JP7448833B2 - 発光装置の製造方法及び検査方法 - Google Patents
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Description
本開示は、発光装置の製造方法及び検査方法に関する。
発光素子と、蛍光体等を含む透光性部材とが接合された発光装置が知られている。このような発光装置の製造工程において、発光素子と透光性部材との間のボイドを検査する工程が行われる。
本開示の目的の一は、発光素子と透光性部材との間のボイド検査時に透光性部材の破損が生じることを低減した発光装置の製造方法及び検査方法を提供することにある。
本発明の一形態に係る発光装置の製造方法は、透光性部材の主面に、複数の発光素子が固定された第一中間体を準備する工程と、前記第一中間体とシートとを接続する工程であって、前記透光性部材と前記シートとの間に前記発光素子を位置させ、かつ、前記発光素子が位置する領域よりも外側にある前記透光性部材の主面の外側領域にスペーサを配置して、前記第一中間体と前記シートとを接続する工程と、吸着ステージに前記シートを吸着させ、前記発光素子と前記透光性部材の間のボイドの検査を行う工程と、前記ボイドの検査工程で良品と判定された第一中間体を、それぞれが前記発光素子を含む複数の第二中間体に分離する工程とを含む。
また本発明の他の形態に係る発光装置の製造方法は、透光性部材の主面に、複数の発光素子が固定された第一中間体を準備する工程と、前記第一中間体とシートとを接続する工程であって、吸着ステージ上に配置した前記透光性部材と前記シートとの間に前記発光素子を位置させ、かつ、前記透光性部材の周囲の前記吸着ステージ上にスペーサを配置して、前記第一中間体と前記シートとを接続する工程と、前記吸着ステージに前記シートを吸着させ、前記発光素子と前記透光性部材の間のボイドの検査を行う工程と、前記ボイドの検査工程で良品と判定された前記第一中間体を、それぞれが前記発光素子を含む複数の第二中間体に分離する工程とを含む。
本発明の一形態に係る発光装置の製造方法によれば、透光性部材の破損を低減することが可能となる。
以下、図面に基づいて本発明の各実施形態を説明する。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」、及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、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制限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もしくは同等の部分又は部材を示す。
さらに以下に示す実施形態は、本発明の技術思想の具体例を示すものであって、本発明を以下に限定するものではない。また、以下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、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。また、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。また、断面図として、切断面のみを示す端面図を用いる場合がある。
［実施形態１］
本発明の実施形態１に係る製造方法によって得られる発光装置１００の平面図を図１に、図１のＩＩ－ＩＩ線における断面図を図２に、それぞれ示す。これらの図に示す発光装置１００は、発光素子１０と、発光素子１０上に配置された透光性部材２０を備える。発光素子１０は、上面１０ａ、下面１０ｂおよび側面１０ｃ、１０ｄと、下面１０ｂ側に位置する正極１３および負極１４とを有し、主に上面１０ａから光を出射する。透光性部材２０は、上面と、側面と、発光素子１０の上面と接合される下面とを有する。発光装置１００はさらに、透光性部材２０と、発光素子１０の側面および透光性部材２０の発光素子１０から露出する下面を覆う導光部材３０と、透光性部材２０の側面および導光部材３０を覆う光反射性部材４０とを備える。また、本実施形態では、発光装置１００は基板５０を備える。以下、各構成要素を詳細に説明する。
本発明の実施形態１に係る製造方法によって得られる発光装置１００の平面図を図１に、図１のＩＩ－ＩＩ線における断面図を図２に、それぞれ示す。これらの図に示す発光装置１００は、発光素子１０と、発光素子１０上に配置された透光性部材２０を備える。発光素子１０は、上面１０ａ、下面１０ｂおよび側面１０ｃ、１０ｄと、下面１０ｂ側に位置する正極１３および負極１４とを有し、主に上面１０ａから光を出射する。透光性部材２０は、上面と、側面と、発光素子１０の上面と接合される下面とを有する。発光装置１００はさらに、透光性部材２０と、発光素子１０の側面および透光性部材２０の発光素子１０から露出する下面を覆う導光部材３０と、透光性部材２０の側面および導光部材３０を覆う光反射性部材４０とを備える。また、本実施形態では、発光装置１００は基板５０を備える。以下、各構成要素を詳細に説明する。
（発光素子１０）
発光素子１０は、発光ダイオード等の半導体発光素子である。発光装置１００は１以上の発光素子１０を含む。発光素子１０は、半導体積層体１２と、半導体積層体１２の表面に設けられた正極１３、負極１４とを含む。半導体積層体１２は、上面１２ａと下面１２ｂを有し、その下面１２ｂには正極１３と負極１４が設けられている。
発光素子１０は、発光ダイオード等の半導体発光素子である。発光装置１００は１以上の発光素子１０を含む。発光素子１０は、半導体積層体１２と、半導体積層体１２の表面に設けられた正極１３、負極１４とを含む。半導体積層体１２は、上面１２ａと下面１２ｂを有し、その下面１２ｂには正極１３と負極１４が設けられている。
発光素子１０の大きさは、例えば、０．５μｍ～２００ｍｍとできる。さらに発光素子１０の形状は、円形や正方形、長方形等とできる。発光素子１０は、平面視において、例えば、略矩形形状であり、側面１０ｃ、１０ｄを有する。
発光素子１０は、透光性基板１１を備えていてもよい。透光性基板１１としては、は例えば、サファイア（Ａｌ2Ｏ3）、窒化物半導体などが挙げられる。
半導体積層体１２は、図２では、透光性基板１１の下面１１ｂ側に位置している。半導体積層体１２は、発光層（活性層）と、発光層を挟む第１導電型半導体層（例えばｎ型半導体層）および第２導電型半導体層（例えばｐ型半導体層）とを含む。発光層のバンドギャップに対応した波長の光を発光素子１０は出射する。紫外光、青色光から緑色光の可視光を発光可能な半導体層としては、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が挙げられる。具体的には、ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等組成を有する窒化物系の半導体積層体１２を用いることができる。
半導体積層体１２の下面１２ｂには、正極１３、および負極１４が設けられている。正極１３および負極１４は、それぞれ、第１導電型半導体層および第２導電型半導体層と電
（透光性部材２０）
透光性部材２０は、発光装置の光取り出し面を構成する第２主面２０ａを備える。透光性部材２０は、第２主面２０ａの反対側に、発光素子と接続される主面（第１主面２０ｂ）を備える。透光性部材２０の第１主面２０ｂと発光素子１０の上面１０ａとは接合部材を介して、又は、直接接合によって接合される。透光性部材２０は、第１主面２０ｂと第２主面２０ａとの間に、側面２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆを有する。
透光性部材２０は、発光装置の光取り出し面を構成する第２主面２０ａを備える。透光性部材２０は、第２主面２０ａの反対側に、発光素子と接続される主面（第１主面２０ｂ）を備える。透光性部材２０の第１主面２０ｂと発光素子１０の上面１０ａとは接合部材を介して、又は、直接接合によって接合される。透光性部材２０は、第１主面２０ｂと第２主面２０ａとの間に、側面２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆを有する。
平面視において、透光性部材２０は略矩形形状である。透光性部材２０の第１主面２０ｂ及び第２主面２０ａは、互いに略平行であることが好ましい。透光性部材２０の厚さ（つまり透光性部材２０の第１主面２０ｂから透光性部材２０の第２主面２０ａまでの高さ）は、例えば、５０μｍ～３００μｍ程度である。図１、図２に示す例では、透光性部材２０の第１主面２０ｂは発光素子１０の上面１０ａよりも大きい。透光性部材２０の第１主面２０ｂの外縁は、発光素子１０の上面１０ａの外縁より外側に位置している。
透光性部材２０の材料としては、例えば、ガラス、サファイア等が挙げられる。また、透光性部材２０は、例えば、蛍光体の焼結体、あるいは、セラミックス、ガラス等の無機材料に蛍光体粉末を含有するものが挙げられる。
透光性部材２０に含有される蛍光体としては、発光素子１０が出射する光で励起可能なものが使用される。例えば、以下に示す具体例のうちの１種を単独で、または、２種以上を組み合わせて用いることができる。青色発光素子または紫外線発光素子で励起可能な蛍光体の具体例としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｙ3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ）、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｌｕ3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ）、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｔｂ3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ）、βサイアロン系蛍光体（例えば、（Ｓｉ，Ａｌ）3（Ｏ，Ｎ）4：Ｅｕ）、α系サイアロン蛍光体（例えば、Ｃａ（Ｓｉ，Ａｌ）12（Ｏ，Ｎ）16：Ｅｕ）、ＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ）若しくはＳＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ）等の窒化物系蛍光体、ＫＳＦ系蛍光体（例えば、Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ）、ＫＳＡＦ系蛍光体（例えば、Ｋ2（Ｓｉ，Ａｌ）Ｆ6：Ｍｎ）若しくはＭＧＦ系蛍光体（例えば、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ2・ＧｅＯ2：Ｍｎ）等のフッ化物系蛍光体、ペロブスカイト構造を有する蛍光体（例えば、ＣｓＰｂ（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）3）、又は、量子ドット蛍光体（例えば、ＣｄＳｅ、ＩｎＰ、ＡｇＩｎＳ2又はＡｇＩｎＳｅ2）等を用いることができる。
これらの蛍光体と、青色発光素子または紫外線発光素子と組み合わせることにより、所望の発光色の発光装置を得ることができる。例えば、透光性部材２０に含まれる蛍光体の種類および濃度を調整することにより白色光を出射する発光装置１００を得ることができる。透光性部材２０中の蛍光体の含有量は、例えば、５～５０質量％程度である。
透光性部材２０は、蛍光体の他に光拡散材を含んでいてもよい。光拡散材としては、例えば、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等を用いることができる。
（導光部材３０）
導光部材３０は、発光素子１０の側面１０ｃ、１０ｄを覆い、発光素子１０の側面１０ｃ、１０ｄから出射する光を透光性部材２０へ導く部材である。導光部材３０は、発光素子１０の下面と透光性部材２０の第１主面２０ｂとの間に配置されていてもよい。
導光部材３０は、発光素子１０の側面１０ｃ、１０ｄを覆い、発光素子１０の側面１０ｃ、１０ｄから出射する光を透光性部材２０へ導く部材である。導光部材３０は、発光素子１０の下面と透光性部材２０の第１主面２０ｂとの間に配置されていてもよい。
導光部材３０の材料としては、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂の１種以上を含む樹脂またはハイブリッド樹脂等が挙げられる。導光部材３０は、蛍光体を含んでいてもよい。
（光反射性部材４０）
光反射性部材４０は、透光性部材２０の側面２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆと、導光部材３０を覆う。光反射性部材４０は、発光素子１０から出射した光を透光性部材２０および導光部材３０側へ反射させることができる。発光素子１０の側面のうち、導光部材３０によって覆われていない部分がある場合には、導光部材３０によって覆われていない側面も光反射性部材４０が覆っていることが好ましい。
光反射性部材４０は、透光性部材２０の側面２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆと、導光部材３０を覆う。光反射性部材４０は、発光素子１０から出射した光を透光性部材２０および導光部材３０側へ反射させることができる。発光素子１０の側面のうち、導光部材３０によって覆われていない部分がある場合には、導光部材３０によって覆われていない側面も光反射性部材４０が覆っていることが好ましい。
また、発光素子１０が基板５０上に配置される際には、光反射性部材４０は、発光素子１０と基板５０との間にも配置されていることが好ましい。
光反射性部材４０は、発光素子１０から出射される光を反射することができる材料で構成される。具体的には、上述した導光部材３０と同様の樹脂部材に、光反射性物質を含有させることにより得られる。光反射性物質としては、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、イットリア安定化ジルコニア、チタン酸カリウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素などが挙げられる。光反射性部材４０における光反射性物質等の含有量は、例えば、母材となる樹脂部材１００重量部に対し、光反射性物質は３０～６０重量部含有されていることが好ましく、特に４５～６０重量部含有されていることが好ましい。これにより、発光装置外部への光漏れをより抑制することが可能となり好ましい。
（基板５０）
基板５０は、発光素子１０を支持する。基板５０は、発光素子１０に電力を供給する配線および発光素子１０を外部回路と接続するための外部端子を備えていてもよい。本実施形態では、基板５０は、板状の基体５１と、基体５１の上面５１ａに配置された配線５２と、基体５１の下面５１ｂに配置された外部端子５３とを備える。配線５２は、発光素子１０の正極１３、負極１４と電気的に接続されている。配線５２は例えば基体５１に設けられたビアを介して外部端子５３と電気的に接続されている。
基板５０は、発光素子１０を支持する。基板５０は、発光素子１０に電力を供給する配線および発光素子１０を外部回路と接続するための外部端子を備えていてもよい。本実施形態では、基板５０は、板状の基体５１と、基体５１の上面５１ａに配置された配線５２と、基体５１の下面５１ｂに配置された外部端子５３とを備える。配線５２は、発光素子１０の正極１３、負極１４と電気的に接続されている。配線５２は例えば基体５１に設けられたビアを介して外部端子５３と電気的に接続されている。
基体５１の材料としては、ガラスエポキシ、樹脂、セラミックスなどの絶縁性部材、絶縁部材が配置された金属部材等が挙げられる。なかでも、基体５１の材料として、耐熱性及び耐候性の高いセラミックスを用いることが好ましい。セラミックス材料としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムなどが挙げられる。
配線５２および外部端子５３の材料としては、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、プラチナ、チタン、タングステン、パラジウム、鉄、ニッケル等の金属またはこれらを含む合金等が挙げられる。また、配線５２は、発光素子１０からの光を効率よく取り出すために、その最表面が銀または金などの反射率の高い材料で覆われていることが好ましい。
（保護素子６０）
発光装置１００は、ツェナーダイオード等の保護素子６０を備えていてもよい。例えば、図１において破線で示すように、保護素子６０は、光反射性部材４０に埋設することができる。
発光装置１００は、ツェナーダイオード等の保護素子６０を備えていてもよい。例えば、図１において破線で示すように、保護素子６０は、光反射性部材４０に埋設することができる。
［発光装置の製造方法］
以下、発光装置の製造方法を説明する。発光装置の製造方法は、第一中間体１を準備する工程、ボイドの検査工程、第二中間体２を得る工程を含む。
以下、発光装置の製造方法を説明する。発光装置の製造方法は、第一中間体１を準備する工程、ボイドの検査工程、第二中間体２を得る工程を含む。
（第一中間体１の準備工程）
まず、切断前の透光性部材２０Ａの主面（第１主面２０ｂ）に、複数の発光素子１０が固定された第一中間体１を準備する。ここでは図３に示すように、円板状の透光性部材２０Ａの第１主面２０ｂに、多数の発光素子１０を固定することを考える。透光性部材２０Ａに複数の発光素子１０を固定するには、接着材を用いた接合、接着材を用いずに直接接合する方法が挙げられる。なお切断前の透光性部材２０の大きさは、発光素子１０を接合する領域と、後述するスペーサ５を配置する領域とを備えた大きさとする。
まず、切断前の透光性部材２０Ａの主面（第１主面２０ｂ）に、複数の発光素子１０が固定された第一中間体１を準備する。ここでは図３に示すように、円板状の透光性部材２０Ａの第１主面２０ｂに、多数の発光素子１０を固定することを考える。透光性部材２０Ａに複数の発光素子１０を固定するには、接着材を用いた接合、接着材を用いずに直接接合する方法が挙げられる。なお切断前の透光性部材２０の大きさは、発光素子１０を接合する領域と、後述するスペーサ５を配置する領域とを備えた大きさとする。
次に、第一中間体１にシート３を接続する。ここでは、透光性部材２０Ａとシート３との間に複数の発光素子１０が位置するように第一中間体１とシート３を接続する。ここでは図４に示すように、吸着ステージＳＴ上に、発光素子１０を固定した主面（第１主面）を上側に向けた状態で第一中間体１を載置する。吸着ステージＳＴは、第一中間体１を載置する載置領域に、第一中間体１を吸引して吸着する吸着手段ＳＫを備えている。吸着手段ＳＫは真空ポンプや減圧ポンプを利用して吸引力を発揮する。吸引力は、例えば０．３ＭＰａ～０．５ＭＰａとする。また第一中間体１の周囲には、ダイシングリング４が配置される。
この状態で第一中間体１を吸着ステージＳＴに吸着させる。また図５に示すように、透光性部材２０Ａの主面の内、発光素子１０が位置する領域よりも外側にある外側領域には、スペーサ５を配置する。そして図６に示すように、この上面にシート３を配置して、シート３に第一中間体１を接続する。シート３は、その一面（図６において下面）を粘着面としており、第一中間体１に貼付してこれを保持する。
スペーサ５は、シート３に第一中間体１を貼付する際、発光素子１０の一面のみを貼付させ、透光性部材２０Ａが貼付されないように離隔させるための部材である。このようなスペーサ５を介在させることで、後述するボイドの検査工程の際に、シート３を保持する際の吸引によって透光性部材２０Ａが破損されるおそれを回避できる。
（シート３）
シート３は、一面を粘着面とし、この粘着面に第一中間体１を保持するための部材である。シート３は、紫外線硬化型シートが好適に利用できる。紫外線硬化型シートは、紫外線を照射することで粘着面を硬化させて粘着力を弱めることができる。この性質を利用して、第一中間体１を貼付した後、紫外線硬化型シートに紫外光を照射すれば、粘着力を弱めて第一中間体１を取り外し易くなり、ピックアップ作業を容易に行える利点が得られる。このようなシート３には、例えばアクリル等が利用できる。またシート３の大きさは、透光性部材２０Ａと同程度とする。透光性部材２０Ａより多少大きいことが好ましく、例えばφ２００ｍｍ程度とする。さらにシート３の厚さは、例えば１００μｍ±１０μｍの範囲とすることができる
シート３は、一面を粘着面とし、この粘着面に第一中間体１を保持するための部材である。シート３は、紫外線硬化型シートが好適に利用できる。紫外線硬化型シートは、紫外線を照射することで粘着面を硬化させて粘着力を弱めることができる。この性質を利用して、第一中間体１を貼付した後、紫外線硬化型シートに紫外光を照射すれば、粘着力を弱めて第一中間体１を取り外し易くなり、ピックアップ作業を容易に行える利点が得られる。このようなシート３には、例えばアクリル等が利用できる。またシート３の大きさは、透光性部材２０Ａと同程度とする。透光性部材２０Ａより多少大きいことが好ましく、例えばφ２００ｍｍ程度とする。さらにシート３の厚さは、例えば１００μｍ±１０μｍの範囲とすることができる
（ボイド検査工程）
このようにして第一中間体１をシート３上に貼付させた状態で、ボイドの検査を行う。ボイドの検査は、複数の発光素子１０を透光性部材２０Ａに直接接合した接合面におけるボイドの有無や量を測定するものである。ボイド検査工程で所定値以上のボイドが検出された場合には、当該第一中間体１を不良品と判定する。
このようにして第一中間体１をシート３上に貼付させた状態で、ボイドの検査を行う。ボイドの検査は、複数の発光素子１０を透光性部材２０Ａに直接接合した接合面におけるボイドの有無や量を測定するものである。ボイド検査工程で所定値以上のボイドが検出された場合には、当該第一中間体１を不良品と判定する。
（超音波映像撮像装置）
このようなボイド検査は、ボイド検査装置を用いて行う。このようなボイド検査装置としては、超音波映像撮像装置やＸ線撮像装置が挙げられる。超音波映像撮像装置１０００は、図７に示すように、水槽１１００と、超音波プローブ１２００と、検査台１３００と、吸引機構１４００を備える。水槽１１００内には液体が蓄えられる。液中で超音波を発することで、空気中に比べ超音波を伝搬し易くし、超音波信号の減衰を抑制できる。液体は、純水やアルコール、あるいは特定の成分を溶解、分散させた溶液でもよい。また液体は沸騰または凝固していなければ足りるので、その温度範囲も柔軟に設定でき、例えば１０℃～３０℃程度とする。
このようなボイド検査は、ボイド検査装置を用いて行う。このようなボイド検査装置としては、超音波映像撮像装置やＸ線撮像装置が挙げられる。超音波映像撮像装置１０００は、図７に示すように、水槽１１００と、超音波プローブ１２００と、検査台１３００と、吸引機構１４００を備える。水槽１１００内には液体が蓄えられる。液中で超音波を発することで、空気中に比べ超音波を伝搬し易くし、超音波信号の減衰を抑制できる。液体は、純水やアルコール、あるいは特定の成分を溶解、分散させた溶液でもよい。また液体は沸騰または凝固していなければ足りるので、その温度範囲も柔軟に設定でき、例えば１０℃～３０℃程度とする。
液中に沈めて検査台１３００に保持された第一中間体１に対して、超音波プローブ１２００から超音波を発し、反射波から超音波画像を生成する。超音波画像では図８に示すように、黒く表示された直接接合エリア内に、ボイドＶＤが白く表示される。よって画像処理等により、白い領域の面積を積算して、所定の基準値を超えた場合に不良品と判定する。
第一中間体１を貼付したシート３は、水槽１１００内の検査台１３００に保持される。検査台１３００は、上面に検査対象である第一中間体１が保持される。検査台１３００は、第一中間体１を吸引するよう、吸引機構１４００を備えている。吸引機構１４００は、吸引ポンプを備えており、検査台１３００に開口された多数の開口穴からシート吸引することにより、シートを吸引する。また検査台の上面には、図９に示すようにダイシングリング４が設けられており、これにより第一中間体１の周囲を挟持して保持する。
第一中間体１は検査台に設けられた吸引機構１４００で吸引されて、検査台に保持される。吸引機構１４００で水槽１１００の底面に第一中間体１を保持すると共に、予め超音波プローブ１２００の焦点距離を、水槽１１００の底面内に保持した第一中間体１に調整しておくことで、超音波プローブ１２００の焦点距離の調整作業を不要とできる。
（スペーサ５）
ボイドの検査工程に際して、図１０に示すように、シート３と透光性部材２０Ａの間にスペーサ５を介在させることで、シート３を保持する際の吸引によって透光性部材２０Ａが破損されるおそれを回避できる。
ボイドの検査工程に際して、図１０に示すように、シート３と透光性部材２０Ａの間にスペーサ５を介在させることで、シート３を保持する際の吸引によって透光性部材２０Ａが破損されるおそれを回避できる。
スペーサ５は、発光素子１０と離隔して配置される。スペーサ５は、発光素子１０を囲む位置（外側領域）に配置される。例えばスペーサ５は、発光素子１０を連続して囲む大きさの環状の部材である。またスペーサ５は、上面視における外形を円形とする他、矩形状や多角形状としてもよい。図１１Ａ～図１１Ｄに、スペーサ５の変形例を示す。図１１Ａに示すスペーサ５Ａは円環状の例であり、図１１Ｂに示すスペーサＢは矩形状の例である。
あるいは、スペーサ５は、全周に渡って連続した１つの環状の部材でなく、複数の部材の集合体として構成されていてもよい。スペーサ５を構成する複数の部材の上面視形状は、上述の連続するスペーサと同様に円形とする他、矩形や多角形状等とすることができる。例えば図１１Ｃに示すスペーサ５Ｃは、複数の長方形状で構成されており、これらが発光素子を囲む位置において離隔されており、上面視における全体の形状が矩形状となるように配置されている。また図１１Ｄに示すスペーサ５Ｄは、複数の正方形状の部材で構成されており、上面視における全体の形状が円環状となるように配置されている。つまり、これらのスペーサは、線状または点状のスペーサともいえる。このように１又は複数の部材で構成されるスペーサ５は、少なくとも透光性部材２０Ａの中心を通り、それぞれ直交する２つの直線で分割された４つの領域のそれぞれの領域に配置されることが好ましい。またスペーサ５の幅は一定としてもよく、あるいは、上述した領域以外において部分的に異なっていてもよい。さらにスペーサ５は、１層構造又は多層構造としてもよい。さらにスペーサ５の内、透光性部材２０Ａと接触する部分は、平坦面又は微細な凹凸を有する面としてもよい。
また、図１０に示したように、スペーサの外縁は透光性部材２０Ａの外縁よりも外側に配置されるようにすることができる。また、図１２示すように、スペーサ５Ｅの外縁が透光性部材２０Ａの外縁と一致するようにしてもよい。あるいは図１３に示すように、スペーサ５Ｆの外縁が透光性部材２０Ａの外縁よりも内側に配置されるようにしてもよい。つまり、スペーサは、透光性部材２０Ａがシート３に貼付されないように、あるいは吸引されないようにする機能を有するよう位置に配置すればよい。
スペーサ５は、透光性部材と接していることが好ましい。ただし、さらにスペーサ５は、透光性部材２０Ａに接していなくてもよい。例えば図１４に示すスペーサ５Ｇのように、シート３の貼付時に透光性部材２０Ａの外縁に近い吸着ステージＳＴ上に配置してもよい。
スペーサを透光性部材上ではなく吸着ステージ上に置く場合は、透光性部材と近い位置にある吸着ステージ上に配置することが好ましい。このようなスペーサは、透光性部材上に配置されるスペーサと同様に１つの環状の部材で構成されてもよく、あるいは、複数の部材の集合体で構成されていてもよい。
また、複数のスペーサを用いる場合は、透光性部材上のみに配置されるペーサと、吸着ステージ上のみに配置されるスペーサとの両方を組み合わせて用いてもよい。
スペーサ５の材料としては、シリコーン樹脂やＰＥＴ樹脂等が挙げられる。スペーサ５の厚さは、発光素子１０の厚みに対して、７５％～１５０％程度とすることができ、同等の厚さとすることが好ましい。例えば発光素子１０の厚さが１５０μｍの場合は、１００μｍ～２００μｍが好ましく、１３０μｍ～1７０μｍがより好ましく、１５０μｍが特に好ましい。
（良品検査工程）
このような超音波映像撮像装置１０００によるボイド検査を経て、第一中間体１の良品検査を行う。そして良品と判定された第一中間体１は、次工程に送られる。一方で不良品は製造ラインから除外され、破棄されるなど必要な処理に回される。
このような超音波映像撮像装置１０００によるボイド検査を経て、第一中間体１の良品検査を行う。そして良品と判定された第一中間体１は、次工程に送られる。一方で不良品は製造ラインから除外され、破棄されるなど必要な処理に回される。
（第二中間体２を得る工程）
良品検査工程を経た次処理としては、良品とされた第一中間体１を分割して第二中間体２を得る工程が挙げられる。ここでは複数の発光素子１０を固定した透光性部材２０Ａの、発光素子１０を固定した部位以外の領域において切断し、図１５に示すように発光素子１０を含む第二中間体２に分離される。図１５の例では、第二中間体は、１個の発光素子１０を含んでいる。第二中間体は２個以上の発光素子１０を含んでもよいことはいうまでもない。第一中間体１を切断する位置は、上面視において発光素子１０の外縁りも外側であることが好ましい。
良品検査工程を経た次処理としては、良品とされた第一中間体１を分割して第二中間体２を得る工程が挙げられる。ここでは複数の発光素子１０を固定した透光性部材２０Ａの、発光素子１０を固定した部位以外の領域において切断し、図１５に示すように発光素子１０を含む第二中間体２に分離される。図１５の例では、第二中間体は、１個の発光素子１０を含んでいる。第二中間体は２個以上の発光素子１０を含んでもよいことはいうまでもない。第一中間体１を切断する位置は、上面視において発光素子１０の外縁りも外側であることが好ましい。
シート３の取り外しは、第一中間体１の切断工程の後に行う。換言すると、シートから第二中間体を取り外す前に、透光性部材を切断する工程を有していてもよい。これにより、複数の発光素子１０を波長変換部材に接合した中間体をまとめてボイド検査することが可能となり、切断した波長変換部材と発光素子１０毎にボイド検査を実行する手間を省くことができる。あるいは、先に第一中間体１を第二中間体２に切断した後に、シート３から取り外してもよい。
本発明の発光装置の製造方法及び発光装置の製造方法は、車載用の光源等に好適に利用できる。例えば大型のディスプレイや、スマートフォンやタブレット、車載用の中型のモニタ、あるいはＨＭＤやスマートグラスの画面等の小型のスクリーン等に好適に使用できる。
１００…発光装置
１…第一中間体
２…第二中間体
３…シート
４…ダイシングリング
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ…スペーサ
１０…発光素子
１０ａ…発光素子の上面
１０ｂ…発光素子の下面
１０ｃ、１０ｄ…発光素子の側面
１１…透光性基板
１１ａ…透光性基板の上面
１１ｂ…透光性基板の下面
１２…半導体積層体
１２ａ…半導体積層体の上面
１２ｂ…半導体積層体の下面
１３…正極
１４…負極
２０…透光性部材；２０Ａ…切断前の透光性部材
２０ａ…透光性部材の第２主面
２０ｂ…透光性部材の第１主面
２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ…透光性部材の側面
３０…導光部材
４０…光反射性部材
５０…基板
５１…基体
５１ａ…基体の上面
５１ｂ…基体の下面
５２…配線
５３…外部端子
６０…保護素子
１０００…超音波映像撮像装置
１１００…水槽
１２００…超音波プローブ
１３００…検査台
１４００…吸引機構
ＶＤ…ボイド
ＳＴ…吸着ステージ
ＳＫ…吸着手段
１…第一中間体
２…第二中間体
３…シート
４…ダイシングリング
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ…スペーサ
１０…発光素子
１０ａ…発光素子の上面
１０ｂ…発光素子の下面
１０ｃ、１０ｄ…発光素子の側面
１１…透光性基板
１１ａ…透光性基板の上面
１１ｂ…透光性基板の下面
１２…半導体積層体
１２ａ…半導体積層体の上面
１２ｂ…半導体積層体の下面
１３…正極
１４…負極
２０…透光性部材；２０Ａ…切断前の透光性部材
２０ａ…透光性部材の第２主面
２０ｂ…透光性部材の第１主面
２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ…透光性部材の側面
３０…導光部材
４０…光反射性部材
５０…基板
５１…基体
５１ａ…基体の上面
５１ｂ…基体の下面
５２…配線
５３…外部端子
６０…保護素子
１０００…超音波映像撮像装置
１１００…水槽
１２００…超音波プローブ
１３００…検査台
１４００…吸引機構
ＶＤ…ボイド
ＳＴ…吸着ステージ
ＳＫ…吸着手段
Claims (10)
- 透光性部材の主面に、複数の発光素子が固定された第一中間体を準備する工程と、
前記第一中間体とシートとを接続する工程であって、前記透光性部材と前記シートとの間に前記発光素子を位置させ、かつ、前記発光素子が位置する領域よりも外側にある前記透光性部材の主面の外側領域にスペーサを配置して、前記第一中間体と前記シートとを接続する工程と、
吸着ステージに前記シートを吸着させ、前記発光素子と前記透光性部材の間のボイドの検査を行う工程と、
前記ボイドの検査工程で良品と判定された前記第一中間体を、それぞれが前記発光素子を含む複数の第二中間体に分離する工程と、
を含む発光装置の製造方法。 - 請求項１に記載の発光装置の製造方法であって、
前記スペーサは、前記発光素子の周囲を連続して囲む発光装置の製造方法。 - 請求項１または２に記載の発光装置の製造方法であって、
前記スペーサを前記シート上に配置する工程において、前記スペーサは、前記発光素子と離隔して配置される発光装置の製造方法。 - 請求項１～３のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法であって、さらに、
前記シートから前記第二中間体を取り外す前に、前記透光性部材を切断する工程を含む発光装置の製造方法。 - 請求項１～４のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法であって、
前記第一中間体を準備する工程において、前記発光素子は、直接接合により前記透光性部材に固定されており、
前記ボイドの検査を行う工程において、ボイド検査装置として超音波映像撮像装置である発光装置の製造方法。 - 請求項１～４のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法であって、
前記第一中間体を準備する工程において、前記発光素子は、接着材を介して前記透光性部材に固定されており、
前記ボイドの検査を行う工程において、ボイド検査装置としてＸ線撮像装置である発光装置の製造方法。 - 請求項１～６のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法であって、
前記スペーサは、シリコーン樹脂である発光装置の製造方法。 - 請求項１～７のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法であって、
前記スペーサは、前記発光素子と同等の厚さである発光装置の製造方法。 - 請求項１～８のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法であって、
前記シートは、紫外線硬化型である発光装置の製造方法。 - 透光性部材の主面に、複数の発光素子が固定された第一中間体を準備する工程と、
前記第一中間体とシートとを接続する工程であって、吸着ステージ上に配置した前記透光性部材と前記シートとの間に前記発光素子を位置させ、かつ、前記透光性部材の周囲の前記吸着ステージ上にスペーサを配置して、前記第一中間体と前記シートとを接続する工程と、
前記吸着ステージに前記シートを吸着させ、前記発光素子と前記透光性部材の間のボイドの検査を行う工程と、
前記ボイドの検査工程で良品と判定された前記第一中間体を、それぞれが前記発光素子を含む複数の第二中間体に分離する工程と、
を含む発光装置の製造方法。
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2022
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