(57)【要約】【課題】色度バラツキを抑制することができる半導体発光装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】第１の凹部５を有するパッケージ本体１と、第１の凹部５に搭載された半導体発光素子２と、第１の凹部５内に形成され、半導体発光素子２を封止する樹脂封止体８とを備え、パッケージ本体１は、第１の凹部５の外側に形成され、樹脂封止体８の上面よりも高い位置に位置する個所を有する第２の凹部１０を有する。【選択図】図１Ａ
2012253246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の凹部を有するパッケージ本体と、
前記第１の凹部に搭載された半導体発光素子と、
前記第１の凹部内に形成され、前記半導体発光素子を封止する樹脂封止体とを備え、
前記パッケージ本体は、前記第１の凹部の外側に形成され、前記樹脂封止体の上面よりも高い位置に位置する個所を有する第２の凹部を有する
半導体発光装置。
【請求項２】
前記第２の凹部は、前記樹脂封止体を形成する際の樹脂を蓄積する為の空間部と、前記空間部へ前記樹脂を流動誘導する為の誘導部と、を含み、
前記誘導部は、前記樹脂封止体の上面より高い位置に形成される
請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記空間部は、凹状であり、
前記空間部の底部は、前記第１の凹部の内側面の上端部より低い位置に形成される
請求項２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記誘導部は、溝状であり、
前記誘導部の底部は、前記第１の凹部の内側面の上端部の位置と同等或いは当該上面の位置より低い位置で、かつ、前記空間部の底部よりも高い位置に形成される
請求項３に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記第２の凹部は、少なくとも２つ形成され、
２つの前記第２の凹部における前記誘導部の前記底部は、高低差を有する
請求項４に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
２つの前記第２の凹部のうち前記誘導部の前記底部の位置が低い方の前記第２の凹部において、前記空間部の底部は、前記樹脂封止体の上面の位置と同等の高さの位置に形成される
請求項５に記載の半導体発光装置。
【請求項７】
２つの前記第２の凹部のうち前記誘導部の前記底部の位置が低い方の前記第２の凹部において、前記誘導部の底部は、前記樹脂封止体の上面の位置と同等の高さの位置に形成される
請求項５に記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記空間部の平面視形状は、正方形、矩形、円形及び円弧状のいずれかである
請求項２〜７のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記誘導部の断面形状は、突起状である
請求項２〜８のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
前記第２の凹部は、少なくとも２つ形成され、
２つの前記第２の凹部は、前記第１の凹部を挟んで対向するように形成される
請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
前記第２の凹部は、少なくとも２つ形成され、
２つの前記第２の凹部は、前記第１の凹部を中心として略直交する位置に形成される
請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１２】
前記半導体発光素子は、発光ダイオードである
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１３】
前記樹脂封止体は、前記半導体発光素子が発する光の波長を変換させる為の蛍光体を含む
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１４】
前記樹脂封止体は、透光性を有する樹脂により覆われる
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１５】
半導体発光素子と、前記半導体発光素子を覆う樹脂封止体と、第１の凹部を有するとともに、当該第１の凹部の外側に形成され、前記樹脂封止体よりも高い位置に位置する個所を有する第２の凹部を有するパッケージ本体とを有する半導体発光装置の製造方法であって、
前記パッケージ本体の前記第１の凹部に前記半導体発光素子を搭載する工程と、
前記半導体発光素子が搭載された前記第１の凹部に、前記樹脂封止体を形成するための樹脂を流入する工程と、
前記パッケージ本体を傾けて、前記第１の凹部に流入した前記樹脂の一部を前記第２の凹部に流し込む工程と、を有する
半導体発光装置の製造方法。
【請求項１６】
前記第２の凹部は、高低差を有するように少なくとも２つ形成され、
前記パッケージ本体を傾けて、２つの前記第２の凹部のうち高低差が高い方の前記第２の凹部に、前記第１の凹部に流入した前記樹脂の一部を流し込んだ後、前記パッケージ本体の傾きを解除し、
その後、前記パッケージ本体を再び傾けて、高低差が低い方の前記第２の凹部に、前記第１の凹部に流入した前記樹脂の一部を流し込むことにより、前記第１の凹部における前記樹脂の上面の高さを微調整する
請求項１５に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項１７】
さらに、前記樹脂を前記第１の凹部に流入する前に、プラズマ洗浄により前記パッケージ本体を洗浄する工程を有する
請求項１５又は１６に記載の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、半導体発光素子を備えた半導体発光装置及びその製造方法に関し、特に半導体発光素子が樹脂によって封止された半導体発光装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の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、主にパッケージ形態で多様な光源及びディスプレイ装置として広く利用されている。ＬＥＤは、特に、優れた単色性ピーク波長を持つことから、近年、液晶ディスプレイ装置の冷陰極管バックライトの代替光源として開発が進められている。
【０００３】
液晶ディスプレイ装置のバックライトとして用いられる半導体発光装置としては、白色光を放出する白色ＬＥＤパッケージが主流となりつつある。ここで白色ＬＥＤパッケージとは、半導体発光素子としてＬＥＤを備えた半導体発光装置のことであって、内側面を反射面とする凹部を有し、ＬＥＤを搭載するためのリードフレームと、リードフレームの凹部に配置されたＬＥＤと、ＬＥＤを覆うように形成され、ＬＥＤから発せられる光の波長を変換する色変換材料である蛍光体材料を含有する封止樹脂とから構成されている。
【０００４】
バックライト用の白色ＬＥＤパッケージにおいては、光学特性上、重要なファクターである色のバラツキが厳しい規格となっている。色度座標の範囲として規定すると、Ｘ、Ｙそれぞれ±０．００５以下の色度バラツキに抑制することが要求されており、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。
【０００５】
白色ＬＥＤパッケージ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、最終的に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、規格範囲から外れた場合は、そのパッケージを取り除かなければならない。すべてのパッケージが要求される色座標の範囲に入ら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、不良品ロスを削減する為、或いは検査工程での選別数を削減して製造コストを下げる為には、パッケージの製造工程において、色度バラツキを極力減らすことが要求される。
【０００６】
ここで従来の半導体発光装置８００の構成及びその製造方法について、図８を用いて簡単に説明する。図８は、従来の半導体発光装置の断面図である。
【０００７】
図８を参照すると、半導体発光装置８００は、凹部を有するパッケージ本体８０１と、半導体発光素子８０２とを含む。パッケージ本体８０１は、半導体発光素子８０２を搭載するための実装部８０３を有し、当該実装部８０３を囲う側壁には反射側面８０４が形成される。また、実装部８０３の底面にはリード電極８０６が配置されており、パッケージ本体８０１の内部に搭載された半導体発光素子８０２は、ワイヤー電極線８０７によりリード電極８０６と電気的に接続される。搭載された半導体発光素子８０２は、エポキシ樹脂或いはシリコーン樹脂などから成る樹脂によって封止されており、これにより樹脂封止体８０８が形成される。
【０００８】
白色光など所望の波長帯の出力光を得るために、樹脂封止体８０８内には、半導体発光素子８０２から発せられる光の波長を変換する色変換材料である蛍光体粒子８０９が分散されている。例えば、半導体発光素子８０２が青色光を発するＬＥＤの場合、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系黄色蛍光体がシリコーン樹脂内に分散されている。
【０００９】
このような半導体発光装置８００を製造するにあたり、半導体発光素子８０２を封止する樹脂封止体８０８の形成手段としては、その製造方法の簡便さや安価に製造できることの利点から、ディスペンスニードル８１２を使用して蛍光体が分散された液状樹脂をパッケージ本体８０１の実装部８０３に充填（ポッティング又は塗布とも呼ぶ）する方法が主に採用されている。
【００１０】
しかしながら、ディスペンスニードル８１２を使用して実装部８０３に液状樹脂を充填する場合、充填される液状樹脂の量がパッケージ毎に不均一となり、樹脂封止体８０８の体積量或いは樹脂液面高さ（厚み）の均一性を維持することが難しいという課題がある。
【００１１】
また、樹脂封止体８０８の体積量や厚みがパッケージ毎に異なる状態で、樹脂封止体８０７に波長変換用の蛍光体粒子を分散させると、パッケージ毎に波長変換率の違いが生じ、結果として色度分布の均一性が得られないこととなる。
【００１２】
このように、従来の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り、この結果、品質ロスや検査工程での選別工数ロスが発生し、量産性を阻害するという問題点がある。
【００１３】
この問題点に対して、色度バラツキを抑える方法が提案されている。この方法は、半導体発光素子を封止する樹脂封止体の体積（厚み）を一定とするものであり、半導体発光装置において、樹脂封止体を形成する凹部の外側に、余剰樹脂を蓄積（排出）する別の凹形状を有する構造を設けている（例えば、特許文献１参照）。
【００１４】
図９は、特許文献１に記載された従来の半導体発光装置の断面図である。図９に示すように、半導体発光装置８００Ａは、凹部を構成する側壁で囲われた実装部８０３を有し、実装部８０３の底面にリード電極８０６が配置されたパッケージ本体８０１Ａと、リード電極８０６に電気的に連結される実装部８０３の底面に搭載された半導体発光素子８０２と、半導体発光素子８０２を覆うように実装部８０３に充填された樹脂封止体８０８と、パッケージ本体８０１Ａの側壁上面に形成された剰余樹脂貯蔵部８１０とを有する。
【００１５】
剰余樹脂貯蔵部８１０は、予め設定された高さの樹脂封止体８０８を形成するために、液状樹脂を塗布する際に、超過する剰余樹脂が案内され収容できるように構成されたものである。以上のような構成とすることで、封止する樹脂封止体８０８の体積（厚み）を一定とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００７−１１６１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、図９に示した半導体発光装置８００Ａの構成では、ディスペンスニードルによって、目標とする色度値に相応した設定樹脂量に対して超過した樹脂量の液状樹脂を塗布し、所定の樹脂厚みに達した直後から、余剰分の液状樹脂を、案内部を介して別の凹部（剰余樹脂貯蔵部）に蓄積させるにあたり、所定の樹脂厚みと案内部の高さとを同一の高さにしている。このような構成の場合、液状樹脂を排出して樹脂液面調整が成され樹脂液面を均一にした後に、液状樹脂の持つ性質である表面張力により、樹脂封止体が形成される凹部内の液状樹脂は、液状樹脂の分子間力によって余剰液状樹脂が蓄積された方の凹部に向かって引っ張られるように流動し、這い上がることとなる。その結果、樹脂封止体が形成される方の凹部における当該樹脂封止体の厚みが不均一となり、色度バラツキが生じてしまうという課題を有している。
【００１８】
また、特にＬＥＤデバイスの製造においては、フレーム上に複数個のパッケージ本体が配置されたリードフレーム基板が用いられ、当該リードフレーム基板上の複数個のパッケージ本体の各凹部に液状樹脂を充填した後に当該液状樹脂を硬化することが一般的である。この時、図９に示した半導体発光装置８００Ａの構成では、複数個のパッケージ本体の各凹部に液状樹脂を充填する工程において、最初に充填したパッケージ本体と最後に充填したパッケージ本体の樹脂液面の状態を比べると、パッケージ本体に液状樹脂を順次充填している間の経過時間にともない、液状樹脂の表面張力によって樹脂流動量にバラツキが生じる為、最初と最後のパッケージ本体において液面高さにバラツキが発生する。つまり、リードフレーム基板上の個々のパッケージ本体において、時間の経過にともなう液面高さの微妙なバラツキにより、結果として色度バラツキに繋がることとなる。
【００１９】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、色度バラツキを抑制することができる半導体発光装置及びそ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】
【００２０】
上記目的を達成する為に、本発明に係る半導体発光装置の一態様は、第１の凹部を有するパッケージ本体と、前記第１の凹部に搭載された半導体発光素子と、前記第１の凹部内に形成され、前記半導体発光素子を封止する樹脂封止体とを備え、前記パッケージ本体は、前記第１の凹部の外側に形成され、前記樹脂封止体の上面よりも高い位置に位置する個所を有する第２の凹部を有するものである。
【００２１】
これにより、第２の凹部によって、樹脂封止体を形成するための樹脂の液面を調整することができるので、樹脂液面を一定にして樹脂封止体の厚みを均一にすることができる。
【００２２】
さらに、本発明に係る半導体発光装置の一態様において、前記第２の凹部は、前記樹脂封止体を形成する際の樹脂を蓄積する為の空間部と、前記空間部へ前記樹脂を流動誘導する為の誘導部と、を含み、前記誘導部は、前記樹脂封止体の上面より高い位置に形成されることが好ましい。
【００２３】
これにより、誘導部によって第１の凹部の樹脂を空間部に流動誘導させることができる。
【００２４】
さらに、本発明に係る半導体発光装置の一態様において、前記空間部は、凹状であり、前記空間部の底部は、前記第１の凹部の内側面の上端部より低い位置に形成されることが好ましい。
【００２５】
さらに、本発明に係る半導体発光装置の一態様において、前記誘導部は、溝状であり、前記誘導部の底部は、前記第１の凹部の内側面の上端部の位置と同等或いは当該上面の位置より低い位置で、かつ、前記空間部の底部よりも高い位置に形成されることが好ましい。
【００２６】
さらに、本発明に係る半導体発光装置の一態様において、前記第２の凹部は、少なくとも２つ形成され、２つの前記第２の凹部における前記誘導部の前記底部は、高低差を有することが好ましい。
【００２７】
これにより、高低差を有する２つの第２の凹部を用いて樹脂液面の微調整を行うことができるので、樹脂液面をさらに一定にすることができる。
【００２８】
さらに、本発明に係る半導体発光装置の一態様において、２つの前記第２の凹部のうち前記誘導部の前記底部の位置が低い方の前記第２の凹部において、前記空間部の底部は、前記樹脂封止体の上面の位置と同等の高さの位置に形成されることが好ましい。
【００２９】
あるいは、本発明に係る半導体発光装置の一態様において、２つの前記第２の凹部のうち前記誘導部の前記底部の位置が低い方の前記第２の凹部において、前記誘導部の底部は、前記樹脂封止体の上面の位置と同等の高さの位置に形成されることが好ましい。
【００３０】
さらに、本発明に係る半導体発光装置の一態様において、前記空間部の平面視形状は、正方形、矩形、円形及び円弧状のいずれかとしてもよい。
【００３１】
さらに、本発明に係る半導体発光装置の一態様において、前記誘導部の断面形状は、突起状としてもよい。
【００３２】
さらに、本発明に係る半導体発光装置の一態様において、前記第２の凹部は、少なくとも２つ形成され、２つの前記第２の凹部は、前記第１の凹部を挟んで対向するように形成してもよい。
【００３３】
あるいは、本発明に係る半導体発光装置の一態様において、前記第２の凹部は、少なくとも２つ形成され、２つの前記第２の凹部は、前記第１の凹部を中心として略直交する位置に形成してもよい。
【００３４】
これにより、第２の凹部と第１の凹部との境界における液状樹脂の切れ性を良くすることができ、液状樹脂の逆流による第１の凹部の液状樹脂の液面変動を抑制することができる。従って、樹脂液面をさらに一定に保つことができるので、樹脂封止体の厚みをさらに均一にすることができる。
【００３５】
さらに、本発明に係る半導体発光装置の一態様において、前記半導体発光素子は、発光ダイオードとすることができる。
【００３６】
さらに、本発明に係る半導体発光装置の一態様において、前記樹脂封止体は、前記半導体発光素子が発する光の波長を変換させる為の蛍光体を含むように構成してもよい。
【００３７】
さらに、本発明に係る半導体発光装置の一態様において、前記樹脂封止体は、透光性を有する樹脂により覆われるように構成してもよい。
【００３８】
また、本発明に係る半導体発光装置の製造方法の一態様は、半導体発光素子と、前記半導体発光素子を覆う樹脂封止体と、第１の凹部を有するとともに、当該第１の凹部の外側に形成され、前記樹脂封止体よりも高い位置に位置する個所を有する第２の凹部を有するパッケージ本体とを有する半導体発光装置の製造方法であって、前記パッケージ本体の前記第１の凹部に前記半導体発光素子を搭載する工程と、前記半導体発光素子が搭載された前記第１の凹部に、前記樹脂封止体を形成するための樹脂を流入する工程と、前記パッケージ本体を傾けて、前記第１の凹部に流入した前記樹脂の一部を前記第２の凹部に流し込む工程と、を有する。
【００３９】
これにより、余剰分の液状樹脂を第２の凹部に排出及び蓄積した後に、表面張力による第１の凹部内の液状樹脂の這い上がりに伴う樹脂液面の変動を抑えることができる。従って、樹脂液面調整後の樹脂液面高さの変動を抑制することができるので、樹脂液面を一定にして樹脂封止体の厚みを均一にすることができる。
【００４０】
さらに、本発明に係る半導体発光装置の製造方法の一態様において、前記第２の凹部は、高低差を有するように少なくとも２つ形成され、前記パッケージ本体を傾けて、２つの前記第２の凹部のうち高低差が高い方の前記第２の凹部に、前記第１の凹部に流入した前記樹脂の一部を流し込んだ後、前記パッケージ本体の傾きを解除し、その後、前記パッケージ本体を再び傾けて、高低差が低い方の前記第２の凹部に、前記第１の凹部に流入した前記樹脂の一部を流し込むことにより、前記第１の凹部における前記樹脂の上面の高さを微調整することが好ましい。
【００４１】
これにより、高低差を有する２つの第２の凹部を用いて樹脂液面の微調整を行うことができるので、樹脂液面をさらに一定にすることができる。
【００４２】
さらに、本発明に係る半導体発光装置の製造方法の一態様において、前記樹脂を前記第１の凹部に流入する前に、プラズマ洗浄により前記パッケージ本体を洗浄する工程を有することが好ましい。
【００４３】
これにより、パッケージ本体の表面の濡れ性を良くすることができるので、樹脂封止体の樹脂流動性を向上することができる。また、パッケージ本体と液状状態の樹脂封止体との密着性を向上させることができ、熱応力等による耐熱衝撃性を向上させることもできる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明に係る半導体発光装置及びその製造方法によれば、樹脂封止体の上面を平坦で均一な形状とするができるので、色度バラツキを抑制することができる。
【００４５】
また、本発明に係る半導体発光装置及びその製造方法によれば、経時的な樹脂粘度変化に伴う樹脂流入時の樹脂量変動、及び、リードフレーム基板上のパッケージ本体への樹脂流入工程中の経過時間に対する表面張力による樹脂量変動に依存せず、樹脂封止体の厚みを一定とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１に係る半導体発光装置の断面図である。
【図１Ｂ】本発明の実施の形態１に係る半導体発光装置の平面図である。
【図１Ｃ】本発明の実施の形態１に係る半導体発光装置の斜視図である。
【図２Ａ】本発明の実施の形態１の変形例１に係る半導体発光装置におけるパッケージ本体形状及び第１の凹部形状を示す平面図である。
【図２Ｂ】本発明の実施の形態１の変形例２に係る半導体発光装置におけるパッケージ本体形状及び第１の凹部形状を示す平面図である。
【図３Ａ】本発明の実施の形態１の変形例３に係る半導体発光装置の平面図である。
【図３Ｂ】本発明の実施の形態１の変形例４に係る半導体発光装置の平面図である。
【図４Ａ】本発明の実施の形態１の変形例５に係る半導体発光装置の断面図である。
【図４Ｂ】本発明の実施の形態１の変形例５に係る半導体発光装置の平面図である。
【図４Ｃ】本発明の実施の形態１の変形例６に係る半導体発光装置の断面図である。
【図４Ｄ】本発明の実施の形態１の変形例６に係る半導体発光装置の平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る半導体発光装置の製造方法の各工程の概略を示す図である。
【図６Ａ】本発明の実施の形態２に係る半導体発光装置の断面図である。
【図６Ｂ】本発明の実施の形態２に係る半導体発光装置の平面図である。
【図７Ａ】本発明の実施の形態３に係る半導体発光装置の断面図である。
【図７Ｂ】本発明の実施の形態３に係る半導体発光装置の平面図である。
【図８】従来の半導体発光装置の断面図である。
【図９】特許文献１に記載された従来の半導体発光装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本発明に係る半導体発光装置及びそ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、以下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。また、各図において、同じ構成要素には同じ符号を付しており、その詳しい説明は省略又は簡略化する。
【００４８】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係る半導体発光装置１００について、図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃを用いて説明する。図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃは、それぞれ本発明の実施の形態１に係る半導体発光装置１００の断面図、平面図及び斜視図である。ここで、図１Ａは、図１ＢのＡ−Ａ’線における断面図である。
【００４９】
図１Ａ〜図１Ｃに示すように、本発明の実施の形態１に係る半導体発光装置１００は、パッケージ本体１と、半導体発光素子２と、樹脂封止体８とを備える。さらに、半導体発光装置１００は、半導体発光素子２を発光させるための電力を外部から受電して当該電力を半導体発光素子２に給電するためのリード電極６と、半導体発光素子２とリード電極６とを電気的に接続するためのワイヤー電極線７とを備える。以下、半導体発光装置１００の各構成要素について詳述する。
【００５０】
（パッケージ本体１）
まず、パッケージ本体１について説明する。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施の形態におけるパッケージ本体１は、第１の凹部５と第２の凹部１０とを有する。
【００５１】
第１の凹部５は、半導体発光素子２を搭載するための実装部３を含み、矩形状の底面と、当該底面を囲むとともに底面から上方に向かって開口部が拡くなるように構成された傾斜面からなる反射側面４とからなる。第１の凹部５内には、実装部３に搭載された半導体発光素子２を封止する樹脂封止体８が形成される。
【００５２】
第２の凹部１０は、第１の凹部５の上方外側において、第１の凹部５の反射側面４の外側に形成され、樹脂封止体８の上面よりも高い位置に位置する個所を有する。第２の凹部１０には、第１の凹部５内に樹脂封止体８を形成する際、目標とする色度値に相応した設定樹脂量に対して余剰分の樹脂が蓄積される。なお、本実施の形態において、「目標とする色度値に相応した設定樹脂量」とは、所望の光学特性を得るために必要となる一定樹脂量の目標値を表す。
【００５３】
パッケージ本体１の形状は、一例としてその全体外形を立方体形状とすることができる。その他の形態として、パッケージ本体１は、矩形立方体形状等、様々な形状とすることもできる。
【００５４】
また、パッケージ本体１の材質は、ポリフタルアミド樹脂（ＰＰＡ）、ポリアミド系樹脂、又は液晶ポリマー樹脂等の高耐熱性樹脂であることが好ましい。これは、半導体発光素子２の発光によって、その周囲温度が１００〜１５０℃の高温となるからである。なお、パッケージ本体１のその他の材質としては、離型剤含有のシリコーン樹脂とすることもできる。離型剤含有のシリコーン樹脂を用いることにより、樹脂封止体８を形成する際にパッケージ本体１に流入される液状樹脂の表面張力を小さくし、蛍光体を含有する液状樹脂の流動性を向上させることができる。さらに、成型後のパッケージ本体１の表面状態については、その面粗さがより平坦となるように構成することが好ましい。これにより、液状樹脂の流動性をさらに向上させることができる。
【００５５】
パッケージ本体１において、第１の凹部５の形状は、図１Ａ〜図１Ｂに示すように、一例として逆四角錐台形状、すなわち上面の開口面積が底面の開口面積に比べて大きくなるようにしたテーパ形状を有する構成とすることができる。
【００５６】
また、第１の凹部の他の形状としては、図２Ａ及び図２Ｂに示すような形状とすることができる。図２Ａは、本発明の実施の形態１の変形例１に係る半導体発光装置１０１におけるパッケージ本体形状及び第１の凹部形状を示す平面図である。また、図２Ｂは、本発明の実施の形態１の変形例２に係る半導体発光装置１０２におけるパッケージ本体形状及び第１の凹部形状を示す平面図である。図２Ａに示す変形例１に係る半導体発光装置１０１のように、第１の凹部５の形状としては、円形の開口を有する逆円錐台の形状とすることもできる。また、複数個の半導体発光素子２をパッケージ本体１に配置する場合には、図２Ｂに示す変形例２に係る半導体発光装置１０２のように、楕円形の開口を有する逆楕円錐台の形状とすることもできる。
【００５７】
第１の凹部５のその他の形状としては、テーパ形状の傾斜を設けずに、立方体形状、矩形立方体形状、円柱形状、楕円型円柱形状など、様々な形状とすることもできるが、本実施の形態では、樹脂封止体８を形成する際、液状樹脂を流入させた後にパッケージ本体１を傾斜させるので、液状樹脂の流動性の観点から第１の凹部５は所望の角度を有するテーパ形状であることが好ましい。
【００５８】
具体的には、図１Ａに示す第１の凹部５において、底面の延長線と反射側面４とのなす角度θは１０°〜９０°の傾斜角度とすることができる。当該角度θが１０°未満の場合は傾斜が小さい為、樹脂流動の促進効果が十分に得られない可能性がある。一方、角度θが９０°より大きい場合は鈍角となる為に樹脂を流動させることが困難となる。
【００５９】
また、第１の凹部５をテーパ形状とすることにより、光の特性面の観点から次のような効果を得ることができる。つまり、底面から開口部上方に向かって開口面積が大きくなるようにテーパ形状の傾斜を設けて光を反射させることにより、光の取り出し効率を向上させることができる。ここで、半導体発光素子２が発する光は、半導体発光素子２を被覆する樹脂封止体８を透過してパッケージ本体１の外部に取り出されるが、その光は半導体発光素子２の中心から左右方向に約１００°から１２０°程度の指向角で出射される。従って半導体発光装置１００の前方方向の任意の領域を照らす場合、テーパ形状の反射側面４を設けることにより光を集光して取り出し効率を向上させることができる。
【００６０】
例えば図１Ａにおいて上記角度θを４５°以下の３０°とした場合には、光の出射角と角度θとが略平行となることから、光の取り出しが不十分となる。仮に角度θを３０°として反射させずに外部へ光を出射するような構成とした場合、角度θが小さいためにパッケージ本体１が大きくなってしまう。この場合、樹脂封止体８を透過する光路長が長くなるので、蛍光体粒子９での光の吸収・励起・波長変換による変換率が変化し、これにより、色ムラや輝度ムラが生じる可能性がある。また光路長が長くなると、変換回数や拡散・反射現象が増加するので、輝度低下を招く可能性もある。さらに上記したように角度θが小さい場合には、パッケージ本体１そのものが必要以上に大きなものとなってしまう。
【００６１】
以上のとおり、液状樹脂の流動性、光の取り出し効率、及びパッケージサイズの観点を考慮すると、上記の角度θは４５°〜６０°の範囲であることが好ましい。
【００６２】
また、パッケージ本体１において、第２の凹部１０は、第１の凹部５の側面上面の外側に形成される構成としている。これにより、第１の凹部５の内側に樹脂封止体８を形成する際、目標とする色度値に相応した設定樹脂量に対して余剰分の樹脂を第２の凹部１０に蓄積させることができるため、常に液面形状を一定とすることができる。この作用については後に詳細に説明する。
【００６３】
本実施の形態において、第２の凹部１０は２つ形成されており、図１Ｂに示すように、第１の凹部５を挟んで夫々対向する位置関係となるように配置されている。また、第２の凹部１０の他の配置としては、図３Ａ及び図３Ｂに示すような配置とすることができる。図３Ａは、本発明の実施の形態１の変形例３に係る半導体発光装置１０３の平面図である。図３Ｂは、本発明の実施の形態１の変形例４に係る半導体発光装置１０４の平面図である。図３Ａに示す変形例３に係る半導体発光装置１０３のように、第２の凹部１０の配置の他の形態として、２つの第２の凹部１０が第１の凹部５を中心として互いに略直交する位置関係となるように設けても良い。また、図３Ｂに示す変形例４に係る半導体発光装置１０４のように、片側一方のみに１つの第２の凹部１０を設けても良い。なお、他の本実施の形態として、２つ以上の複数の第２の凹部１０を様々な配置で設けることも出来るが、本発明における余剰分の樹脂は本来第１の凹部５に充填するのに必要な樹脂量に対して少ないので、第２の凹部１０は１つあるいは２つ形成すれば十分である。これにより、第２の凹部１０を３つ以上の複数設けることによるパッケージ本体１の大型化を抑制できる。逆に第２の凹部１０を１つのみで構成する場合には、パッケージ本体１の小型化を図ることができる。
【００６４】
次に、第２の凹部１０について詳述する。本実施の形態において、第２の凹部１０は、樹脂封止体８を形成する際の余剰分の樹脂を蓄積する為の空間部（空間領域）１０ａと、空間部１０ａへ余剰分の樹脂を流動誘導する為の誘導部（誘導領域）１０ｂとで構成される。
【００６５】
空間部１０ａは、第１の凹部５の内側に形成される樹脂封止体８の目標とする色度値に相応した設定樹脂量に対する液面の高さ（図１ＡのＨ）より高い位置に形成される。本実施の形態において、空間部１０ａは凹状であり、空間部１０ａの底部は第１の凹部５の内側面の上端部（図１Ａのｈ２）より低い位置となるように形成される。さらに、空間部１０ａの底面の高さ（図１Ａのｈ４）は、パッケージ本体１の上面（図１Ａのｈ１）より低い位置となるように形成される。また、空間部１０ａを平面から見た形状（平面視形状）は、正方形、矩形、円形、及び円弧状のいずれかの形状とすることが好ましいが、これに限定されるものではない。このような形状とすることで、パッケージ本体１の成型工程において空間部１０ａを同時に形成する際に、複雑な形状のものと比べて製作しやすいという利点がある。なお、本実施の形態において、「目標とする色度値に相応した設定樹脂量に対する液面の高さ」とは、所望の光学特性を得るために必要となる一定の樹脂量が第１の凹部５に充填された際において、実装部３における底面を基準としたときの樹脂液面の高さを表す。
【００６６】
誘導部１０ｂは、第１の凹部５の内側に形成される樹脂封止体８の目標とする色度値に相応した設定樹脂量に対する液面の高さ（図１ＡのＨ）より高い位置に形成される。すなわち、誘導部１０ｂは、樹脂封止体８の上面より高い位置に形成される。本実施の形態において、誘導部１０ｂの底部は、第１の凹部５の内側面の上端部（図１Ａのｈ２）の位置と同等或いは当該上面の位置より低い位置に形成されるとともに、空間部１０ａの底部よりも高い位置に形成されることが好ましい。つまり、誘導部１０ｂの高さ（図１Ａのｈ３）は、パッケージ本体１の上面（図１Ａのｈ１）より低く、第１の凹部５の内側面の上端部（図１Ａのｈ２）に対してやや低い位置となるように配置することが好ましい。
【００６７】
さらに、誘導部１０ｂは、第１の凹部５から余剰分の樹脂を流動案内し空間部１０ａへ流し込む為の空間として設けられることが好ましく、図１Ｃの破線で囲まれる領域に示すように、その形状は側面から見て凹状の溝から成る流路として形成することが好ましい。誘導部１０ｂをこのように構成することにより、樹脂流動を安定してスムーズに作用させることができる。この場合、誘導部１０ｂの幅寸法（溝幅）は、空間部１０ａにおける誘導部１０ｂと繋がる側の幅寸法に比べて狭いことが好ましい。ただし、誘導部１０ｂの幅寸法は、これに限定されるものではなく、例えば、空間部１０ａと同等の幅寸法とすることでも同様の効果を得ることができる。
【００６８】
また、誘導部１０ｂの高さ或いは形状については上記に記載したものに限定されるものではなく、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ及び図４Ｄに示す構成とすることもできる。図４Ａは、本発明の実施の形態１の変形例５に係る半導体発光装置１０５の断面図であり、図４Ｂは、同半導体発光装置１０５の平面図である。ここで、図４Ａは、図４ＢのＡ−Ａ’線における断面図である。同様に、図４Ｃは、本発明の実施の形態１の変形例６に係る半導体発光装置１０６の断面図であり、図４Ｄは、同半導体発光装置１０６の平面図である。ここで、図４Ｃは、図４ＤのＡ−Ａ’線における断面図である。
【００６９】
図４Ａ及び図４Ｂに示す変形例５に係る半導体発光装置１０５のように、第２の凹部１０の形状の他の形態として、第１の凹部５と同じ幅寸法の空間部１０ａを有するパッケージ本体１において、誘導部１０ｂは、第１の凹部５の内側面の上端部に対してやや低い位置に形成し、空間部１０ａの幅寸法と同じ幅を持つ凹状の形状として構成することができる。また、図４Ｃ及び図４Ｄに示す変形例６に係る半導体発光装置１０６のように、誘導部１０ｂは、第１の凹部５の内側面の上端部と同じ位置に形成し、第１の凹部５の内側面の頂部上面自体を樹脂流動させる構成とすることもできる。
【００７０】
（半導体発光素子２）
図１Ａ〜図１Ｃに示すように、半導体発光素子２は、パッケージ本体１の第１の凹部５における実装部３に実装される。半導体発光素子２には、その上方同一面に第１の電極２１と第２の電極２２が形成されており、パッケージ本体１に形成されたリード電極６（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。
【００７１】
半導体発光素子２は、光学的な特性スペックに対して様々な種類のものを選択ができるが、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、白色光を放出する半導体発光装置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当該発光素子が発する光の波長を変換する蛍光体粒子との組合せにより、適宜選択することができる。
【００７２】
本実施の形態における半導体発光素子２は、ベアチップであり、青色光を発する青色発光ダイオード１１を用いている。従って、白色ＬＥＤパッケージの半導体発光装置とするために、樹脂封止体８としては、青色発光ダイオード１１から発せられる光の波長を変換させるための黄色蛍光体を含むように構成される。
【００７３】
（リード電極６、ワイヤー電極線７）
リード電極６は、外部電源（外部電極）から半導体発光素子２を発光させるための直流電力を受電する電極であり、ワイヤー電極線７を介して半導体発光素子２と電気的に接続されている。リード電極６は、第１のリード電極６１と第２のリード電極６２とからなり、それぞれパッケージ本体１の両側面から導き出されるように、実装部３の底面に配置される。ワイヤー電極線７は、パッケージ本体１の内部に搭載された半導体発光素子２とリード電極６とを電気的に接続する。
【００７４】
本実施の形態では、半導体発光素子２を外部電極と電気的に接続する手段として、パッケージ本体１の側面から導き出されたリード電極６を例示したが、これに限らない。例えば、ワイヤーパッド部に設けられたビアホールと、パッケージ本体１の下面に設けられた外部電極とにより、ビアホールを介して上下方向に電気的に接続する手段によって、半導体発光素子２に電力を供給するように構成することもできる。
【００７５】
また、半導体発光素子２とリード電極６とを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。具体的には、上下電極を有する半導体発光素子２の場合には、下側の電極を導電性材料（より好ましくは、Ａｇフィラーを有する樹脂材料で構成されるＡｇペースト）でリード電極６と接続し、上側の電極をワイヤー電極線７でリード電極６と接続することができる。また、半導体発光素子２をフリップチップ実装により接合する場合には、下面に形成された両電極を、金属接合材料（より好ましくは、Ａｕバンプ）を介してリード電極６と接続することができる。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実装方法をいう。
【００７６】
（樹脂封止体８）
樹脂封止体８は、パッケージ本体１の実装部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る。また、樹脂封止体８は、ワイヤー電極線７をも覆うように形成される。本実施の形態において、樹脂封止体８は第１の凹部５内において一定の高さ（図１ＡのＨ）で形成されており、樹脂封止体８の上面の高さは、ワイヤー電極線７の高さよりも高く、且つ、第１の凹部５の内側面の上端部の高さよりも低い。
【００７７】
また、本実施の形態において、樹脂封止体８は、主にシリコーン樹脂からなる母材樹脂と、半導体発光素子２が発する光の波長を変換する色変換材料である蛍光体粒子９との配合により構成することができる。ここでは所定の光学特性を得る為に必要な配合量の詳細については、夫々の目標とする光学特性により異なることから、その記載は省略するが、所定の白色光波長帯の出力光を得るためには、所定量の蛍光体粒子９をシリコーン樹脂に分散した構成とすることができる。
【００７８】
特に、本実施の形態における半導体発光装置１００では、白色光の波長帯の光出力を得るために、半導体発光素子２は青色発光ダイオード１１とし、樹脂封止体８は、シリコーン樹脂に黄色蛍光体を分散した蛍光体樹脂８１とすることができる。これにより、蛍光体樹脂８１内の黄色蛍光体が、青色発光ダイオード１１の青色光によって励起されて黄色光を放出し、当該黄色光と青色発光ダイオード１１の青色光とによって白色光が放出される。
【００７９】
さらに、樹脂封止体８の母材樹脂としては、無色及び透明のシリコーン樹脂等の透明樹脂を用いることが好ましい。また、本実施の形態では、液状樹脂（硬化前の樹脂封止体８）の液面の高さを一定にした後に液状樹脂を硬化する際において、調整した液面の変動を極力抑制する為に、母材樹脂は体積収縮率の低いものであることが好ましい。
【００８０】
さらに、本実施の形態では、液状樹脂の樹脂封止体８を第１の凹部５に充填した後にパッケージ本体１を傾斜して余剰分の樹脂を第２の凹部１０に蓄積させるが、誘導部１０ｂを介して空間部１０ａに蓄積する際の液状樹脂の流動性と、余剰分の樹脂を空間部１０ａに蓄積させた後にパッケージ本体１の傾斜を解除する際の樹脂の切れ性とを考慮すると、母材樹脂としてのシリコーン樹脂の物性としては、比較的粘度が低い材料であることが好ましい。
【００８１】
この場合、粘度物性としては、１００ｍＰａ・ｓ〜２０Ｐａ・ｓの範囲であることが好ましい。粘度が小さすぎると、液状樹脂はサラサラの状態となり液状樹脂の切れ性は良くなるが、流動が速くて液状樹脂を制御しきれなくなり、液状樹脂が第２の凹部１０に過多に流れ込むことが懸念される。逆に粘度が大きすぎると、液状樹脂は粘り気を持つ状態となり、液状樹脂の切れ性及び流動性は悪くなる。以上を踏まえると、樹脂封止体８の母材樹脂の粘度は、０．５Ｐａ・ｓ〜１０Ｐａ・ｓの範囲であることがより好ましい。
【００８２】
樹脂封止体８において、蛍光体粒子９としては、半導体発光素子２が発する光により黄色に発光する黄色蛍光体とすることができる。例えば、蛍光体粒子９として、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系の黄色蛍光体粒子を用いることができる。ただし、蛍光体粒子９はこれに限定されるものではなく、白色ＬＥＤパッケージを含む多色系の半導体発光装置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９は、青色蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体、及び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９を用いて構成することもできる。
【００８３】
なお、図示しないが、配光を制御するために、第１の凹部５内には樹脂封止体８を覆うように透光性を有する樹脂が形成されている。透光性を有する樹脂は、例えば透明樹脂を用いることができる。透明樹脂としては、ゲル状、エラストマー状、或いはレジン状のシリコーン樹脂を用いることが望ましい。ゲル状のシリコーン樹脂は、硬度が低く、柔らかい物性を有しており耐熱衝撃性に優れているので樹脂封止体８との界面の剥離を軽減することができる。エラストマー状のシリコーン樹脂は、硬度が高く、硬い物性を有しており耐吸水及び耐吸湿性に優れ、またゴム弾性の物性を有しており衝撃吸収性に優れているので、外的障害に対してパッケージ本体を保護することができる。レジン状のシリコーン樹脂は、エラストマー状のシリコーン樹脂よりもさらに硬い物性を有しており、さらに耐衝撃性に優れた半導体発光装置を提供することができる。
【００８４】
（製造方法）
次に、本発明の実施の形態１に係る半導体発光装置１００の製造方法について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施の形態１に係る半導体発光装置１００の製造方法の各工程の概略を示す図であり、（ａ）は第１の工程、（ｂ）は第２の工程、（ｃ）は第３の工程、（ｄ）は製造された半導体発光装置１００の各断面図を示している。以下、夫々の工程について説明する。
【００８５】
（第１の工程）
図５（ａ）に示すように、本実施の形態の製造方法における第１の工程では、まずパッケージ本体１の第１の凹部５に形成された実装部３に半導体発光素子２を搭載する。搭載後、ワイヤー電極線７により実装部３の底面に配置されたリード電極６（第１のリード電極６１及び第２のリード電極６２）と半導体発光素子２（第１の電極２１及び第２の電極２２）とを電気的に接続する。
【００８６】
次に、半導体発光素子２を封止するために、半導体発光素子２が搭載された第１の凹部５に樹脂封止体８を形成するための液状樹脂を流入する。本実施の形態では、同図に示すように、ディスペンスニードル１２によって、蛍光体粒子９が含有されたシリコーン樹脂によって構成された液状状態の液状樹脂からなる蛍光体樹脂８１（樹脂封止体８）を、パッケージ本体１の第１の凹部５に充填する。ディスペンスニードル１２は液状樹脂を流入させるための手段である。なお、液状樹脂からなる蛍光体樹脂８１を充填させる手段として、ディスペンス方式を一例として挙げたが、その他に、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、様々な手段を用いることができる。
【００８７】
ここで、蛍光体樹脂８１を充填する工程において、その充填量は、目標とする色度値に相応した設定樹脂量（図５（ａ）の点線）に対して、予め超過するように設定することが好ましい。これは、樹脂材料は一般的にその特性により経時変化に伴い粘度物性が高粘度側に変化するからである。つまり、目標樹脂量を得るのに必要な分の樹脂だけを初期時に充填条件と設定して充填を続けると、その過程で蛍光体樹脂８１の量が減少し、製造の途中で必要樹脂量が不足することが考えられる為である。従って、経時変化による蛍光体樹脂８１の減少変動を予め想定して超過するように設定し、後述する第２の工程によって、その余剰分の蛍光体樹脂８１を調整することにより、全てのパッケージ本体１に対して蛍光体樹脂８１の液面を一定にすることができる。
【００８８】
（第２の工程）
図５（ｂ）に示すように、本実施の形態の製造方法における第２の工程は、パッケージ本体１を傾けて、第１の凹部５に流入した液状樹脂の一部を第２の凹部１０に流し込む工程である。具体的に、第２の工程は、第１の工程において液状樹脂の蛍光体樹脂８１を充填した後に、パッケージ本体１を傾斜させて、余剰分の蛍光体樹脂８１を第２の凹部１０に排出及び蓄積する工程である。なお、以下の説明は、模擬的に１つのパッケージ本体１に対して説明を行うが、実際にはパッケージ本体１を複数個マトリクス状に配列したリードフレーム基板に対して一括処理するように行われる。
【００８９】
パッケージ本体１を傾斜させる手段（傾斜機構）としては、パッケージ本体１が所定の位置にセットされるステージ１３と、そのステージ１３の片側端部を昇降させる機構を有する昇降装置（不図示）とで構成することができる。昇降装置によってステージ１３の片側端部を上昇させることによってパッケージ本体１の片側端部を上昇させることができる。これにより、パッケージ本体１を傾斜させることができる。なお、昇降装置としては、シリンダ駆動やモータ駆動などによって構成することができるが、ステージ１３を傾斜させることが可能な機構であればよく、これらに限定されるものではない。
【００９０】
また、パッケージ本体１を傾斜させる角度については、パッケージ本体１に形成された第１の凹部５の側壁のテーパ角度、底面形状又は深さなどに関する構成要素と、目標とする色度値に相応した設定樹脂量とにより様々な値を取り得るので、ここでは限定しないが、図５（ｄ）の点線で囲まれるＸ部領域で示す目標体積量と、パッケージ本体１を傾斜した際の図５（ｂ）の点線で囲まれるＹ部領域で示す体積量とが同じになるように、その傾斜角度を設定することで、余剰分の蛍光体樹脂８１を第２の凹部１０に形成した誘導部１０ｂを介して空間部１０ａに流し込むとともに蓄積させることにより、最終的に目標とする樹脂液面を形成することができる。
【００９１】
尚、ここでは一例として、パッケージ本体１の片側端部のみを傾斜させて液面調整を実施したが、これに限定されるものではなく、余剰分の樹脂量に応じて、さらにもう片側方向も傾斜させて液面調整を実施することもできる。つまり、両端部を交互に傾斜させるように、一方の片側端部を上昇させて傾斜させ、この傾斜を解除した後に、他方の片側端部を上昇させて傾斜することができる。この時、第２の凹部１０に形成された空間部１０ａの深さは、最初に排出及び蓄積した蛍光体樹脂８１が逆流しないように構成することが好ましい。
【００９２】
（第３の工程）
図５（ｃ）に示すように、本実施の形態の製造方法における第３の工程は、第２の工程において傾斜させたパッケージ本体１を、その傾斜を解除して元の状態に戻す工程である。具体的には、上昇させているステージ１３の片側端部を昇降装置によって降下させることによってパッケージ本体１の傾斜を解除して、パッケージ本体１の傾斜角度を０°にする工程である。
【００９３】
このように第１〜３の工程を経て、第１の凹部５内の蛍光体樹脂８１の樹脂量を目標とする色度値に相応した樹脂量とすることができ、且つその樹脂液面の高さを常に一定に保つことができる。さらに、本実施の形態における半導体発光装置１００では、第２の凹部１０が、目標とする色度値に相応した設定樹脂量に対する樹脂液面の高さより高い位置に形成されていることから、液状樹脂の表面張力による這い上がりに伴う樹脂液面の変動を抑えることができる。
【００９４】
以上、本発明の実施の形態１に係る半導体発光装置１００及びその製造方法によれば、目標とする色度値に相応した設定樹脂量に対して余剰分の蛍光体樹脂８１（樹脂封止体８）を第１の凹部５の内部に充填し、その後パッケージ本体１を所定の角度に傾斜することで、余剰分の液状樹脂を第２の凹部１０に安定して排出及び蓄積することができる。
【００９５】
そして、本実施の形態に係る半導体発光装置１００では、第２の凹部１０の誘導部１０ｂの高さが樹脂封止体８の樹脂液面よりも高い位置に形成されているので、余剰分の樹脂が第２の凹部１０に誘導案内された後、表面張力による流動現象により第１の凹部５内の液状樹脂が第２の凹部１０に向かって這い上がることを抑えることができる。すなわち、パッケージ本体１の傾斜を解除して平坦に戻したときに、第２の凹部１０は目標とする色度値に相応した設定樹脂量に対する樹脂液面の高さより高い位置に形成されていることから、第１の凹部５内の液状樹脂の表面張力による這い上がりに伴う樹脂液面の変動を抑えることができる。このように、樹脂液面調整後の樹脂液面高さの変動を抑制することができるので、樹脂液面を一定に保つことができる。
【００９６】
また、樹脂封止体８は、樹脂材料の特性である経時的な粘度変化に伴って、初期に設定した同一充填条件では樹脂量が減少することがある。そこで、この樹脂量の減少を考慮して目標とする色度値に相応した設定樹脂量に対して余剰分の樹脂を加えて樹脂の充填を行う場合がある。この場合、その余剰分の樹脂量そのものにバラツキが生じたとしても、本実施の形態によれば、常に一定となるように樹脂液面を一定に保つことができる。
【００９７】
さらに、パッケージ本体１をフレーム上に複数個配置したリードフレーム基板上に対して樹脂を塗布する際、経過時間に伴って最初に塗布したパッケージ本体１の樹脂液面と最後に塗布したパッケージ本体１の樹脂液面とが樹脂液面の表面張力によって樹脂流動量にバラツキが生じる場合があるが、本実施の形態によれば、このようなバラツキは生じることもない。つまり、時間経過に依存せず、リードフレーム基板一括で樹脂液面を均一に処理することができる。このように、リードフレーム基板上の個々のパッケージ本体１において、時間の経過に伴う液面高さのバラツキを抑制することができる。
【００９８】
以上のように、本実施の形態に係る半導体発光装置１００及びその製造方法により、第１の凹部５内の樹脂封止体８の樹脂液面を一定に保つことができる為、樹脂封止体８の厚みを一定とすることができる。これにより、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。このため、検査工程の選別に要する時間的ロスを削減することもできる。
【００９９】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る半導体発光装置２００について、図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ本発明の実施の形態２に係る半導体発光装置の断面図及び平面図である。ここで、図６Ａは、図６ＢのＡ−Ａ’線における断面図である。
【０１００】
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、本発明の実施の形態２に係る半導体発光装置２００は、パッケージ本体１と、パッケージ本体１の実装部３に搭載された半導体発光素子２と、リード電極６と、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。また、樹脂封止体８内には蛍光体粒子９が分散されている。
【０１０１】
パッケージ本体１は、実施の形態１と同様に、樹脂封止体８を充填する為の第１の凹部５と、第１の凹部５の上方外側に形成され、樹脂を蓄積する為の第２の凹部１０とから構成される。さらに、第２の凹部１０は、樹脂を蓄積する為の空間部１０ａと、樹脂を流動案内する為の誘導部１０ｂとから構成される。
【０１０２】
但し、実施の形態２における誘導部１０ｂは、実施の形態１における誘導部１０ｂと異なり、図６Ａに示すように、断面形状が上に凸の急峻な突起状となるように形成されている。本実施の形態では、空間部１０ａの内面と第１の凹部５の反射側面４とでと鋭角をなすように誘導部１０ｂが構成されている。
【０１０３】
なお、本実施の形態に係る半導体発光装置２００は、実施の形態１に係る半導体発光装置１００と同様に、第１の工程、第２の工程及び第３の工程により製造することができる。
【０１０４】
このように、本実施の形態に係る半導体発光装置２００によれば、第２の凹部１０の誘導部１０ｂの形状を突起状とすることにより、パッケージ本体１を傾斜して第２の凹部１０に余剰分の樹脂を流し込んだ後にパッケージ本体１の傾斜を解除する際、第２の凹部１０（誘導部１０ｂ）と第１の凹部５との境界における液状樹脂の切れ性を良くすることができる。これにより、樹脂溜りが発生して第１の凹部５に液状樹脂が逆流することによって、第１の凹部５の液状樹脂の液面が変動することを抑制することができる。この結果、実施の形態１にと比べて、樹脂液面をさらに一定に保つことができるので、色度バラツキを一層抑制することができる。
【０１０５】
また、本実施の形態に係る半導体発光装置２００の製造を製造する場合、第２の工程において余剰分の蛍光体樹脂８１（樹脂封止体８）を第２の凹部１０に流し込むにあたり、蛍光体樹脂８１を第１の凹部５に流入する第１の工程の前に、プラズマ洗浄によりパッケージ本体１の表面を洗浄する工程を設けることが好ましい。この洗浄工程により、パッケージ本体１全体の表面の濡れ性を良くすることができるので、蛍光体樹脂８１の流動性を向上させることができる。さらに、この洗浄により、余剰分の樹脂のスムーズな流動を可能とするだけではなく、パッケージ本体１の表面全体が洗浄されることによりパッケージ本体１と蛍光体樹脂８１との密着性を向上させることができる。これにより、熱応力等による耐熱衝撃性に対して信頼性の高い半導体発光装置を提供することができる。
【０１０６】
なお、パッケージ本体１の洗浄はプラズマ洗浄に限定されるものではなく、例えばＵＶ洗浄やその他の洗浄方法を採用することによっても同様の効果を得ることができる。また、このパッケージ本体１の洗浄は、他の実施形態や変形例にも適用することができる。
【０１０７】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る半導体発光装置３００について、図７Ａ及び図７Ｂを用いて説明する。図７Ａ及び図７Ｂは、それぞれ本発明の実施の形態３に係る半導体発光装置の断面図及び平面図である。ここで、図７Ａは、図７ＢのＡ−Ａ’線における断面図である。
【０１０８】
図７Ａ及び図７Ｂに示すように、本発明の実施の形態３に係る半導体発光装置３００は、パッケージ本体１と、パッケージ本体１の実装部３に搭載された半導体発光素子２と、リード電極６と、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。また、樹脂封止体８内には蛍光体粒子９が分散されている。
【０１０９】
パッケージ本体１は、樹脂封止体８を充填する為の第１の凹部５と、第１の凹部５の上方外側に形成され、樹脂を蓄積する為の第２の凹部１０及び２０とから構成される。第２の凹部１０は、樹脂を蓄積する為の空間部１０ａと、樹脂を流動案内する為の誘導部１０ｂとから構成される。同様に、第２の凹部２０は、樹脂を蓄積する為の空間部２０ａと、樹脂を流動案内する為の誘導部２０ｂとから構成される。
【０１１０】
実施の形態３は、パッケージ本体１を挟んで対向する２つの第２の凹部１０及び２０に高低差が設けられている点で実施の形態１と異なり、第２の凹部２０は第２の凹部１０よりも低い位置に形成されている。本実施の形態では、第２の凹部１０の誘導部１０ｂと第２の凹部２０の誘導部２０ｂの各底部の位置が互いに高低差を有するように構成されており、誘導部２０ｂの底部は誘導部１０ｂの底部よりも低い位置にある。
【０１１１】
２つの第２の凹部１０及び２０のうち高い方の第２の凹部１０については、配置、形状、動作、作用、効果の点で、実施の形態１における第２の凹部１０と同様の構成とすることができる。つまり、高い方の第２の凹部１０において、余剰樹脂を排出及び蓄積して樹脂量の調整を行うことができる。
【０１１２】
ここで、実施の形態１の構成では、樹脂液面が設定樹脂液面よりも若干高い状態となることが考えられる。１つは、パッケージ本体１を傾斜させて蛍光体樹脂８１を排出するにあたり、その傾斜の際に蛍光体樹脂８１が触れなくなる側のワイヤー電極線７（例えば、図５の（ｂ）の右側のワイヤー電極線７）に蛍光体樹脂８１が付着し、傾斜を解除した際にその付着樹脂が第１の凹部５に残留してしまう場合である。もう１つは、最初の排出及び蓄積の際に、第１の凹部５と第２の凹部１０との境界に蛍光体樹脂８１が残留して、この残留した液状樹脂が第１の凹部５側に逆流する場合である。
【０１１３】
このような場合、本実施の形態では、第２の凹部１０と第２の凹部２０とが高低差を有するように対向して設けられているので、高い方の第２の凹部１０を実施の形態１と同様に用いて余剰樹脂の排出及び蓄積させた後、低い方の第２の凹部２０を用いて少量の液状樹脂を排出及び蓄積させることにより、上記のように残留した樹脂によって若干高くなった第１の凹部５内の液状樹脂の樹脂液面を微調整することができる。これにより、効率的に且つ安定して液面調整を実施することができる。
【０１１４】
なお、低い方の第２の凹部２０の構成は、高さ以外は、高い方の第２の凹部１０と同様の構成とすることができる。
【０１１５】
また、低い方の第２の凹部２０の高さについては、誘導部２０ｂの高さ（図７Ａのｈ３）が、第１の凹部５の内側に余剰分充填される樹脂液面の高さ（図７ＡのＨ）よりやや高い位置に形成されることが好ましい。すなわち、誘導部２０ｂの底部（底面）は、樹脂封止体８の樹脂液面の上面の位置と同等の高さの位置となるように形成されることが好ましい。これにより、誘導部１０ｂと同様に、第１の凹部５から余剰分の樹脂を流動案内して空間部２０ａへ流し込む際、凹状の溝から成る流路である誘導部２０ｂによって、樹脂流動を安定してスムーズに作用させることができる。
【０１１６】
また、空間部２０ａの底部（底面）は、設定樹脂量に対する樹脂液面の高さ（図７Ａのｈ４）と同等か、やや低い位置に形成されることが好ましい。すなわち、空間部２０ａの底部は、樹脂封止体８の樹脂液面の上面の位置と同等の高さの位置となるように形成されることが好ましい。つまり、空間部２０ａは、微量な樹脂量調整に対して必要最小限の空間を確保できる構成であれば良い。
【０１１７】
また、低い方の第２の凹部２０により樹脂液面の微調整する方法については、実施の形態１における第２の工程と同様、パッケージ本体１を傾斜することで実現できる。すなわち、高い方の第２の凹部１０における樹脂液面の調整と同様にして行うことができる。
【０１１８】
以上、本実施の形態に係る半導体発光装置３００及びその製造方法によれば、高い方の第２の凹部１０を用いて大まかな余剰樹脂の排出及び蓄積を行って樹脂液面を調整した後に、低い方の第２の凹部２０を用いて樹脂液面の微調整を行う。
【０１１９】
このような構成とすることで、微量樹脂の調整が必要な場合、樹脂の移動量を最小限にすることができるので、樹脂液面の調整の際に、パッケージ本体１を余分に傾斜させる必要がない。すなわち、実施の形態１のように同じ高さの２つの第２の凹部１０（実施の形態３の高い方の第２の凹部１０）を用いて交互に傾斜させて樹脂液面の微調整を行おうとすると樹脂の移動量が大きくなってしまう。これに対して、本実施の形態では、高さが低い第２の凹部２０を設けているので、第２の凹部１０と第２の凹部２０とを交互に傾斜させて樹脂液面の調整を行っても、樹脂の移動量を小さくすることができる。従って、流動抵抗による樹脂流動のバラツキは樹脂の移動距離に伴って発生確率が高くなると考えられるので、本実施の形態のように樹脂の移動量を小さくすることにより、流動抵抗による樹脂流動のバラツキの影響を極力小さくすることができる。これにより、設定樹脂量に対する液面高さを安定して形成することができる。
【０１２０】
以上、本発明の実施の形態１〜３に係る半導体発光装置は、上記してきたように夫々の形態において同様の効果を得ることができる。つまり、樹脂封止体８の樹脂液面の高さよりも高い位置に第２の凹部１０を形成して余剰分の樹脂を排出及び蓄積することで、樹脂液面の状態を均一とすることができる。従って、樹脂封止体８の形状を安定化することができるので夫々のパッケージ毎の色度バラツキを低減することができる。
【０１２１】
また、各実施の形態において、第１の凹部５の側壁を任意のテーパ形状とすることで、光反射壁としての効果を得ることができるので、光の取り出し効率の向上、つまり半導体発光装置の輝度向上を図ることができる。
【０１２２】
また、各実施の形態における半導体発光装置においては、パッケージ単体として次のような光学特性面の効果を奏する。
【０１２３】
樹脂封止体８の樹脂液面が凹形状或いは凸形状のように不均一な状態で形成される場合、半導体発光素子２から出射された光が樹脂封止体８の中央付近と外周部付近とで透過する光路長に差異が生じる。この場合、樹脂封止体８内の蛍光体粒子９による光の励起及び発光状態が変化してパッケージ内での角度依存性に関する色ムラや輝度ムラが発生する可能性がある。また、上記光路長が長い領域では、蛍光体粒子９による波長の変換による吸収・拡散・反射回数が増加することになるので光の強度が減衰して局所的に輝度低下が発生する可能性がある。さらに、一般的に半導体発光装置の配光を制御するために樹脂封止体８の上部に透過樹脂が形成されるが、樹脂封止体８の凹凸形状により、その界面で屈折率に差異が生じることになり、結果的にパッケージ内で角度依存性の配光ムラが発生する可能性がある。このように樹脂封止体８の形状が安定しないと、光学特性に劣化が生じる可能性がある。
【０１２４】
これに対して、本発明の各実施の形態に係る半導体発光装置によれば、樹脂封止体８の形状を安定して形成することができ、樹脂封止体８の厚みを一定にすることができるので、上記のような光学特性の劣化の影響を低減することができる。これにより、光学特性面で均質且つ高輝度な発光を有する半導体発光装置を提供することができる。
【０１２５】
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】
【０１２６】
本発明に係る半導体発光装置及びその製造方法は、樹脂を形成する際、その樹脂液面の高さを所望の均一な平坦とするができるので、白色ＬＥＤパッケージ等の発光デバイス、又は、受光デバイスや有機ＥＬ素子等のその他の光デバイス等において広く利用することができる。
【符号の説明】
【０１２７】
１、８０１、８０１Ａ  パッケージ本体
２、８０２  半導体発光素子
３、８０３  実装部
４、８０４  反射側面
５  第１の凹部
６、８０６  リード電極
６１  第１のリード電極
６２  第２のリード電極
７、８０７  ワイヤー電極線
８、８０８  樹脂封止体
９、８０９  蛍光体粒子
１０、２０  第２の凹部
１０ａ、２０ａ  空間部
１０ｂ、２０ｂ  誘導部
１１  青色発光ダイオード
１２、８１２  ディスペンスニードル
１３  ステージ
２１  第１の電極
２２  第２の電極
８１  蛍光体樹脂
１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、２００、３００、８００、８００Ａ  半導体発光装置
８１０  剰余樹脂貯蔵部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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