CN102308395B - 半导体发光装置 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于，提供一种能够实现高发光效率化的半导体发光装置。半导体发光装置(10)包括：封装(11)、在封装(11)的第一绝缘层上所载置的半导体发光元件(12)、和以被覆半导体发光元件(12)的方式在封装(11)上所设置的包封构件(13)，封装(11)至少含有：第一绝缘层、第二绝缘层、在所述第一绝缘层的表面所形成的导电配线(14a、14b)、在第一绝缘层和第二绝缘层之间所配置的内层配线，其中，所述内层配线按照避开所述半导体发光元件(12)的外周区域的正下方区域的方式配线。

Description

半导体发光装置

技术领域

本发明涉及搭载有半导体发光元件的半导体发光装置，更详细地说，是涉及使光引出效率提高的半导体发光装置。

背景技术

近年来，随着发光二极管(LED)的高输出功率化，作为支承基板，优选利用的是以耐热性和耐光性优异的陶瓷为主原料的封装(例如参照WO2006/046655号)。

这样的封装的导电配线，通常由如下构成，表面的导电配线，其含有发光元件的载置部；封装背面的导电配线，其用于与封装贴装的基板上所实施的导电配线进行连接；内层配线，其埋设在陶瓷的内部，且将表面的导电配线和背面的导电配线进行连结。

一般来说，这些配线的原材料为黑色或与之相近的颜色，因此来自发光元件的光被配线吸收。因此，对于从封装露出的配线，为了抑制光的吸收就利用金和银等金属实施电镀，但埋设在封装中的内层配线不能被实施电镀，仍为黑色的状态。另外，陶瓷一般为多孔质、且是具有透光性的材料，因此也存在如下情况：从发光二极管出射的光的一部分透过陶瓷，被埋设在陶瓷中的内层配线吸收。其结果是，发光装置的光引出效率降低这样的课题存在。

发明内容

本发明鉴于上述课题而做，其目的在于，提供一种能够实现高发光效率化的半导体发光装置。

本发明的半导体发光装置，其具有：

封装，其通过将在上表面形成有一对正负的导电配线第一绝缘层、该第一绝缘层之下的内层配线、该内层配线之下的第二绝缘层进行层叠而被构成；

半导体发光元件，其在同一面侧具有一对正负的电极，这些电极与所述导电配线对向配置；

包封构件，其被覆所述半导体发光元件，

并且，所述导电配线的一部分，在所述第一绝缘层的上表面，从所述半导体发光元件的正下方延长至所述包封构件的外缘而形成，且经由在所述封装的厚度方向所配置的导电配线而与所述内层配线连接，

从所述第一绝缘层的上表面侧透视所述封装，所述内层配线距所述半导体发光元件的外周留有间隔地配置。

在这样的半导体发光装置中，优选所述内层配线配置在所述包封构件的外缘的外侧。

另外，优选在所述第一绝缘层的上表面形成有标记，该标记距所述半导体发光元件的外周留有间隔地配置。

优选所述封装在半导体发光元件的正下方具有热传导性构件。

优选所述热传导性构件具有的形状是，从所述半导体发光元件的正下方朝向所述封装的背面扩大的形状。

优选所述热传导性构件由所述半导体发光元件的正下方的第一热传导层、其下的绝缘层、该绝缘层下的第二热传导层构成。

优选所述绝缘层是由陶瓷构成的层。

优选所述热传导性构件或热传导层采用CuW或CuMo为其材料。

根据本发明，能够抑制从半导体发光元件出射的光被内层配线吸收，因此能够实现半导体发光装置的高发光效率化。

附图说明

图1A是表示本发明的一个方式的半导体发光装置的第一绝缘层的上表面的概略平面图。

图1B是表示本发明的半导体发光装置的第一绝缘层的x-x方向的剖面的剖面图。

图1C是表示本发明的半导体发光装置的另一第一绝缘层的x-x方向的剖面的剖面图。

图2是表示本发明的一个方式的半导体发光装置的立体图。

图3A是表示构成图2的半导体发光装置的封装的第一绝缘层的上表面的平面图。

图3B是表示图3A的y-y线方向的剖面图(其一半部表示一部分侧面图)。

图3C是图3A的x-x线方向的剖面图。

图4是表示构成图2的半导体发光装置的封装的第二绝缘层的上表面的平面图。

图5是表示构成图2的半导体发光装置的封装的第三绝缘层的上表面的平面图。

图6是表示构成图2的半导体发光装置的封装的第三绝缘层的背面的平面图。

图7A是表示用于与本发明的半导体发光装置进行比较的半导体发光装置的第一绝缘层的上表面的平面图。

图7B是表示用于与本发明的半导体发光装置进行比较的半导体发光装置的第二绝缘层的上表面的平面图。

图8是表示本发明的另一方式的半导体发光装置的立体图。

图9A是表示构成图8所示的半导体发光装置的封装的第一绝缘层的上表面的平面图。

图9B是表示图9A的y-y线方向的剖面图(其左半部表示一部分侧面图)。

图9C是图9A的x-x线方向的剖面图。

图10是表示构成图8所示的半导体发光装置的封装的第二绝缘层的上表面的平面图。

图11是表示构成图8所示的半导体发光装置的封装的第三绝缘层的上表面的平面图。

图12是表示构成图8所示的半导体发光装置的封装的第四绝缘层的上表面的平面图。

具体实施方式

以下一边参照附图，一边说明用于实施本发明的最佳的方式。但是以下所示的方式，例示的是用于使本发明的技术思想具体化的半导体发光装置，本发明并非是将半导体发明装置进行以下限定的内容。

另外，本说明书没有将权利要求的范围所示的构件特定为实施方式的构件。实施方式所述的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对的配置等，除非是特别特定的记述，否则均没有将本发明的要求的范围仅限于此的意思，只不过是例示。还有，各附图所示的构件的大小和位置关系等，为了使说明明确而有所夸张。此外在以下的说明中，同一名称、符号表示同一或同质的构件，适宜省略详细的说明。此外，构成本发明的半导体发光装置的各要素，也可以是多个要素由同一构件构成、由一个构件兼用为多个要素的形态，反之也能够由多个构件分担一个构件的功能而加以实现。

关于如下半导体发光装置，本发明者们为了抑制内层配线对光的吸收而进行了各种研究，该半导体发光装置具有：封装，其中将在上表面形成有一对正负的导电配线的第一绝缘层、该第一绝缘层之下的内层配线、该内层配线之下的第二绝缘层进行层叠而被构成；半导体发光元件，其在同一面侧具有一对正负的电极，这些电极与导电配线对向配置；包封构件，其被覆半导体发光元件。

其结果是，以如下特征而解决了课题：即，上述导电配线的一部分，在上述第一绝缘层的上表面，从上述半导体发光元件的正下方沿着上述包封构件的外缘方向延长而形成，且经由在上述封装的厚度方向上所配置的导电配线，与上述内层配线连接。此外，从上述第一绝缘层的上表面侧透视上述封装，上述内层配线距上述半导体发光元件的外周留有间隔而配置。以下，对于本发明的半导体发光装置的一个方式进行详述。

本发明的半导体发光装置，主要具有封装、半导体发光元件、包封构件。封装只要是用于制造这种半导体发光装置一般所使用的形态即可，没有特别限定，但至少含有如下：第一绝缘层和第二绝缘层这两层绝缘层；形成于第一绝缘层的上表面的导电配线；配置在第一绝缘层和第二绝缘层之间的内层配线。

第一绝缘层和第二绝缘层如果是具有耐热性和适度的强度的绝缘体，则由哪种材料形成都可以，特别优选由陶瓷构成。

作为陶瓷，例如可列举氧化铝、莫来石、镁橄榄石、玻璃陶瓷、氮化物系(例如AlN)、碳化物系(例如SiC)等。其中，优选由氧化铝构成或以氧化铝为主要成分的陶瓷。

第一绝缘层和第二绝缘层的厚度没有特别限定，但第一绝缘层例如为0.05mm以上，0.1mm以上更适宜，优选为0.175mm以上，更优选为0.225mm以上，进一步优选为0.275mm以上，更进一步优选为0.35mm以上。另外，以1mm以下为宜，更优选为0.8mm以下。即，意味着配置在第一绝缘层和第二绝缘层之间的内层配线的深度、距第一绝缘层的上表面(封装的上表面)的深度会在上述的范围。因此，通过使第一绝缘层为这样的厚度，能够使形成于第一绝缘层的上表面的导电配线和形成于第一绝缘层之下的内层配线确实地绝缘。另外，加上第一绝缘层的厚度与后述的内层配线的配线图案，能够防止从半导体发光元件出射的光或在后述的包封构件内部传播的光被内层配线吸收，能够进一步提高光的引出效率。

构成封装的绝缘层，例如不限定为由第一绝缘层和第二绝缘层构成的双层结构，也可以叠层更多。封装如此由多层构成时，配线的盘绕的自由度提高，翘曲少，能够确保平坦度，能够实现耐焊料裂纹性。

在封装中，其一部分也可以具有由陶瓷以外的绝缘性材料构成的绝缘层。作为这样的材料，例如可列举BT树脂、玻璃纤维环氧树脂、环氧系树脂等。

优选第一绝缘层和第二绝缘层的上表面，特别是构成封装的上表面的第一绝缘层的上表面大体上平坦。由此，从后述的半导体发光元件出射的光不会被遮断，而被引出到外部。但是在各绝缘层上，也可以形成用于搭载保护元件的凹部。

在第一绝缘层的上表面形成有导电配线。导电配线作为在具有半导体发光元件载置部的封装的上表面上、与半导体发光元件的正负各电极连接的正负一对的各电极发挥功能。

另外，在第一绝缘层和第二绝缘层之间配置有内层配线。内层配线埋设在第一绝缘层和第二绝缘层之间，且与从封装的上表面侧跨越至背面侧而贯通形成的导电配线连接，由此作为与封装的上表面的导体配线和封装的背面的背面配线连接的配线发挥功能。

这些导电配线通常由以Ni、Au、Cu、Ag、Mo、W等为主要成分的金属或合金层的单层或多层等形成。另外，内层配线通过以Mo、W等为主要成分的金属或合金层的单层或多层等形成。该导电配线和内层配线的形成方法没有特别限定，能够采用该领域中公知的方法。例如，导电配线能够通过如下方式形成，即在封装表面，经由蒸镀或溅射法和光刻工序，通过印刷法、电镀等或将其加以组合而形成。特别是进行镀敷时，优选使用反射率高的材料，例如金、银等。

另外，内层配线能够通过如下方式形成，即，在用于形成第一绝缘层和第二绝缘层的陶瓷的生片的表面，例如印刷含有W、Mo等的导电浆料，层叠各生片而形成。

导电配线及内层配线的厚度和宽度等，没有特别地限定，能够适宜地进行调整以使其目标功能得到有效地发挥。

内层配线距后述的半导体发光元件的外周留有间隔且被配置在后述的包封构件的外缘的外侧。即，该内层配线适合的是，在第一绝缘层和第二绝缘层之间、且与半导体发光元件的外周区域所对应的区域的正下方，不被实质上配置。特别是，在半导体发光元件的外周区域，发光元件最大亮度的5～20％或更多的光也被照射到封装表面，但通过形成这样的配线图案，即使例如第一绝缘层是具有透光性的材料，从半导体发光元件出射的光和在后述的包封构件的内部传播的光，在距半导体发光元件的外周有一定的距离的范围(在本案说明书中称为“外周区域”)被内层配线吸收，也能够得以避免，从而防止光损失，而使光的引出效率进一步提高。

若参照图1A进行说明，则所谓半导体发光元件12的外周区域12b，是距半导体发光元件12的外缘12a具有规定宽度A的区域。因此，在含有第一绝缘层和第二绝缘层的封装11中，在外周区域12b内，在位于外周区域的正下方的区域(并且在第一绝缘层和第二绝缘层之间所存在的区域)，从第一绝缘层的上表面侧透视封装，实质上不存在内层配线。这样的外周区域，例如适合距半导体发光元件12的外缘12a至少具有0.2mm左右的宽度A，优选至少具有0.3mm左右，更优选至少具有0.4mm左右。此外，外周区域更优选是后述的包封构件13的外缘13a的内侧的区域。即，优选在包封构件的外缘13a的外侧配置内层配线。

在封装的背面，例如第二绝缘层的背面，通常形成有与上述的导电配线或内层配线电连接的背面配线。由此，能够通过背面的导电配线作为外部端子，实现对贴装基板和电路基板的电连接。

含有绝缘层3层以上时，也可以在任意的绝缘层之间配置内层配线。第一绝缘层和第二绝缘层之间以外的内层配线，在封装的任何区域都可以配线。

封装还优选在半导体发光元件的载置区域之下具有热传导性构件。在此，所谓载置区域之下，是在图1A的半导体发光元件12的外缘12a的大致内侧，半导体发光元件的下方的区域。这时，通常热传导性构件其表面由绝缘层被覆，在该绝缘层的上表面配置有与半导体发光元件的电极连接的导电配线。绝缘层也可以是第一绝缘层其本身(图1B中参照符号21)，第一绝缘层的一部分被覆热导电性构件的表面为宜(参照图1C)。

例如，就第一绝缘层而言，可列举如图1C的剖面图所示，第一绝缘层21在其内侧具有热导电性构件收容用的凹部21c，因此层21a、层21b被一体地成形，其一方的层21a被覆热导电性构件的表面。热导电性构件优选以埋设在封装的内部的方式配置。在此，所谓埋设，是指热传导性构件的整体大体上完全被绝缘层被覆的状态。

具体来说，将热传导性构件经由形成半导体发光元件的载置面的绝缘层(也可以是第一绝缘层)而配置在导电配线的下方。这时的绝缘层的厚度为0.1mm以下，优选为0.09mm以下，更优选为0.08mm以下，进一步优选为0.05mm左右。通过如此形成薄膜，可以充分确保热传导性构件的散热性，使其达到与半导体发光元件直接载置于热传导性构件时同等程度的散热性，并且能够确实地实现绝缘性，而且，通过使构成用于与半导体发光元素的电极进行连接的电极即导电配线、与热传导性构件进行重叠，还能够实现半导体发光装置的小型化。

就热传导性构件而言，在封装的背面、即向贴装基板或电路基板的贴装面，经由绝缘层而被配置在导电配线的下方。这时的绝缘层例示的是上述绝缘层，其厚度为0.1mm以下，优选为0.09mm以下，更优选为0.08mm以下，进一步优选为0.05mm左右。通过如此形成薄膜，可以充分确保来自于热传导性构件的背面的散热性。此外，既能够使绝缘性确实，又能够使构成外部端子的背面侧的背面配线与热传导性构件重叠。由此，既可以实现半导体发光装置的小型化，又可以引入外部端子的表面积，而使与电路基板的接触面积增加，将焊料裂纹等造成的影响截止在最小限度，使粘附性提高。

作为热传导性构件，其热传导率比构成封装的第一绝缘层和第二绝缘层大，例如可列举具有100W/(m·K)左右以上的热传导率，优选具有200W/(m·K)左右以上的热传导率。例如能够由氮化铝这样的陶瓷、铜、铝、金、银、钨、铁、镍等的金属或铁-镍合金、磷青铜、铜铁合金、CuW形成，或者对其表面实施银、铝、铜、金等的金属镀膜等而形成，其中优选CuW。由此，封装的生片的形成或层叠，能够通过烧成等与封装同时形成。

热传导性构件在考虑到散热性和封装的小型化下例如适合为0.05mm以上的厚度，优选为0.175mm以上。热传导性构件的形状没有特别限定，但优选具有从半导体发光元件的正下方朝向封装的背面而扩大的形状，即具有平面形状变大这样的形状。由此能够提高散热性。

热传导性构件优选例如由配置在半导体发光元件的正方向的第一热传导层、配置在其下的绝缘层、配置在该绝缘层之下的第二热传导层构成。由此，通过绝缘层，能够避免内层配线与热传导层的接触，因此能够防止短路，成为可靠性高的半导体发光装置。

这里的绝缘层的膜厚没有特别限定，能够根据第一和第二热传导层的材料、膜厚、发光元件的种类、封装的大小和厚度等适宜调整。该绝缘层优选为由上述的陶瓷构成的层。

在封装上，也可以进一步，在第一绝缘层的表面，除导电配线以外，另行具有由与导电配线同样的材料或不同的材料形成的标记。但是，该标记距半导体发光元件的外周留有间隔地配置。即，适合比半导发光元件的外缘更靠外侧设置。作为这样的标记，可列举如下：由与绝缘层等同样的材料所形成的凹凸等构成的标记；由与导电配线同程度的膜厚和同样的材料所形成的对准标记等的识别/辨认标记等。标记由与内层配线同样的材料形成，没有与导电性图案电连接时，因为在标记的表面没有镀敷银这样的反射率高的金属，所以标记为黑色系的状态。如此，由于标记形成在外周区域内，能够防止因标记引起的光的吸收。

封装其形状和大小没有特别限定，但考虑到例如上述的热传导性构件的埋设、和半导体发光装置贴装在配线基板后的热循环的可靠性等，例示为平面(光引出面)的一边为0.5mm左右以上、5mm左右以下，优选为1mm左右以上、3.5mm左右以下的长方体或与之近似的形状。另外，例如考虑到上述的热传导性构件的埋设、与热传导性构件的绝缘性等，适宜为合计0.05mm以上的厚度，优选为0.175mm以上，适宜为1mm以下的厚度，优选为0.5mm以下。

半导体发光元件优选通常被称为所谓发光二极管的元件。例如在基板上，利用InN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlN等氮化物半导体，III-V族化合物半导体，II-VI族化合物半导体等各种半导体，来形成含有活性层的层叠结构。其中，优选具有由氮化物半导体构成的发出蓝色系光的活性层。通过使半导体的材料、混晶比、活性层的InGaN的In含量、活性层中掺杂的杂质的种类变化等，能够使得到的发光元件的发光波长从紫外区域至红色而发生变化。

本方式的半导体发光元件，在相对于活性层为同侧具有一对正负电极。

半导体发光元件载置于封装的导电配线上。例如，使用Au-Sn共晶等的焊料、低熔点金属等的钎料、银、金、钯等的导电性浆料等，能够在封装的规定区域对于半导体发光元件进行芯片焊接。

另外，形成于半导体发光元件的电极，与封装的导电配线连接。同一面侧具有正和负电极的半导体发光元件的正电极和封装的正电极(导电配线)、半导体发光元件的负电极和封装的负电极(导电配线)，由焊料或隆起焊盘(バンプ)连接。

在半导体发光装置上，也可以搭载不只1个而是多个半导体发光元件。这种情况下，可以组合多个发出同色光的半导体发光元件，也可以对应R(红色系的光)G(绿色系的光)B(蓝色系的光)而组合多个发光色不同的半导体发光元件。搭载多个半导体发光元件时，半导体发光元件可以按照成为并联和串联等任意一种连接关系的方式与封装的电极电连接。

另外，在本发明的半导体发光装置中，搭载于封装的半导体发光元件，通常由包封部件被覆。该包封部件是将搭载于封装的半导体发光元件按照其正及负电极一起其整体不被暴露在外气中的方式进行被覆的部件。包封部件能够采用用于使来自发光元件的光向正面方向聚光的凸透镜形状等、考虑了光学特性的种种形状。

作为封装部件的材料，只要是具有透光性的材料，没有特别限定，例如能够是环氧树脂、丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA等)、氟素树脂、硅树脂、改性硅树脂、改性环氧树脂等的1种或2种以上等的树脂、液晶聚合物等、从该技术领域通常使用的材料中可选择的。其中，适合环氧树脂、硅树脂、改性硅树脂、尤其耐光性高的硅树脂。就包封部件而言，能够通过使用这些材料，利用压缩成型、转移成型、注射成型，对封装或对作为封装被单片化前的集合基板进行形成。

在此，所谓具有透光性，只要是使来自半导体发光元件的光以能够通过包封部件进行观察的程度透过的即可。

在这样的材料中也可以例如含有荧光体或颜料、填料或扩散材料等的添加成分。这些添加的成分没有特别限定，例如可列举WO2006/038502号、特开2006-229055号所记载的荧光体或颜料、填料或扩散材料等。

另外，在本发明的半导体发光装置中，也可以搭载保护元件。保护元件可以是1个，也可以是多个。另外，可以在封装的内部形成保护元件，以使之不会遮住来自半导体发光元件的光，封装也可以设有收纳保护元件的凹部。设置凹部的位置，考虑到避免遮断来自半导体发光元件的光，例如适合在包封构件的外缘的外侧或其邻域。

保护元件没有特别限定，可以是光半导体装置所搭载的公知的任意一种。例如可列举针对过热、过电压、过电流等的保护电路用的元件(例如静电保护元件)等。具体来说，能够利用齐纳二极管和晶体管。

以下，基于附图具体说明本发明的半导体发光装置。

实施例1

本实施例的半导体发光装置10，如图2所示，具有如下：封装11；配置在该封装上的半导体发光元件12(LES芯片)；被覆该半导体发光元件12的包封构件13。

如图3B和图3C的剖面图所示，封装11是通过层叠部件而被构成：在上表面形成有一对正负的导电配线的第一绝缘层21；在该第一绝缘层21之下的内层配线23；在该内层配线23之下的第二绝缘层22。

半导体发光元件12中，在同一面侧具有一对正负的电极，且使这些电极朝向一对正负的导电配线14a、14b配置。

如图3A和图3C所示，一对正负的导电配线14a、14b的一部分，在构成封装11的第一绝缘层21的上表面，从半导体发光元件12的正下方沿着包封构件12的外周方向延长而形成，且经由在封装11的厚度方向所配置的其他导电配线而与所述内层配线23连接。

如图3A和图4所示，从第一绝缘层21的上表面侧透视封装11，该内层配线23距半导体发光元件12a的外周留有间隔地配置。另外，同样可见，在封装构件13的外缘13a的外侧配置有内层配线23。以下，对于本实施例的半导体装置进行详述。

半导体发光装置10中，在外形大体上长方体形状(平面形状的一边约3.5mm×3.5mm)的以氧化铝为材料的陶瓷所构成的绝缘性的封装11的上表面，形成导电配线14a、14b，且在该导电配线14a、14b的一部分上，搭载LED芯片作为半导体发光元件12。

就封装11而言，如图3A～图3C所示，层叠有如下：在上表面形成有一对正负的导电配线14a、14b的第一绝缘层21；该第一绝缘层21之下的内层配线23；该内层配线23之下的第二绝缘层22。另外，在第二绝缘层22之下，层叠有第三绝缘层25。

就第一绝缘层21而言，如图3A所示具有：形成于第一绝缘层21(厚：0.175mm)上表面的导电配线14a、14b和对准标记18；在导电配线14a、14b正下方且在第一绝缘层21内贯通而嵌入的导电配线(参照图3C)。

导电配线14a、14b的一部分，在构成封装11的第一绝缘层21的上表面，从半导体发光元件12的正下方沿着包封构件13的外缘13a的方向(x-x方向)延长而形成，并且如图3C所示，经由在封装11的厚度方向上所配置的另外的配电配线，与内层配线23连接。

第二绝缘层22(厚度：0.175mm)具有：如图4所示，形成于上表面的内层配线23；和与内层配线23连接，且在厚度方向贯通第二绝缘层22的内部而嵌入的导电配线(未图示)。

从第一绝缘层21的上表面侧透视封装11，内层配线23距半导体发光元件12的外周留有间隔地配置。换言之，就是该内层配线23，在第一绝缘层21和第二绝缘层22之间，在半导体发光元件12的外周区域所对应的区域的正下方，实质上没有被配置。

在此实施例中，配置在第一绝缘层21和第二绝缘层22之间的内层配线23，距LED芯片的外缘12a隔开0.7mm左右的最短距离a。

在第三绝缘层(厚度：0.05mm)上，如图5所示，与嵌入第二绝缘层22的导电配线连接的导电配线26，以贯通其内部的方式被嵌入。在背面，如图6所示，形成有背面配线图案24。

此第一绝缘层21、第二绝缘层22、第三绝缘层25、导电配线、内层配线23和背面配线图案24，一体地由陶瓷生片经烧成而形成。

导电配线14a、14b和内层配线23，是将混合有铜、钼、钨粉末的导电性浆料与构成封装的陶瓷同时烧成而形成的。此外，导电配线14a、14b对其表面用Au实施电镀。

还有在图3A和图4中，为了容易理解，一并表示作为半导体发光元件12的LED芯片的外缘12a和包封构件13的外缘13a。

半导体发光元件12，在同一面侧具有一对正负的电极，且使这些电极与导电配线14a、14b对向配置。

在封装11上，大致对应封装11的上表面的形状，形成有至少被覆导电配线14a、14b和半导体发光元件12的整个面的构件。该构件通过硅树脂的压缩成型而形成，由在半导体发光元件12的上方为凸透镜形状的包封构件13、和与该包封构件13的外缘连接而形成并被覆封装11的上表面的对准标记18的锷部15构成。锷部15的上表面，是与封装11的上表面平行的大体上平坦的面，锷部15的大小(体积)与包封构件13整体的大小相比小得多。例如，本实施例的包封构件13，是半径为1.20～1.50mm左右的近半球状的凸透镜，锷部15其厚度为50～100μm左右的薄膜。因此，经锷部15传播的光的量极少。另外，从封装的上表面侧透视第一绝缘层，在包封构件13的外缘(即，包封构件13和锷部15的边界线)的外侧配置有内层配线23。因此，本实施例的半导体发光装置中，由内层配线23造成的光的吸收很少。

在封装11的上表面，在包封构件13的外缘的外侧形成有对准标记18。该对准标记18用于判定包封构件13的成型位置偏移，或作为从集合体使封装个体化时的记号。

还有，在该半导体发光装置10上，如图3B和图3C所示，热传导性构件55以在厚度方向上贯通第二绝缘层22的方式，以比半导体发光元件12稍大的形状被配置，热传导性构件55的上表面和背面由第一绝缘层21和第三绝缘层25被覆。

为了进行比较，如图7A和图7B所示，使用同样的材料，在第一绝缘层31的上表面，形成导电配线34a、34b和距半导体发光元件12的外缘12a离开0.15mm左右的距离b的对准标记28；在第二绝缘层32的表面，形成距半导体发光元件12的外缘12a离开0.15mm左右的距离b的内层配线33，由此构成封装，与上述的半导体发光装置10同样地进行装配。

对于得到的半导体发光装置双方分别测量光通量。其结果确认，实施例1的半导体发光装置10相对于比较例而言，光通量提高6％。即可以确认，从半导体发光元件的外周至内层配线的距离越大，从半导体发光装置引出的光的量越大。

根据该实施例的半导体发光装置，在封装的内部，在LED芯片的下方埋设有热传导性构件，由此可以充分确保热传导性构件的散热性，使其达到与半导体发光元件直接载置于热传导性构件时同等程度的散热性，能够有效率地释放来自发光元件的放热。另外，因为绝缘层介于导电配线和热传导性构件之间，所以绝缘性确实，既可以确实地防止导电配线、电路基板等的配线或电极等的短路，又可以使导电配线和热传导性构件重叠，因此还能够实现半导体发光装置的小型化、薄膜化。此外，还可以将电极加工等的结构上的制约截止在最小限度，在发光元件的设计中确保自由度。

实施例2

该实施例的半导体发光装置40，如图8所示，在封装41的表面的包封构件31的外缘邻域设有凹部42，在该凹部42内搭载有保护元件43，在LED芯片12的正下方嵌入有二梯级构造的热传导性构件，除此以外，实质上均与实施例1的半导体发光装置10相同，形成有导电配线14a、14b，对准标记18等，且搭载有半导体发光元件12。

即，封装41是通过层叠图9A所示的第一绝缘层51(厚度：0.05mm)、图10所示的第二绝缘层52(厚度：0.175mm)、图11所示的第三绝缘层53(厚度：0.175mm)、图12所示的第四绝缘层54(厚度：0.05mm)且经由烧成而被形成的。这些绝缘层由以氧化铝为原料的陶瓷生片形成。

构成这样的半导体发光装置40的封装41，如图9A所示，在第一绝缘层51的上表面，与实施例1同样，形成有导电配线14a、14b和对准标记18。在相当于包封构件13的外缘13a的位置形成有开口42a。

另外，如图9C所示，在导电配线14a、14b的正下方，形成有以贯通第一绝缘层51内的方式而嵌入的导电配线(未图示)。

如图10所示，在第二绝缘层52的表面，形成有内层配线23；在内层配线23正下方，形成有在第二绝缘层52内在厚度方向上贯通而嵌入的导体配线(未图示)。另外，在相当于包封构件13的外缘13a的位置形成有开口42b。此外，如图9B和图9C所示，在第二绝缘层52的中央设有贯通孔，在该贯通孔的相当于LED芯片12的正下方的位置，嵌入有直径1.2mm左右的圆盘状的由CuW构成的热传导性构件55a(厚度约0.175mm)。

如图11所示，在第三绝缘层53的表面，形成有保护元件43用的配线图案56，其形成方式为，使其一部分从第一绝缘层51的开口42a(参照图9A。)和第二绝缘层52的开口42b(参照图10)露出，这以外的部分配置在第二绝缘层52和第三绝缘层53之间。另外，如图9B和图9C所示，在第三绝缘层53的中央设有贯通孔，在该贯通孔的相当于LED芯片12的正下方的位置，嵌入有直径1.6mm左右的圆盘状的由CuW构成的热传导性构件55b(厚度约0.175mm)。

如图12所示，在第四绝缘层54的上表面不形成配线图案，在背面与图6同样，形成背面配线图案。利用该第四绝缘层54，能够完全被覆热传导性构件55b的背面侧。

根据此实施例的半导体发光装置，除了实施例1的效果以外，特别是嵌入第三绝缘层53的热传导性构件55b的直径比嵌入第二绝缘层52的热传导性构件55a的直径大。由此，在由热传导性构件55a和热传导性构件55b形成的热传导性构件整体的形状的侧面形成梯级差。即，热传导性构件成为从半导体发光元件的正下方朝向封装的背面扩大的形状。通过成为这样的形状，能够将LED芯片的正下方的热传导性构件造成的光吸收抑制在最小限度。

此外，为了提高该效果，优选使LED芯片正下方的嵌入第二绝缘层的热传导性构件的水平方向的面积，成为与LED芯片的水平方向的面积大致相同的尺寸。

另外，在封装的背面侧，热传导性构件扩大而形成，因此从半导体发光元件向封装的背面的散热也能够良好地进行。

还在，在此实施例中，虽然没有图示，但优选在嵌入第一绝缘层52和第三绝缘层53的各热传导性构件之间配置绝缘层。即，优选热传导性构件由半导体发光元件的正下方的第一热传导层、其下的绝缘层、该绝缘层之下的第二热传导层构成。此外，该绝缘层的面积优选比配置在该绝缘层之下的第二热传导层的上表面的面积大。例如，关于在嵌入上述的第二绝缘层的圆盘状的第一热传导层和嵌入第二绝缘层的圆盘状的第二热传导层之间所配置的绝缘层，其具有比嵌入第二绝缘层的圆盘状的第一热传导层大、并且比嵌入第三绝缘层的圆盘状的第二热传导层的面积大的面积。配置在第一热传导层和第二热传导层之间的绝缘层的厚度，为不会使热传导性构件的散热性降低、又能够确保绝缘性这一程度的厚度。

通过配置这样的绝缘层，能够防止封装的内层配线与绝缘层之下的热传导构件接触，从而防止短路，因此能够成为可靠性高的发光装置。

产业上的可利用性

本发明的半导体发光装置，不仅能够利用于搭载半导体发光元件的各种装置，具体来说有传真机、印刷机、人工扫描器等的图像读取装置所利用的照明装置，还能够利用于手电筒、照明用光源、LED显示器、移动电话等的背光源、信号装置、照明式开关、车载用刹车灯、各种传感器和各种指示器等的各种照明装置，在制造这种半导体发光装置时，能够更高精度、简单且容易地对其加以利用。

Claims (11)

1.一种半导体发光装置，其特征在于，具有：

封装，其通过将在上表面形成有一对正负的导电配线的第一绝缘层、该第一绝缘层之下的内层配线、该内层配线之下的第二绝缘层进行层叠而被构成；

半导体发光元件，其在同一面侧具有一对正负的电极，且这些电极与所述导电配线对向配置；

包封构件，其被覆所述半导体发光元件，

并且，所述导电配线的一部分，在所述第一绝缘层的上表面，从所述半导体发光元件的正下方在所述包封构件的外缘方向延长而形成，且经由在所述封装的厚度方向所配置的导电配线而与所述内层配线连接，

从所述第一绝缘层的上表面侧透视所述封装，所述内层配线距所述半导体发光元件的外周留有间隔地配置，

所述内层配线配置在所述包封构件的外缘的外侧。

2.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其中，

在所述第一绝缘层的上表面形成有标记，该标记距所述半导体发光元件的外周留有间隔地配置。

3.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其中，

所述封装在半导体发光元件的正下方具有热传导性构件。

4.根据权利要求3所述的半导体发光装置，其中，

所述热传导性构件具有的形状是，从所述半导体发光元件之下朝向所述封装的背面扩大的形状。

5.根据权利要求3所述的半导体发光装置，其中，

所述热传导性构件由所述半导体发光元件之下的第一热传导层、其下的绝缘层、该绝缘层下的第二热传导层构成。

6.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其中，

所述封装具有在所述第一绝缘层的上表面开口的凹部，所述凹部配置在所述包封构件的外缘的外侧。

7.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其中，

所述绝缘层是由陶瓷构成的层。

8.根据权利要求3所述的半导体发光装置，其中，

所述热传导性构件或热传导层由CuW或CuMo形成。

9.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其中，

所述内层配线距所述半导体发光元件的外周留有至少0.2mm的间隔地配置。

10.根据权利要求4所述的半导体发光装置，其中，

所述热传导性构件由所述半导体发光元件之下的第一热传导层、其下的绝缘层、该绝缘层下的第二热传导层构成。

11.根据权利要求2所述的半导体发光装置，其中，

所述封装具有在所述第一绝缘层的上表面开口的凹部，所述凹部配置在所述包封构件的外缘的外侧。

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