JP7046236B1 - 電流が効果的に分散される高信頼性の垂直型発光ダイオード構造 - Google Patents
電流が効果的に分散される高信頼性の垂直型発光ダイオード構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7046236B1 JP7046236B1 JP2021000596A JP2021000596A JP7046236B1 JP 7046236 B1 JP7046236 B1 JP 7046236B1 JP 2021000596 A JP2021000596 A JP 2021000596A JP 2021000596 A JP2021000596 A JP 2021000596A JP 7046236 B1 JP7046236 B1 JP 7046236B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- type
- layer
- semiconductor layer
- type electrode
- 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
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 92
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 47
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 10
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 7
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 9
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012858 packaging process Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- JVPLOXQKFGYFMN-UHFFFAOYSA-N gold tin Chemical compound [Sn].[Au] JVPLOXQKFGYFMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
(1)電極パッドが側縁に設置されるため、高動作電流の場合に発光半導体層では放熱不良とエッジでの熱集中により発光が不均一で電極が焼損される。
(2)ワイヤーボンディング工程は発光半導体層の表面の電極パッドに行うため、発光半導体層を傷つけ、信頼性が低下する恐れがある。
(3)パッケージ接着剤を牽引する時に、電極パッド上の金線を介して発光半導体層が引かれることで、亀裂が生じフィルムが剥がされると、パッケージが機能せず不安定になる恐れがある。
(4)P電極のパッケージとの接続が不平坦であったり多くの孔隙が存在したりする場合に、高動作電流により局所的に高温になり、材料が劣化し、部品が焼損されることがある。
P型電極と、
片側に当該P型電極が設けられ、他側は中央領域と、当該中央領域に隣接する側縁領域とを備える導電性基板と、
当該導電性基板の当該中央領域に設けられ、且つ、当該導電性基板上に設けられるP型半導体層と、当該P型半導体層上に設けられる量子井戸層(MQW)と、当該量子井戸層上に設けられるN型半導体層とを備える発光半導体層と、
当該N型半導体層にオーミック接触するように当該N型半導体層の中心に設けられるオーミック接触金属層と、
当該N型半導体層と当該導電性基板の当該側縁領域を横断するように設けられ、且つ当該オーミック接触金属層のすぐ隣に位置するブリッジ絶縁層と、当該ブリッジ絶縁層に設けられ、且つ一端は当該オーミック接触金属層に接続され、他端は当該導電性基板の当該側縁領域まで延伸するブリッジ導電層とを備えるN型電極ブリッジ構造と、
ワイヤーボンディング工程に用いられ、当該側縁領域の上方に位置するように当該ブリッジ導電層上に設けられるN型電極と、を含む、電流が効果的に分散される高信頼性の垂直型発光ダイオード構造が提供される。
図1及び図2に例示的に参照されるとおり、本発明は電流が効果的に分散される高信頼性の垂直型発光ダイオード構造に関するものあり、その一実施例は、P型電極10と、導電性基板20と、発光半導体層30と、オーミック接触金属層40と、N型電極ブリッジ構造50と、N型電極60とを含む。導電性基板20の片側にP型電極10が設けられ、導電性基板20の他側は中央領域21と、中央領域21に隣接する側縁領域22とを備える。
1.垂直型発光ダイオードの構造設計を採用するため、軸方向光が得られる。
11 絶縁隔離通路
101 P型サブ電極
20 導電性基板
21 中央領域
22 側縁領域
23 緩衝層
24 結合層
25 代替基板
30 発光半導体層
31 P型半導体層
32 量子井戸層
33 N型半導体層
40 オーミック接触金属層
42 二次導電回路
421 オーミック接触金属層
50 N型電極ブリッジ構造
51 ブリッジ絶縁層
52 ブリッジ導電層
60 N型電極
70 二次P型電極
80 導電金属光反射層
81 電極反射層
82 ブリッジ反射層
90 二次N型電極
901 オーミック接触金属層
91 N型電極導電回路
92 回路絶縁層
L 励起光
P1 電流密度等高線
P2 電流密度等高線
Claims (16)
- P型電極と、
片側に前記P型電極が設けられ、他側は中央領域と、前記中央領域に隣接する側縁領域とを備える導電性基板と、
前記導電性基板の前記中央領域に設けられ、且つ、前記導電性基板上に設けられるP型半導体層と、前記P型半導体層上に設けられる量子井戸層と、前記量子井戸層上に設けられるN型半導体層とを備える発光半導体層と、
前記N型半導体層にオーミック接触するように前記N型半導体層の中心に設けられるオーミック接触金属層と、
前記N型半導体層と前記導電性基板の前記側縁領域を横断するように設けられ、且つ前記オーミック接触金属層のすぐ隣に位置するブリッジ絶縁層と、前記ブリッジ絶縁層に設けられ、且つ一端は前記オーミック接触金属層に接続され、他端は前記導電性基板の前記側縁領域まで延伸するブリッジ導電層とを備えるN型電極ブリッジ構造と、
前記側縁領域の上方に位置するように前記ブリッジ導電層上に設けられるN型電極と、
前記導電性基板の前記側縁領域に設けられる二次P型電極と、を含む、
電流が効果的に分散され高信頼性の垂直型発光ダイオード構造。 - 前記側縁領域は前記中央領域を取り囲み、且つ前記二次P型電極と前記N型電極は前記中央領域の同側の前記側縁領域に位置する請求項1に記載の垂直型発光ダイオード構造。
- 前記側縁領域は前記中央領域を取り囲み、且つ前記二次P型電極と前記N型電極は前記中央領域の異なる側の前記側縁領域に位置する請求項1に記載の垂直型発光ダイオード構造。
- 前記P型電極、前記二次P型電極のいずれかは第1極とされ、前記N型電極は第2極とされ、前記第1極と前記第2極との間に動作電圧が供給される請求項1に記載の垂直型発光ダイオード構造。
- 前記P型電極及び前記二次P型電極の両方は第1極とされ、前記N型電極は第2極とされ、前記第1極と前記第2極の間に動作電圧が供給される請求項1に記載の垂直型発光ダイオード構造。
- 前記オーミック接触金属層に接続されるように前記N型半導体層に設けられ、且つそれぞれオーミック接触金属層によって前記N型半導体層に接続される少なくとも1つの二次導電回路をさらに含む請求項1に記載の垂直型発光ダイオード構造。
- 複数の二次導電回路がそれぞれ前記発光半導体層の積層方向に対して垂直な方向に延伸する請求項6に記載の垂直型発光ダイオード構造。
- 前記導電性基板の前記発光半導体層に隣接する領域には導電金属光反射層が設けられる請求項1に記載の垂直型発光ダイオード構造。
- 前記オーミック接触金属層と前記N型半導体層の接触面には前記N型半導体層側に突出する電極反射層が設けられる請求項8に記載の垂直型発光ダイオード構造。
- 前記電極反射層の外形は凸面反射鏡の単体、凸面反射鏡の連続、チルトミラーの複合体のいずれか1種である請求項9に記載の垂直型発光ダイオード構造。
- 前記ブリッジ導電層と前記ブリッジ絶縁層の接触面には前記ブリッジ絶縁層側に突出するブリッジ反射層が設けられる請求項8に記載の垂直型発光ダイオード構造。
- 前記ブリッジ反射層の外形は凸面反射鏡の単体、凸面反射鏡の連続、チルトミラーの複合体のいずれか1種である請求項11に記載の垂直型発光ダイオード構造。
- 複数の二次N型電極をさらに含み、前記複数の二次N型電極は前記オーミック接触金属層を中心に前記N型半導体層に分散して設けられ、且つ前記複数の二次N型電極はそれぞれ前記N型半導体層に設けられたN型電極導電回路によって前記オーミック接触金属層に接続され、前記複数のN型電極導電回路と前記N型半導体層の接触面はそれぞれ回路絶縁層を備え、前記複数の二次N型電極はそれぞれオーミック接触金属層によって前記N型半導体層に接続される請求項1に記載の垂直型発光ダイオード構造。
- 前記導電性基板の前記側縁領域に設けられる二次P型電極をさらに含む請求項13に記載の垂直型発光ダイオード構造。
- 前記P型電極と前記導電性基板が複数の絶縁隔離通路によって分割されることで、前記P型電極は複数のP型サブ電極に分割され、前記複数のP型サブ電極の位置はそれぞれ前記複数の二次N型電極に対応し、且つ、1つの前記P型サブ電極が前記二次P型電極に接続され、且つ前記二次P型電極の前記P型サブ電極に接続され、前記複数の絶縁隔離通路に設けられた複数のP型導電回路が前記複数のP型サブ電極に選択的に接続されることで、前記二次P型電極に接続された前記複数のP型サブ電極は間隔を開けて配列される請求項14に記載の垂直型発光ダイオード構造。
- 前記導電性基板は緩衝層と、結合層と、代替基板とを含み、前記ブリッジ絶縁層及び前記発光半導体層は前記緩衝層に設けられ、前記P型電極は前記代替基板に設けられ、前記結合層は前記緩衝層と前記代替基板を接着して固定させる請求項1に記載の垂直型発光ダイオード構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021000596A JP7046236B1 (ja) | 2021-01-05 | 2021-01-05 | 電流が効果的に分散される高信頼性の垂直型発光ダイオード構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021000596A JP7046236B1 (ja) | 2021-01-05 | 2021-01-05 | 電流が効果的に分散される高信頼性の垂直型発光ダイオード構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP7046236B1 true JP7046236B1 (ja) | 2022-04-01 |
JP2022105949A JP2022105949A (ja) | 2022-07-15 |
Family
ID=81255865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021000596A Active JP7046236B1 (ja) | 2021-01-05 | 2021-01-05 | 電流が効果的に分散される高信頼性の垂直型発光ダイオード構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7046236B1 (ja) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006140297A (ja) | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光装置及びその製造方法、並びに半導体発光装置を備えた照明モジュール及び照明装置 |
JP2007287757A (ja) | 2006-04-12 | 2007-11-01 | Rohm Co Ltd | 窒化物半導体発光素子及び窒化物半導体発光素子の製造方法 |
US20100102355A1 (en) | 2008-10-27 | 2010-04-29 | Hwan Hee Jeong | Semiconductor light emitting device |
JP2011114240A (ja) | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Nichia Corp | 半導体発光素子 |
JP2011171743A (ja) | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Lg Innotek Co Ltd | 発光素子及び発光素子パッケージ |
JP2011199111A (ja) | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Stanley Electric Co Ltd | 光半導体装置及びその製造方法 |
JP2013214700A (ja) | 2012-03-07 | 2013-10-17 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
JP2017050392A (ja) | 2015-09-01 | 2017-03-09 | ローム株式会社 | 半導体発光素子 |
-
2021
- 2021-01-05 JP JP2021000596A patent/JP7046236B1/ja active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006140297A (ja) | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光装置及びその製造方法、並びに半導体発光装置を備えた照明モジュール及び照明装置 |
JP2007287757A (ja) | 2006-04-12 | 2007-11-01 | Rohm Co Ltd | 窒化物半導体発光素子及び窒化物半導体発光素子の製造方法 |
US20100102355A1 (en) | 2008-10-27 | 2010-04-29 | Hwan Hee Jeong | Semiconductor light emitting device |
JP2011114240A (ja) | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Nichia Corp | 半導体発光素子 |
JP2011171743A (ja) | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Lg Innotek Co Ltd | 発光素子及び発光素子パッケージ |
JP2011199111A (ja) | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Stanley Electric Co Ltd | 光半導体装置及びその製造方法 |
JP2013214700A (ja) | 2012-03-07 | 2013-10-17 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
JP2017050392A (ja) | 2015-09-01 | 2017-03-09 | ローム株式会社 | 半導体発光素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022105949A (ja) | 2022-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4699681B2 (ja) | Ledモジュール、および照明装置 | |
CN111164753B (zh) | 半导体装置及包括该半导体装置的前照灯 | |
JP5431936B2 (ja) | 表面実装チップ | |
US20160087149A1 (en) | Semiconductor light-emitting device | |
US7551659B2 (en) | Semiconductor laser apparatus | |
US7952112B2 (en) | RGB thermal isolation substrate | |
US20140117399A1 (en) | Light emitting device | |
CN109155348B (zh) | 辐射发射组件 | |
US20070145381A1 (en) | Semiconductor light-emitting device | |
JP5407993B2 (ja) | 車両用ヘッドランプ | |
KR20130109319A (ko) | 반도체 발광장치, 발광모듈 및 조명장치 | |
KR20110128007A (ko) | 발광 소자 | |
JP2008311471A (ja) | 発光装置 | |
JP4116960B2 (ja) | 半導体発光装置、発光モジュール、照明装置、および半導体発光装置の製造方法 | |
JP2006012916A (ja) | 発光素子 | |
WO2017206772A1 (zh) | 具有静电保护的发光二极管及其制作方法 | |
JP2024512727A (ja) | ナノ構造化された光抽出層を有する発光デバイス | |
US7026652B2 (en) | Semiconductor light emitting diode | |
JP7046236B1 (ja) | 電流が効果的に分散される高信頼性の垂直型発光ダイオード構造 | |
US11469345B2 (en) | Vertical light emitting diode structure with high current dispersion and high reliability | |
US20130130417A1 (en) | Manufacturing method of a light-emitting device | |
KR102544296B1 (ko) | 표면발광레이저 소자 및 이를 구비한 표면발광레이저 장치 | |
TWI632695B (zh) | 發光元件 | |
JP2012059523A (ja) | 車両用灯具 | |
EP4030494A1 (en) | Vertical light emitting diode structure with high current dispersion and high reliability |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210105 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220228 |
|
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: 20220308 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220322 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7046236 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |