[發(fā)明專(zhuān)利]發(fā)光二極管

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00101674.1
• 申請(qǐng)日: 2000-01-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1264181A
• 公開(kāi)（公告）日: 2000-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 平野敦雄;吉川幸雄;手島圣貴
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 豐田合成株式會(huì)社;株式會(huì)社光波
• 主分類(lèi)號(hào): H01L33/00
• 分類(lèi)號(hào): H01L33/00
• 代理公司: 柳沈知識(shí)產(chǎn)權(quán)律師事務(wù)所
• 代理人: 陶鳳波

本發(fā)明涉及一種使用具有寬的發(fā)光表面的倒裝晶片式發(fā)光元件的發(fā)光二極管。

現(xiàn)參照?qǐng)D12和圖13，來(lái)說(shuō)明使用倒裝晶片式半導(dǎo)體發(fā)光元件的一種通常的發(fā)光二極管5。圖13示意性地表示包括一個(gè)倒裝晶片式半導(dǎo)體發(fā)光元件100(以后稱(chēng)為“倒裝晶片100”)的通常的發(fā)光二極管5的外形和結(jié)構(gòu)的垂直截面。圖12示出了發(fā)光元件570，它由作為基片的一個(gè)子座(sub-mount)520和安裝在該子座上的倒裝晶片100構(gòu)成。

引線(xiàn)框架50由用于將電壓加在該發(fā)光元件570上的一根金屬接線(xiàn)柱51和一根金屬桿53組成。該金屬桿53具有一個(gè)反光部分55，和安放該發(fā)光元件570的平面部分54。一個(gè)樹(shù)脂罩40將該發(fā)光元件570封閉起來(lái)。利用銀膏或任何其他適當(dāng)?shù)牟牧希瑢⒃摪l(fā)光元件570的底部表面527焊接在該金屬桿53上，從而使該底部表面與金屬桿電氣上連接起來(lái)。在上述子座520的一個(gè)暴露部分528上，形成一個(gè)電極521。該電極521，利用金絲57，通過(guò)金絲焊接，與該金屬接線(xiàn)柱51連接。

由該倒裝晶片100發(fā)出的光，從放置在第一個(gè)主要表面上的一個(gè)正電極反射出來(lái)，通過(guò)放置在第二個(gè)主要表面上的一個(gè)藍(lán)寶石襯底，再發(fā)射至外面去。因此，該反射晶片100是表面向下地安裝在該子座520上，使得該第一個(gè)主要表面也表面朝下。

其次，說(shuō)明作為基片的子座520。圖12A為安裝倒裝晶片100之前的該子座520的平面圖；圖12B為安裝該倒裝晶片100之后的該子座520的平面圖；而圖12C為安裝該倒裝晶片100之后的該子座520的橫截面圖。

該子座520可由例如一塊導(dǎo)電的半導(dǎo)體基片制成。該子座520的上表面，除了部分523以外，覆蓋著一層由SiO₂制成的絕緣薄膜524，在該部分523，釬焊一塊微小的金凸塊533，以便與上述倒裝晶片100的正電極連接。再利用鋁氣相沉積法，在上述絕緣薄膜524上，形成一個(gè)負(fù)電極521。在該負(fù)電極521上，形成一個(gè)該負(fù)電極521與上述金屬接線(xiàn)柱51，用金屬絲焊接方法連接的焊接區(qū)；和一個(gè)在該負(fù)電極521上釬焊一塊微小的金凸塊531，以便與該倒裝晶片100的負(fù)電極連接的區(qū)域。

通常，為了進(jìn)行金絲焊接，必需形成一個(gè)直徑至少為100微米(μm)的圓形的焊接區(qū)；或者每一個(gè)側(cè)邊長(zhǎng)度至少為100微米的一個(gè)方形的焊接區(qū)。為了在上述子座520的暴露部分528上，形成這樣的一個(gè)焊接區(qū)，以便形成電極521(如圖12B所示)，上述形狀的方形的倒裝晶片100，必需放置在該子座520上，偏向一個(gè)側(cè)邊的一個(gè)位置上。即：由于該暴露部分528必需具有一個(gè)預(yù)先確定的區(qū)域，或更大的區(qū)域，因此，當(dāng)將該倒裝晶片100放置在該子座520上時(shí)，不可能使該倒裝晶片100的中心P2，與該子座520的中心P501重合；并且，也不可能使該倒裝晶片100的中心軸線(xiàn)(在圖12B中，用點(diǎn)劃線(xiàn)B-B表示)，與該子座520的中心軸線(xiàn)(在圖12A和圖12B中，用點(diǎn)劃線(xiàn)A-A表示)重合。另外，當(dāng)將發(fā)光元件570放置在面積基本上與該發(fā)光元件570的面積相同的上述金屬桿53的平面部分54上時(shí)，該子座520的中心線(xiàn)A-A，不可避免地與拋物面形狀的上述金屬桿53的反光部分55的中心軸線(xiàn)(在圖13中，用點(diǎn)劃線(xiàn)D-D表示)重合。

如上所述，該子座520必需有一個(gè)暴露部分528，以便形成作為用于在上述倒裝晶片100和金屬接線(xiàn)柱51之間進(jìn)行金絲焊接的焊接區(qū)的電極521。因此，該子座520的形狀為矩形。另外，該倒裝晶片100是偏置式地放置在該子座520上的，該倒裝晶片100的中心軸線(xiàn)，與上述引線(xiàn)框架50中的金屬桿53的反光部分55的中心軸線(xiàn)偏離。這樣，通常的發(fā)光二極管5的缺點(diǎn)是，其光強(qiáng)度隨著觀看的位置而變化，即：根據(jù)是從右邊或左邊，從上邊或下邊看該二極管5的不同，該二極管的光強(qiáng)度也不同。另外，由于上述引線(xiàn)框架50中的金屬桿53的平面部分54的面積小，因此，不可避免地該子座520的面積也小。因此，如果使用的設(shè)計(jì)是，該倒裝晶片100放置在子座520上，使倒裝晶片100的中心軸線(xiàn)與該矩形的子座520的中心軸線(xiàn)重合，并且能保證有用于連接電極的上述暴露部分，則該倒裝晶片100的尺寸要減小；這樣，可能得不到所要求的亮度。

考慮到上述的問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一種不論觀看的位置如何光強(qiáng)度都是恒定不變的發(fā)光二極管。

本發(fā)明的另一個(gè)目的，是要提供一種倒裝晶片的面積為最大的發(fā)光二極管，以便當(dāng)在該子座上保證有用于進(jìn)行電氣連接的一個(gè)電極區(qū)時(shí)，也可保證高的亮度。

本發(fā)明還有一個(gè)目的，是要提供一種總的尺寸小，壽命長(zhǎng)和可用簡(jiǎn)單的方法制造的發(fā)光二極管。