專利名稱：發(fā)光二極管裝置的制造方法及發(fā)光二極管元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管裝置的制造方法及發(fā)光二極管元件，詳細而言，涉及發(fā)光ニ極管裝置的制造方法、及該制造方法中使用的發(fā)光二極管元件。
背景技術：
近年來，作為能夠發(fā)出高能量的光的發(fā)光裝置，已知有白色發(fā)光裝置。白色發(fā)光裝置中例如設置有基底基板、層疊在基底基板上的發(fā)出藍色光的LED(發(fā)光二極管)、能夠將藍色光轉換成黃色光的用于被覆LED的熒光體層和密封LED的密封層。這種白色發(fā)光裝置 被密封層密封，利用自基底基板供給電カ的LED發(fā)光，通過透過了密封層和熒光體層的藍色光與在熒光體層中一部分藍色光被波長轉換而得到的黃色光混色來發(fā)出高能量的白色光。作為制造這種白色發(fā)光裝置的方法，例如提出了如下方法。(例如參照日本特開2005-191420 號公報。)。S卩，提出了如下方法首先，形成由基板部和從基板部的周部向上側突出的白色的反射框部構成的基體，接著，在基板部的中央處由反射框部形成的凹部的底部上以在反射框部的內(nèi)側隔開間隔的方式對半導體發(fā)光元件進行引線接合。接著，通過涂布將熒光體與液態(tài)環(huán)氧樹脂的混合物填充到凹部中，接著，使熒光體自然沉降在凹部的底部，然后，將環(huán)氧樹脂加熱固化。在通過日本特開2005-191420號公報提出的方法得到的白色發(fā)光裝置中，以高濃度含有通過沉降形成的熒光體的熒光體層(波長轉換層)被劃分為半導體發(fā)光元件的上側的區(qū)域，以高濃度含有環(huán)氧樹脂的密封部被劃分為熒光體層的上側的區(qū)域。而且，在該白色發(fā)光裝置中，光半導體發(fā)光元件以輻射狀發(fā)出藍色光，其中，由光半導體發(fā)光元件朝上方發(fā)出的一部分藍色光被熒光體層轉換成黃色光，并且剩余部分通過熒光體層。另外，由光半導體發(fā)光元件朝側向發(fā)出的藍色光在反射框部反射，接著，被朝上側照射。而且，日本特開2005-191420號公報的白色發(fā)光裝置通過將這些藍色光和黃色光混色而發(fā)出白色光。

發(fā)明內(nèi)容
然而，日本特開2005-191420號公報的熒光體層是通過在混合物中熒光體的自然沉降所產(chǎn)生的熒光體的濃度差而劃分的區(qū)域，因此厚度易變得不均勻。在該情況下，熒光體層的波長轉換的效率會變得不均勻，白色發(fā)光裝置存在發(fā)出不均勻的白色光的不利情況。另外，由于熒光體層的形成利用上述的自然沉降，因此需要長時間，進而，還需要嚴格管理該時間，因而制造エ序變復雜。其結果，存在制造成本上升的不利情況。進而，由于將光半導體層與反射框部隔開間隔地配置，因此由光半導體層朝側向發(fā)出的光的一部分在被反射框部反射之前會被密封部吸收，因此，存在光的輸出效率降低這樣的不利情況。
再者,在日本特開2005-191420號公報的白色發(fā)光裝置中，由于在光半導體發(fā)光元件上依次形成有熒光體層和密封部，因此光半導體發(fā)光元件在發(fā)光時發(fā)出的熱量即使在以高濃度含有熒光體的熒光體層進行導熱，其后，也會容易地被以高濃度含有環(huán)氧樹脂的密封部蓄熱。因此，光半導體發(fā)光元件發(fā)光時的散熱變得不充分，其結果，存在光半導體發(fā)光元件的發(fā)光效率降低這樣的不利情況。另外，在日本特開2005-191420號公報的白色發(fā)光裝置中，由于通過引線接合來將光半導體發(fā)光元件與基板部連接，因此存在由于引線的影子而使亮度降低這樣的不利情況。
本發(fā)明的目的在于提供能夠抑制制造成本的上升、并且能夠在防止光半導體層的發(fā)光效率降低的同時發(fā)出均勻的白色光來提高光的輸出效率的發(fā)光二極管裝置的制造方法、及該制造方法中使用的發(fā)光二極管元件。本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的制造方法的特征在于，所述發(fā)光二極管裝置具備設置有端子的基底基板和在前述基底基板上倒裝安裝的發(fā)光二極管元件，該制造方法包括以下エ序準備形成為片狀的熒光體層的エ序；在前述熒光體層的厚度方向中一方向側的面形成光半導體層的エ序；在前述光半導體層的前述厚度方向中一方向側的面以與前述光半導體層連接的方式形成電極部的エ序；以被覆前述光半導體層和前述電極部的方式形成含有光反射成分的密封樹脂層的エ序；將前述密封樹脂層的局部除去以露出前述電極部的前述厚度方向中一方向側的面，從而制造具備前述熒光體層、前述光半導體層和前述電極部的前述發(fā)光二極管元件的エ序；以及，將前述發(fā)光二極管元件與前述基底基板在厚度方向上相向配置，將前述電極部與前述端子電連接來在前述基底基板上倒裝安裝前述發(fā)光二極管元件的エ序。另外，本發(fā)明的發(fā)光二極管元件的特征在于，其具備形成為片狀的熒光體層；和形成在前述突光體層的前述厚度方向中一方向側的面的光半導體層；和以與前述光半導體層連接的方式形成在前述光半導體層的前述厚度方向中一方向側的面的電極部；和被覆前述光半導體層和前述電極部、并且露出前述電極部的前述厚度方向中一方向側的面的、含有光反射成分的密封樹脂層。在使用本發(fā)明的發(fā)光二極管元件的本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的制造方法中，由于準備形成為片狀的熒光體層，因此能夠確實地形成均勻的熒光體層。因此，能夠在熒光體層實現(xiàn)均勻的波長轉換。其結果，通過本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的制造方法得到的發(fā)光二極管裝置能夠發(fā)出均勻的白色光。另外，在使用本發(fā)明的發(fā)光二極管元件的本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的制造方法中，由于預先準備形成為片狀的熒光體層，因此能夠以短時間、并且簡便地形成熒光體層。因此，能夠抑制制造成本的上升。進而，在使用本發(fā)明的發(fā)光二極管元件的本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的制造方法中，由于以被覆光半導體層的方式形成含有光反射成分的密封樹脂層，因此由光半導體層發(fā)出的光在被其他構件吸收之前會被密封樹脂層的光反射成分反射。因此，能夠提高光的輸出效率。再者，在通過使用本發(fā)明的發(fā)光二極管元件的本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的制造方法得到的發(fā)光二極管裝置中，由于熒光體層形成在光半導體層的厚度方向中另一方向側的面，因此能夠借助于熒光體層將光半導體層的熱量向厚度方向的另ー側散熱。因此，能夠防止光半導體層的發(fā)光效率的降低。另外，在使用本發(fā)明的發(fā)光二極管元件的本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的制造方法中，由于在基底基板上倒裝安裝發(fā)光二極管元件，因此能夠實現(xiàn)亮度的提高而實現(xiàn)輸出效率的進一步提尚。


圖I示出本發(fā)明的發(fā)光二極管元件的一個實施方式的剖視圖。圖2是說明本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的制造方法的一個實施方式的エ序圖，(a)示出準備熒光體層的エ序， (b)示出形成光半導體層的エ序，(C)示出形成電極部的エ序，(d)示出形成密封樹脂層的エ序，(e)示出將密封樹脂層的局部除去的エ序，(f)示出對密封樹脂層和熒光體層進行切斷加工的エ序，(g)示出在基底基板上倒裝安裝發(fā)光二極管元件的エ序，(h)示出得到發(fā)光二極管裝置的エ序。
具體實施例方式圖I示出本發(fā)明的發(fā)光二極管元件的一個實施方式的剖視圖。在圖I中，該發(fā)光二極管元件20具備熒光體層17、形成在熒光體層17的上表面(厚度方向中一方向側的面)的光半導體層3、形成在光半導體層3的上表面(厚度方向中一方向側的面)的電極部4、用于密封光半導體層3的密封樹脂層14。發(fā)光二極管元件20在后述的圖2的(a) 圖2的(f)的制造エ序中被制造之后，如參照后述的圖2的(g)的制造エ序，被上下翻轉(翻過來)而倒裝安裝在基底基板16 (后述)上。如圖I所示，熒光體層17形成為片狀，具體而言，以與發(fā)光二極管元件20的外形形狀對應的方式形成。熒光體層17例如由含有熒光體的熒光體組合物形成。突光體組合物優(yōu)選含有突光體和樹脂。作為熒光體，例如可列舉出能夠將藍色光轉換成黃色光的黃色熒光體。作為這種熒光體，例如可列舉出在復合金屬氧化物、金屬硫化物等中摻雜例如鈰(Ce)、銪(Eu)等金屬原子而得到的熒光體。具體而言，作為熒光體，可列舉出例如Y3Al5O12: Ce (YAG (釔 鋁 石榴石)Ce)、(Y，GcO3Al5O12:Ce、Tb3Al3O12:Ce、Ca3Sc2Si3O12:Ce、Lu2CaMg2 (Si, Ge)3012:Ce 等具有石榴石型晶體結構的石槽石型突光體；例如(Sr, Ba)2Si04:Eu、Ca3SiO4Cl2:Eu、Sr3SiO5:Eu> Li2SrSi04:Eu>Ca3Si2O7 = Eu等娃酸鹽突光體；例如CaAl12O19:Mn、SrAl2O4: Eu等招酸鹽突光體；例如ZnS: Cu,Al、CaS:Eu、CaGa2S4:Eu、SrGa2S4:Eu 等硫化物熒光體;例如 CaSi2O2N2:Eu、SrSi2O2N2:Eu、BaSi2O2N2:Eu、Ca-a -SiAlON等氮氧化物熒光體；例如CaAlSiN3:Eu、CaSi具:Eu等氮化物熒光體；例如K2SiF6:Mn、K2TiF6IMn等氟化物系熒光體等。優(yōu)選列舉出石榴石型熒光體，進ー步優(yōu)選列舉出Y3Al5O12: Ce (YAG)。另外,上述的突光體例如形成為顆粒狀,平均粒徑例如為O. Ιμπι 30 μ m,優(yōu)選為
O.2 μ m 10 μ m。熒光體(熒光體顆粒)的平均粒徑通過粒度分布測定裝置來測定。熒光體可以單獨使用或者將兩種以上組合使用。例如，相對于熒光體組合物，熒光體的配混比例例如為I質量％ 50質量％，優(yōu)選為5質量％ 30質量％。另外，熒光體相對于100質量份樹脂的配混比例例如為I質量份 100質量份,優(yōu)選為5質量份 40質量份。樹脂是用于分散熒光體的基體，例如可列舉出有機硅樹脂(silicone resin)、環(huán)氧樹脂、丙烯酸類樹脂等透明樹脂等。從耐久性的觀點考慮，優(yōu)選列舉出有機硅樹脂。
有機娃樹脂在分子內(nèi)主要具有由娃氧燒鍵(-Si-O-Si-)形成的主鏈、和由鍵合于主鏈的硅原子(Si)的烷基(例如甲基等)或烷氧基(例如甲氧基)等有機基團形成的側鏈。具體而言，作為有機硅樹脂，例如可列舉出脫水縮合型有機硅樹脂、加成反應型有機硅樹脂、過氧化物固化型有機硅樹脂、濕固化型有機硅樹脂、固化型有機硅樹脂等。優(yōu)選列舉出加成反應型有機硅樹脂等。有機娃樹脂在25°C下的運動粘度例如為10mm2/s 30mm2/s。樹脂可以單獨使用或者將兩種以上組合使用。相對于突光體組合物,樹脂的配混比例例如為50質量％ 99質量優(yōu)選為70
質量％ 95質量％。熒光體組合物通過按上述的配混比例配混熒光體和樹脂、并攪拌混合來制備。突光體層17的厚度例如為20 μ m 500 μ m,優(yōu)選為50 μ m 300 μ m。光半導體層3在熒光體層17的上表面的面方向(與厚度方向正交的方向、即圖I的紙面左右方向和紙面進深方向)中央部形成有規(guī)定圖案。光半導體層3具備緩沖層6、形成在緩沖層6上的N型半導體層7、形成在N型半導體層7上的發(fā)光層8、以及形成在發(fā)光層8上的P型半導體層9。緩沖層6以與光半導體層3的外形形狀對應的方式形成。緩沖層6用于緩沖接下來說明的N型半導體層7的晶格常數(shù)的失配。作為形成緩沖層6的緩沖材料，例如可列舉出元素半導體(單ー元素半導體)、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，例如可列舉出Si、Ge、Sn等14族元素(長周期型周期表中的14族元素，以下同樣)。作為氧化物半導體，可列舉出例如A1203、ZnO、SnO2等代表元素的氧化物，例如TiO2, V2O5, Cr203、MnO2, Fe203、NiO、Cu2O等過渡元素的氧化物等。這些可以單獨使用或者組合使用?；衔锇雽w是除O以外的多種元素相結合的化合物，可列舉出例如AIN、A1P、AlAs, AlSb, GaN, GaP、GaAs, GaSb, InN, InP、InAs, InSb, AlGaN, InGaN, AlInN, AlGaInN 等13族元素與15族元素的化合物，例如ZnS、SnSe, ZnTe等12族元素與16族元素的化合物等。優(yōu)選列舉出13族元素與15族元素的化合物。在上述的半導體中，優(yōu)選列舉出化合物半導體。緩沖層6的厚度例如為O. 5nm 200nm,優(yōu)選為Inm lOOnm。N型半導體層7形成在緩沖層6的整個上表面。作為形成N型半導體層7的N型半導體，沒有特別限定，可列舉出公知的N型半導體，可列舉出在上述的半導體中摻雜(添加)微量的例如15族元素、或者14族元素等雜質而得到的雜質半導體。對N型半導體層7的厚度沒有特別限定，例如為IOnm 10 μ m。發(fā)光層8在N型半導體的上表面、在面方向的ー側(圖I的左側)的端部形成為規(guī)定圖案。即，發(fā)光層8在面方向的另ー側的端部(圖I的右側)露出N型半導體層7的上表面。 作為形成發(fā)光層8的發(fā)光材料，可列舉出與上述的緩沖層6中例示的半導體同樣的半導體，優(yōu)選列舉出化合物半導體。發(fā)光層8的厚度例如為20nm 300nm,優(yōu)選為30nm 200nm。P型半導體層9在發(fā)光層8的整個上表面形成為與發(fā)光層8相同的圖案。作為形成P型半導體層9的P型半導體，沒有特別限定，可列舉出公知的P型半導體，例如可列舉出在上述的半導體中摻雜(添加)微量的13族元素、2族元素等雜質而得到的雜質半導體。作為2族元素，例如可列舉出Be、Mg等堿土金屬。對P型半導體層9的厚度沒有特別限定，例如為IOnm 10 μ m。電極部4與光半導體層3電連接，具備陽極電極10和陰極電極11。陽極電極10以隔著透明電極12的方式形成在P型半導體層9上，借助于透明電極12與P型半導體層9電連接。透明電極12形成在P型半導體層9的上表面，以在沿厚度方向投影時被包括在P型半導體層9中的方式配置。作為形成透明電極12的電極材料，例如可列舉出銦錫氧化物(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO2)等金屬氧化物，其厚度例如為IOnm 300nm，優(yōu)選為20nm 200nm。陽極電極10形成為在沿厚度方向投影時被包括在透明電極12中的圖案。作為形成陽極電極10的電極材料，例如可列舉出金、鋁等。優(yōu)選列舉出金。陽極電極10的厚度例如為IOnm 300nm,優(yōu)選為20nm 200nm。陰極電極11形成在N型半導體層7上，具體而言，形成在從P型半導體層9和發(fā)光層8露出的N型半導體層7的上表面。陰極電極11與N型半導體層7電連接。作為形成陰極電極11的電極材料，例如可列舉出金、鋁等。優(yōu)選列舉出金。陰極電極11的厚度例如為IOnm 300nm,優(yōu)選為20nm 200nm。另外，該電極部4中設置有凸塊13。凸塊13形成在陽極電極10的上表面和陰極電極11的上表面。各凸塊13分別形成為在俯視圖中被包括在陽極電極10和陰極電極11中的圖案。另外，凸塊13形成為與基底基板16的端子15 (后述，圖2的な))實質上相同的圖案。作為形成凸塊13的材料，例如可列舉出金、銀、鉛、錫、它們的合金(具體為焊料等)等導體。對于各凸塊13的厚度，在基底基板16上進行倒裝安裝之前進行調整，以使形成在陽極電極10的上表面的凸塊13的上表面與形成在陰極電極11的上表面的凸塊13的上表面為相同高度。即，各凸塊13的厚度以使在沿面方向投影時它們?yōu)橄嗤恢?厚度方向位置)的方式進行調整。密封樹脂層14含有光反射成分，具體而言，密封樹脂層14由含有密封材料和光反射成分的密封樹脂組合物形成。 作為密封材料，例如可列舉出熱固性有機硅樹脂、環(huán)氧樹脂、熱固性聚酰亞胺樹月旨、酚醛樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、鄰苯ニ甲酸ニ烯丙酯樹脂、熱固性聚氨酯樹脂等熱固性樹脂，優(yōu)選列舉出熱固性有機硅樹脂、環(huán)氧樹脂。光反射成分例如為白色的化合物，作為這種白色的化合物，具體而言，可列舉出白色顔料。作為白色顔料，例如可列舉出白色無機顏料，作為這種白色無機顏料，可列舉出例 如氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯等氧化物、例如鉛白(碳酸鉛)、碳酸鈣等碳酸鹽、例如高嶺土(高嶺石)等粘土礦物等。作為白色無機顏料，優(yōu)選列舉出氧化物，進ー步優(yōu)選列舉出氧化鈦。如果為氧化鈦，則可以獲得高的白色度、高的光反射性、優(yōu)異的遮蓋性(遮蓋力)、優(yōu)異的著色性(著色力)、高分散性、優(yōu)異的耐候性、高化學穩(wěn)定性等特性。這種氧化鈦具體為TiO2 (氧化鈦(IV)、ニ氧化鈦)。對氧化鈦的晶體結構沒有特別限定，例如有金紅石、板鈦礦(brookite)、銳鈦礦(anatase)等,優(yōu)選為金紅石。另外，對氧化鈦的晶系沒有特別限定，例如有四方晶系、斜方晶系等，優(yōu)選為四方晶糸。如果氧化鈦的晶體結構和晶系為金紅石和四方晶系，則即使在密封樹脂層14長期暴露于高溫的情況下，也能夠有效地防止對光(具體為可見光、尤其是波長450nm附近的光)的反射率的降低。光反射成分為顆粒狀，對其形狀沒有特別限定，例如可列舉出球狀、片狀、針狀等。光反射成分的最大長度的平均值(在為球狀時是其平均粒徑)例如為Inm lOOOnm。最大長度的平均值使用激光衍射散射式粒度分布儀來測定。相對于100質量份密封材料，光反射成分的配混比例例如為0. 5質量份 90質量份，從著色性、光反射性和密封樹脂組合物的處理性的觀點出發(fā)，優(yōu)選為I. 5質量份 70質量份。上述的光反射成分在密封材料中被均勻地分散混合。另外，在密封樹脂組合物中，可以進一歩添加填充劑。即，可以將填充劑與光反射成分(具體為白色顔料)組合使用。對于填充劑，除上述的白色顔料以外，可列舉出公知的填充劑，具體可列舉出無機質填充劑，作為這種無機質填充劑，例如可列舉出硅石粉末、滑石粉末、氧化鋁粉末、氮化鋁粉末、氮化硅粉末等。作為填充劑，從減小密封樹脂層14的線膨脹率的觀點出發(fā)，優(yōu)選列舉出硅石粉末。作為硅石粉末，例如可列舉出熔融硅石粉末、晶體硅石粉末等，優(yōu)選列舉出熔融硅石粉末(即石英玻璃粉末)。作為填充劑的形狀，例如可列舉出球狀、片狀、針狀等。從優(yōu)異的填充性和流動性的觀點出發(fā)，優(yōu)選列舉出球狀。因此，作為硅石粉末，優(yōu)選列舉出球狀熔融硅石粉末。填充劑的最大長度的平均值(在為球狀時是平均粒徑)例如為5 μ m 60 μ m，優(yōu)選為15 μ m 45 μ m。最大長度的平均值使用激光衍射散射式粒度分布儀來測定。對于填充劑的添加比例，相對于100質量份密封樹脂，填充劑和光反射成分的總量例如調整為10質量份 80質量份，從減小線膨脹率和確保流動性的觀點出發(fā)，相對于100質量份密封樹脂，優(yōu)選調整為25質量份 75質量份，進ー步優(yōu)選調整為40質量份 60質量份。密封樹脂組合物通過將上述的密封材料、光反射成分、和根據(jù)需要而添加的填充劑配混并均勻混合來制備。密封樹脂層14在熒光體層17上以被覆光半導體層3和電極部4的側面并且露出電極部4的上表面(厚度方向中一方向側的面)的方式形成。詳細而言，通過密封樹脂層14來被覆凸塊13的與陽極電極10對應的側面、陽極電極10的從該凸塊13露出的上表面和側面、透明電極12的從陽極電極10露出的上表面和側面、P型半導體層9的從透明電極12露出的上表面和側面、發(fā)光層8的側面、N型半導體層7的側面、緩沖層6的側面。另外，凸塊13的與陽極電極10對應的上表面從密封樹脂層14露出。另外，通過密封樹脂層14來被覆凸塊13的與陰極電極11對應的側面、陰極電極11的從該凸塊13露出的上表面和側面。另外，凸塊13的與陰極電極11對應的上表面從密封樹脂層14露出。進而，還通過密封樹脂層14來被覆N型半導體層7的上表面(N型半導體層7的從發(fā)光層8和陰極電極11露出的上表面)。再者，通過密封樹脂層14來被覆熒光體層17的從光半導體層3露出的上表面。如此，光半導體層3被密封樹脂層14密封。圖2的(a) 圖2的(h)示出說明本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的制造方法的ー個實施方式的エ序圖。接著，對于形成上述的發(fā)光二極管元件20、接著將該發(fā)光二極管元件20安裝在基底基板16上、從而制造發(fā)光二極管裝置21的方法，參照圖2的(a) 圖2的(h)進行說明。在該方法中，如圖2的(a)所示，首先，準備形成為片狀的熒光體層17。為了準備熒光體層17，例如，將上述的熒光體組合物涂布于以虛擬線表示的脫?；?8的表面，形成片狀的突光體皮膜(未圖不)。脫?；?8形成為片狀，例如由聚對苯ニ甲酸こニ醇酯等樹脂材料形成。脫?；?8的厚度例如為10 μ m 1000 μ m。然后，將熒光體皮膜加熱至例如50°C 150°C來干燥，從而形成為上述的圖案的片狀。由此，準備片狀的熒光體層17。接著，在該方法中，如圖2的(b)所示，在熒光體層17的上表面(厚度方向中一方、向側的面)形成光半導體層3。光半導體層3在熒光體層17的上表面、在面方向上相互隔開間隔地形成多個。具體而言，通過例如外延生長法等公知的生長法將各光半導體層3層疊在熒光體層17的上表面。此外，各緩沖層6、各N型半導體層7、各發(fā)光層8和各P型半導體層9通過在上述的生長法之后例如使用掩模的蝕刻而形成為上述的圖案。接著，在該方法中，如圖2的(C)所示，在光半導體層3的上表面(厚度方向中一方向側的面)以與光半導體層3連接的方式通過公知的圖案化法而形成電極部4。電極部4與各光半導體層3對應地設置多個。接著，在該方法中，如圖2的(d)所示，在熒光體層17上以被覆多個光半導體層3和多個電極部4的方式形成密封樹脂層14。
為了形成密封樹脂層14，通過例如使用層壓機、涂布器的涂布方法來將上述的密封樹脂組合物涂布在包括光半導體層3和電極部4的熒光體層17上，形成密封皮膜。然后，在密封材料為熱固性樹脂的情況下，通過加熱使密封皮膜固化。另外，在密封樹脂組合物預先形成為片狀的情況下，將該密封樹脂組合物以將光半導體層3和電極部4埋設的方式載置在熒光體層17上、并通過加熱使該密封樹脂組合物固化，從而也可以將密封樹脂層14成形。進而，在密封樹脂組合物含有粉末狀的熱固性樹脂的情況下，通過壓縮成形機將密封樹脂組合物一邊加熱一邊壓縮成形，從而使其固化，也可以將密封樹脂層14成形。由此，形成密封樹脂層14。如此形成的密封樹脂層14的上表面形成在比電極部4的上表面(即凸塊13的上表面)靠上側的位置。密封樹脂層14的上表面與凸塊13的上表面之間的長度L例如為2000 μ m以下，優(yōu)選為10 μ m 1000 μ m。由此，光半導體層3和電極部4被密封樹脂層14密封。接著，如圖2的(e)所示，將密封樹脂層14的局部除去以露出電極部4的上表面(厚度方向中一方向側的面)。具體而言，在密封樹脂層14中，將比凸塊13的上表面靠上側的上側部除去。密封樹脂層14的上側部的除去例如采用上述的蝕刻、機械加工(具體為研磨加工
坐、坐寸ノ 寸ο上側部被除去了的密封樹脂層14使凸塊13的上表面露出。由此，在密封樹脂層14中，凸塊13的周圍的上表面與凸塊13的上表面形成為ー個面。由此，將具備熒光體層17、被密封樹脂層14密封的各光半導體層3、側面被密封樹脂層14被覆并且凸塊13的上表面從密封樹脂層14露出的各電極部4的多個發(fā)光二極管元件20形成為一體。然后，如圖2的(f)的點劃線所示，對各發(fā)光二極管元件20間的密封樹脂層14(和脫?；?8)與熒光體層17進行切斷加工(分割dicing)。S卩，將熒光體層17和密封樹脂層14分割而切成多個發(fā)光二極管元件20。S卩，將發(fā)光二極管元件20單個化(單片化)。具體而言，沿著圖2的(f)的點劃線所示的厚度方向分割光半導體層3、電極部4的周圍的熒光體層17以及密封樹脂層14。由此，可以得到圖I所示的發(fā)光二極管元件20。然后，如圖2的(g)所示，將所得發(fā)光二極管元件20上下翻轉(翻過來)而在厚度方向上與基底基板16相向配置。基底基板16形成為大致平板狀，具體而言，由在絕緣基板上將導體層作為電路圖案層疊而得到的層疊板形成。絕緣基板 例如由硅基板、陶瓷基板、聚酰亞胺樹脂基板等構成，優(yōu)選由陶瓷基板構成，具體而言，由藍寶石(Al2O3)基板構成。導體層例如由金、銅、銀、鎳等導體形成。這些導體可以單獨使用或者組合使用。另外，導體層包括端子15。端子15在絕緣基板的表面、在面方向上隔開間隔地形成、形成為與上述的凸塊13對應的圖案。此外，雖未圖示，端子15借助于導體層與電カ供給部電連接。接著，如圖2的(h)所示，將凸塊13與端子15電連接，在基底基板16上倒裝安裝發(fā)光二極管元件20。在倒裝安裝中，以使凸塊13與端子15在厚度方向上鄰接的方式將發(fā)光二極管元件20載置在基底基板16上之后，通過例如加熱或者超聲波等使凸塊13回流(reflow)。由此，凸塊13與端子15在厚度方向上接觸。然后，根據(jù)需要，如圖2的(h)的虛線的箭頭所示，將脫?；?8從熒光體層17剝離。由此，可以得到具備基底基板16、倒裝安裝在基底基板16上的發(fā)光二極管元件20的發(fā)光二極管裝置21。而且，在使用上述的發(fā)光二極管元件20的上述的發(fā)光二極管裝置21的制造方法中，由于準備形成為片狀的熒光體層17，因此能夠確實地形成均勻的熒光體層17。因此，能夠在熒光體層17實現(xiàn)均勻的波長轉換。其結果，上述的發(fā)光二極管裝置21能夠發(fā)出均勻的白色光。另外，在上述的發(fā)光二極管裝置21的制造方法中，由于預先準備形成為片狀的熒光體層17，因此能夠以短時間、并且簡便地形成熒光體層17。因此，能夠抑制制造成本的上升。進而，在上述的發(fā)光二極管裝置21的制造方法中，由于以被覆光半導體層3的方式形成含有光反射成分的密封樹脂層14，因此由光半導體層3發(fā)出的光在被其他構件吸收之前會被密封樹脂層14的光反射成分反射。因此，能夠提高光的輸出效率。再者，在上述的發(fā)光二極管裝置21中，由于熒光體層17形成在光半導體層3的上表面，因此能夠借助于熒光體層17將光半導體層3的熱量向上側散熱。因此，能夠防止光半導體層3的發(fā)光效率的降低。另外，在上述的發(fā)光二極管裝置21的制造方法中，由于將發(fā)光二極管元件20倒裝安裝在基底基板16上，因此能夠實現(xiàn)売度的提聞而實現(xiàn)輸出效率的進一步提尚。此外，在圖2的(h)的虛線的箭頭的實施方式中，在基底基板16上進行倒裝安裝之后，將脫模基材18從熒光體層17剝離，但對脫?；?8的剝離的時期并不限定于此。例如也可以在以下時期將脫?；?8從熒光體層17剝離如參照圖2的(a)，在準備熒光體層17之后；另外，如參照圖2的(b)，在形成光半導體層3之后；另外，如參照圖2的(C)，在形成電極部4之后；另外，如參照圖2的(d)，在形成密封樹脂層14之后；另外，如參照圖2的(e)，在除去密封樹脂層14的上側部之后；另外，如參照圖2的(f)，在分割密封樹脂層14和熒光體層17之后。實施例以下示出實施例來進ー步具體說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于實施例。實施例I準備形成為片狀的厚度75 μ m的熒光體層(參照圖2的(a))。即，將26質量份由Y3Al5O12 = Ce構成的熒光體顆粒(球形狀、平均粒徑8 μ m)、以及74質量份有機硅樹脂(加成反應型有機硅樹脂，運動粘度(25°C )20mm2/s, WACKERASAHIKASEI SILICONE CO.，LTD.制造)配混，均勻攪拌，從而制備熒光體組合物。
接著，將所制備的熒光體組合物涂布于由聚對苯ニ甲酸こニ醇酯構成的厚度50 μ m的脫?；牡谋砻妫纬善瑺畹臒晒怏w皮膜。然后，將所形成的熒光體皮膜在100°C下干燥，形成上述的圖案的片狀的熒光體層。接著，在熒光體層的上表面形成光半導體層(參照圖2的(b))。S卩，通過外延生長法在熒光體層上按上述的圖案依次形成由GaN構成的厚度30nm的緩沖層、由摻雜有Si的N型GaN(n_GaN: Si，以下同樣表示)構成的厚度5 μ m的N型半導體層、由InGaN構成的厚度120nm的發(fā)光層、以及由p_GaN:Mg構成的厚度50nm的P型半導體層。此外，緩沖層和N型半導體層在形成N型半導體層之后通過蝕刻而蝕刻成上述的相同圖案，另外，發(fā)光層和P型半導體層在形成P型半導體層之后通過蝕刻而蝕刻成上述的相同圖案。接著，在光半導體層的上表面通過圖案化法以與光半導體層連接的方式形成電極部(參照圖2的(C))。即，在P型半導體層上形成由ITO構成的厚度50nm的透明電極，接著，在透明電極上形成由金構成的厚度50nm的陽極電扱。同時，在N型半導體層上形成由金構成的厚度50nm的陰極電極。接著，在陽極電極和陰極電極上分別形成由金構成的凸塊。詳細而言，調整陽極電極上的凸塊的厚度和陰極電極上的凸塊的厚度，以使這些凸塊的上表面在沿面方向投影時為相同的高度。接著，在熒光體層上以被覆光半導體層和電極部的方式形成密封樹脂層(參照圖2的(d))。具體而言，首先，將100質量份熱固性有機硅樹脂、以及20質量份球狀且平均粒徑300nm的氧化鈦(TiO2 :金紅石的四方晶系)顆?；旌暇鶆颍瑥亩苽浜隣畹拿芊鈽渲M合物。接著，將所制備的密封樹脂組合物涂布在含有光半導體層和電極部的熒光體層上，形成半固化狀態(tài)(B階(stage)狀態(tài))的密封皮膜。然后，通過加熱使密封皮膜固化。由此，利用密封樹脂層將光半導體層和電極部密封(參照圖2的(e))。此外，將密封樹脂層的上表面形成為比凸塊的上表面靠上側30ym(L)的位置。然后，通過研磨加工將密封樹脂層的上側部(厚度30 μ m)除去以露出電極部的上表面(參照圖2的(f))。此外，將密封樹脂層的上側部除去，以使電極部的上表面及其周圍的密封樹脂層的上表面為ー個面。
由此，將具備熒光體層、被密封樹脂層密封的各光半導體層、側面被密封樹脂層被覆并且凸塊的上表面從密封樹脂層露出的各電極部的多個發(fā)光二極管元件形成為一體。然后，將各發(fā)光二極管元件間的熒光體層和密封樹脂層分割而切成多個發(fā)光二極管元件(參照圖2的(f)的點劃線)。即，將發(fā)光二極管元件單片化。然后，將發(fā)光二極管元件翻過來。接著，準備在由藍寶石(Al2O3)構成的絕緣基板的表面層疊包括由銅、鎳和金構成的端子的導體層而得到的、厚度Imm的基底基板，將發(fā)光ニ極管元件與基底基板相向配置(參照圖2的な))。然后，通過加熱使凸塊回流，使凸塊與端子接觸，將它們直接電連接，將發(fā)光二極管元件倒裝安裝在基底基板上(參照圖2的な))。然后，將脫?；膹臒晒怏w層剝離(參照 圖2的(g)虛線的箭頭)。由此，制造具備基底基板、安裝在基底基板上的發(fā)光二極管元件的發(fā)光二極管裝置。此外，雖然作為本發(fā)明的例示實施方式給出了上述說明，但這僅僅是例示，不應做限定性解釋。本領域技術人員清楚的本發(fā)明的變形例包括在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.ー種發(fā)光二極管裝置的制造方法，其特征在干，所述發(fā)光二極管裝置具備設置有端子的基底基板、和在所述基底基板上倒裝安裝的發(fā)光二極管元件， 該制造方法包括以下エ序 準備形成為片狀的熒光體層的エ序； 在所述熒光體層的厚度方向中一方向側的面形成光半導體層的エ序； 在所述光半導體層的所述厚度方向中一方向側的面以與所述光半導體層連接的方式形成電極部的エ序； 以被覆所述光半導體層和所述電極部的方式形成含有光反射成分的密封樹脂層的エ序; 將所述密封樹脂層的局部除去以露出所述電極部的所述厚度方向中一方向側的面，從而制造具備所述熒光體層、所述光半導體層和所述電極部的所述發(fā)光二極管元件的エ序；以及， 將所述發(fā)光二極管元件與所述基底基板在厚度方向上相向配置，將所述電極部與所述端子電連接來在所述基底基板上倒裝安裝所述發(fā)光二極管元件的エ序。
2.ー種發(fā)光二極管元件，其特征在于，其具備 形成為片狀的熒光體層；和 形成在所述突光體層的厚度方向中一方向側的面的光半導體層；和以與所述光半導體層連接的方式形成在所述光半導體層的所述厚度方向中一方向側的面的電極部；和 被覆所述光半導體層和所述電極部、并且露出所述電極部的所述厚度方向中一方向側的面的、含有光反射成分的密封樹脂層。
全文摘要
提供發(fā)光二極管裝置的制造方法及發(fā)光二極管元件，方法包括以下工序準備形成為片狀的熒光體層的工序；在熒光體層的厚度方向中一方向側的面形成光半導體層的工序；在光半導體層的一方向側的面形成電極部的工序；以被覆光半導體層和電極部的方式形成含有光反射成分的密封樹脂層的工序；將密封樹脂層的局部除去以露出電極部的一方向側的面，從而制造發(fā)光二極管元件的工序；將電極部與端子電連接來在基底基板上倒裝安裝發(fā)光二極管元件的工序。
文檔編號H01L33/60GK102723410SQ20121008860
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權日2011年3月28日
發(fā)明者伊藤久貴, 佐藤慧, 大藪恭也, 新堀悠紀 申請人:日東電工株式會社