CN117116958A - 半导体发光器件 - Google Patents
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Abstract
一种半导体发光器件,包括半透明基板、多个发光元件、绝缘层、第一电极焊盘以及第二电极焊盘。每个发光元件包括第一半导体层、发光层、第二半导体层、第一电极和第二电极。发光层形成在第一半导体层上。第一电极形成在第一半导体层上。第二电极形成在第二半导体层上。绝缘层覆盖基板上的多个发光元件使得形成第一开口和第二开口。第一开口使多个发光元件当中的在行的一端侧的发光元件的第一电极暴露。第二开口使多个发光元件当中的在行的另一端侧的发光元件的第二电极暴露。第一电极焊盘覆盖第一开口并且从绝缘层上的一个区域之上的第一开口形成。第二电极焊盘覆盖第二开口并且从与绝缘层上的一个区域间隔开的另一区域之上的第二开口形成。
Description
技术领域
本发明涉及一种包括发光元件的半导体发光器件。
背景技术
近来,随着发光器件的多样化,已经开发了各种类型的发光元件。例如,已经公开了连接有多个发光元件的发光器件。JP-A-2004-06582公开了一种发光器件,该发光器件包括经由基板上的线而相互串联连接的多个发光元件、在多个发光元件的一端侧与发光元件相邻设置的电极焊盘、以及在多个发光元件的另一端侧与发光元件相邻设置的电极焊盘。
发明内容
在JP-A-2004-06582中公开的发光器件中,电极焊盘设置在与多个发光元件设置在基板上的区域不同的区域中。因此,发光器件的尺寸增加,这是一个问题。
此外,在JP-A-2004-06582中公开的发光器件中,多个发光元件经由线而分别串联连接。因此,当电流从彼此相邻的发光元件中的一个发光元件流向另一发光元件时,发光元件之间的电流分布的部分变得不平衡,这是一个问题。
本发明已经考虑到上述问题,并且本发明的目的是提供一种半导体发光器件,该半导体发光器件包括多个发光元件并且允许在发光元件中流动的电流的均匀分布。
根据本发明的半导体发光器件包括:半透明基板、多个发光元件、绝缘层、第一电极焊盘以及第二电极焊盘。多个发光元件成行地设置在基板上。多个发光元件中的每一个包括第一半导体层、发光层、第二半导体层、第一电极和第二电极。第一半导体层形成在基板上并且具有第一导电类型。发光层形成在第一半导体层上。第二半导体层形成在发光层上并且具有与第一导电类型相反的第二导电类型。第一电极形成在第一半导体层上。第二电极形成在第二半导体层上。绝缘层覆盖基板上的多个发光元件使得形成第一开口和第二开口。第一开口使多个发光元件当中的在行的一端侧的发光元件的第一电极暴露。第二开口使多个发光元件当中的在行的另一端侧的发光元件的第二电极暴露。第一电极焊盘覆盖第一开口并且从绝缘层上的一个区域之上的第一开口形成。第一电极焊盘与第一电极电连接。第二电极焊盘覆盖第二开口并且从与绝缘层上的一个区域间隔开的另一区域之上的第二开口形成。第二电极焊盘与第二电极电连接。
附图说明
图1是根据实施方式1的发光器件的俯视图;
图2是根据实施方式1的发光器件的截面图;
图3是示出根据实施方式1的发光器件的制造工艺的一部分的截面图;
图4是示出根据实施方式1的发光器件的制造工艺的一部分的截面图;
图5是示出根据实施方式1的发光器件的制造工艺的一部分的截面图;
图6是示出根据实施方式1的发光器件的制造工艺的一部分的截面图;
图7是示出根据实施方式1的发光器件的制造工艺的一部分的截面图;
图8是示出根据实施方式1的发光器件的制造工艺的一部分的截面图;
图9是示出根据实施方式1的发光器件的制造工艺的一部分的截面图;
图10是示出根据实施方式1的发光器件的制造工艺的一部分的截面图;
图11是示出使用根据实施方式1的发光器件的示例的发光器件的截面图;以及
图12是根据实施方式2的发光器件的俯视图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行详细描述。在附图中,相同的附图标记附接到相同的部件,并且将省略对重叠部件的解释。
实施方式1
参照图1和图2,将描述根据实施方式1的发光器件10的配置。图1是根据实施方式1的发光器件10的俯视图。图2是沿着图1所示的发光器件10的线2-2截取的截面图。在下文中,为了便于解释,X、Y和Z轴被定义为如图1和图2所示。在图1和图2的描述中,X轴为发光器件10的左右方向,Y轴为发光器件10的前后方向,以及Z轴为发光器件10的上下方向。
发光器件的概述
根据实施方式1的发光器件10包括基板12、五个发光元件13A、13B、13C、13D和13E、第一绝缘层17和第二绝缘层21、过渡布线18以及第一电极焊盘23和第二电极焊盘24。五个发光元件13A、13B、13C、13D和13E成行地设置在基板12的上表面上(在下文中,当不区分五个发光元件13A至13E时,发光元件被简单地描述为发光元件13)。第一绝缘层17和第二绝缘层21覆盖发光元件13A至13E中的每一个。过渡布线18电连接在相互邻近的发光元件13A至13E之间。第一电极焊盘23和第二电极焊盘24各自电连接到发光元件的部分,同时各自覆盖第一绝缘层17和第二绝缘层21。
基板
基板12为具有绝缘性质和半透明性质的平板状本体,并且其上表面呈矩形。基板12在上表面(一个平板表面)上设置有发光元件13A至13E。基板12也是构成发光元件13A至13E的半导体晶体的生长基板。基板12具有作为发光器件10的出光表面的下表面(另一平板表面)。
对于基板12,可以使用单晶蓝宝石(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)等。在该实施方式中,单晶蓝宝石用于基板12。
在下面的描述中,沿着基板12的左右方向的一侧被称为侧面12X,而沿着前后方向的一侧被称为侧面12Y。
发光元件
发光元件13A至13E具有相互等效的矩形形状,并且各自具有沿着矩形基板12的一对相反侧面12X设置的短边和沿着基板12的另一对相反侧面12Y设置的长边。发光元件13A至13E在沿着侧面12X的方向上以这种顺序相互间隔地成行布置。换句话说,发光元件13A至13E在俯视图中各自具有其长边沿着基板12的侧面12Y的条带形状,并且沿着侧面12X方向平行布置。
发光元件13中的每一个由诸如GaN这样的氮化物半导体构成,并且是包括半导体结构层EM、p侧电极PE和n侧电极NE的发光二极管(LED)。半导体结构层EM包括n型半导体层14、发光层15和p型半导体层16。换句话说,发光元件13中的每一个是发光二极管,该发光二极管包括沿着发光元件13的外部形状在发光元件13的内部区域中的矩形半导体结构层EM。
n型半导体层14是这样的半导体层(第一导电层):具有设置在基板12的上表面上的平板状下部14A和在沿着下部14A的短边的方向上从中央附近突出的上部14B的半导体层。n型半导体层14的导电载流子是电子(第一导电类型)。在n型半导体层14中设置有上部14B的区域也是半导体结构层EM的下部层部分。换句话说,n型半导体层14具有台面状结构(下文也称为台面结构)。
发光层15是形成在n型半导体层14的上部14B的上表面之上的半导体层,并且通过电子和空穴的复合而发光。发光层15发出例如峰值波长为450nm的蓝光。
p型半导体层16是形成在发光层15的上表面之上的半导体层(第二导电层),并且p型半导体层16的导电载流子是空穴(第二导电类型)。
根据目的,n型半导体层14、发光层15和p型半导体层16可以包括添加有杂质的半导体层、未添加有杂质的半导体层、减少层之间的应变的应变消除层、逐渐改变晶体成分的成分梯度层、具有量子效应的量子阱层、抑制载流子扩散的阻挡层、降低与n侧电极或p侧电极的接触电阻的接触层等。
半导体结构层EM的相反的两个长边之间的距离(宽度)是n型半导体层14的从基板12的上表面到发光层15的下表面的厚度的20倍到100倍。该范围能够抑制流向半导体结构层EM的不平衡电流。由于该实施方式中的n型半导体层14的厚度为3μm,因此半导体结构层EM的宽度被设置为150μm。
半导体结构层EM不需要设置在n型半导体层14的下部14A的中央附近。例如,仅需要n型半导体层14的下部14A的上表面具有其上设置有n侧电极NE的表面,并且半导体结构层EM可以设置为转移到未设置有n侧电极的侧面。
n侧电极NE形成在n型半导体层14的下部14A的上表面上,并且是具有沿着半导体结构层EM的长边和短边的上表面形状的矩形电极。n侧电极NE在发光元件13A至13E的布置中布置在同一侧表面侧。
n侧电极NE形成在下部14A的上表面上、与上部14B的侧表面间隔预定距离的位置处。
n侧电极NE通过在n型半导体层14的下部14A的上表面上按照顺序层压钛(Ti)、铝(Al)、Ti和金(Au)来形成。
n侧电极NE用作与n型半导体层14形成令人满意的欧姆接触的欧姆电极。
p侧电极PE形成在p型半导体层16的上表面上,并且是具有沿着半导体结构层EM的长边和短边的上表面形状的矩形电极。
p侧电极PE形成为在p型半导体层16的上表面上、与半导体结构层EM的边缘间隔预定距离。
p侧电极PE通过在p型半导体层16的上表面上按照顺序层压具有半透明性的氧化铟锡(ITO)电极、以及镍(Ni)、银(Ag)、Ti和Au的金属层来形成。
p侧电极PE的ITO电极用作与p型半导体层16形成令人满意的欧姆接触的欧姆电极。
Ni和Ag的金属层用作反射从发光层15发射的上述蓝光的反射层。也就是说,金属层将从发光层15发射并朝向p侧电极PE行进的蓝光反射到基板12侧。因此,从基板12的下表面(发光器件10的出光表面),从发光层15发射并被反射层反射的蓝光以及直接行进到基板12的蓝光被输出。
n侧电极NE和p侧电极PE的长边形成为大致平行于半导体结构层EM的长边。n侧电极NE和p侧电极PE的长边的长度为近似相等的长度。该配置允许电流在半导体结构层EM的长边方向(Y方向)和短边方向(X方向)上大致均匀地流动。
第一绝缘层
第一绝缘层17是覆盖基板12的上表面上的相应发光元件13A至13E的整个表面的涂层。第一绝缘层17具有绝缘性质,并且包含二氧化硅(SiO2)。第一绝缘层17设置有开口OP1,形成在p型半导体层16的上表面上的p侧电极PE的部分从开口OP1暴露。开口OP1在纵向方向上形成在p侧电极PE之上,并且具有呈细长矩形形状的上表面。
第一绝缘层17设置有开口OP2,形成在n型半导体层14的下部14A的上表面上的n侧电极NE的部分从开口OP2暴露。开口OP2在纵向方向上形成在n侧电极NE之上,并且具有呈细长矩形形状的上表面。
过渡布线
过渡布线18是连接在相互邻近的发光元件的n侧电极NE和p侧电极PE之间的金属布线。具体地,从开口OP1与开口OP2之间的第一绝缘层17的上表面上的相邻发光元件中的一个发光元件的开口OP2到另一发光元件的开口OP1形成过渡布线18。也就是说,过渡布线18具有条带形状的上表面形状。在图1中,为了避免使附图复杂化,省略了过渡布线18。
如图2所示,过渡布线18电连接在发光元件13A的n侧电极NE与发光元件13B的p侧电极PE之间,电连接在发光元件13B的n侧电极NE与发光元件13C的p侧电极PE之间,电连接在发光元件13C的n侧电极NE与发光元件13D的p侧电极PE之间,并且电连接在发光元件13D的n侧电极NE与发光元件13E的p侧电极PE之间。
也就是说,过渡布线18串联电连接在各发光元件13A至13E之间。换句话说,发光元件13A至13E按照布置顺序经由相应的过渡布线18彼此串联连接。因此,从发光元件13A上的开口OP1暴露的p侧电极PE用作串联连接的一端的电极,并且从发光元件13E上的开口OP2暴露的n侧电极NE用作串联连接的另一端的电极。
通过在第一绝缘层17、p侧电极PE和n侧电极NE上按照顺序层压Ni和Al来形成过渡布线18。对于过渡布线18,反射从发光层15发射的光的金属是优选的。对于过渡布线18,可以使用诸如Ag、铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等代替Al。过渡布线18的条带形状允许电流在发光元件13A至13E之间均匀地流动。
第二绝缘层
第二绝缘层21是覆盖相应的过渡布线18的涂层。第二绝缘层具有绝缘性质,并且包含SiO2
如上所述,第一绝缘层17覆盖相应的发光元件13A至13E,并且第二绝缘层21覆盖连接在发光元件13A至13E之间的相应的过渡布线18。因此,发光元件13A至13E从第一绝缘层17和第二绝缘层21暴露,并且可以仅经由发光元件13A上的开口OP1和基板12上的发光元件13E上的开口OP2与外部导电。
第一电极焊盘
第一电极焊盘23是形成为覆盖从发光元件13A上的开口OP1暴露的p侧电极PE的电极焊盘。第一电极焊盘23覆盖发光元件13A上的开口OP1,并且形成为从覆盖发光元件13A的第一绝缘层17的上表面到覆盖发光元件13C的第二绝缘层21的上表面、位于发光元件13B之上。
也就是说,第一电极焊盘23经由从发光元件13A上的开口OP1暴露的p侧电极PE电连接到发光元件13A。因此,第一电极焊盘23用作从外部接收电力供应并且经由p侧电极PE向发光元件13A的p型半导体层16施加电压的阳极电极。
在该实施方式中,第一电极焊盘23是具有矩形形状的上表面形状的电极焊盘,其中沿着基板12的侧面12X的方向是短边方向,并且沿着基板12的侧面12Y的方向是长边方向。
在该实施方式中,通过在p侧电极PE、第一绝缘层17和第二绝缘层21上按照顺序层压Ni、Al、Ti和Au来形成第一电极焊盘23。
第二电极焊盘
第二电极焊盘24是形成为与第一电极焊盘23间隔开以覆盖从发光元件13E上的开口OP2暴露的n侧电极NE的电极焊盘。第二电极焊盘24覆盖发光元件13E上的开口OP2,并且形成为从覆盖发光元件13E的第一绝缘层17的上表面到覆盖发光元件13C的第一绝缘层17的上表面、位于发光元件13D之上。
也就是说,第二电极焊盘24经由从发光元件13E上的开口OP2暴露的n侧电极NE电连接到发光元件13E。因此,第二电极焊盘24用作从外部接收电力供应并且经由n侧电极NE向发光元件13E的n型半导体层14施加电压的阴极电极。
在该实施方式中,第二电极焊盘24是具有矩形上表面形状的电极焊盘,其中沿着基板12的侧面12X的方向是短边方向,并且沿着基板12的侧面12Y的方向是较长边方向。
在该实施方式中,类似于第一电极焊盘23,通过在n侧电极NE、第一绝缘层17和第二绝缘层21上按照顺序层压Ni、Al、Ti和Au来形成第二电极焊盘24。
构成第一电极焊盘23和第二电极焊盘24的Al层用作反射层,其反射从发光元件13A至13E中的每一个发射并且试图渗出到第一绝缘层17的外部的蓝光。Ti层也用作阻挡层,其避免Ti层上的Au层的部分扩散到Al层。
如上所述,在发光器件10中,作为阳极电极的第一电极焊盘23经由从开口OP1暴露的p侧电极PE连接到用作串联连接的一端的发光元件13A,并且作为阴极电极的第二电极焊盘24经由从开口OP2暴露的n侧电极NE连接到用作串联连接的另一端的发光元件13E。
因此,在该实施方式中,经由第一电极焊盘23和第二电极焊盘24将电压施加到发光元件13A和发光元件13E,因此,电流在串联连接的发光元件13A至13E的相应半导体结构层EM中流动(图2中的箭头方向),然后从发光层15发射蓝光。
根据该实施方式的发光器件10,在发光元件13A至13E中的每一个中,n侧电极NE和p侧电极PE被设置为平行于半导体结构层EM的长边。n侧电极NE和p侧电极PE的长度被配置为相等。因此,如图2中的箭头所示,电流在具有n侧电极NE和p侧电极PE的宽度(长度)的半导体结构层EM的短边方向上均等地流动。换句话说,由于电流不在半导体结构层EM内部局部地流动,因此可以避免局部劣化,并且实现光的均匀发射。
由于五个发光元件13A至13E串联连接,因此发光器件10可以用高压系统(例如,18V系统)的驱动电路来点亮。
在发光器件10中,包括反射层的第一电极焊盘23和第二电极焊盘24被设置为覆盖发光元件13A至13E中的每一个,并且第一电极焊盘23与第二电极焊盘24之间的单独部分被设置在发光元件13C的p侧电极PE上。因此,由于从发光元件13A至13E发射到第一电极焊盘23和第二电极焊盘24侧的蓝光可以被反射到基板12侧(发光器件10的出光表面侧),因此可以增加发光器件10的光输出。
用于生产发光器件的方法
这里,参照图3至图10,将描述用于生产该实施方式的发光器件10的方法。图3至图10为发光器件10的截面图,分别示出了发光器件10的制造工艺的部分。
首先,如图3所示,将会成为n型半导体层14的n型半导体层14M、会成为发光层15的发光层15M以及会成为p型半导体层16的p型半导体层16M按照顺序层压在作为生长基板的基板12上,从而制备已经形成有半导体层的基板。
首先,如图4所示,形成经分割的半导体结构层EM(步骤S1:发光区域分割步骤)。具体地,抗蚀剂掩模形成为覆盖其中要形成半导体结构层EM的区域并且暴露另一区域。
然后,通过反应离子刻蚀(RIE)方法,对从抗蚀剂掩模的开口部分(未形成抗蚀剂掩模的部分)暴露的已经形成的半导体层压层执行刻蚀工艺,直到暴露n型半导体层14M。随后,通过去除抗蚀剂掩模,可以如图4所示形成经分割的半导体结构层EM。
接下来,如图5所示,基板12上的n型半导体层14M被分割以形成各个发光元件13A至13E的元件区域(步骤S2:元件区域分割步骤)。具体地,抗蚀剂掩模形成为覆盖其中要形成发光元件13A至13E的区域并且暴露另一区域。
然后,通过RIE方法,对从抗蚀剂掩模的开口部分暴露的n型半导体层14M执行刻蚀工艺,直到暴露基板12。随后,通过去除抗蚀剂掩模,其中要形成发光元件13A至13E的区域可以形成在基板12的上表面上,如图5所示。
接下来,如图6所示,p侧电极PE形成在各个发光元件13的p型半导体层16上(步骤S3:p侧电极形成步骤)。具体地,形成在p型半导体层16的上表面处具有开口部分的抗蚀剂掩模,并且通过溅射方法来形成ITO膜。随后,通过EB(离子束)方法按照顺序在ITO膜上形成Ni和Ag的层。随后,通过EB方法按照顺序在所形成的Ni和Ag层上形成Ti和Au的层。
然后,通过去除抗蚀剂掩模,如图6所示,可以获得形成在p型半导体层16上的p侧电极PE。作为用于p侧电极PE的表层(superficial layer)的金属层,可以形成Pt、Pd或Rh的层代替Au。
接下来,如图7所示,n侧电极NE形成在会成为发光元件13A至13E的部分中的各个n型半导体层14的下部14A的上表面上(步骤S4:n侧电极形成步骤)。具体地,形成抗蚀剂掩模,该抗蚀剂掩模在下部14A的上表面上会形成n侧电极NE的区域处具有开口部分,并且通过EB方法按照顺序形成Ti、Al、Ti和Au的层。
然后,通过去除抗蚀剂掩模,如图7所示,可以获得形成在n型半导体层14的下部14A的上表面上的n侧电极NE。作为用于n侧电极NE的表层的金属层,可以形成Pt、Pd或Rh的层代替Au。
接下来,如图8所示,覆盖各个发光元件13A至13E的第一绝缘层17被形成为各自设置有开口OP1和开口OP2(步骤S5:第一绝缘层形成步骤)。具体地,在已经通过溅射方法被执行了上述工艺直到步骤S4的基板12的经处理表面的整个表面之上形成SiO2层。然后,在所形成的SiO2层上形成具有在与相应开口OP1和开口OP2相对应的区域处的开口部分的抗蚀剂掩模。
随后,执行刻蚀以利用缓冲氢氟酸来去除抗蚀剂掩模的开口部分处的SiO2层。此时,p侧电极PE和n侧电极NE的最上表面的金属层,即Au层,用作刻蚀停止层。因此,如图8所示,具有开口OP1和开口OP2的第一绝缘层17可以形成在发光元件13A至13E中的每一个上。
接下来,如图9所示,形成各自电连接在从相邻的两个发光元件中的一个发光元件的开口OP1暴露的p侧电极PE和从另一发光元件的开口OP2暴露的n侧电极NE之间的过渡布线18(步骤S6:过渡布线形成步骤)。
具体地,具有从相应发光元件13B至13E的开口OP1暴露的p侧电极PE处的开口部分和从相应发光元件13A至13D的开口OP2暴露的n侧电极NE处的开口部分的抗蚀剂掩模形成在第一绝缘层17上。
随后,通过EB方法在开口部分处按照顺序来形成Ni和Al的层。然后,如图9所示,通过去除抗蚀剂掩模,可以获得形成为连接在各个发光元件13A至13E之间的过渡布线18。
接下来,如图10所示,第二绝缘层21形成为覆盖相应过渡布线18(步骤S7:第二绝缘层形成步骤)。具体地,形成具有从发光元件13A上的开口OP1暴露的p侧电极PE处的开口和从发光元件13E上的开口OP2暴露的n侧电极NE处的开口的抗蚀剂掩模。抗蚀剂掩模的开口略大于暴露电极的形状。
随后,在已经通过溅射方法被执行了上述工艺的基板12的经处理表面的整个表面之上形成SiO2层。然后,通过剥离将抗蚀剂掩模剥离,并且因此,如图10所示,可以获得具有从开口OP1暴露的p侧电极PE的发光元件13A和具有从开口OP2暴露的n侧电极NE的发光元件13E。
最后,在由步骤S7所产生的发光器件上形成第一电极焊盘23和第二电极焊盘24(步骤S8:电极焊盘形成步骤)。具体地,具有其上会形成第一电极焊盘23的表面处的开口部分和其上会形成第二电极焊盘24的表面处的开口部分的抗蚀剂掩模被形成在基板12上。
然后,通过EB方法在开口部分处按照顺序形成Ni、Al、Ti和Au的层,并且通过剥离来去除抗蚀剂掩模。因此,如图1和图2所示,可以获得其中已经形成第一电极焊盘23和第二电极焊盘24的发光器件10。也就是说,通过步骤S1至S8的上述工艺,可以获得该实施方式所述的发光器件10。
使用发光器件的示例
这里,参照图11,将描述在该实施方式中使用发光器件10的具体示例。图11示出了使用发光器件10的示例,并且是安装到其上安装有电容器、电阻器、IC芯片等的电路板31的部分的发光模块器件30的截面图。在该用例中,发光模块器件30包括发光器件10以及波长转换构件32和遮光层34,并且发光模块器件30安装到电路板31。
在发光模块器件30中,波长转换构件32经由半透明粘合剂层33(例如,硅树脂)接合到发光器件10的出光表面的上表面。波长转换构件32具有与出光表面相同的形状。发光模块器件30包括遮光层34,遮光层34覆盖发光器件10、粘合剂层33和波长转换构件32的侧表面。
波长转换构件32包含由从发光器件10发射的蓝光激发并且发射黄色荧光的磷光体颗粒(phosphor particle)。波长转换构件32包含作为基础材料的Al2O3和包含在基础材料中的具有铈(Ce)作为发光中央(YAG:Ce)的钇铝石榴石的磷光体颗粒。
遮光层34反射从发光器件10发射的蓝光以及由波长转换构件32生成的黄色荧光。也就是说,遮光层34抑制来自发光模块器件30的侧表面的光泄漏,并且改善从波长转换构件32的上表面输出的光的输出。
遮光层34由反射性树脂材料制成,其中硅树脂包含氧化钛(TiO2)颗粒。遮光层34只要采用具有光反射性的材料即可,例如,遮光层34可以由热喷涂氧化铝制成,也可以由反射蓝光和黄色荧光的介电多层膜制成。
由于发光模块器件30是基于发光器件10(图中由点划线包围的部分)的,因此发光器件10的第一电极焊盘23和第二电极焊盘24用作发光模块器件30的第一电极焊盘和第二电极焊盘。
根据该实施方式,第一电极焊盘23和第二电极焊盘24可以与其他部件(包括芯片电阻器、芯片电容器等)同时放置在电路板31的阳极布线37和阴极布线38上,并且通过回流来集中安装,在该电路板31的阳极布线37和阴极布线38之上施加用作联结构件36的焊膏。
此外,由于第一电极焊盘23和第二电极焊盘24具有相同的尺寸,并且对称设置,因此可以抑制发光模块器件30在回流中倒置的现象(曼哈顿现象)。
实施方式2
接下来,参照图12,将描述根据实施方式2的发光器件40。图12是根据实施方式2的发光器件40的俯视图。
在第一绝缘层17、第一电极焊盘23和第二电极焊盘24的配置中,发光器件40不同于根据实施方式1的发光器件10,并且在其他点类似于实施方式1。在下面的描述中,将主要描述与实施方式1的不同之处。
第一绝缘层17
第一绝缘层17设置有开口OP3,该开口OP3使得形成在发光元件13A的p型半导体层16的上表面上的p侧电极PE暴露小于p侧电极PE的纵向方向上的长度的一半。在该实施方式中,开口OP3从基板12的一对彼此相反的侧面12X中的一者的一侧沿着p侧电极PE的纵向方向延伸到中央附近。换句话说,开口OP3从沿着p侧电极PE的短边方向的一端延伸使得在中间暴露p侧电极PE。
第一绝缘层17设置有开口OP4,该开口OP4使得形成在发光元件13E的n型半导体层14的下部14A的上表面上的n侧电极NE暴露小于n侧电极NE的纵向方向上的长度的一半。在该实施方式中,开口OP4从基板12的一对彼此相反的侧面12X中的另一者的一侧沿着n侧电极NE的纵向方向延伸到中央附近。换句话说,开口OP4从沿着n侧电极NE的短边方向的一端延伸使得在中间暴露n侧电极NE。
第一电极焊盘
第一电极焊盘23是形成为覆盖从发光元件13A上的开口OP3暴露的p侧电极PE的电极焊盘。第一电极焊盘23覆盖发光元件13A上的开口OP3,并且形成为从覆盖发光元件13A的第一绝缘层17的上表面到覆盖发光元件13E的第一绝缘层17的上表面。
在该实施方式中,第一电极焊盘23是具有矩形形状的上表面的电极焊盘,其中沿着基板12的侧面12Y的方向是短边方向,并且第一电极焊盘23与基板12的一对侧面12X中的一者相邻并且沿着基板12的一对侧面12X中的一者。
第二电极焊盘
第二电极焊盘24是形成为与第一电极焊盘23间隔开以覆盖从发光元件13E上的开口OP4暴露的n侧电极NE的电极焊盘。第二电极焊盘24覆盖发光元件13E上的开口OP4,并且形成为从覆盖发光元件13E的第一绝缘层17的上表面到覆盖发光元件13A的第一绝缘层17的上表面。
在该实施方式中,第二电极焊盘24是具有矩形形状的上表面的电极焊盘,其中沿着基板12的侧面12Y的方向是短边方向,并且第二电极焊盘24与基板12的一对侧面12X中的另一者相邻并且沿着基板12的一对侧面12X中的另一者。
因此,在该实施方式中,第一电极焊盘23和第二电极焊盘24各自设置在发光元件13A至13E之上,以在发光元件13A至13E的排列方向(X方向)上具有纵向方向,换句话说,以垂直于发光元件13A至13E的纵向方向(Y方向)。
因此,即使当侧面12Y(前后方向)比基板12的侧面12X(右左方向)长时,第一电极焊盘23和第二电极焊盘24也可以在侧面12Y的方向上纵向地设置,并且这允许稳定地安装到电路板。例如,可以抑制倒置的现象,并且可以通过增加电极焊盘之间的距离来抑制短路。虽然与实施方式1相比,第一电极焊盘23与p侧电极PE之间的接触长度、以及第二电极焊盘24与n侧电极NE之间的接触长度减小,但是p侧电极PE与p型半导体层16以及n侧电极NE与n型半导体层14的接触长度与实施方式1相同。因此,电流可以流动到发光元件13A至13E中的每一个,以便平衡。
根据该实施方式,类似于实施方式1,发光器件40包括多个元件作为发光器件并且允许在发光元件13A至13E中的每一个中流动的电流的均匀分布。
上述实施方式和变形例中的各种数值、尺寸、材料等仅仅是示例,并且可以根据用途和要制造的发光器件进行适当地选择。例如,设置在一个基板上的发光元件的数量可以适当地选择为与所需的驱动电压相对应的3、5、7……。例如,可以将呈条带形状的、串联连接的多组发光元件设置为多行(平行)。
应当理解,前面的描述和附图阐述了当前本发明的优选实施方式。在不脱离所公开的发明的精神和范围的情况下,根据前述教导,各种修改、添加和替代设计对于本领域技术人员而言当然将变得显而易见。因此,应当理解,本发明不限于所公开的示例,而是可以在所附权利要求的全部范围内实践。本申请基于并且要求于2022年5月23日提交的在先日本专利申请No.2022-83626的优先权的权益,其全部内容通过引用并入本文。
Claims (9)
1.一种半导体发光器件,所述半导体发光器件包括:
半透明基板;
多个发光元件,所述多个发光元件成行地设置在所述基板上,所述多个发光元件中的每一个包括第一半导体层、发光层、第二半导体层、第一电极和第二电极,所述第一半导体层形成在所述基板上并且具有第一导电类型,所述发光层形成在所述第一半导体层上,所述第二半导体层形成在所述发光层上并且具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型,所述第一电极形成在所述第一半导体层上,所述第二电极形成在所述第二半导体层上;
绝缘层,所述绝缘层覆盖所述基板上的所述多个发光元件以使得形成第一开口和第二开口,所述第一开口使所述多个发光元件当中的在行的一端侧的发光元件的第一电极暴露,并且所述第二开口使所述多个发光元件当中的在所述行的另一端侧的所述发光元件的第二电极暴露;
第一电极焊盘,所述第一电极焊盘覆盖所述第一开口并且从所述绝缘层上的一个区域之上的所述第一开口形成,所述第一电极焊盘与所述第一电极电连接;以及
第二电极焊盘,所述第二电极焊盘覆盖所述第二开口并且从与所述绝缘层上的所述一个区域间隔开的另一区域之上的所述第二开口形成,所述第二电极焊盘与所述第二电极电连接。
2.根据权利要求1所述的半导体发光器件,其中,
所述多个发光元件中的每一个具有矩形形状的上表面,在所述矩形形状中,沿着所述行的方向是短边方向,并且所述第一电极和所述第二电极沿着所述多个发光元件中的每一个的纵向方向延伸。
3.根据权利要求2所述的半导体发光器件,所述半导体发光器件包括:
多个过渡布线,所述多个过渡布线各自形成为从沿着行相邻的所述发光元件中的一个发光元件的所述第一电极到另一发光元件的所述第二电极,所述多个过渡布线各自覆盖有所述绝缘层。
4.根据权利要求3所述的半导体发光器件,其中,
所述多个过渡布线串联连接在所述多个发光元件之间,并且所述多个过渡布线沿着所述多个发光元件的相应纵向方向延伸。
5.根据权利要求2所述的半导体发光器件,其中,
所述第一开口和所述第二开口形成在沿着所述多个发光元件的上表面的纵向方向的侧面之上。
6.根据权利要求2所述的半导体发光器件,其中,
所述第一开口从沿着所述纵向方向的侧面的一端延伸到沿着所述纵向方向的侧面的中间,所述第二开口从沿着所述纵向方向的侧面的另一端延伸到沿着所述纵向方向的侧面的中间,并且所述第一电极焊盘和所述第二电极焊盘设置在沿着所述行的所述多个发光元件之上。
7.根据权利要求2所述的半导体发光器件,其中,
在所述多个发光元件中的每一个中,所述第一半导体层具有下部和从所述下部的上表面向上突出的上部,并且所述第一电极形成在所述下部的上表面上的区域中,而不形成在形成有所述上部的区域中。
8.根据权利要求1或2所述的半导体发光器件,其中,
所述第一电极焊盘和所述第二电极焊盘以预定间隔彼此间隔开。
9.根据权利要求1或2所述的半导体发光器件,其中,
所述第一电极焊盘和所述第二电极焊盘中的每一个包含Al。
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