半导体发光器件制造技术

技术编号:3193710 阅读:170 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种半导体发光器件,包括:具有电极图形的绝缘基板;设置于上述绝缘基板之上且具有贯通孔的金属体;设置于上述绝缘基板和上述金属体之间的粘接层;在上述贯通孔中,设置于上述绝缘基板之上的半导体发光元件;以及密封上述半导体发光元件的树脂;在上述贯通孔的内壁具有倾斜的斜面,从上述半导体发光元件中射出的光的至少一部分由上述斜面反射并从上述贯通孔射出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体发光器件
技术介绍
由于半导体发光器件要求高密度安装和良好的导热性,因此使用所谓的表面安装型(SMDSurface Mount Device)半导体发光器件。在向安装基板上安装时,要用到使用无铅焊料的回流工序。在现有的SMD半导体发光器件中,为了使LED发出的光具有更高的外部取出效率,用树脂包围LED的周围,通过设置在树脂内壁面上的反射膜,将从LED的侧面发出的光反射到上方。即,在具有由注塑成型而形成的倾斜的树脂表面上,设置铝(Al)等具有高反射率(reflective index)的金属蒸镀膜(deposited layer),由此形成反射面。但是,无铅焊料的熔点比过去使用的铅焊料的熔点高,在很多情况下为250℃到260℃。因此,在进行完回流工序后,在蒸镀膜的表面会产生细小的裂纹和凹凸。
技术实现思路
本专利技术的一个方案提供一种半导体发光器件,包括具有电极图形的绝缘基板、设置在上述绝缘基板之上且具有贯通孔的金属反射体、设置于上述绝缘基板和上述金属反射体之间的接合层、在上述贯通孔中设置在上述绝缘基板之上的半导体发光元件、以及密封该半导体发光元件的树脂,上述贯通孔的内壁具有倾斜的光反射面,从上述半导体发光元件发射出的光的至少一部分由上述反射面反射,并且从上述贯通孔射出。此外,本专利技术的另一个方案提供一种半导体发光器件的制造方法,包括在具有电极图形的绝缘基板之上粘贴半导体发光元件的步骤,用树脂密封上述半导体发光元件的步骤,以及接合上述金属反射体和上述绝缘基板,使得具有贯通孔的金属反射体的上述贯通孔内含有上述树脂的步骤。附图说明图1是本专利技术第一实施例的半导体发光器件的示意剖视图。图2是示意地表示比较实施例的半导体发光器件的剖视图。图3A是表示本专利技术具体实施例以及比较实施例的半导体发光器件的方向特性的曲线图,该方向特性是沿图3B所示的俯视图中的A-A得到的。图4是用于说明组装多个用绝缘基板401与组装多个用Al金属反射体405的组合的示意图。图5是举例示出本专利技术具体实施例的半导体发光器件组装工序的流程图。图6是表示划片(dicing)工序的示意图。图7是用于说明在集合体79上预先设置了槽时的划片工序的示意图。图8是用于说明在集合体79上预先设置了槽时的划片工序的示意图。图9是只组装多个绝缘基板401时的组装工序的流程图。图10是使刀片80从金属反射体90侧进刀的划片工序的示意图。图11是使刀片80从绝缘基板401侧进刀的划片工序的示意图。图12是在金属反射体90上设置退刀槽88,从而防止接触到刀片80的构造。图13是举例示出通过挤压成型形成金属反射体15的工序的工序剖视图。图14是举例示出通过精密切削加工形成金属反射体15的反射面的方法中的两种车削加工的示意剖视图。图15是表示用铣刀加工的具体实施例的示意剖视图。图16是反射面截面具有非直线形状的半导体发光器件的示意剖视图。图17是本专利技术第二实施例的半导体发光器件的示意剖视图。图18是本专利技术第三实施例的半导体发光器件的示意剖视图。图19是本专利技术第四实施例的半导体发光器件的示意剖视图。图20是本专利技术第五实施例的半导体发光器件的示意剖视图。图21是本专利技术第六实施例的半导体发光器件的示意剖视图。图22是放大图21中的F部分的剖视图。图23是表示金属反射体和发光层的间隙与相对发光强度之间的关系的曲线图。图24是本专利技术第六实施例的组装工序的流程图。图25是在绝缘基板上粘贴了4个半导体发光元件并且与绝缘基板进行了引线接合的俯视图。图26是本专利技术第六实施例的半导体发光器件的示意仰视图。图27是本专利技术第六实施例的半导体发光器件的示意侧视图。图28是本专利技术第七实施例的半导体发光器件的金属反射体的剖视图。图29是图28所示的金属反射体的示意仰视图。图30是在绝缘基板上粘贴4个半导体发光元件并且与绝缘基板进行了引线接合的俯视图。图31是本专利技术第七实施例的半导体器件的剖视图。下面,参照附图说明本专利技术的实施例。(第一具体实施例)图1是本专利技术第一实施例的半导体发光器件的示意剖视图。半导体发光元件(以下称为LEDLight Emitting Diode)发射从紫外光到可见光的波长区域的光,通过例如金锡(AuSn)共晶焊料206(熔点约280℃)等粘贴在设置于绝缘基板11之上的第一电极图形12之上。此外,设置在LED10的上表面的电极和设置在绝缘基板11上的第二电极图形14通过接合线13连接起来。利用密封树脂204将LED10和接合线13密封起来。其中,绝缘基板优选采用散热性良好的氮化铝(AlN)和氧化铝等陶瓷和压入了金属散热体的印制电路板。此外,LED10也可以采用例如形成在兰宝石等绝缘性基板之上的LED。在此情形下,在LED10的上表面形成两个电极。然后,可以用金属线等将LED10的2个电极分别与设置在绝缘基板11之上的第一电极图形12和第二电极图形14连接起来。下面,参看图1继续进行说明,具有贯通孔403的金属反射体15设置在绝缘基板11上,使得在贯通孔403的内部设置密封树脂204。金属反射体15和绝缘基板11经加压加热、固化工序通过粘接层207粘接起来,其中,粘接层207是在例如环氧类树脂片的两面涂敷粘接剂而形成的绝缘粘接片等。另外,也可以不用绝缘粘接片,而使用例如绝缘粘接剂,形成粘接层207。该粘接层207足以经受260℃的回流工序。在金属反射体15的贯通孔403的内侧面设置有倾斜部,并设置有反射面16,该反射面16使LED发出的发射光中的向横向扩展的光17反射到上方。由该倾斜的反射面16反射的光18与LED发出的直接射向上方的光合在一起。另外,虽然图1中的反射面16的截面形状为直线状,但本专利技术并不仅限于此,也可以设置例如下面将要详述的曲面状反射面。另外,反射面16的表面优选呈镜面状。通过改变反射面16的截面形状,可以控制方向特性(directivity)。另外,虽然金属反射体15的材料可以是铝(Al)、银(Ag)、或镀了金的铜(Cu)等,但就其耐久性、加工性、以及价格来讲,优选采用铝材料。在本具体实施例中,通过吸收LED10发出的发射光,并与发射经波长变换后的光的荧光体相组合,能得到白色光。例如,LED10使用氮化镓类蓝色发光型LED,并在密封树脂204中分散设置荧光体205(此时为黄色荧光体)。由此,作为由LED10发出的发射光、即蓝色光与由荧光体205进行了波长变换的黄色光的混合色,得到适于闪光灯用的白色光。此外,将LED10发出的紫外光照射到RGB荧光体也可以得到白色光。虽然密封树脂204也可以使用环氧类树脂,但更希望使用对紫外光~蓝色光稳定性优良的硅树脂(折射率约1.4)。下面,专利技术人就在实现本专利技术的过程中研究过的比较例进行说明。图2是举例示出比较实施例的半导体发光器件的示意剖视图。在该图中,使用相同的附图标记来表示与图1相同的元件,在此省略对这些元件的详细说明。在本比较实施例中,用银浆203将LED10安装在设置于印制电路板2之上的第一电极图形3上。通过接合线13使LED10的上表面的电极与印制电路板上的第二电极图形5连接起来。通过密封树脂204密封LED10和接合线13。另外,设置树脂成型部件6,使得其包围密封树脂204,在上述贯通孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光器件,其特征在于,包括:具有电极图形的绝缘基板;设置于上述绝缘基板之上且具有贯通孔的金属体;设置于上述绝缘基板和上述金属体之间的粘接层;在上述贯通孔中,设置于上述绝缘基板之上的半导体发光元件;以 及密封上述半导体发光元件的树脂;上述贯通孔的内壁具有倾斜的斜面,从上述半导体发光元件射出的光的至少一部分由上述斜面反射。

【技术特征摘要】
JP 2004-12-3 351921/2004;JP 2005-4-8 112345/20051.一种半导体发光器件,其特征在于,包括具有电极图形的绝缘基板;设置于上述绝缘基板之上且具有贯通孔的金属体;设置于上述绝缘基板和上述金属体之间的粘接层;在上述贯通孔中,设置于上述绝缘基板之上的半导体发光元件;以及密封上述半导体发光元件的树脂;上述贯通孔的内壁具有倾斜的斜面,从上述半导体发光元件射出的光的至少一部分由上述斜面反射。2.根据权利要求1的半导体发光器件,其特征在于上述金属体,在其与上述绝缘基板相对的面的周围具有与上述绝缘基板分离的隔离部。3.根据权利要求1的半导体发光器件,其特征在于上述粘接层使上述金属体和上述绝缘基板电绝缘。4.根据权利要求1的半导体发光器件,其特征在于上述金属体与上述电极图形电连接。5.根据权利要求1的半导体发光器件,其特征在于上述粘接层具有绝缘间隔件。6.根据权利要求1的上述半导体发光器件,其特征在于上述半导体发光元件的发光层位于上述金属体和上述粘接层的界面的上方。7.根据权利要求1的半导体发光器件,其特征在于在上述金属体的斜面上,设置有反射率比上述金属膜的反射率高的金属。8.根据权利要求1的半导体发光器件,其特征在于上述金属体在其与上述绝缘基板相对的面具有凸部。9.一种半导体发光器件,其特征在于,包括具有电极图形的绝缘基板;设置于上述绝缘基板之上且具有贯通孔的金属体;设置于上述绝缘基板和上述金属体之间的粘接层;在上述贯通孔中,设置于上述绝缘基板之上的半导体发光元件;以及密封上述半导体发光元件的树脂;上述贯通孔的内壁具有反射面,该反射面具有倾斜的带有第一倾斜角的...

【专利技术属性】
技术研发人员:武泽初男稻垣信一小松哲郎宫川毅井上笃郎日下翼高桥不二男
申请(专利权)人:株式会社东芝
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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