TWI513033B - 發光二極體裝置及其製造方法 - Google Patents

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Description

發光二極體裝置及其製造方法
本發明係關於一種發光二極體裝置及其製造方法，詳細而言係關於一種發光二極體裝置之製造方法及藉此獲得之發光二極體裝置。
近年來，作為能夠射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置有：基礎基板；LED(Light Emitting Diode，發光二極體)，其係積層於上述基礎基板上，且射出藍色光；螢光體層，其能夠將藍色光轉換成黃色光，且被覆LED；以及密封層，其將LED密封。該種白色發光裝置中，自藉由密封層密封且由基礎基板供給電力之LED發光，藉由透過密封層及螢光體層之藍色光、及於螢光體層中使藍色光之一部分經波長轉換而成之黃色光的混色，而射出高能量之白色光。
作為製造該種白色發光裝置之方法，例如提出有下述之方法。(例如，參照日本專利特開2005-191420號公報)。
即，首先，形成包含基板部、及自其周部向上側突出之白色之反射框部之基體，其次，以於反射框部之內側隔著間隔之方式將半導體發光元件打線接合於基板部之中央之藉由反射框部形成之凹部之底部。
其次，提出有下述方法：藉由塗佈將螢光體與液狀之環氧樹脂之混合物填充至凹部，繼而，使螢光體自然沈澱於凹部之底部，其後加熱環氧樹脂使其硬化。
於藉由日本專利特開2005-191420號公報中提出之方法獲得之白色發光裝置中，以高濃度包含藉由沈澱而形成之螢光體的螢光體層(波長轉換層)劃分至半導體發光元件之上側之區域，以高濃度包含環氧樹脂之密封部劃分至螢光體層之上側之區域。
而且，於該白色發光裝置中，半導體發光元件呈放射狀射出藍色光，其中，自半導體發光元件向上方射出之藍色光之一部分於螢光體層中轉換成黃色光，並且，其餘部分通過螢光體層。又，自光半導體發光元件向側方向射出之藍色光係於反射框部反射，繼而向上側照射。而且，日本專利特開2005-191420號公報之白色發光裝置係藉由該等藍色光及黃色光之混色而射出白色光。
但是，日本專利特開2005-191420號公報中之螢光體層係根據於混合物中藉由螢光體之自然沈澱而產生之螢光體之濃度差而劃分之區域，故而厚度容易變得不均勻。於此情形時，存在螢光體層中之波長轉換之效率變得不均勻，白色發光裝置射出不均勻之白色光之不良情況。
又，於形成螢光體層時，係利用上述自然沈澱，故而需要花費較長時間，進而，亦必需嚴密管理所花費之時間，因此製造步驟變得複雜。其結果為，存在製造成本增加之不良情況。
進而，由於與反射框部隔著間隔而配置半導體發光元件，故而自半導體發光元件向側方射出之光之一部分會於由反射框部反射之前，被密封部吸收，因此，存在光獲取效率降低之不良情況。
進而又，於日本專利特開2005-191420號公報中之白色發光裝置中，由於在半導體發光元件上依序形成有螢光體層及密封部，故而半導體發光元件發光時所發出之熱量即便於以高濃度包含螢光體之螢光體層中傳遞，其後，亦容易藉由以高濃度包含環氧樹脂之密封部而蓄熱。因此，半導體發光元件發光時之散熱變得不充分，其結果為，存在半導體發光元件之發光效率降低之不良情況。
又，於日本專利特開2005-191420號公報中之白色發光裝置中，由於藉由打線接合使光半導體發光元件與基板部連接，故而存在由於線之陰影而導致亮度降低之不良情況。
本發明之目的在於提供一種能夠抑制製造成本之上升，並且能夠防止光半導體層之發光效率之降低，同時能射出均勻之白色光而提高光獲取效率的發光二極體裝置之製造方法、及藉由該製造方法獲得之發光二極體裝置。
本發明之發光二極體裝置之製造方法之特徵在於：該發光二極體裝置包含設置有端子之基礎基板、及倒裝於上述基礎基板上之發光二極體元件，且該發光二極體裝置之製造方法包括下述步驟：準備上述基礎基板；使於厚度方向之一側設置有電極部之光半導體層與上述基礎基板於上述厚度方向上相對向配置，使上述電極部與上述端子電性連接，將上述光半導體層覆晶安裝於上述基礎基板上；於上述基礎基板之上述厚度方向之另一側，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；以上述光半導體層露出之方式，將上述密封樹脂層之上述厚度方向之另一側部去除；以及以與上述光半導體層之上述厚度方向之另一面接觸之方式形成呈片狀形成之螢光體層，從而形成包含上述螢光體層、上述光半導體層及上述電極部之上述發光二極體元件。
又，於本發明之發光二極體裝置之製造方法中，較佳為，於將上述密封樹脂層之上述厚度方向之另一側部去除之步驟中，將上述光半導體層之上述厚度方向之另一側部去除。
又，本發明之發光二極體裝置之特徵在於包含：基礎基板；及發光二極體元件，其係倒裝於上述基礎基板上；且上述發光二極體元件包含：螢光體層，其係形成為片狀；光半導體層，其係形成於上述螢光體層之上述厚度方向之一面上；電極部，其係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之一面上；以及密封樹脂層，其含有光反射成分，且以被覆上述光半導體層及上述電極部且使上述電極部之上述厚度方向之一面露出之方式，形成於上述螢光體層之上述厚度方向之一側。
於本發明之發光二極體裝置之製造方法中係形成片狀之螢光體層，故可確實地形成均勻之螢光體層。因此，於螢光體層中可達成均勻之波長轉換。其結果為，藉由本發明之發光二極體裝置之製造方法獲得之本發明之發光二極體裝置能夠射出均勻之白色光。
又，於本發明之發光二極體裝置之製造方法中，由於形成預先呈片狀形成之螢光體層，故而可短時間且簡便地形成螢光體層。因此，可抑制製造成本之增加。
進而，於本發明之發光二極體裝置之製造方法中，由於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，故而自光半導體層射出之光會於藉由其他構件吸收之前藉由密封樹脂層之光反射成分進行反射。因此，可提高光獲取效率。
進而又，於藉由本發明之發光二極體裝置之製造方法獲得之本發明之發光二極體裝置中，由於螢光體層係形成於光半導體層之厚度方向之另一面上，故而可經由螢光體層而使光半導體層之熱發散至厚度方向之另一側。因此，可防止光半導體層之發光效率之降低。
又，於本發明之發光二極體裝置之製造方法中，由於將光半導體層覆晶安裝於基礎基板上，故而可實現亮度之提高，進一步實現獲取效率之提高。
圖1及圖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，圖3係表示說明準備圖1(b)所示之光半導體層之步驟之剖面圖。
於圖2(e)中，本發明之發光二極體之一實施形態之發光二極體裝置21包含：基礎基板16；及發光二極體元件20，其係倒裝於基礎基板16上。
基礎基板16係形成大致平板狀，具體而言，係於絕緣基板上由作為電路圖案積層而成之積層板形成有導體層。絕緣基板例如包含矽基板、陶瓷基板、及聚醯亞胺樹脂基板等，較佳為陶瓷基板，具體而言包含藍寶石(Al2 O3 )基板。導體層例如由金、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係於面方向上隔著間隔而形成於絕緣基板之上表面，且形成為與下述之凸塊13對應之圖案。再者，雖未圖示，但端子15係經由導體層與電力供給部電性連接。
發光二極體元件20係設置於基礎基板16上，且包含：螢光體層17；光半導體層3，其係形成於螢光體層17之下表面(厚度方向之一面)；電極部4，其係形成於光半導體層3之下表面(厚度方向之一面)；及密封樹脂層14，其係將光半導體層3密封。
螢光體層17形成為片狀。
螢光體層17例如由包含螢光體之螢光體組合物形成。
螢光體組合物較佳為包含螢光體及樹脂。
作為螢光體，例如可列舉能夠將藍色光轉換成黃色光之黃色螢光體。作為該種螢光體，例如可列舉於複合金屬氧化物或金屬硫化物等中摻雜有例如鈰(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Y3 Al5 O12 :Ce(YAG(Yttrium Aluminium Garnet，釔‧鋁‧石榴石):Ce)、(Y,Gd)3 Al5 O12 :Ce、Tb3 Al3 O12 :Ce、Ca3 Sc2 Si3 O12 :Ce、Lu2 CaMg2 (Si,Ge)3 O12 :Ce等具有石榴石型晶體結構之石榴石型螢光體；例如(Sr,Ba)2 SiO4 :Eu、Ca3 SiO4 Cl2 :Eu、Sr3 SiO5 :Eu、Li2 SrSiO4 :Eu、Ca3 Si2 O7 :Eu等矽酸鹽螢光體；例如CaAl12 O19 :Mn、SrAl2 O4 :Eu等鋁酸鹽螢光體；例如ZnS:Cu，Al、CaS:Eu、CaGa2 S4 :Eu、SrGa2 S4 :Eu等硫化物螢光體；例如CaSi2 O2 N2 :Eu、SrSi2 O2 N2 :Eu、BaSi2 O2 N2 :Eu、Ca-α-SiAlON等氮氧化物螢光體；例如CaAlSiN3 :Eu、CaSi5 N8 :Eu等氮化物螢光體；例如K2 SiF6 :Mn、K2 TiF6 :Mn等氟化物系螢光體等。較佳的可列舉石榴石型螢光體，進而較佳的可列舉Y3 Al5 O12 :Ce(YAG)。
又，上述螢光體係例如呈粒子狀，且平均粒徑例如為0.1~30 μm，較佳為0.2~10 μm。螢光體(螢光體粒子)之平均粒徑係藉由粒度分佈測定裝置測定。
螢光體可單獨使用或併用2種以上。
螢光體之調配比例係例如相對於螢光體組合物為例如1~50重量%，較佳為5~30重量%。又，螢光體相對於樹脂100質量份之調配比例係例如1~100質量份，較佳為5~40質量份。
樹脂係使螢光體分散之基質，例如可列舉聚矽氧樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂等透明樹脂。就耐久性之觀點而言，較佳的可列舉聚矽氧樹脂。
聚矽氧樹脂之分子內主要具有包含矽氧鍵(-Si-O-Si-)之主鏈、及與主鏈之矽原子(Si)鍵結之包含烷基(例如，甲基等)或烷氧基(例如，甲氧基)等之有機基之側鏈。
具體而言，作為聚矽氧樹脂，例如可列舉：脫水縮合型聚矽氧樹脂、加成反應型聚矽氧樹脂、過氧化物硬化型聚矽氧樹脂、濕氣硬化型聚矽氧樹脂、硬化型聚矽氧樹脂等。較佳的可列舉加成反應型聚矽氧樹脂。
聚矽氧樹脂於25℃時之動黏度例如為10~30 mm2 /s。
樹脂可單獨使用或併用2種以上。
樹脂之調配比例相對於螢光體組合物例如為50~99質量%，較佳為70~95質量%。
螢光體組合物係藉由以上述調配比例調配螢光體及樹脂且加以攪拌混合而製備。
螢光體層17之厚度例如為20~500 μm，較佳為50~300 μm。
光半導體層3係於螢光體層17之下表面之面方向(與厚度方向正交之方向，即圖2(e)中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係以於在厚度方向上投影時包含於螢光體層17中之方式形成，具體而言係形成於螢光體層17之下表面之中央部。光半導體層3包含半導體層3之緩衝層6、形成於該緩衝層6下方之N形半導體層7、形成於該N形半導體層7下方之發光層8、及形成於該發光層8下方之P形半導體層9。
緩衝層6係以與光半導體層3之外形形狀對應之方式形成。
緩衝層6係對其次說明之N形半導體層7之晶格常數不當之情況進行緩衝。
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(氧化物半導體除外)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Al2 O3 、ZnO、SnO2 等典型元素之氧化物；例如TiO2 、V2 O5 、Cr2 O3 、MnO2 、Fe2 O3 、NiO、Cu2 O等過渡元素之氧化物等。其等可單獨使用或併用。
化合物半導體係由O以外之複數個元素結合而成之化合物，可列舉：例如AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlGaN、InGaN、AlInN、AlGaInN等3B元素與5B元素之化合物；例如ZnS、SnSe、ZnTe等2B元素與6B元素之化合物等。較佳的可列舉3B元素與5B元素之化合物。
於上述半導體中，較佳的可列舉化合物半導體。
緩衝層6之厚度例如為0.5~200 nm，較佳為1~100 nm。
N形半導體層7係形成於緩衝層6之整個下表面。作為形成N形半導體層7之N形半導體，並無特別限定，可列舉公知之N形半導體，且可列舉於上述半導體中微量摻雜(添加)有例如5B元素、或4B元素等雜質之雜質半導體。
N形半導體層7之厚度並無特別限定，例如為10 nm~10 μm。
發光層8係於緩衝層6之下表面，以特定圖案形成於面方向之一側(圖2(e)中之右側)端部。即，發光層8係於面方向之另一側端部(圖2(e)中之左側)使N形半導體層7之下表面露出。
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，較佳的可列舉化合物半導體。
發光層8之厚度例如為20~300 nm，較佳為30~200 nm。
P形半導體層9係以與發光層8相同之圖案形成於發光層8之整個下表面。作為形成P形半導體層9之P形半導體，並無特別限定，可列舉公知之P形半導體，例如可列舉於上述半導體中微量摻雜(添加)有3B元素、2A元素等雜質之雜質半導體。作為2A元素，例如可列舉Be、Mg等鹼土類金屬。
P形半導體層9中厚度並無特別限定，例如為10 nm~10 μm。
電極部4係與光半導體層3電性連接，且包含陽極電極10及陰極電極11。
陽極電極10係以夾持透明電極12之方式形成於P形半導體層9之下方，且經由透明電極12而與P形半導體層9電性連接。
透明電極12係形成於P形半導體層9之下表面，且以於在厚度方向上投影時包含於P形半導體層9中之方式配置。作為形成透明電極12之電極材料，例如可列舉銦錫氧化物(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO2 )等金屬氧化物，其厚度例如為10~300 nm，較佳為20~200 nm。
陽極電極10係形成為於在厚度方向上投影時包含於透明電極12中之圖案。
作為形成陽極電極10之電極材料，例如可列舉金、鋁等。較佳的可列舉金。陽極電極10之厚度例如為10~300 nm，較佳為20~200 nm。
陰極電極11係形成於N形半導體層7之下方，具體而言，形成於自P形半導體層9及發光層8露出之N形半導體層7之下表面。陰極電極11係與N形半導體層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。較佳的可列舉金。陰極電極11之厚度例如為10~300 nm，較佳為20~200 nm。
又，於該電極部4上設置有凸塊13。
凸塊13係形成於陽極電極10之下表面、及陰極電極11之下表面。各凸塊13分別形成為俯視時包含於陽極電極10及陰極電極11中之圖案。又，凸塊13係形成為實質上與上述基礎基板16之端子15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(具體而言為焊錫等)等導體。
各凸塊13之厚度係於向基礎基板16之覆晶安裝前，以如下之方式進行調整，即，與形成於陽極電極10之下表面之凸塊13之下表面、及形成於陰極電極11之下表面之凸塊13之下表面為相同之高度(深度)。即，各凸塊13之厚度係以於在面方向上投影時該等凸塊成為相同之位置(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、及光反射成分之密封樹脂組合物形成。
作為密封材料，例如可列舉熱固性聚矽氧樹脂、環氧樹脂、熱固性聚醯亞胺樹脂、苯酚樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、熱固性胺酯樹脂等熱固性樹脂，較佳的可列舉熱固性聚矽氧樹脂、環氧樹脂。
光反射成分例如為白色化合物，作為該種白色化合物，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，作為該種白色無機顏料，可列舉：例如氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯等氧化物；例如鉛白(碳酸鋅)、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，較佳的可列舉氧化物，進而較佳的可列舉氧化鈦。
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、及較高之化學穩定性等特性。
該種氧化鈦具體而言為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、板鈦礦(板鈦石)、銳鈦礦(anatase)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。
若氧化鈦之晶體結構及晶系為金紅石及正方晶系，則即便密封樹脂層14長時間暴露於高溫下，亦可有效地防止對光(具體而言為可見光，尤其是波長為450 nm附近之光)之反射率降低。
光反射成分為粒子狀，該形狀並無限定，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，為其平均粒徑)例如為1~1000 nm。最大長度之平均值係使用雷射繞射型散射式粒度分佈計測定。
光反射成分之調配比例係相對於密封材料100質量份為例如0.5~90質量份，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質量份。
上述光反射成分係均勻地分散混合於密封材料中。
又，亦可於密封樹脂組合物中進而添加填充劑。即，可併用填充劑與光反射成分(具體而言為白色顏料)。
作為填充劑，除了上述白色顏料以外，可列舉公知之填充劑，具體而言可列舉無機質填充劑，作為該種無機質填充劑，例如可列舉矽土粉末、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，較佳的可列舉矽土粉末。
作為矽土粉末，例如可列舉熔融矽土粉末、結晶矽土粉末等，較佳的可列舉熔融矽土粉末(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，較佳的可列舉球狀。
因此，作為矽土粉末，較佳的可列舉球狀熔融矽土粉末。
填充劑之最大長度之平均值(於球狀之情形時，為平均粒徑)例如為5~60 μm，較佳為15~45 μm。最大長度之平均值係使用雷射繞射型散射式粒度分佈計測定。
填充劑之添加比例係以填充劑及光反射成分之總量例如相對於密封樹脂100質量份成為10~80質量份之方式進行調整，就減小線膨脹係數及確保流動性之觀點而言，以相對於密封樹脂100質量份較佳為成為25~75質量份，進而較佳為成為40~60質量份之方式進行調整。
密封樹脂組合物係藉由對上述密封材料、光反射成分、視需要而添加之填充劑進行調配且加以均勻混合而製備。
密封樹脂層14係以被覆光半導體層3及電極部4之側面且使電極部4之下表面(厚度方向之一面)露出之方式，形成於螢光體層17之下方(厚度方向之一側)。
詳細而言，藉由密封樹脂層14，被覆與陽極電極10對應之凸塊13之側面、自該凸塊13露出之陽極電極10之下表面及側面、自陽極電極10露出之透明電極12之下表面及側面、自透明電極12露出之P形半導體層9之下表面及側面、發光層8之側面、N形半導體層7之側面、及緩衝層6之側面。又，與陽極電極10對應之凸塊13之下表面係自密封樹脂層14露出。即，與陽極電極10對應之凸塊13之下表面係與端子15之上表面接觸。
又，藉由密封樹脂層14，被覆與陰極電極11對應之凸塊13之側面、及自該凸塊13露出之陰極電極11之下表面及側面。又，與陰極電極11對應之凸塊13之下表面係自密封樹脂層14露出。即，與陰極電極11對應之凸塊13之下表面係與端子15之上表面接觸。
進而，藉由密封樹脂層14亦被覆N形半導體層7之下表面(自發光層8及陰極電極11露出之N形半導體層7之下表面)。
進而又，藉由密封樹脂層14被覆自光半導體層3露出之螢光體層17之下表面。
以此方式，光半導體層3藉由密封樹脂層14密封。
其次，參照圖1及圖2對製造圖2(e)所示之發光二極體裝置21之方法進行說明。
於該方法中，首先如圖1(a)所示，準備上述基礎基板2。
又，如圖1(b)之虛線所示之參照般，準備光半導體層3。
同時，於支撐基板2之下方設置光半導體層3，於光半導體層3之下方設置電極部4。
於形成光半導體層3時，例如圖3所示之參照般，於支撐基板2之上方依序積層光半導體層3及電極部4。
支撐基板2例如於俯視時形成為大致圓板狀，且支撐光半導體層3。
作為形成支撐基板2之支撐材料，例如可列舉Al2 O3 (藍寶石)、SiC、Si、GaN等。較佳的可列舉藍寶石。
支撐基板2之厚度例如為100~1000 μm，較佳為200~800 μm。
如圖3所示，光半導體層3係例如藉由磊晶成長法等公知之成長法，以上述圖案積層於支撐基板2之上表面。
於支撐基板2之上表面，於面方向上相互隔著間隔而配置有複數個光半導體層3。
再者，於支撐基板2之整個上表面上形成緩衝層6。於緩衝層6之整個上表面上形成N形半導體層7。於上述成長法後，例如藉由使用遮罩之蝕刻而以上述圖案形成複數個發光層8及P形半導體層9。
繼而，於光半導體層3之上表面，藉由公知之圖案化法以上述圖案積層電極部4。
其後，如圖3之一點虛線所示，藉由對各光半導體層3間之支撐基板2、緩衝層6及N形半導體層7進行切斷加工(切割)，而切成複數個光半導體層3。即，使光半導體層3分離(分離化)。
藉此，準備於上表面設置有電極部4且於下表面設置有支撐基板2之光半導體層3。
其後，如圖1(b)之虛線所示，將圖3所示之光半導體層3進行上下反轉(倒翻)，使其於厚度方向上與基礎基板16相對向配置。
繼而，如圖1(b)之虛線箭頭所示，使凸塊13與端子15電性連接，且將光半導體層3覆晶安裝於基礎基板16上。
於覆晶安裝中，以凸塊13與端子15於厚度方向上鄰接之方式將光半導體層3載置於基礎基板16之上方之後，例如藉由加熱或超音波等對凸塊13進行回流焊處理。藉此，凸塊13與端子15於厚度方向上接觸。
其次，如圖1(c)所示，於基礎基板16之上方(厚度方向之另一側)，以被覆支撐基板2、光半導體層3及電極部4之方式形成密封樹脂層14。
於形成密封樹脂層14時，例如藉由使用積層機或敷料器之塗佈法，將上述密封樹脂組合物塗佈於包含支撐基板2、光半導體層3及電極部4之基礎絕緣層16之上，從而形成密封皮膜。其後，於密封材料為熱固性樹脂之情形時，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，以於基礎基板16之上埋設支撐基板2、光半導體層3及電極部4之方式載置該密封樹脂組合物，且藉由加熱使其硬化，藉此亦可形成密封樹脂層14。
進而，於密封樹脂組合物包含粉末狀之熱固性樹脂之情形時，亦可藉由利用加壓成形機對密封樹脂組合物一面進行加熱一面進行加壓成形而使其硬化，從而形成密封樹脂層14。
藉此，形成密封樹脂層14。
具體而言，密封樹脂層14係被覆支撐基板2之上表面及側面、光半導體層3之下表面及側面、及電極部4之側面。
其次，如圖2(d)所示，以光半導體層3露出之方式將位於較光半導體層3之上表面更為上側之密封樹脂層14的上側部去除。
具體而言，去除密封樹脂層14之上側部，並且去除支撐基板2。
於去除密封樹脂層14之上側部及支撐基板2時，例如採用上述之蝕刻、機械加工(具體而言為研磨加工等)等。
已去除支撐基板2且已去除上側部之密封樹脂層14係使緩衝層6之上表面露出。藉此，於密封樹脂層14中，緩衝層6之周圍之上表面係與緩衝層6之上表面位於同一面內形成。
其次，如圖2(e)所示，以與光半導體層3之上表面接觸之方式，形成呈片狀形成之螢光體層17。
於形成螢光體層17時，例如將上述之螢光體組合物塗佈於光半導體層3(緩衝層6)之上表面、及使光半導體層3露出之密封樹脂層14之上表面，從而形成片狀之螢光體皮膜(未圖示)。
其後，藉由將螢光體皮膜加熱至例如50~150℃進行乾燥，而形成為上述圖案之片狀。
藉此，形成片狀之螢光體層17。
藉此，可形成包含螢光體層17、光半導體層3及電極部4之發光二極體元件20，從而，製造包含基礎基板16、及倒裝於基礎基板16上之發光二極體元件20之發光二極體裝置21。
而且，於上述發光二極體裝置21之製造方法中，由於形成片狀之螢光體層17，故而可確實地形成均勻之螢光體層17。因此，可於螢光體層17中達成均勻之波長轉換。其結果為，該發光二極體裝置21可射出均勻之白色光。
又，於上述發光二極體裝置21之製造方法中，由於形成預先呈片狀形成之螢光體層17，故而可短時間且簡便地形成螢光體層17。因此，可抑制製造成本之增加。
進而，於上述發光二極體裝置21之製造方法中，由於以被覆光半導體層3之方式形成含有光反射成分之密封樹脂層14，故而自光半導體層3射出之光會於藉由其他構件吸收之前，藉由密封樹脂層14之光反射成分進行反射。因此，可提高光獲取效率。
進而又，於上述發光二極體裝置21中，由於螢光體層17形成於光半導體層3之上表面，故而可經由螢光體層17使光半導體層3之熱發散至上側。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，由於將光半導體層3覆晶安裝於基礎基板16上，故而可實現亮度之提高，進一步實現獲取效率之提高。
圖4係表示說明本發明之發光二極體裝置之製造方法之其他實施形態(使支撐基板部分地保留之態樣)之步驟圖。
再者，於圖4中對於與上述各部分對應之構件標附相同之參照符號而省略其詳細說明。
於圖1及圖2之實施形態中，雖於圖2(d)中將支撐基板2全部去除，但亦可例如圖4所示，部分地去除支撐基板2，使支撐基板2部分地保留，其後，於保留之支撐基板2之上表面形成螢光體層17。
即，如圖4(a)所示，去除支撐基板2之上側部，使支撐基板2之下側部保留。支撐基板2之下側部係形成為與其周圍之密封樹脂層14之上表面位於同一面內。
去除上側部後之支撐基板2之厚度相對於去除前之厚度例如為80%以下，較佳為30%以下，通常為1%以上，具體而言，例如為320 μm以下，較佳為10~120 μm。
若超過上述範圍，則存在光獲取效率及散熱效率降低之情形，另一方面，若未滿上述範圍，則存在無法充分地支撐光半導體層3之情形。
其次，如圖4(b)所示，於支撐基板2之上表面、及密封樹脂層14之上表面形成螢光體層17。
藉此，獲得包含基礎基板16、及於光半導體層3上保留有支撐基板2之發光二極體元件20的發光二極體裝置21。
於圖4(b)之發光二極體裝置21中，由於藉由保留之支撐基板2而支撐光半導體層3，故而可有效地防止於去除密封樹脂層14之上側部時導致之光半導體層3之損傷。
相對於圖4(b)之發光二極體裝置21，於圖2(e)之發光二極體裝置21中，由於螢光體層17與光半導體層3之上表面接觸，故而自光半導體層3射出之光直接到達至螢光體層17。因此，可提高波長轉換效率，從而提高發光二極體裝置21之發光效率。
實施例
以下表示實施例，進一步具體地說明本發明，但本發明並不限定於實施例。
實施例1
準備如下之基礎基板，其係於包含藍寶石(Al2 O3 )之絕緣基板之上表面積層有包含含有銅、鎳及金之端子的導體層且厚度為1 mm(參照圖1(a))。
又，準備包含藍寶石之厚度為450 μm之支撐基板(參照圖3)。繼而，藉由磊晶成長法，於支撐基板上以上述圖案依序形成包含GaN之厚度30 nm之緩衝層、包含摻雜有Si之N形GaN(n-GaN:Si，以下同樣地表示)之厚度5 μm之N形半導體層、包含InGaN之厚度120 nm之發光層、及包含p-GaN:Mg之厚度50 nm之P形半導體層(參照圖3)。
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)。
即，於P形半導體層上形成包含ITO(Indium Tin Oxides，氧化陰錫)之厚度50 nm之透明電極，繼而於透明電極上形成包含金之厚度50 nm之陽極電極。同時，於N形半導體層上形成包含金之厚度50 nm之陰極電極。
繼而，分別於陽極電極及陰極電極上形成包含金之凸塊。
詳細而言，對於陽極電極上之凸塊之厚度、及陰極電極上之凸塊之厚度，以於在面方向上投影時該等凸塊之上表面成為相同之高度之方式進行調整(參照圖3)。
其後，藉由切割各光半導體層間之支撐基板、緩衝層及N形半導體層，而切成複數個光半導體層。即，使光半導體層分離化(參照圖3之一點虛線)。
藉此，準備設置有支撐基板及電極部之光半導體層。
其次，將準備之光半導體層倒翻(上下反轉)，使光半導體層與基礎基板相對向配置(參照圖1(b))。
其後，藉由加熱對凸塊進行回流焊進行，使凸塊與端子接觸，使其等直接電性連接，從而將光半導體層覆晶安裝於基礎基板上。
其次，將密封樹脂層以被覆支撐基板、光半導體層及電極部之方式形成於基礎基板之上方(參照圖1(c))。
具體而言，首先，藉由將熱固性聚矽氧樹脂100質量份、及球狀且平均粒徑300 nm之氧化鈦(TiO2 ：金紅石之正方晶系)粒子20質量份均勻地混合，而製備漿料狀之密封樹脂組合物。繼而，將製備之密封樹脂組合物塗佈於包含支撐基板、光半導體層及電極部之基礎基板之上，形成半硬化狀態(B-階段狀態)之密封皮膜。其後，藉由加熱密封皮膜而使其硬化。
藉此，藉由密封樹脂層密封支撐基板、光半導體層及電極部(參照圖1(c))。
其次，藉由研磨加工去除密封樹脂層之上側部及支撐基板(參照圖2(d))。
藉此，使光半導體層之上表面自密封樹脂層露出。又，密封樹脂層之上側部與緩衝層之上表面位於同一面內。
其次，以與光半導體層之上表面接觸之方式，形成呈片狀形成之厚度75 μm之螢光體層(參照圖2(e))。
詳細而言，調配包含Y3 Al5 O12 :Ce之螢光體粒子(球形狀、平均粒徑8 μm)26質量份、及聚矽氧樹脂(加成反應型聚矽氧樹脂、動黏度(25℃)20 mm2 /s、WACKER Asahikasei Silicone公司製造)74質量份，加以均勻攪拌，藉此製備螢光體組合物。
其次，將所製備之光體組合物塗佈於光半導體層(緩衝層)之上表面、及使光半導體層露出之密封樹脂層之上表面，從而形成片狀之螢光體皮膜。其後，以100℃使所形成之螢光體皮膜乾燥，從而形成上述圖案之片狀之螢光體層。
藉此，形成包含螢光體層、光半導體層及電極部之發光二極體元件，並且製造包含基礎基板、及倒裝於基礎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，其只僅為單純之例示，並非限定地解釋。該技術領域之業者所瞭解之本發明之變形例包含於後述之申請專利範圍內。
2．．．支撐基板
3．．．光半導體層
4．．．電極部
6．．．緩衝層
7．．．N形半導體層
8．．．發光層
9．．．P形半導體層
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．．．基礎基板
17．．．螢光體層
20．．．發光二極體元件
21．．．發光二極體裝置
圖1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；
(a)係表示準備基礎基板之步驟；
(b)係表示將光半導體層倒裝於基礎基板上之步驟；
(c)係表示形成密封樹脂層之步驟。
圖2係繼圖1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；
(d)係表示將密封樹脂層之上側部與支撐基板去除之步驟；
(e)係表示形成螢光體層之步驟。
圖3係表示說明準備圖1(b)所示之光半導體層之步驟之剖面圖。
圖4係說明本發明之發光二極體裝置之製造方法之其他實施形態(使支撐基板部分地保留之態樣)之步驟圖；
(a)係表示使支撐基板部分地保留之步驟；
(b)係表示於支撐基板之上表面形成螢光體層之步驟。
3．．．光半導體層
4．．．電極部
6．．．緩衝層
7．．．N形半導體層
8．．．發光層
9．．．P形半導體層
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．．．基礎基板
17．．．螢光體層
20．．．發光二極體元件
21．．．發光二極體裝置

Claims (6)

  1. 一種發光二極體裝置之製造方法，其特徵在於：該發光二極體裝置包含設置有端子之基礎基板、及覆晶安裝於上述基礎基板上之發光二極體元件；且該發光二極體裝置之製造方法包括下述步驟：準備上述基礎基板；使於厚度方向之一側設置電極部、於厚度方向之另一側設置支撐基板，且藉由上述支撐基板支撐之光半導體層與上述基礎基板於上述厚度方向上相對向配置，使上述電極部與上述端子電性連接，將上述光半導體層覆晶安裝於上述基礎基板上；於上述基礎基板之上述厚度方向之另一側，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；以上述光半導體層或上述支撐基板露出之方式，將上述密封樹脂層之上述厚度方向之另一側部及上述支撐基板之至少上述厚度方向之另一側部去除；以及以與上述光半導體層或上述支撐基板之上述厚度方向之另一面接觸之方式形成呈片狀形成之螢光體層，從而形成包含上述螢光體層、上述光半導體層及上述電極部之上述發光二極體元件。
  2. 如請求項1之發光二極體裝置之製造方法，其中於將上述支撐基板之至少上述厚度方向之另一側部去除之步驟中，將上述支撐基板全部去除。
  3. 如請求項1之發光二極體裝置之製造方法，其中上述光半導體層或上述支撐基板之上述厚度方向之另一面、與上述密封樹脂層之上述厚度方向之另一面係形成於同一面內。
  4. 如請求項1之發光二極體裝置之製造方法，其中係以與上述密封樹脂層之上述厚度方向之另一面之全部接觸之方式，形成呈片狀形成之螢光體層。
  5. 一種發光二極體裝置，其特徵在於包含：基礎基板；及發光二極體元件，其係覆晶安裝於上述基礎基板上；且上述發光二極體元件包含：螢光體層，其係形成為片狀；光半導體層，其係形成於上述螢光體層之上述厚度方向之一面上；電極部，其係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之一面上；以及密封樹脂層，其含有光反射成分，且以被覆上述光半導體層及上述電極部且使上述電極部之上述厚度方向之一面露出之方式，形成於上述螢光體層之上述厚度方向之一側，上述光半導體層之上述厚度方向之另一面、與上述密封樹脂層之上述厚度方向之另一面係形成於同一面內，上述螢光體層係與上述光半導體層之上述厚度方向之 另一面、及上述密封樹脂層之上述厚度方向之另一面之全部接觸。
  6. 一種發光二極體裝置，其特徵在於包含：基礎基板；及發光二極體元件，其係覆晶安裝於上述基礎基板上；且上述發光二極體元件包含：螢光體層，其係形成為片狀；光半導體層，其係形成於上述螢光體層之上述厚度方向之一側上；支撐基板，其係介於上述光半導體層與上述螢光體層之間，且支撐上述光半導體層；電極部，其係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之一面上；以及密封樹脂層，其含有光反射成分，且以被覆上述光半導體層、上述支撐基板及上述電極部且使上述電極部之上述厚度方向之一面露出之方式，形成於上述螢光體層之上述厚度方向之一側，上述支撐基板之上述厚度方向之另一面、與上述密封樹脂層之上述厚度方向之另一面係形成於同一面內，上述螢光體層係與上述支撐基板之上述厚度方向之另一面、及上述密封樹脂層之上述厚度方向之另一面之全部接觸。
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