JP3242438B2 - 発光半導体装置 - Google Patents

発光半導体装置

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JP3242438B2
JP3242438B2 JP06041092A JP6041092A JP3242438B2 JP 3242438 B2 JP3242438 B2 JP 3242438B2 JP 06041092 A JP06041092 A JP 06041092A JP 6041092 A JP6041092 A JP 6041092A JP 3242438 B2 JP3242438 B2 JP 3242438B2
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    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発光半導体装置に関
し、詳しくは、発光半導体チップの側面からの光を制限
した発光半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来の発光半導体装置の断面図
であり、コバールガラス等の絶縁材料からなるベース基
材1(ステムと呼ぶこともある)と、発光半導体チップ
2をダイボンディングするための金属層3を有し、前記
ベース基材1を貫通して取付けられた電極リード4a,
4bの一方の電極リード4aは、前記金属層3と電気的
に接続される。また、光半導体チップ2の主表面に形成
された電極と、もう一方の前記電極リード4bとは、金
(Au)等の金属細線5で接続されている。
【0003】また、前記発光半導体チップ2は、側面か
らの発光をカットし、一様な面発光を得るために遮光材
として、例えば、シリコーン樹脂6がその側面にコート
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の発光半導体装置は、側面からの発光をカットし、
一様な面発光(平行光ともいう)を得るためにコーティ
ングする遮光材の塗布ムラにより、均一な輝度特性が得
られないこと及び、狭いエリアに塗布する為、遮光材が
前記発光半導体チップの発光面にはい上がり、該発光面
を塞ぐ事故も少なくない。更に作業性も悪い等幾つかの
重大な問題点を有するものである。
【0005】本発明は、以上述べた問題点を解決し均一
な輝度特性をもち且つ、煩雑な作業から開放される発光
半導体装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の本発明は、上記目
的を達成するために、発光半導体装置において、主表面
に内壁面と底面とのなす角度が直角以下である凹部が形
成されたステムと、前記凹部の底面とPN接合面とが略
平行となるように該凹部に収納された発光半導体チップ
とからなり、前記PN接合面は前記PN接合面は前記ス
テムの主表面より低い位置にあるようにしたものであ
る。
【0007】また、第2の発明は、発光半導体装置にお
いて、ステムと、前記ステムの主表面とPN接合面とが
略平行となるように該ステムの主表面上に固着された発
光半導体チップと、前記ステム主表面上に固着され、前
記PN接合面より高い前記発光半導体チップの側面を包
囲する遮光体とからなり、前記ステムの主表面に対する
前記遮光体の内壁の角度が直角以下を有するようにした
ものである。
【0008】さらに、第3の発明は、発光半導体チップ
の製造方法において、発光半導体チップのPN接合面よ
り高い発光半導体チップの側面をテーパ状に包囲する中
空部を遮光体に形成する準備工程と、ステムの主表面と
発光半導体チップのPN接合面が略平行となるように該
ステムの主表面上に該発光半導体チップ固着する工程
と、前記中空部が前記発光半導体チップの側面を前記ス
テムの主表面に対して直角以下の角度で包囲するように
該ステム主表面上に前記遮光体を固着する工程とからな
るものである。
【0009】
【作用】第1の発明は、以上のように発光半導体装置を
構成したので、発光半導体チップの側面から発光する光
が、ステムの凹部の内壁面と底面とでなす直角以下の角
度の前記内壁面で反射・減衰し、上方に光が飛び出すこ
とがない。
【0010】第2の発明は、以上のように発光半導体チ
ップを構成したので、発光半導体チップの側面から発光
する光が、遮光体の内壁と前記ステムの主表面とでなす
直角以下の角度の前記内壁面で反射・減衰し、上方に光
が飛び出すことがない。
【0011】第3の発明は、以上のように発光半導体装
置の製造方法を構成したので、発光半導体チップの側面
から発光する光が、中空部を有する遮光体の中空部側壁
面と前記ステムの主表面とでなす直角以下の角度の前記
周壁面で、反射・減衰し、上方に光が飛び出すことがな
い。
【0012】
【実施例】図1は、本発明の第1の実施例を示す発光半
導体装置の断面図である。発光半導体チップ10は、ス
テムを成すコバールガラス等の絶縁材料からなるベース
基材11の主表面ほぼ中央部に設けられた、該チップ1
0を収納するに十分な深さを有する凹部12内に、金属
層13を介してダイボンディングされている。該凹部1
2の底部に設けられた前記金属層13は、前記ベース基
材11を貫通して取付けられた電極リード14aと電気
的接続されている。
【0013】また、前記発光半導体チップ10の主表面
に形成された電極と、もう一方の前記電極リード14b
とは、金(Au)等の金属細線15で接続されている。
更に、前記凹部12の周壁面12aは、その角度が直角
以下(この実施例では直角)の角度を有しており、前記
発光半導体チップ10のPN接合面から前記周壁面12
aに向かって放出される発光を、該凹部12内から外部
に飛び出さないようにしてある。
【0014】従って、前記発光半導体チップ10が固着
収納される前記凹部12の深さは、該発光半導体チップ
10のPN接合面が、前記ステムの主表面より飛び出さ
ないように設計されている。
【0015】図2は、本発明の第2の実施例を示す発光
半導体装置の断面図である。発光半導体チップ10は、
ステムを成すコバールガラス等の絶縁材料からなるベー
ス基材16の主表面ほぼ中央部に、金属層17を介して
ダイボンディングされている。このダイボンディングの
際は、前記発光半導体チップ10のPN接合面10aが
該ベース基材16の主表面とほぼ平行に固着される。そ
して、中空部18aを有する遮光体18が、このチップ
10の前記PN接合面10aを包囲するように前記ベー
ス基材16上に固着されている。該遮光体18の中空部
18aの側壁面と、前記ベース基材16の主表面とでな
す角度は、直角以下(実施例では45°)の角度となっ
ており、前記PN接合面10aから放出した発光は、前
記ベース基材16の主表面と前記遮光体18とで作られ
た凹部から外部に飛び出さないように設計されている。
【0016】また、前記ベース基材16には、電極リー
ド14a,14bが取付けられており、一方の電極リー
ド14aは、前記金属層17と電気的に接続され、もう
一方の前記電極リード14bは、前記発光半導体チップ
10の主表面に形成された電極と、金(Au)等の金属
細線15で接続されている。
【0017】図3(a)乃至(c)は、図2で示した本
発明の第2の実施例の発光半導体装置を製造する方法を
説明する工程断面図である。従って、図3において、図
2と同一部分は同一符号を付してある。
【0018】まず、図3(a)工程では、ベース基材1
6と同心円または、やや小さい外径を有する遮光体18
を準備し、該遮光体18のほぼ中央部に側壁面がテーパ
ーを有し且つ、前記発光半導体チップ10の外径よりや
や大きい中空部18aを形成する。該テーパーは、該遮
光体18の底部と側壁面とでなす角度が90°より小さ
い角度で、形成されている。この実施例では45°であ
る。また、前記遮光体18の周縁部の電極リード14b
に対応する位置に、該電極リード14bを迂回させる切
り欠き、或いは第2の中空部18bを設ける。該遮光体
18は、前記電極リード14bとのショートを避けるた
め、絶縁性材料で構成すると良い。
【0019】次に、(b)工程では、コバールガラス等
の絶縁材料からなるベース基材16の主表面に金属層1
7が形成されたステムを準備し、該ステムの主表面ほぼ
中央部の前記金属層17上に発光半導体チップ10をダ
イボンディングする。このダイボンディングの際は、前
記発光半導体チップ10のPN接合面10aが該ステム
の主表面とほぼ平行に固着される。
【0020】また、前記ステムには、電極リード14
a,14bが取付けられており、一方の電極リード14
aは、前記金属層17と電気的に接続され、もう一方の
前記電極リード14bの先端部分は、前記発光半導体チ
ップ10の主表面に形成された電極と後に、金(Au)
等の金属細線15で接続されるように、前記ベース基材
16を貫通し、該ベース基材16の主表面上に固着され
る遮光体18の主表面より上方に飛び出している。
【0021】次に(c)工程では、前記(b)工程が終
了した前記ベース基材16上と、前記(a)工程が終了
した前記遮光体18を準備し、該ベース基材16上の前
記発光半導体チップ10の外周を囲むように、中空部1
8aを有する前記遮光体18を取付ける。この取付けに
際し、該遮光体18を180度回転させる。つまり、該
遮光体18の表裏を逆にして前記ベース基材16に固着
する。これにより、前記側壁面と前記ベース基材16の
主表面とでなす角度が直角より小さい角度になる。その
後、前記発光半導体チップ10の表面に形成された外部
引出電極と前記電極リード14bとを金(Au)等の金
属細線15で接続し、更に図示しない光透過性キャップ
を施して完成する。
【0022】この実施例では、(b)工程で、前記ベー
ス基材16上に、前記発光半導体チップ10をダイボン
ディングした後、(c)工程で、中空部18a,18b
を有する前記遮光体18を取付けたが、(b)工程で、
前記ベース基材16上に、中空部18a,18bを有す
る前記遮光体18を取付けた後、(c)工程で、前記発
光半導体チップ10をダイボンディングしても良い。
【0023】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、第1の発
明の発光半導体装置に依れば、主表面に内壁面と底面と
のなす角度が直角以下である凹部が形成されたステムを
設けて、前記凹部の底面とPN接合面とが略平行となる
ように該凹部に収納された発光半導体チップとからな
り、前記PN接合面は前記ステムの主表面より低い位置
にあるようにしたので、前記発光半導体チップの側面か
らの発光を上方に放出することを抑止できる。また、第
2の発明の発光半導体装置に依れば、ステムと、前記ス
テムの主表面とPN接合面とが略平行となるように該ス
テムの主表面上に固着された発光半導体チップと、前記
ステム主表面上に固着され、前記PN接合面より高い前
記発光半導体チップの側面を包囲する遮光体とからな
り、前記ステムの主表面に対する前記遮光体の内壁の角
度が直角以下を有するようにしたので、前記発光半導体
チップの側面からの発光を上方に放出することを抑止で
きる。
【0024】さらに、この発明の発光半導体装置の製造
方法に依れば、前記遮光体を前記ステム上に固着するに
先立って、該遮光体のほぼ中央部に側壁面がテーパー面
で且つ、前記光半導体チップ外径を越える大きさの中空
部をなす貫通穴をドリル等で形成でき、その後、前記貫
通穴側壁面と前記ステム表面とでなす角度が直角より小
さい角度になるように、該遮光体を180度回転させて
前記ステムに固着して製造することができるので、特別
な加工を必要としない。そして、一様な面発光を得るた
めに、前記発光半導体チップの側面にコーティングして
いた遮光材の塗布が不要となるので、塗布ムラによる不
均一な輝度特性や、狭いエリアに塗布する為、遮光材が
前記発光半導体チップの発光面にはい上がり、該発光面
を塞ぐ事故も全く起こらない等の利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の発光半導体装置を示す
図である。
【図2】本発明の第2の実施例の発光半導体装置を示す
図である。
【図3】本発明の実施例の発光半導体装置の製造方法を
示す図である。
【図4】従来の発光半導体装置を示す図である。
【符号の説明】 10 発光半導体チップ 11,16 ベース基材 12 凹部 13,17 金属層 14a,14b 電極リード 15 金属細線 18 遮光体 18a 中空部 18b 第2の中空部

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主表面及び下面を有するステムと、 絶縁体からなり、表面及び裏面を有し、前記ステムの前
    記主表面に前記裏面が固着され、前記裏面側の開口部が
    前記表面側の開口部よりも大きい貫通孔を有する遮光体
    と、 前記貫通孔内に配置された発光素子と、 第1の電極リードの先端部が前記遮光体の前記表面より
    も突出し、かつ前記ステムを貫通する前記第1の電極リ
    ードであって、前記遮光体の前記表面上方でワイヤを用
    いて前記発光素子と電気的に接続されている前記先端部
    を有する前記第1の電極リードと、 前記ステムに埋め込まれ、前記ステムの前記下面側から
    突出し、前記発光素子と電気的に接続されている第2の
    電極リードとを有することを特徴とする発光半導体装
    置。
  2. 【請求項2】 主表面及び下面を有するステムと、 前記ステムの前記主表面を覆う金属層と、 絶縁体からなり、表面及び裏面を有し、前記金属層を介
    して前記ステムの前記主表面に前記裏面が固着され、前
    記裏面側の開口部が前記表面側の開口部よりも大きい貫
    通孔を有する遮光体と、 前記貫通孔内に配置され、前記金属層上に配置された発
    光素子と前記ステムの前記主表面から突出するように前
    記ステムを貫通し、前記発光素子と電気的に接続されて
    いる第1の電極リードと、 前記ステムに埋め込まれ、前記ステムの前記下面側から
    突出し、前記金属層の前記ステムと対向する面と接触し
    ている第2の電極リードとを有することを特徴とする発
    光半導体装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101917875B1 (ko) * 2014-02-04 2018-11-13 호야 칸데오 옵트로닉스 가부시키가이샤 발광 장치 및 그 제조 방법

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KR101917875B1 (ko) * 2014-02-04 2018-11-13 호야 칸데오 옵트로닉스 가부시키가이샤 발광 장치 및 그 제조 방법

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