TW201611339A - 半導體發光裝置 - Google Patents
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Abstract
根據一實施例，半導體發光裝置包括半導體層、n側電極、p側電極、絕緣構件、n側金屬層以及p側金屬層。半導體層包括第一層、第二層以及發光層。n側電極與第一層接觸。p側電極與第二層接觸。絕緣構件設置在晶片外區域，晶片外區域相較於半導體層的側表面位於更外側。絕緣構件包括鄰接半導體層的側表面的部分的表面。絕緣構件的部分的表面具有對於發光層的發射光的反射性。n側金屬層與n側電極接觸，且從n側電極與n側金屬層之間的接觸部分一體地延伸到晶片外區域。p側金屬層與p側電極接觸，且從p側電極與p側金屬層之間的接觸部分一體地延伸到晶片外區域。
Description
在此所描述之實施例係大致關於半導體發光裝置。
已提出具有晶片尺寸封裝結構的半導體發光裝置，在晶片尺寸封裝結構中，螢光材料層被設置在包括發光層和互連層的半導體層的一表面側上，外部端子及樹脂層被設置在其它表面(安裝表面)側上。由於外部端子的面積的縮減以及焊料的高熱阻，晶片尺寸封裝可能具有散熱特性方面的問題。
〔PTL 1〕
JP-A 2013-201273
〔PTL 2〕
JP-A 2013-201340
本發明的實施例提供一種俱有優異的散熱特性的半導體發光裝置。
根據一實施例，半導體發光裝置包括半導體層、n側電極、p側電極、絕緣構件、n側金屬層以及p側金屬層。半導體層包括具有n型半導體的第一層、具有p型半導體的第二層以及設置在第一層和第二層之間的發光層。n側電極設置在與半導體層重疊的區域中，且與第一層接觸。p側電極設置在與半導體層重疊的區域中，且與第二層接觸。絕緣構件設置在晶片外區域，晶片外區域相較於半導體層的側表面位於更外側。絕緣構件包括鄰接半導體層的側表面的部分的表面。絕緣構件的部分的表面具有對於發光層的發射光的反射性。n側金屬層與n側電極接觸，且從n側電極與n側金屬層之間的接觸部分一體地延伸到晶片外區域。p側金屬層與p側電極接觸，且從p側電極與p側金屬層之間的接觸部分一體地延伸到晶片外區域。
3‧‧‧晶片
7‧‧‧電極(p側電極)
7a‧‧‧第一膜
7b‧‧‧第二膜
7c‧‧‧第三膜
8‧‧‧電極(n側電極)
8a‧‧‧第一膜
8b‧‧‧第二膜
8c‧‧‧第三膜
10‧‧‧基板
11‧‧‧第一層
11a‧‧‧第二表面
12‧‧‧第二層
13‧‧‧發光層
14‧‧‧絕緣膜
14a‧‧‧第一開口
14b‧‧‧第二開口
15‧‧‧半導體層
15a‧‧‧第一表面
15c‧‧‧側表面
15d‧‧‧發光區域
15e‧‧‧區域
16‧‧‧第一互連層(第一p側互連層)
16a‧‧‧接觸部
16b‧‧‧第一p側墊片
17‧‧‧第一互連層(第一n側互連層)
17a‧‧‧接觸部
17b‧‧‧第一n側墊片
18‧‧‧絕緣膜
18a‧‧‧第一開口
18b‧‧‧第二開口
19‧‧‧絕緣膜
19a‧‧‧第一開口
19b‧‧‧第二開口
21‧‧‧第二p側互連層
21a‧‧‧第二p側墊片
22‧‧‧第二n側互連層
22a‧‧‧第二n側墊片
23‧‧‧p側外部連接電極
23a‧‧‧p側安裝表面
24‧‧‧n側外部連接電極
24a‧‧‧n側安裝表面
25‧‧‧樹脂層
26‧‧‧絕緣膜
27‧‧‧絕緣構件
27a‧‧‧頂面
30‧‧‧光學層(螢光材料層)
31‧‧‧螢光材料
32‧‧‧黏合劑(透射層)
33‧‧‧光學層(透射層)
34‧‧‧透射層
34a‧‧‧外部端子(安裝表面)
41‧‧‧無機膜
42‧‧‧無機膜
45‧‧‧絕緣膜
46‧‧‧無機膜
51‧‧‧熱絕緣層
52‧‧‧反射層
53‧‧‧空間
55‧‧‧反射層
61‧‧‧p側金屬層
62‧‧‧n側金屬層
62b‧‧‧n側墊片
71‧‧‧p側金屬層
72‧‧‧n側金屬層
c‧‧‧中央線
圖1為根據實施例的半導體發光裝置的示意剖面圖；圖2為根據實施例的半導體發光裝置的示意平面圖；圖3為根據實施例的半導體層的示意剖面圖；圖4A及4B為顯示用於製造實施例的半導體發光裝置的方法的示意圖；圖5A及5B為顯示用於製造實施例的半導體發光裝置的方法的示意圖；圖6A及6B為顯示用於製造實施例的半導體發光裝置的方法的示意圖；圖7A及7B為顯示用於製造實施例的半導體發光裝置的方法的示意圖；圖8A及8B為顯示用於製造實施例的半導體發光裝置的方法的示意圖；圖9為顯示用於製造實施例的半導體發光裝置的方法的示意剖面圖；圖10為顯示用於製造實施例的半導體發光裝置的方法的示意剖面圖；圖11為顯示用於製造實施例的半導體發光裝置的方法的示意剖面圖；圖12為顯示用於製造實施例的半導體發光裝置的方法的示意剖面圖；圖13A及13B為顯示用於製造實施例的半導體發光裝置的方法的示意平面圖；圖14為根據實施例的半導體發光裝置的示意剖面
圖；圖15為根據實施例的半導體發光裝置的示意剖面圖；圖16為根據實施例的半導體發光裝置的示意剖面圖；圖17為根據實施例的半導體發光裝置的示意剖面圖；圖18為根據實施例的半導體發光裝置的示意剖面圖；圖19為根據實施例的半導體發光裝置的示意剖面圖；圖20A及20B為根據實施例的半導體發光裝置之部分的示意放大剖面圖；圖21為根據實施例的半導體發光裝置的示意剖面圖；圖22為根據實施例的半導體發光裝置的示意剖面圖；圖23為根據實施例的半導體發光裝置的示意剖面圖；圖24為根據實施例的半導體發光裝置的示意剖面圖；圖25A及25B為根據實施例的半導體發光裝置的溫度分佈；圖26為根據實施例的半導體發光裝置的示意剖面
圖；圖27為根據實施例的半導體發光裝置的示意剖面圖；圖28為根據實施例的半導體發光裝置的示意剖面圖；圖29為根據實施例的半導體發光裝置的示意剖面圖；以及圖30A及30B為根據實施例的半導體發光裝置的示意剖面圖。
在此，將參照所附圖式說明實施例。同時，圖式中相同的構件被賦予相同的標號及記號。
圖1為根據實施例的半導體發光裝置的示意剖面圖。
圖2為根據實施例的半導體發光裝置的安裝表面側的示意平面圖，且對應於圖1的仰視圖。
根據實施例的半導體發光裝置包括經由晶圓整平(wafer leveling)所形成的晶片大小的裝置(下文中，簡稱為晶片)3、設置在晶片3的附近的絕緣構件27、以及設置在安裝表面側上的金屬層71及72。
晶片3包括電極7及8、第一互連層(晶片上互連層)16及17、光學層30及33、以及設置在第一互連層16及17與光學層30及33之間的半導體層15。
圖3為半導體層15的示意放大剖面圖。
半導體層15含有，例如，氮化鎵。半導體層15包括具有n型半導體的第一層11、具有p型半導體的第二層12以及設置在第一層11和第二層12之間的發光層13。
第一層11包括，例如，基礎緩衝層和n型GaN層。第二層12包括，例如，p型GaN層。發光層13含有發射藍光、紫光、藍紫光、紫外光等的材料。發光層13的發光峰值波長為，例如，430nm到470nm。
如圖4A所示，半導體層15為磊晶地生長在基板10上。基板10為，例如，矽基板、藍寶石基板、碳化矽基板等。第一層11、發光層13以及第二層12以此順序磊晶地生長在基板10上。之後，藉由使用圖式中未顯示的遮罩之反應性離子蝕刻(reactive ion etching(RIE))法選擇性地移除第二層12及發光層13。
據此，半導體層15包括具有第二層12和發光層13的疊層膜的區域(發光區域)15d以及具有第一層11的第二表面11a的區域15e，第一層11的第二表面11a未被發光層13和第二層12覆蓋。
圖4B對應到顯示於圖3及圖4A中的半導體層15的仰視圖。
如圖4B所示，例如，區域15e形成為由發光區域15d所圍繞的島的形式。另外，區域15e形成在發光區域15d外周緣側上，以連續地圍繞發光區域15d。發光區域
15d的面積較區域15e的面積更寬。
如圖3所示，未被發光層13和第二層12覆蓋的第一表面15a形成在第一層11之相對於第二表面11a的側上。此外，半導體層15具有側表面15c，其係形成為與第一表面15a為連續的。
如圖5A及對應於圖5A的仰視圖之圖5B所示，n側電極8被設置在第一層11的第二表面11a上，且p側電極7被設置在第二層12的表面上。p側電極7和n側電極8被形成在重疊於半導體層15的區域(晶片區域)的範圍內。
當在圖5B的平面圖中所示，p側電極7的面積較n側電極8的面積更寬。p側電極7和第二層12之間的接觸面積較n側電極7和第一層11之間的接觸面積更寬。
如圖6A及對應於圖6A的仰視圖之圖6B所示，除了第一表面15a外，絕緣膜14被設置在半導體層15的表面上。絕緣膜14為無機膜且為，例如，氧化矽膜。
絕緣膜14係設置有暴露p側電極7的第一開口14a以及暴露n側電極8的第二開口14b。例如，兩個n側第二開口14b被形成為相互分離。在兩個第二開口14b之間的p側電極7的表面被絕緣膜14覆蓋。
第一層11的側表面15c、第二層12的側表面以及發光層13的側表面被絕緣膜14覆蓋。
如圖7A及對應於圖7A的仰視圖之圖7B所示，第一p側互連層16和第一n側互連層17被設置在半導體層15相對於第一表面15a的側上。
第一p側互連層16被形成在與半導體層15重疊的區域(晶片區域)的範圍內。第一p側互連層16亦被設置在第一開口14a中且與p側電極7接觸。第一p側互連層16經由被一體地形成在第一開口14a中的接觸部16a而被連接到p側電極7。第一p側互連層16並未與第一層11接觸。
第一n側互連層17被形成在與半導體層15重疊的區域(晶片區域)的範圍內。第一n側互連層17亦被設置在第二開口14b中且與n側電極8接觸。第一n側互連層17經由被一體地形成在第二開口14b中的接觸部17a而被連接到n側電極8。
例如，第一n側互連層17係形成為在兩個島狀n側電極8相互連接的方向上延伸的線形圖案。絕緣膜14被設置在p側電極7和介於兩個n側電極8之間的第一n側互連層17的部分之間，且被設置在第二層12和介於兩個n側電極8之間的第一n側互連層17的部分之間。第一n側互連層17未與p側電極7和第二層12接觸。
如圖4B所示，包括發光層13的發光區域15d佔據半導體層15的平面區域的大部分。此外，如圖5B所示，p側電極7連接到發光區域15d的面積較n側電
極8的面積更寬。因此，得到寬的發光表面，且因此能夠使得光學輸出為高的。
p側電極7被設置在第二層12和第一p側互連層16之間。如圖20A所示，p側電極7為複數層(例如，三層)的疊層膜。p側電極7包括第一膜7a、第二膜7b以及第三膜7c，其係以此順序從第二層12側被設置。
例如，第一膜7a為具有相對於從發光層13和螢光材料層30所發出的光的高反射率的銀(Ag)膜。例如，第二膜7b為鈦(Ti)膜，且第三膜7c為鉑(Pt)膜。
n側電極8被設置在第一層11和第一n側互連層17的接觸部17a之間。如圖20B所示，n側電極8為複數層(例如，三層)的疊層膜。n側電極8包括第一膜8a、第二膜8b以及第三膜8c，其係以此順序從第一層11側被設置。
例如，第一膜8a為具有相對於從發光層13和螢光材料層30所發出的光的高反射率的鋁(Al)膜。例如，第二膜8b為鈦(Ti)膜，且第三膜8c為鉑(Pt)膜。
如圖8A及對應於圖8A的仰視圖之圖8B所示，絕緣膜18被設置在第一p側互連層16和第一n側互連層17的表面上。絕緣膜18亦被設置在第一p側互連層16和第一n側互連層17之間。絕緣膜18為，例如，無機膜，且為氧化矽膜等。
絕緣膜18係設置有第一開口18a和第二開口18b，第一開口18a暴露出第一p側互連層16的一部份(p側墊片16b)，第二開口18b暴露出第一n側互連層17的一部份(n側墊片17b)。
p側墊片16b的面積大於n側墊片17b的面積。n側墊片17b的面積較第一n側互連層17和n側電極8之間的接觸面積更寬。
如後面將說明的，在第一表面15a上的基板10被移除。賦予從半導體發光裝置所發出的光之所欲的光學特性之光學層被設置在基板10被移除的第一表面15a上。例如，如圖1所示，螢光材料層30被設置在半導體層15的第一表面15a上，且透射層(第一透射層)33被設置在螢光材料層30上。
螢光材料層30包括複數粒狀的螢光材料31。螢光材料31由發光層13的發射光所激發，且發出具有不同於發射光的波長的光。複數螢光材料31被分散在黏合劑32中。黏合劑32透射發光層13的發射光和螢光材料31的發射光。在此所使用的詞語「透射」不侷限在100%的透射率，且還包括光的一部份被吸收的情形。例如，像是矽氧樹脂的透明樹脂可被使用來作為黏合劑32。
透射層33未含有螢光材料粒子。此外，在研磨隨後說明的絕緣構件27的表面時，透射層33保護螢光材料層30。
此外，透射層33作用為光散射層。亦即，透
射層33包括複數粒狀的散射材料(例如，氧化矽和鈦的化合物)和透射發光層13的發射光的黏合劑(例如，透明樹脂)，散射材料散射發光層13的發射光。
絕緣構件27設置在晶片外區域，晶片外區域位在半導體層15的側表面的更外側。絕緣構件27較半導體層15更厚，且支持半導體層15。絕緣構件27透過絕緣膜14覆蓋半導體層15的側表面。
此外，絕緣構件27亦被設置在光學層(螢光材料層30和透射層33)的側表面的外側，並覆蓋光學層的側表面。
絕緣構件27被設置在包括半導體層15、電極7和8、第一互連層(晶片上互連層)16和17以及光學層的晶片3的附近，並支持晶片3。
絕緣構件27的上表面27a和透射層33的上表面形成平坦表面。絕緣膜26被設置在絕緣構件27的背面。
第二p側互連層21被設置在第一p側互連層16的第一p側墊片16b上。第二p側互連層21與第一p側互連層16的第一p側墊片16b接觸並延伸到晶片外區域。延伸到晶片外區域的第二p側互連層21的部分透過絕緣膜26由絕緣構件27所支持。
此外，第二p側互連層21的部分還經由絕緣膜18延伸到與第一n側互連層17重疊的區域。
第二n側互連層22被設置在第一n側互連層
17的第一n側墊片17b上。第二n側互連層22與第一n側互連層17的第一n側墊片17b接觸並延伸到晶片外區域。延伸到晶片外區域的第二n側互連層22的部分透過絕緣膜26由絕緣構件27所支持。
圖13B顯示第二p側互連層21和第二n側互連層22的平面佈局的例子。
第二p側互連層21和第二n側互連層22相對於中央線c非對稱地被設置，中央線c將半導體層15的平面區域分隔成兩個相等的部分，且第二p側互連層21的底面(在安裝表面側的表面)較第二n側互連層22的底面更寬。
如圖1所示，絕緣膜19被設置在第二p側互連層21和第二n側互連層22的表面上。絕緣膜19為，例如，無機膜，且為氧化矽膜等。
如圖10所示，絕緣膜19係設置有第一開口19a和第二開口19b，第一開口19a暴露出第二p側互連層21的第二p側墊片21a，且第二開口19b暴露出第二n側互連層22的第二n側墊片22a。
如圖1所示，p側外部連接電極23被設置在第二p側互連層21的第二p側墊片21a上。p側外部連接電極23與第二p側互連層21的第二p側墊片21a接觸，且被設置在第二p側互連層21上。
此外，p側外部連接電極23的部分亦經由絕緣膜18和19被設置在與第一n側互連層17重疊的區域
中，且經由絕緣膜19被設置在與第二n側互連層22重疊的區域中。
p側外部連接電極23延伸到與半導體層15重疊的晶片區域和晶片外區域。p側外部連接電極23較第一p側互連層16更厚，且較第二p側互連層21更厚。
n側外部連接電極24被設置在第二n側互連層22的第二n側墊片22a上。n側外部連接電極24被設置在晶片外區域上，且與第二n側互連層22的第二n側墊片22a接觸。
n側外部連接電極24較第一n側互連層17更厚，且較第二n側互連層22更厚。
樹脂層(絕緣層)25被設置在p側外部連接電極23和n側外部連接電極24之間。樹脂層25與p側外部連接電極23的側表面和n側外部連接電極24的側表面接觸，且被填入到p側外部連接電極23和n側外部連接電極24之間。
此外，樹脂層25被設置在p側外部連接電極23的附近和n側外部連接電極24的附近，且覆蓋p側外部連接電極23的側表面和n側外部連接電極24的側表面。
樹脂層25增加p側外部連接電極23和n側外部連接電極24的機械性強度。此外，樹脂層25作用為在安裝期間防止焊料的濕擴散的阻焊劑(solder resist)。
p側外部連接電極23的底面作為從樹脂層25
暴露出來的p側安裝表面(p側外部端子)23a，且可被連接到像是安裝基板的外部電路。n側外部連接電極24的底面作為從樹脂層25暴露出來的n側安裝表面(n側外部端子)24a，且可被連接到像是安裝基板的外部電路。p側安裝表面23a和n側安裝表面24a透過，例如，焊料或導電接合材料，而被接合到安裝基板的焊盤圖形(land pattern)。
在此，p側安裝表面23a和n側安裝表面24a進一步突出於樹脂層25的表面亦為所欲的。因此，連接部的焊料形狀在安裝期限為穩定的，且因此，其能夠提升安裝的可靠度。
圖2顯示p側安裝表面23a和n側安裝表面24a的平面佈局的例子。
p側安裝表面23a和n側安裝表面24a相對於中央線c非對稱地被設置，中央線c將半導體層15的平面區域分隔成兩個相等的部分，且p側安裝表面23a較n側安裝表面24a更寬。
p側安裝表面23a和n側安裝表面24a之間的間隔被設定為在安裝期間焊料不會將p側安裝表面23a和n側安裝表面24a之間的空間橋接起來的間隔。
藉由第一n側互連層17和第二n側互連層22，在半導體層15中的n側電極接觸表面(第一層11的第二表面11a)被重新佈置在包括晶片外區域的較寬區域中。因此，可能在固定n側安裝表面24a的同時去減少在
半導體層15中的n側電極表面的面積，n側安裝表面24a對於具有高可靠度的安裝而言為足夠的。因此，其能夠藉由在半導體層15中減少不包括發光層13的區域15e的面積以及擴展包括發光層13的區域15d的面積來提升光學輸出。
根據實施例的半導體發光裝置，p側金屬層71和n側金屬層72被設置在安裝表面側上。p側金屬層71包括第一p側互連層16、第二p側互連層21以及p側外部連接電極23。n側金屬層72包括第一n側互連層17、第二n側互連層22以及n側外部連接電極24。
半導體層15藉由磊晶生長法(epitaxial growth method)被形成在基板上。基板被移除，且半導體層15不包括在第一表面15a側上的基板。能夠藉由移除基板來達成半導體發光裝置的高度的減少。此外，可能在半導體層15的第一表面15a中形成細小的凹凸，並藉由移除基板來達成光提取效率的提升。
半導體層15被支持在由金屬層71和72以及樹脂層25的複合體所構成的支持體上。此外，半導體層15從其側表面被絕緣構件27所支持，絕緣構件27為，例如，較半導體層15更厚的樹脂層。
例如，銅、金、鎳或銀可被使用來作為金屬層71和72的材料。使用在這些材料當中的銅可造成導熱性、遷移阻抗(migration resistance)以及對絕緣材料的黏合性的提升。
在安裝半導體發光裝置時，由用於將p側安裝表面23a和n側安裝表面24a接合到安裝基板的焊盤的焊料等所造成的應力由於熱循環而被施加到半導體層15。p側外部連接電極23、n側外部連接電極24和樹脂層25被形成為具有適當的厚度(高度)，且因此，p側外部連接電極23、n側外部連接電極24和樹脂層25可吸收並鬆弛應力。特別是，其能夠藉由使用樹脂層25來提升應力鬆弛效應，作為在安裝表面側的支持體的一部分，樹脂層25為較半導體層15更有彈性的。
金屬層71和72包含，例如，具有高導熱性的銅作為其主要構成，且良好的熱導體在寬的面積上延伸到與發光層13重疊的區域。從發光層13所產生的熱使用經由金屬層71和72而形成在晶片下方之短的路徑而被放射到安裝基板。
尤其是，當從圖2所顯示的平面圖中所觀之時，連接到半導體層15的發光區域15d之p側金屬層71的p側安裝表面23a與半導體層15的平面區域的大部分重疊，且因此，其能夠透過p側金屬層71以高效率將熱放射到安裝基板。
此外，根據實施例，p側安裝表面23a亦延伸到晶片外區域。因此，其能夠增加接合到p側安裝表面23a的焊料的平面尺寸，並透過焊料提升相對於安裝基板的散熱特性。
此外，第二n側互連層22延伸到晶片外區
域。為此原因，其能夠將n側安裝表面24a設置在晶片外區域中，而不會受限於被佈置以佔據與晶片重疊的大部分區域的p側安裝表面23a。n側安裝表面24a被設置在晶片外區域中，且因此，其能夠去進一步地拓寬面積，相較於n側安裝表面24a僅被佈置在晶片區域的範圍中的情形。
因此，關於n側，其同樣能夠去增加接合到n側安裝表面24a的焊料的平面尺寸，並透過焊料提升相對於安裝基板的散熱特性。
從發光層13發射到第一表面15a側的光入射到螢光材料層30上，且光的部分激發螢光材料31，且因此，例如，得到作為發光層13的光和螢光材料31的光的混合光的白光。
從發光層13發射到安裝表面側的光被p側電極7和n側電極8反射，且被導向到被定位在上側的螢光材料層30的側上。
透射層(第一透射層)33被設置在螢光材料層30上，且透射層(第二透射層)34被設置在透射層33以及在晶片外區域中的絕緣構件27上。
透射層34包含複數粒狀散射材料(例如，氧化矽)和透射發光層13的發射光之黏合劑(例如，透明樹脂)，散射材料散射發光層13的發射光。
透射層34作用為光散射層。作用為光散射層的透射層34的平面尺寸大於螢光材料層30的平面尺寸和
透射層33的平面尺寸。亦即，透射層34的平面尺寸大於晶片3的平面尺寸。因此，其能夠拓寬從半導體發光裝置發射到外側的光的範圍，並得到具有寬的角度的光分佈特性。
至少鄰接於半導體層15的側表面之絕緣構件27的部分的表面具有對於發光層13的發射光的反射性。此外，鄰接於螢光材料層30的側表面之絕緣構件27的部分以及鄰接於透射層33的側表面之絕緣構件的部分具有對於發光層13的發射光以及螢光材料31的發射光的反射性。此外，絕緣構件27和透射層34之間的邊界的附近具有對於發光層13的發射光以及螢光材料31的發射光的反射性。
此外，如圖30B所示，即使當具有反射性的層55被設置在鄰接於光學層(螢光材料層30和透射層33)的側表面之絕緣構件27的部分的表面時，其能夠得到相同的效果。
例如，絕緣構件27為具有對於發光層13的發射光以及螢光材料31的發射光之不少於50%的反射性的樹脂層。
因此，其能夠從絕緣構件27去反射來自晶片3的側表面的發射光、以及在透射層34中被散射且被導向到絕緣構件27側的光。其能夠藉由防止從在絕緣構件27中發生的光吸收損失來提升經由透射層34到外側的光提取效率。此外，如圖30B所示，其亦能夠藉由將反射層
55設置在絕緣構件27的表面(鄰接於光學層30和33的側表面)上來得到相同的效果。
螢光材料層30經由晶圓整平處理而被形成在半導體層15的第一表面15a，且螢光材料層30的平面尺寸係實質上相同於半導體層15的平面尺寸或是稍微大於半導體層15的平面尺寸。
螢光材料層30沒有被形成為繞著半導體層15的側表面和安裝表面側被捲曲。亦即，螢光材料層30沒有被浪費地形成在光沒有從其被提取到外部之晶片的側表面側以及安裝表面側上，且因此，其能夠實現成本的減少。
在一般的覆晶式安裝中，LED晶片經由凸塊等而被安裝到安裝基板，且接著螢光材料層被形成來覆蓋整個晶片。另外，樹脂被底部填充在凸塊之間。
同時，根據本實施例的半導體發光裝置，不同於螢光材料層30的樹脂層25在圖1所顯示的安裝以前的狀態下被設置在p側外部連接電極23的附近以及n側外部連接電極24的附近，且因此，其能夠賦予適用於對安裝表面側的應力鬆弛的特性。此外，由於樹脂層25已經被設置在安裝表面側上，在安裝之後的底部填充變成非必要的。
設計來優先化光提取效率、色轉換(color conversion)效率、光分佈特性等的光學層被設置在半導體層15的第一表面15a上，且在安裝期間優先化應力鬆
弛且特色為取代基板作為支持體的層被設置在安裝表面側上。例如，樹脂層25具有作用為基底的樹脂被填充有填料(例如，具有高密度的二氧化矽粒子(silica particle))的結構，且樹脂層25被調整以具有作為支持體之適當的硬度。
根據上述的實施例，藉由共同地形成半導體層15、電極7和8、晶片上互連層16和17、以及經過晶圓整平的光學層，晶片尺寸裝置3以低成本被實現，且外部端子(安裝表面)23a和34a延伸到晶片外區域，且因此，其能夠增加散熱特性。因此，其能夠以低價位提供具有高可靠度的半導體發光裝置。
接著，將參照圖4A到圖13B說明本發明之製造半導體發光裝置的方法。
圖4B、圖5B、圖6B、圖7B、圖8B、圖13A、以及圖13B分別對應到圖4A、圖5A、圖6A、圖7A、圖8A、圖9、以及圖10的仰視圖。
例如，藉由金屬有機化學汽相沉積(MOCVD)法，半導體層15被磊晶地生長在基板10上。基板10為，例如，矽基板。另外，基板10可為藍寶石基板或碳化矽基板。半導體層15為，例如，含有氮化鎵(GaN)的氮化物半導體層。
例如，第二層12和發光層13的疊層膜藉由反應性離子蝕刻(RIE)法而被選擇性地蝕刻，且第一層11的第二表面11a被暴露出來，如圖4A及4B所示。
此外，第一層11被選擇性地移除且在基板10中被分成複數個半導體層15。用於分離複數個半導體層15的溝槽被形成為，例如，網格圖形。
接著，如圖5A及5B所示，p側電極7被形成在第二層12的表面上，且n側電極8被形成在第一層11的第二表面11a上。
接著，如圖6A及6B所示，絕緣膜14被形成來覆蓋半導體層15與電極7和8，且接著第一開口14a及第二開口14b在絕緣膜14中被形成。
接著，如圖7A及7B所示，第一p側互連層16和第一n側互連層17被形成。第一p側互連層16被形成在第一開口14a中，且與p側電極7接觸。
第一n側互連層17被形成在第二開口14b中，且與n側電極8接觸。此外，第一n側互連層17在，例如，兩個位置處與n側電極8接觸。第一n側互連層17被線性地形成，以在連接被定位在兩個位置處的n側電極8的方向上延伸。絕緣膜14***置於p側電極7和線性地形成的第一n側互連層17的部分之間，且第一n側互連層17並未接觸p側電極7。
p側電極7、n側電極8、第一p側互連層16以及第一n側互連層17被形成在與半導體層15重疊的區域的範圍內。
接著，如圖8A及8B所示，絕緣膜18被形成在第一p側互連層16的表面和第一n側互連層17的表面
上，且第一開口18a和第二開口18b被形成在絕緣膜18中。第一p側互連層16的第一p側墊片16b藉由第一開口18a被暴露出來，且第一n側互連層17的第一n側墊片17b藉由第二開口18b被暴露出來。
接著，基板10被移除。在由臨時支持體(圖中未示)支持包括半導體層15和互連層16及17的堆疊體的狀態下，移除基板10。
例如，基板10藉由乾式蝕刻(例如，RIE)而被移除。或者，矽基板10可藉由濕式蝕刻而被移除。或者，當基板10為藍寶石基板時，基板可藉由雷射剝離法而被移除。
被磊晶地生長在基板10上的半導體層15可能具有大的內應力(internal stress)。此外，p側金屬層71、n側金屬層72以及樹脂層25為可撓性的材料，相較於由，例如，基於GaN材料，所形成的半導體層15。據此，即使當在磊晶升長的過程中的內應力在基板10的剝離的過程時被釋放，p側金屬層71、n側金屬層72以及樹脂層25吸收應力。因此，其能夠避免在移除基板10的處理中損壞半導體層15。
藉由基板10的移除而暴露出來的半導體層15的第一表面15a在必要時被粗糙化。
此外，上述的螢光材料層30被形成在第一表面15a上，且透射層33被形成在螢光材料層30上。這些過程在晶圓狀態下被執行。
接著，晶圓被切割成複數個晶片3。晶片3被暫時支持體(圖式中未顯示)所支持。如圖9所示，絕緣構件(支持構件)27被形成在晶片3的附近(晶片外區域)，以及被形成在晶片3上(在透射層33上)。
如圖10所示，絕緣膜26被形成在圖9中的絕緣構件27的底面。由此，晶片3和絕緣構件27之間的階層被移除，且因此，其能夠提升接著將被形成的互連層的可靠度。各種類型的樹脂材料可被使用來做為絕緣膜26，但在耐熱性上為特別優異的醯亞胺基樹脂(imide-based resin)、苯酚基樹脂(phenol-based resin)、聚矽氧基樹脂(silicone-based resin)、環氧基樹脂等為適合的。
如圖10所示，第二p側互連層21被形成在第一p側互連層16的第一p側墊片16b上，以及在晶片外區域內的絕緣膜26上。第二n側互連層22被形成在第一n側互連層17的第一n側墊片17b上，以及在晶片外區域內的絕緣膜26上。
第二n側互連層22被與晶片3對齊。由於第一n側墊片17b被重新佈置在較n側電極8更寬的面積上，即使當所形成的第二n側互連層22的位置相對於晶片3被稍微地偏移時，其能夠藉由可靠地將第二n側互連層疊加到第一n側墊片而將第二n側互連層22連接到第一n側墊片17b。
絕緣膜19被形成在第二p側互連層21的表
面以及第二n側互連層22的表面上，且第一開口19a和第二開口19b被形成在絕緣膜19中。
第二p側互連層21的第二p側墊片21a經由第一開口19a暴露出來。第二n側互連層22的第二n側墊片22a經由第二開口19b暴露出來。
如圖11所示，p側外部連接電極23被形成在第二p側墊片21a上。n側外部連接電極24被形成在第二n側墊片22a上。此外，樹脂層25被形成在p側外部連接電極23和n側外部連接電極24之間、在p側外部連接電極23的附近、以及在n側外部連接電極24的附近。
接著，在透射層33上的絕緣構件27的頂面以及在晶片外區域內的絕緣構件27的頂面被研磨。在透射層33上的絕緣構件27被移除，且透射層33的頂面及在晶片外區域內的絕緣構件27的頂面被壓平，如圖12所示。
研磨未被執行到螢光材料層30的頂面暴露出來的高度，且留在螢光材料層30上的透射層33保護螢光材料層30。
如圖1所示，具有大於晶片3的平面尺寸的平面尺寸之透射層(散射層)34被形成在透射層33之被壓平的頂面上以及在絕緣構件27之被壓平的頂面上。
接著，將參照圖14至17說明其他實施例的半導體發光裝置。在圖14至17中所顯示的半導體發光裝置中，與圖1所顯示的半導體發光裝置之部件相同的部件
將以相同的標號及符號標記，且此處將省略其詳細說明。
根據圖14所顯示的半導體發光裝置，無機膜41被設置在絕緣構件27和螢光材料層30的側表面之間，以及在絕緣構件27和透射層33的側表面之間。此外，無機膜42被設置在絕緣構件27的頂面27a和透射層34之間。
無機膜41和無機膜42為，例如，氧化矽膜。無機膜41增加螢光材料層30和絕緣構件(例如，白色樹脂)27之間的黏性，並增加透射層33和絕緣構件27之間的黏性。無機膜42增加絕緣構件27和透射層34之間的黏性。此外，如圖30A所示，光學層(螢光材料層30和透射層33)的側表面的粗化(roughening)在增加對於絕緣構件27的黏性上為有效的。
根據圖15所顯示的半導體發光裝置，透射層33被設置在半導體層15的第一表面15a上，且螢光材料層30被設置在透射層33上。另外，半導體層15和螢光材料層30之間的黏性可藉由形成無機膜(例如，氧化矽膜)作為半導體層15和螢光材料層30之間的透射層而被增加。
藉由將透射層33的折射係數設定成介於半導體層15的折射係數和螢光材料層30的折射係數中間的折射係數，其能夠增進來自半導體層15的光的提取效率。此外，半導體層15和螢光材料層30藉由透射層33而相互分離，且因此，其能夠去減少從螢光材料層30放射的
熱被轉移到半導體層15的比率。
根據圖16所顯示的半導體發光裝置，透射層33被設置在半導體層15的第一表面15a上，且螢光材料層30被設置在透射層33上，且在晶片外區域中被設置在絕緣構件27上。
透射層33係設置在被絕緣構件27所圍繞的區域中，且螢光材料層30具有大於透射層33的平面尺寸的平面尺寸。在此配置中，由於從半導體層15所發出的光在螢光材料層30中透過透射層33傳播，相較於上述的圖15，其能夠去拓寬發光範圍。由此，由於在螢光材料層30中的光轉換，其能夠得到像是光電轉換效率的增進、以及熱產生的發散和減少。
根據圖17所顯示的半導體發光裝置，第一透射層33被設置在半導體層15的第一表面15a上，且第二透射層34被設置在第一透射層33上和在晶片外區域中的絕緣構件27上。螢光材料層30被設置在第二透射層34上。
第一透射層33係設置在被絕緣構件27所圍繞的區域中，且第二透射層34和螢光材料層30具有大於第一透射層33的平面尺寸的平面尺寸。藉由設置第二透射層34，得到傳播從半導體層15所發出的光遠於在圖16的範例中的效果，且因此，其能夠藉由發光範圍的擴大以及分散和減少螢光材料層30的熱產生得到增進光轉換效率的進一步效果。
在圖15中所顯示的半導體發光裝置中，無機膜41可被設置在絕緣構件27和螢光材料層30的側表面之間，且在絕緣構件27和透射層33的側表面之間，如圖21所示。
在圖16中所顯示的半導體發光裝置中，如圖22所示，無機膜41可被設置在絕緣構件27和透射層33的側表面之間，且無機膜42可被設置在螢光材料層30和絕緣構件27的頂面之間。
在圖17中所顯示的半導體發光裝置中，如圖23所示，無機膜41可被設置在絕緣構件27和透射層33的側表面之間，且無機膜42可被設置在透射層34和絕緣構件27的頂面之間。
接著，圖18為另一實施例的半導體發光裝置的示意剖面圖。與圖1所顯示的實施例中的部件相同的部件將以相同的標號及符號標記，且此處將省略其詳細說明。
圖18所顯示的半導體發光裝置包括晶片3、設置在晶片3的附近中的絕緣構件27、以及設置在安裝表面側上的金屬層61和62。
上述實施例的配置可被應用到光學層，例如，螢光材料層、透射層、以及散射層。
半導體層15具有與在上述實施例中的半導體層相同的配置。p側電極7被設置在半導體層15的第二層12的表面上，且n側電極8被設置在第一層11的第二
表面11a上。p側電極7和n側電極8被設置在與半導體層15重疊的區域(晶片區域)的範圍內。
絕緣膜26被形成在半導體層15的第一表面15a的相對側。絕緣膜26係設置有暴露出p側電極7的開口以及暴露出n側電極8的開口。
p側金屬層61和n側金屬層62被設置在半導體層15的第一表面15a的相對側。
p側金屬層61在與半導體層15所重疊的區域(晶片區域)中經由形成在絕緣膜26中的開口與p側電極7接觸，且從與p側電極7接觸的接觸部一體地延伸到晶片外區域。p側金屬層61經由p側電極7被電性連接到第二層12，且沒有與第一層11接觸。
n側金屬層62在與半導體層15所重疊的區域(晶片區域)中經由形成在絕緣膜26中的開口與n側電極8接觸，且從與n側電極8接觸的接觸部一體地延伸到晶片外區域。n側金屬層62經由n側電極8被電性連接到第一層11。絕緣膜62被設置在n側金屬層62和p側電極7之間，且設置在n側金屬層62和第二層12之間，且n側金屬層62沒有與p側電極7和第二層12接觸。
p側電極7和p側金屬層61之間的接觸表面的面積係較n側電極8和n側金屬層62之間的接觸表面的面積更寬。p側金屬層61的面積較n側金屬層62的面積更寬。
絕緣構件27被設置在位在相較於半導體層15
的側表面的更外側的晶片外區域中。絕緣構件27較半導體層15更厚。
延伸到晶片外區域的p側金屬層61的部分係由絕緣構件27經由絕緣膜26所支持。延伸到晶片外區域的n側金屬層62的部分係由絕緣構件27經由絕緣膜26所支持。
p側外部連接電極23被設置在p側金屬層61上。p側外部連接電極23與p側金屬層61接觸，且電連接到p側金屬層61。p側外部連接電極23較p側金屬層61更厚。
絕緣膜45被設置在n側金屬層62的表面上。絕緣膜45為，例如，無機膜，且為氧化矽膜等。
絕緣膜45被設置有暴露出n側金屬層62的n側墊片62b的開口。n側外部連接電極24被設置在n側墊片62b上。n側外部連接電極24被設置在晶片外區域中，且與n側金屬層62的n側墊片62b接觸，以電性地連接到n側金屬層62。n側外部連接電極24係較n側金屬層62更厚。
樹脂層25被設置在p側外部連接電極23和n側外部連接電極24之間。樹脂層25與p側外部連接電極23的側表面和n側外部連接電極24的側表面接觸，且被填充到p側外部連接電極23和n側外部連接電極24之間。
此外，樹脂層25被設置在p側外部連接電極
23的附近和在n側外部連接電極24的附近，並覆蓋p側外部連接電極23的側表面和n側外部連接電極24的側表面。
p側外部連接電極23的底面從樹脂層25暴露出來，且作為p側安裝表面(p側外部端子)23a，p側安裝表面23a可被連接到像是安裝基板的外部電路。n側外部連接電極24的底面從樹脂層25暴露出來，且作為n側安裝表面(n側外部端子)24a，n側安裝表面24a可被連接到像是安裝基板的外部電路。p側安裝表面23a和n側安裝表面24a透過，例如，焊料或導電接合材料，而被接合到安裝基板的焊盤圖形。
p側安裝表面23a和n側安裝表面24a相對於中央線c非對稱地被設置，中央線c將半導體層15的平面區域分隔成兩個相等的部分。p側安裝表面23a較n側安裝表面24a更寬。
n側外部連接電極24和n側金屬層62的n側墊片62b之間的接觸面積較n側電極8和n側金屬層62之間的接觸面積更大。在半導體層15中的n側電極接觸表面(第一層11的第二表面11a)藉由n側金屬層62而被重新佈置在較寬的區域中。由此，其能夠去減少在半導體層15中的n側電極表面的面積，同時確保足以用高可靠度來安裝的n側安裝表面24a的面積。因此，藉由減少在半導體層15中不包括發光層13的區域的面積以及擴展包括發光層13的區域的面積，其能夠提升光學輸出。
半導體層15被支持在由金屬層61和62、外部連接電極23和24以及樹脂層25的複合體所構成的支持體上。此外，半導體層15從其側表面被絕緣構件27所支持，絕緣構件27為，例如，較半導體層15更厚的樹脂層。
例如，銅、金、鎳或銀可被使用來作為金屬層61和62以及外部連接電極23和24的材料。使用在這些材料當中的銅可造成導熱性、遷移阻抗以及對絕緣材料的黏合性的提升。
p側外部連接電極23、n側外部連接電極24和樹脂層25被形成為具有適當的厚度(高度)，且因此，p側外部連接電極23、n側外部連接電極24和樹脂層25可吸收並鬆弛在安裝期間所施加的應力。特別是，其能夠藉由使用樹脂層25來提升應力鬆弛效應，作為在安裝表面側的支持體的一部分，樹脂層25為較半導體層15更有彈性的。
金屬層61和62、以及外部連接電極23和24包含，例如，具有高導熱性的銅作為其主要構成，且良好的熱導體在寬的面積上延伸到與發光層13重疊的區域。從發光層13所產生的熱使用經由金屬層61和62以及外部連接電極23和24而形成在晶片下方之短的路徑而被放射到安裝基板。
尤其是，由於連接到半導體層15的發光區域之p側安裝表面23a與半導體層15的平面區域的大部分
重疊，其能夠透過p側金屬層61和p側外部連接電極23以高效率將熱放射到安裝基板。
此外，根據實施例，p側安裝表面23a亦延伸到晶片外區域。因此，其能夠增加接合到p側安裝表面23a的焊料的平面尺寸，並透過焊料提升相對於安裝基板的散熱特性。
此外，n側金屬層62延伸到晶片外區域。為此原因，其能夠將n側安裝表面24a設置在晶片外區域中，而不會受限於被佈置以佔據與晶片重疊的大部分區域的p側安裝表面23a。n側安裝表面24a被設置在晶片外區域中，且因此，其能夠去進一步地拓寬面積，相較於n側安裝表面24a僅被佈置在晶片區域的範圍中的情形。
因此，關於n側，其同樣能夠去增加接合到n側安裝表面24a的焊料的尺寸，且經由焊料去提升相對於安裝基板的散熱特性。
p側金屬層61從與p側電極7接觸且延伸到晶片外區域的部分(晶片上部分)垂直於側部被一體地抽出。n側金屬層62從與n側電極8接觸且延伸到晶片外區域的部分(晶片上部分)垂直於側部被抽出。因此，其能夠有效地將半導體層15的熱經由寬的安裝表面釋放到安裝基板。
此外，螢光材料層30經由晶圓整平處理而被形成，且沒有被形成為繞著半導體層15的側表面和安裝表面側被捲曲。為此原因，螢光材料層30沒有被浪費地
形成在光沒有從其被提取到外部之晶片的側表面側以及安裝表面側上，且因此，其能夠實現成本的減少。
此外，不同於螢光材料層30的樹脂層25在圖18所顯示的安裝以前的狀態下被設置在p側外部連接電極23的附近以及n側外部連接電極24的附近，且因此，其能夠賦予適用於對安裝表面側的應力鬆弛的特性。此外，由於樹脂層25已經被設置在安裝表面側上，在安裝之後的底部填充變成非必要的。
設計來優先化光提取效率、色轉換效率、光分佈特性等的光學層被設置在半導體層15的第一表面15a上，且在安裝期間優先化應力鬆弛且特色為取代基板作為支持體的層被設置在安裝表面側上。例如，樹脂層25具有作用為基底的樹脂被填充有填料(例如，具有高密度的二氧化矽粒子)的結構，且樹脂層25被調整以具有作為支持體之適當的硬度。
根據上述的實施例，藉由共同地形成半導體層15以及經過晶圓整平的光學層，晶片尺寸裝置3以低成本被實現，且金屬層61和62與外部端子(安裝表面)23a和34a延伸到晶片外區域，且因此，其能夠增加散熱特性。因此，其能夠以低價位提供具有高可靠度的半導體發光裝置。
此外，根據圖19所顯示的半導體發光裝置，無機膜46在圖18的裝置中被設置在絕緣構件27和半導體層15的側表面之間，以及設置在絕緣構件27和螢光材
料層30的側表面之間。
無機膜46(其係為，例如，氧化矽膜)增加半導體層15和絕緣構件27之間的黏性、以及螢光材料層30和絕緣構件27之間的黏性。
在螢光材料層被設置在包括發光層的半導體層上、且透射層被設置在螢光材料層上的結構中，伴隨著發光層和螢光材料層的光發射的熱被轉移到透射層。例如，難以去提升使用樹脂材料的透射層的耐熱性，且存有熱被積聚在透射層中的傾向。在某些情況下，透射層可能由於熱而劣化，且半導體發光裝置的發射特性可能劣化。尤其是，透射層由於熱的劣化可能會是具有高光學功率的半導體發光裝置中的問題。
因此，根據圖24所顯示的實施例，熱絕緣層51被設置在螢光材料層30和透射層33之間。熱絕緣層51具有對於從發光層13所發出的光以及從螢光材料31所發出的光的透射性。
例如，熱絕緣層51係使用濺射法(sputtering method)由具有小的傳熱係數和高的透光率的氧化矽膜(SiO2膜)所形成。
圖25A為在沒有設置熱絕緣層51的結構中的層的溫度分佈範例。
圖25B為在螢光材料層30和透射層33之間設置有熱絕緣層51的結構中的層的溫度分佈範例。
比較圖25A和圖25B，由於設置熱絕緣層
51，來自半導體層15和螢光材料層30的熱不太會被轉移到透射層33。因此，透射層33的溫度上升被抑制，且其能夠防止透射層33的熱劣化。設置有熱絕緣層51的結構特別適用於高功率的半導體發光裝置。
形成熱絕緣層51的方法不侷限於濺射法。例如，可使用沉積法、電鍍法、塗佈法、溶膠-凝膠法(sol-gel method)等等。
此外，熱絕緣層51的材料不侷限於二氧化矽，且其能夠使用具有高的光透射性及低的熱傳係數(heat transfer coefficient)(例如，不超過30W/(m2K)的熱傳係數)的各種類型的氮氧化物、耐熱性樹脂等等。例如，可使用SrTiO3、MgO、ZrO2、以及氧化釔穩定化氧化鋯(yttria stabilized zirconia，YSZ)作為熱絕緣層51的材料。此外，熱絕緣層51可具有多孔結構。
在圖14所顯示的結構中，熱絕緣層51可被設置在螢光材料層30和透射層33之間，如圖26所示。
發光層13的光(激發光)在螢光材料層30中沿著傾斜方向所行進的距離相較於激發光在螢光材料層30中沿著厚度方向所行進的距離來得更長。在螢光材料層30中沿著傾斜方向所行進的激發光激發更多的螢光材料31。
因此，當在從螢光材料層30所發出的光束中，光束為具有較大的發射角度的光束時，光束具有螢光材料31的發亮色彩(例如，黃色)。當從傾斜角度觀看
半導體發光裝置的光提取表面(圖1中的頂面)時，相較於從正上方觀看光提取表面的情形，存有一種，例如，所看到的是暗黃光的傾向。亦即，可能發生色分離(color breakup)，其中，所看到的光的顏色依據觀看半導體發光裝置的角度而有所不同。
在圖1、圖14、圖24及圖26所顯示的上述實施例中，螢光材料層30被設置在由絕緣構件27所圍繞的區域內，且鄰接於螢光材料層30之絕緣構件27的側表面的頂端進一步地突出超過螢光材料層30的頂面。階層被形成在絕緣構件27的頂面27a和螢光材料層30的頂面之間。螢光材料層30的附近被絕緣構件27所圍繞。此外，附近被絕緣構件27所圍繞的區域亦被形成在螢光材料層30上方。
此外，如上所述，鄰接於螢光材料層30的側表面和透射層33的側表面之絕緣構件27的部分具有相對於發光層13的發射光以及螢光材料31的發射光的反射性。
因此，根據實施例，如同示意性地由圖1中的箭頭所顯示的，在傾斜方向上從螢光材料層30所發出的光的部分被導向朝著絕緣構件27的側表面，且從絕緣構件27的側表面被反射。
因此，其能夠在具有小的發射角度的方向上從螢光材料層30反射或散射具有大的發射角度的暗黃色的光，並抑制色分離。
圍繞光學層(螢光材料層30和透射層33)的側表面的附近之絕緣構件27的側表面不侷限在垂直於發光表面(半導體層15的第一表面15a或螢光材料層30的頂面)，且可為傾斜的，如圖27所示。
在圖27所示的範例中，由絕緣構件27的側表面所圍繞的區域的寬度在半導體層15側上從下部到上部連續地變大。絕緣構件27的側表面的頂面形成鈍角。由絕緣構件27的側表面所圍繞的區域的寬度可能在半導體層15側上從下部到上部以階層狀的方式變大。
圍繞光學層的附近之絕緣構件27的側表面被傾斜，且因此，相較於垂直的側表面，其能夠實現大的光分佈角度。
如圖28所示，被絕緣構件27的側表面所圍繞的空間53可被設置在螢光材料層30上，而沒有在螢光材料層30上設置透射層。同樣地，在此結構中，從螢光材料層30所發出的傾斜光可從絕緣構件27的側表面被反射。
如圖29所示，不同於絕緣構件27的反射層52可被設置在絕緣構件27的頂表面上。
反射層52為，例如，鋁(Al)層或含有光散射材料的散射層。從螢光材料層30發射的傾斜光亦可被反射層52所反射。
如圖1、14、15、18、19、21、24、26及29所示，螢光材料層30只被設置在由絕緣構件27所圍繞的
區域中的結構可造成所使用的螢光材料層30的數量和成本的減少。
如圖1、14、18、19、24、26、27、28及29所示，透射層沒有***置在半導體層15和螢光材料層30之間的結構具有透過半導體層15和位在半導體層下方的金屬將螢光材料層30的熱放射到安裝基板的傾向。因此，其能夠抑制螢光材料層30的溫度上升。
圖18及19所顯示的結構僅包括一光學層(螢光材料層30)，其係被堆疊在半導體層15上，且成本為低的。
如圖1、14、24、26、27及29所示，在結構中，透射層被設置在螢光材料層30上，透射層的折射率被設定為螢光材料層30的透射層32的折射率和空氣的折射率中間的折射率，且因此，其能夠增進光提取效率。
如圖15、16、17、21、22及23所示，在結構中，透射層33被設置在半導體層15和螢光材料層30之間，透射層的折射率被設定為半導體層(例如，GaN)15的折射率和螢光材料層30的透射層32的折射率中間的折射率，且因此，其能夠增進來自半導體層15的光提取效率。此外，其能夠減少從螢光材料層30回到半導體層15的光。
如圖16、17、22及23所示，在結構中，螢光材料層30亦於晶片3的附近被設置在絕緣構件27的頂面27a上，激發發射的面積可被擴大。因此，其能夠增進
光電轉換效率，並分散螢光材料層30的熱。
如圖17及23所示，在結構中，透射層34於晶片3的附近被設置在絕緣構件27的頂面27a上，且螢光材料層30被設置在透射層34上，光在透射層34中橫向地傳播延伸到封裝的整個表面。此外，來自螢光材料層30的反射光再次地從絕緣構件27被反射，且在透射層34中橫向地傳播。因此，光電轉換效率被進一步地增加。此外，提供散射特性給透射層34導致光電轉換效率進一步的增加。
在上述的實施例中，例如，被使用於半導體層15的磊晶生長的藍寶石基板可被留下作為在第一表面15a上的透射層。此外，透射層不限於樹脂材料，且可使用晶體或玻璃。此外，透射層不限於光散射功能，且可具有作為聚光透鏡(condensing lens)或漫射透鏡(diffusion lens)的功能。
雖然已描述具體的實施例，但這些實施例僅以範例的方式被呈現，且並非意圖限制本發明的範圍。事實上，在此所描述之新穎的實施例可以各種其他的形式被實施；此外，在不偏離本發明的精神之下，在此所描述之實施例的形式中之各種省略、替代及改變可被作成。隨附的申請專利範圍及其均等物係意圖用於涵蓋會落入本發明的範圍及精神內的這種形式或修改。
3‧‧‧晶片
7‧‧‧電極(p側電極)
8‧‧‧電極(n側電極)
11‧‧‧第一層
12‧‧‧第二層
14‧‧‧絕緣膜
15‧‧‧半導體層
15a‧‧‧第一表面
16‧‧‧第一互連層(第一p側互連層)
16a‧‧‧接觸部
16b‧‧‧第一p側墊片
17‧‧‧第一互連層(第一n側互連層)
17a‧‧‧接觸部
17b‧‧‧第一n側墊片
18‧‧‧絕緣膜
19‧‧‧絕緣膜
21‧‧‧第二p側互連層
21a‧‧‧第二p側墊片
22‧‧‧第二n側互連層
22a‧‧‧第二n側墊片
23‧‧‧p側外部連接電極
23a‧‧‧p側安裝表面
24‧‧‧n側外部連接電極
24a‧‧‧n側安裝表面
25‧‧‧樹脂層
26‧‧‧絕緣膜
27‧‧‧絕緣構件
27a‧‧‧頂面
30‧‧‧光學層(螢光材料層)
31‧‧‧螢光材料
32‧‧‧黏合劑(透射層)
33‧‧‧光學層(透射層)
34‧‧‧透射層
71‧‧‧p側金屬層
72‧‧‧n側金屬層
Claims (25)
- 一種半導體發光裝置，包括：半導體層，包括具有n型半導體的第一層、具有p型半導體的第二層、以及設置在該第一層和該第二層之間的發光層；n側電極，設置在與該半導體層重疊的區域中，且該n側電極與該第一層接觸；p側電極，設置在與該半導體層重疊的區域中，且該p側電極與該第二層接觸；絕緣構件，設置在晶片外區域，該晶片外區域相較於該半導體層的側表面位於更外側，該絕緣構件包括鄰接該半導體層的該側表面的部分的表面，該絕緣構件的該部分的該表面具有對於該發光層的發射光的反射性；n側金屬層，與該n側電極接觸，且從該n側電極與該n側金屬層之間的接觸部分一體地延伸到該晶片外區域；以及p側金屬層，與該p側電極接觸，且從該p側電極與該p側金屬層之間的接觸部分一體地延伸到該晶片外區域。
- 如申請專利範圍第1項之半導體發光裝置，還包括：n側外部連接電極，與該n側金屬層接觸；以及p側外部連接電極，與該p側金屬層接觸。
- 如申請專利範圍第2項之半導體發光裝置，其 中，該n側外部連接電極係比該n側金屬層更厚，且該p側外部連接電極係比該p側金屬層更厚。
- 如申請專利範圍第2項之半導體發光裝置，還包括樹脂層，該樹脂層設置在該n側外部連接電極和該p側外部連接電極之間。
- 如申請專利範圍第1項之半導體發光裝置，還包括絕緣膜，該絕緣膜設置在該p側電極和該n側金屬層之間，且設置在該絕緣構件和該n側金屬層之間。
- 一種半導體發光裝置，包括：半導體層，包括具有n型半導體的第一層、具有p型半導體的第二層、以及設置在該第一層和該第二層之間的發光層；n側電極，設置在與該半導體層重疊的區域中，且該n側電極與該第一層接觸；p側電極，設置在與該半導體層重疊的區域中，且該p側電極與該第二層接觸；絕緣構件，設置在晶片外區域，該晶片外區域相較於該半導體層的側表面位於更外側，該絕緣構件包括鄰接該半導體層的該側表面的部分的表面，該絕緣構件的該部分的該表面具有對於該發光層的發射光的反射性；第一n側互連層，設置在與該半導體層重疊的區域中，且與該n側電極接觸，該第一n側互連層具有與該n側電極接觸的表面、以及相對於該表面且較該表面寬的n側墊片； 第二n側互連層，連接到該n側墊片且延伸到該晶片外區域；第一p側互連層，設置在與該半導體層重疊的區域中，且與該p側電極接觸，該第一p側互連層具有與該p側電極接觸的表面、以及相對於該表面的p側墊片；以及第二p側互連層，連接到該p側墊片且延伸到該晶片外區域。
- 如申請專利範圍第6項之半導體發光裝置，還包括：n側外部連接電極，其與該第二n側互連層接觸；以及p側外部連接電極，其與該第二p側互連層接觸。
- 如申請專利範圍第7項之半導體發光裝置，其中，該n側外部連接電極係比該第二n側互連層更厚，且該p側外部連接電極係比該第二p側互連層更厚。
- 如申請專利範圍第7項之半導體發光裝置，還包括樹脂層，該樹脂層設置在該n側外部連接電極與該p側外部連接電極之間的樹脂層。
- 如申請專利範圍第1項之半導體發光裝置，其中，該絕緣構件係比該半導體層更厚。
- 如申請專利範圍第1項之半導體發光裝置，其中，該絕緣構件包括樹脂，該樹脂具有對於該發光層的該發射光的反射性。
- 如申請專利範圍第1項之半導體發光裝置，其 中，該絕緣構件包括具有對於該發光層的該發射光的反射性的層。
- 如申請專利範圍第11項之半導體發光裝置，還包括設置在該半導體層的該側表面和該絕緣構件之間的第一無機膜。
- 如申請專利範圍第1項之半導體發光裝置，還包括設置在該第一層上的光學層。
- 如申請專利範圍第14項之半導體發光裝置，其中，該光學層包括螢光材料層，其包括黏合劑，以及複數螢光材料，其分散在該黏合劑中，該複數螢光材料係藉由該發光層的該發射光、以及具有不同於該發光層的該發射光之波長的波長的發射光而被激發。
- 如申請專利範圍第15項之半導體發光裝置，其中，該螢光材料層被設置在由該絕緣構件所圍繞的區域內。
- 如申請專利範圍第15項之半導體發光裝置，其中，該光學層還包括透射層，該透射層堆疊在該螢光材料層上且具有對於該發光層的該發射光的透射性。
- 如申請專利範圍第17項之半導體發光裝置，其中，該透射層包括第一透射層，在由該絕緣構件所圍繞的該區域內被設置在該螢光材料層上，以及第二透射層，設置在該第一透射層和該絕緣構件上， 且具有大於該螢光材料層的平面尺寸和該第一透射層的平面尺寸的平面尺寸。
- 如申請專利範圍第14項之半導體發光裝置，還包括設置在該絕緣構件和該光學層的側表面之間的第二無機膜。
- 如申請專利範圍第14項之半導體發光裝置，其中，該光學層的側表面被粗糙化。
- 如申請專利範圍第18項之半導體發光裝置，還包括設置在該絕緣構件和該第二透射層之間的第三無機膜。
- 如申請專利範圍第2項之半導體發光裝置，其中，該p側外部連接電極在比該n側外部連接電極更寬的面積上延伸到與該發光層重疊的區域。
- 如申請專利範圍第7項之半導體發光裝置，其中，該p側外部連接電極在比該n側外部連接電極更寬的面積上延伸到與該發光層重疊的區域。
- 如申請專利範圍第17項之半導體發光裝置，其中，該螢光材料層被設置在該半導體層和該透射層之間，並且其中，熱絕緣層被設置在該螢光材料層和該透射層之間。
- 如申請專利範圍第16項之半導體發光裝置，其中，鄰接該螢光材料層的該絕緣構件的側表面之頂端進一步突出超過該螢光材料層的頂面。
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