Led装置及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对芯片级封装有效的LED装置以及其制造方法。
【背景技术】
[0002]伴随高亮度化，作为裸片的LED裸片也变得大型化，能得到ImmX (0.5?I)mm左右的LED裸片。由于其大小与电阻等其他芯片零件的大小大致相同，因此期望用树脂等将LED裸片封装化而成的LED装置具有与LED裸片大致相同的平面尺寸。由于该封装直接反映LED裸片的尺寸，因此也被称为芯片级封装(以下称为“CSP”)。采用CSP的话，安装面积可以很小，封装用构件也可以很少。又，采用CSP的话，具有如下特征:能够按照需要的亮度简单地改变搭载于主板的个数，由此增加了照明装置等的设计的自由度。
[0003]图13是作为第一现有例示出的CSP化的发光装置100 (LED装置)的剖面图。
[0004]图13所记载的发光装置100是CSP的最终品，是LED裸片的芯片尺寸与封装的外形一致的LED装置，在专利文献I中被揭示。
[0005]在LED装置100中，在叠层体112c (半导体层)的上表面层叠有焚光体层130和透镜132。在叠层体112c的下部有电解电镀时的共同电极未被蚀刻而残留的种金属122a和122b、铜布线层124a和124b、通过电解电镀形成的柱状的铜柱126a和126b。
[0006]叠层体112c具有P型包覆层112a、发光层112e和η型包覆层112b。叠层体112c的下表面被一部分开口的绝缘层120覆盖。在铜柱126a、126b的下部附着有焊料球136a、136b。在铜柱126a、126b之间填充有加固树脂128。
[0007]图13所示出的LED装置100的平面尺寸与叠层体112c的平面尺寸一致。由于LED装置100通过将LED装置100排列并连接的晶圆单片化而得到，在利用CSP进行分类的产品组中最小型化，因此也被称为WLP (晶片级封装)。由于去除了 LED装置100的叠层体112c上原有的透明绝缘基板(参照专利文献I的第0026段以及图2)，因此来自发光层112e的光仅向上方(箭头B)出射。因此只要在LED装置100的上部设置荧光体层130即可。
[0008]在图13示出的LED装置100中，为了去除透明绝缘基板而使用了激光，因此制造装置变得大规模，制造工序也变长。又，由于LED装置100形成有晶圆级的荧光体层130，因此无法应对晶圆上的各LED裸片分别具有的发光特性的偏差。其结果，具有变得难以进行发光颜色的管理这样的问题。
[0009]因此，本申请的发明人制作了如下倒装芯片安装用的LED装置，以作为小型且容易制作、发光颜色容易管理的LED装置:保留透明绝缘基板，用反射树脂将透明绝缘基板的侧面连同在该透明绝缘基板的下表面形成的半导体层的侧面一起覆盖，用荧光体片覆盖透明绝缘基板以及反射树脂的上表面(参照专利文献2)。
[0010]图14是作为第二现有例示出的LED装置200的剖面图。又，LED装置200是专利文献2中示出的LED装置。
[0011]LED装置200包括具有蓝宝石基板214b (透明绝缘基板)和在其下表面形成的半导体层215b的LED裸片216b，在侧面具有白色反射构件217b (反射树脂)，在LED裸片216b以及白色反射构件217b的上表面具有对出射光进行波长转换的荧光体片211b。在荧光体片211b和蓝宝石基板214b之间有粘结层213b，将荧光体片211b和蓝宝石基板214b粘结起来。又，LED裸片216b的与半导体层215b连接的突起电极218b、219b分别是阳极和阴极，成为用于与主板连接的外部连接电极。另外，主板是指安装电阻、电容等其他电子零件以及LED装置200的基板。
[0012]LED装置200由于能够按照各LED裸片216b的发光特性来选择更改荧光体片211b，因此发光颜色的管理容易。又，白色反射构件217b即使厚度在100 μ m以下也能充分地发挥作用，因此能够使LED装置200小型化。并且，由于能够应用在排列了大量LED裸片216b的状态下进行加工，最后通过单片化得到单个LED装置200的集合工作方法，因此LED装置200容易制造。
[0013]现有技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1:日本特开2010-141176号公报
[0016]专利文献2:日本特开2012-227470号公报
【发明内容】
[0017]例如，想到将上述的LED装置200适用于照相机用的闪光灯等。然而，相对于仅照亮拍摄范围即可的闪光灯，采用从荧光体片211b的侧面出射大量的光的LED装置200的话，在想要拍摄的区域无法确保充分的光量。这样，LED装置200不适合将所限定的区域照得明亮的用途。
[0018]本发明的目的在于，提供一种小型且发光效率良好、配光分布集中的LED装置及其制造方法。
[0019]一种LED装置，其特征在于，包括:反射框，其包围LED装置的外周部；LED裸片，其具有透明绝缘基板、在该透明绝缘基板的下表面侧形成的半导体层、及配置于该半导体层上的外部连接电极；以及荧光构件，其配置于LED裸片的至少上表面侧，且对来自LED裸片的发光进行波长转换，在反射框的内侧具有与荧光构件的侧面接触的斜面，斜面形成为反射框的内径从LED裸片的下表面侧朝着上表面侧扩大。
[0020]上述LED装置在使外部连接电极侧为下表面时，在LED裸片的上表面侧存在荧光构件。反射框包围荧光构件的周围，并在反射框的内侧具有反射框的内径从下向上扩大的斜面。换言之，反射框与荧光构件的侧部接触，在斜面部向下方扩大。LED装置由于具有外部连接电极的LED裸片、荧光构件、反射框一体化，因此成为易于小型化的结构。在LED装置内要向横向行进的光被反射框的斜面反射，而高效地朝向上方。其结果，发光效率提高。同时，由于没有从LED装置的横向射出的光，因此配光集中。
[0021]上述LED装置中优选为LED裸片的下表面侧的底面和斜面的位于LED裸片的下表面侧的最下部的位置大致相同，荧光构件被配置于斜面和LED裸片的侧面的间隙。
[0022]上述LED装置中优选为LED裸片的下表面侧的底面和斜面的位于LED裸片的下表面侧的最下部的位置大致相同，与荧光构件不同的其他荧光构件或者透光性构件被配置于斜面和LED裸片的侧面的间隙。
[0023]上述LED装置中优选荧光构件为荧光体片，荧光体片被粘合于LED裸片的上表面。
[0024]上述LED装置中优选为反射框由反射树脂构成。
[0025]上述LED装置中优选为用反射树脂覆盖除了外部连接电极所占据的区域之外的、LED裸片的下表面侧的底面。
[0026]上述LED装置中优选为在反射框的内侧具有斜面及平坦部，平坦部覆盖LED裸片的侧面。
[0027]上述LED装置中优选为在反射框的内侧的LED裸片的上表面侧具有相对于LED裸片的下表面侧的底面垂直的面，在反射框的内侧的LED裸片的下表面侧具有斜面。
[0028]一种LED装置的制造方法，LED装置具有包围外周部的反射框、LED裸片、以及对LED裸片的发光进行波长转换的荧光构件，LED装置的制造方法的特征在于，包括:排列工序，使被配置于LED裸片的下表面侧的外部连接电极侧为下侧地，将LED裸片配置于第一支承片上；覆盖工序，用荧光构件覆盖LED裸片的上表面和侧面；槽形成工序，将第二支承片粘贴于荧光构件的LED裸片的上表面侧的上表面，用V字形的刀刃从荧光构件的底面侧在LED裸片之间形成槽；反射树脂填充工序，将反射树脂填充于槽中；以及单片化工序，切割反射树脂，以得到单片化的LED装置。
[0029]在上述LED装置的制造方法中，由反射树脂构成的反射框由于经过在V字形的槽内填充反射树脂的工序，因此成为在内侧具有斜面的反射框。由于具有该斜面，在LED装置内要向横向行进的光朝向上方，在LED裸片的侧部和反射框之间的缝隙传播，从LED装置的上表面出射至外部。其结果，发光效率提高。同时，由于没有从LED装置的横向射出的光，因此配光集中。
[0030]上述LED装置的制造方法中优选为在槽形成工序中，首先在荧光构件形成剖面为长方形的槽，接着用V字形的刀刃从荧光构件的底面侧在剖面为长方形的槽的一部分形成斜面，从而在底面侧形成具有斜面的槽。
[0031]一种LED装置的制造方法，LED装置具有包围外周部的反射框、LED裸片、以及对LED裸片的发光进行波长转换的荧光构件，LED装置的制造方法的特征在于，包括:排列工序，使被配置于LED裸片的下表面侧的外部连接电极侧为上侧地，将LED裸片配置于大张荧光体片上；透光性构件填充工序，在LED裸片的间隙填充与荧光体片不同的其他荧光构件或透光性构件；槽形成工序，用V字形的刀刃从与荧光体片不同的其他荧光构件或透光性构件侧向着荧光体片在LED裸片之间形成槽；反射树脂填充工序，将反射树脂填充于槽中；以及单片化工序，切割反射树脂，以得到单片化的LED装置。
[0032]在上述另一 LED装置的制造方法中，由反射树脂构成的反射框由于经过在V字形的槽内填充反射树脂的工序，因此成为在内侧具有斜面的反射框。由于具有该斜面，在LED装置内要向横向行进的光朝向上方，在LED裸片的侧部和反射框之间的缝隙传播，从LED装置的上表面出射至外部。其结果，发光效率提高。同时，由于没有从LED装置的横向射出的光，因此配光集中。
[0033]上述LED装置由于具有外部连接电极的LED裸片、荧光构件、反射框一体化，因此成为易于小型化的结构，由于在反射框内表面具有斜面，因此发光效率良好，且配光集中。
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