JP7208563B2 - Light-emitting element and light-emitting device - Google Patents
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Description
本発明は、発光素子及び発光装置に関する。 The present invention relates to light-emitting elements and light-emitting devices.
従来から、n型半導体層とn型半導体層の一部を露出するように積層された発光層及びp型半導体層とを有する半導体構造と、半導体構造上に設けられた複数の開口部を有する絶縁膜と、複数の開口部のうち発光層及びp型半導体層から露出したn型半導体層上に設けられた開口部を通して接続されたn電極と、複数の開口部のうちp型半導体層上に設けられた開口部を通して接続されたp電極と、p電極に接続されたp側外部接続部と、n電極に接続されたn側外部接続部とを備える発光素子が提案されている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, a semiconductor structure having an n-type semiconductor layer, a light-emitting layer and a p-type semiconductor layer laminated so as to partially expose the n-type semiconductor layer, and a plurality of openings provided on the semiconductor structure. an insulating film, an n-electrode connected through an opening provided on the n-type semiconductor layer exposed from the light-emitting layer and the p-type semiconductor layer among the plurality of openings, and on the p-type semiconductor layer among the plurality of openings A light-emitting element has been proposed that includes a p-electrode connected through an opening provided in the polarizer, a p-side external connection portion connected to the p-electrode, and an n-side external connection portion connected to the n-electrode (for example, , Patent Document 1).
このような発光素子では、放熱性を向上させるために、n側外部接続部及びp側外部接続部を配置する面積を大きくすることが好ましい。一方、大面積のn側外部接続部及びp側外部接続部が配置された発光素子を基板に接合する際には、負荷する外力を大きくする必要があり、絶縁膜及び電極を破損するおそれがある。また、接合による接合材料の拡がりを考慮してn側外部接続部及びp側外部接続部を離隔させることが必要となる。これらの結果、放熱性を向上し得る外部接続部自体の大面積化が十分に図れないこととなる。 In such a light-emitting element, it is preferable to increase the area for arranging the n-side external connection portion and the p-side external connection portion in order to improve heat dissipation. On the other hand, when bonding a light-emitting element having a large-area n-side external connection portion and p-side external connection portion to a substrate, it is necessary to increase the external force applied, which may damage the insulating film and electrodes. be. In addition, it is necessary to separate the n-side external connection portion and the p-side external connection portion in consideration of the spread of the bonding material due to bonding. As a result, it is not possible to sufficiently increase the area of the external connection portion itself, which can improve heat dissipation.
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、放熱性を向上させながら、接合時に生じる絶縁膜及び電極等の破損を抑制することができる発光素子及び発光装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a light-emitting element and a light-emitting device capable of suppressing breakage of an insulating film, an electrode, etc. that occurs during bonding while improving heat dissipation. and
本開示は、以下の発明を含む。
(1)第1半導体層、発光層及び第2半導体層を順に有する平面形状が矩形である半導体積層体であって、前記第1半導体層は、前記第2半導体層及び前記発光層から露出し、平面視において前記第2半導体層に囲まれた複数の露出部を有する半導体積層体と、
前記半導体積層体を覆い、複数の前記露出部の上方に開口部を有する絶縁膜と、
前記開口部にて前記露出部と接続され、かつ一部が前記絶縁膜を介して前記第2半導体層上に配置された第1電極と、
前記第2半導体層に接続された第2電極と、
前記第1電極と接続され、平面視において、前記露出部と離隔して配置された第1外部接続部と、
前記第2電極と接続された第2外部接続部とを含み、
平面視において、前記第1外部接続部は、前記半導体積層体の一辺に平行な第1方向において前記露出部間に位置し、第1方向に配列された複数の第1部分と、第1方向において前記露出部間に位置せず、前記第1部分と異なる形状又は異なる大きさの形状であり、前記第1方向に配列された複数の第2部分とを含み、
前記第1部分は、前記第1方向において隣り合う前記露出部間に複数配置されている発光素子。
(2)上面に複数の配線を有する基板と、
前記配線上に、複数の第1外部接続部及び第2外部接続部を介してフリップチップ実装された上述した発光素子と、
前記発光素子、前記第1外部接続部、前記第2外部接続部及び前記基板を被覆する光反射性物質を含む被覆部材とを備える発光装置。
The present disclosure includes the following inventions.
(1) A semiconductor laminate having a rectangular planar shape and having a first semiconductor layer, a light emitting layer and a second semiconductor layer in this order, wherein the first semiconductor layer is exposed from the second semiconductor layer and the light emitting layer. a semiconductor laminate having a plurality of exposed portions surrounded by the second semiconductor layer in plan view;
an insulating film covering the semiconductor stack and having openings above the plurality of exposed portions;
a first electrode connected to the exposed portion at the opening and partly disposed on the second semiconductor layer via the insulating film;
a second electrode connected to the second semiconductor layer;
a first external connection portion connected to the first electrode and arranged apart from the exposed portion in plan view;
a second external connection portion connected to the second electrode;
In a plan view, the first external connection portion is positioned between the exposed portions in a first direction parallel to one side of the semiconductor stack, and includes a plurality of first portions arranged in the first direction, and a plurality of first portions arranged in the first direction. A plurality of second portions that are not located between the exposed portions and have a shape or size different from that of the first portion and are arranged in the first direction,
A plurality of the first portions are light emitting elements arranged between the exposed portions adjacent to each other in the first direction.
(2) a substrate having a plurality of wirings on its upper surface;
the above-described light-emitting element flip-chip mounted on the wiring via a plurality of first external connection portions and second external connection portions;
A light-emitting device comprising: the light-emitting element; the first external connection portion; the second external connection portion; and a covering member containing a light-reflective material covering the substrate.
本発明の一実施形態の発光素子及び発光装置によれば、放熱性を向上させながら、接合時に生じる絶縁膜及び電極等の破損を抑制することができる。 According to the light-emitting element and the light-emitting device of one embodiment of the present invention, it is possible to suppress breakage of the insulating film, electrodes, and the like during bonding while improving heat dissipation.
以下の説明において参照する図面は、実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケール及び間隔、位置関係などが誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、平面図とその断面図において、各部材のスケール及び間隔が一致しない場合もある。以下の説明では、同一の名称及び符号は、原則として同一又は同質の部材あるいは同じ機能を有する部材を示しており、詳細な説明を適宜省略することがある。本願明細書及び図面において、第1方向とは半導体積層体の一辺に平行な方向を意味し、矢印Fが指す方向及びその反対側の方向を含む。同様に、第2方向とは第1方向に直交する方向を意味し、矢印Sが指す方向及びその反対側の方向を含む。 Since the drawings referred to in the following description schematically show the embodiments, there are cases where the scale and spacing of each member, the positional relationship, etc. are exaggerated, or the illustration of a part of the members is omitted. be. Also, the scale and spacing of each member may not match between the plan view and the cross-sectional view. In the following description, the same names and symbols basically indicate the same or homogeneous members or members having the same functions, and detailed description may be omitted as appropriate. In the specification and drawings of the present application, the first direction means a direction parallel to one side of the semiconductor stack, including the direction indicated by arrow F and the direction opposite thereto. Similarly, the second direction means a direction perpendicular to the first direction, including the direction indicated by arrow S and the direction opposite thereto.
〔発光素子10〕
本開示の一実施形態における発光素子10は、例えば、図1Aから1Cに示すように、第1半導体層13n、発光層13a及び第2半導体層13pをこの順に有し、第2半導体層13p及び発光層13aから第1半導体層13nが露出する複数の露出部13bを有する半導体積層体13を有する。発光素子10は、半導体積層体13を覆い、複数の露出部13bの上方に開口部14aを有する絶縁膜14と、開口部14aにて露出部13bと接続され、かつ一部が絶縁膜14を介して第2半導体層13p上に配置された第1電極11とを有する。発光素子10は、第2半導体層13pに接続された第2電極12と、第1電極11と接続され、平面視において、露出部13bと離隔して配置された第1外部接続部1と、第2電極12と接続された第2外部接続部2とを含む。
半導体積層体13は、平面形状が矩形である。露出部13bは、第2半導体層13pの上面側に露出して配列され、平面視において第2半導体層13pに囲まれている。
第1外部接続部1は、第1部分1-1と、第2部分1-2とを有する。第1部分1-1は、半導体積層体13の一辺に平行な第1方向Fにおいて隣り合う露出部13b間に位置し、第1方向Fに複数配列されている。つまり、露出部13b間に第1部分1-1は複数配置され、それらは互いに離隔している。第2部分1-2は、第1方向Fにおいて露出部13b間に位置していない。第2部分1-2は、第1部分1-1と異なる形状又は異なる大きさの平面形状を有し、第1方向Fに複数配列されている。
このような発光素子10は、第1電極11及び第2電極12と、第1外部接続部1及び第2外部接続部2とが設けられた面側を実装面としたフリップチップ実装に適した構造を有している。発光素子10は、実装面と反対側の面が主な光取り出し面となる。
[Light emitting element 10]
For example, as shown in FIGS. 1A to 1C, the light-
The
The first
Such a light-emitting
発光素子10は、後述するように、第1外部接続部1である複数の部分の平面積が、発光素子10の平面積に比較して非常に小さいために、その配置を密にすることができる。これによって、第1外部接続部1の総平面積を大きくすることができ、発光素子10を基板上の配線へ接合した際に、放熱性を向上させることが可能となる。また、平面積の小さい第1外部接続部1を複数配置することによって、基板上の配線への接合の際に負荷する外力を低減することができるため、露出部13b近傍の絶縁膜14及び電極の破損を抑制することができる。その結果、発光素子10の信頼性を維持しつつ、接合性を向上させることが可能となる。さらに、第1外部接続部1が、露出部13b間において複数配置されており、隣り合う露出部13b間に配置された複数の第1外部接続部1が互いに離隔されている。そのため、後述する発光装置において、基板にフリップチップ実装された発光素子10に対して、発光素子10と基板との間に光反射性物質を含む樹脂部材32となる未硬化の樹脂材料を流し込む際、隣り合う露出部13b間の直下にまで、樹脂部材32を配置しやすくなる。これにより、発光素子10から基板23に向かう光を樹脂部材32により発光素子10側に反射させることができるので、発光装置の光取出し効率を向上することができる。
As will be described later, in the
(半導体積層体13)
半導体積層体13は、第1半導体層13n、発光層13a及び第2半導体層13pがこの順に積層されて構成されている。このような半導体積層体13は、通常、例えば、サファイア基板等の絶縁性の支持基板15上に形成されている。ただし、最終的に、発光素子10は、支持基板15が除去されたものでもよい。
半導体積層体13は、例えば、III-V族化合物半導体、II-VI族化合物半導体等、種々の半導体が挙げられる。具体的には、InXAlYGa1-X-YN(0≦X、0≦Y、X+Y≦1)等の窒化物系の半導体材料が挙げられ、InN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlN等を用いることができる。各層の膜厚及び層構造は、当該分野で公知のものを利用することができる。
半導体積層体13の平面形状は、例えば、四角形又はその一部が欠けている形状が挙げられ、矩形(正方形、長方形等)であるものが好ましい。半導体積層体13は、第1方向Fに短い長方形であることがより好ましい。
半導体積層体13は、平面視において、第2半導体層13pの外周の全部又はその一部に、第2半導体層13p及び発光層13aから第1半導体層13nが露出する外周部(図1A中、13nо)をさらに備えていてもよい。
(Semiconductor laminate 13)
The
Various semiconductors such as III-V group compound semiconductors and II-VI group compound semiconductors can be used for the
The planar shape of the
In a plan view, the semiconductor stacked
半導体積層体13は、1つの発光素子において、1つの支持基板15上に、例えば、図6及び図7に示すように、1つの半導体積層体13が配置されていてもよい。図1A、図4及び図5に示すように、1つの発光素子10が、少なくとも発光層13a及び第2半導体層13pが分離された発光部を2つ以上有していてもよい。以下、1つの発光素子10において、分離されて配置された2以上の発光部を構成する半導体積層体13を、それぞれ第1発光部、第2発光部等と称することがある(図1A中、10X、10Y参照)。第1発光部、第2発光部の平面形状は、四角形が挙げられ、矩形であるものが好ましい。なかでも、第1発光部、第2発光部の平面形状は、第1方向Fに沿った短辺を有する長方形であることがより好ましい。第1発光部10X、第2発光部10Yは、それぞれ近接して配置されていることが好ましい。図1A中において、距離D3で示す第1発光部10Xと第2発光部10Yとの間の最短距離は、例えば、30μm以下が挙げられる。なお、発光部の間においても、第2半導体層13p及び発光層13aから第1半導体層13nが露出する外周部を備えている。
In one light emitting element, one
(露出部13b)
発光層13aと、発光層13aの上面に設けられた第2半導体層13pとは、第1半導体層13nの上面のうち所定の領域に設けられている。つまり、第1半導体層13n上の一部の領域には、第2半導体層13p及び発光層13aが存在しない。このように、第1半導体層13nが、発光層13a及び第2半導体層13pから露出し、平面視において、第2半導体層13pに囲まれた領域を露出部13bと称する。言い換えると、半導体積層体13は、第2半導体層13p及び発光層13aを貫通する孔を有している。平面視において、半導体積層体13に設けられた複数の孔は、互いに離隔して配置されている。半導体積層体13に設けられた孔の側面は、第1半導体層13nの側面、第2半導体層13pの側面、及び発光層13aの側面を含む。また、半導体積層体13に設けられた孔の側面には第1半導体層13nの一部が露出していてもよい。
(
The
露出部13bの形状、大きさ、位置、数は、意図する発光素子の大きさ、形状、電極形状等によって適宜設定することができる。
露出部13bの形状は、例えば、平面視において、円形又は楕円形、三角形、四角形、六角形等の多角形等が挙げられ、なかでも、円形が好ましい。複数の露出部13bは、すべてが略同じ平面形状、略同じ大きさであってもよいし、全部又は一部が異なる平面形状、大きさであってもよい。同程度の大きさの複数の露出部13bを規則的に整列して配置することにより、電流密度分布の偏りを抑制することができる。その結果、発光素子全体として、輝度ムラを抑制することができる。
露出部13bの大きさは、半導体積層体の大きさ、求められる発光素子の出力、輝度等によって適宜設定することができる。平面視において、露出部13bは、例えば、直径が5μm以上30μm以下の大きさであることが好ましい。別の観点から、平面視において、露出部13bの直径は、半導体積層体13の一辺の0.5%以上3%以下の大きさであることが好ましい。隣り合う露出部13b間の距離は、半導体積層体の一辺の1/15から1/4が挙げられる。隣り合う露出部13b間の距離は、露出部13bの直径よりも大きいことが好ましい。隣り合う露出部13b間の距離は、全部が同じであってもよいし、一部又は全部が異なっていてもよい。隣り合う露出部13b間の距離は、電流密度分布の偏りを抑制するという観点から、全部が略同じであることが好ましい。なお、隣接する露出部13b間の距離とは、平面視における露出部13bの中心間の距離である。
特に、露出部13bは、平面視で略円形状であり、その大きさは、例えば、直径5μm以上30μm以下であり、上面側に一定の間隔、例えば、露出部13bの直径の1.5倍以上6倍以下の間隔で配置されていることが好ましい。
The shape, size, position, and number of the exposed
The shape of the exposed
The size of the exposed
In particular, the exposed
露出部13bは、1つの発光素子において規則的に配置していることが好ましく、例えば、複数の露出部13bが、行列状に配置されていることが好ましい。これによって、発光素子における電流密度分布の偏りを抑制し、輝度ムラを抑制することができる。具体的には、第1方向Fに沿って規則的に複数列配置されていることが好ましい。ここでの第1方向Fとは、半導体積層体13の一辺に平行な方向を指す。例えば、複数の露出部13bは、第1方向Fに沿って2列以上配置されていることが好ましい。また、露出部13bは、第1方向Fに直交する第2方向Sにも複数行以上配置されていることが好ましい。例えば、複数の露出部13bは、第2方向Sに2行から15行配置されていることが好ましい。露出部13bが第1方向F及び第2方向Sに、それぞれ複数配列されていることにより、後述する第1外部接続部1を、第1方向F及び第2方向Sに沿って配列された露出部13bの列及び行間に、互いに離隔して配置させることができる。
The exposed
第1方向Fに沿って配列された露出部13bの数は、2以上であることが好ましく、3以上、5以上又は7以上であってもよい。第2方向Sに並ぶ露出部13bの数は、第1方向に並ぶ露出部13bの数よりも少なくても多くてもよい。第2方向Sに並ぶ露出部13bの数は、第1方向に並ぶ露出部13bの数よりも多いことが好ましい。
第1方向Fに沿って配列された露出部13bは、平面視において、後述する第2電極12に隣り合って配置されている列を含むことが好ましい。第2電極12に隣り合って配置されている露出部13bの列と、第2電極12との間には、第1外部接続部1が配置されていない。
The number of exposed
The exposed
露出部13bは、半導体積層体13の内側に複数配置されていることが好ましい。平面視において、半導体積層体13の外縁の内側に配置される露出部13bの総平面積が、半導体積層体13の面積の30%以下、25%以下、20%以下、18%以下、15%以下、10%以下が好ましい。このような範囲とすることで、発光層13aの面積を確保しつつ、半導体積層体13における電流密度分布の偏りにより生じる輝度ムラを抑制することができる。
また、第1半導体層13nは、平面視において、第2半導体層13pの外周に、第2半導体層13p及び発光層13aから第1半導体層13nが露出する外周露出部13cをさらに備えていてもよい。この外周露出部13cは、上述したように、半導体積層体13が外周に第1半導体層13nを露出する外周部13nоを備える場合には、その一部として配置されていてもよい。また、半導体積層体13が、複数の発光部を構成する場合、発光部の間においても、外周露出部13cが配置されていてもよい。
露出部13b及び外周露出部13cは、第1方向F又は第2方向Sにおいて、半導体積層体13の面積又は発光部の面積を2等分する2等分線に対して、対称に配置されていることが好ましい。
A plurality of exposed
Further, the
The exposed
(絶縁膜14)
絶縁膜14は、半導体積層体13の上面及び側面を被覆する。また、絶縁膜14は、複数の露出部13bの上方に開口部14aを有する。さらに、絶縁膜14は、第2半導体層13pの上方に開口部14bを有する。絶縁膜14は、第1電極11及び第2半導体層13pや第2電極12及び第1半導体層13nが電気的に接続されることを防止するために設けられる。絶縁膜14が半導体積層体13の上面を被覆し、かつ露出部13bの上方に開口部14aを有することにより、第2半導体層13pの上面を覆う絶縁膜14の上面の広範囲に第1電極11を形成することができる。
絶縁膜14は、当該分野で公知の材料によって、電気的な絶縁性を確保し得る材料及び厚みで形成されていることが好ましい。具体的には、絶縁膜14は、金属酸化物及び金属窒化物等、例えば、Si、Ti、Zr、Nb、Ta、Alからなる群より選択された少なくとも一種の酸化物又は窒化物によって形成することができる。絶縁膜は、絶縁性を確保し得る膜厚を有するものであればよい。
(insulating film 14)
The insulating
The insulating
(第1電極11及び第2電極12)
第1電極11及び第2電極12は、半導体積層体13の上面側に配置されている。
第1電極11は、露出部13bの上方における絶縁膜14の開口部14aにて、露出部13bと接続している。この場合、第1電極11は、複数の露出部13bを覆い、複数の露出部13bそれぞれと接続されることが好ましく、全ての露出部13bを覆い、全ての露出部13bと接続されることがより好ましい。第1電極は、第1半導体層13n上のみならず、第2半導体層13p上方にも配置される。つまり、第1電極11は絶縁膜14を介して、発光層13aの側面、第2半導体層13pの側面、及び第2半導体層13p上面に配置される。
なお、半導体積層体13が、外周部13noを備える場合、第1電極は、外周部13noの一部と接続されていることが好ましい。また、第1半導体層13nが外周露出部13cを備える場合、第1電極11は、外周露出部13cと接続されていることが好ましい。
(
The
The
In addition, when the semiconductor laminated
第2電極12は、第2半導体層13p上に配置され、第2半導体層13pの上方にある絶縁膜14の開口部14bにて第2半導体層13pと接続されている。
第1電極11及び第2電極12は、第1半導体層13n及び第2半導体層13pと、それぞれ接触しておらず、後述する光反射性電極16等の導電性部材を介して電気的に接続されていてもよい。
The
The
第1電極11及び第2電極12の平面形状は、半導体積層体13の平面形状が矩形の場合、同様にその外縁形状が矩形又は略矩形であることが好ましい。平面視において、1つの半導体積層体13に設けられる第1電極11及び第2電極12は、第2方向Sにおいて交互に配置されていることが好ましい。例えば、平面視において、第2電極12が第1電極11間に配置されていることが好ましい。特に、半導体積層体13が第1方向Fに沿った短辺を有する長方形である場合、平面視において、第2電極12は、第1方向Fに長い長方形であり、第1電極11は、第2方向Sにおいて、第2電極12を挟んで配置されていることが好ましい。ただし、平面視において、第2電極12が第1電極11間に配置されている場合、第1電極11は、第2電極12の側方において繋がっていてもよい。
第1電極11及び第2電極12は、例えば、Au、Pt、Pd、Rh、Ni、W、Mo、Cr、Ti、Al、Cu等の金属又はこれらの合金の単層膜又は積層膜によって形成することができる。具体的には、第1電極11及び第2電極12は、半導体積層体13側から順に積層された、Ti/Rh/Au、Ti/Pt/Au、W/Pt/Au、Rh/Pt/Au、Ni/Pt/Au、Al-Cu合金/Ti/Pt/Au、Al-Si-Cu合金/Ti/Pt/Au、Ti/Rhなどの積層膜によって形成することができる。第1電極11及び第2電極12の膜厚は、当該分野で用いられる膜の膜厚のいずれでもよい。なお、半導体積層体13側から順に積層された「Ti/Rh/Au」とは、半導体積層体13側から順に、Ti、Rh、Auが積層されていることを意味する。
As for the planar shape of the
The
(光反射性電極16)
発光素子10は、第1電極11及び/又は第2電極12と第2半導体層13pとの間に介在する光反射性電極16を有することが好ましい。
光反射性電極16としては、Ag、Al又はこれらのいずれかの金属を主成分とする合金を用いることができ、特に発光層13aから発せられる光に対して高い光反射性を有する銀又は銀合金を用いることがより好ましい。光反射性電極16は、発光層13aから出射される光を効果的に反射することができる厚みを有することが好ましく、例えば、100nm以上500nm以下とすることが挙げられる。光反射性電極16と第2半導体層13pとの接触面積は大きいほど好ましい。具体的には、光反射性電極16の総平面積は、半導体積層体の平面積の50%以上、60%以上、70%以上が挙げられる。光反射性電極16は、例えば、発光層13aからの光のピーク波長に対して70%以上、好ましくは80%以上の反射率を持つ金属材料を用いることが好ましい。
(Light reflective electrode 16)
The
As the light
光反射性電極16が銀を含む場合には、銀のマイグレーションを防止するために、光反射性電極16の上面、好ましくは、上面及び側面を被覆する保護層17を設けてもよい。保護層17としては、上述した絶縁膜14と同様の材料が挙げられる。保護層17の材料として、例えば、SiNを用いることが好ましい。SiNからなる膜は緻密な膜で形成されやすいため、水分の侵入を抑制する材料として優れている。保護層17の厚みは、効果的に銀のマイグレーションを防止するために、100nm以上1μm以下とすることが挙げられる。保護層17を絶縁性部材で形成する場合、保護層17が光反射性電極16の上方に開口を有することで光反射性電極16と第2電極12とを電気的に接続することができる。なお、発光素子10が第2半導体層13p上に光反射性電極16及び保護層17を有する場合、半導体積層体13を覆う絶縁膜14は光反射性電極16及び保護層17を覆い、かつ、第2電極12の直下の領域に開口を有し、これにより第2電極12と光反射性電極16とが電気的に接続される。
When the light
(第1外部接続部1及び第2外部接続部2)
第1外部接続部1及び第2外部接続部2は、後述する配線と接続するために設けられる。
第1外部接続部1は、第1電極11と接続されている。第1外部接続部1は、第2半導体層13pの上方において、絶縁膜14の上面に設けられた第1電極11上に設けられて、第1電極11と接続されている。
第1外部接続部1は、平面視において、露出部13bと離隔して配置されている。また、第1外部接続部1は、外周露出部13cが存在する場合には、外周露出部13cとも離隔して配置されている。
第1外部接続部1は、第1電極11上に複数配置されている。第1外部接続部1は、少なくとも2種の部分、つまり、第1部分1-1及び第2部分1-2を含む。第1部分1-1及び第2部分1-2は、それぞれ、第1方向Fに沿って、複数配置されている。
(First
The first
The first
The first
A plurality of first
第1部分1-1は、半導体積層体13の一辺に平行な第1方向Fにおいて、露出部13b間に位置する。例えば、平面視において、2つの第1部分1-1で1つの露出部13bを挟むように配置してもよい。第1部分1-1は、露出部13bとは離隔している。
第1部分1-1と露出部13bとの第1方向Fにおける間隔は、例えば、12μm以上28μm以下とすることが挙げられる。このように第1部分1-1と露出部13bとを近接させることによって、露出部13bの周辺で生じる熱を、効率的に逃がすことができる。また、第1部分1-1と露出部13bとは平面視において重ならないため、接合時に生じる露出部13b周辺の半導体積層体13へのダメージを抑制することができる。
露出部13b間に配置された複数の第1部分1-1は、互いに離隔している。隣接する露出部13b間において、互いに離隔する第1部分1-1同士は、例えば、16μm以上離隔していることが好ましい。このような距離に設定されることにより、接合時において第1外部接続部1が広がった場合においても、隣接する第1外部接続部1同士が接触することを回避することができる。そして、樹脂部材32を構成する未硬化の樹脂材料を、第1外部接続部1間に空隙などの発生を抑制しつつ流動させることができる。これにより、発光素子と基板との間に存在する気体の熱膨張に起因する発光素子の剥がれ等を効果的に防止することができる。
The first portion 1-1 is located between the exposed
The distance between the first portion 1-1 and the exposed
The plurality of first portions 1-1 arranged between the exposed
第2部分1-2は、第1方向Fにおいて露出部13b間に位置せず、第1部分1-1と異なる形状又は異なる大きさの平面形状を有する。ただし、第2部分1-2は、第2方向Sにおいて露出部13b間に位置していてもよい。例えば、平面視において、2つの第2部分1-2で1つの露出部13bを挟むように配置してもよい。第2部分1-2は、露出部13bとは離隔している。
The second portion 1-2 is not positioned between the exposed
第1外部接続部1の数、例えば、第1部分1-1及び第2部分1-2の数は、半導体積層体13に形成された露出部13bの数によって、適宜設定することができる。例えば、第1部分1-1及び第2部分1-2の数は、1つの露出部13bに対して、2以上であればよく、例えば、3つ、4つ以上等が挙げられる。ただし、露出部13bの位置によって、第1部分1-1及び第2部分1-2の数及び/又は形状が異なっていてもよいし、露出部13bの位置にかかわらず、第1部分1-1及び第2部分1-2の形状及び/又は大きさが異なっていてもよい。例えば、半導体積層体13の外縁に対向する位置、第2電極12に対向する位置、半導体積層体13の内側の位置、外周露出部13cに隣接する位置等で、第1部分1-1及び第2部分1-2の数、大きさ及び/又は形状がそれぞれ異なっていてもよいし、第1部分1-1及び第2部分1-2の数、大きさ及び/又は形状の一部のみが異なっていてもよい。
なお、第1部分1-1及び第2部分1-2は、上述したように配置されている限り、規則的又はランダムに配置されたものを含んでいてもよい。
The number of first
The first portion 1-1 and the second portion 1-2 may be arranged regularly or randomly as long as they are arranged as described above.
第1部分1-1及び第2部分1-2の形状としては、平面視において、例えば、三角形、四角形等の多角形、扇形、半円形、円形、楕円形、円環形状、これらの形状の一部が欠けたような形状、多角形の一部に曲線を含む等、種々の形状が挙げられる。なかでも、第1部分1-1及び第2部分1-2の形状としては、四角形、四角形の一辺に曲線を有する形状、四角形の角の一部が面取りされた形状、四角形の一辺に曲線を有する形状、これらを組み合わせた形状等が好ましい。例えば、第1部分1-1及び第2部分1-2の形状を四角形とすることで、第1外部接続部1をより高密度にかつ等間隔で配置しやすい。
具体的には、第1部分1-1は、露出部13bと対向する側に曲線部kを備える平面形状が挙げられ、第2部分1-2は、四角形の平面形状が挙げられる。露出部13bの平面形状が円形である場合に、第1部分1-1が露出部13bと対向する側に露出部13bの形状に対応した曲線部kを備えることにより、露出部13bに近接して配置された第1外部接続部1の面積をより広くすることができる。これによって、放熱性を向上させることが可能となる。
The shapes of the first portion 1-1 and the second portion 1-2 in plan view are, for example, polygons such as triangles and squares, fan shapes, semicircles, circles, ellipses, and torus shapes. There are various shapes, such as a shape with a part missing, a polygon with a curve in part, and the like. Among them, the shapes of the first portion 1-1 and the second portion 1-2 include a quadrangle, a quadrangle with a curved line on one side, a quadrangle with a partially chamfered corner, and a quadrangle with a curved line on one side. It is preferable to have a shape having a shape, a shape in which these are combined, or the like. For example, by making the shape of the first portion 1-1 and the second portion 1-2 rectangular, it is easier to arrange the first
Specifically, the first portion 1-1 may have a planar shape having a curved portion k on the side facing the exposed
第1外部接続部1は、第1部分1-1及び第2部分1-2に加えて、第3部分1-3、第4部分1-4、第5部分1-5及び第8部分1-8の1種以上をさらに有していてもよい。第3部分1-3は、平面視において、半導体積層体13の角部周辺に、第1部分1-1及び第2部分1-2の平面積よりも大きな平面積を有することが好ましい。第3部分1-3の平面積は、例えば、第1部分1-1及び第2部分1-2の平面積の2倍以上又は3倍以上とすることが好ましい。第3部分1-3は、半導体積層体13の1つの角部周辺に1つ配置されていてもよいし、2以上配置されていてもよいし、2以上の角部周辺にそれぞれ1以上配置されていてもよい。このような平面積の比較的大きな第3部分1-3を半導体積層体13の角部周辺に配置することにより、製造過程及びその後において電流及び電圧の確認のためのプローブを第3部分1-3に容易に接触させることができる。
第4部分1-4は、半導体積層体13が、外周露出部13cを備える場合に、外周露出部13cに隣接又は外周露出部13cの形状に沿うように配置される。第4部分1-4は、1つの外周露出部13cに対して1つ配置されていてもよいし、2以上隣接して配置されていてもよい。第4部分1-4は、全ての外周露出部13cに対して、それぞれ1以上配置されていることが好ましい。また、第4部分1-4は、平面視において、外周露出部13cと対向する側に曲線部r1を備える平面形状を有していることが好ましい。第4部分1-4が外周露出部13cと対向する側に外周露出部13cの形状に対応した曲線部r1を備えることにより、外周露出部13cに近接して配置された第1外部接続部1の面積をより広くすることができる。複数の第4部分1-4を入りする場合、第4部分1-4が備える曲線部r1は、外周露出部13cの形状及び位置によって、その形状がそれぞれ異なっていてもよい。
In addition to the first portion 1-1 and the second portion 1-2, the first
The fourth portion 1-4 is arranged adjacent to the outer peripheral exposed
第5部分1-5は、平面視において、第1方向Fにおける第2半導体層13pの端部付近において、第2外部接続部2に隣り合って設けられていることが好ましい。第5部分1-5は、平面視において、第2外部接続部2に対向する側に、半導体積層体13の一辺に対して傾斜する傾斜部mを備える平面形状であることが好ましい。傾斜部mの半導体積層体13の一辺に対する傾斜角度は、例えば、45°以上60°以下が挙げられる。第5部分1-5が傾斜部mを備えることにより、後述する基板23の配線との短絡を有効に防止することができる。第5部分1-5は、1つのみ配置していてもよいし、隣り合って2つ以上配置されていてもよい。この場合、第5部分1-5を2つ以上配置する場合は、互いに大きさ及び/又は形状が同じでもよいし、異なっていてもよい。
第3部分1-3、第4部分1-4及び第5部分1-5の形状、大きさ及び数等は、上述した曲線部r1や傾斜部mを備えること以外は、第1部分1-1及び第2部分1-2の例示と同様の範囲で適宜設定することができる。
The fifth portion 1-5 is preferably provided adjacent to the second
The shape, size, number, etc. of the third portion 1-3, the fourth portion 1-4 and the fifth portion 1-5 are the same as those of the first portion 1-3, except that the curved portion r1 and the inclined portion m described above are provided. 1 and the second portion 1-2.
第8部分1-8は、第2部分1-2に隣接して配置されており、第1方向Fにおいて露出部13b間に位置せず、第1部分1-1と異なる形状又は異なる大きさの平面形状を有する。第8部分1-8の大きさは、任意に設定することができる。第8部分1-8は、第2方向Sにおいて露出部13b間に位置していてもよい。第8部分1-8は、1つの発光部において少なくとも1つ配置され、1つの発光素子10において少なくとも4つ配置されていることが好ましい。本実施形態では、1つの発光部に2つの第8部分1-8が配置されている。特に、発光素子10の平面形状が四角形である場合、第8部分1-8は、発光素子10の全面積に対して、四角形の角を含む1/9以下の面積の領域内(以下、「角部近傍領域」ということがある。)にそれぞれ配置されることが好ましい。角部近傍領域は、発光素子10の全領域を、同じ面積で、例えば、9以上で分割した1つの領域を意味する。第8部分1-8の平面形状は、円形又は略円形であることが好ましい。
このような第8部分1-8を配置することにより、発光素子10を、配線を有する基板上に配置し、接合する場合に、接合後の第8部分1-8の平面形状から発光素子10と配線との接合性を確認することができる。特に、第8部分1-8の平面形状が円形又は略円形とすることで、第8部分1-8が同心円状に広がるようにつぶれるため、第8部分1-8の平面形状が四角形である場合に比較して、接合後に第8部分1-8が広がった量の判断が容易となる。また、第8部分1-8を発光素子10の中央領域よりも第1外部接続部1がつぶれにくい傾向がある角部近傍領域に配置し接合性の判断を行うことで、発光素子10における第1外部接続部1のつぶしむらの判断が容易となる。これにより、より精度の高い接合性の評価を可能とすることができる。
The eighth portion 1-8 is arranged adjacent to the second portion 1-2, is not positioned between the exposed
By arranging the eighth portion 1-8 in such a manner, when the
第1外部接続部1の総平面積は、半導体積層体13の大きさ、露出部13bの数及び大きさ等によって適宜設定することができる。例えば、第1外部接続部の総平面積は、半導体積層体13の平面積の40%以上で配置されていればよく、70%以下が好ましい。このような範囲とすることにより、放熱性を確保しながら、第1外部接続部1を形成する材料が高価な金属である場合等において、その製造コストを低減することができる。
例えば、第1外部接続部1は、150個/mm2以上の密度で配置されていることが好ましく、150個/mm2以上400個/mm2以下の密度で配置されていることがより好ましく、200個/mm2以上300個/mm2以下の密度で配置されていることがさらに好ましい。互いに隣接する第1部分1-1の間隔、互いに隣接する第2部分1-2の間隔及び第1部分1-1と第2部分1-2との間隔、さらに、任意に、第1部分1-1~第5部分1-5間又はそれら同士の間隔が、16μm以上であることが好ましく、16μm以上50μm以下であることがより好ましく、16μm以上30μm以下であることがさらに好ましい。このような間隔とすることで、例えば、発光素子を基板上の配線に接合する際、第1外部接続部1等の平面積が広がっても、隣接する第1外部接続部1同士が接触することを回避することができる。また、このような間隔とすることにより、後述するように、発光装置を構成する光反射性を有する樹脂部材32を、第1外部接続部1の間に入り込ませることが容易となる。
The total planar area of the first
For example, the first
第1外部接続部1の1つの部分の平面積は、半導体積層体13の平面積の大きさに応じて適宜設定することができる。例えば、平面視における半導体積層体13の大きさが、0.8mm~1.2mm×0.8mm~1.2mmの場合、第1外部接続部1の1つの部分の平面積は、100μm2以上10000μm2以下が挙げられ、500μm2以上8000μm2以下が好ましい。例えば、第1部分1-1、第2部分1-2及び第4部分1-4は、500μm2以上1000μm2以下が挙げられる。具体的には、第1部分1-1、第2部分1-2及び第4部分1-4は、20μm×40μm又はそれよりも大きな平面積が挙げられる。第3部分1-3及び第5部分1-5は、3000μm2以上7000μm2以下が挙げられる。具体的には、第3部分1-3及び第5部分1-5は、60μm×60μm又はそれよりも大きな平面積が挙げられる。
The plane area of one portion of the first
第2外部接続部2は、第2電極12と接続されている。
第2外部接続部2は、第2電極12上に複数配置されている。第2外部接続部2は、例えば、複数の第6部分2-6と、複数の第7部分2-7とを含むことが好ましい。
第2外部接続部2は、第2方向Sにおいて、第1外部接続部1間に配置されていることが好ましい。
第6部分2-6及び第7部分2-7は、平面視で、例えば、三角形、四角形等の多角形、扇形、半円形、円形、楕円形、環形状、環状扇形、これらの形状の一部が欠けたような形状等、種々の形状が挙げられる。
The second
A plurality of second
The second
The sixth portion 2-6 and the seventh portion 2-7 are, in plan view, for example, polygonal such as triangular and quadrangular, fan-shaped, semi-circular, circular, elliptical, ring-shaped, ring-shaped fan-shaped, and one of these shapes. Various shapes such as a shape with a missing part can be used.
第6部分2-6は、第2電極12上に、行列状に複数配置されたものが挙げられる。第7部分2-7は、第1方向Fにおいて、複数の第6部分2-6の両側に配置されたものが挙げられる。第7部分2-7は、第6部分2-6の平面積よりも大きな平面積を有することが好ましい。第7部分2-7は、第2方向Sに長い形状であり、第2方向Sにおいて第2電極12よりも短い長さを有するものが挙げられる。例えば、第2方向Sにおける第2電極12の長さの70%以上90%以下の長さを有するものが挙げられる。第6部分2-6は、それぞれ、大きさ及び/又は形状が異なっていてもよいし、同じでもよい。第7部分2-7はそれぞれ、大きさ及び/又は形状が異なっていてもよいし、同じでもよい。例えば、第1方向Fにおいて複数の第6部分2-6の両側に配置された第7部分2-7は、形状又は大きさが互いに異なる平面形状を有することが好ましい。具体的には、平面視において、第1方向Fにおける半導体積層体13の一端に隣り合って配置された第7部分2-7は、半導体積層体13の一端に対向する側の角部が欠けた欠け部tを有するものが挙げられる。欠け部tは、例えば、半導体積層体13の一辺に対して、45°以上60°以下で傾斜したものが挙げられる。第7部分2-7の平面積は、第1外部接続部1の第3部分1-3の平面積よりも大きいことが好ましい。例えば、第7部分2-7の平面積は、第3部分1-3の平面積の120%以上250%以下が挙げられ、130%以上200%以下が好ましい。具体的には、第3部分1-3の平面積が60μm×60μm又はそれよりも大きな平面積(例えば、60μm×88μm)である場合、第7部分2-7の平面積は、65μm×65μm又はそれよりも大きな平面積(65μm×130μm)が挙げられる。第7部分2-7の平面積は、第6部分2-6の平面積よりも大きいことが好ましい。このような平面積の比較的大きな第7部分2-7を半導体積層体13の一端に配置することにより、製造過程及びその後において電流/電圧の試験のためのプローブを第7部分2-7に容易に接触させることができる。
A plurality of sixth portions 2-6 may be arranged on the
互いに隣接する第6部分2-6、互いに隣接する第7部分2-7の間隔及び第6部分2-6と第7部分2-7との間隔は、16μm以上であるものが挙げられ、16μm以上50μm以下であるものが好ましく、16μm以上30μm以下であるものがより好ましい。このような間隔とすることで、上述したように、発光素子を基板上の配線に接合する際、第2外部接続部2同士が接触することを回避することができる。ただし、互いに隣接する第6部分2-6、互いに隣接する第7部分2-7の間隔及び第6部分2-6と第7部分2-7との間隔は、全て同じでなくてもよい。
第6部分2-6及び第7部分2-7は、上述した配置を満たす限り、第1方向Fに、規則的又はランダムに配置されていてもよい。また、第6部分2-6及び第7部分2-7は、半導体積層体13上に配置される場所によって、その形状及び/又は大きさが異なっていてもよい。例えば、第2外部接続部2の大きさは、第1外部接続部1の80%以上500%以下、80%以上200%以下、80%以上150%以下とすることができる。
The distance between the sixth portions 2-6 adjacent to each other, the distance between the seventh portions 2-7 adjacent to each other, and the distance between the sixth portions 2-6 and the seventh portions 2-7 are 16 μm or more. It is preferably 50 μm or less, more preferably 16 μm or more and 30 μm or less. With such an interval, it is possible to prevent the second
The sixth portion 2-6 and the seventh portion 2-7 may be arranged regularly or randomly in the first direction F as long as the arrangement described above is satisfied. Also, the sixth portion 2-6 and the seventh portion 2-7 may differ in shape and/or size depending on the location on the
第1外部接続部1及び第2外部接続部2は、それぞれ、当該分野で公知の方法で形成することができる。例えば、めっき法、スパッタリング法、蒸着法等が挙げられる。
第1外部接続部1及び第2外部接続部2は、Al、Ag、Cu、Au、Niなどの金属又はこれらの金属を含む合金を単層又は積層構造で用いることができる。
なお、第1外部接続部1及び第2外部接続部2の厚みは、発光素子10の大きさ等によって、適宜設定することができ、例えば、1μmから50μmが挙げられ、10μmから30μmが好ましい。
半導体積層体13が、1つの支持基板15上に1つの半導体積層体13を有する場合、第1外部接続部1及び第2外部接続部2は、それぞれ、第1方向F又は第2方向Sにおいて、半導体積層体13の面積又は発光部の面積を2等分する2等分線に対して対称に配置されていることが好ましい。
半導体積層体13が、上述したように複数の発光部を有する場合、第1発光部における第1外部接続部1及び第2外部接続部2の配置と、第2発光部における第1外部接続部1及び第2外部接続部2の配置と、支持基板15の面積を2等分する2等分線に対して対称であることが好ましい。
The first
The first
The thickness of the first
When the
When the
〔発光装置33〕
本開示の一実施形態における発光装置33は、図2A及び2Bに示すように、上面に複数の配線24、25、26を有する基板23と、上述した発光素子10(又は後述する発光素子)と、被覆部材27とを含む。発光素子10は、基板23上に1つのみ配置されていてもよいし、2以上配置されていてもよい。発光素子10は、配線24、25、26上に、複数の第1外部接続部1と複数の第2外部接続部2とを介してフリップチップ実装されている。第1配線24及び第3配線26の一部は被覆部材27から露出している。
[Light emitting device 33]
As shown in FIGS. 2A and 2B, a light-emitting
(基板23)
基板23は、例えば、ガラスエポキシ、樹脂、セラミックスなどの絶縁性部材、表面に絶縁性部材を形成した金属部材等によって形成されたものを利用することができる。なかでも、基板23の材料は、耐熱性及び耐候性の高いセラミックスを利用したものが好ましい。セラミックス材料としては、アルミナ、窒化アルミニウムなどが挙げられる。また、アルミニウム等の金属部材の上に、セラミックス材料が積層されたもの等であってもよい。
(substrate 23)
The
配線24、25、26は、発光素子10に電流を供給し得るものであればよく、当該分野で通常使用されている材料、厚み、形状等で形成されている。具体的には、配線24、25、26は、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、プラチナ、チタン、タングステン、パラジウム、鉄、ニッケル等の金属又はこれらの金属を含む合金等によって形成することができる。特に、基板23の上面に形成される配線24、25、26は、発光素子10からの光を効率よく取り出すために、その最表面が銀又は金などの反射率の高い材料で覆われていることが好ましい。配線24、25、26は、電解めっき法、無電解めっき法、蒸着法、スパッタリング法等によって形成される。例えば、発光素子10の第1外部接続部1及び第2外部接続部2の最表面が金によって形成されている場合、配線24、25、26の最表面もAuとすることが好ましい。これによって、発光素子10と基板23上の配線との接合性を向上することができる。
The
配線24、25、26上に、発光素子10の第1外部接続部1及び第2外部接続部2が形成された面を下面として基板23上にフリップチップ実装する場合、下面と反対側の上面が発光素子10の主な光取り出し面となる。配線24、25、26は、基板23の上面のみならず、内部及び/又は下面に配置されていてもよい。
特に、発光素子10として、発光部を2つ備えるもの、例えば、支持基板15上に、第1外部接続部1及び第2外部接続部2がそれぞれ設けられた第1発光部10X及び第2発光部10Yが形成された発光素子10を用いる場合、配線は、図3A及び3Bに示すように、第1発光部10Xの第1外部接続部1に接続された第1配線24と、第1発光部10Xの第2外部接続部2及び第2発光部10Yの第1外部接続部1に接続された第2配線25と、第2発光部10Yの第2外部接続部2に接続された第3配線26とを含むものを利用することが好ましい。発光素子10は、第1発光部10Xの第1外部接続部1が第1配線24に接続され、第1発光部10Xの第2外部接続部2が第2配線25に接続される。また、発光素子10は、第2発光部10Yの第1外部接続部1が第2配線25に接続され、第2発光部10Yの第2外部接続部2が第3配線26に接続される。
When flip-chip mounting is performed on the
In particular, the light-emitting
また、第2方向Sにおいて、第2配線25のうち第1発光部10Xの第2外部接続部2が接続される部分は、第1配線24の間に位置し、第3配線26のうち第2発光部10Yの第2外部接続部2が接続される部分は、第2配線25の間に位置していることが好ましい。平面視において、第1配線24は、第1方向Fにおいて第2配線25と対向する側の一部に凹状領域を有し、第2配線25は、第1方向Fにおいて第3配線26と対向する側の一部に凹状領域を有している。第2配線25は、第1方向Fにおいて第1配線24と対向する側の一部に凸状領域を有し、第3配線26は、第1方向Fにおいて第2配線25と対向する側の一部に凸状領域を有している。そして、第1配線24の凹状領域に第2配線25の凸状領域が位置し、第2配線25の凹状領域に、第3配線26の凸状領域が位置している。
In addition, in the second direction S, the portion of the
例えば、図3Bに示すように、第1配線24の凹状領域Gは、第2配線25の凸状領域の角部が対向する位置に傾斜部G1、G2を有する。また、第1配線24の凹状領域Gは、第3配線26の凸状領域の角部が対向する位置に傾斜部G3、G4を有する。第2配線25の凸状領域Hは、傾斜部G1、G2と対向する位置に、傾斜部G1、G2との距離が一定である傾斜部H1、H2を有する。また、第2配線25の凸状領域は、傾斜部G3、G4との距離が一定である傾斜部H3及びH4を有する。第2配線25の凹状領域及び第3配線26の凸状領域も、第1配線24の凹状領域と第2配線25の凸状領域との間の関係と同様の形状を有することが好ましい。第1配線24と第2配線25との間の距離D1及び第2配線25と第3配線26との間の距離D2は、平面視において、30μm以上70μm以下であるものが挙げられる。これらの距離D1及びD2は、いずれも、第1配線24と第2配線25との間及び第2配線25と第3配線26との間で一定であることが好ましい。
このような配線によって、2つの発光部を直列に接続することができる。また、このような配線形状とし、第1配線24と第2配線25との間及び第2配線25と第3配線26との間の距離を近づけることにより、2つの発光部間の距離をより狭くすることができる。
For example, as shown in FIG. 3B, the concave region G of the
With such wiring, two light emitting units can be connected in series. In addition, the distance between the two light-emitting portions can be further increased by making the wiring shape as described above and shortening the distance between the
特に、図3Bに示す基板23に、発光素子10を配置する場合、第1発光部10Xの第2外部接続部2が第2配線25の凸状領域に対向し、第2発光部10Yの第2外部接続部2が第3配線26の凸状領域に対向する。そして、図3Dに示すように、第2配線25の凸状領域における傾斜部H1、H2に対応して、第2外部接続部2の第7部分2-7の欠け部tが配置される。また、第1配線24の凹状領域Gにおける傾斜部G3、G4に対応して、第1外部接続部1の第5部分1-5の傾斜部mが配置される。このように、第1外部接続部1の第5部分1-5及び/又は第2外部接続部2の第7部分2-7の形状を、配線24、25に対応した形状とすることにより、2つの発光部間における短絡の発生を回避することが可能となる。図3Dは、配線の形状と第1外部接続部1及び第2外部接続部2の配置との関係を説明するための概略図であるため構成部材をすべて実線で示している。
In particular, when the
第1外部接続部1及び第2外部接続部2と、配線24、25、26との接合は、例えば、超音波接合法を用いて接合することができる。第1外部接続部1及び第2外部接続部2と、配線24、25、26とを接合する際、超音波振動を印加しながら、加熱及び/又は加圧してもよい。
The bonding between the first
(被覆部材27)
被覆部材27は、発光素子10と、第1外部接続部1と、第2外部接続部2と、基板23とを被覆する。つまり、被覆部材27は、発光素子10の側面と、発光素子10と基板23との間と、第1外部接続部1及び第2外部接続部2の側面とを被覆する。被覆部材27は、発光素子10の下面において、露出部13bの直下にも配置されることが好ましい。また、後述するように、発光装置33が、発光素子10の上面に透光部材28を有する場合には、被覆部材27は、透光部材28の側面も被覆することが好ましい。
(Coating member 27)
The covering
被覆部材27は、光反射性、透光性、遮光性等を有する樹脂、これらの樹脂に光反射性物質、蛍光体、拡散材、着色剤等を含有した樹脂等によって形成することができる。なかでも、被覆部材27は、光反射性及び/又は遮光性を有することが好ましい。被覆部材27を構成する樹脂、光反射性物質等は、当該分野で通常使用されているもののいずれをも利用することができる。例えば、樹脂としては、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂の1種以上を含む樹脂又はハイブリッド樹脂等が挙げられる。光反射性物質としては、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライト等が挙げられる。
The covering
被覆部材27を構成する材料における光反射性物質等の含有量等によって光の反射量、透過量等を変動させることができる。被覆部材27は、例えば、光反射性物質を20wt%以上含有することが好ましい。
被覆部材27は、例えば、射出成形、ポッティング成形、トランスファーモールド法、圧縮成形などで成形することができる。
被覆部材27を配置する前に、例えば、発光素子10の側面、発光素子10の電極の側面、第1外部接続部1及び第2外部接続部2の側面、発光素子10と基板23との間に、樹脂部材32を配置してもよい。この樹脂部材32は、光反射性を有するものが好ましい。このような樹脂部材32を設けることにより、発光素子10から基板23に向かう光を発光素子10側に反射し、光取り出し効率を向上させることができる。
The amount of reflected light, the amount of transmitted light, etc. can be changed by the content of the light-reflecting substance or the like in the material forming the covering
The covering
Before arranging the covering
(透光部材28)
発光装置33は、発光素子10の上面に透光部材28を有することが好ましい。透光部材28は、発光素子10の光取り出し面を被覆して配置されている。透光部材28は、発光素子10から出射される光の50%以上又は60%以上、好ましくは70%以上を透過させ、外部に放出することが可能な部材である。透光部材28は、発光素子10から出射される光の少なくとも一部を波長変換可能な蛍光体を含有することができる。また、透光部材28は、発光素子10から出射される光を拡散する光拡散材を含有してもよい。透光部材28は板状であることが好ましく、透光部材28の厚みは、例えば、50μm以上300μm以下が挙げられる。
(translucent member 28)
The light-emitting
透光部材28は、例えば、樹脂、ガラス、無機物等により形成することができる。また、蛍光体を含有する透光部材28は、蛍光体を焼結させた焼結体、樹脂、ガラス又は他の無機物に蛍光体を含有させたもの等が挙げられる。また、平板状の樹脂、ガラス、無機物等の成形体の表面に蛍光体を含有する樹脂層を形成したものでもよい。
The
透光部材28に含有させる蛍光体としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Y3(Al,Ga)5O12:Ce)、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Lu3(Al,Ga)5O12:Ce)、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Tb3(Al,Ga)5O12:Ce)、βサイアロン系蛍光体(例えば、(Si,Al)3(O,N)4:Eu)、α系サイアロン蛍光体(例えば、Ca(Si,Al)12(O,N)16:Eu)、CASN系蛍光体(例えば、CaAlSiN3:Eu)若しくはSCASN系蛍光体(例えば、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu)等の窒化物系蛍光体、KSF系蛍光体(例えば、K2SiF6:Mn)、KSAF系蛍光体(例えば、K2(Si,Al)F6:Mn)若しくはMGF系蛍光体(例えば、3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn)等のフッ化物系蛍光体、ペロブスカイト構造を有する蛍光体(例えば、CsPb(F,Cl,Br,I)3)、又は、量子ドット蛍光体(例えば、CdSe、InP、AgInS2又はAgInSe2)等が挙げられる。これらの蛍光体と、青色発光素子又は紫外線発光素子との組み合わせにより、所望の発光色の発光装置を得ることができる。このような蛍光体を透光部材28に含有する場合、蛍光体の含有量は、例えば5wt%以上50wt%以下とすることが好ましい。
As the phosphor to be contained in the
透光部材28は、発光素子10の光取り出し面を被覆するように接合されている。透光部材28と発光素子10との接合は、接着材を介して又は直接接合することができる。接着材は、例えば、エポキシ又はシリコーン等の透光性の樹脂材料を用いたものが利用できる。透光部材28と発光素子10との接合には、圧着、焼結、表面活性化接合、原子拡散接合、水酸基接合による直接接合法を用いてもよい。
透光部材28の上面には、透光部材28を保護するため、光反射を防止するため等の目的で、被覆層29を配置してもよい。被覆層29としては、例えば、AR(Anti Reflection)層等が挙げられる。
The
A
発光装置33は、任意に、保護素子等の別の素子又は電子部品等を有していてもよい。これらの素子及び電子部品は、被覆部材27内に埋設されていることが好ましい。具体的には、図3Cに示すように、第1配線24と第3配線26とを電気的に接続する保護素子31を配置してもよい。
The light-emitting
実施形態1
実施形態1の発光素子10は、図1Aから1Cに示すように、半導体積層体13と、絶縁膜14と、第1電極11及び第2電極12と、第1外部接続部1及び第2外部接続部2とを含む。
半導体積層体13は、支持基板15上に、支持基板15側から第1半導体層13n、発光層13a及び第2半導体層13pがこの順に積層されて構成されている。支持基板15は、サファイアからなり、上面に凹凸構造を有する。支持基板15の平面視形状は略正方形状であり、例えば、一辺の長さが1.1mmである。半導体積層体13は、第1方向Fに沿った短辺を有する長方形状の第1発光部10X及び第2発光部10Yとして、第1方向Fに並んで配置されている。第1発光部10X及び第2発光部10Yは、それぞれ、第1半導体層13n、発光層13a及び第2半導体層13pを備える。第1半導体層13nは、半導体積層体13の第2半導体層13p及び発光層13aから露出し、平面視において第2半導体層13pに囲まれた複数の露出部13bを有する。露出部13bは平面視において円形であり、行列状に配置されている。具体的には、第1発光部10X及び第2発光部10Yはそれぞれ、露出部13bが、第1方向Fに沿って3列配列され、第2方向Sに沿って、4行配列されている。露出部13bは、平面視において、直径約12μmの円形である。隣接する露出部13b間の距離は、第1方向F及び第2方向Sにそれぞれ約120μmである。
平面視において、半導体積層体13は、外周に第1半導体層13nを露出する外周部13nоを備え、第2半導体層13pの外周に、第2半導体層13p及び発光層13aから第1半導体層13nが露出する外周露出部13cをさらに備えている。外周露出部13cは、外周部13nоの一部として配置されている。外周露出部13cは、第1方向Fに沿って、第1発光部10X及び第2発光部10Yにそれぞれ3つ、第2方向に沿って、露出部13bと同じ位置に配置されている。
As shown in FIGS. 1A to 1C, the
The
In a plan view, the semiconductor stacked
図1B及び図1Cに示すように、半導体積層体13は、SiO2からなる絶縁膜14に被覆されている。絶縁膜14は、少なくとも複数の露出部13bの上方及び第2半導体層13pの第2電極12が接続される領域の上方に、それぞれ開口部14a、14bを有する。
断面視において、第2半導体層13pと第1電極11及び/又は第2電極12との間には、銀からなる光反射性電極16が配置されている。第2半導体層13pの上面の略全面には、光反射性電極16が配置されている。光反射性電極16は、上面及び側面がSiN又はSiO2からなる保護層17によって被覆されている。
As shown in FIGS. 1B and 1C, the
A light-
発光素子10は、半導体積層体13の上面側に、光反射性電極16を介して、第2半導体層13pに接続する第2電極12を備える。第2電極12は、平面視において発光素子10の第1発光部10X及び第2発光部10Yのそれぞれ中央を含む領域に配置されている。第2電極12の平面視形状は、第1方向Fに沿った長辺を有する長方形で、180μm×460μmの大きさで形成されている。
第1発光部10X及び第2発光部10Yは、平面視において、第2電極12を第2方向Sに挟んで配置された第1電極11をそれぞれ備える。第1電極11は、絶縁膜14の開口部14aにて露出部13bと接続され、さらに、絶縁膜14を介して第2半導体層13p上に形成されている。
The light-emitting
The first light-emitting
第1電極11上には、第1外部接続部1が配置されている。第1外部接続部1は、露出部と離隔している。
第1外部接続部1は、複数配置されており、第1部分1-1、第2部分1-2、第3部分1-3、第4部分1-4及び第5部分1-5をそれぞれ複数含む。
第1部分1-1は、1つの露出部13bを第1方向Fにおいて2つで挟むように配置されている。また、第1部分1-1は、隣接する露出部13b間に2つ、離隔して配置されている。第1部分1-1と露出部13bとの第1方向Fにおける間隔は、例えば、16μmである。互いに離隔する第1部分1-1同士は、例えば、16μm離隔している。第1部分1-1は、第2方向Sに長い長方形であって、露出部13bに対向する側に曲線部kを有する形状である。曲線部kは、露出部13bの平面形状に対応した曲線を備える。第1部分1-1は、例えば、40μm×20μmの大きさを有する。また、第2電極12に隣り合って設けられた露出部13bに対向する第1部分1-1は、上述した第1部分1-1よりも小さい平面積である。
第2部分1-2は、第1方向Fに沿って配列され、第1部分1-1と異なる形状及び異なる大きさの平面形状を有している。例えば、第2部分1-2は、第1方向Fに長い長方形であって、20μm×40μmの大きさを有する。第2部分1-2は、第1方向Fにおいて8個配置されており、露出部13b間に3行配置されている。また、第2部分1-2は、第2方向Sにおける露出部13bと半導体積層体13の外周との間に、4行、3行又は2行配置されている。第2方向Sにおける露出部13bと半導体積層体13の外周との間に配置された第2部分1-2は、第1方向Fに長い長方形であって、30μm×40μmの大きさを有する。
A first
A plurality of the first
The first portions 1-1 are arranged so as to sandwich one exposed
The second portion 1-2 is arranged along the first direction F and has a planar shape different in shape and size from the first portion 1-1. For example, the second portion 1-2 is a rectangle elongated in the first direction F and has dimensions of 20 μm×40 μm. Eight second portions 1-2 are arranged in the first direction F, and three rows are arranged between the exposed
第3部分1-3は、第1発光部10X及び第2発光部10Yのそれぞれに配置されている。第3部分1-3は、平面視において、第2半導体層13pの4つの角部に配置されている。平面視における第3部分1-3の大きさは、例えば、60μm×88.5μmである。
第4部分1-4は、第1方向Fに沿った半導体積層体13の外周に配置された外周露出部13cに隣接して、それぞれ1つ又は2つ配置されている。第4部分1-4は、第2方向Sに沿った半導体積層体13の外周に配置された外周露出部13cに隣接して、それぞれ1つ配置されている。外周露出部13cに隣り合って配置される第4部分1-4は、外周露出部13cと対面する側に、それぞれ異なる曲線部r1、r2又はr3を有する。第1方向Fに沿って配置された1つの外周露出部13cに2つの第4部分1-4が対向する場合、それらの第4部分1-4は長方形の外周露出部13cに対向する角に曲線部r1を有する形状である。第1方向Fに沿って配置された1つの外周露出部13cに対して、1つの第4部分1-4が対向する場合、第4部分1-4は長方形の外周露出部13cに対向する短辺の1つが曲線部r2を有する形状である。第2方向Sに沿って配置された1つの外周露出部13cに対して、1つの第4部分1-4が対向する場合、第4部分1-4は長方形の外周露出部13cに対向する長辺の1つが曲線部r3を有する形状である。第2電極12に最も近い外周露出部13cに対向する第4部分1-4は、長方形の外周露出部13cに対向する長辺に曲線部r4を有し、曲線部r3を有する第4部分1-4の平面積よりも小さい形状である。
第5部分1-5は、第1発光部10X及び第2発光部10Yのそれぞれに配置されている。第5部分1-5は、平面視において、第1方向Fにおける第2半導体層13pの一端に、第2電極12に隣り合って設けられている。第5部分1-5は、平面視において、第2電極12に対向する側に第2半導体層13pの一辺に対して傾斜する傾斜部mを備える。また、第5部分1-5は、平面視において、露出部13bと対向する側に、露出部13bの形状に対応する曲線部を備える。
The third portion 1-3 is arranged in each of the first
One or two fourth portions 1-4 are arranged adjacent to the outer periphery exposed
The fifth portion 1-5 is arranged in each of the first
第2電極12上には、複数の第2外部接続部2が配置されている。第2外部接続部2は、複数の第6部分2-6と、複数の第7部分2-7とを含む。
第6部分2-6は、第2電極12上に、行列状に、例えば、3×5個配置されている。第6部分2-6は、略正方形の平面形状を有する。第6部分2-6は、例えば、30μm×30μmの大きさを有する。
第7部分2-7は、第1方向Fにおいて、複数の第6部分2-6の両側にそれぞれ1つずつ配置されている。第7部分2-7は、第2方向Sにおいて、細長い長方形の平面形状を有する。第7部分2-7は、例えば、65μm×133μmの大きさを有する。第7部分2-7は、第1発光部10X及び第2発光部10Yの外側に位置する長方形の角部が欠けた形状を有する。
第1部分1-1、第2部分1-2、第3部分1-3、第4部分1-4及び第5部分1-5並びに第6部分2-6及び第7部分2-7は、隣接するものとの距離が約16μmである。
第1外部接続部1は、250個/mm2以上の密度で配置され、第2外部接続部2は、25個/mm2以上の密度で配置されている。
A plurality of second
The sixth portions 2-6 are arranged in a matrix on the
The seventh portions 2-7 are arranged on both sides of the plurality of sixth portions 2-6 in the first direction F, respectively. The seventh portion 2-7 has an elongated rectangular planar shape in the second direction S. As shown in FIG. The seventh portion 2-7 has a size of 65 μm×133 μm, for example. The seventh portion 2-7 has a shape in which corners of a rectangle located outside the first
The first portion 1-1, the second portion 1-2, the third portion 1-3, the fourth portion 1-4 and the fifth portion 1-5, and the sixth portion 2-6 and the seventh portion 2-7 are The distance between adjacent ones is about 16 μm.
The first
第1外部接続部1及び第2外部接続部2の厚みは19μmである。
第1発光部10Xに配置される第1外部接続部1及び第2外部接続部2と、第2発光部10Yに配置される第1外部接続部1及び第2外部接続部2とは、支持基板15の面積を2等分する2等分線に対して対称に配置されている。また、第1発光部10X及び第2発光部10Yそれぞれにおいて、第1外部接続部1及び第2外部接続部2は、第2方向Sにおいて半導体積層体13の面積を2等分する2等分線に対して、対称に配置されている。
第1部分1-1から第7部分2-7については、それぞれ以下のような別称を用いてもよい。第1部分1-1は、露出部間接続部である。第2部分1-2は、中間接続部である。第3部分1-3は、外側角部接続部である。第4部分1-4は、内側角部接続部である。第5部分1-5は、傾斜接続部である。第6部分2-6は、内側接続部である。第7部分2-7は、外側接続部である。
The thickness of the first
The first
For the first part 1-1 to the seventh part 2-7, the following names may be used. The first portion 1-1 is a connecting portion between exposed portions. The second part 1-2 is an intermediate connector. The third part 1-3 is the outer corner connection. The fourth portion 1-4 is the inner corner connection. The fifth portion 1-5 is an angled connection. The sixth portion 2-6 is the inner connection. The seventh portion 2-7 is the outer connection.
このような発光素子10では、小さい平面積で、複数の第1外部接続部及び第2外部接続部をかつ高密度で配置することによって、基板23との接合性を確保しながら、第1外部接続部1等によって接合時に負荷される電極、絶縁膜、半導体積層体等への力を緩和することができる。さらに、発光素子10を基板23上の配線に接合する際、第1外部接続部1が広がるが、隣接する第1外部接続部1同士が接触することを抑制することができる。その結果、発光装置を構成する樹脂部材32を形成する未硬化の樹脂材料を第1外部接続部1間に流し込みやすくできる。これにより、発光装置の光取出し効率を向上させることができるとともに、第1外部接続部1間に空隙が存在することによる生じる気体の熱膨張に起因する発光素子10の剥がれを回避することができる。また、第1発光部10X及び第2発光部10Yそれぞれに配置されている第1外部接続部1及び第2外部接続部2が第2方向Sにおいて対称に配置されていることにより、発光素子10を基板23にフリップチップ実装する際に第1外部接続部1および第2外部接続部2にかかる力の偏りを緩和することができる。これにより、発光素子10と基板23との接合精度を安定させることができる。その結果、高い放熱性及び高い信頼性を備え、光取出し効率の高い発光装置を提供することが可能となる。
In such a light-emitting
実施形態2
実施形態2の発光素子10Aは、図4に示すように、外周露出部13cの位置と、外周露出部13cに対向する第1外部接続部1の第3部分1-3及び第4部分1-4の形状が異なる以外、発光素子10の構成と実質的に同様である。
外周露出部13cは、平面視において、半導体積層体13の角部にそれぞれ配置されている。外周露出部13cは、第1方向Fに沿って4つ、第2方向Sに沿って6つ配置されている。1つの半導体積層体13には、16個の外周露出部13cが配置されている。
第3部分1-3は、半導体積層体13の角に配置された外周露出部13cに対向する部分において、曲線部zを有する。
第1方向Fに沿って配置された1つの外周露出部13cに対向して2つの第4部分1-4が配置されており、それらの第4部分1-4は長方形の外周露出部13cに対向する角に曲線部r1を有する。
このような発光素子10Aにおいても、上述した発光素子10と同様の効果を有する。
As shown in FIG. 4, the light-emitting
The outer peripheral exposed
The third portion 1-3 has a curved portion z in a portion facing the outer peripheral exposed
Two fourth portions 1-4 are arranged to face one outer peripheral exposed
Such a light-emitting
実施形態3
実施形態3の発光素子10Bは、図5に示すように、外周露出部13cの位置と、外周露出部13cに対向する第1外部接続部1の第4部分1-4の形状と、露出部13bの位置と、露出部13bに対向する第2部分1-2の形状と、第2外部接続部2の第6部分2-6の大きさとが異なる以外、発光素子10の構成と実質的に同様である。
第1発光部10X及び第2発光部10Yのそれぞれにおいて、露出部13bは、第1方向Fに沿って2列配列され、第2方向Sに沿って2行配列されている。
第1発光部10X及び第2発光部10Yにおいて、外周露出部13cは、第1方向Fに沿って2つ、第2方向Sに沿って4つ配置されている。1つの半導体積層体13には、12個の外周露出部13cが配置されている。
第1外部接続部1は、複数配置されており、第1部分1-1、第2部分1-2、第3部分1-3、第4部分1-4及び第5部分1-5をそれぞれ複数含む。
As shown in FIG. 5, the
In each of the first
In the first
A plurality of the first
第1方向Fにおいて、2つの第1部分1-1は、1つの露出部13bを挟むように配置されている。隣接する露出部13b間には、2つの第1部分1-1が離隔して配置されている。第1部分1-1は、第1方向Fに沿った長辺を有する長方形であって、露出部13bに対向する側に、曲線部kを有する形状である。第1部分1-1は、例えば、平面視において20μm×30μmの大きさを有する。
第2部分1-2は、第1方向Fにおいて、第2方向Sに沿った長辺を有し、第1方向Fに種々の長さの短辺を有する長方形であって、10~30μm×40μmの大きさを有する。第2部分1-2は、第1方向Fにおいて12個配置しており、第2方向Sにおいて露出部13b間に2列配置している。また、第2部分1-2は、第2方向Sにおける露出部13bと半導体積層体13の外周との間に、3行、2行又は1行配置している。
第3部分1-3は、第2方向Sに沿った長辺を有する長方形であり、例えば、60μm×100μmの大きさを有する。
第4部分1-4は、第1方向Fに沿った半導体積層体13の外周に配置された1つの外周露出部13cに隣接して、2つ配置されている。第2方向Sに沿った半導体積層体13の外周に配置された外周露出部13cに隣接して、それぞれ1つ配置されている。
第5部分1-5は、第1発光部10X及び第2発光部10Yのそれぞれに2つずつ設けられている。第5部分1-5は、平面視において、第1方向Fにおける第2半導体層13pの一端に、第2電極12に隣り合って設けられている。第5部分1-5は、平面視において、第2電極12に対向する側に第2半導体層13pの一辺に対して傾斜する傾斜部mをそれぞれ備えている。
In the first direction F, the two first portions 1-1 are arranged so as to sandwich one exposed
The second portion 1-2 is a rectangle having long sides along the second direction S in the first direction F and short sides of various lengths in the first direction F, and is 10 to 30 μm× It has a size of 40 μm. Twelve second portions 1-2 are arranged in the first direction F, and two rows are arranged in the second direction S between the exposed
The third portion 1-3 is a rectangle having long sides along the second direction S, and has a size of 60 μm×100 μm, for example.
Two fourth portions 1-4 are arranged adjacent to one outer peripheral exposed
Two fifth portions 1-5 are provided for each of the first
第2電極12上には、複数の第2外部接続部2が配置されている。第2外部接続部2は、複数の第6部分2-6と、複数の第7部分2-7とを含む。
第6部分2-6は、第2電極12上に、行列状に、例えば、3×4個配置されている。第6部分2-6は、略正方形の平面形状を有する。第6部分2-6は、例えば、35μm×35μmの大きさを有する。
第7部分2-7は、第1方向Fにおいて、複数の第6部分2-6の両側にそれぞれ1つずつ配置されている。第7部分2-7は、第2方向において、細長い長方形の平面形状を有する。第7部分2-7は、例えば、75μm×140μmの大きさを有する。第7部分2-7は、第1発光部10X及び第2発光部10Yの外側に位置する長方形の角部が欠けた形状を有する。
第1部分1-1、第2部分1-2、第3部分1-3、第4部分1-4及び第5部分1-5並ぶに第6部分2-6及び第7部分2-7は、その位置によって、隣接するものの形状によって、必ずしもを同じ形状、大きさでない。
第1外部接続部1は、250個/mm2以上の密度で配置され、第2外部接続部2は、25個/mm2以上の密度で配置されている。
この発光素子10Bにおいても、発光素子10、10Aと同様の効果を有する。
A plurality of second
The sixth portions 2-6 are arranged in a matrix on the
The seventh portions 2-7 are arranged on both sides of the plurality of sixth portions 2-6 in the first direction F, respectively. The seventh portion 2-7 has an elongated rectangular planar shape in the second direction. The seventh portion 2-7 has a size of 75 μm×140 μm, for example. The seventh portion 2-7 has a shape in which corners of a rectangle located outside the first
The first part 1-1, the second part 1-2, the third part 1-3, the fourth part 1-4 and the fifth part 1-5, and the sixth part 2-6 and the seventh part 2-7 , depending on its position, and depending on the shape of its neighbors, not necessarily the same shape and size.
The first
This
実施形態4
実施形態4の発光素子10Cは、図6に示すように、1つの支持基板15上に、略正方形状の半導体積層体13が1つ配置されている。
半導体積層体13には、露出部13bが、第1方向Fに沿って4行配列され、第2方向Sに沿って、5列配列されている。また、外周露出部13cが、第1方向Fに沿って5つ、第2方向Sに沿って4つ配置されている。1つの半導体積層体13には、18個の外周露出部13cが配置されている。
第1外部接続部1及び第2外部接続部2のそれぞれは、半導体積層体13の大きさに応じて、それらの数及び/又は形状が異なっていること、第5部分1-5を含まず、第7部分2-7の平面形状が略長方形状であること以外、実質的には、発光素子10Bに配置されたものと同様である。
この発光素子10Cにおいても、発光素子10及び10Bと同様の効果を有する。
Embodiment 4
As shown in FIG. 6, the light-emitting device 10C of the fourth embodiment has one
In the
Each of the first
This light emitting element 10C also has the same effect as the
実施形態5
実施形態5の発光素子10Dは、図7に示すように、1つの支持基板15上に、略正方形状の半導体積層体13が1つ配置されている。
半導体積層体13には、露出部13bが、第1方向Fに沿って4行配列され、第2方向Sに沿って6列配列されている。また、外周露出部13cが、第1方向Fに沿って6つ、第2方向Sに沿って4つ配置されている。1つの半導体積層体13には、20個の外周露出部13cが配置されている。
第1外部接続部1及び第2外部接続部2のそれぞれは、半導体積層体13の大きさに応じて、それらの数及び/又は形状が異なっていること、第5部分1-5を含まず、第7部分2-7の平面形状が略長方形状であること以外、実質的には、発光素子10に配置されたものと同様である。
この発光素子10Dおいても、発光素子10と同様の効果を有する。
Embodiment 5
As shown in FIG. 7, the light-emitting
In the
Each of the first
This light-emitting
実施形態6
実施形態6の発光素子10Eは、図8に示すように、外周露出部13cの位置と、外周露出部13cに対向する第1外部接続部1の第3部分1-3及び第4部分1-4の形状とが異なる。さらに、発光素子10Eにおける角部近傍領域、つまり、半導体積層体の全面積に対して、角を含む1/9以下の面積の領域内のそれぞれに、第8部分1-8が配置されている以外、発光素子10の構成と実質的に同様である。
外周露出部13cの位置と、外周露出部13cに対向する第1外部接続部1の第3部分1-3及び第4部分1-4の形状とは、実質的に発光素子10Aと同様である。
この発光素子10Eおいても、発光素子10及び10Aと同様の効果を有する。
Embodiment 6
As shown in FIG. 8, the light-emitting
The position of the outer peripheral exposed
This
実施形態7
実施形態7の発光装置33は、図2A及び2B、図3A~3Dに示すように、上面に配線24、25、26を有する基板23と、上述した発光素子10と、被覆部材27と、透光部材28とを備える。
基板23は、窒化アルミニウムからなり、その上面に配線24、25、26を有する。配線24、25、26は、最表面がAuによって形成されている。配線24、25、26間の距離D1及びD2は、例えば、50μmである。基板23上には、発光素子10が、第1外部接続部1及び第2外部接続部2が形成された面を実装面としてフリップチップ実装されている。
つまり、発光素子10を配置する場合、第1発光部10Xの第2外部接続部2が第2配線25の凸状領域に対向し、第2発光部10Yの第2外部接続部2が第3配線26の凸状領域に対向する。そして、図3Dに示すように、第2配線25の凸状領域における傾斜部H1、H2に対応して、第2外部接続部2の第7部分2-7の欠け部tが配置される。また、第1配線24の凹状領域Gにおける傾斜部G3、G4に対応して、第1外部接続部1の第5部分1-5の傾斜部mが配置される。
Embodiment 7
As shown in FIGS. 2A and 2B and FIGS. 3A to 3D, a light-emitting
The
That is, when the light-emitting
発光素子10の上面には、セラミックスに蛍光体が約15wt%含有された透光部材28が接合されている。透光部材28の厚みは、180μm程度であり、平面視において、透光部材28の下面の外縁は、発光素子10の外縁にほぼ一致して配置されている。
発光素子10の側方には、例えば、図3Cに示すように、配線24と配線26とを電気的に接続する保護素子31が配置されている。保護素子31は、例えば、ツェナーダイオードである。
A
On the side of the
発光素子10の側面と、発光素子10と基板23との間とに、被覆部材27が配置されている。被覆部材27は、さらに、基板23の上面、第1外部接続部1及び第2外部接続部2の側面の全てを被覆するとともに、保護素子31をその内部に埋設している。また、被覆部材27は、透光部材28の上面に配置された被覆層29の表面を露出し、透光部材28及び被覆層29の側面も被覆している。
被覆部材27は、約30wt%の酸化チタンを含有する変性シリコーン樹脂によって形成されており、光反射性を有する。
A covering
The covering
このような構成を有する発光装置では、発光素子10が基板23に高い放熱性が確保された状態で接合されるとともに、露出部13b近傍において、接合時に負荷される外力による電極等の破損を防止することができる。また、2つの発光部間の距離をより狭くしながら、2つの発光部間における短絡の発生を回避することが可能となる。従って、高い信頼性を有し、高い光取出し効率を備える発光装置を得ることができる。
In the light-emitting device having such a configuration, the light-emitting
実施形態8
実施形態8の発光装置は、発光素子10と、第1基板23Aと、第2基板23Aaと、導電部材34とを有する。第1基板23Aは、図9Aに示すように、上面に複数の外部端子、例えば、第1外部端子41、第2外部端子42、第3外部端子43、第4外部端子44を有する。第2基板23Aaは、第1基板23A上に配置され、上面に複数の配線、例えば、第1配線26A、第2配線25A1、第3配線24A、第4配線25A2を有する。第1基板23Aは、例えばアルミニウム基板である。第2基板23Aaは、例えば窒化アルミニウム基板である。
第2基板23Aa上には、発光素子10が、第1外部接続部1及び第2外部接続部2が形成された面を実装面として、フリップチップ実装される。
第1配線26Aは、発光素子10における第1発光部10Xの第1外部接続部1と電気的に接続される。第2配線25A1は、第1発光部10Xの第2外部接続部2と電気的に接続される。第3配線24Aは、第2発光部10Yの第1外部接続部1と電気的に接続される。第4配線25A2は、第2発光部10Yの第2外部接続部2と電気的に接続される。
第1外部端子41、第2外部端子42、第3外部端子43、第4外部端子44は、第1配線26A、第2配線25A1、第3配線24A、第4配線25A2と、それぞれ導電部材34により電気的に接続されている。導電部材34は、例えば金属ワイヤーを用いることができる。具体的には、第1外部端子41及び第1配線26A、第2外部端子42及び第2配線25A1、第3外部端子43及び第3配線24A、第4外部端子44及び第4配線25A2は、導電部材34により電気的に接続されている。
第1発光部10Xを直列に接続する回路は、第1外部端子41と、第1配線26Aと、第2配線25A1と、第2外部端子42とを電気的に接続することにより構成されている。第2発光部10Yを直列に接続する回路は、第3外部端子43と、第3配線24Aと、第4配線25A2と、第4外部端子44とを電気的に接続することにより構成されている。例えば、それぞれの回路に流す電流の値を適宜変更することにより、第1発光部10X及び第2発光部10Yを個別に点灯制御することができる。例えば、第1発光部10Xに流す電流の値を第2発光部10Yに流す電流の値よりも低くすれば、発光素子10において、第1発光部10X側の光出力を相対的に低くすることができる。
The light emitting device of
The
The
The first
A circuit that connects the first
実施形態9
実施形態9の発光装置は、発光素子10と、第1基板23Bと、第2基板23Baと、導電部材34と、を有する。第1基板23Bは、図9Bに示すように、上面に複数の外部端子、例えば、第1外部端子41Bと、第2外部端子42Bとを有する。第2基板23Baは、第1基板23B上に配置され、上面に複数の配線、例えば、第1配線26Bと、第2配線25A1と、第3配線24Aと、第4配線25A2と、導電層26Cとを有する。導電層26Cは、第1配線26Bに隣接し、第1配線26Bと電気的に絶縁された状態で配置されている。定電流ダイオード35は、第1配線26Bと導電層26Cとに直列に接続されている。
第1外部端子41Bは、導電層26C及び第3配線24Aと、導電部材34により電気的に接続されている。第2外部端子42Bは、第2配線25A1及び第4配線25A2と、導電部材34によりそれぞれ電気的に接続されている。第1外部端子41Bと第2外部端子42Bとの間で、発光素子10における第1発光部10X及び第2発光部10Yを、並列に接続した回路が構成されている。定電流ダイオード35は、第1発光部10Xと直列に接続されている。
第1発光部10Xを直列に接続する回路は、第1外部端子41Bと、導電層26Cと、定電流ダイオード35と、第1配線26Bと、第2配線25A1と、第2外部端子42Bとを電気的に接続することにより構成されている。第2発光部10Yを直列に接続する回路は、第1外部端子41Bと、第3配線24Aと、第4配線25A2と、第2外部端子42Bとを電気的に接続することにより構成されている。
これらの構成以外は、実質的に実施形態8と同様の構成を有する。
このように、定電流ダイオード35を配置することにより、2つの回路で発光部をそれぞれ個別に制御することなく1つの回路によって、第1発光部10Xの光出力を、第2発光部10Yの光出力よりも、相対的に低くすることができる。
なお、実施形態9では、定電流ダイオード35を配置する例を説明したが、第2発光部10Yを直列に接続する回路が第2発光部10Yに一定の電流が流れる回路であればよく、定電流ダイオード35を配置しなくてもよい。
Embodiment 9
The light emitting device of Embodiment 9 has a
The first
A circuit that connects the first
Other than these configurations, the configuration is substantially the same as that of the eighth embodiment.
By arranging the constant
In the ninth embodiment, an example in which the constant
1 第1外部接続部
1-1 第1部分
k 曲線部
1-2 第2部分
1-3 第3部分
z 曲線部
1-4 第4部分
r1、r2、r3、r4 曲線部
1-5 第5部分
1-8 第8部分
m、m1、m2 傾斜部
2 第2外部接続部
2-6 第6部分
2-7 第7部分
t 欠け部
10、10A、10B、10C、10D、10E 発光素子
10X 第1発光部
10Y 第2発光部
11 第1電極
12 第2電極
13 半導体積層体
13n 第1半導体層
13a 発光層
13p 第2半導体層
13b 露出部
13c 外周露出部
13nо 外周部
14 絶縁膜
14a 開口部
14b 開口部
15 支持基板
16 光反射性電極
17 保護層
23 基板
23A、23B 第1基板
23Aa、23Ba 第2基板
24、25、26 配線
24A 第3配線
25A1 第2配線
25A2 第4配線
26A、26B 第1配線
26C 導電層
27 被覆部材
28 透光部材
29 被覆層
31 保護素子
32 樹脂部材
33 発光装置
34 導電部材
35 定電流ダイオード
41、41B 第1外部端子
42、42B 第2外部端子
43 第3外部端子
44 第4外部端子
1 first external connection part 1-1 first part k curved part 1-2 second part 1-3 third part z curved part 1-4 fourth part r1, r2, r3, r4 curved part 1-5 fifth Part 1-8 Eighth part m, m1, m2
Claims (17)
前記半導体積層体を覆い、複数の前記露出部の上方に開口部を有する絶縁膜と、
前記開口部にて前記露出部と接続され、かつ一部が前記絶縁膜を介して前記第2半導体層上に配置された第1電極と、
前記第2半導体層に接続された第2電極と、
前記第1電極と接続され、平面視において、前記露出部と離隔して配置された第1外部接続部と、
前記第2電極と接続された第2外部接続部とを含み、
平面視において、前記第1外部接続部は、前記半導体積層体の一辺に平行な第1方向において前記露出部間に位置し、前記第1方向に配列された複数の第1部分と、前記第1方向において前記露出部間に位置せず、前記第1部分と異なる形状又は異なる大きさの形状であり、前記第1方向に配列された複数の第2部分とを含み、
前記第1部分は、前記第1方向において隣り合う前記露出部間に複数配置されている発光素子。 A semiconductor laminate having a rectangular planar shape and having a first semiconductor layer, a light-emitting layer, and a second semiconductor layer in this order, wherein the first semiconductor layer is exposed from the second semiconductor layer and the light-emitting layer and viewed from above a semiconductor laminate having a plurality of exposed portions surrounded by the second semiconductor layer in
an insulating film covering the semiconductor stack and having openings above the plurality of exposed portions;
a first electrode connected to the exposed portion at the opening and partly disposed on the second semiconductor layer via the insulating film;
a second electrode connected to the second semiconductor layer;
a first external connection portion connected to the first electrode and arranged apart from the exposed portion in plan view;
a second external connection portion connected to the second electrode;
In a plan view, the first external connection portion is positioned between the exposed portions in a first direction parallel to one side of the semiconductor stack, and includes a plurality of first portions arranged in the first direction; a plurality of second portions arranged in the first direction that are not located between the exposed portions in one direction and have a shape or size different from that of the first portion;
A plurality of the first portions are light emitting elements arranged between the exposed portions adjacent to each other in the first direction.
前記第2部分は、平面視において、四角形状である請求項1から4のいずれか一項に記載の発光素子。 The first portion has a shape including a curved portion on a side facing the exposed portion in plan view,
The light emitting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the second portion has a square shape in plan view.
前記第1電極は前記外周露出部と接続され、
前記第1外部接続部は、前記外周露出部と隣接して配置された複数の第4部分をさらに備え、該第4部分は、平面視において、前記外周露出部と対向する側に曲線部を備える平面形状を有する請求項1から6のいずれか一項に記載の発光素子。 The first semiconductor layer further includes an outer periphery exposed portion disposed on the outer periphery of the second semiconductor layer in a plan view and exposing the first semiconductor layer from the second semiconductor layer and the light emitting layer,
The first electrode is connected to the outer peripheral exposed portion,
The first external connection portion further includes a plurality of fourth portions arranged adjacent to the outer periphery exposed portion, and the fourth portions each have a curved portion on a side facing the outer periphery exposed portion in plan view. 7. The light emitting device according to any one of claims 1 to 6, having a planar shape.
前記配線上に、複数の第1外部接続部及び第2外部接続部を介してフリップチップ実装された請求項1~13のいずれか一項に記載された発光素子と、
前記発光素子、前記第1外部接続部、前記第2外部接続部及び前記基板を被覆する光反射性物質を含む被覆部材とを備える発光装置。 a substrate having a plurality of wirings on its upper surface;
The light-emitting element according to any one of claims 1 to 13, which is flip-chip mounted on the wiring via a plurality of first external connection parts and second external connection parts;
A light-emitting device comprising: the light-emitting element; the first external connection portion; the second external connection portion; and a covering member containing a light-reflective material covering the substrate.
前記配線は、
前記第1発光部の前記第1外部接続部に接続された第1配線部と、
前記第1発光部の前記第2外部接続部及び前記第2発光部の前記第1外部接続部に接続された第2配線部と、
前記第2発光部の前記第2外部接続部に接続された第3配線部とを含む請求項14に記載の発光装置。 the light-emitting element including a first light-emitting portion and a second light-emitting portion provided with the first external connection portion and the second external connection portion, respectively, is arranged on the substrate;
The wiring is
a first wiring portion connected to the first external connection portion of the first light emitting portion;
a second wiring portion connected to the second external connection portion of the first light emitting portion and the first external connection portion of the second light emitting portion;
15. The light-emitting device according to claim 14, further comprising a third wiring section connected to the second external connection section of the second light-emitting section.
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