半導体発光素子の製造方法
【課題】ＬＥＤダイ底面にマザー基板との接続電極を備えるＬＥＤ素子では、ゴミやバリなどに対する実装制限を緩和するため接続電極を突起させることが好ましい。このＬＥＤ素子を簡単に効率よく製造できるようにする。
【解決手段】突起電極１２，１３を備えるＬＥＤダイ１６と粘着シート３１を準備し、この粘着シート３１の粘着層３１ａにＬＥＤダイ１６の底面が接触するように突起電極１２，１３を沈み込ませながら、粘着シート３１上にＬＥＤダイを配列し、粘着シート３１とともにＬＥＤダイ１６を蛍光体層で覆ってから蛍光体層１１を切断し、個片化したＬＥＤ素子１０を得る。
【解決手段】突起電極１２，１３を備えるＬＥＤダイ１６と粘着シート３１を準備し、この粘着シート３１の粘着層３１ａにＬＥＤダイ１６の底面が接触するように突起電極１２，１３を沈み込ませながら、粘着シート３１上にＬＥＤダイを配列し、粘着シート３１とともにＬＥＤダイ１６を蛍光体層で覆ってから蛍光体層１１を切断し、個片化したＬＥＤ素子１０を得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、底面に接続用電極を備え、側面と上面に蛍光体層等の樹脂を被覆した半導体発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで半導体発光素子（以下とくに断らない限りＬＥＤ素子と呼ぶ）は、ダイサイズが小さかったため、ＬＥＤ素子とマザー基板との間の電極間ピッチの違いを補正する回路基板（インターポーザともいう）上に実装されることが多かった。この回路基板は、セラミックや金属、樹脂などからなる板材に電極を形成したものである。
【０００３】
最近では高輝度化にともないＬＥＤ素子も大型化し、１ｍｍ×（０．５〜１）ｍｍ程度のものも入手できるようになってきた。このサイズになるとＬＥＤ素子底面にマザー基板と同じピッチの接続電極が形成できるようになるのでインターポーザ用の回路基板が不要になる。
【０００４】
このようなＬＥＤ素子の好ましい一形態として、ＬＥＤ素子の上面と側面に蛍光体層等の樹脂層を被覆し、底面に突起した接続電極を有するものがある。この樹脂層は、ＬＥＤ素子に含まれる透明絶縁基板と空気との間の屈折率変化を緩和し発光効率を改善したり、蛍光体を含有させＬＥＤ素子の発光色を白くしたりしている。また突起電極は、このＬＥＤ素子をマザー基板に実装するとき、ごみ等の異物やバリ等の加工上の不要物に対する実装時の制約を緩和する。
【０００５】
上面と側面を樹脂層で被覆し、底面に突起電極を備えるＬＥＤ素子の製造方法としては、ＬＥＤダイ（以下上面又は側面に樹脂層を備えていない状態の半導体発光素子をＬＥＤダイと呼び、上面及び側面に樹脂層を備え状態の半導体発光素子であるＬＥＤ素子と呼んで区別する）と粘着シートを準備し、このＬＥＤダイの電極面が粘着シートと接続するようにして粘着シート上に複数のＬＥＤダイを配列し、このＬＥＤダイの上面と側面を樹脂等で封止してから、最後に個片化してＬＥＤ素子を得る製造方法が知られている。
【０００６】
例えば特許文献１の図１２から図１５には転写用の耐熱シート４２（粘着シート）上にバンプ８（突起電極）を有する発光素子４（ＬＥＤダイ）を配列させ、この発光素子４を封止部材６（樹脂等）が入ったトレー４４に沈め、発光素子４を封止部材６で封止し、最後に封止部材６を備えた発光装置２に個片化する工程が示されている。なお発光装置２は図１９，２０に示されるように基板３（インターポーザ用の回路基板）にフリップチップ実装される。
【０００７】
特許文献２の図２には、両面粘着材フィルム２４（粘着シート）上に発光素子１（ＬＥＤダイ）を配列し、発光素子１に硬化前の樹脂封止層３ｂを塗布し、発光素子１を封止する工程が示されている。なお特許文献２では図３，４で示すように、その後、両面粘着材フィルム２４を剥がし、電極面側にインターポーザ層５を形成し、最後に個片化している。
【０００８】
特許文献１，２で示したＬＥＤ素子の製造方法は、個片化したＬＥＤダイを粘着シートに配列させたものであったが、ウェハーから直接的にＬＥＤ素子を製作する方法もある。例えば特許文献３の図１には、ＬＥＤチップ（ＬＥＤダイ）が連結して配列したウェハーに対しＬＥＤチップの境界部に溝１２を形成し、スキージでＬＥＤチップの光出射面と側面を蛍光体層１３で封止してから、ダイシングシート２４（粘着シート）上にウェハー１
１を貼り付け、最後に溝１２を薄い切断具２５で切断し封止層を備えた発光素子（ＬＥＤ素子）に個片化する工程が示されている。なお突起したｐ電極７及びｎ電極８は予めウェハー状態で形成しておく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２６１３２５号公報 （図１２〜図１５）
【特許文献２】特開２００４−３６３２７９号公報 （図２〜図４）
【特許文献３】特許３９７８５１４号公報 （図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献３のようにウェハーを直接的に加工してＬＥＤ素子を得る方法は、ＬＥＤダイが密集しているため加工効率が良く、ＬＥＤダイの並べ替えもないのでパッケージの外形精度も高い。しかしながらＬＥＤダイの側面まで封止しようとするとＬＥＤダイ間の溝を太くせざるを得ず、例えば特許文献３のように封止材である蛍光体が十分に機能するためには幅が３００〜５００μｍ程度必要になる。このように発光に関わらない太い領域があると、削り量が多くなるばかりでなく、ＬＥＤダイの取り個数が減り好ましくない。さらに不良品のＬＥＤダイも最後まで加工することになったり、ＬＥＤダイごとの発光特性の違いを補正できなくなったりもする。以上のようにウェハーから直接的にＬＥＤ素子を得る方法は加工上のメリットが小さくなる。
【００１１】
特許文献２のように個片化したＬＥＤダイを粘着シートに貼り付け直した後、封止・個片化を行なう場合、ウェハーに対し通常のダイシング条件以外の制限がないためウェハーの削り量が少なく取り個数も減らない。また不良品のＬＥＤダイはダイシング直後廃棄可能であり、粘着シートに特性のそろったＬＥＤダイを選別して配列させることも可能になる。しかしながら特許文献２に示したＬＥＤダイは底面積が小さいものを想定しているため追加工によりインターポーザ層を形成していた。この結果、ダイ側面を封止した後の工程が長くなっていた。
【００１２】
これに対しウェハー段階で突起電極を形成しておけば、ＬＥＤダイが高精度・高密度で配列しているうえ、ウェハー自体が硬質であることから電極形成に対する効率が良い。しかしながら特許文献１に示されるような封止工程では、ＬＥＤダイの厚さが変動したり、ＬＥＤダイの底面積が変動したりすると、バンプ上面から液面までの高さ一定にならず、突起電極の突起量が一定しないという課題がある。
【００１３】
そこで本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、上面と側面が樹脂層により被覆され底面に突起電極を備える半導体発光素子を簡便に効率よく製造する半導体発光素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の半導体発光素子の製造方法は、上面と側面が樹脂層により被覆され底面に突起電極を備える半導体発光素子の製造方法において、
前記突起電極を備えるダイと、シート上に粘着層を備える粘着シートとを準備する準備工程と、
前記粘着層に前記ダイの底面が接触するように前記粘着層に前記突起電極を沈み込ませながら、前記粘着シート上に前記ダイを配列する配列工程と、
前記粘着シートとともに前記ダイの側面を前記樹脂層で覆う被覆工程と、
前記樹脂層を切断し、個片化した前記半導体発光素子を得る個片化工程とを
備えることを特徴とする。
【００１５】
前記樹脂層が蛍光体を含有し、前記被覆工程において、前記ダイの側面とともに前記ダイの上面を前記樹脂層で被覆しても良い。
【００１６】
前記樹脂層が反射材を含有する第１の樹脂層と蛍光体を含有する第２の樹脂層からなり、前記被覆工程において前記第１の樹脂層で前記ダイの側面を被覆し、その後前記第２の樹脂層で前記ダイの上面を被覆しても良い。
【００１７】
前記樹脂層が蛍光体を含有する第３の樹脂層と反射材を含有する第４の樹脂層からなり、前記準備工程の前に前記ダイの上面を前記第３の樹脂層で被覆し、被覆工程において前記ダイの側面とともに前記第３の樹脂層の側面を前記第４の樹脂層で被覆しても良い。
【００１８】
前記被覆工程において金型を使って前記樹脂層を形成しても良い。
【００１９】
前記配列工程において前記粘着シートを加熱しておいても良い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の半導体発光素子の製造方法によれば、突起電極を有するダイを粘着シートに配置する際に、粘着層に突起電極を沈み込ませ、粘着層とダイの底面を接触させている。このため粘着シートごとダイを覆うように樹脂層を形成してもダイの底面には樹脂層が形成されない。このため突起電極の突起量は樹脂層形成前後で変化しない。この結果、上面と側面が樹脂層により被覆され底面に突起電極を備える半導体発光素子を簡便に効率よく製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態におけるＬＥＤ素子の外観を示す図。
【図２】図１に示すＬＥＤ素子の断面図。
【図３】図１に示すＬＥＤ素子の製造工程の説明図。
【図４】図１に示すＬＥＤ素子の製造工程の説明図。
【図５】本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ素子の外観を示す図。
【図６】図５に示すＬＥＤ素子の断面図。
【図７】図５に示すＬＥＤ素子の製造工程の説明図。
【図８】本発明の第３実施形態におけるＬＥＤ素子の外観を示す図。
【図９】図８に示すＬＥＤ素子の断面図。
【図１０】図８に示すＬＥＤ素子の製造工程の説明図。
【図１１】図８に示すＬＥＤ素子の製造工程の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図１〜１１を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また説明のため部材の縮尺は適宜変更している。さらに特許請求の範囲に記載した発明特定事項との関係をカッコ内に記載している。
（第１実施形態）
【００２３】
添付図１〜４を参照して本発明の第１実施形態を詳細に説明する。まず図１と図２によりＬＥＤ素子１０の構造を説明する。図１は本発明の実施形態におけるＬＥＤ素子１０の外観を示す図であり、（ａ）が上面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が底面図である。ＬＥＤ素子１０を上面から眺めると、長方形の蛍光体層１１（樹脂層）だけが見える（ａ）。ＬＥＤ素子１０を正面から眺めると、蛍光体層１１の下に突起電極１２，１３が見える（ｂ）。ＬＥＤ素子１０を下から眺めると、蛍光体層１１に囲まれた半導体層１４が見え、さ
らに半導体層１４の内側に突起電極１２，１３が見える（ｃ）。ＬＥＤダイ１６の底面は１．０ｍｍ×０．５ｍｍであり、蛍光体層１１の幅は０．２ｍｍである。この結果、ＬＥＤ素子１０は１．４ｍｍ×０．９ｍｍとなり、サーフェースマウンタ（表面実装機）で扱いやすい大きさになっている。
【００２４】
次に図２によりＬＥＤ素子１０の内部構造を説明する。図２は図１のＡＡ線に沿ったＬＥＤ素子１０の断面図である。ＬＥＤ素子１０において、ＬＥＤダイ１６はサファイア基板１５と半導体層１４、保護膜１７、突起電極１２，１３からなり、ＬＥＤダイ１６の上面と側面は蛍光体層１１で覆われている。このときＬＥＤダイ１６の底面には蛍光体層１１が存在しない。なおＬＥＤダイ１６はサファイアを透明絶縁基板としたウェハーから切り出されたものであり、ウェハー状態で突起電極１２，１３が形成されている。
【００２５】
サファイア基板１５は、厚さが７０〜１５０μｍ程度でＬＥＤダイ１６の平面的な外形を決める。サファイア基板１５の下面に形成された半導体層１４は、ｐ型半導体層１４ｃ上に発光層１４ｂ、ｎ型半導体層１４ａが積層した積層体である。さらにｐ型半導体層１４ｃは複数の金属からなる金属層とｐ型ＧａＮの積層体であり、厚さが１μｍ程度である。この金属層は反射層を含み、発光層１４ｂから下向きに出射する光線を上側に向ける。発光層１４ｂは厚さが１００ｎｍ程度であり青色光を出射する。ｎ型半導体層１４ａは、ｎ型ＧａＮ層と格子定数を調整するバッファ層からなり厚さが５μｍ程度である。保護膜１７は半導体層１４を覆い、ｐ型半導体層１４ｃの占める領域及びｎ型半導体層１４ａの露出した領域に開口部を備えている。それぞれの開口部においてｐ型半導体層１４ｃと突起電極１２、並びにｎ型半導体層１４ａと突起電極１３が接続する。
【００２６】
突起電極１２，１３は銅メッキで形成されたメッキバンプであり、厚さが１０〜３０μｍで、表面に錫層を備えている。なお突起電極１３は、ｎ型半導体層１４ａの露出部が小さいため、一部が保護膜１７を介してｐ型半導体層１４ｃと積層している。また突起電極１２，１３は、それぞれアノードとカソードであり、マザー基板と接続するための接続電極となっている。ここでマザー基板とは抵抗やコンデンサなど他の電子部品とともにＬＥＤ素子１０を実装する基板である。
【００２７】
蛍光体層１１は蛍光体を含有するシリコーン樹脂であり、ＬＥＤダイ１６から出射してくる青色光の一部を蛍光体層１１中の蛍光体が波長変換する。この波長変換した光と青色光の残りが混色してＬＥＤ素子１０の発光色を白色化する。
【００２８】
次に図３と図４によりＬＥＤ素子１０の製造方法を説明する。図３及び図４はＬＥＤ素子１０の製造工程の説明図である。なおＬＥＤダイ１６は図２よりも簡略化して描いているため、例えば保護膜１７（図２参照）は図示していない（以下同様）。
【００２９】
まず（ａ）で示す準備工程において、下面に突起電極１２，１３を備えたＬＥＤダイ１６と粘着シート３１を準備する。粘着シート３１は大判であり、多数のＬＥＤダイ１６が搭載されるが、図３及び図４では説明のため搭載するＬＥＤダイ１６を２個で示している。ＬＥＤダイ１６は図２で説明したようにサファイア基板１５の下に半導体層１４が形成され、この半導体層１４に突起電極１２，１３が接続している。なお保護膜１７（図２参照）は図示していない。粘着シート３１は厚さが数１０μｍの樹脂シート３１ｂ上に、厚さが２０〜１００μｍの粘着層３１ａを積層したものである。この粘着層３１ａは突起電極１２，１３の高さよりも厚い。
【００３０】
次に（ｂ）で示す配列工程において、粘着シート３１の粘着層３１ａにＬＥＤダイ１６の底面が接触するように突起電極１２，１３を粘着層３１ａに埋め沈み込ませながら、粘着シート３１上にＬＥＤダイ１６を配列する。まず粘着シート３１を支持台３２上に配置
し、支持台３２により粘着シート３１を加熱する。この加熱により粘着層３１ａが軟化し、ＬＥＤダイ１６を沈み込ませ易くする。次にピッカー（又はソーター）でＬＥＤダイ１６を一個ずつ粘着シート３１上に配置していく。また、いったん他の粘着シート（図示せず）に複数のＬＥＤダイ１６を配列させておき、この複数のＬＥＤダイ１６を一括して粘着シート３１に貼り付け（転写し）ても良い。
【００３１】
なお本実施形態では粘着層３１ａを支持台３２で加熱しているが、ピッカーにヒーターを取り付けＬＥＤダイ１６を加熱しながら粘着シート３１上に配置しても良い。粘着層３１ａは低温ないし紫外線で粘着力を失うものが好ましい。高温で粘着力を失う場合はＬＥＤダイ１６を配置するときに粘着層３１ａを加熱せず、圧力だけでＬＥＤダイ１６を沈み込ませる。粘着層３１ａと突起電極１２，１３の高さが同じ場合は突起電極１２，１３が樹脂シート３１ｂ表面に当たるまでＬＥＤダイ１６を粘着層３１ａに押し込んでも良い。
【００３２】
次に（ｃ）及び（ｄ）で示す被覆工程において、粘着シート３１とともにＬＥＤダイ１６を蛍光体層１１で覆う。まず粘着シート３１を金型３３の下蓋３３ｂ上にのせ、上蓋３３ａで粘着シート３１を密封する（ｃ）。次に金型３３内の隙間に硬化前の蛍光体樹脂を注入し、金型３３を加熱して蛍光体樹脂を硬化させ蛍光体層１１を形成する（ｄ）。
【００３３】
（ｃ）及び（ｄ）はトランスファー成型をイメージして図示しているが、コンプレッション成型でも良い。また蛍光体層１１を形成する手法は金型３３に限定されず、塗布法やスキージであっても良い。この場合、蛍光体層１１を硬化させたら所望の厚さにするため蛍光体層１１を研磨することが好ましい。
【００３４】
最後に（ｅ）〜（ｇ）に示す個片化工程において、蛍光体層１１を切断し、個片化したＬＥＤ素子１０を得る。まず蛍光体層１１を形成した粘着シート３１を金型３３から取り出す（ｅ）。次に粘着シート３１を残すようにしてＬＥＤダイ１６の間の蛍光体層１１を切断する（ｆ）。最後に粘着シート３１から個別のＬＥＤ素子１０を取り外す（ｇ）。前述したように冷却、紫外線照射、加熱などで粘着シート３１の粘着力を失わせておくことが望ましい。
【００３５】
なお本実施形態では粘着シート３１にＬＥＤダイ１６を載せたまま蛍光体層１１を切断しＬＥＤ素子１０を取り外していた。他の手順として、金型３３から粘着シート３１を取り出した後（ｅ）、ＬＥＤダイ１６が蛍光体層１１で連結したもの（擬似ウェハーと呼ぶ）の蛍光体層１１側をダイシングシートに貼り付け、粘着シート３１を剥がしてもよい。この場合、電極面の洗浄が可能となり、擬似ウェハー状態で電気特性や光学特性の検査を行ってしまえるので、ＬＥＤ素子１０の個片化と同時にＬＥＤ素子１０を搬送テープに収納できる。
（第２実施形態）
【００３６】
第１実施形態ではＬＥＤダイ１６の上面及び側面を被覆する樹脂が蛍光体体層１１であった。しかしながら被覆用の樹脂は蛍光体層１１に限られない。前述したように樹脂層は、ＬＥＤ素子に含まれる透明絶縁基板と空気との間の屈折率の変化を緩和し発光効率を改善させる他、樹脂に蛍光体を含有させればＬＥＤ素子の発光色を白くでき、樹脂に反射性微粒子を含有させれば反射部材としても機能する。例えばＬＥＤダイ１６の上面を蛍光体層で被覆し、側面を反射性の樹脂層（以下反射層と呼ぶ）で被覆しても良い。このようなＬＥＤ素子の簡便で効率的な製造方法を実施形態２，３で説明する。以下、添付図５〜７を参照しながら本発明の第２実施形態について詳細に説明する。
【００３７】
まず図５と図６により本実施形態で製造するＬＥＤ素子４０の構造を説明する。図５はＬＥＤ素子４０の外観を示す図であり、（ａ）が上面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が底面
図である。ＬＥＤ素子４０を上面から眺めると、長方形の蛍光体層４１（第２の樹脂層）だけが見える（ａ）。ＬＥＤ素子４０を正面から眺めると、蛍光体層４１の下に反射層４２（第１の樹脂層）が見え、さらに反射層４２の下側に突起電極１２，１３が見える（ｂ）。ＬＥＤ素子４０を下から眺めると、反射層４２に囲まれた半導体層１４が見え、さらに半導体層１４の内側に突起電極１２，１３が見える（ｃ）。なおＬＥＤダイ１６は図２で示した第１実施形態におけるＬＥＤダイ１６と同じものである。
【００３８】
次に図６によりＬＥＤ素子４０の内部構造を説明する。図６は図５のＢＢ線に沿ったＬＥＤ素子４０の断面図である。ＬＥＤダイ１６の側面には反射層４２が付着している。蛍光体層４１はＬＥＤダイ１６の上面と反射層４２の上部を覆っている。蛍光体層４１は図１，２で示したＬＥＤ素子１０の蛍光体層１１と同様にシリコーン樹脂である。反射層４２は酸化チタン等の反射性微粒子を混練したシリコーン樹脂（以下反射性樹脂と呼ぶ）である。ＬＥＤ素子４０の側方及び下方に向う光線は、反射層４２とｐ型半導体層１４ｃに含まれる金属反射層により反射しＬＥＤ素子４０の上方に向う。このようにＬＥＤ素子４０は側方に向う光線がないので扱い易い。
【００３９】
次に図７によりＬＥＤ素子４０の製造方法を説明する。ＬＥＤダイ１６と粘着シート３１を準備する準備工程は、図３（ａ）の準備工程と同じなので図示していない。（ｂ−２）は突起電極１２，１３を粘着層に沈み込ませるようにしてＬＥＤダイ１６を粘着シート３１上に配列する配列工程である。なお（ｂ−２）は、図３（ｂ）の配列工程と同じものであるが、見やすくするため本図では支持台３２（図３参照）を描かなかった。
【００４０】
（ｄ−２）及び（ｅ−２）で示す被覆工程において、ＬＥＤダイ１６の側面及び上面をそれぞれ反射層４２及び蛍光体層４１で被覆する。（ｄ−２）はＬＥＤダイ１６の間隙に反射層４２を充填する工程を示している。このとき適量の反射性樹脂（硬化前）をディスペンサーにより間隙に充填しても良いが、ＬＥＤダイ１６のサファイア基板上面が隠れるくらいまで反射性樹脂を塗布し硬化させ、サファイア基板上面が露出するまで反射性樹脂を研磨し反射層４２を形成する方が効率的である。次に（ｅ−２）に示すようにＬＥＤダイ１６及び反射層４２の上部に蛍光体層４１を形成する。このときＬＥＤダイ１６及び反射層４２の上部の蛍光体層４１は塗布で形成しても良いし、蛍光体を含有する蛍光体シートを貼り付けても良い。
【００４１】
最後に（ｆ−２）及び（ｇ−２）に示す個片化工程において、図４（ｆ）及び（ｇ）で示した第１実施形態の個片化工程と同様に、蛍光体層４１と反射層４２を切断し、個片化したＬＥＤ素子４０を得る。
（第３実施形態）
【００４２】
以下、添付図８〜１１を参照しながら本発明の第３実施形態について詳細に説明する。まず図８と図９により本実施形態で製造するＬＥＤ素子６０の構造を説明する。図８はＬＥＤ素子６０の外観を示す図であり、（ａ）が上面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が底面図である。ＬＥＤ素子６０を上面から眺めると、外周部に存在する反射層６２とその内側にある長方形の蛍光体層６１が見える（ａ）。ＬＥＤ素子６０を正面から眺めると、反射層６２と反射層６２の下にある突起電極１２，１３が見える（ｂ）。ＬＥＤ素子６０を下から眺めると、反射層６２に囲まれた半導体層１４が見え、さらに半導体層１４の内側に突起電極１２，１３が見える（ｃ）。なお半導体層１４及び突起電極１２，１３が含まれるＬＥＤダイ１６（図９参照）は図２で示した第１実施形態におけるＬＥＤダイ１６と同じものである。
【００４３】
次に図９によりＬＥＤ素子６０の内部構造を説明する。図９は図８のＣＣ線に沿ったＬＥＤ素子６０の断面図である。ＬＥＤ素子６０において、ＬＥＤダイ１６の上面に蛍光体
層６１があり、ＬＥＤダイ１６及び蛍光体層６１の側面に反射層６２が付着している。蛍光体層６１は図１，２で示したＬＥＤ素子１０の蛍光体層１１と同様に蛍光体を含有したシリコーン樹脂である。反射層６２は、図５〜７で示した反射層４２と同様に、酸化チタン等の反射性微粒子を含有したシリコーン樹脂からなる。ＬＥＤ素子４０の側方及び下方に向う光線は、反射層６２とｐ型半導体層１４ｃに含まれる金属反射層により反射しＬＥＤ素子６０の上方に向う。このようにＬＥＤ素子６０もＬＥＤ素子４０（図５参照）と同様に側方に向う光線がないので扱い易い。
【００４４】
次に図１０及び図１１によりＬＥＤ素子６０の製造方法を説明する。図１０は、ＬＥＤダイ１６ａと粘着シート３１を準備する準備工程の前に、ＬＥＤダイ１６（図９参照）のサファイア基板１５上に蛍光体層６１を被覆する工程を示している。なお図１０，１１においてＬＥＤダイ１６ａは、図２、９で示したＬＥＤダイ１６に対し、上面（図１０では下側）が蛍光体層６１で被覆されているのでサフックスａを追加して区別している。
【００４５】
まず突起電極形成前のＬＥＤダイが配列して連結するウェハー３０を準備する（ａ）。ウェハー３０はサファイア基板１５上に複数の半導体層１４が形成されている。なおウェハー３０上には数千から数万個の半導体層１４が形成されるが、本図では説明のため３個だけ示している。また本図では半導体層１４がウェハー３０上で分離しているが、他の例として半導体層に含まれるｎ型半導体層がウェハー全面に形成され、ｐ型半導体層だけが分離していることもある。
【００４６】
次に突起電極１２，１３を形成する（ｂ）。最初にウェハー３０の上面全体にスパッタ法でメッキ用共通電極膜を形成し、続いてホトリソグラフィ法で突起電極１２，１３を設ける領域に開口を有するレジスト膜を形成する。次に電解メッキ法で突起電極１２，１３を成長させ、その後レジスト膜を除去し、最後にメッキ電極１２，１３をマスクとしてメッキ用共通極膜の露出部を除去する。
【００４７】
次にサファイア基板１５の下面に蛍光体層６１を形成する（ｃ）。蛍光体層６１は塗布法で形成しても良いし、蛍光体シートを貼り付けても良い。最後にウェハー３０をＬＥＤダイ１６ａに個片化する（ｄ）。個片化は、ダイシングでもスクライブ・ブレーク法でも良い。
【００４８】
ＬＥＤダイ１６ａが出来上がったら、次に図１１に示すようにＬＥＤダイ１６ａの側面を樹脂で被覆する工程に移る。ＬＥＤダイ１６ａと粘着シート３１を準備する準備工程は、図３（ａ）の準備工程と同等なので図示していない。（ｂ−３）は突起電極１２，１３を粘着層に沈み込ませるようにしてＬＥＤダイ１６ａを粘着シート３１上に配列する配列工程である。なお（ｂ−３）も、図３（ｂ）の配列工程と同等であるが、見やすくするため本図では支持台３２（図３参照）を描かなかった。
【００４９】
（ｄ−３）で示す被覆工程において、ＬＥＤダイ１６ａ及び蛍光体層６１の側面を反射層４２で被覆する。ＬＥＤダイ１６ａの間隙に適量の反射性樹脂（硬化前）をディスペンサーにより間隙に充填しても良いが、蛍光体層６１の上面が隠れるくらいまで反射性樹脂を塗布し硬化させ、蛍光体層６１が露出するまで反射性樹脂を研磨し反射層６２を形成する方が効率的である。
【００５０】
最後に（ｆ−３）及び（ｇ−３）に示す個片化工程において、図４（ｆ）及び（ｇ）で示した第１実施形態の個片化工程と同様に、反射層６２を切断し、個片化したＬＥＤ素子６０を得る。
【符号の説明】
【００５１】
１０，４０，６０…ＬＥＤ素子（半導体発光素子）、
１１，４１，６１…蛍光体層、
１２，１３…突起電極、
１４…半導体層、
１４ａ…ｎ型半導体層、
１４ｂ…発光層、
１４ｃ…ｐ型半導体層、
１５…サファイア基板、
１６，１６ａ…ＬＥＤダイ（ダイ）、
１７…保護膜、
３１…粘着シート、
３１ａ…粘着層、
３１ｂ…樹脂シート、
３２…支持台、
３３…金型、
３３ａ…上蓋、
３３ｂ…下蓋。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、底面に接続用電極を備え、側面と上面に蛍光体層等の樹脂を被覆した半導体発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで半導体発光素子（以下とくに断らない限りＬＥＤ素子と呼ぶ）は、ダイサイズが小さかったため、ＬＥＤ素子とマザー基板との間の電極間ピッチの違いを補正する回路基板（インターポーザともいう）上に実装されることが多かった。この回路基板は、セラミックや金属、樹脂などからなる板材に電極を形成したものである。
【０００３】
最近では高輝度化にともないＬＥＤ素子も大型化し、１ｍｍ×（０．５〜１）ｍｍ程度のものも入手できるようになってきた。このサイズになるとＬＥＤ素子底面にマザー基板と同じピッチの接続電極が形成できるようになるのでインターポーザ用の回路基板が不要になる。
【０００４】
このようなＬＥＤ素子の好ましい一形態として、ＬＥＤ素子の上面と側面に蛍光体層等の樹脂層を被覆し、底面に突起した接続電極を有するものがある。この樹脂層は、ＬＥＤ素子に含まれる透明絶縁基板と空気との間の屈折率変化を緩和し発光効率を改善したり、蛍光体を含有させＬＥＤ素子の発光色を白くしたりしている。また突起電極は、このＬＥＤ素子をマザー基板に実装するとき、ごみ等の異物やバリ等の加工上の不要物に対する実装時の制約を緩和する。
【０００５】
上面と側面を樹脂層で被覆し、底面に突起電極を備えるＬＥＤ素子の製造方法としては、ＬＥＤダイ（以下上面又は側面に樹脂層を備えていない状態の半導体発光素子をＬＥＤダイと呼び、上面及び側面に樹脂層を備え状態の半導体発光素子であるＬＥＤ素子と呼んで区別する）と粘着シートを準備し、このＬＥＤダイの電極面が粘着シートと接続するようにして粘着シート上に複数のＬＥＤダイを配列し、このＬＥＤダイの上面と側面を樹脂等で封止してから、最後に個片化してＬＥＤ素子を得る製造方法が知られている。
【０００６】
例えば特許文献１の図１２から図１５には転写用の耐熱シート４２（粘着シート）上にバンプ８（突起電極）を有する発光素子４（ＬＥＤダイ）を配列させ、この発光素子４を封止部材６（樹脂等）が入ったトレー４４に沈め、発光素子４を封止部材６で封止し、最後に封止部材６を備えた発光装置２に個片化する工程が示されている。なお発光装置２は図１９，２０に示されるように基板３（インターポーザ用の回路基板）にフリップチップ実装される。
【０００７】
特許文献２の図２には、両面粘着材フィルム２４（粘着シート）上に発光素子１（ＬＥＤダイ）を配列し、発光素子１に硬化前の樹脂封止層３ｂを塗布し、発光素子１を封止する工程が示されている。なお特許文献２では図３，４で示すように、その後、両面粘着材フィルム２４を剥がし、電極面側にインターポーザ層５を形成し、最後に個片化している。
【０００８】
特許文献１，２で示したＬＥＤ素子の製造方法は、個片化したＬＥＤダイを粘着シートに配列させたものであったが、ウェハーから直接的にＬＥＤ素子を製作する方法もある。例えば特許文献３の図１には、ＬＥＤチップ（ＬＥＤダイ）が連結して配列したウェハーに対しＬＥＤチップの境界部に溝１２を形成し、スキージでＬＥＤチップの光出射面と側面を蛍光体層１３で封止してから、ダイシングシート２４（粘着シート）上にウェハー１
１を貼り付け、最後に溝１２を薄い切断具２５で切断し封止層を備えた発光素子（ＬＥＤ素子）に個片化する工程が示されている。なお突起したｐ電極７及びｎ電極８は予めウェハー状態で形成しておく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２６１３２５号公報 （図１２〜図１５）
【特許文献２】特開２００４−３６３２７９号公報 （図２〜図４）
【特許文献３】特許３９７８５１４号公報 （図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献３のようにウェハーを直接的に加工してＬＥＤ素子を得る方法は、ＬＥＤダイが密集しているため加工効率が良く、ＬＥＤダイの並べ替えもないのでパッケージの外形精度も高い。しかしながらＬＥＤダイの側面まで封止しようとするとＬＥＤダイ間の溝を太くせざるを得ず、例えば特許文献３のように封止材である蛍光体が十分に機能するためには幅が３００〜５００μｍ程度必要になる。このように発光に関わらない太い領域があると、削り量が多くなるばかりでなく、ＬＥＤダイの取り個数が減り好ましくない。さらに不良品のＬＥＤダイも最後まで加工することになったり、ＬＥＤダイごとの発光特性の違いを補正できなくなったりもする。以上のようにウェハーから直接的にＬＥＤ素子を得る方法は加工上のメリットが小さくなる。
【００１１】
特許文献２のように個片化したＬＥＤダイを粘着シートに貼り付け直した後、封止・個片化を行なう場合、ウェハーに対し通常のダイシング条件以外の制限がないためウェハーの削り量が少なく取り個数も減らない。また不良品のＬＥＤダイはダイシング直後廃棄可能であり、粘着シートに特性のそろったＬＥＤダイを選別して配列させることも可能になる。しかしながら特許文献２に示したＬＥＤダイは底面積が小さいものを想定しているため追加工によりインターポーザ層を形成していた。この結果、ダイ側面を封止した後の工程が長くなっていた。
【００１２】
これに対しウェハー段階で突起電極を形成しておけば、ＬＥＤダイが高精度・高密度で配列しているうえ、ウェハー自体が硬質であることから電極形成に対する効率が良い。しかしながら特許文献１に示されるような封止工程では、ＬＥＤダイの厚さが変動したり、ＬＥＤダイの底面積が変動したりすると、バンプ上面から液面までの高さ一定にならず、突起電極の突起量が一定しないという課題がある。
【００１３】
そこで本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、上面と側面が樹脂層により被覆され底面に突起電極を備える半導体発光素子を簡便に効率よく製造する半導体発光素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の半導体発光素子の製造方法は、上面と側面が樹脂層により被覆され底面に突起電極を備える半導体発光素子の製造方法において、
前記突起電極を備えるダイと、シート上に粘着層を備える粘着シートとを準備する準備工程と、
前記粘着層に前記ダイの底面が接触するように前記粘着層に前記突起電極を沈み込ませながら、前記粘着シート上に前記ダイを配列する配列工程と、
前記粘着シートとともに前記ダイの側面を前記樹脂層で覆う被覆工程と、
前記樹脂層を切断し、個片化した前記半導体発光素子を得る個片化工程とを
備えることを特徴とする。
【００１５】
前記樹脂層が蛍光体を含有し、前記被覆工程において、前記ダイの側面とともに前記ダイの上面を前記樹脂層で被覆しても良い。
【００１６】
前記樹脂層が反射材を含有する第１の樹脂層と蛍光体を含有する第２の樹脂層からなり、前記被覆工程において前記第１の樹脂層で前記ダイの側面を被覆し、その後前記第２の樹脂層で前記ダイの上面を被覆しても良い。
【００１７】
前記樹脂層が蛍光体を含有する第３の樹脂層と反射材を含有する第４の樹脂層からなり、前記準備工程の前に前記ダイの上面を前記第３の樹脂層で被覆し、被覆工程において前記ダイの側面とともに前記第３の樹脂層の側面を前記第４の樹脂層で被覆しても良い。
【００１８】
前記被覆工程において金型を使って前記樹脂層を形成しても良い。
【００１９】
前記配列工程において前記粘着シートを加熱しておいても良い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の半導体発光素子の製造方法によれば、突起電極を有するダイを粘着シートに配置する際に、粘着層に突起電極を沈み込ませ、粘着層とダイの底面を接触させている。このため粘着シートごとダイを覆うように樹脂層を形成してもダイの底面には樹脂層が形成されない。このため突起電極の突起量は樹脂層形成前後で変化しない。この結果、上面と側面が樹脂層により被覆され底面に突起電極を備える半導体発光素子を簡便に効率よく製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態におけるＬＥＤ素子の外観を示す図。
【図２】図１に示すＬＥＤ素子の断面図。
【図３】図１に示すＬＥＤ素子の製造工程の説明図。
【図４】図１に示すＬＥＤ素子の製造工程の説明図。
【図５】本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ素子の外観を示す図。
【図６】図５に示すＬＥＤ素子の断面図。
【図７】図５に示すＬＥＤ素子の製造工程の説明図。
【図８】本発明の第３実施形態におけるＬＥＤ素子の外観を示す図。
【図９】図８に示すＬＥＤ素子の断面図。
【図１０】図８に示すＬＥＤ素子の製造工程の説明図。
【図１１】図８に示すＬＥＤ素子の製造工程の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図１〜１１を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また説明のため部材の縮尺は適宜変更している。さらに特許請求の範囲に記載した発明特定事項との関係をカッコ内に記載している。
（第１実施形態）
【００２３】
添付図１〜４を参照して本発明の第１実施形態を詳細に説明する。まず図１と図２によりＬＥＤ素子１０の構造を説明する。図１は本発明の実施形態におけるＬＥＤ素子１０の外観を示す図であり、（ａ）が上面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が底面図である。ＬＥＤ素子１０を上面から眺めると、長方形の蛍光体層１１（樹脂層）だけが見える（ａ）。ＬＥＤ素子１０を正面から眺めると、蛍光体層１１の下に突起電極１２，１３が見える（ｂ）。ＬＥＤ素子１０を下から眺めると、蛍光体層１１に囲まれた半導体層１４が見え、さ
らに半導体層１４の内側に突起電極１２，１３が見える（ｃ）。ＬＥＤダイ１６の底面は１．０ｍｍ×０．５ｍｍであり、蛍光体層１１の幅は０．２ｍｍである。この結果、ＬＥＤ素子１０は１．４ｍｍ×０．９ｍｍとなり、サーフェースマウンタ（表面実装機）で扱いやすい大きさになっている。
【００２４】
次に図２によりＬＥＤ素子１０の内部構造を説明する。図２は図１のＡＡ線に沿ったＬＥＤ素子１０の断面図である。ＬＥＤ素子１０において、ＬＥＤダイ１６はサファイア基板１５と半導体層１４、保護膜１７、突起電極１２，１３からなり、ＬＥＤダイ１６の上面と側面は蛍光体層１１で覆われている。このときＬＥＤダイ１６の底面には蛍光体層１１が存在しない。なおＬＥＤダイ１６はサファイアを透明絶縁基板としたウェハーから切り出されたものであり、ウェハー状態で突起電極１２，１３が形成されている。
【００２５】
サファイア基板１５は、厚さが７０〜１５０μｍ程度でＬＥＤダイ１６の平面的な外形を決める。サファイア基板１５の下面に形成された半導体層１４は、ｐ型半導体層１４ｃ上に発光層１４ｂ、ｎ型半導体層１４ａが積層した積層体である。さらにｐ型半導体層１４ｃは複数の金属からなる金属層とｐ型ＧａＮの積層体であり、厚さが１μｍ程度である。この金属層は反射層を含み、発光層１４ｂから下向きに出射する光線を上側に向ける。発光層１４ｂは厚さが１００ｎｍ程度であり青色光を出射する。ｎ型半導体層１４ａは、ｎ型ＧａＮ層と格子定数を調整するバッファ層からなり厚さが５μｍ程度である。保護膜１７は半導体層１４を覆い、ｐ型半導体層１４ｃの占める領域及びｎ型半導体層１４ａの露出した領域に開口部を備えている。それぞれの開口部においてｐ型半導体層１４ｃと突起電極１２、並びにｎ型半導体層１４ａと突起電極１３が接続する。
【００２６】
突起電極１２，１３は銅メッキで形成されたメッキバンプであり、厚さが１０〜３０μｍで、表面に錫層を備えている。なお突起電極１３は、ｎ型半導体層１４ａの露出部が小さいため、一部が保護膜１７を介してｐ型半導体層１４ｃと積層している。また突起電極１２，１３は、それぞれアノードとカソードであり、マザー基板と接続するための接続電極となっている。ここでマザー基板とは抵抗やコンデンサなど他の電子部品とともにＬＥＤ素子１０を実装する基板である。
【００２７】
蛍光体層１１は蛍光体を含有するシリコーン樹脂であり、ＬＥＤダイ１６から出射してくる青色光の一部を蛍光体層１１中の蛍光体が波長変換する。この波長変換した光と青色光の残りが混色してＬＥＤ素子１０の発光色を白色化する。
【００２８】
次に図３と図４によりＬＥＤ素子１０の製造方法を説明する。図３及び図４はＬＥＤ素子１０の製造工程の説明図である。なおＬＥＤダイ１６は図２よりも簡略化して描いているため、例えば保護膜１７（図２参照）は図示していない（以下同様）。
【００２９】
まず（ａ）で示す準備工程において、下面に突起電極１２，１３を備えたＬＥＤダイ１６と粘着シート３１を準備する。粘着シート３１は大判であり、多数のＬＥＤダイ１６が搭載されるが、図３及び図４では説明のため搭載するＬＥＤダイ１６を２個で示している。ＬＥＤダイ１６は図２で説明したようにサファイア基板１５の下に半導体層１４が形成され、この半導体層１４に突起電極１２，１３が接続している。なお保護膜１７（図２参照）は図示していない。粘着シート３１は厚さが数１０μｍの樹脂シート３１ｂ上に、厚さが２０〜１００μｍの粘着層３１ａを積層したものである。この粘着層３１ａは突起電極１２，１３の高さよりも厚い。
【００３０】
次に（ｂ）で示す配列工程において、粘着シート３１の粘着層３１ａにＬＥＤダイ１６の底面が接触するように突起電極１２，１３を粘着層３１ａに埋め沈み込ませながら、粘着シート３１上にＬＥＤダイ１６を配列する。まず粘着シート３１を支持台３２上に配置
し、支持台３２により粘着シート３１を加熱する。この加熱により粘着層３１ａが軟化し、ＬＥＤダイ１６を沈み込ませ易くする。次にピッカー（又はソーター）でＬＥＤダイ１６を一個ずつ粘着シート３１上に配置していく。また、いったん他の粘着シート（図示せず）に複数のＬＥＤダイ１６を配列させておき、この複数のＬＥＤダイ１６を一括して粘着シート３１に貼り付け（転写し）ても良い。
【００３１】
なお本実施形態では粘着層３１ａを支持台３２で加熱しているが、ピッカーにヒーターを取り付けＬＥＤダイ１６を加熱しながら粘着シート３１上に配置しても良い。粘着層３１ａは低温ないし紫外線で粘着力を失うものが好ましい。高温で粘着力を失う場合はＬＥＤダイ１６を配置するときに粘着層３１ａを加熱せず、圧力だけでＬＥＤダイ１６を沈み込ませる。粘着層３１ａと突起電極１２，１３の高さが同じ場合は突起電極１２，１３が樹脂シート３１ｂ表面に当たるまでＬＥＤダイ１６を粘着層３１ａに押し込んでも良い。
【００３２】
次に（ｃ）及び（ｄ）で示す被覆工程において、粘着シート３１とともにＬＥＤダイ１６を蛍光体層１１で覆う。まず粘着シート３１を金型３３の下蓋３３ｂ上にのせ、上蓋３３ａで粘着シート３１を密封する（ｃ）。次に金型３３内の隙間に硬化前の蛍光体樹脂を注入し、金型３３を加熱して蛍光体樹脂を硬化させ蛍光体層１１を形成する（ｄ）。
【００３３】
（ｃ）及び（ｄ）はトランスファー成型をイメージして図示しているが、コンプレッション成型でも良い。また蛍光体層１１を形成する手法は金型３３に限定されず、塗布法やスキージであっても良い。この場合、蛍光体層１１を硬化させたら所望の厚さにするため蛍光体層１１を研磨することが好ましい。
【００３４】
最後に（ｅ）〜（ｇ）に示す個片化工程において、蛍光体層１１を切断し、個片化したＬＥＤ素子１０を得る。まず蛍光体層１１を形成した粘着シート３１を金型３３から取り出す（ｅ）。次に粘着シート３１を残すようにしてＬＥＤダイ１６の間の蛍光体層１１を切断する（ｆ）。最後に粘着シート３１から個別のＬＥＤ素子１０を取り外す（ｇ）。前述したように冷却、紫外線照射、加熱などで粘着シート３１の粘着力を失わせておくことが望ましい。
【００３５】
なお本実施形態では粘着シート３１にＬＥＤダイ１６を載せたまま蛍光体層１１を切断しＬＥＤ素子１０を取り外していた。他の手順として、金型３３から粘着シート３１を取り出した後（ｅ）、ＬＥＤダイ１６が蛍光体層１１で連結したもの（擬似ウェハーと呼ぶ）の蛍光体層１１側をダイシングシートに貼り付け、粘着シート３１を剥がしてもよい。この場合、電極面の洗浄が可能となり、擬似ウェハー状態で電気特性や光学特性の検査を行ってしまえるので、ＬＥＤ素子１０の個片化と同時にＬＥＤ素子１０を搬送テープに収納できる。
（第２実施形態）
【００３６】
第１実施形態ではＬＥＤダイ１６の上面及び側面を被覆する樹脂が蛍光体体層１１であった。しかしながら被覆用の樹脂は蛍光体層１１に限られない。前述したように樹脂層は、ＬＥＤ素子に含まれる透明絶縁基板と空気との間の屈折率の変化を緩和し発光効率を改善させる他、樹脂に蛍光体を含有させればＬＥＤ素子の発光色を白くでき、樹脂に反射性微粒子を含有させれば反射部材としても機能する。例えばＬＥＤダイ１６の上面を蛍光体層で被覆し、側面を反射性の樹脂層（以下反射層と呼ぶ）で被覆しても良い。このようなＬＥＤ素子の簡便で効率的な製造方法を実施形態２，３で説明する。以下、添付図５〜７を参照しながら本発明の第２実施形態について詳細に説明する。
【００３７】
まず図５と図６により本実施形態で製造するＬＥＤ素子４０の構造を説明する。図５はＬＥＤ素子４０の外観を示す図であり、（ａ）が上面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が底面
図である。ＬＥＤ素子４０を上面から眺めると、長方形の蛍光体層４１（第２の樹脂層）だけが見える（ａ）。ＬＥＤ素子４０を正面から眺めると、蛍光体層４１の下に反射層４２（第１の樹脂層）が見え、さらに反射層４２の下側に突起電極１２，１３が見える（ｂ）。ＬＥＤ素子４０を下から眺めると、反射層４２に囲まれた半導体層１４が見え、さらに半導体層１４の内側に突起電極１２，１３が見える（ｃ）。なおＬＥＤダイ１６は図２で示した第１実施形態におけるＬＥＤダイ１６と同じものである。
【００３８】
次に図６によりＬＥＤ素子４０の内部構造を説明する。図６は図５のＢＢ線に沿ったＬＥＤ素子４０の断面図である。ＬＥＤダイ１６の側面には反射層４２が付着している。蛍光体層４１はＬＥＤダイ１６の上面と反射層４２の上部を覆っている。蛍光体層４１は図１，２で示したＬＥＤ素子１０の蛍光体層１１と同様にシリコーン樹脂である。反射層４２は酸化チタン等の反射性微粒子を混練したシリコーン樹脂（以下反射性樹脂と呼ぶ）である。ＬＥＤ素子４０の側方及び下方に向う光線は、反射層４２とｐ型半導体層１４ｃに含まれる金属反射層により反射しＬＥＤ素子４０の上方に向う。このようにＬＥＤ素子４０は側方に向う光線がないので扱い易い。
【００３９】
次に図７によりＬＥＤ素子４０の製造方法を説明する。ＬＥＤダイ１６と粘着シート３１を準備する準備工程は、図３（ａ）の準備工程と同じなので図示していない。（ｂ−２）は突起電極１２，１３を粘着層に沈み込ませるようにしてＬＥＤダイ１６を粘着シート３１上に配列する配列工程である。なお（ｂ−２）は、図３（ｂ）の配列工程と同じものであるが、見やすくするため本図では支持台３２（図３参照）を描かなかった。
【００４０】
（ｄ−２）及び（ｅ−２）で示す被覆工程において、ＬＥＤダイ１６の側面及び上面をそれぞれ反射層４２及び蛍光体層４１で被覆する。（ｄ−２）はＬＥＤダイ１６の間隙に反射層４２を充填する工程を示している。このとき適量の反射性樹脂（硬化前）をディスペンサーにより間隙に充填しても良いが、ＬＥＤダイ１６のサファイア基板上面が隠れるくらいまで反射性樹脂を塗布し硬化させ、サファイア基板上面が露出するまで反射性樹脂を研磨し反射層４２を形成する方が効率的である。次に（ｅ−２）に示すようにＬＥＤダイ１６及び反射層４２の上部に蛍光体層４１を形成する。このときＬＥＤダイ１６及び反射層４２の上部の蛍光体層４１は塗布で形成しても良いし、蛍光体を含有する蛍光体シートを貼り付けても良い。
【００４１】
最後に（ｆ−２）及び（ｇ−２）に示す個片化工程において、図４（ｆ）及び（ｇ）で示した第１実施形態の個片化工程と同様に、蛍光体層４１と反射層４２を切断し、個片化したＬＥＤ素子４０を得る。
（第３実施形態）
【００４２】
以下、添付図８〜１１を参照しながら本発明の第３実施形態について詳細に説明する。まず図８と図９により本実施形態で製造するＬＥＤ素子６０の構造を説明する。図８はＬＥＤ素子６０の外観を示す図であり、（ａ）が上面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が底面図である。ＬＥＤ素子６０を上面から眺めると、外周部に存在する反射層６２とその内側にある長方形の蛍光体層６１が見える（ａ）。ＬＥＤ素子６０を正面から眺めると、反射層６２と反射層６２の下にある突起電極１２，１３が見える（ｂ）。ＬＥＤ素子６０を下から眺めると、反射層６２に囲まれた半導体層１４が見え、さらに半導体層１４の内側に突起電極１２，１３が見える（ｃ）。なお半導体層１４及び突起電極１２，１３が含まれるＬＥＤダイ１６（図９参照）は図２で示した第１実施形態におけるＬＥＤダイ１６と同じものである。
【００４３】
次に図９によりＬＥＤ素子６０の内部構造を説明する。図９は図８のＣＣ線に沿ったＬＥＤ素子６０の断面図である。ＬＥＤ素子６０において、ＬＥＤダイ１６の上面に蛍光体
層６１があり、ＬＥＤダイ１６及び蛍光体層６１の側面に反射層６２が付着している。蛍光体層６１は図１，２で示したＬＥＤ素子１０の蛍光体層１１と同様に蛍光体を含有したシリコーン樹脂である。反射層６２は、図５〜７で示した反射層４２と同様に、酸化チタン等の反射性微粒子を含有したシリコーン樹脂からなる。ＬＥＤ素子４０の側方及び下方に向う光線は、反射層６２とｐ型半導体層１４ｃに含まれる金属反射層により反射しＬＥＤ素子６０の上方に向う。このようにＬＥＤ素子６０もＬＥＤ素子４０（図５参照）と同様に側方に向う光線がないので扱い易い。
【００４４】
次に図１０及び図１１によりＬＥＤ素子６０の製造方法を説明する。図１０は、ＬＥＤダイ１６ａと粘着シート３１を準備する準備工程の前に、ＬＥＤダイ１６（図９参照）のサファイア基板１５上に蛍光体層６１を被覆する工程を示している。なお図１０，１１においてＬＥＤダイ１６ａは、図２、９で示したＬＥＤダイ１６に対し、上面（図１０では下側）が蛍光体層６１で被覆されているのでサフックスａを追加して区別している。
【００４５】
まず突起電極形成前のＬＥＤダイが配列して連結するウェハー３０を準備する（ａ）。ウェハー３０はサファイア基板１５上に複数の半導体層１４が形成されている。なおウェハー３０上には数千から数万個の半導体層１４が形成されるが、本図では説明のため３個だけ示している。また本図では半導体層１４がウェハー３０上で分離しているが、他の例として半導体層に含まれるｎ型半導体層がウェハー全面に形成され、ｐ型半導体層だけが分離していることもある。
【００４６】
次に突起電極１２，１３を形成する（ｂ）。最初にウェハー３０の上面全体にスパッタ法でメッキ用共通電極膜を形成し、続いてホトリソグラフィ法で突起電極１２，１３を設ける領域に開口を有するレジスト膜を形成する。次に電解メッキ法で突起電極１２，１３を成長させ、その後レジスト膜を除去し、最後にメッキ電極１２，１３をマスクとしてメッキ用共通極膜の露出部を除去する。
【００４７】
次にサファイア基板１５の下面に蛍光体層６１を形成する（ｃ）。蛍光体層６１は塗布法で形成しても良いし、蛍光体シートを貼り付けても良い。最後にウェハー３０をＬＥＤダイ１６ａに個片化する（ｄ）。個片化は、ダイシングでもスクライブ・ブレーク法でも良い。
【００４８】
ＬＥＤダイ１６ａが出来上がったら、次に図１１に示すようにＬＥＤダイ１６ａの側面を樹脂で被覆する工程に移る。ＬＥＤダイ１６ａと粘着シート３１を準備する準備工程は、図３（ａ）の準備工程と同等なので図示していない。（ｂ−３）は突起電極１２，１３を粘着層に沈み込ませるようにしてＬＥＤダイ１６ａを粘着シート３１上に配列する配列工程である。なお（ｂ−３）も、図３（ｂ）の配列工程と同等であるが、見やすくするため本図では支持台３２（図３参照）を描かなかった。
【００４９】
（ｄ−３）で示す被覆工程において、ＬＥＤダイ１６ａ及び蛍光体層６１の側面を反射層４２で被覆する。ＬＥＤダイ１６ａの間隙に適量の反射性樹脂（硬化前）をディスペンサーにより間隙に充填しても良いが、蛍光体層６１の上面が隠れるくらいまで反射性樹脂を塗布し硬化させ、蛍光体層６１が露出するまで反射性樹脂を研磨し反射層６２を形成する方が効率的である。
【００５０】
最後に（ｆ−３）及び（ｇ−３）に示す個片化工程において、図４（ｆ）及び（ｇ）で示した第１実施形態の個片化工程と同様に、反射層６２を切断し、個片化したＬＥＤ素子６０を得る。
【符号の説明】
【００５１】
１０，４０，６０…ＬＥＤ素子（半導体発光素子）、
１１，４１，６１…蛍光体層、
１２，１３…突起電極、
１４…半導体層、
１４ａ…ｎ型半導体層、
１４ｂ…発光層、
１４ｃ…ｐ型半導体層、
１５…サファイア基板、
１６，１６ａ…ＬＥＤダイ（ダイ）、
１７…保護膜、
３１…粘着シート、
３１ａ…粘着層、
３１ｂ…樹脂シート、
３２…支持台、
３３…金型、
３３ａ…上蓋、
３３ｂ…下蓋。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と側面が樹脂層により被覆され底面に突起電極を備える半導体発光素子の製造方法において、
前記突起電極を備えるダイと、シート上に粘着層を備える粘着シートとを準備する準備工程と、
前記粘着層に前記ダイの底面が接触するように前記粘着層に前記突起電極を沈み込ませながら、前記粘着シート上に前記ダイを配列する配列工程と、
前記粘着シートとともに前記ダイの側面を前記樹脂層で覆う被覆工程と、
前記樹脂層を切断し、個片化した前記半導体発光素子を得る個片化工程とを
備えることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項２】
前記樹脂層が反射材を含有する第１の樹脂層と蛍光体を含有する第２の樹脂層からなり、前記被覆工程において前記第１の樹脂層で前記ダイの側面を被覆し、その後前記第２の樹脂層で前記ダイの上面を被覆することを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項３】
前記樹脂層が蛍光体を含有する第３の樹脂層と反射材を含有する第４の樹脂層からなり、前記準備工程の前に前記ダイの上面を前記第３の樹脂層で被覆し、被覆工程において前記ダイの側面とともに前記第３の樹脂層の側面を前記第４の樹脂層で被覆することを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項４】
前記樹脂層が蛍光体を含有し、前記被覆工程において、前記ダイの側面とともに前記ダイの上面を前記樹脂層で被覆することを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項５】
前記被覆工程において金型を使って前記樹脂層を形成することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項６】
前記配列工程において前記粘着シートを加熱することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１】
上面と側面が樹脂層により被覆され底面に突起電極を備える半導体発光素子の製造方法において、
前記突起電極を備えるダイと、シート上に粘着層を備える粘着シートとを準備する準備工程と、
前記粘着層に前記ダイの底面が接触するように前記粘着層に前記突起電極を沈み込ませながら、前記粘着シート上に前記ダイを配列する配列工程と、
前記粘着シートとともに前記ダイの側面を前記樹脂層で覆う被覆工程と、
前記樹脂層を切断し、個片化した前記半導体発光素子を得る個片化工程とを
備えることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項２】
前記樹脂層が反射材を含有する第１の樹脂層と蛍光体を含有する第２の樹脂層からなり、前記被覆工程において前記第１の樹脂層で前記ダイの側面を被覆し、その後前記第２の樹脂層で前記ダイの上面を被覆することを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項３】
前記樹脂層が蛍光体を含有する第３の樹脂層と反射材を含有する第４の樹脂層からなり、前記準備工程の前に前記ダイの上面を前記第３の樹脂層で被覆し、被覆工程において前記ダイの側面とともに前記第３の樹脂層の側面を前記第４の樹脂層で被覆することを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項４】
前記樹脂層が蛍光体を含有し、前記被覆工程において、前記ダイの側面とともに前記ダイの上面を前記樹脂層で被覆することを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項５】
前記被覆工程において金型を使って前記樹脂層を形成することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項６】
前記配列工程において前記粘着シートを加熱することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体発光素子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２５６６７８（Ｐ２０１２−２５６６７８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２８２３２（Ｐ２０１１−１２８２３２）
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【出願人】（０００１３１４３０）シチズン電子株式会社 (798)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【出願人】（０００１３１４３０）シチズン電子株式会社 (798)
【Ｆターム（参考）】
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