发光装置制造方法

文档序号:7047343阅读:123来源:国知局
发光装置制造方法
【专利摘要】本发明的课题在于,提供一种小型且具有充分的强度并且具备高量产性的发光装置。为此,本发明的发光装置具有:半导体芯片,其包含p型半导体层和n型半导体层,在该p型半导体层与该n型半导体层之间发光;p侧衬垫电极,其位于所述半导体芯片的上表面侧且配置在所述p型半导体层上;n侧衬垫电极,其位于所述半导体芯片的上表面侧且配置在所述n型半导体层上;树脂层,其配置为覆盖所述半导体芯片的上表面;和p侧连接电极以及n侧连接电极,其配置在所述树脂层的外表面,且位于所述半导体芯片的上表面侧,所述p侧衬垫电极与所述p侧连接电极之间以及所述n侧衬垫电极与所述n侧连接电极之间的至少一方通过配置在所述树脂内的金属丝而连接。
【专利说明】发光装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及发光装置。

【背景技术】
[0002] 利用了发光二极管等半导体芯片(发光元件)的发光装置由于小型化容易并且能 够获得高发光效率而被广泛使用。
[0003] 利用了半导体芯片的发光装置,若大致区分,则存在如下两种:在半导体芯片上设 置衬垫电极的面是与安装基板相反侧的面的面朝上型(face up type)、和在与安装基板对 置的面即半导体芯片的下表面设置了电极的面朝下型(face down type)。
[0004] 对于面朝上型,由于将半导体芯片装配于导线(lead)等并通过接合线(bonding wire)等对半导体芯片与导线之间进行连接,因此在安装于安装基板并从与该基板的表面 垂直的方向进行了俯视的情况下,接合线的一部分需要比半导体芯片更位于外侧,小型化 存在限度。
[0005] 另一方面,对于面朝下型(多采取倒装片型的形态),能够通过在从与安装基板的 表面垂直的方向进行了俯视的情况下位于半导体芯片的内侧的凸块以及金属柱等连接手 段,将设置于半导体芯片的表面的衬垫电极、与设置在安装基板上的布线电连接。
[0006] 由此,能够实现将发光装置的尺寸(尤其是从与安装基板垂直的方向进行了俯视 的尺寸)小型化至接近半导体芯片的程度的CSP (Chip Size Package,芯片尺寸封装)。
[0007] 而且,最近为了促进更进一步的小型化或者进一步提高发光效率,使用了将蓝宝 石等的生长基板(透光性基板)除去或使其厚度变薄的面朝下型的发光装置。
[0008] 生长基板是用于在其上使构成半导体芯片的p型半导体层以及η型半导体层生长 的基板,通过支撑厚度薄且强度低的半导体芯片还具有使发光装置的强度提高的效果。
[0009] 因此,对于在形成了半导体芯片(LED芯片)之后除去了生长基板的发光装置以及 虽然具有生长基板但其厚度很薄的发光装置,例如,如专利文献1所示,为了支撑半导体芯 片而在电极侧(与安装基板对置的一侧)设置树脂层,并且形成贯穿该树脂层的金属柱,通 过该金属柱将半导体芯片的电极与设置于安装基板的布线(布线层)电连接。
[0010] 于是,通过具有包含该金属柱的树脂层,发光装置能够确保充分的强度。
[0011] 在先技术文献
[0012] 专利文献
[0013] 专利文献1 :JP特开2010-141176号公报


【发明内容】

[0014] 发明要解决的课题
[0015] 但是,专利文献1所记载的金属柱由于形成需要很多时间等,因此具有量产性低 的问题。为了使发光装置具有充分的强度,树脂层需要具有例如数十微米程度以上或1_ 以上这种充分的厚度,因此,金属柱也需要数十μ m以上或1mm以上的厚度。另一方面,金 属柱通常通过电解镀敷法而形成,因此为了像这样形成厚的金属柱(金属膜)需要很长时 间,因而存在量产性(生产率)低的问题。
[0016] 因此,本发明的目的在于,提供一种小型且具有充分的强度并且具备高量产性的 发光装置。
[0017] 解决课题的手段
[0018] 本发明的发光装置具有:半导体芯片,其包含P型半导体层和η型半导体层,在该 Ρ型半导体层与该η型半导体层之间发光;ρ侧衬垫电极,其位于所述半导体芯片的上表面 侧且配置在所述Ρ型半导体层上;η侧衬垫电极,其位于所述半导体芯片的上表面侧且配置 在所述η型半导体层上;树脂层,其配置为覆盖所述半导体芯片的上表面;和ρ侧连接电极 以及η侧连接电极,其配置在所述树脂层的外表面,且位于所述半导体芯片的上表面侧,所 述Ρ侧衬垫电极与所述Ρ侧连接电极之间以及所述η侧衬垫电极与所述η侧连接电极之间 的至少一方通过配置在所述树脂内的金属丝而连接。
[0019] 发明效果
[0020] 本发明所涉及的发光装置,具有能够小型化的构成,具有充分的强度,并且具备高 量产性。

【专利附图】

【附图说明】
[0021] 图1是表示本发明的实施方式1所涉及的发光装置100的图,图1(a)是发光装置 100的简要俯视图,图1 (b)是表不图1 (a)的Ib_Ib剖面的简要剖面图,图1 (c)是表不图 1(a)的Ic-Ic剖面的简要剖面图。
[0022] 图2是表不形成了半导体芯片的状态的图,图2 (a)是简要俯视图,图2 (b)是表不 图2(a)的Ilb-IIb剖面的简要剖面图,图2(c)是表示图2(a)的IIc-IIc剖面的简要剖面 图。
[0023] 图3是表示沿着半导体芯片的外周部使生长基板19的上表面露出的状态的图,图 3(a)是简要俯视图,图3(b)是表示图3(a)的Illb-IIIb剖面的简要剖面图,图3(c)是表 示图3(a)的IIIc-IIIc剖面的简要剖面图。
[0024] 图4是表示配置了金属丝1以及金属丝3的状态的图,图4(a)是简要俯视图,图 4(b)是表示图4(a)的IVb-IVb剖面的简要剖面图,图4(c)是表示图4(a)的IVc-IVc剖面 的简要剖面图。
[0025] 图5是表不形成了树脂层21的状态的图,图5 (a)是简要俯视图,图5 (b)是表不 图5(a)的Vb-Vb剖面的简要剖面图,图5(c)是表示图5(a)的Vc-Vc剖面的简要剖面图。
[0026] 图6是表示金属丝1以及金属丝3的另一个端部从树脂层21的上表面露出的状态 的图,图6 (a)是简要俯视图,图6(b)是表示图6(a)的VIb-VIb剖面的简要剖面图,图6(c) 是表示图6(a)的VIc-VIc剖面的简要剖面图。
[0027] 图7是表示在树脂层21的上表面形成了连接电极23a以及连接电极23b的状态的 图,图7 (a)是简要俯视图,图7(b)是表示图7(a)的Vllb-VIIb剖面的简要剖面图,图7(c) 是表示图7(a)的VIIc-VIIc剖面的简要剖面图。
[0028] 图8是表示除去了生长基板19的状态的图,图8 (a)是与图7(a)的Vllb-VIIb剖 面相当的剖面的简要剖面图,图8(b)是与图7(a)的VIIc-VIIc剖面相当的剖面的简要剖 面图。
[0029] 图9是表示实施方式1所涉及的发光装置100的第1变形例的图,图9(a)是表示 与图1的Ib-Ib剖面相当的剖面的简要剖面图,图9(b)是表示与图1的Ic-Ic剖面相当的 剖面的简要剖面图。
[0030] 图10是表示实施方式1所涉及的发光装置100的第2变形例的图,图10(a)是表 示与图1的Ib-Ib剖面相当的剖面的简要剖面图,图10(b)是表示与图1的Ic-Ic剖面相 当的剖面的简要剖面图。
[0031] 图11是表示实施方式1的第3变形例所涉及的发光装置100A的图,图11 (a)是 发光装置100A的简要俯视图,图11 (b)是表示图11 (a)的Xlb-XIb剖面的简要剖面图,图 11(c)是表示图11(a)的XIc-XIc剖面的简要剖面图。
[0032] 图12是例示在形成了 U字型的金属丝3之后,使U字型形状的底部从树脂层21 露出的方法的简要剖面图。
[0033] 图13是表示实施方式1的第4变形例所涉及的发光装置100B的图,图13(a)是发 光装置100B的简要俯视图,图13(b)是表示图13(a)的Xlllb-XIIIb剖面的简要剖面图, 图13(c)是表示图13(a)的XIIIc-XIIIc剖面的简要剖面图。
[0034] 图14是表示实施方式1的第5变形例所涉及的发光装置100C的图,图14(a)是 发光装置100C的简要俯视图,图14(b)是表示图14(a)的XlVb-XIVb剖面的简要剖面图, 图14(c)是表示图14(a)的XIVc-XIVc剖面的简要剖面图。
[0035] 图15是表示本发明的实施方式2所涉及的发光装置100D的图,图15(a)是表示 排列了 2个发光装置100D的状态的简要俯视图,图15(b)是表示图15(a)的XVb-XVb剖面 的简要剖面图。
[0036] 图16(a)是表示图15(a)的XVIa-XVIa剖面的简要剖面图,图16(b)是表示图 15(b)的XVIb-XVIb剖面的简要剖面图,图16(c)是表示图15(a)的XVIc-XVIc剖面的简要 剖面图。

【具体实施方式】
[0037] 以下,基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外,在以下的说明中,根据 需要而使用表示特定的方向或位置的用语(例如,"上"、"下"、"右"、"左"以及包含这些用 语的其他用语),但这些用语的使用是为了容易参照附图理解发明,并不是通过这些用语的 意思来限制本发明的技术范围。此外,多个附图中出现的相同符号的部分表示相同的部分 或构件。
[0038] 本
【发明者】们进行了潜心研究,结果实现了如下本发明的发光装置:一种面朝下型 的发光装置,具有:在半导体芯片的P型半导体层上配置的P侧衬垫电极;在半导体芯片的 η型半导体层上配置的η侧衬垫电极;配置为覆盖作为半导体芯片的面且配置有p侧衬垫 电极以及η侧衬垫电极的一侧的面的至少一部分的树脂层;和配置于树脂层的外表面的ρ 侧连接电极以及η侧连接电极,如同后面详细叙述地那样,通过配置于树脂层的金属丝将ρ 侧衬垫电极与Ρ侧连接电极之间以及η侧衬垫电极与η侧连接电极之间的至少一方相连 接。
[0039] 本发明的发光装置,如上所述,是面朝下型的发光装置。在本说明书中,用语"面朝 下型的发光装置"是指,P侧衬垫电极、η侧衬垫电极、p侧连接电极、和η侧连接电极,相对 于半导体芯片而言位于相同侧的发光装置。
[0040] 因此,面朝下型的发光装置是如下概念:不仅包含将ρ侧连接电极以及η侧连接电 极配置在树脂层的外表面中与半导体芯片的配置有Ρ侧衬垫电极以及η侧衬垫电极的面相 对置的面(树脂层的上表面)的发光装置,还包含将Ρ侧连接电极以及η侧连接电极配置 在树脂层的外表面中与半导体芯片的配置有Ρ侧衬垫电极以及η侧衬垫电极的面大致垂直 的面(树脂层的侧面)的所谓侧发光型(side view type)的发光装置。
[0041] 另外,ρ侧连接电极以及η侧连接电极,是在将发光装置载置于安装基板时,经由 凸块或焊锡等导电材料与配置于安装基板的布线(布线层)相连接(电连接)的电极。
[0042] 以下,参照附图对本发明进行详细说明。
[0043] 1.实施方式1
[0044] (1)发光装置100
[0045] 图1是表示本发明的实施方式1所涉及的发光装置100的图,图1 (a)是发光装置 100的简要俯视图,图1 (b)是表不图1 (a)的Ib_Ib剖面的简要剖面图,图1 (c)是表不图 1(a)的Ic-Ic剖面的简要剖面图。
[0046] 另外,在图1(a)中,为了明确地示出ρ侧金属丝1和η侧金属丝3的配置而省略 了树脂层21、ρ侧连接电极23a、和η侧连接电极23b的记载。
[0047] 在本说明书中,有时对如图1(a)?图1(c)那样表示附图的数字相同而括弧内所 示的拉丁字母不同的附图进行总称,如"图1"那样仅用附图的编号来称呼。
[0048] 半导体装置100包含半导体芯片(LED芯片)30,该半导体芯片30具有:η型半导 体层11 ;在η型半导体层11上配置的ρ型半导体层9 ;覆盖ρ型半导体层9的大致整个上 表面而配置的整面电极13 ;和在整面电极13上配置的覆盖电极15。
[0049] 半导体芯片30通过在ρ型半导体层9与η型半导体层11之间流过电流从而在ρ 型半导体层9与η型半导体11层之间发光。另外,可以在ρ型半导体层9与η型半导体层 11之间设置使半导体层层叠而成的发光层(活性层),以获得更高的发光效率。
[0050] 为了在ρ型半导体层9与η型半导体层11之间流过电流(为了施加电压),而将 ρ侧衬垫电极5和η侧衬垫电极7设置在半导体芯片30的上表面。
[0051] 更详细来说,ρ侧衬垫电极5配置在ρ型半导体层9上。在图1所示的实施方式 中,Ρ侧衬垫电极5隔着整面电极13和覆盖电极15而配置在ρ型半导体层9上,但也可以 根据需要,不形成整面电极13和覆盖电极15中的至少一方。
[0052] η侧衬垫电极7配置在η型半导体层11上。在图1所示的实施方式中,η型半导 体层11位于Ρ型半导体层9的下部。因此,如图1(b)所示,在η型半导体层11的上表面 中、未被Ρ半导体层9覆盖的部分(从ρ型半导体层9露出的部分)上配置有η侧衬垫电 极7。
[0053] 半导体芯片30的上表面中、未被衬垫电极(ρ侧衬垫电极5或η侧衬垫电极7)覆 盖的部分,优选如图1所示被保护膜17覆盖。
[0054] 半导体装置100在半导体芯片30的下表面不具有用于使η型半导体层11 (以及 /或者Ρ型半导体层9)生长的生长基板。如同后面详细叙述的那样,这是因为可以在得到 了希望的半导体层之后,除去生长基板(后述的生长基板19)。
[0055] 树脂层21被配置为覆盖半导体芯片30的上表面(在图1的实施方式中,隔着p 侧衬垫电极5、n侧衬垫电极7以及保护膜17而覆盖半导体芯片30),以使得即使不具有生 长基板,半导体芯片30也具有充分的刚性。
[0056] 而且,在树脂层21的外表面中的上表面(图1的XY面)配置有p侧连接电极23a 和η侧连接电极23b。
[0057] p侧连接电极23a与p侧衬垫电极5电连接,η侧连接电极23b与η侧衬垫电极7 电连接。
[0058] 于是,通过将ρ侧连接电极23a以及η侧连接电极23b分别经由凸块或焊锡等导 电材料与配置于安装基板的布线相连接,从而能够在P型半导体层9与η型半导体层11之 间流过电流。
[0059] ρ侧衬垫电极5、η侧衬垫电极7、ρ侧连接电极23a、和η侧连接电极23b相对于半 导体芯片30而言位于上侧(Z方向侧),因此可知发光装置100是面朝下型的发光装置。
[0060] 此外,在发光装置100中,ρ侧连接电极23a以及η侧连接电极23b配置于树脂层 21的外表面中与半导体芯片30的配置有ρ侧衬垫电极5以及η侧衬垫电极7的面相对置 的面。
[0061] 另外,在说明发光装置100的构成时,将ρ侧连接电极23a以及η型连接电极23b 的某方向作为上方(即将图1的z方向作为上方,将-z方向作为下方)进行了说明,而这 是由于,在如后述那样制造发光装置100时,使生长基板位于下面,在其上形成半导体芯片 30、树脂层21等,在最上面形成ρ侧连接电极23a以及η型连接电极23b。
[0062] 另一方面,在安装发光装置100时,如上述那样在安装基板上的布线上连接P侧连 接电极23a以及η侧连接电极23b,因此ρ侧连接电极23a以及η型连接电极23b成为下 侦h半导体芯片成为上侧。
[0063] 即,在本发明所涉及的发光元件中,"上"以及"下"根据状况而调换,请注意,在本 说明书中,"上"、"下"表示构成要素间的相对位置,并非意图表示整体的位置。
[0064] 而且,在本发明所涉及的发光装置中,ρ侧衬垫电极5与ρ侧连接电极23a之间以 及η侧衬垫电极7与η侧连接电极23b之间的至少一方、优选双方,至少一部分(优选整 体)通过配置在树脂层21内的金属丝(ρ侧金属丝1以及/或者η侧金属丝3)而连接。
[0065] 在图1所示的半导体装置100中,如图1(c)所示,ρ侧衬垫电极5与ρ侧连接电 极23a之间通过ρ侧金属丝1而连接,ρ侧金属丝1的整体位于树脂层21内。并且,如图 1 (b)所示,η侧衬垫电极7与η侧连接电极23b之间通过η侧金属丝3而连接。
[0066] 通过像这样由金属丝1、3将衬垫电极与连接电极之间连接,例如,与现有的通过 电解镀敷而形成的柱等相比,能够以极短时间、即以高生产率,得到将衬垫电极与安装基板 电连接的连接手段。
[0067] 此外,由于金属丝1、3的至少一部分(优选全部)收纳在树脂层21内,因此在宽 度方向(图1的X方向)以及长度方向(图1的Υ方向)上,能够使金属丝1、3不从树脂 层21以及半导体芯片30露出地配置,半导体装置100能够容易地小型化。
[0068] 进而,与以电解镀敷法形成金属柱的情况不同,金属丝1、3能够容易地形成屈曲 部以及弯曲部,因此即使连接电极不位于要连接的衬垫电极的正上方(例如,图1(b)的左 侧的η侧衬垫电极7与η侧连接电极23b之间的位置关系以及图1 (c)的右侧的ρ侧衬垫电 极5与连接电极23a之间的位置关系)也能够容易地连接。因此具有发光装置的设计(尤 其是衬垫电极与连接衬垫的配置)的自由度变大的优点。
[0069] 即,金属丝1、3分别不仅可以从衬垫电极5、7向正上方(例如,图1的Z方向)延 伸(如图1(b)的右侧的金属丝3以及图1(c)的左侧的金属丝1那样),而且可以在中途具 有弯部(屈曲部以及弯曲部)。
[0070] 以下详细说明图1所示的p侧金属丝1以及η侧金属丝3。
[0071] 在图1(b)中示出了 2条η侧金属丝3。右侧所示的η侧金属丝3的一端形成凸 块并固定在衬垫电极7上,从衬垫电极7向上方(Ζ方向(与ρ型半导体层9或η型半导体 层11的表面垂直的方向))延伸到树脂层21的上表面,在此从树脂层21的外表面露出的 另一端与连接电极23b连接。
[0072] 图1 (b)的左侧所示的η侧金属丝3具有曲柄(crank)形状。即,该η侧金属丝3 的一端形成凸块并固定在衬垫电极7上,从衬垫电极7向上方(Ζ方向)延伸后,在屈曲部 直角拐弯而向横向(X方向(与Ρ型半导体层9或η型半导体层11的表面平行的方向)) 延伸,进而在另外的屈曲部直角拐弯而向上方(Ζ方向)延伸到树脂层21的上表面,在此从 树脂层21的外表面露出的另一端与连接电极23b连接。
[0073] 在图1(b)所示的实施方式中,在1个连接电极23b上连接有2个η侧金属丝3。 像这样,与1个连接电极23b连接的η侧金属丝3不限定于1个,可以在1个连接电极23b 上连接2个以上的η侧金属丝3。通过在1个连接电极23b上连接多个η侧金属丝3,能够 进行布线使得η侧金属丝3的长度(多个η侧金属丝3的合计长度)变短。结果,能够降 低η侧金属丝3的断线风险,能够提高发光装置的可靠性。此外,还能够使η侧金属丝3整 体的电阻减少。
[0074] 同样,在图1(c)中示出了 2条ρ侧金属丝1。左侧所示的ρ侧金属丝1的一端形 成凸块并固定在衬垫电极5上,从衬垫电极5向上方(Ζ方向)延伸到树脂层21的上表面, 在此从树脂层21的外表面露出的另一端与连接电极23a连接。
[0075] 图1(c)的右侧所示的金属丝1具有曲柄形状。即,该金属丝1的一端形成凸块并 固定在衬垫电极5上,从衬垫电极7向上方(Z方向)延伸后,在屈曲部直角拐弯而横向(-X 方向(与P型半导体层9或η型半导体层11的表面平行的方向))延伸,进而在另外的屈 曲部直角拐弯而向上方(Ζ方向)延伸到树脂层21的上表面,在此从树脂层21的上表面露 出的另一端与连接电极23a连接。
[0076] 在图1(c)所示的实施方式中,在1个连接电极23a上连接有2个ρ侧金属丝1。 像这样,在1个连接电极23a上连接的ρ侧金属丝1不限定于1个,也可以在1个连接电极 23a上连接2个以上的ρ侧金属丝1。通过在1个连接电极23a上连接多个ρ侧金属丝1, 能够进行布线使得P侧金属丝1的长度(多个P侧金属丝1的合计长度)变短。结果,能 够降低P侧金属丝1的断线风险,能够提高发光装置的可靠性。此外,还能够使P侧金属丝 1整体的电阻减少。
[0077] 金属丝1、3的延伸的方式不限定于此,例如,也可以从衬垫电极5或7斜向(相对 于Z方向具有角度)地向上方延伸到树脂层21的上表面。此外屈曲部也可以以直角以外 的角度拐弯。
[0078] 进而,金属丝1、3也可以取代屈曲部(延伸方向非连续地变化的部分)而具有弯 曲部(延伸方向连续地变化的部分)。
[0079] 这种金属丝1、3,可以是如金丝、银丝以及铜丝那样,能够用于发光二极管的衬垫 电极与其他电极(在面朝上型中使用的导线等)之间的连接的任意的线丝。
[0080] 在半导体装置100中,由于使用在其内部配置了金属丝1、3的树脂层21,因此如上 所述,能够除去位于半导体芯片30 (η型半导体层11)的下面的生长基板。因此,如图1所 示,也可以根据需要,在半导体芯片30 (η型半导体层11)的下面(例如下表面上)设置荧 光体层25。荧光体层25包含对来自半导体芯片的发光的一部分进行吸收并发出波长更长 的光的突光体。
[0081] 在设置荧光体层25的情况下,与荧光体层25相接的η型半导体层11的下表面, 优选如图l(b)、l(c)所示那样被粗面化而具有凹凸。这是因为,光通过凹凸而被散射,能够 减轻在η型半导体层11与荧光体层25的界面产生的全反射,因此能够提高发光效率(尤 其是,光取出效率)。
[0082] 接着,对金属丝1、3以外的半导体装置100的各要素进行详细说明。
[0083] ?半导体芯片30
[0084] 半导体芯片30(LED芯片)可以是包含使用了任意种类的ρ型半导体以及η型半 导体的发光二极管的构成。
[0085] 作为优选的半导体芯片30的例子,可以列举ρ型半导体层9以及η型半导体层11 是Ιη χΑ1γ6&1_χ_γΝ(0彡Χ,0彡Υ,Χ+Υ彡1)等的氮化物半导体且包含蓝色LED的半导体芯片。 在此情况下,半导体芯片30优选在ρ型半导体层9与η型半导体层11之间具有包含比ρ 型半导体层9和η型半导体层11带隙能量(band gap energy)小的InGaN层等的发光层 (活性层)。
[0086] 但是,ρ型半导体层9以及η型半导体层11并不限定于此,也可以是包含含有 AlInGaP、AlGaAs、GaP等的、用于发光二极管的任意的半导体的层。
[0087] 图1所示的发光装置100,在生长基板(也可以在最终的发光装置中被除去)上形 成η型半导体层11,并且在其上形成ρ型半导体层9,但是,本发明的发光装置并不限定于 此,还包含在生长基板上形成Ρ型半导体,并在其上形成η型半导体层的发光装置(相对于 发光装置100而言,Ρ型半导体层和η型半导体层发生了调换的发光装置)。
[0088] ?保护膜17
[0089] 保护膜17可以采用氧化膜等、用于发光装置的任意的材料。在图1所示的实施方 式中,保护膜17将半导体芯片30的上表面中、未被衬垫电极5、7覆盖的部分全部覆盖,但 不限定于此,也可以仅覆盖一部分。
[0090] ?整面电极13、覆盖电极15
[0091] 整面电极13形成为覆盖ρ型半导体层9的大致整个上表面,使得在ρ型半导体层 9内更均匀地流过电流。若设置于如GaN等的氮化物半导体那样不容易均匀地流过电流的 半导体的上表面则很有效果。作为用于整面电极的材料,可以例示ΙΤ0(铟-锡氧化物)、 ΙΖ0 (铟-锌氧化物)、ZnO、ln203、Sn02等的导电性氧化物以及Ag等的金属薄膜。
[0092] 此外,在采用了金属薄膜作为整面电极13时,覆盖电极15为了抑制金属材料的迁 移(migration)而形成在整面电极13上。作为用于覆盖电极15的优选的材料,可以例示 金(Au)以及铝(A1)等。
[0093] ?树脂层21
[0094] 优选如图1 (b)、(c)所示,p型半导体层9以及η型半导体层11的侧面被树脂层 21覆盖(在图1 (b)、(c)所示的实施方式中ρ型半导体层9的侧面隔着保护膜17被树脂 层21覆盖)。由此,能够保护p型半导体层9以及η型半导体层11,同时能够提高半导体 芯片30的强度。此外,由于能够在保护膜17与树脂层21的界面对光进行反射,因此能够 从光射出面侧高效地取出光。
[0095] 树脂层21可以由任意种类的树脂构成。作为优选的树脂,可以例示硅酮树脂以及 环氧树脂等。
[0096] 树脂层21优选由白色的树脂构成。这是因为,能够对半导体芯片30的发光中、到 达了树脂层21的反射得更多。
[0097] 另外,在树脂层21的内部,可以配置例如齐纳二极管这种、能够防止半导体芯片 30由于静电等高电压而损伤的保护元件。
[0098] ?连接电极 23a、23b
[0099] 连接电极23a、23b可以是金属等、能够形成在树脂上的任意的电极。与金属丝1、 3不同,厚度(图1的Z方向的长度)可以较薄,因此可以是铜(Cu)膜、铜锡(CuSn)膜、金 (Au)膜以及金锡(AuSn)膜等金属的薄膜。
[0100] 连接电极的面积(从-Z方向进行了俯视的情况下的面积),优选大于金属丝1、3 的剖面积(与金属丝1、3的延伸方向垂直的面上的剖面积)。这是因为在安装于安装基板 时能够与安装基板上的布线更可靠地电连接。
[0101] ?荧光体层25
[0102] 在使用荧光体层25的情况下,荧光体层25可以是包含能够在使用了发光二极管 的发光装置中使用的任意的荧光体的层。
[0103] 例如,在半导体芯片包含蓝色发光二极管的情况下,作为优选的荧光体,可以例示 从发出绿色以及/或者黄色的光的YAG系荧光体以及氯硅酸盐荧光体等硅酸盐系荧光体、 发出红色的光的(Sr、Ca)AlSiN 3:Eu等SCASN系荧光体、CaAlSiN3:Eu等CASN系荧光体等
[0104] 对这种发光装置100的动作进行说明。
[0105] 发光装置100,如上所述,安装在安装基板上。此时,连接电极23a、23b与安装基板 上的布线电连接。因此,电流流过P侧连接电极23a、p侧金属丝1以及ρ侧衬垫电极5,并 流入半导体芯片30。从半导体芯片30流出的电流流过η侧衬垫电极7、n侧金属丝3以及 η侧连接电极23b并流向安装基板的布线。
[0106] 像这样,通过对半导体芯片30供给电流,从而从ρ型半导体层9与η型半导体层 11之间发出希望波长的光。
[0107] 而且,在设置了荧光体层25的情况下,半导体芯片的发光中、入射到荧光体层25 的光的一部分被荧光体层25内部的荧光体吸收,该荧光体发出比所吸收的光波长更长的 光。
[0108] 另外,在图1所示的实施方式中,如上所述,从树脂层21的上表面露出的金属丝1 的另一端与Ρ侧连接电极23a连接,从树脂层21的上表面露出的金属丝3的另一端与η侧 连接电极23b连接,但也可以不设置ρ侧连接电极23a和η侧连接电极23b。在此情况下, 从树脂层21的上表面露出的金属丝1的另一端(端面)作为ρ侧连接电极而发挥作用,从 树脂层21的上表面露出的金属丝3的另一端(端面)作为η侧连接电极而发挥作用。
[0109] 例如在安装基板的布线上,预先形成在比较低温下熔融的接合用的金属层(Sn以 及AuSn等的金属层),加热而熔融后的金属层将金属丝1的另一端以及金属丝3的另一端 与安装基板的布线相连接,然后该金属层凝固,由此能够将本实施方式的发光装置安装于 安装基板。
[0110] ⑵发光装置1〇〇的制造方法
[0111] 接着,利用图2?图8按照工序的顺序对发光装置100的制造方法进行说明。以 下的说明,目的在于对发光装置100的制造方法进行例示,而不是为了对发光装置100的制 造方法进行限定。
[0112] 另外,在图2?图8中记载了与1个发光装置100对应的要素,但请注意,图2?图 8仅示出了在晶片(生长基板)19上同时形成多个发光装置100的过程的1个发光装置。
[0113] 图2是表示形成了半导体芯片的状态的图,图2(a)是简要俯视图,图2(b)是表示 图2(a)的Ilb-IIb剖面的简要剖面图,图2(c)是表示图2(a)的IIc-IIc剖面的简要剖面 图。
[0114] 在生长基板19上,形成η型半导体层11,在其上形成p型半导体层9、整面电极13 以及覆盖电极15,得到半导体芯片30。
[0115] 生长基板19可以是为了使在发光二极管中使用的半导体层生长而使用的任意已 知的基板。在半导体芯片30包含蓝色发光二极管的情况下,作为生长基板19,可以例示蓝 宝石基板、碳化娃(SiC)以及氮化镓(GaN)等。
[0116] 接着在覆盖电极15上形成p侧衬垫电极5,在η型半导体层11上形成η侧衬垫电 极7,在半导体芯片30的上表面中、未形成ρ侧衬垫电极5以及η侧衬垫电极7的部分形成 保护膜17。
[0117] 像这样形成半导体芯片30、ρ侧衬垫电极5、η侧衬垫电极7以及保护膜17的工 序,可以采用在包含发光二极管的发光装置的制造中使用的任意的方法。
[0118] 图3是表示沿着半导体芯片的外周部使生长基板19的上表面露出的状态的图,图 3(a)是简要俯视图,图3(b)是表示图3(a)的Illb-IIIb剖面的简要剖面图,图3(c)是表 示图3(a)的IIIc-IIIc剖面的简要剖面图。
[0119] 半导体芯片30,特别是,通过除去η型半导体层11的外周部,从而在顶视(从Z方 向进行了观察的状态)下,生长基板19按照包围半导体芯片30 ( S卩,η型半导体层11)的 外周的方式露出。
[0120] 这对应于将在生长基板(晶片)19上扩展的η型半导体层11与半导体装置1个 1个对应地分离。
[0121] 通过像这样沿着半导体芯片30的外周,使生长基板19的上表面露出,能够在后面 的工序中容易地进行生长基板19的除去。
[0122] 这种生长基板19的露出,例如可以在通过光刻,在使生长基板露出的部分以外形 成抗蚀图案之后,通过蚀刻来进行。
[0123] 图4是表示配置了 ρ侧金属丝1以及η侧金属丝3的状态的图,图4(a)是简要 俯视图,图4(b)是表不图4(a)的IVb-IVb剖面的简要剖面图,图4(c)是表不图4(a)的 IVc-IVc剖面的简要剖面图。
[0124] 如图4(b)以及图(4)c所示,p侧金属丝1以及η侧金属丝3的一个端部形成凸 块并固定于Ρ侧衬垫电极5或η侧衬垫电极7,另一个端部成为自由端。而且,其形状(图 4(b)、(c)所示的形状)成为直线以及曲柄形状。
[0125] 图4所示的金属丝1以及金属丝3,例如,可以通过利用现有的接合机(bonding machine),使对线丝进行供给的毛细管(capillary)沿着希望的线丝形状而移动,并将所 得到的希望形状的线丝从毛细管分离而得到。在形成曲柄形状的屈曲部时,可以通过向与 想要使线丝屈曲的方向相反的方向推挤毛细管而使毛细管移动并在线丝上形成折痕之后, 使毛细管向想要使其屈曲的方向移动来形成屈曲部。
[0126] 图5是表不形成了树脂层21的状态的图,图5 (a)是简要俯视图,图5 (b)是表不 图5(a)的Vb-Vb剖面的简要剖面图,图5(c)是表示图5(a)的Vc-Vc剖面的简要剖面图。
[0127] 另外,在图5(a)中,通过虚线示出了树脂层21内的金属丝1、3,以了解树脂层21 内的金属丝1、3的配置。
[0128] 在图5所示的阶段,金属丝1以及金属丝3的另一个端部(未固定于ρ侧衬垫电 极5或η侧衬垫电极7的自由端部)位于树脂层21的内部。
[0129] 树脂层21可以通过在模具内配置生长基板19(图4所示的状态)并进行压缩成 型而形成,该生长基板19在其上与多个发光装置100对应地配置有半导体芯片30、金属丝 1、3 等。
[0130] 图6是表示金属丝1以及金属丝3的另一个端部从树脂层21的上表面露出的状态 的图,图6 (a)是简要俯视图,图6(b)是表示图6(a)的VIb-VIb剖面的简要剖面图,图6(c) 是表示图6(a)的VIc-VIc剖面的简要剖面图。
[0131] 在图6(a)中,用虚线示出了金属丝1以及金属丝3的位于树脂层21的内部且通 过俯视无法看见的部分。
[0132] 使图5所示的树脂层21的高度(Z方向长度)减少,如图6所示,使金属丝1以及 金属丝3的另一个端部从树脂层21的上表面露出。
[0133] 例如,通过对图5所示的树脂层21的上表面实施研削、研磨或切削等加工能够实 现图6所示的状态。
[0134] 像这样,在通过研削、研磨或切削等加工使金属丝1以及金属丝3的另一个端部从 树脂层21露出了的情况下,在本发明的1个实施方式中,如图6所示金属丝1以及3的另 一个端部的端面成为与树脂层21的上表面相同的平面(平坦面)。
[0135] 图7是表示在树脂层21的上表面形成了连接电极23a以及连接电极23b的状态的 图,图7 (a)是简要俯视图,图7(b)是表示图7(a)的Vllb-VIIb剖面的简要剖面图,图7(c) 是表示图7(a)的VIIc-VIIc剖面的简要剖面图。
[0136] 在图7(a)中,虽然金属丝1以及金属丝3位于连接电极23a、23b的下面或树脂层 21的内部,通过俯视无法看见,但用虚线进行了表示以便了解连接电极23a、23b的下面或 树脂层21的内部的配置。
[0137] 从图7(b)可知,金属丝3的另一个端部(端面)与η侧连接电极23b的下表面接 触,金属丝1的另一个端部(端面)与P侧连接电极23a的下表面接触。
[0138] 如上所述,ρ侧连接电极23a以及η侧连接电极23b,可以是例如铜这种金属薄膜, 这种金属薄膜可以通过溅射而形成。
[0139] 更详细来说,在树脂层21的整个上表面通过溅射而形成金属薄膜后,通过光刻, 在想要形成P侧连接电极23a以及η侧连接电极23b的部分形成抗蚀图案,然后进行蚀刻, 由此能够仅在希望的位置,留下成为P侧连接电极23a或η侧连接电极23b的金属薄膜。
[0140] 此外,作为另外的方法,可以列举以下方法。
[0141] 在树脂层21的上表面中、连接电极23a以及连接电极23b均未被形成的部分,通 过光刻形成抗蚀图案,并进行溅射。然后,通过剥离(lift-off),除去抗蚀图案以及在抗蚀 图案上形成的金属薄膜,由此能够仅在希望的位置,留下成为P侧连接电极23a或η侧连接 电极23b的金属薄膜。
[0142] 图8是表示除去了生长基板19的状态的图,图8 (a)是与图7(a)的Vllb-VIIb剖 面相当的剖面的简要剖面图,图8(b)是与图7(a)的VIIc-VIIc剖面相当的剖面的简要剖 面图(因为即使除去位于下部的生长基板19,俯视图也与图7(a)相同)。
[0143] 从图8(a)、(b)可知,生长基板19被完全除去。
[0144] 生长基板19的除去,可以通过例如激光剥离(LL0)法来进行。
[0145] 除去生长基板19,并在η型半导体层11的下表面设置荧光体层25之后,通过模 (dies)进行单片化(将所得到的多个发光装置1个1个地分离),由此能够得到发光装置 100。
[0146] 优选在除去生长基板19之后、形成荧光体层25之前将η型半导体层25的下表面 粗面化。粗面化可以通过例如湿蚀刻来实施。
[0147] 通过利用包含荧光体层的树脂进行压缩成型,能够在η型半导体层11的下表面形 成突光体层25。
[0148] 此外,在除去生长基板19之前,也可以在树脂层21的上表面侧(与生长基板19 相反的面侧)利用粘着片等来粘贴玻璃等的支撑基板。通过像这样在树脂层21的上表面 粘贴玻璃的支撑基板,能够进一步抑制除去了生长基板19时所产生的晶片的翘曲。另外, 粘着片只要在后面工序中能够从晶片剥离则可以使用任意形态的片,例如可以使用微粘着 片以及UV硬化型的粘着片等。进而,在如本实施方式这样设置荧光体层25的情况下,考虑 到在压缩形成时所产生的热而优选使用耐热性优异的粘着片。
[0149] (3)变形例 1
[0150] 图9是表示实施方式1所涉及的发光装置100的第1变形例的图,图9(a)是表示 与图1的Ib-Ib剖面相当的剖面的简要剖面图,图9(b)是表示与图1的Ic-Ic剖面相当的 剖面的简要剖面图(因为变形例1所涉及的发光装置的顶视时的形态与发光装置100的顶 视时的形态相同)。
[0151] 在变形例1所涉及的发光装置中,p型半导体层9以及η型半导体层11的侧面被 树脂层21覆盖,这一点与发光装置100相同。
[0152] 在变形例1所涉及的半导体装置中,进一步通过荧光体层25隔着树脂层21将该ρ 型半导体层9以及η型半导体层11的侧面覆盖,这一点与图1所示的发光装置100不同。
[0153] 变形例1所涉及的发光装置的除此以外的构成,可以与发光装置100相同。
[0154] 在图9所示的实施方式中,在ρ型半导体层9的侧面形成有保护膜17。
[0155] 像这样,除了树脂层21之外,ρ型半导体层9的侧面以及η型半导体层11的侧面 的至少一方也可以被保护膜17覆盖。
[0156] 通过由荧光体层25覆盖p型半导体层9以及η型半导体层11的侧面,能够将横 向(图9中的X方向以及Υ方向)发光的光的一部分可靠地变换为波长更长的光。
[0157] 另外,虽然优选遍及ρ型半导体层9以及η型半导体层11的整个外周地由荧光体 层25覆盖其侧面,但也可以在外周的一部分由荧光体层25覆盖其侧面。
[0158] 图9所示的这种、荧光体层25中覆盖ρ型半导体层9以及η型半导体层11的侧 面的部分,例如可以通过以下的方法而形成。
[0159] 在形成树脂层21时,在ρ型半导体层9以及η型半导体层11的侧面部分中由荧 光体层25覆盖的部分预先形成抗蚀剂,在形成树脂层21后除去该抗蚀剂,在形成荧光体层 25时在该除去了抗蚀剂的部分也形成荧光体层25。
[0160] (4)变形例 2
[0161] 图10是表示实施方式1所涉及的发光装置100的第2变形例的图,图10(a)是表 示与图1的Ib-Ib剖面相当的剖面的剖面图,图10(b)是表示与图1的Ic-Ic剖面相当的 剖面的剖面图(因为变形例2所涉及的发光装置的顶视时的形态与发光装置100的顶视时 的形态相同)。
[0162] 变形例2所涉及的发光装置,ρ型半导体层9以及η型半导体层11的侧面被荧光 体层25覆盖,这一点与变形例1所涉及的发光装置相同。
[0163] 在变形例1所涉及的半导体装置中,由荧光体层25隔着树脂层21覆盖ρ型半导 体层9以及η型半导体层11的侧面,相对于此,在变形例2所涉及的发光装置中由荧光体 层25不隔着树脂层21地覆盖ρ型半导体层9以及η型半导体层11的侧面。
[0164] 变形例2所涉及的发光装置的除此以外的构成,可以与变形例1所涉及的发光装 置相同。
[0165] 在图10所示的实施方式中在ρ型半导体层9的侧面形成有保护膜17。
[0166] 像这样,ρ型半导体层9的侧面以及η型半导体层11的侧面的至少一方也可以被 保护膜17覆盖。
[0167] 通过由荧光体层25覆盖ρ型半导体层9以及η型半导体层11的侧面,能够将横 向(图9中的X方向以及Υ方向)发光的光的一部分可靠地变换为波长更长的光。
[0168] 另外,虽然优选遍及ρ型半导体层9以及η型半导体层11的整个外周地由荧光体 层25覆盖其侧面,但也可以在外周的一部分由荧光体层25覆盖其侧面。
[0169] 此外,如图10所示荧光体层25也可以覆盖ρ型半导体层9以及η型半导体层11 的上表面的一部分(上表面的整个外周部或外周部的一部分)。由此能够将从Ρ型半导体 层9的侧面与η型半导体层11的侧面之间射出并朝向上方的光的一部分可靠地变换为波 长更长的光。
[0170] 如图10所示,由荧光体层25覆盖的ρ型半导体层9的上表面的一部分以及η型 半导体层11的上表面的一部分的至少一方可以被保护膜17覆盖。
[0171] 变形例2所涉及的荧光体层25,例如,在树脂层21形成时(压缩成型时)按照不 覆盖Ρ型半导体层9的侧面和η型半导体层11的侧面(根据需要也包括ρ型半导体层9以 及η型半导体层11的上表面的一部分)的方式形成树脂层21,在荧光体层25形成时(压 缩成型时)能够通过荧光体层(例如,包含荧光体的树脂层)25流入模具与ρ型半导体层 9以及η型半导体层11之间而得到。
[0172] (5)变形例 3
[0173] 图11是表示实施方式1的第3变形例所涉及的发光装置100A的图,图11 (a)是 发光装置100A的简要俯视图,图11 (b)是表示图11 (a)的Xlb-XIb剖面的简要剖面图,图 11(c)是表示图11(a)的XIc-XIc剖面的简要剖面图。
[0174] 另外,在图11(a)中,为了明确地示出p侧金属丝1和η侧金属丝3的配置而省略 了树脂层21、ρ侧连接电极23a、和η侧连接电极23b的记载。
[0175] 在发光装置100A中,金属丝3具有U字型(由于下侧敞开,因此也称为"反U字 型")的形状,在两个端部形成有凸块,与不同的η侧衬垫电极7连接。而且,位于两个端部 之间的中间部分的一部分从树脂层21的上表面露出,并与η侧连接电极23b的下表面接 触。
[0176] 发光装置100A的除此以外的构成可以与发光装置100相同。
[0177] 从图11(b)可知,由于能够将金属丝3的U字型形状的底部(中间部分中从树脂 层21露出的部分)形成得较宽(或长),因此能够更可靠地使金属丝3与η侧连接电极23b 接触。
[0178] 此外,该U字型的金属丝3可以通过如下步骤而形成:(1)在1个η侧衬垫电极7 上通过凸块接合(bump bonding)而预先形成了凸块之后,(2)在另外的η侧衬垫电极7上, 进行球焊(ball bonding)(第1接合),并使对线丝进行供给的毛细管U字状地移动,由此 形成U字形状的丝环,进而在工序(1)所形成的凸块上,进行跳焊(stitch bonding)(第2 接合)。
[0179] 另外,也可以省略工序(1),不形成凸块地将U字形状的丝环的一个端部与1个η 侧衬垫电极7连接。
[0180] 另外,在图11所示的实施方式中,金属丝3具有U字型的形状,但不限定于此,只 要两个端部分别固定于不同的η侧衬垫电极,且中间部从树脂层21的外表面露出,则可以 具有任意的形状。
[0181] 图12是例示在形成了 U字型的金属丝3之后,使U字型形状的底部从树脂层21露 出的方法的剖面图。形成两端固定于不同的η侧衬垫电极7的U字型的金属丝3。接着,如 图12所示,按照覆盖U字型的金属丝3整体的方式形成树脂层21 (即,按照树脂层21的厚 度(图12的Ζ方向长度)比U字型的金属丝3的高度(图12的Ζ方向长度)更高的方式 形成树脂层21。换言之,按照金属丝3埋藏在树脂层21的内部的方式形成树脂层21。)。 然后,通过将树脂层21研削或研磨至图12中虚线所示的Α-Α剖面、即横穿所形成的U字型 金属丝3的底部的剖面为止,从而金属丝3从树脂层21露出。
[0182] 优选在将树脂层21研削或研磨至Α-Α剖面为止时金属丝3也被研磨或研削,金属 丝3的露出面与树脂层21的外表面(上表面)为同一平面(平坦面)。这是因为能够使在 树脂层21的外表面形成的连接电极23b和金属丝3更可靠地接触。
[0183] 在图11所示的实施方式中,金属丝1的一端固定于衬垫电极5,直线状地延伸出的 另一端与P侧连接电极23a接触。
[0184] 但是,并不限定于此,金属丝1也可以具有与金属丝3相同的U字型形状(在此情 况下,金属丝1的位于两个端部之间的中间部分的一部分也可以从树脂层21的上表面露 出,并与P侧连接电极23a的下表面接触。)、或曲柄型形状等任意的形状。
[0185] 此外,关于金属丝3,除了上述的U字型形状的金属丝3之外,也可以具有包括直线 状、曲柄形状在内的任意形状的金属丝3。
[0186] (6)变形例 4
[0187] 图13是表示实施方式1的第4变形例所涉及的发光装置100B的图,图13 (a)是发 光装置100B的简要俯视图,图13(b)是表示图13(a)的Xlllb-XIIIb剖面的简要剖面图, 图13(c)是表示图13(a)的XIIIc-XIIIc剖面的简要剖面图。
[0188] 发光装置100B的金属丝3具有与发光装置100A相同的U字型的形状。金属丝3 的U字型形状的底部从树脂层21的表面露出,这一点也与发光装置100A相同。
[0189] 在发光装置100B中,金属丝1也具有U字型的形状,U字型的底部从树脂层21的 表面露出(如图13(a)所示露出部分在Y方向上延伸。)
[0190] 在发光装置100B中,没有像发光装置100A那样与p侧金属丝1以及η侧金属丝 3分开地设置连接电极23a、23b。取而代之,将ρ侧金属丝1的U字形状的底部、即从树脂 层21露出的部分作为p侧连接电极来使用,将η侧金属丝1的U字形状的底部、即从树脂 层21露出的部分作为η侧连接电极来使用。
[0191] 通过具有这种构成,能够省略进行溅射等来形成连接电极23a、23b的工序。
[0192] 另外,在图13所示的实施方式中,金属丝1以及金属丝3具有U字型的形状,但并 不限定于此,只要两个端部分别固定于不同的衬垫电极(金属丝1固定于不同的P侧衬垫 电极5、金属丝3固定于不同的η侧衬垫电极7),且中间部从树脂层21的外表面露出,则可 以具有任意的形状。
[0193] (7)变形例 5
[0194] 图14是表示实施方式1的第5变形例所涉及的发光装置100C的图,图14(a)是 发光装置100C的俯视图,图14(b)是表示图14(a)的XlVb-XIVb剖面的剖面图,图14(c) 是表示图14(a)的XIVc-XIVc剖面的剖面图。
[0195] 另外,在图14(a)中,为了明确示出ρ侧金属丝1和η侧金属丝3的配置而省略了 树脂层21、ρ侧连接电极23a、和η侧连接电极23b的记载。
[0196] 在发光装置100C中,如图14(b)所示,通过在高度方向(Z方向)层叠(堆积)多 个(在图14(b)的实施方式中为5个)凸块3a (η侧凸块3a)而形成的凸块层叠体,将η侧 衬垫电极7与η侧连接电极23b之间连接。而且,金属丝3的一个端部形成凸块3a并固定 (连接)于另外的η侧衬垫电极7,另一个端部固定(连接)于凸块层叠体中的1个凸块 3a 〇
[0197] 由此,金属丝3经由凸块层叠体的一部分,将η侧衬垫电极7与η侧连接电极23b 之间连接。
[0198] 如图14(c)所示,通过在高度方向(Z方向)层叠(堆积)多个(在图14(c)的实 施方式中为5个)凸块la(p侧凸块la)而形成的凸块层叠体,将ρ侧衬垫电极5与η侧连 接电极23a之间连接。而且,金属丝1的一个端部形成凸块la并固定(连接)于另外的ρ 侧衬垫电极5,另一个端部固定(连接)于凸块层叠体中的1个凸块la。
[0199] 由此,金属丝1经由凸块层叠体的一部分,将ρ侧衬垫电极5与ρ侧连接电极23a 之间连接。
[0200] 凸块层叠体通过通常的凸块接合依次不断堆积凸块从而能够容易地形成。
[0201] 于是,金属丝1以及金属丝3的另一个端部(未与衬垫电极连接的一方的端部) 与凸块层叠体的1个凸块之间的连接,例如,仅通过在凸块上进行第2接合(通过对一个端 部进行跳焊来与衬垫电极连接),进而在该第2接合部分上层叠凸块就能够容易地进行。此 夕卜,因为能够在1个凸块层叠体上连接多个金属丝1或金属丝3,所以通过将金属丝1或金 属丝3集中在一个凸块层叠体上,能够以比较简单的形状配置连接电极23a以及/或者连 接电极23b。
[0202] 另外,在图14所示的实施方式中,金属丝1和金属丝3两者的另一个端部都与凸 块层叠体的1个凸块连接,但发光装置100C的金属丝1以及金属丝3的实施方式并不限定 于此,只要金属丝1以及金属丝3的至少1个,其一个端部固定于衬垫电极(包括形成凸块 并固定于衬垫电极的情况),另一个端部与凸块层叠体的1个凸块相连接,则其余的金属丝 1以及金属丝3可以是包含本说明书所示的方式在内的任意的方式。
[0203] 2.实施方式2
[0204] 图15是表示本发明的实施方式2所涉及的发光装置100D的图,图15(a)是表示 排列了 2个发光装置100D的状态的简要俯视图,图15(b)是表示图15(a)的XVb-XVb剖面 的简要剖面图。
[0205] 在图15(a)中,用虚线表示了配置在树脂层21内且在俯视下无法看见的金属丝1、 3的配置。
[0206] 图16(a)是表示图15(a)的XVIa-XVIa剖面的简要剖面图,图16(b)是表示图 15(b)的XVIb-XVIb剖面的简要剖面图,图16(c)是表示图15(a)的XVIc-XVIc剖面的简要 剖面图。
[0207] 实施方式2所涉及的发光装置100D,是p侧连接电极以及η侧连接电极配置于树 脂层21的外表面中与半导体芯片30的配置有ρ侧衬垫电极5以及η侧衬垫电极7的面大 致垂直的面的所谓侧发光型的发光装置。
[0208] 在图15(a)中,2个发光装置100D排列(在Ζ方向上排列)并相接触地配置。这 是对应于在制造发光装置100D的方法的1个实施方式中,在生长基板(晶片)19上形成多 个发光装置100D之后,分离(单片化)为各个发光装置100而得到1个发光装置100C的 情况,示出了多个发光装置100D中的2个的图。根据图15(a)可以理解在相邻地形成的发 光装置100D彼此之间金属丝1、3被如何配置。
[0209] 图15 (a)所示的2个发光装置,通过沿着该图以及图16中所示的Β-Β线切断而被 单片化。
[0210] 以下示出发光装置100D的特征。另外,只要没有特别的记载,发光装置100D的各 要素就可以具有与在实施方式1所涉及的附图中附加了相同符号的对应的要素相同的构 成。
[0211] 如图15 (a)、图15(b)以及图16(a)所示,ρ侧金属丝1具有:水平延伸部,其在水 平方向(与η型半导体层11的表面大致平行(与图中的XY面大致平行)的方向)上延伸; 和垂直延伸部,其在大致垂直方向上延伸,一个端部具有凸块并固定于Ρ侧衬垫电极5,另 一个端部与水平延伸部相连接。水平延伸部构成为其一部分从树脂层21的侧面(在图15 以及图16的实施方式中为Χ-Ζ面)露出。在图15以及图16所示的实施方式中,金属丝1 的水平延伸部延伸至相邻的半导体装置100D。于是,若沿着Β-Β线进行单片化,则形成沿着 B-B线的树脂层21的侧面(X-Z面),且金属丝1的水平延伸部的端面在此露出。
[0212] 在树脂层21的侧面露出的金属丝1的水平延伸部的一部分(例如,端面)作为p 侧连接电极而发挥作用。
[0213] 另外,也可以根据需要,将接触并覆盖金属丝1在树脂层21的侧面露出的部分的 金属薄膜设置在树脂层21的侧面,将该金属薄膜作为p侧连接电极来使用。
[0214] 此外,在图15(a)以及图16(a)所示的实施方式中,对于1个发光装置100D,金属 丝1的一部分从2个侧面(附图的X-Z面)分别露出。但是,为了作为p侧连接电极经由 凸块等与安装基板的布线层相连接而不可缺少的仅为一方的露出部。也可以根据需要,通 过树脂等的绝缘体来覆盖对与安装基板的布线层之间的连接没有贡献的另一个露出部。
[0215] 如图15 (a)、图15(b)、图16(b)以及图16(c)所示,η侧金属丝3也具有:水平延 伸部,其在水平方向(与η型半导体层11的表面大致平行(与图中的ΧΥ面大致平行)的 方向)上延伸;和垂直延伸部,其在大致垂直方向上延伸,一个端部具有凸块并固定于η侧 衬垫电极7,另一个端部与水平延伸部连接。
[0216] 金属丝3的水平延伸部,如图15(a)所示,具有分支部,并具有从分支部起前端成 为曲柄形状的部分。
[0217] 金属丝3的水平延伸部可以具有从分支部、屈曲部以及弯曲部中选择的1个以上。
[0218] 另外,关于金属丝1的水平部也同样可以具有从分支部、屈曲部以及弯曲部中选 择的1个以上。
[0219] 金属丝3的水平延伸部构成为,其一部分从树脂层21的侧面(在图15以及图16 的实施方式中为Χ-Ζ面)露出。在图15以及图16所示的实施方式中,金属丝3的水平延 伸部延伸至相邻的半导体装置100D。于是,若沿着Β-Β线进行单片化,则形成沿着Β-Β线的 树脂层21的侧面(Χ-Ζ面),金属丝3的水平延伸部的端面在此露出。
[0220] 在树脂层21的侧面露出的金属丝3的水平延伸部的一部分(例如,端面)作为η 侧连接电极而发挥作用。
[0221] 另外,也可以根据需要,将接触并覆盖金属丝3在树脂层21的侧面露出的部分的 金属薄膜设置在树脂层21的侧面,将该金属薄膜作为η侧连接电极来使用。
[0222] 此外,在图15(a)以及图16(b)所示的实施方式中,对于1个发光装置100D,金属 丝3的一部分从2个侧面(附图的Χ-Ζ面)分别露出。但是,为了作为η侧连接电极经由 凸块等与安装基板的布线层相连接而不可缺少的仅为一个露出部。也可以根据需要,通过 树脂等的绝缘体来覆盖对与安装基板的布线层之间的连接没有贡献的另一个露出部。
[0223] 具有以上构成的发光装置100D,p侧衬垫电极5以及η侧衬垫电极7、作为ρ侧连 接电极而发挥作用的金属丝1的露出部、和作为η侧连接电极而发挥作用的金属丝3的露 出部相对于半导体芯片3而言位于相同侧(上表面侧)。而且,将形成有η侧连接电极和ρ 侧连接电极的树脂层21的侧面作为安装面,载置在安装基板上。
[0224] 另外,虽然在图15、图16所示的实施方式中,具有生长基板19,但发光装置100D 也可以与实施方式1所示的其他发光装置同样地除去生长基板。
[0225] 此外,虽然在图15、图16所示的实施方式中,不具有荧光体层,但发光装置100D也 可以与实施方式1所示的其他发光装置同样地在η型半导体层11的下部具有荧光体层25。
[0226] 符号说明
[0227] 1 p侧金属丝
[0228] 3 η侧金属丝
[0229] la、3a 凸块
[0230] 5 p侧衬垫电极
[0231] 7 η侧衬垫电极
[0232] 9 ρ型半导体层
[0233] 11 η型半导体层
[0234] 13整面电极
[0235] 15覆盖电极
[0236] 17保护膜
[0237] 19生长基板
[0238] 21树脂层
[0239] 23a ρ侧连接电极
[0240] 23b η侧连接电极
[0241] 30半导体芯片
[0242] 100、100A、100B、100C、100D 发光装置
【权利要求】
1. 一种发光装置,其特征在于,具有: 半导体芯片,其包含P型半导体层和η型半导体层,在该P型半导体层和该η型半导体 层之间发光; Ρ侧衬垫电极,其位于所述半导体芯片的上表面侧且配置在所述Ρ型半导体层上; η侧衬垫电极,其位于所述半导体芯片的上表面侧且配置在所述η型半导体层上; 树脂层,其配置为覆盖所述半导体芯片的上表面;和 Ρ侧连接电极以及η侧连接电极,其配置在所述树脂层的外表面,且位于所述半导体芯 片的上表面侧, 所述Ρ侧衬垫电极与所述Ρ侧连接电极之间以及所述η侧衬垫电极与所述η侧连接电 极之间的至少一方,通过配置在所述树脂内的金属丝而连接。
2. 根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于, 所述Ρ侧衬垫电极与所述Ρ侧连接电极之间以及所述η侧衬垫电极与所述η侧连接电 极之间都通过配置在所述树脂内的金属丝而连接。
3. 根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于, 所述Ρ侧连接电极和所述η侧连接电极配置在所述树脂层的上表面。
4. 根据权利要求1?3中任一项所述的发光装置,其特征在于, 在1个所述η侧连接电极以及1个所述ρ侧连接电极的至少一方连接有多个所述金属 丝。
5. 根据权利要求1?4中任一项所述的发光装置,其特征在于, 在所述η型半导体层上配置有所述ρ型半导体层,在所述η型半导体层的下表面设置 有突光体层。
6. 根据权利要求5所述的发光装置,其特征在于, 所述荧光体层覆盖所述η型半导体层的侧面的至少一部分和所述ρ型半导体层的侧面 的至少一部分。
7. 根据权利要求1?6中任一项所述的发光装置,其特征在于, 所述金属丝的至少1个,两端固定于不同的所述Ρ侧衬垫电极或不同的所述η侧衬垫 电极,中间部从所述树脂层的外表面露出。
8. 根据权利要求1?7中任一项所述的发光装置,其特征在于, 所述金属丝的一部分,从所述树脂层的外表面露出,该露出的部分是所述Ρ侧连接电 极或所述η侧连接电极。
9. 根据权利要求1?8中任一项所述的发光装置,其特征在于, 还包含层叠了多个凸块的凸块层叠体, 该凸块层叠体将所述η侧衬垫电极与所述η侧连接电极之间连接, 所述金属丝的一端连接于与连接有所述凸块层叠体的η侧衬垫电极不同的η侧衬垫电 极,所述金属丝的另一端连接于所述凸块层叠体的1个凸块。
10. 根据权利要求1?9中任一项所述的发光装置,其特征在于, 还包含层叠了多个凸块的凸块层叠体, 该凸块层叠体将所述Ρ侧衬垫电极与所述Ρ侧连接电极之间连接, 所述金属丝的一端连接于与连接有所述凸块层叠体的Ρ侧衬垫电极不同的Ρ侧衬垫电 极,所述金属丝的另一端连接于所述凸块层叠体的1个凸块。
11. 根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于, 所述P侧连接电极和所述η侧连接电极配置在所述树脂层的侧面。
12. -种发光装置的制造方法,所述发光装置具有: 发光的半导体芯片;位于所述半导体芯片的上表面侧且配置在半导体层上的多个衬垫 电极;一端与所述多个衬垫电极的一个连接,另一端与所述多个衬垫电极的另一个连接的 金属丝;和位于所述半导体芯片的上表面侧且配置为覆盖所述衬垫电极以及所述金属丝的 树脂层,所述金属丝的一部分从所述树脂层露出, 所述发光装置的制造方法具有: 1) 在将所述金属丝的所述一端与所述一个衬垫电极连接、将所述另一端与所述另一个 衬垫电极连接之后,覆盖所述金属丝地将所述树脂层形成在所述半导体芯片的上表面侧的 工序;和 2) 除去所述树脂层的一部分,使得被所述树脂层覆盖的所述金属丝的一部分露出的工 序。
【文档编号】H01L33/62GK104124319SQ201410171732
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2013年4月26日
【发明者】米田章法, 木内章喜, 笠井久嗣, 粟饭原善之, 佐佐博凡, 中村伸治 申请人:日亚化学工业株式会社
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