KR101437229B1 - Led 패턴 형성 기판의 가공 방법 및 led 패턴 형성 기판의 가공 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는, 종래보다도 발광 효율이 우수한 LED 소자를 실현 가능한 LED 패턴 형성 기판의 가공 방법을 제공하는 것이다.
기판 상에 복수의 LED 단위 패턴을 2차원적으로 반복 배치하여 이루어지는 LED 패턴 형성 기판을 가공하는 방법이, LED 패턴 형성 기판에 격자 형상으로 정해진 분할 예정선을 따라 레이저광을 조사함으로써, LED 패턴 형성 기판에 격자 형상으로 분할 기점을 형성하는 분할 기점 형성 공정과, LED 패턴 형성 기판을 분할 기점을 따라 브레이크함으로써 개편화하는 브레이크 공정을 구비하고, 분할 기점 형성 공정에 있어서는, 각각이 원뿔 형상, 반타원체 형상 혹은 쐐기 형상 혹은 이들이 복합된 형상을 이루는 다수의 구멍부를 분할 예정선 상에 이산적으로 형성함으로써 분할 기점을 형성하도록 한다.
기판 상에 복수의 LED 단위 패턴을 2차원적으로 반복 배치하여 이루어지는 LED 패턴 형성 기판을 가공하는 방법이, LED 패턴 형성 기판에 격자 형상으로 정해진 분할 예정선을 따라 레이저광을 조사함으로써, LED 패턴 형성 기판에 격자 형상으로 분할 기점을 형성하는 분할 기점 형성 공정과, LED 패턴 형성 기판을 분할 기점을 따라 브레이크함으로써 개편화하는 브레이크 공정을 구비하고, 분할 기점 형성 공정에 있어서는, 각각이 원뿔 형상, 반타원체 형상 혹은 쐐기 형상 혹은 이들이 복합된 형상을 이루는 다수의 구멍부를 분할 예정선 상에 이산적으로 형성함으로써 분할 기점을 형성하도록 한다.
Description
본 발명은, 기판 상에 복수의 단위 패턴을 2차원적으로 반복 배치하여 이루어지는 패턴 형성 기판을 개편화(個片化)하기 위한 가공 방법에 관한 것이다.
LED 소자는, 예를 들어 사파이어 등의 기판(웨이퍼, 모기판) 상에 LED 소자의 단위 패턴을 2차원적으로 반복 형성하여 이루어지는 패턴 형성 기판(LED 패턴 형성 기판)을, 격자 형상으로 설치된 스트리트라 칭해지는 분할 예정 위치에서 브레이크(분할)하여, 개편화(칩화)한다고 하는 프로세스에 의해 제조된다. 이러한 브레이크시에 그 기점이 되는 분할 기점을 형성하는 방법으로서는, 어블레이션법이나, LMA(레이저 융해 개질)법 등의 레이저 스크라이빙법에 의해, 연속적인 스크라이브 라인을 형성하는 방법이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조).
또한, 상술한 바와 같은 프로세스에 의해 얻어지는 LED 소자의 발광 효율(광 취출 효율)을 향상시키는 것을 목적으로 하여, 브레이크 후의 LED 소자의 단부에 미세한 요철이 형성되도록 레이저 스크라이빙을 행하는 기술도 이미 공지이다(예를 들어, 특허문헌 3 참조). 이러한 경우, 당해 단부가 평탄한 경우에 발생하는 전반사가 단부에 요철을 형성하는 것에 의해 억제됨으로써 발광 효율이 향상된다.
레이저 스크라이빙이라고 하는 가공 방법에 의해 분할 기점을 형성하고, 그 후 브레이크를 행하는 경우, 어블레이션법을 사용하든, LMA(레이저 융해 개질)법을 사용하든, 레이저광의 조사 후에는 기판 표면에 가공 변질층이 형성되거나, 혹은 가공 잔사가 잔존한다. 이들 가공 변질층이나 가공 잔사가 잔존하고 있으면, LED 소자의 발광 부분으로부터의 광이 흡수되어 버려, 광의 취출 효율(결국은 휘도)이 저하된다고 하는 문제가 있다.
이 가공 변질층의 형성 용적을 최대한 축소함으로써 휘도 저하를 억제하는 방법도 제안되어 있지만, 일정 정도의 가공 변질층이 잔존하는 한은, 다소의 휘도의 저하는 피할 수 없다.
또한, 특허문헌 3에 개시되어 있는 방법은, 원리적으로는 발광 효율을 향상시키는 것이 가능하지만, 가공 잔사가 브레이크 후의 LED 칩에 있어서 잔존하기 쉽기 때문에, 상기 LED 칩을 사용하였다고 해도, LED 소자에 있어서의 발광 효율 향상의 효과가 충분히 얻어지지 않는다.
본 발명은 상기 과제에 비추어 이루어진 것으로, 종래보다도 발광 효율이 우수한 LED 소자를 실현 가능한 LED 패턴 형성 기판의 가공 방법 및 이것을 실현하는 가공 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1의 발명은, 기판 상에 복수의 LED 단위 패턴을 2차원적으로 반복 배치하여 이루어지는 LED 패턴 형성 기판을 가공하는 방법이며, 상기 LED 패턴 형성 기판에 격자 형상으로 정해진 분할 예정선을 따라 레이저광을 조사함으로써, 상기 LED 패턴 형성 기판에 격자 형상으로 분할 기점을 형성하는 분할 기점 형성 공정과, 상기 LED 패턴 형성 기판을 상기 분할 기점을 따라 브레이크함으로써 개편화하는 브레이크 공정을 구비하고, 상기 분할 기점 형성 공정에 있어서는, 각각이 원뿔 형상, 반타원체 형상 혹은 쐐기 형상 혹은 이들이 복합된 형상을 이루는 다수의 구멍부를 상기 분할 예정선 상에 이산적으로 형성함으로써 상기 분할 기점을 형성하는 것을 특징으로 한다.
청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재된 LED 패턴 형성 기판의 가공 방법이며, 상기 분할 기점 형성 공정에 있어서는, 상기 레이저광의 개개의 단펄스가 각각에 하나의 상기 구멍부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
청구항 3의 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 LED 패턴 형성 기판의 가공 방법이며, 상기 분할 기점 형성 공정에 있어서는, 상기 LED 패턴 형성 기판의 LED 패턴이 구비되는 측의 주면(主面)에 상기 레이저광을 조사함으로써 상기 주면에 상기 다수의 구멍부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
청구항 4의 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 LED 패턴 형성 기판의 가공 방법이며, 상기 분할 기점 형성 공정에 있어서는, 상기 레이저광의 빔 직경을 Db, 상기 레이저광의 반복 주파수를 R, 상기 레이저광과 상기 LED 패턴 형성 기판의 상대 이동 속도를 V라 할 때에, 0.6㎛≤Db≤9㎛, 25mm/sec≤V≤500mm/sec, 또한 2≤V/R≤15를 만족시키는 조건에서 상기 레이저광을 조사함으로써, 상기 다수의 구멍부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
청구항 5의 발명은, 청구항 4에 기재된 LED 패턴 형성 기판의 가공 방법이며, 상기 분할 기점 형성 공정에 있어서는, 상기 LED 패턴 형성 기판의 피조사면으로부터 내부에의 상기 레이저광의 포커싱 위치의 어긋남량인 디포커스값을 0㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위로 설정하고, 상기 레이저광의 펄스 에너지를 10μJ 이상 500μJ 이하의 범위로 설정하는 것을 특징으로 한다.
청구항 6의 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 LED 패턴 형성 기판의 가공 방법이며, 상기 분할 기점 형성 공정에 앞서 상기 LED 패턴 형성 기판의 LED 패턴이 구비되는 측의 상기 주면에 보호막을 형성하는 보호막 형성 공정과, 상기 분할 기점 형성 후에 상기 보호막을 제거하는 보호막 제거 공정을 더 구비하고, 상기 분할 기점 형성 공정에 있어서는, 상기 보호막 상으로부터 상기 레이저광을 조사함으로써, 상기 분할 기점을 형성하는 것을 특징으로 한다.
청구항 7의 발명은, 기판 상에 복수의 LED 단위 패턴을 2차원적으로 반복 배치하여 이루어지는 LED 패턴 형성 기판을 가공하는 시스템이며, 레이저광을 출사하는 출사원과, 상기 LED 패턴 형성 기판을 고정하는 스테이지를 구비하고, 상기 출사원과 상기 스테이지를 상대적으로 이동시킴으로써 상기 레이저광을 소정의 가공 예정선을 따라 주사(走査)하면서 상기 LED 패턴 형성 기판에 조사 가능한 레이저 가공 장치와, 상기 LED 패턴 형성 기판을 3점 지지의 방법에 의해 소정의 브레이크 위치에 있어서 브레이크하는 브레이크 장치를 구비하고, 상기 레이저 가공 장치는, 상기 LED 패턴 형성 기판에 상기 가공 예정선으로서 격자 형상으로 정해진 분할 예정선을 따라, 각각이 원뿔 형상, 반타원체 형상 혹은 쐐기 형상 혹은 이들이 복합된 형상을 이루는 다수의 구멍부가 상기 분할 예정선 상에 이산적으로 형성되도록 상기 레이저광을 조사함으로써, 상기 LED 패턴 형성 기판에 격자 형상으로 분할 기점을 형성하고, 상기 브레이크 장치는, 상기 LED 패턴 형성 기판을 상기 분할 기점을 따라 브레이크함으로써 개편화하는 것을 특징으로 한다.
청구항 8의 발명은, 청구항 7에 기재된 LED 패턴 형성 기판의 가공 시스템이며, 상기 레이저 가공 장치가 상기 분할 기점을 형성할 때에는, 상기 레이저광의 개개의 단펄스가 각각에 하나의 상기 구멍부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
청구항 9의 발명은, 청구항 7 또는 청구항 8에 기재된 LED 패턴 형성 기판의 가공 시스템이며, 상기 레이저 가공 장치는, 상기 레이저광의 빔 직경을 Db, 상기 레이저광의 반복 주파수를 R, 상기 레이저광과 상기 LED 패턴 형성 기판의 상대 이동 속도를 V라 할 때에, 0.6㎛≤Db≤9㎛, 25mm/sec≤V≤500mm/sec, 또한 2≤V/R≤15를 만족시키는 조건에서 상기 레이저광을 조사함으로써, 상기 다수의 구멍부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
청구항 10의 발명은, 청구항 9에 기재된 LED 패턴 형성 기판의 가공 시스템이며, 상기 레이저 가공 장치가 상기 분할 기점을 형성할 때에는, 상기 LED 패턴 형성 기판의 피조사면으로부터 내부에의 상기 레이저광의 포커싱 위치의 어긋남량인 디포커스값을 0㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위로 설정하고, 상기 레이저광의 펄스 에너지를 10μJ 이상 500μJ 이하의 범위로 설정하는 것을 특징으로 한다.
청구항 1 내지 청구항 10의 발명에 따르면, 단부에 요철 구조를 갖고, 또한 가공 잔사가 적은 LED 칩을 얻을 수 있다. 이러한 LED 칩을 사용함으로써, 종래보다도 높은 발광 효율을 갖는 LED 소자를 실현할 수 있다.
특히, 청구항 3의 발명에 따르면, LED 패턴의(발광 부분의) 보다 가까운 부분에 요철 구조가 형성되므로, LED 소자의 발광 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
도 1은 (LED 패턴 형성) 기판(10)의 구성을 도시하는 개략 단면도.
도 2는 기판(10)의 상면도.
도 3은 분할 기점 형성 공정을 거친 후의 기판(10)의 상면도.
도 4는 브레이크 공정에 의해 얻어진 LED 칩의 측면의 일부에 대한 SEM 이미지.
도 5는 점선 가공에 있어서의 레이저광의 조사 형태를 설명하기 위한 도면.
도 6은 레이저 가공 장치(50)의 구성을 개략적으로 도시하는 모식도.
도 7은 브레이크 공정에 있어서 기판(10)을 브레이크하는 모습을 도시하는 모식도.
도 8은 사파이어 기판(WS)의 투과광량의 측정 모습을 도시하는 도면.
도 9는 실시예 및 각 비교예의 규격화 투과광량값을 나타내는 도면.
도 2는 기판(10)의 상면도.
도 3은 분할 기점 형성 공정을 거친 후의 기판(10)의 상면도.
도 4는 브레이크 공정에 의해 얻어진 LED 칩의 측면의 일부에 대한 SEM 이미지.
도 5는 점선 가공에 있어서의 레이저광의 조사 형태를 설명하기 위한 도면.
도 6은 레이저 가공 장치(50)의 구성을 개략적으로 도시하는 모식도.
도 7은 브레이크 공정에 있어서 기판(10)을 브레이크하는 모습을 도시하는 모식도.
도 8은 사파이어 기판(WS)의 투과광량의 측정 모습을 도시하는 도면.
도 9는 실시예 및 각 비교예의 규격화 투과광량값을 나타내는 도면.
<가공 대상>
도 1은 본 실시 형태에 있어서 개편화(칩화)의 대상이 되는 LED 패턴 형성 기판(이하, 단순히 기판이라고도 칭함)(10)의 구성을 도시하는 개략 단면도이다. 본 실시 형태에 있어서는, 사파이어 기판(사파이어 단결정 기판)(101)의 한쪽 주면 상에 LED 패턴(102)이 형성된 기판(10)을 개편화하여, LED 칩을 얻는 가공에 대해 설명한다. 도 2는 기판(10)의 상면도이다.
사파이어 기판(101)으로서는, 70㎛ 내지 200㎛의 두께를 갖는 것을 사용한다. 100㎛ 두께의 사파이어 기판(101)을 사용하는 것이 적합한 일례이다. 또한, LED 패턴(102)은 통상, 수 ㎛ 정도의 두께를 갖도록 형성된다. 또한, LED 패턴(102)은 요철을 갖고 있어도 된다.
LED 패턴(102)은, 개편화한 후에 각각이 하나의 LED 칩을 이루는 복수의 단위 패턴(UP)을 2차원적으로 반복 배치한 구성을 갖고 있다. 또한, 도 2에 있어서는 4개의 단위 패턴(UP)을 나타내고 있지만, 이것은 도시의 사정에 불과하며, 실제로는 보다 다수의 단위 패턴(UP)이 배치된다.
LED 패턴(102)은, 예를 들어 GaN(질화갈륨)을 비롯한 III족 질화물 반도체로 이루어지는, 발광층 그 밖의 복수의 박막층(102a)을, 사파이어 기판(101) 상에 에피택셜 형성하고, 또한 상기 박막층(102a) 상에 LED 소자(LED 칩)에 있어서 통전 전극을 구성하는 전극 패턴(102b)을 형성한 것이다.
개개의 단위 패턴(UP)의 경계 부분은, 기판(10)의 분할 예정 위치이며 후술하는 형태로 레이저광이 조사되는 스트리트(ST)로 되어 있다. 스트리트(ST)는 통상, 수십 ㎛ 정도의 폭으로, LED 패턴(102)을 평면에서 본 경우에 격자 형상을 이루도록 설정된다. 또한, 스트리트(ST)의 부분에 있어서 사파이어 기판(101)이 노출되어 있을 필요는 없고, LED 패턴(102)을 이루는 박막층(102a)이 연속해서 형성되어 있어도 된다.
<가공 처리의 개략>
다음에, 상술한 기판(10)을 개편화하기 위해 행하는 가공 처리에 대한 개략을 설명한다. 기판(10)을 개편화하기 위한 가공 처리는, 기판(10)의 스트리트(ST)에 레이저광을 조사함으로써 분할 기점을 형성하는 분할 기점 형성 공정과, 분할 기점 형성 공정을 거친 기판(10)을 브레이크(분할)하여 LED 칩을 얻는 브레이크 공정을 포함한다. 이들 공정은, 예를 들어 후술하는 레이저 가공 장치(50)와, 브레이크 장치(150)를 구비하는 가공 시스템에 의해 실현 가능하다.
도 3은 분할 기점 형성 공정을 거친 후의 기판(10)의 상면도이다. 분할 기점 형성 공정에 있어서는, 레이저광(펄스 레이저광)을 스트리트(ST) 상에 그 연장 방향을 따라 단속적으로 조사함으로써, 피조사 위치 및 그 바로 아래에 존재하는 기판(10)의 구성 물질을 용융ㆍ증발ㆍ비산 등의 형태로 소실시켜, 원뿔 형상, 반타원체 형상 혹은 쐐기 형상 혹은 이들이 복합된 형상을 이루고, 또한 도 3에 도시하는 바와 같이 상면에서 볼 때 원 형상의 구멍부(103)를, 이산적으로 다수 형성한다. 또한, 구멍부(103)의 형상은, 레이저광의 조사 조건에 따라서 다른 것으로 된다.
레이저광원(SL)으로서는, Nd:YAG 레이저를 사용하는 것이 적합한 형태이다. 혹은, Nd:YVO4 레이저나 그 밖의 고체 레이저를 사용하는 형태라도 좋다.
본 실시 형태에 있어서는, 레이저광을 조사함으로써 스트리트(ST)에 도 3에 도시하는 바와 같은 구멍부(103)의 배열을 형성하는 가공 형태를, 점선 가공이라고도 칭한다. 또한, 이러한 점선 가공에 의해 얻어지는 다수의 구멍부(103)가, 다음 브레이크 공정에 있어서 브레이크(분할)의 개시점이 되므로, 도 3에 도시하는 바와 같은 구멍부(103)의 배열을 분할 기점(104)이라고도 칭한다.
또한, 이상의 분할 기점 형성 공정에 앞서, LED 패턴(102) 상에 보호막을 형성하고, 분할 기점 형성 공정에 있어서는, 보호막 상으로부터 레이저광을 조사하도록 해도 된다. 예를 들어, 수지 등으로 이루어지는 보호막을 0.5 내지 3㎛ 정도의 두께로 형성하는 것이 적합하다. 이것은 예를 들어, 보호막 형성 성분을 물 등의 매체에 분산, 용해시키거나 한 보호막 형성용 원액을 스핀 코터에 의한 도포 및 그 후의 건조 등에 의해 실현된다. 보호막 형성용 원액으로서는, 예를 들어 닛까 세이꼬오(日化精工) 가부시끼가이샤의 나노 쉘터(등록 상표)를 사용할 수 있다. 분할 기점 형성 후에 남은 보호막은, 브레이크 공정에 앞서, 물 세정(고압수 세정, 브러시 세정, 초음파 세정 등)에 의해 제거하면 된다. 이러한 경우, 레이저광의 조사에 의해 구멍부(103)로부터 비산된 물질(데브리)은 보호막 상에 부착되지만, 세정에 의해 보호막과 함께 제거되므로, 기판(10)에의 잔존이 적절하게 억제된다.
분할 기점 형성 공정에 이어지는 브레이크 공정에 있어서는, 기판(10)을, 스트리트(ST)에 형성된 분할 기점(104)을 따라 브레이크한다. 기판(10)의 브레이크는, 3점 지지의 방법에 의해, 각각의 구멍부(103)로부터의 크랙 진전을 발생시킴으로써 실현된다. 기판(10)에 형성된 모든 분할 기점(104)에 대해 이러한 브레이크를 행함으로써, 기판(10)은 개개의 LED 칩으로 개편화(칩화)된다.
도 4는 브레이크 공정에 의해 얻어진 LED 칩의 측면의 일부에 대한 SEM(주사 전자 현미경) 이미지이다. 도 4에 있어서는, 브레이크 공정에 의해 얻어진 LED 칩의 상단부 근방(측면 상부)에 있어서, 브레이크 공정시에 이분(二分)된 구멍부(103)가 오목부로 되어 있는 모습이 관찰된다. 이러한 구멍부(103)의 모습으로부터는, 브레이크를 행하기 전의 구멍부(103)가 원뿔 형상이었던 것을 알 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 점선 가공을 행한 기판(10)을 분할 기점(104)을 따라 브레이크함으로써, LED 칩의 상단부 근방에, 오목부와 평탄부가 교대로 존재하는 요철 구조가 형성된다.
이러한 요철 구조는, 당해 LED 칩을 LED 소자로서 사용한 경우의 발광 효율을 향상시키는 효과가 있다. 왜냐하면, 칩 단부에 요철이 있는 쪽이, 단부가 평탄한 경우에 비해, 발광층으로부터의 광이 전반사하지 않고 외부에 투과하기 쉽기 때문이다. 즉, LED 패턴 형성 기판(10)의 스트리트(ST)에 점선 가공을 행한 후, 상기 스트리트(ST)를 따른 브레이크를 행하도록 함으로써, 우수한 발광 효율의 LED 소자를 실현 가능한 LED 칩을 얻을 수 있다.
<레이저광에 의한 점선 가공>
다음에, 상술한 점선 가공의 상세에 대해 설명한다. 도 5는 점선 가공에 있어서의 레이저광의 조사 형태를 설명하기 위한 도면이다. 보다 상세하게는, 도 5는 레이저광의 반복 주파수와, 레이저광의 조사에 있어서 기판(10)을 적재하는 스테이지의 이동 속도와, 레이저광의 빔 스폿 중심 간격의 관계를 나타내고 있다. 또한, 여기서는, 후술하는 레이저 가공 장치(50)와 같이, 레이저광의 출사원은 고정되고, 기판(10)이 적재된 스테이지를 이동시킴으로써, 기판(10)에 대한 레이저광의 상대적인 주사가 실현되는 것으로 한다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 레이저광의 반복 주파수가 R(㎑)인 경우, 1/R(msec)마다 1개의 레이저 펄스가 레이저광원으로부터 발생되게 된다. 기판(10)이 적재된 스테이지가 속도 V(mm/sec)로 이동하는 경우, 어떤 펄스가 발생되고 나서 다음 레이저 펄스가 발생되는 사이에, 기판(10)은 V×(1/R)＝V/R(㎛)만큼 이동하게 되므로, 어떤 레이저 펄스의 빔 중심 위치와 다음에 발생되는 레이저 펄스의 빔 중심 위치의 간격, 결국은, 빔 스폿 중심 간격 Δ(㎛)는, Δ＝V/R로 정해진다.
이것으로부터, 기판(10)의 표면에 있어서의 레이저광(LB)의 빔 직경(빔 웨스트 직경) Db와 빔 스폿 중심 간격 Δ가,
를 만족시키는 경우에는, 레이저광의 주사시에 개개의 레이저 펄스는 겹치지 않게 된다.
본 실시 형태에 관한 점선 가공은, 이 관계를 이용함으로써 실현된다. 즉, 레이저광원으로부터 차례로 발생된 레이저 펄스(단펄스)가, 스트리트(ST)를 따라 순차적으로 또한 이산적으로 조사되면, 각각의 피조사 위치 및 그 바로 아래에 존재하고 있는 기판(10)의 구성 물질이, 조사된 레이저 펄스의 에너지에 의해 가열되어, 용융ㆍ증발ㆍ비산 등의 형태로 소실된다. 이에 의해, 다수의 구멍부(103)가 순차 형성된다. 즉, 각각의 단펄스가 그 피조사 위치에 있어서 1개의 구멍부(103)를 형성함으로써, 구멍부(103)의 배열인 분할 기점(104)이 형성된다.
단, 일반적으로, 빔 직경 Db로 레이저광을 조사한 경우, 기판(10)의 표면에 있어서의 가공 영역[본 실시 형태의 경우에는 구멍부(103)]의 직경(가공 직경) Dh는 빔 직경 Db보다도 커진다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 점선 가공시, 적어도,
인 관계를 만족시키는 형태로 레이저광을 조사한다. 여기서, α는 빔 직경 Db의 값과 가공 직경 Dh의 값에 따라서 경험적으로 정해지는 양의 실수이다. 구체적으로는 예비 실험 등에서, 다양한 값의 빔 직경 Db로 레이저광을 조사한 경우에 형성되는 가공 직경 Dh와의 차분값을 미리 특정해 두고, 이러한 차분값으로부터 실수 α를 정하도록 하면 된다.
한편, 구멍부(103)의 피치에 상당하는 빔 스폿 중심 간격 Δ가 지나치게 크면, LED 칩의 단부에 있어서의 요철 부분이 적어지므로, LED 소자로서 사용한 경우의 발광 효율이 저하되는 것 외에, 애당초, 브레이크 특성이 나빠져 스트리트(ST)를 따른 브레이크가 실현되지 않게 되어, LED 칩의 수율이 저하된다고 하는 문제가 발생한다. 즉, 빔 스폿 중심 간격 Δ는, 이 점도 고려하여 정할 필요가 있다. 구체적으로는, 빔 스폿 중심 간격 Δ는, 15㎛ 이하로 되도록 정해진다.
또한, 가공 직경 Dh가 작으면, 레이저광의 조사시에 피조사 위치에 존재하고 있는 기판(10)의 구성 물질의 일부가 소실되지 않아, 구멍부(103)에 가공 잔사로서 잔존하기 쉬워져 바람직하지 않다. 한편, 가공 직경 Dh가 지나치게 크면, 구멍부(103)를 형성하는 것에 의한 요철 형성 효과가 충분히 얻어지지 않아, 역시 바람직하지 않다. 가공 직경 Dh의 사이즈를 좌우하는 빔 직경 Db의 사이즈는, 이 점을 고려하여 정해질 필요가 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 이상의 점을 감안하여, 0.6㎛≤Db≤9㎛, 25mm/sec≤V≤500mm/sec, 또한 2≤V/R≤15인 범위에서 레이저광의 조사 조건 및 스테이지의 구동 조건을 설정한다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 분할 기점(104)을 형성하기 위한 점선 가공을, 기판(10)의 LED 패턴(102)이 형성되어 있는 측의 주면에 대해 행하는 형태라도 좋고, 그 반대면에 대해 행하는 형태라도 좋다. 단, 전자의 쪽이 후자보다도, LED 패턴(102)의(발광 부분의) 보다 가까운 곳에 요철 구조가 형성되므로, LED 소자의 발광 효율의 향상이라고 하는 관점에서는 보다 바람직하다.
또한, LED 패턴(102)을 구성하는 물질은 사파이어 기판(101)을 구성하는 물질보다도 레이저광의 조사에 의해 소실되기 쉬우므로, 사파이어가 가공 잔사로서 잔존하는 것이 충분히 억제된 조건하에서 점선 가공을 행하도록 하면, LED 패턴(102)을 구성하는 물질이 가공 잔사로서 남는 일은 없다.
<가공 잔사의 억제>
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 분할 기점 형성 공정에 있어서 스트리트(ST)에 점선 가공을 행한 후 브레이크 공정을 행함으로써, 칩 단부에 요철 구조가 형성되도록 하고, 이에 의해 LED 소자에 있어서의 발광 효율의 향상을 실현하고 있다.
한편, 특허문헌 3에는, 단펄스마다 피가공 영역을 연접시키는 형태에서의 레이저 가공과 그 후의 브레이크에 의해, 칩 단부에 오목부가 서로 인접하는 형태의 요철 구조를 형성함으로써, LED 소자의 발광 효율을 향상시키는 기술이 개시되어 있다.
양자를 비교하면, 언뜻 보아 특허문헌 3의 요철 구조의 쪽이 평탄부가 적고, 전반사 억제를 억제하는 효과가 높으므로 발광 효율 향상의 효과가 높은 것과 같이 생각된다. 그러나 특허문헌 3에 개시된 요철 구조를 형성하기 위해 레이저 가공을 행한 경우, 개개의 단펄스의 조사에 의해 본래는 오목부의 외부로 비산되거나 해야 할 피조사 영역의 물질이, 직전의 단펄스의 조사에 의해 형성되어 있었던 인접하는 오목부로 비산하고, 거기에서 가공 잔사로서 부착된다고 하는 현상이 발생하기 쉽기 때문에, LED 소자에 있어서 상정된 바와 같은 발광 효율 향상의 효과가 얻어지지 않는 것이, 본 발명의 발명자에 의해 확인되어 있다.
이것에 비해, 본 실시 형태의 점선 가공의 경우, 구멍부(103)는 각각 단독으로 존재할 뿐이므로, 개개의 단펄스가 조사되었을 때에 피조사 영역으로부터 물질이 구멍부(103)의 측방으로 비산하거나 하는 일은 일어날 수 없어, 물질의 소실이 일어난다고 하면, 그것은, 기판(10)의 표면으로부터 상방으로의 비산 등에 의한 것에 한정된다. 그러므로, 본 실시 형태의 경우, 피조사 위치 및 그 바로 아래에 존재하는 물질의 상방으로의 비산 등을 보다 확실하게 발생시키는 형태로 레이저광을 조사하면, 구멍부(103)에 있어서의 가공 잔사의 발생을 최소한으로 억제할 수 있다.
이러한 형태에서의 가공은, 빔 직경 Db나 반복 주파수 R이나 스테이지의 이동 속도 V를 상술한 범위로 설정하는 동시에, 기판(10)의 표면으로부터의 레이저광의 포커싱 위치의 어긋남량인 디포커스값이나, 레이저광의 펄스 에너지 등을 적절하게 조정함으로써 실현된다. 즉, 이들 조건을 적절하게 설정한 후, 본 실시 형태에 관한 가공 방법을 행한 경우, 특허문헌 3에 개시된 가공 방법을 적용한 경우에 비해, 보다 발광 효율이 우수한 LED 소자를 얻는 것이 가능해진다.
구체적으로는, 디포커스값은, 기판 표면으로부터 내부를 향하는 방향을 정(正)으로 할 때에, 0㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 펄스 에너지는 10μJ 이상 500μJ 이하의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.
<레이저 가공 장치>
도 6은 상술한 점선 가공을 실행 가능한 레이저 가공 장치의 일 형태인 레이저 가공 장치(50)의 구성을 개략적으로 도시하는 모식도이다. 레이저 가공 장치(50)는, 기판(10)을 그 위에 적재하는 스테이지(7)와, 레이저 가공 장치(50)의 다양한 동작(관찰 동작, 얼라인먼트 동작, 가공 동작 등)을 행하는 컨트롤러(1)를 주로 구비하고, 스테이지(7)에 적재된 기판(10)에 대해 레이저광(LB)을 조사함으로써 기판(10)을 가공할 수 있도록 구성되어 있다.
스테이지(7)는, 이동 기구(7m)에 의해 수평 방향으로 이동 가능하게 되어 이루어진다. 이동 기구(7m)는, 도시하지 않은 구동 수단의 작용에 의해 수평면 내에서 소정의 XY 2축 방향으로 스테이지(7)를 이동시킨다. 이에 의해, 레이저광 조사 위치의 이동 등이 실현되어 이루어진다. 또한, 이동 기구(7m)에 대해서는, 소정의 회전축을 중심으로 한, 수평면 내에 있어서의 회전(θ회전) 동작도, 수평 구동과 독립적으로 행할 수 있도록 되어 있다.
또한, 레이저 가공 장치(50)에 있어서는, 도시하지 않은 촬상 수단을 통해, 상기 기판(10)을 레이저광이 조사되는 측(이것을 표면이라 칭함)으로부터 직접적으로 관측하는 표면 관찰이나, 스테이지(7)에 적재된 측(이것을 이면이라 칭함)으로부터 상기 스테이지(7)를 통해 관찰하는 이면 관찰 등을 행할 수 있도록 되어 있다.
스테이지(7)는, 상술한 바와 같이, 석영 등 투명한 부재로 형성되어 있지만, 그 내부에는, 기판(10)을 흡착 고정하기 위한 흡기 통로로 되는 도시하지 않은 흡인용 배관이 설치되어 이루어진다. 흡인용 배관은, 예를 들어 스테이지(7)의 소정 위치를 기계 가공에 의해 드릴링함으로써 설치된다.
기판(10)을 스테이지(7) 상에 적재한 상태에서, 예를 들어 흡인 펌프 등의 흡인 수단(11)에 의해 흡인용 배관에 대해 흡인을 행하고, 흡인용 배관의 스테이지(7) 적재면측 선단에 형성된 흡인 구멍에 대해 부압(負壓)을 부여함으로써, 기판(10)[및 투명 기판 보호 시트(4)]이 스테이지(7)에 고정되도록 되어 있다. 또한, 도 6에 있어서는, 가공 대상인 기판(10)이 투명 기판 보호 시트(4)에 부착되어 있는 경우를 예시하고 있지만, 투명 기판 보호 시트(4)의 부착은 필수는 아니다.
보다 상세하게 말하면, 레이저 가공 장치(50)에 있어서는, 레이저광원(SL)으로부터 레이저광(LB)을 발하고, 도시를 생략하는 경통 내에 구비되는 다이크로익 미러(51)에서 반사시킨 후, 상기 레이저광(LB)을, 스테이지(7)에 적재된 기판(10)의 피가공 부위에서 포커싱하도록 집광 렌즈(52)에서 집광하여, 기판(10)에 조사한다. 이러한 레이저광(LB)의 조사와, 스테이지(7)의 이동을 조합함으로써, 레이저광(LB)을 기판(10)에 대해 상대적으로 주사시키면서 기판(10)의 가공을 행할 수 있도록 되어 있다. 예를 들어, 기판(10)을 분할하기 위해, 기판(10)의 표면에 홈 가공(스크라이빙)을 실시하는 가공 등을 행할 수 있다.
또한, 레이저 가공 장치(50)에 있어서는, 가공 처리시, 필요에 따라서, 포커싱 위치를 기판(10)의 표면으로부터 의도적으로 어긋나게 한 디포커스 상태에서, 레이저광(LB)을 조사하는 것도 가능하게 되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 디포커스값[기판(10)의 표면으로부터 내부를 향하는 방향으로의 포커싱 위치의 어긋남량]을 0㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.
레이저광원(SL)으로서는, 상술한 바와 같이 Nd:YAG 레이저를 사용하는 것이 적합한 형태이다. 혹은, Nd:YVO4 레이저나 그 밖의 고체 레이저를 사용하는 형태라도 좋다. 나아가서는, 레이저광원(SL)은, Q 스위치가 구비된 것이 바람직하다.
또한, 레이저광원(SL)으로부터 발생되는 레이저광(LB)의 파장이나 출력, 펄스의 반복 주파수, 펄스 폭의 조정 등은 컨트롤러(1)의 조사 제어부(23)에 의해 실현된다. 가공 모드 설정 데이터 D2에 따른 소정의 설정 신호가 가공 처리부(25)로부터 조사 제어부(23)에 대해 발생되면, 조사 제어부(23)는 상기 설정 신호에 따라서 레이저광(LB)의 조사 조건을 설정한다.
또한, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, Nd:YAG 레이저를 레이저광원(SL)으로서 사용하는 것이 바람직하고, 특히 그 3배 고조파(파장 약 355㎚)를 사용하는 것이 적합한 형태이다. 또한, 펄스폭은, 1nsec 이상 200nsec 이하인 것이 적합하다. 펄스의 반복 주파수 R은, 1㎑≤R≤250㎑인 범위 내에서 설정 가능하면 된다. 펄스 에너지는 10μJ 이상 50μJ 이하인 범위 내에서 설정 가능하면 된다.
레이저광(LB)은, 집광 렌즈(52)에 의해 상술한 0.6㎛≤Db≤9㎛인 범위 내의 빔 직경 Db로 좁아져 조사된다.
또한, 레이저광원(SL)으로부터 출사되는 레이저광(LB)의 편광 상태는, 원편광이라도, 직선 편광이라도 좋다. 단, 직선 편광의 경우, 결정성 피가공 재료 중에서의 가공 단면의 굽힘과 에너지 흡수율의 관점에서, 편광 방향이 주사 방향과 대략 평행하게 있도록, 예를 들어 양자가 이루는 각이 ±1°이내에 있도록 되는 것이 바람직하다. 또한, 출사광이 직선 편광인 경우, 레이저 가공 장치(50)는 도시하지 않은 감쇠기를 구비하는 것이 바람직하다. 감쇠기는 레이저광(LB)의 광로 상의 적당한 위치에 배치되어, 출사된 레이저광(LB)의 강도를 조정하는 역할을 한다.
컨트롤러(1)는, 상술한 각 부의 동작을 제어하여, 후술하는 다양한 형태에서의 기판(10)의 가공 처리를 실현시키는 제어부(2)와, 레이저 가공 장치(50)의 동작을 제어하는 프로그램(3p)이나 가공 처리시에 참조되는 다양한 데이터를 기억하는 기억부(3)를 더 구비한다.
제어부(2)는, 예를 들어 퍼스널 컴퓨터나 마이크로컴퓨터 등의 범용의 컴퓨터에 의해 실현되는 것이며, 기억부(3)에 기억되어 있는 프로그램(3p)이 상기 컴퓨터에 판독되어 실행됨으로써, 다양한 구성 요소가 제어부(2)의 기능적 구성 요소로서 실현된다.
구체적으로는, 제어부(2)는, 이동 기구(7m)에 의한 스테이지(7)의 구동이나 집광 렌즈(52)의 포커싱 동작 등, 가공 처리에 관계되는 다양한 구동 부분의 동작을 제어하는 구동 제어부(21)와, 도시하지 않은 촬상 수단에 의한 기판(10)의 촬상을 제어하는 촬상 제어부(22)와, 레이저광원(SL)으로부터의 레이저광(LB)의 조사를 제어하는 조사 제어부(23)와, 흡인 수단(11)에 의한 스테이지(7)에의 기판(10)의 흡착 고정 동작을 제어하는 흡착 제어부(24)와, 주어진 가공 위치 데이터 D1 및 가공 모드 설정 데이터 D2에 따라서 가공 대상 위치에의 가공 처리를 실행시키는 가공 처리부(25)를 주로 구비한다.
기억부(3)는, ROM이나 RAM 및 하드디스크 등의 기억 매체에 의해 실현된다. 또한, 기억부(3)는 제어부(2)를 실현하는 컴퓨터의 구성 요소에 의해 실현되는 형태라도 좋고, 하드디스크의 경우 등, 상기 컴퓨터와는 별개로 설치되는 형태라도 좋다.
또한, 레이저 가공 장치(50)에 대해 작업자가 부여하는 다양한 입력 지시는, 컨트롤러(1)에 있어서 실현되는 GUI를 이용하여 행해지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 가공 처리부(25)의 작용에 의해 가공 처리용 메뉴가 GUI에서 제공된다.
이상과 같은 구성을 가짐으로써, 레이저 가공 장치(50)는, 상술한 점선 가공을 적절하게 행할 수 있도록 되어 있다. 이것에 더하여, 조건의 조정 등을 적절하게 행함으로써, 다른 가공도 적절하게 행할 수 있도록 구성되어 있어도 된다.
예를 들어, 가공 처리부(25)의 작용에 의해 컨트롤러(1)에 있어서 작업자에게 이용 가능하게 제공되는 가공 처리 메뉴에 따라서, 다양한 가공 내용에 대응하는 가공 모드를 선택할 수 있는 것이 적합하다. 컨트롤러(1)의 기억부(3)에는, 기판(10)에 대한 분할 예정선인 스트리트(ST)의 위치를 기술한 가공 위치 데이터 D1이 기억되는 동시에, 개개의 가공 모드에 있어서의 레이저 가공의 형태에 따른, 레이저광의 개개의 파라미터에 대한 조건이나 스테이지(7)의 구동 조건(혹은 그들의 설정 가능 범위) 등이 기술된 가공 모드 설정 데이터 D2가 기억되어 있다. 가공 처리부(25)는 가공 위치 데이터 D1을 취득하는 동시에 선택된 가공 모드에 대응하는 조건을 가공 모드 설정 데이터 D2로부터 취득하고, 당해 조건에 따른 동작이 실행되도록, 구동 제어부(21)나 조사 제어부(23) 그 밖을 통해 대응하는 각 부의 동작을 제어한다.
<브레이크 공정>
도 7은 브레이크 공정에 있어서 기판(10)을 브레이크하는 모습을 도시하는 모식도이다. 도 7에 있어서는, 하측 브레이크 바(B1, B2)와, 상측 브레이크 바(B3)를 구비하는 브레이크 장치(150)를 사용하여 브레이크를 행하는 경우를 예시하고 있다. 기판(10)을, 분할 기점(104)이 형성된 스트리트(ST)가 하측으로 되는 자세로 하고, 스트리트(ST)의 양측을 2개의 하측 브레이크 바(B1, B2)로 지지한 상태에서, 사파이어 기판(101)의 이면(101a)이며 분할 기점(104)의 바로 아래(도 7에서는 바로 위)의 브레이크 위치(BP)를 향해, 상측 브레이크 바(B3)를 강하시킴으로써, 기판(10)을 브레이크할 수 있다. 보다 상세하게는, 상측 브레이크 바(B3)의 강하에 의해 하측 브레이크 바(B1, B2) 및 상측 브레이크 바(B3)로부터 기판(10)에 가해지는 힘에 의해, 각각의 구멍부(103)로부터 사파이어 기판(101)의 이면측을 향해, 나아가서는 구멍부(103)의 배열 방향을 향해, 크랙이 진전함으로써, 기판(10)은 분할 기점(104)을 따라 브레이크된다.
기판(10)에 형성된 모든 분할 기점(104)에 대해 순차, 마찬가지의 형태로 브레이크를 행함으로써, 기판(10)은 개개의 LED 칩으로 개편화된다. 즉, 단부에 요철 구조를 구비한 다수의 LED 칩이 얻어진다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 펄스 레이저광을 주사하면서 조사함으로써 기판의 스트리트에, 예를 들어 원뿔 형상의 다수의 구멍부를 그 연장 방향을 따라 이산적으로 형성하는 점선 가공을 행한 후, 당해 구멍부의 배열을 따라 기판을 브레이크함으로써, 단부에 요철 구조를 갖고, 또한 가공 잔사가 적은 LED 칩을 얻을 수 있다. 이러한 LED 칩을 사용함으로써, 종래보다도 높은 발광 효율을 갖는 LED 소자를 실현할 수 있다.
[실시예]
기판(10)에의 분할 기점(104)의 형성 형태가 LED 소자의 발광 효율에 미치는 영향을 간이적으로 평가하기 위해, 복수매의 사파이어 기판을 준비하고, 각각에 대해, 상술한 점선 가공을 포함하는 다양한 가공 방법으로 가공한 전후의 투과광량을 측정하였다.
도 8은 사파이어 기판(WS)의 투과광량의 측정의 모습을 도시하는 도면이다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 사파이어 기판(WS)은 평면에서 볼 때 가늘고 긴 직사각 형상을 이루고 있고, 그 한쪽 주면의 일단부에, 서로 이격되는 복수의 직선부인 피가공부(P)가 정해져 이루어진다. 피가공부(P)는, 사파이어 기판(WS)의 일측부로부터 타측부에 걸쳐, 상기 주면을 횡단하는 형태로 설치되어 이루어진다.
투과광량의 측정은, 도 8에 도시하는 측정 장치(200)에 있어서 적분구(201)의 일부에 형성된 창부(202)에, 사파이어 기판(WS)을 그 피가공부(P)가 내부에 수납되는 형태로 삽입한 상태에서, 적분구(201)의 외부에 위치하는 사파이어 기판(WS)의 다른 쪽 단부로부터 LED 광원(203)에서 입사광(LI)을 부여하고, 그 투과광(LT)을 적분구(201)에 부설된 광검출기(204)에서 검출함으로써 행하였다.
구체적으로는, 실시예 및 3종의 비교예(제1 비교예 내지 제3 비교예)를 위해, 4매의 사파이어 기판(WS)을 준비하였다. 그리고 각각에 대해 가공을 행하기 전에 투과광량을 측정하였다. 또한, 제1 비교예를 제외한 사파이어 기판(WS)에 대해서는, 이하의 형태로 가공을 행한 후, 다시 각각의 투과광량을 측정하였다. 제1 비교예에 관한 사파이어 기판(WS)에 대해서는, 피가공부(P)에 아무런 가공을 행하지 않은 상태에서 다시 투과광량을 측정하였다.
실시예로서는, 피가공부(P)에, 상술한 점선 가공으로 구멍부를 이산적으로 형성한 것을 준비하였다. 실시예에 있어서는, 빔 직경 Db를 약 2.5㎛, 가공 속도를 180㎜/sec, 반복 주파수를 100㎑, 펄스 에너지를 16.5μJ, 디포커스값을 5.0㎛로 하였다.
또한, 제2 비교예로서, 피가공부(P)에 단면에서 볼 때 V자 형상인 연속적인 홈부를 형성한 사파이어 기판(WS)을 준비하였다. 제2 비교예에 있어서는, 빔 직경 Db를 약 2.5㎛, 가공 속도를 100㎜/sec, 반복 주파수를 70㎑, 펄스 에너지를 16.5μJ, 디포커스값을 5.0㎛로 하였다.
또한, 제3 비교예로서, 피가공부(P)에 특허문헌 3에 개시되어 있는 바와 같은 형태로 연속되는 오목부를 형성한 사파이어 기판(WS)을 준비하였다. 제3 비교예에 있어서는, 빔 직경 Db를 약 2.5㎛, 가공 속도를 70㎜/sec, 반복 주파수를 10㎑, 펄스 에너지를 50.0μJ, 디포커스값을 8.0㎛로 하였다.
도 9는 실시예 및 각 비교예의 가공 후의 투과광량을, 가공 전의 투과광량으로 규격화한 값(규격화 투과광량값)을 나타내는 도면이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 실시예에 있어서는, 가공을 행하고 있지 않은 제1 비교예에 이어지는 규격화 투과광량값이 얻어지고, 그 값도 약 0.92라고 하는 큰 값이었다. 이에 대해, 제2 비교예 및 제3 비교예에서는, 규격화 투과광량값은 각각, 약 0.76, 0.58로 작았다.
투과광량의 저하는, 가공에 수반되는 가공 잔사의 잔존이나 가공 변질층의 형성 등에 의해, 피가공부(P)에 있어서 광이 흡수되기 쉬워지는 것이 요인으로 일어난다고 생각되므로, 그로 인해, 도 9에 나타내는 결과로부터는, 제1 실시예와 같이 점선 가공을 행하는 쪽이, 제2 비교예 및 제3 비교예에 관한 가공을 행하는 것보다도 가공 잔사의 잔존 등이 발생하기 어려운 것이라 할 수 있다. 이것은, 즉, 상술한 실시 형태에 관한 가공 방법이, 발광 효율이 우수한 LED 소자를 얻는다고 하는 점에 있어서, 종래의 가공 방법보다도 LED 패턴 형성 기판의 개편화에 적합한 것을 의미하고 있다.
7 : 스테이지
7m : 이동 기구
10 : 기판
50 : 레이저 가공 장치
52 : 집광 렌즈
101 : 사파이어 기판
102 : LED 패턴
102a : 박막층
102b : 전극 패턴
103 : 구멍부
104 : 분할 기점
150 : 브레이크 장치
200 : (투과광량의) 측정 장치
B1, B2 : 하측 브레이크 바
B3 : 상측 브레이크 바
BP : 브레이크 위치
LB : 레이저광
LI : 입사광
LT : 투과광
P : 피가공부
SL : 레이저광원
ST : 스트리트
UP : 단위 패턴
WS : 사파이어 기판
7m : 이동 기구
10 : 기판
50 : 레이저 가공 장치
52 : 집광 렌즈
101 : 사파이어 기판
102 : LED 패턴
102a : 박막층
102b : 전극 패턴
103 : 구멍부
104 : 분할 기점
150 : 브레이크 장치
200 : (투과광량의) 측정 장치
B1, B2 : 하측 브레이크 바
B3 : 상측 브레이크 바
BP : 브레이크 위치
LB : 레이저광
LI : 입사광
LT : 투과광
P : 피가공부
SL : 레이저광원
ST : 스트리트
UP : 단위 패턴
WS : 사파이어 기판
Claims (10)
- 기판 상에 복수의 LED 단위 패턴을 2차원적으로 반복 배치하여 이루어지는 LED 패턴 형성 기판을 가공하는 방법이며,
상기 LED 패턴 형성 기판에 격자 형상으로 정해진 분할 예정선을 따라 레이저광을 조사함으로써, 상기 LED 패턴 형성 기판에 격자 형상으로 분할 기점을 형성하는 분할 기점 형성 공정과,
상기 분할 기점 형성 공정에 이어서 행하는, 상기 LED 패턴 형성 기판을 상기 분할 기점을 따라 브레이크함으로써 개편화하는 브레이크 공정을 구비하고,
상기 분할 기점 형성 공정에 있어서는, 각각이 원뿔 형상, 반타원체 형상 혹은 쐐기 형상 혹은 이들이 복합된 형상을 이루는 다수의 구멍부를 상기 분할 예정선 상에 이산적으로 형성함으로써 상기 분할 기점을 형성하고, 상기 레이저광의 개개의 단펄스가 각각에 하나의 상기 구멍부를 형성하고, 상기 LED 패턴 형성 기판의 LED 패턴이 구비되는 측의 주면에 상기 레이저광을 조사함으로써 상기 주면에 상기 다수의 구멍부를 형성하고, 상기 레이저광의 빔 직경을 Db, 상기 레이저광의 반복 주파수를 R, 상기 레이저광과 상기 LED 패턴 형성 기판의 상대 이동 속도를 V라 할 때에, 0.6㎛≤Db≤9㎛, 25mm/sec≤V≤500mm/sec, 또한 2≤V/R≤15를 만족시키는 조건에서 상기 레이저광을 조사함으로써, 상기 다수의 구멍부를 형성하고, 상기 LED 패턴 형성 기판의 피조사면으로부터 내부에의 상기 레이저광의 포커싱 위치의 어긋남량인 디포커스값을 0㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위로 설정하고, 상기 레이저광의 펄스 에너지를 10μJ 이상 500μJ 이하의 범위로 설정하는, LED 패턴 형성 기판의 가공 방법. - 제1항에 있어서, 상기 분할 기점 형성 공정에 앞서 상기 LED 패턴 형성 기판의 LED 패턴이 구비되는 측의 주면(主面)에 보호막을 형성하는 보호막 형성 공정과,
상기 분할 기점 형성 후에 상기 보호막을 제거하는 보호막 제거 공정을 더 구비하고,
상기 분할 기점 형성 공정에 있어서는, 상기 보호막 상으로부터 상기 레이저광을 조사함으로써, 상기 분할 기점을 형성하는 것을 특징으로 하는, LED 패턴 형성 기판의 가공 방법. - 기판 상에 복수의 LED 단위 패턴을 2차원적으로 반복 배치하여 이루어지는 LED 패턴 형성 기판을 가공하는 시스템이며,
레이저광을 출사하는 출사원과, 상기 LED 패턴 형성 기판을 고정하는 스테이지를 구비하고, 상기 출사원과 상기 스테이지를 상대적으로 이동시킴으로써 상기 레이저광을 소정의 가공 예정선을 따라 주사하면서 상기 LED 패턴 형성 기판에 조사 가능한 레이저 가공 장치와,
상기 LED 패턴 형성 기판을 3점 지지의 방법에 의해 소정의 브레이크 위치에 있어서 브레이크하는 브레이크 장치를 구비하고,
상기 레이저 가공 장치는, 상기 LED 패턴 형성 기판에 상기 가공 예정선으로서 격자 형상으로 정해진 분할 예정선을 따라, 각각이 원뿔 형상, 반타원체 형상 혹은 쐐기 형상 혹은 이들이 복합된 형상을 이루는 다수의 구멍부가 상기 분할 예정선 상에 이산적으로 형성되도록 상기 레이저광을 조사함으로써, 상기 LED 패턴 형성 기판에 격자 형상으로 분할 기점을 형성하고,
상기 분할 기점 형성에 이어서, 상기 브레이크 장치는, 상기 LED 패턴 형성 기판을 상기 분할 기점을 따라 브레이크함으로써 개편화하고,
상기 레이저 가공 장치가 상기 분할 기점을 형성할 때에는, 상기 레이저광의 개개의 단펄스가 각각에 하나의 상기 구멍부를 형성하고,
상기 레이저 가공 장치는, 상기 레이저광의 빔 직경을 Db, 상기 레이저광의 반복 주파수를 R, 상기 레이저광과 상기 LED 패턴 형성 기판의 상대 이동 속도를 V라 할 때에,
0.6㎛≤Db≤9㎛,
25mm/sec≤V≤500mm/sec, 또한
2≤V/R≤15
를 만족시키는 조건에서 상기 레이저광을 조사함으로써, 상기 다수의 구멍부를 형성하고,
상기 레이저 가공 장치가 상기 분할 기점을 형성할 때에는, 상기 LED 패턴 형성 기판의 피조사면으로부터 내부에의 상기 레이저광의 포커싱 위치의 어긋남량인 디포커스값을 0㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위로 설정하고, 상기 레이저광의 펄스 에너지를 10μJ 이상 500μJ 이하의 범위로 설정하는 것을 특징으로 하는, LED 패턴 형성 기판의 가공 시스템. - 삭제
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