JP2002124703A - チップ型発光装置 - Google Patents
チップ型発光装置Info
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Abstract
発光装置において、ダイオードのリーク電流の発生を防
止し、発光素子へ電流が充分に流れるようにする。 【解決手段】 チップ基板4の表面の両端に端子電極
3,3’を形成し、発光素子1と、発光素子1を少なく
とも逆方向電圧から保護するダイオード2とを端子電極
3,3’に並列且つ逆方向に接続したチップ型発光装置
において、発光素子1からの光を所定の方向に出射させ
る反射部51と、ダイオード2への外部からの光を遮断
する光遮断部52とを一体に形成した反射ケース5を、
チップ基板4に取り付けた構成とする。ここで反射部5
1が、発光素子1を包囲し光出射方向に開口を形成し
た、反射ケース5に形成された内部空間であり、光遮断
部52が、ダイオード2を包囲する、反射ケース5に形
成されたもう一つの内部空間であるのが好ましい。
Description
関し、より詳細には発光素子と、発光素子を逆方向電圧
から保護するダイオードとを備えたチップ型発光装置に
関するものである。
としては、GaAs系やGaP系、GaN系などの化合
物半導体が広く用いられているが、これらの化合物半導
体は逆方向に印加される電圧に対して弱く、半導体層が
破壊することすらあった。特に、耐逆方向電圧が50V
程度と低く、またバンドギャップエネルギーが大きいG
aN系化合物半導体では、通常よりも動作電圧を高くす
る必要があるため、交流電圧を印加すると発光素子が壊
れたり、その特性が劣化するという問題があった。加え
て、静電気などの大きな電圧が印加されると、順方向電
圧であっても150V程度で発光素子が壊れるという問
題があった。
る発光素子の壊れを防止するため、ダイオードなどの保
護素子をチップ型発光装置に設けることがこれまでから
行われていた。このような従来のチップ型発光装置の斜
視図を図6に示す。さらに図6のB−B線断面図を図7
に示す。チップ基板4の長手方向両端部にはそれぞれ端
子電極3,3’が形成され、表面側と裏面側の端子電極
はスルーホール6で接続されている。一方の端子電極3
のチップ基板1の表面側には、ワイヤボンディング部3
1とチップボンディング部32とが形成されている。こ
のワイヤボンディング部31と発光素子1のp側電極と
がボンディングワイヤで結線され、チップボンディング
部32にはダイオード2のn側電極がボンディングされ
ている。他方の電極3’の表面側にはワイヤボンディン
グ部33、34が形成されている。ワイヤボンディング
部33と発光素子1のn側電極、及びワイヤボンディン
グ部34とダイオード2のp側電極とはボンディングワ
イヤによって結線されている。チップ型発光装置の表面
側の周囲には反射ケース5が設けられ、発光素子1から
側面方向に発せられた光を反射ケース5で上方向に反射
させている。そして、反射ケース5内に配設されている
発光素子1およびダイオード2、ボンディングワイヤは
透光性の封止樹脂7で封止されている。
ド2とを端子電極3,3’に並列に接続したこのような
従来のチップ型発光装置では、発光素子1での発光がダ
イオード2に不可避的に当たる結果、ダイオード2にお
いてリーク電流が発生して発光素子1へ電流が充分に流
れないという問題があった。加えて、チップ型発光装置
に外部から入射し、ダイオード2に当たる光によっても
少ないながらリーク電流が発生していた。
なされたものであり、発光素子とダイオードとを並設し
たチップ型発光装置において、ダイオードのリーク電流
の発生を防止し、発光素子へ電流が充分に流れるように
することをその目的とするものである。
基板の表面の両端に端子電極を形成し、発光素子と、少
なくとも逆方向電圧から前記発光素子を保護するダイオ
ードとを前記端子電極に並列に接続したチップ型発光装
置において、前記発光素子からの光を所定の方向に出射
させる反射部と、前記ダイオードへの外部からの光を遮
断する光遮断部とを一体に形成した反射ケースを、前記
チップ基板に取り付けたことを特徴とするチップ型発光
装置が提供される。
囲し光出射方向に開口を形成した、前記反射ケースに形
成された内部空間であり、前記光遮断部は、前記ダイオ
ードを包囲する、反射ケースに形成されたもう一つの内
部空間であるのが好ましい。
両端に端子電極を形成し、発光素子と、少なくとも逆方
向電圧から前記発光素子を保護するダイオードとを前記
端子電極に並列に接続したチップ型発光装置において、
前記ダイオードを覆うように光遮断部材を設けて、前記
ダイオードに当たる光を遮断したことを特徴とするチッ
プ型発光装置が提供される。
箱状部材あるいはダイオードを封止する不透光性樹脂か
らなる封止体であるのが好ましい。
ドとを並設することにより不可避的に生じる、発光素子
の発光に起因するダイオードのリーク電流を防止すべく
鋭意検討した結果、そもそもダイオードに当たる光を遮
断すればよいという一見単純な発想ながらこれまでまっ
たく提案されていなかった発想に基づき本発明をなすに
至った。
遮断部を設けてダイオードに当たる光を遮断すること点
にある。このような構成により、ダイオードと発光素子
とを並設しても、ダイオードにおいてリーク電流が発生
することはなく、発光素子へ電流が充分に流れないこと
による発光素子の発光低下は生じない。
施態様を示す。チップ基板4上に配設された端子電極
3,3’、発光素子1、ダイオード2の位置および接続
は図6に示した従来のチップ型発光装置と同じであるの
で、ここではその説明を省略する。このチップ基板4に
反射ケース5を覆うように設ける。反射ケース5には、
発光素子1からの光を上方向に反射するための反射部5
1と、ダイオード2への外部からの光を遮断する光遮断
部52とが一体的に形成されており、反射部51が発光
素子1を、そして光遮断部52がダイオード2をそれぞ
れ取り囲むように反射ケース5をチップ基板4に設置す
る。そして、発光素子1を含む反射部51内を透光性の
封止樹脂7で封止する。図1のA−A線断面図を図2に
示す。
オード2、ボンディングワイヤ、ボンディング部を覆
う、反射ケース5に形成された内部空間である。この内
部空間52の深さとしてはボンディングワイヤが接しな
い程度、その幅としてはダイオード2が接触しない程度
が好ましい。また内部空間の形状に特に限定はなく、ダ
イオード2、ボンディングワイヤ、ボンディング部の形
状や位置関係から適宜決定すればよい。また、図1およ
び図2のチップ型発光装置では、上方向に光を出射させ
るために反射部上面に開口を形成しているが、横方向に
光を出射させる場合には反射部の側面に開口を形成すれ
ばよい。
ースは、発光素子からの光を所定方向に出射し、且つダ
イオードへの光を遮断するものであれば特に限定はな
く、例えば白色の液晶ポリマーなどを材料として金型成
形して作製することができる。またチップ基板への反射
ケースの装着は、エポキシ系接着剤など従来公知の接着
剤を用いて、加熱・押圧することにより行うことができ
る。
に限定はなく従来公知のものを使用することができる
が、中でも定電圧ダイオード(ツェナダイオード)が好
ましく使用できる。発光素子に逆方向電圧が印加された
場合には、ツェナダイオードを介して電流が流れるの
で、発光素子には電圧はほとんど印加されず、また発光
素子に静電気による高電圧が印加された場合には、その
電圧がツェナ電圧よりも高ければツェナダイオードを介
して放電されるので、発光素子の破壊が防止されるから
である。
限定はなく、例えばGaN系などの青色発光素子や、G
aAs系、AlGaAs系、AlGaInP系、InP
系などの赤色発光素子や緑色発光素子などが挙げられ
る。この中でもGaN系発光素子は、その製法上、サフ
ァイヤのような絶縁性の基板にp形層・n形層が積層さ
れた構造を有するので静電気を蓄積しやすく、本発明の
チップ型発光装置に好適に使用される。
の封止樹脂としては、例えばエポキシ樹脂や不飽和ポリ
エステル樹脂、シリコーン樹脂、ユリア・メラミン樹脂
などが挙げられ、この中でも透光性などの点からエポキ
シ樹脂がより好適に使用できる。エポキシ樹脂として
は、一分子中に2個以上のエポキシ基を有するものでエ
ポキシ樹脂成形材料として使用されるものであれば制限
はなく、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノ
ボラック型、ビスフェノールA型、ビスフェノールF
型、ビスフェノールS型、水添ビスフェノールA型など
のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;フタル酸、ダイ
マー酸などの多塩基酸とエピクロルヒドリンとの反応に
より得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂;ジア
ミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸などのポリアミ
ンとエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジ
ルアミン型エポキシ樹脂;オレフィン結合を過酢酸など
の過酸により酸化して得られる脂環型エポキシ樹脂など
を挙げることができ、これらを単独であるいは2以上の
混合物として使用することができる。これらのエポキシ
樹脂は十分に精製されたもので、常温で液状であっても
固形であってもよいが、液化時の外観ができる限り透明
なものを使用するのが好ましい。
を図3に示す。図3は、チップ型発光装置の断面図であ
る。反射ケース5と別体の箱状の光遮断部材81を、ダ
イオード2及びボンディングワイヤを覆うようにチップ
基板4上に装着している。そして、発光素子1や光遮断
部材81を含む、反射ケース5で囲まれた凹部を透光性
の封止樹脂7で封止している。このような構成によって
もダイオード2に当たる光を遮断することができ、ダイ
オード2でのリーク電流の発生を防止できる。反射ケー
ス5と別体で設ける光遮断部材81の形状としては、少
なくともダイオード2を完全に覆うものであれば特に限
定はなく、ダイオード2の形状や装着位置などを考慮し
適宜決定すればよい。また光遮断部材81の材質として
は、光を透過しないものであれば特に限定はなく、例え
ば不透光性の樹脂などが加工性の点から好適に使用でき
る。ここで、ダイオード2を覆うように光遮断部材81
を設置する際には、ダイオード2やボンディングワイヤ
に光遮断部材81が接触しないように留意する必要があ
る。なお、図3のチップ型発光装置では反射ケース5が
装着されているが、反射ケース5が装着されていないい
わゆるモールドタイプのものであってももちろん構わな
い。
施態様を図4に示す。図4のチップ型発光装置は、不透
光性の樹脂からなる封止体(光遮断部材)82でダイオ
ード2を封止した後、封止体82及び発光素子1をさら
にエポキシなどの透光性の封止樹脂7で封止したもので
ある。このような構成によってもダイオード2に当たる
光を遮断することができ、ダイオード2でのリーク電流
の発生を防止できる。
しては特に限定はなく、従来公知の方法により製造すれ
ばよい。例えば図5に示すように、ダイオード2やボン
ディングワイヤ、ボンディング部32など不透光性樹脂
で封止すべき部分を枠91で囲み(同図(a))、枠9
1内に不透光性の熱硬化性樹脂92を注ぎ込む(同図
(b))。そして熱硬化性樹脂92を加熱・硬化させた
後(同図(c))、枠91を外して封止体82を完成さ
せる(同図(d))。そして、以後の工程は図示しない
が、封止体82が形成された前記のチップ基板4を、封
止体形状に凹部が形成された金型に装着し、トランスフ
ァー成形により封止成形を行い図4のチップ型発光装置
とする。なお、図5の製法では、枠91を形成してその
中に樹脂92を流し込んで封止体82を形成したが、枠
91を形成することなく粘度の高い樹脂をそのままダイ
オード2などの封止すべき部分に掛けて硬化させて封止
体82を形成してもよい。
しては、不透光性のものであればよい。また透光性の樹
脂に着色顔料・染料を配合して不透光性としたものであ
ってもよい。より好ましい樹脂としては黒色の樹脂であ
る。このような樹脂としては、例えばエポキシ樹脂や不
飽和ポリエステル、メタクリル樹脂、ポリウレタン、ケ
イ素樹脂、ε−カプロラクタム、ジエチレングリコール
などが挙げられる。なお、エポキシ樹脂や不飽和ポリエ
ステル、メタクリル樹脂などのような無色透明な樹脂の
場合には、着色剤を配合して不透光性として用いる。
常、成形温度140〜160℃、圧力400〜1,20
0N/cm2、成形時間1〜5minの範囲である。
基板に装着して使用する場合には、回路基板上の配線パ
ターンと当該チップ型発光装置の端子電極とを接触する
ように回路基板上に配設した後、クリーム半田などの導
電性接着剤を端子電極および配線パターンに塗布し、リ
フロー炉で加熱してクリーム半田を溶融させればよい。
では、反射部と光遮断部とを一体に形成した反射ケース
をチップ基板に取り付けるので、ダイオードに当たる光
を遮断でき、ダイオードのリーク電流の発生を防止でき
る。また、光遮断部の位置決めを確実かつ容易に行うこ
とができる。
置では、ダイオードを覆うように光遮断部材を設けるの
で、ダイオードに当たる光を確実に遮断でき、ダイオー
ドのリーク電流の発生を防止できる。
す斜視図である。
示す断面図である。
形態を示す断面図である。
示す工程図である。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 チップ基板の表面の両端に端子電極を形
成し、発光素子と、少なくとも逆方向電圧から前記発光
素子を保護するダイオードとを前記端子電極に並列に接
続したチップ型発光装置において、 前記発光素子からの光を所定の方向に出射させる反射部
と、前記ダイオードへの外部からの光を遮断する光遮断
部とを一体に形成した反射ケースを、前記チップ基板に
取り付けたことを特徴とするチップ型発光装置。 - 【請求項2】 前記反射部が、前記発光素子を包囲し光
出射方向に開口を形成した、前記反射ケースに形成され
た内部空間であり、前記光遮断部が、前記ダイオードを
包囲する、反射ケースに形成されたもう一つの内部空間
である請求項1記載のチップ型発光素子。 - 【請求項3】 チップ基板の表面の両端に端子電極を形
成し、発光素子と、少なくとも逆方向電圧から前記発光
素子を保護するダイオードとを前記端子電極に並列に接
続したチップ型発光装置において、 前記ダイオードを覆うように光遮断部材を設けて、前記
ダイオードに当たる光を遮断したことを特徴とするチッ
プ型発光装置。 - 【請求項4】 前記光遮断部材が、底面が開口した箱状
部材である請求項3記載のチップ型発光装置。 - 【請求項5】 前記光遮断部材が前記ダイオードを封止
する不透光性樹脂からなる封止体である請求項3記載の
チップ型発光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001231028A JP2002124703A (ja) | 2000-08-09 | 2001-07-31 | チップ型発光装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000240754 | 2000-08-09 | ||
JP2000-240754 | 2000-08-09 | ||
JP2001231028A JP2002124703A (ja) | 2000-08-09 | 2001-07-31 | チップ型発光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002124703A true JP2002124703A (ja) | 2002-04-26 |
Family
ID=26597601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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