半导体发光器件及其制造方法技术

本发明专利技术为半导体发光器件及其制造方法。根据一个实施例，制备发出光的发光单元、包括荧光体并且被提供在发光单元的主表面上的波长变换单元、以及提供在波长变换单元的顶部上的透明树脂。透明树脂比波长变换单元具有大的弹性模量和/或高的肖氏硬度。

【技术实现步骤摘要】

在此描述的实施例涉及到。
技术介绍
在一个示例中，半导体发光器件具有半导体元件(下文简单称作发光元件)、包括荧光体的波长变换单元、例如发出蓝光(诸如蓝光LED (发光二极管))的发光元件和例如发出与蓝光互补的黄光的荧光体。一起采用这些部件以获得白光。发出其他波长(即颜色)光的其他荧光体也可以这种方式组合到波长变换单元中以通过组合波长获得其他颜色。当制造这种类型的半导体发光器件时，通过抛光工艺平滑波长变换单元表面和之后其经受湿法蚀刻技术，以在其上产生粗糙的不规则表面。通常使用利用真空吸附的机器人设备(例如芯片安装器)将这些常规半导体发光器件安装在基板上，这有利于在安装工艺中拾取和传送半导体发光器件。但是，在这一阶段，由于波长变换单元的表面通过蚀刻被粗糙化变换，因此空气会不期望地经由不规则表面中的间隙进入该表面。当发生这种情况时，机器人设备将不能拾取和/或可靠地传送半导体发光器件。由此造成的拾取失败导致产量降低。
技术实现思路
总体上，将通过参考下文附图来解释实施例。应当注意，在图中使用相同参考数字表示相似元件，并且为了简略起见，将适当省略相似元件的具体描述。此处，根据一个实施例，提供一种能使产量提高的。为了实现更高产量，根据本实施例的半导体发光器件包括发光单元、发光单元的主表面、包括荧光体并被安装在主表面上的波长变换单元、以及在波长变换单元的顶部上的透明树脂。该透明树脂比波长变换单元具有大的弹性模量和/或高的肖氏硬度。根据该实施例的半导体发光器件的制造方法能够制造一种器件，其具有发光单元、包含荧光体并且被设置在发光单元的主表面上的波长变换单元、以及设置在波长变换单元的顶部上的透明树脂。该半导体发光器件的制造方法包括涉及在发光单元的主表面上形成波长变换单元的工序，以及在波长变换单元的顶部上形成透明树脂以具有比波长变换单元大的弹性模量和/或高的肖氏硬度的工序。附图说明图1是示出根据一个实施例的半导体发光器件的视图。图1是半导体发光器件的示意性截面图。图2是示出由形成在基板上的多个发光单元发出的光的波长分布的示意图。图3A和3B是说明波长与色度之间关系的示意性曲线图。图4A至4E是说明根据ー个实施例的半导体发光器件的制造方法的步骤的示意性截面图。图5A至是说明图4A-4E的半导体发光器件的处理方法的步骤的截面图。图6A至6D是示出波长变换单元的各实施例的截面图。具体实施例方式此处，举例说明具有多个发光単元的半导体发光器件(即多芯片型半导体发光器件)。图1是说明根据在此公开的实施例制造的半导体发光器件I的截面图。如图1所示，在半导体发光器件I中，提供有发光单元2、电极部分3、电极部分4、结合部5、引线部分6、密封部分7和波长变换単元8。发光单元2包括多个发光子単元，当一起采用吋，它们构成发光单元2。虽然半导体发光器件I可包括多个发光単元2，但是本文中仅详细描述单个发光单元2。发光单元2包括主表面Ml和主表面M2。主表面M2与主表面Ml相对。在每个发光子単元2中，提供有半导体部分2a、有源部分2b和半导体部分2c。可通过使用n-型氮化物半导体，诸如GaN(氮化镓)、AlN(氮化铝)、AlGaN(氮化铝镓)和InGaN (氮化铟镓)等形成半导体部分2a。有源部分2b提供在半导体部分2a和半导体部分2c之间。有源部分2b可具有由阱层构成的量子阱结构，其通过重组空穴和电子发光。有源部分2b还包括阻挡层(包覆层)，其包括大于阱层带隙的带隙。但是，有源部分2b的结构不限于量子阱结构。可以适当选择能够发出光的替代结构。半导体部分2c能够由p型氮化物半导体，诸如GaN、AIN、AlGaN和InGaN等形成。发光单元2可以是其峰值发光波长在350nm-600nm范围内的发光二极管，或者具有相似特性的其他部件。电极部分3和电极部分4设置在沟槽7a的底部与边缘密封部分7之间。电极部分3的边缘电连接到结合部5，并且在结合部5处，电极部分3和半导体部分2a彼此电连接。而且，电极部分4的边缘电连接到半导体部分2c。结合部5形成在电极部分3与半导体部分2a之间。结合部5可由金属材料，诸如Cu(铜)形成。根据本公开的实施例，结合部5不是必需的。但是，根据实施例所用于的目的，有利的是包括结合部5。提供绝缘部分6以埋入由密封部分7提供的沟槽7a。绝缘部分6可由无机材料，诸如Si02、树脂等形成。将边缘密封部分7提供在发光单元2的主表面M2上，同时暴露于电极部分3的边缘和电极部分4的边缘。密封部分7也密封电极部分3和电极部分4。边缘密封部分7具有沟槽7a，并用于密封设置在沟槽7a中的发光单元2和结合部5。应当注意，密封部分7和绝缘部分6可形成集成结构。波长变换单元8提供在发光单元2的主表面Ml上。 波长变换单元8包含稍后解释的荧光体。而且，波长变换単元8具有基于半导体发光器件I的制造期间确定的发光单元2的发光特性(例如波长)确定的荧光体的量的分布。稍后描述荧光体的量的分布的细节。可通过使用与荧光体混合的树脂来形成波长变换単元8。荧光体是能够提供波长变换的材料。此外，优选形成波长变换単元8以具有80-1000兆帕斯卡(MPa)的弹性模量和5-90肖氏D硬度级的硬度。波长变换単元8可包括至少ー个荧光体，该荧光体具有的峰值发光波长对于蓝光为440nm-470nm，对于绿光为500nm-555nm，对于黄光为560nm-580nm，以及对于红光为大于600nm-670nm。波长变换单元8包括发光波长为380nm_720nm的带宽的荧光体。至少ー个荧光体材料为硅(Si)、铝(Al)、钛(Ti)、锗(Ge)、磷(P)、硼(B)、钇(Y)、碱土元素、硫化物元素、稀土元素或者氮化物元素。对于发出红色荧光的荧光体材料，可使用下述材料中的任ー种。但是，也可适当地替换使用发出红色荧光的其他荧光体。La202S Eu, Sm,LaSi3N5 Eu2+,a -硅铝氧氮陶瓷Eu2+，CaAlSiN3 EuX+,(SrCa) AlSiN3 EuX+,Srx (SiyA13) z (OxN) EuX+发出绿色荧光的荧光体可选自下列材料。但是，存在发出绿色荧光且可用作适当替换物的其他荧光体。下列示例材料绝非全面的。(Ba, Sr, Mg) 0 aA1203 Mn,(BrSr) Si04 :Eu,a -硅铝氧氮陶瓷Yb2+，^ -硅铝氧氮陶瓷Eu2+，(CaSr) Si204N7 Eu2+,Sr(SiAl) (ON) Ce发出蓝色荧光的荧光体例如可选自下列材料。但是，发出蓝色荧光的荧光体可替换地适当选自其他材料。以下列表绝非全面的。ZnS Ag, Cu, Ga, Cl,(Ba, Eu)MgA110017,(Ba, Sr, Eu) (Mg, Mn)Al 10017，10 (Sr, Ca, Ba, Eu) 6P04 C12,BaMg2Al16025 Eu,Y3(A1, Ga) 5012 Ce,SrSi20N2. 7 Eu2+发出黄色荧光的荧光体例如可选自下列材料。但是，发出黄色荧光的荧光体可替换地适当选自其他材料。以下列表绝非全面的。Li (Eu, Sm)W208,(Y，Gd) 3，(Al, Ga) 5012 Ce3+,Li2SrSi04 Eu2+,(Sr (Ca本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：发出光的发光单元；波长变换单元，包括荧光体并被提供在所述发光单元的表面上；以及透明树脂，被提供在所述波长变换单元的顶部上，其中：所述透明树脂比所述波长变换单元具有大的肖氏硬度。

【技术特征摘要】
2011.09.30 JP 2011-218756;2012.03.29 JP 2012-07831.一种半导体器件，包括 发出光的发光单元； 波长变换单元，包括荧光体并被提供在所述发光单元的表面上；以及 透明树脂，被提供在所述波长变换单元的顶部上，其中 所述透明树脂比所述波长变换单元具有大的肖氏硬度。2.如权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述透明树脂具有大于45的肖氏D硬度。3.如权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述波长变换单元和所述透明树脂的组合厚度在所述半导体发光器件的整个截面范围内几乎恒定。4.如权利要求2所述的半导体发光器件，其中，所述波长变换单元和所述透明树脂的组合厚度在所述半导体发光器件的整个截面范围内几乎恒定。5.如权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述波长变换单元的厚度对应于所述波长变换单元中的荧光体的量。6.如权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述透明树脂具有比所述波长变换单元的折射率低的折射率。7.一种半导体器件，包括 发出光的发光单元； 包含荧光体的波长变换单元，耦合到所述发光单元的表面并具有变化厚度；以及 透明树脂，被提供在所述波长变换单元的顶部上，其中所述透明树脂具有比所述波长变换单元的折射率低的折射率。8.如权利要求7所述的半导体发光器件，其中，所述透明树脂比所述波长变换单元具有大的弹性模量。9.如权利要求7所述的半导体发光器件，其中，所述透明树脂比所述波长变换单元具有大的肖氏硬度...

【专利技术属性】
技术研发人员：中山俊弥，樋口和人，小泉洋，西内秀夫，小幡进，木村晃也，杉崎吉昭，小岛章弘，秋元阳介，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：