發(fā)光裝置和用于制造發(fā)光裝置的方法制造方法及圖紙

公開了一種發(fā)光裝置和用于制造發(fā)光裝置的方法，該裝置包括：具有藍(lán)寶石襯底和半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體發(fā)光元件；安裝板；以及透光構(gòu)件，其中：藍(lán)寶石襯底通過粘合材料粘結(jié)到透光構(gòu)件；半導(dǎo)體發(fā)光元件以倒裝芯片形式安裝到安裝板上；以及在安裝板側(cè)的藍(lán)寶石襯底中形成有粗糙外緣部。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及發(fā)光裝置以及用于制造發(fā)光裝置的方法。
技術(shù)介紹
通常，提供具有下述結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置：以倒裝芯片形式安裝在安裝板上的發(fā)光元件通過粘合材料粘結(jié)到透光構(gòu)件，以通過從發(fā)光元件與透光構(gòu)件之間的部分突出的粘合材料形成具有將發(fā)光元件的側(cè)表面連接至透光構(gòu)件的端部的斜面的粘合材料層，其中透光構(gòu)件具有比發(fā)光元件的上表面的面積更大的面積。在這樣的結(jié)構(gòu)中，從發(fā)光元件的側(cè)表面輸出的光被粘合材料層的斜面向上反射，使得能夠改進(jìn)從發(fā)光裝置向上出光的效率。作為這樣的發(fā)光裝置的一個(gè)示例，可例舉日本專利第5539849號(hào)中公開的裝置。在上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)粘合材料層在安裝板側(cè)的端部的位置與安裝板向上分開太多時(shí)，會(huì)出現(xiàn)發(fā)光元件的側(cè)表面不能充分覆蓋有粘合材料層的問題，因此使從發(fā)光元件的側(cè)表面出光的效率退化。相反地，當(dāng)安裝板側(cè)的粘合材料層的端部的位置與安裝板側(cè)太近使得粘合材料觸及安裝板時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)經(jīng)過粘合材料層的光泄露到安裝板側(cè)而使得出光效率退化的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
通過考慮上述問題設(shè)計(jì)了本專利技術(shù)，并且本專利技術(shù)的目的是抑制具有以下結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置的出光效率的退化：發(fā)光元件通過粘合材料粘結(jié)到透光構(gòu)件。為了解決上述問題，專利技術(shù)人等熱切地研究，使得他們偶然發(fā)現(xiàn)了本專利技術(shù)的下述各個(gè)方面。具體地，根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種發(fā)光裝置，該發(fā)光裝置包括：具有藍(lán)寶石襯底和半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體發(fā)光元件；安裝板；以及透光構(gòu)件，其中：藍(lán)寶石襯底通過粘合材料粘結(jié)到透光構(gòu)件；半導(dǎo)體發(fā)光元件
以倒裝芯片形式安裝到安裝板上；并且在安裝板側(cè)的藍(lán)寶石襯底中形成有粗糙外緣部。根據(jù)上述方面的結(jié)構(gòu)，能夠通過粗糙外緣部的粗糙表面(即不規(guī)則表面)中斷從藍(lán)寶石襯底與透光構(gòu)件之間的部分突出并沿藍(lán)寶石襯底的側(cè)表面流動(dòng)(向下流)的要固化的粘合材料的流。因此，歸因于粘合材料的固化而在藍(lán)寶石襯底在安裝板側(cè)的側(cè)表面的外圍形成的粘合材料層的斜面的端部能夠位于粗糙外緣部上。由于在安裝板側(cè)的藍(lán)寶石襯底中形成有粗糙外緣部，所以能夠允許粘合材料層在安裝板側(cè)的斜面的端部在粘合材料層不接觸安裝板的范圍內(nèi)盡可能多地靠近安裝板。因此，能夠抑制粘合層在安裝板側(cè)的端部的位置與安裝板向上分開太多或者粘合材料層觸及安裝板的問題的出現(xiàn)。因此，來自發(fā)光元件的側(cè)表面的光能夠被有效地向上反射并發(fā)出。因此，能夠作為發(fā)光裝置的整個(gè)部分抑制出光效率退化。根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，通過藍(lán)寶石襯底的側(cè)表面被粗糙化來形成粗糙外緣部。在這種情況下，藍(lán)寶石襯底可以包括從安裝板側(cè)起按順序的粗糙外緣部、壁開口表面和激光束加工表面。根據(jù)本專利技術(shù)的又一方面，當(dāng)藍(lán)寶石襯底的與安裝板相對(duì)的表面的整個(gè)部分被粗糙化以移除半導(dǎo)體層的外緣部時(shí)，形成了粗糙外緣部。根據(jù)本專利技術(shù)的又一方面，粗糙外緣部涂敷有具有比藍(lán)寶石襯底的可濕度更低的可濕度的材料。因此，能夠進(jìn)一步改善粗糙外緣部對(duì)粘合材料的中斷效果。作為具有比藍(lán)寶石襯底的可濕度更低的可濕度的材料，可以使用SiO2。附圖說明根據(jù)附圖和在下文給出的詳細(xì)描述將會(huì)更全面地理解本專利技術(shù)，其中附圖僅通過說明的方式給出，從而不是對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行限制，并且在附圖中：圖1A是示意性地示出根據(jù)本專利技術(shù)的第一示例性實(shí)施例的發(fā)光裝置的截面圖；圖1B和圖1C是示意性地示出發(fā)光裝置的僅主要部件的截面圖；圖2A是示意性地示出根據(jù)第一示例性實(shí)施例的發(fā)光裝置的主要部件的正視圖；圖2B是示意性地示出圖2A所示的發(fā)光裝置的僅主要部件的局部正視圖；圖2C是示意性地示出圖2A所示的發(fā)光裝置的制造過程的一部分的圖；圖3A至圖3E是用于制造根據(jù)第一示例性實(shí)施例的發(fā)光裝置的方法的示意性說明視圖；圖4是示意性地示出根據(jù)本專利技術(shù)的第二示例性實(shí)施例的發(fā)光裝置的僅主要部件的局部正視圖；以及圖5A和圖5B是示意性地示出根據(jù)第一示例性實(shí)施例和第二示例性實(shí)施例的修改示例的發(fā)光裝置的截面圖。具體實(shí)施例現(xiàn)在，將通過參考附圖在下文中描述分別具體化本專利技術(shù)的示例性實(shí)施例。通過使用相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)示示例性實(shí)施例之間的相應(yīng)組件元件并省略相同結(jié)構(gòu)的重復(fù)說明。在附圖中，為了容易理解說明，示意性地示出分別在各示例性實(shí)施例中的組件構(gòu)件的尺寸、配置和布置位置。因此，組件構(gòu)件的尺寸、配置和布置位置不一定對(duì)應(yīng)于實(shí)際的尺寸、配置和布置位置。此外，在下述說明中，頂和底以及右和左主要是指附圖中的方向，而與本專利技術(shù)的裝置和元件的實(shí)際使用狀態(tài)下的方向無關(guān)。(第一示例性實(shí)施例)圖1A是根據(jù)本專利技術(shù)的第一示例性實(shí)施例的發(fā)光裝置1的示意性截面圖。如圖所示，發(fā)光裝置1包括發(fā)光元件10、透光構(gòu)件20、粘合材料層30、凸塊40、擋板(dam)50、反射材料層60以及安裝板70。發(fā)光元件10通過多個(gè)凸塊40連接至具有形成在上表面的布線的安裝板70。在發(fā)光元件10上，通過由透明粘合材料制成的粘合材料層30粘結(jié)并安裝具有這樣的尺寸的透光構(gòu)件20，該尺寸使得覆蓋發(fā)光元件10的整個(gè)部分。在發(fā)光元件10的外側(cè)，形成擋板50。發(fā)光元件10與擋板50之間的空間填充有反射材料層60。反射材料層60覆蓋發(fā)光元件10、透光構(gòu)件20以及粘合材料層30的外周側(cè)表面。(發(fā)光元件10)發(fā)光元件10優(yōu)選地為倒裝芯片類型，并且可以使用具有形成在藍(lán)寶石襯底12上的氮化鎵(GaN)類型的半導(dǎo)體層11(外延層)的發(fā)光元件。然而，本專利技術(shù)的示例性實(shí)施例不限于此。作為發(fā)光元件10的半導(dǎo)體層11，除上述類型以外，還可以使用氧化鋅(ZnO)類型、硒化鋅(ZnSe)類型、碳化硅(SiC)類型等。作為襯底，可以使用分別適合于上述材料的襯底。作為發(fā)光元件10的發(fā)光顏色，能夠通過與熒光混合來激發(fā)熒光材
料發(fā)出白色的藍(lán)光、紫光或紫外光是優(yōu)選的，然而，本專利技術(shù)不限于此。安裝在安裝板上的發(fā)光元件10的數(shù)目不限于一個(gè)，并且可以使用多個(gè)發(fā)光元件10。當(dāng)在安裝板上安裝多個(gè)發(fā)光元件10時(shí)，優(yōu)選地以指定的芯片間隔來布置發(fā)光元件10。(透光構(gòu)件20)在本示例性實(shí)施例中，透光構(gòu)件20被描述成包括熒光材料并具有透光性質(zhì)的熒光材料板。在本專利技術(shù)的應(yīng)用中，本專利技術(shù)不限于此。例如，作為透光構(gòu)件20，可以使用透鏡或光導(dǎo)構(gòu)件等，并且可以包括或不包括熒光材料。可以應(yīng)用本專利技術(shù)的具有透光性質(zhì)的任何構(gòu)件能夠用作透光構(gòu)件20。透光構(gòu)件20的上表面充當(dāng)出光(light taking out)表面。根據(jù)本示例性實(shí)施例的作為熒光材料板的透光構(gòu)件20可以被指定成通過如下方式獲得的構(gòu)件：該方式使得熒光材料分散在或涂敷于熒光材料的單晶體、熒光材料的多晶體、熒光材料的燒結(jié)材料、樹脂或玻璃。由于透光構(gòu)件20被粘結(jié)至發(fā)光構(gòu)件10，所以優(yōu)選地使用具有剛度且不被粘合劑形變的透光構(gòu)件20，并且諸如燒結(jié)材料或玻璃的無機(jī)構(gòu)件是優(yōu)選的。通過發(fā)光元件10的光發(fā)射來激發(fā)熒光材料，以產(chǎn)生指定顏色的熒光。例如，熒光顏色可以被設(shè)置成這樣的熒光顏色，該熒光顏色使得能夠通過與發(fā)光元件10的發(fā)光顏色混合而發(fā)出白色。例如，當(dāng)將藍(lán)光發(fā)射元件用作發(fā)光元件10時(shí)，可以單獨(dú)地使用黃色熒光材料，或者可以將紅色熒光材料與綠色熒光材料組合以使用組合熒光材料。(粘合材料層30)作為形成粘合材料層30的粘合材料，可以使用諸如有機(jī)硅樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等的透明樹脂。粘合材料的粘性(Pa.s)優(yōu)選地被設(shè)置成0.05至50。粘合材料層30可以包括具有指定粒子直徑的珠粒(bead)31。珠粒31被夾本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種發(fā)光裝置，包括：半導(dǎo)體發(fā)光元件，其具有藍(lán)寶石襯底和半導(dǎo)體層；安裝板；以及透光構(gòu)件，其中：所述藍(lán)寶石襯底通過粘合材料粘結(jié)到所述透光構(gòu)件；所述半導(dǎo)體發(fā)光元件以倒裝芯片形式安裝到所述安裝板上；并且在所述安裝板側(cè)的所述藍(lán)寶石襯底中形成有粗糙外緣部。

【技術(shù)特征摘要】
2015.03.20 JP 2015-0582171.一種發(fā)光裝置，包括：半導(dǎo)體發(fā)光元件，其具有藍(lán)寶石襯底和半導(dǎo)體層；安裝板；以及透光構(gòu)件，其中：所述藍(lán)寶石襯底通過粘合材料粘結(jié)到所述透光構(gòu)件；所述半導(dǎo)體發(fā)光元件以倒裝芯片形式安裝到所述安裝板上；并且在所述安裝板側(cè)的所述藍(lán)寶石襯底中形成有粗糙外緣部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中以如下方式形成所述粗糙外緣部：所述藍(lán)寶石襯底的在所述安裝板側(cè)的側(cè)表面被粗糙化。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其中所述粗糙外緣部的寬度在1μm至40μm的范圍內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其中所述藍(lán)寶石襯底包括從所述安裝板側(cè)起按順序的所述粗糙外緣部、壁開口部和激光束加工表面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光裝置，其中所述激光束加工表面的不規(guī)則性大于所述粗糙外緣部的不規(guī)則性。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其中所述粗糙外緣部的表面相對(duì)于所述藍(lán)寶石襯底的側(cè)表面的角度在5°至50°的范圍內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述藍(lán)寶石襯底的與所述安裝板相對(duì)的表面的整個(gè)部分被粗糙化；并且所述半導(dǎo)體層的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：和田聰，谷山嘉紀(jì)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：豐田合成株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本;JP