JP2010040791A - 光半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の光半導体装置は、光半導体素子と、光半導体素子と電気的に接続される第1の導電部材と、第1の導電部材から離間し、光半導体素子が載置される第2の導電部材と、光半導体素子を被覆するとともに、第1の導電部材及び第2の導電部材と接する封止部材と、とを有する光半導体装置であって、第1の導電部材及び第2の導電部材は、それぞれ下面が光半導体装置の外表面を形成し、第1の導電部材は、光半導体素子と電気的に接続される上面を有する第1の平坦部と、第1の平坦部から突出する上面を有する第1の突出部とを有し、第1の突出部は、少なくとも側面の一部が光半導体装置の外表面を形成していることを特徴とする。
【選択図】 図1A
Description
本実施の形態の光半導体装置(発光装置)100を、図1A、図1Bに示す。図1Aは図1Bに示す発光装置100のA−A’断面における断面図、図1Bは発光装置100の上面図を示す。
第1の導電部材は、発光素子と電気的に接続されるものであり、外部から電力を供給させるための電極として機能させるものである。また、第2の導電部材は、発光素子がその上に載置されるものであり、その支持体として機能する。第2の導電部材は、単に発光素子が載置されるのみで通電に寄与しない場合と、発光素子や保護素子への通電に寄与する場合、すなわち、電極として機能する場合と、いずれの形態をとることもできるが、実施の形態1では、第2の導電部材を導通には寄与しない支持体として用いる場合について説明している。
本形態において第1の導電部材101、101’は、図1Aに示すように、上面視略四角形の発光装置100の対向する2つの辺側に各1つずつ設けられており、封止部材104を介して第2の導電部材102を間に挟むように設けられている。ここでは第2の導電部材102は通電に寄与せず発光素子103の支持体として用いられているため、2つの第1の導電部材101、101’で正負一対の電極となるように機能させる。
本形態において第2の導電部材102は、図1Aに示すように、発光素子103が載置される上面と、発光装置100の外表面を形成する下面とを有している。また、第2の導電部材102の側面は、本形態においては、第2の導電部材は電極として機能させていないため、図1Bに示すように、その側面が全て封止部材で被覆されるように、すなわち、発光装置100の側面から離間するように設けることができる。これにより、切断によって個片化した発光装置を得る際に、切断刃が第2の導電部材と接触しないように切断できるため、切断が容易となる。また、第2の導電部材は、その一部が発光装置100の外表面を形成するよう、すなわち、発光装置100の側面に達するように設けてもよい(図示せず)。第2の導電部材は発光素子が搭載されているため、面積を大きくすることで放熱性を向上させることができる。
封止部材は、発光素子を被覆すると共に、第1の導電部材及び第2の導電部材と接するように設けられるものであり、発光素子や保護素子、更には導電性ワイヤなどの電子部品を、塵芥や水分、更には外力などから保護する部材である。
接合部材は、第1の導電部材や第2の金属材上に発光素子や保護素子などを載置し接続させるための接合部材であり、載置する素子の基板によって導電性接合部材又は絶縁性接合部材のいずれかを選択することができる。例えば、絶縁性基板であるサファイア上に窒化物半導体層を積層させた半導体発光素子の場合、接合部材は絶縁性でも導電性でも用いることができ、SiC基板などの導電性基板を用いる場合は、導電性接合部材を用いることで導通を図ることができる。絶縁性接合部材としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。これらの樹脂を用いる場合は、半導体発光素子からの光や熱による劣化を考慮して、発光素子裏面にAlやAg膜などの反射率の高い金属層や誘電体反射膜を設けることができる。この場合、蒸着やスパッタあるいは薄膜を接合させるなどの方法を用いることができる。また、導電性ダイボンド部材としては、銀、金、パラジウムなどの導電性ペーストや、Au−Sn共晶などのはんだ、低融点金属等のろう材を用いることができる。さらに、これらダイボンド部材のうち、特に透光性のダイボンド部材を用いる場合は、その中に半導体発光素子からの光を吸収して異なる波長の光を発光する蛍光部材を含有させることもできる。
発光素子の電極と、第1の導電部材、第2の導電部材とを接続する導電性ワイヤは、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金を用いた導電性ワイヤが挙げられる。特に、熱抵抗などに優れた金を用いるのが好ましい。
上記封止部材中に、波長変換部材として半導体発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長を有する光を発する蛍光部材を含有させることもできる。
本発明においては、半導体発光素子(単に発光素子ともいう)として発光ダイオードを用いるのが好ましい。
実施の形態2の発光装置200を、図2A、図2Bに示す。図2Aは、図2Bに係る発光装置のB−B’断面における断面図、図2Bは、実施の形態2に係る発光装置を示す上面図である。
実施の形態3にかかる発光装置300を、図3に示す。図3は、本発明に係る発光装置300の断面図であり、上面視は図1Bに示すような略四角形の外形を有する発光装置300である
発光装置300は、発光素子303と、発光素子303と電気的に接続される第1の導電部材301、301’と、第1の導電部材301、301’から離間し、発光素子303が載置される第2の導電部材302と、発光素子303を被覆するとともに第1の導電部材301、301’及び第2の導電部材302と接する封止部材304と、を有している。第1の導電部材301、301’及び第2の導電部材302は、それぞれ下面が発光装置300の外表面を形成しており、第1の導電部材301、301’は、発光素子303と電気的に接続される上面を有する第1の平坦部301a、301a’と、第1の平坦部301a、301a’から突出する上面を有する第1の突出部301b、301b’とを有する。そして、この第1の突出部301b、301b’は、少なくともその側面の一部が発光装置300の外表面を形成しており、第1の導電部材301、301’と第2の導電部材302の間に、発光素子303からの光を遮光可能な樹脂からなる基体306を有していることを特徴とする。その他の部材等についは実施の形態1と同様である。また、第2の導電部材を電極としても用いることもでき、その他の部材等については実施の形態2と同様である。
実施の形態3において、基体306は、第1の導電部材301、301’と第2の導電部材302の間に設けられる樹脂であり、発光素子303からの光を遮光可能な樹脂からなる。このような位置に遮光性の基体306を設けることで、発光素子303からの光が、発光装置300の下面側から外部に漏れ出すのを抑制することができるため、上面方向への光の取り出し効率を向上させることができる。
実施の形態4にかかる発光装置400を、図4A、図4Bに示す。図4Aは、本発明に係る発光装置400の内部を示す斜視図であり、図4Bは、図4Aに係る発光装置400の凹部を封止した状態のC−C’断面における断面図である。
実施の形態5にかかる発光装置500を、図5A〜図5Dに示す。図5Aは、実施の継体に係る発光装置500を示す斜視図、図5Bは、図5Aに係る発光装置500の内部を示す上面図、図5Cは、図5Aに係る発光装置500の底面図、図5Dは、図5Aに係る発光装置500のD−D’断面における断面図である。
以下、本発明の発光装置の製造方法について、図を用いて説明する。図6A〜図6Cは、発光装置の集合体6000を形成する工程を説明する図であり、この集合体6000を切断することで、実施の形態1において説明した発光装置100を得ることができる。
製造方法2では、発光素子からの光を遮光可能な基体を有する発光装置についての製造方法、更に、メッキ工程を複数回行う方法について説明する。
第1の突出部、第2の突出部の形成を、上記のようなメッキ法ではなく導電部材の滴下、マスクを用いた蒸着、スパッタ、印刷、或いは、ワイヤボンディング装置等を用いてAuバンプ、Cuバンプを形成する方法、各種プラズマCVD等を用いることもできる。
101、101’、201、301、401、501・・・第1の導電部材
101a、101a’、201a、301a、301a’、401a、501a・・・第1の平坦部101b、101b’、201b、401b、501b・・・第1の突出部
102、202、302、402、502・・・第2の導電部材
202a、402a、502a・・・第2の平坦部
202b、402b、502b・・・第2の突出部103、203、303、403、503・・・導電部材発光素子
104、204、304、404、504・・・封止部材
105、105’、205、205’、305、305’405、405’505、505’・・・導電ワイヤ
106、406、406a、406b’、506、506a、506b’・・・基体
406a、506a・・・基体の底面部
406b、506b・・・基体の側壁
410・・・保護素子
6000、7000・・・発光装置の集合体
6010、7010・・・第1の導電部材
6011、7011・・・第1の突出部
6020、7020・・・第2の導電部材
6030、7030・・・発光素子
6040、7040・・・封止部材
6050、7050・・・導電性ワイヤ
6070、7070・・・支持基板
6080、6081、7080・・・レジスト
6090、6091、7090・・・マスク
7060、7060a、7060b・・・基体
X・・・突起部
S1、S2、S3・・・凹部
F1、F2、F3・・・外表面
Claims (7)
- 光半導体素子と、
前記光半導体素子と電気的に接続される第1の導電部材と、
該第1の導電部材から離間し、前記光半導体素子が載置される第2の導電部材と、
前記光半導体素子を被覆するとともに、前記第1の導電部材及び第2の導電部材と接する封止部材と、
とを有する光半導体装置であって、
前記第1の導電部材及び第2の導電部材は、それぞれ下面が光半導体装置の外表面を形成し、
前記第1の導電部材は、前記光半導体素子と電気的に接続される上面を有する第1の平坦部と、該第1の平坦部から突出する上面を有する第1の突出部とを有し、
該第1の突出部は、少なくとも側面の一部が光半導体装置の外表面を形成していることを特徴とする光半導体装置。 - 前記第2の導電部材は、前記光半導体素子が載置される上面を有する第2の平坦部と、該第2の平坦部から突出する第2の突出部とを有し、該第2の突出部は、少なくとも側面の一部が光半導体装置の外表面を形成している請求項1記載の光半導体装置。
- 前記第1の突出部と、前記第2の突出部は、それぞれの上面が略同一平面上に位置する請求項2記載の光半導体装置。
- 前記第1の導電部材と前記第2の導電部材の間に、前記光半導体素子からの光を遮光可能な樹脂からなる基体を有する請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の光半導体装置。
- 前記基体は、前記第1の突出部及び前記第2の突出部が埋設される側壁を有する請求項4記載の光半導体装置。
- 前記側壁は、前記光半導体素子の周囲に設けられている請求項5記載の光半導体装置。
- 前記第1の突出部及び第2の突出部は、前記側壁のうち、2つの側壁においてそれぞれ光半導体装置の外表面を形成している請求項6記載の光半導体装置。
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