JP2010258281A - Light-emitting device chip assembly and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光素子チップと、発光素子チップからの光の一部を吸収して異なる波長を有する光を発光する蛍光物質を含有する波長変換シート成形体と、を備えた発光素子チップ組立体に関する。 The present invention relates to a light emitting element chip assembly comprising a light emitting element chip and a wavelength conversion sheet molded body containing a fluorescent material that emits light having different wavelengths by absorbing part of the light from the light emitting element chip. About.
従来から、発光素子チップと、発光素子チップから発光される光の少なくとも一部を吸収して異なる波長を有する光を発光する蛍光物質とを、組み合わせてなる発光装置が提案され、実用化されている。たとえば、配線基板の凹部内にLEDチップを載置し、粒子状の蛍光物質を含有する透光性樹脂を筐体の凹部に滴下して硬化することで、発光素子チップの外周に蛍光体層を有する発光装置が知られている。 Conventionally, a light-emitting device that combines a light-emitting element chip and a fluorescent material that emits light having different wavelengths by absorbing at least part of the light emitted from the light-emitting element chip has been proposed and put into practical use. Yes. For example, an LED chip is placed in the recess of the wiring substrate, and a phosphor layer containing a particulate fluorescent material is dropped onto the recess of the casing and cured, so that a phosphor layer is formed on the outer periphery of the light emitting element chip. There is known a light emitting device having:
しかしながら、上記のような発光装置では、粒子状の蛍光物質を結着材(バインダ)と呼ばれる透光性樹脂に溶解させることは困難であり、また、粒子状である蛍光物質を筐体の凹部内で均一に分散された状態で蛍光体層を形成することは困難であることから、発光観測方向における発光が不均一であり、発光装置ごとに色度、光量等の光学特性のバラツキが生じていた。また筐体内で蛍光物質を均一に分散させようとすれば、透光性樹脂の厚みが少なからず必要となる。そのため、筐体の凹部がある程度深くなければならず、筐体全体の高さを薄くすることができなかった。 However, in the light emitting device as described above, it is difficult to dissolve the particulate fluorescent material in a translucent resin called a binder, and the particulate fluorescent material is not formed in the recess of the housing. Since it is difficult to form a phosphor layer in a uniformly dispersed state, light emission in the light emission observation direction is non-uniform, and variations in optical characteristics such as chromaticity and light amount occur between light emitting devices. It was. Further, if the fluorescent substance is to be uniformly dispersed in the housing, the thickness of the translucent resin is not limited. For this reason, the concave portion of the casing must be deep to some extent, and the height of the entire casing cannot be reduced.
そこで、特開2007−103901号公報では、LED素子チップとして、導電性支持基板と、p型半導体層と、発光層と、n型半導体層と、からなる半導体積層構造と、n型半導体層の上面の中央に形成された電極と、を有し、導電性支持基板が発光層から放射された光に対して不透明なLED素子チップと、LED素子チップと平面サイズが略同じでLED素子チップの電極を露出させるため平面形状が電極よりもやや大きい貫通孔を備えた色変換シート成形品と、を順に積層した発光素子チップ組立体が開示されている。さらに、この発光素子組立体を実装基板にワイヤボンディングした後に、色変換シート成形品の貫通孔を、色変換シート成形品と同じ蛍光体を分散させた色変換部にて封止している。これにより、支持基板が発光層から放射された光に対して不透明であること、色変換シート成形品がLED素子の光取出し面に重ねて配置されていること、さらに、色変換シート成形品の貫通孔を封止した色変換部から出射される光も色変換シートから出射される光と同様の色となることから、電極に対応する部位が局所的に暗くなるのを防止しつつ色むらを低減することができる。さらに、LED素子と色変換シートとで構成される光源のサイズがLED素子の平面サイズと同等になるので、スポット径を小さくすることができる。 Therefore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-103901, as an LED element chip, a semiconductor laminated structure including a conductive support substrate, a p-type semiconductor layer, a light emitting layer, and an n-type semiconductor layer, and an n-type semiconductor layer An LED element chip formed in the center of the upper surface, the conductive support substrate being opaque to the light emitted from the light emitting layer, and the LED element chip having substantially the same planar size as the LED element chip. A light emitting element chip assembly is disclosed in which a color conversion sheet molded product having a through-hole having a slightly larger planar shape than an electrode in order to expose the electrode is sequentially laminated. Further, after wire bonding the light emitting element assembly to the mounting substrate, the through hole of the color conversion sheet molded product is sealed with a color conversion portion in which the same phosphor as the color conversion sheet molded product is dispersed. Thereby, the support substrate is opaque to the light emitted from the light emitting layer, the color conversion sheet molded product is disposed so as to overlap the light extraction surface of the LED element, and the color conversion sheet molded product Since the light emitted from the color conversion part with the through hole sealed also has the same color as the light emitted from the color conversion sheet, the uneven color is prevented while the portion corresponding to the electrode is not locally darkened. Can be reduced. Furthermore, since the size of the light source composed of the LED element and the color conversion sheet is equal to the planar size of the LED element, the spot diameter can be reduced.
しかしながら、特許文献1に開示された発光素子チップ組立体は、発光素子チップの電極部と実装基板の導電パターンとをワイヤにて接続した後に、色変換シート成形品の貫通孔から露出した発光素子チップの電極およびワイヤの周囲を色変換シート成形品と同じ蛍光体を分散させた色変換部にて封止していることから、厳しい環境下で使用すると、ワイヤと色変換部との接点において大きな熱応力がかかり、ワイヤが断線してしまう。また、工程数が多いため、量産性が悪い。
However, the light-emitting element chip assembly disclosed in
そこで本発明は、上記課題を解決し、実装後において高い信頼性を有し、色むらが少なく量産性に優れた発光素子チップ組立体を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a light-emitting element chip assembly that has high reliability after mounting, has little color unevenness, and is excellent in mass productivity.
以上の目的を達成するため、本発明の発光素子チップ組立体は、上面に光取り出し部とボンディングパッドとが隣接配置されてなる発光素子チップと、前記発光素子チップからの光を波長変換することが可能な蛍光物質を具備し前記発光素子チップ上に積層された波長変換シート成形体と、を有する発光素子チップ組立体であって、前記波長変換シート成形体は、前記発光素子チップの上面内に収まる大きさであり、前記光取り出し部、前記光取り出し部と前記ボンディングパッドとの境界、および、前記境界側の前記ボンディングパッドの一部を、覆っていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a light emitting element chip assembly according to the present invention includes a light emitting element chip having a light extraction portion and a bonding pad adjacently disposed on an upper surface, and wavelength-converting light from the light emitting element chip. A wavelength conversion sheet molded body having a phosphor material capable of being laminated and laminated on the light emitting element chip, wherein the wavelength conversion sheet molded body is disposed in an upper surface of the light emitting element chip. The light extraction part, the boundary between the light extraction part and the bonding pad, and a part of the bonding pad on the boundary side are covered.
また、前記波長変換シート成形体は、前記光取り出し部および前記ボンディングパッドと、直接接していることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the wavelength conversion sheet molded body is in direct contact with the light extraction portion and the bonding pad.
また、本発明の発光素子チップ組立体の製造方法は、上面に光取り出し部とボンディングパッドとが隣接配置されてなる発光素子チップと、前記発光素子チップからの光を波長変換することが可能な蛍光物質を具備し前記発光素子チップ上に積層された波長変換シート成形体と、を有する発光素子チップ組立体であって第1のシート成形体の表面に、透光性材料に蛍光物質が含有されてなる混合物を所望とする厚みに延ばして加熱し、半硬化状態の波長変換シート成形体を形成する第1の工程と、前記波長変換シート成形体の表面に第2のシート成形体を積層する第2の工程と、得られた積層体から前記第1のシート成形体または前記第2のシート成形体を除去し、前記波長変換シート成形体の表面側を、発光素子チップの前記光取り出し部、前記光取り出し部と前記ボンディングパッドとの境界、および、前記境界側の前記ボンディングパッドの一部を覆うように対向配置させて、加熱する第3の工程と、を有することを特徴とする。 The method of manufacturing a light emitting element chip assembly according to the present invention is capable of converting the wavelength of light from a light emitting element chip in which a light extraction portion and a bonding pad are adjacently disposed on the upper surface, and light from the light emitting element chip. A wavelength conversion sheet molded body having a fluorescent material and laminated on the light emitting device chip, wherein the light transmitting material contains a fluorescent material on a surface of the first sheet molded body. The mixture formed is heated to a desired thickness and heated to form a semi-cured wavelength conversion sheet molded body, and a second sheet molded body is laminated on the surface of the wavelength conversion sheet molded body A second step of removing the first sheet molded body or the second sheet molded body from the obtained laminate, and removing the light from the light emitting element chip on the surface side of the wavelength conversion sheet molded body Part Boundary between the bonding pad and the light take-out portion, and said oppositely disposed so as to cover a portion of the bonding pad of the boundary side, and having a third step of heating.
前記第1の工程において、前記波長変換シート成形体は、ショアA硬度が20未満であることが好ましい。 In the first step, the wavelength conversion sheet molded body preferably has a Shore A hardness of less than 20.
また、前記第2の工程において、前記波長変換シート成形体の表面に第2のシート成形体を積層した積層体を、各積層体小片が1つの発光素子チップの上面に対応する大きさとなるように分割することが好ましい。さらに、前記発光素子チップは、予めピーク波長を測定されるとともに、前記蛍光物質の濃度が異なる複数の積層体小片を準備し、前記発光素子チップのピーク波長にあわせて前記積層体小片を選択することが好ましい。 Further, in the second step, the laminated body in which the second sheet molded body is laminated on the surface of the wavelength conversion sheet molded body so that each laminated body piece has a size corresponding to the upper surface of one light emitting element chip. It is preferable to divide into two. Further, the light emitting element chip is measured in advance with a peak wavelength, and a plurality of laminated small pieces having different concentrations of the fluorescent material are prepared, and the laminated small piece is selected according to the peak wavelength of the light emitting element chip. It is preferable.
本発明により、実装後においても高い信頼性を有し、色むらが少なくスポット径の小さな光を発光する発光素子チップ組立体を、量産性よく製造することができる。 According to the present invention, it is possible to manufacture a light emitting element chip assembly that emits light with high reliability and small color unevenness even after mounting with high productivity.
本発明を実施するための最良の形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光素子チップ組立体を例示するものであって、以下に限定するものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the form shown below illustrates the light emitting element chip assembly for embodying the technical idea of the present invention, and is not limited to the following.
また、本明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。尚、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。 Further, the present specification by no means specifies the member shown in the claims as the member of the embodiment. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention only to the extent that there is no specific description. It is just an example. It should be noted that the size and positional relationship of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same name and symbol indicate the same or the same members, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照して説明する。
<構成>
図1乃至図4を参照して、本発明の実施形態の発光素子チップ組立体の構成について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings as appropriate.
<Configuration>
With reference to FIG. 1 thru | or FIG. 4, the structure of the light emitting element chip assembly of embodiment of this invention is demonstrated.
図1Aおよび図1Bに示すように、本実施形態の発光素子チップ組立体100は、上面に光取り出し部11dとボンディングパッド11cとを有する発光素子チップ11と、発光素子チップ11上に積層された波長変換シート成形体12と、を有している。波長変換シート成形体12は、発光素子チップ11の上面内に収まる大きさであり、発光素子チップ11の光取り出し部11d、光取り出し部11dとボンディングパッド11cとの境界11e、および、境界11e側のボンディングパッド11cの一部を、覆っている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, a light emitting
(発光素子チップ)
発光素子チップ11は、少なくとも発光層を有し、主に上面側の光取り出し部11dから光を取り出す構造を有している。たとえば、支持基板11a上に、第1導電型半導体、発光層及び第2導電型半導体がこの順に形成される半導体積層構造11bと、透光性全面電極(図示していない)と、透光性全面電極の一部に半導体積層構造11bに電流を供給するボンディングパッド11cと、を有し、支持基板11a自体が半導体積層構造11bからの光に対して不透光性である、もしくは、支持基板11aと半導体積層構造11bの界面に半導体積層構造11bからの光に対して不透光性な膜(図示していない)を有することで、透光性全面電極のボンディングパッド11cが形成されていない領域である光取り出し部11dから主に光を発光することが可能となった発光素子チップ11を用いることができる。
(Light emitting element chip)
The light emitting
本実施の形態の発光素子チップ11は、導電性の支持基板11a上の半導体積層構造11bが積層されており、その積層方向である上下の面に各極性の電極(図示していない)を有しているが、これに限定されるものではなく、絶縁性の支持基板上に半導体積層構造を積層し、その上面側に両極性の電極を有していてもよいし、支持基板を用いず半導体積層構造の上下の面に各極性の電極を有していてもよい。さらに、発光素子チップ11は、複数の半導体発光素子構造が互いに離間して、例えば2×2個のマトリクス状に配置されたものでもよい。
The light-emitting
(ボンディングパッド、光取り出し部)
発光素子チップ11の上面において、半導体積層構造11bからの光に対して不透光性であるボンディングパッド11cが配置されており、ボンディングパッド11cが配置されておらず半導体積層構造11bからの光を透過する領域が光取り出し部11dである。ボンディングパッド11cは、発光素子チップ11の上面において、両端部に配置され、光取り出し部11dと一方向にて対向していることが好ましい。具体的には、図1Aに示すように、発光素子チップ11の上面が矩形形状の場合、矩形形状のボンディングパッドが発光素子チップ11上面の対向する一辺に沿って配置されている、もしくは、図2に示すように、三角形のボンディングパッドが発光素子チップ11上面の四隅の角に沿って配置されていることが好ましい。これにより、波長変換シート成形体12,22の形状を複雑化することなく、波長変換シート成形体12にて、発光素子チップ11の光取り出し部11d、光取り出し部11dとボンディングパッド11cとの境界11e、および、境界11e側のボンディングパッド11cの一部を、覆うことができる。
(Bonding pad, light extraction part)
On the upper surface of the light emitting
また、ボンディングパッド11cの上面から光取り出し部11dの上面までの垂直距離は、5μm未満であることが好ましい。これにより、波長変換シート成形体12を、ボンディングパッド11cの上面の一部から側面に、連続的に接合することができ、波長変換シート成形体12とボンディングパッド11cの境界から発光素子チップ11の光が漏出することで発光素子チップ組立体の色むらを防止し、また、その隙間による光の取出し効率の低下を防止することができる
The vertical distance from the upper surface of the
(波長変換シート成形体)
波長変換シート成形体は、発光素子チップ11からの光に対して透光性を有する透光性材料に、発光素子チップ11からの光を波長変換することが可能な蛍光物質が含有されたものであり、その平面サイズは、発光素子チップ11よりも小さく、発光素子チップ11の光取り出し部11d、光取り出し部11dとボンディングパッド11cとの境界11e、および、境界11e側のボンディングパッド11cの一部を、を覆っている。このような構成により、色むらが低減されスポット径の小さい発光素子チップを得ることができる。
(Wavelength conversion sheet molding)
The wavelength conversion sheet molding includes a light-transmitting material having a light-transmitting property with respect to light from the light-emitting
透光性材料は、発光素子チップ11からの光に対する耐光性や屈折率等を考慮して、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アクリレート樹脂、メタクリル樹脂(PMMA等)、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリノルボルネン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂、ガラスエポキシ樹脂等の1種又は2種以上等の樹脂、液晶ポリマー、ガラス等、当該分野で通常用いられる材料から選択することができる。特に、半硬化状態において、粘着性を有するシリコーン樹脂材料が好ましい。
The translucent material is, for example, a polyolefin resin, a polycarbonate resin, a polystyrene resin, an epoxy resin, an acrylic resin, an acrylate resin, a methacrylic resin (PMMA) in consideration of the light resistance to light from the light emitting
蛍光物質は、発光素子チップ11からの光を吸収した異なる波長の光を発光することが可能であれば、特に限定されず、例えば、Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体・サイアロン系蛍光体、Eu等のランタノイド系、Mn等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩蛍光体、アルカリ土類硫化物蛍光体、アルカリ土類チオガレート蛍光体、チオケイ酸塩蛍光体、アルカリ土類窒化ケイ素蛍光体、ゲルマン酸塩蛍光体、又は、Ce等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩蛍光体、希土類ケイ酸塩蛍光体等があげられる。
The fluorescent material is not particularly limited as long as it can emit light of different wavelengths by absorbing light from the light emitting
また、波長変換シート成形体12には、目的に応じて、蛍光物質のほかに、着色剤や光拡散材を含有させてもよい。具体的な光拡散部材としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素、アルミン酸バリウム等が好適に用いられる。
Further, the wavelength conversion sheet molded
波長変換シート成形体12の形状は、上面視において、発光素子チップ11よりも小さく、発光素子チップ11の光取り出し部11dと、ボンディングパッド11cの一部とを、覆っている形状であれば、特に限定されず、表面に凹凸を有していてもよいし、複数層で形成されていてもよい。
If the shape of the wavelength
また、波長変換シート成形体12は、発光素子チップ11の光取り出し部11dの上面と、ボンディングパッド11cの上面の一部および側面と、直接接していることが好ましい。これにより、波長変換シート成形体の形状バラツキや搭載時の位置バラツキが発生しても、波長変換シート成形体12とボンディングパッド11cの境界から発光素子チップ11の光が漏出せず、色むらの少ない発光素子チップ組立体を歩留り良く安定して得ることができる。
Moreover, it is preferable that the wavelength
一方、波長変換シート成形体12と、発光素子チップ11の光取り出し部11dの上面と、ボンディングパッド11cの上面の一部および側面とを、透光性の接着剤を介して固定する場合、接着剤の塗布量は、ボンディングパッド11cの上面において、接着剤の端部が波長変換シート成形体12の端部よりも内側になるように調整することが好ましい。これにより、接着剤の不足により色変換シートと発光素子の間に空隙が発生し光取り出し効率が低下することを防止できるとともに、接着剤の過剰により接着剤がボンディングパッド11cの上面のワイヤの接合部にまで広がることを防止できる。
On the other hand, when the wavelength conversion sheet molded
次に、本発明の製造方法について、図5を参照して説明する。
<製造方法>
本発明の発光素子チップ組立体の波長変換シート成形体の製造方法は、下記の4工程を有している。
Next, the manufacturing method of this invention is demonstrated with reference to FIG.
<Manufacturing method>
The manufacturing method of the wavelength conversion sheet molding of the light emitting element chip assembly of the present invention has the following four steps.
(第1の工程)
まず、第1のシート成形体の表面に、透光性材料に蛍光物質が含有されてなる混合物を所望とする厚みに延ばして加熱し、半硬化状態の波長変換シート成形体を形成する。
(First step)
First, on the surface of the first sheet molded body, a mixture containing a fluorescent material in a translucent material is extended to a desired thickness and heated to form a semi-cured wavelength conversion sheet molded body.
ここで、本明細書において、半硬化状態とは、表面に粘着性を有す、表面の中央に触れてみて、材料が指先に付着しない指触乾燥の状態(JIS K 5600−1−1参照)をいう。また、デュロメータで測定されたショアA硬度が本硬化時の半分未満の状態をいい、このショアA硬度は、20未満であることが好ましく、より好ましくは10未満であることが好ましい。 Here, in this specification, the semi-cured state means that the surface has adhesiveness, the state where the material touches the center of the surface, and the material does not adhere to the fingertip (see JIS K 5600-1-1). ). The Shore A hardness measured with a durometer is less than half of that at the time of main curing, and the Shore A hardness is preferably less than 20, more preferably less than 10.
(第2の工程)
次に、上記の半硬化状態の波長変換シート成形体の表面に、第2のシート成形体を積層する。
(Second step)
Next, a second sheet molding is laminated on the surface of the semi-cured wavelength conversion sheet molding.
ここで、第1のシート成形体および第2のシート成形体は、これらの間に、半硬化状態の波長変換シート成形体を挟むことができれば特に限定されず、上記した波長変換シート成形体の透光性材料と同様の材料を用いることができる。また、第1のシート成形体および第2のシート成形体のうち、少なくとも一方が離型機能を有しているか、少なくとも一方と波長変換シート成形体の間に、離型機能を備えた層を介在させる必要がある。このようにして得られた積層体は、加工や搬送がしやすく、発光素子チップの平面形状に合わせて精度良く加工、実装が可能である。 Here, the first sheet molded body and the second sheet molded body are not particularly limited as long as a semi-cured wavelength conversion sheet molded body can be sandwiched therebetween, and the above-described wavelength conversion sheet molded body is not limited. A material similar to the light-transmitting material can be used. Further, at least one of the first sheet molded body and the second sheet molded body has a mold release function, or a layer having a mold release function is provided between at least one and the wavelength conversion sheet molded body. It is necessary to intervene. The laminate obtained in this manner is easy to process and transport, and can be processed and mounted with high accuracy in accordance with the planar shape of the light emitting element chip.
図5Aに示すように、上記の工程にて得られた積層体は、第1のシート成形体と第2のシート成形体で、半硬化状態の波長変換シート成形体を挟んでいることから、精度よく分割することができることから、各積層体小片が1つの発光素子チップの上面に対応する大きさとなるように分割することもできる。分割には、カッター、ダイシング等、公知の方法を使用できるが、寸法精度および量産性の面で、金型にて裁断することが最も適している。 As shown in FIG. 5A, the laminate obtained in the above process sandwiches the semi-cured wavelength conversion sheet molded body between the first sheet molded body and the second sheet molded body, Since it can be divided with high accuracy, it can also be divided so that each of the stacked pieces has a size corresponding to the upper surface of one light emitting element chip. A known method such as a cutter or dicing can be used for the division, but it is most suitable to cut with a mold in terms of dimensional accuracy and mass productivity.
また、蛍光物質の濃度が異なる複数の積層体小片を準備し、発光素子チップのピーク波長にあわせて複数の積層体から好ましい積層体小片を選択することが好ましい。これにより、発光素子チップのピーク波長のバラツキに影響されることなく、目的の色調の混色光を得ることが可能となる。 In addition, it is preferable to prepare a plurality of laminate pieces having different concentrations of the fluorescent material and select a preferred laminate piece from the plurality of laminates according to the peak wavelength of the light emitting element chip. Thereby, it is possible to obtain mixed color light having a target color tone without being affected by variations in peak wavelengths of the light emitting element chips.
(第3の工程)
図5Bおよび図5Cに示すように、得られた積層体小片から第1のシート成形体または第2のシート成形体を除去し、半硬化状態の波長変換シート成形体の表面を露出させ、露出された半硬化状態の波長変換シート成形体の表面側を、発光素子チップ11の光取り出し部11d、光取り出し部11dとボンディングパッド11cとの境界11e、および、境界11e側のボンディングパッド11cの一部を、覆うように対向配置する。この段階において、波長変換シート成形体12は半硬化状態であることから、発光素子チップ11の光取り出し部11cの全面およびボンディングパッド11dの一部と、波長変換シート成形体12は、密着することができる。
(Third step)
As shown in FIG. 5B and FIG. 5C, the first sheet molded body or the second sheet molded body is removed from the obtained laminate piece, and the surface of the semi-cured wavelength conversion sheet molded body is exposed and exposed. The surface side of the formed semi-cured wavelength conversion sheet molded body is connected to the
最後に、130〜180℃の温度で、3〜10時間加熱することにより、波長変換シート成形体を完全に硬化する。このようにして得られた発光素子チップ組立体は、発光素子チップの上面のうち、光取り出し部の上面からボンディングパッドの上面の一部までが、波長変換シート成形体の下側と連続して直接的に接している。これにより、波長変換シート成形体12とボンディングパッド11cの境界からから発光素子チップ11の光が漏出せず、色むらの少ない発光素子チップ組立体を歩留り良く安定して得ることができる。
Finally, the wavelength conversion sheet molded body is completely cured by heating at a temperature of 130 to 180 ° C. for 3 to 10 hours. In the light emitting element chip assembly thus obtained, the upper surface of the light emitting element chip, from the upper surface of the light extraction portion to a part of the upper surface of the bonding pad, is continuous with the lower side of the wavelength conversion sheet molded body. Direct contact. Thereby, light of the light emitting
また、上記の第4の工程において除去されない側のシート成形体は、透光性材料で構成されている場合、最終段階で除去してもよいし、除去せずに透光性部材被覆部材として発光素子チップ組立体に取り入れてもよい。後者の場合、さらに色むらが低減されるほか、さらにその表面を加工することで、あらゆるレンズ機能を具備させることができる。 Further, when the sheet molded body on the side that is not removed in the fourth step is made of a translucent material, it may be removed at the final stage, or without being removed as a translucent member covering member. You may incorporate in a light emitting element chip assembly. In the latter case, the color unevenness is further reduced, and the lens surface can be further processed to provide any lens function.
本実施例の発光素子チップ組立体100は、下記の方法で製造できる。
The light emitting
厚みが50nmで表面に離型機能を備えたPETからなる第1シート成形体13aの表面に、シリコーン樹脂に対して一般式がY3Al5O12;Ceからなる蛍光物質粒子が50wt%含有された混合物を、100μmの厚みに延ばし、80℃で5分間硬化し、半硬化状態の波長変換シート成形体12を得る。このときの半硬化状態の波長変換シート成形体のショアA硬度は10である。
The surface of the first sheet molded
次に、半硬化状態の波長シート12の上に、厚みが50nmでシリコーン樹脂からなる第2のシート成形体13bを、積層する。
Next, a second sheet molded
上記の工程にて得られた積層体を、平面形状が所望とする大きさの矩形形状となるように金型にて分割し、積層体小片を得る。 The laminated body obtained in the above process is divided by a mold so that the planar shape becomes a rectangular shape having a desired size to obtain a laminated piece.
次に、導電性支持基板11aと、p型半導体層と、発光層と、n型半導体層と、からなる半導体積層構造11bと、n型半導体層の上面の両端部に形成されたボンディングパッド11cと、が順に積層されてなり、導電性支持基板11aが発光層から放射された光に対して不透明で、主発光ピークが455nmである、InGaN系青色発光LEDチップ11を準備する。このLEDチップ11の上面は、矩形形状であり、その対向する一辺に沿って一対の矩形形状のボンディングパッド11cが配置されており、ボンディングパッド11cの長辺は、下方に対向する発光素子チップ11の辺と同じ長さを有している。
Next, a
上記で得られた積層体小片を、第2シート成形体側13bからコレット14で引き上げた後、第1のシート成形体13aを除去し、波長変換シート成形体12の表面側を、上記のLEDチップ11の光取り出し部11d、光取り出し部11dとボンディングパッド11cとの境界11e、および、境界11e側のボンディングパッド11cの一部を、覆うように対向させる。この段階において、波長変換シート成形体12は半硬化状態であることから、発光素子チップ11の光取り出し部11cの全面とボンディングパッド11dの一部と接することで、板形状から逆凸形状に変形する。
After the laminated body piece obtained above is pulled up from the second sheet molded
次に、150℃で4時間加熱して、波長変換シート成形体を硬化する。 Next, the wavelength conversion sheet molded body is cured by heating at 150 ° C. for 4 hours.
こうして、発光素子チップ11上に、波長変換シート成形体12と、透光性被覆部材13bを有する発光素子チップ組立体100が得られる。特に、波長変換シート成形体12は、発光素子チップ11の光取り出し部11dの全体とボンディングパッド11cの一部と、接着剤を介さずに直接接している。
In this way, the light emitting
上記で得られる発光素子チップ組立体を、図6に示すように、上面に配線パターン101aを備えた実装基板101に実装する。具体的には、一対の配線パターン101a,101bのうち、一方の配線パターン101aの上面に発光素子チップ組立体100の下面を導電性部材にて固定した後、他方の配線パターン101bと発光素子チップ組立体100の上面側にて露出しているボンディングパッド11cの上面とをワイヤボンディングにより電気的に接続する。このように、本発明の発光素子チップ組立体100は、容易に実装することができ、実装後において特別な処置を施さない状態で色むらの少ない光を提供することができる。また、本実施例の発光素子チップ組立体は、発光素子チップ11からの青色光と波長変換シート成形体12からの黄色光の混色光を発光するが、その混色光は、白い壁を照射した際においても、照射面において全体が均一である。また、マルチポイント色度計で発光素子チップ組立体の上面を100×100の区域として測定すると、色度xの標準偏差は0.003未満である。さらに、光源のスポット径が発光素子チップの発光面積と同一であることから、輝度の高い光を発光することができる。
As shown in FIG. 6, the light-emitting element chip assembly obtained above is mounted on a mounting
発光素子チップ21の矩形形状の上面において、その四隅の角に沿って平面形状が三角形である4つのボンディングパッド21cが配置されている以外は、実施例1と同様の発光素子チップ21を準備する。次に、実施例1と同様にして得られた積層体を、発光素子チップ21の光取り出し部21dの形状に合わせて、平面形状が所望とする大きさの八角形となるように金型にて分割し、積層体小片を得る。このようにして得られた積層体小片を、実施例1と同様にしてこのようにして得られた積層体小片から第1のシート成形体を除去し、波長変換シート成形体22の表面を、発光素子チップ11の光取り出し部21d、光取り出し部21dとボンディングパッド21cとの境界21e、および、境界21e側のボンディングパッド21cの一部を、覆うように対向させて、加熱する。
A light-emitting
こうして得られる発光素子チップ組立体200は、実施例1と同様の効果を有する。
The light emitting
予め、表面にディンプル形状を形成された第2のシート成形体33bを用いる以外は、実施例1と同様にして発光素子チップ組立体300を形成する。このようにして得られる発光素子チップ組立体は、光散乱機能を備えた透光性被覆部材33bを有していることから、実施例1よりさらに均一な混色光が得られる。
The light emitting
最終段階において、シリコーン樹脂からなる第2のシート成形体を除去する以外は、実施例1と同様にして発光素子チップ組立体400を形成する。このようにして得られた発光素子チップ組立体からは、実施例1よりも混色光の均一性がやや低下するが、やや高い光取出し効率が向上する。
In the final stage, a light emitting
本発明に係る発光素子チップ組立体は、各種表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源、さらには、ファクシミリ、コピー機、スキャナ等における画像読取装置、プロジェクタ装置、などにも利用することができる。 The light-emitting element chip assembly according to the present invention is also used for various display devices, lighting fixtures, displays, backlight light sources for liquid crystal displays, and image reading devices and projector devices in facsimiles, copiers, scanners, and the like. be able to.
100、200、300、400・・・発光素子チップ組立体
11、21・・・発光素子チップ
11a・・・支持基板
11b・・・半導体積層構造
11c、21c・・・ボンディングパッド
11d、21d・・・光取り出し部
11e、21e・・・境界
12、22・・・波長変換シート成形体
13・・・シート成形体
13a・・・第1のシート成形体
13b、23b、33b・・・透光性被覆部材、第2のシート成形体
14・・・コレット
101・・・実装基板
101a、101b・・・配線パターン
103・・・ワイヤ
100, 200, 300, 400 ... Light emitting
Claims (6)
前記波長変換シート成形体は、前記発光素子チップの上面内に収まる大きさであり、前記光取り出し部、前記光取り出し部と前記ボンディングパッドとの境界、および、前記境界側の前記ボンディングパッドの一部を、覆っていることを特徴とする。発光素子チップ組立体。 A wavelength laminated on the light emitting element chip, comprising a light emitting element chip having a light extraction part and a bonding pad adjacently disposed on the upper surface, and a fluorescent material capable of converting the wavelength of light from the light emitting element chip. A light emitting element chip assembly having a conversion sheet molded body,
The wavelength conversion sheet molded body is sized to fit within the upper surface of the light emitting element chip, and is one of the light extraction part, the boundary between the light extraction part and the bonding pad, and one of the bonding pads on the boundary side. The part is covered. Light emitting device chip assembly.
第1のシート成形体の表面に、透光性材料に蛍光物質が含有されてなる混合物を所望とする厚みに延ばして加熱し、半硬化状態の波長変換シート成形体を形成する第1の工程と、
前記波長変換シート成形体の表面に第2のシート成形体を積層する第2の工程と、
得られた積層体から前記第1のシート成形体または前記第2のシート成形体を除去し、前記波長変換シート成形体の表面側を、発光素子チップの前記光取り出し部、前記光取り出し部と前記ボンディングパッドとの境界、および、前記境界側の前記ボンディングパッドの一部を覆うように対向配置させて、加熱する第3の工程と、
を有することを特徴とする発光素子チップ組立体の製造方法。 A wavelength laminated on the light emitting element chip, comprising a light emitting element chip having a light extraction part and a bonding pad adjacently disposed on the upper surface, and a fluorescent material capable of converting the wavelength of light from the light emitting element chip. A light-emitting element chip assembly having a conversion sheet molded body, and heating the surface of the first sheet molded body by extending a mixture containing a fluorescent substance in a light-transmitting material to a desired thickness; A first step of forming a semi-cured wavelength conversion sheet molded article;
A second step of laminating a second sheet molding on the surface of the wavelength conversion sheet molding,
The first sheet molded body or the second sheet molded body is removed from the obtained laminate, and the surface side of the wavelength conversion sheet molded body is placed on the light extraction portion, the light extraction portion of the light emitting element chip, and A third step of heating the boundary between the bonding pad and the bonding pad so as to cover a part of the bonding pad on the boundary side;
A method for manufacturing a light-emitting element chip assembly, comprising:
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