JPH08335719A - 窒化物半導体発光ダイオード - Google Patents
窒化物半導体発光ダイオードInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 窒化物半導体よりなる発光チップの電極の剥
がれ、ワイヤーの切れ等を無くすことにより、長寿命で
信頼性に優れた窒化物半導体ＬＥＤを提供する。 【構成】 基板上に窒化物半導体がヘテロエピタキシャ
ル成長されて、同一面側に正、負一対の電極が設けられ
てなる発光チップが、少なくともその発光チップに接し
た第一の封止材料と、第一の封止材料に接した第二の封
止材料とで包囲されており、前記第一の封止材料の比重
を前記第二の封止材料の比重よりも小さくすることによ
り、発光チップの順方向電圧が使用最初の順方向電圧よ
りも低下する。
がれ、ワイヤーの切れ等を無くすことにより、長寿命で
信頼性に優れた窒化物半導体ＬＥＤを提供する。 【構成】 基板上に窒化物半導体がヘテロエピタキシャ
ル成長されて、同一面側に正、負一対の電極が設けられ
てなる発光チップが、少なくともその発光チップに接し
た第一の封止材料と、第一の封止材料に接した第二の封
止材料とで包囲されており、前記第一の封止材料の比重
を前記第二の封止材料の比重よりも小さくすることによ
り、発光チップの順方向電圧が使用最初の順方向電圧よ
りも低下する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は窒化物半導体（ＩｎXＡ
ｌYＧａ1-X-YＮ、０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）よりなる発
光チップを有する発光ダイオード（ＬＥＤ）に関する。
ｌYＧａ1-X-YＮ、０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）よりなる発
光チップを有する発光ダイオード（ＬＥＤ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】窒化物半導体よりなる高輝度青色ＬＥ
Ｄ、青緑色ＬＥＤが実用化されている。図３に従来の青
色ＬＥＤ、青緑色ＬＥＤの代表的な構造を示す。発光チ
ップは基本的にサファイア基板３１と、そのサファイア
基板３１の上にダブルへテロ構造となるようにヘテロエ
ピタキシャル成長された窒化物半導体層３２よりなり、
窒化物半導体層３２の同一面側から正、負両電極が取り
出された、いわゆるフリップチップ方式である。この発
光チップはフェイスアップとされて、リードフレーム３
３のカップ内に載置され、両電極はそれぞれワイヤーボ
ンディングされて、リードフレーム３３、３３’と接続
されている。発光チップは例えば耐候性のエポキシ樹脂
よりなるモールド樹脂３４で封止されてＬＥＤとされて
いる。このＬＥＤは順方向電流（Ｉｆ）２０ｍＡにおい
て、順方向電圧（Ｖｆ）３．６Ｖ、ピーク発光波長４５
０〜５３０ｎｍ、光度１ｃｄ以上、発光出力１．２ｍＷ
以上と青色ＬＥＤ、青緑ＬＥＤでは過去最高の性能を示
している。
Ｄ、青緑色ＬＥＤが実用化されている。図３に従来の青
色ＬＥＤ、青緑色ＬＥＤの代表的な構造を示す。発光チ
ップは基本的にサファイア基板３１と、そのサファイア
基板３１の上にダブルへテロ構造となるようにヘテロエ
ピタキシャル成長された窒化物半導体層３２よりなり、
窒化物半導体層３２の同一面側から正、負両電極が取り
出された、いわゆるフリップチップ方式である。この発
光チップはフェイスアップとされて、リードフレーム３
３のカップ内に載置され、両電極はそれぞれワイヤーボ
ンディングされて、リードフレーム３３、３３’と接続
されている。発光チップは例えば耐候性のエポキシ樹脂
よりなるモールド樹脂３４で封止されてＬＥＤとされて
いる。このＬＥＤは順方向電流（Ｉｆ）２０ｍＡにおい
て、順方向電圧（Ｖｆ）３．６Ｖ、ピーク発光波長４５
０〜５３０ｎｍ、光度１ｃｄ以上、発光出力１．２ｍＷ
以上と青色ＬＥＤ、青緑ＬＥＤでは過去最高の性能を示
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、窒化物
半導体という新たな材料で高輝度な青色ＬＥＤ、青緑色
が実現されると数々の問題が発生してきた。そのひとつ
に発光チップの電極にワイヤーボンディングされた金線
のボールが剥がれやすくなったり、また電極が窒化物半
導体と剥がれやすくなるという問題がある。これらの問
題はＬＥＤの信頼性を低下させる。また電極が剥がれか
けてくると、ＬＥＤのＶｆが次第に上がってきて、つい
にはオープンでＬＥＤが不点灯となる。
半導体という新たな材料で高輝度な青色ＬＥＤ、青緑色
が実現されると数々の問題が発生してきた。そのひとつ
に発光チップの電極にワイヤーボンディングされた金線
のボールが剥がれやすくなったり、また電極が窒化物半
導体と剥がれやすくなるという問題がある。これらの問
題はＬＥＤの信頼性を低下させる。また電極が剥がれか
けてくると、ＬＥＤのＶｆが次第に上がってきて、つい
にはオープンでＬＥＤが不点灯となる。
【０００４】これらの問題の原因は発光チップの熱膨張
係数と、モールド樹脂の熱膨張係数との差によるストレ
スから派生することが多い。通常、ＧａＡｓ、ＧａＡｌ
Ａｓ、ＧａＰ等のホモエピタキシャル成長された材料よ
りなる従来の赤外、赤色、黄色ＬＥＤにおいては、発光
チップとモールド樹脂間のストレスを緩和するために、
発光チップ全体をまずシリコーン樹脂のような柔らかい
樹脂で包囲してから、エポキシ樹脂でモールドすること
により、前記問題を解決している。
係数と、モールド樹脂の熱膨張係数との差によるストレ
スから派生することが多い。通常、ＧａＡｓ、ＧａＡｌ
Ａｓ、ＧａＰ等のホモエピタキシャル成長された材料よ
りなる従来の赤外、赤色、黄色ＬＥＤにおいては、発光
チップとモールド樹脂間のストレスを緩和するために、
発光チップ全体をまずシリコーン樹脂のような柔らかい
樹脂で包囲してから、エポキシ樹脂でモールドすること
により、前記問題を解決している。
【０００５】同様に窒化物半導体よりなる発光チップを
シリコーン樹脂でまず包囲して、エポキシ樹脂で包囲す
るのは常套手段であるが、青色、青緑色ＬＥＤは従来の
長波長ＬＥＤと異なり、窒化物半導体と全く異なる基板
に積層された、いわゆるヘテロエピタキシャル成長され
た発光チップを有するため、従来のシリコーン樹脂で包
囲しただけでは未だ満足できるものではなかった。
シリコーン樹脂でまず包囲して、エポキシ樹脂で包囲す
るのは常套手段であるが、青色、青緑色ＬＥＤは従来の
長波長ＬＥＤと異なり、窒化物半導体と全く異なる基板
に積層された、いわゆるヘテロエピタキシャル成長され
た発光チップを有するため、従来のシリコーン樹脂で包
囲しただけでは未だ満足できるものではなかった。
【０００６】従って本発明はこのような事情を鑑みて成
されたものであり、その目的とするところは、窒化物半
導体よりなる発光チップの電極の剥がれ、ワイヤーの切
れ等を無くすことにより、長寿命で信頼性に優れた窒化
物半導体ＬＥＤを提供することにある。
されたものであり、その目的とするところは、窒化物半
導体よりなる発光チップの電極の剥がれ、ワイヤーの切
れ等を無くすことにより、長寿命で信頼性に優れた窒化
物半導体ＬＥＤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】我々は窒化物半導体が同
一面側から電極を取り出したフリップチップ方式と、さ
らにヘテロエピであるという構造に問題が起因している
ことに着目し、発光チップの封止材料について種々の実
験を重ねたところ、窒化物半導体特有の作用を見いだし
本発明を成すに至った。即ち本発明の窒化物半導体ＬＥ
Ｄは基板上に窒化物半導体がヘテロエピタキシャル成長
されて、同一面側に正、負一対の電極が設けられてなる
発光チップが、少なくともその発光チップに接した第一
の封止材料と、第一の封止材料に接した第二の封止材料
とで包囲されており、前記第一の封止材料の比重を前記
第二の封止材料の比重よりも小さくすることにより、発
光チップの順方向電圧が使用最初の順方向電圧よりも低
下することを特徴とする。なお使用最初のＶｆとはＬＥ
Ｄ点灯直後のＶｆを意味するものとする。
一面側から電極を取り出したフリップチップ方式と、さ
らにヘテロエピであるという構造に問題が起因している
ことに着目し、発光チップの封止材料について種々の実
験を重ねたところ、窒化物半導体特有の作用を見いだし
本発明を成すに至った。即ち本発明の窒化物半導体ＬＥ
Ｄは基板上に窒化物半導体がヘテロエピタキシャル成長
されて、同一面側に正、負一対の電極が設けられてなる
発光チップが、少なくともその発光チップに接した第一
の封止材料と、第一の封止材料に接した第二の封止材料
とで包囲されており、前記第一の封止材料の比重を前記
第二の封止材料の比重よりも小さくすることにより、発
光チップの順方向電圧が使用最初の順方向電圧よりも低
下することを特徴とする。なお使用最初のＶｆとはＬＥ
Ｄ点灯直後のＶｆを意味するものとする。
【０００８】さらに本発明において、第一の封止材料の
比重が１．１以下であることを特徴とする。発光チップ
に直接接して包囲する封止材料の比重が１．１以下、さ
らに好ましくは１．０以下のものを選択すると、電極の
剥がれ、ワイヤーの切れ等を防止すると共に、非常に効
果的に発光チップのＶｆを低下させることが可能とな
る。好ましい第一の封止材料としては、ＪＩＳ−Ａ硬度
３０以下の樹脂か、若しくはゲル状、又は液状の封止材
料を選択し、その中でもシリコーン樹脂、ゲル状シリコ
ーン樹脂、流動パラフィンを好ましく用いることができ
る。さらに第二の封止材料には第一の封止材料よりも比
重および硬度の大きいエポキシ樹脂、低融点ガラスを好
ましく用いることができる。
比重が１．１以下であることを特徴とする。発光チップ
に直接接して包囲する封止材料の比重が１．１以下、さ
らに好ましくは１．０以下のものを選択すると、電極の
剥がれ、ワイヤーの切れ等を防止すると共に、非常に効
果的に発光チップのＶｆを低下させることが可能とな
る。好ましい第一の封止材料としては、ＪＩＳ−Ａ硬度
３０以下の樹脂か、若しくはゲル状、又は液状の封止材
料を選択し、その中でもシリコーン樹脂、ゲル状シリコ
ーン樹脂、流動パラフィンを好ましく用いることができ
る。さらに第二の封止材料には第一の封止材料よりも比
重および硬度の大きいエポキシ樹脂、低融点ガラスを好
ましく用いることができる。
【０００９】さらに発光チップの電極は外部より導出さ
れたリード電極とワイヤーボンディングにより接続され
ていることを特徴とする。リード電極とは、例えば通常
のＬＥＤであればリードフレーム、メタルポスト、ステ
ム等を意味し、またチップタイプのＬＥＤであれば、Ｌ
ＥＤを載置したプリント基盤、セラミック基盤上に印
刷、蒸着等で形成されたリード電極等、外部電源と接続
するために導出されたリード電極を意味するものとす
る。
れたリード電極とワイヤーボンディングにより接続され
ていることを特徴とする。リード電極とは、例えば通常
のＬＥＤであればリードフレーム、メタルポスト、ステ
ム等を意味し、またチップタイプのＬＥＤであれば、Ｌ
ＥＤを載置したプリント基盤、セラミック基盤上に印
刷、蒸着等で形成されたリード電極等、外部電源と接続
するために導出されたリード電極を意味するものとす
る。
【００１０】本発明のＬＥＤにおいて、窒化物半導体が
ヘテロエピタキシャル成長される基板には、例えばサフ
ァイア（Ａｌ2Ｏ3）のＣ面、Ｍ面、Ａ面、スピネル（Ｍ
ｇＡｌ2Ｏ4）の（１１１）面等の絶縁性基板が使用で
き、上記のように絶縁性基板の上に窒化物半導体を例え
ばホモ、シングルヘテロ、あるいはダブルへテロ構造と
なるように積層することによりウェーハを作製できる。
そのウェーハが基板から順にｎ層とｐ層とを積層した構
造であれば、ｐ層のエッチングを行い、ｎ層を表面に露
出させる。次に、同一面側に露出したｐ層と、ｎ層とに
常法に従い、正電極、負電極を形成した後、ウェーハを
例えばダイサー、スクライバー等でチップ状に分離する
ことにより、フリップチップ方式の発光素子を得ること
ができる。
ヘテロエピタキシャル成長される基板には、例えばサフ
ァイア（Ａｌ2Ｏ3）のＣ面、Ｍ面、Ａ面、スピネル（Ｍ
ｇＡｌ2Ｏ4）の（１１１）面等の絶縁性基板が使用で
き、上記のように絶縁性基板の上に窒化物半導体を例え
ばホモ、シングルヘテロ、あるいはダブルへテロ構造と
なるように積層することによりウェーハを作製できる。
そのウェーハが基板から順にｎ層とｐ層とを積層した構
造であれば、ｐ層のエッチングを行い、ｎ層を表面に露
出させる。次に、同一面側に露出したｐ層と、ｎ層とに
常法に従い、正電極、負電極を形成した後、ウェーハを
例えばダイサー、スクライバー等でチップ状に分離する
ことにより、フリップチップ方式の発光素子を得ること
ができる。
【００１１】
【作用】比重の小さい第一の封止材料で発光チップで包
囲することによりＶｆを低下させられるのは次のような
作用があると推察される。
囲することによりＶｆを低下させられるのは次のような
作用があると推察される。
【００１２】窒化物半導体は従来よりｐ型半導体が得に
くい材料であることが知られている。この原因はアクセ
プター不純物をドープした窒化物半導体において、アク
セプター不純物が水素と結合しており、アクセプターが
不活性化されていることによる。このため、アクセプタ
ー不純物をドープした窒化物半導体を熱的アニールする
ことにより、水素を追い出し低抵抗なｐ型を得ている。
しかし、このアニール処理でも完全には水素原子を窒化
物半導体から追い出すことは不可能であり、アニーリン
グ処理後に多少の水素が結晶中に残留する。つまりｐ型
窒化物半導体層中に残留する水素をアクセプターと切り
離すことにより、抵抗値が下がるのでＶｆも低下する。
詳しくは我々が先に出願した特開平５−１８３１８９号
公報に記載している。
くい材料であることが知られている。この原因はアクセ
プター不純物をドープした窒化物半導体において、アク
セプター不純物が水素と結合しており、アクセプターが
不活性化されていることによる。このため、アクセプタ
ー不純物をドープした窒化物半導体を熱的アニールする
ことにより、水素を追い出し低抵抗なｐ型を得ている。
しかし、このアニール処理でも完全には水素原子を窒化
物半導体から追い出すことは不可能であり、アニーリン
グ処理後に多少の水素が結晶中に残留する。つまりｐ型
窒化物半導体層中に残留する水素をアクセプターと切り
離すことにより、抵抗値が下がるのでＶｆも低下する。
詳しくは我々が先に出願した特開平５−１８３１８９号
公報に記載している。
【００１３】このようにして得られたｐ型層を有する発
光チップに通電すると、ｎ型層からｐ型層中に電子が注
入される。通常電子はホールと結合して発光するが、そ
の他ｐ型層中に残留するアクセプター不純物と結合した
水素イオンと結合することにより、水素イオンをアクセ
プターから切り離す。この水素は従来のエポキシ樹脂の
ような比重の大きい硬い樹脂で包囲されていると発光チ
ップから出にくく、本発明のように柔らかい比重の小さ
い封止材料で封止されていると出やすくなるので、ｐ型
層がさらに低抵抗化してＶｆが低下していると推察され
る。この作用は窒化物半導体発光チップ特有の作用であ
る。従って本発明の発光チップを包囲する材料には１．
１以下の比重を有する封止材料を選択することが好まし
い。
光チップに通電すると、ｎ型層からｐ型層中に電子が注
入される。通常電子はホールと結合して発光するが、そ
の他ｐ型層中に残留するアクセプター不純物と結合した
水素イオンと結合することにより、水素イオンをアクセ
プターから切り離す。この水素は従来のエポキシ樹脂の
ような比重の大きい硬い樹脂で包囲されていると発光チ
ップから出にくく、本発明のように柔らかい比重の小さ
い封止材料で封止されていると出やすくなるので、ｐ型
層がさらに低抵抗化してＶｆが低下していると推察され
る。この作用は窒化物半導体発光チップ特有の作用であ
る。従って本発明の発光チップを包囲する材料には１．
１以下の比重を有する封止材料を選択することが好まし
い。
【００１４】さらに、基板上にヘテロエピタキシャル成
長された発光チップには強いストレスが係る。それは窒
化物半導体と基板とが他の半導体材料に比べて非常に硬
い性質を有しており、さらに半導体と基板との間の格子
不整、熱膨張係数の差によるところが大きい。さらにま
た発光チップはフリップチップ形式という従来のＬＥＤ
にはない新規な構造を有している。そのためチップ自体
の発熱、外部からの熱によるエポキシ樹脂の収縮等の要
因により、ヘテロエピされた発光チップが反ったり、曲
がったりすると電極部分には大きなストレスか係る。こ
のストレスの緩衝材として比重の小さい第一の封止材料
が作用する。これらの材料は特に柔らかい性質を有して
おり、ヘテロエピされた窒化物半導体発光チップに対し
て非常に有効に作用し電極の剥がれを防止して、ＬＥＤ
の信頼性を格段に向上させる。さらにまた、従来のよう
に硬い材料で包囲されていると、発光チップの歪で電極
が剥がれかけてくることにより、電極の接触抵抗が大き
くなってＶｆが高くなるが、本発明のように特に柔らか
い材料で包囲すると、電極が剥がれないので信頼性が向
上する。
長された発光チップには強いストレスが係る。それは窒
化物半導体と基板とが他の半導体材料に比べて非常に硬
い性質を有しており、さらに半導体と基板との間の格子
不整、熱膨張係数の差によるところが大きい。さらにま
た発光チップはフリップチップ形式という従来のＬＥＤ
にはない新規な構造を有している。そのためチップ自体
の発熱、外部からの熱によるエポキシ樹脂の収縮等の要
因により、ヘテロエピされた発光チップが反ったり、曲
がったりすると電極部分には大きなストレスか係る。こ
のストレスの緩衝材として比重の小さい第一の封止材料
が作用する。これらの材料は特に柔らかい性質を有して
おり、ヘテロエピされた窒化物半導体発光チップに対し
て非常に有効に作用し電極の剥がれを防止して、ＬＥＤ
の信頼性を格段に向上させる。さらにまた、従来のよう
に硬い材料で包囲されていると、発光チップの歪で電極
が剥がれかけてくることにより、電極の接触抵抗が大き
くなってＶｆが高くなるが、本発明のように特に柔らか
い材料で包囲すると、電極が剥がれないので信頼性が向
上する。
【００１５】次に、本発明のＬＥＤは発光チップの電極
が外部より導出されたリード電極とワイヤーボンディン
グにより接続されている。つまり発光チップをフェイス
アップとしてワイヤーボンディングした構造としてい
る。このような発光チップは２箇所のワイヤーボンディ
ングが行われているので、発光チップが反ったり曲がっ
たりすると、金線が切れたり、ボールが電極から剥がれ
る確率は従来のＬＥＤに比べて格段に大きくなる。従っ
て、この発光チップに対して本発明を適用すると、前記
のように金線の切れ、電極の剥がれ等を防止して信頼性
を高めるのに非常に大きな効果がある。
が外部より導出されたリード電極とワイヤーボンディン
グにより接続されている。つまり発光チップをフェイス
アップとしてワイヤーボンディングした構造としてい
る。このような発光チップは２箇所のワイヤーボンディ
ングが行われているので、発光チップが反ったり曲がっ
たりすると、金線が切れたり、ボールが電極から剥がれ
る確率は従来のＬＥＤに比べて格段に大きくなる。従っ
て、この発光チップに対して本発明を適用すると、前記
のように金線の切れ、電極の剥がれ等を防止して信頼性
を高めるのに非常に大きな効果がある。
【００１６】
［実施例１］図１は本発明に係るＬＥＤの構造を示す模
式的な断面図であり、図１を元に実施例１について説明
する。
式的な断面図であり、図１を元に実施例１について説明
する。
【００１７】ＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長）法によ
り、サファイア基板１上にダブルヘテロ構造の窒化物半
導体層２が積層され、その窒化物半導体２層の同一面側
に正電極と負電極とが形成された３５０μｍ角の発光チ
ップを多数用意する。
り、サファイア基板１上にダブルヘテロ構造の窒化物半
導体層２が積層され、その窒化物半導体２層の同一面側
に正電極と負電極とが形成された３５０μｍ角の発光チ
ップを多数用意する。
【００１８】次にこの発光チップをダイボンダーにセッ
トし、カップが設けられたリードフレーム３にフェイス
アップしてダイボンドする。ダイボンド後、リードフレ
ームをワイヤーボンダーに移送し、発光チップの負電極
をカップの設けられたリードフレーム３に金線でワイヤ
ーボンドし、正電極をもう一方のリードフレーム３’に
ワイヤーボンドする。
トし、カップが設けられたリードフレーム３にフェイス
アップしてダイボンドする。ダイボンド後、リードフレ
ームをワイヤーボンダーに移送し、発光チップの負電極
をカップの設けられたリードフレーム３に金線でワイヤ
ーボンドし、正電極をもう一方のリードフレーム３’に
ワイヤーボンドする。
【００１９】次にモールド装置に移送し、モールド装置
のディスペンサーでリードフレーム３のカップ内に透明
なシリコーン樹脂４（ＪＩＳ−Ａ硬度２２、比重１．１
０）を注入する。
のディスペンサーでリードフレーム３のカップ内に透明
なシリコーン樹脂４（ＪＩＳ−Ａ硬度２２、比重１．１
０）を注入する。
【００２０】シリコーン樹脂注入後、予めエポキシ樹脂
５（ロックウェル硬度Ｍ１１０、比重１．８０）が注入
されたモールド型枠の中にリードフレーム３、３’を浸
漬した後、型枠をはずして樹脂を効果させ、図１に示す
ような砲弾型のＬＥＤとする。
５（ロックウェル硬度Ｍ１１０、比重１．８０）が注入
されたモールド型枠の中にリードフレーム３、３’を浸
漬した後、型枠をはずして樹脂を効果させ、図１に示す
ような砲弾型のＬＥＤとする。
【００２１】このＬＥＤをＩｆ６０ｍＡにおいて１００
０個点灯し強制試験を行った結果、点灯直後はＶｆ４．
５Ｖであったが、３００時間経過後はＶｆが５％低下し
ていた。さらに１０００個中金線のボールの剥がれ、電
極の剥がれ等は全く発生せず、発光出力の低下はなかっ
た。
０個点灯し強制試験を行った結果、点灯直後はＶｆ４．
５Ｖであったが、３００時間経過後はＶｆが５％低下し
ていた。さらに１０００個中金線のボールの剥がれ、電
極の剥がれ等は全く発生せず、発光出力の低下はなかっ
た。
【００２２】［実施例２］カップ内に注入する樹脂をゲ
ル状シリコーン樹脂（比重０．９８、ゲル状の硬度はＪ
ＩＳ−Ａで表さない。）とする他は実施例１と同様にし
てＬＥＤを作製した。後は実施例１と同様にして強制試
験を行ったところ、１０００個全てにおいてボール剥が
れ、電極剥がれ等は発生せず、またＶｆが５％低下して
いた。
ル状シリコーン樹脂（比重０．９８、ゲル状の硬度はＪ
ＩＳ−Ａで表さない。）とする他は実施例１と同様にし
てＬＥＤを作製した。後は実施例１と同様にして強制試
験を行ったところ、１０００個全てにおいてボール剥が
れ、電極剥がれ等は発生せず、またＶｆが５％低下して
いた。
【００２３】［実施例３］図２は本発明の他の実施例に
係るＬＥＤの構造を示す模式的な断面図であり、具体的
にはチップＬＥＤの構造を示している。実施例３は図２
を元に説明する。
係るＬＥＤの構造を示す模式的な断面図であり、具体的
にはチップＬＥＤの構造を示している。実施例３は図２
を元に説明する。
【００２４】実施例１と同様にサファイア基板１上にダ
ブルヘテロ構造の窒化物半導体層２が積層され、その窒
化物半導体２層の同一面側に正電極と負電極とが形成さ
れた３５０μｍ発光チップを多数用意する。
ブルヘテロ構造の窒化物半導体層２が積層され、その窒
化物半導体２層の同一面側に正電極と負電極とが形成さ
れた３５０μｍ発光チップを多数用意する。
【００２５】次にこの発光チップをダイボンダーにセッ
トし、予めリード電極４０、４１が印刷形成されたセラ
ミック基板２３にフェイスアップしてダイボンドする。
ダイボンド後、基板２３をワイヤーボンダーに移送し、
発光チップの負電極をカップリード電極４０に金線でワ
イヤーボンドし、正電極をもう一方のリード電極４１に
ワイヤーボンドする。
トし、予めリード電極４０、４１が印刷形成されたセラ
ミック基板２３にフェイスアップしてダイボンドする。
ダイボンド後、基板２３をワイヤーボンダーに移送し、
発光チップの負電極をカップリード電極４０に金線でワ
イヤーボンドし、正電極をもう一方のリード電極４１に
ワイヤーボンドする。
【００２６】基板をモールド装置に移送し、モールド装
置のディスペンサーでチップ全体を透明なゲル状シリコ
ーン樹脂２４（比重０．９８）でモールドする。
置のディスペンサーでチップ全体を透明なゲル状シリコ
ーン樹脂２４（比重０．９８）でモールドする。
【００２７】さらにそのゲル状シリコーン樹脂２４の上
からエポキシ樹脂２５（ロックウェル硬度Ｍ１１０、比
重１．８０）をディスペンサーでモールドした後、樹脂
を効果させ、図２に示すようなチップタイプのＬＥＤと
する。
からエポキシ樹脂２５（ロックウェル硬度Ｍ１１０、比
重１．８０）をディスペンサーでモールドした後、樹脂
を効果させ、図２に示すようなチップタイプのＬＥＤと
する。
【００２８】このＬＥＤを同様にしてＩｆ６０ｍＡにお
いて１０００個点灯し強制試験を行ったところ、点灯直
後はＶｆ４．５Ｖであったが、３００時間経過後はＶｆ
が５％低下し、１０００個中金線のボールの剥がれ、電
極剥がれ等は全く発生せず、発光出力の低下はなかっ
た。
いて１０００個点灯し強制試験を行ったところ、点灯直
後はＶｆ４．５Ｖであったが、３００時間経過後はＶｆ
が５％低下し、１０００個中金線のボールの剥がれ、電
極剥がれ等は全く発生せず、発光出力の低下はなかっ
た。
【００２９】
【発明の効果】本発明の特に予想もしなかった効果とし
ては、Ｖｆが低下したということである。青色ＬＥＤは
他の長波長のＬＥＤと比べて、Ｖｆが高いというのが一
般的な常識とされている。ところが本発明によるとＶｆ
を低下させることができたので、ＬＥＤを数多く使用し
たフルカラーディスプレイ、信号灯等の発光デバイスを
実現した際に、消費電力を低減させることができる。
ては、Ｖｆが低下したということである。青色ＬＥＤは
他の長波長のＬＥＤと比べて、Ｖｆが高いというのが一
般的な常識とされている。ところが本発明によるとＶｆ
を低下させることができたので、ＬＥＤを数多く使用し
たフルカラーディスプレイ、信号灯等の発光デバイスを
実現した際に、消費電力を低減させることができる。
【００３０】以上説明したように、本発明の窒化物半導
体ＬＥＤは信頼性が高く、しかもＶｆが低いため、フル
カラーディスプレイ、信号灯、その他各種光源等に使用
すると、非常に優れた製品を提供することができる。
体ＬＥＤは信頼性が高く、しかもＶｆが低いため、フル
カラーディスプレイ、信号灯、その他各種光源等に使用
すると、非常に優れた製品を提供することができる。
【図１】 本発明の一実施例に係るＬＥＤの構造を示す
模式断面図。
模式断面図。
【図２】 本発明の他の実施例に係るＬＥＤの構造を示
す模式断面図。
す模式断面図。
【図３】 従来のＬＥＤの構造を示す模式断面図。
１・・・・・サファイア基板 ２・・・・・窒化物半導体層 ３、３’・・・リードフレーム ４・・・・・シリコーン樹脂 ５、２５・・・エポキシ樹脂 ２３・・・・・セラミック基板 ２４・・・・・ゲル状シリコーン樹脂 ４０、４１・・リード電極
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上に窒化物半導体がヘテロエピタキ
シャル成長されて、同一面側に正、負一対の電極が設け
られてなる発光チップが、少なくともその発光チップに
接した第一の封止材料と、第一の封止材料に接した第二
の封止材料とで包囲されており、前記第一の封止材料の
比重を前記第二の封止材料の比重よりも小さくすること
により、発光チップの順方向電圧が使用最初の順方向電
圧よりも低下することを特徴とする窒化物半導体発光ダ
イオード。 - 【請求項２】 前記第一の封止材料の比重が１．１以下
であることを特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体
発光ダイオード。 - 【請求項３】 前記発光チップの電極は外部より導出さ
れたリード電極とワイヤーボンディングにより接続され
ていることを特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体
発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14096795A JP3271645B2 (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | 窒化物半導体発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14096795A JP3271645B2 (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | 窒化物半導体発光ダイオード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08335719A true JPH08335719A (ja) | 1996-12-17 |
| JP3271645B2 JP3271645B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=15280996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14096795A Expired - Fee Related JP3271645B2 (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | 窒化物半導体発光ダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3271645B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002069409A1 (en) * | 2001-02-22 | 2002-09-06 | Weldon Technologies, Inc. | High power led |
| WO2004112152A2 (de) | 2003-06-18 | 2004-12-23 | Leising Guenther | Verfahren zur herstellung weisser led’s sowie weisse led-lichtquelle |
| US6903380B2 (en) | 2003-04-11 | 2005-06-07 | Weldon Technologies, Inc. | High power light emitting diode |
| WO2005064696A1 (de) * | 2003-12-30 | 2005-07-14 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierendes und/oder strahlungsempfangendes halbleiterbauelement und verfahren zu dessen herstellung |
| KR20060125340A (ko) * | 2005-06-02 | 2006-12-06 | 에이프로시스템즈 (주) | 광학적 매개물을 포함하는 발광 다이오드 |
| JP2007300069A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-11-15 | Toyoda Gosei Co Ltd | 発光素子、この発光素子を用いた発光装置及びこの発光素子の製造方法 |
| KR100963890B1 (ko) * | 2008-01-25 | 2010-06-17 | 서울반도체 주식회사 | 와이어 연결 단자를 구비한 발광 다이오드 |
| EP1864339A4 (en) * | 2005-03-11 | 2010-12-29 | Seoul Semiconductor Co Ltd | LIGHT-EMITTING DIODE DIODE WITH PHOTO-EMITTING CELL MATRIX |
| JP2016012734A (ja) * | 2015-09-18 | 2016-01-21 | 三菱電機株式会社 | Ｌｅｄパッケージ装置 |
-
1995
- 1995-06-08 JP JP14096795A patent/JP3271645B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6541800B2 (en) | 2001-02-22 | 2003-04-01 | Weldon Technologies, Inc. | High power LED |
| WO2002069409A1 (en) * | 2001-02-22 | 2002-09-06 | Weldon Technologies, Inc. | High power led |
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| EP2273575A2 (de) | 2003-06-18 | 2011-01-12 | Ledon Lighting Jennersdorf GmbH | Weisse LED-Lichtquelle |
| WO2004112152A2 (de) | 2003-06-18 | 2004-12-23 | Leising Guenther | Verfahren zur herstellung weisser led’s sowie weisse led-lichtquelle |
| AT412928B (de) * | 2003-06-18 | 2005-08-25 | Guenther Dipl Ing Dr Leising | Verfahren zur herstellung einer weissen led sowie weisse led-lichtquelle |
| US9425364B2 (en) | 2003-06-18 | 2016-08-23 | Tridonic Optoelectronics Gmbh | Method for the production of white LEDs and white LED light source |
| US8227273B2 (en) | 2003-06-18 | 2012-07-24 | Tridonic Optoelectronics Gmbh | Method for the production of white LEDs and white LED light source |
| WO2005064696A1 (de) * | 2003-12-30 | 2005-07-14 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierendes und/oder strahlungsempfangendes halbleiterbauelement und verfahren zu dessen herstellung |
| US7666715B2 (en) | 2003-12-30 | 2010-02-23 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Radiation-emitting and/or radiation-receiving semiconductor component and method for the production thereof |
| EP1864339A4 (en) * | 2005-03-11 | 2010-12-29 | Seoul Semiconductor Co Ltd | LIGHT-EMITTING DIODE DIODE WITH PHOTO-EMITTING CELL MATRIX |
| KR20060125340A (ko) * | 2005-06-02 | 2006-12-06 | 에이프로시스템즈 (주) | 광학적 매개물을 포함하는 발광 다이오드 |
| JP2007300069A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-11-15 | Toyoda Gosei Co Ltd | 発光素子、この発光素子を用いた発光装置及びこの発光素子の製造方法 |
| KR100963890B1 (ko) * | 2008-01-25 | 2010-06-17 | 서울반도체 주식회사 | 와이어 연결 단자를 구비한 발광 다이오드 |
| JP2016012734A (ja) * | 2015-09-18 | 2016-01-21 | 三菱電機株式会社 | Ｌｅｄパッケージ装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3271645B2 (ja) | 2002-04-02 |
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