JP6136701B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態に係る発光装置の模式的断面図である。
支持体10には、プリント基板や、樹脂パッケージなどを用いることができる。樹脂パッケージには発光素子30を載置するための凹部を設けてもよい。
実装電極20には、各種の導電部材を用いることができる。実装電極20にAgを用いれば、実装電極20とAgワイヤ40との接合強度を高めることができる。
Agワイヤ40には、Agが100%で構成されるワイヤのほか、Agを主成分とするワイヤを用いることができる。Agを主成分とするワイヤとは、Agが50%以上含まれているワイヤをいう。例えば、組成がAg:88%、Pd:8.5%、Au:3.5%であるワイヤは、Agを主成分とするワイヤの一例である。
封止部材50には、例えばエポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの発光装置の分野で利用される透光性の部材を用いることができる。封止部材50には、TiO2やSiO2などの光拡散部材や、緑色や黄色を発光するYAG系蛍光体やクロロシリケート蛍光体等のシリケート系蛍光体、赤色を発光する(Sr,Ca)AlSiN3:Eu等のSCASN系蛍光体、CaAlSiN3:Eu等のCASN系蛍光体などの蛍光体部材などを含有させることができる。
発光素子30には、各種の半導体発光素子(例:発光ダイオード、半導体レーザ素子)を用いることができる。ただし、近紫外から青色領域の光(例えば波長360〜500nm付近の光)を出射する発光素子を用いることが特に好ましい。Agワイヤ40は、これらの波長域に発光ピーク波長がある光に対して反射率が高いためである。
図2は、一例である発光素子(その1)の模式図である。図2中、(a)は(b)中のA-A断面図であり、(b)は平面図である。
基板31には、サファイア基板やC面、R面、A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、また炭化ケイ素(SiC)、ZnS、ZnO、Si、GaAs、ダイヤモンド、及び窒化物系半導体と格子接合するニオブ酸リチウム、ガリウム酸ネオジウム等の酸化物基板などを用いることができる。
半導体層32は、n型半導体層32a、活性層32b、及びp型半導体層32cなどを有している。n型半導体層32aは、基板31上に形成されており、活性層32bは、n型半導体層32a上に形成されており、p型半導体層32cは、活性層32b上に形成されている。
透光性電極33には、p側透光性電極33aとn側透光性電極33bとがある。p側透光性電極33aは、p型半導体層32c上に形成されており、n側透光性電極33bは、n型半導体層32a上に形成されている。
パッド電極34には、p側パッド電極34aとn側パッド電極34bとがある。p側パッド電極34aは、p側透光性電極33a上に形成されており、n側パッド電極34bは、n側透光性電極33b上に形成されている。Agワイヤ40は、パッド電極34(p側パッド電極34a、n側パッド電極34b)に接合される。
保護膜35には、SiO2やSiNなどの絶縁材料を用いることができる。なお、p側パッド電極34aの延伸部34a2は、保護膜35で被覆されていないことが好ましい。このようにすれば、保護膜35で反射した光が戻り光として延伸部34a2で吸収されてしまうことがないため、発光装置の光取り出し効率が向上する。
図3は、一例である発光素子(その2)の模式的断面図である。
第1層341は、Ptよりも電気伝導率の高い金属材料を有する層である。この第1層341によれば、パッド電極34におけるシート抵抗を下げることができるため、電流拡散の効果があり有用であり、特に、パッド電極34が延伸部34a2(図2(b)参照)を有している場合などにおいて有用である。
第2層342は、Ptを有する層である。Agワイヤ40は、第2層342に接合される。
図4は、一例である発光素子(その3)の模式的断面図である。
第1層343には、Crが100%で構成される層、Crを主成分とする層、又はRhを主成分としつつCrを有する層などを用いることができる。
第2層344は、Ptを有する層である。Agワイヤ40は、第2層344に接合される。
図5は、一例である発光素子(その4)の模式的断面図である。
第3層345には、Auが100%で構成される層のほか、Auを主成分とする層を用いることができる。Auを主成分とする層とは、Auが50%以上含まれている層であって、Ptよりも電気伝導率の高い材料が含まれている層をいう。Ptよりも電気伝導率の高い材料には、Cu、Al、Ag、Au、Rh、Mo、及びWなどを用いることができる。
第4層346には、Ptが100%で構成される層のほか、Ptを主成分とする層を用いることができる。Ptを主成分とする層とは、Ptが50%以上含まれている層をいう。
材質が異なるパッド電極を備えた4枚のウェハを準備し、各パッド電極とAgワイヤとの接合性を確認した。各パッド電極は、いずれも5つの層を有しており、Agワイヤは、5番目の層(第5層)の表面に接合した。表1中、「接合の成否」欄において、マル印は「接合された」ことを示し、バツ印は「接合されなかった」ことを示す。
11 貫通孔
20 実装電極
30 発光素子
31 基板
32 半導体層
32a n型半導体層
32b 活性層
32c p型半導体層
33 透光性電極
33a p側透光性電極
33b n側透光性電極
34 パッド電極
341 第1層
342 第2層
343 第1層
344 第2層
345 第3層
346 第4層
34a p側パッド電極
34a1 外部接続部
34a2 延伸部
34b n側パッド電極
35 保護膜
40 Agワイヤ
50 封止部材
60 外部電極
Claims (4)
- 発光素子のパッド電極と実装電極とがAgワイヤを用いて接続される発光装置であって、
前記発光素子は、
半導体層と、
前記半導体層上に形成される透光性電極と、
前記パッド電極と、を有し、
前記パッド電極は、
前記透光性電極上に形成されるCrを有する第1層と、
前記第1層上に形成されるPtを有する第2層と、を有し、
前記Agワイヤは、前記パッド電極の第2層に接合される、
ことを特徴とする発光装置。 - 前記透光性電極は導電性酸化物であることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
- 前記第1層と前記第2層との界面近傍にはCr−Pt合金層が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の発光装置。
- 前記パッド電極は、前記Agワイヤが接合される外部接続部と、前記外部接続部から延伸する延伸部と、を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の発光装置。
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