發光裝置及其制造方法

發光裝置及其制造方法
【專利摘要】提供一種將發光元件倒裝式安裝于支撐體的發光裝置的制造方法，能夠實現具有高的光提取效率和高的可靠性雙方的發光裝置。準備構造體（7），該構造體（7）具有：基板（1）、形成在基板（1）上的半導體層（5）、形成在半導體層（5）上的p側電極（6a）以及n側電極（6b）；準備在同一面上具有p側布線（11a）以及n側布線（11b）的支撐體（20）；使用包含導電性粒子（21）以及第一樹脂（22）的各向異性導電材料（23）將構造體（7）的p側電極（6a）以及n側電極（6b）和支撐體（20）的p側布線（11a）以及n側布線（11b）分別電連接，之后，從構造體（7）去除基板（1）后，形成發光元件（9’）。
【專利說明】發光裝置及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及發光裝置的制造方法，更詳細來說，涉及將發光元件倒裝(flip chip)式安裝在支撐體的發光裝置的制造方法。此外，本發明涉及能夠根據相關的制造方法進行制造的發光裝置。
【背景技術】
[0002]發光裝置一般將發光二極管等發光元件安裝在支撐體進行制造。作為該安裝方法之一，有倒裝式安裝(參照專利文獻I和2)。倒裝式安裝存在能夠將發光元件無線安裝于支撐體、能夠實現小面積化、向垂直方向提取光的光提取效率高這樣的優點。
[0003]以往，已知以下發光裝置，即，為了進一步提高光提取效率，在將發光元件倒裝式安裝于支撐體后去除基板的發光裝置。更詳細來說，該發光裝置如以下這樣地制造(參照專利文獻I)。首先，在藍寶石基板等生長用基板上使η型半導體層、活性層、以及P型半導體層生長，通過蝕刻部分地去除P型半導體層以及活性層而露出η型半導體層后，在由此得到的半導體層的與基板相反的同一面側形成P側電極以及η側電極，在P側電極以及η側電極上形成Au凸起，制作發光元件的芯片。另一方面，準備在同一面上具有P側布線以及η側布線的支撐體。接著，將這些芯片以及支撐體相對配置(反轉芯片的上下)，通過超聲波接合將形成在芯片的P側電極以及η側電極的Au凸起與支撐體的P側布線以及η側布線進行機械以及電連接。然后，在形成在芯片和支撐體之間的空間中注入電絕緣性的底層填料(underfill)樹脂(硅系樹脂)并使其硬化。之后，通過激光剝離從芯片上去除生長用基板。在由此露出的半導體層上適當貼附熒光體板等還獲得。
[0004]在先專利文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻I JP特表2011-501428號公報
[0007]專利文獻2 JP特開2011-57917號公報

【發明內容】

[0008]發明要解決的課題
[0009]在所述現有的發光裝置的制造方法中，通過超聲波接合對Au凸起和布線進行堅固接合，在形成在芯片和支撐體之間的空間中注入底層填料樹脂并使其硬化后，從芯片中去除基板。由此得到的發光裝置中，半導體層與Au凸起和底層填料樹脂這2種不同的材料相接而配置在支撐體，因此如果受到溫度變化，則由于通過超聲波接合而堅固地與布線不僅電接合而且機械接合的Au凸起和底層填料樹脂之間的熱膨脹差，會產生熱應力，該熱應力由于基板的去除而直接施加在強度變低的半導體層上，有時半導體層會被破壞(破裂)，在可靠性這點上存在問題。
[0010]為了消除相關問題，例如考慮在通過基板的去除而露出的半導體層的上面形成由金屬等構成的疑似基板，增強半導體層。但是，在該情況下，在增加制造工序的基礎上，會產生由于金屬疑似基板而光提取效率受損這樣新的問題。
[0011]本發明的目的在于，提供一種將發光元件倒裝式安裝于支撐體的發光裝置的制造方法，是一種能夠實現具有高的光提取效率和高的可靠性這兩者的發光裝置的方法。
[0012]用于解決課題的手段
[0013]根據本發明，是一種將發光元件倒裝式安裝于支撐體的發光裝置的制造方法，包括:工序(a)，準備構造體，該構造體具有:基板、形成在基板上的半導體層、形成在該半導體層上的P側電極以及η側電極；工序(b)，準備在同一面上具有P側布線以及η側布線的支撐體；工序(C)，使用包含導電性粒子以及第一樹脂的各向異性導電材料將所述構造體的P側電極以及η側電極和所述支撐體的P側布線以及η側布線分別電連接；工序(d)，在工序(c )之后，從所述構造體去除所述基板作為發光元件。
[0014]此外，根據本發明，還提供一種發光裝置，其特征在于，具備:發光元件，該發光元件具有半導體層(一般為多個半導體層的層疊體)和形成在所述半導體層的同一面側的P側電極以及η側電極，半導體層的表面成為發光元件的最上面；以及支撐體，其在同一面上具有P側布線以及η側布線；所述發光元件的P側電極以及η側電極和所述支撐體的P側布線以及η側布線至少通過各向異性導電材料分別電連接，該各向異性導電材料包含導電性粒子以及第一樹脂。
[0015]發明的效果
[0016]根據本發明，在將發光元件倒裝式安裝于支撐體的發光裝置的制造方法中，在使用各向異性導電材料進行了安裝后，去除基板，所以能夠實現具有高的光提取效率和高的可靠性雙方的發光裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是說明本發明的一個實施方式中的發光裝置的制造方法的概略工序圖。
[0018]圖2是說明圖1的實施方式中的發光裝置的制造方法的概略工序圖。
[0019]圖3是說明圖1的實施方式中的發光裝置的制造方法的概略工序圖。
[0020]圖4是說明圖1的實施方式中的發光裝置的制造方法的概略工序圖。
[0021]圖5是說明圖1的實施方式中的發光裝置的制造方法的概略工序圖。
[0022]圖6是本發明中能夠使用的各向異性導電材料的概略剖面圖。
[0023]圖7是說明本發明的又一個實施方式中的發光裝置的制造方法的概略工序圖。
[0024]圖8是說明圖7的實施方式中的發光裝置的制造方法的概略工序圖。
[0025]圖9是說明圖7的實施方式中的發光裝置的制造方法的概略工序圖。
[0026]圖10是說明圖7的實施方式中的發光裝置的制造方法的概略工序圖。
[0027]圖11是說明圖7的實施方式中的發光裝置的制造方法的概略工序圖。
[0028]圖12是說明本發明的又一個實施方式中的發光裝置的制造方法的概略工序圖。
[0029]圖13是說明本發明的又一個實施方式中的發光裝置的剖面圖。
[0030]圖14是說明圖13的實施方式中的發光裝置的制造方法的概略工序圖。
[0031]圖15是說明圖13的實施方式中的發光裝置的制造方法的概略工序圖。
[0032]圖16是說明圖13的實施方式中的發光裝置的制造方法的概略工序圖。
[0033]圖17是說明圖13的實施方式中的發光裝置的制造方法的概略工序圖。[0034]圖18是說明本發明中能夠使用的構造體的一例的概略平面圖和概略剖面圖。
[0035]圖19是說明本發明的又一個實施方式中的構造體的概略平面圖和概略剖面圖。
[0036]圖20是圖19的實施方式中的發光裝置的概略剖面圖。
[0037]圖21是說明本發明的發光裝置的一例的概略剖面圖。
[0038]圖22是說明本發明的發光裝置的壁部的例子的概略平面圖和概略剖面圖。
[0039]圖23是說明本發明中能夠使用的構造體的一例的概略剖面圖。
[0040]圖24是說明本發明的一個實施例中的發光裝置的制造方法的概略工序圖。
[0041]圖25是說明本發明的所述一個實施例中的發光裝置的制造方法的概略工序圖。
[0042]圖26是說明本發明的又一個實施例中的發光裝置的概略剖面圖。
【具體實施方式】
[0043]本發明的一個主旨所涉及的發光裝置的制造方法是一種將發光元件倒裝式安裝于支撐體的發光裝置的制造方法，包括:工序(a)，準備構造體，該構造體具有:基板、形成在基板上的半導體層、形成在該半導體層上的P側電極以及η側電極；工序(b)，準備在同一面上具有P側布線以及η側布線的支撐體；工序(C)，使用包含導電性粒子以及第一樹脂的各向異性導電材料將所述構造體的P側電極以及η側電極和所述支撐體的P側布線以及η側布線分別電連接；其后，工序(d)，從所述構造體中去除所述基板后作為發光元件。
[0044]根據本發明的發光裝置的制造方法，由于去除了基板，所以能夠得到高的光提取效率。進一步地，在支撐體和發光元件之間使用各向異性導電材料，由各向異性導電材料來電連接它們，所以能夠同時實現支撐體和發光元件之間的基于各向異性導電材料的填充和導通。并且，使用各向異性導電材料來電連接P側布線以及η側布線和P側電極以及η側電極，相關的電連接通過各向異性導電材料中的導電性粒子比較靈活地進行，所以由此得到的發光裝置即使受到溫度變化，由于各向異性導電材料的熱膨脹而產生的熱應力也會均一施加在整個半導體層中，由此，能夠減少或防止半導體層被破壞，能夠得到高的可靠性。因此，通過將基板的去除和基于各向異性導電材料的接合進行組合，能夠實現具有高的光提取效率和高的可靠性雙方的發光裝置。
[0045]本發明的發光裝置的制造方法，在工序(c )中，所述各向異性導電材料充滿所述構造體和所述支撐體之間的空間。在本說明書中，“充滿”是指實質上填滿空間。此外，各向異性導電材料可以至少部分地與所述基板的側面相接觸。根據相關的方式，在工序(d)中從構造體去除基板時，能夠在側面保持基板。
[0046]本發明的發光裝置的制造方法，具體來說，在工序(d)中，能夠通過(透過該基板的波長下的)激光照射來實施所述基板的去除。根據相關的方式，能夠容易地進行基板的去除，所以能夠作為量產性優異的發光裝置的制造方法。特別地，在如所述這樣通過各向異性導電材料在其側面保持基板的情況下，能夠防止在通過激光照射去除基板的同時發生吹走。
[0047]本發明的發光裝置的制造方法，在一個方式中，在工序(C)后，還包括:工序(P)，按照包圍所述構造體(或所述發光元件)的周圍的方式，在所述各向異性導電材料上，形成具有比該各向異性導電材料高的反射率的光反射體。根據相關的方式，從光提取面側觀察，將光反射體設置在所述半導體層的周圍，所以能夠提高發光裝置的明亮性能(光束)。[0048]在優選的方式中，在工序(d)前實施工序(p)。根據相關的方式，在通過基板的去除而露出的半導體層的上面，附著用于形成光反射體的材料，能夠在該部分防止明亮性能受損。
[0049]所述光反射體例如從由使光反射性粒子分散至硅系樹脂而形成的層、金屬層、以及電介質多層構造構成的組中選擇。
[0050]本發明的發光裝置的制造方法，在一個方式中，在工序(d)后，還包括:工序(q)，在通過所述基板的去除而露出的所述半導體層上形成熒光體層。根據相關的方式，能夠按照使用的熒光體的組成，來變更從發光裝置出射的光的顏色(色溫)。
[0051]具體來說，例如，工序(q)能夠通過在所述半導體層上粘接熒光體片(也稱為熒光體板)或者電鍍形成突光體膜來實施。
[0052]本發明的發光裝置的制造方法，在一個方式中，在工序(d)后，工序(q)前，還包括:工序(r)，在通過所述基板的去除而露出的所述半導體層的周圍，去除較該半導體層而突出的各向異性導電材料的部分(在形成了所述光反射體的情況下，也一起去除各向異性導電材料的該部分上的光反射體的部分)。根據相關的方式，與最終得到的發光裝置具有各向異性導電材料的所述部分的情況相比，能夠提高明亮性能。
[0053]或者，例如，工序(q)能夠通過以下方式來實施，在通過所述基板的去除而露出的所述半導體層的周圍，將較該半導體層而突出的各向異性導電材料的部分作為壁部，向由該壁部包圍的該半導體層上的凹陷處提供含熒光體樹脂，并使其硬化。根據相關的方式，能夠容易地得到與通過基板的去除而露出的所述半導體層的上面具有相同的尺寸的熒光體層，能夠實現最終得到的熒光裝置的小面積化，能夠提高每單位面積的亮度。
[0054]本發明的發光裝置的制造方法，只要使用所述各向異性導電材料將所述構造體的P側電極以及η側電極和所述支撐體的P側布線以及η側布線分別電連接就不特別限定。例如，所述構造體的P側電極以及η側電極和所述支撐體的P側布線以及η側布線之間的電連接僅僅基于各向異性導電材料(更詳細來說，各向異性導電材料中的導電性粒子)，也可以除了各向異性導電材料以外基于其他的導電性構件。
[0055]例如，本發明的發光裝置的制造方法，在一個方式中，在工序(C)前，還包括:工序(s)，在所述構造體的P側電極以及η側電極上或者所述支撐體的P側布線以及η側布線上形成凸起。在工序(c)中，可以使用所述各向異性導電材料，經由所述凸起，將所述構造體的P側電極以及η側電極和所述支撐體的P側布線以及η側布線分別電連接。該電連接能夠通過使用各向異性導電材料將凸起和P側布線以及η側布線或者P側電極以及η側電極電連接來實現。相關的電連接通過各向異性導電材料中的導電性粒子比較靈活地進行，所以通過該方式得到的發光裝置即使受到溫度變化，由于凸起和各向異性導電材料之間的熱膨脹差而產生的熱應力也不會直接施加在半導體層上。進一步地，由此得到的發光裝置與不經由導電性粒子而將凸起和P側布線以及η側布線或者P側電極以及η側電極直接連接(或者接合)的情況相比，由于凸起和各向異性導電材料之間的熱膨脹差而產生的熱應力緩和。這些結果，能夠進一步減少或者防止半導體層被破壞，能夠得到高的可靠性。
[0056]在本發明的發光裝置的制造方法的所述方式中，在工序(a)中，P側電極以及η側電極由具有開口部的保護膜覆蓋，在工序(s)中，可以在P側電極以及η側電極上，按照位于所述保護膜的開口部、并且凸起的頂部從保護膜突出的方式來形成凸起。在該情況下，由于由保護膜來覆蓋P側電極以及η側電極，所以能夠保護這些電極不受工序中(制造過程)產生的外傷侵害。此外，在該情況下，在P側電極以及η側電極上(所述構造體側)形成凸起，所以相比將凸起形成在P側布線以及η側布線上(所述支撐體側)的情況，能夠容易地使所述構造體位置對準地載置于所述支撐體。
[0057]本發明中使用的各向異性導電材料進一步包含填料(filler)，該填料可以是從由金屬氧化物、金屬氮化物、以及碳構成的組中選擇的至少一種(例如:粒子的形態)。相關的填料能夠降低各向異性導電材料的熱阻(thermal resistance),通過各向異性導電材料將從半導體層與光一起產生的熱有效放出至外部。
[0058]關于本發明中使用的各向異性導電材料，所述導電性粒子優選包含:由第二樹脂構成的內核(core)、和由覆蓋該內核的金屬構成的導電性層(例如，由這些來構成導電性粒子)。根據相關的方式，在各向異性導電材料中，導電性粒子的內外都由樹脂(第一樹脂以及第二樹脂)構成，所以熱導致的膨脹收縮動作較近，由此，即使發光裝置受到溫度變化，也能夠減小在各向異性導電材料中產生的熱應力，能夠充分維持電連接，并有效減少或者防止半導體層被破壞。
[0059]具體來說，所述第一樹脂的熱膨脹系數和所述第二樹脂的熱膨脹系數之差的絕對值相對于所述第一樹脂的熱膨脹系數的比例優選為1.0以下。在本發明中，所謂熱膨脹系數意思是線膨脹率。此外，第一樹脂以及第二樹脂的熱膨脹系數意思是這些樹脂硬化了的狀態(與在作為制品的發光裝置中包含的樹脂相同的狀態)下的熱膨脹系數。各種樹脂的熱膨脹系數雖然已知，但是能夠按照JIS K7197，作為25?85°C之間的平均線膨脹率來測定。
[0060]各向異性導電材料除了導電性粒子以及第一樹脂，能夠包含所述填料等其他的成分，相關的填料等對從所述各向異性導電材料中去除導電性粒子后得到的材料的平均熱膨脹系數有影響。由此，從各向異性導電材料中去除導電性粒子后得到的材料的平均熱膨脹系數和所述第二樹脂的熱膨脹系數之差的絕對值相對于從所述各向異性導電材料中去除導電性粒子后得到的材料的平均熱膨脹系數的比例優選為1.0以下。在本發明中，關于從各向異性導電材料中去除導電性粒子后得到的材料的平均熱膨脹系數，針對從構成各向異性導電材料的材料中去除導電性粒子后的剩余的材料(或者成分)，作為在各材料的熱膨脹系數上乘以其配合比(體積比)后得到的總和而算出，為了簡便，能夠忽視微量配合的成分。
[0061]此外，本發明的所述一個主旨涉及的發光裝置具備:發光元件，該發光元件具有半導體層(一般為多個半導體層的層疊體)和形成在所述半導體層的同一面側的P側電極以及η側電極，其中，半導體層的表面成為發光元件的最上面；以及支撐體，其在同一面上具有P側布線以及η側布線；(進一步根據情況，具備熒光體層，該熒光體層配置在所述發光元件的半導體層的、與形成有所述P側電極以及所述η側電極的面相反的一側的面上)，所述發光元件的P側電極以及η側電極和所述支撐體的P側布線以及η側布線至少通過各向異性導電材料分別電連接，該各向異性導電材料包含導電性粒子以及第一樹脂。
[0062]根據相關的本發明的發光裝置，所述半導體層的、與形成有所述P側電極以及所述η側電極的面相反的一側的面(S卩，從半導體層上去除基板后的半導體層的表面)成為發光元件的最上面(根據情況，在其上設置熒光體層)，能夠得到具有高的光提取效率以及高亮度的發光裝置。并且，通過各向異性導電材料來電連接P側布線以及η側布線和P側電極以及η側電極，更詳細來說，相關的電連接通過各向異性導電材料中的導電性粒子比較靈活地進行，所以本發明的發光裝置即使受到溫度變化，由于各向異性導電材料的熱膨脹而產生的熱應力也會均一地施加在半導體層的整個層中，由此，能夠減少或者防止半導體層被破壞，能夠得到高的可靠性。
[0063]在本發明的發光裝置中，所述各向異性導電材料充滿所述發光元件和所述支撐體之間的空間。在存在熒光體層的情況下，各向異性導電材料可以與熒光體層的側面至少部分地接觸。
[0064]本發明的發光裝置，在一個方式中，還具備設置在所述發光元件的P側電極以及η側電極上、或者所述支撐體的P側布線以及η側布線上的凸起，所述發光元件的P側電極以及η側電極和所述支撐體的P側布線以及η側布線可以通過所述各向異性導電材料以及所述凸起分別電連接。該電連接能夠通過由各向異性導電材料對凸起和P側布線以及η側布線或者P側電極以及η側電極進行電連接來實現。相關的電連接通過各向異性導電材料中的導電性粒子比較靈活地進行，所以該方式中的發光裝置即使受到溫度變化，由于凸起和各向異性導電材料之間的熱膨脹差而產生的熱應力也不會直接施加在半導體層上。進一步地，該發光裝置與不經由導電性粒子而將凸起和P側布線以及η側布線或者P側電極以及η側電極直接連接(或者接合)的情況相比，由于凸起和各向異性導電材料的熱膨脹差而產生的熱應力緩和。這些結果，能夠進一步減少或者防止半導體層被破壞，能夠得到高的可靠性。
[0065]本發明的發光裝置，在一個方式中，優選還具備在所述發光元件的周圍配置在所述各向異性導電材料上的光反射體。根據相關的方式，在發光元件的周圍露出的各向異性導電材料上(上面以及側面)，設置由比各向異性導電材料高的反射率的材料構成的光反射體，所以能夠抑制各向異性導電材料中的光吸收，提高光提取效率。
[0066]本發明的其他主旨涉及的發光裝置的制造方法是將發光元件倒裝式安裝于支撐體的發光裝置的制造方法，包括:工序(a)，準備構造體，該構造體具有:基板、包括形成在所述基板上的第一半導體層(例如，η型半導體層)和第二半導體層的半導體層(例如，P型半導體層)、與所述第一半導體層電連接的η側電極、與所述第二半導體層電連接的P側電極、以及在與所述基板相反的一側的面中按照與所述第一半導體層和所述第二半導體層重疊的方式而設置的金屬構件；工序(b)，準備在同一面上具有P側布線以及η側布線的支撐體；工序(C)，使用包含導電性粒子以及第一樹脂的各向異性導電材料將所述構造體的P側電極以及η側電極和所述支撐體的P側布線以及η側布線分別電連接；和在(c)工序之后的工序(d)，從所述構造體去除所述基板后形成發光元件。
[0067]由此，去除LED芯片(chip)的基板，所以能夠得到高的光提取效率。進一步地，在支撐體和發光元件之間使用各向異性導電材料，在支撐體和發光元件之間填充各向異性導電材料，由此能夠同時實現發光元件的支撐以及增強和電連接，能夠提高量產性。
[0068]除此以外，通過使用具有按照與第一半導體層和第二半導體層重疊的方式而設置的金屬構件的發光元件，能夠提高發光元件的強度，所以能夠提高量產性和可靠性。
[0069]另外，在本發明中，金屬構件與第一半導體層和第二半導體層“重疊”是指，金屬構件經由未層疊第二半導體層的第一半導體層的部分(即，第一半導體層的露出部)和第二半導體層而設置。即，意思是，在包括層疊了這些半導體層的層疊方向的剖面中，金屬構件具有與第一半導體層的露出部的至少一部分在層疊方向上重疊的區域，并且具有與第二半導體層的至少一部分在層疊方向上重疊的區域。
[0070]所述金屬構件可以設置為，夾著絕緣層而與第二半導體層重疊，換言之，在包括半導體層的層疊方向的剖面中，從第一半導體層的露出部上，隔著絕緣層延伸至第二半導體層的至少一部分上。此外，所述金屬構件可以構成η側電極以及/或者P側電極的至少一部分。例如，所述金屬構件可以是與第二半導體層重疊而設置的η側電極。
[0071]此外，本發明的所述其他主旨相關的發光裝置具備:發光元件，該發光元件具有:包括第一半導體層和第二半導體層的半導體層、與所述第一半導體層電連接的η側電極、與所述第二半導體層電連接的P側電極，其中，最上面是所述半導體層；以及支撐體，其在同一面上具有P側布線以及η側布線；所述發光元件的P側電極以及η側電極和所述支撐體的P側布線以及η側布線通過各向異性導電材料分別電連接，所述發光元件具備在與所述第一半導體層相反的一側的面中按照與所述第一半導體層和所述第二半導體層重疊的方式而設置的金屬構件。
[0072]由此，通過將發光元件的光提取面側的最上面作為半導體層，能夠得到高的光提取效率。進一步地，在發光元件和支撐體之間使用各向異性導電材料，在支撐體和發光元件之間填充各向異性導電材料，由此能夠同時實現發光元件的支撐以及增強和電連接，并且能夠提高發光元件的強度，所以能夠作為量產性和可靠性高的發光裝置，其中，該發光元件具有:第一半導體層、第二半導體層、與第一半導體層電連接的η側電極、與所述第二半導體層電連接的P側電極、以及在所述第二半導體層側的面中按照與所述第一半導體層和所述第二半導體層重疊的方式而設置的金屬構件。
[0073]針對本發明的實施方式的發光裝置的制造方法，以下，參照附圖詳細說明。在容易理解發明的目的下，分開多個實施方式來說明本發明，但是這些實施方式不是各自獨立的，相互能夠共有的特征以及/或者構成能夠適用于其他實施方式。另外，注意在附圖中，在容易理解本發明的目的下，存在夸張表現的部分。
[0074](實施方式I)
[0075]本實施方式涉及以下方式，即，發光元件的P側電極以及η側電極和支撐體的P側布線以及η側布線通過各向異性導電材料，沒有凸起，分別電連接。
[0076]首先，如圖1 (a)?(C)所示，準備構造體7，該構造體7具有:基板1、半導體層5、在半導體層5的與基板I相反的同一面側形成的P側電極6a以及η側電極6b。更詳細來說，如圖1 (a)所示，在基板(生長用基板)I上，依次層疊至少η型半導體層2、活性層3、以及P型半導體層4，形成包括這些層(子層)的半導體層。半導體層可以適當包括緩沖層以及接觸層等。代表性地，基板I能夠使用藍寶石基板，η型半導體層2、活性層3、以及P型半導體層4能夠由氮化物半導體構成。接著，如圖1 (b)所示，通過蝕刻，部分地去除P型半導體層4、活性層3、以及η型半導體層2而使η型半導體層2露出，得到半導體層(層疊體)5。之后，如圖1 (c)所示，在最上層的P型半導體層4上形成P側電極6a，在露出的η型半導體層2上形成η側電極6b。例如，P側電極6a可以是包含Ag的反射型電極，η側電極6b可以是包含Al的反射型電極。此外，作為P側電極6a以及η側電極6b，可以適當形成ITO等的透光性電極。
[0077]之后，適當地切割為規定的尺寸，得到發光元件的芯片(dies) 9 (參照圖1 (d))。
[0078]通過以上，制作具備構造體7的芯片9，其中，該構造體7具有:基板1、形成在基板I上的半導體層5、形成在半導體層5的與基板I相反的同一面側的P側電極6a以及η側電極6b。芯片9通常是發光二極管，構成芯片9的各構件的材料、形狀、形成方法等可以進行適當變更。
[0079]另一方面，如圖2 (a)所示，準備在同一面上具有P側布線Ila以及η側布線Ilb的支撐體20。該支撐體20可以是封裝成形體，在圖示的方式中，具有:具有容納芯片9的凹部的樹脂成形體12 ;形成在凹部的底面的P側布線Ila以及η側布線Ilb ;形成在樹脂成形體12的背面的引線(lead)13a、13b ;以及由將這些之間進行電連接的導電體構成的通孔導體(via) 14a、14b。
[0080]接著，向支撐體20的凹部底面提供各向異性導電材料23。各向異性導電材料23包含:作為粘合劑樹脂22的第一樹脂；以及分散至該粘合劑樹脂(第一樹脂)22中的導電性粒子21 ;能夠根據需要包含其他的成分。在本實施方式中，如圖6所示，導電性粒子21由以下構成:由第二樹脂構成的內核21a ;由覆蓋該內核21a的金屬構成的導電性層21b。各 向異性導電材料23的組成(粘合劑樹脂22、導電性粒子21、以及在存在的情況下其他成分的各含有比例)、導電性粒子21的平均粒徑、導電性層21b的厚度等能夠適當設定。
[0081]作為粘合劑樹脂22的第一樹脂是熱硬化性樹脂，例如，可以是環氧樹脂等，也可以根據情況而與熱可塑性樹脂等混合。構成導電性粒子21的內核21a的第二樹脂可以是任意的適當樹脂，例如，甲基丙烯酸樹脂等。能夠在第一樹脂以及第二樹脂中使用的樹脂的例子在表1中示出。關于這些第一樹脂以及第二樹脂，第一樹脂的熱膨脹系數^和第二樹脂的熱膨脹系數k2之差的絕對值相對于第一樹脂的熱膨脹系數Ic1的比例(=I k2-ki I /X)優選為1.0以下，更優選為0.5以下，進一步優選為0.2以下。第一樹脂以及第二樹脂的組合例如列舉環氧樹脂和甲基丙烯酸樹脂、環氧樹脂和丙烯酸樹脂等。第一樹脂和第二樹脂可以不同，但是可以也相同(在該情況下，所述比例成為最小的零)。
[0082](表1)
[0083]
【權利要求】
1.一種發光裝置的制造方法，該發光裝置將發光元件倒裝式安裝于支撐體，所述發光裝置的制造方法包括: 工序(a)，準備構造體，該構造體具有:基板、形成在基板上的半導體層、形成在該半導體層上的P側電極以及η側電極； 工序(b)，準備在同一面上具有P側布線以及η側布線的支撐體； 工序(C)，使用包含導電性粒子以及第一樹脂的各向異性導電材料，將所述構造體的P側電極以及η側電極和所述支撐體的P側布線以及η側布線分別電連接；和工序(d )，從所述構造體去除所述基板，形成發光元件。
2.根據權利要求1所述的發光裝置的制造方法，其中， 在工序(c)中，所述各向異性導電材料充滿所述構造體和所述支撐體之間的空間。
3.根據權利要求2所述的發光裝置的制造方法，其中， 在工序(C)中，所述各向異性導電材料至少部分地與所述基板的側面相接觸。
4.根據權利要求1~3中任意一項所述的發光裝置的制造方法，其中， 在工序(d)中，通過透過該基板的波長的激光照射來實施所述基板的去除。
5.根據權利要求1~4中任意一項所述的發光裝置的制造方法，其中， 在工序(C)后，還包括:` 工序(P)，按照包圍所述構造體的周圍的方式，在所述各向異性導電材料上形成具有比該各向異性導電材料高的反射率的光反射體。
6.根據權利要求5所述的發光裝置的制造方法，其中， 在工序(d)之前實施工序(P)。
7.根據權利要求5或6所述的發光裝置的制造方法，其中， 所述光反射體是從由使光反射性粒子分散于硅系樹脂而形成的層、金屬層、以及電介質多層構造構成的組中選擇的。
8.根據權利要求1~7中任意一項所述的發光裝置的制造方法，其中， 在工序(d)后，還包括: 工序(q)，在通過所述基板的去除而露出的所述半導體層上形成熒光體層。
9.根據權利要求8所述的發光裝置的制造方法，其中， 工序(q)通過在所述半導體層上粘接熒光體片或者電鍍形成熒光體膜來實施。
10.根據權利要求8或9所述的發光裝置的制造方法，其中， 在工序(d)之后且在工序(q)之前,還包括: 工序(r)，在通過所述基板的去除而露出的所述半導體層的周圍，去除較該半導體層而突出的所述各向異性導電材料的部分。
11.根據權利要求8所述的發光裝置的制造方法，其中， 工序(q)能夠通過以下方式來實施，在通過所述基板的去除而露出的所述半導體層的周圍，將較該半導體層而突出的各向異性導電材料的部分作為壁部，向通過該壁部所包圍的該半導體層上的凹陷處提供含熒光體樹脂，并使其硬化。
12.根據權利要求1~11中任意一項所述的發光裝置的制造方法，其中， 在工序(C)之前,還包括: 工序(s)，在所述構造體的P側電極以及η側電極上或者所述支撐體的P側布線以及η側布線上形成凸起， 在工序(C)中，使用所述各向異性導電材料，經由所述凸起，將所述構造體的P側電極以及η側電極和所述支撐體的P側布線以及η側布線分別電連接。
13.根據權利要求12所述的發光裝置的制造方法，其中， 在工序(a)中，P側電極以及η側電極由具有開口部的保護膜覆蓋， 在工序(s)中，在P側電極以及η側電極上，按照位于該保護膜的開口部、并且凸起的頂部從保護膜突出的方式來形成凸起。
14.根據權利 要求1~13中任意一項所述的發光裝置的制造方法，其中， 所述各向異性導電材料進一步包含填料，該填料是從由金屬氧化物、金屬氮化物、以及碳構成的組中選擇的至少一種。
15.根據權利要求1~14中任意一項所述的發光裝置的制造方法，其中， 所述導電性粒子包含由第二樹脂構成的內核、和由覆蓋該內核的金屬構成的導電性層。
16.根據權利要求15所述的發光裝置的制造方法，其中， 所述第一樹脂的熱膨脹系數和所述第二樹脂的熱膨脹系數之差的絕對值相對于所述第一樹脂的熱膨脹系數的比例為1.0以下。
17.根據權利要求15或16所述的發光裝置的制造方法，其中， 從所述各向異性導電材料中去除所述導電性粒子后得到的材料的平均熱膨脹系數和所述第二樹脂的熱膨脹系數之差的絕對值相對于從所述各向異性導電材料中去除所述導電性粒子后得到的材料的平均熱膨脹系數的比例為1.0以下。
18.根據權利要求1~17中任意一項所述的發光裝置的制造方法，其中， 在工序(a)中，所述構造體具有:基板、形成在基板上且包括第一半導體層和第二半導體層的半導體層、與第一半導體層電連接的η側電極、與第二半導體層電連接的P側電極、以及在半導體層的與所述基板相反的一側的面上按照與第一半導體層和第二半導體層重疊的方式而設置的金屬構件。
19.根據權利要求18所述的發光裝置的制造方法，其中， 所述金屬構件設置為夾著絕緣層而與所述第二半導體層重疊。
20.根據權利要求18或19所述的發光裝置的制造方法，其中， 所述金屬構件是設置為與所述第二半導體層重疊的所述η側電極。
21.根據權利要求18~20中任意一項所述的發光裝置的制造方法，其中， 所述η側電極和所述P側電極之間的高度之差比所述第一半導體層和所述第二半導體層之間的高度之差小。
22.根據權利要求18~21中任意一項所述的發光裝置的制造方法，其中， 所準備的所述支撐體是將多個支撐體連接起來而形成的集合基板。
23.根據權利要求22所述的發光裝置的制造方法，其中， 還包括分割所述集合基板來獲得發光裝置的工序。
24.一種發光裝置，其特征在于，具備: 發光元件，該發光元件具有半導體層、和形成在所述半導體層的同一面側的P側電極以及η側電極，其中，半導體層的表面成為發光元件的最上面；以及支撐體，其在同一面上具有P側布線以及η側布線， 所述發光元件的P側電極以及η側電極和所述支撐體的P側布線以及η側布線至少通過各向異性導電材料分別電連接，該各向異性導電材料包含導電性粒子以及第一樹脂。
25.根據權利要求24所述的發光裝置，其中， 所述各向異性導電材料充滿所述發光元件和所述支撐體之間的空間。
26.根據權利要求24或25所述的發光裝置，其中， 還具備在所述發光元件的半導體層的與形成有所述P側電極以及所述η側電極的面相反的一側的面上所配置的熒光體層。
27.根據權利要求26所述的發光裝置，其中， 所述各向異性導電材料至少部分地與所述熒光體層的側面相接觸。
28.根據權利要求24~27中任意一項所述的發光裝置，其中， 還具備設置在所述發光元件的P側電極以及η側電極上、或者所述支撐體的P側布線以及η側布線上的凸起， 所述發光元件的P側電 極以及η側電極和所述支撐體的P側布線以及η側布線通過所述各向異性導電材料以及所述凸起分別電連接。
29.根據權利要求24~28中任意一項所述的發光裝置，其中， 還具備在所述發光元件的周圍且在所述各向異性導電材料上所配置的光反射體。
30.根據權利要求24~29中任意一項所述的發光裝置，其中， 所述發光元件具有:包括第一半導體層以及第二半導體層的所述半導體層、與所述第一半導體層電連接的所述η側電極、與所述第二半導體層電連接的所述P側電極、以及在半導體層的與所述最上面相反的一側的面上按照與所述第一半導體層以及所述第二半導體層重疊的方式而設置的金屬構件。
31.根據權利要求30所述的發光裝置，其中， 所述金屬構件設置為夾著絕緣層而與所述第二半導體層重疊。
32.根據權利要求30或31所述的發光裝置，其中， 所述金屬構件是設置為與所述第二半導體層重疊的所述η側電極。
33.根據權利要求30~32中任意一項所述的發光裝置，其中， 所述η側電極和所述P側電極之間的高度之差比所述第一半導體層和所述第二半導體層之間的高度之差小。
34.根據權利要求18~21中任意一項所述的發光裝置的制造方法，其中， 所述第一半導體層為η型半導體層，所述第二半導體層是P型半導體層。
35.根據權利要求30~33中任意一項所述的發光裝置，其中， 所述第一半導體層為η型半導體層，所述第二半導體層是P型半導體層。
【文檔編號】H01L33/62GK103682038SQ201310381486
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月28日 優先權日:2012年8月31日
【發明者】山田孝夫, 梅宅郁子, 鈴木亮 申請人:日亞化學工業株式會社