JP2016018912A - 発光装置及びその製造方法 - Google Patents

発光装置及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2016018912A
JP2016018912A JP2014141227A JP2014141227A JP2016018912A JP 2016018912 A JP2016018912 A JP 2016018912A JP 2014141227 A JP2014141227 A JP 2014141227A JP 2014141227 A JP2014141227 A JP 2014141227A JP 2016018912 A JP2016018912 A JP 2016018912A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin member
light emitting
emitting element
substrate
light
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.)
Granted
Application number
JP2014141227A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6299494B2 (ja
Inventor
匡也 宮崎
Masaya Miyazaki
匡也 宮崎
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.)
Nichia Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Nichia Chemical Industries 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 Nichia Chemical Industries Ltd filed Critical Nichia Chemical Industries Ltd
Priority to JP2014141227A priority Critical patent/JP6299494B2/ja
Priority to US14/794,815 priority patent/US10109776B2/en
Publication of JP2016018912A publication Critical patent/JP2016018912A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6299494B2 publication Critical patent/JP6299494B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/54—Encapsulations having a particular shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H01L33/24—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate of the light emitting region, e.g. non-planar junction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • 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
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/14—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of a plurality of bump connectors
    • H01L2224/1401—Structure
    • H01L2224/1403—Bump connectors having different sizes, e.g. different diameters, heights or widths
    • 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
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/14—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of a plurality of bump connectors
    • H01L2224/1405—Shape
    • H01L2224/14051—Bump connectors having different shapes
    • 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
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • 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
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • 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
    • H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203—Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
    • 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
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/35—Mechanical effects
    • H01L2924/351—Thermal stress
    • H01L2924/3511—Warping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0093—Wafer bonding; Removal of the growth substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

【課題】光取り出し効率が低下しにくくし、かつ、配光を調整可能な発光装置を提供する
【解決手段】基板と、基板上に配置される発光素子と、発光素子と基板との間に配置される絶縁性の樹脂部材と、を有し、樹脂部材は、少なくとも第１樹脂部材と、第１樹脂部材と異なる領域に設けられる第２樹脂部材と、を有し、第１樹脂部材は、第２樹脂部材と、硬さが異なり、第１樹脂部材上の発光素子上面の高さと、第２樹脂部材上の発光素子の高さとが異なる発光装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置、照明装置などに利用可能な発光装置に関し、特に発光素子をパッケージ基板に実装した発光装置及びその製造方法に関する。
従来、発光ダイオード（ＬＥＤ）あるいはレーザダイオード（ＬＤ）などの発光素子を基板に実装した表面実装型の発光装置が知られている。この発光装置は、照明器具、モバイルパソコンやスマートフォン、薄型テレビ等の各種表示画面のバックライト、車載用光源、ディスプレイ用光源、その他の一般民生品用光源等に使用されている。光取り出し効率を向上させることを目的として、正電極と負電極とを同一面側に有する構成の発光素子が使用されている。そして、発光装置は、配線パターンが形成された絶縁基板上にフリップチップ実装された構造が一般的に提案されている。
近年、更なる高出力化が要求されてきており、発光素子の大型化（大面積化）や、搭載数増加等の対応がなされている。
これらの課題を払拭する方法の一つとして、例えば先行技術文献1に記載されているように、フリップチップ実装した後にＵＶレーザー照射によって成長基板を除去し光取り出し効率を向上させる手法が提案されている。
また、用途に応じて、発光素子自体の配光を調整することが知られており、例えば、発光素子の上に拡散材を設けることなどが知られている。
特開２０１２−１５６４４３号公報
しかしながら、発光素子の上に拡散材を設けると、配光を調整することはできても、拡散することで光取り出し効率が低下してしまう。
本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、成長基板除去後でも発光素子からの出射光を、光取り出し効率が低下しにくくし、かつ、配光を調整可能な発光装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、基板と、基板上に配置される発光素子と、発光素子と基板との間に配置される絶縁性の樹脂部材と、を有し、樹脂部材は、少なくとも第１樹脂部材と、第１樹脂部材と異なる領域に設けられる第２樹脂部材と、を有し、第１樹脂部材は、第２樹脂部材と、硬さが異なり、第１樹脂部材上の発光素子上面の高さと、第２樹脂部材上の発光素子の高さとが異なることを特徴とする。
本発明によれば、光取り出し効率の低下を防ぎ、かつ、配光を調整できる発光装置を提供することができる。
発光装置の構成を示す概略断面図 発光装置の製造方法を説明するための概略断面図 発光装置の製造方法を説明するための概略断面図 発光装置の製造方法を説明するための概略上面図 発光装置の製造方法を説明するための概略上面図 発光装置の製造方法を説明するための概略断面図 発光装置の製造方法を説明するための概略断面図
以下、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なっている場合がある。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
＜実施形態１＞
１．発光装置１００の構成
実施形態に係る発光装置１００の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、発光装置１００の構成を示す断面図である。
発光装置１００は、基板１０と、発光素子２０と、樹脂部材３０と、を備える。樹脂部材３０は、基板１０と発光素子２０との間に配置される。樹脂部材３０は、第１樹脂部材３０ａと、第１樹脂部材３０ａと異なる領域に設けられる第２樹脂部材３０ｂを有する。また、第１樹脂部材３０ａは、第２樹脂部材３０ｂと硬さが異なり、第１樹脂部材３０ａ上の発光素子上面の高さと、第２樹脂部材３０ｂ上の発光素子の上面の高さが異なる。
実施形態１では、発光素子の中央の上面の高さが、発光素子の周辺部の上面の高さよりも高い。すなわち、発光素子の上面が、その中央が最も高い凸形状（凸曲面）となる。詳細には、図１に示すように、発光素子の中央領域の下部に第１樹脂部材３０ａを設け、発光素子の周辺部の下部に第２樹脂部材３０ｂを設け、第１樹脂部材３０ａ上の発光素子２０上面の高さが、第２樹脂部材３０ｂ上の発光素子２０上面の高さより高くなっている。これにより、発光素子の上面に高低差がない場合に比して、発光素子からの出射光の配向を、広げることができる。２つの樹脂部材３０の硬度差に比例して、各樹脂部材の上方に位置する発光素子の上面の高さの差が広がる。言い換えると、より曲率半径の小さい凸状形状となる。
なお、発光素子の上面は、上記のように曲面の場合には、「発光素子の上面の高さ」は、それぞれ「第１樹脂部材３０ａ上の発光素子の上面における平均高さ」と、「第２樹脂部材３０ｂ上の発光素子の上面における平均高さ」を指す。つまり、「高さが異なる」としているものの、連続して設けられる発光素子の上面であるため、その境界において同じ高さの上面となる部分を含む。
樹脂部材３０は発光素子２０の少なくとも１つの側面の一部又は全面に接触して、発光素子２０の側面を被覆するように配置されていることが好ましく、発光素子２０の全周囲を取り囲むように、発光素子２０に接触して配置されていることが好ましい。
（基板）
基板１０は、発光装置の母材となるものであり、基板本体１１と、ｎ側配線電極１２と、ｐ側配線電極１３と、を有する。
基板１０の形状は特に限定されず基板本体１１の形状に相当する形状となる。例えば、円形、四角形等の多角形又はこれらに近い形状が挙げられる。
基板１０の厚みは、基板本体１１の厚みによって調整することができる。例えば、最も厚い部位の厚みは、１０００μｍ程度以下が好ましく、５００μｍ程度以下がより好ましい。また、４０μｍ程度以上が好ましい。
（基板本体）
基板本体１１は、例えば、金属、セラミック、樹脂、誘電体、パルプ、ガラス、紙又はこれらの複合材料（例えば、複合樹脂）、あるいはこれら材料と導電材料（例えば、金属、カーボン等）との複合材料等が挙げられる。金属としては、銅、鉄、ニッケル、クロム、アルミニウム、銀、金、チタン又はこれらの合金を含むものが挙げられる。セラミックとしては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム、窒化ジルコニウム、酸化チタン、窒化チタン又はこれらの混合物を含むものが挙げられる。複合樹脂としては、ガラスエポキシ樹脂等が挙げられる。樹脂としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン（ＢＴ）樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。
（配線電極）
ｎ側配線電極１２及びｐ側配線電極１３は、基板１０の上面１０Ｓ上に配置される。ｎ側配線電極１２及びｐ側配線電極１３は、それぞれ図示しない外部接続用の配線電極に接続されている。
配線電極は、セラミックやガラエポを基板本体とする場合は、メッキ、スパッタ、蒸着等による金属膜を配線電極とすることができる。また、基板本体が樹脂の場合は、リードフレームを配線電極とすることができる。メッキ等による金属膜の場合は、配線電極の厚みは、数μｍから数十μｍが挙げられる。
基板１０は、発光素子２０に電気的に接続される配線電極の他に、さらに、放熱用の端子、ヒートシンク、補強部材等を有していてもよい。
配線電極は、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ等又はこれらの合金の単層膜又は積層膜によって形成することができる。なかでも、導電性及び実装性に優れているものが好ましく、実装側の接合部材との接合性及び濡れ性の良い材料がより好ましい。特に、放熱性の観点から、銅又は銅合金が好ましい。配線電極の表面には、銀、プラチナ、錫、金、銅、ロジウム又はこれらの合金の単層膜又は積層膜等、光反射性の高い被膜が形成されていてもよい。配線電極は、具体的には、Ｗ／Ｎｉ／Ａｕ、Ｗ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｗ／ＮｉＣｏ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｃｕ／Ｎｉ／Ｃｕ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｃｕ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕ、Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｇ、Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕ／Ａｇなどの積層構造が挙げられる。また、部分的に厚み又は積層数が異なっていてもよい。
（発光素子）
発光素子２０は、半導体層２１と、半導体層２１に形成されたｐ側電極及びｎ側電極（図示しない）と、を有する。本実施形態において、発光素子は、基板上に実装された後に、素子基板（サファイア等の成長基板）を除去したものであり、その素子基板の一部を、半導体層上に有していてもよい。また、後述のように、素子基板を備えた発光素子を基板に実装した後、素子基板側からレーザ光を照射することで基板を除去するため、素子基板としては、レーザ光が照射可能な透光性のものを用いる。
１つの発光装置に搭載される発光素子２０は１つでもよいし、複数でもよい。発光素子２０の大きさ、形状、発光波長は適宜選択することができる。複数の発光素子２０が搭載される場合、その配置は不規則でもよく、行列など規則的又は周期的に配置されてもよい。複数の発光素子は、直列、並列、直並列又は並直列のいずれの接続形態でもよい。
半導体層２１は、半導体層２１に設けた電極を介して、バンプＢ１及びバンプＢ２上に配置される。半導体層２１は、ｎ型半導体層、活性層、ｐ型半導体層と、を有する。ｎ型半導体層及びｐ型半導体層は、例えば窒化ガリウムやアルミニウム窒化ガリウム、窒化アルミニウム等によって構成することができるが、これに限られるものではない。活性層は、例えばインジウム窒化ガリウムによって構成することができるが、これに限られるものではない。ｎ型半導体層にｎ側電極が形成されており、ｐ型半導体層にはｐ側電極が形成されている。
発光素子の平面視における形状は特に限定されるものではなく、四角形（長方形又は正方形）又はこれに近似する形状が好ましい。発光素子２０の大きさは、発光装置の大きさによって、その上限を適宜調整することができる。例えば、発光素子２０の一辺の長さが、百μｍから２ｍｍ程度が挙げられ、１０００μｍ×１０００μｍ程度、１４００μｍ×１４００μｍ程度、２０００μｍ×２０００μｍ程度等が好ましい。
発光素子２０の厚みは、素子基板の有無にかかわらず、電極を含む厚みとして、２００μｍ以下であることが好ましく、１８０μｍ以下、１５０μｍ以下であることがより好ましい。また、素子基板（サファイア基板）５０が除去された半導体層２１のみによって、２０μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以下、１０μｍ以下であることがより好ましい。
発光素子２０は、図１に示すように、断面視において中央部から離れるに従い高さが変わっていく。中央が凸形状をとる。後述の樹脂部材の配置によって、発光素子の４辺に相当する周辺部が、全て中央よりも低くすることができ、あるいは、その一部を低くすることができる。
発光素子２０は、基板にフリップチップ実装されていることが好ましい。つまり、半導体層のうち、電極が形成された面と反対側の面（素子基板が除去された側の面）を上面とし、この上面を発光面とすることが好ましい。この場合、通常、半導体層２１側に形成された電極（図示しない）が、接合部材によって、上述した基板の配線電極と接合されている。このような接合部材は、当該分野で公知の材料のいずれをも用いることができ、導電性の接合部材が挙げられる。具体的には、例えば、錫-ビスマス系、錫-銅系、錫-銀系、金-錫系などの半田（具体的には、ＡｇとＣｕとＳｎとを主成分とする合金、ＣｕとＳｎとを主成分とする合金、ＢｉとＳｎとを主成分とする合金等）、共晶合金（ＡｕとＳｎとを主成分とする合金、ＡｕとＳｉとを主成分とする合金、ＡｕとＧｅとを主成分とする合金等）銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト、バンプ、異方性導電材、低融点金属などのろう材等が挙げられる。なかでも、バンプを用いることにより、後述で述べる所望の形状がより発揮させることができる。
（樹脂部材）
樹脂部材３０は、基板１０と発光素子２０との間に配置されるものであり、少なくとも硬さが異なる２種類の樹脂部材から構成される。実施形態１では、第１樹脂部材３０ａは、第２樹脂部材３０ｂよりも、硬い樹脂であり、発光素子の中央の下に設けられる。第２樹脂部材３０ｂは、第１樹脂部材３０ａよりも柔らかい樹脂であり、発光素子の周辺部の下に設けられる。また、第１樹脂部材の面積は、第２樹脂部材の面積の同等以下の面積とするのが好ましい。第1樹脂部材の面積が同等以下となることで、より曲率半径の小さい凸状形状となり、広配光化が可能となる。
樹脂部材３０は、後述のサファイア基板５０を除去（剥離）するプロセス中において、発光素子２０の強度を向上させることができる。さらに発光装置全体の強度を確保することができる。封止部材を放熱性の高い材料で形成することによって、発光装置の小型化を維持したまま、放熱性を向上させることができる。
第１樹脂部材３０ａは、ショア硬度D４０以上、第２樹脂部材３０ｂは、それよりも柔らかいほうが好ましい。第１樹脂部材３０ａのショア硬度は、より高く、第２樹脂部材３０ｂのショア硬度はより低く、その硬度差が大きい方がより好ましい。硬さの調整方法の一つとして、フィラー添加量を調整し、硬度を調整可能である。
第１樹脂部材３０ａは、上面視において、発光素子２０の略中央に位置し、第２樹脂部材３０ｂにより側方を取り囲まれている。第１樹脂部材３０ａ及び第２樹脂部材３０ｂは、後述するサファイア基板５０のレーザーリフトオフ工程（図６）において半導体層２１を支持する。そのため、第１樹脂部材３０ａ及び第２樹脂部材３０ｂは、共に、基板１０と発光素子２０の間に充填されていることが好ましい。ただし、目的とする配光によっては、発光素子の外周部のうちの一部に第２樹脂部材３０ｂが充填されてもよい。例えば、発光素子の４辺のうち、対向する２辺に第２樹脂部材を設け、つまり、第２樹脂部材を２つの領域に分けて形成し、それらに挟まれるように第１樹脂部材を設けるようにすることができる。その場合、発光素子２０は一方向に湾曲する形状をとる。つまり、発光素子の中央の断面において、第２樹脂部材／第１樹脂部材／第２樹脂部材という異なる樹脂部材が設けられている方向（一方向）には、発光素子の上面は、中央が周辺部よりも突出した形状となり、発光素子の中央の断面であって、上記一方向と垂直な方向の断面は、第１樹脂部材のみが設けられているため、発光素子の上面に高低差がない。
発光素子の周辺部の下方に設けられる第２樹脂部材３０ｂは、発光素子２０の各側面と接して設けられ、断面視において、基板１０から離れるほど（上側ほど）細くなるように（厚みが薄くなるように）形成される。また、第２樹脂部材３０ｂの頂部３１は、発光素子２０の出射面２０Ｓと同程度の高さに位置するのが好ましく、やや上側もしくは下側であっても構わない。例えば、素子基板（サファイア基板）５０の側面にまで達する樹脂部材３０を形成した後、半導体層２１からサファイア基板５０を除去することで、サファイア基板５０の厚み分だけ第２樹脂部材３０ｂの頂部は、発光素子の上面（出射面２０Ｓ）よりも高い位置になる場合もある。樹脂部材３０のうち、発光素子２０の出射面２０Ｓから頂部３１までの距離（高さ）は、除去するサファイア基板５０の厚みと同程度であり、１０μｍ〜１５０μｍ程度である。
第１樹脂部材３０ａ及び第２樹脂部材３０ｂは、それぞれ、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂から選択される少なくとも１種の絶縁性材料を含に、これらに、フィラーなどの添加剤を含有させることができる。特に、耐熱性や耐光性の高いシリコーン樹脂が好適である。硬さを変えるには、例えば、フィラーの種類や、添加量、樹脂の種類等をを種々選択することで所望の硬さとすることができる。フィラーの添加量を多くすることで、硬度を高くすることができる。また、白色の酸化チタン、酸化珪素、或いはアルミナなどの充填材を第１樹脂部材３０ａ、第２樹脂部材３０ｂに混合することによって、発光装置１００の光取り出し効率を高くすることができる。また、これらの添加剤を混合することにより、第１樹脂部材３０ａ及び第２樹脂部材３０ｂの強度を高めることができるため、後述するサファイア基板５０のレーザーリフトオフ時や発光装置１００の完成後において半導体層２１の保持強度を高めることができる。その結果、基板１０が剥離した際や発光装置１００の使用時における信頼性を高めることができる。
（封止部材）
封止部材４０は、発光素子や、発光素子の下に設けられる樹脂部材３０、更に基板の上面等を覆う部材である。封止部材に、蛍光体が含まれている場合、このように発光素子２０の出射面（上面）だけでなく、その周囲に設けられる樹脂部材３０ｂの表面にも封止部材４０が設けられることで、色ムラを低減することができる。また、蛍光体を含む封止部材４０の上に、蛍光体を含まない封止部材（クリア層）があってもよい。
クリア層の形状は、特に限定されず、例えばレンズ形状であってもよい。
封止部材４０の厚みは、発光素子の上面（出射面２０Ｓ）の上、発光素子の外周に設けられる樹脂部材３０の上において、略均一な膜厚とすることが好ましい。封止部材４０の厚みは、５μｍ〜５０μｍ程度であることが好ましい。樹脂部材が発光素子の側面を覆うように設けられ、かつ、その頂部３１近傍の樹脂部材（第２樹脂部材３０ｂ）自体の厚みが薄い場合、封止部材４０を薄く設けることで、光の取り出し効率を低下しにくくすることができ好ましい。
（バンプ）
バンプＢ１、Ｂ２は、発光素子と基板とを電気的に接続させるとともに、発光素子を基板上に接合するための部材である。バンプの材料としては、例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌなどを用いることができる。バンプＢ１，Ｂ２は、ｐ側配線電極とｎ側配線電極のそれぞれに複数個設けられることが好ましい。これにより、より安定して接続することができる。また、バンプＢ１、Ｂ２の高さは、数十μｍ程度である。
２．発光装置１００の製造方法
発光装置１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図２〜６は、発光装置１００の製造方法を説明するための図である。
まず、半導体層２１を有する発光素子２０を準備する。本実施の形態において、発光装置の製造方法は、発光素子を準備する工程を有しており、は、あらかじめ作成された発光素子を準備する工程、もしくは、発光素子を製造して準備する工程、のいずれでもよい。
図２に示すように、準備された発光素子２０を基板１０上に接続する。詳細には、バンプＢ１を介して発光素子のｎ側電極を基板１０のｎ側配線電極１２に接続するとともに、バンプＢ２を介して発光素子のｐ側電極を基板１０のｐ側配線電極１３に接続する。尚、バンプＢ１，Ｂ２は、基板１０側に設けてもよく、発光素子２０側に設けてもよい。さらに、バンプＢ１，Ｂ２があらかじめ形成された発光素子２０を用いる場合は、バンプＢ１，Ｂ２を形成する工程を省略することもできる。
次に、図３に示すように、ポッティング、印刷、トランスファモールド、圧縮成形等によって、発光素子２０と基板１０の間（発光素子２０の下側）に第１樹脂部材３０ａ及び第２樹脂部材３０ｂを形成する。
図４、図５は、発光素子を上面側から見た図であり、第１樹脂部材と第２樹脂部材の形成領域が分かるよう、バンプなどを省略した図である。図４では、第１樹脂部材３０ａが発光素子の中央の下方に、第２樹脂部材３０ｂが発光素子の周辺部の下方に設けられている例を示している。ここでは、第２樹脂部材３０ｂは、第１樹脂部材３０ａの外周を取り囲むように環状に設けられている。ポッティングにより第１樹脂部材３０ａ、第２樹脂部材３０ｂを形成する場合は、図４に示すように、第１樹脂部材３０ａが発光素子２０の中央に有するよう、粘度や使用量を調整して形成した後に、第２樹脂部材３０ｂを第１樹脂部材３０ａを取り囲むように、その外側に形成する。
樹脂部材３０を形成する際には、発光素子２０は、素子基板（サファイア基板）５０を有している。樹脂部材３０は、素子基板の側面にまで達しないように（這い上がらないように）形成することが好ましい。また、次工程でサファイア基板を除去するために、サファイア基板にレーザ光を照射するため、半導体層の上面（出射面２０Ｓ）の上に設けられるサファイア基板の上には樹脂部材３０を形成しないことが好ましい。
また、図５に示すように、第２樹脂部材３０ｂを発光素子の周辺部のうち、４角に位置する、粘度や使用量を調整して形成し、次いで、第１樹脂部材３０ａを中央に形成してもよい。ここでは、第２樹脂部材３０ｂが、複数の領域に、それぞれ離間して設けられている。つまり、第１樹脂部材３０ａは、その外周の一部が第２樹脂部材３０ｂと接し、それ以外の部分は、発光素子の周辺部の下方にまで達している。
図４及び図５は２種類の樹脂部材を用いる場合について示したが、これに限らず、２種類以上であってもよい。また、各樹脂部材の配置もこれに限ったものである必要はない。
また、第１樹脂部材と第２樹脂部材とは、異なる方法で形成してもよい。例えば、図４に示すような発光素子の中央に、まずポッティングにより第１樹脂部材３０ａを形成し、その後、印刷、トランスファモールド、圧縮成形など第２樹脂部材を設けるなどの方法とすることができる。また、このような形成方法を用いる場合、第２樹脂部材３０ｂを、発光素子２０の上面を覆う程度にまで設けてもよく、ブラストなどにより第２樹脂部材３０ｂの一部を除去することで、発光素子の上の素子基板の上面を露出させることができる。これにより、図３に示すような、基板１０の上面から半導体層２１の側面にかけて傾斜した形状の、換言すれば、上側にいくほど幅（厚み）が狭くなるような形状の樹脂部材３０ｂを形成する。
次に、図５に示すように、素子基板（サファイア基板）５０を透過するレーザ光（例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、ＫｒＦエキシマレーザ）を、サファイア基板５０の上面側（半導体層２１が形成されている面の反対側）から照射して、サファイア基板５０と半導体層２１の界面（出射面２０Ｓ）で分解反応を生じさせることによって、サファイア基板５０を半導体層２１から分離させる。分離する時の応力と２種類の樹脂部材使用によって、発光素子２０が図５のように中央が凸形状となる。
次に、ポッティング法、圧縮成形法、スプレー法、射出成形法、或いは印刷法によって、封止部材４０を形成する。封止部材４０は、蛍光体を含有するものを用いる。以上によって、図１に示す発光装置１００が完成する。
＜実施形態２＞
実施形態２では、第２樹脂部材３０ｂが設けられ、その外側に第１樹脂部材３０ａを備える。第１樹脂部材３０ａは、第２樹脂部材３０よりも、硬い樹脂であり、発光素子の周辺部の下に設けられる。第２樹脂部材３０ｂは、第１樹脂部材３０ａよりも柔らかい樹脂であり、発光素子の中央の下に設けられる。また、第１樹脂部材３０ａの発光素子２０上面の高さは、第２樹脂部材（樹脂部材３０ｂ）の発光素子２０上面の高さに比べ、高い。つまり、発光素子２０は、図７に示すように、凹形状となる。このような形状とすることで、発光素子の上面に高低差がない場合に比して、発光素子からの出射光の配向を狭くすることができる。
本発明に係る発光装置は、照明用光源、各種インジケーター用光源、車載用光源、ディスプレイ用光源、液晶のバックライト用光源、センサー用光源、信号機などに使用することができる。
１０…基板
１１…基板本体
１２…ｎ側配線電極
１３…ｐ側配線電極
Ｂ１、Ｂ２…バンプ
２０…発光素子
２０Ｓ…出射面
２１…半導体層
３０…樹脂部材
３０ａ…第１樹脂部材
３０ｂ…第２樹脂部材
３１…樹脂部材の頂部
４０…封止部材
５０…素子基板（サファイア基板）
１００…発光装置

Claims (5)

  1. 基板と、
    前記基板上に配置される発光素子と、
    前記発光素子と前記基板との間に、配置される絶縁性の樹脂部材と、
    を有し、
    前記樹脂部材は、少なくとも第１樹脂部材と、該第１樹脂部材と異なる領域に設けられる第２樹脂部材と、を有し、
    前記第１樹脂部材は、前記第２樹脂部材と、硬さが異なり、
    前記第１樹脂部材上の前記発光素子上面の高さと、前記第２樹脂部材上の前記発光素子の高さとが異なる発光装置。
  2. 前記第１樹脂部材は、上面視において、前記発光素子の略中央に有し、前記第２樹脂部材は、前記第１樹脂部材よりも外側に設けられる請求項１記載の発光装置。
  3. 前記第１樹脂部材の面積は、前記第２樹脂部材と同等以下である、請求項１または２記載の発光装置。
  4. 前記第１樹脂部材は、前記第２樹脂部材よりも硬い請求項１〜３のいずれか1項に記載の発光装置。
  5. 前記第１樹脂部材は、前記第２樹脂部材よりも柔らかい請求項１〜３のいずれか1項に記載の発光装置。
JP2014141227A 2014-07-09 2014-07-09 発光装置及びその製造方法 Active JP6299494B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014141227A JP6299494B2 (ja) 2014-07-09 2014-07-09 発光装置及びその製造方法
US14/794,815 US10109776B2 (en) 2014-07-09 2015-07-09 Light emitting device having curved light emitting element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014141227A JP6299494B2 (ja) 2014-07-09 2014-07-09 発光装置及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016018912A true JP2016018912A (ja) 2016-02-01
JP6299494B2 JP6299494B2 (ja) 2018-03-28

Family

ID=55068241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014141227A Active JP6299494B2 (ja) 2014-07-09 2014-07-09 発光装置及びその製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10109776B2 (ja)
JP (1) JP6299494B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150325573A1 (en) * 2014-05-08 2015-11-12 Triquint Semiconductor, Inc. Dual stack varactor
JP6451579B2 (ja) * 2015-09-30 2019-01-16 日亜化学工業株式会社 発光装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000068321A (ja) * 1998-08-26 2000-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2007273574A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光半導体装置
US20100025713A1 (en) * 2008-08-01 2010-02-04 Tao Chin-San Wafer-scaled light-emitting structure
JP2012073417A (ja) * 2010-09-29 2012-04-12 Panasonic Corp 車載用電子機器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4151282B2 (ja) 2002-03-01 2008-09-17 日亜化学工業株式会社 窒化物系半導体発光素子
KR101030068B1 (ko) 2002-07-08 2011-04-19 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 질화물 반도체 소자의 제조방법 및 질화물 반도체 소자
JP4692659B2 (ja) * 2009-03-16 2011-06-01 Ｔｄｋ株式会社 タッチパネル
CN102770481B (zh) * 2009-12-17 2015-01-14 3M创新有限公司 显示面板组件及其制造方法
JP5562438B2 (ja) * 2010-12-01 2014-07-30 パナソニック株式会社 電子部品実装体、電子部品、基板
JP5747527B2 (ja) 2011-01-28 2015-07-15 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000068321A (ja) * 1998-08-26 2000-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2007273574A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光半導体装置
US20100025713A1 (en) * 2008-08-01 2010-02-04 Tao Chin-San Wafer-scaled light-emitting structure
JP2012073417A (ja) * 2010-09-29 2012-04-12 Panasonic Corp 車載用電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
US10109776B2 (en) 2018-10-23
US20160013375A1 (en) 2016-01-14
JP6299494B2 (ja) 2018-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10636945B2 (en) Method of manufacturing light emitting device including metal patterns and cut-out section
US20050194605A1 (en) Flip-chip light emitting diode device without sub-mount
US20100252855A1 (en) Semiconductor light-emitting device
US9293663B1 (en) Light-emitting unit and semiconductor light-emitting device
TW201547062A (zh) 發光裝置
US20150280093A1 (en) Light emitting device, method for manufacturing same, and body having light emitting device mounted thereon
JP2012015438A (ja) 半導体発光装置
WO2017208535A1 (ja) 窒化物半導体紫外線発光装置及びその製造方法
US10332865B2 (en) Method of fabricating light emitting diode module
CN107851693B (zh) 氮化物半导体发光元件用的基台及其制造方法
JP2016219505A (ja) 発光装置
TW201511353A (zh) 發光裝置及其製造方法
JP6520663B2 (ja) 素子載置用基板及び発光装置
JP7080625B2 (ja) 発光装置
JP2014130959A (ja) 発光装置及びその製造方法
JP2012015437A (ja) 半導体発光装置
US10937937B2 (en) Optical semiconductor element
JP3685633B2 (ja) チップ型発光素子およびその製造方法
JP2014103262A (ja) 発光装置の製造方法、実装基板および発光装置
JP2005123657A (ja) チップ型発光素子およびその製造方法
JP6299494B2 (ja) 発光装置及びその製造方法
JP2012165016A (ja) 発光装置
JP2017157593A (ja) 発光ダイオード、発光ダイオードの製造方法、発光ダイオード表示装置及び発光ダイオード表示装置の製造方法
US11398589B2 (en) Light emitting device package and light source device
JP2006279080A (ja) 発光素子ウエハの固定方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170428

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180130

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180131

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180212

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6299494

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250