TWI649854B - 發光裝置 - Google Patents

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永野祐任
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日商日亞化學工業股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種能達成發光裝置之小型化且抑制保護元件所引起之光取出效率降低之發光裝置。本發明之發光裝置之特徵在於,其具備:基體40;發光元件10,其經由第一導電性接合構件30載置於基體40之表面,從而以與基體40之表面之間具有間隙之方式載置;以及保護元件60,其經由第二導電性接合構件32載置於基體40;且保護元件60配置於間隙,以覆蓋保護元件60之方式於間隙中配置有光反射性樹脂80。

Description

發光裝置
本發明係關於一種發光裝置。
為了防止靜電、或高電壓浪湧所引起之發光元件之破壞,有時發光裝置具備齊納二極體等保護元件。此種保護元件由於反射率較低而會引起發光效率之降低,因此已知有藉由用反射層覆蓋保護元件來防止發光效率之降低之結構。(專利文獻1)
另外,若減輕保護元件之安裝區域之負擔,亦設計於基材本體中內置保護元件(專利文獻2)之結構,或者於基材上設置凹部而將保護元件配置於凹部,並於其上方配置發光元件之結構(專利文獻3)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2012-174979號公報
[專利文獻2]日本專利特開2013-122951號公報
[專利文獻3]韓國註冊專利第10-0769720號公報
[專利文獻4]日本專利特開2014-26993號公報
於專利文獻1之結構中,由於發光元件與保護元件安裝於相鄰位置,因此發光元件與保護元件之合計面積成為整體之元件安裝區域, 從而存在無法實現發光裝置之小型化之問題。
另外,於專利文獻2中,由於在電路基材之兩面分別安裝發光元件與保護元件,因此製造步驟變得繁雜。
另外,於專利文獻3中,成為難以向基材之凹部分填充樹脂之結構,因此存在樹脂內有時會容易產生空隙之問題。於專利文獻4中,發光元件之光被定電壓二極體吸收,因此存在光取出效率降低之問題。
本發明係鑒於上述情況而完成者,其目的在於提供一種能達成發光裝置之小型化且抑制保護元件所引起之光取出效率降低的發光裝置。
為了解決上述課題,本發明之發光裝置之特徵在於,其具備:基體;發光元件,其經由第一導電性接合構件載置於基體之表面,從而以與基體之表面之間具有間隙之方式載置;以及保護元件,其經由第二導電性接合構件載置於基體;且保護元件配置於上述間隙,以覆蓋保護元件之方式於上述間隙中配置有光反射性樹脂。
另外,本發明之發光裝置之特徵在於,其具備:基體;發光元件,其經由第一導電性接合構件載置於基體之表面;以及保護元件,其於基體經由第二導電性接合構件載置於上述發光元件之下方;且第一導電性接合構件之高度高於保護元件之高度。
根據本發明,可提供一種能達成發光裝置之小型化且抑制保護元件所引起之光取出效率降低的發光裝置。
1‧‧‧芯部
2‧‧‧被覆部
10‧‧‧發光元件
11‧‧‧半導體層
20‧‧‧助熔劑
30‧‧‧第一導電性接合構件
32‧‧‧第二導電性接合構件
40‧‧‧基體
50a、50b‧‧‧導體配線
60‧‧‧保護元件
80‧‧‧光反射性樹脂
90‧‧‧透光層
100、200、300、400‧‧‧發光裝置
圖1係表示實施形態之發光裝置之模式剖視圖。
圖2係表示實施形態之發光裝置之模式俯視圖。
圖3係實施形態之發光裝置中使用之第一導電性接合構件的模式剖視圖。
圖4(a)-(c)係對實施形態之發光裝置之製造方法進行說明的模式剖視圖。
圖5(a)-(e)係對實施形態之發光裝置之製造方法進行說明的模式剖視圖。
圖6(a)-(d)係對實施形態之發光裝置之製造方法進行說明的模式俯視圖。
圖7(a)係表示第二實施形態之發光裝置之模式剖視圖;(b)係表示第二實施形態之發光裝置之模式俯視圖。
圖8(a)係表示第三實施形態之發光裝置之模式剖視圖;(b)係表示第三實施形態之發光裝置之模式俯視圖。
圖9係表示第四實施形態之發光裝置之模式剖視圖。
於本申請案中,為了明確說明,各圖式所示之構件之大小、或位置關係等有時會有所誇張。於以下之說明中,同一名稱、符號表示相同或同一性質之構件,適當省略詳細說明。於一實施例及一實施形態中說明之內容亦能用於其他實施例及實施形態等。
本發明之實施形態之發光裝置具備基體、發光元件、保護元件、第一導電性接合構件、第二導電性接合構件以及光反射性樹脂。該發光裝置可為側視型(side view type)及頂視型(top view type)之任一者,尤其較佳為頂視型之發光裝置。
以下,一面參照圖式一面對本發明之較佳實施形態進行說明。各圖式為模式圖,其中所示之配置、尺寸、比率、形狀等有時與實際情況不同。
(第一實施形態)
圖1係本案發明之第一實施形態之發光裝置100之模式剖視圖。圖2係俯視圖1之發光裝置100之發光元件10附近的模式俯視圖。
本實施形態之發光裝置100於基體40之表面及內部具有導體配線50a、50b,且於基體40之表面與發光元件10之下表面之間配置有可維持一定之間隙的第一導電性接合構件30,並於導體配線50a、50b與上述發光元件10之間隙中具有保護元件60、及以覆蓋保護元件60之方式填充於間隙之光反射性樹脂80。
由於保護元件60位於發光元件10之正下方,因此可將全體元件安裝區域抑制於發光元件之安裝區域內。
進而由於將發光元件10與保護元件60載置於基體40之同一面上,因此製造步驟變得簡單。
另外,由於配置保護元件60之位置並非凹結構,因此於光反射性樹脂等樹脂填充中亦難以產生空隙。
以下,對發光裝置之構成構件進行詳細敍述。
(基體40)
發光裝置具備用以載置發光元件之基體。
基體通常由玻璃環氧樹脂(glass epoxy)、樹脂、陶瓷(HTCC、LTCC)等絕緣性材料、絕緣性材料與金屬構件之複合材料等形成。基體較佳利用耐熱性及耐候性較高之陶瓷或熱硬化性樹脂。作為陶瓷材料,可列舉氧化鋁、氮化鋁、莫來石(mullite)等。亦可使用於該等陶瓷材料中組合例如BT樹脂、玻璃環氧樹脂、環氧系樹脂等絕緣性材料而形成之基體。作為熱硬化性樹脂,可利用環氧樹脂、三嗪衍生物環氧樹脂、改性環氧樹脂、矽酮樹脂、改性矽酮樹脂、丙烯酸酯樹脂、胺酯樹脂等。其中,更佳為使用三嗪衍生物環氧樹脂。
基體之形狀並無特別限定,可為表面平坦之板狀體、或者於此種之板狀體之上配置或一體成形有圖1所示具有傾斜面之反射體狀之部位的形狀等。其中,反射體狀之部位與作為板狀體之基體可由相同材料形成,亦可由不同材料形成。藉由形成傾斜面,從而可將自發光 元件於橫向射出之光向上方有效地取出。
基體通常於其表面及/或內部具有與發光元件連接之導體配線。作為導體配線,可列舉配置於基體之配線圖案以及引線框架(lead frame)等。配線圖案可藉由銅、鋁、金、銀、鎢、鐵、鎳等金屬或鐵-鎳合金、磷青銅等合金等來形成。另外,於配線圖案配置於表面之情形時,為了將來自載置之發光元件之光有效地取出,可於其表面實施反射鍍敷。另外,配線圖案亦可於基體表面或內部彎曲、變形。配線圖案之厚度例如可列舉幾μm至幾百μm。
引線框架例如可藉由鋁、鐵、鎳、銅、銅合金、鎢鋼、因瓦(Invar)合金等來形成。亦可為包覆異種金屬而成之包層材料。該等引線框架較佳為將表面用金、銀、鎳、鈀或該等之合金等鍍敷。引線框架之厚度例如可列舉幾十μm~1000μm。
此種基體亦可使用本領域公知之為了安裝發光元件等而使用之基體之任一種。
再者,導體配線不僅用於與發光元件電性連接,亦可用於賦予載置發光元件或保護元件、提高散熱性、與保護元件電性連接等其他功能。因此,基體可不僅具有正負一對之導體配線,進而具有一個以上之相當於導體配線之圖案。
(發光元件10)
於本發明中使用之發光元件意指被稱為所謂發光二極體之元件。其中,可列舉於基板上形成有包括InN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlN等氮化物半導體、III-V族化合物半導體、II-VI族化合物半導體等各種半導體所形成之發光層之積層結構的元件。於形成積層結構後,可將基板剝離。
發光元件可於對向之面上分別形成正負電極,亦可使正負電極均形成於同一面側。正負電極可各形成一個,亦可分別形成兩個以 上。
電極於其材料、膜厚、結構方面並無特別限定,可為含有金、銅、鉛、鋁或該等之合金之單層結構或積層結構之任一者。另外,於各電極之表面上,可形成Ni、Ti、Au、Pt、Pd、W等金屬或合金之單層膜或積層膜來作為電極墊(pad)電極。電極之膜厚並無特別限定,其中較佳為於最終層(最靠表面側)配置Au,且其膜厚為100nm左右以上。
發光元件藉由第一導電性接合構件而固定於上述基體。
於使用在同一面側具有正負電極之發光元件之情形時,可採用面朝上安裝或覆晶安裝之任一種形態,較佳為採用覆晶安裝。於該情形時,如圖1所示,發光元件10之正負電極以與導體配線50a、50b對向之方式配置,且由第一導電性接合構件30接合。藉由採用覆晶安裝,可經由第一導電性接合構件30而實現發光元件10與導體配線50a、50b之電性連接,因此無需引線接合,可製成更小型之發光裝置。
於使用在對向之面上分別具有正負電極之發光元件之情形時,可將一個形成有電極之面(以下,有時稱為第一面或背面)載置於基體之導體配線,並利用第一導電性接合構件而固定於基體。藉此,可將配置於背面之電極與導體配線電性連接。
形成有另一個電極(以下有時稱為第二電極)之另一個面(以下,有時稱為第二面或上表面)面向與基體相反之側而配置,第二電極通常經由引線與導電構件電性連接。
於本發明之發光裝置中,一個發光裝置中可僅載置一個發光元件,亦可載置複數個發光元件。於載置複數個發光元件之情形時,連接形態並無特別限定,可為並聯、串聯或該等之組合等。藉由載置複數個發光元件,可增大發光面積且可提高光束。
(第一導電性接合構件30)
第一導電性接合構件只要能於發光元件之下表面與基體之間形成間隙,則無特別限定。為了可藉由加熱而容易地接合,且加熱後亦維持特定之間隙,較佳為可維持特定之形狀之構件。作為此種導電性接合構件,較佳使用所謂之Cu芯球。由於Cu芯球為球狀,因此使用利用吸附治具統一吸附球來進行載置之方法、或使用於圓形上開設有孔之掩膜而撒入式地統一進行載置之方法較為容易,可提高生產速度。
第一導電性接合構件可相對於發光元件之一個電極配置有複數個,亦可相對於一個導體配線配置有複數個。圖3係本實施形態中使用之第一導電性接合構件30之模式剖視圖。如圖3所示,第一導電性接合構件具有芯球(以下亦稱為芯部)、以及設置於芯部1之外側之被覆部2。被覆部2與設於基體之導體配線連接。該連接較佳為共晶接合。於第一導電性接合構件30為球狀之情形時,藉由於導體配線側具有與球之曲面對應之凹形狀,可位置精度良好地配置Cu芯球。
另外,芯部之熔點較佳為高於被覆部之熔點。再者,芯部不限於如圖3之球狀,可形成為所需之形狀。
具體而言,較佳為具有以Cu為主成分之芯部,作為被覆部使用含有Au與Si、Ge、Sn中之至少一種以上的合金。另外,進而較佳為以包圍芯部之方式具有特定之基底膜,並且於其上具有Sn系之皮膜。作為基底膜,可使用Ni、Ni-B、Ni-P等。此處,Sn系皮膜可為Sn系合金之一層皮膜,亦可為Sn與其他合金成分、或Sn合金之多層皮膜。於Sn與其他合金成分、或Sn合金之多層皮膜之情形時,在用以於基體之電極上形成Cu芯球之凸塊的回流焊步驟中,Sn與其他合金成分、或Sn合金相互熔融擴散,從而形成均勻之合金層。
芯部之成分較佳為以Cu為主成分(即,Cu之含有率為50質量%以 上)。尤其於為Cu含有率99質量%以上之球、或者Cu與Zn、Sn、P、Ni、Au、Mo、W中之一種以上之合金之球之情形,導熱性或導電性優異,因此較佳。另外,由於不會因共晶接合時之加熱而發生熔融,因此能維持間隙。若Cu含有率過低,則原本Cu所具有之高導熱性或導電性受到損害。
芯部較佳為球狀,其直徑較佳為1~1000μm。若小於此,則操作變得困難,並非現實之大小。若直徑大於1000μm,則發光裝置之小型化變得困難。因此,更佳為採用直徑40~200μm。芯部1之高度較佳為高於保護元件60之高度。
另外,作為被覆部2之厚度,較佳為1~50μm左右,進而較佳為1~10μm。第一導電性接合構件之高度較佳為高於下述之保護元件之高度。而且,於被覆部2為Sn系之情形時,其厚度較佳為1~50μm。若薄於該範圍,則作為焊料並不充分。若厚於50μm,則與Cu球之大小相比過厚,於形成凸塊時有熔融流出而與鄰接之電極、或凸塊等接觸之虞。
於本實施形態中,於由第一導電性接合構件形成之間隙中填充光反射性樹脂。因此,較佳為以確保樹脂之填充路徑之方式配置第一導電性接合構件。例如,如圖2所示,較佳為矩形之發光元件之四角配置第一導電性接合構件。另外,較佳為第一導電性接合構件為球狀(ball shape),從而容易向第一導電性接合構件與發光元件及基材相接之部分填充樹脂。
(保護元件60)
於發光元件之下表面與基材之上表面之間隙中配置有保護元件。保護元件可為搭載於發光裝置之公知之任意元件。例如,可列舉能使施加於發光元件之反方向之電壓短路、或者使高於發光元件之工作電壓的特定之電壓以上的正方向電壓短路之元件,即過電壓、過電 流、保護電路、靜電保護元件等。具體而言,可利用齊納二極體、晶體管之二極體等。
更佳為於一面側具有兩個電極而能進行覆晶安裝之元件。
(第二導電性接合構件32)
保護元件於發光元件之下方經由第二導電性接合構件而與基體接合。尤其較佳為經由第二導電性接合構件而實現保護元件與導電構件之電性連接。作為第二導電性接合構件,例如可適當地使用SnPb系、SnAgCu系、AuSn系、SnZn系、SuCu系等材料。其中較佳為AuSn系共晶。另外,就改善潤濕性或焊料裂紋性之目的,亦可向該等中任意添加Bi、In等。
(光反射性樹脂80)
光反射性樹脂以覆蓋於基體與發光元件之間安裝之保護元件之方式配置。藉由光反射性樹脂覆蓋保護元件,可抑制來自發光元件之光被保護元件吸收。
光反射性樹脂至少覆蓋保護元件即可,但較佳為以填埋與基體對向之發光元件之下表面與基體之上表面之間隙之方式,與發光元件、基體、保護元件、第一導電性接合構件相接而配置。光反射性樹脂可不僅與發光元件之底面接觸,亦與其側面接觸。光反射性樹脂較佳為不僅覆蓋發光元件之下部,亦進而覆蓋位於發光元件之外側之區域之基體以及形成於基體之導體配線之上表面。
光反射性樹脂較佳為由對來自發光元件之光之反射率為60%以上之反射性材料形成,進而較佳為由對來自發光元件之光之反射率為70%、80%或90%以上之反射性材料形成。
反射性材料例如可由陶瓷、樹脂、介電體、紙漿、玻璃或該等之複合材料等來形成。其中,就可容易地成形為任意之形狀之觀點而言,較佳為樹脂。
作為樹脂,可列舉:熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂等。具體而言,可列舉含有矽酮樹脂、改性矽酮樹脂、環氧樹脂、改性環氧樹脂、丙烯酸系樹脂之一種以上之樹脂或混合(hybrid)樹脂等。
另外,該等材料例如樹脂中較佳含有二氧化鈦、二氧化矽、二氧化鋯、鈦酸鉀、氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、莫來石、氧化鈮、硫酸鋇、碳黑、各種稀土類氧化物(例如,氧化釔、氧化釓)等光反射構件、光散射材料或著色劑等。亦可含有玻璃纖維、矽灰石等纖維狀填料、碳黑等無機填料、以及散熱性較高之材料(例如氮化鋁等)。該等光反射構件等例如可相對於全光反射構件之重量含有5~60%左右。
(透光層90)
發光元件可由透光層任意地覆蓋。透光層係使自發光元件射出之光通過之層,較佳為使自發光元件射出之光之60%以上透過,更佳為使自發光元件射出之光之70%、80%或90%以上透過。此種層例如可由矽酮樹脂、矽酮改性樹脂、環氧樹脂、苯酚樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂、三甲基戊烯樹脂、聚降冰片烯樹脂或含有該等樹脂中之一種以上之混合樹脂等樹脂或者玻璃等來形成。
透光層中亦可含有螢光體、或擴散材等。
(螢光體)
螢光體可使用本領域公知之物質。例如,可列舉以鈰活化之釔‧鋁‧石榴石(YAG)系螢光體、以鈰活化之鑥‧鋁‧石榴石(LAG)、以銪及/或鉻活化之含氮鋁矽酸鈣(CaO-Al2O3-SiO2)系螢光體、以銪活化之矽酸鹽((Sr,Ba)2SiO4)系螢光體、β塞隆螢光體、CASN系或SCASN系螢光體等氮化物系螢光體、KSF系螢光體(K2SiF6:Mn)、硫化物系螢光體等。於發光裝置用於液晶顯示器之背光源等之情形時,較佳為使用由藍色光激發、發出紅色光之螢光體(例如KSF系螢光體)及發出綠色光之螢光體(例如β塞隆螢光體)。藉此,可拓寬使用發光裝置之顯 示器之顏色再現範圍。另外,於發光裝置用於照明等之情形時,可將發出藍綠色光之元件與紅色螢光體組合使用。
螢光體例如較佳為中心粒徑為50μm以下。中心粒徑可利用市售之粒子測定器或粒度分佈測定器等來測定及算出。尤其於使用YAG等作為螢光體之情形時,較佳為將該等超微粒子極其均勻地分散並燒結而成之塊(bulk)體(例如板狀體)。藉由此種形態,作為單晶結構及/或多晶結構,可藉由減少空隙(void)、雜質層來確保高度之透明性。
另外,螢光體亦可為例如被稱為所謂之奈米晶、量子點等發光物質。作為該等材料,可列舉半導體材料,例如II-VI族、III-V族、IV-VI族半導體,具體而言可列舉CdSe、芯-殼型CdSxSe1-x/ZnS、GaP等奈米級之高分散粒子。此種螢光體例如可列舉粒徑1~20nm左右(10~50個)左右。藉由使用此種螢光體,可抑制內部散射,且可更提高光之透射率。
再者,量子點螢光體由於不穩定,因此可利用PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等樹脂進行表面修飾或穩定化。該等可為混合於透明樹脂(例如環氧樹脂、矽酮樹脂等)而成形之塊體(例如板狀體),亦可為與透明樹脂一起密封於玻璃板之間之板狀體。
(製造方法)
使用圖4~圖6對本實施形態之發光裝置100之製造方法進行說明。圖4及圖5係對本實施形態之發光裝置之製造方法進行說明的模式剖視圖,圖6係對本實施形態之發光裝置之製造方法進行說明的模式俯視圖。
(發光元件準備步驟)
首先,如圖4(a)所示於發光元件10之電極面塗敷助熔劑(flux)20。助熔劑塗佈方法可為針式轉印方法,亦可為掩膜印刷方法。
繼而,如圖4(b)所示於塗佈於發光元件10之電極面之助熔劑20上載置第一導電性接合構件30。作為載置方法,可採用使用吸附治具來進行載置之方法、或使上述第一導電性接合構件30落入開設有孔之掩膜而載置於電極圖案上之方法等所期望的方法。
然後,藉由進行加熱,如圖4(c)所示使發光元件10與第一導電性接合構件30接合。加熱較佳為於氮氣等非活性環境中進行。
(基體準備步驟)
繼而,如圖5(a)、圖6(a)所示,準備於基體40上具有正負一對導體配線50a、50b之基體40。導體配線50a、50b可利用公知之方法形成於基體之表面、或基體之內部。
(保護元件載置步驟)
繼而,如圖5(b)、圖6(b)所示將保護元件60經由第二導電性接合構件32載置於導體配線50a、50b上。載置方法有覆晶安裝方法、或晶片接合(die bond)安裝方法。如圖5(b)所示,藉由覆晶安裝,可實現與導體配線50a、50b之電性連接,因此較佳。
(發光元件載置步驟)
繼而,如圖5(c)、圖6(c)所示,以使於俯視時保護元件60容納於發光元件10之下側之方式,於保護元件60之上方將圖4(c)之發光元件10經由助熔劑(未圖示)載置於導體配線50a、50b上。如圖5(b)所示,藉由覆晶安裝,可實現與導體配線50a、50b之電性連接,因此較佳。
然後,於氮氣等非活性環境中實施加熱,將保護元件60與圖4(c)所示之發光元件10金屬接合於導體配線50a、50b上。
(光反射性樹脂填充步驟)
繼而,如圖5(d)、圖6(d)所示,向圖4(c)之發光元件10與導體配線50a、50b之間隙填充光反射性樹脂80並使其硬化。如圖5所示,於基體具有凹部之情形時,填充方法較佳為灌注(potting)法。藉此,可 對間隙容易地填充光反射性樹脂。由於基體之表面為平坦面,因此樹脂容易填充,且不易於樹脂內產生空隙。即,若於基體之凹部搭載保護元件,則就樹脂之浸入路徑而言,光反射性樹脂會限於凹部之開口,難以填充樹脂。然而,於本實施形態中,於平坦之基體之上利用第一導電性接合構件加高而形成間隙,因此如圖6(d)之箭頭所示,自保護元件之側面方向之任一方向均填充樹脂。藉此,即便於發光元件之下表面與保護元件之上表面之距離極短之情形時,亦可適當地配置光反射性樹脂80。
(透光層形成步驟)
最後,如圖5(e)所示,於基體40之內側形成透光層90。於透光層由樹脂形成之情形時,可藉由網版印刷、灌注、傳遞模塑、壓縮模塑、壓縮成形、射出成形等而形成。另外,亦可藉由噴塗樹脂來形成。於透光層為玻璃等之情形時,亦可直接或經由接著劑而接合於發光元件。亦可含有對光進行波長轉換之螢光體。
(第二實施形態)
於第一實施形態中,第一導電性接合構件配置於發光元件之四角之四處,但至少載置於兩處以上即可。例如,如圖7(a為剖視圖,b為俯視圖)所示,亦可載置於兩處。藉此,可提供更小之發光裝置200。
(第三實施形態)
如圖8(a為剖視圖,b為俯視圖)所示,基體之形狀並無特別限定,亦可為表面平坦之板狀體。於第一實施形態中,光反射性樹脂80或透光層90之填充方法較佳為灌注方法,但於第四實施形態之發光裝置300中,光反射性樹脂80或透光層90可藉由灌注、傳遞模塑、壓縮模塑、壓縮成形、射出成形等而形成。
(第四實施形態)
如圖9(剖視圖)所示,藉由剝離發光元件10之生長基板(藍寶石等)而使半導體層11向表面露出,從而可製成更低背化且具有更高之光取出效率之發光裝置400。
[產業上之可利用性]
本案發明可用於照明用光源、各種指示器用光源、車載用光源、顯示器用光源、液晶之背光源用光源、信號機、車載零件、廣告牌用槽型字等各種光源。

Claims (9)

  1. 一種發光裝置,其特徵在於,其具備:基體;發光元件,其經由第一導電性接合構件載置於上述基體之表面,從而以與上述基體之表面之間具有間隙之方式載置;以及保護元件,其經由第二導電性接合構件載置於上述基體;且上述保護元件配置於上述間隙,以覆蓋上述保護元件、且與上述發光元件、上述保護元件、上述基體、上述第一導電性接合構件相接之方式,於上述基體之表面與上述發光元件之間之上述間隙中配置有光反射性樹脂,並進而覆蓋位於上述發光元件之外側之區域之上述基體以及形成於上述基體之導體配線之上表面。
  2. 如請求項1之發光裝置,其中上述發光元件與上述保護元件載置於上述基體之同一面上。
  3. 如請求項1或2之發光裝置,其中第一導電性接合構件具有芯部及位於上述芯部之外側之被覆部,且上述芯部之熔點高於上述被覆部之熔點。
  4. 如請求項3之發光裝置,其中上述芯部含有Cu,上述被覆部為含有Au與Si、Ge、Sn中之至少一種以上的合金。
  5. 如請求項3之發光裝置,其中上述基體於其表面具有導體配線,且上述導體配線及上述被覆部共晶接合。
  6. 如請求項4之發光裝置,其中上述基體於其表面具有導體配線,且上述導體配線及上述被 覆部共晶接合。
  7. 如請求項3之發光裝置,其中上述芯部之高度高於上述保護元件之高度。
  8. 如請求項4之發光裝置,其中上述芯部之高度高於上述保護元件之高度。
  9. 一種發光裝置,其特徵在於,其具備:基體;發光元件,其經由第一導電性接合構件載置於上述基體之表面;以及保護元件,其於上述基體經由第二導電性接合構件載置於上述發光元件之下方;上述第一導電性接合構件為Cu芯球,且上述第一導電性接合構件之高度高於上述保護元件之高度;且以覆蓋上述保護元件、且與上述發光元件、上述保護元件、上述基體、上述第一導電性接合構件相接之方式,於上述基體之表面與上述發光元件之間之間隙中配置有光反射性樹脂,並進而覆蓋位於上述發光元件之外側之區域之上述基體以及形成於上述基體之導體配線之上表面。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017050350A (ja) 2015-08-31 2017-03-09 日亜化学工業株式会社 発光装置及びその製造方法
US20170125650A1 (en) * 2015-11-02 2017-05-04 Nanoco Technologies Ltd. Display devices comprising green-emitting quantum dots and red KSF phosphor
US10790426B2 (en) 2016-04-01 2020-09-29 Nichia Corporation Method of manufacturing light emitting element mounting base member, method of manufacturing light emitting device using the light emitting element mounting base member, light emitting element mounting base member, and light emitting device using the light emitting element mounting base member
EP3226290B1 (en) * 2016-04-01 2024-04-17 Nichia Corporation Method of manufacturing a light emitting element mounting base member, and light emitting element mounting base member
JP7011148B2 (ja) * 2016-04-01 2022-01-26 日亜化学工業株式会社 発光素子載置用基体の製造方法及びそれを用いた発光装置の製造方法並びに発光素子載置用基体及びそれを用いた発光装置
JP7011147B2 (ja) * 2016-04-01 2022-01-26 日亜化学工業株式会社 発光素子載置用基体の製造方法及びそれを用いた発光装置の製造方法並びに発光素子載置用基体及びそれを用いた発光装置
JP2017188592A (ja) 2016-04-06 2017-10-12 日亜化学工業株式会社 発光装置
WO2017220026A1 (zh) * 2016-06-23 2017-12-28 亿光电子工业股份有限公司 发光二极管及其制作方法
JP6635007B2 (ja) 2016-11-30 2020-01-22 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
JP7011143B2 (ja) * 2016-11-30 2022-01-26 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
JP6658829B2 (ja) * 2018-09-11 2020-03-04 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
JP6579253B1 (ja) * 2018-11-09 2019-09-25 千住金属工業株式会社 ハンダボール、ハンダ継手および接合方法
JP2020145240A (ja) * 2019-03-04 2020-09-10 中原大學 発光ダイオードパッケージ構造およびそれを製造する方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060071330A1 (en) * 2004-10-04 2006-04-06 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor package
JP2008147270A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置及びその製造方法
WO2012063459A1 (ja) * 2010-11-08 2012-05-18 パナソニック株式会社 発光ダイオードモジュールおよびそれに用いられるセラミック基板
US20130200528A1 (en) * 2008-12-12 2013-08-08 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor Device and Method of Forming a Vertical Interconnect Structure for 3-D FO-WLCSP

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3985332B2 (ja) * 1998-04-02 2007-10-03 松下電器産業株式会社 半導体発光装置
JP3655267B2 (ja) * 2002-07-17 2005-06-02 株式会社東芝 半導体発光装置
JP2006041401A (ja) 2004-07-29 2006-02-09 Sharp Corp 半導体装置及びその製造方法
US7307287B2 (en) * 2004-09-15 2007-12-11 Yu-Nung Shen LED package and method for producing the same
JP2006165517A (ja) 2004-11-11 2006-06-22 Sharp Corp フレキシブル配線基板、それを用いた半導体装置および電子機器、並びにフレキシブル配線基板の製造方法
CN100426539C (zh) * 2005-05-19 2008-10-15 沈育浓 发光二极管封装体及其封装方法
JP2007081141A (ja) 2005-09-14 2007-03-29 Nippon Steel Materials Co Ltd Cuコアボールとその製造方法
KR100769720B1 (ko) 2006-10-16 2007-10-24 삼성전기주식회사 정전기 방전 충격에 대한 보호 기능이 내장된 고휘도 발광다이오드
JP5053688B2 (ja) * 2007-04-09 2012-10-17 株式会社ジャパンディスプレイイースト 光源モジュール,光源ユニット、及び液晶表示装置,照明装置
CN101409320B (zh) * 2007-10-09 2010-06-23 富士迈半导体精密工业(上海)有限公司 基板制作方法
JP2010147153A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP5481277B2 (ja) * 2010-06-04 2014-04-23 シャープ株式会社 発光装置
JP2012015438A (ja) 2010-07-05 2012-01-19 Citizen Holdings Co Ltd 半導体発光装置
JP2012099642A (ja) * 2010-11-02 2012-05-24 Hitachi Metals Ltd 半導体装置、それを用いた電子部品およびそれらの製造方法
JP2012128233A (ja) * 2010-12-16 2012-07-05 Nec Corp 光モジュール及びその実装方法
US9153545B2 (en) * 2010-12-20 2015-10-06 Rohm Co., Ltd. Light-emitting element unit and light-emitting element package
JP5583051B2 (ja) 2011-02-23 2014-09-03 京セラ株式会社 発光素子搭載用基板および発光装置
JP5766593B2 (ja) 2011-12-09 2015-08-19 日本特殊陶業株式会社 発光素子搭載用配線基板
JP2013219071A (ja) 2012-04-04 2013-10-24 Kyocera Corp 発光素子搭載用部品および発光装置
JP2014086630A (ja) 2012-10-25 2014-05-12 Kyocera Corp 発光素子搭載用部品および発光装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060071330A1 (en) * 2004-10-04 2006-04-06 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor package
JP2008147270A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置及びその製造方法
US20130200528A1 (en) * 2008-12-12 2013-08-08 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor Device and Method of Forming a Vertical Interconnect Structure for 3-D FO-WLCSP
WO2012063459A1 (ja) * 2010-11-08 2012-05-18 パナソニック株式会社 発光ダイオードモジュールおよびそれに用いられるセラミック基板

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Publication number Publication date
US9666567B2 (en) 2017-05-30
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