半导体发光装置的制作方法

文档序号:7149758阅读:104来源:国知局
专利名称:半导体发光装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种半导体发光装置。
背景技术
发光二极管等半导体发光元件具有小型、耗电少、能稳定地进行高亮度发光的优点。近年来,正逐步将白炽灯等照明设备替换为采用由发出白色光的LED(Light EmittingDiode:发光二极管)构成的发光装置的照明设备。
半导体发光元件包括俯视下具有大小约为300 μ m见方的长方体外形的芯片。在该芯片的所有方位上都放射光。由此,在把半导体发光元件用于液晶显示装置的背光或一般照明等情况下,需要将光的放射方向控制在一定方向上。
因此,通常在搭载半导体发光元件的安装基板或者封装半导体发光元件的封装件中,使用对从半导体发光元件放射的光的波长具有高反射率的材料。或者,设置反射体等。
作为公开了具有反射部件的发光装置的现有文献,有日本特开2005-317592号公报(专利文献I)。专利文献I中记载的发光装置具有:基体,其由俯视下形状为长方形的陶瓷构成;凸部,其跨设在该基体的上侧主表面的相向的长边之间且与短边平行地形成,并在上表面具有发光元件的搭载部。另外,发光装置具有:框状的反射部件,其在下表面形成有凹部,接合于基体的上侧主表面而使凹部与凸部嵌合且包围搭载部,并使内周面构成为反射发光元件发出的光的反射面;导体层,其形成于凸部的上表面并与发光元件电连接。
作为公开了发光二极管用封装件的现有文献,有日本特开2006-287132号公报(专利文献2)。在专利文献2记载的发光二极管用封装件中,盖体形成有具有反射面的开口,粘贴在用于安装发光二极管元件的基体的上部。基体及盖体是用气孔直径为0.10 1.25 μ m的氧化铝陶瓷或者气孔率为10%以上的氧化铝陶瓷形成的。
仅提高搭载半导体发光元件的安装基板的上表面的反射率,还不能高效地利用从半导体发光元件放射到下方的光。这是因为,如果不把从半导体发光元件放射的光反射到与安装基板的上表面正交的方向上,就不能提高光的利用效率。
从半导体发光元件放射到下方的光相对于安装基板的上表面的入射角度小,所以反射到与安装基板的上表面正交的方向上的比例小。因此,还有进一步提高光的利用效率的余地。发明内容
本发明的目的是提供一种提高了光的利用效率的半导体发光装置。
基于本发明的半导体发光装置具备:基板,其设有配线图案;半导体发光元件,其搭载在基板的一个主表面上,且与配线图案电连接。基板在上述一个主表面上具有凹凸结构,该凹凸结构使从半导体发光元件向该基板放射的光的至少一部分沿正交于上述一个主表面的方向反射。
在本发明一方式中,凹凸结构在俯视下以半导体发光元件为中心呈同心圆状地设有多个。在本发明一方式中,凹凸结构在俯视下以半导体发光元件为中心呈同心矩形形状地设有多个。在本发明一方式中,凹凸结构在俯视下以半导体发光元件为中心呈同心状地设有多个,且内侧设置成矩形形状,外侧设置成圆形形状。在本发明一方式中,基板在俯视下具有大致呈长方形形状的外形,并且还具有包围该基板的边缘的反射部。凹凸结构沿与基板的长度方向正交的方向延伸,且在上述长度方向上相互隔开间隔地设有多个。在本发明一方式中,凹凸结构还设置为包围所述半导体发光元件的矩形形状。优选地,凹凸结构设置为不与配线图案同半导体发光元件的连接位置重叠。优选地,凹凸结构从自半导体发光元件的周向侧面离开该半导体发光元件厚度的I倍以上1.5倍以下的距离的位置起分离地形成。在本发明一方式中,凹凸结构具有横截面为矩齿状的外形并具有多个倾斜面,该多个倾斜面构成为反射从半导体发光元件放射出的光的反射面。当设半导体发光元件的厚度为H,多个倾斜面中最邻近半导体发光元件的邻近倾斜面同上述一个主表面的交叉线、与半导体发光元件的周向侧面之间的最短距离为L,邻近倾斜面与上述一个主表面所成的内角为Θ时,邻近倾斜面满足2 Θ =90° -tarTWL)的关系。优选地,30。(Θ 彡 45°。在本发明一方式中,当设凹凸结`构的横截面中相互邻接的凸部的顶点彼此的间隔为Lp,上述顶点的高度为h,位于上述顶点彼此之间的倾斜面的上述内角为Θ P时,满足Lp=h/tan Θ P的关系。在本发明一方式中,凹凸结构由陶瓷构成。在本发明一方式中,凹凸结构由金属构成。在本发明一方式中,凹凸结构的表面被实施镜面加工。在本发明一方式中,凹凸结构的表面由银构成。根据本发明,能够提高半导体发光装置的光的利用效率。本发明的上述以及其他目的、特征、情况及优点,将通过结合附图理解的本发明的以下详细说明而变得明确。


图1是表示本发明实施方式I的半导体发光装置的结构的剖视图;图2是从图1的箭头II方向观察到的上述实施方式的半导体发光装置的俯视图;图3是从图1的箭头III方向观察到的上述实施方式的第一变形例的半导体发光装置的俯视图;图4是从图1的箭头IV方向观察到的上述实施方式的第二变形例的半导体发光装置的俯视图;图5是表示从半导体发光元件放射的光的一部分由凹凸结构反射的状态的局部首丨J视图;图6是表示半导体发光元件与凹凸结构的配置关系的局部剖视图7是表示荧光体层中包含的荧光粒子的激发光谱及发光光谱的曲线图8是表示设有配线图案及凹凸结构的基板的结构的局部剖视图9是表示将半导体发光元件以芯片接合的方式接合在基板上的状态的局部剖视图10是表示对半导体发光元件的电极焊盘与基板的接合焊盘进行了引线接合的状态的局部剖视图11是表示在基板上贴附了用于形成荧光体层的止挡部件即挡片的状态的局部首丨J视图;
图12是表示在基板上注入了含有荧光粒子的树脂的状态的局部剖视图13是表示将内侧填充有透明树脂的成型金属模与荧光体层相向配置的状态的局部剖视图14是表示利用内侧填充有透明树脂的成型金属模覆盖荧光体层的状态的局部首丨J视图;
图15是表示本发明实施方式2的半导体发光装置的结构的俯视图16是从图15的XV1-XVI线箭头方向观察到的剖视图17是表示本实施方式的半导体发光装置的封装件的结构的俯视图18是从图17的XVII1-XVIII线箭头方向观察到的剖视图19是从图17的XIX-XIX线箭头方向观察到的剖视图。
具体实施方式
以下,说明本发明实施方式I的半导体发光装置。在以下的实施方式的说明中,对图中的相同或者相当的部分标注相同的附图标记,并且不对其进行重复说明。需要说明的是,在实施方式的说明中,将会为了便于说明而使用上、下、左、右这类表述,但这类表述是基于所示出的附图的,并不限定发明的结构。
实施方式I
图1是表示本发明实施方式I的半导体发光装置的结构的剖视图。图2是从图1的箭头II方向观察到的本实施方式的半导体发光装置的俯视图。图3是从图1的箭头III方向观察到的本实施方式的第一变形例的半导体发光装置的俯视图。图4是从图1的箭头IV方向观察到的本实施方式的第二变形例的半导体发光装置的俯视图。
如图1所示,本发明实施方式I的半导体发光装置100具备:基板110,其设有配线图案;半导体发光元件130,其搭载在基板110的一个主表面即上表面上,且与配线图案电连接。在本实施方式中,半导体发光元件130由荧光体层181覆盖,荧光体层181由透明树脂层182覆盖。荧光体层181和透明树脂层182构成密封部180。
基板110由例如陶瓷构成。作为配线图案的一部分,在基板110的下表面上设有电极部170以及与电极部170连接且延伸到基板110上表面的通孔160。而且,作为配线图案的一部分,在基板110的上表面上设有与通孔160电连接的接合焊盘150。接合焊盘150、通孔160以及电极部170由导电性材料形成。
在基板110的上表面的大致中心设有晶片焊盘120。晶片焊盘120例如通过涂布银(Ag)膏并固化而形成。在基板110的上表面上,形成有将在下文中描述的凹凸结构111。凹凸结构111形成为不与晶片焊盘120设置的位置重叠。半导体发光元件130发出红(R)、绿(G)及蓝⑶中的任一颜色的光。半导体发光元件130在俯视下例如具有0.3mm见方以上的大小。半导体发光元件130根据发光颜色的不同而包括GaN、蓝宝石、GaAs或者AlGaInP等。在本实施方式中,使用发蓝色光的半导体发光兀件130。半导体发光兀件130包括:蓝宝石基板131、由形成在蓝宝石基板131上的InGaN/GaN层构成的半导体层132和利用导电性材料形成在半导体层132上表面的一部分上的电极焊盘133。通过利用晶片焊盘120将蓝宝石基板131的与半导体层132侧相反一侧的面粘接到基板110的上表面上,使半导体发光兀件130相对于基板110固定。电极焊盘133与接合焊盘150由金(Au)线所构成的引线140连接。其结果是,半导体发光元件130与基板110的配线图案电连接。荧光体层181由使从半导体发光元件130发出的光透过的树脂形成。荧光体层181例如由透明的环氧树脂或者有机硅树脂等形成。多个荧光粒子分散地包含在荧光体层181中。从半导体发光元件130发出的光通过荧光粒子变换波长。其结果是,从荧光体层181发出与从半导体发光兀件130发出的光波长不同的光。作为荧光粒子,例如能适当地使用BOSE(Ba、O、Sr、S1、Eu)等。另外,除了 BOSE以夕卜,也能将SOSE (Sr、Ba、S1、O、Eu)、YAG (铈激活钇铝石榴石)、α塞隆((Ca)、S1、Al、O、N、Eu)、β塞隆(S1、Al、O、N、Eu)等适当地用作荧光粒子。需要说明的是,在本实施方式中说明了半导体发光装置100具有荧光体层181的情况,但也可以设置光扩散层来代替荧光体层181。在光扩散层中分散地含有散射粒子,该散射粒子使从半导体发光元件130发出的光散射,其成分为例如Ti02、Si02、氧化铝、氮化铝或者粒径在IOnm以上10 μ m以下大小的莫来石粉末等。另外,为了抑制颜色不均匀,也可以使荧光粒子及散射粒子混合地包含在光扩散层中。透明树脂层182由使从半导体发光元件130及荧光体层181发出的光透过的树脂形成。透明树脂层182由例如透明的环氧树脂或者有机硅树脂形成。为了提高来自半导体发光元件130的光的出射效率,透明树脂层182优选具有比荧光体层181小的折射率。在半导体发光装置100中,从半导体发光兀件130发出的一次光与从突光体层181发出的二次光混合成的光透过透明树脂层182出射。通过适当地组合半导体发光元件130的发光颜色和荧光体层181的发光颜色,能够自由地选择从半导体发光装置100出射的光的颜色。以下,详细地说明凹凸结构111。如图2所示,在本实施方式的半导体发光装置100中,凹凸结构Illa在俯视下以半导体发光元件130为中心呈同心矩形形状地设有多个。在本实施方式中,矩形形状的角部带有圆形,但是也可以是呈直角的角部。如图3所示,在第一变形例的半导体发光装置中,凹凸结构Illb在俯视下以半导体发光元件130为中心呈同心圆状地设有多个。如图4所示,在第二变形例的半导体发光装置中,凹凸结构111在俯视下以半导体发光元件130为中心呈同心状地设置,且内侧设置成矩形形状,外侧设置成圆形形状。具体地说,凹凸结构111以半导体发光元件130为中心,在半导体发光元件130的附近形成为矩形形状,并随着自半导体发光元件130逐渐远离而慢慢地变化,形成为圆形形状。
这种情况下,能够在半导体发光元件130的附近,利用设置成矩形形状的凹凸结构Illa高效地反射沿正交于半导体发光元件130侧面的方向行进的光,并能够利用圆形形状的凹凸结构Illb均匀地反射随着逐渐远离半导体发光元件130而自半导体发光元件130呈放射状地行进的光。
如图1 图4所示,凹凸结构111设置为不与配线图案同半导体发光元件130的连接位置即接合焊盘150重叠。具体地说,在接合焊盘150以下没有形成凹凸结构111。由于这样能够使接合焊盘150的上表面平坦而将引线140稳定地连接到接合焊盘150上,所以能够抑制引线140的连接不良。
图5是表示从半导体发光元件放射的光的一部分由凹凸结构反射的状态的局部剖视图。图6是表示半导体发光元件与凹凸结构的配置关系的局部剖视图。
在图5、图6中示例性地表示了从半导体发光元件130放射的光的一部分。光从半导体发光元件130中呈放射状地放射。另外,在图6中,晶片焊盘120的厚度与半导体发光元件130的厚度相比极薄,所以图示成半导体发光元件130的下表面直接接触基板110的上表面。
如图5所不,从半导体发光兀件130沿正交于基板110上表面的方向放射的光10原样行进并在荧光体层181内传播。另一方面,从半导体发光元件130向基板110上表面放射的光20由基板110的上表面反射。
如图5、图6所示,基板110在上表面上具有凹凸结构111,该凹凸结构111使从半导体发光元件130向基板110放射的光20中的至少一部分沿正交于上表面的方向反射。通过这种结构,能够提高从半导体发光元件130放射的光的利用效率。
在基板110的上表面上,放射到半导体发光元件130的周向侧面附近的位置的光的量比较少,所以即使在该位置形成凹凸结构111效果也不大。因此,例如如图6所示,凹凸结构111可以从自半导体发光元件130的周向侧面离开半导体发光元件130厚度的I倍以上1.5倍以下的距离L的位置起分离地形成。即,可以使最接近半导体发光元件130的凹凸结构Illd与半导体发光元件130之间的间隔为上述距离L。这样,减少了无用的凹凸结构111,能够高效地谋求提高光的利用效率。
在本实施方式的半导体发光装置100中,凹凸结构111具有横截面为锯齿形状的外形并具有多个倾斜面,该多个倾斜面构成为反射从半导体发光元件130放射的光的反射面。
如图6所示,当设半导体发光元件130的厚度为H,多个倾斜面中最邻近半导体发光元件130的邻近倾斜面Ille同基板110的上表面的交叉线与半导体发光元件130的周向侧面之间的最短距离为L,邻近倾斜面Ille与基板110的上表面所成的内角为Θ时,邻近倾斜面Ille优选满足2 Θ =90° -tarT1 (Η/L)的关系。在此,如图6所示,设tarT1 (H/L)—Ci O
通过该结构,能够沿正交于基板110上表面的方向反射从半导体发光元件130上表面的端部入射到邻近倾斜面Ille的光。因此,从半导体发光元件130向基板110放射的光大部分沿正交于基板110上表面的方向反射,能够提高光的利用效率。
由于满足上述的关系,所以上述内角Θ随距离L的变大而变大。在实际使用中,通过使30° < θ <45°,能够利用邻近倾斜面Ille有效地反射光,提高光的利用效率。另外,当设凹凸结构111的横截面中相互邻接的凸部的顶点彼此的间隔为Lp,上述顶点的高度为h,位于上述顶点彼此之间的倾斜面的内角为Θ P时,多个凹凸结构111彼此之间优选满足Lp = h/tan Θ P的关系。这样,能够将分别具有横截面为直角三角形形状的外形的多个凹凸结构111相互连续地配置。在本实施方式中,使用了发光峰位波长为450nm的蓝色发光元件作为半导体发光元件130,但半导体发光元件130不局限于此。图7是表示荧光体层中包含的荧光粒子的激发光谱及发光光谱的曲线图。在图7中,纵轴表不光的强度,横轴表不光的波长。另外,激发光谱由虚线表不,发光光谱由实线表示。另外,作为荧光粒子,示出了 β塞隆荧光体的数据。如图7所示,在荧光体层181所含有的荧光粒子中,多数在紫外区域具有高的激发光谱。在利用可见光区域的波长的光激发荧光粒子时,存在使用荧光粒子激发光谱的边缘部分的情况。该情况下,通过使用例如发光峰位波长为390nm以上420nm以下的紫外(近紫外)半导体发光元件,能够提高荧光体层181的发光效率。在本实施方式中,利用荧光体层181及透明树脂层182构成密封部180,但密封部180不局限于此,例如,也可以利用透光的玻璃层构成密封部180。在这种情况下,也能够抑制在密封部180内行进的光在密封部180的外表面上发生全反射而被限制在密封部180内。其结果是,能够提高从半导体发光元件130放射的光的利用效率。以下,说明本实施方式的半导体发光装置100的制造方法。图8是表示设有配线图案及凹凸结构的基板的结构的局部剖视图。如图8所示,准备基板110,该基板110在上表面上设有引线接合用的接合焊盘150,在下表面上设有用于与外部电路连接的电极部170,使接合焊盘150和电极部170这两者通过通孔160导通,从而构成为能够向半导体发光元件130供给电力。作为基板110的材料,优选为光反射率闻的陶瓷等。在基板110中使用陶瓷基板的情况下,通过预先在印刷电路基板状态下形成所需的凹凸形状,然后对印刷电路基板进行烧成,能够制造具有凹凸结构111的陶瓷基板。该情况下,凹凸结构111由陶瓷构成。或者,也可以通过另行制造表面上具有凹凸结构111的金属板并将该金属板嵌入到陶瓷基板的所需部分上,制造具有凹凸结构111的基板110。该情况下,凹凸结构111由金属构成。优选地,对凹凸结构111的表面进行镜面加工。由此,能够提高凹凸结构111对光的反射率。另外,凹凸结构111的表面优选由银构成。该情况下,能够提高凹凸结构111在从半导体发光兀件130放射的光的波长为370nm以上550nm以下时对光的反射率。图9是表示将半导体发光元件以芯片接合的方式接合在基板上的状态的局部剖视图。如图9所示,将半导体发光元件130以芯片接合的方式接合到基板110的上表面的规定位置。在基板110上,以芯片接合的方式使多个半导体发光元件130相互隔开规定间隔地接合。图10是表示对半导体发光元件的电极焊盘与基板的接合焊盘进行了引线接合的状态的局部剖视图。如图10所示,利用引线140对半导体发光元件130的电极焊盘133与基板110的接合焊盘150进行引线接合而使二者电连接。
图11是表示在基板上贴附了用于形成荧光体层的止挡部件即挡片的状态的局部剖视图。如图11所示,将挡片185以半导体发光元件130为中心呈圆形形状地贴附在基板110的上表面上。
挡片185的厚度设定为与荧光体层181的厚度相对应。另外,由挡片185的内周面包围的区域的大小设定为与荧光体层181的大小相对应。
图12是表示在基板上注入了含有荧光粒子的树脂的状态的局部剖视图。如图12所示,从喷嘴183将含有荧光粒子的树脂注入到基板110上的由挡片185包围的区域中。该树脂一直注入到填满由挡片185包围的区域为止。此时,利用树脂的表面张力抑制树脂向挡片185外侧流出。
作为挡片185,例如能够使用在特氟龙(注册商标)或者氟橡胶等树脂制片的一个面上涂布粘接材料而得到的挡片。
氟橡胶弹性高,而且如后文所述,在去除挡片185时能容易地去除挡片185,所以优选。作为粘接材料,优选为易于将挡片185贴附到基板110的上表面上,且在去除挡片185时也不会在基板110的上表面上留下粘接材料残渣的材料。
在150°C的温度下加热120分钟,使含有荧光粒子的树脂硬化,之后去除挡片185,形成荧光体层181。可以通过利用夹具夹持挡片185的一部分并进行剥离来去除挡片185。该情况下,能够将留在挡片185上表面上的含有荧光粒子的树脂与挡片185—并去除。
图13是表示将内侧填充有透明树脂的成型金属模与荧光体层相向配置的状态的局部剖视图。如图13所示,在成型金属模的阳模184的型腔内填充透明树脂,并将阳模184配置为与荧光体层181相向。
图14是表示利用内侧填充有透明树脂的成型金属模覆盖荧光体层的状态的局部剖视图。如图14所示,配置阳模184,从而将荧光体层181收纳在型腔内。将基板110设在未图示的阴模上。在利用未图示的基座模将阳模184与阴模合模的状态下,通过在150°C的温度下加热I分钟左右而使透明树脂硬化。之后,拆开成型金属模,从阴模上取下基板110。
在像这样通过压缩成型形成透明树脂层182的情况下,由于相邻的透明树脂层182在基板110上彼此相连,薄的透明树脂膜有时会延伸到透明树脂层182的周缘部而包覆在基板110的上表面上。
通过在150°C的温度下加热2小时而进行后固化,然后分割成一个一个的半导体发光装置。该分割可以进行如下:在设于基板110下表面的分割槽上利用切割器从透明树脂层182侧剪断。根据该方法,能够利用切割器剪断如上所述地包覆在基板110上表面上的透明树脂膜,并能够沿分割槽分割基板110,因此,能够容易将半导体发光装置分割成一片一片的。通过上述方法,得到图1中示出的半导体发光装置100。
此外,适当设定荧光体层181与透明树脂层182在俯视下的大小之比。但是,随着自半导体发光元件130逐渐远离,从半导体发光元件130放射的光的强度也降低,所以也可以仅在半导体发光元件130附近设置荧光体层181,在远离半导体发光元件130的部分不设置荧光体层181。
这种情况下,能够使放射到半导体发光元件130附近且强度较强的光由凹凸结构Ill反射而入射到荧光体层181中,使放射到半导体发光元件130远处且强度较弱的光由凹凸结构111反射而入射到透明树脂层182中。其结果是,能够减少强度弱、被荧光体层181吸收而不能有效利用的光,提高从半导体发光元件130放射的光的利用效率。另外,如上所述,在使用挡片185形成荧光体层181的情况下,荧光体层181的位置精度由挡片185的配置精度决定,所以能够以高的位置精度形成荧光体层181。其结果是,能够抑制自半导体发光装置100照射的光的亮度及色度的偏差。以下,说明本发明实施方式2的半导体发光装置实施方式2图15是表示本发明实施方式2的半导体发光装置的结构的俯视图。图16是从图15的XV1-XVI线箭头方向观察到的剖视图。图17是表示本实施方式的半导体发光装置的封装件的结构的俯视图。图18是从图17的XVII1-XVIII线箭头方向观察到的剖视图。图19是从图17的XIX-XIX线箭头方向观察到的剖视图。如图15 图19所示,本发明实施方式2的半导体发光装置200包括半导体发光元件230和封装件290。封装件290包括:构成一个电极且搭载有半导体发光元件230的金属制第一引线框架270、构成另一电极的金属制第二引线框架271和与上述一对第一引线框架270及第二引线框架271用树脂一体成型的、由白色树脂构成的反射部210。第一引线框架270及第二引线框架271在俯视下分别具有长方形形状的外形。第一引线框架270与第二引线框架271隔开规定的间隔设置。第一引线框架270及第二引线框架271具有散热功能。第一引线框架270、第二引线框架271及封装件290的反射部210构成基板。基板在俯视下具有大致呈长方形形状的外形。反射部210形成为包围基板的边缘。半导体发光元件230由涂布在第一引线框架270的搭载面250上的粘接剂220固定。在半导体发光兀件230的搭载面250上,露出第一引线框架270的金属表面,或者露出形成在第一引线框架270上的镀银等金属层。第一引线框架270利用引线241与半导体发光元件230的一个端子进行引线接合而与该一个端子电连接。第二引线框架271利用引线242与半导体发光元件230的另一端子进行引线接合而与该另一端子电连接。在进行引线接合的位置上,所希望的是露出第一引线框架270及第二引线框架271的金属表面或者露出形成在第一引线框架270及第二引线框架271上的镀银等金属层。在第一引线框架270及第二引线框架271上设有凹凸结构211。在本实施方式中,位于第一引线框架270与第二引线框架271之间的白色树脂的上表面上也形成有凹凸结构。本实施方式的凹凸结构211与实施方式I的凹凸结构111功能相同,因而对于与凹凸结构111同样的结构,不重复说明。凹凸结构211沿正交于基板长度方向的方向延伸,并且在基板长度方向上相互隔开间隔地设有多个。在本实施方式中,凹凸结构211还呈矩形形状地设置以包围半导体发光元件230。通过这样构成凹凸结构211,能够在由反射部210的内壁面包围的区域内,使从半导体发光元件230放射到第一引线框架270及第二引线框架271上的光沿正交于第一引线框架270及第二引线框架271的上表面的方向有效地反射。
作为在第一引线框架270及第二引线框架71上形成凹凸结构211的方法,有在冲压成形第一引线框架270及第二引线框架271时一体地形成凹凸结构211的方法。
作为白色树脂,为使其具有反射性能,能够使用在热硬化性树脂中添加氧化钛等光扩散材料的PKG(封装)树脂。作为热硬化性树脂,优选为耐热性及耐光性良好的树脂,例如能够使用有机硅树脂、环氧树脂、聚邻苯二甲酰胺(PPA)及它们的有机改性树脂等。
如图17 图19所示,封装件290具有型腔260。型腔260的周围由反射部210包围。反射部210具有锥形形状的内壁面,使得型腔260随着向开口端侧逐渐延伸而变宽。在本实施方式中,型腔260具有俯视下呈矩形形状的外形,但不局限于此,也可以具有多边形或者椭圆形形状的外形。
如图16所示,型腔260由密封树脂280填充。密封树脂280含有光散射材料及荧光材料等。例如,在半导体发光元件230为蓝色LED的情况下,通过使密封树脂280内含有利用蓝色光发出红色光和绿色光的荧光材料,能够从半导体发光装置200照射白色光。
优选地,将密封树脂280填充为使其具有与半导体发光元件230的表面、第一引线框架270及第二引线框架271的表面大致平行的上表面。由此,能够使通过密封树脂280到达上表面上的光的大部分出射到半导体发光装置200的外部,所以能够提高从半导体发光元件230放射的光的利用效率。
以下,说明本实施方式的半导体发光装置200的制造方法。
首先,通过将白色树脂注入保持着多个第一引线框架270及第二引线框架271的成型金属模内,嵌件成型多个封装件290。
接着,进行喷丸处理以去掉溢料。在热硬化性树脂的情况下,由于成型时产生溢料,所以进行用于去除溢料的喷丸处理。该喷丸处理会导致第一引线框架270及第二引线框架271的表面失去光泽,使反射率降低。因此,也可以在利用保护片覆盖第一引线框架270及第二引线框架271的表面的状态下进行喷丸处理。
接着,对半导体发光元件230进行芯片接合以及引线接合。之后,将密封树脂280填充在型腔260内。
在将切断用带部件贴附到基板的下表面的状态下,利用刀片将基板呈格子状地切断,从而将半导体发光装置200分割成一片一片的。由于切断用带部件的作用,分割成一片一片的多个半导体发光装置200不会发生散乱,而是保持为一体。最后,通过去除切断用带部件而得到多个半导体发光装置200。
在本实施方式的半导体发光装置200中,也能够通过设置凹凸结构211,使从半导体发光元件230向基板放射的光的至少一部分沿正交于基板上表面的方向反射。通过该结构,能够提高从半导体发光元件230放射的光的利用效率。
虽然详细地说明了本发明,但这仅用于例示,并不构成限定,应该明确理解,发明的范围应通过所附的权利要求书解释。
权利要求
1.一种半导体发光装置,其特征在于,具备: 基板,其设有配线图案; 半导体发光元件,其搭载在所述基板的一个主表面上,且与所述配线图案电连接; 所述基板在所述一个主表面上具有凹凸结构,该凹凸结构使从所述半导体发光元件向该基板放射的光的至少一部分沿正交于所述一个主表面的方向反射。
2.根据权利要求1所述的半导体发光装置,其特征在于, 所述凹凸结构在俯视下以所述半导体发光元件为中心呈同心圆状地设有多个。
3.根据权利要求1所述的半导体发光装置,其特征在于, 所述凹凸结构在俯视下以所述半导体发光元件为中心呈同心矩形形状地设有多个。
4.根据权利要求1所述的半导体发光装置,其特征在于, 所述凹凸结构在俯视下以所述半导体发光元件为中心呈同心状地设有多个,且内侧设置成矩形形状,外侧设置成圆形形状。
5.根据权利要求1所述的半导体发光装置,其特征在于, 所述基板在俯视下具有大致呈长方形形状的外形,并且还具有包围该基板的边缘的反射部; 所述凹凸结构沿与所述基板的长度方向正交的方向延伸,且在所述长度方向上相互隔开间隔地设有多个。
6.根据权利要求5所述的半导体发光装置,其特征在于, 所述凹凸结构还设置为包围所述半导体发光元件的矩形形状。
7.根据权利要求1所述的半导体发光装置,其特征在于, 所述凹凸结构设置为不与所述配线图案同所述半导体发光元件的连接位置重叠。
8.根据权利要求1所述的半导体发光装置,其特征在于, 所述凹凸结构从自所述半导体发光元件的周向侧面离开该半导体发光元件厚度的I倍以上1.5倍以下的距离的位置起分离地形成。
9.根据权利要求8所述的半导体发光装置,其特征在于, 所述凹凸结构具有横截面为矩齿状的外形并具有多个倾斜面,该多个倾斜面构成为反射从所述半导体发光元件放射出的光的反射面, 当设所述半导体发光元件的厚度为H,所述多个倾斜面中最邻近所述半导体发光元件的邻近倾斜面同所述一个主 表面的交叉线、与所述半导体发光元件的周向侧面之间的最短距离为L,所述邻近倾斜面与所述一个主表面所成的内角为Θ时, 所述邻近倾斜面满足2 Θ =90° -tarTHH/L)的关系。
10.根据权利要求9所述的半导体发光装置,其特征在于, 30。彡 Θ 彡 45°。
11.根据权利要求9所述的半导体发光装置,其特征在于, 当设所述凹凸结构的横截面中相互邻接的凸部的顶点之间的间隔为Lp,所述顶点的高度为h,位于所述顶点彼此之间的所述倾斜面的所述内角为Θ P时, 满足Lp = h/tan θ p的关系。
12.根据权利要求1所述的半导体发光装置,其特征在于, 所述凹凸结构由陶瓷构成。
13.根据权利要求1所述的半导体发光装置,其特征在于,所述凹凸结构由金属构成。
14.根据权利要求13所述的半导体发光装置,其特征在于,所述凹凸结构的表面被实施镜面加工。
15.根据权利要求14所述的半导体发光装置,其特征在于,所述凹凸结构的表面由 银构成。
全文摘要
本发明公开了一种半导体发光装置,具备基板,其设有配线图案;半导体发光元件,其搭载在基板的一个主表面上,且与配线图案电连接。基板在上述一个主表面上具有凹凸结构,该凹凸结构使从半导体发光元件向该基板放射的光的至少一部分沿正交于上述一个主表面的方向反射。
文档编号H01L33/48GK103137844SQ20121059568
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月21日 优先权日2011年11月21日
发明者井口胜次 申请人:夏普株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1