JP2008141073A - Substrate for mounting semiconductor light-emitting element, package for accommodating semiconductor light-emitting element, and light-emitting device - Google Patents
Substrate for mounting semiconductor light-emitting element, package for accommodating semiconductor light-emitting element, and light-emitting device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008141073A JP2008141073A JP2006327569A JP2006327569A JP2008141073A JP 2008141073 A JP2008141073 A JP 2008141073A JP 2006327569 A JP2006327569 A JP 2006327569A JP 2006327569 A JP2006327569 A JP 2006327569A JP 2008141073 A JP2008141073 A JP 2008141073A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting element
- semiconductor light
- substrate
- recess
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Description
本発明は、半導体発光素子の下面近傍から発せられる光を取り出すことで高発光効率かつ高輝度を実現する半導体発光素子搭載用基板および半導体発光素子収納用パッケージおよび発光装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor light-emitting element mounting substrate, a semiconductor light-emitting element storage package, and a light-emitting device that realize high light emission efficiency and high brightness by extracting light emitted from the vicinity of the lower surface of the semiconductor light-emitting element.
一般に、半導体発光素子（ＬＥＤ）に通電すると、その上面のみならず側面や下面及び内部から光を発することが知られており、光源に半導体発光素子を用いた発光装置を製造する場合に、高発光効率でかつ高輝度の発光装置を製造するためには、半導体発光素子から発せられる光をいかに効率良く外部に取り出せるかが重要な課題であった。
このような課題に対処するためにいくつかの発明が開示されている。
In general, it is known that when a semiconductor light emitting element (LED) is energized, light is emitted not only from the upper surface but also from the side surface, the lower surface and the inside. In order to manufacture a light-emitting device with high luminous efficiency and high brightness, how to efficiently extract light emitted from the semiconductor light-emitting element to the outside has been an important issue.
Several inventions have been disclosed to deal with such problems.
以下に、従来技術に係る「半導体発光素子搭載用パッケージ及びその製造方法」について説明する。
特許文献１に記載される発明は、パッケージ外部に光をより有効に取出すのに好適な半導体発光素子搭載用パッケージに関するものであり、より詳細には、半導体発光素子が搭載される領域を有するシリコン基板と、半導体発光素子が搭載される領域よりも大きい貫通孔を有し、シリコン基板に積層されるシリコン製のリフレクタ基板と、貫通孔の内面に形成された反射膜とを備え、シリコン基板は、半導体発光素子の搭載領域を包囲する溝が表面に形成され、溝の内面に反射膜が形成されることを特徴とするものである。
上記構成の特許文献１に記載される発明によれば、半導体発光素子の下面近傍から発せられる光を有効に外部に取り出すことができるので、特許文献１に記載の半導体発光素子搭載用パッケージを用いて高輝度の発光装置を実現できるという効果を有する。
The “semiconductor light emitting element mounting package and manufacturing method thereof” according to the related art will be described below.
The invention described in Patent Document 1 relates to a package for mounting a semiconductor light emitting element suitable for more effectively extracting light to the outside of the package, and more specifically, silicon having a region on which the semiconductor light emitting element is mounted. The silicon substrate includes a substrate, a silicon reflector substrate that has a through hole larger than a region where the semiconductor light emitting element is mounted, and is laminated on the silicon substrate, and a reflective film formed on the inner surface of the through hole. The groove surrounding the mounting region of the semiconductor light emitting element is formed on the surface, and the reflection film is formed on the inner surface of the groove.
According to the invention described in Patent Document 1 having the above configuration, the light emitted from the vicinity of the lower surface of the semiconductor light emitting element can be effectively extracted to the outside. Therefore, the semiconductor light emitting element mounting package described in Patent Document 1 is used. Thus, it is possible to realize a light emitting device with high brightness.
また、特許文献２には「発光素子実装用サブマウント基板及びその製造方法」に関する発明が開示されている。
特許文献２に係る発明は、基板上に設けられる凹状部の側面および底部の表面に半導体発光素子に電力を供給するための電極ラインを形成し、その上面に半導体発光素子を電極やソルダー金属パットを介してフリップチップボンディングしたことを特徴とするものである。
上記構成の特許文献２に記載の発明によれば、基板上に設けられる凹状部の表面および底面の表面に形成される電極ラインが金属薄膜で構成される場合、この金属薄膜の表面が反射面として作用するため、半導体発光素子から発せられる光を高効率で外部に取り出すことができるという効果が期待できる。
また、半導体発光素子の下面の一部が裸出しており、電極ラインとの間に空隙を有することから、半導体発光素子の下面から発せられる光の一部も外部に取り出すことができるという効果が期待できる。
Patent Document 2 discloses an invention relating to “a submount substrate for mounting a light emitting element and a manufacturing method thereof”.
In the invention according to Patent Document 2, an electrode line for supplying power to the semiconductor light emitting element is formed on the side surface and the bottom surface of the concave portion provided on the substrate, and the semiconductor light emitting element is provided on the upper surface of the electrode or solder metal pad. It is characterized by being flip-chip bonded via.
According to the invention described in Patent Document 2 having the above configuration, when the electrode lines formed on the surface of the concave portion and the bottom surface provided on the substrate are formed of a metal thin film, the surface of the metal thin film is a reflective surface. Therefore, the effect that the light emitted from the semiconductor light emitting element can be extracted to the outside with high efficiency can be expected.
In addition, since a part of the lower surface of the semiconductor light emitting element is bare and has a gap between the electrode lines, part of the light emitted from the lower surface of the semiconductor light emitting element can be extracted to the outside. I can expect.
しかしながら、上述の特許文献１に開示される発明の場合、溝部の内面に形成される金属薄膜からなる反射膜と、半導体発光素子搭載領域上に形成される薄膜電極は近接しており、製造工程において万一反射膜の一部と薄膜電極の一部が接触した場合には、この部分から漏電してしまい、この結果、半導体発光素子収納用パッケージ自体が不良品化してしまう可能性があり、製品の歩留りが低下する可能性があった。
また、上述のような不具合を回避する目的で、反射膜と薄膜電極とを十分に離間して絶縁した場合、絶縁部分における光の反射率が低くなってしまい、反射効率を大幅に向上させ難いという課題があった。
However, in the case of the invention disclosed in Patent Document 1 described above, the reflective film made of a metal thin film formed on the inner surface of the groove and the thin film electrode formed on the semiconductor light emitting element mounting region are close to each other, and the manufacturing process In the unlikely event that a part of the reflective film and a part of the thin film electrode are in contact with each other, an electric leakage is caused from this part, and as a result, the semiconductor light emitting element storage package itself may be defective. Product yield could be reduced.
In addition, when the reflective film and the thin film electrode are sufficiently separated and insulated for the purpose of avoiding the above-described problems, the reflectance of light in the insulating portion is lowered, and it is difficult to greatly improve the reflection efficiency. There was a problem.
また、特許文献２に開示される発明の場合にも、半導体発光素子に通電する電極ライン同士が近接しているため、製造工程において万一これらが接触してしまった場合には、特許文献１に記載の発明と同様の不具合が生じる可能性があった。 Also, in the case of the invention disclosed in Patent Document 2, since the electrode lines through which the semiconductor light emitting element is energized are close to each other, in the unlikely event that they contact each other in the manufacturing process, Patent Document 1 There is a possibility that the same problem as that described in the above will occur.
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、半導体発光素子の下面から発せられる光を高効率で外部に取り出すことができ、さらに半導体発光素子に通電するための電極同士を確実に絶縁することができ、しかも煩雑な製造工程を要しない半導体発光素子搭載用基板および半導体発光素子収納用パッケージおよび発光装置を提供することにある。 The present invention has been made in response to such a conventional situation, and light emitted from the lower surface of the semiconductor light-emitting element can be extracted to the outside with high efficiency, and electrodes for energizing the semiconductor light-emitting element can be reliably connected to each other. Another object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting element mounting substrate, a semiconductor light emitting element storage package, and a light emitting device that can be insulated from each other and do not require a complicated manufacturing process.
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明である半導体発光素子搭載用基板は、セラミックス又は樹脂からなる平板状の基板上面に、半導体発光素子を搭載するための搭載部を有する半導体発光素子搭載用基板であって、この基板上面は、搭載部を囲うように環状の凹部を有し、この凹部の内側側面の少なくとも一部は搭載部上面とのなす角が９０°以下、又は、凹部の外側側面の少なくとも一部は基板上面とのなす角が９０°以下に形成され、凹部の内側側面の少なくとも一部又は凹部の外側側面の少なくとも一部を除く凹部の表面は、金属薄膜を備えて反射面を形成することを特徴とするものである。
上記構成の半導体発光素子搭載用基板において、環状の凹部とその表面に形成される金属薄膜は、半導体発光素子の下面近傍から発せられる光を、基板の表面側へ導くと同時に周辺に拡散させるという作用を有する。
また、凹部の内側側面の少なくとも一部又は、凹部の外側側面の少なくとも一部は、基板上面とのなす角が９０°以下に形成して、その部分を除いて金属薄膜を備えるので、当該凹部の内側側面あるいは外側側面の少なくとも一部は、半導体発光素子電極間の絶縁帯として作用しながら、その光拡散方向からの視野に対しては、その絶縁帯が現れないという作用を有する。
従って、凹部の内側側面の少なくとも一部又は凹部の外側側面の少なくとも一部を除く凹部の表面の面積すなわち、反射面の面積を広くするという作用を有する。この結果、請求項１に記載の発明の反射面における光の反射性と拡散性を向上させるという作用を有する。
In order to achieve the above object, a semiconductor light emitting element mounting substrate according to claim 1 is a semiconductor light emitting element having a mounting portion for mounting a semiconductor light emitting element on a flat substrate upper surface made of ceramics or resin. A mounting substrate, the upper surface of the substrate has an annular recess so as to surround the mounting portion, and at least a part of the inner side surface of the recess has an angle of 90 ° or less with the upper surface of the mounting portion, or the recess At least a part of the outer side surface of the substrate is formed at an angle of 90 ° or less with the upper surface of the substrate, and the surface of the recess except for at least a part of the inner side surface of the recess or at least a part of the outer side surface of the recess includes a metal thin film. Thus, a reflective surface is formed.
In the semiconductor light emitting element mounting substrate having the above structure, the annular recess and the metal thin film formed on the surface guide light emitted from the vicinity of the lower surface of the semiconductor light emitting element to the surface side of the substrate and simultaneously diffuse to the periphery. Has an effect.
In addition, at least a part of the inner side surface of the recess or at least a part of the outer side surface of the recess is formed at an angle of 90 ° or less with the upper surface of the substrate, and is provided with a metal thin film except for the portion. At least a part of the inner side surface or the outer side surface of this has the effect that the insulating band does not appear in the field of view from the light diffusion direction while acting as an insulating band between the semiconductor light emitting device electrodes.
Accordingly, the surface area of the concave portion excluding at least a part of the inner side surface of the concave portion or at least a part of the outer side surface of the concave portion, that is, the area of the reflecting surface is increased. As a result, it has the effect of improving the light reflectivity and diffusibility on the reflection surface of the invention described in claim 1.
請求項２記載の発明である半導体発光素子搭載用基板は、請求項１記載の半導体発光素子搭載用基板であって、凹部の内側側面及び／又は外側側面は、階段状に形成されることを特徴とするものである。
上記構成の半導体発光素子搭載用基板は、請求項１記載の発明と同じ作用に加え、凹部の内側側面及び／又は外側側面を階段状に形成することで、凹部内に高低差の異なる反射面を複数形成させるという作用を有する。そして、この高低差の異なる反射面において半導体発光素子から発せられる光の拡散を助長するという作用を有する。また、凹部の内側側面及び／又は外側側面を階段状に形成した場合においても請求項１に記載の発明と同様に、絶縁帯の形成とその光拡散方向からの視野に対してその絶縁帯が現れないという作用は踏襲される。
The substrate for mounting a semiconductor light emitting device according to claim 2 is the substrate for mounting a semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the inner side surface and / or the outer side surface of the recess is formed in a step shape. It is a feature.
The substrate for mounting a semiconductor light emitting element having the above-described structure has the same function as that of the first aspect of the invention. In addition, the inner side surface and / or the outer side surface of the concave portion are formed in a stepped shape so It has the effect | action of forming multiple. And it has the effect | action of promoting the spreading | diffusion of the light emitted from a semiconductor light-emitting element in the reflective surface from which this height difference differs. Further, even when the inner side surface and / or the outer side surface of the recess are formed in a stepped shape, the insulating band is formed with respect to the formation of the insulating band and the field of view from the light diffusion direction, as in the first aspect of the invention. The effect of not appearing is followed.
請求項３記載の発明である半導体発光素子搭載用基板は、請求項１又は請求項２に記載の半導体発光素子搭載用基板であって、基板は、凹部により形成される環上の対向する２点を結ぶ第２の凹部を備え、この第２の凹部の両側面のうち少なくとも一部は、搭載部上面とのなす角が９０°以下に形成され、第２の凹部の両側面のうち少なくとも一部を除く表面は、金属薄膜を備えて反射面を形成することを特徴とするものである。
上記構成の半導体発光素子搭載用基板は、請求項１又は請求項２記載の発明と同じ作用に加え、第２の凹部とその表面に形成される金属薄膜は、半導体発光素子の下面から発せられる光を環状の凹部へと導いて拡散させ、金属薄膜を備えていない第２の凹部の両側面のうちの一部は、半導体発光素子を導通させるための電極を相互に絶縁させるという作用を有する。
また、第２の凹部の両側面のうちの少なくとも一部に金属薄膜を備えることなく、絶縁帯として作用させ、搭載部上面とのなす角を９０°以下に形成することで、光拡散方向からの視野に対してその絶縁帯が現れないという作用を有する。従って、第２の凹部の両側面のうちの少なくとも一部を除く表面の面積、すなわち半導体発光素子の下面側に配置される反射面の面積を広くするという作用を有する。この結果、請求項２に記載の発明の反射面における光の反射性及び拡散性を一層向上させるという作用を有する。
A substrate for mounting a semiconductor light emitting element according to a third aspect of the present invention is the substrate for mounting a semiconductor light emitting element according to the first or second aspect, wherein the substrate is opposite two on the ring formed by the recess. A second recess that connects the points, and at least a part of both side surfaces of the second recess is formed with an angle of 90 ° or less with the upper surface of the mounting portion, and at least of both side surfaces of the second recess The surface excluding a part is provided with a metal thin film to form a reflective surface.
In the semiconductor light-emitting element mounting substrate having the above structure, the second recess and the metal thin film formed on the surface thereof are emitted from the lower surface of the semiconductor light-emitting element in addition to the same function as that of the first or second aspect of the invention. Light is guided and diffused to the annular recess, and part of both side surfaces of the second recess not provided with the metal thin film has an effect of mutually insulating the electrodes for conducting the semiconductor light emitting element. .
Further, by providing an insulating band without forming a metal thin film on at least a part of both side surfaces of the second recess, and forming an angle formed with the upper surface of the mounting portion to be 90 ° or less, from the light diffusion direction. The insulation band does not appear in the field of view. Accordingly, the surface area excluding at least a part of both side surfaces of the second recess, that is, the area of the reflection surface arranged on the lower surface side of the semiconductor light emitting element is increased. As a result, it has the effect of further improving the light reflectivity and diffusibility on the reflection surface of the invention described in claim 2.
請求項４記載の発明である半導体発光素子収納用パッケージは、請求項１乃至請求項３記載のいずれか１項に記載の半導体発光素子搭載用基板と、環状の凹部を囲うように半導体発光素子搭載用基板の上面に接合されるリフレクターとを備えることを特徴とするものである。
上記構成の半導体発光素子収納用パッケージは、請求項１乃至請求項３記載のいずれか１項に記載の発明の作用と同じ作用に加え、リフレクターは、半導体発光素子から発せられる光を、基板とリフレクターにより構成されるキャビティ内に拡散させると同時に、基板の法線方向に光を放射させるという作用を有する。
この結果、請求項４記載の半導体発光素子収納用パッケージの基板の法線方向における光の照度を向上させるという作用を有する。
A package for housing a semiconductor light emitting device according to claim 4 is a semiconductor light emitting device that surrounds the semiconductor light emitting device mounting substrate according to any one of claims 1 to 3 and an annular recess. And a reflector bonded to the upper surface of the mounting substrate.
The semiconductor light-emitting element storage package having the above structure has the same effect as that of any one of the first to third aspects of the invention, and the reflector emits light emitted from the semiconductor light-emitting element to the substrate. At the same time as diffusing into the cavity formed by the reflector, it has the effect of emitting light in the normal direction of the substrate.
As a result, the illuminance of light in the normal direction of the substrate of the package for housing a semiconductor light emitting device according to claim 4 is improved.
請求項５記載の発明である発光装置は、請求項１乃至請求項３記載のいずれか１項に記載の半導体発光素子搭載用基板と、その搭載部に接合される半導体発光素子と、環状の凹部を囲うように半導体発光素子搭載用基板の上面に接合されるリフレクターとを備えることを特徴とするものである。
上記構成の発光装置は、請求項１乃至請求項３記載のいずれか１項に記載の半導体発光素子搭載用基板と同じ作用に加え、半導体発光素子は、通電された際に光を発するという作用を有する。また、リフレクターは請求項４に記載のリフレクターと同じ作用を有する。また、これらの構成要素が組み合わされることにより、発光装置の外部から伝達される電気信号に応じて、基板の法線方向に光を発するという作用を有する。
A light-emitting device according to claim 5 is a semiconductor light-emitting element mounting substrate according to any one of claims 1 to 3, a semiconductor light-emitting element bonded to the mounting portion, And a reflector bonded to the upper surface of the semiconductor light emitting element mounting substrate so as to surround the recess.
The light emitting device having the above structure has the same effect as the semiconductor light emitting element mounting substrate according to any one of claims 1 to 3, and the semiconductor light emitting element emits light when energized. Have Further, the reflector has the same action as the reflector according to claim 4. In addition, the combination of these components has an effect of emitting light in the normal direction of the substrate in accordance with an electrical signal transmitted from the outside of the light emitting device.
本発明の請求項１に記載の発明によれば、凹部において絶縁を３次元的な構造でとることで、半導体発光素子の下面近傍から発せられる光の反射や拡散への影響を低減して、その光を基板の表面上に効率よく導くことができる。
この結果、半導体発光素子から発せられる光量が一定でも、基板の法線方向に発せられる光の量を増加させることができる、すなわち、半導体発光素子の発光効率を高めることができるという効果を有する。
According to the invention described in claim 1 of the present invention, by taking insulation in the recess in a three-dimensional structure, the influence on the reflection and diffusion of light emitted from the vicinity of the lower surface of the semiconductor light emitting element is reduced. The light can be efficiently guided onto the surface of the substrate.
As a result, even if the amount of light emitted from the semiconductor light emitting element is constant, the amount of light emitted in the normal direction of the substrate can be increased, that is, the light emission efficiency of the semiconductor light emitting element can be increased.
本発明の請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明と同じ効果に加え、凹部の内側側面及び／又は外側側面を階段状にした場合、３次元的な絶縁を選択的に１乃至複数とることが可能であると同時に、凹部における光の反射による拡散を助長することができ、この結果、基板の法線方向に放射される光を略均質にできるという効果を有する。
また、このような階段状の構造は、平板状の基板の構成部材を複数積層することで容易に形成できるという効果を有する。
この結果、請求項２に記載の基板の製造工程を簡略化することができ、高品質な半導体発光素子搭載用基板を安価に提供できるという効果を期待できる。
According to the second aspect of the present invention, in addition to the same effect as the first aspect of the invention, when the inner side surface and / or the outer side surface of the recess are stepped, the three-dimensional insulation is selectively 1 At the same time, it is possible to take a plurality of light sources, and at the same time, it is possible to promote diffusion due to reflection of light in the concave portion. As a result, there is an effect that the light emitted in the normal direction of the substrate can be made substantially homogeneous.
Further, such a stepped structure has an effect that it can be easily formed by laminating a plurality of constituent members of a flat substrate.
As a result, the manufacturing process of the substrate according to the second aspect can be simplified, and an effect that a high-quality semiconductor light-emitting element mounting substrate can be provided at low cost can be expected.
本発明の請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明と同じ効果に加え、第２の凹部を備えることで半導体発光素子の下面から発する光の一部を効率よく環状の凹部に導くことができると同時に、第２の凹部においても絶縁を３次元的な構造でとることで、絶縁帯の影響を低減させて半導体発光素子の下面から発する光を第２の凹部においても反射させて拡散することができるという効果を有する。
この結果、基板の法線方向に放出される光の量を一層増加させることができる、すなわち、半導体発光素子の発光効率を一層高めることができるという効果を有する。
The invention described in claim 3 of the present invention has the same effect as that of the invention described in claim 1 or claim 2 and, in addition, by providing the second recess, a part of the light emitted from the lower surface of the semiconductor light emitting element is efficiently annular. At the same time, it is possible to guide the light emitted from the lower surface of the semiconductor light emitting element by reducing the influence of the insulating band by taking insulation in the second recess with a three-dimensional structure. Also has an effect that it can be reflected and diffused.
As a result, the amount of light emitted in the normal direction of the substrate can be further increased, that is, the light emission efficiency of the semiconductor light emitting element can be further increased.
本発明の請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３記載のいずれか１項に記載の半導体発光素子搭載用基板の効果に加え、リフレクターを備えることで、キャビティ内の光を効率よく基板の法線方向に放射させることができるという効果を有する。この結果、基板の法線方向における光の照度が高い半導体発光素子収納用パッケージを提供できるという効果を有する。 In addition to the effect of the semiconductor light-emitting element mounting substrate according to any one of claims 1 to 3, the invention according to claim 4 of the present invention is provided with a reflector so that light in the cavity is efficiently obtained. It has the effect of being able to radiate well in the normal direction of the substrate. As a result, there is an effect that it is possible to provide a package for housing a semiconductor light emitting element with high light illuminance in the normal direction of the substrate.
本発明の請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項３記載のいずれか１項に記載の半導体発光素子搭載用基板の効果に加え、半導体発光素子及びリフレクターを備えることで、発光効率が高くしかも高輝度な発光装置を提供できるという効果を有する。
この結果、発光装置の消費電力を節約することができるので、経済的であり、しかも半導体発光素子の発光時の発熱による発光装置自体の故障や不具合を防止することができるという効果も期待できる。
The invention according to claim 5 of the present invention includes a semiconductor light emitting element and a reflector in addition to the effect of the semiconductor light emitting element mounting substrate according to any one of claims 1 to 3. Is advantageous in that a light emitting device with high brightness can be provided.
As a result, the power consumption of the light emitting device can be saved, so that it is economical, and an effect of preventing failure and malfunction of the light emitting device itself due to heat generation during light emission of the semiconductor light emitting element can be expected.
以下に、本発明の最良の実施の形態に係る半導体発光素子搭載用基板及び半導体発光素子収納用パッケージ及び発光装置の実施例について説明する。 Examples of a semiconductor light emitting element mounting substrate, a semiconductor light emitting element storage package, and a light emitting device according to the best mode for carrying out the invention will be described below.
以下に、本発明の実施例１に係る半導体発光素子搭載用基板及び半導体発光素子収納用パッケージ及び発光装置について図１乃至図５を参照しながら詳細に説明する。（特に請求項１、請求項３乃至請求項５に対応。）
図１は本発明の実施例１に係る発光装置を示す概念図である。また、図２（ａ）は図１中のＡ−Ａ線矢視断面図であり、（ｂ）はその変形例を示す断面図である。さらに、図３は（ａ）は図１中のＢ−Ｂ線矢視断面図であり，（ｂ）はその変形例を示す断面図である。
図１に示すように、本発明の実施例１に係る半導体発光素子搭載用基板１ａ１は、平板状の樹脂又はセラミックス製の基体４が複数積層してなる基板３の上面に半導体発光素子１６を搭載するための搭載部１２ａが設けられ、この搭載部１２ａを囲うように環状の第１の凹部１１ａが形成され、さらに、半導体発光素子１６の下面を裸出させるように、第１の凹部１１ａの環上の対向する２点を結ぶ線上に第２の凹部２４が形成されたものである。そして、第１の凹部１１ａにおいて、搭載部１２ａの側面を形成している面を除く他の第１の凹部１１ａの表面は、金属薄膜１９により被覆されており反射面２０を形成している。
Hereinafter, a semiconductor light-emitting element mounting substrate, a semiconductor light-emitting element storage package, and a light-emitting device according to Example 1 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5. (Particularly corresponding to claims 1 and 3 to 5)
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a light emitting device according to Example 1 of the invention. Moreover, Fig.2 (a) is AA arrow sectional drawing in FIG. 1, (b) is sectional drawing which shows the modification. 3A is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1, and FIG. 3B is a cross-sectional view showing a modification thereof.
1, the semiconductor light emitting element mounting substrate 1a 1 according to the first embodiment of the present invention, a semiconductor light emitting element 16 on the upper surface of the substrate 3 where the substrate 4 made of plate-like resin or ceramics formed by stacking a plurality A mounting portion 12a for mounting the semiconductor light emitting device is provided, an annular first recess 11a is formed so as to surround the mounting portion 12a, and the first recess is exposed so that the lower surface of the semiconductor light emitting element 16 is exposed. A second recess 24 is formed on a line connecting two opposing points on the ring 11a. In the first recess 11a, the surface of the first recess 11a other than the surface forming the side surface of the mounting portion 12a is covered with the metal thin film 19 to form the reflection surface 20.
なお、本実施例においては、基体４を複数積層して基板３を形成した場合を例えに挙げて説明しているが、基板３は一枚の基体４により構成してもよく、この場合、一枚の基体４がすなわち基板３となる。
また、実施例１に係る半導体発光素子搭載用基板１ａ１においては、搭載部１２ａの形状が略円形状である場合を例えに挙げて説明しているが、搭載部１２ａの形状は必ずしも略円形である必要はなく、例えば、四角形や多角形でもよく、あるいは、任意の曲線により形成された形状でも良い。つまり、搭載部１２ａは、上面が略平坦な突部であればよい。
さらに、上述のような半導体発光素子搭載用基板１ａ１の上面には、第１の凹部１１ａを囲むようにリフレクター７が接合されて、半導体発光素子収納用パッケージ２ａ１を構成している。
また、リフレクター７のキャビティ１０側の表面は金属薄膜８で被覆されており、その上面には反射面９が形成されている。
加えて、リフレクター７の内周面から第１の凹部１１ａの斜面１８のまでの基板３の上面も金属薄膜５により被覆されており、反射面６が形成されている。
また、上述のような半導体発光素子収納用パッケージ２ａ１において、半導体発光素子搭載用基板１ａ１上に設けられる搭載部１２ａの表面も、金属薄膜１３により被覆されており、その上面に反射面１４が形成されている。
そして、この反射面１４上に接合用バンプ１５を介して半導体発光素子１６が接合されており、発光装置４７ａ１が構成されている。
In the present embodiment, the case where the substrate 3 is formed by laminating a plurality of bases 4 is described as an example. However, the substrate 3 may be constituted by a single base 4. One substrate 4 is the substrate 3.
In addition, in the semiconductor light emitting element mounting substrate 1a 1 according to the first embodiment, the case where the mounting portion 12a has a substantially circular shape is described as an example. However, the mounting portion 12a has a substantially circular shape. For example, the shape may be a quadrangle or a polygon, or may be a shape formed by an arbitrary curve. That is, the mounting portion 12a may be a protrusion having a substantially flat upper surface.
Further, on the upper surface of the semiconductor light-emitting element mounting substrate 1a 1 as described above, the reflector 7 so as to surround the first recess 11a is bonded, it constitutes a semiconductor light emitting element package for housing 2a 1.
Further, the surface of the reflector 7 on the cavity 10 side is covered with a metal thin film 8, and a reflection surface 9 is formed on the upper surface thereof.
In addition, the upper surface of the substrate 3 from the inner peripheral surface of the reflector 7 to the inclined surface 18 of the first recess 11 a is also covered with the metal thin film 5, thereby forming a reflective surface 6.
Further, in the semiconductor light emitting element storage package 2a 1 as described above, the surface of the mounting portion 12a provided on the semiconductor light emitting element mounting substrate 1a 1 is also covered with the metal thin film 13, and the upper surface thereof has a reflecting surface 14. Is formed.
Then, the semiconductor light emitting element 16 via the bonding bumps 15 on the reflecting surface 14 is bonded, light-emitting device 47a 1 is formed.
ここで、実施例１の発光装置４７ａ１に係る第１の凹部１１ａの構成と作用及び効果について詳細に説明する。
図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、実施例１の発光装置４７ａ１に係る第１の凹部１１ａは、搭載部１２ａの側面であり第１の凹部１１ａの側面でもある内側側面１７と、この内側側面１７に延設され、基板３の上面に続く斜面１８により構成されている。
また、搭載部１２ａの内部にはビアホール２１が形成され、このビアホール２１内には導電性ペースト２２が充填されている。さらに、この導電性ペースト２２は、他の基体４上に形成される導電性メタライズ層２３と電気的に接続されており、外部から端子４６から伝達される電気信号は、導電性ペースト２２や導電性メタライズ層２３へと伝達され、接合用バンプ１５を介して半導体発光素子１６へ送られ、半導体発光素子１６の点灯と消灯が制御される仕組みになっている。
なお、本実施例においては、斜面１８を平面状の面として表現しているが、斜面１８は必ずしも平面である必要はなく、例えば曲面やその垂直断面を円弧、もしくは直線とする面、あるいはこれらの組み合わせにより構成される任意の面であってもよい。
さらに、この斜面１８の表面も金属薄膜１９で被覆されており、その上面には反射面２０が形成されている。
Here is a detailed description of the construction and operation and effect of the first recess 11a of the light emitting device 47a 1 of the first embodiment.
As shown in FIG. 2 (a) and 3 (a), the first recess 11a of the light emitting device 47a 1 of the first embodiment is also a side surface of the first recess 11a is a side of the mounting portion 12a inside A side surface 17 and an inclined surface 18 extending from the inner side surface 17 and continuing to the upper surface of the substrate 3 are formed.
A via hole 21 is formed in the mounting portion 12a, and the via hole 21 is filled with a conductive paste 22. Further, the conductive paste 22 is electrically connected to the conductive metallization layer 23 formed on the other substrate 4, and an electrical signal transmitted from the terminal 46 from the outside is transmitted to the conductive paste 22 or the conductive paste. It is transmitted to the conductive metallization layer 23 and sent to the semiconductor light emitting element 16 through the bonding bump 15, and the lighting and extinguishing of the semiconductor light emitting element 16 are controlled.
In the present embodiment, the inclined surface 18 is expressed as a flat surface, but the inclined surface 18 is not necessarily a flat surface. For example, a curved surface or a surface whose vertical cross section is an arc or a straight line, or these Any surface constituted by a combination of the above may be used.
Further, the surface of the inclined surface 18 is also covered with a metal thin film 19, and a reflection surface 20 is formed on the upper surface thereof.
従って図２に示すように、基板３の上面に環状の第１の凹部１１ａを形成し、その斜面１８に上に金属薄膜１９から成る反射面２０を形成することで、半導体発光素子１６の下面近傍から発せられる光を第１の凹部１１ａへ導くことができるという効果を有する。
そして、第１の凹部１１ａ内に導かれた光は、第１の凹部１１ａからキャビティ１０内に放射され、反射面６，９，１４において反射しながら基板３の法線方向へと放射されるのである。
よって、上述のような発光装置４７ａ１によれば、半導体発光素子１６の下面近傍から発せられる光をキャビティ１０内に効率よく導くことができるという効果を有する。このため、キャビティ１０から放射される光量を増加させることができるという効果を有する。この結果、発光装置４７ａ１から発せられる光の照度を高めるという効果を有する。
また、第１の凹部１１ａを備えることでキャビティ１０内における光の拡散が促進され、発光装置４７ａ１から発せられる光を均質化できるという効果も期待できる。
特に、斜面１８を凹凸を有する面で構成した場合には、その表面に形成される反射面２０において光の乱反射を促進できるので、キャビティ１０内における光の拡散が一層進み、発光装置４７ａ１から発せられる光を一層均質なものにできるという効果を期待できる。
Therefore, as shown in FIG. 2, an annular first concave portion 11 a is formed on the upper surface of the substrate 3, and a reflective surface 20 made of a metal thin film 19 is formed on the inclined surface 18, whereby the lower surface of the semiconductor light emitting element 16 is formed. It has the effect that the light emitted from the vicinity can be guide | induced to the 1st recessed part 11a.
The light guided into the first recess 11a is radiated from the first recess 11a into the cavity 10, and is radiated in the normal direction of the substrate 3 while being reflected by the reflecting surfaces 6, 9, and 14. It is.
Therefore, the light emitting device 47 a 1 as described above has an effect that light emitted from the vicinity of the lower surface of the semiconductor light emitting element 16 can be efficiently guided into the cavity 10. For this reason, it has the effect that the light quantity radiated | emitted from the cavity 10 can be increased. As a result, an effect of increasing the illuminance of the light emitted from the light emitting device 47a 1.
The diffusion of light is promoted in the cavity 10 by providing a first recess 11a, it can also be expected effect of homogenizing the light emitted from the light emitting device 47a 1.
In particular, when the inclined surface 18 is constituted by a surface having irregularities, the diffuse reflection of light can be promoted on the reflecting surface 20 formed on the surface thereof, so that the diffusion of light in the cavity 10 further proceeds and the light emitting device 47a 1 The effect that the emitted light can be made more homogeneous can be expected.
また、実施例１の発光装置４７ａ１に係る第１の凹部１１ａにおいて、内側側面１７と搭載部１２ａの表面のなす角αは９０°以下に設定され、さらに、内側側面１７は金属薄膜により被覆されることなく基体４の断面を裸出させている。
このように、内側側面１７と搭載部１２ａの表面のなす角を９０°以下に設定した場合、光拡散方向からの視野に対して内側側面１７が現れることがなく効率よく基板の法線方向に放射させることができるため、その金属薄膜１９などの導電性の材料で被覆されない内側側面１７を絶縁帯として機能させても、その部分の光の反射や拡散に与える影響が少なく、第１の凹部１１ａにおける反射面２０の面積を広くすることができるという効果を有する。これにより、第１の凹部１１ａに導かれた光の反射性と拡散性を向上させることができるという効果を有する。
さらに、搭載部１２ａの表面を被覆する金属薄膜１３や、斜面１８上を被覆する金属薄膜１９はいずれも導電性を有するのであるが、内側側面１７において基体４の断面を裸出させることで金属薄膜１３と金属薄膜１９とを垂直方向に離間することができ、この結果、金属薄膜１９と金属薄膜１３とを確実に絶縁できるという優れた効果が発揮される。
しかも、斜面１８上に反射面２０を形成し、内側側面１７を介して金属薄膜１３の表面に反射面１４を形成した場合には、たとえば、金属薄膜１９から成る反射面２０と、金属薄膜１３の表面に形成される反射面１４を同一平面上に形成し、これらの間に帯状の絶縁帯を設けた場合に比べて、絶縁帯を設けることによるキャビティ１０内の反射面の面積の減少を少なくできるという効果が発揮されるのである。
すなわち、実施例１に係る発光装置４７ａ１を平面図で表現した場合に、キャビティ１０内の平面領域を全て反射面として利用することができるという効果を有する。
よって、半導体発光素子１６から発せられる光のキャビティ内において基板３等に透過又は吸収されて減衰するのを最少限度にすることができるので、省電力でかつ高輝度の発光装置４７ａ１を提供できるという効果が発揮されるのである。
なお、本実施例においては、内側側面１７の全面において基体４の断面を裸出させているが、これは金属薄膜１３と金属薄膜１９を絶縁するためのものであるので、絶縁を施す状態であれば、その一部のみを裸出させて帯状の絶縁帯とし、その他の部分には金属薄膜により被覆して反射面を形成してもよい。
この場合、キャビティ１０内における光の反射効率が一層高まり、発光装置４７ａ１の発光効率を一層向上させることができる。
The coating, in the first recess 11a of the light emitting device 47a 1 of the first embodiment, the angle α of the surface of the mounting portion 12a and the inner side surface 17 is set to 90 ° or less, further, the inner side 17 of a metal thin film The cross section of the base 4 is exposed without being done.
As described above, when the angle formed by the inner side surface 17 and the surface of the mounting portion 12a is set to 90 ° or less, the inner side surface 17 does not appear with respect to the field of view from the light diffusion direction and is efficiently in the normal direction of the substrate. Since it can be radiated, even if the inner side surface 17 not covered with the conductive material such as the metal thin film 19 is made to function as an insulating band, there is little influence on the reflection and diffusion of the light, and the first recess This has the effect that the area of the reflecting surface 20 in 11a can be increased. Thereby, it has the effect that the reflectivity and diffusibility of the light guide | induced to the 1st recessed part 11a can be improved.
Furthermore, the metal thin film 13 that covers the surface of the mounting portion 12a and the metal thin film 19 that covers the surface of the inclined surface 18 are both electrically conductive. The thin film 13 and the metal thin film 19 can be separated from each other in the vertical direction. As a result, an excellent effect that the metal thin film 19 and the metal thin film 13 can be reliably insulated is exhibited.
Moreover, when the reflecting surface 20 is formed on the slope 18 and the reflecting surface 14 is formed on the surface of the metal thin film 13 via the inner side surface 17, for example, the reflecting surface 20 made of the metal thin film 19 and the metal thin film 13 are formed. The area of the reflecting surface in the cavity 10 can be reduced by providing an insulating band as compared with the case where the reflecting surface 14 formed on the surface of the substrate is formed on the same plane and a band-shaped insulating band is provided between them. The effect that it can be reduced is exhibited.
That is, when the light emitting device 47a 1 according to the first embodiment is expressed in a plan view, the entire planar area in the cavity 10 can be used as a reflecting surface.
Therefore, since the light transmitted from the semiconductor light-emitting element 16 can be minimized by being transmitted or absorbed by the substrate 3 or the like and attenuated, it is possible to provide the light-emitting device 47a 1 with low power consumption and high luminance. The effect is demonstrated.
In the present embodiment, the cross section of the base 4 is bare on the entire inner side surface 17, but this is for insulating the metal thin film 13 and the metal thin film 19, so that the insulation is applied. If present, only a part thereof may be bare to form a band-like insulating band, and the other part may be covered with a metal thin film to form a reflecting surface.
In this case, further enhanced reflection efficiency of light in the cavity 10, the luminous efficiency of the light emitting device 47a 1 can be further enhanced.
また、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、半導体発光素子１６の下面側に、半導体発光素子１６の下面を露出させるような第２の凹部２４を形成しても良い。この場合、第２の凹部２４は、前述のとおり第１の凹部１１ａの環上の対向する２点を結ぶ線上に設けられるが、この第１の凹部１１ａの環上の対向する２点を結ぶとは、第１の凹部１１ａの一部と別の一部を、搭載部１２ａの上面に形成される半導体発光素子１６の陰極と陽極の電極接地点を分断するあるいはこれらの電極に挟まれるように形成されるという意味である。このように構成することによって、半導体発光素子１６の下面を露出させるものである。従って、この第２の凹部２４の水平面形状は、直線である必要はなく、凹部の幅の広狭はもちろんのこと、曲線を描いてもよい。
このような第２の凹部２４は、側面２５，２５及びこれらを除く面である底面２６により構成され、側面２５，２５と搭載部１２ａの上面のなす角βは９０°以下に設定されている。なお、側面２５，２５は、裸出した基体４の断面により構成されている。さらに、底面２６の表面は、金属薄膜１９により被覆されており、反射面２７を形成している。
よって、第２の凹部２４は必ずしも設けなくとも良いが、半導体発光素子１６の下面側に第２の凹部２４を形成することで、半導体発光素子１６の底面の真下に反射面２７を形成できるという効果を有する。
さらに、第２の凹部２４の側面２５，２５を、裸出した基体４の断面により構成することで、半導体発光素子１６に電気信号を伝送するための２つの電極を確実に絶縁できるという効果を有する。本実施例においては、この第２の凹部２４の側面２５，２５の全面において基体４の断面を裸出させているが、これらも絶縁を施す状態であれば、両側面のうち、少なくとも１面で、さらにその一部のみを裸出させて絶縁帯として、その他の部分には金属薄膜によって反射面を構成するようにしてもよい。但し、この第２の凹部２４における絶縁帯は、第１の凹部１１ａの絶縁帯と連続して構成されなければ、第１の凹部１１ａの絶縁帯以外の箇所と第２の凹部２４の絶縁帯以外の箇所が導通して、絶縁が不完全となる場合もあるので注意を要する。このことは、図２（ｂ）及び図３（ｂ）を参照しながら後述する変形例においても同様である。
この場合も、たとえば、金属薄膜１９から成る反射面２７と、金属薄膜１３から成る反射面１４を同一平面上に形成し、これらの間に帯状の絶縁帯を設けた場合に比べて、絶縁帯を設けることによるキャビティ１０内の反射面の減少を防止することができるという効果が発揮される。
Further, as shown in FIGS. 2A and 3A, a second recess 24 that exposes the lower surface of the semiconductor light emitting element 16 may be formed on the lower surface side of the semiconductor light emitting element 16. In this case, the second recess 24 is provided on a line connecting two opposing points on the ring of the first recess 11a as described above, but connects the two opposing points on the ring of the first recess 11a. Means that a part of the first recess 11a is separated from a part of the ground of the cathode and the anode of the semiconductor light emitting element 16 formed on the upper surface of the mounting part 12a or is sandwiched between these electrodes. It means that it is formed. With this configuration, the lower surface of the semiconductor light emitting element 16 is exposed. Therefore, the horizontal plane shape of the second recess 24 does not have to be a straight line, and may be curved as well as the width of the recess.
Such a second recess 24 is composed of side surfaces 25, 25 and a bottom surface 26 which is a surface excluding these, and an angle β formed between the side surfaces 25, 25 and the top surface of the mounting portion 12a is set to 90 ° or less. . The side surfaces 25 and 25 are constituted by a section of the bare substrate 4. Further, the surface of the bottom surface 26 is covered with a metal thin film 19 to form a reflection surface 27.
Therefore, the second recess 24 is not necessarily provided. However, by forming the second recess 24 on the lower surface side of the semiconductor light emitting element 16, the reflecting surface 27 can be formed immediately below the bottom surface of the semiconductor light emitting element 16. Has an effect.
Furthermore, the side surfaces 25 and 25 of the second recess 24 are constituted by the bare cross section of the substrate 4, so that the two electrodes for transmitting an electrical signal to the semiconductor light emitting element 16 can be reliably insulated. Have. In the present embodiment, the cross section of the substrate 4 is bare on the entire side surfaces 25, 25 of the second recess 24. However, if these are also in a state of being insulated, at least one of both side surfaces is provided. Further, only a part thereof may be exposed to form an insulating band, and a reflective surface may be formed of a metal thin film in the other part. However, if the insulating band in the second recess 24 is not formed continuously with the insulating band of the first recess 11a, a portion other than the insulating band of the first recess 11a and the insulating band of the second recess 24 are provided. Please note that other parts may become conductive and insulation may be incomplete. The same applies to the modification described later with reference to FIGS. 2B and 3B.
Also in this case, for example, compared to the case where the reflecting surface 27 made of the metal thin film 19 and the reflecting surface 14 made of the metal thin film 13 are formed on the same plane and a band-like insulating band is provided between them, the insulating band The effect that the reduction | decrease of the reflective surface in the cavity 10 by providing can be prevented is exhibited.
一般に、半導体発光素子１６は、その全面から光が発せられる発光体であるため、上述のような第２の凹部２４を設けない場合、半導体発光素子１６の下面は、半導体発光素子１６の影になってしまい容易に光を導き出すことができなかった。
このため、半導体発光素子１６から発せられる光の一部を有効に利用することができず、発光効率を高めるには限界があった。
これに対して、半導体発光素子１６の下面側に第２の凹部２４を形成した場合、半導体発光素子１６の下面において発せられた光が移動するための空間が確保されることになり、この空間（第２の凹部２４）内において半導体発光素子１６の下面から発せられた光は十分に拡散し、次の段階として第１の凹部１１ａへと導かれ、最終的に実施例１に係る発光装置４７ａ１のキャビティ１０内に導かれるのである。
この結果、実施例１に係る発光装置４７ａ１から発せられる光の量を増加させることができ、一層高輝度でかつ高い発光効率を有する発光装置を提供できるという極めて優れた効果が期待できるのである。
In general, since the semiconductor light emitting element 16 is a light emitter that emits light from the entire surface thereof, the lower surface of the semiconductor light emitting element 16 is shadowed by the semiconductor light emitting element 16 when the second recess 24 as described above is not provided. As a result, the light could not be easily derived.
For this reason, a part of the light emitted from the semiconductor light emitting element 16 cannot be used effectively, and there is a limit to increasing the light emission efficiency.
On the other hand, when the second recess 24 is formed on the lower surface side of the semiconductor light emitting element 16, a space for moving light emitted on the lower surface of the semiconductor light emitting element 16 is secured. The light emitted from the lower surface of the semiconductor light emitting element 16 in the (second recess 24) is sufficiently diffused and guided to the first recess 11a as the next step, and finally the light emitting device according to the first embodiment. 47a than it is directed to the first cavity 10.
As a result, it is possible to increase the amount of light emitted from the light emitting device 47a 1 according to Example 1, and to expect an extremely excellent effect that it is possible to provide a light emitting device having higher luminance and higher light emission efficiency. .
次に、実施例１に係る発光装置の変形例について図２（ｂ）及び図３（ｂ）を参照しながら説明する。
なお、ここでは実施例１に係る発光装置４７ａ１との相違点に重点をおいて説明する。
図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、変形例に係る発光装置４７ａ２は、実施例１に係る発光装置４７ａ１とほぼ同じ構成を有するものであるが、発光装置４７ａ１において内側側面１７が形成される位置に斜面１８が、斜面１８が形成される位置に外側側面２８が形成される点が異なっている。そして、搭載部１２ｂの表面を被覆する金属薄膜１３と、斜面１８の表面を被覆する金属薄膜１９とは導通状態になるものの、基体４の断面が裸出した外側側面２８が設けられているため、導電性を有する金属薄膜５と斜面１８上の駆動部１９は確実に絶縁されるのである。
なお、本変形例においては、基板３の上面と外側側面２８のなす角γが９０°以下に形成されている。また、内側側面１７の場合と同様に、外側側面２８の全面において基体４の断面を裸出させる必要は必ずしもなく、絶縁を施す状態であれば、その一部のみを裸出させて絶縁帯とし、その他の部分には金属薄膜によって反射面を構成するようにしてもよい。
そして、上述のような、変形例に係る発光装置４７ａ２の場合も、発光装置４７ａ２を平面図で表現した場合に、キャビティ１０内の平面領域を全て反射面として利用することができるため、実施例１に係る発光装置４７ａ１と同じ作用及び効果を期待できる。
Next, a modification of the light emitting device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2B and 3B.
Here, the description will focus on differences from the light emitting device 47a 1 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 2 (b) and 3 (b), the light emitting device 47a 2 according to the modification are those having substantially the same structure as the light emitting device 47a 1 according to the first embodiment, the light emitting device 47a 1 1 in that an inclined surface 18 is formed at a position where the inner side surface 17 is formed, and an outer side surface 28 is formed at a position where the inclined surface 18 is formed. The metal thin film 13 covering the surface of the mounting portion 12b and the metal thin film 19 covering the surface of the inclined surface 18 are in a conductive state, but the outer side surface 28 where the cross section of the base 4 is bare is provided. The conductive metal thin film 5 and the drive unit 19 on the slope 18 are reliably insulated.
In this modification, the angle γ formed by the upper surface of the substrate 3 and the outer side surface 28 is formed to be 90 ° or less. Further, as in the case of the inner side surface 17, it is not always necessary to expose the cross section of the base body 4 over the entire outer side surface 28, and if it is in an insulated state, only a part thereof is exposed to form an insulating band. In other portions, the reflective surface may be formed of a metal thin film.
Then, as described above, even when the light emitting device 47a 2 according to the modified example, when the light emitting device 47a 2 is expressed in a plan view, since the plane area of the cavity 10 can be utilized as all reflecting surfaces, It can be expected the same function and effects as the light emitting device 47a 1 according to the first embodiment.
続いて、実施例１に係る発光装置の第２の凹部２４の変形例について図４を参照しながら説明する。
図４（ａ），（ｂ）はいずれも実施例１に係る発光装置の変形例を示す断面図である。なお、図１乃至図３に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。また、図４（ａ），（ｂ）はいずれも、第２の凹部２４の構造が理解され易いよう、図１中のＢ−Ｂ線において切断した場合の断面図で示している。ここでも実施例１に係る発光装置４７ａ１との相違点に重点をおいて説明する。
図４（ａ）に示すように、変形例に係る発光装置４７ｂ１は、第２の凹部２４の側面２５，２５の間に、突部２９を有し、この突部２９の表面は金属薄膜３０により被覆されて反射面３１が形成されることを特徴とするものである。
上記構成の発光装置４７ｂ１においては、第２の凹部２４の底面が半導体発光素子１６の中心から縁部に向って下降するよう傾斜しているため、図４中の波線で示すように、半導体発光素子１６の下面から発せられた光を一層効率よく第１の凹部１１ａ又はキャビティ１０内に導くことができるという効果を有する。
この結果、一層発光効率が高くかつ高輝度の発光装置を提供できるという効果を有する。
Next, a modification of the second recess 24 of the light emitting device according to Example 1 will be described with reference to FIG.
4A and 4B are cross-sectional views illustrating modifications of the light emitting device according to the first embodiment. The same parts as those described in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and description of the configuration is omitted. 4A and 4B are cross-sectional views taken along the line BB in FIG. 1 so that the structure of the second recess 24 can be easily understood. Here, the description will be given with an emphasis on the difference from the light emitting device 47a 1 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 4A, the light emitting device 47b 1 according to the modification has a protrusion 29 between the side surfaces 25, 25 of the second recess 24, and the surface of the protrusion 29 is a metal thin film. The reflective surface 31 is formed by being covered with 30.
In the light emitting device 47b 1 having the above configuration, since the bottom surface of the second recess 24 is inclined so as to descend from the center of the semiconductor light emitting element 16 toward the edge, as shown by a wavy line in FIG. There is an effect that light emitted from the lower surface of the light emitting element 16 can be more efficiently guided into the first recess 11 a or the cavity 10.
As a result, there is an effect that it is possible to provide a light emitting device with higher luminous efficiency and higher luminance.
また、図４（ｂ）に示すように、第２の凹部２４の側面２５，２５の間に形成される突部は、半導体発光素子１６の中心部に向うにつれて傾斜が段階的に急峻になるような突部３２を設けた発光装置４７ｂ２としてもよい。
この場合、図中の破線で示すように、特に半導体発光素子１６の下面中心近傍で発せられる光が、第１の凹部１１ａ側へ導出されやすくなるので、上述の発光装置４７ｂ１よりもさらに発光効率が高くかつ高輝度の発光装置を提供できるという効果を有する。
Further, as shown in FIG. 4B, the protrusion formed between the side surfaces 25 of the second recess 24 has a stepwise steep slope toward the center of the semiconductor light emitting element 16. the protrusion 32 may be light-emitting device 47b 2 provided as.
In this case, as shown by a broken line in the figure, light emitted particularly near the center of the lower surface of the semiconductor light emitting element 16 is easily led to the first recess 11a side, so that it emits light more than the light emitting device 47b 1 described above. This has the effect of providing a light emitting device with high efficiency and high brightness.
なお、実施例１及びその変形例に係る発光装置４７ａ１〜４７ｂ２の説明においては、半導体発光素子１６が接合用バンプ１５を介して搭載部１２ａや１２ｂに接合される場合を例に挙げて説明したが、半導体発光素子１６はボンディングワイヤにより通電されてもよい。
以下に、ボンディングワイヤにより基板３と半導体発光素子１６とを接続した場合の一例について図５を参照しながら説明する。
図５は実施例１に係る発光装置の変形例を示す部分断面図である。なお、図１乃至図４に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。また、ここでも実施例１に係る４７ａ１との相違点に重点を置いて説明する。
図５に示すように、変形例に係る発光装置４７ｃは、基板３の上面に半導体発光素子１６を搭載するための搭載部３３を備え、この搭載部３３の表面を被覆する金属薄膜１３上に半導体発光素子１６が接合されている。
また、この搭載部３３を囲うように、第１の凹部３４が形成され、内側側面３５により金属薄膜１３と反射面３７を形成する金属薄膜３６とが絶縁されている。
さらに、半導体発光素子１６の底面側には第２の凹部２４が形成され、側面２５，２５により金属薄膜１３と金属薄膜１９とが絶縁されている。
In the description of the light emitting devices 47a 1 to 47b 2 according to the first embodiment and the modifications thereof, the case where the semiconductor light emitting element 16 is bonded to the mounting portions 12a and 12b via the bonding bumps 15 is taken as an example. Although described, the semiconductor light emitting element 16 may be energized by a bonding wire.
Hereinafter, an example in which the substrate 3 and the semiconductor light emitting element 16 are connected by a bonding wire will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view illustrating a modification of the light emitting device according to the first embodiment. The same parts as those described in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and description of the configuration is omitted. In addition, here, the description will be given with an emphasis on the difference from 47a 1 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 5, the light emitting device 47 c according to the modification includes a mounting portion 33 for mounting the semiconductor light emitting element 16 on the upper surface of the substrate 3, and the metal thin film 13 that covers the surface of the mounting portion 33 is disposed on the metal thin film 13. The semiconductor light emitting element 16 is bonded.
Further, a first recess 34 is formed so as to surround the mounting portion 33, and the metal thin film 13 and the metal thin film 36 forming the reflective surface 37 are insulated by the inner side surface 35.
Further, a second recess 24 is formed on the bottom surface side of the semiconductor light emitting element 16, and the metal thin film 13 and the metal thin film 19 are insulated by the side surfaces 25 and 25.
また、第１の凹部３４内には、基板３内の導電性メタライズ層２３から導電性ペースト２２を介して伝送される電気信号を、基板３の表面側へ送るための電極３８，３８が突設されている。
この電極３８，３８は、円柱又は角柱状の絶縁体の垂直方向内部にビアホール２１，２１が穿設されたものであり、ビアホール２１内に導電性ペースト２２が充填されることで、電極３８の表面に電気信号を伝送できるよう構成されている。そして、ボンディングワイヤ３９により電極３８と半導体発光素子１６とが電気的に接続されており、半導体発光素子１６に電気信号が伝送される仕組みになっている。
また、上述のような変形例に係る発光装置４７ｃにおいても、第１の凹部３４の内側側面３５を除く表面は金属薄膜３６により被覆されており、反射面３７が形成されている。
さらに、電極３８の上面は、電極３８の上面において光の反射効率が損なわれることがないよう、金属薄膜３６により被覆され、その上面に反射面３７が形成されている。また、電極３８の上面と電極３８の側面３８ａとのなす角δは９０°以下に設定されており、側面３８ａは、電極３８を構成する絶縁体の裸出した断面により構成されている。
なお、ボンディングワイヤ３９と、電極３８の上面を被覆する金属薄膜３６とは接触していても良い。これは、電極３８の側面３８ａにより、金属電極３８の表面を被覆する金属薄膜３６と、第１の凹部３４の表面を被覆する金属薄膜３６とが絶縁されるためである。
よって、変形例に係る発光装置４７ｃの場合も、発光装置４７ｃを平面図で表現した場合に、キャビティ１０内の平面領域の全てを反射面として利用することができるため、実施例１に係る発光装置４７ａ１と同じ効果が期待できる。
In the first recess 34, electrodes 38 and 38 for sending an electric signal transmitted from the conductive metallized layer 23 in the substrate 3 through the conductive paste 22 to the surface side of the substrate 3 protrude. It is installed.
The electrodes 38, 38 are formed by forming via holes 21, 21 inside the cylindrical or prismatic insulator in the vertical direction, and the conductive paste 22 is filled in the via holes 21, An electrical signal can be transmitted to the surface. The electrode 38 and the semiconductor light emitting element 16 are electrically connected by the bonding wire 39, and an electric signal is transmitted to the semiconductor light emitting element 16.
Also in the light emitting device 47c according to the above-described modification, the surface of the first recess 34 except for the inner side surface 35 is covered with the metal thin film 36, and the reflection surface 37 is formed.
Further, the upper surface of the electrode 38 is covered with a metal thin film 36 so that the light reflection efficiency on the upper surface of the electrode 38 is not impaired, and a reflective surface 37 is formed on the upper surface. In addition, an angle δ formed between the upper surface of the electrode 38 and the side surface 38a of the electrode 38 is set to 90 ° or less, and the side surface 38a is configured by a bare cross section of the insulator constituting the electrode 38.
The bonding wire 39 and the metal thin film 36 covering the upper surface of the electrode 38 may be in contact with each other. This is because the metal thin film 36 covering the surface of the metal electrode 38 and the metal thin film 36 covering the surface of the first recess 34 are insulated by the side surface 38 a of the electrode 38.
Therefore, also in the case of the light emitting device 47c according to the modification, when the light emitting device 47c is expressed in a plan view, the entire planar area in the cavity 10 can be used as a reflecting surface. The same effect as the apparatus 47a 1 can be expected.
なお、電極３８の側面３８ａの少なくとも一部に、電極３８の表面を被覆する金属薄膜３６と、第１の凹部３４の表面を被覆する金属薄膜３６とを絶縁するための帯状の絶縁帯を設けることによれば、この絶縁帯以外の電極３８の側面３８ａを金属薄膜３６により被覆しても良い。
この場合、変形例に係る発光装置４７ｃの発光効率を一層向上させることができるという効果を有する。
また、図５に示すような変形例に係る発光装置４７ｃにおいては、半導体発光素子１６の下面側に第２の凹部２４を設けた場合を例えに挙げて説明しているが、第２の凹部２４は必ずしも設けなくともよい。
さらに、図５では、半導体発光素子１６に通電するための２つの電極に、ボンディングワイヤ３９を用いた場合を例えに挙げて説明しているが、この２つの電極のうちいずれか１方のみにボンディングワイヤ３９を用いて電気的に接続してもよい。
A band-shaped insulating band is provided on at least a part of the side surface 38a of the electrode 38 to insulate the metal thin film 36 that covers the surface of the electrode 38 and the metal thin film 36 that covers the surface of the first recess 34. According to this, the side surface 38 a of the electrode 38 other than the insulating band may be covered with the metal thin film 36.
In this case, the light emission efficiency of the light emitting device 47c according to the modification can be further improved.
Further, in the light emitting device 47c according to the modification as shown in FIG. 5, the case where the second recess 24 is provided on the lower surface side of the semiconductor light emitting element 16 is described as an example. 24 is not necessarily provided.
Further, in FIG. 5, the case where the bonding wire 39 is used as the two electrodes for energizing the semiconductor light emitting element 16 is described as an example, but only one of the two electrodes is used. You may electrically connect using the bonding wire 39. FIG.
以下に、本発明の実施例２に係る半導体発光素子搭載用基板及び半導体発光素子収納用パッケージ及び発光装置について図６を参照しながら詳細に説明する。（特に請求項２に対応。）
図６は本発明の実施例２に係る発光装置の断面図である。なお、図１乃至図５に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。また、図６における第１の凹部の形態が理解され易いよう、図１中のＡ−Ａ線と同じ位置で切断した場合の断面図で示している。ここでも実施例１に係る発光装置４７ａ１との相違点に重点をおいて説明する。
本発明の実施例１に係る半導体発光素子搭載用基板１ｄは、平板状の樹脂又はセラミックス製の基体４が複数積層してなる基板３の上面に半導体発光素子１６を搭載するための搭載部１２ａが設けられ、この搭載部１２ａを囲うように環状の第１の凹部４３が形成され、さらに、半導体発光素子１６の下面を裸出させるように、第１の凹部１１ａ上の２点を結ぶ線上に第２の凹部２４が形成されたものである。なお、この第２の凹部２４は、必ずしも設けなくともよい。
さらに、上述のような半導体発光素子搭載用基板１ｄの上面には、第１の凹部４３を囲むようにリフレクター７が接合されて、半導体発光素子収納用パッケージ２ｄを構成している。
そして、上述のような半導体発光素子収納用パッケージ２ｄにおいて、半導体発光素子搭載用基板１ｄとリフレクター７により構成される空間であるキャビティ１０内の搭載部１２ａの表面は、金属性の金属薄膜１３により被覆されており、その上面には反射面１４が形成され、この反射面１４上に接合用バンプ１５を介して半導体発光素子１６が接合されて発光装置４７ｄを構成している。
また、リフレクター７の内周面から第１の凹部４３の外側側面２８のまでの基板３の上面も金属薄膜５により被覆されており、反射面６が形成されている。
Hereinafter, a semiconductor light-emitting element mounting substrate, a semiconductor light-emitting element storage package, and a light-emitting device according to Example 2 of the present invention will be described in detail with reference to FIG. (Particularly corresponding to claim 2)
FIG. 6 is a sectional view of a light emitting device according to Example 2 of the present invention. The same parts as those described in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and description of the configuration is omitted. Moreover, in order to make it easy to understand the form of the first recess in FIG. 6, it is shown in a sectional view when cut at the same position as the line AA in FIG. Here, the description will be given with an emphasis on the difference from the light emitting device 47a 1 according to the first embodiment.
The substrate 1d for mounting a semiconductor light emitting device according to the first embodiment of the present invention has a mounting portion 12a for mounting the semiconductor light emitting device 16 on the upper surface of the substrate 3 in which a plurality of flat resin or ceramic bases 4 are laminated. Is formed on the line connecting the two points on the first recess 11a so that the lower surface of the semiconductor light emitting element 16 is exposed. The second recess 24 is formed on the surface. Note that the second recess 24 is not necessarily provided.
Further, a reflector 7 is joined to the upper surface of the semiconductor light emitting element mounting substrate 1d as described above so as to surround the first recess 43, thereby constituting a semiconductor light emitting element accommodation package 2d.
In the semiconductor light emitting element storage package 2d as described above, the surface of the mounting portion 12a in the cavity 10 which is a space constituted by the semiconductor light emitting element mounting substrate 1d and the reflector 7 is formed by the metallic metal thin film 13. A reflective surface 14 is formed on the upper surface, and the semiconductor light emitting element 16 is bonded to the reflective surface 14 via bonding bumps 15 to form a light emitting device 47d.
Further, the upper surface of the substrate 3 from the inner peripheral surface of the reflector 7 to the outer side surface 28 of the first concave portion 43 is also covered with the metal thin film 5, and the reflective surface 6 is formed.
また、実施例２に係る第１の凹部４３は、その内側側面及び／又は外側側面は、階段状に形成されることを特徴としており、例えば、図６に示すように、内側側面１７から外側側面２８に向って階段面４４，４４が段階的に上昇するよう構成され、この階段面４４，４４の表面は、金属薄膜１９により被覆されて反射面２０を形成している。
なお、実施例２に係る第１の凹部４３の断面形状は、必ずしも図６に示すような形態でなくともよく、外側側面２８から内側側面１７に向って段面４４，４４が段階的に上昇するよう構成されてもよいし、第１の凹部４３の断面の任意の位置に向って段階的に落ち窪むように、又は段階的に盛り上がるように階段面４４，４４が形成されても良い。
さらに、それぞれの階段面４４，４４は、必ずしも水平である必要はなく、斜面や曲面あるいはこれらの組み合わせにより構成された面でもよい。
In addition, the first concave portion 43 according to the second embodiment is characterized in that the inner side surface and / or the outer side surface thereof are formed in a stepped shape. For example, as shown in FIG. The staircase surfaces 44 and 44 are configured to rise stepwise toward the side surface 28, and the surfaces of the staircase surfaces 44 and 44 are covered with the metal thin film 19 to form the reflection surface 20.
Note that the cross-sectional shape of the first recess 43 according to the second embodiment does not necessarily have the form as illustrated in FIG. 6, and the step surfaces 44 and 44 rise in stages from the outer side surface 28 toward the inner side surface 17. The staircase surfaces 44 and 44 may be formed so as to drop in a stepwise manner toward an arbitrary position in the cross section of the first recess 43, or to rise in a stepwise manner.
Furthermore, each step surface 44, 44 does not necessarily have to be horizontal, and may be a surface constituted by a slope, a curved surface, or a combination thereof.
このように、第１の凹部４３の断面の少なくとも一部を階段状に形成した場合、第１の凹部４３内に高低差の異なる反射面２０が複数面形成されることになり、この高低差の異なる反射面２０において半導体発光素子から発せられる光の拡散を助長することができるという効果を有する。
この結果、キャビティ１０の法線方向に発せられる光を一層均質なものにすることができ、高品質でかつ高輝度の発光装置４７ｄを提供できるという効果を有する。
また、実施例２に係る第１の凹部４３は、特に上面に導電性メタライズ層２３を形成した基体４を複数枚積層して基板３を構成する場合に、それぞれの基体４に第１の凹部４３を構成するための孔を直径を変えながら穿設しておき、その孔の縁部上面に金属薄膜１９から成る反射面２０を形成したものを複数積層させることによって容易に形成することができる。
このことはすなわち、半導体発光素子搭載用基板１ｄや半導体発光素子収納用パッケージ２ｄ、さらには発光装置４７ｄを製造する際に、階段面４４や段差面４５、並びに絶縁のために必要な内側側面１７又は外側側面２８を形成するのに特殊な技術を必要としないことを意味している。
従って、発光装置４７ｄによれば、発光装置４７ｄを製造する際の製造コストを削減することができるという効果を有する。この結果、高品質の発光装置４７ｄを安価に提供できるという優れた効果が期待できる。
また、図６に示すように、複数の基体４を積層して基板３を構成した場合、基体４と基体４の間に導電性メタライズ層２３から成る配線パターンを収容できるという効果も期待できる。
この結果、キャビティ１０内に収容される半導体発光素子１６の点灯と消灯を高度に制御することが可能となり、一層高品質な発光装置を提供できるという効果が期待できる。
As described above, when at least a part of the cross section of the first recess 43 is formed in a stepped shape, a plurality of reflecting surfaces 20 having different height differences are formed in the first recess 43. This has the effect of facilitating the diffusion of light emitted from the semiconductor light emitting device on the different reflective surfaces 20.
As a result, the light emitted in the normal direction of the cavity 10 can be made more uniform, and the light emitting device 47d with high quality and high luminance can be provided.
In addition, the first recess 43 according to the second embodiment has a first recess 43 in each base 4 when the substrate 3 is formed by stacking a plurality of bases 4 each having the conductive metallized layer 23 formed on the upper surface. It is possible to easily form a hole for forming the hole 43 by changing the diameter of the hole 43 and laminating a plurality of the reflection surface 20 made of the metal thin film 19 on the upper surface of the edge of the hole. .
This means that when manufacturing the semiconductor light emitting element mounting substrate 1d, the semiconductor light emitting element storage package 2d, and the light emitting device 47d, the staircase surface 44, the step surface 45, and the inner side surface 17 required for insulation. Or it means that no special technique is required to form the outer side surface 28.
Therefore, the light emitting device 47d has an effect of reducing the manufacturing cost when manufacturing the light emitting device 47d. As a result, an excellent effect that the high-quality light-emitting device 47d can be provided at low cost can be expected.
In addition, as shown in FIG. 6, when the substrate 3 is configured by laminating a plurality of bases 4, an effect that a wiring pattern made of the conductive metallized layer 23 can be accommodated between the bases 4 and the bases 4 can be expected.
As a result, it is possible to highly control the lighting and extinguishing of the semiconductor light emitting element 16 accommodated in the cavity 10, and an effect that a higher quality light emitting device can be provided can be expected.
なお、図６においては、階段面４４の表面にのみ金属薄膜１９を形成しているが、絶縁のために内側側面１７又は外側側面２８のいずれか一方を、基体４が裸出した断面により構成している場合には、階段面４４と階段面４４により形成される段差面４５を金属薄膜１９により被覆しその表面に反射面を形成してもよい。
この場合、階段面４４においても光を反射させることが可能となり、キャビティ１０内における光の透過や吸収によりロスを低減にすることができるという効果が期待できる。
この結果、一層発光効率が高く光輝度の発光装置４７ｄを提供できるという効果が発揮される。
あるいは、内側側面１７又は外側側面２８において、基体４の断面を裸出させる代わりに、段差面４５のうちのいずれか１つを基体４が裸出した断面により構成してもよい。また、その際には、段差面４５の全面において断面を裸出させてもよいが、絶縁を施す状態であれば、その一部のみを裸出させて帯状の絶縁帯とし、その他の部分には金属薄膜によって反射面を構成するようにしてもよい。
この場合も、一層発光効率が高く光輝度の発光装置を提供できるという効果を期待できる。
In FIG. 6, the metal thin film 19 is formed only on the surface of the staircase surface 44, but either one of the inner side surface 17 and the outer side surface 28 is formed by a cross section in which the base body 4 is exposed for insulation. In this case, the stepped surface 44 and the stepped surface 45 formed by the stepped surface 44 may be covered with the metal thin film 19 and a reflecting surface may be formed on the surface thereof.
In this case, it is possible to reflect light also on the staircase surface 44, and it can be expected that the loss can be reduced by transmission and absorption of light in the cavity 10.
As a result, it is possible to provide the light emitting device 47d having higher luminous efficiency and light luminance.
Alternatively, on the inner side surface 17 or the outer side surface 28, instead of making the cross section of the base body 4 bare, any one of the step surfaces 45 may be configured by a cross section in which the base body 4 is bare. In that case, the cross section may be bare on the entire surface of the stepped surface 45. However, if insulation is to be applied, only a part of the cross section may be bare to form a strip-like insulating band, and other parts may be exposed. The reflective surface may be constituted by a metal thin film.
Also in this case, it can be expected that a light emitting device with higher luminous efficiency and light luminance can be provided.
さらに、実施例１の変形例に係る発光装置４７ｂ１，４７ｂ２を特徴づける突部２９や突部３２は、実施例２に係る発光装置４７ｄの第２の凹部２４に設けてもよく、この場合、実施例１の変形例に係る発光装置４７ｂ１，４７ｂ２と同様の効果が期待できる。 Furthermore, the protrusion 29 and the protrusion 32 that characterize the light emitting devices 47b 1 and 47b 2 according to the modification of the first embodiment may be provided in the second recess 24 of the light emitting device 47d according to the second embodiment. In this case, the same effects as those of the light emitting devices 47b 1 and 47b 2 according to the modification of the first embodiment can be expected.
最後に、本願発明に係る半導体発光素子搭載用基板、半導体発光素子収納用パッケージおよび発光装置の基板に形成される第１の凹部の環状概念について図７を参照しながら説明する。なお、図１乃至図６に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図７（ａ）〜（ｃ）はいずれも本発明に係る半導体発光素子搭載用基板、半導体発光素子収納用パッケージおよび発光装置の基板に形成される第１の凹部の一例を示す平面図である。また、本段落の説明が理解され易いよう、図７（ａ）〜（ｃ）は、それぞれキャビティの上方から見下ろした平面図で示しており、第１の凹部と搭載部及び半導体発光素子のみを記載した。
本発明に係る第１の凹部は、図７（ａ）の斜線を付した領域で示すように、円形の内側側面４２ａと円形の外側側面４２ｂにより構成される環状構造でもよいし、あるいは、図示しないが、内側側面４２ａ及び／又は外側側面４２ｂが任意の多角形により構成された環状構造でもよい。すなわち、本願でいう「環状」とは、「円状」という意味ではなく、「繋がっている」あるいは「閉じた形状」という意味である。この場合、第１の凹部４１を形成する際に使用する金型あるいは抜き型の形状が単純となり、製品の製造コストを削減できるという効果を有する。
Finally, an annular concept of the first recess formed in the substrate for mounting the semiconductor light emitting element, the package for housing the semiconductor light emitting element, and the substrate of the light emitting device according to the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those described in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and description of the configuration is omitted.
7A to 7C are plan views showing examples of the first concave portion formed on the substrate of the semiconductor light emitting element mounting substrate, the semiconductor light emitting element storage package, and the light emitting device according to the present invention. . In order to facilitate understanding of the description of this paragraph, FIGS. 7A to 7C are plan views respectively looking down from above the cavity, and only the first concave portion, the mounting portion, and the semiconductor light emitting element are shown. Described.
The first recess according to the present invention may have an annular structure constituted by a circular inner side surface 42a and a circular outer side surface 42b, as shown by the hatched area in FIG. However, the inner side surface 42a and / or the outer side surface 42b may be an annular structure configured by an arbitrary polygon. That is, “annular” as used in the present application does not mean “circular”, but means “connected” or “closed”. In this case, the shape of the mold or punch used for forming the first recess 41 is simplified, and the manufacturing cost of the product can be reduced.
また、図７（ｂ）の斜線を付した領域で示すように、第１の凹部４１は、内側側面４２ａ及び／又は外側側面４２ｂの外周が凹凸を有する多角形により構成された環状構造でもよい。この場合、第１の凹部４１を形成する際に使用する金型あるいは抜き型の形状はやや複雑になるものの、第１の凹部４１内における光の乱反射が助長されて、キャビティ１０から放射される光の均質性を高めることができるという効果を有する。
さらに、図７（ｃ）の斜線を付した領域で示すように、第１の凹部４１の内側側面４２ａは、半導体発光素子１６の中心側に向って落ち窪むように構成されてもよい。この場合、半導体発光素子１６の底面から発せられる光を一層効率よく第１の凹部４１内に導くことができる上、第１の凹部４１の反射面の面積を広くすることができるという効果を有する。よって、キャビティ１０から放射される光の照度を高めることができる。この結果、製品の発光効率を一層高めることができるという優れた効果が期待できる。また、この（ｃ）で示す構造では、実施例１などで示されるように、絶縁を備えた第２の凹部を形成することなく、第１の凹部４１のみで、半導体発光素子１６の底面から発せられる光を効率よく導くことが可能である。
なお、図７（ａ）〜（ｃ）に示した構成は、それぞれを単独で用いても良いしあるいは組み合わせて用いてもよい。この場合、上述のようなそれぞれの効果を相加した効果が期待できる。
7B, the first recess 41 may have an annular structure in which the outer periphery of the inner side surface 42a and / or the outer side surface 42b is formed by a polygon having irregularities. . In this case, the shape of the mold or die used for forming the first recess 41 is somewhat complicated, but diffuse reflection of light in the first recess 41 is promoted and emitted from the cavity 10. It has the effect that the homogeneity of light can be improved.
Further, as shown by the hatched area in FIG. 7C, the inner side surface 42 a of the first recess 41 may be configured to fall toward the center side of the semiconductor light emitting element 16. In this case, the light emitted from the bottom surface of the semiconductor light emitting element 16 can be more efficiently guided into the first recess 41, and the area of the reflection surface of the first recess 41 can be increased. . Therefore, the illuminance of light emitted from the cavity 10 can be increased. As a result, an excellent effect that the luminous efficiency of the product can be further enhanced can be expected. Further, in the structure shown in (c), as shown in Example 1 and the like, only the first recess 41 is formed from the bottom surface of the semiconductor light emitting element 16 without forming the second recess having insulation. It is possible to efficiently guide the emitted light.
Note that the configurations shown in FIGS. 7A to 7C may be used alone or in combination. In this case, an effect obtained by adding the above-described effects can be expected.
なお、上述のような実施例１及び実施例２において説明した発光装置４７ａ１〜４７ｄにおいて、リフレクター７や、合成樹脂性の基体４には、直に金属薄膜を形成することが可能であり、この場合、銀やアルミニウムあるいは金が適している。
また、反射面を形成する金属薄膜をセラミックス製の基体４に形成させる場合には、たとえば、ドクターブレード法等により形成したシート状のセラミックス成形体（グリーンシート）上にタングステンやモリブデン等により導電性メタライズ層を形成した後、これらを同時焼結させ、さらに焼成された導電性メタライズ層上にニッケルや金や銀による金属メッキ層を形成させ、この金属メッキ層を実施例１及び実施例２において説明した金属薄膜としてもよい。
In the light emitting devices 47a 1 to 47d described in the first and second embodiments as described above, it is possible to directly form a metal thin film on the reflector 7 or the synthetic resin base 4. In this case, silver, aluminum or gold is suitable.
Further, when the metal thin film forming the reflective surface is formed on the ceramic substrate 4, for example, the conductive material is made of tungsten or molybdenum on a sheet-like ceramic molded body (green sheet) formed by a doctor blade method or the like. After forming the metallized layer, these are simultaneously sintered, and further, a metal plating layer made of nickel, gold or silver is formed on the fired conductive metallized layer, and this metal plating layer is formed in Example 1 and Example 2. The metal thin film described may be used.
以上説明したように、本発明の請求項１乃至請求項５に記載された発明は、半導体発光素子の下面から発せられる光を高効率で外部に取り出すことができ、さらに半導体発光素子に通電するための電極同士を確実に絶縁することができ、しかも煩雑な製造工程を要しない半導体発光素子搭載用基板及び半導体発光素子収納用パッケージ及び発光装置であり、発光装置を有する電気製品の分野において利用可能である。 As described above, according to the first to fifth aspects of the present invention, the light emitted from the lower surface of the semiconductor light emitting element can be extracted to the outside with high efficiency, and the semiconductor light emitting element is energized. Semiconductor light-emitting element mounting substrate, semiconductor light-emitting element storage package, and light-emitting device that can reliably insulate electrodes for each other and do not require a complicated manufacturing process, and are used in the field of electrical products having a light-emitting device Is possible.
１ａ１〜１ｄ…半導体発光素子搭載用基板 ２ａ１〜２ｄ…半導体素子収納用パッケージ ３…基板 ４…基体 ５…金属薄膜 ６…反射面 ７…リフレクター ８…金属薄膜 ９…反射面 １０…キャビティ １１ａ，１１ｂ…第１の凹部 １２ａ，１２ｂ…搭載部 １３…金属薄膜 １４…反射面 １５…接合用バンプ １６…半導体発光素子 １７…内側側面 １８…斜面 １９…金属薄膜 ２０…反射面 ２１…ビアホール ２２…導電性ペースト ２３…導電性メタライズ層（配線パターン） ２４…第２の凹部 ２５…側面 ２６…金属薄膜 ２７…反射面 ２８…外側側面 ２９…突部 ３０…金属薄膜 ３１…反射面 ３２…突部 ３３…搭載部 ３４…第１の凹部 ３５…内側側面 ３６…金属薄膜 ３７…反射面 ３８…電極 ３９…ボンディングワイヤ ４０…搭載部 ４１…第１の凹部 ４２ａ…内側側面 ４２ｂ…外側側面 ４３…第１の凹部 ４４…階段面 ４５…段差面 ４６…端子 ４７ａ１〜４７ｄ…発光装置
1a 1 through 1d ... semiconductor light-emitting element mounting substrate 2a 1 ~2d ... package for housing semiconductor chip 3 ... substrate 4 ... substrate 5 ... metal thin film 6 ... reflecting surface 7 ... reflector 8 ... metal thin film 9 ... reflecting surface 10 ... cavity 11a , 11b... First recesses 12a, 12b... Mounted portion 13... Metal thin film 14... Reflecting surface 15 .. Bump for bonding 16. ... Conductive paste 23 ... Conductive metallized layer (wiring pattern) 24 ... Second recess 25 ... Side face 26 ... Metal thin film 27 ... Reflective surface 28 ... Outer side face 29 ... Protrusion 30 ... Metal thin film 31 ... Reflective face 32 ... Protrusion Part 33 ... Mounting part 34 ... First recess 35 ... Inner side surface 36 ... Metal thin film 37 ... Reflecting surface 38 ... Electrode 39 ... Bonding wire 40 ... Mounting part 4 ... first recess 42a ... inner side 42b ... outer side surface 43 ... first concave portion 44 ... stepped surface 45 ... stepped surface 46 ... terminal 47a 1 ～47D ... light-emitting device
Claims (5)
前記基板上面は、前記搭載部を囲うように環状の凹部を有し、
前記凹部の内側側面の少なくとも一部は前記搭載部上面とのなす角が９０°以下、又は、前記凹部の外側側面の少なくとも一部は前記基板上面とのなす角が９０°以下に形成され、
前記凹部の内側側面の少なくとも一部又は凹部の外側側面の少なくとも一部を除く前記凹部の表面は、金属薄膜を備えて反射面を形成することを特徴とする半導体発光素子搭載用基板。 A semiconductor light emitting element mounting substrate having a mounting portion for mounting a semiconductor light emitting element on a flat substrate upper surface made of ceramics or resin,
The upper surface of the substrate has an annular recess so as to surround the mounting portion,
At least a part of the inner side surface of the recess is formed with an angle of 90 ° or less with the upper surface of the mounting portion, or at least a part of the outer side surface of the recess is formed with an angle of 90 ° or less with the substrate upper surface,
A substrate for mounting a semiconductor light emitting element, wherein a surface of the recess excluding at least a part of an inner side surface of the recess or at least a part of an outer side surface of the recess is provided with a metal thin film to form a reflection surface.
前記第２の凹部の両側面のうち少なくとも一部は、前記搭載部上面とのなす角が９０°以下に形成され、
前記第２の凹部の両側面のうち少なくとも一部を除く表面は、金属薄膜を備えて反射面を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体発光素子搭載用基板。 The substrate comprises a second recess connecting two opposing points on the ring formed by the recess,
At least a part of both side surfaces of the second recess is formed so that an angle formed with the upper surface of the mounting portion is 90 ° or less,
3. The substrate for mounting a semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein a surface excluding at least a part of both side surfaces of the second recess is provided with a metal thin film to form a reflective surface. 4.
4. The semiconductor light emitting element mounting substrate according to claim 1, a semiconductor light emitting element bonded to the mounting portion, and the semiconductor light emitting element mounting so as to surround the annular recess. A light emitting device comprising: a reflector bonded to an upper surface of a substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006327569A JP2008141073A (en) | 2006-12-04 | 2006-12-04 | Substrate for mounting semiconductor light-emitting element, package for accommodating semiconductor light-emitting element, and light-emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006327569A JP2008141073A (en) | 2006-12-04 | 2006-12-04 | Substrate for mounting semiconductor light-emitting element, package for accommodating semiconductor light-emitting element, and light-emitting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008141073A true JP2008141073A (en) | 2008-06-19 |
Family
ID=39602212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006327569A Pending JP2008141073A (en) | 2006-12-04 | 2006-12-04 | Substrate for mounting semiconductor light-emitting element, package for accommodating semiconductor light-emitting element, and light-emitting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008141073A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010129727A (en) * | 2008-11-27 | 2010-06-10 | Kyocera Corp | Light-emitting lamp, and lighting system using the same |
| JP2013157592A (en) * | 2012-01-05 | 2013-08-15 | Canon Components Inc | Flexible circuit board for mounting light emitting element |
| JP2014068025A (en) * | 2010-02-11 | 2014-04-17 | Lg Innotek Co Ltd | Light-emitting element |
| JP2014522111A (en) * | 2011-07-25 | 2014-08-28 | オスラム ゲーエムベーハー | SUPPORT DEVICE, ELECTRIC DEVICE EQUIPPED WITH SUPPORT DEVICE, AND SUPPORT DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRIC DEVICE |
| US8963012B2 (en) | 2011-01-17 | 2015-02-24 | Canon Components, Inc. | Flexible circuit board |
| US9232634B2 (en) | 2011-01-17 | 2016-01-05 | Canon Components, Inc. | Flexible circuit board for mounting light emitting element, illumination apparatus, and vehicle lighting apparatus |
| CN113812009A (en) * | 2019-05-29 | 2021-12-17 | 京瓷株式会社 | Light-emitting element mounting substrate and display device using same |
-
2006
- 2006-12-04 JP JP2006327569A patent/JP2008141073A/en active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010129727A (en) * | 2008-11-27 | 2010-06-10 | Kyocera Corp | Light-emitting lamp, and lighting system using the same |
| JP2014068025A (en) * | 2010-02-11 | 2014-04-17 | Lg Innotek Co Ltd | Light-emitting element |
| US8963012B2 (en) | 2011-01-17 | 2015-02-24 | Canon Components, Inc. | Flexible circuit board |
| US9232634B2 (en) | 2011-01-17 | 2016-01-05 | Canon Components, Inc. | Flexible circuit board for mounting light emitting element, illumination apparatus, and vehicle lighting apparatus |
| JP2014522111A (en) * | 2011-07-25 | 2014-08-28 | オスラム ゲーエムベーハー | SUPPORT DEVICE, ELECTRIC DEVICE EQUIPPED WITH SUPPORT DEVICE, AND SUPPORT DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRIC DEVICE |
| US9445503B2 (en) | 2011-07-25 | 2016-09-13 | Osram Gmbh | Carrier device, electrical device having a carrier device and method for producing same |
| JP2013157592A (en) * | 2012-01-05 | 2013-08-15 | Canon Components Inc | Flexible circuit board for mounting light emitting element |
| CN113812009A (en) * | 2019-05-29 | 2021-12-17 | 京瓷株式会社 | Light-emitting element mounting substrate and display device using same |
| EP3979342A4 (en) * | 2019-05-29 | 2023-06-14 | Kyocera Corporation | Light emitting element-mounted substrate and display device using same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3454372B1 (en) | Light emitting diode | |
| JP5431936B2 (en) | Surface mount chip | |
| EP3067943B1 (en) | Semiconductor light-emitting device | |
| US9222625B2 (en) | LED lighting apparatus | |
| JP5175488B2 (en) | LED package having multilayer reflective surface structure | |
| JP3993475B2 (en) | LED chip mounting structure and image reading apparatus having the same | |
| US9559266B2 (en) | Lighting apparatus including an optoelectronic component | |
| WO2002089221A1 (en) | Light emitting device comprising led chip | |
| KR101488379B1 (en) | Light emitting diode | |
| CN112736072B (en) | Light emitting module and manufacturing method thereof | |
| JP2008141073A (en) | Substrate for mounting semiconductor light-emitting element, package for accommodating semiconductor light-emitting element, and light-emitting device | |
| CN107689408B (en) | Light emitting diode flip chip die and display | |
| JPWO2005043637A1 (en) | Light emitting device | |
| US11749792B2 (en) | Light emitting diode, light emitting diode module, and display device including the same | |
| WO2014064871A1 (en) | Light emitting device, method for manufacturing same, and body having light emitting device mounted thereon | |
| TWI427837B (en) | Led package and method for manufacturing the same | |
| TW201715757A (en) | Light emitting diode package | |
| JP2017055037A (en) | Semiconductor light-emission device and its manufacturing method | |
| TWM517424U (en) | Light emitting diode and light emitting device | |
| TWI546985B (en) | Led package and method for manufacturing the same | |
| JP2006093626A (en) | Semiconductor light emitting device | |
| JP5745784B2 (en) | Light emitting diode | |
| JP4345591B2 (en) | Light emitting device | |
| JP5769129B2 (en) | Light emitting device and lighting device | |
| JP5912471B2 (en) | Semiconductor device |