CN107068843A - 发光元件、发光元件封装体以及发光元件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供高品质且小型化及薄型化的发光元件等。发光元件(1)，包括发光元件芯片(2)与保护树脂(3)，发光元件芯片(2)包括基板(2a)与配置在基板(2a)上的发光部；保护树脂(3)覆盖包含基板(2a)与发光部(2b)的边界部的发光部(2b)的侧面，且也覆盖包含边界部的基板(2a)的侧面的一部分。

Description

发光元件、发光元件封装体以及发光元件的制造方法
技术领域
本发明关于使用在复印机、传真机、打印机等电子设备的光传感器等所包括的发光元件芯片的发光元件、通过树脂将发光元件密封的发光元件封装体、以及发光元件的制造方法。
背景技术
以往，在复印机或打印机等电子设备使用有以非接触方式进行物体有无的检测的光传感器。作为光传感器的一例，有光电遮断器。光电遮断器为包括发光元件及受光元件的二个元件并以受光元件测量从发光元件产生的光且掌握元件间的光的变化的传感器。
使用于发光元件的保护的密封树脂必须为具有光透射性的树脂。然而，具有光透射性的树脂，与一般作为密封树脂使用的黑色环氧树脂相比，会有应力变高的问题。此外，由于使用环境的温度变化所产生的密封树脂的膨胀及收缩的应力大时，会有以GaAs(砷化镓、galliumarsenide)为材料的发光元件的发光强度随时间明显地劣化的问题。
因此，为了缓和由使用环境的温度变化产生的内部应力，从以往提案使用应力不同的二种树脂作为保护发光元件的本体部也就是发光元件芯片的树脂。例如，在专利文献1揭示如下技术，将由低应力化后的环氧系合成树脂形成的下层封装体形成为直接覆盖搭载于电路基板的LED半导体芯片，接着，将由环氧系合成树脂形成的上层封装体形成为覆盖下层封装体整体。
专利文献1：日本特开2003-179267号公报(2003年6月27日公开)
发明内容
此处，为了防止发光元件芯片的发光强度的劣化，必须以树脂覆盖的发光元件芯片的区域为发光元件芯片的发光部(PN接合部)中的露出发光元件芯片的外部的部位。然而，在先前技术，直接覆盖发光元件芯片的保护树脂的流动性高的情形(例如，硅氧树脂的粘度为9至15帕斯卡秒(Pa·S))，会有保护树脂流动而无法覆盖必须以树脂覆盖的发光元件芯片的区域的问题。此外，为了使搭载发光元件芯片的产品小型化，必须使直接覆盖发光元件芯片的保护树脂的量变少，当保护树脂的量过少时，会有无法覆盖必须以树脂覆盖的发光元件芯片的区域的情形。
此外，上述专利文献1的技术中，会有必须使搭载LED半导体芯片的电路基板的面积变大的问题。此为用于在低应力化后的环氧系合成树脂形成为覆盖LED半导体芯片时不使该环氧系合成树脂从电路基板往外部流出的措施。
本发明有鉴于上述问题点而构成，其目的在于提供高品质且小型化及薄型化的发光元件等。
为了解决上述问题，本发明一形态的发光元件，包括发光元件芯片、及保护该发光元件芯片的保护树脂，其特征在于：该发光元件芯片包括基板与配置在该基板上的发光部；该保护树脂覆盖包含该基板与该发光部的边界部的该发光部的侧面，且也覆盖包含该边界部的该基板的侧面的一部分。
此外，本发明一形态的发光元件的制造方法，从作为包括基板及配置在该基板上的发光部的发光元件芯片的材料的发光元件晶圆制造发光元件，其特征在于，包含：第一步骤，在夹着该发光部位于与该基板相反侧的该发光元件晶圆的上面，形成用以将该发光元件晶圆区分成该发光元件单位的具有到达超过该发光部与该基板的边界部的位置的深度的槽；第二步骤，以保护树脂覆盖在该第一步骤形成的该槽及该发光元件晶圆的该上面；第三步骤，于在该第二步骤覆盖的该发光元件晶圆的该上面的该保护树脂，就该发光元件单位分别形成开口部；以及第四步骤，在该第三步骤之后，沿着在该第一步骤形成的该槽，将该发光元件晶圆分割成该发光元件单位。
根据本发明一形态，发光元件包括的保护树脂覆盖包含基板与发光部的边界部的发光部的侧面及包含边界部的基板的侧面的一部分。由此，保护树脂可确实地覆盖包含边界部的发光元件芯片的侧面中至少发光部的该侧面。另外，由于保护树脂为覆盖发光元件芯片的该侧面的一部分的构成，因此与保护树脂覆盖发光元件芯片的该侧面的全部的情形相较，可缩小涂布有保护树脂的发光元件芯片的区域。因此，能以少量的保护树脂保护发光部的该侧面。其结果，可保持高品质的发光元件，且实现发光元件的小型化及薄型化。另外，由于能使密封发光元件的硬质树脂的量变少，因此在发光元件由硬质树脂密封的情形，可实现包括该发光元件与该硬质树脂的发光元件封装体的小型化及薄型化。
另外，通过在打线前以保护树脂涂布元件的芯片表面及边缘，成为即使在外部力量造成的金属线变形、或模具树脂的填充时产生的金属线位移导致与芯片边缘的接触时也能以保护树脂电绝缘的构造。因此，可预防金属线与芯片元件接触所引起的缺陷产生。
附图说明
图1(a)为表示本发明一实施方式的发光元件的主要部位构成的剖面图，图1(b)为表示作为比较例的发光元件的概要的侧视图。
图2为表示发光元件晶圆的外形的图。
图3(a)至(f)为表示制造本发明一实施方式的发光元件的步骤的图。
图4为表示图3(f)所示的发光元件晶圆的俯视图。
图5(a)为表示本发明一实施方式的发光元件搭载于第一引线架上的状态的侧视图，图5(b)为表示发光元件搭载于第一引线架的状态的俯视图。
图6(a)至(f)为表示发光元件的比较例的图。
图7(a)至(f)为表示制造本发明一实施方式的发光元件封装体的步骤的图。
图8(a)至(h)为表示通过先前技术制造发光元件封装体的步骤的图。
图9为表示各种材料的杨氏系数与线膨胀系数的代表值的表。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，详细说明本发明的实施方式。此外，为了方便说明，针对与各实施方式所示的部件具有相同功能的部件赋予相同符号，适当地省略其说明。首先，参照图1至图5说明第一实施方式。
(发光元件1的主要部分构成)
图1(a)为表示本发明一实施方式的发光元件1的主要部位构成的剖面图。如图1(a)所示，发光元件1搭载于由铜等构成的第一引线架31上，被银糊等导电性粘接剂33固定。发光元件1包括发光元件芯片2及保护树脂3。发光元件芯片2为例如半导体雷射及发光二极体，使n型半导体层(以下，称为基板2a)与p型半导体层接触。发光部2b为n型半导体层与p型半导体层相接的PN接合部，当对发光元件芯片2施加顺向电压时，即从发光部2b放出光。在图1(a)所示的例子，发光部2b配置在基板2a上。
在位于与第一引线架31相反侧的发光元件芯片2的面上配置电极垫4，电极垫4与由铜等构成的第二引线架32通过由金等构成的金属线5电连接。此外，以下说明中，配置有电极垫4的发光元件芯片2的面作为发光元件芯片2的上面。另外，发光部2b露出于发光元件芯片2的外部的发光部2b的面(包含基板2a与发光部2b的边界部的发光部2b的面)作为发光部2b的侧面。此外，发光元件芯片2的侧面包含发光部2b的侧面，基板2a的侧面包含于发光元件芯片2的侧面。
此处，必须由保护树脂3覆盖的发光元件芯片2的区域，如上述，为发光部2b(PN接合部)中露出于发光元件芯片2的外部的部位。因此，如图1(a)所示，在发光元件芯片2的侧面，露出外部的发光部2b的部位被保护树脂3覆盖。由此，可防止发光元件芯片2的发光强度劣化。
图1(b)为表示作为比较例的发光元件101的概要的侧视图。如图1(b)所示，保护树脂103为覆盖发光元件芯片102整体的构成。另一方面，图1(a)所示的保护树脂3为覆盖发光元件芯片2的上面的一部分及发光元件芯片2的侧面的一部分的构成。根据此构成，图1(a)所示的保护树脂3的量，相较于图1(b)所示的保护树脂103的量可进一步地减少，可实现发光元件1的小型化及薄型化。
另外，图1(a)所示的保护树脂3，与图1(b)所示的保护树脂103相较，为沿着发光元件芯片2的形状以一定厚度保护发光元件芯片2的构成。根据此构成，图1(a)所示的保护树脂3的量，相较于图1(b)所示的保护树脂103的量可进一步地减少，可实现发光元件1的小型化及薄型化。
(发光元件1的制程)
图2为表示发光元件晶圆20的外形的图。发光元件晶圆20为包括基板2a及配置在基板2a上的发光部2b的发光元件1的材料。本发明一实施方式的发光元件1，是在通过保护树脂3覆盖发光元件晶圆20后，将发光元件晶圆20裁切成发光元件1的单位而被制造。以下，说明发光元件1的制程。
图3(a)至(f)为表示从发光元件晶圆20制造发光元件1的步骤的图。图3(a)为图2所示的发光元件晶圆20的A-A’剖面图。发光元件晶圆20在基板2a上依序重迭有n型半导体层(图未示)、发光部2b、p型发光层(图图未示)。
图3(b)为表示将发光元件晶圆20暂时分割成发光元件1的单位的步骤的图。首先，将发光元件晶圆20在切割片50上载置成基板2a朝下(基板2a与切割片50相接)。接着，在发光元件晶圆20的上面，沿着厚度H的方向形成具有到达超过发光部2b与基板2a的边界部的位置的深度的切割槽51(槽)(第一步骤)。切割槽51为用以将发光元件晶圆20区分成发光元件1的单位的槽。例如，从发光元件晶圆20的上面形成具有厚度H的一半的深度的切割槽51(半切断)。
此处，发光元件晶圆20的上面为夹着发光部2b位于与基板2a相反侧的发光元件晶圆20的面，在纸上为发光元件晶圆20上侧的面。另外，厚度H的方向为基板2a及发光部2b重迭的方向。
图3(c)为表示对图3(b)所示的发光元件晶圆20进行台面蚀刻处理的步骤的图。台面蚀刻处理为对图3(b)所示的切割槽51的表面进行加工的处理，为对切割槽51的损伤除去层进行蚀刻的处理。通过台面蚀刻处理，图3(b)所示的切割槽51的表面变平滑，形成图3(c)所示的台面蚀刻槽52。
图3(d)为表示以保护树脂3覆盖(涂布)发光元件晶圆20的步骤的图。对图3(c)所示的发光元件晶圆20，以保护树脂3覆盖切割槽51及发光部2b的上面(第二步骤)。在第一实施方式中的涂布步骤，在图3(c)所示的发光元件晶圆20的上面涂布保护树脂3的液体，使涂布有保护树脂3的液体的发光元件晶圆20高速旋转，以其离心力形成保护树脂3的薄膜(旋涂处理)。由于涂布在发光元件晶圆20的上面的保护树脂3为液体状态，因此保护树脂3的膜可通过涂布步骤以均匀厚度形成在发光元件晶圆20的上面及台面蚀刻槽52的表面。
作为保护树脂3，例如为硅氧树脂、聚酰亚胺树脂、及聚氨酯树脂，在密封发光元件的树脂中，优选为，使用弹性系数较低的树脂。由此，在上述旋涂处理中，能使保护树脂3的膜成为均匀厚度，且将保护树脂3的膜变薄。其结果，能以更少量的保护树脂3覆盖发光部2b。
另外，在发光元件晶圆20形成有切割槽51。因此，在旋涂处理中，在保护树脂3覆盖的发光元件芯片2的区域更少的状态下，能稳定且容易地通过保护树脂3覆盖欲以树脂保护发光元件芯片2的部位即发光部2b。
此处，优选为，在图3(d)所示的涂布步骤前，电极垫4配置在发光元件晶圆20的上面。此外，电极垫4配置在发光元件晶圆20的上面的时序，并不限于图3(d)所示的涂布步骤前。例如，该时序也可为在后述除去步骤(参照图3(e))之后配置。
图3(e)为表示除去不需要部位的保护树脂3的步骤的图。不需要部位的保护树脂3为电极垫4上的保护树脂3。在图3(d)说明的涂布步骤后，在发光元件晶圆20的上面的保护树脂3，就每一发光元件单位分别形成开口部(第三步骤)。在第一实施方式的除去步骤，在不需要部位的保护树脂3的表面涂布光感光性光阻，由光微影光罩进行曝光及显影，进行光阻的图案化。接着，以蚀刻除去电极垫4上的保护树脂3。
通过除去步骤，电极垫4成为不被保护树脂3覆盖的构成，在电极垫4连接有金属线5的情形，金属线5可由一种树脂加以密封。此外，在发光元件晶圆20的上面通过除去步骤除去的保护树脂3，不仅是电极垫4上的保护树脂3，也包含电极垫4周围的保护树脂3。
图3(f)为表示将发光元件晶圆20切割分离成发光元件1的单位的步骤的图。如图3(f)所示，沿着台面蚀刻槽52切断图3(e)所示的发光元件晶圆20，将发光元件晶圆20分割成发光元件1单位(第四步骤)。通过以上步骤，制造发光元件1。
图4为表示图3(f)所示的发光元件晶圆20的俯视图。图4所示的切断痕迹53为沿着图3(f)所示的台面蚀刻槽52切断发光元件晶圆20的痕迹。如图4所示，通过切割片50被拉伸而扩大，相邻的发光元件1之间的间隙变大。由此，可容易地拾取各发光元件1。
(发光元件1的比较)
接着，使用图5及图6说明发光元件1的优点。图5(a)为表示本发明一实施方式的发光元件1搭载于第一引线架31上的状态的侧视图，图5(b)为表示发光元件1搭载于第一引线架31上的状态的俯视图。通过在图3(a)至(f)说明的步骤制造的发光元件1，如图5所示，搭载于第一引线架31上，电极垫4与第二引线架由金属线5电连接。
如图5(a)所示，保护树脂3的构成为，覆盖包含基板2a与发光部2b的边界部的发光部的侧面，且也覆盖包含边界部的基板2a的侧面的一部分。也就是，保护树脂3的构成为，在发光元件芯片2的侧面，覆盖从发光元件芯片2的上面至超过发光部2b的位置的区域。通过此构成，与保护树脂3覆盖发光元件芯片2的侧面的全部的情形相较，可缩小保护树脂3覆盖发光元件芯片2的区域。
另外，如图5(b)所示，保护树脂3覆盖夹着发光部2b位于与基板2a相反侧的发光元件芯片2的上面，在发光元件芯片2的上面的保护树脂3形成有开口部。开口部是为了使配置在发光元件芯片2的上面的电极垫4露出而形成。也就是，保护树脂3的构成为，在发光元件芯片2的上面，覆盖配置有电极垫4的发光元件芯片2的区域(相当于上述开口部的区域)以外的发光元件芯片2的上面。此构成的情形，发光元件1被与保护树脂3不同的模具树脂(图未示)密封时，金属线5可由一种树脂加以密封。此外，发光元件芯片2的上面的形成在保护树脂3的开口部的大小，只要为不妨碍之后进行的金属线5连接至电极垫4的大小，则也可与电极垫4的大小相同，也可大于电极垫4的大小。
图6(a)至(f)为表示发光元件1的比较例的图。使用先前技术制造的发光元件101，通过将发光元件芯片102搭载于第一引线架31上之后，以保护树脂103覆盖发光元件芯片102而被制造。
图6(a)为表示保护树脂103流动至引线架的边缘的状态的发光元件101的侧视图，图6(b)为图6(a)所示的发光元件101的俯视图。保护树脂103的流动性高(例如，硅氧树脂的粘度为9至15帕斯卡秒(Pa·S))。因此，以保护树脂103覆盖发光元件芯片102时，会有保护树脂103流出至引线架的边缘的情形。
图6(c)为表示保护树脂103流动至引线架的侧面的状态的发光元件101的侧视图，图6(d)为图6(b)所示的发光元件101的俯视图。覆盖发光元件芯片102的保护树脂103，从图6(a)至(b)所示的状态进一步流出，会有流出至引线架的侧面的情形。
图6(e)为表示保护树脂103流动至引线架的背面的状态的发光元件101的侧视图，图6(f)为图6(e)所示的发光元件101的俯视图。覆盖发光元件芯片102的保护树脂103，从图6(c)至(d)所示的状态进一步流出，会有覆盖引线架的背面的情形。
如上述，通过流动性高的保护树脂103覆盖发光元件芯片102的情形，会有保护树脂103的形状产生变形的危险。因此，在维持一定品质的状态下提供使用先前技术制造的发光元件101是不容易的。特别是，由于保护树脂103流出，在图6(e)的状态下，在金属线的球颈部与保护树脂的界面重迭，应力容易集中在引线的颈部。再者，由于以保护树脂覆盖引线架背面，与覆盖发光元件的模具树脂的密合性降低，导致品质降低。另外，由于保护树脂103如图6所示般流出，发光元件101不易小型化，其结果，搭载发光元件101的产品的小型化也不容易。
相对于此，本发明一实施方式的发光元件1中，如图5所示，保护树脂3的构成为，沿着发光元件芯片2的形状以一定厚度保护发光元件芯片2。通过此构成，能减轻发光元件1的光轴偏移、及光轴在多个发光元件1间的偏移不均。其结果，对于与发光元件成对使用的受光元件(图未示)，能使来自发光元件的光量提升，可最大限地利用发光元件的功能。
再者，保护树脂3为相较于图6所示的保护树脂103薄的膜，其构成为覆盖发光元件芯片2的上面的一部分、及发光元件芯片2的侧面的一部分。通过此构成，图5所示的保护树脂3的量，相较于图6所示的保护树脂103的量可进一步地减少，可实现发光元件1的小型化及薄型化。其结果，可实现搭载发光元件1的产品的小型化及薄型化。
另外，使用先前技术制造的发光元件101，必须将保护树脂103涂布于每一发光元件芯片102(参照图6)。另一方面，本发明一实施方式的发光元件1，如图3(d)所说明，能以发光元件晶圆20单位涂布保护树脂3。因此，以一次涂布即能对多个发光元件芯片2涂布保护树脂3，能简化发光元件1的制程。
(发光元件封装体10的制程)
参照图7说明本发明一实施方式的发光元件封装体10的制程。图7(a)为表示在第一引线架31(引线架)搭载发光元件1并通过粘接剂33固定的步骤的俯视图，图7(b)为该步骤的侧视图。图7(c)为表示在图7(a)至(b)的步骤后以金属线5将电极垫4与第二引线架32电连接的步骤的俯视图，图7(d)为该步骤的侧视图。
图7(e)为表示在图7(c)至(d)的步骤后通过模具树脂11(硬质树脂)将发光元件1密封的步骤的图，图7(f)为该步骤的侧视图。模具树脂11为相较于保护树脂3硬质的树脂，将发光元件1及第一引线架31密封。更具体而言，如图7(f)所示，模具树脂11密封发光元件1，进一步密封金属线5整体，也密封第一引线架31的背面及第二引线架32的背面。
模具树脂11为相较于保护树脂3硬质的树脂，保护树脂3与模具树脂11相较应力较小。例如，作为保护树脂3，使用硅氧树脂、聚酰亚胺树脂、或聚氨酯树脂的情形，作为模具树脂11使用环氧树脂。通过以上步骤，制造以模具树脂11将发光元件1密封的发光元件封装体10。
(发光元件封装体10的比较)
图8(a)至(h)为表示通过先前技术制造发光元件封装体110的步骤的图。在图8的步骤，涂布保护树脂103的时序与图7所示的步骤不同。
图8(a)为表示在第一引线架31搭载发光元件芯片102并通过粘接剂33固定的步骤的俯视图，图8(b)为该步骤的侧视图。此外，图8(a)至(b)中，由于未以保护树脂103覆盖发光元件芯片102，因此发光部102b为在外部露出的状态。
图8(c)为表示在图8(a)至(b)的步骤后，以金属线5将配置在发光元件芯片102的上面的电极垫4与第二引线架32加以电连接的步骤的俯视图，图8(d)为该步骤的侧视图。
图8(e)为表示在图8(c)至(d)的步骤后，由保护树脂103覆盖发光元件芯片102的步骤的俯视图，图8(f)为该步骤的侧视图。如图8(f)所示，金属线5为由保护树脂103覆盖发光元件芯片102侧的部位的状态。另外，由于覆盖发光元件芯片102整体，因此保护树脂103为如山般隆起的形状。
图8(g)为表示在图8(e)至(f)的步骤后，由模具树脂111密封保护发光元件芯片102的保护树脂103的步骤的图，图8(h)为该步骤的侧视图。如图8(h)所示，模具树脂111密封覆盖发光元件芯片102的保护树脂103，进一步密封从保护树脂103至第二引线架32为止的金属线5的部位。此外，模具树脂111也可密封第一引线架31的背面及第二引线架32的背面。通过上述先前技术的步骤，制造以模具树脂111密封发光元件芯片102的发光元件封装体110。
此处，模具树脂111为较保护树脂3硬质的树脂。因此，在图8(h)所示的发光元件封装体110中，金属线5分成由保护树脂103覆盖的部位、及由模具树脂111覆盖的部位。因此，会有金属线5因为起因于保护树脂103与模具树脂111的线膨胀系数(长度对应温度上升而变化的比例)不同产生的应力而变得容易断线的危险。
图9为表示各种材料的杨氏系数及线膨胀系数的代表值的表。一般而言，模具树脂111的材料为环氧树脂，如图9所示，硅氧树脂的线膨胀系数为100至300PPM/℃，相对于此，环氧树脂的线膨胀系数为45至65PPM/℃。另外，以金为材料的金属线5的线膨胀系数为14.2PPM/℃。如上述，由于线膨胀系数因各材料而不同，因此在由硅氧树脂构成的保护树脂103与由环氧树脂构成的模具树脂111的边界部，使用环境下的温度变化造成的位移量不同，因此在由金构成的金属线5产生内部应力。其结果，在先前技术所制造的发光元件封装体110，会有金属线5变得容易断线的危险。
另一方面，在本发明一实施方式的发光元件封装体10中，如图7(f)所示，金属线5为仅由模具树脂11覆盖的构成。因此，关于由模具树脂11密封的发光元件1，可通过起因于保护树脂3与模具树脂的线膨胀系数不同产生的应力抑制金属线5断线。
另外，图7(f)所示的保护树脂3的量，相较于图8(h)所示的保护树脂103的量可进一步地减少。因此，能使图7(f)所示的模具树脂11的量相较于图8(h)所示的模具树脂111的量进一步地减少。另外，搭载发光元件芯片的架体尺寸，相较于图8的架体，能将图7的架体做成较小。因此，图7(f)所示的发光元件封装体10，与图8(h)所示的发光元件封装体110相较，能小型化及薄型化。
(第二实施方式)
说明本发明另一实施方式。第二实施方式中，作为在第一实施方式说明的保护树脂3的材料，使用低应力的光感光性树脂。也就是，在图3(d)说明的涂布步骤使用的保护树脂3的材料为低应力的光感光性树脂。因此，在图3(e)说明的除去步骤，在第二实施方式中，可省略涂布光感光性光阻的处理。此外，关于其他步骤，为与第一实施方式相同的步骤。如上述，作为保护树脂3的材料，使用低应力的光感光性树脂，由此可简化制造发光元件1的步骤。
(第三实施方式)
说明本发明再一实施方式。第三实施方式中，替换在第一实施方式说明的使用旋涂的涂布步骤(参照图3(d))，进行使用网版印刷的涂布步骤。使用于网版印刷的网版遮罩，限制对发光元件晶圆20的上面涂布保护树脂3的区域，被图案化以在电极垫4上不涂布保护树脂3，该电极垫4为不需要涂布保护树脂3之处。
第三实施方式中的涂布步骤，在图3(c)说明的台面蚀刻处理步骤之后，使用上述网版遮罩进行网版印刷。由此，保护树脂3的薄膜形成在包含不需要涂布保护树脂3的电极垫4上的区域以外的发光元件晶圆20的上面。通过进行使用此种网版印刷的涂布步骤，可省略在图3(e)说明的除去步骤(第三步骤)。因此，可简化制造发光元件1的步骤。此外，关于其他步骤，为与第一实施方式相同的步骤。
(变形例)
在涂布步骤，也可通过使用上述网版遮罩进行喷涂以进行网版印刷。通过喷涂进行网版印刷，由涂布步骤形成的保护树脂3的薄膜可具有沿着发光元件晶圆20的形状的一定厚度。因此，在发光元件芯片2发出光时，能减轻光轴偏移及该偏移不均。其结果，对于与发光元件成对使用的受光元件，能使来自发光元件芯片2的光量提升，可最大限地利用发光元件芯片2的功能。
(综合)
本发明形态1的发光元件(1)，包括发光元件芯片(2)、及保护该发光元件芯片的保护树脂(3)，其特征在于：该发光元件芯片包括基板(2a)与配置在该基板上的发光部(2b)；该保护树脂覆盖包含该基板与该发光部的边界部的该发光部的侧面，且也覆盖包含该边界部的该基板的侧面的一部分。
根据上述构成，发光元件所包括的保护树脂覆盖包含基板与发光部的边界部的发光部的侧面及包含边界部的基板的侧面的一部分。由此，保护树脂可确实地覆盖包含边界部的发光元件芯片的侧面中至少发光部的该侧面。另外，由于保护树脂为覆盖发光元件芯片的该侧面的一部分的构成，因此与保护树脂覆盖发光元件芯片的该侧面的全部的情形相较，可缩小涂布有保护树脂的发光元件芯片的区域。因此，能以少量的保护树脂保护发光部的该侧面。其结果，可保持高品质的发光元件，且实现发光元件的小型化及薄型化。另外，由于能使密封发光元件的硬质树脂(模具树脂11)的量变少，因此在发光元件由硬质树脂密封的情形，可实现包括该发光元件与该硬质树脂的发光元件封装体(10)的小型化及薄型化。
另外，通过在打线前以保护树脂涂布元件的芯片表面及边缘，成为即使在外部力量造成的金属线变形、或模具树脂的填充时产生的金属线位移导致与芯片边缘的接触时也能以保护树脂电绝缘的构造。因此，可预防金属线与芯片元件接触所引起的缺陷产生。
本发明形态2的发光元件，也可在上述形态1中，该保护树脂覆盖夹着该发光部位于与该基板相反侧的该发光元件芯片的上面；在该发光元件芯片的该上面的该保护树脂形成有开口部。
根据上述构成，在形成在发光元件芯片的上面的保护树脂形成有开口部。该开口部用于使配置在发光元件芯片的上面的电极垫(4)露出而形成。因此，在配置在发光部的上面的电极垫(4)连接有金属线(5)时，金属线能被一种树脂(模具树脂11)密封。因此，通过起因于温度变化的树脂膨胀及收缩，可抑制连接于电极垫的金属线的断线。尤其是，电极垫附近的金属线的部位(金属线的球颈部分)容易断线。因此，上述构成在抑制连接于电极垫的金属线断线之点是有效的。
本发明形态3的发光元件，也可在上述形态1或2中，该保护树脂沿着该发光元件芯片的形状具有一定厚度。
根据上述构成，发光元件被沿着该发光元件芯片的形状具有一定厚度的保护树脂保护。因此，在发光元件芯片发出光时，能减轻光轴偏移及该偏移不均。其结果，对于与发光元件成对使用的受光元件，能使来自发光元件芯片的光量提升，可最大限地利用发光元件芯片的功能。
本发明形态4的发光元件，也可在上述形态1至3中的任一形态，该保护树脂为硅氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、或聚碳酸酯树脂。
根据上述构成，保护树脂可由树脂之中应力较低的树脂构成。因此，能使保护发光部的保护树脂的量变少，且容易使保护树脂的厚度成为一定。因此，可实现发光元件的小型化及薄型化。另外，在发光元件芯片发出光时，能减轻光轴偏移及该偏移不均，对于与发光元件成对使用的受光元件，能使来自发光元件芯片的光量提升。
本发明形态5的发光元件封装体(10)，包括：上述形态1记载的发光元件(1)；引线架(第一引线架31)，搭载有该发光元件；以及硬质树脂(模具树脂11)，将该发光元件及该引线架密封；该保护树脂与该硬质树脂相较应力较小。
根据上述构成，将发光元件及引线架密封的硬质树脂，应力较保护发光元件芯片的保护树脂高，保护树脂的应力较将发光元件密封的硬质树脂低。因此，以少量的保护树脂即可保护发光元件芯片，且能以少量的硬质树脂将发光元件密封以制造发光元件封装体。其结果，可实现发光元件封装体的小型化及薄型化。
本发明形态6的发光元件的制造方法，从作为包括基板(2a)及配置在该基板上的发光部(2b)的发光元件芯片的材料的发光元件晶圆(20)制造发光元件(1)，其特征在于，包含：第一步骤，在夹着该发光部位于与该基板相反侧的该发光元件晶圆的上面，形成用以将该发光元件晶圆区分成该发光元件单位的具有到达超过该发光部与该基板的边界部的位置的深度的槽(切割槽51)；第二步骤，以保护树脂(3)覆盖在该第一步骤形成的该槽及该发光元件晶圆的该上面；第三步骤，于在该第二步骤覆盖的该发光元件晶圆的该上面的该保护树脂，就该发光元件单位分别形成开口部；以及第四步骤，在该第三步骤之后，沿着在该第一步骤形成的该槽，将该发光元件晶圆分割成该发光元件单位。
根据上述方法，可达到与上述形态1及上述形态2相同的效果。另外，根据上述方法，在步骤2，对发光元件晶圆涂布保护树脂3。因此，以一次涂布即可对从发光元件晶圆分割的多个发光元件芯片涂布保护树脂3。因此，与就从发光元件晶圆分割的发光元件芯片分别涂布保护树脂的步骤相较，可简化发光元件的制程。
本发明形态7的发光元件的制造方法，也可在上述形态6中，在该第二步骤，使用光感光性树脂作为该保护树脂。根据上述方法，使用光感光性树脂作为在第二步骤中的保护树脂。因此，在第三步骤，可简化形成开口部的步骤。更具体而言，使用光感光性树脂作为保护树脂时，在第三步骤，涂布光感光性光阻，由光微影光罩进行曝光及显影，进行光阻的图案化，以蚀刻形成开口部。另一方面，使用光感光性树脂作为保护树脂时，在第三步骤，由光微影光罩进行曝光及显影，形成开口部。如上述，通过使用光感光性树脂作为保护树脂，可省略涂布光感光性光阻的处理。根据上述，可简化制造发光元件的步骤。
本发明形态8的发光元件的制造方法，从作为包括基板(2a)及配置在该基板上的发光部(2b)的发光元件芯片的材料的发光元件晶圆(20)制造发光元件(1)，其特征在于，包含：第一步骤，在夹着该发光部位于与该基板相反侧的该发光元件晶圆的上面，形成用以将该发光元件晶圆区分成该发光元件单位的具有到达超过该发光部与该基板的边界部的位置的深度的槽(切割槽51)；第二步骤，以保护树脂(3)覆盖在该第一步骤形成的该槽及该发光元件晶圆的该上面；第四步骤，在该第二步骤之后，沿着在该第一步骤形成的该槽，将该发光元件晶圆分割成该发光元件单位；在该第二步骤，通过进行网版印刷，对该发光元件晶圆的该上面的该保护树脂，就该发光元件单位分别形成开口部。
根据上述方法，在第二步骤，能以保护树脂覆盖发光元件晶圆的上面，且在发光元件晶圆的上面的保护树脂，就发光元件单位分别形成开口部。因此，可省略在以保护树脂覆盖发光元件晶圆的上面后，为了在保护树脂形成开口部而除去与开口部对应的区域的保护树脂的步骤。因此，可简化制造发光元件的步骤。
本发明形态9的发光元件的制造方法，也可在上述形态8的上述第二步骤中，通过喷涂进行网版印刷。通过喷涂进行网版印刷，由此在第二步骤形成的保护树脂的薄膜可具有沿着发光元件晶圆的形状的一定厚度。因此，在发光元件芯片发出光时，能减轻光轴偏移及该偏移不均。其结果，对于与发光元件成对使用的受光元件，能使来自发光元件芯片的光量提升，可最大限地利用发光元件芯片的功能。
(附加事项)
本发明并不限于上述各实施方式，在权利要求所示的范围内可进行各种变更，关于适当地组合在不同实施方式分别揭示的技术手段所得的实施方式，也包含在本发明的技术范围。再者，通过组合在各实施方式分别揭示的技术手段，可形成新的技术特征。
附图标记的说明
1发光元件,2发光元件芯片,2a基板,2b发光部,3保护树脂,4电极垫,5金属线,10发光元件封装体,11模具树脂(硬质树脂),20发光元件晶圆,31第一引线架(引线架),32第二引线架,33粘接剂,50切割片,51切割槽,52台面蚀刻槽,53切断痕迹。

Claims (10)

1.一种发光元件，其包括发光元件芯片、及保护该发光元件芯片的保护树脂，其特征在于：
该发光元件芯片包括基板与配置在该基板上的发光部；
该保护树脂覆盖包含该基板与该发光部的边界部的该发光部的侧面，且也覆盖包含该边界部的该基板的侧面的一部分。
2.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，该保护树脂覆盖夹着该发光部位于与该基板相反侧的该发光元件芯片的上面；
在该发光元件芯片的该上面的该保护树脂形成有开口部。
3.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，该保护树脂沿着该发光元件芯片的形状具有一定厚度。
4.根据权利要求2所述的发光元件，其特征在于，该保护树脂沿着该发光元件芯片的形状具有一定厚度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的发光元件，其特征在于，该保护树脂为硅氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、或聚碳酸酯树脂。
6.一种发光元件封装体，包括：
权利要求1所述的发光元件；
引线架，搭载有该发光元件；以及
硬质树脂，将该发光元件及该引线架密封；
该保护树脂与该硬质树脂相较应力小。
7.一种发光元件的制造方法，从作为包括基板及配置在该基板上的发光部的发光元件芯片的材料的发光元件晶圆制造发光元件，其特征在于，包含：
第一步骤，在夹着该发光部位于与该基板相反侧的该发光元件晶圆的上面，形成用以将该发光元件晶圆区分成该发光元件单位的具有到达超过该发光部与该基板的边界部的位置的深度的槽；
第二步骤，以保护树脂覆盖在该第一步骤形成的该槽及该发光元件晶圆的该上面；
第三步骤，于在该第二步骤覆盖的该发光元件晶圆的该上面的该保护树脂，就该发光元件单位分别形成开口部；以及
第四步骤，在该第三步骤之后，沿着在该第一步骤形成的该槽，将该发光元件晶圆分割成该发光元件单位。
8.根据权利要求7所述的发光元件的制造方法，其特征在于，在该第二步骤，使用光感光性树脂作为该保护树脂。
9.一种发光元件的制造方法，从作为包括基板及配置在该基板上的发光部的发光元件芯片的材料的发光元件晶圆制造发光元件，其特征在于，包含：
第一步骤，在夹着该发光部位于与该基板相反侧的该发光元件晶圆的上面，形成用以将该发光元件晶圆区分成该发光元件单位的具有到达超过该发光部与该基板的边界部的位置的深度的槽；
第二步骤，以保护树脂覆盖在该第一步骤形成的该槽及该发光元件晶圆的该上面；
第四步骤，在该第二步骤之后，沿着在该第一步骤形成的该槽，将该发光元件晶圆分割成该发光元件单位；
在该第二步骤，通过进行网版印刷，对该发光元件晶圆的该上面的该保护树脂，就该发光元件单位分别形成开口部。
10.根据权利要求9所述的发光元件的制造方法，其特征在于，在该第二步骤，通过喷涂进行网版印刷。
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