(57)【要約】【課題】高い光束を維持しつつ、ワイヤ断線の発生を抑えた、品質および信頼性の高い半導体発光装置を提供することを目的とする。さらに、このような半導体発光装置の歩留まりの高い製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】封止材に混合する光反射性フィラーの濃度を、所定以上の光束を維持可能で、かつ、ワイヤ断線の発生の可能性の低い範囲のものとする。また、その範囲において、複数の濃度の封止材を用意し、光反射性フィラーの濃度により色度がシフトすることを利用して、製造時に半導体発光素子の色度に応じた濃度の封止材を用い、色度のばらつきを製造時に抑える。【選択図】  図１
2010140942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子と、
前記半導体発光素子から出射された光の波長を変換する波長変換層と、
前記半導体発光素子と前記波長変換層とを実装する基板と、
前記半導体発光素子と基板とを電気的に接続するボンディングワイヤと、
樹脂を主成分とする封止材と、を備える半導体発光装置であって、
前記封止材は、前記波長変換層の側面に配置され、酸化チタンを含有する光透過性樹脂であり、
当該酸化チタンの含有量は、０．１〜８．０ｗｔ％であること
を特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体発光装置であって、
前記酸化チタンの含有量は、０．５〜２．０ｗｔ％であること
を特徴とする半導体発光装置。
【請求項３】
請求項１記載の半導体発光装置であって、
前記ボンディングワイヤは、前記封止材中に配置されること
を特徴とする半導体発光装置。
【請求項４】
半導体発光素子と、
前記半導体発光素子から出射された光の波長を変換する波長変換層と、
前記半導体発光素子と前記波長変換層とを実装する基板と、
前記半導体発光素子と基板とを電気的に接続するボンディングワイヤと、
樹脂を主成分とする封止材と、を備える半導体発光装置の製造方法であって、
波長変換層を備えた発光素子の色度を測定する色度測定ステップと、
前記色度測定ステップにおいて測定された色度と目標とする色度との差である色度シフト量に基づいて、前記封止材の酸化チタン濃度を決定する濃度決定ステップと、
前記濃度決定ステップで決定した酸化チタン濃度の前記封止材を充填する封止材充填ステップと、を備えること
を特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の半導体発光装置の製造方法であって、
前記濃度決定ステップは、
予め定められた、前記色度シフト量と前記酸化チタン濃度との関係に基づいて、前記酸化チタン濃度を決定すること
を特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子を樹脂封止して形成される半導体発光装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
サブマウント基板上に半導体発光素子を搭載した表面実装型の半導体発光装置（発光ダイオード）において、ボンディングワイヤ等内部部材を保護するために樹脂製の封止材が用いられるものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術では、輝度の低下を防ぐため、封止材に反射層としての役割を持たせることが提案されている。具体的には、フィラーとして白色の酸化チタンＴｉＯ２を封止材の樹脂に混入し、反射光を増加させている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
封止材の反射率を向上させ、輝度を維持するためには、封止材の酸化チタンの含有量は大きい方がよい。しかし、酸化チタンの含有量が多くなればなるほど、封止材の硬度が大きくなり、温度変化等の環境変化による内部応力がボンディングワイヤへ与える力が大きくなる。従って、反射率を向上させるために酸化チタンの含有量を増やすと、応力によるワイヤ断線の発生の可能性が高まる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、高い輝度を維持しつつ、ワイヤ断線の発生を抑えた、品質および信頼性の高い半導体発光装置を提供することを目的とする。さらに、このような半導体発光装置の歩留まりの高い製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、封止材に混合する光反射性フィラーの濃度を、所定以上の輝度（光束）を維持可能で、かつ、ワイヤ断線の発生の可能性の低い範囲のものとする。また、その範囲において、複数の濃度の封止材を用意し、光反射性フィラーの濃度により色度がシフトすることを利用して、製造時に半導体発光素子の色度に応じた濃度の封止材を用い、色度のばらつきを製造時に抑える。
【０００７】
具体的には、半導体発光素子と、前記半導体発光素子から出射された光の波長を変換する波長変換層と、前記半導体発光素子と前記波長変換層とを実装する基板と、前記半導体発光素子と基板とを電気的に接続するボンディングワイヤと、樹脂を主成分とする封止材と、を備える半導体発光装置であって、前記封止材は、前記波長変換層の側面に配置され、酸化チタンを含有する光透過性樹脂であり、当該酸化チタンの含有量は、０．１〜８．０ｗｔ％であることを特徴とする半導体発光装置を提供する。
【０００８】
また、半導体発光素子と、前記半導体発光素子から出射された光の波長を変換する波長変換層と、前記半導体発光素子と前記波長変換層とを実装する基板と、前記半導体発光素子と基板とを電気的に接続するボンディングワイヤと、樹脂を主成分とする封止材と、を備える半導体発光装置の製造方法であって、波長変換層を備えた発光素子の色度を測定する色度測定ステップと、前記色度測定ステップにおいて測定された色度と目標とする色度との差である色度シフト量に基づいて、前記封止材の酸化チタン濃度を決定する濃度決定ステップと、前記濃度決定ステップで決定した酸化チタン濃度の前記封止材を充填する封止材充填ステップと、を備えることを特徴とする半導体発光装置の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高い輝度を維持しつつ、ワイヤ断線の発生を抑えた品質および信頼性の高い半導体発光装置を実現できる。また、このような半導体発光装置を高い歩留まりで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜＜第一の実施形態＞＞
以下、本発明を適用する第一の実施形態について図を用いて説明する。以下、本発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態の半導体発光装置の断面図である。本図に示すように、本実施形態の半導体発光装置１０は、基板１１と、基板上に搭載された保護枠１２と、半導体発光素子（発光ダイオード）１３と、半導体発光素子周囲に形成される波長変換層１４と、半導体発光素子１３と波長変換層１４とがマウントされるサブマウント１５と、サブマウント１５と基板１１とを電気的に接続するボンディングワイヤ（Ａｕワイヤ）１６と、保護枠１２内部に充填される封止材１７とを備える。
【００１２】
基板１１は、放熱性の高い材料、例えば、セラミック、シリコン、ガラスエポキシ基板などで形成され、その表面には予め電極配線パターンが形成される。
【００１３】
保護枠１２は、セラミック、ＰＰＡ樹脂、シリコン、ガラス、コバールなどにより、基板上に、半導体発光素子波長変換層１４の上面と同じ高さとなるよう形成される。
【００１４】
半導体発光素子１３は、例えば、透明サファイア基板上に発光層が積層され、高反射率電極がその発光層表面に形成されたものである。高反射率電極側をサブマウント１５側にして、サブマウント１５上にＡｕバンプ（図示せず）を介してフリップチップ接続される。光は、透明サファイア基板側から取り出される。
【００１５】
波長変換層１４は、熱硬化性シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性樹脂に微粒子状の蛍光体が所定濃度分散されたものである。波長変換層１４は、蛍光体により半導体発光素子１３が出射した光の一部を波長変換し波長変換光とする。波長変換光は、半導体発光発光素子１３から出射し波長変換層１４をそのまま透過した光（励起光）と混合され、波長変換層１４の上面から出射される。例えば、蛍光体は、半導体発光素子１３から青色光が入射することにより黄色光を発生するような材料が選択される。これにより、青色光と黄色光とが混合された白色光が半導体発光装置１０から出射される。
【００１６】
サブマウント１５は、窒化アルミニウム、シリコンが用いられ、Ａｕバンプにより半導体発光素子１３をフリップチップ接合し、Ａｕワイヤ１６により基板１１と接続され、基板１１と半導体発光素子１３とを電気的に接続する。Ａｕワイヤ１６は、図１に示すように封止材１７内に位置するよう配置することが好ましい。封止材１７と波長変換層１４との両層を跨ぐよう配置すると、細いＡｕワイヤ１６が熱膨張の異なる両層の影響を受けるからである。また、波長変換層１４内に配置する場合に比べて封止材１７中に配置するほうが、Ａｕワイヤ１６による反射により生じるグレア光が低減し、好ましい。
【００１７】
本実施形態の封止材１７は、波長変換層１４の側面全周を覆うように、保護枠１２内に充填される。封止材１７は、樹脂材料を主成分としたもので、例えばシリコーン樹脂をバインダとし、光反射性フィラーとして酸化チタンＴｉＯ２を所定濃度混合分散したものを用いる。本実施形態では後述するように樹脂材料に混合分散させる光反射性材料の割合が１割にも満たないものとしている。従って、封止材１７中の光反射性材料が存在しない樹脂部分（バインダ）にも半導体発光素子１３から出射した光および／または波長変換光成分が到達する。そこで、封止材の樹脂材料としては、これらの光を完全に吸収せず透過する性質を有するものを用いる。
【００１８】
光反射性フィラーとしての酸化チタンＴｉＯ２の濃度は、０．１〜８．０ｗｔ％が好ましい。さらに好ましくは、１ｗｔ％近傍（０．５〜２．０ｗｔ％）が望ましい。この範囲であれば、封止材１７自体として所望の反射率を有し、輝度（光束）を維持できる。また、適度な弾性率を有し、使用時の温度変化等に起因して封止材１７に生じる内部応力を適度に抑え、ワイヤ断線等を防ぐことができる。
【００１９】
また、混合する酸化チタンＴｉＯ２の一次粒子の平均粒径（以後、粒径と呼ぶ）Ｄは、１μｍ以下が望ましい。一般に、酸化チタンＴｉＯ２は、その粒径Ｄが１μｍ以下で反射（散乱）効果があることが知られている。これは、粒径Ｄが１μｍより大きい場合、バインダ内で沈降分離しやすく、一方、粒径Ｄが光の波長λに比べ極度に小さい場合、レイリー散乱が発生し、隠蔽力が減少して透明度が増加するためである。また、散乱効果は、光の波長λの１/２付近で最も大きいことが知られている。例えば、可視光の場合、その波長λは０．４〜０．８μｍ（４００〜８００ｎｍ）であるため、粒径Ｄは、０．２〜０．４μｍの領域が、特に望ましい。
【００２０】
また、酸化チタンＴｉＯ２の形状は、球状、針状、フレーク状などを用いることができる。
【００２１】
なお、光反射性フィラーとして、酸化チタンＴｉＯ２以外に、バインダとして用いられる樹脂の屈折率（ｎ＝１．４〜１．５）の範囲外の屈折率を有する材料を用いることができる。例えば、酸化アルミニウム（屈折率ｎ＝１．５６）、酸化マグネシウム（屈折率ｎ＝１．７４）、硫酸バリウム（屈折率ｎ＝１．６５）などを用いてもよい。なお、上記酸化チタンＴｉＯ２は、屈折率ｎは２．７６である。
【００２２】
次に、本実施形態の半導体発光装置１０の製造方法の一例を説明する。図２は、製造方法のフローチャートである。
【００２３】
サブマウント１５の上面に配線パターンを形成する（ステップＳ１０１）。次に、半導体発光素子１３の発光層表面に高反射率電極（Ａｕバンプ）を形成し（ステップＳ１０２）、これを用いてダイボンディングする（ステップＳ１０３）。これにより、サブマウント１５に半導体発光素子１３をフリップチップ接続する。次に、波長変換層１４を構成する材料の混合物を半導体発光素子１３の周囲にディスペンサ塗布工法やスクリーン、ステンシル印刷工法により塗布した後、加熱硬化させ、波長変換層１４を形成する（ステップＳ１０４）。その後、機械的なダイシング等により個々の半導体発光素子１３毎にサブマウント１５を切り出す（ステップＳ１０５）。
【００２４】
次に、基板１１に熱伝導性接着剤を塗布し、上記蛍光体付サブマウントを搭載する（ステップＳ１０６）。その後、熱伝導性接着剤を硬化させ、基板１１とサブマウント１５とをボンディングワイヤ１６によりワイヤボンディングする（ステップＳ１０７）。次に、保護枠１２固定用の接着剤を塗布し、保護枠１２を基板１１の所定位置に固定する（ステップＳ１０８）、その後、接着剤を硬化させる。そして、封止材１７を保護枠１２内に波長変換層１４の高さまで注入し（ステップＳ１０９）、半導体発光素子１３を被覆する波長変換層１４とサブマウント１５とボンディングワイヤ１６とを封止する。
【００２５】
以上のように製造され、上記構成を有する半導体発光装置１０によれば、上部から見た場合、波長変換層１４の上面のみが露出した構造となる。従って、波長変換層１４の上面が封止材１７で覆われていないため、波長変換層１４の上面から発せられた光は、封止材１７を透過することなくそのまま出射される。これにより、上面も覆われているものに比べ、輝度を高めることができる。
【００２６】
また、本実施形態の半導体発光装置１０によれば、波長変換層１４の側面を覆うように、酸化チタンＴｉＯ２が混合された封止材１７が配置されている。このような封止材１７は、光を反射するため、半導体発光素子１３の側面放射光成分の大部分が上方に取り出される。具体的には、図３に示すように、半導体発光素子１３の側面から放射された光（励起光）の大部分が封止材１７との界面で反射され、波長変換層１４内部に戻される。そして、戻された励起光のうち一部は波長変換層１４を透過して上方に出射される（図３の３１）。また、他の一部は波長変換材である蛍光体を励起し波長変換光となり、波長変換層１４内を散乱して上方に出射される（図３の３２）。このように、本実施形態の半導体発光装置１０によれば、側面放射光成分の大部分は上方に取り出され、光損失が極めて少なくなる。
【００２７】
さらに、本実施形態の半導体発光装置１０によれば、封止材１７における酸化チタンＴｉＯ２の濃度が０．１〜８ｗｔ％の範囲に設定されている。これにより主成分である光透過性を有する樹脂内にも半導体発光素子１３の側面から放射された光および波長変換光の一部が入り得る。これにより酸化チタンＴｉＯ２の濃度が高い場合に比べて透過散乱率を高めることができる。また、硬度を抑えることができ、結果として、温度変化等の環境変化に起因するボンディングワイヤ１６への応力を低減することができる。このため、輝度を維持し、かつ、断線が発生しにくい、高品質で信頼性の高い半導体発光装置を得ることができる。
【００２８】
ここで、封止材の酸化チタンＴｉＯ２濃度（ｗｔ％）を変化させた場合の、拡散反射率の変化、全光束維持率の変化、および、ボンディングワイヤ断線の発生を調べた。なお、なお、全光束維持率とは、封止前の光束を１とした場合の光束である。
【００２９】
封止材の酸化チタンＴｉＯ２濃度（ｗｔ％）による拡散反射率分布を図４に示す。本図において、横軸は封止材１７の酸化チタンＴｉＯ２濃度（ｗｔ％）を対数で表したもので、縦軸は、拡散反射率（％）である。ここでは、０．６ｍｍ厚のガラス塗膜試料を用い、酸化チタンＴｉＯ２濃度０．１〜３５ｗｔ％の間で変化させ、各々の拡散反射率（％）を計測した。混合する酸化チタンＴｉＯ２は、球状で一次粒子の平均粒径が１μｍ以下のものを用いた。本図に示すように、封止材１７の酸化チタンＴｉＯ２濃度が３５ｗｔ％〜８ｗｔ％の範囲であれば、反射率に大きな変化はないという結果を得た。
【００３０】
封止材の酸化チタンＴｉＯ２濃度（ｗｔ％）による全光束維持率分布を図５に示す。ここでは、本実施形態の半導体発光装置１０を用い、酸化チタンＴｉＯ２濃度を０．１５〜３４ｗｔ％の間で変化させた。混合する酸化チタンＴｉＯ２は、球状で一次粒子の平均粒径が１μｍ以下のものを用いた。本図において、横軸は酸化チタンＴｉＯ２濃度（ｗｔ％）を対数で表したもので、縦軸は、全光束維持率である。本図から、封止材１７の酸化チタンＴｉＯ２濃度が０．１ｗｔ％〜３５ｗｔ％の範囲では、全光束維持率は略０．９５、同濃度が０．２ｗｔ％〜８ｗｔ％の範囲では、略０．９６５、同濃度が０．５ｗｔ％〜２．０ｗｔ％の範囲では、略０．９８となることがわかる。
【００３１】
本実施形態の半導体発光装置１０における、封止材の酸化チタンＴｉＯ２濃度（ｗｔ％）を変えた場合の、ボンディングワイヤ（Ａｕワイヤ）の断線までのサイクルの測定結果を図６に示す。本図において、横軸は酸化チタンＴｉＯ２濃度、縦軸はサイクル数である。ここでは、直径５０μｍのボンディングワイヤ（Ａｕワイヤ）を用い、酸化チタンＴｉＯ２の濃度、３４ｗｔ％、２０ｗｔ％、８ｗｔ％の３種について、３分ごとに−４０℃と１２５℃とを交互に与えるヒートショック試験を行った。なお、それぞれの酸化チタンＴｉＯ２濃度における封止材１７（フィラー含有樹脂）の硬度は、それぞれ、４２、３３、２８（デュロメータタイプＡによる測定値）である。
【００３２】
本図に示すように、酸化チタンＴｉＯ２の濃度が３４ｗｔ％では、４６６サイクルで断線が発生、酸化チタンＴｉＯ２の濃度２０ｗｔ％では、７４０サイクルで断線が発生、酸化チタンＴｉＯ２の濃度８ｗｔ％では、３０００サイクル後も断線は発生しなかった。この測定結果より、酸化チタンＴｉＯ２の濃度が下がるにつれ、耐ヒートショック性が高まることがわかる。すなわち、ワイヤ断線を抑えることができる。従って、酸化チタンＴｉＯ２の濃度８ｗｔ％以下であれば、さらに耐ヒートショック性が高く、ワイヤ断線を抑える効果が高いことがわかる。
【００３３】
図５の全光束維持率の結果より、本実施形態の半導体発光装置１０における封止材１７の酸化チタンＴｉＯ２濃度の範囲（０．１〜８．０ｗｔ％）では、十分光束を維持でき、輝度を保てることがわかる。また、図６のヒートショック試験の結果から、この範囲では、ワイヤ断線の可能性も低いことがわかる。
【００３４】
なお、上述のように、本実施形態の半導体発光装置１０では、封止材１７の界面での反射を利用し、輝度を高めている。このため、図４の結果から、拡散反射率と硬度だけを見ると略同等の反射率を維持可能で最も酸化チタンＴｉＯ２の濃度が低い８ｗｔ％近傍が最も望ましいといえる。しかし、本実施形態の半導体発光装置１０では、波長変換層１４の側面のみが反射性フィラー（酸化チタンＴｉＯ２）を含有する封止材１７によって覆われているという特有の構成により、上記酸化チタンＴｉＯ２濃度の範囲（０．１〜８．０ｗｔ％）全般で、高い全光束維持率を示す。
【００３５】
すなわち、本実施形態の半導体発光装置１０の構成によれば、上述のように、酸化チタンＴｉＯ２の濃度が高い領域（白色高濃度領域）では、反射率は高いが、光の透過散乱率が低く、光を密閉する作用が大きくなる。一方、酸化チタンＴｉＯ２の濃度が中程度の領域、低い領域（白色中濃度領域、白色低濃度領域）では、封止材１７内の透過散乱率が高くなり、波長変換層１４の側面からの入射光を散乱させて外部に取り出す作用が大きくなる。従って、拡散反射率が低下する酸化チタンＴｉＯ２の濃度８ｗｔ％以下の領域においても、反射率と透過散乱率との作用で、光束が維持できる。１ｗｔ％近傍（０．５〜２．０ｗｔ％）に、全光束維持率が最大となる領域があり、特に高い輝度を維持できる理由は、１ｗｔ％近傍の濃度において、反射率と透過散乱率とのバランスがとれたためと考察される。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態の半導体光装置１０では、封止材１７のベースとなる樹脂に対するフィラー（酸化チタンＴｉＯ２）濃度を０．１〜８ｗｔ％とすれば、光束を維持しつつ、かつ、ワイヤ断線の発生を抑えた品質および信頼性の高い半導体発光装置を得られる。封止材１７の硬度でいえば、３０以下であることが望ましい。特に、全光束維持率が最大となる領域が１ｗｔ％近傍（０．５〜２．０ｗｔ％）であるため、この範囲にすれば、さらに低い断線発生率と高い光束維持率を達成できる。
【００３７】
さらに、本実施形態によれば、波長変換層１４は、サブマウント１５上の半導体発光素子１３の周囲に配置され、ボンディングワイヤ１６はサブマウント１５上の波長変換層１４の形成されている領域の外側に結線される。このため、光源サイズを小さくすることができ、車両用灯具等のレンズやリフレクタなどの光学部材と組み合わせて光学設計される光学装置の光学系全体を小型化することができる。
【００３８】
また、サブマウント１５と半導体発光素子１３とを電気的に接続した場合には、サブマウント１５に検査装置（図示せず）のプローブ等を接触させることで半導体発光素子１３の色度および輝度を測定することが可能となる。すなわち、ステップＳ１０５とステップＳ１０６との間の工程にて光学的特性の検査を行い、規格外品を早期に発見することができ、総じてコストを低減することができる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、図１に示す、側面と上方とを波長変換層１４で覆ったフェイスダウン型フリップチップ素子である半導体発光素子１３をサブマウント１５を介して基板に接続した構成の半導体発光装置１０を例にあげて説明したが、半導体発光装置１０の内部実装例はこれに限られない。封止材１７により、素子あるいは素子を囲む波長変換層とボンディングワイヤとが封止される構成のものであれば、全てに適用可能である。素子の構成、サブマウントの有無、ボンディングワイヤの数、電極パターンやボンディングワイヤの配置は適宜選択される。例えば、図７（ａ）に示すような半導体発光素子１３の発光層を上に向けて配置する実装、図７（ｂ）に示すようなサブマウント１５を用いない実装、図７（ｃ）に示すような実装であってもよい。ここで、図７（ｃ）は、不透明基板の上に発光層が積層された半導体発光素子７２が、発光層を上に向けてセラミック基板７１上に配置される。なお、図７（ｃ）に示すような不透明基板を用いるものの場合、波長変換層１４は、半導体発光素子１３側面に配置されていなくてもよい。
【００４０】
＜＜第二の実施形態＞＞
次に、本発明の第二の実施形態を説明する。本実施形態では、第一の実施形態の半導体発光装置１０について、色度のばらつきを抑え、歩留まりを高くする製造方法を提供する。本実施形態では、封止材１７の酸化チタンＴｉＯ２の濃度の対数に比例して封止前の色度座標が変化する性質を利用し、製品の色度のばらつきによる歩留まりを改善する。
【００４１】
図８は、本実施形態の半導体発光装置１０の、封止材１７のフィラー（ここでは、酸化チタンＴｉＯ２）の濃度を変えた場合の、半導体発光装置１０の色度シフト量の分布を示すグラフである。本図に示すように、本実施形態の半導体発光装置１０は、酸化チタンＴｉＯ２の濃度の対数に比例して、封止後の色度座標が変化する。
【００４２】
本実施形態では、この特性を利用し、半導体発光装置１０を製造する。本実施形態の半導体発光装置１０の製造方法も、基本的には第一の実施形態の製造方法と同様である。ただし、封止材１７を注入する前に、各半導体発光装置１０の色度を測定し、目標とする色度との差に基づいて、封止材１７のフィラー濃度を決定する工程が挿入される。
【００４３】
図９に本実施形態の製造方法のフローを示す。本図に示すように、ここでは、図２に示す第一の実施形態の製造方法のステップＳ１０８の後に、用意した半導体発光素子１３それぞれの色度を測定し（ステップＳ２０１）、各半導体発光素子１３について、目標とする色度との差に基づいて、充填する封止材１７のフィラー（酸化チタンＴｉＯ２）濃度を決定する（ステップＳ２０２）、の２工程が加わる。そして、ステップＳ１０９では、選択した濃度の封止材を注入する。
【００４４】
なお、充填する封止材１７の酸化チタンＴｉＯ２濃度は、目標とする色度と測定した色度との差をシフト量として、図８のグラフから決定する。
【００４５】
実際の製造では、複数種の酸化チタンＴｉＯ２濃度の封止材１７を予め用意する。製造ロット毎に色度の平均を算出し、それぞれ目標とする色度からのシフト量を算出する。そして、図８のグラフから決定される当該シフト量に最適な封止材１７の酸化チタンＴｉＯ２濃度に最も近い濃度の封止材１７を、予め用意したものから選択し、注入する封止材１７とする。
【００４６】
ここで、一例として、酸化チタンＴｉＯ２の濃度が０．３ｗｔ％、１．０ｗｔ％、８．０ｗｔ％の３種類の封止材１７を揃え、９種類の製造ロット毎に、それぞれ最適な濃度の封止材１７を用いた場合の、歩留まりの向上の結果を図１０に示す。
【００４７】
本図に示すように、全ての製造ロットで０．３ｗｔ％の封止材１７を用いる場合の平均歩留まりは３８．６％である。また、１．０ｗｔ％の封止材１７を用いる場合の平均歩留まりは、７９．７％、８．０ｗｔ％の封止材１７を用いる場合の平均歩留まりは７６．３％である。
【００４８】
一方、製造ロット毎に、上述の手順で決定した最適な濃度の封止材１７を用いた場合、すなわち、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の製造ロットでは１．０ｗｔ％の濃度の封止材１７を、Ｎｏ．５〜Ｎｏ．９の製造ロットでは８．０ｗｔ％の封止材１７を用いた場合、平均歩留まりは、９２．２％に向上した。
【００４９】
なお、色度が封止材１７の反射率、すなわち、酸化チタン濃度に応じてシフトする理由は、以下のとおりと考えられる。本実施形態の半導体発光装置１０では、第一の実施形態の図３で説明したとおり、半導体発光素子１３の側面放射光成分の大部分が封止材１７の界面で反射され、波長変換層１４内部に戻され、波長変換層１４上方に出射される。このとき、封止材１７の反射率に応じて戻される励起光の量が変化し、それに応じて蛍光体を励起して波長変換光となる励起光の量も変化し、色度のシフト量も変化する。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態によれば、第一の実施形態で得られる効果に加え、さらに、色度のバラツキの点で、歩留まりを高めることができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、ステップＳ１０８の保護枠１２を固定後、ステップＳ１０９の封止材１７を注入前に色度測定（ステップＳ２０１）および封止材１７のフィラー濃度決定（ステップＳ２０２）を行っている。しかし、色度測定（ステップＳ２０１）および濃度決定（ステップＳ２０２）はこのタイミングに限られない。例えば、ステップＳ１０５のダイシングとステップＳ１０６のマウントの間、または、ステップＳ１０６のマウントとステップＳ１０７のワイヤボンディングの間に行ってもよい。このタイミングで行う場合、上述のように、サブマウント１５と半導体発光素子１３とが電気的に接続されているため、サブマウント１５に検査装置のプローブ等を接触させることで、半導体素子１３の色度および輝度を測定することができる。また、ステップＳ１０７のワイヤボンディングとステップＳ１０８のマウント間に行うよう構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第一の実施形態の半導体発光装置の断面図である。
【図２】第一の実施形態の半導体発光装置の製造方法のフローチャートである。
【図３】第一の実施形態の半導体発光装置の光の出射を説明するための図である。
【図４】ガラス塗膜試料による拡散反射率分布を示す図である。
【図５】第一の実施形態の半導体発光装置による全光束維持率分布を示す図である。
【図６】第一の実施形態の半導体発光装置によるヒートショック試験の結果を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、第一の実施形態の半導体発光装置の他の実装例を示す図である。
【図８】第二の実施形態の半導体発光装置の色度シフト量分布を示す図である。
【図９】第二の実施形態の半導体発光装置の製造方法のフローチャートである。
【図１０】第二の実施形態の半導体発光装置の製造方法による歩留まりの向上を説明するための表である。
【符号の説明】
【００５３】
１０：半導体発光装置、１１：基板、１２：保護枠、１３：半導体発光素子、１４：波長変換層、１５：サブマウント、１６：ボンディングワイヤ、１７：封止材、３１：励起光、３２：波長変換光、７１：セラミック基板、７２：半導体発光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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