JPH06283757A - Ｌｅｄアレイの製造方法 - Google Patents
Ｌｅｄアレイの製造方法Info
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- JPH06283757A JPH06283757A JP9218893A JP9218893A JPH06283757A JP H06283757 A JPH06283757 A JP H06283757A JP 9218893 A JP9218893 A JP 9218893A JP 9218893 A JP9218893 A JP 9218893A JP H06283757 A JPH06283757 A JP H06283757A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 端面発光型ＬＥＤアレイでの、端面の位置精
度を増し、発光体から端面までの間隔を一定にする。ま
た端面の面精度を高め、端面での光の散乱を防止する。 【構成】 端面発光型ＬＥＤアレイ２のＧａＡｓウェハ
ーをテープ上に固定し、発光体１０の側から、ダイシン
グ溝２６を設けてハーフカットし、裏面からスクライブ
溝３０を設けて、個々のＬＥＤアレイ２に分割する。ダ
イシング溝２６はハーフカットとするので、端面からの
光の取り出し表面は平滑となり、フルカットしないので
テープにダイシング溝が入ることによるテープの伸縮等
がなく、かつフルカットに比べカット面の位置精度も面
精度も高い。スクライブ溝３０からの亀裂はダイシング
溝２６へ向けて直線的に走り、ばりや欠け等のあれが生
じない。
度を増し、発光体から端面までの間隔を一定にする。ま
た端面の面精度を高め、端面での光の散乱を防止する。 【構成】 端面発光型ＬＥＤアレイ２のＧａＡｓウェハ
ーをテープ上に固定し、発光体１０の側から、ダイシン
グ溝２６を設けてハーフカットし、裏面からスクライブ
溝３０を設けて、個々のＬＥＤアレイ２に分割する。ダ
イシング溝２６はハーフカットとするので、端面からの
光の取り出し表面は平滑となり、フルカットしないので
テープにダイシング溝が入ることによるテープの伸縮等
がなく、かつフルカットに比べカット面の位置精度も面
精度も高い。スクライブ溝３０からの亀裂はダイシング
溝２６へ向けて直線的に走り、ばりや欠け等のあれが生
じない。
Description
【０００１】
【発明の利用分野】この発明は、ＬＥＤヘッド等に用い
る端面発光型ＬＥＤアレイの製造方法に関し、特に端面
での光の散乱を防止し、かつ端面から発光体までの距離
を一定にすることに関する。
る端面発光型ＬＥＤアレイの製造方法に関し、特に端面
での光の散乱を防止し、かつ端面から発光体までの距離
を一定にすることに関する。
【０００２】
【従来技術】特開平４−２１６６８４号公報等は、端面
発光型のＬＥＤアレイを提案している。このＬＥＤアレ
イでは、ＧａＡｓ等の半導体基板の端面に沿って発光体
を形成し、アレイの端面から光を取り出す。端面発光型
のＬＥＤアレイの利点は、ＬＥＤヘッド等の幅が基板の
厚さとアレイの厚さとで定まるようになり、ヘッドの幅
を小さくできるようになる点である。即ち通常の主面発
光型のＬＥＤアレイでは、ヘッドの幅はアレイを搭載し
た基板の幅で定まる。そして基板にはＬＥＤアレイへの
信号線などの配線が必要で、幅を小さくするのには限界
がある。例えば信号線をアレイに平行に６４本配列する
と、信号線の幅を５０μｍ、ギャップを５０μｍとし
て、６.４ｍｍの配線領域が必要となる。これ以外にＬ
ＥＤアレイの幅などを加えると、ヘッドの幅は１０ｍｍ
程度が下限となる。これに対して端面発光型では、基板
の厚さにＬＥＤアレイの厚さを加えたものがヘッドの幅
の理論的下限で、２ｍｍ程度の小さな幅のＬＥＤヘッド
が可能になる。もちろん実際には、これ以外にハウジン
グの幅やボンディング線を収容するスペースなどが必要
になるが、主面発光よりも小さな幅のＬＥＤヘッドが実
現できる。
発光型のＬＥＤアレイを提案している。このＬＥＤアレ
イでは、ＧａＡｓ等の半導体基板の端面に沿って発光体
を形成し、アレイの端面から光を取り出す。端面発光型
のＬＥＤアレイの利点は、ＬＥＤヘッド等の幅が基板の
厚さとアレイの厚さとで定まるようになり、ヘッドの幅
を小さくできるようになる点である。即ち通常の主面発
光型のＬＥＤアレイでは、ヘッドの幅はアレイを搭載し
た基板の幅で定まる。そして基板にはＬＥＤアレイへの
信号線などの配線が必要で、幅を小さくするのには限界
がある。例えば信号線をアレイに平行に６４本配列する
と、信号線の幅を５０μｍ、ギャップを５０μｍとし
て、６.４ｍｍの配線領域が必要となる。これ以外にＬ
ＥＤアレイの幅などを加えると、ヘッドの幅は１０ｍｍ
程度が下限となる。これに対して端面発光型では、基板
の厚さにＬＥＤアレイの厚さを加えたものがヘッドの幅
の理論的下限で、２ｍｍ程度の小さな幅のＬＥＤヘッド
が可能になる。もちろん実際には、これ以外にハウジン
グの幅やボンディング線を収容するスペースなどが必要
になるが、主面発光よりも小さな幅のＬＥＤヘッドが実
現できる。
【０００３】しかしながら問題は、ＬＥＤアレイの端面
の精度にある。ＬＥＤアレイは、ＧａＡｓ等のウェハー
を切り出して製造する。ここで端面の面精度が低いと、
即ち端面が粗いと、発光体からの光は端面で散りながら
発光し、発光ビームを絞ることができず、ＬＥＤアレイ
として用いることができなくなる。これは端面での散乱
の結果、光に指向性がなくなり、極端に広がった光ビー
ムとして発光するからである。次に、端面発光型のＬＥ
Ｄアレイでは、発光体から端面までの間隔が重要であ
る。この間隔がばらつくと、発光体から結像面までの距
離がばらつくことになる。これはいわば、端面からみた
発光体の位置がばらついているのと同じである。なおこ
の明細書では、切断した端面の位置に関する精度を、端
面の位置精度と呼ぶ。
の精度にある。ＬＥＤアレイは、ＧａＡｓ等のウェハー
を切り出して製造する。ここで端面の面精度が低いと、
即ち端面が粗いと、発光体からの光は端面で散りながら
発光し、発光ビームを絞ることができず、ＬＥＤアレイ
として用いることができなくなる。これは端面での散乱
の結果、光に指向性がなくなり、極端に広がった光ビー
ムとして発光するからである。次に、端面発光型のＬＥ
Ｄアレイでは、発光体から端面までの間隔が重要であ
る。この間隔がばらつくと、発光体から結像面までの距
離がばらつくことになる。これはいわば、端面からみた
発光体の位置がばらついているのと同じである。なおこ
の明細書では、切断した端面の位置に関する精度を、端
面の位置精度と呼ぶ。
【０００４】ＬＥＤアレイをウェハーから切り出す手法
として公知のものは、ダイシングとスクライブの２種類
である。ダイシングでは、ダイアモンドカッター等のダ
イシングソーでウェハーを切断する。ここでウェハーを
テープ等に固定し、フルカット、即ちカット溝が基板を
貫通してテープに達するように、カットする。しかしこ
の手法では、テープにダイシングソーが触れるため、テ
ープが伸縮する。例えばテープを部分的にせよカッター
で切り込むと、テープは一般に伸びる。この結果カット
位置の位置精度が低下する。カッターはウェハーの一方
から進みながら切断するので、切断の途中でテープが変
形し、端面の面精度も低下し、端面があれる。さらに基
板には３００〜００μｍ程度の厚さがある。これだけの
厚さをフルカットすると、ダイシングソーのぶれや振動
などが生じ、端面の面精度が低下する。
として公知のものは、ダイシングとスクライブの２種類
である。ダイシングでは、ダイアモンドカッター等のダ
イシングソーでウェハーを切断する。ここでウェハーを
テープ等に固定し、フルカット、即ちカット溝が基板を
貫通してテープに達するように、カットする。しかしこ
の手法では、テープにダイシングソーが触れるため、テ
ープが伸縮する。例えばテープを部分的にせよカッター
で切り込むと、テープは一般に伸びる。この結果カット
位置の位置精度が低下する。カッターはウェハーの一方
から進みながら切断するので、切断の途中でテープが変
形し、端面の面精度も低下し、端面があれる。さらに基
板には３００〜００μｍ程度の厚さがある。これだけの
厚さをフルカットすると、ダイシングソーのぶれや振動
などが生じ、端面の面精度が低下する。
【０００５】スクライブでは、基板をけがいて切断線を
設け、切断線の側から圧力を加えて切断する。この手法
では、切断線自体の精度は高いが、切断面にはあれが生
じる。また切断面にはばりや欠けが生じやすい。スクラ
イブでは発光体を傷つけないため、切断線は発光体と反
対側の主面から行うことになる。すると発光体と反対側
の主面で切断線の位置精度が高くても、ばりや欠け等の
ため、発光体側では端面の位置精度は低いことになる。
もちろん切断線からの亀裂は直線状には進まないので、
端面の面精度も低くなる。これらの結果、端面の位置精
度も面精度も低くなってしまう。
設け、切断線の側から圧力を加えて切断する。この手法
では、切断線自体の精度は高いが、切断面にはあれが生
じる。また切断面にはばりや欠けが生じやすい。スクラ
イブでは発光体を傷つけないため、切断線は発光体と反
対側の主面から行うことになる。すると発光体と反対側
の主面で切断線の位置精度が高くても、ばりや欠け等の
ため、発光体側では端面の位置精度は低いことになる。
もちろん切断線からの亀裂は直線状には進まないので、
端面の面精度も低くなる。これらの結果、端面の位置精
度も面精度も低くなってしまう。
【０００６】
【発明の課題】この発明の課題は、端面発光型のＬＥＤ
アレイの製造方法において、アレイの端面の面精度を向
上させ、端面のあれに伴う光の散乱を防止し、指向性の
高いシャープで強い光のビームを取り出せるようにする
ことにある。この発明の他の課題は、端面の面精度を向
上させ、発光体から端面までの距離を一定にし、端面か
ら取り出す光のビームの広がりや強さを一定にすること
にある。これらの課題が達成されれば、端面の精度に伴
う問題が解消し、均一な特性の端面発光型ＬＥＤアレイ
が得られる。
アレイの製造方法において、アレイの端面の面精度を向
上させ、端面のあれに伴う光の散乱を防止し、指向性の
高いシャープで強い光のビームを取り出せるようにする
ことにある。この発明の他の課題は、端面の面精度を向
上させ、発光体から端面までの距離を一定にし、端面か
ら取り出す光のビームの広がりや強さを一定にすること
にある。これらの課題が達成されれば、端面の精度に伴
う問題が解消し、均一な特性の端面発光型ＬＥＤアレイ
が得られる。
【０００７】
【発明の構成】この発明のＬＥＤアレイの製造方法は、
半導体基板の一方の主面上に多数の発光体を設け、該基
板の端面から光を取り出すようにしたＬＥＤアレイを、
前記基板を未分割のまま多数設けたウェハーから切り出
すに際して、発光体を設けた側と反対側の第２の主面を
テープに固定して、発光体を設けた側の主面から、該基
板をダイシングソーにより基板の途中までの深さにハー
フカットした後、発光体を設けた側の主面をテープに固
定して、第２主面からスクライブして、前記ウェハーを
個別のＬＥＤアレイに分割するようにしたことを特徴と
する。
半導体基板の一方の主面上に多数の発光体を設け、該基
板の端面から光を取り出すようにしたＬＥＤアレイを、
前記基板を未分割のまま多数設けたウェハーから切り出
すに際して、発光体を設けた側と反対側の第２の主面を
テープに固定して、発光体を設けた側の主面から、該基
板をダイシングソーにより基板の途中までの深さにハー
フカットした後、発光体を設けた側の主面をテープに固
定して、第２主面からスクライブして、前記ウェハーを
個別のＬＥＤアレイに分割するようにしたことを特徴と
する。
【０００８】
【発明の作用】この発明では、ＬＥＤアレイのウェハー
を発光体を設けた側の主面から、ウェハーの途中の深さ
までダイシングソー、例えばダイアモンドカッター等
で、ダイシングし、ハーフカットする。ダイシングは深
さが小さいので、カッターのブレードのぶれや振動など
は小さく、もちろんウェハーを固定したテープにはダイ
シングソーが達しないのでテープの変形などは生じな
い。この結果、切断の面精度も位置精度も高く、ハーフ
カットできる。例えばテープは変形しないので、切断位
置がダイシングソーの進行と共に狂うといったことがな
い。次にウェハーの反対側の主面（第２の主面）からス
クライブし、圧力を加えて切断する。圧力を加えて個々
のＬＥＤアレイを割り出すことを、ブレーキングと呼
ぶ。ブレーキング時の亀裂は、ハーフカットしたダイシ
ング溝へ向けてほぼ直線的に走り、ばりや欠け等は生じ
ず、しかもこの部分でも端面の面精度や位置精度が高
い。これらの結果、端面を精密に切断できる。
を発光体を設けた側の主面から、ウェハーの途中の深さ
までダイシングソー、例えばダイアモンドカッター等
で、ダイシングし、ハーフカットする。ダイシングは深
さが小さいので、カッターのブレードのぶれや振動など
は小さく、もちろんウェハーを固定したテープにはダイ
シングソーが達しないのでテープの変形などは生じな
い。この結果、切断の面精度も位置精度も高く、ハーフ
カットできる。例えばテープは変形しないので、切断位
置がダイシングソーの進行と共に狂うといったことがな
い。次にウェハーの反対側の主面（第２の主面）からス
クライブし、圧力を加えて切断する。圧力を加えて個々
のＬＥＤアレイを割り出すことを、ブレーキングと呼
ぶ。ブレーキング時の亀裂は、ハーフカットしたダイシ
ング溝へ向けてほぼ直線的に走り、ばりや欠け等は生じ
ず、しかもこの部分でも端面の面精度や位置精度が高
い。これらの結果、端面を精密に切断できる。
【０００９】
【実施例】図１〜図５に、実施例を示す。図１は製造後
のＬＥＤアレイ２をガラス基板０２に装着し、レンズア
レイ０４に対向させて取り付けた状態を示す。ＬＥＤア
レイ２について説明すると、４は母体のＧａＡｓ基板
で、その表面に不純物濃度の異なるエピタキシャル成長
層６をエピタキシャル成長させ、ＳｉＯ2や窒化ケイ素
等の拡散マスク層８を介して、発光体１０の主面側から
不純物を注入し、ｐｎ特性を反転させて接合を形成す
る。エピタキシャル成長層６と発光体１０の下面の不純
物注入領域との界面が発光面１２となる。１４はＡｌや
Ａｕ等の電極、１６は透明シリコン樹脂やエポキシ樹
脂，アクリル樹脂等の樹脂層で、ＬＥＤアレイ２の光を
取り出す側の端面を被覆する。樹脂層１６には硬化後も
僅かな弾性があり、熱膨張率の違いなどを吸収して基板
４に密着し、その間に応力などは生じない。樹脂層１６
の図での右側の端面は、平滑な端面とする。この発明の
ＬＥＤアレイ２は樹脂層１６を含んだもので、樹脂層６
の形成は基板０２への装着後に行っても、あるいは装着
前にＬＥＤアレイ２単独の状態で行っても良い。好まし
くは、樹脂層６の図での上下、特に上面に金属反射層を
設け、発光面１２からの光を反射層で反射させて、光を
樹脂層１６の右側端面へ導くようにする。金属反射層に
は特に金や銀等が適している。
のＬＥＤアレイ２をガラス基板０２に装着し、レンズア
レイ０４に対向させて取り付けた状態を示す。ＬＥＤア
レイ２について説明すると、４は母体のＧａＡｓ基板
で、その表面に不純物濃度の異なるエピタキシャル成長
層６をエピタキシャル成長させ、ＳｉＯ2や窒化ケイ素
等の拡散マスク層８を介して、発光体１０の主面側から
不純物を注入し、ｐｎ特性を反転させて接合を形成す
る。エピタキシャル成長層６と発光体１０の下面の不純
物注入領域との界面が発光面１２となる。１４はＡｌや
Ａｕ等の電極、１６は透明シリコン樹脂やエポキシ樹
脂，アクリル樹脂等の樹脂層で、ＬＥＤアレイ２の光を
取り出す側の端面を被覆する。樹脂層１６には硬化後も
僅かな弾性があり、熱膨張率の違いなどを吸収して基板
４に密着し、その間に応力などは生じない。樹脂層１６
の図での右側の端面は、平滑な端面とする。この発明の
ＬＥＤアレイ２は樹脂層１６を含んだもので、樹脂層６
の形成は基板０２への装着後に行っても、あるいは装着
前にＬＥＤアレイ２単独の状態で行っても良い。好まし
くは、樹脂層６の図での上下、特に上面に金属反射層を
設け、発光面１２からの光を反射層で反射させて、光を
樹脂層１６の右側端面へ導くようにする。金属反射層に
は特に金や銀等が適している。
【００１０】図２に、ＬＥＤアレイ２の発光体１０側の
主面を示す。発光体１０は、ＧａＡｓ基板４の端面に平
行に、端面から間隔を置いて、主面上に例えば１列に配
列する。もちろん２列に配置しても良い。端面から間隔
を置くのは、ウェハーから切り出す際の損傷を防止する
ためで、文字通りに端面に発光体１０を設けても良い。
ＬＥＤアレイ２では、端面から光を取り出すので、発光
体１０を全面的に電極１６で被覆する。このため発光体
１０への電極１４の接続が容易となり、かつ主面側へ出
る光を反射して樹脂層１６側へ導くがことができる。即
ち発光面１２からの光は主面側へ出ようとするものが大
部分であるが、これを電極１４で反射し、端面から取り
出す。この結果、発光効率が飛躍的に向上する。
主面を示す。発光体１０は、ＧａＡｓ基板４の端面に平
行に、端面から間隔を置いて、主面上に例えば１列に配
列する。もちろん２列に配置しても良い。端面から間隔
を置くのは、ウェハーから切り出す際の損傷を防止する
ためで、文字通りに端面に発光体１０を設けても良い。
ＬＥＤアレイ２では、端面から光を取り出すので、発光
体１０を全面的に電極１６で被覆する。このため発光体
１０への電極１４の接続が容易となり、かつ主面側へ出
る光を反射して樹脂層１６側へ導くがことができる。即
ち発光面１２からの光は主面側へ出ようとするものが大
部分であるが、これを電極１４で反射し、端面から取り
出す。この結果、発光効率が飛躍的に向上する。
【００１１】図３〜図５に、ウェハーからＬＥＤアレイ
２を切り出す際の工程を示す。図３において、２０は治
具で、２２は粘着テープ、２４はＧａＡｓウェハーで、
ＧａＡｓウェハーを発光部１０と反対側の第２の主面で
粘着テープ２２に固定し、粘着テープ２２を治具２０に
固定する。ＧａＡｓウェハー２４の厚さは一般に３００
〜４００μｍ程度で、そのうちエピタキシャル成長層６
の厚さは例えば２０〜６０μｍ程度、また主面から発光
面１２までの深さは１〜５μｍで極めて薄い。従来例で
は、粘着テープ２２にまでダイシングソーが達するよう
に、ウェハー２４をフルカットする。するとダイシング
ソーで切り込むことにより粘着テープ２２が変形し、Ｌ
ＥＤアレイ２の切断面の位置が変動する。同様に粘着テ
ープ２２の変形により、切断面の面精度が低下する。さ
らにダイシングソーでウェハー２４を深く切り込むこと
により、ダイシングソーのぶれや振動等が生じ、切断面
が荒れることになる。これに対して実施例では、治具２
０にウェハー２４を固定した状態で、ダイシングソーが
粘着テープ２２に達しないように、ハーフカットを行
う。
２を切り出す際の工程を示す。図３において、２０は治
具で、２２は粘着テープ、２４はＧａＡｓウェハーで、
ＧａＡｓウェハーを発光部１０と反対側の第２の主面で
粘着テープ２２に固定し、粘着テープ２２を治具２０に
固定する。ＧａＡｓウェハー２４の厚さは一般に３００
〜４００μｍ程度で、そのうちエピタキシャル成長層６
の厚さは例えば２０〜６０μｍ程度、また主面から発光
面１２までの深さは１〜５μｍで極めて薄い。従来例で
は、粘着テープ２２にまでダイシングソーが達するよう
に、ウェハー２４をフルカットする。するとダイシング
ソーで切り込むことにより粘着テープ２２が変形し、Ｌ
ＥＤアレイ２の切断面の位置が変動する。同様に粘着テ
ープ２２の変形により、切断面の面精度が低下する。さ
らにダイシングソーでウェハー２４を深く切り込むこと
により、ダイシングソーのぶれや振動等が生じ、切断面
が荒れることになる。これに対して実施例では、治具２
０にウェハー２４を固定した状態で、ダイシングソーが
粘着テープ２２に達しないように、ハーフカットを行
う。
【００１２】図４に、実施例でのウェハー２４の切断工
程を示す。発光体１０と反対側の第２の主面を、粘着テ
ープ２２に固定し、治具２０に粘着テープ２２を固定し
た状態で、ダイアモンドカッター等でハーフカットを行
う。ハーフカットしたダイシング溝を、２６として示
す。ハーフカットに用いるダイアモンドカッターは、ダ
イアモンド粒子の粒径分布が例えば０.２〜３μｍ，カ
ッターのブレードの回転速度が例えば３０，０００ｒｐ
ｍ程度，ブレードの幅が例えば２０〜２５μｍ程度，ブ
レードの進行速度が例えば０.５〜５ｍｍ／秒程度，好
ましくは１ｍｍ／秒程度とする。これらはハーフカット
の条件の例に過ぎず、これらに限定するものではない。
程を示す。発光体１０と反対側の第２の主面を、粘着テ
ープ２２に固定し、治具２０に粘着テープ２２を固定し
た状態で、ダイアモンドカッター等でハーフカットを行
う。ハーフカットしたダイシング溝を、２６として示
す。ハーフカットに用いるダイアモンドカッターは、ダ
イアモンド粒子の粒径分布が例えば０.２〜３μｍ，カ
ッターのブレードの回転速度が例えば３０，０００ｒｐ
ｍ程度，ブレードの幅が例えば２０〜２５μｍ程度，ブ
レードの進行速度が例えば０.５〜５ｍｍ／秒程度，好
ましくは１ｍｍ／秒程度とする。これらはハーフカット
の条件の例に過ぎず、これらに限定するものではない。
【００１３】ハーフカットが終了すると、発光体１０側
の主面を別の粘着テープ２８に取り付け、治具２０と同
様の治具を用いてけがきを行う。もちろん、テープ２２
を再利用しても良い。けがきしたスクライブ溝を３０と
して示す。けがきの後に粘着テープ２８から取り外し
て、あるいは粘着テープ２８に取り付けたまま、ウェハ
ー２４の第２の主面の側から、圧力を加えて個々のＬＥ
Ｄアレイ２に分割する。スクライブ溝３０はダイシング
溝２６に比べて鋭いので、ブレーキングの際のスタート
位置であるスクライブ溝３０を正確に定めることができ
る。ブレーキング時に生じる亀裂は、スクライブ溝３０
からダイシング溝２６へと向けて直線的に走り、ＬＥＤ
アレイ２の端面を平滑面状に精密に分割することができ
る。
の主面を別の粘着テープ２８に取り付け、治具２０と同
様の治具を用いてけがきを行う。もちろん、テープ２２
を再利用しても良い。けがきしたスクライブ溝を３０と
して示す。けがきの後に粘着テープ２８から取り外し
て、あるいは粘着テープ２８に取り付けたまま、ウェハ
ー２４の第２の主面の側から、圧力を加えて個々のＬＥ
Ｄアレイ２に分割する。スクライブ溝３０はダイシング
溝２６に比べて鋭いので、ブレーキングの際のスタート
位置であるスクライブ溝３０を正確に定めることができ
る。ブレーキング時に生じる亀裂は、スクライブ溝３０
からダイシング溝２６へと向けて直線的に走り、ＬＥＤ
アレイ２の端面を平滑面状に精密に分割することができ
る。
【００１４】図５に、ダイシング溝２６やスクライブ溝
３０を拡大して示す。ダイシング溝２６の深さは好まし
くは、発光体１０を設けた側の主面からエピタキシャル
成長層６よりも深く、かつＬＥＤアレイ２の厚さの１／
２以下の深さとする。この範囲であれば、ダイシング溝
２６が浅く、ダイシングソーのぶれや振動等が小さいた
め、面精度も位置精度も高く、端面をハーフカットする
ことができる。また端面発光時のＬＥＤからの光のビー
ムは、エピタキシャル成長層６の厚さ程度の幅のビーム
として放出される。そこでダイシング溝２６をエピタキ
シャル成長層６よりも深く切り込むことにより、光ビー
ムを取り出す部分の端面を特に滑らかにすることができ
る。一方ダイシング溝２６をエピタキシャル成長層６よ
りも浅くすると、スクライブ溝３０との溝を切っていな
い間隔が大きく、スクライブ溝３０とダイシング溝２６
との間の部分で、端面の面精度が低下することが判明し
た。実施例では、上記の切断条件で、かつダイシング溝
２６の深さを発光体１０を設けた側の主面から２５０μ
ｍとすることにより、ＬＥＤアレイ２の端面全体につい
ての平均表面粗さを１μｍ以内、かつ発光面１２からダ
イシング溝２６までの距離のばらつきを±３μｍ以内と
して切断することに成功した。ここで示した表面粗さ
は、ＬＥＤアレイ２の端面全体についての表面粗さであ
り、ダイシング溝２６の部分についての平均表面粗さは
さらに小さい。
３０を拡大して示す。ダイシング溝２６の深さは好まし
くは、発光体１０を設けた側の主面からエピタキシャル
成長層６よりも深く、かつＬＥＤアレイ２の厚さの１／
２以下の深さとする。この範囲であれば、ダイシング溝
２６が浅く、ダイシングソーのぶれや振動等が小さいた
め、面精度も位置精度も高く、端面をハーフカットする
ことができる。また端面発光時のＬＥＤからの光のビー
ムは、エピタキシャル成長層６の厚さ程度の幅のビーム
として放出される。そこでダイシング溝２６をエピタキ
シャル成長層６よりも深く切り込むことにより、光ビー
ムを取り出す部分の端面を特に滑らかにすることができ
る。一方ダイシング溝２６をエピタキシャル成長層６よ
りも浅くすると、スクライブ溝３０との溝を切っていな
い間隔が大きく、スクライブ溝３０とダイシング溝２６
との間の部分で、端面の面精度が低下することが判明し
た。実施例では、上記の切断条件で、かつダイシング溝
２６の深さを発光体１０を設けた側の主面から２５０μ
ｍとすることにより、ＬＥＤアレイ２の端面全体につい
ての平均表面粗さを１μｍ以内、かつ発光面１２からダ
イシング溝２６までの距離のばらつきを±３μｍ以内と
して切断することに成功した。ここで示した表面粗さ
は、ＬＥＤアレイ２の端面全体についての表面粗さであ
り、ダイシング溝２６の部分についての平均表面粗さは
さらに小さい。
【００１５】製造後のＬＥＤアレイ２について、実施例
の作用を示す。発光面１２で生じた光の内で端面から出
て行く光は、通常はＬＥＤアレイの洩れ光と呼ばれ、そ
の強度は主面からの光（発光体１０側の光）の３０％程
度である。実施例ではこの光を端面から取り出し、樹脂
層１６を用いて外部へと取り出す。ここでまず発光体１
０を全面的に電極１４で被覆し、電極１４による光の反
射で端面への光の取り出し効率を改善する。次にＬＥＤ
アレイ２の端面は面精度が高く、表面の粗さが小さい。
このため発光面１２で生じた光は端面の凹凸により散乱
されることが少なく、ビームの指向性を保ち、かつビー
ムの幅を狭く絞ったままＬＥＤ光を取り出すことができ
る。またＬＥＤアレイ２の端面から発光面１２までの間
隔が一定なので、レンズアレイ０４の側から見た発光面
１２の位置が一定で、結像性能を向上させることができ
る。
の作用を示す。発光面１２で生じた光の内で端面から出
て行く光は、通常はＬＥＤアレイの洩れ光と呼ばれ、そ
の強度は主面からの光（発光体１０側の光）の３０％程
度である。実施例ではこの光を端面から取り出し、樹脂
層１６を用いて外部へと取り出す。ここでまず発光体１
０を全面的に電極１４で被覆し、電極１４による光の反
射で端面への光の取り出し効率を改善する。次にＬＥＤ
アレイ２の端面は面精度が高く、表面の粗さが小さい。
このため発光面１２で生じた光は端面の凹凸により散乱
されることが少なく、ビームの指向性を保ち、かつビー
ムの幅を狭く絞ったままＬＥＤ光を取り出すことができ
る。またＬＥＤアレイ２の端面から発光面１２までの間
隔が一定なので、レンズアレイ０４の側から見た発光面
１２の位置が一定で、結像性能を向上させることができ
る。
【００１６】実施例では、ＬＥＤアレイ２の端面を樹脂
層１６で被覆する。樹脂層１６は空気に比べて屈折率が
大きく、ＧａＡｓ基板の屈折率の約３.５に近いので、
端面のあれによる光の散乱をさらに防止することができ
る。これは樹脂層１６の屈折率が基板４の屈折率に近い
ため、光にとって端面の凹凸が余り感じられないためで
ある。樹脂層１６を設けると、端面での凹凸の影響を小
さくすること以外にも、ＬＥＤアレイ２からの光の取り
出し効率が向上する。ＧａＡｓの屈折率をｎ1，空気の
屈折率をｎ2とすると、ＬＥＤアレイ２側から空気へと
出ようとする光の透過率は式(1)で与えられる。ただし
入射角が０度で、界面に垂直に入射した場合で、樹脂層
１６を設けないものとする。 Ｔ＝［１−（ｎ1−ｎ2）2／（ｎ1＋ｎ2）2］ (1) ＧａＡｓの屈折率ｎ1は約３.５で、空気の屈折率ｎ2は
１.０で、式(1)での透過率Ｔは６９％となる。これに対
して、中間に屈折率がｎ3の樹脂層１６を設けると、Ｌ
ＥＤアレイ２から空気への光の透過率Ｔは、式(2)で定
まる。 Ｔ＝［１−（ｎ1−ｎ3）2／（ｎ1＋ｎ3）2］ ・［１−（ｎ3−ｎ2）2／（ｎ3＋ｎ2）2］ (2) ここで樹脂層１６の材質をシリコン樹脂とし、その屈折
率ｎ3を１.５とすると、透過率Ｔは約８１％となる。こ
れは屈折率の大きな差のため、ＧａＡｓ基板４に閉じ込
められた光を、樹脂層１６を介在させて界面での屈折率
の差を小さくし、光を取り出せるようにしたことを表
す。ここで透過率Ｔは約２０％向上したが、これは界面
に垂直に入射する光の場合であり、入射角が０度以外の
場合をも加味すると、透過率Ｔは全体で約３０％向上す
る。この結果、光の取り出し効率をさらに改善すること
ができる。また樹脂層１６の上下、特に上面に金属反射
層を設けると、発光面１２からの光を反射して導き、迷
光を減少させるとともに、光の取り出し効率さらに高め
ることができる。
層１６で被覆する。樹脂層１６は空気に比べて屈折率が
大きく、ＧａＡｓ基板の屈折率の約３.５に近いので、
端面のあれによる光の散乱をさらに防止することができ
る。これは樹脂層１６の屈折率が基板４の屈折率に近い
ため、光にとって端面の凹凸が余り感じられないためで
ある。樹脂層１６を設けると、端面での凹凸の影響を小
さくすること以外にも、ＬＥＤアレイ２からの光の取り
出し効率が向上する。ＧａＡｓの屈折率をｎ1，空気の
屈折率をｎ2とすると、ＬＥＤアレイ２側から空気へと
出ようとする光の透過率は式(1)で与えられる。ただし
入射角が０度で、界面に垂直に入射した場合で、樹脂層
１６を設けないものとする。 Ｔ＝［１−（ｎ1−ｎ2）2／（ｎ1＋ｎ2）2］ (1) ＧａＡｓの屈折率ｎ1は約３.５で、空気の屈折率ｎ2は
１.０で、式(1)での透過率Ｔは６９％となる。これに対
して、中間に屈折率がｎ3の樹脂層１６を設けると、Ｌ
ＥＤアレイ２から空気への光の透過率Ｔは、式(2)で定
まる。 Ｔ＝［１−（ｎ1−ｎ3）2／（ｎ1＋ｎ3）2］ ・［１−（ｎ3−ｎ2）2／（ｎ3＋ｎ2）2］ (2) ここで樹脂層１６の材質をシリコン樹脂とし、その屈折
率ｎ3を１.５とすると、透過率Ｔは約８１％となる。こ
れは屈折率の大きな差のため、ＧａＡｓ基板４に閉じ込
められた光を、樹脂層１６を介在させて界面での屈折率
の差を小さくし、光を取り出せるようにしたことを表
す。ここで透過率Ｔは約２０％向上したが、これは界面
に垂直に入射する光の場合であり、入射角が０度以外の
場合をも加味すると、透過率Ｔは全体で約３０％向上す
る。この結果、光の取り出し効率をさらに改善すること
ができる。また樹脂層１６の上下、特に上面に金属反射
層を設けると、発光面１２からの光を反射して導き、迷
光を減少させるとともに、光の取り出し効率さらに高め
ることができる。
【００１７】
【発明の効果】この発明では、端面発光型のＬＥＤアレ
イの製造方法において、アレイの端面の面精度を向上さ
せ、端面のあれに伴う光の散乱を防止し、指向性の高い
シャープで強い光のビームを取り出す。この発明では、
端面の面精度を向上させ、発光体から端面までの距離を
一定にし、端面から取り出す光のビームの広がりや強さ
を一定にする。これらの結果、均一な特性の端面発光型
ＬＥＤアレイが得られる。
イの製造方法において、アレイの端面の面精度を向上さ
せ、端面のあれに伴う光の散乱を防止し、指向性の高い
シャープで強い光のビームを取り出す。この発明では、
端面の面精度を向上させ、発光体から端面までの距離を
一定にし、端面から取り出す光のビームの広がりや強さ
を一定にする。これらの結果、均一な特性の端面発光型
ＬＥＤアレイが得られる。
【図１】 実施例のＬＥＤアレイの断面図
【図２】 実施例のＬＥＤアレイの平面図
【図３】 ＬＥＤアレイのウェハーを治具に取り付け
た状態を示す図
た状態を示す図
【図４】 実施例のＬＥＤアレイの切断工程を示す工
程図
程図
【図５】 切断時のＬＥＤアレイの要部拡大断面図
０２ ガラス基板 ０４ レンズアレイ ２ ＬＥＤアレイ ４ ＧａＡｓ基板 ６ エピタキシャル成長層 ８ 拡散マスク層 １０ 発光体 １２ 発光面 １４ 電極 １６ 樹脂層 ２０ 治具 ２２ 粘着テープ ２４ ＧａＡｓウェハー ２６ ダイシング溝 ２８ 粘着テープ ３０ スクライブ溝
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板の一方の主面上に多数の発光
体を設け、該基板の端面から光を取り出すようにしたＬ
ＥＤアレイを、前記基板を未分割のまま多数設けたウェ
ハーから切り出すに際して、 発光体を設けた側と反対側の第２の主面をテープに固定
して、発光体を設けた側の主面から、該基板をダイシン
グソーにより基板の途中までの深さにハーフカットした
後、 発光体を設けた側の主面をテープに固定して、第２主面
からスクライブして、前記ウェハーを個別のＬＥＤアレ
イに分割するようにしたことを特徴とする、ＬＥＤアレ
イの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9218893A JPH06283757A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Ｌｅｄアレイの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9218893A JPH06283757A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Ｌｅｄアレイの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06283757A true JPH06283757A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=14047469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9218893A Pending JPH06283757A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Ｌｅｄアレイの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06283757A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0779667A3 (en) * | 1995-12-14 | 1999-05-19 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | End face light-emitting-type LED, end face light-emitting-type LED array and methods of manufacturing them |
| JP2004133149A (ja) * | 2002-10-10 | 2004-04-30 | Ricoh Co Ltd | 微小光学素子の作製方法および微小光学素子および光ピックアップおよび光通信モジュール |
| CN102709409A (zh) * | 2012-05-31 | 2012-10-03 | 东莞洲磊电子有限公司 | 一种四元系led芯片及其切割方法 |
| CN103904174A (zh) * | 2014-04-11 | 2014-07-02 | 安徽三安光电有限公司 | 发光二极管芯片的制作方法 |
| JP2016531425A (ja) * | 2013-07-25 | 2016-10-06 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＯｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ | オプトエレクトロニクス半導体チップ、半導体部品、および、オプトエレクトロニクス半導体チップの製造方法 |
-
1993
- 1993-03-25 JP JP9218893A patent/JPH06283757A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0779667A3 (en) * | 1995-12-14 | 1999-05-19 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | End face light-emitting-type LED, end face light-emitting-type LED array and methods of manufacturing them |
| JP2004133149A (ja) * | 2002-10-10 | 2004-04-30 | Ricoh Co Ltd | 微小光学素子の作製方法および微小光学素子および光ピックアップおよび光通信モジュール |
| CN102709409A (zh) * | 2012-05-31 | 2012-10-03 | 东莞洲磊电子有限公司 | 一种四元系led芯片及其切割方法 |
| JP2016531425A (ja) * | 2013-07-25 | 2016-10-06 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＯｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ | オプトエレクトロニクス半導体チップ、半導体部品、および、オプトエレクトロニクス半導体チップの製造方法 |
| CN103904174A (zh) * | 2014-04-11 | 2014-07-02 | 安徽三安光电有限公司 | 发光二极管芯片的制作方法 |
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