JP2015103599A - Semiconductor light emitting device - Google Patents
Semiconductor light emitting device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015103599A JP2015103599A JP2013241735A JP2013241735A JP2015103599A JP 2015103599 A JP2015103599 A JP 2015103599A JP 2013241735 A JP2013241735 A JP 2013241735A JP 2013241735 A JP2013241735 A JP 2013241735A JP 2015103599 A JP2015103599 A JP 2015103599A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- semiconductor light
- layer
- mounting substrate
- emitting device
- 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
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—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
- H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
-
- 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
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/04042—Bonding areas specifically adapted for wire connectors, e.g. wirebond pads
-
- 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
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Description
本発明は、発光ダイオード(LED)などの半導体発光素子を複数個用いた半導体発光装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor light emitting device using a plurality of semiconductor light emitting elements such as light emitting diodes (LEDs).
半導体発光素子は、通常、成長用基板上に、n型半導体層、発光層及びp型半導体層からなる半導体構造層を成長し、それぞれn型半導体層及びp型半導体層に電圧を印加するn電極及びp電極を形成して作製される。さらに、放熱性能の向上を図る半導体発光素子として、半導体構造層を成長用基板とは別の支持基板に接合した後、成長用基板を除去した半導体発光素子が知られている。また、複数の半導体発光素子を実装基板上に固定し、さらに波長変換用の蛍光体層を形成した後、樹脂などで封止することによって、半導体発光装置が作製される。 In a semiconductor light emitting device, a semiconductor structure layer composed of an n type semiconductor layer, a light emitting layer and a p type semiconductor layer is usually grown on a growth substrate, and a voltage is applied to the n type semiconductor layer and the p type semiconductor layer, respectively. It is fabricated by forming an electrode and a p-electrode. Further, as a semiconductor light emitting device for improving heat dissipation performance, a semiconductor light emitting device is known in which a semiconductor structure layer is bonded to a support substrate different from a growth substrate and then the growth substrate is removed. Further, after fixing a plurality of semiconductor light emitting elements on a mounting substrate and forming a phosphor layer for wavelength conversion, the semiconductor light emitting device is manufactured by sealing with a resin or the like.
特許文献1には、ベース基板の主面に、発光素子であるLEDが直列に接続されたLEDアレイが配置され、当該LEDアレイを覆う蛍光体膜が設けられた半導体発光装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a semiconductor light emitting device in which an LED array in which LEDs as light emitting elements are connected in series is arranged on the main surface of a base substrate, and a phosphor film is provided to cover the LED array. .
自動車用ヘッドライトはその配光形状が規格によって定められている。例えば自動車用ヘッドライトに使用する光源を作製する場合、全体として当該配光形状に対応するように複数の半導体発光素子を配置した半導体発光装置を作製する。また、並置された複数の半導体発光素子の周囲には、半導体発光素子への給電用に電極パッドが設けられる。さらに、半導体発光素子及び電極パッドを埋設するように蛍光体層を形成して装置が作製される。このような半導体発光装置において、半導体発光素子から放出された光は、その一部が蛍光体層を介して素子領域以外の領域、例えば電極パッド上の領域から外部に取出される場合がある。この素子領域外から外部に取出される光の量はわずかであるため、全体として規格に適合した配光形状を満足することはできる。しかし、配光形状は厳密に制御できることが一層望ましい。例えば、厳密には発光装置の照射領域の縁部分がより明確になること、すなわち明暗の境界が明確になることが望ましい。光源装置の種々の応用分野において、配光形状を厳密に制御できることは、発光装置からの眩惑光(グレア)の発生を抑制することができるのみならず、発光装置における照射領域の制御や発光装置の配置シミュレーションなどを容易にする。 The light distribution shape of an automotive headlight is determined by the standard. For example, when a light source used for an automobile headlight is manufactured, a semiconductor light emitting device in which a plurality of semiconductor light emitting elements are arranged so as to correspond to the light distribution shape as a whole is manufactured. In addition, an electrode pad is provided around the plurality of semiconductor light emitting elements arranged side by side for feeding power to the semiconductor light emitting elements. Further, a phosphor layer is formed so as to embed the semiconductor light emitting element and the electrode pad, thereby manufacturing the device. In such a semiconductor light emitting device, a part of the light emitted from the semiconductor light emitting element may be extracted outside from a region other than the element region, for example, a region on the electrode pad, via the phosphor layer. Since the amount of light extracted from the outside of the element region to the outside is small, the light distribution shape conforming to the standard can be satisfied as a whole. However, it is more desirable that the light distribution shape can be strictly controlled. For example, strictly speaking, it is desirable that the edge portion of the irradiation region of the light emitting device be clearer, that is, the boundary between light and dark is clearer. In various application fields of the light source device, the fact that the light distribution shape can be strictly controlled not only can suppress the generation of glare from the light emitting device, but also controls the irradiation area in the light emitting device and the light emitting device. This facilitates the placement simulation.
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、装置内における素子領域外への光のクロストークが大幅に抑制された高性能かつ高発光効率の半導体発光装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device having high performance and high luminous efficiency in which crosstalk of light outside the element region in the device is greatly suppressed. Yes.
本発明による半導体発光装置は、搭載基板と、搭載基板上に配置された半導体発光素子と、半導体発光素子に隣接して搭載基板上に設けられた電極パッドと、電極パッド上に設けられた尖端形状の複数の突起と、を有することを特徴としている。 A semiconductor light emitting device according to the present invention includes a mounting substrate, a semiconductor light emitting element arranged on the mounting substrate, an electrode pad provided on the mounting substrate adjacent to the semiconductor light emitting element, and a tip provided on the electrode pad. And a plurality of protrusions having a shape.
本願の発明者らは、素子領域外の発光不要な領域である例えば電極パッド上の蛍光体層を除去することを検討した。蛍光体層の主成分は例えばガラス材料であり、例えばレーザを照射することによって蛍光体層を除去することができた。これによって素子領域外から光が外部に放出されることが抑制され、照射領域の明暗の境界が明確なものとなり、配光形状がより明確なものとなった。しかし、電極パッド上の蛍光体層は完全には除去されず、電極パッド上には蛍光体層の一部が残ったままでであった。この状態で電極パッドにワイヤボンディングを行うと、パッドとワイヤとの間の電気的接続が阻害され、これによって両者の間で高抵抗となり、場合によっては絶縁状態を引き起こした。本願の発明者らはこの製造上の不具合に着目し、素子外領域への光のクロストークを抑制するのみならず確実に電極パッドとボンディングワイヤとの電気的接続を得ることを検討した結果、本発明に至った。 The inventors of the present application have considered removing a phosphor layer on, for example, an electrode pad, which is a region that does not require light emission outside the element region. The main component of the phosphor layer is, for example, a glass material, and the phosphor layer can be removed by, for example, laser irradiation. As a result, light is prevented from being emitted from the outside of the element region, the light / dark boundary of the irradiation region becomes clear, and the light distribution shape becomes clearer. However, the phosphor layer on the electrode pad was not completely removed, and a part of the phosphor layer remained on the electrode pad. When wire bonding was performed on the electrode pad in this state, the electrical connection between the pad and the wire was hindered, resulting in a high resistance between the two and in some cases causing an insulating state. The inventors of the present application paid attention to this manufacturing defect, and as a result of examining not only suppressing crosstalk of light to the outside region of the element but also surely obtaining electrical connection between the electrode pad and the bonding wire, The present invention has been reached.
以下に本発明の実施例について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面においては、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符号を付している。 Examples of the present invention will be described in detail below. In the following description and the accompanying drawings, substantially the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals.
図1(a)は、実施例1の半導体発光装置10の構造を示す断面図である。図1(b)は、半導体発光装置10の上面を模式的に示す図である。なお、図1(a)は、図1(b)のV−V線に沿った断面図である。半導体発光装置10は、搭載基板11と、搭載基板11上に互いに隣接して並置された2つの半導体発光素子20及び30と、を有している。また、搭載基板11上の半導体発光素子20及び30の配列方向に沿って、かつ隣接する半導体発光素子20及び30の外側には、電極パッドとして、第1の電極パッド12A及び第2の電極パッド12Bがそれぞれ並置されている。第1及び第2の電極パッド12A及び12Bは、外部(空気又は封止ガス雰囲気中)に露出している。
FIG. 1A is a cross-sectional view showing the structure of the semiconductor
第1及び第2の電極パッド12A及び12B上には、複数の突起13が形成されている。突起13は、図1(a)に示すように、尖端形状すなわち先の尖った形状を有している。また、突起13は、錐形状又は錐台形状を有している。第1及び第2の電極パッド12A及び12Bは、例えばAu、Al、Ni及びTiなどの金属材料からなる。突起13は、例えばAuからなる。突起13は、例えば第1及び第2の電極パッド12A及び12B上にスパッタリングによってパターニングされた金属のベース構造体を形成した後、当該ベース構造体にレーザを照射することによって形成することができる。なお、尖端形状の突起13を容易に形成するために、第1及び第2の電極パッド12A及び12Bと突起13との間に中間層としてPt層、Rh層又はPd層が形成されていてもよい。中間層としての例えばPt層は、レーザ照射によって突起13のAu層に応力を与え、突起13が尖端形状となることを促進させる。
A plurality of
搭載基板11上には、半導体発光素子20及び30を埋設するように蛍光体層14が設けられている。蛍光体層14は、樹脂材料又はガラス材料からなるバインダからなり、蛍光体層14内には、波長変換部材としての蛍光体14Aが多数分散して設けられている。蛍光体14Aは、例えば青色波長の光を黄色波長の光に変換する。第1及び第2の電極パッド12A及び12B並びに突起13は外部(空気又は封止ガス雰囲気中)に露出しており、搭載基板11上の第1及び第2の電極パッド12A及び12B上の領域には蛍光体層14は設けられていない。従って、蛍光体層14を介して素子20又は30からの光が電極パッド上の領域に進むことが抑制され、これによって装置内の素子領域以外の領域への光のクロストークが抑制される。蛍光体層14は、例えば蛍光体14Aを含むガラスバインダを第1及び第2の電極パッド12A及び12Bを含む搭載基板11上の領域に塗布し、第1及び第2の電極パッド12A及び12B上のガラスバインダを除去することによって形成することができる。
A
搭載基板11は、実装基板15上に保持されている。実装基板15上には、給電パッドとして、第1の給電パッド16A及び第2の給電パッド16Bが形成されている。実装基板15は、例えばアルミナやAlNなどのセラミック材料からなる。また、第1及び第2の給電パッド16A及び16Bは、例えばAu、Al、Ni及びTiなどの金属材料からなる。なお、図示していないが、搭載基板11の裏面、すなわち半導体発光素子20及び30などが形成されていない側の主面には金属層が形成されており、実装基板15上の搭載基板11を固定する領域には接合層が形成されている。搭載基板11は、当該金属層を実装基板15の接合層に接合することによって、実装基板15に固定されている。
The mounting
図1(b)は、半導体発光装置10の上面を模式的に示す図である。図1(b)においては、蛍光体層14の領域を破線で示している。図1(b)に示すように、本実施例においては、半導体発光素子20及び30は、搭載基板11に垂直な方向から見たとき、矩形形状を有している。半導体発光素子20及び30は、第1及び第2の電極パッド12A及び12B間において互いに直列に接続されている。搭載基板11上の第1及び第2の電極パッド12A及び12Bは、それぞれ実装基板15上の第1及び第2の給電パッド16A及び16Bに、ボンディングワイヤBWによって接続されている。後述するが、ボンディングワイヤBWは、第1及び第2の電極パッド12A及び12B上の突起13上に形成されている。
FIG. 1B is a diagram schematically showing the upper surface of the semiconductor
図2(a)及び(b)は、第1の電極パッド12Aの上面を拡大した図である。突起13の各々は、例えば図2(a)に示すように円形状の底面を有している。すなわち、突起13の各々は、円錐形状を有している。また、突起13の各々は、第1の電極パッド12A上においてハニカム状に配列されている。突起13の各々は、第2の電極パッド12B上にも同様に形成されている。なお、突起13の各々は、図2(a)に示す円錐形状を有する場合に限定されない。突起13は、例えば図2(b)に示すように、底面が三角形の三角錐形状を有していても良い。突起13は、突起13の形成時に使用するマスクのパターン形状を変更することによって様々な形状で形成することができる。なお、マスクの製造の容易さすなわち製造コストを考慮すると、図2(a)のような円錐形状の突起13を形成することが望ましい。
2A and 2B are enlarged views of the upper surface of the
図3は、半導体発光装置10の詳細構造を示す断面図である。半導体発光素子20は、半導体構造層21、n電極(第1の電極)22及びp電極(第2の電極)23からなる。半導体構造層21は発光層21Bがn型半導体層(第1の半導体層)21A及びp型半導体層(第2の半導体層)21Cに挟まれるように形成された構造を有している。半導体構造層21は、例えば、AlxInyGa1-x-yN(0≦x≦1、0≦y≦1)の組成を有するn型半導体層21A、発光層21B及びp型半導体層21Cが搭載基板11上に順次積層された構造を有している。半導体構造層21は、n型半導体層21Aの表面に、複数の突起21Pからなる凹凸構造面を有している。n型半導体層21Aの当該凹凸構造面は光取出し面として機能する。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a detailed structure of the semiconductor
n電極22は、p型半導体層21Cの表面からp型半導体層21C及び発光層21Bを貫通し、n型半導体層21Aに接続されている。n電極22は、例えばTi、Al、Pt及びAuなどの金属材料を用いて形成される。p電極23はp型半導体層21C上に形成され、反射性の高い金属からなる反射金属層23A及び反射金属層23Aの全体を覆うように形成されたキャップ層23Bからなる。反射金属層23Aは、例えばAg、Pt、Ni、Al及びPdなどの金属材料並びにこれらを含む合金を用いて形成される。キャップ層23Bは、例えばTi、W、Pt、Pd、Mo、Ru、Ir、Auなど、自身が他の層にマイグレーションしにくく、反射金属層23Aのマイグレーションを防止する金属材料を用いて形成される。
The n-
半導体発光素子30は、半導体発光素子20と同様の構成を有している。半導体発光素子30は半導体構造層31、n電極32及びp電極33を有し、半導体構造層31(n型半導体層31A、突起31P、発光層31B及びp型半導体層31C)は半導体構造層21と、n電極32はn電極22と、p電極33(反射金属層33A及びキャップ層33B)はp電極33と、それぞれ同様の構成を有している。
The semiconductor
半導体発光素子20の半導体構造層21は、その隣接する半導体発光素子30に対向する側面が、隣接する半導体発光素子30の半導体構造層31との間隔、すなわち隣接する半導体構造層21及び31間の間隔が搭載基板11に向かって拡大するように傾斜している。本実施例においては、半導体構造層21の全ての側面が傾斜している。半導体発光素子30の半導体構造層31の側面は、半導体構造層21の側面と同様に傾斜している。これによって、半導体発光素子20から半導体発光素子20の側面に向かって放出された光が当該側面によって全反射される確率が高くなる。全反射された光は半導体発光素子20自身の光取出し面であるn型半導体層21Aの表面に向かって進んだ後、外部に取出される。従って、半導体発光素子20からの光が隣接する半導体発光素子30に向かって漏れることを抑制することができる。
The
搭載基板11上には絶縁層17及び接合層18が形成されている。また、半導体発光素子20は、それぞれn電極22及びp電極23に接続されたn側接続電極22C及びp側接続電極23Cを有している。同様に、半導体発光素子30は、それぞれn電極32及びp電極33に接続されたn側接続電極32C及びp側接続電極33Cを有している。搭載基板11と半導体発光素子20及び30とは、接合層18と、n側接続電極22C及び32C並びにp側接続電極23C及び33Cとを介して接合されている。このようにして、半導体発光素子20及び30は、搭載基板11上に並置されている。
An insulating
第1の電極パッド12Aは、接合層18を介して半導体発光素子20のp側接続電極23Cに接続されている。第2の電極パッド12Bは、接合層18を介して半導体発光素子30のn側接続電極32Cに接続されている。また、接合層18は、隣接する一方の素子20のn側接続電極22Cと他方の素子30のp側接続電極33Cとを接続するように形成されている。従って、半導体発光装置10は、半導体発光素子20及び30が互いに直列に接続された構造を有している。半導体発光素子20において、n電極22及びn側接続電極22Cとp電極23及びp側接続電極23Cとの間は、絶縁膜24によって絶縁されている。半導体発光素子30についても同様に絶縁層34が形成されている。
The first electrode pad 12 </ b> A is connected to the p-
搭載基板11は、例えばSi、AlN、Mo、W、CuWなどの放熱性の高い材料からなる。絶縁層17並びに絶縁膜24及び34は、例えばSiO2及びSi3N4などの絶縁材料からなる。接合層18及び各接続電極は、Au及びSn、Au及びIn、Pd及びIn、Cu及びSn、Ag及びSn、Ag及びIn並びにNi及びSnなど、互いに融着して接合される材料の組み合わせか、又はAuなどの互いに拡散して接合される材料を用いて形成される。
The mounting
次に、図4乃至図6を用いて、半導体発光装置10の製造方法について説明する。図4(a)は、搭載基板11に接合する直前における半導体発光素子20及び30を含む半導体ウェハを示す断面図である。本実施例においては、まず、成長用基板19としてサファイア基板を準備した。次に、成長用基板19上に半導体構造層21及び31となる、n型半導体層、発光層及びp型半導体層からなる半導体膜をこの順で順次成長した。次に、当該半導体膜上にスパッタリングを行い、p電極23及び33として、反射金属層23A及び33A並びにキャップ層23B及び33Bを形成した。このとき、半導体膜の一部の表面にはp電極23及び33が形成されないようにした。
Next, a method for manufacturing the semiconductor
次に、当該半導体膜にエッチングを行うことによって、p電極23及び33(反射金属層23A及び33A並びにキャップ層23B及び33B)が形成されていない半導体膜の領域の表面から、n型半導体層に至るn電極26及び36用のコンタクトホールを形成した。次に、p電極23及び33を含む半導体膜の全体を覆うように絶縁膜24及び34となる絶縁膜を形成した。続いて、コンタクトホール内に形成された絶縁膜の一部を除去し、当該コンタクトホール内にそれぞれn電極22及び32を形成した。また、p電極23及び33上に形成された絶縁膜の一部を除去してp電極23及び33に至る開口部を形成し、当該開口部にそれぞれp側接続電極23C及び33Cを形成した。また、絶縁膜上において、n電極22及び32に至るコンタクトホールを形成し、当該コンタクトホールにおいてn電極22及び32に接続されるように、それぞれn側接続電極22C及び32Cを形成した。その後、p型半導体層上に直接絶縁膜が形成されている領域にエッチングを行って成長用基板19に至る溝部TRを形成し、これによって半導体膜を半導体構造層21及び31に分割した。このとき、溝部TRが成長用基板19に向かってテーパ形状をなすようにエッチング条件を調整した。このようにして、搭載基板11に接合する半導体ウェハを作製した。
Next, the n-type semiconductor layer is etched from the surface of the region of the semiconductor film where the p-
図4(b)は、半導体発光素子20及び30を含む半導体ウェハを接合する直前の搭載基板11を示す断面図である。まず、搭載基板11を準備し、搭載基板11上に絶縁層17を形成した。次に、絶縁層17上にパターニングされたマスクを形成した後、スパッタリングを行うことによって、接合層18を形成した。次に、接合層18上に第1の電極パッド12A及び第2の電極パッド12Bを形成した。続いて、第1及び第2の電極パッド12A及び12B上に、突起13となるベース構造体13Pを形成した。
FIG. 4B is a cross-sectional view showing the mounting
図4(c)は、蛍光体層14を形成する直前の搭載基板11及び搭載基板11上の半導体発光素子及び電極パッドを示す断面図である。ベース構造体13Pを形成した後、接合層18とn側及びp側接続電極22C、23C、32C及び33Cとが接するように、搭載基板11に半導体ウェハを密着させ、加熱及び圧着によって両者を接合した。次に、成長用基板19をレーザリフトオフによって除去した。続いて、露出したn型半導体層21A及び31Aの表面にエッチングを行い、複数の突起21P及び31Pを形成し、凹凸構造面とした。
FIG. 4C is a cross-sectional view showing the mounting
図5(a)は、蛍光体層14を形成した状態の半導体発光素子及び電極パッドを示す断面図である。なお、図5乃至図6においては、半導体発光素子20及び30の詳細構造の図示は省略してある。本実施例においては、搭載基板11上に半導体発光素子20及び30並びに第1及び第2の電極パッド12A及び12Bが埋設されるように、蛍光体14Aを含む蛍光体層14を形成した。
FIG. 5A is a cross-sectional view showing the semiconductor light emitting element and the electrode pad in a state where the
次に、図5(b)に示すように、搭載基板11上の第1及び第2の電極パッド12A及び12B上の領域にレーザ光LBを照射した。これによって電極パッド上の蛍光体層14を部分的に除去した。さらにレーザ照射を継続し、図5(c)に示すように、ベース構造体13Pを先鋭化させて突起13を形成した。続いて、搭載基板11を実装基板15上に固定し、各電極パッド12A及び12Bと各給電パッド16A及び16BとをボンディングワイヤBWによって接続した。上記の工程を経て、図5(d)に示すように半導体発光装置10を作製した。
Next, as shown in FIG. 5B, the laser beam LB was irradiated to the regions on the first and second electrode pads 12 </ b> A and 12 </ b> B on the mounting
図6(a)〜(d)は、それぞれ図5(a)〜(d)の破線で囲んだ部分を拡大して示す部分拡大断面図である。以下においては、第2の電極パッド12Bを単に電極パッド12Bと称する。まず、図6(a)に示すように、レーザ照射前の電極パッド12B上には、ベース構造体13Pが形成されている。ベース構造体13Pは、錐台形状の突起が複数個配列された凹凸構造を有している。レーザ光LBの照射から、図6(b)に示すように、電極パッド12B上の蛍光体層14が除去され始める。この電極パッド12B上の蛍光体層14の領域の除去に伴って、蛍光体14Aが除去される。
6 (a) to 6 (d) are partial enlarged cross-sectional views showing enlarged portions surrounded by broken lines in FIGS. 5 (a) to 5 (d), respectively. Hereinafter, the
電極パッド12B上の蛍光体層14が除去されることによって、ベース構造体13Pの一部が露出し始める。これによってレーザ光LBがベース構造体13Pに照射される。ベース構造体13Pの材料であるAuは、レーザ光LBの熱によって凝集し、変形する。具体的には、ベース構造体13Pは、その幅が小さくなるとともに、高さが大きくなり、先鋭化される。従って、図6(c)に示すような錐形状又は錐形状に近い錐台形状の先が尖った突起13が形成される。なお、電極パッド12B上の突起13間の領域には依然として蛍光体層14の残渣14Rが残っている場合がある。すなわち、半導体発光装置10は、電極パッド12B上の突起13間の領域に蛍光体層14の残渣14Rを有している。しかし、突起13は残渣14Rに覆われず、その上部が完全に露出している。
By removing the
図6(d)に示すように、この突起13の上にワイヤボンディングを行うと、ボールBLが突起13を押し潰すように形成され、突起13を介してボールBL及びボンディングワイヤBWが十分に電極パッド12Bに接触する。このようにして、仮に電極パッド12B上に蛍光体層14のバインダが残渣として残っていた場合であっても、電極パッド12BとボンディングワイヤBWとの良好な電気的接続を得ることができる。また、機械的な接続強度も大きいものとなる。なお、突起13及びボンディングワイヤBWは、第1の電極パッド12Aについても同様に形成される。
As shown in FIG. 6D, when wire bonding is performed on the
なお、本実施例においては、突起はレーザ光の照射によって形成する場合について説明したが、他の方法によっても形成することが可能である。例えば、電極パッド上に金属層を形成する際のスパッタリングの条件を制御して直接形成することもできる。 In the present embodiment, the case where the protrusions are formed by laser light irradiation has been described, but the protrusions can also be formed by other methods. For example, it can also be formed directly by controlling the sputtering conditions when forming the metal layer on the electrode pad.
また、第1及び第2の半導体層がそれぞれp型半導体層及びn型半導体層である場合について説明したが、第1及び第2の半導体層の導電型は反対であってもよい。また、光取出し面である半導体構造層の表面が複数の突起からなる凹凸構造面である場合について説明したが、半導体構造層の表面は平坦であってもよい。また、半導体発光装置における並置された複数の発光素子が直列に接続された場合について説明したが、複数の発光素子は、並列に接続されていてもよく、また、互いに電気的に分離されていてもよい。また、搭載基板上に複数の半導体発光素子が並置されている場合について説明したが、搭載基板上には少なくとも1つの半導体発光素子が配置され、当該半導体発光素子に隣接して電極パッドが設けられていればよい。 Although the case where the first and second semiconductor layers are a p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer has been described, the conductivity types of the first and second semiconductor layers may be opposite. Moreover, although the case where the surface of the semiconductor structure layer that is the light extraction surface is an uneven structure surface including a plurality of protrusions has been described, the surface of the semiconductor structure layer may be flat. Further, although the case where a plurality of juxtaposed light emitting elements in a semiconductor light emitting device are connected in series has been described, the plurality of light emitting elements may be connected in parallel or electrically separated from each other. Also good. Further, the case where a plurality of semiconductor light emitting elements are juxtaposed on the mounting substrate has been described. However, at least one semiconductor light emitting element is disposed on the mounting substrate, and an electrode pad is provided adjacent to the semiconductor light emitting element. It only has to be.
上記した実施例においては、電極パッド上に尖端形状の突起が形成されている。従って、電極パッド上に蛍光体層の一部が残っていた場合であっても確実に電極パッド上に金属接点を形成することができる。従って、電極パッドと実装基板上の給電パッドへの接続用のボンディングワイヤとの電気的接点を確保することができる。また、電極パッドは空気又は封止ガス雰囲気中に露出しているため、蛍光体層を介して電極パッド上の領域に素子からの光が漏れることが抑制される。従って、素子領域外への光のクロストークが抑制され、配光形状の制御が容易な高性能の半導体発光装置を提供することができる。 In the above-described embodiment, the tip-shaped protrusion is formed on the electrode pad. Therefore, even if a part of the phosphor layer remains on the electrode pad, the metal contact can be reliably formed on the electrode pad. Therefore, an electrical contact between the electrode pad and the bonding wire for connection to the power supply pad on the mounting substrate can be ensured. Moreover, since the electrode pad is exposed to the atmosphere of air or sealing gas, the light from the element is prevented from leaking to the region on the electrode pad through the phosphor layer. Therefore, it is possible to provide a high-performance semiconductor light emitting device in which crosstalk of light to the outside of the element region is suppressed and the light distribution shape can be easily controlled.
10 半導体発光装置
11 搭載基板
20、30 半導体発光素子
12A、12B (第1及び第2の)電極パッド
13 突起
14 蛍光体層
15 実装基板
16A、16B (第1及び第2の)給電パッド
BW ボンディングワイヤ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記搭載基板上に配置された半導体発光素子と、
前記半導体発光素子に隣接して前記搭載基板上に設けられた電極パッドと、
前記電極パッド上に設けられた尖端形状の複数の突起と、を有することを特徴とする半導体発光装置。 A mounting substrate;
A semiconductor light emitting device disposed on the mounting substrate;
An electrode pad provided on the mounting substrate adjacent to the semiconductor light emitting element;
And a plurality of point-shaped protrusions provided on the electrode pad.
前記電極パッドと前記突起との間には、中間層としてPt層、Rh層又はPd層が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の半導体発光装置。 The protrusion is made of Au,
4. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein a Pt layer, an Rh layer, or a Pd layer is formed as an intermediate layer between the electrode pad and the protrusion. 5.
前記電極パッドは、前記複数の半導体発光素子の隣接する前記半導体発光素子の外側に、かつ前記隣接する前記半導体発光素子の配列方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つに記載の半導体発光装置。 A plurality of semiconductor light emitting elements are juxtaposed adjacent to each other on the mounting substrate,
6. The electrode pad is provided outside the semiconductor light emitting element adjacent to the plurality of semiconductor light emitting elements and along an arrangement direction of the adjacent semiconductor light emitting elements. A semiconductor light-emitting device according to any one of the above.
前記実装基板上に設けられた給電パッドと、を有し、
前記電極パッド及び前記給電パッド間はボンディングワイヤによって接続されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1つのいずれか1つに記載の半導体発光装置。 A mounting substrate for holding the mounting substrate;
A power supply pad provided on the mounting substrate,
7. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the electrode pad and the power supply pad are connected by a bonding wire.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013241735A JP2015103599A (en) | 2013-11-22 | 2013-11-22 | Semiconductor light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013241735A JP2015103599A (en) | 2013-11-22 | 2013-11-22 | Semiconductor light emitting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015103599A true JP2015103599A (en) | 2015-06-04 |
Family
ID=53379088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013241735A Pending JP2015103599A (en) | 2013-11-22 | 2013-11-22 | Semiconductor light emitting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015103599A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018133555A (en) * | 2017-02-13 | 2018-08-23 | 日亜化学工業株式会社 | Light-emitting device and method for manufacturing the same |
-
2013
- 2013-11-22 JP JP2013241735A patent/JP2015103599A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018133555A (en) * | 2017-02-13 | 2018-08-23 | 日亜化学工業株式会社 | Light-emitting device and method for manufacturing the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101978968B1 (en) | Semiconductor light emitting device and light emitting apparatus | |
JP4804485B2 (en) | Nitride semiconductor light emitting device and manufacturing method | |
EP3007238B1 (en) | Semiconductor light-emitting element and semiconductor light-emitting device | |
KR101150861B1 (en) | Light emitting diode having multi-cell structure and its manufacturing method | |
TWI569470B (en) | Light emitting diode and method of fabricating the same | |
KR101276053B1 (en) | Semiconductor light emitting device and light emitting apparatus | |
KR101237538B1 (en) | Light emitting devices | |
TWI434437B (en) | Light emitting device, light emitting device package, and lighting device | |
TWI415302B (en) | Optoelectronic semiconductor body | |
JP2011199221A (en) | Light emitting diode | |
JP6219177B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP2008091459A (en) | Led illumination apparatus and manufacturing method thereof | |
JP2013179215A (en) | Led array and photoelectric integrated device | |
US8574936B2 (en) | Semiconductor light emitting device and method for manufacturing the same | |
KR101246733B1 (en) | Light emitting diode having separated electrode structures and its manufacturing method | |
US9559270B2 (en) | Light-emitting device and method of producing the same | |
JP5781409B2 (en) | Semiconductor light emitting element array and vehicle lamp | |
KR101457036B1 (en) | Light emitting diode and manufacturing method of the same | |
JP2015103599A (en) | Semiconductor light emitting device | |
TW201203611A (en) | Light emitting device and its manufacturing method | |
KR20110132161A (en) | Semiconductor light emitting diode and method of manufacturing thereof | |
KR20140092127A (en) | Semiconductor light emitting device and the method of the same | |
KR20110083290A (en) | Semiconductor light emitting device and preparing therof | |
JP2015103590A (en) | Semiconductor light emitting device | |
KR102338181B1 (en) | Method for manufacturing semiconductor light emitting device |