TWI570962B - A light emitting unit and a semiconductor light emitting device - Google Patents

Description

發光單元及半導體發光裝置 相關申請案

本申請案享有將日本專利申請案2014-187250號(申請日：2014年9月16日)作為基礎申請案之優先權。本申請案藉由參照該基礎申請案而包含基礎申請案之全部內容。

本發明之實施形態係關於一種發光單元及半導體發光裝置。

提出有一種於包含發光層之晶片之一面側設置有螢光體層、於另一面側設置有電極、配線層及樹脂層之晶片尺寸封裝體構造之半導體發光裝置。又，亦提出有於多晶片封裝體中利用封裝體內之配線層將複數個晶片間電性連接之構造。

本發明之實施形態提供一種能以簡單之構造將多晶片封裝體中之複數個發光元件間連接之發光單元及半導體發光裝置。

根據實施形態，發光單元包括安裝基板及半導體發光裝置。上述安裝基板具有第1墊、第2墊、及設置於上述第1墊與上述第2墊之間之第3墊。上述半導體發光裝置具有：複數個發光元件，其等分別具有2個外部端子；及樹脂層，其一體地支持上述複數個發光元件。上述複數個發光元件包含沿第1方向排列之n(n為2以上之整數)個發光元件。上述n個發光元件之(2×n)個上述外部端子沿上述第1方向排列。上述(2×n)個外部端子中，上述第1方向之一端之外部端子與上述第1 墊接合，上述第1方向之另一端之外部端子與上述第2墊接合，上述一端之外部端子與上述另一端之外部端子之間之外部端子與上述第3墊接合。

1‧‧‧半導體發光裝置

2‧‧‧半導體發光裝置

10‧‧‧發光元件

11‧‧‧第1半導體層

12‧‧‧第2半導體層

13‧‧‧發光層

15‧‧‧半導體層

15a‧‧‧半導體層15之第1側

15b‧‧‧半導體層15之第2側

15c‧‧‧半導體層15之側面

15e‧‧‧包含發光層13之部分(發光區域)

15f‧‧‧不含發光層13之部分

16‧‧‧p側電極

17‧‧‧n側電極

17c‧‧‧接觸部

18‧‧‧絕緣膜(第1絕緣膜)

19‧‧‧絕緣膜

21‧‧‧p側配線層

21a‧‧‧通孔

22‧‧‧n側配線層

22a‧‧‧通孔

23‧‧‧p側金屬支柱

23a‧‧‧p側外部端子

24‧‧‧n側金屬支柱

24a‧‧‧n側外部端子

25‧‧‧樹脂層

26‧‧‧第3金屬支柱

26a‧‧‧第3外部端子

30‧‧‧螢光體層

31‧‧‧螢光體

32‧‧‧結合材料

41‧‧‧p側配線部

43‧‧‧n側配線部

50‧‧‧透鏡

51‧‧‧反射膜

60‧‧‧金屬膜

61‧‧‧基底金屬膜

62‧‧‧密接層

63‧‧‧籽晶層

70‧‧‧安裝基板

81‧‧‧第1墊

82‧‧‧第2墊

83‧‧‧第3墊

84‧‧‧第4墊

100‧‧‧支持體

C‧‧‧中心線

X‧‧‧第1方向

Y‧‧‧第2方向

圖1係實施形態之發光單元之模式俯視圖。

圖2(a)係實施形態之安裝基板之模式俯視圖，(b)係實施形態之半導體發光裝置之模式俯視圖。

圖3係實施形態之半導體發光裝置之模式剖視圖。

圖4係表示實施形態之半導體發光裝置之電極佈局之模式俯視圖。

圖5係實施形態之半導體發光裝置之局部模式剖視圖。

圖6係實施形態之安裝基板之模式俯視圖。

圖7係實施形態之發光單元之模式俯視圖。

圖8(a)係實施形態之安裝基板之模式俯視圖，(b)係實施形態之半導體發光裝置之模式俯視圖。

圖9係實施形態之發光單元之模式俯視圖。

圖10(a)係實施形態之安裝基板之模式俯視圖，(b)係實施形態之半導體發光裝置之模式俯視圖。

圖11係實施形態之半導體發光裝置之模式剖視圖。

圖12係實施形態之半導體發光裝置之模式俯視圖。

圖13係實施形態之半導體發光裝置之模式剖視圖。

圖14係實施形態之半導體發光裝置之模式剖視圖。

以下，參照圖式對實施形態進行說明。再者，於各圖式中，對相同要素標註相同符號。

圖1係實施形態之發光單元之模式俯視圖。

圖2(a)係實施形態之安裝基板70之模式俯視圖。

圖2(b)係實施形態之半導體發光裝置1之模式俯視圖。

圖3係實施形態之半導體發光裝置1之模式剖視圖。

圖2(b)表示半導體發光裝置1之安裝面，與圖3所示之半導體發光裝置1之仰視圖對應。

圖1表示以圖2(b)所示之半導體發光裝置1之安裝面朝向圖2(a)所示之安裝基板70之墊81~83之方式將半導體發光裝置1安裝於安裝基板70之狀態。圖1係於將半導體發光裝置1安裝於安裝基板70之狀態下自半導體發光裝置1之上表面側(安裝面之相反側)觀察之模式俯視圖。

半導體發光裝置1具有複數個發光元件10。於圖1、圖2(b)及圖3所示之例中，半導體發光裝置1具有例如2個發光元件10。複數個發光元件10係以晶圓級由樹脂層25予以封裝，樹脂層25一體地支持複數個發光元件10。

自上表面或其相反側之安裝面側觀察半導體發光裝置1之外形形狀例如為矩形狀。於該矩形之長邊方向(第1方向X)排列有例如2個發光元件10。各個發光元件10具有相同之構成。

如圖3所示，發光元件10具備包含發光層13之半導體層15。半導體層15具有厚度方向之一側(第1側)15a及其相反側之第2側15b(圖4)。

圖4係1個發光元件10中之半導體層15之第2側15b之模式俯視圖，且表示p側電極16與n側電極17之平面佈局之一例。

半導體層15之第2側15b具有包含發光層13之部分(發光區域)15e及不含發光層13之部分15f。包含發光層13之部分15e係半導體層15中積層有發光層13之部分。不含發光層13之部分15f係半導體層15中未積層發光層13之部分。包含發光層13之部分15e表示成為能夠將發光層13所發出之光提取至外部之積層構造之區域。

於第2側15b，在包含發光層13之部分15e上設置有p側電極16作為第1電極，於不含發光層之部分15f上設置有n側電極17作為第2電極。

於圖4所示之例中，不含發光層13之部分15f包圍包含發光層13之部分15e，n側電極17包圍p側電極16。

電流通過p側電極16及n側電極17而供給至發光層13，從而發光層13發光。而且，自發光層13放射之光自第1側15a出射至半導體發光裝置1之外部。

如圖3所示，於半導體層15之第2側設置有支持體100。包含半導體層15、p側電極16及n側電極17之發光元件10由設置於第2側之支持體100支持。

於半導體層15之第1側15a，設置有螢光體層30作為對半導體發光裝置1之發射光賦予所需之光學特性之光學層。螢光體層30包含複數個粒子狀之螢光體31。螢光體31被發光層13之放射光激發，而放射與其放射光不同波長之光。

複數個螢光體31係藉由結合材料32而一體化。結合材料32使發光層13之放射光及螢光體31之放射光透過。此處，所謂「透過」，並不限於透過率為100%之情況，亦包含吸收光之一部分之情況。

半導體層15具有第1半導體層11、第2半導體層12、及發光層13。發光層13係設置於第1半導體層11與第2半導體層12之間。第1半導體層11及第2半導體層12包含例如氮化鎵。

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包含發出藍、紫、藍紫、紫外光等之材料。發光層13之發光峰值波長例如為430~470nm。

半導體層15之第2側被加工成凹凸形狀。該凸部係包含發光層13之部分15e，凹部係不含發光層13之部分15f。包含發光層13之部分15e之表面係第2半導體層12之表面，於第2半導體層12之表面設置有p 側電極16。不含發光層13之部分15f之表面係第1半導體層11之表面，於第1半導體層11之表面設置有n側電極17。

於半導體層15之第2側，包含發光層13之部分15e之面積大於不含發光層13之部分15f之面積。又，設置於包含發光層13之部分15e之表面之p側電極16之面積大於設置於不含發光層13之部分15f之表面之n側電極17之面積。藉此，可獲得較廣之發光面，從而可提高光輸出。

如圖4所示，n側電極17具有例如4條直線部，於其中之1條直線部設置有於該直線部之寬度方向上突出之接觸部17c。如圖3所示，於該接觸部17c之表面連接n側配線層22之通孔22a。

如圖3所示，半導體層15之第2側、p側電極16及n側電極17由絕緣膜(第1絕緣膜)18覆蓋。絕緣膜18例如為氧化矽膜等無機絕緣膜。絕緣膜18亦設置於發光層13之側面及第2半導體層12之側面，並覆蓋該等側面。

又，絕緣膜18亦設置於半導體層15中之自第1側15a連續之側面(第1半導體層11之側面)15c，並覆蓋該側面15c。

進而，絕緣膜18亦設置於半導體層15之側面15c周圍之晶片外周部。設置於晶片外周部之絕緣膜18於第1側15a向遠離側面15c之方向延伸。

於第2側之絕緣膜18上，相互分離地設置有作為第1配線層之p側配線層21與作為第2配線層之n側配線層22。於絕緣膜18形成通向p側電極16之複數個第1開口、及通向n側電極17之接觸部17c之第2開口。

p側配線層21係設置於絕緣膜18上及第1開口之內部。p側配線層21經由設置於第1開口內之通孔21a而與p側電極16電性連接。

n側配線層22係設置於絕緣膜18上及第2開口之內部。n側配線層22經由設置於第2開口內之通孔22a而與n側電極17之接觸部17c電性連接。

p側配線層21及n側配線層22佔據第2側之區域之大部分而於絕緣膜18上擴展。p側配線層21經由複數個通孔21a與p側電極16連接。

又，反射膜51介隔絕緣膜18而覆蓋半導體層15之側面15c。反射膜51不與側面15c接觸，而不與半導體層15電性連接。反射膜51相對於p側配線層21及n側配線層22分離。反射膜51對發光層13之放射光及螢光體31之放射光具有反射性。

反射膜51、p側配線層21及n側配線層22包含例如銅膜。反射膜51、p側配線層21及n側配線層22藉由例如鍍敷法而同時形成於圖5所示之共用金屬膜60上。反射膜51、p側配線層21及n側配線層22各自之厚度較金屬膜60之厚度厚。

金屬膜60具有自絕緣膜18側起依序積層之基底金屬膜61、密接層62、及籽晶層63。

基底金屬膜61係對發光層13之放射光具有較高之反射性之例如鋁膜。

籽晶層63係用以藉由鍍敷使銅析出之銅膜。密接層62係相對於鋁及銅之兩者之潤濕性優異之例如鈦膜。

再者，於與半導體層15之側面15c鄰接之晶片外周部，亦可不於金屬膜60上形成鍍敷膜(銅膜)，而由金屬膜60形成反射膜51。反射膜51至少包含鋁膜61，藉此對發光層13之放射光及螢光體31之放射光具有較高之反射率。

又，由於在p側配線層21及n側配線層22下亦殘留基底金屬膜(鋁膜)61，故而鋁膜61擴展形成於第2側之大部分區域。藉此，可增大朝向螢光體層30側之光量。

於p側配線層21之與半導體層15為相反側之面設置有p側金屬支柱23作為第1金屬支柱。p側配線層21及p側金屬支柱23形成p側配線部(第1配線部)41。

於n側配線層22之與半導體層15為相反側之面設置有n側金屬支柱24作為第2金屬支柱。n側配線層22及n側金屬支柱24形成n側配線部(第2配線部)43。

於p側配線部41與n側配線部43之間設置有樹脂層25作為第2絕緣膜。樹脂層25係以與p側金屬支柱23之側面及n側金屬支柱24之側面接觸之方式設置於p側金屬支柱23與n側金屬支柱24之間。即，於p側金屬支柱23與n側金屬支柱24之間填充有樹脂層25。

又，樹脂層25係設置於p側配線層21與n側配線層22之間、p側配線層21與反射膜51之間、及n側配線層22與反射膜51之間。

樹脂層25係設置於p側金屬支柱23之周圍及n側金屬支柱24之周圍，覆蓋p側金屬支柱23之側面及n側金屬支柱24之側面。

又，樹脂層25亦設置於與半導體層15之側面15c鄰接之晶片外周部、及相互分離之複數個半導體層15之間，覆蓋反射膜51。

p側金屬支柱23之與p側配線層21為相反側之端部(面)自樹脂層25露出，作為可與外部電路連接之p側外部端子23a發揮功能。n側金屬支柱24之與n側配線層22為相反側之端部(面)自樹脂層25露出，作為可與外部電路連接之n側外部端子24a發揮功能。如下所述，p側外部端子23a及n側外部端子24a係經由例如焊料或導電性之接合材料而與圖2(a)所示之安裝基板70之墊81~83接合。

如圖2(b)所示，p側外部端子23a形成為例如矩形狀，n側外部端子24a形成為將與p側外部端子23a之矩形為相同尺寸之矩形中之2個角切除後之形狀。藉此，可辨別外部端子之極性。再者，亦可將n側外部端子24a設為矩形狀，將p側外部端子23a設為切除矩形之角所得之形狀。

p側外部端子23a與n側外部端子24a之間隔較絕緣膜18上之p側配線層21與n側配線層22之間隔寬。p側外部端子23a與n側外部端子24a 之間隔大於安裝時之焊料之擴展寬度。藉此，可防止通過焊料而使p側外部端子23a與n側外部端子24a之間之短路。

相對於此，p側配線層21與n側配線層22之間隔可縮窄至處理上之極限。因此，可謀求p側配線層21之面積、及p側配線層21與p側金屬支柱23之接觸面積之擴大。藉此，可促進發光層13之熱之散出。

又，p側配線層21通過複數個通孔21a與p側電極16接觸之面積大於n側配線層22通過通孔22a與n側電極17接觸之面積。藉此，可使於發光層13中流動之電流之分佈均勻化。

於絕緣膜18上擴展之n側配線層22之面積可大於n側電極17之面積。而且，可使設置於n側配線層22上之n側金屬支柱24之面積(n側外部端子24a之面積)大於n側電極17。藉此，可確保對安裝而言充分之n側外部端子24a之面積，並且可減小n側電極17之面積。即，可縮小半導體層15中之不含發光層13之部分15f之面積，擴大包含發光層13之部分(發光區域)15e之面積，從而提高光輸出。

第1半導體層11經由n側電極17及n側配線層22而與n側金屬支柱24電性連接。第2半導體層12經由p側電極16及p側配線層21而與p側金屬支柱23電性連接。

p側金屬支柱23之厚度(連結p側配線層21與p側外部端子23a之方向之厚度)較p側配線層21之厚度厚。n側金屬支柱24之厚度(連結n側配線層22與n側外部端子24a之方向之厚度)較n側配線層22之厚度厚。p側金屬支柱23、n側金屬支柱24及樹脂層25各自之厚度較半導體層15厚。

金屬支柱23、24之縱橫比(厚度相對於平面尺寸之比)既可為1以上，亦可小於1。即，金屬支柱23、24既可較其平面尺寸厚，亦可較其平面尺寸薄。

包含p側配線層21、n側配線層22、p側金屬支柱23、n側金屬支 柱24及樹脂層25之支持體100之厚度較包含半導體層15、p側電極16及n側電極17之發光元件(LED(Light Emitting Diode，發光二極體)晶片)10之厚度厚。

半導體層15係藉由磊晶成長(epitaxial growth)法而形成於未圖示之基板上。該基板於形成支持體100後被去除，半導體層15於第1側15a不含基板。半導體層15並非由剛直之板狀基板支持，而是由包含金屬支柱23、24與樹脂層25之複合體之支持體100支持。

作為p側配線部41及n側配線部43之材料，可使用例如銅、金、鎳、銀等。若使用其等中之銅，則可使良好之導熱性、較高之耐遷移性及對絕緣材料之密接性提高。

樹脂層25補強p側金屬支柱23及n側金屬支柱24。樹脂層25較理想為使用熱膨脹率與安裝基板70相同或接近者。作為此種樹脂層25，例如可列舉主要包含環氧樹脂之樹脂、主要包含聚矽氧樹脂之樹脂、主要包含氟樹脂之樹脂。

又，樹脂層25中之成為基底之樹脂中包含遮光材料(光吸收劑、光反射劑、光散射劑等)，樹脂層25對發光層13發出之光具有遮光性。藉此，可抑制光自支持體100之側面及安裝面側洩漏。

因將半導體發光裝置1安裝於安裝基板70時之熱循環，而導致將使p側外部端子23a及n側外部端子24a與安裝基板70之墊81~83接合之焊料所引起之應力施加至半導體層15。p側金屬支柱23、n側金屬支柱24及樹脂層25吸收並緩和該應力。尤其是藉由將較半導體層15更柔軟之樹脂層25用作支持體100之一部分，可提高應力緩和效果。

反射膜51相對於p側配線部41及n側配線部43分離。因此，於安裝時施加至p側金屬支柱23及n側金屬支柱24之應力不會傳遞至反射膜51。因此，可抑制反射膜51之剝離。又，可抑制對半導體層15之側面15c側施加之應力。

用於形成半導體層15之基板係自半導體層15被去除。藉此，使半導體發光裝置1低背化。又，藉由去除基板，可於半導體層15之第1側15a形成微小凹凸，從而謀求光提取效率之提高。

例如，對第1側15a進行使用鹼系溶液之濕式蝕刻，而形成微小凹凸。藉此，可減少第1側15a之全反射成分，從而提高光提取效率。

於去除基板後，在第1側15a上介隔絕緣膜19而形成螢光體層30。絕緣膜19提高半導體層15與螢光體層30之密接性，例如為氧化矽膜、氮化矽膜。

螢光體層30具有於結合材料32中分散有複數個粒子狀之螢光體31之構造。結合材料32可使用例如聚矽氧樹脂。

螢光體層30亦形成於半導體層15之側面15c周圍之晶片外周部上、及發光元件10與發光元件10之間之區域上。於晶片外周部及發光元件10間之區域，於絕緣膜(例如氧化矽膜)18上設置有螢光體層30。

於半導體層15與半導體層15之間之區域(晶片間區域)，絕緣膜18並不限於連續，亦可如圖13所示般分斷。因樹脂層25之熱膨脹係數而可能存在於絕緣膜18產生裂縫之情形，但藉由如圖13所示般利用圖案化將晶片間區域之絕緣膜18分斷，可抑制裂縫。

螢光體層30被限定於較發光元件10更靠上之區域側，而不會迴繞至半導體層15之第2側、金屬支柱23、24之周圍、及支持體100之側面而形成。螢光體層30之側面與支持體100之側面(樹脂層25之側面)對齊。

於不將光提取至外部之安裝面側，不多餘地形成螢光體層30，從而可謀求降低成本。又，即便於第1側15a不存於基板，亦能夠經由在第2側擴展之p側配線層21及n側配線層22使發光層13之熱向安裝基板70側散出，雖然小型，但散熱性仍優異。

普通之覆晶安裝係將LED晶片經由凸塊等安裝於安裝基板後，以 覆蓋晶片整體之方式形成螢光體層。或者，於凸塊間底填充樹脂。

相對於此，根據實施形態，於安裝前之狀態下，於p側金屬支柱23之周圍及n側金屬支柱24之周圍設置與螢光體層30不同之樹脂層25，可對安裝面側賦予適於應力緩和之特性。又，由於在安裝面側已設置有樹脂層25，故而無需安裝後之底填充。

於第1側15a設置以光提取效率、色轉換效率、配光特性等優先而設計之層，於安裝面側設置以安裝時之應力緩和、或作為代替基板之支持體之特性優先之層。例如，樹脂層25具有於成為基底之樹脂中高密度地填充有二氧化矽粒子等填料之構造，且被調整為作為支持體適當之硬度。

自發光層13向第1側15a放射之光入射至螢光體層30，一部分光激發螢光體31，作為發光層13之光與螢光體31之光之混合光，可獲得例如白光。

此處，若於第1側15a上存在基板，則會產生不入射至螢光體層30而自基板之側面向外部洩漏之光。即，發光層13之光之色彩較強之光自基板之側面洩漏，而可能導致於自上表面觀察螢光體層30之情形時可於外緣側看到藍色光環之現象等色分離或色不均。

相對於此，根據實施形態，由於在第1側15a與螢光體層30之間不存在用於半導體層15之成長之基板，故而可防止因發光層13之光之色彩較強之光自基板側面洩漏而導致之色分離或色不均。

進而，根據實施形態，於半導體層15之側面15c，介隔絕緣膜18而設置有反射膜51。自發光層13朝向半導體層15之側面15c之光由反射膜51反射，而不會洩漏至外部。因此，與於第1側15a無基板之特徵相輔相成，可防止因光自半導體發光裝置之側面側洩漏而導致之色分離或色不均。

設置於反射膜51與半導體層15之側面15c之間之絕緣膜18防止反 射膜51中所含之金屬向半導體層15擴散。藉此，可防止半導體層15之例如GaN之金屬污染，從而可防止半導體層15之劣化。

又，設置於反射膜51與螢光體層30之間、及樹脂層25與螢光體層30之間之絕緣膜18提高反射膜51與螢光體層30之密接性、及樹脂層25與螢光體層30之密接性。

絕緣膜18例如為氧化矽膜、氮化矽膜等無機絕緣膜。即，半導體層15之第1側15a、第2側、第1半導體層11之側面15c、第2半導體層12之側面、發光層13之側面由無機絕緣膜覆蓋。無機絕緣膜包圍半導體層15，將半導體層15封閉使其免受金屬或水分等影響。

螢光體層30跨及複數個發光元件10間而擴展。於螢光體層30上視需要設置透鏡50。透鏡50由例如透明樹脂形成。於圖3中例示凸透鏡，但亦可為凹透鏡。

複數個發光元件10由共用之樹脂層25予以封裝。因此，能以蓋住複數個發光元件10之方式形成一體型之透鏡。根據實施形態之多晶片封裝體，可進行對於以1個發光元件為單位分離之個別封裝體上形成透鏡所無法實現之利用透鏡形狀之配光特性控制。

形成發光元件10、支持體100、螢光體層30及透鏡50之步驟係以包含複數個半導體層15之晶圓狀態進行。其後，晶圓被分離為包含至少2個發光元件10(半導體層15)之複數個半導體發光裝置1。於半導體層15與半導體層15之間之區域(切割區域)進行切斷。藉由任意地選擇切割區域，可選擇1個半導體發光裝置中所包含之發光元件10(半導體層15)之數量。

至切割為止之各步驟係以晶圓狀態總括地進行，因此無需針對分離後所得之各個半導體發光裝置之每一個進行配線層之形成、支柱之形成、利用樹脂層之封裝、及螢光體層之形成，可大幅地降低成本。

於以晶圓狀態形成支持體100及螢光體層30後，將其等切斷，故而螢光體層30之側面與支持體100之側面(樹脂層25之側面)對齊，該等側面形成分離後所得之半導體發光裝置1之側面。因此，亦與無基板之情況相輔相成，可提供小型之半導體發光裝置。

根據實施形態，於半導體層15之第1側15a設置有光學層。在光學層與安裝面(設置有外部端子23a、24a之面)之間設置有包含半導體層15及電極16、17之發光元件10。

作為光學層，並不限於螢光體層，亦可為散射層。散射層包含使發光層13之放射光散射之複數個粒子狀之散射材料(例如鈦化合物)、及將複數個散射材料一體化且使發光層13之放射光透過之結合材料(例如樹脂層)。

上述半導體發光裝置1係安裝於圖2(a)所示之安裝基板70。安裝基板70具有第1墊81、第2墊82、及第3墊83。第1墊81、第2墊82及第3墊83係由金屬(例如銅)形成。第1墊81、第2墊82及第3墊83形成於絕緣體上。第1墊81、第2墊82及第3墊83之周圍分別由絕緣體包圍。

第1墊81、第2墊82及第3墊83於第1方向X上相互隔開排列。在第1墊81與第2墊82之間設置有第3墊83。

第1墊81與半導體發光裝置1之p側外部端子23a處於全等圖形之關係，第2墊82與半導體發光裝置1之n側外部端子24a處於全等圖形之關係。

第1墊81形成為具有沿相對於第1方向X正交之第2方向Y延伸之長邊之矩形狀。第2墊82形成為將與第1墊81之矩形為相同尺寸之矩形中之2個角切除後之形狀。藉此，可辨別墊之極性。

再者，於將半導體發光裝置1之n側外部端子24a設為矩形狀，將p側外部端子23a設為切除矩形之角所得之形狀之情形時，可將第2墊82設為矩形狀，將第1墊81設為切除矩形之角所得之形狀。

第3墊83形成為例如四邊形狀。第3墊83之面積大於第1墊81之面積及第2墊82之面積。相對於將第3墊83於第1方向X上分成二等份之中心線C，第1墊81與第2墊82對稱配置。

如圖2(b)所示，於半導體發光裝置1中，2個發光元件10沿第1方向X排列。各個發光元件10具有1個p側外部端子23a與1個n側外部端子24a。於1個發光元件10中，p側外部端子23a與n側外部端子24a沿第1方向X排列。

因此，2個發光元件10之4個外部端子23a、24a沿第1方向X排列。p側外部端子23a與n側外部端子24a交替地沿第1方向X排列。

於圖2(b)中，左側之發光元件10之p側外部端子23a連接於左側之發光元件10之p側電極16，左側之發光元件10之n側外部端子24a連接於左側之發光元件10之n側電極17。

於圖2(b)中，右側之發光元件10之p側外部端子23a連接於右側之發光元件10之p側電極16，右側之發光元件10之n側外部端子24a連接於右側之發光元件10之n側電極17。

沿第1方向X排列之4個外部端子23a、24a中，第1方向X之一端之p側外部端子23a經由例如焊料而與安裝基板70之第1墊81接合。即，於圖2(b)中，左側之發光元件10之p側外部端子23a與第1墊81接合。

4個外部端子23a、24a中，第1方向X之另一端之n側外部端子24a經由例如焊料而與安裝基板70之第2墊82接合。即，於圖2(b)中，右側之發光元件10之n側外部端子24a與第2墊82接合。

接合於第1墊81之左端之p側外部端子23a與接合於第2墊82之右端之n側外部端子24a之間之2個外部端子23a、24a經由焊料而與安裝基板70之第3墊83接合。該等2個外部端子23a、24a與共用之第3墊83接合。

因此，於第1方向X上相鄰之2個發光元件10中，一(圖2(b)中為左 側之)發光元件10之n側外部端子24a、及另一(圖2(b)中為右側之)發光元件10之p側外部端子23a與共用之第3墊83接合。

對第1墊81，通過形成於安裝基板70之未圖示之配線而賦予陽極電位。對第2墊82，通過形成於安裝基板70之未圖示之配線而賦予較陽極電位低之陰極電位。

第3墊83不與任一處電性連接，其電位浮動。一(左側)發光元件10之n側外部端子24a與另一(右側)發光元件10之p側外部端子23a經由第3墊83而電性連接。

電流係經由第1墊81、與其接合之左端之p側外部端子23a、左側之發光元件10之p側金屬支柱23、p側配線層21、p側電極16、及第2半導體層12而供給至發光層13，進而流經左側之發光元件10之第1半導體層11、n側電極17、n側配線層22、n側金屬支柱24、及n側外部端子24a。

進而，電流係經由第3墊83、右側之發光元件10之p側外部端子23a、p側金屬支柱23、p側配線層21、p側電極16、及第2半導體層12而供給至右側之發光元件10之發光層13，進而流經右側之發光元件10之第1半導體層11、n側電極17、n側配線層22、n側金屬支柱24、n側外部端子24a、及該n側外部端子24a所接合之第2墊82。

即，如圖1中以二極體之電路記號模式性地表示般，2個發光元件10於第1墊81與第2墊82之間串聯連接。

2個發光元件10通過形成於安裝基板70之第3墊83而電性連接。無需利用封裝體內之配線層連接2個發光元件10便可簡單地形成多晶片封裝體之半導體發光裝置1之構造。

第3墊83之面積大於第1墊81之面積及第2墊82之面積。又，第3墊83之面積大於將第1墊81之面積與第2墊82之面積相加所得之面積。進而，第3墊83之面積大於將1個p側外部端子23a之面積與1個n側外部 端子24a之面積相加所得之面積。通過此種較寬之第3墊83，可使半導體發光裝置1之熱高效率地逸散至安裝基板70側。

為了不易產生經由焊料之短路，第1墊81與第3墊83之間之距離、即圖2(b)中左側之發光元件10之p側外部端子23a與n側外部端子24a之間之距離較理想為200μm以上。同樣地，為了不易產生經由焊料之短路，第2墊82與第3墊83之間之距離、即圖2(b)中右側之發光元件10之p側外部端子23a與n側外部端子24a之間之距離亦較理想為200μm以上。

相對於此，由於一(左側)發光元件10之n側外部端子24a及另一(右側)發光元件10之p側外部端子23a與共用之第3墊83接合，故而該等相鄰之發光元件10之相鄰之外部端子23a、24a間之距離不受制約，設計自由度較高。

於使1個封裝體中包含1個發光元件之單晶片構造之2個半導體發光裝置鄰接而安裝於安裝基板之情形時，在所安裝之半導體發光裝置間必須具有間隙，以使保持半導體發光裝置之筒夾不與相鄰之半導體發光裝置發生碰撞。因此，即便使各個半導體發光裝置之封裝體尺寸小型化，安裝空間仍受到筒夾尺寸之制約。

相對於此，根據實施形態，由於能夠在1個封裝體內使複數個發光元件10接近，故而相較於逐一地安裝經單片化之複數個發光元件，可縮小安裝基板上之安裝空間。

圖6係表示安裝基板之墊之另一例之模式俯視圖。

根據圖6，於第3墊83一體地設置第4墊84，從而散熱面積較圖2(a)所示之例擴大。第4墊84係以避開第1墊81及第2墊82之方式自第3墊83沿第2方向Y擴展。

圖7係另一實施形態之發光單元之模式俯視圖。

圖8(a)係另一實施形態之安裝基板70之模式俯視圖。

圖8(b)係另一實施形態之半導體發光裝置1之模式俯視圖。

圖7、圖8(a)及圖8(b)係分別與圖1、圖2(a)及圖2(b)對應之圖，對相同要素標註相同符號。

圖8(b)所示之半導體發光裝置1具有例如4個發光元件10。4個發光元件10係以晶圓級由樹脂層25予以封裝，樹脂層25一體地支持4個發光元件10。

沿第1方向X排列之2個發光元件10之群組(行)於相對於第1方向X正交之第2方向Y上排成2行。

於沿第1方向X排列之2個發光元件10之群組(行)中，p側外部端子23a與n側外部端子24a交替地沿第1方向X排列。

於安裝基板70形成有1個第1墊81、1個第2墊82、及2個第3墊83。

2個第3墊83在第1墊81與第2墊82之間沿第2方向Y相互隔開排列。

沿第1方向X排成一行之4個外部端子23a、24a中，第1方向X之一端之p側外部端子23a係經由例如焊料而與安裝基板70之第1墊81接合。即，於圖8(b)中，左側之2個發光元件10之2個p側外部端子23a與第1墊81接合。

沿第1方向X排成一行之4個外部端子23a、24a中，第1方向X之另一端之n側外部端子24a係經由例如焊料而與安裝基板70之第2墊82接合。即，於圖8(b)中，右側之2個發光元件10之2個n側外部端子24a與第2墊82接合。

接合於第1墊81之左端之p側外部端子23a與接合於第2墊82之右端之n側外部端子24a之間之外部端子23a、24a係經由焊料而與安裝基板70之第3墊83接合。

於圖8(b)中，上側之行中於第1方向X上相鄰之2個發光元件10 中，一(左側)發光元件10之n側外部端子24a、及另一(右側)發光元件10之p側外部端子23a與2個第3墊83中之一個接合。

於圖8(b)中，下側之行中於第1方向X上相鄰之2個發光元件10中，一(左側)發光元件10之n側外部端子24a、及另一(右側)發光元件10之p側外部端子23a與2個第3墊83中之另一個接合。

對第1墊81，通過形成於安裝基板70之未圖示之配線而賦予陽極電位。對第2墊82，通過形成於安裝基板70之未圖示之配線而賦予較陽極電位低之陰極電位。

第3墊83不與任一處電性連接，其電位浮動。於第1方向X上相鄰之一(左側)發光元件10之n側外部端子24a與另一(右側)發光元件10之p側外部端子23a係經由第3墊83而電性連接。

因此，如圖7中以二極體之電路記號模式性地表示般，沿第1方向X排列之2個發光元件10於第1墊81與第2墊82之間串聯連接。又，上行與下行於第1墊81與第2墊82之間並聯連接。

由於在第1方向X上相鄰之一(左側)發光元件10之n側外部端子24a、及另一(右側)發光元件10之p側外部端子23a與共用之第3墊83接合，故而該等相鄰之發光元件10之相鄰之外部端子23a、24a間之距離不受制約，設計自由度較高。

又，由於能夠在1個封裝體內使複數個發光元件10接近，故而相較於逐一地安裝經單片化之複數個發光元件，可縮小安裝基板上之安裝空間。

圖9係又一實施形態之發光單元之模式俯視圖。

圖10(a)係又一實施形態之安裝基板70之模式俯視圖。

圖10(b)係又一實施形態之半導體發光裝置1之模式俯視圖。

圖9、圖10(a)及圖10(b)係分別與圖7、圖8(a)及圖8(b)對應之圖，對相同要素標註相同符號。

圖10(b)所示之半導體發光裝置1具有例如6個發光元件10。6個發光元件10係以晶圓級由樹脂層25予以封裝，樹脂層25一體地支持6個發光元件10。

於第1方向X上排列有3個發光元件10。沿第1方向X排列之3個發光元件10之群組(行)於相對於第1方向X正交之第2方向Y上排成2行。

於沿第1方向X排列之3個發光元件10之群組(行)中，p側外部端子23a與n側外部端子24a交替地沿第1方向X排列。

於安裝基板70形成有2個第1墊81、2個第2墊82、及4個第3墊83。

2個第1墊81係於第2方向Y上相互隔開排列。2個第2墊82係於第2方向Y上相互隔開排列。或者，亦可如圖8(a)所示之例般為沿第2方向Y連結之1個第1墊81與沿第2方向Y連結之1個第2墊82。於該情形時，墊面積增大，散熱性提高。

在第1墊81與第2墊82之間，組合沿第1方向X排列之2個第3墊83及沿第2方向Y排列之2個第3墊83而設置有4個第3墊83。

沿第1方向X排成一行之3個發光元件10之6個外部端子23a、24a中，第1方向X之一端之p側外部端子23a經由例如焊料而與安裝基板70之第1墊81接合。即，於圖10(b)中，沿第2方向Y排列之左端之2個發光元件10之2個p側外部端子23a與第1墊81接合。

沿第1方向X排成一行之6個外部端子23a、24a中，第1方向X之另一端之n側外部端子24a經由例如焊料而與安裝基板70之第2墊82接合。即，於圖10(b)中，沿第2方向Y排列之右端之2個發光元件10之2個n側外部端子24a與第2墊82接合。

接合於第1墊81之左端之p側外部端子23a與接合於第2墊82之右端之n側外部端子24a之間之外部端子23a、24a經由焊料而與安裝基板70之第3墊83接合。

於圖10(b)中，上側之行之左端及其右側相鄰之2個發光元件10中，一(左側)發光元件10之n側外部端子24a、及另一(右側)發光元件10之p側外部端子23a與圖10(a)所示之第1墊81旁邊之2個第3墊83中之一個接合。

於圖10(b)中，下側之行之左端及其右側相鄰之2個發光元件10中，一(左側)發光元件10之n側外部端子24a、及另一(右側)發光元件10之p側外部端子23a與圖10(a)所示之第1墊81旁邊之2個第3墊83中之另一個接合。

於圖10(b)中，上側之行之右端及其左側相鄰之2個發光元件10中，一(左側)發光元件10之n側外部端子24a、及另一(右側)發光元件10之p側外部端子23a與圖10(a)所示之第2墊82旁邊之2個第3墊83中之一個接合。

於圖10(b)中，下側之行之右端及其左側相鄰之2個發光元件10中，一(左側)發光元件10之n側外部端子24a、及另一(右側)發光元件10之p側外部端子23a與圖10(a)所示之第2墊82旁邊之2個第3墊83中之另一個接合。

對第1墊81，通過形成於安裝基板70之未圖示之配線而賦予陽極電位。對第2墊82，通過形成於安裝基板70之未圖示之配線而賦予較陽極電位低之陰極電位。

第3墊83不與任一處電性連接，其電位浮動。於第1方向X上相鄰之2個發光元件10之一發光元件10之n側外部端子24a(p側外部端子23a)與另一發光元件10之p側外部端子23a(n側外部端子24a)係經由第3墊83而電性連接。

因此，如圖9中以二極體之電路記號模式性地表示般，沿第1方向X排列之3個發光元件10在第1墊81與第2墊82之間串聯連接。

由於在第1方向X上相鄰之一發光元件10之n側外部端子24a(p側 外部端子23a)、及另一發光元件10之p側外部端子23a(n側外部端子24a)與共用之第3墊83接合，故而該等相鄰之發光元件10之相鄰之外部端子23a、24a間之距離不受制約，設計自由度較高。

又，由於能夠在1個封裝體內使複數個發光元件10接近，故而相較於逐一地安裝經單片化之複數個發光元件，可縮小安裝基板上之安裝空間。

圖11係另一實施形態之半導體發光裝置2之模式剖視圖。

圖12係半導體發光裝置2之模式俯視圖。圖12表示半導體發光裝置2之安裝面，與圖11所示之半導體發光裝置2之仰視圖對應。

半導體發光裝置2於具有第3金屬支柱26及第3外部端子26a之方面不同於上述實施形態之半導體發光裝置1。於半導體發光裝置2中，對與半導體發光裝置1相同之要素標註相同符號，並省略其詳細說明。

半導體發光裝置2具有複數個發光元件10。於圖11、圖12所示之例中，半導體發光裝置2具有例如2個發光元件10。複數個發光元件10係以晶圓級由樹脂層25予以封裝，樹脂層25一體地支持複數個發光元件10。

自上表面或其相反側之安裝面側觀察半導體發光裝置2之外形形狀例如為矩形狀。於該矩形之長邊方向(第1方向X)排列有例如2個發光元件10。

於第1方向X上相鄰之2個發光元件10之一發光元件10具有p側金屬支柱23及p側外部端子23a，不具有n側金屬支柱24及n側外部端子24a。另一發光元件10相反，不具有p側金屬支柱23及p側外部端子23a，而具有n側金屬支柱24及n側外部端子24a。

於第1方向X上相鄰之2個發光元件10共用地設置有第3金屬支柱26。第3金屬支柱26由與p側金屬支柱23及n側金屬支柱24相同之材料形成，且利用相同之方法(例如鍍敷法)同時形成。

第3金屬支柱26將第1方向X上相鄰之2個發光元件10之一發光元件10之n側配線層22與另一發光元件10之p側配線層21連接。

第3金屬支柱26之端部(圖11中之下表面)自樹脂層25露出，作為第3外部端子26a發揮功能。

如圖12所示，2個發光元件10沿第1方向X排列。一發光元件10之p側外部端子23a設置於第1方向X之一端，另一發光元件10之n側外部端子24a設置於第1方向X之另一端。於該等第1方向X之兩端之p側外部端子23a與n側外部端子24a之間設置有第3外部端子26a。

第3外部端子26a形成為例如四邊形狀。第3外部端子26a之面積大於p側外部端子23a之面積及n側外部端子24a之面積。相對於將第3外部端子26a於第1方向X上分成二等份之中心線C，p側外部端子23a與n側外部端子24a對稱配置。

於圖11、12中，左側之發光元件10之p側外部端子23a連接於左側之發光元件10之p側電極16，左側之發光元件10之n側電極17連接於第3外部端子26a。

於圖11、12中，右側之發光元件10之n側外部端子24a連接於右側之發光元件10之n側電極17，右側之發光元件10之p側電極16連接於第3外部端子26a。

圖11、12所示之半導體發光裝置2可安裝於例如圖2(a)所示之安裝基板。

p側外部端子23a經由例如焊料而與安裝基板70之第1墊81接合。n側外部端子24a經由例如焊料而與安裝基板70之第2墊82接合。p側外部端子23a與n側外部端子24a之間之第3外部端子26a經由焊料而與安裝基板70之第3墊83接合。

對第1墊81，通過形成於安裝基板70之未圖示之配線而賦予陽極電位。對第2墊82，通過形成於安裝基板70之未圖示之配線而賦予較 陽極電位低之陰極電位。

第3墊83不與任一處電性連接，其電位浮動。一(左側)發光元件10之n側電極17與另一(右側)發光元件10之p側電極16係經由第3金屬支柱26、第3外部端子26a、及第3墊83而電性連接。

電流係經由第1墊81、與其接合之一發光元件10之p側外部端子23a、p側金屬支柱23、p側配線層21、p側電極16、及第2半導體層12而供給至發光層13，進而流經該一發光元件10之第1半導體層11、n側電極17、n側配線層22、第3金屬支柱26、及第3外部端子26a。

進而，電流係經由第3墊83、另一發光元件10之p側配線層21、p側電極16、及第2半導體層12而供給至另一發光元件10之發光層13，進而流經另一發光元件10之第1半導體層11、n側電極17、n側配線層22、n側金屬支柱24、n側外部端子24a、及第2墊82。

即，如圖12中以二極體之電路記號模式性地表示般，半導體發光裝置2之2個發光元件10在第1墊81與第2墊82之間串聯連接。

2個發光元件10係通過包含第3外部端子26a之第3金屬支柱26而電性連接。2個發光元件10於未安裝於安裝基板70之狀態下，不經由焊料而通過由導熱率高於焊料之例如銅形成之第3金屬支柱26而電性連接。進而，2個發光元件10通過較封裝體內之配線層21、22厚之第3金屬支柱26而連接。

即，通過散熱性較焊料或較薄之配線層優異之較厚之金屬支柱26而連接複數個晶片。因此，可使複數個晶片(半導體層15)間之溫度特性差(發光特性差)較小。

又，可通過較p側外部端子23a及n側外部端子24a大之第3外部端子26a及第3墊83將發光元件10之熱向安裝基板70側高效率地釋放。

又，由於能夠在1個封裝體內使複數個發光元件10接近，故而相較於逐一地安裝經單片化之複數個發光元件，可縮小安裝基板上之安 裝空間。

多晶片封裝體構造之1個半導體發光裝置中所包含之發光元件10(半導體層15)之數量並不限於上述實施形態中所示之數量，可藉由選擇切割區域而任意地選擇。

於圖11之構造中，在半導體層15與半導體層15之間之區域(晶片間區域)，絕緣膜18亦並不限於連續，亦可如圖14所示般分斷。藉由利用圖案化將晶片間區域之絕緣膜18分斷，可抑制裂縫。

對本發明之若干個實施形態進行了說明，但該等實施形態係作為示例而提出者，並非意欲限定發明之範圍。該等新穎之實施形態能以其他各種形態實施，且能夠於不脫離發明主旨之範圍內進行各種省略、替換、變更。該等實施形態或其變化包含於發明之範圍或主旨內，並且包含於申請專利範圍所記載之發明及其均等之範圍內。

1‧‧‧半導體發光裝置

23a‧‧‧p側外部端子

24a‧‧‧n側外部端子

70‧‧‧安裝基板

81‧‧‧第1墊

82‧‧‧第2墊

83‧‧‧第3墊

X‧‧‧第1方向

Y‧‧‧第2方向

Claims (9)

1. 一種發光單元，其包括：安裝基板，其具有第1墊、第2墊、及設置於上述第1墊與上述第2墊之間之第3墊；及半導體發光裝置，其包含分別具有2個外部端子之複數個發光元件、及一體地支持上述複數個發光元件之樹脂層；且上述複數個發光元件包含沿第1方向排列之n個發光元件，其中n為2以上之整數；上述n個發光元件之2×n個上述外部端子於上述第1方向排列；上述2×n個外部端子中，上述第1方向之一端之外部端子與上述第1墊接合，上述第1方向之另一端之外部端子與上述第2墊接合，上述一端之外部端子與上述另一端之外部端子之間之外部端子與上述第3墊接合。
2. 如請求項1之發光單元，其中各個上述發光元件具有第1電極及第2電極；上述n個發光元件之上述2×n個外部端子具有連接於上述第1電極之n個第1外部端子、及連接於上述第2電極之n個第2外部端子；上述第1外部端子與上述第2外部端子於上述第1方向交替地排列。
3. 如請求項2之發光單元，其中於上述第1方向相鄰之2個發光元件中，一發光元件之上述第1外部端子及另一發光元件之上述第2外部端子與共用之上述第3墊接合。
4. 如請求項1至3中任一項之發光單元，其中於上述第1方向排列之上述n個發光元件之群組於相對於上述第1方向正交之第2方向排 列有複數個。
5. 如請求項1至3中任一項之發光單元，其中上述第3墊之面積大於上述第1墊之面積及上述第2墊之面積。
6. 如請求項1至3中任一項之發光單元，其中上述半導體發光裝置包括：螢光體層；及半導體層，其設置於上述螢光體層與上述外部端子之間，且具有發光層。
7. 一種半導體發光裝置，其包括：複數個發光元件，其等分別具有第1電極及第2電極，且於第1方向排列；樹脂層，其一體地支持上述複數個發光元件；第1外部端子，其與上述複數個發光元件中之上述第1方向之一端之發光元件之上述第1電極連接；第2外部端子，其與上述複數個發光元件中之上述第1方向之另一端之發光元件之上述第2電極連接；及第3外部端子，其設置於上述第1外部端子與上述第2外部端子之間，且共用地設置於上述第1方向相鄰之複數個發光元件。
8. 如請求項7之半導體發光裝置，其中上述第3外部端子之面積大於上述第1外部端子之面積及上述第2外部端子之面積。
9. 如請求項7或8之半導體發光裝置，其進而包括：螢光體層；及半導體層，其設置於上述螢光體層與上述第1電極之間、及上述螢光體層與上述第2電極之間，且具有發光層。