TW201705546A - 附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法 - Google Patents

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TW201705546A
TW201705546A TW105113584A TW105113584A TW201705546A TW 201705546 A TW201705546 A TW 201705546A TW 105113584 A TW105113584 A TW 105113584A TW 105113584 A TW105113584 A TW 105113584A TW 201705546 A TW201705546 A TW 201705546A
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Hiroki Kono
Yasunari Ooyabu
Yi-Min Chou
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Nitto Denko Corp
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Abstract

本發明之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法具備:元件配置步驟,其係將複數個光半導體元件相互隔開間隔地配置於螢光體片之厚度方向一側;第1切斷步驟,其係將複數個光半導體元件間之螢光體片以形成於厚度方向上貫通螢光體片之間隙之方式切斷,而形成與複數個光半導體元件之各者對應之複數個螢光體層之各者;片形成步驟,其係以填充間隙並且被覆光半導體元件之側面之方式形成密封片;及第2切斷步驟,其係沿厚度方向切斷密封片,而形成與複數個光半導體元件之各者及複數個螢光體層之各者對應之複數個密封層之各者。

Description

附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法
本發明係關於一種附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法,詳細而言,係關於一種具備光半導體元件、螢光體層及密封層之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法。
先前,已知有如下發光裝置,其具備:發光元件;波長轉換構件,其被覆發光元件之上表面;及密封構件,其被覆發光元件之側面及波長轉換構件之側面,且含有光反射性材料。
於此種發光裝置中,藉由密封構件使自發光元件之側面及波長轉換構件之側面漏出之光反射,而提高發光效率。
作為此種發光裝置之製造方法,提出有以下方法(例如參照專利文獻1)。即,首先,將複數個發光元件覆晶安裝於配線基板上,然後,將複數個波長轉換構件之各者積層於複數個發光元件之各者之上。繼而,對構成密封構件之樹脂進行網版印刷。具體而言,用刮漿板將樹脂鋪開,以沿波長轉換構件之發光面(表面)之面上之方式形成密封構件之表面。其後,藉由切晶而切割出複數個發光元件之間、及複數個波長轉換構件之間之密封構件。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:國際公開2009/069671
然而,於專利文獻1所記載之方法中,由於將複數個波長轉換構件之各者與複數個發光元件之各者對應地逐一進行積層,故而存在無法以優異之製造效率製造發光裝置之缺陷。
又,於專利文獻1所記載之方法中,波長轉換構件相對於發光元件之位置精度容易降低。因此,存在無法充分提高發光裝置之光提取效率之缺陷。
本發明之目的在於提供一種附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法,其能夠提高螢光體層相對於光半導體元件之位置精度,能夠以優異之製造效率製造光提取效率優異之附螢光體層-密封層之光半導體元件。
[1]本發明係一種附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法,其特徵在於具備:元件配置步驟,其係將複數個光半導體元件相互隔開間隔地配置於螢光體片之厚度方向一側;第1切斷步驟,其係將上述複數個光半導體元件間之上述螢光體片以形成於厚度方向上貫通上述螢光體片之間隙之方式切斷,而形成與上述複數個光半導體元件之各者對應之複數個螢光體層之各者;片形成步驟,其係以填充上述間隙並且被覆上述光半導體元件之側面之方式形成密封片;及第2切斷步驟,其係沿厚度方向切斷上述密封片,而形成與上述複數個光半導體元件之各者及上述複數個螢光體層之各者對應之複數個密封層之各者。
根據該方法,由於在第1切斷步驟中,能夠切斷複數個光半導體元件間之螢光體片,而以所需之尺寸確實地形成間隙,故而能夠提高間隙之尺寸精度。又,由於在片形成步驟中,將密封片填充於複數個螢光體層間之間隙,繼而於第2切斷步驟中,以所需之尺寸確實地切 斷密封片,故而能夠提高填充於間隙之密封層之尺寸精度。因此,能夠製造光提取效率優異之附螢光體層-密封層之光半導體元件。
又,由於該方法係切斷螢光體片及密封片,故而製造效率優異。
[2]本發明係如上述[1]之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法,其特徵在於:上述複數個光半導體元件之各者具有供電極設置之電極面、與上述電極面對向且供發光層設置之發光面、及連結上述電極面與上述發光面之周端緣之上述側面,且於上述元件配置步驟中,將上述發光面配置於上述螢光體片,上述片形成步驟具備:電極面被覆步驟,其係以填充上述間隙並且被覆上述側面及上述電極面之方式形成上述密封片;及去除步驟,其係去除上述密封片之厚度方向一側端部,使上述電極面露出。
根據該方法,於電極面被覆步驟中,能夠確實地將密封片填充於間隙,並且利用密封片確實地被覆光半導體元件之側面。又,於去除步驟中,能夠使電極面露出,使其確實地與基板電性連接。
[3]本發明係如上述[2]之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法,其特徵在於:於上述去除步驟中,利用溶劑擦拭上述密封片之上述厚度方向一面。
根據該方法,於去除步驟中,能夠簡單地去除密封片之厚度方向一側端部。
[4]本發明係如上述[1]至[3]中任一項之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法,其特徵在於:上述片形成步驟具備:片配置步驟,其係以填充上述間隙並且被覆上述側面之方式配置B階段之上述密封片;及C階段化步驟,其係於上述片配置步驟後且上述第2切斷步驟前,使上述B階段之密封片C階段化。
根據該方法,於片配置步驟中,能夠利用B階段之密封片簡單地 填充間隙,並且簡單地被覆側面。又,由於在C階段化步驟中,使B階段之密封片C階段化,其後實施第2切斷步驟,故而能夠以優異之尺寸精度切斷C階段之密封片。
[5]本發明係如上述[1]至[4]中任一項之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法,其特徵在於:均使用切斷刀實施上述第1切斷步驟及上述第2切斷步驟,於上述第1切斷步驟中,將上述切斷刀配置於上述螢光體片之厚度方向一側,使上述切斷刀自上述厚度方向一側抵接於上述螢光體片,於上述第2切斷步驟中,將上述切斷刀配置於上述密封片之厚度方向一側,使上述切斷刀自上述厚度方向一側抵接於上述密封片。
根據該方法,第1切斷步驟中之切斷刀抵接於螢光體片之方向與第2切斷步驟中之切斷刀抵接於密封片的方向為同一方向。因此,能夠簡便且統一地實施第1切斷步驟及第2切斷步驟。
[6]本發明係如上述[1]至[5]中任一項之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法,其特徵在於進而具備:暫時固定步驟,其係於上述元件配置步驟前將上述螢光體片暫時固定於暫時固定片;及剝離步驟,其係於上述第2切斷步驟後,自上述暫時固定片剝離具備上述光半導體元件、上述螢光體層及上述密封層之附螢光體層-密封層之光半導體元件。
根據該方法,於暫時固定步驟中,將螢光體片暫時固定於暫時固定片,其後實施元件配置步驟,繼而依序進行第1切斷步驟及第2切斷步驟。因此,能夠確實地對暫時固定於暫時固定片之螢光體片及密封片之各者實施第1切斷步驟及第2切斷步驟之各切斷處理。因此,能夠製造尺寸精度優異之具備螢光體層及密封層之附螢光體層-密封層之光半導體元件。其結果,能夠製造光提取效率更優異之附螢光體層-密封層之光半導體元件。
[7]本發明係如上述[1]至[6]中任一項之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法,其特徵在於:上述密封片含有光反射成分。
根據該方法,可使密封層含有光反射成分,因此,能夠使自光半導體元件之側面發出之光反射。因此,能夠製造光提取效率更優異之附螢光體層-密封層之光半導體元件。
根據本發明,能夠高效率地製造光提取效率優異之附螢光體層-密封層之光半導體元件。
1‧‧‧附螢光體層-密封層之光半導體元件
2‧‧‧暫時固定片
3‧‧‧螢光體片
4‧‧‧支持板
5‧‧‧感壓接著層
6‧‧‧第1剝離片
7‧‧‧螢光體構件
8‧‧‧光半導體元件
9‧‧‧發光層
10‧‧‧光半導體元件
11‧‧‧電極面
12‧‧‧發光面
13‧‧‧周側面
14‧‧‧電極
15‧‧‧第1間隙
16‧‧‧第2間隙
17‧‧‧烘箱
18‧‧‧晶圓切割機
19‧‧‧密封片
20‧‧‧第2剝離片
21‧‧‧密封構件
22‧‧‧側面
23‧‧‧上表面
24‧‧‧螢光體層
25‧‧‧密封層
26‧‧‧第3間隙
27‧‧‧晶圓切割機
28‧‧‧基板
29‧‧‧端子
30‧‧‧光半導體裝置
32‧‧‧第2晶圓切割機
33‧‧‧錐面
34‧‧‧錐面
35‧‧‧周端面
L0‧‧‧間隔
L1‧‧‧長度
L2‧‧‧間距
L4‧‧‧寬度
S1‧‧‧假想面
S2‧‧‧假想面
T0‧‧‧厚度(高度)
T1‧‧‧刀厚
T2‧‧‧刀厚
T3‧‧‧厚度
T6‧‧‧寬度方向長度
T7‧‧‧寬度
W1‧‧‧寬度
W2‧‧‧間隔
W3‧‧‧寬度
W4‧‧‧寬度
α1‧‧‧角度
α2‧‧‧角度
β‧‧‧角度
圖1A~圖1D係本發明之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法之第1實施形態的步驟圖,圖1A表示暫時固定步驟,圖1B表示元件配置步驟,圖1C表示第1加熱步驟,圖1D表示第1切斷步驟。
圖2E~圖2G係繼圖1D後之本發明之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法之第1實施形態的步驟圖,圖2E表示片配置步驟,圖2F表示C階段化步驟,圖2G表示去除步驟。
圖3H及圖3I係繼圖2G後之本發明之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法之第1實施形態的步驟圖,圖3H表示第2切斷步驟,圖3I表示剝離步驟,圖3J表示使用圖3I所示之附螢光體層-密封層之光半導體元件製造光半導體裝置之步驟。
圖4A~圖4C係本發明之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法之第2實施形態的步驟體之一部分,圖4A表示片配置步驟,圖4B表示去除步驟,圖4C表示C階段化步驟。
圖5A及圖5B係本發明之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法之第3實施形態的步驟圖,圖5A表示第1切斷步驟,圖5B表示片配置步驟。
圖6C及圖6D係繼圖5B後之本發明之附螢光體層-密封層之光半導 體元件之製造方法之第3實施形態的步驟圖,圖6C表示C階段化步驟,圖6D表示去除步驟。
圖7E及圖7F係繼圖6D後之本發明之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法之第3實施形態的步驟圖,圖7E表示第2切斷步驟,圖7F表示剝離步驟,圖7G表示使用圖7F所示之附螢光體層-密封層之光半導體元件製造光半導體裝置之步驟。
於圖1A~圖3J中,紙面上下方向為上下方向(第1方向、厚度方向之一例),紙面上側為上側(第1方向一側、厚度方向一側)、紙面下側為下側(第1方向另一側、厚度方向另一側)。紙面左右方向為左右方向(正交於第1方向之第2方向),紙面左側為左側(第2方向一側),紙面右側為右側(第2方向另一側)。紙厚方向為前後方向(正交於第1方向與第2方向之第3方向),紙面近前側為前側(第3方向一側),紙面裏側為後側(第3方向另一側)。具體依據各圖之方向箭頭。
<第1實施形態>
本發明之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法之第1實施形態具備:暫時固定步驟(參照圖1A)、元件配置步驟(參照圖1B)、第1加熱步驟(參照圖1C)、第1切斷步驟(參照圖1D)、作為電極面被覆步驟之一例之片配置步驟(參照圖2E)、C階段化步驟(參照圖2F)、去除步驟(參照圖2G)、第2切斷步驟(參照圖3H)、及剝離步驟(參照圖3I)。於該第1實施形態中,依序實施暫時固定步驟、元件配置步驟、第1加熱步驟、第1切斷步驟、片配置步驟、C階段化步驟、去除步驟、第2切斷步驟、及剝離步驟。以下,對各步驟進行詳細說明。
1.暫時固定步驟
如圖1A所示,為了實施暫時固定步驟,首先準備暫時固定片2,然後將螢光體片3暫時固定於暫時固定片2之表面。
暫時固定片2具備支持板4、及配置於支持板4之上之感壓接著層5。暫時固定片2較佳為僅由支持板4與感壓接著層5構成。
支持板4具有於前後方向及左右方向上連續之層(平板)形狀。支持板4例如由硬質材料形成。作為此種材料,例如可列舉玻璃、陶瓷、例如各種金屬等。又,支持板4例如亦可為聚烯烴膜(聚乙烯膜等)、聚酯膜(PET等)等聚合物膜。支持板4之厚度例如為1μm以上,較佳為10μm以上,又,例如為2,000μm以下,較佳為1,000μm以下。
感壓接著層5配置於支持板4之上表面。感壓接著層5於支持板4之上表面具有片形狀。感壓接著層5例如由耐熱性優異之感壓接著劑形成。感壓接著層5之厚度例如為1μm以上,較佳為10μm以上,又,例如為1,000μm以下,較佳為500μm以下。感壓接著層5之前後方向長度及左右方向長度相對於支持板4之前後方向長度及左右方向長度較小、或與支持板4之前後方向長度及左右方向長度為相同大小。
為了將螢光體片3暫時固定於暫時固定片2之表面,首先準備螢光體片3。如圖1A之假想線所示,螢光體片3配置於螢光體構件7中。
螢光體構件7具備第1剝離片6、及支持於第1剝離片6之螢光體片3。螢光體構件7較佳為僅由第1剝離片6與螢光體片3構成。
第1剝離片6具有於前後方向及左右方向上連續之層(平板)形狀。第1剝離片6例如由可撓性材料形成。作為此種材料,例如可列舉聚烯烴(聚乙烯等)、聚酯膜(PET等)等聚合物。又,第1剝離片6亦可為玻璃板、陶瓷片、各種金屬箔。第1剝離片6之厚度例如為1μm以上,較佳為10μm以上,又,例如為2,000μm以下,較佳為1,000μm以下。
螢光體片3配置於第1剝離片6之下表面,具有於前後方向及左右方向上連續之層(平板)形狀。螢光體片3例如由含有螢光體及硬化性樹脂之B階段之螢光組合物形成。螢光組合物較佳為包含螢光體及硬 化性樹脂。
螢光體對自光半導體元件10(參照圖1B)發出之光進行波長轉換。作為螢光體,例如可列舉:能夠將藍色光轉換為黃色光之黃色螢光體、能夠將藍色光轉換為紅色光之紅色螢光體等。
作為黃色螢光體,可列舉例如(Ba,Sr,Ca)2SiO4;Eu、(Sr,Ba)2SiO4:Eu(正矽酸鋇(BOS))等矽酸鹽螢光體;例如Y3Al5O12:Ce(YAG(釔鋁石榴石):Ce)、Tb3Al3O12:Ce(TAG(鋱鋁石榴石):Ce)等具有石榴石型結晶結構之石榴石型螢光體;例如CA-α-SiAlON等氮氧化物螢光體等。
作為紅色螢光體,例如可列舉CaAlSiN3:Eu、CaSiN2:Eu等氮化物螢光體等。
作為螢光體,較佳可列舉黃色螢光體,更佳為石榴石型螢光體。
作為螢光體之形狀,例如可列舉球狀、板狀、針狀等。
螢光體之最大長度之平均值(於球狀之情形時為平均粒徑)例如為0.1μm以上,較佳為1μm以上,又,例如為200μm以下,較佳為100μm以下。
螢光體可單獨使用或併用。
螢光體之調配比率相對於螢光組合物,例如為5質量%以上,較佳為10質量%以上,又,例如為80質量%以下,較佳為70質量%以下。
硬化性樹脂係於螢光組合物中使螢光體均勻分散之基質,且可成為B階段狀態,藉此,可列舉將螢光體片3感壓接著於感壓接著層5及光半導體元件10(參照圖1B)之硬化性樹脂。作為硬化性樹脂,例如可列舉熱硬化性樹脂、活性能量線硬化性樹脂等,較佳為可列舉熱硬化性樹脂。
作為熱硬化性樹脂,例如可列舉2階段反應硬化性樹脂、1階段反應硬化性樹脂。
2階段反應硬化性樹脂具有2個反應機制,而且能夠於第1階段反應中自A階段狀態進行B階段化(半硬化),繼而,於第2階段反應中,自B階段狀態進行C階段化(完全硬化)。即,2階段反應硬化性樹脂係能夠利用適度之加熱條件成為B階段狀態之熱硬化性樹脂。B階段狀態係熱硬化性樹脂為液狀之A階段狀態與完全硬化之C階段狀態之間的狀態,並且稍微向硬化及凝膠化進展,壓縮彈性模數小於C階段狀態之彈性模數之半固體或固體狀態。
1階段反應硬化性樹脂具有1個反應機制,能夠於第1階段反應中自A階段狀態進行C階段化(完全硬化)。此種1階段反應硬化性樹脂係如下熱硬化性樹脂:於第1階段反應之中途其反應停止,能夠自A階段狀態成為B階段狀態,藉由其後進一步之加熱而再次開始第1階段反應,能夠自B階段狀態進行C階段化(完全硬化)。即,該熱硬化性樹脂係能夠成為B階段狀態之熱硬化性樹脂。因此,1階段反應硬化性樹脂不含如下硬化性樹脂,即無法以於1階段反應之中途停止之方式進行控制,即,無法成為B階段狀態,而一次自A階段狀態進行C階段化(完全硬化)。
總之,熱硬化性樹脂係能夠成為B階段狀態之熱硬化性樹脂。
作為熱硬化性樹脂,例如可列舉:矽酮樹脂、環氧樹脂、聚胺酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、酚樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂等。作為熱硬化性樹脂,較佳可列舉矽酮樹脂、環氧樹脂,更佳可列舉矽酮樹脂。
上述熱硬化性樹脂為相同種類或複數種均可。
作為矽酮樹脂,就透明性、耐久性、耐熱性、耐光性之觀點而言,例如可列舉加成反應硬化型矽酮樹脂組合物、縮合/加成反應硬 化型矽酮樹脂組合物等矽酮樹脂組合物,較佳可列舉加成反應硬化型矽酮樹脂組合物。矽酮樹脂可單獨使用或者亦可併用。
加成反應硬化型矽酮樹脂組合物係1階段反應硬化性樹脂組合物,例如含有含烯基之聚矽氧烷、含氫矽烷基之聚矽氧烷、及矽氫化觸媒。作為加成反應硬化型矽酮樹脂組合物,較佳可列舉苯基系矽酮樹脂組合物,該苯基系矽酮樹脂組合物含有:分子中可含有苯基之含烯基之聚矽氧烷(例如,含有含乙烯基之聯苯矽氧烷、含乙烯基之甲基苯基矽氧烷及含乙烯基之二甲基矽氧烷作為單體之含乙烯基之聚矽氧烷)、分子中可含有苯基之含氫矽烷基之聚矽氧烷(例如,含有含氫矽烷基之聯苯矽氧烷、含氫矽烷基之甲基苯基矽氧烷及含氫矽烷基之二甲基矽氧烷作為單體之含氫矽烷基之聚矽氧烷)、及矽氫化觸媒。惟於苯基系矽酮樹脂組合物中,含烯基之聚矽氧烷及含氫矽烷基之聚矽氧烷中之至少一者含有苯基。再者,苯基系矽酮樹脂組合物之折射率例如為1.45以上,再者為1.50以上。
上述加成反應硬化型矽酮樹脂組合物係首先藉由調配含烯基之聚矽氧烷、含氫矽烷基之聚矽氧烷及矽氫化觸媒製備成A階段(液體)狀態而被使用。
加成反應硬化型矽酮樹脂組合物藉由所需條件之加熱產生含烯基之聚矽氧烷之烯基及/或環烯基與含氫矽烷基之聚矽氧烷之氫矽烷基的矽氫化加成反應,其後,矽氫化加成反應暫時停止。藉此,能夠自A階段狀態成為B階段(半硬化)狀態。
其後,加成反應硬化型矽酮樹脂組合物藉由進一步之所需條件之加熱,再次開始上述矽氫化加成反應,然後結束。藉此,能夠自B階段狀態成為C階段(完全硬化)狀態。
縮合/加成反應硬化型矽酮樹脂組合物為2階段反應硬化性樹脂,具體而言,可列舉例如日本專利特開2010-265436號公報、日本專利特 開2013-187227號公報等中所記載之第1~第8縮合/加成反應硬化型矽酮樹脂組合物;例如日本專利特開2013-091705號公報、日本專利特開2013-001815號公報、日本專利特開2013-001814號公報、日本專利特開2013-001813號公報、日本專利特開2012-102167號公報等中所記載之含籠型八倍半矽氧烷之矽酮樹脂組合物等。再者,縮合/加成反應硬化型矽酮樹脂組合物為固體狀,兼具熱塑性及熱硬化性。
並且,上述熱硬化性樹脂至少處於B階段(半硬化)狀態時為固體狀。而且,此種熱硬化性樹脂兼具熱塑性及熱硬化性。即,熱硬化性樹脂藉由加熱而暫時塑化後,進行完全硬化。更具體而言,熱硬化性樹脂伴隨升溫,黏度漸漸下降,其後,若繼續升溫,則黏度漸漸提高。
熱硬化性樹脂之調配比率係螢光體(及接下來說明之光反射成分及/或添加劑)之調配比率之剩餘部分。
於螢光組合物中,能以適宜之比率含有光反射成分(下述)及/或添加劑。
於該方法中,首先準備螢光體構件7。具體而言,首先製備螢光組合物。為了製備螢光組合物,調配上述螢光體、熱硬化性樹脂、及視需要所調配之光反射成分及/或添加劑,而製備螢光組合物之清漆。繼而,將清漆塗佈於第1剝離片6之表面。其後,對螢光組合物進行加熱(烘焙)。
加熱(烘焙)條件以螢光體片3中動態黏彈性測定中之儲存剪切彈性模數G'成為所需範圍之方式適當進行設定。
即,加熱溫度根據螢光組合物中之熱硬化性樹脂之組成適當進行設定,具體而言,例如為50℃以上,較佳為70℃以上,又,例如為120℃以下,較佳為100℃以下。
加熱時間例如為2.5分鐘以上,較佳為5.5分鐘以上,又,例如為 4小時以下,較佳為1小時以下。
藉此,B階段狀態之螢光體片3形成於第1剝離片6之表面。
繼而,表示藉由以頻率1Hz及升溫速度20℃/分鐘之條件對此種螢光體片3進行動態黏彈性測定而獲得之儲存剪切彈性模數G'與溫度T之關係之曲線具有極小值,此種極小值下之溫度T處於40℃以上且200℃以下之範圍,上述極小值下之儲存剪切彈性模數G'例如處於1,000Pa以上,較佳為10,000Pa以上,更佳為20,000Pa以上,進而較佳為30,000Pa以上,又,例如處於90,000Pa以下,較佳為70,000Pa以下之範圍。
又,該螢光體片3具有微黏性(感壓接著性)。
螢光體片3之厚度例如為40μm以上,較佳為50μm以上,又,例如為500μm以下,較佳為300μm以下。
繼而,將螢光體構件7之螢光體片3轉印於暫時固定片2。具體而言,使螢光體片3之下表面與感壓接著層5之上表面接觸,然後自螢光體片3剝離第1剝離片6。藉此,將螢光體片3暫時固定於暫時固定片2。
2.元件配置步驟
如圖1B所示,於元件配置步驟中,將複數個光半導體元件10相互隔開間隔地配置於螢光體片3之上表面(厚度方向一側面之一例)。
於元件配置步驟中,首先,準備複數個光半導體元件10。
光半導體元件10例如為將電能轉換為光能之LED(Light Emitting Diode,發光二級體)或LD(Laser Diode,雷射二極體)。光半導體元件10較佳為發出藍色光之藍色LED(發光二極體元件)。另一方面,光半導體元件10不含技術領域與光半導體元件不同之電晶體等整流器(半導體元件)。
光半導體元件10具有沿前後方向及左右方向之大致平板形狀。 又,光半導體元件10具有俯視大致矩形狀。光半導體元件10具有電極面11、發光面12、及作為側面之一例之周側面13。
電極面11係光半導體元件10之上表面,且係形成有電極14之面。電極14具有自電極面11向上側稍微突出之形狀。
發光面12係光半導體元件10之下表面,且相對於電極面11於下側隔開間隔地對向配置。發光面12具有平坦之形狀。於發光面12設置有配置於光半導體元件10之下部之發光層9。
周側面13連結電極面11之周端緣與發光面12之周端緣。
對光半導體元件10之尺寸進行適當設定,具體而言,厚度(高度)T0例如為0.1μm以上,較佳為0.2μm以上,又,例如為500μm以下,較佳為200μm以下。光半導體元件10之前後方向及/或左右方向之長度L1例如為0.2mm以上,較佳為0.5mm以上,又,例如為3.00mm以下,較佳為2.00mm以下。
於元件配置步驟中,如圖1B所示,將複數個光半導體元件10於前後方向及左右方向上相互隔開間隔地配置於螢光體片3之上。具體而言,以確保以下敍述之間隔L0及間距L2之方式將複數個光半導體元件10之發光面12感壓接著於螢光體片3之上表面。又,以電極14朝向上側之方式將複數個光半導體元件10感壓接著於螢光體片3。
相互相鄰之光半導體元件10之間之間隔(前後方向及/或左右方向上之間隔)L0例如為0.05mm以上,較佳為0.1mm以上,又,例如為1.50mm以下,較佳為0.80mm以下。相互相鄰之光半導體元件10之間距L2,具體而言,上述長度L1及間隔L0之和(L1+L0)例如為0.25mm以上,較佳為0.60mm以上,又,例如為3.00mm以下,較佳為2.00mm以下。
藉此,使複數個光半導體元件10支持於螢光體片3。又,於相互相鄰之光半導體元件10之間形成第1間隙15。
第1間隙15具有對應於間隔L0之尺寸,圖1B中未加以圖示,於俯視下具有大致柵格形狀。螢光體片3之上表面自第1間隙15露出。
3.第1加熱步驟
如圖1C所示,於第1加熱步驟中,例如將暫時固定片2、螢光體片3及複數個光半導體元件10放入至烘箱17中,並進行加熱。藉此螢光體片3之螢光組合物進行C階段化(完全硬化)。
加熱溫度例如為100℃以上,較佳為120℃以上,又,例如為200℃以下,較佳為160℃以下。又,加熱時間例如為10分鐘以上,較佳為30分鐘以上,又,例如為480分鐘以下,較佳為300分鐘以下。再者,亦可於不同溫度下實施複數次加熱。
藉此,使熱硬化性樹脂硬化(C階段化)。即,使熱硬化性樹脂完全反應而生成產物。
特別於矽酮樹脂組合物之反應(C階段化反應)中,進一步促進含烯基之聚矽氧烷之烯基與含氫矽烷基之聚矽氧烷之氫矽烷基的氫矽烷基加成反應。其後,烯基、或氫矽烷基消失,氫矽烷基加成反應結束,藉此獲得C階段之矽酮樹脂組合物、即產物(或硬化物)。即,藉由氫矽烷基加成反應之結束,於矽酮樹脂組合物中表現硬化性(具體而言,熱硬化性)。
藉此,光半導體元件10之發光面12接觸於螢光體片3之上表面。 發光面12與螢光體片3之上表面直接接觸。即,光半導體元件10固定於螢光體片3。
4.第1切斷步驟
如圖1D所示,以形成有作為間隙之一例之第2間隙16之方式切斷複數個光半導體元件10間之螢光體片3。
即,切斷自第1間隙15露出之螢光體片3。為了切斷螢光體片3,例如可使用具備切斷刀之切斷裝置、例如具備雷射照射源之切斷裝 置。
作為具備切斷刀之切斷裝置,例如可列舉:具備圓盤狀晶圓切割機(切割刀片)18之切晶裝置、例如具備切割機之切割裝置。
作為具備雷射照射源之切斷裝置,可列舉雷射照射裝置等。
較佳為使用具備切斷刀之切斷裝置,更較佳為使用切晶裝置。晶圓切割機18之刀厚T1自徑向內側朝向外側為相同。晶圓切割機18之刀厚T1例如為10μm以上,較佳為20μm以上,又,例如為700μm以下,較佳為500μm以下。
為了利用具備切斷刀之切斷裝置(較佳為切晶裝置)切斷螢光體片3,首先,將暫時固定片2、螢光體片3及複數個光半導體元件10以螢光體片3與晶圓切割機18對向配置之方式設置於切斷裝置內。繼而,使切斷刀(較佳為晶圓切割機18)自螢光體片3之上側抵接於螢光體片3。即,使切斷刀(晶圓切割機18)降下,使切斷刀(晶圓切割機18)之下端部緊貼於螢光體片3之上表面。繼而,以切斷刀(晶圓切割機18)之下端部於厚度方向上貫通螢光體片3之方式使切斷刀(晶圓切割機18)之下端部到達螢光體片3之下表面。然後,使螢光體片3沿前後方向移動。其後,使切斷刀(晶圓切割機18)上升。繼而,沿左右方向實施與上述相同之操作。再者,亦可對螢光體片3依序實施左右方向之切斷、及前後方向之切斷。
再者,於第1切斷步驟中,如圖1D所示,切斷刀(晶圓切割機18)之下端部到達螢光體片3之下表面,並與感壓接著層5之上表面接觸,但並未較深地進入感壓接著層5內。
藉此,形成具有沿前後方向及左右方向之俯視大致柵格狀(大致井字狀,圖1D中未加以圖示)之第2間隙16。又,第2間隙16貫通螢光體片3之厚度方向。第2間隙16與第1間隙15於厚度方向上相互連通。第2間隙16於厚度方向上投影時,具有第1間隙15所包含之尺寸。具體 而言,第2間隙16具有小於第1間隙15之尺寸。第2間隙16之寬度L4對應於切斷裝置、具體而言為切斷刀、較佳為晶圓切割機18之尺寸(具體而言為刀厚T1),相對於光半導體元件10之間之間隔(第1間隙15之寬度)L0例如為95%以下,較佳為90%以下,又,例如為5%以上。具體而言,第2間隙16之寬度L4例如為10μm以上,較佳為20μm以上,又,例如為700μm以下,較佳為500μm以下。
藉此,感壓接著層5自第2間隙16露出。
又,螢光體片3藉由形成第2間隙16,而形成複數個螢光體層24。即,複數個螢光體層24之各者對應於複數個光半導體元件10之各者,具體而言,形成於複數個光半導體元件10之各者之下表面。複數個螢光體層24之各者於厚度方向投影時,具有包含光半導體元件10之俯視大致矩形狀。螢光體層24具有面向第2間隙16之側面22。
5.片配置步驟
如圖2E所示,於片配置步驟中,以填充第2間隙16並被覆周側面13之方式配置B階段之密封片19。
於該片配置步驟中,首先準備B階段之密封片19。如圖2E所示,密封片19配置於密封構件21中。
密封構件21具備第2剝離片20、及支持於第2剝離片20之密封片19。密封構件21較佳為僅由第2剝離片20與密封片19構成。
第2剝離片20包含與上述支持板4相同之材料,且具有於前後方向及左右方向上連續之層(平板)形狀。第2剝離片20之厚度例如為1μm以上,較佳為10μm以上,又,例如為2,000μm,較佳為1,000μm以下。
密封片19形成於第2剝離片20之下表面,具有於前後方向及左右方向上連續之層(平板)形狀。密封片19例如由含有硬化性樹脂之B階段之密封組合物而製備。
硬化性樹脂與螢光組合物中例示之硬化性樹脂相同。
又,密封組合物例如可進而含有光反射成分。
作為光反射成分,例如可列舉無機粒子、有機粒子等光反射粒子。
作為無機粒子,可列舉例如氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯、複合無機氧化物粒子(玻璃等)等氧化物;例如鉛白(鹼性碳酸鉛)、碳酸鈣等碳酸鹽;例如陶土等黏土礦物等。較佳可列舉氧化物。
作為無機粒子,例如可列舉丙烯酸系樹脂粒子、苯乙烯系樹脂粒子、丙烯酸-苯乙烯系樹脂粒子、矽酮系樹脂粒子、聚碳酸酯系樹脂粒子、苯胍胺系樹脂粒子、聚烯烴系樹脂粒子、聚酯系樹脂粒子、聚醯胺系樹脂粒子、聚醯亞胺系樹脂粒子等。較佳可列舉丙烯酸系樹脂粒子。
光反射成分之含有比率相對於密封組合物例如為1質量%以上,較佳為3質量%以上,又,例如為80質量%以下,較佳為75質量%以下。
又,於密封組合物中亦能以適宜之比率含有添加劑。
為了形成密封片19,例如,首先調配硬化性樹脂、及視需要所添加之光反射成分及/或添加劑,而製備密封組合物之清漆。繼而,將清漆塗佈於第2剝離片20之表面。其後,使密封組合物B階段化(使其半硬化)。具體而言,對密封組合物進行加熱。
加熱溫度例如為50℃以上,較佳為70℃以上,又,例如為120℃以下,較佳為100℃以下。加熱時間例如為5分鐘以上,較佳為10分鐘以上,又,例如為20分鐘以下,較佳為15分鐘以下。
藉此,形成密封片19。較佳為使B階段狀態之密封片19形成於密封片19之表面。
密封片19於60℃下之熔融黏度例如為40Pa.s以上,例如為1,000 Pa.s以下,較佳為300Pa.s以下。熔融黏度係利用E型黏度計進行測定。
其次,於片配置步驟中,如圖2E之箭頭所示,將B階段之密封片19對於暫時固定片2、螢光體片3及複數個光半導體元件10進行壓接(壓縮成形)。
具體而言,將暫時固定片2、螢光體片3及複數個光半導體元件10、以及密封構件21以密封片19與光半導體元件10於厚度方向上對向之方式配置於壓製機,並對其等例如進行熱壓。
熱壓之溫度為60℃以上,較佳為70℃以上,又,為200℃以下,較佳為180℃以下。熱壓之壓力例如為0.01MPa以上,較佳為0.10MPa以上,又,例如為10.00MPa以下,較佳為5.00MPa以下。熱壓之時間例如為1分鐘以上,較佳為3分鐘以上,又,例如為60分鐘以下,較佳為30分鐘以下。又,可實施複數次熱壓。
藉由該熱壓,使密封片19(密封組合物)填充於第1間隙15及第2間隙16。
密封片19填充於第2間隙16,因此被覆光半導體元件10之周側面13及電極面11。又,密封片19將電極14埋設,而被覆電極14之側面及上表面。
進而,密封片19填充於第1間隙15,因此被覆側面22。
此種密封片19具有沿前後方向及左右方向之平坦之上表面23。上表面23相對於電極14之上表面,於上側隔開間隔地配置。
其後,自密封片19剝離第2剝離片20。
6. C階段化步驟
如圖2F所示,於C階段化步驟中,使B階段之密封片19C階段化。
具體而言,於密封片19之硬化性樹脂係熱硬化性樹脂之情形時,對密封片19進行加熱使其硬化(完全硬化)。為了對密封片19進行 加熱,例如將暫時固定片2、螢光體層24、光半導體元件10及密封片19放入至烘箱17中。
加熱溫度例如為100℃以上,較佳為120℃以上,又,例如為200℃以下,較佳為150℃以下。又,加熱時間例如為10分鐘以上,較佳為30分鐘以上,又,例如為180分鐘以下,較佳為120分鐘以下。
7.去除步驟
如圖2G所示,於去除步驟中,去除密封片19之上端部(厚度方向一側端部之一例)。
為了去除密封片19之上端部,首先利用溶劑擦拭密封片19之上表面23。
作為溶劑,例如選擇能夠將C階段之密封片19(密封組合物)完全或一部分溶解之溶劑。具體而言,作為溶劑,可列舉有機溶劑、水系溶劑。作為有機溶劑,可列舉例如甲醇、乙醇等醇;例如丙酮、甲基乙基酮等酮;例如己烷等脂肪族烴;例如甲苯等芳香族烴;例如四氫呋喃等醚等。作為水系溶劑,例如可列舉水等。作為溶劑,較佳可列舉有機溶劑,更佳可列舉醇、芳香族烴,進而較佳可列舉醇。
為了以溶劑擦拭密封片19之上表面23,使溶劑吸收於布中,藉由該布而擦拭密封片19之上表面23。
藉此,去除密封片19之上端部。具體而言,於密封片19中,去除位於光半導體元件10之電極面11之正上方的部分。更詳細而言,於密封片19中,去除被覆電極面11、被覆電極14之上表面及側面之部分、以及位於第1間隙15之上側之部分。
若如此,則電極14之上表面及側面露出,繼而,電極面11露出。
藉此,密封片19未配置於光半導體元件10之電極面11之正上方,而填充於第1間隙15及第2間隙16,從而形成為被覆複數個螢光體層24之各者之側面22、及複數個光半導體元件10之各者之周側面13之圖 案。密封片19之上表面23與光半導體元件10之電極面11(自電極14露出之電極面11)於前後方向及左右方向上成為同一平面。即,密封片19之上表面23與光半導體元件10之電極面11形成沿前後方向及左右方向之同一平面。再者,電極14自上述平面朝向上側突出。
上述片配置步驟(參照圖2E)、C階段化步驟(參照圖2F)、及去除步驟(參照圖2G)包含於本發明之片形成步驟中。即,片形成步驟係以填充第2間隙16並且被覆光半導體元件10之周側面13之方式形成密封片19之步驟。又,片形成步驟亦為使密封片19C階段化(完全硬化),形成去除了上端部之密封片19之步驟。
8.第2切斷步驟
如圖3H所示,於第2切斷步驟中,沿厚度方向切斷密封片19。
於第2切斷步驟中,切斷填充於第1間隙15及第2間隙16之密封片19。藉此,形成與複數個光半導體元件10之各者及複數個螢光體層24之各者對應之複數個密封層25之各者。
於第2切斷步驟中,使用與上述第1切斷步驟中例示之切斷裝置及方法相同之切斷裝置及方法。晶圓切割機27之刀厚T2相對於第1切斷步驟中之晶圓切割機18之刀厚T1較薄,例如相對於刀厚T1為例如95%以下,較佳為90%以下,更佳為80%以下,又,為5%以上。又,晶圓切割機27之刀厚T2自徑向內側朝向外側為相同。晶圓切割機27之刀厚T2,具體而言,晶圓切割機27之刀厚T2例如為10μm以上,較佳為20μm以上,又,例如為200μm以下,較佳為100μm以下。
於第2切斷步驟中,為了利用具備切斷刀之切斷裝置(較佳為切晶裝置)切斷密封片19,首先將暫時固定片2、螢光體片3、光半導體元件10及密封片19設置於切斷裝置,繼而使切斷刀(較佳為晶圓切割機27)自密封片19之上側抵接於密封片19。即,將切斷刀(晶圓切割機27)降下,使切斷刀(晶圓切割機27)之下端部緊貼於密封片19之上表面。 繼而,以切斷刀(晶圓切割機27)之下端部於厚度方向上貫通密封片19之方式使切斷刀(晶圓切割機27)之下端部到達密封片19之下表面。然後,使密封片19沿前後方向移動。其後,使切斷刀(晶圓切割機27)上升。其後,沿左右方向實施與上述相同之操作。再者,亦可對密封片19依序實施左右方向之切斷、及前後方向之切斷。
再者,於第2切斷步驟中,切斷刀(晶圓切割機27)之下端部到達密封片19之下表面,並與感壓接著層5之上表面接觸,但並未較深地進入感壓接著層5內。
藉由切斷密封片19,於密封片19中,在相互鄰接之光半導體元件1之間、及相互鄰接之螢光體層24之間形成沿前後方向及左右方向整齊排列之第3間隙26。第3間隙26於厚度方向上貫通密封片19。第3間隙26於圖3H中未加以圖示,於俯視下具有大致柵格形狀。第3間隙26之寬度W1對應於切斷裝置、具體而言為切斷刀、較佳為晶圓切割機27之刀厚T2。
第3間隙26之寬度W1相對於第2間隙16之寬度L4(參照圖1D)較窄,相對於第2間隙16之寬度L4,例如為95%以下,較佳為90%以下,更佳為80%以下,又,為5%以上。第3間隙26之寬度W1具體而言例如為10μm以上,較佳為20μm以上,又,例如為200μm以下,較佳為100μm以下。
如圖3I所示,藉此,以暫時固定於暫時固定片2之狀態獲得複數個附螢光體層-密封層之光半導體元件1,該附螢光體層-密封層之光半導體元件1具備1個光半導體元件10、被覆光半導體元件10之發光面12之1個螢光體層24、及被覆螢光體層24之側面22及光半導體元件10之周側面13之1個密封層25。又,如圖3H所示,複數個附螢光體層-密封層之光半導體元件1以暫時固定於暫時固定片2之狀態於前後方向及左右方向上相互隔開間隔地整齊排列配置。
9.剝離步驟
如圖3H之箭頭所示,於剝離步驟中,自暫時固定片2剝離附螢光體層-密封層之光半導體元件1。具體而言,使密封層25之下表面、及螢光體層24之下表面自感壓接著層5之上表面離開。
為了自暫時固定片2剝離附螢光體層-密封層之光半導體元件1,例如使用具備吸嘴及與其連接之抽吸泵之拾取器裝置(未圖示)等。
藉此,如圖3I所示,獲得具備1個光半導體元件10、1個螢光體層24、及1個密封層25之附螢光體層-密封層之光半導體元件1。附螢光體層-密封層之光半導體元件1較佳為僅由1個光半導體元件10、1個螢光體層24、及1個密封層25構成。
於附螢光體層-密封層之光半導體元件1中,螢光體層24之下表面與密封層25之下表面於前後方向及左右方向上成為同一平面。又,光半導體元件10之電極面11與密封層25之上表面於前後方向及左右方向上成為同一平面。光半導體元件10之周側面13與螢光體層24之上表面之周端部及側面由密封層25被覆。
附螢光體層-密封層之光半導體元件1具有與密封層25之俯視形狀(具體而言,大致矩形枠形狀之外形形狀)相同之俯視形狀(具體而言,大致矩形形狀)、及外形尺寸。
密封層25具有大於螢光體層24之俯視形狀及尺寸。於密封層25中,於俯視下位於較螢光體層24更外側之部分之寬度W3例如為10μm以上,較佳為50μm以上,又,例如為600μm以下,較佳為400μm以下。於密封層25中,於俯視下螢光體層24之側面22與光半導體元件10之周側面13之間隔W2例如為1μm以上,較佳為10μm以上,又,例如為500μm以下,較佳為300μm以下。於密封層25中,位於較光半導體元件10更外側之部分之寬度W4係W2及W3之總和(W2+W3),例如為15μm以上,較佳為50μm以上,又,例如為1000μm以下,較佳為 600μm以下。
該附螢光體層-密封層之光半導體元件1並非接下來說明之光半導體裝置30(參照圖3J),即,不包含光半導體裝置30所具備之基板28。即,於附螢光體層-密封層之光半導體元件1中,光半導體元件10之電極14未與設置於基板28之端子29電性連接。即,附螢光體層-密封層之光半導體元件1係光半導體裝置30之一零件,即為用以製作光半導體裝置30之零件,零件單獨流通,且係產業上可利用之元件。
10.光半導體裝置之製造
其後,如圖3J所示,將附螢光體層-密封層之光半導體元件1之電極14電性連接於設置在基板28之上表面之端子29。具體而言,使附螢光體層-密封層之光半導體元件1上下反轉,其後,將其覆晶安裝於基板28。
藉此,獲得具備附螢光體層-密封層之光半導體元件1、及基板28之光半導體裝置30。即,光半導體裝置30具備:基板28;光半導體元件10,其安裝於基板28;螢光體層24,其配置於光半導體元件10之上表面;及密封層25,其被覆光半導體元件10之周側面13及螢光體層24之側面22,且使光半導體元件10之電極面11露出。光半導體裝置30較佳為僅由基板28、光半導體元件10、螢光體層24、及密封層25構成。於光半導體裝置30中,發光層9與螢光體層24接觸。又,螢光體層24之上表面自密封層25於上方露出。
再者,雖圖3J中未加以圖示,但亦能以埋設電極14及端子29之方式將其他密封層填充於密封層25及螢光體層24與基板28之間。
11.作用效果
而且,根據上述方法,如圖1D所示,由於在第1切斷步驟中,能夠切斷複數個光半導體元件10間之螢光體片3,而以所需之尺寸確實地形成第2間隙16,故而能夠提高第2間隙16之尺寸精度。又,由於在 片形成步驟中,如圖2E所示,將密封片19填充於第2間隙16,繼而於第2切斷步驟中,如圖3H所示,以所需之尺寸確實地切斷密封片19,故而能夠提高填充於第2間隙16之密封層25之尺寸精度。因此,能夠製造光提取效率優異之附螢光體層-密封層之光半導體元件1。
又,如圖1D及圖3H所示,該方法係切斷螢光體片3及密封片19,故而製造效率優異。
又,根據該方法,如圖2E所示,於片配置步驟中,能夠確實地將密封片19填充於第2間隙16,並且利用密封片19確實地被覆光半導體元件10之周側面13。又,如圖2G所示,於去除步驟中,使電極面11露出,其後,如圖3J所示,能夠確實地使其與基板28之端子29電性連接。
又,根據該方法,如圖2G所示,於去除步驟中,只要利用溶劑擦拭密封片19之上表面,則能夠簡單地去除密封片19之上端部。
又,根據該方法,如圖2E所示,於片配置步驟中,能夠利用B階段之密封片19簡單地填充第2間隙16,並且簡單地被覆周側面13。又,由於在C階段化步驟中,如圖2F所示,使B階段之密封片19C階段化,其後,實施如圖3H所示之第2切斷步驟,故而能夠以優異之尺寸精度切斷C階段之密封片19。
又,根據該方法,圖1D所示之第1切斷步驟中之切斷刀抵接於螢光體片3的方向與圖3H所示之第2切斷步驟中之切斷刀抵接於密封片19的方向為同一方向,即為自上側朝向下側之方向。因此,能夠簡便且統一地實施第1切斷步驟及第2切斷步驟。
又,根據該方法,如圖1A所示,於暫時固定步驟中,將螢光體片3暫時固定於暫時固定片2,其後,實施圖1B所示之元件配置步驟,繼而,依序實施圖1D所示之第1切斷步驟及圖3H所示之第2切斷步驟。因此,能夠確實地對暫時固定於暫時固定片2之螢光體片3及密 封片19之各者實施第1切斷步驟及第2切斷步驟各自之切斷處理。因此,能夠製造具備尺寸精度優異之螢光體層24及尺寸精度優異之密封層25的附螢光體層-密封層之光半導體元件1。
又,根據該方法,可使密封層25含有光反射成分,因此,能夠使自光半導體元件10之周側面13發出之光反射。因此,能夠製造光提取效率優異之附螢光體層-密封層之光半導體元件1。
12.變化例
於上述第1實施形態中,在第1切斷步驟中,如圖1D所示,切斷刀(晶圓切割機18)之下端部未較深地進入感壓接著層5內,然而,例如雖未加以圖示,但亦可較深地進入感壓接著層5內。
又,於上述第1實施形態中,在第2切斷步驟中,如圖3H所示,切斷刀(晶圓切割機27)之下端部未較深地進入感壓接著層5內,然而,例如雖未加以圖示,但亦可較深地進入感壓接著層5內。
於上述第1實施形態中,圖1D所示之第1切斷步驟中之切斷刀抵接於螢光體片3的方向(自上側朝向下側)與圖3H所示之第2切斷步驟中之切斷刀抵接於密封片19的方向(自上側朝向下側)為同一方向,但並不限定於此,亦可為不同方向。例如,亦可使圖1D所示之第1切斷步驟中之切斷刀抵接於螢光體片3的方向自上側朝向下側,使第2切斷步驟中之切斷刀抵接於密封片19之方向自下側朝向上側。於該情形時,如參照圖3H般,於第2切斷步驟中,藉由切斷刀(較佳為晶圓切割機27)自下側朝向上側依序切斷暫時固定片2與密封片19。藉此,密封片19與暫時固定片2一同被切斷,而被單片化。
於第1實施形態中,較佳為將圖1D所示之第1切斷步驟中之切斷刀抵接於螢光體片3的方向與圖3H所示之第2切斷步驟中之切斷刀抵接於密封片19的方向設為同一方向。
於2個抵接方向不同之情形時,必須使切斷刀相對於螢光體片3 及密封片19分別配置於上下,製造步驟變得複雜。又,由於切斷暫時固定片2,故而存在附螢光體層-密封層之光半導體元件1之操作性降低之情形。
相對於此,於2個抵接方向相同之情形時,由於使切斷刀相對於螢光體片3及密封片19為一個方向,具體而言,僅配置於上側即可,故而能夠使製造步驟簡易。又,由於未切斷暫時固定片2,故而能夠防止暫時固定片2之操作性之降低。
又,於上述第1實施形態中,如圖1B所示,於元件配置步驟中,使光半導體元件10之發光面12與螢光體片3接觸,但並不限定於此。例如雖未加以圖示,但亦可使光半導體元件10之電極面11與螢光體片3接觸。於該情形時,雖未加以圖示,但於去除步驟(參照圖2G)中,使發光面12露出。
又,於上述第1實施形態中,在圖2G所示之去除步驟中,利用溶劑擦拭密封片19之上表面23。但並不限定於此。例如,亦可對密封片19之上端部例如進行蝕刻、研磨加工。再者,由於研磨加工存在損傷電極14之情況,故而較佳為進行蝕刻。
更佳為利用溶劑擦拭密封片19之上表面23。若利用該方法,則能夠去除密封片19之上端部,而確實、迅速且簡便地使電極14之上表面及側面露出。
又,於在利用溶劑擦拭密封片19之上表面23後,殘留有密封片19中之所需之上端部(具體而言,被覆電極14之上表面及側面之部分)之情形時,亦可進一步利用未圖示之感壓接著片去除密封片19之上端部。具體而言,使感壓接著片感壓接著於利用溶劑擦拭後之密封片19之上表面23,繼而將感壓接著片剝下。
或者,亦可利用例如皮革等布、例如毛刷、例如水流鼓風器(water blast)等研磨構件去除密封片19之上端部。
又,於上述第1實施形態中,如圖2E所示,於片配置步驟中,對密封構件21所具備之B階段之密封片19進行壓縮成形,而將其填充於第1間隙15及第2間隙16。然而,片配置步驟不限定於上述。例如,亦可使用B階段之密封組合物進行轉移成形。進而,亦可對暫時固定片2、螢光體片3及複數個光半導體元件10塗佈或滴加(灌注)A階段之密封組合物之清漆。轉移成形、塗佈及滴加中,較佳可列舉塗佈法及滴加。
於使用塗佈及滴加之情形時,使對暫時固定片2、螢光體片3及複數個光半導體元件10塗佈及滴加之A階段之清漆B階段化,從而形成密封片19。
又,於上述第1實施形態中,實施片配置步驟(參照圖2E)、去除步驟(參照圖2G),然而,例如亦可不實施片配置步驟(參照圖2E),而如圖2G所示,實施以填充第2間隙16並且被覆光半導體元件10之周側面13之方式形成密封片19之片形成步驟。
即,於該片形成步驟中,不實施藉由密封片19被覆電極面11、電極14之上表面及側面之片配置步驟(參照圖2E),而如參照圖2G般,以露出電極面11、及電極14之上表面及側面且被覆周側面13及側面22之方式將上述密封片19填充於第1間隙15及第2間隙16。例如,將上述A階段之清漆滴加於第1間隙15及第2間隙16。
就確保簡便且確實之作業性之觀點而言,較佳為實施片配置步驟(參照圖2E)、及去除步驟(參照圖2G)。
又,於上述第1實施形態中,如圖1A所示,於將螢光體片3形成於第1剝離片6之表面後,將螢光體片3自第1剝離片6轉印於暫時固定片2。但不限定於此,亦可將螢光體片3直接形成於暫時固定片2之表面(具體而言,感壓接著層5之上表面)。於該情形時,將螢光組合物之清漆塗佈於暫時固定片2之表面,其後,使其B階段化。若利用該 方法,則無需使用第1剝離片6,故而能夠簡單地形成螢光體片3。
又,於上述第1實施形態中,如圖1A所示,將螢光體片3暫時固定於暫時固定片2,其後,如圖3H所示,自暫時固定片2剝離附螢光體層-密封層之光半導體元件1。但亦可不使用暫時固定片2而製造附螢光體層-密封層之光半導體元件1。
較佳為使用暫時固定片2製造附螢光體層-密封層之光半導體元件1。根據該方法,如上所述,能夠確實地對暫時固定於暫時固定片2之螢光體片3及密封片19之各者實施第1切斷步驟及第2切斷步驟各自之切斷處理。
又,於上述第1實施形態中,如圖1A之假想線所示,準備B階段之螢光體片3,然而,例如亦可準備C階段之螢光體片3,將其暫時固定於暫時固定片2。
於該方法中,如圖1A所示,將C階段之螢光體片3暫時固定於暫時固定片2之上,其後,如參照圖1B般,將例如包含熱硬化性樹脂等之接著層(圖1B中未圖示)設置於螢光體片3之上表面。其後,將光半導體元件10暫時固定於C階段之螢光體片3之上表面。其後,如圖1C所示,將其等放入至烘箱17中,對接著層進行加熱使其硬化,藉由該接著層將光半導體元件10接著於螢光體片3之上表面。再者,亦可預先將接著層設置於螢光體片3之上表面,然後將設置有接著層之C階段之螢光體片3暫時固定於暫時固定片2。
又,於C階段之螢光體片3具有黏性(自我接著性)之情形時,不設置上述接著層,而基於上述黏性將光半導體元件10暫時固定於螢光體片3之上表面,其後,如圖1C所示,進一步加熱螢光體片3,藉此將光半導體元件10接著於螢光體片3之上表面。
又,上述第1實施形態係由含有螢光體及硬化性樹脂之B階段或C階段之螢光組合物形成螢光體片3,但例如亦可由螢光體陶瓷而形 成。
此種螢光體片3係由上述螢光體之陶瓷(燒成體)形成為板狀之螢光體陶瓷板。
於該方法中,將上述螢光體片3暫時固定於暫時固定片2之上,其後,將例如包含熱硬化性樹脂等之接著層設置於螢光體片3之上表面。其後,如圖1C所示,將其等放入至烘箱17中,對接著層進行加熱使其硬化,藉由接著層將光半導體元件10接著於螢光體片3之上表面。
又,可適當組合上述複數個變化例。
<第2實施形態>
於第2實施形態中,對於與第1實施形態相同之構件及步驟標註相同之參照符號,省略其詳細說明。
於第2實施形態中,依序實施去除步驟及C階段步驟。具體而言,如圖4B所示,首先實施去除步驟,其後,如圖4C所示,實施C階段化步驟。
如圖4B所示,於去除步驟中,去除B階段之密封片19之上端部。於該去除步驟中,採用利用感壓接著片之方法、利用溶劑之方法、利用研磨構件之方法。該等方法單獨使用或併用。
<第2實施形態之變化例>
雖未圖示,但亦可跨及C階段化步驟之前後地實施去除步驟。例如,首先利用溶劑擦拭B階段之密封片19之上端部,其後,使密封片19C階段化,其後,藉由感壓接著片去除殘留於密封片19之上端部之部分。
<第3實施形態>
於第3實施形態中,對於與第1及第2實施形態相同之構件及步驟標註相同之參照符號,省略其詳細說明。
於第1實施形態中,如圖1D所示,於「4.第1切斷步驟」中,使用隨著自徑向內側朝向外側具有相同刀厚T1之晶圓切割機18(切斷裝置之一例),而切斷螢光體層26。即,側面22具有沿厚度方向之平坦面。
1.第1切斷步驟
然而,於第3實施形態之「第1切斷步驟」中,如圖5A所示,使用隨著自徑向內側朝向外側刀厚變薄之第2晶圓切割機(切晶刀片、切斷裝置一例)32,而切斷螢光體片3。
第2晶圓切割機32朝向徑向外側寬度變窄,且具有於左右方向上對向之2個錐面33及34、以及連結2個錐面之徑向外端緣(周端緣)之周端面35。
2個錐面33及34之斜度例如為相同。
2個錐面33及34之各者相對於沿徑向之假想面S2之角度α1例如為10度以上,較佳為30度以上,又,例如為60度以下,較佳為80度以下。
再者,角度α1係2個錐面33及34中任一者與第2晶圓切割機32之周端面35所成之角β減去90度(直角)之值(β-90)。
周端面35之寬度方向長度(圖5A中之左右方向長度)T6小於第2晶圓切割機32之中心之寬度T7。又,將第2晶圓切割機32之周端面35之寬度方向長度T6調整為能夠使下述第3間隙26(參照圖7E)形成於密封層25之長度,詳細而言,小於第3間隙26之寬度W1(晶圓切割機27之刀厚T2)。具體而言,第2晶圓切割機32之周端面35之寬度方向長度T6例如為10μm以上,較佳為20μm以上,又,例如為600μm以下,較佳為400μm以下。又,第2晶圓切割機32之周端面35之寬度方向長度T6小於鄰接之光半導體元件10之間隔L0,詳細而言,相對於間隔L0例如為90%以下,較佳為80%以下,例如為1%以上,具體而言,例如 為600μm以下,較佳為400μm以下,例如為10μm以上。
於第1切斷步驟中,形成開口截面面積隨著朝向下側而變小之第2間隙16。第2間隙16具有與第2晶圓切割機32之2個錐面33及34對應之形狀。
第2間隙16具有開口截面面積隨著朝向下側而變小之形狀。具體而言,第2間隙16於剖面觀察下,具有沿厚度方向延伸之2個側面22間之間隔隨著朝向下側而變窄之形狀。
面向1個第2間隙16之2個側面22之下端部之間的間隔L4與第2晶圓切割機32之周端面35之上述寬度方向長度T6大致相同,具體而言,例如為10μm以上,較佳為20μm以上,又,例如為600μm以下,較佳為400μm以下。
2.第2切斷步驟
如圖7E所示,晶圓切割機27之刀厚T2相對於上述間隔L4(參照圖5A)較小,相對於間隔L4例如為95%以下,較佳為90%以下,又,例如為5%以上。具體而言,晶圓切割機27之刀厚T2例如為200μm以下,較佳為100μm以下,又,例如為10μm以上。
於暫時固定於暫時固定片2之附螢光體層-密封層之光半導體元件1之密封層25中,於俯視下位於較螢光體層24之側面22之下端緣更外側之部分的寬度W3例如為10μm以上,較佳為50μm以上,又,例如為600μm以下,較佳為400μm以下。又,於附螢光體層-密封層之光半導體元件1之密封層25中,於俯視下螢光體層24之側面22之上端緣與光半導體元件10之周側面13之間隔W2例如為1μm以上,較佳為10μm以上,又,例如為500μm以下,較佳為300μm以下。於密封層25中,於俯視下位於光半導體元件10之周側面13與密封層25之側面之間的部分之寬度W4於將螢光體層24厚度設為T3之情形時,由下述式表示。
W4=W2+W3+(T3×tanα2)
α2係螢光體層24之側面22與沿螢光體層24之厚度方向之假想面S1所成的角度α2(參照圖7F之放大圖),且與上述第2晶圓切割機32(參照圖5A)之2個錐面33及34中任一者相對於沿徑向之假想面之角度α1相同。
具體而言,密封層25之上端部之寬度W4例如為20μm以上,較佳為50μm以上,又,例如為1000μm以下,較佳為600μm以下。
3.第3實施形態之作用效果
根據該方法,如圖5A所示,使用第2晶圓切割機32切斷螢光體層24,形成具有剖面大致台形狀之第2間隙16,該台形狀具有比下底長之上底。藉此,能夠容易地使螢光體層24之側面22成為錐面。
又,於該附螢光體層-密封層之光半導體元件1及光半導體裝置30中,由於螢光體層24之側面22為上述錐面,故而與側面22為沿厚度方向之平坦面之第1實施形態(參照圖3J)相比,能夠增加光提取效率。
再者,上述發明係作為本發明之例示之實施形態而提供,但該等實施形態只不過為例示,並非限定性地說明。該技術領域之業者應明瞭本發明之變化例包含於下述申請專利範圍中。
[產業上之可利用性]
附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法用於製造光半導體裝置。
2‧‧‧暫時固定片
3‧‧‧螢光體片
4‧‧‧支持板
5‧‧‧感壓接著層
6‧‧‧第1剝離片
7‧‧‧螢光體構件
9‧‧‧發光層
10‧‧‧光半導體元件
11‧‧‧電極面
12‧‧‧發光面
13‧‧‧周側面
14‧‧‧電極
15‧‧‧第1間隙
16‧‧‧第2間隙
17‧‧‧烘箱
18‧‧‧晶圓切割機
22‧‧‧側面
24‧‧‧螢光體層
L0‧‧‧間隔
L1‧‧‧長度
L2‧‧‧間距
L4‧‧‧寬度
T0‧‧‧厚度(高度)
T1‧‧‧刀厚
T3‧‧‧厚度

Claims (7)

  1. 一種附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法,其特徵在於具備:元件配置步驟,其係將複數個光半導體元件相互隔開間隔地配置於螢光體片之厚度方向一側;第1切斷步驟,其係將上述複數個光半導體元件間之上述螢光體片以形成於厚度方向上貫通上述螢光體片之間隙之方式切斷,而形成與上述複數個光半導體元件之各者對應之複數個螢光體層之各者;片形成步驟,其係以填充上述間隙並且被覆上述光半導體元件之側面之方式形成密封片;及第2切斷步驟,其係沿厚度方向切斷上述密封片,而形成與上述複數個光半導體元件之各者及上述複數個螢光體層之各者對應之複數個密封層之各者。
  2. 如請求項1之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法,其中上述複數個光半導體元件之各者具有供電極設置之電極面、與上述電極面對向且供發光層設置之發光面、及連結上述電極面與上述發光面之周端緣之上述側面;且於上述元件配置步驟中,將上述發光面配置於上述螢光體片,上述片形成步驟具備:電極面被覆步驟,其係以填充上述間隙並且被覆上述側面及上述電極面之方式形成上述密封片;及去除步驟,其係去除上述密封片之厚度方向一側端部,使上述電極面露出。
  3. 如請求項2之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法,其中於上述去除步驟中,利用溶劑擦拭上述密封片之上述厚度方向一面。
  4. 如請求項1之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法,其中上述片形成步驟具備:片配置步驟,其係以填充上述間隙並且被覆上述側面之方式配置B階段之上述密封片;及C階段化步驟,其係於上述片配置步驟後,且上述第2切斷步驟前,使上述B階段之密封片C階段化。
  5. 如請求項1之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法,其中均使用切斷刀實施上述第1切斷步驟及上述第2切斷步驟,於上述第1切斷步驟中,將上述切斷刀配置於上述螢光體片之厚度方向一側,使上述切斷刀自上述厚度方向一側抵接於上述螢光體片,於上述第2切斷步驟中,將上述切斷刀配置於上述密封片之厚度方向一側,使上述切斷刀自上述厚度方向一側抵接於上述密封片。
  6. 如請求項1之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法,其進而具備:暫時固定步驟,其係於上述元件配置步驟前,將上述螢光體片暫時固定於暫時固定片;及剝離步驟,其係於上述第2切斷步驟後,自上述暫時固定片剝離具備上述光半導體元件、上述螢光體層及上述密封層之附螢光體層-密封層之光半導體元件。
  7. 如請求項1之附螢光體層-密封層之光半導體元件之製造方法,其中上述密封片含有光反射成分。
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