(57)【要約】【課題】たとえば青色の発光チップからの青色発光と波長変換された黄緑色とを均一化して純粋な白色の発光が得られる半導体発光装置の製造方法。【解決手段】サブマウント素子１の上にフリップチップ型の発光素子２を導通搭載するとともに、この発光素子２を波長変換用の蛍光物質を含有した樹脂のパッケージ３によって封止し、発光素子２の外郭面からのパッケージ３の厚さを発光方向の全方位でほぼ等しくし、発光素子の発光方向の全方位に対して蛍光物質による波長変換度を均一化する。【選択図】図２
2005311395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブマウント素子または基台からなるウェハーの前記サブマウント素子または基台の個々に対応するように複数の発光素子を搭載する工程と、メタルマスクを前記ウェハーの上に載せ、前記発光素子の前記搭載面を除く各面を被覆するように樹脂に蛍光物質を含有させた蛍光体ペーストをスクリーン印刷法によって塗布する工程と、前記蛍光体ペーストを硬化させる工程と、前記蛍光体ペーストで被覆した発光素子を搭載したウェハーをダイシングして個別の半導体発光装置とする工程とを備える半導体発光装置の製造方法。
【請求項２】
複数のサブマウント素子または基台からなるウェハーの前記サブマウント素子または基台の個々に対応するように複数の発光素子を搭載する工程と、前記発光素子を搭載したウェハーの表面に一様な厚さで樹脂に蛍光物質を含有させた蛍光体ペーストを塗布する工程と、パターン形成用のマスクを前記蛍光体ペーストの上に被せて上から紫外線を照射し、発光素子を被覆する部分の蛍光体ペーストを硬化させる工程と、現像により前記蛍光体ペーストの不要な部分を除去する工程と、前記蛍光体ペーストで被覆した発光素子を搭載したウェハーをダイシングして個別の半導体発光装置とする工程とを備える半導体発光装置の製造方法。
【請求項３】
複数のサブマウント素子または基台からなるウェハーの前記サブマウント素子または基台の個々に対応するように複数の発光素子を搭載する工程と、転写板の表面に蛍光体ペーストを塗布する工程と、前記ウェハーに搭載した発光素子を転写板の表面に塗布した蛍光体ペーストの中に浸漬した後、引き上げて発光素子を蛍光体ペーストにより封止する工程と、前記蛍光体ペーストで被覆した発光素子を搭載したウェハーをダイシングして個別の半導体発光装置とする工程とを備え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、たとえば青色発光の発光ダイオードによる発光を波長変換して白色発光を得るようにし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】
青色発光の発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と記す）は、近来になって、ＧａＮ，ＧａＡｌＮ，ＩｎＧａＮ及びＩｎＡｌＧａＮ等のＧａＮ系化合物半導体を利用することによって、発光輝度の高い製品が得られるようになった。そして、この青（Ｂ）のＬＥＤと旧来からの赤（Ｒ），緑（Ｇ）発光のＬＥＤとの組合せにより、これらのＬＥＤの３個を１ドットとする高画質のフルカラー画像の形成が可能となった。
【０００３】
ＬＥＤの分野では、フルカラー対応には光の三原色のＲ，Ｇ，Ｂ（青）が必要であるから、これらの発光色のＬＥＤのより一層の開発と改良が主である。その一方で、たとえばＲ，Ｇ，Ｂの合成によってしか得られない白色発光を単一のＬＥＤで達成しようとする試みも既になされている。このような試みの一つとして、たとえば特許文献１に開示されたものがある。
【０００４】
この公報に記載のＬＥＤは、図１０の概略図に示すように、発光チップ５０を搭載するリードフレーム５１のマウント部５１ａを含めて樹脂（図示せず）によって封止するいわゆるＬＥＤランプのタイプとしたものである。そして、発光チップ５０の発光波長を変えて異なった発光色とするために、発光チップ５０の周りのマウント部５１ａに蛍光物質を含んだ樹脂５２で封止した構成を持つ。すなわち、旧来のＬＥＤランプでは発光チップを搭載するリードフレームの先端部を含めて被覆するとともにレンズ機能も兼ねるエポキシ樹脂の単層で封止していたものに代えて、発光チップ周りに波長変換用の樹脂層を形成し、その周りをエポキシ樹脂で封止したものである。
【０００５】
このような波長変換用の蛍光物質を含む樹脂５２で発光チップ５０を封止することで、発光チップ５０からの青色発光の波長が蛍光物質によって変えられ、高輝度のＧａＮ系化合物半導体を利用した青色の発光チップを白色発光のデバイスとして使えるようになる。すなわち、ＧａＮ系化合物半導体を利用した青色発光の発光チップ５０の場合では、それ自身の青色発光の成分と、樹脂５２に含まれた蛍光物質によって波長変換された黄緑色の成分との混色によって白色発光が得られる。
【特許文献１】特開平７−９９３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＬＥＤランプの場合では、発光チップ５０を搭載するマウント部５１ａの内面を光反射面として利用するので、図示の例のようにマウント部５１ａをすり鉢状とすることが有効である。ところが、マウント部５１ａがすり鉢状であると、図１０の（ａ）に示すように、発光チップ５０の発光方向と側方の樹脂５２の厚さＡ，Ｂが異なる場合が多い。これらの厚さＡ，Ｂの相違はマウント部５１ａの形状や発光チップ５０の大きさ及び樹脂５２の充填厚さ等によってさまざまに変わる。このため、これらの条件をもし最適化できれば、発光チップ５０周りの全方向で樹脂５２の層厚を均一にすることはできる。しかしながら、樹脂５２はディスペンサによってマウント部５１ａに注入されるので、その厚さを高精度で制御することは非常に難しく、図示のようなＡ，Ｂの厚さの関係だけでなく発光チップ５０周りの樹脂５２の厚さを均一化することは現状では不可能である。
【０００７】
発光チップ５０周りの樹脂５２の厚さが異なると、厚さが大きいほど発光チップ５０からの青色発光が黄緑色に変換される割合も高くなる。このため、厚さＡ方向では良好な白色発光が得られても、厚さＢ方向のマウント部５１ａの内周面に近い部分では黄緑色の成分が白色を上回るようになる。したがって、マウント部５１ａの底面及び内周面を反射面とする発光なので、中央部では白色が占め周縁部では黄色みを帯びた発光となってしまう。
【０００８】
このように、蛍光物質を含む樹脂５２の発光チップ５０に対する全方向の厚さを均等にできないことに起因して、純粋な白色発光が得られない。すなわち、青色発光を蛍光物質によって黄緑色に変換して本来の青色発光との混色により白色を得るので、発光チップ５０に対する樹脂５２の層厚を最適化しない限り、黄色みを伴わない白色発光は実現されない。
【０００９】
また、樹脂５２をマウント部５１ａに注入したとき、硬化後の樹脂５２に含まれる蛍光物質の量の分布が一様でないと、白色発光の中に黄色の発光が混在することにもなる。すなわち、発光チップ５０からの光路はその発光方向に三次元的に広がっているので、蛍光物質の充填量（樹脂５２内での蛍光物質の密度）にばらつきがあれば、波長変換度も相違してくるので、黄色の発光を含むものとなり、純粋な白色発光が得られない。
【００１０】
本発明は、蛍光物質によって波長変換する半導体発光装置において、たとえば青色の発光チップからの青色発光の分布と波長変換された黄緑色の分布とを均一化して純粋な白色の発光が得られるようにすることを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、フリップチップ型の発光素子と、前記発光素子を導通搭載するとともにプリント配線基板またはリードフレーム等の導通部材に導通搭載されるサブマウント素子と、前記発光素子の全体を封止して前記サブマウント素子の搭載面に接合される光透過性の樹脂を使用したパッケージとを備え、前記パッケージは、前記光透過性の樹脂に前記発光素子からの光を波長変換する蛍光物質を含有するとともに、前記発光素子の前記搭載面を除く主光取り出し面及び四方の側面の各面に対してそれぞれ平行な外郭面を合成した外形としてなることを特徴とする。
【００１２】
このような構成では、パッケージの樹脂中に含ませる蛍光物質をほぼ一様に分散させておけば、主光取り出し面及び側面から放出される光のそれぞれについて波長変換度を均一化できるので、黄色みを帯びない純粋な白色発光が得られる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、発光素子を封止する樹脂のパッケージの厚さを発光素子の各面について一様な厚さとしたり発光方向の全方位についてほぼ等しくしたりすることで、樹脂に含ませた蛍光物質による波長変換度を一様化してパッケージの表面から放出でき、色むらのない鮮明な発光が得られる。また、各用途毎に蛍光体や膜厚等を調整することなく、チップＬＥＤ，バックライト，表示器等にサブマウント素子を搭載するだけで白色光源が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
請求項１に記載の発明は、複数のサブマウント素子または基台からなるウェハーの前記サブマウント素子または基台の個々に対応するように複数の発光素子を搭載する工程と、メタルマスクを前記ウェハーの上に載せ、前記発光素子の前記搭載面を除く各面を被覆するように樹脂に蛍光物質を含有させた蛍光体ペーストをスクリーン印刷法によって塗布する工程と、前記蛍光体ペーストを硬化させる工程と、前記蛍光体ペーストで被覆した発光素子を搭載したウェハーをダイシングして個別の半導体発光装置とする工程とを備える半導体発光装置の製造方法であり、パッケージの樹脂中に含ませる蛍光物質をほぼ一様に分散させることで、主光取り出し面及び側面から放出される光のそれぞれについて波長変換度を均一化して黄色みを帯びない純粋な白色発光が得られるという作用を有する。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、複数のサブマウント素子または基台からなるウェハーの前記サブマウント素子または基台の個々に対応するように複数の発光素子を搭載する工程と、前記発光素子を搭載したウェハーの表面に一様な厚さで樹脂に蛍光物質を含有させた蛍光体ペーストを塗布する工程と、パターン形成用のマスクを前記蛍光体ペーストの上に被せて上から紫外線を照射し、発光素子を被覆する部分の蛍光体ペーストを硬化させる工程と、現像により前記蛍光体ペーストの不要な部分を除去する工程と、前記蛍光体ペーストで被覆した発光素子を搭載したウェハーをダイシングして個別の半導体発光装置とする工程とを備える半導体発光装置の製造方法であり、パッケージの樹脂中に含ませる蛍光物質をほぼ一様に分散させることで、主光取り出し面及び側面から放出される光のそれぞれについて波長変換度を均一化して黄色みを帯びない純粋な白色発光が得られるという作用を有する。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、複数のサブマウント素子または基台からなるウェハーの前記サブマウント素子または基台の個々に対応するように複数の発光素子を搭載する工程と、転写板の表面に蛍光体ペーストを塗布する工程と、前記ウェハーに搭載した発光素子を転写板の表面に塗布した蛍光体ペーストの中に浸漬した後、引き上げて発光素子を蛍光体ペーストにより封止する工程と、前記蛍光体ペーストで被覆した発光素子を搭載したウェハーをダイシングして個別の半導体発光装置とする工程とを備える半導体発光装置の製造方法であり、パッケージの樹脂中に含ませる蛍光物質をほぼ一様に分散させることで、主光取り出し面及び側面から放出される光のそれぞれについて波長変換度を均一化して黄色みを帯びない純粋な白色発光が得られるという作用を有する。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づき説明する。なお、本実施の形態では、説明を判りやすくするため、波長変換用の蛍光物質を含むパッケージの厚さを全方位で同じとする構成を先に説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施の形態による半導体発光装置の概略斜視図、図２の（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ要部の縦断面図及び平面図である。
【００１９】
図示のように、本発明の半導体発光装置は、サブマウント素子１とその上に搭載した発光素子２及びこの発光素子２の全体を封止した蛍光物質を含むパッケージ３とから構成されている。
【００２０】
サブマウント素子１はｎ型のシリコン基板１ａを用いたもので、このシリコン基板１ａは図２の（ａ）に示すように発光素子２の搭載面側の一部に臨む部分だけをｐ型半導体領域１ｂとしている。そして、シリコン基板１ａの底面にはｎ電極１ｃを形成するとともに、発光素子２の搭載面にはシリコン基板１ａのｎ型半導体層に接合したｎ側電極１ｄを備え、更にｐ型半導体領域１ｂに含まれた部分にｐ側電極１ｅを形成している。
【００２１】
発光素子２は、従来技術の項で述べたＧａＮ系化合物半導体を利用した高輝度の青色発光のＬＥＤである。この発光素子２は、サファイアを素材とした基板２ａの表面に、たとえばＧａＮのｎ型層、ＩｎＧａＮの活性層及びＧａＮのｐ型層を積層したものである。そして、従来周知のように、ｐ型層の一部をエッチングしてｎ型層を露出させ、この露出したｎ型層の表面にｎ側電極２ｃを形成し、ｐ型層の表面にはｐ側電極２ｄを形成し、これらのｎ側及びｐ側の電極２ｃ，２ｄをそれぞれバンプ電極２ｅ，２ｆによってｎ側電極１ｄ及びｐ側電極１ｅに接合している。
【００２２】
なお、このようなサブマウント素子１と発光素子２との複合化素子では、サブマウント素子１のｎ電極１ｃをたとえばプリント基板の配線パターン上に導通搭載するとともに、パッケージ３から離れた領域のｐ側電極１ｅにワイヤを配線パターンとの間にボンディングするアセンブリであればよい。また、単に発光素子２への通電と搭載の機能だけでなく、たとえばツェナーダイオードを利用した静電気保護用の素子をサブマウント素子とすることもできる。
【００２３】
パッケージ３は、従来からＬＥＤランプの分野で使用されているエポキシ樹脂を素材とし、蛍光物質を混入したものである。エポキシ樹脂に混入する蛍光物質は、白色発光に変換する場合では、発光素子２の発光色である青色と補色の関係を持つものであればよく、蛍光染料，蛍光顔料，蛍光体などが利用でき、たとえば（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ等が好適である。
【００２４】
ここで、発光素子２は図２の（ｂ）に示すように正方形の平面形状としたもので、同図の（ａ）中の破線で示すｐ型層とｎ型層との間の活性層２ｂから発光される。そして、この活性層２ｂからの発光は透明のサファイアを用いた基板２ａを透過するので、図２の（ａ）において基板２ａの上面が主光取り出し面となる。また、活性層２ｂからの光は基板２ａを透過する方向だけではなく、側方やサブマウント素子１の表面にも向かい、側方へ向かうものはそのままパッケージ３から放出され、表面へ向かった発光成分は金属光沢を持つｎ側及びｐ側の電極１ｄ，１ｅによって反射される。したがって、発光素子２からの光は、主光取り出し面からの発光強度が最大となるものの、発光素子２自体はその平面形状の四角形の１辺の長さが３５０μｍ程度と微小なので、発光素子２の全体から一様に発光されるといってよい。
【００２５】
このような発光素子２からの発光の形態において、従来では、蛍光物質を混入した封止樹脂の厚さや充填量が一様でないことから白色発光の中に黄色発光が混じってしまうというものであった。すなわち、封止樹脂が厚い部分を抜ける光は蛍光物質による波長変換が薄い部分を抜ける光よりも促されるので、黄緑色の発光が強くなり、その結果黄色みを帯びた発光となる。
【００２６】
これに対し、本発明では、図２から明らかなように、発光素子２の外郭面に対して縦方向及び横方向のパッケージ３の厚さを等しくすることで、活性層２ｂからの発光がパッケージ３から抜ける間に、蛍光物質による一様な波長変換が得られるようにする。すなわち、図２の（ｂ）に示すように、発光素子２の側面からパッケージ３の表面までの距離をＤとするとき、発光素子２の周囲の４側面の周りのパッケージ３の厚さは全てＤとする。また、図２の（ａ）において、基板２ａの上面からパッケージ３の上面までの厚さもＤとする。
【００２７】
このように発光素子２の主光取り出し面からの発光方向及び側面からの発光方向は全てＤの厚さのパッケージ３で被覆される。そして、主光取り出し面からの発光が白色光となるように、パッケージ３の厚さＤと蛍光体の含有率を調整すれば、パッケージ３の上面だけでなく周囲の４側面からも白色光が放出される。なお、発光素子２からパッケージ３の上端面の４辺の角部までの距離は、設定したパッケージ３の厚さＤよりも少し長く、この部分へ向かう光については波長変換度が僅かに大きくなる。しかしながら、厚さの差は極めて微小であることと、発光素子２からの光はパッケージ３の上面と周囲の４側面から白色光が放たれるので、パッケージ３の角部から黄色みを僅かに帯びた光が放出されたとしても、周りの白色光に吸収されてしまう。そして、図２において一点鎖線で示すように、パッケージ３の全ての角部を半径がＤの円弧面となるように製造すれば、発光素子２の表面からパッケージ３の全ての外郭面までの距離をＤとすることができる。このようにすれば、より一層純粋な白色の発光が効果的に得られる。
【００２８】
このように、発光素子２を封止するパッケージ３の厚さを発光素子２の底面側を除く全方位でほぼ同じとしたことによって、発光素子２からの光の蛍光物質による波長変換度がほぼ均一化される。したがって、パッケージ３から放出される光を純粋な白色光として得ることができる。
【００２９】
ここで、先に述べたように、パッケージ３の厚さＤと蛍光物質の含有率との関係が、良好な白色光がパッケージ３の全体から放出されるための一つの重要な因子である。これは、発光素子２からの光がパッケージ３を抜ける間に蛍光物質により青色発光が波長変換されて黄緑色の成分となり、発光素子２からの青色発光成分との混色によって白色発光となることを考えれば明らかである。本発明者らは、パッケージ３の厚さＤと蛍光物質の含有率との関係について研究を重ね、パッケージ３の厚さＤは２０〜１１０μｍ程度で、蛍光物質の含有率は５０〜９０重量％であれば、最適な白色光が得られることを知見によって得た。
【００３０】
下記の（表１）はパッケージ３の厚さＤと蛍光物質の含有率との関係による色度座標ｘ，ｙの値を実験によって測定した実測値である。
【００３１】
【表１】
2005311395.tif 000003
【００３２】
測定に際しては、パッケージ３としてエポキシ樹脂を用い、蛍光物質としては（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅを用いた。（表１）から明らかなように、パッケージ３の厚さが２０〜１１０μｍであって、蛍光物質の含有率が５０〜９０重量％のとき、白色（ｘ＝０．２５〜０．４０，ｙ＝０．２５〜０．４０）の値に近似した値の発光色が得られることが判る。
【００３３】
図３，図４は図１及び図２に示した半導体発光装置の製造方法を示す概略図である。
【００３４】
図３はフォトリソグラフィー法を利用したもので、シリコンウエハー１０に図２で示したｐ型半導体領域１ｂを形成するとともに、ｎ電極１ｃ，ｎ側電極１ｄ，ｐ側電極１ｅをパターン形成したシリコンウエハー１０をまず準備する。そして、ｎ側及びｐ側の電極２ｃ，２ｄにそれぞれバンプ電極２ｅ，２ｆを形成した発光素子２をｎ側電極１ｄ，ｐ側電極１ｅのパターンに合わせて実装し、図３の（ａ）に示すように蛍光体ペースト１１をシリコンウエハー１０の表面に一様の厚さで塗布する。この蛍光体ペースト１１はたとえばアクリル系樹脂等の紫外線硬化性の樹脂に先に例示した（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ等の蛍光物質を混入したものである。
【００３５】
蛍光体ペースト１１の塗布の後、同図（ｂ）のようにパターン形成用のマスク１２を被せて上から紫外線を照射し、発光素子２を被覆する部分の蛍光体ペースト１１を硬化させる。この後、現像工程に移して蛍光体ペースト１１の不要な部分を除去することによってパッケージ３が形成され（図３の（ｃ））、ダイシングによって図１及び図２に示したような半導体発光装置を得ることができる。
【００３６】
図４はスクリーン印刷法を利用したもので、シリコンウエハー１０への発光素子２の実装までの工程は図３の例と同様である。この発光素子２の実装の後、予め製作しておいたメタルマスク１３をシリコンウエハー１０の上に載せ（図４の（ａ）〜（ｂ））、蛍光体ペースト１４をスクリーン印刷法によって塗布する。この蛍光体ペースト１４は紫外線硬化性のものではなく、エポキシ樹脂等の樹脂に蛍光物質とチキソトロピック材を混入したものである。蛍光体ペースト１４を塗布した後には、メタルマスク１３を取り外し、熱硬化することによってシリコンウエハー１０の表面に発光素子２を封止したパッケージ３が形成され（図４の（ｃ））、ダイシングによって半導体発光装置の単体が得られる。
【００３７】
図５は転写法を利用したもので、転写板１５の表面に蛍光体ペースト１６を予め塗布したものを準備し、発光素子２を実装したシリコンウエハー１０を上下反転した姿勢に保持する（図５の（ａ））。次いで、発光素子２が蛍光体ペースト１６の中に浸漬されるようにシリコンウエハー１０を転写板１５の上に被せ（同図の（ｂ））、その後シリコンウエハー１０を引き上げると同図の（ｃ）のように発光素子２が蛍光体ペースト１６によって封止したものが得られる。そして、ダイシング工程によって半導体発光装置の単体が得られる。蛍光体ペースト１６は先の例と同様に樹脂に蛍光物質を含ませたものであるが、転写法による製造の場合では、蛍光体ペースト１６に用いる樹脂はアクリル系樹脂やエポキシ樹脂に限られず、その他のものであってもよい。
【００３８】
図６は請求項４に記載の発明の一実施の形態であって、サブマウント素子との複合化に代えて発光素子を絶縁性の基台に搭載した例である。なお、発光素子は先の例で説明したＧａＮの青色発光素子であり、構成部材については図２に示したものと共通の符号で指示する。
【００３９】
発光素子２はその基板２ａを下向きにして絶縁性の基台４の上に接着剤４ａを介して固定され、発光素子２の周りはパッケージ５によって封止されている。パッケージ５は先の例と同様にアクリル系またはエポキシ樹脂を利用した樹脂層であり、含有する蛍光物質も先に挙げたものと同様であり、発光素子２のｎ側電極２ｃとｐ側電極２ｄだけは外に臨むように成形される。すなわち、パッケージ５の上面部にはｎ側電極２ｃ及びｐ側電極２ｄに対応させて孔５ａ，５ｂを開け、これらの電極２ｃ，２ｄの表面にワイヤ６ａ，６ｂをボンディングできるようにする。
【００４０】
なお、パッケージ５の厚さは、図２で示した例と同様に、発光素子２の底面を除く全体に対して一様となるように形成され、活性層２ｂからの光に対する蛍光物質による波長変換度をパッケージ５の全体で一様化する。
【００４１】
このような発光素子２と基台４とによる半導体発光装置の製造は、図７に示すように絶縁性のウエハー２０の上に発光素子を図６に示した姿勢で実装した後、たとえば図３に示したフォトリソグラフィー法により孔５ａ，５ｂを開けたパッケージ５を形成し、図中の一点鎖線で示す位置をダイシングすることによって可能である。
【００４２】
図８はたとえばＬＥＤランプ等に汎用されている二股状のリードフレームに図６の半導体発光装置を搭載した例を示す概略図である。
【００４３】
図示のように、リードフレームの一方のリード７ａのマウント部７ｂに基台４を接着剤によって固定し、図６で示したように孔５ａ，５ｂに通してｎ側電極２ｃ及びｐ側電極２ｄに接合したワイヤ６ａ，６ｂをリード７ａと他方のリード７ｃにそれぞれボンディングする。これにより、発光素子２とリードフレームとの間の導通が得られ、通電によって発光素子２の活性層２ｂからの発光が得られる。
【００４４】
ここで、パッケージ３，５は先に説明したように角部を円弧面としたりすることでより純粋な白色発光が得られるが、このような円弧面を持たせるのに代えて、たとえば四角錐台や円錐台等の形状のパッケージとしてもよい。要するに、発光素子２からの発光がパッケージ３，５を抜ける間に全方位で一様な波長変換度となるような発光素子２とパッケージ３，５の外郭面の関係となるようにすればよい。請求項１及び２に記載の発明はこのような発光素子２とパッケージ３，５それぞれの外郭面の関係を特定したもので、図９にその具体例を示す。
【００４５】
図９の例は図２に示した半導体発光装置においてパッケージ３の形状を変えたものであり、同じ構成部材については共通の符号で指示する。
【００４６】
図示のように、パッケージ３は、発光素子２の外郭面に対する四方の側面からの厚さＸよりも上面すなわち主光取り出し面に被さる厚さＹを大きくしている。そして、発光素子２の四方の側面のそれぞれの全表面に対してパッケージ３の厚さは一様にＸであり、上面の主光取り出し面についてもその全表面からのパッケージ３の厚さは一様にＹである。すなわち、発光素子２のｎ側及びｐ側の電極２ｃ，２ｄ形成面を除く５面のそれぞれについてのパッケージ３の厚さは各面の全表面について一定であり、したがって放出される光に対する蛍光物質による波長変換度を各面について均一化することができる。このため、主光取り出し面からの光はその全面から同じ波長変換度の黄色または黄緑を合成した白色発光が得られ、黄色みが混在した発光とはならない。そして、その他の四方の側面からの発光についても同様である。
【００４７】
以上のことから、パッケージ３の厚さを発光素子２の全方位について一様な厚さとしていなくても、各発光面からの全ての発光が一様な波長変換を受けて放出させるようにすれば、黄色みを帯びることなく純粋な白色発光が得られる。
【００４８】
また、発光素子２の上面すなわち主光取り出し面からの光が発光方向への主成分となる。このため、図示のようにパッケージ３の厚さＹを側面の厚さＸよりも大きくしておけば、波長変換が十分になされるのでより一層純粋な白色の発光が可能である。
【００４９】
更に、パッケージ３は、図９に示す厚さＸ，Ｙの関係とするのに代えて、発光素子２の側面からの厚さＸが主光取り出し面からの厚さＹより大きな関係としてもよい。すなわち、前述のように、発光素子２の外郭の発光面からの全ての発光が一様な波長変換を受けて放出させるようにすればよいので、側面からの厚さＸと主光取り出し面からの厚さＹとの間を大小関係で制約する必要はなく、各面からの厚さが全て一様となるようにすればよい。したがって、図９に示したように、主光取り出し面からの厚さＹを側面からの厚さＸより大きくしないで逆の関係としても、厚さＹが発光素子２の主光取り出し面の全面に対して一様な厚さにしてさえおけば、黄色みを帯びることのない白色発光が得られる。
【００５０】
なお、以上の説明では、青色発光の発光素子を白色発光に変える例としたが、紫外線や赤及び緑の発光素子のそれぞれの発光を蛍光物質の特性によって様々な発光色に変える構成とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明にかかる半導体発光装置の製造方法は、色むらのない鮮明な発光が必要な発光ダイオードによる発光を波長変換して白色発光を得るようにした半導体発光装置等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施の形態による半導体発光装置の概略斜視図
【図２】（ａ）は図１の半導体発光装置の要部縦断面図、（ｂ）は図１の半導体発光装置の平面図
【図３】フォトリソグラフィー法による半導体発光装置の製造工程を示す概略図
【図４】スクリーン印刷法による半導体発光装置の製造工程を示す概略図
【図５】転写法による半導体発光装置の製造工程を示す概略図
【図６】基台と発光素子の組合せとした例の半導体発光装置の概略を示す切欠図
【図７】図６の半導体発光装置の製造工程におけるダイシング前の状態を示す概略図
【図８】図６の半導体発光装置をリードフレームに実装したときの要部の概略図
【図９】発光素子の各面のそれぞれについて一様な厚さのパッケージで封止する例であって、（ａ）は要部縦断面図、（ｂ）は平面図
【図１０】従来例の概略であって、（ａ）は要部の縦断面図、（ｂ）は平面図
【符号の説明】
【００５３】
１  サブマウント素子
１ａ  シリコン基板
１ｂ  ｐ型半導体領域  
１ｃ  ｎ電極
１ｄ  ｎ側電極
１ｅ  ｐ側電極
２  発光素子
２ａ  基板
２ｂ  活性層
２ｃ  ｎ側電極
２ｄ  ｐ側電極
２ｅ，２ｆ  バンプ電極
３  パッケージ
４  基台
４ａ  接着剤
５  パッケージ
５ａ，５ｂ  孔
６ａ，６ｂ  ワイヤ
７ａ  リード
７ｂ  マウント部
７ｃ  リード
１０  シリコンウエハー
１１  蛍光体ペースト
１２  マスク
１３  メタルマスク
１４  蛍光体ペースト
１５  転写板
１６  蛍光体ペースト
２０  ウエハー
【図１】
2005311395.tif 000004
【図２】
2005311395.tif 000005
【図３】
2005311395.tif 000006
【図４】
2005311395.tif 000007
【図５】
2005311395.tif 000008
【図６】
2005311395.tif 000009
【図７】
2005311395.tif 000010
【図８】
2005311395.tif 000011
【図９】
2005311395.tif 000012
【図１０】
2005311395.tif 000013