JPH1140848A - 発光装置 - Google Patents
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- JPH1140848A JPH1140848A JP19213597A JP19213597A JPH1140848A JP H1140848 A JPH1140848 A JP H1140848A JP 19213597 A JP19213597 A JP 19213597A JP 19213597 A JP19213597 A JP 19213597A JP H1140848 A JPH1140848 A JP H1140848A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 保護回路と樹脂の受け皿の機能をもつ過電圧
保護素子を内蔵した信頼性の高い発光装置を提供する。 【解決手段】 Ｓｉダイオード素子２がリードフレーム
１３ａ先端に下面上のｎ電極９をリードフレーム１３ａ
に接触させながらダイスボンディングされている。Ｓｉ
ダイオード素子２の上方には、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１が
サファイア基板側を上方にし、そのｐ電極５とＳｉダイ
オード素子２のｎ電極８と、またｎ電極６とＳｉダイオ
ード素子２のｐ電極７とがＡｕマイクロバンプ１１を介
して、それぞれ電気的に接続されている。さらにＳｉダ
イオード素子２のｐ電極のボンディングパッド部１０と
リードフレーム１３ｂはＡｕワイヤーにより接続されて
いる。またＧａＮ・ＬＥＤ素子１の発光波長を他の波長
に変換する蛍光物質１７を含有した第一の樹脂１６が、
Ｓｉダイオード素子２を受け皿として、ＧａＮ・ＬＥＤ
素子１を覆うように塗布されている。これにより信頼性
の高い発光装置が得られる。
保護素子を内蔵した信頼性の高い発光装置を提供する。 【解決手段】 Ｓｉダイオード素子２がリードフレーム
１３ａ先端に下面上のｎ電極９をリードフレーム１３ａ
に接触させながらダイスボンディングされている。Ｓｉ
ダイオード素子２の上方には、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１が
サファイア基板側を上方にし、そのｐ電極５とＳｉダイ
オード素子２のｎ電極８と、またｎ電極６とＳｉダイオ
ード素子２のｐ電極７とがＡｕマイクロバンプ１１を介
して、それぞれ電気的に接続されている。さらにＳｉダ
イオード素子２のｐ電極のボンディングパッド部１０と
リードフレーム１３ｂはＡｕワイヤーにより接続されて
いる。またＧａＮ・ＬＥＤ素子１の発光波長を他の波長
に変換する蛍光物質１７を含有した第一の樹脂１６が、
Ｓｉダイオード素子２を受け皿として、ＧａＮ・ＬＥＤ
素子１を覆うように塗布されている。これにより信頼性
の高い発光装置が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁性基板上に形
成された半導体膜で構成される発光ダイオード，発光レ
ーザーダイオード等の発光素子と該発光素子の発光波長
を他の波長に変換する蛍光物質または発光波長を一部吸
収するフィルター物質を含有した樹脂とを有する発光装
置に関するものである。
成された半導体膜で構成される発光ダイオード，発光レ
ーザーダイオード等の発光素子と該発光素子の発光波長
を他の波長に変換する蛍光物質または発光波長を一部吸
収するフィルター物質を含有した樹脂とを有する発光装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】発光波長を蛍光体を用いて波長変換する
技術は、かなり以前から知られている。例えば、ネオン
管のガラスの内壁面に蛍光体を塗布し、オレンジ色の発
光を緑色光に変換したものや、ＧａＡｓの赤外ＬＥＤ
で、モールド樹脂内に蛍光体を混ぜて、赤外光を緑色光
に変換するものなどが良く知られている。最近では、Ｇ
ａＮ系青色ＬＥＤに蛍光体を用いて白色に発光させる白
色ＬＥＤランプが製品化されている。図７（ａ），
（ｂ）は、白色ＬＥＤに使用されているＧａＮ系青色Ｌ
ＥＤ素子（以下、ＧａＮ・ＬＥＤ素子という）の平面
図、VIIｂ−VIIｂ線断面図である。図８は、製品化され
ている従来の白色ＬＥＤランプの断面図である。このＧ
ａＮ・ＬＥＤ素子７０は、サファイア基板３０の上面の
上に、ＧａＮバッファ層３１と、ｎ型ＧａＮ層３２と、
ＩｎＧａＮ活性層３３とｐ型ＡｌＧａＮ層３４と、ｐ型
ＧａＮ層３５とが順に積層されたダブルヘテロ構造を有
している。ｎ型ＧａＮ層３２の上面は、下段部と上段部
とからなる階段状に形成されており、下段部におけるｎ
型ＧａＮ層３２の上面上には、ＴｉとＡｕよりなるｎ電
極７６が形成されている。また、上段部におけるｎ型Ｇ
ａＮ層３２の上面の上に、上述のＩｎＧａＮ活性層３３
と、ｐ型ＡｌＧａＮ層３４と、ｐ型ＧａＮ層３５とが順
に積層されている。そして、ｐ型ＧａＮ層３５の上面の
上には、ＮｉとＡｕよりなる電流拡散用の透明電極７７
が形成され、さらにその上にｐ電極７８が形成されてい
る。ＧａＮ・ＬＥＤ素子７０全体の上面は、ボンディン
グパッドの部分を除いて、保護膜７９でオーバーコート
されている。このＧａＮ・ＬＥＤ素子７０は絶縁性のサ
ファイア基板を用いて構成されているため、両電極はと
もに、サファイア基板の上面側に形成されている。そし
て、このＧａＮ・ＬＥＤ素子７０は、絶縁性の接着剤８
３を介してリードフレーム８４ａ先端のダイパッドにダ
イスボンドされている。ＧａＮ・ＬＥＤ素子７０のｎ電
極７６はＡｕワイヤー８１を介してリードフレーム８４
ａに接続され、ｐ電極７８はＡｕワイヤー８２を介して
リードフレーム８４ｂに接続されている。そして、光反
射カップ８５内部には、第一の樹脂８６が充填されＧａ
Ｎ・ＬＥＤ素子７０を覆っており、第一の樹脂８６に
は、ＧａＮ・ＬＥＤ素子７０の発光波長を他の波長に変
換する蛍光体８７が含有されている。そして、ＧａＮ・
ＬＥＤ素子７０を搭載しているリードフレーム８４ａ，
８４ｂの先端部分が透光性の第二の樹脂（エポキシ樹
脂）８８でモールドされて、ＬＥＤランプが構成されて
いる。この白色ＬＥＤランプが白色に発光する原理は、
上記光反射カップ８５内部に充填された第一の樹脂８６
中に、ＧａＮ・ＬＥＤ素子７０が発する青色波長の光を
青色と補色の関係にある波長の光に変換する蛍光体８７
を分散させる事により、青色波長のままで第一の樹脂８
６を透過した光と、蛍光体８７で青色の補色に変換され
た光とが混ざりあっているために、白色光に見えるので
ある。
技術は、かなり以前から知られている。例えば、ネオン
管のガラスの内壁面に蛍光体を塗布し、オレンジ色の発
光を緑色光に変換したものや、ＧａＡｓの赤外ＬＥＤ
で、モールド樹脂内に蛍光体を混ぜて、赤外光を緑色光
に変換するものなどが良く知られている。最近では、Ｇ
ａＮ系青色ＬＥＤに蛍光体を用いて白色に発光させる白
色ＬＥＤランプが製品化されている。図７（ａ），
（ｂ）は、白色ＬＥＤに使用されているＧａＮ系青色Ｌ
ＥＤ素子（以下、ＧａＮ・ＬＥＤ素子という）の平面
図、VIIｂ−VIIｂ線断面図である。図８は、製品化され
ている従来の白色ＬＥＤランプの断面図である。このＧ
ａＮ・ＬＥＤ素子７０は、サファイア基板３０の上面の
上に、ＧａＮバッファ層３１と、ｎ型ＧａＮ層３２と、
ＩｎＧａＮ活性層３３とｐ型ＡｌＧａＮ層３４と、ｐ型
ＧａＮ層３５とが順に積層されたダブルヘテロ構造を有
している。ｎ型ＧａＮ層３２の上面は、下段部と上段部
とからなる階段状に形成されており、下段部におけるｎ
型ＧａＮ層３２の上面上には、ＴｉとＡｕよりなるｎ電
極７６が形成されている。また、上段部におけるｎ型Ｇ
ａＮ層３２の上面の上に、上述のＩｎＧａＮ活性層３３
と、ｐ型ＡｌＧａＮ層３４と、ｐ型ＧａＮ層３５とが順
に積層されている。そして、ｐ型ＧａＮ層３５の上面の
上には、ＮｉとＡｕよりなる電流拡散用の透明電極７７
が形成され、さらにその上にｐ電極７８が形成されてい
る。ＧａＮ・ＬＥＤ素子７０全体の上面は、ボンディン
グパッドの部分を除いて、保護膜７９でオーバーコート
されている。このＧａＮ・ＬＥＤ素子７０は絶縁性のサ
ファイア基板を用いて構成されているため、両電極はと
もに、サファイア基板の上面側に形成されている。そし
て、このＧａＮ・ＬＥＤ素子７０は、絶縁性の接着剤８
３を介してリードフレーム８４ａ先端のダイパッドにダ
イスボンドされている。ＧａＮ・ＬＥＤ素子７０のｎ電
極７６はＡｕワイヤー８１を介してリードフレーム８４
ａに接続され、ｐ電極７８はＡｕワイヤー８２を介して
リードフレーム８４ｂに接続されている。そして、光反
射カップ８５内部には、第一の樹脂８６が充填されＧａ
Ｎ・ＬＥＤ素子７０を覆っており、第一の樹脂８６に
は、ＧａＮ・ＬＥＤ素子７０の発光波長を他の波長に変
換する蛍光体８７が含有されている。そして、ＧａＮ・
ＬＥＤ素子７０を搭載しているリードフレーム８４ａ，
８４ｂの先端部分が透光性の第二の樹脂（エポキシ樹
脂）８８でモールドされて、ＬＥＤランプが構成されて
いる。この白色ＬＥＤランプが白色に発光する原理は、
上記光反射カップ８５内部に充填された第一の樹脂８６
中に、ＧａＮ・ＬＥＤ素子７０が発する青色波長の光を
青色と補色の関係にある波長の光に変換する蛍光体８７
を分散させる事により、青色波長のままで第一の樹脂８
６を透過した光と、蛍光体８７で青色の補色に変換され
た光とが混ざりあっているために、白色光に見えるので
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
８に示すような白色ＬＥＤランプは、上記蛍光体を含有
した上記第一の樹脂を、上記光反射カップ内部に充填さ
せることにより、ＧａＮ・ＬＥＤ素子をこの第一の樹脂
で被覆するという構造をとっているために、光反射カッ
プを持たない品種には適応できないといった問題があっ
た。
８に示すような白色ＬＥＤランプは、上記蛍光体を含有
した上記第一の樹脂を、上記光反射カップ内部に充填さ
せることにより、ＧａＮ・ＬＥＤ素子をこの第一の樹脂
で被覆するという構造をとっているために、光反射カッ
プを持たない品種には適応できないといった問題があっ
た。
【０００４】さらに、上記白色ＬＥＤランプに使用され
ているＧａＮ・ＬＥＤ素子は、ＧａＮ系青色ＬＥＤラン
プと同様に、素子材料の物理定数（例えば、誘電率ε）
や素子構造に起因して、静電気に非常に弱いという弱点
がある。例えば、この白色ＬＥＤランプと静電気がチャ
ージされたコンデンサーとを対向させて両者間に放電を
生じさせた場合、順方向でおよそ１００Ｖの静電圧で、
また、逆方向でおよそ３０Ｖの静電圧で破壊される。こ
の値は、他のバルク化合物半導体（ＧａＰやＧａＡｌＡ
ｓなど）で構成されるＬＥＤ素子と比較して非常に小さ
な値である。そのため、外部から静電気が印加されない
ような保護処理を施さずにＬＥＤランプを取り扱うと、
内部のＧａＮ・ＬＥＤ素子がすぐに破壊されてしまうと
いう問題があった。
ているＧａＮ・ＬＥＤ素子は、ＧａＮ系青色ＬＥＤラン
プと同様に、素子材料の物理定数（例えば、誘電率ε）
や素子構造に起因して、静電気に非常に弱いという弱点
がある。例えば、この白色ＬＥＤランプと静電気がチャ
ージされたコンデンサーとを対向させて両者間に放電を
生じさせた場合、順方向でおよそ１００Ｖの静電圧で、
また、逆方向でおよそ３０Ｖの静電圧で破壊される。こ
の値は、他のバルク化合物半導体（ＧａＰやＧａＡｌＡ
ｓなど）で構成されるＬＥＤ素子と比較して非常に小さ
な値である。そのため、外部から静電気が印加されない
ような保護処理を施さずにＬＥＤランプを取り扱うと、
内部のＧａＮ・ＬＥＤ素子がすぐに破壊されてしまうと
いう問題があった。
【０００５】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、第一に、光反射カップの有無に関わ
りなく、蛍光体を含有した上記第一の樹脂がＧａＮ系青
色ＬＥＤ素子の周囲に被覆可能となる構造の発光装置を
提供すること及び、第二に、絶縁基板上に設けられた発
光素子を有しながら、静電気等の高電圧の印加に対する
破壊防止機能を内蔵した信頼性の高い発光装置を提供す
ることにある。
あり、その目的は、第一に、光反射カップの有無に関わ
りなく、蛍光体を含有した上記第一の樹脂がＧａＮ系青
色ＬＥＤ素子の周囲に被覆可能となる構造の発光装置を
提供すること及び、第二に、絶縁基板上に設けられた発
光素子を有しながら、静電気等の高電圧の印加に対する
破壊防止機能を内蔵した信頼性の高い発光装置を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記第一及び第二の目的
を達成するために、本発明では、請求項１から１５に記
載されている第１の発光装置に関する手段と、請求項２
１から２６に記載されている第２の発光装置に関する手
段とを講じており、また第一の目的のみを達成するため
には、請求項１６から２０に記載されている第３の発光
装置に関する手段と、請求項２７から３２に記載されて
いる第４の発光装置に関する手段を講じている。
を達成するために、本発明では、請求項１から１５に記
載されている第１の発光装置に関する手段と、請求項２
１から２６に記載されている第２の発光装置に関する手
段とを講じており、また第一の目的のみを達成するため
には、請求項１６から２０に記載されている第３の発光
装置に関する手段と、請求項２７から３２に記載されて
いる第４の発光装置に関する手段を講じている。
【０００７】請求項１に記載されているように、絶縁基
板と該絶縁基板上に形成された半導体膜とにより構成さ
れ、かつ上記半導体膜の上面付近にｐ型半導体領域とｎ
型半導体領域とが形成されてｐ型半導体領域−ｎ型半導
体領域間に印加される電圧に応じて発光するように構成
された発光素子と、上記発光素子の下に重なる状態で配
置され、上記発光素子の上記ｐ型半導体領域と上記ｎ型
半導体領域とにそれぞれ電気的に接続される２つの極部
を有するサブマウント部材と、上記発光素子の発光波長
を他の波長に変換する蛍光物質、または上記発光素子の
発光波長を一部吸収するフィルター物質を含有した第一
の樹脂と、上記第一の樹脂及びサブマウント部材を包囲
する第二の樹脂とを備えるとともに、上記第一の樹脂
が、上記サブマウント部材を受け皿として、上記サブマ
ウント部材の上に配置された上記発光素子を覆うように
塗布されている。
板と該絶縁基板上に形成された半導体膜とにより構成さ
れ、かつ上記半導体膜の上面付近にｐ型半導体領域とｎ
型半導体領域とが形成されてｐ型半導体領域−ｎ型半導
体領域間に印加される電圧に応じて発光するように構成
された発光素子と、上記発光素子の下に重なる状態で配
置され、上記発光素子の上記ｐ型半導体領域と上記ｎ型
半導体領域とにそれぞれ電気的に接続される２つの極部
を有するサブマウント部材と、上記発光素子の発光波長
を他の波長に変換する蛍光物質、または上記発光素子の
発光波長を一部吸収するフィルター物質を含有した第一
の樹脂と、上記第一の樹脂及びサブマウント部材を包囲
する第二の樹脂とを備えるとともに、上記第一の樹脂
が、上記サブマウント部材を受け皿として、上記サブマ
ウント部材の上に配置された上記発光素子を覆うように
塗布されている。
【０００８】これにより、発光素子の下敷きとしてのザ
ブマウント部材が、蛍光体やフィルター物質を含む第一
の樹脂の受け皿となるために、上記光反射カップの有無
に関係なく、発光素子を覆うように第一の樹脂を塗布で
きる構造となる。
ブマウント部材が、蛍光体やフィルター物質を含む第一
の樹脂の受け皿となるために、上記光反射カップの有無
に関係なく、発光素子を覆うように第一の樹脂を塗布で
きる構造となる。
【０００９】請求項２に記載されているように、請求項
１において、上記サブマウント部材の上面の形状は、上
記発光素子のサイズより大きく一辺が０．２５ｍｍ以上
の四角形とすることができる。
１において、上記サブマウント部材の上面の形状は、上
記発光素子のサイズより大きく一辺が０．２５ｍｍ以上
の四角形とすることができる。
【００１０】これにより、サブマウント部材の受け皿と
しての働きの最適化がなされる。より好ましい受け皿と
しての働きの形態は、発光素子のサイズが一辺０．２８
ｍｍの四角形の場合、その対角線の長さ以上の一辺を持
つ四角形、すなわち一辺が０．４０ｍｍ以上の四角形が
好ましい。サブマウント部材の一辺の長さを０．２５ｍ
ｍ以上に限定する理由は、発光素子の一辺のサイズを
０．１８ｍｍ以下にすることはチップ加工上困難である
し、発光素子の信頼性も非常に悪くなるためである。
しての働きの最適化がなされる。より好ましい受け皿と
しての働きの形態は、発光素子のサイズが一辺０．２８
ｍｍの四角形の場合、その対角線の長さ以上の一辺を持
つ四角形、すなわち一辺が０．４０ｍｍ以上の四角形が
好ましい。サブマウント部材の一辺の長さを０．２５ｍ
ｍ以上に限定する理由は、発光素子の一辺のサイズを
０．１８ｍｍ以下にすることはチップ加工上困難である
し、発光素子の信頼性も非常に悪くなるためである。
【００１１】請求項３に記載されているように、請求項
１において、上記サブマウント部材の上面から上記第一
の樹脂がこぼれ落ちないように、上記サブマウント部材
の上面の周囲に樹脂くい止め用の障壁を形成することが
できる。
１において、上記サブマウント部材の上面から上記第一
の樹脂がこぼれ落ちないように、上記サブマウント部材
の上面の周囲に樹脂くい止め用の障壁を形成することが
できる。
【００１２】これにより、サブマウント部材の受け皿と
しての働きの最適化がなされる。周囲に形成する障壁の
高さは、数μｍ程度で良い。
しての働きの最適化がなされる。周囲に形成する障壁の
高さは、数μｍ程度で良い。
【００１３】以上により、上記第一の目的を達成でき
る。請求項４に記載されているように、請求項１，２ま
たは３において、上記サブマウント部材は、上記発光素
子の上記ｐ型半導体領域−ｎ型半導体領域相互の間に破
壊電圧以下の所定電圧を越える電圧を受けたときに上記
２つの極部間に電流が流れるように構成された過電圧保
護素子である。
る。請求項４に記載されているように、請求項１，２ま
たは３において、上記サブマウント部材は、上記発光素
子の上記ｐ型半導体領域−ｎ型半導体領域相互の間に破
壊電圧以下の所定電圧を越える電圧を受けたときに上記
２つの極部間に電流が流れるように構成された過電圧保
護素子である。
【００１４】これにより、発光素子のｐ型半導体領域と
ｎ型半導体領域との間に並列に過電圧保護素子が接続さ
れている構造となる。そして、発光素子のｐ型半導体領
域とｎ型半導体領域との間に、静電気等によって破壊電
圧以上の高い電圧が印加されても、過電圧保護素子の２
つの極部間にバイパス電流が流れるので、発光素子は、
破壊されることなく確実に保護される。すなわち、絶縁
基板の上に形成された発光素子を有しながらも、静電気
等の高電圧に対する保護機能を内蔵した信頼性の高い発
光装置が得られる。
ｎ型半導体領域との間に並列に過電圧保護素子が接続さ
れている構造となる。そして、発光素子のｐ型半導体領
域とｎ型半導体領域との間に、静電気等によって破壊電
圧以上の高い電圧が印加されても、過電圧保護素子の２
つの極部間にバイパス電流が流れるので、発光素子は、
破壊されることなく確実に保護される。すなわち、絶縁
基板の上に形成された発光素子を有しながらも、静電気
等の高電圧に対する保護機能を内蔵した信頼性の高い発
光装置が得られる。
【００１５】請求項５に記載されているように、請求項
４において、上記過電圧保護素子は、上記第１の極部か
ら上記第２の極部に電流が流れる方向がその逆方向より
も電流が流れやすい順方向となるように構成されてお
り、上記発光素子のｐ型半導体領域と上記過電圧保護素
子の第２の極部とが電気的に接続され、上記発光素子の
ｎ型半導体領域と上記過電圧保護素子の第１の極部とが
電気的に接続するように構成することができる。
４において、上記過電圧保護素子は、上記第１の極部か
ら上記第２の極部に電流が流れる方向がその逆方向より
も電流が流れやすい順方向となるように構成されてお
り、上記発光素子のｐ型半導体領域と上記過電圧保護素
子の第２の極部とが電気的に接続され、上記発光素子の
ｎ型半導体領域と上記過電圧保護素子の第１の極部とが
電気的に接続するように構成することができる。
【００１６】これにより、発光素子の逆方向に電圧が印
加されると、その電圧は過電圧保護素子に対しては順方
向電圧となるので、過電圧保護素子を介して電流が流れ
やすくなり、発光素子が保護される。一方、発光素子の
順方向に電圧が印加されると、その電圧は過電圧保護素
子に対しては逆方向電圧となるので、発光素子を介して
電流が流れやすくなり、発光作用が確実に得られる。従
って、保護作用と発光作用とが確実に得られることにな
る。
加されると、その電圧は過電圧保護素子に対しては順方
向電圧となるので、過電圧保護素子を介して電流が流れ
やすくなり、発光素子が保護される。一方、発光素子の
順方向に電圧が印加されると、その電圧は過電圧保護素
子に対しては逆方向電圧となるので、発光素子を介して
電流が流れやすくなり、発光作用が確実に得られる。従
って、保護作用と発光作用とが確実に得られることにな
る。
【００１７】請求項６に記載されているように、請求項
５において、上記発光素子と上記過電圧保護素子の極性
を逆接続にし、上記発光素子と上記過電圧保護素子とが
並列に接続するように構成することができる。
５において、上記発光素子と上記過電圧保護素子の極性
を逆接続にし、上記発光素子と上記過電圧保護素子とが
並列に接続するように構成することができる。
【００１８】これにより、発光素子の逆方向に電圧が印
加されると、その電圧は過電圧保護素子に対しては順方
向電圧となるので、過電圧保護素子を介して電流が流れ
やすくなり、発光素子が保護される。一方、発光素子の
順方向に電圧が印加されると、その電圧は過電圧保護素
子に対しては逆方向電圧となるので、発光素子を介して
電流が流れやすくなり、発光作用が確実に得られる。従
って、保護作用と発光作用とが確実に得られることにな
る。
加されると、その電圧は過電圧保護素子に対しては順方
向電圧となるので、過電圧保護素子を介して電流が流れ
やすくなり、発光素子が保護される。一方、発光素子の
順方向に電圧が印加されると、その電圧は過電圧保護素
子に対しては逆方向電圧となるので、発光素子を介して
電流が流れやすくなり、発光作用が確実に得られる。従
って、保護作用と発光作用とが確実に得られることにな
る。
【００１９】請求項７に記載されているように、請求項
５において、上記過電圧保護素子を、ダイオードで構成
することができる。
５において、上記過電圧保護素子を、ダイオードで構成
することができる。
【００２０】また、その場合、請求項７に記載されてい
るように、上記ダイオードの順方向動作電圧は、上記発
光素子の逆方向破壊電圧よりも小さく、上記ダイオード
の逆方向ブレークダウン電圧は、上記発光素子の順方向
動作電圧よりも大きくかつ上記発光素子の順方向破壊電
圧よりも小さいことが好ましい。
るように、上記ダイオードの順方向動作電圧は、上記発
光素子の逆方向破壊電圧よりも小さく、上記ダイオード
の逆方向ブレークダウン電圧は、上記発光素子の順方向
動作電圧よりも大きくかつ上記発光素子の順方向破壊電
圧よりも小さいことが好ましい。
【００２１】これにより、発光素子の２つの極部間に破
壊電圧を越える高い電圧が印加されても、発光素子の破
壊を確実に防止することができる。また、発光素子を発
光させるための動作電圧が印加されたときは、ダイオー
ド側にはほとんど電流は流れないので、発光素子の発光
作用をより高く発揮することができる。
壊電圧を越える高い電圧が印加されても、発光素子の破
壊を確実に防止することができる。また、発光素子を発
光させるための動作電圧が印加されたときは、ダイオー
ド側にはほとんど電流は流れないので、発光素子の発光
作用をより高く発揮することができる。
【００２２】請求項８に記載されているように、請求項
７において、上記ダイオードの順方向動作電圧は、上記
発光素子の逆方向破壊電圧よりも小さく、上記ダイオー
ドの逆方向ブレークダウン電圧は、上記発光素子の動作
電圧よりも大きくかつ上記発光素子の順方向破壊電圧よ
りも小さく構成できる。
７において、上記ダイオードの順方向動作電圧は、上記
発光素子の逆方向破壊電圧よりも小さく、上記ダイオー
ドの逆方向ブレークダウン電圧は、上記発光素子の動作
電圧よりも大きくかつ上記発光素子の順方向破壊電圧よ
りも小さく構成できる。
【００２３】これにより、発光素子の２つの極部間に破
壊電圧を越える高い電圧が印加されても、発光素子の破
壊を確実に防止することができる。また、発光素子を発
光させるための動作電圧が印加されたときは、ダイオー
ド側にはほとんど電流は流れないので、発光素子の発光
作用をより高く発揮することができる。
壊電圧を越える高い電圧が印加されても、発光素子の破
壊を確実に防止することができる。また、発光素子を発
光させるための動作電圧が印加されたときは、ダイオー
ド側にはほとんど電流は流れないので、発光素子の発光
作用をより高く発揮することができる。
【００２４】請求項９に記載されているように、請求項
７において、上記発光素子の順方向破壊電圧をＶｆ１、
逆方向破壊電圧をＶｂ１、動作電圧をＶＦとし、上記ダ
イオードの順方向動作電圧をＶｆ２、逆方向ブレークダ
ウン電圧をＶｂ２としたとき、 Ｖｆ２＜Ｖｂ１ Ｖｂ２＜Ｖｆ１ Ｖｂ２＞ＶＦ なる条件を満足するように構成できる。
７において、上記発光素子の順方向破壊電圧をＶｆ１、
逆方向破壊電圧をＶｂ１、動作電圧をＶＦとし、上記ダ
イオードの順方向動作電圧をＶｆ２、逆方向ブレークダ
ウン電圧をＶｂ２としたとき、 Ｖｆ２＜Ｖｂ１ Ｖｂ２＜Ｖｆ１ Ｖｂ２＞ＶＦ なる条件を満足するように構成できる。
【００２５】これにより、発光素子の２つの極部間に破
壊電圧を越える高い電圧が印加されても、発光素子の破
壊を確実に防止することができる。また、発光素子を発
光させるための動作電圧が印加されたときは、ダイオー
ド側にはほとんど電流は流れないので、発光素子の発光
作用をより高く発揮することができる。
壊電圧を越える高い電圧が印加されても、発光素子の破
壊を確実に防止することができる。また、発光素子を発
光させるための動作電圧が印加されたときは、ダイオー
ド側にはほとんど電流は流れないので、発光素子の発光
作用をより高く発揮することができる。
【００２６】請求項１０に記載されているように、請求
項４において、上記過電圧保護素子は、上記第１の極部
をドレイン領域とし、上記第２の極部をソース領域とす
る電界効果トランジスタであり、上記電界効果トランジ
スタのしきい値電圧は、上記発光素子の動作電圧以上で
発光素子の順方向破壊電圧及び逆方向破壊電圧以下とす
ることができる。
項４において、上記過電圧保護素子は、上記第１の極部
をドレイン領域とし、上記第２の極部をソース領域とす
る電界効果トランジスタであり、上記電界効果トランジ
スタのしきい値電圧は、上記発光素子の動作電圧以上で
発光素子の順方向破壊電圧及び逆方向破壊電圧以下とす
ることができる。
【００２７】これによっても、請求項８と同じ作用効果
を得ることができる。請求項１１に記載されているよう
に、請求項４において、上記過電圧保護素子を、上記第
１の極部から上記第２の極部に電流が流れる方向を順方
向とするダイオードであり、かつ上記第１、第２の極部
にそれぞれ接続される第１、第２の電極を一方の面上に
有し、上記発光素子は、上記ｐ型半導体領域に接続され
るｐ電極と上記ｎ型半導体領域に接続されるｎ電極とを
上記上面の上に有し、上記発光素子のｐ電極と上記過電
圧保護素子の第２の電極との間、及び上記発光素子のｎ
電極と上記過電圧保護素子の第１の電極との間をいずれ
もマイクロバンプにより電気的に接続することができ
る。
を得ることができる。請求項１１に記載されているよう
に、請求項４において、上記過電圧保護素子を、上記第
１の極部から上記第２の極部に電流が流れる方向を順方
向とするダイオードであり、かつ上記第１、第２の極部
にそれぞれ接続される第１、第２の電極を一方の面上に
有し、上記発光素子は、上記ｐ型半導体領域に接続され
るｐ電極と上記ｎ型半導体領域に接続されるｎ電極とを
上記上面の上に有し、上記発光素子のｐ電極と上記過電
圧保護素子の第２の電極との間、及び上記発光素子のｎ
電極と上記過電圧保護素子の第１の電極との間をいずれ
もマイクロバンプにより電気的に接続することができ
る。
【００２８】これにより、両素子間の接続がワイヤーを
介することなくマイクロバンプによって行われているの
で、ワイヤーのための広いボンディングパッド領域は不
要となり、発光素子と発光装置が小型化される。また、
発光装置の製造工程もワイヤーボンディング工程数が低
減される分だけ簡素化される。
介することなくマイクロバンプによって行われているの
で、ワイヤーのための広いボンディングパッド領域は不
要となり、発光素子と発光装置が小型化される。また、
発光装置の製造工程もワイヤーボンディング工程数が低
減される分だけ簡素化される。
【００２９】請求項１２に記載されているように、請求
項１１において、上記発光素子は、上記過電圧保護素子
の上に、上記マイクロバンプを電極に超音波と熱により
溶着させることにより機械的に接続されており、上記過
電圧保護素子の上記第１及び第２の電極のうち少なくと
もいずれか一方は、上記マイクロバンプを介して上記発
光素子の上記ｐ電極又はｎ電極に接続される領域と、外
部部材にワイヤーを介して接続されるボンディングパッ
ド領域とを有している。
項１１において、上記発光素子は、上記過電圧保護素子
の上に、上記マイクロバンプを電極に超音波と熱により
溶着させることにより機械的に接続されており、上記過
電圧保護素子の上記第１及び第２の電極のうち少なくと
もいずれか一方は、上記マイクロバンプを介して上記発
光素子の上記ｐ電極又はｎ電極に接続される領域と、外
部部材にワイヤーを介して接続されるボンディングパッ
ド領域とを有している。
【００３０】これにより、発光素子と発光装置が小型化
され、外部部材との接続が簡素化される。
され、外部部材との接続が簡素化される。
【００３１】請求項１３に記載されているように、請求
項１１又は１２において、上記過電圧保護素子の上記第
１及び第２電極が形成される面と反対の面上に第３の電
極が形成され、該第３の電極は上記第１及び第２の電極
のうちボンディングパッド領域を持たない電極と同じ極
性の電極で構成することができる。
項１１又は１２において、上記過電圧保護素子の上記第
１及び第２電極が形成される面と反対の面上に第３の電
極が形成され、該第３の電極は上記第１及び第２の電極
のうちボンディングパッド領域を持たない電極と同じ極
性の電極で構成することができる。
【００３２】これにより、上記ボンディングパッド領域
を持つ電極と第３電極とで、簡単に金属リードなどの外
部部材に接続することができるようになる。
を持つ電極と第３電極とで、簡単に金属リードなどの外
部部材に接続することができるようになる。
【００３３】請求項１４に記載されているように、請求
項１１，１２又は１３において、上記ダイオードは、第
１の極部及び第２の極部が、半導体領域内の一方の面付
近に形成されたｐ型半導体領域及びｎ型半導体領域であ
る横型ダイオードとすることができる。
項１１，１２又は１３において、上記ダイオードは、第
１の極部及び第２の極部が、半導体領域内の一方の面付
近に形成されたｐ型半導体領域及びｎ型半導体領域であ
る横型ダイオードとすることができる。
【００３４】これにより、過電圧保護素子に、発光素子
との電気的接続を行う部分と外部部材との電気的接続を
行う部分とを形成することが容易となる。
との電気的接続を行う部分と外部部材との電気的接続を
行う部分とを形成することが容易となる。
【００３５】請求項１５に記載されているように、請求
項４，５，６，８，１０，１１，１２，１３又は１４に
おいて、上記発光素子と上記過電圧保護素子とは、共通
のハウス内に収納することができる。
項４，５，６，８，１０，１１，１２，１３又は１４に
おいて、上記発光素子と上記過電圧保護素子とは、共通
のハウス内に収納することができる。
【００３６】これにより、発光装置のユニットの外部に
静電気保護のための手段を設ける必要がなくなるので、
使用上便利でかつ最終的にコストの安価な発光装置が得
られることになる。
静電気保護のための手段を設ける必要がなくなるので、
使用上便利でかつ最終的にコストの安価な発光装置が得
られることになる。
【００３７】請求項１６に記載されているように、請求
項１，２又は３において、上記サブマウント部材は、導
電性基板の表面に対して絶縁状態となるように形成され
た第１の電極、および導通状態となるように形成された
第２の電極を有する補助素子であり、上記発光素子のｐ
型半導体領域と上記補助素子の第１または第２の電極の
うちいずれか一方の電極とが電気的に接続され、上記発
光素子のｎ型半導体領域と上記補助素子のもう一方の電
極とを電気的に接続することができる。
項１，２又は３において、上記サブマウント部材は、導
電性基板の表面に対して絶縁状態となるように形成され
た第１の電極、および導通状態となるように形成された
第２の電極を有する補助素子であり、上記発光素子のｐ
型半導体領域と上記補助素子の第１または第２の電極の
うちいずれか一方の電極とが電気的に接続され、上記発
光素子のｎ型半導体領域と上記補助素子のもう一方の電
極とを電気的に接続することができる。
【００３８】これにより、上記発光素子に、蛍光体など
を含む樹脂をオーバーコートするときに、樹脂の受け皿
として補助素子を効率よく組み込むための構造が実現で
きる。
を含む樹脂をオーバーコートするときに、樹脂の受け皿
として補助素子を効率よく組み込むための構造が実現で
きる。
【００３９】請求項１７に記載されているように、請求
項１６において、上記補助素子は、上記第１、第２の電
極を一方の面上に有し、上記発光素子は、上記ｐ型半導
体領域に接続されるｐ電極と上記ｎ型半導体領域に接続
されるｎ電極とを上記上面の上に有し、上記発光素子の
ｐ電極と上記補助素子の第１または第２の電極のうちい
ずれか一方の電極との間、及び上記発光素子のｎ電極と
上記補助素子のもう一方の電極との間がいずれもマイク
ロバンプにより電気的に接続することができる。
項１６において、上記補助素子は、上記第１、第２の電
極を一方の面上に有し、上記発光素子は、上記ｐ型半導
体領域に接続されるｐ電極と上記ｎ型半導体領域に接続
されるｎ電極とを上記上面の上に有し、上記発光素子の
ｐ電極と上記補助素子の第１または第２の電極のうちい
ずれか一方の電極との間、及び上記発光素子のｎ電極と
上記補助素子のもう一方の電極との間がいずれもマイク
ロバンプにより電気的に接続することができる。
【００４０】これにより、両素子間の接続がワイヤーを
介することなくマイクロバンプによって行われているの
で、ワイヤーのための広いボンディングパッド領域は不
要となり、発光素子と発光装置が小型化される。また、
発光装置の製造工程もワイヤーボンディング工程数が低
減される分だけ簡素化される。
介することなくマイクロバンプによって行われているの
で、ワイヤーのための広いボンディングパッド領域は不
要となり、発光素子と発光装置が小型化される。また、
発光装置の製造工程もワイヤーボンディング工程数が低
減される分だけ簡素化される。
【００４１】請求項１８に記載されているように、請求
項１７において、上記発光素子は上記補助素子の上に、
上記マイクロバンプを電極に超音波と熱により溶着させ
ることにより機械的に接続されており、上記補助素子の
上記第１及び第２の電極のうち少なくともいずれか一方
は、上記マイクロバンプを介して上記発光素子の上記ｐ
電極又はｎ電極に接続される領域と、外部部材にワイヤ
ーを介して接続されるボンディングパッド領域とを有し
た構成ができる。
項１７において、上記発光素子は上記補助素子の上に、
上記マイクロバンプを電極に超音波と熱により溶着させ
ることにより機械的に接続されており、上記補助素子の
上記第１及び第２の電極のうち少なくともいずれか一方
は、上記マイクロバンプを介して上記発光素子の上記ｐ
電極又はｎ電極に接続される領域と、外部部材にワイヤ
ーを介して接続されるボンディングパッド領域とを有し
た構成ができる。
【００４２】これにより、発光素子と発光装置が小型化
され、外部部材との接続が簡素化される。
され、外部部材との接続が簡素化される。
【００４３】請求項１９に記載されているように、上記
補助素子の上記第１及び第２電極が形成される面と反対
の面上に第３の電極が形成され、該第３の電極は上記第
１及び第２の電極のうちボンディングパッド領域を持た
ない電極と同じ極性の電極で構成することができる。
補助素子の上記第１及び第２電極が形成される面と反対
の面上に第３の電極が形成され、該第３の電極は上記第
１及び第２の電極のうちボンディングパッド領域を持た
ない電極と同じ極性の電極で構成することができる。
【００４４】これにより、上記ボンディングパッド領域
を持つ電極と第３電極とで、簡単に金属リードなどの外
部部材に接続することができるようになる。
を持つ電極と第３電極とで、簡単に金属リードなどの外
部部材に接続することができるようになる。
【００４５】請求項２０に記載されているように、請求
項１６，１７，１８又は１９において、上記発光素子と
上記補助素子とは、共通のハウス内に収納することがで
きる。
項１６，１７，１８又は１９において、上記発光素子と
上記補助素子とは、共通のハウス内に収納することがで
きる。
【００４６】これにより、発光装置のユニットの外部に
過電圧保護のための手段を設ける必要がなくなるので、
使用上便利でかつ最終的にコストの安価な発光装置が得
られることになる。
過電圧保護のための手段を設ける必要がなくなるので、
使用上便利でかつ最終的にコストの安価な発光装置が得
られることになる。
【００４７】請求項２１に記載されているように、絶縁
基板と該絶縁基板上に形成されたＧａＮ系半導体層とを
有するＧａＮ系化合物半導体発光素子と、上記ＧａＮ系
化合物半導体発光素子を静電気等の過電圧から保護する
過電圧保護素子と、上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子
の発光波長を他の波長に変換する蛍光物質、または発光
波長を一部吸収するフィルター物質を含有した第一の樹
脂と、上記第一の樹脂及び過電圧保護素子を包囲する第
二の樹脂とを備えるとともに、上記第一の樹脂が、上記
過電圧保護素子を受け皿として、上記過電圧保護素子の
上に配置された上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子を覆
うように塗布されている。
基板と該絶縁基板上に形成されたＧａＮ系半導体層とを
有するＧａＮ系化合物半導体発光素子と、上記ＧａＮ系
化合物半導体発光素子を静電気等の過電圧から保護する
過電圧保護素子と、上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子
の発光波長を他の波長に変換する蛍光物質、または発光
波長を一部吸収するフィルター物質を含有した第一の樹
脂と、上記第一の樹脂及び過電圧保護素子を包囲する第
二の樹脂とを備えるとともに、上記第一の樹脂が、上記
過電圧保護素子を受け皿として、上記過電圧保護素子の
上に配置された上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子を覆
うように塗布されている。
【００４８】これにより、ＧａＮ系化合物半導体発光素
子の下敷きとしての過電圧保護素子が、蛍光体やフィル
ター物質を含む第一の樹脂の受け皿となるために、上記
光反射カップの有無に関係なく、ＧａＮ系化合物半導体
発光素子を覆うように第一の樹脂を塗布できる構造にな
るとともに、絶縁基板と絶縁基板上に形成された化合物
半導体膜とで構成されながら、静電気破壊に対する耐性
の高い青色発光素子等が得られる。
子の下敷きとしての過電圧保護素子が、蛍光体やフィル
ター物質を含む第一の樹脂の受け皿となるために、上記
光反射カップの有無に関係なく、ＧａＮ系化合物半導体
発光素子を覆うように第一の樹脂を塗布できる構造にな
るとともに、絶縁基板と絶縁基板上に形成された化合物
半導体膜とで構成されながら、静電気破壊に対する耐性
の高い青色発光素子等が得られる。
【００４９】請求項２２に記載されているように、請求
項２１において、上記過電圧保護素子の上面の形状は、
上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子のサイズより大きく
一辺が０．２５ｍｍ以上の四角形とすることができる。
項２１において、上記過電圧保護素子の上面の形状は、
上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子のサイズより大きく
一辺が０．２５ｍｍ以上の四角形とすることができる。
【００５０】これにより、過電圧保護素子の受け皿とし
ての働きの最適化がなされる。より好ましい受け皿とし
ての働きの形態は、発光素子のサイズが一辺０．２８ｍ
ｍの四角形の場合、その対角線の長さ以上の一辺を持つ
四角形、すなわち一辺が０．４０ｍｍ以上の四角形が好
ましい。過電圧保護素子の一辺の長さを０．２５ｍｍ以
上に限定する理由は、発光素子の一辺のサイズを０．１
８ｍｍ以下にすることはチップ加工上困難であるし、発
光素子の信頼性も非常に悪くなるためである。
ての働きの最適化がなされる。より好ましい受け皿とし
ての働きの形態は、発光素子のサイズが一辺０．２８ｍ
ｍの四角形の場合、その対角線の長さ以上の一辺を持つ
四角形、すなわち一辺が０．４０ｍｍ以上の四角形が好
ましい。過電圧保護素子の一辺の長さを０．２５ｍｍ以
上に限定する理由は、発光素子の一辺のサイズを０．１
８ｍｍ以下にすることはチップ加工上困難であるし、発
光素子の信頼性も非常に悪くなるためである。
【００５１】請求項２３に記載されているように、請求
項２１において、上記過電圧保護素子の上面から上記第
一の樹脂がこぼれ落ちないように、上記過電圧保護素子
の上面の周囲に樹脂くい止め用の障壁を形成することが
できる。
項２１において、上記過電圧保護素子の上面から上記第
一の樹脂がこぼれ落ちないように、上記過電圧保護素子
の上面の周囲に樹脂くい止め用の障壁を形成することが
できる。
【００５２】これにより、過電圧保護素子の受け皿とし
ての働きの最適化がなされる。周囲に形成する障壁の高
さは、数μｍ程度で良い。
ての働きの最適化がなされる。周囲に形成する障壁の高
さは、数μｍ程度で良い。
【００５３】請求項２４に記載されているように、請求
項２１において、上記過電圧保護素子は、ｐ電極とｎ電
極とを有するダイオード素子からなり、上記ダイオード
素子のｐ電極は上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子のｎ
電極に電気的に接続されており、上記ダイオード素子の
ｎ電極は上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子のｐ電極に
電気的に接続することができる。
項２１において、上記過電圧保護素子は、ｐ電極とｎ電
極とを有するダイオード素子からなり、上記ダイオード
素子のｐ電極は上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子のｎ
電極に電気的に接続されており、上記ダイオード素子の
ｎ電極は上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子のｐ電極に
電気的に接続することができる。
【００５４】これにより、ＧａＮ系化合物半導体発光素
子の発光作用を確実に発揮しながら、逆方向に印可され
る静電圧等によるＧａＮ系化合物半導体発光素子の破壊
を確実に防止することができる。
子の発光作用を確実に発揮しながら、逆方向に印可され
る静電圧等によるＧａＮ系化合物半導体発光素子の破壊
を確実に防止することができる。
【００５５】請求項２５に記載されているように、請求
項２４において、上記ダイオード素子のｐ電極と上記Ｇ
ａＮ系化合物半導体発光素子のｎ電極との間、及び上記
ダイオード素子のｎ電極と上記ＧａＮ系化合物半導体発
光素子のｐ電極との間がいずれもマイクロバンプを介し
て接続されており、電子デバイスと光デバイスの複合素
子を構成することができる。
項２４において、上記ダイオード素子のｐ電極と上記Ｇ
ａＮ系化合物半導体発光素子のｎ電極との間、及び上記
ダイオード素子のｎ電極と上記ＧａＮ系化合物半導体発
光素子のｐ電極との間がいずれもマイクロバンプを介し
て接続されており、電子デバイスと光デバイスの複合素
子を構成することができる。
【００５６】これにより、小型ながら信頼性の高い発光
装置が得られる。請求項２６に記載されているように、
請求項２１，２２，２３，２４又は２５において、上記
ＧａＮ系化合物半導体発光素子と上記過電圧保護素子と
は、共通のハウス内に組み込むことが好ましい。
装置が得られる。請求項２６に記載されているように、
請求項２１，２２，２３，２４又は２５において、上記
ＧａＮ系化合物半導体発光素子と上記過電圧保護素子と
は、共通のハウス内に組み込むことが好ましい。
【００５７】これにより、請求項１５と同様の作用が得
られる。以上により、上記第一、第二の目的を達成でき
る。
られる。以上により、上記第一、第二の目的を達成でき
る。
【００５８】請求項２７に記載されているように、絶縁
基板と該絶縁基板上に形成されたＧａＮ系半導体層とを
有するＧａＮ系化合物半導体発光素子と、上記ＧａＮ系
化合物半導体発光素子の下に重なる状態で配置された補
助素子と、上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子の発光波
長を他の波長に変換する蛍光物質、または発光波長を一
部吸収するフィルター物質を含有した第一の樹脂と、上
記第一の樹脂及び補助素子を包囲する第二の樹脂とを備
えるとともに、上記第一の樹脂が、上記補助素子を受け
皿として、上記補助素子の上に配置された上記ＧａＮ系
化合物半導体発光素子を覆うように塗布されている。
基板と該絶縁基板上に形成されたＧａＮ系半導体層とを
有するＧａＮ系化合物半導体発光素子と、上記ＧａＮ系
化合物半導体発光素子の下に重なる状態で配置された補
助素子と、上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子の発光波
長を他の波長に変換する蛍光物質、または発光波長を一
部吸収するフィルター物質を含有した第一の樹脂と、上
記第一の樹脂及び補助素子を包囲する第二の樹脂とを備
えるとともに、上記第一の樹脂が、上記補助素子を受け
皿として、上記補助素子の上に配置された上記ＧａＮ系
化合物半導体発光素子を覆うように塗布されている。
【００５９】これにより、ＧａＮ系化合物半導体発光素
子の下敷きとしての補助素子が、蛍光体やフィルター物
質を含む第一の樹脂の受け皿となるために、上記光反射
カップの有無に関係なく、ＧａＮ系化合物半導体発光素
子を覆うように第一の樹脂を塗布できる構造となる。
子の下敷きとしての補助素子が、蛍光体やフィルター物
質を含む第一の樹脂の受け皿となるために、上記光反射
カップの有無に関係なく、ＧａＮ系化合物半導体発光素
子を覆うように第一の樹脂を塗布できる構造となる。
【００６０】請求項２８に記載されているように、請求
項２７において、上記補助素子の上面の形状は、上記Ｇ
ａＮ系化合物半導体発光素子のサイズより大きく一辺が
０．２５ｍｍ以上の四角形とすることができる。
項２７において、上記補助素子の上面の形状は、上記Ｇ
ａＮ系化合物半導体発光素子のサイズより大きく一辺が
０．２５ｍｍ以上の四角形とすることができる。
【００６１】これにより、過電圧保護素子の受け皿とし
ての働きの最適化がなされる。より好ましい受け皿とし
ての働きの形態は、発光素子のサイズが一辺０．２８ｍ
ｍの四角形の場合、その対角線の長さ以上の一辺を持つ
四角形、すなわち一辺が０．４０ｍｍ以上の四角形が好
ましい。過電圧保護素子の一辺の長さを０．２５ｍｍ以
上に限定する理由は、発光素子の一辺のサイズを０．１
８ｍｍ以下にすることはチップ加工上困難であるし、発
光素子の信頼性も非常に悪くなるためである。
ての働きの最適化がなされる。より好ましい受け皿とし
ての働きの形態は、発光素子のサイズが一辺０．２８ｍ
ｍの四角形の場合、その対角線の長さ以上の一辺を持つ
四角形、すなわち一辺が０．４０ｍｍ以上の四角形が好
ましい。過電圧保護素子の一辺の長さを０．２５ｍｍ以
上に限定する理由は、発光素子の一辺のサイズを０．１
８ｍｍ以下にすることはチップ加工上困難であるし、発
光素子の信頼性も非常に悪くなるためである。
【００６２】請求項２９に記載されているように、請求
項２７において、上記補助素子の上面から上記第一の樹
脂がこぼれ落ちないように、上記補助素子の上面の周囲
に樹脂くい止め用の障壁を形成することができる。
項２７において、上記補助素子の上面から上記第一の樹
脂がこぼれ落ちないように、上記補助素子の上面の周囲
に樹脂くい止め用の障壁を形成することができる。
【００６３】これにより、過電圧保護素子の受け皿とし
ての働きの最適化がなされる。周囲に形成する障壁の高
さは、数μｍ程度で良い。
ての働きの最適化がなされる。周囲に形成する障壁の高
さは、数μｍ程度で良い。
【００６４】請求項３０に記載されているように、請求
項１、２１、２７において、少なくとも上記発光素子の
周囲に設けられ、上記発光素子から出射される光を反射
するための反射カップをさらに備えることができる。
項１、２１、２７において、少なくとも上記発光素子の
周囲に設けられ、上記発光素子から出射される光を反射
するための反射カップをさらに備えることができる。
【００６５】これにより、発光素子の側方に漏れる光を
上方に集めることが可能となるので、発光装置全体の光
の取り出し効率が向上することになる。
上方に集めることが可能となるので、発光装置全体の光
の取り出し効率が向上することになる。
【００６６】請求項３１に記載されているように、請求
項３０において、上記反射カップを、その上端が少なく
とも上記発光素子の発光する領域よりも高くなるように
構成することができる。
項３０において、上記反射カップを、その上端が少なく
とも上記発光素子の発光する領域よりも高くなるように
構成することができる。
【００６７】これにより、発光装置の光取り出し効率が
さらに向上することになる。請求項３２に記載されてい
るように、請求項３０又は３１において、上記反射カッ
プは金属リードで形成されており、上記サブマウント部
材が上記金属リード上に搭載するように構成できる。
さらに向上することになる。請求項３２に記載されてい
るように、請求項３０又は３１において、上記反射カッ
プは金属リードで形成されており、上記サブマウント部
材が上記金属リード上に搭載するように構成できる。
【００６８】これにより、簡素な構成で、光の取り出し
効率の向上が可能となる。
効率の向上が可能となる。
【００６９】
【発明の実施の形態】 （第１の実施形態）図１は、第１の実施形態におけるＧ
ａＮ系ＬＥＤランプの断面図である。本実施形態の特徴
は、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１が直接リードフレーム上に搭
載されているのではなく、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１は、ｐ
電極とｎ電極とを有するＳｉダイオード素子２を挟んで
リードフレーム１３ａ，１３ｂ上に搭載されている点と
ＧａＮ・ＬＥＤ素子１の発光波長を他の波長に変換する
蛍光物質１７を含有した第一の樹脂１６が、Ｓｉダイオ
ード素子２を受け皿として、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１を覆
うように塗布されている点である。
ａＮ系ＬＥＤランプの断面図である。本実施形態の特徴
は、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１が直接リードフレーム上に搭
載されているのではなく、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１は、ｐ
電極とｎ電極とを有するＳｉダイオード素子２を挟んで
リードフレーム１３ａ，１３ｂ上に搭載されている点と
ＧａＮ・ＬＥＤ素子１の発光波長を他の波長に変換する
蛍光物質１７を含有した第一の樹脂１６が、Ｓｉダイオ
ード素子２を受け皿として、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１を覆
うように塗布されている点である。
【００７０】図１に示すように、反射カップ１５を持つ
リードフレーム１３ａ先端のダイパット上には、Ｓｉダ
イオード素子２が主面を上方に下面を下方に向けた状態
で載置され、Ｓｉダイオード素子２は、下面上のｎ電極
９をリードフレーム１３ａのダイパッドに接触させなが
ら、Ａｇペースト１４によりダイパッドにダイスボンデ
ィングされている。
リードフレーム１３ａ先端のダイパット上には、Ｓｉダ
イオード素子２が主面を上方に下面を下方に向けた状態
で載置され、Ｓｉダイオード素子２は、下面上のｎ電極
９をリードフレーム１３ａのダイパッドに接触させなが
ら、Ａｇペースト１４によりダイパッドにダイスボンデ
ィングされている。
【００７１】また、Ｓｉダイオード素子２の上面の上に
は、ｐ電極７と、ｎ電極８と、ｐ電極のボンディングパ
ッド部１０とが設けられている。また、Ｓｉダイオード
素子２の上方には、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１がサファイア
基板側を上方にｐ電極５及びｎ電極６を下方に向けて載
置されている。そして、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１のｐ電極
５とＳｉダイオード素子２のｎ電極８とはＡｕマイクロ
バンプ１２を介して、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１のｎ電極６
とＳｉダイオード素子２のｐ電極７とはＡｕマイクロバ
ンプ１１を介して、それぞれ電気的に接続されていると
ともに、電極とマイクロバンプとの溶着により、固定さ
れている。更に、Ｓｉダイオード素子２のｐ電極のボン
ディングパッド部１０とリードフレーム１３ｂとは、Ａ
ｕワイヤー１９を介してワイヤーボンディングにより接
続されている。また、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１の発光波長
を他の波長に変換する蛍光物質１７を含有した第一の樹
脂１６が、Ｓｉダイオード素子２を受け皿として、Ｇａ
Ｎ・ＬＥＤ素子１を覆うように塗布されている。その
際、第一の樹脂１６がＳｉダイオード素子２からこぼれ
落ちないように、Ｓｉダイオード素子２のチップサイズ
は一辺が、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１のチップサイズの対角
線の長さより長いサイズの正方形であり、その上面上の
周囲には、樹脂食い止め用の障壁１８が形成されてい
る。
は、ｐ電極７と、ｎ電極８と、ｐ電極のボンディングパ
ッド部１０とが設けられている。また、Ｓｉダイオード
素子２の上方には、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１がサファイア
基板側を上方にｐ電極５及びｎ電極６を下方に向けて載
置されている。そして、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１のｐ電極
５とＳｉダイオード素子２のｎ電極８とはＡｕマイクロ
バンプ１２を介して、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１のｎ電極６
とＳｉダイオード素子２のｐ電極７とはＡｕマイクロバ
ンプ１１を介して、それぞれ電気的に接続されていると
ともに、電極とマイクロバンプとの溶着により、固定さ
れている。更に、Ｓｉダイオード素子２のｐ電極のボン
ディングパッド部１０とリードフレーム１３ｂとは、Ａ
ｕワイヤー１９を介してワイヤーボンディングにより接
続されている。また、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１の発光波長
を他の波長に変換する蛍光物質１７を含有した第一の樹
脂１６が、Ｓｉダイオード素子２を受け皿として、Ｇａ
Ｎ・ＬＥＤ素子１を覆うように塗布されている。その
際、第一の樹脂１６がＳｉダイオード素子２からこぼれ
落ちないように、Ｓｉダイオード素子２のチップサイズ
は一辺が、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１のチップサイズの対角
線の長さより長いサイズの正方形であり、その上面上の
周囲には、樹脂食い止め用の障壁１８が形成されてい
る。
【００７２】このような構成にすることにより、反射カ
ップ１５の有無に関係なく蛍光物質１７を含む第一の樹
脂１６をＧａＮ・ＬＥＤ素子１を覆うように塗布でき
る。また、リードフレーム１３ａのダイパッド側面には
光を上方に反射させるための反射カップ１５が取り付け
られていて、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１は反射カップ１５に
よって取り囲まれている。上記ＧａＮ・ＬＥＤ素子１及
びＳｉダイオード素子２を搭載した状態でリードフレー
ム１３ａ,１３ｂの先端部分全体が第二の樹脂の透光性
エポキシ樹脂２０でモールドされて、ＬＥＤランプが構
成されている。
ップ１５の有無に関係なく蛍光物質１７を含む第一の樹
脂１６をＧａＮ・ＬＥＤ素子１を覆うように塗布でき
る。また、リードフレーム１３ａのダイパッド側面には
光を上方に反射させるための反射カップ１５が取り付け
られていて、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１は反射カップ１５に
よって取り囲まれている。上記ＧａＮ・ＬＥＤ素子１及
びＳｉダイオード素子２を搭載した状態でリードフレー
ム１３ａ,１３ｂの先端部分全体が第二の樹脂の透光性
エポキシ樹脂２０でモールドされて、ＬＥＤランプが構
成されている。
【００７３】上記構成で、上記蛍光物質１７を、ＧａＮ
・ＬＥＤ素子１が発する青色波長の光を青色と補色の関
係にある波長の光に変換する蛍光物質に選ぶことによ
り、青色波長のままで第一の樹脂１６を透過した光と、
蛍光物質１７で青色の補色に変換された光とが混ざりあ
って、白色光が得られる。
・ＬＥＤ素子１が発する青色波長の光を青色と補色の関
係にある波長の光に変換する蛍光物質に選ぶことによ
り、青色波長のままで第一の樹脂１６を透過した光と、
蛍光物質１７で青色の補色に変換された光とが混ざりあ
って、白色光が得られる。
【００７４】また、上記ＧａＮ・ＬＥＤ素子１で生成さ
れる光は、サファイア基板側から上方に取り出される。
そのため、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１のｐ電極５側には、従
来のＧａＮ・ＬＥＤ素子に形成されたような電流拡散用
の透明電極（図７（ａ），（ｂ）に示す符号７７で示さ
れる部材）は必要でなく、電流拡散用の部材としては、
厚膜のｐ電極５のみあればよい。
れる光は、サファイア基板側から上方に取り出される。
そのため、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１のｐ電極５側には、従
来のＧａＮ・ＬＥＤ素子に形成されたような電流拡散用
の透明電極（図７（ａ），（ｂ）に示す符号７７で示さ
れる部材）は必要でなく、電流拡散用の部材としては、
厚膜のｐ電極５のみあればよい。
【００７５】また、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１の側方に漏れ
た光は、反射カップ１５によって上方に反射され、光の
取り出し効率を高めるように構成されている。そのた
め、反射カップ１５の先端が少なくともＧａＮ・ＬＥＤ
素子１の発光領域よりも上方に位置していることが好ま
しい。
た光は、反射カップ１５によって上方に反射され、光の
取り出し効率を高めるように構成されている。そのた
め、反射カップ１５の先端が少なくともＧａＮ・ＬＥＤ
素子１の発光領域よりも上方に位置していることが好ま
しい。
【００７６】図２は、本実施形態のＬＥＤランプが内蔵
する保護回路を説明するための回路図である。
する保護回路を説明するための回路図である。
【００７７】図２に示すように、Ｓｉダイオード素子２
とＧａＮ・ＬＥＤ素子１とを逆極性関係で接続つまり互
いのｐ電極とｎ電極とのうち逆極性の電極同士を接続し
て、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１にリードフレーム側から高電
圧が印加されないようにしたものである。
とＧａＮ・ＬＥＤ素子１とを逆極性関係で接続つまり互
いのｐ電極とｎ電極とのうち逆極性の電極同士を接続し
て、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１にリードフレーム側から高電
圧が印加されないようにしたものである。
【００７８】この場合、Ｓｉダイオード素子２の順方向
動作電圧は約０．９Ｖであるので、ＧａＮ・ＬＥＤ素子
１に印加される逆方向の電圧は０．９Ｖでカットされ
る。また、Ｓｉダイオード素子２の逆方向ブレイクダウ
ン電圧は１０Ｖ近傍に設定可能であるため、ＧａＮ・Ｌ
ＥＤ素子１に印加される順方向電圧も１０Ｖ近傍でカッ
トできる。上述のように、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１の順方
向破壊電圧値は１００Ｖ程度であり、逆方向破壊電圧値
は３０Ｖ程度であるので、このような構成により、静電
気等の高電圧の印加によるＧａＮ・ＬＥＤ素子１の破壊
を確実に防ぐことができる。
動作電圧は約０．９Ｖであるので、ＧａＮ・ＬＥＤ素子
１に印加される逆方向の電圧は０．９Ｖでカットされ
る。また、Ｓｉダイオード素子２の逆方向ブレイクダウ
ン電圧は１０Ｖ近傍に設定可能であるため、ＧａＮ・Ｌ
ＥＤ素子１に印加される順方向電圧も１０Ｖ近傍でカッ
トできる。上述のように、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１の順方
向破壊電圧値は１００Ｖ程度であり、逆方向破壊電圧値
は３０Ｖ程度であるので、このような構成により、静電
気等の高電圧の印加によるＧａＮ・ＬＥＤ素子１の破壊
を確実に防ぐことができる。
【００７９】つまり、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１の順方向破
壊電圧，逆方向破壊電圧をそれぞれＶｆ１，Ｖｂ１と
し、Ｓｉダイオード素子２の順方向動作電圧，逆方向ブ
レークダウン電圧をそれぞれＶｆ２，Ｖｂ２とし、Ｇａ
Ｎ・ＬＥＤ素子１の動作電圧をＶＦとすると、下記の関
係 Ｖｆ２＜Ｖｂ１ Ｖｂ２＜Ｖｆ１ Ｖｂ２＞ＶＦ が成立していればよい。
壊電圧，逆方向破壊電圧をそれぞれＶｆ１，Ｖｂ１と
し、Ｓｉダイオード素子２の順方向動作電圧，逆方向ブ
レークダウン電圧をそれぞれＶｆ２，Ｖｂ２とし、Ｇａ
Ｎ・ＬＥＤ素子１の動作電圧をＶＦとすると、下記の関
係 Ｖｆ２＜Ｖｂ１ Ｖｂ２＜Ｖｆ１ Ｖｂ２＞ＶＦ が成立していればよい。
【００８０】次に、本実施形態のＬＥＤランプの各部の
詳細構造と概略の製造工程を説明する。
詳細構造と概略の製造工程を説明する。
【００８１】図３（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態のＧ
ａＮ・ＬＥＤ素子１の平面図及びIIIｂ−IIIｂ線断面図
である。同図に示すように、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１は、
サファイア基板３０の上面の上に、ＧａＮバッファ層３
１と、ｎ型ＧａＮ層３２と、ＩｎＧａＮ活性層３３と、
ｐ型ＡｌＧａＮ層３４と、ｐ型ＧａＮ層３５とが順に積
層されたダブルヘテロ構造を有している。ｎ型ＧａＮ層
３２の上面は、上面のごくわずかな部分を占める下段部
と残りの大部分を占める上段部とからなる階段状に形成
されており、下段部におけるｎ型ＧａＮ層３２の上面の
上には、Ｔｉ，Ａｕ，Ｍｇ，Ａｕよりなるｎ電極６が形
成されている。また、上段部におけるｎ型ＧａＮ層３２
の上面の上に、上述のＩｎＧａＮ活性層３３と、ｐ型Ａ
ｌＧａＮ層３４と、ｐ型ＧａＮ層３５とが順に積層され
ている。そして、ｐ型ＧａＮ層３５の上面の上には、電
流拡散用の透明電極を設けることなく直接、Ｍｇ，Ａｕ
よりなるｐ電極５が設けられている。本実施形態におけ
るＧａＮ・ＬＥＤ素子１の平面的なサイズは、一辺が
０．２８ｍｍ程度の正方形である。
ａＮ・ＬＥＤ素子１の平面図及びIIIｂ−IIIｂ線断面図
である。同図に示すように、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１は、
サファイア基板３０の上面の上に、ＧａＮバッファ層３
１と、ｎ型ＧａＮ層３２と、ＩｎＧａＮ活性層３３と、
ｐ型ＡｌＧａＮ層３４と、ｐ型ＧａＮ層３５とが順に積
層されたダブルヘテロ構造を有している。ｎ型ＧａＮ層
３２の上面は、上面のごくわずかな部分を占める下段部
と残りの大部分を占める上段部とからなる階段状に形成
されており、下段部におけるｎ型ＧａＮ層３２の上面の
上には、Ｔｉ，Ａｕ，Ｍｇ，Ａｕよりなるｎ電極６が形
成されている。また、上段部におけるｎ型ＧａＮ層３２
の上面の上に、上述のＩｎＧａＮ活性層３３と、ｐ型Ａ
ｌＧａＮ層３４と、ｐ型ＧａＮ層３５とが順に積層され
ている。そして、ｐ型ＧａＮ層３５の上面の上には、電
流拡散用の透明電極を設けることなく直接、Ｍｇ，Ａｕ
よりなるｐ電極５が設けられている。本実施形態におけ
るＧａＮ・ＬＥＤ素子１の平面的なサイズは、一辺が
０．２８ｍｍ程度の正方形である。
【００８２】図４（ａ），（ｂ）は、本実施形態のＳｉ
ダイオード素子２の平面図及びIVｂ−IVｂ線断面図であ
る。図４（ａ），（ｂ）に示すように、このＳｉダイオ
ード素子２のｎ型シリコン基板２１内に選択的に不純物
イオンの注入を行うことによりｐ型半導体領域２２が形
成されており、逆方向ブレークダウン電圧が１０Ｖ近傍
に設定されている。その後、 Ｓｉダイオード素子２の
ｐ型半導体領域２２及びｎ型シリコン基板２１（ｎ型半
導体領域）の上に、Ａｌよりなるｐ電極７及びｎ電極８
が形成され、ｐ電極７の一部がボンディングパッド部１
０となる。また、ｎ型シリコン基板２１の下面の上に
は、リードフレームと電気的に接続するためのＡｕより
なるｎ電極９が形成されている。本実施形態におけるＳ
ｉダイオード素子２の平面的なサイズは、０．４９ｍｍ
程度である。
ダイオード素子２の平面図及びIVｂ−IVｂ線断面図であ
る。図４（ａ），（ｂ）に示すように、このＳｉダイオ
ード素子２のｎ型シリコン基板２１内に選択的に不純物
イオンの注入を行うことによりｐ型半導体領域２２が形
成されており、逆方向ブレークダウン電圧が１０Ｖ近傍
に設定されている。その後、 Ｓｉダイオード素子２の
ｐ型半導体領域２２及びｎ型シリコン基板２１（ｎ型半
導体領域）の上に、Ａｌよりなるｐ電極７及びｎ電極８
が形成され、ｐ電極７の一部がボンディングパッド部１
０となる。また、ｎ型シリコン基板２１の下面の上に
は、リードフレームと電気的に接続するためのＡｕより
なるｎ電極９が形成されている。本実施形態におけるＳ
ｉダイオード素子２の平面的なサイズは、０．４９ｍｍ
程度である。
【００８３】次に、Ｓｉダイオード素子２上にＧａＮ・
ＬＥＤ素子１を搭載する手順について説明する。
ＬＥＤ素子１を搭載する手順について説明する。
【００８４】まず、図１に示すＬＥＤランプにおいて、
Ｓｉダイオード素子２とＧａＮ・ＬＥＤ素子１の電極間
を電気的に接続するＡｕマイクロバンプの形成手順につ
いて説明する。ＧａＮ・ＬＥＤ素子１の上面の上のｐ，
ｎ電極５，６の上に、フォトリゾグラフィー工程によっ
てパターニングされたレジスト膜をマスクにして、同電
極５，６上にのみＡｕの選択メッキを行うことにより、
マイクロバンプ１１，１２をそれぞれ形成する。本実施
形態におけるマイクロバンプ１１，１２は、直径３０μ
ｍ、高さ１０μｍ程度の茸状に形成されている。
Ｓｉダイオード素子２とＧａＮ・ＬＥＤ素子１の電極間
を電気的に接続するＡｕマイクロバンプの形成手順につ
いて説明する。ＧａＮ・ＬＥＤ素子１の上面の上のｐ，
ｎ電極５，６の上に、フォトリゾグラフィー工程によっ
てパターニングされたレジスト膜をマスクにして、同電
極５，６上にのみＡｕの選択メッキを行うことにより、
マイクロバンプ１１，１２をそれぞれ形成する。本実施
形態におけるマイクロバンプ１１，１２は、直径３０μ
ｍ、高さ１０μｍ程度の茸状に形成されている。
【００８５】次に、Ｓｉダイオード素子２をｎ電極９を
下にして、リードフレーム１３ａ上にＡｇペースト１４
によりダイスボンディングするＤ／Ｂ工程をした後、ｐ
電極７のボンディングパッド部１０とリードフレーム１
３ｂ間をＡｕワイヤー１９で接続するＷ／Ｂ工程を行
う。次にＳｉダイオード素子２のｐ電極７の上にＧａＮ
・ＬＥＤ素子１のｎ電極６を、Ｓｉダイオード素子２の
ｎ電極８の上にＧａＮ・ＬＥＤ素子１のｐ電極５をそれ
ぞれ対向させて、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１を加圧しながら
熱と超音波を加えることにより、Ａｕマイクロバンプ１
１，１２とＳｉダイオード素子２のｐ，ｎ電極とを溶着
させる金−金接続法によるフリップチップ接続工程を実
施する。但し、フリップチップ接続工程を行ってから、
Ｄ／Ｂ工程及びＷ／Ｂ工程を行っても良い。
下にして、リードフレーム１３ａ上にＡｇペースト１４
によりダイスボンディングするＤ／Ｂ工程をした後、ｐ
電極７のボンディングパッド部１０とリードフレーム１
３ｂ間をＡｕワイヤー１９で接続するＷ／Ｂ工程を行
う。次にＳｉダイオード素子２のｐ電極７の上にＧａＮ
・ＬＥＤ素子１のｎ電極６を、Ｓｉダイオード素子２の
ｎ電極８の上にＧａＮ・ＬＥＤ素子１のｐ電極５をそれ
ぞれ対向させて、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１を加圧しながら
熱と超音波を加えることにより、Ａｕマイクロバンプ１
１，１２とＳｉダイオード素子２のｐ，ｎ電極とを溶着
させる金−金接続法によるフリップチップ接続工程を実
施する。但し、フリップチップ接続工程を行ってから、
Ｄ／Ｂ工程及びＷ／Ｂ工程を行っても良い。
【００８６】次に、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１の発光波長を
他の波長に変換する蛍光物質１７を含有した第一の樹脂
１６をディスペンサーにより適量ポッティングし、Ｓｉ
ダイオード素子２を受け皿として、その上に搭載されて
いるＧａＮ・ＬＥＤ素子１を覆うように塗布する。第一
の樹脂１６はエポキシ樹脂で構成し、蛍光物質１７は、
蛍光染料，蛍光顔料，蛍光体など目的にあったものを使
用する。
他の波長に変換する蛍光物質１７を含有した第一の樹脂
１６をディスペンサーにより適量ポッティングし、Ｓｉ
ダイオード素子２を受け皿として、その上に搭載されて
いるＧａＮ・ＬＥＤ素子１を覆うように塗布する。第一
の樹脂１６はエポキシ樹脂で構成し、蛍光物質１７は、
蛍光染料，蛍光顔料，蛍光体など目的にあったものを使
用する。
【００８７】この塗布後、一次ベーキングを行い、最終
的に第二の樹脂の透光性エポキシ樹脂２０により、樹脂
封止工程を行って、図１に示す状態の発光装置とする。
的に第二の樹脂の透光性エポキシ樹脂２０により、樹脂
封止工程を行って、図１に示す状態の発光装置とする。
【００８８】本実施形態によると、上述のごとく、反射
カップ１５を第一の樹脂１６の受け皿として用いること
がないので、その有無に関わりなく第一の樹脂をＧａＮ
・ＬＥＤ素子１の周囲に塗布することができる。また、
Ｓｉダイオード素子２とＧａＮ・ＬＥＤ素子１とを逆極
性関係で接続して複合素子を構成したので、リードフレ
ーム１３ａ，１３ｂ間に高電圧が印加されたときに、Ｇ
ａＮ・ＬＥＤ素子１に印加される逆方向電圧はＳｉダイ
オード素子２の順方向電圧付近の電圧で、ＧａＮ・ＬＥ
Ｄ素子１に印加される順方向電圧はＳｉダイオード素子
２の逆方向ブレークダウン電圧付近の電圧で、それぞれ
カットすることができ、静電気によるＧａＮ・ＬＥＤ素
子１の破壊を確実に防ぐことができる。
カップ１５を第一の樹脂１６の受け皿として用いること
がないので、その有無に関わりなく第一の樹脂をＧａＮ
・ＬＥＤ素子１の周囲に塗布することができる。また、
Ｓｉダイオード素子２とＧａＮ・ＬＥＤ素子１とを逆極
性関係で接続して複合素子を構成したので、リードフレ
ーム１３ａ，１３ｂ間に高電圧が印加されたときに、Ｇ
ａＮ・ＬＥＤ素子１に印加される逆方向電圧はＳｉダイ
オード素子２の順方向電圧付近の電圧で、ＧａＮ・ＬＥ
Ｄ素子１に印加される順方向電圧はＳｉダイオード素子
２の逆方向ブレークダウン電圧付近の電圧で、それぞれ
カットすることができ、静電気によるＧａＮ・ＬＥＤ素
子１の破壊を確実に防ぐことができる。
【００８９】また、本実施形態では、ＧａＮ・ＬＥＤ素
子１は、金−金接続法によりＳｉダイオード素子２上に
フリップチップ実装されて、両者で複合素子を形成して
いるので、両者間の接続に際してはワイヤーボンディン
グのための広いボンディングパッド部が不要となり、複
合素子全体を小型化できるとともに、発光に寄与しない
ｎ電極６及びその周囲部分の面積を狭くできる。具体的
に説明すると、本実施形態の場合、ｎ電極６及びその周
囲部分の面積はＧａＮ・ＬＥＤ素子１の表面積の１５分
の１しか占めていない。それに対して、図７（ａ）に示
すように、従来のＧａＮ・ＬＥＤ素子１の場合は、素子
のサイズが、一辺が０．３４ｍｍの正方形とすると、発
光に寄与しないｎ電極７６及びその周囲部分の面積は、
素子の表面積の２分の１を占めていた。すなわち、本実
施形態のＧａＮ・ＬＥＤ素子１は、従来の図７（ａ），
（ｂ）に示すＧａＮ・ＬＥＤ素子１に比べ、サイズが
０．６８倍と小さくなったにもかかわらず、発光面積は
１．２６倍に増えている。従って、マイクロバンプの金
−金接続法によるフリップチップ接続を行うことで、高
価な化合物半導体基板面積の低減によるコストの削減
と、発光能力の増大とを図ることができる。
子１は、金−金接続法によりＳｉダイオード素子２上に
フリップチップ実装されて、両者で複合素子を形成して
いるので、両者間の接続に際してはワイヤーボンディン
グのための広いボンディングパッド部が不要となり、複
合素子全体を小型化できるとともに、発光に寄与しない
ｎ電極６及びその周囲部分の面積を狭くできる。具体的
に説明すると、本実施形態の場合、ｎ電極６及びその周
囲部分の面積はＧａＮ・ＬＥＤ素子１の表面積の１５分
の１しか占めていない。それに対して、図７（ａ）に示
すように、従来のＧａＮ・ＬＥＤ素子１の場合は、素子
のサイズが、一辺が０．３４ｍｍの正方形とすると、発
光に寄与しないｎ電極７６及びその周囲部分の面積は、
素子の表面積の２分の１を占めていた。すなわち、本実
施形態のＧａＮ・ＬＥＤ素子１は、従来の図７（ａ），
（ｂ）に示すＧａＮ・ＬＥＤ素子１に比べ、サイズが
０．６８倍と小さくなったにもかかわらず、発光面積は
１．２６倍に増えている。従って、マイクロバンプの金
−金接続法によるフリップチップ接続を行うことで、高
価な化合物半導体基板面積の低減によるコストの削減
と、発光能力の増大とを図ることができる。
【００９０】また、本実施形態では、透明なサファイヤ
基板３０側から光を取り出すことができるので、発光の
取り出し効率が向上するという利点も得られる。
基板３０側から光を取り出すことができるので、発光の
取り出し効率が向上するという利点も得られる。
【００９１】上記実施形態では、過電圧保護素子として
横型ｐｎダイオードを形成するようにしたが、本発明は
斯かる実施形態に限定されるものではない。例えば、縦
型ｐｎダイオード，ｐｉｎダイオード，ショットキーバ
リアダイオード，ツェナーダイオード，トンネルダイオ
ード，ガンダイオード等の各種のダイオードを過電圧保
護素子として用いることができる。また、化合物半導体
のガン効果を利用したガンダイオードを発光素子の基板
上に形成することも可能である。
横型ｐｎダイオードを形成するようにしたが、本発明は
斯かる実施形態に限定されるものではない。例えば、縦
型ｐｎダイオード，ｐｉｎダイオード，ショットキーバ
リアダイオード，ツェナーダイオード，トンネルダイオ
ード，ガンダイオード等の各種のダイオードを過電圧保
護素子として用いることができる。また、化合物半導体
のガン効果を利用したガンダイオードを発光素子の基板
上に形成することも可能である。
【００９２】また、過電圧保護素子として、しきい値電
圧が発光素子の動作電圧よりも高くかつ順方向破壊電圧
や逆方向破壊電圧よりは小さい値に調整された電界効果
型トランジスタを設けてもよい。
圧が発光素子の動作電圧よりも高くかつ順方向破壊電圧
や逆方向破壊電圧よりは小さい値に調整された電界効果
型トランジスタを設けてもよい。
【００９３】（第２の実施形態）図５は、第２の実施形
態におけるＧａＮ系ＬＥＤランプの断面図である。本実
施形態の特徴は、 ＧａＮ・ＬＥＤ素子１が、第１の実
施形態のｐ，ｎ電極を有するＳｉダイオード素子の代わ
りに、静電気保護の機能は持たない補助素子５２を挟ん
でリードフレーム１３ａ，１３ｂ上に搭載されている点
とＧａＮ・ＬＥＤ素子１の発光波長を他の波長に変換す
る蛍光物質１７を含有した第一の樹脂１６が、補助素子
５２を受け皿として、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１を覆うよう
に塗布されている点である。
態におけるＧａＮ系ＬＥＤランプの断面図である。本実
施形態の特徴は、 ＧａＮ・ＬＥＤ素子１が、第１の実
施形態のｐ，ｎ電極を有するＳｉダイオード素子の代わ
りに、静電気保護の機能は持たない補助素子５２を挟ん
でリードフレーム１３ａ，１３ｂ上に搭載されている点
とＧａＮ・ＬＥＤ素子１の発光波長を他の波長に変換す
る蛍光物質１７を含有した第一の樹脂１６が、補助素子
５２を受け皿として、ＧａＮ・ＬＥＤ素子１を覆うよう
に塗布されている点である。
【００９４】図５に示すように、 ＧａＮ系ＬＥＤラン
プの構成は、図１におけるＳｉダイオード素子２の代わ
りに、導電性基板の表面に対して絶縁状態となるように
形成された第１の電極、および導通状態となるように形
成された第２の電極を有する補助素子５２を用いた以
外、あとは第１の実施形態と同じ構成である。
プの構成は、図１におけるＳｉダイオード素子２の代わ
りに、導電性基板の表面に対して絶縁状態となるように
形成された第１の電極、および導通状態となるように形
成された第２の電極を有する補助素子５２を用いた以
外、あとは第１の実施形態と同じ構成である。
【００９５】図６（ａ），（ｂ）は、本実施形態の補助
素子５２の平面図及びVIｂ−VIｂ線断面図である。図６
（ａ），（ｂ）に示すように、この補助素子５２の導電
性基板６０の上面の上に部分的に絶縁膜５６が形成され
ており、その上に導電性基板６０と絶縁の状態となるよ
うにボンディングパッド領域１０を有する補助ｐ電極５
７が形成されている。さらに、導電性基板６０と導通の
状態となるように補助ｎ電極５８が形成されている。ま
た、導電性基板６０の下面の上には、リードフレームと
電気的に接続するための補助ｎ電極５９が形成されてい
る。従って、この補助素子５２は、過電圧保護素子とし
ての機能は考慮されていない。
素子５２の平面図及びVIｂ−VIｂ線断面図である。図６
（ａ），（ｂ）に示すように、この補助素子５２の導電
性基板６０の上面の上に部分的に絶縁膜５６が形成され
ており、その上に導電性基板６０と絶縁の状態となるよ
うにボンディングパッド領域１０を有する補助ｐ電極５
７が形成されている。さらに、導電性基板６０と導通の
状態となるように補助ｎ電極５８が形成されている。ま
た、導電性基板６０の下面の上には、リードフレームと
電気的に接続するための補助ｎ電極５９が形成されてい
る。従って、この補助素子５２は、過電圧保護素子とし
ての機能は考慮されていない。
【００９６】本実施形態における補助素子５２の平面的
なサイズは、０．４９ｍｍ程度である。補助素子５２上
にＧａＮ・ＬＥＤ素子１を搭載する手順については、第
１の実施形態と同じ方法であり、図１のＳｉダイオード
素子２のｐ電極７，ｎ電極８，裏面ｎ電極９の代わり
に、図５の補助素子５２の補助ｐ電極５７，補助ｎ電極
５８，裏面補助ｎ電極５９で置き換えることにより、同
じ手順となる。
なサイズは、０．４９ｍｍ程度である。補助素子５２上
にＧａＮ・ＬＥＤ素子１を搭載する手順については、第
１の実施形態と同じ方法であり、図１のＳｉダイオード
素子２のｐ電極７，ｎ電極８，裏面ｎ電極９の代わり
に、図５の補助素子５２の補助ｐ電極５７，補助ｎ電極
５８，裏面補助ｎ電極５９で置き換えることにより、同
じ手順となる。
【００９７】この実施形態の場合は、上記のように過電
圧保護素子としての機能は持たないが、蛍光物質１７を
含有した第一の樹脂１６の受け皿としての機能及び、マ
イクロバンプの金−金接続法によるフリップチップ接続
を行うことで、高価な化合物半導体基板面積の低減によ
るコストの削減と、発光能力の増大とを図ることができ
る。
圧保護素子としての機能は持たないが、蛍光物質１７を
含有した第一の樹脂１６の受け皿としての機能及び、マ
イクロバンプの金−金接続法によるフリップチップ接続
を行うことで、高価な化合物半導体基板面積の低減によ
るコストの削減と、発光能力の増大とを図ることができ
る。
【００９８】また、本実施形態では、透明なサファイヤ
基板３０側から光を取り出すことができるので、発光の
取り出し効率が向上するという利点も得られる。
基板３０側から光を取り出すことができるので、発光の
取り出し効率が向上するという利点も得られる。
【００９９】上記各実施形態では、発光素子としてＧａ
Ｎ・ＬＥＤ素子を備えた発光装置について説明したが、
本発明は斯かる実施形態に限定されるものではない。例
えば、ＧａＮ系のレーザーダイオード素子を備えた発光
装置や、ＧａＮ系以外の絶縁性基板上に設けられる発光
素子を搭載した発光装置であってもよい。
Ｎ・ＬＥＤ素子を備えた発光装置について説明したが、
本発明は斯かる実施形態に限定されるものではない。例
えば、ＧａＮ系のレーザーダイオード素子を備えた発光
装置や、ＧａＮ系以外の絶縁性基板上に設けられる発光
素子を搭載した発光装置であってもよい。
【０１００】
【発明の効果】本発明によれば、発光素子の下敷きとし
てのザブマウント部材が、蛍光物質やフィルター物質を
含む第一の樹脂の受け皿となるために、光反射カップの
有無に関係なく、発光素子を覆うように第一の樹脂を塗
布できる構造となる。また、ＧａＮ・ＬＥＤ素子のごと
く、絶縁基板上に形成されたｐ型半導体領域及びｎ型半
導体領域を有する発光素子に対して、そのｐ型半導体領
域とｎ型半導体領域との間に高電圧が印加されたときに
両半導体領域をバイパスして電流を流すためのダイオー
ド素子等の過電圧保護素子を並列接続させておく構造と
したので、絶縁基板上に形成されながらも静電気等によ
る破壊を防止する機能を持った信頼性の高い発光装置の
提供を図ることができる。
てのザブマウント部材が、蛍光物質やフィルター物質を
含む第一の樹脂の受け皿となるために、光反射カップの
有無に関係なく、発光素子を覆うように第一の樹脂を塗
布できる構造となる。また、ＧａＮ・ＬＥＤ素子のごと
く、絶縁基板上に形成されたｐ型半導体領域及びｎ型半
導体領域を有する発光素子に対して、そのｐ型半導体領
域とｎ型半導体領域との間に高電圧が印加されたときに
両半導体領域をバイパスして電流を流すためのダイオー
ド素子等の過電圧保護素子を並列接続させておく構造と
したので、絶縁基板上に形成されながらも静電気等によ
る破壊を防止する機能を持った信頼性の高い発光装置の
提供を図ることができる。
【０１０１】さらに、発光素子と過電圧保護素子との電
気的接続状態や、発光素子からの光の集光手段を工夫す
ることで、発光装置の小型化や光の取り出し効率の向上
を図ることができる。
気的接続状態や、発光素子からの光の集光手段を工夫す
ることで、発光装置の小型化や光の取り出し効率の向上
を図ることができる。
【図１】第１の実施形態に係るＧａＮ系ＬＥＤランプの
断面図
断面図
【図２】第１の実施形態に係るＬＥＤランプの保護回路
を説明するための回路図
を説明するための回路図
【図３】第１の実施形態に係るＧａＮ・ＬＥＤ素子の構
造を示す平面図及びIIIｂ−IIIｂ線断面図
造を示す平面図及びIIIｂ−IIIｂ線断面図
【図４】第１の実施形態のＳｉダイオード素子の構造を
示す平面図及びIVｂ−IVｂ線断面図
示す平面図及びIVｂ−IVｂ線断面図
【図５】第２の実施形態に係るＧａＮ系ＬＥＤランプの
断面図
断面図
【図６】第２の実施形態の補助素子の構造を示す平面図
及びIVｂ−IVｂ線断面図
及びIVｂ−IVｂ線断面図
【図７】製品化されている従来のＧａＮ・ＬＥＤ素子の
平面図、VIIｂ−VIIｂ線断面図
平面図、VIIｂ−VIIｂ線断面図
【図８】製品化されているＧａＮ系白色ＬＥＤランプの
断面図
断面図
１ ＧａＮ・ＬＥＤ素子（発光素子） ２ Ｓｉダイオード素子（過電圧保護素子） ５ ｐ電極 ６ ｎ電極 ７ ｐ電極 ８ ｎ電極 ９ ｎ電極 １０ ボンディングパッド部 １１、１２ マイクロバンプ １３ａ、１３ｂ リードフレーム １４ Ａｇペースト １５ 反射カップ １６ 第一の樹脂 １７ 蛍光物質 １８ 樹脂くい止め障壁 ２０ 透光性エポキシ樹脂 ２１ ｎ型シリコン基板（ｎ型半導体領域） ２２ ｐ型半導体領域 ３０ サファイア基板（絶縁基板） ３１ ＧａＮバッファ層 ３２ ｎ型ＧａＮ層（ｎ型半導体領域） ３３ ＩｎＧａＮ活性層 ３４ ｐ型ＡｌＧａＮ層 ３５ ｐ型ＧａＮ層（ｐ型半導体領域） ３６ パッシベーション膜 ５２ 補助素子 ５６ 絶縁膜 ５７ 補助ｐ電極 ５８ 補助ｎ電極 ５９ 補助ｎ電極 ６０ 導電性基板 ８０ ＧａＮ・ＬＥＤ素子
Claims (32)
- 【請求項１】 絶縁基板と該絶縁基板上に形成された半
導体膜とにより構成され、かつ上記半導体膜の上面付近
にｐ型半導体領域とｎ型半導体領域とが形成されてｐ型
半導体領域−ｎ型半導体領域間に印加される電圧に応じ
て発光するように構成された発光素子と、 上記発光素子の下に重なる状態で配置され、上記発光素
子の上記ｐ型半導体領域と上記ｎ型半導体領域とにそれ
ぞれ電気的に接続される２つの極部を有するサブマウン
ト部材と、 上記発光素子の発光波長を他の波長に変換する蛍光物
質、または上記発光素子の発光波長を一部吸収するフィ
ルター物質を含有した第一の樹脂と、 上記第一の樹脂及びサブマウント部材を包囲する第二の
樹脂とを備えるとともに、 上記第一の樹脂が、上記サブマウント部材を受け皿とし
て、上記サブマウント部材の上に配置された上記発光素
子を覆うように塗布されていることを特徴とする発光装
置。 - 【請求項２】 請求項１記載の発光装置において、 上記サブマウント部材の上面の形状は、上記発光素子の
サイズより大きく一辺が０．２５ｍｍ以上の四角形であ
ることを特徴とする発光装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の発光装置において、 上記サブマウント部材の上面から上記第一の樹脂がこぼ
れ落ちないように、上記サブマウント部材の上面の周囲
に樹脂くい止め用の障壁が形成されていることを特徴と
する発光装置。 - 【請求項４】 請求項１，２又は３記載の発光装置にお
いて、 上記サブマウント部材は、上記発光素子の上記ｐ型半導
体領域−ｎ型半導体領域相互の間に破壊電圧以下の所定
電圧を越える電圧を受けたときに上記２つの極部間に電
流が流れるように構成された過電圧保護素子であること
を特徴とする発光装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の発光装置において、 上記過電圧保護素子は、上記第１の極部から上記第２の
極部に電流が流れる方向がその逆方向よりも電流が流れ
やすい順方向となるように構成されており、 上記発光素子のｐ型半導体領域と上記過電圧保護素子の
第２の極部とが電気的に接続され、上記発光素子のｎ型
半導体領域と上記過電圧保護素子の第１の極部とが電気
的に接続されていることを特徴とする発光装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の発光装置において、 上記発光素子と上記過電圧保護素子の極性を逆接続に
し、上記発光素子と上記過電圧保護素子とが並列に接続
されていることを特徴とする発光装置。 - 【請求項７】 請求項５記載の発光装置において、 上記過電圧保護素子は、ダイオードであることを特徴と
する発光装置。 - 【請求項８】 請求項７記載の発光装置において、 上記ダイオードの順方向動作電圧は、上記発光素子の逆
方向破壊電圧よりも小さく、上記ダイオードの逆方向ブ
レークダウン電圧は、上記発光素子の動作電圧よりも大
きくかつ上記発光素子の順方向破壊電圧よりも小さいこ
とを特徴とする発光装置。 - 【請求項９】 請求項７記載の発光装置において、 上記発光素子の順方向破壊電圧をＶｆ１、逆方向破壊電
圧をＶｂ１、動作電圧をＶＦとし、上記ダイオードの順
方向動作電圧をＶｆ２、逆方向ブレークダウン電圧をＶ
ｂ２としたとき、 Ｖｆ２＜Ｖｂ１ Ｖｂ２＜Ｖｆ１ Ｖｂ２＞ＶＦ なる条件を満足することを特徴とする発光装置。 - 【請求項１０】 請求項４記載の発光装置において、 上記過電圧保護素子は、上記第１の極部をドレイン領域
とし、上記第２の極部をソース領域とする電界効果トラ
ンジスタであり、 上記電界効果トランジスタのしきい値電圧は、上記発光
素子の動作電圧以上で発光素子の順方向破壊電圧及び逆
方向破壊電圧以下であることを特徴とする発光装置。 - 【請求項１１】 請求項４記載の発光装置において、 上記過電圧保護素子は、上記第１の極部から上記第２の
極部に電流が流れる方向を順方向とするダイオードであ
り、かつ上記第１、第２の極部にそれぞれ接続される第
１、第２の電極を一方の面上に有し、 上記発光素子は、上記ｐ型半導体領域に接続されるｐ電
極と上記ｎ型半導体領域に接続されるｎ電極とを上記上
面の上に有し、 上記発光素子のｐ電極と上記過電圧保護素子の第２の電
極との間、及び上記発光素子のｎ電極と上記過電圧保護
素子の第１の電極との間がいずれもマイクロバンプによ
り電気的に接続されていることを特徴とする発光装置。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の発光装置において、 上記発光素子は、上記過電圧保護素子の上に、上記マイ
クロバンプを電極に超音波と熱により溶着させることに
より機械的に接続されており、 上記過電圧保護素子の上記第１及び第２の電極のうち少
なくともいずれか一方は、上記マイクロバンプを介して
上記発光素子の上記ｐ電極又はｎ電極に接続される領域
と、外部部材にワイヤーを介して接続されるボンディン
グパッド領域とを有することを特徴とする発光装置。 - 【請求項１３】 請求項１１又は１２記載の発光装置に
おいて、 上記過電圧保護素子の上記第１及び第２電極が形成され
る面と反対の面上に第３の電極が形成され、該第３の電
極は上記第１及び第２の電極のうちボンディングパッド
領域を持たない電極と同じ極性の電極であることを特徴
とする発光装置。 - 【請求項１４】 請求項１１，１２又は１３記載の発光
装置において、 上記ダイオードは、第１の極部及び第２の極部が半導体
領域内の一方の面付近に形成されたｐ型半導体領域及び
ｎ型半導体領域である横型ダイオードであることを特徴
とする発光装置。 - 【請求項１５】 請求項４，５，６，７，８，９，１
０，１１，１２，１３又は１４記載の発光装置におい
て、 上記発光素子と上記過電圧保護素子とは、共通のハウス
内に収納されていることを特徴とする発光装置。 - 【請求項１６】 請求項１，２又は３記載の発光装置に
おいて、 上記サブマウント部材は、導電性基板の表面に対して絶
縁状態となるように形成された第１の電極、および導通
状態となるように形成された第２の電極を有する補助素
子であり、 上記発光素子のｐ型半導体領域と上記補助素子の第１ま
たは第２の電極のうちいずれか一方の電極とが電気的に
接続され、上記発光素子のｎ型半導体領域と上記補助素
子のもう一方の電極とが電気的に接続されていることを
特徴とする発光装置。 - 【請求項１７】 請求項１６記載の発光装置において、 上記補助素子は、上記第１、第２の電極を一方の面上に
有し、 上記発光素子は、上記ｐ型半導体領域に接続されるｐ電
極と上記ｎ型半導体領域に接続されるｎ電極とを上記上
面の上に有し、 上記発光素子のｐ電極と上記補助素子の第１または第２
の電極のうちいずれか一方の電極との間、及び上記発光
素子のｎ電極と上記補助素子のもう一方の電極との間が
いずれもマイクロバンプにより電気的に接続されている
ことを特徴とする発光装置。 - 【請求項１８】 請求項１７記載の発光装置において、 上記発光素子は、上記補助素子の上に、上記マイクロバ
ンプを電極に超音波と熱により溶着させることにより機
械的に接続されており、 上記補助素子の上記第１及び第２の電極のうち少なくと
もいずれか一方は、上記マイクロバンプを介して上記発
光素子の上記ｐ電極又はｎ電極に接続される領域と、外
部部材にワイヤーを介して接続されるボンディングパッ
ド領域とを有することを特徴とする発光装置。 - 【請求項１９】 請求項１７記載の発光装置において、 上記補助素子の上記第１及び第２電極が形成される面と
反対の面上に第３の電極が形成され、該第３の電極は上
記第１及び第２の電極のうちボンディングパッド領域を
持たない電極と同じ極性の電極であることを特徴とする
発光装置。 - 【請求項２０】 請求項１６，１７，１８又は１９記載
の発光装置において、 上記発光素子と上記補助素子とは、共通のハウス内に収
納されていることを特徴とする発光装置。 - 【請求項２１】 絶縁基板と該絶縁基板上に形成された
ＧａＮ系半導体層とを有するＧａＮ系化合物半導体発光
素子と、 上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子を静電気等の過電圧
から保護する過電圧保護素子と、 上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子の発光波長を他の波
長に変換する蛍光物質、または発光波長を一部吸収する
フィルター物質を含有した第一の樹脂と、 上記第一の樹脂及び過電圧保護素子を包囲する第二の樹
脂とを備えるとともに、上記第一の樹脂が、上記過電圧
保護素子を受け皿として、上記過電圧保護素子の上に配
置された上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子を覆うよう
に塗布されていることを特徴とする発光装置。 - 【請求項２２】 請求項２１記載の発光装置において、 上記過電圧保護素子の上面の形状は、上記ＧａＮ系化合
物半導体発光素子のサイズより大きく一辺が０．２５ｍ
ｍ以上の四角形であることを特徴とする発光装置。 - 【請求項２３】 請求項２１記載の発光装置において、 上記過電圧保護素子の上面から上記第一の樹脂がこぼれ
落ちないように、上記過電圧保護素子の上面の周囲に樹
脂くい止め用の障壁が形成されていることを特徴とする
発光装置。 - 【請求項２４】 請求項２１記載の発光装置において、 上記過電圧保護素子は、ｐ電極とｎ電極とを有するダイ
オード素子からなり、 上記ダイオード素子のｐ電極は上記ＧａＮ系化合物半導
体発光素子のｎ電極に電気的に接続されており、上記ダ
イオード素子のｎ電極は上記ＧａＮ系化合物半導体発光
素子のｐ電極に電気的に接続されていることを特徴とす
る発光装置。 - 【請求項２５】 請求項２４記載の発光装置において、 上記ダイオード素子のｐ電極と上記ＧａＮ系化合物半導
体発光素子のｎ電極との間、及び上記ダイオード素子の
ｎ電極と上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子のｐ電極と
の間がいずれもマイクロバンプを介して接続されてお
り、電子デバイスと光デバイスの複合素子が構成されて
いることを特徴とする発光装置。 - 【請求項２６】 請求項２１，２２，２３，２４又は２
５記載の発光装置において、 上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子と上記過電圧保護素
子とは、共通のハウス内に組み込まれていることを特徴
とする発光装置。 - 【請求項２７】 絶縁基板と該絶縁基板上に形成された
ＧａＮ系半導体層とを有するＧａＮ系化合物半導体発光
素子と、 上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子の下に重なる状態で
配置された補助素子と、 上記ＧａＮ系化合物半導体発光素子の発光波長を他の波
長に変換する蛍光物質、または発光波長を一部吸収する
フィルター物質を含有した第一の樹脂と、 上記第一の樹脂及び補助素子を包囲する第二の樹脂とを
備えるとともに、 上記第一の樹脂が、上記補助素子を受け皿として、上記
補助素子の上に配置された上記ＧａＮ系化合物半導体発
光素子を覆うように塗布されていることを特徴とする発
光装置。 - 【請求項２８】 請求項２７記載の発光装置において、 上記補助素子の上面の形状は、上記ＧａＮ系化合物半導
体発光素子のサイズより大きく一辺が０．２５ｍｍ以上
の四角形であることを特徴とする発光装置。 - 【請求項２９】 請求項２７記載の発光装置において、 上記補助素子の上面から上記第一の樹脂がこぼれ落ちな
いように、上記補助素子の上面の周囲に樹脂くい止め用
の障壁が形成されていることを特徴とする発光装置。 - 【請求項３０】 請求項１、２１又は２７記載の発光装
置において、 少なくとも上記発光素子の周囲に設けられ、上記発光素
子から出射される光を反射するための反射カップをさら
に備えていることを特徴とする発光装置。 - 【請求項３１】 請求項３０記載の発光装置において、 上記反射カップは、その上端が少なくとも上記発光素子
内の発光する領域よりも高くなるように構成されている
ことを特徴とする発光装置。 - 【請求項３２】 請求項３０又は３１記載の発光装置に
おいて、 上記反射カップは、金属リードで形成されており、 上記サブマウント部材が上記金属リード上に搭載されて
いることを特徴とする発光装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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