CN101562178B - 半导体发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供实施了静电对策且能够小型化的半导体发光装置。该半导体发光装置在形成于基板上的布线图案上具有多个半导体发光元件。对于与布线图案的从密封树脂部露出的部分中、在离开安装面侧的方向上延伸至较远位置处的布线图案电连接的半导体发光元件，选择比其他半导体元件更高的静电耐压。优选与静电耐压较高的半导体发光元件连接的布线图案和与其他半导体发光元件连接的布线图案在电气上独立。

Description

半导体发光装置
技术领域
本发明涉及搭载有多个LED芯片的表面安装型半导体发光装置，尤其涉及实施了静电对策、可靠性高的表面安装型半导体发光装置。
背景技术
在近年来民用电子部件向薄型化、小型化的发展中，半导体发光装置已经成为配置在相同安装基板上的电子部件中高度较高的部件。因此，在有静电作用于半导体发光装置上时，会产生静电耐压较低的半导体发光元件损坏的情况。
为了防止由静电产生的反向电压或规定电压以上的正向电压所引起的损坏，采用专利文献1或专利文献2这样的对策。
专利文献1所公开的半导体发光装置搭载了齐纳二极管等保护元件。
另外，专利文献2所公开的半导体发光装置具有在LED芯片周围释放静电的导电图案。
【专利文献1】日本特开平11-054804号公报
【专利文献2】日本特开2001-196638号公报
然而，根据专利文献1则需要保护元件、保护元件的搭载区域以及保护元件用的图案，而根据专利文献2则需要不同于半导体发光元件的布线图案的、用于释放静电的导电图案。因此，无论哪种方法都存在无法实现小型化的问题。
发明内容
本发明为了解决这样的问题，目的在于提供了一种实施了静电对策且能够小型化的半导体发光装置。
本发明的半导体发光装置的特征在于，该半导体发光装置具有：基板，其在上表面上搭载有第一半导体发光元件和第二半导体发光元件，并将与所述上表面相邻的侧面中的一个侧面作为安装面；第一布线图案和第二布线图案，其分别与第一半导体发光元件和第二半导体发光元件电连接；以及密封树脂部，其在基板上覆盖第一布线图案和第二布线图案的一部分、以及第一半导体发光元件和第二半导体发光元件，第一半导体发光元件与第二半导体发光元件相比，静电耐压更高，第一布线图案和第二布线图案形成为在电气上独立，在第一布线图案和第二布线图案的从密封树脂部露出的部分中，第一布线图案与第二布线图案相比，配置在离安装面更远的位置处。
另外，本发明的半导体发光装置的特征在于，该半导体发光装置具有：基板，其在上表面上搭载有第一半导体发光元件和第二半导体发光元件，并将与所述上表面相邻的侧面中的一个侧面作为安装面；第一布线图案和第二布线图案，其分别与第一半导体发光元件和第二半导体发光元件电连接，并且分别由正电极图案和负电极图案构成；以及密封树脂部，其在基板上覆盖第一布线图案和第二布线图案的一部分、以及第一半导体发光元件和第二半导体发光元件，第一半导体发光元件与第二半导体发光元件相比，静电耐压更高，第一布线图案和第二布线图案形成为，正电极图案和负电极图案中的任意一个在电气上连通，另一个电极图案在电气上独立，在第一布线图案和第二布线图案的从密封树脂部露出的部分中，第一布线图案的在电气上与第二布线图案独立形成的电极图案和第二布线图案相比，配置在离安装面更远的位置处。
根据本发明的半导体发光装置，能够提供即使在由静电施加了反向电压或规定电压以上的正向电压的情况下，也很难损坏半导体发光元件的、可靠性高的半导体装置。
即，在由静电施加了反向电压的情况下，该反向电压会施加给与如下布线图案连接的静电耐压较高的半导体发光元件，该布线图案与其他布线图案相比配置在离开安装面的方向上更远、在安装状态下更高的位置处，由此反向电压不会施加给静电耐压较低的半导体发光元件，因此能够防止半导体发光元件损坏。可以认为，在离布线图案的安装面较远的位置处形成的区域发挥避雷针的作用。
此外，根据本发明的半导体发光装置，不需要像以往的半导体发光装置那样为了静电对策而设置保护元件或仅以释放静电为目的的导电图案，因此能够在实施静电对策的状态下实现小型化。
在本发明的半导体发光装置中，半导体发光元件可以直接搭载到基板上，也可以经由布线图案而搭载到基板上。
在本发明的半导体发光装置中，布线图案可以从基板的搭载有半导体发光元件的一侧的面延伸设置到未搭载半导体发光元件的一侧的面上。在该情况下，可以经由基板侧面或经由通孔而通向未搭载半导体发光元件的一侧的面。
在本发明的半导体发光装置中，布线图案的一部分可以由密封树脂以外的绝缘膜覆盖，而不是由密封树脂覆盖，能够提高布线图案的图案形成的自由度。在该情况下，未被密封树脂或绝缘膜覆盖的布线图案中、向远离安装面侧的端部的位置延伸的布线图案与静电耐压较高的半导体发光元件电连接即可。
在本发明的半导体发光装置中优选构成如下电路：与第一半导体发光元件电连接的布线图案和与第二半导体发光元件电连接的布线图案独立。
在该情况下，能够可靠地防止由于与第二半导体发光元件的布线图案连接而可能导致的、因为施加规定电压以上的正向电压而使第二半导体发光元件损坏的情况，能够提供可靠性更高的半导体发光元件。
根据本发明，能够提供实施了静电对策、可靠性高且能够小型化的半导体发光装置。
附图说明
图1是本发明实施例中的要部的立体图。
图2是本发明实施例中的要部的顶面图。
图3是本发明实施例中的要部的侧面图。
图4是本发明实施例中的要部的背面图。
图5是示出本发明实施例中的电连接状态的图。
标号说明
1：基板
2：布线图案
3：半导体发光元件
4：导线
5：密封树脂部
6：通孔
7：电路图案
8：阻挡层
具体实施方式
以下，参照图1～5对本发明的实施例进行说明。图1是本发明的半导体发光装置的实施例的要部的立体图，图2是本发明的半导体发光装置的实施例的要部的俯视图，图3是从安装侧面观察本发明的半导体发光装置的实施例的要部的侧视图，图4是本发明的半导体发光装置的实施例的要部的仰视图，图5是示出本发明的半导体发光装置的实施例的电连接状态的图。
在本实施例的半导体发光装置中，在形成于玻璃环氧树脂基板1上的布线图案2上，通过导电性粘结剂安装有多个半导体发光元件3。
关于半导体发光元件3，分别搭载了1个红色发光元件3R、1个蓝色发光元件3B以及1个绿色发光元件3G。蓝色发光元件3B和绿色发光元件3G的一对电极设置在上表面，通过由Au形成的导线4分别与设置在基板上表面的布线图案2电连接。
各半导体发光元件主要为：红色发光元件3R由AlGaInP系半导体化合物构成、蓝色发光元件3B由GaN系半导体化合物构成、绿色发光元件3G由GaN系半导体化合物构成。在该情况下，红色发光元件3R的静电耐压较高，由GaN系半导体化合物构成的蓝色发光元件3B和绿色发光元件3G的静电耐性较低，为100V左右。
布线图案2是通过在铜箔上层叠由Cu、Ni、Au形成的镀层而构成的。布线图案2由与各半导体发光元件的电极连接的电极图案2a、2b、2c、2d、2e构成。
本实施例的半导体发光装置将与玻璃环氧树脂基板1的上表面(搭载有半导体发光元件的面)垂直的侧面中的一个用作安装面1a。
本实施例的半导体发光装置通过如下方式进行安装：安装面1a以与安装用基板相对的方式安置在该安装用基板上，构成布线图案2的电极图案2a、2b、2c、2d、2e的、位于玻璃环氧树脂基板1的安装面1a侧的端部焊接到安装用基板上的电路图案7上的规定位置处。在安装面侧相邻的布线图案之间设置有由绝缘性材料构成的阻挡层8，其用于防止由焊接引起的短路。
经由导线4与蓝色发光元件3B和绿色发光元件3G的阳极相连的蓝色发光元件3B和绿色发光元件3G公共的阳极图案2e，从玻璃环氧树脂基板上表面经由通孔而延伸设置到玻璃环氧树脂基板背面1b，进而一直延伸设置到玻璃环氧树脂基板的安装面1a侧的端部。
经由导线4与蓝色发光元件3B和绿色发光元件3G的阴极相连的蓝色发光元件用阴极图案2b和绿色发光元件用阴极图案2a，分别形成在玻璃环氧树脂基板的上表面上，并延伸设置到玻璃环氧树脂基板的安装面1a侧的端部。
搭载有红色发光元件3R、并与红色发光元件3R底面上形成的阴极电连接的红色发光元件用阴极图案2d从玻璃环氧树脂基板上表面经由通孔6而延伸设置到玻璃环氧树脂基板背面1b，进而一直延伸设置到玻璃环氧树脂基板的安装面1a侧的端部。并且，红色发光元件用阴极图案2d具有引导端子2d1，该引导端子2d1在玻璃环氧树脂基板背面1b上一直延伸设置到玻璃环氧树脂基板的与安装面1a相对的面1c侧的端部，进而在面1c侧的端部向阳极图案2e和阴极图案2c侧延伸。
经由导线4与红色发光元件3R的阳极连接的红色发光元件用阳极图案2c从玻璃环氧树脂基板上表面经由通孔6而延伸设置到玻璃环氧树脂基板背面1b，进而一直延伸设置到玻璃环氧树脂基板的安装面1a侧的端部。
蓝色发光元件3B和绿色发光元件3G将公共的布线图案作为各自的阳极图案，因此电路并联连接。
红色发光元件3R的电路与蓝色发光元件3B和绿色发光元件3G的电路独立。
在玻璃环氧树脂基板的搭载有发光元件的一侧，发光元件3R、3G、3B、导线4以及布线图案的一部分被由环氧树脂形成的密封树脂部5覆盖。密封树脂部5通过如下方式形成：将搭载有发光元件3R、3G、3B并连接导线4后的基板置于模具内进行合模，向模具内压入流动性的环氧树脂而进行转注成型。
对于布线图案2中没有被密封树脂5覆盖的部分，红色发光元件用阴极图案2d与其他布线图案相比，延伸设置到离玻璃环氧树脂基板的安装面1a侧的端部更远的位置处。
本实施例的半导体发光装置即使在安装到电路基板等上并由静电施加了反向电压或规定电压以上的正向电压时，该反向电压或正向电压易于施加给布线图案延伸至远离安装面且较高位置处的、静电耐压较高的红色发光元件，由此不会施加给静电耐压较低的蓝色发光元件和绿色发光元件，因此能够防止蓝色发光元件和绿色发光元件的损坏。即，与红色发光元件3R连接的红色发光元件用阴极图案2d的、在玻璃环氧树脂基板背面1b上延伸至玻璃环氧树脂基板的与安装面1a相对的面1c侧的端部的引导端子发挥了避雷针的作用。
此外，本实施例的半导体发光装置不需要像以往的半导体发光装置那样设置保护元件或仅以释放静电为目的的导电图案来作为静电对策，因此能够无需使半导体发光装置大型化、无需新工序而实施静电对策。
而且，本实施例的半导体发光装置使静电耐压较高的红色发光元件用的电路独立，因此相比于蓝色发光元件/绿色发光元件的电路连接的情况，能够提供可靠性更高的半导体发光装置。这是因为，能够可靠地防止下述情况：在与蓝色发光元件/绿色发光元件的电路连接的情况下，施加的规定电压以上的正向电压可能导致蓝色发光元件/绿色发光元件的损坏。
另外，本发明的半导体发光装置不限于上述实施例，当然可以在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种变更。
例如，虽然在上述实施例中将作为避雷针的布线图案2d设为红色元件用阴极图案，但是也可以将其设为红色元件用阳极图案。
例如，虽然在上述实施例中作为避雷针的布线图案与红色发光元件相连，但是不限于红色发光元件，也可以采用静电耐压较高的任何其他发光色的发光元件。
例如，虽然在上述实施例中静电耐压较高的红色发光元件的电路构成为与其他发光元件的电路相独立的电路，但是并不一定采用独立的电路。不过在该情况下，在将红色发光元件用的任意一个电极图案设为与蓝色发光元件/绿色发光元件的电极图案连通的电极时，需要将另一个电极图案用作避雷针。
例如，虽然在上述实施例中布线图案上的一部分被密封树脂覆盖，但是也可以被密封树脂以外的绝缘膜覆盖。在该情况下，没有被密封树脂或绝缘膜覆盖的布线图案中、向远离安装面侧的端部的位置延伸的布线图案可以与静电耐压较高的半导体发光元件电连接。
例如，虽然在上述实施例中，布线图案经由通孔从基板上表面连续形成至背面，但是也可以经由侧面从基板上表面连续形成至背面。
例如，虽然在上述实施例中，对于基板使用了玻璃环氧树脂基板，对于布线图案使用了金属镀层，但是对于基板可以使用陶瓷基板，对于布线图案可以使用由Ag或Ag合金构成的印刷图案等，通过适当的部件、手段来构成。
例如，虽然在上述实施例中，半导体发光元件全部经由布线图案而连接到基板上，但是也可以直接搭载到基板上。

Claims (4)

1.一种半导体发光装置，其特征在于，该半导体发光装置具有：
基板，其在上表面上搭载有第一半导体发光元件和第二半导体发光元件，并将与所述上表面相邻的侧面中的一个侧面作为安装面；
第一布线图案和第二布线图案，其分别与所述第一半导体发光元件和所述第二半导体发光元件电连接；以及
密封树脂部，其在所述基板上覆盖所述第一布线图案和所述第二布线图案的一部分、以及所述第一半导体发光元件和所述第二半导体发光元件，
所述第一半导体发光元件与所述第二半导体发光元件相比，静电耐压更高，
所述第一布线图案和所述第二布线图案形成为在电气上独立，
在所述第一布线图案和所述第二布线图案的从所述密封树脂部露出的部分中，所述第一布线图案与所述第二布线图案相比，配置在离所述安装面更远的位置处。
2.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于，该半导体发光装置还具有：
绝缘膜，其在所述基板上覆盖所述布线图案的一部分，
在所述第一布线图案和所述第二布线图案的从所述绝缘膜露出的部分中，所述第一布线图案与所述第二布线图案相比，配置在离开所述安装面的方向上更远的位置处。
3.一种半导体发光装置，其特征在于，该半导体发光装置具有：
基板，其在上表面上搭载有第一半导体发光元件和第二半导体发光元件，并将与所述上表面相邻的侧面中的一个侧面作为安装面；
第一布线图案和第二布线图案，其分别与所述第一半导体发光元件和所述第二半导体发光元件电连接，并且分别由正电极图案和负电极图案构成；以及
密封树脂部，其在所述基板上覆盖所述第一布线图案和所述第二布线图案的一部分、以及所述第一半导体发光元件和所述第二半导体发光元件，
所述第一半导体发光元件与所述第二半导体发光元件相比，静电耐压更高，
所述第一布线图案和所述第二布线图案形成为，正电极图案和负电极图案中的任意一个在电气上连通，另一个电极图案在电气上独立，
在所述第一布线图案和所述第二布线图案的从所述密封树脂部露出的部分中，所述第一布线图案的在电气上与所述第二布线图案独立形成的电极图案和所述第二布线图案相比，配置在离所述安装面更远的位置处。
4.根据权利要求3所述的半导体发光装置，其特征在于，该半导体发光装置还具有：
绝缘膜，其在所述基板上覆盖所述布线图案的一部分，
在所述第一布线图案和所述第二布线图案的从所述绝缘膜露出的部分中，所述第一布线图案的在电气上与所述第二布线图案独立形成的电极图案和所述第二布线图案相比，配置在离开所述安装面的方向上更远的位置处。
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