JP2019106502A - 発光装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
第1面と、第1面の反対側の第2面と、を備える樹脂部材と、第1面上に配置され、樹脂部材よりも硬度が高い補強膜と、を備える透光性部材を準備する工程と、発光面と、発光面の反対側の電極面と、発光面と電極面との間の側面と、を備えた発光素子を準備する工程と、補強膜にコレットを当接させて透光性部材を吸着保持し、発光素子の発光面上に、透光性部材を載置する工程と、発光素子及び透光性部材を、被覆部材で埋設する工程と、透光性部材の少なくとも一部が露出するように、被覆部材の一部を除去する工程と、を含む。
図9は、実施形態1に係る発光装置の製造方法で得られる発光装置100の一例である。発光装置100は、発光素子6と、透光性の樹脂部材2と、光反射性の被覆部材8と、を備える。樹脂部材2は発光素子6の発光面T上に配置され、被覆部材8は、発光素子6の側面及び樹脂部材2の側面を被覆するように配置される。このような構成の発光装置100の製造方法について、以下、説明する。
(1)第1面Qと、第1面Qの反対側の第2面Rと、を備える樹脂部材2と、第2面R上に配置され、樹脂部材2よりも硬度が高い補強膜3と、を備える透光性部材4を準備する工程
(2)発光面Tと、発光面Tの反対側の電極形成面Vと、発光面Tと電極形成面Vとの間の側面Wと、を備えた発光素子6を準備する工程
(3)補強膜3にコレット12を当接させて透光性部材4を吸着保持し、発光素子6の発光面T上に、透光性部材4を載置する工程
(4)発光素子6及び透光性部材4を、被覆部材8で埋設する工程
(5)透光性部材4の少なくとも一部が露出するように、被覆部材8の一部を除去する工程
を含む。
第1面Qと、第1面Qの反対側の第2面Rと、を備えた樹脂部材2を準備する。樹脂部材2の詳細については、後述する。
詳細には、図1A及び図1Bに示すように、樹脂部材2を支持部材1の上面Z上に配置する。支持部材1は、例えば、樹脂シートを用いることができる。支持部材1は、個片化前の樹脂部材2を配置できる大きさとすることができる。樹脂部材2は、例えば、支持部材1の上面Z上に、樹脂部材2の材料となる硬化前の樹脂材料を印刷、スプレー等によって直接形成することができる。あるいは、上述の方法や、金型を用いた成形等によって別途形成した樹脂部材2を、支持部材1上に載置してもよい。
金属材料は、原子層堆積法(ALD)、CVD、スパッタ、蒸着、箔を貼り合わせる、のいずれかで形成することができる。特に、スパッタによれば容易に補強膜3を形成することができる。
次に、発光素子6を準備する。発光素子6は、少なくとも発光層を含む半導体層を含む半導体積層構造体6cと、正負一対の電極6a、6bを有する。発光素子6は、発光面Tと、発光面Tの反対側であって、電極6a、6bが形成された電極面Vと、発光面Tと電極面Vとの間の側面Wと、を備える。図5は、後述の透光性部材4を載置する工程後の図面であるが、この図5に示すように、発光素子6の電極面Vと支持部材7の上面Uと対向させて配置する。このように、ウエハ状態から個片化された発光素子6は、例えば、発光特性等の選別を行った後に、所望の特性を有するものを選択的に用いることで、歩留まりよく発光装置を形成することができる。
図4に示すように、真空吸着可能なコレット12を、個片化された透光性部材4の補強膜3に当接させる。コレット12で透光性部材4を吸着することで、支持部材1から透光性部材4を取り外してピックアップする。透光性部材4を保持した状態でコレット12を移動させる。その後、図5に示すように、支持部材7に配置された発光素子6の発光面T上に、透光性部材4を載置する。
次に、被覆部材8を形成する。図6A及び図6Bに示すように、発光素子6の側面Wと、透光性部材4の側面と、を被覆する被覆部材8を形成する。具体的には、支持部材7の上面Uに、配置された複数の発光素子6の側面Wと、透光性部材4の側面と透光性部材4の上面を被覆する被覆部材8を形成する。また、被覆部材8は、発光素子6の電極面V及び電極6a、6bの側面も被覆することが好ましい。これにより、被覆部材8と発光素子6の剥離や、発光素子6の損傷を抑制することができる。ここでは、複数の発光素子6及び透光性部材4を、一体的に被覆するように被覆部材8を形成する例を示している。
次に、図7A及び図7Bに示すように、発光素子6の上方に配置される被覆部材8及び補強膜38の一部(発光素子の上方に配置される除去部9)を除去することで、透光性部材4を被覆部材8の表面(上面)から露出させる。これにより、発光素子6から出力される光を、透光性部材4を介して発光装置100の外へ出力することができる。尚、補強膜3が透光性の場合は、図7Cに示すように、補強膜3の一部又は全部を残してもよい。このような透光性の補強膜3としては、ガラスや、SiO2膜などが挙げられる。
次に、被覆部材8の一部を除去することで、個片化された発光装置を得る。具体的には、図8A及び図8Bに示すように、支持部材7の上面Uに配置された複数の発光素子6と透光性部材4の積層構造体の間の被覆部材8を、透光性部材4の被覆部材8から露出した部分に対して略垂直に交差する方向に切断する。これにより、発光装置を個片化することができる。
図10は、実施形態2に係る発光装置の製造方法で得られる発光装置100Aの一例である。発光装置100Aは、発光素子6と、透光性の樹脂部材2と、樹脂部材2の側面Sに配置される補強膜3Aと、光反射性の被覆部材8と、を備える。樹脂部材2は発光素子6の発光面T上に配置され、被覆部材8は、発光素子6の側面及び補強膜3Aの側面を被覆するように配置される。このような構成の発光装置100Aの製造方法について、主に実施形態1と異なる点について説明する。
支持部材1は、シート状の樹脂、セラミックス、ガラス等を用いることができる。特に、耐熱性の観点から、シート状のUVシートを用いることが好ましい。支持部材1の平面形状、大きさ、厚み等は、配置する樹脂部材2の大きさや数によって適宜調整することができる。特に、均一な厚みを有し、その表面が平坦なシート状の支持部材1であると、樹脂部材2を安定的に配置しやすく好ましい。
樹脂部材2は、透光性部材4、4Aの一部を構成する部材であり、発光素子から出射される光に対して透光性(例えば光透過率50%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは85%以上)を有するものであればよい。樹脂部材2の母材は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、又はこれらの変性樹脂若しくはハイブリッド樹脂を用いることができる。なかでも、シリコーン樹脂又はその変性樹脂若しくはハイブリッド樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れ、好ましい。樹脂部材2は、これらの母材のうちの1種を単層で、若しくはこれらの母材のうちの2種以上を積層して構成することができる。
補強膜3、3Aは、透光性部材4、4Aの一部を構成する部材であり、材料によっては、発光装置の一部を構成する部材である。補強膜3、3Aの材料としては、例えば、金属材料や、樹脂材料、無機材料等が挙げられる。補強膜3、3Aは、強度の観点から、金属材料の単体又は合金、樹脂材料を用いることが好ましい。特に、補強膜3、3Aに用いられる金属材料としては、銀、アルミニウム、又はこれらの合金が好ましい。金属材料からなる補強膜3、3Aの厚みは、例えば、1μm〜10μmとすることができる。また、金属材料からなる補強膜3、3Aの硬度は、例えば、HV22〜388である。
発光素子6は、当該分野で一般的に用いられる発光ダイオード、レーザダイオード等を用いることができる。例えば、窒化物系半導体(InXAlYGa1−X−YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)、GaP、GaAsなどのIII−V族化合物半導体、ZnSe、II−VI族化合物半導体等、種々の半導体を利用することができる。なお、発光素子6は、半導体層を成長させるための基板を有していてもよい。基板としては、サファイア等の絶縁性基板、SiC、ZnO、Si、GaAs、ダイヤモンド、窒化物半導体と格子接合するニオブ酸リチウム、ガリウム酸ネオジム等の酸化物からなる基板が挙げられる。なお、基板はレーザリフトオフ法等を利用して除去されていてもよい。
被覆部材8は、例えば、母材である樹脂に光反射性又は光吸収性物質を含有させた材料により形成することができる。これにより、被覆部材8を所望の形状に成形しやすい。樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、変性ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、アクリレート樹脂、ユリア樹脂、アクリル樹脂、ポリフタルアミド(PPA)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上の樹脂を組み合わせて用いてもよい。特に、耐熱性、耐光性の観点から、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、又はハイブリッドシリコーン樹脂が好ましい。また、接着性の観点から、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ハイブリッドエポキシ樹脂が好ましい。なお、被覆部材8の厚み(発光素子6の側面から発光装置の側面までの距離)は、例えば10μm〜100μmとすることで、主発光面Q以外からの発光素子の光を十分に遮光しつつ、小型の発光装置を形成することができる。
Z 支持部材の上面
2 樹脂部材
Q 第1面
R 第2面
S 側面
3、3A 補強膜
4、4A 透光性部材
5 除去部
6 発光素子
6a、6b 発光素子の電極
6c 半導体積層構造体
T 発光面
V 電極形成面
W 側面
7 支持部材
U 支持部材の上面
8 被覆部材
9 除去部
10 除去部
12 コレット
100、100A 発光装置
Claims (10)
- 第1面と、前記第1面の反対側の第2面と、を備える樹脂部材と、前記第1面上に配置され、前記樹脂部材よりも硬度が高い補強膜と、を備える透光性部材を準備する工程と、
発光面と、前記発光面の反対側の電極面と、前記発光面と前記電極面との間の側面と、を備えた発光素子を準備する工程と、
前記補強膜にコレットを当接させて透光性部材を吸着保持し、前記発光素子の前記発光面上に、前記透光性部材を載置する工程と、
前記発光素子及び透光性部材を、被覆部材で埋設する工程と、
前記透光性部材の少なくとも一部が露出するように、前記被覆部材の一部を除去する工程と、
を含む発光装置の製造方法。 - 前記透光性部材を準備する工程は、前記樹脂部材の前記第1面上に前記補強膜を形成した後、個片化して前記透光性部材を得る工程を含む、請求項1記載の発光装置の製造方法。
- 前記透光性部材を準備する工程は、前記樹脂部材を切断した後、前記樹脂部材の前記第1面上及び側面上に前記補強膜を形成して前記透光性部材を得る工程を含む、請求項2記載の発光装置の製造方法。
- 前記被覆部材の一部を除去する工程は、前記補強膜の一部を除去する工程を備える、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記被覆部材の一部を除去する工程は、前記補強膜を除去し、前記樹脂部材の少なくとも一部を露出させる工程を含む、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記透光性部材の一部を除去する方法は、研削、ルーターのいずれかの方法を用いる、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記補強膜は金属材料であり、前記補強膜を形成する工程は、スパッタ、蒸着、箔、塗布のいずれかの方法を用いる、請求項2〜請求項6のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記補強膜は、厚みが1μm〜10μmである、請求項7記載の発光装置の製造方法。
- 前記補強膜は樹脂材料であり、前記補強膜を形成する工程は、塗布、スプレー、シートの貼り合わせのいずれかの方法を用いる、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記樹脂部材は、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、ハイブリッドシリコーン樹脂、のうちいずれか1つである請求項9に記載の発光装置の製造方法。
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