KR20140002533A - 봉지층 피복 반도체 소자, 그 제조 방법 및 반도체 장치 - Google Patents

봉지층 피복 반도체 소자, 그 제조 방법 및 반도체 장치 Download PDF

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KR20140002533A
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히로유키 가타야마
류이치 기무라
히데노리 오니시
가즈히로 후케
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법은, 경질의 지지판을 구비하는 지지 시트를 준비하는 준비 공정, 반도체 소자를 지지 시트의 두께 방향 한쪽에 배치하는 반도체 소자 배치 공정, 반도체 소자 배치 공정 후에, 경화성 수지를 함유하는 봉지 수지 조성물로 형성되는 봉지층을, 반도체 소자를 피복하도록, 지지 시트의 두께 방향 한쪽에 배치하는 층 배치 공정, 봉지층을 경화시켜, 가요성의 봉지층에 의해 반도체 소자를 봉지하는 봉지 공정, 봉지 공정 후에, 가요성의 봉지층을, 반도체 소자에 대응하여 절단하는 것에 의해, 반도체 소자와, 반도체 소자를 피복하는 봉지층을 구비하는 봉지층 피복 반도체 소자를 얻는 절단 공정, 및, 절단 공정 후에, 봉지층 피복 반도체 소자를 지지 시트로부터 박리하는 반도체 소자 박리 공정을 구비한다.

Description

봉지층 피복 반도체 소자, 그 제조 방법 및 반도체 장치{ENCAPSULATING LAYER-COVERED SEMICONDUCTOR ELEMENT, PRODUCING METHOD THEREOF, AND SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 봉지층 피복 반도체 소자, 그 제조 방법 및 반도체 장치에 관한 것이고, 자세하게는, 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법, 그것에 의해 얻어지는 봉지층 피복 반도체 소자 및 그것을 구비하는 반도체 장치에 관한 것이다.
종래, 발광 다이오드 장치(이하, LED 장치로 약기한다.)나 전자 장치 등을 포함하는 반도체 장치는, 우선, 기판에 복수의 반도체 소자(발광 다이오드 소자(이하, LED로 약기한다.)나 전자 소자 등을 포함한다)를 실장하고, 계속하여, 복수의 반도체 소자를 피복하도록 봉지층을 마련하고, 그 후, 각 반도체 소자로 개편화(個片化)하는 것에 의해 제조되는 것이 알려져 있다.
특히, 반도체 소자가 LED이고, 반도체 장치가 LED 장치인 경우에는, 복수의 LED의 사이에 있어서, 발광 파장이나 발광 효율에 차이를 발생시키기 때문에, 그와 같은 LED가 실장된 LED 장치에서는, 복수의 LED의 사이에 있어서 발광에 차이를 발생시키는 문제가 있다.
이러한 문제를 해소할 수 있도록, 예컨대, 복수의 LED를 형광체층으로 피복하여 형광체층 피복 LED를 제작하고, 그 후, 형광체층 피복 LED를 발광 파장이나 발광 효율에 따라 선별한 후, 기판에 실장하는 것이 검토되고 있다.
예컨대, 석영 기판의 위에, 점착 시트를 사이에 두고 칩을 붙이고, 계속하여, 칩의 위로부터 수지를 도포하여, 수지로 피복된 칩으로 이루어지는 의사 웨이퍼를 제작하고, 그 후, 의사 웨이퍼를 석영 기판 및 점착 시트로부터 박리한 후, 의사 웨이퍼를 칩 단위로 다이싱하여 개편화하는 것에 의해 얻어지는 칩 부품이 제안되어 있다(예컨대, 일본 특허 공개 2001-308116호 공보 참조). 일본 특허 공개 2001-308116호 공보의 칩 부품은, 그 후, 기판에 실장되어 반도체 장치가 얻어진다.
또한, 점착 시트의 위에 LED를 배치하고, 계속하여, 형광체가 분산 혼입된 세라믹 잉크를 도포하여 가열하는 것에 의해, 세라믹 잉크를 가경화(假硬化)시킨 후, LED에 대응하여 세라믹 잉크를 다이싱하고, 그 후, 세라믹 잉크를 본경화(本硬化)시켜 유리화시키는 것에 의해 얻어지는 LED가 제안되어 있다(예컨대, 일본 특허 공개 2012-39013호 공보 참조). 일본 특허 공개 2012-39013호 공보의 LED는, 그 후, 기판에 실장되어 LED 장치가 얻어진다.
그러나, 일본 특허 공개 2001-308116호 공보에 기재된 방법에서는, 의사 웨이퍼를 다이싱할 때에는, 의사 웨이퍼가 이미 석영 기판 및 점착 시트로부터 박리되어 있으므로, 그것들은 의사 웨이퍼를 지지하지 않고 있다. 그 때문에, 의사 웨이퍼를 우수한 정밀도로 다이싱할 수 없고, 그 결과, 얻어지는 칩 부품의 치수 안정성이 낮다고 하는 문제가 있다.
한편, 일본 특허 공개 2012-39013호 공보에 기재된 방법에서는, 세라믹 잉크를 다이싱한 후, 세라믹 잉크를 본경화하므로, 다이싱 후에 있어서, 세라믹 잉크에 있어서 본경화로 생기는 수축에 기인하는 치수 오차를 발생시키고, 그 때문에, 얻어지는 LED의 치수 안정성이 낮다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 우수한 치수 안정성으로 봉지층 피복 반도체 소자를 얻을 수 있는 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법, 그것에 의해 얻어지는 봉지층 피복 반도체 소자 및 그것을 구비하는 반도체 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법은, 경질의 지지판을 구비하는 지지 시트를 준비하는 준비 공정, 반도체 소자를 상기 지지 시트의 두께 방향 한쪽에 배치하는 반도체 소자 배치 공정, 상기 반도체 소자 배치 공정 후에, 경화성 수지를 함유하는 봉지 수지 조성물로 형성되는 봉지층을, 상기 반도체 소자를 피복하도록, 상기 지지 시트의 상기 두께 방향 한쪽에 배치하는 층 배치 공정, 상기 봉지층을 경화시켜, 가요성의 상기 봉지층에 의해 상기 반도체 소자를 봉지하는 봉지 공정, 상기 봉지 공정 후에, 가요성의 상기 봉지층을 상기 반도체 소자에 대응하여 절단하는 것에 의해, 상기 반도체 소자와, 상기 반도체 소자를 피복하는 상기 봉지층을 구비하는 봉지층 피복 반도체 소자를 얻는 절단 공정 및 상기 절단 공정 후에, 상기 봉지층 피복 반도체 소자를 상기 지지 시트로부터 박리하는 반도체 소자 박리 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법에서는, 상기 봉지층은 봉지 시트로 형성되는 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법에 있어서, 상기 층 배치 공정에서는, B 스테이지의 상기 봉지층에 의해 상기 반도체 소자를 피복하고, 상기 봉지 공정에서는, 상기 봉지층을 경화시켜 C 스테이지로 하고, C 스테이지의 상기 봉지층에 의해 상기 반도체 소자를 봉지하는 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법에서는, 상기 지지 시트는, 상기 지지판의 상기 두께 방향 한쪽면에 더 적층되는 점착층을 구비하는 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법에 있어서, 상기 반도체 소자 박리 공정에서는, 상기 봉지층 피복 반도체 소자를 상기 지지판 및 상기 점착층으로부터 박리하는 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법은, 상기 절단 공정 후, 상기 반도체 소자 박리 공정 전에, 상기 지지판을 상기 점착층으로부터 박리하는 지지판 박리 공정을 더 구비하고, 상기 반도체 소자 박리 공정에서는, 상기 봉지층 피복 반도체 소자를 상기 점착층으로부터 박리하는 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법에서는, 상기 반도체 소자 박리 공정은, 상기 봉지층 피복 반도체 소자를 상기 두께 방향에 대한 직교 방향으로 연신 가능한 연신 지지 시트에 전사하는 공정 및 상기 연신 지지 시트를 상기 직교 방향으로 연신시키면서, 상기 봉지층 피복 반도체 소자를 상기 연신 지지 시트로부터 박리하는 공정을 구비하는 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법에 있어서, 상기 준비 공정에서는, 상기 지지 시트를, 상기 절단 공정에 있어서 절단의 기준이 되는 기준 마크가 미리 마련되어 있도록 준비하는 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법에서는, 상기 반도체 소자가 LED이고, 상기 봉지층이 형광체층인 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법에서는, 상기 봉지층은 상기 반도체 소자를 피복하는 피복부와, 광 반사 성분을 함유하고, 상기 피복부를 둘러싸도록 하여 형성되는 리플렉터부를 구비하는 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자는, 경질의 지지판을 구비하는 지지 시트를 준비하는 준비 공정, 반도체 소자를 상기 지지 시트의 두께 방향 한쪽에 배치하는 반도체 소자 배치 공정, 상기 반도체 소자 배치 공정 후에, 경화성 수지를 함유하는 봉지 수지 조성물로 형성되는 봉지층을, 상기 반도체 소자를 피복하도록 상기 지지 시트의 상기 두께 방향 한쪽에 배치하는 층 배치 공정, 상기 봉지층을 경화시켜, 가요성의 상기 봉지층에 의해 상기 반도체 소자를 봉지하는 봉지 공정, 상기 봉지 공정 후에, 가요성의 상기 봉지층을 상기 반도체 소자에 대응하여 절단하는 것에 의해, 상기 반도체 소자와, 상기 반도체 소자를 피복하는 상기 봉지층을 구비하는 봉지층 피복 반도체 소자를 얻는 절단 공정 및 상기 절단 공정 후에, 상기 봉지층 피복 반도체 소자를 상기 지지 시트로부터 박리하는 반도체 소자 박리 공정을 구비하는 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 반도체 장치는, 기판과, 상기 기판에 실장되는 봉지층 피복 반도체 소자를 구비하고, 상기 봉지 피복 반도체 소자는, 경질의 지지판을 구비하는 지지 시트를 준비하는 준비 공정, 반도체 소자를 상기 지지 시트의 두께 방향 한쪽에 배치하는 반도체 소자 배치 공정, 상기 반도체 소자 배치 공정 후에, 경화성 수지를 함유하는 봉지 수지 조성물로 형성되는 봉지층을, 상기 반도체 소자를 피복하도록 상기 지지 시트의 상기 두께 방향 한쪽에 배치하는 층 배치 공정, 상기 봉지층을 경화시켜, 가요성의 상기 봉지층에 의해 상기 반도체 소자를 봉지하는 봉지 공정, 상기 봉지 공정 후에, 가요성의 상기 봉지층을 상기 반도체 소자에 대응하여 절단하는 것에 의해, 상기 반도체 소자와, 상기 반도체 소자를 피복하는 상기 봉지층을 구비하는 봉지층 피복 반도체 소자를 얻는 절단 공정 및 상기 절단 공정 후에, 상기 봉지층 피복 반도체 소자를 상기 지지 시트로부터 박리하는 반도체 소자 박리 공정을 구비하는 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법에서는, 절단 공정 후에, 봉지층 피복 반도체 소자를 지지 시트로부터 박리한다. 다시 말해, 절단 공정에서는, 경질의 지지판을 구비하는 지지 시트에 의해, 반도체 소자 및 봉지층을 지지하면서 봉지층을 절단할 수 있다. 그 때문에, 치수 안정성이 우수한 봉지층 피복 반도체 소자를 얻을 수 있다.
또한, 봉지층을 경화시키는 봉지 공정 후에, 봉지층을 절단하는 절단 공정을 실시하므로, 경화로 발생할 수 있는 봉지층의 수축에 기인하는 치수 오차를, 절단 공정에 있어서 없앨 수 있다. 그 때문에, 치수 안정성이 보다 한층 우수한 봉지층 피복 반도체 소자를 얻을 수 있다.
또한, 반도체 소자를 봉지하는 봉지층은 가요성이 있으므로, 절단 공정에 있어서, 고가의 다이싱 장치뿐만 아니라, 다양한 절단 장치를 사용하여 봉지층을 원활하게 절단할 수 있다.
따라서, 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자는 치수 안정성이 우수하다.
또한, 본 발명의 반도체 장치는, 치수 안정성이 우수한 봉지층 피복 반도체 소자를 구비하고 있으므로, 신뢰성이 우수하다.
도 1은 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 1 실시 형태를 나타내는 공정도이고,
도 1(a)는 지지 시트를 준비하는 준비 공정,
도 1(b)는 LED를 지지 시트의 위에 배치하는 LED 배치 공정,
도 1(c)는 형광체 시트를 지지 시트의 위에 배치하는 시트 배치 공정,
도 1(d)는 형광체 시트에 의해 LED를 봉지하는 봉지 공정 및 형광체 시트를 절단하는 절단 공정,
도 1(e)는 형광체 시트 피복 LED를 지지 시트로부터 박리하는 LED 박리 공정,
도 1(f)는 형광체 시트 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 2는 도 1(a)에 나타내는 지지 시트의 평면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 2 실시 형태를 나타내는 공정도이고,
도 3(a)는 지지 시트를 준비하는 준비 공정,
도 3(b)는 LED를 지지 시트의 위에 배치하는 LED 배치 공정,
도 3(c)는 형광체 시트를 지지 시트의 위에 배치하는 시트 배치 공정,
도 3(d)는 형광체 시트에 의해 LED를 봉지하는 봉지 공정 및 형광체 시트를 절단하는 절단 공정,
도 3(e)는 지지판을 점착층으로부터 박리하는 지지판 박리 공정,
도 3(f)는 형광체 시트 피복 LED를 점착층으로부터 박리하는 LED 박리 공정,
도 3(f')는 도 3(f)의 LED 박리 공정에 있어서, 픽업 장치를 이용하여 형광체 시트 피복 LED를 점착층으로부터 박리하는 상태를 상세히 설명하는 공정도,
도 3(g)는 형광체 시트 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 3 실시 형태를 나타내는 공정도이고,
도 4(a)는 지지 시트를 준비하는 준비 공정,
도 4(b)는 LED를 지지 시트의 위에 배치하는 LED 배치 공정,
도 4(c)는 형광체 시트를 지지 시트의 위에 배치하는 시트 배치 공정,
도 4(d)는 형광체 시트에 의해 LED를 봉지하는 봉지 공정 및 형광체 시트를 절단하는 절단 공정,
도 4(e)는 형광체 시트 피복 LED를 전사 시트에 전사하는 공정,
도 4(f)는 형광체 시트 피복 LED를 연신 지지 시트에 전사하는 공정,
도 4(g)는 형광체 시트 피복 LED를 연신 지지 시트로부터 박리하는 공정,
도 4(g')는 도 4(g)의 LED 박리 공정에 있어서, 픽업 장치를 이용하여 형광체 시트 피복 LED를 연신 지지 시트로부터 박리하는 상태를 상세히 설명하는 공정도,
도 4(h)는 형광체 시트 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 4 실시 형태를 나타내는 공정도이고,
도 5(a)는 지지 시트를 준비하는 준비 공정,
도 5(b)는 LED를 지지 시트의 위에 배치하는 LED 배치 공정,
도 5(c)는 매설-리플렉터 시트의 매설부에 의해 LED를 매설하는 시트 배치 공정,
도 5(d)는 매설부에 의해 LED를 봉지하는 봉지 공정 및 리플렉터부를 절단하는 절단 공정,
도 5(e)는 리플렉터부가 마련된 형광체 시트 피복 LED를 지지 시트로부터 박리하는 LED 박리 공정,
도 5(f)는 리플렉터부가 마련된 형광체 시트 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 6은 도 5(d)에 나타내는 형광체 시트 매설 LED의 평면도를 나타낸다.
도 7은 도 5(b)에 나타내는 매설-리플렉터 시트의 제조 방법의 공정도이고,
도 7(a)는 프레스 장치에 리플렉터 시트를 배치하는 공정,
도 7(b)는 리플렉터 시트를 프레스하여 리플렉터부를 형성하는 공정,
도 7(c)는 형광체 시트를 리플렉터부의 위에 배치하는 공정,
도 7(d)는 형광체 시트를 프레스하여 매설부를 형성하는 공정,
도 7(e)는 매설-리플렉터 시트를 박리 시트로부터 박리하는 공정
을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 5 실시 형태에 이용되는 매설-리플렉터 시트의 제조 방법의 공정도이고,
도 8(a)는 프레스 장치에 리플렉터 시트를 배치하는 공정,
도 8(b)는 리플렉터 시트를 프레스하여 리플렉터부를 형성하는 공정,
도 8(c)는 형광 수지 조성물의 바니시(varnish)를 관통 구멍에 포팅(potting)하는 공정,
도 8(d)는 매설-리플렉터 시트를 박리 시트로부터 박리하는 공정
을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 6 실시 형태를 나타내는 공정도이고,
도 9(a)는 지지 시트를 준비하는 준비 공정,
도 9(b)는 LED를 지지 시트의 위에 배치하는 LED 배치 공정,
도 9(c)는 매설-리플렉터 시트의 매설부에 의해 LED를 매설하는 시트 배치 공정,
도 9(d)는 매설부에 의해 LED를 봉지하는 봉지 공정 및 리플렉터부를 절단하는 절단 공정,
도 9(e)는 리플렉터부가 마련된 형광체 시트 피복 LED를 지지 시트로부터 박리하는 LED 박리 공정,
도 9(f)는 리플렉터부가 마련된 형광체 시트 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 7 실시 형태를 나타내는 공정도이고,
도 10(a)는 지지 시트를 준비하는 준비 공정,
도 10(b)는 LED를 지지 시트의 위에 배치하는 LED 배치 공정,
도 10(c)는 매설-리플렉터 시트의 매설부에 의해 LED를 매설하는 시트 배치 공정,
도 10(d)는 매설부에 의해 LED를 봉지하는 봉지 공정 및 리플렉터부를 절단하는 절단 공정,
도 10(e)는 리플렉터부가 마련된 형광체 시트 피복 LED를 지지 시트로부터 박리하는 LED 박리 공정,
도 10(f)는 리플렉터부가 마련된 형광체 시트 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 11은 도 10(b)에 나타내는 매설-리플렉터 시트의 제조 방법의 공정도이고,
도 11(a)는 천공(穿孔) 장치에 리플렉터 시트를 배치하는 공정,
도 11(b)는 리플렉터 시트를 천공하여 리플렉터부를 형성하는 공정,
도 11(c)는 형광체 시트를 리플렉터부의 위에 배치하는 공정,
도 11(d)는 형광체 시트를 프레스하여 매설부를 형성하는 공정,
도 11(e)는 매설-리플렉터 시트를 박리 시트로부터 박리하는 공정
을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 8 실시 형태에 이용되는 매설-리플렉터 시트의 제조 방법의 공정도이고,
도 12(a)는 천공 장치에 리플렉터 시트를 배치하는 공정,
도 12(b)는 리플렉터 시트를 천공하여 리플렉터부를 형성하는 공정,
도 12(c)는 형광 수지 조성물의 바니시를 관통 구멍에 포팅하는 공정,
도 12(d)는 매설-리플렉터 시트를 박리 시트로부터 박리하는 공정
을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 9 실시 형태를 나타내는 공정도이고,
도 13(a)는 지지 시트를 준비하는 준비 공정,
도 13(b)는 LED를 지지 시트의 위에 배치하는 LED 배치 공정,
도 13(c)는 LED를 피복부에 의해 피복하는 피복 공정,
도 13(d)는 피복부를 경화시키는 경화 공정 및 리플렉터부를 절단하는 절단 공정,
도 13(e)는 리플렉터부가 마련된 형광체 시트 피복 LED를 지지 시트로부터 박리하는 LED 박리 공정,
도 13(f)는 리플렉터부가 마련된 형광체 시트 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 10 실시 형태를 나타내는 공정도이고,
도 14(a)는 지지 시트를 준비하는 준비 공정,
도 14(b)는 LED를 지지 시트의 위에 배치하는 LED 배치 공정,
도 14(c)는 형광체 시트에 의해 LED의 측면을 피복하는 시트 배치 공정,
도 14(d)는 형광체 시트를 경화시키는 경화 공정 및 형광체 시트를 절단하는 절단 공정,
도 14(e)는 형광체 시트 피복 LED를 지지 시트로부터 박리하는 LED 박리 공정,
도 14(f)는 형광체 시트 피복 LED를 기판에 실장하는 실장 공정
을 나타낸다.
도 15는 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 11 실시 형태에 이용되는 디스펜서의 사시도를 나타낸다.
<제 1 실시 형태>
도 1에 있어서, 지면 상하 방향을 상하 방향(제 1 방향, 두께 방향), 지면 좌우 방향을 좌우 방향(제 2 방향, 제 1 방향에 직교하는 방향), 지면 종이 두께 방향을 전후 방향(제 3 방향, 제 1 방향 및 제 2 방향에 직교하는 방향)으로 한다. 도 2 이후의 각 도면은 상기한 방향 및 도 1의 방향 화살표에 준거한다.
도 1은 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 1 실시 형태를 나타내는 공정도이다. 도 2는 도 1(a)에 나타내는 지지 시트의 평면도를 나타낸다.
또, 도 2에 있어서, 후술하는 점착층(3)은, 후술하는 지지판(2) 및 기준 마크(18)의 상대 위치를 명확하게 나타내기 위해 생략하고 있다.
봉지층 피복 반도체 소자로서의 형광체 시트 피복 LED(형광체층 피복 LED의 일례이기도 하다)(10)의 제조 방법은, 도 1(a)~도 1(e)에 나타내는 바와 같이, 지지 시트(1)를 준비하는 준비 공정(도 1(a) 참조), 반도체 소자로서의 LED(4)를 지지 시트(1)의 위(두께 방향 한쪽)에 배치하는 LED 배치 공정(도 1(b) 참조, 반도체 소자 배치 공정), LED 배치 공정 후에, 봉지층의 일례인 봉지 시트로서의 형광체 시트(5)를 지지 시트(1)의 위(두께 방향 한쪽)에 배치하는 시트 배치 공정(도 1(c) 참조, 층 배치 공정의 일례), 형광체 시트(5)를 경화시켜, 형광체 시트(5)에 의해 LED(4)를 봉지하는 봉지 공정(도 1(d) 참조), 봉지 공정 후에, 형광체 시트(5)를, LED(4)에 대응하여 절단하는 것에 의해, 형광체 시트 피복 LED(10)를 얻는 절단 공정(도 1(d)의 파선 참조), 및, 절단 공정 후에, 형광체 시트 피복 LED(10)를 지지 시트(1)로부터 박리하는 LED 박리 공정(도 1(e)의 가상선 참조, 반도체 소자 박리 공정)을 구비한다.
이하, 제 1 실시 형태의 각 공정을 상술한다.
[준비 공정]
도 1(a) 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 지지 시트(1)는, 면 방향(두께 방향에 대한 직교 방향, 즉 좌우 방향 및 전후 방향)으로 연장되는 시트 형상을 이루고, 평면에서 본 형상(두께 방향으로 투영했을 때의 형상)은, 예컨대, 직사각형 형상으로 형성되어 있다.
또한, 지지 시트(1)는, 뒤에서 설명하는 절단 공정에 있어서 절단의 기준이 되는 기준 마크(18)가 미리 마련되도록 준비된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 기준 마크(18)는, 지지 시트(1)에 있어서의 면 방향에 있어서의 둘레 부분에 있어서, 간격을 두고 복수 마련되어 있다. 예컨대, 기준 마크(18)는, 지지 시트(1)에 있어서 서로 대향하는 2변에 각각 마련되어 있고, 기준 마크(18)는, 지지 시트(1)의 2변의 대향 방향에 있어서 대향하는 1쌍을 이루도록 형성되어 있다. 1쌍의 기준 마크(18)는, 그 뒤에 배치되는 LED(4)에 대응하여 마련되고, 기준 마크(18)를 기준으로 하여 형광체 시트(5)를 절단할 때에, LED(4)를 개편화할 수 있도록 배치되어 있다.
각 기준 마크(18)는, 평면에서 보아 용이하게 인식되는 형상으로 형성되어 있고, 예컨대, 평면에서 보아 대략 삼각형 형상으로 형성되어 있다.
지지 시트(1)의 최대 길이는, 예컨대, 10㎜ 이상, 300㎜ 이하이다.
지지 시트(1)는, 다음에 설명하는 LED(4)(도 1(b) 참조)를 지지할 수 있도록 구성되어 있고, 도 1(a) 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 예컨대, 지지판(2)과, 지지판(2)의 상면에 적층되는 점착층(3)을 구비한다.
지지판(2)은, 면 방향으로 연장되는 판 형상을 이루고, 지지 시트(1)에 있어서의 하부에 마련되어 있고, 지지 시트(1)와 평면에서 보아 대략 동일한 형상으로 형성되어 있다.
또한, 지지판(2)의 상부에는, 기준 마크(18)가 형성되어 있다. 기준 마크(18)는, 단면에서 보아, 도시하지 않지만, 예컨대, 상면으로부터 상하 방향 도중까지 오목한 오목부, 혹은 상하 방향을 관통하는 관통 구멍으로서 형성되어 있다.
지지판(2)은, 적어도 면 방향으로 연신 불능이며, 경질의 재료로 구성되고, 구체적으로는, 그와 같은 재료로서, 예컨대, 산화규소(석영 등), 알루미나 등의 산화물, 예컨대, 스테인리스 등의 금속, 예컨대, 실리콘 등을 들 수 있다.
지지판(2)의 23℃에 있어서의 영률(Young's modulus)은, 예컨대, 1×106㎩ 이상, 바람직하게는 1×107㎩ 이상, 보다 바람직하게는 1×108㎩ 이상이고, 또한, 예컨대, 1×1012㎩ 이하이기도 하다. 지지판(2)의 영률이 상기한 하한 이상이면, 지지판(2)의 경질을 담보하여, 후술하는 LED(4)(도 1(b) 참조)를 보다 한층 확실하게 지지할 수 있다. 또, 지지판(2)의 영률은, 예컨대, JIS H 7902:2008의 압축 탄성률 등으로부터 구해진다.
지지판(2)의 두께는, 예컨대, 0.1㎜ 이상, 바람직하게는 0.3㎜ 이상이고, 또한, 예컨대, 5㎜ 이하, 바람직하게는 2㎜ 이하이기도 하다.
점착층(3)은, 지지판(2)의 상면 전면에 형성되어 있다.
점착층(3)을 형성하는 점착 재료로서는, 예컨대, 아크릴계 감압 접착제, 실리콘계 감압 접착제 등의 감압 접착제를 들 수 있다. 또한, 점착층(3)을, 예컨대, 활성 에너지선의 조사에 의해 점착력이 저하되는 활성 에너지선 조사 박리 시트(구체적으로는 일본 특허 공개 2005-286003호 공보 등에 기재되는 활성 에너지선 조사 박리 시트), 가열에 의해 점착력이 저하되는 열 박리 시트(구체적으로는 리버알파(닛토덴코 제품) 등의 열 박리 시트) 등으로 형성할 수 있다. 구체적으로는, 후술하는 형광체 시트(5)(도 1(b)의 상부 참조)의 형광 수지 조성물이 열 경화성 수지를 함유하는 경우에는, 바람직하게는, 점착층(3)을 활성 에너지선 조사 박리 시트로 형성하고, 한편, 후술하는 형광체 시트(5)의 형광 수지 조성물이 활성 에너지선 경화성 수지를 함유하는 경우에는, 바람직하게는 점착층(3)을 열 박리 시트로 형성한다.
점착층(3)의 두께는, 예컨대, 0.1㎜ 이상, 바람직하게는 0.2㎜ 이상이고, 또한 1㎜ 이하, 바람직하게는 0.5㎜ 이하이기도 하다.
지지 시트(1)를 준비하려면, 예컨대, 지지판(2)과 점착층(3)을 붙인다. 또, 우선, 지지판(2)을 준비하고, 계속하여, 상기한 점착 재료 및 필요에 따라 배합되는 용매로 조제되는 바니시를 지지판(2)에 도포하고, 그 후, 필요에 따라, 용매를 증류하는 도포 방법 등에 의해, 점착층(3)을 지지판(2)에 직접 적층할 수도 있다.
지지 시트(1)의 두께는, 예컨대, 0.2㎜ 이상, 바람직하게는 0.5㎜ 이상이고, 또한, 6㎜ 이하, 바람직하게는 2.5㎜ 이하이기도 하다.
[LED 배치 공정]
LED 배치 공정에서는, 도 1(b) 및 도 2의 가상선으로 나타내는 바와 같이, LED(4)를 복수 준비하고, 그것들을 지지 시트(1)의 위에 배치한다.
LED(4)는, 전기 에너지를 광 에너지로 변환하는 반도체 소자이고, 예컨대, 두께가 면 방향 길이(최대 길이)보다 짧은 단면에서 보아 대략 직사각형 및 평면에서 보아 대략 직사각형 형상으로 형성되어 있다. 또한, LED(4)의 하면은, 도시하지 않는 범프로 형성되어 있다. LED(4)로서, 예컨대, 청색 광을 발광하는 청색 다이오드 소자를 들 수 있다.
LED(4)의 최대 길이는, 예컨대, 0.1㎜ 이상 3㎜ 이하이다. 또한, LED(4)의 두께는, 예컨대, 0.05㎜ 이상 1㎜ 이하이다.
LED 배치 공정에서는, 예컨대, 복수의 LED(4)를 지지 시트(1)의 위에 정렬 배치한다. 구체적으로는, 복수의 LED(4)가 평면에서 보아 전후좌우로 서로 같은 간격을 두도록 LED(4)를 배치한다. 또한, LED(4)를, 도시하지 않는 범프가 지지 시트(1)에 대향하도록, 점착층(3)에 붙인다. 이것에 의해, LED(4)는, 그 정렬 상태가 유지되도록, 점착층(3)을 사이에 두고 지지판(2)의 상면에 지지(감압 접착)된다.
각 LED(4) 사이의 간격은, 예컨대 0.05㎜ 이상, 2㎜ 이하이다.
[시트 배치 공정]
도 1(c)에 있어서, 형광체 시트(5)는, 경화성 수지 및 형광체를 함유하는 형광 수지 조성물로 시트 형상으로 형성되어 있다.
경화성 수지로서는, 예컨대, 가열에 의해 경화하는 열 경화성 수지, 예컨대, 활성 에너지선(예컨대, 자외선, 전자선 등)의 조사에 의해 경화하는 활성 에너지선 경화성 수지 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 열 경화성 수지를 들 수 있다.
구체적으로는, 경화성 수지로서, 예컨대, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 페놀 수지, 요소 수지, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지 등의 열 경화성 수지를 들 수 있다. 바람직하게는, 실리콘 수지를 들 수 있다.
실리콘 수지로서는, 예컨대, 2단계 경화형 실리콘 수지, 1단계 경화형 실리콘 수지 등의 실리콘 수지를 들 수 있고, 바람직하게는, 2단계 경화형 실리콘 수지를 들 수 있다.
2단계 경화형 실리콘 수지는, 2단계의 반응 기구를 갖고 있고, 1단계째의 반응에서 B 스테이지화(반경화)하고, 2단계째의 반응에서 C 스테이지화(완전 경화)하는 열 경화성 실리콘 수지이다. 한편, 1단계 경화형 실리콘 수지는, 1단계의 반응 기구를 갖고 있고, 1단계째의 반응에서 완전 경화하는 열 경화성 실리콘 수지이다.
또한, B 스테이지는, 열 경화성 실리콘 수지가, 액상인 A 스테이지와, 완전 경화한 C 스테이지의 사이의 상태이고, 경화 및 겔화가 약간 진행되고, 압축 탄성률이 C 스테이지의 탄성률보다 작은 상태이다.
2단계 경화형 실리콘 수지로서는, 예컨대, 축합 반응과 부가 반응의 2개의 반응계를 갖는 축합 반응ㆍ부가 반응 경화형 실리콘 수지 등을 들 수 있다.
경화성 수지의 배합 비율은, 형광 수지 조성물에 대하여, 예컨대, 30질량% 이상, 바람직하게는 50질량% 이상이고, 또한, 예컨대, 99질량% 이하, 바람직하게는 95질량% 이하이기도 하다.
형광체는, 파장 변환 기능을 갖고 있고, 예컨대, 청색 광을 황색 광으로 변환할 수 있는 황색 형광체, 청색 광을 적색 광으로 변환할 수 있는 적색 형광체 등을 들 수 있다.
황색 형광체로서는, 예컨대 Y3Al5O12 : Ce(YAG(이트륨 알루미늄 가넷) : Ce), Tb3Al3O12 : Ce(TAG(테르븀 알루미늄 가넷) : Ce) 등의 가넷형 결정 구조를 갖는 가넷형 형광체, 예컨대, Ca-α-SiAlON 등의 산질화물 형광체 등을 들 수 있다.
적색 형광체로서는, 예컨대 CaAlSiN3 : Eu, CaSiN2 : Eu 등의 질화물 형광체 등을 들 수 있다.
바람직하게는, 황색 형광체를 들 수 있다.
형광체의 형상으로서는, 예컨대, 구 형상, 판 형상, 침 형상 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 유동성의 관점에서 구 형상을 들 수 있다.
형광체의 최대 길이의 평균치(구 형상인 경우에는 평균 입자 직경)는, 예컨대, 0.1㎛ 이상, 바람직하게는 1㎛ 이상이고, 또한, 예컨대, 200㎛ 이하, 바람직하게는 100㎛ 이하이기도 하다.
형광체의 배합 비율은, 경화성 수지 100질량부에 대하여, 예컨대 0.1질량부 이상, 바람직하게는 0.5질량부 이상이고, 예컨대, 80질량부 이하, 바람직하게는 50질량부 이하이기도 하다.
또한, 형광 수지 조성물은 충전제를 함유할 수도 있다.
충전제로서는, 예컨대, 실리콘 입자 등의 유기 미립자, 예컨대, 실리카, 탈크, 알루미나, 질화알루미늄, 질화규소 등의 무기 미립자를 들 수 있다. 또한, 충전제의 배합 비율은, 경화성 수지 100질량부에 대하여, 예컨대 0.1질량부 이상, 바람직하게는 0.5질량부 이상이고, 또한, 예컨대, 70질량부 이하, 바람직하게는 50질량부 이하이기도 하다.
그리고, 도 1(c)에 나타내는 바와 같이, 형광체 시트(5)를, 지지 시트(1)의 위에 배치하려면, 먼저, 도 1(b)의 상부에 나타내는 바와 같이, 형광체 시트(5)를 준비한다. 형광체 시트(5)를 준비하려면, 경화성 수지 및 형광체 및 필요에 따라 배합되는 충전제를 배합하여, 형광 수지 조성물을 조제한다. 계속하여, 형광 수지 조성물을 이형 시트(13)의 표면에 도포하고, 그 후, 가열한다. 이형 시트(13)로서는, 예컨대, 폴리에틸렌 필름, 폴리에스테르 필름(PET 등) 등의 폴리머 필름, 예컨대, 세라믹 시트, 예컨대, 금속박 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리머 필름을 들 수 있다. 또한 이형 시트(13)의 표면에는, 불소 처리 등의 박리 처리를 실시할 수도 있다.
경화성 수지가 2단계 경화형 실리콘 수지를 함유하는 경우에는, 상기한 가열에 의해, 경화성 수지가 B 스테이지화(반경화)한다. 다시 말해, B 스테이지의 형광체 시트(5)를 준비한다.
이 형광체 시트(5)의 23℃에 있어서의 압축 탄성률은, 예컨대, 0.01㎫ 이상, 바람직하게는, 0.04㎫ 이상이고, 또한, 예컨대, 1.0㎫ 이하, 바람직하게는 0.5㎫ 이하이기도 하다.
형광체 시트(5)의 압축 탄성률이 상기 상한 이하이면, 충분한 유연성을 담보할 수 있다. 한편, 형광체 시트(5)의 압축 탄성률이 하한 이상이면, LED(4)를 매설할 수 있다.
계속하여, 도 1(c)에 나타내는 바와 같이, 형광체 시트(5)를, LED(4)를 매설하도록, 지지 시트(1)의 위에 배치한다(매설 공정). 즉, 형광체 시트(5)를, LED(4)의 상면 및 측면을 피복하도록, 지지 시트(1)의 위에 배치한다.
구체적으로는, 도 1(b)의 화살표로 나타내는 바와 같이, 이형 시트(13)에 적층된 형광체 시트(5)를 점착층(3)을 향해 압착한다.
이것에 의해, 시트 배치 공정에서는, 형광체 시트(5)에 의해 LED(4)를 매설하는 매설 공정이 실시된다.
그 후, 도 1(c)의 가상선으로 나타내는 바와 같이, 이형 시트(13)를 형광체 시트(5)의 상면으로부터 박리한다.
[봉지 공정]
봉지 공정은 시트 배치 공정(도 1(c) 참조) 후에 실시한다.
봉지 공정에서는, 도 1(d)에 나타내는 바와 같이, 형광체 시트(5)를 경화시킨다. 경화성 수지가 열 경화성 수지인 경우에는, 형광체 시트(5)를 열 경화시킨다. 구체적으로는, 형광체 시트(5)를, 예컨대, 80℃ 이상, 바람직하게는 100℃ 이상, 또한, 예컨대, 200℃ 이하, 바람직하게는 180℃ 이하로 가열한다.
열 경화성 수지가 2단계 경화형 실리콘 수지를 함유하고, LED(4)를 매설하는 형광체 시트(5)가 B 스테이지인 경우에는, 형광체 시트(5)는, 상기한 가열에 의해, 완전 경화(최종 경화)하여 C 스테이지가 된다.
또한, 열 경화성 수지가 1단계 경화형 실리콘 수지를 함유하는 경우에는, 형광체 시트(5)는, 상기한 가열에 의해, 완전 경화(최종 경화)하여 C 스테이지가 된다.
혹은, 경화성 수지가 활성 에너지선 경화성 수지인 경우에는, 형광체 시트(5)에 활성 에너지선을 위쪽으로부터 조사한다.
경화(완전 경화)한 형광체 시트(5)는, 가요성을 갖고 있고, 구체적으로는, 23℃에 있어서의 압축 탄성률이, 예컨대, 0.5㎫ 이상, 바람직하게는 1㎫ 이상이고, 또한, 예컨대, 100㎫ 이하, 바람직하게는 10㎫ 이하이기도 하다.
형광체 시트(5)의 압축 탄성률이 상기 상한 이하이면, 가요성을 확실하게 담보할 수 있고, 예컨대, 다음의 절단 공정(도 1(d) 참조)에 있어서, 커팅 장치(후술)를 이용하여 형광체 시트(5)를 절단할 수도 있다. 형광체 시트(5)의 압축 탄성률이 상기 하한 이상이면, 절단 후의 형상을 유지할 수 있다.
이것에 의해, LED(4)의 측면 및 상면과, LED(4)로부터 노출되는 점착층(3)의 상면이, 형광체 시트(5)에 의해 밀착 상태로 피복된다. 다시 말해, C 스테이지의 형광체 시트(5)에 의해 LED(4)가 봉지된다.
[절단 공정]
도 1(d)의 파선으로 나타내는 바와 같이, 절단 공정에서는, LED(4)의 주위의 가요성의 형광체 시트(5)를, 두께 방향을 따라 절단한다. 예컨대, 도 2의 일점파선으로 나타내는 바와 같이, 형광체 시트(5)를, 예컨대, 각 LED(4)를 둘러싸는 평면에서 보아 대략 직사각형 형상으로 절단한다.
형광체 시트(5)를 절단하려면, 예컨대, 원반 형상의 다이싱 소(dicing saw)(다이싱 블레이드)(31)(도 1(d) 참조)를 이용하는 다이싱 장치, 커터를 이용하는 커팅 장치, 레이저 조사 장치 등이 이용된다.
또한, 형광체 시트(5)의 절단은, 기준 마크(18)를 기준으로 하여 실시한다. 구체적으로는, 1쌍을 이루는 기준 마크(18)를 잇는 직선(도 2에 있어서 일점파선으로 표시)을 따라, 형광체 시트(5)를 절단면(8)이 형성되도록 절단한다.
또, 형광체 시트(5)의 절단에서는, 예컨대, 절단면(8)이 지지 시트(1)를 관통하지 않도록, 구체적으로는, 점착층(3)을 관통하지 않도록, 형광체 시트(5)의 상면으로부터 하면을 향해 절단한다.
절단 공정에 의해, LED(4)와, LED(4)를 피복하도록 절단된 형광체 시트(5)를 구비하는 형광체 시트 피복 LED(10)를, 지지 시트(1)에 밀착하는 상태로 얻는다.
[LED 박리 공정]
도 1(e)에 있어서, LED 박리 공정에서는, 형광체 시트 피복 LED(10)를 점착층(3)의 상면으로부터 박리한다. 다시 말해, 형광체 시트 피복 LED(10)를 지지판(2) 및 점착층(3)으로부터 박리한다.
이것에 의해, 지지 시트(1)로부터 박리된 형광체 시트 피복 LED(10)를 얻는다.
[실장 공정]
그 후, 형광체 시트 피복 LED(10)를 발광 파장이나 발광 효율에 따라 선별한 후, 도 1(f)에 나타내는 바와 같이, 선별된 형광체 시트 피복 LED(10)를 기판(9)에 실장한다. 이것에 의해, 반도체 장치로서의 LED 장치(15)를 얻는다.
구체적으로는, 형광체 시트 피복 LED(10)를, LED(4)의 범프(도시하지 않음)가 기판(9)의 상면에 마련되는 단자(도시하지 않음)와 대향하도록, 기판(9)과 대향 배치시킨다. 다시 말해, 형광체 시트 피복 LED(10)의 LED(4)를 기판(9)에 플립 칩 실장한다.
이것에 의해, 기판(9)과, 기판(9)에 실장되는 형광체 시트 피복 LED(10)를 구비하는 LED 장치(15)를 얻는다.
그 후, 필요에 따라, 도 1(f)의 가상선으로 나타내는 바와 같이, LED 장치(15)에, 형광체 시트 피복 LED(10)를 봉지하는 봉지 보호층(20)(형광체 시트(5)와는 다른 봉지층)을 마련한다. 이것에 의해, LED 장치(15)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 이 형광체 시트 피복 LED(10)의 제조 방법에서는, 절단 공정 후에, 형광체 시트 피복 LED(10)를 지지 시트(1)로부터 박리한다. 다시 말해, 절단 공정에서는, 경질의 지지판(2)을 구비하는 지지 시트(1)에 의해, LED(4) 및 형광체 시트(5)를 지지하면서, 형광체 시트(5)를 절단할 수 있다. 그 때문에, 치수 안정성이 우수한 형광체 시트 피복 LED(10)를 얻을 수 있다.
또한, 형광체 시트(5)를 경화시키는 봉지 공정 후에, 형광체 시트(5)를 절단하는 절단 공정을 실시하므로, 경화에서 발생할 수 있는 형광체 시트(5)의 수축에 기인하는 치수 오차를 절단 공정에 있어서 없앨 수 있다. 그 때문에, 치수 안정성에 보다 한층 우수한 형광체 시트 피복 LED(10)를 얻을 수 있다.
또한, LED(4)를 봉지하는 형광체 시트(5)는, 가요성이 있으므로, 절단 공정에 있어서, 고가의 다이싱 장치뿐만 아니라, 비교적 저렴한 커팅 장치를 포함하는 각종 절단 장치를 사용하여 형광체 시트(5)를 원활하게 절단할 수 있다.
또한, 이 방법의 시트 배치 공정에서는, B 스테이지의 형광체 시트(5)에 의해 LED(4)를 매설하고, 봉지 공정에서는, 형광체 시트(5)를 경화시켜 C 스테이지로 하고, C 스테이지의 형광체 시트(5)에 의해 LED(4)를 봉지한다. 그 때문에, LED(4)를 B 스테이지의 형광체 시트(5)에 의해 용이하고 확실하게 피복하면서, C 스테이지의 형광체 시트(5)에 의해 LED(4)를 확실하게 봉지할 수 있다. 그 때문에, 신뢰성이 우수한 형광체 시트 피복 LED(10)를 얻을 수 있다.
또한, 도 1(b)에 나타내는 형광체 시트(5)는, 시트 형상으로 형성되어 있으므로, 복수의 LED(4)를 일괄적으로 매설할 수 있다. 그 때문에, 형광체 시트 피복 LED(10)의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
따라서, 형광체 시트 피복 LED(10)는 치수 안정성이 우수하다.
또한, LED 장치(15)는, 치수 안정성이 우수한 형광체 시트 피복 LED(10)를 구비하므로, 신뢰성이 우수하고, 그 때문에, 발광 효율이 향상되고 있다.
<변형예>
상기한 제 1 실시 형태의 준비 공정(도 1(a) 참조)에 있어서, 지지 시트(1)를, 지지판(2) 및 점착층(3)을 구비하도록 준비하고 있지만, 예컨대, 도시하지 않지만, 점착층(3)을 구비하지 않고, 지지판(2)만을 구비하도록 지지 시트(1)를 준비할 수도 있다.
바람직하게는, 도 1(a)에 나타내는 바와 같이, 지지 시트(1)를, 지지판(2) 및 점착층(3)을 구비하도록 준비한다.
이것에 의해, 도 1(b)에 나타내는 LED 배치 공정에 있어서, LED(4)를 지지 시트(1)의 위에 배치할 때에, LED(4)를 점착층(3)을 사이에 두고 지지판(2)에 접착할 수 있다. 그 때문에, 지지 시트(1)가 LED(4)를 확실하게 지지할 수 있다.
또한, 이 방법에 있어서의 준비 공정에서는, 지지 시트(1)를, 절단 공정에 있어서 절단의 기준이 되는 기준 마크(18)가 미리 마련되어 있도록 준비한다.
한편, 의사 웨이퍼를 석영 기판 및 점착 시트로부터 박리한 후, 다이싱하는 일본 특허 공개 2001-308116호 공보에 기재된 방법에서는, 의사 웨이퍼를 다이싱할 때에는, 의사 웨이퍼는, 석영 기판의 위에는 없고, 상기한 바와 같은 기준 마크(18)를 기준으로 하여 다이싱할 수 없다.
이에 비하여, 이 제 1 실시 형태에서는, 절단 공정에 있어서, LED(4)는 지지 시트(1)에 지지되어 있기 때문에, 이와 같이 기준 마크(18)를 기준으로 하여 LED(4)를 우수한 정밀도로 개편화할 수 있다.
또, 도 2에 있어서, 기준 마크(18)를 평면에서 보아 대략 삼각형 형상으로 형성하고 있지만, 그 형상은 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 평면에서 보아 대략 원 형상, 평면에서 보아 대략 직사각형 형상, 평면에서 보아 대략 X 형상, 평면에서 보아 대략 T자 형상 등, 적절한 형상으로 형성할 수 있다.
<제 2 실시 형태>
도 3은 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 2 실시 형태를 나타내는 공정도이다.
또, 제 2 실시 형태에 있어서, 제 1 실시 형태와 같은 부재 및 공정에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1 실시 형태에 있어서의 LED 박리 공정(도 1(e) 참조)에서는, 형광체 시트 피복 LED(10)를 지지판(2) 및 점착층(3)으로부터 박리하고 있지만, 예컨대, 도 3(e)에 나타내는 바와 같이, 우선, 지지판(2)을 점착층(3)으로부터 박리하고, 그 후, 도 3(f)에 나타내는 바와 같이, 형광체 시트 피복 LED(10)를 점착층(3)으로부터만 박리할 수도 있다.
다시 말해, 이 방법은, 제 1 실시 형태와 같은 준비 공정(도 3(a) 참조), LED 배치 공정(도 3(b) 참조), 시트 배치 공정(도 3(c) 참조), 봉지 공정(도 3(d) 참조), 절단 공정(도 3(d)의 파선 참조) 및 LED 박리 공정(도 3(f)의 가상선 참조)을 구비하고, 절단 공정(도 3(d) 참조) 후, LED 박리 공정(도 3(f) 참조) 전에, 도 3(e)에 나타내는 바와 같이, 지지판(2)을 점착층(3)으로부터 박리하는 지지판 박리 공정을 더 구비한다.
[지지판 박리 공정]
도 3(e)에 나타내는 바와 같이, 지지판 박리 공정에서는, 지지판(2)을 점착층(3)의 하면으로부터 뗀다.
지지판(2)을 점착층(3)으로부터 떼려면, 예컨대, 점착층(3)을, 자외선 등의 활성 에너지선을 조사하는 것에 의해 점착력이 저하되는 감압 접착제로 형성하고, 그리고, 이러한 점착층(3)에 활성 에너지선을 조사하여, 점착층(3)의 점착력을 저하시킨다. 그 후, 지지판(2)을 이러한 점착층(3)으로부터 뗀다.
혹은, 점착층(3)을, 가열에 의해 점착력이 저하되는 감압 접착제로 형성하고, 그리고, 이러한 점착층(3)을 가열하여, 점착층(3)의 점착력을 저하시킨다. 그 후, 지지판(2)을 이러한 점착층(3)으로부터 뗀다.
[LED 박리 공정]
계속하여, 도 3(f)의 화살표로 나타내는 LED 박리 공정에서는, 형광체 시트 피복 LED(10)를 점착층(3)으로부터 박리한다.
구체적으로는, 도 3(f')에 나타내는 바와 같이, 예컨대, 바늘 등의 가압 부재(14)와, 콜릿 등의 흡인 부재(16)를 구비하는 픽업 장치(17)에 의해, 형광체 시트 피복 LED(10)를 점착층(3)으로부터 박리한다. 픽업 장치(17)에서는, 가압 부재(14)가, 박리하고 싶은 형광체 시트 피복 LED(10)에 대응하는 점착층(3)을 아래쪽으로부터 가압하는 것(밀어 올리는 것)에 의해, 박리하고 싶은 형광체 시트 피복 LED(10)를 위쪽으로 밀어 올리고, 밀어 올려진 형광체 시트 피복 LED(10)를 콜릿 등의 흡인 부재(16)에 의해 흡인하면서 점착층(3)으로부터 박리한다.
이것에 의해, 도 3(f)에 나타내는 바와 같이, 지지 시트(1)로부터 박리된 형광체 시트 피복 LED(10)를 얻는다.
[실장 공정]
그 후, 형광체 시트 피복 LED(10)를 발광 파장이나 발광 효율에 따라 선별한 후, 도 3(g)에 나타내는 바와 같이, 선별된 형광체 시트 피복 LED(10)를 기판(9)에 실장한다. 이것에 의해, LED 장치(15)를 얻는다.
그리고, 이 방법에 따르면, LED 박리 공정에서는, 형광체 시트 피복 LED(10)를 점착층(3)으로부터 박리하므로, 상기한 픽업 장치(17)를 이용하여, 형광체 시트 피복 LED(10)를 점착층(3)으로부터 용이하고 확실하게 박리할 수 있다.
<제 3 실시 형태>
도 4는 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 3 실시 형태를 나타내는 공정도이다.
또, 제 3 실시 형태에 있어서, 제 1 실시 형태 및 제 2 실시 형태와 같은 부재 및 공정에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1 실시 형태 및 제 2 실시 형태의 LED 박리 공정(도 1(e) 및 도 3(f) 참조)에서는, 형광체 시트 피복 LED(10)를 지지 시트(1)로부터 박리하여, 그대로 기판(9)에 실장하고 있다(도 1(f) 및 도 3(g) 참조). 그러나, 예컨대, 도 4(e) 및 도 4(f)에 나타내는 바와 같이, 형광체 시트 피복 LED(10)를 전사 시트(11) 및 연신 지지 시트(12)에 순차적으로 전사하고, 그 후, 도 4(g)에 나타내는 바와 같이, 형광체 시트 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)로부터 박리할 수도 있다.
다시 말해, 이 방법은, 제 1 실시 형태와 같은 준비 공정(도 4(a) 참조), LED 배치 공정(도 4(b) 참조), 시트 배치 공정(도 4(c) 참조), 봉지 공정(도 4(d) 참조) 및 절단 공정(도 4(d)의 파선 참조)을 구비하고, 상기한 LED 박리 공정(도 4(e)~도 4(g) 참조)을 더 구비한다.
[LED 박리 공정]
LED 박리 공정은, 형광체 시트 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)에 전사하는 공정(도 4(f) 참조) 및 연신 지지 시트(12)를 면 방향으로 연신시키면서 형광체 시트 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)로부터 박리하는 공정(도 4(g) 및 도 4(g') 참조)을 구비한다.
즉, 형광체 시트 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)에 전사하려면, 미리, 도 4(d)의 화살표 및 도 4(e)에 나타내는 바와 같이, 절단 공정(도 4(d)의 파선) 후의 형광체 시트 피복 LED(10)를 전사 시트(11)에 전사한다.
전사 시트(11)는, 다음에 설명하는 연신 지지 시트(12)와 같은 재료 및 두께로 형성되어 있다.
형광체 시트 피복 LED(10)를 전사 시트(11)에 전사하는 것에 의해, 도시하지 않는 범프가 일부 형성되는 LED(4)의 상면은, LED(4)의 주위의 형광체 시트(5)로부터 노출되는 한편, 형광체 시트(5)의 하면은, 전사 시트(11)의 상면에 접촉(밀착)한다.
그 후, 도 4(f)에 나타내는 바와 같이, 형광체 시트 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)에 전사한다.
연신 지지 시트(12)는, 면 방향으로 연신 가능한 연신 가능 점착 시트이고, 예컨대, 활성 에너지선의 조사에 의해 점착력이 저하되는 활성 에너지선 조사 박리 시트(구체적으로는, 일본 특허 공개 2005-286003호 공보 등에 기재되는 활성 에너지선 조사 박리 시트), 가열에 의해 점착력이 저하되는 열 박리 시트(구체적으로는, 리버알파(닛토덴코 제품) 등의 열 박리 시트) 등을 들 수 있고, 바람직하게는, 활성 에너지선 조사 박리 시트 등을 들 수 있다.
연신 지지 시트(12)의 23℃에 있어서의 인장 탄성률은, 예컨대, 0.01㎫ 이상, 바람직하게는 0.1㎫ 이상이고, 또한, 예컨대, 10㎫ 이하, 바람직하게는, 1㎫ 이하이기도 하다.
연신 지지 시트(12)의 두께는, 예컨대, 0.1㎜ 이상 1㎜ 이하이다.
연신 지지 시트(12)는, 시판품을 이용할 수 있고, 구체적으로는 UE 시리즈(닛토덴코 제품) 등이 이용된다.
형광체 시트 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)에 전사하는 것에 의해, 도시하지 않는 범프가 일부 형성되는 LED(4)의 하면은, 연신 지지 시트(12)의 상면에 접촉(밀착)하는 한편, 형광체 시트(5)의 상면은 위쪽으로 노출된다.
[LED 박리 공정]
그 후, 도 4(g)에 나타내는 바와 같이, 연신 지지 시트(12)를 면 방향으로 연신시키면서, 형광체 시트 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)로부터 박리한다.
구체적으로는, 우선, 도 4(f)의 화살표로 나타내는 바와 같이, 연신 지지 시트(12)를 면 방향 바깥쪽으로 연신시킨다. 이것에 의해, 도 4(g)에 나타내는 바와 같이, 형광체 시트 피복 LED(10)는, 연신 지지 시트(12)에 밀착한 상태에서, 절단면(8)에 인장 응력이 집중되므로, 절단면(8)이 넓어지고, 그리고, 각 LED(4)가 서로 이간하여, 극간(19)이 형성된다. 극간(19)은, 각 LED(4)를 사이에 두도록, 평면에서 보아 대략 격자 형상으로 형성된다.
계속하여, 도 4(g')에 나타내는 바와 같이, 가압 부재(14)에 의해, 박리하고 싶은 형광체 시트 피복 LED(10)에 대응하는 연신 지지 시트(12)를 아래쪽으로부터 밀어 올리면서, 이러한 형광체 시트 피복 LED(10)를 위쪽으로 밀어 올리고, 밀어 올려진 형광체 시트 피복 LED(10)를 흡인 부재(16)에 의해 흡인하면서 연신 지지 시트(12)로부터 박리한다.
또한, 연신 지지 시트(12)가 활성 에너지선 조사 박리 시트인 경우에는, 형광체 시트 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)로부터 박리할 때에, 연신 지지 시트(12)에 활성 에너지선을 조사한다. 혹은, 연신 지지 시트(12)가 열 박리 시트인 경우에는, 연신 지지 시트(12)를 가열한다. 이들의 처리에 의해, 연신 지지 시트(12)의 점착력이 저하되므로, 형광체 시트 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)로부터 용이하고 확실하게 박리할 수 있다.
이것에 의해, 지지 시트(1)로부터 박리된 형광체 시트 피복 LED(10)를 얻는다.
[실장 공정]
그 후, 형광체 시트 피복 LED(10)를 발광 파장이나 발광 효율에 따라 선별한 후, 도 4(h)에 나타내는 바와 같이, 선별된 형광체 시트 피복 LED(10)를 기판(9)에 실장한다. 이것에 의해, LED 장치(15)를 얻는다.
그리고, 이 방법에서는, 연신 지지 시트(12)를 면 방향으로 연신시키면서, 형광체 시트 피복 LED(10)를 연신 지지 시트(12)로부터 박리한다.
그 때문에, 형광체 시트 피복 LED(10)의 주위에는 극간(19)이 형성되어 있으므로, 이러한 형광체 시트 피복 LED(10)를, 픽업 장치(17)를 이용하여, 연신 지지 시트(12)로부터 보다 한층 용이하고 확실하게 박리할 수 있다.
게다가, 박리하고 싶은 형광체 시트 피복 LED(10)와, 그것에 인접하는 형광체 시트 피복 LED(10)의 사이에 극간(19)이 형성되므로, 흡인 부재(16)를 박리하고 싶은 형광체 시트 피복 LED(10)에 근접시켰을 때에, 그것에 인접하는 형광체 시트 피복 LED(10)에 흡인 부재(16)가 접촉하여, 이러한 형광체 시트 피복 LED(10)가 손상되는 것을 방지할 수도 있다.
<제 4 실시 형태>
도 5는 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 4 실시 형태를 나타내는 공정도를 나타낸다. 도 6은 도 5(d)에 나타내는 형광체 시트 매설 LED의 평면도를 나타낸다. 도 7은 도 5(b)에 나타내는 매설-리플렉터 시트의 제조 방법의 공정도를 나타낸다.
또, 제 4 실시 형태에 있어서, 제 1 실시 형태와 같은 부재 및 공정에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1 실시 형태에서는, 본 발명의 봉지층의 일례인 봉지 시트로서, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 형광체가 균일하게(적어도 면 방향으로 균일하게) 분산되는 형광체 시트(5)를 예시하고 있지만, 예컨대, 도 5(b) 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 봉지 시트로서, 형광체를 함유하는 피복부로서의 매설부(33)와, 매설부(33)를 둘러싸는 리플렉터부(34)를 구비하는 매설-리플렉터 시트(24)를 예시할 수도 있다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 매설부(33)는, 매설-리플렉터 시트(24)에 있어서, 복수의 LED(4)를 매설하는 부분으로서 간격을 두고 복수 마련되어 있고, 각 매설부(33)는, 평면에서 보아 대략 원 형상으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 각 매설부(33)는, 아래쪽을 향해 점차 폭이 좁아지는 대략 원뿔대 형상으로 형성되어 있다.
매설부(33)의 하단부의 직경(최대 길이)은, LED(4)의 면 방향의 최대 길이보다 크고, 구체적으로는, LED(4)의 면 방향의 최대 길이에 비하여, 예컨대, 200% 이상, 바람직하게는, 300% 이상, 보다 바람직하게는 500% 이상이고, 예컨대, 3000% 이하이다. 구체적으로는, 매설부(33)의 하단부의 직경(최대 길이)은, 예컨대, 5㎜ 이상, 바람직하게는 7㎜ 이상이고, 또한, 예컨대, 300㎜ 이하, 바람직하게는 200㎜ 이하이다.
또한, 매설부(33)의 상단부의 직경(최대 길이)은, 하단부의 직경(최대 길이)보다 크고, 구체적으로는, 예컨대, 7㎜ 이상, 바람직하게는 10㎜ 이상이고, 또한, 예컨대, 400㎜ 이하, 바람직하게는 250㎜ 이하이다.
또한, 각 매설부(33) 사이의 간격(최소 간격, 구체적으로는, 매설부(33)의 상단부 사이의 간격)은, 예컨대, 20㎜ 이상, 바람직하게는 50㎜ 이상이고, 또한, 예컨대, 1000㎜ 이하 바람직하게는, 200㎜ 이하이다.
매설부(33)는, 상기한 형광 수지 조성물로 형성되어 있다. 매설부(33)는, 형광 수지 조성물이 경화성 수지를 함유하는 경우에는, B 스테이지로 형성되어 있다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 리플렉터부(34)는, 매설-리플렉터 시트(24)의 둘레 부분에 있어서 연속함과 아울러, 각 매설부(33)의 사이에 배치되고, 각 매설부(33)를 둘러싸는 평면에서 보아 대략 격자 형상으로 형성되어 있다.
또한, 리플렉터부(34)는, 후술하는 광 반사 성분을 함유하는 반사 수지 조성물로 형성되어 있다.
다음으로, 이 매설-리플렉터 시트(24)의 제조 방법에 대하여, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.
이 방법에서는, 우선, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 프레스 장치(35)를 준비한다.
프레스 장치(35)는, 지지판(36)과, 지지판(36)의 위쪽에 대향 배치되는 틀(37)을 구비하고 있다.
지지판(36)은, 예컨대, 스테인리스 등의 금속으로, 대략 직사각형 평판 형상으로 형성되어 있다.
틀(37)은, 예컨대, 스테인리스 등의 금속으로 형성되어 있고, 평판부(38)와, 평판부(38)로부터 아래쪽으로 돌출하도록 형성되는 돌출부(39)를 일체적으로 구비하고 있다.
평판부(38)는, 평면에서 보아, 지지판(36)과 동일한 형상으로 형성되어 있다.
돌출부(39)는, 틀(37)에 있어서, 매설부(33)에 대응하도록, 면 방향으로 서로 간격을 두고 복수 마련되어 있다. 즉, 돌출부(39)는, 평판부(38)의 하면으로부터 아래쪽을 향해 점차 폭이 좁아지는 대략 원뿔대 형상으로 형성되어 있고, 구체적으로는, 정단면(正斷面) 및 측단면(側斷面)에서 보아, 아래쪽을 향해 점차 폭이 좁아지는 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 다시 말해, 돌출부(39)는, 매설부(33)와 동일한 형상으로 형성되어 있다.
또한, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 지지판(36)의 둘레 부분의 상면에는, 스페이서(40)가 마련되어 있다. 스페이서(40)는, 예컨대, 스테인리스 등의 금속으로 이루어지고, 두께 방향으로 투영했을 때에, 복수의 매설부(33)를 둘러싸도록 배치되어 있다. 또한, 스페이서(40)는, 두께 방향으로 투영했을 때에, 틀(37)에 포함되고, 구체적으로는, 평판부(38)의 둘레 부분과 겹치도록, 지지판(36)에 배치되어 있다.
스페이서(40)의 두께는, 후술하는 박리 시트(49)의 두께와, 돌출부(39)의 두께의 합계 두께가 되도록 설정되어 있다. 구체적으로는, 스페이서(40)의 두께는, 예컨대, 0.3㎜ 이상, 바람직하게는 0.5㎜ 이상이고, 또한, 예컨대, 5㎜ 이하, 바람직하게는 3㎜ 이하이다.
또, 프레스 장치(35)는, 형상이 다른 틀(37)이 교환 가능하게 구성되어 있고, 구체적으로는, 도 7(a)에 나타내는 돌출부(39)를 갖는 틀(37)과, 도 7(c)에 나타내는 후술하는 돌출부(39)를 갖지 않는 평판 형상의 틀(37)이 교체 가능하게 구성되어 있다.
또한, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 지지판(36)의 상면에 있어서, 스페이서(40)의 안쪽에는, 박리 시트(49)가 탑재되어 있다. 박리 시트(49)의 둘레 면은, 지지판(36)의 상면에 있어서, 스페이서(40)의 안쪽 면에 접촉하도록 형성되어 있다. 박리 시트(49)의 두께는, 예컨대, 10㎛ 이상, 바람직하게는, 30㎛ 이상이고, 또한, 예컨대, 200㎛ 이하, 바람직하게는 150㎛ 이하이다.
계속하여, 도 7(a)에 나타내는 프레스 장치(35)에 있어서, 리플렉터 시트(42)를, 박리 시트(49)의 상면에 배치한다.
리플렉터 시트(42)를 박리 시트(49)의 상면에 배치하려면, 예컨대, 반사 수지 조성물로 형성되는 리플렉터 시트(42)를 박리 시트(49)의 상면에 적층하는 적층 방법, 예컨대, 액상의 반사 수지 조성물을 박리 시트(49)의 상면에 도포하는 도포 방법 등이 이용된다.
반사 수지 조성물은, 예컨대, 수지와 광 반사 성분을 함유한다.
수지로서는, 예컨대, 열 경화성 실리콘 수지, 에폭시 수지, 열 경화성 폴리이미드 수지, 페놀 수지, 유리아 수지, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 열 경화성 우레탄 수지 등의 열 경화성 수지를 들 수 있고, 바람직하게는, 열 경화성 실리콘 수지, 에폭시 수지를 들 수 있다.
광 반사 성분은, 예컨대 백색의 화합물이고, 그와 같은 백색의 화합물로서는, 구체적으로는, 백색 안료를 들 수 있다.
백색 안료로서는, 예컨대, 백색 무기 안료를 들 수 있고, 그와 같은 백색 무기 안료로서는, 예컨대, 산화티타늄, 산화아연, 산화지르코늄 등의 산화물, 예컨대, 연백(탄산납), 탄산칼슘 등의 탄산염, 예컨대, 카올린(카올리나이트) 등의 점토 광물 등을 들 수 있다.
백색 무기 안료로서, 바람직하게는, 산화물, 더욱 바람직하게는, 산화티타늄을 들 수 있다.
그와 같은 산화티타늄은, 구체적으로는, TiO2(산화티타늄(Ⅳ), 이산화티타늄)이다.
산화티타늄의 결정 구조는, 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 루틸, 브루카이트(판티탄석), 아나타제(예추석) 등이고, 바람직하게는 루틸이다.
또한, 산화티타늄의 결정계는, 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 정방정계, 사방정계 등이고, 바람직하게는 정방정계이다.
산화티타늄의 결정 구조 및 결정계가, 루틸 및 정방정계이면, 리플렉터부(34)가 장기간 고온에 노출되는 경우에도, 광(구체적으로는, 가시광, 특히, 파장 450㎚ 부근의 광)에 대한 반사율이 저하되는 것을 유효하게 방지할 수 있다.
광 반사 성분은 입자 형상이고, 그 형상은 한정되지 않고, 예컨대, 구 형상, 판 형상, 침 형상 등을 들 수 있다. 광 반사 성분의 최대 길이의 평균치(구 형상인 경우에는, 그 평균 입자 직경)는, 예컨대, 1㎚ 이상 1000㎚ 이하이다. 최대 길이의 평균치는, 레이저 회절 산란식 입도 분포계를 이용하여 측정된다.
광 반사 성분의 배합 비율은, 수지 100질량부에 대하여, 예컨대 30질량부 이상, 바람직하게는, 50질량부 이상이고, 또한, 예컨대, 200질량부 이하, 바람직하게는, 100질량부 이하이다.
상기한 광 반사 성분은, 수지 중에 균일하게 분산 혼합된다.
또한, 반사 수지 조성물에는, 상기한 충전제를 더 첨가할 수도 있다. 다시 말해, 충전제를 광 반사 성분(구체적으로는, 백색 안료)과 병용할 수 있다.
충전제는, 상기한 백색 안료를 제외하고, 공지의 충전제를 들 수 있고, 구체적으로는, 실리콘 입자 등의 유기 미립자, 예컨대, 실리카, 탈크, 알루미나, 질화알루미늄, 질화규소 등의 무기 미립자를 들 수 있다.
충전제의 첨가 비율은, 충전제 및 광 반사 성분의 총량이, 수지 100질량부에 대하여, 예컨대, 400질량부 이상, 바람직하게는, 500질량부 이상, 보다 바람직하게는 600질량부 이상이 되도록, 또한, 예컨대, 2500질량부 이하, 바람직하게는 2000질량부 이하, 보다 바람직하게는 1600질량부 이하가 되도록 조정된다.
적층 방법에서는, 반사 수지 조성물은, 상기한 수지와, 광 반사 성분과, 필요에 따라 첨가되는 충전제를 배합하여 균일 혼합하는 것에 의해, A 스테이지로서 조제된다.
이어서, 적층 방법에서는, A 스테이지의 반사 수지 조성물을, 도시하지 않는 이형 시트의 표면에, 예컨대, 캐스팅, 스핀코팅, 롤코팅 등의 도포 방법에 의해 도포하고, 그 후, 가열하여 B 스테이지 혹은 C 스테이지로 한다. 이형 시트로서는, 예컨대, 상기한 이형 시트(13)와 같은 것을 들 수 있다.
혹은, A 스테이지의 반사 수지 조성물을, 예컨대, 도시하지 않는 이형 시트의 표면에, 스크린 인쇄 등에 의해 상기한 도포 방법에 의해 도포하고, 그 후, 가열하는 것에 의해, B 스테이지 혹은 C 스테이지의 리플렉터 시트(42)를 형성한다.
그 후, 리플렉터 시트(42)를 박리 시트(49)에 전사한다. 이어서, 도시하지 않는 이형 시트를 박리한다.
한편, 도포 방법에서는, 상기한 A 스테이지의 반사 수지 조성물을, 박리 시트(49)의 상면에, 스크린 인쇄 등에 의해 도포하고, 그 후, 가열하는 것에 의해, B 스테이지의 리플렉터 시트(42)를 형성한다.
리플렉터 시트(42)의 두께는, 예컨대, 0.3㎜ 이상, 바람직하게는 0.5㎜ 이상이고, 또한, 예컨대, 5㎜ 이하, 바람직하게는 3㎜ 이하이다.
이어서, 도 7(a)의 화살표 및 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 프레스 장치(35)에 의해 리플렉터 시트(42)를 프레스한다.
구체적으로는, 틀(37)을 지지판(36)에 대하여 눌러 내린다. 자세하게는, 돌출부(39)가, 리플렉터 시트(42)를 두께 방향으로 관통하도록, 틀(37)을 아래쪽으로 눌러 내린다. 아울러, 틀(37)의 평판부(38)의 둘레 부분을, 스페이서(40)의 상면에 맞닿게 한다.
이것에 의해, 리플렉터 시트(42)에는, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 두께 방향을 관통하고, 돌출부(39)에 대응하는 형상의 관통 구멍(41)이 형성된다.
틀(37)을 눌러 내림에 있어서, 반사 수지 조성물이 B 스테이지의 열 경화성 수지를 함유하는 경우에는, 틀(37)에 미리 히터(도시하지 않음)를 내장시켜, 이러한 히터에 의해, 리플렉터 시트(42)를 가열할 수도 있다. 이것에 의해, 반사 수지 조성물을 완전 경화(C 스테이지화)시킨다.
가열 온도는, 예컨대, 80℃ 이상, 바람직하게는 100℃ 이상이고, 또한, 예컨대, 200℃ 이하, 바람직하게는 180℃ 이하이다.
이것에 의해, 박리 시트(49)의 위에 리플렉터부(34)가 형성된다.
그 후, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 프레스 장치(35)의 프레스 상태를 해방한다. 구체적으로는, 틀(37)을 끌어올린다.
이어서, 평판부(38) 및 돌출부(39)를 구비하는 틀(37)을, 평판부(38)만을 구비하는 틀(37)과 교환한다.
이것과 아울러, 형광체 시트(5)를 리플렉터부(34)의 위에 배치한다.
구체적으로는, 형광체 시트(5)를, 리플렉터부(34)의 상면에, 관통 구멍(41)을 피복하도록 탑재한다.
형광 수지 조성물이 경화성 수지를 함유하는 경우에는, B 스테이지의 형광체 시트(5)를 리플렉터부(34)의 위에 배치한다. 형광체 시트(5)는, B 스테이지인 경우에는, 그 평판 형상이 어느 정도 유지되므로, 관통 구멍(41) 내에 빠지는 일 없이, 관통 구멍(41)을 피복하도록 리플렉터부(34)의 상면에 탑재된다.
또한, 형광체 시트(5)는, 리플렉터부(34)(구체적으로는, 리플렉터 시트(42)의 반사 수지 조성물이 경화성 수지를 함유하는 경우에는, C 스테이지의 리플렉터부(34))에 비하여 유연하게 형성되어 있다. 구체적으로는, 형광체 시트(5)는, 다음의 프레스(도 7(d))에 의해 변형 가능하도록 부드러운 한편, 리플렉터부(34)는, 다음의 프레스에 의해 변형 불가능하도록 딱딱하게 형성되어 있다.
이어서, 도 7(d)에 나타내는 바와 같이, 프레스 장치(35)에 의해, 형광체 시트(5)를 프레스한다. 구체적으로는, 평판부(38)로 이루어지는 틀(37)을, 지지판(36)을 향해 눌러 내린다. 아울러, 평판부(38)의 둘레 부분을, 스페이서(40)의 상면에 맞닿게 한다. 또한, 평판부(38)의 하면이 리플렉터부(34)의 상면에 접촉한다.
이것에 의해, 비교적 유연한 형광체 시트(5)는, 평판부(38)에 의해 위쪽으로부터 가압되어 관통 구멍(41) 내에 충전된다. 한편, 비교적 딱딱한 리플렉터부(34)는, 변형하는 일 없이, 그 관통 구멍(41)에 매설부(33)를 수용한다.
또한, 경화성 수지가 열 경화성 수지인 경우에는, 평판부(38)에 내장되는 히터에 의해 형광체 시트(5)를 가열할 수도 있다.
이것에 의해, 매설부(33)가 리플렉터부(34)의 관통 구멍(41) 내에 형성된다.
이것에 의해, 지지판(36) 및 틀(37)의 사이에 있어서, 매설부(33) 및 리플렉터부(34)를 구비하는 매설-리플렉터 시트(24)를 얻을 수 있다.
도 7(e)에 나타내는 바와 같이, 그 후, 틀(37)을 끌어올리고, 이어서, 매설-리플렉터 시트(24)를 박리 시트(49)로부터 박리한다.
다음으로, 도 7(e)에 나타내는 매설-리플렉터 시트(24)를 이용하여, 형광체 시트 피복 LED(10) 및 LED 장치(15)를 제조하는 방법에 대하여, 도 5를 참조하여, 상기 실시 형태와 다른 공정을 상술한다.
[시트 배치 공정]
도 5(b)의 위쪽 도면에 나타내는 바와 같이, 매설-리플렉터 시트(24)를, 매설부(33)가 아래쪽을 향해 점차 폭이 좁아지는 테이퍼 형상이 되도록 지지 시트(1)의 위에 배치한다.
즉, 복수의 매설부(33)의 각각을, 복수의 LED(4)의 각각에 대하여 대향 배치시킨다. 구체적으로는, 각 매설부(33)를, 평면에서 보아, LED(4)의 중심과 대향함과 아울러, 리플렉터부(34)의 안쪽에 간격을 두도록 배치한다.
이어서, 도 5(c)에 나타내는 바와 같이, 매설-리플렉터 시트(24)를 프레스한다. 이것에 의해, LED(4)가, 그 상면 및 측면이 매설부(33)에 피복되도록 매설부(33)에 매설된다.
[봉지 공정]
도 5(d)에 나타내는 바와 같이, 봉지 공정에서는, 형광 수지 조성물이 경화성 수지를 함유하는 경우에는, 형광체 시트(5)를 경화시킨다. 이것에 의해, 매설부(33)가 완전 경화한다. 이것에 의해, LED(4)가 매설부(33)에 의해 봉지된다.
[절단 공정]
도 5(d)의 파선으로 나타내는 바와 같이, 절단 공정에서는, 리플렉터부(34)를, 두께 방향을 따라 절단한다. 예컨대, 도 6의 일점파선이 참조되는 바와 같이, 리플렉터부(34)를, 예컨대, 각 매설부(33)를 둘러싸는 평면에서 보아 대략 직사각형 형상으로 형광체 시트(5)를 절단한다.
절단 공정에 있어서, 하나의 LED(4)와, LED(4)를 매설하는 매설부(33)와, 매설부(33)의 주위에 마련되는 리플렉터부(34)를 구비하는 형광체 시트 피복 LED(10)를, 지지 시트(1)에 밀착하는 상태로 얻는다. 다시 말해, 형광체 시트 피복 LED(10)에는 리플렉터부(34)가 마련되어 있다. 다시 말해, 형광체 시트 피복 LED(10)는 리플렉터부를 포함하는 형광체 시트 피복 LED이다.
[LED 박리 공정]
LED 박리 공정에 있어서, 도 5(e)에 나타내는 바와 같이, 리플렉터부(34)가 마련된 형광체 시트 피복 LED(10)를 지지 시트(1)로부터 박리한다.
[실장 공정]
실장 공정에 있어서, 리플렉터부(34)가 마련된 형광체 시트 피복 LED(10)를 발광 파장이나 발광 효율에 따라 선별한 후, 도 5(f)에 나타내는 바와 같이, 선별된 형광체 시트 피복 LED(10)를 기판(9)에 실장한다. 이것에 의해, LED 장치(15)를 얻는다.
이것에 의해, 기판(9)과, 기판(9)에 실장되고, 리플렉터부(34)가 마련되는 형광체 시트 피복 LED(10)를 구비하는 LED 장치(15)를 얻는다.
그리고, 이 제 4 실시 형태에 따르면, 매설-리플렉터 시트(24)는, LED(4)를 매설하는 매설부(33)와, 광 반사 성분을 함유하고, 매설부(33)를 둘러싸도록 하여 형성되는 리플렉터부(34)를 구비하므로, LED(4)로부터 발광되는 광을 리플렉터부(34)에 의해 반사시킬 수 있다. 그 때문에, LED 장치(15)의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
<변형예>
제 4 실시 형태에서는, 매설부(33)를, 형광체를 함유하는 형광 수지 조성물로 형성하고 있지만, 예컨대 형광체를 함유하지 않는 봉지 수지 조성물로 형성할 수도 있다.
또한, 도 7(c)에 나타내는 평판부(38)와 형광체 시트(5)의 사이에 이형 시트(13)(도 5(b)의 가상선 참조)를 마련하고, 상면에 이형 시트(13)가 적층된 매설-리플렉터 시트(24)를 형성하고, 그 후, 도 5(c)의 가상선으로 나타내는 바와 같이, 이러한 매설-리플렉터 시트(24)를, 예컨대, 복수의 LED(4) 및 지지 시트(1)에 대하여 예컨대, 평판 프레스할 수도 있다.
<제 5 실시 형태>
도 8은 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 5 실시 형태에 이용되는 매설-리플렉터 시트의 제조 방법의 공정도를 나타낸다.
또, 제 5 실시 형태에 있어서, 제 4 실시 형태와 같은 부재 및 공정에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.
제 4 실시 형태의 매설-리플렉터 시트(24)의 제조 방법에 있어서, 도 7(c) 및 도 7(d)에 나타내는 바와 같이, 형광체 시트(5)로 매설부(33)를 형성하고 있지만, 예컨대, 도 8(c)에 나타내는 바와 같이, 형광체 시트(5)를 이용하는 일 없이, 형광 수지 조성물의 바니시를, 관통 구멍(41)에 포팅하는 것에 의해, 매설부(33)를 형성할 수도 있다.
구체적으로는, 우선, 형광 수지 조성물을 바니시로서 조제한다. 구체적으로는, 형광 수지 조성물이 경화성 수지를 함유하는 경우에는, A 스테이지의 바니시를 조제한다. 이것에 의해, A 스테이지의 형광 수지 조성물이 관통 구멍(41) 내에 충전된다.
그 후, 형광 수지 조성물이 경화성 수지를 함유하는 경우에는, A 스테이지의 형광 수지 조성물을 B 스테이지화한다.
제 5 실시 형태에 의해서도, 제 4 실시 형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.
<제 6 실시 형태>
도 9는 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 6 실시 형태를 나타내는 공정도를 나타낸다.
또, 제 6 실시 형태에 있어서, 제 4 실시 형태 및 제 5 실시 형태와 같은 부재 및 공정에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.
제 4 실시 형태에 있어서, 도 5(b) 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보아, 매설부(33)의 하단부를 LED(4)보다 크게 형성하고 있지만, 예컨대, 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 매설부(33)의 하단부와 LED(4)를 동일한 크기로 형성할 수도 있다.
[LED 배치 공정]
예컨대, 매설부(33)는, 아래쪽을 향해 점차 폭이 좁아지는 대략 사각뿔대 형상으로 형성되어 있다.
도 9(b)에 나타내는 매설부(33)를 형성하려면, 도 7 및 도 8이 참조되는 돌출부(39)를, 평판부(38)의 하면으로부터 아래쪽을 향해 점차 폭이 좁아지는 대략 사각뿔대 형상으로 형성한다.
또한, 도 9(b)의 일점파선으로 나타내는 바와 같이, 두께 방향으로 투영했을 때에, 매설부(33)의 하단부와 LED(4)는 서로 중복하고, 구체적으로는, 평면에서 보아, 매설부(33)의 하단부의 둘레 가장자리와, LED(4)의 둘레 가장자리가 동일한 위치에 형성되도록, 매설-리플렉터 시트(24)를, LED(4)를 포함하는 점착층(3)의 위에 배치한다.
제 6 실시 형태에 의해서도, 제 4 실시 형태 및 제 5 실시 형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.
<제 7 실시 형태>
도 10은 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 7 실시 형태를 나타내는 공정도를 나타낸다. 도 11은 도 10(b)에 나타내는 매설-리플렉터 시트의 제조 방법의 공정도를 나타낸다.
또, 제 7 실시 형태에 있어서, 제 4 실시 형태와 같은 부재 및 공정에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.
제 4 실시 형태에 있어서, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 매설-리플렉터 시트(24)에 있어서의 매설부(33)를, 아래쪽을 향해 점차 폭이 좁아지는 대략 원뿔대 형상으로 형성하고 있지만, 예컨대 도 10(b)에 나타내는 바와 같이, 상하 방향(두께 방향)으로 연장되는 대략 원기둥 형상으로 형성할 수 있다.
이와 같은 매설부(33)를 형성하려면, 도 11(a) 및 도 11(b)에 나타내는 천공 장치(55)를 이용한다.
천공 장치(55)는, 지지판(56)과, 지지판(56)의 위쪽에 대향 배치되는 틀(57)을 구비하고 있다.
지지판(56)은, 예컨대, 스테인리스 등의 금속으로 대략 직사각형 평판 형상으로 형성되어 있고, 지지판(56)에는 두께 방향을 관통하는 관통 구멍(53)이 형성되어 있다.
관통 구멍(53)은 평면에서 보아 대략 원 형상으로 형성되어 있다.
틀(57)은, 평판부(58)와, 평판부(58)로부터 아래쪽으로 돌출하도록 형성되는 돌출부(59)를 일체적으로 구비하고 있다.
평판부(58)는 도 7(a)에 나타내는 평판부(38)와 동일한 형상으로 형성된다.
돌출부(59)는, 틀(57)에 있어서, 매설부(33)(도 11(d) 참조)에 대응하도록, 면 방향으로 서로 간격을 두고 복수 마련되어 있다. 돌출부(59)는, 평면에서 보아, 관통 구멍(53)과 동일한 형상 및 동일한 치수로 형성되어 있고, 구체적으로는, 대략 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 돌출부(59)는, 매설부(33)(도 11(d) 참조)와 동일한 형상으로 형성되어 있다. 다시 말해, 돌출부(59)는, 정단면 및 측단면에서 보아, 대략 직사각형 형상으로 형성되어 있다.
이것에 의해, 천공 장치(55)는, 틀(57)을 눌러 내리는 것에 의해, 돌출부(59)가 관통 구멍(53)에 삽입 가능하게 구성되어 있다.
관통 구멍(53)의 구경 및 돌출부(59)의 직경은, 예컨대, 5㎜ 이상, 바람직하게는 7㎜ 이상이고, 또한, 예컨대, 300㎜ 이하, 바람직하게는 200㎜ 이하이다.
또한, 지지판(56)의 둘레 부분의 상면에는, 스페이서(40)가 마련되어 있다. 스페이서(40)는, 평면에서 보아, 관통 구멍(53)을 둘러싸도록, 지지판(56)의 둘레 부분에, 평면에서 보아 대략 프레임 형상으로 배치되어 있다.
그리고, 도 11(a) 및 도 11(b)에 나타내는 천공 장치(55)에 의해 매설-리플렉터 시트(24)를 형성하려면, 우선, 도 11(a)에 나타내는 바와 같이, 리플렉터 시트(42)를 지지판(56)의 위에 배치한다. 구체적으로는, 리플렉터 시트(42)를, 복수의 관통 구멍(53)을 피복하도록 지지판(56)의 상면에 탑재한다.
계속하여, 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 천공 장치(55)를 이용하여 리플렉터 시트(42)를 천공한다.
구체적으로는, 틀(57)을 눌러 내리는 것에 의해, 돌출부(59)가 리플렉터 시트(42)를 천공한다.
이것에 의해, 리플렉터 시트(42)에는 돌출부(59)에 대응하는 형상의 관통 구멍(41)이 형성된다.
이것에 의해, 지지판(56)의 위에 리플렉터부(34)가 형성된다.
계속하여, 도 11(c)에 나타내는 바와 같이, 틀(57)을 끌어올린다.
그 후, 형성된 리플렉터부(34)를, 지지판(36)과, 평판부(38)로 이루어지는 틀(37)을 구비하고, 박리 시트(49)가 마련되는 프레스 장치(35)에 설치한다.
계속하여, 형광체 시트(5)를 리플렉터부(34)의 위에 배치한다.
계속하여, 도 11(c)의 화살표 및 도 11(d)에 나타내는 바와 같이, 프레스 장치(35)에 의해 형광체 시트(5)를 프레스한다. 이것에 의해, 매설부(33)를 리플렉터부(34)의 관통 구멍(41) 내에 형성한다.
이것에 의해, 지지판(36) 및 틀(37)의 사이에 있어서, 매설부(33) 및 리플렉터부(34)를 구비하는 매설-리플렉터 시트(24)를 얻을 수 있다.
그 후, 틀(37)을 끌어올리고, 이어서, 도 11(e)에 나타내는 바와 같이, 매설-리플렉터 시트(24)를 박리 시트(49)로부터 박리한다.
제 7 실시 형태에 의해서도, 제 4 실시 형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.
<제 8 실시 형태>
도 12는 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 8 실시 형태에 이용되는 매설-리플렉터 시트의 제조 방법의 공정도를 나타낸다.
또, 제 8 실시 형태에 있어서, 제 7 실시 형태와 같은 부재 및 공정에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.
제 7 실시 형태의 매설-리플렉터 시트(24)의 제조 방법에 있어서, 도 11(c) 및 도 11(d)에 나타내는 바와 같이, 형광체 시트(5)로 매설부(33)를 형성하고 있지만, 도 12(c)에 나타내는 바와 같이, 형광체 시트(5)를 이용하는 일 없이, 형광 수지 조성물의 바니시를 관통 구멍(41)에 포팅하는 것에 의해 매설부(33)를 형성할 수도 있다.
구체적으로는, 도 12(b)에 나타내는 리플렉터부(34)를 천공 장치(55)로부터 제거하고, 이어서, 도 12(c)에 나타내는 바와 같이, 박리 시트(49)의 상면에 배치한다. 이어서, 형광 수지 조성물의 바니시를 관통 구멍(41) 내에 포팅한다.
제 8 실시 형태에 의해서도, 제 7 실시 형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.
<제 9 실시 형태>
도 13은 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 9 실시 형태를 나타내는 공정도를 나타낸다.
또, 제 9 실시 형태에 있어서, 제 7 실시 형태와 같은 부재 및 공정에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.
제 7 실시 형태에 있어서, 도 10(c)에 나타내는 바와 같이, 피복부로서, LED(4)를 매설하는 매설부(33)를 예시하고 있지만, 예컨대 도 13(c)에 나타내는 바와 같이, LED(4)의 상면을 피복하는 피복부(43)를 예시할 수도 있다.
피복부(43)는, 도 13(b)에 나타내는 바와 같이, 피복-리플렉터 시트(44)에 있어서, 리플렉터부(34)에 둘러싸이도록 마련되어 있다. 피복-리플렉터 시트(44)에 있어서, 피복부(43)는, 도 10(b)에 나타내는 매설부(33)와 동일한 형상을 이루고, 또한 LED(4)와 동일한 치수로 형성되어 있다.
예컨대, 도 13(b)에 나타내는 바와 같이, 피복부(43)는, 두께 방향으로 투영했을 때에, LED(4)와 서로 중복하고, 구체적으로는, 평면에서 보아, 피복부(43)의 둘레 가장자리와 LED(4)의 둘레 가장자리가 동일한 위치에 형성되도록, 피복부(43)를 LED(4)의 상면에 탑재한다.
[피복 공정]
제 9 실시 형태에서는, 도 10(c)에 나타내는 시트 배치 공정에 있어서의 매설 공정 대신에, 도 13(c)에 나타내는 피복 공정을 실시한다. 피복 공정의 조건에 대해서는, 매설 공정의 그것과 같다.
또, 도 13(c)에 나타내는 피복 공정에 있어서, 피복부(43)는, LED(4)의 상면을 피복한다. 피복부(43)는, LED(4)의 프레스에 의해 LED(4)가 가압되어 면 방향 바깥쪽으로 약간 팽창하지만, 그 팽창의 정도는 미소하기 때문에, 도 13(c)에 있어서, 프레스 후의 피복부(43)와 LED(4)의 좌우 방향 길이를 동일한 길이로 나타내고 있다.
[경화 공정]
제 9 실시 형태에서는, 도 10(d)에 나타내는 봉지 공정 대신에, 도 13(d)에 나타내는 경화 공정을 실시한다.
경화 공정에서는, 피복부(43)를 경화시킨다. 경화 공정의 조건은 상기한 봉지 공정의 그것과 같다.
제 9 실시 형태에 의해서도, 제 7 실시 형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.
<제 10 실시 형태>
도 14는 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 10 실시 형태를 나타내는 공정도를 나타낸다.
또, 제 10 실시 형태에 있어서, 제 1 실시 형태와 같은 부재 및 공정에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1 실시 형태에 있어서, 도 1(c)에 나타내는 바와 같이, 시트 배치 공정에 있어서, LED(4)를 측면 및 상면을 형광체 시트(5)에 의해 피복하는 매설 공정을 실시하고 있지만, 예컨대, 매설 공정 대신에, 도 14(c)에 나타내는 바와 같이, LED(4)의 측면만을 형광체 시트(5)에 의해 피복하는 피복 공정을 실시할 수도 있다. 또한, 봉지 공정 대신에 경화 공정을 실시할 수도 있다.
[시트 배치 공정]
도 14(b)에 나타내는 바와 같이, 준비한 형광체 시트(5)의 두께를 LED(4)의 두께보다 얇게 설정하고, LED(4)의 두께에 비하여, 예컨대, 95% 이하, 바람직하게는 90% 이하로, 또한, 예컨대, 10% 이상으로 설정한다. 형광체 시트(5)의 두께를, 구체적으로는, 예컨대, 1000㎛ 이하, 바람직하게는 800㎛ 이하로, 또한, 예컨대, 30㎛ 이상, 바람직하게는, 50㎛ 이상으로 설정한다.
피복 공정에서는, 도 14(c)에 나타내는 바와 같이, 프레스에 의해, 이형 시트(13)와 이형 시트(13)의 하면에 적층되는 형광체 시트(5)로 이루어지는 적층체(도 14(b)의 위쪽 도면 참조)를, 이형 시트(13)의 하면이 각 LED(4)의 상면에 접촉하도록 LED(4)를 포함하는 지지 시트(1)에 가압한다.
또한, 복수의 LED(4)에 대하여 가압된 형광체 시트(5)는, 그 상면이 각 LED(4)의 상면과 같은 면에 형성된다. 또한, 형광체 시트(5)의 하면도, 각 LED(4)의 하면과 같은 면에 형성된다. 다시 말해, 복수의 LED(4)가 가압된 형광체 시트(5)의 두께와 각 LED(4)의 두께가 동일하게 된다.
또한, LED(4)의 하면의 일부를 형성하는 범프와, LED(4)의 상면이 함께 노출되는 한편, LED(4)의 측면이 형광체 시트(5)에 의해 피복되어 있다.
[경화 공정]
경화 공정에서는 형광체 시트(5)를 경화시킨다. 경화 공정의 조건은 상기한 봉지 공정의 그것과 같다.
[절단 공정]
도 14(d)의 파선으로 나타내는 바와 같이, 위쪽으로부터, LED(4)의 위치를 확인하면서, 형광체 시트(5)를 절단한다. 구체적으로는, 형광체 시트(5)를, 예컨대, 카메라 등에 의해 LED(4)를 위쪽으로부터 시인하면서 LED(4)의 위치를 확인한다. 또한, 도 6의 파선이 참조되는 바와 같이, 평면에서 보아, LED(4)를 둘러싸는 영역을 구획하는 절단면(8)이 형성되도록 형광체 시트(5)를 절단한다.
또, LED(4)를 시인하면서, 기준 마크(18)(도 2 참조)를 기준으로 하여, 형광체 시트(5)를 절단할 수도 있다.
[LED 박리 공정]
도 14(e)에 있어서, LED 박리 공정에서는, 형광체 시트 피복 LED(10)를 점착층(3)의 상면으로부터 박리한다. 다시 말해, 형광체 시트(5) 및 LED(4)와, 점착층(3)의 사이의 계면 박리가 일어나도록, 형광체 시트 피복 LED(10)를 지지판(2) 및 점착층(3)으로부터 박리한다.
제 10 실시 형태에 의해서도, 제 1 실시 형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.
또한, 피복 공정에 있어서, LED(4)를, 적어도 상면이 형광체 시트(5)로부터 노출되도록 형광체 시트(5)에 의해 측면을 피복하고 있으므로, 시트 배치 공정 후의 절단 공정에 있어서, 상면이 노출되는 LED(4)를 시인하면서, 그 LED(4)에 대응하여 형광체 시트(5)를 정밀하게 절단할 수 있다. 그 때문에, 얻어지는 형광체 시트 피복 LED(10)는 치수 안정성이 우수하다. 그 결과, 이러한 형광체 시트 피복 LED(10)를 구비하는 LED 장치(15)는 발광 안정성이 우수하다.
<제 11 실시 형태>
도 15는 본 발명의 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법의 제 11 실시 형태에 이용되는 디스펜서의 사시도를 나타낸다.
또, 제 11 실시 형태에 있어서, 제 1 실시 형태와 같은 부재 및 공정에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1 실시 형태에서는, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 층 배치 공정의 일례인 시트 배치 공정에 있어서, 본 발명의 봉지층의 일례인 형광체층으로서, 미리 성형된 형광체 시트(5)를 예시하고 있다. 그러나, 도 15가 참조되는 바와 같이, 예컨대, 형광 수지 조성물을 바니시로서 조제하고, 바니시를 지지 시트(1)의 위에, 복수의 LED(4)를 피복하도록 직접 도포하여, 봉지층으로서의 형광체층(25)을 형성할 수도 있다. 다시 말해, 형광체층(25)을, 형광 수지 조성물의 바니시로 형성할 수 있다.
형광체층(25)을 형성하려면, 우선, 바니시를 LED(4)를 피복하도록, 지지 시트(1)의 위에 도포한다.
바니시를 도포하려면, 예컨대, 디스펜서, 어플리케이터, 슬릿 다이코터 등의 도포기가 이용된다. 바람직하게는, 도 15에 나타내는 디스펜서(26)가 이용된다.
도 15에 나타내는 바와 같이, 디스펜서(26)는, 도입부(27)와 도포부(28)를 일체적으로 구비한다.
도입부(27)는 상하 방향으로 연장되는 대략 원통 형상으로 형성되어 있고, 그 하단부는 도포부(28)에 접속되어 있다.
도포부(28)는, 좌우 방향 및 상하 방향으로 연장되는 평판 형상으로 형성되고, 또한, 상하 방향으로 긴 측면에서 보아 대략 직사각형 형상으로 형성되어 있다. 도포부(28)의 상단부에는 도입부(27)가 접속되어 있다. 도포부(28)의 하단부는, 그 전단부 및 후단부가 잘려나간, 측단면에서 보아 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 또한, 도포부(28)의 하단면은, 점착층(3)의 상면 및 LED(4)의 상면에 대하여, 눌러 내릴 수 있게 구성되어 있다. 또한, 도포부(28)의 내부에는, 도입부(27)로부터 도입되는 바니시가 하류측(아래쪽)으로 향함에 따라 좌우 방향으로 퍼지는 폭이 넓은 유로(도시하지 않음)가 마련되어 있다.
또한, 디스펜서(26)는, 면 방향으로 연장되는 지지 시트(1)에 대하여, 상대적으로 전후 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
이 디스펜서(26)를 이용하여, 바니시를 지지 시트(1)에 도포하려면, 도포부(28)를 복수의 LED(4)의 상면에 대향 배치하면서(눌러 내리면서), 바니시를 도입부(27)에 공급한다. 이것과 함께, 디스펜서(26)를 복수의 LED(4)에 대하여 상대적으로 뒤쪽으로 이동시킨다. 이것에 의해, 바니시는, 도입부(27)로부터 도포부(28)에 도입되고, 이어서, 도포부(28)의 하단부로부터 지지 시트(1) 및 LED(4)에 대하여 폭이 넓은 형상으로 공급된다. 또한, 디스펜서(26)의 복수의 LED(4)에 대한 상대적으로 뒤쪽으로의 이동에 의해, 바니시는, 지지 시트(1)의 상면에 있어서, 복수의 LED(4)를 피복하도록 전후 방향으로 연장되는 띠 형상으로 도포된다.
또, 바니시는, 형광 수지 조성물이 경화성 수지를 함유하는 경우에는, A 스테이지 상태로서 조제되어 있고, 또한, 예컨대, 도포부(28)로부터 지지 시트(1)에 공급되었을 때에, 그 부분으로부터 면 방향 바깥쪽으로 흘러나가지 않는다. 다시 말해, 그 부분에 고정되는 것 같은 점성을 갖는다. 구체적으로는, 바니시의 25℃, 1기압의 조건하에 있어서의 점도는, 예컨대, 1,000m㎩ㆍs 이상, 바람직하게는 4,000m㎩ㆍs 이상이고, 또한, 예컨대, 1,000,000m㎩ㆍs 이하, 바람직하게는 100,000m㎩ㆍs 이하이다. 또, 점도는, 바니시를 25℃로 온도 조절하고, E형 콘을 이용하여, 회전수 99s-1로 측정된다.
바니스의 점도가 상기 하한 이상이면, 바니시가 면 방향 바깥쪽으로 흘러나가는 것을 유효하게 방지할 수 있다. 그 때문에, 댐 부재 등을 지지 시트(1)(구체적으로는, 복수의 LED(4)의 주위)에 별도로 마련할 필요가 없어지므로, 프로세스의 간편화를 도모할 수 있고, 바니시를, 디스펜서(26)에 의해 지지 시트(1)에 간이하고 확실하게 소망하는 두께 및 소망하는 형상으로 도포할 수 있다.
한편, 바니시의 점도가 상기 상한 이하이면, 도포성(핸들링성)을 향상시킬 수 있다.
그 후, 형광 수지 조성물이 경화성 수지를 함유하는 경우에는, 도포된 바니시를 B 스테이지화(반경화)한다.
이것에 의해, B 스테이지의 형광체층(25)을, 지지 시트(1)의 위(점착층(3)의 상면)에, 복수의 LED(4)를 피복하도록 형성한다.
제 11 실시 형태에 의해서도, 제 1 실시 형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.
<변형예>
제 1 실시 형태~제 11 실시 형태에서는, 복수의 LED(4)를 형광체 시트(5)에 의해 피복하고 있지만, 예컨대, 단수의 LED(4)를 형광체 시트(5)에 의해 피복할 수도 있다.
그 경우에는, 구체적으로는, 제 1 실시 형태에서 예시되는 도 1(d)에 나타내는 절단 공정에서는, LED(4)의 주위의 형광체 시트(5)를, 소망하는 치수가 되도록, 외형 가공(트리밍)한다.
제 1 실시 형태~제 10 실시 형태에서는, 본 발명에 있어서의 반도체 소자, 봉지층, 봉지층 피복 반도체 소자 및 반도체 장치로서, 각각, LED(4), 형광체 시트(5), 형광체 시트 피복 LED(10) 및 LED 장치(15)를 일례로서 설명하고 있지만, 예컨대, 도시하지 않지만, 그것들을 전자 소자, 봉지 시트, 봉지층 피복 전자 소자 및 전자 장치로 할 수도 있다.
전자 소자는, 전기 에너지를, 광 이외의 에너지, 구체적으로는, 신호 에너지 등으로 변환하는 반도체 소자이고, 구체적으로는, 트랜지스터, 다이오드 등을 들 수 있다. 전자 소자의 사이즈는, 용도 및 목적에 따라 적절히 선택된다.
봉지 시트는, 경화성 수지를 필수 성분으로서 함유하고, 충전제를 임의 성분으로서 함유하는 봉지 수지 조성물로 형성되고 있다. 충전제로서는, 카본 블랙 등의 흑색 안료 등도 들 수 있다. 충전제의 배합 비율은, 경화성 수지 100질량부에 대하여, 예컨대, 5질량부 이상, 바람직하게는, 10질량부 이상이고, 또한, 예컨대, 99질량부 이하, 바람직하게는 95질량부 이하이기도 하다.
봉지 시트는, 제 1 실시 형태의 도 1(d) 등에서 예시되는 것처럼, 각 전자 소자에 대응하도록 절단되어, 각 전자 소자(구체적으로는, 각 전자 소자의 적어도 측면)를 피복하는 보호층으로서 형성된다.
봉지 시트의 광 투과성 이외의 물성(구체적으로는, 압축 탄성률 등)은, 제 1 실시 형태~제 10 실시 형태의 형광체 시트(5)의 그것과 동일하다.
또, 상기 설명은, 본 발명의 예시의 실시 형태로서 제공했지만, 이것은 단순한 예시에 지나지 않고, 한정적으로 해석해서는 안 된다. 해당 기술 분야의 당업자에 의해 명백한 본 발명의 변형예는, 후기의 특허청구범위에 포함되는 것이다.

Claims (12)

  1. 경질의 지지판을 구비하는 지지 시트를 준비하는 준비 공정과,
    반도체 소자를 상기 지지 시트의 두께 방향 한쪽에 배치하는 반도체 소자 배치 공정과,
    상기 반도체 소자 배치 공정 후에, 경화성 수지를 함유하는 봉지 수지 조성물로 형성되는 봉지층을, 상기 반도체 소자를 피복하도록, 상기 지지 시트의 상기 두께 방향 한쪽에 배치하는 층 배치 공정과,
    상기 봉지층을 경화시켜, 가요성의 상기 봉지층에 의해 상기 반도체 소자를 봉지하는 봉지 공정과,
    상기 봉지 공정 후에, 가요성의 상기 봉지층을 상기 반도체 소자에 대응하여 절단하는 것에 의해, 상기 반도체 소자와, 상기 반도체 소자를 피복하는 상기 봉지층을 구비하는 봉지층 피복 반도체 소자를 얻는 절단 공정과,
    상기 절단 공정 후에, 상기 봉지층 피복 반도체 소자를 상기 지지 시트로부터 박리하는 반도체 소자 박리 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 봉지층은 봉지 시트로 형성되는 것을 특징으로 하는 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 층 배치 공정에서는, B 스테이지의 상기 봉지층에 의해 상기 반도체 소자를 피복하고,
    상기 봉지 공정에서는, 상기 봉지층을 경화시켜 C 스테이지로 하고, C 스테이지의 상기 봉지층에 의해 상기 반도체 소자를 봉지하는
    것을 특징으로 하는 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 시트는, 상기 지지판의 상기 두께 방향 한쪽 면에 적층되는 점착층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 반도체 소자 박리 공정에서는, 상기 봉지층 피복 반도체 소자를 상기 지지판 및 상기 점착층으로부터 박리하는 것을 특징으로 하는 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 절단 공정 후, 상기 반도체 소자 박리 공정 전에, 상기 지지판을 상기 점착층으로부터 박리하는 지지판 박리 공정을 더 구비하고,
    상기 반도체 소자 박리 공정에서는, 상기 봉지층 피복 반도체 소자를 상기 점착층으로부터 박리하는
    것을 특징으로 하는 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 소자 박리 공정은,
    상기 봉지층 피복 반도체 소자를, 상기 두께 방향에 대한 직교 방향으로 연신 가능한 연신 지지 시트에 전사하는 공정과,
    상기 연신 지지 시트를 상기 직교 방향으로 연신시키면서, 상기 봉지층 피복 반도체 소자를 상기 연신 지지 시트로부터 박리하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 준비 공정에서는, 상기 지지 시트를, 상기 절단 공정에 있어서 절단의 기준이 되는 기준 마크가 미리 마련되어 있도록 준비하는 것을 특징으로 하는 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 소자는 LED이고,
    상기 봉지층은 형광체층인
    것을 특징으로 하는 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 봉지층은,
    상기 반도체 소자를 피복하는 피복부와,
    광 반사 성분을 함유하고, 상기 피복부를 둘러싸도록 하여 형성되는 리플렉터부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법.
  11. 경질의 지지판을 구비하는 지지 시트를 준비하는 준비 공정과,
    반도체 소자를 상기 지지 시트의 두께 방향 한쪽에 배치하는 반도체 소자 배치 공정과,
    상기 반도체 소자 배치 공정 후에, 경화성 수지를 함유하는 봉지 수지 조성물로 형성되는 봉지층을, 상기 반도체 소자를 피복하도록, 상기 지지 시트의 상기 두께 방향 한쪽에 배치하는 층 배치 공정과,
    상기 봉지층을 경화시켜, 가요성의 상기 봉지층에 의해 상기 반도체 소자를 봉지하는 봉지 공정과,
    상기 봉지 공정 후에, 가요성의 상기 봉지층을, 상기 반도체 소자에 대응하여 절단하는 것에 의해, 상기 반도체 소자와, 상기 반도체 소자를 피복하는 상기 봉지층을 구비하는 봉지층 피복 반도체 소자를 얻는 절단 공정과,
    상기 절단 공정 후에, 상기 봉지층 피복 반도체 소자를 상기 지지 시트로부터 박리하는 반도체 소자 박리 공정
    을 구비하는 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 봉지층 피복 반도체 소자.
  12. 기판과,
    상기 기판에 실장되는 봉지층 피복 반도체 소자
    를 구비하고,
    상기 봉지층 피복 반도체 소자는,
    경질의 지지판을 구비하는 지지 시트를 준비하는 준비 공정과,
    반도체 소자를 상기 지지 시트의 두께 방향 한쪽에 배치하는 반도체 소자 배치 공정과,
    상기 반도체 소자 배치 공정 후에, 경화성 수지를 함유하는 봉지 수지 조성물로 형성되는 봉지층을, 상기 반도체 소자를 피복하도록, 상기 지지 시트의 상기 두께 방향 한쪽에 배치하는 층 배치 공정과,
    상기 봉지층을 경화시켜, 가요성의 상기 봉지층에 의해 상기 반도체 소자를 봉지하는 봉지 공정과,
    상기 봉지 공정 후에, 가요성의 상기 봉지층을, 상기 반도체 소자에 대응하여 절단하는 것에 의해, 상기 반도체 소자와, 상기 반도체 소자를 피복하는 상기 봉지층을 구비하는 봉지층 피복 반도체 소자를 얻는 절단 공정과,
    상기 절단 공정 후에, 상기 봉지층 피복 반도체 소자를 상기 지지 시트로부터 박리하는 반도체 소자 박리 공정
    을 구비하는 봉지층 피복 반도체 소자의 제조 방법에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
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