CN104350617A - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光装置。即便为在安装基板内置ESD保护元件的结构，也能够防止发光元件的发光效率的降低，并且能够防止发光元件的安装不良的产生。发光装置(10)具备：发光元件(2)；以及安装基板(11)，该安装基板(11)具有安装发光元件(2)的第一面(11A)、以及与第一面(11A)相对置的第二面(11B)，该安装基板(11)具备设置于第二面(11B)侧并与发光元件(2)连接的半导体静电放电保护元件部(15)。

Description

发光装置
技术领域
本发明涉及具备发光元件以及供发光元件安装的安装基板的发光装置。
背景技术
近年来，使用了作为消耗功率较少且寿命较长的发光装置的半导体发光二极管(以下，LED：Light Emitting Diode发光二极管)装置的照明装置正在普及。照明装置等所使用的LED装置具备作为发光元件的LED元件以及安装有LED元件的安装基板。安装基板由氧化铝等陶瓷构成。上述的LED装置安装于构成照明装置的电路基板。
以往的LED装置为了防止LED元件被静电破坏，而具备对LED元件进行保护以避免静电影响的静电放电(以下，ESD：Electro StaticDischarge)保护元件。作为ESD保护元件使用变阻器、齐纳二极管等。在以往的LED装置中，ESD保护元件与LED元件一同安装于安装基板的一个面。
但是，在上述的以往的LED装置中，为了将LED元件与ESD保护元件并排地安装于安装基板的一个面，而使安装基板的面积增大，从而LED装置的小型化较困难。因此，提出有在安装基板的第一面安装LED元件，在与第一面相对置的第二面安装ESD保护元件的LED装置(例如，参照专利文献1。)。
此处，对以专利文献1为参考的发光装置的结构进行说明。图8(A)是以专利文献1为参考的发光装置101的示意图。如图8(A)所示，发光装置101具备：LED元件102、ESD保护元件106以及安装基板110。
LED元件102安装于安装基板110的第一面。LED元件102通过线104与安装基板110的电极电连接。在安装基板110的第一面以在LED元件102的周围形成空间的方式设置有壁部120。由壁部120形成的LED元件102的周围的空间被透明密封体130密封。透明密封体130含有对从LED元件102产生的紫外线进行吸收的紫外线吸收剂、使单色光变换成白光的荧光体等。ESD保护元件106安装于安装基板110的与第一面相对置的第二面。ESD保护元件106通过线108与安装基板110的电极电连接。在安装基板110的第二面以在ESD保护元件106的周围形成空间的方式设置有具有开口部的第二基板140。由第二基板140形成的ESD保护元件106的周围的空间被密封体150密封。发光装置101是侧面型LED装置。
在发光装置101中，存在因在LED元件102产生的热，使LED元件102的发光效率降低、使透明密封体130所含有的荧光体等劣化的情况。因此，期望将在LED元件102产生的热有效地释放至外部。然而，在发光装置101中，将ESD保护元件106、第二基板140、密封体150设置于安装基板110的第二面，因此无法将在LED元件102产生的热从安装基板110的第二面直接释放。因此，在发光装置101中，散热性不得不降低。另外，在发光装置101中，在安装基板110的相互相对置的两个面分别安装有LED元件102与ESD保护元件106，因此也存在低背化较困难的问题。
因此，提出有设置有贯通安装基板的散热过孔，将作为ESD保护元件的变阻器设置于安装基板的LED装置(例如，参照专利文献2)。
此处，对以专利文献2为参考的发光装置的结构进行说明。图8(B)是以专利文献2为参考的发光装置201的示意图。如图8(B)所示，发光装置201具备：发光二极管元件220、陶瓷基板212以及变阻部210。陶瓷基板212是安装基板，具备：安装电极213A、213B、导热体部215、端子电极216A、216B、外部导热体部217、以及连接电极219A、219B。
发光二极管元件220安装于陶瓷基板212的第一面。变阻部210构成ESD保护元件，并设置为包围陶瓷基板212的第一面的安装有发光二极管元件220的区域。玻璃陶瓷层214设置于变阻部210的上方。
安装电极213A、213B设置于陶瓷基板212的第一面侧，并通过导电性粘合剂222与发光二极管元件220的电极连接。端子电极216A、216B设置于陶瓷基板212的与第一面相对置的第二面，并通过连接电极219A、219B与安装电极213A、213B连接。导热体部215被设置为贯通陶瓷基板212，并通过导电性粘合剂222与发光二极管元件220连接。即，导热体部215为散热过孔。外部导热体部217设置于陶瓷基板212的第二面，并与导热体部215连接。
在发光装置201中，能够将在发光二极管元件220产生的热经由导热体部215从外部导热体部217释放至外部，因此能够提高散热性。另外，变阻部210被设置为包围陶瓷基板212的第一面的安装有发光二极管元件220的区域，因此在发光装置201中能够实现小型化与低背化。
在发光装置201中，来自外部的静电经由外部导热体部217以及导热体部215流入变阻部210。此时，存在电场集中在导热体部215的上端、下端的附近，从而在导热体部215容易产生金属熔断的问题。为了防止由上述的电场的集中而导致的导热体部的金属熔断的产生，考虑设置多个导热体部、使导热体部增大，但在该情况下，发光装置的小型化变得困难。
因此，提出有使用由导热率比氧化铝等陶瓷高的硅构成的安装基板，将作为ESD保护元件的齐纳二极管内置于安装基板的LED装置(例如，参照专利文献3)。
此处，对以专利文献3为参考的发光装置的结构进行说明。图8(C)是以专利文献3为参考的发光装置301的示意图。如图8(C)所示，发光装置301具备发光元件311以及齐纳二极管321。
发光元件311具备：蓝宝石基板312、半导体化合物层313、n侧电极314、以及p侧电极315。半导体化合物层313形成于蓝宝石基板312，并由包含作为发光层的InGaN活性层的多个层构成。而且，在半导体化合物层313的与蓝宝石基板312侧的面相对置的面设置有n侧电极314与p侧电极315。n侧电极314设置于形成为半导体化合物层313中的一个层的n型层。p侧电极315设置于形成为半导体化合物层313中的一个层的p型层。在n侧电极314接合有微凸块316，在p侧电极315接合有微凸块317。
齐纳二极管321构成为以n型硅基板322为基体材料的安装基板。在n型硅基板322的底面设置有n侧电极323。在n型硅基板322的上表面设置有覆盖n型硅基板322的表面的一部分的区域的氧化膜324。在n型硅基板322的表面的未被氧化膜324覆盖的区域分别设置有p型半导体区域325与n侧电极327。在p型半导体区域325的上表面设置有p侧电极326。在齐纳二极管321中，p型半导体区域325与n型硅基板322构成pn结。
齐纳二极管321通过导电性的Ag糊剂332安装于作为外部的电路基板的安装部331上。发光元件311通过微凸块316、317安装于齐纳二极管321上。另外，将线333连接于p侧电极326。
对于发光装置301而言，作为安装基板的齐纳二极管321以由导热率比氧化铝等陶瓷高的硅构成的n型硅基板322为基体材料，因此能够将在发光元件311产生的热有效地释放。另外，齐纳二极管321作为ESD保护元件发挥功能，因此不需要另外设置ESD保护元件，而能够实现发光装置的小型化。
专利文献1：日本特开2007-36238号公报
专利文献2：日本特开2008-270327号公报
专利文献3：日本特开平11-251644号公报
如发光装置201、301那样，在ESD保护元件由变阻部、齐纳二极管构成的发光装置中，在将ESD保护元件设置于发光元件的附近的情况下，ESD保护元件的温度因在发光元件产生的热而上升，从而存在漏电流增大的情况。若ESD保护元件的漏电流增大，则存在发光元件的发光效率降低的担忧。
另外，在发光装置301中，若将作为ESD保护元件的齐纳二极管321暴露于从发光元件311发出的光、周围的环境光，则齐纳二极管321的漏电流增加，由此也存在发光元件311的发光效率降低的担忧。
另外，在将发光元件倒装式安装于安装基板的情况下，为了防止安装不良的产生，而对安装基板的安装面要求数μm以下的平坦性。然而，在如发光装置201那样安装基板由陶瓷构成的情况下，安装基板的安装面的平坦性较低，从而容易产生安装不良。尤其是，在如发光装置201那样设置有导热体部215的散热过孔的情况下，安装基板的安装面的平坦性进一步降低。另外，在如发光装置301那样在安装有安装基板的发光元件的一侧的面设置有ESD保护元件的情况下，安装基板的安装面的平坦性也较低，从而容易产生安装不良。为了提高安装基板的安装面的平坦性，虽能够通过化学机械研磨等使安装基板的安装面平坦化，但存在制造工序的复杂化、制造成本增高等的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于实现即便为在安装基板内置ESD保护元件的结构，也能够防止发光元件的发光效率的降低，并且能够防止发光元件的安装不良的产生的发光装置。
本发明所涉及的发光装置具备发光元件以及安装基板。安装基板具有安装发光元件安装的第一面、和与上述第一面相对置的第二面。该安装基板具备设置于第二面侧并与发光元件连接的半导体静电放电保护元件部。
在本发明所涉及的发光装置中，发光元件也可以是具备阳极与阴极的半导体发光二极管元件，半导体静电放电保护元件部构成具备阳极与阴极的齐纳二极管，半导体发光二极管元件与齐纳二极管以并联的方式连接，半导体发光二极管元件的阴极与齐纳二极管的阳极连接，半导体发光二极管元件的阳极与齐纳二极管的阴极连接。
在本发明所涉及的发光装置中，发光元件也可以是具备阳极与阴极的半导体发光二极管元件，半导体静电放电保护元件部构成变阻器，半导体发光二极管元件与变阻器以并联的方式连接。
根据本发明，半导体静电放电保护元件部设置于安装基板的第二面侧，因此能够从发光元件充分地分离。因此，半导体静电放电保护元件部不容易受在发光元件产生的热的影响，不容易引起半导体静电放电保护元件部的漏电流增加。从发光元件发出的光、周围的环境光被安装基板遮挡，因此将半导体静电放电保护元件部暴露于上述的光的情况减少。因此，不容易因从发光元件发出的光、周围的环境光的影响而引起半导体静电放电保护元件部的漏电流增加。因此，能够维持发光元件的发光效率较高的状态。另外，不将半导体静电放电保护元件部设置于安装基板的第一面侧，因此第一面的平坦性较高。因此，能够使发光元件与安装基板的接合强度增高，从而能够防止发光元件的安装不良的产生。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的发光装置的等价电路图。
图2是对本发明的第一实施方式所涉及的发光装置的结构进行说明的图。
图3是对本发明的第一实施方式所涉及的发光装置的半导体元件部的结构进行说明的图。
图4是对本发明的第二实施方式所涉及的发光装置的结构进行说明的图。
图5是对本发明的第三实施方式所涉及的发光装置的结构进行说明的图。
图6是对本发明的第四实施方式所涉及的发光装置的结构进行说明的图。
图7是对本发明的第五实施方式所涉及的发光装置的结构进行说明的图。
图8是对以往的发光装置的结构例进行说明的图。
具体实施方式
以下，对本发明的第一实施方式所涉及的发光装置进行说明。
图1是本发明的第一实施方式所涉及的发光装置10的等价电路图。
本实施方式所涉及的发光装置10具备作为发光元件的LED元件2以及安装基板11。安装基板11内置齐纳二极管3。LED元件2安装于安装基板11，并与齐纳二极管3并联连接。此处，LED元件2的阴极与齐纳二极管3的阳极连接，LED元件2的阳极与齐纳二极管3的阴极连接。齐纳二极管3对LED元件2进行保护以避免静电影响。即，齐纳二极管3是半导体静电放电保护元件部。
图2是对本实施方式所涉及的发光装置10的结构进行说明的示意图。图2示出了安装基板11的剖面与LED元件2的侧面。
LED元件2具备：蓝宝石基板21、半导体化合物层22、第一元件端子电极23A以及第二元件端子电极23B。
半导体化合物层22设置于蓝宝石基板21。半导体化合物层22由包含作为发光层的InGaN活性层(未图示)、p型半导体层(未图示)、n型半导体层(未图示)的多个层构成。p型半导体层(未图示)与n型半导体层(未图示)被设置为朝半导体化合物层22的与蓝宝石基板21侧的面相对置的面露出。第一元件端子电极23A设置于朝半导体化合物层22的与蓝宝石基板21侧的面相对置的面露出的p型半导体层(未图示)。第二元件端子电极23B设置于朝半导体化合物层22的与蓝宝石基板21侧的面相对置的面露出的n型半导体层(未图示)。
第一元件端子电极23作为ALED元件2的阳极发挥功能，并接合有凸块31。第二元件端子电极23B作为LED元件2的阴极发挥功能，并接合有凸块32。第一元件端子电极23A、第二元件端子电极23B例如是按顺序层叠有金膜、镍膜、钛膜以及铜膜而成的层叠电极。
安装基板11具备：第一端子电极12A、第二端子电极12B、绝缘膜13A、13B、13C、13D、硅基部14、半导体元件部15、第一安装电极16A、第二安装电极16B、第一连接电极17A、第二连接电极17B、第一配线电极18A以及第二配线电极18B。
安装基板11具有第一面11A以及与第一面11A相对置的第二面11B。LED元件2安装于安装基板11的第一面11A。
硅基部14在俯视时呈矩形的平板状，并由高电阻单晶硅构成。构成安装基板11的硅基部14由单晶硅构成，因此安装基板11的导热率较高。因此，在发光装置10中，能够将在LED元件2产生的热有效地释放至外部，从而不容易引起LED元件2的发光效率的降低、设置于LED元件2的荧光体(未图示)的劣化。硅基部14具有贯通孔14A、14B。
绝缘膜13A、13B、13C、13D由玻璃等绝缘体构成。绝缘膜13A被设置为在安装基板11的第一面11A侧覆盖除了硅基部14的贯通孔14A、14B之外的部分。绝缘膜13B被设置为在安装基板11的第二面11B侧覆盖除了硅基部14的贯通孔14A、14B与详细后述的第一扩散区域15A、第二扩散区域15B之外的部分。绝缘膜13C被设置为覆盖贯通孔14A、14B的内周面的整个面。绝缘膜13D被设置为在安装基板11的第二面11B侧覆盖绝缘膜13B的一部分与第一配线电极18A、第二配线电极18B的一部分。
第一连接电极17A被设置为填充贯通孔14A的内部，并对第一安装电极16A与第一配线电极18A进行电连接。第二连接电极17B被设置为填充贯通孔14B的内部，并对第二安装电极16B与第二配线电极18B进行电连接。
第一连接电极17A、第二连接电极17B也可以以覆盖贯通孔14A、14B的内周面的方式设置为膜状。在该情况下，也可以以填充贯通孔14A、14B的内部的方式进一步设置树脂。
第一端子电极12A被设置为在安装基板11的第二面11B侧覆盖第一配线电极18A的一部分，并连接于第一配线电极18A。第二端子电极12B被设置为在安装基板11的第二面11B侧覆盖第二配线电极18B的一部分，并连接于第二配线电极18B。第一端子电极12A、第二端子电极12B与发光装置10所搭载的电路基板的电极连接。第一端子电极12A、第二端子电极12B例如是按顺序层叠有金膜、镍膜以及铜膜而成的层叠电极。
第一安装电极16A、第二安装电极16B为了供LED元件2安装而被设置。第一安装电极16A被设置为在安装基板11的第一面11A侧覆盖绝缘膜13A的一部分与第一连接电极17A整体。因此，第一安装电极16A与第一连接电极17A连接。第一安装电极16A通过凸块31与第一元件端子电极23A电连接。第二安装电极16B被设置为在安装基板11的第一面11A侧覆盖绝缘膜13A的一部分与第二连接电极17B整体。因此，第二安装电极16B与第二连接电极17B连接。第二安装电极16B通过凸块32与第二元件端子电极23B电连接。第一安装电极16A、第二安装电极16B例如是按顺序层叠有金膜、镍膜、钛膜以及铜膜而成的层叠电极。
第一配线电极18A被设置为在安装基板11的第二面11B侧覆盖第一连接电极17A与第一扩散区域15A，并连接于第一连接电极17A与第一扩散区域15A。
第二配线电极18B被设置为在安装基板11的第二面11B侧覆盖第二连接电极17B与第二扩散区域15B，并连接于第二连接电极17B与第二扩散区域15B。
半导体元件部15构成作为半导体静电放电保护元件部的齐纳二极管3。半导体元件部15设置于安装基板11的第二面11B侧，并具备第一扩散区域15A以及第二扩散区域15B。
此处，对半导体元件部15的结构例进行说明。
图3是对本实施方式所涉及的发光装置10的半导体元件部15的结构进行说明的图。
半导体元件部15具备杂质浓度较低的n型半导体区域(n－)。第一扩散区域15A、第二扩散区域15B通过对n型半导体区域(n－)的表面附近的部分掺杂杂质而被形成。第一扩散区域15A是杂质浓度较高的n型半导体区域(n+)。第二扩散区域15B是杂质浓度较高的p型半导体区域(p+)。而且，第一扩散区域15A与第二扩散区域15B配置为隔开间隔。在半导体元件部15中，由作为p型半导体区域(p+)的第二扩散区域15B、位于作为绝缘体层的n型半导体区域(n－)的第一扩散区域15A与第二扩散区域15B之间的部分、以及作为n型半导体区域(n+)的第一扩散区域15A构成有齐纳二极管3作为PIN二极管。因此，第二扩散区域15B成为齐纳二极管3的阳极，第一扩散区域15A成为齐纳二极管3的阴极。
此外，在半导体元件部15中，第一扩散区域15A与第二扩散区域15B也可以构成为通过绝缘体层不隔开间隔地相互邻接。在该情况下，在半导体元件部15中，由作为p型半导体区域(p+)的第二扩散区域15B与作为n型半导体区域(n+)的第一扩散区域15A构成有齐纳二极管3作为PN二极管。
另外，在半导体元件部15中，也可以使绝缘体层的极性反转、在第一扩散区域15A与第二扩散区域15B更换极性。当在第一扩散区域15A与第二扩散区域15B更换极性的情况下，也可以构成为齐纳二极管3的阳极与阴极更换，因此更换LED元件2的阳极与阴极。
如图2所示，第一扩散区域15A经由第一配线电极18A连接于第一端子电极12A。另外，第一扩散区域15A经由第一配线电极18A与第一连接电极17A连接于第一安装电极16A。第一安装电极16A、第一配线电极18A、第一连接电极17A以及第一端子电极12A构成第一配线部。作为LED元件2的阳极的第一元件端子电极23A与作为齐纳二极管的阴极的第一扩散区域15A被第一配线部连接。
如图2所示，第二扩散区域15B经由第二配线电极18B连接于第二端子电极12B。另外，第二扩散区域15B经由第二配线电极18B与第二连接电极17B连接于第二安装电极16B。第二安装电极16B、第二配线电极18B、第二连接电极17B以及第二端子电极12B构成第二配线部。作为LED元件2的阴极的第二元件端子电极23B与作为齐纳二极管的阳极的第二扩散区域15B被第二配线部连接。
因此，LED元件2与由半导体元件部15构成的齐纳二极管3以使阴极与阳极的朝向相互反向的方式并联连接，从而能够实现图1所示的电路结构。在该电路结构中，半导体元件部15构成作为相对于LED元件2的ESD保护电路发挥功能的齐纳二极管3，因此抗静电性良好。
在发光装置10中，半导体元件部15设置于安装基板11的第二面11B侧，从而能够从LED元件2充分地分离。因此，半导体元件部15不容易受在LED元件2产生的热的影响，不容易引起由半导体元件部15构成的齐纳二极管3的漏电流增加。从LED元件2发出的光、周围的环境光被安装基板11遮挡，因此将半导体元件部15暴露于上述的光的情况减少。因此，在发光装置10中，不容易因从LED元件2发出的光、周围的环境光的影响而引起由半导体元件部15构成的齐纳二极管3的漏电流增加。因此，能够维持LED元件2的发光效率较高的状态。
另外，在发光装置10中，不将半导体元件部15设置于安装基板11的第一面11A侧，因此第一面11A的平坦性较高。因此，能够使LED元件2与安装基板11的接合强度增高，从而能够防止LED元件2的安装不良的产生。
在本实施方式中，虽对LED元件2与齐纳二极管3并联连接的电路结构进行了说明，但也可以构成为在安装基板11的第二面11B设置接地连接用的端子电极，在接地连接用的端子电极连接齐纳二极管的一端。
接下来，对本发明的第二实施方式所涉及的发光装置40进行说明。
在第一实施方式所涉及的发光装置10中，半导体元件部15构成齐纳二极管3，但在本实施方式所涉及的发光装置中，半导体元件部构成变阻器。
图4(A)是本发明的第二实施方式所涉及的发光装置40的等价电路图。
本实施方式所涉及的发光装置40具备作为发光元件的LED元件2以及安装基板41。安装基板41内置变阻器4。LED元件2安装于安装基板41，并与变阻器4并联连接。变阻器4对LED元件2进行保护以避免静电影响。即，变阻器4是半导体静电放电保护元件部。
图4(B)示出了本实施方式所涉及的发光装置40的安装基板41的剖面与LED元件2的侧面。
安装基板41具备：第一端子电极42A、第二端子电极42B、绝缘膜43A、43B、43C、43D、陶瓷基部44、半导体元件部45、第一安装电极46A、第二安装电极46B、第一连接电极47A、第二连接电极47B、第一配线电极48A以及第二配线电极48B。安装基板41与第一实施方式所涉及的发光装置10的安装基板11仅陶瓷基部44与半导体元件部45的结构不同。因此，第一端子电极42A、第二端子电极42B、绝缘膜43A、43B、43C、43D、第一安装电极46A、第二安装电极46B、第一连接电极47A、第二连接电极47B、第一配线电极48A以及第二配线电极48B构成为与第一实施方式相同。
陶瓷基部44在俯视时呈矩形的平板状，并由氧化铝等陶瓷构成。陶瓷基部44具有贯通孔44A、44B。半导体元件部45构成作为半导体静电放电保护元件部的变阻器4。半导体元件部45设置于安装基板41的第二面41B侧，并具备第一变阻器电极45A、第二变阻器电极45B以及变阻器层45C。变阻器层45C由氧化锌、钛酸锶等变阻器材料构成，并设置于第一变阻器电极45A与第二变阻器电极45B之间。
第一变阻器电极45A经由第一配线电极48A连接于第一端子电极42A。另外，第一变阻器电极45A经由第一配线电极48A与第一连接电极47A连接于第一安装电极46A。第一安装电极46A、第一配线电极48A、第一连接电极47A以及第一端子电极42A构成第一配线部。作为LED元件2的阳极的第一元件端子电极23A与第一变阻器电极45A被第一配线部连接。
第二变阻器电极45B经由第二配线电极48B连接于第二端子电极42B。另外，第二变阻器电极45B经由第二配线电极48B与第二连接电极47B连接于第二安装电极46B。第二安装电极46B、第二配线电极48B、第二连接电极47B以及第二端子电极42B构成第二配线部。作为LED元件2的阴极的第二元件端子电极23B与第二变阻器电极45B被第二配线部连接。
因此，LED元件2与由半导体元件部45构成的变阻器4并联连接，从而能够实现图4(A)所示的电路结构。在该电路结构中，半导体元件部45构成作为相对于LED元件2的ESD保护电路发挥功能的变阻器4，因此抗静电性良好。
如本实施方式那样，半导体元件部也可以构成变阻器。
此外，在本实施方式中，LED元件2与由半导体元件部45构成的变阻器4并联连接，但也可以构成为在安装基板41的第二面41B设置接地连接用的端子电极，在接地连接用的端子电极连接第一变阻器电极45A或者第二变阻器电极45B。另外，也可以构成为准备两个变阻器，将各变阻器的一端分别连接于LED元件2的第一元件端子电极23A与第二元件端子电极23B，将各变阻器的另一端连接于设置于安装基板41的第二面41B的接地连接用的端子电极。
接下来，对本发明的第三实施方式所涉及的发光装置50进行说明。
本实施方式所涉及的发光装置50为与第一实施方式所涉及的发光装置10相同的电路结构，但半导体元件部与第一配线电极、第二配线电极的结构不同。因此，发光装置50具备结构与发光装置10的安装基板11不同的安装基板51，但其他的结构几乎相同。
本实施方式所涉及的发光装置50具备LED元件以及安装基板51。安装基板51与第一实施方式所涉及的发光装置10的安装基板11相同地具备为了供LED元件安装而被设置的第一安装电极、第二安装电极。图5是在本实施方式所涉及的发光装置50中以透视的方式俯视观察LED元件与第一安装电极、第二安装电极的俯视图。在图5中，省略了LED元件与第一安装电极、第二安装电极的图示。安装基板51具备半导体元件部55。
第一实施方式所涉及的发光装置10的半导体元件部15具备第一扩散区域15A、第二扩散区域15B，与此相对，半导体元件部55具备第一扩散区域55A、第二扩散区域55B以及第三扩散区域55C。第一扩散区域55A～第三扩散区域55C分别在俯视时呈长方形，并配置为相互隔开间隔地并排。半导体元件部55具备杂质浓度较低的n型半导体区域(n－)。第一扩散区域55A～第三扩散区域55C通过对n型半导体区域(n－)的表面附近的部分掺杂杂质而被形成。位于中央的第二扩散区域55B是杂质浓度较高的n型半导体区域(n+)。位于第二扩散区域55B的两侧的第一扩散区域55A、第三扩散区域55C是杂质浓度较高的p型半导体区域(p+)。n型半导体区域(n－)的位于第一扩散区域55A与第二扩散区域55B之间的部分以及位于第二扩散区域55B与第三扩散区域55C之间的部分是绝缘体层。在半导体元件部55中，由作为p型半导体区域(p+)的第一扩散区域55A、n型半导体区域(n－)的位于第一扩散区域55A与第二扩散区域55B之间的部分以及作为n型半导体区域(n+)的第二扩散区域55B构成第一PIN二极管，由作为p型半导体区域(p+)的第三扩散区域55C、n型半导体区域(n－)的位于第三扩散区域55C与第二扩散区域55B之间的部分以及作为n型半导体区域(n+)的第二扩散区域55B构成第二PIN二极管。第一PIN二极管、第二PIN二极管构成齐纳二极管。
第一配线电极58A、第二配线电极58B呈具有梳齿状的部分的形状。第一配线电极58A具备梳齿电极58A1。梳齿电极58A1在俯视时呈长方形，并被设置为从第一配线电极58A的一部分突出。梳齿电极58A1被设置为覆盖第二扩散区域55B，并与第二扩散区域55B连接。
第二配线电极58B具备梳齿电极58B1、58B2。梳齿电极58B1、58B2在俯视时呈长方形，并被设置为从第二配线电极58B的一部分突出。梳齿电极58B1被设置为覆盖第一扩散区域55A，并与第一扩散区域55A连接。梳齿电极58B2被设置为覆盖第三扩散区域55C，并与第三扩散区域55C连接。
在发光装置50中，在半导体元件部55构成两个PIN二极管，从而能够使半导体元件部55构成的齐纳二极管的电流容量增大，即使在齐纳二极管流经较多的电流，也能够防止齐纳二极管被电流破坏。
此外，在本实施方式中，虽示出了在半导体元件部构成两个PIN二极管的例子，但也能够设置更多的梳齿电极与扩散区域而构成多个PIN二极管、PN二极管。
接下来，对本发明的第四实施方式所涉及的发光装置60进行说明。
本实施方式所涉及的发光装置60为与第一实施方式所涉及的发光装置10相同的电路结构，但安装基板的电极的结构不同。因此，发光装置60具备结构与发光装置10的安装基板11不同的安装基板61，但其他的结构几乎相同。
图6是对本实施方式所涉及的发光装置60的结构进行说明的示意剖视图，并示出了安装基板61的剖面与LED元件2的侧面。
本实施方式所涉及的发光装置60具备LED元件2以及安装基板61。安装基板61具有第一面61A以及与第一面61A相对置的第二面61B。安装基板61具备：第一端子电极62A、第二端子电极62B、绝缘膜63A、63B、63C、63D、硅基部64、半导体元件部65、第一安装电极66A、第二安装电极66B、第一连接电极67A、第二连接电极67B、第一配线电极68A以及第二配线电极68B。
半导体元件部65构成为与第一实施方式所涉及的发光装置10的半导体元件部15相同，并构成作为半导体静电放电保护元件部的齐纳二极管，具备第一扩散区域65A以及第二扩散区域65B。硅基部64在俯视时呈矩形的平板状，并由高电阻单晶硅构成。第一实施方式所涉及的发光装置10的硅基部14具有贯通孔14A、14B，与此相对，硅基部64不具有贯通孔。
绝缘膜63A、63B、63C、63D由玻璃等绝缘体构成。绝缘膜63A被设置为在安装基板61的第一面61A侧覆盖硅基部64的表面。绝缘膜63B被设置为在安装基板61的第二面61B侧覆盖除了第一扩散区域65A、第二扩散区域65B之外的部分。绝缘膜63C被设置为覆盖硅基部64的侧面。绝缘膜63D被设置为在安装基板61的第二面61B侧覆盖绝缘膜63B的一部分与第一配线电极68A、第二配线电极68B的一部分。
第一安装电极66A、第二安装电极66B构成为与第一实施方式所涉及的发光装置10的第一安装电极16A、第二安装电极16B相同，并为了供LED元件2安装而被设置。第一安装电极66A被设置为在安装基板61的第一面61A侧覆盖绝缘膜63A的一部分与第一连接电极67A。因此，第一安装电极66A与第一连接电极67A连接。第一安装电极66A通过凸块31与第一元件端子电极23A电连接。第二安装电极66B被设置为在安装基板61的第一面61A侧覆盖绝缘膜63A的一部分与第二连接电极67B。因此，第二安装电极66B与第二连接电极67B连接。第二安装电极66B通过凸块32与第二元件端子电极23B电连接。
第一连接电极67A被设置为在安装基板61的侧面一侧覆盖绝缘膜63C，并对第一安装电极66A与第一配线电极68A进行电连接。第二连接电极67B被设置为在安装基板61的侧面一侧覆盖绝缘膜63C，并对第二安装电极66B与第二配线电极68B进行电连接。第一配线电极68A被设置为在安装基板61的第二面61B侧覆盖第一连接电极67A与第一扩散区域65A，并连接于第一连接电极67A与第一扩散区域65A。第二配线电极68B被设置为在安装基板61的第二面61B侧覆盖第二连接电极67B与第二扩散区域65B，并连接于第二连接电极67B与第二扩散区域65B。
第一端子电极62A被设置为在安装基板61的第二面61B侧覆盖第一配线电极68A的一部分，并连接于第一配线电极68A。第二端子电极62B被设置为在安装基板61的第二面61B侧覆盖第二配线电极68B的一部分，并连接于第二配线电极68B。第一端子电极62A、第二端子电极62B与发光装置60所搭载的电路基板的电极连接。
在发光装置60中，第一连接电极67A、第二连接电极67B设置于安装基板61的侧面。第一连接电极67A、第二连接电极67B在硅基部64为晶片状态时，使用切割、蚀刻、喷砂法等施工方法形成槽，在槽的内部通过电镀法等填充金属等而被形成。因此，与如第一实施方式那样将第一连接电极、第二连接电极设置于硅基部的贯通孔的结构相比，能够容易形成第一连接电极、第二连接电极。
接下来，对本发明的第五实施方式所涉及的发光装置70进行说明。
本实施方式所涉及的发光装置70为与第一实施方式所涉及的发光装置10相同的电路结构，但安装基板的结构不同。因此，发光装置70具备结构与发光装置10的安装基板11不同的安装基板71，但其他的结构几乎相同。
图7是对本实施方式所涉及的发光装置70的结构进行说明的示意剖视图，并示出了安装基板71的剖面与LED元件2的侧面。本实施方式所涉及的发光装置70具备LED元件2以及安装基板71。安装基板71具有第一面71A以及与第一面71A相对置的第二面71B。安装基板71具备：第一端子电极72A、第二端子电极72B、绝缘膜73A、73B、硅基部74、半导体元件部75、第一安装电极76A、第二安装电极76B、第一配线电极78A以及第二配线电极78B。
绝缘膜73A、73B由玻璃等绝缘体构成。绝缘膜73A被设置为覆盖安装基板71的侧面的全部的部分与安装基板71的第二面71B侧的除了硅基部74的第一扩散区域75A、第二扩散区域75B之外的部分等。绝缘膜73B被设置为在安装基板71的第二面71B侧覆盖绝缘膜73A的一部分与第一配线电极78A、第二配线电极78B的一部分。
半导体元件部75被构成为与第一实施方式所涉及的发光装置10的半导体元件部15相同，并构成作为半导体静电放电保护元件部的齐纳二极管，具备第一扩散区域75A以及第二扩散区域75B。硅基部74在俯视时呈矩形的平板状，并具备由低电阻单晶硅构成的第一半导体基部74A、由低电阻单晶硅构成的第二半导体基部74B以及由玻璃等绝缘体构成的绝缘体部74C。绝缘体部74C配置于第一半导体基部74A与第二半导体基部74B之间，并对第一半导体基部74A与第二半导体基部74B进行绝缘。在第一半导体基部74A设置有半导体元件部75。第一半导体基部74A作为对第一安装电极76A与第一配线电极78A进行电连接的第一连接电极发挥功能。第二半导体基部74B作为对第二安装电极76B与第二配线电极78B进行电连接的第二连接电极发挥功能。
第一端子电极72A被设置为在安装基板71的第二面71B侧覆盖第一配线电极78A的一部分，并连接于第一配线电极78A。第二端子电极72B被设置为在安装基板71的第二面71B侧覆盖第二配线电极78B的一部分，并连接于第二配线电极78B。第一端子电极72A、第二端子电极72B与发光装置70所搭载的电路基板的电极连接。第一安装电极76A、第二安装电极76B为了供LED元件2安装而被设置。第一安装电极76A被设置为在安装基板71的第一面71A侧覆盖第一半导体基部74A。因此，第一安装电极76A与第一半导体基部74A连接。第一安装电极76A通过凸块31与第一元件端子电极23A电连接。第二安装电极76B被设置为在安装基板71的第一面71A侧覆盖第二半导体基部74B。因此，第二安装电极76B与第二半导体基部74B连接。第二安装电极76B通过凸块32与第二元件端子电极23B电连接。第一配线电极78A被设置为在安装基板71的第二面71B侧覆盖第一半导体基部74A的一部分与第一扩散区域75A，并连接于第一半导体基部74A与第一扩散区域75A。第二配线电极78B被设置为在安装基板71的第二面71B侧覆盖第二半导体基部74B的一部分与第二扩散区域75B，并连接于第二半导体基部74B与第二扩散区域75B。
第一安装电极76A、第一半导体基部74A、第一配线电极78A以及第一端子电极72A构成第一配线部。作为LED元件2的阳级的第一元件端子电极23A与作为齐纳二极管的阴极的第一扩散区域75A被第一配线部连接。第二安装电极76B、第二半导体基部74B、第二配线电极78B以及第二端子电极72B构成第二配线部。作为LED元件2的阴极的第二元件端子电极23B与作为齐纳二极管的阳极的第二扩散区域75B被第二配线部连接。
在本实施方式中，硅基部74由低电阻单晶硅构成，第一半导体基部74A、第二半导体基部74B作为连接电极发挥功能。上述的结构能够通过在低电阻单晶硅基板使用切割、湿式蚀刻、喷砂法等施工方法等形成槽，在槽内部填充多晶硅、玻璃、树脂等绝缘材料，从而形成绝缘体部等来实现。在本实施方式中，不需要使用干式蚀刻、钻头等，因此与如第一实施方式那样在硅基部设置贯通孔的情况相比，能够降低制造成本。
本发明能够如以上进行了说明的那样来实施，但实施方式的记载始终为例示，本发明的作用效果只要在权利要求书所记载的范围内，不论为哪种发光元件装置均能够获得。
附图标记的说明：
10、40、50、60、70…发光装置；2…LED元件(半导体发光二极管元件)；21…蓝宝石基板；22…半导体化合物层；23A、23B…元件端子电极；31、32…凸块；3…齐纳二极管；4…变阻器；11、41、51、61、71…安装基板；12A、12B、42A、42B、62A、62B、72A、72B…端子电极；13A、13B、13C、13D、43A、43B、43C、43D、63A、63B、63C、63D、73A、73B…绝缘膜；14、64、74…硅基部；14A、14B、44A、44B…贯通孔；15、45、55、65、75…半导体元件部；15A、15B、55A、55B、55C、65A、65B、75A、75B…扩散区域；16A、16B、46A、46B、66A、66B、76A、76B…安装电极；17A、17B、47A、47B、67A、67B…连接电极；18A、18B、48A、48B、58A、58B、68A、68B、78A、78B…配线电极；44…陶瓷基部；45A、45B…变阻器电极；45C…变阻器层；58A1、58B1、58B2…梳齿电极；74A、74B…半导体基部；74C…绝缘体部。

Claims (3)

1.一种发光装置，其特征在于，具备：
发光元件；和
安装基板，其具有安装所述发光元件的第一面、和与所述第一面相对置的第二面，该安装基板具备设置于所述第二面侧并与所述发光元件连接的半导体静电放电保护元件部。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，
所述发光元件是具备阳极与阴极的半导体发光二极管元件，
所述半导体静电放电保护元件部构成具备阳极与阴极的齐纳二极管，
所述半导体发光二极管元件与所述齐纳二极管以并联的方式连接，
所述半导体发光二极管元件的阴极与所述齐纳二极管的阳极连接，所述半导体发光二极管元件的阳极与所述齐纳二极管的阴极连接。
3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，
所述发光元件是具备阳极与阴极的半导体发光二极管元件，
所述半导体静电放电保护元件部构成变阻器，
所述半导体发光二极管元件与所述变阻器以并联的方式连接。
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