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TWI549321B - Electronic device - Google Patents

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Publication number
TWI549321B
TWI549321B TW103132615A TW103132615A TWI549321B TW I549321 B TWI549321 B TW I549321B TW 103132615 A TW103132615 A TW 103132615A TW 103132615 A TW103132615 A TW 103132615A TW I549321 B TWI549321 B TW I549321B
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TW
Taiwan
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layer
powder
resin
light
wiring portion
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Application number
TW103132615A
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TW201517330A (zh
Inventor
杉崎吉昭
小島章弘
古山英人
Original Assignee
東芝股份有限公司
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Publication date
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Publication of TW201517330A publication Critical patent/TW201517330A/zh
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Description

電子裝置
實施型態係關於複合樹脂及電子裝置。
例如，提案有用以保護LED(Light Emitting Diode)等之電子裝置不被ESD(Electro Static Discharge)損傷之各種構造，尤其在晶片尺寸封裝體構造之電子裝置中，要求不會妨礙小型化，使持有ESD耐性。
本發明之實施型態係提供可形成突波之旁通路徑之複合樹脂及使用該複合樹脂的電子裝置。
若藉由實施型態時，複合樹脂具備樹脂成分，和複數之第1粉體，該複數之第1粉體係被分散在上述樹脂成分中，持有電阻隨著電壓上升而下降之非直線性的電流電壓特性，各個上述第1粉體為多晶粉體，其係複數之1次粒子隔著比起上述1次粒子內部以較高濃度存在與上述1次粒子之主成分不同之成分的晶界而連結。
1‧‧‧半導體發光裝置
10‧‧‧基板
11‧‧‧第1半導體層
12‧‧‧第2半導體層
13‧‧‧發光層
15‧‧‧半導體層
15a‧‧‧第1面
15b‧‧‧第2面
15c‧‧‧側面
16‧‧‧p側電極
17‧‧‧n側電極
18‧‧‧絕緣膜
18a‧‧‧第1開口
18b‧‧‧第2開口
19‧‧‧無機絕緣膜
21‧‧‧p側配線層
21a‧‧‧通孔
22‧‧‧n側配線層
22a‧‧‧通孔
23‧‧‧p側金屬柱
23a‧‧‧p側外部端子
23b‧‧‧p側外部端子
24‧‧‧n側金屬柱
24a‧‧‧n側外部端子
24b‧‧‧n側外部端子
25‧‧‧樹脂層
25b‧‧‧第3面
26‧‧‧粉體
30‧‧‧螢光體層
41‧‧‧p側配線部
43‧‧‧n側配線部
50‧‧‧複合樹脂
51‧‧‧樹脂成分
52‧‧‧第1粉體
53‧‧‧1次粒子
54‧‧‧晶界
55‧‧‧樹脂層
56‧‧‧複合樹脂
57‧‧‧第2粉體
58‧‧‧金屬膜
60‧‧‧基底金屬膜
61‧‧‧鋁膜
62‧‧‧鈦膜
63‧‧‧銅膜
65‧‧‧金屬膜
66‧‧‧樹脂
71‧‧‧半導體層
71a‧‧‧第1面
71b‧‧‧第2面
71c‧‧‧側面
72‧‧‧第1電極
73‧‧‧第2電極
74‧‧‧絕緣膜
75‧‧‧樹脂層
76‧‧‧第1配線層
77‧‧‧第2配線層
78a‧‧‧端部
79‧‧‧第2金屬柱
79a‧‧‧端部
80‧‧‧樹脂層
91‧‧‧溝
92‧‧‧光阻遮罩
93‧‧‧光阻遮罩
95‧‧‧光阻遮罩
96‧‧‧光阻遮罩
100‧‧‧支撐體
301‧‧‧安裝面
302‧‧‧焊墊
303‧‧‧焊材
310‧‧‧基板
120‧‧‧LED晶片
121‧‧‧導線框架(第1配線部)
121a‧‧‧p側外部端子
122‧‧‧導線框架(第2配線部)
122a‧‧‧n側外部端子
123‧‧‧樹脂
124‧‧‧引線
125‧‧‧引線
126‧‧‧白樹脂
127‧‧‧黏著劑
130‧‧‧複合樹脂
圖1A及B為第1實施型態之半導體發光裝置之模式剖面圖。
圖2為第1實施型態之半導體發光裝置之模式剖面圖。
圖3為第1實施型態之半導體發光裝置之模式剖面圖。
圖4為第1實施型態之半導體發光裝置之模式剖面圖。
圖5為第1實施型態之半導體發光裝置之模式剖面圖。
圖6~圖8為表示第1粉體之製造方法的流程圖。
圖9A~圖21B為表示第1實施型態之半導體發光裝置之製造方法之模式圖。
圖22為第2實施型態之半導體發光裝置之模式剖面圖。
圖23為第2實施型態之半導體發光裝置之模式剖面圖。
圖24為第2實施型態之半導體發光裝置之模式剖面圖。
圖25為第2實施型態之半導體發光裝置之模式剖面圖。
圖26A~C為第1粉體之模式圖。
圖27A~圖33B為表示第2實施型態之半導體發光裝置之製造方法之模式圖。
圖34A及B為第3實施型態之半導體裝置之模式剖面圖。
圖35A~圖36C為表示第3實施型態之半導體裝置之製造方法的模式剖面圖。
圖37A及B為第4實施型態之半導體發光裝置之模式圖。
圖38為第1粉體之電流電壓特性圖。
圖39為第2實施型態之半導體發光裝置的模式剖面圖。
圖40為第2實施型態之半導體發光裝置的模式剖面圖。
圖41為第2實施型態之半導體發光裝置的模式剖面圖。
圖42為第2實施型態之半導體發光裝置的模式剖面圖。
圖43為第2實施型態之半導體發光裝置的模式剖面圖。
圖44A及B為第5實施型態之半導體發光裝置之模式剖面圖。
以下，參照圖面，針對實施型態予以說明。並且，在 各圖面中，對相同要素賦予相同符號。
(第1實施型態)
在第1實施型態中，舉出半導體發光裝置(LED裝置)作為電子裝置之一例而予以說明。
圖1A為第1實施型態之半導體發光裝置1之模式剖面圖。
半導體發光裝置1具有包含發光層13之半導體層15。半導體層15具有第1面15a和其相反側之第2面。第2面側被加工成台面形狀。
半導體層15之第2面具有包含發光層13之部分(發光區域)，和不含有發光層13之部分(非發光區域)。包含發光層13之部分係在半導體層15中，疊層有發光層13之部分。不包含發光層13之部分係在半導體層15中，不疊層有發光層13之部分。包含發光層13之部分為發光區域，具有發光層13，並且成為可將發光層13之發光光取出至外部之疊層構造的區域。
在第2面之側，於包含發光層13之部分上，設置有p側電極16以作為第1電極，在不含有發光層之部分上，設置有n側電極17以作為第2電極。例如，在圖10A所示之俯視觀看下，四角形狀之n側電極17之三邊側被p側電極16包圍。並且，p側電極16及n側電極17之平面布局並不限定於圖10A所示之例。
電流通過p側電極16和n側電極17被供給至發光層 13，發光層13發光。然後，從發光層13被放射之光從第1之面15a側被射出至半導體發光裝置1之外部。
如圖1A所示般，在半導體層15之第2面側設置有支撐體100。包含半導體層15、p側電極16及n側電極17之LED晶片係藉由被設置在第2面側之支撐體100而被支撐。
在半導體層15之第1面15a側，設置有例如螢光體層30，以作為對半導體發光裝置1之射出光賦予期待之光學特性的光學層。螢光體層30包含複數之螢光體。螢光體藉由發光層13之放射光而被激起，放射與其放射光不同之波長的光。
複數之螢光體藉由結合材而被一體化。結合材係透過發光層13之放射光及螢光體之放射光。在此，「透過」並不限於透過率為100%，也包含吸收光之一部分的情形。
半導體層15具有第1半導體層11和第2半導體層12和發光層13。第1半導體層11及第2半導體層12包含例如氮化鎵(GaN)。
第1半導體層11包含例如基底緩衝層、n型GaN層。第2半導體層12包含例如p型GaN層。發光層13包含發光藍、紫、藍紫、紫外光等的材料。發光層13之發光峰值波長例如為430~470nm。
半導體層15之第2面被加工成凹凸形狀。其凸部為包含發光層13之部分，凹部為不含有發光層13之部分。 包含發光層13之部分的表面為第2半導體層12之表面，在第2半導體層12之表面設置p側電極16。不包含發光層13之部分的表面為第1半導體層11之表面，在第1半導體層11之表面設置n側電極17。
例如，在半導體層15之第2面，包含發光層13之部分之面積較不包含發光層13之部分之面積寬廣。再者，被設置在包含發光層13之部分之表面的p側電極16之面積，較被設置在不包含發光層13之部分之表面的n側電極17之面積寬廣。依此，可取得寬廣之發光面，可以提升光輸出。
在半導體層15之第2面側，設置有絕緣膜18以作為第1絕緣膜。絕緣膜18覆蓋並保護半導體層15之第2面、p側電極16及n側電極17。絕緣膜18為例如矽氧化膜等之無機絕緣膜。
絕緣膜18也被設置在發光層13之側面及第2半導體層12之側面，覆蓋並保護該些側面。
再者，絕緣膜18也被設置在半導體層15中從第1面15a連續之側面(第1半導體層11之側面)15c，覆蓋並保護其側面15c。
並且，絕緣膜18也被設置在半導體層15之側面15c之周圍之區域。被設置在側面15c之周圍之區域的絕緣膜18係在第1面15a側，從側面15c朝向側面15c之相反側(半導體發光裝置1之外側)延伸。
在絕緣膜18上，當作第1配線層之p側配線層21， 和當作第2配線層之n側配線層22被互相分離設置。
在絕緣膜18如圖11A及B所示般，形成有通往p側電極16之第1開口18a，和通往n側電極17之第2開口18b。並且，即使形成複數第1開口18a亦可。
p側配線層21被設置在絕緣膜18上及第1開口18a之內部。p側配線層21係經被設置在第1開口18a內之通孔21a而與p側電極16電性連接。n側配線層22被設置在絕緣膜18上及第2開口18b之內部。n側配線層22係經被設置在第2開口18b內之通孔22a而與n側電極17電性連接。
p側配線層21及n側配線層22包含藉由例如電鍍法同時被形成在共同之基底金屬膜上之銅膜。
圖14B為其基底金屬膜60之模式剖面圖。
構成p側配線層21及n側配線層22的例如銅膜，係藉由電鍍法被形成在形成在絕緣膜18上之基底金屬膜60上。也包含該基底金屬膜60，構成p側配線層21及n側配線層22。
基底金屬膜60具有從絕緣膜18側依序被疊層之鋁(Al)膜61，和鈦(Ti)膜62，和銅(Cu)膜63。
鋁膜61係當作反射膜而發揮功能，銅膜63係當作電鍍種子層而發揮功能。對鋁及銅雙方濕潤性優良的鈦膜62當作密接層而發揮功能。
圖15A表示p側配線層21和n側配線層22之平面布局之一例。
p側配線層21及n側配線層22佔第2面側之區域之大部分而擴展。
因在該些p側配線層21及n側配線層22之下設置有鋁膜61，故在第2面側之大部分之區域擴展地形成有鋁膜(反射膜)61。依此，可以增大朝向螢光體層30側之光的量。
如圖1A所示般，在絕緣膜18之一部分之區域上，設置有持有變阻器特性之複合樹脂50。針對複合樹脂50，於後詳細說明。
p側配線層21之一部分(n側配線層22側之一部分)係以覆蓋絕緣膜18和複合樹脂50之階差部之方式，擱置在複合樹脂50之上面。
同樣地，n側配線層22之一部分(p側配線層21側之一部分)係以覆蓋絕緣膜18和複合樹脂50之階差部之方式，擱置在複合樹脂50之上面。在複合樹脂50之上面上，p側配線層21和n側配線層22間隔開，無連結。
p側配線層21及n側配線層22之一部分隔著絕緣膜18而覆蓋半導體層15之側面。即是，如圖14A所示般，在覆蓋半導體層15之側面之絕緣膜18之表面也形成包含反射膜之鋁膜61的基底金屬膜60。因此，可以防止不通過螢光體層30之光(激起光)朝向橫方向洩漏之情形，可以抑制色分離或色不均。
在p側配線層21上設置有p側金屬柱(第1金屬柱)23。p側配線層21及p側金屬柱23形成p側配線部 (第1配線部)41。
在n側配線層22上設置有n側金屬柱(第2金屬柱)24。n側配線層22及n側金屬柱24形成n側配線部(第2配線部)43。
在p側配線部41和n側配線部43之間設置有樹脂層25以當作第2絕緣膜。樹脂層25係以與p側金屬柱23之側面和n側金屬柱24之側面相接之方式，被設置在p側金屬柱23和n側金屬柱24之間。即是，在p側金屬柱23和n側金屬柱24之間，被填充樹脂層25。
樹脂層25也被設置在複合樹脂50上之p側配線層21和n側配線層22之間。樹脂層25被設置在p側金屬柱23之周圍及n側金屬柱24之周圍，覆蓋p側金屬柱23之側面及n側金屬柱24之側面。
再者，樹脂層25也被設置在半導體層15之側面之周圍之區域，隔著p側配線層21及n側配線層22中之任一者，和絕緣膜18，而覆蓋半導體層15之側面。
p側金屬柱23中與p側配線層21相反側之端部(面)從樹脂層25露出，當作可與安裝基板等之外部電路連接之p側外部端子23a而發揮功能。n側金屬柱24中與n側配線層22相反側之端部(面)從樹脂層25露出，當作可與安裝基板等之外部電路連接之n側外部端子24a而發揮功能。p側外部端子23a及n側外部端子24a例如經焊料或是導電性之接合材，而被接合於安裝基板的焊墊圖案。
如圖20A及B所示般，p側外部端子23a及n側外部 端子24a係在樹脂層25之相同面內間隔開排列而形成。p側外部端子23a和n側外部端子24a之間隔較絕緣膜18上或複合樹脂50中之p側配線層21和n側配線層22之間隔寬。
使p側外部端子23a和n側外部端子24a之間隔大於安裝時之焊料的擴展。依此，可以防止通過焊料而使得p側外部端子23a和n側外部端子24a之間的短路。
對此，p側配線層21和n側配線層22之間隔可以縮窄至製程上之界限。因此，可謀求p側配線層21之面積，及p側配線層21和p側金屬柱23之接觸面積的擴大。依此，可以促進發光層13之熱的放散。
在絕緣膜18上擴展之n側配線層22之面積可以大於n側電極17之面積。然後，可以使被設置在n側配線層22上之n側金屬柱24之面積(n側外部端子24a之面積)大於n側電極17。依此，可以一面確保n側外部端子24a足夠在可靠性高安裝上的面積，一面縮小n側電極17之面積。即是，可以縮小半導體層15中不含有發光層13之部分(非發光區域)之面積，可擴展包含發光層13之部分(發光區域)之面積而提升光輸出。
第1半導體層11係經n側電極17及n側配線層22而與n側金屬柱24電性連接。第2半導體層12係經p側電極16及p側配線層21而與p側金屬柱23電性連接。
p側金屬柱23之厚度(連結p側配線層21和p側外部端子23a之方向的厚度)比p側配線層21之厚度厚。n側 金屬柱24之厚度(連結n側配線層22和n側外部端子24a之方向的厚度)比n側配線層22之厚度厚。p側金屬柱23、n側金屬柱24及樹脂層25之各個厚度比半導體層15厚。
金屬柱23、24之縱橫比(厚度對平面尺寸之比)即是為1以上亦可，即使小於1亦可。即是，金屬柱23、24即使較其平面尺寸厚亦可，較薄亦可。
包含p側配線層21、n側配線層22、p側金屬柱23、n側金屬柱24及樹脂層25之支撐體100之厚度，較包含半導體層15、p側電極16及n側電極17之LED晶片之厚度厚。
半導體層15係如後述般藉由磊晶生長法被形成在基板上。其基板係於形成有支撐體100之後被除去，半導體層15在第1面15a側不含基板。半導體層15並非剛直且板狀之基板，藉由包含金屬柱和樹脂層25之複合體的支撐體100而被支撐。
就以p側配線部41及n側配線部43之材料而言，可以使用例如銅、金、鎳、銀等。其中，當使用銅時，可以提升良好之熱傳導性、高遷移耐性及相對於絕緣材料之密接性。
樹脂層25補強p側金屬柱23及n側金屬柱24。樹脂層25以使用安裝基板和熱膨脹率相同或接近者為佳。就以如此之樹脂層25而言，例如可以舉出以主要含有環氧樹脂之樹脂、主要含有聚矽氧樹脂之樹脂、主要含有氟 樹脂之樹脂。
再者，在成為樹脂層25之基底的樹脂，包含具有碳黑等之光吸收性之粉體，或是具有氧化鈦等之光反射性的粉體，樹脂層25相對於發光層13之發光光具有遮光性或反射性。依此，可以抑制從支撐體100中之側面及安裝面側的漏光。
藉由半導體發光裝置1之安裝時之熱循環，在半導體層15被施加使p側外部端子23a及n側外部端子24a接合於安裝基板之焊墊的焊料等所引起之應力。p側金屬柱23、n側金屬柱24及樹脂層25吸收並緩和其應力。尤其，藉由將比起半導體層15更柔軟之樹脂層25當作支撐體100之一部分使用，可以提升應力緩和效果。
如後述般，用於半導體層15之形成(生長)的基板從半導體層15被除去。依此，半導體發光裝置1被低背化。再者，藉由基板之除去，可以使半導體層15之第1面15a粗面化，並可以提升光取出之效率。
例如，當對第1面15a進行使用鹼性系溶液之濕蝕刻時，藉由晶體各向異性形成微小凹凸。依此，不會使發光層13之放射光全反射，可從第1面15a取出至外側。
或是，即使藉由使用以微影所形成之遮罩的蝕刻，在第1面15a形成微小凹凸亦可。
基板被除去之後，在第1面15a形成螢光體層30。再者，以在第1面15a和螢光體層30之間設置無圖示之絕緣膜為更佳。其絕緣膜係提升半導體層15和螢光體層 30之密接性，例如矽氧化膜、矽氮化膜。
螢光體層30具有在例如聚氧矽樹脂等之透明樹脂中分散複數之粒子狀之螢光體的構造。螢光體包含藉由發光層13之放射光被激起而放射例如綠色光之綠色螢光體，和藉由發光層13之放射光被激起而放射紅色光之紅色螢光體。或是，螢光體層30並不限定於2種類之螢光體(綠色螢光體和紅色螢光體)之構成，即使包含1種類之螢光體(藉由發光層13之放射光被激起而放射黃色光之黃色螢光體)的構成亦可。
螢光體層30也被形成在半導體層15之側面15c之周圍之區域的絕緣膜18上。因此，螢光體層30之平面尺寸大於半導體層15之平面尺寸。
螢光體層30被限定在半導體層15之第1面15a上及半導體層15之側面15c之周圍之區域上，不圍繞形成在半導體層15之第2面側、金屬柱23、24之周圍及支撐體100之側面。螢光體層30之側面和支撐體100之側面(樹脂層25之側面)對齊。
即是，實施型態之半導體發光裝置1為晶片尺寸封裝體構造非常小型的半導體發光裝置。因此，於適用於例如照明用燈具等之時，提高了燈具設計的自由度。
再者，在不將光取出至外部的安裝面側不會浪費地形成螢光體層30，可以謀求降低成本。再者，即使在第1面15a側無基板，亦可以隔著在第2面側擴展之p側配線層21及n側配線層22而使發光層13之熱放散至安裝基 板側，雖小型但散熱性優異。
在一般之覆晶安裝中，於將LED晶片經凸塊等安裝在安裝基板之後，以覆蓋晶片全體之方式，形成螢光體層。或是，在凸塊間下部填充樹脂。
對此，若藉由實施型態，在安裝前之狀態下，在p側金屬柱23之周圍及n側金屬柱24之周圍，設置與螢光體層30不同之樹脂層25，可以對安裝面側賦予適合應力緩和之特性。再者，因在安裝面側已設置有樹脂層25，故不需要安裝後的下部填充。
在第1面15a側，設置以光取出效率、色轉換效率、配光特性等為優先設計之層，在安裝面側，設置有以安裝時之應力緩和或當作取代基板之支撐體的特性為優先的層。例如，樹脂層25具有在成為基底之樹脂高密度填充二氧化矽粒子等之填充料的構造，被調節成適當的硬度以作為支撐體。
從發光層13被放射至第1面15a側之光射入至螢光體層30，一部分之光激起螢光體，取得例如白色光，以作為發光層13之光和螢光體之光的混合光。
在此，當在第1面15a上具有基板時，不射入至螢光體層30，產生從基板之側面洩漏至外部之光。即是，從基板之側面洩漏發光層13之光色強的光，於從螢光體層30之側照射對象物之時，在外緣側觀看到藍色光之光環的現象，成為色分離或色不均的原因。
對此，若藉由實施型態時，因在第1面15a和螢光體 層30之間無基板，故可以防止由於從基板側面洩漏發光層13之光色強的光而所產生之色分離或色不均之情形。
並且，若藉由實施型態時，因在半導體層15之側面15c設置有上述反射金屬(鋁膜61)，和具有遮光性或反射性之樹脂層25，故從發光層13朝向半導體層15之側面15c之光不會洩漏至外部。因此，與在第1面15a側無基板之特徵相輔相成，可以防止因從半導體發光裝置1之側面側的漏光所導致之色分離或色不均。
接著，針對複合樹脂50予以說明。
圖2為在圖1A中以二點鏈線所包圍之部分的模式放大剖面圖。
複合樹脂50係在絕緣膜18上，在p側配線層21和n側配線層22接近之區域設置成薄膜狀。
複合樹脂50具有絕緣性之樹脂成分51，和被分散在樹脂成分51中之複數的第1粉體52。第1粉體52係複數1次粒子53經晶界54而連結之多晶粉體。
1次粒子53包含例如氧化鋅以作為主成分。在晶界54，比起1次粒子53內部高濃度存在有與1次粒子53之主成分不同的成分。例如，在晶界54及其附近，比起1次粒子53內部，高濃度存在鉍及鐠中之任一者之元素。
第1粉體52係如圖38所示般，持有電阻隨著施加電壓上升而下降之非直線性之電流電壓特性，即是變阻器特性。
再者，第1粉體52中被添加鈷、錳、鉻、銻、鍶、 鉛、鋇及鎂中之至少任一元素。該些添加物可以使電阻急劇地變化。
圖6為表示第1粉體52之製造方法的流程圖。
首先，混合氧化鋅、氧化鉍、氧化鈷、氧化錳、氧化銻、黏合劑(有機物)等之原料粉末。
然後，藉由對該些混合物進行乾燥、成形、燒結之後，予以粉碎，可取得複數第1粉體52。
之後，因應所需，洗淨第1粉體52之表面。藉由該洗淨，可以除去與覆蓋1次粒子53之表面的晶界54相同之偏析成分，使1次粒子53之表面露出。
圖7為表示第1粉體52之其他製造方法的流程圖。
首先，混合氧化鋅、氧化鉍、氧化鈷、氧化錳、氧化銻、黏合劑(有機物)等之原料粉末。
然後，藉由對該些混合物進行乾燥、成形之後，予以粉碎，可取得複數第1粉體52。
之後，使複數粉體呈氣相飛散而予以燒結。之後，因應所需，洗淨第1粉體52之表面。
圖8為表示第1粉體52之又一其他製造方法的流程圖。
首先，混合氧化鋅、氧化鉍、氧化鈷、氧化錳、氧化銻、黏合劑(有機物)等之原料粉末。
然後，製造該些混合物之粒子，取得複數第1粉體52。就以造粒之方法而言，即使以推出機推出之後而進行切斷亦可，即使使用噴霧乾燥法亦可。
之後，使複數粉體呈氣相飛散而予以乾燥及燒結。之後，因應所需，洗淨第1粉體52之表面。
例如，因氧化鉍對氧化鋅難以固溶，又為低熔點，故作為燒結助劑，偏析於晶界54。在氧化鉍偏析之晶界54附近，因形成被推測為肖特基能障(Schottky barrier)，故在晶界54形成薄的高電阻層。並且，在以下，為了方便將該能量障壁記為肖特基能障。
變阻器動作之發現應係被形成在晶界54附近之肖特基能障所引起。即是，當在晶界54被施加如突波電壓般之高電壓時，隧道電流開始在肖特基能障流動，電阻急劇下降。
即是，第1粉體52在額定電壓以下為絕緣體，當施加突波等之高電壓時，成為低電阻，在第1粉體52形成排除突波之旁通路徑(短路路徑)。在圖2~圖5中，以空白箭號示意性地突波之旁通路徑。電阻急劇下降之電壓(擊穿電壓)與存在於突波旁通路徑之晶界54之串聯數呈比例。
並且，即使使用氧化鐠來取代氧化鉍亦可。此時，也可知取得同樣的變阻器特性。再者，可知比起使用氧化鉍之時，於使用氧化鐠之時，1次粒子之大小變小。因此，於更微細之構造，即是在欲使p側配線部和n側配線部之間隙更窄之時，使使用氧化鐠為更佳。並且，作為高濃度地偏析在晶界54附近的成分，不一定限定於氧化鉍或氧化鐠。即是，若為經1次粒子之晶界而發現變阻器特性之 組成時，可以期待同樣之效果。再者，就以第1粉體52之原料粉末，不需要一定要氧化物，例如即使使用鉍、鐠等以作為原料粉末，在燒結中氧化亦可。
p側配線部41之基底金屬膜60及n側配線部43之基底金屬膜60不隔著樹脂成分51而與第1粉體52直接接觸。因此，可以降低p側配線部41和第1粉體52之接觸電阻及n側配線部43和第1粉體52之接觸電阻，於排除突波之時取得低電阻之旁通路徑。
再者，藉由上述第1粉體52之表面洗淨，可以使1次粒子53之表面露出。然後，藉由使1次粒子53之表面與基底金屬膜60直接接觸，比起在1次粒子53和基底金屬膜60之間存在晶界54之時，可以降低接觸電阻。
再者，若藉由第1實施型態時，相對於薄膜狀之複合樹脂50之表面，p側配線部41及n側配線部43之基底金屬膜60面接觸。即是，基底金屬膜60可以與複數1次粒子53面接觸。因此，基底金屬膜60對複數1次粒子53並聯連接，旁通路徑本身之突波耐性變高。
若藉由第1實施型態時，在安裝前之狀態下能夠露出外部之p側外部端子23a和n側外部端子24a之間，並聯連接半導體層15和第1粉體52，第1粉體52當作保護半導體層15不受突波電壓損傷之保護元件而發揮功能。突波電流不經半導體層15，卻透過第1粉體52而可以在p側外部端子23a和n側外部端子24a之間流通。
p側外部端子23a和n側外部端子24a之間被施加額 定電壓以下之電源電壓的通常動作時，藉由晶界54附近之肖特基能障，第1粉體52位於高電阻狀態，p側配線部41和n側配線部43透過第1粉體52而不會短路。
再者，1次粒子53之尺寸小於複合樹脂50上之p側配線層21和n側配線層22之間的最小距離d。因此，不會有僅藉由1個的1次粒子53使得p側配線層21和n側配線層22之間被橋接的情形。
並且，在本說明書中，粉體(粒子)之尺寸表示複數粉體(粒子)之平均粒徑，或是粒徑分布中之峰值粒徑或最大粒徑。
再者，因第1粉體52之尺寸大於p側配線層21和n側配線層22之間的最小距離d，故如圖2所示般，可以形成以第1粉體52使其最小距離d間直接橋接的突波旁通路徑。
在藉由複數第1次粒子53經晶界54而連結之多晶之第1粉體52而被橋接之p側配線層21和n側配線層22之間之旁通路徑，一定存在有一個以上之持有肖特基能障特性的晶界54。因此，於通常動作時，不會有p側配線層21和n側配線層22之間短路之情形。
再者，擱置在複合樹脂50上之p側配線層21和n側配線層22之間的間隔，如圖15A所示般，可以藉由光阻膜92之圖案製作而成為一定。
可以沿著其一定間隔之區域之長邊方向(在圖2中貫穿紙面之方向)使複數第1粉體52以橋接上述間隔之方式 存在。若調整成第1粉體52之1次粒子53之粒徑偏差變小時，形成複數晶界54之串聯數相等之旁通路徑，提升旁通路徑本身之突波耐性。
再者，若藉由實施型態，在半導體發光裝置1內薄膜狀地內藏持有變阻器特性之複合樹脂50。因此，不需要外部連接於半導體發光裝置1之靜電對策電路。即是，即使不搭載齊納二極體(Zener diode)以作為LED之ESD保護元件亦可。因此，若藉由實施型態，不會妨礙晶片尺寸封裝構造之半導體發光裝置1之小型化，可以提供靜電耐性優異之半導體發光裝置1。
再者，在複合樹脂50之樹脂成分51中，即使含有具有碳黑等之光吸收性的粉體，或是具有氧化鈦等之光反射性之粉體等之遮光性之粉體26亦可。即是，複合樹脂50對發光層13之發光光具有遮光性。依此，可保護第1粉體52不受發光層13之發光光損傷，可以抑制第1粉體52之錯誤動作等。並且，在此所稱的錯誤動作，係藉由例如射入光在第1粉體52之內部激起電子，電流電壓特性變動，或釋放出更長波長的光。
再者，於形成複合樹脂50之後，如圖3所示般，於選擇性蝕刻除去露出於表面之1次粒子53之時，因在複合樹脂50之表面之短路路徑不露出1次粒子53之表面，故可以抑制洩漏電流。
在p側配線層21和n側配線層22接近之區域，藉由蝕刻除去1次粒子53之部分，如圖3所示般，埋入有樹 脂層25。
再者，於形成複合樹脂50之後，即使藉由例如灰化等蝕刻除去表面之樹脂成分51亦可。之後，當形成基底金屬膜60時，如圖4所示般，可以使基底金屬膜60接觸於藉由樹脂成分51之蝕刻而露出之第1粉體52的表面。
因此，因基底金屬膜60不隔著樹脂成分51而直接接觸於第1粉體52之表面，故可以降低接觸電阻。並且，在第1粉體52之製造時，若藉由表面洗淨除去表面之晶界成分時，因基底金屬膜60直接接觸於1次粒子53之表面，故可以更降低接觸電阻。
接著，參照圖9A~圖21B，針對半導體發光裝置1之製造方法予以說明。
圖9B、圖10B、圖11B、圖12B、圖13B、圖15B、圖16B、圖17B、圖18B、圖20B及圖21B分別對應於圖9A、圖10A、圖11A、圖12A、圖13A、圖15A、圖16A、圖17A、圖18A、圖20A及圖21A中之A-A剖面。
即是，圖9A、圖10A、圖11A、圖12A、圖13A、圖15A、圖16A、圖17A、圖18A、圖20A及圖21A分別為圖9B、圖10B、圖11B、圖12B、圖13B、圖15B、圖16B、圖17B、圖18B、圖20B及圖21B中之上視圖。該些上面圖表示圓形晶圓之一部分區域。
圖9B為表示形成在基板10之主面上的半導體層15之剖面圖。例如，藉由MOCVD(metal organic chemical vapor deposition)法，在基板10之主面上，依照第1半導 體層11、發光層13及第2半導體層12之順序磊晶生長。
在半導體層15中，基板10側之面為第1面15a，基板10之相反側之面為第2面15b。
基板10為例如矽基板。或是，基板10即使為藍寶石基板或SiC基板亦可。半導體層15為包含例如氮化鎵(GaN)之氮化物半導體層。
第1半導體層11具有被設置在基板10之主面上之緩衝層，和被設置在緩衝層上之n型GaN層。第2半導體層12具有例如被設置在發光層13上之p型AlGaN層，和被設置在其上之p型GaN層。發光層13具有例如MQW(Multiple Quantum well)構造。
第2半導體層12及發光層13藉由例如RIE(Reactive Ion Etching)法如圖10B所示般，選擇性被除去。藉由第2半導體層12及發光層13之選擇性蝕刻，第1半導體層11露出。
並且，如圖10A及B所示般，選擇性除去第1半導體層11，形成溝91。在基板10之主面上，半導體層15藉由溝91被分離複數。溝91貫通半導體層15而到達至基板10。依蝕刻條件不同，也有基板10之主面也些許被蝕刻，溝91之底面後退至較基板10和半導體層15之界面下方之情形。並且，溝91即使於形成p側電極16及n側電極17後形成亦可。
在第2半導體層12之表面形成p側電極16。在選擇 性除去第2半導體層12及發光層13之區域的第1半導體層11之表面，形成n側電極17。
p側電極16及n側電極17係以例如濺鍍法、蒸鍍法等形成。p側電極16和n側電極17即使哪個先形成亦可，即使以相同材料同時形成亦可。
被形成在疊層發光層13之區域的p側電極16包含反射發光層13之放射光的反射膜。例如，p側電極16包含銀、銀合金、鋁、鋁合金等。再者，為了防止反射膜之硫化、氧化，p側電極16包含金屬保護膜(阻障金屬)。
接著，如圖11A及B所示般，以覆蓋被設置在基板10上之構造體之方式，形成絕緣膜18。絕緣膜18覆蓋半導體層15之第2面、p側電極16及n側電極17。再者，絕緣膜18覆蓋接續於半導體層15之第1面15a的側面15c。再者，絕緣膜18也被形成在溝91之底面之基板10的表面。
絕緣膜18係藉由例如CVD(Chemical Vapor Deposition)法所形成之矽氧化膜或矽氮化膜。在絕緣膜18藉由例如使用光阻遮罩之濕蝕刻，形成第1開口18a和第2開口18b。第1開口18a到達至p側電極16，並第2開口18b到達至n側電極17。
接著，如圖12A及B所示般，例如藉由分配法將複合樹脂50供給至絕緣膜18上。複合樹脂50被供給至p側電極16上之絕緣膜18上。
複合樹脂50係如圖13A及B所示般被研削，第1粉 體52露出至複合樹脂50之表面。複合樹脂50係藉由例如背面研磨機、刀片切割機等被機械研削。
或是，即使藉由灰化或逆濺鍍等來除去複合樹脂50之表面之樹脂成分51，使第1粉體52露出亦可。
接著，如圖14A所示般，在絕緣膜18之表面、複合樹脂50之表面、第1開口18a之內壁(側壁及底面)及第2開口18b之內壁(側壁及底面)，正形地形成基底金屬膜60。
基底金屬膜60係參照圖14B而如上述般，具有鋁膜61、鈦膜62和銅膜63。基底金屬膜60藉由例如濺鍍法而形成。
並且，在以後之工程圖中，省略基底金屬膜60之圖示。
在基底金屬膜60上如圖15A及B所示般，選擇性形成光阻遮罩92。然後，藉由將基底金屬膜60之銅膜63當作種層使用之電解銅電鍍法，形成p側配線層21及n側配線層22。
p側配線層21也形成在第1開口18a內，與p側電極16電性連接。n側配線層22也形成在第2開口18b內，與n側電極17電性連接。
接著，在配線層21、22上，如圖16A及B所示般選擇性形成光阻遮罩93之後，藉由將p側配線層21及n側配線層22當作種層使用電解銅電鍍法，形成p側金屬柱23及n側金屬柱24。
p側金屬柱23被形成在p側配線層21上。p側配線層21和p側金屬柱23藉由相同材料被一體化。n側金屬柱24被形成在n側配線層22上。n側配線層22和n側金屬柱24藉由相同銅材料被一體化。
光阻遮罩92、93使用例如溶劑或氧電漿被除去。
該時點，p側配線層21和n側配線層22經基底金屬膜60而連結。在此，藉由蝕刻除去p側配線層21和n側配線層22之間的基底金屬膜60。依此，p側配線層21和n側配線層22之電性連接被分斷。
接著，在以上述工程取得的構造體上，如圖17A及B所示般，形成樹脂層25。樹脂層25覆蓋p側配線部41及n側配線部43。樹脂層25係藉由例如網版印刷法或壓縮成形法等被形成。
樹脂層25與覆蓋p側配線部41及n側配線部43同時構成支撐體100。在其支撐體100支撐半導體層15之狀態下，如圖18A及B所示般，除去基板10。
例如，屬於矽基板之基板10藉由濕蝕刻被除去。或是，於基板10為藍寶石基板之時，可以藉由雷射剝離法除去。
有在基板10上磊晶生長之半導體層15包含大的內部應力之情形。再者，p側金屬柱23、n側金屬柱24及樹脂層25比起例如GaN系材料之半導體層15為柔軟之材料。因此，即使磊晶生長時之內部應力於基板10之剝離時一次被釋放時，p側金屬柱23、n側金屬柱24及樹脂 層25吸收其應力。因此，可以回避除去基板10之過程中之半導體層15的破損。
藉由基板10之除去，半導體層15之第1面15a露出。在露出之第1面15a如圖19A所示般，形成微細的凹凸。例如，以KOH(氫氧化鉀)水溶液或TMAH(氫氧化四鉀基胺)等，對第1面15a進行濕蝕刻。在該蝕刻中，產生依存於結晶面方向的蝕刻速度之不同。因此，可以在第1面15a形成凹凸。藉由在第1面15a形成凹凸，可以提升發光層13之放射光的取出效率。
或是，即使藉由將以微影所形成之光阻膜作為遮罩的蝕刻，在第1面15a形成微小凹凸亦可。
在第1面15a上，如圖19B所示般，隔著無圖示之絕緣膜而形成螢光體層30。螢光體層30係藉由例如網版印刷、接合、模製、壓縮成形等之方法而形成。或是，薄膜狀之螢光體層30隔著無圖示之絕緣膜而被貼合於第1面15a。並且，即使第1面15a和螢光體層30之間的絕緣膜因應所需省略亦可。
於形成螢光體層30之後，樹脂層25之表面(在圖20B中之上面)例如藉由背側研磨機等而被研削，如圖20A所示般，p側金屬柱23及n側金屬柱24從樹脂層25露出。p側金屬柱23之露出面成為p側外部端子23a，n側金屬柱24之露出面成為n側外部端子24a。
接著，在形成有分離複數半導體層15之上述溝91的區域，如圖21A及B所示般地切割晶圓。即是，螢光體 層30、絕緣膜18及樹脂層25被切斷。該些係藉由例如切割刀或是雷射光而被切斷。半導體層15因不存在切割區域，故不會受到切割所受到的損傷。
被個片化之前的上述各工程係在包含多數半導體層15之晶圓狀態下進行。晶圓係作為至少包含一個半導體層15之半導體發光裝置而被個片化。並且，半導體發光裝置即使為包含一個半導體層15之單晶片構造亦可，即使為包含複數之半導體層15的多晶片構造亦可。
被個片化之前的上述各工程因在晶圓狀態下被一次進行，故無須對被個片化之各個裝置，進行配線層之形成、柱體之形成、藉由樹脂層進行的封裝及螢光體層之形成，可大幅度降低成本。
在晶圓狀態下，於形成支撐體100及螢光體層30之後，因該些被切斷，螢光體層30之側面和支撐體100之側面(樹脂層25之側面)對齊，該些側面形成被個片化之半導體發光裝置之側面。因此，與無基板10相輔相成，可以提供晶片尺寸封裝構造之小型的半導體發光裝置。
圖1B為第1實施型態之變形例之半導體發光裝置2之模式剖面圖。
圖5為在圖1B中以二點鏈線所包圍之部分的模式放大剖面圖。
若藉由半導體發光裝置2時，在半導體層15之第2面側，設置有持有上述變阻器特性之複合樹脂50。複合樹脂50覆蓋並保護半導體層15之第2面、p側電極16 及n側電極17。
在半導體層15之側面設置有例如矽氧化膜等之無機絕緣膜19以作為鈍化膜。複合樹脂50隔著無機絕緣膜19也設置在半導體層15之側面。
在複合樹脂50上互相分離設置有p側配線層21和n側配線層22。P側配線層21係透過貫通複合樹脂50之通孔21a而與p側電極16電性連接。n側配線層22係透過貫通複合樹脂50之通孔22a而與n側電極17電性連接。
如圖5所示般，p側配線部41之基底金屬膜60及n側配線部43之基底金屬膜60不隔著樹脂成分51而與第1粉體52直接接觸。因此，可以降低p側配線部41和第1粉體52之接觸電阻及n側配線部43和第1粉體52之接觸電阻，於排除突波之時取得低電阻之旁通路徑。
再者，相對於薄膜狀之複合樹脂50之表面，p側配線部41及n側配線部43之基底金屬膜60面接觸。即是，基底金屬膜60可以與複數1次粒子53面接觸。因此，基底金屬膜60對複數1次粒子53並聯連接，旁通路徑本身之突波耐性變高。
即使在該半導體發光裝置2中，在p側外部端子23a和n側外部端子24a之間，並聯連接半導體層15和第1粉體52，第1粉體52當作保護半導體層15不受突波電壓損傷之保護元件而發揮功能。突波電流不經半導體層15，卻通過第1粉體52而可以在p側外部端子23a和n側外部端子24a之間流通。
p側外部端子23a和n側外部端子24a之間被施加額定電壓以下之電源電壓的通常動作時，藉由晶界54附近之肖特基能障，第1粉體52位於高電阻狀態，p側配線部41和n側配線部43透過第1粉體52而不會短路。
再者，1次粒子53之尺寸小於複合樹脂50上之p側配線層21和n側配線層22之間的最小距離d。因此，不會有僅藉由1個的1次粒子53使得p側配線層21和n側配線層22之間被橋接的情形。
再者，因第1粉體52之尺寸大於p側配線層21和n側配線層22之間的最小距離d，故如圖5所示般，可以形成以第1粉體52使其最小距離d間直接橋接的突波旁通路徑。
在藉由複數第1次粒子53經晶界54而連結之多晶之第1粉體52而被橋接之p側配線層21和n側配線層22之間之旁通路徑，一定存在有一個以上之持有肖特基能障特性的晶界54。因此，於通常動作時，不會有p側配線層21和n側配線層22之間短路之情形。
再者，複合樹脂50上之p側配線層21和n側配線層22之間的間隔可以藉由光阻膜之圖案製作成為一定。
可以沿著其一定間隔之區域之長邊方向(在圖5中貫穿紙面之方向)使複數第1粉體52以橋接上述間隔之方式存在。若調整成第1粉體52之1次粒子53之粒徑偏差變小時，形成複數晶界54之串聯數相等之旁通路徑，提升旁通路徑本身之突波耐性。
再者，持有變阻器特性之複合樹脂50被內藏在半導體發光裝置2內。因此，不需要外部連接於半導體發光裝置2之靜電對策電路。即是，即使不搭載齊納二極體(Zener diode)以作為LED之ESD保護元件亦可。因此，不會妨礙晶片尺寸封裝構造之半導體發光裝置2之小型化，可以提供靜電耐性優異之半導體發光裝置1。
(第2實施型態)
在第2實施型態中，舉出半導體發光裝置(LED裝置)作為電子裝置之一例而予以說明。
圖22為第2實施型態之半導體發光裝置3之模式剖面圖。
若藉由第2實施型態之半導體發光裝置3時，形成支撐體100之樹脂層55與配線部41、43同時，包含持有變阻器特性之複合樹脂56。其他構成與第1實施型態之半導體發光裝置相同，省略詳細說明。
若藉由第2實施型態之半導體發光裝置3時，在p側配線部41和n側配線部43之間，設置有包含複合樹脂56之樹脂層55。樹脂層55係以與p側金屬柱23之側面和n側金屬柱24之側面相接之方式，被設置在p側金屬柱23和n側金屬柱24之間。即是，在p側金屬柱23和n側金屬柱24之間，被填充樹脂層55。
樹脂層55也被設置在絕緣膜18上之p側配線層21和n側配線層22之間。樹脂層55被設置在p側金屬柱 23之周圍及n側金屬柱24之周圍，覆蓋p側金屬柱23之側面及n側金屬柱24之側面。
再者，樹脂層55也被設置在半導體層15之側面之周圍之區域，隔著p側配線層21及n側配線層22中之任一者，和絕緣膜18，而覆蓋半導體層15之側面。
p側金屬柱23中與p側配線層21相反側之端部(面)從樹脂層55露出，當作可與安裝基板等之外部電路連接之p側外部端子23a而發揮功能。n側金屬柱24中與n側配線層22相反側之端部(面)從樹脂層55露出，當作可與安裝基板等之外部電路連接之n側外部端子24a而發揮功能。p側外部端子23a及n側外部端子24a例如經焊料或是導電性之接合材，而被接合於安裝基板的焊墊圖案。
如圖33A所示般，p側外部端子23a及n側外部端子24a係在樹脂層55之相同面內間隔開排列而形成。p側外部端子23a和n側外部端子24a之間隔較絕緣膜18中之p側配線層21和n側配線層22之間隔寬。
使p側外部端子23a和n側外部端子24a之間隔大於安裝時之焊料的擴展。依此，可以防止通過焊料而使得p側外部端子23a和n側外部端子24a之間的短路。
對此，p側配線層21和n側配線層22之間隔可以縮窄至製程上之界限。因此，可謀求p側配線層21之面積，及p側配線層21和p側金屬柱23之接觸面積的擴大。依此，可以促進發光層13之熱的放散。
p側金屬柱23之厚度(連結p側配線層21和p側外部 端子23a之方向的厚度)比p側配線層21之厚度厚。n側金屬柱24之厚度(連結n側配線層22和n側外部端子24a之方向的厚度)比n側配線層22之厚度厚。p側金屬柱23、n側金屬柱24及樹脂層55之各個厚度比半導體層15厚。
包含p側配線層21、n側配線層22、p側金屬柱23、n側金屬柱24及樹脂層55之支撐體100之厚度，較包含半導體層15、p側電極16及n側電極17之LED晶片之厚度厚。
半導體層15係如後述般藉由磊晶生長法被形成在基板上。其基板係於形成有支撐體100之後被除去，半導體層15在第1面15a側不含基板。半導體層15並非剛直且板狀之基板，藉由包含金屬柱和樹脂層55之複合體的支撐體100而被支撐。
就以p側配線部41及n側配線部43之材料而言，可以使用例如銅、金、鎳、銀等。其中，當使用銅時，可以提升良好之熱傳導性、高遷移耐性及相對於絕緣材料之密接性。
樹脂層55補強p側金屬柱23及n側金屬柱24。再者，在成為樹脂層55之基底的樹脂，包含具有碳黑等之光吸收性之粉體，或是具有氧化鈦等之光反射性的粉體，樹脂層55相對於發光層13之發光光具有遮光性或反射性。依此，可以抑制從支撐體100中之側面及安裝面側的漏光。
藉由半導體發光裝置1之安裝時之熱循環，在半導體層15被施加使p側外部端子23a及n側外部端子24a接合於安裝基板之焊墊的焊料等所引起之應力。p側金屬柱23、n側金屬柱24及樹脂層55吸收並緩和其應力。尤其，藉由將比起半導體層15更柔軟之樹脂層55當作支持體100之一部分使用，可以提升應力緩和效果。
螢光體層30被限定在半導體層15之第1面15a上及半導體層15之側面15c之周圍之區域上，不圍繞形成在半導體層15之第2面側、金屬柱23、24之周圍及支撐體100之側面。螢光體層30之側面和支撐體100之側面(樹脂層55之側面)對齊。
即是，第2實施型態之半導體發光裝置3為晶片尺寸封裝體構造非常小型的半導體發光裝置。因此，於適用於例如照明用燈具等之時，提高了燈具設計的自由度。
再者，即使在第2實施型態時，因在第1面15a和螢光體層30之間無基板，故可以防止由於從基板側面洩漏發光層13之光色強的光而所產生之色分離或色不均之情形。
並且，若藉由實施型態時，因在半導體層15之側面15c設置有上述反射金屬(鋁膜61)，和具有遮光性或反射性之樹脂層55，故從發光層13朝向半導體層15之側面15c之光不會洩漏至外部。因此，與在第1面15a側無基板之特徵相輔相成，可以防止因從半導體發光裝置3之側面側的漏光所導致之色分離或色不均。
接著，針對樹脂層55所含之複合樹脂56予以說明。複合樹脂56當作樹脂層55之一部分含在樹脂層55。或是，樹脂層55本身由複合樹脂56所構成。
圖23為在圖22中以二點鏈線所包圍之部分的模式放大剖面圖。
複合樹脂56具有絕緣性之樹脂成分51，和被分散在樹脂成分51中之複數的第1粉體52。第1粉體52係複數1次粒子53經晶界54而連結之多晶粉體。
1次粒子53包含例如氧化鋅以作為主成分。晶界54中，與1次粒子53之主成分不同的成分偏析。例如，在晶界54中，氧化鉍及氧化鐠之至少一個偏析。
第1粉體52係如圖38所示般，持有電阻隨著施加電壓上升而下降之非直線性之電流電壓特性，即是變阻器特，性。
再者，第1粉體52中被添加鈷、錳、鉻、銻、鍶、鉛、鋇及鎂中之至少任一元素。該些添加物可以使電阻急劇地變化。
並且，在第2實施型態之複合樹脂56中，導電性之複數之第2粉體57被分散在樹脂成分51中。
第2粉體57係尺寸小於第1粉體52之金屬粒子。第2粉體57係如金或鉑般之難以氧化的金屬。或是，第2粉體57為錫或鉍或銦等之低熔點金屬。或者，第2粉體57係如銅或鎳般之廉價金屬。或者，第2粉體57係如42合金、銦鋼或科伐合金般之難以氧化，並且持有熱膨脹率 小之特性的合金系金屬。
與第1實施型態相同，第1粉體52在額定電壓以下為絕緣體，當施加突波等之高電壓時，成為低電阻，在第1粉體52形成排除突波之旁通路徑(短路路徑)。在圖23~圖25中，以空白箭號示意性地突波之旁通路徑。電阻急劇下降之電壓(擊穿電壓)與存在於突波旁通路徑之晶界54之串聯數呈比例。
p側配線部41之表面及n側配線部43之表面經導電性之第2粉體57而與第1粉體52連接。因此，可以降低p側配線部41和第1粉體52之電阻及n側配線部43和第1粉體52之間的電阻，於排除突波之時取得低電阻之旁通路徑。
再者，於複數之第1粉體52彼此接近之間隔成為第2粉體57之尺寸以下程度，複數第1粉體52被高密度分散。因此，在接近的第1粉體52之間，與第1粉體52接觸而使第2粉體57介於中間，也可以降低接近之第1粉體52間的電阻。
包含複合樹脂56之樹脂層55係在含有溶劑之液狀的狀態下被形成之後硬化。因此，若於溶劑蒸發時，硬化時收縮時，第2粉體57藉由第1粉體52或配線部41、43容易接觸。
再者，在溶劑蒸發或硬化收縮之前的樹脂成分51之體積大之狀態下，可以成為低黏度，並容易形成樹脂層55。
若藉由第2實施型態時，在安裝前之狀態下能夠露出 外部之p側外部端子23a和n側外部端子24a之間，並聯連接半導體層15和第1粉體52，第1粉體52當作保護半導體層15不受突波電壓損傷之保護元件而發揮功能。突波電流不經半導體層15，卻透過第1粉體52而可以在p側外部端子23a和n側外部端子24a之間流通。
p側外部端子23a和n側外部端子24a之間被施加額定電壓以下之電源電壓的通常動作時，藉由晶界54附近之肖特基能障，第1粉體52位於高電阻狀態，p側配線部41和n側配線部43透過第1粉體52而不會短路。
再者，1次粒子53之尺寸小於絕緣膜18上之p側配線層21和n側配線層22之間的最小距離。因此，不會有僅藉由1個的1次粒子53使得p側配線層21和n側配線層22之間被橋接的情形。
再者，因第1粉體52之尺寸大於p側配線層21和n側配線層22之間的最小距離，故可以形成以第1粉體52使其最小距離間直接橋接的突波旁通路徑。
因此，在藉由複數第1次粒子53經晶界54而連結之多晶之第1粉體52而被橋接之p側配線層21和n側配線層22之間之旁通路徑，一定存在有一個以上之持有肖特基能障特性的晶界54。因此，於通常動作時，不會有p側配線層21和n側配線層22之間短路之情形。
再者，因第2粉體57之尺寸小於p側配線層21和n側配線層22之間的最小距離，故不會產生第2粉體57在p側配線層21和n側配線層22之間橋接的短路。
再者，因複數第2粉體57對樹脂成分51之配合比被抑制成第2粉體57彼此不橋接之程度般的低，故也不會有僅以第2粉體57作成短路路徑之情形。
但是，第2粉體57之尺寸如上述般，因小於p側配線層21和n側配線層22之間的最小距離，故只要在不極端地增大複數之第2粉體57對樹脂成分51的配合比，就難引起第2粉體57彼此的橋接。另外，因複數之第2粉體57對樹脂成分51之配合比較大一方者增加形成突波旁通路徑之數量，故盡可能地欲增大同配合比。在此狀況下，第2粉體57本身之特性對複合樹脂56之特性的影響變大。為了抑制裝置或晶圓之翹曲，複合樹脂56之熱膨脹率必須小，故在此狀況下，第2粉體57以使用42合金、銦鋼、科伐合金般之低熱膨脹率之材料為佳。
第2粉體57之熱膨脹率而言，以例如氮化鎵之熱膨脹率(a軸方向)5.5ppm以下為佳。此時，藉由添加第2粉體57，複合樹脂56全體之熱膨脹率接近形成有發光元件之氮化鎵。
例如，42合金為4.5~6.5ppm程度之熱膨脹率，再者，科伐合金為5ppm程度之熱膨脹率。
並且，第2粉體57之熱膨脹率以作為第1粉體52的氧化鋅之熱膨脹率(c軸方向)3.9ppm以下為佳。此時，藉由添加第2粉體57，可以使複合樹脂56全體之熱膨脹率成為較僅有第1粉體52和樹脂成分51之組合更小的熱膨脹率。
由鐵65%鎳35%所組成之銦鋼之熱膨脹率為1.2ppm，加入有鐵64%鎳32%科伐合金4%所組成之超級銦鋼或鉻之不銹銦鋼等為0ppm之熱膨脹率。
因一般樹脂成分51所使用之環氧樹脂為60ppm程度之大熱膨脹率，故即使第1粉體52使用熱膨脹率3.9ppm之氧化鋅，亦難以將複合樹脂56全體之熱膨脹率縮小至氮化鎵之熱膨脹率5.5ppm。在此，藉由使用小的熱膨脹率之第2粉體57，可以使複合樹脂56全體之熱膨脹率接近於氮化鎵之熱膨脹率5.5ppm。
並且，在第2粉體57之熱膨脹率小於氧化鋅之熱膨脹率3.9ppm之情況下，例如即使在第2粉體57之附近共存第1粉體52之小粒徑品，也容易形成藉由第2粉體57所產生的導電路徑。該係因為由於複合樹脂56熱硬化之後降溫至常溫，使得第2粉體57比起第1粉體52之小粒徑品相對性地變大之故。
再者，若藉由第2實施型態時，設置有持有變阻器特性之複合樹脂56作為半導體發光裝置3中之密封樹脂。因此，不需要外部連接於半導體發光裝置3之靜電對策電路。即是，即使不搭載齊納二極體(Zener diode)以作為LED之ESD保護元件亦可。因此，若藉由第2實施型態，不會妨礙晶片尺寸封裝構造之半導體發光裝置3之小型化，可以提供靜電耐性優異之半導體發光裝置3。
再者，在複合樹脂56之樹脂成分51中，即使含有具有碳黑等之光吸收性的粉體，或是具有氧化鈦等之光反射 性之粉體等之遮光性之粉體26亦可。即是，複合樹脂56對發光層13之發光光具有遮光性。依此，可保護第1粉體52不受發光層13之發光光損傷，可以抑制第1粉體52之錯誤動作等。
再者，於形成含有複合樹脂56之樹脂層55之後，藉由被施加於p側配線部41和n側配線部43之間的突波所產生之發熱，存在於突波旁通路徑中之第2粉體57熔融，如圖24所示般，第2粉體57可以融合在第1粉體52之表面或配線部41、43表面。
即是，第2粉體57被熔融，以在第1粉體52之表面或配線部41、43之表面濕潤擴開之形狀，與第1粉體52之表面或配線部41、43表面接觸。因此，可以降低第2粉體57和第1粉體52之接觸電阻，或降低第2粉體57和配線部41、43之接觸電阻。
再者，就以第2粉體57而言，藉由使用熔點低於樹脂成分51之耐熱溫度之金屬，於樹脂層55之形成時，或在其前後之工程的加熱，第2粉體57如圖25所示般，可以融合在第1粉體52之表面或配線部41、43之表面。因此，可以降低第2粉體57和第1粉體52之接觸電阻，或降低第2粉體57和配線部41、43之接觸電阻。
再者，如圖26C所示般，於在第1粉體52之表面不連續形成薄的金屬膜58之時，降低了第1粉體52和第2粉體57之接觸電阻，同時也不會產生金屬膜58在第1粉體52之表面作成短路路徑的不良。
圖26A~C為表示在第1粉體52之表面形成不連續金屬膜58之方法的模式圖。
例如，藉由上述圖6、圖7、圖8所示之方法，可以製造1次粒子53在表面露出之第1粉體52。
對其第1粉體52之表面，藉由例如濺鍍法等形成金屬膜58。在該時點，如圖26B所示般，金屬膜58在1次粒子53之表面及晶界54之表面連續被形成。
接著，在惰性環境之氣相中使第1粉體52飛散之狀態下，加熱至偏析於晶界54之氧化鉍或氧化鐠之熔點以上，使在晶界54之表面成膜的金屬膜58溶解。
依此，如圖26C所示般，僅在1次粒子53之表面不連續地殘留金屬膜58。
在此，作為不連續之金屬膜58，當使用相對於發光層13發出之光具有反射性之金屬時，可以對複合樹脂供給光反射性。就以如此之光反射性金屬而言，可以使用例如銀、鋁、粗鉑等。
藉由對複合樹脂供給光反射性，可保護第1粉體52受到發光層13之發出光線的影響。依此，可以抑制第1粉體52之錯誤動作(例如，由於射入光使得電子在第1粉體52之內部激起而造成電流電壓特性變動，或長波長光之釋放)等。
例如，當氧化鈦或銀等之光反射性之粉末分散於樹脂成分中時，雖然可以對複合樹脂供給光反射性，但是在上述實施型態之裝置的情況下，當使氧化鈦分散成具有充分 的反射性時，複合樹脂成為絕緣性，或是當使銀分散成具有充分之反射性時，複合樹脂成為導電性，損及為本實施型態之特徵的變阻器特性。
但是，如上述般，當在第1粉體52本體形成不連續金屬膜58時，變阻器特性不會受損，可以成為光反射性之複合樹脂。
作為不連續之反射膜58之形成方法，亦可使用無電解電鍍。因1次粒子(例如以氧化鋅為主成分)53為n型半導體，故導帶存在電子。另外，因晶界54及其附近形成有能量障壁，故成為在導帶不存在電子之狀態。若將位於該1次粒子53之電子交給電鍍液中之金屬離子而使還原，則可以當作金屬膜58生長。此時，因在晶界54及其附近無電子，故可以成為僅覆蓋1次粒子53表面之不連續之金屬膜58。
作為藉由無電解電鍍而可以形成之金屬，例如有銀、金、鎳等。其中，以具有高反射率之銀較理想。
再者，因應所需，藉由對1次粒子53照射光，亦可在導帶激起電子而提高電鍍效率。再者，因有效率地將導帶之電子交給電鍍液中之金屬離子，故亦可將還原劑等之添加劑放入至電鍍液。作為添加劑，可以使用例如EDTA(乙二胺四乙酸)等。
並且，亦可於形成不連續之金屬膜58之後，形成特別薄之絕緣膜。形成其絕緣膜可以使用濺鍍等之方法。若絕緣膜充分薄時，或者缺陷多之材料或容易吸濕之材料 時，可以藉由對複合樹脂施加電場使成為絕緣破壞而確保所需之突波電流路徑。因除了突波電流路徑之外，不會流通電流，故仍剩餘絕緣膜，依此難以引起因金屬膜58之腐蝕或硫化等所引起的反射率下降。
接著，參照圖27A~圖33B，針對第2實施型態之半導體發光裝置3之製造方法予以說明。
圖27B、圖28B、圖29B、圖30B、圖32B及圖33B分別對應於圖27A、圖28A、圖29A、圖30A、圖32A及圖33A中之A-A剖面
即是，圖27A、圖28A、圖29A、圖30A、圖32A及圖33A分別為圖27B、圖28B、圖29B、圖30B、圖32B及圖33B中之上視圖該些上視圖表示圓形晶圓之一部分區域。
至藉由電鍍法形成p側配線層21及n側配線層22之工程為止，與上述第1實施型態同樣的順序。但是，在第2實施型態中，在絕緣膜18上不形成複合樹脂。
如圖27A及B所示般，於形成p側配線層21及n側配線層22之後，在該些配線層21、22上，如圖28A及B所示般，選擇性地形成光阻遮罩93。之後，藉由使用p側配線層21及n側配線層22當作種層之電解電鍍銅法，形成p側金屬柱23及n側金屬柱24。
p側金屬柱23被形成在p側配線層21上。p側配線層21和p側金屬柱23藉由相同銅材料被一體化。n側金屬柱24被形成在n側配線層22上。n側配線層22和n 側金屬柱24藉由相同銅材料被一體化。
光阻遮罩92、93使用例如溶劑或氧電漿被除去。
該時點，p側配線層21和n側配線層22經基底金屬膜60而連結。在此，藉由蝕刻除去p側配線層21和n側配線層22之間的基底金屬膜60。依此，p側配線層21和n側配線層22之電性連接被分斷。
接著，在以上述工程取得的構造體上，如圖29A及B所示般，形成包含上述複合樹脂56之樹脂層55。樹脂層55覆蓋p側配線部41及n側配線部43。樹脂層55係藉由例如網版印刷法或壓縮成形法等被形成。
樹脂層55與p側配線部41及n側配線部43同時構成支撐體100。在其支撐體100支撐半導體層15之狀態下，如圖30A及B所示般，除去基板10。
例如，屬於矽基板之基板10藉由濕蝕刻被除去。或是，於基板10為藍寶石基板之時，可以藉由雷射剝離法除去。
有在基板10上磊晶生長之半導體層15包含大的內部應力之情形。再者，p側金屬柱23、n側金屬柱24及樹脂層55比起例如GaN系材料之半導體層15為柔軟之材料。因此，即使磊晶生長時之內部應力於基板10之剝離時一次被釋放時，p側金屬柱23、n側金屬柱24及樹脂層55吸收其應力。因此，可以回避除去基板10之過程中之半導體層15的破損。
藉由基板10之除去，半導體層15之第1面15a露 出。在露出之第1面15a，如圖31A所示般，形成微細的凹凸。例如，以KOH(氫氧化鉀)水溶液或TMAH(氫氧化四鉀基胺)等，對第1面15a進行濕蝕刻。在該蝕刻中，產生依存於結晶面方向的蝕刻速度之不同。因此，可以在第1面15a形成凹凸。藉由在第1面15a形成凹凸，可以提升發光層13之放射光的取出效率。
或是，即使藉由將以微影所形成之光阻膜作為遮罩的蝕刻，在第1面15a形成微小凹凸亦可。
在第1面15a上，如圖31B所示般，隔著無圖示之絕緣膜而形成螢光體層30。螢光體層30係藉由例如網版印刷、接合、模製、壓縮成形等之方法而形成。或是，薄膜狀之螢光體層30隔著無圖示之絕緣膜而被貼合於第1面15a。並且，即使第1面15a和螢光體層30之間的絕緣膜因應所需省略亦可。
於形成螢光體層30之後，樹脂層55之表面(在圖32B中之上面)例如藉由背側研磨機等而被研削，如圖32A所示般，p側金屬柱23及n側金屬柱24從樹脂層55露出。p側金屬柱23之露出面成為p側外部端子23a，n側金屬柱24之露出面成為n側外部端子24a。
接著，在形成有分離複數半導體層15之上述溝91的區域，如圖33A及B所示般地切割晶圓。即是，螢光體層30、絕緣膜18及樹脂層55被切斷。該些係藉由例如切割刀或是雷射光而被切斷。半導體層15因不存在切割區域，故不會受到切割所受到的損傷。
被個片化之前的上述各工程係在包含多數半導體層15之晶圓狀態下進行。晶圓係作為至少包含一個半導體層15之半導體發光裝置而被個片化。並且，半導體發光裝置即使為包含一個半導體層15之單晶片構造亦可，即使為包含複數之半導體層15的多晶片構造亦可。
被個片化之前的上述各工程因在晶圓狀態下被一次進行，故無須對被個片化之各個裝置，進行配線層之形成、柱體之形成、藉由樹脂層進行的封裝及螢光體層之形成，可大幅度降低成本。
在晶圓狀態下，於形成支撐體100及螢光體層30之後，因該些被切斷，螢光體層30之側面和支撐體100之側面(樹脂層55之側面)對齊，該些側面形成被個片化之半導體發光裝置之側面。因此，與無基板10相輔相成，可以提供晶片尺寸封裝構造之小型的半導體發光裝置。
圖39~圖42係第2實施型態之半導體發光裝置3中之複合樹脂56之安裝面(設置有p側外部端子23a及n側外部端子24a之面)側的放大模式剖面圖。
作為第2粉體57，使用例如銅等之金屬。另外，p側外部端子23a和n側外部端子24a之表面也使用例如銅等之金屬。一般而言，銅會自然氧化而使得與焊劑的濕潤性變差為眾知，作為其對策，有藉由無電解電鍍來進行例如金等之金屬膜65的覆蓋。但是，此時當第2粉體57露出於安裝面側時，如圖42所示般，金屬膜65藉由無電解電鍍在第2粉體表面也被覆蓋。因金與焊劑之濕潤性高，故 如圖42所示般，當在安裝面側之外部端子24a和外部端子23a之間散佈第2粉體57時，則有焊劑在該些之間橋接而產生短路不良之虞。
在此，在圖32B所示之工程中研磨複合樹脂56之後，藉由蝕刻除去露出於複合樹脂56之表面的第2粉體57。圖39表示第2粉體57被蝕刻除去之後的狀態，在第2粉體57被除去之部分形成空隙62。
或是，如上述般，在第1粉體52表面也可藉由無電解電鍍而形成金屬膜65。因當在第1粉體52之安裝面側之露出表面形成金屬膜時，焊劑容易濕潤，會引起橋接不良，故露出於複合樹脂56之表面的第1粉體52也如圖40所示般，即使以蝕刻除去亦可。在第1粉體52被除去之部分形成空隙63。
或是，即使如圖41所示般，在複合樹脂56之上方疊層樹脂66，以樹脂66覆蓋複合樹脂56之表面亦可。樹脂66為無變阻器特性之一般的絕緣性之樹脂。作為複合樹脂56之樹脂成分51，使用硬化時之體積收縮變大之樹脂系時，在複合樹脂56之上面(複合樹脂56和樹脂66之界面)形成緩和之凹凸。
再者，即使如圖43所示般，複合樹脂56也被形成在p側金屬柱23和n側金屬柱24之側面亦可。
於形成圖28所示之p側金屬柱23和n側金屬柱24之後，除去光阻遮罩93和92，除了p側配線層21和n側配線層22之正下方部分外除去無圖示之種子膜。之 後，在鈍化膜(絕緣膜)18和p側配線層21和n側配線層22和p側金屬柱23和n側金屬柱24之表面形成複合樹脂56，並在其上方形成樹脂66。之後，將樹脂66研削至p側金屬柱23和n側金屬柱24露出為止後，藉由進行無電解電鍍，可以取得圖43之型態。樹脂66為無變阻器特性之一般的絕緣性之樹脂。
於圖43之構造時，雖然複合樹脂56中之第2粉體57或第1粉體52可能露出至p側外部端子23a和n側外部端子24a之外周部，但是假設金屬膜65被其露出面覆蓋，因藉由樹脂66，p側外部端子23a和n側外部端子24a被隔絕，故成為難以產生短路不良之構造。
為圖41和圖43之構造時，因複合樹脂56僅被使用一部分，故藉由調整一般樹脂66之機械特性，可使裝置或晶圓之翹曲等適當化。即是，即使複合樹脂56多少犧牲機械特性，亦可以使電特性最佳化，可實現更高性能之裝置。
例如，作為構成複合樹脂56之樹脂成分51，於使用硬化時之體積收縮大的樹脂系之時，例如圖39般之構造時，雖然有可能使裝置或晶圓產生很大的翹曲，但是在圖41和圖43之構造之情況下，有可以藉由樹脂66之特性，調整使翹曲縮小之可能性。當增大構成複合樹脂56之樹脂成分51之硬化收縮率時，硬化後之複合樹脂56中之樹脂成分51之比率變小，相對性地第1粉體52和第2粉體57之比率變大，因粉體彼此或裝置之金屬部分21、 22、23、24和粉體之接觸確率便高，故可以在複合樹脂中56中形成更多的突波旁通路徑，提升電性特性。
並且，與圖41和圖43之構造的情況下，複合樹脂56之形成若於疊層樹脂66之前形成比較薄即可。因此，即使例如樹脂成分51為包含溶劑者，因於硬化時容易產生溶劑之氣化，故可以迴避引起在複合樹脂56之內部形成氣泡等的不良情形。一般而言，在包含溶劑之樹脂之情況下，因在硬化時溶劑被除去，故僅藉由此就使得體積收縮變大之情形為眾知。其結果，如上述般，硬化後之樹脂成分51之相對性的比率變小，可以形成更多複合樹脂56中之突波旁通路徑。
接著，舉出具有IC(Integrated Circuit)之半導體裝置作為電子裝置之一例而予以說明。
(第3實施型態)
圖34A為第3實施型態之半導體裝置4之模式剖面圖。
半導體裝置4具有半導體層(半導體晶片)71。半導體層71具有第1面71a和其相反側之第2面71b。
在第2面72設置有複數第1電極72，和複數第2電極73。
在半導體層71之第1面71a及側面71c側設置有樹脂層80。樹脂層80覆蓋半導體層71之第1面71a及側面71c。
在半導體層71之第1面71b上設置有絕緣膜74。絕緣膜74也被設置在於半導體層71之側面71c之周圍所設置的樹脂層80之表面的一部分上。
在絕緣膜74上及半導體層71之側面71c之周圍之樹脂層80上，第1配線層76和第2配線層77間隔開被設置。
第1配線層76經貫通絕緣膜74之通孔而與第1電極72連接。第2配線層77經貫通絕緣膜74之通孔而與第2電極73連接。
在第1配線層76上設置有較第1配線層76厚的第1金屬柱78。第1配線層76及第1金屬柱78形成與第1電極72電性連接的第1配線部。
在第2配線層77上設置有較第2配線層77厚的第2金屬柱79。第2配線層77及第2金屬柱79形成與第2電極73電性連接的第2配線部。
在絕緣膜74、樹脂層80上、第1配線層76上及第2配線層77上，設置有樹脂層75。樹脂層75被設置在第1配線層76之側面、第2配線層77之側面、第1金屬柱78之側面及第2金屬柱79之側面。在第1配線層76和第2配線層77之間填充有樹脂層75。在第1金屬柱78和第2金屬柱79之間填充有樹脂層75。
在第1金屬柱78中從樹脂層75露出之端部78a當作可與安裝基板之外部電路連接之外部端子而發揮功能。在第2金屬柱79中從樹脂層75露出之端部79a當作可與安 裝基板之外部電路連接之外部端子而發揮功能。該些外部端子例如經焊材或導電性之接合材而被接合於安裝基板之焊墊圖案。
外部端子之平面尺寸大於晶片之電極72、73之平面尺寸，外部端子間之間距較電極72間之間距、電極73間之間距及電極72、73間之間距寬。
若藉由第3實施型態之半導體裝置4時，密封半導體層71之第1面71a及側面71c之樹脂層80包含上述第1實施型態之複合樹脂50或第2實施型態之複合樹脂56。
第1配線層76及第2配線層77在半導體層71之側面71c之周圍之區域，與持有變阻器特性之樹脂層80相接。
因此，在安裝前之狀態下能露出至外部之第1配線部之端部78a，和第2配線部之端部79a之間，並聯連接半導體層71和複合樹脂之第1粉體52，第1粉體52當作保護半導體層71不受突波電壓損傷之保護元件而發揮功能。突波電流不經半導體層71，卻透過第1粉體52而可以在第1配線部和第2配線部間流通。
在第1配線部和第2配線部之間被施加額定電壓以下之電源電壓的通常動作時，藉由晶界54附近之肖特基能障，第1粉體52位於高電阻狀態，第1配線部和第2配線部透過第1粉體52而不會短路。
若藉由第3實施型態時，不需要以外接連接於半導體裝置4之ESD保護元件。因此，可以提供不會妨礙小型 化，靜電耐性優異之半導體裝置4。再者，I/O(輸入輸出)之負載電容變小可高速動作。
再者，第3實施型態並不限定於IC，亦可以適用於MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)元件，或RF(Radio Frequency)元件。在RF元件中密封樹脂持有電阻器特性，若不需要ESD保護元件，亦可以縮小RF訊號線之寄生電容。
圖35A~圖36C為表示第3實施型態之半導體裝置4之製造方法的模式剖面圖。
複數之晶片狀之半導體層71係如圖35A所示般，在耐熱薄膜85上互相間隔開而排列。半導體層71係形有電極72、73之第2面71b側被貼合在耐熱薄膜85。
接著，如圖35B所示般，在耐熱薄膜85上，形成包含持有上述變阻器特性之複合樹脂的樹脂層80。半導體層71之第1面71a及側面71c被樹脂層80覆蓋。複數之半導體層71之間也被填充樹脂層80。
接著，剝離耐熱薄膜85。圖35C表示耐熱薄膜85被剝離，密封複數半導體層71之樹脂層80反轉之狀態。例如，以灰化除去第2面71b及電極72、73上之樹脂成分。
接著，在第2面71b及樹脂層80之表面上，形成絕緣膜74之後，如圖35D所示般，對絕緣膜74圖案製作。在絕緣膜74形成到達至第1電極72之開口74a，和到達至第2電極73之開口74b。
接著，形成無圖示之金屬膜之後，如圖36A所示般，形成光阻遮罩95，藉由電鍍法，在第2面71b側形成第1配線層76和第2配線層77。第1配線層76係通過開口74a(圖35D)而與第1電極72連接。第2配線層77係通過開口74b(圖35D)而與第2電極73連接。
並且，形成光阻遮罩96，藉由電鍍法，在第1配線層76上形成第1金屬柱78，在第2配線層77上形成第2金屬柱79。
之後，除去光阻遮罩95、96，如圖36B所示般，形成樹脂層75。樹脂層75覆蓋絕緣膜74、第1配線層76、第2配線層77、第1金屬柱78、第2金屬柱79及樹脂層80。
之後，研削樹脂層75之表面，如圖36C所示般，使第1金屬柱78之端部78a，和第2金屬柱79之端部79a從樹脂層75露出。並且，切斷樹脂層80及樹脂層75，個片化成複數之半導體裝置。並且，一個半導體裝置即使為包含複數之半導體層71之多晶片構造亦可。
再者，在第3實施型態中，即使如圖34B所示般，使在密封配線部側之樹脂層81包含持有上述變阻器特性之複合樹脂亦可。半導體層71之第1面71a及側面71c藉由不持有變阻器特性之樹脂層82而被密封。
(第4實施型態)
以上說明的持有變阻器特性之複合樹脂亦可以適用於 圖37A及B所示之側面發光型的半導體發光裝置6。
第4實施型態之半導體發光裝置6從樹脂層25(或55)露出，擔任與外部連接之金屬柱23、24之露出面與第1~3實施型態不同。其他構成與第1、第2實施型態之半導體發光裝置相同。
圖37A為第4實施型態之半導體發光裝置6之模式斜視圖。
圖37B為具有在安裝基板310上安裝第4實施型態之半導體發光裝置6之發光模式之模式剖面圖。
p側金屬柱23之一部分之側面在半導體層15之第1面15a及其相反側之第2面15b不同之面方向的第3面25b，從樹脂層25(或55)露出。其露出面作為用以安裝在外部之安裝基板310之p側外部端子23b而發揮功能。
例如，第3面25b為垂直於半導體層15之第1面15a及第2面15b的面。樹脂層25(或55)例如具有矩形狀之4個側面，其他之一個側面為第3面25b。
在其相同的第3面25b中，n側金屬柱24之一部分之側面從樹脂層25(或55)露出。其露出面作為用以安裝在外部之安裝基板310之n側外部端子24b而發揮功能。
在p側金屬柱23中，露出至第3面25b之p側外部端子23b以外之部分被樹脂層25(或55)覆蓋。再者，在n側金屬柱24中，露出至第3面25b之n側外部端子24b以外之部分被樹脂層25(或55)覆蓋。
如圖37B所示般，半導體發光裝置6係在使第3面 25b朝向基板310之安裝面301之姿勢下被安裝。露出於第3面25b之p側外部端子23b及n側外部端子24b分別經焊材303被接合於被設置在安裝面301之焊墊302。在基板310之安裝面301，設置例如與外部電路連接之配線圖案，焊墊302被連接於其配線圖案。
第3面25b略垂直於光之主要射出面的第1面15a。因此，在使第3面25b朝向安裝面301側之姿勢下，第1面15a相對於安裝面301，朝向平行之橫方向或傾斜方向。即是，半導體發光裝置6為所謂的側面發光型之半導體發光裝置，朝對安裝面301呈平行之橫方向或傾斜之方向釋放出光。
在半導體發光裝置6中，與第1實施型態相同，在絕緣膜18上設置有持有變阻器特性之複合樹脂50。或是，設置複合樹脂50以當作絕緣膜18。或是，與第2實施型態相同，與配線部41、43同時形成支撐體100之樹脂層55包含複合樹脂56。
因此，即使在第4實施型態中，不會妨礙晶片尺寸封裝構造之半導體發光裝置6之小型化，可以提供靜電耐性優異之半導體發光裝置6。
在第1、第2、第4實施型態之半導體發光裝置中，就以被設置在半導體層15之第1面15a的光學層，並不限定於螢光體層，即使為散射層亦可。其散射層包含使發光層13之放射光散射之複數粒子狀之散射材(例如，鈦化合物)，和使複數散射材一體化並使發光層13之放射光透 過的結合材(例如樹脂層)。
(第5實施型態)
以上說明之持有變阻器特性的複合樹脂亦可以使用於圖44A、B所示之表面安裝型之半導體發光裝置。
LED晶片120被支撐於使導線框架(第1配線部)121，和導線框架(第2配線部)122，和樹脂126、123一體成形的封裝體。樹脂126、123係對LED晶片120及螢光體之放射光持有反射性之白色樹脂。樹脂123被設置在導線框架121、122上，包圍LED晶片120之周圍。
LED晶片120具有半導體層15，和使用半導體層15之磊晶生長的基板(例如，藍寶石基板)10。半導體層15具有例如包含n型GaN之第1半導體層11，和包含p型GaN的第2半導體層12，和被設置在第1半導體層11和第2半導體層12之間的發光層(活性層)13。
LED晶片120係基板10朝向導線框架121側而被安裝。在基板10上設置第1半導體層11，在第1半導體層11上設置發光層13及第2半導體層12之疊層膜。在第1半導體層11上設置n側電極17，在第2半導體層12上設置有p側電極16。再者，在第2半導體層12之上面設置有與p側電極16連接之透明電極。
LED晶片120經黏著劑127而被安裝在導線框架121上。p側電極16引線124而被連接於導線框架121。n側電極17經引線125被連接於導線框架122。導線框架121 和導線框架122藉由樹脂126被絕緣分離。
在導線框架121之背面形成p側外部端子121a，在導線框架122之背面形成n側外部端子122a。p側外部端子121a及n側外部端子122a經例如焊劑被接合在電路基板。
在導線框架121、122之上方中以樹脂123包圍之區域，以覆蓋LED晶片120之方式設置有螢光體層30。
圖44A表示以橋接p側之導線框架121和n側之導線框架122之方式形成複合樹脂130之實施型態。複合樹脂130與前述實施型態相同持有變阻器特性。複合樹脂130被形成在導線框架121、122之上面側(螢光體層30側)。該型態若在搭載LED晶片120之工程的前後分配複合樹脂130時則可以製造。
即使在圖44B中，也以橋接p側之導線框架121和n側之導線框架122之方式形成複合樹脂130。複合樹脂130被形成在白樹脂126側。該型態係在製作導線框架121、122之後形成複合樹脂130，之後藉由射出成形進行白樹脂126之成形，依此可以製造出。若黏著劑127使用反射樹脂，複合樹脂130因被隱藏在黏著劑127之背側，固可以迴避光學性損失。
並且，在此，複合樹脂130包含持有變阻器特性之粉末，該粉末為凝聚包含以例如氧化鋅為主成分之1次粒子的多結晶粉末。該1次粒子隔著高濃度含有例如鉍或鐠之晶界而凝聚。並且，該1次粒子之尺寸小於p側之導線框 架(第1配線部)121和n側之導線框架(第2配線)122之間的間隙(最小距離)。
雖然說明本發明之幾個實施型態，但是該些實施型態係以例之方式被表示，並無限定發明之範圍的意圖。該些新實施型態可以其他各種型態來實施，只要在不脫離發明之主旨的範圍下，可做各種省略、置換及變更。該些實施型態或其變型當然也包含在發明範圍或主旨中，並且包含於申請專利範圍所記載之發明和其均等之範圍中。
16‧‧‧p側電極
18‧‧‧絕緣膜
21‧‧‧p側配線層
22‧‧‧n側配線層
23‧‧‧p側金屬柱
23a‧‧‧p側外部端子
24‧‧‧n側金屬柱
24a‧‧‧n側外部端子
25‧‧‧樹脂層
26‧‧‧粉體
41‧‧‧p側配線部
43‧‧‧n側配線部
50‧‧‧複合樹脂
51‧‧‧樹脂成分
52‧‧‧第1粉體
53‧‧‧1次粒子
54‧‧‧晶界
60‧‧‧基底金屬膜

Claims (16)

  1. 一種電子裝置，具備：半導體單元，其持有第1面，和上述第1面之相反側的第2面；第1外部端子，其係被設置在上述第2面側；第2外部端子，其係被設置在上述第2面側，並與上述第1外部端子間隔開；第1配線部，其係被設置在上述第1外部端子和上述半導體單元之間，電性連接上述第1外部端子和上述半導體單元；第2配線部，其係被設置在上述第2外部端子和上述半導體單元之間，電性連接上述第2外部端子和上述半導體單元；無機絕緣膜，其係被設置在上述半導體單元之側表面及上述第2面上；密封樹脂，其係被設置在上述第1配線部和上述第2配線部之間；複合樹脂，其係被設置在上述無機絕緣膜和上述密封樹脂之間，及上述第1配線部和上述第2配線部之間，與上述第1配線部之上述第1外部端子側及上述第2配線部之上述第2外部端子側之表面，或是與在上述半導體單元側之上述第1配線部和上述第2配線部之表面相接而被設置，上述複合樹脂具有： 樹脂成分；及第1粉體，其係被分散在上述樹脂成分中，持有電阻隨著電壓上升而下降之非直線性的電流電壓特性，上述第1粉體為多晶粉體，其係複數之1次粒子隔著比起上述1次粒子內部以較高濃度存在與上述1次粒子之主成分不同之成分的晶界而連結，在上述複合樹脂中，形成有經由上述第1粉體而連結上述第1配線部和上述第2配線部的路徑，上述密封樹脂不包含第1粉體。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置，其中上述第1粉體與上述第1配線部及上述第2配線部中之至少一個相接。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置，其中於上述樹脂成分中又被分散尺寸小於上述第1粉體之導電性的第2粉體，上述第1粉體中之一部分經由上述第2粉體與上述第1配線部及上述第2配線部中之至少一個連接。
  4. 如申請專利範圍第3項所記載之電子裝置，其中上述第2粉體之尺寸小於上述第1配線部和上述第2配線部之間的最小距離。
  5. 如申請專利範圍第3項所記載之電子裝置，其中上述第2粉體係被熔融且濕潤擴開的形狀，與上述第1粉體、上述第1配線部及上述第2配線部相接。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置，其中 上述半導體單元具有發光層。
  7. 如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置，其中上述第1配線部具有第1配線層，和被設置於上述第1外部端子側的第1金屬柱，上述第2配線部具有第2配線層，和被設置於上述第2外部端子側的第2金屬柱。
  8. 如申請專利範圍第7項所記載之電子裝置，其中上述第1配線層之一部分及上述第2配線層之一部分被設置成擱置在上述複合樹脂上。
  9. 如申請專利範圍第8項所記載之電子裝置，其中上述第1粉體之尺寸大於擱置在上述複合樹脂上之上述第1配線層之一部分，和上述第2配線層之一部分之間的距離。
  10. 如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置，其中上述1次粒子之尺寸小於上述第1配線部和上述第2配線部之間的最小距離。
  11. 如申請專利範圍第6項所記載之電子裝置，其中在上述1次粒子之表面設置有相對於上述發光層所發出之光具有反射性的金屬膜。
  12. 如申請專利範圍第3項所記載之電子裝置，其中上述第2粉體不露出於上述複合樹脂之表面。
  13. 如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置，其中上述密封樹脂被設置於上述半導體單元的上述側表面上。
  14. 如申請專利範圍第7項所記載之電子裝置，其中上述複合樹脂係設置以接觸上述第1配線層的一表面，該表面面對上述半導體單元的上述第2面，並接觸上述第2配線層的一表面，該表面面對上述半導體單元的上述第2面。
  15. 如申請專利範圍第7項所記載之電子裝置，其中上述複合樹脂係設置以接觸上述第1配線層的上述第1金屬柱側的一表面，以及上述第2配線層的上述第2金屬柱的一表面。
  16. 如申請專利範圍第7項所記載之電子裝置，其中上述複合樹脂設置於上述無機絕緣膜與上述第1配線層之間，以及上述無機絕緣膜與上述第2配線層之間。
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