JP6947984B2 - Manufacturing method of light emitting device - Google Patents
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Description
本開示は、発光装置の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for manufacturing a light emitting device.
発光装置のパッケージ等にマーキングする方法として、レーザを用いたマーキング方法が知られている(例えば特許文献1)。 As a method of marking a package or the like of a light emitting device, a marking method using a laser is known (for example, Patent Document 1).
認識性の高いマーキングを容易に形成する方法が求められている。 There is a need for a method for easily forming highly recognizable markings.
本開示の実施形態は、以下の構成を含む。
同一面側に一対の電極を備えた発光素子と、一対の電極の表面の一部が露出するように発光素子を覆う被覆部材と、を備えた中間体を準備する工程と、第1レーザ光を、電極が露出された被覆部材の第1面上に照射して、マーキング及びデブリを形成する工程と、電極と、マーキング及びデブリを含む被覆部材の第1面と、を被覆する金属膜を形成する工程と、第2レーザ光を、マーキング上及びデブリ上の金属膜に照射し、マーキング上の前金属膜と、デブリ及びデブリ上の金属膜と、を除去する工程と、を有する、発光装置の製造方法。
The embodiments of the present disclosure include the following configurations.
A step of preparing an intermediate body including a light emitting element having a pair of electrodes on the same surface side and a coating member covering the light emitting element so that a part of the surface of the pair of electrodes is exposed, and a first laser beam. To form markings and debris by irradiating the first surface of the covering member with exposed electrodes, and a metal film covering the electrodes and the first surface of the covering member containing the markings and debris. Light emission comprising a step of forming and a step of irradiating the metal film on the marking and the debris with a second laser beam to remove the pre-metal film on the marking and the metal film on the debris and the debris. How to manufacture the device.
本開示によれば、認識性の高いマーキングを容易に形成することができる。 According to the present disclosure, highly recognizable markings can be easily formed.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語(例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及び、それらの用語を含む別の用語)を用いる。それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一の部分又は部材を示す。また、また、被覆部材等の樹脂部材については、成形、固化、硬化、個片化の前後を問わず、同じ名称を用いて説明する。すなわち、成形前は液状であり、成形後に固体となり、更に、成形後の固体を分割して形状を変化させた小片の固体とする場合など、工程の段階によって状態が変化する部材について、同じ名称で説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, terms indicating a specific direction or position (for example, "top", "bottom", "right", "left", and other terms including those terms) are used as necessary. .. The use of these terms is for facilitating the understanding of the invention with reference to the drawings, and the meaning of these terms does not limit the technical scope of the invention. Further, the parts having the same reference numerals appearing in a plurality of drawings indicate the same parts or members. Further, the resin member such as the covering member will be described by using the same name regardless of before and after molding, solidification, curing, and individualization. That is, the same name applies to a member whose state changes depending on the stage of the process, such as when it is liquid before molding, becomes solid after molding, and further divides the solid after molding into a solid of small pieces whose shape has been changed. It will be explained in.
<発光装置の製造方法>
図1A及び図1Bは、本実施形態にかかる発光装置の製造方法で得られる発光装置100の概略図である。発光装置100は、発光素子10と、発光素子10を被覆する被覆部材20と、を備える。発光素子10は、半導体層11と素子基板12とを含む半導体積層体と、半導体積層体の同一面側(半導体層11側)に備えられる一対の電極13とを備えている。被覆部材20から露出された一対の電極13のそれぞれの下面は、金属膜50で被覆されている。さらに、被覆部材20は、電極13が露出されている側の面(第1面21)に、マーキング20Mを備えている。ここでは、マーキング20Mの一例として「12345678」の8つの数字を示している。
<Manufacturing method of light emitting device>
1A and 1B are schematic views of a
このような発光装置100は、以下の製造方法により得ることができる。
(1)同一面側に一対の電極13を備えた発光素子10と、一対の電極13の表面の一部が露出するように発光素子10を覆う被覆部材20と、を備えた中間体100Aを準備する工程
(2)第1レーザ光を、電極13が露出された被覆部材20の第1面21上に照射して、マーキング20M及びデブリ20Dを形成する工程
(3)電極13と、マーキング20M及びデブリ20Dを含む被覆部材20の第1面21と、を被覆する金属膜50を形成する工程
(4)第2レーザ光を、マーキング20M上及びデブリ20D上の金属膜50に照射し、マーキング20M上の金属膜50と、デブリ20D及びデブリ20D上の金属膜50と、を除去する工程
Such a
(1) An
ここで、「デブリ」とは、発光装置にロット番号等のマーキングを形成するために、発光装置100にレーザ光を照射した際に、照射された部分の一部がマーキングの周辺に飛散した物質を指す。このようなデブリがマーキングの周辺に付着することにより、マーキングの外縁が不明瞭となって認識しにくくなる場合がある。そのため、デブリを除去する方法として、デブリに直接レーザ光を照射して除去することが知られている。ただし、その際に新たなデブリが形成されることがある。
Here, "debris" is a substance in which a part of the irradiated portion is scattered around the marking when the
本実施形態による方法では、デブリの上に金属膜を形成し、その金属膜にレーザ光を照射することで、レーザアブレーションによりデブリ及び金属膜を除去している。レーザアブレーションは、固体の表面に照射されるレーザ光の照射強度がある大きさ(閾値)以上になると、固体の表面が除去される現象である。レーザアブレーションが生じるためには、固体の表面及びその近傍がある温度以上になる必要がある。被覆部材上に付着したデブリは、被覆部材の一部がレーザ光照射により飛散して部材であるため、変質していない被覆部材との密着力は大きくはない。そのため、レーザ光をデブリ上の金属膜に照射することで、レーザアブレーションにより、デブリ及びその上の金属膜の両方を、被覆部材から除去することができる。 In the method according to the present embodiment, a metal film is formed on the debris, and the metal film is irradiated with laser light to remove the debris and the metal film by laser ablation. Laser ablation is a phenomenon in which the surface of a solid is removed when the irradiation intensity of the laser light applied to the surface of the solid exceeds a certain magnitude (threshold value). In order for laser ablation to occur, the surface of the solid and its vicinity must be above a certain temperature. The debris adhering to the covering member is a member in which a part of the covering member is scattered by laser light irradiation, so that the debris adhering to the unaltered covering member is not large. Therefore, by irradiating the metal film on the debris with a laser beam, both the debris and the metal film on the debris can be removed from the covering member by laser ablation.
本実施形態による方法では、マーキングは、発光装置の外面の一部を構成する被覆部材に形成している。被覆部材は、樹脂材料主成分としている。デブリに直接レーザ光を照射するのではなく、樹脂よりも効率良くエネルギーを吸収することができる金属膜にレーザ光を照射することで、新たなデブリを形成することを抑制することができる。そのため、外縁が明瞭で、認識性の優れたマーキングを形成することができる。 In the method according to the present embodiment, the marking is formed on the covering member forming a part of the outer surface of the light emitting device. The covering member is mainly composed of a resin material. By irradiating the metal film, which can absorb energy more efficiently than the resin, with the laser beam instead of directly irradiating the debris with the laser beam, it is possible to suppress the formation of new debris. Therefore, it is possible to form markings having a clear outer edge and excellent recognition.
また、本実施形態による方法では、上記のような金属膜を、デブリ上のみを被覆するのではなく、デブリと電極との両方を被覆するように形成してもよい。例えば、発光素子の電極が、酸化し易い材料や半田との接合性が低い材料である場合は、酸化しにくい金属膜や、半田との接合性が高い金属膜で、電極を被覆することが好ましい。そのため、電極を保護するための金属膜の形成と、デブリを除去するための金属膜とを同時に形成することで、新たな工程を増やすことなく効率よく金属膜を形成することができる。 Further, in the method according to the present embodiment, the metal film as described above may be formed not only on the debris but also on both the debris and the electrodes. For example, when the electrode of the light emitting element is a material that easily oxidizes or has a low bondability to the solder, the electrode may be coated with a metal film that does not easily oxidize or a metal film that has a high bondability to the solder. preferable. Therefore, by simultaneously forming the metal film for protecting the electrode and the metal film for removing debris, the metal film can be efficiently formed without increasing the number of new steps.
また、レーザ光を照射することによりによるレーザアブレーションでは、デブリとそのデブリ上の金属膜を除去するだけでなく、デブリ上以外の金属膜も除去することができる。例えば、正負一対の電極と、その電極間の被覆部材とを連続して被覆する金属膜を形成した後、電極間の被覆部材にレーザ光を照射することで金属膜を除去することができる。 Further, in the laser ablation by irradiating the laser beam, not only the debris and the metal film on the debris can be removed, but also the metal film other than the debris can be removed. For example, after forming a metal film that continuously covers a pair of positive and negative electrodes and a coating member between the electrodes, the metal film can be removed by irradiating the coating member between the electrodes with laser light.
例えば、一対の電極のそれぞれの上に、それぞれ離間した金属膜を形成する場合は、電極間をマスク等で被覆してから金属膜を形成した後、マスクを除去する方法がある。これに対し、レーザアブレーションを利用する場合は、一対の電極を連続して被覆する金属膜を形成した後に、電極間の被覆部材上の金属膜にレーザ光を照射することで、それぞれ離間する金属膜を形成することができる。つまり、レーザアブレーションを利用することで、マスクを用いずにそれぞれ離間する金属膜を形成することができる。 For example, when forming a metal film separated from each other on each of the pair of electrodes, there is a method of covering the electrodes with a mask or the like, forming the metal film, and then removing the mask. On the other hand, when laser ablation is used, a metal film that continuously covers a pair of electrodes is formed, and then the metal film on the coating member between the electrodes is irradiated with laser light to separate the metals. A film can be formed. That is, by using laser ablation, it is possible to form metal films that are separated from each other without using a mask.
以下、本実施形態にかかる発光装置100の製造方法について、図面を参照しながら説明する。この製造方法では、複数の発光装置100を同時に製造することができる。
Hereinafter, a method for manufacturing the
(1)中間体を準備する工程
まず、図5A、5Bに示すような中間体100Aを準備する。ここでは、中間体100Aとして、発光素子10と、被覆部材20と、導光部材30と、透光性部材40と、を備えた中間体100Aを準備する。ここでは、複数の発光装置100の中間体を小片化する前の状態のものを準備する。なお、1つの発光装置を得ることができる中間体を準備してもよい。また、導光部材30は省略することができる。さらに、透光性部材40も省略することができる。
(1) Step of preparing intermediate First, intermediate 100A as shown in FIGS. 5A and 5B is prepared. Here, as the intermediate 100A, an intermediate 100A including a
このような中間体100Aは、購入等により準備してもよい。また、例えば以下の工程等を含む中間体100Aの製造工程の一部または全部を経ることで準備してもよい。図2A〜図5Bは、中間体100Aの製造工程の一例を示すものである。 Such intermediate 100A may be prepared by purchase or the like. Further, it may be prepared by going through a part or all of the manufacturing steps of the intermediate 100A including, for example, the following steps. 2A to 5B show an example of a manufacturing process of the intermediate 100A.
まず、シート状の透光性部材40を準備する。ここでは、透光性部材40として、透光性の樹脂材料と、波長変換物質として蛍光体と、を含む透光性部材40を準備する。この透光性部材40は、発光装置100の光取り出し面を構成する部材である。
First, a sheet-shaped
次に、図2A、2Bに示すように、透光性部材40上に、複数の導光部材30を配置する。この導光部材30は、透光性部材40と発光素子10とを接着する部材として機能するものである。そのため、この後の工程において導光部材30は変形可能な状態であり、例えば、液状(ペースト状)である。
Next, as shown in FIGS. 2A and 2B, a plurality of
複数の導光部材30は、例えば、液状の樹脂材料を、それぞれ分離した状態で複数配置する。導光部材30の配置方法としては、印刷、ポッティング、転写、スプレー等の方法を挙げることができる。尚、透光性部材40は、あらかじめ個片化されたもの(1つの発光装置100に配置される大きさの小片)として準備される場合は、各小片の透光性部材40のそれぞれに、導光部材30を形成する。
For the plurality of
導光部材30は、平面視において、例えば、円形、楕円形、正方形、長方形等とすることができる。図2Aに示す例では、導光部材30は平面視形状が円形である。平面視における導光部材の大きさは、例えば、発光素子10と同等か、それよりも大きくすることが好ましい。隣接する導光部材30の間隔は、発光装置100の大きさ等に応じて、適宜設定することができる。
The
次に、図3A、3Bに示すように、複数の導光部材30上に、それぞれ発光素子10を載置する。発光素子10は、半導体層11と素子基板12とを備えており、半導体層11側を上にして、つまり、半導体層11に設けられた一対の電極13を上にして載置する。このとき、液状の導光部材30は発光素子10の側面に這い上がる。換言すると、導光部材30は、発光素子10の側面の少なくとも一部を覆うように形成される。這い上がった導光部材30の外面は、断面視において上方向に傾斜した傾斜面となる。発光素子10を導光部材30上に載置した後、必要に応じて、発光素子10を上方向から押圧してもよい。発光素子10を導光部材30上に載置した後に、加熱等の工程を経ることで、導光部材30を硬化することができる。
Next, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
図3Bに示す例では、発光素子10と透光性部材40との間に、導光部材30が配置されている。また、さらに発光素子10を上方向から押圧することで、発光素子10と透光性部材40との間に、導光部材30が配置されなくてもよい。つまり、発光素子10と透光性部材40とが接していてもよい。尚、図4B以降では、発光素子10と透光性部材40とが接している状態を例示している。
In the example shown in FIG. 3B, the
次に、図4A、4Bに示すように、透光性部材40の上面に被覆部材20を形成する。このとき、発光素子10及び導光部材30を埋設するようにして被覆部材20を形成する。ここでは、被覆部材20は発光素子10の電極13の上面も埋設するような高さで形成している。ただし、電極13の上面が露出するような高さで被覆部材20を形成してもよい。
Next, as shown in FIGS. 4A and 4B, the covering
被覆部材20を硬化させた後、図5A、5Bに示すように、発光素子10の電極13が露出するように、砥石を用いた研削等の公知の加工方法により被覆部材20の一部を除去して厚さを薄くする。これにより、発光装置100の下面の一部となる被覆部材20の第1面21が形成される。この加工の際に、被覆部材20の第1面21に加工痕や汚れ等が付着する場合がある。このような加工痕や汚れ等についても、後述の金属膜50除去工程において除去することが可能である。また、上述のように電極13を埋設しないように被覆部材20を形成する場合は、この工程は省略することができる。
After the covering
以上のようにして、中間体100Aを得ることができる。尚、中間体は、このような形状に限られるものではなく、種々の形状の中間体を用いることができる。
As described above,
次に、被覆部材20の第1面21上に第1レーザ光を照射し、図6A,図6Bに示すようなマーキング20Mを形成する。各マーキング20Mは、被覆部材20の一部を除去された凹部であり、図6Cに示すように被覆部材20の第1面21に開口部を備える。
Next, the first laser beam is irradiated on the
マーキング20M形成時に、デブリ20Dが形成される。デブリ20Dは、図6B、6Cに示すように、マーキング20Mの内部(凹部の内部)、さらには、その周辺の被覆部材20の第1面21上に付着する。デブリ20Dは、第1レーザ光を照射することにより加熱された被覆部材20の一部又はその変性物質である。例えば、被覆部材20が、母材としてシリコーンを用い、その母材中に反射物質としてTiO2を含む場合は、デブリ20Dも、シリコーンとTiO2及びこれらの変性物質を主成分としている。また、第1レーザ光の強度、被覆部材20の組成や性質等により、デブリ20Dの大きさや数、形成領域等は一定ではない。デブリ20Dが付着することで、マーキング20Mの輪郭がぼやけて認識性が低下する。
マーキング20Mを形成する位置は、1つの発光装置となる領域であればよい。さらに、被覆部材20の第1面21上、すなわち、電極13が露出されている面上であれば、任意に選択することができる。例えば、図6Aに示すように、1つの発光素子が備える一対の電極13の外側に、一連のマーキング20Mを形成することができる。あるいは、1つの発光素子が備える一対の電極13の間にマーキング20Mを形成してもよい。また、図6Aに示すように、1か所にまとまった一連のマーキング20Mのほか、数か所にマーキング20Mを形成してもよい。また、マーキング20Mは、文字、数字、記号、又は、バーコード、QRコード(登録商標)などのコード化された形状とすることもできる。
The position where the
第1レーザ光は、被覆部材20の一部を除去し、認識可能なマーキング20Mが形成可能な条件で照射される。例えば、第1レーザ光の主波長、出力(強度)、照射スポットの径、照射スポットの移動速度等を適切な設定とすることで、マーキング20Mを形成することができる。
The first laser beam is irradiated under conditions under which a part of the covering
例えば、被覆部材20がシリコーンを母材とし、TiO2を含む樹脂材料の場合を一例に挙げる。この場合、第1レーザ光として主波長が532nmである緑色レーザ光を用いることができる。第1レーザ光の出力は、1W〜4Wとすることが好ましく、好ましくは2W程度の出力のレーザ光を照射することが好ましい。第1レーザ光は、連続発振でもよく、パルス発振でもよい。第1レーザ光の照射スポット径は、例えば、15μm〜30μmとすることができる。照射スポットの移動速度は、例えば100mm/s〜1000mm/sとすることができる。このような第1レーザ光を出射可能なレーザ光源としては、YAGレーザ、YVO4レーザ等の第2高調波が挙げられる。
For example, a case where the covering
次に、図7A〜7Dに示すように、デブリ20D上に金属膜50を形成する。このとき、マーキング20Mの凹部の内部のデブリ20D上にも金属膜50を形成することが好ましい。さらに、電極13と、デブリ20Dが付着していない被覆部材20の第1面21の略全体に金属膜50を形成することが好ましい。金属膜50の形成方法としては、例えばスパッタ法、めっき法、CVD法等が挙げられる。好ましくは、スパッタ法を用いる。
Next, as shown in FIGS. 7A to 7D, the
次に、被覆部材20に形成されたマーキング20M上及びデブリ20D上の金属膜50に、第2レーザ光を照射する。第2レーザ光を照射することで、レーザアブレーションによりデブリ20D及びその上の金属膜50が除去される。
Next, the
第1レーザ光が、被覆部材20の一部を除去して凹部を形成してマーキング20Mを形成するのに対し、第2レーザ光は、デブリ20Dを除去するものである。そのため、第2レーザ光の主波長、出力(強度)、照射スポットの径、照射スポットの移動速度等は、この目的に合った適切な設定とすることで、デブリ20D及びその上の金属膜50を除去することができる。例えば、第2レーザ光の単位体積当たりのレーザエネルギーは、第1レーザ光の単位体積当たりのレーザエネルギーより小さくすることが好ましい。また、第2レーザ光は、金属膜50の反射率が低い、例えば90%以下である波長を選択することが好ましい。
The first laser beam removes a part of the covering
金属膜50が一対の電極13間の被覆部材20上にも形成されている場合、第2レーザ光は、一対の電極13間の被覆部材20上にも照射する。詳細には、一対の電極13のそれぞれを被覆する金属膜50が、それぞれ電気的に離間するように、第2レーザ光を照射してレーザアブレーションにより金属膜50を除去する。これにより、一対の電極13のそれぞれを被覆し、電気的に離間された金属膜50を形成することができる。
When the
また、第2レーザ光は、電極13上の金属膜50にも照射してもよい。このとき、第2レーザ光の条件を、電極13上の金属膜50がレーザアブレーションにより除去することはできない条件で照射することが好ましい。
Further, the second laser beam may also irradiate the
また、電極13上及び被覆部材20上(第1面上)を連続して被覆する金属膜50を形成している場合、その金属膜50の全面に第2レーザ光を照射してもよい。その場合、第2レーザ光を、被覆部材20上の金属膜50ではレーザアブレーションが生じ、電極13上の金属膜50上ではレーザアブレーションが生じないような条件で第2レーザ光を照射する。
Further, when the
レーザアブレーションが生じるレーザ光の照射強度の閾値は、表面の放熱特性、固体の熱伝導特性等により異なっている。つまり、同じ強度及び条件でレーザ光を照射した場合であっても、ある固体の表面ではレーザアブレーションが生じ、他の固体の表面ではレーザアブレーションが生じないようにできる。このような現象を利用することで、金属膜50の全面に第2レーザ光を照射しても、被覆部材20上の金属膜50ではレーザアブレーションが生じ、電極13上の金属膜50上ではレーザアブレーションが生じないようにすることができる。
The threshold value of the irradiation intensity of the laser beam at which laser ablation occurs differs depending on the heat dissipation characteristics of the surface, the heat conduction characteristics of the solid, and the like. That is, even when the laser beam is irradiated under the same intensity and conditions, laser ablation can be prevented from occurring on the surface of a certain solid, and laser ablation can be prevented from occurring on the surface of another solid. By utilizing such a phenomenon, even if the entire surface of the
例えば、被覆部材20が、シリコーンを母材としTiO2を含む樹脂材料であり、電極13がCuであり、金属膜50の最表面がAuである場合は、第2レーザ光は、主波長が1064nmのレーザ光よりも、より短い主波長のレーザ光を用いることが好ましい。これにより、被覆部材20上のアブレーションを効率よく発生させ、量産性を向上させることができる。
For example, when the
第2レーザ光は、連続発振でもよく、パルス発振でもよい。第2レーザ光の出力は、1W〜4Wとすることが好ましく、さらに2W程度とすることが好ましい。第2レーザ光の照射スポット径は、例えば、20μm〜100μmとすることができる。照射スポットの移動速度は、例えば500mm/s〜3000mm/sとすることができる。このような第2レーザ光を出射可能なレーザ光源としては、YAGレーザ、YVO4レーザ等の第2高調波が挙げられる。 The second laser beam may be continuous oscillation or pulse oscillation. The output of the second laser beam is preferably 1 W to 4 W, and more preferably about 2 W. The irradiation spot diameter of the second laser beam can be, for example, 20 μm to 100 μm. The moving speed of the irradiation spot can be, for example, 500 mm / s to 3000 mm / s. Examples of the laser light source capable of emitting such a second laser beam include second harmonics such as a YAG laser and a YVO 4 laser.
次に、図9A、9Bに示すように、隣接する発光素子10の中間を通る破線X1、破線X2、破線X3及び破線X4に沿って、被覆部材20と透光性部材40をダイシングソー等の切断刃等で切断する。これにより、個片化された複数の発光装置100を得ることができる。
Next, as shown in FIGS. 9A and 9B, the covering
以下に、発光装置100の各構成部材について説明する。
(発光素子)
発光素子としては、例えば発光ダイオード等の半導体発光素子を用いることができる。半導体発光素子は、例えば、素子基板と、その上に形成された半導体層と、を含む半導体積層体とすることができる。発光素子は、平面視において三角形、四角形、六角形等の多角形とすることができる。大きさは、例えば、平面視において1辺が100μm〜3000μm程度とすることができる。具体的には、一辺が600μm程度、1400μm程度、1700μm程度の正方形とすることができる。また、発光素子10は、平面視で長辺と短辺を有する長方形であってもよい。例えば、1100μm×200μmの大きさとすることができる。
Hereinafter, each component of the
(Light emitting element)
As the light emitting element, for example, a semiconductor light emitting element such as a light emitting diode can be used. The semiconductor light emitting device can be, for example, a semiconductor laminate including an element substrate and a semiconductor layer formed on the device substrate. The light emitting element can be a polygon such as a triangle, a quadrangle, or a hexagon in a plan view. The size can be, for example, about 100 μm to 3000 μm on one side in a plan view. Specifically, it can be a square having a side of about 600 μm, about 1400 μm, and about 1700 μm. Further, the
半導体積層体の素子基板としては、例えば、透光性を有するサファイア(Al2O3)のような絶縁性材料や、窒化物系半導体のような半導体材料を用いることができる。 As the element substrate of the semiconductor laminate, for example, an insulating material such as sapphire (Al 2 O 3 ) having translucency or a semiconductor material such as a nitride semiconductor can be used.
半導体積層体は、複数の半導体層を含む。半導体層としては、第1導電型半導体層(例えばn型半導体層)、発光層(活性層)及び第2導電型半導体層(例えばp型半導体層)の3つの半導体層を含むことができる。半導体層には、例えば、III−V族化合物半導体、II−VI族化合物半導体等の半導体材料から形成することができる。具体的には、InXAlYGa1−X−YN(0≦X、0≦Y、X+Y≦1)等の窒化物系の半導体材料(例えばInN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlN等)を用いることができる。 The semiconductor laminate includes a plurality of semiconductor layers. The semiconductor layer can include three semiconductor layers: a first conductive type semiconductor layer (for example, an n-type semiconductor layer), a light emitting layer (active layer), and a second conductive type semiconductor layer (for example, a p-type semiconductor layer). The semiconductor layer can be formed from a semiconductor material such as a group III-V compound semiconductor or a group II-VI compound semiconductor. Specifically, nitride-based semiconductor materials such as In X Al Y Ga 1-XY N (0 ≦ X, 0 ≦ Y, X + Y ≦ 1) (for example, InN, AlN, GaN, InGaN, AlGaN, InGaAlN). Etc.) can be used.
発光素子の電極としては、電気良導体を用いることができ、例えばCu、Ag、Ni等の金属が好適である。 As the electrode of the light emitting element, a good electric conductor can be used, and for example, metals such as Cu, Ag, and Ni are suitable.
(金属膜)
金属膜は、デブリ除去の際に用いられる部材であり、また、電極の表面の腐食や酸化防止可能な膜である。金属膜の材料としては、電極よりも耐腐食性や耐酸化性に優れたものを選択する。例えば、金属膜の最表面の層はAu、Pt等の貴金属が好ましい。また、金属膜が発光装置のはんだ付けされる面を被覆するものである場合には、最表面にはんだ付け性の良好なAuを用いることが好ましい。
(Metal film)
The metal film is a member used for removing debris, and is a film capable of preventing corrosion and oxidation of the surface of the electrode. As the material of the metal film, a material having better corrosion resistance and oxidation resistance than the electrode is selected. For example, the outermost layer of the metal film is preferably a noble metal such as Au or Pt. Further, when the metal film covers the surface to be soldered of the light emitting device, it is preferable to use Au having good solderability on the outermost surface.
金属膜は単一の材料の一層のみで構成されてもよく、異なる材料の層が積層されて構成されていてもよい。積層構造の例としては、Ni/Au、Ti/Au,Ni/Pt/Au等が挙げられる。NiやTi等の層を電極と最表面の層との間に設けることにより、最表面の層の密着性を高めることができる。また、Pt等の拡散防止層を電極と最表面の層との間に設けることにより、はんだ付けに用いられる、はんだに含まれるSnが電極や電極に近い層に拡散することを低減できる。 The metal film may be composed of only one layer of a single material, or may be composed of layers of different materials laminated. Examples of the laminated structure include Ni / Au, Ti / Au, Ni / Pt / Au and the like. By providing a layer such as Ni or Ti between the electrode and the outermost layer, the adhesion of the outermost layer can be improved. Further, by providing a diffusion prevention layer such as Pt between the electrode and the outermost layer, it is possible to reduce the diffusion of Sn contained in the solder used for soldering to the electrode and the layer close to the electrode.
電極が、被覆部材から突出していている場合には、金属膜はその突出した電極の側面も覆う。これにより、電極の側面における劣化を低減することができる。 If the electrode protrudes from the covering member, the metal film also covers the side surface of the protruding electrode. Thereby, deterioration on the side surface of the electrode can be reduced.
金属膜の厚みは、種々選択することができる。例えば、被覆部材上の金属膜はレーザアブレーションが生じ、電極上の金属膜はレーザアブレーションが生じないような、選択的なレーザアブレーションを行うには、金属膜の厚みは、例えば1μm以下であることが好ましく、1000Å以下がより好ましい。なお、金属膜の厚みとは、金属膜が複数の層が積層されて構成されている場合には、該複数の層の合計の厚みを指す。 The thickness of the metal film can be variously selected. For example, in order to perform selective laser ablation such that the metal film on the covering member undergoes laser ablation and the metal film on the electrode does not undergo laser ablation, the thickness of the metal film must be, for example, 1 μm or less. Is preferable, and 1000 Å or less is more preferable. The thickness of the metal film refers to the total thickness of the plurality of layers when the metal film is formed by laminating a plurality of layers.
(被覆部材)
被覆部材は、発光素子の側面や電極形成面を被覆する部材である。被覆部材としては、樹脂材料が好ましい。
(Coating member)
The covering member is a member that covers the side surface of the light emitting element and the electrode forming surface. A resin material is preferable as the covering member.
被覆部材は、発光素子からの光を遮光する部材が好ましく、より好ましくは、発光素子からの光を反射する部材が好ましい。光反射性物質としては、例えば、TiO2、SiO2、Al2O3等を挙げることができる。 The covering member is preferably a member that blocks light from the light emitting element, and more preferably a member that reflects light from the light emitting element. Examples of the light-reflecting substance include TiO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3, and the like.
被覆部材に使用できる樹脂材料としては、特に、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樹脂が好ましい。被覆部材の熱伝導率は、電極の熱伝導率の1/500以下であることが好ましい。これにより効率よくデブリを除去することができる。 As the resin material that can be used for the coating member, a thermosetting resin such as a silicone resin, a silicone-modified resin, an epoxy resin, or a phenol resin is particularly preferable. The thermal conductivity of the covering member is preferably 1/500 or less of the thermal conductivity of the electrode. As a result, debris can be removed efficiently.
被覆部材は、光反射性とすることができる。光反射性の被覆部材は、発光素子からの光に対する反射率が大きく、例えば、70%以上の反射率を備えるものが好ましい。 The covering member can be light reflective. The light-reflecting coating member has a high reflectance to light from a light emitting element, and is preferably one having a reflectance of 70% or more, for example.
光反射性の被覆部材としては、例えば透光性樹脂に、光反射性物質を分散させたものが使用できる。光反射性物質としては、例えば、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライトなどが好適である。光反射性物質は、例えば、30wt%〜70wt%含有することができる。光反射性物質は、粒状、繊維状、薄板片状などが利用できる。特に、繊維状の光反射性物質は被覆部材の熱膨張率を低下させることができる。 As the light-reflecting coating member, for example, a light-transmitting resin in which a light-reflecting substance is dispersed can be used. As the light-reflecting substance, for example, zinc oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, potassium titanate, aluminum oxide, aluminum nitride, boron nitride, mullite and the like are suitable. The light-reflecting substance can be contained, for example, 30 wt% to 70 wt%. As the light-reflecting substance, granular, fibrous, thin plate pieces and the like can be used. In particular, the fibrous light-reflecting substance can reduce the coefficient of thermal expansion of the coating member.
例えば、母材としてシリコーン樹脂を用い、光反射性物質として酸化チタンを60wt%含有する被覆部材の場合、熱伝導率は、約0.3W/(m・K)である。 For example, in the case of a coating member using a silicone resin as a base material and containing 60 wt% of titanium oxide as a light-reflecting substance, the thermal conductivity is about 0.3 W / (m · K).
(透光性部材)
透光性部材は、発光素子の発光面側に配置される透光性の部材であり、発光装置100の発光面となる。透光性部材は、発光素子からの光に励起されて異なる波長の光に変換する蛍光体や、各種のフィラー等を含有させてもよい。透光性部材は、透光性樹脂、ガラス等を使用することができる。特に、透光性樹脂が好ましく、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樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂が好適である。
(Translucent member)
The translucent member is a translucent member arranged on the light emitting surface side of the light emitting element, and serves as a light emitting surface of the
蛍光体としては、例えば、青色発光素子又は紫外線発光素子で励起可能な蛍光体としては、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(Ce:YAG);セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(Ce:LAG);ユウロピウム及び/又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム系蛍光体(CaO−Al2O3−SiO2);ユウロピウムで賦活されたシリケート系蛍光体((Sr,Ba)2SiO4);βサイアロン蛍光体、CASN系蛍光体、SCASN系蛍光体等の窒化物系蛍光体;KSF系蛍光体(K2SiF6:Mn);硫化物系蛍光体、量子ドット蛍光体などが挙げられる。これらの蛍光体と、青色発光素子又は紫外線発光素子と組み合わせることにより、様々な色の発光装置100(例えば白色系の発光装置100)とすることができる。
Examples of the fluorescent substance include yttrium aluminum garnet-based phosphor (Ce: YAG) activated with cerium; and lutetium aluminum activated with cerium as a fluorescent substance that can be excited by a blue light emitting element or an ultraviolet light emitting element. -Garnet-based phosphor (Ce: LAG); nitrogen-containing calcium aluminosilicate-based phosphor (CaO-Al 2 O 3- SiO 2 ) activated with europium and / or chromium; silicate-based fluorescent material activated with europium (CaO-Al 2 O 3-SiO 2). (Sr, Ba) 2 SiO 4 ); β -sialon phosphor, CASN phosphor, nitride-based phosphor such as SCASN phosphor; KSF phosphor (K 2 SiF 6: Mn) ; sulphide phosphor , Quantum dot phosphor and the like. By combining these phosphors with a blue light emitting element or an ultraviolet light emitting element, a
100…発光装置
100A…発光装置の中間体
10…発光素子
11…半導体層
12…素子基板
13…電極
20…被覆部材
21…被覆部材の第1面
20M…マーキング
20D…デブリ
30…導光部材
40…透光性部材
50…金属膜
100 ...
Claims (5)
第1レーザ光を、前記電極の下面が露出された被覆部材の第1面上に照射して、マーキング及びデブリを形成する工程と、
前記電極と、前記マーキング及び前記デブリを含む前記被覆部材の第1面と、を被覆する金属膜を形成する工程と、
第2レーザ光を、前記マーキング上及び前記デブリ上の前記金属膜に照射し、前記マーキング上の前記金属膜と、前記デブリ及び前記デブリ上の金属膜と、を除去する工程と、
を有する、発光装置の製造方法。 A step of preparing an intermediate including a light emitting element having a pair of electrodes on the same surface side and a light-reflecting coating member covering the light emitting element so that a part of the lower surface of the pair of electrodes is exposed. When,
A step of irradiating the first surface of the covering member with the lower surface of the electrode exposed with the first laser beam to form marking and debris.
A step of forming a metal film that covers the electrode and the first surface of the covering member including the marking and the debris.
A step of irradiating the metal film on the marking and the debris with a second laser beam to remove the metal film on the marking and the debris and the metal film on the debris.
A method for manufacturing a light emitting device.
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