[发明专利]紫外线发光元件、紫外线发光装置、半导体芯片和透镜的接合方法

说明书

本发明能够提高半导体芯片的主面通过非晶质氟树脂接合于透镜的入射面而成的紫外线发光元件的透镜与半导体芯片之间的粘接性能。紫外线发光元件(1)具有：半导体芯片(110)，其能发出紫外线；透镜(120)，其具有紫外线透射性；以及接合层(131)，其使入射面(121)和主面(110a)相接合。接合层(131)是非晶质氟树脂层。基于接合层(131)实现的主面(110a)与入射面(121)之间的粘接强度在按照EIAJ－ED－4703测得的剪切强度下为6N/mm²以上且40N/mm²以下。

技术领域

本发明涉及紫外线发光元件、以及半导体芯片和透镜的接合方法。

背景技术

以改善芯片状(日文：チップ状)的紫外线发光元件的光提取效率为目的，提出一种使透镜接合于作为主要的光提取面(形成有元件的基板的背面)的主面的方案(例如参照非专利文献1、专利文献1以及专利文献2)。

在非专利文献1中，记载有使用了AlGaN系氮化物半导体的深紫外LED，且记载有使LED芯片的蓝宝石研磨面和透镜在室温下直接接合的内容。

在专利文献1中，例如，记载有一种使用包括硅油和/或硅树脂的密封剂的薄层来将半球透镜直接安装于LED晶粒的方法。在专利文献1所记载的紫外线发光元件中，半球透镜的平面大于LED晶粒的主面，密封剂的薄层仅覆盖LED晶粒的主面。

在专利文献2中，记载有使用非晶质氟树脂将透镜接合于作为紫外线发光元件的芯片的内容。具体而言，记载有进行接合以使透镜的底面与芯片的主面之间的剪切强度成为1.0N/mm²～5.0N/mm²。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2017－521872号公报

专利文献2：日本特开2016－111085号公报

非专利文献

非专利文献1：第62次应用物理学会春季学术讲演会讲演预备稿集17-255 2015年(讲演号14p-B1-5)

发明内容

发明要解决的问题

在非专利文献1的接合方法中，量产性较低成为问题。在专利文献1和专利文献2所记载的方法中，粘接性不足成为问题。

本发明的课题在于，提高使半导体芯片的主面借助非晶质氟树脂接合于透镜的入射面而成的紫外线发光元件的透镜与半导体芯片之间的粘接性能。

用于解决问题的方案

为了解决上述课题，本发明的第一技术方案的紫外线发光元件具有：半导体芯片，其能发出紫外线；透镜，其具有紫外线透射性；以及接合层，其具有紫外线透射性，该接合层使半导体芯片的主面和透镜的入射面相接合。接合层是非晶质氟树脂层，基于接合层实现的主面与入射面之间的粘接强度在按照EIAJ－ED－4703测得的剪切强度下为6N/mm²以上且40N/mm²以下。

本发明的第二技术方案是半导体芯片和透镜的接合方法，其具有下述第一工序、第二工序、第三工序、第四工序以及第五工序。

第一工序是如下这样的工序，即，在能发出紫外线的半导体芯片的主面形成包含热塑性的非晶质氟树脂和溶剂在内的密封材料的液层。