TWI593143B - Semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same - Google Patents

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TWI593143B
TWI593143B TW105107637A TW105107637A TWI593143B TW I593143 B TWI593143 B TW I593143B TW 105107637 A TW105107637 A TW 105107637A TW 105107637 A TW105107637 A TW 105107637A TW I593143 B TWI593143 B TW I593143B
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Yuki Akamatsu
Yoshio Noguchi
Masahiro Ogushi
Teruo Takeuchi
Toshihiro Kuroki
Hidenori Egoshi
Takashi Arakawa
Kazuhiro Inoue
Toshihiro Komeya
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Toshiba Kk
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Description

半導體發光裝置及其製造方法 [相關申請案]
本申請案享有以日本專利申請案2015-84952號(申請日：2015年4月17日)為基礎申請案之優先權。本申請案藉由參照該基礎申請案而包含基礎申請案之全部內容。
本發明之實施形態係關於一種半導體發光裝置及其製造方法。
於半導體發光裝置中，例如發光二極體(LED：Light Emitting Diode)等半導體發光元件被安裝於引線框架等構件之上。於半導體發光裝置中，要求較高之生產性。
本發明之實施形態提供一種能夠提高生產性之半導體發光裝置及其製造方法。
根據本發明之實施形態，半導體發光裝置包含：第1金屬構件、半導體發光元件及絕緣層。上述第1金屬構件包含含有銅之第1金屬板及含有銀之第1金屬層。於上述半導體發光元件與上述第1金屬板之間配置上述第1金屬層。上述絕緣層含有氧化矽。上述第1金屬板具有與相對於第1方向垂直之平面交叉之第1金屬板側面，該第一方向係自上述第1金屬層朝向上述半導體發光元件。上述絕緣層與上述第1金屬板側面相接。
10‧‧‧半導體發光元件
11‧‧‧第1半導體層
11e‧‧‧第1電極
11p‧‧‧焊墊部
12‧‧‧第2半導體層
12e‧‧‧第2電極
13‧‧‧第3半導體層
15‧‧‧基體
21‧‧‧配線
22‧‧‧接合層
23‧‧‧光透過層
24‧‧‧波長轉換層
40‧‧‧絕緣層
40lf‧‧‧下表面
41‧‧‧氧化矽
42‧‧‧粒子
45‧‧‧模具
50ax‧‧‧膜
50cx‧‧‧金屬板
51‧‧‧第1金屬構件
51a‧‧‧第1金屬層
51al‧‧‧第1下表面
51ap‧‧‧第1含銀區域
51as‧‧‧第1金屬層側面
51ase‧‧‧端
51au‧‧‧第1上表面
51aue‧‧‧部分
51b‧‧‧第1下金屬層
51bs‧‧‧第1下金屬層側面
51c‧‧‧第1金屬板
51cc‧‧‧第1區域
51co‧‧‧第2區域
51cs‧‧‧第1金屬板側面
51cse‧‧‧端
51cu‧‧‧上表面
51cue‧‧‧部分
51lf‧‧‧下表面
52‧‧‧第2金屬構件
52a‧‧‧第2金屬層
52al‧‧‧第2下表面
52ap‧‧‧第2含銀區域
52as‧‧‧第2金屬層側面
52au‧‧‧第2上表面
52b‧‧‧第2下金屬層
52bs‧‧‧第2下金屬層側面
52c‧‧‧第2金屬板
52cs‧‧‧第2金屬板側面
52lf‧‧‧下表面
53‧‧‧第3金屬構件
53a‧‧‧第3金屬層
53al‧‧‧第3下表面
53as‧‧‧第3金屬層側面
53au‧‧‧第3上表面
53b‧‧‧第3下金屬層
53bs‧‧‧第3下金屬層側面
53c‧‧‧第3金屬板
53cs‧‧‧第3金屬板側面
53lf‧‧‧下表面
53x‧‧‧連接構件
55‧‧‧母體
70‧‧‧電子元件
110‧‧‧半導體發光裝置
111‧‧‧半導體發光裝置
112‧‧‧半導體發光裝置
AR‧‧‧箭頭
ta‧‧‧厚度
tb‧‧‧厚度
tc‧‧‧厚度
圖1(a)~(d)係例示第1實施形態之半導體發光裝置之模式圖。
圖2係例示第1實施形態之另一半導體發光裝置之模式性剖視圖。
圖3係例示第1實施形態之另一半導體發光裝置之模式性剖視圖。
圖4(a)~(e)係例示第2實施形態之半導體發光裝置之製造方法之步驟順序模式性剖視圖。
圖5(a)及(b)係例示第2實施形態之另一半導體發光裝置之一部分之模式性剖視圖。
以下，一面參照圖式，一面對本發明之各實施形態進行說明。
再者，圖式係模式圖或概念圖，各部分之厚度與寬度之關係、部分間之大小之比率等未必與實物相同。又，即便係於表示相同部分之情形時，亦存在根據圖式將相互之尺寸或比率不同地表示之情形。
再者，於本案說明書及各圖中，對與關於已出現過之圖於上文已敍述過之要素相同之要素標註相同之符號，並適當省略詳細之說明。
(第1實施形態)
圖1(a)~圖1(d)係例示第1實施形態之半導體發光裝置之模式圖。
圖1(a)係立體圖。圖1(b)係例示沿著圖1(a)之箭頭AR觀察時之半導體發光裝置之一部分之俯視圖。於圖1(b)中，以虛線表示一部分之要素。圖1(c)係圖1(a)及圖1(b)所示之A1-A2線之剖視圖。圖1(d)係例示半導體發光裝置之一部分之剖視圖。
如圖1(a)所示，本實施形態之半導體發光裝置110包含半導體發光元件10、第1金屬構件51及絕緣層40。於此例中，半導體發光裝置110進而包含第2金屬構件52。
於圖1(c)中，為了便於觀察圖，將半導體發光元件10之厚度放大後繪畫。
如圖1(c)所示，第1金屬構件51包含第1金屬板51c與第1金屬層51a。於此例中，第1金屬構件51進而包含第1下金屬層51b。於第1金屬層51a與第1下金屬層51b之間設置第1金屬板51c。第1金屬板51c含有銅(Cu)。第1金屬板51c例如為銅板。第1金屬層51a例如含有銀(Ag)。第1金屬層51a例如為銀層。第1下金屬層51b例如含有銀。第1下金屬層51b例如為銀層。
例如，藉由鍍敷於第1金屬板51c之表面形成銀層。藉此，形成第1金屬層51a(及第1下金屬層51b)。銀層亦可藉由蒸鍍而形成。
於半導體發光元件10與第1金屬板51c之間配置第1金屬層51a。半導體發光元件10例如為LED晶片。
將自第1金屬層51a朝向半導體發光元件10之第1方向設為Z軸方向。將相對於Z軸方向垂直之一方向設為X軸方向。將相對於Z軸方向與X軸方向垂直之方向設為Y軸方向。第1金屬層51a與第1金屬板51c之間之界面(與下述第1下表面51al對應之面)相對於X-Y平面平行。
第2金屬構件52於與第1方向(Z軸方向)交叉之方向上與第1金屬構件51並排。
第2金屬構件52包含第2金屬板52c與第2金屬層52a。第2金屬層52a於第1方向上與第2金屬板52c之至少一部分重疊。於此例中，第2金屬構件52進而包含第2下金屬層52b。於第2金屬層52a與第2下金屬層52b之間設置第2金屬板52c。第2金屬板52c含有銅。第2金屬層52a例如含有銀。第2下金屬層52b例如含有銀。例如，於第2金屬板52c之表面藉由鍍敷形成銀層而形成第2金屬層52a(及第2下金屬層52b)。銀層亦可藉由蒸鍍而形成。
於此例中進而設置第3金屬構件53。第3金屬構件53於與第1方向 (Z軸方向)交叉之方向上與第1金屬構件51並排。於此例中，於第3金屬構件53與第2金屬構件52之間配置第1金屬構件51。
第3金屬構件53包含第3金屬板53c與第3金屬層53a。第3金屬層53a於第1方向上與第3金屬板53c之至少一部分重疊。於此例中，第3金屬構件53進而包含第3下金屬層53b。於第3金屬層53a與第3下金屬層53b之間設置第3金屬板53c。第3金屬板53c含有銅。第3金屬層53a例如含有銀。第3下金屬層53b例如含有銀。例如，於第3金屬板53c之表面藉由鍍敷形成銀層而形成第3金屬層53a(及第3下金屬層53b)。銀層亦可藉由蒸鍍而形成。
圖1(b)例示第1金屬構件51、第2金屬構件52及第3金屬構件53。如圖1(b)所示，第2金屬構件52與第1金屬構件51相隔。第2金屬構件52與第1金屬構件51電絕緣。於此例中設置有連接構件53x。第3金屬構件53係藉由連接構件53x而與第1金屬構件51電性連接。該等金屬構件例如為引線框架。
絕緣層40設置於第1金屬構件51之至少一部分之上。絕緣層40含有氧化矽41。於此例中，絕緣層40進而包含複數個粒子42。複數個粒子42例如含有氧化鋅及氧化鈦中之至少任一種。絕緣層40例如具有光反射性。絕緣層40之光反射率例如高於第1金屬板51c之光反射率。
絕緣層40例如保持第1金屬構件51及第2金屬構件52。絕緣層40例如將第1金屬構件51與第2金屬構件52連接。絕緣層40固定第2金屬構件52相對於第1金屬構件51之位置。絕緣層40將第1金屬構件51與第2金屬構件52之間電絕緣，並且保持第1金屬構件51及第2金屬構件52。絕緣層40將第1金屬構件51與第2金屬構件52之間電絕緣，並且將第1金屬構件51與第2金屬構件52連接。
如圖1(c)所示，第1金屬板51c具有第1金屬板側面51cs。第1金屬板側面51cs與X-Y平面(相對於第1方向垂直之平面)交叉。第1金屬層 51a具有第1金屬層側面51as。第1金屬層側面51as與X-Y平面交叉。第1下金屬層51b具有第1下金屬層側面51bs。第1下金屬層側面51bs與X-Y平面交叉。
第2金屬板52c具有第2金屬板側面52cs。第2金屬板側面52cs與X-Y平面交叉。第2金屬層52a具有第2金屬層側面52as。第2金屬層側面52as與X-Y平面交叉。第2下金屬層52b具有第2下金屬層側面52bs。第2下金屬層側面52bs與X-Y平面交叉。
於本實施形態中，絕緣層40與第1金屬板側面51cs相接。於此例中，絕緣層40與第1金屬層側面51as相接。絕緣層40與第1下金屬層側面51bs相接。絕緣層40與第2金屬板側面52cs相接。絕緣層40與第2金屬層側面52as相接。絕緣層40與第2下金屬層側面52bs相接。
於此種半導體發光裝置110中，可獲得較高之生產性。
例如存在第1金屬板51c之第1金屬板側面51cs被銀層覆蓋之參考例。例如，將欲成為金屬板之銅板加工成特定形狀以形成金屬板，於該金屬板之表面藉由鍍敷等形成銀層，藉此獲得該參考例之構成。於該參考例中，銅之金屬板之表面被銀層覆蓋。於此情形時，絕緣層40與銀層相接，而並未與銅之金屬板之表面相接。於此種參考例中，可知存在絕緣層40產生龜裂等之情形。絕緣層40具有與金屬構件之角部相接之部分。該部分容易產生龜裂。
例如，設置絕緣層40，該絕緣層40於半導體發光裝置之製造過程中保持複數個(2個)金屬構件。此後，存在對該2個金屬構件施加方向互不相同之應力之情形。此時，該應力施加至絕緣層40而絕緣層40產生龜裂。亦存在絕緣層40與金屬構件之間產生剝離之情形。因此，存在2個金屬構件之位置變成非特定位置之情形而變得不良。2個金屬構件之間之絕緣性變差。藉此，例如亦存在可靠性降低之情形。例如亦存在高溫高濕動作試驗下之壽命降低之情形。
可知於絕緣層40具有光反射性並且具有較高之機械強度之情形時特別容易產生此種問題。於半導體發光裝置中，自半導體發光元件10放出之光於絕緣層40反射而出射至外部。為了獲得較高之光反射性，例如於絕緣層40設置複數個粒子42。要求設置於複數個粒子42周圍之基質(母體)之光吸收性較低。進而，對基質照射來自半導體發光元件10之高強度之光。因此，要求基質具有較高之耐光性。此外，要求絕緣層40具有較高之機械強度。藉此，可穩定地保持2個金屬構件。例如，若使用柔軟性較高之材料作為絕緣層40之基質，則難以獲得較高之機械強度。
因此，於利用絕緣層40保持相互隔開之2個金屬構件(引線框架)之構成中，用於絕緣層40之材料之選擇範圍受到限制。藉由變更用於絕緣層40之材料來抑制絕緣層40之龜裂或剝離存在極限。
此種問題係於使用半導體發光元件10及複數個金屬構件獲得較高之光反射率並且利用絕緣層穩定地保持複數個金屬構件之構成中尤其會產生之問題。本案發明者對解決此種新穎問題之方法進行了研究。
本案發明者進行了變更引線框架之製造步驟之實驗。即，於銅板之表面形成銀層，其後將銀層及銅板加工成特定形狀。可知於藉由此種步驟而獲得之構成中，可抑制絕緣層40之龜裂或剝離。
於此種構成中，銅板之側面並未被銀層覆蓋。因此，銅板之側面露出。絕緣層40與銅板之側面相接。由於銅之表面能高於銀之表面能，因此認為絕緣層40與銅之間之密接力高於絕緣層40與銀之間之密接力。
根據本案發明者之實驗，可知於銅層之上形成有絕緣層40時之抗剪強度(shear strength)約為335gf/mm2。另一方面，可知於銀層之上形成有絕緣層40時之抗剪強度約為12gf/mm2。如此，絕緣層40與 銅之間之密接力較高。
於實施形態中，絕緣層40與第1金屬板側面51cs相接。藉此，於絕緣層40與第1金屬板側面51cs之間獲得較高之密接性。進而，藉由絕緣層40與第2金屬板側面52cs相接而於絕緣層40與第2金屬板側面52cs之間獲得較高之密接性。藉此，可抑制絕緣層40中之龜裂等。由此，良率提高。可獲得較高之生產性。
例如藉由對半導體發光裝置施加應力而測定封裝強度。例如，若對絕緣層40施加應力，則2個金屬構件之位置會變化而絕緣層40被破壞。於此種封裝強度試驗中，實施形態之半導體發光裝置110之封裝強度約為5N(牛頓)(4.4N以上且5.6N以下)。另一方面，於上述參考例(銅板之整個表面被銀層覆蓋)中，封裝強度約為4N(3.3N以上且4.6N以下)。如此，於實施形態中可獲得較高之封裝強度。
根據實施形態，可獲得較高之可靠性。
如圖1(d)所示，第1金屬板51c具有沿第1方向(Z軸方向)之厚度(厚度tc)。第1金屬層51a具有沿第1方向之厚度(厚度ta)。第1下金屬層51b具有沿第1方向之厚度(厚度tb)。
厚度tc厚於厚度ta，且厚於厚度tb。藉此，可增大密接力較高之第1金屬板51c與絕緣層40之間之接觸面積。
例如，第1金屬板51c沿第1方向之厚度tc例如為第1金屬層51a沿第1方向之厚度ta之500倍以上且5000倍以下。當厚度tc小於厚度ta之500倍時，存在例如密接力變得不充分之情形。若厚度tc超過厚度ta之5000倍，則存在例如第1金屬層51a過薄而難以獲得所需之反射特性之情形。或者，例如第1金屬板51c變得過厚而裝置整體之厚度變厚。同樣地，厚度tc例如為厚度tb之500倍以上且5000倍以下。
例如第1金屬層51a之厚度ta為2微米(μm)以上且10μm以下。於厚度ta小於2μm之情形時，存在例如難以獲得均勻之較高之反射率之情 形。若厚度ta超過10μm，則存在例如第1金屬層51a容易產生龜裂之情形。進而製造成本上升。
例如第1金屬板51c之厚度tc為0.2毫米(mm)以上且1(mm)以下。於厚度tc小於0.2mm之情形時，例如機械強度降低。若厚度tc超過1mm，則半導體發光裝置之厚度變厚。進而製造成本上升。
如圖1(d)所示，第1金屬板51c亦可包含第1區域51cc與第2區域51co。第1區域51cc含有銅。第1區域51cc例如為含有銅之板。第2區域51co設置於第1區域51cc與絕緣層40之間。第2區域51co中之氧濃度高於第1區域51cc中之氧濃度。第2區域51co例如含有氧化銅。第2區域51co例如為設置於第1區域51cc之表面(側面)之一部分之銅氧化膜。於此情形時，第1金屬板51c之第1金屬板側面51cs成為第2區域51co之側面。
例如，於第1金屬板側面51cs含有銅氧化物之情形時，存在於絕緣層40與銅氧化物之間形成化學鍵(例如氫鍵)之情形。藉此，第1金屬板側面51cs與絕緣層40之間之密接力進一步提高。藉此，生產性進一步提高。可靠性進一步提高。
於實施形態中，絕緣層40中之氧化矽41之含有率例如為40%以上。氧化矽41之含有率亦可為50%以上。氧化矽41之含有率例如為70%以下。氧化矽41之含有率亦可為60%以下。
絕緣層40中之複數個粒子42之含有率為20%以上。複數個粒子42之含有率亦可為30%以上。複數個粒子42之含有率例如為50%以下。複數個粒子42之含有率亦可為40%以下。
絕緣層40亦可進而含有有機物。絕緣層40亦可進而含有耦合劑。藉此，密接性提高。絕緣層40亦可含有烴基。絕緣層40亦可含有含不飽和鍵之基(例如不飽和烴基等)。絕緣層40例如亦可含有矽氧烷化合物。絕緣層40之柔軟性提高。藉此，應力容易被緩和，從而抑制 龜裂等。
如圖1(c)所示，第1金屬層51a具有第1上表面51au與第1下表面51al。第1下表面51al與第1金屬板51c對向。第1上表面51au係與第1下表面51al為相反側之面。第1上表面51au及第1下表面51al沿著X-Y平面。絕緣層40亦可與第1上表面51au之至少一部分相接。第1上表面51au與半導體發光元件10對向。
第2金屬層52a具有第2上表面52au與第2下表面52al。第2下表面52al與第2金屬板52c對向。第2上表面52au係與第2下表面52al為相反側之面。第2上表面52au及第2下表面52al沿著X-Y平面。絕緣層40亦可與第2上表面52au之至少一部分相接。
第3金屬層53a具有第3上表面53au與第3下表面53al。第3下表面53al與第3金屬板53c對向。第3上表面53au係與第3下表面53al為相反側之面。第3上表面53au及第3下表面53al沿著X-Y平面。絕緣層40亦可與第3上表面53au之至少一部分相接。
藉由絕緣層40與該等上表面相接，絕緣層40可進一步牢固地保持金屬構件。藉此，生產性進一步提高。可靠性進一步提高。
於半導體發光裝置110之例中，第2金屬構件52之下表面52lf實質上位於包含第1金屬構件51之下表面51lf之至少一部分之面(X-Y平面)內。第3金屬構件53之下表面53lf實質上位於包含第1金屬構件51之下表面51lf之至少一部分之面(X-Y平面)內。絕緣層40之下表面40lf實質上位於包含第1金屬構件51之下表面51lf之至少一部分之面(X-Y平面)內。
藉由該等下表面位於相同之平面內，而於半導體發光裝置110之安裝中，與該等金屬構件之電性連接變得容易。可獲得可靠性較高之連接。
以下，對半導體發光裝置110之例進一步進行說明。
如圖1(c)所示，半導體發光元件10包含第1半導體層11、第2半導體層12及第3半導體層13。第1半導體層11例如為第1導電型。第2半導體層12設置於第1半導體層11與第1金屬構件51之間。第2半導體層12例如為第2導電型。例如第1導電型為n型，第2導電型為p型。亦可為第1導電型為p型，第2導電型為n型。第3半導體層13設置於第1半導體層11與第2半導體層12之間。第3半導體層13例如為發光層。第1半導體層11、第2半導體層12及第3半導體層13例如包含氮化物半導體。
例如第1金屬構件51與第2半導體層12電性連接。第2金屬構件52與第1半導體層11電性連接。
半導體發光元件10包含焊墊部11p。焊墊部11p與第1半導體層11電性連接。於此例中設置第1電極11e。第1電極11e與第1半導體層11及焊墊部11p電性連接。第1電極11e例如為細線電極。
半導體發光元件10進而包含基體15及第2電極12e。於第2電極12e之上設置基體15。於基體15之上設置第2半導體層12。於第2半導體層12之上設置第3半導體層13。於第3半導體層13之上設置第1半導體層11。於第1半導體層11之一部分之上設置第1電極11e及焊墊部11p。基體15例如具有導電性。基體15例如包含具有與第2半導體層12之歐姆接觸之金屬。於第2電極12e與焊墊部11p之間施加電壓。藉此，於第3半導體層13中流動電流而自第3半導體層13放出光。半導體發光元件10例如為LED。
自第3半導體層13放出之光之峰值波長例如為400nm以上且480nm以下。於實施形態中，峰值波長為任意。光之強度於峰值波長下達到最高。
於第1金屬構件51與半導體發光元件10之間設置接合層22。接合層22例如為焊料。藉由接合層22而於第1金屬構件51上固定半導體發光元件10。第1金屬構件51與第2電極12e電性連接。第1金屬構件51與 第2半導體層12電性連接。
半導體發光裝置110包含配線21。配線21之一端與焊墊部11p電性連接。配線21之另一端與第2金屬構件52電性連接。藉由於第1金屬構件51與第2金屬構件52之間施加電壓而對半導體發光元件10施加電壓，從而產生發光。
於此例中進而設置光透過層23。於光透過層23之至少一部分與第1金屬構件51之間配置半導體發光元件10。光透過層23例如作為透鏡發揮功能。光透過層23亦可具有波長轉換功能。於此例中，於光透過層23與半導體發光元件10之間設置有波長轉換層24。波長轉換層24吸收自半導體發光元件10放出之第1光之一部分，並放出第2光。第2光之峰值波長與第1光之峰值波長不同。第1光例如為藍色，第2光例如為黃色(亦可包含紅色)等。第1光及第2光之合成光成為半導體發光裝置110之光。
如圖1(a)及圖1(b)所示，於此例中設置有電子元件70(例如齊納二極體等)。電子元件70之一端與第3金屬構件53電性連接。即，電子元件70之一端與第1金屬構件51電性連接。電子元件70之另一端與第2金屬構件52電性連接。藉由設置電子元件70，可抑制對半導體發光元件10施加反向電壓。
圖2係例示第1實施形態之另一半導體發光裝置之模式性剖視圖。
圖2係與圖1(a)及圖1(b)所示之A1-A2線之剖面對應之圖。
如圖2所示，於本實施形態之另一半導體發光裝置111中，金屬構件之一部分於第1方向上位於絕緣層40之間。而且，絕緣層40之厚度變化。除此以外與半導體發光裝置110相同，因此省略說明。
例如，第1金屬構件51之一部分於第1方向上配置於絕緣層40之一部分與絕緣層40之另一部分之間。第2金屬構件52之一部分於第1方向上配置於絕緣層40之一部分與絕緣層40之另一部分之間。第3金屬 構件53之一部分亦可於第1方向上配置於絕緣層40之一部分與絕緣層40之另一部分之間。藉此，金屬構件被絕緣層40自上下方向夾住。可獲得牢固之保持。
於半導體發光裝置111中，利用絕緣層40之一部分夾住金屬構件，並且絕緣層40之下表面40lf實質上位於包含第1金屬構件51之下表面51lf之至少一部分之面(X-Y平面)內。可獲得牢固之保持以及確實之電性連接。
絕緣層40之一部分之高度高於絕緣層40之另一部分。例如，藉由增高半導體發光元件10周圍之絕緣層40之部分之高度，例如可容易地控制覆蓋半導體發光元件10之樹脂(例如波長轉換層24等)之形狀。
圖3係例示第1實施形態之另一半導體發光裝置之模式性剖視圖。
圖3係與圖1(a)及圖1(b)所示之A1-A2線之剖面對應之圖。
如圖3所示，於本實施形態之另一半導體發光裝置112中，第1金屬層51a之第1上表面51au中靠近第1金屬板側面51cs之部分相對於X-Y平面傾斜。另一方面，第1上表面51au中於Z軸方向上與半導體發光元件10重疊之部分實質上沿著X-Y平面(平行)。除此以外與半導體發光裝置110相同，因此省略說明。於圖3中，省略了光透過層23及波長轉換層24。
第1上表面51au中靠近第1金屬板側面51cs之部分相對於X-Y平面傾斜之形狀例如係於第1金屬構件51之成型步驟中形成。例如，若沿著自第1下金屬層51b朝向第1金屬層51a之方向切斷成為金屬構件之材料，則會形成此種形狀(例如「毛邊」)。
例如，第1金屬板側面51cs具有半導體發光元件10側之端51cse。第1金屬板51c具有上表面51cu。上表面51cu與第1金屬層51a對向。上表面51cu具有於第1方向(Z軸方向)上與半導體發光元件10重疊之部分 51cue。端51cse之第1方向上之位置設置於部分51cue之第1方向上之位置與半導體發光元件10之第1方向上之位置之間。
例如，第1金屬層51a之第1金屬層側面51as具有半導體發光元件10側之端51ase。第1金屬層51a具有半導體發光元件10側之上表面51au。上表面51au具有於第1方向(Z軸方向)上與半導體發光元件10重疊之部分51aue。端51ase之第1方向上之位置設置於部分51aue之第1方向上之位置與半導體發光元件10之第1方向上之位置之間。
於半導體發光裝置112中，第1金屬板51c之一部分位於第1金屬層51a與絕緣層40之間。第2金屬板52c之一部分位於第2金屬層52a與絕緣層40之間。第3金屬板53c之一部分位於第3金屬層53a與絕緣層40之間。
於此種構成中，例如可增大絕緣層40與第1金屬構件51之接觸面積。例如，於端51ase之附近，絕緣層40於與Z軸方向交叉之方向上夾住第1金屬構件51(毛邊部分)。藉此，更確實地利用絕緣層40保持第1金屬構件51。
例如，於上述參考例(銅板之整個表面被銀層覆蓋)中，於形成金屬板後在金屬板之整個表面設置銀層。於參考例中，由於銀層設置於金屬板之「毛邊」之表面，故而「毛邊」被平滑化。因此，絕緣層40難以於與Z軸方向交叉之方向上夾住毛邊部分。
相對於此，於實施形態中，藉由利用毛邊而使保持強度進一步提高。
(第2實施形態)
本實施形態係關於一種半導體發光裝置之製造方法。
圖4(a)~圖4(e)係例示第2實施形態之半導體發光裝置之製造方法之步驟順序模式性剖視圖。
該等圖表示半導體發光裝置110之製造方法之例。
如圖4(a)所示，準備含有銅之金屬板50cx。
如圖4(b)所示，於金屬板50cx之表面形成含有銀之膜50ax。藉此，形成母體55。母體55包含含有銅之金屬板50cx及設置於金屬板50cx之表面且含有銀之膜50ax。
如圖4(c)所示，將母體55切斷而形成第1金屬構件51。於此例中，亦形成第2金屬構件52及第3金屬構件53。
第1金屬構件51包含由金屬板50cx獲得且具有第1金屬板側面51cs之第1金屬板51c及由上述膜50ax獲得之第1金屬層51a。於此例中，第1金屬構件51進而包含由上述膜50ax獲得之第1下金屬層51b。
第2金屬構件52包含由金屬板50cx獲得且具有第2金屬板側面52cs之第2金屬板52c及由上述膜50ax獲得之第2金屬層52a。於此例中，第2金屬構件52進而包含由上述膜50ax獲得之第2下金屬層52b。
第3金屬構件53包含由金屬板50cx獲得且具有第3金屬板側面53cs之第3金屬板53c及由上述膜50ax獲得之第3金屬層53a。於此例中，第3金屬構件53進而包含由上述膜50ax獲得之第3下金屬層53b。
如圖4(d)所示，形成含有氧化矽之絕緣層40。例如，使用模具45進行絕緣層40之成型。絕緣層40與第1金屬板側面51cs相接。絕緣層40亦可與第2金屬板側面52cs及第3金屬板側面53cs相接。絕緣層40亦可與第1金屬層側面51as、第2金屬層側面52as及第3金屬層側面53as相接。絕緣層40亦可與第1下金屬層側面51bs、第2下金屬層側面52bs及第3下金屬層側面53bs相接。
如圖4(e)所示，於第1金屬層51a之上配置半導體發光元件10。視需要利用配線21進行連接。
藉此，製作半導體發光裝置110。於該製造方法中，可製造能夠提高生產性之半導體發光裝置。
於第1金屬板側面51cs之銅(或銅氧化物)與絕緣層40相接之構成 中，於高溫低溫之溫度應力加諸半導體發光裝置110時，例如低密接性之銀(例如第1金屬層51a等)降低因絕緣層40之熱膨脹等所引起之應力。藉此，可靠性提高。
圖5(a)及圖5(b)係例示第2實施形態之另一半導體發光裝置之一部分之模式性剖視圖。
如圖5(a)所示，亦可於第1金屬板側面51cs設置含有銀之區域(第1含銀區域51ap)。亦可於第2金屬板側面52cs設置含有銀之區域(第2含銀區域52ap)。例如，於加工金屬構件時，存在由含有銀之金屬層形成之含有銀之晶片附著於金屬板側面之情形。於此種情形時，在金屬板側面形成含銀區域。於此例之情形時，第1金屬板側面51cs包含含有銅之區域及含有銀之區域。根據分析條件，存在第1金屬板側面51cs含有銅及氧之情形。
如圖5(b)所示，亦可於第1金屬板側面51cs附近之第2區域51co設置第1含銀區域51ap。於此情形時，第1金屬板側面51cs包含含有銅與氧之區域及含有銀之區域。根據分析條件，存在第1金屬板側面51cs含有銅、氧及銀之情形。
於圖5(a)及圖5(b)所示之例中，例如亦可抑制絕緣層40之龜裂而獲得較高之良率，從而獲得較高之生產性。可獲得較高之可靠性。
根據上述實施形態，可提供一種能夠提高生產性之半導體發光裝置及其製造方法。
再者，於本說明書中，所謂「氮化物半導體」包含於BxInyAlzGa1-x-y-zN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦z≦1、x+y+z≦1)之化學式中使組成比x、y及z在各自之範圍內變化之所有組成之半導體。又，進而如下半導體亦包含於「氮化物半導體」中：於上述化學式中進而含有N(氮)以外之V族元素之半導體、進而含有為了控制導電型等各種物性而添加之各種元素之半導體以及進而含有非意圖性含有之各 種元素之半導體。
再者，於本案說明書中，「垂直」及「平行」並非僅為嚴格之垂直及嚴格之平行，例如亦包含製造步驟中之偏差等，只要實質上垂直及實質上平行即可。
以上，一面參照具體例，一面對本發明之實施形態進行了說明。但是，本發明並不限定於該等具體例。例如，關於半導體發光裝置所包含之半導體發光元件、半導體層、電極、金屬構件、金屬板、金屬層、絕緣層及配線等各要素之具體構成，只要由業者自公知之範圍中適當選擇而能夠同樣地實施本發明，並獲得同樣之效果，便亦包含於本發明之範圍內。
又，將各具體例之任意2個以上之要素於技術上允許之範圍內組合而成之發明只要包含本發明之主旨，便亦包含於本發明之範圍內。
此外，基於上文中作為本發明之實施形態而敍述之半導體發光裝置及其製造方法，業者可適當進行設計變更而實施之所有半導體發光裝置及其製造方法只要包含本發明之主旨，便亦屬於本發明之範圍。
此外，於本發明之思想範疇內，只要為業者，便能夠想到各種變更例及修正例，且應當瞭解該等變更例及修正例亦屬於本發明之範圍。
已對本發明之若干實施形態進行了說明，但該等實施形態係作為示例而提出，並非意圖限定發明之範圍。該等新穎之實施形態能以其他各種形態加以實施，且可於不脫離發明主旨之範圍內進行各種省略、替換、變更。該等實施形態或其變化包含於發明之範圍或主旨中，並且包含於申請專利範圍所記載之發明及其均等之範圍內。
10‧‧‧半導體發光元件
11‧‧‧第1半導體層
11e‧‧‧第1電極
11p‧‧‧焊墊部
12‧‧‧第2半導體層
12e‧‧‧第2電極
13‧‧‧第3半導體層
15‧‧‧基體
21‧‧‧配線
22‧‧‧接合層
23‧‧‧光透過層
24‧‧‧波長轉換層
40‧‧‧絕緣層
40lf‧‧‧下表面
41‧‧‧氧化矽
42‧‧‧粒子
51‧‧‧第1金屬構件
51a‧‧‧第1金屬層
51al‧‧‧第1下表面
51as‧‧‧第1金屬層側面
51au‧‧‧第1上表面
51b‧‧‧第1下金屬層
51bs‧‧‧第1下金屬層側面
51c‧‧‧第1金屬板
51cc‧‧‧第1區域
51co‧‧‧第2區域
51cs‧‧‧第1金屬板側面
51lf‧‧‧下表面
52‧‧‧第2金屬構件
52a‧‧‧第2金屬層
52al‧‧‧第2下表面
52as‧‧‧第2金屬層側面
52au‧‧‧第2上表面
52b‧‧‧第2下金屬層
52bs‧‧‧第2下金屬層側面
52c‧‧‧第2金屬板
52cs‧‧‧第2金屬板側面
52lf‧‧‧下表面
53‧‧‧第3金屬構件
53a‧‧‧第3金屬層
53al‧‧‧第3下表面
53as‧‧‧第3金屬層側面
53au‧‧‧第3上表面
53b‧‧‧第3下金屬層
53bs‧‧‧第3下金屬層側面
53c‧‧‧第3金屬板
53cs‧‧‧第3金屬板側面
53lf‧‧‧下表面
53x‧‧‧連接構件
70‧‧‧電子元件
110‧‧‧半導體發光裝置
AR‧‧‧箭頭
ta‧‧‧厚度
tb‧‧‧厚度
tc‧‧‧厚度

Claims (8)

  1. 一種半導體發光裝置，其包含：第1金屬構件，其包含：含有銅之第1金屬板、及含有銀之第1金屬層；半導體發光元件，於上述半導體發光元件與上述第1金屬板之間配置有上述第1金屬層；及絕緣層，其含有氧化矽；且上述第1金屬板具有與相對於第1方向垂直之平面交叉之第1金屬板側面，該第一方向係自上述第1金屬層朝向上述半導體發光元件；上述絕緣層與上述第1金屬板側面相接；上述第1金屬板包含：第1區域，其含有銅；及第2區域，其設置於上述第1區域與上述絕緣層之間；且上述第2區域中之氧濃度高於上述第1區域中之氧濃度。
  2. 如請求項1之半導體發光裝置，其中上述第1金屬層具有與上述平面交叉之第1金屬層側面，上述絕緣層與上述第1金屬層側面相接。
  3. 如請求項1或2之半導體發光裝置，其進而包含第2金屬構件，該第2金屬構件包含：第2金屬板，其含有銅；及第2金屬層，其於上述第1方向上與上述第2金屬板之至少一部分重疊且含有銀；且上述第2金屬構件於與上述第1方向交叉之方向上與上述第1金屬構件並排， 上述第2金屬板具有與上述平面交叉之第2金屬板側面，上述絕緣層與上述第2金屬板側面相接。
  4. 如請求項3之半導體發光裝置，其中上述半導體發光元件包含：第1導電型之第1半導體層；第2導電型之第2半導體層，其設置於上述第1半導體層與上述第1金屬構件之間；及第3半導體層，其設置於上述第1半導體層與上述第2半導體層之間；且上述第1金屬構件與上述第2半導體層電性連接，上述第2金屬構件與上述第1半導體層電性連接。
  5. 如請求項1或2之半導體發光裝置，其中上述絕緣層中之上述氧化矽之含有率為40%以上。
  6. 如請求項1或2之半導體發光裝置，其中上述絕緣層進而包含含有氧化鋅之複數個粒子。
  7. 如請求項1或2之半導體發光裝置，其中上述第1金屬板之沿上述第1方向之厚度係上述第1金屬層之沿上述第1方向之厚度的500倍以上、5000倍以下。
  8. 一種半導體發光裝置之製造方法，其係將母體切斷而形成第1金屬構件，該母體包含：包含含有銅之第1區域之金屬板、及設置於上述金屬板之表面的含有銀之膜，該第1金屬構件包含：自上述金屬板獲得而具有第1金屬板側面之第1金屬板、及自上述膜獲得之第1金屬層；於上述第1金屬板側面形成氧濃度高於上述第1區域之氧濃度之第2區域；形成與形成於上述第1金屬板側面之上述第2區域相接而含有 氧化矽之絕緣層；且於上述第1金屬層之上配置半導體發光元件。
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