TW201705542A - 發光二極體裝置之製造方法及發光二極體元件 - Google Patents
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Abstract
本發明之發光二極體裝置之製造方法包括如下步驟：準備形成為片狀之螢光體層；於螢光體層之厚度方向一面上形成光半導體層；於光半導體層之一面上形成電極部；以被覆光半導體層及電極部之方式形成含有光反射成分之密封樹脂層；將密封樹脂層以電極部之一面露出之方式部分去除，藉此製造發光二極體元件；以及將電極部與端子電性連接，而將發光二極體元件覆晶安裝於基底基板上。
Description
本發明係關於一種發光二極體裝置之製造方法及發光二極體元件，詳細而言，本發明係關於一種發光二極體裝置之製造方法、及該製造方法中所使用之發光二極體元件。
近年來，作為可發出高能量之光之發光裝置，已知有白色發光裝置。於白色發光裝置中，例如設有基底基板、積層於該基底基板且發出藍色光之LED(Light Emitting Diode，發光二極體)、可將藍色光轉換為黃色光且被覆LED之螢光體層、以及密封LED之密封層。此種白色發光裝置係自由密封層密封且自基底基板供給有電力之LED發光，藉由穿透密封層及螢光體層之藍色光、與於螢光體層中部分藍色光經波長轉換而得之黃色光的混色，發出高能量之白色光。
作為製造此種白色發光裝置之方法，例如提出有以下方法(例如，參照日本專利特開2005-191420號公報)。
即，提出有如下方法：首先形成包含基板部、與自其周部向上側突出之白色反射框部的基體，其次，將半導體發光元件以於基板部之中央由反射框部形成之凹部之底部，在反射框部之內側隔開間隔之方式打線接合。
其次，藉由塗佈向凹部填充螢光體與液狀之環氧樹脂之混合
物，繼而，使螢光體於凹部之底部自然沈澱，其後，使環氧樹脂加熱硬化。
於藉由日本專利特開2005-191420號公報所提出之方法而獲得之白色發光裝置中，由沈澱所形成之含有高濃度螢光體之螢光體層(波長轉換層)係區劃於半導體發光元件之上側之區域，含有高濃度環氧樹脂之密封部係區劃於螢光體層上側之區域。
而且，於該白色發光裝置中，光半導體發光元件係以輻射狀發出藍色光，其中，自光半導體發光元件朝向上方發出之藍色光之一部分於螢光體層轉換為黃色光，並且剩餘部分通過螢光體層。又，自光半導體發光元件朝向側方發出之藍色光被反射框部反射，繼而朝向上側照射。而且，日本專利特開2005-191420號公報之白色發光裝置係藉由其等藍色光及黃色光之混色而發出白色光。
然而，日本專利特開2005-191420號公報之螢光體層係藉由混合物中因螢光體之自然沈澱所產生之螢光體的濃度差而區劃的區域，故厚度容易變得不均。於此種情形時，存在螢光體層之波長轉換之效率變得不均，且白色發光裝置發出不均之白色光的不良狀況。
又，形成螢光體層時係利用上述自然沈澱，故需要較長時間，進而，亦需要嚴格管理花費之時間，故製造步驟變得複雜。其結果為，存在製造成本上升之不良狀況。
進而，由於光半導體層係與反射框部隔開間隔而配置，故而自光半導體層朝向側方發出之部分光在被反射框部反射之前，會由密封部吸收，因此存在出光效率降低之不良狀況。
進而，於日本專利特開2005-191420號公報之白色發光裝置中，於光半導體發光元件上依序形成有螢光體層及密封部，故光半導體發光元件於發光時所發出之熱即便向含有高濃度螢光體之螢光體層進行
熱傳導，其後，亦容易由含有高濃度環氧樹脂之密封部蓄熱。因此，光半導體發光元件之發光時之散熱不充分，其結果，存在光半導體發光元件之發光效率降低之不良狀況。
又，於日本專利特開2005-191420號公報之白色發光裝置中，係藉由打線接合而將光半導體發光元件與基板部連接，故存在因導線之陰影導致亮度降低之不良狀況。
本發明之目的在於提供一種可抑制製造成本之上升，並且一方面可防止光半導體層之發光效率之降低，一方面發出均勻之白色光而提高出光效率的發光二極體裝置之製造方法、及該製造方法中所使用之發光二極體元件。
本發明之發光二極體裝置之製造方法之特徵在於：其係包括設置有端子之基底基板、與覆晶安裝於上述基底基板上之發光二極體元件的發光二極體裝置之製造方法，且該製造方法包括如下步驟：準備形成為片狀之螢光體層；於上述螢光體層之厚度方向一面上形成光半導體層；於上述光半導體層之上述厚度方向一面上，以與上述光半導體層連接之方式形成電極部；以被覆上述光半導體層及上述電極部之方式形成含有光反射成分之密封樹脂層；將上述密封樹脂層以上述電極部之上述厚度方向一面露出之方式部分去除，藉此製造包括上述螢光體層、上述光半導體層及上述電極部的上述發光二極體元件；及使上述發光二極體元件與上述基底基板於厚度方向對向配置，將上述電極部與上述端子電性連接，而將上述發光二極體元件覆晶安裝於上述基底基板上。
又，本發明之發光二極體元件之特徵在於包括：螢光體層，其形成為片狀；光半導體層，其形成於上述螢光體層之上述厚度方向一面上；電極部，其以與上述光半導體層連接之方式形成於上述光半導體層之上述厚度方向一面上；及密封樹脂層，其被覆上述光半導體層
及上述電極部且將上述電極部之上述厚度方向一面露出，且含有光反射成分。
於使用本發明之發光二極體元件的本發明之發光二極體裝置之製造方法中，準備形成為片狀之螢光體層，故可確實地形成均勻之螢光體層。因此，於螢光體層中可完成均勻之波長轉換。其結果，由本發明之發光二極體裝置之製造方法獲得之發光二極體裝置可發出均勻之白色光。
又，於使用本發明之發光二極體元件的本發明之發光二極體裝置之製造方法中，預先準備形成為片狀之螢光體層，故可短時間且簡便地形成螢光體層，因此，可抑制製造成本之上升。
進而，於使用本發明之發光二極體元件的本發明之發光二極體裝置之製造方法中，以被覆光半導體層之方式形成含有光反射成分之密封樹脂層，故自光半導體層發出之光於由其他構件吸收之前，由密封樹脂層之光反射成分反射。因此，可提高出光效率。
進而，於藉由使用本發明之發光二極體元件的本發明之發光二極體裝置之製造方法而獲得之發光二極體裝置中，螢光體層係形成於光半導體層之厚度方向另一面，故可將光半導體層之熱經由螢光體層而向厚度方向另一側散熱。因此，可防止光半導體層之發光效率之降低。
又，於使用本發明之發光二極體元件的本發明之發光二極體裝置之製造方法中，係將發光二極體元件覆晶安裝於基底基板上，故可謀求亮度之提高且可謀求出光效率之進一步提高。
3‧‧‧光半導體層
4‧‧‧電極部
6‧‧‧緩衝層
7‧‧‧N型半導體層
8‧‧‧發光層
9‧‧‧P型半導體層
10‧‧‧陽極電極
11‧‧‧陰極電極
12‧‧‧透明電極
13‧‧‧凸塊
14‧‧‧密封樹脂層
15‧‧‧端子
16‧‧‧基底基板
17‧‧‧螢光體層
18‧‧‧脫模基材
20‧‧‧發光二極體元件
21‧‧‧發光二極體裝置
圖1係表示本發明之發光二極體元件之一實施形態之剖面圖。
圖2係說明本發明之發光二極體裝置之製造方法之一實施形態之步驟圖，且
(a)係表示準備螢光體層之步驟，(b)係表示形成光半導體層之步驟。
圖3係繼圖2之後，說明本發明之發光二極體裝置之製造方法之一實施形態之步驟圖，且(c)係表示形成電極部之步驟，(d)係表示形成密封樹脂層之步驟。
圖4係繼圖3之後，說明本發明之發光二極體裝置之製造方法之一實施形態之步驟圖，且(e)係表示部分去除密封樹脂層之步驟，(f)係表示對密封樹脂層及螢光體層進行切斷加工之步驟。
圖5係繼圖4之後，說明本發明之發光二極體裝置之製造方法之一實施形態之步驟圖，且(g)係表示將發光二極體元件覆晶安裝於基底基板之步驟，(h)係表示獲得發光二極體裝置之步驟。
圖1係表示本發明之發光二極體元件之一實施形態之剖面圖。
於圖1中，該發光二極體元件20包括：螢光體層17、形成於螢光體層17之上表面(厚度方向一面)之光半導體層3、形成於光半導體層3之上表面(厚度方向一面)之電極部4、及密封光半導體層3之密封樹脂層14。發光二極體元件20係於下述圖2(a)~圖4(f)之製造步驟中製造之後，如參照下述圖5(g)之製造步驟般上下反轉(翻轉)，而覆晶安裝於基底基板16(下述)上。
如圖1所示，螢光體層17係形成為片狀，具體而言，係對應於發光二極體元件20之外形形狀而形成。
螢光體層17係由例如含有螢光體之螢光體組合物而形成。
螢光體組合物較佳為含有螢光體及樹脂。
作為螢光體，例如可列舉能夠將藍色光轉換為黃色光之黃色螢光體。作為此種螢光體，例如可列舉於複合金屬氧化物或金屬硫化物等中摻雜例如鈰(Ce)或銪(Eu)等金屬原子之螢光體。
具體而言，作為螢光體，可列舉例如具有Y3Al5O12：Ce(YAG(Yttrium Aluminium Garnet，釔．鋁．石榴石)：Ce)、(Y,Gd)3Al5O12：Ce、Tb3Al3O12：Ce、Ca3Sc2Si3O12：Ce、Lu2CaMg2(Si,Ge)3O12：Ce等石榴石型晶體結構之石榴石型螢光體、例如(Sr,Ba)2SiO4：Eu、Ca3SiO4Cl2：Eu、Sr3SiO5：Eu、Li2SrsiO4：Eu、Ca3Si2O7：Eu等矽酸鹽螢光體、例如CaAl12O19：Mn、SrAl2O4：Eu等鋁酸鹽螢光體、例如ZnS：Cu,Al、CaS：Eu、CaGa2S4：Eu、SrGa2S4：Eu等硫化物螢光體、例如CaSi2O2N2：Eu、SrSi2O2N2：Eu、BaSi2O2N2：Eu、Ca-α-SiAlON等氮氧化物螢光體、例如CaAlSiN3：Eu、CaSi5N8：Eu等氮化物螢光體、例如K2SiF6：Mn、K2TiF6：Mn等氟化物系螢光體等。較佳可列舉石榴石型螢光體，進而較佳可列舉Y3Al5O12：Ce(YAG)。
又，上述螢光體例如呈粒子狀，且平均粒徑例如為0.1~30μm，較佳為0.2~10μm。螢光體(螢光體粒子)之平均粒徑係利用粒度分佈測定裝置測定。
螢光體可單獨使用或將2種以上併用。
螢光體相對於例如螢光體組合物之調配比例，例如為1~50質量%，較佳為5~30質量%。又，螢光體相對於樹脂100質量%之調配比例，例如為1~100質量%，較佳為5~40質量%。
樹脂係使螢光體分散之基質，例如，可列舉矽氧樹脂、環氧樹脂、丙烯酸系樹脂等透明樹脂等。就耐久性之觀點而言，較佳可列舉矽氧樹脂。
矽氧樹脂主要於分子內具有包含矽氧鍵(-Si-O-Si-)之主鏈、與鍵結於主鏈之矽原子(Si)的包含烷基(例如甲基等)或烷氧基(例如甲氧基)
等有機基之側鏈。
具體而言，作為矽氧樹脂，例如，可列舉脫水縮合型矽氧樹脂、加成反應型矽氧樹脂、過氧化物硬化型矽氧樹脂、濕氣硬化型矽氧樹脂、硬化型矽氧樹脂等。較佳可列舉加成反應型矽氧樹脂等。
矽氧樹脂之25℃之運動黏度例如為10~30mm2/s。
樹脂可單獨使用或將2種以上併用。
樹脂相對於螢光體組合物之調配比例例如為50~99質量%，較佳為70~95質量%。
螢光體組合物係藉由將螢光體及樹脂按上述調配比例調配且攪拌混合而製備。
螢光體層17之厚度例如為20~500μm，較佳為50~300μm。
光半導體層3係於螢光體層17之上表面之面方向(與厚度方向正交之方向，即，圖1之紙面左右方向及紙面深度方向)中央部形成為特定圖案。
光半導體層3包括：緩衝層6、形成於其上之N型半導體層7、形成於其上之發光層8、及形成於其上之P型半導體層9。
緩衝層6係對應於光半導體層3之外形形狀而形成。
緩衝層6係緩衝接下來說明之N型半導體層7之晶格常數之不正。
作為形成緩衝層6之緩衝材料，例如，可列舉元素半導體(單元素半導體)、氧化物半導體、化合物半導體(除氧化物半導體以外)等半導體。
作為元素半導體，例如，可列舉Si、Ge、Sn等4B元素(長週期型週期表中之4B元素，以下相同)。
作為氧化物半導體，可列舉例如Al2O3、ZnO、SnO2等典型元素之氧化物，例如TiO2、V2O5、Cr2O3、MnO2、Fe2O3、NiO、Cu2O等過渡元素之氧化物等。其等可單獨使用或併用。
化合物半導體係除O以外之複數個元素鍵結之化合物，可列舉例如AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlGaN、InGaN、AlInN、AlGaIn等之3B元素與5B元素之化合物，例如ZnS、SnSe、ZnTe等之2B元素與6B元素之化合物等。較佳可列舉3B元素與5B元素之化合物。
上述半導體中，較佳可列舉化合物半導體。
緩衝層6之厚度例如為0.5~200nm，較佳為1~100nm。
N型半導體層7係形成於緩衝層6之整個上表面。作為形成N型半導體層7之N型半導體，並無特別限定，可列舉周知之N型半導體，且可列舉向上述半導體摻雜(添加)有微量之例如5B元素或4B元素等雜質的雜質半導體。
N型半導體層7之厚度並無特別限定，例如為10nm~10μm。
發光層8係於N型半導體層7之上表面，於面方向一側(圖1之左側)端部形成為特定圖案。即，發光層8係於面方向另一側端部(圖1之右側)將N型半導體層7之上表面露出。
作為形成發光層8之發光材料，可列舉與上述緩衝層6中例示之半導體相同之半導體，且較佳可列舉化合物半導體。
發光層8之厚度例如為20~300nm，較佳為30~200nm。
P型半導體層9係於發光層8之整個上表面形成為與發光層8相同之圖案。作為形成P型半導體層9之P型半導體，並無特別限定，可列舉周知之P型半導體，且可列舉例如，向上述半導體摻雜(添加)微量之3B元素、2A元素等雜質的雜質半導體。作為2A元素，例如，可列舉Be、Mg等鹼土金屬。
P型半導體層9之厚度並無特別限定，例如為10nm~10μm。
電極部4係與光半導體層3電性連接，且包括陽極電極10及陰極電極11。
陽極電極10係於P型半導體層9之上部，以插入透明電極12之方式形成，且經由透明電極12而與P型半導體層9電性連接。
透明電極12係於P型半導體層9之上表面形成，且以於厚度方向投影時被P型半導體層9所包含之方式配置。作為形成透明電極12之電極材料，例如，可列舉氧化銦錫(ITO，Indium Tin Oxide)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO2)等金屬氧化物，其厚度例如為10~300nm，較佳為20~200nm。
陽極電極10於厚度方向投影時，形成為透明電極12所包含之圖案。
作為形成陽極電極10之電極材料，例如，可列舉金、鋁等。較佳可列舉金。陽極電極10之厚度例如為10~300nm，較佳為20~200nm。
陰極電極11係於N型半導體層7之上部形成，具體而言，於自P型半導體層9及發光層8露出之N型半導體層7之上表面形成。陰極電極11係與N型半導體層7電性連接。
作為形成陰極電極11之電極材料，例如，可列舉金、鋁等。較佳可列舉金。陰極電極11之厚度例如為10~300nm，較佳為20~200nm。
又，於該電極部4中設置有凸塊13。
凸塊13係於陽極電極10之上表面、與陰極電極11之上表面形成。各凸塊13係分別於俯視時，形成為陽極電極10及陰極電極11所包含之圖案。又，凸塊13係形成為與基底基板16之端子15(下述，圖5(g))實際上相同之圖案。
作為形成凸塊13之材料，例如，可列舉金、銀、鉛、錫、其等之合金(具體而言，焊錫等)等導體。
各凸塊13之厚度係於向基底基板16之覆晶安裝前，以與形成於陽極電極10之上表面之凸塊13之上表面、及形成於陰極電極11之上表
面之凸塊13之上表面成為相同高度之方式進行調整。即，各凸塊13之厚度係於面方向投影時，以其等成為相同位置(厚度方向位置)之方式進行調整。
密封樹脂層14含有光反射成分，具體而言，密封樹脂層14係由含有密封材料與光反射成分之密封樹脂組合物形成。
作為密封材料，例如，可列舉熱硬化性矽氧樹脂、環氧樹脂、熱硬化性聚醯亞胺樹脂、酚系樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、熱硬化性胺酯樹脂等熱硬化性樹脂，較佳可列舉熱硬化性矽氧樹脂、環氧樹脂。
光反射成分係例如白色化合物，且作為此種白色化合物，具體而言，可列舉白色顏料。
作為白色顏料，例如，可列舉白色無機顏料，且作為此種白色無機顏料，可列舉例如氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯等氧化物，例如鉛白(碳酸鉛)、碳酸鈣等碳酸鹽，例如高嶺土(高嶺石)等黏土礦物等。
作為白色無機顏料，較佳可列舉氧化物，進而較佳可列舉氧化鈦。
若為氧化鈦，則可獲得較高之白色度、較高之光反射性、優異之隱蔽性(隱蔽力)、優異之著色性(著色力)、較高之分散性、優異之耐候性、較高之化學穩定性等特性。
具體而言，此種氧化鈦為TiO2(氧化鈦(IV)、二氧化鈦)。
氧化鈦之晶體結構並無特別限定，例如為金紅石、brookite(板鈦礦)、anatase(銳鈦礦)等，較佳為金紅石。
又，氧化鈦之晶系並無特別限定，例如為正方晶系、斜方晶系等，較佳為正方晶系。
氧化鈦之晶體結構及晶系若為金紅石及正方晶系，則即便於密封樹脂層14被長時間高溫地暴露之情形時，亦可有效防止相對於光
(具體而言，可見光，尤其波長450nm附近之光)之反射率降低。
光反射成分為粒子狀，其形狀未作限定，例如，可列舉球狀、板狀、針狀等。光反射成分之最大長度之平均值(於球狀之情形時，其平均粒徑)例如為1~1000nm。最大長度之平均值係使用雷射繞射散射式粒度分佈儀測定。
光反射成分相對於密封材料100質量%之調配比例，例如為0.5~90質量%，就著色性、光反射性及密封樹脂組合物之處理性之觀點而言，較佳為1.5~70質量%。
上述光反射成分係均勻地分散混合於密封材料中。
又，於密封樹脂組合物中，進而亦可添加填充劑。即，可將填充劑與光反射成分(具體而言，白色顏料)併用。
填充劑除上述白色顏料之外，可列舉周知之填充劑，具體而言，可列舉無機質填充劑，且作為此種無機質填充劑，例如，可列舉二氧化矽粉末、滑石粉末、氧化鋁粉末、氮化鋁粉末、氮化矽粉末等。
作為填充劑，就降低密封樹脂層14之線膨脹係數之觀點而言，較佳可列舉二氧化矽粉末。
作為二氧化矽粉末，可列舉例如熔融二氧化矽粉末、晶體二氧化矽粉末等，較佳可列舉熔融二氧化矽粉末(即，石英玻璃粉末)。
作為填充劑之形狀，例如，可列舉球狀、板狀、針狀等。就優異之填充性及流動性之觀點而言，較佳可列舉球狀。
因此，作為二氧化矽粉末，較佳可列舉球狀熔融二氧化矽粉末。
填充劑之最大長度之平均值(於球狀之情形時，平均粒徑)例如為5~60μm，較佳為15~45μm。最大長度之平均值係使用雷射繞射散射式粒度分佈儀測定。
填充劑之添加比例係以填充劑及光反射成分之總量相對於例如密封樹脂100質量%，成為10~80質量%之方式進行調整，且就線膨脹係數之降低及流動性之確保之觀點而言，以相對於密封樹脂100質量%，較佳為成為25~75質量%、進而較佳為成為40~60質量%之方式進行調整。
密封樹脂組合物係藉由將上述密封材料、光反射成分、與按需添加之填充劑調配，且均勻混合而製備。
密封樹脂層14係於螢光體層17之上部，以被覆光半導體層3及電極部4之側面且將電極部4之上表面(厚度方向一面)露出之方式形成。
詳細而言，由密封樹脂層14被覆有：對應於陽極電極10之凸塊13之側面、自該凸塊13露出之陽極電極10之上表面及側面、自陽極電極10露出之透明電極12之上表面及側面、自透明電極12露出之P型半導體層9之上表面及側面、發光層8之側面、N型半導體層7之側面、與緩衝層6之側面。又，對應於陽極電極10之凸塊13之上表面係自密封樹脂層14露出。
又，由密封樹脂層14被覆有：對應於陰極電極11之凸塊13之側面、與自該凸塊13露出之陰極電極11之上表面及側面。又，對應於陰極電極11之凸塊13之上表面係自密封樹脂層14露出。
進而，由密封樹脂層14亦被覆有N型半導體層7之上表面(自發光層8及陰極電極11露出之N型半導體層7之上表面)。
進而，由密封樹脂層14被覆有自光半導體層3露出之螢光體層17之上表面。
如此，光半導體層3係由密封樹脂層14密封。
圖2~圖5係表示說明本發明之發光二極體裝置之製造方法之一實施形態之步驟圖。
其次，參照圖2~圖5，對藉由形成上述發光二極體元件20，繼而
於基底基板16上安裝該發光二極體元件20，從而製造發光二極體裝置21的方法進行說明。
於該方法中，如圖2(a)所示，首先，準備形成為片狀之螢光體層17。
於準備螢光體層17中，例如，將上述螢光體組合物塗佈於以虛線表示之脫模基材18之表面，而形成片狀之螢光體皮膜(未圖示)。
脫模基材18成片狀，例如，由聚對苯二甲酸乙二酯等樹脂材料形成。脫模基材18之厚度例如為10~1000μm。
其後，藉由使螢光體皮膜例如於50~150℃加熱乾燥，而形成為上述圖案之片狀。
藉此，準備片狀之螢光體層17。
其次，於該方法中，如圖2(b)所示，於螢光體層17之上表面(厚度方向一面)形成光半導體層3。
光半導體層3係於螢光體層17之上表面，於面方向彼此隔開間隔而形成複數個。
具體而言，例如，利用磊晶成長法等周知之成長法於螢光體層17之上表面積層各光半導體層3。再者，各緩衝層6、各N型半導體層7、各發光層8及各P型半導體層9係於上述成長法之後，例如藉由使用遮罩之蝕刻而形成為上述圖案。
其次，於該方法中，如圖3(c)所示，於光半導體層3之上表面(厚度方向一面)以與光半導體層3連接之方式，利用周知之圖案化法形成電極部4。電極部4係對應於各光半導體層3而設置複數個。
其次，於該方法中，如圖3(d)所示，於螢光體層17之上部以被覆複數個光半導體層3及複數個電極部4之方式形成密封樹脂層14。
於形成密封樹脂層14中，於包含光半導體層3及電極部4之螢光體層17之上部，例如，藉由使用貼合機或敷料器之塗佈方法塗佈上述
密封樹脂組合物而形成密封皮膜。其後，於密封材料為熱硬化性樹脂之情形時，藉由加熱使密封皮膜硬化。
又，於密封樹脂組合物預先形成為片狀之情形時，以埋設光半導體層3及電極部4之方式使該密封樹脂組合物載置於螢光體層17之上部，且藉由加熱硬化，藉此亦可成形密封樹脂層14。
進而，於密封樹脂組合物含有粉末狀之熱硬化性樹脂之情形時，利用加壓成形機一面加熱一面加壓成形而使密封樹脂組合物硬化，亦可成形密封樹脂層14。
藉此，形成密封樹脂層14。
關於如上所述形成之密封樹脂層14，其上表面形成於較電極部4之上表面(即，凸塊13之上表面)更上側。
密封樹脂層14之上表面與凸塊13之上表面之間的長度L例如為2000μm以下，較佳為10~1000μm。
藉此，光半導體層3及電極部4由密封樹脂層14密封。
其次，如圖4(e)所示，以電極部4之上表面(厚度方向一面)露出之方式部分去除密封樹脂層14。
具體而言，於密封樹脂層14中，去除位於較凸塊13之上表面更上側之上側部。
於密封樹脂層14之上側部之去除中，例如，可採用上述蝕刻、機械加工(具體而言，研磨加工等)等。
去除上側部之密封樹脂層14係將凸塊13之上表面露出。藉此，於密封樹脂層14中，凸塊13之周圍之上表面形成於與凸塊13之上表面同一面。
藉此，一體地形成有複數個發光二極體元件20，且該等發光二極體元件20包含：螢光體層17、由密封樹脂層14密封之各光半導體層3、及側面由密封樹脂層14被覆且凸塊13之上表面自密封樹脂層14露
出之各電極部4。
其後，如圖4(f)之單點虛線所示，對各發光二極體元件20間之密封樹脂層14(及脫模基材18)與螢光體層17進行切斷加工(切割)。
即，切割螢光體層17及密封樹脂層14，而切分為複數個發光二極體元件20。即，將發光二極體元件20個別化(單體化)。
具體而言，將光半導體層3及電極部4之周圍之螢光體層17、與密封樹脂層14沿圖4(f)之單點虛線所示之厚度方向切割。
藉此，可獲得圖1所示之發光二極體元件20。
其後，如圖5(g)所示，使獲得之發光二極體元件20上下反轉(翻轉)，且與基底基板16於厚度方向上對向配置。
基底基板16成大致平板狀，具體而言，係於絕緣基板之上部，由積層有作為電路圖案之導體層的積層板而形成。絕緣基板例如，包含矽基板、陶瓷基板、聚醯亞胺樹脂基板等，較佳為包含陶瓷基板，具體而言，係藍寶石(Al2O3)基板。導體層係例如由金、銅、銀、鎳等導體形成。該等導體可單獨使用或併用。
又，導體層包含端子15。
端子15係於絕緣基板之表面，於面方向隔開間隔而形成，且形成為對應於上述凸塊13之圖案。再者，端子15雖未圖示，但經由導體層與電力供給部電性連接。
繼而，如圖5(h)所示，將凸塊13與端子15電性連接，將發光二極體元件20覆晶安裝於基底基板16上。
於覆晶安裝中，於將發光二極體元件20以凸塊13與端子15於厚度方向鄰接之方式載置於基底基板16之上部之後，例如藉由加熱或超音波等使凸塊13回流焊。藉此，凸塊13與端子15於厚度方向上接觸。
其後，視需要，如圖5(h)之虛線之箭頭所示，自螢光體層17上剝離脫模基材18。
藉此，可獲得包括基底基板16、與覆晶安裝於基底基板16上之發光二極體元件20的發光二極體裝置21。
而且，於使用上述發光二極體元件20的上述發光二極體裝置21之製造方法中，準備形成為片狀之螢光體層17，故可確實地形成均勻之螢光體層17。因此，於螢光體層17中可達成均勻之波長轉換。其結果，上述發光二極體裝置21可發出均勻之白色光。
又，於上述發光二極體裝置21之製造方法中，預先準備形成為片狀之螢光體層17，故可短時間且簡便地形成螢光體層17。因此，可抑制製造成本之上升。
進而，於上述發光二極體裝置21之製造方法中，以被覆光半導體層3之方式形成含有光反射成分之密封樹脂層14，故自光半導體層3發出之光在由其他構件吸收之前，由密封樹脂層14之光反射成分反射。因此，可使出光效率提高。
進而，於上述發光二極體裝置21中，於光半導體層3之上表面形成螢光體層17，故可經由螢光體層17而向上側散熱光半導體層3之熱。因此，可防止光半導體層3之發光效率之降低。
又，於上述發光二極體裝置21之製造方法中，係將發光二極體元件20覆晶安裝於基底基板16上，故可謀求亮度之提高且可謀求出光效率之進一步提高。
再者，於圖5(h)之虛線箭頭之實施形態中，於向基底基板16之覆晶安裝之後自螢光體層17上剝離脫模基材18，但脫模基材18之剝離時期並不限定於此。例如，亦可如參照圖2(a)般準備螢光體層17之後，又，如參照圖2(b)般形成光半導體層3之後，又，如參照圖3(c)般形成電極部4之後，又，如參照圖3(d)般形成密封樹脂層14之後，又，如參照圖4(e)般去除密封樹脂層14之上側部之後，又，如參照圖4(f)般切割密封樹脂層14及螢光體層17之後，自螢光體層17上剝離脫模基材
18。
以下表示實施例，進一步具體說明本發明，但本發明並不限定於實施例。
實施例1
準備形成為片狀之厚度為75μm之螢光體層(參照圖2(a))。
即，藉由將包含Y3Al5O12：Ce之螢光體粒子(球形狀，平均粒徑為8μm)26質量%、及矽氧樹脂(加成反應型矽氧樹脂，運動黏度(25℃)為20mm2/s，旭化成瓦克矽酮公司製造)74質量%進行調配且均勻攪拌，製備螢光體組合物。
其次，於包含聚對苯二甲酸乙二酯的厚度為50μm之脫模基材之表面塗佈製備而成之螢光體組合物，形成片狀之螢光體皮膜。其後，使形成之螢光體皮膜於100℃乾燥，而形成上述圖案之片狀之螢光體層。
其次，於螢光體層之上表面形成光半導體層(參照圖2(b))。
即，根據磊晶成長法，於螢光體層之上部按上述圖案依次形成有：包含GaN之厚度為30nm之緩衝層、包含摻雜有Si之N型GaN(n-GaN：Si，以下相同地表示)的厚度為5μm之N型半導體層、包含InGaN之厚度為120nm之發光層、及包含p-GaN：Mg之厚度為50nm之P型半導體層。再者，緩衝層及N型半導體層係於形成N型半導體層之後，藉由蝕刻而蝕刻為上述相同圖案，又，發光層及P型半導體層係於形成P型半導體層之後，藉由蝕刻而蝕刻為上述相同圖案。
其次，於光半導體層之上表面，藉由圖案化法以與光半導體層連接之方式形成電極部(參照圖3(c))。
即，於P型半導體層之上部形成包含ITO之厚度為50nm之透明電極，繼而，於透明電極之上部形成包含金之厚度為50nm之陽極電
極。同時，於N型半導體層之上部形成包含金之厚度為50nm之陰極電極。
繼而，於陽極電極及陰極電極之上部分別形成包含金之凸塊。
詳細而言，調整陽極電極之上部之凸塊之厚度、與陰極電極之上部之凸塊之厚度，以使其等凸塊之上表面於面方向上投影時成為相同高度。
其次，於螢光體層之上部以被覆光半導體層及電極部之方式形成密封樹脂層(參照圖3(d))。
具體而言，首先，藉由將熱硬化性矽氧樹脂100質量%、及球狀且平均粒徑為300nm之氧化鈦(TiO2：金紅石之正方晶系)粒子20質量%均勻混合，而製備膏狀之密封樹脂組合物。繼而，於包含光半導體層及電極部之螢光體層之上部塗佈製備而成之密封樹脂組合物，形成半硬化狀態(B階段狀態)之密封皮膜。其後，藉由加熱使密封皮膜硬化。
藉此，利用密封樹脂層而密封光半導體層及電極部(參照圖4(e))。
再者，於比凸塊之上表面長30μm(L)之上側形成密封樹脂層之上表面。
其後，以電極部之上表面露出之方式藉由研磨加工而去除密封樹脂層之上側部(厚度為30μm)(參照圖4(f))。再者，以電極部之上表面與其周圍之密封樹脂層之上表面成為同一面之方式，去除密封樹脂層之上側部。
藉此，一體地形成包括螢光體層、由密封樹脂層密封之各光半導體層、與側面由密封樹脂層被覆且凸塊之上表面自密封樹脂層露出的各電極部之複數個發光二極體元件。
其後，切割各發光二極體元件間之螢光體層及密封樹脂層，而
切分為複數個發光二極體元件(參照圖4(f)之單點虛線)。即，將發光二極體元件單體化。
其後，翻轉發光二極體元件。繼而，準備於包含藍寶石(Al2O3)之絕緣基板之表面上積層有包含端子之導體層的厚度為1mm之基底基板，且上述端子包含銅、鎳及金，而使發光二極體元件與基底基板對向配置(參照圖5(g))。
其後，藉由加熱使凸塊回流焊並使凸塊與端子接觸，且將其等直接電性連接，然後於基底基板上覆晶安裝發光二極體元件(參照圖5(g))。其後，自螢光體層剝離脫模基材(參照圖5(g)虛線之箭頭)。
藉此，製造包括基底基板、與安裝於基底基板上之發光二極體元件的發光二極體裝置。
再者，上述說明係作為本發明之例示之實施形態而提供，但其僅為例示，不可限定性地理解。由該技術領域之技術人員而明確之本發明之變形例係包含於下述專利申請範圍者。
3‧‧‧光半導體層
4‧‧‧電極部
6‧‧‧緩衝層
7‧‧‧N型半導體層
8‧‧‧發光層
9‧‧‧P型半導體層
10‧‧‧陽極電極
11‧‧‧陰極電極
12‧‧‧透明電極
13‧‧‧凸塊
14‧‧‧密封樹脂層
15‧‧‧端子
16‧‧‧基底基板
17‧‧‧螢光體層
18‧‧‧脫模基材
20‧‧‧發光二極體元件
21‧‧‧發光二極體裝置
Claims (1)
- 一種發光二極體裝置之製造方法，其特徵在於該發光二極體裝置係包括設置有端子之基底基板、與覆晶安裝於上述基底基板上之發光二極體元件者，且該方法包括如下步驟：於片狀之脫模基材之厚度方向一面，將螢光體層形成為片狀；於光半導體層之上述厚度方向一面，以與上述光半導體層連接之方式形成電極部；於上述螢光體層之上述厚度方向一面，形成上述光半導體層；以被覆上述光半導體層及上述電極部之方式形成含有光反射成分之密封樹脂層；將上述密封樹脂層以上述電極部之上述厚度方向一面露出之方式予以部分去除，藉此製造包含上述螢光體層、上述光半導體層及上述電極部之上述發光二極體元件；於製造上述發光二極體元件之步驟後，使上述發光二極體元件與上述基底基板於厚度方向對向配置，將上述電極部與上述端子電性連接，而將上述發光二極體元件覆晶安裝於上述基底基板上；及於上述覆晶安裝之步驟後，自上述螢光體層剝離上述脫模基材。
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