JP2014096491A - 蛍光体層被覆半導体素子、その製造方法、半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

蛍光体層被覆半導体素子、その製造方法、半導体装置およびその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】複数の光半導体素子の主波長が異なっていても、蛍光体の濃度が異なる複数種類の蛍光体層を用意する必要がなく、さらに、目標とする色味に対応する蛍光体層を簡便に形成することのできる蛍光体層被覆半導体素子の製造方法、それにより得られる蛍光体層被覆半導体素子、それを用いる半導体装置の製造方法、および、それにより得られる半導体装置を提供すること。
【解決手段】ＬＥＤ装置４の製造方法は、ＬＥＤ２を基板３に予め実装する工程、蛍光体を含有する蛍光体層１をＬＥＤ２に対向させる工程、および、蛍光体層１の厚みＴ２を調整することにより、ＬＥＤ２から発光され、蛍光体層１を介して出射される光の色味ｙを調整する調整工程を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、蛍光体層被覆半導体素子、その製造方法、半導体装置およびその製造方法、詳しくは、光学用途に好適に用いられる蛍光体層被覆半導体素子の製造方法、それにより得られる蛍光体層被覆半導体素子、それを用いる半導体装置の製造方法、および、それにより得られる半導体装置に関する。
光半導体素子は、１つのウエハから複数に切り出されることにより得られており、光半導体素子を基板に実装し、さらに、蛍光体層によって被覆することによって、半導体装置が製造されている。
光半導体素子を用いて半導体装置を得る方法として、例えば、以下の方法が提案されている（例えば、下記特許文献参照。）。
すなわち、ウエハから切り出された複数のＬＥＤの放射光の主波長（発光スペクトルに視感度曲線を加味したもの）を測定し、主波長の範囲に応じて、具体的には、４４０ないし４４５ｎｍと、４４５ないし４５０ｎｍと、４５０ないし４５５ｎｍと、４５５ないし４６０ｎｍとのグループに分類して、各グループのＬＥＤを基板にそれぞれする。別途、主波長に対応する濃度で蛍光体を含む蛍光体シートを複数予め準備する。次いで、各グループの主波長に対応する蛍光体濃度の蛍光体シートを、基板およびＬＥＤに堆積させ、その後、加熱により硬化させる。
特許文献１では、ＬＥＤの主波長に対応する蛍光体濃度の蛍光体シートを、対応するＬＥＤに堆積させることによって、所望の色味（所望の白色の度合い）を得ている。
特開２００７−１２３９１５号公報
しかし、特許文献１の方法は、主波長が異なるＬＥＤに対応して、蛍光体の濃度が異なる複数種類の蛍光体シートを予め準備する必要があり、その分、手間が増えるという不具合がある。
さらに、各主波長に対応する蛍光体濃度を決定するため、煩雑であるという不具合もある。
本発明の目的は、複数の光半導体素子の主波長が異なっていても、蛍光体の濃度が異なる複数種類の蛍光体層を用意する必要がなく、さらに、目標とする色味に対応する蛍光体層を簡便に形成することのできる蛍光体層被覆半導体素子の製造方法、それにより得られる蛍光体層被覆半導体素子、それを用いる半導体装置の製造方法、および、それにより得られる半導体装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の蛍光体層被覆光半導体素子の製造方法は、蛍光体を含有する蛍光体層を光半導体素子に対向させる工程、および、前記蛍光体層の厚みを調整することにより、前記光半導体素子から発光され、前記蛍光体層を介して出射される光の色味を調整する調整工程を備えることを特徴としている。
この方法は、蛍光体層の厚みを調整することにより、光半導体素子から発光され、蛍光体層を介して出射される光の色味を調整する調整工程を備える。そのため、蛍光体層の厚みを調整する簡便な方法によって、蛍光体層の単位面積当たりの蛍光体の質量部数、具体的には、蛍光体層の蛍光体の坪量を、目標とする色味に対応するように、調整することができる。そのため、特許文献１のように、蛍光体の濃度が異なる複数の蛍光体層を予め用意し、それらの中から、光半導体素子の主波長に対応する蛍光体の濃度を有する蛍光体層を選択する必要がない。従って、この方法は、蛍光体層の厚みを調整するという簡便な調整工程によって、蛍光体層被覆光半導体素子の製造方法を簡略化することができる。
その結果、目標とする色味に対応する厚みを有する蛍光体層を良好な歩留まりで形成して、発光効率に優れる蛍光体層被覆光半導体素子を製造することができる。
また、本発明の蛍光体層被覆光半導体素子の製造方法では、前記調整工程は、対向された前記蛍光体層および前記光半導体素子の少なくとも一方をそれらが近接する方向に押圧する押圧工程を備えることが好適である。
この方法では、調整工程は、対向された蛍光体層および光半導体素子の少なくとも一方をそれらが近接する方向に押圧する押圧工程を備えるので、蛍光体層の蛍光体の坪量をより一層簡便に調整することができる。
また、本発明の蛍光体層被覆光半導体素子の製造方法では、前記蛍光体層は、熱硬化性樹脂から形成され、前記押圧工程では、前記熱硬化性樹脂から形成される前記蛍光体層を加熱して熱硬化させることが好適である。
この方法では、押圧工程によって、蛍光体層を熱硬化させるので、蛍光体層の厚みを、目標とする色味に対応する厚みに調整すると同時に、蛍光体層によって光半導体素子を封止することができる。
また、本発明の蛍光体層被覆光半導体素子の製造方法は、前記蛍光体層と同一の第１標準蛍光体層を前記光半導体素子に対向させたときの前記第１標準蛍光体層の厚みと、前記光半導体素子から発光され、前記第１標準蛍光体層を介して出射される光の色味とを測定する第１測定工程、および、前記蛍光体層と同一の第２標準蛍光体層を前記光半導体素子に、前記第１標準蛍光体層と厚みが異なるように対向させたときの前記第２標準蛍光体層の厚みと、前記光半導体素子から発光され、前記第２標準蛍光体層を介して出射される光の色味とを測定する第２測定工程を備える検量線準備工程と、前記検量線準備工程から得られる厚みおよび光の色味に基づいて検量線を作成する検量線作成工程とをさらに備え、前記調整工程は、前記検量線に基づいて、目標とする色味に対応する前記蛍光体層の厚みを求め、続いて、前記厚みとなるように前記蛍光体層の厚みを調整することが好適である。
この方法は、検量線準備工程および検量線作成工程を備え、さらに、調整工程は、検量線作成工程により作成した検量線に基づいて、目標とする色味に対応する蛍光体層の厚みを求め、続いて、蛍光体層の厚みを求められた厚みに調整する。そのため、目標とする色味に対応する蛍光体層の厚みを確実に求めて、求めた厚みとなるように蛍光体層の厚みを調整するので、目標とする色味の光を発光することのできる蛍光体層被覆光半導体素子を確実かつ簡易に製造することができる。
また、本発明の蛍光体層被覆光半導体素子の製造方法では、前記検量線準備工程は、前記蛍光体層と同一の第３標準蛍光体層を前記光半導体素子に、前記第１標準蛍光体層および前記第２標準蛍光体層と厚みが異なるように対向させたときの前記第３標準蛍光体層の厚みと、前記光半導体素子から発光され、前記第３標準蛍光体層を介して出射される光の色味とを測定する第３測定工程をさらに備えることが好適である。
この方法は、検量線準備工程が、第３測定工程をさらに備えるので、精確な検量線に基づいて目標とする色味に対応する蛍光体層の厚みを精確に求めることができる。そのため、目標とする色味の光を発光することのできる蛍光体層被覆光半導体素子をより一層精確に製造することができる。
また、本発明の蛍光体層被覆光半導体素子は、上記した蛍光体層被覆光半導体素子の製造方法によって得られることを特徴としている。
この蛍光体層被覆光半導体素子は、目標とする色味に対応する厚みを有する蛍光体層を備えるので、発光効率に優れている。
また、本発明の光半導体装置の製造方法は、上記した蛍光体層被覆光半導体素子を用意する工程、および、前記蛍光体層被覆光半導体素子の光半導体素子を基板に実装するか、または、光半導体素子を基板に予め実装する工程を備えることを特徴としている。
この方法は、発光効率に優れる光半導体装置を良好な歩留まりで製造することができる。
また、本発明の光半導体装置は、上記した光半導体装置の製造方法によって得られることを特徴としている。
この光半導体装置は、発光効率に優れている。
本発明の蛍光体層被覆光半導体素子の製造方法は、目標とする色味に対応する蛍光体層を良好な歩留まりで形成して、発光効率に優れる蛍光体層被覆光半導体素子を製造することができる。
本発明の蛍光体層被覆光半導体素子は、目標とする色味に対応する蛍光体層を備えるので、発光効率に優れている。
本発明の光半導体装置の製造方法は、発光効率に優れる光半導体装置を良好な歩留まりで製造することができる。
本発明の光半導体装置は、発光効率に優れている。
図１は、本発明の蛍光体層被覆光半導体素子および光半導体装置の製造方法の第１実施形態を説明する工程図であり、（ａ）は、ＬＥＤを基板に予め実装するＬＥＤ実装工程、（ｂ）は、蛍光体層をＬＥＤに仮貼りする工程、（ｃ）は、蛍光体層の厚みを調整する調整工程を示す。 図２は、検量線作成例１において、蛍光体層の厚みと、主波長４５１．９ｎｍのＬＥＤから発光され、蛍光体層を介して出射される光の色味との関係を示すグラフを示す。 図３は、検量線作成例２において、蛍光体層の厚みと、主波長４４６．３ｎｍのＬＥＤから発光され、蛍光体層を介して出射される光の色味との関係を示すグラフを示す。 図４は、本発明の蛍光体層被覆光半導体素子および光半導体装置の製造方法の第２実施形態を説明する工程図であり、（ａ）は、ＬＥＤを支持シートに配置する準備工程、（ｂ）は、蛍光体層をＬＥＤに仮貼りする工程、（ｃ）は、蛍光体層の厚みを調整する調整工程、（ｄ）は、蛍光体層被覆ＬＥＤをＬＥＤに実装する工程を示す。 図５は、本発明の蛍光体層被覆光半導体素子および光半導体装置の製造方法の第３実施形態を説明する工程図であり、（ａ）は、ＬＥＤを基板に予め実装するＬＥＤ実装工程、（ｂ）は、第１蛍光体層および第２蛍光体層を備える蛍光体層をＬＥＤに仮貼りする工程、（ｃ）は、蛍光体層の厚みを調整する調整工程を示す。 図６は、第３実施形態の変形例を説明する工程図であり、（ａ）は、ＬＥＤを基板に予め実装するＬＥＤ実装工程、（ｂ）は、Ｃステージの第１蛍光体層およびＢステージの第２蛍光体層を備える蛍光体層をＬＥＤに仮貼りする工程、（ｃ）は、蛍光体層の厚みを調整する調整工程を示す。 図７は、本発明の蛍光体層被覆光半導体素子および光半導体装置の製造方法の第４実施形態を説明する工程図であり、（ａ）は、ＬＥＤを封止層によって封止する工程、（ｂ）は、蛍光体層を封止層に仮貼りする工程、（ｃ）は、蛍光体層の厚みを調整する調整工程を示す。
＜第１実施形態＞
図１において、紙面上下方向を第１方向（表裏方向）、紙面左右方向を第２方向（面方向）、紙面奥行き方向を第３方向（面方向）という場合がある。図４以降の各図の方向は、図１の方向に準じる。
図１に示すように、光半導体装置としてのＬＥＤ装置４の製造方法は、光半導体素子としてのＬＥＤ２を基板３に予め実装するＬＥＤ実装工程（図１（ａ）参照）、蛍光体層１をＬＥＤ２に対向させる配置工程（図１（ｂ）参照）、および、蛍光体層１の厚みを調整する調整工程（図１（ｃ）参照）を備える。また、ＬＥＤ装置４の製造方法は、検量線準備工程および検量線作成工程を備える。
基板３は、例えば、シリコン基板、セラミック基板、ポリイミド樹脂基板、金属基板に絶縁層が積層された積層基板などの絶縁基板からなる。
また、基板３の表面には、次に説明するＬＥＤ２のＬＥＤ側端子（図示せず）と電気的に接続するための基板側端子（図示せず）と、それに連続する配線とを備える導体パターン（図示せず）が形成されている。導体パターンは、例えば、金、銅、銀、ニッケルなどの導体から形成されている。
ＬＥＤ２は、電気エネルギーを光エネルギーに変換する光半導体素子であり、例えば、厚み（表裏方向の最大長さ、すなわち、基板３の面方向に直交する方向長さ）が面方向長さ（表裏方向に対する直交方向における最大長さ）より短い断面視略矩形状および平面視略矩形状に形成されている。ＬＥＤ２としては、例えば、青色光を発光する青色ＬＥＤ（発光ダイオード素子）が挙げられる。
また、ＬＥＤ２は、基板３に、例えば、ワイヤボンディング接続、または、フリップチップ実装によって、搭載されている。
フリップチップ実装に供されるＬＥＤ２の裏面は、図示しないＬＥＤ側端子によって形成されており、かかるＬＥＤ側端子が、基板３の表面に設けられる基板側端子（図示せず）と、電気的に直接接続されることにより、ＬＥＤ６が基板５に実装される。
一方、ワイヤボンディング接続に供されるＬＥＤ２の表面は、図示しないＬＥＤ側端子によって形成されており、かかるＬＥＤ側端子が、基板３の表面においてＬＥＤ２の載置位置と面方向に間隔を隔てて設けられる基板側端子（図示せず）と、ワイヤ（図示せず）を介して、電気的に接続されることにより、ＬＥＤ６が基板５に実装される。
蛍光体層１は、蛍光体を含有する蛍光組成物から形成されている。
蛍光体は、波長変換機能を有しており、例えば、青色光を黄色光に変換することのできる黄色蛍光体、青色光を赤色光に変換することのできる赤色蛍光体などが挙げられる。
黄色蛍光体としては、例えば、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）２ＳｉＯ４；Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ（バリウムオルソシリケート（ＢＯＳ））などのシリケート蛍光体、例えば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）：Ｃｅ）、Ｔｂ３Ａｌ３Ｏ１２：Ｃｅ（ＴＡＧ（テルビウム・アルミニウム・ガーネット）：Ｃｅ）などのガーネット型結晶構造を有するガーネット型蛍光体、例えば、Ｃａ−α−ＳｉＡｌＯＮなどの酸窒化物蛍光体などが挙げられる。
赤色蛍光体としては、例えば、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、ＣａＳｉＮ２：Ｅｕなどの窒化物蛍光体などが挙げられる。
蛍光体のピーク波長は、例えば、４００ｎｍ以上、好ましくは、５００ｎｍ以上であり、また、例えば、７００ｎｍ以下、好ましくは、６００ｎｍ以下である。蛍光体のピーク波長は、青色光で励起させた時の発光スペクトルにて測定される。
また、蛍光体を励起させる青色光の励起波長は、例えば、３００ｎｍ以上、好ましくは、４００ｎｍ以上であり、また、例えば、６００ｎｍ以下、好ましくは、５００ｎｍ以下である。各蛍光体の最適な励起波長は、各波長の蛍光体の吸収率や量子効率にて探索される。
蛍光体の形状としては、例えば、球状、板状、針状などが挙げられる。好ましくは、流動性の観点から、球状が挙げられる。
蛍光体の最大長さの平均値（球状である場合には、平均粒子径）は、例えば、０．１μｍ以上、好ましくは、１μｍ以上であり、また、例えば、２００μｍ以下、好ましくは、１００μｍ以下でもある。なお、球状の蛍光体の平均粒子径は、ｄ５０として算出される。
蛍光体の配合割合は、蛍光組成物（具体的には、後述する蛍光体樹脂組成物）に対して、例えば、０．１質量％以上、好ましくは、０．５質量％以上であり、例えば、８０質量％以下、好ましくは、５０質量％以下でもある。
好ましくは、蛍光体層１は、蛍光体および硬化性樹脂を含有する蛍光体樹脂組成物から形成されている。
硬化性樹脂としては、例えば、加熱により硬化する熱硬化性樹脂、例えば、活性エネルギー線（例えば、紫外線、電子線など）の照射により硬化する活性エネルギー線硬化性樹脂などが挙げられる。好ましくは、熱硬化性樹脂が挙げられる。
具体的には、硬化性樹脂として、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。好ましくは、シリコーン樹脂が挙げられる。
シリコーン樹脂としては、例えば、２段階硬化型シリコーン樹脂、１段階硬化型シリコーン樹脂などのシリコーン樹脂が挙げられ、好ましくは、２段階硬化型シリコーン樹脂が挙げられる。
２段階硬化型シリコーン樹脂は、２段階の反応機構を有しており、１段階目の反応でＢステージ化（半硬化）し、２段階目の反応でＣステージ化（完全硬化）する熱硬化性シリコーン樹脂である。一方、１段階硬化型シリコーン樹脂は、１段階の反応機構を有しており、１段階目の反応で完全硬化する熱硬化性シリコーン樹脂である。
また、Ｂステージは、硬化性シリコーン樹脂が、液状であるＡステージと、完全硬化したＣステージとの間の状態であって、硬化およびゲル化がわずかに進行し、弾性率がＣステージの弾性率よりも小さい状態である。
２段階硬化型シリコーン樹脂としては、例えば、縮合反応と付加反応との２つの反応系を有する縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂などが挙げられる。
このような縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂としては、例えば、シラノール両末端ポリシロキサン、アルケニル基含有トリアルコキシシラン、オルガノハイドロジェンポリシロキサン、縮合触媒およびヒドロシリル化触媒を含有する第１の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂、例えば、シラノール基両末端ポリシロキサン（後述する式（１）参照）、エチレン系不飽和炭化水素基含有ケイ素化合物（後述する式（２）参照）、エポキシ基含有ケイ素化合物（後述する式（３）参照）、オルガノハイドロジェンポリシロキサン、縮合触媒および付加触媒（ヒドロシリル化触媒）を含有する第２の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂、例えば、両末端シラノール型シリコーンオイル、アルケニル基含有ジアルコキシアルキルシラン、オルガノハイドロジェンポリシロキサン、縮合触媒およびヒドロシリル化触媒を含有する第３の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂、例えば、１分子中に少なくとも２個のアルケニルシリル基を有するオルガノポリシロキサン、１分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を有するオルガノポリシロキサン、ヒドロシリル化触媒および硬化遅延剤を含有する第４の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂、例えば、少なくとも２つのエチレン系不飽和炭化水素基と少なくとも２つのヒドロシリル基とを１分子中に併有する第１オルガノポリシロキサン、エチレン系不飽和炭化水素基を含まず、少なくとも２つのヒドロシリル基を１分子中に有する第２オルガノポリシロキサン、ヒドロシリル化触媒およびヒドロシリル化抑制剤を含有する第５の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂、例えば、少なくとも２つのエチレン系不飽和炭化水素基と少なくとも２つのシラノール基とを１分子中に併有する第１オルガノポリシロキサン、エチレン系不飽和炭化水素基を含まず、少なくとも２つのヒドロシリル基を１分子中に有する第２オルガノポリシロキサン、ヒドロシリル化抑制剤、および、ヒドロシリル化触媒を含有する第６の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂、例えば、ケイ素化合物、および、ホウ素化合物またはアルミニウム化合物を含有する第７の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂、例えば、ポリアルミノシロキサンおよびシランカップリング剤を含有する第８の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂などが挙げられる。
これら縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂は、単独使用または２種類以上併用することができる。
縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂として、好ましくは、第２の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂が挙げられ、具体的には、特開２０１０−２６５４３６号公報などに詳細に記載され、例えば、シラノール基両末端ポリジメチルシロキサン、ビニルトリメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン、ジメチルポリシロキサン−ｃｏ−メチルハイドロジェンポリシロキサン、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび白金カルボニル錯体を含有する。具体的には、第２の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂を調製するには、例えば、まず、縮合原料であるエチレン系不飽和炭化水素基含有ケイ素化合物およびエポキシ基含有ケイ素化合物と、縮合触媒とを一度に加え、次いで、付加原料であるオルガノハイドロジェンポリシロキサンを加え、その後、付加触媒であるヒドロシリル化触媒を加える。
硬化性樹脂の配合割合は、蛍光体樹脂組成物に対して、例えば、３０質量％以上、好ましくは、５０質量％以上であり、また、例えば、９９質量％以下、好ましくは、９５質量％以下でもある。
さらに、蛍光体樹脂組成物は、充填剤を含有することもできる。
充填剤としては、例えば、シリコーン粒子などの有機微粒子、例えば、シリカ、タルク、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素などの無機微粒子が挙げられる。また、充填剤の最大長さの平均値（球状である場合には、平均粒子径）は、例えば、０．１μｍ以上、好ましくは、１μｍ以上であり、また、例えば、２００μｍ以下、好ましくは、１００μｍ以下でもある。充填剤の配合割合は、蛍光体樹脂組成物に対して、例えば、０．１質量％以上、好ましくは、０．５質量％以上であり、また、例えば、７０質量％以下、好ましくは、５０質量％以下でもある。
次に、ＬＥＤ装置４の製造方法における各工程を詳説する。
［ＬＥＤ実装工程］
ＬＥＤ実装工程では、ＬＥＤ２を基板３に予め実装する。具体的には、フリップチップ実装またはワイヤボンディング接続によって、ＬＥＤ２のＬＥＤ側端子と、基板３の基板側端子とを電気的に接続させる。
［配置工程］
蛍光体層１は、硬化性樹脂を含有する蛍光体樹脂組成物から形成される場合には、完全硬化前の状態で調製され、具体的には、硬化性樹脂が２段階硬化型シリコーン樹脂である場合には、蛍光体層１は、Ｂステージで調製されている。蛍光体層１は、離型層５の表面に用意される。
完全硬化前の蛍光体層１の２５℃における圧縮弾性率は、例えば、０．００５ＭＰａ以上、好ましくは、０．０１ＭＰａ以上であり、また、例えば、１ＭＰａ以下、好ましくは、０．１ＭＰａ以下でもある。
離型層５は、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリエステルフィルム（ＰＥＴなど）などのポリマーフィルム、例えば、セラミクスシート、例えば、金属箔などが挙げられる。好ましくは、ポリマーフィルムが挙げられる。また、離型シートの表面には、フッ素処理などの剥離処理を施すこともできる。
また、蛍光体樹脂組成物が２段階硬化型シリコーン樹脂を含有する場合には、上記した硬化性樹脂の原料に、蛍光体および必要により充填剤を配合し、得られた組成物を離型層５の表面に塗布し、その後、加熱する。加熱温度は、例えば、４０〜１５０℃、好ましくは、８０〜１４０℃であり、加熱時間が、例えば、１分間〜２４時間、好ましくは、１分間〜１時間である。
これによって、蛍光体層１は、Ｂステージで（完全硬化前の状態として）離型層５の表面に調製される。
完全硬化前の蛍光体層１の厚みは、例えば、後述する厚み調整後の蛍光体層１の厚みより厚く設定されており、具体的には、蛍光体層１の厚みＴ１が、例えば、２００μｍ以上、好ましくは、３００μｍ以上、より好ましくは、５００μｍ以上であり、また、例えば、１５００μｍ以下でもある。
［配置工程］
配置工程では、図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、用意した蛍光体層１を、ＬＥＤ２に対向させる。
具体的には、離型層５に積層される蛍光体層１を、基板３に実装されるＬＥＤ２に上下方向に対向配置させる。
詳しくは、次の調製工程の前に、蛍光体層１をＬＥＤ２に対して仮貼りする。蛍光体層１をＬＥＤ２に対して仮貼りするには、例えば、常温にて、プレス上下板を備えるプレス機によって、真空下で、蛍光体層１をＬＥＤ２に対して、例えば、５秒間以上、好ましくは、１０秒間以上、また、例えば、２００秒間以下、好ましくは、１００秒間以下、圧着する。圧着では、後述する調整工程で用いられるスペーサ（図示せず）の厚み（具体的には、設定厚みｘ０）より厚いスペーサを用いる。
配置工程において、圧着によって、好ましくは、蛍光体層１の厚みＴ１はわずかに薄くなる。
配置工程における圧着によって、ＬＥＤ２が蛍光体層１に埋め込まれる。つまり、蛍光体層１がＬＥＤ２を埋設する。
［調整工程］
調整工程では、図１（ｃ）に示すように、蛍光体層１をＬＥＤ２および基板３に対してさらに圧着する。
蛍光体層１のＬＥＤ２および基板３に対するさらなる圧着では、蛍光体シート５の厚み方向（上下方向）の押込量を制御することにより、実施する。
押込量は、図示しない所定厚みのスペーサを、基板３の上面あるいは周囲において、ＬＥＤ２を囲むように平面視略枠状に配置した後、プレス（押圧）する。プレスでは、プレス機の上下板（図示せず）の間で、スペーサ（図示せず）、基板３、ＬＥＤ２および蛍光体層１を挟むように、上板を下板に向けて近接させて、蛍光体層１をＬＥＤ２および基板３に向けて押し込む（押圧する：押圧工程）。スペーサの厚みは、例えば、封止後の蛍光体層１の厚みが、厚み調整後の蛍光体層１の厚みＴ２となるように、設定される。また、押圧では、必要により、プレス機の上板と蛍光体層１との間、および、プレス機の下板と基板３との間のそれぞれに、ステンレスなどの金属製の補助板を設けることもできる。２つの補助板は、例えば、互いに平行に配置される。
あるいは、プレス機におけるプレス板の上下（厚み）方向の変位量を調整して、押込量を制御することもできる。
また、蛍光体樹脂組成物が熱硬化性樹脂を含有する場合には、例えば、オーブンで加熱（ベイク）、例えば、プレス（押圧）を加熱とともに実施（熱プレス）し、好ましくは、オーブンで加熱する。オーブンでの加熱は、例えば、上記押圧を保持しながら、蛍光体層１を加熱する。
具体的には、蛍光体層１を、例えば、８０℃以上、好ましくは、１００℃以上、また、例えば、２００℃以下、好ましくは、１８０℃以下に、加熱する。上記した加熱によって、完全硬化前の蛍光体層１が、完全硬化する。具体的には、完全硬化前の蛍光体層１がＢステージである場合には、上記した加熱によって、蛍光体層１は、Ｃステージとなる。
また、圧着は、減圧雰囲気下、あるいは、常圧雰囲気下で実施され、好ましくは、減圧雰囲気下で実施される。
蛍光体層１のＬＥＤ２および基板３に対するさらなる圧着によって、蛍光体層１の厚みＴ２は、完全硬化前の蛍光体層１の厚みＴ１に比べて、薄い。すなわち、上記圧着によって、蛍光体層１は、押しつぶされて、面方向外側に押し出される。そのため、平面視において単位面積当たりの蛍光体の質量部数が調整される。具体的には、単位面積当たりの蛍光体の質量部数が所定量に減少する。
厚み調整後の蛍光体層１の厚みＴ２は、ＬＥＤ２の最裏面（すなわち、基板３の最表面）と、蛍光体層１の最表面（具体的には、離型層５に接触する面であって、基板３の最表面から最も離間する高さに位置にする蛍光体層１の表面）との間の長さであって、具体的には、次に説明する検量線に基づいて目標とする色味ｙ０に対応する蛍光体層１の厚みｘ０として算出される。
その後、離型層５を蛍光体層１から引き剥がす。
［検量線準備工程］
検量線準備工程は、第１測定工程および第２測定を備える。
＜第１測定工程および第２測定工程＞
第１測定工程および第２測定工程は、検量線を作成する基礎となる厚みおよび光の色味を得るための工程である。
第１測定工程では、第１標準蛍光体層１ＡをＬＥＤ２に対向させて、ＬＥＤ２および基板３に圧着したときの第１標準蛍光体層１Ａの厚みｘ１（図１（ｃ）参照）と、ＬＥＤ２から発光され、第１標準蛍光体層１Ａを介して出射される光の色味ｙ１とを測定する。
また、第１標準蛍光体層１Ａ、ＬＥＤ２および基板３は、ＬＥＤ装置４の製造に用いられる蛍光体層１、ＬＥＤ２および基板３とそれぞれ同様のものが用いられる。第１標準蛍光体層１Ａの圧着の条件は、スペーサの厚み以外は、上記した蛍光体層１の圧着の条件と同様である。つまり、上記したＬＥＤ実装工程、配置工程および調整工程を順次実施して得られるＬＥＤ装置４における第１標準蛍光体層１Ａの厚みｘ１、および、得られるＬＥＤ装置４においてＬＥＤ２から発光して、第１標準蛍光体層１Ａを介して出射される光の色味ｙ１を測定する。
また、第２測定工程では、第２標準蛍光体層１ＢをＬＥＤ２に対向させて、ＬＥＤ２および基板３に圧着したときの第２標準蛍光体層１Ｂの厚みｘ２と、ＬＥＤ２から発光され、第２標準蛍光体層１Ｂを介して出射される光の色味ｙ２とを測定する。
第２標準蛍光体層１Ｂの厚みｘ２は、第１標準蛍光体層１Ａと厚みが異なるように設定される。
上記したＬＥＤ実装工程、配置工程および調整工程を順次して得られるＬＥＤ装置４における第２標準蛍光体層１Ｂの厚みｘ２、および、得られるＬＥＤ装置４においてＬＥＤ２から発光して、第２標準蛍光体層１Ｂを介して出射される光の色味ｙ２を測定する。
なお、第１標準蛍光体層１Ａの厚みｘ１および第２標準蛍光体層１Ｂの厚みｘ２は、蛍光体層１の厚みＴ２と同様の長さとして定義される。
また、色味ｙ１および色味ｙ２は、例えば、瞬間マルチ測光システム（ＭＣＰＤ−９８００、大塚電子社製）などを用いて、積分球方式で、全光束の色度（ＣＩＥ−ｙ）として測定される。
［検量線作成工程］
検量線作成工程では、検量線準備工程で得られた厚みｘ１、ｘ２、色味ｙ１およびｙ２に基づいて検量線を作成する。
具体的には、図２が参照されるように、厚みＸを横軸とし、色味Ｙを縦軸とするＸ−Ｙ座標において、厚みｘ１、ｘ２、色味ｙ１およびｙ２をプロットして、それらを通過する直線、すなわち、Ｙ＝ＡＸ＋Ｂの直線を検量線として得る。
Ｘ：厚み（μｍ）
Ｙ：色味
そして、上記した検量線Ｙ＝ＡＸ＋Ｂに基づいて、目標とする色味ｙ０に対応する蛍光体層１の厚みｘ０を得る。
具体的には、目標とする色味ｙ０は、既知であることから、検量線Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ（ＡおよびＢも既知）に色味ｙ０を代入して、目標とする色味ｙ０に対応する蛍光体層１の厚みｘ０を得る。つまり、蛍光体層１の設定厚みｘ０を得る。
そして、設定厚みｘ０となるように、蛍光体層１の厚みを上記［調整工程］の方法によって、調整する。
その後、離型層５を蛍光体層１から剥離する。
これによって、図１（ｂ）に示すように、基板３、ＬＥＤ２、および、厚みＴ１が厚みＴ２に調整された蛍光体層１を備えるパッケージとしてＬＥＤ装置４を得る。また、ＬＥＤ装置４を得るとともに、基板３の上において、ＬＥＤ２およびこれを被覆する蛍光体層１を備える蛍光体層被覆光半導体素子としての蛍光体層被覆ＬＥＤ１０が作製される。
そして、上記した方法は、蛍光体層１の厚みＴ１を厚みＴ２に調整することにより、ＬＥＤ２から発光され、蛍光体層１を介して出射される光の色味ｙ０を調整する調整工程を備える。そのため、蛍光体層１の厚みＴ１を厚みＴ２に調整する簡便な方法によって、蛍光体層１の単位面積当たりの蛍光体の質量部数、具体的には、蛍光体層１の蛍光体の坪量を、目標とする色味ｙ０に対応するように、調整することができる。そのため、特許文献１のように、蛍光体の濃度が異なる複数の蛍光体層１を用意し、それらの中から、ＬＥＤ２の主波長に対応する蛍光体の濃度を有する蛍光体層１を選択する必要がない。従って、この第１実施形態の方法は、蛍光体層１の厚みＴ１を厚みＴ２に調整するという簡便な調整工程によって、蛍光体層被覆ＬＥＤ１０およびＬＥＤ装置４の製造方法を簡略化することができる。
その結果、厚みＴ１が目標とする色味ｙ０に対応する設定厚みｘ０である厚みＴ２に調整された蛍光体層１を良好な歩留まりで形成して、発光効率に優れる蛍光体層被覆ＬＥＤ１０およびＬＥＤ装置４を製造することができる。
また、この方法では、調整工程は、対向された蛍光体層１をＬＥＤ２に向けて押圧する押圧工程を備えるので、蛍光体層１の蛍光体の坪量をより一層簡便に調整することができる。
また、この方法では、蛍光体樹脂組成物が熱硬化性樹脂を含有する場合には、押圧工程によって、蛍光体層１を熱プレスによって熱硬化させるので、蛍光体層１の厚みＴ１を目標とする色味ｙ０に対応する厚みｘ０である厚みＴ２に調整すると同時に、蛍光体層１によりＬＥＤ２を封止することができる。
また、この方法は、検量線準備工程および検量線作成工程を備え、さらに、調整工程は、検量線作成工程により作成した検量線Ｙ＝ＡＸ＋Ｂに基づいて、目標とする色味ｙ０に対応する蛍光体層１の設定厚みｘ０を求め、続いて、蛍光体層１の厚みＴ１を求められた設定厚みｘ０に調整する。そのため、目標とする色味ｙ０に対応する蛍光体層１の設定厚みｘ０を確実に求めて、求めた設定厚みｘ０となるように蛍光体層１の厚みＴ１を厚みＴ２に調整するので、目標とする色味ｙ０の光を発光することのできる蛍光体層被覆ＬＥＤ１０およびＬＥＤ装置４を確実かつ簡易に製造することができる。
また、この蛍光体層被覆ＬＥＤ１０およびＬＥＤ装置４は、目標とする色味ｙ０に対応する設定厚みｘ０である厚みＴ２を有する蛍光体層１を備えるので、発光効率に優れている。
また、この方法は、発光効率に優れるＬＥＤ装置４を良好な歩留まりで製造することができる。
［変形例］
第１実施形態では、１つのＬＥＤ２を基板３に実装し、１つの蛍光体層１によって１つのＬＥＤ２を封止しているが、例えば、図示しないが、複数のＬＥＤ２を基板３に実装し、１つの蛍光体層１によって複数のＬＥＤ２を封止することもできる。
その場合には、得られたＬＥＤ装置４において、各ＬＥＤ２に対応して、蛍光体層１および基板３をダイシングによって個片化し、これらを適宜選別することもできる。
また、第１実施形態では、検量線準備工程の第１測定および第２測定において、同一の厚みの蛍光体層１から、設定厚みの異なる２種類の第１標準蛍光体層１Ａおよび第２標準蛍光体層１Ｂの厚みｘ１およびｘ２と、それらに対応する色味ｙ１およびｙ２とを測定し、検量線作成工程において、それらに基づいて検量線を作成しているが、標準蛍光体層の設定厚みは異なる複数種類であればよく、例えば、図３に示すように、同一厚みの蛍光体層１から、設定厚みの異なる３種類の第１標準蛍光体層１Ａ、第２標準蛍光体層１Ｂおよび第３標準蛍光体層１Ｃの厚みｘ１、ｘ２およびｘ３と、それらに対応する色味ｙ１、ｙ２およびｙ３とを測定することもできる。
この方法では、検量線準備工程は、第１測定、第２測定および第３測定を備える。
［第３測定］
第３測定工程では、第３標準蛍光体層１ＣをＬＥＤ２に対向させて、ＬＥＤ２および基板３に圧着したときの第３標準蛍光体層１Ｃの厚みｘ３と、ＬＥＤ２から発光され、第３標準蛍光体層１Ｃを介して出射される光の色味ｙ３とを測定する。
第３標準蛍光体層１Ｃの厚みｘ３は、第１標準蛍光体層１Ａおよび第２標準蛍光体層１Ｂと厚みが異なるように設定される。色味ｙ３は、上記した色味ｙ１およびｙ２と同様の方法によって定義され測定される。
［検量線作成工程］
検量線作成工程では、検量線準備工程で得られた厚みｘ１、ｘ２、ｘ３、色味ｙ１、ｙ２およびｙ３に基づいて検量線を作成する。
具体的には、図３に示すように、Ｘ−Ｙ座標において、厚みｘ１、ｘ２、ｘ３、色味ｙ１、ｙ２およびｙ３をプロットして、それらに近似する直線、すなわち、Ｙ＝ＡＸ＋Ｂの近似直線（１次近似直線、直線回帰計算に基づく回帰直線）を検量線として得る。
そして、設定厚みｘ０となるように、蛍光体層１の厚みＴ２を上記［調整工程］と同様の方法によって、調整する。
この近似直線に基づいて、目標とする色味ｙ０に対応する蛍光体層１の厚みｘ０を得る。
この方法によれば、検量線準備工程が、第３測定工程をさらに備えるので、精確な検量線、すなわち、近似直線Ｙ＝ＡＸ＋Ｂに基づいて目標とする色味ｙ０に対応する蛍光体層１の厚みｘ０を精確に求めることができる。そのため、目標とする色味ｙ０の光を発光することのできる蛍光体層被覆ＬＥＤ１０およびＬＥＤ装置４をより一層精確に製造することができる。
また、この第１実施形態では、調整工程のさらなる押圧において、蛍光体層１をＬＥＤ２および基板３に向けて押圧しているが、例えば、その逆、つまり、ＬＥＤ２および基板３を蛍光体層１に向けて押圧することもできる。さらには、蛍光体層１およびＬＥＤ２を互いに近接するように、両方を近接させながら、それらを互いに押圧させ合うこともできる。
さらに、この第１実施形態の調整工程では、完全硬化前の蛍光体層１を押圧することによって、蛍光体層１の厚みを調整しているが、例えば、まず、蛍光体層１を完全硬化（Ｃステージ化）した後、硬化後の蛍光体層１の表面を研磨すること（研磨工程）によって、蛍光体層１の厚みを調整、すなわち、所定の薄さに設定することもできる。
好ましくは、研磨工程などの追加の工程が必要ないこと、および、削りくずを洗浄（除去）するなどの工程が不要であるという利点から、完全硬化前の蛍光体層１、より好ましくは、Ｂステージの蛍光体層１を押圧することによって、蛍光体層１の厚みを調整する。
＜第２実施形態＞
図４において、第１実施形態と同様の部材については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図１の実施形態では、図１（ａ）に示すように、ＬＥＤ２を予め基板３に実装しておき、その後、図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、蛍光体層１によってＬＥＤ２を封止しているが、例えば、図４に示すように、まず、蛍光体層１によってＬＥＤ２を封止して、蛍光体層被覆ＬＥＤ１０を作製して用意し（図４（ｂ）および図４（ｃ）参照）、その後、蛍光体層被覆ＬＥＤ１０のＬＥＤ２を基板３に実装すること（図４（ｄ）参照）もできる。
この第２実施形態では、ＬＥＤ２を支持シート９の表面に配置して準備する準備工程（図４（ａ）参照）、配置工程（図４（ｂ）参照）、調整工程（図４（ｃ）参照）、検量線準備工程、検量線作成工程（図２および図３参照）および蛍光体層被覆ＬＥＤ実装工程（図４（ｄ）参照）を備える。
［準備工程］
準備工程では、ＬＥＤ２を支持シート９に配置する。
支持シート９は、図４（ａ）の下図に示すように、面方向に延びるシート形状に形成されている。支持シート９は、ＬＥＤ４を支持できるように構成されており、例えば、支持板１２と、支持板１２の表面に積層される粘着層１１とを備える。
支持板１２は、支持シート９における裏面に設けられており、支持シート９の外形形状と同一形状に形成されている。支持板１２は、少なくとも面方向に延伸不能であって、硬質の材料からなり、具体的には、そのような材料として、例えば、酸化ケイ素（石英など）、アルミナなどの酸化物、例えば、ステンレス、シリコンなどの金属などが挙げられる。支持板１２の厚みは、例えば、０．１ｍｍ以上、好ましくは、０．３ｍｍ以上であり、また、例えば、５ｍｍ以下、好ましくは、２ｍｍ以下でもある。
粘着層１１は、支持板１２の表面全面に形成されている。粘着層１１を形成する粘着材料としては、例えば、アクリル系感圧接着剤、シリコーン系感圧接着剤などの感圧接着剤が挙げられる。また、粘着材料としては、紫外線照射、薬液または加熱によって粘着力が低下するものの他、通常、粘着剤として用いることができるものから広範に選択することができる。粘着層１１の厚みは、例えば、０．０１ｍｍ以上、好ましくは、０．２ｍｍ以上であり、また、１ｍｍ以下、好ましくは、０．５ｍｍ以下でもある。
支持シート９を用意するには、例えば、支持板１２と粘着層１１とを貼り合わせる。
支持シート９の厚みは、例えば、０．２ｍｍ以上、好ましくは、０．５ｍｍ以上であり、また、６ｍｍ以下、好ましくは、２．５ｍｍ以下でもある。
準備工程では、具体的には、ＬＥＤ２を粘着層３に貼着する。
［配置工程および調整工程］
第２実施形態の配置工程および調整工程を、基板３を支持シート９に置き換えた以外は、第１実施形態の配置工程および調整工程と同様に実施する。
調整工程によって、厚みＴ１が厚みＴ２に調整された蛍光体層１と、それによって封止されるＬＥＤ２とを備える蛍光体層被覆ＬＥＤ１０を得る。
その後、蛍光体層被覆ＬＥＤ１０が、基板３にフリップチップ実装された複数のＬＥＤ２を備えるマルチチップである場合には、適宜ダイシングによって１つのＬＥＤ２ずつ独立させ、１つのＬＥＤ２が蛍光体層１で封止されたチップ（蛍光体層被覆ＬＥＤ１０）を得る。ダイシングは、粘着層１１に固定された状態で、ＬＥＤ２とＬＥＤ２との中間で切断すれば、サイズのそろった封止チップ（１つのＬＥＤ２を備える蛍光体層被覆ＬＥＤ１０）となる。なお、ダイシングは、まず、離型層５を剥離してから行う。その後、各チップの１つ１つをピックアップし、基板３に実装して発光させ、色味を確認して、後述する検量線を作成する。
［検量線準備工程および検量線作成工程］
第２実施形態の検量線準備工程および検量線作成工程を、第１実施形態の検量線準備工程および検量線作成工程と同様に、実施する。
［蛍光体層被覆ＬＥＤ実装工程］
蛍光体層被覆ＬＥＤ実装工程では、蛍光体層被覆ＬＥＤ１０のＬＥＤ２を、基板３に、、フリップチップ実装する。その後、図４（ｄ）の仮想線で示すように、離型層５を蛍光体層１から引き剥がす。
これにより、ＬＥＤ装置４を得る。
このＬＥＤ装置４は、第１実施形態のＬＥＤ装置４と同様の作用効果を奏することができ、さらに、蛍光体層被覆ＬＥＤ１０を発光波長や発光効率に応じて選別した後、基板３に実装することができるので、発光効率により一層優れるＬＥＤ装置４を得ることができる。
＜第３実施形態＞
図５において、第１実施形態と同様の部材については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
第３実施形態では、図５（ａ）に示すように、蛍光体層１は、互いに異なる複数の蛍光体層から構成され、具体的には、蛍光体層１は、第１蛍光体層６および第２蛍光体層７を備える。
第１蛍光体層６は、離型層５に積層されて、ＬＥＤ装置４における最外層（被覆層）である。第１蛍光体層６を形成する蛍光体樹脂組成物において、硬化性樹脂としては、好ましくは、１段階硬化型シリコーン樹脂、より好ましくは、ＥＲＡＳＴＯＳＩＬシリーズが挙げられる。第１蛍光体層６に含有される蛍光体の含有割合は、第２蛍光体層７に含有される蛍光体の含有割合に比べて、例えば、高く設定され、具体的には、第１蛍光体層６および第２蛍光体層７に含有される蛍光体の総量に対して、例えば、５０質量％を超過し、好ましくは、５５質量％以上、より好ましくは、６０質量％以上であり、また、例えば、９０質量％以下、好ましくは、８０質量％以下でもある。
第２蛍光体層７は、第１蛍光体層６の表面に積層され、ＬＥＤ２を埋設する埋設層である。第２蛍光体層７を形成する蛍光体樹脂組成物において、硬化性樹脂としては、好ましくは、２段階硬化型シリコーン樹脂が挙げられる。第１蛍光体層６に含有される蛍光体の含有割合は、第２蛍光体層７に含有される蛍光体の含有割合に比べて、例えば、低く設定され、具体的には、第１蛍光体層６および第２蛍光体層７に含有される蛍光体の総量に対して、例えば、５０質量％未満、好ましくは、４５質量％以下、より好ましくは、６０質量％以下であり、また、例えば、１０質量％以上、好ましくは、２０質量％以上でもある。
蛍光体層１を作製するには、図５（ａ）に示すように、離型層５の表面に第１蛍光体層６を形成し、続いて、第２蛍光体層７を第１蛍光体層６の表面に積層する。具体的には、第１蛍光体層６および／または第２蛍光体層７を、ともに完全硬化前の硬化性樹脂を含有する蛍光体樹脂組成物から形成する。
完全硬化前の第１蛍光体層６の厚みは、例えば、３０μｍ以上、好ましくは、１００μｍ以上、より好ましくは、３００μｍ以上であり、また、例えば、１０００μｍ以下、好ましくは、７００μｍ以下、より好ましくは、６００μｍ以下である。完全硬化前の第２蛍光体層７の厚みは、例えば、３０μｍ以上、好ましくは、２００μｍ以上、より好ましくは、４００μｍ以上であり、また、例えば、２０００μｍ以下、好ましくは、１０００μｍ以下、より好ましくは、８００μｍ以下である。
また、完全硬化前の蛍光体層１の厚みＴ１、つまり、完全硬化前の第１蛍光体層６および第２蛍光体層７の総厚みＴ１は、例えば、４００μｍ以上、好ましくは、６００μｍ以上であり、また、１５００μｍ以下、好ましくは、１２００μｍ以下でもある。
その後、図５（ｂ）に示すように、第１実施形態と同様にして、第１蛍光体層６および第２蛍光体層７を備える蛍光体層１によってＬＥＤ２を被覆して封止し、配置工程を実施する。
その後、図５（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様の検量線準備工程、検量線作成工程および調整工程を実施し、その後、図５（ｃ）の仮想線で示すように、離型層５を蛍光体層１から引き剥がして、ＬＥＤ装置４を得る。
この方法によっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
［変形例］
第３実施形態では、第１蛍光体層６に含有される蛍光体の含有割合を、第２蛍光体層７に含有される蛍光体の含有割合に比べて、高く設定しているが、例えば、用途および目的に応じて、その逆に設定することもできる。
さらに、図６が参照されるように、蛍光体層１を、Ｃステージの第１蛍光体層６と、Ｂステージの第２蛍光体層７とから形成することもできる。
その場合には、第１蛍光体層６をシリコーン樹脂から調製する場合には、例えば、市販品を用いることもでき、具体的には、１段階硬化型シリコーン樹脂として、ＥＲＡＳＴＯＳＩＬ ＬＲ７６６５などのＥＲＡＳＴＯＳＩＬシリーズ（旭化成ワッカーシリコーン製）などのシリコーンエラストマーを用いることもできる。
［第４実施形態］
図７において、第１実施形態と同様の部材については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
第１実施形態〜第３実施形態では、蛍光体層１によってＬＥＤ２を埋設しているが、蛍光体層１をＬＥＤ２と対向させればよく、例えば、図７に示すように、封止層８によってＬＥＤ２を埋設して封止し、かかる封止層８の表面に蛍光体層１を配置することもできる。
この方法では、予め、封止層８によって、基板３に実装されるＬＥＤ２を被覆して封止する。
封止層８は、上記した蛍光体樹脂組成物の硬化性樹脂と同様の硬化性樹脂を含有する封止樹脂組成物から形成される。また、封止樹脂組成物は、必要により、蛍光体および／または充填剤を適宜の割合で含有することもできる。
封止層８によって蛍光体層１を封止するには、まず、完全硬化前（具体的には、Ｂステージ）の封止層８を用意し、これによって、ＬＥＤ２を埋設するようにして、基板３に配置する。その後、封止層８を完全硬化させる。
封止層８の厚みは、例えば、３００μｍ以上、好ましくは、４００ｍ以上であり、また、１５００ｍ以下、好ましくは、１２００ｍ以下でもある。
［配置工程］
その後、蛍光体層１を封止層８の表面に積層する。具体的には、完全硬化前（具体的には、Ｂステージ）の蛍光体層１を封止層８の表面に配置する。つまり、蛍光体層１は、ＬＥＤ２と封止層８を隔てて上下方向に対向配置される。
［調整工程］
配置工程の後に、蛍光体層１の厚みＴ１を、目標となる色味ｙ０に対応する設定厚みｘ０に調整する。
つまり、具体的には、蛍光体層１を封止層８に対して押圧する熱プレスによって、蛍光体層１の厚みＴ１を厚みＴ２に調整すると同時に、蛍光体層１を完全硬化させる。
その後、図７（ｃ）に示すように、離型層５を蛍光体層１から引き剥がす。
これにより、ＬＥＤ２、基板３、封止層８および離型層５を備えるＬＥＤ装置４を得る。
このＬＥＤ装置４の製造方法は、上記した第１と同様の作用効果を奏することができる。
［変形例］
蛍光体層１および封止層８を、共にＢステージの一体型シートとして調製することもできる。その場合において、蛍光体層１および封止層８の厚み調整の際には、両層が押圧されることにより、色味を調整することができる。
さらに、ＬＥＤ装置４において、封止層８とは別に、拡散層、輝度向上層またはレンズ層を設けることもできる。
また、上記各実施形態では、本発明における光半導体素子、蛍光体シート被覆光半導体素子および光半導体装置として、それぞれ、ＬＥＤ２、蛍光体層被覆ＬＥＤ１０およびＬＥＤ装置４を一例として説明しているが、例えば、それぞれ、ＬＤ（レーザーダイオード）２、蛍光体層被覆ＬＤ１０およびレーザーダイオード装置４とすることもできる。
以下に、合成例、作製例、参考例、検量線作成例、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は、何らこれらに限定されるものではない。
合成例１
＜縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂の合成＞
４０℃に加温したシラノール基両末端ポリジメチルシロキサン［下記式（Ｉ）中のＲ１が全てメチル基、ｎ＝１５５で表されるシラノール両末端ポリシロキサン、平均分子量１１，５００］２０３１ｇ（０．１７７ｍｏｌ）に対して、エチレン系不飽和炭化水素基含有ケイ素化合物としてビニルトリメトキシシラン［下記式（ＩＩ）中のＲ２がビニル基、Ｘ１が全てメトキシ基で表される化合物］１５．７６ｇ（０．１０６ｍｏｌ）、および、エポキシ基含有ケイ素化合物として（３−グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン［下記式（ＩＩＩ）中のＲ３が３−グリシドキシプロピル基、Ｘ２が全てメトキシ基で表される化合物］２．８０ｇ（０．０１１８ｍｏｌ）［シラノール基両末端ポリジメチルシロキサンのＳｉＯＨ基のモル数と、エチレン系不飽和炭化水素基含有ケイ素化合物のＳｉＸ１基とエポキシ基含有ケイ素化合物のＳｉＸ２基の総モル数との比［ＳｉＯＨ／（ＳｉＸ１＋ＳｉＸ２）＝１／１］を撹拌混合後、縮合触媒として水酸化テトラメチルアンモニウムメタノール溶液（濃度１０重量％）０．９７ｍＬ（触媒量：０．８８ｍｏｌ、シラノール基両末端ポリジメチルシロキサン１００モルに対して０．５０モル）を加え、４０℃で１時間撹拌して、オイルを得た。得られたオイルを、４０℃１時間撹拌しながら減圧（１０ｍｍＨｇ）し、揮発分を除去した。次いで、反応液を常圧に戻した後、オルガノハイドロジェンポリシロキサン（信越化学工業社製、ジメチルポリシロキサン−ｃｏ−メチルハイドロジェンポリシロキサン、平均分子量２，０００、ヒドロシリル基当量７．１４ｍｍｏｌ／ｇ）を加え、４０℃で１時間攪拌した。
なお、オルガノハイドロジェンポリシロキサンのヒドロシリル基（ＳｉＨ基）に対する、ビニルトリメトキシシランのビニル基（ＣＨ２＝ＣＨ−）のモル比（ＣＨ２＝ＣＨ−／ＳｉＨ）は、１／３．０であった。
Figure 2014096491
Figure 2014096491
Figure 2014096491
その後、ヒドロシリル化触媒として白金カルボニル錯体（白金濃度２重量％）０．０３８ｍＬ（白金含有量はオルガノハイドロジェンポリシロキサンに対して質量換算で０．３７５ｐｐｍ）を加えて、４０℃で１０分間撹拌した。これにより、Ｂステージの縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂を得た。
作製例１
＜Ｂステージの蛍光体層の作製＞
合成例１の縮合反応・付加反応硬化型シリコーン樹脂７０ｇに、トスパール２０００Ｂ（シリコーン粒子、球状、平均粒子径：６μｍ、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製）２０ｇおよび蛍光体１０ｇを混合して、脱泡して、蛍光体樹脂組成物を調製した。蛍光体としては、組成が（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）２ＳｉＯ４；Ｅｕで、球状であり、粒径がｄ５０で８〜１４μｍであり、ピーク波長が５６５ｎｍ、励起波長が４６５ｎｍであるオルトシリケートを用いた。
次いで、蛍光体樹脂組成物を、フッ素処理したＰＥＴ基材（ＳＳ４Ｃ、離型層、５０μｍ厚み）の表面に、加熱後厚みが９５０μｍとなるように、アプリケーターで塗布して、皮膜を形成した。その後、皮膜を、１３５℃で、１５分間加熱（ベイク）して、Ｂステージの蛍光体層を得た。得られたＢステージの蛍光体層の圧縮弾性率は０．０５ＭＰａ（２５℃）であった。
参考例１
主波長４５７．３ｎｍのＬＥＤが４個並びワイヤボンディング接続により実装された基板に、６ｍｍ角にカットした作製例１のＢステージの蛍光体層を、厚み９５０μｍのスペーサを用いて、室温（２５℃）で真空プレスにより仮貼りした。仮貼りでは、ＬＥＤを含む基板に蛍光体層を載置し、それらからなる積層シートを、真空チャンバー内で、スポンジで浮かせておき、１２０秒真空引きした後、プレス上板を降下させ、４０秒保持した。その後、真空を解除し、封止サンプルを取り出した。
仮貼り後、封止サンプルを８５０μｍのスペーサを用いて上下をステンレス製の平滑な板（補助板）で挟み、それらを治具で固定した状態で、１５０℃で、５時間、オーブンでベイクして、蛍光体層を硬化させた。その後、基材を蛍光体層から引き剥がした。得られたパッケージ（ＬＥＤ装置）の蛍光体層の高さ（厚み）は８００μｍであった。このパッケージの全光束の色味は、ｙ＝０．３３であった。
なお、パッケージの色味は、４０ｍＡで点灯し、瞬間マルチ測光システム（ＭＣＰＤ−９８００、大塚電子社製）により、色度（ＣＩＥ−ｙ）として測定した。後述するパッケージの色味についても同様に測定した。
検量線作成例１
主波長４５１．９ｎｍのＬＥＤ（チップ）が４個並びワイヤボンディング接続により実装された２つの基板に、６ｍｍ角にカットした作製例１のＢステージの蛍光体層を、上記と同様に室温（２５℃）でそれぞれ仮貼りし、その後、厚み８５０μｍのスペーサおよび厚み６６０μｍのスペーサを用いて、上記と同様に板で挟んだ状態で、１５０℃で、５時間、オーブンでベイクして、蛍光体層をそれぞれ硬化させた。そして、基材を蛍光体層から引き剥がした後の得られたパッケージ（ＬＥＤ装置）の蛍光体層の高さ（厚み）は、それぞれ、８００μｍおよび６１０μｍであった。その時の色味は、それぞれｙ＝０．３４５およびｙ＝０．３２５であった。
この結果より、Ｙ＝１．０５２６×１０−４Ｘ＋０．２６０７の直線を検量線として得た。続いて、主波長４５１．９ｎｍを有するＬＥＤにおいて、目標とする色味ｙ＝０．３３に合わせる際に最適な蛍光体層の高さ（厚み）Ｘは、６５７．５μｍと見積もられた（図２参照）。
検量線作成例２
主波長４４６．３ｎｍのＬＥＤ（チップ）が４個並びワイヤボンディング接続により実装された３つの基板に、６ｍｍ角にカットした作製例１のＢステージの蛍光体層を、上記と同様に室温（２５℃）でそれぞれ仮貼りし、その後、厚み８５０μｍのスペーサ、厚み６６０μｍのスペーサ、および、厚み４８０μｍのスペーサを用いて、上記と同様に板で挟んだ状態で、１５０℃で、５時間、オーブンでベイクして、蛍光体層をそれぞれ硬化させた。基材を蛍光体層から引き剥がした後の得られたパッケージ（ＬＥＤ装置）の蛍光体層の高さ（厚み）は、それぞれ、８００μｍ、６１０μｍおよび４３０μｍであった。その時の色味は、それぞれ、ｙ＝０．３７、ｙ＝０．３４２およびｙ＝０．３１であった。
この結果より、Ｙ＝１．６２０２×１０−４Ｘ＋０．２４１２の１次近似直線を検量線として得た。主波長４４６．３ｎｍを有するＬＥＤにおいて、目標とする色味ｙ＝０．３３に合わせる際に最適な蛍光体層の高さ（厚み）は、５４７．７μｍと見積もられた（図３参照）。
実施例１
６ｍｍ角にカットした作製例１のＢステージの蛍光体層を、主波長４５１．９ｎｍのＬＥＤ（チップ）が４個並びワイヤボンディング接続により実装された基板に、上記と同様に厚み９５０μｍのスペーサを用いて室温（２５℃）で真空にて仮貼りし、次いで、厚み７０７．５μｍスペーサを用いて板で挟み込んだ状態で、１５０℃で、５時間、オーブンでベイクして、蛍光体層の厚みを調整するとともに、蛍光体層を硬化させた。得られた蛍光体層の高さ（厚み）は６５７．５μｍであり、色味はｙ＝０．３３であった。つまり、目標となる色味が得られた。
実施例２
６ｍｍ角にカットした作製例１のＢステージの蛍光体層を、主波長４４６．３ｎｍのＬＥＤ（チップ）が４個並びワイヤボンディング接続により実装された基板に、上記と同様に厚み９５０μｍのスペーサを用いて室温（２５℃）で真空にて仮貼りし、次いで、厚み５９７．７μｍスペーサを用いて板で挟み込んだ状態で、１５０℃で、５時間、オーブンでベイクして、蛍光体層の厚みを調整するとともに、蛍光体層を硬化させた。得られた蛍光体層の高さ（厚み）は５４７．７μｍであり、色味はｙ＝０．３３であった。つまり、目標となる色味が得られた。
比較例１
６ｍｍ角にカットした作製例１のＢステージの蛍光体層を、主波長４５１．９ｎｍのＬＥＤ（チップ）が４個並びワイヤボンディング接続により実装された基板に対して、厚み９５０μｍのスペーサにて室温（２５℃）で真空にて仮貼りし、オーブンによるベイクにおけるスペーサとして厚み８５０μｍのスペーサを用いた以外は、参考例１と同様にして処理した。その結果、下記のように色味が、目標となる色味であるｙ＝０．３３からずれた。
測定した色味ｙ＝０．３４５
目標となる色味ｙ＝０．３３
比較例２
６ｍｍ角にカットした作製例１のＢステージの蛍光体層を、主波長４４６．３ｎｍのＬＥＤ（チップ）が４個並びワイヤボンディング接続により実装された基板に対して、厚み９５０μｍのスペーサにて室温（２５℃）で真空にて仮貼りし、オーブンによるベイクにおけるスペーサとして厚み８５０μｍのスペーサを用いた以外は、参考例１と同様にして処理した。その結果、下記のように色味が、目標となる色味であるｙ＝０．３３からずれた。
測定した色味ｙ＝０．３７
目標となる色味ｙ＝０．３３
１ 蛍光体層
１Ａ 第１標準蛍光体層
１Ｂ 第２標準蛍光体層
２ ＬＥＤ
３ 基板
４ ＬＥＤ装置
１０ 蛍光体層被覆ＬＥＤ
ｘ０ 蛍光体層厚み（目標とする色味ｙ０に対応）
ｘ１ 厚み（第１標準蛍光体層）
ｘ２ 厚み（第２標準蛍光体層）
ｘ３ 厚み（第３標準蛍光体層）
ｙ０ 目標とする色味
ｙ１ 光の色味（ＬＥＤから発光され、第１標準蛍光体層を介して出射）
ｙ２ 光の色味（ＬＥＤから発光され、第２標準蛍光体層を介して出射）
ｙ３ 光の色味（ＬＥＤから発光され、第３標準蛍光体層を介して出射）
Ｔ１ 完全硬化前の蛍光体層の厚み
Ｔ２ 完全硬化後の蛍光体層の厚み

Claims (8)

  1. 蛍光体を含有する蛍光体層を光半導体素子に対向させる工程、および、
    前記蛍光体層の厚みを調整することにより、前記光半導体素子から発光され、前記蛍光体層を介して出射される光の色味を調整する調整工程
    を備えることを特徴とする、蛍光体層被覆光半導体素子の製造方法。
  2. 前記調整工程は、対向された前記蛍光体層および前記光半導体素子の少なくとも一方をそれらが近接する方向に押圧する押圧工程
    を備えることを特徴とする、請求項１に記載の蛍光体層被覆光半導体素子の製造方法。
  3. 前記蛍光体層は、熱硬化性樹脂から形成され、
    前記押圧工程では、前記熱硬化性樹脂から形成される前記蛍光体層を加熱して熱硬化させることを特徴とする、請求項２に記載の蛍光体層被覆光半導体素子の製造方法。
  4. 前記蛍光体層と同一の第１標準蛍光体層を前記光半導体素子に対向させたときの前記第１標準蛍光体層の厚みと、前記光半導体素子から発光され、前記第１標準蛍光体層を介して出射される光の色味とを測定する第１測定工程、および、
    前記蛍光体層と同一の第２標準蛍光体層を前記光半導体素子に、前記第１標準蛍光体層と厚みが異なるように対向させたときの前記第２標準蛍光体層の厚みと、前記光半導体素子から発光され、前記第２標準蛍光体層を介して出射される光の色味とを測定する第２測定工程を備える検量線準備工程と、
    前記検量線準備工程から得られる厚みおよび光の色味に基づいて検量線を作成する検量線作成工程とをさらに備え、
    前記調整工程は、前記検量線に基づいて、目標とする色味に対応する前記蛍光体層の厚みを求め、続いて、前記厚みとなるように前記蛍光体層の厚みを調整することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の蛍光体層被覆光半導体素子の製造方法。
  5. 前記検量線準備工程は、前記蛍光体層と同一の第３標準蛍光体層を前記光半導体素子に、前記第１標準蛍光体層および前記第２標準蛍光体層と厚みが異なるように対向させたときの前記第３標準蛍光体層の厚みと、前記光半導体素子から発光され、前記第３標準蛍光体層を介して出射される光の色味とを測定する第３測定工程をさらに備えることを特徴とする、請求項４に記載の蛍光体層被覆光半導体素子の製造方法。
  6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の蛍光体層被覆光半導体素子の製造方法によって得られることを特徴とする、蛍光体層被覆光半導体素子。
  7. 請求項６に記載の蛍光体層被覆光半導体素子を用意する工程、および、
    前記蛍光体層被覆光半導体素子の光半導体素子を基板に実装するか、または、光半導体素子を基板に予め実装する工程
    を備えることを特徴とする、光半導体装置の製造方法。
  8. 請求項７に記載の光半導体装置の製造方法によって得られることを特徴とする、光半導体装置。
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