JP6099438B2

JP6099438B2 - Light emitting device and method for manufacturing light emitting device

Info

Publication number: JP6099438B2
Application number: JP2013046328A
Authority: JP
Inventors: 瑞惠福島; 福島　　瑞惠
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2013-03-08
Filing date: 2013-03-08
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2033-03-08
Also published as: JP2014175447A

Description

本発明は、発光デバイス及び発光デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a light emitting device and a method for manufacturing the light emitting device .

発光デバイスには種々のものがあるが、近年、発光ダイオード等の発光素子を基板上に実装し、封止樹脂で封止したいわゆる電子部品パッケージの形態の発光デバイスが広く利用されている。特に近年、発光ダイオード照明の普及に伴い発光ダイオード（以下ＬＥＤ）を含む半導体素子を用いた光源の高電力、高輝度での使用が検討され、それに付随して高放熱性、高静電耐圧性が検討されるようになった。 There are various types of light emitting devices. Recently, light emitting devices in the form of so-called electronic component packages in which a light emitting element such as a light emitting diode is mounted on a substrate and sealed with a sealing resin are widely used. In particular, in recent years, with the widespread use of light-emitting diode illumination, the use of light sources using semiconductor elements including light-emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs) with high power and high brightness has been studied, and associated with this, high heat dissipation and high electrostatic withstand voltage properties. Began to be considered.

特許文献１には、アルミニウム基材の上面に酸化絶縁層を、酸化絶縁層の上に配線層をそれぞれ形成した基板と、基板上の配線層と電気接続されたＬＥＤ素子を実装した半導体装置について記載されている。金属であるアルミニウムは熱伝導性が高いうえ、酸化絶縁層を基板の上下に形成することによって絶縁耐圧も有する。 Patent Document 1 discloses a semiconductor device in which an oxide insulating layer is formed on the upper surface of an aluminum base, a wiring layer is formed on the oxide insulating layer, and an LED element electrically connected to the wiring layer on the substrate is mounted. Have been described. Aluminum, which is a metal, has high thermal conductivity, and also has a withstand voltage by forming oxide insulating layers above and below the substrate.

特開２０１２−１９０９７２号公報（００３３段落から００３４段落、図９（Ｂ）Ｒ２参照）JP 2012-190972 A (see paragraphs 0033 to 0034, FIG. 9 (B) R2)

しかしながら、特許文献１に記載の基板は、基板の上下面にのみ酸化絶縁層を形成し、側面は金属面がむき出しであるため、半導体装置を実装した際に、基板切断時に発生する金属のバリが半導体装置を実装された部材と接触することによって基板下面の酸化絶縁層による絶縁の効果を無意味なものとしてしまうため、静電耐圧の低下を引き起こすことがわかった。すなわち、厳密な製造管理を必要とする問題があることがわかった。
また実装後には、ほこり等によってむきだしのアルミニウム機材と半導体装置が実装された部材の間で直接導電できる環境となる場合もあり、やはり基板下面の酸化絶縁層による絶縁の効果を無意味なものとしてしまうため、静電耐圧の低下を引き起こすことがわかった。すなわち、ほこりの有無などの環境にも十分配慮する必要があり、実装の汎用性に欠ける点で問題があることがわかった。 However, the substrate described in Patent Document 1 has an oxide insulating layer formed only on the upper and lower surfaces of the substrate, and the metal surface is exposed on the side surface. Therefore, when the semiconductor device is mounted, the metal variability generated when the substrate is cut. However, when the semiconductor device is brought into contact with the member on which the semiconductor device is mounted, the effect of the insulation by the oxide insulating layer on the lower surface of the substrate becomes meaningless, which causes a decrease in electrostatic withstand voltage. That is, it has been found that there is a problem that requires strict manufacturing control.
In addition, after mounting, there may be an environment where direct conduction between the exposed aluminum material and the member on which the semiconductor device is mounted due to dust, etc., and the effect of insulation by the oxide insulating layer on the lower surface of the substrate is also meaningless. Therefore, it was found that the electrostatic withstand voltage is reduced. In other words, it was necessary to give due consideration to the environment such as the presence or absence of dust, and it was found that there was a problem in that the versatility of mounting was lacking.

また、上記問題への対策として基板側面を絶縁酸化させることも検討されたが、１枚の大きな機材の上に絶縁層、配線層を形成し、ＬＥＤを実装した後に切断する、所謂「集合工法」で製造した場合、ＬＥＤを実装した装置に熱酸化や陽極酸化を行うことは、発光装置として製品不良を増やすリスクを抱える。「集合工法」を用いず、基板を切断してから基板表面をすべて酸化し、その後基板１つずつに配線、ＬＥＤ実装を行うと集合工法に比べて生産に大きな手間がかかる。 In addition, as a countermeasure to the above problem, it has been considered to insulatively oxidize the side surface of the substrate. However, a so-called “collecting method” in which an insulating layer and a wiring layer are formed on one large piece of equipment, and the LED is mounted and then cut. In the case of manufacturing with "", performing thermal oxidation or anodizing on an LED mounted device has a risk of increasing product defects as a light emitting device. Without using the “aggregate construction method”, if the substrate is cut and then the entire surface of the substrate is oxidized, and then wiring and LED mounting are performed for each substrate, it takes a lot of work compared to the aggregate construction method.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体発光デバイスにおいて、より製造が容易な構造によって基板側面の絶縁を確保することができる半導体発光デバイスを提供することである。 This invention is made | formed in view of this situation, The objective is to provide the semiconductor light-emitting device which can ensure the insulation of a board | substrate side surface with a structure with easier manufacture in a semiconductor light-emitting device.

上記課題を解決すべく本出願において開示される発明の概要は以下のとおりである。
（１）上下面のみ酸化絶縁された金属または半導体で、上面に発光素子を備えた複数の基板を、それぞれ離間して配置する第一の工程と、複数の基板の側面の全ての面を覆うように白色の絶縁性樹脂を充填し、絶縁性樹脂を硬化して絶縁性樹脂層を形成し、複数の基板を接続する第二の工程と、絶縁性樹脂層の上端と接すると共に発光素子を覆うように、接続された複数の基板の上に透光性樹脂を充填し、透光性樹脂を硬化して透光性樹脂層を形成する第三の工程と、絶縁性樹脂層と透光性樹脂層が同一面を形成するように、絶縁性樹脂層と透光性樹脂層を切断して半導体発光デバイスを個片化する第四の工程と、を備えたことを特徴とする半導体発光デバイスの製造方法。
（２）上下面が酸化絶縁された金属または半導体からなる基板と、基板の上面に実装された発光素子と、発光素子の発光面を覆う透光性樹脂層と、を備えた半導体発光デバイスにおいて、基板の全ての側面が絶縁性樹脂層で覆われており、絶縁性樹脂層の上端は発光素子の下面よりも下に位置し、基板上面と対向する透光性樹脂層の下面は、絶縁性樹脂層の上端と接することを特徴とする半導体発光デバイス。
（３）（２）において、絶縁性樹脂層は、さらに白色顔料を含むことを特徴とする半導体発光デバイス。
（４）（２）において、絶縁性樹脂層は、さらに蛍光体を含むことを特徴とする半導体発光デバイス。
（５）（２）から（４）において、基板は、下面の端部に嵌合部をさらに形成したことを特徴とする半導体発光デバイス。
（６）（２）から（５）において、基板は、上面にさらにセラミックインク層が配置されていることを特徴とする半導体発光デバイス。
The outline of the invention disclosed in the present application to solve the above problems is as follows.
(1) A first step in which a plurality of substrates each having a light emitting element on the upper surface thereof are separated from each other by a metal or semiconductor that is oxidized and insulated only on the upper and lower surfaces, and covers all surfaces of the side surfaces of the plurality of substrates. In this way, a white insulating resin is filled, the insulating resin is cured to form an insulating resin layer, a second step of connecting a plurality of substrates, and the light emitting element is in contact with the upper end of the insulating resin layer A third step of filling a translucent resin on a plurality of connected substrates so as to cover and curing the translucent resin to form a translucent resin layer; an insulating resin layer; A semiconductor light emitting device comprising: a fourth step of cutting the insulating resin layer and the translucent resin layer into individual pieces so that the conductive resin layer forms the same surface; Device manufacturing method.
(2) In a semiconductor light emitting device comprising: a substrate made of a metal or semiconductor whose upper and lower surfaces are oxidized and insulated; a light emitting element mounted on the upper surface of the substrate; and a translucent resin layer covering the light emitting surface of the light emitting element. , all sides of the substrate are covered with an insulating resin layer, the upper end of the insulating resin layer is located below the lower surface of the light emitting element, the lower surface of the upper surface of the substrate opposite to the light-transmitting resin layer, the insulating A semiconductor light-emitting device that is in contact with the upper end of the conductive resin layer.
(3) Oite (2), an insulating resin layer, a semiconductor light - emitting devices according to further comprising a white pigment.
(4) Oite in (2), an insulating resin layer, a semiconductor light - emitting devices, characterized by further comprising a phosphor.
(5) In the (2) (4), the substrate is a semiconductor light - emitting devices, characterized by further forming the fitting portion on the lower surface of the end portion.
( 6 ) In the semiconductor light emitting device according to (2) to ( 5 ), a ceramic ink layer is further disposed on the upper surface of the substrate.

上記（１）乃至（６）によれば、半導体発光デバイスにおいて、基板側面を容易に絶縁でき、基板側面の金属表面に由来する静電耐圧低下を防止することができる。また、バリも絶縁性樹脂層によって覆い尽くすことが出来るため、バリが指に刺さる等の怪我の防止もできる。
According to said (1) thru | or ( 6 ), in a semiconductor light-emitting device, the board | substrate side surface can be insulated easily and the electrostatic withstand voltage fall resulting from the metal surface of a board | substrate side surface can be prevented. Moreover, since the burr can be covered with the insulating resin layer, it is possible to prevent injuries such as the burr being stuck in the finger.

特に上記（３）によれば、絶縁性樹脂層が白色であることによって光をロスなく上面へ反射することができるため、絶縁性樹脂層を伝って光が基板底面側へ誘導されることを防ぐことができる。
In particular, according to the above ( 3 ), since the insulating resin layer is white, light can be reflected to the upper surface without loss, so that the light is guided to the bottom surface side of the substrate through the insulating resin layer. Can be prevented.

また、特に上記（４）によれば、絶縁性樹脂層に含まれる蛍光体の効果によって、色味の変更や補正が可能であるとともに、絶縁性樹脂層を伝って光が基板底面側へ誘導されることを防ぐことができる。
In particular, according to the above ( 4 ), the color can be changed or corrected by the effect of the phosphor contained in the insulating resin layer, and light is guided to the bottom surface side of the substrate through the insulating resin layer. Can be prevented.

また、特に上記（５）によれば、切断面の面積を少なくなり、また、半導体発光デバイスが実装された部材と酸化絶縁されていない金属表面との距離が離れるため、直接伝導に対する危険をさらに低減することができる。
In particular, according to the above ( 5 ), the area of the cut surface is reduced, and the distance between the member on which the semiconductor light emitting device is mounted and the metal surface that is not oxidized and insulated is further increased. Can be reduced.

また、特に上記（６）によれば、セラミックインク層が基板上に配置されていることによって、より光の反射率が高まることで、さらに光をロスなく上面へ反射できることで、光の利用効率をさらに高めることができる。 In particular, according to the above ( 6 ), since the ceramic ink layer is disposed on the substrate, the reflectance of light is further increased, so that the light can be reflected to the upper surface without loss, so that the light utilization efficiency is improved. Can be further enhanced.

本発明に係る第一の実施形態を表す断面図である。It is sectional drawing showing 1st embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第一の実施形態の製造方法を表す断面図である。It is sectional drawing showing the manufacturing method of 1st embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第二の実施形態を表す断面図である。It is sectional drawing showing 2nd embodiment which concerns on this invention.

以下、本発明の第１の実施形態を図１を参照して説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体発光デバイス半導体発光デバイス１０の概略断面図である。 FIG. 1 is a schematic sectional view of a semiconductor light emitting device 10 according to a first embodiment of the present invention.

半導体発光デバイス１０は、基板１の上面に基板電極５が形成され、ＬＥＤ素子７がかかる基板電極５上にバンプ６を介して、ＬＥＤ素子７に形成されたＬＥＤ電極１２と電気的に接続するよう実装されている構造を有している。基板の全ての側面には、全面にわたって絶縁性樹脂が配置されている。基板１の上面にはさらにセラミックインク層９が配置され、セラミックインク層９と絶縁性樹脂層８によって形成される面は、いわゆる封止樹
脂として機能する透光性樹脂層１１によって覆われている。 In the semiconductor light emitting device 10, the substrate electrode 5 is formed on the upper surface of the substrate 1, and the LED element 7 is electrically connected to the LED electrode 12 formed on the LED element 7 via the bump 6 on the substrate electrode 5. It has a structure that is mounted as such. An insulating resin is disposed on the entire side surface of the substrate. A ceramic ink layer 9 is further disposed on the upper surface of the substrate 1, and the surface formed by the ceramic ink layer 9 and the insulating resin layer 8 is covered with a translucent resin layer 11 that functions as a so-called sealing resin. .

基板１は、金属機材２に上面酸化絶縁層３と下面酸化絶縁層４が形成されてなる。金属機材２は熱伝導性が良く、表面を酸化した際に絶縁性を有するとともに透明化し、表面で乱反射することによって白色に見えるようになるアルミニウムや、チタンが好ましい。熱伝導性が良く、ＬＥＤ素子７から発せられる熱を効果的に逃がすことができると共に、上下両面の酸化絶縁層によって絶縁耐圧の確保することができ、さらにＬＥＤ素子７のＬＥＤ電極１２側に向かい進む光線を前面側に反射することにより光線の利用効率を高める効果に寄与するからである。また、金属部材２は、金属の代わりに半導体部材を用いてもよく、面を酸化した際に絶縁性を有するとともに透明化し、表面で乱反射することによって白色に見えるようになるシリコンが好ましい。図１では基板１上にセラミックインク層９を形成することによって、さらに反射率を向上させている。セラミックインクとは、例えば無機バインダとして機能するシリカゾル、オルガノポリシロキサン等に白色無機微粒子である酸化チタン等のフィラーを分散又は混合させた、白色無機レジストを指す。 The substrate 1 is formed by forming an upper surface oxide insulating layer 3 and a lower surface oxide insulating layer 4 on a metal material 2. The metal material 2 has good thermal conductivity, and preferably has aluminum or titanium which has an insulating property when the surface is oxidized, becomes transparent and becomes white by irregular reflection on the surface. The heat conductivity is good, the heat generated from the LED element 7 can be effectively released, and the withstand voltage can be secured by the upper and lower oxide insulating layers, and further toward the LED electrode 12 side of the LED element 7. This is because reflecting the traveling light beam to the front side contributes to the effect of increasing the light beam utilization efficiency. Further, the metal member 2 may be a semiconductor member instead of metal, and is preferably silicon that has an insulating property when the surface is oxidized, becomes transparent, and becomes white when diffusely reflected on the surface. In FIG. 1, the reflectance is further improved by forming a ceramic ink layer 9 on the substrate 1. The ceramic ink refers to a white inorganic resist in which a filler such as titanium oxide that is white inorganic fine particles is dispersed or mixed in silica sol, organopolysiloxane, or the like that functions as an inorganic binder.

基板電極５は、金属、例えば、ニッケル上に金メッキを形成したものであり、基板１上に各種回路パターンを作成する通常の手法により形成される。この基板電極５とＬＥＤ素子７上に形成されたＬＥＤ電極１２を、バンプ６を介してフリップチップボンディングにて接続されている。その際、バンプ６は金であることが望ましい。基板電極５の金と共晶結合することが可能であるためである。 The substrate electrode 5 is formed by forming gold plating on a metal, for example, nickel, and is formed by a normal method of creating various circuit patterns on the substrate 1. The substrate electrode 5 and the LED electrode 12 formed on the LED element 7 are connected via the bump 6 by flip chip bonding. At this time, the bump 6 is preferably gold. This is because eutectic bonding with gold of the substrate electrode 5 is possible.

ＬＥＤ素子７は、Ｐ層、中間層、Ｎ層によって構成された半導体発光素子であり、基板１上の基板電極５からバンプ６、ＬＥＤ電極１２を介して印加された電力に応じて発光する素子である。 The LED element 7 is a semiconductor light emitting element composed of a P layer, an intermediate layer, and an N layer, and emits light in accordance with electric power applied from the substrate electrode 5 on the substrate 1 via the bump 6 and the LED electrode 12. It is.

透光性樹脂層１１は、ＬＥＤ素子７の少なくとも発光面を覆い、ＬＥＤ素子７や基板電極５を封止する。ＬＥＤ素子７から出射した光線は、透光性樹脂層１１を通って半導体発光デバイス１０の上面側および側面側に取り出されるため、透光性樹脂層１１は光線を透過する性質を有している。なお、透光性樹脂層１１は必ずしも無色透明である必要はなく、必要に応じて、光線を散乱するための散乱構造や、ＬＥＤ素子７から出射した光線の色を変換するための色変換構造を含んでいてよい。光散乱構造としては、ガラスあるいはポリスチレン製のビーズを用いてよい。また、色変換構造としては、各種蛍光体粒子を含んでいてよい。透光性樹脂層１１自体の材質、すなわち、母材の材質は特に限定されないが、透明な合成樹脂であることが好ましく、本実施形態では、シリコン系樹脂を用いている。また、透光性樹脂層１１の一部は、少なくとも基板１の上面に配置されたセラミックインク層９、もしくはセラミックインク層９と共に同一面を形成する絶縁性樹脂層８と接している。 The translucent resin layer 11 covers at least the light emitting surface of the LED element 7 and seals the LED element 7 and the substrate electrode 5. Since the light emitted from the LED element 7 passes through the translucent resin layer 11 and is extracted to the upper surface side and the side surface side of the semiconductor light emitting device 10, the translucent resin layer 11 has a property of transmitting the light beam. . In addition, the translucent resin layer 11 does not necessarily need to be colorless and transparent, and if necessary, a scattering structure for scattering light rays or a color conversion structure for converting the color of light rays emitted from the LED element 7. May be included. Glass or polystyrene beads may be used as the light scattering structure. The color conversion structure may contain various phosphor particles. The material of the translucent resin layer 11 itself, that is, the material of the base material is not particularly limited, but is preferably a transparent synthetic resin. In this embodiment, a silicon-based resin is used. A part of the translucent resin layer 11 is in contact with at least the ceramic ink layer 9 disposed on the upper surface of the substrate 1 or the insulating resin layer 8 that forms the same surface together with the ceramic ink layer 9.

絶縁性樹脂層８は、基板１の側面と直接接しており、基板１の全ての側面を隙間なく覆う。これにより、基板側面すべてが絶縁性を有することとなるため、基板側面に由来する静電耐圧の低下を防ぐことができると同時に、触った際にバリが指に刺さる等の怪我の防止につながる。 The insulating resin layer 8 is in direct contact with the side surface of the substrate 1 and covers all the side surfaces of the substrate 1 without a gap. As a result, all the side surfaces of the substrate have insulation properties, so that it is possible to prevent a decrease in electrostatic withstand voltage originating from the side surfaces of the substrate, and at the same time, to prevent injuries such as burrs sticking into fingers when touched. .

絶縁性樹脂層８は、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂など絶縁性を有する樹脂であればどのような樹脂を用いても構わないが、透明、もしくは白色であることが好ましい。絶縁性樹脂層８が白色であれば、ＬＥＤ素子７より発せられた光をロスなく反射することが出来るため、発光効率低下防止につながる。また、絶縁性樹脂層８が透明であれば、酸化チタン等白色粒子を混入させることで白色にすることも可能であるし、また、白色粒子の代わりに蛍光体粒子を混入させることで色味の補正や光の色に意図的に変化をつけることも可能である。 The insulating resin layer 8 may be any resin as long as it is an insulating resin such as a silicon resin and an epoxy resin, but is preferably transparent or white. If the insulating resin layer 8 is white, light emitted from the LED element 7 can be reflected without loss, which leads to prevention of reduction in luminous efficiency. Further, if the insulating resin layer 8 is transparent, it can be made white by mixing white particles such as titanium oxide, and can be colored by mixing phosphor particles instead of white particles. It is also possible to intentionally change the correction of light and the color of light.

絶縁性樹脂層８の厚さは、基板の材質を考慮し、発生しうる大きさのバリを覆い尽くせる程度であって、設計上必要となる絶縁性を確保できる厚さである必要がある。 The thickness of the insulating resin layer 8 needs to be a thickness that can cover the burr of a size that can be generated in consideration of the material of the substrate, and can ensure the insulation necessary for the design.

そして、透光性樹脂層１１と絶縁性樹脂層８は、可能な限り界面の親和性が高く、両者が互いに強固に接着する材質であることが望ましい。また、絶縁性樹脂層８は基板１とも強固に接着する材質であることが望ましい。これにより、透光性樹脂層８は透光性樹脂層１１と基板１の側面において強固に接着することから、透光性樹脂層１１と基板１との界面における剥離が防止される。なお、ここで言う接着強さの定義及び測定方法は特に限定されないが、例えば、ＪＩＳＫ６８４９乃至６８５６に規定される各種接着強さを用いてよい。本実施形態では、ＪＩＳＫ６８４９に規定される引張り接着強さを接着強さとして用いるものとする。 The translucent resin layer 11 and the insulating resin layer 8 are desirably made of a material having as high an affinity as possible at the interface and capable of firmly adhering to each other. The insulating resin layer 8 is preferably made of a material that can be firmly bonded to the substrate 1. Thereby, since the translucent resin layer 8 adheres firmly on the side of the translucent resin layer 11 and the substrate 1, peeling at the interface between the translucent resin layer 11 and the substrate 1 is prevented. In addition, the definition and measurement method of the adhesive strength mentioned here are not particularly limited, but for example, various adhesive strengths defined in JIS K 6849 to 6856 may be used. In the present embodiment, the tensile bond strength specified in JIS K 6849 is used as the bond strength.

本実施形態の説明においては、発光半導体素子としてＬＥＤ素子７を用いて説明したが、ＬＥＤ素子に限らずレーザーダイオード素子や有機エレクトロルミネッセンスであってもよい。 In the description of the present embodiment, the LED element 7 is used as the light emitting semiconductor element. However, the light emitting semiconductor element is not limited to the LED element, and may be a laser diode element or organic electroluminescence.

続いて、本発明の第一の実施形態に係る半導体発光デバイスの製造方法を説明する。 Then, the manufacturing method of the semiconductor light-emitting device which concerns on 1st embodiment of this invention is demonstrated.

本発明に係る発光デバイスを製造するに当たっては、次にあげる工程（ステップ）が必要である。
工程Ａ：基板を用意する工程
工程Ｂ：基板を固定し、半導体発光素子を実装する工程
工程Ｃ：基板に絶縁性樹脂を充てんするための充てんスペースを形成する工程
工程Ｄ：充てんスペースに絶縁性樹脂を充てんする工程
工程Ｅ：互いに連結している各発光デバイスを分離し、個別化する工程
以下、上述の第一の実施形態に即して本発明に係る発光デバイスの具体的な製造方法を図２を用いて例示的に記述する。 In manufacturing the light emitting device according to the present invention, the following steps are required.
Process A: Process for preparing a board Process B: Process for fixing a board and mounting a semiconductor light emitting element Process C: Process for forming a filling space for filling an insulating resin on the board
Step D: Step of filling the filling space with insulating resin
Step E: Step of separating and individualizing each light emitting device connected to each other Hereinafter, a specific method for manufacturing a light emitting device according to the present invention will be described with reference to FIG. Described by way of example.

まず、図２に示した工程ＳＴ１を用いて、集合基板１７を用意し、用意した集合基板１７を固定し、半導体発光素子を実装する工程を説明する。上述の工程Ａ、Ｂに相当する。集合基板１７は、大きな金属板の上下面を陽極酸化や熱酸化等の公知の方法にて絶縁酸化膜を形成し、適当な大きさに切断したものである。集合基板１２には、公知のプロセスにより、上面酸化膜３上に複数の半導体発光素子が実装できるように基板電極５が形成され、上面酸化絶縁膜３上の基板電極５以外の領域にセラミックインクを塗布し焼成することによってセラミックインク層９が形成される。その後、集合基板１７は粘着性を有するダイシングシート１３に固定し、基板電極１７上にバンプ６を形成したうえで、基板電極５と半導体発光素子であるＬＥＤ素子７をバンプ６を介してフリップチップによって接続される。なお、ダイシングシート１３は紫外線照射することによって粘着性を喪失するものを使用することが好ましく、本製造方法でも紫外線照射によって粘着性を喪失するダイシングシートを使用しているとして説明する。 First, the process of preparing the collective substrate 17, using the process ST1 shown in FIG. 2, fixing the prepared collective substrate 17, and mounting the semiconductor light emitting element will be described. This corresponds to steps A and B described above. The collective substrate 17 is obtained by forming an insulating oxide film on the upper and lower surfaces of a large metal plate by a known method such as anodic oxidation or thermal oxidation, and cutting it to an appropriate size. A substrate electrode 5 is formed on the aggregate substrate 12 by a known process so that a plurality of semiconductor light emitting elements can be mounted on the upper surface oxide film 3, and ceramic ink is formed in a region other than the substrate electrode 5 on the upper surface oxide insulating film 3. The ceramic ink layer 9 is formed by applying and baking. Thereafter, the collective substrate 17 is fixed to the adhesive dicing sheet 13, bumps 6 are formed on the substrate electrodes 17, and the substrate electrodes 5 and the LED elements 7, which are semiconductor light-emitting elements, are flip-chipd via the bumps 6. Connected by. In addition, it is preferable to use the dicing sheet 13 that loses adhesiveness when irradiated with ultraviolet rays, and this manufacturing method will be described on the assumption that a dicing sheet that loses adhesiveness when irradiated with ultraviolet rays is used.

次に、図２に示した工程ＳＴ２を用いて、集合基板を各基板１に分離することで充てんスペース１４を形成する工程について説明する。上述の工程Ｃに相当する。この充てんスペース１４は、例えばダイシング等を用いた機械加工によって一度各基板ごとに分断されるように切断することによって形成されるが、ダイシングシート１３までは切断しないため、それぞれ分断された基板１がバラバラになることはなく、充てんスペース１４は保持される。 Next, the process of forming the filling space 14 by separating the aggregate substrate into the respective substrates 1 using the process ST2 shown in FIG. This corresponds to step C described above. The filling space 14 is formed by, for example, cutting so as to be divided for each substrate by machining using, for example, dicing. However, since the dicing sheet 13 is not cut, each of the divided substrates 1 is formed. The filling space 14 is maintained without falling apart.

次に、図２に示した工程ＳＴ３を用いて、それぞれの基板１の間に設けられた充てんス
ペース１４に絶縁性樹脂を充てんする工程と、ＬＥＤ素子を封止する工程を説明する。上述の工程Ｄに相当する。充てんスペース１４に絶縁性樹脂を充てんするために、ダイシングシート１３に固定された各基板１を、ダイシングシート１３を下にしてダイシングシート１３ごと型枠１５の底部に配置する。型枠１５は、絶縁性樹脂の充てんだけではなく透光性樹脂を用いたＬＥＤ素子７の封止にも用いることができるため、ダイシングシート１３の底面からＬＥＤ素子７の上面の高さよりも、型枠１５内部の深さが深いことが好ましい。そして、熱硬化する特性を有する絶縁性樹脂を、セラミックインク９の高さにて硬化されるように充てんして熱を加えて硬化させ、絶縁性樹脂層８を形成する。その後に、熱硬化する特性を有する透光性樹脂を、ＬＥＤ素子７を覆って硬化されるよう充てんし熱を加えて硬化させ、透光性樹脂層１１を形成する。なお、本製造方法ではＬＥＤ素子７を封止する工程まで説明を行ったが、完成した半導体発光デバイス１０の使用方法において透光性樹脂１１によるＬＥＤ素子７の封止を必要としない場合には、ＬＥＤ素子７を封止する必要はない。
最後に、図２に示した工程ＳＴ４を用いて、互いに連結している各半導体発光デバイス１０を分離し、個別化する工程について説明する。工程Ｅに相当する。型枠から取り出し、各基板１を連結している絶縁性樹脂層８を絶縁性樹脂層８の幅よりも薄い刃を持つ例えばダイシング等を用いた機械加工によって各半導体発光デバイス１０に分断されるように切断する。その際、各半導体発光デバイス１０の基板１の側面には、均等に絶縁性樹脂層８が残るように、充てんスペース作成時と同じ中心線を有するように切断することが望ましい。そして、ダイシングシート１３の基板を固定していない面方向からダイシングシートに紫外線１８を照射することによって各半導体発光デバイス１０は分離、個別化される。 Next, the step of filling the filling space 14 provided between the substrates 1 with an insulating resin and the step of sealing the LED element will be described using step ST3 shown in FIG. This corresponds to step D described above. In order to fill the filling space 14 with the insulating resin, each substrate 1 fixed to the dicing sheet 13 is disposed on the bottom of the mold 15 together with the dicing sheet 13. Since the mold 15 can be used not only for filling the insulating resin but also for sealing the LED element 7 using a translucent resin, the height of the upper surface of the LED element 7 from the bottom surface of the dicing sheet 13 is: It is preferable that the depth inside the mold 15 is deep. Then, an insulating resin having a thermosetting property is filled so as to be cured at the height of the ceramic ink 9 and is cured by applying heat to form the insulating resin layer 8. Thereafter, a translucent resin having the property of thermosetting is filled and cured by applying heat so as to cover the LED element 7, thereby forming the translucent resin layer 11. Although the manufacturing method has been described up to the step of sealing the LED element 7, in the method of using the completed semiconductor light emitting device 10, when the LED element 7 is not sealed with the translucent resin 11. It is not necessary to seal the LED element 7.
Finally, the process of separating and individualizing the semiconductor light emitting devices 10 connected to each other will be described using the process ST4 shown in FIG. This corresponds to step E. The insulating resin layer 8 connecting the substrates 1 is taken out from the mold and divided into the semiconductor light emitting devices 10 by machining using, for example, dicing having a blade thinner than the width of the insulating resin layer 8. Cut so that. In that case, it is desirable to cut | disconnect so that it may have the same centerline as the time of filling space preparation so that the insulating resin layer 8 may remain uniformly on the side surface of the board | substrate 1 of each semiconductor light-emitting device 10. FIG. And each semiconductor light-emitting device 10 is isolate | separated and individualized by irradiating a dicing sheet with the ultraviolet-ray 18 from the surface direction which has not fixed the board | substrate of the dicing sheet 13. FIG.

次に、以下、本発明の第２の実施形態を図３を参照して説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

本実施形態は、第一の実施形態の構成に加え、基板１の底面端部に嵌合部１９を基板底面の全周に形成したことにある。嵌合部１９を形成することによって、表面積が大きくなるため、絶縁性樹脂層８をより剥がれ難くすることができる。また、基板１を切断した際にできる金属表面の露出する表面積を減らせると同時に、半導体発光デバイス１０を、下面酸化絶縁層４を実装面として他部材に実装した際には、金属表面の露出する領域と他部材との距離も増えるため、静電耐圧に対する信頼性がより高くなる。 In the present embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, a fitting portion 19 is formed on the entire bottom surface of the substrate at the end of the bottom surface of the substrate 1. By forming the fitting portion 19, the surface area is increased, so that the insulating resin layer 8 can be more difficult to peel off. In addition, the exposed surface area of the metal surface formed when the substrate 1 is cut can be reduced, and at the same time, when the semiconductor light emitting device 10 is mounted on another member using the lower surface oxide insulating layer 4 as a mounting surface, the exposed metal surface is exposed. Since the distance between the area to be performed and the other member also increases, the reliability with respect to electrostatic withstand voltage is further increased.

続いて、第２の実施形態に係る半導体発光デバイスの製造方法を説明する。 Then, the manufacturing method of the semiconductor light-emitting device concerning 2nd Embodiment is demonstrated.

第一の実施形態の製造方法の工程ＳＴ１における集合基板１７の用意に加え、絶縁酸化膜を形成する前に、半導体発光素子を実装する面と反対の面に、充てんスペース作成時や最後に分離する際に切断する中心線と同一中心線となるようにハーフダイシングする。その際、充てんスペースの幅よりも広く幅を取る必要がある。その他の製造方法は第一の実施形態の製造方法と同じ方法で製造することができる。 In addition to preparing the collective substrate 17 in step ST1 of the manufacturing method of the first embodiment, before forming the insulating oxide film, the surface opposite to the surface on which the semiconductor light emitting element is mounted is separated at the time of creating the filling space or finally. Half dicing is performed so that the center line is the same as the center line to be cut. At that time, the width needs to be wider than the width of the filling space. Other manufacturing methods can be manufactured by the same method as the manufacturing method of the first embodiment.

１基板
２金属機材
３上面酸化絶縁層
４下面酸化絶縁層
５基板電極
６バンプ
７ＬＥＤ素子
８絶縁性樹脂
９セラミックインク層、
１０半導体発光デバイス
１１透光性樹脂、
１２ＬＥＤ電極
１３ダイシングシート、
１４充てんスペース、
１５型枠、
１６紫外光
１７集合基板
１８紫外線
１９嵌合部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate 2 Metal equipment 3 Upper surface oxidation insulation layer 4 Bottom surface oxidation insulation layer 5 Board electrode 6 Bump 7 LED element 8 Insulating resin 9 Ceramic ink layer,
10 Semiconductor light emitting device 11 Translucent resin,
12 LED electrode 13 Dicing sheet,
14 Filling space,
15 formwork,
16 Ultraviolet light 17 Collective substrate 18 Ultraviolet light 19 Fitting part

Claims

上下面のみ酸化絶縁された金属または半導体で、上面に発光素子を備えた複数の基板を、それぞれ離間して配置する第一の工程と、
前記複数の基板の側面の全ての面を覆うように白色の絶縁性樹脂を充填し、該絶縁性樹脂を硬化して絶縁性樹脂層を形成し、前記複数の基板を接続する第二の工程と、
前記絶縁性樹脂層の上端と接すると共に前記発光素子を覆うように、接続された前記複数の基板の上に透光性樹脂を充填し、該透光性樹脂を硬化して透光性樹脂層を形成する第三の工程と、
前記絶縁性樹脂層と前記透光性樹脂層が同一面を形成するように、前記絶縁性樹脂層と前記透光性樹脂層を切断して半導体発光デバイスを個片化する第四の工程と、を備えたことを特徴とする半導体発光デバイスの製造方法。 A first step of disposing a plurality of substrates each provided with a light emitting element on the upper surface thereof in a metal or semiconductor that is oxidized and insulated only on the upper and lower surfaces;
A second step of filling the white insulating resin so as to cover all of the side surfaces of the plurality of substrates, curing the insulating resin to form an insulating resin layer, and connecting the plurality of substrates When,
The plurality of connected substrates are filled with a translucent resin so as to be in contact with the upper end of the insulating resin layer and cover the light emitting element, and the translucent resin is cured to translucent resin layer. A third step of forming
A fourth step of cutting the insulating resin layer and the translucent resin layer into individual pieces by cutting the insulating resin layer and the translucent resin layer so that the insulating resin layer and the translucent resin layer form the same surface; The manufacturing method of the semiconductor light-emitting device characterized by the above-mentioned.

上下面が酸化絶縁された金属または半導体からなる基板と、
前記基板の上面に実装された発光素子と、
前記発光素子の発光面を覆う透光性樹脂層と、を備えた半導体発光デバイスにおいて、
基板の全ての側面が絶縁性樹脂層で覆われており、
前記絶縁性樹脂層の上端は前記発光素子の下面よりも下に位置し、
前記基板上面と対向する前記透光性樹脂層の下面は、前記絶縁性樹脂層の上端と接することを特徴とする半導体発光デバイス。 A substrate made of a metal or semiconductor whose upper and lower surfaces are oxidized and insulated; and
A light emitting device mounted on the upper surface of the substrate;
In a semiconductor light emitting device comprising a translucent resin layer covering a light emitting surface of the light emitting element,
All sides of the substrate have we covered with an insulating resin layer,
The upper end of the insulating resin layer is located below the lower surface of the light emitting element,
A semiconductor light emitting device , wherein a lower surface of the translucent resin layer facing an upper surface of the substrate is in contact with an upper end of the insulating resin layer .

前記絶縁性樹脂層は、さらに白色顔料を含むことを特徴とする請求項２に記載の半導体発光デバイス。 The semiconductor light emitting device according to claim 2, wherein the insulating resin layer further contains a white pigment.

前記絶縁性樹脂層は、さらに蛍光体を含むことを特徴とする請求項２に記載の半導体発光デバイス。 The semiconductor light emitting device according to claim 2, wherein the insulating resin layer further contains a phosphor.

前記基板は、下面の端部に嵌合部をさらに形成したことを特徴とする請求項２から４の
いずれかに記載の半導体発光デバイス。 The substrate is a semiconductor light emitting device according to claims 2 to one of the 4, characterized in that further to form a fitting portion on the lower surface of the end portion.

前記基板は、上面にさらにセラミックインク層が配置されていることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の半導体発光デバイス。 The substrate is a semiconductor light emitting device according to any one of claims 2 to 5, characterized in that it is further arranged ceramic ink layer on the top surface.