(57)【要約】【課題】蛍光体層の注入量を均一化した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】フレーム部材１００と、フレーム部材１００の表面に凹型に複数配置された蛍光体層注入部８と、蛍光体層注入部８に注入された蛍光体層６ｂとを備え、蛍光体層６ｂは、蛍光体層注入部８に蛍光体層６ｂを注入後、フレーム部材１００上にガラス板１０を搭載し、蛍光体層６ｂの熱硬化後、ガラス板１０を取り外すことによって形成される半導体発光装置２０およびその製造方法。【選択図】図８
2013051321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム部材と、
前記フレーム部材の表面に凹型に複数配置された蛍光体層注入部と、
前記蛍光体層注入部に注入された蛍光体層と
を備え、前記蛍光体層は、前記蛍光体層注入部に前記蛍光体層を注入後、前記フレーム部材上にガラス板を搭載し、前記蛍光体層の熱硬化後、前記ガラス板を取り外すことによって形成されることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記蛍光体層は、発光蛍光体を透光性樹脂中に混合分散した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】
前記蛍光体層は、第１発光蛍光体を含む第１蛍光体層と、第２発光蛍光体を含む第２蛍光体層の積層構造を有す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４】
前記フレーム部材は、
チップ基板と、
前記チップ基板上に配置され、前記蛍光体層注入部を形成する反射ケースと
を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記フレーム部材は、
前記チップ基板上に配置された第１端子電極および第２端子電極と、
前記第１端子電極上に配置された半導体発光素子と、
前記半導体発光素子と第２端子電極を接続するボンディングワイヤと
をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記チップ基板は、樹脂からなることを特徴とする請求項５に記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記チップ基板は、セラミックスからなることを特徴とする請求項５に記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記ガラス板は、前記蛍光体層注入部に対応する位置に凸部を備え、前記蛍光体層は、前記凸部に対応した凹部を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記凸部は、台形、半円形、矩形、若しくは三角形のいずれかであることを特徴とする請求項８に記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
前記ガラス板を搭載した前記フレーム部材を複数枚積層化配置して、同時に熱硬化することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
前記フレーム部材は、複数配置された前記蛍光体層注入部に隣接して、第１の方向に延伸する第１の溝部を備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１２】
前記フレーム部材は、複数配置された前記蛍光体層注入部に隣接して、前記第１の方向に直交する第２の方向に延伸する第２の溝部を備えることを特徴とする請求項１１に記載の半導体発光装置。
【請求項１３】
前記フレーム部材に対向する前記ガラス板は、複数配置された前記蛍光体層注入部に隣接して、第１の方向に延伸する第３の溝部を備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１４】
前記フレーム部材に対向する前記ガラス板は、複数配置された前記蛍光体層注入部に隣接して、前記第１の方向に直交する第２の方向に延伸する第４の溝部を備えることを特徴とする請求項１３に記載の半導体発光装置。
【請求項１５】
前記溝部の断面形状は、Ｕ字、Ｖ字、若しくは矩形であることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１６】
前記発光蛍光体は、複数種類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１７】
前記蛍光体層は、前記蛍光体層注入部に配置され、前記第１端子電極および前記第２端子電極と、前記半導体発光素子と、前記ボンディングワイヤを封止することを特徴とする請求項５に記載の半導体発光装置。
【請求項１８】
前記半導体発光素子は、窒化物系半導体により形成されたことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１９】
フレーム部材を形成する工程と、
前記フレーム部材の表面に凹型に複数の蛍光体層注入部を形成する工程と、
前記蛍光体層注入部に蛍光体層を注入する工程と、
前記フレーム部材上にガラス板を搭載する工程と、
前記ガラス板を搭載した前記フレーム部材を加熱処理して、前記蛍光体層を熱硬化する工程と、
前記ガラス板を前記フレーム部材から取り外す工程と
を有することを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項２０】
前記蛍光体層を熱硬化する工程は、前記ガラス板を搭載した前記フレーム部材を複数枚積層化して、同時に熱硬化することを特徴とする請求項１９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、半導体発光装置およびその製造方法に関し、特に蛍光体層の注入量を均一化した半導体発光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子を用いた発光装置として、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）をパッケージの凹状のカップ部の内部に収容し、ＬＥＤの発光出力を波長変換するための蛍光物質を含む透光性部材をカップ部内に充填した構成を有するものがある（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【０００３】
透光性部材をカップ部内に充填する方法としては、孔版印刷を使用する方法、或いはスキージを使用する方法などが提案されている（例えば、特許文献３および特許文献４参照。）。また、光性部材をカップ部内に充填する方法として、表面シート、注型シートを使用する方法も提案されている（例えば、特許文献５参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４４４２１号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１４２１８号公報
【特許文献３】特開平１０−６５２１９号公報
【特許文献４】特開２０００−２２３７５０号公報
【特許文献５】特開２００６−１６５３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、蛍光体層の注入量のばらつきを改善し、蛍光体層の注入量を均一化した半導体発光装置およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、フレーム部材と、前記フレーム部材の表面に凹型に複数配置された蛍光体層注入部と、前記蛍光体層注入部に注入された蛍光体層とを備え、前記蛍光体層は、前記蛍光体層注入部に前記蛍光体層を注入後、前記フレーム部材上にガラス板を搭載し、前記蛍光体層の熱硬化後、前記ガラス板を取り外すことによって形成される半導体発光装置が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、フレーム部材を形成する工程と、前記フレーム部材の表面に凹型に複数の蛍光体層注入部を形成する工程と、前記蛍光体層注入部に蛍光体層を注入する工程と、前記フレーム部材上にガラス板を搭載する工程と、前記ガラス板を搭載した前記フレーム部材を加熱処理して、前記蛍光体層を熱硬化する工程と、前記ガラス板を前記フレーム部材から取り外す工程とを有する半導体発光装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、蛍光体層の注入量のばらつきを改善し、蛍光体層の注入量を均一化した半導体発光装置およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態に係る半導体発光装置の模式的断面構造図。
【図２】第１の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法において、蛍光体層注入部に蛍光体層を注入する工程を説明する模式的鳥瞰構造図。
【図３】第１の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法において、蛍光体層注入部に蛍光体層を注入した状態を示す模式的断面構造図。
【図４】（ａ）第１の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法において、蛍光体層注入部に蛍光体層を注入後、反射ケースおよび蛍光体層上にガラス板を搭載した状態を示す模式的断面構造図、（ｂ）第１の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法において、蛍光体層注入部に蛍光体層を２層に分けて注入後、反射ケースおよび蛍光体層上にガラス板を搭載した状態を示す模式的断面構造図、（ｃ）第１の実施の形態の変形例１に係る半導体発光装置の模式的断面構造図。
【図５】第１の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法において適用するフレーム部材であって、チップ基板上に、複数の蛍光体層注入部を有する反射ケースを配置した様子を説明する模式的鳥瞰構造図。
【図６】（ａ）第１の実施の形態の変形例２に係る半導体発光装置の模式的平面パターン構成図、（ｂ）第１の実施の形態の変形例２に係る半導体発光装置の模式的断面構造図、（ｃ）第１の実施の形態の変形例２に係る半導体発光装置の別の模式的断面構造図、（ｄ）第１の実施の形態の変形例２に係る半導体発光装置の更に別の模式的断面構造図。
【図７】第１の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法において、蛍光体層注入部に蛍光体層を注入したフレーム部材に対してガラス板を搭載する様子を説明する模式的断面構造図。
【図８】（ａ）第１の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法において、ガラス板をフレーム部材上に搭載した状態を説明する模式的断面構造図、（ｂ）第１の実施の形態の変形例１に係る半導体発光装置の製造方法において、ガラス板をフレーム部材上に搭載した状態を説明する模式的断面構造図。
【図９】第１の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法において、蛍光体層の熱硬化工程後、ガラス板をフレーム部材から取り外した様子を説明する模式的断面構造図。
【図１０】第１の実施の形態の変形例３に係る半導体発光装置の製造方法において、ガラス板をフレーム部材上に搭載した状態を説明する模式的断面構造図。
【図１１】第１の実施の形態の変形例４に係る半導体発光装置の製造方法において、ガラス板をフレーム部材上に搭載した状態を説明する模式的断面構造図。
【図１２】第１の実施の形態の変形例５に係る半導体発光装置の製造方法において、ガラス板をフレーム部材上に搭載した状態を説明する模式的断面構造図。
【図１３】第１の実施の形態の変形例６に係る半導体発光装置の製造方法において、ガラス板をフレーム部材上に搭載した状態を説明する模式的断面構造図。
【図１４】第１の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法において適用する蛍光体層の熱硬化用装置の模式的鳥瞰構造図。
【図１５】第１の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法において、複数の蛍光体層注入部に蛍光体層を注入した後、ガラス板を搭載したフレーム部材を蛍光体層の熱硬化用装置に投入する様子を説明する模式的鳥瞰構造図。
【図１６】（ａ）第２の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法において適用するセラミックスフレーム部材の模式的鳥瞰構造図、（ｂ）第２の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法において適用する別のセラミックスフレーム部材の模式的鳥瞰構造図。
【図１７】第２の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法において、蛍光体層注入部に蛍光体層を注入したセラミックスフレーム部材の模式的断面構造図。
【図１８】第２の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法において、ガラス板をセラミックスフレーム部材上に搭載した状態を説明する模式的断面構造図。
【図１９】第２の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法において、蛍光体層の熱硬化工程後、ガラス板をセラミックスフレーム部材から取り外した状態を説明する模式的断面構造図。
【図２０】第２の実施の形態の変形例に係る半導体発光装置の製造方法において適用するセラミックスフレーム部材の模式的鳥瞰構造図。
【図２１】第２の実施の形態の変形例に係る半導体発光装置の製造方法において、蛍光体層注入部に蛍光体層を注入したセラミックスフレーム部材の模式的断面構造図。
【図２２】第２の実施の形態の変形例に係る半導体発光装置の製造方法において、ガラス板をセラミックスフレーム部材上に搭載した状態を説明する模式的断面構造図。
【図２３】第２の実施の形態の変形例に係る半導体発光装置の製造方法において、蛍光体層の熱硬化工程後、ガラス板をセラミックスフレーム部材から取り外した状態を説明する模式的断面構造図。
【図２４】（ａ）第２の実施の形態の変形例に係る半導体発光装置の製造方法において、セラミックスフレーム部材を片方の面からスクライブする様子を説明する模式的断面構造図、（ｂ）第２の実施の形態の変形例に係る半導体発光装置の製造方法において、セラミックスフレーム部材を表裏両方の面からスクライブする様子を説明する別の模式的断面構造図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１１】
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１２】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係る半導体発光装置２０は、図１に示すように、フレーム部材１００と、フレーム部材１００の表面に凹型に複数配置された蛍光体層注入部８と、蛍光体層注入部８に注入された蛍光体層６とを備える。ここで、蛍光体層６は、後述するように、蛍光体層注入部８に蛍光体層６を注入後、フレーム部材１００上にガラス板１０（図４参照）を搭載し、蛍光体層６の熱硬化後、ガラス板１０を取り外すことによって形成される。
【００１３】
第１の実施の形態に係る半導体発光装置２０において、フレーム部材１００は、図１に示すように、チップ基板１と、チップ基板１上に配置され、蛍光体層注入部８を形成する反射ケース５とを備えていても良い。
【００１４】
第１の実施の形態に係る半導体発光装置２０において、蛍光体層６中には、第１発光蛍光体６１・第２発光蛍光体６２を透光性樹脂中に混合分散配置しても良い。発光蛍光体に関しては後で詳述する。
【００１５】
また、第１の実施の形態に係る半導体発光装置２０において、フレーム部材１００は、図１に示すように、チップ基板１上に配置された第１端子電極２ａおよび第２端子電極２ｋと、第１端子電極２ａ上に配置された半導体発光素子３と、半導体発光素子３と第２端子電極２ｋを接続するボンディングワイヤ４とをさらに備えていても良い。
【００１６】
ここで、チップ基板１は、例えばエポキシ系などの樹脂から形成されている。また、反射ケース５は、蛍光体層６に接する面には、半導体発光素子３からの光を反射するための金属層などが形成されていても良い。反射ケース５の筐体の材質は、金属もしくは例えばシリコーン系、エポキシ系などの樹脂から形成されていても良い。
【００１７】
第１の実施の形態に係る半導体発光装置２０の製造方法において、蛍光体層注入部８に蛍光体層６を注入する工程は、図２に示すように、フレーム部材１００の表面に凹型に配置された蛍光体層注入部８に対して、ディスペンサー７を用いて蛍光体層６を注入することによって実施される。
【００１８】
第１の実施の形態に係る半導体発光装置２０の製造方法において、蛍光体層注入部８に蛍光体層６を注入した様子を示す模式的断面構造は、図３に示すように表され、蛍光体層注入部８に蛍光体層６を注入後、反射ケース５および蛍光体層６上にガラス板１０を搭載した様子を示す模式的断面構造は、図４（ａ）に示すように表される。
【００１９】
ここで、蛍光体層６の注入においては、蛍光体層６を構成する樹脂を多めに蛍光体層注入部８に注入し、その後の工程でフレーム部材１００上にガラス板１０を搭載して、蛍光体層６を構成する樹脂を押し出すことによって、蛍光体層注入部８への蛍光体層６の注入量のばらつきを改善し、蛍光体層６の注入量を均一化することができる。
【００２０】
尚、ガラス板１０は、蛍光体層６を構成する樹脂の状態を見易くするために用いている。ガラス板１０の代わりに、耐熱性の透明樹脂板を適用してもよく、例えば、ポリカーボネートなどを使用しても良い。
【００２１】
第１の実施の形態に係る半導体発光装置２０の製造方法において、蛍光体層注入部８に蛍光体層６を２層（６Ｒ・６Ｇ）に分けて注入後、反射ケース５および蛍光体層６上にガラス板１０を搭載した様子を示す模式的断面構造は、図４（ｂ）に示すように表される。ここで、蛍光体層６Ｒは、例えば青色励起光を受光して、赤色光を発光する発光蛍光体を含む蛍光体層であり、蛍光体層６Ｇは、例えば青色励起光を受光して、緑色光を発光する発光蛍光体を含む蛍光体層である。
【００２２】
第１の実施の形態の変形例１に係る半導体発光装置２０の模式的断面構造は、図４（ｃ）に示すように表される。
【００２３】
蛍光体層６は、図４（ｃ）に示すように、第１発光蛍光体６１を含む第１蛍光体層６Ｒと、第２発光蛍光体６２を含む第２蛍光体層６Ｇの積層構造を有するように形成されていても良い。
【００２４】
第１の実施の形態の変形例１に係る半導体発光装置２０は、図４（ｃ）に示すように、フレーム部材１００と、フレーム部材１００の表面に凹型に複数配置された蛍光体層注入部８と、蛍光体層注入部８に２層構造に注入された蛍光体層６Ｒおよび６Ｇとを備える。ここで、２層構造の蛍光体層６Ｒ・６Ｇは、蛍光体層注入部８に蛍光体層６Ｒ・６Ｇを注入後、フレーム部材１００上にガラス板１０を搭載し、蛍光体層６の熱硬化後、ガラス板１０を取り外すことによって形成される。
【００２５】
また、蛍光体層６は、蛍光体層注入部８に配置され、第１端子電極２ａおよび第２端子電極２ｋと、半導体発光素子３と、ボンディングワイヤ４を封止している。
【００２６】
（発光蛍光体）
また、第１の実施の形態においては、発光蛍光体は、複数種類存在していても良い。
【００２７】
半導体発光素子３は、窒化物系半導体により形成された青色ＬＥＤで形成されていても良い。この場合、第１発光蛍光体６１および第２発光蛍光体６２は、共に黄色蛍光体で形成されていても良い。或いは、演色性を確保するために、第１発光蛍光体６１は赤色蛍光体、第２発光蛍光体６２は、緑色蛍光体で形成されていても良い。
【００２８】
ここで、青色ＬＥＤを励起光源とする黄色蛍光体としては、例えば、Ｃｅ添加ＹＡＧ（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12:Ｃｅ）蛍光体、Ｅｕ添加α−サイアロン（ＣａＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ）、シリケート蛍光体（（Ｓｒ,Ｂａ,Ｃａ,Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ）などを用いることができる。すなわち、青色発光ＬＥＤの青色光の一部を黄色蛍光体により黄色の発光に変換し、青＋黄の発光により白色発光を得ることができる。
【００２９】
また、青色ＬＥＤを励起光源とする緑色蛍光体としては、例えば、Ｅｕ添加β−サイアロン（Ｓｉ6-zＡｌzＯzＮ8-z：Ｅｕ）蛍光体、Ｃｅ添加ＣＳＳＯ（Ｃａ3Ｓｃ2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ）蛍光体などを用いることができる。
【００３０】
また、青色ＬＥＤを励起光源とする赤色蛍光体としては、例えば、Ｅｕ添加ＣａＡｌＳｉＮ3（ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ）蛍光体などを用いることができる。
【００３１】
また、半導体発光素子３は、窒化物系半導体により形成された紫外光ＬＥＤで形成されていても良い。この場合、第１発光蛍光体６１および第２発光蛍光体６２は、共に黄色蛍光体で形成されていても良い。或いは、演色性を確保するために、第１発光蛍光体６１は青色蛍光体、第２発光蛍光体６２は、黄色蛍光体で形成されていても良い。
【００３２】
紫外光ＬＥＤを励起光源とする青色蛍光体としては、紫外光を受けて青色に発光するものであれば良く、例えば、ハロゲン酸塩蛍光体、アルミン酸塩蛍光体、ケイ酸塩蛍光体などが挙げられる。また、付活剤としては、例えば、セリウム、ユウロピウム、マンガン、ガドリニウム、サマリウム、テルビウム、スズ、クロム、アンチモン等の元素を挙げることができる。この中でもユウロピウムが好ましい。付活剤の添加量は、蛍光体に対して０．１〜１０ｍｏｌ％の範囲が好ましい。
【００３３】
紫外光ＬＥＤを励起光源とする黄色蛍光体としては、青色発光を吸収して黄色に発光する蛍光体および紫外線を吸収して黄色に発光する蛍光体のいずれであっても良い。ここで、演色性を確保するために、第１発光蛍光体６１を青色蛍光体、第２発光蛍光体６２を黄色蛍光体で形成する場合には、発光効率を一層高めるためには、紫外線を吸収して黄色に発光する蛍光体が望ましい。青色発光を吸収して黄色に発光する蛍光体としては、例えば、有機蛍光体では、アリルスルホアミド・メラミンホルムアルデヒド共縮合染色物やペリレン系蛍光体等を挙げることができ、無機蛍光体では、アルミン酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩等を挙げることができる。このなかでも長時間使用可能な点から、ペリレン系蛍光体、ＹＡＧ系蛍光体が特に好ましい。また、付活剤としては、例えば、セリウム、ユウロピウム、マンガン、ガドリニウム、サマリウム、テルビウム、スズ、クロム、アンチモン等の元素を挙げることができる。この中でもセリウムが好ましい。付活剤の添加量は、蛍光体に対して０．１〜１０ｍｏｌ％の範囲が好ましい。蛍光体と付活剤との組み合わせとしては、ＹＡＧとセリウムとの組み合わせが好ましい。
【００３４】
また、紫外線を吸収して黄色に発光する蛍光体としては、例えば、（Ｌａ，Ｃｅ）（Ｐ，Ｓｉ）Ｏ4や、（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏなどの蛍光体を挙げることができる。また、付活剤としては、例えば、テルビウム、亜鉛などを挙げることができる。
【００３５】
蛍光体層６中の第１発光蛍光体６１・第２発光蛍光体６２の含有量は、半導体発光素子３や蛍光体の種類などから適宜決定すればよいが、一般にその含有量は、各蛍光体とも蛍光体層６に対して１〜２５ｗｔ％の範囲が望ましい。
【００３６】
（製造方法）
第１の実施の形態に係る半導体発光装置２０の製造方法において適用するフレーム部材１００であって、チップ基板１上に、複数の蛍光体層注入部８を有する反射ケース５を配置した様子を説明する模式的鳥瞰構造は、図５に示すように表される。チップ基板１と反射ケース５からなるフレーム部材１００上には、図５に示すように、複数の蛍光体層注入部８がマトリックス状に配置されている。フレーム部材１００の横方向の寸法Ｘは、例えば、約１７０ｍｍ、縦方向の寸法Ｙは、例えば、約５０ｍｍであり、蛍光体層注入部８は、縦方向に、例えば８個、横方向に、例えば１８個、それぞれ所定のピッチで配置されている。チップ基板１と反射ケース５との間には、リードフレーム１１が配置されるが、図５では図示を省略している。
【００３７】
第１の実施の形態の変形例２に係る半導体発光装置３０の模式的平面パターン構成は、図６（ａ）に示すように表される。また、第１の実施の形態の変形例２に係る半導体発光装置３０の模式的断面構造は、図６（ｂ）示すように表され、別の模式的断面構造は、図６（ｃ）に示すように表され、更に別の模式的断面構造は、図６（ｄ）に示すように表される。
【００３８】
図６（ａ）には、蛍光体層注入部３８を囲むリードフレーム１１が配置された様子が示されている。蛍光体層注入部３８には、蛍光体層３６が充填される。
【００３９】
図６（ａ）の上下には、図示はされていないが、複数の他の半導体発光装置が配置されている。リードフレーム１１は、図６（ａ）に示すように、端子電極２ａおよび２ｋに接続されており、ＬＥＤチップの完成後において、リードフレーム切り離し部Ｃ１〜Ｃ４において、切り離される。切り離し後、リードフレーム１１を折り曲げて、図６（ｃ）または図６（ｄ）のようになされていても良い。リードフレーム１１を用いた半導体発光装置３０においても第１の実施の形態と同様の製造方法を適用することができる。
【００４０】
第１の実施の形態に係る半導体発光装置２０の製造方法は、フレーム部材１００を形成する工程と、フレーム部材１００の表面に凹型に複数の蛍光体層注入部８を形成する工程と、蛍光体層注入部８に蛍光体層６を注入する工程と、フレーム部材１００上にガラス板１０を搭載する工程と、ガラス板１０を搭載したフレーム部材１００を加熱処理して、蛍光体層６を熱硬化する工程と、ガラス板１０をフレーム部材１００から取り外す工程とを有する。
【００４１】
蛍光体層注入部８に蛍光体層６ａを注入したフレーム部材１００に対してガラス板１０を搭載する工程は、図７に示すように表される。図７から明らかなように、蛍光体層注入部８には、蛍光体層６ａが多めに注入されており、この多めに注入された蛍光体層６ａおよびフレーム部材１００上に、矢印で示すように、ガラス板１０が搭載される。
【００４２】
ガラス板１０をフレーム部材１００上に搭載した状態は、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように表される。図８（ｂ）においては、蛍光体層６ｂは、第１蛍光体層６Ｒと第２蛍光体層６Ｇの積層構造によって形成されている。
【００４３】
ここで、蛍光体層６ａの注入においては、蛍光体層６ａを構成する樹脂を多めに蛍光体層注入部８に注入し、その後の工程でフレーム部材１００上にガラス板１０を搭載して、蛍光体層６ｂを構成する樹脂を押し出すことによって、蛍光体層注入部８への蛍光体層６ｂの注入量のばらつきを改善し、蛍光体層６ｂの注入量を均一化することができる。
【００４４】
蛍光体層６ｃの熱硬化工程後、ガラス板１０をフレーム部材１００から取り外した様子は、図９に示すように表される。蛍光体層６ｃは、蛍光体層注入部８内で熱硬化され、矢印で示すように、ガラス板１０が取り外される。
【００４５】
蛍光体層６の主成分であるシリコーン系、エポキシ系の透光性樹脂の例では、典型的な熱硬化温度は、例えば、約１８０℃程度である。また、典型的な発光蛍光体の直径は、例えば、約０．４μｍ程度である。
【００４６】
第１の実施の形態の変形例２〜５に係る半導体発光装置の製造方法において、ガラス板１０をフレーム部材１００上に搭載した状態を説明する模式的断面構造は、図１０〜図１３に示すように表される。図１０〜図１３は、熱硬化工程前において、ガラス板１０をフレーム部材１００上に搭載した状態に対応しており、第１の実施の形態の図８（ａ）に対応する。
【００４７】
すなわち、ガラス板１０は、図１０〜図１３に示すように、蛍光体層注入部８に対応する位置に凸部を備え、蛍光体層６ｂは、凸部に対応した凹部を備えていても良い。熱硬化工程後においては、蛍光体層６ｂは、熱硬化されて、図９と同様に、蛍光体層６ｃに変質すると共に、蛍光体層６ｃは、凸部に対応した凹部を備える。
【００４８】
凸部の形状は、図１０〜図１３に示すように、台形、半円形、矩形、若しくは三角形のいずれかであっても良い。
【００４９】
第１の実施の形態の変形例３〜６に係る半導体発光装置の製造方法においては、ガラス板１０の蛍光体層注入部８に対応する位置に凸部を備えることによって、蛍光体層６の注入量のばらつきを改善し、蛍光体層６の注入量を均一化する上で効果が得られる。
【００５０】
第１の実施の形態および変形例１〜６に係る半導体発光装置の製造方法において、蛍光体層６ｂの熱硬化用装置４０の模式的鳥瞰構造は、図１４に示すように表される。熱硬化用装置４０は、図１４に示すように、フレーム部材投入部４２を複数層備えていても良い。典型的な層数は、例えば、約２０である。
【００５１】
第１の実施の形態および変形例１〜６に係る半導体発光装置の製造方法において、複数の蛍光体層注入部８に蛍光体層６ｂを注入した後、ガラス板１０を搭載したフレーム部材１００を蛍光体層６ｂの熱硬化用装置４０に投入する様子を説明する模式的鳥瞰構造は、図１５に示すように表される。
【００５２】
第１の実施の形態および変形例１〜６に係る半導体発光装置の製造方法においては、フレーム部材投入部４２を複数層備える熱硬化用装置４０を適用することによって、ガラス板１０を搭載したフレーム部材１００を複数枚積層化配置して、同時に熱硬化することができる。
【００５３】
第１の実施の形態および変形例１〜６によれば、スキージなどは使用する必要がなく、ガラス板を使用する簡便な半導体発光装置およびその製造方法を提供することができる。
【００５４】
また、第１の実施の形態および変形例１〜５に係る半導体発光装置の製造方法によれば、スキージなどは使用する必要がなく、ガラス板をフレーム部材上に単純に搭載する工程を有するため、スキージの高さの管理などが不要となり、製造上の工程が容易である。
【００５５】
また、第１の実施の形態および変形例１〜６によれば、繰り返しガラス板を使用することができるため、安価で簡便な半導体発光装置およびその製造方法を提供することができる。
【００５６】
また、第１の実施の形態および変形例１〜６によれば、ガラス板を搭載した状態で蛍光体層の熱硬化工程を実施可能であることから、蛍光体層中への異物の侵入を抑制することができ、製造歩留まりの向上した半導体発光装置およびその製造方法を提供することができる。
【００５７】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る半導体発光装置２０は、チップ基板１ａがセラミックスから構成されたセラミックスフレーム部材２００を備える。すなわち、図１において、フレーム部材１００は、セラミックスフレーム部材２００となる。
【００５８】
第２の実施の形態に係る半導体発光装置２０は、図１と同様に、セラミックスフレーム部材２００と、セラミックスフレーム部材２００の表面に凹型に複数配置された蛍光体層注入部８と、蛍光体層注入部８に注入された蛍光体層６とを備える。ここで、蛍光体層６は、蛍光体層注入部８に蛍光体層６を注入後、セラミックスフレーム部材２００上にガラス板１０を搭載し、蛍光体層６の熱硬化後、ガラス板１０を取り外すことによって形成される。
【００５９】
第２の実施の形態に係る半導体発光装置２０において、セラミックスフレーム部材２００は、セラミックス製のチップ基板１ａと、チップ基板１ａ上に配置され、蛍光体層注入部８を形成する反射ケース５とを備えていても良い。
【００６０】
また、第２の実施の形態に係る半導体発光装置２０において、セラミックスフレーム部材２００は、セラミックス製のチップ基板１ａ上に配置された第１端子電極２ａおよび第２端子電極２ｋと、第１端子電極２ａ上に配置された半導体発光素子３と、半導体発光素子３と第２端子電極２ｋを接続するボンディングワイヤ４とをさらに備えていても良い。
【００６１】
ここで、反射ケース５は、蛍光体層６に接する面には、半導体発光素子３からの光を反射するための金属層などが形成されていても良い。反射ケース５の筐体の材質は、金属もしくは、セラミックス、或いは、例えばエポキシ系などの樹脂から形成されていても良い。
【００６２】
第２の実施の形態に係る半導体発光装置２０においても、図４（ｂ）或いは図４（ｃ）と同様に、蛍光体層注入部８に蛍光体層６を２層（６Ｒ・６Ｇ）に分けて注入した構造を備えていても良い。ここで、蛍光体層６Ｒは、例えば青色励起光を受光して、赤色光を発光する発光蛍光体を含む蛍光体層であり、蛍光体層６Ｇは、例えば青色励起光を受光して、緑色光を発光する発光蛍光体を含む蛍光体層である。
【００６３】
尚、蛍光体層６は、第１発光蛍光体６１および第２発光蛍光体６２を透光性樹脂中に混合分散して形成しても良い点は、第１の実施の形態と同様である。
【００６４】
また、蛍光体層６は、図４（ｃ）と同様に、第１発光蛍光体６１を含む第１蛍光体層６Ｒと、第２発光蛍光体６２を含む第２蛍光体層６Ｇの積層構造を有するように形成されていても良い点は、第１の実施の形態と同様である。
【００６５】
また、第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の発光蛍光体の組み合わせを適用可能である。
【００６６】
（製造方法）
第２の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法において適用するセラミックスフレーム部材２００の模式的鳥瞰構造は、図１６（ａ）に示すように表され、別のセラミックスフレーム部材２００の模式的鳥瞰構造は、図１６（ｂ）に示すように表される。
【００６７】
図１６から明らかなように、セラミックス製のチップ基板１ａと反射ケース５からなるセラミックスフレーム部材２００上には、複数の蛍光体層注入部８がマトリックス状に配置されている。蛍光体層注入部８は、縦方向に、例えば８個、横方向に、例えば１８個配置されている。このように積層されたセラミックス製のチップ基板１ａと反射ケース５との間には、端子電極２ａ・２ｋを取り出すためのパターン電極が配置されているが、図１６では図示を省略している。
【００６８】
第２の実施の形態に係る半導体発光装置２０の製造方法は、セラミックスフレーム部材２００を形成する工程と、セラミックスフレーム部材２００の表面に凹型に複数の蛍光体層注入部８を形成する工程と、蛍光体層注入部８に蛍光体層６を注入する工程と、セラミックスフレーム部材２００上にガラス板１０を搭載する工程と、ガラス板１０を搭載したセラミックスフレーム部材２００を加熱処理して、蛍光体層６を熱硬化する工程と、ガラス板１０をセラミックスフレーム部材２００から取り外す工程とを有する。
【００６９】
蛍光体層注入部８に蛍光体層６ａを注入したセラミックスフレーム部材２００の模式的断面構造は、図１７に示すように表される。蛍光体層注入部８には、蛍光体層６ａが多めに注入されている。尚、以下の図面においては、セラミックスフレーム部材２００のみを表示し、チップ基板１ａと反射ケース５は図示を省略している。
【００７０】
ガラス板１０をセラミックスフレーム部材２００上に搭載した状態を示す模式的断面構造は、図１８に示すように表される。
【００７１】
ここで、蛍光体層６ａの注入においては、蛍光体層６ａを構成する樹脂を多めに蛍光体層注入部８に注入し、その後の工程でフレーム部材１００上にガラス板１０を搭載して、蛍光体層６ｂを構成する樹脂を押し出すことによって、蛍光体層注入部８への蛍光体層６ｂの注入量のばらつきを改善し、蛍光体層６ｂの注入量を均一化することができる。
【００７２】
蛍光体層６ｂの熱硬化工程後、ガラス板１０をセラミックスフレーム部材２００から取り外した状態を説明する模式的断面構造は、図１９に示すように表される。蛍光体層６ｃは、蛍光体層注入部８内で熱硬化された後、ガラス板１０が取り外される。
【００７３】
尚、ガラス板１０は、図１０〜図１３と同様に、蛍光体層注入部８に対応する位置に凸部を備え、蛍光体層６ｂは、凸部に対応した凹部を備えていても良い。この場合、熱硬化工程において、蛍光体層６ｂは熱硬化され、蛍光体層６ｃに変質すると共に、蛍光体層６ｃは、凸部に対応した凹部を備える。
【００７４】
凸部の形状は、図１０〜図１３と同様に、台形、半円形、矩形、若しくは三角形のいずれかであっても良い。
【００７５】
第２の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法においても、蛍光体層６ｂの熱硬化用装置４０の模式的鳥瞰構造は、図１４と同様に、フレーム部材投入部４２を複数層備えた構成を有していても良い。
【００７６】
複数の蛍光体層注入部８に蛍光体層６ｂを注入した後、ガラス板１０を搭載したセラミックスフレーム部材２００を蛍光体層６ｂの熱硬化用装置４０に投入する様子は、図１５と同様に表される。フレーム部材投入部４２を複数層備える熱硬化用装置４０を適用することによって、ガラス板１０を搭載したセラミックスフレーム部材２００を複数枚積層化配置して、同時に熱硬化することができる。
【００７７】
第２の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法において、セラミックスフレーム部材２００は、図１６（ａ）に示すように、複数配置された蛍光体層注入部８に隣接して、第１の方向に延伸する第１の溝部２２ａを備えていても良い。
【００７８】
また、セラミックスフレーム部材２００は、図１６（ｂ）に示すように、複数配置された蛍光体層注入部に隣接して、第１の方向に直交する第２の方向に延伸する第２の溝部２２ｂを備えていても良い。
【００７９】
溝部２２ａ・２２ｂの役割は、ガラス板１０をセラミックスフレーム部材２００上に配置する工程において、蛍光体層注入部８から溢れた蛍光体層６ｂの主成分である透光性樹脂を有効にリークさせるためのパスを形成することにある。
【００８０】
溝部２２ａ・２２ｂの断面形状は、Ｕ字、Ｖ字、若しくは矩形であっても良い。
【００８１】
（変形例）
第２の実施の形態の変形例に係る半導体発光装置の製造方法において適用するセラミックスフレーム部材２００の模式的鳥瞰構造は、図２０に示すように表される。
【００８２】
第２の実施の形態の変形例に係る半導体発光装置の製造方法において、蛍光体層注入部８に蛍光体層６ａを注入したセラミックスフレーム部材２００の模式的断面構造は、図２１に示すように表される。
【００８３】
ガラス板１０をセラミックスフレーム部材２００上に搭載した状態を説明する模式的断面構造は、図２２に示すように表される。ここで、セラミックスフレーム部材２００に対向するガラス板１０は、図２２に示すように、複数配置された蛍光体層注入部８に隣接して、第１の方向に延伸する第３の溝部２４を備える。
【００８４】
また、セラミックスフレーム部材２００に対向するガラス板１０は、複数配置された蛍光体層注入部８に隣接して、第１の方向に直交する第２の方向に延伸する第４の溝部（図示省略）を備えていても良い。
【００８５】
第３の溝部２４は、図２２に示すように、紙面に垂直に延伸する第１の方向に形成されており、第４の溝部は、第１の方向に直交する紙面に平行な方向に形成されている。
【００８６】
溝部２４の役割は、前述の溝部２２ａと同様に、ガラス板１０をセラミックスフレーム部材２００上に配置する工程において、蛍光体層注入部８から溢れた蛍光体層６の主成分である透光性樹脂を有効にリークさせるためのパスを形成することにある。
【００８７】
溝部２４の断面形状は、Ｕ字、Ｖ字、若しくは矩形であっても良い。
【００８８】
蛍光体層６ｃの熱硬化工程後、ガラス板１０をセラミックスフレーム部材２００から取り外した状態を説明する模式的断面構造は、図２３に示すように表される。
【００８９】
第２の実施の形態の変形例に係る半導体発光装置の製造方法において、セラミックスフレーム部材２００を片方の面から矢印Ａに示す部分で紙面に垂直な方向にスクライブする様子を説明する模式的断面構造は、図２４（ａ）に示すように表され、セラミックスフレーム部材２００を表裏両方の面から矢印Ａ・Ｂに示す部分で紙面に垂直な方向にスクライブする様子を説明する模式的断面構造は、図２４（ｂ）に示すように表される。セラミックスフレーム部材２００をスクライブする場合には、セラミックスの硬度が高いことから、セラミックスフレーム部材２００を表裏両方の面から矢印Ａ・Ｂに示す部分で紙面に垂直な方向にスクライブすることが望ましい。
【００９０】
第１の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法においても、図２４（ａ）および図２４（ｂ）と同様に、スクライブ工程を適用可能である。第１の実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法においては、フレーム部材１００は、樹脂基板を使用していることから、フレーム部材を片方の面からスクライブする工程を採用可能である。
【００９１】
また、第２の実施の形態およびその変形例に係る半導体発光装置の製造方法において採用した溝部２２ａ・２２ｂ・２４などの構成は、第１の実施の形態およびその変形例１〜５に係る半導体発光装置の製造方法においても同様に適用可能である。
【００９２】
第２の実施の形態およびその変形例によれば、スキージなどは使用する必要がなく、ガラス板を使用する簡便な半導体発光装置およびその製造方法を提供することができる。
【００９３】
また、第２の実施の形態およびその変形例に係る半導体発光装置の製造方法によれば、スキージなどは使用する必要がなく、ガラス板をセラミックスフレーム部材上に単純に搭載する工程を有するため、スキージの高さの管理などが不要となり、製造上の工程が容易である。
【００９４】
また、第２の実施の形態およびその変形例によれば、繰り返しガラス板を使用することができるため、安価で簡便な半導体発光装置およびその製造方法を提供することができる。
【００９５】
また、第２の実施の形態およびその変形例によれば、ガラス板を搭載した状態で蛍光体層の熱硬化工程を実施可能であることから、蛍光体層中への異物の侵入を抑制することができ、製造歩留まりの向上した半導体発光装置およびその製造方法を提供することができる。
【００９６】
本実施の形態によれば、蛍光体層の注入量のばらつきを改善し、蛍光体層の注入量を均一化した半導体発光装置およびその製造方法を提供することができる。
【００９７】
（その他の実施の形態）
上記のように、実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００９８】
また、半導体発光素子３のＬＥＤの構成として、例えば、１パッケージ中に「青色ＬＥＤ＋緑色ＬＥＤ＋赤色ＬＥＤ」を収容して白色ＬＥＤを構成することもできる。このようなマルチチップの例として、「赤外ＬＥＤ＋青色ＬＥＤ」のマルチチップで、青色光励起によって黄色光を発光する蛍光体を組み合わせることもできる。黄色蛍光体は、赤外光による影響を受けないため、小型１パッケージで構成可能であり、占有スペースを小さくすることができ、小さなスペースに実装可能である。
【００９９】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明の半導体発光装置は、一般照明、道路照明、タスク照明、アクセント照明、階段灯、フラッシュライト、誘導灯、交通信号灯、自動車電装用、自動車前照灯、大型液晶バックライトなどＬＥＤ照明装置全般に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０１】
１、１ａ…チップ基板
２ａ、２ｋ…端子電極
３…半導体発光素子
４…ボンディングワイヤ
５…反射ケース
６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６Ｇ、６Ｒ、３６…蛍光体層
７…ディスペンサー
８、３８…蛍光体層注入部
１０…ガラス基板
１１…リードフレーム
２０…半導体発光装置
２２ａ、２２ｂ、２４…溝部
４０…熱硬化用装置
４２…基板部材投入部
６１…第１発光蛍光体
６２…第２発光蛍光体
１００…フレーム部材
２００…セラミックスフレーム部材
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４…リードフレーム切り離し部
【図１】
2013051321.tif 000003
【図２】
2013051321.tif 000004
【図３】
2013051321.tif 000005
【図４】
2013051321.tif 000006
【図５】
2013051321.tif 000007
【図６】
2013051321.tif 000008
【図７】
2013051321.tif 000009
【図８】
2013051321.tif 000010
【図９】
2013051321.tif 000011
【図１０】
2013051321.tif 000012
【図１１】
2013051321.tif 000013
【図１２】
2013051321.tif 000014
【図１３】
2013051321.tif 000015
【図１４】
2013051321.tif 000016
【図１５】
2013051321.tif 000017
【図１６】
2013051321.tif 000018
【図１７】
2013051321.tif 000019
【図１８】
2013051321.tif 000020
【図１９】
2013051321.tif 000021
【図２０】
2013051321.tif 000022
【図２１】
2013051321.tif 000023
【図２２】
2013051321.tif 000024
【図２３】
2013051321.tif 000025
【図２４】
2013051321.tif 000026