JP2015142012A - 半導体発光装置の製造方法 - Google Patents

半導体発光装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2015142012A
JP2015142012A JP2014014125A JP2014014125A JP2015142012A JP 2015142012 A JP2015142012 A JP 2015142012A JP 2014014125 A JP2014014125 A JP 2014014125A JP 2014014125 A JP2014014125 A JP 2014014125A JP 2015142012 A JP2015142012 A JP 2015142012A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
semiconductor light
emitting element
wavelength conversion
conversion layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014014125A
Other languages
English (en)
Inventor
真奈美 明神
Manami Myojin
真奈美 明神
亜紀 平本
Aki Hiramoto
亜紀 平本
功之 石井
Noriyuki Ishii
功之 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stanley Electric Co Ltd
Original Assignee
Stanley Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stanley Electric Co Ltd filed Critical Stanley Electric Co Ltd
Priority to JP2014014125A priority Critical patent/JP2015142012A/ja
Publication of JP2015142012A publication Critical patent/JP2015142012A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
    • H01L2224/48471—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area being a ball bond, i.e. wedge-to-ball, reverse stitch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/49105—Connecting at different heights
    • H01L2224/49107—Connecting at different heights on the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/4912—Layout
    • H01L2224/49171—Fan-out arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85909—Post-treatment of the connector or wire bonding area
    • H01L2224/8592—Applying permanent coating, e.g. protective coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

【課題】ドーム状の蛍光体粒子含有層を有する半導体発光装置を提供する。【解決手段】本発明の半導体発光装置の製造方法は、(ａ)基板上に半導体発光素子を配置する工程と、(ｂ)半導体発光素子上に、蛍光体粒子を揮発性溶剤に分散した塗布液を塗布する工程と、(ｃ)塗布液を濡れ広がらせた後、表面張力によりドーム状の塗布体を形成する工程と、(ｄ)塗布体を乾燥して溶剤を揮発させて、塗布体より収縮したドーム状の波長変換層を形成する工程と、を有する。塗布体の乾燥過程において、塗布体の形成面に対する接触線は、塗布体の中心方向へ移動する。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体発光装置の製造方法に関し、特に、蛍光体含有層を備えた半導体発光装置の製造方法に関する。
特許文献１には、半導体発光素子をポッティング法により蛍光体含有樹脂で覆うことによりドーム状の波長変換層を有する半導体発光装置が記載されている。波長変換層をドーム状とすることで各出射方向における光路長を略均一として、異なる視野角においても色度のむらの比較的少ない半導体発光装置を得ることができる。
国際公開第ＷＯ２０１２／００１９３８号公報
特許文献１のような半導体発光装置においては、ドーム状の波長変換層の形状維持のために、蛍光体含有樹脂の塗布量や粘度の管理が行われていた。
しかし、蛍光体含有樹脂のポッティングと硬化により形成した波長変換層は、樹脂硬化時粘度が低下して、波長変換層の形状が半球状から扁平となる方向に変化してしまう、製造工程において端部（外周部）の蛍光体濃度が中央部と比較して低くなるなどにより、依然として色度のむらが生じるという問題があった。
そこで、本発明は、上記課題を解決して、半導体発光装置におけるドーム状の波長変換層の形状安定性と波長変換層内の蛍光体粒子の濃度の均一性を向上して、異なる視野角における色度の均一性を向上した半導体発光装置を得るための製造方法を提供することを目的とする。
本発明の半導体発光装置の製造方法は、(ａ)基板上に半導体発光素子を配置する工程と、(ｂ)半導体発光素子上に、蛍光体粒子を揮発性溶剤に分散した塗布液を塗布する工程と、(ｃ)塗布液を濡れ広がらせた後、表面張力によりドーム状の塗布体を形成する工程と、(ｄ)塗布体を乾燥して溶剤を揮発させて、塗布体より収縮したドーム状の波長変換層を形成する工程と、を有する。工程（ｄ）における塗布体の乾燥過程において、塗布体の基板上の形成面に対する接触線は、塗布体の中心方向へ移動する。
また、塗布体の接触角は５０度以上となるように形成されることが好ましく、工程(ａ)において、基板上に端部が波長変換層の端部より外側となる大きさの金属パターンを形成する工程を含むことが好ましい。
本発明の半導体発光装置の製造方法によれば、蛍光体粒子を揮発性溶剤に分散した塗布液からなるドーム状の塗布体から、乾燥に伴い全体形状が収縮した波長変換層を形成することができるため、ドーム形状を維持することができる。
また、塗布体における端部の蛍光体粒子の濃度が中央部より低い濃度差が形成された場合においても、乾燥に伴う収縮により、端部の蛍光体粒子が中央方向へ移動するため、該濃度差を少ない方向へ修正することができる。
そのため、異なる視野角における色度の均一性を向上した半導体発光装置を提供することができる。
本発明の実施例１の発光装置の製造方法における各工程を説明する発光装置等の断面図である。（ａ）半導体発光素子搭載工程、（ｂ）蛍光体粒子含有塗布液の塗布工程、（ｃ）塗布体形成工程、（ｄ）塗布体乾燥工程、（ｅ）封止部形成工程を示す。 本発明の実施例１の発光装置の製造方法における塗布体乾燥工程における、（ａ）乾燥前、（ｂ）乾燥後の状態を示す図である。 本発明の実施例１の発光装置の製造方法における波長変換層と発光素子搭載部との位置関係を説明する（ａ）断面図、（ｂ）上面図である。 本発明の実施例１の発光装置の製造方法における半導体発光素子搭載工程における（ａ）半導体発光素子接合工程、（ｂ）バンプ形成工程、（ｃ）導電ワイヤ接続工程を示す説明図である。 本発明の実施例１の発光装置の製造方法における蛍光体粒子含有塗布液の塗布工程および塗布体形成工程を示す説明図である。（ａ）ノズル降下・塗布液吐出開始、（ｂ）塗布液の発光面への着地、（ｃ）塗布液の発光素子側面への濡れ広がり、（ｄ）塗布液の導電パターンへの濡れ広がり開始、（ｅ）ノズル上昇、（ｆ）塗布液の濡れ広がり終了・ドーム状塗布体形成、の各状態を模式的に示す説明図である。 本発明の発光装置の製造方法における導電ワイヤの好ましい結線状態を示す説明図である。 （ａ）本発明の発光装置の製造方法により波長変換層に導電ワイヤへの濡れ広がり部が形成された場合の模式図である。（ｂ）従来の発光装置において波長変換層に導電ワイヤへの濡れ広がり部が形成された場合の模式図である。 本発明の発光装置の製造方法に係る他の実施例で形成された発光装置を示す図である。 本発明の発光装置の製造方法に係る他の実施例で用いられる基板パターンを示す図である。
以下、この発明の好適な実施形態を詳細に説明する。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
以下に、本発明の実施例１に係る発光装置１００の製造方法について、図１〜図７を参照しつつ説明する。
本発明の実施例１の製造方法により製造された発光装置１００は、基板１と、基板１上に搭載された半導体発光素子であるＬＥＤチップ３と、ＬＥＤチップ３の上面に形成された素子電極３ｃ上に形成したバンプ５と、バンプ５と基板１上に形成された導電パターン２とを接続する導電ワイヤ６と、ＬＥＤチップ３を覆うドーム状の波長変換層８と、基板１上に形成されＬＥＤチップ３、波長変換層８、導電ワイヤ６を覆う封止部１１とから構成されている。
実施例１に係る発光装置１００の製造方法は、図１に示すように、（ａ）半導体発光素子搭載工程、（ｂ）蛍光体粒子含有塗布液の塗布工程、（ｃ）塗布体形成工程、（ｄ）塗布体乾燥工程、（ｅ）封止部形成工程の各工程を含む。各工程について、以下詳説する。
（半導体発光素子搭載工程）
半導体発光素子搭載工程では、導体パターン２の形成された基板１上に半導体発光素子３を搭載し、半導体発光素子と導体パターン２とを電気的に接続する。
本実施例において、半導体発光素子搭載工程は、導体パターン２の形成された基板１上に半導体発光素子を接合する工程（図４（ａ））、半導体発光素子３の上面電極上にバンプを形成する工程（図４（ｂ））、半導体発光素子３のバンプと導体パターン２を導電ワイヤ６を用いて接続し、半導体発光素子３と導体パターン２とを電気的に接続する工程（図４（ｃ））とを含む。
まず、図４（ａ）に示すように、上面に金属材料から構成された導体パターン２の形成された基板１を準備し、基板１上に半導体発光素子３を接合する。半導体発光装置１００が複数製造できるよう、矩形の多面取り状態で準備するが、以下においては、説明を容易とするため、一つの半導体発光装置１００が製造される工程として、説明する。
基板１は、シリコーン樹脂基板やガラスエポキシ樹脂基板などの樹脂基板、セラミック基板、金属基板など適宜な材料から構成することができる。基板１上には、金属材料からなる導体パターン２が形成されている。
本実施例において、基板１は、平板状のガラスエポキシ基板からなり両面にパターン形成された銅箔が貼付される。下部基板の上面と下面とを電気的に接続するためのスルースリットが形成されている。そして、メッキ処理により、銅箔上およびスルースリットの内壁にＣｕ層、Ｎｉ層、Ａｕ層を形成する。銅箔およびめっき層からなる導体パターン２の総厚みは約５０μｍとした。
基板１の上面に形成された銅箔およびめっき層からなる導体パターン２の形状は、図３（ｂ）に例示する通りである。導体パターン２は、半導体発光素子３が搭載される発光素子搭載部２ａ、および半導体発光素子３と電気的に接続され一対の電極を形成する配線部２ｂとから構成される。図３（ｂ）においては、発光素子搭載部２ａも半導体発光素子３と電気的に接続されており、配線部２ｂと連続して形成されている。本実施例において、発光素子搭載部２ａは、矩形状の基板の中央に位置するよう形成されている。
発光素子搭載部２ａは、後工程で形成するドーム状の塗布体８ｂ、波長変換層８の形状を安定化させるため、その端部が、塗布工程において蛍光体粒子を含有した塗布液８ａを濡れ広がらせたい位置となるように形成することが好ましい。端部における段差により塗布液８ａの広がり領域を規制するためである。そのため、発光素子搭載部２ａは、所望するサイズの波長変換層８より一回り大きいサイズで、図３（ｂ）に示すように、半導体発光素子３を中心とする略円形に形成することが好ましい。
つまり、半導体発光素子搭載工程において、導体パターン２の形成された基板１を準備する際には、形成予定の波長変換層８の端部より外側に端部を有する大きさの金属パターンを形成する工程を含むことが好ましい。
発光素子搭載部２ａは、半導体発光素子３の底面より大きなサイズで半導体発光素子３を囲む形状に形成されている。
また、塗布液８ａの濡れ広がりを規制するために、導体パターン２の厚みは、４０μｍ以上とすることが好ましい。
本実施例では、波長変換層８を直径約５００μｍの円形の底面形状とするため、発光素子搭載部２ａを直径約５６０μｍの円形に形成した。
ここで、本発明の半導体発光装置の製造方法では、後述するようにドーム状塗布体を揮発性溶媒に蛍光体粒子を分散した液を用いて形成した後、乾燥過程で基板上の塗布体形成面との接触面積が小さくなるように（基板上の塗布体形成面に対する接触線が移動するように）収縮させた波長変換層を形成するため、塗布体の形成面を構成する部材（本実施例においては、発光素子搭載部）の材料、および表面状態を設計することが好ましい。
つまり、塗布体８ｂの形成面を構成する部材の材料および表面状態は、塗布液８ａを濡れ広げて塗布体８ｂを形成するために、塗布体の形成領域まで濡れ広げつつ、該領域を超えないよう濡れ広がりを規制可能であることは当然であるが、さらに塗布体８ｂの乾燥過程で基板表面との接触面積が小さくなるように設計する。
そのため、塗布体８ｂの形成面を構成する部材の表面（本実施例においては、発光素子搭載部）は、塗布液に対して疎液性材料から構成する。親液性基板の場合、乾燥過程で塗布体の接触線が固定されたまま接触線近傍で溶媒の蒸発速度が増大することに起因し、塗布体内において接触線へと向かう流れが生じ、蛍光体粒子が塗布体の外周部に沿って堆積する可能性があるためである。
従って、例えば塗布液にアルコールなどの極性溶媒を用いた場合には、塗布体８ｂを形成する基板上の表面（本実施例においては、発光素子搭載部）には、極性の低い材料で構成することが好ましく、金属、無極性の樹脂、または極性基含有量の低い樹脂を用いることが好ましい。
また、塗布体８ｂを形成する基板表面（本実施例においては、発光素子搭載部）の表面状態は、平滑な表面であることが好ましい。
本実施例では、塗布体８ｂを形成する基板表面（発光素子搭載部）の表面は、比較的平滑なＡｕめっき膜の表面とした。
半導体発光素子３は、発光素子搭載部２ａ上に接合材４を介して搭載する。半導体発光素子３としては、ＬＥＤチップ、ＬＤチップを用いることができる。
本実施例においては、透光性のＳｉＣ基板からなる素子基板３ａ上にＩｎＧａＮ系材料からなるエピタキシャル層３ｂが形成された青色発光のＬＥＤチップ３を用いた。具体的には、ＳｉＣ基板上にＩｎＧａＮ系半導体層が形成され、側面が逆テーパー形状で、側面からも効率よく光が放出されるＬＥＤチップを用いた。青色ＬＥＤチップ３のサイズは、上面が約２００μｍ□、高さ約５０μｍのものを用いた。ＬＥＤチップ３は、電極対となる上面に設けられた上部電極３ｃと下面に設けられた下部電極が形成されている。
接合材４は、発光素子搭載部と半導体発光素子との電気的接続を得る場合には、導電性の接合材を用いる。
本実施例において、ＬＥＤチップ３の下部電極をＡｇペーストからなる接合材４を介して基板上の発光素子搭載部２ａと接合した。導電性の接合材４の層厚みは約５μｍで形成した。
続いて半導体発光素子３の上面に形成された電極３ｃと導体パターンの配線部２ｂとを導電ワイヤ６を介して電気的に接続する。
導電ワイヤ６は、Ａｕ、Ａｌなどの金属からなり、その一端をＬＥＤチップ側と接続し、もう一端を配線部２ｂと接続する。
導電ワイヤ６の結線に際し、導電ワイヤは、半導体発光素子３上にステッチボンドすることが好ましく、このステッチボンドする際に、半導体発光素子３上に所定の高さのバンプを形成することがより好ましい。
そこで、本実施例においては、半導体発光素子３の上面電極３ｃ上に蛍光体粒子の平均粒径以上の高さのバンプ５を形成する工程（図４（ｂ））、半導体発光素子３と配線部２ｂとを導電ワイヤ６を介して接続する工程（図４（ｃ））とを含む。
上面電極３ｃ上にステッチボンドすることにより、ボールボンドした場合と比較して半導体発光素子上における導電ワイヤのループ高さを低く形成できることにより、半導体発光素子上面と導電ワイヤとの距離を小さくすることができる。そして、後述する蛍光体粒子を含有した塗布液の塗布工程において、蛍光体粒子を含有する塗布液が半導体発光素子上面へ接触するタイミングと導電ワイヤへ接触するタイミングとの時間的間隔を縮めて導電ワイヤへの濡れ広がりを抑制することができる。
また、導電ワイヤの半導体発光素子上での接続をステッチボンドとすることにより、導電ワイヤのループ形状を外側に向かって距離が大きくなるように（図６（ａ））あるいは、発光面に対し略水平に（図６（ｂ））に形成することができるため、導電ワイヤ上へ塗布液の濡れ広がりを抑制できるとともに、図７(ａ)のように濡れ広がりが生じても、発光色のずれを抑制することができる。
尚、図７（ｂ）のようにＬＥＤチップ３上にボールボンドした場合には、導電ワイヤ６には、ボール部６ｂから垂直な立ち上がりが形成されるため、導電ワイヤ６の高さを抑えることに限界があり、これに対しＬＥＤチップ３上から蛍光体粒子７を含む塗布液を塗布して形成した波長変換層８は、頂部がＬＥＤチップ３の中心上から導電ワイヤ６側へ偏在した形状となりやすい。また、塗布材料の濡れ広がりによりボールボンド部上の導電ワイヤの立ち上がり部に沿って厚みが形成され、当該部分（図７（ｂ）の点線で示す部分）は、発光への寄与の大きな発光面上方に位置するため、所望の光学特性を得ることが難しい。
導電ワイヤ６をステッチボンドにより結線するに際し、半導体発光素子３の上面に形成された電極３ｃ（具体的には、ボンディングパッド）上には、半導体発光素子３の上面の発光面からワイヤ６までの距離が後述する蛍光体粒子７の平均粒径（塗布液調整前、レーザ回折・散乱法により求めた粒度分布から算出した体積平均）より大きくなるような高さのバンプを形成することが好ましい。具体的には、蛍光体粒子７の平均粒径より大きい高さのバンプ５を形成することが好ましい。特に、バンプ５の高さが蛍光体粒子７の平均粒径の１．５倍以上であることが好ましい。例えば、蛍光体粒子７の平均粒径（塗布液調整前、レーザ回折・散乱法により求めた粒度分布から算出した体積平均）が１５μｍである場合には、バンプ５の高さは２５μ〜３５μｍとすることが好ましい。
バンプ５を形成することにより、半導体発光発光素子の上面の発光面からバンプ上面の高さが蛍光体粒子７の平均粒径より確実に大きくなるようにすることができ、導電ワイヤ６の下へ蛍光体粒子７を確実に配置することができる。そのため、導電ワイヤ近傍において色むらが発生するのを抑制することができる。
尚、バンプ５の形成は、ステッチボンディングする際に素子や素子電極へかかる応力を緩和（素子や素子電極の保護）、発光素子３の端部への導電ワイヤ６の接触（ショートの防止）にも資する。
また、バンプ５の形成するタイミングは、半導体発光素子３が発光素子搭載部に配置される前でも後でもよいが、後工程のワイヤボンディングと一連の工程として工程を簡略化するために、半導体発光素子３の発光素子搭載部への配置後に行うことが好ましい。
そこで、本実施例では、図４（ｂ）に示すように、導電ワイヤ６と同じ材料であるＡｕを用いて、ワイヤボンディング装置により、３０μｍの高さの略ボール状のバンプ５形成した。尚、バンプ５は、ワイヤボンディング可能な材料を用いて適宜な手法で形成することができる。キャピラリに通した金線の先端に溶融してボール状となった金ボールを形成し、キャピラリを降下して金ボールを半導体発光素子上に形成された電極（具体的にはボンディングパッド）上に接合し、キャピラリ先端の平坦部を押し付けた後にキャピラリを上昇して金線を切断して形成した。
続いて、図４（ｃ）に示すように、半導体発光素子３の上面に形成された電極３ｃと導体パターンの配線部２ｂとを導電ワイヤ６を結線して電気的に接続する。超音波熱圧着方式のワイヤボンディング装置により導電ワイヤ６の接続を行う。導電ワイヤ６の一端は、基板上に形成した導電パターン２の配線部２ｂにボールボンドにより接続され、もう一端は、素子電極３ｃ上に形成したバンプ５上にステッチボンドにより接続される。
本実施例では、直径２５μｍの金線を用いた。基板１上の配線部２ｂへのボールボンド工程では、装置のキャピラリの先端から繰り出したワイヤ６の先端に金ボールを形成し、超音波を伴って配線部２ｂ上に熱圧着し、ボールボンド部６ｂを形成した。次に、キャピラリを基板の主面に対して垂直に引き上げた後、ワイヤを延ばしながらＬＥＤチップ３上のバンプ５まで水平に移動し、バンプ５上に超音波を伴って熱圧着後、ワイヤを引き上げて切断し、ステッチボンド部６ａを形成した。
図６（ａ）に示すように、導電ワイヤ６は、直径約２５μｍの金ワイヤを用い、発光素子の直上において外側に向かって発光面との距離が大きくなるループ形状で形成した。ループの最頂部６ｃは、発光素子上の外側（発光素子上に重ならない位置）に配置された。導電ワイヤ６は、ボールボンド部６ｂから基板表面に対して約１００μｍの略垂直な立ち上がり部（図２（ａ）において点線で示す）を有し、ステッチボンド部６ａにはそのような立ち上がりのないループ形状であった。バンプ５上のステッチボンド部６ａは、略三日月形状に形成された（図３（ｂ）参照）。
ワイヤループ高さは、配線部２ｂ上から約１２０μｍとなり（図６（ａ）におけるｈｌ）、半導体発光素子の上面の発光面から６５μｍ（図６（ａ）におけるｄ１）となった。
発光面３Ａ上（図６（ａ）においてｒ３Ａで示す領域）において、発光面と導電ワイヤとの間の距離ｄ２が、約３０〜５０μｍ（発光素子中心上で約３０μｍ、発光素子端部上で約５０μｍ）となるよう、かつ、導電ワイヤ６のループの最頂部６ｃは、発光素子の外側に位置するように形成した。また、導電ワイヤ６のループの最頂部６ｃは、基板から約１２０μｍ高さに形成した。
（蛍光体粒子含有塗布液の塗布工程）
蛍光体粒子含有塗布液の塗布工程では、波長変換層８を形成するための蛍光体粒子７を含有する塗布液８ａを準備し、該塗布液８ａを半導体発光素子３を覆うように塗布する。
まず、波長変換層８を形成するための蛍光体粒子７を含有する塗布液８ａを調整する。塗布液８ａは、蛍光体粒子７と、揮発性溶媒１０とから構成する。
蛍光体粒子７としては、半導体発光素子からの発光により励起され、励起光と異なる波長の光を放出する適宜な蛍光体粒子を用いることができる。本実施例においては、黄色発光する平均粒径が約１５μｍの（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）ＳｉＯ４：Ｅｕ（Ｅｕを付活したオルトシリケート）を用いた。これにより、ＬＥＤチップ３からの青色発光の一部を黄色光へ変換して、残りの青色光との混合光として白色発光を放出する波長変換層８を形成することができる。
蛍光体粒子７は、塗布液８ａにおいて、３０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下の濃度で分散することが好ましい。３０ｗｔ％以上とすることにより、後述する塗布体８ｂの乾燥工程において、収縮してドーム状の波長変換層８を形成する際に蛍光体粒子７間の凝集力を利用することができると考えられる。特に、蛍光体粒子７の凝集の均一性を得るために４０ｗｔ％以上とすることがより好ましい。また、３０ｗｔ％未満であると、ドーム形状の波長変換層８を得にくくなる、ドーム形状の対称性が悪くなるなどが起こり、色ムラや色度ばらつきが発生しやすかった。また、７０Ｗｔ％より大きいと蛍光体の凝集力が大きく後述する塗布工程においてノズル詰まりを生じる可能性がある。本実施例のように少量の塗布液を高い精度で吐出するためにノズル径は小さいものを使用する必要が生ずるためである。
蛍光体粒子７を分散する揮発性溶媒１０は、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤、水などから構成することができる。塗布工程において塗布体８ｂが半球状の形状を保持可能な粘度を得るために、プロピレングリコール、ブタンジオール等の比較的高粘度のアルコール系溶剤と組み合わせた混合溶剤とすることができる。
また、揮発性溶媒１０の飽和蒸気圧は、後述する塗布体８ｂの乾燥工程において塗布体８ｂを縮径するために４０〜１００ｍｍＨｇであることが好ましい。塗布液８ａの量などにもよるが、蒸発速度が速すぎると縮径せずに厚みが薄くなり、ドーム形状が維持されずに扁平形状となりやすいと考えられるためである。本実施例においては、揮発性溶媒１０として、エタノールを主とする混合溶媒を用い、その常温（２５℃）における飽和蒸気圧は、５０〜７０ｍｍＨｇであった。
また、蛍光体粒子７を分散する揮発性溶媒１０には、蛍光体粒子の沈降を抑制する沈降防止剤、蛍光体粒子を半導体発光素子上に結合させるためのバインダあるいはバインダの前駆体、光散乱剤（二酸化チタンなどの透光性粒子）などを分散することもできる。
沈降防止材としては、層状ケイ酸塩鉱物を用いることができる。層状ケイ酸塩鉱物は、雲母構造、カオリナイト構造、スメクタイト構造等の構造を有する膨潤性粘土鉱物が好ましく、なかでも膨潤性に富むスメクタイト構造が特に好ましい。アルコール系溶剤との組み合わせにおいて、混合液の粘性を増加させる効果があり、蛍光体の沈降防止および塗布液の半球状の形状保持に好ましい。
バインダとしては、ＳｉｍＯｎ（ｍ、ｎはいずれも整数）、バインダ前駆体としては、反応により透明セラミックバインダとなる、ポリシロキサンやポリシラザンなどを用いることができる。本実施例では、バインダとして、粒径が１００ｎｍ以下のＳｉＯ２からなる超微粒子を用いた。
尚、本実施例においては、後工程に形成する封止部１１により波長変換層８を固定することができるため、バインダやバインダ前駆体は、封止部形成工程前までの仮固定ができる程度に添加されるものでよい。
また、蛍光体粒子７を分散する揮発性溶媒１０には、チキソトロピー性（外力が付与されていない静止状態では高い粘度を有し、外力が付与されたときに粘度が低下する粘弾性挙動）を付与してもよい。そのため、揮発性溶媒１０には、チキソトロピー性付与のためにチキソトロピー性を発現する樹脂や無機酸化物などの粒子からなるチキソトロピー化剤を含有することもできる。塗布液８ａにチキソトロピー性を付与することは、塗布液８ａにおける蛍光体の沈降防止および塗布体８ｂの半球状の形状保持（特にサイズの小さい塗布体８ｂの半球状の形状保持）に有利であるため好ましい。後述の塗布工程において、塗布液８ａは、液体吐出装置からＬＥＤチップ３上へ供給されるまでは、動的であって比較的低い粘度を有し、ＬＥＤチップ３上へ供給後には静的となり粘度が上昇し塗布体８ｂを形成する過程で比較的高い粘度を有するため、半球状の形状を安定的に保持できる。特に、本実施例のように、塗布液８ａを少量吐出する際には、塗布液８ａの粘度が高い場合にはノズルから塗布液８ａが離れにくいため、塗布液８ａにチキソトロピー性を付与しておくことにより少量吐出でも塗布液８ａをノズルから離して被着体に安定供給させやすくすることができる。
本実施例では、塗布液８ａは、チキソトロピー性を有し、粘度（外力付与時）が５００以上８００ｃｐ以下、蛍光体粒子の濃度約５０ｗｔ％に調整した。
続いて、蛍光体粒子７を含有する塗布液８ａを半導体発光素子３上に塗布する。
本実施例においては、上記の通り調整した塗布液８ａを、ＬＥＤチップ３上へ液体定量吐出装置（ディスペンサ）により塗布し、塗布液８ａを濡れ広がらせて表面張力によりドーム状の塗布体８ｂを形成し、該塗布体８ｂを乾燥して波長変換層８を形成した。
本実施例の液体定量吐出装置を用いた塗布工程は、具体的に、図５に示すように、（ａ）ノズル降下・塗布液吐出開始、（ｂ）塗布液の発光面への着地、（ｃ）塗布液の発光素子側面への濡れ広がり、（ｄ）塗布液の導体パターンへの濡れ広がり開始、（ｅ）ノズル上昇、の各工程を含む。
尚、液体定量吐出装置としては、圧縮空気を用いた流量制御方式、プランジャを用いた容量式などを用いることができる。
図５（ａ）に示すように、塗布工程において、液体吐出装置のノズル１２をＬＥＤチップ３の上方に、開口に塗布液８ａの凸メニスカスの形成されたノズル１２の中心とＬＥＤチップの中心が略一致するように配置し、導体パターンの上面から上方１５０μｍの距離まで降下し、ノズル１２の開口から塗布液を吐出する。
ノズル１２の底面の外形はＬＥＤチップ３の外形より大きなものを用い、ノズル１２の降下位置は、導電ワイヤ６の最頂部６ｃより上方に位置している。
図５（ｂ）に示すように、塗布工程において、塗布液８ａは、液滴として滴下されることなく、また、ノズル１２は固定して（基板表面と平行な方向に掃引することなく）、発光面３Ａ上に配置される。また、ノズル１２の降下位置において、ノズル１２と導電ワイヤ６とは接触しない。
図５（ｃ）に示すように、塗布工程において、塗布液８ａがノズル１２に付着した状態で（液滴としてノズル１２から落とさない状態で）、少なくともＬＥＤチップ３の側面まで塗布液８ａが濡れ広がるまで吐出を継続する。
塗布工程において、塗布液８ａは、導電ワイヤ６に接触するとほぼ同時にＬＥＤチップ３の上面の電極に接触する。導電ワイヤ６をステッチボンドしたことにより、導電ワイヤ６のループの頂部と半導体発光素子の上面の発光面、素子電極、バンプとの距離が、導電ワイヤ６をボールボンドをした場合と比較して小さいことによる。つまり、導電ワイヤ６をステッチボンドしたことにより、塗布液が導電ワイヤ６へ接触するタイミングとバンプ５やＬＥＤチップ３に接触するタイミングを、導電ワイヤ６をボールボンドした場合と比較して近づけることができる。そのため、塗布液８ａは、導電ワイヤに偏って濡れ広がることを抑制して、ＬＥＤチップ３側に濡れ広がり、ドーム状の形状安定性を維持することができる。
塗布工程において、少なくともＬＥＤチップ３の側面への塗布液の濡れ広がりが確認された後、吐出を停止し、ノズル１２を上昇する。本実施例においては、図５（ｄ）に示すように、塗布液８ａが基板上（具体的には、基板上の導電パターン上２）に到達した後に、図５（ｅ）に示すように吐出の停止およびノズル１２の上昇を行った。
塗布工程において、塗布液８ａの塗布量は、後述する工程における塗布体８ｂが発光素子搭載部に対する接触角が５０度以上（図５（ｆ）参照）となるように調整することが好ましい。本願発明の製造方法により形成する波長変換層８は、ドーム状塗布体８ｂを、揮発性溶媒に蛍光体粒子を分散した液を用いて乾燥過程で基板表面との接触面積が小さくなるように（基板との接触線が移動するように）収縮させて形成するためである。塗布液の量が小さく接触角が低すぎると、接触線近傍での蒸発速度の増大と外向流により蛍光体粒子は接触線近傍に堆積してしまう可能性があり、その場合に波長変換層８のドーム形状の維持が困難となるためである。
そのため、本実施例では、揮発性のアルコール溶媒を用いた塗布液が濡れ広がる発光素子搭載部は、表面を平滑な金属めっき膜としてその表面の濡れ性を低くするとともに、塗布量を調整し、後述の塗布体８ｂの接触角を７０度以上となるように塗布液を塗布した。具体的には、粘度５００以上８００ｃｐ以下の塗布液８ａを、１つのＬＥＤチップ３に対して約０．０２２μｌ塗布した。
（塗布体８ｂ形成工程）
図５（ｆ）に示すように、塗布工程の後、塗布液８ａを、基板上へ（具体的に基板上の導体パターン２上）濡れ広げて、その表面張力によりドーム形状の塗布体８ｂを形成する。従って、塗布体８ｂの表面は、上方に凸状の曲面となる。
また、後述の乾燥工程に縮径させて波長変換層をドーム状に維持するために、塗布体８ｂのドーム形状は、塗布面に対する接触角が５０度以上となることが好ましい。前述した、発光素子搭載部２ａのサイズ、蛍光体粒子含有塗布液８ａの塗布工程における塗布液８ａの塗布量などを調整することにより塗布面に対する接触角を５０度以上とすることができる。
本実施例においては、略円形状に形成した発光素子搭載部２ａの端部で濡れ広がりを規制して、発光素子搭載部を底面としたドーム形状に形成した。形成された塗布体８ｂは、その端部が、発光素子搭載部２ａの端部に一致し、発光素子搭載部２ａの面に対する接触角が約８０度であった。
尚、本実施例において、半導体発光素子として、その側面が逆テーパー状のものを用いたことにより、順テーパやテーパのないものと比較して、塗布体の形状安定性を高めることができたと考えられる。塗布液が基板上（導体パターン上）へ濡れ広がるまでに、逆テーパー側面に濡れ広がる際に塗布液が外側へ流動する力を抑制することができるため、表面張力に応じたドーム形状を形成しやすいためである。従って、半導体発光素子として、側面が逆テーパー状のものを用いることが好ましい。
（塗布体乾燥工程）
乾燥工程では、塗布体８ｂの形成された基板を１５０℃に加熱した乾燥炉内へ５分間投入し、ドーム状の塗布体を乾燥し、すなわち揮発性溶剤を蒸発させることにより、ドーム状の波長変換層８を形成した。
図２（ａ）に乾燥前の塗布体８ｂの状態、図２（ｂ）に乾燥後に形成された波長変換層８の状態を示す。尚、説明のため、図２においては、塗布体８ｂおよび波長変換層８の基板上の形成面に対する接触線を示す破線を記入し、図２（ｂ）においては、波長変換層８の外形を示す点線を記入している。
また、図３に波長変換層８について、発光素子搭載部２ａの端部との位置関係を示す説明図を示す。図３（ｂ）においては、蛍光体粒子を省略し、波長変換層８の外形のみを点線で示している。
乾燥後に形成された波長変換層８は、塗布体８ｂより小さな体積で、縮径したドーム状であった。つまり、図２の断面図に示すように、波長変換層８および塗布体８ｂの形成面（すなわち本実施例では、発光素子搭載部２ａ）に対する接触線は、乾燥前から乾燥後に内側へ移動し、波長変換層８の端点８Ｅは塗布体８ｂの端点８ｂＥより内側へ移動していた。尚、本願において、塗布体８ｂの基板上の形成面に対する接触線は、液滴の端点８ｂＥ近辺を円の一部とみなした端点８ｂＥにおける円の接線、波長変換層８の基板上の形成面に対する接触線は、波長変換層８の外形を曲線に近似して、端点８Ｅ近辺を円の一部とみなした端点８Ｅにおける円の接線とする。
また、波長変換層８の端点８Ｅは、図２（ｂ）および図３に示すように発光素子搭載部２ａの端点２ａＥの位置より内側に、すなわち、発光素子搭載部２ａの端点２ｂＥの位置と一致していた塗布体８ｂの端点８ｂＥの位置より内側に位置していた。乾燥過程のメカニズムは定かではないが、乾燥に伴う体積変化に応じた表面張力、蛍光体粒子７の凝集力が働いて塗布体８ｂの接触線が中心部へ移動したためと考えられる。接触線を内側に移動させてドーム形状を維持するに際して、塗布液８ａの物性（粘度、基板に対する疎液性、濡れ性、蛍光体粒子の濃度など）、蒸発速度、塗布量、基板条件（塗布液に対する濡れ性）、乾燥条件などを調整して、波長変換層８の形状を制御することができると考えられる。特に、発光素子搭載部２ａが塗布液８ａに対して疎液性であること、塗布液８ａの蒸発速度が速すぎないこと、塗布液の量が少なすぎないこと（これに関係して塗布液８ａにチキソトロピー性を付与すること）とすること、塗布液８ａにおける蛍光体粒子７の含有量を蛍光体粒子が均一に凝集するように設定すること、が形状維持に有効な要点と考えられる。塗布液に用いる揮発性溶媒の常温（２５℃）における飽和蒸気圧を５０〜７０ｍｍＨｇとすること、塗布体の接触角が５０度以上となる塗布量とすること、蛍光体粒子７含有量を３０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下とすることが好ましい。
乾燥工程において、塗布体８ｂの端部に位置する蛍光体粒子７は、塗布体８ｂが凝縮する際に中央部へ（波長変換層８の端部位置まで）移動した。塗布体８ｂ内において中心部へ向かう流れが生じるためと考えられる。
この乾燥工程における凝縮により、塗布液８ａを濡れ広げて塗布体８ｂを形成した際に、塗布体８ｂの端部における蛍光体粒子の濃度が中央部の濃度と比較して低くなるという濃度差が生じた場合にも、蛍光体粒子の移動によりその濃度差が緩和される。
また、この乾燥工程における凝縮により、塗布体８ｂの状態で導電ワイヤ６下の蛍光体粒子の濃度が他の領域と比較して低くなるという濃度差が生じた場合にも、蛍光体粒子の移動によりその濃度差が緩和される。そのため、十分な蛍光体粒子を配置することができ、導電ワイヤ近傍に部分的な色むらが生じるのを抑制することができる。
さらに、この乾燥工程における凝縮により、塗布体８ｂの状態でＬＥＤチップの側面テーパ部の近傍領域の蛍光体粒子の濃度が他の領域と比較して低くなるという濃度差が生じた場合にも、蛍光体粒子の移動によりその濃度差が緩和される。
つまり、塗布体８ｂを形成する塗布液８ａとして、揮発性溶剤１０を用いることにより塗布体８ｂより収縮させた波長変換層８を形成することができ、樹脂を用いた場合よりも、形状安定性の向上と、波長変換層８内の蛍光体粒子濃度の均一性を向上することができる。このとき、塗布液８ａの物性（粘度、表面張力など）、蒸発速度、塗布体８ｂのサイズ、基板条件（本実施例では発光素子搭載部２ａの濡れ性や温度など）、乾燥条件などを調整することにより、乾燥後の波長変換層８の形状を制御することができる。
尚、塗布体を形成する塗布液８ａを、揮発性溶剤１０に蛍光体粒子を分散して構成することにより、樹脂に蛍光体粒子を分散した場合と比較して、樹脂硬化時の粘度低下に伴い波長変換層が扁平な形状に変化するなどの問題がない点でも、安定的にドーム形状を維持して波長変換層８を形成することができる。
乾燥後に形成された波長変換層８は、蛍光体粒子７、および適宜添加された沈降防止剤やバインダがドーム状に堆積した状態として形成され、蛍光体粒子７間には間隙９が形成された。
波長変換層８は、その頂部が、ＬＥＤチップ３の略中心上に位置し、バンプの頂面から約５５μｍの高さ（導電パターン２の表面から約１４０μｍの高さ、発光面３Ａから約８５μｍの高さ）に位置する小さなサイズで形成された。また、波長変換層８は、その頂部が導電ワイヤ６のループのいずれの領域よりも高い位置、すなわち導電ワイヤ６のループの頂部６ｃより高い位置に形成されている。
また、波長変換層８は、導電ワイヤ６のＬＥＤチップ３と接続された側の端部を含む部分領域を覆っている。導電ワイヤ６の反対側の端部６ｂおよび導電ワイヤ６の頂部６ｃは、波長変換層８から露出している。ここで、導電ワイヤ６は、図２（ｂ）に示すように、波長変換層８のＬＥＤチップ３の発光面３Ａ上から外れた領域から導出されることが好ましい。尚、導電ワイヤ６は、波長変換層８のＬＥＤチップ３の発光面３Ａ上から外れた領域から導出することにより、導電ワイヤ６を発光面３Ａ上の領域ｒ３Ａから導出した場合と比較して、導電ワイヤ６に塗布液がつられて形成される部分（導電ワイヤに沿って角のように突き出した部分）を発光面より遠くに配置することができるため、当該部分による色むらの影響を小さくすることができる。
波長変換層８において、蛍光体粒子７は、ＬＥＤチップ３の発光面３Ａと導電ワイヤ６との間にも配置されている。波長変換層８において、ＬＥＤチップ３の上面（発光面３Ａ）と導電ワイヤ６との間にも他の領域とほぼ同じ濃度で蛍光体粒子７が配置されている。
（封止部形成工程）
次に封止部１１を形成する。
封止部１１は、樹脂やガラスなどの透光性材料から構成することができ、基板上の発光素子搭載部２ａ、ＬＥＤチップ３、ボールバンプ５、導電ワイヤ６、波長変換層８を覆う。
本実施例においては、トランスファ成形によりシリコーン樹脂からなる封止部１１を形成した。封止部１１には、凸状のレンズ部１１ａを形成した。凸状のレンズ部１１ａは、凸レンズ１１ａの光軸がＬＥＤチップ５の中心とそろうようにＬＥＤチップ３の上方に形成した。凸レンズ１１ａの光軸が半導体発光装置１００の光軸となるよう形成した。
封止部１１の形成は、成形型内に半導体発光素子および波長変換層８を形成した基板をセットし、シリコーン樹脂を射出圧を加えて型内に充填後、加熱硬化しておこなった。
封止部１１の形成において、波長変換層８の蛍光体粒子間７の間隙９（封止部形成前では空隙）には、流動性を有するシリコーン樹脂が充填され、波長変換層の半導体発光素子、発光素子搭載部への固定を強固なものとすることができる。
また、特許文献１に示されるような波長変換層と封止樹脂部との間に明確な界面を形成することがないため、波長変換層と封止部との間に形成される界面による光取出し効率の低下を抑制することができる。さらに、導電ワイヤ６にかかる応力が小さくなるため導電ワイヤ６の断線リスクを減少することができる。
最後に多面取りの状態のものを、所定の間隔でダイシングして個片化し、半導体発光装置を得た。
本発明の半導体発光装置の製造方法によれば、蛍光体粒子を揮発性溶剤に分散した塗布液からなるドーム状の塗布体から、乾燥に伴い全体形状が収縮した波長変換層を形成することができるため、ドーム状の波長変換層の形状安定性を向上して、異なる観視角度における色度の均一性を向上した半導体発光装置を提供することができる。
また、乾燥工程において縮径して収縮させることにより、ドーム形状を保持するとともに、端部の蛍光体粒子を中央方向へ移動させて、波長変換層内の蛍光体粒子の濃度を高めるとともに波長変換層内の蛍光体粒子の濃度差の少ない方向へ修正することができる。特に、導電ワイヤと発光面との間や逆テーパ型の半導体発光素子の側面にも十分な量の蛍光体を配置することができ、色むらなどの発生を抑制することができる。
さらに、形状安定性を向上した小型のドーム状の波長変換層を形成することができるため、半導体発光装置の光学特性を均一化でき、レンズを設けた場合にも光学設計通りの所望の光学特性を得ることができ、信頼性の高い半導体発光装置を提供することができる。
尚、本発明の半導体発光装置の製造方法は、上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることは勿論である。
例えば、本発明の半導体発光装置において、半導体発光素子として、ＬＥＤチップに限定されることなく、ＬＤチップを用いることができる。
例えば、上記実施例において、半導体発光素子として上面に素子電極を有するものを用いて配線部との電気的接続を導電ワイヤを接続して得たが、これに限らない。例えば、図８（ａ）に示すように下面のみに形成した素子電極３１ｃを有する半導体発光素子３１を用いて、導体パターン２と導電性接合材などを介して電気的接続を得ることもできる。また、図８（ｂ）のように上面のみに形成した素子電極３２ｃを有する半導体発光素子３２（不透明素子基板３２ａ、エピタキシャル層３２ｃを含む）を用いることもできる。
例えば、上記実施例において、半導体発光素子は、導体パターン２上（発光素子搭載部２ａ）に接合したが、図８（ｂ）のように基板１上に接合してもよい。この場合において、導体パターンとの電気的接合は、導電ワイヤで形成することができる。
例えば、上記実施例において、塗布液の濡れ広がりの制御は、金属パターンからなる発光素子搭載部の端部における段差を利用する方法を用いたが、これ以外の他の手法を用いることができる。
例えば、塗布体を形成したい領域の外側に塗布液に対して撥水性の領域を形成するなどの手法を用いることもできる。
また、例えば、塗布液８ａの濡れ広がり領域（塗布体８ｂの形成領域）を規制するために、該領域を確定する堰を別途の基板貼り合わせやレジスト層形成することもできる。
さらに、例えば、塗布体を形成する領域は、特別な構造物を形成しない平坦基板上であってもよい。ここで、平坦基板上の液滴は、固体と気体との界面の表面張力をｒｓ、固体と液体との界面の表面張力をｒｓｗ、気体と液体との界面の表面張力をｒｗ、接触角をΘとした場合に、下記式１が成立し、ｒｓ＝ｒｗｓのときには、液滴の接触角Θは９０度となる。そのため、固体と気体との界面の表面張力と固体と液体との界面の表面張力が釣り合うよう、塗布液８ａと基板材料や表面状態を調整することにより平坦基板上においても塗布液８ａの濡れ広がりを制御してドーム形状の塗布体８ｂを形成することができる。本願においては、Θを５０度以上となるよう調整するのが好ましく、特にΘを７０度以上となるよう調整するのが好ましい。
ｒｓ＝ｒｗｓ＋ｒｗ・ｃｏｓΘ ・・式１
つまり、上記実施例において、塗布体８ｂおよび波長変換層８の基板上の形成面とは、導体パターン２（発光素子搭載部２ａ）の表面としたが、基板の表面でもよく、さらに後述する図８（ｂ）などの素子基板上であってもよい。
例えば、上記実施例において、導体パターンは、図３（ｂ）に示すように、略円形の発光素子搭載部と配線部とを連続した形状で形成したが、この形状に限らない。
例えば、図９（ａ）に示すように、導体パターンは、発光素子搭載部に配線部との連結領域に対して反対側に突縁部２ｃを設けることができる。突縁部２ｃを設けることにより、連結領域への濡れ広がりと同様の濡れ広がりを発光素子に対して対称位置に形成することができる。
例えば、図９（ｂ）に示すように、発光素子搭載部２ａを囲む形状で、堰部２ｄを形成することができる。堰部２ｄを設けることにより、塗布液の濡れ広がりが発光素子搭載部２ａで規制されない場合が生じても、堰部２ｄにより規制することができ、ドーム形状の崩壊を抑制することができる。特に、塗布液の複数回塗布を行う場合において、堰部２ｄにより複数回目の塗布液の濡れ広がりを規制することができる。
また、例えば、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、導体パターン上には、レジスト層１３を形成することもできる。レジスト層１３によっても部分的に塗布液の濡れ広がりを抑制することができる。
例えば、上記実施例において、導体パターンは、配線部と発光素子搭載部が連続した形状で形成したが、発光素子搭載部と配線部とを分離した形状として形成するものとしてもよい。発光素子搭載部は、配線部と分離して形成することにより、その端部で塗布液の濡れ広がりをより安定に規制して、塗布体の形状を安定化することができる。
例えば、上記実施例において、半導体発光素子として、上面視正方形のＬＥＤチップを用いたが、半導体発光素子の形状は任意であり、図９（ａ）のように、短辺と長辺を有する長方形のＬＥＤチップを用いることができる。長方形のＬＥＤチップを用いる場合、図９（ａ）のように、導体パターンにおける円形の発光素子搭載部２ａが配線部２ｂと連結される領域に半導体発光素子の短辺が対向するように配置されることが好ましい。蛍光体粒子含有塗布液は、発光素子搭載部２ａと配線部２ｂとの連結領域へ多少濡れ広がり、塗布体および波長変換層は、上面視において連結領域へ突出した形状となるためである。この突出領域が短辺上を被覆することにより波長変換層を小型化することができる。尚、図９（ａ）においては、この濡れ広がり後に乾燥してできた波長変換層８の外形形状を点線で示している。
例えば、上記実施例において、蛍光体としてＥｕを付活したオルトシリケートを用いたが、Ｃｅを付活したＹＡＧなどのガーネット蛍光体、サイアロンやカズンなどの窒化物蛍光体など適宜な蛍光体を使用、併用することができる。
例えば、上記実施例において、波長変換層は、一度の塗布液の塗布および乾燥により形成したが、この工程は複数回繰り返してもよい。複数回繰り返すことにより、所望の膜厚および形状を形成し、目的の色度を得ることができる。また複数回の繰り返しによっても界面が形成されることがない。
例えば、上記実施例において、半導体発光素子と導体パターンを接続する導電ワイヤは、その導体パターン側の端部が波長変換層から露出した構成としたが、波長変換層で全部を覆う構成とすることもできる。
例えば、上記実施例において、塗布体の乾燥は、加熱炉内で行ったが、室温により行うこともできる。
例えば、上記実施例において、波長変換層は、半導体発光素子全体を覆うドーム形状に形成したが、半導体発光素子の一部を覆うドーム形状に形成することができる。例えば、図８（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のように、不透光性の素子基板（３２ａ、３３ａ）上にエピタキシャル層（３２ｂ、３３ｂ）を備えた半導体発光素子（３２、３３）を用い、そのエピタキシャル層のみを覆い、不透光性の素子基板の側面を露出する形態でドーム状の波長変換層を形成することができる。この場合において、塗布体の端部は、素子基板の端部に一致するよう形成した後、乾燥させることにより、端部が素子基板の端部より内側に位置する波長変換層を形成することができる。
例えば、上記実施例において、封止部１１には凸レンズ部１１ａを形成したが、レンズ部の形成、レンズ部の形状、レンズ部の大きさは任意である。
例えば、上記実施例において、封止部１１の形成において、トランスファ成形を用いたが、適宜の手法により行うことができる。
例えば、封止部は、波長変換層８を形成後に、ポッティング塗布、スプレー塗布などで形成することができる。
例えば、図８（ａ）、図８（ｃ）、図８（ｄ）に示す他の実施例のように、波長変換層８を形成後、樹脂をドーム状に塗布・硬化することにより、ドーム状の封止部を形成することができる。
例えば、図８（ｂ）に示す他の実施例のように、凹部内に半導体発光素子を配置することにより、凹部内に樹脂を注入充填・硬化することにより、封止部を形成することができる。
１：基板
２：導体パターン
２ａ：発光素子搭載部
２ｂ：配線部
３：半導体発光素子
３ａ：素子基板
３ｂ：エピタキシャル層
３ｃ：上部電極
３Ａ：発光面
４：接合材
５：バンプ
６：導電ワイヤ
７：蛍光体粒子
８：波長変換層
８ａ：蛍光体粒子含有塗布液
８ｂ：塗布体
９：間隙
１０：溶媒
１１：封止部
１２：ノズル
１３：レジスト層
１００：発光装置

Claims (7)

  1. (ａ)基板上に半導体発光素子を配置する工程と、
    (ｂ)前記半導体発光素子上に、蛍光体粒子を揮発性溶剤に分散した塗布液を塗布する工程と、
    (ｃ)前記塗布液を濡れ広がらせた後、表面張力によりドーム状の塗布体を形成する工程と、
    (ｄ)前記塗布体を乾燥して前記溶剤を揮発させて、前記塗布体より収縮したドーム状の波長変換層を形成する工程と、を有し、
    前記工程（ｄ）における前記塗布体の乾燥過程において、前記塗布体の前記基板上の形成面に対する接触線は、前記塗布体の中心方向へ移動することを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
  2. 前記工程（ｃ）において、前記塗布体の接触角は５０度以上となるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置の製造方法。
  3. 前記工程(ａ)は、
    (ａ−１)前記基板上に金属パターンを形成する工程と、
    (ａ−２)前記金属パターン上に半導体発光素子を配置する工程と、を有し、
    前記工程(ａ−１)において、前記金属パターンは、その端部が前記波長変換層の端部より外側となる大きさに形成され、
    前記工程(ｃ)において、前記塗布体の端部は、前記金属パターンの端部と一致し、
    前記工程(ｄ)において、前記波長変換層の端部は、前記金属パターンの端部より内側に位置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体発光装置の製造方法。
  4. 前記工程(ｂ)において、
    前記塗布液は、前記半導体発光素子上に位置する液体定量吐出装置のノズルから前記半導体発光素子上に塗布され、
    前記塗布液は、少なくとも前記半導体発光素子の側面に濡れ広がるまで、前記ノズルから離されず、
    前記工程（ｃ）において、前記塗布液は、前記基板上面まで濡れ広がって、前記基板上に前記半導体発光素子を覆うように前記塗布体が形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の半導体発光装置の製造方法。
  5. 前記工程（ｄ）の後において、
    （ｅ）前記基板上に、前記波長変換層を覆う透光性材料からなる封止部を形成する工程と、を有し、
    前記工程(e)において、前記透光性材料は、前記波長変換層における前記蛍光体粒子間の間隙を埋めることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の半導体発光装置の製造方法。
  6. 前記工程（ｂ）において、前記揮発性溶剤は、常温における飽和蒸気圧が４０〜１００ｍｍＨｇであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の半導体発光装置の製造方法。
  7. 前記工程（ｂ）において、前記塗布液は、チキソトロピー性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の半導体発光装置の製造方法。
JP2014014125A 2014-01-29 2014-01-29 半導体発光装置の製造方法 Pending JP2015142012A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014014125A JP2015142012A (ja) 2014-01-29 2014-01-29 半導体発光装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014014125A JP2015142012A (ja) 2014-01-29 2014-01-29 半導体発光装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015142012A true JP2015142012A (ja) 2015-08-03

Family

ID=53772189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014014125A Pending JP2015142012A (ja) 2014-01-29 2014-01-29 半導体発光装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015142012A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017092258A (ja) * 2015-11-10 2017-05-25 株式会社カネカ リモートフォスファー型半導体発光装置及びその製法
JP2018160635A (ja) * 2017-03-23 2018-10-11 ローム株式会社 半導体発光装置
JP2020025034A (ja) * 2018-08-08 2020-02-13 ローム株式会社 Ｌｅｄパッケージ、ｌｅｄ表示装置
EP3965173A4 (en) * 2019-06-25 2023-02-01 Toyoda Gosei Co., Ltd. LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURE THEREOF

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017092258A (ja) * 2015-11-10 2017-05-25 株式会社カネカ リモートフォスファー型半導体発光装置及びその製法
JP2018160635A (ja) * 2017-03-23 2018-10-11 ローム株式会社 半導体発光装置
JP2020025034A (ja) * 2018-08-08 2020-02-13 ローム株式会社 Ｌｅｄパッケージ、ｌｅｄ表示装置
EP3965173A4 (en) * 2019-06-25 2023-02-01 Toyoda Gosei Co., Ltd. LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURE THEREOF

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5680278B2 (ja) 発光装置
US10651353B2 (en) Light-emitting device including a reflective element
US10381525B2 (en) Method for manufacturing light emitting device with phosphor layer
JP6303805B2 (ja) 発光装置及びその製造方法
US10967588B2 (en) Method of manufacturing light emitting device
JP6066253B2 (ja) 発光装置の製造方法
JP2010027974A (ja) 発光装置の製造方法
JP5482160B2 (ja) 発光装置の製造方法
JP2015142012A (ja) 半導体発光装置の製造方法
CN110660895A (zh) 发光装置的制造方法及发光装置
CN111384228A (zh) 发光装置以及发光装置的制造方法
JP6097040B2 (ja) 半導体発光装置およびその製造方法
JP2015142011A (ja) 半導体発光装置およびその製造方法
US20220209079A1 (en) Light-emitting module and method of manufacturing light-emitting module
JP7112007B2 (ja) 発光装置
JP2014099650A (ja) 発光装置および発光装置の製造方法
JP2022138584A (ja) 発光装置及び発光装置の製造方法
JP2023150244A (ja) 発光装置の製造方法及び発光装置
JP2020115584A (ja) 発光装置およびその製造方法