專利名稱：光半導(dǎo)體器件和光半導(dǎo)體器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有發(fā)光元件的光半導(dǎo)體器件以及該光半導(dǎo)體器件 的制造方法。
背景技術(shù)：
光半導(dǎo)體器件作為照明或顯示裝置等各種裝置的光源在廣泛的領(lǐng)域中使用。作為該光半導(dǎo)體器件，提出把由發(fā)光元件發(fā)射的光、和 由該光激勵(lì)的熒光體所發(fā)射的光合在一起，以取得白色光的光半導(dǎo)體 器件(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。該光半導(dǎo)體器件具有發(fā)光二極管(LED)等發(fā)光元件、以及容納 該發(fā)光元件的具有杯狀的凹部的基體。在該凹部設(shè)置密封發(fā)光元件的 透光性構(gòu)件。須指出的是，基體由模塑樹脂模塑成形。此外，透光性 構(gòu)件由混合有粒子狀的熒光體的透光性樹脂材料形成。在這樣的光半導(dǎo)體器件中，從發(fā)光元件發(fā)射的光的一部分通過(guò)透 光性構(gòu)件出射，另一部分由凹部的側(cè)面(側(cè)壁)反射并出射。這時(shí)， 向凹部的側(cè)面入射的光由基體反射或者吸收。須指出的是，光的反射 率依存于入射的光的波長(zhǎng)， 一般波長(zhǎng)短者反射率降低。這里，為了提高反射率，在基體的模塑樹脂中混入Ti02等反射 填料。這時(shí)的紫外區(qū)域的反射率是10%以下。因此，為了使紫外區(qū)域 的反射率也提高，提出只對(duì)基體的樹脂的局部、即凹部的側(cè)面鍍銀的 光半導(dǎo)體器件。此外，為了防止基體的光惡化，作為基體，使用幾乎不產(chǎn)生光惡化的陶瓷襯底。這時(shí)，考慮發(fā)光元件的散熱，作為陶瓷襯 底，使用氮化鋁的襯底。[專利文獻(xiàn)1日本專利公開特開2005_311136號(hào)公報(bào) 發(fā)明內(nèi)容可是，對(duì)基體的樹脂局部鍍銀需要掩模等復(fù)雜的制造步驟，使成 本上升。另外，因?yàn)樘沾梢r底價(jià)格高，所以使用氮化鋁等的陶瓷襯底 使成本上升。此外，今后，如果發(fā)光元件的光能隨發(fā)光元件的發(fā)光效率的提高 或驅(qū)動(dòng)電流的增加而增加，則基體的光惡化就加速。伴隨著這種基體 的光惡化，光反射率越來(lái)越低，所以取出的光量減少，亮度下降。本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于，提供能在抑制成 本的同時(shí)，防止基體的光惡化引起的亮度下降的光半導(dǎo)體器件和光半 導(dǎo)體器件的制造方法。本發(fā)明的實(shí)施方式的第一特征在于，在光半導(dǎo)體器件中，包括 具有凹部的基體；設(shè)置在凹部?jī)?nèi)、發(fā)射光的發(fā)光元件；設(shè)置在基體中 并覆蓋凹部的側(cè)面、抑制由發(fā)光元件發(fā)射的光向凹部的側(cè)面入射的抑 制構(gòu)件；設(shè)置在凹部?jī)?nèi)、密封發(fā)光元件的透光性構(gòu)件。本發(fā)明的實(shí)施方式的第二特征在于，在光半導(dǎo)體器件的制造方法 中，包括形成抑制光向具有凹部的基體的所述凹部的側(cè)面入射的抑 制構(gòu)件的步驟；以覆蓋凹部的側(cè)面的方式把形成的抑制構(gòu)件定位、并 形成基體的步驟；在形成的基體的凹部?jī)?nèi)設(shè)置發(fā)射光的發(fā)光元件的步 驟；由透光性構(gòu)件密封設(shè)置有發(fā)光元件的凹部?jī)?nèi)的步驟。根據(jù)本發(fā)明，能在抑制成本的同時(shí)，防止基體的光惡化引起的亮 度的下降。


圖l是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的光半導(dǎo)體器件的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。圖2是圖1的S1-S1線剖視圖。圖3是表示圖l和圖2所示的光半導(dǎo)體器件所具有的抑制構(gòu)件的 概略結(jié)構(gòu)的立體圖。圖4是表示圖1和圖2所示的光半導(dǎo)體器件所具有的一對(duì)引線部
的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。圖5是說(shuō)明圖l和圖2所示的光半導(dǎo)體器件的制造方法的第一步 驟剖視圖。圖6是第二步驟剖視圖。 圖7是第三步驟剖視圖。圖8是表示本發(fā)明第2實(shí)施方式的光半導(dǎo)體器件的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1 圖7，說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施方式。如圖1和圖2所示，本發(fā)明的第1實(shí)施方式的光半導(dǎo)體器件1A 包括具有凹部2a的基體2;設(shè)置在凹部2a內(nèi)、并發(fā)射光的發(fā)光元 件3;設(shè)置在基體2上并覆蓋凹部2a的側(cè)面(側(cè)壁)、并抑制由發(fā)光 元件3發(fā)射的光向凹部2a的側(cè)面入射的抑制構(gòu)件4;設(shè)置在凹部2a 內(nèi)、并密封發(fā)光元件3的透光性構(gòu)件5;分別與發(fā)光元件3連接、并 從凹部2a的底面延伸到外部的一對(duì)引線部6、 7?；w2具有大致定位設(shè)置在其中央的凹部2a。該凹部2a例如形 成為杯狀，即倒圓錐臺(tái)形狀，是在其內(nèi)部容納發(fā)光元件3的容納部。 該凹部2a的側(cè)面從凹部2a的底面向外部擴(kuò)展地傾斜。這樣的基體2 例如由白色的模塑樹脂形成。作為模塑樹脂，例如使用聚酰胺系樹脂 等熱可塑性樹脂。發(fā)光元件3定位在凹部2a的底面的大致中央，搭栽在引線部6 上。發(fā)光元件3的底面電極(圖2中的下表面)通過(guò)銀骨等接合構(gòu)件 (未圖示)與引線部6接合并電連接。此外，發(fā)光元件3的表面電極 (圖2中的上面)例如通過(guò)金線等的連接構(gòu)件8與引線部7電連接。 須指出的是，作為發(fā)光元件3，使用發(fā)光二極管(LED)等。抑制構(gòu)件4由覆蓋凹部2a的側(cè)面并且反射由發(fā)光元件3出射的 光的反射構(gòu)件4a、和固定在該反射構(gòu)件4a上并且具有絕緣性的絕緣 構(gòu)件4b構(gòu)成。反射構(gòu)件4a如圖3所示，例如形成為漏斗形狀。該反射構(gòu)件4a 具有以倒圓錐臺(tái)形狀形成為圓筒狀的圓筒部Bl、從該圓筒部Bl延伸 的邊緣部B2、和從該邊緣部B2向外部分別水平延伸的一對(duì)延伸部 B3。這里，通過(guò)在反射構(gòu)件4a上形成一對(duì)延伸部B3，在基體2上設(shè) 置抑制構(gòu)件4的情況下，可以把一對(duì)延伸部B3掩埋在基體2中來(lái)設(shè) 置抑制構(gòu)件4，所以能提高抑制構(gòu)件4和基體2的結(jié)合力。這樣的反射構(gòu)件4a例如由銅等金屬材料形成。另外，例如，通 過(guò)沖裁加工金屬板構(gòu)件，形成反射構(gòu)件4a。例如，在該反射構(gòu)件4a 的表面進(jìn)行鍍銀。須指出的是，銀對(duì)于波長(zhǎng)為350nm的光的反射率遠(yuǎn) 高于白色的模塑樹脂，約為80%。絕緣構(gòu)件4b設(shè)置在反射構(gòu)件4a上，從而在抑制構(gòu)件4設(shè)置在基 體2中的狀態(tài)下，防止抑制構(gòu)件4的反射構(gòu)件4a和一對(duì)引線部6、 7 接觸(參見圖2 )。據(jù)此，能防止抑制構(gòu)件4的反射構(gòu)件4a和一對(duì)引 線部6、 7接觸，所以能防止在對(duì)發(fā)光元件3施加電壓時(shí)，電流流過(guò) 反射構(gòu)件4a。這樣的絕緣構(gòu)件4b例如由白色的模塑樹脂形成。作為模塑樹脂， 例如使用熱可塑性樹脂。須指出的是，絕緣構(gòu)件4b和基體2可以由 同一材料形成，也可以由其他材料形成。透光性構(gòu)件5是設(shè)置在凹部2a內(nèi)并密封發(fā)光元件3的構(gòu)件。該 透光性構(gòu)件5具有用于出射從發(fā)光元件3發(fā)射的光的出射面5a(參照 圖2)。該出射面5a是與外部氣氛接觸的露出面，作為出射從發(fā)光元 件3發(fā)射的光的光取出面而工作。這樣的透光性構(gòu)件5例如由混合了粒子狀的熒光體的熒光體混 合樹脂等透光性樹脂材料形成。作為透光性樹脂材料，例如使用硅樹 脂等。這里，熒光體是把從發(fā)光元件3發(fā)射的光的波長(zhǎng)進(jìn)行變換的物 質(zhì)，例如出射具有比發(fā)光元件3的光波長(zhǎng)還長(zhǎng)的波長(zhǎng)的光。作為該熒 光體，例如在使用發(fā)射藍(lán)色光的發(fā)光元件3時(shí)，使用出射黃色光的熒 光體，或者使用出射黃色光的熒光體和出射紅色光的熒光體的雙方。一對(duì)引線部6、 7是用于從外部對(duì)發(fā)光元件3供給電力的引線框。有安放發(fā)光元件3的平面部6a、和與該平面 部6a連通并且彎曲為人字形狀的彎曲部6b。此外，引線部7具有接 合從發(fā)光元件3延伸的連接構(gòu)件8的平面部7a、和與該平面部7a連 通并且彎曲為山形狀的彎曲部7b。這樣的一對(duì)引線部6、 7分別從凹部2a的底面引出到外部。這些 引線部6、 7例如由銅等金屬材料形成。另外，在一對(duì)引線部6、 7的 表面例如進(jìn)行了鍍銀。這里，在使用金屬模具來(lái)模塑成形基體2的情況下，用于形成基 體2的模塑樹脂流入安放引線部6、7的金屬模具的平面和各引線部6、 7的彎曲部6b、 7b之間的空間。據(jù)此，各彎曲部6b、 7b由基體2包 圍，所以能提高各引線部6、 7和基體2的結(jié)合力。下面，說(shuō)明這樣的光半導(dǎo)體器件1A的發(fā)光動(dòng)作。如果向一對(duì)引線部6、 7施加電壓以對(duì)發(fā)光元件3供給電壓，則 發(fā)光元件3發(fā)射光。該光的一部分通過(guò)透光性構(gòu)件5并原封不動(dòng)地從 出射面5a出射，另一部分由抑制構(gòu)件4的反射構(gòu)件4a反射并從出射 面5a出射。此外，光的一部分向透光性構(gòu)件5中所含有的熒光體入 射。據(jù)此，激勵(lì)熒光體并發(fā)射光。該光的一部分通過(guò)透光性構(gòu)件5并 從出射面5a出射，另一部分也由抑制構(gòu)件4的反射構(gòu)件4a反射并從 出射面5a出射。這樣，由發(fā)光元件3發(fā)射的光和由該光激勵(lì)的熒光 體發(fā)射的光混合，從透光性構(gòu)件5的出射面5a出射。在這樣的發(fā)光動(dòng)作中，由發(fā)光元件3以及熒光體發(fā)射的光的一部 分由抑制構(gòu)件4的反射構(gòu)件4a向透光性構(gòu)件5的出射面5a反射。據(jù) 此，能抑制光向基體2入射，所以能防止基體2的光惡化。作為結(jié)果， 能防止基體2的光惡化引起的亮度下降。下面說(shuō)明光半導(dǎo)體器件1A的制造步驟。在光半導(dǎo)體器件1A的制造步驟中，如圖5所示，形成抑制構(gòu)件 4;如圖6所示，把形成的抑制構(gòu)件4以覆蓋凹部2a的側(cè)面的方式定 位，形成基體2;如圖7所示，在形成的基體2的凹部2a內(nèi)設(shè)置發(fā)光 元件3;如圖8所示，由透光性構(gòu)件5密封設(shè)置有發(fā)光元件3的凹部2a內(nèi)部。如果詳細(xì)描述，就如圖5所示，最初從金屬板構(gòu)件，通過(guò)沖裁加 工，形成反射構(gòu)件4a。然后，在用于形成絕緣構(gòu)件4b的金屬模具中 安裝反射構(gòu)件4a，例如使用注模法，利用白色的模塑樹脂形成絕緣構(gòu) 件4b，同時(shí)固定在反射構(gòu)件4a上。據(jù)此，抑制構(gòu)件4完成。接著如圖6所示，在用于把抑制構(gòu)件4定位在一對(duì)引線部7、 8 上的預(yù)定位置以形成基體2的金屬模具中安裝一對(duì)引線部7、 8和抑 制構(gòu)件4，例如使用注模法，利用白色的模塑樹脂，形成具有凹部2a 的基體2。據(jù)此，基體2完成。這時(shí)，白色的模塑樹脂流入安放引線 部6、 7的金屬模的平面和各引線部6、 7的彎曲部6b、 7b之間的空 間。據(jù)此，各彎曲部6b、 7b由基體2包圍。然后，如圖7所示，在位于凹部2a的底面的引線部6的平面部 6a的表面涂敷銀骨等接合構(gòu)件，在其上安放發(fā)光元件3，將發(fā)光元件 3和引線部6接合。接著，例如通過(guò)金線等的連接構(gòu)件8，將發(fā)光元 件3的上表面電極和引線部7的平面部7a電連接。據(jù)此，發(fā)光元件3 被設(shè)置在基體2的凹部2a內(nèi)。最后，向基體2的凹部2a內(nèi)填充硅樹脂，以密封發(fā)光元件3。 據(jù)此，硅樹脂制的透光性構(gòu)件5設(shè)置在基體2的凹部2a內(nèi)，如圖2 所示，光半導(dǎo)體器件1A完成。這里，作為一對(duì)引線部6、 7，例如使用在表面進(jìn)行了厚度為2nm 的鍍銀的厚度為200nm的引線部。此外，作為發(fā)光元件3，例如使用 尺寸為900x900x20(HimS的藍(lán)色的發(fā)光二極管。另外，作為熒光體， 例如使用把藍(lán)色光變換為黃色光的黃色的熒光體。此外，抑制構(gòu)件4 的反射構(gòu)件4a的彎曲角度為45度，其在發(fā)光元件3 —側(cè)的開口部的 直徑為0.3mm。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施方式，通過(guò)在基體2上設(shè)置覆 蓋凹部2a的側(cè)面、抑制從發(fā)光元件3發(fā)射的光向凹部2a的側(cè)面入射 的抑制構(gòu)件4，從而不用對(duì)基體2的凹部2a局部鍍銀或者使用氮化鋁 等陶瓷襯底，就能抑制從發(fā)光元件3發(fā)射的光向基體2入射，防止基體2的光惡化。據(jù)此，能在降低成本的同時(shí)，防止基體2的光惡化引 起的亮度下降。作為結(jié)果，能以低成本長(zhǎng)時(shí)間維持高亮度。另外，抑制構(gòu)件4反射由發(fā)光元件3發(fā)射的光，所以來(lái)自透光性 構(gòu)件5的出射面5a的光取出效率提高，所以能提高發(fā)光元件3的亮 度。此外，抑制構(gòu)件4的一部分掩埋在基體2中，所以抑制構(gòu)件4 和基體2的結(jié)合力提高，能防止抑制構(gòu)件4從基體2中脫出，所以能 提高光半導(dǎo)體器件1A的零件可靠性。 (第2實(shí)施方式)參照?qǐng)D8說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。在本發(fā)明的第2實(shí)施方式 中，說(shuō)明與第1實(shí)施方式不同的部分。須指出的是，在第2實(shí)施方式 中，對(duì)與第1實(shí)施方式中說(shuō)明的部分相同的部分付與相同的附圖標(biāo)記， 省略其說(shuō)明。如圖8所示，在本發(fā)明第2實(shí)施方式的光半導(dǎo)體器件1B中，抑 制構(gòu)件4由反射構(gòu)件4a構(gòu)成。另外，在一對(duì)引線部6、 7上^1置具有 絕緣性的絕緣層9。此外，在邊緣部B2設(shè)置有臺(tái)階部B4。絕緣層9設(shè)置在與反射構(gòu)件4a相對(duì)置的位置。即，絕緣層9與 反射構(gòu)件4a的發(fā)光元件3—側(cè)的頂端部相對(duì)，在一對(duì)引線部6、 7上 設(shè)置為圓環(huán)狀。據(jù)此，在反射構(gòu)件4a設(shè)置在基體2上的狀態(tài)下，能 防止反射構(gòu)件4a和一對(duì)引線部6、 7的接觸，所以能防止在對(duì)發(fā)光元 件3施加電壓時(shí)，電流流過(guò)反射構(gòu)件4a。通過(guò)把邊緣部B2向凹部2a的底面方向彎曲，把臺(tái)階部B4形成 為圓環(huán)狀。據(jù)此，可以在基體2上設(shè)置反射構(gòu)件4a時(shí)，把臺(tái)階部B4 掩埋在基體2中來(lái)設(shè)置反射構(gòu)件4a，所以能提高反射構(gòu)件4a和基體 2的結(jié)合力。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第2實(shí)施方式，能取得與第1實(shí)施方式 同樣的效果。另外，通過(guò)只用反射構(gòu)件4a構(gòu)成抑制構(gòu)件4，能簡(jiǎn)化抑 制構(gòu)件4的制造。此外，臺(tái)階部B4被掩埋在基體2中，所以能進(jìn)一 步提高抑制構(gòu)件4和基體2的結(jié)合力。
(其他實(shí)施方式)須指出的是，本發(fā)明并不局限于所述的實(shí)施方式，在不脫離其宗 旨的范圍中能進(jìn)行各種變更。例如，在所述的實(shí)施方式中，列舉了各種數(shù)值，但是這些數(shù)值是 舉例，并不限于此。
權(quán)利要求
1.一種光半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括具有凹部的基體；設(shè)置在所述凹部?jī)?nèi)、發(fā)射光的發(fā)光元件；設(shè)置在所述基體上并覆蓋所述凹部的側(cè)面、抑制由所述發(fā)光元件發(fā)射的所述光向所述凹部的側(cè)面入射的抑制構(gòu)件；和設(shè)置在所述凹部?jī)?nèi)、密封所述發(fā)光元件的透光性構(gòu)件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光半導(dǎo)體器件，其特征在于 所述抑制構(gòu)件反射由所述發(fā)光元件發(fā)射的所述光。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光半導(dǎo)體器件，其特征在于 所述抑制構(gòu)件的一部分掩埋在所述基體中。
4. 一種光半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包括件的步驟； 以覆蓋所述凹部的側(cè)面的方式把形成的所述抑制構(gòu)件進(jìn)行定位 并形成基體的步驟；在形成的所述基體的所述凹部?jī)?nèi)設(shè)置發(fā)射光的發(fā)光元件的步驟； 由透光性構(gòu)件將設(shè)置有所述發(fā)光元件的所述凹部?jī)?nèi)進(jìn)行密封的
全文摘要
在光半導(dǎo)體器件(1A)中，包括具有凹部(2a)的基體(2)；設(shè)置在凹部(2a)內(nèi)、發(fā)射光的發(fā)光元件(3)；設(shè)置在基體(2)內(nèi)并覆蓋凹部2a的側(cè)面、抑制由發(fā)光元件3發(fā)射的光向凹部2a的側(cè)面入射的抑制構(gòu)件4；設(shè)置在凹部2a內(nèi)、密封發(fā)光元件3的透光性構(gòu)件5。本發(fā)明提供能在抑制成本的同時(shí)，防止基體的光惡化引起的亮度下降的光半導(dǎo)體器件。
文檔編號(hào)H01L33/62GK101150164SQ20071015288
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月22日
發(fā)明者富岡泰造 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝