JP2008072013A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体発光素子と、半導体発光素子と導通する導電部材が設けられている基体と、半導体発光素子と導電部材の少なくとも一部を封止する封止部材と、を有する発光装置であって、導電部材の少なくとも一部を被覆する被覆部材を有し、被覆部材は、導電部材側から、銀を含む第1層と、銀と異なる金属を含み第1層の少なくとも一部が露出するように設けられる第2層と、第1層及び第2層を覆い前記半導体発光素子からの光を透過可能な透光性部材を含む第3層と、を有することを特徴とする。
【選択図】図2C
Description
高い支持体を提供することを目的とする。
図1は、実施の形態1における発光装置100の断面図を示す。実施の形態1において、発光装置の基体101は板状のガラスエポキシ樹脂からなり、基体の上面には導電部材102A、102Bが設けられている。この導電部材102A、102Bは、基体101の下面にも設けられており、上面と下面の導電部材102A、102Bは基体内部でそれぞれ電気的に連続するように設けられている。これにより、基体に配置された半導体発光素子104の導体配線として機能する。半導体発光素子104は、樹脂や金属ペーストなどの接合部材によって導電部材102上に固定される。そして、導電性ワイヤ106により半導体発光素子104のp電極及びn電極と導電部材102とを電気的に接続している。また、これらを封止するように、基体101の上面には樹脂などの封止部材108が設けられている。
実施の形態1において、被覆部材は発光装置の基体に設けられている導電部材を被覆するように設けられているものであり、これにより、半導体発光素子からの光を効率良く反射させるものである。また、本発明において被覆部材は、導電部材の表面に設けられているもののみを指すものではなく、導電部材の表面から基体や他の部材の上にまで延在するように設けられているものも被覆部材とする。
実施の形態1において、被覆部材の第1層は、半導体発光素子からの光や後述する波長変換部材からの光を、効率良く反射させるものである。具体的には、銀を含む部材であり、銀単体や、銀とアルミニウム、銅、チタンなとの合金としても良い。好ましくは、銀単体である。この第1層は、基体に設けられている導体配線である導電部材のうち、半導体発光素子が載置される側において表出されている領域のほぼ全面に設けるのが好ましい。
被覆部材の第2層は、第1層の表面の少なくとも一部が露出されるように設けるものであり、銀と異なる金属を含むものである。これにより、第1層と第3層との密着性を向上させることができる。
第3層は、主として第1層の変質を抑制する保護層として機能するものである。そのため、第1層と第2層とがほぼ同じ領域に設けられている場合は、それらのほぼ全面を覆うような領域に設けるのが好ましい。
図2は、実施の形態2における発光装置200を示す。図2Aは発光装置の斜視図、図2Bは図2Aを発光面側から見た平面図、図2Cは図2BのX−X‘断面における断面図、図2Dは図2Cの部分断面図である。実施の形態2において、発光装置の基体201はセラミックからなり、基体の上面にカソードマーク207が設けられていることで極性が判別可能となる。そして、側面と底面を有し上面を開口部とする凹部209を有しており、凹部の底面には導電部材202A、202Bが露出するように配されている。この導電部材202A、202Bは、基体201の裏面にも露出するように設けられ、凹部209の底面の導電部材202A、202Bとは基体内部でそれぞれ電気的に連続するように設けられている。これにより、基体に配置された半導体発光素子204の導体配線として機能する。半導体発光素子204及び保護素子205は、樹脂や金属ペーストなどの接合部材によって導電部材202上に固定される。そして、導電性ワイヤ106により半導体発光素子204や保護素子205のp電極及びn電極と導電部材202とを電気的に接続している。また、これらを被覆するように、凹部内部には樹脂などの封止部材208が設けられている。
実施の形態2において、図2A、図2B、図2C、図2Dに示すように、導電部材202上に被覆部材203が設けられ、この被覆部材203は、銀を含む第1層203Aと、第1層の少なくとも一部を露出し銀と異なる金属を含む第2層203Bと、第1層及び第2層を覆い半導体発光素子からの光を透過可能な透光性部材を含む第3層203Cと、を有することを特徴とする。
実施の形態2において、被覆部材の第1層は、実施の形態1と同様の部材を用いることができる。図2のように凹部を有する基体の場合は、その凹部の底面に露出されている領域のほぼ全面に設けるのが好ましい。例えば、図2Cに示すように、凹部を有する基体を用いる場合、凹部の底面に設けられている導電部材202のうち、半導体発光素子が載置されている導電部材202Aと、半導体発光素子に接続されている導電性ワイヤが接続される導電性部材202Bの両方の導電部材の表面のほぼ全面に設けるのが好ましい。このような構成とすることで、半導体発光素子からの光を効率良く反射することができる。
実施の形態2において被覆部材の第2層は、実施の形態1と同様に、第1層の表面の少なくとも一部を露出させるように設けるものであり、実施の形態1と同様の部材、形成方法を用いることができる。半導体発光素子や導電性ワイヤなどを設けた後に第2層を設ける場合は、図2C、図2Dにおける被覆部材の第3層と同じように、導電部材の表面だけでなく、半導体発行素子上や、基体上にも設けることができる。
第3層は、主として第1層の変質を抑制する保護層として機能するものである。したがって、少なくとも第1層のほぼ全面を覆うのが好ましく、第1層及び第2層とがほぼ同じ領域に設けられている場合は、それらのほぼ全面を覆うような領域に設けるのが好ましい。
実施の形態1、2において、基体は半導体発光素子や保護素子などの電子部品を保護するとともに、これら電子部品に外部からの電流を供給するための導電部材を備えているものである。基体の形状は、四角形又はこれに近い形状を有するものが好ましいが、特にこれに限定されるものではなく、平面視において三角形、四角形、多角形又はこれらに近い形状とすることができる。
封止部材は、板状基体の上面や、凹部を有する基体に載置された半導体発光素子や導電性ワイヤなどを、塵芥、水分や外力などから保護する部材であり、半導体発光素子からの光を透過可能な透光性を有するものが好ましい。具体的な材料としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂やユリア樹脂を挙げることができる。このような材料に加え、所望に応じて着色剤、光拡散剤、フィラー、色変換部材(蛍光部材)などを含有させることもできる。
ダイボンド部材は、基体や導電部材に半導体発光素子や保護素子などを載置させるための接合部材であり、載置する素子の基板によって導電性ダイボンド部材又は縁性ダイボンド部材のいずれかを選択することができる。例えば、絶縁性基板であるサファイア上に窒化物半導体層を積層させた半導体発光素子の場合、絶縁性でも導電性でも用いることができ、SiC基板などの導電性基板を用いる場合は、導電性ダイボンド部材を用いることで導通を図ることができる。絶縁性ダイボンド部材としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。これらの樹脂を用いる場合は、半導体発光素子からの光や熱による劣化を考慮して、半導体発光素子裏面にAl膜などの反射率の高い金属層を設けることができる。この場合、蒸着やスパッタあるいは薄膜を接合させるなどの方法を用いることができる。また、導電性ダイボンド部材としては、銀、金、パラジウムなどの導電性ペーストや、Au−Sn共晶などの半田、低融点金属等のろう材を用いることができる。さらに、これらダイボンド部材のうち、特に透光性のダイボンド部材を用いる場合は、その中に半導体発光素子からの光を吸収して異なる波長の光を発光する蛍光部材を含有させることもできる。
半導体発光素子の電極と、支持体に設けられる導電部材とを接続する導電性ワイヤは、導電部材とのオーミック性、機械的接続性、電気伝導性及び熱伝導性が良いものが求められる。熱伝導度としては0.01cal/(s)(cm2)(℃/cm)以上が好ましく、より好ましくは0.5cal/(s)(cm2)(℃/cm)以上である。また、作業性などを考慮して導電性ワイヤの直径は、好ましくは、Φ10μm以上、Φ45μm以下である。このような導電性ワイヤとして具体的には、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金を用いた導電性ワイヤが挙げられる。このような導電性ワイヤは、導体配線に形成させたワイヤーボンディング領域と、半導体素子の電極と、をワイヤーボンディング機器によって容易に接続させることができる。
上記透光性部材中に、波長変換部材として半導体発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長を有する光を発する蛍光部材を含有させることもできる。
実施の形態1においては、半導体発光素子としてレーザダイオードを用いるのが好ましい。これにより、導光部材に効率良く光を導入することができる。
実施の形態3における発光装置は、実施の形態3の発光装置に加えて、基体に設けられる凹部の側面に形成されている金属部材にも被覆部材が設けられていることを特徴とするものである。これにより半導体発光素子からの光が基体内部を透過するのを抑制して光の取り出し効率を向上させることができる。そして、さらにこの金属部材にも、高い反射率を維持することが可能な本発明の被覆部材を設けることで、半導体発光素子からの光を効率良く光を反射することができる。
<実施の形態4>
実施の形態4は、導電部材の一部が、樹脂からなる基体に内包されるように設けられており、基体の凹部の底面に露出されている導電部材には、実施の形態2と同様の3層構造の被覆部材が設けられるとともに、基体に内包されている導電部材にも、被覆部材のうち第1層と第2層とが設けられていることを特徴とするものである。
101、201、301、401・・・基体
102A、102B、201A、202B、302A、302B、402A、402B・・・導電部材
103、203、303、404・・・被覆部材
203A、303A、403A・・・被覆部材の第1層
203B、303B、403B・・・被覆部材の第2層
203C、303C、403C・・・被覆部材の第3層
104、204、304、404・・・半導体発光素子
106、206、306、406・・・導電性ワイヤ
108、208、308、408・・・封止部材
205・・・保護素子
207・・・カソードマーク
209・・・凹部
210・・・金属部材
Claims (6)
- 半導体発光素子と、該半導体発光素子と導通する導電部材が設けられている基体と、前記半導体発光素子と前記導電部材の少なくとも一部を封止する封止部材と、を有する発光装置であって、
前記導電部材の少なくとも一部を被覆する被覆部材を有し、
前記被覆部材は、導電部材側から、銀を含む第1層と、銀と異なる金属を含み前記第1層の少なくとも一部が露出するように設けられる第2層と、前記第1層及び前記第2層を覆い前記半導体発光素子からの光を透過可能な透光性部材を含む第3層と、
を有することを特徴とする発光装置。 - 前記基体は、前記導電部材が露出される底面と側面とを有する凹部を有し、前記被覆部材は該露出される底面に設けられるとともに、前記第3層は前記側面にも設けられている請求項1記載の発光装置。
- 前記凹部の側面は、前記導電部材から離間する金属部材が設けられており、前記被覆部材は前記金属部材を被覆する請求項2記載の発光装置。
- 前記基体は、前記導電部材の一部を内包する樹脂からなり、前記第1層及び前記第2層は、前記内包される導電部材の表面にも設けられている請求項1記載の発光装置。
- 前記第3層は、前記半導体発光素子の一部を被覆している請求項1乃至請求項4記載の発光装置。
- 前記第3層は、前記基体の一部を被覆している請求項1乃至請求項5記載の発光装置。
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