JP2002141559A - 発光半導体チップ組立体及び発光半導体リードフレーム - Google Patents
発光半導体チップ組立体及び発光半導体リードフレームInfo
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- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/301—Electrical effects
- H01L2924/3025—Electromagnetic shielding
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蛍光体を有する半導体発光装置を製造する際
に、ボンディングワイヤ又は半導体チップを損傷しな
い。 【解決手段】 電極(1a, 1b)が形成された上面を有する
発光ダイオードチップ(1)と、透明な接着剤(3)により半
導体発光チップ(1)の底面に固着された蛍光体チップ(2)
とを発光半導体チップ組立体に設ける。蛍光体チップ
(2)を使用するので、ボンディングワイヤ又は半導体チ
ップを損傷せずに、半導体発光装置を製造することがで
きる。発光ダイオードチップ(1)は、窒化ガリウム系化
合物半導体より成る発光波長ピーク約４３０nm〜約４８
０nmの青色光を発生する発光層を備えている。蛍光体チ
ップ(2)は、一般式：(Y1-x,Gdx)3(Al1-y,Gay)5O12：C
ez,Prw、但し、０≦ｘ≦０.５、０≦ｙ≦０.５、０.０
０１≦ｚ≦０.５及び０.００１≦ｗ≦０.５により表さ
れる蛍光体を含むため、赤色系発光となる波長成分の新
たな発光ピーク及び十分な輝度が得られ、演色性が向上
する。
に、ボンディングワイヤ又は半導体チップを損傷しな
い。 【解決手段】 電極(1a, 1b)が形成された上面を有する
発光ダイオードチップ(1)と、透明な接着剤(3)により半
導体発光チップ(1)の底面に固着された蛍光体チップ(2)
とを発光半導体チップ組立体に設ける。蛍光体チップ
(2)を使用するので、ボンディングワイヤ又は半導体チ
ップを損傷せずに、半導体発光装置を製造することがで
きる。発光ダイオードチップ(1)は、窒化ガリウム系化
合物半導体より成る発光波長ピーク約４３０nm〜約４８
０nmの青色光を発生する発光層を備えている。蛍光体チ
ップ(2)は、一般式：(Y1-x,Gdx)3(Al1-y,Gay)5O12：C
ez,Prw、但し、０≦ｘ≦０.５、０≦ｙ≦０.５、０.０
０１≦ｚ≦０.５及び０.００１≦ｗ≦０.５により表さ
れる蛍光体を含むため、赤色系発光となる波長成分の新
たな発光ピーク及び十分な輝度が得られ、演色性が向上
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオードチ
ップから照射される光を波長変換して外部に放出する発
光ダイオード装置の製造に使用する発光半導体チップ組
立体及び発光半導体リードフレームに関するものであ
る。
ップから照射される光を波長変換して外部に放出する発
光ダイオード装置の製造に使用する発光半導体チップ組
立体及び発光半導体リードフレームに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば特許第２９２７２７９号公報に記
載されるように、青色光を発する窒化ガリウム系発光ダ
イオードチップから成る発光ダイオードチップと、青色
光で励起され黄色光を発する蛍光体とを備え、発光ダイ
オードチップの発光と蛍光体の発光との混色によって白
色光を発生する発光ダイオード装置が知られている。こ
の発光ダイオード装置では、発光ダイオードチップはリ
ードに形成されたカップ内に固着され、イットリウム・
アルミニウム・ガーネット（YAG）系(R1-x,Smx)3(Aly,G
a1-y)5O：Ce（RがY及びGdのうち少なくともいずれか１
つの元素で０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）の蛍光体は、カッ
プ内に充填され又は層状に設けられた透明樹脂内に配合
される。
載されるように、青色光を発する窒化ガリウム系発光ダ
イオードチップから成る発光ダイオードチップと、青色
光で励起され黄色光を発する蛍光体とを備え、発光ダイ
オードチップの発光と蛍光体の発光との混色によって白
色光を発生する発光ダイオード装置が知られている。こ
の発光ダイオード装置では、発光ダイオードチップはリ
ードに形成されたカップ内に固着され、イットリウム・
アルミニウム・ガーネット（YAG）系(R1-x,Smx)3(Aly,G
a1-y)5O：Ce（RがY及びGdのうち少なくともいずれか１
つの元素で０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）の蛍光体は、カッ
プ内に充填され又は層状に設けられた透明樹脂内に配合
される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の発光ダイオード
装置には種々の問題がある。まず、蛍光体を含有する樹
脂をカップ内に注入するシリンジがボンディングワイヤ
又は半導体チップに接触して、ボンディングワイヤ又は
半導体チップを損傷する恐れがある。シリンジの接触に
よる損傷を回避するため、シリンジを使用せずに、ボン
ディングワイヤ又は半導体チップを配線導体に固定し
て、封止樹脂を形成する前に、蛍光体を含有する樹脂中
に配線導体のカップを浸漬するプリディップ法で塗布す
ることもできるが、プリディップ法では、配線導体の先
端に蛍光体を含有する樹脂が付着するので、隣り合う発
光源から蛍光体に光が照射されると、点灯しない発光ダ
イオード装置も点灯状態に見える偽灯の原因となる欠点
がある。特に、正確な一定量で蛍光体を含有する樹脂を
付着できないプリディップ法では、不均一量の蛍光体が
カップ内に充填されるので、発光ダイオード装置の色調
バラつきが大きくなる難点がある。
装置には種々の問題がある。まず、蛍光体を含有する樹
脂をカップ内に注入するシリンジがボンディングワイヤ
又は半導体チップに接触して、ボンディングワイヤ又は
半導体チップを損傷する恐れがある。シリンジの接触に
よる損傷を回避するため、シリンジを使用せずに、ボン
ディングワイヤ又は半導体チップを配線導体に固定し
て、封止樹脂を形成する前に、蛍光体を含有する樹脂中
に配線導体のカップを浸漬するプリディップ法で塗布す
ることもできるが、プリディップ法では、配線導体の先
端に蛍光体を含有する樹脂が付着するので、隣り合う発
光源から蛍光体に光が照射されると、点灯しない発光ダ
イオード装置も点灯状態に見える偽灯の原因となる欠点
がある。特に、正確な一定量で蛍光体を含有する樹脂を
付着できないプリディップ法では、不均一量の蛍光体が
カップ内に充填されるので、発光ダイオード装置の色調
バラつきが大きくなる難点がある。
【０００４】また、蛍光体が劣化し易い従来の発光ダイ
オード装置では寿命が短い問題がある。窒化ガリウム系
の発光ダイオードチップは順電圧が高く消費電力が大き
いため発熱が大きい。従来の発光ダイオード装置では、
薄い接着剤を介してカソードフレームに接着され且つ放
熱性の良い半導体チップの下面にはあまり大きな温度上
昇が発生しないが、一般に熱伝導率が低く且つ放熱性の
悪い樹脂がカップ部内に充填されると、動作する半導体
チップの側面から上面が高温になる。このため、半導体
チップの周囲に配置された蛍光体及び蛍光体と樹脂との
界面樹脂が劣化し、光変換効率が低下して、明るさが低
下すると共に、発光色が変化する。
オード装置では寿命が短い問題がある。窒化ガリウム系
の発光ダイオードチップは順電圧が高く消費電力が大き
いため発熱が大きい。従来の発光ダイオード装置では、
薄い接着剤を介してカソードフレームに接着され且つ放
熱性の良い半導体チップの下面にはあまり大きな温度上
昇が発生しないが、一般に熱伝導率が低く且つ放熱性の
悪い樹脂がカップ部内に充填されると、動作する半導体
チップの側面から上面が高温になる。このため、半導体
チップの周囲に配置された蛍光体及び蛍光体と樹脂との
界面樹脂が劣化し、光変換効率が低下して、明るさが低
下すると共に、発光色が変化する。
【０００５】更に、従来の発光ダイオード装置の光出力
は小さい問題がある。電気絶縁性のサファイヤを成長基
板として使用する窒化ガリウム系の発光ダイオードチッ
プ（大きさ約０.３５mm×０.３５mm）では、アノード電
極及びカソード電極をいずれも半導体チップの上面に形
成しなければならない。ワイヤボンディングエリアを確
保すべきアノード電極とカソード電極との合計面積は、
半導体チップの上面面積の略半分を占め、半導体チップ
の内部から上面に向かう光は、アノード電極とカソード
電極により殆ど遮断され、上面から外側に放出される光
量は少ない。また、非常に硬いサファイヤ製の基板と窒
化ガリウム系化合物半導体の発光層からなる半導体チッ
プのダイシングを容易に行うため、半導体チップの厚さ
は、極力薄い０.１mm程度に形成され、半導体チップの
側面から導出される光量も少ない。これに対し、透光性
のサファイヤからなる半導体チップの裏面には電極等の
遮光構造物が設けられず、大きな開放面積を通る光放出
量が一番多い。
は小さい問題がある。電気絶縁性のサファイヤを成長基
板として使用する窒化ガリウム系の発光ダイオードチッ
プ（大きさ約０.３５mm×０.３５mm）では、アノード電
極及びカソード電極をいずれも半導体チップの上面に形
成しなければならない。ワイヤボンディングエリアを確
保すべきアノード電極とカソード電極との合計面積は、
半導体チップの上面面積の略半分を占め、半導体チップ
の内部から上面に向かう光は、アノード電極とカソード
電極により殆ど遮断され、上面から外側に放出される光
量は少ない。また、非常に硬いサファイヤ製の基板と窒
化ガリウム系化合物半導体の発光層からなる半導体チッ
プのダイシングを容易に行うため、半導体チップの厚さ
は、極力薄い０.１mm程度に形成され、半導体チップの
側面から導出される光量も少ない。これに対し、透光性
のサファイヤからなる半導体チップの裏面には電極等の
遮光構造物が設けられず、大きな開放面積を通る光放出
量が一番多い。
【０００６】カップ部の底部に半導体チップの裏面を接
着剤で接着し、蛍光体を含有する樹脂で半導体チップの
上面を包囲する構造で形成される従来の発光ダイオード
装置では、半導体チップの裏面からの光出力量が一番の
大きく、半導体チップの上面からの光出力量が少ないた
め、半導体チップから蛍光体に直接照射される光量は減
少する。特に、一液接着性のエポキシ樹脂等に微小なフ
レーク状銀を混合した銀ペーストにより半導体チップか
らの放熱性を向上する熱伝導率の大きい接着剤が得ら
れ、銀ペーストにより半導体チップを接着することがあ
る。この場合、銀フレークの光反射率が悪いため、半導
体チップ裏面の反射光が少なく、光出力量は更に低下す
る。このため、蛍光体による波長変換効率が低く、明る
い発光ダイオード装置は得られなかった。
着剤で接着し、蛍光体を含有する樹脂で半導体チップの
上面を包囲する構造で形成される従来の発光ダイオード
装置では、半導体チップの裏面からの光出力量が一番の
大きく、半導体チップの上面からの光出力量が少ないた
め、半導体チップから蛍光体に直接照射される光量は減
少する。特に、一液接着性のエポキシ樹脂等に微小なフ
レーク状銀を混合した銀ペーストにより半導体チップか
らの放熱性を向上する熱伝導率の大きい接着剤が得ら
れ、銀ペーストにより半導体チップを接着することがあ
る。この場合、銀フレークの光反射率が悪いため、半導
体チップ裏面の反射光が少なく、光出力量は更に低下す
る。このため、蛍光体による波長変換効率が低く、明る
い発光ダイオード装置は得られなかった。
【０００７】更に、従来の発光ダイオード装置相互間の
色調バラつきが大きい問題がある。従来の発光ダイオー
ド装置では、樹脂に含有される蛍光体の粉末の濃度とカ
ップ中への注入量によって発光色の色調が決定される。
しかしながら、YAG：Ce系蛍光体の比重が大きいため、
静置したカップ内に注入された樹脂内で蛍光体が沈降
し、蛍光体の濃度分布が不均一になる。また、一般に１
万分の１cc程度の微小な容積を有するカップ内に蛍光体
を含有する樹脂を正確な注入量に制御して充填すること
は極めて困難である。その結果、硬化した樹脂内での蛍
光体の含有量又は樹脂の注入量がバラつくと共に、発光
ダイオード装置間も色調が不均一となる。
色調バラつきが大きい問題がある。従来の発光ダイオー
ド装置では、樹脂に含有される蛍光体の粉末の濃度とカ
ップ中への注入量によって発光色の色調が決定される。
しかしながら、YAG：Ce系蛍光体の比重が大きいため、
静置したカップ内に注入された樹脂内で蛍光体が沈降
し、蛍光体の濃度分布が不均一になる。また、一般に１
万分の１cc程度の微小な容積を有するカップ内に蛍光体
を含有する樹脂を正確な注入量に制御して充填すること
は極めて困難である。その結果、硬化した樹脂内での蛍
光体の含有量又は樹脂の注入量がバラつくと共に、発光
ダイオード装置間も色調が不均一となる。
【０００８】従って、従来の発光ダイオード装置では、
沈降による蛍光体の不定濃度及び不定樹脂注入量により
蛍光体量が不均一となり、発光ダイオードの色度が非常
に大きくバラつく問題があった。色度（chromaticity）
は、光学的に数値で表示された色の性質及びその数値を
いい、色を構成する赤・緑・青の基本三色光の刺激度を
物理的に定量測定したものである。色の色相と彩度を同
時に表示したもので、光学的表色法として国際的に用い
られる。
沈降による蛍光体の不定濃度及び不定樹脂注入量により
蛍光体量が不均一となり、発光ダイオードの色度が非常
に大きくバラつく問題があった。色度（chromaticity）
は、光学的に数値で表示された色の性質及びその数値を
いい、色を構成する赤・緑・青の基本三色光の刺激度を
物理的に定量測定したものである。色の色相と彩度を同
時に表示したもので、光学的表色法として国際的に用い
られる。
【０００９】また、従来のYAG系蛍光体では赤色発光成
分が少なく演色性に劣る難点がある。化学式：(R1-x,Sm
x)3(Aly,Ga1-y)5O：Ce、但しRがY及びGdのうち少なくと
もいずれか１つの元素で０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１で表さ
れるイットリウム・アルミニウム・ガーネット（YAG）
系蛍光体は赤色領域での発光成分が少ないため、従来の
発光ダイオード装置は演色性が劣る問題がある。
分が少なく演色性に劣る難点がある。化学式：(R1-x,Sm
x)3(Aly,Ga1-y)5O：Ce、但しRがY及びGdのうち少なくと
もいずれか１つの元素で０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１で表さ
れるイットリウム・アルミニウム・ガーネット（YAG）
系蛍光体は赤色領域での発光成分が少ないため、従来の
発光ダイオード装置は演色性が劣る問題がある。
【００１０】演色性（color rendering properties）と
は、対象となる物体を照らす照明光の、その物体の色
（物体色）の見え方に及ぼす影響を表す特性のことであ
る。物体色は、その物体表面固有の反射率のスペクトル
分布と、その物体を照射する照明光のスペクトル分布と
によって決定される。例えば赤色の物体に光を照射した
場合、太陽光及び白熱電球の下で相対的に鮮やかな赤色
に見えるのに対し、太陽光や白熱電球の光に比べ、家庭
用蛍光灯のスペクトルに含まれる赤色光成分が相対的に
少ない家庭用蛍光灯の下ではややどす黒く変色して見え
る。これは、被照射物からの赤色成分の反射光が少な
く、赤色領域の色彩が暗く見えることに起因する。物体
の持つ本来の物体色をどの程度自然に且つ忠実に見せる
ことができるのかが照明光の演色性であり、照明光とし
て重要な特性の一つである。
は、対象となる物体を照らす照明光の、その物体の色
（物体色）の見え方に及ぼす影響を表す特性のことであ
る。物体色は、その物体表面固有の反射率のスペクトル
分布と、その物体を照射する照明光のスペクトル分布と
によって決定される。例えば赤色の物体に光を照射した
場合、太陽光及び白熱電球の下で相対的に鮮やかな赤色
に見えるのに対し、太陽光や白熱電球の光に比べ、家庭
用蛍光灯のスペクトルに含まれる赤色光成分が相対的に
少ない家庭用蛍光灯の下ではややどす黒く変色して見え
る。これは、被照射物からの赤色成分の反射光が少な
く、赤色領域の色彩が暗く見えることに起因する。物体
の持つ本来の物体色をどの程度自然に且つ忠実に見せる
ことができるのかが照明光の演色性であり、照明光とし
て重要な特性の一つである。
【００１１】従来の発光ダイオード装置では、蛍光体の
発光成分の内、特に赤色成分が少ないために、この発光
ダイオード装置の光で対象となる物体を照らしても、そ
の物体が本来持つ固有の色彩を正確に見ることができな
い問題があった。
発光成分の内、特に赤色成分が少ないために、この発光
ダイオード装置の光で対象となる物体を照らしても、そ
の物体が本来持つ固有の色彩を正確に見ることができな
い問題があった。
【００１２】そこで、本発明は、下記の目的の何れかを
達成できる発光半導体チップ組立体を提供することを目
的とする。 ［１］ ボンディングワイヤ又は半導体チップが損傷す
る恐れがない。 ［２］ 蛍光体を有し且つ色調又は色度が均一な半導体
発光装置が得られる。 ［３］ 発光色が劣化しない。 ［４］ 発光量が減少しない。 ［５］ 演色性に優れる。 ［６］ 前記発光半導体チップ組立体を使用して発光半
導体リードフレームを作成する。
達成できる発光半導体チップ組立体を提供することを目
的とする。 ［１］ ボンディングワイヤ又は半導体チップが損傷す
る恐れがない。 ［２］ 蛍光体を有し且つ色調又は色度が均一な半導体
発光装置が得られる。 ［３］ 発光色が劣化しない。 ［４］ 発光量が減少しない。 ［５］ 演色性に優れる。 ［６］ 前記発光半導体チップ組立体を使用して発光半
導体リードフレームを作成する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明による発光半導体
チップ組立体は、電極(1a, 1b)が形成された上面を有す
る発光半導体チップ(1)と、透明な接着剤(3)により半導
体発光チップ(1)の底面に固着された蛍光体チップ(2)と
を備えている。発光半導体チップ(1)は、窒化ガリウム
系化合物半導体より成る発光波長ピーク約４３０nm〜約
４８０nmの青色光を発生する発光層を備えている。蛍光
体チップ(2)は、一般式：(Y1-x,Gdx)3(Al1-y,Gay)
5O12：Cez,Prw、但し、０≦ｘ≦０.５、０≦ｙ≦０.
５、０.００１≦ｚ≦０.５及び０.００１≦ｗ≦０.５に
より表される蛍光体を含むため、赤色系発光となる波長
成分の新たな発光ピーク及び十分な輝度が得られ、演色
性が向上する。青色系の光を放出する窒化ガリウム系化
合物半導体から成る発光半導体チップ(1)により半導体
発光装置を構成すると、蛍光体チップ(2)により波長変
換された光と発光半導体チップ(1)から直接外部に放出
された光とが混合され、混色により十分な輝度の白色光
が得られ演色性も向上する。また、発光半導体チップ
(1)からの発光と蛍光体チップ(2)から発生する光とが混
色して白色系の光を放出することができる。特に、アル
ミニウム（Al）を含む蛍光体チップ(2)を使用すること
により、輝度が増大するとともに、赤色系発光の波長成
分の新たな発光ピークの強度が増大し、演色性の向上が
より発揮される。また、蛍光体チップ(2)を使用するこ
とにより、発光半導体チップ(1)並びにアノードリード
(10)及びカソードリード(11)を損傷せずに、半導体発光
装置を製造することができる。
チップ組立体は、電極(1a, 1b)が形成された上面を有す
る発光半導体チップ(1)と、透明な接着剤(3)により半導
体発光チップ(1)の底面に固着された蛍光体チップ(2)と
を備えている。発光半導体チップ(1)は、窒化ガリウム
系化合物半導体より成る発光波長ピーク約４３０nm〜約
４８０nmの青色光を発生する発光層を備えている。蛍光
体チップ(2)は、一般式：(Y1-x,Gdx)3(Al1-y,Gay)
5O12：Cez,Prw、但し、０≦ｘ≦０.５、０≦ｙ≦０.
５、０.００１≦ｚ≦０.５及び０.００１≦ｗ≦０.５に
より表される蛍光体を含むため、赤色系発光となる波長
成分の新たな発光ピーク及び十分な輝度が得られ、演色
性が向上する。青色系の光を放出する窒化ガリウム系化
合物半導体から成る発光半導体チップ(1)により半導体
発光装置を構成すると、蛍光体チップ(2)により波長変
換された光と発光半導体チップ(1)から直接外部に放出
された光とが混合され、混色により十分な輝度の白色光
が得られ演色性も向上する。また、発光半導体チップ
(1)からの発光と蛍光体チップ(2)から発生する光とが混
色して白色系の光を放出することができる。特に、アル
ミニウム（Al）を含む蛍光体チップ(2)を使用すること
により、輝度が増大するとともに、赤色系発光の波長成
分の新たな発光ピークの強度が増大し、演色性の向上が
より発揮される。また、蛍光体チップ(2)を使用するこ
とにより、発光半導体チップ(1)並びにアノードリード
(10)及びカソードリード(11)を損傷せずに、半導体発光
装置を製造することができる。
【００１４】本発明では、蛍光体チップ(2)は、(i)接着
剤(3)により発光半導体チップ(1)に直接固着された蛍光
体チップ、(ii)光透過性の材料により形成され且つ発光
半導体チップ(1)の底面に接着剤(3)により固着された基
板(4)と、基板(4)の底面に固着された蛍光体層(5)とを
有する蛍光体チップ及び(iii)基板(4)と、基板(4)の上
面に固着された蛍光体層(5)とを備え、蛍光体層(5)は発
光半導体チップ(1)の底面に接着剤(3)により固着される
蛍光体チップから選択される構造を有する。
剤(3)により発光半導体チップ(1)に直接固着された蛍光
体チップ、(ii)光透過性の材料により形成され且つ発光
半導体チップ(1)の底面に接着剤(3)により固着された基
板(4)と、基板(4)の底面に固着された蛍光体層(5)とを
有する蛍光体チップ及び(iii)基板(4)と、基板(4)の上
面に固着された蛍光体層(5)とを備え、蛍光体層(5)は発
光半導体チップ(1)の底面に接着剤(3)により固着される
蛍光体チップから選択される構造を有する。
【００１５】本発明の実施の形態では、蛍光体チップ
(2)は発光半導体チップ(1)の幅より大きい幅を有し、発
光半導体チップ(1)の全底面が前記蛍光体チップ(2)の上
面に接着され、蛍光体チップ(2)の周辺部(2a)は発光半
導体チップ(1)の外周部(1a)から突出する。蛍光体チッ
プ(2)の基体を構成する接着性物質により接着剤(3)を構
成してもよいことは勿論である。蛍光体チップ(2)は、
単結晶、多結晶若しくは蛍光体粉末の焼結体等の蛍光体
インゴットから切り出した蛍光体チップ、樹脂又はメタ
ロキサンゾル等のバインダに蛍光体粉末を混合し型に注
入して乾燥・加熱硬化して形成した蛍光体チップ又は蛍
光体粉末をバインダに混合して平板状に成形し、乾燥・
加熱硬化した後、切り出して形成した蛍光体チップであ
る。
(2)は発光半導体チップ(1)の幅より大きい幅を有し、発
光半導体チップ(1)の全底面が前記蛍光体チップ(2)の上
面に接着され、蛍光体チップ(2)の周辺部(2a)は発光半
導体チップ(1)の外周部(1a)から突出する。蛍光体チッ
プ(2)の基体を構成する接着性物質により接着剤(3)を構
成してもよいことは勿論である。蛍光体チップ(2)は、
単結晶、多結晶若しくは蛍光体粉末の焼結体等の蛍光体
インゴットから切り出した蛍光体チップ、樹脂又はメタ
ロキサンゾル等のバインダに蛍光体粉末を混合し型に注
入して乾燥・加熱硬化して形成した蛍光体チップ又は蛍
光体粉末をバインダに混合して平板状に成形し、乾燥・
加熱硬化した後、切り出して形成した蛍光体チップであ
る。
【００１６】本発明による発光半導体リードフレーム
は、アノードリード(10)と、カソードリード(11)と、ア
ノードリード(10)及びカソードリード(11)の何れかに形
成されたカップ部(12)に固着された前記発光半導体チッ
プ組立体と、発光半導体チップ組立体を構成する発光半
導体チップ(1)の電極(1a, 1b)とアノードリード(10)及
びカソードリード(11)とを電気的に接続するボンディン
グワイヤ(13, 14)と、カップ部(12)内に充填され且つ発
光半導体チップ組立体を包囲する保護層(15)とを備えて
いる。保護層(15)は、カップ部(12)内に充填された光透
過性の材料により形成された保護接着剤(16)と、保護接
着剤(16)内に混入された光散乱層(17)とを有する。光散
乱層(17)によって発光ダイオードチップ(1)及び蛍光体
チップ(2)の発光が混色されるので、色ムラの少ない発
光ダイオード装置が得られる。
は、アノードリード(10)と、カソードリード(11)と、ア
ノードリード(10)及びカソードリード(11)の何れかに形
成されたカップ部(12)に固着された前記発光半導体チッ
プ組立体と、発光半導体チップ組立体を構成する発光半
導体チップ(1)の電極(1a, 1b)とアノードリード(10)及
びカソードリード(11)とを電気的に接続するボンディン
グワイヤ(13, 14)と、カップ部(12)内に充填され且つ発
光半導体チップ組立体を包囲する保護層(15)とを備えて
いる。保護層(15)は、カップ部(12)内に充填された光透
過性の材料により形成された保護接着剤(16)と、保護接
着剤(16)内に混入された光散乱層(17)とを有する。光散
乱層(17)によって発光ダイオードチップ(1)及び蛍光体
チップ(2)の発光が混色されるので、色ムラの少ない発
光ダイオード装置が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明による発光半導体チ
ップ組立体及び発光半導体リードフレームの実施の形態
を図１〜図８について説明する。図１に第１の実施の形
態を示すように、本発明による発光半導体チップ組立体
は、電極(1a, 1b)が形成された上面を有する発光ダイオ
ードチップ(1)と、透明な接着剤(3)により半導体発光チ
ップ(1)の底面に固着された蛍光体チップ(2)とを備えて
いる。即ち、本発明による発光半導体チップ組立体は、
発光ダイオードチップ(1)と蛍光体チップ(2)を組み合わ
せた構造を有する。発光ダイオードチップ(1)は、窒化
ガリウム系化合物半導体より成る発光波長ピーク約４３
０nm〜約４８０nmの青色光を発生する発光層を備えてい
る。接着剤(3)は、例えば、光透過性のエポキシ樹脂、
アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂
が使用される。接着剤(3)により発光ダイオードチップ
(1)に直接固着される蛍光体チップ(2)は、発光ダイオー
ドチップ(1)の幅より大きい幅を有し、発光ダイオード
チップ(1)の全底面が前記蛍光体チップ(2)の上面に接着
され、蛍光体チップ(2)の周辺部(2a)は発光ダイオード
チップ(1)の外周部(1a)から突出する。
ップ組立体及び発光半導体リードフレームの実施の形態
を図１〜図８について説明する。図１に第１の実施の形
態を示すように、本発明による発光半導体チップ組立体
は、電極(1a, 1b)が形成された上面を有する発光ダイオ
ードチップ(1)と、透明な接着剤(3)により半導体発光チ
ップ(1)の底面に固着された蛍光体チップ(2)とを備えて
いる。即ち、本発明による発光半導体チップ組立体は、
発光ダイオードチップ(1)と蛍光体チップ(2)を組み合わ
せた構造を有する。発光ダイオードチップ(1)は、窒化
ガリウム系化合物半導体より成る発光波長ピーク約４３
０nm〜約４８０nmの青色光を発生する発光層を備えてい
る。接着剤(3)は、例えば、光透過性のエポキシ樹脂、
アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂
が使用される。接着剤(3)により発光ダイオードチップ
(1)に直接固着される蛍光体チップ(2)は、発光ダイオー
ドチップ(1)の幅より大きい幅を有し、発光ダイオード
チップ(1)の全底面が前記蛍光体チップ(2)の上面に接着
され、蛍光体チップ(2)の周辺部(2a)は発光ダイオード
チップ(1)の外周部(1a)から突出する。
【００１８】蛍光体チップ(2)は、基体と、基体中に混
入された蛍光体を含み、単結晶、多結晶若しくは蛍光体
粉末の焼結体等の蛍光体インゴットから切り出した蛍光
体チップ、樹脂又はメタロキサンゾル等のバインダに蛍
光体粉末を混合し型に注入して乾燥・加熱硬化して形成
した蛍光体チップ又は蛍光体粉末をバインダに混合して
平板状に成形し、乾燥・加熱硬化した後、切り出して形
成した蛍光体チップである。
入された蛍光体を含み、単結晶、多結晶若しくは蛍光体
粉末の焼結体等の蛍光体インゴットから切り出した蛍光
体チップ、樹脂又はメタロキサンゾル等のバインダに蛍
光体粉末を混合し型に注入して乾燥・加熱硬化して形成
した蛍光体チップ又は蛍光体粉末をバインダに混合して
平板状に成形し、乾燥・加熱硬化した後、切り出して形
成した蛍光体チップである。
【００１９】この蛍光体は、賦活剤にセリウム（Ce）、
共賦活剤にプラセオジム（Pr：Praseodymium）をドープ
したガーネット構造を有するイットリウム・アルミン酸
塩系の蛍光体、即ち、一般式：(Y1-x,Gdx)3(Al1-y,Gay)
5O12：Cez,Prw、但し、０≦ｘ≦０.５、０≦ｙ≦０.
５、０.００１≦ｚ≦０.５及び０.００１≦ｗ≦０.５に
より表される。発光ダイオードチップ(1)から放出され
る殆どの青色光は、蛍光体チップ(2)内に導かれ、その
内一部の光は蛍光体チップ(2)の外部に放出されるが、
一部の光は蛍光体チップ(2)内の蛍光体に照射される。
このため、蛍光体が青色光により励起され、黄色光を発
生するが、青色光と黄色光との混色により白色光が発生
するため、赤色系発光となる波長成分の新たな発光ピー
ク及び十分な輝度が得られ、演色性が向上する。
共賦活剤にプラセオジム（Pr：Praseodymium）をドープ
したガーネット構造を有するイットリウム・アルミン酸
塩系の蛍光体、即ち、一般式：(Y1-x,Gdx)3(Al1-y,Gay)
5O12：Cez,Prw、但し、０≦ｘ≦０.５、０≦ｙ≦０.
５、０.００１≦ｚ≦０.５及び０.００１≦ｗ≦０.５に
より表される。発光ダイオードチップ(1)から放出され
る殆どの青色光は、蛍光体チップ(2)内に導かれ、その
内一部の光は蛍光体チップ(2)の外部に放出されるが、
一部の光は蛍光体チップ(2)内の蛍光体に照射される。
このため、蛍光体が青色光により励起され、黄色光を発
生するが、青色光と黄色光との混色により白色光が発生
するため、赤色系発光となる波長成分の新たな発光ピー
ク及び十分な輝度が得られ、演色性が向上する。
【００２０】青色系の光を放出する窒化ガリウム系化合
物半導体から成る発光ダイオードチップ(1)により半導
体発光装置を構成すると、蛍光体チップ(2)により波長
変換された光と発光ダイオードチップ(1)から直接外部
に放出された光とが混合され、混色により十分な輝度の
白色光が得られ演色性も向上する。また、発光ダイオー
ドチップ(1)からの発光と蛍光体チップ(2)から発生する
光とが混色して白色系の光を放出することができる。特
に、アルミニウム（Al）を含む蛍光体チップ(2)を使用
することにより、輝度が増大するとともに、赤色系発光
の波長成分の新たな発光ピークの強度が増大し、演色性
の向上がより発揮される。
物半導体から成る発光ダイオードチップ(1)により半導
体発光装置を構成すると、蛍光体チップ(2)により波長
変換された光と発光ダイオードチップ(1)から直接外部
に放出された光とが混合され、混色により十分な輝度の
白色光が得られ演色性も向上する。また、発光ダイオー
ドチップ(1)からの発光と蛍光体チップ(2)から発生する
光とが混色して白色系の光を放出することができる。特
に、アルミニウム（Al）を含む蛍光体チップ(2)を使用
することにより、輝度が増大するとともに、赤色系発光
の波長成分の新たな発光ピークの強度が増大し、演色性
の向上がより発揮される。
【００２１】図２に示す本発明の第２の実施の形態で
は、蛍光体チップ(2)は、接着剤(3)により発光ダイオー
ドチップ(1)の底面に固着された上面を有する基板(4)
と、基板(4)の底面に固着された蛍光体層(5)とを有す
る。基板(4)は、シリカ、サファイヤ、酸化チタン、酸
化ジルコニウム等の透光性セラミック及びガラス、樹脂
等の透明物質から成り、蛍光体層(5)は、基板(4)に蛍光
体ペーストを塗布して形成される。蛍光体層(5)は、発
光ダイオードチップ(1)から離間して熱伝導率の高いカ
ソードリード又はアノードリード（リードフレーム）に
直接接触するので、発光ダイオードチップ(1)の発熱に
よる蛍光体の劣化を低減することができる。発光ダイオ
ードチップ(1)から放出される殆どの青色光は、基板(4)
を通り、その内一部の光は基板(4)の外部に放出される
が、一部の光は蛍光体層(5)内の蛍光体に照射される。
このため、蛍光体の励起により発生する黄色光と発光ダ
イオードチップ(1)から放出される青色光との混色によ
り白色光が発生する。
は、蛍光体チップ(2)は、接着剤(3)により発光ダイオー
ドチップ(1)の底面に固着された上面を有する基板(4)
と、基板(4)の底面に固着された蛍光体層(5)とを有す
る。基板(4)は、シリカ、サファイヤ、酸化チタン、酸
化ジルコニウム等の透光性セラミック及びガラス、樹脂
等の透明物質から成り、蛍光体層(5)は、基板(4)に蛍光
体ペーストを塗布して形成される。蛍光体層(5)は、発
光ダイオードチップ(1)から離間して熱伝導率の高いカ
ソードリード又はアノードリード（リードフレーム）に
直接接触するので、発光ダイオードチップ(1)の発熱に
よる蛍光体の劣化を低減することができる。発光ダイオ
ードチップ(1)から放出される殆どの青色光は、基板(4)
を通り、その内一部の光は基板(4)の外部に放出される
が、一部の光は蛍光体層(5)内の蛍光体に照射される。
このため、蛍光体の励起により発生する黄色光と発光ダ
イオードチップ(1)から放出される青色光との混色によ
り白色光が発生する。
【００２２】図３に示される蛍光体チップ(2)は、基板
(4)と、基板(4)の上面に固着された蛍光体層(5)とを備
え、蛍光体層(5)は発光ダイオードチップ(1)の底面に接
着剤(3)により固着される。蛍光体層(5)は、基板(4)に
蛍光体ペーストを塗布して形成され、基板(4)は、シリ
カ、アルミナ、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジ
ルコニウム等のセラミック及び金属、ガラス、樹脂等の
透明若しくは光反射性の良い不透明物質により形成され
る。蛍光体層(5)は、発光ダイオードチップ(1)に直接接
し、基板(4)は非光透過性でもよいので、銀やアルミニ
ウム、銅等熱抵抗の小さい金属を基板に用いることがで
き、発光ダイオードチップ(1)の発熱による蛍光体の劣
化を少しでも低減することができる。
(4)と、基板(4)の上面に固着された蛍光体層(5)とを備
え、蛍光体層(5)は発光ダイオードチップ(1)の底面に接
着剤(3)により固着される。蛍光体層(5)は、基板(4)に
蛍光体ペーストを塗布して形成され、基板(4)は、シリ
カ、アルミナ、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジ
ルコニウム等のセラミック及び金属、ガラス、樹脂等の
透明若しくは光反射性の良い不透明物質により形成され
る。蛍光体層(5)は、発光ダイオードチップ(1)に直接接
し、基板(4)は非光透過性でもよいので、銀やアルミニ
ウム、銅等熱抵抗の小さい金属を基板に用いることがで
き、発光ダイオードチップ(1)の発熱による蛍光体の劣
化を少しでも低減することができる。
【００２３】図４は、本発明による発光半導体チップ組
立体を使用して製造される本発明による発光半導体リー
ドフレームを示す。この発光半導体リードフレームは、
アノードリード(10)と、カソードリード(11)と、カソー
ドリード(11)に形成されたカップ部(12)に固着された本
発明の発光半導体チップ組立体(20)と、発光半導体チッ
プ組立体(20)を構成する発光ダイオードチップ(1)の電
極(1a, 1b)とアノードリード(10)及びカソードリード(1
1)とを電気的に接続するボンディングワイヤ(13, 14)
と、カップ部(12)内に充填され且つ発光半導体チップ組
立体(20)を包囲する保護層(15)とを備えている。保護層
(15)は、カップ部(12)内に充填された光透過性の材料に
より形成された保護接着剤(16)と、保護接着剤(16)内に
混入された光散乱層(17)とを有する。光散乱層(17)によ
って発光ダイオードチップ(1)及び蛍光体チップ(2)の発
光が混色されるので、色ムラの少ない発光ダイオード装
置が得られる。光散乱層(17)は、透明樹脂又はメタロキ
サンゾルにシリカ、アルミナ、チタニアなどのセラミッ
ク粉末を散乱剤として適量混合し、ボンディングワイヤ
及び半導体チップを損傷しないプリディップ法等の方法
で塗布して形成される。蛍光体を含まず偽灯の原因とな
らない光散乱層(17)は、アノードフレーム(10)及びカソ
ードフレーム(11)上に付着しても悪影響が発生せず、ま
た付着量の精密な制御も不要なため量産性に優れたプリ
ディップ法が適する。
立体を使用して製造される本発明による発光半導体リー
ドフレームを示す。この発光半導体リードフレームは、
アノードリード(10)と、カソードリード(11)と、カソー
ドリード(11)に形成されたカップ部(12)に固着された本
発明の発光半導体チップ組立体(20)と、発光半導体チッ
プ組立体(20)を構成する発光ダイオードチップ(1)の電
極(1a, 1b)とアノードリード(10)及びカソードリード(1
1)とを電気的に接続するボンディングワイヤ(13, 14)
と、カップ部(12)内に充填され且つ発光半導体チップ組
立体(20)を包囲する保護層(15)とを備えている。保護層
(15)は、カップ部(12)内に充填された光透過性の材料に
より形成された保護接着剤(16)と、保護接着剤(16)内に
混入された光散乱層(17)とを有する。光散乱層(17)によ
って発光ダイオードチップ(1)及び蛍光体チップ(2)の発
光が混色されるので、色ムラの少ない発光ダイオード装
置が得られる。光散乱層(17)は、透明樹脂又はメタロキ
サンゾルにシリカ、アルミナ、チタニアなどのセラミッ
ク粉末を散乱剤として適量混合し、ボンディングワイヤ
及び半導体チップを損傷しないプリディップ法等の方法
で塗布して形成される。蛍光体を含まず偽灯の原因とな
らない光散乱層(17)は、アノードフレーム(10)及びカソ
ードフレーム(11)上に付着しても悪影響が発生せず、ま
た付着量の精密な制御も不要なため量産性に優れたプリ
ディップ法が適する。
【００２４】図５は、本発明の発光半導体チップ組立体
を使用して製造したフリップチップ構造の半導体発光装
置の断面を示す。発光半導体チップ組立体(20)は倒立状
態で配置され、電極(1a, 1b)はバンプ電極(21, 22)を介
して絶縁性基板(23)のアノードリード(10)とカソードリ
ード(11)に電気的に接続される。発光半導体チップ組立
体(20)並びにアノードリード(10)及びカソードリード(1
1)の一部は封止樹脂(24)により被覆される。封止樹脂(2
4)は、光透過性のエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等によ
り形成される。図５の実施の形態では、発光半導体チッ
プ組立体(20)は倒立状態で配置されるので、発光ダイオ
ードチップ(1)から照射される光は、蛍光体チップ(2)及
び封止樹脂(24)を通り外部に放出される。発光ダイオー
ドチップ(1)から発した光の一部は蛍光体チップ(2)を透
過する際に波長変換され、光の残部は波長変換されずに
蛍光体チップ(2)から放出される。発光ダイオードチッ
プ(1)の発光と蛍光体チップ(2)の発光とを混色し又は発
光ダイオード装置の指向性を調整するために、封止樹脂
(24)にシリカ、アルミナ、酸化チタン等の散乱剤を適量
混合しても良い。
を使用して製造したフリップチップ構造の半導体発光装
置の断面を示す。発光半導体チップ組立体(20)は倒立状
態で配置され、電極(1a, 1b)はバンプ電極(21, 22)を介
して絶縁性基板(23)のアノードリード(10)とカソードリ
ード(11)に電気的に接続される。発光半導体チップ組立
体(20)並びにアノードリード(10)及びカソードリード(1
1)の一部は封止樹脂(24)により被覆される。封止樹脂(2
4)は、光透過性のエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等によ
り形成される。図５の実施の形態では、発光半導体チッ
プ組立体(20)は倒立状態で配置されるので、発光ダイオ
ードチップ(1)から照射される光は、蛍光体チップ(2)及
び封止樹脂(24)を通り外部に放出される。発光ダイオー
ドチップ(1)から発した光の一部は蛍光体チップ(2)を透
過する際に波長変換され、光の残部は波長変換されずに
蛍光体チップ(2)から放出される。発光ダイオードチッ
プ(1)の発光と蛍光体チップ(2)の発光とを混色し又は発
光ダイオード装置の指向性を調整するために、封止樹脂
(24)にシリカ、アルミナ、酸化チタン等の散乱剤を適量
混合しても良い。
【００２５】図６は、発光ダイオードチップ(1)を蛍光
体チップ(2)内に埋設した実施の形態を示す。この実施
の形態では、蛍光体チップ(2)の凹部(2a)内に光透過性
の接着剤を配置して、発光ダイオードチップ(1)を蛍光
体チップ(2)の凹部(2a)内に接着してもよいが、蛍光体
チップ(2)の基体を構成する樹脂又はメタロキサンゾル
等のバインダ（接着性物質）により接着剤(3)を構成し
てもよい。図７は蛍光体チップ(2)の底部に平面状又は
円錐状に形成された反射面(2b)を設けた例を示し、図８
は蛍光体チップ(2)の底部に球面、回転放物面又は回転
楕円面により形成された反射面(2b)及び複数の脚部(2c)
を設けた例を示す。脚部(2c)を設けることによりアノー
ドフレーム(10)又はカソードフレーム上(11)上での蛍光
体チップ(2)の安定性が改善される。
体チップ(2)内に埋設した実施の形態を示す。この実施
の形態では、蛍光体チップ(2)の凹部(2a)内に光透過性
の接着剤を配置して、発光ダイオードチップ(1)を蛍光
体チップ(2)の凹部(2a)内に接着してもよいが、蛍光体
チップ(2)の基体を構成する樹脂又はメタロキサンゾル
等のバインダ（接着性物質）により接着剤(3)を構成し
てもよい。図７は蛍光体チップ(2)の底部に平面状又は
円錐状に形成された反射面(2b)を設けた例を示し、図８
は蛍光体チップ(2)の底部に球面、回転放物面又は回転
楕円面により形成された反射面(2b)及び複数の脚部(2c)
を設けた例を示す。脚部(2c)を設けることによりアノー
ドフレーム(10)又はカソードフレーム上(11)上での蛍光
体チップ(2)の安定性が改善される。
【００２６】本発明による発光半導体チップ組立体を使
用して製造される発光ダイオード装置では、蛍光体チッ
プ(2)に含まれる蛍光物質の含有量、蛍光体チップ(2)の
寸法形状（厚さ、面積）によって、半導体ダイオード装
置の色度・色調が決定される。蛍光体単結晶等の蛍光体
インゴット中に添加される蛍光物質の含有量及び蛍光物
質の分布状態を正確に制御することができるので、蛍光
体インゴットから蛍光体チップ(2)を切り出せば、色度
及び色調バラつきを低減することができる。また、ダイ
シングマシンにより蛍光体チップ(2)の切り出し寸法を
正確に決定できるので、各蛍光体チップ(2)に含まれる
蛍光体の分布及び量は略均一になる。また、樹脂又はメ
タロキサンゾル等の粘性の高いバインダに蛍光体粉末を
混合して、スプレー法、スクリーン印刷法、熱転写法等
の方法によって蛍光体層を基板に形成するときも、正確
な厚さ及び濃度で蛍光体層を形成し、ダイシングマシン
によって正確な寸法で蛍光体チップ(2)を切り出すこと
ができるので、やはり色調バラつきを減少することがで
きる。
用して製造される発光ダイオード装置では、蛍光体チッ
プ(2)に含まれる蛍光物質の含有量、蛍光体チップ(2)の
寸法形状（厚さ、面積）によって、半導体ダイオード装
置の色度・色調が決定される。蛍光体単結晶等の蛍光体
インゴット中に添加される蛍光物質の含有量及び蛍光物
質の分布状態を正確に制御することができるので、蛍光
体インゴットから蛍光体チップ(2)を切り出せば、色度
及び色調バラつきを低減することができる。また、ダイ
シングマシンにより蛍光体チップ(2)の切り出し寸法を
正確に決定できるので、各蛍光体チップ(2)に含まれる
蛍光体の分布及び量は略均一になる。また、樹脂又はメ
タロキサンゾル等の粘性の高いバインダに蛍光体粉末を
混合して、スプレー法、スクリーン印刷法、熱転写法等
の方法によって蛍光体層を基板に形成するときも、正確
な厚さ及び濃度で蛍光体層を形成し、ダイシングマシン
によって正確な寸法で蛍光体チップ(2)を切り出すこと
ができるので、やはり色調バラつきを減少することがで
きる。
【００２７】本発明の実施の形態では、下記の作用効果
が得られる。 <1> ワイヤボンディング前に蛍光体チップ(2)と発光ダ
イオードチップ(1)を接着するので、ボンディングワイ
ヤ及びダイオードチップ(1)を損傷しない。 <2> 外部に近く且つ太く熱抵抗が低いカソードリード
に接着される蛍光体チップ(2)の温度はあまり上昇せ
ず、発光ダイオードチップ(1)の発熱による蛍光体の劣
化は少ない。 <3> 発光ダイオードチップ(1)の裏面から導出される多
量の光を直接蛍光体チップ(2)に照射するので、光出力
が大きく明るい発光ダイオード装置が得られる。 <4> 発光ダイオード装置相互間の色度のバラツキが少
ない。 <5> ４３０nm以上４８０nm以下のピーク波長で発光す
る光源で蛍光体を励起させると、混色により視覚的に十
分な輝度の白色光を発生し且つ演色性に優れた発光ダイ
オード装置が得られる。 <6> 母体をガーネット構造のＹＡＧとしてセリウムを
賦活剤、プラセオジムを共賦活剤とする蛍光体を使用す
ると、十分な輝度が得られるとともに赤色系発光となる
波長成分のピーク強度が増大し、赤色の特殊演色評価数
（Ｒ９）の値が増大して赤味を帯びた発光色が得られ
る。 <7> 半導体発光装置(1)をカラー液晶表示装置のバック
ライト光源等として利用した場合に赤色輝度が向上して
鮮明な赤色系の表示が得られる。 <8> 消灯した発光ダイオード装置があたかも点灯した
ように認識される擬似点灯現象を防止できる。 本発明の実施の形態は変更が可能である。例えば、透明
な接着剤(3)又は透明な基板(4)に光散乱材を混入しても
よい。
が得られる。 <1> ワイヤボンディング前に蛍光体チップ(2)と発光ダ
イオードチップ(1)を接着するので、ボンディングワイ
ヤ及びダイオードチップ(1)を損傷しない。 <2> 外部に近く且つ太く熱抵抗が低いカソードリード
に接着される蛍光体チップ(2)の温度はあまり上昇せ
ず、発光ダイオードチップ(1)の発熱による蛍光体の劣
化は少ない。 <3> 発光ダイオードチップ(1)の裏面から導出される多
量の光を直接蛍光体チップ(2)に照射するので、光出力
が大きく明るい発光ダイオード装置が得られる。 <4> 発光ダイオード装置相互間の色度のバラツキが少
ない。 <5> ４３０nm以上４８０nm以下のピーク波長で発光す
る光源で蛍光体を励起させると、混色により視覚的に十
分な輝度の白色光を発生し且つ演色性に優れた発光ダイ
オード装置が得られる。 <6> 母体をガーネット構造のＹＡＧとしてセリウムを
賦活剤、プラセオジムを共賦活剤とする蛍光体を使用す
ると、十分な輝度が得られるとともに赤色系発光となる
波長成分のピーク強度が増大し、赤色の特殊演色評価数
（Ｒ９）の値が増大して赤味を帯びた発光色が得られ
る。 <7> 半導体発光装置(1)をカラー液晶表示装置のバック
ライト光源等として利用した場合に赤色輝度が向上して
鮮明な赤色系の表示が得られる。 <8> 消灯した発光ダイオード装置があたかも点灯した
ように認識される擬似点灯現象を防止できる。 本発明の実施の形態は変更が可能である。例えば、透明
な接着剤(3)又は透明な基板(4)に光散乱材を混入しても
よい。
【００２８】
【発明の効果】前記のように、本発明による半導体発光
装置では、 ［１］ 予め形成された蛍光体チップを発光半導体チッ
プと共に実装した後に、ボンディングワイヤを接続する
ので、ボンディングワイヤ又は半導体チップが損傷する
恐れがない。 ［２］ 蛍光体チップが所定の量で配合され且つ均一に
分散された蛍光体を有するので、色調又は色度が均一な
半導体発光装置が得られる。 ［３］ 蛍光体チップ又は蛍光体層が直接リードフレー
ムに接触するので、蛍光体チップの加熱が抑制され、蛍
光体及び発光色が劣化しない。 ［４］ 発光半導体チップから照射される光が直接蛍光
体チップに入射するので、発光量が減少しない。 ［５］ アルミニウム（Al）を含む蛍光体チップを使用
することにより、輝度が増大するとともに、赤色系発光
となる波長成分の新たな発光ピーク及び十分な輝度が得
られ、演色性が向上する。
装置では、 ［１］ 予め形成された蛍光体チップを発光半導体チッ
プと共に実装した後に、ボンディングワイヤを接続する
ので、ボンディングワイヤ又は半導体チップが損傷する
恐れがない。 ［２］ 蛍光体チップが所定の量で配合され且つ均一に
分散された蛍光体を有するので、色調又は色度が均一な
半導体発光装置が得られる。 ［３］ 蛍光体チップ又は蛍光体層が直接リードフレー
ムに接触するので、蛍光体チップの加熱が抑制され、蛍
光体及び発光色が劣化しない。 ［４］ 発光半導体チップから照射される光が直接蛍光
体チップに入射するので、発光量が減少しない。 ［５］ アルミニウム（Al）を含む蛍光体チップを使用
することにより、輝度が増大するとともに、赤色系発光
となる波長成分の新たな発光ピーク及び十分な輝度が得
られ、演色性が向上する。
【図１】 本発明による第１の実施の形態を示す発光半
導体チップ組立体の断面図
導体チップ組立体の断面図
【図２】 本発明による第２の実施の形態を示す発光半
導体チップ組立体の断面図
導体チップ組立体の断面図
【図３】 本発明による第３の実施の形態を示す発光半
導体チップ組立体の断面図
導体チップ組立体の断面図
【図４】 本発明による発光半導体チップ組立体を使用
して発光半導体リードフレームの部分断面図
して発光半導体リードフレームの部分断面図
【図５】 本発明による発光半導体チップ組立体を設け
たフリップチップ構造を有する半導体発光装置の断面図
たフリップチップ構造を有する半導体発光装置の断面図
【図６】 発光半導体チップを蛍光体チップ内に埋設し
た本発明による第４の実施の形態を示す発光半導体チッ
プ組立体の断面図
た本発明による第４の実施の形態を示す発光半導体チッ
プ組立体の断面図
【図７】 蛍光体チップの底部に円錐状の反射面を形成
した本発明による第５の実施の形態を示す発光半導体チ
ップ組立体の断面図
した本発明による第５の実施の形態を示す発光半導体チ
ップ組立体の断面図
【図８】 蛍光体チップの底部に回転曲面による反射面
を形成した本発明による第６の実施の形態を示す発光半
導体チップ組立体の断面図
を形成した本発明による第６の実施の形態を示す発光半
導体チップ組立体の断面図
(1)・・発光半導体チップ（発光ダイオードチップ）、
(1a, 1b)・・電極、(2)・・蛍光体チップ、 (3)・・
接着剤、 (4)・・基板、 (5)・・蛍光体層、 (10)・
・アノードリード、 (11)・・カソードリード、 (12)
・・カップ部、 (13, 14)・・ボンディングワイヤ、
(15)・・保護層、 (16)・・保護接着剤、 (17)・・光
散乱層、 (20)・・発光半導体チップ組立体、 (21, 2
2)・・バンプ電極、 (23)・・絶縁性基板、 (24)・・
封止樹脂、
(1a, 1b)・・電極、(2)・・蛍光体チップ、 (3)・・
接着剤、 (4)・・基板、 (5)・・蛍光体層、 (10)・
・アノードリード、 (11)・・カソードリード、 (12)
・・カップ部、 (13, 14)・・ボンディングワイヤ、
(15)・・保護層、 (16)・・保護接着剤、 (17)・・光
散乱層、 (20)・・発光半導体チップ組立体、 (21, 2
2)・・バンプ電極、 (23)・・絶縁性基板、 (24)・・
封止樹脂、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 立入 英史 埼玉県新座市北野３丁目６番３号 サンケ ン電気株式会社内 Ｆターム(参考） 5F041 CA40 DA18 DA42 DA74 EE25
Claims (6)
- 【請求項１】 電極が形成された上面を有する発光半導
体チップと、透明な接着剤により前記半導体発光チップ
の底面に固着された蛍光体チップとを備え、 前記発光半導体チップは、窒化ガリウム系化合物半導体
より成る発光波長ピーク約４３０nm〜約４８０nmの青色
光を発生する発光層を備え、 前記蛍光体チップは、一般式：(Y1-x,Gdx)3(Al1-y,Gay)
5O12：Cez,Prw、但し０≦ｘ≦０.５、０≦ｙ≦０.５、
０.００１≦ｚ≦０.５及び０.００１≦ｗ≦０.５により
表される成る蛍光体を含むことを特徴とする発光半導体
チップ組立体。 - 【請求項２】 前記蛍光体チップは、下記の蛍光体チッ
プ： (i) 前記接着剤により前記発光半導体チップに直接固
着された蛍光体チップ、 (ii) 光透過性の材料により形成され且つ前記発光半導
体チップの底面に前記接着剤により固着された基板と、
該基板の底面に固着された蛍光体層とを有する蛍光体チ
ップ、 (iii) 基板と、該基板の上面に固着された蛍光体層と
を備え、該蛍光体層は前記発光半導体チップの底面に前
記接着剤により固着される蛍光体チップ、から選択され
る構造を有する請求項１に記載の発光半導体チップ組立
体。 - 【請求項３】 前記蛍光体チップは前記発光半導体チッ
プの幅より大きい幅を有し、前記発光半導体チップの全
底面が前記蛍光体チップの上面に接着され、前記蛍光体
チップの周辺部は前記発光半導体チップの外周部から突
出する請求項１に記載の発光半導体チップ組立体。 - 【請求項４】 前記接着剤は前記蛍光体チップの基体を
構成する接着性物質により構成される請求項１に記載の
発光半導体チップ組立体。 - 【請求項５】 前記蛍光体チップは、単結晶、多結晶若
しくは蛍光体粉末の焼結体等の蛍光体インゴットから切
り出した蛍光体チップ、樹脂又はメタロキサンゾル等の
バインダに蛍光体粉末を混合し型に注入して乾燥・加熱
硬化して形成した蛍光体チップ又は蛍光体粉末をバイン
ダに混合して平板状に成形し、乾燥・加熱硬化した後、
切り出して形成した蛍光体チップである請求項１〜４の
何れか１項に記載の発光半導体チップ組立体。 - 【請求項６】 アノードリードと、カソードリードと、
前記アノードリード及びカソードリードの何れかに形成
されたカップ部に固着された請求項１〜５の何れか１項
に記載の前記発光半導体チップ組立体と、該発光半導体
チップ組立体を構成する前記発光半導体チップの電極と
前記アノードリード及びカソードリードとを電気的に接
続するボンディングワイヤと、前記カップ部内に充填さ
れ且つ前記発光半導体チップ組立体を包囲する保護層と
を備え、 前記保護層は、前記カップ部内に充填された光透過性の
材料により形成された保護接着剤と、該保護接着剤内に
混入された光散乱層とを有することを特徴とする発光半
導体リードフレーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332882A JP2002141559A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 発光半導体チップ組立体及び発光半導体リードフレーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332882A JP2002141559A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 発光半導体チップ組立体及び発光半導体リードフレーム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002141559A true JP2002141559A (ja) | 2002-05-17 |
Family
ID=18809034
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000332882A Pending JP2002141559A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 発光半導体チップ組立体及び発光半導体リードフレーム |
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| JP (1) | JP2002141559A (ja) |
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