(57)【要約】【課題】広い範囲に配光を行う半導体発光装置と、狭い場所で短時間に樹脂封止を行い、材料の無駄を防止して樹脂モールド部を曲面状に形成する半導体発光装置の製造方法を提供する。【解決手段】発光素子５を基板２上にマイクロバンプ８，９を介して接合したフリップチップ実装型の半導体発光装置１において、樹脂モールド部１０の上部に環状の凸状曲面部１２を形成し、樹脂モールド部１０の下部に環状の凹状曲面部１４を形成し、半導体発光装置の製造方法は、基板２上に搭載された発光素子５の上部に液状樹脂を滴下し、基板２を回転させて液状樹脂で発光素子５を覆った後、液状樹脂を固化させて樹脂モールド部１０を形成することにより、広い範囲に配光を行う半導体発光装置１が得られる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された２つの電極に、発光素子のｐ側電極およびｎ側電極をそれぞれマイクロバンプを介して接合することにより前記基板上に前記発光素子を搭載し、前記発光素子を樹脂で封止して樹脂モールド部を形成した半導体発光装置において、
前記樹脂モールド部は、前記発光素子の上面の平坦部と、角部の凸状曲面部と、側部のスロープ部と、側部下方の凹状曲面部とを有していることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記樹脂モールド部の下端部は、前記基板の表面の電極を覆って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
基板上に形成された２つの電極に、発光素子のｐ側電極およびｎ側電極を、それぞれマイクロバンプを介して接合することにより前記基板上に前記発光素子を搭載し、前記発光素子を樹脂で封止して樹脂モールド部を形成した半導体発光装置の製造方法において、
前記基板上に搭載された発光素子の上部に液状樹脂を滴下し、前記基板を回転させて前記液状樹脂で前記発光素子を覆った後、前記液状樹脂を固化させて、前記発光素子の上面の平坦部と、角部の凸状曲面部と、側部のスロープ部と、側部下方の凹状曲面部とを有する樹脂モールド部を形成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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄型で広配光の半導体発光装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体発光装置は、基板上に搭載した発光素子を保護するため、または発光素子の配光や発光色をコントロールするため、発光素子を樹脂で封止して樹脂モールド部を形成している。
【０００３】
発光素子を封止するための樹脂としては、通常エポキシ樹脂が用いられる。エポキシ樹脂は、熱硬化性樹脂であり流動性が低いため、射出成形ではシリンダ内の熱安定や原料のチャージ方法等の問題点が多く、通常はトランスファー成形により形成されている。
【０００４】
一般にトランスファー成形は、予め計量されたタブレット状の樹脂を、金型のポットまたはチャンバ内に入れ、プランジャーで加圧した後、スプルー、ランナーを介して移送し、キャビティを充填して成形を行う。
【０００５】
チップ型の半導体発光装置に形成される樹脂モールド部は、直方体状や角錐台状に形成されることが多い。
【０００６】
図２には、樹脂モールド部が角錐台状に形成された従来の半導体発光装置の正断面図を示す。
【０００７】
半導体発光装置７０は、発光素子７２を、基板７１上にマイクロバンプ７３，７４を介してフリップチップ実装し、基板７１上に発光素子７２を覆う角錐台状の樹脂モールド部７５をトランスファー成形により形成したものである。
【０００８】
発光素子７２の発光層７６から上方（光取り出し面側）に向かう光は、樹脂モールド部７５の上面７７から取り出され、側方に向かう光は樹脂モールド部７５の側面７８から取り出される。また、発光面から下方（基板７１側）に向かう光は、発光素子７２のｐ電極で反射されて上方に向かい、樹脂モールド部７５の上面から取り出される。
【０００９】
なお、このような発光素子として、例えば、特許文献１に示すものがある。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−１２１７９７号公報（第２−５頁、第１図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、樹脂モールド部７５を直方体状または角錐台状に形成した場合、発光層７６から樹脂モールド部７５の上面７７の外周角部７９近傍に向かう光は、上面７７または側面７８への入射角が、全反射となる臨界角以上になる割合が多くなるため、光の取り出し効率が悪くなり、輝度が低くなるという問題がある。
【００１２】
また、発光層７６から樹脂モールド部７５の下端部の外周角部８０に向かう光は、その大部分が横方向に向かう光で、光を発光層７６の面に平行な方向と、これに鉛直な方向（主光取り出し方向）との二方向に分解した場合の主光取り出し方向に向かう成分がほとんどないため、光の強度分布が連続的にならず、また、広配光の分布にならないという問題がある。
【００１３】
一方、トランスファー成形等の金型を用いた成形方法では、成形機を運転するために多大な空間を占有し、また、インサートのセットや樹脂の移送等多くの工程を有して製造に時間がかかるという問題がある。また、スプルーやランナー内で固化した樹脂は再利用することができず、材料の無駄が多くなるという問題もある。
【００１４】
また、インサート成形を行うため、基板７１と樹脂との接合部分から樹脂漏れが発生しやすく、この部分の形状を曲面状に形成することが難しく樹脂モールド部の形状に制約が発生するという問題もある。
【００１５】
そこで本発明は、連続的な光の強度分布で、広い範囲に配光を行う半導体発光装置と、狭い占有空間で短時間に樹脂封止を行い、材料の無駄を防止して樹脂モールド部を曲面状に形成する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。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体発光装置においては、発光素子を基板上にマイクロバンプを介して接合したフリップチップ実装型の半導体発光装置において、樹脂モールド部の上部に環状の凸状曲面部を形成し、樹脂モールド部の下部に環状の凹状曲面部を形成したものである。また、本発明の半導体発光装置の製造方法においては、基板上に搭載された発光素子の上部に液状樹脂を滴下し、基板を回転させて液状樹脂で前記発光素子を覆った後、液状樹脂を固化させて樹脂モールド部を形成する。この発明によれば、広い範囲に配光を行う半導体発光装置が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、基板上に形成された２つの電極に、発光素子のｐ側電極およびｎ側電極をそれぞれマイクロバンプを介して接合することにより前記基板上に前記発光素子を搭載し、前記発光素子を樹脂で封止して樹脂モールド部を形成した半導体発光装置において、前記樹脂モールド部は、前記発光素子の上面の平坦部と、角部の凸状曲面部と、側部のスロープ部と、側部下方の凹状曲面部とを有していることを特徴とする半導体発光装置としたものであり、発光素子から凸状曲面部に向かう光の入射角は、全反射となる臨界角以下になるため、主光取り出し方向に成分を有する光を効率よく取り出すことができ、また、凹状曲面部に向かう光も主光取り出し方向に成分を有する光として取り出すことができるので、連続的な光の強度分布で、かつ、広い範囲に配光を行うことができるという作用を有する。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、前記樹脂モールド部の下端部は、前記基板の表面の電極を覆って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置としたものであり、電極の短絡や剥離等を防止するという作用を有する。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、基板上に形成された２つの電極に、発光素子のｐ側電極およびｎ側電極を、それぞれマイクロバンプを介して接合することにより前記基板上に前記発光素子を搭載し、前記発光素子を樹脂で封止して樹脂モールド部を形成した半導体発光装置の製造方法において、前記基板上に搭載された発光素子の上部に液状樹脂を滴下し、前記基板を回転させて前記液状樹脂で前記発光素子を覆った後、前記液状樹脂を固化させて樹脂モールド部を形成することを特徴とする半導体発光装置の製造方法としたものであり、液状樹脂に加わる遠心力を利用して短時間で簡単に発光素子の上面および側面を覆うことができるという作用を有する。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図１を用いて説明する。
【００２１】
図１は本発明の一実施の形態に係る半導体発光装置の正断面図を示す。
【００２２】
半導体発光装置１は、基板２上に形成された２つの電極３，４に、発光素子５のｐ側電極６およびｎ側電極７を、それぞれマイクロバンプ８，９を介して接合することにより基板２上に発光素子５を搭載し、発光素子５を樹脂で封止して樹脂モールド部１０を形成した装置である。
【００２３】
発光素子５の上側角部１１の全周を覆う樹脂モールド部１０の上面には平坦部１５が形成され、角部には、環状の凸状曲面部１２が形成されている。また、樹脂モールド部１０の側面にはスロープ部１６が形成され、発光素子５の下側角部１３の全周を覆う樹脂モールド部１０の側部下方には、環状の凹状曲面部１４が形成されている。
【００２４】
また、樹脂モールド部１０の平坦部１５は、発光素子５の上面に平行に形成され、樹脂モールド部１０の下端部は、基板２の表面の電極３，４を覆って平面状に形成されている。
【００２５】
樹脂モールド部１０の平坦部１５の厚みは、例えば、１０〜５０μｍ程度に形成され、基板２の電極３，４を覆う樹脂モールド部１０の下端部の厚みは、例えば、１０〜５０μｍ程度に形成されている。
【００２６】
次に、半導体発光装置１の製造方法について説明する。
【００２７】
まず、基板２上に形成された２つの電極３，４に、発光素子５のｐ側電極６およびｎ側電極７を、それぞれマイクロバンプ８，９を介して接合することにより基板２上に発光素子５を搭載する。
【００２８】
次いで、基板２の電極３，４の側面および裏面のマスキングを行う。マスキングは、例えば、転写による塗布方法により電極３，４の側面と裏面とをレジストによりオーバーコートする。または、電極３，４を裏面に接続するスルーホールに埋め込みにしてもよい。この場合は、マスキングは不必要となる。
【００２９】
次に、図示しないスピナーなどの平板回転装置を用いて基板２を回転させる。平板回転装置は、例えば基板２を裏側から吸着してモータにより回転させる構造にすることができる。
【００３０】
基板２は、多数の基板が連接して形成された集合基板の状態で回転させる。
【００３１】
次いで、基板２上に搭載された発光素子５の上部にエポキシ樹脂を主体とする液状樹脂を滴下し、基板２を回転させて液状樹脂で発光素子を覆う。
【００３２】
発光素子５上の液状樹脂は、遠心力によって回転中心から半径方向の外側に移動し、発光素子５の上部および側部を覆い、さらに基板２の上面に薄く広がる。
【００３３】
このとき、発光素子５の上側角部１１の全周を覆う部分には、環状の凸状曲面部１２が形成され、発光素子５の下側角部１３の全周を覆う部分には、なだらかな環状の凹状曲面部１４が形成される。液状樹脂の粘度と平板回転装置の回転数を調整することにより、凸状曲面部１２および凹状曲面部１４の形状と、平坦部１５および基板２の電極３，４を覆う部分の厚みを調整することができる。
【００３４】
次に、液状樹脂に熱を加えて固化させ、樹脂モールド部１０を形成する。
【００３５】
そしてマスキングを除去することにより半導体発光装置１を製造することができる。
【００３６】
樹脂モールド部の形成に金型を使用しないので、製造時間を短縮することができ、また、スプルー等の内部で固化する無駄な樹脂をなくして、材料を節約することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明の半導体発光装置によれば、樹脂モールド部の上部および下部に環状の凸状曲面部および凹状曲面部を形成しているので、発光素子から凸状曲面部に向かう光の入射角を全反射となる臨界角以下とし、主光取り出し方向に成分を持つ光として効率よく取り出すことができ、また、凹状曲面部に向かう光も主光取り出し方向に成分を有する光として取り出すことができるので、この２つの作用により、連続的な光の強度分布で、かつ、広い範囲に配光を行うことができる。
【００３８】
また、樹脂モールド部の下端部を、基板の表面の電極を覆うように形成すると、電極の短絡や剥離等を防止して、装置の信頼性を向上させることができる。
【００３９】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、基板上に搭載された発光素子の上部に液状樹脂を滴下し、基板を回転させて前記液状樹脂で前記発光素子を覆うので、液状樹脂に加わる遠心力を利用して短時間で簡単に発光素子の上面および側面を覆って樹脂封止することができ、狭い場所で短時間に樹脂封止を行い、材料の無駄を防止して樹脂モールド部を曲面状に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体発光装置の正断面図
【図２】従来の半導体発光装置の正断面図
【符号の説明】
１  半導体発光装置
２  基板
３，４  電極
５  発光素子
６  ｐ側電極
７  ｎ側電極
８，９  マイクロバンプ
１０  樹脂モールド部
１１  上側角部
１２  凸状曲面部
１３  下側角部
１４  凹状曲面部
１５  平坦部
１６  スロープ部
【図１】
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【図２】
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