半導體發光裝置及導線架的制作方法
【專利說明】半導體發光裝置及導線架
[0001][相關申請]
[0002]本申請享有以日本專利申請2014-187089號(申請日:2014年9月12日)作為基礎申請的優先權。本申請通過參照該基礎申請而包含基礎申請的全部內容。
技術領域
[0003]實施方式涉及一種半導體發光裝置及導線架。
【背景技術】
[0004]使用硅襯底的表面安裝型發光裝置雖有望大幅度降低成本，但硅襯底的光吸收令人擔憂。
【發明內容】
[0005]本發明的實施方式提供一種能夠提高光提取效率的半導體發光裝置及導線架。
[0006]根據實施方式，半導體發光裝置包括導線架、芯片、壁部及熒光體層。所述芯片搭載在所述導線架上，且具有襯底、及設置在所述襯底上的發光元件。所述壁部具有與所述芯片的側部對向的內壁、及所述內壁的相反側的外壁。所述熒光體層至少設置在所述芯片上。所述芯片的所述側部與所述壁部的所述內壁之間的距離小于所述芯片的厚度。所述導線架的上表面與所述內壁所成的角小于所述導線架的所述上表面與所述外壁所成的角。
【附圖說明】
[0007]圖1A?C是實施方式的半導體發光裝置的示意圖。
[0008]圖2是實施方式的半導體發光裝置的示意剖視圖。
[0009]圖3A及B是實施方式的封裝體的示意圖。
[0010]圖4A及B是實施方式的半導體發光裝置的示意圖。
[0011]圖5是實施方式的半導體發光裝置的等效電路圖。
[0012]圖6A及B是實施方式的半導體發光裝置的示意圖。
[0013]圖7A及B是實施方式的半導體發光裝置的示意圖。
[0014]圖8A?C是實施方式的封裝體的示意圖。
[0015]圖9是實施方式的半導體發光裝置的示意剖視圖。
[0016]圖10是實施方式的半導體發光裝置的示意剖視圖。
[0017]圖11A及B是實施方式的半導體發光裝置的示意剖視圖。
[0018]圖12是實施方式的半導體發光裝置的透鏡的示意側視圖。
[0019]圖13A是實施方式的半導體發光裝置的ACx特性圖，圖13B是實施方式的半導體發光裝置的ACy特性圖。
[0020]圖14是實施方式的半導體發光裝置的示意俯視圖。
【具體實施方式】
[0021]以下，參照附圖對實施方式進行說明。此外，各附圖中，對相同要素標注相同符號。
[0022]圖1A是實施方式的半導體發光裝置的示意俯視圖。
[0023]圖1B是圖1中的A-A剖視圖。
[0024]圖1C是圖1中的B-B剖視圖。
[0025]在圖1A中，省略了圖1B及C所示的熒光體層60的圖示。
[0026]實施方式的半導體發光裝置具有芯片20、及保持芯片20的封裝體。
[0027]圖2是圖1B中的A部的放大剖視圖。
[0028]芯片20為LED (Light Emitting D1de，發光二極管)芯片，具有發光元件(LED元件)22、及支撐發光元件22的襯底21。
[0029]發光元件22具有例如含有氮化鎵的半導體層。半導體層具有η型GaN層、ρ型GaN層、及設置在η型GaN層與p型GaN層之間的發光層(活化層)。發光層包含發出藍、紫、藍紫、紫外光等的材料。發光層的發光峰值波長為例如430?470nm。
[0030]而且，發光元件22具有連接在ρ型GaN層的ρ側電極、及連接在η型GaN層的η側電極。如圖1Α所示，在發光元件22的上表面設置著ρ側焊墊22ρ、及η側焊墊22η。ρ側焊墊22ρ經由ρ側電極與ρ型GaN層電連接。η側焊墊22η經由η側電極與η型GaN層電連接。
[0031]襯底21例如為硅襯底。襯底21比發光元件22厚，且支撐發光元件22。
[0032]圖3A是實施方式的封裝體的示意俯視圖。
[0033]圖3B是圖3A中的C-C剖視圖。
[0034]封裝體具有第1導線架11、第2導線架12、及樹脂架30。
[0035]第1導線架11及第2導線架12為金屬成形體，含有例如銅作為主成分。第1導線架11與第2導線架12相互隔開。
[0036]樹脂架30具有導線間絕緣部31、反射器32、及壁部33。導線間絕緣部31、反射器32及壁部33由例如硅酮系的白色樹脂形成。
[0037]導線間絕緣部31設置在第1導線架11與第2導線架12之間。第1導線架11的上表面(與熒光體層60的交界部)、第2導線架12的上表面(與熒光體層60的交界部)、及導線間絕緣部31的上表面(與熒光體層60的交界部)實質上連續。第1導線架11的未被樹脂架30覆蓋的下表面、第2導線架12的未被樹脂架30覆蓋的下表面、及導線間絕緣部31的下表面實質上連續。
[0038]反射器32設置在第1導線架11的外緣部及第2導線架12的外緣部。反射器32的內壁(與熒光體層60的交界部)32b相對于第1導線架11的上表面、下表面、第2導線架12的上表面及下表面傾斜。第1導線架11的上表面的上方區域、及第2導線架12的上表面的上方區域被反射器32的內壁32b連續地包圍，在圖3B所示的剖面觀察下形成為倒梯形狀。
[0039]如圖3B所示，壁部33設置在第1導線架11的上表面。壁部33將第1導線架11的上表面分隔為3個區域。3個區域包含供搭載芯片20的第1區域11a、及供接合金屬線的第2區域llb、llc。S卩，第1導線架11的上表面被壁部33分隔為芯片搭載區域11a、金屬線接合區域lib、及金屬線接合區域11c。
[0040]壁部33具有內壁33a、及內壁33a的相反側的外壁33b。內壁33a朝向芯片搭載區域11a。外壁33b朝向金屬線接合區域lib、11c。
[0041]芯片搭載區域11a被壁部33的內壁33a、及圖1C所示的反射器32的壁部32a的內壁連續地包圍。如圖1A?C所示，在該芯片搭載區域11a安裝著芯片20。
[0042]芯片20的襯底21的背面由芯片焊接錫膏39接合在第1導線架11的上表面。芯片焊接錫膏39為例如銀(Ag)錫膏。
[0043]因發光元件22的發光而產生的熱通過襯底21、芯片焊接錫膏39及第1導線架11向未圖示的安裝襯底散熱。
[0044]芯片20的ρ側焊墊22p經由接合線42與第1導線架11電連接。接合線42的一端接合在P側焊墊22p，另一端接合在第1導線架11的金屬線接合區域lib。接合線42跨越壁部33之上而接合在ρ側焊墊22p與金屬線接合區域lib。
[0045]芯片20的η側焊墊22η經由接合線41與第2導線架12電連接。接合線41的一端接合在η側焊墊22η，另一端接合在第2導線架12的上表面12a。接合線41跨越壁部33及導線間絕緣部31之上而接合在η側焊墊22η及第2導線架12的上表面12a。
[0046]在第2導線架12的上表面12a安裝著穩壓二極管芯片(以下，簡稱作穩壓二極管)51。在穩壓二極管51的下表面形成著陽極電極，在穩壓二極管51的上表面形成著陰極電極。
[0047]穩壓二極管51的下表面的陽極電極經由導電錫膏(例如銀錫膏)38而連接在第2導線架12的上表面12a。
[0048]穩壓二極管51的上表面的陰極電極經由接合線43與第1導線架11電連接。接合線43的一端接合在穩壓二極管51的上表面的陰極電極，另一端接合在第1導線架11的金屬線接合區域11c。
[0049]圖5是表示LED芯片22與穩壓二極管51的電連接關系的電路圖。
[0050]LED芯片22與穩壓二極管51并聯連接在陽極端子A與陰極端子C之間。第1導線架11連接在陽極端子A，第2導線架12連接在陰極端子C。
[0051]LED芯片22正向連接在陽極端子A與陰極端子C之間。穩壓二極管51反向連接在陽極端子A與陰極端子C之間。
[0052]穩壓二極管51作為ESD(Electro Static Discharge，靜電放電)保護元件發揮功能。如果在陽極端子A與陰極端子C之間施加超過LED芯片22的最大額定電壓的沖擊電壓，那么沖擊電流將通過穩壓二極管51在陽極端子A與陰極端子C之間流動。
[0053]如圖1B所示，在被反射器32包圍的第1導線架11上的區域及第2導線架12上的區域設置著熒光體層60。熒光體層60覆蓋芯片20、穩壓二極管51、金屬線41?43、壁部33、第1導線架11的上表面、及第2導線架12的上表面。
[0054]熒光體層60包含多個粒子狀的熒光體61。熒光體61被發光元件22的放射光激發而放射與該放射光不同波長的光。粒子狀的熒光體61向其周圍的所有方向放射光。
[0055]多個熒光體61分散在結合材料(粘合劑)62中且與結合材料62 —體化。結合材料62使發光元件22的放射光及熒光體61的放射光透過。此處，所謂“透過”，并不限定于透過率為100%的情況，也包含吸收光的一部分的情況。
[0056]熒光體層60具有在結合材料62中分散著多個粒子狀的熒光體61的構造。關于結合材料62，能夠使用例如硅酮樹脂等透明樹脂。在本說明書中，所謂“透明”，表示對發光元件的放射光及熒光體的放射光具有透過性。
[0057]自發光元件22放射的光入射到焚光體層60，一部分光激發焚光體61，而獲得作為發光元件22的放射光與熒光體61的放射光的混合光的例如白色光。
[0058]包含反射器32及壁部33的樹脂架30由對發光元件22的放射光及熒光體61的放射光具有反射性的白色樹脂形成。白色樹脂包含例如硅酮樹脂為主成分。
[0059]熒光體層60設置在被反射器32的內壁32b包圍的區域內。反射器32的內壁32b與導線架11、12的上表面形成鈍角。反射器32的內壁32b與熒光體層60的上表面形成銳角