CN108269900B - 发光装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种进一步提高亮度等品质高的发光装置及其制造方法。一种发光装置，其具备：在上表面具有配线图案的基板、在该基板的上述配线图案上介由凸点而倒装式安装的发光元件(20)、以及被覆发光元件(20)、凸点和基板的被覆部件，发光元件(20)具备半导体层叠体、绝缘膜、第1电极(25)和第2电极(26)，上述半导体层叠体依次具有第1半导体层、发光层以及第2半导体层，且在上述第2半导体层的上表面侧具有上述第1半导体层从上述第2半导体层露出的多个露出部(21a)，上述绝缘膜覆盖该半导体层叠体，且在多个露出部(21a)的上方具有开口部，上述第1电极(25)在上述开口部与露出部(21a)连接，且一部分隔着上述绝缘膜被配置于上述第2半导体层上，上述第2电极(26)连接于上述第2半导体层上，凸点包含与第1电极(25)接合的第1凸点(15)和与第2电极(26)接合的第2凸点(16)，在俯视时，第1凸点(15)与露出部(21a)有间隔，且具有平面面积不同的2种。

Description

发光装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种发光装置及其制造方法。
背景技术
通过提高发光二极管的结晶质量，可实现高输出功率和高亮度等。其结果，除了通用照明领域、车载照明领域等中的各种用途之外，还提出了进一步高品质化。
例如，为了获得高亮度且良好的亮度分布，已知将与从p型半导体层和发光层露出的n型半导体层连接的n型电极隔着绝缘膜配置于p型半导体层上的结构的发光元件(例如，专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-192099号公报
专利文献2：日本特开2014-207267号公报
发明内容
本发明的一个实施方式的目的在于提供一种能够获得良好的亮度分布的发光装置及其制造方法。
本发明的一个实施方式包括以下部分。
(1)一种发光装置，其具备：在上表面具有配线图案的基板、在该基板的上述配线图案上介由凸点而倒装式安装的发光元件、被覆上述发光元件、上述凸点和上述基板的被覆部件，
上述发光元件具备半导体层叠体、绝缘膜、第1电极和第2电极，上述半导体层叠体依次具有第1半导体层、发光层以及第2半导体层，且在上述第2半导体层的上表面侧具有从上述第2半导体层露出上述第1半导体层的多个露出部，上述绝缘膜覆盖该半导体层叠体且在多个上述露出部的上方具有开口部，上述第1电极在上述开口部与上述露出部连接，且一部分隔着上述绝缘膜被配置于上述第2半导体层上，上述第2电极连接在上述第2半导体层上，
上述凸点包含与上述第1电极接合的第1凸点和与上述第2电极接合的第2凸点，
在俯视时，上述第1凸点与上述露出部有间隔，且具有平面面积不同的2种。
(2)一种发光装置的制造方法，其特征在于，具有如下工序：
准备在上表面具有配线图案的基板的工序；在上述配线图案上形成用于接合发光元件的凸点的工序；在上述凸点上将发光元件倒装式安装的工序；以及形成被覆上述发光元件和上述凸点的侧面的被覆部件的工序，
上述凸点包含与上述发光元件的第1电极接合的第1凸点和与上述发光元件的第2电极接合的第2凸点，
在俯视时，上述第1凸点具有平面面积不同的2种。
根据本发明，能够提供一种能够获得良好的亮度分布的发光装置及其制造方法。
附图说明
图1A为表示本发明的发光装置的一个实施方式的简要立体图。
图1B为图1A的A-A’线端面图。
图2A为表示用于图1A的发光装置的发光元件的简要俯视图。
图2B为图2A的B-B'线部分端面图。
图3为表示用于本发明的发光装置的其它发光元件的简要俯视图。
图4A为用于说明本发明的发光装置的制造方法中的基板准备工序的简要俯视图。
图4B为用于说明本发明的发光装置的制造方法中的凸点形成工序的简要俯视图。
图4C为用于说明本发明的发光装置的制造方法中的元件安装工序的简要俯视图。
图4D为用于说明本发明的发光装置的制造方法中的透光部件配置工序的简要俯视图。
图4E为用于说明本发明的发光装置的制造方法中的被覆部件形成工序的简要俯视图。
图4F为用于说明本发明的发光装置的制造方法中的被覆部件形成工序的简要俯视图。
图4G为用于说明本发明的发光装置的制造方法中的被覆部件形成工序的简要俯视图。
图5为表示比较的发光元件的简要俯视图。
符号说明
10：发光装置
11：基板
20、30、60：发光元件
13：被覆部件
13a：框体
14：配线图案
14a：第1配线图案
14b：第2配线图案
15、35：第1凸点
15B、35B：第1大凸点
15S、35S：第1小凸点
16：第2凸点
17：透光部件
18：粘接材料
19：保护元件
21：第1半导体层
21a、31a：露出部
22：第2半导体层
23：半导体层叠体
24：绝缘膜
24a：开口部
25、55：第1电极
26、56：第2电极
27：基板
28：光反射性电极
29：保护层
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对用于实施本发明的方式进行说明。但是，以下所示的方式只是用于具体化本发明的技术思想的例示，而不能将本发明限定于以下例示。此外，各附图所示的部件的大小、位置关系等有时为了明确说明而进行了夸张。进而，对于相同的名称、符号，原则上表示相同或相同性质的部件，适当省略重复的说明。
[发光装置]
本实施方式所涉及的发光装置10如图1A和1B所示，具备基板11、发光元件20和被覆部件13。
基板11如图1B、4A、4B所示，在该上表面上具有配线图案14。在配线图案14上配置有第1凸点15和第2凸点16，发光元件20介由这些第1凸点15和第2凸点16倒装式安装在基板11的配线图案14上。进而，基板11上配置有被覆发光元件20、第1凸点15以及第2凸点16的被覆部件13。
如图2B所示，发光元件20具备半导体层叠体23、绝缘膜24、第1电极25和第2电极26，上述半导体层叠体23依次具有第1半导体层21、发光层以及第2半导体层22，且在第2半导体层22的上表面侧具有第1半导体层21从第2半导体层22露出的多个露出部21a，上述绝缘膜24覆盖半导体层叠体23，且在多个露出部21a的上方具有开口部24a，上述第1电极25在开口部24a的底面与露出部21a连接，且将一部分隔着绝缘膜24配置在第2半导体层22上，上述第2电极26连接于第2半导体层22上。
凸点包含与第1电极25接合的第1凸点15和与第2电极26接合的第2凸点16，在俯视时，第1凸点15与露出部21a有间隔，且具有平面面积不同的两种。
发光元件20中，在半导体层叠体23的第2半导体层的上表面侧具备多个第1半导体层从第2半导体层露出而成的露出部。若将这些露出部与第1凸点以重叠的方式配置，即，若将第1凸点配置在露出部21a的正上方，则由于倒装时的冲击，有可能在覆盖半导体层叠体的绝缘膜上会产生裂纹。为了不产生绝缘膜的裂纹，优选第1凸点与露出部在俯视时有间隔。在发光装置10中，通过使第1凸点15具有平面面积不同的大小的凸点，从而能够避开露出部的正上方的同时在第1电极上高密度地配置更多的第1凸点。由此，抑制了被供给到发光元件的电流密度的偏离，并且抑制了亮度不均。
此外，通过将凸点高密度地配置在发光元件的正下方，能够使将由发光元件的发光产生的热介由凸点从基板侧逸出的路径增大。此外，通过高密度地配置凸点，从而在基板上形成覆盖发光元件和凸点的侧面的被覆部件时，形成被覆部件的未固化的树脂材料容易在发光元件与基板之间流动，且能够抑制发光元件的正下方的空隙等的产生。其结果，能够避免从发光元件的下表面漏光，并且能够有效地抑制由于伴随着发光装置的周边的温度变化的空隙膨胀而从基板剥离发光元件，能够提供更高品质的发光装置。
(基板11)
基板11在上表面具有配线图案14，发光元件20介由凸点15、16倒装式安装在配线图案14上。作为基板的材料，例如可举出玻璃环氧树脂、树脂、陶瓷等绝缘性部件、在表面上形成有绝缘性部件的金属部件等。其中，基板的材料优选使用耐热性和耐候性高的陶瓷。作为陶瓷材料，可举出氧化铝、氮化铝等。
基板11在其上表面具有多个配线图案14。
这种配线图案14只要能够将电流供给到发光元件即可，以该领域中通常使用的材料、厚度、形状等形成。具体而言，配线图案14例如可以由铜、铝、金、银、铂、钛、钨、钯、铁、镍等金属或包含它们的合金等形成。尤其是，为了高效地取出来自发光元件20的光，形成在基板的上表面的配线图案优选将其最表面以银或金等反射率高的材料覆盖。配线图案通过电镀、非电解镀覆、蒸镀、溅射等形成。例如，在将发光元件安装到基板上的过程中使用Au凸点的情况下，通过在配线图案的最表面上使用Au，从而能够提高发光元件与基板之间的接合性。
配线图案14优选在基板11的上表面具有正负一对图案。可以利用这种配线图案将后述的发光元件中的第1半导体层叠体的第1电极与第2半导体层叠体的第2电极通过倒装式安装进行连接。配线图案14不仅可配置在基板11的上表面，而且可以配置在内部和/或下表面上。
(凸点15、16)
为了倒装式安装后述的发光元件，配线图案14在上表面具备与发光元件的第1电极连接的第1凸点15和用于与第2电极连接的第2凸点16。这些凸点分别配置有多个。在本实施方式中，如图4B所示，第1凸点15包含彼此平面面积不同的两种凸点。凸点的俯视形状例如可举出圆形或大致圆形等。平面面积彼此不同的两种第1凸点例如包含第1大凸点15B和与第1大凸点15B相比平面面积小的第1小凸点15S。第2凸点16可以是与第1凸点15不同的大小，但优选为与第1大凸点15B相同的大小。两种第1凸点15的各平面面积通过使用的发光元件的大小等而适当地设定。从放热性和接合强度的观点出发，接合在一个发光元件上的凸点的总平面面积越大越好。但是考虑到露出部的配置等时，例如，就第1大凸点15B而言，优选的是，第1大凸点15B的俯视形状所含的最长的线段(例如若是圆形则为直径)的长度小于一个露出部与接近该露出部的露出部的各自的中心间距离。第1小凸点15S优选设为第1大凸点的平面面积的30～70％左右。由此，能够在无法配置第1大凸点的区域配置第1小凸点，因此能够增大凸点的总平面面积。
以此方式，通过使第1凸点具有平面面积不同的两种凸点，从而能够以与配置于半导体层叠体上的多个露出部不重叠的方式，将凸点高密度地配置在发光元件的表面上。由此，可分散被供给到发光元件的电流密度，抑制亮度不均。
特别是，第1小凸点15S在发光元件20的俯视形状为矩形的情况下，优选至少在彼此对置的两个边的附近，沿着该2个边而配置。此外，也可以分别在彼此对置的2对边的附近，沿着该2对边而配置。通过这种配置，即使在发光元件的外缘附近也能够均匀地注入电流，能够使亮度的分布更加均匀，能够在发光元件的面内确保均匀的放热性。
平面面积不同的两种第1凸点可以具有相同程度的高度，但其高度也可以不同。例如，第1大凸点15B优选为高度与第1小凸点相比较高。由于第1小凸点15S主要配置在无法配置第1大凸点15B的狭窄的区域，因此通过使其高度与第1大凸点15B相比降低，从而与第1大凸点15B相比抑制了接合时的冲击，可抑制由凸点损坏所致的凸点的平面面积的扩展。
第1大凸点15B与第1小凸点15S可以规则地或随机地混合，优选以供给到发光元件20的电流密度不偏离的方式规则地排列。
第1凸点15和第2凸点16例如可以由金、银、铜、锡、铂、锌、镍或它们的合金形成，例如可以由该领域中公知的钉头凸点形成。钉头凸点可以由钉头凸点焊接器、引线结合装置等形成。
(发光元件20)
如图2B所示，发光元件20具有依次层叠有第1半导体层21、发光层以及第2半导体层22的半导体层叠体23，绝缘膜24，第1电极25以及第2电极26。半导体层叠体23在第2半导体层22的上表面侧具有从第2半导体层22露出第1半导体层21而成的多个露出部21a。绝缘膜24覆盖半导体层叠体23，并且在多个露出部21a的上方具有开口部24a。第1电极25在开口部24a与露出部21a连接，且将一部分隔着绝缘膜24配置在第2半导体层22上。第2电极26与第2半导体层22电连接，且配置在第2半导体层22上。
发光元件20和/或半导体层叠体的平面形状例如可举出大致矩形状、六边形等多边形、这些角上带有圆形的形状、圆形或椭圆形等。
(半导体层叠体23)
半导体层叠体23为将第1半导体层21(例如，n型半导体层)、发光层以及第2半导体层22(例如，p型半导体层)依次层叠在生长基板27上而成的。但是，在发光元件20的状态下，也可以去除生长基板27。
第1半导体层、发光层以及第2半导体层例如可举出III-V族化合物半导体、II-VI族化合物半导体等各种半导体。具体而言，可举出InXAlYGa1-X-YN(0≤X，0≤Y，X+Y≤1)等氮化物系的半导体材料，可以使用InN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlN等。各层的膜厚和层结构可以使用该领域中公知的膜厚和层结构。
(生长基板27)
生长基板27只要能够使半导体层外延生长即可。作为这种生长基板的材料，可举出如蓝宝石(Al2O3)、尖晶石(MgA12O4)那样的绝缘性基板等。
(露出部21a)
半导体层叠体23具有第2半导体层22和发光层在整个膜厚方向被去除，且第1半导体层21从第2半导体层和发光层露出的多个露出部21a。即，半导体层叠体23在第2半导体层侧的表面上具有孔，在孔的底面露出有第1半导体层21。而且，在孔的侧面露出有第2半导体层22、发光层以及第1半导体层21。
露出部的形状、大小、位置、数量可以根据所需的发光元件的大小、形状、电极图案等而适当地设定，优选在与半导体层叠体的缘部相比靠近内侧形成有多个。露出部优选规则地配置。由此，可以抑制发光元件的亮度不均而均匀地提取光。
露出部21a与后述的第1电极进行电连接。与露出部连接的第1电极隔着后述的绝缘膜24形成在第2半导体层上。这种露出部优选在俯视时各自间隔地排列，更优选各自隔开一定的距离而整齐地配置。多个露出部可以全部为相同的形状、大小，也可以各自或一部分为不同的形状、大小，多个露出部优选全部是相同程度的大小和形状。由于露出部为不具有发光层的区域，因此通过将相同程度的大小的多个露出部规则地整齐地配置，能够抑制发光面积和电流的供给量的偏离。其结果，可以作为发光元件整体来抑制亮度不均。
露出部的形状例如可举出在俯视时为圆或椭圆、三角形、四边形、六边形等多边形。其中，优选为圆形或接近圆形的形状(例如椭圆或六边形以上的多边形)。露出部的大小可以根据半导体层叠体的大小、求出的发光元件的输出功率、亮度等而适当地进行调整。例如，直径优选为几十～几百μm左右的大小。从其它观点出发，直径优选为半导体层叠体的一边的1/20～1/5左右的大小。
对于露出部，配置在半导体层叠体的缘部的内侧的露出部的合计面积优选为半导体层叠体的平面面积的30％以下、25％以下、20％以下、18％以下、15％以下。通过设为这种范围，能够实现向第1半导体层和第2半导体层的电流供给的平衡，能够抑制由供给的电力的偏离所致的亮度不均。
(绝缘膜24)
绝缘膜24被覆半导体层叠体23的上表面和侧面，并且在露出部21a的上方具有开口部24a。通过绝缘膜24被覆半导体层叠体23，且在露出部21a的上方具有开口部24a，从而能够在绝缘膜24的上表面的大范围内形成第1电极25。
绝缘膜24是将该领域中公知的材料以能够确保电绝缘性的材料和厚度形成。具体而言，绝缘膜24可以使用金属氧化物、金属氮化物，例如，可以很好地使用选自Si、Ti、Zr、Nb、Ta、Al中的至少一种氧化物或氮化物。
(第1电极25和第2电极26)
第1电极25和第2电极26配置在半导体层叠体的上表面侧(即，与生长基板相反的一侧、第2半导体层侧)。第1电极和第2电极可以不与第1半导体层和第2半导体层分别直接接触，而介由后述的光反射性电极进行电连接。
第1电极和第2电极例如可以由Au、Pt、Pd、Rh、Ni、W、Mo、Cr、Ti、Al、Cu等金属或它们的合金的单层膜或层叠膜形成。具体而言，这些电极可以由从半导体层侧起为Ti/Rh/Au、Ti/Pt/Au、W/Pt/Au、Rh/Pt/Au、Ni/Pt/Au、Al-Cu合金/Ti/Pt/Au、Al-Si-Cu合金/Ti/Pt/Au、Ti/Rh等的层压膜形成。膜厚可以为在该领域中使用的膜的膜厚中的任一者。
第1电极和第2电极的形状在半导体层叠体为矩形的情况下，优选同样地为矩形或大致矩形。第1电极和第2电极优选在俯视时在一个半导体层叠体中在一个方向并行并交替地配置。例如，在俯视观察时，优选以第1电极夹持第2电极的方式配置。
第1电极与配置在上述半导体层叠体的第2半导体层侧的露出部电连接。在该情况下，第1电极优选以覆盖多个露出部的方式连接，更优选与全部露出部一体地连接。因此，第1电极不仅配置在第1半导体层上，而且也配置在第2半导体层上方。在该情况下，第1电极25隔着绝缘膜24配置在形成露出部的孔的侧面(即，发光层和第2半导体层的侧面)和第2半导体层上。
第2电极配置在上述半导体层叠体的第2半导体层上，且与第2半导体层电连接。第2电极可以与第2半导体层直接接触，但优选介由后述的光反射性电极配置在第2半导体层上。
(光反射性电极)
如图2B所示，发光元件20具有夹杂在第2电极与第2半导体层之间的光反射性电极28。
作为光反射性电极28，可以使用银、铝或以它们中任一种金属为主要成分的合金，特别是更优选对从发光层发出的光具有高的光反射性的银或银合金。光反射性电极28优选具有能够将从发光层射出的光有效地反射的厚度，例如可举出20nm～1μm左右。光反射性电极与第2半导体层的接触面积越大越优选，因此光反射性电极28优选还配置在第1电极25与第2半导体层22之间。具体而言，光反射性电极28的总平面面积可举出半导体层叠体的平面面积的50％以上、60％以上、70％以上。
在光反射性电极28包含银的情况下，为了防止银的迁移，可以设置被覆其上表面、优选为上表面和侧面的保护层29。
作为保护层29，通常可以由用作电极材料的金属和合金等导电性部件形成，也可以用绝缘性部件形成。作为导电性部件，可举出含有铝、铜、镍等金属的单层或层叠层。作为绝缘性部件，可举出与上述绝缘膜24相同的材料，其中，优选使用SiN。由于SiN的膜致密，因此作为抑制水分的浸入的材料优异。为了有效地防止银的迁移，保护层29的厚度可举出几百nm～几μm左右。
在将保护层29由绝缘性部件形成的情况下，通过保护层29在光反射性电极的上方具有开口，从而能够将光反射性电极与第2电极进行电连接。
另外，发光元件20在第2半导体层上具有光反射性电极28和保护层29的情况下，覆盖半导体层叠体23的绝缘膜24覆盖光反射性电极28和保护层29，且在第2电极26的正下方的区域具有开口，由此第2电极26与光反射性电极28进行电连接。
(被覆部件13)
如图1B所示，被覆部件13被覆发光元件20、第1凸点15、第2凸点16以及基板11上表面的一部分或全部。其中，被覆部件13优选被覆发光元件20的侧面、发光元件20与基板11之间、基板11的上表面、第1凸点15和第2凸点16的侧面的整体。
被覆部件13可以由具有光反射性、透光性、遮光性等的树脂、这些树脂中含有光反射性物质、荧光体、扩散材料、着色剂等的树脂等形成。其中，被覆部件优选具有光反射性和/或遮光性。构成被覆部件的树脂、光反射性物质等还可以利用在该领域中通常使用的任何材料。
例如，作为树脂，可举出包含硅树脂、改性硅树脂、环氧树脂、改性环氧树脂、丙烯酸树脂中的1种以上的树脂或混合树脂等。作为光反射性物质，可举出氧化钛、氧化硅、氧化锆、钛酸钾、氧化铝、氮化铝、氮化硼、富铝红柱石等。
从容易进入发光元件与基板之间且容易防止空隙的发生的观点出发，构成被覆部件13的材料优选包含流动性高、由热或光的照射而固化的树脂。这种材料例如可举出显示出0.5～30Pa·s的粘度下的流动性的材料。此外，可以根据构成被覆部件13的材料中的光反射性物质等的含量等使光的反射量、透射量等变动。被覆部件优选含有例如20wt％以上的光反射性物质。
被覆部件13例如可以通过注射成型、灌封成型、树脂印刷法、转移模制法、压缩成型等成型。
(透光部件17)
如图1A和图1B所示，发光装置10中，在发光元件20上具有透光部件17。发光元件20将具有第1电极和第2电极的面作为下表面倒装式安装在配线图案上。发光元件20以与下表面相反的一侧的上表面为主要的光提取面，该上表面与透光部件17的下表面接合。
透光部件17是能够被覆发光元件的光提取面，使从发光元件射出的光的50％以上或60％以上、优选为70％以上透射，并放出到外部的部件。透光部件可以含有光扩散材料、或能够使从发光元件20射出的光的至少一部分波长转换的荧光体。
透光部件的下表面优选具有发光元件的上表面面积的80～150％左右的面积。透光部件的下表面外缘优选与发光元件的上表面外缘一致，或者仅位于上表面外缘的内侧或外侧中的任意一侧。即，优选在俯视观察时发光元件的上表面与透光部件的下表面中的任一方被内包于另一方。透光部件的厚度例如可举出50～300μm。
透光部件例如可以由树脂、玻璃、无机物等形成。此外，含有荧光体的透光部件例如可举出荧光体的烧结体、树脂、玻璃或其它无机物中含有荧光体而成的部件等。此外，也可以为在平板状的树脂、玻璃、无机物等成型体的表面上形成了含有荧光体的树脂层而成的部件。由于透光部件的透明度越高，越容易在与被覆部件的界面处使光反射，因此能够提高亮度。
作为透光性部件中所含有的荧光体，例如，在使用蓝色发光元件或紫外线发光元件作为发光元件20的情况下，可举出以铈激活的钇·铝·石榴石系荧光体(YAG:Ce)、以铈激活的镥·铝·石榴石系荧光体(LAG:Ce)、以铕和/或铬激活的含氮铝硅酸钙系荧光体(CaO-Al2O3-SiO2:Eu)、以铕激活的硅酸盐系荧光体(例如(Sr，Ba)2SiO4:Eu)、β型赛隆系荧光体(例如Si6-zAlzOzN8-z:Eu(0<Z<4.2))、CASN系荧光体、SCASN系荧光体等氮化物系荧光体、KSF系荧光体(K2SiF6:Mn)、硫化物系荧光体、量子点荧光体等。通过这些荧光体与蓝色发光元件或紫外线发光元件的组合，能够获得所需的发光色的发光装置(例如白色系的发光装置)。在透光部件中含有这种荧光体时，优选将荧光体的浓度设为例如5～50％左右。
透光部件以被覆发光元件的光提取面的方式接合。透光部件与发光元件的接合可以介由粘接材料18进行接合。粘接材料18可以使用例如如环氧树脂或有机硅那样的公知的树脂。此外，透光部件与发光元件的接合也可以使用压接、烧结、表面活性化接合、原子扩散接合、基于羟基接合的直接接合法。
发光装置10在具有透光部件17的情况下，优选将透光部件17的侧面的一部分或全部以被覆部件13被覆。
发光装置可以任意地具有保护元件19等其它元件、电子部件等。这些元件和部件优选埋设在被覆部件13内。
[发光装置的制造方法]
本实施方式的发光装置主要具有基板准备工序、凸点形成工序、发光元件安装工序和被覆部件形成工序。另外，对于各部件的材质、配置等，如同上述发光装置10的说明中的叙述，因此在此适当地省略说明。
此外，任意地，可以在形成被覆部件13之前，具有在发光元件20上配置透光部件17的工序、搭载保护元件等电子部件的工序。
(基板准备工序)
在上表面准备形成有配线图案14的基板11。如图4A及4B所示，只要在基板11上形成与发光元件20的第1电极连接的第1配线图案14a以及与发光元件20的第2电极连接的第2配线图案14b这一对配线图案14作为配线图案14即可。
为了同时制造多个发光装置，基板11优选使用多个基板11连接而成的集合基板。通过使用集合基板，可以一次性形成多个发光装置而提高制造效率。集合基板可以最终在每个发光装置中单个化(图4G)。
(凸点形成工序)
如图4B所示，在第1配线图案14a上形成平面面积不同的两种第1凸点15、即，平面面积小的第1小凸点15S和与第1小凸点相比平面面积大的第1大凸点15B。此外，在第2配线图案14b上形成第2凸点16。第2凸点16的平面面积可以设为任意的大小，但为了提高制造效率，优选设为与第1大凸点15B或第1小凸点15S相同的大小。考虑到与第2凸点接合的第2电极的俯视形状，优选以第2凸点的总平面面积变大的方式适当地选择。
相对于配线图案14的凸点的配置可根据安装在其中的发光元件的、露出部和电极的布局等，以可安装后述的发光元件的方式决定。
第1凸点和第2凸点例如可以使用市售的钉头凸点焊接器或焊线机形成。具体而言，使从钉头凸点焊接器的毛细管导出的金属线的前端熔融而形成球，将形成的球通过超声波热压接等固着在配线图案14上，并且将固着的球从金属线切断。由此配线图案上形成钉头凸点。对于球的切断，优选以如下方式切断：将球固着在配线图案上后在保持金属线的状态下使毛细管上升，进而，使毛细管水平移动，从而利用毛细管前端的边缘将变形的球磨断而使金属线的上端比较平坦。
凸点的平面面积的大小可以根据熔融的金属线的量、毛细管的前端形状、按压的大小等而适当地进行调整。根据毛细管的提起高度等、水平移动的时机等，可以适当地调整凸点的高度。对凸点的上端可以施加蚀刻、喷砂、研磨等平坦化处理。此外，也可以在形成的钉头凸点上施加电压而产生火花，使钉头凸点的上端熔融、再结晶、软质化或平滑化。
通过这种方法，形成两种不同的平面面积的凸点。由此，能够缩短凸点之间的距离而将凸点高密度地进行配置。此外，通过使钉头凸点的上端软质化，从而在倒装式安装时上端容易变形而容易与发光元件的电极密合，在常温下也能够进行强度高的接合。
第1凸点和第2凸点的间隔可以根据发光元件的大小、凸点的数量等而适当地设定。例如，考虑到后述的被覆部件形成工序中的树脂材料的流动性，在一个方向排列的第2凸点16之间的距离优选为小于在相同方向排列的第1大凸点15B之间的距离。同样地，在相同方向排列的第1小凸点的凸点之间的距离优选小于第1大凸点之间距离。具体而言，可举出第1大凸点15B之间的距离为20～50μm，第2凸点16之间的距离为0～20μm，第1小凸点15S之间的距离为50～80μm。
此外，从放热性的观点出发，凸点与发光元件之间的接合面积越大越优选，例如，与第1电极连接的第1凸点的总平面面积优选为第1电极的平面面积的25％以上。此外，与第2电极连接的第2凸点的总平面面积优选为第2电极的平面面积的50％以上。
(元件安装工序)
如图4C所示，在配线图案14上倒装式安装发光元件20。将发光元件20的第1电极25接合到第1凸点15上，将第2电极26接合到第2凸点16上。在该情况下，就第1凸点15而言，第1大凸点15B和第1小凸点15S均以在俯视时不与发光元件20的第1半导体层的露出部21a重叠的方式进行配置。如此，通过与露出部间隔地配置凸点，从而能够防止在与凸点接合时加载到发光元件上的按压力所引起的发光元件20的裂纹。如图2A和图2B所示，发光元件20的第1电极25隔着绝缘膜24形成在第2半导体层上。绝缘膜24被覆半导体层叠体23，且在露出部21a的上方具有开口部24a。第1电极25在开口部24a的底面与第1半导体层21电连接，且隔着覆盖半导体层叠体的绝缘膜24以被覆露出部21a的侧面(即，形成露出部21a的孔的侧面)和第2半导体层的上表面的方式形成。半导体层叠体23由于在露出部21a与第2半导体层表面之间具有高低差，因此在该高低差部分施加大的负荷时，有可能在发光元件20上发生裂纹。特别是，形成绝缘膜24的金属氧化物、金属氮化物与形成电极的金属材料相比硬且脆，因此容易产生裂纹，如果绝缘膜上产生裂纹，则有可能第1电极与第2半导体层导通，发光元件20会短路。即，俯视时，通过将凸点与露出部间隔地配置，从而能够有效地避免绝缘膜24的裂纹的发生。此处的间隔是指即使在按压发光元件而与凸点连接，凸点通过压力向横向扩展而平面面积变大后，在俯视时凸点的外缘也不与露出部的外缘重叠。
此外，在第1凸点中，第1小凸点15S在配置于发光元件20的对置的两个边的附近时，因上述凸点与发光元件接合时的按压所致的凸点的平面面积的扩展与第1大凸点15B相比较小，因此能够避免向横向扩展的凸点攀升到发光元件20的侧面所引起的短路。进而，通过将第1小凸点15S的高度设为与第1大凸点相比较小，即使例如在发光元件20上发生翘曲的情况下，也能够根据该翘曲而进行适当的压力的负荷、凸点的扩展、与凸点之间的连接。
(透光部件配置工序)
本实施方式的发光装置的制造方法可以具有透光部件配置工序。在透光部件配置工序中，如图4D所示，配置被覆发光元件的上表面的透光部件17。透光部件17可以用该领域中公知的透明的粘接材料18配置。
另外，透光部件配置工序也可以在元件安装工序之前进行，例如在将透光部件与发光元件不用粘接材料18而直接接合的情况下，透光部件配置工序优选为在元件安装工序之前进行。
(被覆部件形成工序)
被覆部件形成工序为在载置发光元件20后在基板11上形成被覆发光元件20的被覆部件13的工序。被覆部件13在发光元件20的下表面(即，发光元件20与基板11之间)，以覆盖凸点的侧面的方式形成。在发光装置10具备被覆发光元件的透光部件17的情况下，被覆部件13以被覆透光部件17的侧面的方式形成。这时，通过从被覆部件13露出透光部件17的上表面，从而形成将透光部件17的上表面作为发光面的发光装置10。
被覆部件13是通过在基板11的上方配置树脂喷出装置的喷嘴，一边从喷嘴的前端喷出未固化的树脂材料，一边移动喷嘴而形成的。
被覆部件13的形成优选分多次进行。
首先，如图4E所示，将未固化的树脂材料例如以跳过一行或跳过一列在集合基板上载置成矩阵状的多个发光元件20的行间或列间(例如图4E的箭头的位置)的方式，沿着每个发光装置的边界线喷出树脂材料。树脂材料在基板11上流动，如图4F所示，在发光元件20的下表面流动而在基板11上湿润扩展。
接着，将树脂材料在相同的行间或列间沿着每行或每列(例如图4F的箭头的位置)的每个发光装置的边界线进行喷出，从而使其被覆发光元件的侧面。
通过以此方式分两次供给树脂材料，从而能够抑制被配置在发光元件的下方的树脂材料的空隙的发生。即，通过在第一次供给时跳过一行或一列而供给树脂材料，从而在发光元件的下表面，树脂材料只从一方向侧流动，因此能够使空气向其它侧逸出。在发光元件的下方配置了树脂材料后，进行第二次供给，形成被覆发光元件的侧面的树脂材料。以此方式，能够使具有流动性的树脂材料高效率地流入发光元件与基板之间。
此外，如上所述，通过将凸点以高密度配置，从而树脂材料容易沿着凸点之间的间隙流动(所谓的毛细管现象)，能够一边抑制空隙的发生一边简便地将被覆部件形成在适当的位置。
另外，在本实施方式中，在发光元件的正下方沿着树脂材料流动的方向(即，基板11上表面的、与供给树脂材料的喷嘴的移动方向垂直的方向)，以发光元件的中央的凸点之间的距离与发光元件的端部的凸点之间的距离相比较短的方式配置凸点。由此，通过上述毛细管现象，在发光元件正下方越靠近发光元件的中央，树脂材料越容易流动，因此能够抑制因树脂材料从端部绕入所致的空隙的发生。另外，在本实施方式中，在与喷嘴移动的方向垂直的方向，在最外侧(基板11的缘部侧)排列第1小凸点15S，在最内侧(发光元件正下方的中央附近)将与第1大凸点15B相同程度的大小的第2凸点16以与第1大凸点相比较高的密度进行排列。
(发光装置的分割)
如图4G所示，通过将形成有被覆部件13的基板11任意地对每个发光装置10例如沿着图4G中的虚线分割，从而能够获得搭载有一个发光元件20的发光装置10。分割可以通过划片机等该领域中公知的方法实行。
实施例1
实施例1的发光装置通过上述发光装置的制造方法制造，使用了俯视形状为大致正方形状且一个边为1.0mm的发光元件20。
如图2A及图2B所示，该发光元件20以纵切中央部分的方式配置细长的形状的第2电极26，在第2电极26的两侧配置有第1电极25。第2电极26的两侧的第1电极25在第2电极26的长边方向的两端部连接。即，第1电极25以包围细长的形状的第2电极26的方式配置。第2电极26的宽度(即，宽边方向的长度)约为140μm，夹持第2电极的第1电极的宽度分别约为370μm。第1电极25的下方配置有第1半导体层的露出部21a。对于露出部21a，为直径为53μm的大致圆形，夹持第2电极26而7×3个露出部分别以等间隔配置。夹持第2电极26而对置的露出部的间隔为例如0.28μm。从半导体层叠体的外缘起至与该外缘最接近的露出部为止的距离为例如0.07μm。
安装有这种发光元件20的基板11在发光元件20搭载于配线图案14上的状态下，与露出部21a不重叠，在间隔的位置、例如在图2A的发光元件20中用双点划线表示的位置处配置有第1凸点15。作为第1凸点，第1大凸点15B被配置在每个以将4个露出部21a作为角部的最小的四边形包围的区域内。第1大凸点15B在第2电极的两侧的区域的第1电极25上分别配置有6×2个。第1大凸点15B为直径约为100μm的大致圆形。第1小凸点15S在沿着半导体层叠体的外缘排列的露出部21a之间，分别配置有6×1个。第1小凸点15S为直径约为80μm的大致圆形。
第2凸点16在发光元件20被搭载在配线图案14上的状态下，沿着第2电极26以等间隔配置8×1个。第2凸点16为直径约为100μm的大致圆形。邻接的第2凸点16的间隔与在相同方向排列的第1大凸点15B的间隔相比较小。
在实施例1的发光装置中，第1电极25的平面面积约为0.694mm2，第1凸点的总平面面积约为0.235mm2，因此第1凸点的总平面面积为第1电极的平面面积的34％左右。此外，第2电极26的平面面积约为0.120mm2，第2凸点的总平面面积为0.063mm2，因此第2凸点的总平面面积为第2电极的平面面积的53％左右。
实施例2
实施例2的发光装置通过上述发光装置的制造方法制造，使用了俯视形状为大致正方形状且一个边为0.8mm的发光元件30。
如图3所示，该发光元件30与实施例1的发光元件20同样地，以切断中央部分的方式配置有细长的形状的第2电极56，以包围第2电极56的方式配置有第1电极55。
第1电极55的下方配置有第1半导体层的露出部31a。露出部31a为直径为53μm的大致圆形，以在第2电极56的两侧各5×2个、各自以等间隔，例如邻接的露出部的中心之间的距离为0.16mm的方式整齐地配置。夹持第2电极56而对置的露出部的中心之间的距离例如为0.28mm。从半导体层叠体的外缘起至最接近该外缘的露出部的中心为止的距离为例如0.007mm。
安装有这种发光元件30的基板在发光元件30搭载于配线图案上的状态下，不与露出部21a重叠，在间隔的位置、例如在图3的发光元件30中用双点划线表示的位置处配置有第1凸点35和第2凸点36。作为第1凸点，第1大凸点35B被配置在每个以将4个露出部31a作为角部的最小的四边形包围的区域。第1大凸点35B在第2电极56的两侧的区域的第1电极55上，分别配置有4×1个。第1大凸点35B为直径约为100μm的大致圆形。第1凸点35S在沿着半导体层叠体的外缘而排列的露出部31a之间，分别配置有4×1个。另外，在排列为一列的第1大凸点35B的两侧各配置有一个第1小凸点35S。第1小凸点35S为直径约为80μm的大致圆形。
第2凸点36在发光元件30被搭载在配线图案上的状态下，沿着第2电极56以等间隔配置6×1个。第2凸点36为直径约为100μm的大致圆形。邻接的第2凸点36的间隔与在相同方向排列的第1大凸点35B的间隔相比较小。
在实施例2的发光装置中，第1电极55的平面面积约为0.396mm2，第1凸点的总平面面积约为0.117mm2，因此第1凸点的总平面面积为第1电极的平面面积的30％左右。此外，第2电极56的平面面积约为0.089mm2、第2凸点的总平面面积为0.048mm2，因此第2凸点的总平面面积为第2电极的平面面积的54％左右。
作为比较例，如图5所示，制作了对发光元件20使用了将第2凸点66的数量设为6×1个的发光元件60的发光装置。比较例的发光装置中，除了只有第1凸点65而不含第1小凸点的方面、第2凸点66的数量较少的方面以外，具有与实施例1相同的构成。
(评价)
对于实施例1和比较例的发光装置，测定了热电阻和凸点强度。
其结果，与比较例的发光装置相比，热电阻(℃/W)降低6.5％，发光元件与基板的接合强度(gf)上升了4.5％。
产业上的可利用性
本发明的发光元件可以用于照明用光源、各种指示器用光源、车载用光源、显示器用光源、液晶的背光灯用光源、传感器用光源、信号机、车载部件、招牌用信道字母等各种光源。

Claims (11)

1.一种发光装置，其特征在于，具备：在上表面具有配线图案的基板、在该基板的所述配线图案上介由凸点而倒装式安装的发光元件、以及被覆所述发光元件、所述凸点和所述基板的被覆部件，
所述发光元件具备半导体层叠体、绝缘膜、第1电极和第2电极，所述半导体层叠体依次具有第1半导体层、发光层和第2半导体层，且在所述第2半导体层的上表面侧具有所述第1半导体层从所述第2半导体层露出的多个露出部，所述绝缘膜覆盖该半导体层叠体且在多个所述露出部的上方具有开口部，所述第1电极在所述开口部与所述露出部连接，且一部分隔着所述绝缘膜被配置于所述第2半导体层上，所述第2电极连接于所述第2半导体层上，
所述凸点包含与所述第1电极接合的第1凸点和与所述第2电极接合的第2凸点，
在俯视时，所述第1凸点与所述露出部有间隔，且具有平面面积不同的2种。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，在俯视时，所述第1电极配置于第2电极的两侧。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，所述发光元件的俯视形状大致为矩形状，平面面积小的所述第1凸点沿着所述矩形的对置的两个边而配置。
4.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，所述第1电极一体地覆盖所述多个露出部。
5.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，所述第2凸点间的距离小于所述第1凸点间的距离。
6.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，所述第2电极介由光反射性电极与所述第2半导体层连接。
7.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，与所述第1电极连接的第1凸点的总平面面积为第1电极的平面面积的25％以上。
8.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，与所述第2电极连接的第2凸点的总平面面积为第2电极的平面面积的50％以上。
9.一种发光装置的制造方法，其特征在于，具有如下工序：
基板准备工序，准备在上表面具有配线图案的基板，
凸点形成工序，在所述配线图案上形成用于接合发光元件的凸点，
元件安装工序，在所述凸点上倒装式安装发光元件，以及
被覆部件形成工序，形成被覆所述发光元件和所述凸点的侧面的被覆部件；
所述凸点包含与所述发光元件的第1电极接合的第1凸点和与所述发光元件的第2电极接合的第2凸点，
在俯视时，所述第1凸点具有平面面积不同的2种，
在所述元件安装工序中，对于所述发光元件，以在俯视时所述第1凸点与露出部有间隔的方式进行元件安装，
所述发光元件具备半导体层叠体、绝缘膜、第1电极和第2电极，所述半导体层叠体依次具有第1半导体层、发光层和第2半导体层，且在所述第2半导体层的上表面侧具有所述第1半导体层从所述第2半导体层露出的多个所述露出部，所述绝缘膜覆盖该半导体层叠体且在多个所述露出部的上方具有开口部，所述第1电极在所述开口部与所述露出部连接，且一部分隔着所述绝缘膜被配置于所述第2半导体层上，所述第2电极连接于所述第2半导体层上。
10.根据权利要求9所述的发光装置的制造方法，其中，
在所述凸点形成工序中，在所述配线图案上以钉头凸点的形式形成所述第1凸点和第2凸点。
11.根据权利要求9或10所述的发光装置的制造方法，其中，
在所述凸点形成工序中，以从所述配线图案起的高度不同的方式形成所述平面面积不同的2种所述第1凸点。
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