(57)【要約】【課題】  色度を補正する手段と、安定して補正可能な蛍光体樹脂の形成手段により、半導体発光装置の色度変動を低減する製造方法を提供すること。【解決手段】  半導体発光装置１００の波長を予め計測する工程と、波長変動に応じて樹脂封止体８の調整塗布量を決定する工程と、調整塗布量に応じて、開口面積（寸法）が制御された遮蔽板５を予め準備する工程と、基板１上で、前記遮蔽板５を所定の位置に設置して遮蔽された領域と遮蔽されていない領域とに分割する工程と、遮蔽板５を介して、基板１上の濡れ性を制御する前処理を実施する工程を有し、基板１上に、濡れ性の高い領域５１と、濡れ性の低い領域５２とを形成して、樹脂封止体８を形成するにあたり、相似形状で形成する、半導体発光装置の製造方法を用いる。【選択図】  図１
2015204386.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を電気的に接続するリード電極部と、前記リード電極が配置された基板と、前記半導体発光素子を覆う樹脂封止体と、を有する半導体発光装置の製造方法であって、
前記半導体発光素子の波長を計測する計測工程と、
前記波長と前記樹脂封止体の塗布量との関係に、前記計測された波長を当てはめ、前記樹脂封止体の塗布量を決定する決定工程と、
前記塗布量から計算される塗布領域が、非塗布領域より、前記樹脂封止体に対して濡れ性が高い領域とする前処理工程と、
前記塗布領域に前記樹脂封止体を形成する樹脂封止工程と、
を含むことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記前処理工程は、前記基板の表面粗さを変える処理である請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記前処理工程では、遮蔽板を利用して、前記基板上に対して、遮蔽された領域と、遮蔽されていない領域、とに分割し処理することで、前記塗布領域と前記非塗布領域とを形成することを特徴とする請求項１または２に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項４】
半導体発光素子と、前記半導体発光素子を電気的に接続するリード電極部が配置された基板と、前記半導体発光素子を覆う樹脂封止体と、を有する半導体発光装置の製造方法であって、
前記半導体発光装置の波長を計測する計測工程と、
前記波長と前記樹脂封止体の塗布量との関係に、前記計測された波長を当てはめ、前記樹脂封止体の塗布量を決定する決定工程と、
前記塗布量から計算される塗布領域の周辺に、円環形状凸部を形成する凸部形成工程と、
前記円環形状凸部の内側に前記樹脂封止体を形成する樹脂封止形成工程と、
を含むことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項５】
半導体発光素子と、前記半導体発光素子を電気的に接続するリード電極部が配置された基板と、前記半導体発光素子を覆う樹脂封止体と、を有する半導体発光装置の製造方法であって、
前記半導体発光装置の波長を計測する計測工程と、
前記波長と前記樹脂封止体の塗布量との関係に、前記計測された波長を当てはめ、前記樹脂封止体の塗布量を決定する決定工程と、
前記塗布量から計算される塗布領域の周辺に、階段状段差部を形成する形成工程と、
前記階段状段差部を利用して、前記樹脂封止体を形成する樹脂封止体形成工程と、
を含むことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記決定工程では、前記半導体発光装置の波長の変動に対する色度依存性と、前記樹脂封止体の塗布量の変動に対する色度依存性と、から前記塗布量が算出されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項７】
半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を電気的に接続するリード電極部が配置された基板と、
前記半導体発光素子を覆う樹脂封止体と、を有し、
前記樹脂封止体は、複数個あり、すべてが相似形状であり、
前記樹脂封止体で覆われる前記基板の表面は、前記樹脂封止体との濡れ性が、前記樹脂封止体で覆われる前記基板の表面以外の部分よりよい半導体発光装置。
【請求項８】
半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を電気的に接続するリード電極部が配置された基板と、
前記半導体発光素子を覆う樹脂封止体と、を有し、
前記樹脂封止体は、複数個あり、すべてが相似形状であり、
前記複数の樹脂封止体で覆われる前記基板の表面には、前記複数の樹脂封止体ごとに、円環形状凸部あり、
前記複数の樹脂封止体は、前記円環形状凸部まで形成されている半導体発光装置。
【請求項９】
半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を電気的に接続するリード電極部が配置された基板と、
前記半導体発光素子を覆う樹脂封止体と、を有し、
前記樹脂封止体は、複数個あり、すべてが相似形状であり、
前記樹脂封止体で覆われる前記基板の表面には、複数の段を有する階段状段差部が、複数の樹脂封止体ごとにあり、
前記複数の樹脂封止体は、前記前記階段状段差まで形成されている半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、青色光を発光する半導体発光素子を備えた半導体発光装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
照明用光源、および表示装置のバックライト光源として、冷陰極管、白熱電球、及び蛍光灯に代わって半導体発光素子を搭載した白色発光装置が使用されるようになってきている。
【０００３】
半導体発光素子を用いた半導体発光装置は、小型で電力効率が高いという長所を有している。主に、直接基板上に半導体発光素子を搭載したＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｂｏａｒｄ、以下ＣＯＢと記載）モジュールの形態や、凹型のリフレクター付きパッケージに半導体発光素子を搭載したＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ、以下ＳＭＤと記載）デバイスの形態がある。光源デバイスとして多様な照明光源およびディスプレイ装置へ広く利用されている。
【０００４】
特に、照明用途に関する半導体発光装置としては、高出力性に優れることから基板上に直接、高密度に半導体発光素子を配置した白色ＬＥＤ  ＣＯＢモジュールの形態が主流となりつつある。
【０００５】
ここで、白色ＬＥＤ  ＣＯＢモジュールとは、半導体発光素子を備えた半導体発光装置のことであって、半導体発光素子を直接搭載する基板と、基板に配置された半導体発光素子と、半導体発光素子を覆うように形成された、半導体発光素子から発せられる光源の波長を変換する色変換材料である蛍光体材料と、を含有する封止樹脂とから構成されている。
【０００６】
照明用途の白色ＬＥＤ  ＣＯＢモジュールにおいては、光学特性上、重要なファクターである、色のバラツキについて厳しい規格となっている。
【０００７】
例えば、照明として、同一空間に同じ色規格の照明器具を並べた場合、個々では光源色の差を感じにくいが、複数個の器具が隣接した際、光源色の色度バラツキに起因する光源色の差が明確となる。色度座標の範囲として規定すると、Ｃｘ、Ｃｙそれぞれ±０．００８以下の色度バラツキに抑制することが要求され、年々その規格は厳しくなり、更なる狭色度化が求められている。
【０００８】
白色ＬＥＤ  ＣＯＢモジュールの製造工程においては、光学的な特性に基づく複数の規格に対して、検査工程で光学特性を１つずつ測定して選別を行う。この時、規格範囲から外ずれた場合は、その製品を取り除かなければならない。
【０００９】
すなわち、要求される色度座標の範囲に入れないと不良品を製造することとなり、コストアップに繋がってしまう。逆に言うと不良ロスを削減する、或いは検査工程での選別数を削減し製造コストを下げる為には、モジュール製造工程で色度バラツキを極力減らすことが要求される。
【００１０】
このように、従来の技術による半導体発光装置及びその製造方法では色度バラツキが大きくなることで品質ロスや検査工程での選別工数ロスを発生し、量産性を阻害するという問題点がある。
【００１１】
この問題点に対して色度バラツキを抑える方法として、幾つかの手段が提案されている。
半導体発光装置の色度は、使用する半導体発光素子の波長、波長変換材料である蛍光体樹脂量で決定される。
【００１２】
従来の製造工程では、予め半導体発光素子の波長の中央値（平均値）から、蛍光体樹脂量を算出し、一定の蛍光体樹脂量のもとで所定の色度を得る手段であった。すなわち、色度バラツキは、当初、蛍光体樹脂量の違いによるものと考えられ、蛍光体樹脂量のバラツキを抑制することで色度を均一に制御する手段が試みられてきた。
【００１３】
しかしながら、半導体発光素子の波長は、製造時にウェハー内において特性の分布を有しており、蛍光体樹脂量を均一にしても発光色の色度変動（バラツキ）が発生することが明らかとなってきた。すなわち、更なる狭色度化が要求される中で、蛍光体樹脂量を均一に制御しても波長バラツキの影響が顕在化し、それにより色度が変化する為、色度バラツキを抑制するには限界がある。
【００１４】
この問題点に対して、半導体発光素子の光学特性に応じて蛍光体樹脂量を制御して、色度バラツキを抑制する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
図１３（ａ）〜図１３（ｂ）は、特許文献１に記載された半導体発光装置４００の製造方法を示す代表図である。
図１３（ａ）は、半導体発光素子２の光学特性を計測する工程の断面図であり、図１３（ｂ）は半導体発光装置４００に蛍光体粒子入り樹脂封止体８を塗布する工程の断面図である。
ここで、半導体発光装置４００は、半導体発光素子２と、半導体発光素子２を搭載するＳＭＤ半導体パッケージ１０と、半導体発光素子２を搭載するＳＭＤ半導体パッケージ１０上の実装部３と、半導体発光装置４００を電気的に接続するリード電極６と、半導体発光素子２をリード電極６と電気的に接続するためのワイヤー電極線７と、実装部３に搭載された半導体発光素子２を覆うように形成された蛍光体を含む樹脂封止体８と、から構成される。
また、樹脂封止体８内には白色光の波長帯の出力光を得るため、半導体発光素子２から発せられる光源の波長を変換する色変換材料の蛍光体粒子が分散されている。
ディスペンスニードル１２は、樹脂封止体８を形成する為の充填（塗布）手段である。
以下、先行例における実施の形態について、図１３（ａ）〜図１３（ｂ）を用いて説明する。
まず予備工程として、半導体発光素子２の光学特性に対する発光色の色度依存性を予め求める。（図示は省略）
次に、図１３（ａ）に示すように、樹脂封止体８を塗布する前に、半導体発光素子２毎に、光学特性を光特性計測装置１３で計測する。
そして、図１３（ａ）で計測した測定結果と、予備工程で求めておいた色度依存性の関係性とから樹脂封止体８の所要量を求めて、図１３（ｂ）に示すように、所要量の樹脂封止体８をディスペンスニードル１２で半導体発光素子２を覆う工程とすることにより、蛍光体樹脂量が制御して色度を補正するプロセスとしている。
以上のような製造方法とすることで、半導体発光装置の色度バラツキを抑制する手段が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０１０−１０３３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
前記従来の製造方法では、凹型のＳＭＤ形態のデバイスにおいて、反射用リフレクターをダム作用として、制御された蛍光体樹脂をパッケージ内に流し込み、色度バラツキを抑制することが可能である。すなわち、蛍光体樹脂を制御し、色度変動の影響が抑制される。また、その際、蛍光体樹脂で形成された形状は凹型のパッケージ形状外形で規正されるため、形状変化少ない。そのため、色度の調整方法としては比較的安定化が図れる。
【００１７】
しかしながら、上記した製造方法では、ＣＯＢ形態のデバイス、つまり半導体発光素子を直接、基板上に搭載し、半導体発光素子の直上に蛍光体樹脂を覆う製造プロセスの場合、蛍光体樹脂の形状を規制するものがなく、蛍光体樹脂の形状保持が困難となり、結果として、色度バラツキを抑制できないという課題を有している。
【００１８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ＣＯＢモジュール形態の半導体発光装置において、半導体発光素子の波長バラツキによる色度変化を抑制するために、波長特性に応じて蛍光体樹脂量を調整する工程を有し、調整後の蛍光体樹脂層を、狙いの形状となるように安定的に保持し、色度バラツキを抑制することを目的した半導体発光装置の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】
【００１９】
上記目的を達成するために、半導体発光素子と、前記半導体発光素子を電気的に接続するリード電極部と、前記リード電極が配置された基板と、前記半導体発光素子を覆う樹脂封止体と、を有する半導体発光装置の製造方法であって、前記半導体発光素子の波長を計測する計測工程と、前記波長と前記樹脂封止体の塗布量との関係に、前記計測された波長を当てはめ、前記樹脂封止体の塗布量を決定する決定工程と、前記塗布量から計算される塗布領域が、非塗布領域より、前記樹脂封止体に対して濡れ性が高い領域とする前処理工程と、前記塗布領域に前記樹脂封止体を形成する樹脂封止工程と、を含む半導体発光装置の製造方法を用いる。
【００２０】
半導体発光素子と、前記半導体発光素子を電気的に接続するリード電極部が配置された基板と、前記半導体発光素子を覆う樹脂封止体と、を有する半導体発光装置の製造方法であって、前記半導体発光装置の波長を計測する計測工程と、前記波長と前記樹脂封止体の塗布量との関係に、前記計測された波長を当てはめ、前記樹脂封止体の塗布量を決定する決定工程と、前記塗布量から計算される塗布領域の周辺に、円環形状凸部を形成する凸部形成工程と、前記円環形状凸部の内側に前記樹脂封止体を形成する樹脂封止形成工程と、を含む半導体発光装置の製造方法を用いる。
【００２１】
半導体発光素子と、前記半導体発光素子を電気的に接続するリード電極部が配置された基板と、前記半導体発光素子を覆う樹脂封止体と、を有する半導体発光装置の製造方法であって、前記半導体発光装置の波長を計測する計測工程と、前記波長と前記樹脂封止体の塗布量との関係に、前記計測された波長を当てはめ、前記樹脂封止体の塗布量を決定する決定工程と、前記塗布量から計算される塗布領域の周辺に、階段状段差部を形成する形成工程と、前記階段状段差部を利用して、前記樹脂封止体を形成する樹脂封止体形成工程と、
を含む半導体発光装置の製造方法を用いる。
【００２２】
半導体発光素子と、前記半導体発光素子を電気的に接続するリード電極部が配置された基板と、前記半導体発光素子を覆う樹脂封止体と、を有し、前記樹脂封止体は、複数個あり、すべてが相似形状であり、前記樹脂封止体で覆われる前記基板の表面は、前記樹脂封止体との濡れ性が、前記樹脂封止体で覆われる前記基板の表面以外の部分よりよい半導体発光装置を用いる。
【００２３】
半導体発光素子と、前記半導体発光素子を電気的に接続するリード電極部が配置された基板と、前記半導体発光素子を覆う樹脂封止体と、を有し、前記樹脂封止体は、複数個あり、すべてが相似形状であり、前記複数の樹脂封止体で覆われる前記基板の表面には、前記複数の樹脂封止体ごとに、円環形状凸部あり、前記複数の樹脂封止体は、前記円環形状段差部まで形成されている半導体発光装置を用いる。
【００２４】
半導体発光素子と、前記半導体発光素子を電気的に接続するリード電極部が配置された基板と、前記半導体発光素子を覆う樹脂封止体と、を有し、前記樹脂封止体は、複数個あり、すべてが相似形状であり、前記樹脂封止体で覆われる前記基板の表面には、複数の段を有する階段状段差部が、複数の樹脂封止体ごとにあり、前記複数の樹脂封止体は、前記階段状段差まで形成されている半導体発光装置を用いる。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように、本発明によれば、樹脂封止体の形状を安定して相似形状に形成することで、半導体発光装置の色度バラツキが抑制され、均一な光源色を発光可能な半導体発光装置の製造方法を提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）実施の形態１における半導体発光装置の斜視図、（ｂ）実施の形態１における半導体発光装置の断面図、（ｃ）（ｂ）の相似形状を示す断面図、（ｄ）実施の形態１における（ｂ）の平面図、（ｅ）（ｃ）の平面図
【図２】塗布形状違いによる色度変動影響を示す図
【図３】実施の形態１における半導体発光装置の製造フロー図
【図４】（ａ）〜（ｅ）実施の形態１における半導体発光装置の製造方法の概略図
【図５】（ａ）半導体発光装置の波長変動と色度変動の関係を示した図、（ｂ）半導体発光装置の塗布量変動と色度変動の関係を示した図
【図６】（ａ）実施の形態１における色度変動係数Ａおよび色度補正係数Ｂの算出例を示す図、（ｂ）実施の形態１における基準塗布量および形状例を示す図、（ｃ）実施の形態１における遮蔽板開口寸法の設計例を示す図
【図７】（ａ）実施の形態１における他の形態の半導体発光装置の断面図、（ｂ）実施の形態１における他の形態の半導体発光装置の平面図
【図８】（ａ）実施の形態２における半導体発光装置の断面図、（ｂ）（ａ）の相似形状を示す断面図、（ｃ）（ａ）の点線部拡大図、（ｄ）本発明の実施の形態２における（ａ）の平面図、（ｄ）（ｂ）の平面図、（ｅ）実施の形態２における半導体発光装置の拡大断面図
【図９】実施の形態２における半導体発光装置の製造フロー図
【図１０】（ａ）実施の形態３における半導体発光装置の断面図、（ｂ）（ａ）の相似形状を示す断面図、（ｃ）（ａ）の点線部拡大図、（ｄ）（ｂ）の平面図、（ｅ）実施の形態３における半導体発光装置の拡大断面図
【図１１】（ａ）実施の形態３における段差形状を示す図、（ｂ）実施の形態３における段差形状での光線干渉を示す図
【図１２】実施の形態３における半導体発光装置の製造フロー図
【図１３】特許文献１に記載された従来の半導体発光装置の製造フロー図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る半導体発光装置の製造方法の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、夫々の組合せにより構成される形態とすることもできる。
【００２８】
（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１における半導体発光装置１００の斜視図を示す。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）における塗布形状が大きくなっても相似形状となっていることを示す断面図を示している。
【００２９】
また、図１（ｄ）は、図１（ｂ）の平面図である。図１（ｅ）は、図１（ｃ）の平面図である。
【００３０】
以下、その構成について図を用いて説明する。図１（ｂ）から図１（ｅ）に示すように、実施の形態１における半導体発光装置１００は、半導体発光素子２と、半導体発光素子２を搭載する基板１と、半導体発光素子２を搭載する基板１上の実装部３と、半導体発光装置１００を電気的に接続するリード電極６と、半導体発光素子２をリード電極６と電気的に接続するためのワイヤー電極線７と、実装部３に搭載された半導体発光素子２を覆うように形成された樹脂封止体８とから構成される。
【００３１】
ここで、樹脂封止体８内には白色光の波長帯の出力光を得るため、半導体発光素子２から発せられる光源の波長を変換する色変換材料の蛍光体粒子が分散される。
【００３２】
ディスペンスニードル１２は樹脂封止体８を形成する為の充填（塗布）手段である。
【００３３】
半導体発光装置１００は、基板１上に設けた実装部３に、直接、半導体発光素子２が搭載される。半導体発光素子２には、その上方同一面に第１の電極４１と第２の電極４２が形成されており、半導体発光装置１００に形成された、第１のリード電極６１及び第２のリード電極６２にワイヤー電極線７を介して電気的に接続されている。また半導体発光素子２及びワイヤー電極線７を覆うように樹脂封止体８を形成している。
【００３４】
また、詳細は以下の構成要素の説明、および製造プロセスの説明で記載するが、基板１上には、濡れ性の高い領域５１と、濡れ性の低い領域５２と、を形成している。
【００３５】
この構成により、半導体発光装置１００の波長変動に応じた樹脂封止体８の調整塗布量に対して、図１（ｂ）、図１（ｄ）に示す樹脂封止体８の基準形状に対して、図１（ｃ）、図１（ｅ）に示す相似形状が形成される。
【００３６】
尚、図１（ｂ）、図１（ｃ）、図１（ｄ）、図１（ｅ）の構成では、１つの半導体発光素子２への相似形状で蛍光体塗布形状を示しているが、図１（ａ）に示すように複数個の半導体発光素子２を有する半導体発光装置１００の場合は、その隣接間で同様の処理が実施されている（図では省略）。
【００３７】
ここで、本実施の形態１における半導体発光装置１００の夫々の構成要素について詳細に説明する。
【００３８】
＜半導体発光装置１００＞
図１（ｂ）から図１（ｅ）に示すように、実施の形態１の半導体発光装置１００は、半導体発光素子２と、それを搭載するための基板１と、樹脂封止体８で構成される。
【００３９】
また、以下の説明では省略するが、本実施の形態１の半導体発光素子２を電気的に接続する手段としては、基板１上の表面に配置された実装部３に接続するリード電極６と、半導体発光素子２をリード電極６と電気的に接続するためのワイヤー電極線７とを有する。
【００４０】
ここで、半導体発光装置１００を外部電極と電気的に接続する手段として、基板１上に形成されたリード電極６を例示したが、これとは異なり、ワイヤーパッド部に設けられたビアホールと、半導体発光装置１００の下面に設けられた外部電極によりビアホールを介して上下方向に電気的に接続する手段とすることもできる。また、半導体発光素子２をリード電極６と電気的に接続する手段としてワイヤー電極線７を例示したが、半導体発光素子２の電極構成により夫々の手段で構成される。
【００４１】
具体的には、Ａｇペーストなどの導電性材料とワイヤー電極線７とで上下面を接続する構成にもできる。また、フリップチップ接合で下面に形成された電極に対して金属接合材料を介して接続する構成とすることもできる。
【００４２】
ここでフリップチップ実装とは、同一面側に正負両電極が設けられている半導体発光素子２を基板側の電極パッドに対向させ、導電性部材を介して接合する方法をいう。
【００４３】
また、本実施の形態１の半導体発光装置１００は、一例として複数個の半導体発光素子２がマトリックス上に整列配置された形態とすることができる。他の実施形態として、半導体発光素子２が１個の場合が挙げられる。ただし、これに限定されるものではない。
【００４４】
本実施の形態１の基板１の材質としては、半導体発光素子２が発光した際に周囲温度は１００〜１５０℃の高温となる為、放熱性の特性を有する材質が好ましい。例えば、セラミック材質が挙げられる。また他の実施形態として、金属系の材質や樹脂系の材質基板が挙げられる。ただし、これに限定されるものではない。
【００４５】
また、基板１に対しては、後で説明するが、基板１上の表面の濡れ性を変化させて、樹脂封止体８を相似形状とするための前処理が実施される。
【００４６】
＜樹脂封止体８を形状について＞
ここで、色バラツキを抑制するために相似形状が好ましい理由について、図２を用いて説明する。図２は、塗布形状違いによる色度変動影響を示す図である。塗布高さＴと塗布半径ｒを変化させている。
【００４７】
具体的には、光学シミュレーションを用いて評価した、樹脂封止体８を同一量とした際の形状違いによる色度変化の結果である。尚、ここでは詳細を省略するが、実評価においても同結果を得ている。
【００４８】
図２より、樹脂封止体８の形状が変化することで、半導体発光素子２から放出される青色光と、その青色光を吸収し、蛍光体粒子で変換・放出される黄色光の光路長が変化するために、結果として白色光としての色度が変化していることが分かる。
【００４９】
すなわち、本実施の形態１において樹脂封止体８の補正塗布を実施するにあたり、基準となる塗布形状と異なる形状とした場合、調整した蛍光体樹脂量において、狙いの色度とならず、色度バラツキの不具合が発生する。
【００５０】
逆に言うと、樹脂封止体８の形状を相似形状とすることで、形状から生じる色度変化の影響が少なくなる。結果、線形近似で色度補正が安定して実施可能となる。従って、補正する際の樹脂封止体８の形状は相似形状とすることが必要となる。
【００５１】
＜半導体発光素子２＞
実施の形態１の半導体発光素子２は、光学的な特性仕様に対して様々な種類の選択ができる。従って半導体発光素子２は、特に限定されるものではなく、市販の発光素子を用いることができる。また、半導体発光素子２が持つ発光色についても特に限定されるものではなく、白色ＬＥＤを製造するにあたり青紫色、青色、緑色、赤色光を発する発光素子と、所望の波長帯の出力光を得ることができるように発光素子から発せられる光源の波長を変換する色変換材料である蛍光体粒子との組合せにより白色光が得られるものを選択することができる。実施の形態１による半導体発光装置１００では、半導体発光素子２として青色発光ダイオード１１を用い、樹脂封止体８には、半導体発光素子２として青色発光ダイオードから発せられる光源の波長を変換させるための黄色蛍光体を含むようにすることにより白色ＬＥＤを得ることができる。
【００５２】
＜樹脂封止体８＞
本実施の形態１の樹脂封止体８は、半球形状或いは球体を任意の半径領域で切り取った形状とすることがより好ましい。その塗布プロセスについては後に詳細を説明するが、基板１上に直接塗布するＣＯＢモジュール形態の場合、塗布プロセスとしては、粘度が高く、チクソ性の高い樹脂封止体８をポッティング方式で直接覆うように塗布し、その形状を保持する方式となるため、上記形状を制御して形成することができる。
【００５３】
また、上記構成とすることによる他の効果として、青色光及び黄色光の混合光の光路長を一定とすることができる為、色度ムラ（色度の角度依存性）を抑制するとともに、樹脂封止体８と空気層の界面で全反射することによる光束の低下を抑制することができる。
【００５４】
また、その材質は、主にシリコーン樹脂、あるいはエポキシ樹脂からなる母材樹脂と蛍光体粒子とで配合される構成とすることができる。尚、母材樹脂に求められる特性は無色、透明で、耐熱性、耐光性、密着性などの性質を有していることが好ましく、シリコーン樹脂であることがより好ましい。
【００５５】
ここで、所定の色度を得る為に必要な配合量についての詳細は、夫々目標とする色度により異なるため記載を省略するが、所定の光源色を得るため、半導体発光素子２から発せられる光源の波長を変換する色変換材料である蛍光体粒子を必要量、シリコーン樹脂に分散した構成とすることができる。
【００５６】
特に、実施の形態１では白色ＬＥＤを得るため、半導体発光素子２は青色発光ダイオードとし、樹脂封止体８は青色発光ダイオードから発せられる光源の波長を変換させるための黄色蛍光体を分散した構成とすることで、目標とする半導体発光装置１００を製造することができる。
【００５７】
尚、配合する蛍光体粒子の種類は、半導体発光素子２の発光色に対して、白色光が得られるものであれば１種類でも良いし、複数種類を配合したものでも良い。
【００５８】
＜蛍光体粒子＞
本実施の形態１の蛍光体粒子は、黄色に発光する蛍光体とすることができる。ただし、蛍光体粒子はこれに限定されるものではなく、白色ＬＥＤの半導体発光装置１００を製造するにあたり、半導体発光素子２との組合せにより、蛍光体粒子は、青色蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体、赤色蛍光体の少なくともいずれか１つ以上の蛍光体粒子を使用することもできる。
【００５９】
また、蛍光体粒子の大きさは比較的小粒径であることが好ましい。平均粒子径としては、０．１μｍ〜２５μｍの範囲であることが好ましい。粒子径が２５μｍを超えると、形成する相似形状のバラツキが大きくなる。結果、計算どおりの制御ができない。
【００６０】
一方、０．１μｍより小さいと、凝集現象が発生し、シリコーン樹脂との調合の際に均一に分散されず、不均一な蛍光体粒子の分布となる。結果、色度バラツキを発生する。以上を踏まえて、本実施の形態１の一例として、平均粒子径としては、０．１μｍ〜２５μｍの範囲であることが好ましい。さらには、１μｍ〜１０μｍの範囲であることがより好ましい。より均質に、計算どおりとなる。
【００６１】
＜製造方法について＞
次に、本実施の形態１の半導体発光装置１００の製造方法について、図を参照して説明する。図３は半導体発光装置１００の製造方法を示す全体フロー図である。また、図４（ａ）〜（ｅ）は半導体発光装置１００の製造方法の各工程の断面図である。
【００６２】
これらの工程により半導体発光装置１００が製造される。以下、夫々の工程について説明する。
【００６３】
工程Ｓ１００は、図４（ａ）の下部、工程Ｓ１０１は、図４（ａ）、工程Ｓ１０２は、図４（ｂ）、工程Ｓ１０３は、図４（ｃ）、図６（ａ）〜図６（ｃ）、図７（ａ）〜図７（ｃ）、工程Ｓ１０４は、図４（ｄ）、工程Ｓ１０５は、図４（ｅ）、工程Ｓ２０２は、図５（ａ）、図５（ｂ）で、それぞれ説明する。
【００６４】
＜工程Ｓ２００、ウエハー内の光学特性測定＞
半導体発光装置１００の製造方法は、まず予備工程として、ウェハー内に製造された半導体発光素子２の光特性（波長λｄ、光出力Ｐｏ，順電圧Ｖｆ）の分布を測定して、適切な分布許容範囲を設定する（工程Ｓ２００、図３）。
【００６５】
＜工程Ｓ２０１、基準調合比、塗布量を決定＞
次に、上記で設定した波長λｄの分布範囲の規格中央値において、狙い色度を得るための蛍光体粒子の調合比と樹脂封止体８の基準塗布量を決定する（工程Ｓ２０１、図３）。
【００６６】
＜工程Ｓ２０２、色度変動係数Ａ、色度補正係数Ｂの算出＞
さらに、Ｓ２０１で決定した、調合比と塗布量を基準とした場合に対して、半導体発光装置１００の波長が変動した際の色度への影響を示す色度変動係数Ａ、および樹脂封止体８の塗布量を増減した際の色度への影響を示す色度補正係数Ｂを導出する（工程Ｓ２０２、図３）。
【００６７】
以下に、係数の導出手段について図５を用いて説明する。図５（ａ）は、波長変動と色度変動の関係を示す図であり、図５（ｂ）は、塗布量変動と色度変動の関係を示す図である。
【００６８】
まず、計測される半導体発光装置１００の波長変動Δλｄに対する色度影響度を示す色度変動係数Ａ［／＋１ｎｍ］を導出する。図５（ａ）に示すように、半導体発光装置１００の樹脂封止体８の塗布量を一定とした場合、半導体発光装置１００  の波長変動Δλｄに対して、色度Ｃｘは１次線形的に変化することから、ΔＣｘ  ＝  −ＡΔλｄ  と表すことができる。色度Ｃｙも同様であり省略する。つまり、Δλｄに対するΔＣｘが分かれば、色度変動係数Ａは導出できることになる。
【００６９】
次に、相似形状で色度を補正するための調整塗布量ΔＶに対する色度補正係数Ｂ［／＋１％］を導出する。図５（ｂ）に示すように、半導体発光装置１００の波長λｄを一定とした場合、樹脂封止体８が相似形状の形状となるように塗布量をΔＶ変化させた場合、色度Ｃｘは１次線形的に変化することから、ΔＣｘ＝  ＢΔＶと表すことができる。つまり、ΔＶに対するΔＣｘが分かれば、色度補正係数Ｂは導出できることになる。
【００７０】
調整塗布量を算出する工程で説明するが、色度ずれΔＣｘを補正する為の樹脂封止体８の調整塗布量は、上記２つの関係から算出でき、半導体発光装置１００の白色光の色度を補正することができる。尚、上記した夫々の色度変動係数Ａ、およびＢの導出方法の一例として、実モジュールで光学的な整合性検証を実施した精度の高い光学シミュレーションを構築し、これを適用して導出することができる。また、他の実施形態として、実験的に実モジュールによる評価を実施し、係数を求める手段でも同様の結果を得ることができる。
【００７１】
以上、Ｓ２００〜Ｓ２０２の予備工程の段取りを経て、半導体発光装置１００の組立工程へ移る（図３、図４）。
【００７２】
＜工程Ｓ１００、半導体発光素子搭載及びワイヤーボンディング＞
まず、図４（ａ）の下側に示すように、基板１上の実装部３に半導体発光素子２を搭載し、次にワイヤー電極線７により実装部３の底面に配置された第１のリード電極６１，６２と半導体発光素子２上の電極を電気的に接続する。
【００７３】
次に、蛍光体樹脂の塗布量調整を実施して色度バラツキを抑制するための製造プロセス、第１〜第５の工程について説明する。
【００７４】
＜工程Ｓ１０１：光学特性計測（波長計測）工程＞
図４（ａ）に示すように、光特性計測装置１３を用いて、半導体発光装置１００の青色光の波長特性λｄを計測する。尚、計測装置としては、半導体発光装置１００の、一般的な光特性を測定することができればよく、市販の積分球や分光器、照度計などの計測機器、及び評価ソフトが搭載された装置であればよい。ただし、光学的な特性が計測できるものであれば、これに限定されるものではない。
【００７５】
＜工程Ｓ１０２：調整塗布量算出工程＞
工程Ｓ１０２は、図４（ｂ）に示すように、予め算出しておいた半導体発光装置１００の波長変動Δλｄに対する色度依存性を示す色度変動係数Ａ（図５（ａ）に示す直線の傾き）と、樹脂封止体８の塗布量変動に対する色度依存性を示す色度補正係数Ｂと（図５（ｂ）に示す直線の傾き）、工程Ｓ１０１で計測した半導体発光装置１００の波長λｄの測定値と、に基づき、調整塗布量を算出する工程である。
【００７６】
以下、その算出工程について説明する。まず、半導体発光装置１００の波長変動全幅（一般的には納入される半導体発光素子２の単品の波長λｄと同じ波長変動範囲となることが知られる）に対して波長λｄの規格中央値を決定し、その規格中央値からの波長変動Δλｄと色度変動係数Ａ、とから色度変動量（−ＡΔλｄ）が算出される。次に、狙いの色度へ補正するために、上記で算出された色度変動量（−ＡΔλｄ）に対して、色度補正係数Ｂを用いて調整塗布量ΔＶを算出する（−ＡΔλｄ／Ｂ×Ｖ／１００；Ｖは規格中央波長における所定の色度を得るための基準となる樹脂封止体８の塗布量である）
以上のようにして、調整後の蛍光体樹脂量Ｖ′が決定される（Ｖ′＝Ｖ＋ΔＶ）。
【００７７】
＜工程Ｓ１０３：前処理による濡れ性制御工程＞
次に、図４（ｃ）に示すように、工程Ｓ１０２で算出した波長変動Δλｄに対する調整塗布量で塗布する際に、所定の色度を得るための基準となる蛍光体樹脂形状に対して相似形状となるように、基板１上に前処理を実施して濡れ性制御を行う。
【００７８】
具体的には調整塗布前に、予め設計した遮蔽板５を準備して、洗浄処理を実施する。
【００７９】
遮蔽板５については、波長λｄ毎の調整塗布量から算出される遮蔽板開口寸法（面積）の増減率を微小に制御する必要があることから、高精度な寸法精度で加工されることが要求される。例えば、レーザーメタルマスクやアディティブメタルマスクなど、サブミクロン精度で加工可能な市販のマスクを使用して前処理プロセスを実施することができる。
【００８０】
次に、遮蔽板５の開口寸法（面積）の設計指標について説明する。本実施の形態１では、事前に測定される半導体発光装置１００の波長λｄに応じて、所定の色度へ補正する為に、導出される調整塗布量に応じて遮蔽板５の開口寸法（面積）が制御される。一例として、図６（ａ）〜（ｃ）に、波長変動Δλｄから所定の色度を得るために必要な調整塗布量の算出例、および調整塗布量に対して、基準となる蛍光体樹脂形状から相似形状を得るために必要な遮蔽板開口寸法（面積）の設計例を示している。
【００８１】
以下に、基準となる蛍光体樹脂量Ｖで形成された蛍光体樹脂形状に対して、調整後の蛍光体樹脂量Ｖ′で相似形状を得るための遮蔽板５の開口寸法（面積）の設計値導出方法について説明する。
【００８２】
まず、塗布形状が半球形状或いは球体を任意の半径上で切り取った形状における蛍光体樹脂量Ｖは次式で示される。
Ｖ＝πｈ（ｈ２＋３ｒ２）／６  （式１）
尚、ｈは蛍光体樹脂の高さ、ｒは蛍光体樹脂の半径である。半球形上の場合には、ｈ＝ｒとなり、ｖは塗布半径ｒの球体積の１／２で表現される。
【００８３】
ここで、相似形状の塗布形状とするためには、高さおよび半径の形状変化率をαとすると、調整後の蛍光体樹脂量Ｖ′の樹脂封止体８の高さ、半径は、夫々次のように表現できる。
ｈ′＝αｈ、ｒ′＝αｒ      （式２）
式１、および式２とから最終的に式３が得られる。
Ｖ′＝α３Ｖ                  （式３）
すなわち、式３を用いて、既知のＶ、およびＶ′とからαを算出することができ、遮蔽板５の開口寸法（面積）を算出することができる。
【００８４】
以上のように、波長変動Δλｄに応じて、予め準備された遮蔽板５を適宜適用することで、本実施の形態１の製造プロセスを通じて、初期形状に対して相似形状での樹脂封止体８を形成することができる。
【００８５】
《具体例》
以下に、図６（ａ）〜図６（ｃ）を用いて、具体例について説明する。ここで、図６（ａ）は、色度補正の際に使用される色度変動係数Ａ、および色度補正係数Ｂを示す図である。また、図６（ｂ）は、今回用いた基準塗布形状（塗布量、寸法）を示す図である。さらに、図６（ｃ）は、波長変動λｄと色度変動、調整塗布量と形状変化率、遮蔽板５の設計に必要な塗布直径を算出した図を示す。
【００８６】
ここでは、一例として、図６（ｃ）に示すように、波長λｄの範囲を４５２．５ｎｍ〜４６２．５ｎｍの波長Δλｄ＝１０ｎｍで設定した。この時、規格中央波長λｄＣは４５７．５ｎｍとなる。
【００８７】
まず、図６（ａ）に示すように、事前の光学シミュレーションにより、色度変動係数Ａ＝−０．００２［／＋１ｎｍ］、色度補正係数Ｂ＝０．００１［／＋１％］と導出した。
【００８８】
ここで、図６（ｂ）に示すように、この規格中央波長λｄＣにおいて所定の色度を得るための樹脂封止体８の塗布体積はＶ＝２０９４ｎｌ（蛍光体樹脂の比重を１とした）とし、塗布形状としては、塗布半径ｒ＝１ｍｍ、高さｈ＝１ｍｍの半球形状とした。
【００８９】
例えば、半導体発光装置１００の工程Ｓ１０１で計測される波長λｄが４５８ｎｍであった場合、つまりΔλｄ＝０．５ｎｍの場合、図６（ａ）の色度変動係数Ａ、及び色度補正係数Ｂから算出すると、図６（ｃ）に示すように、色度変動はΔＣｘ＝−０．００１（ＡΔλｄ）となり、１％（−ΔＣｘ／Ｂ）の調整塗布量が必要となる。従って、図６（ｂ）の基準塗布量の蛍光体樹脂量Ｖ＝２０９４ｎｌの１％、つまり２１ｎｌ（ΔＶ＝Ｖ×ＡΔλｄ／Ｂ／１００）に相当することになる。
【００９０】
次に、増分体積ΔＶに対して相似形状となる形状変化率αを、上記式３より算出することで、樹脂封止体８の直径増分ΔＲは６．７μｍと算出できる。この増分を考慮した塗布直径に対応する開口寸法（面積）の遮蔽板５を適用し、基板１上の濡れ性を制御することで、相似形状の蛍光体樹脂形状を得ることができ、結果として調整した塗布量で色度バラツキを抑制することができる。
【００９１】
同様に、図６（ｃ）に示したように、例えば、Δλｄ＝±０．５ｎｍ刻みごとに遮蔽板５の開口寸法（面積）を設計することで、波長λｄ毎の調整塗布量における相似形状の蛍光体樹脂形状を得ることができ、同様に色度バラツキを抑制することができる。
【００９２】
尚、ここでは説明を簡単にするため、１つの半導体発光素子２に対しての樹脂封止体８の色度補正を示す遮蔽板設計について説明した。しかし、半導体発光素子２が複数個存在する場合にも、半導体発光装置１００の波長λｄから、同様に調整塗布量を算出し、複数個の半導体発光素子２に対して、均一に遮蔽板開口寸法（面積）を設計し、同様の製造プロセスで、全部の半導体発光素子２に対して、均質に相似形状を実現することで色度バラツキを抑制でき、同様の効果が得られる。
【００９３】
尚、ここでは詳細は省略するが、ΔＶの増分に対して、ディスペンス塗布の性能は十分高いことが好ましい。この点に関しては、別の実験により、その塗布精度が保証されることを確認している。
【００９４】
尚、上記説明ではドット型の塗布形状における調整塗布量の算出方法と、遮蔽板開口寸法（面積）の設計仕様について示したが、他の実施形態として、半導体発光素子２が基板１にマトリックス状に配列された半導体発光装置においても、同様の方法が適用できる。
【００９５】
例えば、ライン型（かまぼこ型）形状に樹脂封止体８を塗布する構成において、各ライン型の塗布列ごとに、塗布形状の短手方向に対して遮蔽板５の開口寸法（面積）を設計し、前処理を実施して濡れ性を制御して相似形状を形成することができる。
【００９６】
《基板の前処理》
次に前処理プロセスについて、一例を説明する。
【００９７】
まず樹脂封止体８の塗布プロセスの前に、半導体発光素子２の直上が開口された遮蔽板５を準備する。次に、半導体発光装置１００と遮蔽板５の位置合わせをして、洗浄処理を実施する。以上の前処理プロセスにより、遮蔽板５が開口された領域で濡れ性の高い領域５１と、その外周の濡れ性の低い領域５２とを形成することができる（図１（ｄ）、図１（ｅ））。
【００９８】
ここで、洗浄処理としては、ＵＶ照射による洗浄とすることもできるし、プラズマ照射による洗浄とすることもできる。また他の処理手段においても同様の効果を得ることができればよく、これに限定されるものではない。
【００９９】
また、図７には、基板１の濡れ性を制御する他の実施形態として、基板１の表面粗さを変えることによる手段を示した。
【０１００】
具体的には、図７（ａ）に示すように、半導体発光素子２の直上が、遮蔽されるように遮蔽板５を準備する。そして、樹脂封止体８の塗布プロセスを実施する前に、半導体発光装置１００と遮蔽板５の位置合わせを実施した後に、ブラスト処理を実施する。
【０１０１】
以上の作用により、図７（ｂ）に示すように、遮蔽板５が開口された領域の表面粗さを粗くして、濡れ性の低い領域５２を形成し、遮蔽された領域で初期状態の表面粗さを維持して濡れ性の高い領域５１とすることで、濡れ性を制御して同様の効果を得ることができる。
【０１０２】
ここで表面粗さを変える手段は上記ブラスト処理に限定されるものではなく、同様の効果を得られるものであれば良い。
【０１０３】
以上の構成とすることで、波長変動Δλｄに応じて決定された樹脂封止体８を形成するにあたり、基板１の濡れ性を制御して調整塗布量で樹脂封止体８の相似形状を形成することができ、色度バラツキを抑制することができる。
【０１０４】
＜工程Ｓ１０４：蛍光体層形成工程＞
次は、工程Ｓ１０２で算出された、調整塗布量を、半導体発光素子２に対して塗布し、樹脂封止体８を形成するプロセスである。
【０１０５】
図４（ｄ）に示すように、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の液状透明樹脂に蛍光体粒子を添加、混合した樹脂封止体８をディスペンサ内に準備し、ディスペンスニードル１２によって樹脂封止体８を、半導体発光素子２が搭載された基板１上に直接滴下して塗布することにより形成することができる。尚、樹脂封止体８を形成する手段として、ディスペンス方式による塗布方式を一例として挙げたが、他の実施形態としてジェット塗布方式、インクジェット塗布方式、印刷方式など、様々な手段で構成することもでき、同様の作用が実現できれば、これに限定されるものではない。
【０１０６】
また、母材であるシリコーン樹脂は、無色、透明であることがより好ましい。さらに、上記シリコーン樹脂の物性としては、半導体発光素子２が搭載された基板１上に直接塗布した後、硬化するまでの間、その形状を保持する必要があることから、比較的高粘度、高チクソ性の特性を有する材料であることが好ましい。粘度物性としては、１０Ｐａ・ｓ〜７０Ｐａ・ｓの範囲であることが好ましい。粘度が、１０Ｐａ・ｓより低くなると、樹脂はサラサラの状態となり、塗布した樹脂封止体８の形状を保持できない。
【０１０７】
逆に、粘度が７０Ｐａ・ｓより大きくなると、樹脂は極度に粘り気を持つ状態となり、樹脂の切れ性及び流動性は悪くなり、安定した塗布ができない。以上を踏まえて、本実施の形態１の一例として、粘度は１０Ｐａ・ｓ〜７０Ｐａ・ｓがよい。さらには、３０Ｐａ・ｓ〜５０Ｐａ・ｓの範囲であることがより好ましい。
【０１０８】
＜工程Ｓ１０５：蛍光体樹脂硬化工程＞
ここでは、工程Ｓ１０４で形成された樹脂封止体８を硬化する工程となる。図４（ｅ）に示すように、一例として、熱風循環炉を用いて、１５０℃で２〜４時間の熱処理を実施して、樹脂封止体８を硬化する。尚、硬化プロセスは同様に熱処理できれば、これに限るものではない。
【０１０９】
＜実施の形態１の効果＞
以上のように、実施の形態１の製造方法によれば、半導体発光装置１００の波長を予め計測する工程と、波長変動に応じて樹脂封止体８の調整塗布量を決定する工程を有する。
【０１１０】
また、開口面積（寸法）が制御された遮蔽板５を予め準備する工程と、基板１上で遮蔽板５を所定の位置に設置して遮蔽された領域と遮蔽されていない領域とに分割する工程と、遮蔽板５を介して洗浄処理する工程を有する。
【０１１１】
これにより、基板１上に濡れ性の高い領域５１と、濡れ性の低い領域５２とを形成して濡れ性を制御することで樹脂封止体８を相似形状で形成する特徴を有する。
この効果として、結果的に色度バラツキが少なく製造歩留りの高い半導体発光装置１００を得ることができる。
【０１１２】
また、本実施の形態１の半導体発光装置１００の製造方法により、最終的に相似形状の塗布形状を得ることができる為、従来に比べて色度バラツキの少ない半導体発光装置を歩留り良く製造することができる。さらには検査工程の選別に要する時間的ロスを削減することができる。
【０１１３】
（実施の形態２）
図８（ａ）は、本発明の実施の形態２における半導体発光装置２００の断面図、図８（ｂ）は、樹脂封止体８が図８（ａ）の相似形状であることを示す断面図である。また、図８（ｃ）は、図８（ａ）の点線部拡大図である。さらに、図８（ｃ）〜図８（ｄ）は、夫々図８（ａ）〜図８（ｂ）の平面図を示す。
【０１１４】
＜構成＞
以下、その構成について図を用いて説明する。但し、実施の形態１の半導体発光装置１００と、同じ構成要素については同じ符号を用い、重複箇所については詳細の説明を省略する。
【０１１５】
図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、本実施の形態２における半導体発光装置２００は、半導体発光素子２と、半導体発光素子２を搭載する基板１と、半導体発光素子２を搭載する基板１上の実装部３と、半導体発光素子２を電気的に接続するリード電極６と、半導体発光素子２をリード電極６と電気的に接続するためのワイヤー電極線７と、実装部３に搭載された半導体発光素子２を覆うように形成された樹脂封止体８とから構成される。
【０１１６】
ここで、樹脂封止体８内には白色光の波長帯の出力光を得るため、半導体発光素子２から発せられる光源の波長を変換する色変換材料の蛍光体粒子が分散される。
【０１１７】
以下、本実施の形態２について、その構成要素と効果について説明する。ここでは、基板１に形成された、相似形状を得るための構成が、実施の形態１と異なる。
【０１１８】
具体的には、図８（ａ）、図８（ｄ）に示すように、半導体発光装置２００の波長特性に応じて制御された樹脂封止体８の塗布量に対して、樹脂封止体８の形状が初期の基準形状の相似形状となるように、ダム作用としての凸形状の円環形状段差部１４を、基板１上に配置した構成としている。
【０１１９】
上記構成は、本発明の実施の形態１で示した相似形状を得るための、調整塗布毎の遮蔽板開口寸法（面積）に準じた塗布直径に相当する設計値（図６（ｃ））の外周隣接部に配置した構成となっている。
【０１２０】
最終的には、波長変動Δλｄ毎に配置することになるため、平面から見た際には、図８（ｃ）、図８（ｄ）に示すように、凸形状のダム構造が多重円環状に形成されることになる。
【０１２１】
より具体的な例について、図６（ａ）〜図６（ｃ）を用いて説明する。
【０１２２】
ここでは、一例として、図６（ｃ）に示すように、波長λｄの範囲を４５２．５ｎｍ〜４６２．５ｎｍの波長Δλｄ＝１０ｎｍで設定した。この時、規格中央波長λｄＣは４５７．５ｎｍとなる。
【０１２３】
まず、図６（ａ）に示すように、事前の光学シミュレーションにより、色度変動係数Ａ＝−０．００２［／＋１ｎｍ］、色度補正係数Ｂ＝０．００１［／＋１％］と導出した。
【０１２４】
ここで、図６（ｂ）に示すように、この規格中央波長λｄＣにおいて所定の色度を得るための樹脂封止体８の塗布体積はＶ＝２０９４ｎｌ（蛍光体樹脂の比重を１とした）とし、塗布形状としては、塗布半径ｒ＝１ｍｍ、高さｈ＝１ｍｍの半球形状とした。
【０１２５】
例えば、半導体発光装置１００の工程Ｓ１０１で計測される波長λｄが４５８ｎｍであった場合、つまりΔλｄ＝０．５ｎｍの場合、図６（ａ）の色度変動係数Ａ、及び色度補正係数Ｂから算出すると、図６（ｃ）に示すように、色度変動はΔＣｘ＝−０．００１（ＡΔλｄ）となり、１％（−ΔＣｘ／Ｂ）の調整塗布量が必要となる。従って、図６（ｂ）の基準塗布量の蛍光体樹脂量Ｖ＝２０９４ｎｌの１％、つまり２１ｎｌ（ΔＶ＝Ｖ×ＡΔλｄ／Ｂ／１００）に相当することになる。
【０１２６】
次に、増分ΔＶに対して相似形状となる形状変化率αを、前記式３より算出することで、樹脂封止体８の直径増分ΔＲは６．７μｍと算出できる。従って、この増分ΔＲを加算した塗布直径Ｒ′（Ｒ＋ΔＲ）の外周に隣接するように凸形状の円環形状段差部１４を、基板１上に予め配置した。
【０１２７】
ここで、上記凸形状の円環形状段差部１４の形状について、図８（ｅ）を用いて説明する。まず、凸形状の円環形状段差部１４の幅Ｗについて説明する。図６（ｃ）を参照すると、Δλｄ＝±０．５ｎｍ刻みごとの直径増分ΔＲは６．７μｍとなる。従って、図８（ａ）に示す、相似形状の塗布形状の半径方向のクリアランス（隣接間ピッチ）Δｒ＝ΔＲ／２は、６．７／２μｍとなる。つまり、凸形状の円環形状段差部１４の幅Ｗは、Ｗ＜Δｒとなるように設定し、且つ、調整塗布量で塗布した際に相似形状となるための塗布直径Ｒ′の外周に隣接する形で形成する。ここでは、一例として、Ｗ＝２μｍと設定した。
【０１２８】
次に、凸形状の円環形状段差部１４の高さＨについて、同じく図８（ａ）を用いて説明する。段差の高さＨは、高すぎると、その隣の領域へ調整塗布を実施する場合に、不要に樹脂封止体８を分離してしまう恐れがある。また低すぎると、ダム効果の作用が得られなくなることから、アスペクト比をＨ／Ｗとして、Ｈ／Ｗ＝１０〜５０程度であることが好ましい。つまり、Ｗ＝２μｍに対して、Ｈ＝２０〜１００μｍとすることができる。
【０１２９】
ところで、凸形状の円環形状段差部１４の形成においては、微細な構成となるため、塗布形成可能なインクジェット方式を適用して、樹脂で塗布形成する。
【０１３０】
ここで、樹脂としては、樹脂封止体８との密着性の観点から、樹脂封止体８と同種のシリコーン樹脂を使用することが好ましい。ただし、微細形成の観点から、違う種類の樹脂（例えば、低粘度なシリコーン樹脂）を適宜選択することもできる。
【０１３１】
また、その断面形状としては、インクジェット方式で形成する性質上、円弧形状、或いは、かまぼこ形状となる。
【０１３２】
尚、２列目以降の凸形状の円環形状段差部１４への樹脂封止体８の塗布の際には、十分な塗布量で被覆するので、内側の凸形状の円環形状段差部１４による、樹脂封止体８の形状変化の影響は極めて小さい。
【０１３３】
以上の構成により、半導体発光装置２００の波長変動に応じた樹脂封止体８の調整に際して、図８（ａ）、図８（ｃ）に示す樹脂封止体８の基準形状に対して、図８（ｂ）、図８（ｄ）に示す相似形状が形成される。
【０１３４】
また、図８（ａ）、図８（ｂ）では、１つの半導体発光素子２への相似形状での塗布形状を示しているが、図１（ａ）に示すような複数個の半導体発光素子２について同様の処理が実施される構成とすることもできる。
【０１３５】
さらに、ここではドット型の塗布形状における説明をしたが、他の実施形態として、半導体発光素子２が基板１にマトリックス状に配列された半導体発光装置においても、同様の方法が適用できる。
【０１３６】
例えば、ライン型（かまぼこ型）形状で樹脂封止体８を塗布する構成において、各ライン型の塗布列ごとに、塗布形状の短手方向に対して、凸形状のライン形状段差を形成することで（図８（ａ）、図８（ｂ）と同断面形状）、同様の作用により、相似形状を形成することができる。
【０１３７】
以上の構成とすることで、調整塗布後の相似形状を形成することができ、結果として、色度バラツキを抑制することができる。
【０１３８】
＜製造方法について＞
次に、本実施の形態２の半導体発光装置２００の製造方法について、図を参照して説明する。図９は半導体発光装置２００の製造方法を示す全体フロー図である。
【０１３９】
本実施の形態１での製造方法との違いは、Ｓ３００に示すように、工程Ｓ１００の半導体発光素子２の搭載工程、およびワイヤーボンディング工程の前に、基板１に予め凸形状の円環形状段差部１４を形成するプロセスが付与されていることにある。
【０１４０】
＜Ｓ３００＞
その形成プロセスは上記したように、微細塗布形成可能なインクジェット方式を適用して、円環形状段差部１４を樹脂１５で塗布形成する。この塗布工程において、設計した波長変動分に応じた必要数量の円環形状段差部１４を形成し、多重円環状の凸形状のダム構造を形成する。
【０１４１】
尚、上記塗布動作プロセスは、基板１をインクジェット装置（図は省略）のステージ上に設置して、インクジェットヘッド部、或いはステージ部のいずれかが、ＸＹ方向への可動可能な駆動機構を設けることにより、円弧状に動作するようにプログラムを設定することにより円環形状を形成することができる。
【０１４２】
尚、ここではインクジェット方式での一例を示したが、微細な構成を形成できる手段であればよく、これに限定されるものではない。
【０１４３】
＜Ｓ３０１＞
次に、Ｓ３０１に示すように、Ｓ３００で形成された樹脂１５を硬化する工程となる。一例としては、熱風循環炉を用いて、１５０℃で２〜４時間の熱処理を実施して、樹脂１５を硬化する手段が挙げられる。尚、硬化プロセスは同様に熱処理できれば、これに限るものではない。
【０１４４】
上記製造プロセスの後、実施の形態１の製造フローで説明した図３に示す工程Ｓ１００〜Ｓ１０５の組立工程を経て半導体発光装置２００が製造される。
【０１４５】
以上のように、本実施の形態２の半導体発光装置２００の製造方法により、本実施の形態１と同様に相似形状の塗布形状を形成することができ、最終的に、従来に比べて色度バラツキの少ない半導体発光装置を歩留り良く製造することができる。
【０１４６】
（実施の形態３）
図１０（ａ）は、本発明の実施の形態３における半導体発光装置３００の断面図、図１０（ｂ）は、樹脂封止体８が図１０（ａ）の相似形状であることを示す断面図である。また、図１０（ｅ）は、図１０（ａ）の点線部拡大図である。さらに、図１０（ｃ）〜図１０（ｄ）は、それぞれ、図１０（ａ）〜図１０（ｂ）の平面図を示す。
【０１４７】
以下、その構成について図を用いて説明する。但し、実施の形態１の半導体発光装置１００と、同じ構成要素については同じ符号を用い、重複箇所については詳細の説明を省略する。
【０１４８】
図１０（ａ）に示すように、実施の形態３における半導体発光装置３００は、半導体発光素子２と、半導体発光素子２を搭載する基板１と、半導体発光素子２を搭載する基板１上の実装部３と、半導体発光素子２を電気的に接続するリード電極６と、半導体発光素子２をリード電極６と電気的に接続するためのワイヤー電極線７と、実装部３に搭載された半導体発光素子２を覆うように形成された樹脂封止体８とから構成される。
【０１４９】
ここで、樹脂封止体８内には白色光の波長帯の出力光を得るため、半導体発光素子２から発せられる光源の波長を変換する色変換材料の蛍光体粒子が分散されている。
【０１５０】
以下、実施の形態３について、その構成要素と効果について説明する。ここでは、基板１に形成された、相似形状を得るための構成が、実施の形態１と異なる。
【０１５１】
具体的には、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように、半導体発光装置３００の波長特性に応じて制御された樹脂封止体８の塗布量に対して、樹脂封止体８の形状が、初期の基準形状（図１０（ａ））に対して相似形状（図１０（ｂ））となるように、基板１自体に予め階段状段差部１６を配置した構成としている。
【０１５２】
上記構成は、実施の形態１で示した相似形状を得るために算出した調整塗布毎の塗布半径増分Δｒ（図１１）により、階段状段差部１６の設計値が設定される。
【０１５３】
最終的には、波長変動Δλｄ毎に配置することになるため、平面から見た際には、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）に示すように、階段状段差部１６が多重円環状に形成されることになる。
【０１５４】
ここで、図１１（ａ）に示すように、Δｒ（＝ΔＲ／２）が固定である場合、図１１（ａ）、および図１１（ｂ）に示す階段状段差部１６の高さＨと平坦部の幅Ｗは一定の関係性を持ち、片方の設計値を基準にとれば、もう一方の設計値は一意に決定される。
【０１５５】
尚、階段状段差部１６で構成される際には、樹脂封止体８の調整塗布量の増減に伴い、段差部容量分は不要となるから、それを考慮した塗布量を算出しておく必要がある。そうすることで、最終的に相似形状を得ることができる。
【０１５６】
ところで、実施の形態３の構成の場合には、上記したように底面部の形状が異なる為に厳密な相似形状とはならない。しかしながら、一般的に半導体発光素子２から発光される光の特性は、半導体発光素子２の中心を中心軸として主に左右方向に約θ＝１００°〜１２０  °程度の指向角で出射される（図１１（ａ）〜図１１（ｂ）の矢印の線）。
【０１５７】
従って、図１１（ａ）〜図１１（ｂ）に示すように、θを十分に拡く確保する設計とすれば、底面形状が異なることによる色度変化への影響は極めて小さいとみなせる。
【０１５８】
一方で、配慮しなければならないことは、階段状段差部１６を積み上げた際に、光学的な特性の変化を生じさせないようにすることである。つまり、最内側の段差の高さｈ′と、各段差部の高さＨとから決定される、必要な段差数を積み上げた高さＨ′に対して、光路の進路と干渉しないように段差部の高さＨを決定する必要がある。
【０１５９】
すなわち、図１１（ａ）の構成とすれば、光路干渉は発生しないが、図１１（ｂ）の構成の場合には、光路干渉が発生する構成となる為、この影響を考慮した設計とする必要がある。
【０１６０】
また、階段状段差部１６の高さＨについては、高すぎると、隣接する外側の段差部へ塗布できない可能性があり、逆に低すぎると本来の目的であるダム作用としての効果を持たなくなる為、この影響を考慮した設計も必要となる。
【０１６１】
ここで、図１１（ａ）〜（ｂ）を用いて具体的に説明する。図１１（ａ）〜（ｂ）において、樹脂封止体８の最小塗布半径をｒ（＝Ｒ／２）、調整塗布量の増減に伴う塗布半径増分をΔｒ、階段状段差部１６の初段高さをｈ’、平坦部の幅をＷ、高さをＨとすると、階段状段差部１６の最大外径寸法の幅Ｗ’、および最大高さＨ’は次式で表現できる。
Ｗ’＝ｒ  ＋（Ｎ−１）・Ｗ    （式４）
Ｈ’＝ｈ’＋（Ｎ−１）・Ｈ    （式５）
ここで、ｒおよびΔｒは調整塗布量から導出される既知のパラメータである。すなわち、狙いの色度に対して、使用する半導体発光素子２の波長特性や、蛍光体濃度などにより決定される、色度変動係数Ａ、色度補正係数Ｂとから算出される（この点に関しては上記で述べているので、説明を割愛する）。
【０１６２】
またＮは、設計パラメータであり、対象とする波長範囲において、波長変動Δλｄ毎に分類した際の分割数を示している。さらに、ｈ’も設計パラメータ（既知）である。
【０１６３】
この時、階段状段差部１６の平坦部の幅Ｗおよび高さＨは、次式で示される。
【０１６４】
Ｗ＝（√（（ｒ＋  Δｒ）２−ｈ’２））−ｒ                （式６）
Ｈ＝（√（（ｒ＋２・Δｒ）２−（ｒ＋２・Ｗ）２））−ｈ’  （式７）
すなわち、式６からＷを算出し、このＷと式７とからＨを算出できる。
【０１６５】
この時、上記したように、平坦部の幅Ｗと高さＨとは一定の関係性を持つことが分かる。
そして、式６〜式７で算出したＷとＨとから、式４〜式５により、Ｗ’とＨ’とを算出することができる。
【０１６６】
次に、半導体発光素子２から発光された斜め方向に放射された光線で、半導体発光装置３００内部に形成された階段状段差部１６の最外形位置における、基板１の表面からの高さＴを算出する。
【０１６７】
半導体発光素子２の厚みをｔとし（既知パラメータ）、半導体発光素子２天面の水平軸と光線のなす角をαとする。
【０１６８】
この時、上記水平軸を基準とし、斜めに放射された光線と、階段状段差部１６の最外の幅Ｗ’との交点位置における高さｔ’、および基板１の表面からの高さＴは次式で表すことができる。
ｔ’＝Ｗ’・ｔａｎα（α＝（９０°−θ／２））  （式８）
Ｔ＝ｔ＋ｔ’  ＝ｔ＋Ｗ’・ｔａｎα              （式９）
すなわち、光線の進路と干渉しないような、初期段差ｈ’、段差部の高さＨの設計は、Ｈ’＜Ｔの条件を満たす必要があり、上記式５、式９を用いた次式で算出・設計することができる。
ｈ’＋（Ｎ−１）・Ｈ  ＜  ｔ＋Ｗ’・ｔａｎα      （式１０）
ここで、具体的な１例を示す。
【０１６９】
半導体発光素子２の厚みｔを１００μｍ、光の放射角度θ＝１２０°とする。この時、式８よりα＝３０°となる。
【０１７０】
また、補正対象とする波長ランクの分割数をＮ＝２１ランク（図６（ｃ）と同様）とし、その際の最小塗布半径をｒ＝５００μｍとする。
【０１７１】
さらに、使用する各種部材条件により決定された色度変動係数Ａ、色度補正係数Ｂから算出される塗布半径増分Δｒ＝１０μｍとした。
【０１７２】
この時、図１１（ａ）の例としてＣａｓｅ１のｈ’＝１０μｍとし、図１１（ｂ）の例としてＣａｓｅ２のｈ’＝８０μｍとした際の設計寸法の具体算出例を下記の表１に示した。
【０１７３】
【表１】
2015204386.tif 000003
【０１７４】
上の表より、Ｃａｓｅ１ではＨ’＜Ｔとなり、光線は階段状段差部１６と干渉しないが、Ｃａｓｅ２ではＨ’＞Ｔとなり、光線が階段状段差部１６と干渉することが分かる。
【０１７５】
さらに、塗布プロセスへの影響面を考慮すると、Ｃａｓｅ２ではｈ’およびＨ寸法が大きく、段差部の幅Ｗも小さいことから、樹脂封止体８を塗布した際に塗布形状がばらつく可能性が高いと言える。
【０１７６】
これに対して、Ｃａｓｅ１では、段差部の幅Ｗ，および高さＨは塗布プロセスの面から鑑みても適正であるといえる。
【０１７７】
ここでは、１例を示したが、これに限定されるものではなく、階段状段差部１６の設計値の決定においては、製作する半導体発光装置に応じて、式４〜式１０を用いて、適宜最良な寸法仕様を決定することが好ましい。
【０１７８】
ここで、階段状段差部１６は微細な構成となるため、その形成プロセスとして、レーザ加工により実施する。ただし、同様の効果が得られればこれに限定されるものではない。
【０１７９】
さらに、塗布された樹脂封止体８の形状を安定した相似形状とするために、段差部の濡れ性を制御している。すなわち、断面図である図１０（ｅ）に示すように、段差部の垂直方向（高さ方向）に濡れ性の低い領域５５を形成し、水平方向（幅方向）に濡れ性の高い領域５６を形成している。そうすることで、樹脂封止体８を塗布した際、濡れ性の低い領域５５により、隣接する段差側に樹脂が流れ込まないようにすることができ、塗布プロセスを安定化することができる。
【０１８０】
尚、２段目以降への塗布の際には、内側の段差部は樹脂封止体８により十分な塗布量で被覆されるので、塗布直径Ｒによる影響は極めて小さい。
【０１８１】
以上の構成により、半導体発光装置３００の波長変動に応じた樹脂封止体８の調整に際して、図１０（ａ）、図１０（ｃ）に示す樹脂封止体８の基準形状に対して、図１０（ｂ）、図１０（ｄ）に示す相似形状が形成される。
【０１８２】
以上の構成とすることで、調整塗布後の相似形状を形成することができ、結果として、色度バラツキを抑制することができる。
【０１８３】
＜なお書き＞
また、図１０（ａ）、図１０（ｂ）では、１つの半導体発光素子２への相似形状での塗布形状を示しているが、図１（ａ）に示すような複数個の半導体発光素子２について同様の処理が実施される構成とすることもできる。
【０１８４】
さらに、ここではドット型の塗布形状における説明をしたが、他の実施形態として、半導体発光素子２が基板１にマトリックス状に配列された半導体発光装置においても、同様の方法が適用できる。
【０１８５】
例えば、ライン型（かまぼこ型）形状で樹脂封止体８を塗布する構成において、各ライン型の塗布列ごとに、塗布形状の短手方向に段差を形成し、ライン形状の階段状段差部１６を形成することで（図１０（ａ）〜図１０（ｂ）と同断面形状）、上記同様の作用により、相似形状を形成することができる。
【０１８６】
＜製造方法について＞
次に、本実施の形態３の半導体発光装置３００の製造方法について、図を参照して説明する。図１２は半導体発光装置３００の製造方法を示す全体フロー図である。
【０１８７】
実施の形態１での製造方法との違いは、工程Ｓ４００に示すように、実施の形態１の図３の工程Ｓ１００の半導体発光素子２の搭載工程、およびワイヤーボンディング工程の前に、基板１に予め階段状の段差が形成される工程が付与されることである。
【０１８８】
具体的な手段としては、基板１を製造する際に、予め階段状段差部１６を形成できるプロセスとするか、或いは基板１製作後にレーザ等で微細加工を実施する製造プロセスとして階段状段差部１６を形成する手段が挙げられる。ただし、基板１納入後に、製造プロセスの中で、前処理工程か製造工程内で、レーザ等を適用した微細加工により形成する手段でもよく、これに限定されるものではない。
【０１８９】
工程Ｓ４００の後、実施の形態１の製造フローで説明した図３に示す工程Ｓ１００〜工程Ｓ１０５の組立工程を経て半導体発光装置３００が製造される。
【０１９０】
以上のように、本実施の形態３の半導体発光装置３００の製造方法により、本実施の形態１と同様に相似形状の塗布形状を形成することができ、最終的に、従来に比べて色度バラツキの少ない半導体発光装置を歩留り良く製造することができる。
【０１９１】
以上、本発明に係る実施の形態１〜３によれば、半導体発光装置の波長変動に対して、塗布量を調整することにより、色度を補正して、色度バラツキを抑制する手段と、それを実現するために安定した相似形状を得ることができる製造方法を示し、均一な発光色を有する半導体発光装置を提供することができる。
【０１９２】
以上、本発明に係る実施の形態について述べたが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の構成はその技術的思想の要旨を外れない範囲内で構成の多様な変更及び変形により具現化できる。また実施の形態に記載されている複数の構成要素の組合せにより、様々な発明を形成できる。
【産業上の利用可能性】
【０１９３】
本発明の半導体発光装置及びその製造方法は、樹脂を形成する際、その形状安定性を図ることができる特徴を有し、白色ＬＥＤ以外の受光・発光デバイスや有機ＥＬ等のデバイス等の用途への適用も可能である。
【符号の説明】
【０１９４】
１  基板
２  半導体発光素子
３  実装部
５  遮蔽板
６  リード電極
７  ワイヤー電極線
８  樹脂封止体
Ａ  色度変動係数
Ｂ  色度補正係数
Ｒ  塗布直径
Ｔ  塗布高さ
Ｖ  蛍光体樹脂量
Ｗ  幅
ｈ  初期段差
ｒ  塗布半径
１０  ＳＭＤ半導体パッケージ
１２  ディスペンスニードル
１３  光特性計測装置
１４  円環形状段差部
１５  樹脂
１６  階段状段差部
４１  第１の電極
４２  第２の電極
５１  濡れ性の高い領域
５２  濡れ性の低い領域
５５  濡れ性の低い領域
５６  濡れ性の高い領域
６１  第１のリード電極
６２  第２のリード電極
Ｃｘ  色度
Ｃｙ  色度
ＥＬ  有機
Ｐｏ  光出力
Ｖｆ  順電圧
１００  半導体発光装置
２００  半導体発光装置
３００  半導体発光装置
４００  半導体発光装置
【図１】
2015204386.tif 000004
【図２】
2015204386.tif 000005
【図３】
2015204386.tif 000006
【図４】
2015204386.tif 000007
【図５】
2015204386.tif 000008
【図６】
2015204386.tif 000009
【図７】
2015204386.tif 000010
【図８】
2015204386.tif 000011
【図９】
2015204386.tif 000012
【図１０】
2015204386.tif 000013
【図１１】
2015204386.tif 000014
【図１２】
2015204386.tif 000015
【図１３】
2015204386.tif 000016