JPS604275A - 半導体発光素子 - Google Patents

半導体発光素子

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JPS604275A
JPS604275A JP58110946A JP11094683A JPS604275A JP S604275 A JPS604275 A JP S604275A JP 58110946 A JP58110946 A JP 58110946A JP 11094683 A JP11094683 A JP 11094683A JP S604275 A JPS604275 A JP S604275A
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JP
Japan
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stem
light
reflecting surface
shape
glass
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Pending
Application number
JP58110946A
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English (en)
Inventor
Iwao Matsumoto
松本 岩夫
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
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Publication date
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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L33/48Semiconductor 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
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
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    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/48463Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465Connecting 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

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は高光沢の反射面を右4る半導体発光素子に関り
るbので、本素子#、L 4ejに光ファイバーどの光
結合などに使用される。
[ブト明の技術的背與」 半導体発光素子は、発光踪の半導体発光素子ペレッ1〜
から放射される光をね効に外部に取り出すため、光反射
面が使用されている。
従来の金属ステ八本体に掘り込まれた光反射面を持つ半
導体発光素子の4j、li 3Xムと製造方法について
、従来例第1図を参照して説明Jる。 第1図(11)
は、ボンディング用リード線孔(以下単に1リード孔」
という)2を右りる金属ステム本体1にプレス加工等に
より光反射面3を掘り込lvlごものを、金属ステム本
体1の中心線とリード孔2の中心線とを含む面で切断し
た断面図゛Cある。 金属スチーム本体1の材質は、そ
の酸化膜が刀ラスどよくなじむ鉄又は1ス合金であり、
プレス加」ニにまって製作される。 次にリード孔2の
内表面と外部取り出し用電極4(以下単に1リード線、
1という)の封着部の表面とに酸化ll5jを形成Jる
。 次に該金属ステム本体1どリード線4どカラス細銘
又(31ガラス粉とをN、雰囲気のか中で数百”C〜・
壬数百℃の高温に加熱して、金属ステム本体1にリード
線4をガラス5を介して気密に溶着する。 次に他方の
リード線4′を溶接等−C金属ス−jム本体1に接続す
る。しかる後、メッキ舌の表面処理をIJ色して光反射
面3を掘り込まれた金属ス7ム本体1が完成り゛る[リ
ード線4おJ:ひ4′を有し、かつメッキ処理された金
属ステへ水体1を以下単にステムという(第1図(b)
参照1o 該ステムに半う5・体発光ヌ1子ベレツ1へ
7を固盾し、ボンデイングワイ(78を用い(ペレツl
= ’?とリード線4とを電気的に1q続りる[以−]
二の■稈を終えたものを以下単に[ステl\)’tンブ
リ」といつく第1図(C)参照)16次にカラスレンス
を持つシ1ルを不活1イ[ガス例えばN、カスの雰囲気
中でステムアセンブリに気密溶接し℃半導体発光素子を
形成りる。
[背))j技術の問題点] 00jホの従来構造のステムにおいては、リード線4を
金属ステム本体1にカラスを用いて気密に固着する場合
に、あらかじめリード線4の表面と金属ステ八本体1の
表面とには酸化膜が形成され、かつN、雰囲気中で゛敬
白℃・へ・千数自°Cの高温に加熱される。 このため
光反射面3を含む金属ステム本体1の表面は酸化等によ
つ(変質し、そのあと、メッキ処理等を行っても、光反
射面3は肌荒れを生じ、かつ金IIバ光沢を失い、光反
QJ 1li−i 3を艮射率の高い高光沢の鏡面仕上
りにりることIJ非7+’+に困ill t”ある。 
このIこめ発展Q:I ilu 3の光の反Q’1率は
低下し、1ゼbい外部発光効+の?1′ξ’7 fA介
光累了が得られない。
[発明のI%1的1 本発明の目的は、金属スラム木(ホに掘り込まれた光反
射面を右Jるステムを使用しに丁)9体発光素子におい
で、金属光沢を失った発展II面の表afjにプレス加
工処理を施し、高光沢劇の光反射面を右するステムとし
、該ステムを使用した外部光)を効率の高い半導体発光
素子を1jt供Jること(゛ある。。
[発明の1■要1 従来技術ど同一の製造工程で、金属スiム本体1に掘り
込まれた光反射面3及び該金属スフム木体1にガラス5
により溶着された外部取り出し用電極4を有する第1図
(1))に示覆ようなステムを作成する。 次にステム
に土ツブング処j!I+ 2qを施したのち電気メッキ
等の方法にJ、り光反射面3を含む金属ステム本体1に
金等のメッキ膜を形成づる。 次に光反射面3の形状と
ほぼ相似で、光反射面3の形状J、りひと回り大きいポ
ンチlことえば第2図(II>、(C)に示ザような、
ボンデを、−ぞの端部側面がメッキされた光反射面3に
一致するように当Cたのl)プレス加」処理をするどr
−h光沢の反射面3が417られる。 これはメッキさ
れた光反射面ζ3のメッキ金属が加L1−された状態で
、加月−された方向に、(の展11によっ−C変位し、
新鮮’(1メツA−金属の面が露出し、その結果高光沢
の光の反部j$の高い光反射面3が1.Iられるものと
考えられる1゜ 光反射面3に高光沢度を生じしめるプレス加工処理(・
二おいて重要なのはプレス加工量(第2図(d )に示
Cノブレスブj向のポンプ変位早(1であられり)′C
′、あまり加工量を多くづるとメッキ割れが41し光沢
の効果が薄れ、また加1吊が過少の場合にも光沢の効果
が1りられない。 高光沢面が1qられるブレス加工量
には一定の幅がある。 この幅は反射面のメッキ金属の
種類、メッキの厚さ等、および光反射面3の幾何学的形
状によって相界りるので具体的には試行を繰り返し、I
I光沢而面1!7られるプレス加]ニア14 dを決定
すればよい。 メッキ金属の種類は金、銀、アルミニウ
lX等展1ノしか人ぎく、かつ可視光、赤外領域にJy
 LJる反則率が高い金属がよい。
なおリード線4は金属スラーム水44\1にガラスを介
して溶着されているので゛、ブレλ加1−処理のどきに
リード孔2に力が波及しガラス!′5がクランクし易い
。 封着ガラスのクラックは水素子の気h9竹を損い、
外気が内部に侵入し、水素子の’l、′]竹の不安定要
因どなる。 このためプレス加工処理に使用するボンデ
の形状はプレスしたどさり−1−几2にその力が直接影
響しないJ:うに、たとえば第2図(b)および(C)
に示1J、うに一部を切り欠いた形とげればよい。 こ
れに、J、リカラスのクランクを防止できる。 第2図
(a )に示リス1ムの光反射面3に前記高光沢プレス
加工処理を施したのら、従来技術と同一の製造1−稈に
J、り半29体発光素子を形成する。
[発明の実施例1 木ブを明の実施例第2図を参照しCff12明づる。
fi 1図と第2図とで同−符シJの部分は半導体発光
素子のそれぞれハIト一部分をあられす。
a′82図<a )は従来例第1図(b)と同一テある
。 第2図(11)は本発明にi13い−C先位則面3
を高光沢(Jプレス加工処理を4るどぎ使用するポンプ
の側II′11図C・あり、ダ!2図(C)はその平面
図である。 前述のようにブ1ノス時の力が直接リード
孔2に影響を!ヲえないJ、うポンプの形状は第2図(
b)にJ、び(C)に示り切欠部6を有し、切欠部6を
のぞいたボンデ端部側面の形状は光反射面3の形状と相
似形C光反射面3J、りわずか大きくなっている3、 
第2図((1)はプレス加工f1を説明力るための断面
図である。 光反射面3を示J実線はプレス加に処理前
の光反射面3の断面の形状を示り−9一点鎖線の折れ心
線9はプレス加工直前にd31ノるボンデpJ:部のイ
ー“l置を示し、ボンデ端部側面(,1切欠部6をのぞ
き、光反射面3ど接触している。 一点鎖線の折れ曲線
10はプレス加工処理後の光反射面3の断面の形状を示
す。
プレス加工処理のプレス+111 ’、1吊は、ポンプ
9品i r’+llの側面を光反射面3に一致さ1↓た
時のポンチ−底1菌の位置を基準としプレス(幾械によ
・)((〕えら1′シるプレス革づなわちポンチ底面の
変41′7. C7)値(第2[ズ1(d )の開H1
d)をも・)−(あうねり(二ととしlこ。
本発明では最適のプレス加工171を決定りるIこめ、
プレス機械にJ、つ−Cf)λられる一/″レスへ> 
7.;) 449々弯化させて試行を重ね、最先沢aを
生じしめるプレス加二[量dをめた。1 本発明の実施例では第2図(d)lこ示ηJ、うに光反
射面3の開孔部の直径[〕、は21nlll 、顔面3
の底部の直径り、は1mm 、顔面3)の開孔部と底8
bとの距離12は1mm 、リード孔2の白i¥1)4
(ま1.5nv、また光反射面3の中心からリード孔2
のC11)らまでの距離1.は2.54 m m (゛
あり、光反射面3のメッキ面の金属は展性のよい金とし
、メッキ厚Iよ1品口1と覆る。 この実施例で゛最先
)1り度をηせしめろプレス加工量dは30μm1〜5
0μn1の範囲Cあった。 使用したポンチ(第2図(
b)J5よび(C)参照)は材質は普通の鋼を用い、ポ
ンチ端部の側面は精密イ1上どりる1、 ボンデ底部の
外径]〕、は光反射面3の底部の内径1つ、より30μ
01〜50μm人きく、すなわら外径I−)、は1,0
3mn1−1 、05 m mであり、まIこボンデの
端部側面の形状は、切欠部6を除いて光反射面33の形
状と相似である3゜切欠部6は第2図(b)J7J、び
(C)に承り−にうに、ポンチ底面の直径上にあって底
面の中心よりの距離11)が0,4nvどイする点を通
り、かつポンチ中心線どの角度αが25石となる平面を
切断面としCボンデ端部を切り火いC’+:’jられる
上記高光沢を41−じしめるブ1ノス加二l二処理を先
位q・j面3に施したスラムに従来技術と同一の方法に
より半導体発光索子ベレット7およびボ゛ンディングワ
イV78をマウン1へし完成されたステムアセンブリを
形成し、次にガラスレンスを持つシェルと該ステムアセ
ンブリを気密浴]8して半導体発光素子を形成Jる。
[発明の効果J 本発明にJ、れば、金属ステム本体に掘り込まれたステ
ムの光反射面の光沢石は大幅に向上し、反射面の光の反
則率は従来の約75%に比べ一約95%に向上し、外部
発光効率の高い半榎体ざL光索j′を提供Jることがで
きる。 又価格面からは従来価格の約5%増程度で、他
の方法に比へ価格増が少ないにもかかわらず光出方向上
に効果か上がった。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術を説明りるための図面C1同図(a)
は金属ステム本体に掘り込まれた反射面を右り−る金属
ステムの…1面図であり、同図(1))は該金属ステム
本体にガラスにJ、り溶着された外部取り出し用電極を
有J−るステムの断面図、ll−1品1図(C)はベー
ン1−等を固着したスフムアレンjりの断面図である。 第2図は本発明を説明りるための図面(、同図<a>は
第1図(b)と−17il−−−’ixある。 第2図
(b)および(C)は高光沢庶を/II!シめるプレス
加工処理に使用覆るポンチの外形の一例を示づもので同
図<b >は側面図、同図(C)は517面図て゛ある
。 第2図(d )はプレス加工処理にJetプるプレ
ス加工量を説明Jるl〔めのステム中心部の断面図であ
る1゜ 1・・・金属ステム水イホ、 3・・・光層射面、 4
・・・外部取り出し電極、 5・・・ガラス、 9・・
・プレス加工処理直前のボンfの位置を示りIJiれ直
線、10・・・プレス加工処理後の先位111=I而の
断面を示り折れ曲線。 持直出願人 東京芝浦電気株]r℃会苔第 1 図 第2(支)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 全屈スIム本体に掘り込まれた光反射面及び該金属
    ステム本体にガラスにより溶着された外部取り出し用電
    極を右りるステムにおいで、上記光反射面にメッキ処理
    と高光沢瓜をと1:ぜしめるプレス加二ll処理とが施
    されていることを特徴とづるステムを用いた半導体発光
    素子。
JP58110946A 1983-06-22 1983-06-22 半導体発光素子 Pending JPS604275A (ja)

Priority Applications (1)

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JP58110946A JPS604275A (ja) 1983-06-22 1983-06-22 半導体発光素子

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JP58110946A JPS604275A (ja) 1983-06-22 1983-06-22 半導体発光素子

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JPS604275A true JPS604275A (ja) 1985-01-10

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JP58110946A Pending JPS604275A (ja) 1983-06-22 1983-06-22 半導体発光素子

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5055892A (en) * 1989-08-29 1991-10-08 Hewlett-Packard Company High efficiency lamp or light accepter
JPH0488179A (ja) * 1990-07-30 1992-03-23 Tokyo Gas Co Ltd 既設埋設管の電食防止工法
JPH05320960A (ja) * 1992-05-18 1993-12-07 Nkk Corp 埋設配管電気防食用陽極の縦型設置工法
JP2003304000A (ja) * 2002-04-08 2003-10-24 Citizen Electronics Co Ltd 発光ダイオード用パッケージの製造方法
EP1686631A2 (en) 2005-01-31 2006-08-02 Toshiba Lighting & Technology Corporation Light-emitting diode apparatus

Cited By (6)

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JP2003304000A (ja) * 2002-04-08 2003-10-24 Citizen Electronics Co Ltd 発光ダイオード用パッケージの製造方法
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