JPH11340518A - 半導体発光装置 - Google Patents

半導体発光装置

Info

Publication number
JPH11340518A
JPH11340518A JP14582498A JP14582498A JPH11340518A JP H11340518 A JPH11340518 A JP H11340518A JP 14582498 A JP14582498 A JP 14582498A JP 14582498 A JP14582498 A JP 14582498A JP H11340518 A JPH11340518 A JP H11340518A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
emitting device
semiconductor light
lead frame
sealing body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP14582498A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3471220B2 (ja
Inventor
Satoshi Kawamoto
本 聡 河
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=15393983&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH11340518(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP14582498A priority Critical patent/JP3471220B2/ja
Priority to US09/320,379 priority patent/US20010015443A1/en
Publication of JPH11340518A publication Critical patent/JPH11340518A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3471220B2 publication Critical patent/JP3471220B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01L33/48—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 characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • 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
    • H01L33/48—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 characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/641—Heat extraction or cooling elements characterized by the materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer 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
    • H01L2224/32221—Disposition the layer 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
    • H01L2224/32245—Disposition the layer 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—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
    • H01L2224/48221—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
    • H01L2224/48245—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
    • H01L2224/48247—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 connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—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
    • H01L2224/48221—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
    • H01L2224/48245—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
    • H01L2224/48257—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 connecting the wire to a die pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01012—Magnesium [Mg]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01019—Potassium [K]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01025—Manganese [Mn]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01039—Yttrium [Y]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01063—Europium [Eu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED
    • 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
    • H01L33/02—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 characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
    • H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table containing nitrogen
    • 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
    • H01L33/48—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 characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • 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
    • H01L33/48—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 characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/647—Heat extraction or cooling elements the elements conducting electric current to or from the semiconductor body

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性が高く、実装工程においても安定して
半田付けを行うことができる窒化ガリウム系半導体発光
装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 リードフレームの材料として、従来用い
られていた銅系の材料よりも熱伝導率の低い材料を用い
る。このような材料としては、例えば、鉄系の材料を挙
げることができる。このようにすることにより実装半田
付けの際の封止体の加熱を抑制し、ワイアの断線などの
不具合を防止することができる。さらに、本発明におい
ては、第１の封止体と第２の封止体との界面の位置を調
節することにより、ワイアの断線を顕著に低減すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体発光装置に
関する。より詳細には、本発明は、窒化ガリウム系半導
体発光素子を搭載した発光装置であって、半田付けに対
する耐熱性や信頼性が顕著に改善された半導体発光装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体発光装置は、コンパクト且つ低消
費電力であり、信頼性に優れるなどの多くの利点を有
し、近年では、種々ので高い発光輝度が要求される室内
外の表示板、鉄道／交通信号、車載用灯具などについて
も広く応用されつつある。
【０００３】これらの半導体発光装置のうちで、窒化ガ
リウム系半導体を用いた発光装置が最近、注目されてい
る。窒化ガリウム系半導体は、直接遷移型のＩＩＩ−Ｖ
族化合物導体であり、比較的短い波長領域において高効
率で発光させることができるという特徴を有する。
【０００４】なお、本願明細書において「窒化ガリウム
系半導体」とは、ＢxＩｎyＡｌzＧａ(1-x-y-z)Ｎ（Ｏ≦
ｘ≦１、Ｏ≦ｙ≦１、Ｏ≦ｚ≦１、Ｏ≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦
１）のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を含み、さらに、Ｖ族
元素としては、Ｎに加えてリン（Ｐ）や砒素（Ａｓ）な
どを含有する混晶も含むものとする。例えば、ＩｎＧａ
Ｎ（ｘ＝０、ｙ＝０．３、ｚ＝０）も「窒化ガリウム系
半導体」に含まれるものとする。
【０００５】窒化ガリウム系半導体は、組成ｘ、ｙ及び
ｚを制御することによってバンドギャップを大きく変化
させることができるために、ＬＥＤや半導体レーザの材
料として有望視されている。特に、青色や紫外線の波長
領域で高輝度に発光させることができれば、各種光ディ
スクの記録容量を倍増させることができる。さらに、こ
のような短波長の光を用いて蛍光体を励起させれば、発
光波長の自由度が極めて高い光源を実現することができ
る。すなわち、可視光から赤外光までの幅広い波長領域
において自由に発光波長を選択することが可能となり、
表示装置のフルカラー化も容易に実現できる。そこで、
窒化ガリウム系半導体を発光層に用いた窒化ガリウム系
半導体発光素子は、その初期特性や信頼性の向上に向け
て急速に開発が進められている。
【０００６】図４は、窒化ガリウム系半導体発光素子を
搭載した従来の半導体発光装置の概略構成を表す断面図
である。すなわち、同図（ａ）は全体断面図であり、同
図（ｂ）はその要部断面図である。
【０００７】同図の半導体発光装置においては、リン脱
酸銅などの銅系の材料で形成されたリードフレーム１０
２のカップ部に窒化ガリウム系半導体発光素子１０４が
マウントされている。発光素子１０４のマウントは、接
着剤１０６を用いて行われる場合が多い。また、リード
フレーム１０２のアウターリード部１０２Ａには、銀
（Ａｇ）メッキが施されることが多い。
【０００８】発光素子１０４の上部には、図示しない電
極が設けられ、それぞれワイア１０８，１０８によって
リードフレーム１０２に接続されている。また、リード
フレームのカップ部は、発光素子１０４を覆うように第
１の封止体１１０により封止されている。第１の封止体
１１０としては、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂が用い
られることが多い。ここで、第１の封止体１１０に蛍光
体を混入し、窒化ガリウム系半導体発光素子１０４から
の短波長の光を波長変換して所定の波長の光を取り出す
こともできる。また、リードフレーム１０２の頭部全体
は、第２の封止体１１２により封止され、発光素子１０
４を保護するとともに光を集光したり拡散するようにさ
れている。第２の封止体１１２としては、エポキシ樹脂
が用いられることが多い。
【０００９】このように第１の封止体１１０と第２の封
止体１１２とを用いたいわゆる「２重モールド構造」
は、特に、蛍光体を利用した半導体発光装置の場合に重
要である。すなわち、半導体発光素子１０４から放出さ
れた光を高い効率で波長変換し集光して外部に放出する
ためには、蛍光体を発光素子１０４の周囲に高い密度で
配置することが望ましい。仮に、図４において、第２の
封止体１１２にまで蛍光体を混入させると光の放出源が
広がってしまい、レンズとしての集光効果が得られなく
なるという問題が生ずる。従って、図４に示したような
「２重モールド構造」において、発光素子１０４の周囲
の第１の封止体１１０のみに蛍光体を混入するようにす
ることが必要とされる。
【００１０】このような「２重モールド構造」の半導体
発光装置は、発光素子１０４から放出された短波長の光
が第１の封止体に混入された蛍光体により波長変換さ
れ、さらに第２の封止体により集光または拡散されて外
部に取り出される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
半導体発光装置を実用に供するためには、リードフレー
ム１０２のアウターリード部１０２Ａを半田付けするこ
とにより、所定の基板やソケットなどに実装する必要が
ある。
【００１２】しかし、本発明者が独自に行った試作検討
の結果、図４に示したような従来の半導体発光装置は、
耐熱性が十分でなく、実装時の半田付けによって各種の
異常が生ずることが分かった。具体的には、実装時の半
田付けによってワイア１０８の断線や、光取り出し効率
の低下などの不具合が生じた。そして、この原因をさら
に詳しく検討した結果、半田付けにともなう加熱によ
り、封止体１１０，１１２が膨張することが原因である
ことが分かった。
【００１３】すなわち、半田付け実装時の加熱により、
封止体１１０，１１２が膨張してワイア１０８が断線す
るという不具合を生じやすいことが分かった。特に、窒
化ガリウム系半導体発光素子の場合には、ＧａＡｓ系発
光素子などと異なり、ひとつの素子に対しワイア１０８
を２本用いる必要がある。その結果として、窒化ガリウ
ム系半導体発光装置の場合、ワイアを１本しか用いない
他の発光素子と比べてワイア断線の確率が２倍に増える
という問題がある。
【００１４】また、図４に示した半導体発光装置は、蛍
光体を混合した第１の封止体１１０を発光素子載置済み
のリードフレームのカップ部に充填し、さらに第２の封
止体１１２で全体を封止する２重モールド構造を有す
る。このような２重モールド構造は、前述したように、
蛍光体を発光素子１０４の周囲に高密度に配置するため
に極めて便利な構成である。ところが第１の封止体１１
０と第２の封止体１１２の熱膨張係数が異なる場合は、
半田付け実装時の加熱で２つの封止体が別々の膨張率で
膨張する。そして、これらの界面においてワイア１０８
に大きな剪断応力がかかり断線などの不具合を生じやす
かった。
【００１５】また、封止体１１２の成形時や半田付け実
装時に２つの封止体１１０，１１２の界面や、封止体と
リードフレーム１０２のカップ部の内壁面との界面に隙
間が生じ、その界面での反射ロスにより発光素子１０４
やその周囲の蛍光体から放出された光が効率よく外部へ
取り出せない不具合が発生した。
【００１６】さらに、従来の半導体発光装置は、このよ
うな耐熱性の問題を有するために、封止後にアウターリ
ード１０２Ａに半田メッキを施すことが極めて困難であ
った。そのために代替手段として予め銀（Ａｇ）メッキ
が施されたリードを用いる場合が多かった。しかし、ア
ウターリードに半田メッキを施すことができないため
に、実装時の半田付け工程において、半田の「濡れ」が
十分でなく、歩留まりが低下するという問題が生ずる。
【００１７】本発明は、以上説明したような本発明者が
独自に認識した種々の課題に鑑みてなされたものであ
る。すなわち、本発明の目的は、耐熱性が高く、実装工
程においても安定して半田付けを行うことができる窒化
ガリウム系半導体発光装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の半導
体発光装置は、リードフレームと、前記リードフレーム
の上に載置された窒化ガリウム系半導体発光素子と、前
記発光素子を覆うように設けられた封止体と、を備え、
前記リードフレームは、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の熱
伝導率を有する材料により構成されていることを特徴と
する。
【００１９】または、本発明の半導体発光装置は、リー
ドフレームと、前記リードフレームの上に載置された窒
化ガリウム系半導体発光素子と、前記リードフレームの
電極端子と前記発光素子とを接続するワイアと、前記発
光素子を覆うようにその周囲に設けられた第１の封止体
と、前記第１の封止体を覆うようにその周囲に設けられ
た第２の封止体と、を備え、前記ワイアは、その主たる
部分よりも径が太いものとして構成された端部を前記発
光素子との接続部において有し、前記第１の封止体は、
その表面が、前記端部を横切るように設けられたことを
特徴とする。
【００２０】または、本発明の半導体発光装置は、リー
ドフレームと、前記リードフレームに設けられたカップ
部の底部に載置された窒化ガリウム系半導体発光素子
と、前記リードフレームの電極端子と前記発光素子とを
接続するワイアと、前記カップ部の少なくとも一部に充
填された第１の封止体と、前記第１の封止体を覆うよう
にその上に設けられた第２の封止体と、を備え、前記ワ
イアは、その主たる部分よりも径が太いものとして構成
された端部を前記発光素子との接続部において有し、前
記第１の封止体は、その表面が、前記端部を横切るよう
に設けられたことを特徴とする。
【００２１】ここで、前記リードフレームの前記カップ
部は、その内壁面の少なくとも一部が荒面仕上げとされ
ていることを特徴とする。
【００２２】また、前記端部は、前記ワイアのボンディ
ングにより形成されたボール部またはネック部であるこ
とを特徴とする。
【００２３】また、前記第１の封止体は、蛍光体を含有
し、前記発光素子から放出される第１の波長の光を前記
蛍光体が吸収して前記第１の波長とは異なる第２の波長
の光を放出するものとして構成されたことを特徴とす
る。
【００２４】また、前記第１の封止体は、無機系接着剤
からなることを特徴とする。
【００２５】ここで、前記無機系接着剤は、アルカリ金
属珪酸塩、燐酸塩、コロイダルシリカ、シリカゾル、水
ガラス、Ｓｉ（ＯＨ）n、ＳｉＯ2、及びＴｉＯ2からな
る群から選択されたいずれかにより構成されていること
を特徴とする。
【００２６】また、前記リードフレームは、１００Ｗ／
（ｍ・Ｋ）以下の熱伝導率を有する材料により構成され
ていることを特徴とする。
【００２７】また、前記第２の封止体は、ガラス転移温
度が１５０℃以上の材料により構成されていることを特
徴とする。
【００２８】また、前記リードフレームは、鉄系の材料
により構成されていることを特徴とする。
【００２９】また、前記リードフレームのアウターリー
ド部は、半田外装メッキされていることを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】本発明においては、リードフレー
ムの材料として、従来用いられていた銅系の材料よりも
熱伝導率の低い材料を用いる。このような材料として
は、例えば、鉄を主成分とした鉄系の材料を挙げること
ができる。このようにすることにより実装半田付けの際
の封止体の加熱を抑制し、ワイアの断線などの不具合を
防止することができる。さらに、本発明においては、第
１の封止体と第２の封止体との界面の位置を調節するこ
とにより、ワイアの断線を顕著に低減することができ
る。
【００３１】以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形
態について説明する。図１は、本発明の窒化ガリウム系
半導体発光装置の概略構成を表す断面図である。すなわ
ち、同図（ａ）は全体断面図であり、同図（ｂ）はその
要部断面図である。
【００３２】本発明の半導体発光装置においては、従来
の銅系の材料よりも熱伝導率の低い材料で形成されたリ
ードフレーム１２を用いる。リードフレーム１２の材料
としては、鉄の他に、例えば、いわゆる「４２アロイ」
などの鉄系の合金材料を挙げることができる。リードフ
レーム１２のカップ部には、窒化ガリウム系半導体発光
素子１４がマウントされている。発光素子１４のマウン
トは、例えば、接着剤１６を用いて行うことができる。
接着剤１６の材料としては、ワイアボンディング工程に
おける加熱に耐えられるような耐熱性を有する無機系材
料を用いることが望ましい。また、接着剤１６に所定の
蛍光体を混入しても良い。
【００３３】発光素子１４の上部には、図示しない電極
が設けられ、それぞれワイア１８，１８によってリード
フレーム１２に接続されている。ワイアの材料として
は、金（Ａｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）を用いるこ
とができる。ワイア径は、応力に対する機械的強度を確
保するため直径３０μｍ以上のものが望ましい。また、
リードフレームのカップ部には、発光素子１４を覆うよ
うに第１の封止体２０が充填されている。ここで、第１
の封止体２０に蛍光体や散乱剤を混入し、窒化ガリウム
系半導体発光素子１４からの短波長の光を波長変換して
所定の波長の光を取り出すこともできる。
【００３４】紫外線領域の光で効率良く励起される蛍光
体としては、例えば、赤色の発光を生ずるものとして
は、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、青色の発光を生ずるものとして
は、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｅｕ）10（ＰＯ4）6・Ｃ
ｌ2、緑色の発光を生ずるものとしては、３（Ｂａ、Ｍ
ｇ、Ｅｕ、Ｍｎ）Ｏ・８Ａｌ2Ｏ3などを挙げることがで
きる。これらの蛍光体を適当な割合で混合すれば、可視
光領域の殆どすべての色調を表現することもできる。
【００３５】また、青色領域の波長の光受けて波長変換
し、より長波長の光を放出する蛍光体としては、前述し
た無機蛍光体の他に有機蛍光体を挙げることができる。
有機蛍光体としては、例えば、赤色の発光を生ずるもの
としては、ｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｂ、緑色の発光を生ず
るものとしては、ｂｒｉｌｌｉａｎｔｓｕｌｆｏｆｌａ
ｖｉｎｅ ＦＦなどを挙げることができる。
【００３６】リードフレーム１４の頭部全体は、第２の
封止体２２により封止され発光素子１４を保護するとと
もに、光を集光したり拡散することができる。
【００３７】さらに、リードフレーム１２のアウターリ
ード部１２Ａには、半田メッキが施され実装工程におけ
る半田付けを容易に行えるようにされている。
【００３８】本発明の半導体発光装置も「２重モールド
構造」を有するので、発光素子１４から放出された短波
長の光を、第１の封止体に混入された蛍光体により高い
効率で波長変換し、さらに第２の封止体により集光また
は拡散して外部に取り出すことができる。
【００３９】以下に、本発明の半導体発光装置において
用いるリードフレーム１２について詳細に説明する。リ
ードフレーム１２の材料として用いる鉄系の材料は、図
４に示したような従来の発光装置のリードフレームの材
料である銅系の材料よりもはるかに低い熱伝導率を有す
るという特徴がある。
【００４０】銅系の材料と鉄系の材料の熱伝導率の一例
を示すと以下の如くである。 材料名 熱伝導率（Ｗ/ｍ・Ｋ） りん脱酸銅 ４００ ＫＬＦ−１ ２２０ 鉄（純度９９％以上） ４０ ４２アロイ １６ ここで、「ＫＬＦ−１」とは銅（Ｃｕ）合金の製品名
（神戸製鋼所）であり、ニッケル（Ｎｉ）を約３．０
％、シリコン（Ｓｉ）を約０．７％含有する。一方、
「４２アロイ」は、鉄（Ｆｅ）合金の名称であり、ニッ
ケルを約４２％含有する。上述のデータから、銅系の
「ＫＬＦ−１」は、鉄系の「４２アロイ」の１０倍以上
高い熱伝導率を有することが分かる。
【００４１】従って、本発明において「鉄」や「４２ア
ロイ」などの鉄系のリードフレームを用いることによ
り、半田付けの際にアウターリード部を加熱してもその
熱が封止体に伝わりにくくなり、ワイアの断線や光取り
出し効率の低下は生じない。
【００４２】本発明者は、種々の半導体発光装置を試作
し、そのアウターリード部を半田付けする際の加熱特性
を調べた。
【００４３】図２は、半田付け時間と発光素子の周囲の
温度との関係を表すグラフ図である。同図においては、
鉄系のリードフレームを用いた半導体発光装置と銅系の
リードフレームを用いた半導体発光装置の加熱特性をそ
れぞれ示した。ここで用いたリードフレームは、板厚
０．５ｍｍのプレスフレームによるものであり、半導体
発光装置のリードフレームとしては、当業者の間で多く
用いられているものである。
【００４４】一般に、アウターリード部の半田付けや半
田メッキに要する時間は最大で５秒程度である。図２か
ら、従来の銅系リードフレームの場合においては、５秒
間の半田付けによって発光素子の周囲が１７０℃〜２０
０℃まで加熱されるのに対して、本発明において用いる
鉄系のリードフレームの場合には、最大温度が約１４５
℃程度に抑えられていることが分かる。このように、従
来よりも温度上昇を抑制した結果、封止体の熱膨張を抑
制し、ワイアの断線や光取り出し効率の低下を防止する
ことができる。
【００４５】本発明は、特に窒化ガリウム系半導体と蛍
光体とを具備する発光装置に適用して効果的である。つ
まり、このような発光装置においては、蛍光体を発光素
子の周囲に高い密度で配置するために、２重モールド構
造を採る必要がある。本発明によれば、このような２重
モールド構造においても、封止体の加熱を抑制すること
ができ、ワイアの断線や光取り出し効率の低下を防止す
ることができるからである。
【００４６】さらに、本発明によれば、封止体２０，２
２のガラス転移温度を１５０℃まで低下させることがで
きる。すなわち従来よりも低いガラス転移温度を有する
材料を用いることができるために、本発明によれば、封
止体の選択の範囲が広がり、従来よりも熱膨張係数の小
さい材料や残留応力の小さい材料などを用いることがで
きるようになるという効果も得られる。
【００４７】さらに、本発明によれば、不具合を生ずる
ことなくアウターリード部１２Ａに半田メッキを施すこ
とができる。その結果として、実装工程の半田付けを安
定して行うことができるようになる。
【００４８】ここで、封止樹脂として広く用いられてい
る有機材料としてエポキシ樹脂がある。この樹脂のガラ
ス転移温度は、約１５０℃である。従って、前述のよう
に典型的な半田付け時間である５秒間の間に１５０℃を
超えないようにすることが望ましい。図２に示したデー
タから試算した結果、このためには、リードフレームの
材料の熱伝導率が１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であること
が望ましいことが分かった。
【００４９】次に、本発明の第１の封止樹脂２０に関し
て詳細に説明する。本発明者の試作検討の結果、第１の
封止体２０としては、無機系の接着剤が適していること
が分かった。これらの無機系の接着剤は、Ｓｉ（ＯＨ）
nや、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2などの無機材料が有機溶媒など
のに媒体中に分散され、媒体の乾燥蒸発によって、無機
材料が接着あるいは埋め込み材料として作用するもので
ある。無機接着剤の具体例としては、アルカリ金属珪酸
塩、燐酸塩、コロイダルシリカ、シリカゾル、水ガラス
などを挙げることができる。また、これらの他に、無機
接着剤の溶質としては、Ｓｉ（ＯＨ）nや、ＳｉＯ2、Ｔ
ｉＯ2などの無機化合物を挙げることができる。さら
に、これら以外にも、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル
（Ｔａ）、すず（Ｓｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、タン
グステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、ク
ロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、セリウム（Ｃｅ）、コバ
ルト（Ｃｏ）、マグネシウム（Ｍｇ）などの酸化化合物
を挙げることができる。このような酸化化合物として
は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化タン
タル（Ｔａ2Ｏ5）などを挙げることができる。さらに、
これらの無機化合物を混合したものでも良い。
【００５０】これらの無機化合物を溶媒中に分散させた
無機系接着剤は、硬化温度のわりに耐熱性が高く、比較
的短時間で硬化させることができるという特徴を有す
る。すなわち、従来の樹脂封止工程と同程度の１００〜
１５０℃程度の加熱工程で硬化し、硬化後の耐熱温度と
してはだいたい２００〜１０００℃以上を実現できる。
また、硬化時間も２０〜３０分程度と比較的短時間であ
る。また、硬化時の水分の蒸発により体積が収縮するた
めに、含有させた蛍光体層を半導体発光素子１４やカッ
プ部の内壁面に薄く形成することができる。さらに、粘
度が低いので硬化時に蛍光体が沈殿しやすく、蛍光体層
を薄く均一に形成できるという特徴も有する。
【００５１】このような無機系接着剤と比較すると、従
来第１の封止体として用いられていたエポキシ樹脂の場
合には、ガラス転移温度を超えると線膨張係数が急増す
るためにワイアの断線を生じやすいという問題があっ
た。また、シリコーン樹脂の場合には、一般に第２の封
止体に比べ線膨張係数が大きいため、加熱時に外側の第
２の封止体やリードフレームとの界面において剥離が発
生しやすいという問題があった。これに対して、本発明
において用いる無機系接着剤は、線膨張係数が比較的小
さく、また薄膜状に塗布されるため体積自体も比較的小
さい。よって温度変化による体積変化量は比較的小さ
く、これらの問題点を解消することもできる。
【００５２】また、第１の封止体として有機系の樹脂を
用いる場合には、エポキシ樹脂のように、ガラス転移温
度が１５０℃以上の樹脂を用いることが望ましい。
【００５３】さらに、本発明においては、図１（ｂ）に
示したように、第１の封止体２０をリードフレーム１２
のカップ内に充填するに際して、ワイアのボンディング
ボール部またはネック部などの太くなっている部分が封
止体の表面を貫くように充填量を調節する。すなわち、
ワイア１８を半導体発光素子１４にボンディングする
と、その接続部分にボール部１８Ａとネック部１８Ｂと
が形成される。
【００５４】ここで、ボール部１８Ａは、ボンディング
の前にワイアの先端が溶融されて球状に形成され、しか
る後に、超音波を印加しながら発光素子１４の電極に加
圧して接続した際につぶれた先端部分である。また、ネ
ック部１８Ｂは、ボンディング装置のキャピラリの先端
部の内部口径が大きい部分に対応して形成された直径が
太い部分である。ボール部１８Ａの高さは、概ね５０〜
１００μｍ程度である場合が多い。一方、ネック部１８
Ｂの長さ（高さ）は、ボンディングの際に用いるキャピ
ラリの先端開口形状に依存し、概ね数１０〜１００μｍ
である場合が多い。
【００５５】これらの太い部分は、剪断応力に対する機
械的な耐久性も高い。従って、ワイア１８のうちで、こ
れらの太い部分が第１の封止体２０の表面を貫くように
すれば、第１の封止体２０と第２の封止体２２との熱膨
張率の差により封止体の界面において剪断応力が働いて
も、ワイア１８の断線を防止することができる。このた
めの封止体２０としては、無機系コーティング剤などを
用いると充填量の調節が容易で良好な薄膜を形成でき
る。また、ワイア１８のボンディングに際して、ボール
部１８Ａやネック部１８Ｂができるだけ太く、また、こ
れらの高さをできるだけ確保するように、キャピラリの
形状やボンディングの条件を適宜調節すれば、さらにワ
イア１８の断線を効果的に防止することもできる。
【００５６】或いは、第１の封止樹脂２０がワイア１８
の全体を覆い尽くすように充填してもよい。すなわち、
第１の封止体２０によりワイア全体が覆われていれば、
界面の剪断応力がワイア１８に働くことが解消される。
【００５７】本発明によれば、このように第１の封止樹
脂の表面の位置を制御することにより、２重モールド構
造においても耐熱性を十分に確保することができるよう
になる。
【００５８】さらに、第１の封止体２０は、発光素子１
４のマウント用の接着剤１６とほぼ同一の熱膨張率を有
することが望ましい。このようにすれば、発光素子１４
に無用な応力が印加されることがなくなる。
【００５９】一方、第２の封止体２２としては、例えば
エポキシ樹脂を用いることができる。ここで、エポキシ
樹脂のガラス転移温度は、約１５０℃である。従って、
図２に関して前述したように、従来の半導体発光装置に
おいては、半田付けの際に、そのガラス転移温度をはる
かに超えた温度に加熱されるという問題があったが、本
発明においては、そのガラス転移温度を超えずに半田付
けを行うことができる。
【００６０】また、第２の封止体２２としては、エポキ
シ樹脂の他にも、第１の封止体２０とほぼ同一の熱膨張
率を有する材料とすれば、これらの界面で生ずる剪断応
力を抑制することができる。その結果して、ワイアの断
線や、界面での隙間の形成による光の取り出し効率の低
下を防止することができる。
【００６１】一方、リードフレーム１２のカップ部の内
壁面は、封止体２０との密着性を増し光の散乱率を上げ
るため荒面仕上げにしても良い。
【００６２】本発明者は、図１に示した半導体発光装置
と図４に示した従来の半導体発光装置とを試作してその
半田付け加熱試験を行った。ここでは、発光装置のアウ
ターリード部を溶融半田槽に１０秒間浸漬して、ワイア
の断線不良を評価した。以下にその結果を示す。 半田の温度（℃） ２６０ ２８０ ３００ ３２０ ３４０ 本発明 ０／１０ ０／１０ ０／１０ ０／１０ ０／１０ 従来例 ０／１０ １／１０ ２／１０ ３／１０ ５／１０ ここで、各項目の分母は発光装置の試験数であり、分子
はワイア断線不良を生じた発光装置の数である。従来の
発光装置の場合には、２８０℃程度の温度から断線不良
が生じ、半田温度が上昇するにつれて断線不良が増大し
ている。これに対して、本発明によれば、温度３４０℃
で浸漬時間が１０秒という極めて過酷な条件においても
ワイアの断線不良は全く生ずることが無く、耐熱性が極
めて優れていることがわかる。
【００６３】次に、本発明の第２の実施の形態にかかる
半導体発光装置について説明する。図３は、本発明の第
２の実施の形態にかかる半導体発光装置を表す概念図で
ある。すなわち、同図（ａ）は全体断面図であり、同図
（ｂ）はその要部断面図である。図３に示した半導体発
光装置においても、従来の銅系の材料よりも熱伝導率の
低い材料で形成したリードフレーム１２’の上に窒化ガ
リウム系半導体発光素子１４がマウントされ、第１の封
止体２０と第２の封止体２２とによって封止された２重
モールド構造を有する。前述した図１の発光装置と同一
の部分には同一の符合を付して詳細な説明は省略する。
【００６４】ここで、図１に示した発光装置との違い
は、リードフレーム１２’にカップ部が設けられていな
い点である。すなわち、図３の発光装置においては、リ
ードフレームの頭部は平坦であり、その表面に発光素子
１４がマウントされている。発光素子１４の周囲は、第
１の封止体２０により覆われ、その内部に混入された蛍
光体により波長変換が行われる。また、第１の封止体２
０は、その表面がワイア１８のうちの太いネック部１８
Ｂを横切るように設けられている。ここで、ボール部１
８Ａを横切るように第１の封止体２０を設けても良い。
本実施形態においても、ワイアのボール部１８Ａまたは
ネック部１８Ｂが第１の封止体２０の表面を貫くように
形成することにより、第１の封止体２０と第２の封止体
２２との界面に剪断応力が働いてもワイアが断線するこ
とが防止される。
【００６５】また、第１の封止体２０を発光素子１４の
周囲にコンパクトに形成することにより、蛍光体を高い
密度で配置することができ、波長変換効率や第２の封止
体２２による集光効率を上げることができる。
【００６６】以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の
形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具
体例に限定されるものではない。たとえば、前述した具
体例においては、２重モールド構造の場合を例示した
が、この他にも例えば、３重モールド構造であっても良
い。すなわち、第１の封止体と第２の封止体との間に第
３の封止体が介在してなる構成であっても良い。
【００６７】また、リードフレーム、発光素子、ワイ
ア、封止体などの形状についても、図示したもの以外に
適宜用いて同様の効果を得ることができる。
【００６８】
【発明の効果】本発明は、以上説明した形態で実施さ
れ、以下に説明する効果を奏する。まず、本発明によれ
ば、リードフレームを１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の熱伝
導率の材料により構成することにより、半田付けに対す
る耐熱性が著しく向上する。
【００６９】また、本発明によれば、ワイアに径の太い
部分を設け、半導体発光素子の周囲を覆う封止体の表面
がその径の太い部分を横切るように構成することによ
り、ワイアの断線を顕著に低減し、製造歩留まりが飛躍
的に向上するとともに、半導体発光装置の信頼性も飛躍
的に改善される。
【００７０】さらに、本発明によれば、リードフレーム
にカップ部を設け、その内壁面の少なくとも一部を荒面
仕上げにすることにより、封止体との密着性を改善し界
面剥離による光反射のロスを防ぐことができる。
【００７１】また、従来は、封止体の中に蛍光体を高濃
度で混入させると母体の封止体から熱膨張率が変化する
場合があった。これに対して、本発明によれば、上記の
ような施策をした上で封止体や接着剤に混入すれば、耐
熱性や光取り出し効率の問題が解決できる。
【００７２】さらに、本発明によれば、発光素子の周囲
を覆う封止体として、無機接着剤を用いることにより、
硬化温度のわりに耐熱性が高く、比較的短時間で硬化さ
せることができる。すなわち、従来の樹脂封止工程と同
程度の１００〜１５０℃程度の加熱工程で硬化し、硬化
後の耐熱温度としてはだいたい２００〜１０００℃以上
を実現できる。また、硬化時間も２０〜３０分程度と比
較的短時間である。また、硬化時の水分の蒸発により体
積が収縮するために、含有させた蛍光体層を半導体発光
素子１４やカップ部の内壁面に薄く形成することができ
る。さらに、粘度が低いので硬化時に蛍光体が沈殿しや
すく、蛍光体層を薄く均一に形成できるという特徴も有
する。
【００７３】また、本発明によれば、鉄系のリードフレ
ームを用いることにより、半田付けに対する耐熱性が著
しく向上する。
【００７４】さらに、本発明によれば、従来は不可能だ
ったアウターリードへの半田外装メッキにより、ボード
等への半田実装が容易となる。またリードカット時に露
出した切り口を外装メッキで保護できるため、切り口か
ら母材（特に鉄を使用する場合）が腐食を起こすという
不具合を未然に防止できる。
【００７５】また、本発明によれば、封止体のガラス転
移温度を１５０℃より高く設定することにより、半田耐
熱性が著しく向上する。
【００７６】以上説明したように、本発明によれば、半
田耐熱性が高く、信頼性が高い半導体発光装置を提供す
ることができるようになり、産業上のメリットは多大で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の窒化ガリウム系半導体発光装置の概略
構成を表す断面図である。すなわち、同図（ａ）は全体
断面図であり、同図（ｂ）はその要部断面図である。
【図２】半田付け時間と発光素子の周囲の温度との関係
を表すグラフ図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態にかかる半導体発光
装置を表す概念図である。すなわち、同図（ａ）は全体
断面図であり、同図（ｂ）はその要部断面図である。
【図４】窒化ガリウム系半導体発光素子を用いた従来の
半導体発光装置の概略構成を表す断面図である。すなわ
ち、同図（ａ）は全体断面図であり、同図（ｂ）はその
要部断面図である。
【符号の説明】
１２、１０２ リードフレーム １２Ａ、１０２Ａ アウターリード １４、１０４ 窒化ガリウム系半導体発光素子 １６、１０６ 接着剤 １８、１０８ ワイア １８Ａ ボール部 １８Ｂ ネック部 ２０、１１０ 第１の封止体 ２２、１１２ 第２の封止体

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】リードフレームと、 前記リードフレームの上に載置された窒化ガリウム系半
    導体発光素子と、 前記発光素子を覆うように設けられた封止体と、 を備え、前記リードフレームは、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）
    以下の熱伝導率を有する材料により構成されていること
    を特徴とする半導体発光装置。
  2. 【請求項２】リードフレームと、 前記リードフレームの上に載置された窒化ガリウム系半
    導体発光素子と、 前記リードフレームの電極端子と前記発光素子とを接続
    するワイアと、 前記発光素子を覆うようにその周囲に設けられた第１の
    封止体と、 前記第１の封止体を覆うようにその周囲に設けられた第
    ２の封止体と、 を備え、 前記ワイアは、その主たる部分よりも径が太いものとし
    て構成された端部を前記発光素子との接続部において有
    し、 前記第１の封止体は、その表面が、前記端部を横切るよ
    うに設けられたことを特徴とする半導体発光装置。
  3. 【請求項３】リードフレームと、 前記リードフレームに設けられたカップ部の底部に載置
    された窒化ガリウム系半導体発光素子と、 前記リードフレームの電極端子と前記発光素子とを接続
    するワイアと、 前記カップ部の少なくとも一部に充填された第１の封止
    体と、 前記第１の封止体を覆うようにその上に設けられた第２
    の封止体と、 を備え、 前記ワイアは、その主たる部分よりも径が太いものとし
    て構成された端部を前記発光素子との接続部において有
    し、 前記第１の封止体は、その表面が、前記端部を横切るよ
    うに設けられたことを特徴とする半導体発光装置。
  4. 【請求項４】前記リードフレームの前記カップ部は、そ
    の内壁面の少なくとも一部が荒面仕上げとされているこ
    とを特徴とする請求項３記載の半導体発光装置。
  5. 【請求項５】前記端部は、前記ワイアのボンディングに
    より形成されたボール部またはネック部であることを特
    徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の半導体発
    光装置。
  6. 【請求項６】前記第１の封止体は、蛍光体を含有し、前
    記発光素子から放出される第１の波長の光を前記蛍光体
    が吸収して前記第１の波長とは異なる第２の波長の光を
    放出するものとして構成されたことを特徴とする請求項
    ２〜５のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
  7. 【請求項７】前記第１の封止体は、無機系接着剤からな
    ることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１つに記載
    の半導体発光装置。
  8. 【請求項８】前記無機系接着剤は、アルカリ金属珪酸
    塩、燐酸塩、コロイダルシリカ、シリカゾル、水ガラ
    ス、Ｓｉ（ＯＨ）n、ＳｉＯ2、及びＴｉＯ2からなる群
    から選択されたいずれかにより構成されていることを特
    徴とする請求項７記載の半導体発光装置。
  9. 【請求項９】前記リードフレームは、１００Ｗ／（ｍ・
    Ｋ）以下の熱伝導率を有する材料により構成されている
    ことを特徴とする請求項２〜８のいずれか１つに記載の
    半導体発光装置。
  10. 【請求項１０】前記第２の封止体は、ガラス転移温度が
    １５０℃以上の材料により構成されていることを特徴と
    する請求項２〜９のいずれか１つに記載の半導体発光装
    置。
  11. 【請求項１１】前記リードフレームは、鉄系の材料によ
    り構成されていることを特徴とする請求項１〜１０のい
    ずれか１つに記載の半導体発光装置。
  12. 【請求項１２】前記リードフレームのアウターリード部
    は、半田外装メッキされていることを特徴とする請求項
    １〜１１のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
JP14582498A 1998-05-27 1998-05-27 半導体発光装置 Expired - Fee Related JP3471220B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14582498A JP3471220B2 (ja) 1998-05-27 1998-05-27 半導体発光装置
US09/320,379 US20010015443A1 (en) 1998-05-27 1999-05-26 Semiconductor light emitting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14582498A JP3471220B2 (ja) 1998-05-27 1998-05-27 半導体発光装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11340518A true JPH11340518A (ja) 1999-12-10
JP3471220B2 JP3471220B2 (ja) 2003-12-02

Family

ID=15393983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14582498A Expired - Fee Related JP3471220B2 (ja) 1998-05-27 1998-05-27 半導体発光装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20010015443A1 (ja)
JP (1) JP3471220B2 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002314142A (ja) * 2001-04-09 2002-10-25 Toyoda Gosei Co Ltd 発光装置
JP2002324920A (ja) * 2001-02-23 2002-11-08 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 発光ダイオード及びその製造方法
JP2005159276A (ja) * 2003-10-28 2005-06-16 Matsushita Electric Works Ltd 半導体発光装置及びその製造方法
US7105857B2 (en) 2002-07-08 2006-09-12 Nichia Corporation Nitride semiconductor device comprising bonded substrate and fabrication method of the same
JP2006313943A (ja) * 2003-02-18 2006-11-16 Sharp Corp 半導体発光装置、その製造方法および電子撮像装置
US7301175B2 (en) 2001-10-12 2007-11-27 Nichia Corporation Light emitting apparatus and method of manufacturing the same
US7317181B2 (en) 2001-12-07 2008-01-08 Hitachi Cable, Ltd. Light-emitting unit and method for producing same as well as lead frame used for producing light-emitting unit

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10036940A1 (de) * 2000-07-28 2002-02-07 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Lumineszenz-Konversions-LED
TW567714B (en) * 2001-07-09 2003-12-21 Nippon Sheet Glass Co Ltd Light-emitting unit and illumination device and image reading device using light-emitting unit
JP2005073227A (ja) * 2003-08-04 2005-03-17 Sharp Corp 撮像装置
TW200614548A (en) * 2004-07-09 2006-05-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Light-emitting device
US7573074B2 (en) * 2006-05-19 2009-08-11 Bridgelux, Inc. LED electrode
US7737455B2 (en) 2006-05-19 2010-06-15 Bridgelux, Inc. Electrode structures for LEDs with increased active area
US8084855B2 (en) * 2006-08-23 2011-12-27 Rockwell Collins, Inc. Integrated circuit tampering protection and reverse engineering prevention coatings and methods
US8637980B1 (en) 2007-12-18 2014-01-28 Rockwell Collins, Inc. Adhesive applications using alkali silicate glass for electronics
US8076185B1 (en) 2006-08-23 2011-12-13 Rockwell Collins, Inc. Integrated circuit protection and ruggedization coatings and methods
US8581108B1 (en) 2006-08-23 2013-11-12 Rockwell Collins, Inc. Method for providing near-hermetically coated integrated circuit assemblies
US8174830B2 (en) 2008-05-06 2012-05-08 Rockwell Collins, Inc. System and method for a substrate with internal pumped liquid metal for thermal spreading and cooling
US7915527B1 (en) 2006-08-23 2011-03-29 Rockwell Collins, Inc. Hermetic seal and hermetic connector reinforcement and repair with low temperature glass coatings
US8617913B2 (en) 2006-08-23 2013-12-31 Rockwell Collins, Inc. Alkali silicate glass based coating and method for applying
US8166645B2 (en) * 2006-08-23 2012-05-01 Rockwell Collins, Inc. Method for providing near-hermetically coated, thermally protected integrated circuit assemblies
US8363189B2 (en) * 2007-12-18 2013-01-29 Rockwell Collins, Inc. Alkali silicate glass for displays
US8616266B2 (en) * 2008-09-12 2013-12-31 Rockwell Collins, Inc. Mechanically compliant thermal spreader with an embedded cooling loop for containing and circulating electrically-conductive liquid
US8221089B2 (en) 2008-09-12 2012-07-17 Rockwell Collins, Inc. Thin, solid-state mechanism for pumping electrically conductive liquids in a flexible thermal spreader
US8650886B2 (en) * 2008-09-12 2014-02-18 Rockwell Collins, Inc. Thermal spreader assembly with flexible liquid cooling loop having rigid tubing sections and flexible tubing sections
US8205337B2 (en) * 2008-09-12 2012-06-26 Rockwell Collins, Inc. Fabrication process for a flexible, thin thermal spreader
US8119040B2 (en) * 2008-09-29 2012-02-21 Rockwell Collins, Inc. Glass thick film embedded passive material
KR101034054B1 (ko) * 2009-10-22 2011-05-12 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지 및 그 제조방법
KR20120024104A (ko) * 2010-09-06 2012-03-14 서울옵토디바이스주식회사 발광 소자
DE102010046122A1 (de) * 2010-09-21 2012-03-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Elektronisches Bauelement
US9435915B1 (en) 2012-09-28 2016-09-06 Rockwell Collins, Inc. Antiglare treatment for glass
DE102013202904A1 (de) * 2013-02-22 2014-08-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zu seiner Herstellung
KR102346157B1 (ko) * 2015-03-23 2021-12-31 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 발광 소자 패키지

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002324920A (ja) * 2001-02-23 2002-11-08 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 発光ダイオード及びその製造方法
JP2002314142A (ja) * 2001-04-09 2002-10-25 Toyoda Gosei Co Ltd 発光装置
US7301175B2 (en) 2001-10-12 2007-11-27 Nichia Corporation Light emitting apparatus and method of manufacturing the same
US7390684B2 (en) 2001-10-12 2008-06-24 Nichia Corporation Light emitting apparatus and method of manufacturing the same
US7317181B2 (en) 2001-12-07 2008-01-08 Hitachi Cable, Ltd. Light-emitting unit and method for producing same as well as lead frame used for producing light-emitting unit
US7105857B2 (en) 2002-07-08 2006-09-12 Nichia Corporation Nitride semiconductor device comprising bonded substrate and fabrication method of the same
US7378334B2 (en) 2002-07-08 2008-05-27 Nichia Corporation Nitride semiconductor device comprising bonded substrate and fabrication method of the same
JP2006313943A (ja) * 2003-02-18 2006-11-16 Sharp Corp 半導体発光装置、その製造方法および電子撮像装置
JP2005159276A (ja) * 2003-10-28 2005-06-16 Matsushita Electric Works Ltd 半導体発光装置及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20010015443A1 (en) 2001-08-23
JP3471220B2 (ja) 2003-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3471220B2 (ja) 半導体発光装置
JP5110744B2 (ja) 発光装置及びその製造方法
US7531845B2 (en) Semiconductor light emitting device
CN102067344B (zh) 发光装置及其制造方法
JP5245594B2 (ja) 発光装置及びその製造方法
JP5540466B2 (ja) 発光装置及びその製造方法
US7956469B2 (en) Light emitting device and method of manufacturing the same
JP5413137B2 (ja) 発光装置および発光装置の製造方法
JP4962270B2 (ja) 発光装置及びこれの製造方法
JP4430264B2 (ja) 表面実装型発光装置
JP6346724B2 (ja) 表面実装型発光装置及びその製造方法
JP2003046141A (ja) 発光装置とその製造方法
JP2007250979A (ja) 半導体パッケージ
JP2002252372A (ja) 発光ダイオード
JP4963950B2 (ja) 半導体発光装置およびその製造方法
JP2005019663A (ja) 発光装置及びその製造方法
JP2011146480A (ja) 発光装置および発光装置の製造方法
JP4288931B2 (ja) 発光装置及びその製造方法
JP4480407B2 (ja) 発光素子収納用パッケージおよび発光装置
JP4661031B2 (ja) 発光装置
JP5206204B2 (ja) 発光装置
JP4544361B2 (ja) 発光装置
JP4895493B2 (ja) 樹脂封止型発光装置
JP7492131B2 (ja) 発光装置の製造方法
JP2005159058A (ja) 発光装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070912

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080912

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080912

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090912

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090912

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100912

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130912

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees