CN103682038B - 发光装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种将发光元件倒装式安装于支撑体的发光装置的制造方法,能够实现具有高的光提取效率和高的可靠性双方的发光装置。准备构造体(7),该构造体(7)具有:基板(1)、形成在基板(1)上的半导体层(5)、形成在半导体层(5)上的p侧电极(6a)以及n侧电极(6b);准备在同一面上具有p侧布线(11a)以及n侧布线(11b)的支撑体(20);使用包含导电性粒子(21)以及第一树脂(22)的各向异性导电材料(23)将构造体(7)的p侧电极(6a)以及n侧电极(6b)和支撑体(20)的p侧布线(11a)以及n侧布线(11b)分别电连接,之后,从构造体(7)去除基板(1)后,形成发光元件(9’)。
Description
技术领域
本发明涉及发光装置的制造方法,更详细来说,涉及将发光元件倒装(flip chip)式安装在支撑体的发光装置的制造方法。此外,本发明涉及能够根据相关的制造方法进行制造的发光装置。
背景技术
发光装置一般将发光二极管等发光元件安装在支撑体进行制造。作为该安装方法之一,有倒装式安装(参照专利文献1和2)。倒装式安装存在能够将发光元件无线安装于支撑体、能够实现小面积化、向垂直方向提取光的光提取效率高这样的优点。
以往,已知以下发光装置,即,为了进一步提高光提取效率,在将发光元件倒装式安装于支撑体后去除基板的发光装置。更详细来说,该发光装置如以下这样地制造(参照专利文献1)。首先,在蓝宝石基板等生长用基板上使n型半导体层、活性层、以及p型半导体层生长,通过蚀刻部分地去除p型半导体层以及活性层而露出n型半导体层后,在由此得到的半导体层的与基板相反的同一面侧形成p侧电极以及n侧电极,在p侧电极以及n侧电极上形成Au凸起,制作发光元件的芯片。另一方面,准备在同一面上具有p侧布线以及n侧布线的支撑体。接着,将这些芯片以及支撑体相对配置(反转芯片的上下),通过超声波接合将形成在芯片的p侧电极以及n侧电极的Au凸起与支撑体的p侧布线以及n侧布线进行机械以及电连接。然后,在形成在芯片和支撑体之间的空间中注入电绝缘性的底层填料(underfill)树脂(硅系树脂)并使其硬化。之后,通过激光剥离从芯片上去除生长用基板。在由此露出的半导体层上适当贴附荧光体板等还获得。
在先专利文献
专利文献
专利文献1:JP特表2011-501428号公报
专利文献2:JP特开2011-57917号公报
发明内容
发明要解决的课题
在所述现有的发光装置的制造方法中,通过超声波接合对Au凸起和布线进行坚固接合,在形成在芯片和支撑体之间的空间中注入底层填料树脂并使其硬化后,从芯片中去除基板。由此得到的发光装置中,半导体层与Au凸起和底层填料树脂这2种不同的材料相接而配置在支撑体,因此如果受到温度变化,则由于通过超声波接合而坚固地与布线不仅电接合而且机械接合的Au凸起和底层填料树脂之间的热膨胀差,会产生热应力,该热应力由于基板的去除而直接施加在强度变低的半导体层上,有时半导体层会被破坏(破裂),在可靠性这点上存在问题。
为了消除相关问题,例如考虑在通过基板的去除而露出的半导体层的上面形成由金属等构成的疑似基板,增强半导体层。但是,在该情况下,在增加制造工序的基础上,会产生由于金属疑似基板而光提取效率受损这样新的问题。
本发明的目的在于,提供一种将发光元件倒装式安装于支撑体的发光装置的制造方法,是一种能够实现具有高的光提取效率和高的可靠性这两者的发光装置的方法。
用于解决课题的手段
根据本发明,是一种将发光元件倒装式安装于支撑体的发光装置的制造方法,包括:工序(a),准备构造体,该构造体具有:基板、形成在基板上的半导体层、形成在该半导体层上的p侧电极以及n侧电极;工序(b),准备在同一面上具有p侧布线以及n侧布线的支撑体;工序(c),使用包含导电性粒子以及第一树脂的各向异性导电材料将所述构造体的p侧电极以及n侧电极和所述支撑体的p侧布线以及n侧布线分别电连接;工序(d),在工序(c)之后,从所述构造体去除所述基板作为发光元件。
此外,根据本发明,还提供一种发光装置,其特征在于,具备:发光元件,该发光元件具有半导体层(一般为多个半导体层的层叠体)和形成在所述半导体层的同一面侧的p侧电极以及n侧电极,半导体层的表面成为发光元件的最上面;以及支撑体,其在同一面上具有p侧布线以及n侧布线;所述发光元件的p侧电极以及n侧电极和所述支撑体的p侧布线以及n侧布线至少通过各向异性导电材料分别电连接,该各向异性导电材料包含导电性粒子以及第一树脂。
发明的效果
根据本发明,在将发光元件倒装式安装于支撑体的发光装置的制造方法中,在使用各向异性导电材料进行了安装后,去除基板,所以能够实现具有高的光提取效率和高的可靠性双方的发光装置。
附图说明
图1是说明本发明的一个实施方式中的发光装置的制造方法的概略工序图。
图2是说明图1的实施方式中的发光装置的制造方法的概略工序图。
图3是说明图1的实施方式中的发光装置的制造方法的概略工序图。
图4是说明图1的实施方式中的发光装置的制造方法的概略工序图。
图5是说明图1的实施方式中的发光装置的制造方法的概略工序图。
图6是本发明中能够使用的各向异性导电材料的概略剖面图。
图7是说明本发明的又一个实施方式中的发光装置的制造方法的概略工序图。
图8是说明图7的实施方式中的发光装置的制造方法的概略工序图。
图9是说明图7的实施方式中的发光装置的制造方法的概略工序图。
图10是说明图7的实施方式中的发光装置的制造方法的概略工序图。
图11是说明图7的实施方式中的发光装置的制造方法的概略工序图。
图12是说明本发明的又一个实施方式中的发光装置的制造方法的概略工序图。
图13是说明本发明的又一个实施方式中的发光装置的剖面图。
图14是说明图13的实施方式中的发光装置的制造方法的概略工序图。
图15是说明图13的实施方式中的发光装置的制造方法的概略工序图。
图16是说明图13的实施方式中的发光装置的制造方法的概略工序图。
图17是说明图13的实施方式中的发光装置的制造方法的概略工序图。
图18是说明本发明中能够使用的构造体的一例的概略平面图和概略剖面图。
图19是说明本发明的又一个实施方式中的构造体的概略平面图和概略剖面图。
图20是图19的实施方式中的发光装置的概略剖面图。
图21是说明本发明的发光装置的一例的概略剖面图。
图22是说明本发明的发光装置的壁部的例子的概略平面图和概略剖面图。
图23是说明本发明中能够使用的构造体的一例的概略剖面图。
图24是说明本发明的一个实施例中的发光装置的制造方法的概略工序图。
图25是说明本发明的所述一个实施例中的发光装置的制造方法的概略工序图。
图26是说明本发明的又一个实施例中的发光装置的概略剖面图。
具体实施方式
本发明的一个主旨所涉及的发光装置的制造方法是一种将发光元件倒装式安装于支撑体的发光装置的制造方法,包括:工序(a),准备构造体,该构造体具有:基板、形成在基板上的半导体层、形成在该半导体层上的p侧电极以及n侧电极;工序(b),准备在同一面上具有p侧布线以及n侧布线的支撑体;工序(c),使用包含导电性粒子以及第一树脂的各向异性导电材料将所述构造体的p侧电极以及n侧电极和所述支撑体的p侧布线以及n侧布线分别电连接;其后,工序(d),从所述构造体中去除所述基板后作为发光元件。
根据本发明的发光装置的制造方法,由于去除了基板,所以能够得到高的光提取效率。进一步地,在支撑体和发光元件之间使用各向异性导电材料,由各向异性导电材料来电连接它们,所以能够同时实现支撑体和发光元件之间的基于各向异性导电材料的填充和导通。并且,使用各向异性导电材料来电连接p侧布线以及n侧布线和p侧电极以及n侧电极,相关的电连接通过各向异性导电材料中的导电性粒子比较灵活地进行,所以由此得到的发光装置即使受到温度变化,由于各向异性导电材料的热膨胀而产生的热应力也会均一施加在整个半导体层中,由此,能够减少或防止半导体层被破坏,能够得到高的可靠性。因此,通过将基板的去除和基于各向异性导电材料的接合进行组合,能够实现具有高的光提取效率和高的可靠性双方的发光装置。
本发明的发光装置的制造方法,在工序(c)中,所述各向异性导电材料充满所述构造体和所述支撑体之间的空间。在本说明书中,“充满”是指实质上填满空间。此外,各向异性导电材料可以至少部分地与所述基板的侧面相接触。根据相关的方式,在工序(d)中从构造体去除基板时,能够在侧面保持基板。
本发明的发光装置的制造方法,具体来说,在工序(d)中,能够通过(透过该基板的波长下的)激光照射来实施所述基板的去除。根据相关的方式,能够容易地进行基板的去除,所以能够作为量产性优异的发光装置的制造方法。特别地,在如所述这样通过各向异性导电材料在其侧面保持基板的情况下,能够防止在通过激光照射去除基板的同时发生吹走。
本发明的发光装置的制造方法,在一个方式中,在工序(c)后,还包括:工序(p),按照包围所述构造体(或所述发光元件)的周围的方式,在所述各向异性导电材料上,形成具有比该各向异性导电材料高的反射率的光反射体。根据相关的方式,从光提取面侧观察,将光反射体设置在所述半导体层的周围,所以能够提高发光装置的明亮性能(光束)。
在优选的方式中,在工序(d)前实施工序(p)。根据相关的方式,在通过基板的去除而露出的半导体层的上面,附着用于形成光反射体的材料,能够在该部分防止明亮性能受损。
所述光反射体例如从由使光反射性粒子分散至硅系树脂而形成的层、金属层、以及电介质多层构造构成的组中选择。
本发明的发光装置的制造方法,在一个方式中,在工序(d)后,还包括:工序(q),在通过所述基板的去除而露出的所述半导体层上形成荧光体层。根据相关的方式,能够按照使用的荧光体的组成,来变更从发光装置出射的光的颜色(色温)。
具体来说,例如,工序(q)能够通过在所述半导体层上粘接荧光体片(也称为荧光体板)或者电镀形成荧光体膜来实施。
本发明的发光装置的制造方法,在一个方式中,在工序(d)后,工序(q)前,还包括:工序(r),在通过所述基板的去除而露出的所述半导体层的周围,去除较该半导体层而突出的各向异性导电材料的部分(在形成了所述光反射体的情况下,也一起去除各向异性导电材料的该部分上的光反射体的部分)。根据相关的方式,与最终得到的发光装置具有各向异性导电材料的所述部分的情况相比,能够提高明亮性能。
或者,例如,工序(q)能够通过以下方式来实施,在通过所述基板的去除而露出的所述半导体层的周围,将较该半导体层而突出的各向异性导电材料的部分作为壁部,向由该壁部包围的该半导体层上的凹陷处提供含荧光体树脂,并使其硬化。根据相关的方式,能够容易地得到与通过基板的去除而露出的所述半导体层的上面具有相同的尺寸的荧光体层,能够实现最终得到的荧光装置的小面积化,能够提高每单位面积的亮度。
本发明的发光装置的制造方法,只要使用所述各向异性导电材料将所述构造体的p侧电极以及n侧电极和所述支撑体的p侧布线以及n侧布线分别电连接就不特别限定。例如,所述构造体的p侧电极以及n侧电极和所述支撑体的p侧布线以及n侧布线之间的电连接仅仅基于各向异性导电材料(更详细来说,各向异性导电材料中的导电性粒子),也可以除了各向异性导电材料以外基于其他的导电性构件。
例如,本发明的发光装置的制造方法,在一个方式中,在工序(c)前,还包括:工序(s),在所述构造体的p侧电极以及n侧电极上或者所述支撑体的p侧布线以及n侧布线上形成凸起。在工序(c)中,可以使用所述各向异性导电材料,经由所述凸起,将所述构造体的p侧电极以及n侧电极和所述支撑体的p侧布线以及n侧布线分别电连接。该电连接能够通过使用各向异性导电材料将凸起和p侧布线以及n侧布线或者p侧电极以及n侧电极电连接来实现。相关的电连接通过各向异性导电材料中的导电性粒子比较灵活地进行,所以通过该方式得到的发光装置即使受到温度变化,由于凸起和各向异性导电材料之间的热膨胀差而产生的热应力也不会直接施加在半导体层上。进一步地,由此得到的发光装置与不经由导电性粒子而将凸起和p侧布线以及n侧布线或者p侧电极以及n侧电极直接连接(或者接合)的情况相比,由于凸起和各向异性导电材料之间的热膨胀差而产生的热应力缓和。这些结果,能够进一步减少或者防止半导体层被破坏,能够得到高的可靠性。
在本发明的发光装置的制造方法的所述方式中,在工序(a)中,p侧电极以及n侧电极由具有开口部的保护膜覆盖,在工序(s)中,可以在p侧电极以及n侧电极上,按照位于所述保护膜的开口部、并且凸起的顶部从保护膜突出的方式来形成凸起。在该情况下,由于由保护膜来覆盖p侧电极以及n侧电极,所以能够保护这些电极不受工序中(制造过程)产生的外伤侵害。此外,在该情况下,在p侧电极以及n侧电极上(所述构造体侧)形成凸起,所以相比将凸起形成在p侧布线以及n侧布线上(所述支撑体侧)的情况,能够容易地使所述构造***置对准地载置于所述支撑体。
本发明中使用的各向异性导电材料进一步包含填料(filler),该填料可以是从由金属氧化物、金属氮化物、以及碳构成的组中选择的至少一种(例如:粒子的形态)。相关的填料能够降低各向异性导电材料的热阻(thermal resistance),通过各向异性导电材料将从半导体层与光一起产生的热有效放出至外部。
关于本发明中使用的各向异性导电材料,所述导电性粒子优选包含:由第二树脂构成的内核(core)、和由覆盖该内核的金属构成的导电性层(例如,由这些来构成导电性粒子)。根据相关的方式,在各向异性导电材料中,导电性粒子的内外都由树脂(第一树脂以及第二树脂)构成,所以热导致的膨胀收缩动作较近,由此,即使发光装置受到温度变化,也能够减小在各向异性导电材料中产生的热应力,能够充分维持电连接,并有效减少或者防止半导体层被破坏。
具体来说,所述第一树脂的热膨胀系数和所述第二树脂的热膨胀系数之差的绝对值相对于所述第一树脂的热膨胀系数的比例优选为1.0以下。在本发明中,所谓热膨胀系数意思是线膨胀率。此外,第一树脂以及第二树脂的热膨胀系数意思是这些树脂硬化了的状态(与在作为制品的发光装置中包含的树脂相同的状态)下的热膨胀系数。各种树脂的热膨胀系数虽然已知,但是能够按照JIS K7197,作为25~85℃之间的平均线膨胀率来测定。
各向异性导电材料除了导电性粒子以及第一树脂,能够包含所述填料等其他的成分,相关的填料等对从所述各向异性导电材料中去除导电性粒子后得到的材料的平均热膨胀系数有影响。由此,从各向异性导电材料中去除导电性粒子后得到的材料的平均热膨胀系数和所述第二树脂的热膨胀系数之差的绝对值相对于从所述各向异性导电材料中去除导电性粒子后得到的材料的平均热膨胀系数的比例优选为1.0以下。在本发明中,关于从各向异性导电材料中去除导电性粒子后得到的材料的平均热膨胀系数,针对从构成各向异性导电材料的材料中去除导电性粒子后的剩余的材料(或者成分),作为在各材料的热膨胀系数上乘以其配合比(体积比)后得到的总和而算出,为了简便,能够忽视微量配合的成分。
此外,本发明的所述一个主旨涉及的发光装置具备:发光元件,该发光元件具有半导体层(一般为多个半导体层的层叠体)和形成在所述半导体层的同一面侧的p侧电极以及n侧电极,其中,半导体层的表面成为发光元件的最上面;以及支撑体,其在同一面上具有p侧布线以及n侧布线;(进一步根据情况,具备荧光体层,该荧光体层配置在所述发光元件的半导体层的、与形成有所述p侧电极以及所述n侧电极的面相反的一侧的面上),所述发光元件的p侧电极以及n侧电极和所述支撑体的p侧布线以及n侧布线至少通过各向异性导电材料分别电连接,该各向异性导电材料包含导电性粒子以及第一树脂。
根据相关的本发明的发光装置,所述半导体层的、与形成有所述p侧电极以及所述n侧电极的面相反的一侧的面(即,从半导体层上去除基板后的半导体层的表面)成为发光元件的最上面(根据情况,在其上设置荧光体层),能够得到具有高的光提取效率以及高亮度的发光装置。并且,通过各向异性导电材料来电连接p侧布线以及n侧布线和p侧电极以及n侧电极,更详细来说,相关的电连接通过各向异性导电材料中的导电性粒子比较灵活地进行,所以本发明的发光装置即使受到温度变化,由于各向异性导电材料的热膨胀而产生的热应力也会均一地施加在半导体层的整个层中,由此,能够减少或者防止半导体层被破坏,能够得到高的可靠性。
在本发明的发光装置中,所述各向异性导电材料充满所述发光元件和所述支撑体之间的空间。在存在荧光体层的情况下,各向异性导电材料可以与荧光体层的侧面至少部分地接触。
本发明的发光装置,在一个方式中,还具备设置在所述发光元件的p侧电极以及n侧电极上、或者所述支撑体的p侧布线以及n侧布线上的凸起,所述发光元件的p侧电极以及n侧电极和所述支撑体的p侧布线以及n侧布线可以通过所述各向异性导电材料以及所述凸起分别电连接。该电连接能够通过由各向异性导电材料对凸起和p侧布线以及n侧布线或者p侧电极以及n侧电极进行电连接来实现。相关的电连接通过各向异性导电材料中的导电性粒子比较灵活地进行,所以该方式中的发光装置即使受到温度变化,由于凸起和各向异性导电材料之间的热膨胀差而产生的热应力也不会直接施加在半导体层上。进一步地,该发光装置与不经由导电性粒子而将凸起和p侧布线以及n侧布线或者p侧电极以及n侧电极直接连接(或者接合)的情况相比,由于凸起和各向异性导电材料的热膨胀差而产生的热应力缓和。这些结果,能够进一步减少或者防止半导体层被破坏,能够得到高的可靠性。
本发明的发光装置,在一个方式中,优选还具备在所述发光元件的周围配置在所述各向异性导电材料上的光反射体。根据相关的方式,在发光元件的周围露出的各向异性导电材料上(上面以及侧面),设置由比各向异性导电材料高的反射率的材料构成的光反射体,所以能够抑制各向异性导电材料中的光吸收,提高光提取效率。
本发明的其他主旨涉及的发光装置的制造方法是将发光元件倒装式安装于支撑体的发光装置的制造方法,包括:工序(a),准备构造体,该构造体具有:基板、包括形成在所述基板上的第一半导体层(例如,n型半导体层)和第二半导体层的半导体层(例如,p型半导体层)、与所述第一半导体层电连接的n侧电极、与所述第二半导体层电连接的p侧电极、以及在与所述基板相反的一侧的面中按照与所述第一半导体层和所述第二半导体层重叠的方式而设置的金属构件;工序(b),准备在同一面上具有p侧布线以及n侧布线的支撑体;工序(c),使用包含导电性粒子以及第一树脂的各向异性导电材料将所述构造体的p侧电极以及n侧电极和所述支撑体的p侧布线以及n侧布线分别电连接;和在(c)工序之后的工序(d),从所述构造体去除所述基板后形成发光元件。
由此,去除LED芯片(chip)的基板,所以能够得到高的光提取效率。进一步地,在支撑体和发光元件之间使用各向异性导电材料,在支撑体和发光元件之间填充各向异性导电材料,由此能够同时实现发光元件的支撑以及增强和电连接,能够提高量产性。
除此以外,通过使用具有按照与第一半导体层和第二半导体层重叠的方式而设置的金属构件的发光元件,能够提高发光元件的强度,所以能够提高量产性和可靠性。
另外,在本发明中,金属构件与第一半导体层和第二半导体层“重叠”是指,金属构件经由未层叠第二半导体层的第一半导体层的部分(即,第一半导体层的露出部)和第二半导体层而设置。即,意思是,在包括层叠了这些半导体层的层叠方向的剖面中,金属构件具有与第一半导体层的露出部的至少一部分在层叠方向上重叠的区域,并且具有与第二半导体层的至少一部分在层叠方向上重叠的区域。
所述金属构件可以设置为,夹着绝缘层而与第二半导体层重叠,换言之,在包括半导体层的层叠方向的剖面中,从第一半导体层的露出部上,隔着绝缘层延伸至第二半导体层的至少一部分上。此外,所述金属构件可以构成n侧电极以及/或者p侧电极的至少一部分。例如,所述金属构件可以是与第二半导体层重叠而设置的n侧电极。
此外,本发明的所述其他主旨相关的发光装置具备:发光元件,该发光元件具有:包括第一半导体层和第二半导体层的半导体层、与所述第一半导体层电连接的n侧电极、与所述第二半导体层电连接的p侧电极,其中,最上面是所述半导体层;以及支撑体,其在同一面上具有p侧布线以及n侧布线;所述发光元件的p侧电极以及n侧电极和所述支撑体的p侧布线以及n侧布线通过各向异性导电材料分别电连接,所述发光元件具备在与所述第一半导体层相反的一侧的面中按照与所述第一半导体层和所述第二半导体层重叠的方式而设置的金属构件。
由此,通过将发光元件的光提取面侧的最上面作为半导体层,能够得到高的光提取效率。进一步地,在发光元件和支撑体之间使用各向异性导电材料,在支撑体和发光元件之间填充各向异性导电材料,由此能够同时实现发光元件的支撑以及增强和电连接,并且能够提高发光元件的强度,所以能够作为量产性和可靠性高的发光装置,其中,该发光元件具有:第一半导体层、第二半导体层、与第一半导体层电连接的n侧电极、与所述第二半导体层电连接的p侧电极、以及在所述第二半导体层侧的面中按照与所述第一半导体层和所述第二半导体层重叠的方式而设置的金属构件。
针对本发明的实施方式的发光装置的制造方法,以下,参照附图详细说明。在容易理解发明的目的下,分开多个实施方式来说明本发明,但是这些实施方式不是各自独立的,相互能够共有的特征以及/或者构成能够适用于其他实施方式。另外,注意在附图中,在容易理解本发明的目的下,存在夸张表现的部分。
(实施方式1)
本实施方式涉及以下方式,即,发光元件的p侧电极以及n侧电极和支撑体的p侧布线以及n侧布线通过各向异性导电材料,没有凸起,分别电连接。
首先,如图1(a)~(c)所示,准备构造体7,该构造体7具有:基板1、半导体层5、在半导体层5的与基板1相反的同一面侧形成的p侧电极6a以及n侧电极6b。更详细来说,如图1(a)所示,在基板(生长用基板)1上,依次层叠至少n型半导体层2、活性层3、以及p型半导体层4,形成包括这些层(子层)的半导体层。半导体层可以适当包括缓冲层以及接触层等。代表性地,基板1能够使用蓝宝石基板,n型半导体层2、活性层3、以及p型半导体层4能够由氮化物半导体构成。接着,如图1(b)所示,通过蚀刻,部分地去除p型半导体层4、活性层3、以及n型半导体层2而使n型半导体层2露出,得到半导体层(层叠体)5。之后,如图1(c)所示,在最上层的p型半导体层4上形成p侧电极6a,在露出的n型半导体层2上形成n侧电极6b。例如,p侧电极6a可以是包含Ag的反射型电极,n侧电极6b可以是包含Al的反射型电极。此外,作为p侧电极6a以及n侧电极6b,可以适当形成ITO等的透光性电极。
之后,适当地切割为规定的尺寸,得到发光元件的芯片(dies)9(参照图1(d))。
通过以上,制作具备构造体7的芯片9,其中,该构造体7具有:基板1、形成在基板1上的半导体层5、形成在半导体层5的与基板1相反的同一面侧的p侧电极6a以及n侧电极6b。芯片9通常是发光二极管,构成芯片9的各构件的材料、形状、形成方法等可以进行适当变更。
另一方面,如图2(a)所示,准备在同一面上具有p侧布线11a以及n侧布线11b的支撑体20。该支撑体20可以是封装成形体,在图示的方式中,具有:具有容纳芯片9的凹部的树脂成形体12;形成在凹部的底面的p侧布线11a以及n侧布线11b;形成在树脂成形体12的背面的引线(lead)13a、13b;以及由将这些之间进行电连接的导电体构成的通孔导体(via)14a、14b。
接着,向支撑体20的凹部底面提供各向异性导电材料23。各向异性导电材料23包含:作为粘合剂树脂22的第一树脂;以及分散至该粘合剂树脂(第一树脂)22中的导电性粒子21;能够根据需要包含其他的成分。在本实施方式中,如图6所示,导电性粒子21由以下构成:由第二树脂构成的内核21a;由覆盖该内核21a的金属构成的导电性层21b。各向异性导电材料23的组成(粘合剂树脂22、导电性粒子21、以及在存在的情况下其他成分的各含有比例)、导电性粒子21的平均粒径、导电性层21b的厚度等能够适当设定。
作为粘合剂树脂22的第一树脂是热硬化性树脂,例如,可以是环氧树脂等,也可以根据情况而与热可塑性树脂等混合。构成导电性粒子21的内核21a的第二树脂可以是任意的适当树脂,例如,甲基丙烯酸树脂等。能够在第一树脂以及第二树脂中使用的树脂的例子在表1中示出。关于这些第一树脂以及第二树脂,第一树脂的热膨胀系数k1和第二树脂的热膨胀系数k2之差的绝对值相对于第一树脂的热膨胀系数k1的比例(=|k2-k1|/k1)优选为1.0以下,更优选为0.5以下,进一步优选为0.2以下。第一树脂以及第二树脂的组合例如列举环氧树脂和甲基丙烯酸树脂、环氧树脂和丙烯酸树脂等。第一树脂和第二树脂可以不同,但是可以也相同(在该情况下,所述比例成为最小的零)。
(表1)
导电性粒子21的导电性层21b由金属例如Au、Ni等构成。相关的导电性层21b在由第二树脂构成的内核21a的表面,例如能够通过非电解电镀、电解电镀、机械熔合(mechanofusion)(机械化学反应)等来形成。各向异性导电材料23中的导电性粒子21的含有量不特别限定,可以适当选择。
作为能够包含在各向异性导电材料23中的其他的成分,列举填料、和其他的硬化促进剂、粘度调整剂等添加剂。填料可以是传热性比粘合剂树脂22高的材料,例如金属氧化物(例如,TiO2和Al2O3等)、金属氮化物(例如,AlN等)、碳等。填料可具有粒子的形态,一般,具有比导电性粒子小的粒子尺寸。各向异性导电材料23中的填料的含有量不特别限定,但是例如是5~80体积%,优选为30~70体积%,从各向异性导电材料23中去除导电性粒子21后得到的材料中的、第一树脂和填料的配合比例如为100:10~90,优选为100:40~80(体积基准)。相对于从各向异性导电材料23中去除导电性粒子21后得到的材料的平均热膨胀系数ka的、平均热膨胀系数ka和第二树脂的热膨胀系数k2之差的绝对值的比例(=|k2-ka|/ka)优选为1.0以下,更优选为0.5以下,进一步优选为0.2以下。这里,其他的添加剂能够在各向异性导电材料23中微量配合,对于平均热膨胀系数ka的计算能够忽视。由此,热膨胀系数k1和平均热膨胀系数ka的不同主要是填料导致的,由于填料的添加而放热性提高,并且能够调整平均热膨胀系数ka。
各向异性导电材料23的提供量以及粘度调整为参照图2(b)在以下说明的状态。
在所述那样提供给支撑体20的凹部底面的各向异性导电材料23之上,使图1(d)所示的芯片9的上下反转,相对于支撑体20位置对准后进行载置,并进行加压以及加热。由此,如图2(b)所示,在各向异性导电材料23充满芯片9(更详细来说,所述构造体,以下也相同)和支撑体20之间的空间,并且在壁部23a与芯片9的基板1的侧面1a至少部分地进行接触的状态下,粘合剂树脂22发生硬化,由此对芯片9和支撑体20进行机械(或者物理)接合。进一步地,此时,在电极6a、6b和布线11a、11b之间施加压力的状态下对各向异性导电材料23中的导电性粒子21进行接合,由此对它们进行电连接。即,关于各向异性导电材料23,通过加压以及加热来扩张粘合剂树脂22,在对置的电极和布线之间夹入至少一个以上的导电性粒子21,由此表现出相对于压接部中的厚度方向是导电性、另一方面相对于面方向是绝缘性这样的电方面的各向异性。连接的可靠性通过由粘合剂树脂22的凝聚力来维持夹在对置的电极和布线之间的导电性粒子21从而来保持。其结果是,芯片9(更详细来说,构造体7)的p侧电极6a以及n侧电极6b、和支撑体20的p侧布线11a以及n侧布线11b通过各向异性导电材料23(包含导电性粒子21以及第一树脂22)而分别电连接。
在本实施方式中,芯片9整体经由各向异性导电材料23而设置在支撑体20上,所以由于各向异性导电材料23的热膨胀而产生的热应力均一地施加在整个半导体层5,能够防止半导体层5的破裂。
接着,如图3(a)所示,按照包围芯片9的周围的方式,在各向异性导电材料23上,形成具有比各向异性导电材料23高的反射率的光反射体31。通过设置光反射体31,能够提高最终得到的发光装置的明亮性能(光束)。如图所示,光反射体31可以在树脂成形体12的凹部内,与从各向异性导电材料23露出的支撑体20接触。
光反射体31例如可以是使光反射性粒子(例如TiO2、SiO2、ZrO2、BaSO4、MgO等粒子)分散至硅系树脂中而形成的层、金属层(例如由Ag、Al等构成的单层或多层)、电介质多层构造。使光反射性粒子分散至硅系树脂中而形成的层能够通过将使光反射性粒子分散至未硬化的硅系树脂后得到的材料(高反射性材料)提供至各向异性导电材料23上并使其硬化来形成。也可以代替硅系树脂而使用其他热、光、以及/或者湿气硬化性树脂。此外,在将光反射体31作为金属层的情况下,能够通过溅射或者蒸镀来形成。在将光反射体31作为电介质多层构造的情况下,能够通过溅射的多层层叠来形成,并能够适当设定电介质层的数目。
之后,如图3(b)所示,从芯片9中去除基板1。基板1的去除能够通过激光照射来实施。其中可以应用激光剥离(LLO)技术,能够从基板1的露出面(底面)侧照射受激准分子激光(excimer laser)等高输出的激光,在基板1和半导体层5的边界附近使半导体物质升华/气化,分离基板1和半导体层5,拾取并剥离基板1。以往以来,在通过相关的激光剥离来剥离基板1时,存在吹走剥离基板并损伤激光照射装置的光学***部件的问题,会损害维护周期的短期化等量产性。相对于此,根据本实施方式,在各向异性导电材料23与基板1的侧面1a至少部分地接触的状态下预先进行硬化,保持基板1,所以能够防止吹走剥离基板,能够提高量产性。各向异性导电材料产生的保持力与以往一般使用的底层填料相比,是能够防止剥离基板的吹走、并且能够机械地拾取分离后的基板1这样的程度。
在本实施方式中,在去除基板1前形成光反射体31,所以在半导体层5的上面5a,不会附着用于形成光反射体31的材料,能够防止由于相关的附着而损害明亮性能。
从芯片9中(更详细来说,构造体7)去除基板1后的剩余部分成为发光元件9’。通过基板1的去除,半导体层5的上面5a露出,并且各向异性导电材料23的壁部23a在通过基板1的去除而露出的半导体层5的周围较半导体层5而突出出来。
然后,在本实施方式中,如图4(a)所示,去除各向异性导电材料23的壁部23a。此时,位于各向异性导电材料23的壁部23a上的光反射体31的部分也一起去除。相关的去除能够利用切削加工、抛光等任意适当的方法。由此,各向异性导电材料23(以及光反射体31)的顶部实质上与半导体层5的上面5a成为相同的高度水平。如果剩余各向异性导电材料23的壁部23a,则光能够由壁部23a吸收,但是如本实施方式这样,通过去除壁部23a能够抑制光吸收,能够提高最终得到的发光装置的明亮性能。
之后,如图4(b)所示,在半导体层5的上面5a形成荧光体层32。荧光体层32的形成,能够通过在半导体层5的上面5a粘接荧光体片(或者荧光体板,以下也相同)来实施。粘接例如可以使用硅系树脂等的粘接剂。预先将荧光体片与半导体层5的上面5a的尺寸相对应地进行切断,成为与半导体层5的上面5a相同或者稍大的尺寸,以便覆盖半导体层5的整个上面5a(上面5a不露出)。根据本实施方式,预先去除各向异性导电材料23(以及光反射体31)的壁部23a,其顶部成为与半导体层5的上面5a相同的高度,所以即使荧光体片尺寸为半导体层的上面尺寸以上,或者荧光体片的配置精度不是足够高,荧光体片也不会挂在壁部23a上,而能够容易地与半导体层5的上面5a紧密相接地进行配置。
或者,荧光体层32的形成能够通过将荧光体膜电镀形成在半导体层5的上面5a而实施。由此形成的荧光体层32与半导体层5的上面5a具有相同的尺寸,对最终得到的发光装置的小面积化有帮助,能够提高每单位面积的亮度。
通过设置荧光体层32,能够按照包含在荧光体层32中的荧光体的组成,变更从发光装置发出的光的颜色(色度或者色温)。例如,在半导体层5中产生蓝色的光的情况下,使用YAG(钇/铝/石榴石)系荧光体,能够得到白色的光。
之后,如图5所示,向树脂成形体12的凹部内(设置了荧光体层32的半导体层5以及各向异性导电材料23等之上)提供第三树脂作为密封树脂33并进行密封(模铸)。可以在第三树脂中使用热、光、湿气硬化性树脂,但是从透光性、透明性、耐热性、粘合性等的观点出发,优选使用硅系树脂。相关的密封能够通过向树脂成形体12的凹部内提供未硬化的第三树脂并使其硬化来实施。
通过以上来制造本实施方式的发光装置39。发光装置39具备:发光元件9’,其具有半导体层5、形成在半导体层5的同一面侧的p侧电极6a以及n侧电极6b;支撑体20,其在同一面上具有p侧布线11a以及n侧布线11b;发光元件9’的p侧电极6a以及n侧电极6b和支撑体20的p侧布线11a以及n侧布线11b通过包含导电性粒子21以及第一树脂(粘合剂树脂22)的各向异性导电材料23分别电连接。
在本实施方式中,发光元件9’去除了基板1,由此,发光装置39能够具备配置在发光元件9’的半导体层5的、与形成p侧电极6a以及n侧电极6b的面相反的一侧的面上的荧光体层32。半导体层5的周缘部与各向异性导电材料23接触,荧光体层32的周缘部能够从各向异性导电材料23露出。除此以外,发光装置39还包括在发光元件9’的周围且在各向异性导电材料23上所配置的具有比各向异性导电材料23高的反射率的光反射体31。
根据本实施方式,能够有效率地(采用低价且适于量产的方法)制造高性能且高可靠性的发光装置39。
特别地,根据本实施方式,在发光装置39中去除了基板1,所以能够消除由于光在基板1内反射并衰减而造成的光的损失,由此,能够得到高的光提取效率。此外,根据本实施方式,电极6a、6b和布线11a、11b之间的电连接通过在它们之间施加压力的状态下被接合的导电性粒子21来确保,所以即使发光装置39受到温度变化,并由于各向异性导电材料23(特别是,粘合剂树脂22)的热膨胀而产生热应力,由于存在所述接合的导电性粒子21,所以能够缓和热应力,能够降低施加在半导体层5中的热应力,使热应力在半导体层整体中均一地施加。其结果是,即使半导体层5的强度(去除了基板1后的部分)变小,也能够减少或防止半导体层5被破坏,能够得到高的可靠性。
除此以外,根据本实施方式,由第二树脂来构成各向异性导电材料23中的导电性粒子21的内核,按照在导电性粒子21的内外使由于热而产生的膨胀收缩举动接近的方式来选择各向异性导电材料23的组成,具体来说,使相对于各向异性导电材料23的粘合剂树脂(第二树脂)的热膨胀系数的、第一树脂和第二树脂的热膨胀系数差的绝对值的比例、以及相对于从各向异性导电材料23中去除导电性粒子21后得到的材料的平均热膨胀系数的、平均热膨胀系数和第二树脂的热膨胀系数差的绝对值的比例分别处于规定的范围内,这样来进行选择。由此,即使发光装置39受到温度变化,也能够减小在各向异性导电材料23中产生的热应力,更详细来说,能够减小在导电性粒子21和粘合剂树脂22之间产生的热膨胀差,能够在充分维持基于导电性粒子21的电连接的同时,进一步有效减少或者防止半导体层5被破坏。
另外,以往以来,各向异性导电材料由于着色所以光会被吸收,放热性不良好,所以不太利用于发光元件的安装中。相对于此,在本实施方式中,设置光反射体31并提高明亮性能,并且添加传热性较高的填料来提供放热性。但是,需注意这些不是本发明所必需的。
(实施方式2)
本实施方式涉及发光元件的p侧电极以及n侧电极和支撑体的p侧布线以及n侧布线通过各向异性导电材料以及凸起分别电连接的方式。另外,只要没有特别说明,与实施方式1相同的说明也适合。
首先,在实施方式1中,参照图1(a)~(c)与上述相同地,如图7(a)~(c)所示,准备构造体7,该构造体7具有:基板1、半导体层5、形成在半导体层5的与基板1相反的同一面侧的p侧电极6a以及n侧电极6b。
在本实施方式中虽然不是必需的,但是优选在p侧电极6a以及n侧电极6b上形成保护膜,在与后述的凸起8a以及8b相对应的位置处设置开口部,由此,优选由具有开口部的保护膜(未图示)来覆盖p侧电极6a以及n侧电极6b。保护膜可以是硅氧化物(SiO2)膜,但是也可以是电介质多层构造等多层构造反射镜(DBR:Distributed Bragg Reflector)。通过相关的保护膜,能够保护p侧电极6a以及n侧电极6b不受工序中(制造过程)产生的外伤侵害。
然后,如图7(d)所示,在p侧电极6a以及n侧电极6b上,形成凸起8a、8b。凸起8a、8b在所述保护膜(未图示)的开口部内,位于p侧电极6a以及n侧电极6b上,并且按照凸起8a、8b的顶部从保护膜突出的方式形成。如图所示,凸起8a、8b的顶部优选位于距离基板1和半导体层5之间的边界面为大致相同的高度(图中由虚线所示)。凸起8a、8b例如可以是Au凸起。
之后,适当地切割为规定的尺寸,得到发光元件的芯片(dies)10(参照图7(d))。凸起8a、8b的顶部优选统一为大致相同的高度。由此,在后述的支撑体20上安装芯片10时,由于对芯片10整体施加的压力均一,所以能够抑制芯片10的接合倾斜。
通过以上,制作除了具备构造体7之外还具备凸起8a、8b的芯片10,其中,该构造体7具有基板1、形成在基板1上的半导体层5、形成在半导体层5的与基板1相反的同一面侧的p侧电极6a以及n侧电极6b。芯片10通常是发光二极管,构成芯片10的各构件的材料、形状、形成方法等可以进行适当变更。
另一方面,与在实施方式1中参照图2(a)的上述情形相同地,如图8(a)所示,准备在同一面上具有p侧布线11a以及n侧布线11b的支撑体20。
接着,向支撑体20的凹部底面提供各向异性导电材料23。各向异性导电材料23可以与实施方式1相同。
对各向异性导电材料23的提供量以及粘度进行调整,以便成为参照图8(b)在以下说明的状态。
在上述那样提供给支撑体20的凹部底面的各向异性导电材料23之上,使图7(d)所示的芯片10的上下反转,相对于支撑体20进行位置对准后进行载置,并进行加压以及加热。由此,如图8(b)所示,在各向异性导电材料23充满芯片10(更详细来说为所述构造体,以下也相同)和支撑体20之间的空间,并且在壁部23a与芯片10的基板1的侧面1a至少部分地进行接触的状态下,粘合剂树脂22发生硬化,由此对芯片10和支撑体20进行机械(或者物理)接合。进一步地,此时,在凸起8a、8b和布线11a、11b之间施加压力的状态下对各向异性导电材料23中的导电性粒子21进行接合,由此对它们进行电连接。其结果是,芯片10(更详细来说为构造体7)的p侧电极6a以及n侧电极6b、和支撑体20的p侧布线11a以及n侧布线11b通过各向异性导电材料23(包含导电性粒子21以及第一树脂22)以及凸起8a、8b而分别电连接。
在本实施方式中,芯片10整体经由各向异性导电材料23而设置在支撑体20上,所以不影响凸起8a、8b和各向异性导电材料23之间的热膨胀率差,能够防止半导体层5的破裂。另外,在本实施方式中,凸起8a、8b形成在p侧电极6a以及n侧电极6b上,所以能够容易地将芯片10位置对准地在支撑体20上进行载置,但是并不限定于此。
接着,如图9(a)所示,按照包围芯片10的周围的方式,在各向异性导电材料23上,形成具有比各向异性导电材料23高的反射率的光反射体31。之后,如图9(b)所示,从芯片10中去除基板1。从芯片10(更详细来说为构造体7)中去除基板1后的剩余部分成为发光元件10’。
然后,在本实施方式中,如图10(a)所示,也去除各向异性导电材料23的壁部23a。之后,如图10(b)所示,在半导体层5的上面5a形成荧光体层32。
之后,如图11所示,向树脂成形体12的凹部内(设置了荧光体层32的半导体层5以及各向异性导电材料23等之上)提供第三树脂作为密封树脂33并进行密封(模铸)。
通过以上来制造本实施方式的发光装置40。发光装置40具备:发光元件10’,其具有半导体层5、形成在半导体层5的同一面侧的p侧电极6a以及n侧电极6b;支撑体20,其在同一面上具有p侧布线11a以及n侧布线11b;以及凸起8a、8b,该凸起8a、8b形成在发光元件10’的p侧电极以及n侧电极上;发光元件10’的p侧电极6a以及n侧电极6b和支撑体20的p侧布线11a以及n侧布线11b通过包含导电性粒子21以及第一树脂(粘合剂树脂22)的各向异性导电材料23以及凸起8a、8b分别电连接。
在本实施方式中,发光元件10’去除了基板1,由此,发光装置40能够具备配置在发光元件10’的半导体层5的、与形成p侧电极6a以及n侧电极6b的面相反的一侧的面上的荧光体层32。半导体层5的周缘部与各向异性导电材料23接触,荧光体层32的周缘部能够从各向异性导电材料23露出。除此以外,发光装置40还具备在发光元件10’的周围且在各向异性导电材料23上配置的具有比各向异性导电材料23高的反射率的光反射体31。
根据本实施方式,能够有效率地(采用低价且适于量产的方法)制造高性能且高可靠性的发光装置40。
特别地,根据本实施方式,与实施方式1相同地,在发光装置40中去除基板1,所以能够消除由于光在基板1内反射衰减而造成的光的损失,由此,能够得到高的光提取效率。此外,根据本实施方式,凸起8a、8b和布线11a、11b之间的电连接通过在它们之间施加压力的状态下被接合的导电性粒子21来确保,所以即使发光装置40受到温度变化,并在凸起8a、8b和各向异性导电材料23(特别是,粘合剂树脂22)之间产生热膨胀差,由于存在所述接合的导电性粒子21,所以能够缓和热应力,能够降低施加在半导体层5的热应力。其结果是,即使半导体层5的强度(去除了基板1后的部分)变小,也能够减少或防止半导体层5被破坏,能够得到高的可靠性。
除此以外,在本实施方式中,也能够得到与实施方式1相同的效果。
(实施方式3)
本实施方式除了不去除各向异性导电材料23的壁部23a以外,实质上与所述实施方式2相同,更详细来说,如以下进行实施。
本实施方式的发光装置的制造方法,如图9(b)所示,直至从芯片10中去除基板1为止,与实施方式2相同。通过基板1的去除,半导体层5的上面5a露出,并且,各向异性导电材料23的壁部23a在通过基板1的去除而露出的半导体层5的周围,较半导体层5而突出出来。
之后,如图12(a)所示,在半导体层5的上面5a形成荧光体层32’。更详细来说,荧光体层32’的形成通过向由各向异性导电材料23的壁部23a包围的半导体层5上的凹陷(或者杯形)提供(粘合)含荧光体树脂(例如,使荧光体粒子分散至未硬化的硅系树脂后得到的材料),并使其硬化,由此来实施。
然后,与实施方式2相同地,如图12(b)所示,向树脂成形体12的凹部内(设置了荧光体层32’的半导体层5以及各向异性导电材料23等之上)提供第三树脂作为密封树脂33并进行密封(模铸)。
通过以上来制造本实施方式的发光装置41。发光装置41具备配置在发光元件10’的半导体层5的、与形成p侧电极6a以及n侧电极6b的面相反的一侧的面上的荧光体层32’,但是除了半导体层5的周缘部以外,荧光体层32’的周缘部也与各向异性导电材料23接触,在这一点上与实施方式2的发光装置40不同。
根据本实施方式,不去除各向异性导电材料23(以及光反射体31)的壁部23a,而是利用该壁部23a,能够容易地将荧光体层32’紧密相接地配置在半导体层5的上面5a。由此形成的荧光体层32’具有与半导体层5的上面5a相同的尺寸,有助于最终得到的发光装置的小面积化,能够提高每单位面积的亮度。即,根据本实施方式,提供一种各向异性导电材料23充满发光元件10’和支撑体20之间的空间、并且与荧光体层32’的侧面至少部分地接触的发光装置41。
除此以外,在本实施方式中,也能够得到与实施方式2相同的效果。
以上,详细叙述了与本发明的所述一个主旨相关的3个实施方式,但是本发明不限定于这些实施方式,能够进行各种改变。例如,包含在各向异性导电材料中的导电性粒子可以仅仅由导电性材料构成。此外,例如,关于实施方式2以及3,将凸起8a、8b形成在支撑体20的p侧布线11a以及n侧布线11b上,在凸起8a、8b和电极6a、6b之间施加压力的状态下对各向异性导电材料23中的导电性粒子21进行接合,由此对它们进行电连接,其结果是,可以通过包含导电性粒子21以及第一树脂22的各向异性导电材料23,经由凸起8a、8b,分别对芯片10(更详细地为构造体7)的p侧电极6a以及n侧电极6b和支撑体20的p侧布线11a以及n侧布线11b分别进行电连接。此外,更进一步地,与基于实施方式2的实施方式3的改变相同地,对实施方式1也能够进行改变。
(实施方式4)
如图13所示,本实施方式涉及通过具备导电性粒子21和粘合剂树脂22的各向异性导电材料23将构造体7的发光元件9’的p侧电极6a以及n侧电极6b和具备基底材料12的支撑体20的p侧布线11a以及n侧布线11b分别电连接的方式,其中,构造体7具备:具有第一半导体层2、活性层3、和第二半导体层4的半导体层5;设置在第二半导体层上的绝缘层62;与按照与第二半导体层4重叠的方式设置在所述绝缘层62上的所述第一半导体层2电连接的n侧电极6b;以及与所述第二半导体层4电连接的p侧电极6a。并且,从半导体层5上去除基板1。
本实施方式的发光装置能够如下述制造。
首先,如图14(a)~(f)所示,准备构造体7,其中,该构造体7具有:基板;第一半导体层;第二半导体层;设置在第二半导体层上的绝缘层;与按照与第二半导体层重叠的方式设置在所述绝缘层上的所述第一半导体层电连接的n侧电极;以及与所述第二半导体层电连接的p侧电极。
更详细来说,如图14(a)所示,在基板(生长用基板)1上依次层叠至少第一半导体层即n型半导体层2、活性层3、以及第二半导体层即p型半导体层4,形成包括这些层(子层)的半导体层。半导体层可以适当包括缓冲层以及接触层等。代表性地,基板1能够使用蓝宝石基板,n型半导体层2、活性层3、以及p型半导体层4能够由氮化物半导体构成。接着,如图14(b)所示,通过蚀刻,部分地去除p型半导体层4、活性层3、以及n型半导体层2而使n型半导体层2露出,得到半导体层(层叠体)5。之后,如图14(c)所示,在最上层的p型半导体层4以及n型半导体层上分别形成p侧导电构件61a和n侧导电构件61b。然后,如图14(d)所示,形成绝缘层62以便覆盖p侧导电构件61a以及n侧导电构件61b和半导体层5。然后,如图14(e)所示,在绝缘层62中设置多个贯通孔63a、63b,以便分别露出p侧导电构件61a和n侧导电构件61b的一部分。在绝缘层上形成在贯通孔63a内与p侧导电构件61a连接的p侧电极6a、和兼作为在贯通孔63b内与n侧导电构件61b连接的金属构件的n侧电极6b。此时,n侧电极6b形成为,其一部分在其间夹有绝缘层62并且与p型半导体层4重叠。更详细来说,n侧电极6b经由n型半导体层2之上、n型半导体层2的露出部附近的活性层3和p型半导体层4的端面、p型半导体层上进行设置。
这样,通过在半导体层5上重叠设置多个绝缘层、导电构件、构成电极的层,能够提高发光元件的强度。具体来说,按照从n型半导体层2上开始在p型半导体层4上重叠的方式来设置金属构件(在本实施方式中为n侧电极6b),以便覆盖发光元件之中薄且强度低的n型半导体层2的露出部,由此能够有效增强易于发生破裂的部分。由此,在后述的基板的剥离之时、完成的发光装置的使用时,能够防止半导体层的破裂,能够形成量产性和可靠性优异的发光装置。
p侧导电构件61a可以是包含Ag的反射型电极,n侧导电构件61b可以是包含Al的反射型电极。此外,作为p侧导电构件61a以及n侧导电构件61b,可以适当使用ITO等的透光性电极。
金属构件(在本实施方式中为6b)在基板1的相反侧的面(即,第二半导体层侧的面),按照从第一半导体层(n型半导体层2)开始经由第二半导体层(p型半导体层)并重叠的方式而层叠设置。其材料和形状只要是金属就不特别限定,是能够增强半导体层5的n型半导体层2的露出部的材料即可。金属构件设置为与极性不同的2个半导体层重叠,所以优选设置在绝缘层(在本实施方式中为绝缘层62)之上。金属构件优选与后述的p侧电极6a和n侧电极6b为一体。在芯片9的安装中使用的电极设置为相比发光元件9’的其他构件较厚,但是使用该厚的电极作为金属构件,在增强中使用,由此能够容易地提高发光元件9’的强度。特别地,优选和与第一半导体层2电连接的n侧电极6b成为一体。此外,金属构件也可以和p侧导电构件61a、n侧导电构件61b成为一体。此外,也可以设置在2个绝缘层之间。
绝缘层62是对第一半导体层2或者/以及第二半导体层4和金属构件之间进行绝缘的层。作为材料,优选是从由Si、Ti、Zr、Nb、Ta、Al构成的组中选择出的至少一种氧化物或者氮化物中选择出。此外,能够使用层叠了这些层的DBR(分布型布拉格反射镜)。DBR是将由低折射率和高折射率构成的1组电介质经由多个组进行层叠后得到的多层构造,能够选择性地反射规定的波长的光。具体来说,按照1/4波长的厚度来交替层叠折射率不同的层,能够高效率地反射规定的波长。在本发明中,优选设为能够反射发光元件的发光波长的DBR。绝缘层的形成能够采用溅射法、蒸镀法、ALD等进行。
p侧电极6a以及n侧电极6b的材料只要是能够通过后述的各向异性导电材料与支撑体布线进行电连接,就不特别限定,能够使用Au、Ag、Pt、Al、Rh、W、Ti、Ni、Pd、Cu等金属,特别地,优选Au。此外,虽然可以单层使用这些金属,但是也可以层叠多个金属来使用。另外,在所述绝缘层62是光透过性的情况下,在至少与绝缘层62相接的面中,优选使用光反射率高的材料。由此,能够反射透过绝缘层62的光,能够形成光提取效率高的发光装置。
p侧电极6a和n侧电极6b在俯视下优选按照大致相同的形状、相同的面积来形成。由此,能够稳定地安装构造体。
n侧电极6b和p侧电极6a起因于n型半导体层2和p型半导体层4的(距离基板1和半导体层5之间的边界面)的高度之差等,有时在与支撑体20相对的电极表面的高度上存在差,但是这样的n侧电极6b和p侧电极6a之间的高度之差优选设置为比n型半导体层2和p型半导体层4之间的高度之差小。由此,基于各向异性导电材料23的安装变得容易。例如,能够通过比p侧电极6a更厚地设置n侧电极6b、在n侧电极6b之下比p侧电极6a之下更厚地设置绝缘层62、并且如本实施方式这样层叠2层以上的n侧导电构件61b,比p侧导电构件61a更厚地进行设置,这样来实现。
此外,在图14中,n型半导体层2的露出部设置在构造体7的端部,但是并不限于此。例如,如图18(a)所示,也可以设置在构造体7的内侧或者中央部,以便在俯视下由p型半导体层4包围n型半导体层2的露出部。此外,n型半导体层的露出部可以设置多个。由此,能够减少发光元件9’内的电流集中,能够形成发光效率高的发光装置。此外,能够使发光元件9’的发光分布均一。
在图14中,p侧电极6a仅仅设置在p型半导体层4上,但是也可以如图18(b)所示,形成为在其间夹着绝缘层62而与n型半导体层2的露出部重叠,作为增强半导体层5的金属构件。由此,能够增强p侧电极6a的下方的n型半导体层2的露出部。
之后,适当地切割为规定的尺寸,得到发光元件的芯片(dies)9(参照图14(f))。
通过以上,制作芯片9,其中,在该芯片9中,按以下顺序层叠基板、第一半导体层、第二半导体层,该芯片9具备:设置在第二半导体层上的绝缘层;按照与第二半导体层重叠的方式设置在所述绝缘层上并兼作为与第一半导体层电连接的金属构件的n侧电极;以及与所述第二半导体层电连接的p侧电极。芯片9通常是发光二极管,构成芯片9的各构件的材料、形状、形成方法等可以进行适当变更。
另一方面,如图15(a)所示,准备在同一面上具有p侧布线11a以及n侧布线11b的支撑体20。
该支撑体20在图示的状态下,具有:形成在支撑体的上面的p侧布线11a以及n侧布线11b;形成在与支撑体的上面相反的一侧的底面上的引线13a、13b;以及由将这些进行电连接的导电体构成的通孔导体14a、14b。
支撑p侧布线11a以及n侧布线11b的支撑体20的基底材料12可以是任意材料,作为例子,能够使用环氧树脂、硅树脂、PPA等树脂、氮化铝(AlN)、单结晶、多结晶、烧结基板、作为其他材料的氧化铝等的陶瓷、玻璃、Si等的半金属或者金属基板、这些的层叠体、复合体。特别地,由于陶瓷难以通过热等发生变形,所以能够提高后述的激光照射时的可靠性。另外,通过使各向异性导电材料23中含有后述的光反射性材料等来提高光提取效率,从而能够在支撑体20的材料中使用光反射率低但是作为支撑体有高可靠性的陶瓷系材料、低价的黑色环氧系树脂基底材料等。
支撑体20优选为图15所示的不具有凹部的平板状。由此,在使各向异性导电材料23硬化时,能够容易地使加热工具24与芯片9接触,能够提高量产性。
支撑体20可以具有收纳发光元件乃至芯片9的凹部。在该情况下,通过使用具有按照与凹部的内部的芯片9接触的方式而形成的突起的加热工具24,能够使各向异性导电材料23硬化。另外,也可以在将芯片9安装在平板装的支撑体20后,安装用于包围发光元件乃至芯片9的框体,形成凹部。
在本发明中,能够设为不设置支撑体20的构成。例如,列举在上面具有平坦面的引线框即p侧布线11a以及n侧布线11b中搭载芯片9的方法。在该情况下,p侧布线11a以及n侧布线11b之间可以由各向异性导电材料23充满,可以设置后述的密封构件。
除此以外,支撑体20也可具备各种电气功能。例如,通过在支撑体中使用齐纳二极管、变阻器元件,能够提高发光装置的静电耐压。
支撑体20在同一面侧具有经由导电性粒子21与芯片9的电极连接的p侧布线11a和n侧布线11b。
这些布线的材料只要是具有导电性就不特别限定,能够使用Au和银白色的金属,特别是反射率高的Ag、Al等。通过设为反射率高的银白色的金属,来自发光元件的光向与支撑体相反的一侧的方向上反射,发光装置的光提取效率得到提高,所以优选。另外,通过使各向异性导电材料23中含有后述的光反射性材料等来提高光提取效率,从而能够使用虽然光反射率不如Ag等但是与导电性粒子的接合可靠性高的Au。作为这样的布线,具体来说,例如能够使用设置在厚度10nm的Ti层之上的厚度10~50μm的Au层等。除了Ti/Au以外,也能够使用Ni/Au、Al/Au等。
引线13a、13b设置在支撑体20的底面,作为发光装置的外部端子发挥作用。其材料只要具有导电性就不特别限定,但是优选是与在发光装置的安装中使用的焊料等浸润性良好的材料,例如能够使用Au、Ag等。
在本实施方式中,虽然在支撑体20的底面侧设置引线13a、13b,但是并不限于此,也可以设置在上面侧和侧面侧。通过在支撑体20的侧面侧设置引线13a、13b,能够形成侧面发光的发光装置。
通孔导体14a、14b按照贯通支撑体20的方式来设置,对支撑体20上面的布线11a、11b和底面的引线13a、13b进行电连接。其材料只要具有导电性就不特别限定,但是优选放热性、导电性优异的材料,例如能够适当使用Cu等。
另外,关于支撑体20,优选准备为将支撑体连接多个而形成的集合基板。由此,能够采用一个加热工具使多个支撑体上的各向异性导电材料一并硬化,并能够一并安装多个芯片,所以能够提高量产性。此外,在后述的基板的去除的工序中,也能够提高任务性(tact),提高量产性。作为集合基板的支撑体通过在硬化后的工序中切断等进行单片化,能够形成单个的发光装置。
接着,如图15(b)所示,在支撑体20的p侧布线11a以及n侧布线11b上,通过分发器提供液状的各向异性导电材料23。各向异性导电材料23含有:作为粘合剂树脂22的第一树脂;分散至该粘合剂树脂(第一树脂)22中的导电性粒子21;以及作为光反射性物质的TiO2。在本实施方式中,如图6所示,导电性粒子21由以下构成:由第二树脂构成的内核21a;以及由覆盖该内核21a的金属构成的导电性层21b。各向异性导电材料23的组成(粘合剂树脂22、导电性粒子21、以及在存在的情况下其他成分的各含有比例)、导电性粒子21的平均粒径、导电性层21b的厚度等能够适当设定,但是导电性粒子21的粒径优选设置为比与支撑体20接近的电极(具体来说为p侧电极6a)和与该电极连接的布线(具体来说为p侧布线11a)的厚度的总计小。具体来说,能够通过使导电性粒子21的粒径比p侧布线11a和n侧布线11b的厚度、绝缘层62上的p侧电极6a和n侧电极6b的厚度小来实现。由此,能够防止导电性粒子21在布线之间等不需要的部分中被加压而电连接。
作为各向异性导电材料23,除了硬化前为液状的各向异性导电膏(ACP)以外,能够使用薄膜状的各向异性导电膜(ACF)。在使用各向异性导电膏的情况下,能够通过分发、印刷等向支撑体上提供。
作为粘合剂树脂22的第一树脂例如是热硬化性树脂,例如,可以是环氧树脂、硅树脂、复合(hybrid)硅树脂等,也可以根据情况而与热可塑性树脂等混合。由于硅树脂和复合硅树脂的耐光性、耐热性较高,所以能够优选使用。成为导电性粒子21的内核21a的第二树脂可以是任意适当的树脂,例如甲基丙烯酸树脂等。
导电性粒子21的导电性层21b由金属,例如Au、Ni等构成。相关的导电性层21b在由第二树脂构成的内核21a的表面,例如能够通过非电解电镀、电解电镀、机械熔合(mechanofusion)(机械化学反应)等来形成。各向异性导电材料23中的导电性粒子21的含有量不特别限定,可以适当选择。
光反射性物质能够使用光反射率至少比导电性粒子21高的材料。作为这样的材料,例如是从由Ti、Zr、Nb、Al、Si构成的组中选择出的一种氧化物,或者是AlN、MgF中的至少一种,具体来说,是从由TiO2、ZrO2、Nb2O5、Al2O3、MgF、AlN、SiO2构成的组中选择出的至少一种。光反射性材料的粒子是从由Ti、Zr、Nb、Al构成的组中选择出的一种氧化物,由此提高与第一树脂的折射率差,所以优选。此外,通过使各向异性导电材料23中含有光反射性物质,能够提高各向异性导电材料23硬化后的硬度。由此,能够坚固地支撑半导体层5,能够有效防止在后述的激光剥离时半导体层5的破裂。此外,在发光装置的使用中也能够提高可靠性。
各向异性导电材料23除了导电性粒子21以外,也可以具有用于辅助电连接的接合辅助材料。作为这样的材料,例如列举Au-Sn、Sn-Cu、Sn-Ag-Cu、Sn-Pd系焊料、Sn等微粒子。这样的微粒子在各向异性导电材料23的粘接(加热)时熔融,设置在电极和布线之间。通过使用这样的接合辅助材料,能够进一步提高发光元件和支撑体之间的接合强度,并且能够提高放热性。
作为能够包含在各向异性导电材料23中的其他成分,除此以外,列举硬化促进剂、粘度调整剂、调整硬化后的硬度的填料等添加剂。
各向异性导电材料23的供给量以及粘度只要是能够充满芯片9和支撑体20之间的空间,就不特别进行限定,例如,可以是在俯视下能够一直设置到比芯片9的外缘更靠外为止的量。此外,通过调节为虽然覆盖芯片的基板1的侧面但不覆盖基板1的上面的量/粘度,能够可靠性良好地进行后述的基板1的去除,所以优选。
关于各向异性导电材料23,在硬化后(芯片9的安装后),优选萧氏硬度为D80以上。通过设为这样比较硬的材料,能够坚固地支撑芯片9,能够有效防止在后述的激光剥离时半导体层5发生破裂。此外,在发光装置的使用中,也能够提高可靠性。
在上述这样提供给支撑体20的各向异性导电材料23之上,使图14(f)所示的芯片9的上下反转,在分别相对于支撑体20进行位置对准地进行载置后,如图15(c)所示,通过加热工具进行加压以及加热。由此,如图13所示,各向异性导电材料23形成为充满芯片9(更详细来说为所述构造体,以下相同)和支撑体20之间的空间,将芯片9和支撑体20进行机械(或物理)接合。
进一步地,此时,在电极6a、6b和布线11a、11b之间施加压力的状态下对各向异性导电材料23中的导电性粒子21进行接合,由此对它们进行电连接。即,关于各向异性导电材料23,通过加压以及加热来扩张粘合剂树脂22,在各个电极和布线之间夹入至少一个以上的导电性粒子21,由此表现出相对于压接部中的厚度方向是导电性、另一方面相对于面方向是绝缘性这样的电方面的各向异性。其结果是,芯片9(更详细来说为构造体7)的p侧电极6a以及n侧电极6b和支撑体20的p侧布线11a以及n侧布线11b通过各向异性导电材料23(包含导电性粒子21以及第一树脂22)而分别电连接。
接合后的各向异性导电材料23的厚度,在p侧电极6a和p侧布线11a之间优选为例如1~5μm程度。由此,在坚固保持半导体层5并使后述的基板1的去除变得容易的同时,能够提高从半导体层5至支撑体20的放热性。
此时,可以在与芯片9的基板1的侧面1a至少部分地接触的状态下,使各向异性导电材料23乃至粘合剂树脂22进行硬化。由此,关于芯片9,由于芯片9的侧面(更具体来说,为到基板1的侧面为止)通过各向异性导电材料23进行粘接/支撑,所以能够容易地进行之后的芯片9的基板1的剥离。
各向异性导电材料23的硬化方法能够如本实施方式那样地使用从芯片9的基板1侧同时进行加热和加压的加热工具24,但是并不限于此,也可以使用不同的装置来进行加压和加热。例如,可以从基板1侧进行加压,而加热从支撑体20侧通过加热板(hot plate)等来进行。
之后,如图16(a)所示,从芯片9中去除基板1。基板1的去除能够通过激光照射来实施。这里能够适用激光剥离(LLO)技术,从基板1的露出面(底面)侧对半导体层5照射受激准分子激光等高输出的激光,在基板1和半导体层5的边界附近使半导体物质激光消融(laserablation),分离基板1和半导体层5,剥离基板1。另外,激光能够使用透过基板1并由半导体层5吸收的波长的光。例如,在基板1是蓝宝石,半导体层5是GaN的情况下,能够使用上述的受激准分子激光(波长248nm)、YAG激光等(波长266nm)。
从芯片9中(更详细来说为构造体7)去除基板1后的剩余部分成为发光元件9’。通过基板1的去除,半导体层5的上面5a露出,并且各向异性导电材料23的壁部23a在通过基板1的去除而露出的半导体层5的周围较半导体层5而突出出来。
通过形成包围这样的发光元件9’的壁部23a,能够反射从发光元件9’向侧面方向出射的光,能够提高光的指向性。此外,壁部23a也可以不设置,并且也能够在各向异性导电材料23的形成后去除。相关的去除,如果是基板1的去除前,则能够利用物理去除和蚀刻法等,如果是基板1的去除后,则能够利用切削加工、抛光等任意的适当方法。由此,能够将各向异性导电材料23的顶部设为与半导体层5的上面5a实质上相同的高度水平。通过不设置或者去除这样的壁部23a,能够抑制壁部23a导致的光吸收。
如图22所示,各向异性导电材料23以及壁部23a能够形成各种形状。例如,如图22(a)所示,可以覆盖支撑体20的上面的整个面。由此,能够防止支撑体20导致的光吸收。此外,如图22(b)所示,也可以是不在发光元件9’的上面突出出来,不具有壁部23a的形状。此外,如图22(c)所示,也可以设置为按照大致相同的宽度来包围发光元件9’的周围。
优选在去除基板1后,如图16(b)所示,对半导体层5的上面5a进行粗糙面化。粗糙面化能够采用物理/化学的方法来进行,但是为了减少对发光元件9’的损害,优选是基于化学的蚀刻。例如,将发光元件9’连同支撑体20浸渍到磷酸等酸性的液体或KOH、NaOH、TMA、TMAH(氢氧化四甲基铵:tetramethylammonium hydroxide)溶液等碱性的液体中,对半导体层5的上面5a进行蚀刻。通过该处理,能够使半导体层5的上面5a的表面成为粗糙面,能够提高光提取效率。
另外,在基板1的形成有半导体层5的表面具有凹凸的情况下,半导体层5的上面5a具有与基板1的凹凸相对应的凹凸形状。对这样的半导体层5进行所上述的粗糙面化处理,能够进一步提高光提取效率。
之后,如图17(b)所示,在半导体层5的上面5a形成荧光体层32。荧光体层32的形成,例如能够通过在半导体层5的上面5a粘接荧光体片(或者荧光体板,以下也相同)来实施。粘接例如可以使用透光性的硅系树脂等的粘接剂。可以与半导体层5的上面5a的尺寸和完成的发光装置的大小相对应地预先切断荧光体片,但是在将多个支撑体作为集合基板的情况下,也可以设置为一并覆盖设置在多个支撑体上的多个发光元件。由此,能够提高量产性。此外,在预先进行单片化的情况下,优选设为与半导体层5的上面5a相同或者大一些的尺寸,以便覆盖半导体层5的整个上面5a(上面5a不露出)。
此外,荧光体层32可以仅由荧光体构成,但是也可以构成为将荧光体混合入母材中。母材优选光透过性构件。这里,作为光透过性构件的材料,例如能够使用树脂、玻璃、无机物等。此外,具体来说,列举具备荧光体的玻璃板、或者荧光体结晶或具有其相的单结晶体、多结晶体、非结晶体、陶瓷体等。除此以外,由以下构件构成:荧光体结晶粒子和适当附加的光透过性构件的烧结体、凝聚体、多孔质体、进一步地在这些构件中混入、浸渍光透过构件例如透光性树脂后得到的构件、或者含有荧光体粒子的光透过性构件例如透光性树脂的成形体等。作为与蓝色发光元件适当组合并能够发出白色光的代表性的荧光体,优选由石榴石构造的铈来激活的YAG系荧光体(钇/铝/石榴石)以及LAG系荧光体(镥/铝/石榴石)等。除此以外,能够使用BAM、BAM:Mn、(Zn、Cd)Zn:Cu、CCA、SCA、发出红色光的氮化物荧光体(SCESN、SESN、CESN、CASBN以及CaAlSiN3:Eu)等荧光体。从耐热性/耐光性的观点来看,光透过性构件可以由玻璃等无机材料构成。本发明的发光元件9’由于不具有基板1,所以从半导体层5的上面5a发出非常强的光。由此,设置于半导体层5的上面5a的荧光体层32优选使用耐光性高的材料。
另外,各向异性导电材料23具有壁部23a(即,按照包围发光元件9’的周围的方式具有突起)的情况下,由硬质荧光体层32来覆盖发光元件9’的上面有困难。在该情况下,例如,通过使用使硅树脂中含有荧光体的柔软的薄片作为荧光体层32,能够容易地覆盖发光元件9’。特别地,如果在半硬化状态下使用具有柔软性的树脂的荧光体片,则荧光体层32沿着各向异性导电材料23和壁部23a的形状进行变形,所以能够容易地覆盖半导体层5、各向异性导电材料23等。
在本发明中,荧光体层32可以设置在从发光元件9’离开的位置。
或者,荧光体层32的形成能够通过在半导体层5的上面5a中电镀形成荧光体膜来实施。由此形成的荧光体层32能够作为比其他制法更薄的膜,能够形成光提取效率高的发光装置。此外,荧光体可以通过喷射(喷雾)来设置。由此,能够进行发光装置的发光颜色的调整,能够提高发光装置的成品率。
荧光体层32的形成方法除了上述以外,能够使用粘合、印刷、压缩成型、传输模塑法等各种方法。
在图17中,荧光体层32在半导体层5的上面5a上按照大致均一的厚度来形成,但是并不限于此,可以存在厚度差,并且可以是曲面状、半球状、具有多个凹凸的形状等。
之后,如图17(b)所示,向(设置了荧光体层32的半导体层5以及各向异性导电材料23等之上)提供密封构件33并进行密封(模铸)。能够在密封构件中使用透光性优异的环氧树脂等的热、光、湿气硬化性树脂、热可塑性树脂、玻璃等无机物,但是从透光性、透明性、耐热性、粘合性等的观点出发,优选使用硅系树脂。相关的密封能够通过粘合、旋涂、传输模塑法、压模法等来实施。
密封构件33的形状不特别限定,但是为了提高来自发光元件9’的光提取效率,优选设置为以发光元件9’为中心的半球状。此外,如果将密封构件33的上面形成为平坦,则能够将发光装置42设为薄型,所以优选。
通过以上,制造本实施方式的发光装置42。根据本实施方式,能够有效率地(采用低价且适于量产的方法)制造高性能且高可靠性的发光装置42。特别地,根据本实施方式,在发光装置42中去除基板1,所以能够消除由于光在基板1内反射衰减而导致的光的损失,由此,能够得到高的光提取效率。此外,通过按照将n侧电极6b重叠直至p型半导体层4上为止的方式来较广地形成n侧电极6b等、设置与半导体层5重叠的导电构件、绝缘层、电极,由此能够提高发光元件9’的强度,减少半导体层5的破裂,所以能够形成量产性和可靠性高的发光装置42。
在本实施方式中,在各向异性导电材料23中设置光反射性材料31来提高各向异性导电材料23的光反射率。由此,能够形成光提取效率高的发光装置42。
(实施方式5)
在本发明的发光装置中,发光元件可以具有多个导电构件和多个绝缘层(例如分别为2层以上)。
如图19所示,本实施方式的芯片91的形状从电极面侧观察为矩形。芯片91在电极面侧的最表面(安装面)设置p侧电极6a、n侧电极6b。芯片91的构造是在p型半导体层4上配置n侧电极6b和p侧电极6a双方的多个级差的构造。另外,在图19(a)中,为了易于理解,采用实线记载了在与纸面垂直的方向上存在于最近前的n侧电极6b和p侧电极6a,采用虚线记载了由符号61b、63a、66a等表示的区域。
如图19所示,芯片91主要具备:基板1、半导体层5、p侧第一导电构件61a、n侧第一导电构件61b、第一绝缘层62、p侧第二导电构件64a、n侧第二导电构件64b、第二绝缘层65、p侧电极6a、以及n侧电极6b。
更详细来说,在基板1之上形成半导体层5。半导体层5按照以下顺序具备:n型半导体层(第一半导体层)2、活性层3、p型半导体层(第二半导体层)4。半导体层5具备从p型半导体层4的一侧去除一部分,并从p型半导体层4使n型半导体层2露出的露出部。在p型半导体层4上设置p侧第一导电构件61a。在n型半导体层2的露出部设置n侧第一导电构件61b。在p侧第一导电构件61a上以及n侧第一导电构件61b上设置第一绝缘层62。第一绝缘层62具备:露出p侧第一导电构件61a的第一贯通孔63a;露出n侧第一导电构件61b的第一贯通孔63b。在第一绝缘层62上设置p侧第二导电构件64a和n侧第二导电构件64b。p侧第二导电构件64a在第一贯通孔63a中与p侧第一导电构件61a电连接。n侧第二导电构件64b在第一贯通孔63b中与n侧第一导电构件61b电连接。在第一绝缘层62上设置第二绝缘层65,覆盖p侧第二导电构件64a以及n侧第二导电构件64b。p侧第二导电构件64a在第二贯通孔66a中与p侧电极6a接触,n侧第二导电构件64b在第二贯通孔66b中与n侧电极6b接触。
如图19所示,在本实施方式中,n型半导体层2的露出部成为如图19(a)所示的在沿着A-A线的方向上延伸的沟的形状。在该例子中,在芯片91的中央,形成了在露出部的短边方向(与图19(a)所示的A-A线垂直的方向)上间离的2个露出部。如图19所示,在设置上述露出部时,在芯片91的外周部也使n型半导体层2露出。该部分由第一绝缘层62覆盖。另外,关于n型半导体层2的露出部,其中央部由n侧第一导电构件61b覆盖,周边部由第一绝缘层62覆盖。此外,包围n型半导体层2的露出部的活性层3以及p型半导体层4的端面由第一绝缘层62覆盖,形成第一贯通孔63b。
该构造体7能够如以下来制造。
在基板1之上,按照以下顺序层叠n型半导体层2、活性层3、p型半导体层4,得到半导体层5。然后,通过例如RIE(Reactive Ion Etching:反应性离子蚀刻)对该层叠体的一部分进行蚀刻。此时,按照从p型半导体层4的一侧使n型半导体层2的表面露出的方式进行蚀刻。为了增大活性层3的面积,将露出n型半导体层2的部分设置为比构造体7的p型半导体层4小的面积。
接着,使用溅射法等成膜法和基于抗蚀剂等的剥离等用于电极形成的公知的技术,在p型半导体层4上面的大致整个面上形成p侧第一导电构件61a,在从p型半导体层4露出的n型半导体层2的露出部的大致整个面上形成n侧第一导电构件61b。
接着,在设置有p侧第一导电构件61a和n侧第一导电构件61b的一侧的半导体层5的表面整个面上形成DBR即第一绝缘层62(具体来说,基底层以及低折射率层和高折射率层的3对DBR)。然后,通过RIE,形成使p侧第一导电构件61a和n侧第一导电构件61b的一部分分别露出的第一贯通孔63a、63b。第一贯通孔63a按照对p侧第一导电构件61a均等分布的方式来设置多个。由此,能够降低发光元件91’内的电流集中,能够形成发光效率高的发光装置。
接着,从第一绝缘层62之上,对Rh等的电极材料进行成膜。由此,如图19所示,在第一绝缘层62上,形成p侧第二导电构件64a和n侧第二导电构件64b。p侧第二导电构件64a被填充至第一绝缘层62的第一贯通孔63a中,并与p侧第一导电构件61a电连接。此外,n侧第二导电构件64b被填充至第一贯通孔63b中,并与n侧第一导电构件61b电连接。
接着,从p侧第二导电构件64a以及n侧第二导电构件64b之上,整面地形成SiO2等的第二绝缘层65。然后,对第二绝缘层65进行蚀刻,形成第二贯通孔66a以及66b。
接着,从第二绝缘层65之上开始使用溅射法,对Ti、Pt、Au等电极材料进行成膜/剥离等,由此进行成形,从而形成图19所示的p侧电极6a和n侧电极6b。p侧电极6a被填充至第二贯通孔66a中,并与p侧第二导电构件64a电连接。此外,n侧电极6b被填充至第二贯通孔66b中,并与n侧第二导电构件64b电连接。然后,n侧电极6b设置为夹着(隔着)第一绝缘层62和第二绝缘层65而与p型半导体层4重叠。p侧电极6a也设置为夹着(隔着)第一绝缘层62和第二绝缘层65而与n型半导体层4的露出部重叠。另外,如图19所示,p侧电极6a和n侧电极6b具有与其下方的半导体层的露出部和贯通孔相对应的级差,但是即使是具有这样的级差的电极,通过使用各向异性导电材料,也能够良好地安装。
接着,采用切割线(dicing line)切断基板1单片化为芯片91。
通过以上,制作芯片91,该芯片91具有:基板1、形成在基板1上的半导体层5、形成在半导体层5的与基板1相反的同一面侧的p侧电极6a以及n侧电极6b。
另一方面,在实施方式4中,参照图15(a)与上述的情形相同地,准备在同一面上具有p侧布线11a以及n侧布线11b的支撑体20。
接着,向支撑体20上提供各向异性导电材料23。各向异性导电材料23可以与实施方式4相同。
在上述那样提供给支撑体20上的各向异性导电材料23之上,使图19所示的芯片91的上下反转,如图20所示,在使p侧电极6a和n侧电极6b按照与支撑体20的布线相对的方式进行载置后,进行加压以及加热,使各向异性导电材料23硬化。之后,与实施方式4相同地,从芯片91中去除基板1。从芯片91中去除基板1后的剩余部分成为发光元件91’。
由此,在各向异性导电材料23充满芯片91(更详细来说为构造体,以下也相同)和支撑体20之间的空间的状态下,粘合剂树脂22发生硬化,由此对芯片91和支撑体20进行机械(或者物理)接合。进一步地,此时,在p侧电极6a和p侧布线11a、n侧电极6b和n侧布线11b之间施加压力的状态下,对各向异性导电材料23中的导电性粒子21进行接合,由此对它们进行电连接。其结果,芯片91(更详细来说为构造体)的p侧电极6a以及n侧电极6b和支撑体20的p侧布线11a以及n侧布线11b通过各向异性导电材料23(包含导电性粒子21以及第二树脂22)分别进行电连接。
通过以上,制造本实施方式的发光装置。特别地,根据本实施方式,在发光装置中去除了基板1,所以能够消除由于光在基板1内反射衰减而导致的光的损失,由此,能够得到高的光提取效率。此外,通过分别形成多个与半导体层5重叠的导电构件和绝缘层,能够提高发光元件91’的强度,减少半导体层5的破裂,所以能够形成量产性和可靠性高的发光装置。此外,根据本实施方式,电极6a、6b和布线11a、11b之间的电连接通过在它们之间施加压力的状态下被接合的导电性粒子21来确保,但是通过按照将n侧电极6b设置直到p型半导体层4上为止的方式来较广地形成n侧电极6b,能够容易地进行发光元件91’(芯片91)的安装和电连接。
除此以外,在本实施方式中,也能够得到与实施方式4相同的效果。
以上,详述了与本发明的上述其他的主旨相关的2个实施方式,但是本发明不限定为这些实施方式,能够进行各种改变。
本发明的上述其他主旨相关的发光装置,所述构造体7具有与第一半导体层2和第二半导体层4重叠的金属构件,只要是该p侧电极6a以及n侧电极6b和所述支撑体20的p侧布线11a以及n侧布线11b使用所述各向异性导电材料23分别电连接,就不特别限定。
例如,包含在各向异性导电材料23中的导电性粒子21可以仅由导电性材料构成。
此外,例如,如图23所示,在p侧电极6a以及n侧电极6b上或者支撑体20的p侧布线11a以及n侧布线11b上形成凸起8a、8b,在凸起8a、8b和布线11a、11b或者电极6a、6b之间施加压力的状态下对各向异性导电材料23中的导电性粒子21进行接合,由此将它们电连接,其结果是,可以经由包含导电性粒子21以及第一树脂22的各向异性导电材料23以及凸起8a、8b对芯片92的p侧电极6a以及n侧电极6b和支撑体20的p侧布线11a以及n侧布线11b分别进行电连接。由此,能够增大发光元件的电极6a、6b和支撑体20之间的距离,所以能够防止导电性粒子21在芯片92的电极6a、6b和布线11a、11b之间以外进行接触,能够容易地进行基于各向异性导电材料23的粘接/电连接。凸起8a、8b的材料例如能够使用Au、Cu、Al等。凸起8a、8b优选在p侧电极6a和n侧电极6b的每一个上设置多个。由此,能够进行更稳定的连接。
此外,例如,可以在从构造体7中去除基板1后,形成SiO2、AlO3等的透光性的保护膜,以便覆盖露出的半导体层5的上面5a。通过具有这样的保护膜,能够增强半导体层5,形成可靠性高的发光装置。保护膜能够通过溅射法、ALD等来形成。特别地,根据ALD,能够形成致密且牢固的保护膜,所以能够形成可靠性高的发光装置。这样的保护膜可以在半导体层5的上面5a以外覆盖半导体层5的侧面,可以按照覆盖各向异性导电材料23、p侧布线11a以及n侧布线11b、支撑体20等发光元件以外的构件的方式来设置。
此外,本发明的发光装置可以具有荧光体层32、密封构件33。
进一步地,在本发明的各实施方式中上述的说明只要没有特别预先说明,在其他实施方式中也同样能够适用。
(实施例)
(实施例1)
本实施例按照实施方式2来制作发光装置。
作为基板1使用蓝宝石基板,在MOCVD反应装置中,在其上依次使以下的半导体层生长。
首先,在具有凹凸的蓝宝石基板1上,层叠AlGaN缓冲层以及非掺杂GaN层(均未图示)。
接着,在其上,层叠Si掺杂GaN层作为n型接触层,并交替地层叠总计5层的非掺杂GaN层和Si掺杂GaN层作为n型覆层(cladding layer),进一步地,形成未掺杂GaN层和未掺杂InGaN层的超点阵结构(superlattice structure),其结果是,形成由这些层构成的n型半导体层2。
在该n型半导体层2之上,依次层叠Si掺杂GaN阻碍层以及非掺杂GaN阻碍层,进一步地,重复各9层来层叠InGaN阱层和InGaN阻碍层形成多重量子阱(multiple quantumwell)构造,其结果,形成由这些层构成的活性层3。
在该活性层3之上,依次层叠作为p型覆层的Mg掺杂AlGaN层、作为p型接触层的Mg掺杂GaN层,其结果,形成由这些层构成的p型半导体层4。
按照以上方式,对在基板1之上层叠半导体层后得到构件进行退火得到晶片(参照图7(a))。
在规定区域对由此得到的晶片进行蚀刻使n型接触层露出,由此,得到半导体层5(参照图7(b))。
之后,在最上层的p型接触层上(发光区域上)形成包含Ag的反射型电极作为p侧电极6a,接着,在露出的n型接触层上形成包含Al的反射型电极作为n侧电极6b(参照图7(c))。包含Ag的反射型电极以及包含Al的反射型电极通过溅射法,分别形成为厚度1.0μm。进一步地,在p侧电极6a以及n侧电极6b上图案形成厚度0.4μm的SiO2膜作为保护膜。此时,在与凸起8a、8b对应的位置设置开口部。
然后,在SiO2膜的开口部内的p侧电极6a以及n侧电极6b上形成Au凸起8a、8b(参照图7(d))。凸起8a为从p侧电极6a开始15μm的高度,凸起8b的顶部位于与凸起8a的顶部大致相同高度处。之后,对基板1的底面侧进行研磨,激光切割为1.0mm×1.0mm的尺寸,得到发光元件的芯片(dies)10。
另外,由作为导电性层21b的Au层覆盖由丙烯酸树脂(第二树脂)构成的内核21a的表面,得到导电性粒子21。Au层的厚度大约为0.3μm,导电性粒子21的粒径分布为3~5μm,数量平均(number average)的平均粒径为4μm。将该导电性粒子21、作为粘合剂树脂22的环氧树脂(第一树脂)、和作为填料的AlN粒子进行混合,调制各向异性导电材料23(参照图6)。AlN粒子的粒径分布为0.2~1.0μm,数量平均的平均粒径为0.5μm。在该各向异性导电材料23中,|k2-k1|/k1=大约0.19。并且,在该各向异性导电材料23中,调整环氧树脂(第一树脂)、填料、导电性粒子的配合,以便使|k2-ka|/ka=大约0.05。
然后,准备在同一面上具有p侧布线11a以及n侧布线11b的支撑体20(参照图8(a)),按照覆盖这些布线11a、11b的方式提供上述调制的各向异性导电材料23,使上述制作的芯片10的上下反转,相对于支撑体20位置对准地进行载置,并进行加压以及加热。由此,在通过在凸起8a、8b和布线11a、11b之间施加压力的状态下被接合的导电性粒子21而确立了电连接的状态下,粘合剂树脂22进行热硬化,由此,在支撑体20上倒装式安装芯片10(参照图8(b))。
接着,按照包围芯片10的周围的方式向各向异性导电材料23上提供使TiO2粒子分散至硅系树脂中的高反射性材料,并进行加热,形成光反射体31(参照图9(a))。之后,从基板1(蓝宝石基板)的露出面(底面)侧照射受激准分子激光,在与AlGaN缓冲层的边界处分离基板1。此时,基板1由与其侧面1a粘合的各向异性导电性材料23的壁部23a保持,不会吹走,而是残留在缓冲层上。剩余的基板1通过机械拾取而去除(参照图9(b))。
接着,削掉各向异性导电材料23的壁部23a,使各向异性导电材料23(以及光反射体31)的顶部与半导体层5的上面5a(AlGaN缓冲层的露出面)处于实质上相同的高度水平(参照图10(a))。之后,通过硅系树脂在半导体层5的上面5a(AlGaN缓冲层的露出面)粘接1.1mm×1.1mm尺寸的荧光体片,作为荧光体层32(参照图10(b))。在荧光体片中使用由YAG构成的层。
最后,在荧光体层32、各向异性导电材料23、光反射体31上,提供硅系树脂作为密封树脂33,并进行加热模铸。通过以上,制作发光装置40(参照图11)。
本实施例中得到的发光装置40发出白色的光,在驱动电流350mA下,推测为光束1201m、正方向电压3.0V、亮度28cd/mm2、色温5000K。此外,在确认可靠性的热循环试验中(thermal cycle test),即使对-30℃和100℃之间的温度循环实施1000次循环,也不会看到发光装置40的故障。
(实施例2)
本实施例按照实施方式3来制作发光装置。
设各向异性导电材料23在基板1的全周与基板1的侧面1a接触,在支撑体20上倒装式安装芯片10,去除基板1后,不削掉各向异性导电材料23的壁部23a而将其残留下来,向由各向异性导电材料23的壁部23a包围的半导体层5上的凹陷(杯形)提供(粘合)使荧光体粒子分散至硅系树脂后得到的材料,进行加热使其硬化,除上述过程以外,与实施例1相同地制作发光装置41。
在本实施例中得到的发光装置41发出白色的光,在驱动电流350mA下,推测为光束1151m、正方向电压3.0V、亮度30cd/mm2、色温5000K。此外,在确认可靠性的热循环试验中,即使对-30℃和100℃之间的温度循环实施1000次循环,也不会看到发光装置40的故障。
(比较例1)
不使用各向异性导电材料23,对凸起8a、8b和布线11a、11b进行超声波接合,在支撑体20上倒装式安装芯片10,之后,向形成在芯片10和支撑体20之间的空间注入硅系树脂作为底层填料树脂,进行加热使其硬化,除上述过程以外,与实施例1相同地制作发光装置。
在本比较例中得到的发光装置发出白色的光,在驱动电流350mA下,推测为光束1201m、正方向电压3.0V、亮度28cd/mm2、色温5000K。在确认可靠性的热循环试验中,对-30℃和100℃之间的温度循环实施350次循环,看到发光装置的故障。
(实施例3)
本实施例使用与实施方式4相同的发光元件来制作发光装置。
如图14所示,使用蓝宝石基板的晶片作为基板1,在MOCVD反应装置中,依次使以下的半导体层在其上生长。
首先,在具有凹凸的蓝宝石基板1上,层叠AlGaN缓冲层以及非掺杂GaN层。
接着,在其上,层叠Si掺杂GaN层作为n型接触层,并交替地层叠总计5层的非掺杂GaN层和Si掺杂GaN层作为n型覆层,进一步地,形成未掺杂GaN层和未掺杂InGaN层的超点阵结构,形成由这些层构成的n型半导体层2。在该n型半导体层2之上,依次层叠Si掺杂GaN阻碍层以及非掺杂GaN阻碍层,进一步地,重复各9层来层叠InGaN阱层和InGaN阻碍层形成多重量子阱构造,其结果,形成由这些层构成的活性层3。在该活性层3之上,依次层叠作为p型覆层的Mg掺杂AlGaN层、作为p型接触层的Mg掺杂GaN层,其结果,形成由这些层构成的p型半导体层4。按照以上方式得到在基板1之上层叠半导体层后的晶片。
接着,通过蚀刻使n型接触层露出,由此得到半导体层5。
之后,在最上层的p型接触层上(发光区域上)和露出的n型接触层上,通过溅射法按照从半导体层5侧开始依次成为ITO(120nm)/Rh(100nm)/Au(550nm)/Rh(100nm)的方式来分别形成p侧导电构件61a和n侧导电构件61b。进一步地,形成厚度大约1μm的由SiO2和Nb2O5的层叠构成的DBR构造作为绝缘层62,以便覆盖p侧导电构件61a以及n侧导电构件61b。之后,采用RIE,在绝缘层62中,设置使p侧导电构件61a露出的贯通孔63a以及使n侧导电构件61b露出的贯通孔63b。
然后,在绝缘层62和在贯通孔63a、63b内分别露出的p侧导电构件61a以及n侧导电构件61b上,通过溅射法从半导体层5侧开始依次形成AlSiCu合金(500nm)/Ti(200nm)/Pt(500nm)/Au(500nm)的p侧电极6a以及n侧电极6b。贯通孔63a以及贯通孔63b分别由p侧电极6a和n侧电极6b填充。之后,在p侧电极6a和n侧电极6b上,由SiO2(300nm)形成具有导通用的贯通孔的保护膜。p侧电极6a以及n侧电极6b的高度之差在最大的部分(图中的d1)大约为2μm。之后,对基板1的底面侧进行研磨,切割为1.0mm×1.0mm的尺寸,得到发光元件的芯片9。p侧电极6a以及n侧电极6b在俯视下设置为300μm×800μm的大致相同形状的矩形,配置为相对于单片化后的芯片9的中心线呈对称形。然后,n侧电极6b在其一部分中设置为与p型半导体层4重叠(参照图14)。
另外,准备将由丙烯酸树脂(第二树脂)构成的内核21a的表面通过作为导电性层21b的Au层覆盖得到的导电性粒子21。Au层的厚度为大约0.3μm,导电性粒子21的粒径分布为3~5μm,数量平均的平均粒径为4μm。对该导电性粒子21、作为粘合剂树脂22的环氧树脂(第一树脂)、作为光反射性构件的TiO2粒子、以及作为接合辅助材料的Sn-Cu系的焊料粒子进行混合,调制光反射率为大约70%、硬化后萧氏硬度成为80程度的各向异性导电材料23(参照图6)。
然后,准备集合基板200,该集合基板200以将在同一面上具有p侧布线11a以及n侧布线11b的1.4mm×1.4mm的支撑体20进行20个×30个排列/连接后得到的氮化铝作为基底材料12(参照图24(a)),通过分发器来提供上述调制后得到的各向异性导电材料23,以便覆盖在各支撑体20上按照25μm的厚度设置的p侧布线11a和n侧布线11b、和在其间露出的基底材料12,并使上述制作的芯片9的上下反转,相对于支撑体20位置对准后分别进行载置(参照图24(b)),采用加热工具24’一并对多个芯片9进行加压以及加热。由此,在通过在p侧电极6a、n侧电极6b和p侧布线11a、n侧布线11b之间施加压力的状态下被接合的导电性粒子21而确立了电连接的状态下,粘合剂树脂22进行热硬化,由此,在支撑体20上倒装式安装芯片9(参照图24(c))。另外,在p侧电极6a和p侧布线11a间,在通过加压成为大约1μm的高度的状态下对导电性粒子21进行固定。在n侧电极6b和n侧布线11b间,导电性粒子21在成为大约3μm的高度的状态下被固定。此外,作为接合辅助材料的焊料粒子通过加热而熔融,对p侧电极6a和p侧布线11a、n侧电极6b和n侧布线11b分别进行粘接。
之后,从基板1(蓝宝石基板)的露出面(底面)侧开始,照射受激准分子激光(波长248nm),在AlGaN层和非掺杂GaN层之间的边界处分离基板1和半导体层5(参照图25(a))。
之后,将集合基板200浸渍到TMAH溶液中,对半导体层5的上面进行蚀刻,成为粗糙面(参照图25(b))。然后,采用纯水进行洗净,去除TMAH溶液。
之后,将与集合基板200大致相同尺寸的、含有LAG以及SCASN荧光体的硅树脂的荧光体片放在半导体层5的上面5a(n型半导体层的露出面)侧,之后,通过热使其硬化,形成兼作为对集合基板200上的多个发光元件9’、各向异性导电材料23的上面一并进行密封的荧光体层的密封构件33(参照图25(c))。
最后,为了得到发光装置,按照一个一个支撑体的单位通过激光切割来切断集合基板200(参照图25(d))。此时,也与集合基板200同时地切断密封构件33。
通过以上,制作发光装置43。
(实施例4)
作为各向异性导电材料,除了使用薄膜状的各向异性导电材料(ACF)以外,与实施例3相同地制造发光装置。在本实施例中,在支撑体20上载置薄膜状的各向异性导电材料23,由此能够不依赖于分发法而提供各向异性导电材料23,所以能够提高量产性。此外,在本实施例中,与使用液状的各向异性导电材料的情况不同,不形成较高的壁部23a,所以能够削减去除壁部的工序,能够提高量产性(参照图26)。
(工业可利用性)
本发明能够利用于在照明、显示器、光通信、OA设备等光源中使用的发光二极管的制造。尤其是,按照本发明得到的发光二极管能够作为向下照射的小聚光灯、投影机、车载前灯、照相机闪光灯等的点光源来利用。但是,本发明不限定为这些用途。
本申请主张基于在日本国于2012年8月31日申请的特愿2012-192143以及于2013年3月15日申请的特愿2013-54267的优先权,其全部记载内容通过参照引用于本说明书中。
符号说明:
1 基板
1a 侧面
2 n型半导体层(第1半导体层)
3 活性层
4 p型半导体层(第2半导体层)
5 半导体层
5a 上面(最上面)
6a p侧电极(金属构件)
6b n侧电极(金属构件)
61a p侧导电构件(p侧第一导电构件)
61b n侧导电构件(n侧第一导电构件)
62 绝缘层(第一绝缘层)
63a 贯通孔(第一贯通孔)
63b 贯通孔(第一贯通孔)
64a p侧第二导电构件
64b n侧第二导电构件
65 第二绝缘层
66a 第二贯通孔
66b 第二贯通孔
7 构造体
8a、8b 凸起
9、10、91、92 芯片
9’、10’、91’、92’ 发光元件
11a p侧布线
11b n侧布线
12 树脂成形体或基底材料
13a、13b 引线
14a、14b 通孔
20 支撑体
200 集合基板
21 导电性粒子
21a 内核(第二树脂)
21b 导电性层
22 粘合剂树脂(第一树脂)
23 各向异性导电材料
23a 壁部
24、24’ 加热工具
31 光反射体
32、32’ 荧光体层
33 密封树脂(第三树脂)
39、40、41、42、43 发光装置
Claims (36)
1.一种发光装置的制造方法,该发光装置将发光元件倒装式安装于支撑体,所述发光装置的制造方法包括:
工序(a),准备构造体,该构造体具有:基板、形成在基板上的半导体层、形成在该半导体层上的p侧电极以及n侧电极;
工序(b),准备在同一面上具有p侧布线以及n侧布线的支撑体;
工序(c),使用包含导电性粒子以及第一树脂的各向异性导电材料,将所述构造体的p侧电极以及n侧电极和所述支撑体的p侧布线以及n侧布线分别电连接;和
工序(d),从所述构造体去除所述基板,形成发光元件,
在工序(c)后还包括:工序(p),在所述各向异性导电材料的周围上形成具有比该各向异性导电材料高的反射率的光反射体,使得该光反射***于所述构造体的侧方并且通过该各向异性导电材料而与该构造体隔离。
2.根据权利要求1所述的发光装置的制造方法,其中,
在工序(c)中,所述各向异性导电材料充满所述构造体和所述支撑体之间的空间。
3.根据权利要求2所述的发光装置的制造方法,其中,
在工序(c)中,所述各向异性导电材料至少部分地与所述基板的侧面相接触。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的发光装置的制造方法,其中,
在工序(d)中,通过透过该基板的波长的激光照射来实施所述基板的去除。
5.根据权利要求1~3中任意一项所述的发光装置的制造方法,其中,
在工序(d)之前实施工序(p)。
6.根据权利要求1~3中任意一项所述的发光装置的制造方法,其中,
所述光反射体是从由使光反射性粒子分散于硅系树脂而形成的层、金属层、以及电介质多层构造构成的组中选择的。
7.根据权利要求1~3中任意一项所述的发光装置的制造方法,其中,
在工序(d)后,还包括:
工序(q),在通过所述基板的去除而露出的所述半导体层上形成荧光体层。
8.根据权利要求7所述的发光装置的制造方法,其中,
工序(q)通过在所述半导体层上粘接荧光体片或者电镀形成荧光体膜来实施。
9.根据权利要求7所述的发光装置的制造方法,其中,
在工序(d)之后且在工序(q)之前,还包括:
工序(r),在通过所述基板的去除而露出的所述半导体层的周围,去除较该半导体层而突出的所述各向异性导电材料的部分。
10.根据权利要求7所述的发光装置的制造方法,其中,
工序(q)能够通过以下方式来实施,在通过所述基板的去除而露出的所述半导体层的周围,将较该半导体层而突出的各向异性导电材料的部分作为壁部,向通过该壁部所包围的该半导体层上的凹陷处提供含荧光体树脂,并使其硬化。
11.根据权利要求1~3中任意一项所述的发光装置的制造方法,其中,
在工序(c)之前,还包括:
工序(s),在所述构造体的p侧电极以及n侧电极上或者所述支撑体的p侧布线以及n侧布线上形成凸起,
在工序(c)中,使用所述各向异性导电材料,经由所述凸起,将所述构造体的p侧电极以及n侧电极和所述支撑体的p侧布线以及n侧布线分别电连接。
12.根据权利要求11所述的发光装置的制造方法,其中,
在工序(a)中,p侧电极以及n侧电极由具有开口部的保护膜覆盖,
在工序(s)中,在p侧电极以及n侧电极上,按照位于该保护膜的开口部、并且凸起的顶部从保护膜突出的方式来形成凸起。
13.根据权利要求1~3中任意一项所述的发光装置的制造方法,其中,
所述各向异性导电材料进一步包含填料,该填料由传热性比所述第一树脂高的材料构成。
14.根据权利要求1~3中任意一项所述的发光装置的制造方法,其中,
所述导电性粒子包含由第二树脂构成的内核、和由覆盖该内核的金属构成的导电性层。
15.根据权利要求14所述的发光装置的制造方法,其中,
所述第一树脂的热膨胀系数和所述第二树脂的热膨胀系数之差的绝对值相对于所述第一树脂的热膨胀系数的比例为1.0以下。
16.根据权利要求14所述的发光装置的制造方法,其中,
从所述各向异性导电材料中去除所述导电性粒子后得到的材料的平均热膨胀系数和所述第二树脂的热膨胀系数之差的绝对值相对于从所述各向异性导电材料中去除所述导电性粒子后得到的材料的平均热膨胀系数的比例为1.0以下。
17.根据权利要求1~3中任意一项所述的发光装置的制造方法,其中,
在工序(a)中,所述构造体具有:基板、形成在基板上且包括第一半导体层和第二半导体层的半导体层、与第一半导体层电连接的n侧电极、与第二半导体层电连接的p侧电极、以及在半导体层的与所述基板相反的一侧的面上按照与第一半导体层和第二半导体层重叠的方式而设置的金属构件。
18.根据权利要求17所述的发光装置的制造方法,其中,
所述金属构件设置为夹着绝缘层而与所述第二半导体层重叠。
19.根据权利要求17所述的发光装置的制造方法,其中,
所述金属构件是设置为与所述第二半导体层重叠的所述n侧电极。
20.根据权利要求17所述的发光装置的制造方法,其中,
所述n侧电极和所述p侧电极之间的高度之差比所述第一半导体层和所述第二半导体层之间的高度之差小。
21.根据权利要求17所述的发光装置的制造方法,其中,
所准备的所述支撑体是将多个支撑体连接起来而形成的集合基板。
22.根据权利要求21所述的发光装置的制造方法,其中,
还包括分割所述集合基板来获得发光装置的工序。
23.根据权利要求17所述的发光装置的制造方法,其中,
所述第一半导体层为n型半导体层,所述第二半导体层是p型半导体层。
24.根据权利要求13所述的发光装置的制造方法,其中,
所述填料是从由金属氧化物、金属氮化物、以及碳构成的组中选择的至少一种的粒子。
25.一种发光装置,其特征在于,具备:
发光元件,该发光元件具有半导体层、和形成在所述半导体层的同一面侧的p侧电极以及n侧电极,其中,半导体层的表面成为发光元件的最上面;以及
支撑体,其在同一面上具有p侧布线以及n侧布线,
所述发光元件的p侧电极以及n侧电极和所述支撑体的p侧布线以及n侧布线至少通过各向异性导电材料分别电连接,该各向异性导电材料包含导电性粒子以及第一树脂,
所述发光装置还具备:光反射体,该光反射体具有比所述各向异性导电材料高的反射率,该光反射体被配置在该各向异性导电材料的周围上,使得位于所述发光元件的侧方并且通过该各向异性导电材料而与该发光元件隔离。
26.根据权利要求25所述的发光装置,其中,
所述各向异性导电材料充满所述发光元件和所述支撑体之间的空间。
27.根据权利要求25或26所述的发光装置,其中,
还具备在所述发光元件的半导体层的与形成有所述p侧电极以及所述n侧电极的面相反的一侧的面上所配置的荧光体层。
28.根据权利要求27所述的发光装置,其中,
所述各向异性导电材料至少部分地与所述荧光体层的侧面相接触。
29.根据权利要求25或26所述的发光装置,其中,
还具备设置在所述发光元件的p侧电极以及n侧电极上、或者所述支撑体的p侧布线以及n侧布线上的凸起,
所述发光元件的p侧电极以及n侧电极和所述支撑体的p侧布线以及n侧布线通过所述各向异性导电材料以及所述凸起分别电连接。
30.根据权利要求25或26所述的发光装置,其中,
所述发光元件具有:包括第一半导体层以及第二半导体层的所述半导体层、与所述第一半导体层电连接的所述n侧电极、与所述第二半导体层电连接的所述p侧电极、以及在半导体层的与所述最上面相反的一侧的面上按照与所述第一半导体层以及所述第二半导体层重叠的方式而设置的金属构件。
31.根据权利要求30所述的发光装置,其中,
所述金属构件设置为夹着绝缘层而与所述第二半导体层重叠。
32.根据权利要求30所述的发光装置,其中,
所述金属构件是设置为与所述第二半导体层重叠的所述n侧电极。
33.根据权利要求30所述的发光装置,其中,
所述n侧电极和所述p侧电极之间的高度之差比所述第一半导体层和所述第二半导体层之间的高度之差小。
34.根据权利要求30所述的发光装置,其中,
所述第一半导体层为n型半导体层,所述第二半导体层是p型半导体层。
35.根据权利要求25或26所述的发光装置,其中,
所述各向异性导电材料进一步包含填料,该填料由传热性比所述第一树脂高的材料构成。
36.根据权利要求35所述的发光装置,其中,
所述填料是从由金属氧化物、金属氮化物、以及碳构成的组中选择的至少一种的粒子。
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