发光模块及发光模块的制造方法技术

发光模块(10)包括：封装基板(12)，其在上表面(14)上设置有具有开口的凹部(16)；发光元件(20)，其被容纳在凹部(16)中；窗构件(30)，其被以覆盖开口的方式设置在上表面(14)上；以及密封部(48)，其将封装基板(12)与窗构件(30)之间接合。窗构件(30)包含：透镜部(32)，其与发光元件(20)相对；以及法兰部(38)，其从透镜部(32)突出并与密封部(48)接合。透镜部(32)及法兰部(38)由相同的玻璃材料构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发光模块及发光模块的制造方法
本专利技术涉及将发光元件密封于内部的发光模块及其制造方法。
技术介绍
发光二极管(LED、LightEmittingDiode)主要被以照明、信号、光通信等各种用途用作从可见光到红外光的波长区域中的光源。一般而言，为了保护由化合物半导体构成的发光元件不受外部环境影响，LED元件被具有光透射性的材料密封并封装。作为密封方法，可以举出用树脂材料来覆盖安装在读电极上的发光元件的方法、或在设置有开口的封装本体中容纳发光元件，并用玻璃板等窗构件对开口部加盖的方法。作为后者所示的方法，可以举出在封装本体的开口部设置金属框，并且将金属框与玻璃板之间用低熔点玻璃来接合的技术。此外，有时也将用于对出射光进行准直的球形透镜代替玻璃板而接合(例如，参照专利文献1)。[现有技术文献][专利文献]专利文献1:日本特开2002-33519号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的课题]在上述的密封方法中，因为封装本体和球形透镜经由金属框而被接合，所以与准备金属框相应地，构件数量会增加，并且接合部位会增加。希望能够以既保持较高的密封性，又更简易的构造来接合封装本体与球形透镜。本专利技术鉴于这样的问题而完成，提供一种使透镜功能一体化的可靠性较高的发光模块。用于解决课题的手段本专利技术的一个方案的发光模块包括：封装基板，其在上表面上设置有具有开口的凹部；发光元件，其被容纳在凹部中；窗构件，其以覆盖开口的方式被设置在上表面上；以及密封部，其接合封装基板与窗构件之间。窗构件包含：透镜部，其与发光元件相对；以及法兰部，其从透镜部突出并与密封部接合。透镜部及法兰部由相同的玻璃材料构成。根据此方案，因为透镜部与法兰部被一体地形成，并由法兰部完成与封装基板的接合，所以能够提高封装基板与窗构件之间的密封性。此外，因为能够将具有透镜功能的窗构件与封装基板直接接合，所以与经由其它构件来使两者接合的情况相比，能够减少接合部位。由此，即使在使具有透镜功能的窗构件接合的情况下，也能够减少作为密封性被损害的原因的接合部位，从而提高发光模块的可靠性。也可以是，透镜部及法兰部由石英玻璃构成。也可以是，发光元件发出在波长被包含在200nm～360nm的范围中的紫外光。也可以是，透镜部将来自发光元件的光转换为平行光并使其向外部射出。也可以是，透镜部为球体或球体的一部分。也可以是，透镜部为菲涅尔透镜。本专利技术的另一方案为发光模块的制造方法。该方法包括：将熔融石英作为材料，射出成型出包含透镜部和从透镜部突出的法兰部的窗构件的工序；在设有凹部的封装基板的上述凹部中容纳发光元件的工序，其中，该凹部被设置在封装基板的上表面，且具有开口；以透镜部与发光元件相对的方式在上表面配置窗构件的工序；以及将封装基板与法兰部之间用密封材料来接合的工序。根据该方案，因为能够利用射出成型一体地形成具有透镜部和法兰部的窗构件，所以与对石英玻璃的母材进行切削及研磨来形成窗构件的情况相比，能够降低发光模块的制造成本。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种使透镜功能一体化的可靠性较高的发光模块。附图说明图1是表示实施方式的发光模块的剖面图。图2是表示图1的窗构件的构造的俯视图。图3是表示图1的窗构件的构造的仰视图。图4是表示发光模块的制造方法的流程图。图5是表示变形例的发光模块的剖面图。图6是表示变形例的发光模块的剖面图。图7是表示变形例的发光模块的剖面图。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。另外，在全部的附图中，对于相同的构成要素标注相同的附图标记，并适当省略说明。图1是表示实施方式的发光模块10的剖面图。图2是表示图1的窗构件30的构造的俯视图，图3是表示图1的窗构件30的构造的仰视图。发光模块10包括封装基板12、发光元件20、窗构件30、以及密封部48。在本说明书的说明中，将从发光模块10输出的光的行进方向设为z方向，将与z方向正交的方向设为x方向及y方向。另外，有时将z方向称为纵向或上下方向，将x方向及y方向称为横向或水平方向。封装基板12为具有上表面14和下表面15的平板状的构件，在上表面14上设置有具有开口的凹部16。封装基板12为包含氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)等的陶瓷基板，即所谓的高温烧制陶瓷多层基板(HTCC、HighTemperatureCo-firedCeramic)。上表面14为矩形状，在其中央部设置有形成有矩形开口的凹部16。在上表面14上的未设置凹部16的区域中实施有金属镀膜(metallizing)处理。上表面14被以例如在包含钨(W)或钼(Mo)等的基材上镀有镍(Ni)或金(Au)等的方式形成。在上表面14上，窗构件30经由密封部48而被接合。下表面15为矩形状，设置有与发光元件20的阳极或阴极连接的外部电极(未图示)。凹部16在上表面14上开口，并在其内部容纳有发光元件20。发光元件20被载置在凹部16的底面18上。发光元件20为由化合物半导体构成的LED，被容纳在凹部16中，并通过窗构件30来向发光模块10的外部放射光。在本实施方式中，将紫外光LED用作发光元件20，并采用其中心波长或峰值波长被包含在约200nm～360nm的紫外区域内的紫外光。例如，采用发出作为杀菌效率较高的波长的260nm附近的紫外光的LED。作为这样的紫外光LED，已知例如使用了氮化镓铝(AlGaN)的LED。发光元件20具有发光面22、以及与发光面22相对的安装面24。发光元件20被以安装面24与底面18接触的方式配置。由此，发光元件20所发出的热经由封装基板12而被向外部散出。窗构件30包含透镜部32、以及法兰部38，并以覆盖凹部16的开口的方式被设置在上表面14上。窗构件30被设置为：透镜部32与发光元件20相对，且法兰部38的接合面44位于与上表面14相对的位置。窗构件30由透射发光元件20所发出的紫外光的材料构成，例如由石英(SiO2)玻璃构成。透镜部32由球体构成，作为球形透镜来发挥功能。透镜部32具有：光入射面34，其与发光元件20的发光面22相对，并被入射来自发光元件20的光；以及光出射面36，其向发光模块10的外部露出，并出射来自发光元件20的光。光入射面34及光出射面36分别由球面构成。透镜部32被以发光元件20位于透镜部32的焦点的方式配置，光入射面34被以接近发光元件20的方式配置。因此，透镜部32具有准直功能，该准直功能使来自发光元件20的光转换为平行光并射出。法兰部38从透镜部32向横向突出，是外周为与封装基板12对应的矩形状的板状构件。法兰部38具有：接合部42，其与封装基板12的上表面14相对；以及连接部40，其连接透镜部32与接合部42之间。法兰部38被与透镜部32一体地形成，并由相同的玻璃材料构成。接合部42为形成有实施了金属镀膜处理的接合面44的部分。接合面44由真空蒸镀或溅镀等方法形成，例如在由石英玻璃构成的接合部42上由将钛(Ti)、铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)依次层叠的多层膜形成。另外，也可以使用铬(Cr)来代替钛。连接部40为未被实施金属镀膜处理的部分，且z方向的厚度d1与接合部42的厚度d2相比较小的部分。连接部40也可以说是以远离封装基板12的上表面14的方式设置有台阶的部分。通过在连接部40上设置台阶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光模块，其特征在于，包括：封装基板，其在上表面设置有具有开口的凹部，发光元件，其被容纳在上述凹部中，窗构件，其被以覆盖上述开口的方式设置在上述上表面上，以及密封部，其将上述封装基板与上述窗构件之间接合；上述窗构件包含：透镜部，其与上述发光元件相对，以及法兰部，其从上述透镜部突出并与上述密封部接合；上述透镜部及上述法兰部由相同的玻璃材料构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.17 JP 2015-1841691.一种发光模块，其特征在于，包括：封装基板，其在上表面设置有具有开口的凹部，发光元件，其被容纳在上述凹部中，窗构件，其被以覆盖上述开口的方式设置在上述上表面上，以及密封部，其将上述封装基板与上述窗构件之间接合；上述窗构件包含：透镜部，其与上述发光元件相对，以及法兰部，其从上述透镜部突出并与上述密封部接合；上述透镜部及上述法兰部由相同的玻璃材料构成。2.如权利要求1所述的发光模块，其特征在于，上述透镜部及上述法兰部由石英玻璃构成。3.如权利要求2所述的发光模块，其特征在于，上述发光元件发出紫外光，该紫外光被包含在波长200nm～360...

【专利技术属性】
技术研发人员：小永吉英典，鸟井信宏，越智铁美，木内裕纪，
申请(专利权)人：日机装株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP