JP2020088381A - 発光装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、実施形態に係る発光装置の製造方法、製造後の発光装置の構成、この発光装置を搭載した光源装置の構成について順に説明する。なお、以下で参照する各図は模式的なものであり、構成要素は適宜強調又は省略されている。また、図間において、構成要素の寸法比は必ずしも一致していない。また、本開示において「垂直」または「直交」とは、特に他の言及がない限り、2つの直線、辺、面等が90°から±3°程度の範囲にある場合を含む。本開示において「平行」とは、特に他の言及がない限り、2つの直線、辺、面等が0°から±3°程度の範囲にある場合を含む。
まず、光反射部材21内に第1積層体20aおよび第1積層体20aと隣接する第2積層体20bを含む複数の積層体20が第1方向に配列された中間構造体23を準備する。各積層体20は、第1方向と直交する第2方向に順に配列された第1電極12aおよび第2電極12bと、第1電極12aおよび第2電極12bと接続する半導体積層体11と、半導体積層体11上に配置された透光性部材16とを含む。また、中間構造体23は、第1電極12aおよび第2電極12bが光反射部材21から露出する第1面23aを有する。中間構造体23を準備する工程は、以下に説明する製造工程の一例により製造して準備してもよく、予め製造された中間構造体23を購入する等して準備してもよい。
次に、図9A及び図9Bに示すように、中間構造体23の第1面23aにおいて、第1積層体20aの第1電極12aと第2積層体20bの第1電極12aとの間にある光反射部材21に第1孔80aを形成し、第1積層体20aの第2電極12bと第2積層体20bの第2電極12bとの間にある光反射部材21に第2孔80bを形成する。第1孔80aおよび第2孔80bは、後述する導電膜25を形成する工程において、発光装置1の実装面となる面に導電膜25を配置するために形成される。中間構造体23が第1溝105を有する場合、例えば第1孔80aおよび第2孔80bは溝105bに対向する位置に形成される。なお、第1孔80aは、上面視において、第1孔80aの全てが隣接する第1電極12a間に位置するように形成されてもよく、第1孔80aの一部が隣接する第1電極12a間に位置するように形成されてもよい。第2孔80bについても同様である。
次に、図10A及び図10Bに示すように、中間構造体23の第1面23aにおいて露出する各積層体20の第1電極12aおよび第2電極12b上と、第1孔80aおよび第2孔80bの内面上に導電膜25を形成する。導電膜25を形成する方法としては、スパッタ、蒸着、塗布、スタンピング、印刷、ALD、CVD、めっき等の公知の方法を用いることができる。特に、導電膜25を形成する方法としてスパッタを用いることが好ましい。スパッタを用いることで、第1面23aにおいて露出する第1電極12a及び第2電極12bと、第1面23aおよび第1孔80aおよび第2孔80bの内面に位置する光反射部材21との接合強度が向上しやすくなる。これにより、第1面23a上および第1孔80aおよび第2孔80bの内面上から導電膜25が剥がれることを抑制することができる。
次に、図11A及び図11Bに示すように、中間構造体23を第1面23a側から切断して、第3溝110を形成する。図11Aでは、一対の第1切断ラインX1と一対の第2切断ラインY1で切断することにより各発光装置1を得ることができる。また、一対の第2切断ラインY1のうち少なくとも1つの第2切断ラインY1は、第1孔80aおよび第2孔80bを通っている。第3溝110は、溝105a及び溝105bに対向する位置に形成されている。第3溝110は、溝105a及び溝105bに到達させる。これにより、第3溝110、溝105a及び溝105bは、中間構造体23を第3方向(Z方向)に貫通し、中間構造体23を分割する。このように、第3溝110を形成することにより、第1孔80aおよび第2孔80bを通って導電膜25及び光反射部材21が切断される。この結果、複数の発光装置1が得られる。切断方法としては、例えば、中間構造体23の切断面に水等の流体を当てながらダイシングにより切断することが好ましい。これにより、切断によって生じる熱に起因して光反射部材21等が変形することを抑制することができる。なお、切断方法としては、ドライカット法を含むダイシングやレーザ等の公知の切断方法を用いることができる。
以下、図12A、図12B、図13A〜図13Cを参照して、本実施形態に係る発光装置1について説明する。発光装置1は、発光素子10と、発光素子10上に設けられた透光性部材16と、発光素子10及び透光性部材16の側面を被覆する光反射部材21とを有する構造体30と、構造体30の第1面に設けられた一対の第1導電膜25Aと、構造体30の第2面に設けられた一対の第2導電膜25Bとを有する。
次に、図12Aおよび図12Bを参照して、実装基板51上に発光装置1が配置された光源装置50について説明をする。発光装置1は、第2面30dが実装面となるように実装基板51上に配置されている。
発光素子10は、例えばLEDチップである。発光素子10は、例えば、紫外〜可視域の発光が可能な窒化物半導体(InxAlyGa1−x−yN、0≦x、0≦y、x+y≦1)を含む半導体積層構造を有し得る。発光素子10の発光ピーク波長は、発光装置の発光効率、蛍光体の励起スペクトル及び混色性等を考慮して、400nm以上530nm以下が好ましく、420nm以上490nm以下がより好ましく、450nm以上475nm以下がさらに好ましい。
透光性部材16は発光素子10上に設けられ、発光素子10を保護する部材である。透光性部材16は、単層であってもよく多層であってもよい。透光性部材16が複数の層を有する場合、各層の母材は同じであってもよく、異なっていてもよい。
光反射部材21は、発光装置1の上面方向への光取り出し効率の観点から、発光素子10の発光ピーク波長における光反射率が、70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。さらに、光反射部材21は、白色であることが好ましい。光反射部材21は、母材となる樹脂材料に光反射性物質を含有することができる。光反射部材21は、液体状の樹脂材料を固体化することにより得ることができる。光反射部材21は、トランスファ成形、射出成形、圧縮成形またはポッティング法などにより形成することができる。
導光部材13は、発光素子10の側面を被覆し、発光素子10の側面から出射される光を発光装置の上面方向に導光する。つまり、発光素子10の側面に到達した光の一部は側面で反射され発光素子10内で減衰するが、導光部材13はその光を導光部材13内に導光し発光素子10の外側に取り出すことができる。接着剤層13および導光部材13は、光反射部材21で例示した樹脂材料を用いることができる。特に、接着剤層13および導光部材13として、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性の透光性樹脂を用いることが好ましい。なお、接着剤層13および導光部材13は、光の透過率が高いことが好ましい。そのため、通常は、接着剤層13および導光部材13に、光を反射、吸収又は散乱する添加物は実質的に含有しないことが好ましい。添加物を実質的に含有しないとは、添加物が不可避的に混入することを排除しないことを意味する。なお、接着剤層13および導光部材13は、上述の透光性部材16と同様の光拡散粒子及び/又は蛍光体を含有してもよい。
実装基板51は、ガラスエポキシ樹脂、セラミック又はポリイミドなどからなる板状の母材を備えている。また、実装基板51は、母材上に、銅、金、銀、ニッケル、パラジウム、タングステン、クロム、チタン、又はこれらの合金などからなるランド部や配線パターンを備えている。ランド部や配線パターンは例えばメッキ、積層圧着、貼り付け、スパッタ、蒸着、エッチングなどの方法を用いて形成される。
接合部材52は、当該分野で公知の材料のいずれをも用いることができる。具体的には、接合部材52は、例えば、錫−ビスマス系、錫−銅系、錫−銀系、金−錫系等の半田(具体的には、AgとCuとSnとを主成分とする合金、CuとSnとを主成分とする合金、BiとSnとを主成分とする合金等)、共晶合金(AuとSnとを主成分とする合金、AuとSiとを主成分とする合金、AuとGeとを主成分とする合金等)、銀、金、パラジウム等の導電性ペースト、バンプ、異方性導電材、低融点金属等のろう材等が挙げられる。
接着部材53は、例えば、透光性部材16で列挙したエポキシ樹・BR>遠凾フ樹脂材料や接合部材52で列挙した部材を用いることができる。接合部材52および接着部材53は、同一の部材であってもよく、別の部材であってもよい。接合部材52および接着部材53が異なる部材である場合、接合部材52は導電性の材料である半田を選択し、接着部材53はエポキシ樹脂等の樹脂材料を選択することができる。
次に、変形例について説明する。図14Aは本変形例に係る発光装置の製造方法を示す平面図であり、図14Bは図14Aに示すA−A’線による断面図である。図14A及び図14Bが示す工程は、前述の実施形態における図1A及び図1Bが示す工程に相当する。
10:発光素子
11:半導体積層体
12a、12b:電極
13:接着剤層(導光部材)
14:蛍光体層
15:透光層
16:透光性部材
20:積層体
21:光反射部材
23:中間構造体
23:積層体
23a:第1面
23b:第2面
25:導電膜
25A:第1導電膜
25B:第2導電膜
30:構造体
30a:光出射面(上面)
30b:第1面(底面)
30c:第3面
30c1:電極側領域
30c2:光出射側領域
30d:第2面(実装面)
30d1:第1領域(電極側領域)
30d2:第2領域(光出射側領域)
30d3:中間領域
30e:第4面
30f:第5面
45:反射材料
50:光源装置
51:実装基板
51a:上面
52:接合部材
53:接着部材
80a:第1孔
80b:第2孔
100:基板
100a:上面
101a、101b:金属層
101c:凸部
101d:窪み
102:認識対象部
103:接合部材
105a、105b:溝(第2溝)
105a1、105b1:側面
105c:溝
107、108:電極間領域
110:第3溝
121:粘着シート
122:キャリア
L:光
Claims (7)
- 光反射部材内に第1積層体および前記第1積層体と隣接する第2積層体を含む複数の積層体が第1方向に配列された中間構造体であって、各前記積層体は、前記第1方向と直交する第2方向に順に配列された第1電極および第2電極と、前記第1電極および第2電極と接続する半導体積層体と、前記半導体積層体上に配置された透光性部材と、を備え、前記第1電極および第2電極が前記光反射部材から露出する第1面を有する中間構造体を準備する工程と、
前記第1面において、前記第2方向から見て前記第1積層体の第1電極と前記第2積層体の第1電極との間にある前記光反射部材に第1孔を形成し、前記第2方向から見て前記第1積層体の第2電極と前記第2積層体の第2電極との間にある前記光反射部材に第2孔を形成する工程と、
前記第1積層体および前記第2積層体それぞれの前記第1電極および第2電極の前記第1面における露出面、前記第1孔内および前記第2孔内に導電膜を形成する工程と、
前記第1孔および前記第2孔を通る位置で前記光反射部材および前記導電膜を切断し複数の発光装置を得る工程と、
を備える発光装置の製造方法。 - 前記第1孔および前記第2孔を形成する工程において、
前記第1孔および前記第2孔は、前記第1面において開口し、前記第1面の反対側にある第2面において開口しないように形成される、請求項1に記載の発光装置の製造方法。 - 前記第1孔および前記第2孔を形成する工程において、
前記第1孔および前記第2孔は、前記第1面および前記第1面の反対側にある第2面において開口するように形成される、請求項1に記載の発光装置の製造方法。 - 前記導電膜を形成する工程は、
前記第1面において、前記第1電極および第2電極の露出面と前記光反射部材とを連続して覆うように金属膜を配置する工程と、
前記金属膜にレーザ光を照射して前記金属膜の一部を除去し、互いに離隔する導電膜を形成する工程と、を含む請求項1から3のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記複数の発光装置を得る工程は、前記第1方向に平行な一対の第1切断ラインと、前記第2方向に平行な一対の第2切断ラインを通って切断することにより行われ、
前記第1孔および前記第2孔それぞれは、前記第1切断ラインおよび前記第2切断ラインに対して開口している、請求項1から4のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記複数の発光装置を得る工程は、前記第1方向に平行な一対の第1切断ラインと、前記第2方向に平行な一対の第2切断ラインを通って切断することにより行われ、
前記第1孔および前記第2孔それぞれは、前記第2切断ラインに対して開口し、かつ、前記第1切断ラインに対して開口していない、請求項1から4のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記第1孔および前記第2孔を形成する工程は、
前記第1方向において、前記第1孔および前記第2孔の幅が、前記第1電極および前記第2電極それぞれの幅よりも大きくなるように形成される、請求項1から6のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
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