專利名稱:發(fā)光器件的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及發(fā)光器件,特別涉及組裝2個以上的芯片,例如,2個半導體發(fā)光元件,或者半導體發(fā)光元件和保護用的二極管等的發(fā)光器件。
背景技術:
安裝有LED(發(fā)光二極管)等的半導體發(fā)光元件的發(fā)光器件,作為便宜且長壽命的發(fā)光器件受到注目,作為各種指示器、光源、平面顯示裝置,或者液晶顯示器的背照光等被廣泛使用。
作為這種發(fā)光器件的典型,有在樹脂管座上安裝半導體發(fā)光元件的例子。
圖14是展示以往的發(fā)光器件的典型例子。即,同一圖(a)是展示其主要部分構成的平面圖,同一圖(b)是其斷面圖。
同一圖所示的發(fā)光器件,是被稱為“表面安裝型”,包含封裝(樹脂管座)800、半導體發(fā)光元件802、由樹脂構成的密封體804。
樹脂管座800,具有用由熱可塑性樹脂構成的樹脂部分803,模壓由引線框形成的一對引線805、806成型的構造。而后,在樹脂部分803上形成開口部分801,在其中裝入半導體發(fā)光元件802。而后,用環(huán)氧樹脂804密封,使其包封半導體發(fā)光元件802。
半導體發(fā)光元件802,被安裝在引線806之上。而后,半導體發(fā)光元件802的電極(未圖示)和引線805,用導線809連接。在通過2條引線805、806向半導體發(fā)光元件802提供電力時,半導體發(fā)光元件發(fā)光,光通過環(huán)氧樹脂804,從光射出面812射出。
可是,在圖14所示的發(fā)光器件中,有在開口部分801中裝入2個以上的芯片的情況。
例如,如果裝入同一發(fā)光波長的2個以上的半導體發(fā)光元件,則可以增強輸出。
此外,如果裝入發(fā)光波長相互不同的2個以上的半導體發(fā)光元件,則可以得到它們的混合色,可以使顏色表現(xiàn)多樣化。這種情況下,例如,使用補色關系的2種顏色,也可以發(fā)出白光。
此外,還有在同一封裝中裝入半導體發(fā)光元件、用于保護該發(fā)光元件的元件的情況。具體地說,在使用氮化物半導體發(fā)光元件的情況下,為了保護不受靜電(ESD)等影響,大多需要反向并聯(lián)連接齊納二極管。
但是,在如圖14所示的發(fā)光器件的情況下,沒有安裝芯片的充分的空間,此外,鍵合導線的空間也不夠大。進而,當在狹窄的開口部分2中硬塞進2個芯片時,發(fā)光元件的光軸大幅度偏離開口部分的中心,發(fā)出的光強度分布,即配光特性為非對稱狀態(tài)。于是,不能滿足例如在液晶顯示器的背照光等的用途中,要求均勻的發(fā)光圖案。
圖15是展示本發(fā)明人在本發(fā)明的過程中試制的發(fā)光器件的平面構成的概念圖。
即,此圖所示的發(fā)光器件,在樹脂部分903上設置大致長方形的開口901,在其底面上相對的引線905、906上,分別安裝芯片902A、902B。而后,從這些芯片902A、902B,分別向相對的引線906、905連接導線909A、909B。
發(fā)明內(nèi)容
但是,試制評價該發(fā)光器件的結果,判明存在以下問題。
第1個問題,在安裝芯片902A、902B時,溢出的粘接劑成問題,導線909A、909B的鍵合不充分。即,在把芯片902A、902B安裝在引線上時,通常,大多使用銀(Ag)膏等的膏類,和金錫(AuSu)和金鍺(AuGe)等的焊錫。
但是,在安裝時,這些粘接劑大多在引線905、906上溢出。如果該“溢出”到達導線的鍵合區(qū)域,則熱壓接,或者超聲波熱壓接導線909A、909B變得困難。例如,如果附著有銀膏,則產(chǎn)生所謂的“析出”,導線的鍵合困難。此外,即使可以鍵合,大多數(shù)情況下,導線的附著強度大幅度降低。
如果為了防止這種情況,把鍵合導線的位置設置在偏離芯片的位置上,則需要增大開口部分901,與尺寸上的限制相違。
第2個問題,如果如圖所示把開口部分901設置成大致長方形,則樹脂部分903的側(cè)壁厚度變得一樣薄,機械強度不夠。這個問題,在填充到開口部分中的密封體是柔軟的樹脂時尤其顯著。例如,如果使用硅酮樹脂等作為填充的密封體,則和使用環(huán)氧樹脂的情況相比,可以降低殘留應力,大幅度降低密封體的裂紋和導線的斷引線等。但是,因為硅酮樹脂比較柔軟,所以在樹脂部分903的側(cè)壁薄時,存在橫向的外力影響到芯片和導線的問題。例如,如果為了裝配和檢驗等,而從側(cè)面夾著發(fā)光器件挑揀時,該力會波及到芯片和導線,有發(fā)生導線變形等的現(xiàn)象。
第3個問題,如果如圖所示把開口部分901設置成大致長方形,則填充到其中的樹脂量增加,樹脂應力增大。即,被填充到開口部分901中的樹脂,在其硬化時,或者由于在其后的升溫和冷卻等產(chǎn)生應力。該應力根據(jù)被填充的樹脂量而變化,填充量越多,樹脂應力也越大。根據(jù)其結果判明,如圖所示,如果在大致正方形的開口部分901中填充密封樹脂,則樹脂應力增大,容易產(chǎn)生芯片902A、902B的剝離、導線909A、909B的變形或者斷引線這些問題。
如上所述,如果要在發(fā)光器件中裝入2個以上的芯片,則產(chǎn)生違反器件的其他要求的問題。
本發(fā)明就是基于上述問題而提出的。即,其目的在于提供一種緊湊地組裝2個以上的半導體發(fā)光元件,或者半導體發(fā)光元件和保護用二極管等的大量生產(chǎn)性以及再現(xiàn)性高的發(fā)光器件。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的發(fā)光器件的特征在于包含引線;填埋上述引線的至少一部分的樹脂部分;在設置于上述樹脂部分上的開口部分中,安裝有導線的第1半導體發(fā)光元件;在上述開口部分中,被安裝在上述引線上的半導體元件;連接上述第1半導體發(fā)光元件和上述引線的導線,
在上述引線中,在安裝上述第1半導體發(fā)光元件的部分和連接上述導線的部分之間設置缺口。
通過這樣設置缺口,可以防止發(fā)光元件和半導體元件的安裝的粘接劑溢出,確??煽康膶Ь€鍵合。
或者,本發(fā)明的發(fā)光器件的特征在于包含第1引線;第2引線;埋入上述第1以及第2引線的至少一部分的樹脂部分;在被設置在上述樹脂部分上的開口部分中,安裝在上述第1引線上的第1半導體發(fā)光元件;在上述開口部分中,安裝于上述第2引線上的半導體元件;連接上述第1半導體發(fā)光元件和上述第2引線的第1導線;連接上述半導體元件和上述第1引線的第2導線,在上述第1引線中,在安裝有上述第1半導體發(fā)光元件的部分和連接上述第2電引線的部分之間設置有第1缺口,在上述第2引線中,在安裝有上述半導體元件的部分和連接有上述第1導線的部分之間設置第2缺口。
把2個元件安裝在各自的引線上,在各自的引線上連接導線時,可以可靠并且容易地實施導線鍵合。
在此,如果把上述第1半導體發(fā)光元件配置在上述開口部分的中央,則可以提高光的配光特性和亮度。在此,所謂“配置在中央”,只要半導體發(fā)光元件的某一部分在開口部分的中心軸上即可。
此外,如果把上述開口部分的開口形狀設置成大致橢圓形或者大致扁平圓形,則可以高效率地配置多個芯片,還可以抑制由于填充樹脂量的增大引線起的樹脂應力,可以確保對來自樹脂部分的橫向應力的機械強度。
在此,所謂“扁平圓形”,是指一對曲引線部分用一對大致直引線部分連接的形狀,曲引線部分可以是圓弧形狀,也可以非完全圓弧形狀。
另一方面,本發(fā)明的第3發(fā)光器件的特征在于包含第1引線;第2引線;填埋上述第1引線以及上述第2引線的至少一部分的樹脂部分;在被設置在上述樹脂部分上的開口部分中,在被安裝在上述第1引線上的第1半導體發(fā)光器件;在上述開口部分中,被安裝在上述第1引線上的半導體元件;連接上述第1半導體發(fā)光元件和上述第2引線的第1導線;連接上述半導體元件和上述第2引線的第2導線,上述開口部分的開口形狀,是大致橢圓形或者大致扁平圓形,上述第1半導體發(fā)光元件和上述半導體元件,被沿著上述橢圓形狀或者大致扁平圓形狀的長軸方向配置。
即使在同一引線上安裝多個芯片,也可以有效的配置。
此外,本發(fā)明的第4發(fā)光器件的特征在于包含第1引線;第2引線;填埋上述第1引線以及上述第2引線的至少一部分的樹脂部分;在被設置在上述樹脂部分上的開口部分中,被安裝在上述第1引線上的第1半導體發(fā)光器件;在上述開口部分中,被安裝在上述第1引線上的半導體元件;連接上述第1半導體發(fā)光元件和上述第2半導體發(fā)光元件的第1導線;連接上述半導體元件和上述第2引線的第2導線,上述開口部分的開口形狀,是大致橢圓形或者大致扁平圓形,上述第1半導體發(fā)光元件和上述半導體元件,被沿著上述橢圓形狀或者大致扁平圓形狀的短軸方向配置。
即使采用這種構成,也可以在同一引線上安裝多各芯片,高效率的配置。
在此,在上述第3以及第4發(fā)光器件中,進一步包含連接上述第1半導體發(fā)光元件和上述第1引線的第3導線,在上述第1引線中,如果在安裝有上述第1半導體發(fā)光元件的部分和連接上述第3導線的部分之間設置缺口部分,則如由氮化物半導體組成的發(fā)光元件那樣,可以可靠并且容易地裝入形成于絕緣襯底上的發(fā)光元件。
此外,作為半導體元件,如果使用第2半導體發(fā)光元件,則可以增強光輸出,或者得到混合色。
在此,上述第1半導體發(fā)光元件和上述第2半導體發(fā)光元件,如果發(fā)出相互不同峰值波長的光,則可以得到混合色。
此外,上述第1半導體發(fā)光元件,具有由氮化物半導體構成的發(fā)光層,上述半導體元件,如果是上述保護用二極管,則可以得到對于靜電等可靠性高的發(fā)光器件。
此外,如果進一步具備吸收從上述第1半導體發(fā)光元件發(fā)出的光后,發(fā)出和其不同波長的光的熒光體,則可以可靠并且容易實現(xiàn)任意的發(fā)光色。
此外,進一步具備被填充在上述開口部分中的密封體,上述熒光體,如果被混合在密封體中,則容易實現(xiàn)熒光體變換型的發(fā)光裝置。
進而,在本申請中,所謂熒光體,包含具有波長變換作用的物質(zhì),例如,不只包含無機熒光體,還包含有機熒光體或者具有波長變換作用的有機色素。
此外,在本申請中,所謂“氮化物半導體”,包含BxInyAlzGa(1-x-y-z)N(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤z≤1,0≤x+y+z≤1)的III-V族化合物半導體,進而,作為V族元素,除了N(氮)外,還包含有磷(P)和砷(As)等的混合晶體。
圖1是展示本發(fā)明的實施方案1的發(fā)光器件的主要構成的模式圖。
圖2是展示實施方案1的第1變形例子的平面圖。
圖3是模式化展示在紫外引線至綠色波長范圍內(nèi)使用可以強發(fā)光的氮化物半導體的半導體發(fā)光元件的構造的斷面圖。
圖4是展示實施方案1的第2變形例子的平面圖。
圖5是展示半導體發(fā)光元件106D的構造的一例的斷面圖。
圖6是展示實施方案1的第3變形例子的平面圖。
圖7是展示實施方案1的第4變形例子的平面圖。
圖8是展示實施方案1的第5變形例子的平面圖。
圖9是模式化展示本發(fā)明的實施方案2的發(fā)光器件的主要構成的平面圖。
圖10是展示實施方案2的變形例子的平面圖。
圖11是模式化展示本發(fā)明的實施方案3的發(fā)光器件的主要構成的平面圖。
圖12是展示實施方案3的變形例子的平面圖。
圖13概示了本發(fā)明實施方案4的發(fā)光器件的主要構成的平面圖。
圖14是展示以往的發(fā)光器件的典型例子的概念圖,同一圖(a)是展示其主要構成的平面圖,同一圖(b)是其斷面圖。
圖15是展示本發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中試制的發(fā)光裝置的平面構成的概念圖。
具體實施例方式
(實施方案1)圖1是展示本發(fā)明的實施方案1的發(fā)光器件的主要構成的模式圖。即,同一圖(a)是其平面圖,同一圖(b)是其A-A引線斷面圖。
本實施方案的發(fā)光器件1A包含樹脂管座100;被安裝在其上的半導體發(fā)光元件106A;保護用齊納二極管106B;用于被覆它們而設置的密封體111。
密封樹脂管座100包含由引線框形成的引線101、102;和它們形成一體的樹脂部分103。引線101、102被配置成各自的一端接近相對。引線101、102的另一端,在相互相反方向上延伸,從樹脂部分103引線出到外部。
在樹脂部分103上設置開口部分105,半導體發(fā)光元件106A以及二極管106B,被安裝在其底面。開口部分105的平面形狀,是如圖所示的大致橢圓形狀或者大致扁平圓形狀。而后,包圍元件106A、106B的樹脂部分103的內(nèi)壁面,向光出射方向傾斜,作為反射光的反射面104起作用。
在本實施方案中,引線101和引線102分開,此外,在被分開的引線101的前端附近設置缺 101G,分成區(qū)域101A和101B。同樣,在被分開的引線102的開頭附近設置102G,分成區(qū)域102A和102B。
而后,發(fā)光元件106A,用銀(Ag)膏等的粘接劑107,安裝在區(qū)域101A上,二極管106B,同樣也用銀(Ag)膏等的粘接劑107安裝在區(qū)域102B上。
進而,從被設置在發(fā)光元件106A上的電極(未圖示)向相對的區(qū)域102A連接導線109A,從被設置在二極管106B上的電極(未圖示)向相對的區(qū)域101B連接導線109B。
通過以上說明的構成,可以得到以下的作用效果。
首先,如果采用本發(fā)明,則通過在引線101、102的前端附近設置缺口101G、102G,分離安裝芯片106A以及106B的部分(101A,102B)和鍵合導線109A以及109B的部分(101B,102A)。由此,即使在安裝芯片時銀膏等溢出,也可以保持鍵合導線的部分清潔,可以消除導線鍵合不良。
此外,如果采用本發(fā)明,則如在圖1(a)中用虛引線P示例的那樣,通過把以往大致圓形的開口部分,作成長軸方向的長度比短軸方向的長度還長的形狀,例如大致橢圓形狀或者大致扁平圓形狀,就可以有效地增加開口部分的面積,可以安裝2個以上的芯片,并且確保從這些芯片鍵合導線的空間。
進而,如果采用本發(fā)明,則通過把開口部分設置成大致橢圓形狀或者大致扁平圓形狀,容易在盡可能接近開口部分的中心附近配置發(fā)光元件。
進而,如果采用本發(fā)明,通過把開口部分設置成大致橢圓形狀或者大致扁平圓形狀,在樹脂部分103的側(cè)壁中,可以增加角部分103C的壁厚。其結果,可以維持發(fā)光器件的機械強度,即使在裝配和檢驗時從橫向施加力,也可以抑制導線的變形等的損傷。
進而,如果采用本發(fā)明,通過把開口部分設置成大致橢圓形狀或者大致扁平圓形狀,可以抑制填充到內(nèi)部的樹脂量增大,可以抑制樹脂應力。即,如前面圖15所述,如果填充的樹脂量增加,則樹脂應力增大。但是,如果采用本發(fā)明,則可以把樹脂量的增大抑制在最小限度,可以確保配置多個芯片的空間。其結果,可以抑制由于樹脂應力增大引線起的芯片剝離、導線變形或者斷引線這些問題。
此外,如果采用本發(fā)明,因為在緊湊地維持發(fā)光裝置的外徑的同時,可以裝入多個芯片,所以,例如,通過把保護用的二極管106B和發(fā)光元件106A并列反向連接,就可以提高可靠性。此外,通過組合不同的發(fā)光波長的發(fā)光元件,可以實現(xiàn)在以往困難的白色發(fā)光和其他顏色的發(fā)光。
進而,如果采用本發(fā)明,則通過在引線101、102上設置缺口101G、102G,在芯片的安裝工序和導線的鍵合工序時,在開口部分的內(nèi)部容易確認引線圖案的角部分。其結果,與以往相比還可以提高芯片的安裝位置精度、導線的鍵合位置精度。
接著,介紹本實施方案的幾個變形例子。
圖2是展示本實施方案的第1變形例子的平面圖。在圖中和圖1所述的相同要素上使用相同的符號,并省略詳細說明。
本變形例子的發(fā)光器件,裝入2個半導體發(fā)光元件106A、106C。在按照圖中的配置圖案并聯(lián)連接2個元件時,使元件106A以及106C的導電類型反轉(zhuǎn)即可。即,把某一方設置成n側(cè)向下構成,把另一方設置成p側(cè)向下即可。
在本變形例子中,作為2個發(fā)光元件106A、106C,當使用發(fā)光波長相同的元件時,可以使光輸出成倍增加。此外,在設置成相互不同的發(fā)光波長的情況下,可以得到混合顏色光。這時,例如,如果組合有顏色互補關系的藍色發(fā)光元件和黃色發(fā)光元件時,可以得到白色的光。此外,即使組合紅色的發(fā)光元件和藍綠色的發(fā)光元件,也可以得到白色的光。
圖3是模式化展示在紫外引線至綠色波長范圍中,使用可以發(fā)出強光的氮化物半導體的半導體發(fā)光元件的構造斷面圖。如果對此構造簡單說明,則同一圖所示的發(fā)光元件106A(或者106C),在導電性襯底121上順序形成由AlN組成的緩沖層122,n型GaN接觸層123,發(fā)光層124,p型GaAlN包層125,p型GaN接觸層126。
發(fā)光層124,具有交替疊層GaN勢壘層和InGa阱層的量子阱構造。
此外,導電性襯底121,例如,可以設置成由n型GaN和SiC等組成的襯底。
在襯底121背面上,設置n側(cè)電極127。另一方面,在p型GaN接觸層126上,設置由厚度幾十納米的Ni/Au薄膜組成的透光性的p側(cè)電極128,以及由與它連接的金(Au)組成的鍵合焊盤129。進而,元件表面用由SiO2組成的保護膜130被覆。
如果在這種發(fā)光元件106A(106C)的n側(cè)電極127和p側(cè)電極128上施加電壓,則在發(fā)光層124中發(fā)出的光,從表面131射出。
在本發(fā)明中,使用由這種氮化物半導體組成的半導體發(fā)光元件,就可以實現(xiàn)各種顏色的發(fā)光。
圖4是展示本實施方案的第2變形例子的平面圖。在同一圖中,和圖1至圖3所述相同的要素標注相同的符號,并省略詳細說明。
本變形例子的發(fā)光裝置包含保護用二極管106B、半導體發(fā)光元件106D。發(fā)光元件106D,具有形成在絕緣襯底上的構造,在其表面一側(cè)具有p側(cè)以及n側(cè)電極(未圖示)。而后,用導線109B以及109C,從這些電極分別連接到引線101B和102A。保護用二極管106B和發(fā)光元件106D被反向并聯(lián)連接。
圖5是展示半導體發(fā)光元件106D的構造的一例的斷面圖。即,同一圖所示的例子,是在藍寶石襯底133上形成氮化物半導體層的例子,在藍寶石襯底133上順序形成由AlN組成的緩沖層122、n型GaN接觸層123、發(fā)光層124、p型GaAlN包層125、p型GaN接觸層126。發(fā)光層124,具有交替疊層GaN勢壘層和InGaAlN阱層的量子阱構造。
在從表面蝕刻除去該疊層構造體露出的n型GaN接觸層123上,例如設置由Ti/Al組成的n側(cè)電極127。另一方面,在p型GaN接觸層126上,例如設置由厚度幾十納米的Ni/Au薄膜組成的透光性的p側(cè)電極128,以及由與之接觸的金(Au)組成的鍵合焊盤129。進而,元件表面用由SiO2組成的保護膜130被覆。
如果在這種發(fā)光元件106D的n側(cè)電極127和p側(cè)電極128上施加電壓,則根據(jù)發(fā)光層124的組成和構造,可以在紫外引線至綠色的范圍中得到強的發(fā)光。
如果采用圖4所示的變形例子,則在有限的空間中緊湊地收容由這種氮化物半導體組成的半導體發(fā)光元件106D和保護用二極管,可以可靠并且容易鍵合規(guī)定的導線109A~109C。而且,因為這些芯片和導線的鍵合部分,由缺口101G、102G分開,所以還可以消除由粘接劑的“溢出”引線起的鍵合不良。
圖6是展示本實施方案的第3變形例子的平面圖。在同一圖中,在與圖1至圖4所述相同的要素上標注相同的符號,并省略詳細說明。
本變形例子的發(fā)光裝置,也具有保護用二極管106B、半導體發(fā)光元件106D。但是,在本變形例子中,開口部分105不是橢圓形而是大致扁平圓形,即,開口部分105,具有被設置在左右上的大致圓弧形狀的曲引線部分用上下大致直引線部分連接的形狀。
在樹脂部分103中形成開口部分105時,如果設置成這種大致扁平圓形狀,則加工變得容易。而且,因為4個角部分103C壁厚,所以即使對于來自橫方向的應力,也可以確保充分的機械強度。
此外,在本變形例子中,一對引線101、102的前端形狀相互非對稱。即,形成安裝發(fā)光元件106D的部分102B,使其向著開口部分105的中心突出。如果這樣形成,則可以把發(fā)光元件106D配置在開口部分105的中央,可以使發(fā)光的強度分布,即配光特性均勻直至接近對稱。此外,可以提高亮度。在此,所謂“配置在中央”,是指發(fā)光元件106D的某一部分位于開口部分105的中心軸上。
進而,在本變形例子中代替發(fā)光元件106D,也可以使用采用導電性襯底的發(fā)光元件106A(或者106C)是肯定的。
圖7是展示本實施方案的第4變形例子的平面圖。在同一圖中,在和圖1至圖6所述相同的要素上標注相同的符號,并省略詳細說明。
本變形例子的發(fā)光器件包含保護用二極管106B、半導體發(fā)光元件106D。但是,在本變形例子中,一對引線101、102相對的前端部分不是“相互不同形狀”,而以直引線形狀對齊。而后,二極管106B和發(fā)光元件106D,分別被安裝在對角位置上。
進而,形成發(fā)光元件106D,使其比二極管106B更接近開口部分105的中心。即,通過使光軸接近開口部分105的中心,可以得到更均勻的配光特性。
圖8是展示本實施方案的第5變形例子的平面圖。在同一圖中,在和前面的圖1至圖7所述相同要素上標注同一符號,并省略詳細說明。
本變形例子的發(fā)光器件包含保護用二極管106B、半導體發(fā)光元件106D。而后,一對引線101、102的相對的前端部分不是“相互不同形狀”,而以直引線形狀對齊。但是,在本變形例子中,缺口101G和102G偏離成“相互不同形狀”形成。這樣也可以使發(fā)光元件106D接近開口部分105的中心。
(實施方案2)以下,說明本發(fā)明的實施方案2。
圖9是模式化展示本實施方案的發(fā)光器件的主要構成部分的平面圖。在同一圖中,在圖1至圖8所述相同的要素上標注相同的符號,并省略詳細說明。
在本實施方案中,在同一引線上安裝2個芯片。進而,這2個芯片在大致橢圓形狀或者大致扁平圓形狀的開口部分105中,被排列在沿著開口的長方向上。
在圖9所示的具體例子中,半導體發(fā)光元件106A和106C,被安裝在引線101上,在橫方向上并列。而后,在被相對配置在開口部分105的短軸方向上的引線102上,連接各自的導線109A、109B。
在大致橢圓形或者大致扁平圓形狀的開口部分105中,如果沿著這樣的長軸方向即長方向配置,則可以有效地利用有限的空間。
圖10是展示本實施方案的變形例子的平面圖。
在同一圖所示的具體例子的情況下,需要把來自發(fā)光元件106D的第2導線109C連接在引線101上。因而,在引線101上設置缺口101G,跨過該缺口101G連接導線109C。如果這樣,就可以從發(fā)光元件106D和二極管106B的安裝時的粘接劑“溢出”中,分離鍵合區(qū)域。
(實施方案3)以下,說明本發(fā)明的實施方案3。
圖11是模式化展示本實施方案的發(fā)光器件的主要部分構成的平面圖。在同一圖中,在和圖1至圖10所述相同的要素上標注相同的符號,并省略詳細說明。
即使在本實施方案中,也可以在同一引線上安裝2個芯片。但是,這2個芯片,在大致橢圓形狀或者大致扁平圓形狀的開口部分105上,被沿著開口的短軸方向排列。而后,在與開口部分105的長軸方向相對配置的引線102上,連接各自的導線109A、109B。
在大致橢圓形狀或者大致扁平圓形狀的開口部分105上,即使把多個芯片配置在這樣的短軸方向上,也可以有效地利用有限的空間。
圖12是展示本實施方案的變形例子的平面圖。
在同一圖所示的具體例子的情況下,需要在引線101上連接來自發(fā)光元件106D的第2導線109C。因而,在引線101上設置缺口101G,跨過該缺口101G連接導線109C。如果這樣,就可以從二極管106B和發(fā)光元件106的安裝時的粘接劑的“溢出”中,分離鍵合區(qū)域。
(實施方案4)以下,說明本發(fā)明的實施方案4。
圖13是模式化展示本實施方案的發(fā)光器件的主要部分構成的斷面圖。在同一圖中,在和圖1至圖12所述相同的要素上,附加同一符號并省略詳細說明。
在本實施方案中,在如圖1至圖12所示那樣具有多個芯片的發(fā)光器件中,用熒光體波長變換并取出從發(fā)光元件106發(fā)射出的光。
如果說明圖13所示的具體例子,則發(fā)光元件106,和未圖示的保護用二極管并聯(lián)連接。這些芯片以及引線101、102配置圖案,是圖1至圖12所述的哪個圖案都可以。
而后,被設置在樹脂部分103上的大致橢圓形狀或者大致扁平圓形狀的開口部分105,用含有熒光體110的密封體111填充。但是,除了圖示的以外,密封體11還可以填埋開口部分105的一部分。
包含在密封體111中的熒光體110,吸收從發(fā)光元件106發(fā)射出的1次光,放射出規(guī)定波長的光。
例如,作為發(fā)光元件106,使用紫外引線,具體地說,使用放射出峰值波長不足400nm的光的發(fā)光元件;作為熒光體,組合吸收該短波長光,放射出規(guī)定波長的光的熒光體。如果組合吸收來自發(fā)光元件106的1次光,放射出紅色光的第1熒光體110A、放射出綠色光的第2熒光體110B、放射出藍光的第3熒光體110C,則作為這些顏色的混合顏色,可以得到白色光。
當從發(fā)光元件106放射出的光是紫外引線那樣的短波長光的情況下,作為密封體111的材料,與以往的環(huán)氧樹脂相比,希望使用硅酮樹脂。環(huán)氧樹脂,對短波長的光產(chǎn)生劣化,新的時是透明的,而后變?yōu)辄S色,茶色,茶褐色,最終變?yōu)楹谏馔高^率大幅度降低。當使用硅酮樹脂的情況下,幾乎不產(chǎn)生這種劣化。
進而,在本申請中,所謂“硅酮樹脂”,是指把具有烷基和丙烯基等的有機基的硅原子與氧元素交替結合的構造作為骨架的樹脂。當然,在該骨架上賦予其他添加元素的材料也包含在“硅酮樹脂”中。
為了激勵熒光體,希望是短波長的光源。作為這種光源,可以使用圖3以及圖5所述的氮化物半導體的光源。但是,在使用采用了氮化物半導體的發(fā)光元件的情況下,希望組裝針對靜電等的保護用二極管(齊納二極管等)。而且,需要把這2個芯片收納在有限的空間中,還需要進行可靠的導線鍵合。
如果采用本發(fā)明,則可以確實地對應此要求。即,如果采用本發(fā)明,則如實施方案1至3所述,可以有效地配置多個芯片,而且清晰地分離導線鍵合區(qū)域,消除鍵合不良。作為其結果,可以實現(xiàn)組合使用圖13示例的氮化物半導體的半導體發(fā)光元件106和熒光體110的高性能的發(fā)光器件。
以上,參照具體例子說明本發(fā)明的實施方案。但是,本發(fā)明并不限于這些具體例子。
例如,裝入發(fā)光器件的芯片的組合,不限于圖示的情況,也可以是發(fā)光元件10A(或者106C)和二極管106B、發(fā)光元件106A(或者106C)之間,或者發(fā)光元件106A(或者106C)和發(fā)光元件106D的某個組合。
此外,裝入開口部分的芯片的數(shù)并不限于2個,也可以裝入3個以上的芯片。
另一方面,對于開口部分105的形狀,可以是大致橢圓形狀,也可以大致扁平圓形狀。
進而,對于引線的具體的形狀和尺寸關系,進行個別適宜的確定也屬于本發(fā)明的范圍。
此外,在本發(fā)明中使用的發(fā)光元件106A、106C、106D,并不限于使用氮化物的發(fā)光元件,除此以外,以GaAs/AlGaAs系列、InP/InGaAs系列、InGaAlP系列、ZnSe系列、ZnS系列為主,采用各種材料的發(fā)光元件也同樣可以使用。對于二極管106B也一樣。
其他,對于熒光體的材質(zhì)、發(fā)光元件的具體的構造、引線和密封體111的形狀、各要素的尺寸關系等,經(jīng)專業(yè)人員適當改變設計的結果也包含在本發(fā)明的范圍中。
如以上詳細所述,如果采用本發(fā)明,則可以在有限的空間中有效地配置多個芯片,而且可以清晰地分離導線鍵合區(qū)域,還可以消除鍵合不良。其結果,可以實現(xiàn)組合多個發(fā)光元件,或者組合發(fā)光元件和其他元件,具有高性能并且高可靠性的發(fā)光器件,產(chǎn)業(yè)上優(yōu)點突出。
權利要求
1.一種發(fā)光器件,其特征在于包含引線;填埋上述引線的至少一部分的樹脂部分;在設置于上述樹脂部分上的開口部分中,被安裝在上述引線上的第1半導體發(fā)光元件;在上述開口部分中,被安裝在上述引線上的半導體元件;連接上述第1半導體發(fā)光元件和上述引線的導線,在上述引線中,在安裝有上述第1半導體發(fā)光元件的部分和連接上述導線的部分之間設置有缺口。
2.一種發(fā)光器件,其特征在于包含第1引線;第2引線;填埋上述第1以及第2引線的至少一部分的樹脂部分;在設置于上述樹脂部分上的開口部分中,被安裝在上述第1引線上的第1半導體發(fā)光元件;在上述開口部分中,安裝于上述第2引線上的半導體元件;連接上述第1半導體發(fā)光元件和上述第2引線的第1導線;連接上述半導體元件和上述第1引線的第2導線,在上述第1引線中,在安裝有上述第1半導體發(fā)光元件的部分和連接上述第2導線的部分之間設置有第1缺口,在上述第2引線中,在安裝有上述半導體元件的部分和連接上述第1導線的部分之間設置有第2缺口。
3.權利要求1或者2所述的發(fā)光器件,其特征在于上述第1半導體發(fā)光元件,被配置在上述開口部分的中央。
4.權利要求1或者2所述的發(fā)光器件,其特征在于上述開口部分的開口形狀,是大致橢圓形狀或者大致扁平圓形狀。
5.一種發(fā)光器件,其特征在于包含第1引線;第2引線;填埋上述第1以及第2引線的至少一部分的樹脂部分;在設置于上述樹脂部分上的開口部分中,被安裝在上述第1引線上的第1半導體發(fā)光元件;在上述開口部分中,安裝于上述第1引線上的半導體元件;連接上述第1半導體發(fā)光元件和上述第2引線的第1導線;連接上述半導體元件和上述第2引線的第2導線,上述開口部分的開口形狀,是大致橢圓形或者大致扁平圓形,上述第1半導體發(fā)光元件和上述半導體元件,被沿著上述大致橢圓形或者大致扁平圓形的長軸方向配置。
6.一種發(fā)光器件,其特征在于包含第1引線;第2引線;填埋上述第1以及第2引線的至少一部分的樹脂部分;在設置于上述樹脂部分上的開口部分中,被安裝在上述第1引線上的第1半導體發(fā)光元件;在上述開口部分中,安裝有上述第1引線的半導體元件;連接上述第1半導體發(fā)光元件和上述第2引線的第1導線;連接上述半導體元件和上述第2引線的第2導線,上述開口部分的開口形狀,是大致橢圓形或者大致扁平圓形狀,上述第1半導體發(fā)光元件和上述半導體元件,被沿著上述大致橢圓形或者大致扁平圓形的短軸方向配置。
7.權利要求5或者6所述的發(fā)光器件,其特征在于進一步包含連接上述第1半導體發(fā)光元件和上述第1引線的第3導線,在上述第1引線中,在安裝有上述第1半導體發(fā)光元件的部分和連接上述第3導線的部分之間設置有缺口。
8.權利要求1、2、5或者6所述的發(fā)光器件,其特征在于上述半導體元件是第2半導體發(fā)光元件。
9.權利要求8所述的發(fā)光器件,其特征在于上述第1半導體發(fā)光元件和上述第2半導體發(fā)光元件,發(fā)射出相互不同峰值波長的光。
10.權利要求1、2、5或者6所述的發(fā)光器件,其特征在于上述第1半導體發(fā)光元件,具有由氮化物半導體組成的發(fā)光層,上述半導體元件是保護用二極管。
11.權利要求1、2、5或者6所述的發(fā)光器件,其特征在于進一步包含熒光體,它吸收從上述第1半導體發(fā)光元件發(fā)射出的光,發(fā)射出和其不同波長的光。
12.權利要求11所述的發(fā)光器件,其特征在于進一步具備被填充在上述開口部分中的密封體,上述熒光體,被混合在上述密封體中。
全文摘要
在有限的空間中高效率地配置多個芯片,以消除導線鍵合的不良為目的。通過把開口部分設置成大致橢圓形或者大致扁平圓形,可以高效率地在有限的空間中配置多個芯片。此外,通過在鍵合導線處和安裝芯片處之間設置缺口部分,可以防止粘接劑的溢出,并消除鍵合不良。
文檔編號H01L25/16GK1380702SQ0210590
公開日2002年11月20日 申請日期2002年4月9日 優(yōu)先權日2001年4月9日
發(fā)明者押尾博明 申請人:株式會社東芝