CN104854716B - Led装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种小型且发光效率良好、配光分布集中的LED装置。一种LED装置以及其制造方法，LED装置包括：反射框，其包围LED装置的外周部；LED裸片，其具有透明绝缘基板、在透明绝缘基板的下表面侧形成的半导体层、及配置于半导体层上的外部连接电极；以及荧光构件，其配置于LED裸片的至少上表面侧，且对来自LED裸片的发光进行波长转换，在反射框的内侧具有与荧光构件的侧面接触的斜面，斜面形成为反射框的内径从LED裸片的下表面侧向上表面侧扩大。

Description

LED装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种对芯片级封装有效的LED装置以及其制造方法。
背景技术
伴随高亮度化，作为裸片的LED裸片也变得大型化，能得到1mm×(0.5～1)mm左右的LED裸片。由于其大小与电阻等其他芯片零件的大小大致相同，因此期望用树脂等将LED裸片封装化而成的LED装置具有与LED裸片大致相同的平面尺寸。由于该封装直接反映LED裸片的尺寸，因此也被称为芯片级封装(以下称为“CSP”)。采用CSP的话，安装面积可以很小，封装用构件也可以很少。又，采用CSP的话，具有如下特征：能够按照需要的亮度简单地改变搭载于主板的个数，由此增加了照明装置等的设计的自由度。
图13是作为第一现有例示出的CSP化的发光装置100(LED装置)的剖面图。
图13所记载的发光装置100是CSP的最终品，是LED裸片的芯片尺寸与封装的外形一致的LED装置，在专利文献1中被揭示。
在LED装置100中，在叠层体112c(半导体层)的上表面层叠有荧光体层130和透镜132。在叠层体112c的下部有电解电镀时的共同电极未被蚀刻而残留的种金属122a和122b、铜布线层124a和124b、通过电解电镀形成的柱状的铜柱126a和126b。
叠层体112c具有p型包覆层112a、发光层112e和n型包覆层112b。叠层体112c的下表面被一部分开口的绝缘层120覆盖。在铜柱126a、126b的下部附着有焊料球136a、136b。在铜柱126a、126b之间填充有加固树脂128。
图13所示出的LED装置100的平面尺寸与叠层体112c的平面尺寸一致。由于LED装置100通过将LED装置100排列并连接的晶圆单片化而得到，在利用CSP进行分类的产品组中最小型化，因此也被称为WLP(晶片级封装)。由于去除了LED装置100的叠层体112c上原有的透明绝缘基板(参照专利文献1的第0026段以及图2)，因此来自发光层112e的光仅向上方(箭头B)出射。因此只要在LED装置100的上部设置荧光体层130即可。
在图13示出的LED装置100中，为了去除透明绝缘基板而使用了激光，因此制造装置变得大规模，制造工序也变长。又，由于LED装置100形成有晶圆级的荧光体层130，因此无法应对晶圆上的各LED裸片分别具有的发光特性的偏差。其结果，具有变得难以进行发光颜色的管理这样的问题。
因此，本申请的发明人制作了如下倒装芯片安装用的LED装置，以作为小型且容易制作、发光颜色容易管理的LED装置：保留透明绝缘基板，用反射树脂将透明绝缘基板的侧面连同在该透明绝缘基板的下表面形成的半导体层的侧面一起覆盖，用荧光体片覆盖透明绝缘基板以及反射树脂的上表面(参照专利文献2)。
图14是作为第二现有例示出的LED装置200的剖面图。又，LED装置200是专利文献2中示出的LED装置。
LED装置200包括具有蓝宝石基板214b(透明绝缘基板)和在其下表面形成的半导体层215b的LED裸片216b，在侧面具有白色反射构件217b(反射树脂)，在LED裸片216b以及白色反射构件217b的上表面具有对出射光进行波长转换的荧光体片211b。在荧光体片211b和蓝宝石基板214b之间有粘结层213b，将荧光体片211b和蓝宝石基板214b粘结起来。又，LED裸片216b的与半导体层215b连接的突起电极218b、219b分别是阳极和阴极，成为用于与主板连接的外部连接电极。另外，主板是指安装电阻、电容等其他电子零件以及LED装置200的基板。
LED装置200由于能够按照各LED裸片216b的发光特性来选择更改荧光体片211b，因此发光颜色的管理容易。又，白色反射构件217b即使厚度在100μm以下也能充分地发挥作用，因此能够使LED装置200小型化。并且，由于能够应用在排列了大量LED裸片216b的状态下进行加工，最后通过单片化得到单个LED装置200的集合工作方法，因此LED装置200容易制造。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-141176号公报
专利文献2：日本特开2012-227470号公报
发明内容
例如，想到将上述的LED装置200适用于照相机用的闪光灯等。然而，相对于仅照亮拍摄范围即可的闪光灯，采用从荧光体片211b的侧面出射大量的光的LED装置200的话，在想要拍摄的区域无法确保充分的光量。这样，LED装置200不适合将所限定的区域照得明亮的用途。
本发明的目的在于，提供一种小型且发光效率良好、配光分布集中的LED装置及其制造方法。
一种LED装置，其特征在于，包括：反射框，其包围LED装置的外周部；LED裸片，其具有透明绝缘基板、在该透明绝缘基板的下表面侧形成的半导体层、及配置于该半导体层上的外部连接电极；以及荧光构件，其配置于LED裸片的至少上表面侧，且对来自LED裸片的发光进行波长转换，在反射框的内侧具有与荧光构件的侧面接触的斜面，斜面形成为反射框的内径从LED裸片的下表面侧朝着上表面侧扩大。
上述LED装置在使外部连接电极侧为下表面时，在LED裸片的上表面侧存在荧光构件。反射框包围荧光构件的周围，并在反射框的内侧具有反射框的内径从下向上扩大的斜面。换言之，反射框与荧光构件的侧部接触，在斜面部向下方扩大。LED装置由于具有外部连接电极的LED裸片、荧光构件、反射框一体化，因此成为易于小型化的结构。在LED装置内要向横向行进的光被反射框的斜面反射，而高效地朝向上方。其结果，发光效率提高。同时，由于没有从LED装置的横向射出的光，因此配光集中。
上述LED装置中优选为LED裸片的下表面侧的底面和斜面的位于LED裸片的下表面侧的最下部的位置大致相同，荧光构件被配置于斜面和LED裸片的侧面的间隙。
上述LED装置中优选为LED裸片的下表面侧的底面和斜面的位于LED裸片的下表面侧的最下部的位置大致相同，与荧光构件不同的其他荧光构件或者透光性构件被配置于斜面和LED裸片的侧面的间隙。
上述LED装置中优选荧光构件为荧光体片，荧光体片被粘合于LED裸片的上表面。
上述LED装置中优选为反射框由反射树脂构成。
上述LED装置中优选为用反射树脂覆盖除了外部连接电极所占据的区域之外的、LED裸片的下表面侧的底面。
上述LED装置中优选为在反射框的内侧具有斜面及平坦部，平坦部覆盖LED裸片的侧面。
上述LED装置中优选为在反射框的内侧的LED裸片的上表面侧具有相对于LED裸片的下表面侧的底面垂直的面，在反射框的内侧的LED裸片的下表面侧具有斜面。
一种LED装置的制造方法，LED装置具有包围外周部的反射框、LED裸片、以及对LED裸片的发光进行波长转换的荧光构件，LED装置的制造方法的特征在于，包括：排列工序，使被配置于LED裸片的下表面侧的外部连接电极侧为下侧地，将LED裸片配置于第一支承片上；覆盖工序，用荧光构件覆盖LED裸片的上表面和侧面；槽形成工序，将第二支承片粘贴于荧光构件的LED裸片的上表面侧的上表面，用V字形的刀刃从荧光构件的底面侧在LED裸片之间形成槽；反射树脂填充工序，将反射树脂填充于槽中；以及单片化工序，切割反射树脂，以得到单片化的LED装置。
在上述LED装置的制造方法中，由反射树脂构成的反射框由于经过在V字形的槽内填充反射树脂的工序，因此成为在内侧具有斜面的反射框。由于具有该斜面，在LED装置内要向横向行进的光朝向上方，在LED裸片的侧部和反射框之间的缝隙传播，从LED装置的上表面出射至外部。其结果，发光效率提高。同时，由于没有从LED装置的横向射出的光，因此配光集中。
上述LED装置的制造方法中优选为在槽形成工序中，首先在荧光构件形成剖面为长方形的槽，接着用V字形的刀刃从荧光构件的底面侧在剖面为长方形的槽的一部分形成斜面，从而在底面侧形成具有斜面的槽。
一种LED装置的制造方法，LED装置具有包围外周部的反射框、LED裸片、以及对LED裸片的发光进行波长转换的荧光构件，LED装置的制造方法的特征在于，包括：排列工序，使被配置于LED裸片的下表面侧的外部连接电极侧为上侧地，将LED裸片配置于大张荧光体片上；透光性构件填充工序，在LED裸片的间隙填充与荧光体片不同的其他荧光构件或透光性构件；槽形成工序，用V字形的刀刃从与荧光体片不同的其他荧光构件或透光性构件侧向着荧光体片在LED裸片之间形成槽；反射树脂填充工序，将反射树脂填充于槽中；以及单片化工序，切割反射树脂，以得到单片化的LED装置。
在上述另一LED装置的制造方法中，由反射树脂构成的反射框由于经过在V字形的槽内填充反射树脂的工序，因此成为在内侧具有斜面的反射框。由于具有该斜面，在LED装置内要向横向行进的光朝向上方，在LED裸片的侧部和反射框之间的缝隙传播，从LED装置的上表面出射至外部。其结果，发光效率提高。同时，由于没有从LED装置的横向射出的光，因此配光集中。
上述LED装置由于具有外部连接电极的LED裸片、荧光构件、反射框一体化，因此成为易于小型化的结构，由于在反射框内表面具有斜面，因此发光效率良好，且配光集中。
上述LED装置的制造方法应用所谓的集合工作方法，通过在LED裸片之间形成V字形的槽，在该槽填充反射树脂，由此一经单片化即可形成在内表面具有斜面的反射框。这样制得的LED装置由于具有外部连接电极的LED裸片、荧光构件、反射框一体化，因此成为易于小型化的结构，由于在反射框内表面具有斜面，因此发光效率良好，且配光集中。
附图说明
图1是LED装置10的外观图。
图2是图1所示的LED装置10的AA′剖面图。
图3是图1所示的LED装置10的制造工序的说明图(1)。
图4是图1所示的LED装置10的制造工序的说明图(2)。
图5是另一LED装置50的剖面图。
图6是又一LED装置60的剖面图。
图7是又一LED装置70的剖面图。
图8是图7所示的LED装置70的制造工序的说明图(1)。
图9是图7所示的LED装置70的制造工序的说明图(2)。
图10是又一LED装置90的剖面图。
图11是图10所示的LED装置90的制造工序的说明图(1)。
图12是图10所示的LED装置90的制造工序的说明图(2)。
图13是第一现有例中的LED装置100的剖面图。
图14是第二现有例中的LED装置200的剖面图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的适宜的实施方式进行详细说明。但是，本发明的技术范围并不限于这些实施方式，需要留意权利要求书中记载的发明及与其均等的发明所涉及的点。另外，在附图说明中，相同或者相当的要素用相同的符号表示，省略重复说明。又，为了便于说明，适当变更构件的比例尺。
图1示出LED装置10的外观，图1的(a)是俯视图，图1的(b)是主视图，图1的(c)是仰视图。
如图1的(a)所示，从上部观察LED装置10的话，可以观察到长方形的反射框12及位于其内侧的荧光构件11。如图1的(b)所示，从正面观察LED装置10的话，在反射框12的下方可以观察到两个外部连接电极15。如图1的(c)所示，从下方观察LED装置10的话，可以观察到长方形的反射框12、反射框12内侧的荧光构件12以及半导体层14、位于半导体层14的内侧区域的两个外部连接电极15。就反射框12对图1的(a)和图1的(c)进行比较的话，如后所述，由于在反射框12的内侧具有斜面，图1的(c)的反射框12的宽度更大。
图2是图1的(a)的AA'剖面图。
如图2所示，LED装置10包括包围外周部的反射框12、LED裸片16、以及对LED裸片16的发光进行波长转换的荧光构件11。LED裸片16包括作为透明绝缘基板的蓝宝石基板13、和半导体层14，在蓝宝石基板13的下表面侧形成有半导体层14。半导体层14有两个外部连接电极15。荧光构件11存在于反射框12的内侧，覆盖LED裸片16的上表面和侧面。反射框12的内侧为斜面。
荧光构件11是将荧光体微粒混入硅树脂中使其固化而形成的，厚度为100～300μm左右。荧光构件11可以为将荧光玻璃或荧光体烧结后的荧光板等。在想减轻由浓度猝灭导致的损失的情况下，降低荧光构件中的荧光体浓度，并将荧光构件11设定得较厚。另外，荧光构件11对LED裸片16的蓝色发光进行波长变换使其白色化。
反射框12是在如硅树脂、有机聚硅氧烷那样的粘合剂中混入氧化钛、氧化铝等反射性微粒并使其热固化而成的反射树脂，宽度为50～100μm。设置了反射框12，因此在LED裸片16的平面尺寸为0.8mm×0.3mm的情况下，LED装置10的平面尺寸为1.1mm×0.6mm左右，是容易通过表面安装(表面安装机)进行处理的大小。
LED裸片16所包含的蓝宝石基板13的厚度为80～120μm左右。在蓝宝石基板13的下表面形成的半导体层14，其厚度为10μm左右，包含p型半导体层以及n型半导体层，其边界面为发光层。在半导体层14的下部存在有层间绝缘膜和保护膜，在保护膜上形成有外部连接电极15。两个外部连接电极15为阳极以及阴极，分别通过层间绝缘膜上的布线与p型半导体层以及n型半导体层连接。外部连接电极15是用于和安装有电阻、电容等其他电子零件的主板连接的电极，厚度为数百nm至数十μm，为了进行钎焊在表面具有金层或锡层。
如前所述，在LED装置10的LED裸片16的侧面和反射框12之间存在荧光构件11。假设LED裸片16的侧面和反射框12接触的话，要从蓝宝石基板13的侧面出射的光会回到蓝宝石基板13中。回到蓝宝石基板13内的光由于反射带来的损失或半导体层14的再吸收而衰减，导致LED装置的出射效率的降低。
与此相对地，在LED装置10中，LED裸片16的侧面和反射框12之间存在荧光构件11。因此，从LED裸片16的侧面出射、穿过荧光构件11、在反射框12反射的光的大部分(虽一部分可能再次进入蓝宝石基板13内)在LED裸片16的侧部和反射框12之间存在的荧光构件11内传播并朝向上方，从LED装置10出射。其结果，反射带来的损失或半导体层14的再吸收的比例下降，出射效率提高。又，由于具有反射框12，不存在朝向LED装置的侧方的光，因此配光集中。反射框12的斜面构成为：与荧光构件11的侧面接触，反射框12的内径(左右的反射框12之间的距离)从LED裸片16的下表面侧向上表面侧扩大。
图3以及图4是LED装置10的制造工序的说明图。
图3及图4所示的制造工序被称为所谓的集合工作方法，在支承用的片材上以规定的间距排列有大量LED裸片16，对该集合体进行各种各样的处理，最后将该集合体单片化，以得到单个的LED装置10。将数百至数千个LED裸片16排列于支承片，但在图3、图4中仅示出两个LED裸片16。
在图3的(a)中示出的排列工序中，在第一支承片31上排列有大量LED裸片16。此时，使LED裸片16的外部连接电极15位于下方，将各LED裸片16配置于第一支承片31上。也可以用拣选机等将LED裸片16一个一个地配置在第一支承片31上。又，也可以暂且使多个LED裸片16排列在其他的粘着片上，将该多个LED裸片16一起贴附在第一支承片31上。第一支承片31上有粘着层，外部连接电极15陷入该粘着层中。其结果，不仅外部连接电极15，LED裸片16的底面也与粘着层接触。另外，在本工序之前，为了得到所希望的发光颜色，选择具有规定的发光特性的LED裸片，作为排列的LED裸片16。
在图3的(b)所示的荧光构件覆盖工序中，用荧光构件11a(为了区分单个LED装置所包含的构件和集合体所包含的构件，而改变了符号。以下同样。)覆盖LED裸片16的上表面和侧面。如公知那样，覆盖使用橡胶滚轴或金属模具。使用荧光构件11a覆盖LED裸片16后进行加热，使荧光构件11a固化。
在图3的(c)～图4的(a)所示的槽形成工序中，首先如图3的(c)所示，在荧光构件11a的上表面贴上第二支承片32a。接着，如图3的(d)所示，将包含大量LED裸片16的集合体上下翻转。此时，第一支承片31剥离。接着，如图3的(e)所示，准备V字形(楔形)的刀刃33。最后，如图4的(a)所示，使用刀刃33从LED裸片16的底面侧切除LED裸片16之间，在荧光构件11a形成V字形的槽34。
在图4的(b)所示的反射树脂填充工序中，将反射树脂35填充于槽34中。如上所述，反射树脂35是在硅树脂中混入氧化钛或氧化铝等的反射性微粒的树脂，使用分配器滴下适量，利用毛细管现象，进行均一的填充。填充完成后进行加热，使反射树脂35固化。
在图4的(c)所示的单片化工序中，切割反射树脂35，得到单片化的LED装置10。使用切割机进行切割。又，也可以使用线来进行切割。另外，只要构成反射框12的反射树脂35在完成时厚度为30～50μm，就能充分地遮光。
在LED装置10中，具有由反射树脂构成的反射框12，但反射框12的材质并不限定于反射树脂。例如，反射框12也可以是金属制的罩。在这种情况下，为了能够有效利用在LED裸片16的底面上设置的外部连接电极，去除罩的底部。即使采用由金属制的罩制成的反射框12，也能得到小型且发光效率良好、配光分布集中的LED装置10。
然而，通过使LED装置10的反射框12采用反射树脂，产生各种各样的优点。第一，由于由反射树脂制成的反射框能做得较薄，因此能够实现更进一步的小型化。第二，如图3、图4所示的反射框能够通过槽的形成、反射树脂的填充、反射树脂的切割而形成，因此与需要金属模具铸模的罩型反射框相比，制造工序简略化。能够简单形成由反射树脂构成的反射框12的理由在于，LED装置10不保持子安装基板。又，在集合工作方法的最后的部分，能够用V字型的刀刃从底面侧形成槽，因此能够在反射框12的内侧容易地形成所希望的斜面。
原本打算将LED装置10直接搭载在主板上，但也可以将LED装置10安装于子安装基板，其后将各子安装基板分别搭载于主板。如前所述，LED装置10也能够用作为照相机的闪光灯用光源，对具有指向性的照明装置或可调色的照明装置也是有效的。将多个LED装置10应用于可调色的照明装置时，由于用反射框包围各LED装置10的周围，因此光难以从相邻的LED装置不小心进入该LED装置中。因此，能够避免由相邻的LED装置10的发光导致该LED装置产生色差(色ずれ)的现象，因此适合能够调色的照明装置的光源。
图5是另一LED装置50的剖面图。
如图1～图4所示，在LED装置10的底面露出有荧光构件11以及半导体层14。因此，在图5示出的LED装置50中，构成为在底面不露出半导体层14。在LED装置50中，反射框52包围外周部，且覆盖除了外部连接电极15所占据的区域以外的LED裸片16的底面。另外，在图5中，作为反射框52的材料的反射树脂35也做了标号。荧光构件51存在于反射框52的内侧，覆盖LED裸片16的上表面和侧面。反射框52的内侧与LED装置10的反射框12同样为斜面。荧光构件51及反射框52由与LED装置10的荧光构件11及反射框12相同的材料构成。
图5示出的LED装置50和图2示出的LED装置10的差异仅在于，在LED装置50的底部，反射树脂35覆盖荧光构件11以及半导体层14，而不覆盖外部连接电极15。LED50能够通过如下步骤来制造：在图4的(b)所示的反射树脂填充工序中多填充反射树脂35，在反射树脂35固化后，对反射树脂35的上表面侧进行研磨并使外部连接电极15露出。若在LED装置50的底部存在反射树脂35，能够保护半导体层14免于底部的污染。又，若在LED装置50的底部存在反射树脂35，能够对要从底部的荧光构件51及半导体层14的底部周边部漏出的光进行遮光。反射框52的斜面构成为：与荧光构件51的侧面接触，反射框51的内径(左右的反射框51之间的距离)从LED裸片16的下表面侧向上表面侧扩大。
图6是又一LED装置60的剖面图。
在图2以及图5所示的LED装置10、50中，LED裸片16的侧面和反射框12、52之间存在荧光构件11、51。然而，在LED装置中，在LED裸片16的侧面和反射框之间也可以没有荧光构件。因此，在图6所示的LED装置60中，LED裸片16的侧面和反射框62接触。
图6中，在LED装置60中，反射框62包围外周部，且也与LED裸片16的侧面接触。此时，反射框62在内侧具有斜面以及平坦部，该平坦部覆盖LED裸片16的侧面。荧光构件61存在于反射框62的内侧，覆盖LED裸片16的上表面。荧光构件61及反射框62由与上述的LED装置10、50的荧光构件11、51及反射框12、52相同的材料构成。
在LED装置60中，改变图3的(b)所示的荧光构件覆盖工序的一部分，用反射树脂和荧光构件覆盖LED裸片16。首先，将反射树脂(与反射树脂35相同的材料)填充于LED裸片16之间并使其固化，以覆盖LED裸片16的侧面。其后，用荧光构件(与荧光构件11a相同的材料)覆盖LED裸片16的上表面。这之后，关于槽的形成、反射树脂填充及单片化，采用与图3的(c)～图4的(c)同样的工序。
由于LED装置60中侧面和反射框62接触，要从蓝宝石基板13的侧面出射的光会回到蓝宝石基板13中。回到蓝宝石基板13内的光由于反射带来的损失或半导体层14的再吸收而衰减，因此与LED装置10、50相比，LED装置60的出射效率下降。然而，在荧光构件61内的荧光体的发光中朝向侧方的成分被反射构件62的斜面反射而朝向上方，因此与没有斜面的情况相比，发光效率提高。反射框62的斜面构成为：与荧光构件61的侧面接触，反射框61的内径(左右的反射框61之间的距离)从LED裸片16的下表面侧向上表面侧扩大。
LED装置60在相当于图3的(b)的荧光构件覆盖工序中，用反射树脂完全覆盖LED裸片16的侧面。因此，即使在其后的相当于图4的(b)的反射树脂填充工序中反射树脂35的填充量不足，也没有从LED裸片16的侧面漏出的光。即，LED装置60具有如下特征：在相当于图4的(b)的反射树脂填充工序中，能够增大反射树脂的填充量的公差(能够使反射树脂的填充量的适量范围保持宽裕)。
图7是又一LED装置70的剖面图。
在图2、图5及图6所示的LED装置10、50、60中，用荧光构件11、51、61覆盖LED裸片16的上表面。这些荧光构件如图3的(b)所示的荧光构件覆盖工序中说明的那样，采用固化前的荧光构件11、51、61覆盖LED裸片16的上表面或/以及侧面后，使荧光构件11、51、61固化。然而，为了覆盖LED裸片16的上表面，也可以使用预先固化(或半固化)的荧光体片。因此，图7示出的LED装置70中，用荧光体片73(一荧光构件)覆盖LED裸片16的上表面。
在LED装置70中，反射框72与图2中所示的LED装置10同样，包围外周部，内侧为斜面。在LED裸片16的上表面粘贴有荧光体片73，荧光体片73的侧面与反射框72的内侧的斜面接触。在LED裸片16的侧面和反射框72之间存在荧光构件71(另一荧光构件)。这样，在LED装置70中，荧光构件由两个部分构成。另外，如图2的说明中所述的那样，在将发挥提高发光效率的作用作为主要的目的的情况下，荧光构件71也可以置换为透明的材料(透光性构件)。反射框72的斜面构成为：与荧光构件71的侧面以及荧光片73的侧面接触，反射框72的内径(左右的反射框72之间的距离)从LED裸片16的下表面侧向上表面侧扩大。
荧光构件71及反射框72由与第一、第二以及第三实施方式的LED装置10、50、60的荧光构件11、51、61及反射框12、52、62相同的材料构成。荧光体片73是在苯基硅树脂中混入荧光体微粒而加工成片状的构件，厚度为100～300μm左右。在希望减轻由浓度猝灭导致的损失的情况下，可以将荧光体片73设定得较厚。
LED装置70如后所述，具有制造工序简略化，易于制造的效果。进一步，由于荧光体片73能够便宜地制造，且波长转换特性的调整容易，因此LED装置70能够准备由多个种类的波长转换特性构成的荧光体片组，从中根据LED裸片16的发光特性选取适当的荧光体片73。其结果，LED装置70的发光颜色的管理变得容易。
图8以及图9是LED装置70的制造工序的说明图。
本制造工序整体应用所谓的集合工作方法，对在大张荧光体片83上排列了大量LED裸片16的集合体进行各种各样的处理，最后将该集合体单片化，以得到单个LED装置70。将数百至数千个LED裸片16粘贴于大张荧光体片83上，但在图8、图9中仅示出两个LED裸片16。通过对大张荧光体片83单片化得到大量荧光体片73。图8以及图9示出的各工序仅限定于大张荧光体片83的单面的处理，并且由于利用了重力，因此相对于图7将上下方向倒置地进行图示。
在图8的(a)示出的排列工序中，准备大张荧光体片83和LED裸片16，以规定的间距在大张荧光体片83上粘贴LED裸片16的蓝宝石基板13。此时，选择具有与荧光体片73的波长转换特性相符合的发光特性的LED裸片16(或者选择与特性统一的LED裸片相符合的大张荧光体片83。)，以得到所希望的发光颜色。在大张荧光体片83上涂敷有未图示的粘合材料。粘合材料的涂敷只要是在粘贴LED裸片16的部分印刷粘合材料就可以。另外，也可以将粘合材料涂敷在LED裸片16的蓝宝石基板13上。在将粘合材料涂敷于LED裸片16的情况下，也可以用拣选机(或者分类器)拿起LED裸片16后，暂且将粘合材料粘附在LED裸片16上，其后再粘贴于大张荧光体片83上。在大张荧光体片83的下表面粘贴有支承片85。
在大张荧光体片83粘贴LED裸片16的蓝宝石基板13时，可以通过拣选机等将LED裸片16一个一个地配置在大张荧光体片83上。也能暂且使多个LED裸片16排列在其他的粘着片上，将该多个LED裸片16一起粘贴于大张荧光体片83上。完成将LED裸片16配置在大张荧光体片83上之后，加热使粘合材料固化。粘合材料的固化也可以是交联不完全的假固化。
在图8的(b)示出的透光性构件填充工序中，在LED裸片16的间隙填充与荧光体片73(一荧光构件)不同的荧光构件81(另一荧光构件)。荧光构件81填充于LED裸片16的侧部的间隙，其后加热使其固化。此时预先用未图示的阻挡件包围未图示的大张荧光体片83的外周部，用分配器滴下准确计量了的固化前的荧光树脂12。
在图8的(c)和图8的(d)示出的槽形成工序中，首先，如图8的(c)所示，准备V字形的刀刃33。接着，如图8的(d)所示，用V字形的刀刃33，从荧光构件81侧向大张支承片85切除LED裸片16之间的荧光构件81及荧光体片83，形成V字形的槽84。V字形的刀刃33与图3的(e)所示的刀刃33相同。
在图9的(a)所示的反射树脂填充工序中，将反射树脂82填充于槽84中。如上所述，反射树脂82是在硅树脂中混入反射性微粒的树脂，使用分配器滴下适量，利用毛细管现象进行均一的填充。填充完成后进行加热，使反射树脂35固化。
也可以如图5所示的LED装置50那样，用反射树脂82覆盖LED裸片16的底面。在这种情况下，只要多填充反射树脂82，在反射树脂82的固化后，研磨反射树脂82的上表面侧以使外部连接电极15露出即可。这样，能够保护半导体14免于LED装置70的底部的污染，还能够在底部对要从荧光构件71及半导体层14的底部周边部漏出的光进行遮光。
在图9的(b)所示的单片化工序中，切割反射树脂82，得到单片化的LED装置70。使用切割机进行切断。也可以使用线代替切割机，对反射树脂82进行切割。只要构成反射框72的反射树脂82在完成时厚度为30～50μm，就能充分地遮光。
如以上说明的那样，图8及图9所示的制造工序与图3及图4所示的制造工序相比，用于排列LED裸片16的支承用的片材和作为一荧光构件的大张荧光体片83是兼用的。因此，图8及图9所示的制造工序与图3及图4所示的制造工序相比，更简略化。又，图8及图9所示的制造工序中，若预先调整荧光体片83的波长转换特性和LED裸片16的发光特性，则LED装置70的发光颜色的管理容易。
图10是又一LED装置90的剖面图。
如图2所示，LED装置10包括斜面从上部至底部的反射框12。相对于此，图6所示的LED装置60包括仅在上部具有斜面的反射框62。即，为了得到配光集中且小型、发光效率良好的LED装置，优选在反射框的一部分具备斜面。因此，图10～12示出的LED装置90构成为，在反射框92的底部具备斜面。
LED装置90包括包围外周部的反射框92、LED裸片16、以及对LED裸片16的发光进行波长转换的荧光构件91。LED裸片16与图2所示的LED裸片16相同，反射框92及荧光构件91的材料也与图2等所示的反射框12及荧光构件11等相同。反射框92的斜面构成为：与荧光构件91的侧面接触，反射框92的内径(左右的反射框92之间的距离)从LED裸片16的下表面侧向上表面侧扩大。
将LED装置90和图2所示的LED装置10进行比较的话，LED装置90的反射框92和LED装置10的反射框12的剖面形状不同。LED装置90的反射框92的内侧的面在上部具有相对于LED裸片16的底面垂直的面，在底部具有斜面。利用该斜面，从蓝宝石基板13的侧面出射的蓝色光反射并朝向上方。蓝色光的一部分被波长转换并朝向上方，从LED装置90的上表面出射。
图11以及图12是LED装置90的制造工序的说明图。
在LED装置90的制造工序内，由于将LED裸片16排列于支承片的排列工序、及用荧光构件11a覆盖LED裸片16的上表面和侧面的荧光构件覆盖工序与作为LED装置10的制造工序示出的图3的(a)及图3的(b)相同，因此省略。又，作为槽形成工序的最初的阶段，即将另一支承片粘贴于荧光构件11a的上表面，剥离之前的支承片，并将用荧光构件11a连接了大量LED裸片16的集合体的上下进行翻转的工序也与作为LED装置10的制造工序示出的图3的(c)及图3的(d)相同，因此省略。
参照图11的(a)～图12的(a)，对LED装置90的槽形成工序进行说明。如上所述，准备了包含大量LED裸片16的集合体后，如图11的(a)所示，准备平板状的刀刃93。其次，如图11的(b)所示，用刀刃93从LED裸片16的底面侧切除LED裸片16之间，在荧光构件11a形成剖面为长方形的槽94。接着，如图11的(c)所示，准备顶端为V字状的刀刃95。最后，如图12的(a)所示，利用刀刃95在槽94的底部(图中上侧)形成斜面，得到槽96。
在图12的(b)所示的反射树脂填充工序中，将反射树脂97填充于槽96中。反射树脂97是在硅树脂中混入氧化钛或氧化铝等的反射性微粒的树脂，与图4的(b)同样地使用分配器滴下适量，利用毛细管现象，进行均一的填充。填充完成后进行加热，使反射树脂97固化。
在图12的(c)所示的单片化工序中，与图4的(c)同样地切割反射树脂97，得到单片化的LED装置90。使用切割机进行切断。也可以使用线代替切割机，对反射树脂97进行切割。只要构成反射框92的反射树脂97在完成时厚度为30～50μm，就能充分地遮光。
由于槽94的剖面为长方形，因此可以不采用刀刃93而采用线或铸型形成。也可以如图5所示的LED装置50那样，用反射树脂97覆盖LED装置90的LED裸片16的底面。也可以如图7所示的LED装置70那样，用荧光体片置换LED装置90的荧光构件91的一部分。在利用荧光体片的情况下，通过图8所示的制造工序准备配置了大量LED裸片16的集合体，这之后，采用图11及图12所示的制造工序即可。
符号说明
10、50、60、70、90 LED装置
11、11a、51、61、71、81、91 荧光构件
12、52、62、72、92 反射框
13 蓝宝石基板(透明绝缘基板)
14 半导体层
15 外部连接电极
16 LED裸片
31、32a、85 支承片
33、93、95 刀刃
35、82、97 反射树脂
34、84、94、96 槽
73 荧光体片
83 大张荧光体片。

Claims (2)

1.一种LED装置的制造方法，所述LED装置具有包围外周部的反射框、LED裸片、以及对所述LED裸片的发光进行波长转换的荧光构件，所述LED装置的制造方法的特征在于，包括：
排列工序，使被配置于所述LED裸片的下表面侧的外部连接电极侧为下侧地，将所述LED裸片配置于第一支承片上；
覆盖工序，用所述荧光构件覆盖所述LED裸片的上表面和侧面；
槽形成工序，将第二支承片粘贴于所述荧光构件的所述LED裸片的上表面侧的上表面，用V字形的刀刃从所述荧光构件的底面侧在所述LED裸片之间形成槽；
反射树脂填充工序，将反射树脂填充于所述槽中；以及
单片化工序，切割所述反射树脂，以得到单片化的所述LED装置。
2.如权利要求1所述的LED装置的制造方法，其特征在于，
在所述槽形成工序中，首先在所述荧光构件形成剖面为长方形的槽，接着用所述V字形的刀刃从所述荧光构件的底面侧在所述剖面为长方形的槽的一部分形成斜面，从而在所述底面侧形成具有斜面的槽。
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