JP2006019666A - 発光器及び発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 マウント部材に内面が鏡面の凹部を形成し、該凹部に発光素子を実装することにより、凹部の開口方向に進む光の輝度を向上させることができ、また発光素子の放熱性を向上できる発光器及び発光装置を提供する。
【解決手段】 サブマウント材３０に発光素子１０が実装された発光器において、サブマウント材３０に内面が鏡面の凹部３０ａを形成し、凹部３０ａに発光素子１０を実装する。また、発光素子１０は陽極及び陰極を有し、サブマウント材３０はＰ型半導体基板であり、凹部３０ａの底の一部にＮ型半導体領域３２、３２を形成し、Ｎ型半導体領域３２、３２上に前記陽極、前記陰極と接続された陽極接続部２０、２０を設ける。
【選択図】 図３

Description

本発明は、マウント部材に発光素子が実装された発光器及び該発光器を備える発光装置に関する。

照明装置として、電球よりも消費電力が低く、寿命が長いＬＥＤを用いたものがある。図１５は、ＬＥＤを用いた発光装置の例を示す断面図である。ＬＥＤチップ（発光素子）１０がサブマウント材（マウント部材）３に実装された発光器が、銅製の棒状の第１リード４０の先端部近くに設けられた板状のダイパッド４４上に、Ａｇペースト４６を用いてダイボンディングされている。ただし、サブマウント材３と第１リード４０とは絶縁されている。

第１リード４０の先端は、ワイヤ４８によってサブマウント材３の図示しないボンディングパッドと接続されている。また、銅製の棒状の第２リード４２の先端が、ワイヤ４８によってサブマウント材３の図示しないボンディングパッドと接続されている。発光器と第１リード４０及び第２リード４２の先端側とが透光性を有する合成樹脂性のカバー４９に挿入されている。カバー４９は、ＬＥＤチップ１０から照射された光を集光する集光レンズとしても機能する。

図１６は図１５に示した発光器の拡大断面図である。ＬＥＤチップ１０は、四角形の透明なサファイア基板１２上（図の下方向）に、ＧａＮ系のＬＥＤ層１４が形成されている。ＬＥＤ層１４上（図の下方向）には図示しないカソード電極及びアノード電極が形成されており、ＬＥＤチップ１０は、ＬＥＤ層１４を下側にして、四角形の板状のサブマウント材３に実装されている。

サブマウント材３のオモテ面には、２箇所、Ｎ型拡散層３２、３２が形成されている。Ｎ型拡散層３２、３２上には、アルミニウム電極２０、２０が形成されている。また、Ｎ型拡散層３２、３２周辺部分には、酸化膜（ＳｉＯ₂ ）２６、２６が形成され、酸化膜２６、２６上に前記アルミニウム電極２０、２０が形成されている。アルミニウム電極２０、２０には、上述したワイヤ４８が接続されるボンディングパッド２４、２４が形成されている。

ＬＥＤチップ１０のカソード電極、アノード電極は、導電性のボール２２、２２により、サブマウント材３のアルミニウム電極２０、２０に接続されている。また、サブマウント材３の裏面には、Ａｌ−Ｔｉ−Ａｇ層又はＡｌ−Ｔｉ−Ａｕ層などのダイボンディング用のメタル層３４が形成されている。

また、ワイヤ４８を用いずに、第１リード４０及び第２リード４２を発光器の裏面に接続できるように、オモテ面から裏面に貫通する絶縁分離層を有する半導体素子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。発光装置において、ＬＥＤチップ１０のＬＥＤ層１４から下方へ照射された光は、アルミニウム電極２０，２０で反射され、透明なサファイア基板１２を透過して上方へ進む。
特開２００３−２２９５８１号公報

現在のＬＥＤの輝度は、一般の照明に使用できるほど十分ではなく、輝度の向上が望まれている。しかし、図１６に示すように、ＬＥＤチップ１０から横方向に照射された光は、横方向から外部に出たり、乱反射したり、サブマウント材３に吸収されるなど、有効に使用されていないという問題がある。また、ＬＥＤチップ１０は発光による発熱が生じるため、放熱性の向上が望まれている。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、マウント部材に内面が鏡面の凹部を形成し、該凹部に発光素子を実装した構成にすることにより、凹部の開口方向に進む光の輝度を向上させることができ、また発光素子の放熱性を向上できる発光器及び発光装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、Ｐ型半導体のマウント部材に形成された凹部の底の一部にＮ型半導体領域を形成し、Ｎ型半導体領域上に発光素子の陽極と接続された陽極接続部を設け、凹部のＰ型半導体領域上に発光素子の陰極と接続された陰極接続部を設けることにより、発光素子に逆方向から静電気が加わることを防止できる発光器及び発光装置を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、Ｐ型半導体基板に形成された凹部の底の２箇所にＮ型半導体領域を形成し、一方のＮ型半導体領域上に発光素子の陽極と接続された陽極接続部を設け、他方のＮ型半導体領域上に発光素子の陰極と接続された陰極接続部を設けることにより、発光素子に順方向及び逆方向から静電気が加わることを防止できる発光器及び発光装置を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、マウント部材の凹部が形成されている凹部形成面（オモテ面）から裏面へ貫通する貫通導電層を設け、凹部形成面の貫通導電層を陽極接続部又は陰極接続部に接続し、裏面の貫通導電層に陽極板又は陰極板を接続した構成にすることにより、ワイヤを用いずに陽極板又は陰極板に正極リード又は負極リードを直接的に接続できる発光器及び発光装置を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、マウント部材の凹部形成面から裏面へ貫通する２つの貫通導電層を設け、凹部形成面の２つの貫通導電層の一方を陽極接続部に接続し、他方を陰極接続部に接続し、裏面の一方の貫通導電層に陽極板を接続し、他方の貫通導電層に陰極板を接続した構成にすることにより、ワイヤを用いずに陽極板及び陰極板に夫々正極リード及び負極リードを直接的に接続できる発光器及び発光装置を提供することを他の目的とする。

第１発明に係る発光器は、マウント部材に発光素子が実装された発光器において、マウント部材に内面が鏡面の凹部が形成されており、凹部に発光素子が実装されていることを特徴とする。

第２発明に係る発光器は、第１発明において、前記発光素子は陽極及び陰極を有し、前記マウント部材はＰ型半導体基板であり、凹部の底の一部にＮ型半導体領域が形成されており、Ｎ型半導体領域上に前記陽極と接続された陽極接続部を有し、Ｎ型半導体領域が形成されていないＰ型半導体領域上に前記陰極と接続された陰極接続部を有することを特徴とする。

第３発明に係る発光器は、第１発明において、前記発光素子は陽極及び陰極を有し、前記マウント部材はＰ型半導体基板であり、凹部の底の２箇所にＮ型半導体領域が形成されており、一方のＮ型半導体領域上に前記陽極と接続された陽極接続部を有し、他方のＮ型半導体領域上に前記陰極と接続された陰極接続部を有することを特徴とする。

第４発明に係る発光器は、第２又は第３発明において、マウント部材の凹部が形成されている凹部形成面と該凹部形成面の反対側の裏面との間を貫通する貫通導電層と、前記凹部形成面の貫通導電層に陽極接続部又は陰極接続部を接続する導電体と、前記裏面の貫通導電層に接続された陽極板又は陰極板とを備えることを特徴とする。

第５発明に係る発光器は、第２又は第３発明において、マウント部材の凹部が形成されている凹部形成面と該凹部形成面の反対側の裏面との間を貫通する２つの貫通導電層と、前記凹部形成面の２つの貫通導電層の一方に陽極接続部を、他方に陰極接続部を夫々接続する２つの導電体と、前記裏面の一方の貫通導電層に接続された陽極板、及び、他方の貫通導電層に接続された陰極板とを備えることを特徴とする。

第６発明に係る発光装置は、第１乃至第５発明の何れかの発光器と、該発光器に接続された正極リード及び負極リードと、正極リード及び負極リードの一部と発光器とが挿入される透光性のカバーとを備えることを特徴とする。

第７発明に係る発光装置は、第２又は第３発明の発光器と、正極リード及び負極リードと、正極リードを発光器の陽極接続部に接続する導電体、及び、負極リードを発光器の陰極接続部に接続する導電体と、正極リード及び負極リードの一部と発光器とが挿入される透光性のカバーとを備えることを特徴とする。

第８発明に係る発光装置は、第４発明の発光器と、該発光器の陽極板に接続された正極リード、及び、陰極板に接続された負極リードと、正極リード及び負極リードの一部と発光器とが挿入される透光性のカバーとを備えることを特徴とする。

第１、第６発明においては、内面が鏡面の凹部に発光素子が実装されており、発光素子から横方向に照射された光は、凹部内面（鏡面）で反射し、開口方向に進む。発光素子から照射される光の多くは凹部の開口方向に進んでいるが、横方向に照射した光も開口方向に進むため、開口方向に進む光の輝度が向上する。また、凹部に発光素子が実装されているため、発光素子がマウント部材に埋め込まれた状態になり、発光器全体の厚みが減少し、薄型化される。さらに、凹部に発光素子が実装されているため、発光素子からマウント部材の裏面までの厚さが減少し、発光素子の発熱がマウント部材の裏面に伝わり易くなり、放熱性が向上する。

第２、第７発明においては、マウント部材はＰ型半導体基板であり、凹部の底の一部にＮ型半導体領域が形成されている。Ｎ型半導体領域上に発光素子の陽極と接続された陽極接続部を有し、凹部のＮ型半導体領域が形成されていないＰ型半導体領域上に発光素子の陰極と接続された陰極接続部を有しているため、陽極接続部及び陰極接続部間は、発光素子とダイオードとが逆方向に並列接続された状態になる。前記ダイオードにより、発光素子に逆方向から静電気が加わることを防止できる。

第３、第７発明においては、マウント部材はＰ型半導体基板であり、凹部の底の２箇所にＮ型半導体領域が形成されている。一方のＮ型半導体領域上に発光素子の陽極と接続された陽極接続部を有し、他方のＮ型半導体領域上に発光素子の陰極と接続された陰極接続部を有しているため、陽極接続部及び陰極接続部間は、発光素子と、直列にカソードが接続された２つのダイオードとが並列接続された状態になる。前記２つのダイオードにより、発光素子に順方向及び逆方向から静電気が加わることを防止できる。

第４、第８発明においては、マウント部材には、凹部が形成されている凹部形成面（オモテ面）から裏面へ貫通する貫通導電層が形成されている。凹部形成面の貫通導電層を導電体で陽極接続部又は陰極接続部に接続し、裏面の貫通導電層に陽極板又は陰極板を接続しているため、陽極接続部又は陰極接続部は前記導電体及び貫通導電層を介して裏面の陽極板又は陰極板と接続されている。発光器を正極リード及び負極リードに接続する際、ワイヤを用いずに、正極リード又は負極リードをマウント部材裏面の陽極板又は陰極板に直接的に接続することが可能になる。ワイヤを用いない場合、製造が容易になり、製造コストが低減する。また、ワイヤの配置スペースが不要になるため、軽薄短小化が可能になる。

第５、第８発明においては、マウント部材には、凹部が形成されている凹部形成面（オモテ面）から裏面へ貫通する２つの貫通導電層が形成されている。凹部形成面の２つの貫通導電層の一方を導電体で陽極接続部に接続し、他方を導電体で陰極接続部に接続し、裏面の一方の貫通導電層に陽極板を接続し、他方の貫通導電層に陰極板を接続しているため、陽極接続部及び陰極接続部は前記導電体及び貫通導電層を介して夫々裏面の陽極板及び陰極板と接続されている。発光器を正極リード及び負極リードに接続する際、ワイヤを用いずに、正極リード及び負極リードを夫々マウント部材裏面の陽極板及び陰極板に直接的に接続することが可能になる。ワイヤを用いない場合、製造が容易になり、製造コストが低減する。また、ワイヤの配置スペースが不要になるため、軽薄短小化が可能になる。

第１、第６発明によれば、開口方向に進む光の輝度を向上させることができる。また、発光素子の放熱性を向上でき、発光素子に流す電流を増加させることが可能になる。

第２、第３、第７発明によれば、発光素子に静電気が加わることを防止できる。

第４、第５、第８発明によれば、ワイヤを用いずに正極リードをマウント部材裏面の陽極板に直接的に接続したり、負極リードを陰極板に直接的に接続できる。ワイヤを用いないため、製造コストを低減でき、また、軽薄短小化が可能になる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係る発光装置の例を示す断面図である。銅製の棒状の第１リード４０の先端部近くに設けられた板状のダイパッド４４上に、ＬＥＤチップ（発光素子）１０がサブマウント材（マウント部材）３０に実装された発光器が、Ａｇペースト４６を用いてダイボンディングされている。ただし、サブマウント材３０と第１リード４０とは絶縁されている。

第１リード４０の先端は、ワイヤ（導電体）４８によってサブマウント材３０の図示しないボンディングパッドと接続されている。また、銅製の棒状の第２リード４２の先端が、ワイヤ４８によってサブマウント材３０の図示しないボンディングパッドと接続されている。第１リード４０及び第２リード４２の一方（正極リード）は図示しない電源の正極と接続され、他方（負極リード）は負極と接続される。発光器と第１リード４０及び第２リード４２の先端側とが透光性を有する合成樹脂性のカバー４９に挿入されている。ＬＥＤチップ１０は例えば青色ダイオードチップであり、発光装置から青色の光を出力したり、例えば黄色のフィルタなどを用いて発光装置から白色の光を出力することが可能である。

図２は図１に示した発光器の例を示す上面図であり、図３（ａ）は図２のＡ−Ａ線切断断面図である。ＬＥＤチップ１０は、四角形の透明なサファイア基板１２上（図面の下方向）に、ＧａＮ系のＬＥＤ層１４が形成されている。ＬＥＤ層１４上（図面の下方向）には図示しないアノード電極（陽極）及びカソード電極（陰極）が形成されており、ＬＥＤチップ１０は、ＬＥＤ層１４を下側にして、サブマウント材３０の後述する凹部３０ａに実装されている。

ＬＥＤ層１４は、例えばサファイア基板１２上にＧａＮバッファ層が形成され、ＧａＮバッファ層上の一部にカソード電極、他部にＮ−ＧａＮ層が形成され、Ｎ−ＧａＮ層上にＮ−ＡｌＧａＮ層（クラッド層）が形成され、Ｎ−ＡｌＧａＮ層上にＩｎＧａＮ層（活性層）が形成され、ＩｎＧａＮ層上にＰ−ＡｌＧａＮ層（クラッド層）が形成され、Ｐ−ＡｌＧａＮ層上にＰ型ＧａＮ層が形成され、Ｐ型ＧａＮ層上にアノード電極が形成されている。

サブマウント材３０は、四角形のＰ型シリコン基板であり、オモテ面（凹部形成面）に楕円状の凹部３０ａが形成されている。凹部３０ａはエッチングにより形成される。サブマウント材３０にエッチングを行った場合、等方エッチングとなり、凹部３０ａの断面は、図３（ａ）に示すように底外周部からサブマウント材３０のオモテ面までが曲線になっている。例えば極率半径が１００〜１５０μｍの曲線になっている。また、前記曲線部分は、シリコンの鏡面となっている。

サブマウント材３０の凹部３０ａの底には、２箇所、Ｎ型拡散層（Ｎ型半導体層）３２、３２が形成されている。Ｎ型拡散層３２、３２上には、アルミニウム電極２０、２０が形成されている。また、凹部３０ａの底のＮ型拡散層３２、３２周辺部分には、酸化膜（ＳｉＯ₂ ）２８、２８が形成され、酸化膜２８、２８上にアルミニウム電極２０、２０が形成されている。アルミニウム電極２０、２０には、上述したワイヤ４８が接続されるボンディングパッド２４、２４が形成されている。アルミニウム電極２０、２０の一方（陽極接続部）はアノード電極が接続され、他方（陰極接続部）にはカソード電極が接続される。

ＬＥＤチップ１０のカソード電極、アノード電極は、導電性のボール２２、２２により、サブマウント材３０のアルミニウム電極２０、２０に接続されている。また、サブマウント材３０の裏面には、Ａｌ−Ｔｉ−Ａｇ層又はＡｌ−Ｔｉ−Ａｕ層などのダイボンディング用のメタル層３４が形成されている。

図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す発光器の等価回路図である。２つのＮ型拡散層３２、３２をＰ型半導体であるサブマウント材３０に設けることにより、ＬＥＤ素子１０と、直列にカソード同士が接続された２つのツェナーダイオードとが並列接続されていると見なすことができる。前記２つのツェナーダイオードの働きにより、ＬＥＤ素子１０に順方向及び逆方向から静電気が加わることを防止できる。

図４（ａ）〜（ｄ）及び図５（ａ）〜（ｃ）は、サブマウント材３０の製造方法の例を示す要部断面図である。図４（ａ）に示すようにＰ型シリコン基板（サブマウント材３０）のオモテ面及び裏面に酸化膜２６，２６を形成し、次に図４（ｂ）に示すようにエッチングにより凹部３０ａを形成する。この後は、従来と同様に製造することが可能であり、例えば図４（ｃ）に示すように凹部３０ａの底に酸化膜２８を形成し、次に図４（ｄ）に示すように酸化膜２８の一部を取除いて、図５（ａ）に示すようにＮ型拡散層３２を形成し、また裏面の酸化膜２６を取除く。次に図５（ｂ）に示すようにＮ型拡散層３２及び酸化膜２８上にアルミニウム電極２０を形成し、また裏面にメタル層３４を形成し、次に図５（ｃ）に示すようにアルミニウム電極２０上にボンディングパッド２４を形成する。

サブマウント材３０の高さは１２０〜１６０μｍであり、凹部３０ａの底からサブマウント材３０の裏面までの厚さは５０〜８０μｍである。ＬＥＤチップ１０の実装部分からサブマウント材３０の裏面までの厚さは、従来の１／２程度になる。また、発光器全体の高さは、ＬＥＤチップ１０が凹部３０ａ内に実装されているため、ほぼサブマウント材３０と同様の高さになり、従来の２／３程度の薄型パッケージとなる。

図３（ａ）に示すように、ＬＥＤチップ１０のＬＥＤ層１４から下方へ照射された光は、アルミニウム電極２０，２０で反射され、透明なサファイア基板１２を透過して凹部３０ａの開口方向へ進む。また、ＬＥＤ層１４から横方向へ照射された光は、凹部３０ａで反射されて開口方向へ進むため、発光装置から出力される光の輝度が向上する。例えば波長４１８ｎｍにおいて凹部３０ａを形成していない場合に発光装置から出力される光のランプ効率は２７［ｌｍ／ｗ］で、凹部３０ａを形成した場合のランプ効率は４０［ｌｍ／ｗ］で、ランプ効率は１．５倍に向上している。また、図６はＬＥＤチップ１０から発生した光に対するＬＥＤチップ１０の上方向に進む光の外部量子効率の例を示す特性図である。図６に示すように、凹部３０ａを形成した本発明品は、凹部３０ａを形成していない従来品に比べて、外部量子効率が約１．６〜１．８倍向上している。

また、ＬＥＤチップ１０で生じた熱は、ダイパッド４４を介して第１リード４０へ放熱されるが、図１に示すように、サブマウント材３０に形成された凹部３０ａにＬＥＤチップ１０が実装されているため、ＬＥＤチップ１０で生じた熱は、従来よりもサブマウント材３０からダイパッド４４に伝わり易く、放熱性が向上する。例えば凹部３０ａを形成していない場合の熱抵抗は１２５℃／Ｗで、凹部３０ａを形成した場合の熱抵抗は８０℃／Ｗで、熱抵抗は３５％減少している。放熱性が向上するため、ＬＥＤチップ１０に従来よりも大きな電流を流すことが可能になり、輝度を向上させることができる。

（第２の実施の形態）
図７はＬＥＤチップ１０がサブマウント材３０に実装された発光器の他の例を示す上面図であり、図８は図７のＢ−Ｂ線切断断面図である。図２及び図３（ａ）の例では、ボンディングパッド２４、２４はアルミニウム電極２０、２０上に形成されているが、図７及び図８では、ボンディングパッド２４、２４は、アルミニウム電極２０、２０に接続されているが、アルミニウム電極２０、２０外周の酸化膜２８、２８上に形成されている。

（第３の実施の形態）
図９（ａ）はＬＥＤチップ１０がサブマウント材３０に実装された発光器の更に他の例を示す断面図である。図３（ａ）の例では、Ｎ型拡散層３２は２箇所に形成されているが、図９（ａ）では、前記２個所のうちのアノード側のみにＮ型拡散層３２が形成されている。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す発光器の等価回路図である。サブマウント材３０のアノード側にＮ型拡散層３２を設けることにより、ＬＥＤと、ツェナーダイオードとが逆方向に並列接続されていると見なすことができる。前記ツェナーダイオードの働きにより、ＬＥＤ素子１０に逆方向から静電気が加わることを防止できる。

（第４の実施の形態）
図１０（ａ）はＬＥＤチップ１０がサブマウント材３０に実装された発光器の更に他の例を示す断面図である。図３（ａ）の例では、Ｎ型拡散層３２は２箇所に形成されているが、図１０（ａ）では、Ｎ型拡散層３２は形成されていない。図１０（ａ）に示すように、サブマウント材３０の凹部３０の底には、２箇所に酸化膜２８、２８が形成され、酸化膜２８、２８上にアルミニウム電極２０、２０が形成され、アルミニウム電極２０、２０には、ボンディングパッド２４、２４が形成されている。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す発光器の等価回路図である。サブマウント材３０にＮ型拡散層３２が設けられていないので、ＬＥＤがワイヤ２８間に接続されていると見なすことができる。

（第５の実施の形態）
図１１はＬＥＤチップ１０がサブマウント材３０に実装された発光器の更に他の例を示す断面図である。図１１の例では、図３（ａ）とほぼ同様のサブマウント材３０の左右に、サブマウント材３０オモテ面（凹部形成面）から裏面に貫通する、Ｐ型半導体領域とは絶縁された例えばＴｉ−Ａｌ製のＮ型絶縁拡散層（貫通導電層）５０，５０が形成され、オモテ面のＮ型絶縁拡散層５０，５０部分には、ワイヤ（導電体）５８、５８をＮ型絶縁拡散層５０、５０に接続するための接続窓５６、５６が形成されている。前記ワイヤ５８、５８の他端は、ボンディングパッド２４、２４に接続されている。また、サブマウント材３０裏面のＮ型絶縁拡散層５０，５０部分には、例えばＴｉ−Ａｕ製の裏面電極（陽極板、陰極板）５２，５２が接続されている。なお、サブマウント材３０裏面のＰ型半導体領域部分と裏面電極５２，５２との間には酸化膜５４が形成されている。ボンディングパッド２４、２４は、ワイヤ５８及びＮ型絶縁拡散層５０，５０を介して裏面電極５２，５２と接続されている。

図１２（ａ）〜（ｄ）及び図１３（ａ）〜（ｄ）は、図１１に示す発光器のサブマウント材３０の製造方法の例を示す要部断面図である。図１２（ａ）に示すようにＰ型シリコン基板（サブマウント材３０）のオモテ面及び裏面に酸化膜２６，５４を形成し、次に図１２（ｂ）に示すようにＮ型絶縁拡散層５０を形成し、またＮ型絶縁拡散層５０上に接続窓５６を形成する。Ｎ型絶縁拡散層５０及び接続窓５６は、従来と同様の方法で形成することが可能である。次に図１２（ｃ）に示すようにエッチングにより凹部３０ａを形成する。この後は、従来と同様に製造することが可能であり、例えば図１２（ｄ）に示すように凹部３０ａの底に酸化膜２８を形成し、次に図１３（ａ）に示すように酸化膜２８の一部を取除いて、図１３（ｂ）に示すようにＮ型拡散層３２を形成し、また裏面のＮ型絶縁拡散層５０部分の酸化膜５４を取除く。次に図１３（ｃ）に示すようにＮ型拡散層３２及び酸化膜２８上にアルミニウム電極２０を形成し、また裏面に裏面電極５２を形成し、次に図１３（ｄ）に示すようにアルミニウム電極２０上にボンディングパッド２４を形成する。

図１４は、図１１に示した発光器を用いた発光装置の例を示す断面図である。銅製の棒状のリード６０、６２の先端部近くに設けられた板状のダイパッド６４，６４上に、図１１に示した発光器が、Ａｇペースト４６を用いてダイボンディングされている。発光器のサブマウント材３０の裏面電極５２，５２が、Ａｇペースト４６を介してダイパッド６４，６４と接続されるため、リード（正極リード、負極リード）６０、６２とサブマウント材３０のボンディングパッド２４、２４とをワイヤで接続する必要はない。ワイヤで接続する必要がなくなるため、ワイヤ接続に関する組立工程が不要となり、組立コストが低減し、またワイヤを配置する空間が不要になるため、軽薄短小化が可能になる。

図１１及び図１４の例では、Ｎ型絶縁拡散層５０を２つ形成したが、１つだけ形成することも可能である。１つだけ形成した場合、裏面電極５２は１つだけになり、正極リード又は負極リードの一方は裏面電極と接続され、他方はワイヤを用いてサブマウント材３０の前記裏面電極と接続されていない方のボンディングパッドと接続される。また、図８、図９（ａ）、図１０（ａ）に示した発光器のサブマウント材３０に、１又は２つのＮ型絶縁拡散層を形成することも可能である。

本発明に係る発光装置の例を示す断面図である。 図１に示した発光器の例を示す上面図である。 （ａ）は図２のＡ−Ａ線切断断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す発光器の等価回路図である。 サブマウント材の製造方法の例を示す要部断面図である。 サブマウント材の製造方法の例を示す要部断面図である。 外部量子効率の例を示す特性図である。 発光器の他の例を示す上面図である。 図７のＢ−Ｂ線切断断面図である。 （ａ）は発光器の更に他の例を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す発光器の等価回路図である。 （ａ）は発光器の更に他の例を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す発光器の等価回路図である。 発光器の更に他の例を示す断面図である。 図１１に示す発光器のサブマウント材の製造方法の例を示す要部断面図である。 図１１に示す発光器のサブマウント材の製造方法の例を示す要部断面図である。 図１１に示した発光器を用いた発光装置の例を示す断面図である。 従来のＬＥＤを用いた発光装置の例を示す断面図である。 図１５に示した従来の発光器の拡大断面図である。

符号の説明

１０ ＬＥＤチップ
１２ サファイア基板
１４ ＬＥＤ層
２０ アルミニウム電極
２２ ボール
２４ ボンディングパッド
２６、２８、５４ 酸化膜
３０ サブマウント材
３０ａ 凹部
３２ Ｎ型拡散層
３４ メタル層
４０ 第１リード
４２ 第２リード
４４ ダイパッド
４６ Ａｇペースト
４８、５８ ワイヤ
４９ カバー
５０ Ｎ型絶縁拡散層
５２ 裏面電極
５６ 接続窓

Claims (8)

1. マウント部材に発光素子が実装された発光器において、
   マウント部材に内面が鏡面の凹部が形成されており、凹部に発光素子が実装されていることを特徴とする発光器。
2. 前記発光素子は陽極及び陰極を有し、
   前記マウント部材はＰ型半導体基板であり、凹部の底の一部にＮ型半導体領域が形成されており、Ｎ型半導体領域上に前記陽極と接続された陽極接続部を有し、Ｎ型半導体領域が形成されていないＰ型半導体領域上に前記陰極と接続された陰極接続部を有することを特徴とする請求項１記載の発光器。
3. 前記発光素子は陽極及び陰極を有し、
   前記マウント部材はＰ型半導体基板であり、凹部の底の２箇所にＮ型半導体領域が形成されており、一方のＮ型半導体領域上に前記陽極と接続された陽極接続部を有し、他方のＮ型半導体領域上に前記陰極と接続された陰極接続部を有することを特徴とする請求項１記載の発光器。
4. マウント部材の凹部が形成されている凹部形成面と該凹部形成面の反対側の裏面との間を貫通する貫通導電層と、
   前記凹部形成面の貫通導電層に陽極接続部又は陰極接続部を接続する導電体と、
   前記裏面の貫通導電層に接続された陽極板又は陰極板と
   を備えることを特徴とする請求項２又は３記載の発光器。
5. マウント部材の凹部が形成されている凹部形成面と該凹部形成面の反対側の裏面との間を貫通する２つの貫通導電層と、
   前記凹部形成面の２つの貫通導電層の一方に陽極接続部を、他方に陰極接続部を夫々接続する２つの導電体と、
   前記裏面の一方の貫通導電層に接続された陽極板、及び、他方の貫通導電層に接続された陰極板と
   を備えることを特徴とする請求項２又は３記載の発光器。
6. 請求項１乃至５の何れかに記載の発光器と、
   該発光器に接続された正極リード及び負極リードと、
   正極リード及び負極リードの一部と発光器とが挿入される透光性のカバーと
   を備えることを特徴とする発光装置。
7. 請求項２又は３記載の発光器と、
   正極リード及び負極リードと、
   正極リードを発光器の陽極接続部に接続する導電体、及び、負極リードを発光器の陰極接続部に接続する導電体と、
   正極リード及び負極リードの一部と発光器とが挿入される透光性のカバーと
   を備えることを特徴とする発光装置。
8. 請求項４記載の発光器と、
   該発光器の陽極板に接続された正極リード、及び、陰極板に接続された負極リードと、
   正極リード及び負極リードの一部と発光器とが挿入される透光性のカバーと
   を備えることを特徴とする発光装置。
   

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