JP2003347650A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
- Publication number
- JP2003347650A JP2003347650A JP2002155349A JP2002155349A JP2003347650A JP 2003347650 A JP2003347650 A JP 2003347650A JP 2002155349 A JP2002155349 A JP 2002155349A JP 2002155349 A JP2002155349 A JP 2002155349A JP 2003347650 A JP2003347650 A JP 2003347650A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- solder
- emitting element
- layer
- metal layer
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer 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
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
- H01L2224/83192—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Die Bonding (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半田によって基材に固着された発光素子の下
面外周に、不具合を生じさせるような半田の盛り上がり
がなく、また半田の溶融時に半田層の組成が変化せず、
発光素子が基材にしっかりと固着した半導体発光装置を
提供する。 【解決手段】 電極13と半導体発光素子2との間に、半
導体発光素子2側から順に、半田層11、半田との濡れ性
の悪い第１の金属層12を形成し、半田層11を加熱溶融し
て電極13上に半導体発光素子2を固着した。ここで半田
層11の層厚を厳密に調整することなく、発光素子2を基
材1に押圧したときの溶融半田の盛り上がり一層抑える
観点から、半導体発光素子2を固着していない状態の基
材1の平面視において、半田との濡れ性の良い第２の金
属層14を第１の金属層12の周縁に露出するように形成す
るのが望ましい。また、装置構造を簡略化し生産性を上
げる観点などから、電極13の最上層を第２の金属層14と
して用いることが推奨される。
面外周に、不具合を生じさせるような半田の盛り上がり
がなく、また半田の溶融時に半田層の組成が変化せず、
発光素子が基材にしっかりと固着した半導体発光装置を
提供する。 【解決手段】 電極13と半導体発光素子2との間に、半
導体発光素子2側から順に、半田層11、半田との濡れ性
の悪い第１の金属層12を形成し、半田層11を加熱溶融し
て電極13上に半導体発光素子2を固着した。ここで半田
層11の層厚を厳密に調整することなく、発光素子2を基
材1に押圧したときの溶融半田の盛り上がり一層抑える
観点から、半導体発光素子2を固着していない状態の基
材1の平面視において、半田との濡れ性の良い第２の金
属層14を第１の金属層12の周縁に露出するように形成す
るのが望ましい。また、装置構造を簡略化し生産性を上
げる観点などから、電極13の最上層を第２の金属層14と
して用いることが推奨される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体発光装置に関
し、より詳細には半導体発光素子（以下、「発光素子」
と記すことがる）が電極上に半田で固着された半導体発
光装置に関するものである。
し、より詳細には半導体発光素子（以下、「発光素子」
と記すことがる）が電極上に半田で固着された半導体発
光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザなどの発光素子に電流を流
すと発熱し、その発熱により発光素子の発光性能が低下
することがある。そこで発光素子の温度上昇を抑えて発
光性能を維持するために一般に、ＡｌＮやＳｉなどの熱
伝導性の高い放熱部材（基材）に発光素子を固着してい
る。
すと発熱し、その発熱により発光素子の発光性能が低下
することがある。そこで発光素子の温度上昇を抑えて発
光性能を維持するために一般に、ＡｌＮやＳｉなどの熱
伝導性の高い放熱部材（基材）に発光素子を固着してい
る。
【０００３】図７に、従来の半導体発光装置の概説図を
示す。従来の半導体発光装置では、放熱部材（基材）１
の表面に形成された電極１３上に接着層としての半田層
１１が蒸着されている。そして半田層１１を加熱により
溶解した後、発光素子２が押し当てるように取り付けら
れ、半田を冷却固化させて発光素子２を電極１３上に固
着させている。このような構造の半導体発光装置では、
溶融した半田層１１に発光素子２を押し当てた時に、発
光素子２の下面からはみ出た溶融半田が発光素子２の下
面外周で盛り上がり、Ｐ−Ｎ接合分岐点に接触しショー
ト不良やリーク不良を起こすことがあった。特に、放熱
性を高めるためにＰ−Ｎ接合分岐点が基材に近くなるよ
うに発光素子を基材に固着する、いわゆるジャンクショ
ンダウンマウントを行っている装置では、Ｐ−Ｎ接合分
岐点は基材からレーザダイオード素子で１〜３μｍ、青
色発光ダイオード素子で２〜４μｍと至近距離にあるの
で前記不良が起こりやすい。また、近年の発光素子の大
型化に伴い、接着強度を高くするために半田層を厚くし
た場合にも前記不良は起こりやすくなる。
示す。従来の半導体発光装置では、放熱部材（基材）１
の表面に形成された電極１３上に接着層としての半田層
１１が蒸着されている。そして半田層１１を加熱により
溶解した後、発光素子２が押し当てるように取り付けら
れ、半田を冷却固化させて発光素子２を電極１３上に固
着させている。このような構造の半導体発光装置では、
溶融した半田層１１に発光素子２を押し当てた時に、発
光素子２の下面からはみ出た溶融半田が発光素子２の下
面外周で盛り上がり、Ｐ−Ｎ接合分岐点に接触しショー
ト不良やリーク不良を起こすことがあった。特に、放熱
性を高めるためにＰ−Ｎ接合分岐点が基材に近くなるよ
うに発光素子を基材に固着する、いわゆるジャンクショ
ンダウンマウントを行っている装置では、Ｐ−Ｎ接合分
岐点は基材からレーザダイオード素子で１〜３μｍ、青
色発光ダイオード素子で２〜４μｍと至近距離にあるの
で前記不良が起こりやすい。また、近年の発光素子の大
型化に伴い、接着強度を高くするために半田層を厚くし
た場合にも前記不良は起こりやすくなる。
【０００４】このような不具合を防止するため、例えば
発光素子の側面を絶縁層で被覆する、あるいは半田の蒸
着量や溶融温度、発光素子の押し当て強度などを最適制
御することが考えられる。しかし、前者の方法では被覆
工程が新たに必要となり製造工程が複雑化する。また後
者の方法では最適な固着条件とするのに多くの時間と労
力を要するとともに、固着面積不足による固着強度低下
および放熱性低下も懸念される。
発光素子の側面を絶縁層で被覆する、あるいは半田の蒸
着量や溶融温度、発光素子の押し当て強度などを最適制
御することが考えられる。しかし、前者の方法では被覆
工程が新たに必要となり製造工程が複雑化する。また後
者の方法では最適な固着条件とするのに多くの時間と労
力を要するとともに、固着面積不足による固着強度低下
および放熱性低下も懸念される。
【０００５】また特開平６−３２６２１０号公報及び特
開平６−３５０２０２号公報では、半田層としてのＡｕ
Ｓｎ層をＡｕ層上に形成し、ＡｕＳｎとＡｕとの濡れ性
のよいことを利用して、溶融したＡｕＳｎ層に発光素子
を押し付けたときに、発光素子下面からはみ出たＡｕＳ
ｎが発光素子の下面外周で盛り上がらないようにする技
術が提案されている。この提案技術によれば発光素子の
下面外周での盛り上がりは抑えられるものの、ＡｕＳｎ
とＡｕとは濡れ性がよいためＡｕＳｎ層を溶融させるた
めに加熱したときにＡｕ層の一部ＡｕがＡｕＳｎ層に侵
入することがる。ＡｕＳｎ層にＡｕが侵入するとＡｕＳ
ｎの組成比が変化するため、ＡｕＳｎの融点が変動し充
分な固着強度が得られないおそれがある。
開平６−３５０２０２号公報では、半田層としてのＡｕ
Ｓｎ層をＡｕ層上に形成し、ＡｕＳｎとＡｕとの濡れ性
のよいことを利用して、溶融したＡｕＳｎ層に発光素子
を押し付けたときに、発光素子下面からはみ出たＡｕＳ
ｎが発光素子の下面外周で盛り上がらないようにする技
術が提案されている。この提案技術によれば発光素子の
下面外周での盛り上がりは抑えられるものの、ＡｕＳｎ
とＡｕとは濡れ性がよいためＡｕＳｎ層を溶融させるた
めに加熱したときにＡｕ層の一部ＡｕがＡｕＳｎ層に侵
入することがる。ＡｕＳｎ層にＡｕが侵入するとＡｕＳ
ｎの組成比が変化するため、ＡｕＳｎの融点が変動し充
分な固着強度が得られないおそれがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とする
ところは、半田によって基材に固着された発光素子の下
面外周に、不具合を生じさせるような半田の盛り上がり
がなく、しかも加熱によっても半田層の組成が変化せず
発光素子が基材にしっかりと固着した半導体発光装置を
提供することにある。
来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とする
ところは、半田によって基材に固着された発光素子の下
面外周に、不具合を生じさせるような半田の盛り上がり
がなく、しかも加熱によっても半田層の組成が変化せず
発光素子が基材にしっかりと固着した半導体発光装置を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、基材の
表面に形成された電極に半導体発光素子を固着した半導
体発光装置において、前記電極と前記半導体発光素子と
の間に、前記半導体発光素子側から順に、半田層、半田
との濡れ性の悪い第１の金属層を形成し、前記半田層を
加熱溶融して前記電極上に前記半導体発光素子を固着し
たことを特徴とする半導体発光装置が提供される。
表面に形成された電極に半導体発光素子を固着した半導
体発光装置において、前記電極と前記半導体発光素子と
の間に、前記半導体発光素子側から順に、半田層、半田
との濡れ性の悪い第１の金属層を形成し、前記半田層を
加熱溶融して前記電極上に前記半導体発光素子を固着し
たことを特徴とする半導体発光装置が提供される。
【０００８】ここで半田層の層厚を厳密に調整すること
なく、発光素子を基材に押圧したときの溶融半田の盛り
上がり一層抑える観点から、半導体発光素子を固着して
いない状態の基材の平面視において、半田との濡れ性の
良い第２の金属層を前記第１の金属層の周縁に露出する
ようにさらに形成するのが望ましい。また、装置構造を
簡略化し生産性を上げる観点などから、前記電極の最上
層を第２の金属層として用いることが推奨される。
なく、発光素子を基材に押圧したときの溶融半田の盛り
上がり一層抑える観点から、半導体発光素子を固着して
いない状態の基材の平面視において、半田との濡れ性の
良い第２の金属層を前記第１の金属層の周縁に露出する
ようにさらに形成するのが望ましい。また、装置構造を
簡略化し生産性を上げる観点などから、前記電極の最上
層を第２の金属層として用いることが推奨される。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明者等は、半田と他金属との
濡れ性を利用して発光素子の下面外周の半田の盛り上が
りを抑えると同時に、半田の加熱溶融時の組成変化を防
止できないか鋭意検討を重ねた。その結果、半田との濡
れ性の悪い第１の金属層の上に半田層を形成することに
より、第１の金属層が壁となって半田が溶融してもその
組成に変化が生じることがないこと、また溶融した半田
は第１の金属層に弾かれて第１の金属層の中央部、すな
わち発光素子の下面の中央部に集まろうとするので、発
光素子の下面外周付近での溶融半田の盛り上がりが抑え
られることを見出し本発明をなすに至った。
濡れ性を利用して発光素子の下面外周の半田の盛り上が
りを抑えると同時に、半田の加熱溶融時の組成変化を防
止できないか鋭意検討を重ねた。その結果、半田との濡
れ性の悪い第１の金属層の上に半田層を形成することに
より、第１の金属層が壁となって半田が溶融してもその
組成に変化が生じることがないこと、また溶融した半田
は第１の金属層に弾かれて第１の金属層の中央部、すな
わち発光素子の下面の中央部に集まろうとするので、発
光素子の下面外周付近での溶融半田の盛り上がりが抑え
られることを見出し本発明をなすに至った。
【００１０】図１に、本発明に係る半導体発光装置の一
例を示す構成図を示す。放熱部材（基材）１の上面に電
極１３が蒸着により形成されている。そして電極１３の
上面を覆うように、半田との濡れ性の悪い第１の金属層
１２が蒸着されている。さらに第１の金属層１２の上に
半田層１１が形成されている。同図（ｂ）に示すよう
に、このような構成の装置を加熱し、半田層１１を溶融
させてその上に発光素子２を載置し押圧すると、発光素
子２の押圧により発光素子２の下面外周から溶融半田が
はみ出そうとする。一方、第１の金属層１２と半田とは
濡れ性が悪いので、溶融半田は第１の金属層１２に弾か
れる結果、第１の金属層の中央部すなわち発光素子２の
下面中央部に集まろうとする。この結果、半田層１１の
半田量を好適範囲とすることにより、溶融半田に対す
る、発光素子２の押圧による発光素子２の下面外周への
押しだし力よりも、第１の金属層１２によって弾かれる
力の方が強くなり、発光素子２の下面外周での溶融半田
の盛り上がりが抑えられる。もちろん半田層１１の半田
量は、溶融半田の盛り上がり抑制の他、発光素子２の確
実な固着という観点からも決定されるべきものであり、
その量（層厚など）は第１の金属層１２の種類や発光素
子の底面積などから適宜決定される。
例を示す構成図を示す。放熱部材（基材）１の上面に電
極１３が蒸着により形成されている。そして電極１３の
上面を覆うように、半田との濡れ性の悪い第１の金属層
１２が蒸着されている。さらに第１の金属層１２の上に
半田層１１が形成されている。同図（ｂ）に示すよう
に、このような構成の装置を加熱し、半田層１１を溶融
させてその上に発光素子２を載置し押圧すると、発光素
子２の押圧により発光素子２の下面外周から溶融半田が
はみ出そうとする。一方、第１の金属層１２と半田とは
濡れ性が悪いので、溶融半田は第１の金属層１２に弾か
れる結果、第１の金属層の中央部すなわち発光素子２の
下面中央部に集まろうとする。この結果、半田層１１の
半田量を好適範囲とすることにより、溶融半田に対す
る、発光素子２の押圧による発光素子２の下面外周への
押しだし力よりも、第１の金属層１２によって弾かれる
力の方が強くなり、発光素子２の下面外周での溶融半田
の盛り上がりが抑えられる。もちろん半田層１１の半田
量は、溶融半田の盛り上がり抑制の他、発光素子２の確
実な固着という観点からも決定されるべきものであり、
その量（層厚など）は第１の金属層１２の種類や発光素
子の底面積などから適宜決定される。
【００１１】ここで本発明で使用できる半田としては特
に限定はなく、従来公知のものが使用でき、ＡｕＳｎ，
ＡｇＳｎ，ＰｂＳｎ，ＺｎＡｌ，ＳｎＺｎ，ＺｎＳｎ，
ＺｎＣｄ，ＳｎＰｂＢｉＩｎ，ＳｎＢｉからなる群より
選択されるものが好ましい。中でもＡｕＳｎが好まし
い。また半田層は従来公知の方法により形成でき、例え
ば蒸着やスパッタリング、スクリーン印刷などにより形
成する。半田層の好適な層厚としては１〜５μｍの範囲
である。また、第１の金属層としては半田の種類を問わ
ずＰｔが一般に好ましい。
に限定はなく、従来公知のものが使用でき、ＡｕＳｎ，
ＡｇＳｎ，ＰｂＳｎ，ＺｎＡｌ，ＳｎＺｎ，ＺｎＳｎ，
ＺｎＣｄ，ＳｎＰｂＢｉＩｎ，ＳｎＢｉからなる群より
選択されるものが好ましい。中でもＡｕＳｎが好まし
い。また半田層は従来公知の方法により形成でき、例え
ば蒸着やスパッタリング、スクリーン印刷などにより形
成する。半田層の好適な層厚としては１〜５μｍの範囲
である。また、第１の金属層としては半田の種類を問わ
ずＰｔが一般に好ましい。
【００１２】本発明で使用する基材としては特に限定は
なく、発光素子がレーザダイオード素子である場合には
放熱部材やサブマウントが、また発光素子が発光ダイオ
ード素子である場合にはチップ基板がそれぞれ本発明に
おける基材に該当する。
なく、発光素子がレーザダイオード素子である場合には
放熱部材やサブマウントが、また発光素子が発光ダイオ
ード素子である場合にはチップ基板がそれぞれ本発明に
おける基材に該当する。
【００１３】本発明の半導体発光装置の他の実施態様を
図２に示す。図２の半導体発光装置では、放熱部材１の
上面に、電極を兼ねる、半田との濡れ性の良い第２の金
属層１４が蒸着により形成されている。そして、第２の
金属層の上に、半田との濡れ性の悪い第１の金属層１２
が蒸着されている。これを平面視で見ると、第１の金属
層１２の周縁に第２の金属層１４が露出している状態と
なっている。第１の金属層１２の上にさらに半田層１１
が形成されている。同図（ｂ）に示すように、このよう
な構成の装置を加熱し、半田層１１を溶融させてその上
に発光素子２を載置し押圧すると、前記と同様に、発光
素子２の下面外周から溶融半田がはみ出そうとする。一
方、溶融半田は第１の金属層１２に弾かれる結果、第１
の金属層の中央部すなわち発光素子２の下面中央部に集
まろうとする。さらに、この図の装置では、たとえ発光
素子２の下面外周部分に溶融半田が多量に押し出された
としても、半田との濡れ性のよい第２の金属層１４が第
１の金属層１２の周縁に露出しているので、はみ出た溶
融半田は第１の金属層１２の側面を流下して第２の金属
層１４の表面に至りこの表面上を滑らかに流動する。こ
のため、発光素子２の下面外周で半田が盛り上がりを形
成することは完全に防止される。また第２の金属層１４
と半田層１１とは第１の金属層１２により隔離されてい
るので、第２の金属層１４の成分が半田層１１に加熱時
に侵入することはない。
図２に示す。図２の半導体発光装置では、放熱部材１の
上面に、電極を兼ねる、半田との濡れ性の良い第２の金
属層１４が蒸着により形成されている。そして、第２の
金属層の上に、半田との濡れ性の悪い第１の金属層１２
が蒸着されている。これを平面視で見ると、第１の金属
層１２の周縁に第２の金属層１４が露出している状態と
なっている。第１の金属層１２の上にさらに半田層１１
が形成されている。同図（ｂ）に示すように、このよう
な構成の装置を加熱し、半田層１１を溶融させてその上
に発光素子２を載置し押圧すると、前記と同様に、発光
素子２の下面外周から溶融半田がはみ出そうとする。一
方、溶融半田は第１の金属層１２に弾かれる結果、第１
の金属層の中央部すなわち発光素子２の下面中央部に集
まろうとする。さらに、この図の装置では、たとえ発光
素子２の下面外周部分に溶融半田が多量に押し出された
としても、半田との濡れ性のよい第２の金属層１４が第
１の金属層１２の周縁に露出しているので、はみ出た溶
融半田は第１の金属層１２の側面を流下して第２の金属
層１４の表面に至りこの表面上を滑らかに流動する。こ
のため、発光素子２の下面外周で半田が盛り上がりを形
成することは完全に防止される。また第２の金属層１４
と半田層１１とは第１の金属層１２により隔離されてい
るので、第２の金属層１４の成分が半田層１１に加熱時
に侵入することはない。
【００１４】本発明で使用する第２の金属層としては、
Ａｕ，Ｓｎ，Ａｇ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｃｄ，Ｉｎ，Ｂ
ｉからなる群より選択される少なくとも１つの金属から
なるのが好ましい。
Ａｕ，Ｓｎ，Ａｇ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｃｄ，Ｉｎ，Ｂ
ｉからなる群より選択される少なくとも１つの金属から
なるのが好ましい。
【００１５】もちろん、第１の金属層および第２の金属
層の種類は、使用する半田の種類から適宜決定される。
表１に好適な組み合わせ例を示す。前記の通り、第１の
金属層としては半田の種類を問わずＰｔが一般に好まし
い。またこれらの組み合わせの中でも、基材上に形成す
る電極を第２の金属層として使用でき、また汎用性のあ
ることから、半田層：ＡｕＳｎ、第１の金属層：Ｐｔ、
第２の金属層：Ａｕの組み合わせが特に好ましい。これ
らの金属層は蒸着やスパッタリングなど従来公知の薄膜
形成方法により形成される。また第１の金属層の層厚
は、電極や第２の金属層の成分が半田層へ侵入するのを
防止する役割も果たすので、Ｐｔを用いる場合には少な
くとも０．１〜０．５μｍ程度の層厚が必要である。第
２の金属層の層厚についても特に限定はなく通常数μｍ
程度で足りる。
層の種類は、使用する半田の種類から適宜決定される。
表１に好適な組み合わせ例を示す。前記の通り、第１の
金属層としては半田の種類を問わずＰｔが一般に好まし
い。またこれらの組み合わせの中でも、基材上に形成す
る電極を第２の金属層として使用でき、また汎用性のあ
ることから、半田層：ＡｕＳｎ、第１の金属層：Ｐｔ、
第２の金属層：Ａｕの組み合わせが特に好ましい。これ
らの金属層は蒸着やスパッタリングなど従来公知の薄膜
形成方法により形成される。また第１の金属層の層厚
は、電極や第２の金属層の成分が半田層へ侵入するのを
防止する役割も果たすので、Ｐｔを用いる場合には少な
くとも０．１〜０．５μｍ程度の層厚が必要である。第
２の金属層の層厚についても特に限定はなく通常数μｍ
程度で足りる。
【００１６】
【表１】
【００１７】本発明の半導体発光装置の他の実施態様を
図３に示す。図３の半導体発光装置では、発光素子側か
ら順に、半田層１１、第１の金属層１２、第２の金属層
１４が形成されている点は図２の装置と同様であるが、
第２の金属層１４が第１の金属層１２の周囲を取り囲ん
でいる点で図２の装置と異なる。このような構成の装置
において、装置を加熱して半田層１１を溶融させてその
上に発光素子２を載置し押圧すると、発光素子２の押圧
により発光素子２の下面外周から溶融半田がはみ出して
くる。しかし、発光素子２の下面からはみ出た溶融半田
は、第１の金属層１２の側面に連続して形成された、半
田との濡れ性のよい第２の金属層１４の表面を滑らかに
流動するので、発光素子２の下面外周で盛り上がりを形
成することはない。図２の装置の場合には溶融半田は第
１の金属層１２の側面を流下しなけばならないが、図３
の装置の場合には、第１の金属層１２の側面に連続して
第２の金属層１４が形成されているので、溶融半田はよ
り円滑な流動挙動を示す。
図３に示す。図３の半導体発光装置では、発光素子側か
ら順に、半田層１１、第１の金属層１２、第２の金属層
１４が形成されている点は図２の装置と同様であるが、
第２の金属層１４が第１の金属層１２の周囲を取り囲ん
でいる点で図２の装置と異なる。このような構成の装置
において、装置を加熱して半田層１１を溶融させてその
上に発光素子２を載置し押圧すると、発光素子２の押圧
により発光素子２の下面外周から溶融半田がはみ出して
くる。しかし、発光素子２の下面からはみ出た溶融半田
は、第１の金属層１２の側面に連続して形成された、半
田との濡れ性のよい第２の金属層１４の表面を滑らかに
流動するので、発光素子２の下面外周で盛り上がりを形
成することはない。図２の装置の場合には溶融半田は第
１の金属層１２の側面を流下しなけばならないが、図３
の装置の場合には、第１の金属層１２の側面に連続して
第２の金属層１４が形成されているので、溶融半田はよ
り円滑な流動挙動を示す。
【００１８】また、図２の装置と同様に、半田層１１と
第２の金属層１４とは第１の金属層１２により隔離され
ているので、第２の金属層１４の成分が半田層１１に加
熱時に侵入することはない。
第２の金属層１４とは第１の金属層１２により隔離され
ているので、第２の金属層１４の成分が半田層１１に加
熱時に侵入することはない。
【００１９】
【実施例】図４に示すように、ＡｌＮからなるサブマウ
ント３の表面に形成された電極３１上に半田を用いてレ
ーザダイオード素子４を実装し、レーザダイオード素子
４の側面に半田が付着するかどうかを調べた。まず、本
発明の半導体発光装置として、図５に示すような電極兼
第２の金属層としてのＡｕ層３１、このＡｕ層３１より
も面積の小さいＰｔ層（第１の金属層）３２、そしてＡ
ｕＳｎ層（半田層）３３をこの順で表面に積層したサブ
マウント３に、レーザダイオード素子４を実装した。そ
して、レーザダイオード素子４の側面にＡｕＳｎが付着
しているかどうか顕微鏡で観察した。顕微鏡写真の模写
図を図６に示す。図６は装置の平面図である。この図か
らわかるようにＡｕＳｎはＡｕ層３１上を流動し、レー
ザダイオード素子４の側面にＡｕＳｎの付着はなかっ
た。また、レーザダイオード素子４はサブマウント３に
強固に固着されており、ＡｕＳｎ層３３の溶融時におけ
るＡｕのＡｕＳｎ層への侵入はなかったと考えられる。
ント３の表面に形成された電極３１上に半田を用いてレ
ーザダイオード素子４を実装し、レーザダイオード素子
４の側面に半田が付着するかどうかを調べた。まず、本
発明の半導体発光装置として、図５に示すような電極兼
第２の金属層としてのＡｕ層３１、このＡｕ層３１より
も面積の小さいＰｔ層（第１の金属層）３２、そしてＡ
ｕＳｎ層（半田層）３３をこの順で表面に積層したサブ
マウント３に、レーザダイオード素子４を実装した。そ
して、レーザダイオード素子４の側面にＡｕＳｎが付着
しているかどうか顕微鏡で観察した。顕微鏡写真の模写
図を図６に示す。図６は装置の平面図である。この図か
らわかるようにＡｕＳｎはＡｕ層３１上を流動し、レー
ザダイオード素子４の側面にＡｕＳｎの付着はなかっ
た。また、レーザダイオード素子４はサブマウント３に
強固に固着されており、ＡｕＳｎ層３３の溶融時におけ
るＡｕのＡｕＳｎ層への侵入はなかったと考えられる。
【００２０】
【発明の効果】本発明の半導体発光装置では、基材の表
面に形成された電極と半導体発光素子との間に、半導体
発光素子側から順に、半田層、半田との濡れ性の悪い第
１の金属層を形成し、半田層を加熱溶融して半導体発光
素子を電極上に固着したので、発光素子の下面外周に、
不具合を生じさせるような半田の盛り上がりがなく、し
かも加熱によっても半田層の組成が変化せず、発光素子
が基材にしっかりと固着している。
面に形成された電極と半導体発光素子との間に、半導体
発光素子側から順に、半田層、半田との濡れ性の悪い第
１の金属層を形成し、半田層を加熱溶融して半導体発光
素子を電極上に固着したので、発光素子の下面外周に、
不具合を生じさせるような半田の盛り上がりがなく、し
かも加熱によっても半田層の組成が変化せず、発光素子
が基材にしっかりと固着している。
【００２１】また、半導体発光素子を固着していない状
態の基材の平面視において、半田との濡れ性の良い第２
の金属層を第１の金属層の周縁に露出するようにさらに
形成すると、半田層の層厚などを厳密に調整することな
く、発光素子を基材に押圧したときの溶融半田の盛り上
がりを一層抑えられる。
態の基材の平面視において、半田との濡れ性の良い第２
の金属層を第１の金属層の周縁に露出するようにさらに
形成すると、半田層の層厚などを厳密に調整することな
く、発光素子を基材に押圧したときの溶融半田の盛り上
がりを一層抑えられる。
【００２２】さらに電極の最上層を第２の金属層として
用いると、積層構造を簡略化でき生産性を向上させるこ
とができる。
用いると、積層構造を簡略化でき生産性を向上させるこ
とができる。
【図１】 本発明の半導体発光装置の一例を示す断面図
である。
である。
【図２】 本発明の半導体発光装置の他の例を示す断面
図である。
図である。
【図３】 本発明の半導体発光装置のさらに他の例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図４】 実施例で作製した半導体発光装置の概説図で
ある。
ある。
【図５】 実施例に係る半導体発光装置の断面図であ
る。
る。
【図６】 図５の半導体発光装置の顕微鏡写真の模写図
である。
である。
【図７】 従来の半導体発光装置の例を示す断面図であ
る。
る。
１ 放熱部材（基材）
２ 発光素子
３ サブマウント（基材）
４ 発光素子
１１ 半田層
１２ 第１の金属層
１３ 電極
１４ 第２の金属層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5F041 AA25 AA43 DA04 DA19 DA34
DA39
5F047 AA19 BA05 BA15 BA18 BA19
BA41 BB16 BC14 BC22 CA08
5F073 EA28 EA29 FA22
Claims (3)
- 【請求項１】 基材の表面に形成された電極に半導体発
光素子を固着した半導体発光装置において、 前記電極と前記半導体発光素子との間に、前記半導体発
光素子側から順に、半田層、半田との濡れ性の悪い第１
の金属層を形成し、前記半田層を加熱溶融して前記電極
上に前記半導体発光素子を固着したことを特徴とする半
導体発光装置。 - 【請求項２】 半導体発光素子を固着していない状態の
基材の平面視において、半田との濡れ性の良い第２の金
属層を前記第１の金属層の周縁に露出するようにさらに
形成した請求項１記載の半導体発光装置。 - 【請求項３】 前記電極の最上層を前記第２の金属層と
して用いる請求項２記載の半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002155349A JP3794987B2 (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002155349A JP3794987B2 (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | 半導体発光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003347650A true JP2003347650A (ja) | 2003-12-05 |
| JP3794987B2 JP3794987B2 (ja) | 2006-07-12 |
Family
ID=29771894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002155349A Expired - Lifetime JP3794987B2 (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3794987B2 (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005340440A (ja) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Kyocera Corp | サブマウントおよびそれを用いた発光装置 |
| KR100593536B1 (ko) | 2004-03-08 | 2006-06-28 | 엘지전자 주식회사 | 발광 다이오드의 제조 방법 |
| JP2008085272A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Sanyo Electric Co Ltd | サブマウント、および、これを用いた半導体装置 |
| JP2008311319A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Ushio Inc | Ｌｅｄ素子およびその製造方法 |
| WO2009028612A1 (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-05 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | 発光装置 |
| JP2009054896A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 発光装置 |
| JP2018085533A (ja) * | 2013-07-19 | 2018-05-31 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
| JP2019114624A (ja) * | 2017-12-22 | 2019-07-11 | スタンレー電気株式会社 | 半導体発光装置及びその製造方法 |
| WO2019180773A1 (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US10522729B2 (en) | 2013-07-19 | 2019-12-31 | Nichia Corporation | Light emitting device |
| JP2020068285A (ja) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | スタンレー電気株式会社 | 半導体発光装置及び半導体発光装置の製造方法 |
| JP2021044468A (ja) * | 2019-09-13 | 2021-03-18 | シチズンファインデバイス株式会社 | サブマウント |
| CN113272943A (zh) * | 2019-01-15 | 2021-08-17 | 佳能机械株式会社 | 焊料平坦化装置、芯片接合机、焊料平坦化方法、以及接合方法 |
| TWI738203B (zh) * | 2013-07-19 | 2021-09-01 | 日商日亞化學工業股份有限公司 | 發光裝置 |
| WO2021261253A1 (ja) * | 2020-06-22 | 2021-12-30 | ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 | 半導体レーザ装置および半導体レーザ装置の製造方法 |
-
2002
- 2002-05-29 JP JP2002155349A patent/JP3794987B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100593536B1 (ko) | 2004-03-08 | 2006-06-28 | 엘지전자 주식회사 | 발광 다이오드의 제조 방법 |
| JP4549103B2 (ja) * | 2004-05-26 | 2010-09-22 | 京セラ株式会社 | 発光装置の製造方法 |
| JP2005340440A (ja) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Kyocera Corp | サブマウントおよびそれを用いた発光装置 |
| JP2008085272A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Sanyo Electric Co Ltd | サブマウント、および、これを用いた半導体装置 |
| JP2008311319A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Ushio Inc | Ｌｅｄ素子およびその製造方法 |
| JP2009054896A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 発光装置 |
| WO2009028612A1 (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-05 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | 発光装置 |
| US8664674B2 (en) | 2007-08-28 | 2014-03-04 | Panasonic Corporation | Light emitting diode device preventing short circuiting between adjacent light emitting diode chips |
| JP2018085533A (ja) * | 2013-07-19 | 2018-05-31 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
| US11309465B2 (en) | 2013-07-19 | 2022-04-19 | Nichia Corporation | Method of manufacturing light emitting device |
| US10522729B2 (en) | 2013-07-19 | 2019-12-31 | Nichia Corporation | Light emitting device |
| TWI738203B (zh) * | 2013-07-19 | 2021-09-01 | 日商日亞化學工業股份有限公司 | 發光裝置 |
| JP7054025B2 (ja) | 2013-07-19 | 2022-04-13 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
| JP2021013025A (ja) * | 2013-07-19 | 2021-02-04 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
| JP2019114624A (ja) * | 2017-12-22 | 2019-07-11 | スタンレー電気株式会社 | 半導体発光装置及びその製造方法 |
| JPWO2019180773A1 (ja) * | 2018-03-19 | 2020-04-23 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| WO2019180773A1 (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2020068285A (ja) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | スタンレー電気株式会社 | 半導体発光装置及び半導体発光装置の製造方法 |
| JP7221647B2 (ja) | 2018-10-24 | 2023-02-14 | スタンレー電気株式会社 | 半導体発光装置及び半導体発光装置の製造方法 |
| CN113272943A (zh) * | 2019-01-15 | 2021-08-17 | 佳能机械株式会社 | 焊料平坦化装置、芯片接合机、焊料平坦化方法、以及接合方法 |
| CN113272943B (zh) * | 2019-01-15 | 2022-04-26 | 佳能机械株式会社 | 焊料平坦化方法及装置、芯片接合机、以及接合方法 |
| JP2021044468A (ja) * | 2019-09-13 | 2021-03-18 | シチズンファインデバイス株式会社 | サブマウント |
| JP7324665B2 (ja) | 2019-09-13 | 2023-08-10 | シチズンファインデバイス株式会社 | サブマウント |
| WO2021261253A1 (ja) * | 2020-06-22 | 2021-12-30 | ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 | 半導体レーザ装置および半導体レーザ装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3794987B2 (ja) | 2006-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6504242B1 (en) | Electronic assembly having a wetting layer on a thermally conductive heat spreader | |
| JP3982284B2 (ja) | サブマウントおよび半導体装置 | |
| JP2003347650A (ja) | 半導体発光装置 | |
| US7362580B2 (en) | Electronic assembly having an indium wetting layer on a thermally conductive body | |
| JP5363789B2 (ja) | 光半導体装置 | |
| GB2304995A (en) | Mounting semiconductor lasers on heat sinks | |
| JP2006287226A (ja) | はんだ結合を形成するために規定された層列を有する半導体チップ及び支持体と半導体チップとの間にはんだ結合を形成するための方法 | |
| JP2006261569A (ja) | サブマウントおよびその製造方法 | |
| US5247203A (en) | Semiconductor device mounted on a heat sink with an intervening amorphous semiconductor material | |
| JP4023032B2 (ja) | 半導体装置の実装構造及び実装方法 | |
| JP4349552B2 (ja) | ペルチェ素子熱電変換モジュール、ペルチェ素子熱電変換モジュールの製造方法および光通信モジュール | |
| US6920164B2 (en) | Semiconductor laser device | |
| JP3377553B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP4088867B2 (ja) | 半導体発光素子の固着方法 | |
| JP2002359425A (ja) | サブマウントおよび半導体装置 | |
| US7223617B2 (en) | Semiconductor laser device and a method of mounting a semiconductor laser component on a submount | |
| JPH09232690A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH06260723A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP2007134744A (ja) | サブマウントおよび半導体装置 | |
| JPH06188516A (ja) | 光半導体装置およびその製造方法 | |
| JP3783571B2 (ja) | 半導体レーザモジュールおよびその製造方法 | |
| JP2004296901A (ja) | 熱電モジュール | |
| JP2006216766A (ja) | セラミックス配線基板とそれを用いた半導体装置 | |
| JP2000150741A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2004200262A (ja) | 熱電モジュールおよび熱電装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050307 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050802 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050901 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051025 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051207 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060124 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060411 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060411 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3794987 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090421 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120421 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130421 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140421 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03 |