CN103531514A - 覆有密封层的半导体元件、其制造方法及半导体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种覆有密封层的半导体元件、其制造方法及半导体装置。该制造方法具有:准备工序,准备具有形成有在厚度方向上贯通的通孔的硬质的支承板和以覆盖通孔的方式层叠在支承板的厚度方向一侧的表面的粘合层的支承片;半导体元件配置工序,将半导体元件配置在粘合层的在厚度方向上与贯通孔相对的厚度方向一侧的表面;半导体元件覆盖工序,利用密封层覆盖半导体元件,从而获得覆有密封层的半导体元件;以及半导体元件剥离工序,通过使推压部件从厚度方向另一侧插入上述通孔,从而将覆有密封层的半导体元件从粘合层剥离下来。
Description
技术领域
本发明涉及覆有密封层的半导体元件、其制造方法及半导体装置,详细地说,涉及覆有密封层的半导体元件的制造方法、通过该制造方法而获得的覆有密封层的半导体元件,以及具有该覆有密封层的半导体元件的半导体装置。
背景技术
以往,对于含有发光二极管装置(以下,简称为LED装置。)、电子装置等的半导体装置而言,公知有如下的制造方法:首先,在基板上安装多个半导体元件(包括发光二极管元件(以下,简称为LED。)、电子元件等);接着,设置密封层以覆盖多个半导体元件;之后,使各半导体元件单片化。
尤其是,在半导体元件为LED,半导体装置为LED装置的情况下,在多个LED之间,发光波长、发光效率会产生偏差,所以在这种安装有LED的LED装置中,存在有在多个LED之间发光产生偏差的问题。
为了克服上述问题,例如,研究出以下方法:以荧光体层来覆盖多个LED从而制作覆有荧光体层的LED,根据需要使各覆有荧光体层的LED单片化,之后,将覆有荧光体层的LED按照发光波长、发光效率进行分选,之后,安装到基板上。
例如,提出有通过以下方法而得到的芯片部件,借助粘合片将芯片粘贴在平坦的透明基板(石英基板)之上,接着,自芯片之上涂布树脂,从而制作由用树脂覆盖后的芯片构成的伪晶圆(日文:疑似ウエーハ)。
然后,通过自石英基板侧照射紫外线,或者,通过药液或加热,使粘合片的粘合力降低,将伪晶圆从石英基板及粘合片剥离下来,之后,将伪晶圆按芯片单位来切割从而使之单片化(例如,参照日本特开2001-308116号公报。)。之后,将日本特开2001-308116号公报的芯片部件安装到基板上,从而获得半导体装置。
然而,在日本特开2001-308116号公报所述的方法中,为了将伪晶圆从石英基板及粘合片剥离下来,通过自石英基板侧照射紫外线,或者,通过药液或加热使粘合片的粘合力降低。
因此,存在着能够用作粘合片的材料受到制约,需要使粘合片的粘合力降低的工序而使工时增加这样的问题。其结果,不可避免地要增加覆有密封层的半导体元件的制造成本。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种能够在大范围内选择可用作粘合层的材料,能够提高工序设计的自由度,此外,能够减少制造覆有密封层的半导体元件所需的工时的覆有密封层的半导体元件的制造方法,通过该制造方法而获得的覆有密封层的半导体元件,以及具有该覆有密封层的半导体元件的半导体装置。
本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的特征在于,具有:准备工序,准备具有硬质的支承板和粘合层的支承片,该硬质的支承板形成有在厚度方向上贯通的通孔,该粘合层以覆盖上述通孔的方式层叠在上述支承板的厚度方向一侧的表面;半导体元件配置工序,将半导体元件配置在上述粘合层的在上述厚度方向上与上述通孔相对的上述厚度方向一侧的表面;半导体元件覆盖工序,利用密封层覆盖上述半导体元件,从而获得具有上述半导体元件和覆盖上述半导体元件的上述密封层的覆有密封层的半导体元件;以及半导体元件剥离工序,通过使推压部件从上述厚度方向另一侧插入上述通孔,相对于上述支承板向上述厚度方向一侧推压上述粘合层的与上述通孔相对应的部分,从而使上述覆有密封层的半导体元件向上述厚度方向一侧相对移动,并且将上述覆有密封层的半导体元件从上述粘合层剥离下来。
另外,在本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法中,优选的是,上述密封层由密封片形成。
另外,在本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法中,优选的是,上述半导体元件覆盖工序具有:层配置工序,在上述半导体元件配置工序之后,将由含有固化性树脂的密封树脂组合物形成的上述密封层以埋设上述半导体元件的方式配置在上述支承片的上述厚度方向一侧;密封工序,使上述密封层固化,利用挠性的上述密封层密封上述半导体元件;以及切断工序,在上述密封工序之后,通过与上述半导体元件相对应的切断挠性的上述密封层,从而获得具有上述半导体元件和覆盖上述半导体元件的上述密封层的上述覆有密封层的半导体元件。
另外,在本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法中,优选的是,在上述层配置工序中,利用B阶段的上述密封层来埋设上述半导体元件,在上述密封工序中,使上述密封层固化从而达到C阶段,利用C阶段的上述密封层来密封上述半导体元件。
另外,在本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法中,优选的是,在上述准备工序中,以预先设置在切断工序中作为切断基准的基准标记的方式准备上述支承片。
另外,在本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法中,优选的是,上述半导体元件为LED,上述密封层为荧光体层。
另外,在本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法中,优选的是,上述密封层具有:覆盖部,其用于覆盖上述半导体元件;以及反射部,其含有光反射成分,以包围上述覆盖部的方式形成。
另外,本发明的覆有密封层的半导体元件的特征在于,其是由如下的覆有密封层的半导体元件的制造方法获得的,该覆有密封层的半导体元件的制造方法具有:准备工序,准备具有硬质的支承板和粘合层的支承片,该硬质的支承板形成有在厚度方向上贯通的通孔,该粘合层以覆盖上述通孔的方式层叠在上述支承板的厚度方向一侧的表面;半导体元件配置工序,将半导体元件配置在上述粘合层的在上述厚度方向上与上述通孔相对的上述厚度方向一侧的表面;半导体元件覆盖工序,利用密封层覆盖上述半导体元件,从而获得具有上述半导体元件和覆盖上述半导体元件的上述密封层的覆有密封层的半导体元件;以及半导体元件剥离工序,通过使推压部件从上述厚度方向另一侧插入上述通孔,相对于上述支承板向上述厚度方向一侧推压上述粘合层的与上述通孔相对应的部分,从而使上述覆有密封层的半导体元件向上述厚度方向一侧相对移动,并且将上述覆有密封层的半导体元件从上述粘合层剥离下来。
另外,本发明的半导体装置的特征在于,具有基板和安装于上述基板的覆有密封层的半导体元件,该覆有密封层的半导体元件是由如下的覆有密封层的半导体元件的制造方法获得的,该覆有密封层的半导体元件的制造方法具有:准备工序,准备具有硬质的支承板和粘合层的支承片,该硬质的支承板形成有在厚度方向上贯通的通孔,该粘合层以覆盖上述通孔的方式层叠在上述支承板的厚度方向一侧的表面;半导体元件配置工序,将半导体元件配置在上述粘合层的在上述厚度方向上与上述通孔相对的上述厚度方向一侧的表面;半导体元件覆盖工序,利用密封层覆盖上述半导体元件,从而获得具有上述半导体元件和覆盖上述半导体元件的上述密封层的覆有密封层的半导体元件;以及半导体元件剥离工序,通过使推压部件从上述厚度方向另一侧插入上述通孔,相对于上述支承板向上述厚度方向一侧推压上述粘合层的与上述通孔相对应的部分,从而使上述覆有密封层的半导体元件向上述厚度方向一侧相对移动,并且将上述覆有密封层的半导体元件从上述粘合层剥离下来。
在本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法中,通过使推压部件插入硬质的支承板的通孔推压粘合层,从而将半导体元件从粘合层剥离下来。
因此,在半导体元件剥离工序之前,无需使粘合层的粘合力降低的工序,也能够将半导体元件从粘合层剥离下来。
其结果,能够减少制造覆有密封层的半导体元件所需要的工时。
另外,能够在大范围内选择粘合层的材料,而不是仅能选择粘合力会因紫外线照射、药液或加热而降低这样的材料。
其结果,能够提高工序设计的自由度。
对于本发明的覆有密封层的半导体元件而言,减少了其制造所要求的工时,所以能够降低成本。
另外,对于本发明的半导体装置而言,具有上述的覆有密封层的半导体元件,所以能够降低成本。
附图说明
图1是表示本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的第1实施方式的工序图,
图1(a)表示准备支承片的准备工序,
图1(b)表示将LED配置在支承片的上侧的表面的LED配置工序,
图1(c)表示将荧光体片配置在支承片的上侧的表面的片配置工序,
图1(d)表示利用荧光体片密封LED的密封工序,以及切断荧光体片的切断工序,
图1(e)表示将覆有荧光体片的LED从支承片剥离下来的LED剥离工序,
图1(e’)表示详细说明在图1(e)的LED剥离工序中,使用拾取装置将覆有荧光体片的LED从粘合层剥离下来的状态的工序图,
图1(f)表示将覆有荧光体片的LED安装在基板上的安装工序。
图2表示图1(a)中示出的支承片的俯视图。
图3表示图1(e)及图1(e’)中示出的LED剥离工序变形例,即表示将未单片化的多个覆有荧光体片的LED10剥离下来的变形例。
图4是表示本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的第2实施方式的工序图,
图4(a)表示准备支承片的准备工序,
图4(b)表示将LED配置在支承片之上的LED配置工序,
图4(c)表示利用埋设-反射片的埋设部来埋设LED的片配置工序,
图4(d)表示利用埋设部密封LED的密封工序,以及切断反射部的切断工序,
图4(e)表示将设有反射部的覆有荧光体片的LED从支承片剥离下来的LED剥离工序,
图4(e’)表示详细说明在图4(e)的LED剥离工序中,使用拾取装置将覆有荧光体片的LED从粘合层剥离下来的状态的工序图,
图4(f)表示将设有反射部的覆有荧光体片的LED安装在基板上的安装工序。
图5表示图4(d)中示出的埋设有荧光体片的LED的俯视图。
图6是图4(b)中示出的埋设-反射片的制造方法的工序图,
图6(a)表示将反射片配置在冲压装置上的工序,
图6(b)表示对反射片进行冲压从而形成反射部的工序,
图6(c)表示将荧光体片配置在反射部之上的工序,
图6(d)表示对荧光体片进行冲压从而形成埋设部的工序,
图6(e)表示将埋设-反射片从剥离膜剥离下来的工序。
图7是在本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的第3实施方式中所使用的埋设-反射片的制造方法的工序图,
图7(a)表示将反射片配置在冲压装置上的工序,
图7(b)表示对反射片进行冲压从而形成反射部的工序,
图7(c)表示将荧光树脂组合物的清漆灌封到通孔中的工序,
图7(d)表示将埋设-反射片从剥离膜剥离下来的工序。
图8是表示本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的第4实施方式的工序图,
图8(a)表示准备支承片的准备工序,
图8(b)表示将LED配置在支承片之上的LED配置工序,
图8(c)表示利用埋设-反射片的埋设部来埋设LED的片配置工序,
图8(d)表示利用埋设部密封LED的密封工序,以及切断反射部的切断工序,
图8(e)表示将设有反射部的覆有荧光体片的LED从支承片剥离下来的LED剥离工序,
图8(e’)表示详细说明在图8(e)的LED剥离工序中,使用拾取装置将覆有荧光体片的LED从粘合层剥离下来的状态的工序图,
图8(f)表示将设有反射部的覆有荧光体片的LED安装在基板上的安装工序。
图9是表示本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的第5实施方式的工序图,
图9(a)表示准备支承片的准备工序,
图9(b)表示将LED配置在支承片之上的LED配置工序,
图9(c)表示利用埋设-反射片的埋设部来埋设LED的片配置工序,
图9(d)表示利用埋设部密封LED的密封工序,以及切断反射部的切断工序,
图9(e)表示将设有反射部的覆有荧光体片的LED从支承片剥离下来的LED剥离工序,
图9(e’)表示详细说明在图9(e)的LED剥离工序中,使用拾取装置将覆有荧光体片的LED从粘合层剥离下来的状态的工序图,
图9(f)表示将设有反射部的覆有荧光体片的LED安装在基板上的安装工序。
图10是图9(b)中示出的埋设-反射片的制造方法的工序图,
图10(a)表示将反射片配置在冲裁装置上的工序,
图10(b)表示对反射片进行冲裁从而形成反射部的工序,
图10(c)表示将荧光体片配置在反射部之上的工序,
图10(d)表示对荧光体片进行冲压从而形成埋设部工序,
图10(e)表示将埋设-反射片从剥离膜剥离下来的工序。
图11是在本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的第6实施方式中所使用的埋设-反射片的制造方法的工序图,
图11(a)表示将反射片配置在冲裁装置的工序,
图11(b)表示对反射片进行冲裁从而形成反射部工序,
图11(c)表示将荧光树脂组合物的清漆灌封到通孔中的工序,
图11(d)表示将埋设-反射片从剥离膜剥离下来的工序。
图12是表示本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的第7实施方式的工序图,
图12(a)表示准备支承片的准备工序,
图12(b)表示将LED配置在支承片之上的LED配置工序,
图12(c)表示利用覆盖部覆盖LED的覆盖工序,
图12(d)表示使覆盖部固化的固化工序,以及切断反射部的切断工序,
图12(e)表示将设有反射部的覆有荧光体片的LED从支承片剥离下来的LED剥离工序,
图12(e’)表示详细说明在图12(e)的LED剥离工序中,使用拾取装置将覆有荧光体片的LED从粘合层剥离下来的状态的工序图,
图12(f)表示将设有反射部的覆有荧光体片的LED安装在基板上的安装工序。
图13是表示本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的第8实施方式的工序图,
图13(a)表示准备支承片的准备工序,
图13(b)表示将LED配置在支承片之上的LED配置工序,
图13(c)表示利用荧光体片覆盖LED的侧面的片配置工序,
图13(d)表示使荧光体片固化的固化工序,以及切断荧光体片的切断工序,
图13(e)表示将覆有荧光体片的LED从支承片剥离下来的LED剥离工序,
图13(e’)表示详细说明在图13(e)的LED剥离工序中,使用拾取装置将覆有荧光体片的LED从粘合层剥离下来的状态的工序图,
图13(f)表示将覆有荧光体片的LED安装在基板上的安装工序。
图14表示在本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的第9实施方式中所使用的分配器的立体图。
具体实施方式
第1实施方式
在图1中,将纸面上下方向作为上下方向(第1方向、厚度方向),将纸面左右方向作为左右方向(第2方向、与第1方向正交的方向),将纸面纸厚度方向作为前后方向(第3方向、与第1方向及第2方向正交的方向)。在图2以后的各图中,以上述的方向及图1的方向箭头为准。
图1是表示本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的第1实施方式的工序图。图2表示图1(a)中示出的支承片的俯视图。
并且,在图2中,为了明确后述的支承板2及基准标记18的相对配置,省略了后述的粘合层3。
如图1(a)~图1(e)所示,作为覆有密封层的半导体元件的覆有荧光体层的LED的一例即覆有荧光体片的LED10的制造方法具有准备支承片1的准备工序(参照图1(a))、配置作为半导体元件的LED4的LED配置工序(半导体元件配置工序的一例,参照图1(b)。)、LED覆盖工序(半导体元件覆盖工序的一例,参照图1(c)及图1(d)。),以及LED剥离工序(半导体元件剥离工序的一例,参照图1(e)及图1(e’)。)。
LED覆盖工序具有:片配置工序(层配置工序的一例,参照图1(c)),在LED配置工序之后,将作为密封层的一例即密封片的荧光体片5配置在支承片1的上侧的表面(上表面);密封工序(参照图1(d)),使荧光体片5固化,利用荧光体片5密封LED4;以及切断工序(参照图1(d)的虚线),在密封工序之后,通过与LED4相对应地切断荧光体片5,从而获得覆有荧光体片的LED10。
[准备工序]
准备工序是准备支承片1的工序,如图1(a)及图2所示,支承片1形成为在面方向(与厚度方向正交的正交方向,即,左右方向及前后方向)延伸的片状,俯视形状(在厚度方向上投影时的形状)形成为例如矩形。
另外,以预先设置在后述说明的切断工序中作为切断基准的基准标记18的方式准备支承片1。
如图2所示,在支承片1的面方向的周端部中,隔开间隔地设置有多个基准标记18。例如,在支承片1中的彼此相对的两条边上分别设置基准标记18,基准标记18形成为在支承片1的两条边相对的方向上呈相对的1对,1对基准标记18配置为与之后配置的LED4相对应地设置,且在将基准标记18作为基准而切断荧光体片5后,能够使LED4单片化。
各基准标记18形成为在俯视时易于辨识的形状,例如,形成为在俯视时呈大致三角形。
支承片1的最大长度为例如10mm~300mm。
支承片1构成为能够支承接下来所说明的LED4(参照图1(b)),如图1(a)及图2所示,支承片1例如具有支承板2及层叠在支承板2的上侧的表面的粘合层3。
支承板2呈在面方向延伸的板状,设置在支承片1的下部,形成为在俯视时呈与支承片1大致相同的形状。
另外,在支承板2的上侧的表面形成有基准标记18。基准标记18虽在剖视图中没有图示,但是形成为例如从上侧的表面凹陷到上下方向中途的凹部,或者形成为在上下方向上贯通的孔。
支承板2由硬质的材料形成,具体而言,作为这样的材料能够列举出,例如氧化硅(石英等)、氧化铝等氧化物,例如不锈钢等金属,例如硅等。
支承板2在23℃时的杨氏模量为例如1×106Pa以上,优选的是,1×107Pa以上,更优选的是,1×108Pa以上,而且,支承板2在23℃时的杨氏模量还为例如1×1012Pa以下。支承板2的杨氏模量只要为上述的下限以上,就能够保证支承板2的硬度,从而能够更加可靠地支承后述的LED4(参照图1(b))。其中,支承板2的杨氏模量可以由例如JIS H7902:2008的压缩弹性模量等求出。
支承板2的厚度为例如0.1mm以上,优选的是,0.3mm以上,而且,支承板2的厚度还为例如5mm以下,优选的是,2mm以下。
另外,在支承板2上形成有在之后所说明的LED剥离工序中用于供推压部件14插入的通孔21。
如图2所示,在支承板2与之后配置的LED4相对应地设置通孔21,且隔开间隔地设置有多个通孔21。例如,以能够在将基准标记18作为基准来使覆有荧光体片的LED10单片化时推压各个覆有荧光体片的LED10的方式配置有通孔21。
更具体地讲,多个通孔21以在俯视时前后左右彼此等间隔地隔开的方式排列配置在支承片1。
通孔21的形状形成为例如在俯视时呈圆形,就其大小而言,孔径为例如0.1mm以上,优选的是,0.2mm以上,而且,孔径还为例如1mm以下,优选的是,0.7mm以下。
另外,相对于LED4的大小而言,通孔21的大小为例如10%以上,优选的是,20%以上,而且,通孔21的大小还为例如90%以下,优选的是,80%以下。
在支承板2的整个上侧的表面形成有粘合层3。
即,粘合层3以覆盖通孔21的方式层叠在支承板2的上侧的表面(厚度方向一侧的表面)。
作为形成粘合层3的粘合材料,能够列举出例如丙烯酸类压敏粘合剂、硅类压敏粘合剂等压敏粘合剂。
另外,作为粘合材料,除了选择粘合力会因紫外线照射、药液或加热而降低的材料之外,还可以从通常可用作粘合剂的材料中大范围地进行选择。
粘合层3的厚度为例如0.1mm以上,优选的是,0.2mm以上,而且,粘合层3的厚度还为1mm以下,优选的是,0.5mm以下。
在准备支承片1时,例如,将支承板2和粘合层3贴合起来。
支承片1的厚度为例如0.2mm以上,优选的是,0.5mm以上,而且,支承片1的厚度还为6mm以下,优选的是,2.5mm以下。
[LED配置工序]
LED配置工序是将LED4配置在粘合层3上的工序,在LED配置工序中,如图1(b)及图2的假想线所示,准备多个LED4,将这些LED4配置在支承片1的上侧的表面(厚度方向一侧的表面)。
LED4为将电能转换为光能的半导体元件,形成为例如厚度比面方向长度(最大长度)短的在剖视时呈大致矩形及在俯视时呈大致矩形的形状。另外,LED4的下侧的表面(下表面)由未图示的凸块形成。作为LED4,能够列举出例如发出蓝光的发光二极管。
LED4在面方向的最大长度为例如0.1mm~3mm。另外,LED4的厚度为例如0.05mm~1mm。
在LED配置工序中,例如,将多个LED4排列配置在支承片1的上侧的表面。具体而言,以在俯视时多个LED4在前后左右彼此等间隔地隔开的方式配置LED4。
另外,将LED4以和通孔21在厚度方向相对的方式配置在粘合层3的上侧的表面(厚度方向一侧的表面),且将LED4以让未图示的凸块与支承片1相对的方式贴合在粘合层3上。由此,LED4隔着粘合层3被支承在支承板2的上侧的表面,以维持其排列状态。
以让与各LED4相对应的通孔21位于各LED4中央的方式来配置各LED4。
各LED4间的间隔为例如0.05mm~2mm。
[LED覆盖工序]
LED覆盖工序是利用荧光体片5覆盖LED4的表面,从而获得具有LED4和覆盖LED4的表面的荧光体片5的覆有荧光体片的LED10的工序,该工序具有片配置工序、密封工序及切断工序。
(片配置工序)
片配置工序是在LED配置工序之后,以埋设LED4的方式将荧光体片5配置在支承片1的工序,在图1(c)中,荧光体片5由含有固化性树脂及荧光体的荧光树脂组合物形成为片状。
作为固化性树脂,能够列举出例如利用加热来进行固化的热固化性树脂,例如利用活性能量射线(例如,紫外线、电子束等)的照射来进行固化的活性能量射线固化性树脂等。优选的是热固化性树脂。
具体而言,作为固化性树脂,能够列举出例如硅树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、密胺树脂、不饱和聚酯树脂等热固化性树脂。优选的是硅树脂。
作为硅树脂,能够列举出例如两阶段固化型硅树脂、一阶段固化型硅树脂等硅树脂,优选的是两阶段固化型硅树脂。
两阶段固化型硅树脂是具有两个阶段的反应机理、在第1阶段的反应中实现B阶段化(半固化)、在第2阶段的反应中实现C阶段化(完全固化)的热固化性硅树脂。另一方面,一阶段固化性硅树脂是具有一个阶段的反应机理、在第1阶段的反应中实现完全固化的热固化性硅树脂。
另外,B阶段为热固化性硅树脂在液状的A阶段和完全固化后的C阶段之间的状态,为固化及凝胶化稍稍进行且压缩弹性模量比C阶段的弹性模量小的状态。
作为两阶段固化型硅树脂,能够列举出例如具有缩合反应和加成反应这两个反应系的缩合反应—加成反应固化型硅树脂等。
相对于荧光树脂组合物而言,固化性树脂的混合比例为例如30质量%以上,优选的是,50质量%以上,而且,固化性树脂的混合比例还为例如99质量%以下,优选的是,95质量%以下。
荧光体具有波长转换机能,能够列举出例如能够将蓝光转换成黄光的黄色荧光体、能够将蓝光转换成红光的红色荧光体等。
作为黄色荧光体,能够列举出例如Y3Al5O12:Ce(YAG(钇铝石榴石):Ce)、Tb3Al3O12:Ce(TAG(铽铝石榴石):Ce)等具有石榴石型晶体结构的石榴石型荧光体,例如Ca-α-SiAlON等氮氧化物荧光体等。
作为红色荧光体,能够列举出例如CaAlSiN3:Eu、CaSiN2:Eu等氮化物荧光体等。
优选的是黄色荧光体。
作为荧光体的形状,能够列举出例如球状、板状、针状等。从流动性的观点出发,优选的是球状。
荧光体的最大长度的平均值(在球状的情况下,平均粒径)为例如0.1μm以上,优选的是,1μm以上,而且,荧光体的最大长度的平均值还为例如200μm以下,优选的是,100μm以下。
相对于100质量份的固化性树脂而言,荧光体的混合比例为例如0.1质量份以上,优选的是,0.5质量份以上,荧光体的混合比例还为例如80质量份以下,优选的是50质量份以下。
另外,荧光树脂组合物还可以含有填充剂。
作为填充剂,能够列举出例如硅粒子等有机微粒子,例如二氧化硅、滑石、氧化铝、氮化铝、氮化硅等无机微粒子。另外,相对于100质量份的固化性树脂而言,填充剂的混合比例为例如0.1质量份以上,优选的是,0.5质量份以上,而且,填充剂的混合比例还为例如70质量份以下,优选的是,50质量份以下。
然后,如图1(c)所示,在将荧光体片5配置在支承片1之上时,首先,如图1(b)所示,准备荧光体片5。在准备荧光体片5时,将固化性树脂和荧光体以及根据需要而混合的填充剂混合,从而调制荧光树脂组合物。接着,将荧光树脂组合物涂布在脱模片6的表面,之后,进行加热。作为脱模片6,能够列举出例如聚乙烯薄膜、聚酯薄膜(PET等)等高分子膜,例如陶瓷片,例如金属箔等。优选的是高分子膜。另外,还可以对脱模片6的表面实施氟化处理等剥离处理。
在固化性树脂含有两阶段固化型硅树脂的情况下,利用上述的加热,使固化性树脂B阶段化(半固化)。即,形成B阶段的荧光体片5。
该荧光体片5在23℃时的压缩弹性模量为例如0.01MPa以上,优选的是,0.04MPa以上,而且,该荧光体片5在23℃时的压缩弹性模量还为例如1.0MPa以下,优选的是,0.5MPa以下。
只要荧光体片5的压缩弹性模量为上述上限以下,就能够保证足够的柔软性。另一方面,只要荧光体片5的压缩弹性模量为下限以上,就能够埋设LED4。
接着,如图1(c)所示,以埋设LED4的方式将荧光体片5配置在支承片1的上侧的表面(埋设工序)。即,将荧光体片5以覆盖LED4的上表面及侧面的方式配置在支承片1之上。
具体而言,如图1(b)的箭头所示,将层叠在脱模片6的荧光体片5向粘合层3压接。
由此,在片配置工序中,实施利用荧光体片5埋设LED4的埋设工序。
之后,如图1(c)的假想线所示,将脱模片6从荧光体片5的上侧的表面剥离下来。
(密封工序)
密封工序是使荧光体片5固化,从而利用挠性的荧光体片5密封LED4的工序,在片配置工序(参照图1(c))之后实施密封工序。
在密封工序中,如图1(d)所示,使荧光体片5固化。具体而言,将荧光体片5加热到例如80℃以上,优选的是,加热到100℃以上,而且,将荧光体片5加热到例如200℃以下,优选的是,加热到180℃以下。
在固化性树脂含有两阶段固化型硅树脂,且用于埋设LED4的荧光体片5为B阶段的情况下,利用上述的加热,使荧光体片5完全固化(最终固化)从而达到C阶段。
另外,在固化性树脂含有一阶段固化型硅树脂的情况下,利用上述的加热,使由该固化性树脂形成的荧光体片5完全固化(最终固化)从而达到C阶段。
或者,在固化性树脂为活性能量射线固化性树脂的情况下,用活性能量射线从上方照射荧光体片5。
固化(完全固化)后的荧光体片5具有挠性,具体而言,在23℃时的压缩弹性模量为例如0.5MPa以上优选的是,1MPa以上,而且,在23℃时的压缩弹性模量还为例如100MPa以下,优选的是,10MPa以下。
只要荧光体片5的压缩弹性模量为上述上限以下,就能够可靠地保证挠性,还能够例如在接下来的切断工序(参照图1(d))中,使用裁切装置(后述)切断荧光体片5。只要荧光体片5的压缩弹性模量为上述下限以上,就能够保持切断后的形状。
由此,LED4的侧面和上表面以及从LED4暴露出的粘合层3的上侧的表面被荧光体片5以贴紧状地覆盖。也就是说,利用C阶段的荧光体片5密封LED4。
(切断工序)
切断工序是在密封工序之后,通过与LED4相对应地切断荧光体片5,从而获得具有LED4和荧光体片5的覆有荧光体片的LED10的工序,如图1(d)的虚线所示,在切断工序中,沿厚度方向切断LED4周围的挠性的荧光体片5。例如,如图2的点划线所示,将荧光体片5切断成例如包围各LED4的在俯视时呈大致矩形的形状。
在切断荧光体片5时,可以使用例如采用圆盘状的切割锯(切割刀片)31(参照图1(d))的切割装置、采用裁切刀的裁切装置、激光照射装置等。
另外,以基准标记18为基准来实施荧光体片5的切断。具体而言,沿着连结形成为1对的基准标记18的直线(在图2中用点划线表示)切断荧光体片5以形成切口8。
并且,在切断荧光体片5时,例如,以切口8不贯通支承片1的方式,具体而言,以不贯通粘合层3的方式,从荧光体片5的上侧向下侧切断。
通过切断工序,从而以将具有LED4和覆盖LED4的表面的、由荧光体片5形成的作为密封层的荧光体片5的覆有荧光体片的LED10粘附在支承片1上的状态获得该覆有荧光体片的LED10。
[LED剥离工序]
如图1(e)所示,LED剥离工序是将覆有荧光体片的LED10从粘合层3剥离下来的工序,如图1(e’)所示,使用具有针等推压部件14和吸具等抽吸部件16的拾取装置17,并经由通孔21利用推压部件14推压粘合层3,将覆有荧光体片的LED10从支承板2及粘合层3剥离下来。
详细地说,首先,将支承片1设置在拾取装置17,将推压部件14从下侧(厚度方向另一侧)与同欲进行剥离的覆有荧光体片的LED10相对应的通孔21相对配置。
然后,将推压部件14从下侧插入通孔21。
于是,与通孔21相对应的粘合层3被相对于支承板2相对地向上侧(厚度方向一侧)推压,与覆有荧光体片的LED10一同被推举。
被推举了的覆有荧光体片的LED10被抽吸部件16抽吸。
于是,覆有荧光体片的LED10被抽吸部件16抽吸,并且,相对于支承板2相对地进一步向上侧(厚度方向一侧)移动,之后,从粘合层3剥离下来。
此外,也可以根据需要,在LED剥离工序之前,利用紫外线照射、药液或加热使粘合层3的粘合力降低,之后,将覆有荧光体片的LED10剥离下来。
由此,如图1(e)所示,获得从支承片1剥离下来的覆有荧光体片的LED10。
[安装工序]
安装工序是在LED剥离工序之后,将覆有荧光体片的LED10安装在基板9上的工序,在将覆有荧光体片的LED10按照发光波长、发光效率进行分选之后,如图1(f)所示,将分选后的覆有荧光体片的LED10安装在基板9上。由此,获得作为半导体装置的LED装置。
具体而言,以让LED4的凸块(未图示)与设置在基板9的上侧的表面的端子(未图示)相对的方式使覆有荧光体片的LED10与基板9相对配置。即,将覆有荧光体片的LED10的LED4倒装法安装在基板9上。
由此,获得具有基板9和安装在基板9上的覆有荧光体片的LED10的LED装置15。
之后,如图1(f)的假想线所示,根据需要,将用于密封覆有荧光体片的LED10的密封保护层20(不同于荧光体片5的密封层)设置在LED装置15上。由此,能够提高LED装置15的可靠性。
采用该覆有荧光体片的LED10的制造方法,在准备工序中,准备预先形成有通孔21的硬质的支承板2,在LED剥离工序中,利用上述的拾取装置17,使推压部件14插入支承板2的通孔21推压粘合层3,从而将覆有荧光体片的LED10从粘合层3剥离下来。
因此,在LED剥离工序之前,不需要使粘合层3的粘合力降低的工序,也能够将LED4从粘合层3剥离下来。
其结果,能够减少制造覆有荧光体片的LED10所需要的工时。
另外,能够在大范围内选择粘合层3的材料,而不是仅能选择粘合力会因紫外线照射、药液或加热而降低这样的材料。
其结果,能够提高工序设计的自由度。
另一方面,该覆有荧光体片的LED10的制造方法具有切断工序,在切断工序之后,将覆有荧光体片的LED10从支承片1剥离下来。也就是说,在切断工序中,能够在利用具有硬质的支承板2的支承片1支承LED4及荧光体片5的同时切断荧光体片5。因此,能够获得尺寸稳定性优异的覆有荧光体片的LED10。
另外,在使荧光体片5固化的密封工序之后,实施切断荧光体片5的切断工序,所以能够在切断工序中消除荧光体片5的由于固化而有可能产生的收缩所引起的尺寸误差。因此,能够获得尺寸稳定性更加优异的覆有荧光体片的LED10。
另外,用于密封LED4的荧光体片5是挠性的,所以,在切断工序中,除了使用昂贵的切割装置之外,还能够使用包含比较便宜的裁切装置在内的各种切断装置来顺利地切断荧光体片5。
另外,在该方法的片配置工序中,利用B阶段的荧光体片5埋设LED4,在密封工序中,使荧光体片5固化从而达到C阶段,利用C阶段的荧光体片5密封LED4。因此,能够利用B阶段的荧光体片5容易且可靠地覆盖LED4,并且,能够利用C阶段的荧光体片5可靠地密封LED4。
因而,覆有荧光体片的LED10的尺寸稳定性优异。
另外,对于覆有荧光体片的LED10而言,由于减少了其制造所需要的工时,所以,能够降低成本。
另外,LED装置15具有上述的覆有荧光体片的LED10,所以,能够降低成本。
另外,在该方法的准备工序中,以预先设置在切断工序中作为切断基准的基准标记18的方式准备支承片1。
另一方面,在日本特开2001-308116号公报中所述的切割方法中,在将伪晶圆从石英基板及粘合片剥离下来之后,切割伪晶圆,此时,伪晶圆不在石英基板之上,因此,无法以上述那样的基准标记18为基准进行切割。
与此相对,在上述方法中,在切断工序中,LED4被支承片1支承,所以能够像上述这样地以基准标记18为基准以优异的精度使LED4单片化。
变形例
在第1实施方式中,如图2所示,通孔21形成为在俯视时呈圆形,但是,其形状并无特别限定,能够形成为例如在俯视时呈大致矩形、在俯视时呈大致三角形等合适的形状。
另外,在第1实施方式中,如图2所示,基准标记18形成为在俯视时呈大致三角形,但是,对其形状并无特别限定,例如,能够形成为在俯视时呈大致圆形、在俯视时呈大致矩形、在俯视时呈大致X形、在俯视时呈大致T形等合适的形状。
另外,在第1实施方式中,首先,在切断工序中,将多个LED4及覆盖多个LED4的表面的荧光体片5(以下,将这两者称作覆有荧光体片的LED10’。)单片化成覆有荧光体片的LED10,接着,在LED剥离工序中,将覆有荧光体片的LED10从粘合层3剥离下来,但是,也可以不在切断工序中使覆有荧光体片的LED10’单片化,而是在LED剥离工序中,将覆有荧光体片的LED10’从粘合层3剥离下来。
图3表示图1(e)及图1(e’)中示出的LED剥离工序的变形例,即表示将覆有荧光体片的LED10’(未单片化的多个覆有荧光体片的LED10)剥离下来的变形例。
在变形例中,如图3所示,拾取装置17与多个LED4相对应地具有多个推压部件14和多个抽吸部件16,多个推压部件14连动,同时上下移动。
在将覆有荧光体片的LED10’剥离下来时,首先,将覆有荧光体片的LED10’设置在拾取装置17,使多个推压部件14分别从下侧(厚度方向另一侧)与多个通孔21相对配置。
然后,将多个推压部件14从下侧同时插入多个通孔21。
于是,粘合层3整体被相对于支承板2相对地向上侧(厚度方向一侧)推压,与覆有荧光体片的LED10’一同被推举。
被推举了的覆有荧光体片的LED10’被多个抽吸部件16抽吸。
于是,覆有荧光体片的LED10’被多个抽吸部件16抽吸,并且相对于支承板2相对地进一步向上侧(厚度方向一侧)移动,之后,从粘合层3剥离下来。
另外,在第1实施方式中,利用荧光体片5覆盖以及密封了多个LED4,但是,例如,也可以利用荧光体片5覆盖以及密封单个LED4。
在该情况下,具体而言,在第1实施方式中例示的图1(d)中示出的切断工序中,对LED4的周围的荧光体片5进行外形加工(裁切),以达到期望的尺寸。
第2实施方式
图4表示的是表示本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的第2实施方式的工序图。图5表示图4(d)中示出的埋设有荧光体片的LED的俯视图。图6表示图4(b)中示出的埋设-反射片的制造方法的工序图。
并且,在第2实施方式中,对于与第1实施方式相同的部件和工序,标注相同的附图标记,并省略其详细说明。
在第1实施方式中,作为本发明的密封层的一例即密封片,如图1(b)所示,例示有均匀(至少在面方向均匀)地分散有荧光体的荧光体片5,但是,例如,如图4(b)及图5所示,作为密封片,还可以例示出埋设-反射片24,该埋设-反射片24具有作为含有荧光体的覆盖部的埋设部33和包围埋设部33的反射部34。
如图5所示,在埋设-反射片24中,隔开间隔地设置有多个埋设部33作为用于埋设多个LED4的部分,各埋设部33形成为在俯视时呈大致圆形。具体而言,如图4(b)所示,各埋设部33形成为朝向下方宽度逐渐变窄的大致圆台形。
埋设部33的下端部的直径(最大长度)大于LED4在面方向上的最大长度,具体而言,相对于LED4在面方向上的最大长度而言,埋设部33的下端部的直径为例如200%以上,优选的是,300%以上,更优选的是,500%以上,埋设部33的下端部的直径为例如3000%以下。具体而言,埋设部33的下端部的直径(最大长度)为例如5mm以上,优选的是,7mm以上,而且,埋设部33的下端部的直径为例如300mm以下,优选的是,200mm以下。
另外,埋设部33的上端部的直径(最大长度)大于下端部的直径(最大长度),具体而言,埋设部33的上端部的直径为例如7mm以上,优选的是,10mm以上,而且,埋设部33的上端部的直径为例如400mm以下,优选的是,250mm以下。
另外,各埋设部33之间的间隔(最小间隔,具体而言,埋设部33的上端部之间的间隔)为例如20mm以上,优选的是,50mm以上,而且,各埋设部33之间的间隔为例如1000mm以下,优选的是,200mm以下。
埋设部33由上述的荧光树脂组合物形成。在荧光树脂组合物含有固化性树脂的情况下,埋设部33由B阶段的荧光树脂组合物形成。
如图5所示,反射部34在埋设-反射片24的周端部中连续,并且配置在各埋设部33之间,形成为包围各埋设部33的在俯视时呈大致格子状的形状。
另外,反射部34由含有后述的光反射成分的反射树脂组合物形成。
接着,参照图5及图6说明该埋设-反射片24的制造方法。
在该方法中,首先,如图6(a)所示,准备冲压装置35。
冲压装置35具有支承板36和在支承板36的上侧与支承板36相对配置的模具37。
支承板36由例如不锈钢等金属形成为大致矩形平板状。
模具37由例如不锈钢等金属形成,一体地具有平板部38和从平板部38向下侧突出地形成的突出部39。
平板部38形成为,在俯视时与支承板36相同的形状。
在模具37中以与埋设部33相对应的方式在面方向彼此隔开间隔地设置有多个突出部39。即,突出部39形成为从平板部38的下表面朝向下方宽度逐渐变窄的大致圆台形,具体而言,形成为在主剖视图及侧剖视图中朝向下方宽度逐渐变窄的锥形。即,突出部39形成为与埋设部33相同的形状。
另外,如图6(a)所示,在支承板36的周端部的上表面设有间隔物40。间隔物40由例如不锈钢等金属形成,以在厚度方向上投影时包围多个埋设部33的方式配置间隔物40。另外,在厚度方向上投影时,间隔物40包含在模具37内,具体而言,以与平板部38的周端部重叠的方式将间隔物40配置在支承板36上。
将间隔物40的厚度设定为后述的剥离膜49的厚度与突出部39的厚度之和。具体而言,间隔物40的厚度为例如0.3mm以上,优选的是,0.5mm以上,而且,间隔物40的厚度为例如5mm以下,优选的是,3mm以下。
另外,冲压装置35构成为能够更换形状不同的模具37,具体而言,构成为能够在图6(a)所示的具有突出部39的模具37和图6(c)所示的后述的不具有突出部39的平板状的模具37之间进行更换。
另外,如图6(a)所示,在支承板36的上表面,在间隔物40的内侧载置有剥离膜49。剥离膜49的周端面形成为在支承板36的上表面与间隔物40的内侧面相接触。剥离膜49的厚度为例如10μm以上,优选的是,30μm以上,而且,剥离膜49的厚度为例如200μm以下,优选的是,150μm以下。
接着,在图6(a)所示的冲压装置35中,将反射片42配置在剥离膜49的上表面。
在将反射片42配置在剥离膜49的上表面时,可以采用例如将由反射树脂组合物形成的反射片42层叠在剥离膜49的上表面的层叠方法,例如将液状的反射树脂组合物涂布在剥离膜49的上表面的涂布方法等。
反射树脂组合物含有例如树脂和光反射成分。
作为树脂,能够列举出例如热固化性硅树脂、环氧树脂、热固化性聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、密胺树脂、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、热固化性聚氨酯树脂等热固化性树脂,优选的是,热固化性硅树脂、环氧树脂。
光反射成分为例如白色的化合物,作为这样的白色的化合物,具体而言,能够列举出白色颜料。
作为白色颜料,能够列举出例如白色无机颜料,作为这样的白色无机颜料,能够列举出例如氧化钛、氧化锌、氧化锆等氧化物,例如铅白(碳酸铅)、碳酸钙等碳酸盐,例如瓷土(高岭石)等粘土矿物等。
作为白色无机颜料,优选的是氧化物,更优选的是氧化钛。
这种氧化钛,具体而言是TiO2(氧化钛(IV)二氧化钛)。
氧化钛的晶体结构并无特别限定,可以是例如金红石、板钛矿(板钛石)、锐钛矿(锐钛石)等,优选的是金红石。
另外,氧化钛的晶系并无特别限定,可以是例如四方晶系、斜方晶系等,优选的是四方晶系。
氧化钛的晶体结构及晶系若是金红石及四方晶系的话,即使反射部34长时间暴露在高温环境中,也能够有效地防止对光(具体而言,可见光,特别是波长为450nm附近的光)的反射率降低。
光反射成分为粒子状,其形状并无特别限定,能够列举出例如球状、板状、针状等。光反射成分的最大长度的平均值(在球状的情况下,其平均粒径)为例如1nm~1000nm。最大长度的平均值可以通过使用激光衍射散射式粒度分布计来测定。
相对于100质量份的树脂而言,光反射成分的混合比例为例如30质量份以上,优选的是,50质量份以上,而且光反射成分的混合比例为例如200质量份以下,优选的是,100质量份以下。
上述的光反射成分均匀地分散混合在树脂中。
另外,还可以向反射树脂组合物中添加上述的填充剂。也就是说,能够将填充剂和光反射成分(具体而言,白色颜料)并用。
作为填充剂,能够列举出除了上述的白色颜料之外的、公知的填充剂,具体而言,能够列举出例如硅粒子等有机微粒子,例如二氧化硅、滑石、氧化铝、氮化铝、氮化硅等无机微粒子。
调整填充剂的添加比例,是相对于100质量份的树脂而言,填充剂及光反射成分的总量为例如400质量份以上,优选的是,500质量份以上,更优选的是,600质量份以上,而且,填充剂及光反射成分的总量为例如2500质量份以下,优选的是,2000质量份以下,更优选的是,1600质量份以下。
在层叠方法中,通过将上述的树脂、光反射成分及根据需要而添加的填充剂混合,并使之均匀混合在一起,从而调制成A阶段的反射树脂组合物。
接着,在层叠方法中,利用例如铸造法、旋涂法、辊涂法等涂布方法将A阶段的反射树脂组合物涂布在未图示的脱模片的表面,之后,进行加热,从而使A阶段的反射树脂组合物达到B阶段或C阶段。作为脱模片,能够列举出与上述的脱模片6相同的脱模片。
或者,例如,通过采用利用丝网印刷等而进行的上述的涂布方法将A阶段的反射树脂组合物涂布在未图示的脱模片的表面,之后,进行加热,从而形成B阶段或C阶段的反射片42。
之后,将反射片42转印到剥离膜49。接着,将未图示的脱模片剥离下来。
另一方面,在涂布方法中,通过利用丝网印刷等将上述的A阶段的反射树脂组合物涂布在剥离膜49的上表面,之后,进行加热,从而形成B阶段的反射片42。
反射片42的厚度为例如0.3mm以上,优选的是,0.5mm以上,而且,反射片42的厚度为例如5mm以下,优选的是,3mm以下。
接着,如图6(a)的箭头及图6(b)所示,利用冲压装置35对反射片42进行冲压。
具体而言,相对于支承板36下压模具37。详细地说,以使突出部39在厚度方向上贯通反射片42的方式将模具37向下侧压。并且,使模具37的平板部38的周端部与间隔物40的上表面相抵接。
由此,在反射片42中,如图6(b)所示,形成有在厚度方向上贯通的、呈与突出部39相对应的形状的通孔41。
在下压模具37时,在反射树脂组合物含有B阶段的热固化性树脂的情况下,预先在模具37中内置加热器(未图示),从而能够利用该加热器对反射片42进行加热。由此,使反射树脂组合物完全固化(C阶段化)。
加热温度为例如80℃以上,优选的是,100℃以上,而且,加热温度为例如200℃以下,优选的是,180℃以下。
由此,在剥离膜49之上形成有反射部34。
之后,如图6(c)所示,解除冲压装置35的冲压状态。具体而言,提起模具37。
接着,将具有平板部38及突出部39的模具37更换为仅具有平板部38的模具37。
随之,将荧光体片5配置在反射部34之上。
具体而言,将荧光体片5以覆盖通孔41的方式载置在反射部34的上表面。
在荧光树脂组合物含有固化性树脂的情况下,将B阶段的荧光体片5配置在反射部34之上。在处于B阶段的情况下,荧光体片5在某种程度上维持着其平板形状,所以不会掉进通孔41内,而是以覆盖通孔41的方式被载置在反射部34的上表面。
另外,荧光体片5形成得比反射部34(具体而言,在反射片42的反射树脂组合物含有固化性树脂的情况下,C阶段的反射部34)柔软。具体而言,荧光体片5形成为具有能够由接下来的冲压(图6(d))发生变形的柔软度,另一方面,反射部34形成为具有不能由接下来的冲压发生变形的硬度。
接着,如图6(d)所示,利用冲压装置35对荧光体片5进行冲压。具体而言,将由平板部38构成的模具37朝向支承板36下压。并且,使平板部38的周端部与间隔物40的上表面相抵接。另外,平板部38的下表面与反射部34的上表面相接触。
由此,比较柔软的荧光体片5被平板部38从上侧按压,从而填充到通孔41内。另一方面,比较硬的反射部34不发生变形,而是将埋设部33收容于该通孔41。
另外,在固化性树脂为热固化性树脂的情况下,还可以利用内置于平板部38的加热器对荧光体片5进行加热。
由此,埋设部33形成在反射部34的通孔41内。
由此,在支承板36和模具37之间,获得了具有埋设部33及反射部34的埋设-反射片24。
如图6(e)所示,之后,提起模具37,接着,将埋设-反射片24从剥离膜49剥离下来。
接着,参照图4,对于使用图6(e)中示出的埋设-反射片24来制造覆有荧光体片的LED10及LED装置15的方法,详细说明其与上述实施方式不同的工序。
[片配置工序]
如图4(b)的上侧图所示,将埋设-反射片24以埋设部33形成为朝向下方宽度逐渐变窄的锥形的方式配置在支承片1之上。
即,使多个埋设部33相对于多个LED4一一对应地相对配置。具体而言,将各埋设部33配置成在俯视时与LED4的中心相对且在反射部34的内侧与LED4隔开间隔。
接着,如图4(c)所示,对埋设-反射片24进行冲压。由此,LED4以其上表面及侧面被埋设部33覆盖的方式被埋设于埋设部33。
[密封工序]
如图4(d)所示,在密封工序中,在荧光树脂组合物含有固化性树脂的情况下,使荧光体片5固化。由此,埋设部33完全固化。由此,LED4被埋设部33密封起来。
[切断工序]
如图4(d)的虚线所示,在切断工序中,将反射部34沿厚度方向切断。例如,参照图5的点划线,将反射部34切断成例如包围各埋设部33的在俯视时呈大致矩形的形状。
通过切断工序,从而以将具有一个LED4、用于埋设LED4的埋设部33及设置于埋设部33周围的反射部34的覆有荧光体片的LED10粘附在支承片1上的状态获得该覆有荧光体片的LED10。也就是说,在覆有荧光体片的LED10设有反射部34。即,覆有荧光体片的LED10为带有反射部的覆有荧光体片的LED。
[LED剥离工序]
在LED剥离工序中,如图4(e)所示,将设有反射部34的覆有荧光体片的LED10从支承片1剥离下来。
[安装工序]
在安装工序中,将设有反射部34的覆有荧光体片的LED10按照发光波长、发光效率进行分选,之后,如图4(f)所示,将分选后的覆有荧光体片的LED10安装在基板9上。由此,获得LED装置15。
由此,获得具有基板9和安装在基板9上并设有反射部34的覆有荧光体片的LED10的LED装置15。
于是,采用该第2实施方式,埋设-反射片24具有用于埋设LED4的埋设部33和含有光反射成分且以包围埋设部33的方式形成的反射部34,所以能够利用反射部34反射从LED4发出的光。因此,能够提高LED装置15的发光效率。
变形例
在第2实施方式中,由含有荧光体的荧光树脂组合物形成埋设部33,但是,例如还可以由不含有荧光体的密封树脂组合物形成埋设部33。
另外,还可以是如下情况:在图6(c)中示出的平板部38和荧光体片5之间设置脱模片6(参照图4(b)的假想线),形成在上表面层叠有脱模片6的埋设-反射片24,之后,如图4(c)的假想线所示,相对于例如多个LED4及支承片1,对该埋设-反射片24进行例如平板冲压。
第3实施方式
图7表示在本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的第3实施方式中所使用的埋设-反射片的制造方法的工序图。
并且,在第3实施方式中,对于与第2实施方式相同的部件和工序,标注相同的附图标记,并省略其详细说明。
在第2实施方式的埋设-反射片24的制造方法中,如图6(c)及图6(d)所示,由荧光体片5形成了埋设部3,但是,例如,如图7(c)所示,也可以是如下情况:不使用荧光体片5,而是通过将荧光树脂组合物的清漆灌封到通孔41中,从而形成埋设部33。
具体而言,首先,将荧光树脂组合物调制成清漆。具体而言,在荧光树脂组合物含有固化性树脂的情况下,调制成A阶段的清漆。由此,将A阶段的荧光树脂组合物填充到通孔41内。
之后,在荧光树脂组合物含有固化性树脂的情况下,使A阶段的荧光树脂组合物B阶段化。
利用第3实施方式也能够起到与第2实施方式相同的作用效果。
第4实施方式
图8表示的是表示本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的第4实施方式的工序图。
并且,在第4实施方式中,对于与第2实施方式及第3实施方式相同的部件和工序,标注相同的附图标记,并省略其详细说明。
在第2实施方式中,如图4(b)及图5所示,在俯视时,使埋设部33的下端部形成得大于LED4,但是,例如,如图8(b)所示,也可以将埋设部33的下端部和LED4形成为相同尺寸。
[LED配置工序]
例如,埋设部33形成为朝向下方宽度逐渐变窄的大致四角棱台形。
在形成图8(b)中示出的埋设部33时,需要使突出部39(参照图6及图7)形成为从平板部38的下表面朝向下方宽度逐渐变窄大致四角棱台形。
另外,如图8(b)的点划线所示,在厚度方向上投影时,埋设部33的下端部和LED4互相重叠,具体而言,以在俯视时埋设部33的下端部的周端缘和LED4的周端缘形成在相同位置的方式将埋设-反射片24配置带有LED4的粘合层3之上。
利用第4实施方式也能够起到与第2实施方式及第3实施方式相同的作用效果。
第5实施方式
图9表示的是表示本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的第5实施方式的工序图。图10是表示图9(b)中示出的埋设-反射片的制造方法的工序图。
并且,在第5实施方式中,对于与第2实施方式相同的部件和工序,标注相同的附图标记,并省略其详细说明。
在第2实施方式中,如图4(b)所示,将埋设-反射片24中的埋设部33形成为朝向下方宽度逐渐变窄的大致圆台形,但是,例如,如图9(b)所示,也可以将埋设部33形成为在上下方向(厚度方向)延伸的大致圆柱形。
在形成这样的埋设部33时,使用图10(a)及图10(b)中示出的冲裁装置55。
冲裁装置55具有支承板56及在支承板56的上侧与支承板56相对配置的模具57。
支承板56由例如不锈钢等金属形成为大致矩形平板状,另外,在支承板56形成有在厚度方向上贯通的通孔53。
通孔53形成为在俯视时呈大致圆形。
模具57一体地具有平板部58及从平板部58向下侧突出地形成的突出部59。
平板部58形成为与图6(a)中示出的平板部38相同的形状。
在模具57中以与埋设部33(参照图10(d))相对应的方式在面方向彼此隔开间隔地设置有多个突出部59。突出部59形成为在俯视时与通孔53相同的形状及相同的尺寸,具体而言,形成为大致圆柱形。突出部59形成为与埋设部33(参照图10(d))相同的形状。也就是说,突出部59形成为在主剖视图及侧剖视图中呈大致矩形。
由此,冲裁装置55构成为通过下压模具57能够使突出部59插入到通孔53中。
通孔53的孔径及突出部59的直径为例如5mm以上,优选的是,7mm以上,而且,通孔53的孔径及突出部59的直径为例如300mm以下,优选的是,200mm以下。
另外,在支承板56的周端部的上表面设有间隔物40。在支承板56的周端部以在俯视时包围通孔53的方式将间隔物40配置成在俯视时呈大致框形的形状。
然后,在利用图10(a)及图10(b)中示出的冲裁装置55形成埋设-反射片24时,首先,如图10(a)所示,将反射片42配置在支承板56之上。具体而言,将反射片42以覆盖多个通孔53的方式载置在支承板56的上表面。
接着,如图10(b)所示,使用冲裁装置55对反射片42进行冲裁。
具体而言,利用下压模具37,突出部59对反射片42进行冲裁。
由此,在反射片42形成有呈与突出部59相对应的形状的通孔41。
由此,在支承板56之上形成有反射部34。
接着,如图10(c)所示,提起模具57。
之后,将形成了的反射部34设置在冲压装置35上,该冲压装置35具有支承板36及由平板部38构成的模具37,且设有剥离膜49。
接着,将荧光体片5配置在反射部34之上。
接着,如图10(c)的箭头及图10(d)所示,利用冲压装置35对荧光体片5进行冲压。由此,在反射部34的通孔41内形成埋设部33。
由此,在支承板36及模具37之间获得具有埋设部33及反射部34的埋设-反射片24。
之后,提起模具37,接着,如图10(e)所示,将埋设-反射片24从剥离膜49剥离下来。
利用第5实施方式也能够起到与第2实施方式相同的作用效果。
第6实施方式
图11表示在本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的第6实施方式中所使用的埋设-反射片制造方法的工序图。
并且,在第6实施方式中,对于与第5实施方式相同的部件和工序,标注相同的附图标记,并省略其详细说明。
在第5实施方式的埋设-反射片24的制造方法中,如图10(c)及图10(d)所示,由荧光体片5形成了埋设部33,但是,如图11(c)所示,也可以是如下情况:不使用荧光体片5,而通过将荧光树脂组合物的清漆灌封到通孔41中,从而形成埋设部33。
具体而言,将图11(b)中示出的反射部34从冲裁装置55中取出,接着,如图11(c)所示,将反射部34配置在剥离膜49的上表面。接着,将荧光树脂组合物的清漆灌封到通孔41内。
利用第6实施方式也能够起到与第5实施方式相同的作用效果。
第7实施方式
图12表示的是表示本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的第7实施方式的工序图。
并且,在第7实施方式中,对于与第5实施方式相同的部件和工序,标注相同的附图标记,并省略其详细说明。
在第5实施方式中,如图9(c)所示,作为覆盖部,例示有用于埋设LED4的埋设部33,但是,例如,如图12(c)所示,还可以例示出用于覆盖LED4的上表面的覆盖部43。
如图12(b)所示,在覆盖-反射片44中以被反射部34包围的方式设有覆盖部43。在覆盖-反射片44中,覆盖部43形成为与图9(b)中示出的埋设部33相同的形状,另外,如图12(b)的点划线所示,形成为与LED4相同的尺寸。
例如,如图12(b)所示,在厚度方向上投影时,覆盖部43与LED4互相重叠,具体而言,以在俯视时覆盖部43的周端缘和LED4的周端缘形成在相同位置的方式将LED4载置在覆盖部43的上表面。
[上表面覆盖工序]
在第7实施方式中,取代图9(c)中示出的片配置工序中的埋设工序而实施图12(c)中示出的上表面覆盖工序。上表面覆盖工序的条件与埋设工序的条件相同。
并且,在图12(c)中示出的上表面覆盖工序中,覆盖部43覆盖LED4的上表面。通过对LED4施压,LED4被压入覆盖部43,从而覆盖部43向面方向外侧稍稍鼓出,其鼓出程度微小,所以在图12(c)中,以同一长度表示施压后的覆盖部43和LED4的左右方向长度。
[固化工序]
在第7实施方式中,取代图9(d)中示出的密封工序而实施图12(d)中示出的固化工序。
在固化工序中,使覆盖部43固化。固化工序的条件与上述的密封工序的条件相同。
利用第7实施方式也能够起到与第5实施方式相同的作用效果。
第8实施方式
图13表示的是表示本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的第8实施方式的工序图。
并且,在第8实施方式中,对于与第1实施方式相同的部件和工序,标注相同的附图标记,并省略其详细说明。
在第1实施方式中,如图1(c)所示,在片配置工序中,实施了利用荧光体片5覆盖LED4的侧面及上表面的埋设工序,但是,例如,也可以是如下情况:如图13(c)所示,取代埋设工序而实施利用荧光体片5仅覆盖LED4的侧面的覆盖工序。另外,还可以取代密封工序而实施固化工序。
[片配置工序]
如图13(b)所示,将准备好的荧光体片5的厚度设定得比LED4的厚度薄,相对于LED4的厚度,将荧光体片5的厚度设定为例如95%以下,优选的是,90%以下,而且,将荧光体片5的厚度设定为例如10%以上。具体而言,将荧光体片5的厚度设定为例如1000μm以下,优选的是,800μm以下,而且,将荧光体片5的厚度设定为例如30μm以上,优选的是,50μm以上。
[侧面覆盖工序]
在覆盖工序中,如图13(c)所示,通过施压,将由脱模片6和层叠在脱模片6的下表面的荧光体片5构成的层叠体(参照图13(b)的上侧图)以脱模片6的下表面与各LED4的上表面相接触的方式压入到带有LED4的支承片1。
另外,被相对于多个LED4压入的荧光体片5形成为其上表面与各LED4的上表面在一个面上。另外,荧光体片5的下表面也与各LED4的下表面在一个面上。也就是说,压入有多个LED4的荧光体片5的厚度与各LED4的厚度相同。
另外,形成LED4下表面的一部分的凸块和LED4的上表面均暴露出,另一方面,LED4的侧面被荧光体片5覆盖。
[固化工序]
在固化工序中,使荧光体片5固化。固化工序的条件与上述的密封工序的条件相同。
[切断工序]
如图13(d)的虚线所示,一边从上侧确认LED4的位置,一边切断荧光体片5。具体而言,例如,一边利用照相机等从上侧识别LED4,一边确认LED4在荧光体片5上的位置。另外,参照图5的虚线,以形成在俯视时划分出包围LED4的区域的切口8的方式切断荧光体片5。
并且,也可以一边识别LED4,一边以基准标记18(参照图2)为基准切断荧光体片5。
[LED剥离工序]
在图13(e)中,在LED剥离工序中,将覆有荧光体片的LED10从粘合层3的上表面剥离下来。
利用第8实施方式也能够起到与第1实施方式相同的作用效果。
另外,在侧面覆盖工序中,以使LED4的至少上表面从荧光体片5暴露出的方式利用荧光体片5覆盖其侧面,所以在片配置工序之后的切断工序中,能够一边识别暴露出上表面的LED4一边与该LED4相对应地高精度地切断荧光体片5。因此,所获得的覆有荧光体片的LED10尺寸稳定性优异。其结果,具有该覆有荧光体片的LED10的LED装置15的发光稳定性优异。
第9实施方式
图14表示在本发明的覆有密封层的半导体元件的制造方法的第9实施方式中所使用的分配器的立体图。
并且,在第9实施方式中,对于与第1实施方式相同的部件和工序,标注相同的附图标记,并省略其详细说明。
在第1实施方式中,如图1(b)所示,在本发明的层配置工序的一例即片配置工序中,作为本发明的密封层的一例即荧光体层,例示有预先成形好的荧光体片5。但是,参照图14,例如,也可以将荧光树脂组合物调制成清漆,将清漆以覆盖多个LED4的方式直接涂布在支承片1之上,从而形成作为密封层的荧光体层25。也就是说,能够由荧光树脂组合物的清漆形成荧光体层25。
在形成荧光体层25时,首先,以覆盖LED4的方式将清漆涂布在支承片1之上。
在涂布清漆时,可以使用例如分配器、涂膜器、狭缝涂布机(日文:スリットダイコータ)等涂布机。优选的是,使用图14中示出的分配器26。
如图14所示,分配器26一体地具有导入部27和涂布部28。
导入部27形成为沿上下方向延伸的大致圆筒状,其下端部与涂布部28相连接。
涂布部28形成为在左右方向及上下方向延伸的平板状,另外,形成为在上下方向较长的在侧视时呈大致矩形的形状。在涂布部28的上端部连接有导入部27。对于涂布部28的下端部而言,其前端部及后端部被切去,形成为在侧剖视图中呈端部越来越细的形状(锥形)。另外,涂布部28的下端面构成为能够对粘合层3的上表面及LED4的上表面进行按压。另外,在涂布部28的内部设有随着从导入部27导入的清漆朝向下游侧(下侧)去而在左右方向扩宽的宽幅的流路(未图示)。
另外,分配器26构成为能够相对于在面方向延伸的支承片1在前后方向相对地移动。
使用该分配器26,将清漆涂布于支承片1时,一边将涂布部28与多个LED4的上表面相对配置(将涂布部28按压在多个LED4的上表面上),一边向导入部27供给清漆。随之,使分配器26相对于多个LED4相对地向后侧移动。由此,清漆被从导入部27导入到涂布部28,接着,从涂布部28的下端部对支承片1及LED4宽幅状地供给清漆。另外,通过分配器26相对于多个LED4相对地向后侧移动,从而在支承片1的上表面将清漆以覆盖多个LED4的方式涂布成在前后方向延伸的带状。
并且,在荧光树脂组合物含有固化性树脂的情况下,将清漆调制成A阶段状态,另外,例如,在清漆被从涂布部28供给到支承片1时,清漆不会从该处向面方向外侧流出,也就是说,清漆具有能够驻留在该处这样程度的粘性。具体而言,清漆在25℃、1个大气压的条件下的粘度为例如1000mPa·s以上,优选的是,4000mPa·s以上,而且,清漆在25℃、1个大气压的条件下的粘度为例如1000000mPa·s以下,优选的是,100000mPa·s以下。其中,粘度可以通过将清漆调温至25℃,并使用E型粘度计以转速99s-1来测定。
只要清漆的粘度为上述下限以上,就能够有效地防止清漆向面方向外侧流出。因此,不必在支承片1(具体而言,多个LED4的周围)另外设置阻隔部件等,因此,能够实现工艺的简便化,能够利用分配器26将清漆简易且可靠地以期望的厚度及期望的形状涂布于支承片1。
另一方面,只要清漆的粘度为上述上限以下,就能够提高涂布性(处理性)。
之后,在荧光树脂组合物含有固化性树脂的情况下,使涂布了的清漆B阶段化(半固化)。
由此,将B阶段的荧光体层25以覆盖多个LED4的方式形成在支承片1之上(粘合层3的上表面)。
利用第9实施方式也能够起到与第1实施方式相同的作用效果。
变形例
在第1实施方式~第9实施方式中,利用荧光体片5覆盖了多个LED4,但是,例如,也可以利用荧光体片5覆盖单个LED4。
在该情况下,具体而言,在第1实施方式中例示的图1(d)中示出的切断工序中,对LED4的周围的荧光体片5进行外形加工(裁切),以达到期望的尺寸。
在第1实施方式~第8实施方式中,作为本发明中的半导体元件、密封层、覆有密封层的半导体元件及半导体装置,分别以LED4、荧光体片5、覆有荧光体片的LED10及LED装置15作为一例进行了说明,但是,虽未图示,例如也可以将其设为电子元件、密封片、覆密封层电子元件及电子装置。
电子元件是将电能转换成光以外的能量,具体而言,电子元件是将电能转换成信号能等的半导体元件,具体而言,能够列举出晶体管、二极管等。可以根据用途及目的适当地选择电子元件的尺寸。
密封片由密封树脂组合物形成,密封树脂组合物作为必要成分而含有固化性树脂、作为任意成分而含有填充剂。作为填充剂,还可以列举出碳黑等黑色颜料等。相对于100质量份的固化性树脂,填充剂的混合比例为例如5质量份以上,优选的是,10质量份以上,而且,填充剂的混合比例还为例如99质量份以下,优选的是,95质量份以下。
密封片如第1实施方式的图1(d)等例示的那样,以与LED4相对应的方式被切断,从而形成为覆盖各电子元件(具体而言,各电子元件的至少侧面)的保护层。
密封片的除透光性以外的物理性质(具体而言,压缩弹性模量等)和第1实施方式~第8实施方式的荧光体片5的物理性质相同。
此外,虽然作为本发明的例示的实施方式提供了上述说明,但这仅仅是例示,不应做限定性解释。本领域技术人员能够明确的本发明的变形例是包括在本发明的权利要求的范围内的。
Claims (9)
1.一种覆有密封层的半导体元件的制造方法,其特征在于,具有:
准备工序,准备具有粘合层和硬质的支承板的支承片,该硬质的支承板形成有在厚度方向上贯通的通孔,该粘合层以覆盖上述通孔的方式层叠在上述支承板的厚度方向一侧的表面;
半导体元件配置工序,将半导体元件配置在上述粘合层的在上述厚度方向上与上述贯通孔相对的上述厚度方向一侧的表面;
半导体元件覆盖工序,利用密封层覆盖上述半导体元件,从而获得具有上述半导体元件和覆盖上述半导体元件的上述密封层的覆有密封层的半导体元件;以及
半导体元件剥离工序,通过使推压部件从上述厚度方向另一侧插入上述通孔,相对于上述支承板向上述厚度方向一侧推压上述粘合层的与上述通孔相对应的部分,从而使上述覆有密封层的半导体元件向上述厚度方向一侧相对移动,并且将上述覆有密封层的半导体元件从上述粘合层剥离下来。
2.根据权利要求1所述的覆有密封层的半导体元件的制造方法,其特征在于,
上述密封层由密封片形成。
3.根据权利要求1所述的覆有密封层的半导体元件的制造方法,其特征在于,
上述半导体元件覆盖工序具有:
层配置工序,在上述半导体元件配置工序之后,将由含有固化性树脂的密封树脂组合物形成的上述密封层以埋设上述半导体元件的方式配置在上述支承片的上述厚度方向一侧;
密封工序,使上述密封层固化,利用挠性的上述密封层密封上述半导体元件;以及
切断工序,在上述密封工序之后,与上述半导体元件相对应地切断挠性的上述密封层,从而获得具有上述半导体元件和覆盖上述半导体元件的上述密封层的上述覆有密封层的半导体元件。
4.根据权利要求3所述的覆有密封层的半导体元件的制造方法,其特征在于,
在上述层配置工序中,利用B阶段的上述密封层埋设上述半导体元件,
在上述密封工序中,使上述密封层固化从而达到C阶段,利用C阶段的上述密封层密封上述半导体元件。
5.根据权利要求1所述的覆有密封层的半导体元件的制造方法,其特征在于,
在上述准备工序中,以预先设置在上述切断工序中作为切断基准的基准标记的方式准备上述支承片。
6.根据权利要求1所述的覆有密封层的半导体元件的制造方法,其特征在于,
上述半导体元件为LED,
上述密封层为荧光体层。
7.根据权利要求1所述的覆有密封层的半导体元件的制造方法,其特征在于,
上述密封层具有:
覆盖部,其用于覆盖上述半导体元件;以及
反射部,其含有光反射成分,以包围上述覆盖部的方式形成。
8.一种覆有密封层的半导体元件,其特征在于,其是由如下的覆有密封层的半导体元件的制造方法获得的,该覆有密封层的半导体元件的制造方法具有:
准备工序,准备具有粘合层和硬质的支承板的支承片,该硬质的支承板形成有在厚度方向上贯通的通孔,该粘合层以覆盖上述通孔的方式层叠在上述支承板的厚度方向一侧的表面;
半导体元件配置工序,将半导体元件配置在上述粘合层的在上述厚度方向上与上述贯通孔相对的上述厚度方向一侧的表面;
半导体元件覆盖工序,利用密封层覆盖上述半导体元件,从而获得具有上述半导体元件和覆盖上述半导体元件的上述密封层的覆有密封层的半导体元件;以及
半导体元件剥离工序,通过使推压部件从上述厚度方向另一侧插入上述通孔,相对于上述支承板向上述厚度方向一侧推压上述粘合层的与上述通孔相对应的部分,从而使上述覆有密封层的半导体元件向上述厚度方向一侧相对移动,并且将上述覆有密封层的半导体元件从上述粘合层剥离下来。
9.一种半导体装置,其特征在于,
具有基板及安装于上述基板的覆有密封层的半导体元件,
该覆有密封层的半导体元件是由如下的覆有密封层的半导体元件的制造方法获得的,该覆有密封层的半导体元件的制造方法具有:
准备工序,准备具有粘合层和硬质的支承板的支承片,该硬质的支承板形成有在厚度方向上贯通的通孔,该粘合层以覆盖上述通孔的方式层叠在上述支承板的厚度方向一侧的表面;
半导体元件配置工序,将半导体元件配置在上述粘合层的在上述厚度方向上与上述贯通孔相对的上述厚度方向一侧的表面;
半导体元件覆盖工序,利用密封层覆盖上述半导体元件,从而获得具有上述半导体元件和覆盖上述半导体元件的上述密封层的覆有密封层的半导体元件;以及
半导体元件剥离工序,通过使推压部件从上述厚度方向另一侧插入上述通孔,相对于上述支承板向上述厚度方向一侧推压上述粘合层的与上述通孔相对应的部分,从而使上述覆有密封层的半导体元件向上述厚度方向一侧相对移动,并且将上述覆有密封层的半导体元件从上述粘合层剥离下来。
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