(57)【要約】【課題】蛍光体含有樹脂の使用量を抑制し、発光色の色むらを低減することができる蛍光体含有樹脂の形状を容易に形成することができる半導体発光装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】  素子搭載領域の周囲を囲む段差部を有する基板を用意する。基板の素子搭載領域に少なくとも１つの発光素子を搭載する。次に発光素子を埋設するように液状の光透過性樹脂を発光素子上に塗布する。次に光透過性樹脂との接触面が平坦な光透過性板材を液状の光透過性樹脂の上に載置する。載置工程の後に光透過性樹脂を硬化する。光透過性樹脂の塗布工程において、液状の光透過性樹脂は段差部に達し、光透過性樹脂の底面が段差部の外縁の形状に応じた形状となる。光透過性板材を載置する工程において、液状の光透過性樹脂は光透過性板材の接触面に拡がって光透過性樹脂の上面が光透過性板材の接触面の形状に応じた形状となる。【選択図】図１
2012044043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子搭載領域の周囲を囲む段差部を有する基板と、
前記基板上の前記素子搭載領域に設けられた少なくとも１つの発光素子と、
前記基板上の前記段差部の内側に延在し且つ前記発光素子を埋設する光透過性樹脂と、
前記光透過性樹脂の上に設けられ、前記光透過性樹脂との接触面が平坦な光透過性板材と、を含み、
前記光透過性樹脂は、底面が前記段差部の外縁の形状に応じた形状を有し、上面が前記光透過性板材の前記接触面の形状に応じた形状を有することを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記段差部の外縁の形状および寸法と前記光透過性板材の前記接触面の形状および寸法は同一であ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】
前記光透過性樹脂は、前記発光素子の側面を覆う前記発光素子の側面に垂直な方向における被覆厚と前記発光素子の上面を覆う前記発光素子の上面に垂直な方向における被覆厚が均一であることを特徴とする請求項２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記光透過性樹脂は、蛍光体を含有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記段差部は、前記基板の表面に設けられた上面が平坦な凸部の外縁に対応し、前記発光素子は前記凸部の上面に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記段差部の側面、前記光透過性樹脂の側面および前記光透過性板材の側面は連続面を形成していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記素子搭載領域に複数の発光素子を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記発光素子に接続された少なくとも１つのワイヤを有し、前記ワイヤはループトップが前記光透過性板材に接しており、前記光透過性板材を支持していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記光透過性樹脂は光透過性粒子を含有し、前記光透過性粒子は前記発光素子の上面と前記光透過性板材の間に挟まれて、前記光透過性板材を支持していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
素子搭載領域の周囲を囲む段差部を有する基板を用意する工程と、
前記基板の前記素子搭載領域に少なくとも１つの発光素子を搭載する素子搭載工程と、
前記発光素子を埋設するように液状の光透過性樹脂を前記発光素子上に塗布する塗布工程と、
前記光透過性樹脂との接触面が平坦な光透過性板材を液状の前記光透過性樹脂の上に載置する載置工程と、
前記載置工程の後に前記光透過性樹脂を硬化する硬化工程と、を含み、
前記塗布工程において、液状の前記光透過性樹脂は前記段差部に達し、前記光透過性樹脂の底面が前記段差部の外縁の形状に応じた形状となり、
前記載置工程において、液状の前記光透過性樹脂は前記光透過性板材の前記接触面に拡がって前記光透過性樹脂の上面が前記光透過性板材の前記接触面の形状に応じた形状とな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、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の半導体発光素子を有する半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
白色ＬＥＤの構成として青色ＬＥＤと、青色光を黄色光に変換する蛍光体とを組み合わせたものがある。より具体的には、基板上に設けられたキャビティにＬＥＤ素子を設け、キャビティ内を蛍光体含有樹脂で充填する方式やＬＥＤ素子に蛍光体含有樹脂を印刷する方式などがある。
【０００３】
特許文献１には、発光素子の周囲を囲むように設けられた蛍光体を含有する枠状構造体を有する半導体発光装置が開示されている。枠状構造体はコンプレッション成型により成型され、接着剤を用いて基板上に固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２０１０／０２３９９２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
キャビティ内に蛍光体含有樹脂を充填する構成の場合、樹脂と蛍光体の使用量が多くなりコストアップを招来する。一方、ＬＥＤ素子上に蛍光体含有樹脂を印刷する手法においては、メッシュマスクを介して吐出される蛍光体含有樹脂の応力によってワイヤが断線または剥離するおそれがある。また、蛍光体含有樹脂の厚さが変動したり印刷の位置精度が低いと所望の色度を得ることができなくなり、また発光色に色むらが生じる原因となる。そのため、高い印刷精度を有する高額の設備が必要となる。
【０００６】
また、特許文献１に示される蛍光体を含有する枠状構造体は、枠状構造体を成型するための専用の金型を用意する必要がありコストアップを招く。また、枠状構造体は、微細部品であり、高い加工精度を要するため作製が容易ではない。
【０００７】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、蛍光体含有樹脂の使用量を抑制し、発光色の色むらを低減することができる蛍光体含有樹脂の形状を容易に形成することができる半導体発光装置およ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】
【０００８】
本発明に係る半導体発光装置は、素子搭載領域の周囲を囲む段差部を有する基板と、前記基板上の前記素子搭載領域に設けられた少なくとも１つの発光素子と、前記基板上の前記段差部の内側に延在し且つ前記発光素子を埋設する光透過性樹脂と、前記光透過性樹脂の上に設けられ、前記光透過性樹脂との接触面が平坦な光透過性板材と、を含み、前記光透過性樹脂は、底面が前記段差部の外縁の形状に応じた形状を有し、上面が前記光透過性板材の前記接触面の形状に応じた形状を有することを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る半導体発光装置の製造方法は、素子搭載領域の周囲を囲む段差部を有する基板を用意する工程と、前記基板の前記素子搭載領域に少なくとも１つの発光素子を搭載する素子搭載工程と、前記発光素子を埋設するように液状の光透過性樹脂を前記発光素子上に塗布する塗布工程と、前記光透過性樹脂との接触面が平坦な光透過性板材を液状の前記光透過性樹脂の上に載置する載置工程と、前記載置工程の後に前記光透過性樹脂を硬化する硬化工程と、を含み、前記塗布工程において、液状の前記光透過性樹脂は前記段差部に達し、前記光透過性樹脂の底面が前記段差部の外縁の形状に応じた形状となり、
前記載置工程において、液状の前記光透過性樹脂は前記光透過性板材の前記接触面に拡がって前記光透過性樹脂の上面が前記光透過性板材の前記接触面の形状に応じた形状となることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る半導体発光装置およびその製造方法によれば、蛍光体含有樹脂の使用量を抑制し、発光色の色むらを低減することができる蛍光体含有樹脂の形状を容易に形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（ａ）は本発明の実施例１に係る半導体発光装置の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）における１ｂ−１ｂ線に沿った断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係る半導体発光装置の製造方法を示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る半導体発光装置の断面図である。
【図４】本発明の実施例２に係る半導体発光装置の断面図である。
【図５】図５（ａ）は本発明の実施例３に係る半導体発光装置の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）における５ｂ−５ｂ線に沿った断面図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る半導体発光装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す図において、実質的に同一または等価な構成要素、部分には同一の参照符を付している。
【実施例１】
【００１３】
図１（ａ）は、本発明の実施例１に係る半導体発光装置１の構成を示す平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）における１ｂ−１ｂ線に沿った断面図である。
【００１４】
基板１０は、例えばアルミナセラミックス等により構成される。基板１０の素子搭載面の中央には、上面が平坦な凸部１２が設けられている。凸部１２の上面は、ＬＥＤ素子２０を搭載するための素子搭載領域を形成している。凸部１２の基板１０の基準面Ａからの高さは１００μｍ程度である。すなわち、凸部１２の外縁に沿って段差部１６が形成されており、素子搭載領域は段差部１６に囲まれている。凸部１２の上面形状はＬＥＤ素子２０の外形形状に応じて長方形または正方形を呈している。凸部１２は、例えばアルミナセラミックを射出成型することにより基板１０の表面に形成される。基板１０の素子搭載面には例えばＣｕ、Ｎｉ、Ａｕを順次めっきすることにより形成された導体配線１４ａ、１４ｂが形成されている。導体配線１４ａ、１４ｂは、それぞれＬＥＤ素子２０のｎ電極およびｐ電極に対応しており、段差部１６を超えて凸部１６の上面の素子搭載領域にまで伸長している。尚、基板１０は、メタルコア基板やガラスエポキシ基板であってもよい。
【００１５】
ＬＥＤ素子２０は、例えばサファイア基板等の光透過性を有する支持基板と、ＧａＮ系半導体層とを含む青色ＬＥＤである。ＬＥＤ素子２０は、基板１０との接合面にｎ電極およびｐ電極が形成され、これらの各電極にはんだバンプ２２が形成されたいわゆるフリップチップタイプのＬＥＤ素子である。ＬＥＤ素子２０は、ｎ電極およびｐ電極がはんだバンプ２２を介して導体配線１４ａ、１４ｂに接続される。ＬＥＤ素子２０の外形は長方形または正方形であり、各辺から凸部１２の外縁までの距離（すなわち段差部１６までの距離）Ｌ１がそれぞれ等しくなるように凸部１２の上面の中央に配置される。すなわち、凸部１２の上面はＬＥＤ素子２０を中央に配置したときにＬＥＤ素子２０の各辺から凸部１２の外縁までの距離Ｌ１が各辺において互いに等しくなるような表面形状を有する。尚、ＬＥＤ素子２０の各辺から凸部１２の外縁までの距離Ｌ１は、例えば５００μｍ程度である。また、ＬＥＤ素子と基板１０との間に形成される空隙には、エポキシ樹脂等からなるアンダーフィル材を充填することが好ましい。
【００１６】
蛍光体含有樹脂４０は、凸部１２上の段差部１６の内側に延在し、ＬＥＤ素子２０を埋設しつつ凸部１２の上面を覆っている。蛍光体含有樹脂４０は、シリコーン樹脂等の光透過性樹脂を主成分とし、これにＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット：Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）に付活剤としてＣｅ（セリウム）を導入したＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体を分散したものである。蛍光体は、ＬＥＤ素子２０から放射されるピーク波長が例えば約４６０ｎｍの青色光を吸収してこれを例えば波長５６０ｎｍ前後に発光ピークを持つ黄色光に変換する。半導体発光装置１の光放射面からは、蛍光体により波長変換された黄色光と、波長変換されずに蛍光体含有樹脂４０を透過した青色光が混ざることにより白色光が得られるようになっている。
【００１７】
光透過性板材３０は、蛍光体含有樹脂４０の上面を覆うように設けられる。光透過性板材３０は、例えば厚さ１００μｍ以上５００μｍ以下の両面が平坦な平板ガラスからなる。光透過性板材３０は、凸部１２の上面の形状および寸法と同一の形状および寸法を有する。換言すれば、透過性板材３０は、段差部１６の外縁の形状および寸法と同一の形状および寸法を有する。つまり、光透過性板材３０の外形は長方形または正方形である。尚、光透過性板材３０は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の光透過性樹脂により構成されていてもよい。また、光透過性板材３０は、蛍光体含有樹脂４０との接触面（以下単に接触面ともいう）が平坦であればよく、接触面と反対側の面は曲面または凹凸面であってもよい。光透過性板材３０の一方の面を曲面とすることによりレンズ機能等を付与することとしてもよい。
【００１８】
蛍光体含有樹脂４０は、所定重量の液状の樹脂材料をＬＥＤ素子２０の上方から滴下し、光透過性板材３０を液状の樹脂材料の上に載置した後、熱硬化することにより形成される。蛍光体含有樹脂４０の形成範囲および形状は、蛍光体含有樹脂４０が熱硬化前の液体の状態にあるときにセルフアライン的に定められる。すなわち、液状の蛍光体含有樹脂４０は、段差部１６が存在する凸部１２の外縁まで濡れ拡がる。従って、蛍光体含有樹脂４０の底面の形状は、凸部１２の上面形状に応じた形状すなわち正方形または長方形となる。一方、液状の蛍光体含有樹脂４０の上に光透過性板材３０を載置することにより、液状の蛍光体含有樹脂４０は光透過性板材３０の外縁まで濡れ広がる。従って、蛍光体含有樹脂４０の上面は平坦となりその形状は、光透過性板材３０の接触面の形状に応じた形状すなわち正方形または長方形となる。凸部１２の上面の形状および寸法と光透過性板材３０の接触面の形状および寸法を同一とすることにより、蛍光体含有樹脂４０の全体の形状は略直方体となる。そして、凸部１２の側面、蛍光体含有樹脂４０の側面、光透過性板材３０の側面は、段差のない連続面を形成する。
【００１９】
ＬＥＤ素子２０の各辺から凸部１２の外縁までの距離Ｌ１がそれぞれ等しいので、ＬＥＤ素子２０の側面を覆うＬＥＤ素子２０の側面に垂直な方向における蛍光体含有樹脂４０の被覆厚Ｔ１は各辺においてそれぞれ均一となる。蛍光体含有樹脂４０の被覆厚Ｔ１は、ＬＥＤ素子２０の各辺から凸部１２の外縁までの距離Ｌ１と概ね一致する。ＬＥＤ素子２０の上面を覆うＬＥＤ素子の上面に垂直な方向における蛍光体含有樹脂４０の被覆厚Ｔ２は、ＬＥＤ素子２０の側面に垂直な方向における被覆厚Ｔ１と同程度となるように形成される。これにより、ＬＥＤ素子２０の周囲に分散している蛍光体の量は、ＬＥＤ素子２０の側面に垂直な方向とＬＥＤ素子２０の上面に垂直な方向で均一となり、発光色の色むらを防止することが可能となる。特に本実施例のように、サファイア基板等の光透過性の支持基板を有するＬＥＤ素子を搭載する半導体発光装置においては、ＬＥＤ素子の上面のみならず側面からも光が放射されるので、ＬＥＤ素子２０の側面を覆う蛍光体含有樹脂４０の被覆厚Ｔ１とＬＥＤ素子２０の上面を覆う蛍光体含有樹脂４０の被覆厚Ｔ２を均一とすることにより発光色の色むらの防止効果が顕著に現れる。尚、蛍光体含有樹脂４０の材料としては、シリコーン樹脂以外にエポキシ樹脂、シリコーン樹脂とエポキシ樹脂を混合したハイブリッド樹脂またはウレタン樹脂等を用いることができる。
【００２０】
レンズ５０は、光透過性を有するシリコーン樹脂からなり、レンズ作用を有する半球状の曲面を有している。レンズ５０は、基板１０全体を覆うように形成され、蛍光体含有樹脂４０で覆われたＬＥＤ素子２０を埋設する。尚、レンズ５０としてシリコーン樹脂以外にエポキシ樹脂、ハイブリッド樹脂またはウレタン樹脂等を用いることができる。
【００２１】
次に上記した構成を有する半導体発光装置１の製造方法について説明する。図２（ａ）〜（ｅ）は、半導体発光装置１の製造方法を示す断面図である。
【００２２】
アルミナセラミックス等からなる基板１０を用意する。基板１０の表面には、射出成型等により形成された凸部１２およびＣｕ、Ｎｉ、Ａｕを順次めっきすることにより形成され導体配線１４ａ、１４ｂが設けられている。凸部１２の外縁に沿って段差部１６が形成され、段差部１６は、凸部１２上面に形成される素子搭載領域の周囲を囲んでいる。尚、基板１０は、メタルコア基板やガラスエポキシ基板であってもよい（図２（ａ））。
【００２３】
凸部１２上面にＬＥＤ素子２０をマウントする。ＬＥＤ素子２０は、サファイア基板等の光透過性を有する支持基板上にＧａＮ系半導体層が積層された青色ＬＥＤであり、基板１０との接合面にｎ電極、ｐ電極を有し、これらの各電極にははんだバンプ２２が設けられている。ＬＥＤ素子２０は、各辺から凸部１２の外縁までの距離（すなわち段差部１６までの距離）Ｌ１がそれぞれ等しくなるように凸部１２上面の中央に配置される。続いて、ＬＥＤ素子２０を搭載した基板１０に熱処理を施す。これにより、ｎ電極およびｐ電極ははんだバンプ２２を介してそれぞれ導体配線１４ａ、１４ｂに接続される（図２（ｂ））。
【００２４】
次に、液状のシリコーン樹脂にＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体を分散させた蛍光体含有樹脂４０を用意する。所定量の液状の蛍光体含有樹脂４０をディスペンス法によりＬＥＤ素子２０の表面に滴下する。蛍光体含有樹脂４０は、ＬＥＤ素子２０の表面と、ＬＥＤ素子２０の周囲に延在する凸部１２の上面に濡れ拡がる。蛍光体含有樹脂４０は、凸部１２上面の外縁の段差部１６まで到達すると、段差部１６を超えて濡れ拡がらないように作用する表面張力が生じる。これにより、蛍光体含有樹脂４０の形成範囲が定まるとともに蛍光体含有樹脂４０の底面形状が定まる。すなわち、蛍光体含有樹脂４０の底面形状は、凸部１２の上面形状と同一となる。蛍光体含有樹脂４０は、凸部１２の外縁によって画定される形成範囲と底面形状を維持したまま表面張力によって略半球形状を呈する。このように、蛍光体含有樹脂４０の形成範囲と底面形状を段差部１６によって画定するためには、凸部１２の上面と側面のなす角を１００°以下とすることが好ましい。この角度が１００°以上となると、蛍光体含有樹脂４０は段差部１６を超えて濡れ拡がりやすくなり、蛍光体含有樹脂４０の形成範囲と底面形状の制御が困難となる。ＬＥＤ素子２０は、蛍光体含有樹脂４０に埋設される（図２（ｃ））。
【００２５】
次に、平板ガラスからなる光透過性板材３０を液状の蛍光体含有樹脂４０の上に載置する。光透過性板材３０の蛍光体含有樹脂４０との接触面は、凸部１２の上面の形状および寸法と同一の形状および寸法を有する。液状の蛍光体含有樹脂４０は、光透過性板材３０の接触面に濡れ広がる。光透過性板材３０は、蛍光体含有樹脂４０の表面張力によるセルフアライメント効果により、その中心点が凸部１２上面の中心点と一致するように且つ光透過性板材３０の各辺と凸部１２上面の対応する各辺が平行となるように位置合わせされる。尚、光透過性板材３０の接触面は事前にＵＶ洗浄またはプラズマ洗浄しておくことにより蛍光体含有樹脂４０に対する濡れ性を調整しておくことが好ましい。また、光透過性板材３０は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の光透過性樹脂により構成されていてもよい。
【００２６】
蛍光体含有樹脂４０が光透過性板材３０の接触面に濡れ拡がることにより、蛍光体含有樹脂４０の上面は平坦となり、上面形状は光透過性板材３０の接触面の形状と同一となる。このとき、蛍光体含有樹脂４０は凸部１２の外縁部から光透過性板材３０の接触面の外縁部を結ぶ側面を形成する。凸部１２の上面の形状および寸法と光透過性板材３０の接触面の形状および寸法を同一とすることにより、蛍光体含有樹脂４０の全体の形状は略直方体となる。このように、液状の蛍光体含有樹脂４０を凸部１２と光透過性板材３０の間に挟むことにより、蛍光体含有樹脂４０の形成範囲および形状はセルフアライン的に定まる。蛍光体含有樹脂４０の塗布量は、ＬＥＤ素子２０の側面を覆うＬＥＤ素子２０の側面に垂直な方向における被覆厚Ｔ１と、ＬＥＤ素子２０の上面を覆うＬＥＤ素子２０の上面に垂直な方向における被覆厚Ｔ２が均一となるように定められる。蛍光体含有樹脂４０をＬＥＤ素子２０上に滴下し、光透過性板材３０を載置した後、熱処理を行って蛍光体含有樹脂４０を硬化させる（図２（ｄ））。尚、蛍光体含有樹脂４０の形状は、凸部１２の上面形状と光透過性板材３０の接触面の形状を適宜変更することにより制御することが可能である。このとき、凸部１２の上面形状と光透過性板材３０の接触面の形状は必ずしも一致していることを要しない。
【００２７】
次に、蛍光体含有樹脂４０で覆われたＬＥＤ素子２０を埋設するように基板１０上にレンズ５０を形成する。レンズ５０は、光透過性を有するシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ハイブリッド樹脂またはウレタン樹脂等からなり、レンズ作用を有する半球状の曲面を有している。レンズ５０は、例えば公知のコンプレッション成形法またはトランスファー成形法により形成することが可能である。以上の各工程を経ることにより半導体発光装置1が完成する（図２（ｅ））。
【００２８】
上記した実施例においては、フリップチップタイプのＬＥＤ素子を搭載する半導体発光装置を例に説明したが、光放射面側にｎ電極およびｐ電極の少なくとも一方を有し、ボンディングワイヤを用いて電源供給行うタイプのＬＥＤ素子を搭載する半導体発光装置に本発明を適用することも可能である。
【００２９】
また、上記した実施例においては、凸部１２の上面にＬＥＤ素子２０を搭載することによりＬＥＤ素子２０の周囲に段差部１６を形成することとしたが、蛍光体含有樹脂４０の形成範囲と形状を定める段差部１６は、他の構成によっても実現することができる。図３（ａ）に示される半導体発光装置２において、基板１０の表面には、ＬＥＤ素子２０の周囲を囲む凸状の矩形環状パターン１７が設けられている。矩形環状パターン１７は上面が平坦となっており、基板１０の基準面Ａから上面までの高さが１００μｍ程度である。矩形環状パターン１７の外縁の形状はＬＥＤ素子２０の外形形状に応じて正方形または長方形を呈する。矩形環状パターン１７は、セラミックスを射出成型することにより基板１０と一体的に形成することができる。ＬＥＤ素子２０は、基板１０の表面の矩形環状パターン１７の内側の中央に配置される。矩形環状パターン１７により、ＬＥＤ素子２０の周囲を囲む段差部１６が形成される。蛍光体含有樹脂４０の形成範囲と底面形状は、上記した実施例の場合と同様、液状の蛍光体含有樹脂４０を塗布した際にセルフアライン的に定まる。尚、矩形環状パターン１７はめっき法等により形成される厚さ１００μｍ程度の金属膜等により構成されていてもよい。
【００３０】
一方、図３（ｂ）に示される半導体発光装置３において、基板１０の表面には、ＬＥＤ素子２０の周囲を囲む溝１８が設けられている。溝１８は、ＬＥＤ素子２０の各辺と平行となるように形成され、溝１８の外縁によって画定される形状は、ＬＥＤ素子２０の外形形状に応じて正方形または長方形を呈する。ＬＥＤ素子２０は、基板１０の表面の溝１８の内側の中央に配置される。溝１８によりＬＥＤ素子２０の周囲を囲む段差部１６が形成される。蛍光体含有樹脂４０の形成範囲と底面形状は、上記した実施例の場合と同様、液状の蛍光体含有樹脂４０を塗布した際にセルフアライン的に定まる。上記いずれの場合も、段差部の上面と側面のなす角を１００°以下とすることが好ましい。
【００３１】
以上の説明から明らかなように、ＬＥＤ素子の周囲を囲む段差部１６により、液状の蛍光体含有樹脂４０をＬＥＤ素子２０上に滴下したときに蛍光体含有樹脂４０の形成範囲と底面形状が定まる。また、液状の蛍光体含有樹脂４０の上に光透過性板材３０を載置することにより蛍光体含有樹脂４０は光透過性板材３０の接触面に濡れ拡がり、蛍光体含有樹脂４０の上面が平坦化されるとともに上面形状が定まる。このように、本発明の実施例に係る半導体発光装置およびその製造方法によれば、段差部１６の外縁の形状と光透過性板材３０の接触面の形状に応じて蛍光体含有樹脂４０を所望の形状とすることができる。例えば、光透過性板材３０の接触面を凸部１２の上面の形状および寸法と同一の長方形または正方形とすることにより、蛍光体含有樹脂４０の全体の形状を略直方体とすることができる。このとき、段差部１６の側面、蛍光体含有樹脂４０の側面、光透過性板材３０の側面を連続面とすることができる。この場合において、ＬＥＤ素子２０の側面を覆うＬＥＤ素子２０の側面に垂直な方向における被覆厚とＬＥＤ素子２０の上面を覆うＬＥＤ素子２０の上面に垂直な方向における被覆厚を均一とすることにより、ＬＥＤ素子２０の周囲に分散している蛍光体の量をＬＥＤ素子２０の側面に垂直な方向とＬＥＤ素子２０の上面に垂直な方向で均一とすることができ、発光色の色むらを防止することができる。従って、本発明の実施例に係る半導体発光装置およびその製造方法によれば、蛍光体含有樹脂４０の形成範囲と形状をセルフアライン的に定めることができ、コンプレッション成型等の成型技術や印刷技術を用いることなく発光色の色むらを低減することができる蛍光体含有樹脂の形状を容易且つ安定的に形成することができる。更に、キャビティ内に蛍光体含有樹脂を充填する従来方式と比較して蛍光体含有樹脂の使用量を抑制することができ、コスト削減を実現することが可能となる。
【実施例２】
【００３２】
図４（ａ）は、本発明の実施例２に係る半導体発光装置４の構成を示す断面図である。基板１０の表面には例えばＣｕ、Ｎｉ、Ａｕを順次めっきすることにより形成されたダイパッド１３および給電端子１５ａ、１５ｂが形成されている。ダイパッド１３は基板１０の中央に配置され、給電端子１５ａ、１５ｂは、ダイパッド１３を挟むように基板１０の端部に配置されている。ダイパッド１３の表面は平坦であり、ＬＥＤ素子２０を搭載するための素子搭載領域を形成している。ダイパッド１３および給電端子１５ａ、１５ｂは、例えば１００μｍ程度の厚みを有しており、これによりダイパッド１３の外縁に沿って段差部１６が形成される。すなわち、段差部１６は素子搭載領域の周囲を囲むように設けられている。ダイパッド１３の表面形状は、ＬＥＤ素子２０の外形形状に応じて正方形または長方形を呈する。
【００３３】
ＬＥＤ素子２０は、光放射面側にｎ電極およびｐ電極を有し、１対のＡｕワイヤ２２を用いて電源供給を行うタイプのＬＥＤ素子である。ＬＥＤ素子２０は、ダイパッド１３の表面に熱硬化性接着剤等の接合材を介して接合されている。ＬＥＤ素子２０は、例えばサファイア基板等の光透過性を有する支持基板と、ＧａＮ系半導体層とを含む青色ＬＥＤであり、素子表面にｎ電極およびｐ電極が形成されている。ＬＥＤ素子２０は、ｎ電極およびｐ電極が上面に現れるように且つＬＥＤ素子２０の各辺からダイパッド１３の外縁までの距離（すなわち段差部１６までの距離）がそれぞれ等しくなるようにダイパッド１３の中央に配置されている。
【００３４】
ＬＥＤ素子２０のｎ電極およびｐ電極は、一対のＡｕワイヤ２２を介してそれぞれ給電端子１５ａおよび１５ｂに電気的に接続される。Ａｕワイヤ２２は、上方が凸となるアーチ状のループ形状を有している。Ａｕワイヤ２２は、ループトップ（頂部）が段差部１６の直上または段差部１６の内側に位置するようにループ成形される。Ａｕワイヤ２２は、ｎ電極またはｐ電極から段差部１６の上方を通過して給電端子１５ａ、１５ｂに達している。平板ガラス等からなる光透過性板材３０を液状の蛍光体含有樹脂４０の表面に載置したときに、その接触面が一対のＡｕワイヤ２２のループトップに接触する。すなわち、光透過性板材３０は、一対のＡｕワイヤ２２により支持される。これにより、光透過性板材３０がその自重によって蛍光体含有樹脂４０を下方に押し付ける力が軽減され、蛍光体含有樹脂４０の沈み込み量が減少し、蛍光体含有樹脂４０の厚さを厚くすることが可能となる。このように、本実施例に係る半導体発光装置によれば、Ａｕワイヤ２２のループ高さによって蛍光体含有樹脂４０の厚さを制御することが可能となる。一対のＡｕワイヤ２２は、液状の蛍光体含有樹脂４０を塗布する前に実施されるワイヤボンディング工程において形成される。
【００３５】
図４（ｂ）は、蛍光体含有樹脂４０の厚さを制御するための他の構成を有する半導体発光装置５の断面図である。半導体発光装置５の基本的な構成は、上記した実施例１に係る半導体発光装置１と同様である。本実施例に係る半導体発光装置５は、蛍光体含有樹脂４０にガラスビーズ等の複数の光透過性粒子４２を含有している。光透過性粒子４２の粒径は、例えば２００μｍ程度である。光透過性粒子４２は、ＬＥＤ素子２０の上面と光透過性板材３０の接触面との間に挟まれることにより、基板１０と光透過性板材３０との間の距離を一定に保つスペーサとして機能する。つまり、光透過性板材３０は、光透過性粒子４２により支持される。これにより、光透過性板材３０がその自重によって蛍光体含有樹脂４０を下方に押し付ける力が軽減され、蛍光体含有樹脂４０の沈み込み量が減少し、蛍光体含有樹脂４０の厚さを厚くすることが可能となる。このように、本実施例に係る半導体発光装置によれば、蛍光体含有樹脂４０内に含まれる光透過性粒子４２の粒径により蛍光体含有樹脂４０の厚さを制御することが可能となる。
【実施例３】
【００３６】
図５（ａ）は本発明の実施例３に係る半導体発光装置６の構成を示す平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）における５ｂ−５ｂ線に沿った断面図である。半導体発光装置６は、上面が平坦な凸部１２上面に複数のＬＥＤ素子２０が搭載されている点が上記した実施例１に係る半導体発光装置１と異なる。凸部１２の上面は長方形をなしており、複数のＬＥＤ素子２０は、凸部１２上面に一列に整列した状態で搭載される。凸部１２の外縁に沿って段差部１６が形成され、複数のＬＥＤ素子２０の周囲は段差部１６によって囲まれている。段差部１６を臨むＬＥＤ素子２０の各辺から凸部１２の外縁までの距離（すなわち段差部１６までの距離）はそれぞれ等しい。複数のＬＥＤ素子２０は、基板１０上に形成された導体配線により直列接続されている。
【００３７】
蛍光体含有樹脂４０は、段差部１６の内側に延在し、複数のＬＥＤ素子２０を埋設しつつ凸部１２の上面を覆っている。光透過性板材３０は、蛍光体含有樹脂４０の上面に載置される。光透過性板材３０の接触面は、凸部１２の上面の形状および寸法と同一の形状および寸法を有する。蛍光体含有樹脂４０の底面形状は、凸部１２の上面形状に応じた形状となり、蛍光体含有樹脂４０の上面形状は光透過性板材３０の接触面の形状に応じた形状となる。これにより、蛍光体含有樹脂４０の全体の形状は略直方体となる。ＬＥＤ素子２０の上面に垂直な方向における蛍光体含有樹脂４０の被覆厚は、ＬＥＤ素子の側面に垂直な方向における蛍光体含有樹脂４０の被覆厚と同程度である。
【００３８】
このように、複数のＬＥＤ素子２０を搭載する場合においても、段差部１６と光透過性板材３０によって蛍光体含有樹脂４０の形成範囲および形状をセルフアライン的に定めることができる。
【００３９】
尚、図６に示すように、凸部１６上面に複数のＬＥＤ素子２０を行方向および列方向に配列することとしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１０  基板
１２  凸部
１４ａ、１４ｂ  導体配線
１６  段差部
２０  ＬＥＤチップ
２２  Ａｕワイヤ
３０  光透過性板材
４０  蛍光体含有樹脂
４２  光透過性粒子
５０  レンズ
【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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