TWI802097B - 螢光體之製造方法 - Google Patents

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Abstract

依本發明的實施例的螢光體之製造方法可以包括以下步驟：沿著格子狀的切割線，在螢光體晶圓的一面形成切割溝槽的步驟；在前述切割溝槽中填充具有流動性的黏合材料的步驟；使前述黏合材料凝固的步驟；縮小與形成有前述切割溝槽的面相反的面的厚度，並使沿著前述切割線分割的複數個獨立螢光體與連接其之間的前述黏合材料成為一體化形態的步驟；及以僅使前述分割的獨立螢光體殘留的方式去除前述黏合材料的步驟。

Description

螢光體之製造方法
本發明係關於一種螢光體之製造方法。更詳細而言，係關於一種作為改變從LED晶片發射的光的波長的顏色轉換構件的螢光體之製造方法。
在韓國專利第2243674號中揭示有將顏色轉換構件製造成薄且寬的晶圓(Wafer)的形態之後，作為後加工製程，將其分割為複數個小螢光體的過程。在將晶圓分為非常小的螢光體的過程即切割(Dicing)或磨削(Grinding)等過程中，晶圓有可能受損或小螢光體晶片的一部分有可能從工作台脫離。
尤其，在適用用圖8所示之切割刀片(Dicing Blade)直接分割晶圓的過程的情況下，該問題可能會更明顯地出現。在進行作業時，將晶圓載置於環狀的晶圓環(Wafer Ring)與固定於晶圓環的內側的圓盤狀的UV膠帶上。UV膠帶的上表面塗佈有黏合物質，因此能夠固定晶圓。首先，進行使大致1.5mm厚度的晶圓成為0.1至0.2mm的磨削作業之後，利用切割刀片將晶圓切成格子狀。晶圓的螢光粒子因切割刀片而被破碎並切斷，在該過程中發生螢光體的側面被凹凸不平地破碎的碎裂(Chipping)現象。並且，螢光體承受不住切割刀片的旋轉力而可能從UV膠帶的附著面脫離。螢光體的尺寸愈小，與UV膠帶的接觸面愈小，隨之，黏合力愈降低。由於黏合力小，因此在與切割刀片摩擦時，螢光體承受不住旋轉力而向外側飛散。
本發明的實施例要解決的課題在於由具有光滑形狀的均匀尺寸的 獨立螢光體形成螢光體晶圓。尤其，要解決難以將晶圓加工成相對較小尺寸的螢光體這一問題。
依本發明的實施例的螢光體之製造方法可以包括以下步驟：沿著格子狀的切割線(Dicing Line)，在螢光體晶圓的一面形成切割溝槽(Dicing Trench)的步驟；在前述切割溝槽中填充具有流動性的黏合材料的步驟；使前述黏合材料凝固的步驟；縮小與形成有前述切割溝槽的面相反的面的厚度，並使沿著前述切割線分割的複數個獨立螢光體與連接其之間的前述黏合材料成為一體化形態的步驟；及以僅使前述分割的獨立螢光體殘留的方式去除前述黏合材料的步驟。
前述黏合材料可以為蠟(Wax)，前述填充黏合材料的步驟可以為將進行加熱而具有流動性的蠟填充於前述切割溝槽中的步驟，前述凝固的步驟可以為將前述蠟在室溫下放置一定時間的步驟，前述去除黏合材料的步驟可以為在前述黏合材料中加入溶劑而使前述黏合材料溶解的步驟。
前述黏合材料可以為UV固化黏合材料，前述凝固的步驟可以為對黏合材料施加紫外線的步驟。
為了去除在前述切割溝槽的形成過程中形成於前述晶圓的表面的碎裂部位，前述形成切割溝槽的步驟與前述填充黏合材料的步驟之間可以進一步包括將形成有前述切割溝槽的面磨削均匀厚度的步驟。
前述成為一體化形態的步驟可以包括以下步驟：將前述切割溝槽中填充有前述黏合材料的前述晶圓翻轉並以與工作台的上表面接觸的方式放置，在前述晶圓的上表面上用表面磨削機遍及前述晶圓整體以均匀厚度進行磨削，直至前述表面磨削機到達前述黏合材料。
依本發明，藉由在晶圓中形成切割溝槽之後在該切割溝槽中填充黏 合材料，能夠在獨立螢光體維持為一體的狀態下藉由磨削加工將晶圓分割為獨立螢光體。因此，能夠防止螢光體從工作台脫離或加工成不均匀。亦即，即使為了生產小螢光體而細密地形成切割線，亦能夠將最終獲得的螢光體的表面維持為光滑，且能夠使所有螢光體的尺寸和形狀維持均匀。
1:晶圓
2:螢光體
3:切割溝槽
9:黏合材料
13:工作台
15:表面磨削機
19:切割刀片
24:切割線
圖1係整體表示依本發明的一實施例的螢光體之製造方法。
圖2係表示依本發明的一實施例的螢光體之製造方法中的切割過程。
圖3係表示依本發明的一實施例的螢光體之製造方法中的磨削過程。
圖4係表示依本發明的一實施例的螢光體之製造方法中的黏合液填充的結果。
圖5及圖6係表示依本發明的一實施例的螢光體之製造方法中的磨削過程。
圖7係表示依本發明的一實施例的螢光體之製造方法中的黏合液去除的結果。
圖8係整體表示依先前技術的螢光體之製造方法。
以下，參照圖式對本發明的實施例進行說明。圖式僅表示本發明的例示性形態，其僅僅是為了更詳細地說明本發明而提供者，本發明的技術範圍並不受其限定。
並且，對於相同或對應的構成要素，與圖式符號無關地賦予相同的參照符號，並省略對其的重複說明，為了便於說明而示出的各構成構件的尺寸及形狀可以誇張或縮小。
另一方面，包含第一或第二等序數的術語可用於說明各種構成要 素，但前述構成要素並不受前述術語的限定，前述術語僅以將一個構成要素與其他構成要素區分的目的使用。
如圖1所示，作為<0>過程，首先，準備將被分割為獨立螢光體(2)的晶圓(1)。晶圓(1)亦可以製造成圓形或四邊形。與一開始就製造實际產品尺寸的小螢光體(2)的情況相比，製造寬晶圓(1)並將其進行分割而製造成小晶片形態的螢光體(2)更為有效率。對於手工或機械加工來說，通常使用的螢光體(2)的尺寸是比較小的，因此利用上述方式。晶圓(1)能夠藉由將粉末狀態的螢光物質與玻璃晶體或聚矽氧樹脂(Silicone Resin)等進行混合之後，對其進行煅燒、壓縮、乾燥等加工而獲得。
如圖1及圖2所示，作為<1>過程，在晶圓(1)中形成切割溝槽(3)。藉由用切割刀片(19)沿著切割線(24)以一定間隔形成複數個直線，並形成與該直線垂直的複數個切割線(24)來形成格子形狀。藉由不使晶圓(1)完全分割，而像切開口子似得切至一定深度，能夠形成切割溝槽(3)。切割溝槽(3)之間會凸出地形成晶圓(1)，以後其將成為構成獨立螢光體(2)的部位。
如圖1及圖3所示，作為<2>過程，用表面磨削機(15)磨削晶圓(1)的形成有切割溝槽(3)的面。實施粗磨削，使晶圓(1)的厚度均匀地減小。該過程能夠藉由一邊使表面磨削機(15)向工作台(13)側逐漸下降一邊使表面磨削機(15)旋轉來進行。表面磨削機(15)具有圓盤狀的扁平圓盤(Disk)，該圓盤一邊旋轉一邊切削材料的表面。亦可以用具備可移動地支撐表面磨削機(15)的支撐台、載置晶圓(1)的支撐床及控制部的機械裝置構建磨削系統。
如圖2及圖8所示，在用切割刀片(19)切削晶圓(1)的過程中，表面發生碎裂現象。晶圓(1)藉由將複數種粒子與黏接性物質進行混合來製造。因此，在用切割刀片(19)切削晶圓(1)表面的過程中，構成晶圓(1)的物質發生破裂，從而形成切割溝槽(3)，但與此同時，發生碎裂現象。在如<1>那樣形成切割溝槽(3)的過程中，主要在晶圓(1)的表面側發生破裂，因 此主要在晶圓(1)的表面發生碎裂現象。藉由在<2>過程中實施磨削，能夠去除碎裂部位。
如圖1及圖4所示，作為<3>過程，在切割溝槽(3)中填充黏合材料(9)。藉由填充切割溝槽(3)內部來支撐晶圓(1)，直至在以後的作業中晶片形態的獨立螢光體(2)被完全分離。
作為黏合材料(9)，可以適用蠟、UV固化型黏合材料等。
蠟係在相對高的溫度下具有一定程度的黏性和流動性，而在相對低的溫度下暴露一定時間以上時，凝固而固體化的物質。在本實施例中，將蠟加熱成一定溫度而使其流動化之後，將其塗佈於切割溝槽(3)來填充切割溝槽(3)之後維持室溫，藉此能夠執行<3>過程。一邊將進行加熱而流動性提高的蠟塗佈於切割溝槽(3)一邊用刮板抹平表面，則如圖4所示，能夠將蠟的表面與晶圓(1)的表面一起平坦化。
若在室溫下放置後經過一定時間，則蠟會凝固。在切割溝槽(3)的內部凝固的蠟會連接以後將被分割為獨立螢光體(2)的晶片的格子狀的凸出部位之間。因此，該凸出部位能夠藉由蠟來連接。
UV固化型黏合材料係平時具有流動性，但一旦暴露於紫外線(UV)，則會固化的材料。若在常溫下將UV固化型黏合材料塗佈於切割溝槽(3)並照射紫外線，則UV固化型黏合材料會固化。與蠟同樣地，能夠利用刮板進行平坦化，固化的UV固化型黏合材料會連接以後將被分割為獨立螢光體(2)的晶片的格子狀的凸出部位之間。由於照射UV來加快固化過程，而不像蠟那樣，在室溫下放置，因此能夠縮短使黏合材料(9)凝固所需時間，且能夠在每個製程中進行均匀化。
在<3>過程中，用黏合材料(9)填充切割溝槽(3)並使其凝固，從而提高晶圓(1)的整體剛性，並連接以後將被分割為獨立螢光體(2)的部位。
如圖1及圖5、圖6所示，作為<4>過程，將晶圓(1)翻轉，作為<5>過程，對晶圓(1)的未形成有切割溝槽(3)的面實施磨削作業。藉由對與填充有黏合材料(9)的切割溝槽(3)的面相反的面實施磨削作業，晶圓(1)的厚度逐漸減小。如圖5所示，以使黏合材料(9)的適用部位朝下的方式將晶圓(1)翻轉，並載置於工作台(13)，用表面磨削機(15)磨削表面。實施粗磨削，以使晶圓(1)的厚度減小。該過程在使表面磨削機(15)向工作台(13)側逐漸下降的同時持續進行，直至表面磨削機(15)的表面與凝固的黏合材料(9)的內表面接觸。
如此切削晶圓(1)的一面而使厚度減小，其結果，如圖6所示，成為在複數個螢光體(2)之間填充有黏合材料(9)的狀態。亦即，晶圓(1)已處於分割為複數個螢光體(2)的狀態，因此是成為黏合材料(9)連接該分割的螢光體(2)之間的狀態，亦即複數個螢光體(2)的晶片排成列而嵌入於黏合材料(9)之間的狀態。將磨削實施至黏合材料(9)的內表面時能夠形成這種狀態，但亦可以使表面磨削機(15)更加下降來進一步進行磨削。磨削作業可以實施至晶圓(1)的厚度達到所需厚度，亦即圖1中例示之0.1mm至0.2mm。
儘管因表面磨削機(15)的旋轉力而對螢光體(2)向側方向施加了力，但由於黏合材料(9)支撐螢光體(2)，因此螢光體(2)亦能夠不脫離列而維持形態。將晶圓(1)製造成再小的尺寸，亦不會發生螢光體(2)的脫離現象。並且，若不存在黏合材料(9)，則螢光體(2)的位置可能發生變動，且該位置在每個螢光體(2)中不同，因此可能會不均匀地進行磨削，但在本實施例中，螢光體(2)與黏合材料(9)黏結在一起，不會發生這種問題。
最後，如圖1及圖7所示，作為<6>過程，去除嵌入於螢光體(2)之間的黏合材料(9)。
在黏合材料(9)為蠟的情況下，將醇之類的溶劑噴灑在蠟形成部位，則能夠去除。若將醇均匀地噴灑在晶圓(1)整體，則過一會兒，如圖7所 示，螢光體(2)分離為獨立晶片。
在黏合材料(9)為UV固化型黏合材料的情況下，為了去除該黏合材料，可以照射紫外線。在前面為了使黏合材料(9)固化而照射了紫外線，但若在<6>過程中再一次照射紫外線，則這次黏合材料(9)進一步固化的同時，徹底與螢光體(2)分離。在工作台為UV膠帶的情況下，可以在去除膠帶的同時被去除。
如此，由於利用非物理方式的適用溶劑或適用UV的方式，因此與將黏合材料(9)從螢光體(2)物理地剝離的情況相比，能夠防止螢光體(2)的損壞。而且，亦能夠防止黏合材料(9)的一部分殘留於螢光體(2)的側面而在螢光體(2)的側面局部地形成污斑或者被凹凸不平地形成。
若經過以上說明的過程，則即使是小尺寸的螢光體(2)，亦能夠製造成具有光滑的形態。亦即，在<2>過程中，去除在形成切割溝槽(3)時形成的晶圓(1)表面的碎裂部位，在<3>過程中，在去除碎裂部位之後，用黏合材料裝填切割溝槽(3)，在<4>、<5>過程中，實施磨削，將晶圓(1)分割為獨立螢光體(2)，並且將螢光體(2)與黏合材料(9)形成為一體而防止螢光體(2)的脫離及形狀變形，在<6>過程中，沒有螢光體(2)的損壞或變形而能夠僅去除黏合材料。
以上，對本發明的實施例進行了說明，但如果是在該技術領域具有通常知識者，則可以在不脫離發明申請專利範圍中所記載的本發明的思想的範圍內，藉由構成要素的附加、變更、刪除或追加等而對本發明進行各種修正及變更，這同樣亦包含於本發明的申請專利範圍內
1：晶圓 2：螢光體 3：切割溝槽 9：黏合材料 13：工作台 15：表面磨削機

Claims (5)

  1. 一種螢光體之製造方法，其包括以下步驟：沿著格子狀的切割線，在螢光體晶圓的一面形成切割溝槽的步驟；在前述切割溝槽中填充具有流動性且能夠非物理的方式去除的黏合材料的步驟；使前述黏合材料凝固的步驟；縮小與形成有前述切割溝槽的面相反的面的厚度，並使沿著前述切割線分割的複數個獨立螢光體與連接其之間的前述黏合材料成為一體化形態的步驟；及非物理地去除前述黏合材料而僅使前述分割的複數個獨立螢光體殘留的步驟。
  2. 如請求項1所述之螢光體之製造方法，其中，前述黏合材料為蠟，前述填充黏合材料的步驟為將進行加熱而具有流動性的蠟填充於前述切割溝槽中的步驟，前述凝固的步驟為將前述蠟在室溫下放置一定時間的步驟，前述去除黏合材料的步驟為在前述黏合材料中加入溶劑而使前述黏合材料溶解的步驟。
  3. 如請求項1所述之螢光體之製造方法，其中，前述黏合材料為UV固化黏合材料，前述凝固的步驟為對前述黏合材料施加紫外線的步驟。
  4. 如請求項1所述之螢光體之製造方法，其中，前述形成切割溝槽的步驟與前述填充黏合材料的步驟之間進一步包括以下步驟：為了去除在前述切割溝槽的形成過程中形成於前述螢光體晶圓的表面的碎裂部位，將形成有前述切割溝槽的面磨削均匀厚度的步驟。
  5. 如請求項1所述之螢光體之製造方法，其中，前述成為一體 化形態的步驟包括以下步驟：將前述切割溝槽中填充有前述黏合材料的前述螢光體晶圓翻轉並以與工作台的上表面接觸的方式放置，在前述螢光體晶圓的上表面上用表面磨削機遍及前述螢光體晶圓整體以均匀厚度進行磨削，直至前述表面磨削機到達前述黏合材料。
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