JP5500904B2 - 発光装置の製造方法 - Google Patents
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Description
前記無機材質基板は各パターンが形成された基板であり、この基板の各パターンにフリップチップ実装したLED素子に波長変換層を設けた発光部を形成すると共に、接着層としてAu層を形成する基板製造工程と、
平板ガラスにサンドブラスト加工によってガラス蓋となる凹部を形成すると共に、接着層としてAuSn層を形成するガラス蓋製造工程と、
前記ガラス蓋を平坦な金属またはセラミックの支持基板で支持して平坦化を行う平坦化処理工程と、
前記発光装置の組み立て加工によって生じた応力を緩和するための熱処理加工であって、
前記ガラス蓋を、加熱炉にいれてガラス歪温度Thより高いガラス応力緩和温度Tgで所定の時間だけ加熱するガラス応力緩和処理工程と、
前記基板と前記ガラス蓋とを重ね合わせて加熱することにより、Au―Sn共晶接合によって発光装置を構成するガラス蓋接着工程とを有することを特徴とする。
なお、図4に示す如く複数のLED1を実装した1枚の無機材質基板2と、複数のガラス蓋5を形成した1枚の平板ガラス50とを積層した後、分割して複数の発光装置10を製造する場合には、図3bに示す如くダイヤモンドブレードやレーザースクライバ等の切断手段39を用いて切断するときに、切断部分に金属部材が存在すると切断の際に金属切断粉が発生して不良の原因となる。これを出来るだけ防止するために、隣接する発光装置10間の切断部分の幅に対して出力電極2b間の幅は十分大きくし、また接着層4(溶着下地層4a、4b)間の幅を略等しくしている。これは無機材質基板2とガラス蓋5との溶着面積を出来るだけ広く確保するためである。
また、この平坦化処理は支持基板35のみを用いても良い。すなわち、平坦な支持基板35の上に発光装置10を載せて熱処理することによって、発光装置10が自重によって支持基板35の平坦度に馴染むことで、発光装置10が平坦化される。
次にガラス応力緩和工程として、平坦化処理状態で平板ガラス50を電気炉にいれ加熱による凹部加工歪の除去をおこなう。
なお、ガラス応力緩和温度Tgは、ガラスの歪を防止できるガラス歪温度ThよりΔtgだけ高い温度で処理することによって、積極的に応力緩和を行うものであり、ガラス歪温度Thとの温度差Δtgは+1℃から+30℃が望ましい。
以上が、ガラス応力緩和処理のための熱処理工程であり、このガラス応力緩和処理によってガラス蓋5に発生した凹部加工による内部歪みが緩和され、さらに平坦化処理を併用することによってガラス蓋5に発生したうねり(凹凸)や反りを改善することができる。
1a Auバンプ
2 無機材質基板
2a 配線パターン
2b 出力電極
2c スルーホール
3 波長変換層
4 接着層
4a、4b 溶着下地層
4c 溶融層
5 ガラス蓋
5a 凹部
5b 接合面
10 発光装置
10a 発光部
10L 大判発光装置
15、16 マスク
15a 開口部
20 大判基板
25 サンド粒子
35 支持基板
36 加圧基板
37,38 ヒーター基板
50 平板ガラス
Claims (7)
- 無機材質基板上にLED素子を実装し、前記無機材質基板上のLED素子実装領域の周囲に平板ガラスに凹部形成したガラス蓋を被せて金属溶着により封止する発光装置の製造方法において、
前記無機材質基板は各パターンが形成された基板であり、この基板の各パターンにフリップチップ実装したLED素子に波長変換層を設けた発光部を形成すると共に、接着層としてAu層を形成する基板製造工程と、
平板ガラスにサンドブラスト加工によってガラス蓋となる凹部を形成すると共に、接着層としてAuSn層を形成するガラス蓋製造工程と、
前記ガラス蓋を平坦な金属またはセラミックの支持基板で支持して平坦化を行う平坦化処理工程と、
前記発光装置の組み立て加工によって生じた応力を緩和するための熱処理加工であって、
前記ガラス蓋を、加熱炉にいれてガラス歪温度Thより高いガラス応力緩和温度Tgで所定の時間だけ加熱するガラス応力緩和処理工程と、
前記基板と前記ガラス蓋とを重ね合わせて加熱することにより、Au―Sn共晶接合によって発光装置を構成するガラス蓋接着工程とを有することを特徴とする発光装置の製造方法。 - 前記基板と前記ガラス蓋とがAu―Sn共晶接合よって気密封止された発光装置を加熱炉に入れて、Au―Sn共晶接合の溶着温度TyよりΔTsだけ低い総合応力緩和温度Tsで所定時間だけ熱処理を行う総合応力緩和処理工程とを更に有することを特徴とする請求項1記載の発光装置の製造方法。
- 前記基板は同時に複数個の基板が作成できる大判基板であり、前記平板ガラスは同時に複数個のガラス蓋が作成できる大判平板ガラスであることを特徴とする請求項1または2に記載の発光装置の製造方法。
- 前記ガラス蓋製造工程は、前記ガラス応力緩和処理工程の前に凹部加工を行ったガラス蓋の凹部内に湿式エッチングを行う凹部内エッチング処理工程を有する請求項1〜3の何れか1項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記ガラス蓋の平坦化処理工程は、前記ガラス蓋の上下面に平坦な支持基板と、平坦で重量を加える加圧基板を重ねて行うことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記ガラス応力緩和処理工程におけるガラス応力緩和温度Tgはガラス歪温度Thより、1〜30℃高い温度である請求項1〜5の何れか1項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記総合応力緩和処理工程における総合応力緩和温度Tsは、Au―Sn共晶接合の溶着温度Tyより30〜50℃低い温度である請求項2〜6の何れか1項に記載の発光装置の製造方法。
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