DE19757850A1

DE19757850A1 - Lichtemittierendes Anzeigeelement, Verfahren zum Verbinden desselben mit einem elektrischen Verdrahtungssubstrat und Herstellungsverfahren hierfür

Info

Publication number: DE19757850A1
Application number: DE19757850A
Authority: DE
Inventors: Kiyohisa Oota
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 1998-07-02
Also published as: JPH10242533A; KR19980064844A; CN1189702A; US6018167A; CN1155113C; JP3337405B2; TW377520B; KR100296202B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein lichtemittierendes Anzeigeelement, das auf einem Verdrahtungssubstrat in einen Zustand angebracht ist, in welchem eine PN-Übergangsfläche eines Chips senkrecht zu einem Substrat ver läuft, weiterhin auf ein Verfahren zum Verbinden desselben mit dem Verdrah tungssubstrat und auf ein Herstellungsverfahren hierfür.

Obwohl ein lichtemittierendes Anzeigeelement, wie beispielsweise eine Leucht diode (im folgenden auch als "LED" abgekürzt), als ein Einzelelement verwendet wird, wird es gelegentlich für den Zweck eingesetzt daß mehrere Elemente in ei ner Matrixweise vorgesehen sind, um eine Punktmatrix-Anzeigeeinheit zu bilden. Eine derartige Verwendung umfaßt eine Anzeige für Transporteinrichtungen, die in einem Wagen und einem Taxi angebracht sind, ein Buchstaben-Anzeigeteil und ein Stützlicht eines Knopfes für ein tragbares Telefon, eine Anzeige für ein Steuergerät oder eine Anzeige für ein Vergnügungsgerät.

Bei einem typischen Stand der Technik, der sich auf ein Verfahren zum Befesti gen des LED-Chips auf der Punktmatrix-Anzeigeeinheit bezieht, wird nach dem Preßbonden von einer der Elektroden des LED-Chips, dessen Elektroden auf zwei Oberflächen parallel zu einer PN-Übergangsfläche gelegen sind, auf ein Ver drahtungssubstrat der Punktmatrix-Anzeigeeinheit für einen direkten Übergang die elektrische Verbindung zwischen der anderen der Elektroden auf der Chip oberfläche und dem Verdrahtungssubstrat durch Drahtbonden durchgeführt. Da bei diesem Verfahren zum Befestigen des LED-Chips lediglich eine der Elektro den auf dem Verdrahtungssubstrat befestigt ist, wird die PN-Übergangsfläche parallel zu dem Verdrahtungssubstrat, und die andere der Elektroden ist von der Oberfläche des Verdrahtungssubstrat entfernt, so daß sie elektrisch durch Drahtbonden angeschlossen werden muß. Ein Nachteil dieses Montageverfah rens liegt darin, daß da ein Drahtbonden mittels eines Spaltes zwischen den LED-Chips ausgeführt werden muß der Abstand zwischen den Chips nicht re duziert werden kann, ein Abstand von etwa wenigstens 2 mm erforderlich ist und eine genauere Anzeige der Punktmatrix-Anzeigeeinheit nicht zu erreichen ist.

Um diesen Nachteil zu überwinden, wurde, wie in den Fig. 20A, 20B und 20C ge zeigt ist, ein Verfahren zum senkrechten Befestigen einer PN-Übergangsfläche 2 eines LED-Chips 1 auf einem Verdrahtungssubstrat durch Dünnfilmelektroden 3, 4 entwickelt. In der folgenden Beschreibung wird das Verfahren zum Befesti gen des Chips in der Weise, daß die PN-Übergangsfläche parallel zu dem Ver drahtungssubstrat ist, als eine vertikale Befestigungsmethode bezeichnet, und das Verfahren zum Befestigen des Chips derart, daß die PN-Übergangsfläche 2 senkrecht zu dem Verdrahtungssubstrat verläuft, wie dies in den Fig. 20A, 20B und 20C gezeigt ist, wird als horizontales Befestigungsverfahren angegeben. In dem LED-Chip 1 sind die Dünnfilmelektroden 3, 4 auf beiden Enden hiervon in der senkrechten Richtung zu der PN-Übergangsfläche 2 vorgesehen, und sie sind elektrisch mit auf der Oberfläche eines Einheitssubstrates 5 oder Verdrahtungs substrates gebildeten Verdrahtungsmustern 6, 7 verbunden. Zu der Zeit einer Durchführung dieser Verbindung wird zunächst die Seitenfläche des LED-Chips 1 an dem Einheitssubstrat 5 durch ein Haftmittel 8 festgelegt, und die auf den beiden Seiten angeordneten Dünnfilmelektroden sind elektrisch jeweils mit den Verdrahtungsmustern 6, 7 verbunden.

Fig. 20A zeigt den Fall, daß die Befestigungsgenauigkeit des LED-Chips 1 an dem Einheitssubstrat 5 gut ist. In dem Fall jedoch, in dem die Befestigungsge nauigkeit des LED-Chips 1 an dem Einheitssubstrat 5 schlecht ist, besteht, da eine Kristalloberfläche 10 zu der Seitenfläche des LED-Chips 1 freiliegt und der Seitenrand der PN-Übergangsfläche 2 in einem unbedeckten Zustand ist, eine Gefahr, daß die PN-Übergangsfläche 2 elektrisch durch das Verdrahtungsmuster 6 kurzgeschlossen wird. Fig. 20C zeigt einen Zustand, in welchem der LED-Chip 1 vertikal derart angeordnet ist, daß die Dünnfilmelektrode 4 an einer Bodenflä che vorgesehen ist. Da die PN-Übergangsfläche 2 so strukturiert ist, daß eine P-Schicht dünner als eine N-Schicht ist, ist die PN-Übergangsfläche 2 an einer Stelle angeordnet, die näher zu der anderen, beispielsweise der Dünnfilmelektro de 3 unter den Dünnfilmelektroden 3, 4 ist. Die Dicke der Dünnfilmelektrode 3 beträgt etwa 1 bis einige Zehntel µm (einige Tausendstel Å), und sie ist aus einer Gold-(Au-)Elektrode hergestellt.

Der Stand der Technik zum Befestigen des LED-Chips auf dem Verdrahtungs substrat in einem horizontalen Zustand ist beispielsweise in der geprüften Japa nischen Patentpublikation JP-B2 56-44591(1981) und den ungeprüften Japani schen Patentpublikationen JP-A 54-22186 (1979), JP-A 57-49284 (1982), JP-A 6-177435 (1994), JP-A 6-326365 (1994), JP-A 7-283439 (1995), 8-172219 (1996) und JP-A 9-51122 (1997) beschrieben.

In der JP-B2 56-44591 (1981) werden in einem Zustand, in welchem ein elek trisch-isolierendes Haftmittel auf eine LED-Chip-Befestigungsstelle auf einem Verdrahtungssubstrat aufgetragen ist, eine Seitenfläche eines LED-Chips und jeder Teil von beiden Elektroden aneinander durch das elektrisch-isolierende Haftmittel festgelegt. Die anderen Elektroden des LED-Chips und eines Verdrah tungsmusters auf dem Verdrahtungssubstrat werden miteinander durch ein elektrisch-leitendes Haftmittel oder eine Lotlegierung befestigt. Ein PN-Über gangsteil des LED-Chips ist in einem unbedeckten Zustand.

In der JP-A 54-22186 (1979) wird ein Lot auf ein Verdrahtungssubstrat aufge tragen, um eine Lotschicht zu bilden. Eine Elektrode des LED-Chips wird aus ei nem Metall hergestellt, das mit dem Lot kompatibel ist, während ein für Licht durchlässiger Raum belassen wird. Wenn ein LED-Chip erwärmt wird, während er auf einer Chip-Befestigungsstelle auf dem Verdrahtungssubstrat angebracht ist, schmilzt das Lot so, daß es eine Verbindung zwischen dem Verdrahtungs substrat und der Elektrode des LED-Chips herstellt. Ein PN-Übergangsteil des LED-Chips ist in einem unbedeckten Zustand.

In der JP-A 57-49284 (1992) werden in einem Zustand, in welchem ein elek trisch-isolierendes Haftmittel auf ein elektrisch-isolierendes Substrat zwischen Elektrodenverbindungsteilen auf einem Verdrahtungssubstrat angebracht wird, nachdem eine Seitenfläche eines LED-Chips so verbunden bzw. gebondet ist, daß sie zeitweise angeschlossen ist, die Elektrode des LED-Chips und das Ver drahtungsmuster auf einem Verdrahtungssubstrat durch eine Lotlegierung ver bunden. Ein PN-Übergangsteil des LED-Chips ist in einem unbedeckten Zu stand.

In der JP-A 6-177435 (1994) wird in einem Zustand, in welchem ein Fenster auf einem Band geöffnet ist, das auf einem Verdrahtungssubstrat angebracht ist, um eine Befestigungsstelle auf einem LED-Chip zu bestimmen, ein elektrisch leitendes Material des mit Wärme schmelzbaren Typs auf Elektroden auf beiden Seiten des LED-Chips gebildet, wobei das elektrisch-leitende Material durch Wärme schmilzt, um so elektrisch die Elektrode des LED-Chips und das Ver drahtungsmuster auf dem Verdrahtungssubstrat zu verbinden. Ein PN-Über gangsteil des LED-Chips ist in einem unbedeckten Zustand.

In der JP-A 6-326365 (1994) wird eine elektrisch-isolierende Beschichtung auf eine Seitenfläche eines LED-Chips einschließlich beider Elektroden aufgetragen. Obwohl eine PN-Übergangsfläche nicht in einem unbedeckten Zustand ist, wird die elektrisch-isolierende Beschichtung auf der Seitenendfläche der Elektrode angebracht, so daß die Gefahr einer Störung in einer elektrischen Verbindung bezüglich eines Verdrahtungsmusters besteht. In JP-A 8-172219 (1996) wird eine Mehrfarben-LED einschließlich einer Vielzahl von PN-Übergangsflächen elektrisch mit einem Verdrahtungssubstrat unter Verwendung eines elektrisch leitenden Haftmittels und eines metallischen Hartlotmaterials verbunden. Bei diesem Stand der Technik ist der Seitenrand der PN-Übergangsfläche in einem unbedeckten Zustand. Wenn demgemäß die PN-Übergangsfläche auf dem Ver drahtungssubstrat bei verschlechterter Genauigkeit angebracht wird, besteht eine Gefahr, daß die PN-Übergangsfläche elektrisch durch das Verdrahtungsmu ster kurzgeschlossen wird, wie dies oben erwähnt ist.

Die Fig. 21A und 21B zeigen ein Verfahren zum Befestigen eines LED-Chips und eine Gestalt desselben gemäß JP-A 7-283439 (1995) und JP-A 9-51122 (1997). Ein LED-Chip 11, von dem ein Schnittbild in Fig. 21A und eine perspektivische Darstellung in Fig. 21B gezeigt sind, hat einen Aussparungsteil, in welchen ein Teil einer Seitenfläche einschließlich eines Randes einer PN-Übergangsfläche be züglich des übrigen Kristallteiles eingebracht ist, um einen elektrisch-isolieren den Film 12 zu bilden. Dickfilmelektroden 13, 14 sind jeweils außerdem auf bei den Seiten einer Dünnfilmelektrode vorgesehen, die parallel zu der PN-Über gangsfläche ist, und elektrisch mit Verdrahtungsmustern 6, 7 leitend verbun den, welche auf einem Einheitssubstrat 5 mittels elektrisch-leitender Pasten 16, 17 aufgetragen sind. Die elektrisch-leitenden Pasten 16, 17 haben ein Wärme aushärtverhalten.

Die Fig. 22A, 22B und 22C zeigen einen Zustand, daß der LED-Chip 11 der in den Fig. 21A und 21B gezeigten Art auf dem Einheitsverdrahtungssubstrat 5 an gebracht ist. Fig. 22A zeigt den Zustand, daß die Befestigungsgenauigkeit des LED-Chips 11 gut ist, und Fig. 22B zeigt den Fall, daß die Befestigungsgenauig keit des LED-Chips 11 schlecht ist. Selbst wenn die Befestigungsgenauigkeit schlecht ist, tritt, da der elektrisch-isolierende Film 12 um die PN-Übergangsflä che ausgebildet ist, eine elektrische Störung, beispielsweise ein elektrischer Kurzschluß und ein Lecken, kaum auf. Fig. 22C zeigt einen Zustand, daß meh rere LED-Chips 11 auf dem Einheitssubstrat 5 befestigt sind. Die mehreren LED-Chips 11 sind auf einer unteren Form 21 befestigt, die durch eine Heizein heit 20 in einem Zustand des Befestigens an dem Einheitssubstrat 5 mittels der elektrisch-leitenden Pasten 16, 17 erwärmt ist, und jeder der LED-Chips 11 wird durch eine obere Form 22 über eine Gummischicht 23 von dem oberen Teil ge preßt. Demgemäß sind die Dickfilmelektroden 13, 14 von jedem der LED-Chips 11 in engem Kontakt mit den Verdrahtungsmustern 6, 7 auf dem Einheitssub strat 5, so daß die elektrisch-leitenden Pasten 16, 17, die auf den Verdrahtungs mustern 6, 7 angebracht sind, gesetzt bzw. gehärtet sind. Als ein Ergebnis hier von ist in einem Zustand, in welchem die elektrische Verbindung zwischen den Dickfilmelektroden 13, 14 und den Verdrahtungsmustern 6, 7 aufrechterhalten ist, der LED-Chip an dem Einheitssubstrat 5 mittels der elektrisch-leitenden Pa sten 16, 17 festgelegt.

Fig. 23 zeigt einen Prozeß zum Herstellen des LED-Chips 11 mit einem teilweise elektrisch-isolierenden Film 12 auf der Seitenfläche hiervon, wie dies in den Fig. 22A, 22B und 22C gezeigt ist. Ein Schritt s1 zeigt einen Zustand, in welchem eine P-Schicht 31 und eine N-Schicht 32 auf einem Substrat durch Diffusion oder dergleichen gebildet sind, eine PN-Übergangsfläche 2 auf der Grenze zwi schen der P-Schicht 31 und der N-Schicht 32 vorliegt und eine Elektroden schicht 33 sowie eine Elektrodenschicht 4 jeweils auf der einen und der anderen Oberfläche vorgesehen sind. Die Elektrodenschichten 33, 4 werden durch Dampfabscheidung von Metallen, wie beispielsweise Gold (Au) oder Goldberylli um (AuBe) gebildet. In einem Schritt s2 wird die in der P-Schicht 31 vorgesehene P-Elektrode durch Fotoätzen hergestellt. In einem Schritt s3 wird eine Re sistschicht 34 auf der Elektrodenschicht 33 gebildet, die insgesamt auf einer Oberfläche eines Wafers bzw. einer Scheibe 30 ausgebildet ist, nachdem eine Be lichtung mit einer Glasmaske vorgenommen wurde, wobei die Resistschicht mit einem Entwicklungsmittel und einer Spülung behandelt wird, das Fotoätzen der P-Elektrode vorgenommen wird und die Elektrodenschicht 33 entfernt wird, während jeweils die Anschlußelektrode 3 belassen wird. In einem Schritt s4 wird wieder eine Resistschicht 35 auf die Anschlußelektrode 3 aufgetragen, so daß das Fotoätzen durchgeführt wird, um den Rand der Anschlußelektrode 3 in ei nem geschützten Zustand zu belassen. In einem Schritt s5 wird ein Halbzerlegen zum Ausschneiden eines Teiles zwischen den Anschlußelektroden 3 von der ei nen Oberfläche des Wafers 30 durchgeführt. Ein Haftband wird an dem anderen Oberflächenende des Wafers 30 angebracht. Ein Schneiden der dünnen Lage von dem einen Oberflächenende wird so vorgenommen, daß nicht vollständig der ge samte Körper getrennt wird, sondern die Reste des Zerlegens, beispielsweise 110 µm, zurückbleiben. Sodann wird die Haftschicht von der anderen Oberfläche des Wafers 30 entfernt, und ein Ätzen wird mittels eines Gemisches, wie beispiels weise einer Schwefelsäure-(H₂SO₄) und einer Wasserstoffperoxidlösung (H₂O₂) durchgeführt.

Sodann wird in einem Schritt s6 das Schutzresist entfernt. Eine OMR-Entfer nungseinheit wird zum Entfernen des Resists verwendet. Sodann wird in einem Schritt s7 ein Harz, das durch Mischen eines Epoxyharzes und eines Acrylharzes erhalten ist, aufgetragen, um eine Harzschicht 37 In dem ausgeschnittenen Teil zu bilden, der durch das Zerlegen in Schritt s5 erzeugt ist. In Schritt s8 wird eine Ag-Pasten-Elektrode 38 auf beiden Oberflächen des Wafers 30 gebildet, und in einem Schritt s9 wird ein Vollzerlegen zum Trennen in jeden der LED-Chips 11 vorgenommen. Zu der Zeit des Vollzerlegens ist die andere Oberfläche des Wafers 30 auf der Haftschicht angebracht, und jeder der LED-Chips 11 wird vollständig getrennt.

In den LED-Chips 1 und 11, die in den Fig. 20A, 20B, 20C, 21A und 21B gezeigt sind, besteht, da die Seitenfläche vollständig oder teilweise als die Kristallober fläche 10 freiliegt, wenn die Chip-Montagestellung zu einer Zeit der Befestigung an dem Einheitssubstrat 5 verschoben ist, eine Gefahr, daß der als die Kristall oberfläche 10 freiliegende Teil in Berührung mit den Verdrahtungsmustern 6, 7 auf dem Einheitssubstrat 5 ist. Wenn ein solcher Kontakt hervorgerufen wird, fließt kein Strom durch die "PN-Übergangsoberfläche 2", die zum Emittieren von Licht der LED-Chips 1 und 11 nützlich ist, so daß eine Störung, wie beispiels weise eine Verringerung der Chip-Helligkeit und kein Aufleuchten des Chips her vorgerufen wird. Wie in den Fig. 21A und 21B gezeigt ist, ist selbst in dem Fall, daß der LED-Chip 11 von dem Typ ist, bei dem der elektrisch-isolierende Film 12 den Rand der PN-Übergangsfläche 2 überdeckt, wenn die Verschiebungsgröße der Chip-Befestigungsstellung eine gewisse Grenze überschreitet, der freiliegende Teil der Kristalloberfläche 10 in Berührung mit dem Verdrahtungsmustern 6, 7 auf dem Einheitssubstrat 5, so daß die Helligkeitsverringerung des Chips und das Nicht-Leuchten des Chips in der gleichen Weise wie bei dem in den Fig. 20A, 20B und 20C gezeigten LED-Chip 1 erzeugt sind. Demgemäß ist unter Berück sichtigung der Dispersion der Chip-Befestigungsgenauigkeit die Struktur kaum als eine vollständige Chipstruktur anzusehen.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein lichtemittierendes Anzeige element zu schaffen, das auf einem Substrat angebracht ist, so daß eine PN- Übergangsfläche hiervon senkrecht zu dem Substrat verläuft, welches weiterhin eine Gefahr verhindert, daß eine Kristallendfläche des lichtemittierenden Anzei geelementes in unerwünschter Weise in Berührung mit anderen Teilen aufgrund einer Verschiebung der Montagestellung ist, so daß keine Möglichkeit besteht, eine Störung, beispielsweise eine Verringerung der Lichtemissionshelligkeit und ein Erzeugen eines Nicht-Leuchtens, hervorzurufen, und ein Verfahren zum Ver binden des lichtemittierenden Anzeigeelementes mit einem Verdrahtungssub strat sowie ein Verfahren zum Herstellen desselben anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung ein lichtemittierendes Anzeigeelement bzw. ein Verfahren gemäß den jeweiligen unabhängigen Patent ansprüchen vor.

Vorteilhafthafte Weiterbildungen der Erfindungen ergeben sich aus den Unteran sprüchen.

Die vorliegende Erfindung schafft ein lichtemittierendes Anzeigeelement, das aus einem Wafer-Halbleitermaterial hergestellt und auf einem Verdrahtungssubstrat befestigt ist, so daß eine PN-Übergangsfläche senkrecht zu dem Verdrahtungs substrat gemacht ist, wobei das lichtemittierende Anzeigeelement Anschlußelek troden aufweist, die auf beiden Enden hiervon in einer senkrechten Richtung zu der PN-Übergangsrichtung ausgebildet sind, wobei die Anschlußelektroden mit Verbindungselektroden verbunden sind, die auf dem Verdrahtungssubstrat un ter einem Intervall vorgesehen sind, wobei weiterhin eine Seitenfläche des licht emittierenden Anzeigeelementes zwischen den Anschlußelektroden gegenüber zu dem Verdrahtungssubstrat liegt und ein elektrisch-isolierender Überzug auf dem Gesamtbereich von wenigstens der Seitenfläche ausgebildet ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Anschlußelektroden jeweils an bei den Enden in der senkrechten Richtung zu der PN-Übergangsfläche des licht emittierenden Elementes, das auf dem Verdrahtungssubstrat vorgesehen ist, an geordnet, so daß die PN-Übergangsfläche senkrecht zu dem Verdrahtungssub strat verläuft. Die Verbindungselektroden sind auf dem Verdrahtungssubstrat unter einem Intervall vorgesehen, und die Verbindungselektroden sind elektrisch hiermit jeweils verbunden. Da eine Seitenoberfläche zwischen den Anschlußelek troden des lichtemittierenden Anzeigeelementes gegenüber zu dem Verdrah tungssubstrat vorgesehen ist und der elektrisch-isolierende Überzug wenigstens insgesamt auf der Seitenoberfläche aufgetragen ist, besteht, selbst wenn die Be festigungsgenauigkeit des lichtemittierenden Anzeigeelementes auf dem Verdrah tungssubstrat schlecht ist und die Lageverschiebung groß wird, keine Gefahr, daß ein Seitenrand der PN-Übergangsfläche in Berührung mit dem anderen Teil, wie beispielsweise einem Muster ist, so daß die Störung der Helligkeitsverminderung und des Nicht-Leuchtens verhindert werden kann.

Wie oben beschrieben ist, berührt gemäß der Erfindung, da der elektrisch-isolie rende Überzug auf der Seitenoberfläche gegenüber zu dem Verdrahtungssubstrat zu einer Zeit von dessen Befestigen an dem Verdrahtungssubstrat unter den Sei tenoberflächen des Halbleiter-Anzeigeelementes gebildet wird, selbst wenn die Befestigungsstellung verschoben ist, die Kristalloberfläche nicht das Verdrah tungssubstrat oder dergleichen, so daß die Störungen, wie beispielsweise die Helligkeitsverminderung und das Nicht-Leuchten infolge des elektrischen Kurz schlusses in der PN-Übergangsfläche verhindert werden können. Da die elektri sche Verbindung sehr wohl vorgenommen werden kann, selbst wenn die Genau igkeit der Befestigungslage zu der Zeit des Befestigens an dem Substrat nicht gut ist, ist es nicht erforderlich, die Montagegenauigkeit eines Preßbondgerätes für den lichtemittierenden Anzeigeelement-Chip zu verbessern, so daß der Chip durch ein relativ einfaches Gerät mit hoher Geschwindigkeit montierbar ist. Wei terhin ist es nicht erforderlich, eine Reparaturoperation vorzunehmen, bei wel cher ein neuer lichtemittierender Anzeigeelement-Chip wieder montiert wird, nachdem der Chip des lichtemittierenden Anzeigeelementes zeitweise montiert und entfernt wurde, so daß eine Bildanzeigeeinheit, die eine Vielfalt von montierten lichtemittierenden Anzeigeelementen erfordert, mit hoher Produktivität hergestellt werden kann.

Weiterhin ist es bei der vorliegenden Erfindung vorzuziehen, daß der elektrisch isolierende Überzug aus einem im ultravioletten Bereich härtbaren Harz besteht.

Da gemäß der Erfindung der elektrisch-isolierende Überzug aus einem ultravio lett härtbaren Harz besteht, kann der elektrisch-isolierende Überzug wirksam durch selektives Einstrahlen von Ultraviolett-Strahlen gebildet werden. Da das mit Ultraviolett-Strahlen härtbare Harz verwendet wird, kann entweder ein ge härteter Teil oder ein nicht-gehärteter Teil einfach gewählt werden, und da zu sätzlich ein Aufheizen nicht erforderlich ist, kann der elektrisch-isolierende Überzug einfach gebildet werden.

Da gemäß der vorliegenden Erfindung der elektrisch-isolierende Überzug auf der Seitenfläche des lichtemittierenden Anzeigeelementes durch das ultraviolett härtbare Harz gebildet ist, kann der Überzug zum Bedecken der Seitenfläche des lichtemittierenden Anzeigeelementes einfach hergestellt werden.

Weiterhin ist es bei der vorliegenden Erfindung vorzuziehen, daß der elektrisch isolierende Überzug transparent für Licht, das von der PN-Übergangsfläche aus geht, ist und aus einem Material hergestellt ist, das unter organischen Materiali en einschließlich Epoxyharzen und Phenolharzen oder anorganischen Materiali en einschließlich Siliziumoxiden und Aiuminiumoxiden, ausgewählt ist.

Da der den Seitenrand der PN-Übergangsfläche bedeckende elektrisch-Isolieren de Überzug transparent gemacht ist, kann das an der PN-Übergangsfläche er zeugte Licht ausgegeben werden, wie es vorliegt.

Da gemäß der vorliegenden Erfindung der elektrisch-isolierende Überzug trans parent gemacht ist, kann das an der PN-Übergangsfläche erzeugte Licht ausge geben werden, wie es vorliegt, ohne die Wellenlänge zu verändern und die Inten sität zu reduzieren.

Weiterhin ist es bei der vorliegenden Erfindung vorzuziehen, daß das Halbleiter material ein Material ist, das aus den Verbindungshalbleitern der III-V-Gruppe, den Verbindungshalbleitern der II-VI-Gruppe oder einem Siliziumcarbid ausge wählt ist.

Gemäß der Erfindung kann das lichtemittierende Anzeigeelement mit einer ho hen Lichtemissionswirksamkeit erhalten werden, indem das Halbleitermaterial aus den Verbindungshalbleitern ausgewählt wird, die im allgemeinen sichtbares Licht emittieren.

Da gemäß der Erfindung das lichtemittierende Halbleiterelement aus einem Halbleitermaterial gebildet ist, das unter den Verbindungshalbleitern ausgewählt ist, die im allgemeinen sichtbares Licht emittieren, kann das lichtemittierende Anzeigeelement mit einer hohen Lichtemissionswirksamkeit erzeugt werden.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorzuziehen, daß die Anschlußelektroden aus einer Kombination eines metallischen Dünnfilmes und eines elektrisch-leitenden Hartlot-Materials oder eines elektrisch-leitenden Harz-Haftmittels hergestellt sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können das elektrisch-leitende Hartlot-Mate rial oder das elektrisch-leitende Harzhaftmittel elektrisch zwischen den Elektro den auf den Endflächen der P- und N-Typ-Halbleiterschichten in dem licht-emit tierenden Anzeigeelement leiten, und die metallischen Dünnfilme können da durch eine elektrische Leitung nach außen erhalten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können das elektrisch-leitende Hartlotmate rial oder das elektrische Harz-Haftmittel und die metallischen Dünnfilme elek trisch zwischen den Elektroden auf den Endflächen der P- und N-Typ-Halbleiter schichten in dem lichtemittierenden Anzeigeelement und der Außenwelt verbin den.

Weiterhin ist es bei der Erfindung vorzuziehen, daß die Anschlußelektroden aus einer Kombination von Metall-Dünnfilmen und einem anisotrop elektrisch-leiten den Harz-Haftmittel gebildet sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das anisotrop elektrisch-leitende Harz-Haftmittel eine Kontinuität zwischen den Elektroden auf den Endflächen der P- und N-Typ-Halbleiterschichten in dem lichtemittierenden Halbleiterelement und dem metallischen Dünnfilm hervorrufen, und der metallische Dünnfilm kann eine elektrische Verbindung mit der Außenwelt verursachen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können das anisotrop elektrisch-leitende Harz-Haftmittel und der metallische Dünnfilm elektrisch die Elektroden auf den Endflächen der P- und N-Typ-Halbleiterschichten in dem lichtemittierenden An zeigeelement mit der Außenwelt verbinden.

Bei der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, daß die Anschlußelektroden auf den beiden Enden in der senkrechten Richtung der PN-Übergangsfläche der lichtemittierenden Anzeigefläche gebildet sind und daß die Oberflächen der An schlußelektroden senkrecht zu der Oberfläche des Verdrahtungssubstrates ver laufen.

Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Seitenflächen der Anschlußelektroden parallel zu der Oberfläche des elektrischen Substrates sind, können die Kontakt bereiche zwischen den Anschlußelektroden und den Verbindungselektroden auf dem Verdrahtungssubstrat groß gemacht werden. Wenn die Seitenendoberfläche der Anschlußelektrode nicht parallel zu der Verbindungselektrode ist, nimmt der Kontaktteil Linienform an, so daß der Kontaktbereich klein wird. Wenn der Kon taktbereich klein ist, kann die Leitfähigkeit einfach erhalten werden, und der elektrische Widerstand kann vermindert werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Kontaktbereiche zwischen den Anschlußelektroden des lichtemittierenden Anzeigeelementes und den Verbin dungselektroden auf dem Verdrahtungssubstrat groß gemacht werden, wobei die Leitfähigkeit einfach zu erzielen ist und der elektrische Widerstand reduziert werden kann.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorzuziehen, daß die Anschlußelektroden so gebildet sind, daß ein Lichtübertragungsraum auf wenigstens einem Teil der je weiligen Enden des lichtemittierenden Anzeigeelementes verbleibt.

Obwohl gemäß der vorliegenden Erfindung die Anschlußelektroden nicht Licht übertragen, sind die Anschlußelektroden in der Weise gestaltet, daß sie den Lichtübertragungsraum nicht insgesamt, sondern wenigstens teilweise bei jewei ligen Enden des lichtemittierenden Anzeigeelementes zurückhalten. Das von dem Halbleiterkristall emittierte Licht kann durch den Lichtübertragungsraum ausgegeben werden, so daß die Lichtemissionsintensität gesteigert ist.

Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Anschlußelektrode so gestaltet ist, daß der lichtübertragende Raum auf wenigstens einem Teil der jeweiligen Enden des lichtemittierenden Anzeigeelementes verbleibt, kann das von dem Halbleiterkri stall emittierte Licht ausgezogen werden, so daß die Lichtemissionsintensität ge steigert werden kann.

Weiterhin ist es bei der vorliegenden Erfindung vorzuziehen, daß eine Stufe in der Seitenfläche gegenüber zu dem Verdrahtungssubstrat ausgebildet wird, so daß ein Seitenrand der PN-Übergangsfläche eine Aussparung von Seitenendflä chen der Anschlußelektroden aufweist.

Da erfindungsgemäß die Stufe in der Seitenfläche des lichtemittierenden Anzei geelementes gegenüber zu dem Verdrahtungssubstrat ausgebildet wird, kann das lichtemittierende Anzeigeelement auf dem Verdrahtungssubstrat montiert werden, so daß ein Raum zwischen den Verbindungselektroden auf dem Ver drahtungssubstrat und dem Seitenrand der PN-Übergangsfläche vorgesehen ist. Selbst wenn demgemäß die Montagegenauigkeit schlecht ist, kann ein elektri scher Kurzschluß zwischen der PN-Übergangsfläche und der Verbindungselek trode verhindert werden.

Selbst wenn erfindungsgemäß die Genauigkeit des Befestigens des lichtemittie renden Anzeigeelementes auf dem Verdrahtungssubstrat schwach ist, kann der elektrische Kurzschluß zwischen der PN-Übergangsfläche und den Verbindungs elektroden durch die Stufe verhindert werden, die in der Seitenfläche des lichte mittierenden Anzeigeelementes ausgebildet ist.

Weiterhin ist es bei der vorliegenden Erfindung vorzuziehen, daß der elektrisch isolierende Überzug auf der Seitenfläche gebildet wird, auf der die Stufe erzeugt ist, derart, daß eine Oberfläche des elektrisch-isolierenden Überzuges auf der gleichen Ebene wie die Seitenendflächen der Anschlußelektroden liegen, die an den beiden Enden vorgesehen sind.

Wenn erfindungsgemäß das lichtemittierende Anzeigeelement auf dem Verdrah tungssubstrat befestigt wird, liegen die Oberfläche des elektrisch-isolierenden Überzuges und die Seltenendflächen der Anschlußelektroden auf der gleichen Ebene, und wenigstens der elektrisch-isolierende Überzug steht nicht von den Seitenendflächen der Anschlußelektroden vor, so daß die Anschlußelektroden si cher mit Verbindungselektroden kontaktiert werden können, um in Kontinuität hiermit gebracht zu sein.

Da erfindungsgemäß die Oberfläche des elektrisch-isolierenden Überzuges und die Seitenendflächen der Anschlußelektroden in der gleichen Ebene angeordnet sind, kann eine Kontinuität zwischen der Anschlußelektrode und der Verbin dungselektrode gewährleistet werden.

Weiterhin schafft die Erfindung ein lichtemittierendes Anzeigeelement, das aus einem Wafer-Halbleitermaterial hergestellt ist, wobei das lichtemittierende Anzeigeelement auf einem Verdrahtungssubstrat angebracht wird, so daß eine PN- Übergangsfläche senkrecht zu dem Verdrahtungssubstrat verläuft, und wobei an beiden Enden gebildete Anschlußelektroden in senkrechter Richtung zu der PN-Übergangsfläche ausgerichtet sind und die Anschlußelektroden mit den Verbin dungselektroden verbunden sind, die auf dem Verdrahtungssubstrat unter ei nem Intervall gelegen sind, wobei eine Stufe in einer Seitenoberfläche des lichtemittierenden Anzeigeelemen tes gegenüber zu dem Verdrahtungssubstrat vorgesehen ist, so daß ein Seiten rand der PN-Übergangsfläche von Seltenendflächen der Anschlußelektroden aus gespart ist.

Da die Stufe in der Seitenfläche gegenüber zu dem Verdrahtungssubstrat des lichtemittierenden Anzeigeelementes gebildet wird, kann das lichtemittierende Anzeigeelement auf dem Verdrahtungssubstrat gemäß der vorliegenden Erfin dung so befestigt werden, daß ein Raum zwischen den Verbindungselektroden auf den Verdrahtungssubstraten und dem Seitenrand der PN-Übergangsfläche vorhanden ist. Selbst wenn demgemäß die Montagegenauigkeit schlecht ist, kann ein elektrischer Kurzschluß zwischen der PN-Übergangsfläche und den Verbindungselektroden verhindert werden.

Selbst wenn die Montagegenauigkeit des lichtemittierenden Anzeigeelementes auf dem Verdrahtungssubstrat schlecht ist, kann erfindungsgemäß ein elektri scher Kurzschluß zwischen der PN-Übergangsfläche und den Verbindungselektroden durch die Stufe verhindert werden, die in der Seitenfläche des lichtemit tierenden Elementes vorgesehen ist.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorzuziehen, daß ein elektrisch-isolierender Überzug auf der Seitenfläche, in der die Stufe ausgebildet ist, so gestaltet ist, daß eine Oberfläche des elektrisch-isolierenden Überzuges auf der gleichen Ebe ne wie die Seitenendflächen der an den beiden Enden gebildeten Anschlußelek troden gelegen ist.

Wenn das lichtemittierende Anzeigelement auf dem Verdrahtungssubstrat befe stigt wird, liegen erfindungsgemäß die Oberfläche des elektrisch-isolierenden Überzuges und die Seitenendflächen der Anschlußelektroden in der gleichen Ebene, und wenigstens der elektrisch-isolierende Überzug steht nicht von den Seitenendflächen der Anschlußelektroden vor, so daß die Anschlußelektroden si cher die Verbindungselektroden kontaktieren können, um hiermit Kontinuität zu haben.

Da erfindungsgemäß die Oberfläche des elektrisch-isolierenden Überzuges und die Seitenendflächen der Anschlußelektroden in der gleichen Ebene gelegen sind, kann Kontinuität zwischen der Anschlußelektrode und der Verbindungse lektrode sicher geschaffen werden.

Weiterhin liefert die Erfindung ein Verfahren zum Verbinden des lichtemittieren den Anzeigeelementes mit einem Verdrahtungssubstrat, wobei das lichtemittie rende Anzeigeelement aus einem Wafer-Halbleitermaterial hergestellt und auf ei nem Verdrahtungssubstrat so befestigt ist, daß eine PN-Übergangsfläche senk recht zu dem Verdrahtungssubstrat verläuft, wobei das lichtemittierende Anzei geelement Anschlußelektroden, die an beiden Enden in einer senkrechten Rich tung zu der PN-Übergangsfläche gebildet sind, hat, die Anschlußelektroden mit Verbindungselektroden verbunden sind, die auf dem Verdrahtungssubstrat un ter einem Intervall vorgesehen sind, eine Seitenfläche des lichtemittierenden An zeigeelements zwischen den Elektroden gegenüber zu dem Verdrahtungssubstrat liegt, und ein elektrisch-isolierender Überzug insgesamt auf wenigstens der Sei tenfläche ausgebildet oder eine Stufe in der Seitenfläche gegenüber zu dem Ver drahtungssubstrat vorgesehen ist, so daß ein Seitenrand der PN-Übergangsflä che von den Seltenendflächen der Anschlußelektroden ausgespart ist, umfas send den folgenden Schritt:
Verbinden der Anschlußelektrode des lichtemittierenden Anzeigesubstrates mit der Verbindungselektrode des Verdrahtungssubstrates mittels eines anisotrop elektrisch-leitenden Harz-Haftmittels.

Erfindungsgemäß wird das anisotrop elektrisch-leitende Harz-Haftmittel auf die Verbindungselektrode des Verdrahtungssubstrates zuvor aufgetragen, und wenn die Anschlußelektrode des lichtemittierenden Anzeigeelementes darauf verbun den wird, werden ein Erwärmen und Druckeinwirken vorgenommen. Da das ani sotrop elektrisch-leitende Harz-Haftmittel elektrisch lediglich zwischen der Sei tenendfläche der Anschlußelektrode des lichtemittierenden Anzeigeelementes und der Verbindungselektrode des Verdrahtungssubstrates leitet, während die anderen Teile nicht unter Leitung sind, wird eine sichere Verbindung ermöglicht, wobei ein elektrischer Kurzschluß in der PN-Übergangsfläche vermieden wird.

Da erfindungsgemäß das anisotrop elektrisch-leitende Harz-Haftmittel elektrisch lediglich zwischen den Seitenendflächen der Anschlußelektroden des lichtemit tierenden Anzeigeelementes und den Verbindungselektroden des Verdrahtungs substrates leitet, während die anderen Teile außerhalb einer Leitung sind, wird eine sichere elektrische Verbindung ermöglicht, wobei ein elektrischer Kurz schluß in der PN-Übergangsfläche vermieden wird.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorzuziehen, daß die Anschlußelektrode des lichtemittierenden Anzeigeelementes mit der Verbindungselektrode des Verdrah tungssubstrates verbunden ist, indem ein anisotrop elektrisch-leitendes Harz-Haftmittel verwendet wird, das als eine elektrisch-leitende Komponente lediglich Partikel enthält, die einen kleineren Maximaldurchmesser als die Stufe haben.

Selbst wenn erfindungsgemäß die Teilchen, die als die elektrisch-leitende Kom ponente des anisotrop elektrisch-leitenden Harzes dienen, nahe dem Seitenrand der PN-Übergangsfläche gehalten sind, tritt, da der Maximaldurchmesser der Teilchen kleiner als die Stufe ist, eine Überbrückung in der PN-Übergangsfläche nicht auf, so daß die Anschlußelektrode und die Verbindungselektrode elek trisch miteinander in sicherer Weise verbunden werden können.

Selbst wenn erfindungsgemäß die Teilchen, die als die elektrisch-leitende Kom ponente des anisotrop elektrisch-leitenden Harzes dienen, nahe dem Seitenrand der PN-Übergangsfläche gehalten sind, tritt, da der Maximaldurchmesser der Teilchen kleiner als die Stufe ist, die Überbrückung in der PN-Übergangsfläche nicht auf, so daß die Anschlußelektrode und die Verbindungselektrode elek trisch miteinander in sicherer Weise verbunden werden können.

Weiterhin ist es bei der vorliegenden Erfindung vorzuziehen, daß die Anschluß elektrode des lichtemittierenden Anzeigeelementes mit der Verbindungselektrode des Verdrahtungssubstrates verbunden ist, indem ein elektrisch-leitendes Hart lotmaterial oder ein elektrisch-leitendes Harz-Haftmittel verwendet werden.

Erfindungsgemäß ist die Anschlußelektrode des lichtemittierenden Anzeigeele mentes beispielsweise zeitweise auf der Verbindungselektrode des Verdrahtungs substrates verbunden bzw. gebondet und elektrisch mittels des elektrisch-leiten den Hartlotmaterials oder des elektrisch-leitenden Harz-Haftmittels angeschlos sen. Das elektrisch-leitende Hartlotmaterial oder Harz-Haftmittel ist relativ we nig aufwenig im Vergleich mit dem anisotrop elektrisch-leitenden Harz-Haftmit tel, so daß die zur Montage des lichtemittierenden Anzeigeelementes auf dem Verdrahtungssubstrat erforderlichen Kosten reduziert werden können.

Erfindungsgemäß sind die Verbindungselektrode des Verdrahtungssubstrates und die Anschlußelektrode des lichtemittierenden Anzeigeelementes elektrisch mittels des elektrisch-leitenden Hartlotmaterials oder des elektrisch-leitenden Harz-Haftmittels verbunden, so daß die Kosten im Vergleich mit dem Fall redu ziert werden können, in welchem das anisotrop elektrisch-leitende Harz-Haftmit tel verwendet wird.

Weiterhin schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Anzeigeelementes, das so auf einem Verdrahtungssubstrat montiert ist, daß eine PN-Übergangsfläche senkrecht zu dem Verdrahtungssub strat verläuft, wobei das lichtemittierende Anzeigeelement Anschlußelektroden aufweist, die auf beiden Enden hiervon in senkrechter Richtung zu der PN-Über gangsfläche ausgebildet sind und die Anschlußelektroden mit Verbindungselek troden verbunden sind, die auf dem Verdrahtungssubstrat unter einem Intervall vorgesehen sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
einen Wafer-Herstellungsschritt, um innerhalb eines Halbleiterwafers eine PN-Übergangsfläche zu bilden, die parallel zu Oberflächen des Halbleiterwafers ist, um Anschlußelektroden entsprechend jedem der lichtemittierenden Anzeigeele mente auf einer der Oberflächen des Halbleiterwafers zu bilden, und um eine Elektrodenschicht auf der gesamten anderen Oberfläche zu erzeugen,
einen Elementtrennschritt, um die andere Oberfläche des Halbleiterwafers auf einer Haftschicht anzubringen, um den Halbleiterwafer zwischen den jeweiligen lichtemittierenden Anzeigeelementen zu schneiden bzw. sägen, damit der Halbleiterwafer in einzelne lichtemittierende Anzeigeelement-Chips getrennt wird, und um die Haftschicht auszudehnen, damit ein Abstand zwischen den lichte mittierenden Anzeigeelement-Chips vergrößert ist,
einen Isolierschritt, um ein elektrisch-isolierendes Harz auf einen Spalt zwi schen den lichtemittierenden Anzeigeelement-Chips von einer Oberflächenseite aufzutragen und das elektrisch-isolierende Harz zu härten,
einen Isolationsentfernungsschritt, um das gehärtete elektrisch-isolierende Harz von den Anschlußelektrodenoberflächen von der einen Oberflächenseite zu ent fernen, damit die Anschlußelektrodenoberflächen freiliegen,
einen Elektrodenerzeugungsschritt, um eine elektrisch-leitende Paste von der ei nen Oberflächenseite aufzutragen, um die elektrisch-leitende Paste auf die ande re Oberflächenseite aufzutragen, nachdem die Haftschicht entfernt ist, und um thermisch die auf die beiden Oberflächen aufgetragenen elektrisch-leitenden Pa sten zu härten, so daß Dickfilmelektroden gebildet werden, und
ein Trennen in einzelne lichtemittierende Anzeigeelement-Chips, die elektrisch isolierende Harzschichten insgesamt auf den Seltenflächen haben, indem zwi schen den jeweiligen lichtemittierenden Anzeigeelement-Chips so ein Schneiden vorgenommen wird, daß das gehärtete elektrisch-isolierende Harz auf den Chips belassen wird.

Da erfindungsgemäß der in dem Wafer-Herstellungsschritt hergestellte Halblei terwafer in jeden der Chips des lichtemittierenden Anzeigeelementes nach einer Befestigung an der Haftschicht in dem Elementtrennschritt getrennt wird, wird, nachdem die Haftschicht so gedehnt ist, damit der Abstand zwischen den licht emittierenden Anzeigechips vergrößert ist, das elektrisch-isolierende Harz in dem elektrisch-isolierenden Schritt aufgetragen und gehärtet, wobei der elek trisch-isolierende Überzug in einem Zustand gebildet werden kann, damit ein ausreichender Abstand zwischen den lichtemittierenden Anzeigeelement-Chips beibehalten ist. Da der Abstand zwischen den Chips ausreichend ist, kann ein elektrisch-isolierender Überzug gebildet werden, so daß zu der Zeit des Schnei dens in dem Chiptrennschritt der elektrisch-isolierende Überzug belassen wer den kann, wobei dieser den lichtemittierenden Anzeigeelement-Chip umgibt.

Da erfindungsgemäß das elektrisch-isolierende Harz aufgetragen und gehärtet wird, nachdem der Halbleiterwafer In jeden der Chips der lichtemittierenden Anzeigeelement getrennt ist, um den Abstand zwischen den Chips zu vergrößern und nachdem das gehärtete, elektrisch-isolierende Harz geschnitten und ge trennt ist, kann das gehärtete, elektrisch-isolierende Harz ausreichend in Sei tenflächen des lichtemittierenden Anzeigeelementes belassen werden.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorzuziehen, daß das in dem Isolierschritt auf getragene elektrisch-isolierende Harz von einem ultraviolett härtbaren Typ ist.

Da erfindungsgemäß der ultraviolett härtbare Harztyp für das elektrisch-isolie rende Harz verwendet wird, werden Ultraviolettstrahlen lediglich auf den zu här tenden Teil eingestrahlt, und der nicht-gehärtete Teil kann einfach entfernt wer den.

Da erfindungsgemäß der ultraviolett härtbare Harztyp für das elektrisch-isolierende Harz verwendet wird, werden die Ultraviolettstrahlen selektiv eingestrahlt, so daß der zu härtende Teil als der elektrisch-isolierende Überzug einfach ge wählt werden kann.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß bei dem Isolationsschritt vorzuziehen, daß das elektrisch-isolierende Harz in dem Isolationsschritt durch eine Quetsche bzw. Rollenquetsche aufgetragen wird.

Da erfindungsgemäß das elektrisch-isolierende Harz mittels der Quetsche aufge tragen wird, kann der Auftrag mit einer notwendigen Dicke und in gleichmäßiger Weise durchgeführt werden.

Da erfindungsgemäß die Quetsche zu einer Zeit des Auftragens des elektrisch isolierenden Harzes eingesetzt wird, kann die aufzutragende Dicke sicher ge steuert werden, und der elektrisch-isolierende Überzug kann wirksam gebildet werden.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorzuziehen, daß die elektrisch-leitende Paste durch eine Quetsche bei dem Elektrodenerzeugungsschritt aufgetragen wird.

Da erfindungsgemäß die elektrisch-leitende Paste mittels der Quetsche aufgetra gen wird, kann die elektrisch-leitende Paste, die die Dickfilmelektroden bildet, gleichmäßig auf das Halbleiteranzeigeelement aufgetragen werden.

Da erfindungsgemäß die Quetsche zu der Zeit des Auftragens der elektrisch-lei tenden Paste eingesetzt wird, kann die Dicke der auf beiden Seiten des licht emittierenden Anzeigeelementes gebildeten Dickfilmelektroden einfach gesteuert werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A eine Schnittdarstellung, die einen befestigten Zustand eines LED-Chips 41 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,

Fig. 1B eine Darstellung in Perspektive, die ein äußeres Erscheinungsbild des LED-Chips 41 In Fig. 1A zeigt,

Fig. 2 eine vereinfachte Schnittdarstellung, die einen Zustand des Vorbereitens eines LED-Wafers 60 unter den Herstellungsschritten für den LED-Chip 41 in Fig. 1 zeigt,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt, in welchem der LED-Wafer 60 in Fig. 2 an einer Haftschicht 61 befestigt ist,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt, in welchem der LED-Wafer 60, der an der Haftschicht 61 in Fig. 3 befestigt ist, vollständig zer legt ist,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt, in welchem ein Abstand zwischen LED-Chips 41 durch Dehnen der Haftschicht 61 in Fig. 4 ver größert ist,

Fig. 6A eine vereinfachte Schnittdarstellung, die einen Zustand unmittel bar vor dem Auftragen eines elektrisch-isolierenden Harzes unter einem Schritt des Auftragens des elektrisch-isolierenden Harzes zeigt,

Fig. 6B eine vereinfachte Schnittdarstellung, die einen Zustand des Auftra gens des elektrisch-isolierenden Harzes unter dem Schritt des Auftragens des isolierenden Harzes zeigt,

Fig. 7A eine vereinfachte Schnittdarstellung, die einen Schnitt des selekti ven Freilegens des isolierenden Harzes, um dieses zu härten, zeigt,

Fig. 7B eine vereinfachte Schnittdarstellung, die einen Schritt des Entfer nens eines nicht-gehärteten Teiles nach einem Härten des elektrisch-Isolieren den Harzes zeigt,

Fig. 8A eine vereinfachte Schnittdarstellung, die einen Zustand unmittel bar vor dem Auftragen einer Ag-Paste unter einem Schritt des Auftragens der Ag-Paste zeigt,

Fig. 8B eine vereinfachte Schnittdarstellung, die einen Zustand des Auftra gens auf eine Oberfläche unter dem Schritt des Auftragens der Ag-Paste zeigt,

Fig. 8C eine vereinfachte Schnittdarstellung, die einen Zustand des Auftra gens auf die andere Oberfläche unter dem Schritt des Auftagens der Ag-Paste zeigt,

Fig. 9 eine vereinfachte Schnittdarstellung, die einen Zerlegungsschritt des endgültigen Trennens des LED-Chips 41 zeigt,

Fig. 10 eine vereinfachte Schnittdarstellung, die einen Zustand des Befe stigens des LED-Chips 41, der dem Zerlegen unterworfen wurde, auf einem Ein heitssubstrat 45 in einem horizontalen Zustand zeigt,

Fig. 11A eine Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt, in welchem ein Werkstück in den Auftragungsschritt für das elektrisch-isolierende Harz ge bracht ist, wie dies in den Fig. 6A und 6B dargestellt ist,

Fig. 11B eine Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt, in welchem eine Maske auf das Werkstück im Auftragungsschritt des elektrisch-isolierenden Har zes gesetzt ist, wie dies in den Fig. 6A und 6B gezeigt ist,

Fig. 11C eine Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt, in welchem ein UV-Harz auf die Maske in dem Auftragungsschritt für das elektrisch-isolierende Harz aufgetragen wird, wie dies in den Fig. 6A und 6B gezeigt ist,

Fig. 11D eine Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt, in welchem die Maske in dem Auftragungsschritt für das elektrisch-isolierende Harz entfernt wird, wie dies in den Fig. 6A und 6B gezeigt ist,

Fig. 12 eine Schnittdarstellung, die einen montierten Zustand einer LED 81 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 13 eine Schnittdarstellung, die einen montierten Zustand einer LED 91 gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 14 eine Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt, bei dem der LED-Chip 91 In Fig. 13 mittels anisotrop elektrisch-leitender Haftmittel 94, 95 ver bunden wird,

Fig. 15 eine schematische Schnittdarstellung, die einen Zustand nahe ei nem Spalt zwischen einer Anschlußelektrode 92 und dem Verdrahtungsmuster 46 zeigt.

Fig. 16 eine Schnittdarstellung, die eine schematische Struktur eines LED-Chips 96 gemäß einem noch anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung zeigt,

Fig. 17 eine Schnittdarstellung, die eine schematische Struktur eines LED-Chips 101 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung zeigt.

Fig. 18 eine Schnittdarstellung, die eine schematische Struktur eines LED-Chips 111 gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung zeigt,

Fig. 19 eine Schnittdarstellung, die eine schematische Struktur eines LED-Chips 121 gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung zeigt.

Fig. 20A eine Schnittdarstellung, die einen montierten Zustand eines her kömmlichen LED-Chips 1 zeigt,

Fig. 20B eine Schnittdarstellung, die einen montierten Zustand eines her kömmlichen LED-Chips 1 und den Fall zeigt, daß die Montagegenauigkeit schlecht ist,

Fig. 20C eine perspektivische Darstellung, die ein äußeres Erscheinungsbild des herkömmlichen LED-Chips 1 zeigt,

Fig. 21A eine Schnittdarstellung, die einen montierten Zustand zeigt, in wel chem ein elektrisch-isolierender Film in einem Teil der Seitenfläche eines her kömmlichen LED-Chips 11 gebildet ist,

Fig. 21B eine Schnittdarstellung, die ein äußeres Erscheinungsbild des her kömmlichen LED-Chips 11 in dem Fall zeigt, in welchem der elektrisch-isolie rende Film auf einem Teil der Seitenfläche gebildet ist,

Fig. 22A eine Schnittdarstellung, die einen Montagezustand des LED-Chips 11 in Fig. 21 zeigt,

Fig. 22B eine Schnittdarstellung, die einen Einfluß aufgrund einer Lageverschiebung zu einer Zeit der Montage des LED-Chips 11 in Fig. 21 zeigt,

Fig. 22C eine vereinfachte Schnittdarstellung, die einen Montageprozeß von mehreren LED-Chips 11 durch Umbiegen und Heizen zeigt, und

Fig. 23 ein Flußdiagramm, das Schritte zum Herstellen des LED-Chips 11 in Fig. 21 zeigt.

Im folgenden werden anhand der Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen montierten Zustand und ein äußeres Erscheinungsbild des LED-Chips 41 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei der Chip 41 auf ein Substrat montiert ist. Fig. 1A zeigt einen montierten Zustand, in wel chem der LED-Chip 41 auf das Substrat in einem horizontalen Zustand so mon tiert ist, daß eine PN-Übergangsfläche 42 senkrecht verläuft. Dünnfilmelektro den 43, 44 sind jeweils auf beiden Seiten in senkrechter Richtung zu der PN- Übergangsfläche 42 des LED-Chips 41 als ein P-Pol und ein N-Pol gebildet. Der LED-Chip 41 ist auf ein Einheitssubstrat 45 so montiert, daß die PN-Übergangs fläche 42 senkrecht verläuft. Verdrahtungsmuster 46, 47 entsprechend Verbin dungselektroden für eine elektrische Verbindung sind auf dem Einheitssubstrat 45 ausgebildet.

Eine Kristalloberfläche 50 oder eine Seitenfläche des LED-Chips 41 ist mit einem farblosen oder gefärbten transparenten elektrisch-isolierenden Film 52 bedeckt, der insgesamt ausgeführt ist. Der elektrisch-isolierende Film 52 ist als ein elek trisch-isolierender Überzug so ausgeführt, daß er sich längs der Oberfläche nä her zu der PN-Übergangsfläche 42 erstreckt. Die Dünnfilmelektrode 43 ist so ge bildet, daß sie kleiner als eine Endoberfläche des LED-Chips 41 in diesem Ober flächenende ist. Die Dünnfilmelektrode 44 auf der anderen Endoberfläche ist so gestaltet, daß sie die gesamte Endoberfläche des LED-Chips 41 bedeckt. Dick filmelektroden 53, 54 sind jeweils auf beiden Seiten von jeder Dünnfilmelektrode 43, 44 als Anschlußelektroden gebildet. Die Dickfilmelektroden 53, 54 sind bei spielsweise durch thermisches Härten einer Silber-(Ag-)Paste, wie beispielsweise der Paste CT225K, die durch TOSHIBA CHEMICAL KABUSHIKI KAISHA herge stellt ist, gebildet. Fig. 1B zeigt ein äußeres Erscheinungsbild in einem Zustand, in welchem der LED-Chip 41 aufrecht steht.

Wie in Fig. 1A gezeigt ist, wird in dem LED-Chip 41 gemäß diesem Ausführungs beispiel, da die Seltenflächen des LED-Chips 41 vollständig durch den elektrisch-isolierenden Film 52 bedeckt sind und die Kristalloberfläche 50 nicht frei liegt, selbst dann, wenn eine Montageposition zu der Zelt des Montierens des LED-Chips 41, der auf das Einheitssubstrat 45 montiert wird, verschoben ist, eine Störung, wie beispielsweise eine Helligkeitsminderung des LED-Chips 41 und ein Nicht-Leuchten nicht hervorgerufen, sofern die elektrische Leitung zwi schen den Verdrahtungsmustern 46, 47 und den Dickfilmelektroden 53, 54 durch die elektrisch-leitenden Pasten 56, 57 aufrechterhalten ist.

Die Fig. 2 bis 5, 6A, 6B, 7A, 7B, 8A, 8B, 8C, 9 und 10 zeigen Prozeßschritte für das Herstellen des in den Fig. 1A und 1B dargestellten LED-Chips 41. Zunächst wird, wie in Fig. 2 gezeigt ist, beispielsweise ein LED-Wafer bzw. eine LED-Schei be 60 mit einer Dicke von 250 µm hergestellt. Innerhalb des LED-Wafers 60 ist eine N-Schicht epitaktisch auf einem N-Typ-Substrat aufgewachsen, und außer dem ist eine P-Schicht epitaktisch auf der N-Schicht aufgewachsen, um die PN-Übergangsfläche zu bilden. Auf einer Oberfläche des LED-Wafers ist die Dünn filmeelektrode 43 unabhängig für jedes lichtemittierende Anzeigeelement gebil det, und die Dünnfilmelektrode 44 ist vollständig auf der anderen Oberfläche des LED-Wafers ausgestaltet. Diese Dünnfilmelektroden 43, 44 werden aus Me tall-Dünnfilmen aus beispielsweise Gold (Au) und Silber (Ag) mit einer Dicke von etwa 0,2 µm hergestellt.

In diesem Fall wird als ein Material für den LED-Wafer 60 ein Halbleiter der III-V-Gruppe-Verbindungen, wie beispielsweise Galliumphosphor (GaP) und Galliumarsenid (GaAs) verwendet. Es ist vorzuziehen, daß das den LED-Wafer 60 bildende Halbleitermaterial unter den III-V-Gruppe-Verbindungshalbleitern so wie als ein II-VI-Verbindungshalbleiter oder als ein Verbindungshalbleiter, wie beispielsweise Siliziumcarbid (SIC) gewählt ist. Dies beruht darauf, daß diese Verbindungshalbleiter Licht emittieren und die Farbe des emittierten Lichtes durch Ändern des Materials zu verändern vermögen. Es ist vorzuziehen, daß der elektrisch-isolierende Film 52 aus einem elektrisch-isolierenden Material herge stellt ist, das aus organischen Materialien, wie beispielsweise Epoxyharz, Phe nolharz und Acrylharz und einem anorganischen Material, wie beispielsweise Siliziumdioxid (SiO₂) und Aluminiumoxid (Al₂O₃), und auch aus einem transpa renten Material für das emittierte Licht von der PN-Übergangsfläche 42 gebildet ist. Dies beruht darauf, daß der Nutzungsgrad des Lichtes nicht reduziert wer den soll.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die LED-Schicht 60 an einer Haftschicht 61 auf dem anderen Oberflächenende angebracht. Die Haftschicht 61 ist aus einem Vinyl chloridfilm gebildet, und die Haftstärke hiervon beträgt etwa 150 g/25 mm. So dann wird, wie in Fig. 4 gezeigt ist, der an der Haftschicht 61 angebrachte LED-Wafer 60 vollständig für jeden LED-Chip 41 in Würfel geschnitten. Die Dicke ei nes Messers bzw. Sägeblatts eines Schneidgerätes beträgt etwa 40 µm, und eine Schneidbreite wird aufgrund der Schneidverschiebung etwa 50 µm. Die Schneid teilung beträgt etwa 300 µm, und die Breite des LED-Chips 41 nach einem Schneiden beträgt 250 µm. Sodann wird, wie in Fig. 5 gezeigt ist, die Haftschicht 61 gedehnt, um den Abstand zwischen den LED-Chips 41 auf 100 µm zu vergrö ßern.

Die Fig. 6A, 6B und 6C zeigen Zustände, in denen ein Harz 62 des ultraviolett härtbaren Typs aufgetragen wird, nachdem der Abstand zwischen den LED- Chips 41 vergrößert ist. In einem Zustand vor dem Auftragen, der in Fig. 6A ge zeigt ist, wird das UV-Harz 62 zeitweise auf die Haftschicht 61 aufgeschüttet, eine Quetsche 63 eines Applikators wird parallel zu der Oberfläche der Haft schicht 61 bewegt, und wie in Fig. 6B gezeigt ist, wird die Auftragung so durch geführt, daß das UV-Harz 62 etwa 10 µm von der Oberfläche der Dünnfilmelek trode 43 des LED-Chips 41 bedeckt. Als UV-Harz wird beispielsweise UV-80D, hergestellt durch SUMITOMO KINZOKU KOZAN KABUSHIKI KAISHA, verwendet.

Die Fig. 7A und 7B zeigen einen Zustand des selektiven Aushärtens des aufge tragenen UV-Harzes 62 durch Ultraviolett-Strahlen 65 mittels einer Fotomaske 64. Das UV-Harz 62 wird durch die Fotomaske 64 so abgeschirmt, daß es nicht auf jedem der LED-Chips 41 gehärtet wird, so daß das UV-Harz 62 lediglich zwi schen den LED-Chips 41 gehärtet wird. Wenn die Ultraviolett-Strahlen 65 frei liegen, wird das UV-Harz 62 des elektrisch-isolierenden Harzes an einem Teil fest, der mit den Ultraviolettstrahlen 65 bestrahlt ist, und behält einen flüssigen Zustand an einem Teil bei, der mit den Ultraviolettstrahlen 65 nicht bestrahlt ist.

Fig. 7B zeigt einen Zustand, in dem das nicht-gehärtete UV-Harz 62 durch ein organisches Lösungsmittel, beispielsweise Aceton, entfernt wird, und das gehär tete UV-Harz 62 wird als der elektrisch-Isolierende Film 52 zurückgelassen. In dem Teil, in welchem das nicht-gehärtete UV-Harz 62 durch das Aceton ausge waschen und entfernt ist, wird wieder die Dünnfilmelektrode 43 freigelegt.

Die Fig. 8A, 8B und 8C zeigen einen Prozeß zum Auftragen der Ag-Paste auf der freiliegenden Dünnfilmelektrode 43. Wie in Fig. 8A gezeigt ist, wird eine Ag-Paste 66 auf die Haftschicht 61 geschüttet, die Quetsche 63 des Applikators wird in der parallelen Richtung zu der Oberfläche der Haftschicht 61 bewegt, und wie in Fig. 8B gezeigt ist, wird die Ag-Paste 66 mit einer Dicke von etwa 50 µm aufge tragen. Die Ag-Paste wird auch auf das andere Oberflächenende aufgetragen, in welchem die Haftschicht 61 entfernt ist, wie dies in Fig. 8C gezeigt ist. Die Dicke von 50 µm, mit der die Ag-Paste 66 aufgetragen wird, kann durch Einstellen der Höhe der Quetsche 63 des Applikators gesteuert werden. Nach dem Auftragen der Ag-Paste 66 auf beide Seiten können durch Erwärmen für 2 Stunden bei ei ner Temperatur von beispielsweise von 150°C die Dickfilmelektroden 53, 54 er halten werden.

Fig. 9 zeigt einen Zustand, in welchem der elektrisch-Isolierende Film 52 und die Dickfilmelektroden 53, 54 zwischen jedem der LED-Chips 41 vollständig durch das Schneidgerät in Würfel geschnitten sind. Vor dem vollständigen Würfel- bzw. Scheibenschneiden durch das Schneidgerät wird wieder eine Haftschicht 67 an dem anderen Oberflächenende angebracht. Wenn der LED-Chip 41 vollständig bei einer Schneidbreite von 50 µm durch das Schneidgerät in Würfel bzw. Schei ben geschnitten ist, ist der LED-Chip 41 In einem Zustand vervollständigt, in welchem der elektrisch-isolierende Film 52 mit einer Dicke von 25 µm auf jedem der LED-Chips 41 ausgebildet ist. Als Ergebnis des obigen Schneidens bzw. Zer legens wird die Chipgröße zu 0,30 mm × 0,30 mm.

Fig. 10 zeigt einen Zustand, in welchem der in Fig. 9 vervollständigte LED-Chip 41 auf dem Einheitssubstrat 45 zum Montieren des Chips ausgestaltet ist. Die elektrisch-leitenden Pasten 56, 57 des thermischen Aushärttyps sind an den Verdrahtungsmustern 46, 47 angebracht, und der LED-Chip 41 ist auf den elek trisch-leitenden Pasten 56, 57 befestigt. Nach einem Befestigen des Chips wird der LED-Chip 41 auf dem Einheitssubstrat 45 durch thermisches Aushärten der elektrisch-leitenden Pasten 56, 57 befestigt, die das elektrisch-leitende Harz-Haftmittel sind.

Da gemäß dem Ausführungsbeispiel das UV-Harz 62 auf den Spalt zwischen den In den Fig. 6A, 6B, 7A und 7B gezeigten LED-Chips 41 nach einem vollständigen Würfel- bzw. Scheibenschneiden aufgetragen wird, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, kann die gesamte Seitenfläche des LED-Chips 41 mit dem elektrisch-isolieren den Film 52 bedeckt werden. Da bei dem Herstellungsverfahren für den in Fig. 23 gezeigten herkömmlichen LED-Chip der elektrisch-isolierende Film gebildet wird, wie dies in Schritt s7 gezeigt ist, nachdem das halbe Schneiden durchge führt ist, wie dies in Schritt s5 gezeigt ist, kann der elektrisch-isolierende Film 12 nicht auf der gesamten Seitenfläche des LED-Chips 11 vorgesehen werden. Dies beruht darauf, daß der LED-Chip 11 abgesondert wird, wenn in Schritt s5 das vollständige Zerlegen bzw. Schneiden vorgenommen wird. Da in diesem Aus führungsbeispiel, wie in Fig. 3 gezeigt ist, die Haftschicht 61 zuvor an dem LED-Wafer 60 angebracht wird, kann das vollständige Zerlegen bzw. Würfel- oder Scheibenschneiden des LED-Wafers 60 in Fig. 4 durchgeführt werden.

Weiterhin wird in diesem Ausführungsbeispiel, wie in Fig. 5 gezeigt ist, nach dem vollständigen Zerlegen eine Vergrößerung zum Vergrößern des Abstandes zwischen den vergrößerten Chips durchgeführt. Obwohl bei dem in Fig. 9 gezeig ten vollständigen Zerlegen die zwischen den benachbarten LED-Chips 41 erfor derliche Breite 100 µm beträgt, ist der Abstand beim Zerlegen in Fig. 4 durch 50 µm gegeben. Durch Vornehmen der Vergrößerung in Fig. 5 wird der Abstand zwi schen den LED-Chips 41 auf einen Bereich zwischen 50 µm und 100 µm erwei tert. Anders ausgedrückt, da bei dem Herstellungsprozeß gemäß diesem Ausfüh rungsbeispiel diese Vergrößerung vorgenommen werden kann, wie dies aus ei nem Vergleich der Fig. 4 und 6A folgt, kann die Breite des Schneidens bzw. Zer legens schmal gemacht werden, so daß der LED-Wafer 60 wirksam verwendet wird. Wenn die Montagerichtung des LED-Chips 41 unterschieden werden kann, kann der elektrisch-isolierende Film 52 lediglich auf der Seitenfläche gebildet werden, die in Berührung mit dem Einheitssubstrat 45 ist; nach dem Ausbilden des elektrisch-isolierenden Filmes 52 auf der gesamten Oberfläche kann dieser von anderen Teilen als dem die Einheit berührenden Teil entfernt werden.

Die Fig. 11A, 11B, 11C und 11D zeigen den Auftragungsprozeß des in den Fig. 6A und 6B dargestellten elektrisch-isolierenden Harzes in weiteren Einzelheiten. Wie in Fig. 11A gezeigt ist, wird ein Werkstück 70 in einem in Fig. 6A gezeigten Zustand auf eine Unterlage 71 des Applikators gesetzt. Sodann wird, wie in Fig. 11B dargestellt ist, eine Maske 72 mit einem Öffnungsteil, der etwas kleiner als die Oberfläche des Werkstückes 70 ist, auf das Werkstück 70 gebracht, und UV-Harz 62 wird auf die Maske 72 geschüttet. Die Höhe des Messerrandes der Quet sche 63 wird auf eine Höhe x von der Oberfläche der Unterlage 71 eingestellt, und die Quetsche 63 wird parallel zu der Oberfläche der Unterlage 71 bewegt, wie dies in Fig. 11C gezeigt ist. Demgemäß kann das UV-Harz 62 auf das Werk stück 70 mit gleichmäßiger Dicke aufgetragen werden. Wenn, wie in Fig. 11D ge zeigt ist, die Maske 72 von der Oberfläche des Werkstückes 70 entfernt wird, kann das UV-Harz 62 auf die Oberfläche des Werkstückes 70 unter einer Höhe von x von der Oberfläche der Unterlage 71 aufgetragen werden. Das Auftragen der Ag-Paste 66, die in den Fig. 8A, 8B und 8C dargestellt ist, kann in der glei chen Weise erfolgen.

Fig. 12 zeigt einen Zustand, in welchem elektrische Verbindungen der Verdrah tungsmuster 46, 47 bezüglich der Anschlußelektroden 82, 83 auf den beiden Seiten in einer senkrechten Richtung zu der PN-Übergangsfläche 42 vorgenom men sind, indem elektrisch-leitende Hartlotmaterialien 84, 85, wie beispielswei se ein Lot oder dergleichen, bei einem LED-Chip 81 gemäß einem anderen Aus führungsbeispiel der Erfindung verwendet werden. Selbst in dem Fall eines Verbindens durch das Lot kann, sofern der elektrisch-Isolierende Film 52 gebildet wird, eine Störung, wie beispielsweise ein elektrischer Kurzschluß, verhindert werden. Die elektrisch-leitenden Hartlotmaterialien 84, 85 und das elektrisch leitende Harzhaftmittel, wie beispielsweise die elektrisch-leitenden Pasten 56, 57, die in den Fig. 1A und 1B gezeigt sind, sind im Vergleich mit später erwähn ten anisotrop elektrisch-leitenden Harzhaftmitteln wenig aufwendig, so daß die LED-Chips 41, 81 auf dem Einheitssubstrat 45 mit wenig Kosten mechanisch montiert und elektrisch verbunden werden können.

Fig. 13 zeigt einen Zustand, in welchem Anschlußelektroden 92, 93 des LED-Chips 91 größer als ein Querschnitt des LED-Chips 91 selbst ausgebildet sind, so daß ein Schritt des Erzeugens eines Raumes mit einem Abstand D zwischen der Oberfläche des Einheitssubstrates 45 und der PN-Übergangsfläche 42 zu der Zelt der Montage auf dem Einheitssubstrat 45 gemäß einem anderen Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen wird. In einem Zustand der Montage auf dem Einheitssubstrat 45 ist das untere Ende der PN-Übergangsflä che 42 an einer höheren Position als die unteren Enden der Anschlußelektroden 92, 93 vorgesehen. Wenn ein solcher Raum zwischen dem Seitenrand der PN-Übergangsfläche 43 und dem Einheitssubstrat 45 vorliegt, d. h. zwischen der Kri stalloberfläche 50 und dem Einheitssubstrat 45, dann ist die PN-Übergangsflä che 42 niemals in Berührung mit einem derartigen Verdrahtungsmuster auf dem Einheitssubstrat 45, um einen Kurzschluß hervorzurufen, so daß der Zustand der guten elektrischen Isolation aufrechterhalten werden kann.

Fig. 14 zeigt einen Zustand, in welchem der in Fig. 13 dargestellte LED-Chip 91 elektrisch mit den Verdrahtungsmustern 46, 47 durch anisotrop elektrisch-lei tende Harz-Haftmittel 94, 95 verbunden ist. Die nicht-gehärteten anisotrop elek trisch-leitenden Harz-Haftmittel 94, 95 werden auf die Verdrahtungsmuster 46, 47 des Einheitssubstrates 45 aufgetragen, und nach einem Montieren des LED- Chips 91 werden die nicht-gehärteten anisotrop elektrisch-leitenden Harz-Haft mittel 94, 95 gepreßt und erwärmt. Der Druck des Pressens erfolgt beispielswei se bei 2 bis 20 kgf/cm². Als die anisotrop elektrisch-leitenden Harz-Haftmittel 94, 95 können beispielsweise "MORFIT TG-9000R (Markenname)", hergestellt durch HIGHSOL COMPANY, oder entsprechende Produkte, verwendet werden. Die anisotrop elektrisch-leitenden Harz-Haftmittel 94, 95 sind aus einem lichtdurchlässigen flüssigen Epoxyharz, das mit einigen 10 Gew.-% elektrisch-leiten den groben Teilchen versetzt ist, aufgebaut. Der Durchmesser des elektrisch-lei tenden groben Teilchens beträgt etwa 10 µm oder weniger.

Fig. 15 zeigt schematisch einen Innenteil des anisotrop elektrisch-leitenden Harz-Haftmittels 92 nahe des Spaltes zwischen der Anschlußelektrode 92 und dem Verdrahtungsmuster 46 als einer Auswirkung des Pressens in Fig. 14. Ein Teilchen eines elektrisch-leitenden Materials, wie beispielsweise Metall, das in dem anisotrop elektrisch-leitenden Harz-Haftmittel 94 als eine elektrisch-leiten de Komponente enthalten ist, liegt in einem dispergierten Zustand vor, wenn der Druck nicht einwirkt. Da das Harz selbst elektrisch isolierend ist, hat das Harz keine elektrisch-leitende Eigenschaft, wenn die Teilchen 97 dispergiert sind. Der gepreßte Teil nimmt jedoch eine elektrisch-leitende Eigenschaft an, wenn die Teilchen 96 selbst sowie das Teilchen 96 und die Seltenendfläche der An schlußelektrode 92 oder das Verdrahtungsmuster 46 in Berührung miteinander sind. Da die Preßkraft lediglich auf den Teil zwischen der Seitenendfläche der Anschlußelektrode 92 und der Oberfläche des Verdrahtungsmusters 46 einwirkt, behält das anisotrop elektrisch-leitende Harz-Haftmittel 94 in anderen Teilen eine elektrisch-isolierende Eigenschaft bei. Das gleiche gilt für die andere An schlußelektrode 93 und das Ende des Verdrahtungsmusters 47. Wenn das Harz durch Erwärmen gehärtet wird, ist der LED-Chip 91 auf dem Einheitssubstrat 45 festgelegt, so daß ein sicheres Montieren vorgesehen werden kann.

In diesem Fall ist es vorzuziehen, daß der Durchmesser d des Teilchens 96 klei ner als der Abstand D zwischen der Kristalloberfläche 50 des LED-Chips 91 und der Oberfläche des Einheitssubstrates 45 eingestellt wird. Indem so vorgegangen wird, besteht, selbst wenn das Teilchen 96 in den Teil nahe der PN-Übergangs fläche 42 eintritt, keine Gefahr eines elektrischen Überbrückens der PN-Über gangsfläche 42, so daß die elektrisch-isolierende Eigenschaft der PN-Übergangs fläche 42 gut beibehalten werden kann. Wenn weiterhin in den in den Fig. 12 bis 15 gezeigten Ausführungsbeispielen die Anschlußelektroden 82, 83 bzw. 92, 93 entweder die in den Fig. 1A und 1B gezeigten Dickfilmelektroden 53, 54 oder in Fig. 2 dargestellten Dünnfilmelektroden 43, 44 sind, kann die Verbindung in der gleichen Weise vorgenommen werden.

Fig. 16 ist ein LED-Chip 97 gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der LED-Chip 97 wird durch Bedecken der Oberfläche der Kristallflä che 50 des LED-Chips 91 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 13 bis 15 ge bildet. Demgemäß kann die elektrisch-isolierende Eigenschaft der PN-Über gangsfläche 42 weiter sicher aufrechterhalten werden. Da die Oberfläche des elektrisch-isolierenden Filmes 52 so gebildet ist, daß sie die gleiche Fläche wie die Seitenendflächen der Anschlußelektroden 92, 93 ist, steht wenigstens der elektrisch-isolierende Überzug, der den elektrisch-isolierenden Film 52 bildet, nicht zu den Seitenendflächen der Anschlußelektroden 92, 93 vor, so daß die Verdrahtungsmuster 46, 47 und die Anschlußelektroden 92, 93 in direktem Kontakt miteinander sind, wenn der LED-Chip 97 auf dem Einheitssubstrat 45 montiert wird.

Fig. 17 zeigt einen Zustand, in welchem Anschlußelektroden 102, 103 durch me tallische Dünnfilme 104, 105 und elektrisch-leitende Hart-Lotmaterialien oder elektrisch-leitende Harz-Haftmittel 106, 107 vorgesehen sind, wobei ein LED-Chip 101 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Die Verbindung zwischen den metallischen Dünnfilmelektroden 43, 44, die in Scheibenformen vorliegen, und den metallischen Dünnfilmen 104, 105 wird durch elektrisch-leitende Härtlotmaterialien oder elektrisch-leitende Harz- Haft mittel 106, 107 mit niedrigeren Kosten als in dem Fall der Verwendung des ani sotrop elektrisch-leitenden Harz-Haftmittels ermöglicht.

Fig. 18 zeigt einen Zustand, in welchem Anschlußelektroden 112, 113 durch die metallischen Dünnfilme 104, 105 und anisotrop elektrisch-leitende Harz-Haft mittel 116, 117 gebildet sind, wobei ein LED-Chip 111 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Die Verbindungen zwischen den metallischen Dünnfilmelektroden 43, 44, die in Scheibenform vorliegen, und dem metallischen Dünnfilm 104, 105 kann sicher ausgeführt werden, indem die anisotrop elektrisch-leitenden Harz-Haftmittel 116, 117 verwendet werden.

Fig. 19 zeigt einen Zustand, in dem wenigstens eine Anschlußelektrode 122 ge bildet wird, wobei ein Lichtübertragungsraum 123 belassen wird, bei einem LED-Chip 121 gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Anschlußelektrode 122 nicht auf der ge samten Oberfläche des Kristalles parallel zu der PN-Übergangsfläche, sondern lediglich teilweise ausgebildet. Der Teil, in welchem die Anschlußelektrode 122 nicht gebildet ist, wird der Lichtübertragungsraum 123, und der Halbleiterkri stall ist freigelegt. Die Stärke des Lichtes, das von dem LED-Chip 121 ausgege ben wird, nimmt zu, indem das von dem Lichtübertragungsraum 123 emittierte Licht ausgenutzt wird. Verschiedene Arten von Räumen können für die Gestal tung des Lichtübertragungsraumes 123 beispielsweise in der gleichen Weise vor gesehen werden, wie dies in der zum Stand der Technik zählenden Japanischen ungeprüften Patentpublikation JP-A 54-22186 (1979) beschrieben ist.

In jedem der Ausführungsbeispiele ist es vorzuziehen, daß die Oberfläche der Dickfilmelektroden 53, 54 und der Anschlußelektroden 82, 83 bzw. 92, 93 bzw. 102, 103 bzw. 112, 113 bzw. 122 so montiert sind, daß sie in einer senkrechten Richtung zu der Oberfläche des Verdrahtungssubstrates verlaufen. Dies beruht darauf, daß die Seitenendflächen der Dickfilmelektroden 53, 54 und der An schlußelektroden 82, 83 bzw. 92, 93 bzw. 102, 103 bzw. 112, 113 bzw. 122 durch Schneiden senkrecht zu der Oberfläche gebildet sind, so daß sie parallel zu den Verdrahtungsmustern, wie beispielsweise den Verdrahtungsmustern 46, 47, verlaufen. In dem Fall, in welchem die Seitenendflächen und die Muster nicht parallel zueinander sind, können sie nicht in einem Flächenkontakt, son dern in einem Linienkontakt sein, so daß die Kontaktfläche reduziert ist. Je grö ßer die Kontaktfläche ist, eine desto bessere Leitung ist gewährleistet, so daß der elektrische Widerstand reduziert werden kann.

Bei der vorliegenden Erfindung ist also ein LED-Chip 41 In einem horizontalen Zustand so montiert, daß eine PN-Übergangsfläche 42 senkrecht zu einem Ein heitssubstrat 45 verläuft. Eine Seitenfläche einer Kristalloberfläche des LED-Chips 41 ist mit einer Aussparung derart versehen, daß ein Abstand bezüglich einer Oberfläche des Einheitssubstrates 45 vorliegt, oder sie ist vollständig mit einem elektrisch-isolierenden Film 53 bedeckt, der aus einem Harz des ultravio lett härtbaren Typs gebildet ist, so daß selbst dann, wenn der LED-Chip in Be rührung mit den Verdrahtungsmustern 46, 47 des Einheitssubstrates 45 ist, eine elektrische Störung, wie beispielsweise ein elektrischer Kurzschluß, nicht erzeugt wird. Eine elektrische Verbindung mit dem LED-Chip 41 wird durch Ver binden von Dickfilmelektroden 53, 54, die auf beiden Seiten in senkrechter Richtung zu einer PN-Übergangsfläche vorgesehen sind, und der Verdrahtungs muster 46, 47 auf dem Einheitssubstrat 45 miteinander durch elektrisch-leiten de Pasten 56, 57 hergestellt. Da eine Vielzahl von horizontal montierten LED-Chips 41 auf dem Einheitssubstrat 45 ohne die Notwendigkeit einer Justierung mit hoher Genauigkeit montiert werden kann, kann eine Bildanzeigeeinheit, die eine Matrixanzeige vornimmt, einfach hergestellt werden.

Claims

1. Lichtemittierendes Anzeigeelement, das aus einem Wafer-Halbleitermate rial hergestellt und auf einem Verdrahtungssubstrat (45) so befestigt ist, daß eine PN-Übergangsfläche (42) senkrecht zu dem Verdrahtungssubstrat (45) ver läuft, wobei:
das lichtemittierende Anzeigeelement Anschlußelektroden (53, 54) aufweist, die auf beiden Endflächen hiervon in einer senkrechten Richtung zu der PN-Über gangsfläche (42) gebildet sind und die Anschlußelektroden (53, 54) mit auf dem Verdrahtungssubstrat (45) unter einem Intervall vorgesehenen Verbindungselek troden (46, 47) verbunden sind, und
eine Seitenfläche des lichtemittierenden Anzeigeelementes zwischen den An schlußelektroden (53, 54) gegenüber zu dem Verdrahtungssubstrat (45) liegt und ein elektrisch-isolierender Überzug (52) insgesamt auf wenigstens der Sei tenfläche ausgebildet ist.

2. Lichtemittierendes Anzeigeelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der elektrisch-isolierende Überzug (52) aus einem ultraviolett härt baren Harz gebildet ist.

3. Lichtemittierendes Anzeigeelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der elektrisch-isolierende Überzug (52) transparent für von der PN-Übergangsfläche (42) abgehendes Licht ist und aus einem Material besteht, das aus organischen Materialien, die Epoxyharze und Phenolharze umfassen, oder anorganischen Materialien, die Siliziumdioxid und Aluminiumoxid umfas sen, gewählt ist.

4. Lichtemittierendes Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial ein Material ist, das aus III-V-Gruppe-Verbindungshalbleitern, II-VI-Gruppe-Verbindungshalbleitern oder ei nem Sillziumcarbid gewählt ist.

5. Lichtemittierendes Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Anschlußelektroden (53, 54) aus einer Kombina tion eines metallischen Dünnfilmes und eines elektrisch-leitenden Hartlotmate rials oder eines elektrisch-leitenden Harz-Haftmittels gebildet sind.

6. Lichtemittierendes Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Anschlußelektroden (53, 54) aus einer Kombina tion eines metallischen Dünnfilmes und eines anisotrop elektrisch-leitenden Harz-Haftmittels gebildet sind.

7. Lichtemittierendes Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß die Anschlußelektroden (53, 54) auf beiden Enden in senkrechter Richtung zu der PN-Übergangsfläche (42) derart gebildet sind, daß die Oberflächen der Anschlußelektroden (53, 54) senkrecht zu der Oberfläche des Verdrahtungssubstrates (45) verlaufen.

8. Lichtemittierendes Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß die Anschlußelektroden (53, 54) so gestaltet sind, daß sie einen Lichtübertragungsraum auf wenigstens einem Teil der jeweiligen Enden des lichtemittierenden Anzeigeelementes belassen.

9. Lichtemittierendes Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß eine Stufe so in der Seitenfläche gegenüber zu dem Verdrahtungssubstrat (45) ausgebildet ist, daß ein Seitenrand der PN-Über gangsfläche (42) mit einer Aussparung von Seitenendflächen der Anschlußelek troden (53, 54) versehen ist.

10. Lichtemittierendes Anzeigeelement nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der elektrisch-isolierende Überzug (52) so auf der Seitenfläche vor gesehen ist, auf der die Stufe ausgebildet ist, daß eine Oberfläche des elektrisch-isolierenden Überzuges (52) in der gleichen Ebene wie die Seitenendflä chen der an den beiden Enden gebildeten Anschlußelektroden (53, 54) angeord net ist.

11. Lichtemittierendes Anzeigeelement, das aus einem Wafer-Halbleitermateri al hergestellt und auf einem Verdrahtungssubstrat (45) derart befestigt ist, daß eine PN-Übergangsfläche (42) senkrecht zu dem Verdrahtungssubstrat (45) ver läuft, mit Anschlußelektroden (53, 54), die an beiden Enden in einer senkrech ten Richtung zu der PN-Übergangsfläche (42) gebildet und mit Verbindungse lektroden (46, 47) verbunden sind, die unter einem Intervall auf dem Verdrah tungssubstrat (45) ausgebildet sind, wobei
eine Stufe so in einer Seitenfläche des lichtemittierenden Elementes gegenüber zu dem Verdrahtungssubstrat (45) ausgebildet ist, daß ein Seitenrand der PN-Übergangsfläche (42) mit einer Aussparung von Seitenendflächen der An schlußelektroden (53, 54) versehen ist.

12. Lichtemittierendes Anzeigeelement nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß ein elektrisch-isolierender Überzug (52) auf der Seitenfläche, in der die Stufe ausgebildet ist, so vorgesehen ist, daß eine Oberfläche des elektrisch-isolierenden Überzuges (52) in der gleichen Ebene wie die Seitenendflä chen der an beiden Enden gebildeten Anschlußelektroden (53, 54) angeordnet ist.

13. Verfahren zum Verbinden eines lichtemittierenden Anzeigeelementes mit einem Verdrahtungssubstrat (45), wobei das lichtemittierende Anzeigeelement aus einem Wafer-Halbleitermaterial hergestellt ist, auf einem Verdrahtungssub strat (45) so befestigt ist, daß eine PN-Übergangsfläche senkrecht zu dem Ver drahtungssubstrat (45) verläuft, und Anschlußelektroden aufweist, die an bei den Enden in senkrechter Richtung zu der PN-Übergangsfläche (42) angeordnet und mit auf dem Verdrahtungssubstrat (45) unter einem Intervall vorgesehenen Verbindungselektroden verbunden sind, wobei:
eine Seitenfläche des lichtemittierenden Anzeigeelementes zwischen den An schlußelektroden (53, 54) gegenüber zu dem Verdrahtungssubstrat (45) liegt und ein elektrisch-isolierender Überzug (52) auf insgesamt wenigstens der Sei tenfläche gebildet oder eine Stufe in der Seitenfläche gegenüber zu dem Verdrah tungssubstrat ausgeführt ist, so daß ein Seitenrand der PN-Übergangsfläche (42) mit einer Aussparung von Seitenendflächen der Anschlußelektroden versehen ist, umfassend den Schritt:
Verbinden der Anschlußelektrode (53, 54) des lichtemittierenden Anzeigesub strates mit der Verbindungselektrode des Verdrahtungssubstrates (45) durch Verwenden eines anisotrop elektrisch-leitenden Harz-Haftmittels.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die An schlußelektroden (53, 54) des lichtemittierenden Anzeigeelementes mit den Verbindungs-Elektroden (46, 47) des Verdrahtungssubstrates (45) unter Verwen dung eines anisotrop elektrisch-leitenden Harz-Haftmittels verbunden sind, das als eine elektrisch-leitende Komponente lediglich Teilchen mit einem kleineren Maximaldurchmesser als die Stufe hat.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die An schlußelektrode (53, 54) des lichtemittierenden Anzeigeelementes mit der Verbindungselektrode (46, 47) des Verdrahtungssubstrates (45) mittels eines elek trisch-leitenden Hartlotmaterials oder eines elektrisch-leitenden Harz-Haftmit tels verbunden wird.

16. Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Anzeigeelementes, das auf einem Verdrahtungssubstrat (45) so befestigt ist, daß eine PN-Übergangsflä che (43) parallel zu dem Verdrahtungssubstrat (45) verläuft und Anschlußelek troden aufweist, die an beiden Enden hiervon in senkrechter Richtung zu der PN-Übergangsfläche (42) verlaufen und mit auf dem Verdrahtungssubstrat (45) unter einem Intervall vorgesehenen Verbindungselektroden (46, 47) verbunden sind, umfassend die folgenden Schritte:
einen Wafer-Herstellungsschritt, bei dem innerhalb eines Halbleiterwafers eine PN-Übergangsfläche (42) gebildet wird, die parallel zu Oberflächen des Halblei terwafers ist, bei dem Anschlußelektroden (53, 54) entsprechend jedem der licht emittierenden Anzeigeelemente auf einer der Oberflächen des Halbleiterwafers gebildet werden, und bei dem eine Elektrodenschicht auf der gesamten anderen Oberfläche hergestellt wird,
einen Elementtrennschritt, bei dem die andere Oberfläche des Halbleiterwafers auf einer Haftschicht angebracht wird, bei dem der Halbleiterwafer zwischen entsprechenden lichtemittierenden Anzeigeelementen geschnitten wird, um den Halbleiterwafer in einzelne lichtemittierende Anzeigeelementchips zu trennen, und bei dem die Haftschicht gedehnt wird, um den Abstand zwischen den licht emittierenden Anzeigeelementchips zu vergrößern,
einen Isolierschritt, bei dem ein elektrisch-isolierendes Harz auf einen Spalt zwi schen den lichtemittierenden Anzeigeelementchips von der einen Oberflächensei te aufgetragen und das elektrisch-isolierende Harz gehärtet wird,
einen Isolationsentfernungsschritt, bei dem das gehärtete elektrisch-isolierende Harz von den Anschlußelektrodenoberflächen der einen Oberflächenseite ent fernt wird, um die Anschlußelektrodenoberflächen freizulegen, einen Elektrodenerzeugungsschritt, bei dem eine elektrisch-leitende Paste von der einen Oberflächenseite aufgetragen wird, bei dem die elektrisch-leitende Pa ste auf die andere Oberflächenseite nach Entfernen der Haftschicht aufgetragen wird, und bei dem thermisch die auf beide Oberflächen aufgetragenen elek trisch-leitenden Pasten gehärtet werden, um Dickfilmelektroden zu bilden, und
einen Trennschritt in einzelne lichtemittierende Anzeigeelementchips, die elek trisch-isolierende Harzschichten insgesamt auf den Seitenflächen haben, durch Schneiden zwischen den jeweiligen lichtemittierenden Anzeigeelementchips der art, daß das gehärtete, elektrisch-isolierende Harz auf den Chips belassen ist.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Isolierschritt aufgetragene elektrisch-isolierende Harz von einem ultraviolett härtbaren Typ ist.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch-isolierende Harz durch eine Quetsche bzw. Rakel in dem Isolierschritt aufgetragen wird.

19. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch-isolierende Paste durch eine Quetsche bzw. Rakel bei dem Elektrodenerzeugungsschritt aufgetragen wird.