JP6409457B2 - Semiconductor light emitting element and light emitting device - Google Patents
Semiconductor light emitting element and light emitting deviceInfo
- Publication number
- JP6409457B2 JP6409457B2 JP2014198553A JP2014198553A JP6409457B2 JP 6409457 B2 JP6409457 B2 JP 6409457B2 JP 2014198553 A JP2014198553 A JP 2014198553A JP 2014198553 A JP2014198553 A JP 2014198553A JP 6409457 B2 JP6409457 B2 JP 6409457B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting device
- emitting element
- reflective layer
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H10W72/884—
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
本発明は、半導体発光素子及び発光装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor light emitting element and a light emitting device.
従来、基板裏面にアルミニウムや銀などの反射層が形成されたIII族窒化物系化合物半導体発光素子において、反射層が基板から剥離する課題に鑑み、反射層の一部分を発光素子の側壁の一部にまで拡張することが提案されている(例えば、特許文献1等)。 Conventionally, in a group III nitride compound semiconductor light emitting device in which a reflective layer such as aluminum or silver is formed on the back surface of a substrate, a part of the reflective layer is part of a side wall of the light emitting device in view of the problem of the reflective layer peeling off from the substrate. (For example, patent document 1 etc.) is proposed.
しかし、銀は、可視波長域で最高の反射率を有する金属でありながら、金属の状態が化学的に安定なために酸化物等の基板との密着性が得られにくく、上記従来技術を以ってしても、銀の反射層と基板の密着性は未だ改善の余地があった。 However, although silver is a metal having the highest reflectance in the visible wavelength region, the metal state is chemically stable, so that it is difficult to obtain adhesion with a substrate such as an oxide. Even so, there was still room for improvement in the adhesion between the silver reflective layer and the substrate.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、純銀(但し「純」は現実的な意味で用いる;以下も同様)の場合と同等程度の発光特性を得られ、基板との密着性にも優れる、銀を主成分とする反射層が基板裏面に形成された半導体発光素子、及び/又はそれを用いた発光装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can obtain light emission characteristics comparable to those of pure silver (however, “pure” is used in a practical sense; the same applies to the following), and has good adhesion to a substrate. Another object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device in which a reflective layer mainly composed of silver is formed on the back surface of a substrate and / or a light emitting device using the same.
本発明は、以下の発明を含む。
(1)第1主面と、該第1主面と反対側の第2主面とを備える透光性基板と、
前記第1主面上に形成された半導体発光構造と、
前記第2主面上に形成された銀を主成分とする反射層とを備えており、
前記反射層は、In、Mn、Al、Cu、Au、Sn、Zn、Ge及びCoから選択される1種以上の金属を0.1mol%〜1mol%の範囲で含み、前記金属が前記銀の結晶粒界に偏析している半導体発光素子。
(2)上記半導体発光素子と、
前記半導体発光素子が載置された導電性部材とを備える発光装置。
The present invention includes the following inventions.
(1) a translucent substrate comprising a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface;
A semiconductor light emitting structure formed on the first main surface;
A reflective layer mainly composed of silver formed on the second main surface,
The reflective layer includes one or more metals selected from In, Mn, Al, Cu, Au, Sn, Zn, Ge, and Co in a range of 0.1 mol% to 1 mol%, and the metal is made of the silver. A semiconductor light emitting device segregated at a grain boundary.
(2) the semiconductor light emitting device;
And a conductive member on which the semiconductor light emitting element is mounted.
本発明によれば、基板裏面に形成される銀を主成分とする反射層において、純銀の場合と同等程度の発光特性を得ることができ、且つ基板からの剥がれを効果的に抑制することができる半導体発光素子が得られる。また、それにより、高光束で且つ信頼性の高い発光装置が得られる。 According to the present invention, in the reflective layer mainly composed of silver formed on the back surface of the substrate, it is possible to obtain the same light emission characteristics as in the case of pure silver, and to effectively suppress peeling from the substrate. A semiconductor light emitting device that can be obtained is obtained. Thereby, a light emitting device with high luminous flux and high reliability can be obtained.
本明細書では、実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさ、位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。また、以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており詳細説明を適宜省略する。 In the present specification, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention to that unless otherwise specified. It is just an illustrative example. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Moreover, in the following description, the same name and code | symbol have shown the same or the same member, and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
(半導体発光素子)
半導体発光素子(以下単に「発光素子」ということがある)は、主として、透光性基板、半導体発光構造及び反射層を備えている。
透光性基板は、通常、半導体発光素子を製造する際に用いられるものであればよく、半導体層とは異なる屈折率を有する材料、例えば、半導体層と異なる材料又は異なる組成からなるものが挙げられる。透光性基板は、第1主面と、その第1主面と反対側の第2主面と、を備える。以下、第1主面を上面、第2主面を裏面と記すことがある。具体的には、窒化物半導体を用いた半導体発光素子用の基板として好適な、サファイア(C面、A面、R面)、スピネル(MgAl2O4)、SiC、NGO(NdGaO3)基板、LiAlO2基板、LiGaO3基板、GaN等が挙げられる。なかでも、サファイア基板が好ましい。透光性基板の厚みは特に限定されないが、例えば50〜1000μm程度の厚みが挙げられ、80〜500μm程度が好ましく、100〜300μm程度であることが好ましい。
ここで、透光性とは、発光素子から出射される光を、50%以上透過させる性質を指し、70%以上透過させるものが好ましく、80%以上透過させるものがより好ましく、90%以上透過させるものがより一層好ましい。
(Semiconductor light emitting device)
A semiconductor light emitting element (hereinafter sometimes simply referred to as “light emitting element”) mainly includes a translucent substrate, a semiconductor light emitting structure, and a reflective layer.
The light-transmitting substrate may be any material that is usually used when manufacturing a semiconductor light emitting device, and includes a material having a refractive index different from that of the semiconductor layer, for example, a material different from the semiconductor layer or a material having a different composition. It is done. The translucent substrate includes a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface. Hereinafter, the first main surface may be referred to as the upper surface and the second main surface as the back surface. Specifically, a sapphire (C-plane, A-plane, R-plane), spinel (MgAl 2 O 4 ), SiC, NGO (NdGaO 3 ) substrate suitable as a substrate for a semiconductor light emitting device using a nitride semiconductor, Examples include a LiAlO 2 substrate, a LiGaO 3 substrate, and GaN. Of these, a sapphire substrate is preferable. Although the thickness of a translucent board | substrate is not specifically limited, For example, the thickness of about 50-1000 micrometers is mentioned, About 80-500 micrometers is preferable and it is preferable that it is about 100-300 micrometers.
Here, translucency refers to the property of transmitting 50% or more of light emitted from the light emitting element, preferably transmitting 70% or more, more preferably transmitting 80% or more, and transmitting 90% or more. It is even more preferable that
半導体発光構造は、上述した透光性基板の一面(第1主面)上に形成される。
半導体発光構造は、いわゆる発光ダイオードと呼ばれる素子を構成するものであればよい。例えば、InN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlN等の窒化物半導体、III−V族化合物半導体、II−VI族化合物半導体等、種々の半導体によって構成される、活性層を含む積層構造が挙げられる。発光素子の発光波長は、半導体の材料、混晶比、ドープする不純物の種類などによって、紫外域から赤色域まで変化させることができる。
The semiconductor light emitting structure is formed on one surface (first main surface) of the above-described translucent substrate.
Any semiconductor light emitting structure may be used as long as it constitutes an element called a light emitting diode. For example, a laminated structure including an active layer composed of various semiconductors such as nitride semiconductors such as InN, AlN, GaN, InGaN, AlGaN, and InGaAlN, III-V group compound semiconductors, II-VI group compound semiconductors, and the like. It is done. The emission wavelength of the light-emitting element can be changed from the ultraviolet region to the red region depending on the semiconductor material, the mixed crystal ratio, the type of impurities to be doped, and the like.
発光素子の形状は、透光性基板及び半導体発光構造によって確定されるが、特に限定されない。例えば、光取り出し側からみた平面形状が、多角形又はこれに近似する形状であることが適しており、特に、四角形、矩形、正方形又はこれらに近似する形状であることがより好ましい。 The shape of the light-emitting element is determined by the light-transmitting substrate and the semiconductor light-emitting structure, but is not particularly limited. For example, the planar shape viewed from the light extraction side is suitably a polygon or a shape approximating this, and more preferably a quadrangle, rectangle, square or a shape approximating these.
発光素子は、通常、n電極及びp電極を備える。透光性基板に対して同じ側にn電極及びp電極が形成された片面電極のものであってもよいし、n電極又はp電極が透光性基板の裏面に形成された両面電極のものであってもよい。なかでも、透光性基板が電気的絶縁性である場合には片面電極のものが好ましく、透光性基板が導電性である場合には両面電極のものが好ましい。 The light emitting element usually includes an n electrode and a p electrode. A single-sided electrode in which an n-electrode and a p-electrode are formed on the same side with respect to the translucent substrate, or a double-sided electrode in which the n-electrode or p-electrode is formed on the back surface of the translucent substrate It may be. Among these, when the translucent substrate is electrically insulating, a single-sided electrode is preferable, and when the translucent substrate is conductive, a double-sided electrode is preferable.
n電極及びp電極は、例えば、W、Pt、Au等の金属及びその合金の単層又は積層構造が挙げられる。また、ITO、ZnO等の透光性導電材料を用いてもよい。また、いわゆるオーミック電極とパッド電極との積層構造としてもよい。これら電極の厚みは特に限定されない。 Examples of the n electrode and the p electrode include a single layer or a laminated structure of a metal such as W, Pt, or Au and an alloy thereof. Further, a light-transmitting conductive material such as ITO or ZnO may be used. Moreover, it is good also as a laminated structure of what is called an ohmic electrode and a pad electrode. The thickness of these electrodes is not particularly limited.
反射層は、透光性基板の半導体発光構造の積層面とは反対側の面(第2主面)に形成される。反射層は、半導体発光構造から放出され、透光性基板を透過してきた光を、半導体発光構造側(上方)に反射するための層である。従って、反射層としては、半導体発光構造から放出される光に対して反射率の高い材料を用いることが好ましい。そのために、反射層の主成分として銀を用いる。
ただし、銀は、発光装置の製造工程における熱履歴、透光性基板(例えば、サファイア基板)との線膨張係数の差による応力等により、透光性基板との界面において粗粒化が進行しやすく、それに起因して、両者の密着性が低下する。また、銀の粗粒化に起因して、透光性基板との界面では多重散乱により光が吸収されることとなり、界面反射率の低下を招き、結果として発光素子の発光効率の低下に繋がる。
The reflective layer is formed on a surface (second main surface) opposite to the stacked surface of the semiconductor light emitting structure of the translucent substrate. The reflective layer is a layer for reflecting the light emitted from the semiconductor light emitting structure and transmitted through the translucent substrate to the semiconductor light emitting structure side (upward). Therefore, it is preferable to use a material having a high reflectivity for the light emitted from the semiconductor light emitting structure as the reflective layer. Therefore, silver is used as the main component of the reflective layer.
However, silver is coarsened at the interface with the translucent substrate due to thermal history in the manufacturing process of the light emitting device, stress due to a difference in linear expansion coefficient from the translucent substrate (for example, sapphire substrate), and the like. It is easy, and due to this, the adhesion between the two is reduced. In addition, due to the coarsening of silver, light is absorbed by multiple scattering at the interface with the translucent substrate, leading to a decrease in interface reflectance, resulting in a decrease in luminous efficiency of the light emitting element. .
そのために、反射層は、銀層に、In、Mn、Al、Cu、Au、Sn、Zn、Ge及びCoから選択される1種以上の金属(以下「金属MSEL」と記すことがある)を含み、その金属が銀の結晶粒界に偏析しているものを用いることが好ましい。なお、銀の結晶粒界に偏析する金属MSELは、反射層に含まれる金属MSELの少なくとも一部であればよい。また、別の観点から、銀層に含ませる金属MSELは、銀への拡散係数が大きいもの、特に銀よりも銀への拡散係数が大きいものが、銀の結晶粒界に偏析しやすいため、好ましい。例えば、銀への拡散係数が、1×10−33m2/s程度以上のものが好ましく、1×10−29m2/s程度以上のものがより好ましい。なかでも、In、Mn、Al、Cu、Auから選択される1種以上の金属が好ましく、In、Mn、Alから選択される1種以上の金属がより好ましい。なお、反射層における銀の平均粒径は、反射率の観点から、50nm以上1.0μm以下であることが好ましく、50nm以上0.5μm以下であることがより好ましい。また、反射層は、透光性基板の第2主面の略全面に形成されることが好ましいが、透光性基板の第2主面の一部(例えば第2主面の周縁部を除く領域の全域など)に形成されてもよい。 Therefore, the reflective layer is one or more metals selected from In, Mn, Al, Cu, Au, Sn, Zn, Ge, and Co (hereinafter sometimes referred to as “metal M SEL ”) in the silver layer. It is preferable to use a metal whose metal is segregated at the grain boundary of silver. The metal M SEL that segregates at the silver crystal grain boundaries may be at least part of the metal M SEL included in the reflective layer. From another point of view, the metal MSEL contained in the silver layer has a large diffusion coefficient into silver, and particularly a metal MSEL with a larger diffusion coefficient into silver than silver easily segregates at the grain boundaries of silver. ,preferable. For example, the diffusion coefficient into silver is preferably about 1 × 10 −33 m 2 / s or more, and more preferably about 1 × 10 −29 m 2 / s or more. Of these, one or more metals selected from In, Mn, Al, Cu, and Au are preferable, and one or more metals selected from In, Mn, and Al are more preferable. In addition, the average particle diameter of silver in the reflective layer is preferably 50 nm or more and 1.0 μm or less, and more preferably 50 nm or more and 0.5 μm or less from the viewpoint of reflectance. The reflective layer is preferably formed on substantially the entire second main surface of the translucent substrate, but a part of the second main surface of the translucent substrate (for example, excluding the peripheral portion of the second main surface). It may be formed over the entire region.
ここで、反射層に含まれる金属MSELの量は、1mol%程度以下が挙げられ、0.1mol%〜1mol%が好ましく、0.1mol%〜0.9mol%がより好ましく、0.1mol%〜0.8mol%がさらに好ましい。このように反射層に含まれている金属MSELは、銀の結晶粒界に偏析しやすく、また発光装置の製造工程内の熱履歴、若しくは発光素子の駆動時における発熱、はそれらによる応力等により、銀の結晶粒界への偏析が更に進行し、それによって銀の粗粒化を有効に抑制することができる。その結果、反射層と透光性基板の密着性の低下を抑制することができる。また、上述した多重散乱による光の吸収を低減することができるため、界面反射率の低下を抑え、発光素子の発光効率の低下を有効に抑制することができる。さらに、このような微量の異種金属の含有によっては、銀層本来の反射率への影響を小さく抑えられるため、反射層本来の高い反射率を維持することができる。
反射層の厚みは、特に限定されるものではないが、発光素子の発光特性と量産性の観点から、例えば20nm〜1μm程度の範囲が挙げられ、50nm〜500nm程度が好ましく、100nm〜300nm程度がより好ましい。
Wherein the amount of metal M SEL contained in the reflective layer include the following about 1 mol%, preferably from 0.1 mol% to 1 mol%, more preferably 0.1mol% ~0.9mol%, 0.1mol% -0.8 mol% is more preferable. As described above, the metal MSEL contained in the reflective layer is easily segregated at the crystal grain boundaries of silver, and the heat history in the manufacturing process of the light emitting device, or the heat generated when the light emitting element is driven, the stress caused by them, etc. As a result, the segregation of silver to the crystal grain boundaries further proceeds, whereby the coarsening of silver can be effectively suppressed. As a result, it is possible to suppress a decrease in adhesion between the reflective layer and the translucent substrate. Moreover, since the light absorption by the multiple scattering mentioned above can be reduced, the fall of interface reflectance can be suppressed and the fall of the luminous efficiency of a light emitting element can be suppressed effectively. Furthermore, the inclusion of such a small amount of different metals can suppress the influence on the original reflectance of the silver layer to be small, so that the high reflectance inherent in the reflective layer can be maintained.
The thickness of the reflective layer is not particularly limited, but from the viewpoint of light emitting characteristics and mass productivity of the light emitting element, for example, a range of about 20 nm to 1 μm is mentioned, preferably about 50 nm to 500 nm, and preferably about 100 nm to 300 nm. More preferred.
反射層は、上述した量で金属MSELが銀層中に含まれ、且つ金属MSELが銀の結晶粒界に偏析していれば、当該分野で公知の方法によって形成することができる。
具体的には、銀層を、メッキ法、蒸着法、スパッタ法、イオンビームアシスト蒸着法ALD(原子層堆積)等の種々の方法で成膜した後、金属MSELを含有する層を、同様の方法で積層し、熱拡散させる方法、銀層を、メッキ法、蒸着法、スパッタ法、イオンビームアシスト蒸着法等の種々の方法で成膜した後、金属MSEL自体を同様の方法で拡散させる方法、上述した範囲内の組成となるように材料の種類及び量を調整して、これらの方法で同時に成膜する方法等が挙げられる。
Reflective layer, the metal M SEL is contained in the silver layer in an amount described above, and if the metal M SEL is long segregated in the grain boundary of the silver can be formed by methods known in the art.
Specifically, after the silver layer is formed by various methods such as plating, vapor deposition, sputtering, ion beam assisted vapor deposition ALD (atomic layer deposition), the layer containing the metal MSEL is similarly applied. After laminating and thermally diffusing by the above method, the silver layer is formed by various methods such as plating, vapor deposition, sputtering, ion beam assisted vapor deposition, etc., and then the metal MSEL itself is diffused by the same method. And a method of simultaneously forming a film by these methods by adjusting the kind and amount of the material so that the composition is within the above-described range.
発光素子は、反射層の透光性基板と反対側の面上に隔離層を有することが好ましい。隔離層は、後述する導電性部材に接合させるための接合部材と、反射層とを隔離し、この接合部材を構成する元素が、反射層を通して、反射層と透光性基板との界面に析出することを抑制するための層である。
隔離層は、反射層との密着性が高い材料で形成されることが好ましい。例えば、Ni、Rh、これらの合金の単層又は積層構造が挙げられる。
隔離層の厚みは、特に限定されるものではなく、上述した機能を果たすことができる厚みに設定されていることが好ましい。例えば50nm〜2μm程度の範囲が挙げられ、100nm〜1μm程度が好ましく、200nm〜500nm程度がより好ましい。
The light emitting element preferably has an isolation layer on the surface of the reflective layer opposite to the light transmissive substrate. The isolation layer isolates the bonding member for bonding to the conductive member, which will be described later, and the reflective layer, and the elements constituting the bonding member are deposited through the reflective layer at the interface between the reflective layer and the translucent substrate. It is a layer for suppressing it.
The isolation layer is preferably formed of a material having high adhesion to the reflective layer. For example, single layer or laminated structure of Ni, Rh, and these alloys are mentioned.
The thickness of the isolation layer is not particularly limited, and is preferably set to a thickness that can perform the above-described function. For example, the range of about 50 nm-2 micrometers is mentioned, About 100 nm-1 micrometer are preferable, About 200 nm-500 nm are more preferable.
発光素子は、さらに、隔離層の反射層と反対側の面上に接着層を有することが好ましい。接着層は、発光素子を後述する導電性部材に接着させるための層である。
接着層としては、銅、金、銀、低融点金属等の金属含有材料、例えば融点が低く安定性の良い、Pd−Sn、Au−Sn等を用いることが好ましく、なかでもAu−Snがより好ましい。
接着層の厚みは特に限定されるものではないが、例えば100nm〜10μm程度の範囲が挙げられ、200nm〜7μm程度が好ましく、500nm〜5μm程度がより好ましい。
It is preferable that the light emitting element further has an adhesive layer on the surface of the isolation layer opposite to the reflective layer. The adhesive layer is a layer for adhering the light emitting element to a conductive member described later.
As the adhesive layer, it is preferable to use a metal-containing material such as copper, gold, silver, or a low-melting-point metal, for example, Pd—Sn, Au—Sn, etc. having a low melting point and good stability, and more preferably Au—Sn. preferable.
Although the thickness of an adhesive layer is not specifically limited, For example, the range of about 100 nm-10 micrometers is mentioned, About 200 nm-7 micrometers are preferable, About 500 nm-5 micrometers are more preferable.
(発光装置)
発光装置は、主として、上述した発光素子と、導電性部材とを備える。また、発光装置は、さらに、樹脂成形体を含むものが好ましい。
(Light emitting device)
The light emitting device mainly includes the above-described light emitting element and a conductive member. Further, the light emitting device preferably further includes a resin molded body.
発光素子は、導電性部材上に載置され、好ましくは更に導電性部材と電気的に接続される。
発光素子は、上述した片面電極の構造を有する場合、フェイスアップ(電極形成面が光取り出し側にある)、フリップチップ(フェイスダウン;電極形成面が光取り出し側と反対側(搭載面側)にある)のいずれの形態の搭載であってもよい。
発光素子の導電性部材上への搭載は、当該分野で公知の方法により行うことができる。通常、発光素子の搭載は、接合部材を用いて行うことが生産性の観点で好ましい。
接合部材としては、フェイスアップ搭載される発光素子の場合には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂材のほか、銀、金、パラジウム等の導電性ペーストを用いることができる。
両面電極構造である発光素子の場合には、上記導電性ペーストのほか、Sn−Bi系、Sn−Pb系、Pd−Sn系、Sn−Ag−Cu系、Au−Sn系、Sn−Zn系、Su−Cu系の半田等を用いても良い。
フリップチップ搭載される発光素子の場合には、上記半田を用いることができる。
このほか、発光素子の反射層の銀又は接着層の銀と、導電性部材側の銀と、を直接接合することもできる。
The light emitting element is mounted on the conductive member, and is preferably further electrically connected to the conductive member.
When the light-emitting element has the above-described single-sided electrode structure, face-up (the electrode formation surface is on the light extraction side), flip chip (face-down; the electrode formation surface is opposite to the light extraction side (mounting surface side) It may be mounted in any form.
The light-emitting element can be mounted on the conductive member by a method known in the art. Usually, it is preferable to mount the light emitting element using a bonding member from the viewpoint of productivity.
As the bonding member, in the case of a light-emitting element mounted face-up, a conductive paste such as silver, gold, palladium, etc. can be used in addition to a resin material such as an epoxy resin or a silicone resin.
In the case of a light emitting device having a double-sided electrode structure, in addition to the above conductive paste, Sn—Bi, Sn—Pb, Pd—Sn, Sn—Ag—Cu, Au—Sn, Sn—Zn Su-Cu solder or the like may be used.
In the case of a light emitting element mounted on a flip chip, the above solder can be used.
In addition, the silver of the reflective layer or the adhesive layer of the light-emitting element and the silver on the conductive member side can be directly bonded.
特に、発光素子は、片面電極の構成を有し、導電性部材上に、発光素子をフェイスアップ搭載することが好ましい。 In particular, the light emitting element preferably has a single-sided electrode configuration, and the light emitting element is preferably mounted face up on the conductive member.
導電性部材は、半導体発光素子を載置し、好ましくは更に半導体発光素子と電気的に接続される。従って、導電性部材は、導電性を有する限り、どのような材料及び構造を有していてもよい。導電性部材は、例えば、いわゆるリードフレームと称される導電性材料から構成されていてもよいし、絶縁性の基体(例えば、プラスチック、セラミックス、ガラス等)表面及び/又は基体中に導電層が形成された、いわゆる実装基板と称されるものであってもよい。リードフレームは、板状のほか、砲弾型LED用の棒状(カップ部付き)のものでもよい。 The conductive member mounts the semiconductor light emitting element, and is preferably further electrically connected to the semiconductor light emitting element. Therefore, the conductive member may have any material and structure as long as it has conductivity. The conductive member may be made of, for example, a conductive material called a so-called lead frame, and a conductive layer is provided on the surface of the insulating base (for example, plastic, ceramics, glass, etc.) and / or in the base. It may be a so-called mounting substrate formed. The lead frame may be in the form of a rod for a bullet-type LED (with a cup portion) in addition to a plate shape.
導電性部材は、透光性基板の線膨張係数よりも大きな線膨張係数を有する金属からなるものが好ましい。
例えば、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属又は合金、あるいは鉄−ニッケル合金、燐青銅、鉄入り銅等を用いた単層構造又は積層構造とすることができる。なかでも、銅、銀及び金の1種以上を含むものが好ましい。
The conductive member is preferably made of a metal having a linear expansion coefficient larger than that of the translucent substrate.
For example, a single-layer structure or a stacked structure using a metal or alloy such as copper, aluminum, gold, silver, tungsten, iron, or nickel, or an iron-nickel alloy, phosphor bronze, iron-containing copper, or the like can be used. Especially, what contains 1 or more types of copper, silver, and gold | metal | money is preferable.
また、導電性部材は、例えば、15〜20ppm程度の線膨張係数を有する金属が好ましく、16〜18ppm程度の線膨張係数を有する金属がより好ましい。なかでも、導電性部材は、透光性基板の線膨張係数よりも大きな線膨張係数を有する金属からなるものが好ましく、透光性基板の線膨張係数の2倍以上の線膨張係数を有する金属が好ましい。
別の観点からは、導電性部材からの光の反射を考慮すると、導電性部材の表面には、銀又は銀合金が含まれているものが好ましい。
The conductive member is preferably a metal having a linear expansion coefficient of, for example, about 15 to 20 ppm, and more preferably a metal having a linear expansion coefficient of about 16 to 18 ppm. Among them, the conductive member is preferably made of a metal having a linear expansion coefficient larger than that of the light-transmitting substrate, and a metal having a linear expansion coefficient that is twice or more that of the light-transmitting substrate. Is preferred.
From another viewpoint, in consideration of light reflection from the conductive member, it is preferable that the surface of the conductive member contains silver or a silver alloy.
導電性部材の厚み及び形状は特に限定されず、当該分野で公知の範囲でその厚み及び形状を適宜設定することができる。 The thickness and shape of the conductive member are not particularly limited, and the thickness and shape can be appropriately set within a range known in the art.
発光素子と導電性部材との電気的な接続は、当該分野において公知の方法のいずれを用いてもよい。例えば、ワイヤを用いて電気的に接続することができる。
ワイヤとしては、発光素子の電極とのオーミック性が良好であるか、機械的接続性が良好であるか、電気伝導性及び熱伝導性が良好なものであることが好ましい。熱伝導率としては、0.01cal/S・cm2・℃/cm程度以上が好ましく、さらに0.5cal/S・cm2・℃/cm程度以上がより好ましい。作業性などを考慮すると、ワイヤの直径は、10〜200μm程度が挙げられ、20〜150μm程度が好ましい。このようなワイヤとしては、例えば、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金で形成されたものが挙げられる。
Any method known in the art may be used for the electrical connection between the light emitting element and the conductive member. For example, it can be electrically connected using a wire.
The wire preferably has good ohmic properties with the electrode of the light emitting element, good mechanical connectivity, or good electrical and thermal conductivity. The thermal conductivity, preferably 0.01cal / S · cm 2 · ℃ / than about cm further 0.5cal / S · cm 2 · ℃ / cm or higher order is more preferable. In consideration of workability and the like, the diameter of the wire is about 10 to 200 μm, and preferably about 20 to 150 μm. Examples of such wires include those formed of metals such as gold, copper, platinum, and aluminum, and alloys thereof.
発光装置は、発光素子を収める凹部を有し、この凹部の底面で導電性部材の一部を露出し、かつ導電性部材の一部を埋め込む樹脂成形体を備えていることが好ましい。この樹脂成形体は、上述した実装基板を構成する絶縁性の基体であってもよいし、導電性部材がいわゆるリードフレームによって構成されている場合には、いわゆる樹脂パッケージ又は封止部材等として称される部材であってもよい。樹脂成形体は、このように、発光素子及び導電性部材の一部を収めるとともに、発光強度分布を整える光学部材としても機能させることができる。 It is preferable that the light emitting device includes a resin molded body that has a recess for housing the light emitting element, exposes a part of the conductive member at the bottom surface of the recess, and embeds a part of the conductive member. This resin molded body may be an insulating base that constitutes the mounting substrate described above, and when the conductive member is constituted by a so-called lead frame, it is referred to as a so-called resin package or a sealing member. It may be a member. Thus, the resin molded body can function as an optical member that adjusts the light emission intensity distribution while accommodating a part of the light emitting element and the conductive member.
樹脂成形体は、導電性部材の一部を埋め込み、好ましくは一体的又は塊状に被覆し、発光素子等に対して電気的絶縁性を確保することができればよい。例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ変性樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド、BTレジン、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂、又はポリフタルアミド(PPA)、液晶ポリマー(LCP)、ポリカーボネート樹脂、ポリシクロヘキサンテレフタレート等の熱可塑性樹脂によって形成することができる。これらの材料には、当該分野で公知の着色剤、光拡散剤、フィラー、強化繊維、後述する蛍光体などを含有させてもよい。なかでも、反射率の良好な材料を用いることが好ましく、そのために、酸化チタン等の白色の着色剤を添加したものを用いることが好ましい。
樹脂成形体の形状は特に限定されるものではなく、例えば、円柱、楕円柱、球、卵形、三角柱、四角柱、多角柱又はこれらに近似する形状等どのような形状でもよいが、反射用側壁を備えていることが好ましい。
The resin molded body only needs to embed a part of the conductive member and preferably cover it integrally or in a lump shape to ensure electrical insulation with respect to the light emitting element or the like. For example, thermosetting resins such as silicone resins, silicone modified resins, epoxy resins, epoxy modified resins, phenol resins, acrylic resins, polyimides, BT resins, unsaturated polyester resins, or polyphthalamide (PPA), liquid crystal polymers (LCP) ), A thermoplastic resin such as a polycarbonate resin or polycyclohexane terephthalate. These materials may contain a colorant, a light diffusing agent, a filler, a reinforcing fiber, a phosphor described later, and the like known in the art. Among them, it is preferable to use a material having a good reflectance, and therefore, it is preferable to use a material to which a white colorant such as titanium oxide is added.
The shape of the resin molded body is not particularly limited, and may be any shape such as a cylinder, an elliptical column, a sphere, an oval, a triangular column, a quadrangular column, a polygonal column, or a shape similar to these. It is preferable to provide a side wall.
樹脂成形体には、発光素子を収める凹部を備えており、この凹部が、反射用側壁として、導電性部材上に載置される発光素子から出射される光を、光取り出し面側に反射させる。凹部は、発光素子載置面(導電性部材の上面)から樹脂成形体の上面(光取り出し面)側に向かって幅広となる形状、つまり、底面側の平面積が上面側の平面積よりも小さい円錐台又は角錐台及びこれらに近似する形状であることが好ましい。
樹脂成形体及び凹部の大きさは特に限定されるものではなく、発光素子の搭載数、目的とする発光装置の性能等によって適宜調整することができる。
樹脂成形体は、当該分野で公知の方法、代表的には、トランスファー成形法、射出成形法等を利用して形成することができる。
The resin molded body has a recess for accommodating the light emitting element, and the recess serves as a reflection side wall to reflect light emitted from the light emitting element placed on the conductive member to the light extraction surface side. . The concave portion has a shape that becomes wider from the light emitting element mounting surface (upper surface of the conductive member) toward the upper surface (light extraction surface) side of the resin molded body, that is, the plane area on the bottom surface side is larger than the plane area on the upper surface side. A small truncated cone or truncated pyramid and a shape similar to these are preferable.
The sizes of the resin molded body and the recess are not particularly limited, and can be appropriately adjusted depending on the number of mounted light emitting elements, the performance of the target light emitting device, and the like.
The resin molded body can be formed using a method known in the art, typically a transfer molding method, an injection molding method, or the like.
発光装置は、樹脂成形体の凹部内に、発光素子と導電性部材の一部を被覆する透光性部材が充填されていることが好ましい。
この透光性部材は、発光素子の上面の略全面、好ましくは、ワイヤ等が存在する場合にはワイヤの接続部位も含めて、より好ましくは発光素子の側面にも、透光性部材が接触するように配置されていることが好ましい。
透光性部材は、通常、樹脂によって形成される。ここでの樹脂は、熱硬化性樹脂を好適に用いることができる。例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、及びこれらの変性樹脂等が挙げられる。なかでも、シリコーン樹脂又はその変性樹脂は、耐熱性や耐光性に優れ、硬化後の体積収縮が少ないため、好ましい。
In the light-emitting device, it is preferable that a light-transmitting member covering a part of the light-emitting element and the conductive member is filled in the concave portion of the resin molded body.
The translucent member is substantially in contact with the entire surface of the upper surface of the light emitting element, preferably the wire connecting portion when a wire or the like is present, and more preferably the side surface of the light emitting element. It is preferable that they are arranged.
The translucent member is usually formed of a resin. As the resin here, a thermosetting resin can be preferably used. Examples thereof include epoxy resins, phenol resins, silicone resins, acrylic resins, and modified resins thereof. Among these, a silicone resin or a modified resin thereof is preferable because it is excellent in heat resistance and light resistance and has little volume shrinkage after curing.
透光性部材には、拡散剤、蛍光体等を含有させてもよい。拡散剤は、光を拡散させるものであり、発光素子からの光の指向性を緩和させ、視野角を増大させることができる。例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン等が挙げられる。
蛍光体は、発光素子からの光を変換させるものであり、発光素子から透光性部材を通して外部へ出射される光の波長を変換することができる。例えば、有機蛍光体であるペリレン系誘導体、ZnCdS:Cu、YAG:Ce、Eu及び/又はCrで賦活された窒素含有CaO−Al2O3−SiO2、Euで賦活されたSi6−ZAlZOZN8−Z、Mnで賦活されたK2SiF6などの無機蛍光体など、種々好適に用いられる。
The translucent member may contain a diffusing agent, a phosphor, and the like. The diffusing agent diffuses light, can reduce the directivity of light from the light emitting element, and can increase the viewing angle. For example, silica, alumina, titanium oxide and the like can be mentioned.
The phosphor converts light from the light emitting element, and can convert the wavelength of light emitted from the light emitting element to the outside through the translucent member. For example, perylene derivatives that are organic phosphors, ZnCdS: Cu, YAG: Ce, Eu, and / or nitrogen-containing CaO—Al 2 O 3 —SiO 2 activated by Cr, Si 6-Z Al activated by Eu Z O Z N 8-Z , inorganic phosphors such as K 2 SiF 6 activated with Mn, and the like are suitably used.
発光装置は、発光素子のほか、受光素子、発光素子及び受光素子等の半導体素子を過電圧から守る保護素子(例えば、ツェナーダイオード、コンデンサー)等の1以上を備えていてもよい。 In addition to the light emitting element, the light emitting device may include one or more protection elements (for example, a Zener diode and a capacitor) that protect the light receiving elements, the semiconductor elements such as the light emitting elements and the light receiving elements from overvoltage.
以下に、本発明の発光素子及び発光装置を、図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, a light-emitting element and a light-emitting device of the present invention will be described with reference to the drawings. However, it is not limited to the embodiment shown below.
実施形態1
この実施形態の発光素子20は、図1に示すように、透光性基板1と、半導体発光構造を構成するn型窒化物半導体層2、InGaNを含む活性層3及びp型窒化物半導体層4と、反射層8とを備えている。
透光性基板1は、サファイア基板である。
半導体発光構造のn側電極5を形成する領域において、p型窒化物半導体層4と活性層3とn型窒化物半導体層2との一部が除去されており、露出したn型窒化物半導体層2上にn側電極5が形成されている。p型窒化物半導体層4の上には、略全面にITOからなる透光性のp側全面電極6が形成されており、そのp側全面電極6上の一部にp側パッド電極7が形成されている。
Embodiment 1
As shown in FIG. 1, the light emitting device 20 of this embodiment includes a translucent substrate 1, an n-type nitride semiconductor layer 2 constituting a semiconductor light emitting structure, an active layer 3 containing InGaN, and a p-type nitride semiconductor layer. 4 and a reflective layer 8.
The translucent substrate 1 is a sapphire substrate.
In the region for forming the n-side electrode 5 of the semiconductor light emitting structure, the p-type nitride semiconductor layer 4, the active layer 3, and the n-type nitride semiconductor layer 2 are partially removed, and the exposed n-type nitride semiconductor is exposed. An n-side electrode 5 is formed on the layer 2. On the p-type nitride semiconductor layer 4, a translucent p-side full-surface electrode 6 made of ITO is formed on substantially the entire surface, and a p-side pad electrode 7 is formed on a part of the p-side full-surface electrode 6. Is formed.
また、透光性基板1の裏面の略全面に形成された反射層8は、金属MSELとして0.4mol%のInを含むAg層である。反射層8内において、InはAgの結晶粒界に偏析している。このような反射層8は、例えば、スパッタ法を利用し、Agターゲット上にIn小片を置くことにより、成膜することができる。ここでの反射層8の厚みは、120nmである。なお、反射層中の金属MSELの含有量は、SEM−EDXにより得られる。
さらに、反射層8の上には、Ni及びRhの単層膜を積層した隔離層9が配置されている。ここでの隔離層9の厚みは、300nmである。
さらに、隔離層9の上には、Au−Snの接着層10が配置されている。ここでの接着層の厚みは、3.5μmである。
The reflective layer 8 formed on substantially the entire surface of the back surface of the transparent substrate 1 is a Ag layer containing 0.4 mol% of In as the metal M SEL. In the reflective layer 8, In is segregated at the Ag grain boundaries. Such a reflective layer 8 can be formed by, for example, using a sputtering method and placing an In piece on an Ag target. The thickness of the reflective layer 8 here is 120 nm. In addition, content of metal MSEL in a reflection layer is obtained by SEM-EDX.
Further, an isolation layer 9 in which a single layer film of Ni and Rh is laminated is disposed on the reflective layer 8. The thickness of the isolation layer 9 here is 300 nm.
Further, an Au—Sn adhesive layer 10 is disposed on the isolation layer 9. The thickness of the adhesive layer here is 3.5 μm.
また、反射層8として、Inの代わりにMnを0.6mol%含み、そのMnがAgの結晶粒界に偏析している層を有する以外、実施形態1の発光素子20と同様の構成の発光素子21を作製する。
さらに、反射層8として、Inの代わりにAlを0.5mol%含み、そのAlがAgの結晶粒界に偏析している層を有する以外、実施形態1の発光素子20と同様の構成の発光素子22を作製する。
さらに、反射層8として、Inの代わりにCuを0.4mol%含み、そのCuがAgの結晶粒界に偏析している層を有する以外、実施形態1の発光素子20と同様の構成の発光素子23を作製する。
なお、比較のために、反射層8に代えて、異種金属を含有していない純銀で形成された反射層を有する以外は、実施形態1の発光素子20と同様の構成の発光素子Xを作製する。
The reflective layer 8 has a structure similar to that of the light-emitting element 20 of Embodiment 1 except that the reflective layer 8 includes 0.6 mol% of Mn instead of In and the Mn is segregated at the Ag crystal grain boundary. Element 21 is fabricated.
Furthermore, the reflective layer 8 has a structure similar to that of the light-emitting element 20 of Embodiment 1 except that the reflective layer 8 includes 0.5 mol% of Al instead of In, and the Al is segregated at the Ag grain boundaries. Element 22 is produced.
Furthermore, the reflective layer 8 has a structure similar to that of the light-emitting element 20 of the first embodiment except that the reflective layer 8 includes a layer containing 0.4 mol% of Cu instead of In, and the Cu is segregated at the grain boundary of Ag. Element 23 is produced.
For comparison, a light-emitting element X having the same configuration as that of the light-emitting element 20 of Embodiment 1 is manufactured except that the reflective layer 8 includes a reflective layer formed of pure silver that does not contain a different metal. To do.
実施形態2
この実施形態の発光装置30は、図2に示すように、実施形態1の発光素子20と、Agめっき表面処理された銅合金リードフレームである導電性部材11と、この導電性部材11の一部を埋込み、一部を凹部の底面で露出する酸化チタン含有エポキシ樹脂の樹脂成形体12とを備えている。
樹脂成形体は、導電性部材11を、上下金型に挟持させ、トランスファー成形法に付すことにより形成される。
発光素子20は、樹脂成形体12の上面に形成され、反射用側壁12aによって確定された凹部内において、凹部の底面に露出した導電性部材11上に搭載されている(6個)。この発光素子20の導電性部材11上への搭載は、上述した発光素子20(の接着層10側)を導電性部材11上にAu−Sn系半田の接合部材を介して載置し、最高到達温度330℃のリフローによって接合及び固定させることでなされる。
また、発光素子20は、導電性部材11と、金線によるワイヤによって電気的に接続されている。
樹脂成形体12の凹部内には、さらに、発光素子20と、凹部内で露出する導電性部材11を被覆する透光性部材14が充填されている。
透光性部材14は、YAG:Ceの蛍光体を含有するシリコーン樹脂によって構成されている。
Embodiment 2
As shown in FIG. 2, the light emitting device 30 according to this embodiment includes the light emitting element 20 according to the first embodiment, a conductive member 11 that is a copper alloy lead frame that has been subjected to Ag plating surface treatment, and one of the conductive members 11. And a resin molded body 12 of a titanium oxide-containing epoxy resin in which a portion is embedded and a part is exposed at the bottom surface of the recess.
The resin molded body is formed by sandwiching the conductive member 11 between upper and lower molds and subjecting it to a transfer molding method.
The light emitting element 20 is formed on the upper surface of the resin molded body 12, and is mounted on the conductive member 11 exposed on the bottom surface of the recess in the recess defined by the reflecting side wall 12a (six). The light-emitting element 20 is mounted on the conductive member 11 by placing the above-described light-emitting element 20 (on the adhesive layer 10 side) on the conductive member 11 via an Au—Sn solder joint member. It is made by joining and fixing by reflow at an ultimate temperature of 330 ° C.
The light emitting element 20 is electrically connected to the conductive member 11 by a wire made of a gold wire.
The concave portion of the resin molded body 12 is further filled with a light-emitting element 20 and a translucent member 14 that covers the conductive member 11 exposed in the concave portion.
The translucent member 14 is made of a silicone resin containing a YAG: Ce phosphor.
上述した発光素子21、22及び23についても、実施形態2と同様の構成を有する発光装置31、32及び33をそれぞれ作製する。
また、上述した発光素子Xについても、実施形態2と同様の構成を有する発光装置Yを作製する。
For the light-emitting elements 21, 22, and 23 described above, light-emitting devices 31, 32, and 33 each having the same configuration as that of the second embodiment are manufactured.
For the light-emitting element X described above, a light-emitting device Y having the same configuration as that of Embodiment 2 is manufactured.
(初期光束の測定)
実施形態2の発光装置30、31、32及び33と、比較例である発光装置Yとについて、積分球による光束測定を行う。測定条件は、10インチ積分球、パルス電流駆動(最大700mA、pw/pe=0.05/5ms)である。
その結果を図3に示す。
この結果では、比較例の発光装置Yの光束を100として、実施形態2の発光装置30、31、32及び33の光束を示す。
実施形態の発光装置は、比較例の発光装置Yと同等程度又はそれ以上の光束を得られることが確認される。
(Measurement of initial luminous flux)
With respect to the light emitting devices 30, 31, 32 and 33 of the second embodiment and the light emitting device Y which is a comparative example, light flux measurement using an integrating sphere is performed. Measurement conditions are a 10 inch integrating sphere, pulse current drive (maximum 700 mA, pw / pe = 0.05 / 5 ms).
The result is shown in FIG.
In this result, the luminous flux of the light emitting devices 30, 31, 32, and 33 of the second embodiment is shown with the luminous flux of the light emitting device Y of the comparative example as 100.
It is confirmed that the light emitting device of the embodiment can obtain a luminous flux equivalent to or higher than that of the light emitting device Y of the comparative example.
この結果から、反射層のAgの結晶粒界に異種金属が偏析していることにより、発光装置の製造工程内の熱履歴による光束の低下を抑制できることが確認される。 From this result, it is confirmed that the dissimilar metal segregates at the Ag crystal grain boundary of the reflective layer, so that the decrease in the luminous flux due to the thermal history in the manufacturing process of the light emitting device can be suppressed.
(界面観察)
上述した発光素子20、21、22、23及びXを、−40℃〜100℃の熱サイクルにさらした後、透光性基板と反射層との界面における状態変化を透光性基板側から目視により観察する。すると、発光素子Xでは、109回、269回と回数を重ねるごとにAu−Snの拡散が隅部から進行することが確認されるのに対して、発光素子20,21,22及び23では、そのようなAu−Snの拡散の進行は認められない。
(Interface observation)
After the light-emitting elements 20, 21, 22, 23, and X described above are exposed to a thermal cycle of −40 ° C. to 100 ° C., the state change at the interface between the light-transmitting substrate and the reflective layer is visually observed from the light-transmitting substrate side. Observe by. Then, in the light emitting element X, it is confirmed that the diffusion of Au—Sn proceeds from the corner every time the number is repeated 109 times, 269 times, whereas in the light emitting elements 20, 21, 22, and 23, Such progress of Au—Sn diffusion is not observed.
この結果から、反射層のAgの結晶粒界に異種金属が偏析していることにより、反射層のAgへのAu−Snの拡散が抑制されることが確認される。また、それにより、反射層の反射率の低下が抑えられ、ひいては発光装置の光束の低下を抑制することができると考えられる。 From this result, it is confirmed that the diffusion of Au—Sn to the Ag of the reflective layer is suppressed by the segregation of the dissimilar metal at the Ag crystal grain boundary of the reflective layer. In addition, it is considered that a decrease in reflectance of the reflective layer can be suppressed, and as a result, a decrease in luminous flux of the light emitting device can be suppressed.
(表面観察)
上述した発光素子20、21、22、23及びXと同じ金属(含有量は下表に示す)を含むAg層を1μm程度の厚みで、スライドガラス(表面に厚み100nm程度のTi層を有する)上に形成し、加熱前後の表面状態をSEMにより観察する。加熱は、大気中、250℃で2時間行う。また、波長450nmの光に対する反射率を日立ハイテクノロジー社製分光光度計U−3010により測定する。また、平均粒径、Raをオリンパス社製走査型レーザ顕微鏡LEXT OLS3000により測定する。
その結果を表1に示す。
(Surface observation)
An Ag layer containing the same metal (content is shown in the table below) as the light-emitting elements 20, 21, 22, 23 and X described above has a thickness of about 1 μm and a slide glass (having a Ti layer having a thickness of about 100 nm on the surface). The surface state before and after heating is observed by SEM. Heating is performed in air at 250 ° C. for 2 hours. Moreover, the reflectance with respect to the light of wavelength 450nm is measured by Hitachi High Technology spectrophotometer U-3010. Further, the average particle diameter and Ra are measured with a scanning laser microscope LEXT OLS3000 manufactured by Olympus.
The results are shown in Table 1.
この結果から、Agの結晶粒界に異種金属が偏析していることにより、熱履歴による銀の粗粒化を抑制できることが確認される。また、熱履歴によるAgの反射率の低下を抑制できることが確認される。
このような銀の粗粒化の抑制により、反射層の表面に接着される層との密着性の維持及び向上を図ることができると考えられる。
From this result, it is confirmed that the coarsening of the silver due to the thermal history can be suppressed by the segregation of the dissimilar metal at the grain boundary of Ag. Moreover, it is confirmed that the fall of the reflectance of Ag by a heat history can be suppressed.
It is considered that the adhesion and adhesion with the layer bonded to the surface of the reflective layer can be maintained and improved by suppressing such silver coarsening.
(熱抵抗の評価)
熱抵抗と相関のあるΔVf(順方向電圧の変化)の挙動により、反射層の剥れの発生を確認することができる。そこで、発光装置30、31、32、33及びYを、−40℃〜125℃、1540回の熱サイクルにさらし、その前後のΔVfを測定する。すると、発光装置YではΔVfの大きな変化が確認されるのに対して、発光装置30、31、32、33ではΔVfの大きな変化は認められない。なかでも、Alを含むAg層を反射層とする発光素子22が搭載された発光装置32において顕著な優位性が確認される。
(Evaluation of thermal resistance)
The occurrence of peeling of the reflective layer can be confirmed by the behavior of ΔVf (change in forward voltage) having a correlation with the thermal resistance. Therefore, the light emitting devices 30, 31, 32, 33 and Y are exposed to −40 ° C. to 125 ° C. and 1540 thermal cycles, and ΔVf before and after that is measured. Then, a large change in ΔVf is confirmed in the light emitting device Y, whereas a large change in ΔVf is not recognized in the light emitting devices 30, 31, 32, and 33. In particular, a remarkable advantage is confirmed in the light emitting device 32 on which the light emitting element 22 having the Ag layer containing Al as a reflective layer is mounted.
この結果から、反射層のAgの結晶粒界に異種金属が偏析していることにより、熱履歴による反射層の剥れの発生を抑制できることが確認される。 From this result, it is confirmed that the occurrence of peeling of the reflective layer due to thermal history can be suppressed by the segregation of different metals at the Ag crystal grain boundaries of the reflective layer.
本発明の発光装置は、各種発光装置、特に、照明用光源、LEDディスプレイ、液晶表示装置などのバックライト光源、信号機、照明式スイッチ、各種センサ及び各種インジケータ、動画照明補助光源、その他の一般的な民生品用光源等に好適に利用することができる。 The light-emitting device of the present invention is a variety of light-emitting devices, particularly backlight light sources such as illumination light sources, LED displays, and liquid crystal display devices, traffic lights, illumination switches, various sensors and various indicators, video illumination auxiliary light sources, and other general light sources. It can be suitably used for light sources for consumer products.
1 透光性基板
2 n型窒化物層半導体層
3 活性層
4 n型窒化物層半導体層
5 n側電極
6 p側全面電極
7 p側パッド電極
8 反射層
9 隔離層
10 接着層
20 発光素子
11 導電性部材
12 樹脂成形体
12a 反射用側壁
13 ワイヤ
14 透光性部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Translucent substrate 2 N type nitride layer semiconductor layer 3 Active layer 4 N type nitride layer semiconductor layer 5 N side electrode 6 P side whole surface electrode 7 P side pad electrode 8 Reflective layer 9 Isolation layer 10 Adhesive layer 20 Light emitting element DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Conductive member 12 Resin molding 12a Side wall for reflection 13 Wire 14 Translucent member
Claims (9)
前記第1主面上に形成された半導体発光構造と、
前記第2主面上に形成された銀を主成分とする反射層と、を備えており、
前記反射層における前記銀の平均粒径は、50nm以上1.0μm以下であり、
前記反射層は、In、Mn、Al、Cu、Au、Sn、Zn、Ge及びCoから選択される1種以上の金属を0.1mol%〜1mol%の範囲で含み、前記金属が前記銀の結晶粒界に偏析していることを特徴とする半導体発光素子。 A translucent substrate comprising a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface;
A semiconductor light emitting structure formed on the first main surface;
Equipped with a reflective layer containing silver as a main component formed on said second main surface,
The average particle diameter of the silver in the reflective layer is 50 nm or more and 1.0 μm or less,
The reflective layer includes one or more metals selected from In, Mn, Al, Cu, Au, Sn, Zn, Ge, and Co in a range of 0.1 mol% to 1 mol%, and the metal is made of the silver. A semiconductor light emitting device characterized by being segregated at a grain boundary.
前記半導体発光素子が載置された導電性部材と、を備えることを特徴とする発光装置。 A semiconductor light emitting device according to any one of claims 1 to 4,
The light emitting device characterized in that it comprises a conductive member mounted said semiconductor light emitting element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014198553A JP6409457B2 (en) | 2014-09-29 | 2014-09-29 | Semiconductor light emitting element and light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014198553A JP6409457B2 (en) | 2014-09-29 | 2014-09-29 | Semiconductor light emitting element and light emitting device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016072361A JP2016072361A (en) | 2016-05-09 |
| JP6409457B2 true JP6409457B2 (en) | 2018-10-24 |
Family
ID=55867224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014198553A Active JP6409457B2 (en) | 2014-09-29 | 2014-09-29 | Semiconductor light emitting element and light emitting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6409457B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6834424B2 (en) | 2016-12-02 | 2021-02-24 | 日亜化学工業株式会社 | Semiconductor devices and their manufacturing methods |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4807983B2 (en) * | 2004-08-24 | 2011-11-02 | 昭和電工株式会社 | Positive electrode for compound semiconductor light emitting device, light emitting device and lamp using the positive electrode |
| JP6066544B2 (en) * | 2011-09-07 | 2017-01-25 | 日亜化学工業株式会社 | Light emitting device |
| JP5862333B2 (en) * | 2012-02-02 | 2016-02-16 | 日亜化学工業株式会社 | Manufacturing method of semiconductor light emitting device |
| CN103367383B (en) * | 2012-03-30 | 2016-04-13 | 清华大学 | Light-emitting diode |
-
2014
- 2014-09-29 JP JP2014198553A patent/JP6409457B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016072361A (en) | 2016-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8525208B2 (en) | Light emitting device | |
| US8916887B2 (en) | Light emitting device package and lighting system using the same | |
| CN103354955B (en) | Semiconductor light-emitting apparatus | |
| WO2011099384A1 (en) | Light emitting device and method for manufacturing light emitting device | |
| TW201042785A (en) | LED package with increased feature sizes | |
| JP5644352B2 (en) | Light emitting device and manufacturing method thereof | |
| JP2014135489A (en) | Light emitting element | |
| WO2010084742A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing same | |
| US9425373B2 (en) | Light emitting module | |
| JP6947995B2 (en) | Light emitting device | |
| JP4773755B2 (en) | Chip-type semiconductor light emitting device | |
| KR20170114450A (en) | Light emitting device and lighting emitting module | |
| JP2008071955A (en) | Light emitting device | |
| JP6447580B2 (en) | Light emitting device | |
| JP6066544B2 (en) | Light emitting device | |
| JP6551210B2 (en) | Light emitting device | |
| JP5796480B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP5515693B2 (en) | Light emitting device | |
| US10002996B2 (en) | Light emitting device and method of manufacturing the same | |
| JP6409457B2 (en) | Semiconductor light emitting element and light emitting device | |
| JP6197696B2 (en) | LIGHT EMITTING DEVICE MANUFACTURING METHOD AND LIGHT EMITTING DEVICE | |
| JP6191214B2 (en) | Light emitting device | |
| US10249804B2 (en) | Semiconductor device, base, and method for manufacturing same | |
| JP6398541B2 (en) | Lead frame and light emitting device | |
| JP2015026872A (en) | Light-emitting device, and method of manufacturing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170522 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180226 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180306 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180426 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180828 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180910 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6409457 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |