JPH05275737A - Light-emitting diode array chip - Google Patents

Light-emitting diode array chip

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JPH05275737A
JPH05275737A JP10044692A JP10044692A JPH05275737A JP H05275737 A JPH05275737 A JP H05275737A JP 10044692 A JP10044692 A JP 10044692A JP 10044692 A JP10044692 A JP 10044692A JP H05275737 A JPH05275737 A JP H05275737A
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JP
Japan
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light emitting
metal film
light
dicing line
dicing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10044692A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Tomizuka
雄二 富塚
Yukio Katagiri
幸男 片桐
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nisshin Steel Co Ltd filed Critical Nisshin Steel Co Ltd
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Publication of JPH05275737A publication Critical patent/JPH05275737A/en
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Abstract

PURPOSE:To manufacture, at high yield, a light-emitting diode array whose quality characteristic is excellent by a method wherein it is prevented that a metal film on a light-emitting part is damaged by chippings produced in a dicing operation. CONSTITUTION:A light-emitting element 21 wherein a plurality of light-emitting parts 13 are arranged in parallel with a dicing line 16 and electrode pad parts 15 corresponding to the individual light-emitting parts 13 are formed on one side in the arrangement direction of the light-emitting parts 13 is formed on an epitaxial wafer 10. A sacrifice metal film 20 is formed, in parallel with the dicing line 16, between the arrangement direction of the light-emitting parts 13 and the dicing line 16. The sacrifice metal film 20 can be formed to be T-shaped in such a way that metal films 17 on the light-emitting parts 13 are extended and that their tip parts are made parallel with the dicing line 16.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、LEDプリンター等に
使用される発光ダイオードアレイチップに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting diode array chip used in an LED printer or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真式のプリンターには、基板上に
一定のピッチで複数の発光素子を形成した発光ダイオー
ドアレイを光源とするものが使用されている。一つのチ
ップ基板に通常64〜256個の発光ダイオードが集積
化されており、長尺高密度アレイの形成の容易性,発光
出力と感光体感度との波長整合性等を考慮してGaAs
0.60.4 /GaAsが発光ダイオード材料として広く
使用されている。
2. Description of the Related Art An electrophotographic printer using a light emitting diode array having a plurality of light emitting elements formed on a substrate at a constant pitch as a light source is used. Usually, 64 to 256 light emitting diodes are integrated on one chip substrate, and GaAs is considered in consideration of ease of forming a long high-density array and wavelength matching between light emission output and photoconductor sensitivity.
0.6 P 0.4 / GaAs is widely used as a light emitting diode material.

【0003】従来の発光ダイオードアレイチップは、図
1に示すように基板11の表面にGaAsPのエピタキ
シャル層12を形成したものをエピタキシャルウエハー
10として使用している。エピタキシャル層12に形成
した発光部13を、絶縁層14を介して設けた電極パッ
ド部15と共に一つの発光素子単位を形成する。個々の
発光素子は、一定したピッチでエピタキシャルウエハー
10上に配列される。電極パッド部15は、発光部13
の配列方向に関して交互に発光部13の両側に配置する
設計が一般的である。
A conventional light emitting diode array chip uses an epitaxial wafer 10 in which a GaAsP epitaxial layer 12 is formed on a surface of a substrate 11 as shown in FIG. The light emitting portion 13 formed on the epitaxial layer 12 and the electrode pad portion 15 provided via the insulating layer 14 form one light emitting element unit. The individual light emitting elements are arranged on the epitaxial wafer 10 at a constant pitch. The electrode pad portion 15 is the light emitting portion 13.
In general, it is designed to be alternately arranged on both sides of the light emitting section 13 in the arrangement direction of.

【0004】発光ダイオードアレイチップの小型化,高
機能化を図るため、発光ダイオードの集積度が急激に大
きくなっている。最近では、発光素子15の隣接間距離
を数μm程度に設定したチップも使用されるようになっ
てきている。更に、プリンターヘッドの小型化に対する
要請に対応し、片側配線を可能とするように発光部13
の配列方向の片側のみに電極パッド部15を形成したも
のも使用され始めている。
In order to reduce the size and increase the functionality of light emitting diode array chips, the degree of integration of light emitting diodes is rapidly increasing. Recently, a chip in which the distance between adjacent light emitting elements 15 is set to about several μm has also been used. Further, in response to the demand for miniaturization of the printer head, the light emitting unit 13 is provided so as to enable wiring on one side.
Those in which the electrode pad portion 15 is formed only on one side in the arrangement direction of (3) are beginning to be used.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】片側に電極パッド部1
5を設けた発光ダイオードアレイチップにおいて、チッ
プの幅Wを従来のアレイチップ以下に抑えようとする
と、図2に示すように発光部13がダイシングライン1
6に接近する。発光部13とダイシングライン16との
間の距離が小さくなるに従って、ダイシング後に発光部
13の上に形成された金属膜17(金属電極)に疵が多
数発生し易くなる。疵多発の原因は、次のように推察さ
れる。
The electrode pad portion 1 is provided on one side.
In the light emitting diode array chip provided with 5, when the width W of the chip is to be suppressed to be equal to or smaller than that of the conventional array chip, the light emitting portion 13 is arranged in the dicing line 1
Approach 6 As the distance between the light emitting unit 13 and the dicing line 16 becomes smaller, many defects are more likely to occur on the metal film 17 (metal electrode) formed on the light emitting unit 13 after dicing. The causes of frequent defects are presumed as follows.

【0006】発光素子が形成されたアレイチップをダイ
シングして所定形状に切り出すとき、図3に示すように
基板11の一部が欠けチッピング片18が発生する場合
がある。このとき、発光部13とダイシングライン16
との間の距離が小さいと、チッピング片18は、高速回
転するダイシング工具のブレード19により弾かれ、発
光部13上の金属膜17に高速で衝突する頻度が高くな
る。その結果、金属膜17に疵17aが発生する。
When an array chip having a light emitting element is diced and cut into a predetermined shape, a part of the substrate 11 may be chipped and a chipping piece 18 may be generated as shown in FIG. At this time, the light emitting unit 13 and the dicing line 16
When the distance between and is small, the chipping piece 18 is repelled by the blade 19 of the dicing tool that rotates at a high speed and collides with the metal film 17 on the light emitting unit 13 at a high speed. As a result, flaws 17a are generated on the metal film 17.

【0007】疵17aは、金属膜17の全幅にわたって
発生する場合もある。このような疵17aは、チップの
信頼性を低下させる。その結果、ダイシング後に不良品
となるチップが生じ、製品歩留りを低下させる。
The flaw 17a may occur over the entire width of the metal film 17. Such flaws 17a reduce the reliability of the chip. As a result, some chips become defective after dicing, which lowers the product yield.

【0008】本発明は、このような問題を解消すべく案
出されたものであり、ダイシングラインに沿って犠牲金
属膜を形成することにより、ダイシング時に発光部の金
属膜に疵が発生することを抑制し、高い歩留りで製造す
ることができる発光ダイオードアレイを提供することを
目的とする。
The present invention has been devised to solve such a problem. By forming a sacrificial metal film along the dicing line, a flaw is generated in the metal film of the light emitting portion during dicing. It is an object of the present invention to provide a light emitting diode array which can be manufactured with a high yield while suppressing the above.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の発光ダイオード
アレイチップは、その目的を達成するため、基板上に複
数の発光部をダイシングラインと平行に配列し、個々の
発光部に対応する電極パッド部を前記発光部の配列方向
の片側に設けた発光素子と、前記発光部の配列方向とダ
イシングラインとの間に設けた犠牲金属膜とを備え、ダ
イシング時に発生するチッピング片が前記発光部の金属
膜に直接衝突することが前記犠牲金属膜で防止されるこ
とを特徴とする。
In order to achieve the object, a light emitting diode array chip of the present invention has a plurality of light emitting portions arranged on a substrate in parallel with a dicing line, and electrode pads corresponding to the individual light emitting portions. A light emitting element having a portion provided on one side in the arrangement direction of the light emitting portion and a sacrificial metal film provided between the arrangement direction of the light emitting portion and a dicing line, and a chipping piece generated during dicing is The sacrificial metal film prevents direct collision with the metal film.

【0010】[0010]

【作 用】片側に電極パッド部15を配列した発光ダイ
オードにおいて、発光部13上の金属膜17に疵17a
が発生するのは、前述したようにチッピング片18の衝
突に起因する。すなわち、電極パッド15を発光部13
の配列方向の両側に配置したアレイチップ(図1)と比
較するとき、発光部13の配列方向の片側に電極パッド
部15を配列したアレイチップ(図2)では、発光部1
3とダイシングライン16との間に電極パッド部15が
存在しない。しかも、ダイシングライン16に発光部1
3が近接していることから、ダイシング時に発生したチ
ッピング片18が高速で発光部13上の金属膜17に衝
突する。
[Operation] In a light emitting diode in which the electrode pad portion 15 is arranged on one side, a flaw 17a is formed on the metal film 17 on the light emitting portion 13.
Occurrence of is caused by the collision of the chipping piece 18 as described above. That is, the electrode pad 15 is connected to the light emitting unit 13.
When compared with the array chips (FIG. 1) arranged on both sides in the arrangement direction of, the array chip (FIG. 2) in which the electrode pad portions 15 are arranged on one side in the arrangement direction of the light emitting section 13
The electrode pad portion 15 does not exist between 3 and the dicing line 16. In addition, the dicing line 16 has a light emitting portion 1
Since 3 is close to each other, the chipping piece 18 generated during dicing collides with the metal film 17 on the light emitting portion 13 at high speed.

【0011】この点、本発明においては、配列した発光
部13とダイシングライン16との間に、図4に示すよ
うに犠牲金属膜20を形成している。犠牲金属膜20に
はダイシング時に発生するチッピング片を意図的に衝突
させ、金属電極として働く機能部である金属膜17の保
護を図る。仮にダイシング時にチッピング片18が発生
しても、犠牲金属膜20につながっているため、高速回
転しているブレード19により加速され発光部13の金
属膜17に衝突することが避けられる。
In this respect, in the present invention, the sacrificial metal film 20 is formed between the arranged light emitting portions 13 and the dicing line 16 as shown in FIG. A chipping piece generated at the time of dicing is intentionally collided with the sacrificial metal film 20 to protect the metal film 17, which is a functioning portion functioning as a metal electrode. Even if the chipping piece 18 is generated during dicing, since it is connected to the sacrificial metal film 20, it is avoided that the chipping piece 18 is accelerated by the blade 19 rotating at a high speed and collides with the metal film 17 of the light emitting unit 13.

【0012】以下、図面を参照しながら、本発明を具体
的に説明する。本発明に従った発光ダイオードアレイチ
ップは、図4に示すように、周縁部を残してエピタキシ
ャルウエハー10を絶縁層14でコーティングし、発光
部13及び電極パッド部15からなる複数の発光素子2
1を所定のピッチで配列している。そして、ダイシング
ライン19と発光部13との間に犠牲金属膜20を形成
している。犠牲金属膜20としては、Al,Au等の軟
質金属が使用される。図4の犠牲金属膜20は、ダイシ
ングライン16と発光部13との間に一直線状に形成し
ている。この場合、犠牲金属膜20は、発光部13への
導通状態をなくすため、個々の発光部13との間に所定
間隔が設けられている。
The present invention will be specifically described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 4, the light emitting diode array chip according to the present invention has a plurality of light emitting elements 2 each including a light emitting portion 13 and an electrode pad portion 15 in which the epitaxial wafer 10 is coated with an insulating layer 14 leaving a peripheral edge portion.
1s are arranged at a predetermined pitch. Then, the sacrificial metal film 20 is formed between the dicing line 19 and the light emitting section 13. As the sacrificial metal film 20, a soft metal such as Al or Au is used. The sacrificial metal film 20 of FIG. 4 is formed in a straight line between the dicing line 16 and the light emitting portion 13. In this case, the sacrificial metal film 20 is provided with a predetermined space between each of the light emitting parts 13 in order to eliminate the electrical connection to the light emitting parts 13.

【0013】犠牲金属膜20は、これに拘束されること
なく、たとえば図5に示すように、発光部13上の金属
膜17を延長し、ダイシングライン16と平行になった
先端部を有するT字型に形成することもできる。個々の
金属膜17から延長している犠牲金属膜は、隣接する金
属膜17と接触することがないように、発光素子21ご
とに独立している。
The sacrificial metal film 20, which is not restricted by this, extends the metal film 17 on the light emitting portion 13 and has a tip portion parallel to the dicing line 16 as shown in FIG. It can also be formed in a V shape. The sacrificial metal film extending from each metal film 17 is independent for each light emitting element 21 so as not to contact the adjacent metal film 17.

【0014】犠牲金属膜20は、たとえばエピタキシャ
ルウエハー10の前面に金属を蒸着した後、フォトリソ
グラフ等によってパターンを形成し、リン酸等を使用し
てエッチングすることにより形成される。ここで、電極
として働く金属膜17と犠牲金属膜20を同一材質で形
成するとき、金属膜17と同時に所定パターンの犠牲金
属膜20を形成することができ、工程の増加を招くこと
がない。この場合、犠牲金属膜20は、金属膜17と同
じ高さになるが、金属膜17に対する保護作用に何ら変
りはない。
The sacrificial metal film 20 is formed, for example, by depositing a metal on the front surface of the epitaxial wafer 10, forming a pattern by photolithography or the like, and etching using phosphoric acid or the like. Here, when the metal film 17 serving as an electrode and the sacrificial metal film 20 are formed of the same material, the sacrificial metal film 20 having a predetermined pattern can be formed at the same time as the metal film 17, without increasing the number of steps. In this case, the sacrificial metal film 20 has the same height as the metal film 17, but there is no change in the protective action for the metal film 17.

【0015】犠牲金属膜20の幅は、ダイシング時に発
生するチッピング片の運動エネルギーを十分に吸収する
上から、なるべく広い方が好ましい。しかし、10μm
程度の幅であるとき、運動エネルギーの吸収が十分に行
われ、仮に金属膜17にチッピング片が衝突した場合に
も衝撃エネルギーが大きく低下しているため、金属膜1
7を傷付けることがなくなる。
The width of the sacrificial metal film 20 is preferably as wide as possible in order to sufficiently absorb the kinetic energy of the chipping piece generated during dicing. However, 10 μm
When the width is about the range, the kinetic energy is sufficiently absorbed, and even if the chipping piece collides with the metal film 17, the impact energy is greatly reduced.
No more scratching 7.

【0016】また、エピタキシャルウエハー10の端部
を補強する上から、ウエハー端面から犠牲金属膜20ま
での距離を短くすることが好ましい。或いは、ダイシン
グ後のチップ端部に犠牲金属膜20が臨むように、ダイ
シングライン16側にあるエピタキシャルウエハー10
の表面や絶縁層14を覆う犠牲金属膜20を形成するこ
ともできる。
In order to reinforce the end portion of the epitaxial wafer 10, it is preferable to shorten the distance from the wafer end surface to the sacrificial metal film 20. Alternatively, the epitaxial wafer 10 on the side of the dicing line 16 is arranged so that the sacrificial metal film 20 faces the chip end after dicing.
It is also possible to form a sacrificial metal film 20 that covers the surface of the insulating layer 14 and the insulating layer 14.

【0017】[0017]

【実施例】エピタキシャル層12を形成した基板11
に、常法に従って絶縁膜14を形成し、発光部13及び
電極パッド部15からなる複数の発光素子21をピッチ
63.5μmで形成した後、個々のチップにおける発光
部13上にある金属膜17の損傷状態を調査した。そし
て、100個のチップを切り出したとき、金属膜17に
損傷がみられたものを不良品として判定し、不良品の個
数、すなわち不良品発生率で犠牲金属膜20の効果を評
価した。
Example: Substrate 11 on which epitaxial layer 12 is formed
Then, an insulating film 14 is formed in accordance with a conventional method, and a plurality of light emitting elements 21 each including a light emitting portion 13 and an electrode pad portion 15 are formed at a pitch of 63.5 μm. The damage status of Then, when 100 chips were cut out, the one in which the metal film 17 was damaged was determined as a defective product, and the effect of the sacrificial metal film 20 was evaluated by the number of defective products, that is, the defective product generation rate.

【0018】調査結果を、表1に示す。なお、表1にお
いて、犠牲金属膜20を形成していない基板からチップ
を切り出した場合を比較例とした。また、本発明に従っ
て形成される犠牲金属膜20は、幅を2μm,10μm
及び20μmに変化させた。
The survey results are shown in Table 1. In Table 1, the case where the chip was cut out from the substrate on which the sacrificial metal film 20 was not formed was used as a comparative example. Further, the sacrificial metal film 20 formed according to the present invention has a width of 2 μm or 10 μm.
And 20 μm.

【0019】[0019]

【表1】 [Table 1]

【0020】表1から明らかなように、犠牲金属膜20
を形成していない従来の基板から切り出された比較例の
チップにあっては、約20%以上の割合で不良品が発生
していた。また、犠牲金属膜20を形成した場合でも、
その幅が2μmと狭いと、犠牲金属膜20による保護作
用が十分でなく、依然として5%程度の不良品が発生し
ていた。しかし、この不良品発生率は、犠牲金属膜20
がない場合に比較すると大幅に低減した値である。
As is clear from Table 1, the sacrificial metal film 20.
In the chip of the comparative example cut out from the conventional substrate in which the pits were not formed, defective products occurred at a rate of about 20% or more. In addition, even when the sacrificial metal film 20 is formed,
If the width is as narrow as 2 μm, the sacrificial metal film 20 does not sufficiently protect the film, and about 5% of defective products still occur. However, this defective product generation rate depends on the sacrificial metal film 20.
This is a significantly reduced value compared to the case where there is no.

【0021】これに対し、幅10μm及び20μmの犠
牲金属膜20を形成した本発明例では、何れのランNo.
1〜4で製造されたウエハーにおいても、不良品の発生
が皆無になっており、全て所期特性をもった発光ダイオ
ードアレイチップとして使用することができた。
On the other hand, in the example of the present invention in which the sacrificial metal film 20 having the widths of 10 μm and 20 μm is formed, which run No.
Also in the wafers manufactured in 1 to 4, no defective products were generated, and all the wafers could be used as light emitting diode array chips having desired characteristics.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の発光ダ
イオードアレイチップは、発光部の配列方向と平行に延
びた犠牲金属膜をダイシングラインと発光部との間に形
成することにより、ダイシング時に発生するチッピング
片を犠牲金属膜に意図的に衝突させ、その運動エネルギ
ーを吸収している。そのため、チッピング片が仮に発光
部の電極膜に衝突しても、衝撃エネルギーが十分に小さ
くなっており、金属膜に損傷を与えることがない。この
ように、発光ダイオードの特定上で重要な電極部として
働く発光部上の金属膜が保護され、高い生産歩留りで発
光ダイオードアレイチップが製造される。
As described above, in the light emitting diode array chip of the present invention, the sacrificial metal film extending in parallel to the arrangement direction of the light emitting portions is formed between the dicing line and the light emitting portions, so that the dicing is performed. The chipping piece that sometimes occurs is intentionally collided with the sacrificial metal film to absorb the kinetic energy. Therefore, even if the chipping piece collides with the electrode film of the light emitting portion, the impact energy is sufficiently small and the metal film is not damaged. In this way, the metal film on the light emitting portion, which functions as an electrode portion important for specifying the light emitting diode, is protected, and the light emitting diode array chip is manufactured with a high production yield.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 図1(a)は電極パッドを発光部の両側に交
互に配列した従来の発光ダイオードアレイを示す平面
図,同図(b)はその断面図
FIG. 1A is a plan view showing a conventional light emitting diode array in which electrode pads are alternately arranged on both sides of a light emitting portion, and FIG. 1B is a sectional view thereof.

【図2】 発光部の片側に電極パッドを配列した従来の
発光ダイオードアレイの平面図
FIG. 2 is a plan view of a conventional light emitting diode array in which electrode pads are arranged on one side of a light emitting portion.

【図3】 発光部上の金属膜が損傷する機構を説明する
FIG. 3 is a diagram illustrating a mechanism in which a metal film on a light emitting portion is damaged.

【図4】 本発明に従った発光ダイオードアレイの平面
FIG. 4 is a plan view of a light emitting diode array according to the present invention.

【図5】 本発明に従った他の発光ダイオードアレイの
平面図
FIG. 5 is a plan view of another light emitting diode array according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 エピタキシャルウエハー 11 基板 12
エピタキシャル層 13 発光部 14 絶縁膜 15
電極パッド部 16 ダイシングライン 17 金属膜(金属電
極) 17a チッピング片の衝突により金属膜17に発生し
た疵 18 チッピング片 19 ダイシング工具
のブレード 20 犠牲金属膜 21 発光素子
10 Epitaxial wafer 11 Substrate 12
Epitaxial layer 13 Light emitting part 14 Insulating film 15
Electrode pad portion 16 Dicing line 17 Metal film (metal electrode) 17a Defects generated on the metal film 17 due to collision of the chipping piece 18 Chipping piece 19 Dicing tool blade 20 Sacrificial metal film 21 Light emitting element

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に複数の発光部をダイシングライ
ンと平行に配列し、個々の発光部に対応する電極パッド
部を前記発光部の配列方向の片側に設けた発光素子と、
前記発光部の配列方向とダイシングラインとの間に設け
た犠牲金属膜とを備え、ダイシング時に発生するチッピ
ング片が前記発光部の金属膜に直接衝突することが前記
犠牲金属膜で防止されることを特徴とする発光ダイオー
ドアレイチップ。
1. A light emitting device in which a plurality of light emitting portions are arranged on a substrate in parallel with a dicing line, and an electrode pad portion corresponding to each light emitting portion is provided on one side in the arrangement direction of the light emitting portions.
A sacrificial metal film provided between the arrangement direction of the light emitting parts and a dicing line, and the sacrificial metal film prevents a chipping piece generated during dicing from directly colliding with the metal film of the light emitting part. A light emitting diode array chip characterized by:
JP10044692A 1992-03-26 1992-03-26 Light-emitting diode array chip Withdrawn JPH05275737A (en)

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