JPH0410671A - 発光ダイオード - Google Patents
発光ダイオードInfo
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- JPH0410671A JPH0410671A JP2114196A JP11419690A JPH0410671A JP H0410671 A JPH0410671 A JP H0410671A JP 2114196 A JP2114196 A JP 2114196A JP 11419690 A JP11419690 A JP 11419690A JP H0410671 A JPH0410671 A JP H0410671A
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- Japan
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- light
- emitting chip
- light emitting
- gan layer
- electrode
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/857—Interconnections, e.g. lead-frames, bond wires or solder balls
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/721—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors
- H10W90/726—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
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- Led Device Packages (AREA)
- Led Devices (AREA)
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
本発明は、同一面側に正負一対の電極部をもつ発光チッ
プがリードフレームに接合された発光ダイオードに関す
る。
プがリードフレームに接合された発光ダイオードに関す
る。
近年、発光ダイオード（以下ｒＬＥＤＪという）として
、同一面側に正負一対の電極部をもつ所謂フリップチッ
プ方式のＧａＮ （窒化ガリウム）を用いて発光チップ
とした青色発光ＬＥＤが開発された。 上記発光チップを用いたＬＥＤのリードフレームとして
は、第５図に示したように、先端が平坦な正負一対の電
極を形成するリード部材４１．４６により構成されたリ
ードフレーム４０が使用されている。このリードフレー
ム４０には両リード部材４１．４６の平坦な先端面がほ
ぼ同じ位置になるように並列に配設されている。そして
、それら両リード部材４１．４６の先端面上に発光チッ
プ４８の両電極部が載置され、めっきや蒸着法にて両電
極部に予め形成されたはんだバンプのリフローはんだ付
けにより接合されている。 この後、エポキシ樹脂等の透明樹脂でレンズ部材４９を
成形してＬＥＤ５０を形成している。
、同一面側に正負一対の電極部をもつ所謂フリップチッ
プ方式のＧａＮ （窒化ガリウム）を用いて発光チップ
とした青色発光ＬＥＤが開発された。 上記発光チップを用いたＬＥＤのリードフレームとして
は、第５図に示したように、先端が平坦な正負一対の電
極を形成するリード部材４１．４６により構成されたリ
ードフレーム４０が使用されている。このリードフレー
ム４０には両リード部材４１．４６の平坦な先端面がほ
ぼ同じ位置になるように並列に配設されている。そして
、それら両リード部材４１．４６の先端面上に発光チッ
プ４８の両電極部が載置され、めっきや蒸着法にて両電
極部に予め形成されたはんだバンプのリフローはんだ付
けにより接合されている。 この後、エポキシ樹脂等の透明樹脂でレンズ部材４９を
成形してＬＥＤ５０を形成している。
上述のＧａＮを用いた発光チップ４８は、絶縁物である
サファイヤ基板上にｎ−Ｇ ａ Ｎ （ｎ型の窒化ガリ
ウム）及び１−ＧａＮ （ｉ型の窒化ガリウム）を積層
、し、ｉ −Ｇ ａ Ｎの一部を貫通させて、１−Ｇａ
Ｎ側の表面に１−ＧａＮとｎ−ＧａＮによる両電極部が
形成されている。 そして、通電されてこの発光チップ４８が発光し、その
青色光は、発光チップ４８を構成しているサファイヤ基
板及びレンズ部材４９中を通過して空気中へ放射される
。 ところが、同一面側に正負一対の電極をもつ発光チップ
をリードフレームに接合時、はんだバンプの量により発
光チップが傾き、放射される光の光軸が斜めになり性能
が安定しないという問題が生じていた。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもので
あり、その目的とするところは、同一面側に正負一対の
電極部をもつ発光チップに適し、その発光チップから放
射される光の光軸の傾きを無くし、光路を安定させ、光
の取り出し効率を向上させることができるＬＥＤを提供
することである。
サファイヤ基板上にｎ−Ｇ ａ Ｎ （ｎ型の窒化ガリ
ウム）及び１−ＧａＮ （ｉ型の窒化ガリウム）を積層
、し、ｉ −Ｇ ａ Ｎの一部を貫通させて、１−Ｇａ
Ｎ側の表面に１−ＧａＮとｎ−ＧａＮによる両電極部が
形成されている。 そして、通電されてこの発光チップ４８が発光し、その
青色光は、発光チップ４８を構成しているサファイヤ基
板及びレンズ部材４９中を通過して空気中へ放射される
。 ところが、同一面側に正負一対の電極をもつ発光チップ
をリードフレームに接合時、はんだバンプの量により発
光チップが傾き、放射される光の光軸が斜めになり性能
が安定しないという問題が生じていた。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもので
あり、その目的とするところは、同一面側に正負一対の
電極部をもつ発光チップに適し、その発光チップから放
射される光の光軸の傾きを無くし、光路を安定させ、光
の取り出し効率を向上させることができるＬＥＤを提供
することである。
上記課題を解決するための発明の構成は、同一面側に正
負一対の電極部をもつ発光チップと、前記発光チップの
電極部に設けられるはんだバンプと、前記発光チップが
載置され、前記はんだバンプにより接合される平坦部が
設けられた２つのリード部材とから成り、前記２つのリ
ード部材の平坦部は高さが異なることを特徴とする。
負一対の電極部をもつ発光チップと、前記発光チップの
電極部に設けられるはんだバンプと、前記発光チップが
載置され、前記はんだバンプにより接合される平坦部が
設けられた２つのリード部材とから成り、前記２つのリ
ード部材の平坦部は高さが異なることを特徴とする。
発光チップは同一面側に正負一対の電極部をもち、はん
だバンプがその発光チップの各々の電極部に設けられて
いる。 一方、２つのリード部材には上記発光チップが載置され
、上記はんだバンプにより接合される平坦部が設けられ
ている。 そして、上記２つのリード部材の平坦部は高さが異なっ
ている。 つまり、２つのリード部材に設けられた平坦部には発光
チップの両電極部に設けられたはんだバンプの高さの差
と略同じ寸法の高さの差が設けられている。 従って、発光チップがリード部材の平坦部に載置され接
合された場合には、はんだバンプの高さの差とリード部
材の平坦部の高さの差とが相殺され、発光チップからの
光は設計された光軸方向に放射される。
だバンプがその発光チップの各々の電極部に設けられて
いる。 一方、２つのリード部材には上記発光チップが載置され
、上記はんだバンプにより接合される平坦部が設けられ
ている。 そして、上記２つのリード部材の平坦部は高さが異なっ
ている。 つまり、２つのリード部材に設けられた平坦部には発光
チップの両電極部に設けられたはんだバンプの高さの差
と略同じ寸法の高さの差が設けられている。 従って、発光チップがリード部材の平坦部に載置され接
合された場合には、はんだバンプの高さの差とリード部
材の平坦部の高さの差とが相殺され、発光チップからの
光は設計された光軸方向に放射される。
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
第２図は本発明の具体的な一実施例に係るＬＥＤの同一
面側に正負一対の電極部をもつ発光チップが載置され接
合されたリードフレームを示した部分縦断面図であり、
第３図は第２図におけるリードフレームを発光チップ側
から見た平面図である。 先ず、第２図及び第３図を参照して、本発明のＬＥＤに
係るリードフレーム１０の構成について説明する。 リードフレーム１０は間隔を隔てて並列に配設された正
負一対の電極を形成するリード部材１１゜１６により構
成されている。そして、両リード部材１１．１６にはそ
れらの先端部１２．１７に発光チップ２８を載置する平
坦部１３．１８が形成されている。 又、平坦部１３．１８に続く側周面にはそれら平坦部１
３．１８から外側に傾斜して反射部１４゜１９が一体的
に形成されている。 ＧａＮ青色発光チップである発光チップ２８はす７フイ
ヤ基板２８１上にｎ−ＧａＮ層２８２、更に、Ｚｎをド
ープして補償した高抵抗１−ＧａＮ層２８３を成長させ
て作られている。 そして、１−ＧａＮ層２８３の一端側にはその一部に１
−ＧａＮ層２８３を貫通して設けられた孔内に電極部２
８４が１−ＧａＮ層２８３の表面とほぼ同一となるよう
に設けられており、他端側にはｉ −Ｇ ａ Ｎ層２８
３上に電極部２８５が形成されている。 この発光チップ２８はｎ−ＧａＮ層２８２の電極部２８
４が負極となるリード部材１１の平坦部１３上に、１−
ＧａＮ層２８３の電極部２８５が正極となるリード部材
１６の平坦部１８上に、それぞれ載置され、それぞれに
設けられたはんだバンプ１５により接合されている。 上述のようにして、発光チップ２８が接合されたリード
フレーム１０にエポキシ樹脂等の透明樹脂でレンズ部材
２９を成形して、第１図に示したようなＬＥＤ２０を形
成する。 ここで、上記発光チップ２８０発光光量を多くするには
、１−ＧａＮ層２８３の電極部２８５の電極面積をなる
べく大きくすれば良いことが知られている。 一方、発光チップ２８のｎ−ＧａＮ層２８２の電極部２
８４はｉ −Ｇ ａ Ｎ層２８３の一部に設けられた孔
内を利用して形成されているので、ｊＧａＮ層２８３の
電極部２８５のように大きくできないことになる。 従って、１−ＧａＮ層２８３の電極部２８５とｎ−Ｇａ
Ｎ層２８２の電極部２８４との電極面積は異なって形成
されることになる。 例えば、１−ＧａＮ層２８３の電極部２８５の電極面積
は１００×４１０〜１０００×４１０Ｊｉｍ２、ｎ−Ｇ
ａＮ層２８２の電極部２８４の電極面積は３０Ｘ４１０
〜３００ Ｘ ４１０即２である。即ち、１−ＧａＮ層
２８３の電極部２８５の電極面積はｎ−ＧａＮ層２８２
の電極部２８４の電極面積に比べ、通常、約３倍の面積
比となる。これら電極部２８４．２８５に、はんだバン
プ１５を形成すると、正負一対の電極部２８４，２８５
におけるはんだバンプ高さの差は約１０側であった。 そして、はんだバンプ高さの差Δｄは、第４図に示した
ように、（ｉ−ＧａＮ層の電極面積）／（ｎ−ＧａＮ層
の電極面積）の面積比２〜５に対し、比例的に５〜２０
帆程度生じることが実験的に確認された。 上述の発光チップ２８に形成された同一面側の正負一対
の電極部２８４，２８５におけるはんだバンプ高さの差
△ｄに対応してリード部材１１゜１６の平坦部１３．１
８に略同じ寸法の段差を設ける。 すると、接合後における発光チップ２８の表面から放射
される光はリード部材１１．１６の平坦部１３．１８に
て決定される設計上の光軸方向となり安定する。 ここで、発光チップ２８の一部の光はサファイヤ基板２
８１とレンズ部材２９との界面で入射角が４２°を越え
ると全反射し、この発光チップ２８の側面方向へ逃げ、
光が周囲に分散される。 本実施例のＬＥＤ２０においては、発光チップ２８の表
面から放射される光の光軸方向が安定することに加えて
、その発光チップ２８の側面方向へ逃げて端面からその
周囲に分散される光もリード部材１１．１６の先端部１
２．１７に設けられた反射部１４．１９により反射され
り、ＥＤ２０から前方へ照射される。 従って、光の取り出し効率が良く、高輝度化が図れると
共に製品毎のバラツキが少なく極めて安定した性能を有
するＬＥＤが提供できることになる。 尚、上述の実施例においては、反射部１４，１９がリー
ド部材１１．１６の先端部１２．１７に体的に設けられ
ているが、例えば、樹脂成形された部材にて、リード部
材１１．１６の先端部１２．１７に別に配設しても良い
。 又、上述の発光チップは同一面側に正負一対の電極部を
もつものであれば、ＧａＮに限らず適用することができ
る。
面側に正負一対の電極部をもつ発光チップが載置され接
合されたリードフレームを示した部分縦断面図であり、
第３図は第２図におけるリードフレームを発光チップ側
から見た平面図である。 先ず、第２図及び第３図を参照して、本発明のＬＥＤに
係るリードフレーム１０の構成について説明する。 リードフレーム１０は間隔を隔てて並列に配設された正
負一対の電極を形成するリード部材１１゜１６により構
成されている。そして、両リード部材１１．１６にはそ
れらの先端部１２．１７に発光チップ２８を載置する平
坦部１３．１８が形成されている。 又、平坦部１３．１８に続く側周面にはそれら平坦部１
３．１８から外側に傾斜して反射部１４゜１９が一体的
に形成されている。 ＧａＮ青色発光チップである発光チップ２８はす７フイ
ヤ基板２８１上にｎ−ＧａＮ層２８２、更に、Ｚｎをド
ープして補償した高抵抗１−ＧａＮ層２８３を成長させ
て作られている。 そして、１−ＧａＮ層２８３の一端側にはその一部に１
−ＧａＮ層２８３を貫通して設けられた孔内に電極部２
８４が１−ＧａＮ層２８３の表面とほぼ同一となるよう
に設けられており、他端側にはｉ −Ｇ ａ Ｎ層２８
３上に電極部２８５が形成されている。 この発光チップ２８はｎ−ＧａＮ層２８２の電極部２８
４が負極となるリード部材１１の平坦部１３上に、１−
ＧａＮ層２８３の電極部２８５が正極となるリード部材
１６の平坦部１８上に、それぞれ載置され、それぞれに
設けられたはんだバンプ１５により接合されている。 上述のようにして、発光チップ２８が接合されたリード
フレーム１０にエポキシ樹脂等の透明樹脂でレンズ部材
２９を成形して、第１図に示したようなＬＥＤ２０を形
成する。 ここで、上記発光チップ２８０発光光量を多くするには
、１−ＧａＮ層２８３の電極部２８５の電極面積をなる
べく大きくすれば良いことが知られている。 一方、発光チップ２８のｎ−ＧａＮ層２８２の電極部２
８４はｉ −Ｇ ａ Ｎ層２８３の一部に設けられた孔
内を利用して形成されているので、ｊＧａＮ層２８３の
電極部２８５のように大きくできないことになる。 従って、１−ＧａＮ層２８３の電極部２８５とｎ−Ｇａ
Ｎ層２８２の電極部２８４との電極面積は異なって形成
されることになる。 例えば、１−ＧａＮ層２８３の電極部２８５の電極面積
は１００×４１０〜１０００×４１０Ｊｉｍ２、ｎ−Ｇ
ａＮ層２８２の電極部２８４の電極面積は３０Ｘ４１０
〜３００ Ｘ ４１０即２である。即ち、１−ＧａＮ層
２８３の電極部２８５の電極面積はｎ−ＧａＮ層２８２
の電極部２８４の電極面積に比べ、通常、約３倍の面積
比となる。これら電極部２８４．２８５に、はんだバン
プ１５を形成すると、正負一対の電極部２８４，２８５
におけるはんだバンプ高さの差は約１０側であった。 そして、はんだバンプ高さの差Δｄは、第４図に示した
ように、（ｉ−ＧａＮ層の電極面積）／（ｎ−ＧａＮ層
の電極面積）の面積比２〜５に対し、比例的に５〜２０
帆程度生じることが実験的に確認された。 上述の発光チップ２８に形成された同一面側の正負一対
の電極部２８４，２８５におけるはんだバンプ高さの差
△ｄに対応してリード部材１１゜１６の平坦部１３．１
８に略同じ寸法の段差を設ける。 すると、接合後における発光チップ２８の表面から放射
される光はリード部材１１．１６の平坦部１３．１８に
て決定される設計上の光軸方向となり安定する。 ここで、発光チップ２８の一部の光はサファイヤ基板２
８１とレンズ部材２９との界面で入射角が４２°を越え
ると全反射し、この発光チップ２８の側面方向へ逃げ、
光が周囲に分散される。 本実施例のＬＥＤ２０においては、発光チップ２８の表
面から放射される光の光軸方向が安定することに加えて
、その発光チップ２８の側面方向へ逃げて端面からその
周囲に分散される光もリード部材１１．１６の先端部１
２．１７に設けられた反射部１４．１９により反射され
り、ＥＤ２０から前方へ照射される。 従って、光の取り出し効率が良く、高輝度化が図れると
共に製品毎のバラツキが少なく極めて安定した性能を有
するＬＥＤが提供できることになる。 尚、上述の実施例においては、反射部１４，１９がリー
ド部材１１．１６の先端部１２．１７に体的に設けられ
ているが、例えば、樹脂成形された部材にて、リード部
材１１．１６の先端部１２．１７に別に配設しても良い
。 又、上述の発光チップは同一面側に正負一対の電極部を
もつものであれば、ＧａＮに限らず適用することができ
る。
本発明は、同一面側に正負一対の電極部をもつ発光チッ
プと、その発光チップの電極部に設けられるはんだバン
プと、発光チップが載置され、はんだバンプにより接合
される平坦部が設けられた２つのリード部材とから成り
、それら２つのリード部材の平坦部は高さが異なるので
、本発明のＬＥＤにおいては、発光チップから放射され
る光の光軸の傾きが無くなることにより光路を安定させ
ることができるという効果がある。
プと、その発光チップの電極部に設けられるはんだバン
プと、発光チップが載置され、はんだバンプにより接合
される平坦部が設けられた２つのリード部材とから成り
、それら２つのリード部材の平坦部は高さが異なるので
、本発明のＬＥＤにおいては、発光チップから放射され
る光の光軸の傾きが無くなることにより光路を安定させ
ることができるという効果がある。
第１図は本発明の具体的な一実施例に係るＬＥＤ及びそ
の光路を示した部分縦断面図。第２図は第１図のＬＥＤ
の発光チップが載置され接合されたリードフレームを示
した部分縦断面図。第３図は第２図におけるリードフレ
ームを発光チップ側から見た平面図。第４図は同実施例
のＬＥＤに係る２つのリード部材の先端部に設けられた
平坦部の段差２発光チップの正負一対の電極部の電極面
積比との関係を示した説明図。第５図は従来のしＥＤを
示した縦断面図である。 １２゜ １４゜ Δｄ リードフレーム １１．１６−リード部材１７−先端部
１３．１８ °°平坦部１９−・−反射部 １５
はんだバンプＬＥＤ （発光ダイオード） 発光チップ ２８４，２８５ −電極部レンズ部材 はんだバンプ高さの差（平坦部の段差）特許出願人
豊田合成株式会社 同 新技術事業団 代理 人 弁理士 藤谷 修 ＝ １１−
の光路を示した部分縦断面図。第２図は第１図のＬＥＤ
の発光チップが載置され接合されたリードフレームを示
した部分縦断面図。第３図は第２図におけるリードフレ
ームを発光チップ側から見た平面図。第４図は同実施例
のＬＥＤに係る２つのリード部材の先端部に設けられた
平坦部の段差２発光チップの正負一対の電極部の電極面
積比との関係を示した説明図。第５図は従来のしＥＤを
示した縦断面図である。 １２゜ １４゜ Δｄ リードフレーム １１．１６−リード部材１７−先端部
１３．１８ °°平坦部１９−・−反射部 １５
はんだバンプＬＥＤ （発光ダイオード） 発光チップ ２８４，２８５ −電極部レンズ部材 はんだバンプ高さの差（平坦部の段差）特許出願人
豊田合成株式会社 同 新技術事業団 代理 人 弁理士 藤谷 修 ＝ １１−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 同一面側に正負一対の電極部をもつ発光チップと、 前記発光チップの電極部に設けられるはんだバンプと、 前記発光チップが載置され、前記はんだバンプにより接
合される平坦部が設けられた２つのリード部材と から成り、 前記２つのリード部材の平坦部は高さが異なることを特
徴とする発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11419690A JP2895566B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11419690A JP2895566B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 発光ダイオード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0410671A true JPH0410671A (ja) | 1992-01-14 |
| JP2895566B2 JP2895566B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=14631609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11419690A Expired - Fee Related JP2895566B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 発光ダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2895566B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6333522B1 (en) | 1997-01-31 | 2001-12-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Light-emitting element, semiconductor light-emitting device, and manufacturing methods therefor |
| US6613610B2 (en) | 2000-07-18 | 2003-09-02 | Sony Corporation | Image display unit and method of producing image display unit |
| US6617617B2 (en) | 2000-08-18 | 2003-09-09 | Agilent Technologies, Inc. | Light-emitting diode |
| US6830946B2 (en) | 2001-02-01 | 2004-12-14 | Sony Corporation | Device transfer method and panel |
| US6872635B2 (en) | 2001-04-11 | 2005-03-29 | Sony Corporation | Device transferring method, and device arraying method and image display unit fabricating method using the same |
| US6939729B2 (en) | 2000-12-14 | 2005-09-06 | Sony Corporation | Method of transferring a device, a method of producing a device holding substrate, and a device holding substrate |
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| US6943047B2 (en) | 2001-08-01 | 2005-09-13 | Sony Corporation | Device transferring method, device arraying method, and image display fabrication method using the same |
| US6972204B2 (en) | 2001-09-06 | 2005-12-06 | Sony Corporation | Method of transferring devices, method of arranging devices using the same, and method of manufacturing an image display system |
| JP2011066463A (ja) * | 2005-03-11 | 2011-03-31 | Seoul Semiconductor Co Ltd | 複数の発光セルを有する発光素子 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6996150B1 (en) | 1994-09-14 | 2006-02-07 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device and manufacturing method therefor |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP11419690A patent/JP2895566B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (17)
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| US6333522B1 (en) | 1997-01-31 | 2001-12-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Light-emitting element, semiconductor light-emitting device, and manufacturing methods therefor |
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