JPH11145523A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
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- JPH11145523A JPH11145523A JP30247297A JP30247297A JPH11145523A JP H11145523 A JPH11145523 A JP H11145523A JP 30247297 A JP30247297 A JP 30247297A JP 30247297 A JP30247297 A JP 30247297A JP H11145523 A JPH11145523 A JP H11145523A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光取出し面から逆向きに漏れ出る光をリード
フレームの上端のギャップから抜ける光も含めて反射さ
せて発光強度を向上させ得る半導体発光装置を提供す
る。 【解決手段】 透明のサファイア基板１ａを持つ発光素
子１を、リードフレーム２の上端のマウント部の反射カ
ップ２ａにギャップ２ｄを切開して区分けしたｐ側及び
ｎ側の導通のための接続座２ｂ，２ｃに搭載し、更に発
光素子１を含んでエポキシ樹脂３によって封止する発光
装置において、少なくともギャップ２ｄに補助反射部４
を設けることによって、このギャップ２ｄから抜ける光
成分を光取出し面側に反射させて回収する。
フレームの上端のギャップから抜ける光も含めて反射さ
せて発光強度を向上させ得る半導体発光装置を提供す
る。 【解決手段】 透明のサファイア基板１ａを持つ発光素
子１を、リードフレーム２の上端のマウント部の反射カ
ップ２ａにギャップ２ｄを切開して区分けしたｐ側及び
ｎ側の導通のための接続座２ｂ，２ｃに搭載し、更に発
光素子１を含んでエポキシ樹脂３によって封止する発光
装置において、少なくともギャップ２ｄに補助反射部４
を設けることによって、このギャップ２ｄから抜ける光
成分を光取出し面側に反射させて回収する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば青色発光
ダイオード等の光デバイスに利用される窒化ガリウム系
化合物を利用したたとえばフリップチップ型の半導体発
光装置に係り、特に底部側への発光を高効率で反射させ
て発光強度を向上し得る半導体発光装置に関する。
ダイオード等の光デバイスに利用される窒化ガリウム系
化合物を利用したたとえばフリップチップ型の半導体発
光装置に係り、特に底部側への発光を高効率で反射させ
て発光強度を向上し得る半導体発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧａＮ，ＧａＡｌＮ，ＩｎＧａＮ及びＩ
ｎＡｌＧａＮ等の窒化ガリウム系化合物半導体は、可視
光発光デバイスや高温動作電子デバイス用の半導体材料
として多用されるようになり、青色発光ダイオードの分
野での展開が進んでいる。
ｎＡｌＧａＮ等の窒化ガリウム系化合物半導体は、可視
光発光デバイスや高温動作電子デバイス用の半導体材料
として多用されるようになり、青色発光ダイオードの分
野での展開が進んでいる。
【０００３】この窒化ガリウム系化合物の半導体の製造
では、その表面において半導体膜を成長させるための結
晶基板として、一般的には絶縁性のサファイアが利用さ
れる。このサファイアのような絶縁性の結晶基板を用い
る場合では、結晶基板側から電極を出すことができない
ので、半導体層に設けるｐ，ｎの電極は結晶基板と対向
する側の一面に形成されることになる。
では、その表面において半導体膜を成長させるための結
晶基板として、一般的には絶縁性のサファイアが利用さ
れる。このサファイアのような絶縁性の結晶基板を用い
る場合では、結晶基板側から電極を出すことができない
ので、半導体層に設けるｐ，ｎの電極は結晶基板と対向
する側の一面に形成されることになる。
【０００４】たとえば、ＧａＮ系半導体発光素子は、絶
縁性の基板としてサファイア基板を用いてその上面にｎ
型層及びｐ型層を有機金属気相成長法によって積層形成
し、ｐ型層の一部をエッチングしてｎ型層を露出させ、
これらのｎ型層とｐ型層のそれぞれにｎ側電極及びｐ側
電極を形成するというものがその基本的な構成である。
そして、ｐ側電極を透明電極とした場合であれば、これ
らのｐ側及びｎ側の電極にそれぞれボンディングパッド
部を形成して、リードフレームや基板にそれぞれワイヤ
ボンディングされる。また、サファイア基板側から光を
取り出すようにしたフリップチップ型の半導体発光素子
では、ｐ側電極を透明電極としないままでこのｐ側及び
ｎ側の電極のそれぞれにマイクロバンプを形成し、これ
らのマイクロバンプを基板またはリードフレームのｐ側
及びｎ側に接続する。
縁性の基板としてサファイア基板を用いてその上面にｎ
型層及びｐ型層を有機金属気相成長法によって積層形成
し、ｐ型層の一部をエッチングしてｎ型層を露出させ、
これらのｎ型層とｐ型層のそれぞれにｎ側電極及びｐ側
電極を形成するというものがその基本的な構成である。
そして、ｐ側電極を透明電極とした場合であれば、これ
らのｐ側及びｎ側の電極にそれぞれボンディングパッド
部を形成して、リードフレームや基板にそれぞれワイヤ
ボンディングされる。また、サファイア基板側から光を
取り出すようにしたフリップチップ型の半導体発光素子
では、ｐ側電極を透明電極としないままでこのｐ側及び
ｎ側の電極のそれぞれにマイクロバンプを形成し、これ
らのマイクロバンプを基板またはリードフレームのｐ側
及びｎ側に接続する。
【０００５】ここで、ｐ側電極を透明電極とする半導体
発光装置では、この透明電極が光取出し面となるが、フ
リップチップ型の半導体発光装置では上下反転した姿勢
で発光装置の基板またはリードフレームの上に搭載され
るので、発光方向に臨んでいるサファイア基板の一面が
光取出し面となる。そして、サファイア基板が透明であ
ることから、前者のｐ側透明電極を取出し面とするもの
でも、フリップチップ型のものでも、光取出し面と逆向
きに漏れる光が発生することになる。したがって、この
漏れる光を基板またはリードフレームによって光取出し
面側に向けて反射させるようにすれば、発光効率の向上
が可能となる。
発光装置では、この透明電極が光取出し面となるが、フ
リップチップ型の半導体発光装置では上下反転した姿勢
で発光装置の基板またはリードフレームの上に搭載され
るので、発光方向に臨んでいるサファイア基板の一面が
光取出し面となる。そして、サファイア基板が透明であ
ることから、前者のｐ側透明電極を取出し面とするもの
でも、フリップチップ型のものでも、光取出し面と逆向
きに漏れる光が発生することになる。したがって、この
漏れる光を基板またはリードフレームによって光取出し
面側に向けて反射させるようにすれば、発光効率の向上
が可能となる。
【０００６】このようなタイプの異なる発光素子のいず
れについても、リードフレームに素子を搭載するもので
は、ｎ側及びｐ側をワイヤによってボンディングするか
またはマイクロバンプを接合するので、リードフレーム
はｎ側及びｐ側に分けた構成のものが使用される。図４
にフリップチップ型の発光素子をリードフレームに搭載
した例の概略を示す。
れについても、リードフレームに素子を搭載するもので
は、ｎ側及びｐ側をワイヤによってボンディングするか
またはマイクロバンプを接合するので、リードフレーム
はｎ側及びｐ側に分けた構成のものが使用される。図４
にフリップチップ型の発光素子をリードフレームに搭載
した例の概略を示す。
【０００７】図４の（ａ）において、透明のサファイア
基板５１が上面を向く姿勢とした発光素子５０は、その
下面にｐ側及びｎ側のマイクロバンプ５１ａ，５１ｂを
それぞれ形成してリードフレーム５２の上面に搭載され
ている。リードフレーム５２は、その上端部をマウント
部５３としたものであり、従来周知のように、ｐ側及び
ｎ側のマイクロバンプ５１ａ，５１ｂに対応するように
このマウント部５３を二つの接続座５３ａ，５３ｂとし
て形成している。そして、図示のように発光素子５０を
搭載することで、マイクロバンプ５１ａ，５１ｂをそれ
ぞれ接続座５３ａ，５３ｂに電気的に導通させたアセン
ブリが得られる。なお、リードフレーム５２の上端から
発光素子５０の全体を含めてエポキシ樹脂によって封止
すれば、発光素子５０を光源とするＬＥＤランプが形成
されることになる。
基板５１が上面を向く姿勢とした発光素子５０は、その
下面にｐ側及びｎ側のマイクロバンプ５１ａ，５１ｂを
それぞれ形成してリードフレーム５２の上面に搭載され
ている。リードフレーム５２は、その上端部をマウント
部５３としたものであり、従来周知のように、ｐ側及び
ｎ側のマイクロバンプ５１ａ，５１ｂに対応するように
このマウント部５３を二つの接続座５３ａ，５３ｂとし
て形成している。そして、図示のように発光素子５０を
搭載することで、マイクロバンプ５１ａ，５１ｂをそれ
ぞれ接続座５３ａ，５３ｂに電気的に導通させたアセン
ブリが得られる。なお、リードフレーム５２の上端から
発光素子５０の全体を含めてエポキシ樹脂によって封止
すれば、発光素子５０を光源とするＬＥＤランプが形成
されることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】先に述べたように、フ
リップチップ型の発光素子５０では、サファイア基板５
１の上面が光取出し面となるが、このサファイア基板５
１に積層したｐ型層を抜けて下側に漏れる光が発生す
る。したがって、マウント部５３を銀鏡やメッキ処理し
た反射面とすれば、この漏れる光を光取出し面側に反射
させることができ、発光強度をこの反射光分だけ上げる
ことができる。
リップチップ型の発光素子５０では、サファイア基板５
１の上面が光取出し面となるが、このサファイア基板５
１に積層したｐ型層を抜けて下側に漏れる光が発生す
る。したがって、マウント部５３を銀鏡やメッキ処理し
た反射面とすれば、この漏れる光を光取出し面側に反射
させることができ、発光強度をこの反射光分だけ上げる
ことができる。
【０００９】ところが、図４の（ｂ）から明らかなよう
に、マウント部５３は接続座５３ａ，５３ｂに分かれて
いてその間にギャップ５４があるので、このギャップ５
４部分については反射面を形成することはできない。し
たがって、このギャップ５４の分に相当して、下に漏れ
る光の反射を得ることはできないことになる。
に、マウント部５３は接続座５３ａ，５３ｂに分かれて
いてその間にギャップ５４があるので、このギャップ５
４部分については反射面を形成することはできない。し
たがって、このギャップ５４の分に相当して、下に漏れ
る光の反射を得ることはできないことになる。
【００１０】たとえば、従来の一般的な発光素子におい
ては、発光素子５０は同図の（ｂ）において一辺の長さ
が０．３４ｍｍ程度であり、ギャップ５４の幅は０．２
５ｍｍ程度である。このような寸法関係では、発光素子
５０の底面積に対してギャップ５４が占める大きさは半
分以上となり、漏れた光の反射回収の面からみると大き
な損失を伴うことになる。
ては、発光素子５０は同図の（ｂ）において一辺の長さ
が０．３４ｍｍ程度であり、ギャップ５４の幅は０．２
５ｍｍ程度である。このような寸法関係では、発光素子
５０の底面積に対してギャップ５４が占める大きさは半
分以上となり、漏れた光の反射回収の面からみると大き
な損失を伴うことになる。
【００１１】また、このような問題は、フリップチップ
型の発光素子だけでなく、サファイア等の透明の絶縁性
基板を用いるものにおいても同様である。
型の発光素子だけでなく、サファイア等の透明の絶縁性
基板を用いるものにおいても同様である。
【００１２】一方、たとえば特開平４−１０６７０号公
報に記載のように、発光強度を上げるためにリードフレ
ームの周りに反射部材を設け、発光素子の側面からの光
を光取出し面側からの発光方向に向けて反射させるよう
にしたものもある。
報に記載のように、発光強度を上げるためにリードフレ
ームの周りに反射部材を設け、発光素子の側面からの光
を光取出し面側からの発光方向に向けて反射させるよう
にしたものもある。
【００１３】しかしながら、この公報に記載のもので
は、発光素子の下面に臨んでいるリードフレームのギャ
ップ部分は、エポキシ樹脂を利用したレンズ部材で封止
されたものであり、発光素子から下に漏れる発光分を反
射させるという機能は持ち合わせていない。したがっ
て、透明のサファイア基板を用いる発光素子であれば、
その側方から漏れる光については反射回収が可能である
が、下に抜ける光はそのまま未回収となり、発光強度の
効率的な向上には至らない。
は、発光素子の下面に臨んでいるリードフレームのギャ
ップ部分は、エポキシ樹脂を利用したレンズ部材で封止
されたものであり、発光素子から下に漏れる発光分を反
射させるという機能は持ち合わせていない。したがっ
て、透明のサファイア基板を用いる発光素子であれば、
その側方から漏れる光については反射回収が可能である
が、下に抜ける光はそのまま未回収となり、発光強度の
効率的な向上には至らない。
【００１４】本発明において解決すべき課題は、発光素
子をリードフレームに搭載する発光装置において光取出
し面から逆向きに漏れ出る光を効率よく反射させて発光
強度を向上させることにある。
子をリードフレームに搭載する発光装置において光取出
し面から逆向きに漏れ出る光を効率よく反射させて発光
強度を向上させることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、透明の結晶基
板の上にｎ型層及びｐ型層を成長させた半導体積層膜構
造を持つ発光素子と、発光素子搭載用の反射カップを持
つマウント部にギャップを切開するとともにこのギャッ
プによりｐ側及びｎ側の導通部をそれぞれ形成する一対
の接続座を設けたリードフレームとを備え、マウント部
に搭載した発光素子を含んで外皮樹脂により封止する半
導体発光装置であって、少なくともマウント部のギャッ
プに対応する位置に発光素子からの光をその光取出し面
側に向けて反射する補助反射部を形成してなるものであ
る。
板の上にｎ型層及びｐ型層を成長させた半導体積層膜構
造を持つ発光素子と、発光素子搭載用の反射カップを持
つマウント部にギャップを切開するとともにこのギャッ
プによりｐ側及びｎ側の導通部をそれぞれ形成する一対
の接続座を設けたリードフレームとを備え、マウント部
に搭載した発光素子を含んで外皮樹脂により封止する半
導体発光装置であって、少なくともマウント部のギャッ
プに対応する位置に発光素子からの光をその光取出し面
側に向けて反射する補助反射部を形成してなるものであ
る。
【００１６】このような構成であれば、発光素子の光取
出し面とは逆の面からマウント部に漏れる光を補助反射
部によって光取出し面側に反射させることができ、従来
ではギャップ部からそのまま光が抜けていた発光成分を
含めて光取出し面へ回収することができる。
出し面とは逆の面からマウント部に漏れる光を補助反射
部によって光取出し面側に反射させることができ、従来
ではギャップ部からそのまま光が抜けていた発光成分を
含めて光取出し面へ回収することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、透明の
結晶基板の上にｎ型層及びｐ型層を成長させた半導体積
層膜構造を持つ発光素子と、発光素子搭載用の反射カッ
プを持つマウント部にギャップを切開するとともにこの
ギャップによりｐ側及びｎ側の導通部をそれぞれ形成す
る一対の接続座を設けたリードフレームとを備え、マウ
ント部に搭載した発光素子を含んで外皮樹脂により封止
する半導体発光装置であって、少なくともマウント部の
ギャップに対応する位置に発光素子からの光をその光取
出し面側に向けて反射する補助反射部を形成してなるも
のであり、光取出し面からの発光成分に加えて、ギャッ
プ部からそのまま光が抜けていた発光成分も含めて光取
出し面へ回収して発光効率を上げるという作用を有す
る。
結晶基板の上にｎ型層及びｐ型層を成長させた半導体積
層膜構造を持つ発光素子と、発光素子搭載用の反射カッ
プを持つマウント部にギャップを切開するとともにこの
ギャップによりｐ側及びｎ側の導通部をそれぞれ形成す
る一対の接続座を設けたリードフレームとを備え、マウ
ント部に搭載した発光素子を含んで外皮樹脂により封止
する半導体発光装置であって、少なくともマウント部の
ギャップに対応する位置に発光素子からの光をその光取
出し面側に向けて反射する補助反射部を形成してなるも
のであり、光取出し面からの発光成分に加えて、ギャッ
プ部からそのまま光が抜けていた発光成分も含めて光取
出し面へ回収して発光効率を上げるという作用を有す
る。
【００１８】請求項２に記載の発明は、補助反射部は、
反射カップの内部及び光取出し面側を除いて白色樹脂に
より形成されてなるものであり、白色樹脂は可視光を効
率よく反射するのでギャップ部から下に抜けていた発光
成分を効率よく光取出し面側に回収し、発光効率を上げ
るという作用を有する。
反射カップの内部及び光取出し面側を除いて白色樹脂に
より形成されてなるものであり、白色樹脂は可視光を効
率よく反射するのでギャップ部から下に抜けていた発光
成分を効率よく光取出し面側に回収し、発光効率を上げ
るという作用を有する。
【００１９】請求項３に記載の発明は、補助反射部は、
白色系顔料のフィラーを含んだ樹脂で、熱可塑性樹脂を
インジェクション成形によりまたは熱硬化性樹脂をトラ
ンスファー成形により形成したもので、前者は比較的簡
単な製造プロセスで形成できるという特徴を持つ。ま
た、後者は熱に一般的に弱い前者に比べて耐熱性に優れ
ているという特徴を持つ。この補助反射部を形成したリ
ードフレームのマウント部に発光素子を搭載後、外皮樹
脂で補助反射部を一体に含ませることができるという作
用を有する。
白色系顔料のフィラーを含んだ樹脂で、熱可塑性樹脂を
インジェクション成形によりまたは熱硬化性樹脂をトラ
ンスファー成形により形成したもので、前者は比較的簡
単な製造プロセスで形成できるという特徴を持つ。ま
た、後者は熱に一般的に弱い前者に比べて耐熱性に優れ
ているという特徴を持つ。この補助反射部を形成したリ
ードフレームのマウント部に発光素子を搭載後、外皮樹
脂で補助反射部を一体に含ませることができるという作
用を有する。
【００２０】以下に、本発明の実施の形態の具体例を図
面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形
態による窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を用いた
発光装置の概要を示す縦断面図、図２は横断面図、図３
は図２に示した発光装置の要部を拡大して示すＡ−Ａ線
矢視による縦断面図である。
面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形
態による窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を用いた
発光装置の概要を示す縦断面図、図２は横断面図、図３
は図２に示した発光装置の要部を拡大して示すＡ−Ａ線
矢視による縦断面図である。
【００２１】図３において、発光素子１は、絶縁性の透
明なサファイア基板１ａの表面に複数の半導体薄膜層を
従来周知の有機金属気相成長法によって成膜したもので
ある。この薄膜の積層体は、たとえば順にＧａＮバッフ
ァ層，ｎ型ＧａＮ層，ＩｎＧａＮ活性層，ｐ型ＡｌＧａ
Ｎ層及びｐ型ＧａＮ層としたダブルヘテロ構造とするこ
とができる。そして、図示の例では、発光素子１はフリ
ップチップ型であって、ｐ側電極１ｂ及びｎ側電極１ｃ
にそれぞれマイクロバンプ１ｄ，１ｅを形成している。
明なサファイア基板１ａの表面に複数の半導体薄膜層を
従来周知の有機金属気相成長法によって成膜したもので
ある。この薄膜の積層体は、たとえば順にＧａＮバッフ
ァ層，ｎ型ＧａＮ層，ＩｎＧａＮ活性層，ｐ型ＡｌＧａ
Ｎ層及びｐ型ＧａＮ層としたダブルヘテロ構造とするこ
とができる。そして、図示の例では、発光素子１はフリ
ップチップ型であって、ｐ側電極１ｂ及びｎ側電極１ｃ
にそれぞれマイクロバンプ１ｄ，１ｅを形成している。
【００２２】発光素子１を搭載するリードフレーム２
は、従来例で示したものと同様に、マウント部の反射カ
ップ２ａを上端に形成するとともに、マイクロバンプ１
ｄ，１ｅをそれぞれ別個に搭載して導通させるための接
続座２ｂ，２ｃをギャップ２ｄを間に挟んで設けてい
る。
は、従来例で示したものと同様に、マウント部の反射カ
ップ２ａを上端に形成するとともに、マイクロバンプ１
ｄ，１ｅをそれぞれ別個に搭載して導通させるための接
続座２ｂ，２ｃをギャップ２ｄを間に挟んで設けてい
る。
【００２３】図１及び図２に示すように、リードフレー
ム２に搭載された発光素子１は、レンズ機能と発光素子
１の保護を兼ねる外皮樹脂としてのエポキシ樹脂３によ
って封止される。このエポキシ樹脂３は、マウント部の
反射カップ２ａよりも下方までを含むように形成された
ものである。
ム２に搭載された発光素子１は、レンズ機能と発光素子
１の保護を兼ねる外皮樹脂としてのエポキシ樹脂３によ
って封止される。このエポキシ樹脂３は、マウント部の
反射カップ２ａよりも下方までを含むように形成された
ものである。
【００２４】エポキシ樹脂３の内部には、反射カップ２
ａの上端とほぼ同じ面とした上端面を持ちその下端面は
反射カップ２ａの下端よりも少し下側にまで及ぶ補助反
射部４を形成する。この補助反射部４は、図２に示すよ
うに、反射カップ２ａの上端及び接続座２ｂ，２ｃと発
光素子１の上面には被さらないように形成され、ギャッ
プ２ｄには隙間なく充填されている。
ａの上端とほぼ同じ面とした上端面を持ちその下端面は
反射カップ２ａの下端よりも少し下側にまで及ぶ補助反
射部４を形成する。この補助反射部４は、図２に示すよ
うに、反射カップ２ａの上端及び接続座２ｂ，２ｃと発
光素子１の上面には被さらないように形成され、ギャッ
プ２ｄには隙間なく充填されている。
【００２５】この補助反射部４は、先に述べたようにギ
ャップ２ｄに隙間なく充填されたものであり、可視光を
効率よく反射すること及び接続座２ｂ，２ｃどうしを絶
縁する必要があるために、白色の樹脂により形成される
ことが好ましい。
ャップ２ｄに隙間なく充填されたものであり、可視光を
効率よく反射すること及び接続座２ｂ，２ｃどうしを絶
縁する必要があるために、白色の樹脂により形成される
ことが好ましい。
【００２６】補助反射部４を樹脂で形成する場合、２つ
の方法があり、１つは熱可塑性の樹脂を用いてインジェ
クション成形を行う方法であり、この成形方法では製造
プロセスも比較的簡単であるが、一般的に熱に弱くな
り、外皮樹脂であるエポキシ樹脂で封止する工程やリー
ドフレームの半田ディップする工程など、熱が加わる工
程で問題が起こらないような材料を選定することが重要
である。もう１つは、熱硬化性のエポキシ樹脂を用いた
トランスファー成形で行う方法であり、この場合、硬化
させる時間が必要であるが、外皮樹脂と同じエポキシ樹
脂であり、耐熱性にも優れている。
の方法があり、１つは熱可塑性の樹脂を用いてインジェ
クション成形を行う方法であり、この成形方法では製造
プロセスも比較的簡単であるが、一般的に熱に弱くな
り、外皮樹脂であるエポキシ樹脂で封止する工程やリー
ドフレームの半田ディップする工程など、熱が加わる工
程で問題が起こらないような材料を選定することが重要
である。もう１つは、熱硬化性のエポキシ樹脂を用いた
トランスファー成形で行う方法であり、この場合、硬化
させる時間が必要であるが、外皮樹脂と同じエポキシ樹
脂であり、耐熱性にも優れている。
【００２７】補助反射部４は、リードフレーム２のギャ
ップ２ｄから下に漏れる光をサファイア基板１ａの上面
の光取出し面側に反射させるもので、先に挙げた樹脂の
基材に適切な白色顔料をフィラーとして混入したもので
ある。このフィラーとしては、たとえば酸化チタン微粉
末を用いることができ、補助反射部４を白色の銀鏡層と
することができる。
ップ２ｄから下に漏れる光をサファイア基板１ａの上面
の光取出し面側に反射させるもので、先に挙げた樹脂の
基材に適切な白色顔料をフィラーとして混入したもので
ある。このフィラーとしては、たとえば酸化チタン微粉
末を用いることができ、補助反射部４を白色の銀鏡層と
することができる。
【００２８】以上の構成において、リードフレーム２を
介して発光素子１に通電されると、サファイア基板１ａ
とｐ側電極との界面部分のＩｎＧａＮ層を発光層とする
緑または青の色の発光が得られる。この発光層からの光
は、サファイア基板１ａの上面を光取出し面としてエポ
キシ樹脂３中に放出されるほか、図３において下側に漏
れる光としても放出される。
介して発光素子１に通電されると、サファイア基板１ａ
とｐ側電極との界面部分のＩｎＧａＮ層を発光層とする
緑または青の色の発光が得られる。この発光層からの光
は、サファイア基板１ａの上面を光取出し面としてエポ
キシ樹脂３中に放出されるほか、図３において下側に漏
れる光としても放出される。
【００２９】本発明では、発光素子１及び接続座２ｂ，
２ｃを含むマウント部の反射カップ２ａの上面に被さら
ないように且つギャップ２ｄには発光素子１の下方を含
めて全てに酸化チタン等の白色顔料をフィラーとして含
む補助反射部４によっ被覆しているので、発光素子１か
らギャップ２ｄに漏れ出る光をこの補助反射部４から光
取出し面側に反射させることができる。
２ｃを含むマウント部の反射カップ２ａの上面に被さら
ないように且つギャップ２ｄには発光素子１の下方を含
めて全てに酸化チタン等の白色顔料をフィラーとして含
む補助反射部４によっ被覆しているので、発光素子１か
らギャップ２ｄに漏れ出る光をこの補助反射部４から光
取出し面側に反射させることができる。
【００３０】すなわち、従来構造では、ギャップ２ｄの
真上に位置している発光素子１の部分からの光について
は、これを反射回収することができなかった。これに対
し、本発明ではギャップ２ｄを含めて補助反射部４を白
色樹脂で形成しているので、ギャップ２ｄを抜けようと
する光も全て補助反射部４によってサファイア基板１ａ
の上面の光取出し面側に反射させてこれを発光成分とし
て回収することができる。
真上に位置している発光素子１の部分からの光について
は、これを反射回収することができなかった。これに対
し、本発明ではギャップ２ｄを含めて補助反射部４を白
色樹脂で形成しているので、ギャップ２ｄを抜けようと
する光も全て補助反射部４によってサファイア基板１ａ
の上面の光取出し面側に反射させてこれを発光成分とし
て回収することができる。
【００３１】ここで、従来技術の項において、ギャップ
５４の幅は発光素子５０の大きさに対して占める面積割
合が比較的大きいことを既に述べた。そして、本実施の
形態においても、発光素子１とギャップ２ｄのそれぞれ
の大きさの関係が同じとした場合、ギャップ２ｄから抜
ける光の割合が大きいのは同様である。したがって、こ
のように抜け出る割合が大きな光の全てを補助反射部４
によって光取出し面側に反射させて回収できることか
ら、補助反射部４を設けない場合に比べて発光効率が格
段に向上することは明らかである。
５４の幅は発光素子５０の大きさに対して占める面積割
合が比較的大きいことを既に述べた。そして、本実施の
形態においても、発光素子１とギャップ２ｄのそれぞれ
の大きさの関係が同じとした場合、ギャップ２ｄから抜
ける光の割合が大きいのは同様である。したがって、こ
のように抜け出る割合が大きな光の全てを補助反射部４
によって光取出し面側に反射させて回収できることか
ら、補助反射部４を設けない場合に比べて発光効率が格
段に向上することは明らかである。
【００３２】なお、以上の例では、透明のサファイア基
板１ａを用いたフリップチップ型の発光素子１とした
が、サファイア等の透明の結晶基板を利用した窒化ガリ
ウム系の発光素子であっても同様の構成とすることがで
きる。すなわち、従来例で説明したｐ側電極を透明電極
とする発光素子であれば、そのサファイア基板を下向き
にしてリードフレームに搭載すると、サファイア基板か
ら下方に光が漏れるので、この漏れた光を補助反射部４
によって反射させるようにすればよい。
板１ａを用いたフリップチップ型の発光素子１とした
が、サファイア等の透明の結晶基板を利用した窒化ガリ
ウム系の発光素子であっても同様の構成とすることがで
きる。すなわち、従来例で説明したｐ側電極を透明電極
とする発光素子であれば、そのサファイア基板を下向き
にしてリードフレームに搭載すると、サファイア基板か
ら下方に光が漏れるので、この漏れた光を補助反射部４
によって反射させるようにすればよい。
【００３３】
【発明の効果】請求項１の発明では、光取出し面からの
発光成分に加えて、ギャップ部からそのまま光が抜けて
いた発光成分も含めて反射部から光取出し面へ反射させ
て回収することができ、特にフリップチップ型のように
透明基板側への発光層からの光に対して逆向きに放出さ
れる光の成分が大きい場合では、発光強度を格段に向上
させることができる。
発光成分に加えて、ギャップ部からそのまま光が抜けて
いた発光成分も含めて反射部から光取出し面へ反射させ
て回収することができ、特にフリップチップ型のように
透明基板側への発光層からの光に対して逆向きに放出さ
れる光の成分が大きい場合では、発光強度を格段に向上
させることができる。
【００３４】請求項２の発明では、補助反射部を可視光
を効率よく反射する白色樹脂によって形成することによ
り、ギャップ部から下に抜けていた発光成分を効率よく
光取出し面側に回収して発光効率を上げることができ
る。
を効率よく反射する白色樹脂によって形成することによ
り、ギャップ部から下に抜けていた発光成分を効率よく
光取出し面側に回収して発光効率を上げることができ
る。
【００３５】請求項３の発明では、補助反射部をインジ
ェクション成形またはトランスファー成形によって形成
するので、前者の場合では比較的簡単な製造プロセスで
補助反射部の形成が可能となり、また後者の場合では、
耐熱性に優れた製造が可能となり、いずれにおいても外
皮樹脂に直にフィラーを封止するという簡単な製造プロ
セスで済むので、製造も簡単になり歩留りも向上する。
ェクション成形またはトランスファー成形によって形成
するので、前者の場合では比較的簡単な製造プロセスで
補助反射部の形成が可能となり、また後者の場合では、
耐熱性に優れた製造が可能となり、いずれにおいても外
皮樹脂に直にフィラーを封止するという簡単な製造プロ
セスで済むので、製造も簡単になり歩留りも向上する。
【図１】本発明の一実施の形態によるフリップチップ型
の半導体発光素子を備えた発光装置の概略縦断面図
の半導体発光素子を備えた発光装置の概略縦断面図
【図２】図１の発光装置の概略横断面図
【図３】図２に示した発光装置の要部を拡大して示すＡ
−Ａ線矢視による縦断面図
−Ａ線矢視による縦断面図
【図４】従来例であって、（ａ）はフリップチップ型の
発光素子をリードフレームに搭載したときの概略縦断面
図 （ｂ）は平面図
発光素子をリードフレームに搭載したときの概略縦断面
図 （ｂ）は平面図
１ 発光素子 １ａ サファイア基板 １ｂ ｐ側電極 １ｃ ｎ側電極 １ｄ，１ｅ マイクロバンプ ２ リードフレーム ２ａ 反射カップ ２ｂ，２ｃ 接続座 ２ｄ ギャップ ３ エポキシ樹脂（外皮樹脂） ４ 補助反射部
Claims (3)
- 【請求項１】透明の結晶基板の上にｎ型層及びｐ型層を
成長させた半導体積層膜構造を持つ発光素子と、発光素
子搭載用の反射カップを持つマウント部にギャップを切
開するとともにこのギャップによりｐ側及びｎ側の導通
部をそれぞれ形成する一対の接続座を設けたリードフレ
ームとを備え、マウント部に搭載した発光素子を含んで
外皮樹脂により封止する半導体発光装置であって、少な
くともマウント部のギャップに対応する位置に発光素子
からの光をその光取出し面側に向けて反射する補助反射
部を形成してなる半導体発光装置。 - 【請求項２】補助反射部は、反射カップの内部及び光取
出し面側を除いて白色樹脂により形成されてなる請求項
１記載の半導体発光装置。 - 【請求項３】補助反射部は、白色系顔料のフィラーを含
んだ樹脂で、熱可塑性樹脂をインジェクション成形によ
りまたは熱硬化性樹脂をトランスファー成形により形成
した後、外皮樹脂で封止してなる請求項２記載の半導体
発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30247297A JPH11145523A (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30247297A JPH11145523A (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11145523A true JPH11145523A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=17909368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30247297A Pending JPH11145523A (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11145523A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6617617B2 (en) | 2000-08-18 | 2003-09-09 | Agilent Technologies, Inc. | Light-emitting diode |
| US10115870B2 (en) | 2008-09-03 | 2018-10-30 | Nichia Corporation | Light emitting device, resin package, resin-molded body, and methods for manufacturing light emitting device, resin package and resin-molded body |
-
1997
- 1997-11-05 JP JP30247297A patent/JPH11145523A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6617617B2 (en) | 2000-08-18 | 2003-09-09 | Agilent Technologies, Inc. | Light-emitting diode |
| US6893890B2 (en) | 2000-08-18 | 2005-05-17 | Agilent Technologies, Inc. | Method of producing a light-emitting diode |
| US10115870B2 (en) | 2008-09-03 | 2018-10-30 | Nichia Corporation | Light emitting device, resin package, resin-molded body, and methods for manufacturing light emitting device, resin package and resin-molded body |
| US10573788B2 (en) | 2008-09-03 | 2020-02-25 | Nichia Corporation | Light emitting device, resin package, resin-molded body, and methods for manufacturing light emitting device, resin package and resin-molded body |
| US10573789B2 (en) | 2008-09-03 | 2020-02-25 | Nichia Corporation | Light emitting device, resin package, resin-molded body, and methods for manufacturing light emitting device, resin package and resin-molded body |
| US10700241B2 (en) | 2008-09-03 | 2020-06-30 | Nichia Corporation | Light emitting device, resin package, resin-molded body, and methods for manufacturing light emitting device, resin package and resin-molded body |
| US11094854B2 (en) | 2008-09-03 | 2021-08-17 | Nichia Corporation | Light emitting device, resin package, resin-molded body, and methods for manufacturing light emitting device, resin package and resin-molded body |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070522 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070619 |