KR20060079235A - 반도체 발광장치 - Google Patents

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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

발광을 하는 소자와, 소자를 주 면에 마운트 하고 있는 기판을 구비하는 반도체 발광장치에서, 상기 주면은, (1) 상기 소자를 마운트 하고 있는 네 개의 변을 갖는 직사각형의 마운트 영역과, (2) 와이어 본딩을 하기 위한 패드가 설치되어 있는 패드 영역으로 나뉘고, 상기 마운트 영역과 상기 패드 영역과의 경계는 상기 마운트 영역의 네 개의 변 중 한 변이며, 상기 패드 영역은 상기 한 변에서 멀어질수록 연속적 또는 단계적으로 폭이 좁아지고 있다.
반도체 발광장치, 마운트 영역, 패드 영역, 경계

Description

반도체 발광장치{SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 플립 칩(flip chip) 형의 반도체 발광소자를 서브 마운트 기판에 마운트 한 반도체 발광장치에 관한 것으로, 특히, 콤팩트하게 설치하기 위한 기술에 관한 것이다.
최근, 반도체 기술의 향상에 수반하여, 조명용의 백색 광을 출력하는 반도체 발광장치의 보급이 이루어지고 있다.
특히, 상기 반도체 발광장치는 소형이며 전력소비가 적어서, 휴대전화나 카메라 등의 휴대기기에 탑재하기에 적합하여, 앞으로 폭발적으로 보급될 것으로 예상된다.
상기 반도체 발광장치는 청색 광을 출사하는 반도체 발광소자와, 청색 광의 보색인 황록색 광으로 변환하는 형광물질을 포함하는 투광성 수지를 구비하고, 반도체 발광소자가 발광하며, 투광성 수지를 투과하는 청색 광의 일부와, 형광물질에 의해 변환되는 황록색 광을 적절한 비율로 동시에 출력함으로써, 백색으로 보이는 광을 출력한다.
상기 반도체 발광장치에 대한 상세는, 본 출원과 출원인이 동일한 일본특허 제 3257455호 및 일본특허 제 3399440호에 개시되어 있다.
상기와 같은 반도체 발광장치는 플립 칩 형의 반도체 발광소자를 서브 마운트 기판에 마운트하고 있는 것이지만, 서브 마운트 기판상에 와이어 본딩(wire bonding)용의 통합된 스페이스가 필요하므로, 서브 마운트 기판은 반도체 발광소자보다 단순히 클 뿐만이 아니라, 서로 중심이 크게 어긋난 언밸런스 한 위치에서 반도체 발광소자가 마운트되게 된다. 여기서 일반적으로 반도체 발광소자의 주면은 대략 정사각형이고, 서브 마운트 기판상의 주면은 대략 직사각형이다.
한편, 반도체 발광소자로부터 주 발광 면에 대하여 수평방향으로 출사하는 광을 수직방향으로 반사시키기 위해서, 반사 컵을 구비하는 것이 바람직하다.
반사 컵은 예를 들어 원추대 형상의 구멍이 뚫린 금속이고, 반도체 발광소자 측의 구멍 쪽이 반경이 작다.
또, 반사 컵의 구멍 부분에는 배광특성의 향상 등을 위해서 투명한 수지 등의 재료에 의해 렌즈가 형성되므로, 반도체 발광소자 측의 구멍의 반경은 재료의 양 및 집광효율 등을 고려하면 되도록 작은 쪽이 바람직하다.
그러나 배광특성을 고려하여 반도체 발광소자의 주 발광 면의 중심과 반사 컵 하부의 구멍의 중심을 합치시키면, 와이어 본딩용의 스페이스가 돌출한 모양이 되고, 반사 컵에 있어서의 반도체 발광소자 측의 구멍의 반경은 서브 마운트 기판의 외형에 비하여 상당히 커져 버린다. 그렇다고는 해도, 서브 마운트 기판의 중심과 반사 컵 하부의 구멍의 중심을 합치시키는 것은 배광특성이 나빠지므로 피하는 것이 좋다. 또, 와이어 본딩용의 스페이스를 안이하게 좁게 하면, 본딩 불량이 증가하여 제조 수율이 떨어지거나, 혹은 본딩의 정밀도를 올리지 않으면 생산성이 떨 어지므로, 이도 피해야한다.
그래서, 본 발명은 배광특성이나 생산성을 떨어뜨리지 않고, 종래보다도 콤팩트하게 설치할 수 있는 반도체 발광장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 반도체 발광장치는 발광하는 소자와, 상기 소자를 주 면에 마운트하고 있는 기판을 구비하고, 상기 주면은 (1) 상기 소자를 마운트하고 있는 네 개의 변을 갖는 직사각형의 마운트 영역과, (2) 와이어 본딩을 하기 위한 패드가 설치되어 있는 패드 영역으로 나뉘고, 여기서, 상기 마운트 영역과 상기 패드 영역과의 경계는 상기 마운트 영역에서의 네 개의 변 중 한 변이고, 상기 패드 영역은 상기 한 변으로부터 멀어질수록 연속적 또는 단계적으로 폭이 좁아지고 있다.
이 구성에 의해, 패드 영역이 소자로부터 멀어짐에 따라 폭이 좁아지고 있으므로, 와이어 본딩용의 유효한 스페이스를 종래와 비교하여 손색없이 확보하고, 또한 소자의 주 발광 면의 중심과 반사 컵 하부의 구멍의 중심을 합치시켜서 배광특성을 고려하면서도, 반사 컵 하부의 구멍의 반경을 종래보다도 작게 할 수 있으며, 재료의 양이 적어지고 집광효율이 좋아진다.
또, 주 면에는 상기 패드 영역과 직사각형의 마운트 영역 이외의 영역은 존재하지 않고, 기판에 쓸모없는 스페이스가 없으므로, 예를 들어 소자를 중앙에 마운트 하도록 원형이나 다각형(예를 들어 정육각형 등)의 기판에 비하여, 실리콘 웨이퍼 등의 집합기판으로부터의 취하는 방법의 자유도가 높고, 집합기판으로부터의 기판의 취하는 수를 많게 할 수 있다.
따라서, 본 반도체 발광장치에 의하면, 배광특성이나 생산성을 떨어뜨리지 않고, 종래보다도 콤팩트하게 설치할 수 있다.
또, 반도체 발광장치에 있어서, 상기 패드 영역의 형상은 상기 한 변을 긴 변으로 하는 이등변 사다리꼴이라도 좋다.
이 구성에 의해, 패드 영역의 형상이 이등변 사다리꼴이므로, 종래의 직사각형으로부터 각을 두 곳 비스듬하게 절단하는 것만으로 용이하게 작성할 수 있다.
또, 반도체 발광장치에 있어서, 상기 패드 영역의 형상은 상기 한 변을 밑변으로 하는 이등변삼각형이라도 좋다.
이 구성에 의해, 패드 영역의 형상이 이등변삼각형이므로, 종래의 직사각형으로부터 각을 두 곳 비스듬하게 절단하는 것만으로 용이하게 작성할 수 있다.
또, 반도체 발광장치에 있어서, 상기 패드 영역의 형상은 상기 한 변을 현으로 하는 원호라도 좋다.
이 구성에 의해, 패드 영역의 형상이 원호이므로, 대략 반사 컵 하부의 구멍의 형상을 따라서 설치할 수 있고, 또 와이어 본딩용의 스페이스를 확보하기 쉬우므로, 반도체 발광소자 측의 구멍의 반경을 종래보다 더 작게 할 수 있다.
또, 반도체 발광장치에 있어서, 상기 패드 영역의 형상은 상기 한 변을 중심선으로 하는 다각형의 절반이라도 좋다.
이 구성에 의해, 패드 영역의 형상이 다각형의 절반이므로, 변의 수만큼 패드 영역의 주변을 절단하는 것만으로 작성할 수 있고, 또 변의 수가 많을수록 와이어 본딩용의 스페이스를 확보하기 쉬우므로, 반도체 발광소자 측의 구멍의 반경을 종래보다도 더 작게 할 수 있다.
또, 반도체 발광장치는 상기 소자가 발광하는 광의 파장을 변환하는 형광체를 더 구비하고, 상기 마운트 영역은 상기 소자가 대략 중앙에 마운트 되며, 상기 형광체에 의해서 상기 소자별로 상기 마운트 영역의 대략 전체가 덮여 있어도 좋다.
이 구성에 의해, 형광체에 의해서 마운트 영역의 대략 전체가 덮여 있으므로, 수평방향의 형광체의 세 변을, 기판을 절단하여 분리할 때의 다이싱(dicing)과 동시에 정확하게 잘라낼 수 있다. 따라서, 특별히 제조공정을 증가시키지 않고도 형광체의 두께의 편차를 억제할 수 있으므로, 색조의 편차나 색 얼룩을 적게 할 수 있다.
또, 반도체 발광장치에 있어서, 상기 기판은 상기 패드에 접속되는 상기 소자의 전극이 상기 한 변에 인접하는 어느 한 변의 대략 중앙에 가까운 위치에 오도록 상기 소자를 마운트하고 있어도 좋다.
이 구성에 의해, 집합기판으로부터 기판을 얻을 수 있는 수를 많게 하기 위해서, 기판의 방향을 좌우 양방으로 나눈 배열패턴으로 한 경우에 있어서, 집합기판에 소자를 다이본딩할 때의 소자의 방향을 일정하게 할 수 있으므로, 다이본딩기에 소자를 회전시키는 기구를 설치하지 않아도 된다.
또, 반도체 발광장치는 상기 소자로부터 상기 주 면에 대하여 수평방향으로 출사하는 광을 수직방향으로 반사시키는 반사 컵을 구비하며, 여기서 상기 소자의 주 발광 면의 중심과 상기 반사 컵 하부의 구멍의 중심이 합치하고 있어도 좋다.
이 구성에 의해, 반사 컵에 의해, 소자로부터 주 발광 면에 대하여 수평방향으로 출사하는 광을 수직방향으로 반사시킬 수 있어서, 발광효율을 향상시킬 수 있으며, 또한, 소자의 주 발광 면의 중심과 반사 컵 하부의 구멍의 중심을 합치시킴으로써 배광특성이 향상되고, 휘도의 부분적 불 균일을 억제할 수 있다.
또, 반도체 발광장치는 상기 소자로부터 출사하는 광을 발광 대상을 향하여 효율 좋게 출력하는 렌즈를 더 구비하며, 여기서, 상기 소자의 주 발광 면의 중심과 상기 렌즈의 광학중심이 합치하고 있어도 좋다.
이 구성에 의해, 렌즈에 의해 소자로부터 출사하는 광을 발광 대상을 향하여 효율 좋게 출력할 수 있고, 배광특성 및 지향특성 등이 향상되며, 소자의 주 발광 면의 중심과 렌즈의 광학중심을 합치시킴으로써 배광특성이 더 향상되어, 휘도의 부분적 불 균일을 억제할 수 있다.
본 발명에 관한 반도체 발광장치를 제조하는 방법은, 고유의 배열패턴으로 배열된 기판의 집합기판을 생성하는 집합기판 생성스텝과, 상기 집합기판상의 개개의 기판에 상기 소자를 다이본딩(die bonding)하는 다이본딩스텝과, 상기 집합기판을 다이싱하여 개개의 반도체 발광장치로 절단하여 분리하는 절단스텝을 포함하며, 여기서 상기 배열패턴은, 상기 마운트 영역의 상기 패드 영역과 인접해 있는 변의 대향 변이, 다른 소자끼리 등을 마주하고 인접해 있는 패턴이다.
이 구성에 의해, 집합기판으로부터의 얻을 수 있는 기판의 수를 많게 할 수 있다.
또, 반도체 발광장치를 제조하는 방법은, 상기 다이본딩스텝 후의, 상기 절단스텝 전에, 형광체를 고유의 도포 패턴으로 도포하는 도포 스텝을 더 포함하고, 여기서 상기 도포 패턴은 상기 등을 마주하고 인접해 있는 두 개의 소자에 대하여, 상기 인접해 있는 변을 중심으로 모아서 도포하는 패턴이라도 좋다.
이 구성에 의해, 등을 마주하고 인접해 있는 소자에 동시에 형광체를 도포할 수 있으므로, 생산효율이 좋다.
또, 형광체를 기판을 절단하여 분리할 때의 다이싱과 동시에 정확하게 절단할 수 있으므로, 특별히 제조공정을 증가시키지 않고 형광체의 두께의 편차를 억제할 수 있다.
또, 반도체 발광장치를 제조하는 방법에 있어서, 상기 다이본딩스텝은 상기 패드에 접속되는 상기 소자의 전극이 상기 한 변에 인접하는 어느 한 변의 대략 중앙에 가까운 위치에 오도록 하고, 또한, 상기 소자의 방향이 모두 같아지도록 상기 소자를 마운트 해도 좋다.
이 구성에 의해, 집합기판에 소자를 다이본딩 할 때의 소자의 방향을 일정하게 할 수 있으므로, 다이본딩기에 소자를 회전시키는 기구를 설치하지 않아도 좋다.
본 발명에 관한 반도체 발광장치를 제조하는 방법은, 고유의 배열패턴으로 배열된 기판의 집합기판을 생성하는 집합기판 생성스텝과, 상기 집합기판상의 개개의 기판에 상기 소자를 마운트 하는 마운트스텝과, 상기 집합기판을 다이싱하여 개개의 반도체 발광장치로 절단하여 분리하는 절단스텝을 포함하며, 여기서 상기 배열패턴은 상기 마운트 영역을 좌로, 상기 패드 영역을 우로 한 복수를 횡 방향으로 연속시킨 짝수 행과, 상기 마운트 영역을 우로, 상기 패드 영역을 좌로 한 복수를 횡 방향으로 연속시킨 홀수 행이 교대로 나열된 패턴이라도 좋다.
이 구성에 의해, 집합기판으로부터의 얻을 수 있는 기판의 수를 많게 할 수 있다.
또, 반도체 발광장치를 제조하는 방법에 있어서, 상기 다이본딩스텝 후의, 상기 절단스텝 전에, 형광체를 고유의 도포 패턴으로 도포하는 도포 스텝을 더 포함하며, 여기서 상기 배열패턴은 행 방향으로 인접해 있는 두 개의 소자 사이에 마진(margin)을 가지는 패턴이고, 여기서 상기 도포 패턴은 상기 마진에 있어서, 도포 폭의 편차를 조정하는 패턴이라도 좋다.
이 구성에 의해, 마진을 가짐으로써, 도포 폭의 편차가 조정하기 쉬워지므로, 생산성이 향상된다.
또, 반도체 발광장치를 제조하는 방법에 있어서, 상기 다이본딩스텝은 상기 패드에 접속되는 상기 소자의 전극이 상기 한 변에 인접하는 어느 한 변의 대략 중앙에 가까운 위치에 오도록 하고, 또한, 상기 소자의 방향이 모두 같아지도록 상기 소자를 마운트 해도 좋다.
이 구성에 의해, 집합기판에 소자를 다이본딩할 때의 소자의 방향을 일정하게 할 수 있으므로, 다이본딩기에 소자를 회전시키는 기구를 설치하지 않아도 된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예의 반도체 발광장치를 포함하는 발광모듈을 복수 사용한 조명장치(10)의 외관을 나타내는 도면이다.
도 2(a), (b)는 도 1에 나타낸 발광모듈(20)의 상세를 나타내는 도면이고, (a)는 발광모듈(20)을 발광방향 측으로부터 렌즈를 취한 상태에서 본 도면이며, (b)는 (a)를 A-A'로 절단한 단면을 나타내는 도면이다.
도 3(a)은 본 발명의 제 1 실시 예의 반도체 발광장치(100)의 외관을 나타내는 도면이다.
도 3(b)은 도 3(a)에 나타낸 반도체 발광장치(100)를 발광방향 측에서 본 도면이다.
도 3(c)은 도 3(b)에 나타낸 반도체 발광장치(100)를 정면방향에서 본 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예의 반도체 발광장치(100)의 제조방법의 개략을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 고유의 배열패턴의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 모든 반도체 발광소자(110)를 범프 접속한 상태의 서브 마운트 기판(130)의 시트의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 고유의 도포 패턴으로 형광체를 인쇄한 상태의 서브 마운트 기판(130)의 시트의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8(a), (b)은 패드 영역의 형상이 사다리꼴인 경우의 반도체 발광장치의 변형 예를 발광방향 측에서 본 도면이고, (a)에 나타내는 반도체 발광장치 300는 마운트 영역의 긴 변이 길다는 예이며, (b)에 나타내는 반도체 발광장치 310는 마운트영역의 긴 변이 그다지 길지 않다는 예이다.
도 9(a), (b)는 패드 영역의 형상이 삼각형인 경우의 반도체 발광장치의 변형 예를 발광방향 측에서 본 도면이고, (a)에 나타내는 반도체 발광장치 320는 마운트 영역의 긴 변이 길다는 예이며, (b)에 나타내는 반도체 발광장치 330는 마운트 영역의 긴 변이 그다지 길지 않다는 예이다.
도 10(a), (b)은 패드 영역의 형상이 원호인 경우의 반도체 발광장치의 변형 예를 발광방향 측에서 본 도면이고, (a)에 나타내는 반도체 발광장치 340는 마운트 영역의 긴 변이 길다는 예이며, (b)에 나타내는 반도체 발광장치 350는 마운트 영역의 긴 변이 그다지 길지 않다는 예이다.
도 11(a), (b)는 패드 영역의 형상이 다각형(여기에서는 팔각형)의 반인 경우의 반도체 발광장치의 변형 예를, 발광방향 측에서 본 도면이고, (a)에 나타내는 반도체 발광장치 360는 마운트 영역의 긴 변이 길다는 예이며, (b)에 나타내는 반도체 발광장치 370는 마운트 영역의 긴 변이 그다지 길지 않다는 예이다.
도 12는 본 발명의 고유의 배열패턴의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13은 모든 반도체 발광소자(110)를 범프 접속한 상태의 서브 마운트 기판(130)의 시트의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14는 고유의 도포 패턴으로 형광체를 인쇄한 상태의 서브 마운트 기판(130)의 시트의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 고유의 배열패턴의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 16은 모든 반도체 발광소자(110)를 범프 접속한 상태의 서브 마운트 기판(130)의 시트의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 17은 고유의 도포 패턴으로 형광체를 인쇄한 상태의 서브 마운트 기판(130)의 시트의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 고유의 배열패턴의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 19는 모든 반도체 발광소자(110)를 범프 접속한 상태의 서브 마운트 기판(130)의 시트의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 20은 고유의 도포 패턴으로 형광체를 인쇄한 상태의 서브 마운트 기판(130)의 시트의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
(제 1 실시 예)
<개요>
본 발명의 제 1 실시 예는, 종래와 같은 직사각형의 서브 마운트 기판의 와이어 본딩용의 영역 측의 모서리부분이 반사 컵이나 렌즈의 최소 외형을 결정하는 요인의 하나임에도 불구하고, 와이어 본딩을 하기 위한 패드로서는 그다지 유효하게 기능하고 있지 않다는 점에 착안하여, 이 모서리부분의 형상을 개량한 반도체 발광장치를 제공하는 것이다. 본 반도체 발광장치에 의하면, 배광특성이나 생산성을 떨어뜨리지 않고, 종래보다도 콤팩트하게 설치할 수 있으며, 재료의 양을 줄이고, 집광효율을 좋게 할 수 있다.
<구성>
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예의 반도체 발광장치를 포함하는 발광모듈을 복수 사용한 조명장치(10)의 외관을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시 예의 조명장치(10)는 조명용의 백색 광을 출력하는 발광패널이며, 전력공급을 받기 위한 8개의 단자(11)와 8 × 8의 매트릭스 형상으로 배열된 64개의 발광모듈(20)을 구비하고, 외부 단자(11)를 전원에 접속하여 전력을 공급함으로써 각 발광모듈(20)이 발광하여 백색 광을 출력할 수 있다.
도 2(a), (b)는 도 1에 나타낸 발광모듈(20)의 상세를 나타내는 도면이고, (a)는 발광모듈(20)을 발광방향 측으로부터 렌즈를 취한 상태에서 본 도면이며, (b)는 (a)를 A-A'로 절단한 단면을 나타내는 도면이다.
도 2(a), (b)에 도시한 바와 같이, 발광모듈(20)은, 장치기판(21), 배선패턴(22), 본딩 와이어(23), 반사부(24), 렌즈부(25) 및 반도체 발광장치(100)를 구비한다. 또한, 여기서 반도체 발광장치(100)는 사선으로 나타낸 부분이다.
장치기판(21)은, 예를 들어 알루미늄을 주재료로 한 알루미늄 합금 등의 판이며, 주로 조명장치(10)의 강성을 유지하는 역할을 하고, 또 반도체 발광장치(100)로부터 발생하는 열을 효율적으로 배출하기 위해서 높은 열전달성을 가지는 재질인 것이 바람직하다.
배선패턴(22)은 장치기판(21)의 주면 상에 형성된, 예를 들어 동박 등의 금속 박이며, 적어도 반도체 발광장치(100)가 다이본딩되는 장소에 위치하고, 외부단자(11) 중 하나와 전기적으로 접속된 제 1 전극(26)과, 적어도 본딩 와이어(23)의 와이어 본딩되는 장소에 위치하며 외부단자(11) 중 다른 하나와 전기적으로 접속된 제 2 전극(27)을 포함한다. 여기서 제 1 전극(26), 제 2 전극(27)은 하방을 향한 광을 상방으로 반사하기 위해서 약간 넓어져 있다.
본딩 와이어(23)는 금이나 알루미늄 등의 도선이며, 도체 발광장치(30)상의 본딩 패드와 제 2 전극(27)을 접속한다.
반사부(24)는 알루미늄 등의 금속제의 평판에, 단면이 원형이고 반도체 발광소자로부터 멀어질수록 반경이 커지는 구멍이 발광모듈(20)마다 형성된 틀이나, 혹은 금속제의 평판에 반도체 발광소자 측이 반경이 작은 원추대 형상의 구멍이 뚫린 반사 컵을 발광모듈(20)마다 구비하는 것이며, 주로 반도체 발광장치(100)로부터 주 면에 대하여 수평방향으로 출사하는 광을 수직방향으로 반사시키기 위해서 사용하고 있다. 또, 반도체 발광장치(100)의 주 발광 면의 중심과 반사부(24)의 하부의 구멍의 중심을 합치시킴으로써, 배광특성을 향상시키고 휘도의 부분적 불 균일을 억제하고 있다.
렌즈부(25)는 에폭시계 수지 등의 투명한 수지를 트랜스퍼 성형법 등에 의해 형성된 렌즈이며, 주로 반도체 발광장치(100)로부터 출사하는 광을 발광 대상을 향하여 효율 좋게 출력하기 위해서 사용하고 있다. 에폭시계 수지의 광의 투과율을 향상시키기 위해서는 필라의 첨가를 억제하는 것이 바람직하므로, 여기에서는 필라를 첨가하지 않은 고순도의 에폭시계 수지를 사용하고 있다. 또 반도체 발광장치(100)의 주 발광 면의 중심과 렌즈부(25)의 광학중심을 합치시킴으로써, 배광특성을 향상시키고 휘도의 부분적 불 균일을 억제하고 있다.
도 3(a)은 본 발명의 제 1 실시 예의 반도체 발광장치(100)의 외관을 나타내는 도면이다.
도 3(b)은 도 3(a)에 나타낸 반도체 발광장치(100)를 발광방향 측에서 본 도면이다.
도 3(c)은 도 3(b)에 나타낸 반도체 발광장치(100)를 정면방향에서 본 도면이다.
도 (a), (b), (c)에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시 예의 반도체 발광장치(100)는, 백색 광을 출력하는 디바이스로, 반도체 발광소자(110), 투광성 수지(120) 및 서브 마운트 기판(130)을 구비한다.
반도체 발광소자(110)는, 예를 들어 광 투과성의 기판상에 GaN계 화합물 반도체 층이 형성된 청색 광을 출사하는 발광 다이오드 등의 주 면이 직사각형인 발광소자이며, 투광성을 가지는 사파이어 기판(111)과, n형 발광체 층과 p형 발광체 층으로 이루어지는 발광체인 반도체 층(112)과, p형 발광체 층에 접속하는 p전극(113)과, n형 발광체 층에 접속하는 n전극(114)을 구비하고, p전극(113)과 n전극(114)을 서브 마운트 기판(130)에 면한 한쪽 주 면에 구비하며, 다른 한쪽 주 면이 주로 광을 출사하는 주 발광 면이다. 반도체 발광소자(110)의 외형은 여기에서는 주 면이 0.3㎜ 각의 정사각형이며, 두께가 0.1㎜ 정도의 직방체 형상으로, 서브 마운트 기판(13)상에 도 3에 도시한 바와 같이 마운트 되는 것으로 한다.
투광성 수지(120)는, 반도체 발광소자(110)에 의해 출사하는 청색 광을 그 보색인 황록색 광으로 변환하는 형광물질(미 도시)을 포함하고, 형광물질에 의해 변환되지 않은 청색 광과, 형광물질에 의해 변환된 황록색 광을 투과하는 수지재료로 이루어지는 투광성을 구비한 형광체이며, 반도체 발광소자(110) 전체와 그 주변을 덮도록, 서브 마운트 기판(130)상에 도 3에 도시한 바와 같이 마운트 된다.
서브 마운트 기판(130)은, 예를 들어 실리콘을 베이스로 하는 제너 다이오드 등의 보호용 다이오드인 실리콘 기판(140)을 포함하고, 반도체 발광소자(110)와 투광성 수지(120)를 마운트 하는 기판이며, 이들을 마운트 하는 측의 실리콘 기판(140)의 주 면인 마운트 면에 제 1 대향전극(131), 제 2 대향전극(132), 범프전극(bump electrode, 133) 및 범프전극(134)을 설치하고, 또 마운트 면의 이면 측의 주 면에 이면전극(135)을 설치하고 있다.
실리콘 기판(140)은 제 1 대향전극(131)에 인접하는 n형 반도체 영역(141)과, 제 2 대향전극(132)에 인접하는 p형 반도체 영역(142)으로 구성되며, 또 마운트 면 측에서 볼 때 투광성 수지(120)에 의해 가려지지 않은 부분에는 적어도 제 2 대향전극(132)이 있고, 그 부분이 와이어 본딩을 하기 위한 패드인 본딩 패드(136)가 된다.
서브 마운트 기판(130)의 주 면의 형상은, 반도체 발광소자(110)의 주면 보다 조금 크며, 반도체 발광소자(110)와 투광성 수지(120)를 마운트하고 있는 직사각형의 마운트 영역과, 본딩 패드(136)가 설치되어 있는 패드 영역으로 나뉘고, 마운트 영역과 패드 영역과의 경계는 마운트 영역의 네 개의 변 중 한 변이며, 패드 영역은 이 한 변으로부터 멀어질수록 연속적으로 또는 단계적으로 폭이 좁아지고 있다.
여기에서는 서브 마운트 기판(130)은, 주 면이 0.4㎜ × 0.42㎜의 직사각형인 마운트 영역의 짧은 변에, 긴 변이 0.4㎜, 짧은 변이 0.12㎜, 높이가 0.14㎜의 이등변 사다리꼴인 패드 영역의 긴 변이 인접한 형상으로, 두께가 0.2㎜ 정도인 것으로 한다. 여기서 패드 영역의 긴 변이란 이등변 사다리꼴의 평행을 이루는 두 변 중 긴 쪽의 변을 말한다.
또한, 실리콘 기판(140)에는 제너 다이오드, pn다이오드, pin다이오드, 쇼트 키 배리어 다이오드, 터널 다이오드 및 건 다이오드 등의 각종 다이오드를 사용할 수 있다.
여기에서는 보호용 다이오드인 실리콘 기판(140)과 발광 다이오드인 반도체 발광소자(110)를 역 극성의 전극끼리 접속하고 있다. 발광 다이오드에 이와 같이 보호용 다이오드를 접속함으로써, 발광 다이오드에 역방향 전압을 인가하려고 해도, 전류가 보호용 다이오드에 순방향으로 흐르기 때문에, 발광 다이오드에는 대략 역방향 전압이 인가되지 않으며, 또 발광 다이오드에 과대한 순방향 전압을 인가하려고 해도, 보호용 다이오드의 역방향 브레이크다운 전압(제너 전압) 이상의 순방향 전압은 인가되지 않는다. 보호용 다이오드에 실리콘 다이오드를 사용한 경우에는, 통상 순방향 전압은 약 0.9V이고, 역방향 브레이크다운 전압은 10V 정도로 설정할 수 있으므로, GaN계의 발광 다이오드의 순방향 파괴전압이 100V 정도이며, 순방향 파괴전압은 30V 정도이기 때문에, 정전기 등에 의한 과대한 전압에 의해 발광 다이오드가 파괴되는 사태를 확실히 막을 수 있다.
특히, 청색 광을 출사하는 발광 다이오드는 주로 GaN계 이며, 다른 벌크 화 합물 반도체(GaP, GaAlAs 등)에 비하여 정전기에 약하므로, 상기와 같이 서브 마운트 기판(130)을 각종의 다이오드로 구성하는 효과는 크지만, 외부로부터의 정전기에 대한 다른 대책이 실시되고 있는 경우나, 다른 벌크 화합물 반도체와 같이 정전기에 강한 반도체 발광소자를 사용하는 경우 등에서는, 서브 마운트 기판(130)은 반드시 다이오드로 구성하지 않아도 된다.
제 1 대향전극(131)은 반도체 발광소자(110)의 p전극(113)에 범프전극(133)에 의해서 전기적으로 접속되고, 제 2 대향전극(132)은 반도체 발광소자(110)의 n전극(114)에 범프전극(134)에 의해서 전기적으로 접속되며, 제 1 대향전극(131)과 제 2 대향전극(132) 사이에 전압이 인가되면 반도체 발광소자(110)가 발광한다.
또한, 반도체 발광소자(110)는 청색 광을 출사하는 소자에 한정되지는 않으며, 예를 들어 자외 광(ultraviolet light)을 출사하는 소자라도 좋고, 이와 같은 경우에는 투광성 수지(120)는 반도체 발광소자(110)에 의해 출사하는 자외 광으로부터, 청색 광과 적색 광과 녹색 광을 유도시키는 형광물질을 포함하며, 이 형광물질에 의해 변환된 청색 광과 적색 광과 녹색 광을 투과하는 수지재료로 이루어지는 투과성을 구비한 형광체가 된다.
<제조방법>
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예의 반도체 발광장치(100)의 제조방법의 개략을 나타내는 도면이다.
이하에, 도 4를 사용하여 반도체 발광장치(100)의 제조방법을 설명한다.
(1) 실리콘을 기판으로 하는 제너 다이오드인 실리콘 기판(140)의 웨이퍼를 제조하고, 제 1 대향전극(131), 제 2 대향전극(132) 및 이면전극(135)을 설치하여, 서브 마운트 기판(130)의 시트(집합기판)를 제조한다(스텝 S1). 여기서, 종래의 제조방법과 다른 점은, 본 발명 고유의 배열패턴을 사용하는 것이다.
도 5는 본 발명의 고유의 배열패턴의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5에 있어서, 각 서브 마운트 기판(130)은 사선으로 나타낸 부분이고, 또 각 점선은 다이싱에 의해 절단해야 할 위치를 나타내고 있다. 여기서, 예를 들어 좌측 상단의 사선부(200)의 형상을 다이싱에 의해 잘라낼 때에는 가능한 한 절단하여야 할 대상의 변이 긴 순으로 행하는 것이 칩의 파손 잘 일어나지 않을 것으로 생각되므로, 점선(201 ~ 206)의 각 위치를 번호가 작은 순서로 컷팅하는 것이 바람직하다.
(2) 반도체 발광소자(110)의 웨이퍼를 제조하여 다이싱 테이프에 부착하고, 칩 단위로 다이싱 한 후에 다이싱 테이프별로 전개하여, 반도체 발광소자(110)를 1 칩 씩 픽업하기 쉬운 상태로 한다(스텝 S2).
(3) 서브 마운트 기판(130)의 시트를, 외형이나 시트 상의 위치맞춤 마크 등을 기준으로, 범프 접속용의 XY 테이블 상의 소정위치에 고정한다(스텝 S3).
(4) 반도체 발광소자(110)가 부착된 다이싱 테이프를 픽업용 XY 테이블 상의 소정위치에 고정한다(스텝 S4).
(5) 각 서브 마운트 기판(130)상의 반도체 발광소자(110)를 범프 접속해야할 위치에 범프전극(133, 134)을 생성한다(스텝 S5).
(6) 범프 접속용 XY 테이블을 움직이면서, 반도체 발광소자(110)를 1 칩 씩 픽업하여, 중간 스테이지에서 방향과 위치의 정밀도를 높여서, 각 서브 마운트 기판(130)에 반도체 발광소자(110)를 범프 접속한다(스텝 S6).
(7) 시트 상의 모든 서브 마운트 기판(130)에 반도체 발광소자(110)를 범프 접속하였으면, 이것을 메탈 판에 의한 형광체 인쇄기로 이송한다(스텝 S7).
도 6은 모든 반도체 발광소자(110)를 범프 접속한 상태의 서브 마운트 기판(130)의 시트의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6에 있어서, 각 반도체 발광소자(110)는 사선으로 나타낸 부분이고, 또 각 점선은 다이싱에 의해 절단해야 할 위치를 나타내고 있다.
(8) 형광체 인쇄기에 있어서, 각 서브 마운트 기판(130)상의 반도체 발광소자(110)와 그 주변을 덮는 인쇄해야 할 위치에, 고유의 도포 패턴으로 형광체를 인쇄한다(스텝 S8).
도 7은 고유의 도포 패턴으로 형광체를 인쇄한 상태의 서브 마운트 기판(130)의 시트의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7에서, 인쇄한 형광체는 사선으로 나타내는 부분이고, 또 각 점선은 다이싱에 의해 절단해야 할 위치를 나타내고 있다.
(9) 서브 마운트 기판(130)의 시트를 다이싱 등에 의해 개개로 절단하여 반도체 발광장치(100)를 완성한다(스텝 S9).
여기서, 각 서브 마운트 기판(130)이 다이싱에 의해 절단해 낼 때에 행 방향 및 열 방향으로 인접해 있는 소자 간의 마진이 잘려나가서, 형광체의 3면이 절단되므로, 본 발명 고유의 배열패턴은 도포 폭의 편차를 조정하기 쉬운 패턴이라고 할 수 있다. 예를 들어, 도 7에서, 좌측 상단의 투과성 수지(120)는 형광체의 점선(201, 202, 203)의 위치가 절단됨으로써 3면이 절단되어 형성된다.
<정리>
이상과 같이, 본 발명의 제 1 실시 예의 반도체 발광장치에 의하면, 직사각형의 서브 마운트 기판의 와이어 본딩용의 영역 측의 모서리부분의 형상을 개량함으로써, 와이어 본딩을 하기 위한 패드의 기능을 손상시키지 않고도 반사 컵이나 렌즈의 최소 외형을 작게 할 수 있다.
따라서, 배광특성이나 생산성을 떨어뜨리지 않고, 종래보다도 콤팩트하게 설치할 수 있으며, 재료의 양을 줄이고, 집광효율을 좋게 할 수 있다.
(제 1 변형 예)
본 발명의 제 1 변형 예는 제 1 실시 예의 패드 영역의 형상의 변형 예를 나타낸다.
패드 영역의 형상은, 제 1 실시 예와 같은 이등변 사다리꼴에 한정되지는 않으며, 다른 형상의 사다리꼴, 이등변삼각형, 다른 형상의 삼각형, 원호, 다각형의 절반 등으로 실현할 수 있다.
도 8(a), (b)는 패드 영역의 형상이 사다리꼴인 경우의 반도체 발광장치의 변형 예를 발광방향 측에서 본 도면이고, (a)에 나타내는 반도체 발광장치 300는 마운트 영역의 긴 변이 긴 예이며, (b)에 나타내는 반도체 발광장치 310는 마운트 영역의 긴 변이 그다지 길지 않은 예이다.
도 8(a), (b)에 나타내는 반도체 발광장치 300 및 반도체 발광장치 310에 있어서는 이등변 사다리꼴의 긴 변이 마운트 영역의 짧은 변에 인접해 있다.
도 9(a), (b)는 패드 영역의 형상이 삼각형인 경우의 반도체 발광장치의 변형 예를 발광방향 측에서 본 도면이고, (a)에 나타내는 반도체 발광장치 320는 마운트 영역의 긴 변이 긴 예이며, (b)에 나타내는 반도체 발광장치 330는 마운트 영역의 긴 변이 그다지 길지 않은 예이다.
도 9(a), (b)에 나타내는 반도체 발광장치 320 및 반도체 발광장치 330에 있어서는, 이등변삼각형의 밑변이 마운트 영역의 짧은 변에 인접해 있다.
도 10(a), (b)는 패드 영역의 형상이 원호인 경우의 반도체 발광장치의 변형 예를 발광방향 측에서 본 도면이고, (a)에 나타내는 반도체 발광장치 340는 마운트 영역의 긴 변이 긴 예이며, (b)에 나타내는 반도체 발광장치 350는 마운트 영역의 긴 변이 그다지 길지 않은 예이다.
도 10(a), (b)에 나타내는 반도체 발광장치 340 및 반도체 발광장치 350에 있어서는 원호의 현이 마운트 영역의 짧은 변에 인접해 있다.
도 11(a), (b)는 패드 영역의 형상이 다각형(여기에서는 8각형)의 절반인 경우의 반도체 발광장치의 변형 예를 발광방향 측에서 본 도면이고, (a)에 나타내는 반도체 발광장치 360는 마운트 영역의 긴 변이 긴 예이며, (b)에 나타내는 반도체 발광장치 370는 마운트 영역의 긴 변이 그다지 길지 않은 예이다.
도 11(a), (b)에 나타내는 반도체 발광장치 360 및 반도체 발광장치 370에 있어서는, 다각형의 중심선이 마운트 영역의 짧은 변에 인접해 있다.
여기서, 반도체 발광장치 300, 반도체 발광장치 320, 반도체 발광장치 340 및 반도체 발광장치 360에서는 마운트 영역의 긴 변이 길기 때문에, 투과성 수지의 인쇄가 용이하다.
또, 반도체 발광장치 300 및 반도체 발광장치 310에서는 와이어와 서브 마운트 기판과의 간격을 넓게 취할 수 있으므로 신뢰성이 높아지고, 또 종래의 직사각형에서 각을 두 곳 비스듬하게 절단하는 것만으로 용이하게 작성할 수 있다.
또, 반도체 발광장치 320 및 반도체 발광장치 330에서는 반사 컵 하부의 구멍의 반경을 작게 할 수 있으므로 반사효율이 높아지며, 또 종래의 직사각형에서 각을 두 곳 비스듬하게 절단하는 것만으로 용이하게 작성할 수 있다. 또한, 반도체 발광장치 330에서는 와이어 본딩 영역을 넓게 취할 수 있으므로, 높은 접합품질을 확보할 수 있다.
또, 반도체 발광장치 340 및 반도체 발광장치 350에서는 대략 반사 컵 하부의 구멍의 형상을 따라서 설치할 수 있고, 또 와이어 본딩용의 스페이스를 확보하기 쉬우므로, 반도체 발광소자 측의 구멍의 반경을 종래보다도 더 작게 할 수 있다.
또, 반도체 발광장치 360 및 반도체 발광장치 370에서는 변의 수만큼 패드 영역의 주변을 절단하는 것만으로 작성할 수 있고, 또 변의 수가 많을수록 와이어 본딩용의 스페이스를 확보하기 쉬우므로, 반도체 발광소자 측의 구멍의 반경을 종래보다도 더 작게 할 수 있다.
(제 2 변형 예)
본 발명의 제 2 변형 예는 패드 영역의 형상이 삼각형인 경우의 고유의 배열 패턴의 일례를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 고유의 배열패턴의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12에 있어서, 사선으로 나타낸 부분은 패드 영역의 형상이 삼각형인 서브 마운트 기판이고, 또, 각 점선은 다이싱에 의해 절단해야 할 위치를 나타내고 있다. 여기서, 예를 들어 좌측 상단의 사선부(400)의 형상을 다이싱에 의해 잘라낼 때에는 가능한 한 잘라내야 할 대상의 변이 긴 순서로 행하는 것이 칩의 파손이 잘 일어나지 않을 것으로 생각되므로, 점선(401 ~ 405)의 각 위치를 번호가 작은 순서로 컷팅하는 것이 바람직하다.
또한, 도 12에 있어서, 점선(406)을 두께가 두꺼운 칼날을 사용하여, 폭이 넓게 다이싱하면 패드 영역의 형상을 사다리꼴로 할 수도 있다.
도 13은 모든 반도체 발광소자(110)를 범프 접속한 상태의 서브 마운트 기판(130)의 시트의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13에 있어서, 각 반도체 발광소자(110)는 사선으로 나타낸 부분이고, 또 각 점선은 다이싱에 의해 절단해야 할 위치를 나타내고 있다.
여기서, 패드에 접속되는 반도체 발광소자(110)의 n전극(114)이 마운트 영역과 패드 영역과의 경계인 한 변에 인접하는 마운트 영역의 어느 하나의 변의 대략 중앙에 가까운 위치에 오도록 하고, 또한 반도체 발광소자(110)의 방향이 모두 같아지도록 반도체 발광소자(110)를 마운트 한다.
이와 같이 반도체 발광소자(110)의 방향을 같게 함으로써, 시트에 반도체 발광소자를 다이본딩할 때의 반도체 발광소자의 방향을 일정하게 할 수 있으므로, 다 이본딩기에 반도체 발광소자를 회전시키는 기구를 설치하지 않아도 된다.
도 14는 고유의 도포 패턴으로 형광체를 인쇄한 상태의 서브 마운트 기판(130)의 시트의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14에 있어서, 인쇄한 형광체는 사선으로 나타낸 부분이고, 또 각 점선은 다이싱에 의해 절단해야 할 위치를 나타내고 있다.
도 12에 도시한 바와 같이, 고유의 배열패턴이 마운트 영역의 패드 영역과 인접해 있는 변의 대향하는 변이 다른 소자끼리 등을 마주하고 인접해 있는 패턴이므로, 집합기판으로부터의 얻을 수 있는 기판의 수를 많게 할 수 있고, 또, 도 14에 도시한 바와 같이, 등을 마주하고 인접해 있는 두 개의 소자에 대하여, 인접해 있는 변을 중심으로 모아서 도포할 수 있으며, 또한 종 방향을 한꺼번에 모아서 도포할 수 있다.
(제 3 변형 예)
본 발명의 제 3 변형 예는 패드 영역의 형상이 삼각형인 경우의 제 1 실시 예의 고유의 배열패턴의 다른 예를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 고유의 배열패턴의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 15에 있어서, 사선으로 나타낸 부분은 패드 영역의 형상이 삼각형인 서브 마운트 기판이고, 또 각 점선은 다이싱에 의해 절단해야 할 위치를 나타내고 있다. 여기서, 예를 들어 좌측 상단의 사선부(410)의 형상을 다이싱에 의해 잘라낼 때에는 가능한 한 잘라내야 할 대상의 변이 긴 순서로 행하는 것이 칩의 파손이 잘 일어나지 않을 것으로 생각되므로, 점선(411 ~ 415)의 각 위치를 번호가 작은 순서로 컷팅하는 것이 바람직하다.
또한, 도 15에 있어서, 점선(416)을 두꺼운 칼날을 사용하여, 폭이 넓게 다이싱하면 패드 영역의 형상을 사다리꼴로 할 수도 있다.
또 16은 모든 반도체 발광소자(110)를 범프 접속한 상태의 서브 마운트 기판(130)의 시트의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 16에 있어서, 각 반도체 발광소자(110)는 사선으로 나타낸 부분이고, 또 각 점선은 다이싱에 의해 절단해야 할 위치를 나타내고 있다.
여기서, 제 2 변형 예와 마찬가지로, 패드에 접속되는 반도체 발광소자(110)의 n전극(114)이 마운트 영역과 패드 영역과의 경계인 한 변에 인접하는 마운트 영역의 어느 한 변의 대략 중앙에 가까운 위치에 오도록 하고, 또한, 반도체 발광소자(110)의 방향이 모두 같아지도록 반도체 발광소자(110)를 마운트 한다.
이와 같이 반도체 발광소자(110)의 방향을 같게 함으로써, 시트에 반도체 발광소자를 다이본딩할 때의 반도체 발광소자의 방향을 일정하게 할 수 있으므로, 다이본딩기에 반도체 발광소자를 회전시키는 기구를 설치하지 않아도 된다.
도 17은 고유의 도포 패턴으로 형광체를 인쇄한 상태의 서브 마운트 기판(130)의 시트의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 17에서, 인쇄한 형광체는 사선으로 나타낸 부분이고, 또 각 점선은 다이싱에 의해 절단해야 할 위치를 나타내고 있다.
도 15에 도시한 바와 같이, 고유의 배열패턴이 마운트 영역의 패드 영역과 인접해 있는 변의 대향하는 변이 다른 소자끼리 등을 마주하고 인접해 있는 패턴이 므로, 집합기판으로부터 얻을 수 있는 기판의 수를 많게 할 수 있고, 또, 등을 마주하고 인접해 있는 두 개의 소자에 대하여, 인접해 있는 변을 중심으로 모아서 도포할 수는 있지만, 제 2 변형 예에 비하여 집합기판으로부터 얻을 수 있는 기판의 수를 많게 하였으므로, 제 2 변형 예와 같이 종 방향을 모아서 도포할 수 없다. 그래서 여기에서는 도 17에 도시한 바와 같이, 원추대 형상으로 형광체를 도포하고 있다.
(제 4 변형 예)
본 발명의 제 4 변형 예는 패드 영역의 형상이 삼각형인 경우의 제 1 실시 예의 고유의 배열패턴의 다른 예를 나타낸다.
도 18은 본 발명의 고유의 배열패턴의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 18에 있어서, 사선으로 나타낸 부분은 패드 영역의 형상이 삼각형인 서브 마운트 기판이고, 또 각 점선은 다이싱에 의해 절단해야 할 위치를 나타내고 있다, 여기서, 예를 들어 좌측 상단의 사선부(420)의 형상을 다이싱에 의해 잘라낼 때에는, 가능한 한 잘라내는 대상의 변이 긴 순서로 행하는 것이 칩의 파송이 잘 일어나지 않을 것으로 생각되므로, 점선(411 ~ 415)의 각 위치를 번호가 작은 순서로 컷팅하는 것이 바람직하다.
도 19는 모든 반도체 발광소자(110)를 범프 접속한 상태의 서브 마운트 기판(130)의 시트의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 19에 있어서, 각 반도체 발광소자(110)는 사선으로 나타낸 부분이고, 또 각 점선은 다이싱에 의해 절단해야 할 위치를 나타내고 있다.
여기서, 제 2 변형 예와 마찬가지로, 패드에 접속되는 반도체 발광소자(110)의 n전극(114)이 변에 인접하는 어느 하나의 변의 대략 중앙에 가까운 위치에 오도록 하고, 또한, 반도체 발광소자(110)의 방향이 모두 같아지도록 반도체 발광소자(110)를 마운트 한다.
이와 같이 반도체 발광소자(110)의 방향을 같게 함으로써, 시트에 반도체 발광소자를 다이본딩할 때의 반도체 발광소자의 방향을 일정하게 할 수 있으므로, 다이본딩기에 반도체 발광소자를 회전시키는 기구를 설치하지 않아도 된다.
도 20은 고유의 도포 패턴으로 형광체를 인쇄한 상태의 서브 마운트 기판(130)의 시트의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 20에 있어서, 인쇄한 형광체는 사선으로 나타낸 부분이고, 또 각 점선은 다이싱에 의해 절단해야 할 위치를 나타내고 있다.
제 4 변형 예에서는, 도 20에 도시한 바와 같이, 집합기판으로부터 얻을 수 있는 기판의 수를 많게 할 수 있고, 또 마진이 있어서, 도포 폭의 편차를 조정하기 쉬워지므로 생산성이 향상된다.
또한, 서브 마운트 기판의 형상을 잘라내는 수단은 다이싱에 한정되지는 않으며, 레이저나 샌드 블라스트(sandblasting) 등, 어떤 수단을 사용해도 좋다. 예를 들어, 레이저를 사용하면 임의의 형상으로 컷팅할 수 있으므로, 예를 들어 패드 영역의 형상이 원호, 다각형의 절반 등의 모든 경우에 적용할 수 있다.
본 발명의 반도체 발광장치는 모든 조명기기나 표시기기에 적용할 수 있다. 특히, 소형 경량의 광원을 제공할 수 있으므로, 휴대전화나 카메라 등의 휴대기기에 탑재할 때에 이용가치가 높다.

Claims (15)

  1. 발광을 하는 소자와,
    상기 소자를 주 면에 마운트하고 있는 기판을 구비하며,
    상기 주면은, (1) 상기 소자를 마운트하고 있는 네 개의 변을 갖는 직사각형의 마운트 영역과, (2) 와이어 본딩(wire bonding)을 하기 위한 패드가 설치되어 있는 패드 영역으로 나뉘고,
    상기 마운트 영역과 상기 패드 영역과의 경계는 상기 마운트 영역에서의 네 개의 변 중 한 변이며,
    상기 패드 영역은 상기 한 변에서 멀어질수록 연속적 또는 단계적으로 폭이 좁게 되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패드 영역의 형상은 상기 한 변을 긴 변으로 하는 이등변 사다리꼴인 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 패드 영역의 형상은 상기 한 변을 밑변으로 하는 이등변삼각형인 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 패드 영역의 형상은 상기 한 변을 현으로 하는 원호인 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 패드 영역의 형상은 상기 한 변을 중심선으로 하는 다각형의 절반인 것을 특징으로 반도체 발광장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 소자가 발광하는 광의 파장을 변환하는 형광체를 더 구비하며,
    상기 마운트 영역은, 상기 소자가 대략 중앙에 마운트 되고, 상기 형광체에 의해서 상기 소자별로 상기 마운트 영역의 대략 전체가 덮여 있는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 패드에 접속되는 상기 소자의 전극이 상기 한 변에 인접하는 어느 한 변의 대략 중앙에 가까운 위치에 오도록 상기 소자를 마운트하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 소자로부터 상기 주 면에 대하여 수평방향으로 출사하는 광을 수직방향으로 반사시키는 반사 컵을 더 구비하며,
    상기 소자의 주 발광 면의 중심과 상기 반사 컵 하부의 구멍의 중심이 합치하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 소자로부터 출사하는 광을 발광 대상을 향하여 효율 좋게 출력하는 렌즈를 더 구비하여,
    상기 소자의 주 발광 면의 중심과 상기 렌즈의 광학중심이 합치하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  10. 청구항 1 의 반도체 발광장치의 제조방법으로,
    고유의 배열패턴으로 배열된 기판의 집합기판을 생성하는 집합기판 생성스텝과,
    상기 집합기판상의 개개의 기판에 상기 소자를 다이본딩(die bonding)하는 다이본딩스텝과,
    상기 집합기판을 다이싱(dicing)하여 개개의 반도체 발광장치로 절단하여 분리하는 절단스텝을 포함하며,
    상기 배열패턴은, 상기 마운트 영역의 상기 패드 영역과 인접해 있는 변의 대향하는 변이, 다른 소자끼리 등을 마주하고 인접해 있는 패턴인 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 다이본딩스텝 이후이고, 또한, 상기 절단스텝 이전에, 형광체를 고유의 도포 패턴으로 도포하는 도포 스텝을 더 포함하며,
    상기 도포 패턴은, 상기 등을 마주하고 인접해 있는 두 개의 소자에 대하여, 상기 인접해 있는 변을 중심으로, 모아서 도포하는 패턴인 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치의 제조방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 다이본딩스텝은, 상기 패드에 접속되는 상기 소자의 전극이 상기 한 변에 인접하는 어느 하나의 변의 대략 중앙에 가까운 위치에 오도록 하고, 또한, 상기 소자의 방향이 모두 같아지도록 상기 소자를 마운트 하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치의 제조방법.
  13. 청구항 1 의 반도체 발광장치의 제조방법으로,
    고유의 배열패턴으로 배열된 기판의 집합기판을 생성하는 집합기판 생성스텝과,
    상기 집합기판상의 개개의 기판에 상기 소자를 마운트 하는 마운트 스텝과,
    상기 집합기판을 다이싱하여 개개의 반도체 발광장치로 절단하여 분리하는 절단스텝을 포함하며,
    상기 배열패턴은, 상기 마운트 영역을 좌로 하고 상기 패드 영역을 우로 한 복수를 횡 방향으로 연속시킨 짝수 행과, 상기 마운트 영역을 우로 하고 상기 패드 영역을 좌로 한 복수를 횡 방향으로 연속시킨 홀수 행이 교대로 나열된 패턴인 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 다이본딩스텝 이후이고, 또한, 상기 절단스텝 이전에 형광체를 고유의 도포 패턴으로 도포하는 도포 스텝을 더 포함하며,
    상기 배열패턴은 행 방향으로 인접해 있는 두 개의 소자 사이에 마진을 가지는 패턴이며,
    상기 도포 패턴은 상기 마진에 의해 도포 폭의 편차를 조정하는 패턴인 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치의 제조방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 다이본딩스텝은, 상기 패드에 접속되는 상기 소자의 전극이 상기 한 변에 인접하는 어느 하나의 변의 대략 중앙에 가까운 위치에 오도록 하고, 또한, 상기 소자의 방향이 모두 같아지도록 상기 소자를 마운트 하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치의 제조방법.
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