半導体発光装置及びその製造方法
【課題】出射光の色ムラを抑制できる半導体発光装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】半導体発光装置１０は、上面側に凹部１５ａを有する基材１５と、凹部１５ａの底面に搭載された半導体発光素子１１とを備える。基材１５に、凹部１５ａ内と基材１５の外面とを連結する少なくとも１つの導入口１７が設けられている。
【解決手段】半導体発光装置１０は、上面側に凹部１５ａを有する基材１５と、凹部１５ａの底面に搭載された半導体発光素子１１とを備える。基材１５に、凹部１５ａ内と基材１５の外面とを連結する少なくとも１つの導入口１７が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体発光装置及びその製造方法に関し、特に、半導体発光素子及び当該半導体発光素子を覆う蛍光体樹脂を備える半導体発光装置において、出射光の色ムラを抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な半導体発光装置１００の一例を図１０に示す。半導体発光装置１００は、上面に凹部１１５ａを備える基材１１５と、凹部１１５ａの底面に設置された半導体発光素子１１１と、半導体発光素子１１１に対する配線のための通電ワイヤ１１２と、凹部１１５ａ内にて半導体発光素子１１１及び通電ワイヤ１１２を封止する蛍光体樹脂層１１４とを備える。蛍光体樹脂層１１４は、半導体発光素子１１１からの出射光の一部を吸収し、波長変換して再出射する蛍光体１１３を含む。
【０００３】
半導体発光装置１００は、半導体発光素子１１１からの出射光と、蛍光体１１３により波長変換して再出射された再出射光との混色光として白色光を実現している。
【０００４】
また、半導体発光装置１００を製造する際には、基材１１５の凹部１１５ａの底面に半導体発光素子１１１を設置し、通電ワイヤ１１２による配線を行なった後、上方から凹部１１５ａ内に蛍光体樹脂を注入する。これにより、半導体発光素子１１１及び通電ワイヤ１１２を封止する蛍光体樹脂層１１４を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００５−５３０３４９号公報
【特許文献２】特開２００６−２８６６７２号公報
【特許文献３】特開２００５−２０９８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、半導体発光素子を蛍光体樹脂により封止した前記の半導体発光装置において、色ムラが発生している。
【０００７】
このことに鑑みて、本開示の技術の目的は、出射光の色ムラが抑制された半導体発光装置及びその製造方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本願発明者らは種々の検討を行ない、色ムラが発生する原因として、半導体発光素子からの出射光と蛍光体からの出射光との比率変動に着目した。更に、このような比率変動が生じる原因の１つとして、図１０にも示すように、半導体発光素子１１１を覆う蛍光体樹脂層１１４の厚みが不均一となることに注目した。
【０００９】
蛍光体樹脂層１１４が厚い部分を透過する光は、蛍光体１１３により波長変換された再出射光の比率が高くなるので、蛍光体１１３からの再出射光に近い色になる。対して、蛍光体樹脂層１１４が薄い部分を透過する光は、蛍光体１１３により波長変換された再出射光の比率が低くなるので、半導体発光素子１１１からの出射光に近い色になる。この結果として、色ムラが発生する。
【００１０】
更に、蛍光体樹脂層１１４の厚さが不均一となる原因として、前記の半導体発光装置１００の製造方法について検討した。前記の通り、蛍光体樹脂は、半導体発光素子１１１及び通電ワイヤ１１２を設置した後に、凹部１１５ａの上方から注入される。この場合、半導体発光素子１１１及び通電ワイヤ１１２の影響によって、蛍光体樹脂の流れ込み量に差が発生し、結果として蛍光体樹脂層１１４の厚みが不均一になる。
【００１１】
以上に基づき、本開示の半導体発光装置は、上面側に凹部を有する基材と、凹部の底面に搭載された半導体発光素子とを備え、基材に、凹部内と基材の外面とを連結する少なくとも１つの導入口が設けられている。ここで、基材の外面とは、下面又は外側面を指している。
【００１２】
尚、導入口は、凹部の底面と基材の下面とを連結していても良い。
【００１３】
また、凹部内に、半導体発光素子を覆うように形成された封止材料層と、封止材料層上に設けられた蛍光体樹脂層とを更に備えていても良い。
【００１４】
このような半導体発光装置によると、蛍光体樹脂からなる蛍光体樹脂層の厚さを均一にすることができる。従って、蛍光体樹脂層の厚さの不均一に起因する色ムラが抑制された半導体発光装置が実現される。
【００１５】
また、封止材料層は、透光性樹脂からなっていても良い。
【００１６】
また、封止材料層は、気体からなっていても良い。
【００１７】
封止材料層としては、このようなものを用いることができる。
【００１８】
また、本開示の半導体装置において、凹部内に、半導体発光素子を覆うように形成された蛍光体樹脂層を更に備えていても良い。
【００１９】
また、蛍光体樹脂層上に設けられ、透光性樹脂からなる封止材料層を更に備えていても良い。
【００２０】
このように、半導体発光素子上を蛍光体樹脂層が覆っている構造、及び、更にその上を封止材料層が覆っている構造であっても良い。
【００２１】
また、蛍光体樹脂層は、半導体発光素子による出射光の一部を吸収し、波長変換して出射する蛍光体を含んでいても良い。
【００２２】
蛍光体樹脂層として、このようになっていても良い。
【００２３】
また、導入口は、複数設けられていても良い。
【００２４】
このようにすると、厚さがより均一な蛍光体樹脂層を有する半導体発光装置が実現される。
【００２５】
また、凹部の底面における半導体発光素子の周囲に、溝が形成されていても良い。
【００２６】
また、溝は、導入口と接続されていても良い。
【００２７】
このようにすることによっても、厚さがより均一な蛍光体樹脂層を有する半導体発光装置が実現される。
【００２８】
また、凹部における底面の周縁部に、蓄積部が形成されていても良い。
【００２９】
このようにすると、凹部における底面の周縁部に蛍光体樹脂層が残留するのを避けて、色ムラの発生を更に抑制することができる。
【００３０】
また、導入口内に、蓋が設けられていても良い。
【００３１】
また、導入口は、基材の外側から凹部側に向かって狭くなる形状を有していても良い。
【００３２】
このようにすると、導入口から導入された封止材料等の漏れを抑制することができる。
【００３３】
次に、本開示の半導体発光装置の製造方法は、上面側に凹部を有し且つ凹部内と外面とを連結する少なくとも１つの導入口が設けられた基材を準備する工程（ａ）と、凹部の底面に、半導体発光素子を搭載する工程（ｂ）と、工程（ｂ）の後に、凹部内に蛍光体樹脂を導入する工程（ｃ）と、工程（ｂ）の後に、凹部内に封止材料を導入する工程（ｄ）とを備え、蛍光体樹脂及び封止材料の少なくとも一方は、導入口を通じて凹部内に導入される。
【００３４】
このような製造方法によると、蛍光体樹脂からなる層の厚さの均一性を高めることができ、色ムラの低減された半導体発光装置を製造することができる。
【００３５】
尚、工程（ｄ）は、工程（ｃ）の後に行ない、封止材料は、前記導入口を通じて前記凹部内に導入されても良い。
【００３６】
このようにすると、封止材料により下から持ち上げられる蛍光体樹脂層の厚さをより均一にすることができ、色ムラの発生を抑制することができる。
【００３７】
また、工程（ｃ）は、工程（ｄ）の後に行ない、蛍光体樹脂は、導入口を通じて凹部内に導入されると共に、半導体発光素子と封止材料との間に導入されて半導体発光素子を覆うのであっても良い。
【００３８】
このようにすると、封止材料層に圧迫されながら蛍光体樹脂が導入されるので、蛍光体樹脂層の厚さが均一になる。この結果、色ムラが抑制される。
【発明の効果】
【００３９】
本開示の半導体発光装置及びその製造方法によると、半導体発光素子及びその上を覆う蛍光体樹脂層を備える半導体発光装置において、色ムラを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１（ａ）及び（ｂ）は、本開示の一実施形態の例示的半導体発光装置について模式的に示す断面図及び平面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、例示的半導体発光装置の製造方法について説明する図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｄ）は、例示的半導体発光装置における導入口の配置について、他の例を示す図である。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）は、例示的半導体発光装置における導入口について更に説明する図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、本開示の変形例１における例示的半導体発光装置の凹部底面に設ける溝について説明する図である。
【図６】図６（ａ）及び（ｂ）は、本開示の変形例２における例示的半導体発光装置について示す断面図及び平面図である。
【図７】図７（ａ）及び（ｂ）は、本開示の変形例３における例示的半導体発光装置について示す断面図及び平面図である。
【図８】図８（ａ）及び（ｂ）は、本開示の変形例４における例示的半導体発光装置について示す２例の断面図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｃ）は、本開示の変形例５における例示的半導体発光装置について示す３例の断面図である。
【図１０】図１０は、従来の半導体発光装置について示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下に、本開示の実施形態に係る半導体発光装置及びその製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【００４２】
図１（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態の例示的半導体発光装置１０の模式的な断面構成及び平面視構成を示し、図１（ａ）の断面が図１（ｂ）のIa-Ia'線に対応する。但し、図１（ｂ）において、封止材料層１８及び蛍光体樹脂層１４（蛍光体１４ａ及び樹脂１４ｂ）は省略している。
【００４３】
図１（ａ）及び（ｂ）に示す通り、半導体発光装置１０は、上面に凹部１５ａを有する基材１５（パッケージ）と、凹部１５ａの底面に搭載された半導体発光素子１１と、通電ワイヤ１２とを備える。半導体発光素子１１は、通電ワイヤ１２、基材１５の下面等に配置された外部接続端子（図示せず）等を介して外部と電気的に接続される。
【００４４】
半導体発光素子１１は、半導体基板上に半導体層の積層体が形成された構造を有し、例えば青色光を出射する。尚、半導体発光素子１１をフリップチップとすることもできる。この場合には、通電ワイヤ１２に代えて、半導体発光素子１１の底面に設けられたバンプによって電気的接続を行なってもよい。
【００４５】
基材１５の凹部１５ａは、半導体発光素子１１が搭載される底部と、半導体発光素子１１の周囲を囲む側壁とにより構成されている。従って、半導体発光素子１１は、発光の方向を除いて基材１５に囲まれている。凹部１５ａの側壁は半導体発光素子１１に比べて十分に高くなっており、凹部１５ａ内に樹脂を注入して樹脂封止を行なうことができる。
【００４６】
また、凹部１５ａ内において、半導体発光素子１１を封止する封止材料層１８と、その上に積層された蛍光体樹脂層１４とが形成されている。
【００４７】
また、凹部１５ａの内側と、基材１５の下面とを連結させる導入口１７が設けられている。半導体発光装置１０の例では、導入口１７は、凹部１５ａの底面から直接、基材１５の下面に貫通している。
【００４８】
蛍光体樹脂層１４は、半導体発光素子１１からの出射光が必ず蛍光体樹脂層１４内を透過するように、凹部１５ａ内に設けられている。材料としては、例えば、シリコーン系樹脂を用いることができる。
【００４９】
また、蛍光体樹脂層１４は、半導体発光素子１１が出射する光を透過させる樹脂１４ｂ中に、例えば青色光の波長を黄色光の波長に変換する蛍光体１４ａが含まれる構成である。蛍光体１４ａとしては、例えば、イットリウムとアルミニウムとの複合酸化物（Ｙ3 Ａｌ5 Ｏ12）からなるガーネット構造のＹＡＧ結晶を用いても良い。その他、（Ｙ、Ｇｄ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ3+又は（Ｔｂ、Ｇｄ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ3+等を用いることも可能である。
【００５０】
このような半導体発光装置１０によると、半導体発光素子１１から出射された出射光のうち一部は、蛍光体樹脂層１４を透過する際に、蛍光体１４ａにより波長を変換されて再出射される。後に説明する通り、蛍光体樹脂層１４の厚さの均一性が高められているので、半導体発光素子１１から出射された光と、蛍光体１４ａから再出射された光との比率の変動が小さくなっている。このようにして、色ムラが抑制されている。
【００５１】
次に、半導体発光装置１０の製造方法について説明する。図２（ａ）〜（ｃ）は、蛍光体樹脂層１４及び封止材料層１８を形成する工程を説明する図である。
【００５２】
まず、図２（ａ）に示すように、半導体発光素子１１及び通電ワイヤ１２が配置された基材１５を封止金型３１上に搭載する。この際、封止金型３１の充填口３２と、基材１５の導入口１７との位置合わせを行なう。
【００５３】
次に、図２（ｂ）に示すように、封止金型３１の充填口３２を通して、導入口１７から凹部１５ａ内に液状の蛍光体樹脂１４ｃ（硬化して蛍光体樹脂層１４となる材料）を導入する。
【００５４】
更に、図２（ｃ）に示すように、封止金型３１の充填口３２を通して、導入口１７から液状の封止材料１８ａ（硬化して封止材料層１８となる材料）を導入する。
【００５５】
このような順序の導入を行なうと、先に形成される蛍光体樹脂１４ｃを、封止材料１８ａが下から持ち上げることになる。結果として、蛍光体樹脂層１４は均一な厚さを有することになる。また、半導体発光素子１１及び通電ワイヤ１２の影響により発生する蛍光体樹脂１４ｃの流れ込み量の差を小さくすることができ、凹部１５ａの側壁を蛍光体樹脂１４ｃが這い上がることによって生じる厚さのバラツキを軽減できる。これらのことから、色ムラが抑制された半導体発光装置を実現することができる。
【００５６】
また、封止材料１８ａを基材１５の下面から導入口１７を通じて行なうので、上面から蛍光体樹脂１４ｃの厚さ及び偏りを測定しながら封止材料１８ａを導入することができる。従って、蛍光体樹脂層１４の表面高さの高精度化が容易に実現される。
【００５７】
尚、蛍光体樹脂１４ｃについて、導入口１７を通じて凹部１５ａの底面から導入する例を図２（ａ）及び（ｂ）に示して説明した。しかしながら、導入口１７を介することなく、凹部１５ａの上方から導入しても良い。この場合にも、蛍光体樹脂１４ｃの導入後に導入口１７から封止材料１８ａを導入することにより、蛍光体樹脂層１４の厚さを均一にすることができる。
【００５８】
また、封止材料層１８は、蛍光体樹脂層１４を構成する樹脂１４ｂと同じ材料であってもよい。つまり、封止材料１８ａと同じ材料である樹脂１４ｂと、蛍光体１４ａとによって蛍光体樹脂１４ｃが構成されていても良い。また、封止材料１８ａとしては、透光性の材料、例えば窒素等の気体又はシリコーン系の透明樹脂等を用いても良い。
【００５９】
（導入口の配置の例）
次に、基材１５における凹部１５ａの底面に設けられる導入口１７の配置について、具体例を挙げて更に説明する。
【００６０】
図３（ａ）〜（ｄ）は、凹部１５ａの底面における半導体発光素子１１、通電ワイヤ１２及び導入口１７の配置について拡大して示す模式的な平面図である。
【００６１】
図３（ａ）の例では、長方形状である半導体発光素子１１の対向する一組の辺（短辺）にそれぞれ沿うように、２つの導入口１７が配置されている。半導体発光素子１１を挟んで両側に配置されていることになる。
【００６２】
図３（ｂ）の例では、図３（ａ）の配置に加えて、半導体発光素子１１の対向するもう一組の辺（長辺）にもそれぞれ沿うように、合計４つの導入口１７が配置されている。
【００６３】
図３（ｃ）の例では、半導体発光素子１１のコーナー部付近にそれぞれ導入口１７（合計４つ）が配置されている。
【００６４】
図３（ｄ）の例では、図３（ａ）の配置に加えて、半導体発光素子１１の対向するもう一組の辺（長辺）にそれぞれ沿うように２つずつの導入口１７が配置されている。つまり、合計６つの導入口１７が設けられている。
【００６５】
導入口１７は、以上に例示したような配置であっても良いし、更に他の配置であっても良い。ここで、凹部１５ａの底面の中心に対し、半導体発光素子１１及び通電ワイヤ１２が対称に配置されている場合には、各導入口１７についても前記底面の中心に対称に配置するのが好ましい。このようにすると、封止材料１８ａが凹部１５ａ内に均等に充填されやすく、結果として、蛍光体樹脂１４ｃの表面高さの高精度化が容易に実現される。
【００６６】
また、導入口１７についてより詳しく見ると、図４（ａ）に示すように、射出口１７ａ及び注入口１７ｂとからなる。射出口１７ａは、凹部１５ａ内に封止材料１８ａを射出するために凹部１５ａ内に繋がるように形成されている。注入口１７ｂは、封止材料１８ａを注入するために封止金型３１（図２（ａ）等を参照）と接する面に繋がるように形成されている。
【００６７】
ここで、射出口１７ａは、既に述べた通り、凹部１５ａの底面に設けることが望ましい。しかしながら、凹部１５ａの側壁に設けることも可能である。この例を図４（ｂ）に示す。この場合、射出口１７ａを設ける位置は、凹部１５ａの側壁におけるできるだけ底面に近い位置とする。これは、封止材料１８ａを蛍光体樹脂１４ｃに対して下から導入する必要があることによる。
【００６８】
また、注入口１７ｂは、基材１５の下面に設けることが望ましい。図１（ａ）に示したように、射出口１７ａを凹部１５ａの底面、注入口１７ｂを基材１５の下面に設けると、導入口１７の長さを最短とすることができるので、封止材料１８ａ等の導入の効率が最も高くなる。しかしながら、例えば封止金型３１の構成との関係等から、注入口１７ｂを基材１５の側面に繋がるように設けても良い。
【００６９】
このように、配置される導入口１７の位置及び数を設定することにより、半導体発光素子１１のサイズ及び形状、通電ワイヤ１２の本数及び配置等を変更しても、封止材料層１８の充填精度を維持することができる。
【００７０】
（変形例１）
次に、変形例１について、図５（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。ここでは、導入口１７から導入される封止材料１８ａを誘導するために設けられる誘導溝について説明する。
【００７１】
図５（ａ）及び（ｂ）は、当該変形例の半導体発光装置１０ａの断面図及び平面図である。封止材料層１８及び蛍光体樹脂層１４につては図示を省略している、図１（ａ）及び（ｂ）と同様である。これらの図に示す通り、基材１５における凹部１５ａの底面に、溝１９が設けられている。溝１９は、半導体発光素子１１を囲むように設けられる。また、各導入口１７を繋ぐように溝１９を設けても良い。
【００７２】
図５（ｂ）の例では、半導体発光素子１１の４辺に沿って導入口１７が配置されている。溝１９は、これらの導入口１７を繋ぐように、半導体発光素子１１の外周に沿って四角形状に形成されている。
【００７３】
このような溝１９を設けると、導入口１７から導入される封止材料１８ａを凹部１５ａの底面に平行な方向に誘導し、充填の精度を向上させることができる。また、半導体発光素子１１のサイズ、通電ワイヤ１２の本数等を変更した場合にも、封止材料層１８の充填精度を維持することができる。更に、封止材料１８ａを局所的に充填することもでき、封止材料層１８の厚さをより容易に性御することができる。
【００７４】
図５（ｃ）及び（ｄ）は、溝１９の平面視形状について他の例を示す拡大図である。
【００７５】
図５（ｃ）の場合、半導体発光素子１１の角付近にそれぞれ導入口１７が配置されている。溝１９は、これらの導入口１７を繋ぐように、半導体発光素子１１の外周に沿って四角形状に形成されている。
【００７６】
図５（ｄ）の場合、半導体発光素子１１の４辺に沿って導入口１７が配置されている。溝１９は、これらの導入口１７を繋ぐように、半導体発光素子１１を囲む楕円状に形成されている。
【００７７】
溝１９の平面視形状としては、このようになっていても良い。
【００７８】
（変形例２）
次に、変形例２について、本変形例の半導体発光装置１０ｂの断面図及び平面図である図６（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。
【００７９】
半導体発光装置１０ｂにおいて、凹部１５ａを有する基材１５、半導体発光素子１１、通電ワイヤ１２、導入口１７、溝１９等については、変形例１の半導体発光装置１０ａと同様である。図６（ｂ）において、蛍光体１４ａ及び樹脂１４ｂの個別の図示は省略している。
【００８０】
図１（ａ）及び（ｂ）に示す半導体発光装置１０の場合、凹部１５ａ内において、半導体発光素子１１を覆うように封止材料層１８が形成され、その上に蛍光体樹脂層１４が積層されている。
【００８１】
これに対し、本変形例の半導体発光装置１０ｂの場合、蛍光体樹脂層１４は、半導体発光素子１１の周囲（側面及び上面）を覆うように形成されている。また、蛍光体樹脂層１４を覆うように、凹部１５ａ内に、封止材料層１８が形成されている。
【００８２】
このような構造を得るためには、蛍光体樹脂層１４よりも先に先に封止材料層１８を形成する。つまり、凹部１５ａ内に半導体発光素子１１及び通電ワイヤ１２を設けた後、凹部１５ａ内に、上方又は導入口１７から、封止材料１８ａを導入する。封止材料１８ａとしては、例えば、シリコーン系樹脂を用いても良い。
【００８３】
この後、基材１５の下面から導入口１７を通じて、蛍光体樹脂１４ｃ（蛍光体１４ａ及び樹脂１４ｂ）を導入する。このようにすると、導入される蛍光体樹脂１４ｃは、封止材料１８ａに圧迫されることから、半導体発光素子１１の周辺において均一な厚さを有するようになる。従って、封止材料１８ａ及び蛍光体樹脂１４ｃが硬化すると、均一な厚さをもって半導体発光素子１１を覆う蛍光体樹脂層１４が得られる。
【００８４】
尚、導入口１７及び溝１９について、半導体発光素子１１の周辺にできるだけ近付けるのが良い。これにより、蛍光体樹脂層１４の厚さをより精度良く制御できる。
【００８５】
このように、蛍光体樹脂層１４の厚さを均一にすることができるので、色ムラが抑制された半導体発光装置を実現することができる。
【００８６】
（変形例３）
次に、変形例３について、本変形例の半導体発光装置１０ｃの断面図及び平面図である図７（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。
【００８７】
半導体発光装置１０ｃは、凹部１５ａの底面外周（底面と側面との角付近）において、封止材料１８ａを溜めることができる蓄積部２１を有している。
【００８８】
本変形例においても、凹部１５ａ内に蛍光体樹脂１４ｃを導入した後、導入口１７を通じて基材１５の下面から封止材料１８ａを導入する。この際、蓄積部２１の無い図１（ａ）及び（ｂ）のような構造の場合、蛍光体樹脂１４ｃは、凹部１５ａの底面外周に残留しやすい。これに対し、蓄積部２１を設けると、凹部１５ａの底面外周において、蛍光体樹脂１４ｃを封止材料１８ａにより押し退けることができ、当該部分に蛍光体樹脂１４ｃが残留するのを抑えることができる。これにより、色ムラの抑制をより確実にすることができる。
【００８９】
尚、図７（ａ）及び（ｂ）に示している通り、凹部１５ａの底面外周付近にも導入口（導入口１７ｃ）を設けても良い。このようにすると、より確実に底面外周付近において封止材料１８ａにより蛍光体樹脂１４ｃを押し退けることができる。
【００９０】
（変形例４）
次に、変形例４について、図８（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。
【００９１】
図８（ａ）に示すように、半導体発光装置１０は、導入口１７を塞いで封止材料１８ａ等を密封する蓋２２を備えていても良い。このようにすると、導入口１７を通じて導入された封止材料１８ａが硬化前に漏れ出すのを防ぐことができる。従って、半導体発光装置１０をより容易に製造することができる。
【００９２】
また、図８（ｂ）に示すように、基材１５の下面側から凹部１５ａの側に向かって細くなるテーパー形状の導入口１７としても良い。このようにすると、基材１５の下面側においては導入口１７の開口が広いので封止材料１８ａの導入が容易であり、且つ、凹部１５ａ側においては導入口１７の開口が狭いので封止材料１８ａの漏れを抑えることができる。従って、半導体発光装置１０をより容易に製造することができる。
【００９３】
また、導入口１７に、封止材料１８ａの逆流を抑える逆止弁構造を採用しても良い。これによっても、硬化前に封止材料１８ａが漏れ出すのを避けることができ、半導体発光装置１０をより容易に製造することができる。
【００９４】
（変形例５）
次に、変形例５について、図９（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。これらの図にそれぞれ示す通り、本実施形態の半導体発光装置１０において、封止材料層１８及び蛍光体樹脂層１４の上面は、凸状、平坦及び凹状のいずれであっても良い。このような違いは、導入口１７から導入される封止材料１８ａの量を制御することによって実現することができる。これにより、半導体発光素子１１の個数、サイズ等が異なる場合にも、それぞれ最適な厚さ及び形状を実現することができる。
【００９５】
尚、図９（ｃ）は、凹部１５ａの底面に２つの半導体発光素子１１が搭載される例を示す図でもある。この場合、２つの半導体発光素子１１の間にも導入口１７を配置することにより、蛍光体樹脂層１４の厚さの均一性等を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本開示の半導体発光装置は、色ムラの抑制された光を発することができるので、例えばテレビ、照明機器、ＯＡ機器モニタ等に用いる半導体発光装置としても有用である。
【符号の説明】
【００９７】
１０ 半導体発光装置
１０ａ 半導体発光装置
１０ｂ 半導体発光装置
１０ｃ 半導体発光装置
１１ 半導体発光素子
１２ 通電ワイヤ
１４ 蛍光体樹脂層
１４ａ 蛍光体
１４ｂ 樹脂
１４ｃ 蛍光体樹脂
１５ 基材
１５ａ 凹部
１７ 導入口
１７ａ 導入口
１７ｂ 注入口
１７ｃ 射出口
１８ 封止材料層
１８ａ 封止材料
１９ 溝
２１ 蓄積部
２２ 蓋
３１ 封止金型
３２ 充填口
【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体発光装置及びその製造方法に関し、特に、半導体発光素子及び当該半導体発光素子を覆う蛍光体樹脂を備える半導体発光装置において、出射光の色ムラを抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な半導体発光装置１００の一例を図１０に示す。半導体発光装置１００は、上面に凹部１１５ａを備える基材１１５と、凹部１１５ａの底面に設置された半導体発光素子１１１と、半導体発光素子１１１に対する配線のための通電ワイヤ１１２と、凹部１１５ａ内にて半導体発光素子１１１及び通電ワイヤ１１２を封止する蛍光体樹脂層１１４とを備える。蛍光体樹脂層１１４は、半導体発光素子１１１からの出射光の一部を吸収し、波長変換して再出射する蛍光体１１３を含む。
【０００３】
半導体発光装置１００は、半導体発光素子１１１からの出射光と、蛍光体１１３により波長変換して再出射された再出射光との混色光として白色光を実現している。
【０００４】
また、半導体発光装置１００を製造する際には、基材１１５の凹部１１５ａの底面に半導体発光素子１１１を設置し、通電ワイヤ１１２による配線を行なった後、上方から凹部１１５ａ内に蛍光体樹脂を注入する。これにより、半導体発光素子１１１及び通電ワイヤ１１２を封止する蛍光体樹脂層１１４を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００５−５３０３４９号公報
【特許文献２】特開２００６−２８６６７２号公報
【特許文献３】特開２００５−２０９８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、半導体発光素子を蛍光体樹脂により封止した前記の半導体発光装置において、色ムラが発生している。
【０００７】
このことに鑑みて、本開示の技術の目的は、出射光の色ムラが抑制された半導体発光装置及びその製造方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本願発明者らは種々の検討を行ない、色ムラが発生する原因として、半導体発光素子からの出射光と蛍光体からの出射光との比率変動に着目した。更に、このような比率変動が生じる原因の１つとして、図１０にも示すように、半導体発光素子１１１を覆う蛍光体樹脂層１１４の厚みが不均一となることに注目した。
【０００９】
蛍光体樹脂層１１４が厚い部分を透過する光は、蛍光体１１３により波長変換された再出射光の比率が高くなるので、蛍光体１１３からの再出射光に近い色になる。対して、蛍光体樹脂層１１４が薄い部分を透過する光は、蛍光体１１３により波長変換された再出射光の比率が低くなるので、半導体発光素子１１１からの出射光に近い色になる。この結果として、色ムラが発生する。
【００１０】
更に、蛍光体樹脂層１１４の厚さが不均一となる原因として、前記の半導体発光装置１００の製造方法について検討した。前記の通り、蛍光体樹脂は、半導体発光素子１１１及び通電ワイヤ１１２を設置した後に、凹部１１５ａの上方から注入される。この場合、半導体発光素子１１１及び通電ワイヤ１１２の影響によって、蛍光体樹脂の流れ込み量に差が発生し、結果として蛍光体樹脂層１１４の厚みが不均一になる。
【００１１】
以上に基づき、本開示の半導体発光装置は、上面側に凹部を有する基材と、凹部の底面に搭載された半導体発光素子とを備え、基材に、凹部内と基材の外面とを連結する少なくとも１つの導入口が設けられている。ここで、基材の外面とは、下面又は外側面を指している。
【００１２】
尚、導入口は、凹部の底面と基材の下面とを連結していても良い。
【００１３】
また、凹部内に、半導体発光素子を覆うように形成された封止材料層と、封止材料層上に設けられた蛍光体樹脂層とを更に備えていても良い。
【００１４】
このような半導体発光装置によると、蛍光体樹脂からなる蛍光体樹脂層の厚さを均一にすることができる。従って、蛍光体樹脂層の厚さの不均一に起因する色ムラが抑制された半導体発光装置が実現される。
【００１５】
また、封止材料層は、透光性樹脂からなっていても良い。
【００１６】
また、封止材料層は、気体からなっていても良い。
【００１７】
封止材料層としては、このようなものを用いることができる。
【００１８】
また、本開示の半導体装置において、凹部内に、半導体発光素子を覆うように形成された蛍光体樹脂層を更に備えていても良い。
【００１９】
また、蛍光体樹脂層上に設けられ、透光性樹脂からなる封止材料層を更に備えていても良い。
【００２０】
このように、半導体発光素子上を蛍光体樹脂層が覆っている構造、及び、更にその上を封止材料層が覆っている構造であっても良い。
【００２１】
また、蛍光体樹脂層は、半導体発光素子による出射光の一部を吸収し、波長変換して出射する蛍光体を含んでいても良い。
【００２２】
蛍光体樹脂層として、このようになっていても良い。
【００２３】
また、導入口は、複数設けられていても良い。
【００２４】
このようにすると、厚さがより均一な蛍光体樹脂層を有する半導体発光装置が実現される。
【００２５】
また、凹部の底面における半導体発光素子の周囲に、溝が形成されていても良い。
【００２６】
また、溝は、導入口と接続されていても良い。
【００２７】
このようにすることによっても、厚さがより均一な蛍光体樹脂層を有する半導体発光装置が実現される。
【００２８】
また、凹部における底面の周縁部に、蓄積部が形成されていても良い。
【００２９】
このようにすると、凹部における底面の周縁部に蛍光体樹脂層が残留するのを避けて、色ムラの発生を更に抑制することができる。
【００３０】
また、導入口内に、蓋が設けられていても良い。
【００３１】
また、導入口は、基材の外側から凹部側に向かって狭くなる形状を有していても良い。
【００３２】
このようにすると、導入口から導入された封止材料等の漏れを抑制することができる。
【００３３】
次に、本開示の半導体発光装置の製造方法は、上面側に凹部を有し且つ凹部内と外面とを連結する少なくとも１つの導入口が設けられた基材を準備する工程（ａ）と、凹部の底面に、半導体発光素子を搭載する工程（ｂ）と、工程（ｂ）の後に、凹部内に蛍光体樹脂を導入する工程（ｃ）と、工程（ｂ）の後に、凹部内に封止材料を導入する工程（ｄ）とを備え、蛍光体樹脂及び封止材料の少なくとも一方は、導入口を通じて凹部内に導入される。
【００３４】
このような製造方法によると、蛍光体樹脂からなる層の厚さの均一性を高めることができ、色ムラの低減された半導体発光装置を製造することができる。
【００３５】
尚、工程（ｄ）は、工程（ｃ）の後に行ない、封止材料は、前記導入口を通じて前記凹部内に導入されても良い。
【００３６】
このようにすると、封止材料により下から持ち上げられる蛍光体樹脂層の厚さをより均一にすることができ、色ムラの発生を抑制することができる。
【００３７】
また、工程（ｃ）は、工程（ｄ）の後に行ない、蛍光体樹脂は、導入口を通じて凹部内に導入されると共に、半導体発光素子と封止材料との間に導入されて半導体発光素子を覆うのであっても良い。
【００３８】
このようにすると、封止材料層に圧迫されながら蛍光体樹脂が導入されるので、蛍光体樹脂層の厚さが均一になる。この結果、色ムラが抑制される。
【発明の効果】
【００３９】
本開示の半導体発光装置及びその製造方法によると、半導体発光素子及びその上を覆う蛍光体樹脂層を備える半導体発光装置において、色ムラを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１（ａ）及び（ｂ）は、本開示の一実施形態の例示的半導体発光装置について模式的に示す断面図及び平面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、例示的半導体発光装置の製造方法について説明する図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｄ）は、例示的半導体発光装置における導入口の配置について、他の例を示す図である。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）は、例示的半導体発光装置における導入口について更に説明する図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、本開示の変形例１における例示的半導体発光装置の凹部底面に設ける溝について説明する図である。
【図６】図６（ａ）及び（ｂ）は、本開示の変形例２における例示的半導体発光装置について示す断面図及び平面図である。
【図７】図７（ａ）及び（ｂ）は、本開示の変形例３における例示的半導体発光装置について示す断面図及び平面図である。
【図８】図８（ａ）及び（ｂ）は、本開示の変形例４における例示的半導体発光装置について示す２例の断面図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｃ）は、本開示の変形例５における例示的半導体発光装置について示す３例の断面図である。
【図１０】図１０は、従来の半導体発光装置について示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下に、本開示の実施形態に係る半導体発光装置及びその製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【００４２】
図１（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態の例示的半導体発光装置１０の模式的な断面構成及び平面視構成を示し、図１（ａ）の断面が図１（ｂ）のIa-Ia'線に対応する。但し、図１（ｂ）において、封止材料層１８及び蛍光体樹脂層１４（蛍光体１４ａ及び樹脂１４ｂ）は省略している。
【００４３】
図１（ａ）及び（ｂ）に示す通り、半導体発光装置１０は、上面に凹部１５ａを有する基材１５（パッケージ）と、凹部１５ａの底面に搭載された半導体発光素子１１と、通電ワイヤ１２とを備える。半導体発光素子１１は、通電ワイヤ１２、基材１５の下面等に配置された外部接続端子（図示せず）等を介して外部と電気的に接続される。
【００４４】
半導体発光素子１１は、半導体基板上に半導体層の積層体が形成された構造を有し、例えば青色光を出射する。尚、半導体発光素子１１をフリップチップとすることもできる。この場合には、通電ワイヤ１２に代えて、半導体発光素子１１の底面に設けられたバンプによって電気的接続を行なってもよい。
【００４５】
基材１５の凹部１５ａは、半導体発光素子１１が搭載される底部と、半導体発光素子１１の周囲を囲む側壁とにより構成されている。従って、半導体発光素子１１は、発光の方向を除いて基材１５に囲まれている。凹部１５ａの側壁は半導体発光素子１１に比べて十分に高くなっており、凹部１５ａ内に樹脂を注入して樹脂封止を行なうことができる。
【００４６】
また、凹部１５ａ内において、半導体発光素子１１を封止する封止材料層１８と、その上に積層された蛍光体樹脂層１４とが形成されている。
【００４７】
また、凹部１５ａの内側と、基材１５の下面とを連結させる導入口１７が設けられている。半導体発光装置１０の例では、導入口１７は、凹部１５ａの底面から直接、基材１５の下面に貫通している。
【００４８】
蛍光体樹脂層１４は、半導体発光素子１１からの出射光が必ず蛍光体樹脂層１４内を透過するように、凹部１５ａ内に設けられている。材料としては、例えば、シリコーン系樹脂を用いることができる。
【００４９】
また、蛍光体樹脂層１４は、半導体発光素子１１が出射する光を透過させる樹脂１４ｂ中に、例えば青色光の波長を黄色光の波長に変換する蛍光体１４ａが含まれる構成である。蛍光体１４ａとしては、例えば、イットリウムとアルミニウムとの複合酸化物（Ｙ3 Ａｌ5 Ｏ12）からなるガーネット構造のＹＡＧ結晶を用いても良い。その他、（Ｙ、Ｇｄ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ3+又は（Ｔｂ、Ｇｄ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ3+等を用いることも可能である。
【００５０】
このような半導体発光装置１０によると、半導体発光素子１１から出射された出射光のうち一部は、蛍光体樹脂層１４を透過する際に、蛍光体１４ａにより波長を変換されて再出射される。後に説明する通り、蛍光体樹脂層１４の厚さの均一性が高められているので、半導体発光素子１１から出射された光と、蛍光体１４ａから再出射された光との比率の変動が小さくなっている。このようにして、色ムラが抑制されている。
【００５１】
次に、半導体発光装置１０の製造方法について説明する。図２（ａ）〜（ｃ）は、蛍光体樹脂層１４及び封止材料層１８を形成する工程を説明する図である。
【００５２】
まず、図２（ａ）に示すように、半導体発光素子１１及び通電ワイヤ１２が配置された基材１５を封止金型３１上に搭載する。この際、封止金型３１の充填口３２と、基材１５の導入口１７との位置合わせを行なう。
【００５３】
次に、図２（ｂ）に示すように、封止金型３１の充填口３２を通して、導入口１７から凹部１５ａ内に液状の蛍光体樹脂１４ｃ（硬化して蛍光体樹脂層１４となる材料）を導入する。
【００５４】
更に、図２（ｃ）に示すように、封止金型３１の充填口３２を通して、導入口１７から液状の封止材料１８ａ（硬化して封止材料層１８となる材料）を導入する。
【００５５】
このような順序の導入を行なうと、先に形成される蛍光体樹脂１４ｃを、封止材料１８ａが下から持ち上げることになる。結果として、蛍光体樹脂層１４は均一な厚さを有することになる。また、半導体発光素子１１及び通電ワイヤ１２の影響により発生する蛍光体樹脂１４ｃの流れ込み量の差を小さくすることができ、凹部１５ａの側壁を蛍光体樹脂１４ｃが這い上がることによって生じる厚さのバラツキを軽減できる。これらのことから、色ムラが抑制された半導体発光装置を実現することができる。
【００５６】
また、封止材料１８ａを基材１５の下面から導入口１７を通じて行なうので、上面から蛍光体樹脂１４ｃの厚さ及び偏りを測定しながら封止材料１８ａを導入することができる。従って、蛍光体樹脂層１４の表面高さの高精度化が容易に実現される。
【００５７】
尚、蛍光体樹脂１４ｃについて、導入口１７を通じて凹部１５ａの底面から導入する例を図２（ａ）及び（ｂ）に示して説明した。しかしながら、導入口１７を介することなく、凹部１５ａの上方から導入しても良い。この場合にも、蛍光体樹脂１４ｃの導入後に導入口１７から封止材料１８ａを導入することにより、蛍光体樹脂層１４の厚さを均一にすることができる。
【００５８】
また、封止材料層１８は、蛍光体樹脂層１４を構成する樹脂１４ｂと同じ材料であってもよい。つまり、封止材料１８ａと同じ材料である樹脂１４ｂと、蛍光体１４ａとによって蛍光体樹脂１４ｃが構成されていても良い。また、封止材料１８ａとしては、透光性の材料、例えば窒素等の気体又はシリコーン系の透明樹脂等を用いても良い。
【００５９】
（導入口の配置の例）
次に、基材１５における凹部１５ａの底面に設けられる導入口１７の配置について、具体例を挙げて更に説明する。
【００６０】
図３（ａ）〜（ｄ）は、凹部１５ａの底面における半導体発光素子１１、通電ワイヤ１２及び導入口１７の配置について拡大して示す模式的な平面図である。
【００６１】
図３（ａ）の例では、長方形状である半導体発光素子１１の対向する一組の辺（短辺）にそれぞれ沿うように、２つの導入口１７が配置されている。半導体発光素子１１を挟んで両側に配置されていることになる。
【００６２】
図３（ｂ）の例では、図３（ａ）の配置に加えて、半導体発光素子１１の対向するもう一組の辺（長辺）にもそれぞれ沿うように、合計４つの導入口１７が配置されている。
【００６３】
図３（ｃ）の例では、半導体発光素子１１のコーナー部付近にそれぞれ導入口１７（合計４つ）が配置されている。
【００６４】
図３（ｄ）の例では、図３（ａ）の配置に加えて、半導体発光素子１１の対向するもう一組の辺（長辺）にそれぞれ沿うように２つずつの導入口１７が配置されている。つまり、合計６つの導入口１７が設けられている。
【００６５】
導入口１７は、以上に例示したような配置であっても良いし、更に他の配置であっても良い。ここで、凹部１５ａの底面の中心に対し、半導体発光素子１１及び通電ワイヤ１２が対称に配置されている場合には、各導入口１７についても前記底面の中心に対称に配置するのが好ましい。このようにすると、封止材料１８ａが凹部１５ａ内に均等に充填されやすく、結果として、蛍光体樹脂１４ｃの表面高さの高精度化が容易に実現される。
【００６６】
また、導入口１７についてより詳しく見ると、図４（ａ）に示すように、射出口１７ａ及び注入口１７ｂとからなる。射出口１７ａは、凹部１５ａ内に封止材料１８ａを射出するために凹部１５ａ内に繋がるように形成されている。注入口１７ｂは、封止材料１８ａを注入するために封止金型３１（図２（ａ）等を参照）と接する面に繋がるように形成されている。
【００６７】
ここで、射出口１７ａは、既に述べた通り、凹部１５ａの底面に設けることが望ましい。しかしながら、凹部１５ａの側壁に設けることも可能である。この例を図４（ｂ）に示す。この場合、射出口１７ａを設ける位置は、凹部１５ａの側壁におけるできるだけ底面に近い位置とする。これは、封止材料１８ａを蛍光体樹脂１４ｃに対して下から導入する必要があることによる。
【００６８】
また、注入口１７ｂは、基材１５の下面に設けることが望ましい。図１（ａ）に示したように、射出口１７ａを凹部１５ａの底面、注入口１７ｂを基材１５の下面に設けると、導入口１７の長さを最短とすることができるので、封止材料１８ａ等の導入の効率が最も高くなる。しかしながら、例えば封止金型３１の構成との関係等から、注入口１７ｂを基材１５の側面に繋がるように設けても良い。
【００６９】
このように、配置される導入口１７の位置及び数を設定することにより、半導体発光素子１１のサイズ及び形状、通電ワイヤ１２の本数及び配置等を変更しても、封止材料層１８の充填精度を維持することができる。
【００７０】
（変形例１）
次に、変形例１について、図５（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。ここでは、導入口１７から導入される封止材料１８ａを誘導するために設けられる誘導溝について説明する。
【００７１】
図５（ａ）及び（ｂ）は、当該変形例の半導体発光装置１０ａの断面図及び平面図である。封止材料層１８及び蛍光体樹脂層１４につては図示を省略している、図１（ａ）及び（ｂ）と同様である。これらの図に示す通り、基材１５における凹部１５ａの底面に、溝１９が設けられている。溝１９は、半導体発光素子１１を囲むように設けられる。また、各導入口１７を繋ぐように溝１９を設けても良い。
【００７２】
図５（ｂ）の例では、半導体発光素子１１の４辺に沿って導入口１７が配置されている。溝１９は、これらの導入口１７を繋ぐように、半導体発光素子１１の外周に沿って四角形状に形成されている。
【００７３】
このような溝１９を設けると、導入口１７から導入される封止材料１８ａを凹部１５ａの底面に平行な方向に誘導し、充填の精度を向上させることができる。また、半導体発光素子１１のサイズ、通電ワイヤ１２の本数等を変更した場合にも、封止材料層１８の充填精度を維持することができる。更に、封止材料１８ａを局所的に充填することもでき、封止材料層１８の厚さをより容易に性御することができる。
【００７４】
図５（ｃ）及び（ｄ）は、溝１９の平面視形状について他の例を示す拡大図である。
【００７５】
図５（ｃ）の場合、半導体発光素子１１の角付近にそれぞれ導入口１７が配置されている。溝１９は、これらの導入口１７を繋ぐように、半導体発光素子１１の外周に沿って四角形状に形成されている。
【００７６】
図５（ｄ）の場合、半導体発光素子１１の４辺に沿って導入口１７が配置されている。溝１９は、これらの導入口１７を繋ぐように、半導体発光素子１１を囲む楕円状に形成されている。
【００７７】
溝１９の平面視形状としては、このようになっていても良い。
【００７８】
（変形例２）
次に、変形例２について、本変形例の半導体発光装置１０ｂの断面図及び平面図である図６（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。
【００７９】
半導体発光装置１０ｂにおいて、凹部１５ａを有する基材１５、半導体発光素子１１、通電ワイヤ１２、導入口１７、溝１９等については、変形例１の半導体発光装置１０ａと同様である。図６（ｂ）において、蛍光体１４ａ及び樹脂１４ｂの個別の図示は省略している。
【００８０】
図１（ａ）及び（ｂ）に示す半導体発光装置１０の場合、凹部１５ａ内において、半導体発光素子１１を覆うように封止材料層１８が形成され、その上に蛍光体樹脂層１４が積層されている。
【００８１】
これに対し、本変形例の半導体発光装置１０ｂの場合、蛍光体樹脂層１４は、半導体発光素子１１の周囲（側面及び上面）を覆うように形成されている。また、蛍光体樹脂層１４を覆うように、凹部１５ａ内に、封止材料層１８が形成されている。
【００８２】
このような構造を得るためには、蛍光体樹脂層１４よりも先に先に封止材料層１８を形成する。つまり、凹部１５ａ内に半導体発光素子１１及び通電ワイヤ１２を設けた後、凹部１５ａ内に、上方又は導入口１７から、封止材料１８ａを導入する。封止材料１８ａとしては、例えば、シリコーン系樹脂を用いても良い。
【００８３】
この後、基材１５の下面から導入口１７を通じて、蛍光体樹脂１４ｃ（蛍光体１４ａ及び樹脂１４ｂ）を導入する。このようにすると、導入される蛍光体樹脂１４ｃは、封止材料１８ａに圧迫されることから、半導体発光素子１１の周辺において均一な厚さを有するようになる。従って、封止材料１８ａ及び蛍光体樹脂１４ｃが硬化すると、均一な厚さをもって半導体発光素子１１を覆う蛍光体樹脂層１４が得られる。
【００８４】
尚、導入口１７及び溝１９について、半導体発光素子１１の周辺にできるだけ近付けるのが良い。これにより、蛍光体樹脂層１４の厚さをより精度良く制御できる。
【００８５】
このように、蛍光体樹脂層１４の厚さを均一にすることができるので、色ムラが抑制された半導体発光装置を実現することができる。
【００８６】
（変形例３）
次に、変形例３について、本変形例の半導体発光装置１０ｃの断面図及び平面図である図７（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。
【００８７】
半導体発光装置１０ｃは、凹部１５ａの底面外周（底面と側面との角付近）において、封止材料１８ａを溜めることができる蓄積部２１を有している。
【００８８】
本変形例においても、凹部１５ａ内に蛍光体樹脂１４ｃを導入した後、導入口１７を通じて基材１５の下面から封止材料１８ａを導入する。この際、蓄積部２１の無い図１（ａ）及び（ｂ）のような構造の場合、蛍光体樹脂１４ｃは、凹部１５ａの底面外周に残留しやすい。これに対し、蓄積部２１を設けると、凹部１５ａの底面外周において、蛍光体樹脂１４ｃを封止材料１８ａにより押し退けることができ、当該部分に蛍光体樹脂１４ｃが残留するのを抑えることができる。これにより、色ムラの抑制をより確実にすることができる。
【００８９】
尚、図７（ａ）及び（ｂ）に示している通り、凹部１５ａの底面外周付近にも導入口（導入口１７ｃ）を設けても良い。このようにすると、より確実に底面外周付近において封止材料１８ａにより蛍光体樹脂１４ｃを押し退けることができる。
【００９０】
（変形例４）
次に、変形例４について、図８（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。
【００９１】
図８（ａ）に示すように、半導体発光装置１０は、導入口１７を塞いで封止材料１８ａ等を密封する蓋２２を備えていても良い。このようにすると、導入口１７を通じて導入された封止材料１８ａが硬化前に漏れ出すのを防ぐことができる。従って、半導体発光装置１０をより容易に製造することができる。
【００９２】
また、図８（ｂ）に示すように、基材１５の下面側から凹部１５ａの側に向かって細くなるテーパー形状の導入口１７としても良い。このようにすると、基材１５の下面側においては導入口１７の開口が広いので封止材料１８ａの導入が容易であり、且つ、凹部１５ａ側においては導入口１７の開口が狭いので封止材料１８ａの漏れを抑えることができる。従って、半導体発光装置１０をより容易に製造することができる。
【００９３】
また、導入口１７に、封止材料１８ａの逆流を抑える逆止弁構造を採用しても良い。これによっても、硬化前に封止材料１８ａが漏れ出すのを避けることができ、半導体発光装置１０をより容易に製造することができる。
【００９４】
（変形例５）
次に、変形例５について、図９（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。これらの図にそれぞれ示す通り、本実施形態の半導体発光装置１０において、封止材料層１８及び蛍光体樹脂層１４の上面は、凸状、平坦及び凹状のいずれであっても良い。このような違いは、導入口１７から導入される封止材料１８ａの量を制御することによって実現することができる。これにより、半導体発光素子１１の個数、サイズ等が異なる場合にも、それぞれ最適な厚さ及び形状を実現することができる。
【００９５】
尚、図９（ｃ）は、凹部１５ａの底面に２つの半導体発光素子１１が搭載される例を示す図でもある。この場合、２つの半導体発光素子１１の間にも導入口１７を配置することにより、蛍光体樹脂層１４の厚さの均一性等を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本開示の半導体発光装置は、色ムラの抑制された光を発することができるので、例えばテレビ、照明機器、ＯＡ機器モニタ等に用いる半導体発光装置としても有用である。
【符号の説明】
【００９７】
１０ 半導体発光装置
１０ａ 半導体発光装置
１０ｂ 半導体発光装置
１０ｃ 半導体発光装置
１１ 半導体発光素子
１２ 通電ワイヤ
１４ 蛍光体樹脂層
１４ａ 蛍光体
１４ｂ 樹脂
１４ｃ 蛍光体樹脂
１５ 基材
１５ａ 凹部
１７ 導入口
１７ａ 導入口
１７ｂ 注入口
１７ｃ 射出口
１８ 封止材料層
１８ａ 封止材料
１９ 溝
２１ 蓄積部
２２ 蓋
３１ 封止金型
３２ 充填口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面側に凹部を有する基材と、
前記凹部の底面に搭載された半導体発光素子とを備え、
前記基材に、前記凹部内と前記基材の外面とを連結する少なくとも１つの導入口が設けられていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
請求項１の半導体発光装置において、
前記導入口は、前記凹部の前記底面と前記基材の下面とを連結することを特徴とする半導体発光装置。
【請求項３】
請求項１又は２の半導体発光装置において、
前記凹部内に、前記半導体発光素子を覆うように形成された封止材料層と、前記封止材料層上に設けられた蛍光体樹脂層とを更に備えることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項４】
請求項３の半導体発光装置において、
前記封止材料層は、透光性樹脂からなることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項５】
請求項３の半導体発光装置において、
前記封止材料層は、気体からなることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項６】
請求項１又は２の半導体発光装置において、
前記凹部内に、前記半導体発光素子を覆うように形成された蛍光体樹脂層を更に備えることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項７】
請求項６の半導体発光装置において、
前記蛍光体樹脂層上に設けられ、透光性樹脂からなる封止材料層を更に備えることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項８】
請求項３〜７のいずれか１つの半導体発光装置において、
前記蛍光体樹脂層は、前記半導体発光素子による出射光の一部を吸収し、波長変換して出射する蛍光体を含むことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つの半導体発光装置において、
前記導入口は、複数設けられていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つの半導体発光装置において、
前記凹部の前記底面における前記半導体発光素子の周囲に、溝が形成されていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１１】
請求項１０の半導体発光素子において、
前記溝は、前記導入口と接続されていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１つの半導体発光装置において、
前記凹部における前記底面の周縁部に、蓄積部が形成されていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１つの半導体発光装置において、
前記導入口内に、蓋が設けられていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１つの半導体発光装置において、
前記導入口は、前記基材の外側から前記凹部側に向かって狭くなる形状を有することを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１５】
上面側に凹部を有し且つ前記凹部内と外面とを連結する少なくとも１つの導入口が設けられた基材を準備する工程（ａ）と、
前記凹部の前記底面に、半導体発光素子を搭載する工程（ｂ）と、
前記工程（ｂ）の後に、前記凹部内に蛍光体樹脂を導入する工程（ｃ）と、
前記工程（ｂ）の後に、前記凹部内に封止材料を導入する工程（ｄ）とを備え、
前記蛍光体樹脂及び前記封止材料の少なくとも一方は、前記導入口を通じて前記凹部内に導入されることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５の半導体発光装置の製造方法において、
前記工程（ｄ）は、前記工程（ｃ）の後に行ない、
前記封止材料は、前記導入口を通じて前記凹部内に導入されることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１５の半導体発光装置の製造方法において、
前記工程（ｃ）は、前記工程（ｄ）の後に行ない、
前記蛍光体樹脂は、前記導入口を通じて前記凹部内に導入されると共に、前記半導体発光素子と前記封止材料との間に導入されて前記半導体発光素子を覆うことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項１】
上面側に凹部を有する基材と、
前記凹部の底面に搭載された半導体発光素子とを備え、
前記基材に、前記凹部内と前記基材の外面とを連結する少なくとも１つの導入口が設けられていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
請求項１の半導体発光装置において、
前記導入口は、前記凹部の前記底面と前記基材の下面とを連結することを特徴とする半導体発光装置。
【請求項３】
請求項１又は２の半導体発光装置において、
前記凹部内に、前記半導体発光素子を覆うように形成された封止材料層と、前記封止材料層上に設けられた蛍光体樹脂層とを更に備えることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項４】
請求項３の半導体発光装置において、
前記封止材料層は、透光性樹脂からなることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項５】
請求項３の半導体発光装置において、
前記封止材料層は、気体からなることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項６】
請求項１又は２の半導体発光装置において、
前記凹部内に、前記半導体発光素子を覆うように形成された蛍光体樹脂層を更に備えることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項７】
請求項６の半導体発光装置において、
前記蛍光体樹脂層上に設けられ、透光性樹脂からなる封止材料層を更に備えることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項８】
請求項３〜７のいずれか１つの半導体発光装置において、
前記蛍光体樹脂層は、前記半導体発光素子による出射光の一部を吸収し、波長変換して出射する蛍光体を含むことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つの半導体発光装置において、
前記導入口は、複数設けられていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つの半導体発光装置において、
前記凹部の前記底面における前記半導体発光素子の周囲に、溝が形成されていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１１】
請求項１０の半導体発光素子において、
前記溝は、前記導入口と接続されていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１つの半導体発光装置において、
前記凹部における前記底面の周縁部に、蓄積部が形成されていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１つの半導体発光装置において、
前記導入口内に、蓋が設けられていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１つの半導体発光装置において、
前記導入口は、前記基材の外側から前記凹部側に向かって狭くなる形状を有することを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１５】
上面側に凹部を有し且つ前記凹部内と外面とを連結する少なくとも１つの導入口が設けられた基材を準備する工程（ａ）と、
前記凹部の前記底面に、半導体発光素子を搭載する工程（ｂ）と、
前記工程（ｂ）の後に、前記凹部内に蛍光体樹脂を導入する工程（ｃ）と、
前記工程（ｂ）の後に、前記凹部内に封止材料を導入する工程（ｄ）とを備え、
前記蛍光体樹脂及び前記封止材料の少なくとも一方は、前記導入口を通じて前記凹部内に導入されることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５の半導体発光装置の製造方法において、
前記工程（ｄ）は、前記工程（ｃ）の後に行ない、
前記封止材料は、前記導入口を通じて前記凹部内に導入されることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１５の半導体発光装置の製造方法において、
前記工程（ｃ）は、前記工程（ｄ）の後に行ない、
前記蛍光体樹脂は、前記導入口を通じて前記凹部内に導入されると共に、前記半導体発光素子と前記封止材料との間に導入されて前記半導体発光素子を覆うことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２４３９７８（Ｐ２０１２−２４３９７８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１３２１０（Ｐ２０１１−１１３２１０）
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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