發光裝置及發光裝置的制造方法

發光裝置及發光裝置的制造方法
【專利摘要】本發明的實施方式提供一種能提高良率的發光裝置及發光裝置的制造方法。本實施方式的發光裝置具備框架。發光裝置具備發光元件，該發光元件搭載在所述框架上，且具有：襯底，配置在所述框架上；發光層，設置在所述襯底的上方；第一反射層，設置在所述襯底的下表面；第二反射層，設置在所述襯底的側面；以及電極。發光裝置具備鍵合線，該鍵合線的一端與電極連接，另一端與框架連接。
【專利說明】發光裝置及發光裝置的制造方法
[0001][相關申請案]
[0002]本申請案享有以日本專利申請案2014-185985號(申請日:2014年9月12日)作為基礎申請案的優先權。本申請案通過參照該基礎申請案而包含基礎申請案的全部內容。
技術領域
[0003]本發明的實施方式涉及一種發光裝置及發光裝置的制造方法。
【背景技術】
[0004]—直以來，在制造使用半導體發光元件(下面簡稱為發光元件)的發光裝置時，以覆蓋搭載在框架上的發光元件的整個側面的方式涂布著包含高反射材料的糊料。
[0005]此處，包含高反射材料的糊料使例如從發光元件的發光層向發光元件的光提取面的相反側射出的光向光提取面側反射。而且，被反射到光提取面側的光與從發光層直接到達至光提取面的光一起從發光裝置射出，因此發光裝置的發光效率提高。
[0006]然而，以往在涂布包含高反射材料的糊料時，存在如下情況:該糊料因爬附到發光元件的上表面而覆蓋形成在上表面的墊電極。因像這樣糊料覆蓋墊電極，而妨礙了鍵合線向墊電極的連接。即，以往存在因用來提高發光裝置的發光效率的糊料，而妨礙經由墊電極的發光元件的打線鍵合的情況。該打線鍵合被妨礙的結果是，產生了制造發光裝置時的良率下降等問題。
[0007]因此，對發光裝置要求提高良率。

【發明內容】

[0008]本發明的實施方式提供一種可提高良率的發光裝置及發光裝置的制造方法。
[0009]本實施方式的發光裝置具備框架。發光裝置具備發光元件，該發光元件搭載在所述框架上，且具有:襯底，配置在所述框架上；發光層，設置在所述襯底的上方；第一反射層，設置在所述襯底的下表面；第二反射層，設置在所述襯底的側面；以及電極。發光裝置具備鍵合線，該鍵合線的一端與電極連接，另一端與框架連接。
【附圖說明】
[0010]圖1是表示本實施方式的發光裝置I的概略剖視圖。
[0011]圖2是圖1的發光裝置I中的發光元件12的概略剖視圖。
[0012]圖3(A)?圖9(E)是示意性地表示本實施方式的發光裝置I的制造方法的剖視圖。
【具體實施方式】
[0013]下面，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。本實施方式并不限定本發明。
[0014]圖1是表示本實施方式的發光裝置I的概略剖視圖。圖1所示的發光裝置I可用作例如照明用光源。
[0015]該發光裝置I包括:框架11、發光元件12、接著層13 (即安裝材料)、包含高反射材料的糊料14、模塑樹脂層15、及熒光體層16。發光元件12的底壁部包含第一反射層121。另外，發光元件12的側壁部包含第二反射層122。
[0016]框架11是使用Cu等金屬材料而形成為板狀。在框架11的上表面11a，形成著未圖示的Ag鍍層。通過形成該Ag鍍層，能夠確保對從發光元件12射出的光的反射率，且能夠確保發光元件12的鍵合性。
[0017]發光元件12搭載在框架11的上表面11a。另外，發光元件12是使用設置在上表面Ila與第二反射層122之間的接著層13而固定在框架11。發光元件12使用第一鍵合線Wl與框架11的陰極部分電連接。另外，發光元件12使用第二鍵合線W2與框架11的陽極部分電連接。
[0018]本實施方式中的接著層13使用例如黑色樹脂接著劑等而具有光吸收性。S卩，接著層13的光吸收率大于光反射率。包含高反射材料的糊料14在接著層13的上部與第二反射層122之間被覆接著層13。糊料14通過被覆接著層13，而抑制接著層13對光的吸收。此外，在接著層13為具有光反射性的接著層的情況下，也可以省略糊料14。
[0019]圖2是圖1的發光裝置I中的發光元件12的概略剖視圖。如圖2所示，發光元件12從下層側起依序包括第一反射層121、支撐襯底123、接合層124、下部電極層125、p型氮化物半導體層126、p型墊電極1210及保護層1211 (鈍化層)、發光層127、n型氮化物半導體層128、及η型墊電極129。另外，發光元件12具備所述第二反射層122。
[0020]另外，在η型氮化物半導體層128的上表面，形成著光提取面1281。光提取面1281提取從發光層127射出的光。具體來說，光提取面1281使從發光層127射出并到達至光提取面1281的光擴散而射出到發光元件12的外部。
[0021]此外，P型氮化物半導體層126是第二氮化物半導體層的一例。另外，η型氮化物半導體層128是第一氮化物半導體層的一例。另外，P型墊電極1210是第二電極的一例。另外，η型墊電極129是第一電極的一例。
[0022]支撐襯底123由Si形成。
[0023]第一反射層121設置在支撐襯底123的下表面123a。第二反射層122設置在支撐襯底123的側面123b。另外，第二反射層122與第一反射層121連接。
[0024]第一反射層121將從發光層127射出之后入射到第一反射層121的光朝向光提取面1281反射。第二反射層122將從發光層127射出之后入射到第二反射層122的光朝向光提取面1281反射。第一反射層121及第二反射層122的反射光經過例如發光元件12內部的光路而到達至光提取面1281。到達至光提取面1281的來自反射層121、122的反射光與從發光層127直接到達至光提取面1281的光一起被用作發光裝置I的照射光。
[0025]第一反射層121及第二反射層122的材料并無特別限定，作為優選的態樣的一例，可采用Au、Ag或Al等金屬。
[0026]此處，假如在支撐襯底123的側面123b未設置第二反射層122的情況下，必須在發光元件12的側面確保從發光層127射出的光的反射率。在該情況下，如果為了確保反射率而將包含高反射材料的糊料14設置成足夠高的高度，那么糊料14的使用量會變多。因糊料14的使用量變多，而存在如下情況:糊料14爬附到發光元件12的上表面，覆蓋P型墊電極1210及η型墊電極129的至少一個。通常，根據薄型化的要求，發光元件12的厚度形成為100?200 μ m左右的非常薄的厚度。這種發光元件12的厚薄度使糊料14更易爬附。
[0027]而且，在糊料14覆蓋P型墊電極1210、n型墊電極129的情況下，無法將第二鍵合線W2連接于P型墊電極1210。另外，無法將第一鍵合線Wl連接于η型墊電極129。S卩，無法進行打線鍵合。
[0028]相對于此，在本實施方式中，利用第二反射層122充分地確保發光元件12的側面的反射率。因此，使用包含高反射材料的糊料14確保發光元件12側面的反射率的必要性減少。即便在為了被覆光吸收性的接著層13而設置包含高反射材料的糊料14的情況下，糊料14的使用量也只要為基本上被覆接著層13所需的量便可。被覆接著層13所需的糊料14的量充分少于在確保反射率的情況下所要求的糊料14的量。
[0029]這樣一來，能夠抑制包含高反射材料的糊料14的使用量，因此，糊料14不會爬附到發光元件12的上表面，而不會覆蓋P型墊電極1210及η型墊電極129的至少一個。由此，能將第二鍵合線W2適當地連接于P型墊電極1210。另外，能將第一鍵合線Wl適當地連接于η型墊電極129。即，根據本實施方式，能夠適當地進行打線鍵合。而且，能夠適當地進行打線鍵合的結果是，可提高良率。另外，因為能抑制包含一般來說價格高的高反射材料的糊料14的使用量，所以能夠削減發光裝置I的制造成本。
[0030]接合層124設置在支撐襯底123與下部電極層125之間。接合層124將支撐襯底123與下部電極層125接合。接合層124在接合層124的側端部具有突出到上方的突壁部1241。
[0031]接合層124為氧化膜即絕緣膜。
[0032]第二反射層122是從支撐襯底123的側面123b跨及接合層124的側面124a而設置。進而，第二反射層122延伸到突壁部1241的側面1241a。這樣一來，第二反射層122不僅設置在支撐襯底123的側面123b，還設置在接合層124的側面124a及突壁部1241的側面1241a，因此，能夠提高發光元件12的側面的反射率。
[0033]此處，第二反射層122如下所述那樣形成在利用干式蝕刻法而形成的切斷面，但為了如上所述那樣使第二反射層122跨及接合層124的側面124a及突壁部1241的側面1241a，必須進行接合層124的干式蝕刻。在假如接合層124為例如Sn等金屬膜的情況下，必須通過干式蝕刻加工接合層124。因此，在接合層124為金屬膜的情況下，難以進行接合層124的加工。難以進行接合層124的加工的結果是，難以形成第二反射層122。
[0034]相對于此，在本實施方式中，因為接合層124為比金屬膜更易于進行干式蝕刻的氧化膜，所以能夠容易地進行使用干式蝕刻的接合層124的加工。能夠容易地進行接合層124的加工的結果是，能夠容易地形成第二反射層122。
[0035]另外，利用接合層124的絕緣性，能夠防止第二反射層122與下部電極層125的導通。
[0036]如上所述，下部電極層125設置在接合層124與p型氮化物半導體層126、p型墊電極1210及保護層1211之間(即，支撐襯底123與發光層127之間)。下部電極層125導通P型墊電極1210與P型氮化物半導體層126。
[0037]另外，下部電極層125將從發光層127向下部電極層125側射出的光向光提取面1281側反射。
[0038]這樣一來，因為下部電極層125兼用作反射層，所以無需在P型氮化物半導體層126的下層另外設置反射層。下部電極層125可使用例如Ag、Al或Ni等形成。
[0039]P型氮化物半導體層126設置在發光層127與下部電極層125之間。p型氮化物半導體層126可為例如在GaN系半導體層中添加鎂或鋅等P型雜質而成者。
[0040]發光層127可為例如積層含有InGaN的量子講層與夾著該量子講層的障壁層而成的單量子阱構造(SQW，Single Quantum Well)。或者，發光層127也可以是交替地積層量子講層與障壁層而成的多量子講構造(MQW，Multiple Quantum Well)。
[0041]η型氮化物半導體層128設置在發光層127的上表面。η型氮化物半導體層128可為例如在GaN系半導體層中添加Si作為雜質而成者。η型氮化物半導體層128的上表面的光提取面1281可為例如粗化面。
[0042]η型墊電極129設置在作為支撐襯底123的上方的η型氮化物半導體層128的上表面。η型墊電極129與η型氮化物半導體層128電連接。η型墊電極129可使用例如Al等形成。
[0043]P型墊電極1210設置在作為支撐襯底123的上方的在下部電極層125的上表面125a上外延到比P型氮化物半導體層126更靠側方的部位。p型墊電極1210經由下部電極層125而與P型氮化物半導體層126電連接。P型墊電極1210可使用例如Al等形成。
[0044]保護層1211是從下部電極層125的上表面125a跨及p型氮化物半導體層126的側面、發光層127的側面、η型氮化物半導體層128的側面及上表面而設置。保護層1211通過防止導通P型墊電極1210與η型墊電極129的雜質的附著，而防止兩電極1210、129的短路。保護層1211可使用例如S12S SiN等形成。
[0045]圖3是示意性地表示本實施方式的發光裝置I的制造方法的剖視圖。圖4是繼圖3之后示意性地表示發光裝置I的制造方法的剖視圖。圖5是繼圖4之后示意性地表示發光裝置I的制造方法的剖視圖。圖6是繼圖5之后示意性地表示發光裝置I的制造方法的剖視圖。圖7是繼圖6之后示意性地表示發光裝置I的制造方法的剖視圖。圖8是繼圖7之后示意性地表示發光裝置I的制造方法的剖視圖。圖9是繼圖8之后示意性地表示發光裝置I的制造方法的剖視圖。下面，使用圖3?圖9，對本實施方式的發光裝置I的制造方法進行說明。
[0046]在本實施方式的發光裝置I的制造方法中，首先，如圖3(A)所示，準備能形成多個發光元件12的大張襯底2。該襯底2可為例如Si襯底、SiC襯底、藍寶石襯底等。
[0047]接著，如圖3 (B)所示，在襯底2上，依序形成大張的η型氮化物半導體層128、大張的發光層127及大張的P型氮化物半導體層126。各層的形成可利用例如有機金屬氣相沉積法(MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposit1n，金屬有機化學氣相沉積)法)等進行O
[0048]接著，如圖3(C)所示，在P型氮化物半導體層126上，使用Ag、Ni或Al等圖案化形成下部電極層125。下部電極層125的形成可通過例如使用光刻技術的金屬薄膜的蝕刻等進行。此外，在圖3(C)中，代表性地圖示了一個下部電極層125，但實際上在襯底2上同時使各個發光元件12的下部電極層125圖案化。
[0049]接著，如圖4(A)所示，在各個發光元件12的下部電極層125上，使用例如3102等而成膜大張的接合層124。而且，通過CMP(Chemical Mechanical Polishing，化學機械拋光)使成膜的接合層124平坦化。
[0050]接著，如圖4(B)所示，在接合層124上，接合大張的支撐襯底123即基底襯底1230。基底襯底1230的接合可通過例如娃恪融鍵合(silicon fus1n bonding)等進行。
[0051]接著，如圖4(C)所示，去除襯底2。襯底2的去除可通過例如背面研磨或蝕刻進行。
[0052]接著，如圖5(A)所示，將大張發光層127圖案化成各個發光元件12的發光層127。然后，對各個發光元件12的發光層127，進行光提取面1281的形成等表面加工。各個發光元件12的發光層127的圖案化可通過例如使用光刻技術的蝕刻等進行。另外，光提取面1281的加工即粗面化處理可通過例如利用堿性水溶液的濕式蝕刻或干式蝕刻等進行。此夕卜，在圖5中，省略了光提取面1281的圖示。
[0053]接著，如圖5(B)所示，在各個發光元件12的發光層127上，使用例如S12等使保護層1211圖案化。保護層1211的圖案化可通過例如使用光刻技術的蝕刻等進行。
[0054]接著，如圖5(C)所示，使用例如Al等，在下部電極層125上使P型墊電極1210圖案化。另外，在η型氮化物半導體層128上使η型墊電極129圖案化。P型墊電極1210及η型墊電極129的圖案化可通過例如使用光刻技術的蝕刻等進行。
[0055]接著，如圖6(A)所示，將在圖3?圖5的步驟中將各個發光元件12的發光層127圖案化后的基底襯底1230從發光層127側貼附到切割用襯底3。貼附可使用例如接著材料等進行。此外，在圖6?圖8中，省略了除發光層127及下部電極層125以外的構成部的圖不O
[0056]接著，如圖6 (B)所示，將基底襯底1230薄化成適于收納到封裝體的厚度。基底襯底1230的薄化可通過例如背面研磨等進行。
[0057]接著，如圖6(C)所示，在基底襯底1230上，使表示切割線的抗蝕劑4圖案化。抗蝕劑4的圖案化可通過例如使用光刻技術的蝕刻等進行。
[0058]接著，如圖7(A)所示，利用沿著抗蝕劑4的開口圖案(切割線)的干式蝕刻法處理基底襯底1230。利用干式蝕刻法，將基底襯底1230在切割用襯底3上分斷(單片化，singulat1n)成各個發光元件12的支撐襯底123。
[0059]接著，如圖7⑶所示，將抗蝕劑4剝離。
[0060]接著，如圖7(C)所示，在各個發光元件12的支撐襯底123上，使用例如Au、Ag或Al等，同時形成第一反射層121及第二反射層122。第一反射層121及第二反射層122的形成可通過例如濺鍍或蒸鍍等進行。
[0061]接著，如圖8(A)所示，在各個發光元件12的第一反射層121上貼附拾取層壓板5。
[0062]接著，如圖8(B)所示，將切割用襯底3剝離，并拾取各發光元件12。以如上方式，可制造各發光元件12。
[0063]接著，如圖9(A)所示，在框架11上，形成模塑樹脂層15。模塑樹脂層15的形成可通過例如轉注成形工藝等進行。模塑樹脂層15可含有1102等高反射材料。
[0064]接著，如圖9(B)所示，在框架11上，使用光吸收性的接著層13安裝發光元件12。
[0065]接著，如圖9 (C)所示，在光吸收性的接著層13的上部，形成包含高反射材料的糊料14。糊料14的形成可通過例如灌注等進行。此時，發光元件12利用第二反射層122確保側面的反射率，因此，可將糊料14的使用量抑制為足夠被覆接著層13的程度的少量。
[0066]接著，如圖9 (D)所示，對發光元件12進行打線鍵合。具體來說，將第一鍵合線Wl的一端連接于η型墊電極129，將第一鍵合線Wl的另一端連接于框架11的陰極部分。另夕卜，將第二鍵合線W2的一端連接于P型墊電極1210，將第二鍵合線W2的另一端連接于框架11的陽極部分。此時，因為包含尚反射材料的糊料14的使用量被充分地抑制為少量，所以P型墊電極1210及η型墊電極129未被糊料14覆蓋。由此，能夠適當地進行打線鍵合。
[0067]接著，如圖9(E)所示，利用熒光體層16密封發光元件12。熒光體層16的形成可通過例如灌注等進行。
[0068]根據本實施方式的發光裝置I的制造方法，通過使用干式蝕刻法對發光元件12進行單片化，可使切割線的寬度窄小化。因為可使切割線的寬度窄小化，所以能使發光元件12的單位面積獲得數量增多。
[0069]另外，與利用刀片進行切割的情況相比，能使支撐襯底123的側面123b (切斷面)平坦。因為能使側面123b平坦，所以能使成膜第二反射層122時的第二反射層122對側面123b的包覆性(被覆性或密接性等)良好。能使第二反射層122對側面123b的包覆性良好的結果是，能進一步提尚良率。
[0070]另外，因為能利用相同材料同時形成第一反射層121與第二反射層122，所以能夠抑制材料費及制造步驟數。
[0071]另外，由于第二反射層122確保發光元件12的側面的反射率，因此，能抑制應配置在發光元件12的側面的包含高反射材料的糊料14的使用量。由于能以這種方式抑制糊料14的使用量，因此，可避免糊料14覆蓋P型墊電極1210及η型墊電極129。而且，因為能夠避免糊料14覆蓋P型墊電極1210及η型墊電極129，所以能適當地進行經由墊電極129、1210的打線鍵合。
[0072]這樣一來，根據本實施方式的制造方法，由于能夠制造適當地進行打線鍵合的發光裝置I，因此能提尚良率。
[0073]已對本發明的若干個實施方式進行了說明，但這些實施方式是作為示例而提出的，并非意圖限定發明的范圍。這些實施方式能以其他各種方式實施，且可在不脫離發明主旨的范圍內，進行各種省略、替換、變更。這些實施方式及其變化包含在發明的范圍或主旨內，同樣地包含在權利要求書所記載的發明及其均等的范圍內。
[0074][符號的說明]
[0075]12 發光元件
[0076]121 第一反射層
[0077]122 第二反射層
[0078]123 支撐襯底
【主權項】
1.一種發光裝置，其特征在于包括: 框架； 發光元件，搭載在所述框架上，且具有配置在所述框架上的襯底、設置在所述襯底的上方的發光層、設置在所述襯底的下表面的第一反射層、設置在所述襯底的側面的第二反射層、及電極；以及 鍵合線，一端與所述電極連接，另一端與所述框架連接。2.根據權利要求1所述的發光裝置，其特征在于:所述發光元件還包括設置在所述襯底與所述發光層之間的下部電極層， 所述下部電極層反射所述發光層射出的光。3.根據權利要求2所述的發光裝置，其特征在于:所述發光元件還包括接合層，該接合層設置在所述襯底與所述下部電極層之間，將所述襯底與所述下部電極層接合， 所述接合層為氧化膜。4.根據權利要求3所述的發光裝置，其特征在于:所述第二反射層是從所述襯底的側面跨及所述接合層的側面而設置。5.根據權利要求4所述的發光裝置，其特征在于:所述接合層在所述接合層的側端部具有朝上方突出的突壁部， 所述第二反射層延伸到所述突壁部的側面。6.根據權利要求5所述的發光裝置，其特征在于: 所述發光元件還包括: 第一氮化物半導體層，設置在所述發光層的上表面；以及 第二氮化物半導體層，設置在所述發光層與所述下部電極層之間；且所述電極包含:第一電極，設置在所述第一氮化物半導體層的上表面，且與所述第一氮化物半導體層電連接；以及 第二電極，設置在所述下部電極層的上表面的外延到比所述第二氮化物半導體層更靠側方的部位，且經由所述下部電極層與所述第二氮化物半導體層電連接；且所述鍵合線包含: 第一鍵合線，與所述第一電極連接；以及 第二鍵合線，與所述第二電極連接。7.根據權利要求1所述的發光裝置，其特征在于:所述襯底含有Si。8.根據權利要求1所述的發光裝置，其特征在于還包括: 接著層，將所述發光元件接著在所述框架的上表面；以及 包含反射材料的糊料，被覆位于所述框架的上表面與所述第二反射層之間的所述接著層。9.一種發光裝置的制造方法，其特征在于: 將切割用襯底貼附到在上方有多個發光層及電極的基底襯底的所述發光層的一側；將貼附著所述切割用襯底的所述基底襯底在所述切割用襯底上單片化為各個所述發光層的單片后襯底； 在所述單片后襯底的下表面形成第一反射層，并且在所述單片后襯底的切斷面形成第二反射層，由此形成發光元件； 利用接著層將所述發光元件接著在框架的上表面；以及 利用鍵合線將位于所述單片后襯底的上方的所述電極與所述框架連接。10.根據權利要求9所述的發光裝置的制造方法，其特征在于還包括: 利用包含反射材料的糊料被覆位于所述框架的上表面與所述第二反射層之間的所述接著層；且 所述接著層具有光吸收性。11.根據權利要求9或10所述的發光裝置的制造方法，其特征在于:使用干式蝕刻法切斷所述基底襯底。
【文檔編號】H01L33/46GK105990489SQ201510093019
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年3月2日
【發明人】松尾美惠
【申請人】株式會社東芝