专利名称：半导体发光装置、半导体元件及半导体发光装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及使用了在例如小型照明器件、液晶背光装置、照相机闪光灯等中使用的LED的半导体发光装置。
背景技术：
以往，作为使用在小型照明器件等中的半导体发光装置，具有如图8(a)所示那样、在LED芯片10的周围形成了反射壁以使来自半导体发光元件即LED(发光二极管)芯片10的侧面的发光朝着上方反射的半导体发光装置100。图8(b)是图8(a)的半导体发光装置100的C-C’向视截面图。
如图8(a)、图8(b)所示那样，现有的半导体发光装置100中，LED芯片10搭载在第1绝缘性树脂层11上的Cu布线图案(接合面)16上。Cu布线图案上通过镀银设置有反射层17。该反射层17用来反射来自LED芯片的光。
在形成这样的半导体发光装置100时，将LED芯片10与接合面接合(芯片焊接，die bonding)时，例如如专利文献1日本国特许公开公报特开2004-3 11857号公报(2004年11月4日公开)所示那样使用Ag膏剂(paste)。但是，如图9所示那样，当LED芯片10的PN接合部接近芯片焊接面时，在使用Ag膏剂101等的接合中就产生泄漏。由此，按照使AuSn等的焊锡预先变薄而附着在LED芯片10的芯片焊接侧电极23上的方式来进行芯片焊接。此时，作为芯片焊接LED芯片10之侧的材料，从芯片焊接的便利性和可靠性这方面而言，通常是Au。
但是，为了产生白色发光就需要使用整个可见光区内反射率高的物质，例如如专利文献2日本国特许公开公报特开2003-46137号公报(2003年2月14日公开)所记载那样，对半导体发光装置的LED发射光反射面使用Ag。但是，LED芯片对Ag的锡焊(半田付け，solder)由于Ag表面氧化膜而变得困难。由此，如专利文献2那样必须减少芯片焊接面中由Ag产生的反射。在此，专利文献2中，虽然将LED封装的侧壁镀银，但是对LED芯片进行芯片焊接的部分不镀银。由于发射光不仅由侧壁也由底面反射，没有镀银，由此发光强度降低，色调也恶化。
或者，为了将芯片焊接面镀银而获得高反射率，进行使用了焊剂(flux)的芯片焊接以使Ag氧化膜上的芯片焊接成为可能。
在此，焊剂所起的作用为以下的(1)～(3)这3方面。
(1)表面清洁作用以化学方式去除金属表面的氧化膜(还原作用)，形成可锡焊的清洁面。
(2)界面张力的降低作用减小熔化的焊锡的表面张力，提高焊锡的湿润性。
(3)再氧化防止作用锡焊时覆盖金属表面而遮断与空气的接触，由此防止由加热产生的再氧化。
接着，对使用了焊剂的现有的芯片焊接的方法进行说明。现有的方法中，为了使用PN接合部接近于芯片焊接面的LED芯片且获得芯片焊接面上由Ag产生的高反射率，首先，如图10(a)所示那样，在LED芯片10的芯片焊接侧电极23上形成AuSn焊锡层24。然后，如图10(b)所示那样，预先在Ag镀层(plating)上涂布焊剂102并在其上搭载LED芯片10，通过软熔(reflow)而使AuSn和Ag接合。
但是，所述的现有方法中，由于通过使用焊剂将LED芯片10与Ag进行芯片焊接，因而需要焊剂的涂布和焊剂的清洗的工序。不仅焊剂的清洗花费工时，复杂部分的清洗也是困难的。尤其是，不可能清洗由焊锡密封的部分的焊剂残渣，从而成为降低半导体发光装置的可靠性的较大原因。
另外，在使用了焊剂的情况下，需要通过焊剂的温度特性对焊剂的反应和焊锡的熔化的定时(timing)进行控制。因而，需要非常微妙的温度控制。此外，也存在由焊剂残渣产生的接合不全这样的问题。另外，如图10(c)所示那样，当LED芯片10的周围的焊剂的流动性降低时，从LED芯片10的中央附近的焊剂产生的气体就将失去逃离场所。作为其结果，有时在要锡焊接合的区域中产生空隙(void)103。这时也产生LED芯片10的接合不全这样的问题。
另外，现有的半导体发光装置中，例如如专利文献3日本国特许公开公报特开2006-49442(2006年2月16日公开，对应US公报US20060022216A1)所记载那样，在不使用焊剂进行芯片焊接时，由于在整个Au镀层上进行芯片焊接，因而光由Au反射。由此，由Au在可见光短波段内的低反射率引起色调恶化。
发明内容
本发明是借鉴上述问题而做成的，其目的在于，实现半导体发光元件与接合面确实接合的、并且能够按照减少发光强度降低及色调偏移(shift)的方式进行发光的半导体发光装置、及其制造方法。
为了达成以上的目的，本发明涉及的半导体发光装置，在接合面上搭载有半导体发光元件，其特征在于，在所述接合面形成有反射来自所述半导体发光元件的光的反射层，在所述接合面上的发光元件搭载区域，形成有接合部，该接合部由能够在所述反射层上与所述半导体发光元件的电极以无焊剂的方式进行锡焊的材料构成。
根据所述结构，半导体发光元件和形成有反射来自该半导体发光元件的光的反射层的接合面，通过由能够与半导体发光元件以无焊剂方式进行锡焊的材料构成的接合部而被锡焊。由此，能够防止由焊剂引起的接合不良和可靠性不佳。
在此，在白色或全彩色的半导体发光装置中，接合LED芯片等半导体发光元件的接合面区域(底座((sub mount))、框架、基板等)，为了反射从半导体发光元件射出的光，优选在全可见光波段内为高反射率。但是，以往，为了以无焊剂方式进行芯片焊接，对接合面全面进行镀金来进行芯片焊接。因而，在现有的半导体发光装置中，光被Au反射，由Au在可见光短波段内的低反射率引起色调恶化。或者，如果要将色调保持在某程度，则将牺牲发光强度，由此变暗。
根据本发明的所述结构，虽然接合部由能够与半导体发光元件以无焊剂方式进行锡焊的材料形成，但是除此以外的区域仍为反射来自半导体发光元件的光的反射层。由此，来自半导体发光元件的光由反射层反射，从而也没有发光强度降低的产生、也没有色调恶化。
因而，根据所述结构，能够提供半导体发光元件与接合面没有不良且可靠地接合、并且能够减少发光强度降低及色调偏移而进行发光的半导体发光装置。
另外，为了达成所述目的，本发明涉及的半导体发光装置的制造方法，是在接合面上搭载了半导体发光元件的半导体发光装置的制造方法，其特征在于，包括在所述接合面上形成反射来自所述半导体发光元件的光的反射层的步骤；和在连接了所述半导体发光元件的电极的所述接合面上的发光元件搭载区域的、所述反射层上形成由能够与所述半导体发光元件以无焊剂方式进行锡焊的材料构成的接合部的步骤。
根据所述方法，发光元件搭载区域内的反射层上形成有由能够与所述半导体发光元件以无焊剂方式进行锡焊的材料构成的接合部，由此在将半导体发光元件和接合面进行接合时，能够在所述接合部中以无焊剂方式进行锡焊。在此，焊剂清洗，处理工序需要非常长的时间，并且需要废液处理的设备。但是，根据所述方法，由于以无焊剂方式进行锡焊，因而能够削减时间和成本而制造半导体发光装置。另外，根据所述方法，不仅能够省略焊剂的清洗工序，而且能够防止由焊剂引起的接合不良和可靠性不佳。
另外，根据所述方法，虽然接合部由能够与半导体发光元件以无焊剂方式进行锡焊的材料形成，但是除此以外的区域仍为反射来自半导体发光元件的光的反射层。也就是，半导体发光元件，在对光的反射不起作用的部分以无焊剂方式进行锡焊。
因而，根据所述方法，能够制造将半导体发光元件与接合面没有不良且可靠地接合、能够减少发光强度降低及色调偏移而进行发光的半导体发光装置。这样，根据所述方法，能够制造高品质的半导体发光装置。
本发明的另外其他的目的、特征、及优点，通过以下所示的记载可充分得到理解。另外，本发明的优点，通过参照附图进行的说明，可以清楚。
图1(a)是本发明一实施方式涉及的半导体发光装置的俯视图。
图1(b)是图1(a)的半导体发光装置的向视截面图。
图2(a)是表示为了对所述半导体发光装置进行镀金而进行掩蔽后的状态的图。
图2(b)是图2(a)的放大图。
图3(a)是表示为了在所述半导体发光装置上将外部端子连接部的镀敷和接合部的形成同时进行而在LED芯片搭载区域中设置了开口的状态的图。
图3(b)是图3(a)的放大图。
图4(a)是表示在所述半导体发光装置中芯片焊接LED芯片前的图。
图4(b)是表示在所述半导体发光装置中芯片焊接LED芯片后的图。
图5(a)是本发明的另一实施方式涉及的金属构架内插入成形树脂后的半导体发光装置的俯视图。
图5(b)是图5(a)的半导体发光装置的剖视图。
图6(a)是本发明的另一实施方式涉及的侧向发光型的半导体发光装置的立体图。
图6(b)是6(a)的半导体发光装置的剖视图。
图7是本发明的另一实施方式涉及的灯泡型半导体发光装置的剖视图。
图8(a)是现有的半导体发光装置的俯视图。
图8(b)是图8(a)的半导体发光装置的向视截面图。
图9是现有的半导体发光装置中使用Ag膏剂进行了芯片焊接的情况的说明图。
图10(a)是表示现有的半导体发光装置中使用焊剂进行芯片焊接前的图。
图10(b)是表示现有的半导体发光装置中使用焊剂正在进行芯片焊接时的图。
图10(c)是表示现有的半导体发光装置中使用焊剂进行芯片焊接后的图。
具体实施例方式
基于图1(a)、图1(b)～图7对本发明的一实施方式进行说明，如下所述。还有，本发明并非限定于以下所说明的内容。另外，为了使说明简便，在以下的实施方式中，将由接合面朝向半导体发光元件的方向设为朝向上方的方向进行说明。另外，在本实施方式中，半导体发光元件即LED芯片的电极的上表面(top surface，最表面)为AuSn焊锡层，并且对将该LED芯片不介由底座(sub mount)直接与基板(布线图案)进行芯片焊接的情况进行说明。还有，以AuSn的氧化防止为目的而将Au薄膜成膜在比AuSn更靠近表面侧的情况也相同。
本实施方式的半导体发光装置1，如图1(a)、图1(b)所示那样，半导体发光元件10搭载在第1绝缘性树脂层11上的Cu布线图案(接合面)16上。本实施方式中，由于使用了LED芯片作为半导体发光元件10，因而以后称为LED芯片10。还有，代替所述第1绝缘性树脂11，也可以使用热传导率优异的陶瓷基板。在此，陶瓷基板的热传导率优选为50W/mK以上，更优选为100W/mK以上。
Cu布线图案16上通过镀银设置有反射层17。该反射层17用来反射来自LED芯片10的光。
另外，半导体发光装置1中，LED芯片10在LED芯片10搭载区域上由透光性树脂14覆盖而被密封。并且，第2绝缘性树脂层12包围着透光性树脂14的周围。在此，透光性树脂14，也可以在开口内覆盖第2绝缘性树脂12的开口部的侧面的一部分。
另外，半导体发光装置1中，第1绝缘性树脂层11的相对于由Cu布线图案16所覆盖的面的相反面上设置有由Cu构成的金属层。并且，介由贯通孔19可将Cu布线图案和所述由Cu构成的金属层电气连接。还有，对贯通孔19进行了镀金。另外，半导体发光装置1中，对Cu布线图案16中的外部端子连接部实施了镀金。
还有，本实施方式的半导体发光装置1也可以搭载多个LED芯片10(图1(a)中为四个)。另外，多个LED芯片10的至少一个，也可以由吸收从LED芯片10辐射的光、包括射出更长波长的光的荧光体的透光性树脂13覆盖。
以上的结构与现有的半导体发光装置相同，由此通过公知的方法形成。
接着，对本实施方式的半导体发光装置1的特征的结构进行说明。
半导体发光装置1中，在Cu布线图案16上的LED芯片10搭载区域(发光元件搭载区域)内，设置有由能够与LED芯片以无焊剂方式进行锡焊的材料构成的接合部20，由此通过焊锡层24与LED芯片10的芯片焊接侧电极(电极)23接合。还有，与接合面(芯片焊接面)侧的电极相反之侧的电极22通过金属线(metal line)进行引线接合(wire bonding)。本实施方式中，接合部20通过镀金形成。
LED芯片10，由于可以无焊剂方式进行锡焊，从而能够避免由焊剂引起的接合不良和可靠性不佳。
另外，接合部由能够与半导体发光元件以无焊剂方式进行锡焊的材料形成，除此以外的区域直接为反射来自半导体发光元件的光的反射层17。因而，半导体发光装置1中，半导体发光元件与接合面没有不良且可靠地接合。并且，半导体发光装置1能够在减小发光强度降低及色调偏移的状态下进行发光。
接着，对半导体发光装置1的制造方法进行说明。
与以往同样，为了形成反射层17对Cu布线图案16实施镀银。在此，在白色或全彩色的半导体发光装置中，接合LED芯片10的接合面(底座、框架、基板等)，为了反射从LED芯片10射出的光，优选在全可见光波段内为高反射率。据此，对接合LED芯片10的区域优选使用Ag。本实施方式中，对反射层17使用Ag，但是例如也可以使用镍、铂金等，优选使用光的反射特性高的金属。在此，Ag镀层的适当厚度优选为1～5μm，但并非限定于此。
这样，通过形成反射层17来反射来自LED芯片10的光，由此可将来自LED芯片10的光有效地取出到外部(图1(b)上方向)。因而，可将半导体发光装置1制成为具有高发光强度的装置。
镀银后，如图2(a)、图2(b)所示那样在对端子部分以外进行掩蔽(masking)的状态下对端子部实施镀金。图2(a)是半导体发光装置1在基板25上以多个排列方式形成的状态(分割为一个一个的装置前)，图2(b)是对同图(a)的多个半导体发光装置1在基板25中的一个进行放大的图。本实施方式的半导体发光装置1的制造方法中，在实施镀金时，如图3(a)、图3(b)所示那样，在搭载LED芯片10的区域内设置开口而进行镀金。通过这样进行，可在对端子部分进行镀金的同时，在LED芯片10搭载区域上形成接合部20。还有，虽然优选Au镀层的厚度为0.1～1μm，但是并非限定于该值。与图2(a)、图2(b)同样，图3(a)是半导体发光装置以多个排列方式形成的状态(分割为一个一个的装置前)，图3(b)是对图3(a)的多个半导体发光装置中的一个进行放大的图。
在此，为了提高Ag镀层和Au镀层之间的密接性，也可以在Ag镀层和Au镀层之间夹入至少一种其他的金属或金属化合物。在此，例如，虽然可优选使用Ni，但是也可以是其他的材料。另外，虽然其间夹入的其他金属或金属化合物的厚度优选为0.1～1μm，但是并非限定于该值。
在通过镀金形成接合部20后，如图4(a)、图4(b)所示那样，对LED芯片10进行接合(芯片焊接)。图4(a)是芯片焊接前的图，图4(b)是芯片焊接后的图。LED芯片10中PN接合21接近于芯片焊接面。在芯片焊接时，如图4(a)所示那样在将LED芯片10进行对位的状态下使LED芯片10沿箭头方向移动，并且如图4(b)所示那样，通过加热使AuSn焊锡层24熔化从而与接合部20接合。
在此，如图4(a)所示那样，通常LED芯片10的最大外形比电极的外形大(从上方观察时看不见电极)。因而，作为优选，在如图4(b)那样进行完芯片焊接后，LED芯片10完全地覆盖接合部20，并且优选LED芯片10的电极23完全地收纳在接合部20内。
以上优选适合于LED芯片10的外形和LED芯片10的电极23的尺寸差大于Au图案位置精度(接合部位置精度)和芯片焊接精度之间的总和的情况。在此，所谓接合部位置精度是距原本接合部应当位于位置的偏差。该接合部位置精度，能够通过计算测量Au图案和Ag图案的位置关系而从该位置关系距原本的设计值的偏差来求取。另外，所谓芯片焊接精度，是距原本LED芯片10应当位于位置的偏差。可通过计算测量LED芯片10和Ag图案的位置关系来求取。该芯片焊接精度表示芯片焊接中放置LED芯片10时的精度(LED芯片10放置得怎样接近于期待的位置)。
在LED芯片10的外形和LED芯片10的电极23的尺寸差小于Au图案位置精度和芯片焊接精度之间的总和的情况下，通过以接合部20中的反射的防止和接合部20中的接合面积哪一个为优先的来决定接合部20(Au图案)的尺寸。也就是，在无论如何也要避免接合部20中的反射的情况下，可将接合部20(Au图案)减小必要的量。由此，虽然电极23的一部分不参与焊锡接合，但是当电极23整个面不需要被接合时没有问题。如果，在需要将电极23整个面接合的情况下，可将作为接合部20的Au图案增大必要的量。由此，虽然从LED芯片10外形露出接合部20，但是当可无视对半导体发光装置1的色调给与的影响时没有问题。
以上那样，本实施方式中，作为接合部20使用Au。但是，在LED芯片外形和LED的电极的尺寸差小于Au图案位置精度和芯片焊接精度的总和的情况下，当无论如何也要避免由Au产生的反射并且需要将LED芯片的电极整个面接合时，代替Au也可以以银白色的材料作为接合部20进行镀敷。作为这样的材料，例如可列举出铑镀层、钯镀层、钌镀层、铂(platinum)镀层(plating)或人造白金(white gold，白色Au合金)等。虽然这些任何一个在价格或焊锡湿润性的方面劣于Au，但是与Ag不同而可以以无焊剂方式与AuSn进行焊锡接合。
当然，本发明涉及的半导体发光装置并非限定于所述的实施方式的结构、形状。例如，即使是图5(a)、图5(b)所示那样的金属构架(metalframe)内插入成形树脂后的半导体发光装置，或者是图6(a)、图6(b)所示那样的侧向(side)发光型的半导体发光装置，或者是图7所示那样的灯泡型半导体发光装置，也起到同样的效果。也就是，能够制成半导体发光元件确实地与接合面接合并且可以在减少发光强度降低及色调偏移的状态下进行发光的半导体发光装置。
还有，图5(b)是图5(a)的B-B’向视截面图。图5(a)、图5(b)所示的半导体发光装置中，在由Cu构成的金属构架内插入形成有绝缘性树脂。绝缘性树脂包围LEC芯片搭载区域并且固定金属构架，从而通过该树脂使装置一体化。另外，Cu由作为形成反射层的第1镀层的Ag镀敷，另外，对发光元件搭载区域和外部端子连接部进行镀金。还有，也可以在固定金属构架的绝缘性树脂的外侧形成镀敷的外部端子连接部。
另外，图6(a)使侧向发光型半导体发光装置的立体图。图6(b)是侧向发光型半导体发光装置的截面图。图6(a)、图6(b)的侧向发光型半导体发光装置中，LED芯片10由绝缘性树脂49包围，包围LED芯片10的面为透光性树脂43。另外，镀银后的外部端子连接端子45的表面形成得垂直于LED芯片搭载区域(发光元件搭载区域)。另外，LED芯片10由金属线44引线接合。另外，在接合面上设置有由Au构成的接合部20，通过焊锡层24与LED芯片10的芯片焊接侧电极23接合。
另外，图7所示的灯泡形半导体发光装置中，LED芯片10搭载在引线架(lead frame)51上。LED芯片10形成在引线架51上所形成的杯体(cup)的底部。另外，LED芯片10通过金属线44进行引线接合。另外，在接合面上设置有由Au构成的接合部20，通过焊锡层24与LED芯片10的芯片焊接侧电极23接合。
另外，在Cu布线图案完全由作为反射层的Ag镀层覆盖的情况下，也可以对第1绝缘性树脂露出的部分、对Cu布线图案从作为反射层的Ag镀层露出时的该露出部、或对金属层以外的LED芯片10搭载面涂布白色或银色的树脂。这样通过涂布白色或银色的树脂，能够提高LED芯片10的发射光的外部取出之效率。也可以形成覆盖LED芯片10及所述杯体并且前端形成为球面状的透光性树脂，和在该透光性树脂的外部的引线架上形成镀敷了的外部端子连接部。
如以上那样，本发明，在接合面上搭载了半导体发光元件的半导体发光装置中，在所述接合面上形成有反射来自上述半导体发光元件的光的反射层，在所述接合面上的发光元件搭载区域上形成有接合部，该接合部由能够在所述反射层上与所述半导体发光元件的电极以无焊剂方式进行锡焊的材料构成。
本发明涉及的半导体发光装置中，所述反射层也可以由银形成，并且所述接合部由金、铑、钯、钌、铂或人造白金中的任一个形成。
根据所述结构，能够将来自半导体发光元件的光通过反射层有效地进行反射。另外，能够提供半导体发光元件在接合部中以无焊剂方式与接合面进行锡焊的半导体发光装置。
本发明涉及的半导体发光装置中，除所述结构以外，也可以将面对所述半导体发光元件的所述接合面的表面形状形成得比面对接合部的所述电极的表面形状大。
根据所述结构，将面对半导体发光元件的接合部的表面形状形成得比面对接合部的所述电极的表面形状大，由此能够使半导体发光元件的电极的整个面与接合部接合。因而，能够制成确实地锡焊了电极的半导体发光装置。
本发明涉及的半导体发光装置中，除所述结构外，也可以将面对所述半导体发光元件的所述接合面的表面形状形成得比面对接合部的所述半导体发光元件的表面形状小。
根据所述结构，将面对半导体发光元件的接合面的表面形状形成得比面对接合部的半导体发光元件的表面形状小，由此能够通过半导体发光元件从取出光的方向隐蔽连接部。因而，能够避免接合部中光的反射。
本发明涉及的半导体发光装置中，除所述结构以外，所述接合面也可以由金属膜构成并且该金属膜与第1绝缘性树脂层粘合在一起从而形成一体化的基板，而且通过对所述金属膜进行图案化来形成所述发光元件搭载区域。
根据所述结构，能够在与第1绝缘性树脂层粘合在一起而成为一体化的基板即形成了金属膜的布线图案的基板上，以无焊剂方式将半导体发光元件进行锡焊。因而，能够将基板型的半导体发光装置制成为半导体发光元件确实地与接合面接合的装置、进一步制成为能够在减少发光强度降低及色调偏移的状态下进行发光的装置。
本发明涉及的半导体发光装置中，除所述结构外，代替所述第1绝缘性树脂层，所述基板也可以使用陶瓷基板来形成。由于陶瓷热膨胀率均匀性优异，因而尤其在需要图案化精度时有利。具体地进行说明的话，陶瓷基板与玻璃环氧树脂基板(glass-epoxy substrate)等绝缘性基板不同，由于面内的热膨胀系数的均匀性优异，因而即使存在工艺中温度随时间变化的影响，也能够易于形成要求尺寸精度的电极图案。
在此，如果所述陶瓷基板热传导率优异，则也能够优选使用于半导体发光元件为发热元件的情况。例如，陶瓷基板的热传导率优选为50W/mK以上，更优选为100W/mK以上。
本发明涉及的半导体发光装置中，除所述结构外，也可以在所述金属膜侧将第2绝缘性树脂层与所述基板粘合在一起，所述第2绝缘性树脂层在所述发光元件搭载区域内设置了开口。
根据所述结构，通过在发光体元件搭载区域的周围张贴第2绝缘性树脂层，由此能够强化基板的强度。
本发明涉及的半导体发光装置中，除所述结构以外，所述接合面也可以由图案化的金属薄板形成，并具备包围所述发光元件搭载区域且固定所述金属薄板的树脂，通过所述树脂使自装置一体化。
根据所述结构，能够在树脂上的金属薄板上以无焊剂方式将半导体发光元件进行锡焊。因而，能够将通过树脂成为一体型的半导体发光装置制成为半导体发光元件确实地与接合面接合的装置、进一步制成为能够在减少发光强度降低及色调偏移的状态下进行发光的装置。
本发明涉及的半导体发光装置中，除所述结构以外，也可以将所述接合面作成引线架(lead frame)，将所述半导体发光元件配置在所述引线架上形成的杯体的底部。
根据所述结构，能够在引线架上以无焊剂方式将半导体发光元件进行锡焊。因而，能够将例如作为LED灯所使用的半导体发光装置制成为半导体发光元件确实地与接合面接合的装置、进一步制成为能够在减少发光强度降低及色调偏移的状态下进行发光的半导体发光装置。
本发明涉及的半导体发光装置中，除所述结构外，也可以具备与外部端子连接的外部端子连接部，并且将所述外部端子连接部的表面配置得垂直于所述接合面的发光元件搭载区域。
根据所述结构，由于将外部端子连接部的表面与接合面的发光元件搭载区域以垂直方式配置，因而能够对与外部连接部表面相同的面进行照射。由此，在将所述结构的半导体发光装置例如使用在液晶显示器的背光装置中时，能够从与外部连接部表面相同的面对液晶面板进行照射，该外部连接部表面由所述结构的半导体发光装置照射。在想办法使与外部连接部表面相同的面内所取出的光的密度均匀的情况下，通过在液晶显示器的四边内的一边上安装所述结构的半导体发光装置，就能够使液晶显示器全体均匀地发光。另外，由于能够照射与外部连接部表面相同的面，因而可以将半导体发光装置的整体厚度抑制得较薄。这样，能够作为侧向发光型的半导体发光装置进行利用。因而，能够将侧向发光型半导体发光装置制成为半导体发光元件确实地与接合面接合的装置、进一步制成为能够在减少发光强度降低及色调偏移的状态下进行发光的半导体发光装置。
本发明的半导体发光元件，是使用在所述任一个的半导体发光装置中的半导体发光元件，也可以在所述电极面对所述接合部的面上形成AuSn合金膜。
能够将所述结构的半导体发光元件使用在所述任一个的半导体发光装置中。通过在电极上形成AuSn合金膜，能够与接合面的接合部进行锡焊。
本发明的半导体发光元件中，除所述结构以外，也可以将面对所述接合部的所述电极的表面形状形成得小于面对该电极的所述接合部的表面形状，并且将面对所述接合部的半导体发光元件自身的周缘部形成得比面对半导体发光元件自身的所述接合部的表面更靠近外侧。
根据所述结构，即使或多或少关注半导体发光元件的搭载位置精度，也能够在电极整个区域与接合部接合。并且，能够通过半导体发光元件将与电极接合的连接部从取出光的方向隐蔽。因而，能够避免接合部中的光的反射。
还有，面对接合部的半导体发光元件的表面形状当然也可与接合部的形状相同。
另外，本发明涉及的半导体发光装置的制造方法，如所述那样，是接合面上搭载了半导体发光元件的半导体发光装置的制造方法，其中，包括在所述接合面上形成反射来自所述半导体发光元件的光的反射层的步骤；和在连接了所述半导体发光元件的电极的所述接合面上的发光元件搭载区域的、反射层上形成由能够与上述半导体发光元件以无焊剂方式进行锡焊的材料构成的接合部的步骤。
在此，形成接合部的步骤，也可以与对所述接合面中的外部端子连接部进行镀敷的同时进行。若这样进行，则能够有效地形成接合部。
另外，本发明涉及的半导体发光装置也可以表现如下。也就是，是由金属构成的平面上搭载了半导体发光元件的半导体发光装置中在所述平面内的所述金属面上形成了第1镀层、在所述平面的所述半导体发光元件搭载部形成了在所述第1镀层上形成第2镀层的半导体发光装置。
另外，本发明涉及的半导体发光装置，除所述结构以外，也可以表现为在与所述金属的外部电极连接的端子部形成了第3镀层的半导体发光装置。
另外，本发明涉及的半导体发光装置，除所述结构以外，也可以表现为所述第1镀层是Ag镀层、所述第2镀层是Au镀层或铑镀层、钯镀层、钌镀层、铂镀层或人造白金镀层的半导体发光装置。
另外，本发明涉及的半导体发光装置，除所述结构以外，也可以表现为所述第3镀层是Au镀层的半导体发光装置。
另外，本发明涉及的半导体发光装置，除所述结构以外，也可以表现为所述金属为金属层，将第1绝缘性树脂层与所述金属层粘合在一起作成基板的状态下，对所述金属层进行图案化形成了所述半导体发光元件搭载部的半导体发光装置。在此，代替所述第1绝缘性树脂层，也可以使用热传导率优异的陶瓷基板。该陶瓷基板的热传导率优选为50W/mK以上，更优选为100W/mK以上。
另外，本发明涉及的半导体发光装置，除所述结构以外，也可以表现为粘合了第2绝缘性树脂的半导体发光装置，该第2绝缘性树脂在所述金属层侧的所述半导体发光元件搭载部上设置了开口。
另外，本发明涉及的半导体发光装置，除所述结构以外，也可以表现为对图案化了的金属层表面的一部分或金属层以外的表面涂布了白色或银色的树脂的半导体发光装置。
另外，本发明涉及的半导体发光装置，除所述结构以外，也可以表现为多个设置了所述半导体发光元件搭载部的半导体发光装置。
另外，本发明涉及的半导体发光装置，除所述结构以外，也可以表现为所述多个半导体发光元件搭载部搭载了的半导体发光元件中的至少一个、由吸收从半导体发光元件发射的光、包括射出更长波长的光的荧光体的透光性树脂覆盖的半导体发光装置。
另外，本发明涉及的半导体发光装置，除所述结构以外，也可以表现为搭载在所述多个半导体发光元件搭载部的半导体发光元件在所述搭载部由透光性树脂密封而形成为一体的半导体发光装置。
另外，本发明涉及的半导体发光装置，除所述结构以外，也可以表现为所述透光性树脂，在开口内也覆盖所述第2绝缘性树脂的开口部的侧面的一部分的半导体发光装置。
另外，本发明涉及的半导体发光装置，除所述结构以外，也可以表现为将与所述第1绝缘性树脂层粘合在一起的金属层作为第1金属层，在所述第1绝缘性树脂层的相对于张贴了所述第1金属层的面的相反侧设置第2金属层，介由贯通孔将所述第1金属层和所述第2金属层电气连接，所述第2金属层表面形成了所述第3镀层的半导体发光装置。
另外，本发明涉及的半导体发光装置，除所述结构以外，也可以表现为所述金属层是多个区域上图案化了的金属薄板，通过包围所述半导体发光元件搭载部并且固定所述图案化了的金属薄板的树脂而形成为一体的半导体发光装置。
另外，本发明涉及的半导体发光装置，除所述结构以外，也可以表现为所述金属薄板的、固定所述金属薄板的树脂外侧设置了所述第3镀层的半导体发光装置。
另外，本发明涉及的半导体发光装置，除所述结构以外，也可以表现为所述金属层是由金属构成的第1引线，所述半导体发光元件是在所述第1引线上形成的杯体的底部的半导体发光装置。
另外，本发明涉及的半导体发光装置，除所述结构以外，也可以表现为形成覆盖所述半导体发光元件及所述杯体并且前端形成为球面状的透光性树脂，在所述第1及第2引线的所述透光性树脂的外部设置了所述第3镀层的半导体发光装置。
另外，本发明涉及的半导体发光装置，除所述结构以外，也可以表现为所述金属层的半导体发光元件搭载部表面和外部端子连接部表面是相互垂直的平面的半导体发光装置。
另外，本发明涉及的半导体发光装置也可以表现如下。也就是，也可以表现为本发明涉及的半导体发光元件是使用在所述任一个的半导体发光装置中的半导体发光元件，在半导体发光元件的搭载面侧的上表面形成了AuSn合金膜的半导体发光元件。
另外，本发明涉及的半导体发光装置，除所述结构以外，也可以表现为由所述AuSn合金膜构成的电极形成部比第2镀敷形成部窄，形成在比半导体发光元件的搭载面侧表面的周缘部更靠近内侧的半导体发光元件。
另外，本发明涉及的半导体发光装置，除所述结构以外，也可以表现为所述半导体发光元件的搭载面侧表面是与第2镀层相同的大小的半导体发光元件。
还有，本发明并非限定于所述的实施方式及实施例，权利要求范围内的各种各样的变更皆有可能。也就是，即使在权利要求所示的范围内对适当变更了的技术方案进行组合而获得的实施方式也包括在本发明的技术范围内。
根据本发明，能够提供使半导体发光元件确实地与接合面接合、并且能够在减少发光强度降低及色调偏移的状态下进行发光的高品质的半导体发光装置。本发明，能够适用于例如小型照明器件、液晶背光装置、照相机闪光灯等中。
权利要求
1.一种半导体发光装置，在接合面上搭载有半导体发光元件，其中，在所述接合面形成有反射来自所述半导体发光元件的光的反射层，在所述接合面上的发光元件搭载区域，形成有接合部，该接合部由能够在所述反射层上与所述半导体发光元件的电极以无焊剂的方式进行锡焊的材料构成。
2.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于，所述反射层由银形成，所述接合部由金、铑、钯、钌、铂或人造白金中的任一种形成。
3.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于，将面对所述半导体发光元件的所述接合部的表面形状形成得比面对所述接合部的所述电极的表面形状大。
4.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于，将面对所述半导体发光元件的所述接合部的表面形状形成得比面对所述接合部的所述半导体发光元件的表面形状小。
5.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于，所述接合面由金属膜构成，该金属膜与第1绝缘性树脂层粘合在一起从而形成一体的基板，并且通过对所述金属膜进行图案化来形成所述发光元件搭载区域。
6.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于，所述接合面由金属膜构成，该金属膜与陶瓷基板粘合在一起从而形成一体的基板，并且通过对所述金属膜进行图案化来形成所述发光元件搭载区域。
7.根据权利要求6所述的半导体发光装置，其特征在于，所述陶瓷基板的热传导率为50W/mK以上。
8.根据权利要求5所述的半导体发光装置，其特征在于，在所述基板的金属膜侧，将第2绝缘性树脂层与所述基板粘合在一起，所述第2绝缘性树脂层在所述发光元件搭载区域设置有开口。
9.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于，所述接合面由图案化了的金属薄板形成，具备包围所述发光元件搭载区域且固定所述金属薄板的树脂，通过所述树脂而使该装置一体化。
10.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于，将所述接合面作为引线架，将所述半导体发光元件配置在所述引线架上形成的杯体的底部。
11.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于，具备与外部端子连接的外部端子连接部，将所述外部端子连接部的表面配置得垂直于所述接合面的发光元件搭载区域。
12.一种半导体发光元件，使用在权利要求1所述的半导体发光装置中，在该半导体发光元件的电极的面对所述接合部的表面形成有AuSn合金膜。
13.根据权利要求12所述的半导体发光元件，其特征在于，将面对所述接合部的所述电极的表面形状形成得小于面对该电极的所述接合部的表面形状，并且将面对所述接合部的半导体发光元件自身的周缘部形成得比面对半导体发光元件自身的所述接合部的表面靠近外侧。
14.根据权利要求12所述的半导体发光元件，其特征在于，面对所述接合部的半导体发光元件自身的表面形状与面对半导体发光元件自身的所述接合部的表面形状相同。
15.一种半导体发光装置的制造方法，是在接合面上搭载了半导体发光元件的半导体发光装置的制造方法，其中，包括在所述接合面上形成反射来自所述半导体发光元件的光的反射层的步骤；和在所述接合面上的发光元件搭载区域的、所述反射层上形成由能够与所述半导体发光元件的电极以无焊剂方式进行锡焊的材料构成的接合部的步骤。
16.根据权利要求15所述的半导体发光装置的制造方法，其特征在于，形成所述接合部的步骤，与对所述接合面中的外部端子连接部进行镀敷同时进行。
全文摘要
本发明的半导体发光装置中，在Cu布线图案上形成有反射来自半导体发光元件的光的反射层，在连接有LED芯片的电极的Cu布线图案上的发光元件搭载区域上形成有接合部，该接合部由能够在反射层上与半导体发光元件以无焊剂的方式进行锡焊的材料构成。因而，能够实现半导体发光元件确实地与接合面接合、并且能够在减少发光强度降低及色调偏移的状态下进行发光的、高品质的半导体发光装置。
文档编号H01L33/00GK1992364SQ20061017251
公开日2007年7月4日 申请日期2006年12月26日 优先权日2005年12月27日
发明者池原正博 申请人:夏普株式会社