CN1943045A - 半导体发光元件安装件以及使用它的半导体发光装置 - Google Patents

半导体发光元件安装件以及使用它的半导体发光装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1943045A
CN1943045A CNA2005800111056A CN200580011105A CN1943045A CN 1943045 A CN1943045 A CN 1943045A CN A2005800111056 A CNA2005800111056 A CN A2005800111056A CN 200580011105 A CN200580011105 A CN 200580011105A CN 1943045 A CN1943045 A CN 1943045A
Authority
CN
China
Prior art keywords
semiconductor light
emitting elements
metal film
base material
installed part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2005800111056A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100438103C (zh
Inventor
天羽映夫
石津定
桧垣贤次郎
筑木保志
福田洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Publication of CN1943045A publication Critical patent/CN1943045A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100438103C publication Critical patent/CN100438103C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0556—Disposition
    • H01L2224/05568—Disposition the whole external layer protruding from the surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05573—Single external layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

本发明提供一种半导体发光元件安装件，该安装件的金属膜具有改进的有效光反射率，金属膜用作电极层和/或反射层；提供一种半导体发光元件安装件，其中金属膜对基材的附着力得到改进，机械强度和可靠性得到提高；以及提供这样一种半导体发光装置，即所述装置使用上述半导体发光元件安装件并具有优良的发光特性。该半导体发光元件安装件(子安装座(1))是通过在基材(10)上形成金属膜(11，12)制成的，金属膜是由Ag、Al或含有这些金属的合金形成的。金属膜(11，12)的晶粒的粒径不超过0.5μm，表面的中心线平均粗糙度Ra不超过0.1μm。半导体发光装置(LE2)包括装在子安装座(1)中的半导体发光元件(LE1)。

Description

半导体发光元件安装件以及使用它的半导体发光装置
技术领域
本发明涉及用于安装半导体发光元件的半导体发光元件安装件，以及在所述半导体发光元件安装件中安装半导体发光元件的半导体发光装置。
背景技术
为了提高半导体发光装置的有效发光效率，使用光反射率优良的材料(例如Ag或Al等)，在半导体发光元件安装件的基材的元件安装表面或发射面上形成用于安装元件的电极层和/或用于反射来自元件的光的反射层(例如，参见专利文献1-3)。
[专利文献1]日本特许公开专利公报平9-293904(权利要求1、2，第0015-0017栏，图1、图2)
[专利文献2]日本特许公开专利公报2002-217456(第0013-0014栏，图1、图2)
[专利文献3]日本特许公开专利公报2002-232017(权利要求1，第0016-0021栏，图1)
发明内容
本发明要解决的问题
但是，虽然Ag、Al等材料具有优良的光反射率，但在基材上的元件安装面、反射面等实际形成的金属膜没有足够的表面光滑度。这导致光的不规则反射，并阻止获得高的有效反射率。
近些年，输出至少为1W的高输出半导体发光装置得到快速发展，其中，大电流流动必须使得用作电极层的金属膜变厚，从而使电阻降低。但是，随着金属膜变厚，表面不规则性趋于增大。这阻止获得高的反射率。
而且，在用于发射紫外线的半导体发光装置中，以及在与荧光材料一起发射白光的半导体发光装置中，波长不大于450nm的短波长光的反射率下降特别突出。金属膜表面越不平整，短波长光的有效反射率下降越明显。
并且，近些年，使用金凸点的倒装芯片法作为一种将半导体发光元件安装到半导体发光元件安装件的方法，得到广泛应用。在倒装芯片法中，半导体发光元件安装件的电极层与金凸点之间的接触面积小。因此，为提供实用程度的安装强度，必须提高作为电极层的金属层在基材上的附着力，金属层本身的机械强度也必须增大。
并且，由于Ag、Al和类似材料是趋于产生迁移的材料，因此，在上述需要大电流的高输出半导体发光装置中不能得到高的可靠性。
本发明的目的是提供一种半导体发光元件安装件，在该安装件中作为电极层和/或反射层的金属膜具有改进的有效光反射率。
本发明的另一个目的是提供一种半导体发光元件安装件，其中金属层对基材的附着力得到改进、机械强度和可靠性得到提高。
本发明的再一个目的提供这样一种半导体发光装置：即，其使用上述半导体发光元件安装件并具有优良的发光特性。
解决问题的技术方案
权利要求1的本发明是一种半导体发光元件安装件，包括：基材；以及在基材表面上形成的金属膜，由Ag、Al或含有所述金属的合金制成，并且所述金属膜作为用于安装半导体发光元件的电极层和/或反射来自所述半导体发光元件的光的反射层使用；其中：形成金属膜的金属或合金的晶粒沿金属膜表面的粒径不超过0.5μm；以及金属膜表面的中心线平均粗糙度Ra不超过0.1μm。
权利要求2的本发明是一种根据权利要求1所述的半导体发光元件安装件，其中在基材上顺序形成有粘结层和阻挡层，金属膜形成在阻挡层上。
权利要求3的本发明是一种根据权利要求1所述的半导体发光元件安装件，其中金属膜由Ag和/或Al以及其他金属的合金形成，并且其他金属的含量为0.001～10％(按重量百分比计)。
权利要求4的本发明是一种根据权利要求3所述的半导体发光元件安装件，其中其他金属是选自于下述群组中的至少一种金属，所述群组包括：Cu、Mg、Si、Mn、Ti和Cr。
权利要求5的本发明是一种根据权利要求1所述的半导体发光元件安装件，其中金属膜的膜厚为0.5～3μm。
权利要求6的本发明是一种根据权利要求1所述的半导体发光元件安装件，其中金属膜是由Al单独形成的，或者是由Al和其他金属的合金形成的。
权利要求7的本发明是一种根据权利要求1所述的半导体发光元件安装件，其中基材的热膨胀系数是1×10-6/K～10×10-6/K。
权利要求8的本发明是一种根据权利要求1所述的半导体发光元件安装件，其中基材的导热率至少是80W/mK。
权利要求9的本发明是一种根据权利要求1所述的半导体发光元件安装件，其中半导体发光元件安装件是平板状子安装座。
权利要求10的本发明是一种半导体发光装置，其中半导体发光元件安装在根据权利要求1所述的半导体发光件安装件中。
权利要求11的本发明是一种根据权利要求10所述的半导体发光装置，其中输出至少是1W。
发明的效果
使用权利要求1的结构，可以提高金属膜的表面光滑度。
更具体地，基于形成金属膜的金属或合金的各晶粒暴露在该金属膜表面部分的形状，沿表面的晶粒粒径越大则越趋向于增大金属膜表面的不平整度。而且，金属膜的表面形状受下部基材的表面形状影响，基材表面的粗糙度越大则金属膜表面的不平整度越趋向于增大。随着金属膜表面不平整度增大，由于存在光的不规则反射倾向而使反射率下降。
相反，在权利要求1中，金属膜的各个晶粒沿金属膜表面的粒径不超过0.5μm。基于各个晶粒暴露在金属膜表面的部分的形状，这将金属膜表面的不平整度减至最小。而且，通过调节基材表面形状和类似因素，使金属膜表面的中心线平均粗糙度Ra不超过0.1μm，从而可以改进金属膜表面的光滑度，并提高光反射率。
因此，根据权利要求1的本发明，可以提高Ag、Al或含有这些金属的合金制成的金属膜的有效光反射率，特别是波长不超过450nm的短波长光的反射率。
在根据权利要求2的本发明中，在基材上形成与基材材料(例如陶瓷)具有优良附着力的粘结层。在此粘结层上形成阻挡层，该阻挡层起到这样的作用：即，通过抑制形成金属层的Ag或Al与形成粘结层的Ti或类似物之间由于后处理过程(例如，元件安装等)的热滞后(大致不超过300℃)而导致的反应，以阻止粘结强度下降，从而防止Ag和Al扩散到粘结层上。金属膜形成在阻挡层顶部。结果，可以提高金属膜对基材的附着力。
并且，根据权利要求3的本发明，金属膜是由Ag和/或Al以及预定含量的其他金属的合金制成的。这可以提高机械强度。使用合金也可以防止Ag和Al的迁移。结果，可以提高金属膜的机械强度和可靠性。
如同权利要求4所述的，上述合金中的其他金属可以是选自于下述群组中的至少一种金属，所述群组包括：Cu、Mg、Si、Mn、Ti和Cr。
如同权利要求5所述的，考虑到需要在保持表面的光滑度的同时使用大电流，优选的是金属膜的膜厚是0.5～3μm。
此外，如果该结构与发射波长不超过450nm的短波长光的半导体发光元件组合，那么，优选的是形成金属层的主要金属是Al，金属Al可以对这种类型的短波长光提供优良的反射率。因此，如同权利要求6所述的，优选地，金属膜可以由Al本身形成，或者由Al和其他金属的合金形成。
考虑需要通过减小安装半导体发光元件过程或实际使用过程的热滞后产生的热应变以提高半导体发光装置的可靠性，优选地，基材的热膨胀系数接近半导体发光元件的热膨胀系数。更具体地，如同权利要求7所述的，优选的是基材的热膨胀系数是1×10-6/K～10×10-6/K。
如同权利要求8所述的，通过使基材的导热率至少是80W/mK，以提高散热性应对高输出的半导体发光装置，这也是优选的。
此外，如同权利要求9所述的，如果子安装座的尺寸接近于半导体发光元件的发光部的尺寸，则半导体发光元件装在子安装座的半导体发光装置就可以直接装在便宜的封装或类似装置中，而这些封装或类似装置在传统上直接用于安装半导体发光元件。因此，本发明具有广范围的应用。
此外，由于根据权利要求10的半导体发光装置使用本发明上述半导体发光元件安装件，因此可以提供优良的发光特性。特别是，具有优良发光特性的半导体发光装置可以装有如下装置：使用发射波长不超过450nm的短波长光的半导体发光元件以发射紫外光的装置，或者组合此发射短波长光的半导体发光元件和荧光材料的发射白光的装置。
此外，如同权利要求11所述的，上述半导体发光装置的结构适于输出至少1W的高输出装置。
附图说明
图1A是表示根据本发明的半导体发光元件安装件的一个实施例的子安装座结构的剖视图。
图1B是表示半导体发光装置的结构的剖视图，其中半导体发光元件用倒装芯片法装在子安装座上。
图2是表示装在一个封装中的半导体发光装置的剖视图。
图3A是表示光的不规则反射与表面不平整尺寸之间的关系的剖视图，这是当形成金属层的各个晶粒的粒径不超过0.5μm时，由表面上露出的晶粒部分的形状确定的。
图3B是表示光的不规则反射与表面不平整尺寸之间的关系的剖视图，这是当形成金属层的各个晶粒的粒径超过0.5μm时，由表面上露出的晶粒部分的形状确定的。
图4A是表示当通过物理气相沉积形成金属膜时在高气相沉积速率下的晶粒形成图。
图4B是表示当通过物理气相沉积形成金属膜时在低气相沉积速率下的晶粒形成图。
图5A是表示当通过物理气相沉积形成金属膜时在低基材(基板)温度下的晶粒形成图。
图5B是表示当通过物理气相沉积形成金属膜时在高基材温度下的晶粒形成图。
参考标号的说明
1：子安装座(半导体发光元件安装件)
10：基材
11，12：金属膜
LE1：半导体发光元件
LE2：半导体发光装置
具体实施方式
图1A是根据本发明的半导体发光元件安装件的一个实施例的子安装座1的剖视图，图1B是表示半导体发光装置LE2的剖视图，其中半导体发光元件LE1装在子安装座1上。
如同这些图所示的，此实施例的子安装座1包括两个金属层11、12，它们位于平基材10的上表面侧(按照该图)，并被位于表面中心处的一条窄缝隙彼此分开，金属层11、12同时作为用于安装半导体发光元件LE1的电极层以及用于反射来自半导体发光元件的光的反射层。
如图所示，两个金属层11、12分别对应于半导体发光元件LE1的两个电极LE1a、LE1b，例如，这两个金属层通过金凸点BP结合到电极LE1a、LE1b上。半导体发光元件LE1以这种方式用倒装芯片法装在子安装座1上，从而形成半导体发光装置LE2。
上述基材10可以由任一种类型的绝缘材料制成。但是，如上所述，考虑需要减小由安装和使用发光元件LE1的热滞后而产生的热应力，如上所述，优选地，材料的热膨胀系数是1×10-6/K～10×10-6/K。
而且，考虑需要提高应对高输出的半导体发光装置的散热性，优选地，基材10的导热率至少是80W/mK。
满足上述热膨胀系数和导热率条件的基材10的材料例子包括绝缘陶瓷，诸如AlN、Al2O3、SiC、Si3N4、BeO、BN、绝缘Si及其复合材料等等。在这些材料中，就成本方面而言，Al2O3和绝缘Si是优选的。
但是，当考虑散热性时，更优选的是基材10的导热率至少是120W/mK，进一步优选的是至少160W/mK，更进一步优选的是至少200W/mK。为了达到这些高的导热率范围，AlN或SiC是优选的。
而且，为了尽可能减小与半导体发光元件LE1的热膨胀系数之差，更加优选的是，基材10的热膨胀系数是4×10-6/K～7×10-6/K。为了达到此热膨胀系数，优选地使用AlN或Al2O3。
因此，如果为应对高输出的半导体发光装置而优选考虑散热性和类似因素，则基材10特别优选AlN。如果散热性不是特别重要，则基材10优选Al2O3和绝缘Si。
为了提高与基材10一起形成子安装座1的金属膜11、12的表面光滑度和有效光反射率，形成金属膜11、12的金属或合金的晶粒沿表面的粒径必须限制在不超过0.5μm。而且，通过调节基材10的粗糙度或类似的因素，金属膜11、12的表面中心线平均粗糙度必须保持在Ra不超过0.1μm。
如图3B所示，如果晶粒的粒径超过0.5μm，则各晶粒暴露在金属膜表面的部分将使基材10上形成的金属膜11、12的表面不平整度增大，导致表面中心线平均粗糙度Ra超过0.1μm。如同图中箭头所示，这将导致不规则反射以及反射率下降。
如图3A所示，例如，如果晶粒的粒径设定为不超过0.5μm，如上所述，则各晶粒暴露在金属膜表面的部分使基材10上形成的金属膜11、12的表面不平整度减至最小，这样使得表面光滑，即，保持金属膜11、12的表面中心线平均粗糙度Ra不超过0.1μm。这抑制箭头所示的光的不规则反射，从而可以提高反射率。
为了通过使金属膜11、12表面更光滑以进一步提高光反射率，在上述范围内，更加优选的是中心线平均粗糙度Ra不超过0.05μm，甚至更加优选的是不超过0.03μm。为此，在上述范围内，更加优选的是晶粒的粒径不超过0.3μm，甚至更加优选的是不超过0.1μm。
如果金属膜11、12是通过物理气相沉积(诸如真空气相沉积或溅射等)形成的，则通过尽可能增大气相沉积速率或者通过尽可能降低基材温度，也可以减小晶粒的粒径。
更具体地，如图4A所示，在形成金属膜11、12时，当使用物理气相沉积并且气相沉积速率尽可能增大时，与图4B所示的使用低气相沉积速率的情况相比，在基材10的表面上，在初始气相沉积阶段形成更多的金属粒子M1。每个金属粒子M1单独生长成为膜生长籽晶(film-growth seed)M2以形成金属膜11、12。因此，可以减小单个晶粒M3的粒径。
而且，如图5A所示，当使用物理气相沉积并且在形成金属膜11、12时尽可能降低基材温度时，在初始气相沉积阶段，与图5B的高基材温度相比，籽晶M2在如下状态下生长形成为金属膜11、12，所述状态是：在图中由箭头所示的金属粒子M1的移动、扩散受到抑制，以及多个颗粒M1的聚合受到抑制。结果，使得单个晶粒M3的粒径较小。
因此，在使用物理气相沉积形成金属膜11、12情况下，在考虑基材10的类型和表面状态以及形成金属膜11、12的组成等因素的同时，通过调节诸如气相沉积速率和基材温度等的条件，可以达到目标晶粒粒径。
虽然对具体数值没有特殊限制，但优选的气相沉积速率至少是1.0nm/s，更加优选的是至少1.5nm/s，并且甚至更加优选的是至少2.0nm/s。并且，优选的基材温度不超过120℃，更加优选的不超过90℃，甚至更加优选的不超过60℃。
使用以下测量法确定形成金属膜11、12的晶粒粒径。
使用扫描电子显微镜(SEM)或类似装置拍摄形成的金属膜11、12的表面。接着，计算在照片上具有预定面积的范围内获取的晶粒数量。然后，将预定面积除以晶粒数量得到每个晶粒的平均面积。基于此平均面积，假定晶粒的平面形状是圆形从而计算出粒径。
如上所述，金属膜11、12的表面中心线平均粗糙度Ra受位于下部的基材10的表面粗糙度影响。因此，如果基材10的表面粗糙度高，即使晶粒粒径在上述范围内，也不可能使中心线平均粗糙度Ra不超过0.1μm。
因此，为了使金属膜11、12的表面中心线平均粗糙度Ra不超过0.1μm，优选地通过研磨基材10的表面或类似方法尽以可能减小其表面粗糙度。
更具体地，优选地，将基材10上形成金属膜11、12的表面研磨，以使其中心线平均粗糙度Ra不超过0.1μm，更优选地不超过0.05μm，进一步更加优选地不超过0.03μm。
金属膜11、12的表面以及基材10的表面的中心线平均粗糙度Ra是这样确定的：即，基于传统公知测量法测量的表面形状，使用日本工业标准JIS B0601-1994中的“Definition and indication of surfaceroughness(表面粗糙度的定义和表示)”规定的方法进行确定。
具有上述特性的金属膜11、12是使用Ag、Al或者其合金形成的。更具体地，金属膜11、12是由以下材料形成的：Ag本身、Al本身、Al和其他金属的合金、或者Ag和Al和其他金属的合金。
Ag和/或Al可以用作形成金属膜11、12的主要金属，但如果要用于发射波长不超过400nm的短波长的光的半导体发光元件，优选地使用Al，该Al尤其对于这种短波长光具有优良特性。而且，由于Al比Ag便宜，所以可以减小子安装座1的制造成本。
作为与Ag和/或Al一起形成合金的其他金属，可以从包括Cu、Mg、Si、Mn、Ti和Cr的群组中选择至少一种金属，这些金属用于提高金属膜11、12的强度并防止Ag和Al迁移。
优选地，其他金属的含量是0.001～10％(按重量百分比计)。
如果其他金属的含量小于0.001％(按重量百分比计)，则通过上述在合金中包括其他金属以提高金属膜11、12的强度以及防止Ag和Al迁移可能效果不佳。如果其他金属的含量超过10％(按重量百分比计)，则Ag和/或Al的含量将减小，从而金属膜11、12的反射率，特别是对于波长不超过450nm的短波长光，可能减小。
为了更加可靠地提供其他金属的上述优点，在上述范围内，更加优选的是其他金属的含量为至少0.01％(按重量百分比计)，甚至更加优选的是至少0.1％(按重量百分比计)。
而且，为了更加可靠地减小光反射率，在上述范围内，更加优选的是其他金属的含量不超过5％(按重量百分比计)，甚至更加优选的是不超过3％(按重量百分比计)。
如果一起使用两种或多种其它金属，则所有这些其它金属的组成可以这样设定：即，所有这些金属的总含量落在上述范围内。
虽然对金属膜11、12的光反射率没有特殊限制，但为了进一步提高半导体发光装置LE2的发光效率，优选地，例如，对于波长为400nm的光，具有至少70％的反射率，更优选的是具有至少80％的反射率，甚至更加优选的是具有至少90％的反射率。光反射率是指根据日本工业标准JIS Z8722-2000中的“Color measuring method-reflectioncolor and transmission color(颜色测量方法-反射颜色和透射颜色)”测量得到的数值。
而且，为了减小电阻，以使半导体发光装置LE2应对高输出，优选地，金属膜11、12的膜厚为0.5～3μm。
如果膜厚小于0.5μm，则金属膜11、12的电阻对于例如输出至少为1W的高输出发光装置所需的大电流不能足够低。如果厚度超过3μm，则即使使用上述方法，光反射率也下降，这是因为不可能保持金属膜11、12的光滑度的缘故。
为了充分减小电阻以应对半导体发光装置LE2的高输出，更加优选的是金属膜11、12的膜厚在上述范围内为至少0.8μm。
为了提高金属膜11、12的表面光滑度，更加优选的是膜厚是在上述范围内不超过1.5μm。
金属膜11、12可以在基材10表面上直接形成。但是，为了提高附着力以应对倒装芯片，优选地是，在基材10上形成这样的粘结层，即，该粘结层是由Ti、Cr、NiCr、Ta、Cu及其化合物或类似物质形成的，并且与基材10具有优良的附着力，金属膜11、12形成在粘结层上。也可以在粘结层与金属膜11、12之间插入阻挡层，阻挡层由Pt、Pd、Ni、Mo、NiCr、Cu或类似物形成，用于防止Ag、Al或类似物扩散到粘结层。
而且，优选的是，粘结层的膜厚约为0.01～1.0μm，阻挡层的膜厚约为0.01～1.5μm。
此外，也可以在金属膜11、12表面上形成焊料阻挡层或焊料层，用于焊接元件。
例如，可以通过使用金属掩模、利用光刻法得到掩模或类似工艺形成金属膜11、12及其上下各层的图案。接着，执行上述的物理气相沉积或类似工艺，选择性地使未被掩模覆盖的基材10的暴露表面金属化。
如上所述，金属膜11、12的机械强度高以及金属膜11、12与基材10的粘结强度高将是更好的。例如，优选的是模剪切强度(dieshear strength)为至少10MPa，更优选的为至少30MPa。而且，考虑到采用倒装芯片法，优选的是焊球剪切强度(ball shearstrength)为至少30MPa，更优选的为至少60MPa。
当使用倒装芯片法安装半导体发光元件时，可以提供高发光性、高可靠性的半导体发光装置。
根据MIL标准MIL-STD-883C METHOD 2019.4测量模剪切强度。更具体地，芯片装在金属膜11、12上。使用基于拉力计的工具，沿平行于金属膜11、12平面的方向推芯片侧面。模剪切强度表示为金属膜11、12从基材10剥落时的拉力计数值。焊球剪切强度是通过焊球键合Au线到金属膜11、12上而进行测量的。使用专用拉力计从侧面推第一结合区的焊球，使其滑动。焊球剪切强度表示为焊球脱落时的拉力计数值。直径为30μm的Au线是引线键合的，并且焊球剪切强度是当压溃的焊球直径为90μm时的数值。
由上述元件构成的如附图所示实施例的子安装座1可以这样制造：即，例如，通过制备具有多个单位尺寸的子安装座1的陶瓷板，并将一个表面研磨到预定表面粗糙度。接着，在整个陶瓷板上同时形成每个子安装座1区域的金属膜11、12及其上下各层的图案。然后，切割陶瓷板得到单个子安装座1。
使用图1B所示实施例的半导体发光装置LE2，其中半导体发光元件LE1用芯片倒装法装在由上述元件构成的子安装座1上，金属膜11、12提供优良的光反射率。通过用预定比例的合金制成金属膜11、12，并在其下部形成粘结层和阻挡层，可以使金属膜11、12具有优良的可靠性、机械强度和附着力。从而使这种结构适合于输出至少1W、至少2W和至少5W的高输出装置。
并且，在半导体发光元件LE1中，子安装座1的尺寸类似于上述半导体发光元件LE1的发光区。从而使装置可以直接安装在便宜的传统封装中，在传统封装中，半导体发光元件是直接安装的。
图2是表示装在此类型封装3中的半导体发光装置LE2的剖视图。
在图示的实施例中，半导体发光装置LE2按如下方式装在封装3中。粘结剂用于将半导体发光装置LE2粘结并固定在封装3的凹腔3b中面对开口3c的底面的安装区3a上。接着，通过键合线(wirebond)WB、WB将金属膜11、12电连接到封装3的一对引线32a、32b上。凹腔3b充满荧光材料和/或保护树脂FR，使用透镜LS或能透过半导体发光元件LE1发出的光的材料制成的密封盖封闭开口3c。
此外，图示实施例的封装3具有：位于底面的安装区3a；反射件30，其具有像碗一样的凹腔30a，从安装区3a伸出并朝向开3c向外扩展；圆柱形框架31，其与反射件30的外周边结合并形成一体，该框架31的一端形成凹腔3b的开口3c；以及穿过框架31左右侧(图中方向)的引线32a、32b。另外，凹腔30a的内表面形成反射面30b。
半导体发光元件LE1发出的光被反射面30b朝向开口3c反射，并透过透镜LS从封装3中有效射出。
为了有效反射半导体发光元件LE1发出的光，所有反射件30或者至少是反射面30b是金属的。为了绝缘这对引线32a、32b，框架31是树脂的或陶瓷的框架。
本发明的结构不限于上面描述的和附图表示的实施例。
例如，在附图所示的实施例中，金属膜11、12通过键合线WB连接到封装3的引线32a、32b上。但是，也可以通过在子安装座1背面和封装3的安装区3a形成电极层并焊接这些电极层以实现连接。在这种情况下，子安装座1的金属膜11、12和电极层之间的电连接可以通过例如过孔(via)实现。
附图中的实施例是子安装座1中的金属膜11、12同时作为用于芯片倒装的电极层以及反射层。但是，本发明的半导体发光元件安装件并不限于此子安装座1，也可以是半导体发光元件直接安装的封装或类似物。在这种情况下，封装的电极层和反射层可以形成为具有本发明上述特性的金属膜。
此外，如果金属膜单独用作反射层而不用作电极层，则不需要上述对膜厚的限制。仅作为反射层的金属膜的膜厚可以小于上述范围，从而可以进一步提高表面光滑度。
此外，由于仅作为反射层的金属膜不需要强的附着力，因此金属膜可以是单层结构。
此外，仅作为反射层的金属膜不需要机械强度和可靠性，因此金属不必要是合金，可以是Ag和/或Al本身，或者仅含有Ag和Al的合金。
在不偏离本发明范围的情况下，可以进行各种其它的设计修改。
实施例
下面将使用实施例和比较例描述本发明。
第1实施例
用氮化铝(AlN)制备20个长为50.8mm、宽为50.8mm、厚度为0.3mm的基材，这些基材的导热率为230W/mK、热膨胀系数为4.5×10-6/℃。对这些基材两个表面(主表面)进行研磨模研磨和抛光，以使最终表面的中心线平均粗糙度Ra为0.02μm。
接着，如图1A所示，对基材10的第一主表面进行真空气相沉积，形成两个纯铝膜11、12，它们通过平面中心的一条窄缝隙彼此绝缘，从而形成作为半导体发光元件安装件的子安装座1。按下述方式执行成膜过程。首先，在基材10的第一主表面上按顺序形成与纯铝膜11、12形状相同的、厚度为0.1μm的钛粘结层，以及厚度为0.2μm的铂阻挡层。接着，在该铂阻挡层的顶部形成厚度为2μm的纯铝膜11、12。纯铝膜11、12的成膜条件如下：基材温度为50℃，气相沉积速率为2.2nm/s。
使用上述方法测量形成纯铝膜11、12的铝晶粒沿膜平面的平均粒径。对所有20个基材进行测量，测量得到的粒径的平均值为0.05μm。而且，测量纯铝膜11、12表面的表面形状，并使用上述方法测量中心线平均粗糙度Ra。对所有20个基材进行测量，测量得到的中心线平均粗糙度Ra的平均值是0.027μm。
此外，使用上述方法测量铝膜11、12的光反射率、模剪切强度和焊球剪切强度。对于光反射率，对所有20个基材进行测量，并确定平均测量值。对于模剪切强度和焊球剪切强度，对5个基材进行测量，并确定平均测量值。结果，测量得到的光反射率为95％，模剪切强度为42MPa，焊球剪切强度为50MPa。
第2实施例
除基材温度设定为80℃以外，成膜条件类似第1实施例的条件。在氮化铝基材10的第一主表面上形成厚度为0.1μm的钛粘结层，以及厚度为0.2μm的铂阻挡层。在该铂阻挡层的顶部形成厚度为2μm的纯铝膜11、12，从而形成子安装座1。
接着，使用上述方法测量形成纯铝膜11、12的铝晶粒沿膜平面的平均粒径，测量结果是0.20μm。并且，计算中心线平均粗糙度Ra的平均值，结果为0.042μm。并且，光反射率为88％，模剪切强度为45MPa，焊球剪切强度为52MPa。
第3实施例
除基材温度设定为100℃以外，成膜条件类似第1实施例的条件。在氮化铝基材10的第一主表面上形成厚度为0.1μm的钛粘结层，以及厚度为0.2μm的铂阻挡层。在该铂阻挡层的顶部形成厚度为2μm的纯铝膜11、12，从而形成子安装座1。
接着，使用上述方法测量形成纯铝膜11、12的铝晶粒沿膜平面的平均粒径，测量结果是0.40μm。并且，计算中心线平均粗糙度Ra的平均值，结果为0.085μm。并且，光反射率为75％，模剪切强度为40MPa，焊球剪切强度为61MPa。
第1比较例
除基材温度设定为130℃以外，成膜条件类似第1实施例的条件。在氮化铝基材10的第一主表面上形成厚度为0.1μm的钛粘结层，以及厚度为0.2μm的铂阻挡层。在该铂阻挡层的顶部形成厚度为2μm的纯铝膜11、12，从而形成子安装座1。
接着，使用上述方法测量形成纯铝膜11、12的铝晶粒沿膜平面的平均粒径，测量结果是0.70μm。并且，计算中心线平均粗糙度Ra的平均值，结果为0.15μm。并且，光反射率为62％，模剪切强度为43MPa，焊球剪切强度为62MPa。
第4实施例
除气相沉积速率设定为1.2nm/s以外，成膜条件类似第1实施例的条件。在氮化铝基材10的第一主表面上形成厚度为0.1μm的钛粘结层，以及厚度为0.2μm的铂阻挡层。在该铂阻挡层的顶部形成厚度为2μm的纯铝膜11、12，从而形成子安装座1。
接着，使用上述方法测量形成纯铝膜11、12的铝晶粒沿膜平面的平均粒径，测量结果是0.10μm。并且，计算中心线平均粗糙度Ra的平均值，结果为0.035μm。并且，光反射率为90％，模剪切强度为48MPa，焊球剪切强度为59MPa。
第5实施例
除气相沉积速率设定为1.8nm/s以外，成膜条件类似第1实施例的条件。在基材10的第一主表面上形成厚度为0.1μm的钛粘结层，以及厚度为0.2μm的铂阻挡层。在该铂阻挡层的顶部形成厚度2μm的纯铝膜11、12，从而形成子安装座1。
接着，使用上述方法测量形成纯铝膜11、12的铝晶粒沿膜平面的平均粒径，测量结果是0.35μm。并且，计算中心线平均粗糙度Ra的平均值，结果为0.08μm。并且，光反射率为78％，模剪切强度为41MPa，焊球剪切强度为50MPa。
第2比较例
除气相沉积速率设定为0.7nm/s以外，成膜条件类似第1实施例的条件。在基材10的第一主表面上形成厚度为0.1μm的钛粘结层，以及厚度为0.2μm的铂阻挡层。在该铂阻挡层的顶部形成厚度为2μm的纯铝膜11、12，从而形成子安装座1。
接着，使用上述方法测量形成纯铝膜11、12的铝晶粒沿膜平面的平均粒径，测量结果是0.60μm。并且，计算中心线平均粗糙度Ra的平均值，结果为0.12μm。并且，光反射率为66％，模剪切强度为40MPa，焊球剪切强度为53MPa。
第6实施例
除对氮化铝基材10的两面进行表面加工以使中心线平均粗糙度Ra为0.04μm外，成膜条件类似第1实施例的条件。在基材10的第一主表面上形成厚度为0.1μm的钛粘结层，以及厚度为0.2μm的铂阻挡层。在该铂阻挡层的顶部形成厚度为2μm的纯铝膜11、12，从而形成子安装座1。
接着，使用上述方法测量形成纯铝膜11、12的铝晶粒沿膜平面的平均粒径，测量结果是0.07μm。并且，计算中心线平均粗糙度Ra的平均值，结果为0.05μm。并且，光反射率为87％，模剪切强度为43MPa，焊球剪切强度为60MPa。
第7实施例
除对氮化铝基材10的两面进行表面加工以使中心线平均粗糙度Ra为0.08μm外，成膜条件类似第1实施例的条件。在基材10的第一主表面上形成厚度为0.1μm的钛粘结层，以及厚度为0.2μm的铂阻挡层。在该铂阻挡层的顶部形成厚度为2μm的纯铝膜11、12，从而形成子安装座1。
接着，使用上述方法测量形成纯铝膜11、12的铝晶粒沿膜平面的平均粒径，测量结果是0.11μm。并且，计算中心线平均粗糙度Ra的平均值，结果为0.09μm。并且，光反射率为75％，模剪切强度为40MPa，焊球剪切强度为56MPa。
第3比较例
除对氮化铝基材10的两面进行表面加工以使中心线平均粗糙度Ra为0.15μm外，成膜条件类似第1实施例的条件。在基材10的第一主表面上形成厚度为0.1μm的钛粘结层，以及厚度为0.2μm的铂阻挡层。在该铂阻挡层的顶部形成厚度为2μm的纯铝膜11、12，从而形成子安装座1。
接着，使用上述方法测量形成纯铝膜11、12的铝晶粒沿膜平面的平均粒径，测量结果是0.15μm。并且，计算中心线平均粗糙度Ra的平均值，结果为0.17μm。并且，光反射率为59％，模剪切强度为45MPa，焊球剪切强度为52MPa。
第8实施例
按照类似第1实施例的方式制备基材10，但以下条件除外：用导热率为250W/mK、热膨胀系数为3.7×10-6/℃的高导热率的碳化硅(SiC)制成基材，并且对基材的两个表面(主表面)进行研磨模研磨和抛光，以使最终表面的中心线平均粗糙度Ra为0.02μm。在高导热率碳化硅基材10的第一主表面上形成厚度为0.1μm的钛粘结层，以及厚度为0.2μm的铂阻挡层。在该铂阻挡层的顶部形成厚度为2μm的纯铝膜11、12，从而形成子安装座1。
接着，使用上述方法测量形成纯铝膜11、12的铝晶粒沿膜平面的平均粒径，测量结果是0.05μm。并且，计算中心线平均粗糙度Ra的平均值，结果为0.028μm。并且，光反射率为94％，模剪切强度为40MPa，焊球剪切强度为53MPa。
第9实施例
按照类似第1实施例的方式制备基材10，但以下条件除外：用导热率为90W/mK、热膨胀系数为3.0×10-6/℃的高导热率的氮化硅(Si3N4)制成基材，并对基材的两个表面(主表面)进行研磨模研磨和抛光，以使最终表面的中心线平均粗糙度Ra为0.02μm。在高导热率氮化硅基材10的第一主表面上形成厚度为0.1μm的钛粘结层，以及厚度为0.2μm的铂阻挡层。在该铂阻挡层的顶部形成厚度为2μm的纯铝膜11、12，从而形成子安装座1。
接着，使用上述方法测量形成纯铝膜11、12的铝晶粒沿膜平面的平均粒径，测量结果是0.05μm。并且，计算中心线平均粗糙度Ra的平均值，结果为0.030μm。并且，光反射率为91％，模剪切强度为47MPa，焊球剪切强度为48MPa。
第10实施例
按照类似第1实施例的方式制备基材10，但以下条件除外：用导热率为140W/mK、热膨胀系数为3.0×10-6/℃的高导热率的电绝缘硅(Si)制成基材，并对基材的两个表面(主表面)进行研磨模研磨和抛光，以使最终表面的中心线平均粗糙度Ra为0.02μm。在高导热率硅基材10的第一主表面上形成厚度为0.1μm的钛粘结层，以及厚度为0.2μm的铂阻挡层。在该铂阻挡层的顶部形成厚度为2μm的纯铝膜11、12，从而形成子安装座1。
接着，使用上述方法测量形成纯铝膜11、12的铝晶粒沿膜平面的平均粒径，测量结果是0.05μm。并且，计算中心线平均粗糙度Ra的平均值，结果为0.030μm。并且，光反射率为90％，模剪切强度为48MPa，焊球剪切强度为52MPa。
第11实施例
按照类似第1实施例的方式制备基材10，但以下条件除外：用30％(按体积百分比计)的硅(Si)熔渗到碳化硅(SiC)中形成的复合材料(Si-SiC)制成基材，该复合材料的导热率为80W/mK，热膨胀系数为3.0×10-6/℃，并且对基材的两个表面(主表面)进行研磨模研磨和抛光，以使最终表面的中心线平均粗糙度Ra为0.02μm。在复合材料基材10的第一主表面上形成厚度为0.1μm的钛粘结层，以及厚度为0.2μm的铂阻挡层。在该铂阻挡层的顶部形成厚度为2μm的纯铝膜11、12，从而形成子安装座1。
接着，使用上述方法测量形成纯铝膜11、12的铝晶粒沿膜平面的平均粒径，测量结果是0.05μm。并且，计算中心线平均粗糙度Ra的平均值，结果为0.035μm。并且，光反射率为89％，模剪切强度为45MPa，焊球剪切强度为50MPa。
第12实施例
按照类似第1实施例的方式制备基材10，但以下条件除外：将70％(按重量百分比计)的第8实施例使用的高导热率碳化硅粉与30％(按重量百分比计)的铝镁合金粉(镁含量按重量百分比计为0.3％)混合后，再熔化铸造形成导热率为180W/mK、热膨胀系数为8.0×10-6/℃的复合材料(Al-SiC)，接着用得到的复合材料制成基材，并且对基材的两个表面(主表面)进行研磨模研磨和抛光，以使最终表面的中心线平均粗糙度Ra为0.02μm。在复合材料基材10的第一主表面上形成厚度为0.1μm的钛粘结层，以及厚度为0.2μm的铂阻挡层。在该铂阻挡层的顶部形成厚度为2μm的纯铝膜11、12，从而形成子安装座1。
接着，使用上述方法测量形成纯铝膜11、12的铝晶粒沿膜平面的平均粒径，测量结果是0.05μm。并且，计算中心线平均粗糙度Ra的平均值，结果为0.032μm。并且，光反射率为92％，模剪切强度为40MPa，焊球剪切强度为58MPa。
第13实施例
按照类似第1实施例的方式制备基材10，但以下条件除外：用导热率为20W/mK、热膨胀系数为6.5×10-6/℃的氧化铝(Al2O3)制成基材，并对基材的两个表面(主表面)进行研磨模研磨和抛光，以使最终表面的中心线平均粗糙度Ra为0.02μm。在氧化铝基材10的第一主表面上形成厚度为0.1μm的钛粘结层，以及厚度为0.2μm的铂阻挡层。在该铂阻挡层的顶部形成厚度为2μm的纯铝膜11、12，从而形成子安装座1。
接着，使用上述方法测量形成纯铝膜11、12的铝晶粒沿膜平面的平均粒径，测量结果是0.05μm。并且，计算中心线平均粗糙度Ra的平均值，结果为0.026μm。并且，光反射率为80％，模剪切强度为47MPa，焊球剪切强度为56MPa。
第14实施例
用氮化铝(AlN)制成20个长为50.8mm、宽为50.8mm、厚度为0.3mm的基材，这些基材的导热率为230W/mK、热膨胀系数为4.5×10-6/℃，并对基材10的两个表面(主表面)进行研磨模研磨和抛光，以使最终表面的中心线平均粗糙度Ra为0.02μm。
接着，对每个基材10的整个表面进行轻微氧化。使用气相沉积直接在第一主表面上形成两个纯铝膜11、12，二者通过平面中心的一条窄缝隙彼此绝缘，从而形成子安装座1。纯铝膜11、12的成膜条件如下：基材温度为50℃，气相沉积速率为2.2nm/s。
接着，使用上述方法测量形成纯铝膜11、12的铝晶粒沿膜平面的平均粒径，测量结果是0.15μm。并且，计算中心线平均粗糙度Ra的平均值，结果为0.040μm。并且，光反射率为88％，模剪切强度为22MPa，焊球剪切强度为32MPa。
上述结果总结在表1和表2中。
表1
      基材         成膜条件                          纯铝膜的特性
  种类   Ra(μm)   基材温度(℃)   气相沉积速率(nm/s)   平均粒径(μm)   Ra(μm)   反射率(％)   模剪切强度(MPa)   焊球剪切强度(MPa)
 第1实施例   AlN   0.02   50   2.2   0.05   0.027   95   42   50
 第2实施例   AlN   0.02   80   2.2   0.20   0.042   88   45   52
 第3实施例   AlN   0.02   100   2.2   0.40   0.085   75   40   61
 第1比较例   AlN   0.02   130   2.2   0.70   0.15   62   43   62
 第4实施例   AlN   0.02   50   1.2   0.10   0.035   90   48   59
 第5实施例   AlN   0.02   50   1.8   0.35   0.08   78   41   50
 第2比较例   AlN   0.02   50   0.7   0.60   0.12   66   40   53
 第6实施例   AlN   0.04   50   2.2   0.07   0.05   87   43   60
 第7实施例   AlN   0.08   50   2.2   0.11   0.09   75   40   56
 第3比较例   AlN   0.15   50   2.2   0.15   0.17   59   45   52
表2
       基材       成膜条件                          纯铝膜的特性
  种类   Ra(μm)   基材温度(℃)   气相沉积速率(nm/s)   平均粒径(μm)   Ra(μm)   反射率(％)   模剪切强度(MPa)   焊球剪切强度(MPa)
  第8实施例   SiC   0.02   50   2.2   0.05   0.028   94   40   53
  第9实施例   Si3N4   0.02   50   2.2   0.05   0.030   91   47   48
  第10实施例   Si   0.02   50   2.2   0.05   0.030   90   48   52
  第11实施例   Si-SiC   0.02   50   2.2   0.05   0.035   89   45   50
  第12实施例   Al-SiC   0.02   50   2.2   0.05   0.032   92   40   58
  第13实施例   Al2O3   0.02   50   2.8   0.05   0.026   80   47   56
  第14实施例   AlN   0.02   50   2.2   0.15   0.040   88   22   32
安装测试
如图1B所示，使用根据上述实施例和比较例制成的子安装座1，用金凸点BP将纯铝膜11、12接合到半导体发光元件LE1的两个电极LE1a、LE1b上，采用芯片倒装法将半导体发光元件LE1装到子安装座1上，从而制成半导体发光装置LE2。
对每个实施例和比较例制备10个半导体发光装置LE2，这些发光装置LE2装在图2所示的封装3中，并测量发光效率(1m/W)。以第1实施例的发光效率最高，所有实施例的子安装座1具有第1实施例的发光效率的90～100％的高发光效率。但是，当使用比较例的子安装座1时，所有比较例的子安装座1具有低于第1实施例的发光效率的90％的低发光效率。
当金属膜是银膜、银中加入重量百分比为1％的铜的铸造合金膜、以及铝中加入重量百分比为1％的硅的铸造合金膜时，当如上所述制备样品并进行测试时得到趋势大致相同的结果。

Claims (11)

1.一种半导体发光元件安装件，包括：
基材；以及
金属膜，其在所述基材表面上形成，所述金属膜由Ag、Al或含有所述金属的合金制成，并且所述金属膜作为用于安装半导体发光元件的电极层和/或用于反射来自所述半导体发光元件的光的反射层使用；其中：
形成所述金属膜的金属或合金的晶粒沿所述金属膜表面的粒径不超过0.5μm；以及
所述金属膜表面的中心线平均粗糙度Ra不超过0.1μm。
2.根据权利要求1所述的半导体发光元件安装件，其中，
在所述基材上顺序形成有粘结层和阻挡层，所述金属膜形成在所述阻挡层上。
3.根据权利要求1所述的半导体发光元件安装件，其中，
所述金属膜由Ag和/或Al以及其他金属的合金形成，并且所述其他金属含量的重量百分比为0.001～10％。
4.根据权利要求3所述的半导体发光元件安装件，其中，
所述其他金属是选自于下述群组中的至少一种金属，所述群组包括：Cu、Mg、Si、Mn、Ti和Cr。
5.根据权利要求1所述的半导体发光元件安装件，其中，
所述金属膜的膜厚为0.5～3μm。
6.根据权利要求1所述的半导体发光元件安装件，其中，
所述金属膜是由Al单独形成的，或者是由Al和其他金属的合金形成的。
7.根据权利要求1所述的半导体发光元件安装件，其中，
所述基材的热膨胀系数是1×10-6/K～10×10-6/K。
8.根据权利要求1所述的半导体发光元件安装件，其中，
所述基材的导热率至少是80W/mK。
9.根据权利要求1所述的半导体发光元件安装件，其中，
所述半导体发光元件安装件是平板状子安装座。
10.一种半导体发光装置，其中，
半导体发光元件安装在根据权利要求1所述的半导体发光元件安装件中。
11.根据权利要求10所述的半导体发光装置，其中，输出至少是1W。
CNB2005800111056A 2004-04-12 2005-02-22 半导体发光元件安装件以及使用它的半导体发光装置 Expired - Fee Related CN100438103C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004117180A JP4228303B2 (ja) 2004-04-12 2004-04-12 半導体発光素子搭載部材と、それを用いた半導体発光装置
JP117180/2004 2004-04-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1943045A true CN1943045A (zh) 2007-04-04
CN100438103C CN100438103C (zh) 2008-11-26

Family

ID=35150266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005800111056A Expired - Fee Related CN100438103C (zh) 2004-04-12 2005-02-22 半导体发光元件安装件以及使用它的半导体发光装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7897990B2 (zh)
EP (1) EP1744374B1 (zh)
JP (1) JP4228303B2 (zh)
KR (1) KR101166742B1 (zh)
CN (1) CN100438103C (zh)
WO (1) WO2005101533A1 (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101887937A (zh) * 2009-05-13 2010-11-17 索尼公司 半导体发光元件及其制造方法、半导体元件及其制造方法
CN102584034A (zh) * 2012-03-19 2012-07-18 山东力诺新材料有限公司 一种用于太阳能高温集热管的低辐射膜及其成型工艺
CN102683564A (zh) * 2011-03-10 2012-09-19 三星泰科威株式会社 制造引线框架的方法和发光器件封装件
US20160049564A1 (en) 2014-08-13 2016-02-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device and method of manufacturing the same
CN108305959A (zh) * 2018-01-25 2018-07-20 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Oled阳极及其制造方法、oled基板的制造方法
CN110320701A (zh) * 2018-03-29 2019-10-11 夏普株式会社 液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法
CN110350069A (zh) * 2013-07-24 2019-10-18 晶元光电股份有限公司 包含波长转换材料的发光管芯及相关方法
CN111133595A (zh) * 2017-09-26 2020-05-08 京瓷株式会社 布线基板以及发光装置

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1597777B1 (en) 2003-02-26 2013-04-24 Cree, Inc. Composite white light source and method for fabricating
JP2006525682A (ja) 2003-04-30 2006-11-09 クリー　インコーポレイテッド 高出力固体発光素子パッケージ
US20060237735A1 (en) * 2005-04-22 2006-10-26 Jean-Yves Naulin High-efficiency light extraction structures and methods for solid-state lighting
JP5226323B2 (ja) * 2006-01-19 2013-07-03 株式会社東芝 発光モジュールとそれを用いたバックライトおよび液晶表示装置
TWI321857B (en) * 2006-07-21 2010-03-11 Epistar Corp A light emitting device
JP5122098B2 (ja) * 2006-08-11 2013-01-16 株式会社トクヤマ メタライズ基板、半導体装置
JP2008147203A (ja) * 2006-12-05 2008-06-26 Sanken Electric Co Ltd 半導体発光装置
US9178121B2 (en) * 2006-12-15 2015-11-03 Cree, Inc. Reflective mounting substrates for light emitting diodes
JP4836769B2 (ja) * 2006-12-18 2011-12-14 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置およびその製造方法
US20090008671A1 (en) * 2007-07-06 2009-01-08 Lustrous Technology Ltd. LED packaging structure with aluminum board and an LED lamp with said LED packaging structure
US20090026619A1 (en) * 2007-07-24 2009-01-29 Northrop Grumman Space & Mission Systems Corp. Method for Backside Metallization for Semiconductor Substrate
US9431589B2 (en) 2007-12-14 2016-08-30 Cree, Inc. Textured encapsulant surface in LED packages
US9024327B2 (en) * 2007-12-14 2015-05-05 Cree, Inc. Metallization structure for high power microelectronic devices
US8067782B2 (en) * 2008-04-08 2011-11-29 Advanced Optoelectric Technology, Inc. LED package and light source device using same
JP2009267274A (ja) * 2008-04-30 2009-11-12 Ngk Spark Plug Co Ltd 発光素子実装用配線基板
US8044427B2 (en) 2008-06-24 2011-10-25 Dicon Fiberoptics, Inc. Light emitting diode submount with high thermal conductivity for high power operation
JP5773649B2 (ja) * 2008-07-17 2015-09-02 株式会社東芝 発光装置とそれを用いたバックライト、液晶表示装置および照明装置
JP2011040668A (ja) * 2009-08-18 2011-02-24 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 光半導体装置
JP5258707B2 (ja) * 2009-08-26 2013-08-07 株式会社東芝 半導体発光素子
TW201205882A (en) * 2010-07-16 2012-02-01 Foxsemicon Integrated Tech Inc Manufacturing method for LED light emitting device
JP5857355B2 (ja) * 2010-09-16 2016-02-10 Ｓｈマテリアル株式会社 半導体発光素子搭載用基板、及びそれを用いた半導体発光装置
JP5796480B2 (ja) * 2011-12-15 2015-10-21 日亜化学工業株式会社 半導体装置
JP5949140B2 (ja) * 2012-05-21 2016-07-06 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子
KR102071424B1 (ko) * 2013-01-08 2020-01-30 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지
EP2980870B1 (en) 2013-03-28 2018-01-17 Toshiba Hokuto Electronics Corporation Light-emitting device, production method therefor, and device using light-emitting device
CN104241262B (zh) 2013-06-14 2020-11-06 惠州科锐半导体照明有限公司 发光装置以及显示装置
US9379298B2 (en) 2014-10-03 2016-06-28 Henkel IP & Holding GmbH Laminate sub-mounts for LED surface mount package
JP5983836B2 (ja) * 2015-07-31 2016-09-06 日亜化学工業株式会社 半導体装置
US9478587B1 (en) 2015-12-22 2016-10-25 Dicon Fiberoptics Inc. Multi-layer circuit board for mounting multi-color LED chips into a uniform light emitter
WO2017217221A1 (ja) * 2016-06-16 2017-12-21 三菱電機株式会社 半導体実装用放熱ベース板およびその製造方法
KR102415343B1 (ko) * 2017-09-25 2022-06-30 엘지전자 주식회사 디스플레이 디바이스

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0617226A (ja) * 1992-05-07 1994-01-25 Nkk Corp 加工性および耐疵つき性に優れた鏡面反射板
JPH07243027A (ja) * 1994-03-01 1995-09-19 Kobe Steel Ltd 反射部品用材料
JPH09293904A (ja) 1996-04-26 1997-11-11 Nichia Chem Ind Ltd Ｌｅｄパッケージ
US6486499B1 (en) 1999-12-22 2002-11-26 Lumileds Lighting U.S., Llc III-nitride light-emitting device with increased light generating capability
JP4248173B2 (ja) * 2000-12-04 2009-04-02 株式会社東芝 窒化アルミニウム基板およびそれを用いた薄膜基板
JP2002217456A (ja) 2001-01-19 2002-08-02 Ngk Insulators Ltd 半導体発光素子
JP4737842B2 (ja) 2001-01-30 2011-08-03 京セラ株式会社 発光素子収納用パッケージの製造方法
JP4114364B2 (ja) * 2001-11-08 2008-07-09 日亜化学工業株式会社 発光装置およびその製造方法
TW518775B (en) * 2002-01-29 2003-01-21 Chi-Hsing Hsu Immersion cooling type light emitting diode and its packaging method
JP3982284B2 (ja) * 2002-03-06 2007-09-26 住友電気工業株式会社 サブマウントおよび半導体装置
JP3509809B2 (ja) 2002-04-30 2004-03-22 住友電気工業株式会社 サブマウントおよび半導体装置
JP4239509B2 (ja) * 2002-08-02 2009-03-18 日亜化学工業株式会社 発光ダイオード
TW554553B (en) * 2002-08-09 2003-09-21 United Epitaxy Co Ltd Sub-mount for high power light emitting diode
JP2004079750A (ja) * 2002-08-16 2004-03-11 Fuji Photo Film Co Ltd 発光装置
JP2004111618A (ja) 2002-09-18 2004-04-08 Seiko Epson Corp 薄膜半導体装置の製造方法、薄膜半導体装置、電気光学装置、および電子機器
JP4047679B2 (ja) * 2002-09-18 2008-02-13 豊田合成株式会社 発光装置
JP4001169B2 (ja) 2003-03-14 2007-10-31 住友電気工業株式会社 半導体装置
CN100459188C (zh) * 2003-03-18 2009-02-04 住友电气工业株式会社 发光元件安装用构件以及使用该构件的半导体装置
JP3914887B2 (ja) * 2003-03-27 2007-05-16 京セラ株式会社 発光素子収納用パッケージおよび発光装置
JP2005039194A (ja) * 2003-06-26 2005-02-10 Kyocera Corp 発光素子収納用パッケージおよび発光装置ならびに照明装置

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101887937A (zh) * 2009-05-13 2010-11-17 索尼公司 半导体发光元件及其制造方法、半导体元件及其制造方法
CN102683564A (zh) * 2011-03-10 2012-09-19 三星泰科威株式会社 制造引线框架的方法和发光器件封装件
CN102683564B (zh) * 2011-03-10 2016-05-18 海成帝爱斯株式会社 制造引线框架的方法和发光器件封装件
CN102584034A (zh) * 2012-03-19 2012-07-18 山东力诺新材料有限公司 一种用于太阳能高温集热管的低辐射膜及其成型工艺
CN110350069A (zh) * 2013-07-24 2019-10-18 晶元光电股份有限公司 包含波长转换材料的发光管芯及相关方法
CN110350069B (zh) * 2013-07-24 2023-06-30 晶元光电股份有限公司 包含波长转换材料的发光管芯及其制作方法
US20160049564A1 (en) 2014-08-13 2016-02-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device and method of manufacturing the same
US10249604B2 (en) 2014-08-13 2019-04-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device and method of manufacturing the same
CN112071764A (zh) * 2014-08-13 2020-12-11 三星电子株式会社 半导体芯片、半导体器件及其制造方法
CN105374776A (zh) * 2014-08-13 2016-03-02 三星电子株式会社 半导体芯片、半导体器件及其制造方法
CN111133595A (zh) * 2017-09-26 2020-05-08 京瓷株式会社 布线基板以及发光装置
CN111133595B (zh) * 2017-09-26 2023-12-05 京瓷株式会社 布线基板以及发光装置
CN108305959A (zh) * 2018-01-25 2018-07-20 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Oled阳极及其制造方法、oled基板的制造方法
CN108305959B (zh) * 2018-01-25 2020-07-31 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Oled阳极及其制造方法、oled基板的制造方法
CN110320701A (zh) * 2018-03-29 2019-10-11 夏普株式会社 液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1744374A4 (en) 2009-05-20
US7897990B2 (en) 2011-03-01
JP4228303B2 (ja) 2009-02-25
JP2005303012A (ja) 2005-10-27
EP1744374B1 (en) 2014-04-02
WO2005101533A1 (ja) 2005-10-27
US20070215895A1 (en) 2007-09-20
EP1744374A1 (en) 2007-01-17
KR101166742B1 (ko) 2012-07-19
CN100438103C (zh) 2008-11-26
KR20070007138A (ko) 2007-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1943045A (zh) 半导体发光元件安装件以及使用它的半导体发光装置
CN1269229C (zh) 半导体发光器件及其制造方法
TWI501432B (zh) Ｌｅｄ晶片接合體、ｌｅｄ封裝、及ｌｅｄ封裝之製造方法
CN1212676C (zh) 使用led的光源装置及其制造方法
CN1233047C (zh) 发光二极管及其制造方法
CN1196205C (zh) 半导体发光元件
CN1096116C (zh) 半导体器件及其制造方法
CN1484855A (zh) 陶瓷接合体
CN1993835A (zh) 氮化物半导体发光器件
CN1574407A (zh) 发光器件
CN1492521A (zh) 半导体器件和一种使用该半导体器件的光学器件
CN1674313A (zh) 固态元件和固态元件装置
WO2010092972A1 (ja) Ｌｅｄ発光素子用複合材料基板、その製造方法及びｌｅｄ発光素子
CN1917722A (zh) 加热装置
CN1977399A (zh) Led部件及其制造方法
CN1747192A (zh) 发光装置
CN1891671A (zh) 接合体和使用其的晶片支撑构件及晶片处理方法
CN101065851A (zh) 半导体发光装置、照明装置、便携通信设备、摄像机及制造方法
CN1235284C (zh) 用于半导体和功率模件的绝缘衬底板
CN1885572A (zh) 一种GaN基LED外延片及其制备方法
CN1499651A (zh) 白光发光二极管的制造方法及其发光装置
CN1612311A (zh) 复合材料和晶片保持部件及其制造方法
JP2008263248A (ja) 半導体発光素子搭載部材およびその製造方法
CN1754266A (zh) 发光元件装置、光接收元件装置、光学装置、氟化物结晶、氟化物结晶的制造方法及坩埚
CN1741295A (zh) 发光元件及其制造方法以及使用发光元件的照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20081126