JP5857585B2 - 発光装置 - Google Patents
発光装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5857585B2 JP5857585B2 JP2011211410A JP2011211410A JP5857585B2 JP 5857585 B2 JP5857585 B2 JP 5857585B2 JP 2011211410 A JP2011211410 A JP 2011211410A JP 2011211410 A JP2011211410 A JP 2011211410A JP 5857585 B2 JP5857585 B2 JP 5857585B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting element
- base material
- emitting device
- conductive member
- 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.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 104
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 50
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 32
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 12
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 6
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 239000004954 Polyphthalamide Substances 0.000 description 2
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 229920006375 polyphtalamide Polymers 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015363 Au—Sn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007977 PBT buffer Substances 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N gallic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- 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
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—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
- H01L2224/48221—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
- H01L2224/48245—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
- H01L2224/48247—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 connecting the wire to a bond pad of the item
-
- 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
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4911—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
- H01L2224/49113—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting different bonding areas on the semiconductor or solid-state body to a common bonding area outside the body, e.g. converging wires
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Description
そのために、白色LEDを単独で又は高密度/高集積に配列してモジュール化し、所望の明度を実現し、かつ適切な放熱性を備えるように種々の工夫がなされているが、特に、高出力及び高輝度のLEDを高密度/高集積配列したモジュールではより一層の小型化が求められている。
このような発光装置では、発光装置の基板裏面の凸部が実装基板表面で固定され、ビア導体で引き回された端子が実装基板上の電極パッドに接続され、凸部と実装基板との固定によって放熱性を図っている。
つまり、さらなる小型化が求められている状況下、発光装置自体、特に、基板及びその裏面に形成された凸部自体がより小型化すると、実装基板への実装の際に、基板裏面の凸部のみを実装基板に固定させても、発光装置が安定せず、実装の不具合が発生するとともに、放熱性の確保が図れないなどの問題が生じる。特に、さらなる小型化のために、発光装置自体がLEDの大きさに近づくに従って、このような実装の不具合が顕著となる。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、より小型化を図ることにより、高密度/高集積配置をも実現することができるととともに、安定的にかつ確実に実装基板に実装することができる発光装置を提供することを目的とする。
(1)半導体発光素子と、
該半導体発光素子と電気的に接続された第1及び第2導電部材を備え、前記半導体発光素子を支持する基材とを含み、
前記基材が、長手方向及び短手方向にそれぞれ延長して対向する2対の側面を有し、
前記半導体発光素子支持面に対する裏面であって前記長手方向に延長して対向する少なくとも一方の側面に、少なくとも1つの凹部を備え、該凹部は、前記基材の半導体発光素子支持面から裏面に貫通するスルーホールを有する発光装置であって、
前記凹部は、長手方向に延長して対向する一対の側面に跨って配置されてなる発光装置。
(3)前記基材の裏面に、第1及び第2導電部材が露出してなる上記いずれかの発光装置。
(4)前記基材の裏面であって、第1及び第2導電部材の間に、第3導電部材が配置してなる上記いずれかの発光装置。
(5)前記半導体発光素子の底面が前記第1導電部材に電気的に接続され、前記半導体発光素子の上面が第2導電部材と電気的に接続されてなる上記いずれかの発光装置。
発光素子は、いわゆる発光ダイオードと称される素子であればどのようなものでもよい。例えば、基板上に、InN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlN等の窒化物半導体、III−V族化合物半導体、II−VI族化合物半導体等、種々の半導体によって、発光層を含む積層構造が形成されたものが挙げられる。
基板としては、C面、A面、R面のいずれかを主面とするサファイアやスピネル(MgA12O4)のような絶縁性基板;炭化珪素(6H、4H、3C)、シリコン、ZnS、ZnO、GaAs、ダイヤモンド;ニオブ酸リチウム、ガリウム酸ネオジウム等の酸化物基板、窒化物半導体基板(GaN、AlN等)等が挙げられる。
発光素子を構成する各半導体層には、Si、Ge等のドナー不純物及び/又はZn、Mg等のアクセプター不純物がドープされていてもよい。
発光層は、量子効果が生ずる薄膜に形成した単一量子井戸構造、多重量子井戸構造としてもよい。
発光素子の発光波長は、半導体の材料、混晶比、発光層のInGaNのIn含有量、発光層にドープする不純物の種類を変化させるなどによって、紫外領域から赤色まで変化させることができる。
このような発光素子は、フリップチップ実装(フェイスダウン)、フェイスアップ実装のいずれに対応し得る積層構造を有していてもよい。例えば、発光素子の表面側に、一対の電極が配置しているものであってもよいし、発光素子の表裏面に、一対の電極がそれぞれ配置しているものであってもよい。
発光素子は、後述する基材(例えば、第1又は第2導電部材)上に支持されている。支持のためには、通常、接合部材が用いられる。例えば、青及び緑発光を有し、絶縁基板上に窒化物半導体を成長させた発光素子の場合には、エポキシ樹脂、シリコーン等を用いることができる。また、発光素子からの光や熱による劣化を考慮して、発光素子裏面にAlメッキをあらかじめ施し、樹脂を使用せずに、Au−Sn共晶などの半田、低融点金属等のろう材等を用いることもできる。さらに、GaAs等からなり、赤色発光を有する発光素子のように、両面に電極が形成された発光素子の場合には、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト等によって支持されていてもよい。
なお、本発明の発光装置では、発光素子は1つのみ搭載されていることが好ましいが、2つ以上搭載されていてもよい。
基材は、上述した発光素子を支持するものであり、発光素子をその中央又は中央付近で支持することが好ましい(例えば、図1(b)の発光素子2参照)。
基材を構成する材料は、特に限定されず、発光素子から発生する熱を効果的に放熱させることができる材料であることが好ましい。
例えば、熱伝導率が10W/(m・K)以上であることが適しており、20W/(m・K)以上であることが好ましく、100W/(m・K)以上であることがより好ましく、200W/(m・K)以上であることがさらに好ましい。
このような材料としては、例えば、Si、SiC等の半導体材料、Al2O3、AlN等のセラミック材料、樹脂(例えば、無機フィラー等を含有してもよい)、金属板等が挙げられる。なかでも、熱伝導率の高さ、加工性等を考慮すると、AlN、Si等が好ましい。なお、基材の構成材料として、導電性又は半導体等の特性を有する材料を用いる場合は、基材外表面又はその内部の一部において、絶縁性を確保するために、酸化シリコン、窒化シリコン等の絶縁材料を使用してもよい。
このような基材裏面の凹部の形状及び配置によって、小型化された発光装置であっても、発光装置の裏面を利用して、従来のような不安定さを解消して、最大限に安定して実装基板へ固定することができる。
また、凹部は、裏面において対向する辺に対して2つ配置されていてもよい。なお、凹部が2つ配置されている場合には、いずれか一方の凹部にのみスルーホールが形成されていればよく、双方の凹部にスルーホールが形成されていてもよい。
基材は、後述する第1及び第2導電部材等とともに、モールディング、導電部材及びセラミック材料等が積層されたグリーンシートの焼結等の公知の方法によって形成することができる。
基材は、その表面から内部に至る第1及び第2導電部材を備える。第1及び第2導電部材は、それぞれ、発光素子の一対の電極とそれぞれ電気的に接続されている。
第1及び第2導電部材を構成する材料は、特に限定されず、電極又は端子として機能し得る導電性を有しているものであればよく、発光素子から発生する熱を効果的に放熱させることができるものであることが好ましい。
このような材料としては、例えば、Ni、Ti、Au、Pt、Pd、W、Co、Au、Mn、V、Cr、Zr、Rh、Cu、Al、Mg、Bi、Sn、Ir、Ga、Nd及びRe等の金属;鉄−ニッケル合金、燐青銅、鉄入り銅等の合金;これらの金属又は合金の表面に、銀、アルミニウム、銅、金等の金属メッキ膜が施こされたもの等が挙げられる。さらに、タングステン、モリブデン等の高融点金属を樹脂バインダーに含有させたペースト状の導電性材料であってもよい。これらの膜は、単層であってもよいし、材料等の異なる積層膜であってもよい。なかでも、薄膜状に製造しやすいめっき膜とするために、例えば、基材側から順に銅−Ni−Au、銅−Ni−銀等の積層膜とすることが好ましい。第1及び第2導電部材の厚みは、基材外表面に配置されている部位においては、例えば、1〜100μm程度が挙げられる。
また、基材の発光素子支持面において窪みを有し、かつ、窪み内に凸部が形成されている場合には、凸部表面にも、第1及び第2導電部材が配置していることが好ましい。これにより、凸部表面において、発光素子との電気的な接続を容易に行うことができる。
本発明の発光装置は、発光素子、任意にワイヤ等を保護するために透光性部材が発光素子等を被覆していることが好ましい。例えば、基材が窪んだ形状の発光素子載置部を有する場合には、窪んだ形状の部位に、さらに基材表面から盛り上がるように、透光性部材を配置してもよい(図1(e)の透光性部材50参照)。
透光性部材は、外力、水分等から発光素子を保護し、発光素子と導電部材との接続を確保するワイヤ等を保護し得る材料によって形成することが好ましい。
透光性部材としては、シリコーン樹脂、ユリア樹脂脂、ポリフタルアミド(PPA)、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ABS樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、PBT樹脂等の樹脂又はこれらの組み合わせ等の耐候性に優れた透明樹脂又は硝子等が挙げられる。特に、透明樹脂は、工程中あるいは保管中に透光性被覆部材内に水分が含まれた場合でも、100℃程度で14時間程度以上のベーキングを行うことによって、樹脂内に含有された水分を外気へ逃がすことができる。従って、水蒸気爆発、発光素子と後述する封止部材との剥がれを防止することができる。
ここで、透光性とは、発光素子から出射された光を70%程度以上、80%程度以上、90%程度以上、95%程度以上透過させる性質を意味する。
本発明の発光装置には、さらに保護素子が搭載されていることが好ましい(例えば、図1(b)の保護素子18参照)。保護素子の種類は、特に限定されるものではなく、発光装置に搭載される公知のもののいずれでもよい。例えば、発光素子に印加される逆方向の電圧を短絡したり、発光素子の動作電圧より高い所定の電圧以上の順方向電圧を短絡したりさせることができる素子、つまり、過熱、過電圧、過電流、保護回路、静電保護素子等が挙げられる。具体的には、ツェナーダイオード、トランジスタのダイオード等が利用できる。保護素子は、通常、発光素子よりも小さいサイズのものが好適である。
本発明の発光装置では、保護素子は、発光素子から出射される光の照射範囲外に載置されていることが好ましい。これにより、保護素子における光吸収を抑制できる。保護素子は、通常、1つのみが搭載されていているが、2つ以上搭載されていてもよい。
実施の形態1
この発光装置10は、図1(a)〜(g)に示すように、基材1と、発光素子2とを備える。
基材1は、窒化アルミナによって形成されており、長手方向の外形が5mm程度、短手方向の外形が3mm程度の大きさで、その厚みが1mm程度の、基本外形が直方体形状として形成されている。
基材1の表面1aの中央付近には、発光素子2を載置する窪み13を備える。その窪み13の中央付近を挟むように、短手方向に平行に、2本の凸部14が形成されている。この凸部14の高さは、窪み13の深さよりも若干低く、幅は0.22mm程度である。この窪み13内であって、一方の凸部14に、スルーホール15が1つ形成されている。
また、基材1の裏面1bには、凹部16が形成されている。凹部16は、短手方向に平行に、基材1の長手方向の一対の側面1d、1fに跨って、つまり、長手方向の側面1d、1fの双方で開放されて、ストライプ状に配置されている。凹部16の内部、凹部の短手方向の略中央には、スルーホール15が配置されている。このように、凹部16が、基材1の長手方向の一対の側面1d、1fに跨って配置されることにより、発光装置の角がかけることなく、基材に半導体発光素子を実装する際にぐらついて傾くことなく安定して実装できるとともに、基材の最表面にガラス板またはガラスレンズを設ける際にぐらつきを防止して安定して設けることができるとともに、発光装置を実装した場合のぐらつきも防止でき、安定した配光を得ることができる。
第1導電部材11は、スルーホール15を通って、基材1の裏面1bに貫通しており、スルーホール15から、その両側に向かって、基材1の短手方向に略平行に、基材1の裏面1bに引き回されている。スルーホール15から延長したこの第1導電部材11の一方は、基材1の裏面1bにおいて分岐して、基材1の長手方向の側面1d側に、他方は基材1の短手方向の側面側1cに至っている。スルーホール15から延長した第1導電部材11の他方は、基材1の他の長手方向の側面1f側に至っている。
第2導電部材12は、基板1の窪み13内から、長手方向の一側面1dに沿って延長し、さらに短手方向の側面1eの中央部分を高さ方向に引き回され、裏面1bに至っている。また、他の短手方向の側面1cでは、その端部近傍を高さ方向に引き回され、裏面1bに至っている。
なお、基材1の裏面1bには、凹部16と短手方向の側面1e側の第2導電部材12との間であって、発光素子2の直下に相当する部分に、これらの第1及び第2導電部材11、12と短絡しないように、短手方向の長さよりも若干短い大きさで、第3導電部材17が形成されている。この第3導電部材17は、放熱部材として有効に機能する。
例えば、第1〜第3導電部材11、12、17は、基材側から銅(7μm)−Ni(6μm)−Au(0.3μm)の積層順序で、めっきによる積層膜として形成されている。
発光素子2は、第2導電部材12上に、例えば、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト等によってダイボンドされており、発光素子2の裏面側の電極と電気的に接続されている。また、第1導電部材11とは、窪み部13内の凸部14上面において、発光素子2の表面側に形成された2つのパッド電極によって金線19によるワイヤボンドにより電気的に接続されている。
第2導電部材12は、発光素子2を載置する部位以外に、窪み部13内に延長されており、その上に保護素子18が搭載され、保護素子18と電気的に接続されている。なお、この保護素子18は、表面側の電極が第1導電部材11と電気的に接続されている。
基材1の窪み部13内は中空で、基材の最表面がガラス板又はガラスレンズ(図示せず)で覆われている。
あるいは、例えば、エポキシ樹脂等からなる透光性部材60で覆われていてもよい。
この発光装置は、図2に示すように、基材20の裏面20bにおける第1導電部材21及び第2導電部材22の配置が異なっている以外、実質的に実施の形態1の発光装置10と同様の構成を有する。
つまり、スルーホール15を通って、基材20の裏面20bに至る第1導電部材21は、スルーホール15から、その両側に向かって、基材20の短手方向に略平行に、基材20の裏面20bに引き回されている。スルーホール15から延長した第1導電部材21の一方は、基材20の裏面20bにおいて分岐して、基材20の長手方向の側面20d側に至っており、他方は基材20の短手方向の側面側20cに幅広で配置されている。
なお、第1導電部材21及び第2導電部材22の側面20c側の端部は、実施の形態1における側面1c側の端部のように、第1導電部材11及び第2導電部材12の双方が幅狭で配置されていてもよい。
また、第2導電部材22の側面20e側の端部は、実施の形態1における第2導電部材12のように、狭い幅で配置されていてもよい。
このような構成により、実施の形態1と同様の効果を有する。
この発光装置は、図3に示すように、基材30の裏面30bにおける第1導電部材31及び第2導電部材32の配置が異なっている以外、実質的に実施の形態1の発光装置10と同様の構成を有する。
つまり、スルーホール15を通って、基材30の裏面30bに至る第1導電部材31は、スルーホール15から、その両側に向かって、基材30の短手方向に略平行に、基材30の裏面30bに引き回されている。スルーホール15から延長した第1導電部材31の一方は、基材30の裏面30bにおいて分岐して、基材30の長手方向の側面30d側に至っており、他方は基材30の短手方向の側面30c側に幅広で配置されている。
基材30の裏面30bには、凹部36と短手方向の側面30e側の第2導電部材32との間であって、発光素子2の直下に相当する部分に、これらの第1及び第2導電部材31、32と短絡しないように、短手方向の長さよりも若干短い大きさで、第3導電部材37が形成されている。この第3導電部材37は、放熱部材として有効に機能する。
なお、第1導電部材31及び第2導電部材32の側面30c側の端部は、実施の形態1における側面1c側の端部のように、第1導電部材11及び第2導電部材12の双方が幅狭で配置されているか、あるいは、第2導電部材32の側面30e側の端部は、実施の形態1における第2導電部材12のように、狭い幅で配置されているかの、いずれかであってもよい。
このような構成により、実施の形態1と同様の効果を有する。
この発光装置は、図5に示すように、基材50の裏面50bにおける凹部56の位置、スルーホール55の位置が長手方向の中央部分に移動しており、それにともなって、第1導電部材51及び第2導電部材52の裏面50bにおける形状及び配置が異なっている。
また、このような裏面50bにおける第1導電部材51及び第2導電部材52の形状及び配置の変更に伴って、発光素子2の支持面側においては、この裏面50bにおける配置に対応して、スルーホール55と発光素子2との位置が入れ替わり、かつ、凸部の一方(短手方向の側面に近い側の一方)が配置されてない以外、実質的に実施の形態1の発光装置10と同様の構成を有する。
なお、第1導電部材51及び第2導電部材52の側面50c側の端部は、実施の形態1における側面1c側の端部のように、第1導電部材11及び第2導電部材12の双方が幅狭で配置されていてもよい。
また、第2導電部材51の側面50e側の端部は、実施の形態1における第2導電部材12のように、狭い幅で配置されていてもよい。
このような構成により、実施の形態1と同様の効果に加えて、裏面において、第1導電部材及び第2導電部材による端子の面積を大きくとることができる。
この発光装置は、図4に示すように、基材40の裏面40bにおける凹部46の形状が異なっている以外、実質的に実施の形態2の発光装置と同様の構成を有する。
つまり、凹部46は、長手方向の一対の側面40d、40fには跨らず、側面1d側でのみ開放されており、長手方向の2方向及び短手方向の1方向において、裏面40bに包囲されている。
なお、第1導電部材41及び第2導電部材42の側面40c側の端部は、実施の形態1における側面1c側の端部のように、第1導電部材11及び第2導電部材12の双方が幅狭で配置されていてもよい。
このような構成により、実装面積(設置面積)が増大するために、放熱性を向上させることができる。
1a 表面
1b、20b、30b、40b、50b 裏面
1c、1e、20c、20e、30c、30e、40c、40e、50c、50e 短手方向の側面
1d、1f、20d、30d、40d、50d 長手方向の側面
2 発光素子
10 発光装置
11、21、31、41、51 第1導電部材
12、22、32、42、52 第2導電部材
13 窪み部
14 凸部
15、55 スルーホール
16、46、56 凹部
17、37 第3導電部材
18 保護素子
19 金線
60 透光性部材
Claims (7)
- 半導体発光素子と、
該半導体発光素子と電気的に接続された第1及び第2導電部材を備え、前記半導体発光素子を支持する基材とを含み、
前記基材が、長手方向及び短手方向にそれぞれ延長して対向する2対の側面を有し、
前記半導体発光素子支持面に対する裏面に少なくとも1つの凹部を備え、該凹部は、前記基材の半導体発光素子支持面から裏面に貫通するスルーホールを有する発光装置であって、
前記第1導電部材は、前記スルーホールを通してのみ前記半導体発光素子支持面から前記裏面に及んでおり、
前記凹部は、前記基材の前記長手方向の中央部分に配置され、前記長手方向に延長する側面にのみ至ることを特徴とする発光装置。 - 前記凹部は、前記長手方向に延長する一対の側面の一方にのみ至る請求項1に記載の発光装置。
- 前記凹部は、前記長手方向に延長する一対の側面に跨っている請求項1に記載の発光装置。
- 前記第2導電部材は、前記短手方向に延長する一側面を通って前記半導体発光素子支持面から前記裏面に及んでいる請求項1〜3のいずれか1つに記載の発光装置。
- 前記基材の裏面であって、前記第1及び第2導電部材の間に、第3導電部材が配置してなる請求項1〜4のいずれか1つに記載の発光装置。
- 前記半導体発光素子は、前記第1及び第2導電部材にフリップチップ実装されている請求項1〜5のいずれか1つに記載の発光装置。
- 前記半導体発光素子は2つある請求項1〜6のいずれか1つに記載の発光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011211410A JP5857585B2 (ja) | 2011-09-27 | 2011-09-27 | 発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011211410A JP5857585B2 (ja) | 2011-09-27 | 2011-09-27 | 発光装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013074057A JP2013074057A (ja) | 2013-04-22 |
JP5857585B2 true JP5857585B2 (ja) | 2016-02-10 |
Family
ID=48478313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011211410A Active JP5857585B2 (ja) | 2011-09-27 | 2011-09-27 | 発光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5857585B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5057707B2 (ja) * | 2006-06-16 | 2012-10-24 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
JP2011243647A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Ledモジュール |
-
2011
- 2011-09-27 JP JP2011211410A patent/JP5857585B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013074057A (ja) | 2013-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10056357B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
US8759867B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP5691681B2 (ja) | 発光装置 | |
JP5326229B2 (ja) | 発光装置 | |
TW201042785A (en) | LED package with increased feature sizes | |
JP6542509B2 (ja) | 蛍光体及びそれを含む発光素子パッケージ | |
JP5167977B2 (ja) | 半導体装置 | |
US20160240745A1 (en) | Light emitting device package | |
JP5256591B2 (ja) | 発光装置 | |
JP5125060B2 (ja) | 発光装置 | |
JP5077282B2 (ja) | 発光素子搭載用パッケージおよび発光装置 | |
JP2007280983A (ja) | 発光装置 | |
JP6191214B2 (ja) | 発光装置 | |
JP5701843B2 (ja) | 発光装置 | |
JP5817390B2 (ja) | 発光装置 | |
JP5857585B2 (ja) | 発光装置 | |
JP5870582B2 (ja) | 発光装置 | |
JP2004179430A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP2009224635A (ja) | 半導体装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140926 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20141002 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150811 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150818 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151008 |
|
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: 20151117 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151130 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5857585 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
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 |