JPS6098687A - 発光半導体装置 - Google Patents
発光半導体装置Info
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- JPS6098687A JPS6098687A JP58206432A JP20643283A JPS6098687A JP S6098687 A JPS6098687 A JP S6098687A JP 58206432 A JP58206432 A JP 58206432A JP 20643283 A JP20643283 A JP 20643283A JP S6098687 A JPS6098687 A JP S6098687A
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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
- H01L33/36—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 electrodes
- H01L33/40—Materials therefor
-
- 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
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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。
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、ガラス封止型の発光半導体装置に関する。
〔発明の技術的背角1とその問題点〕
近年、ガラス封止型の発光半導体装置が開発されている
。この発光半導体装置は、通常樹脂封止型の発光素子(
tpr、o)と比較して構造上安定しており、さらに小
型化、コストダウンが可能などの利点を有している。
。この発光半導体装置は、通常樹脂封止型の発光素子(
tpr、o)と比較して構造上安定しており、さらに小
型化、コストダウンが可能などの利点を有している。
ガラス封止型の発光半導体装置(以下単に発光半導体装
置と称する)Fi、第1図に示すような!91えばリン
1ヒガリウム(GaP)等の化合物中4体からなる発光
ダイオードIOを発光素子本体としてガラス封止してな
る発光素子であるつここで、発光ダイオード10は、通
常PN接合部IIを有するP型GaP J砦(p層)1
2a及びHa’J’ oaP j響(N層)12bから
なる。さらに、PIMrzaの表面上には、金合金(例
えばAu−Be 、 Au −Zn系合金)からなるア
ノード電極I3aが被着されている。またN)Mz2b
の表面上には、金合金(例えばAu −Ge t Au
−S L系合金)からなるカソード電極13 bが被
着されている。
置と称する)Fi、第1図に示すような!91えばリン
1ヒガリウム(GaP)等の化合物中4体からなる発光
ダイオードIOを発光素子本体としてガラス封止してな
る発光素子であるつここで、発光ダイオード10は、通
常PN接合部IIを有するP型GaP J砦(p層)1
2a及びHa’J’ oaP j響(N層)12bから
なる。さらに、PIMrzaの表面上には、金合金(例
えばAu−Be 、 Au −Zn系合金)からなるア
ノード電極I3aが被着されている。またN)Mz2b
の表面上には、金合金(例えばAu −Ge t Au
−S L系合金)からなるカソード電極13 bが被
着されている。
発光半導体装置は、上記のような発光ダイオードIOが
第2図に示すようなガラス劇20により封止されてなり
、発光ダイオード10のアノード′市、イ・ソI3a及
びカソード、1柁l113bのそれぞれにはジュメット
4′早(決、ニッケル合金に;;司(ノン↑・、ニジて
なる沼婬) 21 a H211−+が接手・じされて
いる。このジュメット’j!d21 a 、 21 b
il:j:。
第2図に示すようなガラス劇20により封止されてなり
、発光ダイオード10のアノード′市、イ・ソI3a及
びカソード、1柁l113bのそれぞれにはジュメット
4′早(決、ニッケル合金に;;司(ノン↑・、ニジて
なる沼婬) 21 a H211−+が接手・じされて
いる。このジュメット’j!d21 a 、 21 b
il:j:。
冗光ダイオード10と共にガラス材2oにより封止され
、’6 jliij f73 K i’;iリードfi
b’! 22a’ + 22bが徽かiじされている。
、’6 jliij f73 K i’;iリードfi
b’! 22a’ + 22bが徽かiじされている。
しかしながら、上記のような+j′〜′成の発光生菌・
体技1j’;では、発光り“イオ〜ド10リカソード′
1,1j(ti、 13 bに膠いてジュメット線;+
’(: 2z bが41渇ブじきれると、Nハ゛す12
bと′1“、74’eJ’、〕3b1昌]のオーミック
45’ i′:が7“J(“、fヒするj′¥、ζ]p
が′1三することがある。これは、′、銹光ターイオー
ド1oとジュメット負号:21bをガラス封止する1′
乃の一;15処I411に上り、カソード電pg 7.
9 t)を構成する金合金の金が溶i1”’ して金含
有・后が変1にするつr、の原因によるものと考えらノ
1.る。このため、1りりえばi(’53図に示すよう
に実際のン゛J造ザンプル30において、11i1方向
j:tIfV F 4!「性テストで最大許容値31を
2.5(VJ(但し10方向電流IFは2oCmA〕と
した〕、4合、許容値を越える不良サンプル(第3図の
矢印32で示す1ilj囲の各サンプル)が全体の50
%程度にもなることがあった。したがって、結果として
製造歩留りが極めて、91.’−化する欠点があった。
体技1j’;では、発光り“イオ〜ド10リカソード′
1,1j(ti、 13 bに膠いてジュメット線;+
’(: 2z bが41渇ブじきれると、Nハ゛す12
bと′1“、74’eJ’、〕3b1昌]のオーミック
45’ i′:が7“J(“、fヒするj′¥、ζ]p
が′1三することがある。これは、′、銹光ターイオー
ド1oとジュメット負号:21bをガラス封止する1′
乃の一;15処I411に上り、カソード電pg 7.
9 t)を構成する金合金の金が溶i1”’ して金含
有・后が変1にするつr、の原因によるものと考えらノ
1.る。このため、1りりえばi(’53図に示すよう
に実際のン゛J造ザンプル30において、11i1方向
j:tIfV F 4!「性テストで最大許容値31を
2.5(VJ(但し10方向電流IFは2oCmA〕と
した〕、4合、許容値を越える不良サンプル(第3図の
矢印32で示す1ilj囲の各サンプル)が全体の50
%程度にもなることがあった。したがって、結果として
製造歩留りが極めて、91.’−化する欠点があった。
本発明は上記の碧fγT K号みて々されたもので、そ
の目的はジュメット音を接Meするカソード電極と発光
ダイオードのN層とのオーミック接触を凹好眞して、製
造歩留りを向上させることができるガラス封止型の発光
半導体装141を提供することにある。
の目的はジュメット音を接Meするカソード電極と発光
ダイオードのN層とのオーミック接触を凹好眞して、製
造歩留りを向上させることができるガラス封止型の発光
半導体装141を提供することにある。
〔弁明のli1要〕
本発明では、ガラス封止型の発光半導体装置において、
発光ダイオードのNj轡憫であるカソード電極がN層に
被着される金合金及びその金合金の表面に被着される匂
、!Pの2層で構成される。この銀層の表面上に対して
、N7M(!il+のジュメット、iぜが接続される。
発光ダイオードのNj轡憫であるカソード電極がN層に
被着される金合金及びその金合金の表面に被着される匂
、!Pの2層で構成される。この銀層の表面上に対して
、N7M(!il+のジュメット、iぜが接続される。
このような4’:tJ造により、ガラス11屯される際
の・、・も処理前による発光ダイオードのNtトうとカ
ソードiF7. %−間のオーミック接触の悪化を防止
でき、flfl(’?こなf酊方向tげ圧’F’J’性
をイ;することができる。
の・、・も処理前による発光ダイオードのNtトうとカ
ソードiF7. %−間のオーミック接触の悪化を防止
でき、flfl(’?こなf酊方向tげ圧’F’J’性
をイ;することができる。
以下:すこ1而を2′::照して不発1σjの一′ノニ
施列について:j>:、明する。;、54. l?ζl
td−実施例に係わるガラス月止剪の発光中・・・;’
; 1:+装置6“!1]いられる発光ダイオードの1
1+′シ成を示すHji而図面イりる。弔4(墓に示す
3と光ダイオード40は、P Nセr合部11をイjす
るpj;(例えiJ P 41 GaP Iti )
12”及びN Ip:i (1伺えばN則GaP lに
)12bからなる。さらに、P j;”HI 2 aの
λ゛(面上には、金f1金(、f’lllえばへl]−
Be+へu−Zn系合金)が比]1゛(的厚< ()i
’りえは1.4μm ) 形5ν、さねてなるアノード
′1’Iji’jj、 I 3 aが設けられる。一方
、N層12bのイ゛〈向上には、金合金(++:iえば
All Ge + All i’i 1糸合金)4Iが
比ib’Q的i!Ic < (例えLl: 0.4 μ
m)形成される。次に、金合金(f441の、(、而」
二には(四パ、・42が己・<i形成される。即ち、金
倉174r及び銀19′+4202層からなるカッ〜ド
雷、(iり43が形成されたことになる。
施列について:j>:、明する。;、54. l?ζl
td−実施例に係わるガラス月止剪の発光中・・・;’
; 1:+装置6“!1]いられる発光ダイオードの1
1+′シ成を示すHji而図面イりる。弔4(墓に示す
3と光ダイオード40は、P Nセr合部11をイjす
るpj;(例えiJ P 41 GaP Iti )
12”及びN Ip:i (1伺えばN則GaP lに
)12bからなる。さらに、P j;”HI 2 aの
λ゛(面上には、金f1金(、f’lllえばへl]−
Be+へu−Zn系合金)が比]1゛(的厚< ()i
’りえは1.4μm ) 形5ν、さねてなるアノード
′1’Iji’jj、 I 3 aが設けられる。一方
、N層12bのイ゛〈向上には、金合金(++:iえば
All Ge + All i’i 1糸合金)4Iが
比ib’Q的i!Ic < (例えLl: 0.4 μ
m)形成される。次に、金合金(f441の、(、而」
二には(四パ、・42が己・<i形成される。即ち、金
倉174r及び銀19′+4202層からなるカッ〜ド
雷、(iり43が形成されたことになる。
上記のような構成の発光り“イオード40は、以下のよ
うにして形成さtLる。即ち、N5pGaP基板上に気
相エピタキシャル成長法によりN)脅12bが形成され
る。このNJ脅z2b上に対して、気相エピタキシャル
成長法によりp j(yJ 12aが形成され、PN接
合部11が(・′d成される。そして、Pl曽12aお
よびN i會IZbの各表面上には、蒸M法等により金
合金層13a、41がそれぞれ形成される。次にNJm
z2b側の金合金);74zの表面上には蒸着法等によ
り銀層42が形成される。このような発光グイオード4
0力弓52図に示すようにガラス″封止されると、ガラ
ス封止型の発光半導体装置が41可成される。
うにして形成さtLる。即ち、N5pGaP基板上に気
相エピタキシャル成長法によりN)脅12bが形成され
る。このNJ脅z2b上に対して、気相エピタキシャル
成長法によりp j(yJ 12aが形成され、PN接
合部11が(・′d成される。そして、Pl曽12aお
よびN i會IZbの各表面上には、蒸M法等により金
合金層13a、41がそれぞれ形成される。次にNJm
z2b側の金合金);74zの表面上には蒸着法等によ
り銀層42が形成される。このような発光グイオード4
0力弓52図に示すようにガラス″封止されると、ガラ
ス封止型の発光半導体装置が41可成される。
−上記のように構成されるガラス封止型の発光半湧、体
玲r、p+、において、その作用効果を説明する。
玲r、p+、において、その作用効果を説明する。
発光半導体装置は、・治2図に示すように発光グイオー
゛ド40のアノード’iE’ ”lj賀13a及びカソ
ード電鶴43のそれちれにジュメット線が接続される。
゛ド40のアノード’iE’ ”lj賀13a及びカソ
ード電鶴43のそれちれにジュメット線が接続される。
このジュメットfi7jjは、!1!j 記のように狙
常、″j1、ニッケル合金に々1.j]被4gzニー
1.てなる;、;((である。
常、″j1、ニッケル合金に々1.j]被4gzニー
1.てなる;、;((である。
そして、発光り”イオード4o及びシュメツF nJ+
!が、11ζに一体化されるようにガラスイ’4’ (
第2 図(1)20)によりガラス?」止がJntさオ
Lる。このとき、ズ・5常カラス4・1止処理の際に必
要7′I:熱処理が?〕なわれる。このJ□!、j &
、発光ダイオード4oのカソード電泳4.?は、−1−
記のようにCイr<14z及びクシ2灰42の21育か
らイ(;成されているたM)、グ・jミ処111−の1
顎の力[けJシにより金倉4z41の金がシュメツ1、
t!−t’目till Kη71、′)・旦するなど
の状態を防止できる。
!が、11ζに一体化されるようにガラスイ’4’ (
第2 図(1)20)によりガラス?」止がJntさオ
Lる。このとき、ズ・5常カラス4・1止処理の際に必
要7′I:熱処理が?〕なわれる。このJ□!、j &
、発光ダイオード4oのカソード電泳4.?は、−1−
記のようにCイr<14z及びクシ2灰42の21育か
らイ(;成されているたM)、グ・jミ処111−の1
顎の力[けJシにより金倉4z41の金がシュメツ1、
t!−t’目till Kη71、′)・旦するなど
の状態を防止できる。
したがって、N#i I 2 bとカソードit、’謙
・、 43間は、十分なオーミック![)°性を111
られるよう乙:i、J’4. !’l+’叫ノ、jIj
、′で保持されることになる1、このl二と)、ガラス
1.xj +ト、された状p1コで、発9′Cグイオー
ド4゜−ジュメットh1を介して供給されるiL’ l
>ii; KよりB4’−ノ;に動作し、所フi2のイ
・、光ヰ11性を発4i1ζできる。
・、 43間は、十分なオーミック![)°性を111
られるよう乙:i、J’4. !’l+’叫ノ、jIj
、′で保持されることになる1、このl二と)、ガラス
1.xj +ト、された状p1コで、発9′Cグイオー
ド4゜−ジュメットh1を介して供給されるiL’ l
>ii; KよりB4’−ノ;に動作し、所フi2のイ
・、光ヰ11性を発4i1ζできる。
;:1’# 51ツ+ it 、ンJζ4 f=l o
ij、光グイオー5’40を/’niイ、/、 <、
f(l;t、、)#;、+1 、i貴ザ/プル5oにお
いて、順方向、[1゜If V 1・・特性のテスト結
月−を示すものである。第5図に示すように、最大許容
値3Iを2.5 [V](但し順方向電流IFは20〔
mへ〕)とした場合、サンプル50のほとんど全ては許
容値の範囲内であった。これにより、第4図に示すよう
な発光ダイオード40を用いたガラス封止型の発光半導
体装置の製造歩留を従来と比較して大幅に向上すること
ができる。
ij、光グイオー5’40を/’niイ、/、 <、
f(l;t、、)#;、+1 、i貴ザ/プル5oにお
いて、順方向、[1゜If V 1・・特性のテスト結
月−を示すものである。第5図に示すように、最大許容
値3Iを2.5 [V](但し順方向電流IFは20〔
mへ〕)とした場合、サンプル50のほとんど全ては許
容値の範囲内であった。これにより、第4図に示すよう
な発光ダイオード40を用いたガラス封止型の発光半導
体装置の製造歩留を従来と比較して大幅に向上すること
ができる。
なお、上記実施し1]においてカソード′電極43のσ
J’5242の代りに金層を用いることも考えられるが
、金は銀と比吸してコストが高いため製雀コスト全体を
増大させることになり、実際的でない。オだアノード電
極I3aは、通當の樹脂」、1止壓等の際にはワイヤボ
ンディングされることがあるため、前記のように金合金
層が比較的J’、t <形成されている。このため、ガ
ラス封止の除の熱処理が施されても、 pR;j I
2 aとアノード′改極z、?、a間のオーミック接触
が(°iなわれることはない。
J’5242の代りに金層を用いることも考えられるが
、金は銀と比吸してコストが高いため製雀コスト全体を
増大させることになり、実際的でない。オだアノード電
極I3aは、通當の樹脂」、1止壓等の際にはワイヤボ
ンディングされることがあるため、前記のように金合金
層が比較的J’、t <形成されている。このため、ガ
ラス封止の除の熱処理が施されても、 pR;j I
2 aとアノード′改極z、?、a間のオーミック接触
が(°iなわれることはない。
以上I;11述したように本発明によれば、ガラス封止
型の発光半導体装litにおいて、”jTj光ダイオー
ドのカソード1】が極とN層間のオーミック接触を確実
に保持することができる。したがって、11°ど1方向
′・1℃出特性灯のイ1ηれた発光子2り体疾17・ケ
提91、でき、結偲的に9゛!造歩留りを犬1:1°月
C向土すると(!:ができるものである。
型の発光半導体装litにおいて、”jTj光ダイオー
ドのカソード1】が極とN層間のオーミック接触を確実
に保持することができる。したがって、11°ど1方向
′・1℃出特性灯のイ1ηれた発光子2り体疾17・ケ
提91、でき、結偲的に9゛!造歩留りを犬1:1°月
C向土すると(!:ができるものである。
・:疼11゛ど1は従来の発光ダイオードの1.・2成
を示すにノテ+貞11’;<l、r:’[% 2 l”
lは;311図)’;; :)Y二p−イーA−−トラ
Illいたガラス封IF型の発光子、7:、:休く一モ
ト1゛の°、゛、j゛成を21ぐず断面1゛(1、’:
、N: 31rll ハ!”2’z 2 +−Yl )
%A 九半1.’j’ (’j:44= b”: Kお
けるi+;4g 、、、;、7サンブルのji的力方向
i’: iに1”I’ h−テストぐ吉−1(−を示す
F;71 、 ;、7+、 4図は本発明の−”47:
;t 1;’+11(イ、Y・ゎる発ff′自ダイオー
ドのダノ・)成を示ずl?;IF ++’ti ilI
、耳ジ51;(+11′i浄k 4 Mの発光ダイオー
ドを用いたガラス1″1止マ(すの発尾半・2う、休−
p、、 li“−に赴けるcJ°錦冒シーンプルの11
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、Z ;? a 用アノード1尤極、Z 、9 b 、
43−・・カソードj1’B %f’、、21tr+
21b・・・ジュメット線、20・・・ガラスL+、4
z・・・金合金、42・・・銀、層。 出1s+M人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1 図 13゛b ;’、q 2 r=q 0 第3図 3.1 順狛電圧VF [V] 第41”4 2 第5済 1 順加職圧 VF= (V l
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ドを用いたガラス1″1止マ(すの発尾半・2う、休−
p、、 li“−に赴けるcJ°錦冒シーンプルの11
:□、1方向任;圧7i1+性テストf、+i果を示す
]・〈1である。 ” FL ’・・p lL′j、i、I 2 b−N層
、Z ;? a 用アノード1尤極、Z 、9 b 、
43−・・カソードj1’B %f’、、21tr+
21b・・・ジュメット線、20・・・ガラスL+、4
z・・・金合金、42・・・銀、層。 出1s+M人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1 図 13゛b ;’、q 2 r=q 0 第3図 3.1 順狛電圧VF [V] 第41”4 2 第5済 1 順加職圧 VF= (V l
Claims (1)
- PN接合素子からなる発光素子と、この発光素子のP層
表面に被着される金合金からなるアノード電極と、上記
発光素子のN層表面に被着される金合金及びその金合金
の表面上に被着される銀層の2層からなるカソードl@
と、上記アノード電極およびカソード電極のそれぞれに
接続される各ジュメット線と、このジュメット線および
上記発光素子を一体化して封止するガラス封止外囲器と
を具備してなることを特徴とする発光半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58206432A JPS6098687A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 発光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58206432A JPS6098687A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 発光半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6098687A true JPS6098687A (ja) | 1985-06-01 |
Family
ID=16523274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58206432A Pending JPS6098687A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 発光半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6098687A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6911678B2 (en) * | 2003-05-30 | 2005-06-28 | Stanley Electric Co., Ltd. | Glass-sealed light-emitting diode |
-
1983
- 1983-11-02 JP JP58206432A patent/JPS6098687A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6911678B2 (en) * | 2003-05-30 | 2005-06-28 | Stanley Electric Co., Ltd. | Glass-sealed light-emitting diode |
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