JP2017063231A - 発光素子パッケージおよび照明装置 - Google Patents
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Abstract
Description
発光素子の周面とマウント部の側壁との距離は、本来、発光素子から出た光の反射だけを考慮すれば短くて済むものであるが、マウント部の側壁の位置の制約により、必要以上に長くなっている。そのため、発光素子から出た光が、マウント部の側壁に到達するまでに減衰するので、反射光を取り出すまでのロスが多いという不具合がある。
さらに、傾斜面が、発光素子を支持する半導体基板の側壁に形成されているので、発光素子の側面と傾斜面との距離Dを、発光素子の大きさに合わせて設計することができる。そのため、当該距離Dを適切な大きさに定めておけば、発光素子の側面から出た光が減衰する前に、当該光を傾斜面(光反射膜)で反射させることができる。その結果、反射光を取り出すまでのロスが少なくて済み、発光素子の側面からの光を効率よく取り出すことができる。よって、発光素子からの光を効率よく取り出すことができ、輝度を向上させることができる発光素子パッケージを提供できる。
さらに、傾斜面が、発光素子を支持する半導体基板の側壁に形成されているので、発光素子の側面と傾斜面との距離Dを、発光素子の大きさに合わせて設計することができる。そのため、当該距離Dを適切な大きさに定めておけば、発光素子の側面から出た光が減衰する前に、当該光を傾斜面(光反射膜)で反射させることができる。その結果、反射光を取り出すまでのロスが少なくて済み、発光素子の側面からの光を効率よく取り出すことができる。よって、発光素子からの光を効率よく取り出すことができ、輝度を向上させることができる照明装置を提供できる。
<実施形態>
図1は、本発明の一実施形態に係るLED素子ユニットの模式的な平面図である。図2は、図1に示すLED素子ユニットの断面図であって、図1の切断線A−Aでの切断面を示す。
LEDチップ2は、表面4、裏面5および側面6を有する多面体形状(図1および図2では、直方体形状)に形成されており、たとえば、透明基板としてのサファイア基板の表面側にIII族窒化物半導体層からなる発光ダイオード構造を形成したものである。LEDチップ2の内部で発生した光は、裏面5を形成するサファイア基板を透過して出射される。つまり、Siサブマウント3に搭載された状態において、LEDチップ2の表面4はSiサブマウント3と対向する対向面であり、LEDチップ2の裏面5は光取出し面である。
Siサブマウント3の表面には、SiO2からなる絶縁膜16(酸化膜)が形成されている。絶縁膜16は、Siサブマウント3の底面12および傾斜面14の全域を一体的に覆うように、底面12、傾斜面14および側壁10の頂面13に跨って形成されている。
なお、光反射膜17、アノードパッド18およびカソードパッド19は、銀(Ag)と白金(Pt)族金属と銅(Cu)とを含む合金からなっていてもよい。当該白金族金属として、白金(Pt)やパラジウム(Pd)を用いることができる。各金属の配合比率は、Agが98%程度であり、白金族金属およびCuのそれぞれが1%程度である。
アノードパッド18は、カソードパッド19とは反対側に、かつ、LEDチップ2外の領域に引き出されたアノードパッド引出し部(第1引き出し電極部)を有している。また、カソードパッド19は、アノードパッド18とは反対側に、かつ、LEDチップ2外の領域に引き出されたカソードパッド引出し部(第2引き出し電極部)を有している。
また、カソード電極8よりも幅広なカソード接合層22は、アノード接合層21とは反対側に、かつ、LEDチップ2外の領域に引き出されたカソード引出し部24(第2引き出し接合部)を有している。カソード接合層22のカソード引出し部24は、カソードパッド19のカソードパッド引出し部の上に形成されている。
図1に示すLED素子ユニット1を製造するには、たとえば、まず、図3Aに示すように、表面27((100)面)および裏面28を有するウエハ状態のSi基板29(たとえば、400μm厚)が用意される。
次に、図3Eに示すように、たとえば、熱酸化法により、Siサブマウント3の表面全域に絶縁膜16が形成される。
次に、図3Fに示すように、たとえば、スパッタ法により、光を反射し得る導電材料としてのAl堆積層31が、絶縁膜16の全域を覆うように形成される。
次に、図3Hに示すように、Siサブマウント3の表面全域にネガ型のフォトレジスト(図示せず)が塗布され、当該ネガ型のフォトレジストが、アノード接合層21およびカソード接合層22を形成すべき領域に開口を有するようにパターニングされる。そして、たとえば、スパッタ法により、ネガ型のフォトレジスト上からTi層およびAu層が順に堆積される。その後、ネガ型のフォトレジストとともに、Ti層およびAu層の不要部分がリフトオフされる。これにより、アノード接合層21およびカソード接合層22が形成される。
次に、図3Jに示すように、個片化された各Siサブマウント3のアノード接合層21およびカソード接合層22に対して、LEDチップ2のアノード電極7およびカソード電極8が1対1で接合される。この後、Siサブマウント3の凹部11に樹脂蛍光体26が充填される。
以上のように、このLED素子ユニット1によれば、Siサブマウント3の凹部11において、LEDチップ2の側面6に面し、光反射膜17が形成された傾斜面14が形成されている。この傾斜面14(光反射膜17)により、LEDチップ2の側面6から出た光を、光取出し面(LEDチップ2の裏面5)からの光の出射方向と同じ方向へ反射させることができる。その結果、反射光を、LEDチップ2の輝度に寄与する光として取り出すことができる。
また、光反射膜17が、LEDチップ2を取り囲む傾斜面14の周方向に沿って形成されている。そのため、LEDチップ2の側面6から出る光を満遍なく取り出すことができる。その結果、LEDチップ2の輝度を一層向上させることができる。
また、アノードパッド18およびカソードパッド19が光反射膜17と同一の材料からなるので、LED素子ユニット1の製造工程において、フォトリソグラフィ技術等の公知の半導体装置製造技術の利用することにより、光反射膜17と、アノードパッド18およびカソードパッド19とを同時に簡単に作製することができる(図3Gの工程)。
そして、この実施形態のLED素子ユニット1は、各種LEDパッケージに利用することができる。
LEDパッケージ32は、たとえば、信号機、電光掲示板、液晶ディスプレイのバックライト、自動車および自転車のランプ等の各種照明、電子写真式プリンタの感光用光源等に用いられる。
ベース基板33は、端部に凸条35を有する絶縁性基板36の凸条35に対して、凹条37,38が形成された金属製のアノード端子39およびカソード端子40を嵌合させることにより、全体として長方形板状に形成したものである。アノード端子39(第1端子電極)およびカソード端子40(第2端子電極)はそれぞれ、ベース基板33の長手方向の各端部を形成している。
そして、樹脂ケース34に取り囲まれたベース基板33の中央部に、上記したLED素子ユニット1が搭載されている。アノード端子39は、凹部11の側壁10を挟んでアノード引出し部23と対向している。カソード端子40は、凹部11の側壁10を挟んでカソード引出し部24と対向している。
より具体的には、第1ボンディングワイヤ41は、Siサブマウント3の凹部11の内外に跨るように設けられている。第1ボンディングワイヤ41は、アノード引出し部23と接続された接続部に加えて、アノード端子39と接続された接続部を有している。第1ボンディングワイヤ41において、アノード引出し部23との接続部は、凹部11の底壁9の上に位置している。
このLEDパッケージ32によれば、前述のLED素子ユニット1が用いられており、LEDチップ2からの光の取出し効率が高いので、高輝度のLEDパッケージ32を提供することができる。
図5は、図1に示すLED素子ユニットを備えるLEDバーライトの模式的な斜視図である。
アノード配線46は、支持バー45の一端からアノード端子48として露出している。また、カソード配線47は、支持バー45の他端(アノード端子48の反対側の端部)からカソード端子49として露出している。
<第1参考例>
図6は、第1参考例に係るLED素子ユニットの模式的な平面図である。図7は、図6に示すLED素子ユニットの断面図であって、図6の切断線B−Bでの切断面を示す。図6および図7において、図1および図2に示す各部に相当する部分には、それらの各部に付した参照符号と同一の参照符号を付している。そして、以下では、図6および図7に示す構造について、図1および図2に示す構造との相違点のみを説明し、同一の参照符号を付した各部の説明を省略する。
また、光反射膜62上には、SiO2からなる第2絶縁膜63(酸化膜)が形成されている。第2絶縁膜63は、光反射膜62の全域を一体的に覆うように、Siサブマウント3の底面12、傾斜面14および側壁10の頂面13に跨って形成されている。
アノード配線64は、Siサブマウント3の長手方向に沿って、底面12から側壁10の一対の短辺を形成する一方の頂面13まで傾斜面14に沿って引き出されており、底面12、傾斜面14および頂面13に跨って形成されている。
すなわち、アノード配線64およびカソード配線65は、Siサブマウント3の長手方向に沿って全体として直線状に配列されており、第2絶縁膜63における底壁9上の部分において互いに分離されている。
図7に示すLED素子ユニット61を製造するには、たとえば、図3A〜図3Fに示す工程が行われて、凹部11が形成されたSiサブマウント3が形成され、このSiサブマウント3に絶縁膜16およびAl堆積層31(光反射膜62)が順に形成される。
次に、図8Bに示すように、Siサブマウント3の表面全域にネガ型のフォトレジスト(図示せず)が塗布され、当該ネガ型のフォトレジストが、アノード配線64およびカソード配線65を形成すべき領域に開口を有するようにパターニングされる。そして、たとえば、スパッタ法により、ネガ型のフォトレジスト上からAl層が堆積される。その後、ネガ型のフォトレジストとともに、Al層の不要部分がリフトオフされる。これにより、第1配線としてのアノード配線64および第2配線としてのカソード配線65が同時に形成される。
次に、図8Dに示すように、アノード端子層67、カソード端子層69、アノード配線64、カソード配線65、第2絶縁膜63、光反射膜62および絶縁膜16におけるSiサブマウント3の頂面13に設定されたダイシングライン上の部分が、選択的に除去される。その後、当該ダイシングライン上でSiサブマウント3が切断される。これにより、ウエハが各Siサブマウント3に個片化される。
以上の工程を経ることにより、図7に示すLED素子ユニット61が得られる。
さらに、このLED素子ユニット61によれば、アノード配線64およびカソード配線65が、光を反射し得る導電材料を用いて傾斜面14に沿って敷設され、Siサブマウント3の側壁10の頂面13まで引き出されている。これにより、LEDチップ2のアノードおよびカソードに電力を供給するボンディングワイヤ25をSiサブマウント3の頂面13(アノード端子層67およびカソード端子層69)において接続することができる。そのため、LEDチップ2の側面6からの光が傾斜面14(光反射膜62、アノード配線64およびカソード配線65)に到達するまでに、ワイヤ等の障害物に衝突することを防止することができる。その結果、障害物への衝突によるロスを低減することができるので、LEDチップ2の側面6からの光を一層効率よく取り出すことができる。
<第2参考例>
図9は、第2参考例に係るLED素子ユニットの模式的な平面図である。図10は、図9に示すLED素子ユニットの側面図であって、図9の方向Cへ観察したときの側面を示す。図9および図10において、図1および図2に示す各部に相当する部分には、それらの各部に付した参照符号と同一の参照符号を付している。そして、以下では、図9および図10に示す構造について、図1および図2に示す構造との相違点のみを説明し、同一の参照符号を付した各部の説明を省略する。
各傾斜面77,78は、Siサブマウント3の底面75に対して、角度θで傾斜している。角度θは、たとえば、30°〜80°であり、好ましくは、40°〜70°であり、さらに好ましくは、45°〜65°であり、とりわけ好ましくは、50°〜60°であり、最も好ましくは、53°〜57°である。
この絶縁膜79上には、光反射膜80が形成されている。光反射膜80は、前述の光反射膜17と同一の材料(たとえば、Al)からなる。
アノード側反射膜81は、第1反射部83と、アノード接続部84とを一体的に有している。
第1反射部83は、Siサブマウントの長手方向一端から他端に至るまで、Siサブマウントの底面75と第1傾斜面77とが交わって形成された第1交差部85、第1傾斜面77および側壁73の頂面76に跨って形成されている。
カソード側反射膜82は、第2反射部86と、カソード接続部87とを一体的に有している。
第2反射部86は、Siサブマウントの長手方向一端から他端に至るまで、Siサブマウントの底面75と第2傾斜面78とが交わって形成された第2交差部88、第2傾斜面78および側壁73の頂面76に跨って形成されている。
図10に示すLED素子ユニット71を製造するには、たとえば、まず、図11Aに示すように、表面94((100)面)および裏面95を有するウエハ状態のSi基板96(たとえば、400μm厚)が用意される。
次に、図11Eに示すように、たとえば、熱酸化法により、Siサブマウント3の表面全域に絶縁膜79が形成される。
次に、図11Fに示すように、たとえば、スパッタ法により、光を反射し得る導電材料としてのAl堆積層98が、絶縁膜79の全域を覆うように形成される。
次に、図11Hに示すように、Siサブマウント3の表面全域にネガ型のフォトレジスト(図示せず)が塗布され、当該ネガ型のフォトレジストが、アノード接合層90、アノード端子層92、カソード接合層91およびカソード端子層93を形成すべき領域に開口を有するようにパターニングされる。そして、たとえば、スパッタ法により、ネガ型のフォトレジスト上からTi層およびAu層が順に堆積される。その後、ネガ型のフォトレジストとともに、Ti層およびAu層の不要部分がリフトオフされる。これにより、アノード接合層90、アノード端子層92、カソード接合層91およびカソード端子層93が同時に形成される。
次に、図11Jに示すように、個片化された各Siサブマウント3のアノード接合層90およびカソード接合層91に対して、LEDチップ2のアノード電極7およびカソード電極8が1対1で接合される。この後、Siサブマウント3の凹部74に樹脂蛍光体26が充填される。
この第2参考例のLED素子ユニット71によっても、前述の実施形態のLED素子ユニット1と同様の作用効果を発現することができる。
さらに、このLED素子ユニット71によれば、アノード側反射膜81の第1反射部83およびカソード側反射膜82の第2反射部86が傾斜面77,78に沿って露出しているので、LEDチップ2の側面6からの光を、これらの反射膜81,82に直接当てることができる。そのため、光の反射率を向上させることができる。
たとえば、LEDチップ2は、表面4が光取出し面とされ、当該表面4(光取出し面)を上方に向けたフェイスアップ姿勢でSiサブマウント3に支持されるものであってもよい。
[A1]表面、裏面および側面を有し、当該表面または当該裏面が内部で発生する光が出射される光取り出し面である半導体発光素子と、底壁および側壁を有し、当該底壁および当該側壁によって区画された凹部が形成され、当該凹部において前記光取出し面を上方に向けた姿勢で前記底壁により前記半導体発光素子を支持しており、前記側壁が前記底壁に対して所定の角度で傾斜した傾斜面を前記半導体発光素子の前記側面に面して有しているサブマウントと、前記サブマウントの前記傾斜面に形成された光反射膜とを含む、発光素子ユニット。
この構成によれば、光反射膜が、半導体発光素子を取り囲む傾斜面の周方向に沿って形成されている。そのため、半導体発光素子の側面から出る光を満遍なく取り出すことができる。その結果、半導体発光素子の輝度を一層向上させることができる。
この構成によれば、光反射膜が凹部内に露出しているので、半導体発光素子の側面からの光を、光反射膜に直接当てることができる。そのため、光の反射率を向上させることができる。また、アノードパッドおよびカソードパッドが光反射膜と同一の材料からなるので、発光素子ユニットの製造工程において、フォトリソグラフィ技術等の公知の半導体装置製造技術の利用することにより、光反射膜と、アノードパッドおよびカソードパッドとを同時に簡単に作製することができる。
さらに、アノード側反射膜は、第1反射部と一体的にアノード接続部を有するとともに、第1反射部を利用してサブマウントの側壁の頂部まで引き出されている。また、カソード側反射膜は、第2反射部と一体的にカソード接続部を有するとともに、第2反射部を利用してサブマウントの側壁の頂部まで引き出されている。これにより、半導体発光素子のアノードおよびカソードに電力を供給するワイヤ等をサブマウントの頂部において接続することができる。そのため、半導体発光素子の側面からの光が傾斜面(光反射膜)に到達するまでに、ワイヤ等の障害物に衝突することを防止することができる。その結果、障害物への衝突によるロスを低減することができるので、半導体発光素子の側面からの光を一層効率よく取り出すことができる。
[A8]前記傾斜面が、前記底壁に対して40°〜70°の角度で傾斜している、A1〜A7のいずれか一つに記載の発光素子ユニット。
[A9]前記傾斜面が、前記底壁に対して45°〜65°の角度で傾斜している、A1〜A8のいずれか一つに記載の発光素子ユニット。
[A11]前記傾斜面が、前記底壁に対して53°〜57°の角度で傾斜している、A1〜A10のいずれか一つに記載の発光素子ユニット。
[A12]前記凹部に充填された樹脂蛍光体をさらに含む、A1〜A11のいずれか一つに記載の発光素子ユニット。
[A14]前記光反射膜が、銀、白金族金属および銅を含む合金からなる、A1〜A12のいずれか一つに記載の発光素子ユニット。
[A15]前記白金族金属は、白金である、A14に記載の発光素子ユニット。
[A17]前記半導体発光素子は、前記裏面が光取出し面であり、前記表面を下方に向けたフェイスダウン姿勢で前記サブマウントに支持されている、A1〜A16のいずれか一つに記載の発光素子ユニット。
[A18]前記半導体発光素子は、前記表面が光取出し面であり、当該表面を上方に向けたフェイスアップ姿勢で前記サブマウントに支持されている、A1〜A16のいずれか一つに記載の発光素子ユニット。
この構成によれば、前記発光素子ユニットが用いられており、半導体発光素子からの光の取出し効率が高いので、高輝度の発光素子パッケージを提供することができる。
この構成によれば、前記発光素子ユニットが用いられており、半導体発光素子からの光の取出し効率が高いので、高輝度の照明装置を提供することができる。
[A21]表面および裏面を有するSi基板を当該表面側から選択的にウエットエッチングすることにより凹部を形成し、同時に、当該凹部を前記裏面側から区画する底壁に対して所定の角度で傾斜した傾斜面を、当該凹部を横側から区画する側壁における当該凹部側に形成する工程と、前記傾斜面に光反射膜を形成する工程と、表面、裏面および側面を有し、当該表面または当該裏面が内部で発生する光が出射される光取り出し面である半導体発光素子を、前記光取出し面が上方に向くように、かつ、前記側面が前記傾斜面に面するように、前記Si基板の前記底壁に設置する工程とを含む、発光素子ユニットの製造方法。
[A22]前記凹部を形成する工程は、前記Si基板の周縁部に沿って、前記表面に平面視環状の第1マスクを形成する工程と、前記第1マスクから露出する前記Si基板の前記表面からウエットエッチングすることにより、前記側壁が前記底壁を取り囲む平面視環状に形成されるように、前記Si基板を器状に加工する工程とを含む、A21に記載の発光素子ユニットの製造方法。
[A23]前記Si基板が平面視四角形状であり、前記凹部を形成する工程は、前記Si基板の互いに対向する周縁部に沿って、前記表面に第2マスクを形成する工程と、前記第2マスクから露出する前記Si基板の前記表面からウエットエッチングすることにより、前記側壁が前記底壁を挟んで互いに対向するように、前記Si基板を側面視凹状の半筒状に加工する工程とを含む、A21に記載の発光素子ユニットの製造方法。
この方法によれば、アノード配線(たとえば、第1配線)およびカソード配線(たとえば、第2配線)を光反射膜とは別に有する上記発光素子ユニットを製造することができる。さらに、第1配線および第2配線が同時に形成されるので、製造工程を簡略化することができる。
[B1]平面視において一対の長辺および一対の短辺を有する長方形状に形成され、底壁および前記長辺に沿った側壁を有するサブマウントであって、前記底壁および前記側壁によって区画され、前記短辺側が開放された凹部を有するサブマウントと、表面、裏面および側面を有し、当該表面または当該裏面が内部で発生する光が出射される光取り出し面であり、前記光取り出し面の反対面に前記サブマウントの前記長辺に沿って互いに隣り合って配置されたアノード電極およびカソード電極を有し、前記サブマウントの凹部において前記光取出し面を上方に向けた姿勢で前記底壁により支持された半導体発光素子と、前記サブマウントの前記側壁において前記長辺に沿って形成され、前記半導体発光素子を挟んで互いに対向する第1傾斜面および第2傾斜面と、前記長辺に沿って前記第1傾斜面の一端から他端に至るまで形成された第1反射部と、前記第1反射部から前記第2傾斜面側に引き出され、前記半導体発光素子の前記アノード電極に電気的に接続されたアノード接続部とを含むアノード側反射膜、および前記長辺に沿って前記第2傾斜面の一端から他端に至るまで形成された第2反射部と、前記第2反射部から前記アノード接続部と隣り合うように前記第1傾斜面側に引き出され、前記半導体発光素子の前記カソード電極に電気的に接続されたカソード接続部とを含むカソード側反射膜を含む光反射膜と、前記サブマウントの前記側壁上の端部において、前記アノード側反射膜上に形成され、当該アノード側反射膜を介して前記半導体発光素子の前記アノード電極に電気的に接続されたアノード端子部と、平面視において前記アノード端子部と対角関係にある前記サブマウントの反対側の前記側壁上の端部において、前記カソード側反射膜上に形成され、当該カソード側反射膜を介して前記半導体発光素子の前記カソード電極に電気的に接続されたカソード端子部とを含む、発光素子ユニット。
[B3]前記光反射膜は、前記凹部内に露出するように形成されている、B1またはB2に記載の発光素子ユニット。
[B5]前記アノード電極は、略E字形状に形成されており、前記カソード電極は、略I字形状に形成されており、前記アノード側反射膜上に形成された略E字形状のアノード接合層と、前記カソード側反射膜上に形成された略I字形状のカソード接合層とをさらに含み、前記半導体発光素子は、略E字形状同士の前記アノード電極と前記アノード接合層、および略I字形状同士の前記カソード電極と前記カソード接合層がそれぞれ接合されることによって、前記サブマウントに支持されている、B1〜B4のいずれか一つに記載の発光素子ユニット。
[B7]前記第1傾斜面および前記第2傾斜面が、前記底壁に対して30°〜80°の角度で傾斜している、B1〜B6のいずれか一つに記載の発光素子ユニット。
[B8]前記第1傾斜面および前記第2傾斜面が、前記底壁に対して40°〜70°の角度で傾斜している、B1〜B7のいずれか一つに記載の発光素子ユニット。
[B10]前記第1傾斜面および前記第2傾斜面が、前記底壁に対して50°〜60°の角度で傾斜している、B1〜B9のいずれか一つに記載の発光素子ユニット。
[B11]前記第1傾斜面および前記第2傾斜面が、前記底壁に対して53°〜57°の角度で傾斜している、B1〜B10のいずれか一つに記載の発光素子ユニット。
[B13]前記光反射膜が、アルミニウムからなる、B1〜B12のいずれか一つに記載の発光素子ユニット。
[B14]前記光反射膜が、銀、白金族金属および銅を含む合金からなる、B1〜B12のいずれか一つに記載の発光素子ユニット。
[B16]前記白金族金属は、パラジウムである、B14に記載の発光素子ユニット。
[B17]前記半導体発光素子は、前記裏面が光取出し面であり、前記表面を下方に向けたフェイスダウン姿勢で前記サブマウントに支持されている、B1〜B16のいずれか一つに記載の発光素子ユニット。
[B19]B1〜B18のいずれか一つに記載の発光素子ユニットと、前記発光素子ユニットを支持するベース基板と、前記ベース基板上に形成され、前記発光素子ユニットを取り囲む樹脂ケースとを含む、発光素子パッケージ。
[B21]表面および裏面を有し、平面視において一対の長辺および一対の短辺を有する長方形状のSi基板の一対の前記長辺に沿う周縁部にマスクを形成する工程と、前記マスクを介して前記Si基板を当該表面側からウエットエッチングすることにより、底壁および前記長辺に沿った側壁によって区画され、前記短辺側が開放された凹部を形成し、同時に、当該凹部を介して互いに対向する第1傾斜面および第2傾斜面を前記側壁に形成する工程と、前記Si基板の前記長辺に沿って前記第1傾斜面の一端から他端に至るように延びる第1反射部と、前記第1反射部から前記第2傾斜面側に引き出されるアノード接続部とを含むアノード側反射膜を形成する工程と、前記Si基板の前記長辺に沿って前記第2傾斜面の一端から他端に至るように延びる第2反射部と、前記第2反射部から前記アノード接続部と隣り合うように前記第1傾斜面側に引き出されるカソード接続部とを含むカソード側反射膜を形成する工程と、前記Si基板の前記側壁上の端部において、前記アノード側反射膜上にアノード端子部を形成する工程と、平面視において前記アノード端子部と対角関係にある前記Si基板の反対側の前記側壁上の端部において、前記カソード側反射膜上にカソード端子部を形成する工程と、表面、裏面および側面を有し、当該表面または当該裏面が内部で発生する光が出射される光取り出し面であり、前記光取り出し面の反対面に前記Si基板の前記長辺に沿う方向に互いに間隔を空けて配置されたアノード電極およびカソード電極を有する半導体発光素子を、前記光取出し面が上方に向くように、かつ、前記側面が前記第1傾斜面および前記第2傾斜面に面するように、前記Si基板の前記底壁に設置する工程とを含み、前記半導体発光素子の設置工程において、前記半導体発光素子は、前記アノード側反射膜の前記アノード接続部に前記アノード電極が電気的に接続され、前記カソード側反射膜の前記カソード接続部に前記カソード電極が電気的に接続されるように前記Si基板の前記底壁に設置される、発光素子ユニットの製造方法。
[B23]前記凹部の形成後、前記アノード側反射膜および前記カソード側反射膜の形成に先立って、前記Si基板の表面全域に、熱酸化によって絶縁膜を形成する工程をさらに含む、B21またはB22に記載の発光素子ユニットの製造方法。
2 LEDチップ
3 Siサブマウント
4 (LEDチップの)表面
5 (LEDチップの)裏面
6 (LEDチップの)側面
7 アノード電極
8 カソード電極
9 (Siサブマウントの)底壁
10 (Siサブマウントの)側壁
11 凹部
12 (Siサブマウントの)底面
13 (Siサブマウントの)頂面
14 (Siサブマウントの)傾斜面
16 絶縁膜
17 光反射膜
18 アノードパッド
19 カソードパッド
26 樹脂蛍光体
27 (Si基板の)表面
28 (Si基板の)裏面
29 Si基板
30 酸化膜
31 Al堆積層
32 LEDパッケージ
33 ベース基板
34 樹脂ケース
44 LEDバーライト
45 支持バー
61 LED素子ユニット
62 光反射膜
63 第2絶縁膜
64 アノード配線
65 カソード配線
71 LED素子ユニット
72 (Siサブマウントの)底壁
73 (Siサブマウントの)側壁
74 凹部
75 (Siサブマウントの)底面
76 (Siサブマウントの)頂面
77 (Siサブマウントの)第1傾斜面
78 (Siサブマウントの)第2傾斜面
79 絶縁膜
80 光反射膜
81 アノード側反射膜
82 カソード側反射膜
83 第1反射部
84 アノード接続部
86 第2反射部
87 カソード接続部
94 (Si基板の)表面
95 (Si基板の)裏面
96 Si基板
97 酸化膜
98 Al堆積層
Claims (25)
- 第1主面およびその反対の第2主面を有し、前記第1主面において前記第2主面に向けて窪み、かつ、底壁および前記底壁を取り囲む側壁によって区画され、前記側壁が前記底壁に向かって下り傾斜した傾斜面を有する凹部を含む半導体基板と、
前記凹部の前記底壁に互いに間隔を空けて形成された第1電極および第2電極と、
前記凹部内に配置され、前記第1電極および前記第2電極に接続された発光素子と、
前記凹部内において前記第1電極と一体的に形成され、前記発光素子外の領域に引き出された第1引き出し電極部と、
前記凹部内において前記第2電極と一体的に形成され、前記発光素子外の領域に引き出された第2引き出し電極部と、
前記第1引き出し電極部に電気的に接続された接続部を有する第1ワイヤと、
前記第2引き出し電極部に電気的に接続された接続部を有する第2ワイヤと、
前記第1電極および前記第2電極から電気的に分離されるように前記凹部の前記側壁に形成され、かつ、前記発光素子からの光を反射する光反射膜とを含む、発光素子パッケージ。 - 前記第1ワイヤは、前記凹部の前記側壁を横切って前記半導体基板の外側に引き出されており、
前記第2ワイヤは、前記凹部の前記側壁を横切って前記半導体基板の外側に引き出されている、請求項1に記載の発光素子パッケージ。 - 前記第1ワイヤにおいて前記第1引き出し電極部との接続部は、前記凹部の前記底壁の上に位置しており、
前記第2ワイヤにおいて前記第2引き出し電極部との接続部は、前記凹部の前記底壁の上に位置している、請求項1または2に記載の発光素子パッケージ。 - 前記第1電極および前記第1引き出し電極部は、前記凹部の前記側壁から間隔を空けて、前記底壁の周縁により取り囲まれた領域内に形成されており、
前記第2電極および前記第2引き出し電極部は、前記凹部の前記側壁から間隔を空けて、前記底壁の周縁により取り囲まれた領域内に形成されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。 - 前記光反射膜は、前記凹部の前記底壁および前記側壁が交わる交差部が露出するように、前記凹部の前記側壁に形成されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。
- 前記光反射膜は、前記凹部の前記底壁を取り囲んでいる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。
- 前記凹部の前記側壁は、前記凹部の前記底壁から連続的に延びている、請求項1〜6のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。
- 前記発光素子は、光が出射される光取り出し面を有し、前記光取り出し面を上方に向けた姿勢で前記第1電極および前記第2電極に電気的に接続されている、請求項1〜7のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。
- 前記発光素子は、前記凹部の前記底壁に対向する対向面を含み、
前記発光素子の前記対向面に形成され、かつ、前記第1電極に電気的に接続された第1チップ側電極と、
前記第1チップ側電極から間隔を空けて前記発光素子の前記対向面に形成され、かつ、前記第2電極に電気的に接続された第2チップ側電極とをさらに含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。 - 前記第1電極の上に形成された第1電極接合層と、
前記第2電極の上に形成された第2電極接合層とをさらに含み、
前記第1チップ側電極は、前記第1電極接合層に接合され、かつ、当該第1電極接合層を介して前記第1電極に電気的に接続されており、
前記第2チップ側電極は、前記第2電極接合層に接合され、かつ、当該第2電極接合層を介して前記第2電極に電気的に接続されている、請求項9に記載の発光素子パッケージ。 - 前記第1電極の上において前記第1電極接合層と一体的に形成され、かつ、前記発光素子外の領域に引き出された第1引き出し接合部と、
前記第2電極の上において前記第2電極接合層と一体的に形成され、かつ、前記発光素子外の領域に引き出された第2引き出し接合部とをさらに含み、
前記第1ワイヤの接続部は、前記第1引き出し接合部に接合され、かつ、当該第1引き出し接合部を介して前記第1電極に電気的に接続されており、
前記第2ワイヤの接続部は、前記第2引き出し接合部に接合され、かつ、当該第2引き出し接合部を介して前記第2電極に電気的に接続されている、請求項10に記載の発光素子パッケージ。 - 前記第1チップ側電極および前記第1電極接合層は、平面視略E字形状に形成されており、
前記第2チップ側電極および前記第2電極接合層は、平面視略I字形状に形成されている、請求項10または11に記載の発光素子パッケージ。 - 前記半導体基板を支持するベース基板と、
前記ベース基板に互いに間隔を空けて形成された第1端子電極および第2端子電極とをさらに含み、
前記第1ワイヤは、前記第1引き出し電極部に電気的に接続された接続部に加えて、前記第1端子電極に電気的に接続された接続部を有しており、
前記第2ワイヤは、前記第2引き出し電極部に電気的に接続された接続部に加えて、前記第2端子電極に電気的に接続された接続部を有している、請求項1〜12のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。 - 前記第1端子電極は、前記凹部の前記側壁を挟んで前記第1引き出し電極部と対向しており、
前記第2端子電極は、前記凹部の前記側壁を挟んで前記第2引き出し電極部と対向している、請求項13に記載の発光素子パッケージ。 - 前記ベース基板の中央部を取り囲むように前記ベース基板の上に取り付けられたケースをさらに含み、
前記半導体基板は、前記ケースによって取り囲まれた領域内に配置されている、請求項13または14に記載の発光素子パッケージ。 - 前記凹部に充填された樹脂をさらに含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。
- 前記光反射膜は、アルミニウム、銀、銅を含む合金、または、白金族金属を含む、請求項1〜16のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。
- 前記光反射膜は、前記白金族金属としての白金またはパラジウムを含む、請求項17に記載の発光素子パッケージ。
- 前記第1電極、前記第2電極、前記第1引き出し電極部、前記第2引き出し電極部および前記光反射膜が、同一の金属材料によって形成されている、請求項1〜18のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。
- 前記傾斜面が、前記底壁に対して30°〜80°の角度で傾斜している、請求項1〜19のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。
- 前記傾斜面が、前記底壁に対して40°〜70°の角度で傾斜している、請求項1〜20のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。
- 前記傾斜面が、前記底壁に対して45°〜65°の角度で傾斜している、請求項1〜21のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。
- 前記傾斜面が、前記底壁に対して50°〜60°の角度で傾斜している、請求項1〜22のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。
- 前記傾斜面が、前記底壁に対して53°〜57°の角度で傾斜している、請求項1〜23のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。
- 細長い支持バーと、前記支持バーの長手方向に沿って形成された第1配線および第2配線と、前記支持バーの長手方向に沿って間隔を空けて配列された複数の発光素子ユニットと、前記第1配線および前記発光素子ユニットを接続する第1ワイヤと、前記第2配線および前記発光素子ユニットを接続する第2ワイヤとを含む、照明装置であって、
前記発光素子ユニットは、
第1主面およびその反対の第2主面を有し、前記第1主面において前記第2主面に向けて窪み、かつ、底壁および前記底壁を取り囲む側壁によって区画され、前記側壁が前記底壁に向かって下り傾斜した傾斜面を有する凹部を含む半導体基板と、
前記凹部の前記底壁に互いに間隔を空けて形成された第1電極および第2電極と、
前記凹部内に配置され、前記第1電極および前記第2電極に接続された発光素子と、
前記発光素子外の領域に引き出されるように前記凹部内において前記第1電極と一体的に形成され、かつ、前記第1ワイヤに電気的に接続された第1引き出し電極部と、
前記発光素子外の領域に引き出されるように前記凹部内において前記第2電極と一体的に形成され、かつ、前記第2ワイヤに電気的に接続された第2引き出し電極部と、
前記第1電極および前記第2電極から電気的に分離されるように前記凹部の前記側壁に形成され、かつ、前記発光素子からの光を反射する光反射膜とを含む、照明装置。
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