JP2024002197A - 半導体発光装置、および、半導体発光装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光の出射効率が高く、かつ、リードフレームの反射率が腐食により低下しにくく、光出力が維持される半導体発光装置を提供する。【解決手段】発光素子１２の底面と、第１電極１１ａの上面とを接着する絶縁性の接続部材１３は、光反射性であり、発光素子１２の矩形の外形よりも外側の領域まで延在し、第１電極１１ａの表面の発光素子１２よりも外側の領域の一部を覆っている。【選択図】図１

Description

本発明は、リードフレーム上に半導体発光素子を接着部材により固定し、周囲を樹脂で封止した構造の半導体発光装置に関する。

リードフレーム上に半導体発光素子を接着部材により固定した構成の半導体発光装置が知られている。例えば、特許文献１および２には、リードフレーム上に、半導体発光素子が接着部材により固定され、半導体発光素子から所定距離離れた位置に、トランスファ・モールドにより成形された光反射性の熱硬化性樹脂の枠体が搭載されている。半導体発光素子と枠体の間に蛍光体物質を含有する透明樹脂が充填された構造の半導体発光装置が開示されている。

このような構造の半導体発光装置は、半導体発光素子から発せられた光は、一部が枠体により、また他の一部がリードフレームの表面で反射されて上方へと出射される。そのため、上方からの出射効率を向上させるために、リードフレームの表面に、銀及びアルミニウムなどの金属メッキを施し、反射効率を向上させること開示されている。

特開２０１０－６２２７２号公報 特開２００６－１５６７０４号公報

銀及びアルミのメッキを施したリードフレームは、大気中の酸素、水分、窒素酸化物、また、硫黄酸化物等により腐食され、リードフレーム面の反射率が低下して発光装置の光出力が低下することがある。そのため、耐腐食性を有する金メッキを施すことにより、リードフレームの腐食による光反射率の低下は防止することができるが、金メッキを施したリードフレームは、青色光の反射率が低いため、発光装置の光出力が低下する。

本発明の目的は、リードフレームに腐食防止のために金メッキを施した構造あっても光出力を維持でき、また、リードフレームの表面に腐食防止のための金メッキを施していない構造であっても、腐食による反射率低下の影響を受けにくい半導体発光装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の半導体発光装置は、凹部を有する樹脂成形体と、樹脂成形体内に配置され、表面の一部が凹部の底部に露出したリードフレームからなる一対の電極と、一対の電極のうちの第１電極に搭載された発光素子と、発光素子の底面と、前記第１電極の上面とを接着する絶縁性の接続部材とを有する。接続部材は、光反射性である。接続部材は、発光素子の矩形の外形よりも外側の領域まで延在し、第１電極の表面の発光素子よりも外側の領域の一部を覆っている。

本発明によれば、発光素子の側面から発せられた光の一部が、発光素子よりも外側に延在する光反射性の接続部材により反射されるため、リードフレームに腐食防止のために金メッキを施した構造あっても光出力を維持でき、また、腐食防止の金メッキを施していない構造であっても、リードフレーム表面の腐食による反射率低下の影響を受けにくく、光出力が維持される半導体発光装置を提供することができる。

（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）はそれぞれ、実施形態１の半導体発光装置の上面図、長辺の側面図、短辺の側面図、および、裏面図であり、（ｅ）は、断面図である。 （ａ）は、実施形態１の半導体発光装置の発光素子の一例の上面図であり、（ｂ）は、断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、実施形態１の半導体発光装置の発光素子の指向性を示す図である。 （ａ）および（ｂ）はそれぞれ、実施形態１の半導体発光装置の一部の上面図および断面図である。 （ａ）は、実施形態１の半導体発光装置のリードフレームの上面図、（ｂ）～（ｄ）は、リードフレームの断面図である。 実施形態１の半導体発光装置１の製造工程を示すフロー図である。 実施形態１の半導体発光装置１の製造工程を示す上面図である。 実施形態１の半導体発光装置１の製造工程を示す上面図である。 実施形態１の半導体発光装置１の製造工程を示す上面図である。 実施形態１の半導体発光装置１の製造工程を示す上面図である。 実施形態１の半導体発光装置１の製造工程を示す上面図である。 （ａ）～（ｃ）および（ｅ）は実施形態１の半導体発光装置１の製造工程を示す断面図であり、（ｄ）は上面図である。 実施形態１の半導体発光装置１の製造工程を示す上面図である。 実施形態１の半導体発光装置１の製造工程を示す上面図である。 実施形態１の半導体発光装置１の製造工程を示す上面図である。 実施形態１と比較例１の半導体発光装置の光出力を示す表である。

本発明の一実施形態の半導体発光装置について以下に説明する。

（実施形態１）
実施形態１の半導体発光装置１の構成について図１～図５を用いて説明する。図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）はそれぞれ、半導体発光装置１の上面図、長辺の側面図、短辺の側面図、および、裏面図であり、図１（ｅ）は、断面図である。図２（ａ）は、発光素子の一例の上面図であり、図２（ｂ）は、断面図である。図３（ａ）、（ｂ）は、発光素子の指向性を示す図である。図４（ａ）、（ｂ）は、半導体発光装置１の一部の上面図および断面図であり、光路も示している。図５（ａ）～（ｄ）は、リードフレームの上面図と断面図である。なお、図１、図２、図４，図５は、上面図においても構造をわかりやすくするためにハッチングを付している。

実施形態１の半導体発光装置１は、図１のように、樹脂成形体である枠体１０と、リードフレームからなる一対の電極１１ａ、１１ｂと、発光素子１２と、絶縁性の接着部材１３と、封止部材１５とを備えて構成される。

枠体１０は、中央に凹部を備えている。一対の電極１１ａ、１１ｂは、枠体１０内に配置され、表面の一部が凹部の底部から露出されている。枠体１０は、電極１１ａ、１１ｂの裏面側の一部を被覆し、電極１１ａと電極１１ｂの間にも充填され、両者を絶縁している。枠体１０は、上面から見た外形が矩形であり、枠体１０の４つの外側面は、電極１１ａ、１１ｂの主平面に垂直である。枠体１０の長辺の外側面には、第１電極１１ａと第２電極１１ｂの端面が、枠体１０の外側面と同一面に位置している。

一対の電極１１ａ、１１ｂは、第１電極１１ａがカソードであり、第２電極１１ｂがアノードである。また、一対の電極１１ａ、１１ｂの表面には耐腐食性があり青色より長波の光の反射率が高い反射特性を有する金（Ａｕ）メッキが施されている。

発光素子１２は、例えば主波長４４０ｎｍ～４６０ｎｍの青色光を出射する半導体発光素子であり、凹部の底部に露出した一対の電極１１ａ，１１ｂのうち、第１電極１１ａに搭載されている。

接着部材１３は、可視光帯域の光を反射する反射性を有し、発光素子１２の底面と第１電極１１ａの上面との間に配置され、両者を接着している。さらに、接着部材１３は、発光素子１２の底面と第１電極１１ａの上面との間から、発光素子１２の矩形の外形よりも外側の領域まで延在する形状である。これにより、発光素子１２の外側の領域に延在した接着部材１３は、第１電極１１ａの表面の発光素子１２よりも外側の領域の一部を覆っている。

発光素子１２の上面には、素子電極であるｎ側電極パッド（カソード）２１ａおよびｐ側電極パッド（アノード）２１ｂが備えられている。ｎ側電極パッド２１ａには、第１ボンディングワイヤ１４ａの一方の端部が接続されている。第１ボンディングワイヤ１４ａの他方の端部は、第１電極１１ａの上面であって接着部材１３に覆われていない領域に対して接続されている。また、ｐ側電極パッド２１ｂは、第２ボンディングワイヤ１４ｂの一方の端部が接続されている。第２ボンディングワイヤ１４ｂの他方の端部は、第２電極１１ｂの上面に対して、接続されている。これにより、第１電極１１ａおよび第２電極１１ｂから、第１ボンディングワイヤ１４ａおよび第２ボンディングワイヤ１４ｂを介して、発光素子１２に駆動電流が供給される。

封止部材１５は、発光素子１２および第１ボンディングワイヤ１４ａ、第２ボンディングワイヤ１４ｂを埋め込むように、枠体１０の凹部内に充填されている。

封止部材１５は、発光素子１２の発する光に対して透明な樹脂に、光変換部材が分散されたものである。光変換部材は、発光素子１２から出射された光の一部を吸収して、吸収した光より長い波長の光を放射するものであり、例えば発光素子１２が放射する青色光の補色である黄色光を発光する蛍光体である。なお、封止部材１５の枠体１０の凹部から露出している部分（上面）は、発光装置１の出光面ＦＯである。

（発光時の各部の作用）
第１電極１１ａおよび第２電極１１ｂから、第１ボンディングワイヤ１４ａおよび第２ボンディングワイヤ１４ｂを介して、発光素子１２に駆動電流が供給されると、発光素子１２は、上面から主光が、側面から副光が出射される（図３参照）。

図３（ａ）のように、主光は、発光素子１２の上面から上方に向かって出射される。副光は、発光素子１２の４つの側面からそれぞれ出射される。副光は、発光素子１２の成長基板内を面内方向に導波した光（副光）であり、発光素子１２の各辺の中心通り側面と直交する軸方向に強度が大きい。

図４（ｂ）に示すように、主光（Ｅ１，Ｅ３）は、発光素子１２から上方に向かって出射され、一部（Ｅ１）は、封止部材１５を透過してそのまま上方に出射され、他の一部（Ｅ３）は、波長変換部材に照射され、波長変換部材によって波長を変換されて、封止部材１５を通過して上方に出射される。

一方、副光（Ｅ２、Ｅ４）のうち、斜め下方に向かって発光素子１２の側面から出射される副光Ｅ２は、図４（ｂ）に示したように、発光素子１２の接着部材１３の表面によって反射されて上方に向かう。上方へ向かう途中で副光Ｅ２の一部は、波長変換部材によって波長を変換され、また、副光Ｅ２の一部は、枠体１０によってさらに反射されて上方に向かう。

副光Ｅ４は、斜め上方に向かって発光素子１２から出射されるため、接着部材１３には到達せず、封止部材１５を通過し、一部は波長変換部材によって波長を変換され、直接、または、枠体１０によって反射されて上方に向かう。

発光素子１２から出射した光で励起された蛍光体粒子は、蛍光体の全方位へ黄色光を放射する。このとき、上方へ放射された光Ｐ３は発光装置１の出光面ＦＯから出射されるのに対して、下方側へ放射された光Ｐ４（黄色光）は、接着部材１３及び第１および第２電極１１ａ，１１ｂの表面で反射され、発光装置１の出光面ＦＯから出射される。

なお、以上の説明から封止部材１５に波長変換部材を含まない場合、また発光素子１２から出射する光を波長変換部材が全て変換する場合でも効果を見込むことができる。

このように、本実施形態１の半導体発光装置１では、発光素子１２の側面から発光された副光のうち、斜め下方に向かって出射された副光が、接着部材１３によって反射されるため、耐腐食性の金属メッキ（ここでは金メッキ）を施した第１電極１１ａおよび第２電極１１ｂの反射特性の影響を受けなくなり、半導体発光装置１の光出力を向上することができる。

また、封止部材１５に分散している光変換部材から放射する光（蛍光）を耐腐食性の金属メッキの反射特性において反射率の高い波長とすることで、半導体発光装置１の光出力を向上することができる。

（接着部材の形状および材質）
以下、副光の反射効率を高めるための接着部材１３の形状等について詳しく説明する。

接着部材１３は、発光素子１２の下に配置されて発光素子１２と第1電極１１ａの上面とを接着するだけでなく、発光素子１２の矩形の外形よりも外側まで延在し、発光素子１２の側面から出射された副光を反射する。

接着部材１３の周縁の形状は、図１（ａ）のように、角を丸くした矩形であって、発光素子１２よりも大きい。接着部材１３を上面視した場合、接着部材１３の周縁は、発光素子１２の１辺を底辺とする扇形（二等辺三角形状の角を丸くした形状）、もしくは、放物線状となっている。

換言すれば接着部材１３と発光素子１２は、中心Ｏの位置が一致しており、接着部材１３の角の位置は、発光素子１２の角の位置から４５度ずれている。なお、接着部材１３の周縁の形状は、角を丸くした完全な矩形でなくてもよく、矩形の辺が緩やかな曲線を描いて外側に膨らんでいてもよい。

すなわち、発光素子１２の矩形の外形の一辺から接着部材の周縁までの距離は、発光素子１２の一辺の中央部で最も大きく、一辺の両端部に近づくほど小さくなっている。

また、接着部材１３の周縁は、発光素子１２の一辺からの距離が最も大きい位置を含む所定の範囲が曲線形状であり、接着部材１３の丸くした角部を構成している。

言い換えるならば、接着部材１３の周縁は、発光素子１２の４辺の中央部において、最も外側まで張り出しており、発光素子１２の角部の位置において最も発光素子１２に近づいている。

接着部材１３の形状を上述してきたような形状にしたことにより、発光素子１２の図３（ｂ）のような強度分布を有する副光を、効率よく反射することができる。また、ボンディングワイヤ１４ａ，１４ｂを第１電極１１ａ、第２電極１１ｂに接続するための、接着部材１３に覆われていないボンディングスペースＢＳを、第１電極１１ａ、第２電極１１ｂに確保することができる。

なお、接着部材１３の全体の面積は、発光素子１２の底面の面積の２倍以上であることが好ましい。

具体的には、発光素子１２の中心Ｏから辺までの距離をＬ１（＝一辺の長さの１／２）とし、中心Ｏから接着部材１３の角部（接着部材１３の隣接する辺の仮想延長線の交点Ｘ）までの距離をＬ２とすると、接着部材１３は（２・（２Ｌ１）^２≦（√２・２Ｌ）^２）の関係を満たすことが望ましい。なお、上限はボンディングスペースＢＳが消失しない面積、または３倍以下である。

また、接着部材１３と発光素子１２を上面視した場合、発光素子１２の輪郭は、接着部材１３の周縁よりも内側にあることが望ましい。特に、発光素子１２の角部から発光素子１２の１辺の長さの０．１倍以上の幅Ｗだけ外側（０．１・２Ｌ１≦Ｗ）に、接着部材１３の周縁があることが望ましい。

そのため、図４（ａ）に示すように、発光素子１２の一辺の中央部における発光素子１２から接着部材１３の周縁までの距離Ｌ３（中心Ｏと交点Ｘの距離）は、発光素子１２の中心Ｏから辺までの距離Ｌ１（＝一辺の長さの１／２）と同等以上であることが望ましい。

また、接着部材１３の発光素子１２の下に位置する領域（底面部）は、発光素子１２を第1電極１１ａに所定の強度で接着できる厚さであって、かつ、発光素子１２の下面から出射される光を反射して発光素子１２内に再入射させることができる厚みとなっている。

図４（ｂ）に示すように、接着部材１３の発光素子１２よりも外側の領域の断面形状は、凸形状を有する。すなわち、接着部材１３の断面形状は、発光素子１２の側面に接する位置から、第1電極１１ａの表面に平行な面以上に盛り上がるように延在し、接着部材１３の周縁で低くなって第１電極１１ａの表面まで到達している。また、接着部材１３の発光素子１２の側面と接する部分の高さは、発光素子１２の高さの１／３以下になるようにしている。これにより、発光素子１２の側面から出射する副光を遮ることがなく発光装置１の光出力を向上できる。

接着部材１３は、透光性の媒質樹脂に光反射性の粒子が分散された複合樹脂により形成されている。

媒質樹脂は、リードフレーム（第1および第２電極１１ａ、１１ｂ）の第１電極１１ａに発光素子１２が接着された後に行われるワイヤボンディングにおいて、ボンディングの押圧が緩和されない硬度を有する透光性のポリシルセスキオキサン（シロキサン化合物）樹脂を用いることができる。なお、当該樹脂以外にトリオキシシラン系であるシルセスキオサン誘導体の樹脂を用いることもできる。

光反射性の粒子は、粒径５ｎｍ～５００ｎｍの酸化チタン粒子を用いることができる。この粒子は、青色から赤色の可視光を反射する（拡散反射）。光反射性の粒子の粒径をミー散乱領域の粒径（可視光においては２００ｎｍ～３００ｎｍ）より広い分布とすることで、粒径の大きい粒子の間に粒径の小さい粒子が入り込み、接着部材１３としての硬度を高くできる。また、高い反射率を得ることができる。なお、光反射性の粒子としてはアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などを用いてもよい。

（第1、第２電極の形状および材質）
第1および第２電極１１ａ、１１ｂ（リードフレーム）は、図１および図５に示した形状であり、心材は、銅（Ｃｕ）または銅合金であり、表面には、ニッケル層と金層をこの順に積層したメッキ層（Ｎｉ／Ａｕ）が形成されている。心材としては、アルミ（Ａｌ）またはアルミ合金、鉄ニッケル合金（Ｆｅ－Ｎｉ４２％、Ｆｅ－Ｎｉ２９％－Ｃｏ１７％）などを用いることもできる。

（枠体の形状および材質）
枠体１０は、光反射性の粒子が分散された樹脂をインサート成形等の技術により、図１のように中央に凹部を備えた形状に成形したものである。

樹脂としては、例えば、ジオキサイドシンラン系のシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、または、アクリル樹脂を用いることができる。

光反射性の粒子としては、例えば、粒径２００ｎｍ～３００ｎｍの酸化チタン粒子を用いることができる。また、短繊維ガラス、ナノシリカ粒子などの添加材を加えてもよい。

（発光素子の形状および材質）
発光素子１２としては、上面及び側面から所望の波長の光を発するもので青色光を出射するものであれば、どのような構造のものであってもよい。ここでは、青色光を発光する図２に示した発光素子を用いた。なお、発光素子の側面から出射する副光の増加に応じて、本発明の効果も高くなる。

図２の発光素子１２は、成長基板２２として、透光性基板（サファイア）を用い、その上に、ｎ型半導体層２３としてｎ-窒化物層、多重量子井戸構造（ＭＱＷ）の発光層２４、ｐ型半導体層２５としてｐ-窒化物層、および、透光性のｐ側電極２６を積層した構造である。透光性のｐ側電極２６の上面の一部には、ｐ側電極パッド（アノード）２１ｂが搭載されている。また、露出させたｎ型半導体層２３の上面の一部には、ｎ側電極の機能を有するｎ側電極パッド２１ａが搭載されている。上面のｐ側電極パッド２１ｂとｎ側電極パッド２１ａが設けられていない領域は、保護膜２８で覆われている。また、必要に応じて、成長基板２２の下面に反射性の誘電体多層膜または金属の素子反射層２７を配置してもよい。

（封止部材の材質）
封止部材１５は、発光素子１２が発する光を透過する媒質樹脂に、波長変換部材を分散したものである。ここでは、媒質樹脂としてシリコーン樹脂、波長変換部材としてＹＡＧ緑黄色蛍光体を用いた。

媒質樹脂としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、および、アクリル樹脂等のいずれかを用いることができる。

波長変換部材としては、発光素子１２が出射する青色光の光を吸収して励起され、青緑色光より長波長の光を放射するものを選択して用いることができる。例えば、ＬｕＡＧ緑色蛍光体、β型ＳｉＡＬＯＮ緑色蛍光体、ＣＡＳＮ赤色蛍光体、Ｓ－ＣＡＳＮ赤色蛍光体、ＫＦＳ赤色蛍光体、ＹＡＧ緑黄色蛍光体、オルトシリケイト緑黄色蛍光体などを用いることができる。また、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）系のナノ粒子、インジウムリン（ＩｎＰ）系のナノ粒子、窒化インジウム（ＩｎＮ）系のＱＤ（Quantum Dot）波長変換体を用いることもできる。なお、ＱＤ波長変換体は、発光素子１２の表面に直接塗布する形態でも良い。

（製造方法）
実施形態１の半導体発光装置１の製造方法について、図６の工程図と、図７～図１５を用いて説明する。なお、ここでは、第1および第２電極１１ａ、１１ｂをＡｕメッキする例について説明する。

（ステップＳ１：ハーフエッチ工程）
図７のように銅板を用意し、銅板裏面に、ハーフエッチングすべき領域が露出するようにレジストマスクを図８のように形成する。エッチング液を用いて、銅板を半分程度の厚みになるまでエッチングする。

（ステップＳ２：型抜き工程）
図９のように、金型で銅板の所定領域を打ち抜いて除去し、第１及び第２電極１１ａ、１１ｂとなる領域を形成する。これにより、複数の第１及び第２電極１１ａ、１１ｂが連続したリードフレームが形成される。

なお、打ち抜く代わりに、エッチングにより所定領域を除去してリードフレームを形成してもよい。その場合、第１及び第２電極１１ａ、１１ｂの領域を覆ったレジストマスクを形成する。レジストマスクで覆われていない領域を、エッチング液で銅板が無くなるまでエッチングすればよい。

（ステップＳ３：メッキ工程）
図１０のように、リードフレーム表面をＮｉ、Ａｕの順にメッキする。

（ステップＳ４：枠体形成工程）
リードフレームを金型に挟み、光反射性の粒子が分散された樹脂を加熱して流し込み、続いて硬化するインサート成形によって枠体１０を図１１のように形成する。

（ステップＳ５：実装工程）
図１２（ａ）のように、第１電極１１ａの上面に、接着部材１３となる光反射性の粒子が分散された樹脂を未硬化の状態で塗布する。このとき、樹脂の塗布量は、接着部材１３を発光素子１２で押して広がらせた際に、その面積が発光素子１２の面積の２倍程度まで広がることができるように、予め定めた量をノズル等を用いて塗布する。

図１２（ｂ）のように、発光素子１２をツールで保持してゆっくり未硬化の接着部材１３の上に載せ、押圧する。これにより、図１２（ｃ）、（ｄ）のように、未硬化の接着部材１３は、発光素子１２の真下だけでなく、発光素子１２よりも外側まで押し広げられる。この時、発光素子１２よりも外側の領域の接着部材１３は、断面形状が凸状に盛り上がる。なお、この際に超音波振動を印加すると断面形状の凸部の盛り上がりを抑えつつ外側に押し広げることができる。または、接着部材１３を塗布する面をブラストして荒らしても同様な効果が得られる。

次いで、接着部材１３を加熱（例えば、１５０℃、３０分）等して硬化させ、発光素子１２の外側まで所定の形状で延在する接着部材１３を形成する。

これにより接着部材１３と発光素子１２の中心Ｏの位置が略一致する。また、接着部材１３は、上面視した場合に角が丸まったほぼ矩形であって、角の位置が、発光素子１２の角の位置から４５度ずれた形状に形成することができる。

次に、図１２（ｅ）のように、発光素子１２のｐ側電極パッド２１ｂとｎ側電極パッド２１ａの上面にバンプを形成し、その後第１および第２ボンディングワイヤ１４ａ、１４ｂをワイヤボンディングして、ｐ側電極パッド２１ｂとｎ側電極パッド２１ａを、第１および第２電極１１ａ，１１ｂと第１および第２ボンディングワイヤ１４ａ、１４ｂにより接続する。

これにより、図１３のように、発光素子１２を第１および第２電極１１ａ，１１ｂ上に実装するとともに、接着部材１３を発光素子１２の外側まで延在させ所定の形状に形成する。

（ステップＳ６：封止工程）
蛍光体を分散させた未硬化の封止部材１５を枠体１０の凹部に注入し、発光素子１２の周囲、接着部材１３の露出した上面、第１および第２電極１１ａ，１１ｂの露出した上面、第１および第２ボンディングワイヤ１４ａ，１４ｂを埋没させる。

その後、封止部材１５を加熱処理（例えば１５０℃、３０分～１５０分）等により硬化させる。

これにより、複数の半導体発光装置１がリードフレームと枠体１０によって連続した連続体が図１４のように形成される。

（ステップＳ７：個片化工程）
図１５のように、個々の半導体発光装置１の外形に沿ってダイシングすることにより個片化する。

（ステップＳ８：通電チェック工程）
最後に、個々の半導体発光装置１に通電チェックして、半導体発光装置１が完成する。

このように、本実施形態の半導体発光装置１の製造工程では、接着部材１３の塗布量を予め設計しておき、未硬化の状態で、発光素子１２により押し広げることにより、接着部材１３と発光素子１２は、中心Ｏの位置が一致し、接着部材１３は、角が丸まった矩形で、角の位置は発光素子１２の角の位置から４５度ずれた形状に形成することができる。

（比較例１）
比較例１の半導体発光装置は、図１６右図に示すように、第１電極１１ａの上面に発光素子１２を接着するに十分な接着強度が得られる接着部材１３の量（接着適量）とした。このような量における接着部材１３は、上面視において発光素子１２の側面から発光素子１２高さと同等程度の幅だけはみ出た形状となる。このような半導体発光装置は、ステップＳ５の実装工程において、第１電極１１ａの上面に塗布する未硬化の接着部材１３を接着適量として製造した。

（実施形態１と比較例１の光出力）
実施形態１の半導体発光装置と比較例１の半導体発光装置の光出力を測定したところ、実施形態１の半導体発光装置は、３３００ｍｃｄであったのに対し、比較例１は、３０００ｍｃｄであり、本実施形態の半導体発光装置１の方が、光出力が１０％以上大きいことが確認された。

この結果は、本実施形態１の半導体発光装置と比較し、比較例１の半導体発光装置は、発光素子１２の側面から出射した副光の一部が、第１電極１１ａの表面（Ａｕ）で吸収され、発光装置の光出力が低下したためである。

（実施形態２）
実施形態２の半導体発光装置は、実施形態１の半導体発光装置１の第１および第２電極１１ａ、１１ｂの最表面をＡｕからＡｇに置き換えた構造である。このような半導体発光装置は、ステップS３のメッキ工程において、第１および第２電極１１ａ、１１ｂにＮｉ／Ａｇメッキを施すことで製造できる。

（比較例２）
比較例２の半導体発光装置は、実施形態１の半導体発光装置１の第１および第２電極１１ａ、１１ｂの最表面をＡｕからＡｇに置き換え、かつ接着部材１３が、上面視において発光素子１２の側面から発光素子１２高さと同等程度の幅だけはみ出た形状の構造である。言い換えれば、比較例１の半導体発光装置の第１および第２電極１１ａ、１１ｂの際表面をＡｕからＡｇに置き換えた構成である。このような半導体発光装置は、ステップS３のメッキ工程において、第１および第２電極１１ａ、１１ｂにＮｉ／Ａｇメッキを施し、ステップＳ５の実装工程において、第１電極１１ａの上面に塗布する未硬化の接着部材１３を接着適量とすることで製造できる。

（実施形態２と比較例２の光出力）
実施形態２の半導体発光装置と比較例２の半導体発光装置を、硫化試験ＪＥＩＴＡ ＥＤ－４９１２Ａに準拠した試験を実施して腐食させ、腐食前後の光出力を測定した。その結果を表１に示す。

表１のように、Ａｇメッキを施した第１および第２電極１１ａ、１１ｂ（リードフレーム）の可視光帯域の反射率は高いが、硫化（腐食）に応じて黒色化して反射率が低下する。しかしながら、実施形態２の半導体発光装置は、硫化による腐食後においても、腐食前の光出力の８５％を維持していた。対して、比較例２の半導体発光装置は、腐食前の５８％に低下していた。

実施形態２の半導体発光装置の光出力の低下が８５％に抑制されているのは、接着部材１３を発光素子１２の側面から延在した構造により、発光素子１２の側面から出射する副光の反射が接着部材１３で維持されるからである。言い換えれば、硫化により腐食された（黒色化した）第１および第２電極１１ａ、１１ｂが封止部材１５と接している面積に応じた分だけの減衰に留めることができる。

このように、本実施形態２の半導体発光装置では、発光素子１２の側面から発光された副光のうち、斜め下方に向かって出射された副光が、接着部材１３によって反射されるため、第１電極１１ａおよび第２電極１１ｂが、大気中の酸素、水分、窒素酸化物、または、硫黄酸化物等により腐食された場合であっても、その表面の反射率低下の影響を受けにくい。よって、半導体発光装置の光出力が低下を抑制することができる。

上述してきたように、本実施形態の半導体発光装置は、発光素子の側面から発せられた光の一部が、発光素子よりも外側に延在する光反射性の接続部材により反射される。よって、リードフレームに腐食防止のために金メッキを施した構造あっても光出力を維持でき、また、腐食防止の金メッキを施していない構造であっても、リードフレーム表面の腐食による反射率低下の影響を受けにくく、光出力が維持される半導体発光装置を提供することができる。

本実施形態の半導体発光装置の技術は、ＥＭＣ(Epoxy Molding Compound)パッケージ、ＳＭＣ(Silicone Molding Compound)パッケージ等の全般に用いることができる。

Ｏ 中心
Ｗ 幅
１ 半導体発光装置
１０ 枠体
１１ａ 電極
１１ｂ 電極
１２ 発光素子
１３ 接着部材
１４ａ 第１ボンディングワイヤ
１４ｂ 第２ボンディングワイヤ
１５ 封止部材
２１ａ ｎ側電極パッド
２１ｂ ｐ側電極パッド
２２ 成長基板
２３ ｎ型半導体層
２４ 発光層
２５ ｐ型半導体層
２６ ｐ側電極
２７ 素子反射層
２８ 保護膜

Claims (13)

1. 凹部を有する樹脂成形体と、
   前記樹脂成形体内に配置され、表面の一部が前記凹部の底部に露出したリードフレームからなる一対の電極と、
   前記凹部の底部に露出した一対の電極のうちの第１電極に搭載された発光素子と、
   前記発光素子の底面と、前記第１電極の上面とを接着する絶縁性の接続部材とを有し、
   前記接続部材は、光反射性であり、
   前記接続部材は、前記発光素子の矩形の外形よりも外側の領域まで延在する形状であり、前記第１電極の表面の前記発光素子よりも外側の領域の一部を覆っていることを特徴とする半導体発光装置。
2. 請求項１に記載の半導体発光装置であって、前記接続部材の外形は、角を丸くした矩形であって、前記発光素子よりも大きく、前記接続部材と前記発光素子は、中心位置が一致しており、前記接続部材の角の位置は、前記発光素子の角の位置から４５度ずれていることを特徴とする半導体発光装置。
3. 請求項１に記載の半導体発光装置であって、前記発光素子の矩形の外形の一辺から前記接続部材の周縁までの距離は、前記発光素子の一辺の中央部で最も大きく、前記一辺の両端部に近づくほど小さくなっていることを特徴とする半導体発光装置。
4. 請求項３に記載の半導体発光装置であって、前記接続部材の周縁は、前記発光素子の矩形の外形の一辺からの距離が最も大きい位置を含む所定の範囲が曲線形状であることを特徴とする半導体発光装置。
5. 請求項１に記載の半導体発光装置であって、前記接続部材の全体の面積は、前記発光素子の底面の面積の２倍以上であることを特徴とする半導体発光装置。
6. 請求項１に記載の半導体発光装置であって、前記接続部材は、前記発光素子の外側の領域の断面形状が、凸形状を有することを特徴とする半導体発光装置。
7. 請求項１に記載の半導体発光装置であって、前記接続部材には、光反射性の粒子が分散されていることを特徴とする半導体発光装置。
8. 請求項１に記載の半導体発光装置であって、前記凹部の底部に露出した前記一対の電極の上面は、銀メッキが施されていることを特徴とする半導体発光装置。
9. 請求項１に記載の半導体発光装置であって、前記凹部の底部に露出した前記一対の電極の上面は、金メッキが施されていることを特徴とする半導体発光装置。
10. 請求項１に記載の半導体発光装置であって、前記発光素子の上面には、一対の素子電極が設けられており、
    前記一対の素子電極の一方は、前記第1電極の表面の前記接続部材で覆われていない部分と、導電性ワイヤを介して接続され、
    前記一対の素子電極の他方は、前記一対の電極のうち第２電極の表面と前記導電性ワイヤを介して接続されていることを特徴とする半導体発光装置。
11. 請求項１に記載の半導体発光装置であって、前記樹脂成形体と前記発光素子の間には、前記発光素子の発する光を透過する封止樹脂によって封止され、前記封止樹脂は、前記発光素子の外側に延在する前記接続部材と、前記接続部材によって覆われていない前記電極の表面を覆っていることを特徴とする半導体発光装置。
12. 請求項１に記載の半導体発光装置であって、前記封止樹脂には、前記発光素子から出射された光の一部を吸収して、当該吸収した光より長い波長の光を放射する光変換部材が含有されていることを特徴とする半導体発光装置。
13. 凹部を有する樹脂成形体内に配置され、表面の一部が凹部の底部に露出したリードフレームからなる電極の上に、予め定めた量の未硬化の光反射性樹脂を塗布する工程と、
    前記未硬化の光反射性樹脂の上に発光素子を搭載し、発光素子により前記未硬化の光反射樹脂を押し広げ、前記発光素子の矩形の外形よりも外側の領域まで延在する形状であって、前記電極の表面の前記発光素子よりも外側の領域の一部を覆っている接続部材を形成すると同時に、前記発光素子の底面と、前記第１電極の上面とを接着する工程と
    を有する半導体発光装置の製造方法。

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