TW200834980A - Optical semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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200834980 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種具備發光元件之光半導體裝置及該光 半導體裝置之製造方法。 【先前技術】 光半導體裝置作為照明或顯示裝置等各種裝置之光源， 應用於廣泛之領域。作為該光半導體裝置，係提出一種將 藉由發光元件所放射之光，與藉由該光所激發之螢光體所 _ 放射之光合併，而得到白色光等者（例如參照專利文獻1)。 該光半導體裝置具備：發光二極體（LED)等發光元件， 及具有收容該發光元件之杯狀凹部之基體。在該凹部設置 有密封發光元件之透光性構件。並且，基體藉由鑄模樹脂 鑄模成型。又，透光性構件係藉由混合有粒子狀螢光體之 透光性樹脂材料所形成。 在該光半導體裝置中，從發光元件所放射之光之一部分 籲 通過透光性構件放出，另一部分藉由凹部之側面（侧壁）反 射後放出。此時，入射於凹部之側面之光藉由基體被反射 或吸收。並且，光之反射率依存於入射光之波長，一般而 V 言波長較短者較低。 . 此處，為了提高反射率，將Ti02等反射填充劑混入基體 之鑄模樹脂。此時之紫外線區域之反射率為1〇%以下。因 此，為了亦提咼紫外線區域之反射率，提出一種對基體之 樹脂實施部分鍍銀、亦即僅對凹部之側面實施鍍銀之光半 導體裝置。又，為了防止基體之光劣化，使用幾乎不產生 124756.doc 200834980 光劣化之陶瓷基板作為基體。此時，考慮發光元件之散 熱，使用氮化銘基板作為陶兗基板。 [專利文獻1]曰本特開2005-311136號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 然而，對基體之樹脂實施部分鍍銀，需要掩模等複雜之 製造步驟’會使成本上升。再者，使用i化料陶究基
板’由於陶瓷基板價格高，使得成本上升。 又，今後，發光元件之光能量隨著發光元件之發光效率 之提高或驅動電流之增加等而增加時，會加速基體之光劣 化。由於伴隨該基體之光劣化，其光反料越發下降，可 取出之光的量減少，亮度下降。 本發明係料前述情況所完成者，其目的在於提供—種 既可抑制成本’又可防止因基體之光劣化所造成之亮度下 降之光半導體裝置及該光半導體裝置之製造方法。 [解決問題之技術手段] 置本Γ月之實施形態之第1特徵在於提供—種光半導體裝 置㈣Γ:基體，其係具有凹部者；發u件，其係設 苗二 放射光者；抑制構件，其係設置於基體，覆 :::侧面，抑制藉由發光元件所放射之光入射 ::者;及透光性構件’其係設置於凹部内，密封發光 施！態之第2特徵在於提供-種光半導 置之製造方法’其具有：形成抑制構件之步 籐衣 該抑制構 124756.doc 200834980 件係抑制光入射至具有凹部之基體之凹部側面；使所形成 之抑制構件以覆蓋凹部側面之方式定位，而形成基體之步 驟；在形成之基體之凹部内設置放射光之發光元件之步 驟，及將設置有發光元件之凹部内藉由透光性構件密封之 步驟。 [發明之效果] 依照本發明，既可抑制成本，又可防止因基體之光劣化 所造成之亮度下降。 【實施方式】 (第1實施形態） 參恥圖1至圖7對本發明之第1實施形態進行說明。 如圖1及圖2所示，本發明之第〗實施形態之光半導體裝 置1A具備：基體2，其係具有凹部2a者；發光元件3，其係 没置於凹部2a内，放射光者；抑制構件4，其係設置於基 體2，覆盍凹部2a之側面（侧壁），抑制藉由發光元件3所放 射之光入射至凹部2a之側面者；透光性構件5，其係設置 於凹部2a内，密封發光元件3者；及一對導線部6、7，其 係分別連接於發光元件3，從凹部以之底面延伸至外^ 者。 /基體2具有設置於大致中央之凹部2 a。該凹部2 &係例如 形成為杯狀、亦即倒圓錐台形狀，且在其内部收容發光元 件3之收容部。該凹部。之側面係從凹部以之底面朝外部 擴大地傾斜。該基體2例如係藉由白色之鑄模樹脂所形 成作為鑄楔樹脂，例如使用聚醯胺類樹脂等熱可塑性樹 124756.doc 200834980 發光元件3位於凹部2a底面之大致中央， ^ 搭载於導線部6 上。該發光元件3之底面電極（圖2中之 ^ ^ 、 T又下面），例如藉由銀 夕專之接合構件（未圖示）接合於導線部6而電性連接。又， 發光元件3之表面電極（圖2中之上面），例如藉由金線等連 接構件8而電性連接於導線部7。並且，例如使用發光二極 體（LED)等作為發光元件3。
抑制構件4包含：反射構件I S係覆蓋凹部2a之侧 面，反射藉由發光元件3所射出之光者；及絕緣構件扣， 其係固定於該反射構件牦上，具有絕緣性者。 反射構件4a如圖3所示，例如形成為漏斗形狀。該反射 構件4a具有：圓錐台形狀且形成為圓筒狀之圓筒部扪， 從該圓筒部B1延伸之緣部B2，及從該緣部B2向外部分別 水平延伸之—對延伸_。此處，藉由在反射構件4a形成 -對延伸部B3，在將抑制構件4設置於基體2上時，因為可 以使對延伸。卩B3埋人於基體2内地設置抑制構件4，故可 以提高抑制構件4與基體2之結合力。 該反射構件4a，例如係藉由銅等金屬材料所形成。再 者’反射構件4a’例如係藉由沖裁加工板金構件來形成。 在該反射構件4a之表面例如實施有鑛銀。並且，對於波長 350 nm之光之銀的反射率，遠高於白色之鑄模樹月旨，約為X 80% 〇 絶緣構件4b，其係在抑制構件4設置於基體2之狀態 下，，防止抑制構件4之反射構件牦與一對導線部6、7相 124756.doc 200834980 接觸地設置於反射構件4ajL(參照圖2)。藉此，因為可 止抑制構件4之反射構件4a與一對導線部6、7之接觸，故 ^以防止對發光元件3施加電壓時，在反射構件流通電 該絕緣構件4b，例如係藉由白色之鑄模樹脂所形成。例 如可使用熱可塑性樹脂等作為鑄模樹脂。並且，絕緣構件 仆與基體2既可藉由相同材料形成，亦可藉由不同材料形 成0
透光性構件5係設置於凹部2a内’密封發光元件3之構 件。該透光性構件5具有用於放出從發光元件3所放射之光 之放出面叫參照圖2)。該放出面5a係接觸外部環境之露出 面，發揮作為放出從發光元件3所放射之光的光取出面之 功能。 該透光性構件5，例如係藉由混合有粒子狀螢光體之螢 光體混合樹脂等透光性樹脂材料所形成。例如可使用石夕樹 脂等作為透光性樹脂材料。此處，螢光體係轉換從發光元 件3所放射之光之波長的物質’例如放出具有較發光元件3 之光之波長長之波長之光。例如作為該螢光體，在使用放 射藍色光之發光元件3時，使用放出黃色光之螢光體，或 者使用放出黃色光之榮光體及放出紅色光之螢光體兩者。 一對V線部6、7係用於從外部向發光元件3供給電力之 導線架。如圖4所示’導線部6具有：平面部&，其係載置 發光元件3者；及弯曲部讣，其係連接於該平面部以，彎 曲為山形者。又，導線部7具有：平面部7a，其係接合從 124756.doc 200834980 發光元件3延伸之連接構件8者；及彎曲部7b，其係連接於 該平面部7a，彎曲為山形者。 如此之一對導線部6、7從凹部2a之底面分別引出至外 部。該等導線部6、7例如係藉由銅等金屬材料所形成。再 者，在一對導線部6、7之表面例如實施有鍍銀。 此處，在使用模具鑄模成型基體2時，用於形成基體2之 鑄模樹脂流入載置各導線部6、7之模具平面與各導線部 6、7之彎曲部6b、7b之空間。藉此，因為各彎曲部讣、几 藉由基體2所包圍，故可以提高各導線部6、7與基體2之結 合力。 繼之，對該光半導體裝置1Ai發光動作進行說明。 對一對導線部6、7施加電壓，向發光元件3供給電力 日守，發光元件3放射光。該光之一部分通過透光性構件5後 直接從放出面5a放出，另一部分則藉由抑制構件4之反射 構件4a反射後從放出面5&放出。又，光之一部分入射至透 光性構件5所含有之螢光體。藉此，螢光體被激發，放射 光。該光之一部分亦通過透光性構件5後從放出面“放 出，另一部分亦藉由抑制構件4之反射構件4a反射後從放 出面5a放出。如此，藉由發光元件3所放射之光、與藉由 該光所激發之螢光體所放射之光相混合，從透光性構件5 之放出面5a放出。 在該發光動作中，藉由發光元件3及螢光體所放射之光 之一部分，藉由抑制構件4之反射構件4a向透光性構件5之 放出面5a反射。藉此，因為可以抑制光入射至基體2,故 124756.doc 200834980 可以防止基體2之光劣化。作為其結果，可以防止因基體2 之光劣化而使亮度下降。。 下面’對光半導體裝置1A之製造步驟進行說明。 在光半導體裝41A之製造步驟中，如圖5所示，形成抑 制構件4 ;如圖6所示，使所形成之抑制構件々以覆蓋凹部 2a之側面之方式定位，而形成基體2 ;如圖7所示，在形成 之基體2之凹部2&内設置發光元件3;如圖8所示，將設置 有發光元件3之凹部2a内藉由透光性構件5密封。 若詳述，如圖5所示，最初由板金構件用沖裁加工形成 反射構件4a。然後，在用於成形絕緣構件仆之模具上安裝 反射構件4a，例如使用射出成型法，一面藉由白色之鑄模 樹脂形成絕緣構件4b，一面使其固定於反射構件乜。藉 此，完成抑制構件4。 之如圖6所示，在用於在一對導線部7、8上之特定 位置定位抑制構件4地成形基體2之模具上安裝一對導線部 7、8及抑制構件4，例如使用射出成型法，藉由白色之鑄 模樹脂成形具有凹部2a之基體2。藉此，完成基體2。此 時，白色之鑄模樹脂流入載置各導線部6、7之模具平面， 與各導線部6、7之彎曲部6七、7b之空間。藉此，各彎曲部 6b、几藉由基體2所包圍。 後如圖7所示，在位於凹部2a底面之導線部6之平面 表面，例如塗佈銀膠等接合構件，在其上載置發光 凡件3，接合發光元件3與導線部6。繼之，例如藉由金線 等連接構件8，將發光元件3之上面電極與導線部7之平面 124756.doc -11 - 200834980 部7a電性連接。藉此’發光元件3被設置於基體2之凹部2a 内。 最後’在基體2之凹部2a内填充矽樹脂，密封發光元件 3。藉此’石夕樹脂製透光性構件5被設置於基體2之凹部2a 内’如圖2所示，完成光半導體裝置1A。 此處’例如使用表面鍍銀2 μπι厚度之厚度2〇〇 μηι之導線 部作為一對導線部6、7。又，例如使用大小為9〇〇χ9〇〇χ 200 μπι3之藍色發光二極體作為發光元件3。再者，例如使 用將藍色光轉換為黃色光之黃色螢光體作為螢光體。又， 抑制構件4之反射構件4a之彎曲角度為45度，該發光元件3 側之開口部之直徑為〇.3 mm。 如上所述，依照本發明之第丨實施形態，藉由將抑制構 件4设置於基體2，該抑制構件4係覆蓋凹部2a之侧面，抑 制從發光元件3所放射之光入射至凹部2&之側面者，可以 不用對基體2之凹部2a實施部分鍍銀、或者使用氮化鋁等 之陶£基板，而可抑制從發光元件3所放射之光入射至基 體2，可以防止基體2之光劣化。藉此，既可抑制成本，又 可防止因基體2之光劣化而亮度下降。作為其結果，可以 低成本且長時間維持高亮度。 再者’由於抑制構件4反射由發光元件3所放射之光，提 南從透光性構件5之放出面5 a之光取出效率，故可以提高 發光元件3之亮度。 又’由於抑制構件4之一部分埋入於基體2中，抑制構件 4與基體2之結合力提高，且可防止抑制構件4從基體2脫 124756.doc -12- 200834980 ’故可以提高光半導體裝置！八之元件可靠性。 (第2實施形態） 參照圖8對本發明之第2實施形態進行說明。在本發明之 第2實施形態中’對與第1實施形態不同之部分進行：明。 並且，在第2實施形，態中，對與在第！實施形態中所說明之 部分相同部分賦予相同符號，省略其說明。 如圖8所示，在本發明之第2實施形態之光半導體裝置ΐβ 中，抑制構件4係藉由反射構件乜所構成。再者，在一對 導線部6、7上設置有具有絕緣性之絕緣層9。又，在緣部 B2設置有階差部B4。 絕緣層9設置於與反射構件4a相對之位置。亦即，絕緣 層9與反射構件4a之發光元件3側之前端部相對，圓環狀地 設置於一對導線部6、7上。藉此，因為在反射構件化設置 於基體2之狀態下，可以防止反射構件4a與一對導線部6、 7之接觸，故可以防止對發光元件3施加電壓時，在反射構 件4 a中流通電流。 階差部B4係藉由使緣部B2向凹部2a之底面方向彎曲而 开> 成為圓環狀者。藉此，將反射構件4a設置於基體2時， 因為可以使階差部B4埋入於基體2地設置反射構件私，故 可以提高反射構件與基體2之結合力。 如上所述，依照本發明之第2實施形態，可以得到與第j 實施形態相同之效果。再者，藉由僅以反射構件4a構成抑 制構件4·，可以簡化抑制構件4之製造。又，由於階差部B4 埋入於基體2中’可以進一步提高抑制構件4與基體2之結 124756.doc •13- 200834980 合力。 (其他實施形態） 並且，本發明並非限定於前述之實施形態，在不脫離其 宗旨之範圍内可以進行各種變更。 例如，在前述之實施形態中雖舉出各種數值，但此等之 數值係例示而非限定。 【圖式簡單說明】
圖1係顯示本發明之第1實施形態之光半導體裝置之概略 構成立體圖。 圖2係圖1之s 1 — s 1線剖面圖。 圖3係顯示圖丨及圖2所示之光半導體裝置所具備之抑制 構件之概略構成立體圖。 圖4係顯示圖丨及圖2所示之光半導體裝置所具備之一對 導線部之概略構成立體圖。 圖5係說明圖丨及圖2所示之光半導體裝置之製造方法之 第1步驟剖面圖。 圖6係第2步驟剖面圖。 圖7係第3步驟剖面圖。 圖8係顯示本發明之第2實施形態之光半導體裝置之概略 構成剖面圖。 【主要元件符號說明】 ΙΑ ' 1B 光半導體裝置 2 基體 2a 凹部 124756.doc •14- 200834980 3 發光元件 4 抑制構件 5 透光性構件 124756.doc •15-

Claims (1)

  1. 200834980 十、申請專利範圍： 1· 一種光半導體裝置，其特徵在於具備： 基體’其係具有凹部者； 發光元件，其係設置於前述凹部内，放射光者； 抑制構件，其係設置於前述基體，覆蓋前述凹部之侧 面，抑制藉由前述發光元件所放射之前述光 凹部之側面者，·及 主則过 透光性構件，其係設心 元件者。 在封則述發光 2. 如請求項！之料導㈣置，其中前 由前述發光元件所放射之前述光。 #件反*** 之 3, 項1或2之光半導體裝置，其中前述抑制構件 邛分埋入於前述基體。 4. 一種=導體裝置之製造方法，其特徵在於具有： ^構件之” ’該抑制構件抑制光人射至呈有 凹丨丞體之則述凹部之側面； 使所形成之前述抑制 式定位，形成前述基雜之^覆蓋前述凹部之側面之方 二成:前及述基雜之前述凹部内™之發光 密=前述發光元件之前述凹部内藉由透光性構件 124756.doc
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