JP2008124267A - Light-emitting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting device which improves the reliability with light-emitting element configuration suited for glass encapsulation. <P>SOLUTION: The light-emitting device comprises an LED element 2 having an electrode formation section 2a where electrodes 25 and 27 are formed, an element mounting substrate 3 for mounting the LED element 2, and a glass encapsulation section 4 which encapsulates the LED element 2 formed on the element mounting substrate 3 and has a glass transition point of 340°C or higher. No passivation film is provided on the electrode formation section 2a of the LED element 2 to bring the electrode 27 into direct contact with a hollow section 5. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光素子をガラス材料で封止した発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device in which a light emitting element is sealed with a glass material.

従来から、発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)等の発光素子をエポキシ系、シリコーン系等の透光性樹脂材料で封止した発光装置が知られている。LED素子としては、サファイア等の成長基板にバッファ層、n型層、発光層、p型層を積層し、エッチング処理によりn型層の一部を露出させてn電極を設け、p型層にp電極を設けるものが一般的である。   2. Description of the Related Art Conventionally, a light emitting device in which a light emitting element such as a light emitting diode (LED) is sealed with a translucent resin material such as epoxy or silicone is known. As an LED element, a buffer layer, an n-type layer, a light emitting layer, and a p-type layer are stacked on a growth substrate such as sapphire, an n-type layer is partially exposed by an etching process, and an n-electrode is provided. It is common to provide a p-electrode.

図7は従来例を示すLED素子の底面図である。図7に示すように、LED素子102には、前述のようにp側コンタクト電極125とn電極127とが形成され、電極形成部が全面的にパッシベーション膜140により覆われている。このパッシベーション膜140により、樹脂封止時における素子の耐湿性等が確保されるようになっている。   FIG. 7 is a bottom view of an LED element showing a conventional example. As shown in FIG. 7, the LED element 102 is formed with the p-side contact electrode 125 and the n-electrode 127 as described above, and the electrode forming portion is entirely covered with the passivation film 140. The passivation film 140 ensures the moisture resistance of the element during resin sealing.

この種の発光装置では、発光素子から発せられる光、熱等によって、透光性樹脂が劣化するという問題点がある。特に、発光素子として短波長光を放出するIII族窒化物系化合物半導体を利用する場合には、発光素子から放出される高エネルギーの光と素子自体の発熱によって素子近傍の透光性樹脂が黄変し、光取り出し効率が経時的に低下する場合がある。   In this type of light emitting device, there is a problem that the translucent resin is deteriorated by light, heat, etc. emitted from the light emitting element. In particular, when a group III nitride compound semiconductor that emits short-wavelength light is used as a light-emitting element, the translucent resin near the element is yellow due to the high-energy light emitted from the light-emitting element and the heat generated by the element itself. The light extraction efficiency may decrease with time.

このような封止部材の劣化を防止するものとして、封止部材にガラスを用いた発光装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の発光装置は、LEDチップが実装されたセラミック基板に、板状のガラス材をホットプレス加工により接合することでガラス封止を実現している。
国際公開第2004/082036号パンフレット
In order to prevent such deterioration of the sealing member, a light emitting device using glass as the sealing member has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The light emitting device described in Patent Document 1 realizes glass sealing by bonding a plate-like glass material to a ceramic substrate on which an LED chip is mounted by hot pressing.
International Publication No. 2004/082036 Pamphlet

ところで、特許文献1に記載された発光装置では、ガラス封止時に樹脂封止のものに比して発光素子が高温となるとともに、樹脂よりも耐湿性が良好なガラスにより発光素子が封止されている。このように、ガラス封止の場合、樹脂封止の場合とは発光素子に要求される性能が異なっている。そこで、本願発明者らは、装置の信頼性等の向上を図るべく、ガラス封止に適した発光素子の構成について鋭意検討を重ねていた。   By the way, in the light-emitting device described in Patent Document 1, the light-emitting element is heated at a higher temperature than the resin-sealed one at the time of glass sealing, and the light-emitting element is sealed by glass having better moisture resistance than the resin. ing. Thus, in the case of glass sealing, the performance required for the light emitting element is different from that in the case of resin sealing. Therefore, the inventors of the present application have made extensive studies on the configuration of a light-emitting element suitable for glass sealing in order to improve the reliability of the device.

従って、本発明の目的は、発光素子の構成をガラス封止に適したものとし、装置の信頼性を向上させることのできる発光装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a light-emitting device in which the structure of the light-emitting element is suitable for glass sealing and the reliability of the device can be improved.

本発明は、上記の目的を達成するため、
電極が設けられた電極形成部を有する発光素子と、
前記発光素子が搭載される搭載部と、
前記搭載部上に形成され、前記発光素子を封止し、ガラス転移点が340℃以上のガラス封止部と、を備え、
前記発光素子の前記電極形成部にパッシベーション膜が形成されていないことを特徴とする発光装置が提供される。
In order to achieve the above object, the present invention
A light emitting element having an electrode forming portion provided with an electrode;
A mounting portion on which the light emitting element is mounted;
A glass sealing part formed on the mounting part, sealing the light emitting element and having a glass transition point of 340 ° C. or higher,
A light-emitting device is provided in which a passivation film is not formed on the electrode forming portion of the light-emitting element.

また、本発明は、上記の目的を達成するため、
電極が設けられた電極形成部を有する発光素子と、
前記発光素子が搭載される搭載部と、
前記搭載部上に形成され、前記発光素子を封止し、ガラス転移点が340℃以上のガラス封止部と、
前記搭載部と前記発光素子との間に形成され、前記発光素子の前記電極と直接接触する中空部と、を備えたことを特徴とする発光装置が提供される。
In order to achieve the above object, the present invention
A light emitting element having an electrode forming portion provided with an electrode;
A mounting portion on which the light emitting element is mounted;
A glass sealing portion formed on the mounting portion, sealing the light emitting element, having a glass transition point of 340 ° C. or higher;
There is provided a light emitting device comprising: a hollow portion formed between the mounting portion and the light emitting element and in direct contact with the electrode of the light emitting element.

また、本発明は、上記の目的を達成するため、
一対の電極が設けられた電極形成部を有する発光素子と、
前記発光素子が搭載される搭載部と、
前記搭載部上に形成され、前記発光素子を封止し、ガラス転移点が340℃以上のガラス封止部と、を備え、
前記電極形成部は、前記各電極の間に介在しパッシベーション膜が形成されるパッシベーション膜形成領域と、パッシベーション膜が形成されないパッシベーション膜非形成領域と、を有することを特徴とする発光装置が提供される。
In order to achieve the above object, the present invention
A light emitting element having an electrode forming portion provided with a pair of electrodes;
A mounting portion on which the light emitting element is mounted;
A glass sealing part formed on the mounting part, sealing the light emitting element and having a glass transition point of 340 ° C. or higher,
The light emitting device is provided, wherein the electrode forming portion includes a passivation film forming region in which a passivation film is formed and interposed between the electrodes, and a passivation film non-forming region in which a passivation film is not formed. The

また、上記発光装置において、
前記発光素子の前記電極は、導電性酸化物を含むことが好ましい。
In the above light emitting device,
The electrode of the light emitting element preferably includes a conductive oxide.

また、上記発光装置において、
前記発光素子の前記電極は、ITO(Indium Tin Oxide)を含むことが好ましい。
In the above light emitting device,
The electrode of the light emitting element preferably includes ITO (Indium Tin Oxide).

また、上記発光装置において、
前記発光素子は、フリップチップ実装されたGaN系のLED素子であることが好ましい。
In the above light emitting device,
The light emitting element is preferably a flip-chip mounted GaN-based LED element.

本発明によれば、発光素子の構成をガラス封止に適したものとし、装置の信頼性を向上させることができる。   According to the present invention, the configuration of the light-emitting element is suitable for glass sealing, and the reliability of the device can be improved.

図1は、本発明の一実施形態を示す発光装置の概略模式縦断面図である。尚、図1においては各部の構成を明確にするために実寸と異なるサイズで各部を示している。   FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a light emitting device showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, each part is shown in a size different from the actual size in order to clarify the configuration of each part.

図1に示すように、この発光装置1は、フリップチップ型の発光素子としてのLED素子2と、LED素子2を搭載するとともに外部から供給される電力を導電部を介してLED素子2に供給する搭載部としての素子搭載基板3と、この素子搭載基板3上に形成されLED素子2を封止するガラス封止部4とを有している。また、LED素子2と素子搭載基板3との間には中空部5が形成されている。   As shown in FIG. 1, the light emitting device 1 includes an LED element 2 as a flip chip type light emitting element, and the LED element 2 and power supplied from the outside is supplied to the LED element 2 through a conductive portion. An element mounting substrate 3 as a mounting portion to be mounted and a glass sealing portion 4 formed on the element mounting substrate 3 for sealing the LED element 2 are provided. A hollow portion 5 is formed between the LED element 2 and the element mounting substrate 3.

LED素子2は、III族窒化物系化合物半導体からなり、発光波長が460nmの青色光を放射する。本実施形態においては、LED素子2は346μm角で形成されており、熱膨張率は7×10−6/℃である。 The LED element 2 is made of a group III nitride compound semiconductor and emits blue light having an emission wavelength of 460 nm. In this embodiment, the LED element 2 is formed in a 346 μm square, and the thermal expansion coefficient is 7 × 10 −6 / ° C.

LED素子2は、成長基板となるサファイア基板20上に順次AlNバッファ層21と、n−GaN層22と、MQW(multiple-quantum well)層23と、p−GaN層24とを積層することによって形成されている。MQW層23は、InGaN層とAlGaNバリア層とを交互に6ペア積層させることによって形成されている。なお、MQW層23のペア数は任意である。   The LED element 2 is formed by sequentially laminating an AlN buffer layer 21, an n-GaN layer 22, an MQW (multiple-quantum well) layer 23, and a p-GaN layer 24 on a sapphire substrate 20 serving as a growth substrate. Is formed. The MQW layer 23 is formed by laminating six pairs of InGaN layers and AlGaN barrier layers alternately. The number of MQW layer 23 pairs is arbitrary.

LED素子2は、p−GaN層24上に形成されITO(Indium Tin Oxide)からなるp側コンタクト電極25を実装面に有し、p側コンタクト電極25上の一部にはNi−Auからなるp側パッド電極26が形成されている。また、p−GaN層24からn−GaN層22にわたってエッチング処理を施して形成されたn−GaN層22の露出部分にはn電極27が設けられている。n電極27は、同一エリアにコンタクト層とパッド層とが形成されている。   The LED element 2 has a p-side contact electrode 25 formed on the p-GaN layer 24 and made of ITO (Indium Tin Oxide) on the mounting surface, and a part of the p-side contact electrode 25 is made of Ni—Au. A p-side pad electrode 26 is formed. Further, an n electrode 27 is provided on an exposed portion of the n-GaN layer 22 formed by performing an etching process from the p-GaN layer 24 to the n-GaN layer 22. The n-electrode 27 has a contact layer and a pad layer formed in the same area.

p側コンタクト電極25は、LED素子2の熱膨張率と略同等の7×10−6/℃を有し、屈折率n=2.0のITO(Indium Tin Oxide)で構成されている。コンタクト電極25の形成は、付着強度の観点からはスパッタリングによる形成が好ましいが、EB蒸着や抵抗加熱蒸着により形成してもよい。また、n電極27は、Al層27aと、このAl層27aを覆う薄膜状のNi層27bと、Ni層27bの表面を覆うAu層27cによって形成されている。p側パッド電極26及びn電極27上には、それぞれAuバンプ28が形成される。 The p-side contact electrode 25 is made of ITO (Indium Tin Oxide) having 7 × 10 −6 / ° C. which is substantially equal to the thermal expansion coefficient of the LED element 2 and having a refractive index n = 2.0. The contact electrode 25 is preferably formed by sputtering from the viewpoint of adhesion strength, but may be formed by EB vapor deposition or resistance heating vapor deposition. The n-electrode 27 is formed of an Al layer 27a, a thin Ni layer 27b that covers the Al layer 27a, and an Au layer 27c that covers the surface of the Ni layer 27b. Au bumps 28 are formed on the p-side pad electrode 26 and the n-electrode 27, respectively.

また、LED素子2には、p側コンタクト電極25及びn−GaN層22における素子搭載基板3側の露出部分を被覆するパッシべーション膜が形成されていない。これにより、p側コンタクト電極25は、ガラス封止部4または中空部5と直接接触した状態となっている。   Further, the LED element 2 is not formed with a passivation film that covers the exposed portion of the p-side contact electrode 25 and the n-GaN layer 22 on the element mounting substrate 3 side. As a result, the p-side contact electrode 25 is in direct contact with the glass sealing portion 4 or the hollow portion 5.

素子搭載基板3は、Alの多結晶焼結材料からなる積層基板であり、熱膨張率がLED素子2の熱膨張率と略同等の7×10−6/℃である。なお、素子搭載基板3は、LED素子2と同等の熱膨張率を有するものであれば他の材料であってもよい。具体的に、素子搭載基板3は、実装面側の第1層3aと、実装面と反対側の第2層3bとを積層して構成される。第2層3bは第1層3aよりも平面視にて小さく形成され、素子搭載基板3の外縁には第1層3aと第2層3bの段状部3cが設けられている。ここで、第1層3aの厚さは0.15mm、第2層3bの厚さは0.1mmであり、素子搭載基板3の厚さは0.25mmとなっている。 The element mounting substrate 3 is a laminated substrate made of a polycrystalline sintered material of Al 2 O 3 and has a thermal expansion coefficient of 7 × 10 −6 / ° C. which is substantially equal to the thermal expansion coefficient of the LED element 2. The element mounting substrate 3 may be made of another material as long as it has a thermal expansion coefficient equivalent to that of the LED element 2. Specifically, the element mounting board 3 is configured by laminating a first layer 3a on the mounting surface side and a second layer 3b on the opposite side to the mounting surface. The second layer 3b is formed smaller than the first layer 3a in plan view, and a stepped portion 3c of the first layer 3a and the second layer 3b is provided on the outer edge of the element mounting substrate 3. Here, the thickness of the first layer 3a is 0.15 mm, the thickness of the second layer 3b is 0.1 mm, and the thickness of the element mounting substrate 3 is 0.25 mm.

また、素子搭載基板3の素子実装面には、LED素子2の電極形状に応じてパターン形成されたW層36と、W層36の表面を覆う薄膜状のNi層30と、Ni層30の表面を覆う薄膜状のAu層31と、を含む回路パターン32が形成されている。そして、素子搭載基板3の実装面と反対側の面には、外部接続用の端子形状に応じてパターン形成されたW層36と、W層36の表面を覆う薄膜状のNi層30と、Ni層30の表面を覆う薄膜状のAu層31からなる外部配線パターン35が形成されている。回路パターン32と外部配線パターン35は、素子搭載基板3を厚さ方向に貫通するビアホール33に設けられWからなるビアパターン34により電気的に接続されている。外部配線パターン35は、前述の段状部3cまで形成されている。   Further, on the element mounting surface of the element mounting substrate 3, a W layer 36 patterned according to the electrode shape of the LED element 2, a thin Ni layer 30 covering the surface of the W layer 36, and a Ni layer 30 A circuit pattern 32 including a thin-film Au layer 31 covering the surface is formed. And on the surface opposite to the mounting surface of the element mounting substrate 3, a W layer 36 patterned according to the shape of the terminal for external connection, a thin Ni layer 30 covering the surface of the W layer 36, An external wiring pattern 35 made of a thin Au layer 31 covering the surface of the Ni layer 30 is formed. The circuit pattern 32 and the external wiring pattern 35 are electrically connected by a via pattern 34 made of W provided in a via hole 33 penetrating the element mounting substrate 3 in the thickness direction. The external wiring pattern 35 is formed up to the stepped portion 3c described above.

ガラス封止部4は、無機封止材料として無色透明なZnO系ガラスをホットプレス加工することにより、LED素子2が搭載された素子搭載基板3を封止している。本実施形態においては、ガラス封止部4は熱融着ガラスであり、屈折率が1.7、熱膨張率が素子搭載基板3と略同等でやや低い6×10−6/℃、ガラス転移点(Tg)が480℃となっている。ここで、熱融着ガラスとは加熱により溶融状態又は軟化状態として成形したガラスであり、ゾルゲル法により成形されるガラスと異なる。ゾルゲルガラスでは成形時の体積変化が大きいのでクラックが生じやすくガラスによる厚膜を形成することが困難であるところ、熱融着ガラスはこの問題点を回避することができる。また、ゾルゲルガラスでは細孔を生じるので気密性を損なうことがあるが、熱融着ガラスはこの問題点を生じることもなく、LED素子2の封止を的確に行うことができる。具体的に、ガラス封止部104は、ZnO−B−SiO−Nb−NaO−LiO系の熱融着ガラスからなり、直方体状に形成される。ガラス封止部4の側面は、ホットプレス加工によって素子搭載基板3と接着された板ガラスが、素子搭載基板3とともにダイサー(dicer)でカットされることにより形成される。 The glass sealing part 4 seals the element mounting substrate 3 on which the LED element 2 is mounted by hot-pressing colorless and transparent ZnO-based glass as an inorganic sealing material. In the present embodiment, the glass sealing part 4 is heat-sealed glass, and has a refractive index of 1.7, a thermal expansion coefficient of about 6 × 10 −6 / ° C., and a glass transition that is substantially the same as the element mounting substrate 3. The point (Tg) is 480 ° C. Here, the heat-sealed glass is glass that is molded in a molten state or a softened state by heating, and is different from glass that is molded by a sol-gel method. Since the sol-gel glass has a large volume change at the time of molding, cracks are likely to occur, and it is difficult to form a thick film of glass. However, the heat-fused glass can avoid this problem. Further, since the sol-gel glass generates pores, airtightness may be impaired. However, the heat-sealed glass does not cause this problem, and the LED element 2 can be accurately sealed. Specifically, the glass sealing portion 104 is made of ZnO—B 2 O 3 —SiO 2 —Nb 2 O 5 —Na 2 O—Li 2 O-based heat-sealing glass and is formed in a rectangular parallelepiped shape. The side surface of the glass sealing portion 4 is formed by cutting a plate glass bonded to the element mounting substrate 3 by hot pressing together with the element mounting substrate 3 with a dicer.

図2はLED素子の電極形成部を示す底面図である。尚、図2においては、Auバンプを省略して図示している。   FIG. 2 is a bottom view showing an electrode forming portion of the LED element. In FIG. 2, the Au bump is omitted.

図2に示すように、LED素子2の電極形成部2aにおけるp側パッド電極26は平面視にて円形を呈し、n電極27は平面視にて正方形を呈している。p側パッド電極26とn電極27は、LED素子2上にて対辺状に配置される。コンタクト電極25は、図2に示すようにp−GaN層24の表面を覆うよう形成されている。前述のように、LED素子2の電極形成部2aにはパッシベーション膜が形成されていない。   As shown in FIG. 2, the p-side pad electrode 26 in the electrode forming portion 2a of the LED element 2 has a circular shape in plan view, and the n-electrode 27 has a square shape in plan view. The p-side pad electrode 26 and the n-electrode 27 are arranged on the LED element 2 so as to face each other. The contact electrode 25 is formed so as to cover the surface of the p-GaN layer 24 as shown in FIG. As described above, the passivation film is not formed on the electrode forming portion 2 a of the LED element 2.

このように構成されたLED素子2は、電極形成部2aを基板側に向けてフリップ実装されることにより、p側パッド電極26がAuバンプ28を介してp側の回路パターン32に電気的に接続され、n電極27がAuバンプ28を介してn側の回路パターン32に電気的に接続されている。   In the LED element 2 configured in this manner, the p-side pad electrode 26 is electrically connected to the p-side circuit pattern 32 via the Au bump 28 by flip mounting the electrode forming portion 2a toward the substrate side. The n electrode 27 is electrically connected to the n-side circuit pattern 32 via the Au bump 28.

以下、第1の実施形態の発光装置の製造方法について説明する。素子搭載基板3については、第1層3a及び第2層3bのグリーンシートを焼結し、この焼結体に回路パターン32、ビアパターン34、および外部配線パターン35が形成されたウエハー状のものを用いる。   Hereinafter, a method for manufacturing the light emitting device of the first embodiment will be described. The element mounting substrate 3 is a wafer-like one in which the green sheets of the first layer 3a and the second layer 3b are sintered, and the circuit pattern 32, the via pattern 34, and the external wiring pattern 35 are formed on the sintered body. Is used.

そして、素子搭載基板3上の回路パターン32に対し、複数のLED素子2を、p側パッド電極26及びn電極27が所定の位置に配置されるように位置決めを行う。次に、LED素子2を素子搭載基板3上に超音波併用熱圧着により実装する。   Then, the plurality of LED elements 2 are positioned with respect to the circuit pattern 32 on the element mounting substrate 3 so that the p-side pad electrode 26 and the n-electrode 27 are arranged at predetermined positions. Next, the LED element 2 is mounted on the element mounting substrate 3 by ultrasonic thermocompression bonding.

この後、板状のZnO−B−SiO−Nb−NaO−LiO系のガラスを素子搭載基板3と平行になるように各LED素子2上に配置し、素子搭載基板3側及びガラス側に図示しない一対の金型をセットして、630℃で加熱しながら圧着させることでホットプレス加工を行うことにより、ガラスを素子搭載基板3に熱圧着させてガラス封止部4を形成する。ここで、ホットプレス加工は、窒素雰囲気中で行われ、圧着力は約100kg重である。また、ホットプレス加工におけるLED素子2の加熱時間は、20分から30分程度である。 Thereafter, a plate-like ZnO—B 2 O 3 —SiO 2 —Nb 2 O 5 —Na 2 O—Li 2 O-based glass is arranged on each LED element 2 so as to be parallel to the element mounting substrate 3. Then, a pair of molds (not shown) are set on the element mounting substrate 3 side and the glass side, and hot pressing is performed by pressing while heating at 630 ° C., so that the glass is thermocompression bonded to the element mounting substrate 3. The glass sealing part 4 is formed. Here, the hot pressing is performed in a nitrogen atmosphere, and the pressure bonding force is about 100 kg. Moreover, the heating time of the LED element 2 in hot press processing is about 20 minutes to 30 minutes.

このとき、LED素子2と素子搭載基板3の間にガラスがまわり込むが、ガラスの粘度が比較的大きいことから、縦断面におけるp側パッド電極26とn電極27との間に中空部5が残る。次いで、ガラス封止部4が一体化された素子搭載基板3を、図示しないダイサーで所定のサイズに切断する。   At this time, the glass wraps around between the LED element 2 and the element mounting substrate 3, but since the viscosity of the glass is relatively large, the hollow portion 5 is formed between the p-side pad electrode 26 and the n electrode 27 in the longitudinal section. Remain. Next, the element mounting substrate 3 in which the glass sealing portion 4 is integrated is cut into a predetermined size with a dicer (not shown).

ここで、図3を参照しながら、以上のように構成された発光装置の特性について説明する。図3は、パッシベーション膜が電極形成部に全面的に形成されたLED素子と、パッシべーション膜が形成されていないLED素子を、ともに所定時間だけ加熱した後に、所定の通電電流にてLED素子を発光させた際の順方向電圧(Vf)の変化を示すグラフである。具体的に、横軸を加熱時間、縦軸を加熱前のVfに対するVfの変化量としている。   Here, the characteristics of the light emitting device configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a case where an LED element having a passivation film formed on the entire surface of an electrode forming portion and an LED element having no passivation film formed thereon are both heated for a predetermined time and then subjected to a predetermined energization current. It is a graph which shows the change of the forward voltage (Vf) at the time of making light-emit. Specifically, the horizontal axis represents the heating time, and the vertical axis represents the amount of change in Vf relative to Vf before heating.

ここで、実験に供するLED素子の試料として、パッシべーション膜が形成されていない試料1と、電子ビーム(EB)蒸着法によりパッシベーション膜が形成された試料2と、化学蒸着(CVD)法によりパッシベーション膜が形成された試料3と、をそれぞれ複数用意した。また、LED素子2の加熱温度は630℃とし、加熱時間は10分、20分及び30分とした。図3中には、複数の試料1〜3の平均値をプロットしている。   Here, as a sample of the LED element used for the experiment, a sample 1 in which a passivation film is not formed, a sample 2 in which a passivation film is formed by an electron beam (EB) vapor deposition method, and a chemical vapor deposition (CVD) method. A plurality of samples 3 each having a passivation film were prepared. The heating temperature of the LED element 2 was 630 ° C., and the heating time was 10 minutes, 20 minutes, and 30 minutes. In FIG. 3, the average values of a plurality of samples 1 to 3 are plotted.

図3に示すように、パッシベーション膜が形成された試料2及び試料3では、加熱後、試料1と比べてVfの変化量(ΔVf)が大きくなっている。具体的に、10分間加熱した場合、試料1のΔVfの平均値が0.064Vであるのに対し、試料2のΔVfの平均値が0.278V、試料3のΔVfの平均値が0.158V、となっている。また、20分間加熱した場合、試料1のΔVfの平均値が0.082Vであるのに対し、試料2のΔVfの平均値が0.267V、試料3のΔVfの平均値が0.232Vとなっている。また、30分間加熱した場合、試料1のΔVfの平均値が0.088Vであるのに対し、試料2のΔVfの平均値が0.278V、試料3のΔVfの平均値が0.243V、となっている。このように、パッシベーション膜を形成しないLED素子については、パッシべーション膜を形成したLED素子と比べて加熱処理後のVfの変化が小さく、耐熱性等の信頼性に優れていること、および、Vfの変化に伴い光量低下が生じることが判明した。   As shown in FIG. 3, in the sample 2 and the sample 3 on which the passivation film is formed, the change amount (ΔVf) of Vf is larger than that of the sample 1 after heating. Specifically, when heated for 10 minutes, the average value of ΔVf of sample 1 is 0.064V, whereas the average value of ΔVf of sample 2 is 0.278V, and the average value of ΔVf of sample 3 is 0.158V. It has become. When heated for 20 minutes, the average value of ΔVf of sample 1 is 0.082 V, whereas the average value of ΔVf of sample 2 is 0.267 V, and the average value of ΔVf of sample 3 is 0.232 V. ing. When heated for 30 minutes, the average value of ΔVf of sample 1 is 0.088V, whereas the average value of ΔVf of sample 2 is 0.278V, and the average value of ΔVf of sample 3 is 0.243V. It has become. Thus, for LED elements that do not form a passivation film, the change in Vf after heat treatment is small compared to the LED elements that form a passivation film, and excellent reliability such as heat resistance, and It has been found that the amount of light decreases with the change in Vf.

続いて、図4を参照し、LED素子の加熱温度とVfの関係について説明する。図4は、LED素子の加熱温度と、所定の通電電流にてLED素子を発光させた際の順方向電圧(Vf)の変化との関係を示すグラフである。実験に供する試料として前述の試料3を複数用意し、各試料ごとに加熱の目標温度を設定して、45分間で目標温度まで上昇させた後、この目標温度を15分間保持した。LED素子2の加熱の目標温度は200℃、350℃、400℃、450、500℃及び550℃として、各温度条件ごとに複数の試料における加熱後のVfを測定した。図4は、横軸を加熱温度、縦軸を加熱前のVfに対するVfの変化量とし、各温度条件における複数の試料の平均値を図示している。   Next, the relationship between the heating temperature of the LED element and Vf will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the heating temperature of the LED element and the change in forward voltage (Vf) when the LED element is caused to emit light at a predetermined energization current. A plurality of the above-described samples 3 were prepared as samples to be used for the experiment, a heating target temperature was set for each sample, the temperature was raised to the target temperature in 45 minutes, and the target temperature was maintained for 15 minutes. The heating target temperature of the LED element 2 was 200 ° C., 350 ° C., 400 ° C., 450, 500 ° C., and 550 ° C., and Vf after heating in a plurality of samples was measured for each temperature condition. FIG. 4 shows the average value of a plurality of samples under each temperature condition, with the horizontal axis representing the heating temperature and the vertical axis representing the amount of change in Vf relative to Vf before heating.

図4に示すように、加熱することによりΔVfが生じ、加熱温度が400℃以上でVfの変化量が大きくなり、500℃以上でVfの変化量が極めて大きくなる。具体的に、200℃で加熱した場合のΔVfの平均値が0.047V、350℃で加熱した場合のΔVfの平均値が0.047V、400℃で加熱した場合のΔVfの平均値が0.223V、450℃で加熱した場合のΔVfの平均値が0.323V、500℃で加熱した場合のΔVfの平均値が1.413V、550℃で加熱した場合のΔVfの平均値が1.547Vであった。このように、LED素子については、400℃以上でVfの変化が大きく、耐熱性等の信頼性を損なうことが判明した。   As shown in FIG. 4, ΔVf is generated by heating. When the heating temperature is 400 ° C. or higher, the change amount of Vf becomes large, and when the heating temperature is 500 ° C. or more, the change amount of Vf becomes extremely large. Specifically, the average value of ΔVf when heated at 200 ° C. is 0.047 V, the average value of ΔVf when heated at 350 ° C. is 0.047 V, and the average value of ΔVf when heated at 400 ° C. is 0.00. The average value of ΔVf when heated at 223V and 450 ° C is 0.323V, the average value of ΔVf when heated at 500 ° C is 1.413V, and the average value of ΔVf when heated at 550 ° C is 1.547V. there were. As described above, it has been found that the LED element has a large change in Vf at 400 ° C. or more and impairs reliability such as heat resistance.

そして、ガラス転移点が340℃のフッ素系ガラスにおいて、400℃以上の条件で封止加工が可能であることが実験的に確認されている。すなわち、ガラス転移点が340℃以上のガラスで封止加工を行う場合に、LED素子は400℃以上に加熱されることになる。従って、ガラス転移点が340℃以上のガラスを用いた場合に、LED素子のVfの変化が問題となる。また、400℃以上の温度域にてガラスを用いた封止加工を行う場合には、ガラス転移点より少なくとも50℃程度高い温度に加熱する必要があり、これに対応するガラス転移点は350℃程度である。   It has been experimentally confirmed that sealing processing is possible under conditions of 400 ° C. or higher in a fluorinated glass having a glass transition point of 340 ° C. That is, when the sealing process is performed with glass having a glass transition point of 340 ° C. or higher, the LED element is heated to 400 ° C. or higher. Therefore, when glass having a glass transition point of 340 ° C. or higher is used, a change in Vf of the LED element becomes a problem. Moreover, when performing the sealing process using glass in the temperature range of 400 degreeC or more, it is necessary to heat to the temperature at least about 50 degreeC higher than a glass transition point, and the glass transition point corresponding to this is 350 degreeC. Degree.

従って、本実施形態の発光装置1によれば、ガラス封止部4に用いるガラスのガラス転移温度が340℃以上であり、400℃以上の加熱温度で封止加工を行っているものの、LED素子2にパッシベーション膜を形成しないようにしたので、ガラス封止時の加熱処理を施した際にLED素子2のVfが上昇することを抑制することができ、装置の信頼性を向上させることができる。ここで、LED素子2がガラス封止部4により封止されているので、従来の樹脂封止に比して耐湿性が向上しており、LED素子2における水分の浸入に対する腐食対策が不要であることから、パッシベーション膜を形成しない構成としてもLED素子2内部の保護機能が損なわれることはない。また、パッシベーション膜を省略することにより、素子製造時のパッシベーション膜を形成する工程を省くことができ、素子製造コストの低減を図ることができる。   Therefore, according to the light emitting device 1 of the present embodiment, the glass transition temperature of the glass used for the glass sealing portion 4 is 340 ° C. or higher, and the sealing process is performed at a heating temperature of 400 ° C. or higher. Since the passivation film is not formed on 2, it is possible to suppress the increase in Vf of the LED element 2 when the heat treatment at the time of glass sealing is performed, and the reliability of the device can be improved. . Here, since the LED element 2 is sealed by the glass sealing portion 4, the moisture resistance is improved as compared with the conventional resin sealing, and no countermeasures against the corrosion of moisture entering the LED element 2 are required. For this reason, the protection function inside the LED element 2 is not impaired even when the passivation film is not formed. Further, by omitting the passivation film, it is possible to omit the step of forming the passivation film at the time of element manufacture, and to reduce the element manufacturing cost.

さらに、ITOからなるp側コンタクト電極25は、LED素子2の本体部分と熱膨張率が略同等で付着強度も大きいことから、ガラスのまわり込みの境界がコンタクト電極25に存在していても、ガラス封止加工におけるコンタクト電極25の剥離は生じない。また、本実施形態の発光装置1のサンプルを用い、−40℃←→100℃の液相冷熱衝撃試験2000サイクルでも、p側コンタクト電極25の剥離が生じていないことが確認されている。また、光出力50mW、温度100℃、通電電流100mA、10000hによる試験においても、光出力及び駆動電圧の変化がないことが確認されている。   Further, the p-side contact electrode 25 made of ITO has a thermal expansion coefficient substantially equal to that of the main body portion of the LED element 2 and a high adhesion strength. Therefore, even if the boundary of the wrap around the glass exists in the contact electrode 25, The contact electrode 25 does not peel off during the glass sealing process. Moreover, it was confirmed that the p-side contact electrode 25 was not peeled even in the liquid phase thermal shock test 2000 cycles at −40 ° C. ← → 100 ° C. using the sample of the light emitting device 1 of the present embodiment. Further, it has been confirmed that there is no change in the light output and the driving voltage even in the test with the light output of 50 mW, the temperature of 100 ° C., the energization current of 100 mA and 10000 h.

一方、コンタクト電極として、Au−Co薄膜電極及びRh−Au電極を用いた発光素子では、以下の2つの状態を確認している。1つは、ガラスがまわり込んだ箇所は良好であるものの、気体層が形成される箇所では電極接合が不十分となり、発光素子を点灯させた際に気体層のある箇所の発光輝度が顕著に低下した状態あるいは発光していない状態を確認している。もう1つは、電極剥離が生じ、ガラスがまわり込んだ箇所、気体層の形成された箇所にかかわらず発光異常となる状態を確認している。   On the other hand, in the light emitting element using the Au—Co thin film electrode and the Rh—Au electrode as the contact electrodes, the following two states have been confirmed. One is that although the portion where the glass wraps around is good, the electrode bonding is insufficient at the portion where the gas layer is formed, and the light emission luminance at the portion where the gas layer is present is remarkable when the light emitting element is turned on. The state of being lowered or not emitting light is confirmed. The other has confirmed the state which light emission abnormality occurs regardless of the location where electrode peeling occurred and the glass went around and the location where the gas layer was formed.

尚、p側コンタクト電極25の剥離現象の程度は、ガラス含有Al基板(熱膨張率:12×10−6/℃)と、リン酸系ガラス(熱膨張率:12×10−6/℃)を用いた場合、前述のAu−Co薄膜電極及びRh−Au電極において大きくなるものの、ITOのp側コンタクト電極25を用いた場合、GaNとの付着強度が大きく熱膨張率もGaNと同等(7×10−6/℃)であるため、不具合が生じないことを確認している。しかし、安定な品質とするために、発光素子に対する素子搭載基板の熱膨張率は50〜150%とすることが望ましい。 In addition, the extent of the peeling phenomenon of the p-side contact electrode 25 is determined by the glass-containing Al 2 O 3 substrate (thermal expansion coefficient: 12 × 10 −6 / ° C.) and phosphate glass (thermal expansion coefficient: 12 × 10 −6). / ° C) increases in the aforementioned Au—Co thin film electrode and Rh—Au electrode, but when the ITO p-side contact electrode 25 is used, the adhesion strength with GaN is large and the thermal expansion coefficient is also GaN. Since it is equivalent (7 × 10 −6 / ° C.), it has been confirmed that no malfunction occurs. However, in order to obtain stable quality, it is desirable that the coefficient of thermal expansion of the element mounting substrate with respect to the light emitting element is 50 to 150%.

また、熱融着ガラスとして板状のZnO−B−SiO−Nb−NaO−LiO系ガラスを素子搭載基板3に平行となるようにセットし、高粘度状態でホットプレス加工することで、結晶成長温度に対し充分に低い加工が可能になり、封止加工性が向上する。また、熱融着ガラスが素子搭載基板3の表面に平行移動して面状に密着してガラス封止部4を形成する際に、素子搭載基板3とLED素子2の間に中空部5が設けられることから、p側コンタクト電極25と中空部5の界面に達した光を、これらの屈折率差に基づいて反射させることができ、光が素子搭載基板3に到達することによる反射吸収損失を低減することができる。
尚、ZnO系ガラスはLED素子2と同等の熱膨張率のため、LED素子2のサイズを大きくしたものやLED素子2を複数実装したものとしてもクラックが生じることはない。また、ZnO系ガラスは、リン酸系ガラスよりも高温耐湿性に優れており、耐候性を良好なものとすることができる。
In addition, a plate-like ZnO—B 2 O 3 —SiO 2 —Nb 2 O 5 —Na 2 O—Li 2 O-based glass is set as the heat fusion glass so as to be parallel to the element mounting substrate 3, and has high viscosity. By hot pressing in the state, processing sufficiently lower than the crystal growth temperature becomes possible, and sealing processability is improved. Further, when the heat-sealing glass moves in parallel to the surface of the element mounting substrate 3 and adheres in a planar shape to form the glass sealing portion 4, the hollow portion 5 is formed between the element mounting substrate 3 and the LED element 2. Therefore, the light reaching the interface between the p-side contact electrode 25 and the hollow portion 5 can be reflected based on the difference in refractive index, and the reflection absorption loss due to the light reaching the element mounting substrate 3. Can be reduced.
In addition, since the ZnO-based glass has a thermal expansion coefficient equivalent to that of the LED element 2, cracks do not occur even if the LED element 2 is enlarged or a plurality of LED elements 2 are mounted. Moreover, ZnO-type glass is excellent in high-temperature moisture resistance than phosphoric acid-type glass, and can make a weather resistance favorable.

さらに、LED素子2のサファイア基板20と同等の熱膨張率を有するITOをp側コンタクト電極25として用いるので、ガラス封止時の熱や発光に伴う熱応力によってp側コンタクト電極125とGaN系半導体層とが剥離することなく、長期にわたって安定した発光特性を付与でき、かつ信頼性に優れる。   Furthermore, since ITO having a thermal expansion coefficient equivalent to that of the sapphire substrate 20 of the LED element 2 is used as the p-side contact electrode 25, the p-side contact electrode 125 and the GaN-based semiconductor are caused by heat at the time of glass sealing and thermal stress accompanying light emission. Without peeling off the layer, stable light emission characteristics can be imparted over a long period of time, and the reliability is excellent.

さらにまた、LED素子2のp側パッド電極26及びn電極27が回路パターン32に対してAuバンプ28により実装され、かつ、ガラス封止加工は10ポアズ以上の高粘度状態で行われるので、LED素子2と回路パターン32の間へのガラス回り込みを防いで中空部5の安定した形成を図ることができる。 Furthermore, the p-side pad electrode 26 and the n-electrode 27 of the LED element 2 are mounted on the circuit pattern 32 by Au bumps 28, and the glass sealing process is performed in a high viscosity state of 10 4 poise or more. It is possible to prevent the glass from entering between the LED element 2 and the circuit pattern 32 and to form the hollow portion 5 stably.

尚、前記実施形態では、ガラス封止部4がZnO系のガラスでガラス転移点(Tg)が480℃として説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、リン酸系でガラス転移点(Tg)が400℃のガラスや、フッ素系でガラス転移点(Tg)が340℃のガラスなど、ガラス封止部4に他の材料を用いてもよい。要は、ガラス封止部4に用いられるガラスのTgが340℃以上であればよい。但し、ガラス転移点と熱膨張率とは相関があり、一般にガラス転移点が低いと熱膨張率が大きくなるため、素子搭載基板3としてガラス封止部4の材料と同等の熱膨張率を有するものを選択することが好ましい。また、フッ素系のガラスを用いる場合、ガラスの熱膨張率が17×10−6/℃でありセラミックとの熱膨張率の差が大きいことから、例えば銅のような熱膨張率が比較的近い金属材料がガラスと接触するよう構成してもよい。また、フッ素系のガラスはLED素子2との熱膨張率の差も大きいことから、LED素子2として300μ角以下のものを用いて、熱膨張率の差の影響が小さくすることが望ましい。 In the embodiment described above, the glass sealing portion 4 is ZnO-based glass and the glass transition point (Tg) is 480 ° C., but is not limited to this. For example, phosphoric acid-based glass transition point. Other materials may be used for the glass sealing portion 4 such as glass having a (Tg) of 400 ° C. or glass having a fluorine-based glass transition point (Tg) of 340 ° C. In short, the Tg of the glass used for the glass sealing part 4 should just be 340 degreeC or more. However, there is a correlation between the glass transition point and the coefficient of thermal expansion. Generally, when the glass transition point is low, the coefficient of thermal expansion increases. Therefore, the element mounting substrate 3 has the same coefficient of thermal expansion as the material of the glass sealing portion 4. It is preferable to select one. Moreover, when using a fluorine-type glass, since the thermal expansion coefficient of glass is 17x10 < -6 > / degreeC and the difference of a thermal expansion coefficient with a ceramic is large, for example, the thermal expansion coefficient like copper is comparatively close. You may comprise so that a metal material may contact glass. Further, since the difference in thermal expansion coefficient between the fluorine-based glass and the LED element 2 is large, it is desirable to use an LED element 2 having a 300 μm or less to reduce the influence of the difference in thermal expansion coefficient.

また、ガラス封止部4が無色透明なガラスからなるものとして説明したが、色付きの透明ガラスであってもよい。さらに、ガラス封止部4に用いるガラスは、燒結した蛍光体と粉末状のガラスを混合して溶融させることにより形成された蛍光体含有ガラスであってもよい。さらにまた、粉末状のガラス及び蛍光体を混合して板状の透明ガラスにスクリーン印刷し、その上に他の透明ガラスを重ねて熱処理することによって蛍光体層が設けられたガラスを用いても良い。例えば、蛍光体としてCe:YAGを用いることにより、青色光と黄色光の補色に基づく白色光を放射する発光装置1が得られる。また、LED素子2から放射される青色光によって励起可能な他の蛍光体を用いた波長変換型の発光装置1としてもよい。   Moreover, although the glass sealing part 4 demonstrated as what consists of colorless and transparent glass, a colored transparent glass may be sufficient. Furthermore, the glass used for the glass sealing part 4 may be a phosphor-containing glass formed by mixing and melting a sintered phosphor and powdered glass. Furthermore, it is also possible to use a glass in which a phosphor layer is provided by mixing powdered glass and a phosphor, screen-printing on a plate-like transparent glass, and overlaying another transparent glass thereon and heat-treating. good. For example, by using Ce: YAG as the phosphor, the light emitting device 1 that emits white light based on a complementary color of blue light and yellow light can be obtained. Moreover, it is good also as the wavelength conversion type light-emitting device 1 using the other fluorescent substance which can be excited by the blue light radiated | emitted from the LED element 2. FIG.

また、p側コンタクト電極25の材質はITOに限定されず、In−SnO(90−10wt%)、AZO[ZnO:Al]−IZO[In−ZnO](90−10wt%)、InGaN等の導電性酸化物を用いてもよい。これらの場合、ITOと同様に、GaNへの付着強度が大きく、熱膨張率もGaNと同等である。 The material of the p-side contact electrode 25 is not limited to ITO, and In 2 O 3 —SnO 2 (90-10 wt%), AZO [ZnO: Al] —IZO [In 2 O 3 —ZnO] (90-10 wt. %), A conductive oxide such as InGaN may be used. In these cases, like ITO, the adhesion strength to GaN is large, and the coefficient of thermal expansion is equivalent to that of GaN.

また、前記実施形態においては、LED素子2の電極形成部2aにパッシベーション膜が全く形成されていないものを示したが、電極形成部2aにおけるp側コンタクト電極25とn電極27との間の領域にパッシべーション膜を形成し、他の領域にパッシベーション膜を形成しないようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the passivation film was not formed at all in the electrode formation part 2a of the LED element 2, the area | region between the p side contact electrode 25 and the n electrode 27 in the electrode formation part 2a was shown. Alternatively, the passivation film may be formed, and the passivation film may not be formed in other regions.

例えば、図5に示すように、電極形成部2aを各電極25,27の間に介在しパッシベーション膜40が形成されるパッシベーション膜形成領域2bと、パッシベーション膜40が形成されないパッシベーション膜非形成領域2cと、を有するようにしてもよい。図6に示すように、このLED素子2は、前記実施形態で説明したものと同様の電極構造を有し、n−GaN層22からp側コンタクト電極25及びn電極27にかけてパッシベーション膜40が形成されている。ここで、パッシべーション膜40は、例えば透明なSiOからなり屈折率が1.4である。ここで、パッシベーション膜40のSiO層は透明膜に限らず、多結晶化した状態の白色の散乱反射膜であってもよい。また、パッシベーション膜40は、SiOに限らず、他の誘電体材料からなるものであってもよい。 For example, as shown in FIG. 5, a passivation film forming region 2 b in which the passivation film 40 is formed by interposing the electrode forming portion 2 a between the electrodes 25 and 27, and a passivation film non-forming region 2 c in which the passivation film 40 is not formed. You may make it have. As shown in FIG. 6, the LED element 2 has the same electrode structure as that described in the above embodiment, and a passivation film 40 is formed from the n-GaN layer 22 to the p-side contact electrode 25 and the n electrode 27. Has been. Here, the passivation film 40 is made of, for example, transparent SiO 2 and has a refractive index of 1.4. Here, the SiO 2 layer of the passivation film 40 is not limited to a transparent film, but may be a white scattering reflection film in a polycrystallized state. Further, the passivation film 40 is not limited to SiO 2 but may be made of other dielectric materials.

この構成では、p側コンタクト電極25とn電極27との間にパッシベーション膜40を設けることで、n電極127上のAuバンプ28が、高温状態で圧力が作用するガラス封止工程で潰れてp側コンタクト電極25側にはみ出した際に絶縁部材として機能する。また、他の領域にはパッシベーション膜40を形成しないようにしたので、前記実施形態と同様に、ガラス封止時の加熱処理を施した際にLED素子2のVfが上昇することを抑制することができ、装置の信頼性を向上させることができる。また、パッシベーション膜40の形成部分については、ITOとSiOの屈折率差による界面反射によって素子搭載基板3側への光出射が抑制される。 In this configuration, by providing the passivation film 40 between the p-side contact electrode 25 and the n-electrode 27, the Au bump 28 on the n-electrode 127 is crushed in a glass sealing process in which pressure acts at a high temperature. When it protrudes to the side contact electrode 25 side, it functions as an insulating member. In addition, since the passivation film 40 is not formed in the other regions, similarly to the embodiment, it is possible to suppress an increase in Vf of the LED element 2 when the heat treatment at the time of glass sealing is performed. And the reliability of the apparatus can be improved. In addition, in the portion where the passivation film 40 is formed, light emission to the element mounting substrate 3 side is suppressed by interface reflection due to the refractive index difference between ITO and SiO 2 .

また、前記実施形態においては、p側パッド電極26とn電極27が対辺状に配置されたものを示したが、例えば、平面視にて円形を呈するp側パッド電極と、平面視にて正方形を呈するn電極とが、LED素子上にて対角状に配置されるようにしてもよく、p電極とn電極の形状、配置状態等は任意である。   In the above embodiment, the p-side pad electrode 26 and the n-electrode 27 are arranged opposite to each other. For example, the p-side pad electrode that is circular in plan view and the square in plan view are used. N electrodes exhibiting the above may be arranged diagonally on the LED element, and the shapes and arrangement of the p and n electrodes are arbitrary.

また、前記実施形態では、p側コンタクト電極25の表面が略平坦に形成されたものを示したが、光取り出し効率の向上を目的として、p側コンタクト電極25の表面を意図的に粗面状に形成してもよい。さらに、発光素子としてLED素子2を用いたものを示したが、固体素子はLED素子に限定されず、例えばLD素子等であってもよいし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。   In the above-described embodiment, the surface of the p-side contact electrode 25 is formed to be substantially flat. However, the surface of the p-side contact electrode 25 is intentionally roughened for the purpose of improving the light extraction efficiency. You may form in. Furthermore, although what used the LED element 2 as a light emitting element was shown, a solid element is not limited to an LED element, For example, an LD element etc. may be sufficient, and also about a specific detailed structure etc. suitably Of course, it can be changed.

本発明の一実施形態を示す発光装置の概略模式縦断面図である。It is a schematic model longitudinal cross-sectional view of the light-emitting device which shows one Embodiment of this invention. 電極形成部を示すLED素子の底面図である。It is a bottom view of the LED element which shows an electrode formation part. パッシベーション膜が電極形成部に全面的に形成されたLED素子と、パッシべーション膜が形成されていないLED素子を、ともに所定時間だけ加熱した後に、所定の通電電流にてLED素子を発光させた際の順方向電圧(Vf)の変化を示すグラフである。The LED element having the passivation film formed on the entire surface of the electrode forming part and the LED element having no passivation film formed thereon were both heated for a predetermined time, and then the LED element was caused to emit light at a predetermined energizing current. It is a graph which shows the change of the forward voltage (Vf) at the time. LED素子の加熱温度と、所定の通電電流にてLED素子を発光させた際の順方向電圧(Vf)の変化との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the heating temperature of a LED element, and the change of the forward voltage (Vf) at the time of making a LED element light-emit with a predetermined energization current. 変形例を示す発光装置の概略模式縦断面図である。It is a schematic model longitudinal cross-sectional view of the light-emitting device which shows a modification. 変形例を示すものであって、電極形成部を示すLED素子の底面図である。It is a bottom view of the LED element which shows a modification and shows an electrode formation part. 従来例を示すものであって、電極形成部を示すLED素子の底面図である。It is a bottom view of the LED element which shows a prior art example and shows an electrode formation part.

符号の説明Explanation of symbols

1 発光装置
2 LED素子
2a 電極形成部
2b パッシベーション膜形成領域
2c パッシベーション膜非形成領域
3 素子搭載基板
3a 第1層
3b 第2層
3c 段状部
4 ガラス封止部
5 中空部
20 サファイア基板
21 AlNバッファ層
22 n−GaN層
23 MQW層
24 p−GaN層
25 p側コンタクト電極
26 p側パッド電極
27 n電極
27a Al層
27b Ni層
27c Au層
28 Auバンプ
30 Ni層
31 Au層
32 回路パターン
33 ビアホール
34 ビアパターン
35 外部配線パターン
36 W層
40 パッシベーション膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light-emitting device 2 LED element 2a Electrode formation part 2b Passivation film formation area 2c Passivation film non-formation area 3 Element mounting substrate 3a 1st layer 3b 2nd layer 3c Stepped part 4 Glass sealing part 5 Hollow part 20 Sapphire substrate 21 AlN Buffer layer 22 n-GaN layer 23 MQW layer 24 p-GaN layer 25 p-side contact electrode 26 p-side pad electrode 27 n-electrode 27a Al layer 27b Ni layer 27c Au layer 28 Au bump 30 Ni layer 31 Au layer 32 Circuit pattern 33 Via hole 34 Via pattern 35 External wiring pattern 36 W layer 40 Passivation film

Claims (6)

電極が設けられた電極形成部を有する発光素子と、
前記発光素子が搭載される搭載部と、
前記搭載部上に形成され、前記発光素子を封止し、ガラス転移点が340℃以上のガラス封止部と、を備え、
前記発光素子の前記電極形成部にパッシベーション膜が形成されていないことを特徴とする発光装置。
A light emitting element having an electrode forming portion provided with an electrode;
A mounting portion on which the light emitting element is mounted;
A glass sealing part formed on the mounting part, sealing the light emitting element and having a glass transition point of 340 ° C. or higher,
A light-emitting device, wherein a passivation film is not formed on the electrode forming portion of the light-emitting element.
電極が設けられた電極形成部を有する発光素子と、
前記発光素子が搭載される搭載部と、
前記搭載部上に形成され、前記発光素子を封止し、ガラス転移点が340℃以上のガラス封止部と、
前記搭載部と前記発光素子との間に形成され、前記発光素子の前記電極と直接接触する中空部と、を備えたことを特徴とする発光装置。
A light emitting element having an electrode forming portion provided with an electrode;
A mounting portion on which the light emitting element is mounted;
A glass sealing portion formed on the mounting portion, sealing the light emitting element, having a glass transition point of 340 ° C. or higher;
A light emitting device comprising: a hollow portion formed between the mounting portion and the light emitting element and in direct contact with the electrode of the light emitting element.
一対の電極が設けられた電極形成部を有する発光素子と、
前記発光素子が搭載される搭載部と、
前記搭載部上に形成され、前記発光素子を封止し、ガラス転移点が340℃以上のガラス封止部と、を備え、
前記電極形成部は、前記各電極の間に介在しパッシベーション膜が形成されるパッシベーション膜形成領域と、パッシベーション膜が形成されないパッシベーション膜非形成領域と、を有することを特徴とする発光装置。
A light emitting element having an electrode forming portion provided with a pair of electrodes;
A mounting portion on which the light emitting element is mounted;
A glass sealing part formed on the mounting part, sealing the light emitting element and having a glass transition point of 340 ° C. or higher,
The light-emitting device, wherein the electrode forming portion includes a passivation film forming region that is interposed between the electrodes and in which a passivation film is formed, and a passivation film non-forming region in which a passivation film is not formed.
前記発光素子の前記電極は、導電性酸化物を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, wherein the electrode of the light emitting element includes a conductive oxide. 前記発光素子の前記電極は、ITO(Indium Tin Oxide)を含むことを特徴とする請求項4に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 4, wherein the electrode of the light emitting element includes ITO (Indium Tin Oxide). 前記発光素子は、フリップチップ実装されたGaN系のLED素子であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting element is a flip-chip mounted GaN-based LED element.
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