JP3412601B2 - 半導体発光装置の製造方法 - Google Patents
半導体発光装置の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば青色発光
の発光ダイオードによる発光を波長変換して白色発光を
得るようにした半導体発光装置の製造方法に係り、特に
波長変換用の合成樹脂ペーストの印刷方法の改良に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】青色発光の発光ダイオード（以下、「Ｌ
ＥＤ」と記す）は、近来になって、ＧａＮ，ＧａＡｌ
Ｎ，ＩｎＧａＮ及びＩｎＡｌＧａＮ等のＧａＮ系化合物
半導体を利用することによって、発光輝度の高い製品が
得られるようになった。そして、この青（Ｂ）のＬＥＤ
と旧来からの赤（Ｒ），緑（Ｇ）発光のＬＥＤとの組合
せにより、これらのＬＥＤの３個を１ドットとする高画
質のフルカラー画像の形成が可能となった。 【０００３】ＬＥＤの分野では、フルカラー対応には光
の三原色のＲ，Ｇ，Ｂ（青）が必要であるから、これら
の発光色のＬＥＤのより一層の開発と改良が主である。
その一方で、たとえばＲ，Ｇ，Ｂの合成によってしか得
られない白色発光を単一のＬＥＤで達成しようとする試
みも既になされている。本願出願人は、ＧａＮ系化合物
半導体を利用した青色発光のＬＥＤを用いて白色発光が
得られる半導体発光装置をすでに提案し、特願平１１−
３７８８号として出願した。図３にこの出願に係る白色
発光の半導体発光装置の概略縦断面図を示す。 【０００４】図示のように、先の出願に係る白色発光の
半導体発光装置は、サブマウント素子１とその上に搭載
した発光素子２及びこの発光素子２の全体を封止した蛍
光物質を含むパッケージ３とから構成されている。サブ
マウント素子１はｎ型のシリコン基板１ａを用いたもの
で、発光素子２の搭載面側の一部に臨む部分だけをｐ型
半導体領域１ｂとしている。そして、シリコン基板１ａ
の底面にはｎ電極１ｃを形成するとともに、発光素子２
の搭載面にはシリコン基板１ａのｎ型半導体層に接合し
たｎ側電極１ｄを備え、更にｐ型半導体領域１ｂに含ま
れた部分にｐ側電極１ｅを形成している。発光素子２
は、ＧａＮ系化合物半導体を利用した高輝度の青色発光
のＬＥＤである。この発光素子２は、サファイアを素材
とした基板２ａの表面に、たとえばＧａＮのｎ型層，Ｉ
ｎＧａＮの活性層及びＧａＮのｐ型層２ｂを積層したも
のである。そして、従来周知のように、ｐ型層２ｂの一
部をエッチングしてｎ型層を露出させ、この露出したｎ
型層の表面にｎ側電極２ｃを形成し、ｐ型層の表面には
ｐ側電極２ｄを形成し、これらのｎ側及びｐ側の電極２
ｃ，２ｄをそれぞれバンプ電極２ｅ，２ｆによってｎ側
電極１ｄ及びｐ側電極１ｅに接合している。 【０００５】パッケージ３は、従来からＬＥＤランプの
分野で使用されているエポキシ樹脂を素材とし、蛍光物
質を混入したものである。エポキシ樹脂に混入する蛍光
物質は、白色発光に変換する場合では、発光素子２の発
光色である青色と補色の関係を持つものであればよく、
蛍光染料，蛍光顔料，蛍光体などが利用でき、たとえば
（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ等が好適であ
る。 【０００６】このような波長変換用の蛍光物質を含むパ
ッケージ３で発光素子２を封止することで、発光素子２
からの青色発光の波長が蛍光物質によって変えられ、高
輝度のＧａＮ系化合物半導体を利用した青色の発光チッ
プを白色発光のデバイスとして使えるようになる。すな
わち、ＧａＮ系化合物半導体を利用した青色発光の発光
素子２の場合では、それ自身の青色発光の成分と、パッ
ケージ３に含まれた蛍光物質によって波長変換された黄
緑色の成分との混色によって白色発光が得られる。 【０００７】図３に示したサブマウント素子１と発光素
子２及びパッケージ３とから構成される白色発光の半導
体発光装置は、図４及び図５に示すスクリーン印刷法を
用いた工程によって製造することができる。 【０００８】図４の（ａ）において、シリコンウエハ１
０に図３で示したｐ型半導体領域１ｂを形成するととも
に、ｎ電極１ｃ（同図（ｃ）参照），ｎ側電極１ｄ，ｐ
側電極１ｅをパターン形成したシリコンウエハ１０を準
備する。そして、ｎ側及びｐ側の電極１ｄ，１ｅにそれ
ぞれバンプ電極２ｅ，２ｆ（図３参照）を形成する。そ
の後、発光素子２をシリコンウエハ１０のｎ側電極１
ｄ，ｐ側電極１ｅのパターンに合わせて実装する（図４
の（ｂ），（ｃ））。 【０００９】発光素子２の実装の後、図５の（ａ）及び
（ｂ）に示すように、予め製作しておいたメタルマスク
１１をシリコンウエハ１０の上に載せる。このメタルマ
スク１１は機械的操作によってシリコンウエハ１０の上
に位置決めして搭載され、発光素子２の外郭との間に適
切な隙間ができるようにセットされる。次いで、蛍光体
ペースト１２をスクリーン印刷法によって塗布する。こ
の蛍光体ペースト１２はエポキシ樹脂等の樹脂に蛍光物
質とチキソトロピック材を混入したものである。そし
て、蛍光体ペースト１２を塗布した後には、メタルマス
ク１１を取り外し熱硬化することによってシリコンウエ
ハ１０の表面に発光素子２を封止した蛍光被膜層が形成
される。そして、最終工程でシリコンウエハ１０をダイ
シングすることによって、図３に示した白色変換用のパ
ッケージ３を備えた半導体発光装置の単体が得られる。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】ＧａＮ系化合物半導体
を利用した青色発光の発光素子２の高さ寸法は、現状で
は１００μｍ程度であり、スクリーン印刷法であれば発
光素子２の上面に積層される蛍光体ペースト１２の厚さ
は自在に調節できる。そして、先の出願において示した
ように、良好な白色発光を得るためには蛍光体ペースト
１２によるパッケージ３の厚さが非常に重要であり、た
とえば蛍光物質の含有重量％が５０〜９０％程度であれ
ば、２０〜１００μｍ程度とすることが好ましい。そし
て、より良好な白色発光を得るためには、発光素子２の
周りの全包囲を同じ厚さのパッケージ３で被覆すること
が有効であることも判っている。 【００１１】ところが、シリコンウエハ１０にはサブマ
ウント素子１のパターンが高密度で形成されているた
め、メタルマスク１１を発光素子２の側面との間に適切
な距離を持つよう位置決めすることは非常にむずかし
い。すなわち、パターンの形成密度が高いので、メタル
マスク１１の位置決めの自由度が小さくなり、発光素子
２との間で適切な位置関係を持たせるには高精度の位置
決めが必要となる。 【００１２】また、先に述べたように発光素子２の高さ
寸法が１００μｍ程度であり、メタルマスク１１と発光
素子２の側面との間の距離が小さいと、蛍光体ペースト
１２の浸潤や回り込みが不十分となりやすい。このた
め、極端な場合には、図５の（ｄ）に示すように、蛍光
体ペースト１２の発光素子２の左側面への浸潤が不足し
てこの発光素子２が露出してしまう。したがって、発光
素子２の全方位を一様な厚さのパッケージ３として形成
できず、波長変換度が不良となって白色発光にも大きく
影響する。 【００１３】このように、スクリーン印刷法によって蛍
光物質を含む樹脂のパッケージ３を形成する場合、シリ
コンウエハ１０に形成するサブマウント素子１のパター
ン密度が高いと、パッケージ３の成形が不良に陥りやす
いという問題がある。 【００１４】そこで、本発明は、シリコンウエハへのマ
スクの位置決めの自由度を高めるとともに発光素子を蛍
光物質含有のパッケージで最適に被覆できる半導体発光
装置の製造方法を提供することを目的とする。 【００１５】 【課題を解決するための手段】本発明は、ウエハにサブ
マウント素子のパターンを形成し、前記サブマウント素
子に発光素子を導通搭載し、更に蛍光物質を含有した波
長変換用の樹脂のパッケージで前記発光素子を封止する
半導体発光装置の製造方法において、前記ウエハとし
て、前記サブマウント素子の個別パターンの少なくとも
一方向の配列方向に前記個別パターンどうしの間の間隔
を拡げるスペーサ用のランドを形成したものを使用し、
前記ランドに相当する位置をマスキングするとともに硬
化後に前記パッケージを創成する蛍光体ペーストをスク
リーン印刷法によって塗布することを特徴とする。 【００１６】このような製造方法では、サブマウント素
子の個別パターンどうしがランドによって離隔されてい
るので、マスキングのためのマスクの位置決めの自由度
が向上し、マスクと発光素子との位置関係を適正に設定
できる。このため、発光素子の周りへの蛍光体ペースト
の回り込みが促され、発光素子の表面を一様に波長変換
用のパッケージで封止した製品が得られる。 【００１７】 【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、ウエハ
にサブマウント素子のパターンを形成し、前記サブマウ
ント素子に発光素子を導通搭載し、更に蛍光物質を含有
した波長変換用の樹脂のパッケージで前記発光素子を封
止する半導体発光装置の製造方法において、前記ウエハ
として、前記サブマウント素子の個別パターンの少なく
とも一方向の配列方向に前記個別パターンどうしの間の
間隔を拡げるスペーサ用のランドを形成したものを使用
し、前記ランドに相当する位置をマスキングするととも
に硬化後に前記パッケージを創成する蛍光体ペーストを
スクリーン印刷法によって塗布することを特徴とする半
導体発光装置の製造方法であり、マスキングのためのマ
スクの位置決めの自由度が向上しその結果発光素子の表
面を一様に波長変換用のパッケージで封止できるという
作用を有する。 【００１８】以下、本発明の実施の形態について図面に
基づき説明する。なお、従来例で説明したものと同じ構
成部材については共通の符号で指示し、その詳細な説明
は省略する。また、本発明の製造方法によって得られる
半導体発光装置の最終製品は図３に示したものと同様で
ある。 【００１９】図１はシリコンウエハ５に発光素子２を実
装搭載するまでの工程であって、（ａ）はシリコンウエ
ハ５の要部を拡大して示す平面図、（ｂ）は発光素子２
を実装したときの平面図、（ｃ）は実装時の側面図であ
る。 【００２０】シリコンウエハ５は、図３で示したｐ型半
導体領域１ｂを形成するとともに、ｎ電極１ｃ（図１の
（ｃ）参照），ｎ側電極１ｄ，ｐ側電極１ｅをパターン
形成したものである。そして、ｎ側電極１ｄ及びｐ側電
極１ｅの組合わせのパターンは、図１の（ａ）において
縦方向に近接して一定ピッチで形成されている点は従来
例と同様であるが、横方向にスペーサ用のランド５ａを
形成している点が相違する。このランド５ａはｎ側及び
ｐ側の電極１ｄ，１ｅの組合せのパターンの間隔を広げ
るためにパターン形成されたものである。そして、サブ
マウント素子１の各電極やランド５ａを形成したシリコ
ンウエハ５に対して、図１の（ｂ）及び（ｃ）に示すよ
うに、発光素子２を図３で説明した電極どうしの導通構
造となるようにバンプ電極２ｅ，２ｆ（図３参照）によ
って導通実装する。 【００２１】図２は発光素子２の実装後のマスキングか
ら蛍光体ペーストのスクリーン印刷によるパッケージの
形成までを示す工程であって、（ａ）はメタルマスクを
被せたときの平面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は蛍
光体ペーストの形成を示す平面図、（ｄ）はその側面図
である。 【００２２】ｎ側及びｐ側の電極１ｄ，１ｅに導通させ
てシリコンウエハ５に搭載された発光素子２どうしの横
方向の間隔は図１の（ｂ），（ｃ）で示したようにラン
ド５ａによって大きく開いている。このため、メタルマ
スク６は従来例に比べて横幅が広い形状のものを使用で
きるだけでなく、シリコンウエハ５に被せるときの横方
向の位置決めの自由度を大きくすることができる。した
がって、スクリーン印刷によってメタルマスク６どうし
の間に形成される蛍光体ペースト７は、図２の（ｃ），
（ｄ）に示すように、発光素子２の全体を確実に被膜す
る。 【００２３】ここで、発光素子２を実装搭載したときシ
リコンウエハ１０の表面からの高さ寸法を１００μｍ程
度としたとき、図２の（ｂ）においてメタルマスク６の
端面６ａ，６ｂの間の長さは６３０μｍであり、発光素
子２の一方の端面２ｇとメタルマスクの端面６ａの間隔
を４５μｍ〜７５μｍとし、他方の端面２ｈとメタルマ
スクの端面６ｂとの間の間隔を７５μｍ〜２４５μｍ程
度とする。このような寸法関係であれば、蛍光体ペース
ト７をスクリーン印刷法によって塗布するとき、発光素
子２の全体の周りに蛍光体ペースト７が十分に浸潤す
る。したがって、発光素子２の周りを一様に蛍光体ペー
スト７で被覆でき、ダイシング後には図３に示した従来
例と同様の半導体発光装置の製品を得ることができる。 【００２４】 【発明の効果】本発明では、サブマウント素子の個別パ
ターンの配列方向にこれらの個別パターンどうしの間の
間隔を拡げるスペーサ用のランドを形成したウエハを使
用するので、スクリーン印刷用のマスクの位置決めの自
由度が高くなり、マスクと発光素子との位置関係を適正
に設定できる。このため、発光素子の周りへの蛍光体ペ
ーストの回り込みが促され、発光素子の表面を一様に波
長変換用のパッケージで封止でき、白色などの発光が高
効率に得られる。
の発光ダイオードによる発光を波長変換して白色発光を
得るようにした半導体発光装置の製造方法に係り、特に
波長変換用の合成樹脂ペーストの印刷方法の改良に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】青色発光の発光ダイオード（以下、「Ｌ
ＥＤ」と記す）は、近来になって、ＧａＮ，ＧａＡｌ
Ｎ，ＩｎＧａＮ及びＩｎＡｌＧａＮ等のＧａＮ系化合物
半導体を利用することによって、発光輝度の高い製品が
得られるようになった。そして、この青（Ｂ）のＬＥＤ
と旧来からの赤（Ｒ），緑（Ｇ）発光のＬＥＤとの組合
せにより、これらのＬＥＤの３個を１ドットとする高画
質のフルカラー画像の形成が可能となった。 【０００３】ＬＥＤの分野では、フルカラー対応には光
の三原色のＲ，Ｇ，Ｂ（青）が必要であるから、これら
の発光色のＬＥＤのより一層の開発と改良が主である。
その一方で、たとえばＲ，Ｇ，Ｂの合成によってしか得
られない白色発光を単一のＬＥＤで達成しようとする試
みも既になされている。本願出願人は、ＧａＮ系化合物
半導体を利用した青色発光のＬＥＤを用いて白色発光が
得られる半導体発光装置をすでに提案し、特願平１１−
３７８８号として出願した。図３にこの出願に係る白色
発光の半導体発光装置の概略縦断面図を示す。 【０００４】図示のように、先の出願に係る白色発光の
半導体発光装置は、サブマウント素子１とその上に搭載
した発光素子２及びこの発光素子２の全体を封止した蛍
光物質を含むパッケージ３とから構成されている。サブ
マウント素子１はｎ型のシリコン基板１ａを用いたもの
で、発光素子２の搭載面側の一部に臨む部分だけをｐ型
半導体領域１ｂとしている。そして、シリコン基板１ａ
の底面にはｎ電極１ｃを形成するとともに、発光素子２
の搭載面にはシリコン基板１ａのｎ型半導体層に接合し
たｎ側電極１ｄを備え、更にｐ型半導体領域１ｂに含ま
れた部分にｐ側電極１ｅを形成している。発光素子２
は、ＧａＮ系化合物半導体を利用した高輝度の青色発光
のＬＥＤである。この発光素子２は、サファイアを素材
とした基板２ａの表面に、たとえばＧａＮのｎ型層，Ｉ
ｎＧａＮの活性層及びＧａＮのｐ型層２ｂを積層したも
のである。そして、従来周知のように、ｐ型層２ｂの一
部をエッチングしてｎ型層を露出させ、この露出したｎ
型層の表面にｎ側電極２ｃを形成し、ｐ型層の表面には
ｐ側電極２ｄを形成し、これらのｎ側及びｐ側の電極２
ｃ，２ｄをそれぞれバンプ電極２ｅ，２ｆによってｎ側
電極１ｄ及びｐ側電極１ｅに接合している。 【０００５】パッケージ３は、従来からＬＥＤランプの
分野で使用されているエポキシ樹脂を素材とし、蛍光物
質を混入したものである。エポキシ樹脂に混入する蛍光
物質は、白色発光に変換する場合では、発光素子２の発
光色である青色と補色の関係を持つものであればよく、
蛍光染料，蛍光顔料，蛍光体などが利用でき、たとえば
（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ等が好適であ
る。 【０００６】このような波長変換用の蛍光物質を含むパ
ッケージ３で発光素子２を封止することで、発光素子２
からの青色発光の波長が蛍光物質によって変えられ、高
輝度のＧａＮ系化合物半導体を利用した青色の発光チッ
プを白色発光のデバイスとして使えるようになる。すな
わち、ＧａＮ系化合物半導体を利用した青色発光の発光
素子２の場合では、それ自身の青色発光の成分と、パッ
ケージ３に含まれた蛍光物質によって波長変換された黄
緑色の成分との混色によって白色発光が得られる。 【０００７】図３に示したサブマウント素子１と発光素
子２及びパッケージ３とから構成される白色発光の半導
体発光装置は、図４及び図５に示すスクリーン印刷法を
用いた工程によって製造することができる。 【０００８】図４の（ａ）において、シリコンウエハ１
０に図３で示したｐ型半導体領域１ｂを形成するととも
に、ｎ電極１ｃ（同図（ｃ）参照），ｎ側電極１ｄ，ｐ
側電極１ｅをパターン形成したシリコンウエハ１０を準
備する。そして、ｎ側及びｐ側の電極１ｄ，１ｅにそれ
ぞれバンプ電極２ｅ，２ｆ（図３参照）を形成する。そ
の後、発光素子２をシリコンウエハ１０のｎ側電極１
ｄ，ｐ側電極１ｅのパターンに合わせて実装する（図４
の（ｂ），（ｃ））。 【０００９】発光素子２の実装の後、図５の（ａ）及び
（ｂ）に示すように、予め製作しておいたメタルマスク
１１をシリコンウエハ１０の上に載せる。このメタルマ
スク１１は機械的操作によってシリコンウエハ１０の上
に位置決めして搭載され、発光素子２の外郭との間に適
切な隙間ができるようにセットされる。次いで、蛍光体
ペースト１２をスクリーン印刷法によって塗布する。こ
の蛍光体ペースト１２はエポキシ樹脂等の樹脂に蛍光物
質とチキソトロピック材を混入したものである。そし
て、蛍光体ペースト１２を塗布した後には、メタルマス
ク１１を取り外し熱硬化することによってシリコンウエ
ハ１０の表面に発光素子２を封止した蛍光被膜層が形成
される。そして、最終工程でシリコンウエハ１０をダイ
シングすることによって、図３に示した白色変換用のパ
ッケージ３を備えた半導体発光装置の単体が得られる。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】ＧａＮ系化合物半導体
を利用した青色発光の発光素子２の高さ寸法は、現状で
は１００μｍ程度であり、スクリーン印刷法であれば発
光素子２の上面に積層される蛍光体ペースト１２の厚さ
は自在に調節できる。そして、先の出願において示した
ように、良好な白色発光を得るためには蛍光体ペースト
１２によるパッケージ３の厚さが非常に重要であり、た
とえば蛍光物質の含有重量％が５０〜９０％程度であれ
ば、２０〜１００μｍ程度とすることが好ましい。そし
て、より良好な白色発光を得るためには、発光素子２の
周りの全包囲を同じ厚さのパッケージ３で被覆すること
が有効であることも判っている。 【００１１】ところが、シリコンウエハ１０にはサブマ
ウント素子１のパターンが高密度で形成されているた
め、メタルマスク１１を発光素子２の側面との間に適切
な距離を持つよう位置決めすることは非常にむずかし
い。すなわち、パターンの形成密度が高いので、メタル
マスク１１の位置決めの自由度が小さくなり、発光素子
２との間で適切な位置関係を持たせるには高精度の位置
決めが必要となる。 【００１２】また、先に述べたように発光素子２の高さ
寸法が１００μｍ程度であり、メタルマスク１１と発光
素子２の側面との間の距離が小さいと、蛍光体ペースト
１２の浸潤や回り込みが不十分となりやすい。このた
め、極端な場合には、図５の（ｄ）に示すように、蛍光
体ペースト１２の発光素子２の左側面への浸潤が不足し
てこの発光素子２が露出してしまう。したがって、発光
素子２の全方位を一様な厚さのパッケージ３として形成
できず、波長変換度が不良となって白色発光にも大きく
影響する。 【００１３】このように、スクリーン印刷法によって蛍
光物質を含む樹脂のパッケージ３を形成する場合、シリ
コンウエハ１０に形成するサブマウント素子１のパター
ン密度が高いと、パッケージ３の成形が不良に陥りやす
いという問題がある。 【００１４】そこで、本発明は、シリコンウエハへのマ
スクの位置決めの自由度を高めるとともに発光素子を蛍
光物質含有のパッケージで最適に被覆できる半導体発光
装置の製造方法を提供することを目的とする。 【００１５】 【課題を解決するための手段】本発明は、ウエハにサブ
マウント素子のパターンを形成し、前記サブマウント素
子に発光素子を導通搭載し、更に蛍光物質を含有した波
長変換用の樹脂のパッケージで前記発光素子を封止する
半導体発光装置の製造方法において、前記ウエハとし
て、前記サブマウント素子の個別パターンの少なくとも
一方向の配列方向に前記個別パターンどうしの間の間隔
を拡げるスペーサ用のランドを形成したものを使用し、
前記ランドに相当する位置をマスキングするとともに硬
化後に前記パッケージを創成する蛍光体ペーストをスク
リーン印刷法によって塗布することを特徴とする。 【００１６】このような製造方法では、サブマウント素
子の個別パターンどうしがランドによって離隔されてい
るので、マスキングのためのマスクの位置決めの自由度
が向上し、マスクと発光素子との位置関係を適正に設定
できる。このため、発光素子の周りへの蛍光体ペースト
の回り込みが促され、発光素子の表面を一様に波長変換
用のパッケージで封止した製品が得られる。 【００１７】 【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、ウエハ
にサブマウント素子のパターンを形成し、前記サブマウ
ント素子に発光素子を導通搭載し、更に蛍光物質を含有
した波長変換用の樹脂のパッケージで前記発光素子を封
止する半導体発光装置の製造方法において、前記ウエハ
として、前記サブマウント素子の個別パターンの少なく
とも一方向の配列方向に前記個別パターンどうしの間の
間隔を拡げるスペーサ用のランドを形成したものを使用
し、前記ランドに相当する位置をマスキングするととも
に硬化後に前記パッケージを創成する蛍光体ペーストを
スクリーン印刷法によって塗布することを特徴とする半
導体発光装置の製造方法であり、マスキングのためのマ
スクの位置決めの自由度が向上しその結果発光素子の表
面を一様に波長変換用のパッケージで封止できるという
作用を有する。 【００１８】以下、本発明の実施の形態について図面に
基づき説明する。なお、従来例で説明したものと同じ構
成部材については共通の符号で指示し、その詳細な説明
は省略する。また、本発明の製造方法によって得られる
半導体発光装置の最終製品は図３に示したものと同様で
ある。 【００１９】図１はシリコンウエハ５に発光素子２を実
装搭載するまでの工程であって、（ａ）はシリコンウエ
ハ５の要部を拡大して示す平面図、（ｂ）は発光素子２
を実装したときの平面図、（ｃ）は実装時の側面図であ
る。 【００２０】シリコンウエハ５は、図３で示したｐ型半
導体領域１ｂを形成するとともに、ｎ電極１ｃ（図１の
（ｃ）参照），ｎ側電極１ｄ，ｐ側電極１ｅをパターン
形成したものである。そして、ｎ側電極１ｄ及びｐ側電
極１ｅの組合わせのパターンは、図１の（ａ）において
縦方向に近接して一定ピッチで形成されている点は従来
例と同様であるが、横方向にスペーサ用のランド５ａを
形成している点が相違する。このランド５ａはｎ側及び
ｐ側の電極１ｄ，１ｅの組合せのパターンの間隔を広げ
るためにパターン形成されたものである。そして、サブ
マウント素子１の各電極やランド５ａを形成したシリコ
ンウエハ５に対して、図１の（ｂ）及び（ｃ）に示すよ
うに、発光素子２を図３で説明した電極どうしの導通構
造となるようにバンプ電極２ｅ，２ｆ（図３参照）によ
って導通実装する。 【００２１】図２は発光素子２の実装後のマスキングか
ら蛍光体ペーストのスクリーン印刷によるパッケージの
形成までを示す工程であって、（ａ）はメタルマスクを
被せたときの平面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は蛍
光体ペーストの形成を示す平面図、（ｄ）はその側面図
である。 【００２２】ｎ側及びｐ側の電極１ｄ，１ｅに導通させ
てシリコンウエハ５に搭載された発光素子２どうしの横
方向の間隔は図１の（ｂ），（ｃ）で示したようにラン
ド５ａによって大きく開いている。このため、メタルマ
スク６は従来例に比べて横幅が広い形状のものを使用で
きるだけでなく、シリコンウエハ５に被せるときの横方
向の位置決めの自由度を大きくすることができる。した
がって、スクリーン印刷によってメタルマスク６どうし
の間に形成される蛍光体ペースト７は、図２の（ｃ），
（ｄ）に示すように、発光素子２の全体を確実に被膜す
る。 【００２３】ここで、発光素子２を実装搭載したときシ
リコンウエハ１０の表面からの高さ寸法を１００μｍ程
度としたとき、図２の（ｂ）においてメタルマスク６の
端面６ａ，６ｂの間の長さは６３０μｍであり、発光素
子２の一方の端面２ｇとメタルマスクの端面６ａの間隔
を４５μｍ〜７５μｍとし、他方の端面２ｈとメタルマ
スクの端面６ｂとの間の間隔を７５μｍ〜２４５μｍ程
度とする。このような寸法関係であれば、蛍光体ペース
ト７をスクリーン印刷法によって塗布するとき、発光素
子２の全体の周りに蛍光体ペースト７が十分に浸潤す
る。したがって、発光素子２の周りを一様に蛍光体ペー
スト７で被覆でき、ダイシング後には図３に示した従来
例と同様の半導体発光装置の製品を得ることができる。 【００２４】 【発明の効果】本発明では、サブマウント素子の個別パ
ターンの配列方向にこれらの個別パターンどうしの間の
間隔を拡げるスペーサ用のランドを形成したウエハを使
用するので、スクリーン印刷用のマスクの位置決めの自
由度が高くなり、マスクと発光素子との位置関係を適正
に設定できる。このため、発光素子の周りへの蛍光体ペ
ーストの回り込みが促され、発光素子の表面を一様に波
長変換用のパッケージで封止でき、白色などの発光が高
効率に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体合発光装置の製造方法であっ
て、 （ａ）は電極とランドのパターンを形成したシリコンウ
エハの要部の拡大平面図 （ｂ）は発光素子を電極上に導通搭載したときの平面図 （ｃ）は同図（ｂ）の側面図 【図２】図１の工程に続くマスキングからスクリーン印
刷によるパッケージの形成までの工程であって、 （ａ）はシリコンウエハ上にメタルマスクを被せたとき
の平面図 （ｂ）は同図（ａ）の側面図 （ｃ）はスクリーン印刷後の蛍光体ペーストの形成領域
を示す平面図 （ｄ）は同図（ｃ）の側面図 【図３】サブマウント素子の上に発光素子を搭載しその
周りを蛍光物質を含む樹脂のパッケージで封止した半導
体発光装置の概略縦断面図 【図４】従来の製造方法の例であって、 （ａ）はシリコンウエハのサブマウント素子の形成パタ
ーンを示す平面図 （ｂ）は発光素子を搭載したときの平面図 （ｃ）は同図（ｂ）の側面図 【図５】従来のスクリーン印刷法によるパッケージの形
成工程であって、 （ａ）はシリコンウエハ上にメタルマスクを被せたとき
の平面図 （ｂ）は同図（ａ）の側面図 （ｃ）はスキャナ印刷後の蛍光体ペーストの形成領域を
示す平面図 （ｄ）は同図（ｃ）の側面図 【符号の説明】 １ サブマウント素子 １ａ シリコン基板 １ｂ ｐ型半導体領域 １ｃ ｎ電極 １ｄ ｎ側電極 １ｅ ｐ側電極 ２ 発光素子 ２ａ 基板 ２ｂ ｐ型層 ２ｃ ｎ側電極 ２ｄ ｐ側電極 ２ｅ，２ｆ バンプ電極 ２ｇ，２ｈ 発光素子の端面 ３ パッケージ ５ シリコンウエハ ５ａ ランド ６，１１ メタルマスク ６ａ，６ｂ メタルマスクの端面 ７，１２ 蛍光体ペースト
て、 （ａ）は電極とランドのパターンを形成したシリコンウ
エハの要部の拡大平面図 （ｂ）は発光素子を電極上に導通搭載したときの平面図 （ｃ）は同図（ｂ）の側面図 【図２】図１の工程に続くマスキングからスクリーン印
刷によるパッケージの形成までの工程であって、 （ａ）はシリコンウエハ上にメタルマスクを被せたとき
の平面図 （ｂ）は同図（ａ）の側面図 （ｃ）はスクリーン印刷後の蛍光体ペーストの形成領域
を示す平面図 （ｄ）は同図（ｃ）の側面図 【図３】サブマウント素子の上に発光素子を搭載しその
周りを蛍光物質を含む樹脂のパッケージで封止した半導
体発光装置の概略縦断面図 【図４】従来の製造方法の例であって、 （ａ）はシリコンウエハのサブマウント素子の形成パタ
ーンを示す平面図 （ｂ）は発光素子を搭載したときの平面図 （ｃ）は同図（ｂ）の側面図 【図５】従来のスクリーン印刷法によるパッケージの形
成工程であって、 （ａ）はシリコンウエハ上にメタルマスクを被せたとき
の平面図 （ｂ）は同図（ａ）の側面図 （ｃ）はスキャナ印刷後の蛍光体ペーストの形成領域を
示す平面図 （ｄ）は同図（ｃ）の側面図 【符号の説明】 １ サブマウント素子 １ａ シリコン基板 １ｂ ｐ型半導体領域 １ｃ ｎ電極 １ｄ ｎ側電極 １ｅ ｐ側電極 ２ 発光素子 ２ａ 基板 ２ｂ ｐ型層 ２ｃ ｎ側電極 ２ｄ ｐ側電極 ２ｅ，２ｆ バンプ電極 ２ｇ，２ｈ 発光素子の端面 ３ パッケージ ５ シリコンウエハ ５ａ ランド ６，１１ メタルマスク ６ａ，６ｂ メタルマスクの端面 ７，１２ 蛍光体ペースト
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開2000−208822（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−40848（ＪＰ，Ａ)
特開2000−223750（ＪＰ，Ａ)
特開2000−261041（ＪＰ，Ａ)
国際公開98／34285（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 33/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ウエハにサブマウント素子のパターンを
形成し、前記サブマウント素子に発光素子を導通搭載
し、更に蛍光物質を含有した波長変換用の樹脂のパッケ
ージで前記発光素子を封止する半導体発光装置の製造方
法において、前記ウエハとして、前記サブマウント素子
の個別パターンの少なくとも一方向の配列方向に前記個
別パターンどうしの間の間隔を拡げるスペーサ用のラン
ドを形成したものを使用し、前記ランドに相当する位置
をマスキングするとともに硬化後に前記パッケージを創
成する蛍光体ペーストをスクリーン印刷法によって塗布
することを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000127479A JP3412601B2 (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 半導体発光装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000127479A JP3412601B2 (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 半導体発光装置の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001308391A JP2001308391A (ja) | 2001-11-02 |
| JP3412601B2 true JP3412601B2 (ja) | 2003-06-03 |
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