氮化物半导体发光装置制造方法及图纸

技术编号:11062432 阅读:81 留言:0更新日期:2015-02-19 09:26
本发明专利技术提供一种氮化物半导体发光装置。氮化物半导体发光装置具备氮化物半导体发光元件(3)、和容纳氮化物半导体发光元件(3)的封装件(10)。封装件(10)具有:具有开口部(11c)的基台(11)、与基台(11)一起构成容纳氮化物半导体发光元件(3)的容纳空间的盖罩(30)、通过开口部(11c)并与氮化物半导体发光元件(3)电连接的引线管脚(14a、14b)、以及被填埋入开口部(11c)并将基台(11)与引线管脚(14a、14b)绝缘的绝缘部件(17a、17b)。绝缘部件(17a、17b)的至少与容纳空间面对的部分由不包含Si-O键的第1绝缘材料构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种氮化物半导体发光装置。氮化物半导体发光装置具备氮化物半导体发光元件(3)、和容纳氮化物半导体发光元件(3)的封装件(10)。封装件(10)具有:具有开口部(11c)的基台(11)、与基台(11)一起构成容纳氮化物半导体发光元件(3)的容纳空间的盖罩(30)、通过开口部(11c)并与氮化物半导体发光元件(3)电连接的引线管脚(14a、14b)、以及被填埋入开口部(11c)并将基台(11)与引线管脚(14a、14b)绝缘的绝缘部件(17a、17b)。绝缘部件(17a、17b)的至少与容纳空间面对的部分由不包含Si-O键的第1绝缘材料构成。【专利说明】氮化物半导体发光装置
本申请涉及氮化物半导体发光装置。
技术介绍
作为激光显示器或投影仪等图像显示装置的光源、激光焊接装置、激光划线装置、薄膜的退火装置等工业用加工装置的光源用途,正在大肆开发利用了半导体激光器元件等氮化物半导体发光元件的氮化物半导体发光装置。这些氮化物半导体发光元件的出射光是波长从紫外光到蓝色光、其光输出超过I瓦特的能量非常大的光。 关于搭载半导体激光器元件的封装件的构造,提出了各种各样的类型。例如,专利文献I中公开了被称为引线框型的封装件构造。该封装件通过将由金属构成的引线框树脂模制来准备电气布线,但半导体激光器元件相对于外部气体而言并非完全地被气密密封。对此,专利文献2、专利文献3、专利文献4及专利文献5中公开了相对于外部气体而将半导体激光器元件气密地密封的封装件构造。例如专利文献2中公开了所谓的被称为蝶形阀型的封装件构造,即对覆盖半导体激光器的金属部件与绝缘部件使用热膨胀系数为同等程度的材料,由此使得气密密封容易的匹配密封型的构造。另一方面,例如专利文献3、专利文献4及专利文献5所公开的所谓的CAN型封装件构造是用于电气布线的引线管脚及其周边的绝缘部件(玻璃)因热膨胀系数差而受到金属的固定体的压缩应力,由此保持气密的压缩密封型的构造。 虽然如上所述那样存在各种各样的封装件构造,但氮化物半导体发光装置的封装件因为存在于外部气体中的有机物会使得氮化物半导体发光元件的特性劣化而期望为气密型的封装件。因此,对于近年来正在开发的光输出超过I瓦特的氮化物半导体发光装置而言,主要采用CAN类型的气密型封装件构造。然而,该类型的封装件构造需要用于提高散热性、可靠性的工时。 以下,利用图14对专利文献5所述的现有的氮化物半导体发光装置的构造进行说明。氮化物半导体发光装置1000由被安装在基座1106上的半导体激光器元件1101与CAN封装件1102构成。CAN封装件1102由用于将半导体激光器元件1101固定于给定位置的固定体1103、以及覆盖已被固定于固定体1103的半导体激光器元件1101的盖罩1104构成。固定体1103为圆盘状的形状,该固定体1103的一主面具备柱体1105。由Si或AlN构成的基座1106通过Ag糊膏而被安装在柱体1105上。波长405nm波段的半导体激光器元件1101通过AuSn等焊料而被安装在基座1106上。在固定体1103设置由导电性材料构成的引线管脚1107a、1107b、1107c。引线管脚1107a与柱体1105电连接,引线管脚1107b、1107c通过导线1108而被连接至基座1106或者半导体激光器1101。进而,在引线管脚1107b、1107c与固定体1103之间设置由低熔点玻璃构成的绝缘隔离物(未图示)。另一方面,盖罩1104具有一个开口被堵住的圆筒形状,固定体1103被贴合在开口侧,在相反侧设置有用于将从半导体激光器元件1101出射的激光取出的的光取出部1109。该光取出部1109具有圆形的形状,且利用由以透过率高的熔融石英为母材的玻璃构成的密封玻璃1110来覆盖该光取出部1109。通过该构成,能够将引线管脚1107b、1107c与固定体1103电绝缘,容易地从引线管脚向半导体激光器元件1101供电,并且防止大气进入CAN封装件1102内。 这种封装件构造为了使散热性提高,期望由既维持气密性而导热率又尽量高的材料构成。为此,作为搭载氮化物半导体发光元件的柱体或底座的材料,提出利用导热率高的铁或铜。再有,专利文献4为了防止作为心柱的材料而利用了铜的情况下产生的气密性的下降,提出由热膨胀系数不同的多种玻璃来构成绝缘部件的方法。 另一方面,关于可靠性提高,专利文献5中说明了:在将上述的半导体封装件构造应用于405nm波段的半导体激光器元件的情况下,在光出射端面生成堆积物,半导体激光器的特性劣化。现有的封装件构造中,在利用了 Ag糊膏等有机物粘接剂的情况下,从该有机物粘接剂产生包含Si有机化合物气体的挥发气体,因此挥发气体以一定的蒸汽压而存在于封装件内。若从半导体激光器元件向挥发气体照射激光,则通过光能而将Si有机化合物气体分子的偶合切断,因此Si与O的化合物堆积于封装件内。在405nm波段的I个光子的能量(约3.0eV)下,分解反应的反应概率非常小。可是,专利文献5中有以下说明:通过2光子吸收过程所代表的多光子吸收过程,会产生Si有机化合物气体的分解。光强度越高,则多光子吸收过程越容易产生,因此在光强度最高的半导体激光器元件的光出射端面容易产生Si有机化合物气体的分解。因此,在光出射端面,Si有机化合物气体的分解被促进,进行Si与O的化合物的堆积。专利文献5中,作为抑制这种堆积物引起的半导体激光器元件的特性劣化的方法,记载了在基座与固定体的连接中使用不包含有机物的粘接剂的手法、或将所使用的有机物粘接剂的量限制为某值以下的手法。 在先技术文献 专利文献 专利文献I JP特开2005-354099号公报 专利文献2 JP特开平7-335966号公报 专利文献3 JP特开2009-135235号公报 专利文献4 JP特开2001-326002号公报 专利文献5 JP特开2004-289010号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 然而,在利用了上述现有的封装件的氮化物半导体发光装置中,本申请专利技术人们确认了:在利用了光输出超过I瓦特的半导体激光器时,即便在半导体封装件未利用有机粘接剂的情况下,在光出射端面也会有Si化合物堆积,由此产生特性劣化。 本申请的目的在于,在对氮化物半导体发光元件进行了气密密封的氮化物半导体发光装置中抑制氮化物半导体发光元件的特性劣化。 用于解决课题的手段 本申请的氮化物半导体发光装置具备:氮化物半导体发光元件;和封装件,其容纳所述氮化物半导体发光元件,封装件具有:基台,其保持氮化物半导体发光元件,并具有开口部;盖罩,其被固定于基台,与基台一起构成容纳氮化物半导体发光元件的容纳空间;引线管脚,其通过开口部,并与氮化物半导体发光元件电连接;和绝缘部件,其被填埋入开口部,将基台与引线管脚绝缘,绝缘部件的至少与容纳空间面对的部分由不包含S1-O键的第I绝缘材料构成。 根据该构成,可抑制包含Si的脱离气体侵入封装件内,因此可以抑制氮化物半导体发光元件的特性劣化。 本申请的氮化物半导体发光装置中,优选第I绝缘材料为树脂。 根据该构成,可以容易地形成绝缘部件。 本申请的氮化物半导体发光装置中,优选本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种氮化物半导体发光装置,具备:氮化物半导体发光元件;和封装件,其容纳所述氮化物半导体发光元件,所述封装件具有:基台,其保持所述氮化物半导体发光元件,并具有开口部;盖罩,其被固定于所述基台,与所述基台一起构成容纳所述氮化物半导体发光元件的容纳空间;引线管脚,其通过所述开口部,并与所述氮化物半导体发光元件电连接;和绝缘部件,其被填埋入所述开口部,将所述基台与所述引线管脚绝缘,所述绝缘部件的至少与所述容纳空间面对的部分由不包含Si‑O键的第1绝缘材料构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:萩野裕幸吉田真治森本廉
申请(专利权)人:松下知识产权经营株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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