JP2003142736A - 半導体発光素子のマウント方法 - Google Patents
半導体発光素子のマウント方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体発光素子の被マウント部材に対するワ
イヤボンディングの個数を削減して、その結線作業を簡
便に行えるようにする。 【解決手段】 半導体発光素子１の被マウント部材１６
へのマウント方法であって、上記半導体発光素子１は、
透明の絶縁性基板３の表面上に各半導体層４，５，６を
形成しかつ各層の所定箇所にＮ側電極９およびＰ側電極
１０を形成して構成される素子本体２と、導電性基板１
２の表面に対して絶縁状態となるように形成された補助
Ｎ側電極層１５および導通状態となるように形成された
補助Ｐ側電極層１４を有するサブマウント部材１１と、
を備えるとともに、上記サブマウント部材１１と上記素
子本体２とが、上記サブマウント部材１１と上記素子本
体２との双方の表面側を相互に対向させるとともに、上
記補助Ｎ側電極層１５と上記Ｎ側電極９との間および上
記補助Ｐ側電極層１４と上記Ｐ側電極１０との間がそれ
ぞれ導通状態となるように一体化させられて構成されて
おり、上記のように構成された半導体発光素子１を被マ
ウント部材１６にマウントする。
イヤボンディングの個数を削減して、その結線作業を簡
便に行えるようにする。 【解決手段】 半導体発光素子１の被マウント部材１６
へのマウント方法であって、上記半導体発光素子１は、
透明の絶縁性基板３の表面上に各半導体層４，５，６を
形成しかつ各層の所定箇所にＮ側電極９およびＰ側電極
１０を形成して構成される素子本体２と、導電性基板１
２の表面に対して絶縁状態となるように形成された補助
Ｎ側電極層１５および導通状態となるように形成された
補助Ｐ側電極層１４を有するサブマウント部材１１と、
を備えるとともに、上記サブマウント部材１１と上記素
子本体２とが、上記サブマウント部材１１と上記素子本
体２との双方の表面側を相互に対向させるとともに、上
記補助Ｎ側電極層１５と上記Ｎ側電極９との間および上
記補助Ｐ側電極層１４と上記Ｐ側電極１０との間がそれ
ぞれ導通状態となるように一体化させられて構成されて
おり、上記のように構成された半導体発光素子１を被マ
ウント部材１６にマウントする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、半導体発光素子のマ
ウント方法に関し、特に発光作用を行わせるための素子
本体に対してサブマウント部材を付加的に取り付けて構
成される半導体発光素子を用いたマウント方法に関す
る。
ウント方法に関し、特に発光作用を行わせるための素子
本体に対してサブマウント部材を付加的に取り付けて構
成される半導体発光素子を用いたマウント方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年においては、有機金属化学気相成長
法（以下、ＭＯＣＶＤ法という）を利用して、サファイ
ア基板上に窒化ガリウム系化合物半導体の結晶を成長さ
せることなどにより、高輝度特性を備えた青色発光用の
半導体発光素子が開発されるに至っている（たとえば特
許文献１参照）。
法（以下、ＭＯＣＶＤ法という）を利用して、サファイ
ア基板上に窒化ガリウム系化合物半導体の結晶を成長さ
せることなどにより、高輝度特性を備えた青色発光用の
半導体発光素子が開発されるに至っている（たとえば特
許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１５２６０９号公報
【０００４】上記高輝度の青色発光用半導体発光素子
は、図９に示すように、透明のサファイア基板７０上に
ＧａＮのバッファ層７１を成長させ、このバッファ層７
１の表面上に、Ｎ型半導体層７２（ＧａＮ層、ＡｌＧａ
Ｎ層）、発光層７３（ＩｎＧａＮ層）、およびＰ型半導
体層７４（ＡｌＧａＮ層、ＧａＮ層）を積層状に成長さ
せたものである。そして、上記Ｎ型半導体層７２におけ
るＧａＮ層と、Ｐ型半導体層７４におけるＧａＮ層と
に、Ｎ側電極７５およびＰ側電極７６がそれぞれ形成さ
れる。
は、図９に示すように、透明のサファイア基板７０上に
ＧａＮのバッファ層７１を成長させ、このバッファ層７
１の表面上に、Ｎ型半導体層７２（ＧａＮ層、ＡｌＧａ
Ｎ層）、発光層７３（ＩｎＧａＮ層）、およびＰ型半導
体層７４（ＡｌＧａＮ層、ＧａＮ層）を積層状に成長さ
せたものである。そして、上記Ｎ型半導体層７２におけ
るＧａＮ層と、Ｐ型半導体層７４におけるＧａＮ層と
に、Ｎ側電極７５およびＰ側電極７６がそれぞれ形成さ
れる。
【０００５】一方、被マウント部材である図示例のリー
ドフレーム７７に対する上記半導体発光素子の取り付け
構造は、上記Ｎ側電極７５およびＰ側電極７６を双方共
に、ワイヤ７８，７９を用いてリードフレーム７７のＮ
側端子部７７ａとＰ側端子部７７ｂとにそれぞれボンデ
ィングされた状態にある。そして、このように取り付け
られた半導体発光素子は、同図に矢印で示すように、上
記電極７６の配設側の面から光を発するように構成され
ている。
ドフレーム７７に対する上記半導体発光素子の取り付け
構造は、上記Ｎ側電極７５およびＰ側電極７６を双方共
に、ワイヤ７８，７９を用いてリードフレーム７７のＮ
側端子部７７ａとＰ側端子部７７ｂとにそれぞれボンデ
ィングされた状態にある。そして、このように取り付け
られた半導体発光素子は、同図に矢印で示すように、上
記電極７６の配設側の面から光を発するように構成され
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
半導体発光素子は、リードフレーム等の被マウント部材
における２箇所に対してワイヤボンディングを施す必要
があり、その搭載作業あるいは結線作業の工程数が増加
するなどして、作業の煩雑化ならびに複雑化を余儀なく
されているのが実情であった。
半導体発光素子は、リードフレーム等の被マウント部材
における２箇所に対してワイヤボンディングを施す必要
があり、その搭載作業あるいは結線作業の工程数が増加
するなどして、作業の煩雑化ならびに複雑化を余儀なく
されているのが実情であった。
【０００７】また、この種の半導体発光素子は、電極の
配設面側から光から発せられる構成であることから、図
１０に示すように、発光領域Ａ内に電極７６が存在して
おり、この電極７６の配設箇所は非発光部となる。した
がって、実質的発光領域は上記電極７６に相当する分だ
け狭くなり、図示例のものでは、素子全体中に占める実
質的発光領域は全表面積の１／２以下になる。この結
果、上述のように高輝度特性を備えているにも拘らず、
十分な発光量を得ることができず、各種表示ボード等へ
の使用時における高い明度の要請に応じることが困難に
なるという問題を有している。
配設面側から光から発せられる構成であることから、図
１０に示すように、発光領域Ａ内に電極７６が存在して
おり、この電極７６の配設箇所は非発光部となる。した
がって、実質的発光領域は上記電極７６に相当する分だ
け狭くなり、図示例のものでは、素子全体中に占める実
質的発光領域は全表面積の１／２以下になる。この結
果、上述のように高輝度特性を備えているにも拘らず、
十分な発光量を得ることができず、各種表示ボード等へ
の使用時における高い明度の要請に応じることが困難に
なるという問題を有している。
【０００８】本願発明は、上述の事情のもとで考え出さ
れたものであって、半導体発光素子の被マウント部材に
対するワイヤボンディングの個数を削減して、その結線
作業を簡便に行えるようにするとともに、半導体発光素
子における実質的発光領域を可及的に増大させて十分な
発光量の確保および明度の向上を図ることができる半導
体発光素子のマウント方法を提供することをその課題と
する。
れたものであって、半導体発光素子の被マウント部材に
対するワイヤボンディングの個数を削減して、その結線
作業を簡便に行えるようにするとともに、半導体発光素
子における実質的発光領域を可及的に増大させて十分な
発光量の確保および明度の向上を図ることができる半導
体発光素子のマウント方法を提供することをその課題と
する。
【０００９】
【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。
は、次の技術的手段を講じている。
【００１０】すなわち、本願の請求項１に記載した発明
は、半導体発光素子の被マウント部材へのマウント方法
であって、上記半導体発光素子は、透明の絶縁性基板の
表面上にＮ型半導体層、発光層、およびＰ型半導体層を
形成し、かつ上記Ｐ型半導体層の表面にＰ側電極が形成
され、上記Ｎ型半導体層における露出表面部にＮ側電極
を形成して構成される素子本体と、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補助Ｎ側電極層
および導通状態となるように形成された補助Ｐ側電極層
を有するサブマウント部材と、を備えるとともに、上記
サブマウント部材と上記素子本体とが、上記サブマウン
ト部材と上記素子本体との双方の表面側を相互に対向さ
せるとともに、上記補助Ｎ側電極層と上記Ｎ側電極との
間および上記補助Ｐ側電極層と上記Ｐ側電極との間がそ
れぞれ導通状態となるように一体化させられて構成され
ており、上記のように構成された半導体発光素子を被マ
ウント部材にマウントすることを特徴としている。
は、半導体発光素子の被マウント部材へのマウント方法
であって、上記半導体発光素子は、透明の絶縁性基板の
表面上にＮ型半導体層、発光層、およびＰ型半導体層を
形成し、かつ上記Ｐ型半導体層の表面にＰ側電極が形成
され、上記Ｎ型半導体層における露出表面部にＮ側電極
を形成して構成される素子本体と、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補助Ｎ側電極層
および導通状態となるように形成された補助Ｐ側電極層
を有するサブマウント部材と、を備えるとともに、上記
サブマウント部材と上記素子本体とが、上記サブマウン
ト部材と上記素子本体との双方の表面側を相互に対向さ
せるとともに、上記補助Ｎ側電極層と上記Ｎ側電極との
間および上記補助Ｐ側電極層と上記Ｐ側電極との間がそ
れぞれ導通状態となるように一体化させられて構成され
ており、上記のように構成された半導体発光素子を被マ
ウント部材にマウントすることを特徴としている。
【００１１】また、本願の請求項２に記載した発明は、
上記請求項１に係る発明において、上記サブマウント部
材の補助Ｎ側電極層および補助Ｐ側電極層の表面部分は
絶縁層で覆われており、この絶縁層には上記双方の補助
電極層にそれぞれ独立して通じる各貫通孔が穿設され、
かつ上記絶縁層の表面側には各貫通孔を介して上記双方
の補助電極層にそれぞれ導通状態となる各付着用金属層
が相互に独立して形成されているとともに、この各付着
用金属層は、上記素子本体の双方の電極に対して接合付
着された状態となるように構成されていることを特徴と
している。
上記請求項１に係る発明において、上記サブマウント部
材の補助Ｎ側電極層および補助Ｐ側電極層の表面部分は
絶縁層で覆われており、この絶縁層には上記双方の補助
電極層にそれぞれ独立して通じる各貫通孔が穿設され、
かつ上記絶縁層の表面側には各貫通孔を介して上記双方
の補助電極層にそれぞれ導通状態となる各付着用金属層
が相互に独立して形成されているとともに、この各付着
用金属層は、上記素子本体の双方の電極に対して接合付
着された状態となるように構成されていることを特徴と
している。
【００１２】上記請求項１に記載した発明によれば、リ
ードフレーム等の被マウント部材のＰ側端子部に対し
て、上記半導体発光素子のサブマウント部材をボンディ
ングすることにより、素子本体のＰ側電極は、サブマウ
ント部材の補助Ｐ側電極層から導電性基板を介して上記
リードフレーム等の被マウント部材のＰ側端子部に導通
した状態となる。したがって、素子本体のＰ側電極に対
するワイヤボンディングが不要になり、この種の半導体
発光素子のマウント作業あるいは結線作業が簡便化され
るという利点が得られる。
ードフレーム等の被マウント部材のＰ側端子部に対し
て、上記半導体発光素子のサブマウント部材をボンディ
ングすることにより、素子本体のＰ側電極は、サブマウ
ント部材の補助Ｐ側電極層から導電性基板を介して上記
リードフレーム等の被マウント部材のＰ側端子部に導通
した状態となる。したがって、素子本体のＰ側電極に対
するワイヤボンディングが不要になり、この種の半導体
発光素子のマウント作業あるいは結線作業が簡便化され
るという利点が得られる。
【００１３】さらに、上記素子本体からの発光は、両電
極の配設面とは反対側の面であるサファイア基板の裏面
からなされることになり、従来のようにＰ側電極が発光
を阻害することはなくなる。これにより、サファイア基
板の裏面の大半が実質的発光領域となり、十分な発光量
を確保できるとともに、この種の半導体発光素子の使用
時における高い明度の要請に応じることが可能になる。
極の配設面とは反対側の面であるサファイア基板の裏面
からなされることになり、従来のようにＰ側電極が発光
を阻害することはなくなる。これにより、サファイア基
板の裏面の大半が実質的発光領域となり、十分な発光量
を確保できるとともに、この種の半導体発光素子の使用
時における高い明度の要請に応じることが可能になる。
【００１４】また、上記素子本体の発光層からサブマウ
ント部材側に発せられた光は、サブマウント部材の表面
の補助電極層等で反射することになるので、上記素子本
体におけるサファイア基板の裏面からのトータル発光量
は、上記の反射光をも含んでさらに増大し、より高い明
度を得ることが可能になる。
ント部材側に発せられた光は、サブマウント部材の表面
の補助電極層等で反射することになるので、上記素子本
体におけるサファイア基板の裏面からのトータル発光量
は、上記の反射光をも含んでさらに増大し、より高い明
度を得ることが可能になる。
【００１５】また、上記請求項２に記載した発明によれ
ば、上記サブマウント部材の両電極の表面部分を覆って
いる絶縁層のさらに表面側に独立して形成されている各
付着用金属層を、上記素子本体の両電極に接合付着させ
るだけで、上記サブマウント部材の両補助電極を上記素
子本体の両電極に対して導通状態にできるようになる。
したがって、上記サブマウント部材と上記素子本体との
電気的接続作業が簡単に行えるとともに、その相対的位
置誤差についても厳格な制約が緩和され、位置決めある
いは位置合わせの自由度が増大する。
ば、上記サブマウント部材の両電極の表面部分を覆って
いる絶縁層のさらに表面側に独立して形成されている各
付着用金属層を、上記素子本体の両電極に接合付着させ
るだけで、上記サブマウント部材の両補助電極を上記素
子本体の両電極に対して導通状態にできるようになる。
したがって、上記サブマウント部材と上記素子本体との
電気的接続作業が簡単に行えるとともに、その相対的位
置誤差についても厳格な制約が緩和され、位置決めある
いは位置合わせの自由度が増大する。
【００１６】
【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を、
図面を参照しつつ具体的に説明する。
図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００１７】図１は本願発明の第１実施例に係る半導体
発光素子の構成要素である素子本体を示す概略縦断正面
図、図２はその概略平面図、図３は上記半導体発光素子
の構成要素であるサブマウント部材を示す概略縦断正面
図、図４はその概略平面図、図５は上記半導体発光素子
の全体構成ならびにリードフレームへの取り付け状態を
示す概略縦断面図である。
発光素子の構成要素である素子本体を示す概略縦断正面
図、図２はその概略平面図、図３は上記半導体発光素子
の構成要素であるサブマウント部材を示す概略縦断正面
図、図４はその概略平面図、図５は上記半導体発光素子
の全体構成ならびにリードフレームへの取り付け状態を
示す概略縦断面図である。
【００１８】図１に示すように、第１実施例に係る半導
体発光素子１の素子本体２は、基本的には、絶縁基板で
あるサファイア基板３上に、Ｎ型半導体層４と、発光層
５と、Ｐ型半導体層６とを備えて構成される積層部７を
形成したものである。詳細には、上記積層部７は、透明
または半透明のサファイア基板３の表面上に窒化ガリウ
ム（ＧａＮ）のバッファ層８を成長させ、その表面側
に、下層部分から順に、Ｎ型ＧａＮの層４１と、Ｎ型Ａ
ｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎの層４２と、発光層としてのＩｎ0.15
Ｇａ0.85Ｎの層５と、Ｐ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎの層６１
と、Ｐ型ＧａＮの層６２と、を形成したものである。そ
して、上記発光層５からは、青色に対応した波長（好ま
しくは４７０ｎｍ）の光が発せられるようになってい
る。
体発光素子１の素子本体２は、基本的には、絶縁基板で
あるサファイア基板３上に、Ｎ型半導体層４と、発光層
５と、Ｐ型半導体層６とを備えて構成される積層部７を
形成したものである。詳細には、上記積層部７は、透明
または半透明のサファイア基板３の表面上に窒化ガリウ
ム（ＧａＮ）のバッファ層８を成長させ、その表面側
に、下層部分から順に、Ｎ型ＧａＮの層４１と、Ｎ型Ａ
ｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎの層４２と、発光層としてのＩｎ0.15
Ｇａ0.85Ｎの層５と、Ｐ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎの層６１
と、Ｐ型ＧａＮの層６２と、を形成したものである。そ
して、上記発光層５からは、青色に対応した波長（好ま
しくは４７０ｎｍ）の光が発せられるようになってい
る。
【００１９】加えて、上記Ｎ型ＧａＮの層４１およびＮ
型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎの層４２には、Ｓｉが添加され、
Ｐ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎの層６１およびＰ型ＧａＮの層
６２には、Ｍｇが添加されているとともに、上記Ｉｎ
0.15Ｇａ0.85Ｎの層５にはＺｎが添加されている。そし
て、上記Ｉｎ0.15Ｇａ0.85Ｎの層５におけるＩｎのＧａ
に対する組成比（混晶比）を増加させた場合には、この
層５から発せられる光の波長が長くなるとともに、上記
Ｚｎの添加量を増加させた場合には、上記組成比を増加
させた場合よりもさらに光の波長が長くなるという特性
を備えている。なお、上記各層の厚みは、下層側から各
層４１、４２、５、６１、６２のそれぞれの順に、たと
えば３μｍ、３００ｎｍ、５０ｎｍ、３００ｎｍ、１５
０ｎｍに設定されている。
型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎの層４２には、Ｓｉが添加され、
Ｐ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎの層６１およびＰ型ＧａＮの層
６２には、Ｍｇが添加されているとともに、上記Ｉｎ
0.15Ｇａ0.85Ｎの層５にはＺｎが添加されている。そし
て、上記Ｉｎ0.15Ｇａ0.85Ｎの層５におけるＩｎのＧａ
に対する組成比（混晶比）を増加させた場合には、この
層５から発せられる光の波長が長くなるとともに、上記
Ｚｎの添加量を増加させた場合には、上記組成比を増加
させた場合よりもさらに光の波長が長くなるという特性
を備えている。なお、上記各層の厚みは、下層側から各
層４１、４２、５、６１、６２のそれぞれの順に、たと
えば３μｍ、３００ｎｍ、５０ｎｍ、３００ｎｍ、１５
０ｎｍに設定されている。
【００２０】上記図示例の素子本体２は、最終的に単一
のチップとして得られるたとえば平面視が一辺０．５ｍ
ｍの正方形状のものであるが、実際の製造に際しては、
ＭＯＣＶＤ法により上記図示例の構造のものを所定面積
のウエハとして一括して形成した後、ダイシングにより
上記単一のチップに分割することにより得られる。
のチップとして得られるたとえば平面視が一辺０．５ｍ
ｍの正方形状のものであるが、実際の製造に際しては、
ＭＯＣＶＤ法により上記図示例の構造のものを所定面積
のウエハとして一括して形成した後、ダイシングにより
上記単一のチップに分割することにより得られる。
【００２１】そして、上記Ｎ型半導体層４におけるＧａ
Ｎ層４１のエッチングにより除去した露出表面部にＮ側
電極９が形成され、Ｐ型半導体層６におけるＧａＮ層の
表面部にＰ側電極１０が形成されている。なお、このＮ
側電極９とＰ側電極１０とは、概略的には、図２に示す
ような平面視形状とされた上で配設されている。
Ｎ層４１のエッチングにより除去した露出表面部にＮ側
電極９が形成され、Ｐ型半導体層６におけるＧａＮ層の
表面部にＰ側電極１０が形成されている。なお、このＮ
側電極９とＰ側電極１０とは、概略的には、図２に示す
ような平面視形状とされた上で配設されている。
【００２２】一方、図３に示すように、この第１実施例
に係る半導体発光素子１のサブマウント部材１１は、不
透明の導電性を有するシリコン基板１２の表面にＳｉＯ
2 でなる絶縁酸化皮膜１３を形成し、その中央部をエッ
チングで除去して補助Ｐ側電極層１４を形成し、かつそ
の外周側における上記酸化皮膜１３の表面部に補助Ｎ側
電極層１５を形成したものである。この双方の補助電極
層１４，１５は、ＡｕとＳｎとの合金あるいはインジウ
ム系の合金を使用して蒸着により形成したものであり、
後述するように電極とハンダ用メタルとを兼用するもの
である。
に係る半導体発光素子１のサブマウント部材１１は、不
透明の導電性を有するシリコン基板１２の表面にＳｉＯ
2 でなる絶縁酸化皮膜１３を形成し、その中央部をエッ
チングで除去して補助Ｐ側電極層１４を形成し、かつそ
の外周側における上記酸化皮膜１３の表面部に補助Ｎ側
電極層１５を形成したものである。この双方の補助電極
層１４，１５は、ＡｕとＳｎとの合金あるいはインジウ
ム系の合金を使用して蒸着により形成したものであり、
後述するように電極とハンダ用メタルとを兼用するもの
である。
【００２３】そして、上記補助Ｐ側電極層１４と補助Ｎ
側電極層１５とは、概略的には、図４に示すような平面
視形状とされた上で配設されている。加えて、同図に示
すように、シリコン基板１２の一側部には、２箇所の補
助Ｎ側電極層１５に導通される帯状の補助Ｎ側電極層１
５ａが、上記絶縁酸化皮膜１３の表面部に形成されてい
る。
側電極層１５とは、概略的には、図４に示すような平面
視形状とされた上で配設されている。加えて、同図に示
すように、シリコン基板１２の一側部には、２箇所の補
助Ｎ側電極層１５に導通される帯状の補助Ｎ側電極層１
５ａが、上記絶縁酸化皮膜１３の表面部に形成されてい
る。
【００２４】次に、上記の構成を備えた素子本体２とサ
ブマウント部材１１とを接合一体化させて半導体発光素
子１を製造する方法、ならびにこれによって得られる半
導体発光素子１の構成について説明する。
ブマウント部材１１とを接合一体化させて半導体発光素
子１を製造する方法、ならびにこれによって得られる半
導体発光素子１の構成について説明する。
【００２５】まず、上記素子本体２とサブマウント部材
１１とを別々に製作した後に、この両者の表面側どうし
を対向させて配置し、素子本体２のＮ側電極９およびＰ
側電極１０に対してそれぞれ、サブマウント部材１１の
補助Ｎ側電極層１５および補助Ｐ側電極層１４をハンダ
付けする。このはんだ付け作業は、上記サブマウント部
材１１の双方の補助電極層１５，１４がハンダ用メタル
を兼用していることから、これらの補助電極層１５，１
４を適宜溶融固化させることにより行われる。
１１とを別々に製作した後に、この両者の表面側どうし
を対向させて配置し、素子本体２のＮ側電極９およびＰ
側電極１０に対してそれぞれ、サブマウント部材１１の
補助Ｎ側電極層１５および補助Ｐ側電極層１４をハンダ
付けする。このはんだ付け作業は、上記サブマウント部
材１１の双方の補助電極層１５，１４がハンダ用メタル
を兼用していることから、これらの補助電極層１５，１
４を適宜溶融固化させることにより行われる。
【００２６】この結果、図５に示すように、素子本体２
のサファイア基板３の裏面３ａから矢印で示すように光
が発せられる状態になる。加えて、上記素子本体２のＰ
側電極１０はサブマウント部材１１のシリコン基板１２
に導通状態となる一方、素子本体２のＮ側電極９は上記
シリコン基板１２に対して絶縁状態となる。なお、図１
に示す素子本体２の積層部７の高さ寸法は、図５に示す
積層部７の高さ寸法と比較して、説明の便宜上、長尺に
なっている。
のサファイア基板３の裏面３ａから矢印で示すように光
が発せられる状態になる。加えて、上記素子本体２のＰ
側電極１０はサブマウント部材１１のシリコン基板１２
に導通状態となる一方、素子本体２のＮ側電極９は上記
シリコン基板１２に対して絶縁状態となる。なお、図１
に示す素子本体２の積層部７の高さ寸法は、図５に示す
積層部７の高さ寸法と比較して、説明の便宜上、長尺に
なっている。
【００２７】そして、上記のようにして得られた半導体
発光素子１をリードフレーム１６上に搭載するには、同
図に示すように、リードフレーム１６のＰ側端子部１６
ａの上面部に上記サブマウント部材１１の下面が導通状
態になるようにボンディングされるとともに、サブマウ
ント部材１１の上記帯状の補助Ｎ側電極層１５ａとリー
ドフレーム１６のＮ側端子部１６ｂとの間にワイヤボン
ディングが施される。
発光素子１をリードフレーム１６上に搭載するには、同
図に示すように、リードフレーム１６のＰ側端子部１６
ａの上面部に上記サブマウント部材１１の下面が導通状
態になるようにボンディングされるとともに、サブマウ
ント部材１１の上記帯状の補助Ｎ側電極層１５ａとリー
ドフレーム１６のＮ側端子部１６ｂとの間にワイヤボン
ディングが施される。
【００２８】これにより、上記素子本体２のＰ側電極１
０は、導電性シリコン基板１２を通じてリードフレーム
１６のＰ側端子部１６ａに導通状態とされ、かつ上記素
子本体２のＮ側電極９は、ワイヤ１７を通じてリードフ
レーム１６のＮ側端子部１６ｂに導通状態とされる。こ
の後は、上記半導体発光素子１の外周部を樹脂封止する
ことなどによって、青色発光用のＬＥＤランプが得られ
る。
０は、導電性シリコン基板１２を通じてリードフレーム
１６のＰ側端子部１６ａに導通状態とされ、かつ上記素
子本体２のＮ側電極９は、ワイヤ１７を通じてリードフ
レーム１６のＮ側端子部１６ｂに導通状態とされる。こ
の後は、上記半導体発光素子１の外周部を樹脂封止する
ことなどによって、青色発光用のＬＥＤランプが得られ
る。
【００２９】このような構成とすることにより、素子本
体２の透明サファイア基板３の裏面３ａにおけるＮ側電
極９の形成箇所以外の領域が発光領域となり、上記裏面
３ａの全面積の約７５％が発光領域として利用される。
したがって、従来のように電極による発光阻害が激減さ
れ、十分な発光量および高い明度を有する発光デバイス
が得られることになる。
体２の透明サファイア基板３の裏面３ａにおけるＮ側電
極９の形成箇所以外の領域が発光領域となり、上記裏面
３ａの全面積の約７５％が発光領域として利用される。
したがって、従来のように電極による発光阻害が激減さ
れ、十分な発光量および高い明度を有する発光デバイス
が得られることになる。
【００３０】加えて、上記素子本体２の発光層５から下
方に向かって発せられた光は、不透明のサブマウント部
材１１（補助電極層１４，１５）で反射された後、サフ
ァイア基板３の裏面３ａから外方に向かって照射される
ことになるので、光の利用効率が向上するという利点も
得られる。
方に向かって発せられた光は、不透明のサブマウント部
材１１（補助電極層１４，１５）で反射された後、サフ
ァイア基板３の裏面３ａから外方に向かって照射される
ことになるので、光の利用効率が向上するという利点も
得られる。
【００３１】さらに、上記サブマウント部材１１を使用
したことにより、Ｐ側電極１０に対するワイヤボンディ
ングが不要になり、結線作業の簡便化ならびに製作容易
化が図られることになる。
したことにより、Ｐ側電極１０に対するワイヤボンディ
ングが不要になり、結線作業の簡便化ならびに製作容易
化が図られることになる。
【００３２】次に、本願発明の第２実施例を、図６、
７、８を参照しつつ説明する。なお、以下の第２実施例
の説明に際して、上述の第１実施例と共通の構成要件に
ついては同一符号を付してその説明を省略する。
７、８を参照しつつ説明する。なお、以下の第２実施例
の説明に際して、上述の第１実施例と共通の構成要件に
ついては同一符号を付してその説明を省略する。
【００３３】この第２実施例に係る半導体発光素子１が
上述の第１実施例と異なる点は、図６および図７に示す
ように、素子本体２の表面全域をＣＶＤ法を用いてＳｉ
Ｏ2やＳｉ3 Ｎ4 等からなる絶縁層１８で覆うととも
に、この絶縁層１８にＮ側電極９およびＰ側電極１０に
それぞれ通じる貫通孔１９，２０を穿設し、かつ上記絶
縁層１８の表面部にＡｕとＳｎとの合金あるいはインジ
ウム系の合金等でなる金属層２１，２２を相互に独立し
て形成した点にある。この場合、上記各貫通孔１９，２
０には、上記各金属層２１，２２が埋設されることにな
るので、上記一方の金属層２１は上記Ｎ側電極９に導通
した状態になり、他方の金属層２２は上記Ｐ側電極１０
に導通した状態になる。
上述の第１実施例と異なる点は、図６および図７に示す
ように、素子本体２の表面全域をＣＶＤ法を用いてＳｉ
Ｏ2やＳｉ3 Ｎ4 等からなる絶縁層１８で覆うととも
に、この絶縁層１８にＮ側電極９およびＰ側電極１０に
それぞれ通じる貫通孔１９，２０を穿設し、かつ上記絶
縁層１８の表面部にＡｕとＳｎとの合金あるいはインジ
ウム系の合金等でなる金属層２１，２２を相互に独立し
て形成した点にある。この場合、上記各貫通孔１９，２
０には、上記各金属層２１，２２が埋設されることにな
るので、上記一方の金属層２１は上記Ｎ側電極９に導通
した状態になり、他方の金属層２２は上記Ｐ側電極１０
に導通した状態になる。
【００３４】なお、サブマウント部材１１の構成は、図
７に示す各金属層２１，２２の平面視における形状およ
び配設状態に対応して補助Ｎ側電極層１５と補助Ｐ側電
極層１４とが形成されており、その他の部分、たとえば
補助Ｎ側電極層１５がＳｉＯ 2 等の絶縁性皮膜１３を介
して形成されている点などについては上述の第１実施例
と同一の構成である。
７に示す各金属層２１，２２の平面視における形状およ
び配設状態に対応して補助Ｎ側電極層１５と補助Ｐ側電
極層１４とが形成されており、その他の部分、たとえば
補助Ｎ側電極層１５がＳｉＯ 2 等の絶縁性皮膜１３を介
して形成されている点などについては上述の第１実施例
と同一の構成である。
【００３５】そして、上記素子本体２とサブマウント部
材１１とは、両者の表面側どうしが対向配置された状態
で、図８に示すように各金属層２１，２２と各補助電極
層１５，１４とが接合一体化されることにより、半導体
発光素子１が得られる。また、図示の構成によっても、
上記素子本体２のＰ側電極１０はリードフレーム１６の
Ｐ側端子部１６ａに導電性シリコン基板１２を介して導
通状態とされ、かつ上記素子本体２のＮ側電極９はリー
ドフレーム１６のＮ側端子部１６ｂにワイヤ１７を介し
て導通状態とされる。
材１１とは、両者の表面側どうしが対向配置された状態
で、図８に示すように各金属層２１，２２と各補助電極
層１５，１４とが接合一体化されることにより、半導体
発光素子１が得られる。また、図示の構成によっても、
上記素子本体２のＰ側電極１０はリードフレーム１６の
Ｐ側端子部１６ａに導電性シリコン基板１２を介して導
通状態とされ、かつ上記素子本体２のＮ側電極９はリー
ドフレーム１６のＮ側端子部１６ｂにワイヤ１７を介し
て導通状態とされる。
【００３６】そして、この場合には、各金属層２１，２
２と各補助電極層１５，１４との位置合わせが容易に行
えることから、これらの両層の接合作業（ハンダ付け作
業）、ひいては素子本体２とサブマウント部材１１との
接合作業が極めて簡便に行えることになる。
２と各補助電極層１５，１４との位置合わせが容易に行
えることから、これらの両層の接合作業（ハンダ付け作
業）、ひいては素子本体２とサブマウント部材１１との
接合作業が極めて簡便に行えることになる。
【００３７】また、この第２実施例によっても、上記第
１実施例と同様に、十分な発光量を確保できることは言
うまでもない。
１実施例と同様に、十分な発光量を確保できることは言
うまでもない。
【図１】本願発明の第１実施例に係る半導体発光素子の
構成要素である素子本体を示す概略縦断正面図である。
構成要素である素子本体を示す概略縦断正面図である。
【図２】上記第１実施例に係る素子本体の概略平面図で
ある。
ある。
【図３】上記第１実施例に係る半導体発光素子の構成要
素であるサブマウント部材の概略縦断正面図である。
素であるサブマウント部材の概略縦断正面図である。
【図４】上記第１実施例に係るサブマウント部材の概略
平面図である。
平面図である。
【図５】上記第１実施例に係る半導体発光素子の全体構
成ならびにその被マウント部材への取り付け状態を示す
概略縦断側面図である。
成ならびにその被マウント部材への取り付け状態を示す
概略縦断側面図である。
【図６】本願発明の第２実施例に係る半導体発光素子の
構成要素である素子本体を示す概略縦断正面図である。
構成要素である素子本体を示す概略縦断正面図である。
【図７】上記第２実施例に係る素子本体の概略平面図で
ある。
ある。
【図８】上記第２実施例に係る半導体発光素子の全体構
成ならびにその被マウント部材への取り付け状態を示す
概略縦断側面図である。
成ならびにその被マウント部材への取り付け状態を示す
概略縦断側面図である。
【図９】従来の半導体発光素子の全体構成ならびにその
被マウント部材への取り付け状態を示す概略縦断側面図
である。
被マウント部材への取り付け状態を示す概略縦断側面図
である。
【図１０】従来の半導体発光素子の概略平面図である。
１ 半導体発光素子
２ 素子本体
３ 透明絶縁性基板（サファイア基板）
４ Ｎ型半導体層
５ 発光層
６ Ｐ型半導体層
９ Ｎ側電極
１０ Ｐ側電極
１１ サブマウント部材
１２ 導電性基板（シリコン基板）
１４ 補助Ｐ側電極層
１５ 補助Ｎ側電極層
１６ リードフレーム（被マウント部材）
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体発光素子の被マウント部材へのマ
ウント方法であって、 上記半導体発光素子は、透明の絶縁性基板の表面上にＮ
型半導体層、発光層、およびＰ型半導体層を形成し、か
つ上記Ｐ型半導体層の表面にＰ側電極が形成され、上記
Ｎ型半導体層における露出表面部にＮ側電極を形成して
構成される素子本体と、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補助Ｎ側電極層および導通
状態となるように形成された補助Ｐ側電極層を有するサ
ブマウント部材と、を備えるとともに、上記サブマウン
ト部材と上記素子本体とが、上記サブマウント部材と上
記素子本体との双方の表面側を相互に対向させるととも
に、上記補助Ｎ側電極層と上記Ｎ側電極との間および上
記補助Ｐ側電極層と上記Ｐ側電極との間がそれぞれ導通
状態となるように一体化させられて構成されており、 上記のように構成された半導体発光素子を被マウント部
材にマウントすることを特徴とする、半導体発光素子の
マウント方法。 - 【請求項２】 上記半導体発光素子における上記サブマ
ウント部材の補助Ｎ側電極層および補助Ｐ側電極層の表
面部分は絶縁層で覆われており、この絶縁層には上記双
方の補助電極層にそれぞれ独立して通じる各貫通孔が穿
設され、かつ上記絶縁層の表面側には各貫通孔を介して
上記双方の補助電極層にそれぞれ導通状態となる各付着
用金属層が相互に独立して形成されているとともに、こ
の各付着用金属層は、上記素子本体の双方の電極に対し
て接合付着された状態となるように構成されている、請
求項１に記載の半導体発光素子のマウント方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002293997A JP3938350B2 (ja) | 2002-10-07 | 2002-10-07 | 半導体発光素子のマウント方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002293997A JP3938350B2 (ja) | 2002-10-07 | 2002-10-07 | 半導体発光素子のマウント方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19422494A Division JP3627822B2 (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-18 | 半導体発光素子、およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003142736A true JP2003142736A (ja) | 2003-05-16 |
| JP3938350B2 JP3938350B2 (ja) | 2007-06-27 |
Family
ID=19197230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002293997A Expired - Fee Related JP3938350B2 (ja) | 2002-10-07 | 2002-10-07 | 半導体発光素子のマウント方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3938350B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7671468B2 (en) | 2005-09-30 | 2010-03-02 | Tdk Corporation | Light emitting apparatus |
-
2002
- 2002-10-07 JP JP2002293997A patent/JP3938350B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7671468B2 (en) | 2005-09-30 | 2010-03-02 | Tdk Corporation | Light emitting apparatus |
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|---|---|
| JP3938350B2 (ja) | 2007-06-27 |
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