專利名稱：發(fā)光裝置及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在發(fā)光元件周邊形成有熒光體層的發(fā)光裝置及其制造方法。
背景技術：
作為顯示裝置或照明裝置的光源，使用發(fā)光二極管(LED，Light Emitting Diode)等半導體發(fā)光元件(以下，僅稱為發(fā)光元件)的發(fā)光裝置的研究正在發(fā)展。使用有該發(fā)光元件的發(fā)光裝置作為代替先前所使用的熒光燈或白熾燈泡等的新型光源而受到關注。特別是LED，與熒光燈或白熾燈泡等的光源相比壽命更長，且能夠以較少的能量進行發(fā)光，故被非常期待作為下一代的照明用光源。這些之中，尤其是白色光的發(fā)光裝置被預計最為需要，已知有搭載紅色、藍色、綠色的發(fā)光元件而發(fā)出白色光的發(fā)光裝置、使用發(fā)光元件及可通過其激發(fā)而發(fā)出成為補色的顏色的熒光體而發(fā)出白色光的發(fā)光裝置。在用作普通照明的情況下，使用紅色、藍色、綠色的發(fā)光元件時顯色性會降低，故使用有熒光體的白色發(fā)光裝置受到青睞。特別是使用有藍色發(fā)光元件及YAG(yttrium aluminum garnet,乾招石槽石)突光體的白色發(fā)光裝置為人們所熟知。使用該發(fā)光元件及熒光體而構成的發(fā)光裝置是通過以覆蓋發(fā)光元件的方式形成熒光體層而制作，然而最近，開始使用在殼體內(nèi)利用子安裝基板(submount)載置發(fā)光元件的發(fā)光裝置，在此種發(fā)光裝置中，為提升光束防止亮度的下降，已想出各種辦法。例如，在專利文獻I中，揭示有在樹脂殼體內(nèi)在載置有發(fā)光元件的子安裝基板周邊設置混入有氧化鈦的反射層，并且以覆蓋該反射層及發(fā)光元件的方式形成有包含熒光體的透光層的構造的發(fā)光裝置。又，在專利文獻2中，揭示有在樹脂殼體內(nèi)在載置有發(fā)光元件的子安裝基板的周圍，以覆蓋至發(fā)光元件的側面為止的方式填充一次密封材料并使其固化后，在其上填充包含熒光體的二次密封材料，使熒光體強制性地沉淀于發(fā)光元件的上表面及一次密封材料的上表面后，使二次密封材料固化。[先前技術文獻][專利文獻][專利文獻I]日本專利特開2005-026401號公報[專利文獻2]日本專利特開2008-218511號公報

發(fā)明內(nèi)容
[發(fā)明所要解決的問題]但是，在專利文獻I或2所揭示的發(fā)光裝置中，存在如下問題:若熒光體層相對于發(fā)光元件的發(fā)光部而變大，貝1J可產(chǎn)生色斑(color un-evenness)或黃圈(yellow ring)。為解決上述問題，人們考慮利用電沉積或印刷等的方法僅在發(fā)光元件的周圍形成熒光體層，但是存在電沉積對熒光體的粒徑有限制，熒光體的分級成為必需，而且在帶電位的端子或導線部分也會形成熒光體層的問題，此外也需要經(jīng)特殊處理的發(fā)光元件以使整個發(fā)光元件具有電位。另一方面，印刷時，在上表面具有電極的發(fā)光元件因需要導線配線，故存在難以形成突光體層，且限定于使用倒裝片安裝型(flip chip package type)發(fā)光元件的情況等的問題，此外也存在印刷精度上的問題。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠以低成本制造防止色斑或黃圈的產(chǎn)生的發(fā)光裝置的發(fā)光裝置及其制造方法。[解決問題的技術手段]本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法的特征在于:其是包含發(fā)光元件、以及含有熒光體粒子及對光進行反射的填充料的樹脂層的發(fā)光裝置的制造方法；且包含使上述熒光體粒子較上述填充料優(yōu)先沉淀的熒光體沉淀步驟。又，在本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法中，優(yōu)選上述熒光體沉淀步驟包含:第I樹脂層形成步驟，將包含上述填充料的第I樹脂至少涂布于除上述發(fā)光元件的上表面以外的上述發(fā)光元件的周圍而形成第I樹脂層；第2樹脂層形成步驟，在上述第I樹脂固化之前，將包含上述熒光體粒子的第2樹脂涂布于上述第I樹脂層及上述發(fā)光元件上而形成第2樹脂層；及沉淀步驟，在形成第2樹脂層后使其固化之前保持一定時間，使熒光體粒子沉淀。本發(fā)明的第I發(fā)光裝置的特征在于:其包含基體、經(jīng)由安裝基板(mount)部安裝于上述基體的上表面的發(fā)光元件、及密封上述發(fā)光元件的密封樹脂；上述密封樹脂包含在上述安裝基板部上覆蓋上述發(fā)光元件的含熒光體第I層、形成于上述安裝基板部的周圍的上述基體上表面的含熒光體第2層、及形成于上述安裝基板部的周圍的上述含熒光體第2層上的含填充料層。本發(fā)明的第I發(fā)光裝置的特征在于:其包含在支撐基板上粘貼發(fā)光構造部而成的發(fā)光元件、基體、及密封上述發(fā)光元件的密封樹脂，且將上述發(fā)光元件以上述支撐基板相對向的方式安裝于上述基體的上表面；且上述密封樹脂包含在上述支撐基板上覆蓋上述發(fā)光元件的含熒光體第I層、形成于上述支撐基板的周圍的上述基體上表面的含熒光體第2層、及形成于上述支撐基板的周圍的上述含熒光體第2層上的含填充料層。[發(fā)明的效果]根據(jù)如以上所述構成的本發(fā)明，可提供一種能夠以低成本制造防止色斑或黃圈的產(chǎn)生的發(fā)光裝置的發(fā)光裝置及其制造方法。


圖1是本發(fā)明的實施方式I的發(fā)光裝置的剖面圖。圖2的(a) (d)是表示實施方式的發(fā)光裝置的制造流程的剖面圖。圖3是本發(fā)明的實施方式2的發(fā)光裝置的剖面圖。圖4是本發(fā)明的實施方式3的發(fā)光裝置的剖面圖。圖5是本發(fā)明的實施方式4的發(fā)光裝置的剖面圖。
圖6是實際制作本發(fā)明的實施方式2中所說明的發(fā)光裝置而對其進行剖面觀察時的相片。
具體實施例方式以下，一面參照附圖，一面說明本發(fā)明的實施方式的發(fā)光裝置。但是，以下所示的實施方式是例示用以將本發(fā)明的技術思想具體化的發(fā)光裝置的實施方式，而并非將權利要求書中所揭示的構件限定于實施方式的構件。又，實施方式中所記載的構成部件的尺寸、材質、形狀、其相對配置等并非限定本發(fā)明的范圍。再者，為使說明明確，各附圖所示的構件的大小或位置關系等存在夸張的情況。此外，在以下說明中，相同的名稱、符號表示相同或者同質的構件，并適當省略詳細說明。實施方式I本發(fā)明的實施方式I的發(fā)光裝置10如圖1所示，包括含有凹部4r的基體4、安裝至設置于該凹部4r的底面(基體的上表面的一部分)上的凸部(安裝基板部)4a上的發(fā)光元件1、及填充至凹部4r而密封發(fā)光元件I的密封樹脂6而構成。而且，在本實施方式I的發(fā)光裝置10中，密封樹脂6具有如下的層構造，該層構造包含在安裝基板部4a上覆蓋發(fā)光元件I的含熒光體第I層6a、形成于安裝基板部4a的周圍的凹部4r的底面?zhèn)鹊暮瑹晒怏w第2層6b、及形成于安裝基板部4a的周圍的含熒光體第2層6b上的含填充料層6f。以下，詳細地說明構成本實施方式I的發(fā)光裝置10的各構成構件。< 基體 4>基體4包含凹部4r，在凹部4r的底面的中央部設置有安裝發(fā)光元件I的安裝基板部4a，且在安裝基板部4a的周圍形成有例如圓環(huán)狀的第2凹部。又，在第2凹部的底面(基體的上表面的一部分)上設置有相隔開的2個鉛電極(lead electrode) 3,該鉛電極3分別連接于外部連接端子5。在基體4上，安裝基板部4a既可與基體本體構成為一體，也可安裝有另外的子安裝基板。又，基體4既可為鉛電極3與外部連接端子5經(jīng)一體化的樹脂或陶瓷封裝體，也可將形成有鉛電極3與外部連接端子5的基板作為基底而構成。此外，基體4的大小或外形及凹部形狀可根據(jù)目的或用途而設為任意，可使用長方形、多角形、圓形、及將該等組合而成的形狀等。又，作為基體4的優(yōu)選材料，可列舉玻璃環(huán)氧樹脂、陶瓷、熱固性樹脂、熱塑性樹脂、Al、Cu等，且可使用將該等組合而成的材料，例如,在陶瓷中埋入Cu而成的材料等。<發(fā)光元件1>發(fā)光元件I是例如發(fā)光二極管等的半導體發(fā)光元件，例如通過在藍寶石基板上使GaN結晶生長而制作。發(fā)光元件I的發(fā)光峰值在與下述YAG系熒光體組合而構成的情況下，例如設定為460nm。在圖1所示的發(fā)光裝置10中，例示在上表面形成有正負電極的發(fā)光元件，但也可使用倒裝片安裝型的發(fā)光元件、將GaN貼合于Si基板上而在兩面形成有電極的發(fā)光元件。又，根據(jù)目的或用途而使用的發(fā)光元件的組成、發(fā)光顏色、大小或個數(shù)等可根據(jù)目的而適當選擇。<含熒光體第I層6a>
含突光體第I層6a包含混入有突光體粒子的例如娃(silicone)系樹脂,且在安裝基板部4a上覆蓋發(fā)光元件I的上表面及側面。含熒光體第I層6a中所包含的熒光體粒子被來自發(fā)光元件I的上表面及側面的光激發(fā)而發(fā)出與其激發(fā)光不同波長的光。作為構成含突光體第I層6a的樹脂,也可根據(jù)目的或用途,使用環(huán)氧系、混合娃(hybrid silicone)系樹脂。所混入的熒光體粒子例如可列舉:(a)主要由Ce等鑭系元素活化的稀土類鋁酸鹽熒光體；(b)體色為黃色的由 Y3Al5O12:Ce、(Y0.8Gd0.2) 3A15012:Ce, Y3 (Al0.8Ga0.2) 5012:Ce, (Y，Gd)3(Al, Ga)5012的組成式表示的YAG系熒光體。也可使用上述熒光體以外的熒光體，即具有相同的性能、作用、效果的熒光體。又，所混入的熒光體優(yōu)選為比重較混入至含填充料層6f的填充料更重的熒光體。<含熒光體第2層6b>含熒光體第2層6b包含混入有與含熒光體第I層6a相同的熒光體粒子的例如硅系樹脂，且形成于安裝基板部4a的周圍的第2凹部的底面上。構成含熒光體第2層6b的樹脂可根據(jù)目的或用途而使用環(huán)氧系、混合硅系樹脂，但至少使用與下述含填充料層6f同種的樹脂?！春畛淞蠈?f>含填充料層6f包含混入有填充料的例如娃系樹脂，并在安裝基板部4a的周圍的第2凹部內(nèi)覆蓋含突光體第2層6b。該含填充料層6f反射來自發(fā)光兀件I的光(包含已通過熒光體粒子進行了波長轉換的光)而提高光的射出效率，并且防止通過來自發(fā)光元件I的光而激發(fā)含熒光體第2層6b中所包含的熒光體粒子，從而防止色斑或黃圈的產(chǎn)生。又，該含填充料層6f優(yōu)選為以含填充料層6f的上表面與安裝基板部4a的上表面實質上為相同高度的方式形成，藉此，可防止自發(fā)光元件I的側面射出的光(包含已通過熒光體粒子而進行波長轉換的光)在第2凹部內(nèi)復雜地反復進行反射而產(chǎn)生色斑。構成含填充料層6f的樹脂也可根據(jù)目的或用途，使用環(huán)氧系、混合硅系樹脂。作為所混入的填充料，優(yōu)選使用反射率較高的TiO2,但也可根據(jù)目的或用途使用Si02、Al203等或碳黑等。該等可單獨使用，或者也可使多種混合。又，各構件的粒徑、濃度或混合比率等可適當選擇。但是，所混入的填充料優(yōu)選比重較混入至含熒光體第2層6b的熒光體粒子更輕。根據(jù)如以上所述構成的實施方式I的發(fā)光裝置10，不使用電沉積或高精度的印刷技術等，而通過下述簡易的制造方法，即能以低成本制造防止色斑或黃圈的產(chǎn)生的發(fā)光裝置。其次，說明實施方式I的發(fā)光裝置的制造方法。本制造方法是圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法，其包含以使作為流體的未固化的樹脂中的熒光體粒子的沉淀速度較填充料的沉淀速度更快的方式設定熒光體粒子的平均粒徑及比重與填充料的平均粒徑及比重，在未固化的樹脂中使熒光體粒子較填充料優(yōu)先沉淀的熒光體沉淀步驟，藉此形成覆蓋發(fā)光元件I的上表面及側面的含熒光體第I層6a，并且在安裝基板部4a的周圍的第2凹部中的較含填充料層6f更下方的底面?zhèn)刃纬珊瑹晒怏w第2 層 6b。即，在本制造方法中，繼將發(fā)光元件I安裝于基體4的凹部4r內(nèi)的安裝步驟之后進行的熒光體沉淀步驟包含下述第I樹脂層形成步驟及第2樹脂層形成步驟。
以下，對各步驟進行說明。<安裝步驟>在該步驟中，將發(fā)光元件芯片接合(die bonding)于基體4的安裝基板部4a的上表面后，通過引線接合(wire bonding)將發(fā)光元件的正負電極(未圖示)分別連接于鉛電極3(圖2(a))。再者，在圖2(a)中,2為接合線(bonding wire)?！吹贗樹脂層形成步驟〉在第I樹脂層形成步驟中，如圖2(b)所示，在凹部4r內(nèi)的安裝基板部4a的周圍的第2凹部內(nèi)填充混入分散有填充料的第I樹脂。該第I樹脂是構成含填充料層6f及含熒光體第2層6b的樹脂。該填充是以不覆蓋基體4的安裝基板部4a的上表面的方式填充，較理想的是填充至較安裝基板部4a的上表面低10 100 μ m的位置為止。所填充的第I樹脂層7通過朝向基體4的安裝基板部4a的側面及凹部4r的壁面的樹脂的攀爬現(xiàn)象及液狀樹脂的表面張力而成為反射器(reflector)形狀(凹形狀)。然后，不使第I樹脂固化，進行其次的第2樹脂層形成步驟。<第2樹脂層形成步驟>在第2樹脂層形成步驟中，如圖2(c)所示，在使第I樹脂層7固化之前，將包含熒光體粒子的第2樹脂涂布于第I樹脂層7上及發(fā)光元件I上，形成第2樹脂層8。<突光體粒子的沉淀步驟>在形成第2樹脂層8后，例如，在常溫下放置特定時間以上，使熒光體粒子因自重而自然沉淀，在基體4的安裝基板部4a上形成覆蓋發(fā)光元件I的上表面及側面的含熒光體第I層6a，并且將第I樹脂層7分離為下方的含熒光體第2層6b及實質上不含熒光體粒子的含填充料層6f (圖2(d))。S卩，本發(fā)明著眼于在第2樹脂層8中因自重而加速沉淀(落下)的熒光體通過第I樹脂層7時擠退填充料而沉淀(優(yōu)先沉淀)而完成，該現(xiàn)象是利用第2樹脂層8中的對熒光體落下的阻力小于通過包含填充料而增大的第I樹脂層7中的對熒光體落下的阻力。換言之，通過熒光體粒子沉淀的沉淀步驟包含熒光體粒子通過填充料而沉淀的步驟而完成本發(fā)明。再者，第I樹脂層7中的填充料只要位于較熒光體更上方即可，例如也可在較熒光體更上方處沉淀成層狀。如以上所述，本發(fā)明利用因填充料的有無或含量的差而產(chǎn)生的對熒光體沉淀的阻力的差，可使用相同的樹脂作為第I樹脂與第2樹脂，且為使第I樹脂層7與第2樹脂層8一體化，優(yōu)選使用相同的樹脂作為第I樹脂與第2樹脂。又，在圖1等中，描繪成在含熒光體第2層6b中完全不含填充料，但是當然也可在含熒光體第2層6b中含有填充料。此外，雖是描繪成在含填充料層6f中完全不含熒光體，但是在含填充料層6f的與含熒光體第2層6b鄰接的區(qū)域(下方)也可含有未完全沉淀完的熒光體。用以使熒光體粒子沉淀的時間根據(jù)熒光體粒子的比重及粒徑與第I樹脂及第2樹脂的粘度而設定，考慮到樹脂自然固化的時間，例如，也可增大熒光體粒子的比重及/或粒徑，或者降低第I樹脂或第2樹脂的粘度，來縮短沉淀步驟的時間。如此，通過在常溫下放置，可使熒光體粒子因自重而沉淀，但為進一步縮短沉淀時間，也可使用構成為朝向發(fā)光元件I的法線方向的擺動式離心分離機進行強制沉淀。〈樹脂固化〉在熒光體粒子的沉淀結束后，使第I樹脂及第2樹脂固化。通過以上的步驟，制作通過密封樹脂6而密封的實施方式I的發(fā)光裝置10，該密封樹脂6包含在基體4的安裝基板部4a上覆蓋發(fā)光元件I的上表面及側面的含熒光體第I層6a、含熒光體第2層6b及實質上不含有熒光體粒子的含填充料層6f。此處，當然，密封樹脂6是包含第I樹脂與第2樹脂的樹脂。再者，熒光體粒子的沉淀步驟與樹脂的固化步驟也可通過在分步固化(stepcure)內(nèi)進行程控而連續(xù)地進行。(熒光體粒子的比重及粒徑、填充料的比重及粒徑的設定)如本實施方式I中的固化前的樹脂般的在流體中沉淀的粒子的速度如由斯托克斯(Stokes)式等所表示般，與粒子的密度(比重)、粒子的粒徑的平方成正比，與流體的粘度成反比。因此，通常所使用的熒光體粒子的比重為4 5左右，用作填充料的代表性的TiO2的比重為4左右，若考慮到兩者并無較大差別，則例如通過將第I樹脂與第2樹脂設為大致相同的粘度，將熒光體粒子的平均粒徑設為填充料的平均粒徑的10倍以上，優(yōu)選為20倍以上，更優(yōu)選為30倍以上(大I位以上)，可實質上僅使熒光體粒子在樹脂內(nèi)優(yōu)先沉淀。再者，可理解，即便考慮到可使用的熒光體中，比較輕的Ca2Si具:Eu熒光體(氮化物系，紅色熒光體)的比重為3左右，比較重的Lu3Al5O12熒光體的比重為6.7左右，通過將熒光體粒子的平均粒徑設為比填充料的平均粒徑大I位以上(設為10倍以上)，也可實質上僅使熒光體粒子在樹脂內(nèi)優(yōu)先沉淀。又，作為發(fā)光元件I所發(fā)出的光的波長轉換層的含熒光體第I層6a的厚度可通過調(diào)整第I樹脂中的熒光體粒子的量及形成于發(fā)光元件I及安裝基板部4a上的第2樹脂層8的厚度而設定為所期望的值。再者，含熒光體第I層6a之中覆蓋發(fā)光元件I的側面的部分的厚度也受到自發(fā)光元件I的側面起至安裝基板部4a的外周端為止的距離的影響，但該自發(fā)光元件I的側面起至安裝基板部4a的外周端為止的距離可任意地設定，從而也容易調(diào)整覆蓋發(fā)光元件I的側面的部分的厚度。根據(jù)如以上所述構成的實施方式I的發(fā)光裝置的制造方法，不使用電沉積或經(jīng)高精度管理的印刷等，而通過簡單的步驟，即可將覆蓋發(fā)光元件I的比較薄的含熒光體第I層6a形成為均勻的膜厚，從而能夠以低成本制造防止色斑或黃圈的產(chǎn)生的發(fā)光裝置。根據(jù)如以上所述構成的實施方式I的發(fā)光裝置，可廉價地提供一種防止色斑或黃圈的產(chǎn)生的發(fā)光裝置。以上的實施方式I中，使用利用包含凹部4r的封裝型的基體4構成及制作發(fā)光裝置的示例進行說明，但本發(fā)明并不限定于此，也可應用于將平坦的基板用作基體的發(fā)光裝置。其次，說明將基板用作基體的發(fā)光裝置的實施方式2。實施方式2以下，一面參照圖3，一面說明本發(fā)明的實施方式2的發(fā)光裝置。
在圖3中，對與圖1的實施方式I的發(fā)光裝置相同的部分標注相同的符號而表示，且只要未特別事先說明，則該等的構成相同。在本實施方式2的發(fā)光裝置中，基板24是例如在包含玻璃環(huán)氧化物的基板基底24a中埋設散熱器(heat sink)24b及內(nèi)層配線22，并將形成于一個主面上的端子電極23a、23b分別經(jīng)由內(nèi)層配線22連接于形成于另一主面上的外部連接端子25a、25b而成。在基板24中，散熱器24b具有相對向的第I面與第2面，且通過第I面與第2面間的距尚而定義的厚度與基板基底24a的厚度大致相同。而且，散熱器24b以第I面位于與基板基底24a的一個主面大致相同的平面上，且第2面位于與基板基底24a的另一主面大致相同的平面上的方式埋入至基板基底24a。使用如以上所述構成的基板24，經(jīng)由子安裝基板27將發(fā)光元件I芯片接合于散熱器24b的第I面上，通過引線接合將發(fā)光元件的正負電極分別連接于鉛電極23a、23b。其后，將包圍該子安裝基板27及發(fā)光元件I的模框與子安裝基板隔開地設置于基板24上，形成相當于實施方式I中所說明的凹部4r的樹脂填充部。以后，經(jīng)過實施方式I中所說明的第I樹脂層形成步驟、第2樹脂層形成步驟、熒光體粒子沉淀步驟、樹脂固化步驟制作實施方式2的半導體裝置。在如以上所述制作的實施方式2的發(fā)光裝置20中，密封樹脂6與實施方式I同樣地具有如下的層構造，該層構造包含在子安裝基板27上覆蓋發(fā)光元件I的含熒光體第I層6a、形成于子安裝基板27的周圍的基板24的一個主面上的含熒光體第2層6b、及形成于子安裝基板27的周圍的含熒光體第2層6b上的含填充料層6f。圖6表示實際制作實施方式2中所說明的發(fā)光裝置而對其進行剖面觀察時的相片。在該相片中，確認到包含形成于含熒光體第2層6b上的含填充料層6f的層構造。根據(jù)如以上所述構成的實施方式2的發(fā)光裝置，可廉價地提供一種防止色斑或黃圈的產(chǎn)生的發(fā)光裝置。在以上的實施方式I及2中，是設為使用安裝基板部4a或子安裝基板27，在該安裝基板部4a或子安裝基板27上安裝發(fā)光元件I。又，在發(fā)光元件I中，在發(fā)光面?zhèn)刃纬捎姓搩煞降碾姌O，故安裝基板部4a或子安裝基板27既可具有導電性，也可不具有導電性。然而，本發(fā)明并不限定于此，也可如以下的實施方式所揭示，設為在基體上設置將發(fā)光元件自身貼合于支撐基板等而成的發(fā)光元件。實施方式3圖4是表示實施方式3的發(fā)光裝置的構成的剖面圖。在實施方式3的發(fā)光裝置中，發(fā)光元件是在支撐基板37上經(jīng)由粘接構件38設置發(fā)光構造部120而成。在實施方式3的發(fā)光構造部120上，在多個部位去除P型層13的一部分，且在該各部位以與η型層12相接觸的方式形成有多個第I電極18。該多個第I電極18通過具有導電性的粘接構件38而相互連接，故也可分離地形成。在圖4中，第I電極18被分離地描繪，但實際上是相互電連接。該第I電極18經(jīng)由具有導電性的粘接構件38電連接于支撐基板37。又，在各發(fā)光構造部120的P型層13上，分別形成有通過絕緣層14而與粘接構件38電分離的第2電極15。又，支撐基板37與接合構件38具有相同的平面形狀，與此相對，包含P型層13及η型層12的發(fā)光構造部的平面形狀是小于支撐基板37等的平面形狀而構成。以如此的方式，將配置于外側的發(fā)光構造部120的第2電極15延伸至發(fā)光構造部的外側而設置，在該延伸至外側的第2電極15上形成有焊墊電極16。又，在本實施方式3的發(fā)光元件中，如圖4所示，在η型層12的光射出面?zhèn)刃纬捎邪纪共?，從而提高光射出效率并提高外部量子效率。也可設為代替該凹凸部9，或者除凹凸部9以外在透明絕緣膜17的表面上形成凹凸。此處，作為凹凸部9的形狀，可設為點狀、格子狀、蜂窩狀、枝狀、矩形狀、多角形狀、圓形狀等各種形狀的凸部或凹部，作為剖面形狀，可設為矩形狀、梯形狀、錐體剖面等。其大小被適當設定，但具體而言，將開口部、凸部、凹部的間隔、I邊的長度(矩形狀、多角形狀)、直徑(點狀、圓形狀)設為I 10 μ m，優(yōu)選為
2 5 μ m0該圖4所示的發(fā)光元件能夠以如下方式制作。首先，在生長用基板上層疊例如包含氮化物半導體的η型層12、P型層13而形成半導體層疊構造。也可設為在η型層12與P型層13之間形成發(fā)光層。其次，在多個部位去除P型層13，使η型層12的表面的一部分露出，以形成第I電極18。然后，在所露出的η型層12的表面上形成第I電極18，并且在ρ型層13的表面上形成第2電極15。繼而，在半導體層疊構造上，形成例如包含SiO2的絕緣膜14，進而，使與支撐基板37側電連接的第I電極18的一部分露出。繼而，形成例如包含T1-Pt-Au的接合層。另一方面，在例如包含Cu-W的支撐基板37側，也形成基底層的T1-Pt (Au的接合層及其上的包含Sn-Au的粘接層。然后，對半導體層疊構造側與支撐基板側的粘接層進行熱壓接而加以接合后，自生長用基板側照射激光而去除生長用基板，進而在η型層12上形成凹凸部9。最后，通過蝕刻去除半導體層疊構造的一部分，使第2電極15露出于其外側，形成透明絕緣膜17及焊墊電極16。以如上的方式制作圖4所示的發(fā)光元件。在本實施方式3的發(fā)光裝置中，基板34在例如包含玻璃環(huán)氧化物的基板基底34a中埋設內(nèi)層配線32，并且將形成于一個主面上的端子電極33a、33b分別經(jīng)由內(nèi)層配線32連接于形成于另一主面上的外部連接端子35a、35b。使用如以上所述構成的基板34，將發(fā)光元件的支撐基板37側芯片接合于端子電極33b上，將發(fā)光元件的焊墊電極16分別通過引線接合連接于端子電極33a。其后，與發(fā)光元件隔開地設置包圍發(fā)光元件的模框，形成樹脂填充部。以后，經(jīng)過實施方式I中所說明的第I樹脂層形成步驟、第2樹脂層形成步驟、熒光體粒子沉淀步驟、樹脂固化步驟制作實施方式3的半導體裝置。在如以上所述制作的實施方式3的發(fā)光裝置30中，密封樹脂6與實施方式I同樣地具有如下的層構造，該層構造包含在支撐基板37及接合構件38上覆蓋發(fā)光構造部的含熒光體第I層6a、形成于支撐基板37與接合構件38的周圍的基板34的一個主面上的含熒光體第2層6b、及形成于支撐基板37與接合構件38的周圍的含熒光體第2層6b上的含填充料層6f。根據(jù)如以上所述構成的實施方式3的發(fā)光裝置，可廉價地提供一種防止色斑或黃圈的產(chǎn)生的發(fā)光裝置。實施方式4圖5是表示實施方式4的發(fā)光裝置40的構成的剖面圖。在實施方式4的發(fā)光裝置中，發(fā)光兀件的構成在以下方面與實施方式3的發(fā)光兀件不同。S卩，實施方式3的發(fā)光元件與實施方式4的發(fā)光元件雖然在均剝離生長基板而粘貼另外的支撐基板的方面相同，但在如下方面不同:實施方式3的發(fā)光元件是自發(fā)光構造部的一面?zhèn)热〕龅贗電極與第2電極，實施方式4的發(fā)光元件是在發(fā)光構造部的一面?zhèn)刃纬傻贗電極，在另一面?zhèn)刃纬傻?電極。又，實施方式4的發(fā)光裝置40在使用包含凹部44r的封裝體44代替實施方式3的基板34而構成的方面與實施方式3不同。再者，實施方式4的封裝體44在在凹部44r的底面上未包含安裝基板部4a的方面與實施方式I的基體(封裝體)4不同。S卩，在實施方式4的發(fā)光裝置40中，粘貼于發(fā)光元件49的支撐基板47代替安裝基板部4a將發(fā)光構造部46保持在必需的高度。又，在實施方式4的發(fā)光裝置40中，凹部44r的側壁以朝向上方擴展的方式傾斜，從而使朝向上方的光的射出效率提高。具體而言，實施方式4的發(fā)光元件49是以如下方式制作。首先，在藍寶石等的半導體生長用基板上，依序層疊η型半導體層、發(fā)光層、ρ型半導體層，形成半導體層疊構造。其后，在ρ型半導體層的表面上依序形成P側電極及金屬化層。與此同時，在支撐基板47上形成金屬化層，并將形成有金屬化層的支撐基板47翻過來，使支撐基板47側的金屬化層與半導體層疊構造側的金屬化層貼合。其次，自半導體層疊構造剝離半導體生長用基板，在通過剝離而露出的η型半導體層的表面上形成η側電極。以如上所述的方式，制作在支撐基板47上粘貼發(fā)光構造部46而成的實施方式4的發(fā)光兀件49。再者,在實施方式4的發(fā)光兀件49中,η側電極設為部分電極，自未形成η側電極的部分射出光。作為該支撐基板，可使用例如包含硅(Si)、Ge、Si C等半導體的半導體基板、或者金屬單體基板、或者包含相互地非固溶或固溶界限較小的2種以上金屬的復合體的金屬基板。其中，作為金屬單體基板，具體而言，可使用Cu。又，作為金屬基板的材料，具體而言，可使用包含選自Ag、Cu、Au、Pt等高導電性金屬中的I種以上的金屬及選自W、Mo、Cr、Ni等高硬度金屬中的I種以上的金屬的材料。在使用半導體材料的基板的情況下，可設為在其中附加有元件功能例如齊納二極管(zener diode)的基板。又，作為金屬基板，優(yōu)選使用Cu-ff或Cu-Mo的復合體。又，在本實施方式4的發(fā)光裝置40中，作為基體，使用包含凹部44r的封裝體44。實施方式4的封裝體44雖然在在凹部44r的底面上未設置安裝基板部的方面與實施方式I的基體4不同，但除該方面以外，基本構成與實施方式I的基體4相同。在本實施方式4的發(fā)光裝置40中，封裝體44是在例如包含樹脂或陶瓷的封裝體基底44a中埋設內(nèi)層配線42，并將形成于凹部44r的底面上的端子電極43a、43b分別經(jīng)由內(nèi)層配線42連接于形成于安裝面上的外部連接端子45a、45b而成。使用如以上所述構成的發(fā)光元件49及封裝體44，將發(fā)光元件49的支撐基板47側芯片接合于端子電極43b上，將形成于發(fā)光元件49的發(fā)光面?zhèn)鹊碾姌O分別通過弓I線接合連接于端子電極43a。其后，經(jīng)過實施方式I中所說明的第I樹脂層形成步驟、第2樹脂層形成步驟、熒光體粒子沉淀步驟、樹脂固化步驟，制作實施方式3的半導體裝置。在如以上所述制作的實施方式4的發(fā)光裝置40中，密封樹脂6與實施方式I同樣地具有如下的層構造，該層構造包含在支撐基板47上覆蓋發(fā)光構造部46的含熒光體第I層6a、形成于支撐基板47的周圍的凹部44r的底面上的含熒光體第2層6b、及形成于支撐基板47的周圍的含熒光體第2層6b上的含填充料層6f。根據(jù)如以上所述構成的實施方式4的發(fā)光裝置，可廉價地提供一種防止色斑或黃圈的產(chǎn)生的發(fā)光裝置。如以上的實施方式3及4，在本發(fā)明中，也可設為不使用設置于基板上或封裝體的凹部內(nèi)的子安裝基板，而將使發(fā)光構造部貼合于支撐基板等而成的發(fā)光元件設置于基體上。又，在本發(fā)明中，基體與發(fā)光元件可進行各種組合，例如組合實施方式3的基板34與實施方式4的發(fā)光元件49，或組合實施方式4的封裝體44與在實施方式3的支撐基板37上設置發(fā)光構造部而成的發(fā)光元件等。該等組合的發(fā)光裝置也具有與實施方式I 4的發(fā)光裝置相同的作用效果。[實施例]實施例1作為實施例1，以如下方式制作發(fā)光裝置。再者，在本實施例1中，樹脂、熒光體粒子及填充料使用如下材料。(I)樹脂(第I樹脂、第2樹脂共同) 種類:二甲基系硅樹脂.粘度:3.5 3.9Pa.s(2)熒光體粒子.組成:(Y, Gd) 3A15012: Ce 比重:4.68 平均粒徑:15 μ m(3)填充料.組成:Ti02 比重:3.9 4.2 平均粒徑:0.25 μ m在本實施例1中，首先，在形成有鉛電極的基板上經(jīng)由子安裝基板安裝發(fā)光元件，并且將形成于發(fā)光元件的上表面上的正負電極分別引線接合于鉛電極。然后，將包圍子安裝基板及發(fā)光元件的模框與子安裝基板隔開地設置于基板上，形成樹脂填充部。
其次，在相當于樹脂填充部中的子安裝基板的周圍的第2凹部的部分，填充在上述樹脂中混入分散上述填充料而成的第I樹脂。第I樹脂中的填充料與樹脂的調(diào)配比(重量比)設為樹脂:填充料=100: 33。在該填充中，第I樹脂填充至較子安裝基板的上表面低100 μ m的位置為止。然后，不使第I樹脂固化，使上述熒光體粒子分散于與第I樹脂相同的第2樹脂并填充于第I樹脂層上及發(fā)光元件I上的模框內(nèi)而形成第2樹脂層，使熒光體粒子在30°C自然沉淀3小時。再者，第2樹脂中的熒光體粒子與樹脂的調(diào)配比(重量比)設為樹脂:熒光體粒子=100: 25。最后，在50°C經(jīng)3小時，其后進行升溫，進而在180°C經(jīng)2小時的條件下使樹脂固化后，取下?？?。以如上所述的方式制作實施例1的發(fā)光裝置的結果，可制造防止色斑或黃圈的產(chǎn)生的發(fā)光裝置。符號說明
1> 49發(fā)光兀件
2接合線
4基體 4a安裝基板部4r凹部
5外部連接端子
6a含熒光體第I層
6b含熒光體第2層
6f含填充料層
7第I樹脂層
8第2樹脂層
9凹凸部10、20、30、40 發(fā)光裝置
12η型層
13P型層
14絕緣膜
15第2電極
16焊墊電極
17透明絕緣膜
18第I電極
23a、23b、33a 33b、43a、43b 端子電極
24、34基板
24a基板基底
24b散熱器
25a、25b、35a、35b、45a、45b 外部連接端子27子安裝基板
30、40發(fā)光裝置
32、42內(nèi)層布線
34a基板基底
37、47支撐基板
38接合構件。
44封裝體
44a封裝體基底
44r凹部
46發(fā)光構造部
49發(fā)光元件
120發(fā)光構造部
權利要求
1.一種發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于: 其是包含發(fā)光元件、以及含有熒光體粒子及對光進行反射的填充料的樹脂層的發(fā)光裝置的制造方法， 所述發(fā)光裝置的制造 方法包含使上述熒光體粒子較上述填充料優(yōu)先沉淀的熒光體沉淀步驟。
2.如權利要求1的發(fā)光裝置的制造方法，其中 上述熒光體沉淀步驟包含: 第I樹脂層形成步驟，將包含上述填充料的第I樹脂至少涂布于除上述發(fā)光元件的上表面以外的上述發(fā)光元件的周圍而形成第I樹脂層； 第2樹脂層形成步驟，在上述第I樹脂固化之前，將包含上述熒光體粒子的第2樹脂涂布于上述第I樹脂層及上述發(fā)光元件上而形成第2樹脂層；及 沉淀步驟，在形成第2樹脂層后使其固化之前保持一定時間，使熒光體粒子沉淀。
3.如權利要求2的發(fā)光裝置的制造方法，其中 包含在設置于基體的凹部的底面上經(jīng)由安裝基板部安裝上述發(fā)光元件的安裝步驟； 在上述第I樹脂層形成步驟中，在上述安裝基板部的周圍填充上述第I樹脂。
4.如權利要求2的發(fā)光裝置的制造方法，其中 包含在基體的平坦的上表面經(jīng)由安裝基板部安裝上述發(fā)光元件，并且在上述安裝基板部的周圍與上述安裝基板部隔開地設置?？虻牟襟E； 在上述第I樹脂層形成步驟中，在上述安裝基板部的周圍填充上述第I樹脂。
5.如權利要求2的發(fā)光裝置的制造方法，其中 上述發(fā)光元件是在支撐基板上粘貼發(fā)光構造部而成； 該發(fā)光裝置的制造方法包含在設置于基體的凹部的底面上，以上述支撐基板相對向的方式安裝上述發(fā)光元件的安裝步驟； 在上述第I樹脂層形成步驟中，在上述支撐基板的周圍填充上述第I樹脂。
6.如權利要求2的發(fā)光裝置的制造方法，其中 上述發(fā)光元件是在支撐基板上粘貼發(fā)光構造部而成； 該發(fā)光裝置的制造方法包含在基體的平坦的上表面，以上述支撐基板相對向的方式安裝上述發(fā)光元件，并且在上述安裝基板部的周圍與上述安裝基板部隔開地設置?？虻牟襟E； 在上述第I樹脂層形成步驟中，在上述安裝基板部的周圍填充上述第I樹脂。
7.如權利要求1至6中任一項的發(fā)光裝置的制造方法，其中 使上述熒光體粒子的平均粒徑大于上述填充料的平均粒徑10倍以上。
8.一種發(fā)光裝置，其特征在于: 其是包含基體、經(jīng)由安裝基板部而安裝于上述基體的上表面的發(fā)光元件、及密封上述發(fā)光元件的密封樹脂的發(fā)光裝置；且 上述密封樹脂包含在上述安裝基板部上覆蓋上述發(fā)光元件的含熒光體第I層、形成于上述安裝基板部的周圍的上述基體上表面的含熒光體第2層、及形成于上述安裝基板部的周圍的上述含熒光體第2層上的含填充料層。
9.如權利要求8的發(fā)光裝置，其中上述含熒光體第2層中所包含的熒光體粒子的平均粒徑大于上述填充料的平均粒徑10倍以上。
10.一種發(fā)光裝置，其特征在于:其包含在支撐基板上粘貼發(fā)光構造部而成的發(fā)光元件、基體、及密封上述發(fā)光元件的密封樹脂，且將上述發(fā)光元件以上述支撐基板相對向的方式安裝于上述基體的上表面；且上述密封樹脂包含在上述支撐基板上覆蓋上述發(fā)光元件的含熒光體第I層、形成于上述支撐基板的周圍的上述基體上表面的含熒光體第2層、及形成于上述上述支撐基板的周圍的上述含熒光體第2層上的含填充料層。
11.如權利要求8的發(fā)光裝置，其中 上述含熒光體第2層中所包含的熒光體粒子的平均粒徑大于上述填充料的平均粒徑10倍以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠以低成本制造防止色斑或黃圈的產(chǎn)生的發(fā)光裝置的發(fā)光裝置的制造方法。本發(fā)明是包含發(fā)光元件、以及含有熒光體粒子及對光進行反射的填充料的樹脂層的發(fā)光裝置的制造方法，其包含使熒光體粒子較填充料優(yōu)先沉淀的熒光體沉淀步驟。
文檔編號H01L33/52GK103081141SQ201180041588
公開日2013年5月1日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權日2010年8月31日
發(fā)明者佐藤崇, 白濱聰 申請人:日亞化學工業(yè)株式會社