JP7370274B2 - 半導体パッケージ及び半導体発光装置 - Google Patents
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Description
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
半導体発光素子2は、例えば、トランジスタ、レーザダイオード(Laser Diode:LD)、発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)等を含む。本実施の形態では、半導体発光素子2として、紫外領域の波長の光(特に、中心波長が300nm以下の深紫外光)を発する発光ダイオードを例に挙げて説明する。
保護素子3は、例えば、電流の値によらずに電圧の値を一定に保てるツェナーダイオードが該当する。
半導体パッケージ4は、半導体発光素子2及び保護素子3を収容する半導体パッケージ基板5と、半導体発光素子2及び保護素子3に被せられるように搭載される蓋部材6と、半導体パッケージ基板5及び蓋部材6を接合する接合部材7と、を備える。
図3は、半導体パッケージ基板5の構成の一例を示す図であり、(a)は、平面図、(b)は、図1のA-A断面図である。半導体パッケージ基板5は、セラミックを含む無機材質基板である。具体的には、半導体パッケージ基板5は、例えば、高温焼成セラミック多層基板(HTCC、High Temperature Co-fired Ceramic)により形成される。
図4は、蓋部材6の構成の一例を示す底面図である。なお、二点鎖線は、蓋部材6が半導体パッケージ基板5に搭載された状態(図5参照。)におけるAuメッキ膜521の位置を仮想的に示している。蓋部材6は、半導体パッケージ基板5の縁部52に形成された搭載領域Rに搭載される。蓋部材6は、例えば、石英ガラスを含むガラス蓋である。なお、蓋部材6は、紫外線を透過する材料で形成されていればよく、例えば、水晶やサファイアで形成されたものでもよい。
図5は、半導体発光装置1の構成の一例を示す図であり、(a)は、平面図、(b)は、縦断面図である。図5(b)に示すように、接合部材7は、蓋部材6が搭載された状態において、半導体パッケージ基板5のAuメッキ膜521と蓋部材6の金属膜61との間に設けられ、半導体パッケージ基板5と蓋部材6とを接合して封止する。
図6は、半導体パッケージ基板5と蓋部材6との付着の結果の一例を示す写真図であり、(a)は、比較例に係る半導体発光装置1を示し、(b)は、本発明の一実施例に係る半導体発光装置1を示している。この写真図は、半導体発光装置1を上側(図示+Z方向側)から撮影したものである。ここで、比較例は、第1の流れ防止部53を備えていない半導体発光装置1である。
図9は、本発明の一変形例に係る半導体パッケージ基板5の構成を示す縦断面図である。図9に示すように、半導体パッケージ基板5は、必ずしも第2の流れ防止部54を備えなくてもよく、反射壁512が実装面511に直接的に接続する構成でもよい。
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
[2]前記流れ防止部(53)は、前記縁部(52)と接続して前記実装面(511)の方向に延びる側面(531)と、前記側面(531)と接続して前記半導体収容空間側に延びる分離面と、により形成された段差状の形状を有する、前記[1]に記載の半導体パッケージ基板(5)。
[3]前記側面(531)は、前記縁部(52)と垂直に接続し、前記分離面は、前記側面(531)と垂直に接続する、前記[2]に記載の半導体パッケージ基板(5)。
[4]前記搭載領域(R)は、Auメッキ膜(521)が被覆されている、前記[1]乃至[3]に記載の半導体パッケージ基板(5)。
[5]前記Auメッキ膜(521)は、4.965mm2以上の表面積を有する、前記[4]に記載の半導体パッケージ基板(5)。
[6]前記接合部材(7)のプリフォームの体積は、0.0466mm3以上である、前記[1]乃至[5]のいずれか1つに記載の半導体パッケージ基板(5)。
[7]前記流れ防止部(53)の高さは、0.15mm以上である、前記[5]又は[6]に記載の半導体パッケージ基板(5)。
[8]前記流れ防止部(53)を第1の流れ防止部(53)とした場合に、前記実装面(511)と前記反射壁(512)との間に形成された第2の流れ防止部(54)をさらに備える、前記[1]乃至[7]のいずれか1つに記載の半導体パッケージ基板(5)。
[9]前記反射壁(512)は、前記実装面(511)から離れるほど外方へと拡がる傾斜面により形成されている、前記[1]乃至[8]のいずれか1つに記載の半導体パッケージ基板(5)。
[10]前記反射壁(512)は、Alにより形成されたAl蒸着膜により被覆されている、前記[1]乃至[9]のいずれか1つに記載の半導体パッケージ基板(5)。
[11]前記[1]乃至[10]に記載の半導体パッケージ基板(5)と、前記搭載領域(R)に搭載された前記蓋部材(6)と、を備える、半導体パッケージ(4)。
[12]前記蓋部材(6)は、石英ガラスにより形成されている、前記[11]に記載の半導体パッケージ(4)。
[13]前記[11]又は[12]に記載の半導体パッケージ(4)と、前記半導体パッケージ基板(5)に実装された前記半導体発光素子(2)と、を備える、半導体発光装置(1)。
2…半導体発光素子
21…透明基板
22…窒化物半導体層
22a…バッファ層
22b…クラッド層
22c…発光層
22d…クラッド層
22e…コンタクト層
23…電極
23a…アノード電極(p電極)
23b…カソード電極(n電極)
3…保護素子
4…半導体パッケージ
5…半導体パッケージ基板
51…キャビティ
51a…開口
511…実装面
512…反射壁
52…縁部
52a…内側の端部
52b…外側の端部
521…Auメッキ膜
521a…外縁
521b…内縁
53…第1の流れ防止部
531…側面
532…床面
54…第2の流れ防止部
6…蓋部材
6a…底面
61…金属膜
61a…外縁
61b…内縁
7…接合部材
70…あふれたAuSn共晶半田
Claims (9)
- 一方側に開口を有する半導体収容空間が形成された半導体パッケージ基板と、
前記半導体パッケージ基板の縁部に形成された搭載領域に搭載された蓋部材と、
前記蓋部材と前記縁部とを接合する接合部材と、を備え、
前記半導体パッケージ基板は、
前記開口の開口側と反対側から前記半導体収容空間を区画するとともに、半導体発光素子を実装する実装面と、
前記実装面の周囲に設けられるとともに前記半導体収容空間を区画し、前記実装面に実装された前記半導体発光素子から発せられた光を反射する反射壁と、
を備え、
前記反射壁は、前記実装面から離れるほど外方へと拡がる傾斜面により形成されており、
前記半導体パッケージ基板は、前記縁部と接続された段差部を有し、
前記段差部は、前記接合部材が前記搭載領域から前記半導体収容空間内に流れ込まないように、前記搭載領域と前記反射壁とを空間的に分離し、
前記搭載領域は、Auメッキ膜が被覆されている、半導体パッケージ。 - 前記段差部は、前記縁部と垂直に接続された側面と、前記側面と垂直に接続された分離面とを有する、
請求項1に記載の半導体パッケージ。 - 前記Auメッキ膜は、4.965mm2以上の表面積を有する、
請求項1又は2に記載の半導体パッケージ。 - 前記接合部材のプリフォームの体積は、0.0466mm3以上である、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体パッケージ。 - 前記段差部の高さは、0.15mm以上である、
請求項3又は4に記載の半導体パッケージ。 - 前記半導体パッケージ基板の表面における前記実装面と前記反射壁との間に形成された第2の段差部をさらに備える、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の半導体パッケージ。 - 前記反射壁は、Alにより形成されたAl蒸着膜により被覆されている、
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の半導体パッケージ。 - 前記蓋部材は、石英ガラスにより形成されている、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の半導体パッケージ。 - 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の半導体パッケージと、
前記半導体パッケージ基板に実装された前記半導体発光素子と、
を備える、半導体発光装置。
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