JPH10209507A - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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- JPH10209507A JPH10209507A JP1122397A JP1122397A JPH10209507A JP H10209507 A JPH10209507 A JP H10209507A JP 1122397 A JP1122397 A JP 1122397A JP 1122397 A JP1122397 A JP 1122397A JP H10209507 A JPH10209507 A JP H10209507A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16245—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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- H01L2924/181—Encapsulation
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- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極や電流拡散層による光の遮断または減衰
を引き起こすことなく、電流を充分に拡散させながら外
部発光効率を向上させることができる半導体発光素子を
提供する。 【解決手段】 発光層（活性層４）で発光する光を透過
させる基板１と、該基板上に積層され前記発光層を含む
半導体層２〜５と、該積層される半導体層の表面の第１
導電形の半導体層（ｐ形層５）に接続して設けられる第
１の電極（ｐ側電極８）と、前記積層される半導体層の
一部が除去されて露出する第２導電形の半導体層（ｎ形
層５）に接続して設けられる第２の電極（ｎ側電極９）
とからなる発光素子チップを有し、該発光素子チップ１
１の平面形状が長方形に形成され、前記第１および第２
の電極が前記長方形の長手方向に分離して設けられてい
る。
を引き起こすことなく、電流を充分に拡散させながら外
部発光効率を向上させることができる半導体発光素子を
提供する。 【解決手段】 発光層（活性層４）で発光する光を透過
させる基板１と、該基板上に積層され前記発光層を含む
半導体層２〜５と、該積層される半導体層の表面の第１
導電形の半導体層（ｐ形層５）に接続して設けられる第
１の電極（ｐ側電極８）と、前記積層される半導体層の
一部が除去されて露出する第２導電形の半導体層（ｎ形
層５）に接続して設けられる第２の電極（ｎ側電極９）
とからなる発光素子チップを有し、該発光素子チップ１
１の平面形状が長方形に形成され、前記第１および第２
の電極が前記長方形の長手方向に分離して設けられてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は基板上に半導体層が
積層され、積層された半導体層の表面側にｎ側電極およ
びｐ側電極の両方が設けられてなる半導体発光素子に関
する。さらに詳しくは、発光素子チップを裏向きにして
電極部をリードなどに直接ボンディングするのに適した
半導体発光素子に関する。
積層され、積層された半導体層の表面側にｎ側電極およ
びｐ側電極の両方が設けられてなる半導体発光素子に関
する。さらに詳しくは、発光素子チップを裏向きにして
電極部をリードなどに直接ボンディングするのに適した
半導体発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】青色系（紫外線から黄色）の発光素子
は、たとえばサファイア基板上にチッ化ガリウム系化合
物半導体層が積層されて形成される。この青色系の光を
透過させるサファイア基板上に半導体層がエピタキシャ
ル成長される半導体発光素子チップ（以下、ＬＥＤチッ
プという）の基本構造は、たとえば図３に示されるよう
な構造になっている。すなわち、サファイア基板２１上
にたとえばｎ形のＧａＮがエピタキシャル成長されたｎ
形層（クラッド層）２３と、バンドギャップエネルギー
がクラッド層のそれよりも小さくなる材料、たとえばＩ
ｎＧａＮ系（ＩｎとＧａの比率が種々変わり得ることを
意味する、以下同じ）化合物半導体からなる活性層２４
と、ｐ形のＧａＮからなるｐ形層（クラッド層）２５と
からなり、その表面にＮｉ-Ａｕの合金層からなる電流
拡散層２７を介してｐ側（上部）電極２８が設けられ、
積層された半導体層の一部がエッチングされて露出する
ｎ形層２３の表面にｎ側（下部）電極２９が設けられ
る。この状態のウェハから各チップに切断分離すること
によりＬＥＤチップが形成されている。このチップは図
３に示されるように、平面形状がほぼ正方形になるよう
にブレークされ、電極２８、２９はその対角線方向に沿
って設けられている。
は、たとえばサファイア基板上にチッ化ガリウム系化合
物半導体層が積層されて形成される。この青色系の光を
透過させるサファイア基板上に半導体層がエピタキシャ
ル成長される半導体発光素子チップ（以下、ＬＥＤチッ
プという）の基本構造は、たとえば図３に示されるよう
な構造になっている。すなわち、サファイア基板２１上
にたとえばｎ形のＧａＮがエピタキシャル成長されたｎ
形層（クラッド層）２３と、バンドギャップエネルギー
がクラッド層のそれよりも小さくなる材料、たとえばＩ
ｎＧａＮ系（ＩｎとＧａの比率が種々変わり得ることを
意味する、以下同じ）化合物半導体からなる活性層２４
と、ｐ形のＧａＮからなるｐ形層（クラッド層）２５と
からなり、その表面にＮｉ-Ａｕの合金層からなる電流
拡散層２７を介してｐ側（上部）電極２８が設けられ、
積層された半導体層の一部がエッチングされて露出する
ｎ形層２３の表面にｎ側（下部）電極２９が設けられ
る。この状態のウェハから各チップに切断分離すること
によりＬＥＤチップが形成されている。このチップは図
３に示されるように、平面形状がほぼ正方形になるよう
にブレークされ、電極２８、２９はその対角線方向に沿
って設けられている。
【０００３】この構造のＬＥＤチップが、その基板の底
面がリードの先端などと接着するようにダイボンディン
グされ、２本のリードとそれぞれの電極が金線などのワ
イヤボンディングにより接続され、樹脂でモールドされ
てその表面側に発光する発光素子として使用される。こ
の場合、両電極間に印加される電圧により、積層された
半導体層を介して電流が流れ、電流通路の活性層２４部
分で発光するため、電流が活性層２４の全面を流れるよ
うに広げた方が発光効率が向上する。しかし、電極など
は活性層２４で発生した光を透過しないため、光を透過
しながら電流を流せるような薄い電流拡散層２７が半導
体層の表面に設けられている。この電流拡散層２７は前
述のように、光を透過させながら電流を流す必要があ
り、その両方を完全に満たすことは難しい。とくにチッ
化ガリウム系化合物半導体のｐ形層は、不純物が充分に
ドーピングされずその抵抗値が大きいと共に、その表面
に設けられる電流拡散層や電極とのオーミックコンタク
トを充分に得ることが難しいため、発光効率が向上しな
い。
面がリードの先端などと接着するようにダイボンディン
グされ、２本のリードとそれぞれの電極が金線などのワ
イヤボンディングにより接続され、樹脂でモールドされ
てその表面側に発光する発光素子として使用される。こ
の場合、両電極間に印加される電圧により、積層された
半導体層を介して電流が流れ、電流通路の活性層２４部
分で発光するため、電流が活性層２４の全面を流れるよ
うに広げた方が発光効率が向上する。しかし、電極など
は活性層２４で発生した光を透過しないため、光を透過
しながら電流を流せるような薄い電流拡散層２７が半導
体層の表面に設けられている。この電流拡散層２７は前
述のように、光を透過させながら電流を流す必要があ
り、その両方を完全に満たすことは難しい。とくにチッ
化ガリウム系化合物半導体のｐ形層は、不純物が充分に
ドーピングされずその抵抗値が大きいと共に、その表面
に設けられる電流拡散層や電極とのオーミックコンタク
トを充分に得ることが難しいため、発光効率が向上しな
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
絶縁基板上に半導体層が積層される半導体発光素子は、
ｐ側電極もｎ側電極も同一面側に設けられ、その電極が
設けられる側を発光面としているため、電極により発光
面が遮られる面積が大きく、光の取出し面から得られる
光の、入力に対する割合である外部発光効率が低下する
という問題がある。また、電流拡散層も光の透過と電気
抵抗の増大との相反作用により、充分に電流拡散作用を
しないか、光を減衰させるという問題がある。
絶縁基板上に半導体層が積層される半導体発光素子は、
ｐ側電極もｎ側電極も同一面側に設けられ、その電極が
設けられる側を発光面としているため、電極により発光
面が遮られる面積が大きく、光の取出し面から得られる
光の、入力に対する割合である外部発光効率が低下する
という問題がある。また、電流拡散層も光の透過と電気
抵抗の増大との相反作用により、充分に電流拡散作用を
しないか、光を減衰させるという問題がある。
【０００５】一方、ＬＥＤチップを裏向きにして基板の
裏面側から発光させようとすると、ＬＥＤチップの大き
さは１辺が数百μｍ程度と小さく、またｎ側電極の近傍
にｐ形層の壁が囲むように近接して設けられているた
め、両者をショートさせる危険性が高く、実用化されて
いない。
裏面側から発光させようとすると、ＬＥＤチップの大き
さは１辺が数百μｍ程度と小さく、またｎ側電極の近傍
にｐ形層の壁が囲むように近接して設けられているた
め、両者をショートさせる危険性が高く、実用化されて
いない。
【０００６】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、電極や電流拡散層による光の遮断ま
たは減衰を引き起こすことなく、電流を充分に拡散させ
ながら外部発光効率を向上させることができる半導体発
光素子を提供することを目的とする。
になされたもので、電極や電流拡散層による光の遮断ま
たは減衰を引き起こすことなく、電流を充分に拡散させ
ながら外部発光効率を向上させることができる半導体発
光素子を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体発光
素子は、発光層で発光する光を透過させる基板と、該基
板上に積層され前記発光層を含む半導体層と、該積層さ
れる半導体層の表面の第１導電形の半導体層に接続して
設けられる第１の電極と、前記積層される半導体層の一
部が除去されて露出する第２導電形の半導体層に接続し
て設けられる第２の電極とからなる発光素子チップを有
し、該発光素子チップの平面形状が長方形に形成され、
前記第１および第２の電極が前記長方形の長手方向に分
離して設けられている。
素子は、発光層で発光する光を透過させる基板と、該基
板上に積層され前記発光層を含む半導体層と、該積層さ
れる半導体層の表面の第１導電形の半導体層に接続して
設けられる第１の電極と、前記積層される半導体層の一
部が除去されて露出する第２導電形の半導体層に接続し
て設けられる第２の電極とからなる発光素子チップを有
し、該発光素子チップの平面形状が長方形に形成され、
前記第１および第２の電極が前記長方形の長手方向に分
離して設けられている。
【０００８】この構造にすることにより、両電極が直線
方向に沿って離間する。そのため、ＬＥＤチップを裏向
きにしてリードの先端や回路基板上に直接ボンディング
をしても両電極間をショートさせないでボンディングを
することができる。その結果、発光層で発光した光を基
板の裏面側から取り出す構造にすることができ、電極が
全然設けられない基板の裏面側を発光面とすることがで
きる。そのため、電極による光の遮断が問題にならず効
率よく光を取り出すことができる。さらに、電流拡散層
のような光が透過し、電気抵抗を小さくする層を設けな
いで全面に電極を形成し得るため、電流をチップ全体に
充分に広げることができる。
方向に沿って離間する。そのため、ＬＥＤチップを裏向
きにしてリードの先端や回路基板上に直接ボンディング
をしても両電極間をショートさせないでボンディングを
することができる。その結果、発光層で発光した光を基
板の裏面側から取り出す構造にすることができ、電極が
全然設けられない基板の裏面側を発光面とすることがで
きる。そのため、電極による光の遮断が問題にならず効
率よく光を取り出すことができる。さらに、電流拡散層
のような光が透過し、電気抵抗を小さくする層を設けな
いで全面に電極を形成し得るため、電流をチップ全体に
充分に広げることができる。
【０００９】前記発光素子チップの積層される半導体層
がチッ化ガリウム系化合物半導体からなり、第１および
第２のリードの先端部にそれぞれ前記発光素子チップの
第１および第２の電極が直接導電性接着剤により接続さ
れることにより、発光面側に光を遮断する障害物が全然
ないため、発光効率が低下し易い青色系の半導体発光素
子の発光効率を向上させることができる。
がチッ化ガリウム系化合物半導体からなり、第１および
第２のリードの先端部にそれぞれ前記発光素子チップの
第１および第２の電極が直接導電性接着剤により接続さ
れることにより、発光面側に光を遮断する障害物が全然
ないため、発光効率が低下し易い青色系の半導体発光素
子の発光効率を向上させることができる。
【００１０】ここにチッ化ガリウム系化合物半導体と
は、III 族元素のＧａとＶ族元素のＮとの化合物または
III 族元素のＧａの一部がＡｌ、Ｉｎなどの他のIII 族
元素と置換したものおよび／またはＶ族元素のＮの一部
がＰ、Ａｓなどの他のＶ族元素と置換した化合物からな
る半導体をいう。
は、III 族元素のＧａとＶ族元素のＮとの化合物または
III 族元素のＧａの一部がＡｌ、Ｉｎなどの他のIII 族
元素と置換したものおよび／またはＶ族元素のＮの一部
がＰ、Ａｓなどの他のＶ族元素と置換した化合物からな
る半導体をいう。
【００１１】
【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明の半導体発光素子について説明をする。図１には、た
とえば青色系の発光に適したチッ化ガリウム系化合物半
導体が積層された本発明の半導体発光素子のチップの断
面および平面の説明図が示されている。
明の半導体発光素子について説明をする。図１には、た
とえば青色系の発光に適したチッ化ガリウム系化合物半
導体が積層された本発明の半導体発光素子のチップの断
面および平面の説明図が示されている。
【００１２】本発明の半導体発光素子は、たとえば図１
に示されるように、サファイア（Ａｌ2 Ｏ3 単結晶）な
どからなる基板１の表面に発光層を形成する半導体層２
〜５が積層されて、その表面側の第１導電形の半導体層
（ｐ形層５）にｐ側電極（第１の電極）８が電気的に接
続して形成されている。また、積層された半導体層３〜
５の一部が除去されて露出する第２導電形の半導体層
（ｎ形層３）にｎ側電極（第２の電極）９が電気的に接
続して形成されている。本発明では、その基板１が活性
層４で発光する光を透過する材料からなっていると共
に、ｐ側電極８およびｎ側電極９が共に基板１の半導体
層が積層された側に設けられている。さらに、このＬＥ
Ｄチップ１１の平面形状が長方形になるようにブレーキ
ングされると共に、その長方形の長手方向に分離するよ
うにｐ側電極８およびｎ側電極９が設けられていること
に特徴がある。長方形状のＬＥＤチップ１１にするに
は、基板１上に半導体層が積層されたウェハをダイシン
グまたはダイヤモンドペンで線を入れて割るブレーキン
グをする際に、縦と横との間隔を異ならせて行うことに
より長方形状にすることができる。
に示されるように、サファイア（Ａｌ2 Ｏ3 単結晶）な
どからなる基板１の表面に発光層を形成する半導体層２
〜５が積層されて、その表面側の第１導電形の半導体層
（ｐ形層５）にｐ側電極（第１の電極）８が電気的に接
続して形成されている。また、積層された半導体層３〜
５の一部が除去されて露出する第２導電形の半導体層
（ｎ形層３）にｎ側電極（第２の電極）９が電気的に接
続して形成されている。本発明では、その基板１が活性
層４で発光する光を透過する材料からなっていると共
に、ｐ側電極８およびｎ側電極９が共に基板１の半導体
層が積層された側に設けられている。さらに、このＬＥ
Ｄチップ１１の平面形状が長方形になるようにブレーキ
ングされると共に、その長方形の長手方向に分離するよ
うにｐ側電極８およびｎ側電極９が設けられていること
に特徴がある。長方形状のＬＥＤチップ１１にするに
は、基板１上に半導体層が積層されたウェハをダイシン
グまたはダイヤモンドペンで線を入れて割るブレーキン
グをする際に、縦と横との間隔を異ならせて行うことに
より長方形状にすることができる。
【００１３】積層される半導体層は、たとえばＧａＮか
らなる低温バッファ層２、クラッド層となるｎ形層３、
バンドギャップエネルギーがクラッド層のそれよりも小
さくなる材料、たとえばＩｎＧａＮ系化合物半導体から
なる活性層４、ｐ形のＡｌＧａＮ系（ＡｌとＧａの比率
が種々変わり得ることを意味する、以下同じ）化合物半
導体層５ａおよびＧａＮ層５ｂからなるｐ形層（クラッ
ド層）５が、それぞれ順次積層されることにより構成さ
れている。なお、この例ではｐ形層５はＡｌＧａＮ系化
合物半導体層５ａとＧａＮ層５ｂとの複層になっている
が、キャリアの閉じ込め効果の点からＡｌを含む層が設
けられることが好ましいためで、ＧａＮ層だけでもよ
い。また、ｎ形層３にもＡｌＧａＮ系化合物半導体層を
設けて複層にしてもよく、またこれらを他のチッ化ガリ
ウム系化合物半導体層で形成することもできる。さら
に、この例では、ｎ形層３とｐ形層５とで活性層４が挟
持されるダブルヘテロ接合構造であるが、ｎ形層とｐ形
層とが直接接合するｐｎ接合構造のものでもよい。
らなる低温バッファ層２、クラッド層となるｎ形層３、
バンドギャップエネルギーがクラッド層のそれよりも小
さくなる材料、たとえばＩｎＧａＮ系化合物半導体から
なる活性層４、ｐ形のＡｌＧａＮ系（ＡｌとＧａの比率
が種々変わり得ることを意味する、以下同じ）化合物半
導体層５ａおよびＧａＮ層５ｂからなるｐ形層（クラッ
ド層）５が、それぞれ順次積層されることにより構成さ
れている。なお、この例ではｐ形層５はＡｌＧａＮ系化
合物半導体層５ａとＧａＮ層５ｂとの複層になっている
が、キャリアの閉じ込め効果の点からＡｌを含む層が設
けられることが好ましいためで、ＧａＮ層だけでもよ
い。また、ｎ形層３にもＡｌＧａＮ系化合物半導体層を
設けて複層にしてもよく、またこれらを他のチッ化ガリ
ウム系化合物半導体層で形成することもできる。さら
に、この例では、ｎ形層３とｐ形層５とで活性層４が挟
持されるダブルヘテロ接合構造であるが、ｎ形層とｐ形
層とが直接接合するｐｎ接合構造のものでもよい。
【００１４】ｐ側電極８は、電流拡散層を介さないで積
層された半導体層の表面に直接設けられているため、電
気抵抗が比較的大きいｐ形層５とのオーミックコントク
トを取る必要があり、ＮｉとＡｕとの合金などにより
０.３〜０.５μｍ程度の厚さに形成されることが望まし
い。しかし、従来のように電流拡散層を介して設けられ
てもよい。ｎ側電極９は従来と同様にｎ形層３に直接設
けられるもので、ＴｉとＡｌの合金またはＮｉ-Ａｕ合
金などの金属薄膜を介したＴｉ／Ａｕの積層体などの材
料を用いることができる。
層された半導体層の表面に直接設けられているため、電
気抵抗が比較的大きいｐ形層５とのオーミックコントク
トを取る必要があり、ＮｉとＡｕとの合金などにより
０.３〜０.５μｍ程度の厚さに形成されることが望まし
い。しかし、従来のように電流拡散層を介して設けられ
てもよい。ｎ側電極９は従来と同様にｎ形層３に直接設
けられるもので、ＴｉとＡｌの合金またはＮｉ-Ａｕ合
金などの金属薄膜を介したＴｉ／Ａｕの積層体などの材
料を用いることができる。
【００１５】この場合、電極８、９は露出する半導体層
のほぼ全面に設けられることが、電流を広い範囲に亘っ
て広げることができるため好ましい。また、ｎ側電極９
の方は発光層がなく、ボンディングできる面積があれば
よいため、ｐ側電極の方を広い面積にすることが好まし
い。
のほぼ全面に設けられることが、電流を広い範囲に亘っ
て広げることができるため好ましい。また、ｎ側電極９
の方は発光層がなく、ボンディングできる面積があれば
よいため、ｐ側電極の方を広い面積にすることが好まし
い。
【００１６】このＬＥＤチップ１１をリードの先端にボ
ンディングして発光素子ランプを形成する場合、図２に
示されるように、ＬＥＤチップ１１のｐ側電極８および
ｎ側電極９を直接第１および第２のリード１２、１３に
導電性接着剤１５（リード１２側は図示せず）により接
着することにより形成される。そして、ＬＥＤチップ１
１の基板１はＬＥＤチップ１１で発光する光を透過する
材料からなっており、発光層で発光する光を基板１の裏
面側から取り出す構造になっている。なお、この周囲は
図２で想像線で示されるように、発光する光を透過する
樹脂によりモールドされて、樹脂パッケージ１４が形成
される場合もある。
ンディングして発光素子ランプを形成する場合、図２に
示されるように、ＬＥＤチップ１１のｐ側電極８および
ｎ側電極９を直接第１および第２のリード１２、１３に
導電性接着剤１５（リード１２側は図示せず）により接
着することにより形成される。そして、ＬＥＤチップ１
１の基板１はＬＥＤチップ１１で発光する光を透過する
材料からなっており、発光層で発光する光を基板１の裏
面側から取り出す構造になっている。なお、この周囲は
図２で想像線で示されるように、発光する光を透過する
樹脂によりモールドされて、樹脂パッケージ１４が形成
される場合もある。
【００１７】本発明の半導体発光素子によれば、ＬＥＤ
チップ１１の基板１が発光する光を透過させると共に、
ｐ側電極８およびｎ側電極９の両電極が同一面側に設け
られている。そして、ＬＥＤチップの平面形状が正方形
ではなく、長方形状に形成されており、ｐ側電極８およ
びｎ側電極９が長方形状の長手方向に分離して設けられ
ている。したがって、ｐ側電極８およびｎ側電極９が相
互に離れる方向に細長く形成され得る。そのため、その
電極８、９側を下向きにしてリードの先端や回路基板、
もしくはチップ型発光素子の基板上に直接ボンディング
をして基板１の裏面側を発光面として裏面側からの光を
利用することができる。その結果、電極による光の遮断
を気にする必要がなく、半導体層の表面の全面に厚く電
極を設けることができ、従来のように電流拡散層を設け
る必要がなく、しかも従来より電流が活性層４の全面に
広がって流れ、広い範囲で発光し、発光効率が向上す
る。また、基板の裏面側を発光面とすることにより、発
光面側には光を遮る電極が全然なく、外部発光効率も向
上する。
チップ１１の基板１が発光する光を透過させると共に、
ｐ側電極８およびｎ側電極９の両電極が同一面側に設け
られている。そして、ＬＥＤチップの平面形状が正方形
ではなく、長方形状に形成されており、ｐ側電極８およ
びｎ側電極９が長方形状の長手方向に分離して設けられ
ている。したがって、ｐ側電極８およびｎ側電極９が相
互に離れる方向に細長く形成され得る。そのため、その
電極８、９側を下向きにしてリードの先端や回路基板、
もしくはチップ型発光素子の基板上に直接ボンディング
をして基板１の裏面側を発光面として裏面側からの光を
利用することができる。その結果、電極による光の遮断
を気にする必要がなく、半導体層の表面の全面に厚く電
極を設けることができ、従来のように電流拡散層を設け
る必要がなく、しかも従来より電流が活性層４の全面に
広がって流れ、広い範囲で発光し、発光効率が向上す
る。また、基板の裏面側を発光面とすることにより、発
光面側には光を遮る電極が全然なく、外部発光効率も向
上する。
【００１８】さらに、図２に示されるように、ＬＥＤチ
ップ１１をリードなどにボンディングする場合、予め導
電性接着剤１５（リード１２側は省略してある）をリー
ド１２、１３の先端に付着しておいてＬＥＤチップ１１
を裏向きにして載置し、乾燥固化するだけでダイボンデ
ィングと共に電極の電気的接続も同時にすることがで
き、ワイヤボンディングをする必要もない。
ップ１１をリードなどにボンディングする場合、予め導
電性接着剤１５（リード１２側は省略してある）をリー
ド１２、１３の先端に付着しておいてＬＥＤチップ１１
を裏向きにして載置し、乾燥固化するだけでダイボンデ
ィングと共に電極の電気的接続も同時にすることがで
き、ワイヤボンディングをする必要もない。
【００１９】一方、前述のようにチップ形状が長方形状
に形成されても、発光領域はｎ形層３とｐ形層５とで挟
持された活性層４であるため、その面積が確保されれば
発光量は確保される。とくに、本発明の半導体発光素子
のＬＥＤチップは、その基板１の裏面側に進む光が利用
されるため、電極による光の遮断を気にする必要がな
く、全面に電極を設けることができ、電流をチップ全体
に充分に広げることができる。そのため、両電極が相互
に離れる方向に延びていても発光特性には影響しない。
に形成されても、発光領域はｎ形層３とｐ形層５とで挟
持された活性層４であるため、その面積が確保されれば
発光量は確保される。とくに、本発明の半導体発光素子
のＬＥＤチップは、その基板１の裏面側に進む光が利用
されるため、電極による光の遮断を気にする必要がな
く、全面に電極を設けることができ、電流をチップ全体
に充分に広げることができる。そのため、両電極が相互
に離れる方向に延びていても発光特性には影響しない。
【００２０】前述の例では、積層される半導体層がチッ
化ガリウム系化合物半導体を用いた青色系の半導体発光
素子であったが、青色系の半導体発光素子は、サファイ
ア基板などが用いられて活性層で発光する光を透過さ
せ、ＬＥＤチップを裏向きにして使用することができる
ため、またｐ形層の抵抗を下げ難く電極とのオーミック
コンタクトを取り難いため、とくに効果が大きい。しか
し、ＧａＰまたはＡｌＧａＡｓ系の半導体による緑色や
赤色系の発光素子などでも、たとえばＡｌの混晶比率が
大きいＡｌＧａＡｓ系化合物半導体は、波長の長い光を
透過し、半導体基板を使用しながら同様に裏向きにして
使用することができる。
化ガリウム系化合物半導体を用いた青色系の半導体発光
素子であったが、青色系の半導体発光素子は、サファイ
ア基板などが用いられて活性層で発光する光を透過さ
せ、ＬＥＤチップを裏向きにして使用することができる
ため、またｐ形層の抵抗を下げ難く電極とのオーミック
コンタクトを取り難いため、とくに効果が大きい。しか
し、ＧａＰまたはＡｌＧａＡｓ系の半導体による緑色や
赤色系の発光素子などでも、たとえばＡｌの混晶比率が
大きいＡｌＧａＡｓ系化合物半導体は、波長の長い光を
透過し、半導体基板を使用しながら同様に裏向きにして
使用することができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、ＬＥＤチップを裏向き
にボンディングしても、ショートなどの問題を生じるこ
となく高い信頼性を維持することができる。その結果、
電極が設けられない基板の裏面側を発光面とすることが
でき、電極による光の遮断の問題が生じることがなく、
外部発光効率が向上する。また、電極を広い面積に亘っ
て設けることができるため、電流が広がって活性層の全
体で発光し発光効率が向上する。また、発光効率が向上
することにより、同じ輝度の発光素子を得る場合に、半
導体発光素子を小形化することができ、ウェハからのチ
ップの取れ数が増大する。
にボンディングしても、ショートなどの問題を生じるこ
となく高い信頼性を維持することができる。その結果、
電極が設けられない基板の裏面側を発光面とすることが
でき、電極による光の遮断の問題が生じることがなく、
外部発光効率が向上する。また、電極を広い面積に亘っ
て設けることができるため、電流が広がって活性層の全
体で発光し発光効率が向上する。また、発光効率が向上
することにより、同じ輝度の発光素子を得る場合に、半
導体発光素子を小形化することができ、ウェハからのチ
ップの取れ数が増大する。
【００２２】さらに、本発明によれば、電流拡散層を設
ける必要がなく、電流拡散層用の金属の蒸着およびシン
ターの工程を省略することができる。さらに、リードと
組み立てる場合に、ワイヤボンディングをする必要がな
い。そのため、製造工数が簡略化され、コストダウンに
大きく寄与する。
ける必要がなく、電流拡散層用の金属の蒸着およびシン
ターの工程を省略することができる。さらに、リードと
組み立てる場合に、ワイヤボンディングをする必要がな
い。そのため、製造工数が簡略化され、コストダウンに
大きく寄与する。
【図１】本発明の半導体発光素子の一実施形態のＬＥＤ
チップの説明図である。
チップの説明図である。
【図２】図１のＬＥＤチップを用いた発光素子ランプの
一例の説明図である。
一例の説明図である。
【図３】従来の半導体発光素子のＬＥＤチップの一例の
斜視説明図である。
斜視説明図である。
１ 基板 ３ ｎ形層 ４ 活性層 ５ ｐ形層 ８ ｐ側電極 ９ ｎ側電極 １１ ＬＥＤチップ １２ 第１のリード １３ 第２のリード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 園部 雅之 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム株 式会社内 (72)発明者 筒井 毅 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム株 式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 発光層で発光する光を透過させる基板
と、該基板上に積層され前記発光層を含む半導体層と、
該積層される半導体層の表面の第１導電形の半導体層に
接続して設けられる第１の電極と、前記積層される半導
体層の一部が除去されて露出する第２導電形の半導体層
に接続して設けられる第２の電極とからなる発光素子チ
ップを有し、該発光素子チップの平面形状が長方形に形
成され、前記第１および第２の電極が前記長方形の長手
方向に分離して設けられてなる半導体発光素子。 - 【請求項２】 前記発光素子チップの積層される半導体
層がチッ化ガリウム系化合物半導体からなり、第１およ
び第２のリードの先端部にそれぞれ前記発光素子チップ
の第１および第２の電極が直接導電性接着剤により接続
されることによりボンディングされてなる半導体発光素
子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1122397A JPH10209507A (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 半導体発光素子 |
| US09/012,209 US6107644A (en) | 1997-01-24 | 1998-01-23 | Semiconductor light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1122397A JPH10209507A (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10209507A true JPH10209507A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=11771972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1122397A Pending JPH10209507A (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10209507A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002246641A (ja) * | 2001-02-13 | 2002-08-30 | Seiwa Electric Mfg Co Ltd | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子及び窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法 |
| US7358544B2 (en) | 2004-03-31 | 2008-04-15 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor light emitting device |
| JP2013229559A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-11-07 | Napura:Kk | 発光デバイス、照明装置、ディスプレイ及び信号灯 |
-
1997
- 1997-01-24 JP JP1122397A patent/JPH10209507A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002246641A (ja) * | 2001-02-13 | 2002-08-30 | Seiwa Electric Mfg Co Ltd | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子及び窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法 |
| US7358544B2 (en) | 2004-03-31 | 2008-04-15 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor light emitting device |
| US7791098B2 (en) | 2004-03-31 | 2010-09-07 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor light emitting device |
| JP2013229559A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-11-07 | Napura:Kk | 発光デバイス、照明装置、ディスプレイ及び信号灯 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060124 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060324 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060530 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061024 |