半导体发光装置制造方法及图纸

技术编号:22103746 阅读:42 留言:0更新日期:2019-09-14 03:57
本发明专利技术提供一种在将罐形的半导体发光元件安装于散热板来使用时,能够进一步提高散热性的半导体发光装置。半导体发光装置(10)形成为将半导体发光元件(100)搭载于散热板(130)上。在半导体发光元件(100)的基座(101)的基座底面(107)的一部分区域与散热板(130)的上表面之间设置有间隔(140),引线(105)配置为在设置有间隔(140)的区域上下贯通基座(101)。半导体激光芯片(122)以其波导长边方向与基座(101)的上表面大致平行的方式配置在未设置有间隔(140)的区域。引线(105)的下端位于间隔(140)内并与柔性基板(150)连接。

Semiconductor Light Emitting Device

【技术实现步骤摘要】
半导体发光装置
本专利技术涉及一种将罐形的半导体发光元件搭载于散热板上而形成的半导体发光装置。
技术介绍
当前,在各种产业领域,利用搭载有半导体激光芯片的半导体发光装置。作为那样的半导体发光装置,广泛使用例如专利文献1等所公开那样的使用罐形的半导体发光元件的半导体发光装置。图13中示出现有的罐形的半导体发光元件的剖视图。在该半导体发光元件中,金属制的模块902突出地设置于作为金属制的板状部件的基座901上,半导体激光芯片904经由副安装件903搭载于模块902的侧面。从半导体激光芯片904的端面射出的激光相对于基座901向垂直方向上方射出。在基座901中,引线907为了确保绝缘以及气密而通过玻璃密封端子部固定。不过,对于与阀杆电气共用的引线,以直接接触的方式固定于阀杆。引线907与半导体激光芯片904为了电流导入而适当通过电线连接。此外,在图13中,为了避免图示的繁琐,省略电线的记载。罩部905为了覆盖半导体激光芯片904进行气密封闭,而通过电阻焊等与基座901粘接。在罩部905中,为了取出来自半导体激光芯片904的输出光而设置有由玻璃构成的窗部906。窗部906为了气密化而粘接于罩部905。基座901的俯视观察时形状为典型的圆形。这样的罐形的半导体发光元件由金属制的封装构成,因此散热性良好,但为了进一步提高其散热性,通常用于安装于由金属构成的部件的半导体发光装置。此外,在罐形的半导体发光元件中,能够使用由金属彼此的焊接等实施的接合、窗部玻璃的金属制罩部的低熔点玻璃粘贴、玻璃密封端子部等成熟的技术。因此,对于罐形的半导体发光元件,在部件成本、组装成本廉价的同时能够实现半导体激光芯片的严格的气密封闭,从而广泛用于半导体发光装置。此外,作为半导体发光元件的其它结构,不使用图13所示那样的模块902,而想到了在基座(金属板)上直接堆叠横向的半导体激光芯片等的封装(专利文献2、3)。对于这样的封装构造,已知有来自半导体激光芯片的光的射出方向与基座平行,因此使用使射出光向上方向反射的反射镜,其结果为以与基座垂直的方式射出光的半导体发光元件。在这样的类型的半导体发光元件中,半导体激光芯片横向地搭载于基座,因此向基座底面的散热路径变短,与经由从基座突出的模块实施散热的图13的半导体发光元件相比较,能够期待散热性的进一步提高。此外,对于上述的半导体发光元件,在使用时也用作安装于用于散热的部件的半导体发光装置。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2006-135219号公报专利文献2:日本特开平7-162092号公报专利文献3:日本特开平5-129711号公报
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题对于半导体发光元件,通过将来自半导体激光芯片的光输出提高至瓦级以上,能够期待作为3D打印机用、其它造形、加工用的光源、投影仪用光源、照明用光源等各种各样的光源的拓展。对于这样的应用领域,谋求改善来自封装的散热而提高来自各个封装的激光输出。而且,还谋求通过将多个封装集成并利用光学系统聚集输出光,而用作更大的输出的光源。对于上述用途,需要利用高的投入电力使半导体发光元件动作,因此需要高效地放出来自半导体发光元件的发热。因此,半导体发光元件安装于作为金属部件的散热板来使用。图14中示意地表示将图13所示的现有的罐形的半导体发光元件安装于散热板910的状态、将散热板910剖切后的图。图14中半导体发光元件引线907从基座底面延伸。因此,对于将半导体发光元件安装于散热板910,需要在散热板910上开设孔911,使引线907穿过孔911。此时,在引线907上覆盖管状的绝缘部件912,获取引线907与散热板910的电绝缘。引线907通过锡焊等电连接913而与安装基板、布线等电连接,由此形成有向半导体发光元件的电流导入路径。此外,在图14中,为了避免图示的繁琐,省略记载引线907的连接目的地的部件(安装基板、被覆线等布线部件)。对于这样的散热板910的结构,需要在半导体发光元件中的半导体激光芯片904的下方附近的本来应该最有助于散热的区域,设置孔911、凹部914等。凹部914为用于引线907的锡焊连接的空间。通过在散热板910设置孔911、凹部914,有损于从半导体激光芯片904直接向下方的散热路径,此外,不易于充分地确保半导体发光元件的底面与散热板910的接触面积。这在实现半导体发光元件的散热的提高的方面成为较大的问题。在使用这样的罐形的半导体发光元件的情况下,如果单纯地增大封装整体的尺寸则与散热板910的接触面积也增大。然而,如果增大半导体发光元件的封装尺寸,则当然会阻碍装置的小型化,特别在所述的高密度集成的应用方面成为障碍。即,如果多个半导体发光元件的集成密度变小,则更加难以利用光学系统聚焦输出光,与利用大输出的激光的目的相反。专利文献2所记载的半导体发光元件与图13所示的半导体发光元件同样的是,引线从基座底面延伸的构造。因此,对于该半导体发光元件,依然存在有向上述的散热板的安装的问题,无法充分获得散热性提高的优点。专利文献3所记载的半导体发光元件为,在金属板的周围制作框体,以通过框体的方式配置引线的构造。在该构造中,在封装的底面平坦的金属板露出,引线没有向封装下方突出。由此,消除了向半导体发光元件的散热板的安装的问题,半导体激光芯片的动作时的发热能够通过金属板直接向下方散热,因此散热效果能够大幅提高。然而,专利文献3所记载的半导体发光元件本来就不是罐形的封装,来自半导体发光元件的引线的取出并没有使用玻璃密封端子部技术。对于专利文献3的半导体发光元件,想到了利用树脂等实施引线的封闭的构成,但对于这样的树脂封闭,与由密封端子部技术实施的引线封闭相比较,对于抑制向外部的气体的泄漏是不充分的。因此,例如在对于氮化物半导体激光而使用该封装技术的情况下,通过长年使用而存在有激光芯片劣化这样的问题。此外,在专利文献3的半导体发光元件中,针对框体使用陶瓷等,用于实现气密封闭的封装自身非常昂贵,无法像现有技术的罐形那样进行由生产率优异的电阻焊实施的罩部的封闭安装。也就是说,对于专利文献3的半导体发光元件而言,散热比较良好,但无法获得在封装成本以及制造成本也廉价的同时能够实现激光芯片的严格的气密封闭的这样的罐形的半导体发光元件中的优点。本专利技术是鉴于所述课题而完成的,其目的在于,提供一种能够将罐形的半导体发光元件安装于散热板来使用且进一步提高散热性的半导体发光装置。解决问题的方案为了解决所述的课题,本专利技术的半导体发光装置将半导体发光元件搭载于由金属构成且面积比所述半导体发光元件的基座大的散热板上而成,所述半导体发光装置的特征在于,所述半导体发光元件具有:所述基座,其由板状的金属构成;罩部,其具备由光透射性部件构成的窗部,并载置于所述基座;半导体发光芯片,其搭载于所述基座的上表面,具备波导;光路折弯部件,其将来自所述半导体发光芯片的波导端的放出光的光路变换为向上并由所述窗部射出;及引线,其用于向所述半导体发光芯片供给电力,所述引线的上端、所述半导体发光芯片以及所述光路折弯部件,收纳于由所述罩部所述基座包围的内部空间,所述基座搭载于所述散热板上,并且在其下表面的一部分区域与所述散热板的上表面之间设置有间隔,所述半导体发光芯片以波导长边方向与所述基本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种半导体发光装置,其将半导体发光元件搭载于由金属构成且面积大于所述半导体发光元件的基座的散热板上而成,所述半导体发光装置的特征在于,所述半导体发光元件具有:所述基座,其由板状的金属构成;罩部,其具备由光透射性部件构成的窗部,并载置于所述基座上;半导体发光芯片,其搭载于所述基座的上表面,并具备波导;光路折弯部件,其将来自所述半导体发光芯片的波导端的放出光的光路变换为向上并由所述窗部射出;及引线,其用于向所述半导体发光芯片供给电力,所述引线的上端、所述半导体发光芯片以及所述光路折弯部件,收纳于由所述罩部与所述基座包围的内部空间,所述基座搭载于所述散热板上,并且在其下表面的一部分区域与所述散热板的上表面之间设置有间隔,所述半导体发光芯片以波导长边方向与所述基座的上表面大致平行的方式配置在设置有所述间隔的区域以外的区域,所述引线以上下贯通所述基座的方式配置在设置有所述间隔的区域,所述引线的下端位于所述间隔内,并与柔性基板连接。

【技术特征摘要】
2018.03.06 JP 2018-0400581.一种半导体发光装置,其将半导体发光元件搭载于由金属构成且面积大于所述半导体发光元件的基座的散热板上而成,所述半导体发光装置的特征在于,所述半导体发光元件具有:所述基座,其由板状的金属构成;罩部,其具备由光透射性部件构成的窗部,并载置于所述基座上;半导体发光芯片,其搭载于所述基座的上表面,并具备波导;光路折弯部件,其将来自所述半导体发光芯片的波导端的放出光的光路变换为向上并由所述窗部射出;及引线,其用于向所述半导体发光芯片供给电力,所述引线的上端、所述半导体发光芯片以及所述光路折弯部件,收纳于由所述罩部与所述基座包围的内部空间,所述基座搭载于所述散热板上,并且在其下表面的一部分区域与所述散热板的上表面之间设置有间隔,所述半导体发光芯片以波导长边方向与所述基座的上表面大致平行的方式配置在设置有所述间隔的区域以外的区域,所述引线以上下贯通所述基座的方式配置在设置有所述间隔的区域,所述引线的下端位于所述间隔内,并与柔性基板连接。2.根据权利要求1所述的半导体发光装置,其特征在于,由所述罩部与所述基座包围的内部空间被气密封闭。3.根据权利要求1或2所述的半导体发光装置,其特征在于,所述间隔由在所述散热...

【专利技术属性】
技术研发人员:伊藤茂稔金子和昭大松照幸
申请(专利权)人:夏普株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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