JP4745073B2 - Manufacturing method of surface mounted light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は表面実装型発光素子の製造方法、特にフリップチップ実装タイプ発光ダイオードの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a surface-mounted light emitting device, and more particularly, to a method for manufacturing a flip-chip mounted type light emitting diode.
発光ダイオード(以下LEDと略記する)のような発光素子は高輝度化、高放熱化が要求されている。
図4及び5は表面実装型発光素子98の例を例示した図で、図4はワイヤボンディング実装タイプ表面実装型LEDの断面図を、図5はフリップチップ実装タイプ表面実装型LEDの断面図を示している。
図4に示したワイヤボンディング実装タイプ表面実装型LED98は、基板70の電極72上にLEDチップ76がフェイスアップ状態で載置され、チップ上面のパッドと電極74とが例えば金線のような
導線78によってワイヤボンディング法で接続されている。LEDチップ76の下面及びチップ上面のパッドがそれぞれLEDのアノード電極もしくはカソード電極となっている。LEDチップ76及び導線78は樹脂80で封止され保護されている。
このような表面実装型LEDは、ワイヤボンディングという実績の多い技術を用いているため安定した生産が可能であるが、図4の上方に出射される光を導線78が遮ってしまって高輝度化が難しい、構造上高放熱化が困難、というような問題がある。
なお以下の図において、同様の部材には同様の番号を付している。
Light emitting elements such as light emitting diodes (hereinafter abbreviated as LEDs) are required to have high brightness and high heat dissipation.
4 and 5 are diagrams illustrating examples of the surface mount type
In the wire bonding mounting type surface
Such a surface mount type LED can be stably produced because it uses a proven technology called wire bonding, but the light emitted upward in FIG. However, it is difficult to achieve high heat dissipation due to the structure.
In the following drawings, the same members are denoted by the same numbers.
そこでLEDチップのフリップチップ実装が望まれている。
図5に示したフリップチップ実装タイプ表面実装型LED98は、ガラスエポキシ系の基板82の電極84,86上にLEDチップ88がフェイスダウン状態で載置され、チップ下面のパッドと電極84,86とがバンプ90によってフリップチップ法で接続されている。LEDチップ88の2つのバンプ90がそれぞれLEDのアノード電極もしくはカソード電極となっている。LEDチップ88及びバンプ90は樹脂92で封止され保護されている。
Therefore, flip chip mounting of LED chips is desired.
In the flip chip mounting type surface
このようなフリップチップ実装タイプの表面実装型LEDはバンプをどのような手法で形成するかが問題となる。
特許文献1で述べられているように、半田バンプを用いるとフラックスの影響でLED素子の特性劣化の心配がある。すなわち高輝度化に問題を生じる。また金バンプを用いバンプの金と基板の金電極によるによる金−金超音波接合によってLEDチップと基板とを接合しようとすると、実装時間が増加してしまう。またLEDチップを基板に載置する際の精度も高精度が要求される。そこで金バンプ品を例えば融点が高い金−錫半田が印刷された基板上に載置してリフロー法によって接合するのが好ましい。
Such a flip-chip mounting type surface mounting type LED has a problem of how to form bumps.
As described in
しかし金バンプ品をリフロー法によって接合する場合も、その工程を検討するとかなり長い実装時間が必要である。
図6は金バンプ品をリフロー法によってフリップチップ接続する場合の従来の工程を示した図である。なお簡単化するため図6の工程説明は基板にLEDチップを載置する直前までに留めている。
図6において、(a)はウェハーの受け入れ工程で受け入れたLEDチップの形態を示した図で、LEDチップ52はエキスパンドテープ50にフェイスアップ状態で、すなわちチップのパッド54がエキスパンドテープ50の反対面になるように貼り付けられている。
(b)においてはワイヤボンディングを可能にする堅い基板51にLEDチップ52を載置し直し、かつ樹脂56によってLEDチップ52を基板51に固定している。しかしスタッドバンプを打てる状態にするための堅い基板51への固定は、仮固定できて剥がれ易い接着剤がないため、固定用の樹脂である接着剤のキュアーに2時間と長い時間を必要としていた。
However, even when gold bump products are bonded by the reflow method, a considerably long mounting time is required when the process is examined.
FIG. 6 is a diagram showing a conventional process in a case where a gold bump product is flip-chip connected by a reflow method. For the sake of simplification, the description of the process in FIG. 6 is held until just before the LED chip is placed on the substrate.
6A is a view showing the form of the LED chip received in the wafer receiving process. The LED chip 52 is face-up on the expanded tape 50, that is, the chip pad 54 is the opposite surface of the expanded tape 50. It is pasted to become.
In (b), the LED chip 52 is remounted on a rigid substrate 51 that enables wire bonding, and the LED chip 52 is fixed to the substrate 51 with a resin 56. However, the fixation to the rigid substrate 51 for putting the stud bump into a state requires a long time of 2 hours for curing the adhesive, which is a fixing resin, because there is no adhesive that can be temporarily fixed and easily peeled off. .
(c)はLEDチップ52に金バンプ58を形成した図で、該金バンプはワイヤボンダーに似た装置によって形成されるいわゆるスタッドバンプである。
(d)は例えばビーカー60のような装置でLEDチップ52を洗浄する工程を示した図で、スタッドバンプ58を形成した後LEDチップを基板51から剥がし、基板51に固定した樹脂56をLEDチップ52から洗浄して除去している。洗浄残りの樹脂はLEDチップ52から出射する光を遮断してしまい輝度を落とすため、この工程は重要である。
(C) is the figure which formed the gold bump 58 in the LED chip 52, and this gold bump is what is called a stud bump formed by the apparatus similar to a wire bonder.
(D) is the figure which showed the process of wash | cleaning LED chip 52 with apparatuses, such as beaker 60, for example, after forming stud bump 58, LED chip was peeled off from the board | substrate 51, and resin 56 fixed to the board | substrate 51 was LED chip. 52 is removed by washing. This process is important because the resin remaining after washing blocks the light emitted from the LED chip 52 and lowers the luminance.
(e)は粘着テープ62上にLEDチップ52を再配列させて載置した状態を示した図で、(d)で示した洗浄工程でLEDチップ52がバラバラになってしまうのでこのように再配列させるのに長い時間が必要な上になっている。(e)のようにスタッドバンプを形成された後洗浄工程を経て再配列されたLEDチップ群は、例えばフリップチップボンダーによって、半田が印刷されている集合基板にフェイスダウン状態で載置され、リフロー炉で半田接続される。該集合基板は図5に示した基板82に相当する基板が多数個集合状態となっている基板である。 (E) is the figure which showed the state which rearranged and mounted the LED chip 52 on the adhesive tape 62, and since the LED chip 52 will fall apart in the washing | cleaning process shown in (d), it is re-in this way. It takes a long time to arrange. The LED chip group rearranged through the cleaning process after the formation of the stud bump as shown in (e) is placed in a face-down state on a collective substrate on which solder is printed by, for example, a flip chip bonder, and reflowed. Soldered in a furnace. The aggregate substrate is a substrate in which a large number of substrates corresponding to the substrate 82 shown in FIG.
従来はこのような工程でLEDの様な発光素子のフリップチップ実装が行われていたが、堅い基板へのLEDチップの固定、洗浄工程後のチップの再配列、集合基板へのLEDチップの載置に非常に多くの時間がかかってしまっていた。後2者の工程はウェハー当たりのチップ数が多いほど時間がかかってしまい高輝度を維持しつつフリップチップ実装に要する組み立て時間を短縮するのは困難であった。 Conventionally, flip-chip mounting of light-emitting elements such as LEDs has been performed in such a process. However, LED chips are fixed to a rigid substrate, chips are rearranged after a cleaning process, and LED chips are mounted on a collective substrate. It took a lot of time to set up. The latter two processes take time as the number of chips per wafer increases, and it is difficult to shorten the assembly time required for flip chip mounting while maintaining high luminance.
ウェハーから切り出されて単個となったチップをフリップチップ実装する製造方法に関しては、例えば特許文献2に述べられているように、多くの提案がある。これらの製造方法はウェハー状態でバンプが形成されていることを前提にしているものがほとんどである。
しかし一般にLEDのウェハーはバンプが形成されておらずかつスクライブされて小片化された状態で供給されるのが一般的であり、バンプ形成済みウェハーの様な特殊仕様ウェハーは特殊な条件がない限り入手不能である。そのため従来は高輝度を維持しつつフリップチップ実装しようとすると長い組み立て時間がかかってしまっていた。
As for a manufacturing method for flip-chip mounting a single chip cut from a wafer, there are many proposals as described in
However, in general, LED wafers are generally supplied with bumps not formed and scribed and chopped into small pieces. Special specification wafers such as bump-formed wafers are provided unless there are special conditions. It is not available. Therefore, in the past, it took a long assembly time to try flip chip mounting while maintaining high luminance.
解決しようとする課題は、入手の容易な発光素子で、高輝度特性を維持しつつ、組み立て時間の短いフリップチップ実装を可能とする製造方法を実現することである。 The problem to be solved is to realize a manufacturing method that enables easy flip chip mounting with a short assembly time while maintaining high luminance characteristics with a readily available light emitting element.
本発明の表面実装型発光素子の製造方法は、前記エキスパンドテープに貼り付けられているダイシング済みの発光素子チップ群を第2の粘着テープ上にフェイスダウン状態で配置し直す転写工程と、
該転写工程で得られた前記発光素子チップ群を、前記第2の粘着テープや前記エキスパンドテープよりも堅い基板上にポリイミドフィルムを接着層で接着することによって形成された固板に、フェイスアップ状態で貼り付けた後、前記第2の粘着テープを剥がし、一括転写する固定工程と、
前記発光素子チップのパッドにスタッドバンプを形成するバンプ形成工程と、
前記バンプ形成工程で得られた前記発光素子チップ群にスタッドバンプ側から前記第1の粘着テープを接着し、該第1の粘着テープに前記発光素子チップ群を転写し、該転写の際には、前記固版の堅い基板からポリイミドフィルムを剥がし、前記スタッドバンプが形成された前記発光素子チップ群を前記第1の粘着テープ上にフェイスダウン状態で配置する配置工程とを有し、
該第1の粘着テープ上にフェイスダウン状態で配置された前記発光素子チップを取り上げて基板に配置してフリップチップ実装することを特徴とする表面実装型発光素子の製造方法。
The method for producing a surface-mounted light-emitting device of the present invention includes a transfer step of rearranging the diced light-emitting device chip group attached to the expanded tape in a face-down state on the second adhesive tape;
The light emitting element chip group obtained in the transfer step is face-up on a solid plate formed by adhering a polyimide film with an adhesive layer on a substrate harder than the second adhesive tape or the expanded tape. Affixing step, and then peeling off the second adhesive tape and batch transferring,
A bump forming step of forming a stud bump on the pad of the light emitting element chip;
The first adhesive tape is bonded to the light emitting element chip group obtained in the bump forming step from the stud bump side, and the light emitting element chip group is transferred to the first adhesive tape. , peeled polyimide film from the rigid substrate of the solid plate, and a placement step of arranging a face-down state the light-emitting element chip group the stud bumps are formed on the first adhesive tape,
Method for producing a surface-mount-type light-emitting device characterized by flip-chip mounting arranged on a substrate by taking the light-emitting element chips arranged in a face-down state on the first adhesive tape.
本発明によれば、入手の容易な発光素子で、高輝度特性を維持しつつ、組み立て時間の短いフリップチップ実装を可能とする製造方法が実現出来る。 According to the present invention, it is possible to realize a manufacturing method that enables flip chip mounting with a short assembly time while maintaining high luminance characteristics with a readily available light emitting element.
本発明の表面実装型発光素子の製造方法は、エキスパンドテープにダイシング済みの発光素子チップ群がフェイスアップ状態で貼り付けられているウェハーの受け入れ工程と、前記発光素子チップのパッドにスタッドバンプを形成するバンプ形成工程と、前記スタッドバンプが形成された前記発光素子チップ群を第1の粘着テープ上にフェイスダウン状態で配置する配置工程とを有し、該粘着テープ上にフェイスダウン状態で配置された前記発光素子チップを取り上げて基板に配置してフリップチップ実装する。また前記エキスパンドテープに貼り付けられているダイシング済みの発光素子チップ群を第2の粘着テープ上にフェイスダウン状態で配置し直す転写工程と、該転写工程で得られた前記発光素子チップ群を前記第2の粘着テープや前記エキスパンドテープよりも堅い固板にフェイスアップ状態で貼り付ける固定工程とを有し、該固定工程のあとに前記バンプ形成工程を設けた。さらに前記配置工程においては、前記バンプ形成工程で得られた前記発光素子チップ群にスタッドバンプ側から前記第1の粘着テープを接着して該第1の粘着テープに前記発光素子チップ群を転写している。 The method for manufacturing a surface-mounted light-emitting device according to the present invention includes a wafer receiving process in which a light-emitting device chip group that has been diced on an expanded tape is attached face-up, and stud bumps are formed on the pads of the light-emitting device chips A bump forming step and an arrangement step of arranging the light emitting element chip group on which the stud bump is formed on the first adhesive tape in a face-down state, and arranged on the adhesive tape in a face-down state. The light emitting element chip is picked up and placed on a substrate for flip chip mounting. Also, a transfer step of rearranging the diced light emitting element chips attached to the expanded tape in a face-down state on the second adhesive tape, and the light emitting element chips obtained in the transfer step A fixing step of sticking in a face-up state to a solid plate harder than the second adhesive tape or the expanding tape, and the bump forming step was provided after the fixing step. Further, in the arranging step, the first adhesive tape is bonded to the light emitting element chip group obtained in the bump forming step from the stud bump side, and the light emitting element chip group is transferred to the first adhesive tape. ing.
図1は本発明によるフリップチップ実装タイプ表面実装型発光素子の製造方法の工程を説明する図で、図2は本発明によるフリップチップ実装タイプ表面実装型発光素子の製造方法の工程図である。
図1において、(a)はウェハーの受け入れ工程で受け入れたLEDチップの形態を示した図で、図6(a)と同様に、LEDチップ12はエキスパンドテープ16上にダイシング済みのチップがフェイスアップ状態で、すなわちチップのパッド14がエキスパンドテープ16の反対面になるように貼り付けられている。
すなわち本発明によるフリップチップ実装タイプ表面実装型発光素子の製造方法はバンプがウェハー段階で形成されるのではなく、バンプ形成前にウェハーがダイシングされて発光素子チップが小片化されていることが前提である。
発光素子であるLEDチップはこのような形態で供給されることが一般的であり、バンプ形成済みウェハーの様な特殊仕様ウェハーは特殊な条件がない限り入手不能である。したがって本発明によるフリップチップ実装タイプ表面実装型発光素子の製造方法は、いわゆる少量多品種生産の製品に応用可能である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a process of a method for manufacturing a flip chip mounting type surface mount light emitting device according to the present invention, and FIG. 2 is a process chart of a method for manufacturing a flip chip mounting type surface mount light emitting device according to the present invention.
In FIG. 1, (a) is a diagram showing the form of the LED chip received in the wafer receiving process. Like FIG. 6 (a), the LED chip 12 is face-up with the dicing chip on the expanded tape 16. In this state, that is, the chip pad 14 is affixed to the opposite surface of the expanded tape 16.
That is, the manufacturing method of the flip chip mounting type surface mounting type light emitting device according to the present invention is based on the premise that the bump is not formed at the wafer stage, but the wafer is diced before the bump formation and the light emitting device chip is made into small pieces. It is.
LED chips that are light emitting elements are generally supplied in such a form, and special specification wafers such as bump-formed wafers are not available unless there are special conditions. Therefore, the flip chip mounting type surface mounting type light emitting device manufacturing method according to the present invention can be applied to a so-called small quantity multi-product production product.
図1(b)は前記エキスパンドテープ16に貼り付けられているダイシング済みの発光素子チップ12群を、第2の粘着テープ17上にフェイスダウン状態で、すなわちチップのパッド14がエキスパンドテープ16面になるように、配置し直す転写工程を示した図で、例えばエキスパンドテープ16に紫外線を照射するとか熱を印加するような方法でエキスパンドテープ16の粘着力を弱めた後図1(a)に示した状態のLEDチップ群のパッド側に第2の粘着テープ17を貼り付け、エキスパンドテープ16を剥がすことにより、第2の粘着テープ17にLEDチップ群を一括転写することが出来る。
この転写工程の結果フェイスアップ状態で整列していたLEDチップ群は第2の粘着テープ17上にフェイスダウン状態で整列し直す。第2の粘着テープ17は仮固定シートとして機能する。
FIG. 1B shows the diced light emitting element chip 12 group attached to the expanded tape 16 in a face-down state on the second
As a result of this transfer process, the LED chip group that has been aligned in the face-up state is rearranged on the second
図1(c)は 該転写工程で得られた前記発光素子チップ12群を、前記第2の粘着テープ17やエキスパンドテープ16よりも堅い固板21にフェイスアップ状態で貼り付ける固定工程を示した図で、例えば第2の粘着テープ17に紫外線を照射するとか熱を印加するような方法で粘着力を弱めた後、堅い固板21を前記発光素子チップ12群の背面部に押し当て、荷重をかけて堅い固板21に前記発光素子チップ12群を固定した後、第2の粘着テープ17を剥がすことにより、堅い固板21ににLEDチップ群を一括転写している。堅い固板21上に前記発光素子チップ12群はフェイスアップ状態で整列する。具体的には前記発光素子チップ12群の背面に、熱と荷重で硬化する粘着シート22で、堅い固板21を貼り付け20分キュアーして固定力を強化している。
固板21は第2の粘着テープ17やエキスパンドテープ16よりも堅い基板18上にポリイミドフィルム20を接着層23で接着する構成となっている。
FIG. 1C shows a fixing process in which the group of light emitting element chips 12 obtained in the transfer process is attached to a
The fixed
図1(d)は該固定工程で得られた前記発光素子チップ12群のパッドにスタッドバンプ24を形成するバンプ形成工程を示した図で、該固定工程のあとに該バンプ形成工程を設けある。
図3(d)において、発光素子チップ12群は堅い固板21にフェイスアップ状態で固定されているため、スタッドバンプを形成可能となっている。バンプ形成工程ではワイヤボンダーに近似した装置により、ワイヤをつぶす形でチップのパッド上にワイヤ素材のバンプ24を形成する。したがってスタッドバンプの素材はほとんどの場合金となっている。
ここで一般的にエキスパンドテープにチップが貼り付けられた状態では、エキスパンドテープが柔らかすぎるため、スタッドバンプの形成は不可能な点に注目する必要がある。 固板21の堅さ、材質等はスタッドバンプ形成機の要求する特性に合わせて決定すればよい。
FIG. 1D is a view showing a bump forming process for forming stud bumps 24 on the pads of the light emitting element chip 12 group obtained in the fixing process, and the bump forming process is provided after the fixing process. .
In FIG. 3D, the light emitting element chip 12 group is fixed face-up on a rigid
Here, it is necessary to pay attention to the fact that in the state where the chip is attached to the expanded tape, the expanded tape is too soft, so that it is impossible to form the stud bump. What is necessary is just to determine the hardness, material, etc. of the fixed
図1の(e)及び(f)はスタッドバンプ24が形成された前記発光素子チップ12群を第1の粘着テープ26上にフェイスダウン状態で配置する配置工程を説明する図である。
該配置工程においては、前記バンプ形成工程で得られた発光素子チップ12群に、スタッドバンプ側から前記第1の粘着テープ26を接着する。そして該第1の粘着テープ26を剥がすときに発光素子チップ12群とポリイミドテープ23が、図示のように、堅い基板18から剥がれて第1の粘着テープ26側に残るよう接着層23のキュアー条件等の固化条件を設定しておき、該第1の粘着テープ26に前記発光素子チップ12群を転写している。このような条件は接着層23の材料選定、紫外線照射や熱印加条件の選択によって設定可能である。
次に該第1の粘着テープ26とその上に整列した発光素子チップ12群からポリイミドテープ20、接着層23、粘着シート22を除去すれば、図1(f)に示した第1の粘着テープ26上にフェイスダウン状態で整列したスタッドバンプ付き発光素子チップ12群が得られる。
FIGS. 1E and 1F are views for explaining an arrangement process of arranging the light emitting element chip 12 group on which the
In the arrangement step, the first
Next, if the
本発明の製造方法においては、図1(f)に示した状態から発光素子チップ12を取り上げて図5に示した基板82の、例えば金−錫半田が印刷された、集合基板に載置し、リフロー工程によってフリップチップ実装する。
載置に際しては通常はテープ上にフェイスアップ状態で整列したチップ群をフリップチップボンダーで取り上げ、向きを変えてフェイスダウン状態で基板に配置する。しかしフリップチップボンダーはチップの向きを変える必要があるため時間がかかる、すなわちいいわゆるタクトタイムが長いという問題があった。このタクトタイムの合計はウェハーに集積されているチップ数が大きいほど大きくなってしまうので、発光ダイオードのように比較的小さな、すなわち1枚のウェハー当たりのチップ数が多い素子にとっては大きな問題となっていた。
In the manufacturing method of the present invention, the light emitting element chip 12 is picked up from the state shown in FIG. 1 (f) and placed on the collective substrate of the substrate 82 shown in FIG. 5, for example, printed with gold-tin solder. Flip chip mounting is performed by a reflow process.
When mounting, usually, a group of chips arranged face-up on the tape is picked up by a flip chip bonder, and the orientation is changed and placed on the substrate in a face-down state. However, the flip chip bonder takes time because it is necessary to change the direction of the chip, that is, the so-called tact time is long. Since the total tact time becomes larger as the number of chips integrated on the wafer increases, it becomes a big problem for an element having a relatively small number of chips such as a light emitting diode, that is, a large number of chips per wafer. It was.
ところが本発明の製造方法においては図1(f)に示すように、チップをフェイスダウン状態で整列させたため、ダイボンダーのようなチップを取り上げて所望の位置に置くだけの装置で基板に載置出来る。このような装置はチップの向きを変える必要がないため、タクトタイムがフリップチップボンダーの数分の1に短縮可能である。この問題は例えば一般のフリップチップボンダーの場合は1チップ当たり約3秒のタクトタイムだったのに対し、ダイボンダーでスクラブなしにすれば1チップ当たり約0.3秒とすることができる。
さらに本発明の製造方法においてはチップと基板の接続に半田を用いているため、半田の張力によるセルフアライン効果が期待できる。そためチップの載置の際の位置精度を落とすことが出来、装置のさらなる高速化もしくは安価化につなげられる。
However, in the manufacturing method of the present invention, as shown in FIG. 1 (f), since the chips are aligned in a face-down state, the chips can be placed on the substrate with a device that picks up the chips and places them at a desired position. . Since such an apparatus does not require changing the direction of the chip, the tact time can be reduced to a fraction of that of the flip chip bonder. For example, in the case of a general flip chip bonder, the tact time is about 3 seconds per chip, but when the die bonder is used without scrubbing, it can be set to about 0.3 seconds per chip.
Furthermore, in the manufacturing method of the present invention, since solder is used to connect the chip and the substrate, a self-alignment effect due to the tension of the solder can be expected. Therefore, the positional accuracy when the chip is placed can be lowered, and the apparatus can be further increased in speed or cost.
図2が図1で説明した工程を整理した示した図で、本発明の表面実装型発光素子の製造方法における各工程は以下のように順に構成されている。
1がウェハーの受け入れ工程で、エキスパンドテープ16上にダイシング済みのチップがフェイスアップ状態で整列した状態で受け入れられる。
次の工程2が転写工程で、ダイシング済みの発光素子チップ12群が仮固定シートとして機能する第2の粘着テープ17上にフェイスダウン状態で配置するよう一括転写している。
FIG. 2 is a diagram in which the steps described in FIG. 1 are arranged. Each step in the method for manufacturing a surface-mounted light emitting device of the present invention is configured in the following order.
The
3は固定工程で、転写工程で得られた前記発光素子チップ12群を、前記第2の粘着テープ17やエキスパンドテープ16よりも堅い固板21に再度一括転写してフェイスアップ状態で整列させることにより、スタッドバンプ形成を可能な状態としている。
4はバンプ形成工程で、堅い基板上にフェイスアップ状態で整列したチップ群にスタッドバンプを形成している。
4 is a bump forming process, in which stud bumps are formed on chips arranged in a face-up state on a rigid substrate.
5は配置工程で、発光素子チップ12群を第1の粘着テープ26上に再再度一括転写してフェイスダウン状態で整列させている。
6はフリップチップ実装工程で、フェイスダウン状態で整列している発光素子チップ12を、チップを取り上げて置くのみの高速機で、半田が印刷された集合基板に載置し、リフロー工程によってフリップチップ実装する。
このように本発明の表面実装型発光素子の製造方法は、耐熱性の仮固定シートを用い、一括転写を行い、バンピングを行い、再一括転写する実装方法である。
従来のフリップチップ実装タイプの表面実装型発光素子の製造方法は組み立て時間の長さが問題であったが、本発明は発光素子チップ12群の整列状態を崩すことなく、かつ高速機での載置を可能としたため大幅な組み立て時間の短縮に成功している。
As described above, the method for manufacturing a surface-mounted light-emitting element of the present invention is a mounting method in which batch transfer is performed, bumping is performed, and batch transfer is performed using a heat-resistant temporary fixing sheet.
A conventional method for manufacturing a surface-mounted light emitting device of a flip chip mounting type has a problem of long assembling time. However, the present invention does not break the alignment state of the light emitting device chips 12 group and is mounted on a high speed machine. As a result, the assembly time has been greatly reduced.
図3は第2の粘着テープや前記エキスパンドテープよりも堅い固板21を説明する図である。
図3(a)は図1(c)の再掲図で、図3(b),(c)は図3(a)における固板21を説明する図である。
固板21は図3(b)に示すように、第2の粘着テープ17やエキスパンドテープ16よりも堅い基板18と、下面に接着層23を設けたポリイミドフィルム23によって構成され、図3(c)に示すように、該堅い基板18と該ポリイミドフィルム23とを接着層23によって接着することで形成されている。
該形成に当たっては硬化キュアー時間を20分とすることでスタッドバンプ形成可能な堅さや、図1(e)で説明したような堅い基板18とポリイミドフィルム23とを剥がすことが可能な接着力の設定が可能となった。
FIG. 3 is a view for explaining the
FIG. 3 (a) is a reprint of FIG. 1 (c), and FIGS. 3 (b) and 3 (c) are diagrams illustrating the fixed
As shown in FIG. 3 (b), the fixed
In the formation, the setting of the hardness capable of forming the stud bump by setting the curing cure time to 20 minutes and the adhesive strength capable of peeling the
以上説明したように本発明によれば、一般的に入手の容易な形態の発光素子で、高輝度特性を維持しつつ、かつ組み立て時間の短いフリップチップ実装を可能とする製造方法が実現出来た。
例えばバンプ形成済みのウェハーを用いれば組み立て時間をより短縮することは可能であるが、調達の制約が大きく実現は容易でないことを考慮すると、本発明の効果は大きいと考えられる。
また、本発明による表面実装型発光素子の製造方法は一般的に入手可能な形態の発光素子を対象としているため、いわゆる少量多品種生産の製品に応用可能である。
さらに、本発明による製造方法は発光素子以外のチップのフリップチップ実装にも効果が大きいことは勿論である。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a manufacturing method that enables flip chip mounting with a short assembly time while maintaining high luminance characteristics with a light-emitting element that is generally easily available. .
For example, it is possible to shorten the assembly time by using a wafer on which bumps have been formed. However, considering that the procurement restrictions are large and the realization is not easy, the effect of the present invention is considered to be great.
In addition, since the method for manufacturing a surface-mounted light emitting device according to the present invention is intended for a light emitting device having a generally available form, it can be applied to a product of so-called low-volume, multi-product production.
Furthermore, the manufacturing method according to the present invention is naturally effective for flip chip mounting of chips other than light emitting elements.
16 エキスパンドテープ
12 発光素子チップ
14 パッド
24 スタッドバンプ
26 第1の粘着テープ
98 表面実装型発光素子
17 第2の粘着テープ
21 固板
18 第2の粘着テープやエキスパンドテープよりも堅い基板
20 ポリイミドフィルム
16 Expanded tape 12 Light emitting device chip
14 Pad
24
20 Polyimide film
Claims (1)
エキスパンドテープにダイシング済みの発光素子チップ群がフェイスアップ状態で貼り付けられているウェハーの受け入れ工程と、
前記エキスパンドテープに貼り付けられているダイシング済みの発光素子チップ群を第2の粘着テープ上にフェイスダウン状態で配置し直す転写工程と、
該転写工程で得られた前記発光素子チップ群を、前記第2の粘着テープや前記エキスパンドテープよりも堅い基板上にポリイミドフィルムを接着層で接着することによって形成された固板に、フェイスアップ状態で貼り付けた後、前記第2の粘着テープを剥がし、一括転写する固定工程と、
前記発光素子チップのパッドにスタッドバンプを形成するバンプ形成工程と、
前記バンプ形成工程で得られた前記発光素子チップ群にスタッドバンプ側から前記第1の粘着テープを接着し、該第1の粘着テープに前記発光素子チップ群を転写し、該転写の際には、前記固版の堅い基板からポリイミドフィルムを剥がし、前記スタッドバンプが形成された前記発光素子チップ群を前記第1の粘着テープ上にフェイスダウン状態で配置する配置工程とを有し、
該第1の粘着テープ上にフェイスダウン状態で配置された前記発光素子チップを取り上げて基板に配置してフリップチップ実装することを特徴とする表面実装型発光素子の製造方法。
In the method for manufacturing the surface-mounted light emitting device,
A wafer receiving process in which a dicing light-emitting element chip group is attached to the expanded tape in a face-up state;
A transfer step of rearranging the diced light emitting element chips attached to the expanded tape in a face-down state on the second adhesive tape;
The light emitting element chip group obtained in the transfer step is face-up on a solid plate formed by adhering a polyimide film with an adhesive layer on a substrate harder than the second adhesive tape or the expanded tape. Affixing step, and then peeling off the second adhesive tape and batch transferring,
A bump forming step of forming a stud bump on the pad of the light emitting element chip;
The first adhesive tape is bonded to the light emitting element chip group obtained in the bump forming step from the stud bump side, and the light emitting element chip group is transferred to the first adhesive tape. , peeled polyimide film from the rigid substrate of the solid plate, and a placement step of arranging a face-down state the light-emitting element chip group the stud bumps are formed on the first adhesive tape,
Method for producing a surface-mount-type light-emitting device characterized by flip-chip mounting arranged on a substrate by taking the light-emitting element chips arranged in a face-down state on the first adhesive tape.
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