半導体発光装置及びその製造方法
【課題】 歩留まりを向上させることが可能な半導体発光装置及びその製造方法を提供す
る。
【解決手段】 光を出射する発光部２と、前記発光部２の一方の主面Ｍ１側に設けられ、
蛍光体を含有する波長変換部８と、前記波長変換部８上に設けられている透明樹脂部９と
を備え、透明樹脂部９は、弾性率とショア硬さのうち少なくとも一方の値が波長変換部８
より高いことを特徴としている。
る。
【解決手段】 光を出射する発光部２と、前記発光部２の一方の主面Ｍ１側に設けられ、
蛍光体を含有する波長変換部８と、前記波長変換部８上に設けられている透明樹脂部９と
を備え、透明樹脂部９は、弾性率とショア硬さのうち少なくとも一方の値が波長変換部８
より高いことを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、概ね、半導体発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子（以下、単に発光素子と称する）と、蛍光体を含む波長変換部と、を用
いた半導体発光装置においては、例えば、青色光を発光する発光素子（例えば、青色ＬＥ
Ｄ（Light Emitting Diode））と、青色と補色関係にある黄色光を放出する蛍光体と、を
用いて白色光を得るようにしたものがある。
【０００３】
そして、このような半導体発光装置を製造する際に、波長変換部の表面が平滑となるよ
うに研磨し、その後ウェットエッチング法を用いて表面に凹凸加工を施すようにした技術
がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５７６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の半導体発光装置では、例えばチップマウンタ等を用いて基板実装する際
に、半導体発光装置をピックアップするために吸着させてからマウントを行うのだが、そ
の際に、波長変換部の表面に凹凸加工が施されているため、隙間から空気が入ってしまい
、ピックアップミスが発生し易くなる。その結果、歩留まりが低下するという課題があっ
た。
【０００６】
そこで本発明では、歩留まりを向上させることが可能な半導体発光装置及びその製造方
法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、実施形態の半導体発光装置は、光を出射する発光部と、発
光部の一方の主面側に設けられ、蛍光体を含有する波長変換部と、波長変換部上に設けら
れている透明樹脂とを備え、透明樹脂は、弾性率とショア硬さのうち少なくとも一方の値
が波長変換部より高いことを特徴としている。
【０００８】
また、実施形態の半導体発光装置の製造方法は、光を出射する発光部と、発光部の一方
の主面側に設けられ、蛍光体を含有する波長変換部と、波長変換部上に設けられている透
明樹脂と、を有する半導体発光装置の製造方法であって、発光部の一方の主面側に蛍光体
を含有する波長変換部を設ける工程と、波長変換部上に、弾性率とショア硬さのうち少な
くとも一方の値が波長変換部よりも高くなるように透明樹脂を形成する工程と、を備えて
いることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体発光装置を示す図で、加工された半導体発光装置の一例を例示するための模式断面図である。
【図２】基板上に形成された複数の発光部から出射する光の波長の分布を例示するための模式図である。
【図３】波長と色度との関係を例示するための模式グラフ図である。（ａ）は波長と色度図におけるＸ座標の値Ｃｘとの関係を例示するための模式グラフ図、（ｂ）は波長と色度図におけるＹ座標の値Ｃｙとの関係を例示するための模式グラフ図である。
【図４】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示するための模式断面図。である。
【図５】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示するための模式断面図。である。
【図６】加工が施された波長変換部の形態を例示するための模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構
成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１１】
なお、ここでは一例として、複数の発光部を有する半導体発光装置（いわゆるマルチチッ
プ型の半導体発光装置）について例示する。
【００１２】
図１は、加工された半導体発光装置の一例を例示するための模式断面図である。図１に
示すように、半導体発光装置１には、発光部２、電極部３、電極部４、接合部５、絶縁部
６、封止部７、波長変換部８が設けられている。
【００１３】
発光部２は、主面Ｍ１と、主面Ｍ１の反対面である主面Ｍ２とを有し、複数設けられて
いる。また、光を出射する発光部２には、半導体部２ａ、活性部２ｂ、半導体部２ｃが設
けられている。
【００１４】
半導体部２ａは、例えば、ＧａＮ（窒化ガリウム）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、Ａ
ｌＧａＮ（窒化アルミニウムガリウム）、ＩｎＧａＮ（窒化インジウムガリウム）などの
ｎ形の窒化物半導体を用いて形成されたものとすることができる。
【００１５】
活性部２ｂは、半導体部２ａと半導体部２ｃとの間に設けられている。また、活性部２
ｂは、正孔および電子が再結合して光を発生する井戸層と、井戸層よりも大きなバンドギ
ャップを有する障壁層（クラッド層）と、によって構成された量子井戸構造とすることが
できる。ただし、活性部２ｂの構成は量子井戸構造に限定されるわけではなく、発光可能
な構造を適宜選択することができる。
【００１６】
半導体部２ｃは、例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮなどのｐ形の窒化
物半導体を用いて形成されたものとすることができる。
【００１７】
発光部２は、例えば、ピークの発光波長が３５０ｎｍ〜６００ｎｍの発光ダイオードと
することができる。
【００１８】
電極部３、電極部４は、凹部７ａの底面と封止部７の端面との間を貫通するようにして
設けられている。電極部３の一方の端部は接合部５と電気的に接続され、接合部５を介し
て電極部３と半導体部２ａとが電気的に接続されている。そして、電極部４の一方の端部
は半導体部２ｃと電気的に接続されている。
【００１９】
接合部５は、電極部３と半導体部２ａとの間に設けられている。接合部５は、例えば、
Ｃｕ（銅）などの金属材料を用いて形成されたものとすることができる。なお、接合部５
は、必ずしも必要ではなく、必要に応じて適宜設けるようにすることができる。
【００２０】
絶縁部６は、封止部７に設けられた凹部７ａを埋め込むようにして設けられている。絶
縁部６は、例えば、ＳｉＯ２などの無機材料や、樹脂などから形成されるものとすること
ができる。
【００２１】
封止部７は、発光部２の主面Ｍ２側に設けられ、電極部３の端部と電極部４の端部とを
露出させつつ、電極部３および電極部４を封止する。また、封止部７は凹部７ａを有し、
凹部７ａの内部に設けられた発光部２、接合部５をも封止する役割を有している。なお、
封止部７と絶縁部６とが一体的に形成されるようにすることもできる。
【００２２】
波長変換部８は、発光部２の主面Ｍ１側に設けられ、後述する蛍光体を含有している。
また、波長変換部８は、発光部２から出射する光の特性に関する情報に基づいた蛍光体の
量の分布を有している。なお、蛍光体の量の分布に関する詳細は後述する。
【００２３】
波長変換部８は、波長変換可能な蛍光体が混合された樹脂などを用いて形成されたもの
とすることができる。また、望ましくは弾性率が８０〜１０００ＭＰａ、ショア硬さが２
５〜９０ＨＳとなるように形成されている。
【００２４】
波長変換部８は、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下(青色)、５００ｎｍ以上５５５ｎｍ以
下(緑色)、５６０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下(黄色)、６００ｎｍ以上６７０ｎｍ以下(赤色)
にピークの発光波長を持つ蛍光体の少なくとも１種以上を含むものとすることができる。
また、波長変換部８は、発光波長の帯域が３８０ｎｍ〜７２０ｎｍの蛍光体を含むものと
することができる。
【００２５】
蛍光体としては、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ゲルマニ
ウム（Ｇｅ）、燐（Ｐ）、ホウ素（Ｂ）、イットリウム（Ｙ）、アルカリ土類元素、硫化
物元素、希土類元素、窒化物元素からなる群から選択される少なくとも１種の元素が含ま
れたものとすることができる。
【００２６】
赤色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することができ
る。ただし、赤色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更す
ることができる。
【００２７】
Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ，Ｓｍ、
ＬａＳｉ３Ｎ５：Ｅｕ２＋、
α−ｓｉａｌｏｎ：Ｅｕ２＋、
ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、
（ＳｒＣａ）ＡｌＳｉＮ３：ＥｕＸ＋、
Ｓｒｘ（ＳｉｙＡｌ３）ｚ（ＯｘＮ）：ＥｕＸ＋
【００２８】
緑色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することができ
る。ただし、緑色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更す
ることができる。
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・ａＡｌ２Ｏ３：Ｍｎ、
（ＢｒＳｒ）ＳｉＯ４：Ｅｕ、
α−ｓｉａｌｏｎ：Ｙｂ２＋、
β−ｓｉａｌｏｎ：Ｅｕ２＋、
（ＣａＳｒ）Ｓｉ２Ｏ４Ｎ７：Ｅｕ２＋、
Ｓｒ（ＳｉＡｌ）（ＯＮ）：Ｃｅ
【００２９】
青色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することができ
る。ただし、青色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更す
ることができる。
ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｕ，Ｇａ，Ｃｌ、
（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ１０Ｏ１７、
１０（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｅｕ）・６ＰＯ４・Ｃｌ２、
ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２５：Ｅｕ
Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ
ＳｒＳｉ２ＯＮ２．７：Ｅｕ２＋
【００３０】
黄色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することができ
る。ただし、黄色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更す
ることができる。
Ｌｉ（Ｅｕ，Ｓｍ）Ｗ２Ｏ８、
（Ｙ，Ｇｄ）３，（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、
Ｌｉ２ＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、
（Ｓｒ（Ｃａ，Ｂａ））３ＳｉＯ５：Ｅｕ２＋、
ＳｒＳｉ２ＯＮ２．７：Ｅｕ２＋
【００３１】
黄緑色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することがで
きる。ただし、黄緑色の蛍光を発する蛍光体は、これに限定されるわけではなく適宜変更
することができる。
ＳｒＳｉ２ＯＮ２．７：Ｅｕ２＋
なお、混合する蛍光体は１種類である必要はなく、複数種類の蛍光体が混合されるよう
にしてもよい。この場合、青味がかった白色光、黄味がかった白色光などのように色味を
変えるために複数種類の蛍光体の混合割合を変えるようにすることもできる。
【００３２】
蛍光体が混合される樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン系樹脂、メタク
リル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、環状ポリオレフィン(COP)、脂環式アクリル(OZ
)、アリルジグリコールカーボネート(ADC)、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、シリコン系
樹脂とエポキシ樹脂とのハイブリット樹脂、ウレタン樹脂などを例示することができる。
【００３３】
ここで、発光部２は、例えば、エピタキシャル成長法などを用いて形成することができ
るが、形成過程において発光部２の厚み寸法にばらつきが生じる場合がある。そして、発
光部２の厚み寸法にばらつきが生じると、発光部２から出射する光の特性である光の波長
がばらつくようになる。そして、発光部２から出射する光の波長がばらつくと色度もばら
つくようになる。
【００３４】
図２は、基板上に形成された複数の発光部から出射する光の波長の分布を例示するため
の模式図である。なお、基板上に形成された複数の発光部から出射する光の波長の分布を
モノトーン色の濃淡で表し、光の波長が短い程濃く、光の波長が長い程淡くなるように表
示した。
【００３５】
図２に示すように、基板上の位置によって発光部から出射する光の波長が異なるものと
なる場合がある。このことは、形成された発光部２から出射する光の波長にばらつきがあ
ることを意味する。
【００３６】
ここで、光の波長にばらつきがあれば、色度のばらつきが大きくなるおそれがある。そ
のため、発光部２から出射する光の波長のばらつきに基づいて厚み寸法が変化した波長変
換部８が設けられるようにしている。すなわち、発光部２から出射する光の特性に関する
情報に基づいて蛍光体の量の分布を有した波長変換部８が設けられるようにしている。
【００３７】
次に、波長変換部８の厚み寸法と、色度のばらつきとの関係について例示する。図３は
、波長と色度との関係を例示するための模式グラフ図である。なお、図３（ａ）は波長と
色度図におけるＸ座標の値Ｃｘとの関係を例示するための模式グラフ図、図３（ｂ）は波
長と色度図におけるＹ座標の値Ｃｙとの関係を例示するための模式グラフ図である。
【００３８】
また、図３（ａ）、（ｂ）中のＡは波長変換部の厚み寸法が１００μｍ程度、Ｂは波長
変換部の厚み寸法が６５μｍ程度、Ｃは波長変換部の厚み寸法が４５μｍ程度の場合であ
る。なお、波長変換部に含まれる蛍光体の量の割合を一定とした場合である。
【００３９】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、波長が長くなると色度図におけるＸ座標の値Ｃｘ、
Ｙ座標の値Ｃｙがともに低下する。このことは、発光部２から出射する光の波長がばらつ
くと色度もばらつくことを意味する。
【００４０】
また、波長変換部８の厚み寸法が薄くなると色度図におけるＸ座標の値Ｃｘ、Ｙ座標の
値Ｃｙがともに低下する。このことは、波長変換部８に含まれる蛍光体の量を少なくすれ
ば色度図におけるＸ座標の値Ｃｘ、Ｙ座標の値Ｃｙを低下させることができることを意味
する。すなわち、発光部２から出射する光の波長に基づいて波長変換部８に含まれる蛍光
体の量を制御すれば、色度のばらつきを抑制することができることがわかる。
【００４１】
例えば、図３（ａ）、（ｂ）中のＡ、Ｂ、Ｃにおいて、短い波長（図中の左側）の光を
出射する発光部２の上に形成される波長変換部８に含まれる蛍光体の量を少なくして値Ｃ
ｘ、値Ｃｙを低下させるようにすれば、長い波長（図中の右側）の光を出射する発光部２
における値Ｃｘ、値Ｃｙとの差を小さくすることができる。
【００４２】
そのため、波長変換部８において、光の波長が短い位置における蛍光体の量が光の波長
が長い位置における蛍光体の量よりも少なくなるような蛍光体の量の分布を設けるように
すれば、色度のばらつきを少なくすることができる。
【００４３】
例えば、図１に示す波長変換部８のように、発光部２から出射する光の波長に基づいて
厚み寸法を変化させることで蛍光体の量の分布を設け、色度のばらつきを少なくするよう
にすることができる。
【００４４】
この場合、短い波長側における値Ｃｘと、長い波長側における値Ｃｘとの差である色度
差ΔＣｘが０．０１５以下となるように蛍光体の量が決められるようにすることができる
。また、短い波長側における値Ｃｙと、長い波長側における値Ｃｙとの差である色度差Δ
Ｃｙが０．０１５以下となるように蛍光体の量が決められるようにすることができる。
【００４５】
なお、蛍光体の量を変化させれば、色度差ΔＣｘと色度差ΔＣｙとがともに変化するの
で、色度差ΔＣｘと色度差ΔＣｙの内いずれか大きい値の方が０．０１５以下となるよう
に蛍光体の量が決められるようにすることができる。
【００４６】
この場合、少なくとも隣接する発光部２同士の間で色度差ΔＣｘと色度差ΔＣｙとが０
．０１５以下となるようにすればよい。発光部２が多数設けられているような場合には、
色度差ΔＣｘと色度差ΔＣｙとが０．０１５以下となるように分割して、分割された各領
域毎に蛍光体の量を決めるようにすればよい。
【００４７】
このように波長変換部８は、厚み寸法の変化に応じた蛍光体の量の分布を有している。
【００４８】
このような波長変換部８は、発光部２から出射する光の特性（例えば、発光部２から出射
する光の波長）に基づいて波長変換部８の表面側を削り取ることや、蛍光体が混合された
樹脂を塗布することで形成することができる。
【００４９】
透明樹脂部９は、波長変換部８上に設けられており、波長変換部８の厚み寸法の変化に
応じた量が設けられている。より詳しく説明すると、波長変換部８の厚み寸法を変化させ
ているため、厚み寸法が小さい部分には多くの量の透明樹脂部９が設けられ、厚み寸法が
大きい部分には少ない量の透明樹脂部９が設けられている。
【００５０】
このように設けることにより、主面Ｍ１側に形成される波長変換部８と透明樹脂部９の
厚み寸法Ｔが略均一にすることが可能となる。
【００５１】
そして、このように波長変換部８と透明樹脂部９の厚み寸法Ｔが略均一となるように形
成されることで、例えばチップマウンタ等で半導体装置をピックアップする際に、空気が
入り込む空間を低減させ、より確実に吸着させてピックアップをすることが可能となり、
歩留まりを向上させることが可能となる。
【００５２】
更に、波長変換部８と透明樹脂部９の厚み寸法が略均一となることで、半導体発光装置
１をピックアップする位置を略均一にすることが可能となる。そのため、厚み寸法に合わ
せてピックアップする位置を決める必要がなく、生産効率を向上させることが可能となる
。
【００５３】
また、透明樹脂部９は、波長変換部８よりも弾性率またはショア方さの少なくとも一方
の値が高くなるように設けられている。より具体的には、弾性率が１５０ＭＰａ以上、シ
ョア硬さがＨＳ４５以上となるように形成されている。ように形成することにより、例え
ばチップマウンタにより半導体発光装置１をマウントする際に半導体発光装置１をマウン
ト出来ずに持ち帰ってきてしまう持ち帰りを抑制することが出来る。この持ち帰りは、マ
ウンタのノズルにより半導体発光装置１を吸引する際に密着してしまい、ノズルの吸引を
止めても半導体発光装置１が密着し続け、その他の半導体発光装置１をピックアップする
位置まで持って帰ってきてしまうことをいう。この原因としては、吸引する透明樹脂部９
の弾性率とショア硬さに起因しており、弾性率が１５０ＭＰａ未満、ショア硬さがＨＳ４
５未満の際によく発生するのだが、本実施形態のように弾性率が１５０ＭＰａ以上、ショ
ア硬さがＨＳ４５以上となるようにすることにより、持ち帰りを抑制することが出来る。
【００５４】
また、透明樹脂部９に用いられる樹脂は、波長変換部８の屈折率よりも低い屈折率であ
ることが好ましい。その理由としては、透明樹脂部９の樹脂を波長変換部８の屈折率より
も低い屈折率のものを用いることにより、空気と波長変換部８との屈折率の差よりも、空
気と波長変換部８との間に透明樹脂部９を設けた構造の方が屈折率の差を小さくすること
ができるため、光の取り出し効率を向上させることができるからである。
【００５５】
この場合、発光部２から出射する光が、波長の短い紫外から青色の光であり輝度も高い
場合には波長変換部４を形成する樹脂が劣化するおそれがある。そのため、波長変換部４
を形成する樹脂としては、青色光などによる劣化が生じにくいものとすることが好ましい
。
【００５６】
青色光などによる劣化が生じにくい樹脂としては、例えば、メチルフェニルシリコーン
、ジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコーンとエポキシ樹脂とのハイブリット樹脂
などを例示することができる。ただし、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変
更することができる。これにより、発光部２から発光された光による劣化を抑制するだけ
でなく、外的要因による波長変換層８の表面の一部の劣化や変色を防ぐ保護膜として機能
することも可能となる。
【００５７】
次に、半導体装置の製造方法の実施の形態について例示する。図４、図５は、実施の形
態に係る半導体発光装置の製造方法を例示するための模式工程断面図である。なお、図５
は図４に続く模式工程断面図である。
【００５８】
まず、図４（ａ）に示すように、サファイアやシリコンなどからなる基板１００上に所
定の形状を有する半導体部２ａ、活性部２ｂ、半導体部２ｃをこの順で形成する（ステッ
プＳ１）。すなわち、サファイアやシリコンなどからなる基板１００上に所定の形状を有
する発光部２を形成する。
【００５９】
この場合、既知のスパッタリング法や気相成長法などを用いてこれらの成膜を行うよう
にすることができる。気相成長法としては、例えば、有機金属気相成長（MOCVD:Metal Or
ganic Chemical Vapor Deposition）法、ハイドライド気相成長（HVPE:Hydride Vapor Ph
ase Epitaxy）法、分子線エピタキシャル成長（MBE;Molecular Beam Epitaxy）法などを
例示することができる。
【００６０】
そして、既知のリソグラフィ技術やエッチング技術などを用いて、半導体部２ａ、活性
部２ｂ、半導体部２ｃの形状を成形するようにすることができる。
【００６１】
次に、図４（ｂ）に示すように、接合部５、絶縁部６を形成する（ステップＳ２）。こ
の場合、真空蒸着法やスパッタリング法などの各種の物理的気相成長（PVD：Physical Va
por Deposition）法、各種の化学的気相成長（CVD:Chemical Vapor Deposition）法など
と、リソグラフィ技術やエッチング技術などとを組み合わせることで接合部５、絶縁部６
を形成するようにすることができる。
【００６２】
次に、図４（ｃ）に示すように、電極部３、電極部４を形成する（ステップＳ３）。こ
の場合、真空蒸着法やスパッタリング法などの各種の物理的気相成長法、各種の化学的気
相成長法などと、リソグラフィ技術やエッチング技術などとを組み合わせることで電極部
３、電極部４を形成するようにすることができる。
【００６３】
次に、図４（ｄ）に示すように、封止部７となる層１７を形成する（ステップＳ４）。
この場合、真空蒸着法やスパッタリング法などの各種の物理的気相成長法、各種の化学的
気相成長法などと、リソグラフィ技術やエッチング技術などとを組み合わせることで封止
部７となる層１７を形成するようにすることができる。
【００６４】
次に、図４（ｅ）に示すように、この様にして形成された積層体を基板１００から剥離
する（ステップＳ５）。基板１００にサファイアなどを用いた場合、レーザリフトオフ法
などを用いて積層体を基板１００から剥離することができる。また、基板１００にシリコ
ンを用いた場合、エッチング等により積層体を基板１００から剥離させる。なお、図４（
ｅ）は、積層体を反転させた状態で剥離する場合を表したものである。
【００６５】
次に、図５（ａ）に示すように、層１７の表面を研磨加工などして電極部３、電極部４
の端部を露出させる（ステップＳ６）。この際、封止部７が形成されることになる。
【００６６】
次に、発光部２から出射する光の波長を発光部２毎に測定する（ステップＳ７）。
【００６７】
次に、測定された光の波長に基づいて蛍光体の量の分布を求める（ステップＳ８）。こ
の場合、図２、図３において例示をしたように、光の波長、蛍光体の量、色度のばらつき
における相関関係などを予め実験やシミュレーションなどにより求めておき、これらの相
関関係に基づいて蛍光体の量の分布を求めるようにすることができる。
【００６８】
そして、求められた蛍光体の量の分布に基づいて波長変換部８を形成する（ステップＳ
９）。
【００６９】
例えば、図５（ｂ）に示すように、すべての発光部２の主面Ｍ１側に波長変換部１８ａ
を形成し、求められた蛍光体の量に基づいて波長変換部１８ｂなどを個別的に形成する。
すなわち、発光部２の一方の主面Ｍ１側に求められた蛍光体の量の分布に基づいて、蛍光
体が混合された樹脂を塗布することで波長変換部を個別的に形成する。
【００７０】
また、例えば、図５（ｃ）に示すように、すべての発光部２の主面Ｍ１側に波長変換部
４８を形成し、求められた蛍光体の量に基づいて波長変換部４８の厚み寸法を変化させる
。すなわち、発光部２の一方の主面Ｍ１側に蛍光体が混合された樹脂を塗布することで波
長変換部を形成し、求められた蛍光体の量の分布に基づいて波長変換部の厚み寸法を変化
させる。
【００７１】
更に、図５（ｂ），（ｃ）の方法を両方行いながら波長変換部を形成してもよい。
【００７２】
すべての発光部２の主面Ｍ１側に波長変換部を形成するような場合には、例えば、スキ
ージ印刷法、コンプレッションモールド法、インプリント法、ディスペンス法、インクジ
ェット法、エアロゾル法などの塗布方法を用いることができる。
【００７３】
波長変換部を個別的に形成するような場合には、例えば、ディスペンス法、インクジェ
ット法、エアロゾル法などの塗布方法を用いることができる。
【００７４】
波長変換部の厚み寸法を変化させるような場合には、例えば、図４（ｃ）に示すように
、砥石１０１を用いた研磨加工により行うようにすることができる。
【００７５】
図６は、加工が施された波長変換部の形態を例示するための模式断面図である。図６（
ａ）に示すように波長変換部８ａの表面側を階段状に加工することができる。図６（ｂ）
に示すように波長変換部８ｂの表面側を曲面状に加工することができる。図６（ｃ）に示
すように波長変換部８ｃの表面側を傾斜面状に加工することができる。図６（ｄ）に示す
ように波長変換部８ｄの表面側を有底の孔状に加工することができる。
【００７６】
なお、加工が施された波長変換部の形態は例示をしたものに限定されるわけではなく、
適宜変更することができる。
【００７７】
また、波長変換部８の形成後、各発光部２における色度のばらつきを測定し、色度のば
らつきが大きく不良となった部分のリペアを行うようにすることもできる。不良となった
部分のリペアは、例えば、蛍光体が混合された樹脂を個別的に塗布したり、波長変換部の
厚み寸法を薄くしたりすることで行うことができる。また、必要に応じて、電極部３、電
極部４の端部に半田バンプなどを形成するようにすることもできる。
【００７８】
次に、波長変換部８の厚み寸法に応じて透明樹脂部９を形成する（ステップ１０）。こ
の場合、図５（ｄ）に示すように、厚み寸法が小さい部分には多くの量の透明樹脂部９が
設けられ、厚み寸法が大きい部分には少ない量の透明樹脂部９が形成されるように設ける
。これにより、波長変換部８と透明樹脂部９の厚み寸法が略均一となるように形成するこ
とができる。
【００７９】
例えば、スピンコート法、スキージ印刷法、コンプレッションモールド法、インプリン
ト法、ディスペンス法、インクジェット法、エアロゾル法などの塗布方法を用いることが
できる。
【００８０】
次に、必要に応じて分割を行う。この場合、個片化を行うことで１つの発光部２を有す
る半導体発光装置とすることもできるし、複数の発光部を有する半導体発光装置とするこ
ともできる。この場合、ブレードダイシング法などを用いて分割を行うようにすることが
できる。
【００８１】
以上、本実施形態によれば、光を出射する発光部２と、発光部２の一方の主面Ｍ１側に
設けられ、蛍光体を含有する波長変換部８と、波長変換部８上に設けられ、波長変換部８
の厚み寸法に応じた量が設けられている透明樹脂部９とを備えている。また、透明樹脂部
９は、弾性率とショア硬さのうち少なくとも一方の値が波長変換部８より高くなるように
形成されている。
【００８２】
これにより、例えばチップマウンタ等で半導体装置をピックアップする際に、空気が入
り込む空間を低減させ、より確実に吸着させてピックアップをすることが可能となる。そ
して、歩留まりを向上させることが可能となる。また、半導体装置をマウントする際に持
ち帰りの発生を抑制することができるため、歩留まりを向上させることが可能となる。
【００８３】
更に、波長変換部８と透明樹脂部９の厚み寸法が略均一となることで、半導体発光装置
をピックアップする位置を略均一にすることが可能となる。そのため、厚み寸法に合わせ
てピックアップする位置を決める必要がなく、生産効率を向上させることが可能となる。
【００８４】
また、本実施形態によれば、透明樹脂部９は波長変幹部８より低い屈折率のものを用い
ている。
【００８５】
これにより、空気と波長変換部８との屈折率の差よりも、空気と波長変換部８との間に
透明樹脂部９を設けた構造の方が屈折率の差を小さくすることができるため、光の取り出
し効率を向上させることができる。
【００８６】
なお、半導体発光装置として、複数の発光部を有するマルチチップ型の半導体発光装置
について例示をしたが、１つの発光部を有する半導体発光装置についても適用が可能であ
る。
【００８７】
また、本実施形態では発光部２上に波長変換部８が形成されているが、発光部２と波長
変換部８との間に発光部２から放出される発光光に対する透光性を有する接着層が設けら
れていてもよい。これにより、接着層から発光部２から出射した青い光を透過させ、黄色
の蛍光体を用いた場合に発生するイエローリングの形成を抑制させ、略均一な白色光とす
ることが可能となる。
【００８８】
接着層の材質は、無機材料としては、例えば、ガラス、石英、酸化アルミニウムなどの
各種の酸化物、窒化シリコンなどの各種の窒化物、フッ化マグネシウムなどの各種のフッ
化物などを挙げることができる。有機材料としては、例えば、アクリル、エポキシ、ポリ
カーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、シリコン樹脂などを挙げることができる
。なお、無機材料を用いた場合、発光部２と波長変換部８との密着性を向上させることが
可能となる。
【００８９】
また、接着層は発光部２の屈折率と波長変換部８の屈折率との間の屈折率となるように
設けられており、これにより光の取り出し効率を上げることができる。すなわち、発光部
２の屈折率と、波長変換部８の屈折率との中間の屈折率を接着層に与えることにより、発
光部２から放出された発光光が発光部２の光取り出し面において全反射されることを抑制
できる。その結果として、発光部２から放出された発光光を波長変換部８に取り出す効率
を向上させることができる。
【００９０】
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示
したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は
、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、
種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、
発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範
囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１…半導体発光装置
２…発光部
２ａ…半導体部
２ｂ…活性部
２ｃ…半導体部
３，４…電極部
５…接合部
６…絶縁部
７…封止部
７ａ…凹部
８，８ａ，８ｂ，８ｃ，１８ａ，１８ｂ，４８…波長変換部
９…透明樹脂部
１７…層
１００…基板
Ｍ１，Ｍ２…主面
Ｔ…波長変換部と透明樹脂部の厚み寸法
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、概ね、半導体発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子（以下、単に発光素子と称する）と、蛍光体を含む波長変換部と、を用
いた半導体発光装置においては、例えば、青色光を発光する発光素子（例えば、青色ＬＥ
Ｄ（Light Emitting Diode））と、青色と補色関係にある黄色光を放出する蛍光体と、を
用いて白色光を得るようにしたものがある。
【０００３】
そして、このような半導体発光装置を製造する際に、波長変換部の表面が平滑となるよ
うに研磨し、その後ウェットエッチング法を用いて表面に凹凸加工を施すようにした技術
がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５７６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の半導体発光装置では、例えばチップマウンタ等を用いて基板実装する際
に、半導体発光装置をピックアップするために吸着させてからマウントを行うのだが、そ
の際に、波長変換部の表面に凹凸加工が施されているため、隙間から空気が入ってしまい
、ピックアップミスが発生し易くなる。その結果、歩留まりが低下するという課題があっ
た。
【０００６】
そこで本発明では、歩留まりを向上させることが可能な半導体発光装置及びその製造方
法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、実施形態の半導体発光装置は、光を出射する発光部と、発
光部の一方の主面側に設けられ、蛍光体を含有する波長変換部と、波長変換部上に設けら
れている透明樹脂とを備え、透明樹脂は、弾性率とショア硬さのうち少なくとも一方の値
が波長変換部より高いことを特徴としている。
【０００８】
また、実施形態の半導体発光装置の製造方法は、光を出射する発光部と、発光部の一方
の主面側に設けられ、蛍光体を含有する波長変換部と、波長変換部上に設けられている透
明樹脂と、を有する半導体発光装置の製造方法であって、発光部の一方の主面側に蛍光体
を含有する波長変換部を設ける工程と、波長変換部上に、弾性率とショア硬さのうち少な
くとも一方の値が波長変換部よりも高くなるように透明樹脂を形成する工程と、を備えて
いることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体発光装置を示す図で、加工された半導体発光装置の一例を例示するための模式断面図である。
【図２】基板上に形成された複数の発光部から出射する光の波長の分布を例示するための模式図である。
【図３】波長と色度との関係を例示するための模式グラフ図である。（ａ）は波長と色度図におけるＸ座標の値Ｃｘとの関係を例示するための模式グラフ図、（ｂ）は波長と色度図におけるＹ座標の値Ｃｙとの関係を例示するための模式グラフ図である。
【図４】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示するための模式断面図。である。
【図５】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示するための模式断面図。である。
【図６】加工が施された波長変換部の形態を例示するための模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構
成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１１】
なお、ここでは一例として、複数の発光部を有する半導体発光装置（いわゆるマルチチッ
プ型の半導体発光装置）について例示する。
【００１２】
図１は、加工された半導体発光装置の一例を例示するための模式断面図である。図１に
示すように、半導体発光装置１には、発光部２、電極部３、電極部４、接合部５、絶縁部
６、封止部７、波長変換部８が設けられている。
【００１３】
発光部２は、主面Ｍ１と、主面Ｍ１の反対面である主面Ｍ２とを有し、複数設けられて
いる。また、光を出射する発光部２には、半導体部２ａ、活性部２ｂ、半導体部２ｃが設
けられている。
【００１４】
半導体部２ａは、例えば、ＧａＮ（窒化ガリウム）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、Ａ
ｌＧａＮ（窒化アルミニウムガリウム）、ＩｎＧａＮ（窒化インジウムガリウム）などの
ｎ形の窒化物半導体を用いて形成されたものとすることができる。
【００１５】
活性部２ｂは、半導体部２ａと半導体部２ｃとの間に設けられている。また、活性部２
ｂは、正孔および電子が再結合して光を発生する井戸層と、井戸層よりも大きなバンドギ
ャップを有する障壁層（クラッド層）と、によって構成された量子井戸構造とすることが
できる。ただし、活性部２ｂの構成は量子井戸構造に限定されるわけではなく、発光可能
な構造を適宜選択することができる。
【００１６】
半導体部２ｃは、例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮなどのｐ形の窒化
物半導体を用いて形成されたものとすることができる。
【００１７】
発光部２は、例えば、ピークの発光波長が３５０ｎｍ〜６００ｎｍの発光ダイオードと
することができる。
【００１８】
電極部３、電極部４は、凹部７ａの底面と封止部７の端面との間を貫通するようにして
設けられている。電極部３の一方の端部は接合部５と電気的に接続され、接合部５を介し
て電極部３と半導体部２ａとが電気的に接続されている。そして、電極部４の一方の端部
は半導体部２ｃと電気的に接続されている。
【００１９】
接合部５は、電極部３と半導体部２ａとの間に設けられている。接合部５は、例えば、
Ｃｕ（銅）などの金属材料を用いて形成されたものとすることができる。なお、接合部５
は、必ずしも必要ではなく、必要に応じて適宜設けるようにすることができる。
【００２０】
絶縁部６は、封止部７に設けられた凹部７ａを埋め込むようにして設けられている。絶
縁部６は、例えば、ＳｉＯ２などの無機材料や、樹脂などから形成されるものとすること
ができる。
【００２１】
封止部７は、発光部２の主面Ｍ２側に設けられ、電極部３の端部と電極部４の端部とを
露出させつつ、電極部３および電極部４を封止する。また、封止部７は凹部７ａを有し、
凹部７ａの内部に設けられた発光部２、接合部５をも封止する役割を有している。なお、
封止部７と絶縁部６とが一体的に形成されるようにすることもできる。
【００２２】
波長変換部８は、発光部２の主面Ｍ１側に設けられ、後述する蛍光体を含有している。
また、波長変換部８は、発光部２から出射する光の特性に関する情報に基づいた蛍光体の
量の分布を有している。なお、蛍光体の量の分布に関する詳細は後述する。
【００２３】
波長変換部８は、波長変換可能な蛍光体が混合された樹脂などを用いて形成されたもの
とすることができる。また、望ましくは弾性率が８０〜１０００ＭＰａ、ショア硬さが２
５〜９０ＨＳとなるように形成されている。
【００２４】
波長変換部８は、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下(青色)、５００ｎｍ以上５５５ｎｍ以
下(緑色)、５６０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下(黄色)、６００ｎｍ以上６７０ｎｍ以下(赤色)
にピークの発光波長を持つ蛍光体の少なくとも１種以上を含むものとすることができる。
また、波長変換部８は、発光波長の帯域が３８０ｎｍ〜７２０ｎｍの蛍光体を含むものと
することができる。
【００２５】
蛍光体としては、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ゲルマニ
ウム（Ｇｅ）、燐（Ｐ）、ホウ素（Ｂ）、イットリウム（Ｙ）、アルカリ土類元素、硫化
物元素、希土類元素、窒化物元素からなる群から選択される少なくとも１種の元素が含ま
れたものとすることができる。
【００２６】
赤色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することができ
る。ただし、赤色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更す
ることができる。
【００２７】
Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ，Ｓｍ、
ＬａＳｉ３Ｎ５：Ｅｕ２＋、
α−ｓｉａｌｏｎ：Ｅｕ２＋、
ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、
（ＳｒＣａ）ＡｌＳｉＮ３：ＥｕＸ＋、
Ｓｒｘ（ＳｉｙＡｌ３）ｚ（ＯｘＮ）：ＥｕＸ＋
【００２８】
緑色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することができ
る。ただし、緑色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更す
ることができる。
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・ａＡｌ２Ｏ３：Ｍｎ、
（ＢｒＳｒ）ＳｉＯ４：Ｅｕ、
α−ｓｉａｌｏｎ：Ｙｂ２＋、
β−ｓｉａｌｏｎ：Ｅｕ２＋、
（ＣａＳｒ）Ｓｉ２Ｏ４Ｎ７：Ｅｕ２＋、
Ｓｒ（ＳｉＡｌ）（ＯＮ）：Ｃｅ
【００２９】
青色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することができ
る。ただし、青色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更す
ることができる。
ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｕ，Ｇａ，Ｃｌ、
（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ１０Ｏ１７、
１０（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｅｕ）・６ＰＯ４・Ｃｌ２、
ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２５：Ｅｕ
Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ
ＳｒＳｉ２ＯＮ２．７：Ｅｕ２＋
【００３０】
黄色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することができ
る。ただし、黄色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更す
ることができる。
Ｌｉ（Ｅｕ，Ｓｍ）Ｗ２Ｏ８、
（Ｙ，Ｇｄ）３，（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、
Ｌｉ２ＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、
（Ｓｒ（Ｃａ，Ｂａ））３ＳｉＯ５：Ｅｕ２＋、
ＳｒＳｉ２ＯＮ２．７：Ｅｕ２＋
【００３１】
黄緑色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することがで
きる。ただし、黄緑色の蛍光を発する蛍光体は、これに限定されるわけではなく適宜変更
することができる。
ＳｒＳｉ２ＯＮ２．７：Ｅｕ２＋
なお、混合する蛍光体は１種類である必要はなく、複数種類の蛍光体が混合されるよう
にしてもよい。この場合、青味がかった白色光、黄味がかった白色光などのように色味を
変えるために複数種類の蛍光体の混合割合を変えるようにすることもできる。
【００３２】
蛍光体が混合される樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン系樹脂、メタク
リル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、環状ポリオレフィン(COP)、脂環式アクリル(OZ
)、アリルジグリコールカーボネート(ADC)、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、シリコン系
樹脂とエポキシ樹脂とのハイブリット樹脂、ウレタン樹脂などを例示することができる。
【００３３】
ここで、発光部２は、例えば、エピタキシャル成長法などを用いて形成することができ
るが、形成過程において発光部２の厚み寸法にばらつきが生じる場合がある。そして、発
光部２の厚み寸法にばらつきが生じると、発光部２から出射する光の特性である光の波長
がばらつくようになる。そして、発光部２から出射する光の波長がばらつくと色度もばら
つくようになる。
【００３４】
図２は、基板上に形成された複数の発光部から出射する光の波長の分布を例示するため
の模式図である。なお、基板上に形成された複数の発光部から出射する光の波長の分布を
モノトーン色の濃淡で表し、光の波長が短い程濃く、光の波長が長い程淡くなるように表
示した。
【００３５】
図２に示すように、基板上の位置によって発光部から出射する光の波長が異なるものと
なる場合がある。このことは、形成された発光部２から出射する光の波長にばらつきがあ
ることを意味する。
【００３６】
ここで、光の波長にばらつきがあれば、色度のばらつきが大きくなるおそれがある。そ
のため、発光部２から出射する光の波長のばらつきに基づいて厚み寸法が変化した波長変
換部８が設けられるようにしている。すなわち、発光部２から出射する光の特性に関する
情報に基づいて蛍光体の量の分布を有した波長変換部８が設けられるようにしている。
【００３７】
次に、波長変換部８の厚み寸法と、色度のばらつきとの関係について例示する。図３は
、波長と色度との関係を例示するための模式グラフ図である。なお、図３（ａ）は波長と
色度図におけるＸ座標の値Ｃｘとの関係を例示するための模式グラフ図、図３（ｂ）は波
長と色度図におけるＹ座標の値Ｃｙとの関係を例示するための模式グラフ図である。
【００３８】
また、図３（ａ）、（ｂ）中のＡは波長変換部の厚み寸法が１００μｍ程度、Ｂは波長
変換部の厚み寸法が６５μｍ程度、Ｃは波長変換部の厚み寸法が４５μｍ程度の場合であ
る。なお、波長変換部に含まれる蛍光体の量の割合を一定とした場合である。
【００３９】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、波長が長くなると色度図におけるＸ座標の値Ｃｘ、
Ｙ座標の値Ｃｙがともに低下する。このことは、発光部２から出射する光の波長がばらつ
くと色度もばらつくことを意味する。
【００４０】
また、波長変換部８の厚み寸法が薄くなると色度図におけるＸ座標の値Ｃｘ、Ｙ座標の
値Ｃｙがともに低下する。このことは、波長変換部８に含まれる蛍光体の量を少なくすれ
ば色度図におけるＸ座標の値Ｃｘ、Ｙ座標の値Ｃｙを低下させることができることを意味
する。すなわち、発光部２から出射する光の波長に基づいて波長変換部８に含まれる蛍光
体の量を制御すれば、色度のばらつきを抑制することができることがわかる。
【００４１】
例えば、図３（ａ）、（ｂ）中のＡ、Ｂ、Ｃにおいて、短い波長（図中の左側）の光を
出射する発光部２の上に形成される波長変換部８に含まれる蛍光体の量を少なくして値Ｃ
ｘ、値Ｃｙを低下させるようにすれば、長い波長（図中の右側）の光を出射する発光部２
における値Ｃｘ、値Ｃｙとの差を小さくすることができる。
【００４２】
そのため、波長変換部８において、光の波長が短い位置における蛍光体の量が光の波長
が長い位置における蛍光体の量よりも少なくなるような蛍光体の量の分布を設けるように
すれば、色度のばらつきを少なくすることができる。
【００４３】
例えば、図１に示す波長変換部８のように、発光部２から出射する光の波長に基づいて
厚み寸法を変化させることで蛍光体の量の分布を設け、色度のばらつきを少なくするよう
にすることができる。
【００４４】
この場合、短い波長側における値Ｃｘと、長い波長側における値Ｃｘとの差である色度
差ΔＣｘが０．０１５以下となるように蛍光体の量が決められるようにすることができる
。また、短い波長側における値Ｃｙと、長い波長側における値Ｃｙとの差である色度差Δ
Ｃｙが０．０１５以下となるように蛍光体の量が決められるようにすることができる。
【００４５】
なお、蛍光体の量を変化させれば、色度差ΔＣｘと色度差ΔＣｙとがともに変化するの
で、色度差ΔＣｘと色度差ΔＣｙの内いずれか大きい値の方が０．０１５以下となるよう
に蛍光体の量が決められるようにすることができる。
【００４６】
この場合、少なくとも隣接する発光部２同士の間で色度差ΔＣｘと色度差ΔＣｙとが０
．０１５以下となるようにすればよい。発光部２が多数設けられているような場合には、
色度差ΔＣｘと色度差ΔＣｙとが０．０１５以下となるように分割して、分割された各領
域毎に蛍光体の量を決めるようにすればよい。
【００４７】
このように波長変換部８は、厚み寸法の変化に応じた蛍光体の量の分布を有している。
【００４８】
このような波長変換部８は、発光部２から出射する光の特性（例えば、発光部２から出射
する光の波長）に基づいて波長変換部８の表面側を削り取ることや、蛍光体が混合された
樹脂を塗布することで形成することができる。
【００４９】
透明樹脂部９は、波長変換部８上に設けられており、波長変換部８の厚み寸法の変化に
応じた量が設けられている。より詳しく説明すると、波長変換部８の厚み寸法を変化させ
ているため、厚み寸法が小さい部分には多くの量の透明樹脂部９が設けられ、厚み寸法が
大きい部分には少ない量の透明樹脂部９が設けられている。
【００５０】
このように設けることにより、主面Ｍ１側に形成される波長変換部８と透明樹脂部９の
厚み寸法Ｔが略均一にすることが可能となる。
【００５１】
そして、このように波長変換部８と透明樹脂部９の厚み寸法Ｔが略均一となるように形
成されることで、例えばチップマウンタ等で半導体装置をピックアップする際に、空気が
入り込む空間を低減させ、より確実に吸着させてピックアップをすることが可能となり、
歩留まりを向上させることが可能となる。
【００５２】
更に、波長変換部８と透明樹脂部９の厚み寸法が略均一となることで、半導体発光装置
１をピックアップする位置を略均一にすることが可能となる。そのため、厚み寸法に合わ
せてピックアップする位置を決める必要がなく、生産効率を向上させることが可能となる
。
【００５３】
また、透明樹脂部９は、波長変換部８よりも弾性率またはショア方さの少なくとも一方
の値が高くなるように設けられている。より具体的には、弾性率が１５０ＭＰａ以上、シ
ョア硬さがＨＳ４５以上となるように形成されている。ように形成することにより、例え
ばチップマウンタにより半導体発光装置１をマウントする際に半導体発光装置１をマウン
ト出来ずに持ち帰ってきてしまう持ち帰りを抑制することが出来る。この持ち帰りは、マ
ウンタのノズルにより半導体発光装置１を吸引する際に密着してしまい、ノズルの吸引を
止めても半導体発光装置１が密着し続け、その他の半導体発光装置１をピックアップする
位置まで持って帰ってきてしまうことをいう。この原因としては、吸引する透明樹脂部９
の弾性率とショア硬さに起因しており、弾性率が１５０ＭＰａ未満、ショア硬さがＨＳ４
５未満の際によく発生するのだが、本実施形態のように弾性率が１５０ＭＰａ以上、ショ
ア硬さがＨＳ４５以上となるようにすることにより、持ち帰りを抑制することが出来る。
【００５４】
また、透明樹脂部９に用いられる樹脂は、波長変換部８の屈折率よりも低い屈折率であ
ることが好ましい。その理由としては、透明樹脂部９の樹脂を波長変換部８の屈折率より
も低い屈折率のものを用いることにより、空気と波長変換部８との屈折率の差よりも、空
気と波長変換部８との間に透明樹脂部９を設けた構造の方が屈折率の差を小さくすること
ができるため、光の取り出し効率を向上させることができるからである。
【００５５】
この場合、発光部２から出射する光が、波長の短い紫外から青色の光であり輝度も高い
場合には波長変換部４を形成する樹脂が劣化するおそれがある。そのため、波長変換部４
を形成する樹脂としては、青色光などによる劣化が生じにくいものとすることが好ましい
。
【００５６】
青色光などによる劣化が生じにくい樹脂としては、例えば、メチルフェニルシリコーン
、ジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコーンとエポキシ樹脂とのハイブリット樹脂
などを例示することができる。ただし、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変
更することができる。これにより、発光部２から発光された光による劣化を抑制するだけ
でなく、外的要因による波長変換層８の表面の一部の劣化や変色を防ぐ保護膜として機能
することも可能となる。
【００５７】
次に、半導体装置の製造方法の実施の形態について例示する。図４、図５は、実施の形
態に係る半導体発光装置の製造方法を例示するための模式工程断面図である。なお、図５
は図４に続く模式工程断面図である。
【００５８】
まず、図４（ａ）に示すように、サファイアやシリコンなどからなる基板１００上に所
定の形状を有する半導体部２ａ、活性部２ｂ、半導体部２ｃをこの順で形成する（ステッ
プＳ１）。すなわち、サファイアやシリコンなどからなる基板１００上に所定の形状を有
する発光部２を形成する。
【００５９】
この場合、既知のスパッタリング法や気相成長法などを用いてこれらの成膜を行うよう
にすることができる。気相成長法としては、例えば、有機金属気相成長（MOCVD:Metal Or
ganic Chemical Vapor Deposition）法、ハイドライド気相成長（HVPE:Hydride Vapor Ph
ase Epitaxy）法、分子線エピタキシャル成長（MBE;Molecular Beam Epitaxy）法などを
例示することができる。
【００６０】
そして、既知のリソグラフィ技術やエッチング技術などを用いて、半導体部２ａ、活性
部２ｂ、半導体部２ｃの形状を成形するようにすることができる。
【００６１】
次に、図４（ｂ）に示すように、接合部５、絶縁部６を形成する（ステップＳ２）。こ
の場合、真空蒸着法やスパッタリング法などの各種の物理的気相成長（PVD：Physical Va
por Deposition）法、各種の化学的気相成長（CVD:Chemical Vapor Deposition）法など
と、リソグラフィ技術やエッチング技術などとを組み合わせることで接合部５、絶縁部６
を形成するようにすることができる。
【００６２】
次に、図４（ｃ）に示すように、電極部３、電極部４を形成する（ステップＳ３）。こ
の場合、真空蒸着法やスパッタリング法などの各種の物理的気相成長法、各種の化学的気
相成長法などと、リソグラフィ技術やエッチング技術などとを組み合わせることで電極部
３、電極部４を形成するようにすることができる。
【００６３】
次に、図４（ｄ）に示すように、封止部７となる層１７を形成する（ステップＳ４）。
この場合、真空蒸着法やスパッタリング法などの各種の物理的気相成長法、各種の化学的
気相成長法などと、リソグラフィ技術やエッチング技術などとを組み合わせることで封止
部７となる層１７を形成するようにすることができる。
【００６４】
次に、図４（ｅ）に示すように、この様にして形成された積層体を基板１００から剥離
する（ステップＳ５）。基板１００にサファイアなどを用いた場合、レーザリフトオフ法
などを用いて積層体を基板１００から剥離することができる。また、基板１００にシリコ
ンを用いた場合、エッチング等により積層体を基板１００から剥離させる。なお、図４（
ｅ）は、積層体を反転させた状態で剥離する場合を表したものである。
【００６５】
次に、図５（ａ）に示すように、層１７の表面を研磨加工などして電極部３、電極部４
の端部を露出させる（ステップＳ６）。この際、封止部７が形成されることになる。
【００６６】
次に、発光部２から出射する光の波長を発光部２毎に測定する（ステップＳ７）。
【００６７】
次に、測定された光の波長に基づいて蛍光体の量の分布を求める（ステップＳ８）。こ
の場合、図２、図３において例示をしたように、光の波長、蛍光体の量、色度のばらつき
における相関関係などを予め実験やシミュレーションなどにより求めておき、これらの相
関関係に基づいて蛍光体の量の分布を求めるようにすることができる。
【００６８】
そして、求められた蛍光体の量の分布に基づいて波長変換部８を形成する（ステップＳ
９）。
【００６９】
例えば、図５（ｂ）に示すように、すべての発光部２の主面Ｍ１側に波長変換部１８ａ
を形成し、求められた蛍光体の量に基づいて波長変換部１８ｂなどを個別的に形成する。
すなわち、発光部２の一方の主面Ｍ１側に求められた蛍光体の量の分布に基づいて、蛍光
体が混合された樹脂を塗布することで波長変換部を個別的に形成する。
【００７０】
また、例えば、図５（ｃ）に示すように、すべての発光部２の主面Ｍ１側に波長変換部
４８を形成し、求められた蛍光体の量に基づいて波長変換部４８の厚み寸法を変化させる
。すなわち、発光部２の一方の主面Ｍ１側に蛍光体が混合された樹脂を塗布することで波
長変換部を形成し、求められた蛍光体の量の分布に基づいて波長変換部の厚み寸法を変化
させる。
【００７１】
更に、図５（ｂ），（ｃ）の方法を両方行いながら波長変換部を形成してもよい。
【００７２】
すべての発光部２の主面Ｍ１側に波長変換部を形成するような場合には、例えば、スキ
ージ印刷法、コンプレッションモールド法、インプリント法、ディスペンス法、インクジ
ェット法、エアロゾル法などの塗布方法を用いることができる。
【００７３】
波長変換部を個別的に形成するような場合には、例えば、ディスペンス法、インクジェ
ット法、エアロゾル法などの塗布方法を用いることができる。
【００７４】
波長変換部の厚み寸法を変化させるような場合には、例えば、図４（ｃ）に示すように
、砥石１０１を用いた研磨加工により行うようにすることができる。
【００７５】
図６は、加工が施された波長変換部の形態を例示するための模式断面図である。図６（
ａ）に示すように波長変換部８ａの表面側を階段状に加工することができる。図６（ｂ）
に示すように波長変換部８ｂの表面側を曲面状に加工することができる。図６（ｃ）に示
すように波長変換部８ｃの表面側を傾斜面状に加工することができる。図６（ｄ）に示す
ように波長変換部８ｄの表面側を有底の孔状に加工することができる。
【００７６】
なお、加工が施された波長変換部の形態は例示をしたものに限定されるわけではなく、
適宜変更することができる。
【００７７】
また、波長変換部８の形成後、各発光部２における色度のばらつきを測定し、色度のば
らつきが大きく不良となった部分のリペアを行うようにすることもできる。不良となった
部分のリペアは、例えば、蛍光体が混合された樹脂を個別的に塗布したり、波長変換部の
厚み寸法を薄くしたりすることで行うことができる。また、必要に応じて、電極部３、電
極部４の端部に半田バンプなどを形成するようにすることもできる。
【００７８】
次に、波長変換部８の厚み寸法に応じて透明樹脂部９を形成する（ステップ１０）。こ
の場合、図５（ｄ）に示すように、厚み寸法が小さい部分には多くの量の透明樹脂部９が
設けられ、厚み寸法が大きい部分には少ない量の透明樹脂部９が形成されるように設ける
。これにより、波長変換部８と透明樹脂部９の厚み寸法が略均一となるように形成するこ
とができる。
【００７９】
例えば、スピンコート法、スキージ印刷法、コンプレッションモールド法、インプリン
ト法、ディスペンス法、インクジェット法、エアロゾル法などの塗布方法を用いることが
できる。
【００８０】
次に、必要に応じて分割を行う。この場合、個片化を行うことで１つの発光部２を有す
る半導体発光装置とすることもできるし、複数の発光部を有する半導体発光装置とするこ
ともできる。この場合、ブレードダイシング法などを用いて分割を行うようにすることが
できる。
【００８１】
以上、本実施形態によれば、光を出射する発光部２と、発光部２の一方の主面Ｍ１側に
設けられ、蛍光体を含有する波長変換部８と、波長変換部８上に設けられ、波長変換部８
の厚み寸法に応じた量が設けられている透明樹脂部９とを備えている。また、透明樹脂部
９は、弾性率とショア硬さのうち少なくとも一方の値が波長変換部８より高くなるように
形成されている。
【００８２】
これにより、例えばチップマウンタ等で半導体装置をピックアップする際に、空気が入
り込む空間を低減させ、より確実に吸着させてピックアップをすることが可能となる。そ
して、歩留まりを向上させることが可能となる。また、半導体装置をマウントする際に持
ち帰りの発生を抑制することができるため、歩留まりを向上させることが可能となる。
【００８３】
更に、波長変換部８と透明樹脂部９の厚み寸法が略均一となることで、半導体発光装置
をピックアップする位置を略均一にすることが可能となる。そのため、厚み寸法に合わせ
てピックアップする位置を決める必要がなく、生産効率を向上させることが可能となる。
【００８４】
また、本実施形態によれば、透明樹脂部９は波長変幹部８より低い屈折率のものを用い
ている。
【００８５】
これにより、空気と波長変換部８との屈折率の差よりも、空気と波長変換部８との間に
透明樹脂部９を設けた構造の方が屈折率の差を小さくすることができるため、光の取り出
し効率を向上させることができる。
【００８６】
なお、半導体発光装置として、複数の発光部を有するマルチチップ型の半導体発光装置
について例示をしたが、１つの発光部を有する半導体発光装置についても適用が可能であ
る。
【００８７】
また、本実施形態では発光部２上に波長変換部８が形成されているが、発光部２と波長
変換部８との間に発光部２から放出される発光光に対する透光性を有する接着層が設けら
れていてもよい。これにより、接着層から発光部２から出射した青い光を透過させ、黄色
の蛍光体を用いた場合に発生するイエローリングの形成を抑制させ、略均一な白色光とす
ることが可能となる。
【００８８】
接着層の材質は、無機材料としては、例えば、ガラス、石英、酸化アルミニウムなどの
各種の酸化物、窒化シリコンなどの各種の窒化物、フッ化マグネシウムなどの各種のフッ
化物などを挙げることができる。有機材料としては、例えば、アクリル、エポキシ、ポリ
カーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、シリコン樹脂などを挙げることができる
。なお、無機材料を用いた場合、発光部２と波長変換部８との密着性を向上させることが
可能となる。
【００８９】
また、接着層は発光部２の屈折率と波長変換部８の屈折率との間の屈折率となるように
設けられており、これにより光の取り出し効率を上げることができる。すなわち、発光部
２の屈折率と、波長変換部８の屈折率との中間の屈折率を接着層に与えることにより、発
光部２から放出された発光光が発光部２の光取り出し面において全反射されることを抑制
できる。その結果として、発光部２から放出された発光光を波長変換部８に取り出す効率
を向上させることができる。
【００９０】
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示
したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は
、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、
種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、
発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範
囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１…半導体発光装置
２…発光部
２ａ…半導体部
２ｂ…活性部
２ｃ…半導体部
３，４…電極部
５…接合部
６…絶縁部
７…封止部
７ａ…凹部
８，８ａ，８ｂ，８ｃ，１８ａ，１８ｂ，４８…波長変換部
９…透明樹脂部
１７…層
１００…基板
Ｍ１，Ｍ２…主面
Ｔ…波長変換部と透明樹脂部の厚み寸法
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する発光部と、
前記発光部の一方の主面側に設けられ、蛍光体を含有する波長変換部と、
前記波長変換部上に設けられている透明樹脂部と、
を備え、
前記透明樹脂部は、弾性率とショア硬さのうち少なくとも一方の値が前記波長変換部よ
り高いことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記透明樹脂部は、弾性率が１５０ＭＰａ以上、ショア硬さがＨＳ４５以上となるよう
に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記透明樹脂部は、前記波長変換部と前記透明樹脂部との厚み寸法が略均一となるよう
に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記発光部は複数設けられ、前記波長変換部は、前記発光部から出射する光の波長に基
づいた前記蛍光体の量の分布に基づいて厚み寸法を変化させていることを特徴とする請求
項１乃至請求項３に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記透明樹脂部は、前記波長変換部の光屈折率よりも低屈折率であることを特徴とする
請求項１乃至４に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
光を出射する発光部と、前記発光部の一方の主面側に設けられ、蛍光体を含有する波長
変換部と、前記波長変換部上に設けられている透明樹脂部と、を有する半導体発光装置の
製造方法であって、
前記発光部の一方の主面側に前記蛍光体を含有する前記波長変換部を設ける工程と、
前記波長変換部上に、弾性率とショア硬さのうち少なくとも一方の値が前記波長変換部
よりも高くなるように前記透明樹脂部を形成する工程と、
を備えていることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記透明樹脂部の弾性率は、弾性率が１５０ＭＰａ以上、ショア硬さがＨＳ４５以上で
あることを特徴とする請求項６に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記透明樹脂部は、前記波長変換部と前記透明樹脂部との厚み寸法が略均一となるよう
に形成することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の半導体発光装置の製造方法
。
【請求項９】
前記発光部を複数設けられており、
複数の前記発光部から出射する光の波長を測定する工程と、
前記測定された光の波長に基づいて前記蛍光体の量の分布を求める工程と、
前記求められた蛍光体の量の分布に基づいて前記波長変換部の厚み寸法を変化させる工
程と、
を更に有することを特徴とする請求項６乃至請求項８に記載の半導体発光装置の製造方
法。
【請求項１０】
前記透明樹脂部は、前記波長変換部の光屈折率よりも低屈折率となるように形成するこ
とを特徴とする請求項６乃至請求項９に記載の半導体発光装置。
【請求項１】
光を出射する発光部と、
前記発光部の一方の主面側に設けられ、蛍光体を含有する波長変換部と、
前記波長変換部上に設けられている透明樹脂部と、
を備え、
前記透明樹脂部は、弾性率とショア硬さのうち少なくとも一方の値が前記波長変換部よ
り高いことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記透明樹脂部は、弾性率が１５０ＭＰａ以上、ショア硬さがＨＳ４５以上となるよう
に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記透明樹脂部は、前記波長変換部と前記透明樹脂部との厚み寸法が略均一となるよう
に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記発光部は複数設けられ、前記波長変換部は、前記発光部から出射する光の波長に基
づいた前記蛍光体の量の分布に基づいて厚み寸法を変化させていることを特徴とする請求
項１乃至請求項３に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記透明樹脂部は、前記波長変換部の光屈折率よりも低屈折率であることを特徴とする
請求項１乃至４に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
光を出射する発光部と、前記発光部の一方の主面側に設けられ、蛍光体を含有する波長
変換部と、前記波長変換部上に設けられている透明樹脂部と、を有する半導体発光装置の
製造方法であって、
前記発光部の一方の主面側に前記蛍光体を含有する前記波長変換部を設ける工程と、
前記波長変換部上に、弾性率とショア硬さのうち少なくとも一方の値が前記波長変換部
よりも高くなるように前記透明樹脂部を形成する工程と、
を備えていることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記透明樹脂部の弾性率は、弾性率が１５０ＭＰａ以上、ショア硬さがＨＳ４５以上で
あることを特徴とする請求項６に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記透明樹脂部は、前記波長変換部と前記透明樹脂部との厚み寸法が略均一となるよう
に形成することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の半導体発光装置の製造方法
。
【請求項９】
前記発光部を複数設けられており、
複数の前記発光部から出射する光の波長を測定する工程と、
前記測定された光の波長に基づいて前記蛍光体の量の分布を求める工程と、
前記求められた蛍光体の量の分布に基づいて前記波長変換部の厚み寸法を変化させる工
程と、
を更に有することを特徴とする請求項６乃至請求項８に記載の半導体発光装置の製造方
法。
【請求項１０】
前記透明樹脂部は、前記波長変換部の光屈折率よりも低屈折率となるように形成するこ
とを特徴とする請求項６乃至請求項９に記載の半導体発光装置。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−８４８８９（Ｐ２０１３−８４８８９Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−７８３６４（Ｐ２０１２−７８３６４）
【出願日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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