发光装置及其制造方法

专利名称：发光装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种在发光元件周边形成有荧光体层的发光装置及其制造方法。
背景技术：
作为显示装置或照明装置的光源，使用发光二极管(LED，Light Emitting Diode)等半导体发光元件(以下，仅称为发光元件)的发光装置的研究正在发展。使用有该发光元件的发光装置作为代替先前所使用的荧光灯或白炽灯泡等的新型光源而受到关注。特别是LED，与荧光灯或白炽灯泡等的光源相比寿命更长，且能够以较少的能量进行发光，故被非常期待作为下一代的照明用光源。这些之中，尤其是白色光的发光装置被预计最为需要，已知有搭载红色、蓝色、绿色的发光元件而发出白色光的发光装置、使用发光元件及可通过其激发而发出成为补色的颜色的荧光体而发出白色光的发光装置。在用作普通照明的情况下，使用红色、蓝色、绿色的发光元件时显色性会降低，故使用有荧光体的白色发光装置受到青睐。特别是使用有蓝色发光元件及YAG(yttrium aluminum garnet,乾招石槽石)突光体的白色发光装置为人们所熟知。使用该发光元件及荧光体而构成的发光装置是通过以覆盖发光元件的方式形成荧光体层而制作，然而最近，开始使用在壳体内利用子安装基板(submount)载置发光元件的发光装置，在此种发光装置中，为提升光束防止亮度的下降，已想出各种办法。例如，在专利文献I中，揭示有在树脂壳体内在载置有发光元件的子安装基板周边设置混入有氧化钛的反射层，并且以覆盖该反射层及发光元件的方式形成有包含荧光体的透光层的构造的发光装置。又，在专利文献2中，揭示有在树脂壳体内在载置有发光元件的子安装基板的周围，以覆盖至发光元件的侧面为止的方式填充一次密封材料并使其固化后，在其上填充包含荧光体的二次密封材料，使荧光体强制性地沉淀于发光元件的上表面及一次密封材料的上表面后，使二次密封材料固化。[先前技术文献][专利文献][专利文献I]日本专利特开2005-026401号公报[专利文献2]日本专利特开2008-218511号公报

发明内容
[发明所要解决的问题]但是，在专利文献I或2所揭示的发光装置中，存在如下问题:若荧光体层相对于发光元件的发光部而变大，贝1J可产生色斑(color un-evenness)或黄圈(yellow ring)。为解决上述问题，人们考虑利用电沉积或印刷等的方法仅在发光元件的周围形成荧光体层，但是存在电沉积对荧光体的粒径有限制，荧光体的分级成为必需，而且在带电位的端子或导线部分也会形成荧光体层的问题，此外也需要经特殊处理的发光元件以使整个发光元件具有电位。另一方面，印刷时，在上表面具有电极的发光元件因需要导线配线，故存在难以形成突光体层，且限定于使用倒装片安装型(flip chip package type)发光元件的情况等的问题，此外也存在印刷精度上的问题。因此，本发明的目的在于提供一种能够以低成本制造防止色斑或黄圈的产生的发光装置的发光装置及其制造方法。[解决问题的技术手段]本发明的发光装置的制造方法的特征在于:其是包含发光元件、以及含有荧光体粒子及对光进行反射的填充料的树脂层的发光装置的制造方法；且包含使上述荧光体粒子较上述填充料优先沉淀的荧光体沉淀步骤。又，在本发明的发光装置的制造方法中，优选上述荧光体沉淀步骤包含:第I树脂层形成步骤，将包含上述填充料的第I树脂至少涂布于除上述发光元件的上表面以外的上述发光元件的周围而形成第I树脂层；第2树脂层形成步骤，在上述第I树脂固化之前，将包含上述荧光体粒子的第2树脂涂布于上述第I树脂层及上述发光元件上而形成第2树脂层；及沉淀步骤，在形成第2树脂层后使其固化之前保持一定时间，使荧光体粒子沉淀。本发明的第I发光装置的特征在于:其包含基体、经由安装基板(mount)部安装于上述基体的上表面的发光元件、及密封上述发光元件的密封树脂；上述密封树脂包含在上述安装基板部上覆盖上述发光元件的含荧光体第I层、形成于上述安装基板部的周围的上述基体上表面的含荧光体第2层、及形成于上述安装基板部的周围的上述含荧光体第2层上的含填充料层。本发明的第I发光装置的特征在于:其包含在支撑基板上粘贴发光构造部而成的发光元件、基体、及密封上述发光元件的密封树脂，且将上述发光元件以上述支撑基板相对向的方式安装于上述基体的上表面；且上述密封树脂包含在上述支撑基板上覆盖上述发光元件的含荧光体第I层、形成于上述支撑基板的周围的上述基体上表面的含荧光体第2层、及形成于上述支撑基板的周围的上述含荧光体第2层上的含填充料层。[发明的效果]根据如以上所述构成的本发明，可提供一种能够以低成本制造防止色斑或黄圈的产生的发光装置的发光装置及其制造方法。


图1是本发明的实施方式I的发光装置的剖面图。图2的(a) (d)是表示实施方式的发光装置的制造流程的剖面图。图3是本发明的实施方式2的发光装置的剖面图。图4是本发明的实施方式3的发光装置的剖面图。图5是本发明的实施方式4的发光装置的剖面图。
图6是实际制作本发明的实施方式2中所说明的发光装置而对其进行剖面观察时的相片。
具体实施例方式以下，一面参照附图，一面说明本发明的实施方式的发光装置。但是，以下所示的实施方式是例示用以将本发明的技术思想具体化的发光装置的实施方式，而并非将权利要求书中所揭示的构件限定于实施方式的构件。又，实施方式中所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并非限定本发明的范围。再者，为使说明明确，各附图所示的构件的大小或位置关系等存在夸张的情况。此外，在以下说明中，相同的名称、符号表示相同或者同质的构件，并适当省略详细说明。实施方式I本发明的实施方式I的发光装置10如图1所示，包括含有凹部4r的基体4、安装至设置于该凹部4r的底面(基体的上表面的一部分)上的凸部(安装基板部)4a上的发光元件1、及填充至凹部4r而密封发光元件I的密封树脂6而构成。而且，在本实施方式I的发光装置10中，密封树脂6具有如下的层构造，该层构造包含在安装基板部4a上覆盖发光元件I的含荧光体第I层6a、形成于安装基板部4a的周围的凹部4r的底面侧的含荧光体第2层6b、及形成于安装基板部4a的周围的含荧光体第2层6b上的含填充料层6f。以下，详细地说明构成本实施方式I的发光装置10的各构成构件。< 基体 4>基体4包含凹部4r，在凹部4r的底面的中央部设置有安装发光元件I的安装基板部4a，且在安装基板部4a的周围形成有例如圆环状的第2凹部。又，在第2凹部的底面(基体的上表面的一部分)上设置有相隔开的2个铅电极(lead electrode) 3,该铅电极3分别连接于外部连接端子5。在基体4上，安装基板部4a既可与基体本体构成为一体，也可安装有另外的子安装基板。又，基体4既可为铅电极3与外部连接端子5经一体化的树脂或陶瓷封装体，也可将形成有铅电极3与外部连接端子5的基板作为基底而构成。此外，基体4的大小或外形及凹部形状可根据目的或用途而设为任意，可使用长方形、多角形、圆形、及将该等组合而成的形状等。又，作为基体4的优选材料，可列举玻璃环氧树脂、陶瓷、热固性树脂、热塑性树脂、Al、Cu等，且可使用将该等组合而成的材料，例如,在陶瓷中埋入Cu而成的材料等。<发光元件1>发光元件I是例如发光二极管等的半导体发光元件，例如通过在蓝宝石基板上使GaN结晶生长而制作。发光元件I的发光峰值在与下述YAG系荧光体组合而构成的情况下，例如设定为460nm。在图1所示的发光装置10中，例示在上表面形成有正负电极的发光元件，但也可使用倒装片安装型的发光元件、将GaN贴合于Si基板上而在两面形成有电极的发光元件。又，根据目的或用途而使用的发光元件的组成、发光颜色、大小或个数等可根据目的而适当选择。<含荧光体第I层6a>
含突光体第I层6a包含混入有突光体粒子的例如娃(silicone)系树脂,且在安装基板部4a上覆盖发光元件I的上表面及侧面。含荧光体第I层6a中所包含的荧光体粒子被来自发光元件I的上表面及侧面的光激发而发出与其激发光不同波长的光。作为构成含突光体第I层6a的树脂,也可根据目的或用途,使用环氧系、混合娃(hybrid silicone)系树脂。所混入的荧光体粒子例如可列举:(a)主要由Ce等镧系元素活化的稀土类铝酸盐荧光体；(b)体色为黄色的由 Y3Al5O12:Ce、(Y0.8Gd0.2) 3A15012:Ce, Y3 (Al0.8Ga0.2) 5012:Ce, (Y，Gd)3(Al, Ga)5012的组成式表示的YAG系荧光体。也可使用上述荧光体以外的荧光体，即具有相同的性能、作用、效果的荧光体。又，所混入的荧光体优选为比重较混入至含填充料层6f的填充料更重的荧光体。<含荧光体第2层6b>含荧光体第2层6b包含混入有与含荧光体第I层6a相同的荧光体粒子的例如硅系树脂，且形成于安装基板部4a的周围的第2凹部的底面上。构成含荧光体第2层6b的树脂可根据目的或用途而使用环氧系、混合硅系树脂，但至少使用与下述含填充料层6f同种的树脂?！春畛淞喜?f>含填充料层6f包含混入有填充料的例如娃系树脂，并在安装基板部4a的周围的第2凹部内覆盖含突光体第2层6b。该含填充料层6f反射来自发光兀件I的光(包含已通过荧光体粒子进行了波长转换的光)而提高光的射出效率，并且防止通过来自发光元件I的光而激发含荧光体第2层6b中所包含的荧光体粒子，从而防止色斑或黄圈的产生。又，该含填充料层6f优选为以含填充料层6f的上表面与安装基板部4a的上表面实质上为相同高度的方式形成，藉此，可防止自发光元件I的侧面射出的光(包含已通过荧光体粒子而进行波长转换的光)在第2凹部内复杂地反复进行反射而产生色斑。构成含填充料层6f的树脂也可根据目的或用途，使用环氧系、混合硅系树脂。作为所混入的填充料，优选使用反射率较高的TiO2,但也可根据目的或用途使用Si02、Al203等或碳黑等。该等可单独使用，或者也可使多种混合。又，各构件的粒径、浓度或混合比率等可适当选择。但是，所混入的填充料优选比重较混入至含荧光体第2层6b的荧光体粒子更轻。根据如以上所述构成的实施方式I的发光装置10，不使用电沉积或高精度的印刷技术等，而通过下述简易的制造方法，即能以低成本制造防止色斑或黄圈的产生的发光装置。其次，说明实施方式I的发光装置的制造方法。本制造方法是图1所示的发光装置的制造方法，其包含以使作为流体的未固化的树脂中的荧光体粒子的沉淀速度较填充料的沉淀速度更快的方式设定荧光体粒子的平均粒径及比重与填充料的平均粒径及比重，在未固化的树脂中使荧光体粒子较填充料优先沉淀的荧光体沉淀步骤，藉此形成覆盖发光元件I的上表面及侧面的含荧光体第I层6a，并且在安装基板部4a的周围的第2凹部中的较含填充料层6f更下方的底面侧形成含荧光体第2 层 6b。即，在本制造方法中，继将发光元件I安装于基体4的凹部4r内的安装步骤之后进行的荧光体沉淀步骤包含下述第I树脂层形成步骤及第2树脂层形成步骤。
以下，对各步骤进行说明。<安装步骤>在该步骤中，将发光元件芯片接合(die bonding)于基体4的安装基板部4a的上表面后，通过引线接合(wire bonding)将发光元件的正负电极(未图示)分别连接于铅电极3(图2(a))。再者，在图2(a)中,2为接合线(bonding wire)?！吹贗树脂层形成步骤〉在第I树脂层形成步骤中，如图2(b)所示，在凹部4r内的安装基板部4a的周围的第2凹部内填充混入分散有填充料的第I树脂。该第I树脂是构成含填充料层6f及含荧光体第2层6b的树脂。该填充是以不覆盖基体4的安装基板部4a的上表面的方式填充，较理想的是填充至较安装基板部4a的上表面低10 100 μ m的位置为止。所填充的第I树脂层7通过朝向基体4的安装基板部4a的侧面及凹部4r的壁面的树脂的攀爬现象及液状树脂的表面张力而成为反射器(reflector)形状(凹形状)。然后，不使第I树脂固化，进行其次的第2树脂层形成步骤。<第2树脂层形成步骤>在第2树脂层形成步骤中，如图2(c)所示，在使第I树脂层7固化之前，将包含荧光体粒子的第2树脂涂布于第I树脂层7上及发光元件I上，形成第2树脂层8。<突光体粒子的沉淀步骤>在形成第2树脂层8后，例如，在常温下放置特定时间以上，使荧光体粒子因自重而自然沉淀，在基体4的安装基板部4a上形成覆盖发光元件I的上表面及侧面的含荧光体第I层6a，并且将第I树脂层7分离为下方的含荧光体第2层6b及实质上不含荧光体粒子的含填充料层6f (图2(d))。S卩，本发明着眼于在第2树脂层8中因自重而加速沉淀(落下)的荧光体通过第I树脂层7时挤退填充料而沉淀(优先沉淀)而完成，该现象是利用第2树脂层8中的对荧光体落下的阻力小于通过包含填充料而增大的第I树脂层7中的对荧光体落下的阻力?；谎灾?，通过荧光体粒子沉淀的沉淀步骤包含荧光体粒子通过填充料而沉淀的步骤而完成本发明。再者，第I树脂层7中的填充料只要位于较荧光体更上方即可，例如也可在较荧光体更上方处沉淀成层状。如以上所述，本发明利用因填充料的有无或含量的差而产生的对荧光体沉淀的阻力的差，可使用相同的树脂作为第I树脂与第2树脂，且为使第I树脂层7与第2树脂层8一体化，优选使用相同的树脂作为第I树脂与第2树脂。又，在图1等中，描绘成在含荧光体第2层6b中完全不含填充料，但是当然也可在含荧光体第2层6b中含有填充料。此外，虽是描绘成在含填充料层6f中完全不含荧光体，但是在含填充料层6f的与含荧光体第2层6b邻接的区域(下方)也可含有未完全沉淀完的荧光体。用以使荧光体粒子沉淀的时间根据荧光体粒子的比重及粒径与第I树脂及第2树脂的粘度而设定，考虑到树脂自然固化的时间，例如，也可增大荧光体粒子的比重及/或粒径，或者降低第I树脂或第2树脂的粘度，来缩短沉淀步骤的时间。如此，通过在常温下放置，可使荧光体粒子因自重而沉淀，但为进一步缩短沉淀时间，也可使用构成为朝向发光元件I的法线方向的摆动式离心分离机进行强制沉淀?！词髦袒翟谟馓辶Ｗ拥某恋斫崾?，使第I树脂及第2树脂固化。通过以上的步骤，制作通过密封树脂6而密封的实施方式I的发光装置10，该密封树脂6包含在基体4的安装基板部4a上覆盖发光元件I的上表面及侧面的含荧光体第I层6a、含荧光体第2层6b及实质上不含有荧光体粒子的含填充料层6f。此处，当然，密封树脂6是包含第I树脂与第2树脂的树脂。再者，荧光体粒子的沉淀步骤与树脂的固化步骤也可通过在分步固化(stepcure)内进行程控而连续地进行。(荧光体粒子的比重及粒径、填充料的比重及粒径的设定)如本实施方式I中的固化前的树脂般的在流体中沉淀的粒子的速度如由斯托克斯(Stokes)式等所表示般，与粒子的密度(比重)、粒子的粒径的平方成正比，与流体的粘度成反比。因此，通常所使用的荧光体粒子的比重为4 5左右，用作填充料的代表性的TiO2的比重为4左右，若考虑到两者并无较大差别，则例如通过将第I树脂与第2树脂设为大致相同的粘度，将荧光体粒子的平均粒径设为填充料的平均粒径的10倍以上，优选为20倍以上，更优选为30倍以上(大I位以上)，可实质上仅使荧光体粒子在树脂内优先沉淀。再者，可理解，即便考虑到可使用的荧光体中，比较轻的Ca2Si具:Eu荧光体(氮化物系，红色荧光体)的比重为3左右，比较重的Lu3Al5O12荧光体的比重为6.7左右，通过将荧光体粒子的平均粒径设为比填充料的平均粒径大I位以上(设为10倍以上)，也可实质上仅使荧光体粒子在树脂内优先沉淀。又，作为发光元件I所发出的光的波长转换层的含荧光体第I层6a的厚度可通过调整第I树脂中的荧光体粒子的量及形成于发光元件I及安装基板部4a上的第2树脂层8的厚度而设定为所期望的值。再者，含荧光体第I层6a之中覆盖发光元件I的侧面的部分的厚度也受到自发光元件I的侧面起至安装基板部4a的外周端为止的距离的影响，但该自发光元件I的侧面起至安装基板部4a的外周端为止的距离可任意地设定，从而也容易调整覆盖发光元件I的侧面的部分的厚度。根据如以上所述构成的实施方式I的发光装置的制造方法，不使用电沉积或经高精度管理的印刷等，而通过简单的步骤，即可将覆盖发光元件I的比较薄的含荧光体第I层6a形成为均匀的膜厚，从而能够以低成本制造防止色斑或黄圈的产生的发光装置。根据如以上所述构成的实施方式I的发光装置，可廉价地提供一种防止色斑或黄圈的产生的发光装置。以上的实施方式I中，使用利用包含凹部4r的封装型的基体4构成及制作发光装置的示例进行说明，但本发明并不限定于此，也可应用于将平坦的基板用作基体的发光装置。其次，说明将基板用作基体的发光装置的实施方式2。实施方式2以下，一面参照图3，一面说明本发明的实施方式2的发光装置。
在图3中，对与图1的实施方式I的发光装置相同的部分标注相同的符号而表示，且只要未特别事先说明，则该等的构成相同。在本实施方式2的发光装置中，基板24是例如在包含玻璃环氧化物的基板基底24a中埋设散热器(heat sink)24b及内层配线22，并将形成于一个主面上的端子电极23a、23b分别经由内层配线22连接于形成于另一主面上的外部连接端子25a、25b而成。在基板24中，散热器24b具有相对向的第I面与第2面，且通过第I面与第2面间的距尚而定义的厚度与基板基底24a的厚度大致相同。而且，散热器24b以第I面位于与基板基底24a的一个主面大致相同的平面上，且第2面位于与基板基底24a的另一主面大致相同的平面上的方式埋入至基板基底24a。使用如以上所述构成的基板24，经由子安装基板27将发光元件I芯片接合于散热器24b的第I面上，通过引线接合将发光元件的正负电极分别连接于铅电极23a、23b。其后，将包围该子安装基板27及发光元件I的?？蛴胱影沧盎甯艨厣柚糜诨?4上，形成相当于实施方式I中所说明的凹部4r的树脂填充部。以后，经过实施方式I中所说明的第I树脂层形成步骤、第2树脂层形成步骤、荧光体粒子沉淀步骤、树脂固化步骤制作实施方式2的半导体装置。在如以上所述制作的实施方式2的发光装置20中，密封树脂6与实施方式I同样地具有如下的层构造，该层构造包含在子安装基板27上覆盖发光元件I的含荧光体第I层6a、形成于子安装基板27的周围的基板24的一个主面上的含荧光体第2层6b、及形成于子安装基板27的周围的含荧光体第2层6b上的含填充料层6f。图6表示实际制作实施方式2中所说明的发光装置而对其进行剖面观察时的相片。在该相片中，确认到包含形成于含荧光体第2层6b上的含填充料层6f的层构造。根据如以上所述构成的实施方式2的发光装置，可廉价地提供一种防止色斑或黄圈的产生的发光装置。在以上的实施方式I及2中，是设为使用安装基板部4a或子安装基板27，在该安装基板部4a或子安装基板27上安装发光元件I。又，在发光元件I中，在发光面侧形成有正负两方的电极，故安装基板部4a或子安装基板27既可具有导电性，也可不具有导电性。然而，本发明并不限定于此，也可如以下的实施方式所揭示，设为在基体上设置将发光元件自身贴合于支撑基板等而成的发光元件。实施方式3图4是表示实施方式3的发光装置的构成的剖面图。在实施方式3的发光装置中，发光元件是在支撑基板37上经由粘接构件38设置发光构造部120而成。在实施方式3的发光构造部120上，在多个部位去除P型层13的一部分，且在该各部位以与η型层12相接触的方式形成有多个第I电极18。该多个第I电极18通过具有导电性的粘接构件38而相互连接，故也可分离地形成。在图4中，第I电极18被分离地描绘，但实际上是相互电连接。该第I电极18经由具有导电性的粘接构件38电连接于支撑基板37。又，在各发光构造部120的P型层13上，分别形成有通过绝缘层14而与粘接构件38电分离的第2电极15。又，支撑基板37与接合构件38具有相同的平面形状，与此相对，包含P型层13及η型层12的发光构造部的平面形状是小于支撑基板37等的平面形状而构成。以如此的方式，将配置于外侧的发光构造部120的第2电极15延伸至发光构造部的外侧而设置，在该延伸至外侧的第2电极15上形成有焊垫电极16。又，在本实施方式3的发光元件中，如图4所示，在η型层12的光射出面侧形成有凹凸部9，从而提高光射出效率并提高外部量子效率。也可设为代替该凹凸部9，或者除凹凸部9以外在透明绝缘膜17的表面上形成凹凸。此处，作为凹凸部9的形状，可设为点状、格子状、蜂窝状、枝状、矩形状、多角形状、圆形状等各种形状的凸部或凹部，作为剖面形状，可设为矩形状、梯形状、锥体剖面等。其大小被适当设定，但具体而言，将开口部、凸部、凹部的间隔、I边的长度(矩形状、多角形状)、直径(点状、圆形状)设为I 10 μ m，优选为
2 5 μ m0该图4所示的发光元件能够以如下方式制作。首先，在生长用基板上层叠例如包含氮化物半导体的η型层12、P型层13而形成半导体层叠构造。也可设为在η型层12与P型层13之间形成发光层。其次，在多个部位去除P型层13，使η型层12的表面的一部分露出，以形成第I电极18。然后，在所露出的η型层12的表面上形成第I电极18，并且在ρ型层13的表面上形成第2电极15。继而，在半导体层叠构造上，形成例如包含SiO2的绝缘膜14，进而，使与支撑基板37侧电连接的第I电极18的一部分露出。继而，形成例如包含T1-Pt-Au的接合层。另一方面，在例如包含Cu-W的支撑基板37侧，也形成基底层的T1-Pt (Au的接合层及其上的包含Sn-Au的粘接层。然后，对半导体层叠构造侧与支撑基板侧的粘接层进行热压接而加以接合后，自生长用基板侧照射激光而去除生长用基板，进而在η型层12上形成凹凸部9。最后，通过蚀刻去除半导体层叠构造的一部分，使第2电极15露出于其外侧，形成透明绝缘膜17及焊垫电极16。以如上的方式制作图4所示的发光元件。在本实施方式3的发光装置中，基板34在例如包含玻璃环氧化物的基板基底34a中埋设内层配线32，并且将形成于一个主面上的端子电极33a、33b分别经由内层配线32连接于形成于另一主面上的外部连接端子35a、35b。使用如以上所述构成的基板34，将发光元件的支撑基板37侧芯片接合于端子电极33b上，将发光元件的焊垫电极16分别通过引线接合连接于端子电极33a。其后，与发光元件隔开地设置包围发光元件的?？?，形成树脂填充部。以后，经过实施方式I中所说明的第I树脂层形成步骤、第2树脂层形成步骤、荧光体粒子沉淀步骤、树脂固化步骤制作实施方式3的半导体装置。在如以上所述制作的实施方式3的发光装置30中，密封树脂6与实施方式I同样地具有如下的层构造，该层构造包含在支撑基板37及接合构件38上覆盖发光构造部的含荧光体第I层6a、形成于支撑基板37与接合构件38的周围的基板34的一个主面上的含荧光体第2层6b、及形成于支撑基板37与接合构件38的周围的含荧光体第2层6b上的含填充料层6f。根据如以上所述构成的实施方式3的发光装置，可廉价地提供一种防止色斑或黄圈的产生的发光装置。实施方式4图5是表示实施方式4的发光装置40的构成的剖面图。在实施方式4的发光装置中，发光兀件的构成在以下方面与实施方式3的发光兀件不同。S卩，实施方式3的发光元件与实施方式4的发光元件虽然在均剥离生长基板而粘贴另外的支撑基板的方面相同，但在如下方面不同:实施方式3的发光元件是自发光构造部的一面侧取出第I电极与第2电极，实施方式4的发光元件是在发光构造部的一面侧形成第I电极，在另一面侧形成第2电极。又，实施方式4的发光装置40在使用包含凹部44r的封装体44代替实施方式3的基板34而构成的方面与实施方式3不同。再者，实施方式4的封装体44在在凹部44r的底面上未包含安装基板部4a的方面与实施方式I的基体(封装体)4不同。S卩，在实施方式4的发光装置40中，粘贴于发光元件49的支撑基板47代替安装基板部4a将发光构造部46保持在必需的高度。又，在实施方式4的发光装置40中，凹部44r的侧壁以朝向上方扩展的方式倾斜，从而使朝向上方的光的射出效率提高。具体而言，实施方式4的发光元件49是以如下方式制作。首先，在蓝宝石等的半导体生长用基板上，依序层叠η型半导体层、发光层、ρ型半导体层，形成半导体层叠构造。其后，在ρ型半导体层的表面上依序形成P侧电极及金属化层。与此同时，在支撑基板47上形成金属化层，并将形成有金属化层的支撑基板47翻过来，使支撑基板47侧的金属化层与半导体层叠构造侧的金属化层贴合。其次，自半导体层叠构造剥离半导体生长用基板，在通过剥离而露出的η型半导体层的表面上形成η侧电极。以如上所述的方式，制作在支撑基板47上粘贴发光构造部46而成的实施方式4的发光兀件49。再者,在实施方式4的发光兀件49中,η侧电极设为部分电极，自未形成η侧电极的部分射出光。作为该支撑基板，可使用例如包含硅(Si)、Ge、Si C等半导体的半导体基板、或者金属单体基板、或者包含相互地非固溶或固溶界限较小的2种以上金属的复合体的金属基板。其中，作为金属单体基板，具体而言，可使用Cu。又，作为金属基板的材料，具体而言，可使用包含选自Ag、Cu、Au、Pt等高导电性金属中的I种以上的金属及选自W、Mo、Cr、Ni等高硬度金属中的I种以上的金属的材料。在使用半导体材料的基板的情况下，可设为在其中附加有元件功能例如齐纳二极管(zener diode)的基板。又，作为金属基板，优选使用Cu-ff或Cu-Mo的复合体。又，在本实施方式4的发光装置40中，作为基体，使用包含凹部44r的封装体44。实施方式4的封装体44虽然在在凹部44r的底面上未设置安装基板部的方面与实施方式I的基体4不同，但除该方面以外，基本构成与实施方式I的基体4相同。在本实施方式4的发光装置40中，封装体44是在例如包含树脂或陶瓷的封装体基底44a中埋设内层配线42，并将形成于凹部44r的底面上的端子电极43a、43b分别经由内层配线42连接于形成于安装面上的外部连接端子45a、45b而成。使用如以上所述构成的发光元件49及封装体44，将发光元件49的支撑基板47侧芯片接合于端子电极43b上，将形成于发光元件49的发光面侧的电极分别通过弓I线接合连接于端子电极43a。其后，经过实施方式I中所说明的第I树脂层形成步骤、第2树脂层形成步骤、荧光体粒子沉淀步骤、树脂固化步骤，制作实施方式3的半导体装置。在如以上所述制作的实施方式4的发光装置40中，密封树脂6与实施方式I同样地具有如下的层构造，该层构造包含在支撑基板47上覆盖发光构造部46的含荧光体第I层6a、形成于支撑基板47的周围的凹部44r的底面上的含荧光体第2层6b、及形成于支撑基板47的周围的含荧光体第2层6b上的含填充料层6f。根据如以上所述构成的实施方式4的发光装置，可廉价地提供一种防止色斑或黄圈的产生的发光装置。如以上的实施方式3及4，在本发明中，也可设为不使用设置于基板上或封装体的凹部内的子安装基板，而将使发光构造部贴合于支撑基板等而成的发光元件设置于基体上。又，在本发明中，基体与发光元件可进行各种组合，例如组合实施方式3的基板34与实施方式4的发光元件49，或组合实施方式4的封装体44与在实施方式3的支撑基板37上设置发光构造部而成的发光元件等。该等组合的发光装置也具有与实施方式I 4的发光装置相同的作用效果。[实施例]实施例1作为实施例1，以如下方式制作发光装置。再者，在本实施例1中，树脂、荧光体粒子及填充料使用如下材料。(I)树脂(第I树脂、第2树脂共同) 种类:二甲基系硅树脂.粘度:3.5 3.9Pa.s(2)荧光体粒子.组成:(Y, Gd) 3A15012: Ce 比重:4.68 平均粒径:15 μ m(3)填充料.组成:Ti02 比重:3.9 4.2 平均粒径:0.25 μ m在本实施例1中，首先，在形成有铅电极的基板上经由子安装基板安装发光元件，并且将形成于发光元件的上表面上的正负电极分别引线接合于铅电极。然后，将包围子安装基板及发光元件的?？蛴胱影沧盎甯艨厣柚糜诨迳?，形成树脂填充部。
其次，在相当于树脂填充部中的子安装基板的周围的第2凹部的部分，填充在上述树脂中混入分散上述填充料而成的第I树脂。第I树脂中的填充料与树脂的调配比(重量比)设为树脂:填充料=100: 33。在该填充中，第I树脂填充至较子安装基板的上表面低100 μ m的位置为止。然后，不使第I树脂固化，使上述荧光体粒子分散于与第I树脂相同的第2树脂并填充于第I树脂层上及发光元件I上的?？蚰诙纬傻?树脂层，使荧光体粒子在30°C自然沉淀3小时。再者，第2树脂中的荧光体粒子与树脂的调配比(重量比)设为树脂:荧光体粒子=100: 25。最后，在50°C经3小时，其后进行升温，进而在180°C经2小时的条件下使树脂固化后，取下?？?。以如上所述的方式制作实施例1的发光装置的结果，可制造防止色斑或黄圈的产生的发光装置。符号说明
1> 49发光兀件
2接合线
4基体 4a安装基板部4r凹部
5外部连接端子
6a含荧光体第I层
6b含荧光体第2层
6f含填充料层
7第I树脂层
8第2树脂层
9凹凸部10、20、30、40 发光装置
12η型层
13P型层
14绝缘膜
15第2电极
16焊垫电极
17透明绝缘膜
18第I电极
23a、23b、33a 33b、43a、43b 端子电极
24、34基板
24a基板基底
24b散热器
25a、25b、35a、35b、45a、45b 外部连接端子27子安装基板
30、40发光装置
32、42内层布线
34a基板基底
37、47支撑基板
38接合构件。
44封装体
44a封装体基底
44r凹部
46发光构造部
49发光元件
120发光构造部
权利要求
1.一种发光装置的制造方法，其特征在于: 其是包含发光元件、以及含有荧光体粒子及对光进行反射的填充料的树脂层的发光装置的制造方法， 所述发光装置的制造 方法包含使上述荧光体粒子较上述填充料优先沉淀的荧光体沉淀步骤。
2.如权利要求1的发光装置的制造方法，其中 上述荧光体沉淀步骤包含: 第I树脂层形成步骤，将包含上述填充料的第I树脂至少涂布于除上述发光元件的上表面以外的上述发光元件的周围而形成第I树脂层； 第2树脂层形成步骤，在上述第I树脂固化之前，将包含上述荧光体粒子的第2树脂涂布于上述第I树脂层及上述发光元件上而形成第2树脂层；及 沉淀步骤，在形成第2树脂层后使其固化之前保持一定时间，使荧光体粒子沉淀。
3.如权利要求2的发光装置的制造方法，其中 包含在设置于基体的凹部的底面上经由安装基板部安装上述发光元件的安装步骤； 在上述第I树脂层形成步骤中，在上述安装基板部的周围填充上述第I树脂。
4.如权利要求2的发光装置的制造方法，其中 包含在基体的平坦的上表面经由安装基板部安装上述发光元件，并且在上述安装基板部的周围与上述安装基板部隔开地设置?？虻牟街?； 在上述第I树脂层形成步骤中，在上述安装基板部的周围填充上述第I树脂。
5.如权利要求2的发光装置的制造方法，其中 上述发光元件是在支撑基板上粘贴发光构造部而成； 该发光装置的制造方法包含在设置于基体的凹部的底面上，以上述支撑基板相对向的方式安装上述发光元件的安装步骤； 在上述第I树脂层形成步骤中，在上述支撑基板的周围填充上述第I树脂。
6.如权利要求2的发光装置的制造方法，其中 上述发光元件是在支撑基板上粘贴发光构造部而成； 该发光装置的制造方法包含在基体的平坦的上表面，以上述支撑基板相对向的方式安装上述发光元件，并且在上述安装基板部的周围与上述安装基板部隔开地设置?？虻牟街?； 在上述第I树脂层形成步骤中，在上述安装基板部的周围填充上述第I树脂。
7.如权利要求1至6中任一项的发光装置的制造方法，其中 使上述荧光体粒子的平均粒径大于上述填充料的平均粒径10倍以上。
8.一种发光装置，其特征在于: 其是包含基体、经由安装基板部而安装于上述基体的上表面的发光元件、及密封上述发光元件的密封树脂的发光装置；且 上述密封树脂包含在上述安装基板部上覆盖上述发光元件的含荧光体第I层、形成于上述安装基板部的周围的上述基体上表面的含荧光体第2层、及形成于上述安装基板部的周围的上述含荧光体第2层上的含填充料层。
9.如权利要求8的发光装置，其中上述含荧光体第2层中所包含的荧光体粒子的平均粒径大于上述填充料的平均粒径10倍以上。
10.一种发光装置，其特征在于:其包含在支撑基板上粘贴发光构造部而成的发光元件、基体、及密封上述发光元件的密封树脂，且将上述发光元件以上述支撑基板相对向的方式安装于上述基体的上表面；且上述密封树脂包含在上述支撑基板上覆盖上述发光元件的含荧光体第I层、形成于上述支撑基板的周围的上述基体上表面的含荧光体第2层、及形成于上述上述支撑基板的周围的上述含荧光体第2层上的含填充料层。
11.如权利要求8的发光装置，其中 上述含荧光体第2层中所包含的荧光体粒子的平均粒径大于上述填充料的平均粒径10倍以上。
全文摘要
本发明提供一种能够以低成本制造防止色斑或黄圈的产生的发光装置的发光装置的制造方法。本发明是包含发光元件、以及含有荧光体粒子及对光进行反射的填充料的树脂层的发光装置的制造方法，其包含使荧光体粒子较填充料优先沉淀的荧光体沉淀步骤。
文档编号H01L33/52GK103081141SQ201180041588
公开日2013年5月1日 申请日期2011年8月29日 优先权日2010年8月31日
发明者佐藤崇, 白滨聪 申请人:日亚化学工业株式会社