JP2009206187A - Light-emitting device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光ダイオードチップ(LEDチップ)などの発光素子を用いた発光装置およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a light emitting device using a light emitting element such as a light emitting diode chip (LED chip) and a method for manufacturing the same.
従来から、図3に示すように、LEDチップからなる発光素子101と、3枚のシリコン基板120a,130a,140aを用いて形成され発光素子101が収納される収納凹所102aが一表面に形成された実装基板102とを備え、発光素子101から放射される光を検出するフォトダイオードからなる光検出素子4が実装基板102における収納凹所102aの周部から内方へ突出する突出部102cに形成された発光装置が提案されている(特許文献1参照)。
Conventionally, as shown in FIG. 3, a light-emitting
ここにおいて、上述の実装基板102は、シリコン基板120aを用いて形成され発光素子101が一表面側に実装されるベース基板120と、シリコン基板140aを用いて形成されベース基板120の上記一表面側に対向配置され光取出窓141が形成されるとともに光検出素子104が形成された光検出素子形成基板140と、シリコン基板130aを用いて形成されてベース基板120と光検出素子形成基板140との間に介在し光取出窓141に連通する開口窓131が形成され開口窓131の内側面が発光素子101から放射された光の一部を反射するミラー面102dとなる中間層基板130とで構成されており、ベース基板120および中間層基板130それぞれに光検出素子104と電気的に接続される貫通孔配線124,134が形成されるとともに、ベース基板120に発光素子101と電気的に接続される貫通孔配線(図示せず)が形成されている。また、上述の発光装置では、光出力の高出力化を図りながらも発光素子101の発熱により発光素子101のジャンクション温度が最大ジャンクション温度を超えないようにするために、発光素子101に熱結合される複数のサーマルビア126をベース基板120に貫設してある。
Here, the
また、中間層基板130は、光検出素子形成基板140側である一表面側に貫通孔配線134に電気的に接続された導体パターン137が形成されるとともに、ベース基板120側である他表面側に貫通孔配線134に電気的に接続された導体パターン135が形成されており、導体パターン137が光検出素子形成基板140において光検出素子104に電気的に接続された導体パターン147と接合されて電気的に接続され、導体パターン135がベース基板120において貫通孔配線124に電気的に接続された導体パターン125bと接合されて電気的に接続されている。また、中間層基板130と光検出素子形成基板140とは、図示しない接合用金属層同士が接合され、中間層基板130とベース基板120とは、接合用金属層136,129同士が接合されている。
In addition, the
上述の図3に示した構成の発光装置では、発光素子101が収納される収納凹所102aが上記一表面に形成された実装基板102にける収納凹所102aの周部から内方へ突出する突出部102cに、発光素子101から放射される光を検出する光検出素子104が形成されているので、実装基板102の上記一表面側において収納凹所102aの周囲に光検出素子104を配置するためのスペースを別途に確保する必要がなく、光検出素子104を実装基板102に設けながらも小型化が可能になるという利点がある。
In the light emitting device having the configuration shown in FIG. 3 described above, the storage recess 102a in which the
また、上記特許文献1には、上述の発光装置の製造にあたって、図4に示すように、光検出素子104が形成されたシリコン基板140aと中間層基板130とを接合する第1の接合工程を行った後、シリコン基板140aを所望の厚さまで研磨する研磨工程を行い、続いて、シリコン基板140aに光取出窓141を形成する光取出窓形成工程を行い、その後、発光素子101が実装されたベース基板120と中間層基板130とを接合する第2の接合工程とを行うようにし、第1の接合工程および第2の接合工程において、接合前に互いの接合表面の活性化を行ってから接合表面同士を接触させ常温接合することが記載されている。
Further, in the above-mentioned
以下、ベース基板120、中間層基板130および光検出素子形成基板140それぞれの形成方法の一例について説明する。
Hereinafter, an example of a method of forming each of the
ベース基板120の形成にあたっては、まず、シリコン基板120aの一表面側(図3における上面側)および他表面側(図3における下面側)に熱酸化法によってシリコン酸化膜を形成する熱酸化工程を行い、その後、シリコン基板120aに貫通孔配線124形成用の貫通孔122aおよびサーマルビア126形成用の貫通孔122bを形成する際のマスクを形成するために、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してシリコン基板120aの上記一表面側のシリコン酸化膜をパターニングし、当該パターニングされたシリコン酸化膜をマスクとして、シリコン基板120aを上記一表面側から上記他表面側のシリコン酸化膜に達するまでドライエッチングすることで貫通孔122a,122bを形成する貫通孔形成工程を行う。
In forming the
続いて、シリコン酸化膜をエッチング除去してから、シリコン基板120aの上記一表面側および上記他表面側および各貫通孔122a,122bの内面に熱酸化法によってシリコン酸化膜からなる絶縁膜123を形成する絶縁膜形成工程を行い、シリコン基板120aの上記他表面側において貫通孔122a,122bを閉塞する導体部を形成してから、シリコン基板120aの上記一表面側に対向配置した陽極(図示せず)とシリコン基板120aの上記他表面側において貫通孔122a,122bを閉塞している陰極(導電体部)との間に通電して貫通孔配線124、サーマルビア126となる金属部を導電体部における貫通孔122a,122b側の露出表面からシリコン基板120aの厚み方向に沿って析出させる電気めっき工程を行い、その後、金属部のうちシリコン基板120aの上記一表面側に形成された不要部分およびシリコン基板120aの上記他表面側の導電体部をCMPなどによって除去する研磨工程を行ってから、シリコン基板120aの上記他表面側に貫通孔配線24に電気的に接続される外部接続用電極127b、発光素子101に電気的に接続される上記貫通孔配線に接続される外部接続用電極(図示せず)および放熱用パッド部28を形成する電極形成工程を行い、続いて、シリコン基板120aの上記一表面側に導体パターン125b、発光素子101が電気的に接続される導体パターン125a、および接合用金属膜129を形成する金属膜形成工程を行うことによって、ベース基板120を得る。
Subsequently, after the silicon oxide film is removed by etching, an
また、中間層基板30の形成にあたっては、シリコン基板130aの上記一表面側(図3における上面側)および上記他表面側(図3における下面側)に熱酸化法によってシリコン酸化膜を形成するマスク用酸化膜形成工程を行う。
Further, when forming the
その後、シリコン基板130aに貫通孔配線134形成用の貫通孔132を形成する際のマスクを形成するために、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してシリコン基板130aの上記他表面側のシリコン酸化膜をパターニングし、当該パターニングされたシリコン酸化膜をマスクとして、シリコン基板130aを上記他表面側から上記一表面側のシリコン酸化膜に達するまでドライエッチングすることで貫通孔132を形成する貫通孔形成工程を行い、続いて、各シリコン酸化膜をエッチング除去してから、シリコン基板130aの上記一表面側および上記他表面側および貫通孔132の内面に熱酸化法によってシリコン酸化膜からなる絶縁膜123を形成する絶縁膜形成工程を行う。
Thereafter, in order to form a mask for forming the through-
その後、シリコン基板130aの貫通孔132の内側に貫通孔配線134を電気めっき法を利用して形成する貫通孔配線形成工程を行う。なお、電気めっき法を利用して貫通孔配線134を形成する際には、シリコン基板130aの上記他表面側を金属薄膜などにより閉塞した後に貫通孔配線134の基礎となる金属部をボトムアップ成長させてから、当該金属部の不要部分をCMPなどによって除去することで貫通孔配線134を形成している。
Thereafter, a through-hole wiring forming process is performed in which the through-
その後、シリコン基板130aの上記一表面において開口窓131に対応する部位に開口窓131を形成する際のマスクを形成するために、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してシリコン基板130aの上記一表面側の絶縁膜133をパターニングし、当該パターニングされた絶縁膜133をマスクとしてシリコン基板130aを上記一表面側からアルカリ系溶液(例えば、KOH水溶液、TMAH水溶液など)を用いて異方性エッチングすることにより開口窓131を形成する。
Then, in order to form a mask for forming the
その後、シリコン基板130aの上記他表面側に導体パターン135,135および接合用金属層136を形成する裏面側金属膜形成工程を行い、その後、シリコン基板130aの上記一表面側に導体パターン137,137および上記接合用金属層を形成する表面側金属膜形成工程を行う。
Thereafter, a back-side metal film forming step for forming
また、光検出素子形成基板140については、中間層基板130と接合する前に、イオン注入技術や拡散技術などを利用することでn形のシリコン基板140aにより構成されるn形領域104bの一表面側に光検出素子104のp形領域104aを形成した後、シリコン基板140aの上記一表面側に絶縁膜143を形成し、その後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してコンタクトホール143a,143bを形成してから、導体パターン147,147および上記接合用金属膜をスパッタ法などの薄膜形成技術、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して形成し、中間層基板130との接合後に、光取出窓141を形成するようにしている。
ところで、図3に示した構成の発光装置では、発光素子101で発生した熱がサーマルビア126を伝熱経路としてベース基板120の裏面側へ伝熱されるが、サーマルビア126は貫通孔配線124と同時に形成されるものであり、伝熱経路の断面積が小さいので、発光素子101で発生した熱をより効率良く放熱させることができてより一層の高出力化が可能な発光装置が期待されていた。また、図3に示した構成の発光装置では、発光素子101で発生した熱が光検出素子104に伝熱されて光検出素子104の出力が変動してしまう懸念もあり、この点からも発光素子101の光出力の高出力化が制限される懸念があった。
In the light emitting device having the configuration shown in FIG. 3, heat generated in the
また、上述の発光装置では、サーマルビア126のサイズを大きくして放熱コア(放熱部)を構成したりサーマルビア126の密度を高めることで放熱効率を向上させ、発光素子101への入力電力を大きくして光出力の高出力化を図った場合に、サーマルビア126が熱膨張してベース基板120が破損してしまうことがあった。
In the above light emitting device, the size of the
また、上述の発光装置の製造方法では、中間層基板130およびベース基板120それぞれにおいて貫通孔配線134,124を形成するために、貫通孔配線形成工程よりも前にシリコン酸化膜を形成する酸化膜形成工程、酸化膜形成工程にて形成したシリコン酸化膜上にフォトレジストからなるレジスト層を塗布する塗布工程、レジスト層を露光してから現像するフォトリソグラフィ工程、フォトリソグラフィ工程にてパターニングされたレジスト層をマスクとしてシリコン酸化膜をエッチングする酸化膜マスク形成工程、酸化膜マスク形成工程の後でレジスト層を除去するレジスト層除去工程、レジスト層除去工程の後でシリコン酸化膜をマスクとして貫通孔132,122aを形成する貫通孔形成工程、シリコン基板130a,120aの両面および貫通孔132,122aの内面に絶縁膜133,123を形成する絶縁膜形成工程などが必要であり、工程数が多いので、製造工程の簡略化が期待されていた。
Further, in the above-described method for manufacturing a light emitting device, in order to form the through-
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、発光素子の光出力の高出力化が可能で且つ製造工程の簡略化を図れる発光装置およびその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a light emitting device capable of increasing the light output of the light emitting element and simplifying the manufacturing process, and a method for manufacturing the same. is there.
請求項1の発明は、発光素子と、当該発光素子が実装されたベース基板とを備え、ベース基板は、絶縁構造体の一表面側に発光素子に電気的に接続される導体パターンが形成されるとともに他表面側に外部接続用電極が形成され、導体パターンと外部接続用電極とを電気的に接続する貫通孔配線および発光素子に熱的に結合される金属材料からなる放熱部が絶縁構造体の厚み方向に貫設されてなり、当該絶縁構造体が、感光性樹脂組成物の硬化物からなることを特徴とする。
The invention of
この発明によれば、発光素子が実装されたベース基板が、絶縁構造体の一表面側に発光素子に電気的に接続される導体パターンが形成されるとともに他表面側に外部接続用電極が形成され、導体パターンと外部接続用電極とを電気的に接続する貫通孔配線および発光素子に熱的に結合される放熱部が絶縁構造体の厚み方向に貫設されてなり、当該絶縁構造体が、感光性樹脂組成物の硬化物からなるので、発光素子の光出力の高出力化が可能で且つ製造工程の簡略化を図れる。また、絶縁構造体を構成する感光性樹脂組成物の硬化物の方が放熱部に比べてヤング率の低い材料により形成されているので、放熱部が熱膨張してもベース基板が破損するのを防止することができるから、発光素子の光出力の高出力化を図れる。 According to the present invention, the base substrate on which the light emitting element is mounted has the conductor pattern electrically connected to the light emitting element formed on one surface side of the insulating structure and the external connection electrode formed on the other surface side. A through-hole wiring that electrically connects the conductor pattern and the external connection electrode and a heat dissipation portion that is thermally coupled to the light-emitting element are provided in the thickness direction of the insulating structure. Since the photosensitive resin composition is cured, the light output of the light emitting element can be increased and the manufacturing process can be simplified. Moreover, since the cured product of the photosensitive resin composition constituting the insulating structure is made of a material having a lower Young's modulus than the heat dissipation portion, the base substrate is damaged even if the heat dissipation portion is thermally expanded. Therefore, it is possible to increase the light output of the light emitting element.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記ベース基板と、シリコン基板を用いて形成されてなりベース基板に対向配置され光取出窓が形成されるとともに前記発光素子から放射される光の一部を検出する光検出素子が形成された光検出素子形成基板と、前記絶縁構造体からなる第1の絶縁構造体とは別の第2の絶縁構造体の厚み方向に光取出窓に連通する開口窓が形成されるとともに光検出素子に電気的に接続される貫通孔配線が形成され前記ベース基板と光検出素子形成基板との間に介在する中間層基板とで構成される実装基板を備え、第2の絶縁構造体が、感光性樹脂組成物の硬化物からなることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light emitted from the light emitting element is formed by using the base substrate and a silicon substrate so as to face the base substrate to form a light extraction window. A light detection element forming substrate on which a light detection element for detecting a part of the light detection element is formed, and a light extraction window in a thickness direction of a second insulation structure different from the first insulation structure made of the insulation structure A mounting substrate formed with an intermediate layer substrate formed between the base substrate and the photodetecting element forming substrate, in which an open window is formed and a through-hole wiring electrically connected to the photodetecting device is formed And the second insulating structure is made of a cured product of the photosensitive resin composition.
この発明によれば、実装基板が、前記ベース基板と、シリコン基板を用いて形成されてなりベース基板に対向配置され光取出窓が形成されるとともに前記発光素子から放射される光の一部を検出する光検出素子が形成された光検出素子形成基板と、前記絶縁構造体からなる第1の絶縁構造体とは別の第2の絶縁構造体の厚み方向に光取出窓に連通する開口窓が形成されるとともに光検出素子に電気的に接続される貫通孔配線が形成され前記ベース基板と光検出素子形成基板との間に介在する中間層基板とを備え、第2の絶縁構造体が、感光性樹脂組成物の硬化物からなるので、光検出素子を実装基板に設けた構成を採用しつつ製造工程の簡略化を図れる。 According to the present invention, the mounting substrate is formed by using the base substrate and the silicon substrate, and is disposed so as to face the base substrate to form the light extraction window, and at the same time, a part of the light emitted from the light emitting element is obtained. A light detection element forming substrate on which a light detection element to be detected is formed, and an opening window communicating with the light extraction window in the thickness direction of the second insulating structure different from the first insulating structure made of the insulating structure And a through hole wiring electrically connected to the photodetecting element is formed, and an intermediate layer substrate interposed between the base substrate and the photodetecting element forming substrate is provided, and the second insulating structure includes Since it consists of the hardened | cured material of the photosensitive resin composition, the simplification of a manufacturing process can be aimed at, employing the structure which provided the photon detection element in the mounting board | substrate.
請求項3の発明は、請求項1記載の発光装置の製造方法であって、ベース基板の形成にあたっては、放熱部となる部分が一表面側に突設された金属板の前記一表面側に絶縁構造体の基礎となる感光性樹脂組成物を塗布して感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程と、感光性樹脂層形成工程の後で感光性樹脂層を露光して現像することにより貫通孔配線の形成予定領域に貫通孔を形成するフォトリソグラフィ工程と、フォトリソグラフィ工程の後にめっき法により貫通孔配線を形成する貫通孔配線形成工程と、貫通孔配線形成工程の後に金属板のうち放熱部以外の部分を研磨して除去する研磨工程と、研磨工程の後で導体パターンおよび外部接続用電極それぞれを構成する金属膜を形成する金属膜形成工程とを備えることを特徴とする。
The invention of
この発明によれば、ベース基板の形成にあたっては、絶縁構造体用の感光性樹脂組成物を金属板の前記一表面側に塗布して感光性樹脂層を形成し、当該感光性樹脂層を所定のフォトマスクを介して露光して現像することにより貫通孔を有する絶縁構造体を形成することができるので、従来のように、貫通孔配線形成工程よりも前に、シリコン酸化膜を形成する酸化膜形成工程、酸化膜形成工程にて形成したシリコン酸化膜上にフォトレジストからなるレジスト層を塗布する塗布工程、レジスト層を露光してから現像するフォトリソグラフィ工程、フォトリソグラフィ工程にてパターニングされたレジスト層をマスクとしてシリコン酸化膜をエッチングする酸化膜マスク形成工程、酸化膜マスク形成工程の後でレジスト層を除去するレジスト層除去工程、レジスト層除去工程の後でシリコン酸化膜をマスクとして貫通孔を形成する貫通孔形成工程、シリコン基板の両面および貫通孔の内面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を順次行う必要がある場合に比べて、発光素子の光出力の高出力化が可能で且つ製造工程の簡略化を図れる発光装置を提供することができる。 According to this invention, when forming the base substrate, the photosensitive resin composition for the insulating structure is applied to the one surface side of the metal plate to form the photosensitive resin layer, and the photosensitive resin layer is formed in a predetermined manner. Since an insulating structure having a through hole can be formed by exposing and developing through a photomask, an oxidation for forming a silicon oxide film prior to the through hole wiring forming step as in the prior art. Patterned in a film forming process, a coating process in which a resist layer made of a photoresist is applied on a silicon oxide film formed in an oxide film forming process, a photolithography process in which the resist layer is exposed and developed, and a photolithography process Oxide mask formation process for etching silicon oxide film using resist layer as mask, Resist layer for removing resist layer after oxide film mask formation process After the leaving step, the resist layer removing step, it is necessary to sequentially perform a through hole forming step for forming a through hole using a silicon oxide film as a mask, and an insulating film forming step for forming an insulating film on both surfaces of the silicon substrate and the inner surface of the through hole. As compared with a certain case, it is possible to provide a light emitting device capable of increasing the light output of the light emitting element and simplifying the manufacturing process.
請求項4の発明は、請求項2記載の発光装置の製造方法であって、発光素子を実装したベース基板と中間層基板とを接合する接合工程の前段階として、ベース基板の形成にあたっては、放熱部となる部分が一表面側に突設された金属板の前記一表面側に第1の絶縁構造体の基礎となる感光性樹脂組成物を塗布して第1の感光性樹脂層を形成する第1の感光性樹脂層形成工程と、第1の感光性樹脂層形成工程の後で第1の感光性樹脂層を露光して現像することにより貫通孔配線の形成予定領域に貫通孔を形成する第1のフォトリソグラフィ工程と、第1のフォトリソグラフィ工程の後にめっき法により貫通孔配線を形成する貫通孔配線形成工程と、貫通孔配線形成工程の後に金属板のうち放熱部以外の部分を研磨して除去する研磨工程と、研磨工程の後で導体パターンおよび外部接続用電極それぞれを構成する金属膜を形成する金属膜形成工程とを備え、中間層基板の形成にあたっては、一表面側に光検出素子を形成したシリコン基板の前記一表面側に第2の絶縁構造体の基礎となる感光性樹脂組成物を塗布して第2の感光性樹脂層を形成する第2の感光性樹脂層形成工程と、第2の感光性樹脂層形成工程の後でシリコン基板を他表面側から所望の厚みまで研磨する基板研磨工程と、基板研磨工程の後でシリコン基板における光取出窓の形成予定部位をエッチングすることにより光取出窓を形成する光取出窓形成工程と、光取出窓形成工程の後で第2の感光性樹脂層を露光して現像することにより開口窓を形成するとともに貫通孔配線の形成予定領域に貫通孔を形成する第2のフォトリソグラフィ工程と、第2のフォトリソグラフィ工程の後にめっき法により貫通孔配線を形成する貫通孔配線形成工程と、貫通孔配線形成工程の後で貫通孔配線に電気的に接続される導体パターンとなる金属膜を形成する金属膜形成工程とを備えることを特徴とする。
The invention of
この発明によれば、ベース基板の形成にあたっては、第1の絶縁構造体用の感光性樹脂組成物を金属板の前記一表面側に塗布して第1の感光性樹脂層を形成し、当該第1の感光性樹脂層を所定の第1のフォトマスクを介して露光して現像することにより貫通孔を有する第1の絶縁構造体を形成することができ、中間層基板の形成にあたっては、第2の絶縁構造体用の感光性樹脂組成物をシリコン基板の前記一表面側に塗布して第2の感光性樹脂層を形成し、当該第2の感光性樹脂層を所定の第2のフォトマスクを介して露光して現像することにより開口窓および貫通孔を有する第2の絶縁構造体を形成することができるので、従来のように、貫通孔配線形成工程よりも前に、シリコン酸化膜を形成する酸化膜形成工程、酸化膜形成工程にて形成したシリコン酸化膜上にフォトレジストからなるレジスト層を塗布する塗布工程、レジスト層を露光してから現像するフォトリソグラフィ工程、フォトリソグラフィ工程にてパターニングされたレジスト層をマスクとしてシリコン酸化膜をエッチングする酸化膜マスク形成工程、酸化膜マスク形成工程の後でレジスト層を除去するレジスト層除去工程、レジスト層除去工程の後でシリコン酸化膜をマスクとして貫通孔を形成する貫通孔形成工程、シリコン基板の両面および貫通孔の内面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を順次行う必要がある場合に比べて、発光素子の光出力の高出力化が可能で且つ製造工程の簡略化を図れる発光装置を提供することができる。また、従来のように光検出素子形成基板と中間層基板とを接合する接合工程が必要な場合に比べて、製造工程のより一層の簡略化を図れる発光装置を提供することができる。 According to this invention, in forming the base substrate, the photosensitive resin composition for the first insulating structure is applied to the one surface side of the metal plate to form the first photosensitive resin layer, A first insulating structure having a through hole can be formed by exposing and developing the first photosensitive resin layer through a predetermined first photomask, and in forming the intermediate layer substrate, A photosensitive resin composition for the second insulating structure is applied to the one surface side of the silicon substrate to form a second photosensitive resin layer, and the second photosensitive resin layer is formed on the predetermined second side. A second insulating structure having an opening window and a through-hole can be formed by exposing and developing through a photomask, so that silicon oxide is formed before the through-hole wiring forming step as in the prior art. Formed in oxide film formation process, oxide film formation process to form a film The silicon oxide film is etched using the coating process of applying a resist layer made of a photoresist on the silicon oxide film, the photolithography process of exposing and developing the resist layer, and the resist layer patterned in the photolithography process as a mask An oxide film mask forming step, a resist layer removing step for removing the resist layer after the oxide film mask forming step, a through hole forming step for forming a through hole using the silicon oxide film as a mask after the resist layer removing step, A light emitting device capable of increasing the light output of the light emitting element and simplifying the manufacturing process as compared with the case where it is necessary to sequentially perform an insulating film forming process for forming an insulating film on both surfaces and the inner surface of the through hole. Can be provided. In addition, it is possible to provide a light-emitting device that can further simplify the manufacturing process as compared with the conventional case where a bonding process for bonding the light detection element formation substrate and the intermediate layer substrate is necessary.
請求項1の発明では、発光素子の光出力の高出力化が可能で且つ製造工程の簡略化を図れるという効果がある。 According to the first aspect of the invention, it is possible to increase the light output of the light emitting element and to simplify the manufacturing process.
請求項3,4の発明では、発光素子の光出力の高出力化が可能で且つ製造工程の簡略化を図れる発光装置を提供することができるという効果がある。 According to the third and fourth aspects of the invention, there is an effect that it is possible to provide a light emitting device that can increase the light output of the light emitting element and can simplify the manufacturing process.
以下、本実施形態の発光装置について図1に基づいて説明した後、製造方法について図2に基づいて説明する。 Hereinafter, after describing the light emitting device of the present embodiment based on FIG. 1, the manufacturing method will be described based on FIG. 2.
本実施形態の発光装置は、LEDチップからなる発光素子1と、発光素子1を収納する収納凹所2aが一表面に形成され収納凹所2aの内底面に発光素子1が実装された実装基板2と、実装基板2の収納凹所2aに充填された透光性材料(例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなど)からなり発光素子1および当該発光素子1に電気的に接続されたボンディングワイヤ14を封止した封止部5と、封止部5に重ねて配置されたレンズ3と、実装基板2に設けられ発光素子1から放射された光を検出する光検出素子4とを備えている。ここで、実装基板2は、上記一表面側において収納凹所2aの周部から内方へ突出した庇状の突出部2cを有しており、当該突出部2cに光検出素子4が設けられている。
The light-emitting device of this embodiment includes a light-emitting
実装基板2は、発光素子1が一表面側に搭載される矩形板状のベース基板20と、ベース基板20の上記一表面側に対向配置され楕円形状の光取出窓41が形成されるとともに光検出素子4が形成された光検出素子形成基板40と、ベース基板20と光検出素子形成基板40との間に介在し光取出窓41に連通する矩形状の開口窓31が形成された中間層基板30とで構成されており、ベース基板20と中間層基板30と光検出素子形成基板40とで囲まれた空間が上記収納凹所2aを構成している。ここにおいて、ベース基板20、中間層基板30および光検出素子形成基板40の外周形状は矩形状であり、中間層基板30および光検出素子形成基板40はベース基板20と同じ外形寸法に形成されている。また、光検出素子形成基板40の厚み寸法はベース基板20および中間層基板30の厚み寸法に比べて小さく設定されている。ここで、本実施形態では、発光素子1として0,3mm□のLEDチップを用いており、発光素子1の厚み寸法を115μm、実装基板2の平面サイズを2mm□、ベース基板200の厚み寸法を200μm、中間層基板30の厚み寸法を300μm、光検出素子形成基板40の厚み寸法を100μm、レンズ3の厚み寸法を400μmに設定してあるが、これらの数値は一例であって、特に限定するものではない。なお、本実施形態では、光検出素子形成基板40において中間層基板30の開口窓31上に張り出した部位が、上述の突出部2cを構成している。
The mounting
ベース基板20は、矩形板状の絶縁構造体(以下、第1の絶縁構造体と称す)20aの一表面側(図1における上面側)に発光素子1の両電極11,12それぞれと電気的に接続される2つの導体パターン25a,25aが形成されるとともに、中間層基板30に形成された後述の2つの貫通孔配線34,34を介して光検出素子4と電気的に接続される2つの導体パターン25b,25bが形成されており、各導体パターン25a,25a,25b,25bと第1の絶縁構造体20aの他表面側(図1における下面側)に形成された4つの外部接続用電極27a,27a,27b,27bとがそれぞれ1つの貫通孔配線24を介して電気的に接続されている。また、ベース基板20は、第1の絶縁構造体20aの上記一表面側に、中間層基板30と接合するための第1の接合用金属層(図示せず)も形成されている。ここにおいて、第1の絶縁構造体20aは、電気絶縁性を有する感光性樹脂組成物の硬化物により構成されている。なお、第1の絶縁構造体20a用の感光性樹脂組成物としては、5〜700μm厚の厚膜に成膜が可能で、耐薬品性および耐熱性が高く、露光・現像により、高アスペクト比(例えば、20)のパターニングが可能なもの(永久レジストと呼ばれ、露光・現像によるパターニング後に永久膜として利用可能なフォトレジスト)を用いている。ここで、第1の絶縁構造体20aにおける後述の貫通孔22は、開口形状が円形状であり内径を10μmに設定してあるが、この数値は一例であって特に限定するものではない。
The
本実施形態における発光素子1は、結晶成長用基板として導電性基板を用い厚み方向の両面に電極11,12が形成された可視光LEDチップである。そこで、ベース基板20は、発光素子1が電気的に接続される2つの導体パターン25a,25aのうちの一方の導体パターン25aを、発光素子1がダイボンディングされる矩形状のダイパッド部25aaと、ダイパッド部25aaに連続一体に形成され貫通孔配線24との接続部位となる引き出し配線部25abとで構成してある。要するに、発光素子1は、上記一方の導体パターン25aのダイパッド部25aaにダイボンディングされており、ダイパッド部25aa側の電極12がダイパッド部25aaに接合されて電気的に接続され、光取り出し面側の電極11がボンディングワイヤ14を介して他方の導体パターン25aと電気的に接続されている。
The light-emitting
また、ベース基板20は、発光素子1に熱的に結合される金属材料(例えば、Cuなど)からなる放熱コア26が第1の絶縁構造体20aの厚み方向に貫設されており、第1の絶縁構造体20aの上記一表面側において上述のダイパッド部25aaが放熱コア26に積層され、第1の絶縁構造体20aの上記他表面側において放熱コア26に放熱用パッド部28が積層されており、ダイパッド部25aaと放熱用パッド部28とが第1の絶縁用構造体20aや図3にて説明したシリコン基板120aよりも熱伝導率の高い金属材料(例えば、Cuなど)からなる放熱コア26を介して熱的に結合されており、発光素子1で発生した熱が放熱コア26および放熱用パッド部28を介して放熱されるようになっている。なお、本実施形態では、放熱コア26の平面サイズを発光素子1の平面サイズと同じに設定してあるが、放熱性を向上させるうえでは放熱コア26の平面サイズを発光素子1の平面サイズよりも大きく設定することが望ましい。また、本実施形態では、放熱コア26が、発光素子1に熱的に結合される金属材料からなる放熱部を構成している。
Further, the
ところで、ベース基板20は、第1の絶縁構造体20aの厚み方向に貫通した4つの貫通孔22それぞれの内側に上述の貫通孔配線24が形成されており、各導体パターン25a,25a,25b,25b、上記第1の接合用金属層、各外部接続用電極27a,27a,27b,27b、放熱用パッド部28、各貫通孔配線24および放熱コア26が第1の絶縁構造体20aと電気的に絶縁されている。また、ベース基板20は、第1の絶縁構造体20aの上記一表面側に発光素子1から放射された光を反射する反射膜29が適宜部位に形成されている。
By the way, the
ここにおいて、各導体パターン25a,25a,25b,25b、上記第1の接合用金属層、各外部接続用電極27a,27a,27b,27b、放熱用パッド部28および反射膜29は、Au膜のような金属膜により構成されている。なお、本実施形態では、Au膜の膜厚を500nmに設定してあるが、この数値は一例であって特に限定するものではない。また、貫通孔配線24および放熱コア26の材料としては、Cuを採用しているが、Cuに限らず、例えば、Ni、Alなどを採用してもよい。
Here, the
中間層基板30は、第2の絶縁構造体30aの一表面側(図1における下面側)に、ベース基板20の2つの導体パターン25b,25bと接合されて電気的に接続される2つの導体パターン35,35が形成されるとともに、ベース基板20の上記第1の接合用金属層と接合される第2の接合用金属層(図示せず)が形成されている。ここにおいて、第2の絶縁構造体30aは、電気絶縁性を有する感光性樹脂組成物の硬化物により構成されている。なお、第2の絶縁構造体30a用の感光性樹脂組成物としては、5〜700μm厚の厚膜に成膜が可能で、耐薬品性および耐熱性が高く、露光・現像により、高アスペクト比(例えば、20)のパターニングが可能なもの(永久レジストと呼ばれ、露光・現像によるパターニング後に永久膜として利用可能なフォトレジスト)を用いている。ここで、第2の絶縁構造体30aにおける後述の貫通孔32は、開口形状が円形状であり内径を10μmに設定してあるが、この数値は一例であって特に限定するものではない。
The
上述の中間層基板30は、第2の絶縁構造体30aの厚み方向に貫通した2つの貫通孔32それぞれの内側に上述の2つの貫通孔配線34が形成されており、各導体パターン35,35および上記第2の接合用金属層が第2の絶縁構造体30aと電気的に絶縁されている。ここにおいて、各導体パターン35,35および上記第2の接合用金属層は、Au膜のような金属膜により構成されている。なお、本実施形態では、Au膜の膜厚を500nmに設定してあるが、この数値は一例であって特に限定するものではない。また、各Au膜の材料は、純金に限らず不純物を添加したものでもよい。また、貫通孔配線34の材料としては、Cuを採用しているが、Cuに限らず、例えば、Ni、Alなどを採用してもよい。
The above-described
また、中間層基板30の開口窓31の内側面には、発光素子1から放射された光を反射するAu膜のような金属膜からなる反射膜39が積層されている。なお、反射膜39は、Au膜に限らず、例えば、Al膜などにより構成してもよい。
A
光検出素子形成基板40は、導電形がn形で主表面が(100)面のシリコン基板40aを用いて形成してあり、シリコン基板40aの一表面側(図1における下面側)に、中間層基板30の2つの貫通孔配線34,34と電気的に接続される2つの導体パターン47a,47bが形成されている。光検出素子形成基板40における光検出素子4は、フォトダイオードにより構成されており、シリコン基板40aの上記一表面側に形成された2つの導体パターン47a,47bの一方の導体パターン47aが、光検出素子4を構成するフォトダイオードのp形領域4aに電気的に接続され、他方の導体パターン47bが、上記フォトダイオードのn形領域4bを構成するシリコン基板40aに電気的に接続されている。
The photodetecting
また、光検出素子形成基板40は、シリコン基板40aにおいて表面が受光面となるp形領域4aが形成された上記一表面側にシリコン酸化膜からなる絶縁膜43が形成されており、当該絶縁膜43がフォトダイオードの反射防止膜を兼ねている。なお、各導体パターン47a,47bは、絶縁膜43に形成したコンタクトホールを通してそれぞれp形領域4a、n形領域4bと電気的に接続されている。ここにおいて、各導体パターン47a,47bは、絶縁膜43上に形成されたTi膜と当該Ti膜上に形成されたAu膜との積層膜により構成されている。
Further, the photodetecting
また、上述のレンズ3は、透光性材料(例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなど)を用いて平凸レンズ状の形状に形成されており、光出射面となる凸曲面が楕円球面の一部により構成されている。なお、レンズ3の形状は特に限定するものではなく、所望の配光特性に応じて適宜形状に設定すればよい。
Further, the
以下、本実施形態の発光装置の製造方法について図2を参照しながら説明するが、発光素子1を実装したベース基板20と中間層基板30とを接合する接合工程の前段階として、ベース基板20の形成方法を図2(a)〜(g)に基づいて説明し、中間層基板30および光検出素子形成基板40の形成方法を図2(i)〜(n)に基づいて説明するが、ベース基板20の形成と、中間層基板30および光検出素子形成基板40の形成とを並行して行ってもよいことは勿論である。
Hereinafter, the manufacturing method of the light-emitting device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 2. As a pre-stage of a bonding process for bonding the
ベース基板20の形成にあたっては、まず、放熱コア26の基礎となる金属板(Cu板)26a(図2(a)参照)をザグリ加工することで放熱コア26となる部分が一表面側に突設された金属板26aを形成する金属板加工工程を行うことによって、図2(b)に示す構造を得る。
In forming the
その後、金属板26aの上記一表面側に第1の絶縁構造体20aの基礎となる感光性樹脂組成物をスピンコート法により塗布して第1の感光性樹脂層20a’を形成する第1の感光性樹脂層形成工程を行うことによって、図2(c)に示す構造を得る。なお、感光性樹脂組成物としては、ネガ型のものを用いてもよいし、ポジ型のものを用いてもよい。
Thereafter, a photosensitive resin composition serving as a basis of the first
第2の感光性樹脂層形成工程の後、第1の感光性樹脂層20a’を露光して現像することにより各貫通孔配線24それぞれの形成予定領域に貫通孔22を有する第1の絶縁構造体20aを形成する第1のフォトリソグラフィ工程を行うことによって、図2(d)に示す構造を得る。
After the second photosensitive resin layer forming step, the first insulating structure having the through
その後、めっき法(電気めっき法など)などを利用して金属材料(例えば、Cu、Al、Niなど)からなる貫通孔配線24を形成する貫通孔配線形成工程を行うことによって、図2(e)に示す構造を得る。
Thereafter, by performing a through-hole wiring forming step of forming a through-
貫通孔配線形成工程の後、金属板26aのうち放熱コア26以外の部分を研磨して除去する研磨工程を行うことによって、図2(f)に示す構造を得る。
After the through-hole wiring forming step, a structure shown in FIG. 2F is obtained by performing a polishing step of polishing and removing portions other than the
その後、導体パターン25a,25a,25b,25b、上記第1の接合用金属層、反射膜29、外部接続用電極27a,27a,27b,27bおよび放熱用パッド部28それぞれを構成する金属膜を形成する金属膜形成工程を行うことによって、図2(g)に示す構造のベース基板20を得る。なお、第1の絶縁構造体20aの上記一表面側に形成する導体パターン25a,25a,25b,25b、上記第1の接合用金属層、反射膜29を同時に形成し、第1の絶縁構造体20aの上記他表面側に形成する外部接続用電極27a,27a,27b,27bおよび放熱用パッド部28を同時に形成している。具体的には、当該金属膜形成工程では、第1の絶縁構造体20aの上記一表面側の全面に金属膜をPVD法(例えば、蒸着法、スパッタ法など)により成膜した後、当該金属膜をフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してパターニングすることによって導体パターン25a,25a,25b,25b、上記第1の接合用金属層、反射膜29を形成し、第1の絶縁構造体20aの上記他表面側の全面に金属膜をPVD法(例えば、蒸着法、スパッタ法など)により成膜した後、当該金属膜をフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してパターニングすることによって外部接続用電極27a,27a,27b,27bおよび放熱用パッド部28を形成している。
Thereafter, the metal patterns constituting the
次に、光検出素子形成基板40および中間層基板30の形成方法について説明する。
Next, a method for forming the light detection
まず、光検出素子形成基板40の基礎となるシリコン基板40a(図2(i))の一表面側(図2(i)における上面側)に光検出素子4を形成する光検出素子形成工程を行うことによって、図2(j)に示す構造を得る。なお、光検出素子形成工程では、イオン注入技術や拡散技術などを利用することでn形のシリコン基板40aにより構成されるn形領域4bの一表面側に光検出素子4のp形領域4aを形成した後、シリコン基板40aの上記一表面側に絶縁膜43を形成し、その後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してコンタクトホールを形成してから、導体パターン47a,47bをスパッタ法などの薄膜形成技術、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して形成している。
First, a photodetecting element forming step of forming the
上述の光検出素子形成工程の後、シリコン基板40aの上記一表面側に第2の絶縁構造体30aの基礎となる感光性樹脂組成物をスピンコート法により塗布して第2の感光性樹脂層30a’を形成する第2の感光性樹脂層形成工程を行うことによって、図2(k)に示す構造を得る。なお、感光性樹脂組成物としては、ネガ型のものを用いてもよいし、ポジ型のものを用いてもよい。
After the above-described photodetecting element forming step, a photosensitive resin composition serving as a basis of the second
第2の感光性樹脂層形成工程の後、シリコン基板40aを上記他表面側から所望の厚み(例えば、100μm)まで研磨する基板研磨工程を行うことによって、図2(l)に示す構造を得る。
After the second photosensitive resin layer forming step, a structure shown in FIG. 2L is obtained by performing a substrate polishing step of polishing the
その後、シリコン基板40aにおける光取出窓41の形成予定部位をエッチングすることにより光取出窓41を形成する光取出窓形成工程を行うことによって、図2(m)に示す構造を得る。なお、光取出窓形成工程では、シリコン基板40aの上記他表面側に光取出窓41に対応する部位が開口されたマスク層を形成し、シリコン基板40aを上記他表面側から第2の感光性樹脂層30a’をエッチングストッパ層としてエッチングすることにより光取出窓41を形成し、その後、マスク層を除去している。なお、光取出窓形成工程では、誘導結合プラズマ(ICP)型のドライエッチング装置を用いたドライエッチングにより光取出窓41を形成しているが、アルカリ系溶液(例えば、TMAH水溶液など)を用いたウェットエッチングにより光取出窓41を形成するようにしてもよい。
Then, the structure shown in FIG. 2M is obtained by performing a light extraction window forming step of forming the
上述の光取出窓形成工程の後、第2の感光性樹脂層30a’を露光して現像することにより開口窓31を形成するとともに各貫通孔配線34それぞれの形成予定領域に貫通孔32を形成する第2のフォトリソグラフィ工程を行い、その後、めっき法(電気めっき法など)などを利用して金属材料(例えば、Cu、Al、Niなど)からなる貫通孔配線34を形成する貫通孔配線形成工程を行い、更にその後、反射膜39を形成する反射膜形成工程を行い、続いて、貫通孔配線34に電気的に接続される導体パターン35,35および上記第2の接合用金属層それぞれとなる金属膜を形成する金属膜形成工程を行うことによって、図2(n)に示す構造を得る。なお、当該金属膜形成工程では、第2の絶縁構造体30aの上記一表面側に形成する導体パターン35,35および上記第2の接合用金属層を同時に形成している。具体的には、当該金属膜形成工程では、第2の絶縁構造体30aの上記一表面側の全面に金属膜をPVD法(例えば、蒸着法、スパッタ法など)により成膜した後、当該金属膜をフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してパターニングすることによって導体パターン35,35および上記第2の接合用金属層を形成している。
After the above-described light extraction window forming step, the second
上述の前段階工程の後、発光素子1を実装したベース基板20(発光素子1を搭載しボンディングワイヤ14の結線を行ったベース基板20)と中間層基板30とを接合する接合工程を行うことによって、図2(o)に示す構造の実装基板2を得る。ここにおいて、接合工程では、接合前に互いの接合表面へアルゴンのプラズマ若しくはイオンビーム若しくは原子ビームを真空中で照射して各接合表面の清浄化・活性化を行ってから、接合表面同士を接触させ、常温下で直接接合する常温接合法を採用している。この接合工程では、ベース基板20の上記第1の接合用金属層と中間層基板30の上記第2の接合用金属層とが接合されるとともに、ベース基板20の導体パターン25b,25bと中間層基板30の導体パターン35,35とが接合され電気的に接続される。なお、接合工程は、常温接合法に限らず、各絶縁構造体20a,20bの耐熱温度によっては、AuSnや半田などの低融点共晶材料を用いた接合法を採用してもよい。また、接合工程では、上述の各接合表面の正常化・活性化を行ってから、接合表面を接触させ常温よりも高い規定温度(例えば、80℃)で直接接合するようにしてもよい。
After the above-mentioned pre-stage process, a bonding process is performed in which the
上述の接合工程の後、実装基板2の収納凹所2aに封止用の透光性材料(例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなど)を充填して封止部5を形成する封止部形成工程を行い、封止部形成工程の後でレンズ3を封止部5上に配置するレンズ配置工程を行うようすればよい。なお、レンズ配置工程では、レンズ3を透光性接着剤により接着するようにしているが、封止部5上に成形するようにしてもよいし、封止部5と一体成形するようにしてもよい。
After the above-described joining step, the
上述の発光装置の製造方法では、上述の金属板26aおよびシリコン基板40aとして、それぞれウェハ状のものを用い、上述のレンズ配置工程までの各工程をウェハレベルで行うことでウェハレベルパッケージ構造体を形成してから、ダイシング工程により個々の発光装置に分割しているので、ベース基板20と中間層基板30と光検出素子形成基板40とが同じ外形サイズとなり、小型のパッケージを実現できるとともに、製造が容易になる。
In the manufacturing method of the light emitting device described above, wafer-like ones are used as the
以上説明した本実施形態の発光装置の製造方法では、発光素子を実装したベース基板と中間層基板とを接合する接合工程の前段階として、ベース基板20の形成にあたっては、第1の絶縁構造体20a用の感光性樹脂組成物を金属板26aの上記一表面側に塗布して第1の感光性樹脂層20a’を形成し、上述の第1のフォトリソグラフィ工程において当該第1の感光性樹脂層20a’を所定の第1のフォトマスク(図示せず)を介して露光して現像することにより貫通孔22を有する第1の絶縁構造体20aを形成することができ、中間層基板30の形成にあたっては、第2の絶縁構造体30a用の感光性樹脂組成物をシリコン基板40aの上記一表面側に塗布して第2の感光性樹脂層30a’を形成し、上述の第2のフォトリソグラフィ工程において当該第2の感光性樹脂層30a’を所定の第2のフォトマスク(図示せず)を介して露光して現像することにより開口窓31および貫通孔32を有する第2の絶縁構造体30aを形成することができるので、従来のように、貫通孔配線形成工程よりも前に、シリコン酸化膜を形成する酸化膜形成工程、酸化膜形成工程にて形成したシリコン酸化膜上にフォトレジストからなるレジスト層を塗布する塗布工程、レジスト層を露光してから現像するフォトリソグラフィ工程、フォトリソグラフィ工程にてパターニングされたレジスト層をマスクとしてシリコン酸化膜をエッチングする酸化膜マスク形成工程、酸化膜マスク形成工程の後でレジスト層を除去するレジスト層除去工程、レジスト層除去工程の後でシリコン酸化膜をマスクとして貫通孔を形成する貫通孔形成工程、シリコン基板の両面および貫通孔の内面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を順次行う必要がある場合に比べて、発光素子1の光出力の高出力化が可能で且つ製造工程の簡略化を図れる発光装置を提供することができる。また、図4に示した従来例のように光検出素子形成基板140と中間層基板130とを接合する接合工程が必要な場合に比べて、製造工程のより一層の簡略化を図れる発光装置を提供することができる。
In the manufacturing method of the light emitting device of the present embodiment described above, the first insulating structure is formed in the formation of the
また、上述の発光装置の製造方法によれば、中間層基板30と発光素子1を実装したベース基板20とを接合する接合工程では、接合前に互いの接合表面の活性化を行ってから接合表面同士を接触させ常温接合するので、当該接合工程で発光素子1のジャンクション温度が最大ジャンクション温度を超えるのを防止することができ、発光素子1の特性が劣化するのを防止することができる。
Moreover, according to the manufacturing method of the light-emitting device described above, in the bonding step of bonding the
以上説明した本実施形態の発光装置では、発光素子1が実装されたベース基板20が、第1の絶縁構造体20aの上記一表面側に発光素子1に電気的に接続される導体パターン25a,25aが形成されるとともに上記他表面側に外部接続用電極27a,27aが形成され、導体パターン25a,25aと外部接続用電極27b,27bとを電気的に接続する貫通孔配線24,24および発光素子1に熱的に結合される放熱コア26が第1の絶縁構造体20aの厚み方向に貫設されてなり、第1の絶縁構造体20aが、感光性樹脂組成物の硬化物からなるので、発光素子1の光出力の高出力化が可能で且つ製造工程の簡略化を図れる。また、本実施形態の発光装置では、第1の絶縁構造体20aを構成する感光性樹脂組成物の硬化物の方が放熱コア26に比べてヤング率の低い材料により形成されているので、放熱コア26が熱膨張してもベース基板20が破損するのを防止することができるから、発光素子1の光出力の高出力化を図れる。
In the light emitting device of the present embodiment described above, the
また、本実施形態の発光装置では、実装基板2が、上述のベース基板20と、シリコン基板40aを用いて形成されてなりベース基板20に対向配置され光取出窓41が形成されるとともに発光素子1から放射される光の一部を検出する光検出素子4が形成された光検出素子形成基板40と、第2の絶縁構造体30aの厚み方向に光取出窓41に連通する開口窓31が形成されるとともに光検出素子4に電気的に接続される貫通孔配線34,34が形成されベース基板20と光検出素子形成基板40との間に介在する中間層基板30とを備え、第2の絶縁構造体30aが、感光性樹脂組成物の硬化物からなるので、光検出素子4を実装基板2に設けた構成を採用しつつ製造工程の簡略化を図れる。
Further, in the light emitting device of the present embodiment, the mounting
ところで、上述の実施形態では、発光素子1として可視光LEDチップを用いているが、発光素子1は、可視光LEDチップに限らず、紫外光LEDチップや、LEDチップと当該LEDチップに積層され少なくとも当該LEDチップから放射された光によって励起されて当該LEDチップよりも長波長の光を放射する蛍光体により形成された蛍光体層とで構成されたものや、有機EL素子などでもよい。また、発光素子1としては、例えば、結晶成長用基板の主表面側に発光部などをエピタキシャル成長した後に発光部を支持する導電性基板(例えば、Si基板など)を発光部に固着してから、結晶成長用基板などを除去したものを用いてもよい。また、ベース基板20は、シリコン基板20aに限らず、例えば、金属板を用いて形成してもよく、金属板を用いて形成することにより、発光素子1で発生した熱をより効率良く放熱させることが可能となる。
By the way, in the above-mentioned embodiment, although the visible light LED chip is used as the
また、光検出素子4は、フォトダイオードに限らず、例えば、フォトダイオードとカラーフィルタとを組み合わせたカラーセンサや、フォトダイオードと波長選択フィルタとを組み合わせたものなどでもよい。
The
また、上記実施形態では、実装基板2の収納凹所2aの内底面に1つの発光素子1を実装してあるが、発光素子1の数は特に限定するものではなく、発光色が同じ複数の発光素子1を収納凹所2aの内底面に実装するようにしてもよい。また、上記実施形態では、実装基板2が、ベース基板20と光検出素子形成基板40と中間層基板30とで構成されているが、ベース基板20のみで構成するようにしてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the one
1 発光素子
2 実装基板
2a 収納凹所
2c 突出部
4 光検出素子
20 ベース基板
20a 絶縁構造体(第1の絶縁構造体)
20a’ 第1の感光性樹脂層
22 貫通孔
24 貫通孔配線
25a 導体パターン
25b 導体パターン
26 放熱コア(放熱部)
26a 金属板
27a 外部接続用電極
27b 外部接続用電極
30 中間層基板
30a 絶縁構造体(第2の絶縁構造体)
30a’ 第2の感光性樹脂層
31 開口窓
32 貫通孔
34 貫通孔配線
35 導体パターン
40 光検出素子形成基板
40a シリコン基板
41 光取出窓
DESCRIPTION OF
20a '1st
30a '2nd
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CN112753109A (en) * | 2018-10-03 | 2021-05-04 | 西铁城电子株式会社 | Inlay substrate and light emitting device using same |
-
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