專利名稱：發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在被絕緣的至少一對金屬襯底或者形成有至少兩個襯底電極的陶瓷
襯底等上設(shè)置了氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的發(fā)光裝置。本發(fā)明涉及能夠在上述氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管上流過大的電流、考慮了此時產(chǎn)生的熱的散熱或因上述熱導(dǎo)致的金屬部件的熱應(yīng)力造成的伸縮等的發(fā)光裝置。另外，本發(fā)明涉及能夠通過用由金屬板狀部件構(gòu)成的金屬部件和焊料連接，代替通過絲線鍵合連接金屬線，來防止振動或熱造成的發(fā)光層的損傷的由氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管構(gòu)成的發(fā)光裝置。而且，本發(fā)明涉及在上述氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的上表面發(fā)光部上形成有微細凹凸，不用密封材料覆蓋其上表面，所以能夠效率良好地照射來自上述發(fā)光部的光的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
圖6是用來說明現(xiàn)有例的圖，是在反射體上設(shè)置了上下電極型發(fā)光二極管的例子。在圖6中，上下電極型發(fā)光二極管61的下部電極被接合在一個金屬襯底62上。上述上下電極型發(fā)光二極管61的上部電極通過絲線鍵合65被接合在另一個金屬襯底64上，上述一個金屬襯底62和另一個金屬襯底64被絕緣部件63分離。上述被分離的金屬襯底61、64被反射體66 —體地保持。上述上下電極型發(fā)光二極管61被密封材料67密封在上述反射框66內(nèi)。上述密封材料67被填充到上述反射框66的上表面，在其上形成有熒光膜68、透明保護膜69。 在日本特開2007-27585號公報中記載的發(fā)光裝置中，在襯底上設(shè)置發(fā)光二極管，
用密封材料密封上述發(fā)光二極管，然后在上述密封材料上設(shè)置熒光體層。 通過將在上述現(xiàn)有例和專利公開公報中記載的密封材料填充在整個反射框中，覆
蓋了發(fā)光部的微細凹凸，因此妨礙從上述發(fā)光部散射并效率良好地照射的光。 圖6所示的在具有縫隙的金屬襯底上安裝的發(fā)光二極管，用透明樹脂進行密封，
為了使上述透明樹脂具有強度而使用硬度高的樹脂。但是，上述硬度高的密封材料存在從
發(fā)光二極管產(chǎn)生的熱應(yīng)力大的問題?？峙律鲜鰺釕?yīng)力會導(dǎo)致向發(fā)光二極管供給電力的布線斷線。 另外，圖6所示的發(fā)光裝置，密封材料和熒光膜、上述熒光膜和透明保護膜分別以半硬化狀態(tài)相互粘接。上述發(fā)光裝置中，雖然密封材料、熒光膜、透明保護膜分別良好地粘接，但在成為硬化狀態(tài)時會由于收縮而產(chǎn)生應(yīng)力。即，在上述收縮時，上述密封材料被彎曲。伴隨著上述密封材料的彎曲，上述熒光膜被拉伸，有時會產(chǎn)生龜裂、巻曲或破裂。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光裝置，使氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的發(fā)光部具有微細凹凸，為了能夠有效地照射多數(shù)的光而不設(shè)置密封材料，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)光效率的提高。本發(fā)明的目的在于提供不會因熱應(yīng)力而引起熒光體含有膜龜裂或巻曲等的發(fā)光裝置。本發(fā)明的目的在于提供批量生產(chǎn)性優(yōu)良、耐大電流和熱應(yīng)力、并且保持高強度的發(fā)光裝置。 本發(fā)明的發(fā)光裝置，其特征在于，至少由以下部件構(gòu)成具有反射體和上述反射體 的底部上的至少一對封裝電極的封裝；氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管，其在P型氮化鎵 半導(dǎo)體層與n型氮化鎵半導(dǎo)體層之間具有活性層、在上述一個半導(dǎo)體層的上部具有上表面 發(fā)光部和部分電極、在上述另一個半導(dǎo)體層的最下層具有與上述封裝電極中的一個接合的 下部電極；把上述氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的上部的部分電極與上述封裝電極中的 另一個連接的金屬部件；在上述封裝電極中的一個與上述下部電極的接合、上述上部的部 分電極與上述金屬部件的接合、上述金屬部件與上述封裝電極中的另一個的接合中使用的 焊料；以及在反射體的上表面附近安裝的熒光體層，氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的上 表面發(fā)光部形成有微細凹凸，并且在其上表面上不存在密封材料。 本發(fā)明的發(fā)光裝置，其特征在于，上述封裝由作為封裝電極的被分離的一對金屬 襯底、和與上述一對金屬襯底接合的反射體構(gòu)成。 本發(fā)明的發(fā)光裝置，其特征在于，上述封裝由形成有至少一對封裝電極的陶瓷襯 底、和與上述陶瓷襯底接合的反射體構(gòu)成。 本發(fā)明的發(fā)光裝置，其特征在于，上述封裝由作為至少一對封裝電極中的一個的 金屬襯底、形成有封裝電極中的另一個的陶瓷襯底、以及與上述金屬襯底和上述陶瓷襯底 接合的反射體構(gòu)成。 本發(fā)明的發(fā)光裝置，其特征在于，上述金屬部件是金、銀的帶狀金屬線，或用金和/ 或銀覆蓋了的鋁、銅的帶狀金屬線。 本發(fā)明的發(fā)光裝置，其特征在于，上述反射體由氧化鋁系、氧化鋁和玻璃的復(fù)合系 的陶瓷等的部件構(gòu)成，利用有機硅樹脂系、環(huán)氧樹脂系、聚酰亞胺樹脂系、玻璃系、釬料系的 粘接劑與上述襯底接合。 本發(fā)明的發(fā)光裝置，其特征在于，上述熒光體層與在上述反射體的上部設(shè)置的臺 階接合。 本發(fā)明的發(fā)光裝置，其特征在于，上述熒光體層設(shè)置在被安裝在上述反射體的開 口部中的框上。 本發(fā)明的發(fā)光裝置，其特征在于，在上述反射體的底部設(shè)置有多個上述氮化鎵系 上下電極型發(fā)光二極管、和將上述多個氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管串聯(lián)和/或并聯(lián)地 接合的封裝電極。 本發(fā)明的發(fā)光裝置中，由具有反射體和至少一對封裝電極的封裝、氮化鎵系上下 電極型發(fā)光二極管、把上述氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的電極與上述封裝電極接合的 金屬部件、以及在反射體的開口部附近設(shè)置的熒光體層構(gòu)成。上述反射體由方形、圓形、橢 圓形等的筒體構(gòu)成，能夠反射來自內(nèi)部的傾斜面和底部的光。另外，在上述反射體的底部設(shè) 置有至少一對封裝電極。上述一對封裝電極中的一個或另一個也能夠作為共用電極。
氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管，在中間部在p型氮化鎵半導(dǎo)體層與n型氮化鎵 半導(dǎo)體層之間具有活性層，在上述一個半導(dǎo)體層的上部具有上表面發(fā)光部和部分電極，在 上述另一個半導(dǎo)體層的最下層具有與上述封裝電極中的一個接合的下部電極，從上方和側(cè) 方發(fā)射光。金屬部件，例如，長條狀薄板部件，把上述氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的上 部的部分電極與上述封裝電極中的另一個連接。上述封裝電極中的一個與上述下部電極的
4接合、上述上部的部分電極與上述金屬部件的接合、以及上述金屬部件與上述封裝電極中 的另一個的接合利用焊料進行。熒光體層安裝在反射體的上表面附近。 另外，上述氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的上表面發(fā)光部在表面上形成有微細 凹凸。上述表面的微細凹凸，能夠使光漫反射，提高發(fā)光效率。而且，由于上述氮化鎵系上 下電極型發(fā)光二極管的上表面發(fā)光部在其上部表面上不存在密封材料，所以能夠使光的漫 反射有效地照射，進一步提高發(fā)光效率。 本發(fā)明的發(fā)光裝置中，上述封裝電極由一對金屬襯底構(gòu)成，利用空間或絕緣部件 相互分離。上述一對金屬襯底利用在其上部安裝的一個反射體一體地接合。由于上述被分 離的金屬襯底和反射體用粘接劑等接合，所以能夠得到足夠的強度。 本發(fā)明的發(fā)光裝置中，在陶瓷襯底上形成有至少一對上述封裝電極。 一個反射體 被接合到形成有上述一對封裝電極的陶瓷襯底上。由于上述至少一對封裝電極和與上述封 裝電極接合的反射體沒有分離部，所以成為結(jié)構(gòu)上堅固的發(fā)光裝置。 本發(fā)明的發(fā)光裝置中，在上述封裝由金屬襯底、陶瓷襯底和反射體構(gòu)成這一點上 與上述發(fā)明不同。至少一對封裝電極由金屬襯底和在陶瓷襯底上形成的封裝電極構(gòu)成。一 個反射體與上述金屬襯底和上述陶瓷襯底一體地接合。 本發(fā)明的發(fā)光裝置中，上述金屬部件是由金、銀構(gòu)成的長條狀的帶，或者把用金和 /或銀覆蓋了的鋁、銅、它們的合金作為長條狀的帶使用。上述金屬部件容易彎曲成任意的 形狀，利用焊料接合的接合面積大，且能夠提高焊料的浸潤性。 本發(fā)明的發(fā)光裝置中，上述反射體由氧化鋁系、氧化鋁和玻璃的復(fù)合系的陶瓷等
的部件構(gòu)成。上述反射體利用有機硅樹脂系、環(huán)氧樹脂系、聚酰亞胺樹脂系、玻璃系、釬料系
的粘接劑與上述金屬襯底或上述陶瓷襯底接合，作為發(fā)光裝置被堅固地固定。 本發(fā)明的發(fā)光裝置中，上述熒光體層與在反射體的上部設(shè)置的臺階接合，從氮化
鎵系上下電極型發(fā)光二極管發(fā)出紫外線到藍色光的波長的光。上述熒光體膜，針對紫外線
發(fā)光二極管，把吸收紫外線并發(fā)出藍色光的熒光體、和吸收紫外線到藍色光并發(fā)出黃色光
的熒光體組合。另外，上述熒光體膜，能夠把吸收紫外線光并發(fā)出藍色光的熒光體、吸收紫
外線到藍色光并發(fā)出綠色光的熒光體、和吸收紫外線到藍色光并發(fā)出紅色光的熒光體組合使用。 上述熒光體膜，針對藍色發(fā)光二極管，使用發(fā)出藍色光的熒光體、和吸收該藍色光 并發(fā)出黃色光的熒光體。另外，上述熒光體膜，能夠使用發(fā)出藍色光的熒光體、吸收該藍 色光并發(fā)出綠色光的熒光體、和吸收該藍色光并發(fā)出紅色光的熒光體。而且，上述熒光體 膜，在使用黃色的熒光體時，通過配合少量的發(fā)紅色光的熒光體，能夠提高演色性(color rendering)。 本發(fā)明的發(fā)光裝置中，上述熒光體層組裝到框上，上述框安裝在上述反射體的開 口部附近。熒光體層，用與安裝有氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的封裝不同的工序制作， 最后不填充密封材料，安裝在反射體的開口部附近。 本發(fā)明的發(fā)光裝置，其特征在于，在上述反射體的底部設(shè)置有多個氮化鎵系上下 電極型發(fā)光二極管。封裝電極被設(shè)置成能夠?qū)⑸鲜龆鄠€氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管串 聯(lián)和/或并聯(lián)地接合。上述封裝電極中的一個和/或另一個能夠共用。本發(fā)明的發(fā)光裝置 能夠從一個封裝照射強烈的光。
根據(jù)本發(fā)明，由于氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的上部電極與另一個封裝電極 借助于金屬線帶之類的長條狀金屬部件用焊料連接，所以無須用密封材料密封。由于上述 氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的上表面發(fā)光部上形成的微細凹凸不用密封材料覆蓋，所 以能夠利用上述微細凹凸，有效地照射光。 根據(jù)本發(fā)明，由于是由一對金屬襯底和/或陶瓷襯底、氮化鎵系上下電極型發(fā)光 二極管、金屬部件、反射體、以及在反射體上安裝的熒光體層構(gòu)成的發(fā)光裝置，所以散熱性 好、能夠流過大電流，而且能夠高亮度地發(fā)光。 根據(jù)本發(fā)明，由于熒光體層與透明保護膜一起預(yù)先安裝到熒光體層安裝框上，能
夠僅通過嵌合就安裝到反射體上，所以成為批量生產(chǎn)性優(yōu)良的發(fā)光裝置。 根據(jù)本發(fā)明，由于不使用絲線鍵合等，能夠得到不僅經(jīng)過長時間后可靠性高，且成
本低、批量生產(chǎn)性優(yōu)良的發(fā)光裝置。 根據(jù)本發(fā)明，由于與一個金屬襯底連接的氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的上部 電極與另一個金屬襯底利用例如板狀的金屬部件連接，所以不僅能夠流過大電流，而且散 熱性好，即使產(chǎn)生熱應(yīng)力也能夠得到緩和。尤其是，本發(fā)明中，各連接部使用焊料時，不會對 接合部和/或發(fā)光層施加振動，能夠獲得無不合格品的由氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管 構(gòu)成的發(fā)光二極管單元。 根據(jù)本發(fā)明，氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管，僅通過改變熒光體含有膜的種類， 就能夠容易地變換成所希望的顏色。


圖1 (a) (d)是本發(fā)明的實施例1，圖1 (a)是用來說明在一對金屬襯底上安裝了 氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的狀態(tài)的概略剖面圖，圖l(b)是熒光體層安裝框的剖面 圖，圖l(c)是安裝了發(fā)光二極管的狀態(tài)的放大概略剖面圖，圖l(d)是發(fā)光裝置的平面圖。
圖2(a) (c)是本發(fā)明的實施例2，圖2 (a)是用來說明在一對金屬襯底上安裝了 氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的狀態(tài)的剖面圖，圖2(b)是熒光體層安裝框的剖面圖，圖 2(c)是金屬部件的立體圖。 圖3(a)是本發(fā)明的實施例3的由金屬襯底和具有封裝電極的陶瓷構(gòu)成的發(fā)光裝 置的剖面圖，圖3(b)是上述放大剖面圖，圖3(c)是平面圖。 圖4(a)和(b)是本發(fā)明的氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管中的電極的上部表面 的放大平面圖。 圖5是用來說明根據(jù)密封材料的有無測定了氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管(藍 色)的光度的例子的比較例。 圖6是用來說明現(xiàn)有例的圖，是在反射體上設(shè)置了氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極 管的例子。
具體實施例方式
下面，基于附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。
(實施例1) 圖1 (a) (d)是本發(fā)明的實施例1，圖1 (a)是用來說明在一對金屬襯底上安裝了氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的狀態(tài)的概略剖面圖，圖1(b)是熒光體層安裝框的剖面 圖，圖1 (c)是安裝了氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的狀態(tài)的放大概略剖面圖，圖1 (d)是 發(fā)光裝置的平面圖。圖1(a) (d)所示的概略圖，可能與實際尺寸比不同。在圖1(a) (d)中，實施例1中的一對金屬襯底12、 14由鐵、鋁或銅、或它們的合金構(gòu)成，根據(jù)需要進行 鍍金和/或銀，構(gòu)成封裝電極。封裝由反射體16和上述的一對封裝電極構(gòu)成。
上述反射體16由例如氧化鋁系、氧化鋁和玻璃的復(fù)合系的陶瓷等的部件構(gòu)成。另 外，上述反射體16與金屬襯底或陶瓷襯底等利用有機硅樹脂系、環(huán)氧樹脂系、聚酰亞胺樹 脂系、玻璃系、釬料的粘接劑接合。 另外，上述一對金屬襯底12、 14借助于縫隙或絕緣部件13成為相互絕緣的狀態(tài)。 反射體16具有反射面161、162，在內(nèi)部在金屬襯底12、14上安裝有氮化鎵系上下電極型發(fā) 光二極管11和金屬部件15。另外，上述反射體16中嵌合有安裝熒光體層191等的熒光體 層安裝框19。上述熒光體層安裝框19安裝有上述熒光體層191、從上下方向夾著上述熒光 體層191的透明有機硅樹脂膜192、193。另外，由于上述氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管 11和金屬部件15不填充密封材料，所以與熒光體層191之間形成空間部18。
上述金屬襯底12、14例如是正方形的10mmX 10mm，位于它們之間的縫隙13的寬度 為O. 5mm。另外，上述氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管11的大小為1. OmmXl. Omm，厚O. 5mm。
上述氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管11中，下部電極112(參照圖l(c))利用 焊料等接合到上述金屬襯底12上。上述氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管11的上部電極 111 (參照圖1 (c))利用與上述同樣的焊料等隔著金屬部件15接合到上述金屬襯底14上。 上述利用焊料的接合，通過使其通過回流(reflow)爐同時進行。另外，上述氮化鎵系上下 電極型發(fā)光二極管的上部電極的表面上形成有微細凹凸，效率良好地照射光。
在圖l(b)中，熒光體層安裝框19由環(huán)狀框部19-1、在上述環(huán)狀框部19-1的下部 連設(shè)的基本上水平的熒光體層載置部19-2、與上述熒光體層載置部19-2連設(shè)且嵌合到反 射體16的內(nèi)部凹部中的反射體內(nèi)部嵌合凸部19-3、以及與上述反射體內(nèi)部嵌合凸部19-3 連設(shè)且成為上述熒光體層載置部19-2的背面?zhèn)鹊姆瓷潴w載置部19-4構(gòu)成。上述熒光體層 載置部19-2，根據(jù)需要，能夠安裝透明有機硅樹脂膜192、 193以保護熒光體層191的上下表 面。 上述熒光體層安裝框19能夠在任意的場所制作，與上述反射體16嵌合，用粘接劑 等固定。上述空間部18，根據(jù)需要，通過未圖示的在上述熒光體層安裝框19上設(shè)置的孔或 缺口部等與外部大氣連接。由于上述孔或缺口部能夠使上述空間部18的壓力保持恒定，所 以在熒光體層191等上不會發(fā)生龜裂、破裂或巻曲。另外，通過向上述熒光體層191加入所 希望的物質(zhì)，能夠從氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管11照射所希望的顏色的光。
另外，把上述熒光體層191混入上述透明有機硅樹脂膜192、 193，能夠把從氮化鎵 系上下電極型發(fā)光二極管11發(fā)射的光的顏色變換成所希望的顏色。另外，如果上述熒光體 層安裝框19具有多種具有不同熒光體的熒光體層191，能夠立即應(yīng)對所希望的顏色的光的 要求。(實施例2) 圖2(a) (c)是本發(fā)明的實施例2，圖2 (a)是用來說明在一對金屬襯底上安裝了 氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的狀態(tài)的剖面圖，圖2(b)是熒光體層安裝框的剖面圖，圖2(c)是金屬部件的立體圖。在圖2(a) (c)中，與實施例1的不同之處在于，在陶瓷襯底 12'上至少形成相互絕緣的兩個封裝電極14-1、14-2，且熒光體層安裝框21嵌合在反射體 16的外側(cè)。 上述熒光體層安裝框21由環(huán)狀框部211、在上述環(huán)狀框部211的下部連設(shè)的基本 上水平的熒光體層載置部212、與上述熒光體層載置部212連設(shè)且載置到反射體16上的載 置部214、以及與上述反射體16的外側(cè)嵌合的嵌合部213構(gòu)成。在上述熒光體層載置部212 上安裝透明有機硅樹脂膜192、193，以保護熒光體層191的上下面。圖1和圖2中的反射體 16內(nèi)部是圓形，周圍是方形，但不限于方形的筒狀，也包含圓形、橢圓形、正方形、長方形、以 及其它變形的形狀。上述熒光體層也能夠不通過框而直接設(shè)在上述反射體16上。
圖2(c)所示的金屬部件15用來連接氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的上部電極 和另一個封裝電極。上述金屬部件15由與上述封裝電極接合的接合部155、兩個腕部151、 153、與氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的上部電極接合的端部154構(gòu)成。上述接合部155 與上述封裝電極在大的面積上用焊料堅固地接合。上述金屬部件15是在銅、鋁或它們的合 金上鍍金和/或銀，提高了光的反射和焊料的浸潤性。另外，上述金屬部件15的形狀，除圖 2(c)所示的以外，是使從氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的發(fā)光層的側(cè)部發(fā)出的光穿過上 部的形狀。而且，上述金屬部件15，由能夠改變形狀的長條狀的金屬線帶構(gòu)成，利用焊料接 合的接合面積大，容易安裝。 上述金屬線帶厚度為25 ii m，寬度為150 y m，能夠以上述長度為中心增減。上述金 屬線帶，由于由長條狀的金屬構(gòu)成，所以熱傳導(dǎo)良好，能夠流過大電流。另外，上述金屬線 帶，由于良好地反射光，所以能夠不形成影子地把光效率良好地向外部發(fā)射。
(實施例3) 圖3(a)是本發(fā)明的實施例3的由金屬襯底和具有封裝電極的陶瓷構(gòu)成的發(fā)光裝 置的剖面圖，圖3(b)是上述放大剖面圖，圖3(c)是平面圖。在圖3(a) (c)中，在封裝 中，上述金屬襯底12與具有封裝電極121的陶瓷襯底12'借助于反射體16并用粘接劑等 接合。上述金屬襯底12與氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管11的下部電極112(圖l(c))、 氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管11的上部電極lll(圖l(c))與上述金屬部件15、金屬部 件15與陶瓷襯底12'的封裝電極121利用焊料接合。 上述接合部能夠預(yù)先進行鍍金和/或銀，以提高焊料的浸潤性。在上述金屬襯底 12和陶瓷襯底12'的上部，在整個面上進行鍍金和/或銀，能夠同時實現(xiàn)電流導(dǎo)電性的提 高、光反射性、接合部的浸潤性這三者。上述封裝電極121通過鍍了金和/或銀等的通孔33 與下部電極122(陶瓷襯底用)連接。上述下部電極122和金屬襯底12用焊料焊接到未圖 示的印刷布線基板的布線上。 上述氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管11 ，例如，在p型氮化鎵半導(dǎo)體層與n型氮化 鎵半導(dǎo)體層之間具有活性層。上述氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管，在上述一個半導(dǎo)體層 的上部具有上表面發(fā)光部和部分電極，在另一個半導(dǎo)體層的最下層具有與上述封裝電極接 合的下部電極。 圖4(a)和圖4(b)是本發(fā)明的氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管中的電極的上部表 面的放大平面圖。在圖4(a)和(b)中，上述氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管11的上部中 的發(fā)光部形成有微細凹凸，通過流過大電流，能夠獲得高亮度。
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(比較例) 對現(xiàn)有例的用超聲波連接了金屬線的氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管，與利用焊 料和金屬部件接合的本發(fā)明的氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管進行比較。在現(xiàn)有例中，使 用兩條直徑30iim的金屬線，用超聲波絲線鍵合連接了氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的 上部電極和金屬襯底中的另一個的絲線鍵合，因超聲波振動，產(chǎn)生了約10%的發(fā)光不好的 不合格品。而且，以350mA通電時，產(chǎn)生了約4%的因通電異常導(dǎo)致的燒損。在本發(fā)明的實 施例中，在連接工序和350mA 500mA的通電中，都未產(chǎn)生不合格品。 圖5是用來說明根據(jù)密封材料的有無測定了氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管(藍 色)的光度的例子的比較例。在本實施例中，把發(fā)光面被凹凸加工、波長450nm的發(fā)藍光的 氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管與封裝接合，流過3. 2V、350mA的電流，測定了藍色光的光 度，為5000mcd 5700mcd。如果將其作為密封材料，用有機硅系彈性體型和凝膠型的密封 材料分別密封，則光度降低了 600mcd 900mcd左右(比較例)。 另外，把在有機硅樹脂中配合了銪系黃色熒光體(IntermatixCorporation制， Y4254，28重量^，厚250ym)得到的熒光體膜分別與反射體上部的臺階接合，利用發(fā)光二 極管的藍色和熒光體發(fā)的黃色發(fā)出白色光，與上述同樣地，流過3. 2V、350mA的電流，測定 了白色光的光度，實施例為25800mcd 26900mcd，比較例為21600mcd 23600mcd。同時 測定了光束，實施例為67. 6流明 74. 2流明，平均70. 5流明；使用了彈性體型密封材料的 比較例為57. 4流明 64. 0流明，平均60流明；使用了凝膠型密封材料的比較例為60. 2流 明 63. 1流明，平均61. 5流明。實施例的白色光的光束比比較例增加了 14. 6 % 17. 5 % 。 另外，光度的測定使用日本福興系統(tǒng)公司制造的LHD測試儀，光束的測定使用LAB SPHERE 公司制造的光束計。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性 以上，詳細地說明了本發(fā)明的實施例，但本發(fā)明不限于上述實施例。另外，本發(fā)明， 只要不脫離權(quán)利要求書記載的范圍，能夠做出各種設(shè)計變更。本實施例說明了絕緣的一對 金屬襯底或封裝電極，但不言而喻，能夠是具有多個氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管和封 裝電極等并把它們串聯(lián)和/或并列連接的發(fā)光裝置。 本發(fā)明的氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的上下電極、金屬襯底、金屬部件等的 連接用焊料接合。尤其優(yōu)選焊料。上述焊料，能夠使用焊料漿料、焊料與助焊劑、金-錫共晶 焊料漿料、銦系共晶焊料等公知或周知的材料。上述焊料，例如有金和錫(20%)、金和錫 (90%)、金和二氧化硅(3. 15%)、金和鍺(12%)、還有，錫-銅-鎳系、錫-銀系、錫-銀_銅 系、錫_銀_鉍_銦系、錫_鋅系共晶焊料。本發(fā)明的氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管，與 上述同樣地，能夠使用公知或周知的。本發(fā)明中使用的熒光體層、氮化鎵系上下電極型發(fā)光 二極管能夠使用公知或周知的。
權(quán)利要求
一種發(fā)光裝置，其特征在于，至少由以下部件構(gòu)成具有反射體和上述反射體的底部上的至少一對封裝電極的封裝；氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管，其在p型氮化鎵半導(dǎo)體層與n型氮化鎵半導(dǎo)體層之間具有活性層、在上述一個半導(dǎo)體層的上部具有上表面發(fā)光部和部分電極、在上述另一個半導(dǎo)體層的最下層具有與上述封裝電極中的一個接合的下部電極；把上述氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的上部的部分電極與上述封裝電極中的另一個連接的金屬部件；在上述封裝電極中的一個與上述下部電極的接合、上述上部的部分電極與上述金屬部件的接合、上述金屬部件與上述封裝電極中的另一個的接合中使用的焊料；以及在反射體的上表面附近安裝的熒光體層，且氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的上表面發(fā)光部形成有微細凹凸，并且在其上表面上不存在密封材料。
2. 如權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述封裝由作為封裝電極的分離的一對金屬襯底、和與上述一對金屬襯底接合的反射體構(gòu)成。
3. 如權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述封裝由形成有至少一對封裝電極的陶瓷襯底、和與上述陶瓷襯底接合的反射體構(gòu)成。
4. 如權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述封裝由作為至少一對封裝電極中的一個的金屬襯底、形成有封裝電極中的另一個
5. 如權(quán)利要求1 4中任一項所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述金屬部件是金、銀的帶狀金屬線，或用金和/或銀覆蓋了的鋁、銅的帶狀金屬線。
6. 如權(quán)利要求1 5中任一項所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述反射體由氧化鋁系、氧化鋁和玻璃的復(fù)合系的陶瓷等的部件構(gòu)成，利用有機硅樹脂系、環(huán)氧樹脂系、聚酰亞胺樹脂系、玻璃系、釬料系的粘接劑與上述襯底接合。
7. 如權(quán)利要求1 6中任一項所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述熒光體層與在上述反射體的上部設(shè)置的臺階接合。
8. 如權(quán)利要求1 7中任一項所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述熒光體層設(shè)置在被安裝在上述反射體的開口部的框上。
9. 如權(quán)利要求1 8中任一項所述的發(fā)光裝置，其特征在于在上述反射體的底部設(shè)置有多個上述氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管、和將上述多個氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管串聯(lián)和/或并聯(lián)地接合的封裝電極。
全文摘要
本發(fā)明涉及在被絕緣的至少一對金屬襯底或者形成有至少兩個封裝電極的陶瓷襯底等上設(shè)置了氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管的發(fā)光裝置。本發(fā)明的發(fā)光裝置，在襯底(12，14)上安裝有氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管(11)。上述氮化鎵系上下電極型發(fā)光二極管(11)，在襯底(12，14)上與電源連接，且周圍被反射體(16)包圍。上述反射體(16)用粘接劑粘接到上述襯底(12，14)上。另外，上述反射體(16)設(shè)置成熒光體層覆蓋開口面。
文檔編號H01L33/48GK101779300SQ200880103019
公開日2010年7月14日 申請日期2008年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月11日
發(fā)明者伏見宏司 申請人:希愛化成株式會社