CN104022216B - 发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光装置,使将发光元件和配线基板电连接的配线不易断线。本发明的发光装置包括:挠性基板,其在上面具有负的引线电极和正的引线电极;发光元件,其在上面具有负电极和正电极;绝缘膜,其形成在发光元件的侧面;配线,其在绝缘膜上相接形成,将正电极和正的引线电极间、或者负电极和负的引线电极间连接。
Description
技术领域
本发明涉及搭载有发光元件的发光装置,特别是搭载有以形成有电极的面为上进行安装(以下称为面朝上安装)对应的发光元件的发光装置。
背景技术
发光二极管(LED)及激光二极管(LD)等半导体发光元件(以下记为发光元件)具有如下的特征,即,小型、电力效率高、发出鲜艳颜色的光,另外,由于为半导体元件,故而具有无需担心灯泡烧坏(球切れ)等,进而初始驱动特性优良,振动及点灯和关灯的反复性强的特点。由于具有这样优异的特性,故而作为光源而搭载有发光元件的发光装置作为照明设备及液晶显示屏(LCD)的背光灯的普通民用光源,利用对应于其用途的构造。
例如,具有在板状及薄膜状的基板表面以金属膜形成有引线电极的图案的配线基板(印刷基板)上搭载有发光元件的发光装置。在将半导体元件(芯片)安装于配线基板时,在配线基板的规定的安装区域搭载半导体元件,将半导体元件的电极与配线基板上的引线电极(内引线)电连接,利用树脂将半导体元件密封。此时,具有:将设有电极(焊盘电极)的面朝向上而载置半导体元件,形成将焊盘电极和引线电极电连接的配线(导线)的面朝上安装;将焊盘电极朝向下而与引线电极接合并搭载半导体元件的倒装片安装(面朝下安装)。
面朝上安装通常利用引线接合进行配线的形成,此时,作为配线的引线仅在两端与半导体元件的焊盘电极和引线电极接合而设为弧状。因此,在引线接合安装中,与半导体元件一同被树脂密封的引线在受到来自外部应力的情况下可能会断线。另一方面,倒装片安装由于需要配合半导体元件的焊盘电极的位置而使配线基板的引线电极面对面配置,与引线接合安装相比,操作不容易。
因此,开发有不基于引线接合而将面朝上安装对应的发光元件安装于配线基板的方法。例如在专利文献1中公开有利用导电性油墨印刷配线而将发光元件上面的电极和配线基板的引线电极连接的安装方法。近年来,导电性油墨也适用于配线基板等微细配线形成,特别是根据油墨喷射方式,也能够对具有一定程度的台阶的面印刷,故而能够从发光元件的芯片上面的电极经由芯片侧面(端面)在作为芯片载置面的配线基板上形成配线(芯片配线:ダイス配线)。
专利文献1:(日本)特开2011-243666号公报
根据专利文献1记载的安装方法,通过在载置于配线基板上的发光元件的侧面设置环氧树脂及聚氨酯树脂等透光性树脂的层,将由导电性油墨形成的芯片配线(ダイス配线)与发光元件的半导体层绝缘。但是,在这样的构造中,芯片配线被设于发光元件侧面的树脂层和将发光元件密封的透光性树脂夹着,即仅由树脂支承,故而会与引线接合安装同样地断线。特别是,在将薄膜状的挠性基板设为配线基板的情况下,由于弯曲应力而容易断线。另外,设于发光元件侧面的树脂层由于被发光元件和导热性高的芯片配线夹着,故而伴随发光装置的使用,由于热及光特别容易经时劣化,透光性容易下降。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而设立的,其课题在于提供一种发光装置,能够适用面朝上安装对应的发光元件,比引线接合安装的可靠性高。
本申请发明人想到了如下构成的发光装置。
本发明第一方面的发光装置,包括:挠性基板,其在上面具有负的引线电极和正的引线电极;发光元件,其在上面具有负电极和正电极;绝缘膜,其形成在所述发光元件的侧面;配线,其在所述绝缘膜上相接形成,将所述负电极和所述负的引线电极之间、或者所述正电极和所述正的引线电极之间连接。
根据这样的构成,在使用了挠性基板的发光装置中,能够使配线不易断线。
本发明第二方面的发光装置,包括:挠性基板;负的引线电极,其具有第一连结部和各自的一端与所述第一连结部连结的多个第一延伸电极,并且形成在所述基板的上面;正的引线电极,其具有第二连结部和各自的一端与所述第二连结部连结的多个第二延伸电极,并且以该第二延伸电极以规定的间隔与所述第一延伸电极邻接的方式形成在所述挠性基板的上面;多个发光元件,其在上面分别具有正电极和负电极,在第一延伸电极分别连接有负电极,在另一方的第二延伸电极分别连接有正电极;绝缘膜,其分别形成在所述多个发光元件的侧面;多个配线,其分别形成在所述绝缘膜上,分别将所述正电极和所述第一延伸电极之间、或所述负电极和所述第二延伸电极之间连接。
本发明第三方面的发光装置,包括:基板;负的引线电极,其具有第一连结部和各自的一端与所述第一连结部连结的多个第一延伸电极,并且形成在所述基板的上面;正的引线电极,其具有第二连结部和各自的一端与所述第二连结部连结的多个第二延伸电极,以该第二延伸电极以规定的间隔与所述第一延伸电极邻接的方式形成在所述基板的上面;多个发光元件,其分别在上面具有正电极和负电极,分别跨越以所述规定的间隔邻接的第一延伸电极和第二延伸电极而设置;绝缘膜,其分别形成在所述发光元件的侧面;配线,其分别形成在所述绝缘膜上,分别将所述负电极和所述第一延伸电极之间、或者所述正电极和所述第二延伸电极之间连接。
根据本发明的发光装置,能够活用可安装于通用性高的配线基板这样的面朝上安装对应的发光元件的优点,并且可靠性比基于引线接合安装的发光装置高。
附图说明
图1是说明本发明的发光装置的构成的外观图;
图2是说明本发明第一实施方式的发光装置的构成的示意图,(a)是搭载于发光装置的发光元件的平面图,(b)是相当于(a)的A-A线向视剖面图的发光装置的主要部分剖面图;
图3是说明本发明第一实施方式的发光元件的制造方法的流程图;
图4是说明本发明第二实施方式的发光装置的构成的示意图,是相当于图2(a)的A-A线向视剖面图的发光装置的主要部分剖面图;
图5是说明本发明第三实施方式的发光装置的构成的示意图,是相当于图2(a)的A-A线向视剖面图的发光装置的主要部分剖面图;
图6是说明本发明第三实施方式的发光元件的制造方法的流程图;
图7是说明本发明第四实施方式的发光装置的构成的示意图,是相当于图2(a)的A-A线向视剖面图的发光装置的主要部分剖面图;
图8是说明本发明第五实施方式的发光装置的构成的示意图,是相当于图2(a)的A-A线向视剖面图的发光装置的主要部分剖面图;
图9是说明本发明第六实施方式的发光装置的构成的示意图,(a)是搭载于发光装置的发光元件的平面图,(b)是相当于(a)的B-B线向视剖面图的发光装置的主要部分剖面图。
标记说明
10、10A、10B、10C、10D、10E:发光装置
1、1A、1B:配线基板(基板)
11、11A、11B:基材
121:负的引线电极
121a:第一延伸电极
121b:第一连结部
122:正的引线电极
122a:第二延伸电极
122b:第二连结部
21、21A、21B:芯片配线(配线)
22、22A、22B:芯片配线(配线)
3、3A、3B、3D、3E:发光元件
30:氮化物半导体
31:元件基板
32:n型半导体层
33:活性层
34:p型半导体层
4:透光性电极
51、51A、51B:n侧焊盘电极(电极)
52、52A、52B:p侧焊盘电极(电极)
6:保护膜
7、7A、7B:绝缘膜
8、8A、8B:接合部件
9:密封部件
具体实施方式
参照附图对本发明的发光装置进行说明。另外,在本说明书中,上面及下面分别为与配线基板1或发光元件的图中的xy面平行的面。
以下,参照图1及图2对本发明第一实施方式的发光装置进行说明。另外,图2(a)相当于将图1的部分放大的平面图,图2(b)相当于图2(a)的剖面图,为了详细地表示主要部分,图1和图2(a)、(b)的尺寸不一致。
〔第一实施方式〕
如图1所示,本发明第一实施方式的发光装置10的上面为光的主要出射面,在带状的配线基板(基板)1上沿长度方向(图中的x方向)列状地排列搭载有4个发光元件3。详细而言,在发光装置10中,在配线基板1上以形成有一对焊盘电极(电极)51、52(参照图2(a))为上的方式搭载平面看大致正方形的发光元件3,通过芯片配线(配线)21、22将焊盘电极51、52与配线基板1的引线电极12电连接。以下,在本说明书中,将伴随导通而接触的状态简单表记为“连接”。另外,芯片配线21、22形成在将发光元件3的侧面覆盖的绝缘膜7(参照图2(b))的表面。另外,在本实施方式的发光装置10中,利用大致半球状地隆起的密封部件9将一个发光元件3及其周边的配线基板1的表面分别密封。另外,发光装置10在连结有图1所示的4个发光元件3的长条状态下作为1台而使用,以下,在本说明书中,作为一个发光装置10,对包含1个发光元件3和将该1个发光元件密封的密封部件9的发光装置进行说明。
(配线基板)
作为配线基板1,能够适用用于搭载引线接合安装对应的发光元件的挠性基板、更详细地为挠性印刷基板(FPC:Flexible printed circuits)。配线基板1具有:聚酰亚胺薄膜等具有可挠性的片材(薄膜)状的基材11;在其之上由铜等金属膜形成的引线电极12。基材11除了上述的聚酰亚胺之外,也可以由液晶聚合物(LCP)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等一般的挠性基板材料形成。基材11特别适用热膨胀率与适用于引线电极12的铜等金属比较接近的聚酰亚胺或LCP,由于抑制了由热应力导致的引线电极12的剥离等,故而优选。基材11的形状及厚度没有特别限定,可根据作为产品而提供给使用者的发光装置的形态及用途而适当设计。在挠性基板的形状为在一方向上伸长的形状(例如,具有短边和长边的矩形形状)的情况下,容易发生发光元件的断线,但若使用本发明的构成,则能够有效地防止断线。
引线电极12包含负的引线电极121和正的引线电极122。负的引线电极121以及正的引线电极122(适当统称为引线电极12)能够使用适用于一般的半导体元件的配线基板的金属材料,可列举铜、银、金、铝等,从导热性及加工性方面来看,特别优选铜。引线电极12利用镀敷及蒸镀等公知的方法在基材11的表面成膜,可利用蚀刻等进行图案形成。另外,在基材11由LCP形成的情况下,也可以利用LCP的热压接而贴附金属箔。另外,引线电极12也能够将导电性油墨印刷在基材11的表面而形成。引线电极12的膜厚及宽度没有特别限定,能够根据作为引线电极的电阻、搭载于发光装置10的发光元件3的驱动电压以及驱动电流等适当设计。
负的引线电极121和正的引线电极122的图案形状(平面看形状)没有特别限定,但在本实施方式中,以引线电极121、122二者的上面与发光元件3的底面接合的方式配置。例如,在图1所示那样的在带状的配线基板(基板)1的长度方向上排列搭载多个发光元件3的发光装置中,能够形成以下那样的图案形状。首先,将负的引线电极121形成为具有第一连结部121b和一端分别与第一连结部121b连结的多个第一延伸电极121a的梳齿形状。另外,将正的引线电极122形成为具有第二连结部122b和一端分别与第二连结部122b连结的多个第二延伸电极122a的梳齿形状。而且,以第一延伸电极121a和第二延伸电极122a以规定间隔相对的方式将负的引线电极121和正的引线电极122配置在配线基板1的上面。另外,在安装发光元件3的区域,第一延伸电极121a和第二延伸电极122a的间隔设为比发光元件3的一边窄的间隔。通过如上所述地构成负的引线电极121和正的引线电极122,能够将发光元件跨越负的引线电极121(第一延伸电极121a)和正的引线电极122(第二延伸电极122a)而设置。
由此,载置于配线基板1上的发光元件3侧面的至少设置芯片配线21、22的区域的下端位于第一延伸电极121a和第二延伸电极122a上。由此,在接近发光元件3侧面的下端的位置能够分别连接第一延伸电极121a和芯片配线21以及第二延伸电极122a和芯片配线22。更加具体地,如图2所示,在x方向上,以与发光元件3的长度L相比,第一延伸电极121a和第二延伸电极122a间的距离(间隔)d变短且第一延伸电极121a外侧的端部和第二延伸电极122a外侧的端部的距离(W+d+W)变长(d﹤L﹤W+d+W)的方式形成负的引线电极121和正的引线电极122。根据这样的配置,芯片配线21(22)能够从发光元件3的焊盘电极51(52)表面经由发光元件3的侧面(绝缘膜7的表面)到达其正下方的第一延伸电极121a(第二延伸电极122a)的表面。另外,芯片配线21、22不形成在由树脂形成的基材11的表面,通过与第一延伸电极121a和第二延伸电极122a的表面之间连接,与在由树脂形成的基材11的表面形成有芯片配线的一部分的情况相比,降低由弯曲应力导致断线的可能性,即使使用具有可挠性的配线基板1,也不易断线。另外,由于发光元件3的焊盘电极51(52)到第一延伸电极121a(第二延伸电极122a)的距离短,故而即使芯片配线21(22)较短也可以。
以上,在本实施方式中,由于发光元件跨越负的引线电极和正的引线电极而设置,故而负电极和正电极能够以较短的距离与负的引线电极和正的引线电极连接。另外,通过仅形成于基板侧面的配线能够将正电极和负电极实质地与正的引线电极和负的引线电极连接,无需在基板上形成配线。
由此,能够减少配线的断线风险。
另外,第一延伸电极121a和第二延伸电极122a在x方向上向发光元件3的外侧充分伸出设置(W+d+W﹥﹥L)为好。根据这样的配置,能够将芯片配线21(22)在第一延伸电极121a(第二延伸电极122a)上向发光元件3的外侧延伸形成,能够增大芯片配线21和第一延伸电极121a的接触面积以及芯片配线22和第二延伸电极122a的接触面积,能够容易地提高发光装置10的可靠性。另外,第一延伸电极121a和第二延伸电极122a各自的宽度(x方向长度)W在本实施方式中相同,但也可以互不相同。另外,如图2所示,发光装置10在x方向上,发光元件3的中心与第一延伸电极121a和第二延伸电极122a间的中心(间隔d的中心)一致的方式配置,但不限于这样的配置。
另外,通过将从发光元件3向下方射出的光向引线电极12照射,由金属构成的引线电极12成为反射膜,能够提高发光装置10的光的取出效率。另外,通过使发光元件3不与基材11而是与引线电极12接合,能够提高发光装置10的散热性。因此,引线电极12优选以使第一延伸电极121a和第二延伸电极122a的间隔d互不短路的程度,形成为以更多的面积与发光元件3的底面接合那样的图案形状。
另外,第一延伸电极121a及第二延伸电极122a较宽地形成为好。如图1所示,第一延伸电极121a及第二延伸电极122a从发光元件3的下方向外侧延伸设置,通过将宽度W拓宽为遍及形成有密封部件9的整个区域,不仅成为电阻更低的导体,而且也具有形层为反射膜以及散热板这样有效的作用。另外,如本实施方式的发光装置10那样地,在制造(组装)时,配线基板1为带状的情况下,在长度方向、在此为x方向上排列配置第一延伸电极121a以及第二延伸电极122a为好。由此,在平面观察下,能够将芯片配线21、22形成为与配线基板1的长度方向平行的配线形状,后述的基于油墨喷射方式的芯片配线21、22的形成操作性提高。但是,芯片配线21和22也可以以在平面观察下在配线基板的长度方向上实质上垂直或具有倾斜角的方式形成。由此,芯片配线21和22能够避免对配线基板1或发光装置3施加的弯曲应力。
如上所述,由于引线电极12也作为反射膜起作用,故而也可以在表面利用镀敷等层积反射率高的金属膜。具体地,可列举从银、铑、金、铝中选择的一种金属或上述金属的合金,就可见光而言,银的反射率最高,故而优选。因此,例如通过将引线电极12形成为在铜上层积有银的双层构造,能够提高导热性(散热性)和光的取出效率两方面。另外,也可以在基材11表面的未设有引线电极12的区域,作为反射膜而形成有金属膜(未图示)。此时,显然作为反射膜的金属膜以不使负的引线电极121和正的引线电极122导通的方式形成。
(芯片配线)
芯片配线21是将发光元件3的n侧焊盘电极51与负的引线电极121连接的配线,芯片配线22是将发光元件3的p侧焊盘电极52与正的引线电极122连接的配线。即,芯片配线21以及芯片配线22代替引线接合安装中的引线而设置。其中,芯片配线21、22沿着发光元件3的侧面、详细地说在覆盖发光元件3侧面的绝缘膜7的表面直接形成。对此,接合引线的两端(连接部)以外仅由密封部件(树脂)支承。这样,芯片配线21、22与接合引线不同,被发光元件3(绝缘膜7)和密封部件9夹着而被支承,故而不易断线。
芯片配线21、22从载置于配线基板1的发光元件3以及将其侧面覆盖的绝缘膜7之上,通过印刷而附着含有Au、Ag、Cu等金属纳米粒子的导电性油墨,根据需要而烧结形成。芯片配线21、22的形成(印刷)方法能够适用利用印刷形成配线基板等的一般的方法,具体地,可列举油墨喷射方式及丝网印刷方式。特别是根据油墨喷射方式,能够容易地形成在具有发光元件3的厚度量这样的台阶的面上也连续的芯片配线21、22。另外,导电性油墨能够适用对应于印刷方法的材料。导电性油墨为了抑制向发光元件3等的损伤,优选烧结温度为200℃左右以下的导电性油墨。
芯片配线21(22)的配线形状没有特别限定,但为了缩短配线长度,以从焊盘电极51(52)以最短距离与负的引线电极121(正的引线电极122)连接的方式形成为好。另外,在本实施方式中,如图2(a)所示,芯片配线21(22)的两端大,即分别与焊盘电极51(52)、负的引线电极121(正的引线电极122)的连接面积变大而形成。另外,如本实施方式的发光装置10那样地,在配线基板1为带状的情况下,芯片配线21、22在平面观察下形成为与配线基板1的长度方向(附图中的x方向)平行的配线形状,但由于如后所述地基于油墨喷射方式的操作性提高,故而优选。但是,芯片配线21和22也可以以在平面观察下在配线基板的长度方向上实质上垂直或具有倾斜角的方式形成。由此,芯片配线21和22能够避免对配线基板1或发光装置3施加的弯曲应力。在本实施方式中,芯片配线21(22)在发光元件3的上面以从其四边中距离焊盘电极51(52)最近的边的大致中心竖直地向下的方式沿发光元件3的左(右)侧面设置。另外,芯片配线21、22不特别限定厚度及配线宽度,对应于作为导体的电阻、搭载于发光装置10的发光元件3的驱动电压以及驱动电流等而适当设计,但为了将电阻抑制得较低而使配线较厚,并且为了不会较多地遮挡发光元件3发出的光而缩窄配线宽幅,优选厚度形成为10~20μm程度。
〔发光元件〕
发光元件3为发光装置10的光源,是通过施加电压而自发光的半导体元件(半导体发光元件),适用例如由氮化物半导体等构成的发光二极管(LED)。特别是,本实施方式的搭载于发光装置10的发光元件3能够适用引线接合安装对应的构成,其中,只要以由后述的制造方法进行说明的方式仅加工侧面形状即可。
在本实施方式中,发光元件3为平面看一边的长度为L的大致正方形且上下(y方向)对称的构造。在图2(a)的平面图中自中心线(A-A线)起表示上半部分。发光元件3例如在蓝宝石这样的透光性基板(元件基板)31上依次使n型半导体层32、活性层(发光层)33、p型半导体层34的氮化物半导体30的各层外延成长而层积之后,形成并制造分别与n型半导体层32、p型半导体层34连接的电极(n侧焊盘电极51、透光性电极4以及p侧焊盘电极52)。在本实施方式的发光装置10中,发光元件3使元件基板31向下而载置在配线基板1上,为了从外部向上面的左右边各自的中心附近供给电流而设有焊盘电极51、52。即,发光元件3是在上面具有一对焊盘电极51、52的面朝上安装(引线接合安装)对应的半导体元件。以下,对发光元件3的要素进行详细地说明。
(元件基板)
元件基板31的材料没有特别限定,但在发光元件3的制造中能够适用将氮化物半导体30的各层层积等的例如可使氮化物半导体成长的基板材料。作为由这样的材料构成的基板,可列举以C面、R面、A面中的任一面作为主面的蓝宝石、以(111)面作为主面的尖晶石(MgAL2O4)这样的绝缘性基板、碳化硅(SiC)、ZnS、ZnO、Si、GaAs、金刚石以及与氮化物半导体晶格匹配的铌氧锂、镓氧钕等氧化物基板等。在本实施方式的发光装置10中,发光元件3将作为底面的元件基板31的背面与配线基板1的一堆负和正的引线电极121、122二者接合,另外为了在元件基板31的侧面(端面)直接设置芯片配线21、22,故而将绝缘性基板、例如蓝宝石用作元件基板31。
元件基板31的大小及厚度等没有特别限定,但在发光元件3的制造阶段,将多个发光元件3矩阵状排列而形成在一块元件基板31(晶片)上,故而作为基台需要一定程度的强度,需要可确保足够的强度的厚度。另一方面,在发光元件3(晶片)完成后,为了能够利用切断(切割)或割断(破裂)等分割成芯片,元件基板31优选从背面研削(背面研磨)等而薄壁化。特别是,在本实施方式的发光装置10中,为了容易形成芯片配线21、22且较短为好,优选使发光元件3的厚度小(薄)。因此,元件基板31薄壁化到不对氮化物半导体30产生影响的程度(只要能够维持必要的强度)为好,例如能够通过研削将厚度形成为50~250μm。
(氮化物半导体)
作为n型半导体层32、活性层33以及p型半导体层34,没有特别限定,但例如适用InXAlYGAl-X-YN(0≤X、0≤Y、X+Y﹤1)等氮化镓类化合物半导体。n型半导体层32、活性层33以及p型半导体层34(适当统称为氮化物半导体30)可以分别为单层构造,也可以为组成以及膜厚不同的层的积层构造、超晶格构造等。特别是,作为发光层的活性层33是将产生量子效应的薄膜层积后的单一量子阱或多重量子阱构造为好,另外,阱层为含有In的氮化物半导体为好。另外,在元件基板31上也可以任意地经由用于缓和晶格常量与元件基板31的不匹配的缓冲层等基底层(未图示)而形成n型半导体层32。
(电极)
发光元件3具有与n型半导体层32连接的n侧焊盘电极51和与p型半导体层34连接的p侧焊盘电极52。为了从外部供给电流,n侧焊盘电极51和p侧焊盘电极52分别由芯片配线21、22与配线基板1(负的引线电极121、正的引线电极122)连接。本实施方式的发光装置10的发光元件3为了将n侧电极和p侧电极设于同一面侧而设于p型半导体层34侧,且将p型半导体层34侧设为光取出侧。具体地,如图2(a)所示,p侧焊盘电极52以在电阻较高的p型半导体层34的整个面内均匀地流过电流的方式设置在形成于p型半导体层34的大致整个上面的透光性电极4之上。另一方面,n侧焊盘电极51设置在将一部分区域的p型半导体层34以及活性层33除去而露出的n型半导体层32上,与其n型半导体层32连接。
透光性电极4由透明电极材料即铟-锡氧化物(Indium Tin Oxide:ITO)或者氧化锌(ZnO)等导电性氧化物形成。另外,焊盘电极51、52由Al、Cu、Au等金属电极材料形成。另外,焊盘电极51、52形成为与n型半导体层32或透光性电极4连接所需的形状以及面积,并且形成为与芯片配线21、22连接所需的平面形状以及面积。另外,焊盘电极51、52在平面观察下,优选设置在发光元件3的周缘即边的附近。通过形成这样的配置,在将发光元件3安装在配线基板1上时,芯片配线21、22较短即可,特别是,在芯片配线21、22利用油墨喷射方式形成的情况下,抑制在发光元件3的上面附着多余的导电性油墨。
(保护膜、绝缘膜)
保护膜6将发光元件3的氮化物半导体30露出的表面(上面以及端面)以及透光性电极4的表面等覆盖。具体地,将用于与外部连接的区域即焊盘开口部6h除去而形成保护膜6。保护膜6将焊盘电极51、52上面的周缘部覆盖,焊盘电极51、52上面的除去周缘部之外的区域成为焊盘开口部6h。在本实施方式的发光装置10中,保护膜6在发光元件3的侧面(端面)将芯片配线21、22与用于与氮化物半导体30绝缘的绝缘体(适当记为绝缘膜7)一体形成。绝缘膜7在发光元件3侧面的至少设有芯片配线21、22的区域,以使氮化物半导体30的各层32、33、34均不露出的方式覆盖。特别是在芯片配线21、22利用油墨喷射方式形成的情况下,为了防止由于附着多余的导电性油墨而引起的短路,保护膜6(绝缘膜7)以发光元件3的氮化物半导体30以及透光性电极4不露出的方式覆盖为好。在本实施方式的发光装置10中,保护膜6(绝缘膜7)除了其上面的焊盘开口部6h、以及底面以及侧面的下部(元件基板31)而覆盖发光元件3。
在此,绝缘膜7适用无机物且透光性绝缘材料为好。另外,绝缘膜7至少在发光元件3的侧面以大致均匀的厚度形成为好。这是由于,无机物的膜比环氧树脂等透光性树脂膜的耐久性好,透光性降低的可能性以及形成在该膜的表面的芯片配线21、22断线的可能性少。另外,保护膜6只要是透光性的绝缘材料即可,不限于无机物,但优选与绝缘膜7同样地适用可在制造发光元件3(晶片)时成膜的无机物。作为无机物的绝缘性的膜材料,具体地可列举Si、Ti、Ta、Nb、Zr、Mg等氧化物(SiO2、TiO2、Ta2O5、Nb2O5、ZrO2、MgO)、Si氮化物(例如Si3N4)、AlN等氮化物、或者氟化镁(MgF2)等。另外,保护膜6、绝缘膜7的膜厚没有特别限定,优选为10~10000nm的范围。这些材料能够在制造发光元件3时通过蒸镀法、溅射法等公知的方法成膜。具体地,在发光元件3以阵列状在一块元件基板31(晶片)形成有多个的状态下形成保护膜6(绝缘膜7)。因此,在将完成的发光元件3单片化(切割)时以氮化物半导体30在剖切面不露出的方式预先将该发光元件3(芯片)的周缘部(划线区域、在图2(a)中标注阴影线进行表示)的氮化物半导体30完全除去,从其上起形成绝缘膜7(详细地利用制造方法进行说明)。
以下,对第一实施方式的发光装置10的其他要素进行详细地说明。
(接合部件)
接合部件8是用于将发光元件3固定在配线基板1上的构件,在本实施方式的发光装置10中,将发光元件3的底面(元件基板31的背面)和配线基板1的引线电极12的表面接合。接合部件8以使发光元件3和配线基板1(具体地,第一延伸电极121a及第二延伸电极122a)之间的间隔不过大的方式设置为好,由此,能够使第一延伸电极121a(第二延伸电极122a)和焊盘电极51(52)接近,能够容易且稳定地进行第一延伸电极121a(第二延伸电极122a)和芯片配线21(22)的连接。即,接合部件8至少在形成芯片配线21、22的区域以在发光元件3与配线基板1(第一延伸电极121a及第二延伸电极122a)之间间隙变小的方式较薄地设置。
在本实施方式的发光装置10中,接合部件8无需将发光元件3和配线基板1电连接,另外,发光元件3的接合面(底面)为绝缘性的元件基板31,故而能够使用适用于一般的半导体元件的安装(芯片焊接)的绝缘性、导电性的任一种接合部件。作为绝缘性的接合部件,列举环氧类及硅酮类等的粘接剂,作为导电性的接合部件,分别列举焊料、Ag等导电性膏、共晶合金等,在本发明中适用导电性的接合部件为好。通常,焊料等导电性部件由于导热性比树脂类的粘接剂高,故而能够提高发光装置10的散热性。另外,在接合部件8为导电性的情况下,如图2(b)所示地,以负和正的引线电极121、122间不短路的方式在负的引线电极121和正的引线电极122上分别分开设置,各接合部件8分别与发光元件3的底面接合。另一方面,在接合部件8为绝缘性的情况下,也可以将发光元件3的整个底面设置在负的引线电极121和正的引线电极122之间的基材11上。
(密封部件)
密封部件9将发光元件3、负的引线电极121的一部分、正的引线电极122的一部分以及芯片配线21、22等密封(埋设),保护其不受到粉尘、水分、外力等的影响。密封部件9例如如图1所示地,在配线基板1上载置有发光元件3的区域通过分配器等排出透光性树脂材料并使其固化而形成。密封部件9至少埋设发光元件3以及芯片配线21、22即可,其形状不作限定。在本发明中,芯片配线21、22与接合引线不同,在发光元件3的极近处几乎不从上面以及侧面突出地配置。因此,密封部件9无需在发光元件3上较厚地形成,能够根据光学的效果等其他要求的特性来决定厚度及形状。例如,在本实施方式的发光装置10中,密封部件9通过在配线基板1上的包围发光元件3的圆(参照图1)内隆起形成调节到较高粘度的树脂材料,能够成为平面看圆形的大致半球状,能够有效地向外部照射来自发光元件3的光。
密封部件9与搭载有通常的发光元件的发光装置同样地,利用使发光元件3的光透过的透光性树脂材料形成,具体地,列举包含混合硅酮的硅树脂、环氧树脂、脲醛树脂等,但优选耐热性以及耐光性优良的硅树脂。另外,也可以在这些树脂材料中根据发光装置10的目的及用途而含有荧光物质、着色剂、光扩散剂、填充剂等,特别是,由于硅树脂的热膨胀率高,故而通过填充剂适当降低热膨胀率为好。或者,密封部件9形成为可保护发光元件3以及芯片配线21、22的程度的硬度且缓和应力的构造。
〔发光装置的制造方法〕
参照图3,与搭载的发光元件的制造一同说明本发明第一实施方式的发光装置的制造方法。
发光装置10如图3所示地至少经由如下工序制造,即:制造以在元件基板31上连结有发光元件3的状态排列的晶片的晶片制造工序S10、按照各发光元件分割晶片而形成发光元件3(芯片)的单片化工序S30、将发光元件3安装在配线基板1上的组装工序S40。在本实施方式中,晶片制造工序S10包含形成覆盖发光元件3的侧面的绝缘膜7的绝缘膜形成工序S20。另外,组装工序S40包含将发光元件3载置于配线基板1而接合的配线基板接合工序(发光元件接合工序)S41、芯片配线形成工序(配线形成工序)S42、利用密封部件9将发光元件3密封的密封工序S43。以下,对各工序进行说明。
(发光元件的制造:氮化物半导体的形成)
在半导体成长工序S11中,将蓝宝石基板作为元件基板31,使用MOVPE反应装置在元件基板31上依次成长构成n型半导体层32、活性层33以及p型半导体层34的各自的氮化物半导体(S11)。
在本发明的发光装置的制造方法中,作为搭载于发光装置10的发光元件3的氮化物半导体30的形成方法,没有特别限定,能够适当使用MOVPE(有机金属气相成长法)、MOCVD(有机金属化学气相成长法)、HVPE(氢化物气相成长法)、MBE(分子线外延法)等作为氮化物半导体的成长方法而公知的方法。特别是,MOCVD由于能够结晶性良好地成长,故而是优选的。另外,氮化物半导体30的各层32、33、34优选根据使用目的适当选择各种氮化物半导体的成长方法。
(发光元件的制造:n侧接触区域的形成)
为了形成用于连接n侧焊盘电极51的区域(n侧接触区域),将p型半导体层34及活性层的各一部分除去而使n型半导体层32在表面(上面)的一部分露出。同时,发光元件3(芯片)的周缘部(晶片的划线区域)也蚀刻到与所述n侧电极用接触区域相同的深度(S12)。详细地,在使氮化物半导体30的各层的元件基板31(以下称为晶片)上利用光致抗蚀剂形成在n侧接触区域以及划线区域具有开口部的掩模。利用反应性离子蚀刻(RIE)将p型半导体层34以及活性层33,进而n型半导体层32的一部分除去而在表面使n型半导体层32中的n侧接触层露出。
(发光元件的制造:芯片侧面的露出)
为了使发光元件3(芯片)的侧面露出,进一步蚀刻晶片的划线区域而从划线区域将氮化物半导体30(n型半导体层32)完全除去(S13)。具体地,在晶片上形成在划线区域具有开口部的掩模。此时,掩模的开口部的形状比蚀刻到n型半导体层32表层时的掩模的开口部窄,并且比由晶片完成后的切割削掉的切削量大。利用RIE将n型半导体层32完全除去,进而将其下方的元件基板31的一部分除去。在蚀刻之后将抗蚀剂除去。这样,通过由两阶段时刻划线区域,从而将发光元件3(芯片)的侧面台阶状地形成。
(发光元件的制造:电极的形成)
在p型半导体层34上形成透光性电极4(S14),形成分别与n型半导体层32、p型半导体层34连接的焊盘电极51、52(S15)。具体地,首先通过溅射法在晶片的整个面上成膜形成透光性电极4的导电性氧化物膜。在导电性氧化物膜上形成与其下方的p型半导体层34的平面形状(参照图2(a))对应的形状的掩模,利用蚀刻将未形成有掩模的部分的导电性氧化物膜除去而在p型半导体层34上形成透光性电极4并将抗蚀剂(掩模)除去。接着,在透光性电极4上面的形成p侧焊盘电极52的区域和露出的n型半导体层32上面的形成n侧焊盘电极51的区域分别形成具有开口部的掩模,在利用溅射法自该掩模之上将金属电极材料成膜后,将抗蚀剂除去(剥离)。如上所述,形成n侧焊盘电极51以及p侧焊盘电极52。
(发光元件的制造:保护膜以及绝缘膜的形成)
形成保护膜6(S16)的同时形成绝缘膜7(S20)。具体地,首先在晶片的整个面上利用溅射法或CVD(化学气相成长法)形成SiO2等无机物的膜。接着,在无机物膜上形成在焊盘电极51、52各自的焊盘开口部6h上具有开口部的掩模,将从该开口部露出的无机物膜蚀刻并将抗蚀剂除去。由此,在晶片的除了焊盘开口部6h的整个面形成保护膜6(在划线区域为绝缘膜7),完成晶片的制作。
(发光元件的单片化)
从制成的晶片的背面对元件基板31进行研削(背面研磨)而较薄地加工成所希望的厚度(S31)。沿着划线区域中心线利用切割等将该背面研削后的晶片分割(S32)成各个发光元件3(芯片)。得到的发光元件3的侧面台阶状地形成,进而利用绝缘膜7覆盖侧面的氮化物半导体30以及其下方的元件基板31的上部。
(发光装置的组装)
在配线基板1的载置负和正的引线电极121、122的发光元件3(芯片)的规定区域分别涂敷Ag膏,从其上方按压发光元件3并加热,使Ag膏固化,将发光元件3固定于配线基板1上(S41)。加热并固化后的Ag膏成为接合部件8。
接着,利用油墨喷射法沿着图2(a)中双点划线所示的芯片配线21、22的平面形状(应形成芯片配线21、22的区域)排出导电性油墨并进行烧结,形成芯片配线21、22(S42)。在本实施方式中,芯片配线21、22的平面形状为与配线基板1的长度方向(参照图1、x方向)平行的线状,并且位置与宽度方向中心一致,故而将油墨喷射头固定而一边使带状的配线基板1沿长度方向移动一边排出导电性油墨即可,能够操作性良好地形成。但是,芯片配线21和22也可以以在平面观察下在配线基板的长度方向上实质上垂直或具有倾斜角的方式形成。由此,芯片配线21和22能够避免对配线基板1或发光装置3施加的弯曲应力。另外,由于发光元件3的侧面台阶状地形成,故而即使将导电性油墨向竖直下方排出,也能够在发光元件3的侧面(绝缘膜7的表面)附着足够厚度的导电性油墨。
另外,也可以使油墨喷射头倾斜而朝向发光元件3的侧面向斜下方排出导电性油墨。由此,即使发光元件3的厚度(芯片厚)较大,或者在侧面没有台阶而是平坦的竖直面,也容易在上述侧面充分地附着导电性油墨。
在配线基板1上的发光元件3及其周边(参照图1)以将发光元件3以及芯片配线21、22完全覆盖的方式大致半球状地涂敷透光性树脂材料并使其固化而形成密封部件9(S43)。由此,如图1所示,一个个地被密封部件9密封的四个发光元件3被带状的配线基板1支承而成为一列地连结的发光装置10。
第一实施方式的发光装置10上搭载的发光元件3也可以利用晶片的划线区域的第二次蚀刻(除去n型半导体层32,S13)、或者进而利用第一次蚀刻(使n型半导体层32露出,S12)蚀刻成带状,形成为侧面向下变宽的倾斜面(参照图7所示的第四实施方式)。另外,发光元件3在单片化工序S30(S32)中利用元件基板31的劈开性进行分割,形成为元件基板31的割断面向下变宽的倾斜面(未图示)。通过形成这样的侧面形状,在形成芯片配线21、22时即使将导电性油墨向竖直下方排出,也容易在发光元件3的侧面附着足够厚度的导电性油墨。
另外,第一实施方式的发光装置10也可以在发光元件3的底面(背面)具有将折射率不同的两种以上的电介质膜交替层积的多层膜(未图示)。通过这样的构成,发光装置10使从发光元件3的发光层(活性层33)向下方射出的光多重反射而能够提高光的取出效率。多层膜能够形成在发光元件3的例如背面研削(S31)后的元件基板31上(参照后述的第三实施方式)。
如上所述地,第一实施方式的发光装置几乎直接适用公知的引线接合安装对应的发光元件以及配线基板,不用接合引线即可连接。由此,特别是在适用了具有可挠性的配线基板的情况下也能够不易断线,能够提高可靠性。而且,发光装置与将接合引线弧状设置的构成不同,由于配线仅经由薄膜(绝缘膜)设置在发光元件的侧面等,故而即使包含配线也可为与发光元件相同程度的大小,小型化、薄型化容易。
〔第二实施方式〕
本发明第一实施方式的发光装置与发光元件的保护膜一体地形成有覆盖侧面的绝缘膜。但是,在本发明中,通过使用赋予了光学效果的绝缘膜,能够形成为使光的取出率提高的发光装置。以下,参照图4对本发明第二实施方式的发光装置进行说明。对于与第一实施方式的发光装置相同的要素标注相同的标记并省略说明。
本发明第二实施方式的发光装置10A除了作为光源搭载发光元件3A之外,与第一实施方式的发光装置10的构成相同。即,发光装置10A如图4所示地在配线基板1上载置发光元件3A,由芯片配线21、22将上面的一对焊盘电极51、52分别连接配线基板1的负和正的引线电极121、122,另外,利用密封部件9(在图4中省略图示,参照图1、图2(b),第三实施方式以后的剖面图也同样)将发光元件3A及其周边密封。如以下说明地,发光元件3A除了侧面形状、将表面(上面、侧面)覆盖的保护膜6以及绝缘膜7A的构成不同之外,与第一实施方式的发光元件3的构成相同。即,发光装置10A的整体构成与图1所示的构成相同,发光元件3A的上面如图2(a)所示那样。
(发光元件)
在发光元件3A中,半导体构造(元件基板31、氮化物半导体30)以及电极构成(透光性电极4、焊盘电极51、52)与发光元件3的构成相同,故而省略说明。发光元件3A在发光装置10A中,除了焊盘开口部6h(参照图2(a))之外将绝缘性无机物的膜覆盖在上面以及侧面的方面与第一实施方式相同,但在具有仅覆盖上面的保护膜6且具备覆盖侧面的多层膜构造的绝缘膜7A方面与第一实施方式不同。进而,如图4所示,在发光元件3A中以四侧面(在图中表示两侧面)向下方变宽的方式倾斜形成。通过形成这样的侧面形状,在形成芯片配线21、22时,即使将导电性油墨向竖直下方排出,也能够在发光元件3A的侧面(绝缘膜7A表面)附着足够厚度的导电性油墨。
(绝缘膜)
绝缘膜7A与第一实施方式的绝缘膜7同样地为无机物,将折射率不同的两种电介质膜交替地层积而构成。通过在这样的多层膜构造的绝缘膜7A上形成芯片配线21、22,向发光元件3A的侧方射出而由芯片配线21、22反射的光在绝缘膜7A内逆向行进而由多层膜的界面反射,在绝缘膜7A内进行多重反射而改变行进路线,最终较多地避开芯片配线21、22而向发光装置10A的外部照射。
另外,发光装置10A在发光元件3A中可以由绝缘膜7A仅覆盖设有芯片配线21、22的两侧面且由保护膜6(单层膜)与上面同样地覆盖剩余的两侧面,也可以将该两侧面竖直地形成。但是,在发光装置10A中,为了使出射面(密封树脂的表面)内的发光强度均匀地接近,将发光元件3A的四侧面全部形成为倾斜面并且覆盖绝缘膜7A为好。另外,绝缘膜7A为了进一步提高光学效果,较多地覆盖发光元件3A的侧面为好,在图4所示的例中,覆盖至下端即将整个侧面覆盖。这样,发光元件3A的侧面以及上面的除了焊盘开口部6h之外的整体被绝缘膜7A以及保护膜6这样的无机物的膜覆盖,从而,在发光装置10A中,能够使树脂(密封部件9)不接触氮化物半导体30以及元件基板31。由此,能够进一步抑制由热及光导致的树脂(密封部件9)的劣化,提高耐久性。另外,不限于这样的构成,也可以如第一实施方式的发光装置10的绝缘膜7那样地使元件基板31的下部露出。
构成多层膜即绝缘膜7A的电介质膜分别与第一实施方式的绝缘膜7(保护膜6)同样地,作为半导体元件的保护膜而使用公知的绝缘材料。虽然也基于发光元件3A发出的光的波长域,但例如作为低折射率材料,列举SiO2、MgF2,作为高折射率材料,列举TiO2、Ta2O5、Nb2O5、ZrO2、Si3N4。绝缘膜7A的层数不作限定,但由于光不易从高折射率材料进入低折射率材料而容易在界面反射,故而具有一组以上从发光元件3A侧(下)起以低折射率材料/高折射率材料的顺序层积的组。另外,绝缘膜7A也可以通过将折射率接近的两种以上的材料层积而构成低折射率、高折射率的至少一方的层,还可以以三阶段以上形成折射率不同的多层膜。绝缘膜7A的电介质膜各自(单层)的厚度为了作为搬运光的介质而很好地作用而优选为10nm以上。另外,绝缘膜7A整体的膜厚(总厚度)优选与第一实施方式同样地为10000nm程度以下。
〔发光装置的制造方法〕
本发明第二实施方式的发光装置的制造方法除了要搭载的发光元件的侧面的形成以及绝缘膜的形成之外,能够以与第一实施方式的发光装置的制造方法相同的顺序进行。以下,参照图3,包含要搭载的发光元件的制造,对第二实施方式的发光装置的制造方法进行说明。
(发光元件的制造:氮化物半导体的形成、n侧接触区域的形成)
在发光元件3A的制造中,与第一实施方式同样地在元件基板31上使氮化物半导体30的各层成长(S11),将该晶片的n侧接触区域以及划线区域蚀刻而使n型半导体层32露出(S12)。
(发光元件的制造:芯片侧面的露出)
进一步蚀刻晶片的划线区域使其达到元件基板31的规定深度而将氮化物半导体30完全除去(S13)。在此,元件基板31的规定深度至少在最终的发光元件3A(芯片)中超过被薄壁化后的元件基板31的厚度的深度。此时,将划线区域蚀刻成带状。通过这样地加工,发光元件3A在被单片化成芯片时侧面成为倾斜面。另外,在后续的绝缘膜7A的形成中,能够覆盖到所述侧面的下端。
(发光元件的制造:电极的形成)
与第一实施方式同样地,在晶片的上面形成透光性电极4、p侧焊盘电极52以及n侧焊盘电极51(S14、S15)。
(发光元件的制造:保护膜以及绝缘膜的形成)
在晶片的整个面上将构成绝缘膜7A的多层膜除了最上层的一层外利用溅射法连续地成膜。成膜后的多层膜在划线区域以外被蚀刻而完全除去。接着,形成绝缘膜7A的最上层且作为保护膜6的绝缘膜,与第一实施方式同样地在该绝缘膜(保护膜6)中将成为焊盘开口部6h的区域除去而完成晶片的制作(S20、S16)。
(发光元件的单片化)
从制成的晶片的背面对元件基板31进行研削(背面研磨)而较薄地加工成容易切割的厚度(S31)。沿着划线区域中心线利用切割等分割该背面研削后的晶片(S32),从背面进一步研削元件基板31,在划线区域将未被蚀刻的元件基板31除去,形成为一个发光元件3A(芯片)。得到的发光元件3A的侧面倾斜且在该整个侧面覆盖绝缘膜7A(参照图3)。
(发光装置的组装)
与第一实施方式同样地,在配线基板1上载置发光元件3A(芯片),形成芯片配线21、22,利用密封部件9将发光元件3A密封而成为发光装置10A(S40)。
在所述制造方法中,绝缘膜7A的形成(S20)与保护膜6的形成(S16)连续进行,但不限于此,也可以在形成焊盘电极5(S15)之前、或者进而在形成透光性电极4(S14)之前进行。例如,在形成发光元件3A的侧面的工序(S13)中,在蚀刻氮化物半导体30之后,在残留将划线区域以外覆盖的抗蚀剂研磨的状态下形成多层膜,利用基于抗蚀剂除去的剥离能够形成覆盖划线区域(发光元件3A的侧面)的绝缘膜7A。此时,使n型半导体层32露出的蚀刻(S12)只要在进行成为n侧接触区域且将划线区域的氮化物半导体30除去的工序(S13)中从p型半导体层34一次除去到n型半导体层32即可。
在第二实施方式的发光装置10A中,发光元件3A可以如第一实施方式的发光装置10的发光元件3那样地将侧面竖直地形成,也可以将绝缘膜7A覆盖在这样的侧面。另外,发光装置10A也可以与第一实施方式的发光装置10同样地,形成为绝缘膜7A不完全覆盖到发光元件3A侧面的下端的构造,此时,也可以在单片化(S32)后不研削发光元件3A的背面(未图示)。或者,发光装置10A如在第一实施方式中说明地,也可以在发光元件3A的底面(背面)覆盖绝缘膜7A这样的多层膜(未图示)。
如上所述地,第二实施方式的发光装置能够与第一实施方式同样地使可靠性提高,另外,小型化、薄型化容易。发光装置将芯片配线与发光元件之间的绝缘膜形成为多层膜,通过使射入芯片配线的光多重反射,能够抑制芯片配线导致的出射光的不均。
〔第三实施方式〕
本发明第一、第二实施方式的发光装置为了形成覆盖发光元件的侧面的绝缘膜,需要在发光元件(晶片)的制造阶段较深地蚀刻成为侧面的划线区域。但是,对于晶片、或者进一步作为芯片完成的一般的引线接合安装对应的发光元件而言,能够组装成同样的发光装置。以下,参照图5对本发明第三实施方式的发光装置进行说明。对于与第一、第二实施方式的发光装置相同的要素标注相同的标记并省略说明。
如图5所示,本发明第三实施方式的发光装置10B在配线基板1上以一对焊盘电极51、52为上面的方式载置发光元件3B,利用芯片配线21、22将焊盘电极51、52和配线基板1的负和正的引线电极121、122连接。如以下的说明,发光元件3B除了侧面形状和由绝缘膜7B不仅覆盖侧面也覆盖底面的方面之外,与第二实施方式中的发光元件3A的构成相同。发光装置10B的整体构成与图1所示的构成相同,发光元件3B的上面如图2(a)所示的那样。
(发光元件)
在发光元件3B中,半导体构造(元件基板31、氮化物半导体30)以及电极(透光性电极4、焊盘电极51、52)与发光元件3、3A的构成相同,故而省略说明。在发光装置10B中,发光元件3B与第二实施方式同样地具有仅覆盖除了焊盘开口部6h(参照图2(a))之外的上面的保护膜6,具有将侧面以及底面覆盖的多层膜构造的绝缘膜7B。
(绝缘膜)
绝缘膜7B与第二实施方式的绝缘膜7A相同,交替地层积折射率不同的两种电介质膜,电介质膜各自的材料及厚度也与第二实施方式相同。其中,优选可由低温工艺CVD成膜的电介质膜。多层膜构造的绝缘膜7B不仅设于发光元件3B的侧面还设于底面,由此使从该发光元件3B的发光层(活性层33)向下方射出的光多重反射,能够进一步提高光的取出效率。这样的绝缘膜7B在通过切割等将发光元件3B单片化之后,在侧面以及背面(底面)一体地成膜而形成(详细地利用制造方法进行说明)。另外,在本实施方式的发光装置10B中,与第二实施方式同样地,利用无机物即绝缘膜7B覆盖发光元件3B的整个侧面而使密封部件9不接触发光元件3B,故而进一步抑制密封部件9的热及光导致的劣化,提高耐久性。
〔发光装置的制造方法〕
在本发明第三实施方式的发光装置的制造方法中,在搭载的发光元件(芯片)制成后形成绝缘膜。以下,对第三实施方式的发光装置的制造方法,参照图6与要搭载的发光元件的制造一同进行说明。
如图6所示,发光装置10B通过如下的工序制造,即:作为在元件基板31上排列并连接发光元件3B的晶片而制造的晶片制造工序S10A;将晶片分割而形成发光元件3B(芯片)的单片化工序S30;形成覆盖发光元件3B的背面(底面)以及侧面的绝缘膜7B的绝缘膜形成工序S20A;将发光元件3B安装于配线基板1的组装工序S40。以下,对各工序进行说明。
(发光元件的制造:氮化物半导体的形成、n侧电极用接触区域的形成)
在发光元件3B的制造中,与第一、第二实施方式同样地,在元件基板31上使氮化物半导体30的各层成长(S11),蚀刻该晶片的n侧电极用接触区域以及划线区域而使n型半导体层32露出(S12)。另外,在本实施方式中,也可以不进行将晶片的划线区域的氮化物半导体30完全除去的蚀刻(S13,参照图3)。
(发光元件的制造:电极的形成、保护膜的形成)
与第一实施方式同样地,在晶片的上面形成透光性电极4、p侧焊盘电极52以及n侧焊盘电极51(S14、S15)。另外,与第一实施方式同样地形成作为保护膜6的绝缘膜,在该绝缘膜中将作为焊盘开口部6h(参照图2(a))的区域除去而形成保护膜6(S16)完成晶片的制作。
(发光元件的单片化)
从制成的晶片的背面研削(背面研磨)元件基板31而较薄地加工至容易切割的厚度(S31)。沿着划线区域的中心线利用切割等分割该背面研削后的晶片(S32),形成一个发光元件3B(芯片)。得到的发光元件3B利用绝缘性的膜(保护膜6)仅覆盖上面(焊盘电极51、52的形成面、以下称为焊盘电极形成面),在通过切割而露出的侧面(端面)使氮化物半导体30以及元件基板31露出。
(绝缘膜的形成)
使焊盘电极形成面朝向下而将发光元件3B(芯片)贴附到具有半导体元件制造用的耐热性的粘接片材等支承基板(省略图示)上,隔开一定间隔而排列。在使底面(元件基板31)朝向上而固定在支承基板上的发光元件3B(芯片)上,利用ECR等离子体CVD等低温工艺CVD连续形成构成绝缘膜7B的多层膜(S20A)。由此,发光元件3B利用绝缘膜7B将底面以及侧面、即露出的氮化物半导体30以及元件基板31完全覆盖。
另外,也可以在将用于研削元件基板31(S31)的支承基板贴合在晶片的焊盘电极形成面的状态下,在研削后从背面切割(S32)。由此,单片化后的发光元件3B(芯片)由于以底面(元件基板31)为上而隔开切割的切割量的间隔排列而固定在支承基板上,故而能够不将芯片向其他支承基板更换粘贴而形成绝缘膜7B。通过将该晶片及芯片的移动(研削、切割以及绝缘膜向成膜的各操作用的粘贴片材的粘附以及剥离)抑制到最小限度,防止破损并提高操作性。
(发光装置的组装)
与第一、第二实施方式同样地,在配线基板1载置发光元件3B(芯片)(S41),形成芯片配线21、22(S42),由密封部件9密封发光元件3B(S43),构成发光装置10B。
第三实施方式的发光装置10B代替由多层膜构成的绝缘膜7B而与第一实施方式的发光装置10同样地设置单层的绝缘膜。另外,在发光装置10B中,由于发光元件3B利用绝缘膜7B覆盖底面,故而元件基板31既可以为导电性的GaN基板等,也可以将元件基板31完全除去。发光元件3B为了将元件基板31完全除去,能够代替研削,例如通过LLO(激光剥离)将元件基板31从氮化物半导体30剥离。这与在第一、第二实施方式的发光装置10、10A中,在发光元件3、3A的底面设置多层膜的情况也相同。另外,发光元件3、3A由于在单片化前(晶片)将划线区域的氮化物半导体30完全除去,故而通过元件基板31的剥离,在此同时进行单片化。
另外,在发光元件3、3A中,在底面形成多层膜的情况下,也可以在单片化(S32)之前(元件基板31的研削或者除去后)形成多层膜,还可以在单片化之后形成。例如,在将侧面竖直形成的发光元件3中,在单片化之后,在底面形成有多层膜(绝缘膜7B)的情况下,在发光元件3的侧面层积保护膜6以及绝缘膜7B(未图示)。这样地搭载于本发明的发光装置的发光元件只要设有从侧面与底面的至少一部分连续的绝缘的区域即可。
如上所述,第三实施方式的发光装置与第二实施方式同样地,不仅提高可靠性,而且抑制芯片配线导致的发光的不均,进而能够提高光的取出效率,利用引线接合安装对应的发光元件(芯片)而容易地制造。
所述第一~第三实施方式的发光装置10、10A、10B(以下适当统称为发光装置10)搭载具有一对焊盘电极51、52的发光元件3(3A、3B),但例如也能够搭载设有两个以上n侧、p侧各焊盘电极的的大型的发光元件。这样的发光装置从各自的焊盘电极的表面单个地形成芯片配线,在负和正的引线电极121、122上的不同部位连接即可(未图示)。
搭载于本发明的发光装置的发光元件3(3A、3B)对于焊盘电极51、52不要求用于引线接合的、该发光元件3上面的配置、形状(面积)、厚度以及与引线的紧密贴合性,只要与透光性电极4、n型半导体层32的连接、以及与芯片配线21、22的连接以低电阻进行即可。另外,也可以省略p侧焊盘电极52而在透光性电极4直接连接芯片配线22。
所述第一~第三实施方式的发光装置10搭载将全部电极设于上面(光的照射面)的面朝上安装对应的发光元件3,但本发明的发光装置也能够搭载设在发光元件的上面和下面设有电极的对向电极型的发光元件。另外,本发明的发光装置除了发光二极管(LED)之外,也能够搭载例如激光二极管(LD)(未图示)。
上述实施方式的发光装置10在配线基板1上将密封部件9形成为大致半球型、即凸透镜状,但不限于此。发光装置轭也可以例如设置沿着配线基板1上的包围发光元件3的圆的框(框体),在该框体的内侧填充透光性树脂材料并使其固化从而形成密封部件9(未图示)。若为基于这样的形成方法形成的密封部件9,则能够对应于框体的形状而形成为任意的平面形状,能够适用低粘度的树脂材料,该情况下,能够使表面形状形成为平面,也能够形成为凹面(凹透镜状)。另外,通过由反射率高的材料形成框体,使从发光元件向侧方射出的光反射,能够形成为光取出效率高的发光装置。框体也能够先成形为该框体的形状,然后贴附在配线基板1的上面,但优选与密封部件9同样地,在配线基板1上以液状或膏状成形并直接使其凝固形成。这样的框体的材料可列举作为热固化性树脂的酚醛树脂、环氧树脂、BT树脂、硅树脂、热可塑性树脂即PPA(聚邻苯二甲酰胺)等,为了提高反射率,添加氧化钛等白色添加剂而形成为白色的硅树脂是适合的。
上述实施方式的发光装置10将具有可挠性的薄膜状FPC适用于配线基板1,但不限于此,只要是能够由引线接合安装的封装即可适用。例如也能够适用在平板形状的基材上利用金属膜形成了引线电极的图案的COB(Chip on Board)封装。或者,也可以适用在框体的底面由金属膜形成有引线电极的图案的表面安装型发光装置用的陶瓷封装。另外,发光装置10适用在要搭载的发光元件3上使负和正的引线电极121、122二者面对的配线基板1,但不限于此,也能够构成为仅在一引线电极上,或者在基材上直接接合发光元件的构成。在这样的发光装置中,芯片配线也可以从发光元件的侧面(绝缘膜表面)经由基材表面延伸到设有引线电极的区域,另外,也可以例如由导电性油墨一体地形成芯片配线和引线电极(参照后述的第四、第五实施方式)。
另外,本发明的发光装置也可以形成为例如在COB封装上矩阵状地排列搭载有多个发光元件的大型的面状发光装置。在这样的发光装置中,相邻的发光元件的焊盘电极彼此通过芯片配线连接。本发明的发光装置特别是在发光元件的各自的两侧无需用于接合引线的接合(连接)的空间,故而能够将多个发光元件缩窄间隔排列而构成为单位面积的光量多的发光装置。
〔第四实施方式〕
如上所述,由于配线基板的引线电极也能够由导电性油墨形成,故而在本发明的发光装置中,能够利用导电性油墨与芯片配线同时形成引线电极。以下,参照图7对本发明第四实施方式的发光装置进行说明。对与第一~第三实施方式的发光装置相同的要素标注相同的标记并省略说明。
如图7所示,本发明第四实施方式的发光装置10C在平板状的基材11A上,以一对焊盘电极51、52为上面而搭载发光元件3,芯片配线21A、22A分别从焊盘电极51、52在发光元件3的侧面传递而到达基材11A表面,平面观察下,向发光元件3的外侧(图7中的左右)延伸设置。芯片配线21A(22A)在基材11A表面成为负的引线电极121(正的引线电极122)。即,在发光装置10C中,芯片配线21A(22A)和负的引线电极121(正的引线电极122)一体形成。发光装置10C例如为在COB封装上排列搭载有多个发光元件3的面状发光装置,在图7中将发光元件3的一个放大表示。
(发光元件)
搭载于发光装置10C的发光元件3除了搭载于第一实施方式的发光装置10(参照图2)的构成和侧面的一部分(n型半导体层32)形成为倾斜面的构成以外为相同的构造,标注相同的标记进行表示。这样的发光元件3如第一实施方式中说明地,利用晶片的划线区域的第二次的蚀刻(n型半导体层32的除去)蚀刻成带状而制造。另外,发光装置10C如图2(b)所示地也能够搭载侧面竖直形成的发光元件3,还能够搭载在第二、第三实施方式的发光装置10A、10B上搭载的发光元件3A、3B(未图示)。
(基材)
适用于发光装置10C的配线基板1A由平板状的基材11A和形成在其表面的负和正的引线电极121、122构成。其中,配线基板1A在将发光元件3搭载于作为该配线基板1A的母材的基材11A之后,与芯片配线21A、22A一同形成负和正的引线电极121、122。基材11A也可以为与第一实施方式的配线基板1的基材11同样地具有可挠性的薄膜状,但由于芯片配线21A(22A)和负的引线电极121(正的引线电极122)连续形成,故而为了特别是在发光元件3和基材11A的边界(发光元件3下面的端部)不断线,由不易变形的具有一定程度的强度的绝缘性材料形成为好。另外,基材11A由发光元件3发出的光及外界光难以透过的透光率低的材料形成为好。具体地,列举陶瓷(Al2O3、AlN等)、或者酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、BT树脂(bismaleimide triazine resin)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)等树脂。
(引线电极、芯片配线)
配线基板1A的负的引线电极121(正的引线电极122)与芯片配线21A(22A)一体形成。即,负的引线电极121(正的引线电极122)与芯片配线21A(22A)一同由可与基材11A上面、搭载于其上的发光元件3的侧面以及上面的焊盘电极51、52连续形成的导电性材料形成。作为这样的材料,与第一实施方式的发光装置10的芯片配线21、22同样,列举导电性油墨。
(接合部件)
发光装置10C将发光元件3直接接合在基材11A上,在此,利用绝缘性的接合部件8A将整个底面接合。或者,也可以与第一实施方式的发光装置10同样地将导电性的接合部件8在两处分开而与基材11A接合(参照图2(b))。接合部件8A适用向发光元件3的底面(元件基板31)和基材11A的紧密贴合性以及散热性良好的材料为好。
〔发光装置的制造方法〕
本发明第四实施方式的发光装置的制造方法除了要形成的芯片配线的形状之外,能够以与第一实施方式的发光装置的制造方法相同的顺序进行。以下,参照图3对第四实施方式的发光装置的制造方法进行说明。另外,由于要搭载的发光元件与第一实施方式的发光装置相同,故而省略直至其单片化的制造方法(S10~S30)。
(发光装置的组装)
在基材11A上利用接合部件8A固定发光元件3(芯片)(S41)。接着,通过油墨喷射法从基材11A表面的成为负的引线电极121的区域经由发光元件3的侧面在焊盘电极51上形成芯片配线21A,从焊盘电极52上经由发光元件3的侧面在基材11A表面的成为正的引线电极122的区域形成芯片配线22A(S42)。该操作能够例如一边使油墨喷射头从图7的左向右移动(使搭载有发光元件3的基材11A向左移动)一边排出导电性油墨而进行。而且,由密封部件9(省略图示)密封发光元件3(S43)而构成发光装置10C。
第四实施方式的发光装置10C在未形成有引线电极的基板(仅由基材11构成的基板)上接合发光元件3,与芯片配线一同形成有引线电极,但也可以在预先形成有引线电极的配线基板的基材表面(未形成有引线电极的区域)接合发光元件3。即,也能够适用负和正的引线电极间的距离d比发光元件3的长度L大(d﹥L)的配线基板。此时,将芯片配线从接合于基材的发光元件3的侧面(绝缘膜7表面)形成到基材表面,进而在基材上延伸设置而到达引线电极上(参照后述的第五实施方式)。
以上,第四实施方式的发光装置适用未设有配线的基板(基材),能够与第一实施方式同样地利用引线接合安装对应的发光元件(芯片)容易地制造。
〔第五实施方式〕
如上所述,搭载于本发明的发光装置的发光元件不限于与第一实施方式中所述那样的引线接合安装对应的发光元件同样的焊盘电极的构成,例如为了更适于例如通过基于油墨喷射方式的芯片配线的形成,也可以改变配置及形状。另外,本发明的发光装置也能够适用在负和正的引线电极的一方搭载发光元件的规格的配线基板。以下,参照图8对本发明第五实施方式的发光装置进行说明。对与第一~第四实施方式的发光装置相同的要素标注同一标记并省略说明。
如图8所示,本发明第五实施方式的发光装置10D在配线基板(基板)1B上以一对焊盘电极51A、52A为上面而载置发光元件3D,焊盘电极51A、52A和配线基板1B的负和正的引线电极121、122由芯片配线21、22连接,由密封部件9(在图8中省略图示,参照图1、图2(b))将发光元件3D密封。发光装置10D例如为在陶瓷封装上搭载有发光元件3D的发光装置,在图8中,将配线基板1B的上面作为陶瓷封装的发光元件收纳部即凹部(省略图示)的底面而放大表示。
(配线基板)
适用于发光装置10D的配线基板1B与第一~第三实施方式的配线基板1同样地由基材11B和形成在其上面的负和正的引线电极121、122构成。其中,如图8所示,在配线基板1B中,在发光元件3D的整个载置区域配置正的引线电极122,在发光元件3D的外侧与正的引线电极122分开而配置负的引线电极121。在本实施方式中,n侧的芯片配线21不从发光元件3D的侧面直接与负的引线电极121连接,与第四实施方式的发光装置10C(参照图7)的芯片配线21A同样地形成在基材11B的表面。因此,芯片配线21为了特别在发光元件3D和基材11B的边界不断线,基材11B优选与发光装置10C的基材11A同样地由不易变形且具有一定程度的强度的绝缘性材料形成为好。
(接合部件)
发光装置10D由于使配线基板1B面对发光元件3D的整个底面而设有正的引线电极122,故而为了与n侧的芯片配线21绝缘,由绝缘性的接合部件8A接合发光元件D。如图8所示,接合部件8A以从发光元件3D的整个底面进一步覆盖到正的引线电极122的与负的引线电极121相对的端面的方式设置。接合部件8A与第四实施方式同样地适用紧密贴合性以及散热性良好的材料为好。
(发光元件)
发光元件3D除了焊盘电极51A、52A的形状、保护膜6以及绝缘膜7(7A)的构成以外,与搭载于第一实施方式的发光装置10(参照图2)的发光元件3的构成相同。即,由于半导体构造(元件基板31、氮化物半导体30),透光性电极4为与发光元件3相同的构成,故而省略发光元件3D的说明。另外,发光元件3D的侧面的形状与发光元件3相同,但与第二实施方式的发光装置10A同样地,具有发光元件3D覆盖上面的保护膜6,具备覆盖侧面的多层膜构造的绝缘膜7A。
发光元件3D的n侧焊盘电极51A以及p侧焊盘电极52A分别在该发光元件3D的上面(省略图示)形成为向两端伸出的形状。为了使该伸出的部分不与氮化物半导体30接触,焊盘电极51A、52A设于形成有绝缘膜7A以及保护膜6上,经由焊盘开口部6h(参照图2(a))与n型半导体层32、p型半导体层34(透光性电极4)连接。即,发光元件3D在形成了透光性电极4(图3的S14)之后,以形成保护膜6以及绝缘膜7A、形成焊盘开口部6h(图3的S16、S20)、形成焊盘电极51A、52A(图3的S15)的顺序制造,各工序与第一、第二实施方式的发光装置10、10A的制造方法相同。
发光装置10D由于将焊盘电极51A、52A形成为上述形状,故而在发光元件3D上面的周缘附近将芯片配线21、22与焊盘电极51A、52A连接。芯片配线21、22在基于油墨喷射方式形成(参照第一实施方式的制造方法)时,几乎不向发光元件3D的上面排出导电性油墨,故而抑制在发光元件3D附着不需要的导电性油墨而导致的遮挡出射光的情况。
第五实施方式的发光装置10D可以代替绝缘膜7A而与第一实施方式的发光装置10同样地将单层的绝缘膜7与保护膜6一体设置,或者与第三实施方式的发光装置10B同样地将绝缘膜7B设置在发光元件3D的底面和侧面。另外,发光装置10D可以利用绝缘性的接合部件8A将第一~第三实施方式的发光元件3、3A、3B接合、搭载于配线基板1B。另外,搭载于发光装置10D的发光元件3D也可以与第二实施方式的发光装置10A(参照图4)的发光元件3A同样地使侧面为倾斜面,另外,发光元件3D也可以如第一、第四实施方式的发光装置10、10C(参照图2、图7)那样地搭载于配线基板1及配线基板1A(基材11A)(未图示)。
如上所述,第五实施方式的发光装置适用在引线电极的一方载置发光元件的配线基板,与第一~第三实施方式同样地,能够提高可靠性,另外,小型化、薄型化容易。发光装置即使由油墨喷射方式形成芯片配线,由于不需要的导电性油墨向发光元件的附着少,故而不遮挡照射光。
〔第六实施方式〕
上述第五实施方式的发光装置的发光元件将焊盘电极配置在上面的周缘附近,但也可以使其向侧面延伸设置而与芯片配线一体设置。以下,参照图9对本发明第六实施方式的发光装置进行说明。对与第一~第五实施方式的发光装置相同的要素标注相同的标记并省略说明。
本发明第六实施方式的发光装置10E在与第一实施方式的发光装置10相同的配线基板1(参照图1)上作为光源而搭载发光元件3E,通过在安装前形成于发光元件3E的芯片配线(配线)21B、22B以及导电性的接合部件8B、8B而与负和正的引线电极121、122连接。
如图9所示,发光元件3E除了侧面形状、焊盘电极51B、52B的形状以及保护膜6(绝缘膜7)的构成以外,与搭载于第一实施方式的发光装置10(参照图2)的发光元件3的构成相同。详细地,发光元件3E将n侧焊盘电极51B以及p侧焊盘电极52B分别从该发光元件3E的上面(省略图示)向两端伸出,进而与在覆盖侧面的绝缘膜7上形成的芯片配线21B、22B连续地一体形成。发光元件3E在侧面由绝缘膜7仅覆盖设有芯片配线21B(n侧焊盘电极51B)、芯片配线22B(p侧焊盘电极52B)的区域。另外,在图9(a)中,焊盘电极51B、52B(芯片配线21B、22B)由粗虚线表示轮廓线。
芯片配线21B、22B与焊盘电极51B、52B一体形成,因此,可以说与第一~第三实施方式的发光装置的芯片配线21、22同样地与发光元件3E的焊盘电极51B、52B连接。这样的芯片配线21B、22B是与焊盘电极51B、52B同样地由溅射法等形成的金属电极材料构成的膜,故而由作为混合材料含有树脂的导电性油墨构成的芯片配线21、22的电阻低,能够较细(窄幅、薄)地形成。在本实施方式中,如图9(a)所示,芯片配线21B、22B以与发光元件3E上面的焊盘电极51B、52B的直径相同的宽度形成,但在发光元件3E的侧面使宽度变细,能够不较少地遮挡发光元件3E发出的光(未图示)。芯片配线21B,22B优选形成为可确保与接合部件8B连接(接触)的足够面积的形状。这样的与芯片配线21B、22B一体的焊盘电极51B、52B与搭载于第五实施方式的发光装置10D(参照图8)的发光元件3D同样地,能够在形成保护膜6(绝缘膜7)后形成。
在此,芯片配线21B、22B与焊盘电极51B、52B同时地形成,即,以连接多个发光元件3E而排列的晶片的状态一并形成。因此,芯片配线21B、22B若从发光元件3E的侧面向外侧(x方向)突出形成,则发光元件3E确保芯片配线21B、22B的厚度量以上的划线区域,有效区域(具有氮化物半导体30的全层的区域)变小,输出减少。因此,发光元件3E以在图9(a)中标注阴影线表示地,限定于设置芯片配线21B、22B的区域(包含附近),将氮化物半导体30(n型半导体层32)除去,进而将元件基板31的上部除去而在侧面形成凹陷,在其端面(侧面)覆盖绝缘膜7。
在本实施方式的发光装置10E中,由于芯片配线21B、22B不由油墨喷射方式形成,故而也不会附着不需要的导电性油墨,不将发光元件3E的两侧面(图9中的左右的侧面)整体绝缘。导电性的接合部件8B以不与在发光元件3E的侧面露出的氮化物半导体30接触的方式在设置芯片配线21B、22B的区域将元件基板31除去足够的厚度(深度)为好。另外,由于这样地除去氮化物半导体30的区域较窄地限定,故而即使将元件基板31较深地除去,也能够利用用于发光元件3E的单片化(图3的S30)的背面研削等防止晶片割裂。或者,发光元件3E也可以在划线区域将氮化物半导体30(n型半导体层32)以及元件基板31的上部除去,此时,平面看仅将设置芯片配线21B、22B的区域向内侧较大地除去,使其以外的划线区域的宽度较窄而确保有效区域。另外,在图9(b)中,发光元件3E将除去了氮化物半导体30的区域的侧面(端面)竖直地形成,但也可以形成向上方拓宽的凹陷(被除去的部分)而形成为带状的倾斜面(未图示)。
芯片配线21B、22B由于在单片化前的晶片制造时形成,故而不到达元件基板31的下部、即单片化露出的端面。这是由于为了将发光元件3E单片化而从背面研削元件基板31时,研削到形成有芯片配线21B、22B的高度(深度)位置的话,芯片配线21B、22B会剥离。另外,金属膜即芯片配线21B、22B难以与元件基板31以及氮化物半导体30一同分割(切割、破断),故而如图9(a)所示地,在平面观察下不到达发光元件3E的端(边)而形成于内侧,在生产性观点来看是优选的。因此,发光装置10E为了将这样的发光元件3E安装于配线基板1,使焊料等导电性的接合部件8B形成从发光元件3E的底面向侧面立起的圆角,与距离发光元件3E的下面以及侧面(端面)一定距离的芯片配线21B、22B连接。换言之,发光装置10E使芯片配线21B(22B)和接合部件8B一体地向发光元件3E的左侧(右侧)延伸设置而形成与负的引线电极121(正的引线电极122)连接的配线。而且,发光装置10E在发光元件3E向配线基板1安装(组装工序S40,参照图3)中,由一工序进行接合(S41)和连接(S42)。这样的利用一工序的安装与倒装片安装相同,但由于发光元件3E使与焊盘电极相当的芯片配线21B、22B不处于下面(安装面)而设于相对的两侧面并相互隔开间隔,故而在配线基板1的位置对齐上无需倒装片安装这样的精度。
第六实施方式的发光装置10E可以不使用导电性的接合部件8B将发光元件3E向负和正的引线电极121、122连接,或者不仅基于接合部件8B进一步形成第一实施方式的发光装置10等的芯片配线21、22这样的使用导电性油墨的配线。另外,在发光元件3E的制造中,不将芯片配线21B、22B与焊盘电极51B、52B一体地形成,在形成焊盘电极51、52(51B、52B)以及保护膜6(绝缘膜7)之后,再次利用溅射法等在焊盘电极51、52上重合形成。另外,发光装置10E也可以在发光元件3E的侧面代替绝缘膜7而覆盖绝缘膜7A(多层膜)。或者,发光装置10E也可以在发光元件3E的底面覆盖绝缘膜(多层膜)(未图示)。此时,若在单片化后的发光元件3E(芯片)从背面形成绝缘膜,则由于也覆盖侧面的芯片配线21B、22B,故而在单片化之前(晶片)形成绝缘膜。
搭载于第六实施方式的发光装置10E的发光元件3E与搭载于第一实施方式的发光装置10的发光元件3等同样地,将底面以及从底面连续的侧面的下部绝缘。因此,也可以如第五实施方式的发光装置10D(参照图8)那样地,由绝缘性的接合部件8A与配线基板1B(正的引线电极122)接合,由芯片配线21、22连接。另外,发光元件3E还可以如第四实施方式的发光装置10C(参照图7)那样地搭载于配线基板1A(基材11A)。
如上所述,第六实施方式的发光装置能够与第一~第五实施方式同样地使可靠性提高,另外,小型化、薄型化容易。另外,发光装置通过将芯片配线与焊盘电极一体形成而无需在制造中追加工序。另外,通过为与焊盘电极同样的金属膜,可以导电性优良地窄幅地形成。通过使芯片配线窄幅地形成,能够减少被芯片配线遮挡的发光元件的出射光。进而,发光装置由于在安装发光元件前形成有芯片配线,故而组装的工序数少。
上述第一~第五实施方式的发光装置印刷导电性油墨而形成芯片配线,另外,第六实施方式的发光装置通过蒸镀法、溅射法而形成芯片配线,但除了这些方法以外,只要能够在发光元件3的侧面以所希望的形状覆盖导电性材料即可适用。具体地,作为芯片配线的材料,除了导电性油墨及蒸着膜之外,列举镀膜、或者由粘接剂贴附的金属箔。
以上,对本发明的发光装置,对用于实施本发明的方式进行了说明,但本发明不限于上述实施方式,显然基于上述记载而进行了各种变更、改变等的构成也包含在本发明的主旨中。
Claims (15)
1.一种发光装置,包括:
挠性基板,其在上面具有负的引线电极和正的引线电极;
发光元件,其在上面具有负电极和正电极;
绝缘膜,其形成在所述发光元件的侧面;
配线,其在所述绝缘膜上相接形成,将所述负电极和所述负的引线电极之间、或者所述正电极和所述正的引线电极之间连接,
所述发光元件跨越设置在所述挠性基板的上面的所述负的引线电极和正的引线电极而设置。
2.如权利要求1所述的发光装置,其中,
所述绝缘膜在所述发光元件的侧面以大致均匀的的厚度形成。
3.如权利要求1或2所述的发光装置,其中,
所述负的引线电极或所述正的引线电极和所述配线的连接部位于接近所述发光元件侧面的下端的位置。
4.如权利要求1或2所述的发光装置,其中,
所述绝缘膜由无机物构成。
5.如权利要求1或2所述的发光装置,其中,
所述绝缘膜为将折射率不同的两种以上的电介质膜层积而成的多层膜。
6.如权利要求1或2所述的发光装置,其中,
所述配线由导电性油墨构成。
7.如权利要求1或2所述的发光装置,其中,
所述配线被所述发光元件和密封部件夹着并支承。
8.一种发光装置,其中,包括:
挠性基板;
负的引线电极,其具有第一连结部和各自的一端与所述第一连结部连结的多个第一延伸电极,并且形成在所述挠性基板的上面;
正的引线电极,其具有第二连结部和各自的一端与所述第二连结部连结的多个第二延伸电极,并且以该第二延伸电极以规定的间隔与所述第一延伸电极邻接的方式形成在所述挠性基板的上面;
多个发光元件,其在上面分别具有正电极和负电极,在第一延伸电极分别连接有负电极,在所述第二延伸电极分别连接有正电极;
绝缘膜,其分别形成在所述多个发光元件的侧面;
多个配线,其分别形成在所述绝缘膜上,分别将所述负电极和所述第一延伸电极之间、或所述正电极和所述第二延伸电极之间连接,
所述发光元件跨越设置在所述挠性基板的上面的所述负的引线电极和正的引线电极而设置。
9.如权利要求8所述的发光装置,其中,
所述挠性基板为具有短边和长边的矩形形状,所述发光元件在所述挠性基板的长度方向上列状地排列。
10.如权利要求8或9所述的发光装置,其中,
所述绝缘膜分别在所述发光元件的侧面以大致均匀的厚度形成。
11.如权利要求8或9所述的发光装置,其中,
所述第一延伸电极或所述第二延伸电极和所述配线的连接部分别位于接近所述发光元件侧面的下端的位置。
12.如权利要求8或9所述的发光装置,其中,
所述绝缘膜分别由无机物构成。
13.如权利要求8或9所述的发光装置,其中,
所述绝缘膜分别为将折射率不同的两种以上的电介质膜层积而成的多层膜。
14.如权利要求8或9所述的发光装置,其中,
所述配线由导电性油墨构成。
15.如权利要求8或9所述的发光装置,其中,
所述配线被所述发光元件和密封部件夹着并支承。
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