KR20100127220A - 복수 개의 복사 방출 소자들 제조 방법 및 복사 방출 소자 - Google Patents
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Abstract
복수 개의 복사 방출 소자의 제조 방법은 A) 복수 개의 실장 영역(2)을 구비한 캐리어층(1)을 준비하고, 이 때 실장 영역(2)이 분리 영역(3)에 의해 서로 분리되어 있도록 하는 단계; B) 분리 영역(3)상에 중간층(4)을 도포하는 단계; C) 복수 개의 실장 영역(2) 각각에 복사 방출 장치(5)를 각각 도포하는 단계; D) 복사 방출 장치(5) 및 분리 영역(3)상에 연속적인 포팅층(6)을 도포하는 단계; E) 제1분리 단계(7) 시 캐리어층(1)의 분리 영역(3)에서 포팅층(6)을 절단하고, 중간층(4)을 부분적으로 절단하는 단계; F) 제2분리 단계(8) 시 중간층(4)을 부분적으로 절단하고 캐리어층(1)을 절단하는 단계를 포함하고, 이 때 상기 중간층(4)은 제1(7) 및 제2분리 단계(8)에 의해 완전히 절단된다. 또한, 복사 방출 소자도 기술된다.
Description
본 특허 출원은 독일 특허 출원 DE 10 2008 010510.4 및 독일 특허 출원 DE 10 2008 014927.6를 기초로 우선권을 주장하며, 그 공개 내용은 참조로 포함된다.
본 발명은 복수 개의 복사 방출 소자들을 제조하는 방법 및 복사 방출 소자에 관한 것이다.
본 발명의 적어도 일 실시예의 과제는 복수 개의 복사 방출 소자들의 제조 방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 적어도 일 실시예의 과제는 복사 방출 소자를 제공하는 것이다.
이러한 과제는 독립 청구항의 방법 및 대상물에 의하여 해결된다. 본 방법 및 대상물의 유리한 실시예 및 발전예는 종속항에 특징지워지며, 이하의 설명으로부터도 도출된다. 특허 청구 범위의 공개 내용은 상세한 설명에서 명백하게 참조로 포함된다.
일 실시예에 따른 복수 개의 복사 방출 소자들을 제조하는 방법은:
A) 분리 영역에 의해 서로 분리되는 복수 개의 실장 영역들을 포함한 캐리어층을 준비하는 단계,
B) 분리 영역 상에 중간층을 도포하는 단계,
C) 복수 개의 실장 영역들 각각에 복사 방출 장치를 각각 도포하는 단계,
D) 복사 방출 장치 및 분리 영역 상에 연속적인 포팅층(potting layer)을 도포하는 단계,
E) 제1분리 단계 시, 캐리어층의 분리 영역에서 포팅층을 절단하고, 중간층을 부분적으로 절단하는 단계,
F) 제2분리 단계 시, 중간층을 부분적으로 절단하고 캐리어층을 절단하는 단계를 포함하며, 이 때 중간층은 제1 및 제2분리 단계에 의해 완전히 절단된다.
제1층, 제1영역 또는 제1장치가 제2층, 제2영역 또는 제2장치의 "상에" 배치되거나 도포되는 것은, 본 명세서에서 제1층, 제1영역 또는 제1장치가 제2층, 제2영역 또는 제2장치상에, 또는 2개의 다른 층들, 영역들 또는 장치들에 대하여 직접적으로, 기계적 및/또는 전기적으로 직접 접촉하여 배치되거나 도포됨을 의미할 수 있다. 또한, 다른 층들, 영역들 및/또는 장치들이 제1층, 제1영역 또는 제1장치와 제2층, 제2영역 또는 제2장치의 사이에, 또는 2개의 다른 층들, 영역들 또는 장치들의 사이에 배치되는 간접적 접촉도 가리킬 수 있다. 본 명세서에서 "분리", "절단" 또는 "분리하기"는 결합이 국부적으로 끊긴 층 또는 영역의 형태 변화를 의미한다. 분리, 절단 또는 분리하기 시, 형태 변화를 위해 층 또는 영역의 일부가 분리된다. 이 때, 분리, 절단 또는 분리하기는 비기계식 또는 기계식으로, 예컨대 쪼갬, 조각냄 또는 제거에 의해 수행될 수 있고, 쪼갬, 치핑(chipping) 또는 제거에 적합한 분리 도구를 이용하여 층 또는 영역의 형태를 변화하기 위한 것을 의미할 수 있다.
본 명세서에 기술된 방법의 범위 내에서 제조할 수 있는 복사 방출 소자는 종래의 복사 방출 소자의 제조 방법에 비해, 개별 복사 방출 소자 상호 간의 분리력이 개선될 수 있다. 이 때, 적어도 2개의 복사 방출 소자의 분리력은, 캐리어층 상에서 2개의 복사 방출 소자들 사이의 분리 영역에 중간층이 배치됨으로써 질적으로 개선될 수 있다.
각 분리 영역들은 그 사이에 위치한 실장 영역들로부터 분리되어 배치되거나 그리고/또는 인접하여 배치되며, 상기 실장 영역은 각각 복사 방출 소자의 복사 방출 장치를 포함한다. 복사 방출 장치 상에 도포된 포팅층은 물질 조성에 의해 예컨대 경도, 강성도(stiffness), 강도, 연성, 파괴인성(fracture toughness) 또는 밀도와 같은 물리적 특성에 있어 캐리어층과 상이할 수 있어서, 적어도 2개의 복사 방출 소자가 2개의 분리 단계 및 2개의 서로 다른 분리 도구를 이용하여 서로 분리되는 것이 필요하다.
종래의 방법에서, 포팅층으로부터 캐리어층까지의 직접적 접합은 예컨대 이러한 층들의 경도가 서로 다를 때, 포팅층의 분리를 위해 적합한 분리 도구가 캐리어층 상에 도달하면 손상되고, 기능성을 상실할 수 있다. 분리 도구의 기능 상실 문제는, 2개의 복사 방출 소자 사이의 분리 영역에서 캐리어층과 포팅층 사이에 중간층이 배치되고, 상기 중간층이 캐리어층의 분리를 위해 적합한 분리 도구뿐만 아니라 포팅층의 분리를 위해 적합한 분리 도구에 의해서도 절단될 수 있고, 따라서 버퍼층 또는 보호층으로서 역할하면서, 방지될 수 있다.
일 실시예에서, 제1분리 단계 및 제2분리 단계에서의 분리는 각각 톱을 이용하여 수행될 수 있다. 이는, 방법의 단계 E) 및 F)가 단일의 분리 도구로서의 톱을 이용하여 완전히 수행될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한, 톱은, 물리적 특성이 상이한 캐리어층, 중간층 및 포팅층을 분리하기 위한, 치핑 기능의 분리 도구를 위한 예로서 사용될 수 있다. 다른 한편으로, 기계적 분리 도구로서 톱을 사용하면, 복수 개의 복사 방출 소자가 대량 생산으로 비용 경제적 제조될 수 있다.
또한, 제1분리 단계에 따른 분리는 제1톱날을 이용하여 수행될 수 있다. 이러한 제1분리 단계에서, 캐리어층의 분리 영역에서 포팅층의 완전한 분리 및 중간층의 부분적 절단을 위해 E) 단계에 따라 제1톱날이 사용될 수 있고, 상기 제1톱날은 포팅층뿐만 아니라 중간층도 절단시킬 수 있다. 제1톱날은 특히 포팅층의 절단을 위해 적합하며, 이 때 포팅층은 제1분리 단계중에 완전히 절단된다.
종래의 방법에서, 포팅층은 제1분리 단계 동안 톱날에 의해 완전히 절단될 수 없는데, 톱날이 캐리어층에 도달하고 그와 결부되어 톱날이 손상되는 것을 방지하기 위해, 포팅층의 작은 일부가 보호층으로서 유지될 필요가 있기 때문이다. 이 때, 잔류한 포팅층의 작은 일부는 제2분리 단계를 위해 부정적인 것으로 확인되는데, 포팅층의 잔유물이 분리 에지에 누적될 수 있고, 복사 방출 소자의 이후의 가공 시 떨어질 수 있기 때문이다. 이는, 공지된 제조 방법에서 복사 방출 소자의 오염을 야기하여, 복사 방출 장치를 부가적 정제 단계를 통해 정제하는 것이 필요하다.
공지된 방법에서, 부가적으로, 포팅층의 잔유물은 제2톱질 단계 동안 톱날에도 누적될 수 있고, 이는 톱날이 계속 무뎌짐에 따라 톱질 결과를 불량하게 만든다. 톱날은 다이아몬드 펀치를 포함할 수 있고, 상기 펀치는 플라스틱 매트릭스, 금속 매트릭스 또는 대안적으로 세라믹 매트릭스에 매립되고, 톱질의 시작 시 충분한 정확도를 제공한다. 톱질 동안, 무뎌진 다이아몬드 펀치가 플라스틱 매트릭스로부터 빠져나오고, 그로 인하여 새롭고 날카로운 다이아몬트 펀치가 노출될 수 있다. 공지된 제조 방법에서, 날카로운 새 다이아몬트 펀치에 포팅층의 잔유물이 누적됨으로써, 톱날은 점차 무뎌질 수 있다.
본 발명에 따라 포팅층과 캐리어층 사이에 중간층이 배치됨으로써, 포팅층이 완전히 분리될 수 있어서, 포팅층의 잔류물이 제2톱날 상에 가능한 한 발생하지 않고, 분리 결과가 개선될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제2분리 단계는 제2톱날을 이용하여 수행될 수 있으며, 상기 제2톱날은 제1톱날과 다르다. 이 때, 제2톱날은 마찬가지로 중간층을 부분적으로 절단하며, 캐리어층은 완전히 절단한다. 이는, 제1톱날뿐만 아니라 제2톱날도, 예컨대 제1톱날이 캐리어층에 도달하여 손상되는 경우 없이, 중간층을 절단시킬 수 있음을 의미한다.
또한, 제1 및 제2톱날은 동일한 두께를 가질 수 있다. 이 때, 제1 및 제2톱날의 두께는 각각 50 ㎛ 내지 350 ㎛일 수 있다. 제1 및 제2톱날의 두께가 균일함으로써, 제1 및 제2분리 단계 이후 분리 영역에서의 비평면성은 적어도 가능한 한 또는 완전히 방지될 수 있다.
또한, 방법의 C) 단계 전에 캐리어층의 복수 개의 실장 영역에서 각각 적어도 하나의 전기 접촉층이 도포될 수 있다. 이 때, 적어도 하나의 전기 접촉층은 복사 방출 장치를 캐리어층의 측면으로부터 전기적으로 접촉하는 역할을 하고, 예컨대 캐리어층 상의 도전로로서 형성될 수 있다. 복사 방출 장치는 예컨대 각각 캐리어층을 향한 전극을 포함할 수 있고, 상기 전극을 이용하여 복사 방출 장치는 각각 실장 영역들에서 적어도 하나의 전기 접촉층 상에 도포될 수 있다. 반대 접촉을 위해, 복사 방출 장치는 예컨대 캐리어층과 반대 방향인 전극을 구비할 수 있고, 상기 전극은 가령 본딩 와이어에 의해 적어도 하나의 전기 접촉층 중 하나에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 대해 대안적으로, 복사 방출 장치는 공지된 소위 플립칩 접촉을 이용하여 실장 영역들에서 각각 적어도 2개의 전기 도전로상에 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 전기 접촉층은 중간층과 동일한 물질을 포함하거나, 동일한 물질로 구성될 수 있다. 중간층이 적어도 하나의 전기 접촉층과 동일한 물질, 예컨대 구리, 니켈, 은, 텅스텐, 몰리브덴, 또는 금 또는 합금 또는 서로 다른 백분율비율로 상기 기술된 금속과의 혼합물 또는 열거한 물질을 포함한 층 시퀀스를 포함할 수 있어서, 적어도 하나의 전기 접촉층 및 중간층은 동시에 B) 단계에서 도포될 수 있다.
또한, 캐리어층은 제1경도를, 중간층은 제2경도를, 포팅층은 제3경도를 가질 수 있고, 이 때 제1경도는 제2경도보다 클 수 있고, 제2경도는 제3경도보다 클 수 있다. 따라서, 포팅층은 중간층에 비해 작은 경도를 가질 수 있고, 이 때 중간층은 다시 캐리어층보다 작은 경도를 가질 수 있다.
이 때, 캐리어층을 위해 사용되는 물질은 큰 경도를 특징으로 할 수 있고, 상기 물질은 예컨대 세라믹 물질, 예컨대 규소와 같은 반도체 물질 또는 표면에서 산화될 수 있는 금속 또는 플라스틱을 포함한다. 이 때, 세라믹 물질은 예컨대 알루미늄질화물(AlN) 및/또는 알루미늄산화물(Al2O3)을 포함하거나 그러한 화합물로 구성될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 중간층을 위해 적어도 하나의 포토레지스트, 납땜중지래커 또는 금속이 사용될 수 있고, 이 때 금속은 구리, 금, 은, 텅스텐, 몰리브댄, 니켈 및 합금물, 혼합물 및 이들로 구성된 층 시퀀스 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다. 이와 같은 금속은 캐리어층보다 낮은 경도를 가질 수 있고, 따라서, 캐리어층보다 약할 수 있다. 또한, 이와 같은 물질에 의해, 균일하게도, 중간층은 제1톱날에 의해서만 절단될 수 있을 뿐만 아니라 제2톱날에 의해서도 절단될 수 있다. 제1톱날은 비교적 최저 경도를 가진 포팅층의 절단을 위해 최적화되고, 제2톱날은 비교적 최대 경도를 가진 캐리어층의 절단을 위해 적합하다.
다른 실시예에 따르면, 포팅층은 실리콘을 포함할 수 있고, 상기 실리콘은 예컨대 메틸계 실리콘, 페닐계 실리콘 및/또는 불소화계 실리콘 중 선택된다. 또한, 예컨대 실리콘과 에폭시 수지와 같이, 가변적인 백분율비로 실리콘을 포함한 혼합물도 고려될 수 있다. 또는, 메틸계 실리콘, 페닐계 실리콘 또는 불소화계 실리콘으로 구성된 혼합물이 사용될 수 있다. 이 때, 실리콘은, 공기 및 특히 산소뿐만 아니라 습기에 대해서도 특히 불투과성이며, 또한 UV 내구성을 가진다는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 실리콘은, 예컨대 150℃를 초과하는 고온에서도 복사 방출 소자의 구동을 가능하게 한다는 특징이 있다. 실리콘을 포함한 포팅에 의해, 포팅층으로부터 예컨대 렌즈와 같은 광학 부재가 형성될 수 있고, 상기 렌즈는 포팅층의 일부로서 바람직하게는 복사 방출 소자의 복사 방출 장치의 바로 위에 배치될 수 있다.
바람직하게, 포팅층에는 쇼어 A60 내지 쇼어 A90의 쇼어 경도(shore hardness)를 가진 메틸계 실리콘이 사용되고, 더욱 바람직하게 쇼어 A70 내지 쇼어 A80의 쇼어 경도를 가진 메틸계 실리콘이 사용되며, 이러한 실리콘은 물질 안정성이 높다.
본 명세서에 기술된 방법을 이용하여 제조된 복사 방출 소자의 기술적 분석에 따르면, 실리콘을 포함한 포팅층의 실리콘은, 중간층이 금속을 포함하는 경우에 비해, 중간층이 본 발명에 따른 납땜 중지 래커 또는 포토레지스트를 포함하는 경우에, 상기 중간층에 훨씬 더욱 양호하게 부착된다. 중간층에 포팅층의 부착이 개선됨으로써, 포팅층의 잔유물에 의한 분리 영역의 톱질 에지의 오염이 감소하는 데 기여할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 적어도, 캐리어층의 분리 영역은 파면(wave)을 포함하고, 상기 파면은 B) 단계에서 중간층의 도포에 의해 평탄화된다. 캐리어층의 파면은 예컨대 감지법(sensing method), 정압법(stagnation pressure) 또는 광학적 방법에 의해 산출될 수 있다. 바람직하게, 캐리어층의 파면은 감지법에 의해 캐리어층의 5개 내지 10개의 점에서 산출될 수 있다.
B) 단계에서 캐리어층 상에 중간층이 도포되는 동안, 우선, 예컨대 액상일 수 있는 중간층의 물질이 비균일한 평면에 삽입되고, 파면을 제거할 수 있다. 특히, 바람직하게, 중간층은 캐리어층의 최대 가능 파면보다 크거나 적어도 동일한 층 두께로 도포될 수 있다. 따라서, 캐리어층의 최대 가능 파면으로서의 최대 파면 피크에 도달하여 제1톱날이 손상되는 경우는 보호층 또는 버퍼층으로서 도포된 중간층을 이용하여 가능한 한 방지될 수 있다. 캐리어층을 위해 사용된 각 물질에 따라, 파면은 5 내지 50 ㎛일 수 있어서, 중간층은 캐리어층의 파면의 최대 파면 피크를 5 내지 50 ㎛만큼 초과하고, 바람직하게 5 내지 20 ㎛만큼 초과하는 층 두께로 도포된다. 이 때, 중간층의 도포단계는 광화학적으로 수행될 수 있다.
이미 상기에 언급한 방법을 이용한 캐리어층의 파면 산출을 위해, 다른 실시예에 따르면, 캐리어층은 A) 단계에서 필름 상에 배치되어 준비될 수 있다. 이를 위해, 캐리어층은 필름 상에 접착되고, 예컨대 라미네이팅될 수 있다. 필름에 의해, 유리하게도, 캐리어층이 거의 완전히 평평한 면 상에 안착하고, 가령 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리올레핀(PO)과 같은 물질을 포함할 수 있다. 이어서, 중간층, 복수 개의 복사 방출 장치 및 포팅층은 B), C), D) 단계에서 필름에 대향된 캐리어층의 표면상에 수행될 수 있다.
또한, 필름은 제2분리 단계에서 F) 단계에서 적어도 부분적으로 절단될 수 있고, 이는 생성된 평면이 이후의 제조 단계에서 유지될 수 있도록 도움이 된다.
일 실시예에 따른 복사 방출 소자는, 특히,
- 실장 영역을 구비한 캐리어층,
- 실장 영역에 배치된 복사 방출 장치, 및
- 복사 방출 장치 상의 포팅층을 포함하고, 이 때 실장 영역에 근접하여 캐리어층과 포팅층 사이에 중간층이 배치된다.
포팅층이 복사 방출 장치의 "상에" 배치되거나 도포되는 것은, 본 명세서에서 포팅층이 복사 방출 장치상에 직접적으로, 기계적인 직접적 접촉하에 배치되거나 도포됨을 의미할 수 있다. 또한, 이는, 포팅층과 복사 방출 장치 사이에 다른 층들이 배치되는 간접적 접촉도 가리킬 수 있다.
캐리어층과 포팅층 사이에 실장 영역에 "인접한" 중간층의 배치는, 본 명세서에서 중간층이 실장 영역에 직접 접촉하여 배치될 수 있어, 중간층 및 실장 영역이 직접적으로 접해있음을 의미할 수 있다. 또한, 이는, 실장 영역과 중간층 사이에 다른 층들 또는 영역들이 배치되는 간접적 접촉을 가리킬 수도 있다.
이와 같은 복사 방출 소자는 반도체 소자로서, 바람직하게 발광 다이오드칩으로서 또는 레이저다이오드칩으로서 형성될 수 있다.
또한, 이와 같은 복사 방출 소자는 예컨대 리드프레임과 같은 표면 상에 표면 실장 기술을 이용하여 실장될 수 있다. 이를 통해, 리드프레임의 매우 조밀한 장착, 특히 양측의 장착이 가능하다.
또한, 이와 같은 복사 방출 소자는 JEDEC-1 표준을 달성할 수 있고, 이는, 이와 같은 복사 방출 소자가 습기 침투 및 산화 손상으로부터의 보호를 위해 소위 "드라이팩(dry-pack)"으로 포장되어 보관될 필요가 없고, 제조 공정의 주위 환경에 보관될 수 있음을 의미할 수 있다. 이를 통해, 복사 방출 소자에서 습기가 차는 경우는 가능한 한 방지될 수 있어서, 예컨대 도전로 상에 배치된 복사 방출 소자가 리플로우 공정으로 납땜될 때 복사 방출 소자에 균열이 발생하고, 복사 방출 소자의 층들간의 박리가 야기되진 않는다(소위 "팝코닝 효과(popcorning-effect)").
다른 실시예에 따르면, 중간층은 실장 영역을 둘러쌀 수 있다. 이는, 실장 영역이 적어도 2개의 표면에서 중간층에 의해 한정됨을 의미할 수 있다. 또한, 이는, 실장 영역에 배치된 복사 방출 장치가 적어도 2개의 표면에서 중간층에 의해 둘러싸임을 의미할 수 있다. 중간층이 복사 방출 장치를 둘러싸는 영역은 분리 영역이라고도 할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 적어도 캐리어층의 실장 영역에서 적어도 하나의 전기 접촉층이 도포될 수 있다. 이 때, 적어도 하나의 전기 접촉층은 복사 방출 장치를 하부로부터 전기 접촉하는 역할을 하며, 하부 전극으로서, 예컨대 도전로로서 형성될 수 있다. 반대 접촉을 위해, 복사 방출 장치는 상부 전극을 구비할 수 있고, 상기 상부 전극은 예컨대 본딩 와이어를 포함할 수 있다.
복사 방출 소자는, 가령 전기 접촉층의 물질, 층들의 서로 다른 경도 및/또는 각 층의 형성을 위해 사용된 물질과 같은, 이미 상기에 계속하여 기술한 바와 같은 하나 이상의 특성을 가질 수 있다.
이하, 복수 개의 복사 방출 소자의 제조 방법 및 복사 방출 소자의 다른 이점, 바람직한 실시예는 도면과 관련하여 설명된 실시예로부터 도출된다.
도 1a 내지 1f는 일 실시예에 따른 방법의 단계에 대한 개략적 단면도이다.
도 2a 및 2b는 다른 실시예에 따른 방법의 개별 단계를 나타낸 도면이다.
도 1a 내지 1f는 일 실시예에 따른 방법의 단계에 대한 개략적 단면도이다.
도 2a 및 2b는 다른 실시예에 따른 방법의 개별 단계를 나타낸 도면이다.
실시예 및 도면에서 동일하거나 동일한 기능의 요소는 각각 동일한 참조 번호를 가진다. 도시된 요소 및 요소들간의 크기비는 축척에 맞는 것으로 볼 수 없다. 오히려, 도면의 일부 상세 사항은 더 나은 이해를 위해 과장되어 크게 도시되어 있다.
도 1a 내지 1f에는 일 실시예에 따른 방법의 단계가 도시되어 있다. 도 1a는 복수 개의 실장 영역(2)을 포함한 캐리어층(1)이 준비되는 A) 단계의 개략적 단면도를 도시한다. 이 때, 실장 영역(2)은 분리 영역(3)에 의해 서로 분리된다. 분리 영역(3) 및 실장 영역(2)은 예컨대 서로 분리된 행 및 열로 배치될 수 있다. 바람직하게, 실장 영역(2)은 그 사이에 배치된 분리 영역(3)을 포함하여 행과 열로 매트릭스 형태로 캐리어층(1) 상에 면형으로 배치된다. 캐리어층(1)을 위한 물질로서, 바람직하게 세라믹 물질, 예컨대 규소와 같은 반도체 물질 또는 예컨대 표면이 산화될 수 있는 금속 또는 플라스틱 물질이 사용되는데, 이러한 물질은 큰 경도 및 낮은 물질 비용을 특징으로 하기 때문이다. 이 때, 캐리어층은 캐리어층을 위해 어떤 물질이 사용되는 가에 따라 5 내지 50 ㎛의 파면을 포함한다.
도 1b는 이후의 B) 단계의 개략적 단면도를 도시하며, 이 때 캐리어층(1)의 분리 영역(3) 상에 중간층(4)이 도포된다. 바람직하게, 중간층의 물질로서 포토레지스트, 땜납중지래커 또는 예컨대 니켈, 구리, 은, 텅스텐, 몰리브덴 또는 금과 같은 금속 또는 혼합물 또는 가변적 백분율 비율로 금속을 포함한 합금물 또는 상기 열거한 물질을 포함한 층 시퀀스가 사용된다. 캐리어층의 분리 영역에서 중간층의 도포에 의해 캐리어층의 파면이 평탄화된다. 전체적으로, 중간층(4)의 층 두께는 바람직하게, 분리 영역(3)에서의 캐리어층(1)의 최대 가능 파면과 적어도 동일하고, 바람직하게는 더 크다. 최대 가능 파면은, 미리, 예컨대 감지법에 의해 분리 영역(3)에서 캐리어층(1)의 표면 상에서 5 내지 10개의 점에서 산출되었다.
도 1c는 C) 단계의 개략적 단면도를 도시하며, 이 때 복수 개의 각 실장 영역(2) 상에 각각 하나의 복사 방출 장치(5)가 도포된다. 이 때, 복사 방출 장치(5) 각각은 인접한 분리 영역(3)에 직접 접하거나, 여기에 도시된 바와 같이, 캐리어층(1) 상의 실장 영역(2)에서 인접한 분리 영역(3)으로부터 이격되어 배치될 수 있다. 복사 방출 장치(5)의 전기적 연결을 위해, C) 단계 전에 적어도 복수 개의 실장 영역(2)에 각각 적어도 하나의 전기 접촉층(10)이 도포될 수 있고, 이는 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같다. 이 때, 전기 접촉층(10) 및 중간층(4)의 물질은 동일한 물질을 포함하거나, 동일한 물질로 구성될 수 있다. 이 경우, 전기 접촉층(10) 및 중간층(4)은 일 방법 단계에서 구조화되어 실장 영역(2)상에, 또는 분리 영역(3)상에 도포될 수 있다.
도 1d는 D) 단계의 개략적 단면도를 도시하며, 이 때 복사 방출 장치(5) 및 중간층(4) 상에 연속적인 포팅층(6)이 대면적으로 도포된다. 바람직하게, 포팅층(6)은 메틸계 실리콘 또는 페닐계 실리콘을 포함할 수 있고, 상기 실리콘으로부터 렌즈가 형성될 수 있다. 바람직하게, 포팅층(6)은 복사 방출 장치(5) 상에 배치되어, 포팅층(6)의 렌즈가 복사 방출 장치(5) 상에 직접 안착한다.
도 1e는 E) 단계의 개략적 단면도를 도시하며, 이 때 제1분리 단계(7)에서 포팅층(6)은 완전히 절단되고, 중간층(4)은 부분적으로 절단된다. 이 때, 제1분리 단계(7)의 진행은 파선 화살표(7)로 표시되어 있다. 제1분리 단계(7)에서 포팅층(6)이 완전히 절단됨으로써, 포팅층(6)의 잔유물없이 매끄러운 톱질 에지가 생성될 수 있다.
도 1f는 F) 단계의 개략적 단면도를 도시하며, 이 때 제2분리 단계(8)(파선 화살표)에서 중간층(4)은 부분적으로, 캐리어층(1)은 완전히 절단된다. 이 때, 중간층(4)은 도 1e에 도시된 제1분리 단계(7) 및 도 1F)에 도시된 제2분리 단계(8)에 의해 완전히 절단된다. 따라서, 결국, F) 단계를 이용하여 예컨대 톱을 이용하여 분리가 가능한 복수 개의 복사 방출 소자가 생성된다. 복사 방출 소자의 분리를 위해, 2개의 서로 다른 톱날이 사용될 수 있고, 이 때 제1분리 단계(7)를 위해 사용된 톱날은 포팅층(6)의 완전한 분리를 위해 최적화되는 반면, 제2분리 단계(8)를 위한 제2톱날은 캐리어층(1)의 분리를 위해 적합하다. 바람직하게, 중간층(4)은 예컨대 포토레지스트, 납땜중지래커와 같은 물질 또는 구리, 니켈, 은, 텅스텐, 몰리브덴 또는 금과 같은 물질, 또는 혼합물 또는 합금물 또는 이들로 구성된 층 시퀀스를 포함하여, 중간층(4)은, 비교적 최저 경도를 가진 포팅층(6)의 절단을 위해 최적화된 톱날뿐만 아니라, 비교적 최고 경도를 가진 캐리어층(1)의 절단을 위해 적합한 톱날에 의해서도 절단될 수 있다.
따라서, 도 1f에 기술된 단계 F)의 종료 시 복수 개의 복사 방출 소자가 제공된다.
도 2a 및 2b에는 다른 실시예에 따른 복사 방출 소자의 제조 방법을 위한 개별 단계가 도시되어 있다.
이 때, 도 1a 내지 1f에 따른 방법의 실시예에 비해, 도 1e 및 1f에 도시된 분리 단계(7, 8)을 가능한 한 평편한 면상에서 수행하기 위해, 필름(9) 상에 배치된 캐리어층(1)이 준비된다. 복사 방출 소자의 이후 가공 공정을 위해 평편한 면을 유지하기 위해, 도 2a에서 개략적 단면도로 도시된 바와 같은 필름(9)은 F) 단계에 따른 제2분리 단계(8) 동안 부분적으로만 절단된다. 복사 방출 장치(5)는 전기 접촉층(10) 상에 배치되고, 이 때 실장 영역(2)에서 전기 접촉층(10)은 복사 방출 장치(5)의 도포 전에 상기에 기술한 C) 단계에서 캐리어층(1) 상에 도포된다. 도시된 실시예에서, 복사 방출 장치(5)는 플립칩 실장을 이용하여 도포된다.
마지막으로, 이미 서로 분리된 복사 방출 소자가 필름(9)으로부터 완전하게 분리되는 것은 이후의 방법 단계에서 분리 에지에서 수행되며, 이를 통해 도 2b에 도시된 바와 같이 복수 개의 복사 방출 소자로의 개별화가 달성된다.
본 발명은 실시예에 의거한 설명에 의하여 상기 실시예에 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명은 각 새로운 특징 및 특징들의 각 조합을 포함하고, 이는 특히 특허 청구 범위에서의 특징들의 각 조합을 포괄하며, 비록 이러한 특징 또는 이러한 특징들의 조합이 그 자체로 명백하게 특허 청구 범위 또는 실시예에 기술되지 않더라도 그러하다.
1: 캐리어층 2: 실장 영역
3: 분리 영역 4: 중간층
5: 복사 방출 장치 6: 연속적인 포팅층
7: 제 1 분리 단계 8: 제 2 분리 단계
9: 필름 10: 전기 접촉층
3: 분리 영역 4: 중간층
5: 복사 방출 장치 6: 연속적인 포팅층
7: 제 1 분리 단계 8: 제 2 분리 단계
9: 필름 10: 전기 접촉층
Claims (15)
- 복수의 복사 방출 소자들을 제조하는 방법에 있어서,
A) 분리 영역(3)에 의해 서로 분리되는 복수 개의 실장 영역들(2)을 구비한 캐리어층(1)을 준비하는 단계;
B) 상기 분리 영역(3) 상에 중간층(4)을 도포하는 단계;
C) 상기 복수 개의 실장 영역들(2) 각각에 복사 방출 장치(5)를 각각 도포하는 단계;
D) 상기 복사 방출 장치(5) 및 분리 영역들(3) 상에 연속적인 포팅층(6)을 도포하는 단계;
E) 제1분리 단계(7)에서, 상기 캐리어층(1)의 분리 영역들(3)에서 상기 포팅층(6)을 절단하고, 상기 중간층(4)을 부분적으로 절단하는 단계; 및
F) 제2분리 단계(8)에서, 상기 중간층(4)을 부분적으로 절단하고, 상기 캐리어층(1)을 절단하는 단계를 포함하고, 이 때 상기 중간층(4)은 상기 제1분리 단계(7) 및 제2분리 단계(8)에 의해 완전히 절단되는 것을 특징으로 하는 복수의 복사 방출 소자들 제조 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제1분리 단계(7) 및 제2분리 단계(8)에서의 분리는 각각 톱을 이용하여 수행되고, 이 때 상기 제1분리 단계(7)에서의 분리는 특히 제1톱날에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 복수의 복사 방출 소자들 제조 방법. - 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 제2분리 단계(8)에서의 분리는 제2톱날에 의해 수행되고, 상기 제2톱날은 제1톱날과 다른 것을 특징으로 하는 복수의 복사 방출 소자들 제조 방법. - 제 3항에 있어서,
상기 제1톱날 및 제2톱날은 동일한 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 복수의 복사 방출 소자들 제조 방법. - 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 C) 단계 전에 적어도, 상기 캐리어층(1)의 복수 개의 실장 영역들(2)에 각각 적어도 하나의 전기 접촉층(10)이 도포되는 것을 특징으로 하는 복수의 복사 방출 소자들 제조 방법. - 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간층(4) 및 적어도 하나의 전기 접촉층(10)은 동일한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 복사 방출 소자들 제조 방법. - 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간층(4) 및 전기 접촉층(10)은 B) 단계에서 동시에 도포되는 것을 특징으로 하는 복수의 복사 방출 소자들 제조 방법. - 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐리어층(1)은 제1경도를, 상기 중간층(4)은 제2경도를, 상기 포팅층(6)은 제3경도를 가지며, 상기 제1경도는 상기 제2경도보다 크고, 상기 제2경도는 상기 제3경도보다 큰 것을 특징으로 하는 복수의 복사 방출 소자들 제조 방법. - 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐리어층(1)은 세라믹 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 복사 방출 소자들 제조 방법. - 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간층(4)은 적어도 포토레지스트, 납땜중지래커 또는 금속을 포함하고, 상기 금속은 구리, 니켈, 은, 텅스텐, 몰리브덴, 금 중 적어도 하나 또는 합금물 또는 혼합물 또는 이들의 층 시퀀스로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 복수의 복사 방출 소자들 제조 방법. - 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 포팅층(6)은 실리콘을 포함하고, 상기 실리콘은 메틸계 실리콘, 페닐계 실리콘, 불소화계 실리콘 및/또는 혼합물로부터 선택되고, 상기 혼합물은 실리콘과 에폭시 수지, 또는 메틸계 실리콘, 페닐계 실리콘 및/또는 불소화계 실리콘으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 복수의 복사 방출 소자들 제조 방법. - 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐리어층(1)의 적어도 분리 영역(3)은 파면을 포함하고, 상기 파면은 B) 단계에서 상기 중간층(4)의 도포에 의해 평탄화되며, 상기 중간층(4)은 특히 상기 캐리어층(1)의 파면과 동일하거나 그보다 큰 층 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 복수의 복사 방출 소자들 제조 방법. - 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐리어층(1)은 A) 단계에서 필름(9) 상에 배치되어 준비되고, 상기 중간층(4), 복수 개의 복사 방출 장치(5) 및 포팅층(6)은 B), C), D) 단계에서 상기 필름(9)에 대향된 캐리어층(1)의 표면에 도포되는 것을 특징으로 하는 복수의 복사 방출 소자들 제조 방법. - 복사 방출 소자, 특히 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 따른 방법을 이용하여 제조될 수 있는 복사 방출 소자에 있어서,
실장 영역(2)을 구비한 캐리어층(1);
상기 실장 영역(2) 상에 배치된 복사 방출 장치(5); 및
상기 복사 방출 장치(5) 상의 포팅층(6)을 포함하고, 상기 실장 영역(2)에 인접하여 상기 캐리어층(1)과 포팅층(6) 사이에 중간층(4)이 배치되는 것을 특징으로 하는 복사 방출 소자. - 제 14항에 있어서,
상기 중간층(4)은 상기 실장 영역(2)을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 복사 방출 소자.
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