JP4507358B2 - Optical semiconductor device - Google Patents
Optical semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4507358B2 JP4507358B2 JP2000181770A JP2000181770A JP4507358B2 JP 4507358 B2 JP4507358 B2 JP 4507358B2 JP 2000181770 A JP2000181770 A JP 2000181770A JP 2000181770 A JP2000181770 A JP 2000181770A JP 4507358 B2 JP4507358 B2 JP 4507358B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- positive electrode
- light emitting
- emitting element
- optical semiconductor
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16245—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- 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
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- 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
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は発光素子チップがフリップチップ接合されてなる光半導体素子に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、窒化物化合物半導体を用いた青色系の発光が可能なLED素子を備えた発光素子が注目されている。このLEDチップは、サファイヤ基板上にn型窒化物半導体層を成長させ、そのn型窒化物半導体層上に直接又は発光層を介してp型窒化物半導体層を成長させることにより構成される。このように窒化物半導体層を用いたLEDチップは、絶縁体であるサファイア基板を用いて構成されているので、導電性の半導体基板を用いて構成される他の発光素子とは異なり、正電極及び負電極が同一面側の半導体層上に形成される。すなわち、p側の正電極はp型窒化物半導体層上に形成され、n側の負電極は、所定の位置で、p型窒化窒化物半導体層(発光層を備えたものでは発光層も含む)をエッチングにより除去してn型窒化物半導体層の上面を露出させて形成される。
【0003】
また、上述の窒化物半導体を用いたLEDチップでは、p型窒化物半導体層の抵抗値が比較的高いことから、p側電極はp型窒化物半導体層を実質的に覆うようにオーミック電極を形成し、そのオーミック電極の表面の一部にpパッド電極を形成することにより構成される。
【0004】
以上のように構成された窒化物半導体を用いたLEDチップは、n側電極とpパッド電極の上にマイクロバンプを形成してそのマイクロバンプを用いて、例えばパッケージの電極に接合されることにより実装される。
尚、このLEDチップでは、マイクロバンプが形成されるn側電極とpパッド電極の上を除いて、pとnの電極間及び電極と半導体層間の短絡を防止するために絶縁膜が形成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、窒化物半導体を用いたLEDチップは、近年ますます高出力化が図られそれに伴い活性層及びその近傍における動作時の発熱量が増加してきているために、実装された後の放熱特性を良好にできる構造が求められているが、十分な放熱特性が得られる構造はまだなかった。
【0006】
そこで、本発明は、LEDチップがフリップチップボンディングされてなり、十分な放熱特性を有する光半導体素子を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、本発明に係る光半導体素子は、基板上に、一部にn電極が形成されたn型窒化ガリウム系半導体層と、上記n電極が形成された一部を除く上記n型窒化ガリウム系半導体層上に上記n電極とは離れて、発光層を介して形成されたp型窒化ガリウム系半導体層と、上記p型窒化ガリウム系半導体層上に上記発光層全体に電流を注入するように形成されたp電極と、そのp電極の一部に形成されたpパッド電極とを有する発光素子チップと、正電極及び負電極を有する基材とを備え、上記基材の正電極と上記発光素子チップのpパッド電極とが互いに導電性接合部材によって接合されかつ上記基材の負電極と上記発光素子チップのn電極とが互いに導電性接合部材によって接合されてなり、上記正電極と上記負電極の上にそれぞれ接続された外部接続電極を有する光半導体素子であって、
上記発光素子チップのp電極側の放熱が上記n電極側の放熱に比較して大きくなるように、上記正電極上のpパッド電極が接続される位置と上記正電極上の外部接続電極が接続される位置との間の熱抵抗を上記負電極上のn電極が接続される位置と上記負電極上の外部接続電極が接続される位置との間の熱抵抗より小さくしたことを特徴とする。
この本発明に係る光半導体素子では、発光層で発生した熱を効率よく放出でき、光半導体素子の放熱特性を良好にできる。
【0008】
また、本発明に係る光半導体素子は、上記発光素子チップのp電極と上記基材の正電極とは上記絶縁膜を介して対向し、上記p電極上の絶縁膜と上記正電極の間に上記導電性接合部材が充填されるようにしてもよい。
この光半導体素子では、絶縁膜及び接合部材を介して正電極に伝達することができるので、放熱特性を良好にできる。
【0009】
本発明に係る光半導体素子では、上記正電極上のpパッド電極が接続される位置と、上記正電極上の外部接続電極が接続される位置との距離をLa、上記負電極上のn電極が接続される位置と、上記負電極上の外部接続電極が接続される位置との間の距離をLc、1つの発光素子チップに対応する正電極の幅をWa、1つの発光素子チップに対応して設けられた負電極の幅をWcとしたとき、La/WaがLc/Wcより小さくしてもよい。
【0010】
本発明に係る光半導体素子では、上記発光素子チップを2以上備えている場合、その発光素子チップにそれぞれ対応して設けられた正電極を互いに連結して一体で形成するようにしてもよい。
【0011】
また、本発明に係る光半導体素子では、上記発光素子チップにおいて上記n電極と上記pパッド電極とをそれぞれ上記基板の端部に形成することが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態の光半導体素子について説明する。
実施の形態1.
本発明に係る実施の形態1の光半導体素子は、パッケージ1の凹部15に発光素子チップ2がフリップチップボンディングされ、その発光素子チップ2が凹部15内において透光性樹脂4で封止されてなるチップ型の光半導体素子であって、後述するようにして発光素子チップ2の活性層で発生する熱の放熱特性を良好にしたことを特徴としている。
【0013】
詳細に説明すると、本実施の形態1において、発光素子チップ2は、例えば、サファイア基板等からなる透光性の基板21上に、その一部にn電極24が形成されたn型窒化ガリウム系半導体層22が形成され、その上に順次以下の各層が形成されてなる。
すなわち、例えばPtからなるn電極24が形成された部分とその周辺を除くn型窒化ガリウム系半導体層22上にn電極24と電気的に分離された、p型窒化ガリウム系半導体層23が形成される。
そして、そのp型窒化ガリウム系半導体層23上のほぼ全面に発光層全体に電流を注入するための電流拡散電極であるpオーミック電極25が形成され、そのpオーミック電極25上の一部に例えばPtからなるpパッド電極26が形成される。尚、pオーミック電極は例えばAu又は白金などにより形成することができる。
さらに、n電極24上(外部の電極と接続するための部分)と、pパッド電極26上とを除いて、発光素子チップ2の上面全体を覆うように、例えばSiO2あるいはポリイミド又はそれらが積層された層などからなる絶縁保護膜27が形成される。
尚、図1に示すように、n電極24の上面とpパッド電極26の上面の周辺部は絶縁保護膜27によって覆われていることが好ましい。
【0014】
また、パッケージ1は、例えばガラスエポキシ積層板などからなり、正電極12及び負電極13が設けられた基材11とパッケージ1の凹部15を形成するための外枠14とからなる。ここで、外枠14は例えば基材11と同様の材料からなる。尚、本発明において、外枠14により光利用効率を高めることができるが、薄型化を目的として外枠を省略してもよい。また、本実施の形態1のパッケージ1において、正電極12と負電極13は、発光素子チップ2を正電極12及び負電極13上に載置した時にpパット電極26が形成されていない部分のpオーミック電極と正電極12とが対向するように近接させて形成する。
【0015】
以上のように構成されたパッケージ1の凹部15において、基材11に形成された正電極12と発光素子チップ2のpパッド電極26とを対向させ、負電極13とn電極24とを対向させて互いに接合部材3により接合するフリップチップボンディングにより発光素子チップ2を固定し、透光性樹脂4で封止する。
ここで、接合部材3は、はんだ、金又は錫等の金属あるいは銀、金、パラジウム、銅、ニッケル等の金属微粒子を含んだ樹脂からなる部材等の種種の導電性接合部材を用いることができる。また、本明細書において、はんだとは融点が300℃以下の接合用に用いられる金属の総称として用いている。
また、透光性樹脂4として、エポキシ、シリコーン、変性アクリル、不飽和ポリエステル、ポリイミド、非晶質ポリアミド等の樹脂を用いることができる。
【0016】
ここで、特に本実施の形態1では、上述のように、パッケージ1の正電極12と負電極13を、発光素子チップ2のpオーミック電極25とn電極24の間隔と略等しい間隔になるように形成し、図1に示すように、pオーミック電極25におけるpパッド電極26が形成されていない部分が正電極12とが対向し、その対向する部分に接合部材3が充填されるように構成している。
すなわち、本実施の形態1では、pオーミック電極25のうちのpパッド電極26が形成されていない部分が絶縁保護膜27で覆われ、その絶縁保護膜27と正電極12の間に接合部材3を設けることにより、発光層で発生した熱がpパッド電極26を経由することなく、直接、絶縁保護膜27及び接合部材3を介して正電極12に伝達されるようにしたものである。
このように、本実施の形態1では、接合部材3によりpパッド電極26と正電極12とを導通させる(導通領域3b)とともに、pオーミック電極25のうちのpパッド電極26が形成されていない部分と正電極12の間に接合部材3を設けることにより熱伝導領域3aを形成して放熱特性を向上させている。
また、本発明では、接合部材3を介して放熱効果を高くするために、pオーミック電極25の2/3以上(面積比)を接合部材3で覆うことが好ましい。
また、発光素子チップ2において、発光層が最も発熱の大きい部分であるため、図3に示すように、側面においても絶縁膜27を介して発光層を覆い隠すように接合部材3を設け、熱伝導領域3cを形成することがさらに好ましい。
【0017】
以下、本実施の形態1のボンディング方法について説明する。
本方法は、粒径が5〜25μm程度のはんだ金属粒子とフラックスの混合物であるクリームはんだを、スタンピングあるいはディスペンス等を用いて、発光素子チップ2より概略10%程度大きな径で厚さ(高さ)10μm〜30μm程度の大きさに正電極12及び負電極13にまたがるように供給することにより、はんだドットを形成する。
【0018】
次に、そのはんだドットの上に発光素子チップ2を適当な力で押圧しながら搭載する。
そして、加熱することにより、はんだを溶融させる。この時、正電極12及び負電極13にまたがって形成されていたクリームはんだは、溶融することで正電極12及び負電極13上に分かれ、正負の電極間を短絡させることなく発光素子チップ2を接合固定する。ここで、本実施の形態1では、はんだドットを形成するクリームはんだの量を通常のフリップチップボンディングの場合に比較して多く設定することにより、pオーミック電極25のうちのpパッド電極26が形成されていない部分に形成された絶縁保護膜27と正電極12の間にはんだが形成される。これにより、発光層で発生した熱がpパッド電極26を経由することなく、直接、絶縁保護膜27及び接合部材(はんだ)3を介して正電極12に伝達されるようにできる。
【0019】
以上のように構成された本発明に係る実施の形態1の光半導体素子は、上述のように、pオーミック電極25のうちのpパッド電極26が形成されていない部分に形成された絶縁保護膜27と正電極12の間にはんだが形成されるように構成している。
本実施の形態1の光半導体素子においては、発光層で発生した熱がpパッド電極26を経由して正電極12に伝達される伝達経路に加え、直接、絶縁保護膜27及びはんだ3を介して正電極12に伝達される伝達経路が構成されるので、発光素子チップ2において発生する熱を効率よく正電極12に伝達させることができ、正電極12を介して効果的に放熱することができる。
【0020】
以上の実施の形態1の光半導体素子では、上述のように、pオーミック電極25のうちのpパッド電極26が形成されていない部分を正電極12に対向させてその対向するpオーミック電極26と正電極12との間に絶縁保護膜27を介して接合部材3を形成するようにしたが、本発明はこれに限られるものではなく、図4に示すように構成してもよい。
すなわち、図4では、pオーミック電極25のうちのpパッド電極26が形成されていない部分を負電極13に対向させてその対向するpオーミック電極26と負電極13との間に絶縁保護膜27を介して接合部材3を形成するようにしている。このようにしても、実施の形態1と同様の作用効果が得られる。
【0021】
実施の形態2.
本発明に係る実施の形態2の光半導体素子は、正電極112及び負電極113を備えた基材111上に発光素子チップ2を設けた光半導体素子であって、詳細後述するようにして、発光素子チップ2の発光層で発生する熱が主として伝達される正電極112の熱抵抗を負電極113の熱抵抗に比較して小さくしたことを特徴としている。
ここで、実施の形態2の発光素子チップ2は、図6に示すように、実施の形態1の発光素子チップと同様に構成される。
【0022】
具体的には、図5に示すように、本実施の形態2の光半導体素子において、発光素子チップ2のpパッド電極26が接続される正電極112を以下のようにして、正電極112の熱抵抗を負電極113の熱抵抗に比較して小さくしている。
(1)第1に、正電極112上のpパッド電極26が接続される位置と、正電極上の外部接続電極115が接続される位置との間の距離Laを、負電極113上のn電極24が接続される位置と、負電極113上の外部接続電極116が接続される位置との間の距離Lcより小さくしている。
このようにして、正電極112上で熱が伝達される距離を短くして、熱抵抗を小さくしている。
(2)第2に、複数ある発光素子チップ2の各pパッド電極26と接続される正電極を一体で形成することにより、1つの発光素子チップ2に対応する正電極の幅Waを、1つの発光素子チップ2に対応して設けられた負電極113の幅Wcに比較して広くなるように形成している。
すなわち、本実施の形態2の光半導体素子においては、正電極112の熱の伝達方向の長さを短くしてかつ熱の伝達方向に直交方向の幅を広くすることにより正電極112の熱抵抗を負電極113の熱抵抗より小さくしている。
【0023】
ここで、本実施の形態において、基材111は例えばガラスエポキシ積層板よりなる基板であり、正負の電極112,113は、銅、ニッケルまたはその積層物等で構成することができ、その上にさらに、メッキ、スパッタリングまたはCVD等を用いて形成された金、銀、銅、パラジウム、はんだ等の金属薄膜を形成するようにしてもよい。
また、外部接続電極115,116としては、例えば、ハーネス、プリント基板若しくはフレキシブル基板等に形成された電極などの種々のものが挙げられ、正負の電極112,113とははんだ付け、抵抗溶接、異方性導電性接着剤等を用いて接続することができる。
【0024】
以上の実施の形態2の光半導体素子において、発光素子チップ2を発光させた時に、n型窒化ガリウム系半導体層22とp型窒化ガリウム系半導体層23の間の発光層で発生された熱は、主としてpパッド電極26を介して正電極112に伝達され、その正電極112及び外部接続電極115で放熱される。
ここで、特に、本実施の形態2の光半導体素子では、正電極112の熱抵抗を小さくしているので、放熱特性を良好にできる。
【0025】
以上の実施の形態2では、正電極112の熱伝達距離Laを負電極113の熱伝達距離Lcより短くし、かつ正電極112の幅Waを負電極113の幅Wcより広くしたが、本発明はこれに限られるものではなく、以下のようにしてもよい。
すなわち、正電極113の熱抵抗はLa/Waに比例するので、La/Waを負電極112のLc/Wcに設定して正電極112の熱抵抗が負電極113の熱抵抗より小さくなるようにすればよい。
また、本実施の形態2では、発光素子チップ2が3つの場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、3以上であっても良いし、1または2であってもよい。
【0026】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る光半導体素子によれば、放熱特性の良好な光半導体素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る実施の形態1の光半導体素子の断面図である。
【図2】 実施の形態1の光半導体素子の平面図である。
【図3】 図2のA−A’線についての断面図である。
【図4】 本発明に係る実施の形態1の変形例の光半導体素子の断面図である。
【図5】 本発明に係る実施の形態2の光半導体素子の平面図である。
【図6】 図5のB−B’線についての断面図である。
【符号の説明】
1…パッケージ、
2…発光素子チップ、
3…接合部材、
4…透光性樹脂、
11,111…基材、
12,112…正電極、
13,113…負電極、
14…外枠、
15…凹部
21…基板、
22…n型窒化ガリウム系半導体層、
23…p型窒化ガリウム系半導体層、
24…n電極、
25…pオーミック電極、
26…pパッド電極、
27…絶縁保護膜、
115,116…外部接続電極。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical semiconductor element in which a light emitting element chip is flip-chip bonded.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, attention has been focused on light-emitting elements including LED elements that can emit blue light using a nitride compound semiconductor. This LED chip is configured by growing an n-type nitride semiconductor layer on a sapphire substrate and growing a p-type nitride semiconductor layer on the n-type nitride semiconductor layer directly or through a light emitting layer. Thus, since the LED chip using the nitride semiconductor layer is configured using a sapphire substrate that is an insulator, unlike other light-emitting elements configured using a conductive semiconductor substrate, the positive electrode And the negative electrode is formed on the same semiconductor layer. That is, the p-side positive electrode is formed on the p-type nitride semiconductor layer, and the n-side negative electrode is formed at a predetermined position at the p-type nitride nitride semiconductor layer (including the light-emitting layer in the case where the light-emitting layer is provided). ) Is removed by etching to expose the upper surface of the n-type nitride semiconductor layer.
[0003]
Further, in the LED chip using the nitride semiconductor described above, since the resistance value of the p-type nitride semiconductor layer is relatively high, the p-side electrode is an ohmic electrode so as to substantially cover the p-type nitride semiconductor layer. The p-pad electrode is formed on a part of the surface of the ohmic electrode.
[0004]
An LED chip using a nitride semiconductor configured as described above is formed by forming a microbump on the n-side electrode and the p-pad electrode and then bonding the microbump to the electrode of the package, for example. Implemented.
In this LED chip, an insulating film is formed to prevent a short circuit between the p and n electrodes and between the electrode and the semiconductor layer, except on the n-side electrode and the p pad electrode where the micro bumps are formed. Yes.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, LED chips using nitride semiconductors have been increasing in output in recent years, and the amount of heat generated during operation in the active layer and its vicinity has increased accordingly. There is a demand for a structure that can be improved, but there has not yet been a structure that can provide sufficient heat dissipation characteristics.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical semiconductor element having a sufficient heat dissipation characteristic, in which an LED chip is flip-chip bonded.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an optical semiconductor device according to the present invention includes an n-type gallium nitride based semiconductor layer in which an n electrode is partially formed on a substrate, and a portion in which the n electrode is formed. A p-type gallium nitride-based semiconductor layer formed on the n-type gallium nitride-based semiconductor layer excluding the n-electrode and via a light-emitting layer, and the entire light-emitting layer on the p-type gallium nitride-based semiconductor layer includes a p electrode formed so as to inject a current, a light emitting element chip and a p-pad electrode formed on a part of the p-electrode, and a substrate having a positive electrode and a negative electrode, the upper Symbol The positive electrode of the substrate and the p-pad electrode of the light emitting element chip are bonded to each other by a conductive bonding member, and the negative electrode of the substrate and the n electrode of the light emitting element chip are bonded to each other by a conductive bonding member. Do Ri, the positive electrode and the negative electrode An optical semiconductor device that have a respective connected external connection electrodes on,
The position where the p pad electrode on the positive electrode is connected and the external connection electrode on the positive electrode are connected so that the heat radiation on the p electrode side of the light emitting element chip is larger than the heat radiation on the n electrode side. The thermal resistance between the n electrode on the negative electrode and the position where the external connection electrode on the negative electrode is connected is smaller than the thermal resistance between the n electrode on the negative electrode and the external electrode .
In the optical semiconductor element according to the present invention, the heat generated in the light emitting layer can be efficiently released, and the heat dissipation characteristics of the optical semiconductor element can be improved.
[0008]
In the optical semiconductor device according to the present invention, the p-electrode of the light-emitting element chip and the positive electrode of the base material face each other through the insulating film, and the insulating film on the p-electrode is interposed between the positive electrode and the positive electrode. The conductive bonding member may be filled.
In this optical semiconductor element, since it can transmit to a positive electrode through an insulating film and a joining member, a heat dissipation characteristic can be made favorable.
[0009]
In the optical semiconductor device according to the present invention, the position of p-pad electrode on the positive electrode is connected, the distance between the position where the external connection electrode on the positive electrode is connected La, n electrode on the negative electrode Lc is the distance between the position where the external connection electrode is connected and the position where the external connection electrode on the negative electrode is connected, Lc is the width of the positive electrode corresponding to one light emitting element chip, Wa is one corresponding to one light emitting element chip La / Wa may be smaller than Lc / Wc, where Wc is the width of the negative electrode provided.
[0010]
In the optical semiconductor element according to the present invention, when two or more light emitting element chips are provided, the positive electrodes provided corresponding to the light emitting element chips may be integrally connected to each other.
[0011]
In the optical semiconductor device according to the present invention, it is preferable that the n-electrode and the p-pad electrode are respectively formed at end portions of the substrate in the light-emitting device chip.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an optical semiconductor element according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
In the optical semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, the light-emitting
[0013]
More specifically, in the first embodiment, the light-emitting
That is, for example, the p-type gallium
Then,
Further, for example, SiO 2, polyimide, or the like is laminated so as to cover the entire upper surface of the light
As shown in FIG. 1, it is preferable that the periphery of the upper surface of the
[0014]
The package 1 is made of, for example, a glass epoxy laminate, and is made up of a
[0015]
In the
Here, as the joining
Further, as the translucent resin 4, resins such as epoxy, silicone, modified acrylic, unsaturated polyester, polyimide, amorphous polyamide can be used.
[0016]
Here, in particular, in the first embodiment, as described above, the
That is, in the first embodiment, a portion of the
As described above, in the first embodiment, the p-
In the present invention, it is preferable to cover 2/3 or more (area ratio) of the
Further, in the light emitting
[0017]
Hereinafter, the bonding method of the first embodiment will be described.
In this method, a cream solder, which is a mixture of solder metal particles having a particle size of about 5 to 25 μm and a flux, is thicker (height) by a diameter approximately 10% larger than that of the light emitting
[0018]
Next, the light emitting
Then, the solder is melted by heating. At this time, the cream solder formed across the
[0019]
As described above, the optical semiconductor element according to the first embodiment of the present invention configured as described above is an insulating protective film formed in a portion of the
In the optical semiconductor device according to the first embodiment, in addition to the transmission path through which the heat generated in the light emitting layer is transmitted to the
[0020]
In the optical semiconductor device of the first embodiment described above, as described above, the portion of the
That is, in FIG. 4, the portion of the
[0021]
The optical semiconductor element according to the second embodiment of the present invention is an optical semiconductor element in which the light emitting
Here, as shown in FIG. 6, the light emitting
[0022]
Specifically, as shown in FIG. 5, in the optical semiconductor element of the second embodiment, the
(1) First, the distance La between the position where the
In this way, the heat transfer distance on the
(2) Second, the positive electrode width Wa corresponding to one light emitting
That is, in the optical semiconductor device of the second embodiment, the thermal resistance of the
[0023]
Here, in the present embodiment, the
Examples of the
[0024]
In the optical semiconductor device of the second embodiment, when the light emitting
Here, in particular, in the optical semiconductor element of the second embodiment, the thermal resistance of the
[0025]
In
That is, since the thermal resistance of the
In the second embodiment, the case where there are three light emitting
[0026]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the optical semiconductor element of the present invention, an optical semiconductor element with good heat dissipation characteristics can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of an optical semiconductor element according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the optical semiconductor element according to the first embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 2;
FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical semiconductor element according to a modification of the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view of the optical semiconductor element according to the second embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... Package,
2 ... Light emitting element chip,
3 ... Joining member,
4 ... translucent resin,
11, 111 ... base material,
12, 112 ... positive electrode,
13, 113 ... negative electrode,
14 ... Outer frame,
15 ...
22 ... n-type gallium nitride based semiconductor layer,
23 ... p-type gallium nitride based semiconductor layer,
24 ... n electrode,
25 ... p-ohmic electrode,
26 ... p pad electrode,
27. Insulating protective film,
115, 116 ... external connection electrodes.
Claims (5)
正電極及び負電極を有する基材とを備え、
上記基材の正電極と上記発光素子チップのpパッド電極とが互いに導電性接合部材によって接合されかつ上記基材の負電極と上記発光素子チップのn電極とが互いに導電性接合部材によって接合されてなり、上記正電極と上記負電極の上にそれぞれ接続された外部接続電極を有する光半導体素子であって、
上記発光素子チップのp電極側の放熱が上記n電極側の放熱に比較して大きくなるように、上記正電極上のpパッド電極が接続される位置と上記正電極上の外部接続電極が接続される位置との間の熱抵抗を上記負電極上のn電極が接続される位置と上記負電極上の外部接続電極が接続される位置との間の熱抵抗より小さくしたことを特徴とする光半導体素子。An n-type gallium nitride-based semiconductor layer in which an n-electrode is partially formed on a substrate, and the n-type gallium nitride-based semiconductor layer excluding a portion in which the n-electrode is formed apart from the n-electrode A p-type gallium nitride-based semiconductor layer formed through the light-emitting layer, a p-electrode formed on the p-type gallium nitride-based semiconductor layer so as to inject current into the entire light-emitting layer, and the p-electrode A light emitting device chip having a p-pad electrode formed in part;
A substrate having a positive electrode and a negative electrode,
The positive electrode of the substrate and the p-pad electrode of the light emitting element chip are bonded to each other by a conductive bonding member, and the negative electrode of the substrate and the n electrode of the light emitting element chip are bonded to each other by a conductive bonding member. Do Te Ri, an optical semiconductor device that have a external connection electrodes connected respectively to the top of the positive electrode and the negative electrode,
The position where the p pad electrode on the positive electrode is connected and the external connection electrode on the positive electrode are connected so that the heat radiation on the p electrode side of the light emitting element chip is larger than the heat radiation on the n electrode side. an optical semiconductor, wherein a heat resistance was smaller than the thermal resistance between the positions where the external connection electrodes on the position and the negative electrode n electrode on the negative electrode is connected is connected between the positions element.
上記負電極上のn電極が接続される位置と、上記負電極上の外部接続電極が接続される位置との間の距離をLc、 The distance between the position where the n electrode on the negative electrode is connected and the position where the external connection electrode on the negative electrode is connected is Lc,
1つの発光素子チップに対応する正電極の幅をWa、1つの発光素子チップに対応して設けられた負電極の幅をWcとしたとき、 When the width of the positive electrode corresponding to one light emitting element chip is Wa, and the width of the negative electrode provided corresponding to one light emitting element chip is Wc,
La/WaがLc/Wcより小さい請求項1又は2記載の光半導体素子。 The optical semiconductor element according to claim 1, wherein La / Wa is smaller than Lc / Wc.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000181770A JP4507358B2 (en) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | Optical semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000181770A JP4507358B2 (en) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | Optical semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001358371A JP2001358371A (en) | 2001-12-26 |
JP4507358B2 true JP4507358B2 (en) | 2010-07-21 |
Family
ID=18682645
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000181770A Expired - Fee Related JP4507358B2 (en) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | Optical semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4507358B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9851056B2 (en) | 2015-10-16 | 2017-12-26 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Compact light emitting diode chip and light emitting device having a slim structure with secured durability |
KR20180059406A (en) * | 2015-10-16 | 2018-06-04 | 서울바이오시스 주식회사 | Compact light emitting diode chip, light emitting device and electronic device including the same |
KR101873501B1 (en) * | 2015-12-17 | 2018-07-02 | 서울바이오시스 주식회사 | Compact light emitting diode chip, light emitting device and electronic device including the same |
US10126831B2 (en) | 2015-10-16 | 2018-11-13 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Compact light emitting diode chip, light emitting device and electronic device including the same |
CN109920899A (en) * | 2015-10-16 | 2019-06-21 | 首尔伟傲世有限公司 | Light-emitting diode chip for backlight unit and light emitting device |
KR20210138527A (en) * | 2018-05-21 | 2021-11-19 | 서울바이오시스 주식회사 | Compact light emitting diode chip, light emitting device and electronic device including the same |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030073054A (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-19 | 에피밸리 주식회사 | Semiconductor LED device and method thereof |
JP4889193B2 (en) * | 2003-07-23 | 2012-03-07 | 日亜化学工業株式会社 | Nitride semiconductor light emitting device |
KR100533635B1 (en) | 2003-11-20 | 2005-12-06 | 삼성전기주식회사 | Led package |
CN100375300C (en) * | 2003-11-25 | 2008-03-12 | 葛世潮 | High power LED |
JP2005203519A (en) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Semiconductor light emitting device |
JP4747726B2 (en) | 2004-09-09 | 2011-08-17 | 豊田合成株式会社 | Light emitting device |
KR100587017B1 (en) | 2005-02-23 | 2006-06-08 | 삼성전기주식회사 | Light emitting diode package and method for manufacturing the same |
KR101230617B1 (en) * | 2006-06-30 | 2013-02-06 | 서울반도체 주식회사 | Light emitting diode and Method of manufacturing the same |
JP2009182091A (en) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | C I Kasei Co Ltd | Light emitting device |
WO2010059013A2 (en) * | 2008-11-24 | 2010-05-27 | 주식회사 케이엠더블유 | Led package furnished with substrate of high heat radiation |
CN102473806B (en) | 2009-07-22 | 2014-09-10 | 松下电器产业株式会社 | Light emitting diode |
KR101194844B1 (en) * | 2010-11-15 | 2012-10-25 | 삼성전자주식회사 | light emitting diode device and method of manufacturing the same |
JP2015195244A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | ソニー株式会社 | Semiconductor unit, semiconductor element, light emitting device, display device and semiconductor element manufacturing method |
CN111129265B (en) | 2017-12-22 | 2023-06-02 | 首尔伟傲世有限公司 | Light emitting diode |
KR102602393B1 (en) * | 2018-07-13 | 2023-11-16 | 삼성전자주식회사 | Micro led display and manufacturing method thereof |
CN114280453B (en) * | 2021-12-24 | 2023-10-24 | 厦门大学 | Miniature flexible electrode array and testing method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09223846A (en) * | 1996-02-16 | 1997-08-26 | Nichia Chem Ind Ltd | Nitride semiconductor laser device |
JPH1197742A (en) * | 1997-09-22 | 1999-04-09 | Nichia Chem Ind Ltd | Nitride semiconductor element |
-
2000
- 2000-06-16 JP JP2000181770A patent/JP4507358B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09223846A (en) * | 1996-02-16 | 1997-08-26 | Nichia Chem Ind Ltd | Nitride semiconductor laser device |
JPH1197742A (en) * | 1997-09-22 | 1999-04-09 | Nichia Chem Ind Ltd | Nitride semiconductor element |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9851056B2 (en) | 2015-10-16 | 2017-12-26 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Compact light emitting diode chip and light emitting device having a slim structure with secured durability |
KR20180059406A (en) * | 2015-10-16 | 2018-06-04 | 서울바이오시스 주식회사 | Compact light emitting diode chip, light emitting device and electronic device including the same |
US10107458B2 (en) | 2015-10-16 | 2018-10-23 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Compact light emitting diode chip and light emitting device including the same |
US10126831B2 (en) | 2015-10-16 | 2018-11-13 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Compact light emitting diode chip, light emitting device and electronic device including the same |
CN109920899A (en) * | 2015-10-16 | 2019-06-21 | 首尔伟傲世有限公司 | Light-emitting diode chip for backlight unit and light emitting device |
US10359153B2 (en) | 2015-10-16 | 2019-07-23 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting diode chip having a small area and slim thickness, light emitting device and electronic device including the same |
CN109920899B (en) * | 2015-10-16 | 2021-08-06 | 首尔伟傲世有限公司 | Light emitting diode chip and light emitting device |
KR102323828B1 (en) * | 2015-10-16 | 2021-11-10 | 서울바이오시스 주식회사 | Compact light emitting diode chip, light emitting device and electronic device including the same |
KR101873501B1 (en) * | 2015-12-17 | 2018-07-02 | 서울바이오시스 주식회사 | Compact light emitting diode chip, light emitting device and electronic device including the same |
KR20210138527A (en) * | 2018-05-21 | 2021-11-19 | 서울바이오시스 주식회사 | Compact light emitting diode chip, light emitting device and electronic device including the same |
KR102453827B1 (en) | 2018-05-21 | 2022-10-14 | 서울바이오시스 주식회사 | Compact light emitting diode chip, light emitting device and electronic device including the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001358371A (en) | 2001-12-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4507358B2 (en) | Optical semiconductor device | |
KR100853064B1 (en) | Composite light-emitting device | |
TWI377706B (en) | Mount for semiconductor light emitting device | |
TWI384641B (en) | Light emitting diode package | |
TW554553B (en) | Sub-mount for high power light emitting diode | |
US7589351B2 (en) | Light-emitting device | |
US20050247944A1 (en) | Semiconductor light emitting device with flexible substrate | |
TW200814350A (en) | A light emitting device and the manufacture method thereof | |
US20110272731A1 (en) | Substrate for light emitting element package, and light emitting element package | |
JPWO2008123020A1 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP3663281B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP2007049045A (en) | Semiconductor light emitting device and semiconductor device using the same | |
TW201117436A (en) | Light-emitting diode package and manufacturing method thereof | |
JP5519383B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP3685633B2 (en) | Chip-type light emitting device and manufacturing method thereof | |
JP2014103262A (en) | Method of manufacturing light-emitting device, mounting board, and light-emitting device | |
JP2005123657A (en) | Chip-type light emitting device and its manufacturing method | |
JP2012165016A (en) | Light-emitting device | |
US20060138444A1 (en) | Flip-chip bonding structure of light-emitting element using metal column | |
JP2006279080A (en) | Fixing method for light emitting element wafer | |
TWM436224U (en) | ||
TW201108467A (en) | Method for manufacturing light emitting diode assembly | |
JP2008263246A (en) | Light-emitting device | |
JP2014033233A (en) | Light emitting device | |
TW201006000A (en) | Light emitting diode and method of making the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050817 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050817 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20051014 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070511 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20080131 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091201 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100201 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100413 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100426 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4507358 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140514 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |