(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金属薄膜層を有するＬＥＤチップと基板とを接合するのに適した発光ダイオード（ＬＥＤ）のダイボンド方法であって、
該基板の表面上に第２金属薄膜層を形成することと、
該第２金属薄膜層上に融点が１１０℃未満のダイボンド材層を形成することと、
該第１金属薄膜層が該ダイボンド材層に接触した状態で、該ＬＥＤチップを該ダイボンド材層上に配置することと、
該ダイボンド材層を液体‐固体反応温度で予備キュア時間、加熱して該第１金属薄膜層と該ダイボンド材層との間と、該ダイボンド材層と該第２金属薄膜層との間にそれぞれ第１金属間化合物層と第２金属間化合物層とを形成することと、
当該ダイボンド材層の合金元素と、該第１金属薄膜層及び該第２金属薄膜層の元素とを拡散させるバッチ処理によって、該ダイボンド材層を固体‐固体反応温度でキュア時間、加熱して固体‐固体反応を行わせることと
を含み、
前記液体‐固体反応温度は前記ダイボンド材層の融点以上であり、前記固体‐固体反応温度は前記ダイボンド材層の融点より低く、該固体‐固体反応後の該第１金属間化合物層と該第２金属間化合物層の融点は２００℃より高いダイボンド方法。
【請求項２】
前記ダイボンド材層を固体‐固体反応温度で加熱して固体‐固体反応を行わせる前記ステップでは、該ダイボンド材層を該固体‐固体反応温度で加熱して、該ダイボンド材層と前記第１金属薄膜層と前記第２金属薄膜層との該固体‐固体反応が完了するまで、該固体‐固体反応を行わせる請求項１に記載のダイボンド方法。
【請求項３】
前記第１金属薄膜層の材料はＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、及びＮｉからなるグループから選択され、前記第２金属薄膜層の材料はＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、及びＮｉからなるグループから選択される請求項１に記載のダイボンド方法。
【請求項４】
前記ダイボンド材層の材料はＢｉ‐Ｉｎ、Ｂｉ‐Ｉｎ‐Ｚｎ、Ｂｉ‐Ｉｎ‐Ｓｎ、及びＢｉ‐Ｉｎ‐Ｓｎ‐Ｚｎからなるグループから選択される請求項３に記載のダイボンド方法。
【請求項５】
前記液体‐固体反応温度は８５℃であり、前記予備キュア時間は０．１秒〜１秒である請求項４に記載のダイボンド方法。
【請求項６】
前記固体‐固体反応温度は４０℃〜８０℃であり、前記キュア時間は３０分〜３時間である請求項４に記載のダイボンド方法。
【請求項７】
前記第１金属間化合物層と第２金属間化合物層の材料はＣｕ‐Ｉｎ‐Ｓｎ金属間化合物、Ｎｉ‐Ｉｎ‐Ｓｎ金属間化合物、Ｎｉ‐Ｂｉ金属間化合物、Ａｕ‐Ｉｎ金属間化合物、Ａｇ‐Ｉｎ金属間化合物、Ａｇ‐Ｓｎ金属間化合物、及びＡｕ‐Ｂｉ金属間化合物からなるグループから選択される請求項４に記載のダイボンド方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）チップのダイボンド方法とＬＥＤに関し、特に、低温ダイボンド可能で高温金属間化合物層が得られるダイボンド方法とダイボンドされた構造を有するＬＥＤに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤチップをリードフレームに付着させる技術が長年開発されてきた。ダイボンド材料はおおよそ２つの種類に分けられる。１つは高分子導電性接着材であり、他方は金属溶接材である。
【０００３】
第１の種類は、特許文献１に見ることが出来る。特許文献１の方法は、金属基板の表面に銀ペーストをメッキすること、エッチング後、複数のリードフレームを形成すること、リードフレームの一端にダイボンドし、これを他端にワイヤボンディングで接続すること、接着材封止とダイシングとを行いチップ型ＬＥＤを形成することを主に含む。底面において露出したリードフレームは電気接点を形成する。このような方法では、接合プロセスにおいて接着材が均一に広がらなければ、ダイは所定の位置に固定されず、発光効率に影響する。また、このようなダイボンド方法では、高分子材料の熱耐性は極めて低いので、銀ペースト接合層は高温で動作中、容易に劣化する。また、高分子材料の熱伝導率は低いので、ＬＥＤダイは望ましい熱放散効果が得られない（この銀ペーストの熱伝導率はたった１Ｗ／Ｍ‐Ｋである）。ＬＥＤダイの寿命と光電変換効率も減少する。
【０００４】
第２の種類は、特許文献２に見ることが出来る。特許文献２のダイボンド方法は、基板の金属材料に基づく共融接合を主に採用する。先ず、適切な範囲の共融接合材の層がパッケージ構造の金属基板の上面に被覆される。次に、該基板の共融接合材上にＬＥＤダイが配置される。完成した製品はホットプレート、オーブン、又はトンネル炉を通過して適切な温度になり、共融接合を実現する。この技術は共融接合材を使用し、金属材料の接合層を形成する。従って、銀ペーストより良好な熱放散と熱耐性とを実現する。特許文献２の技術で使用する共融接合材の一部は高い融点を有し、接合時、熱応力がＬＥＤダイに残り易くこのダイを損傷させる。共融接合材の残りの部分は低融点合金であり、このような接合材の接合完了後、ＬＥＤを７０〜８０℃の環境で使用すると、該接合層は軟化し、接触信頼性が大きく損なわれる。
【０００５】
上記の技術に加えて、特許文献３はダイボンド処理において超音波を使用し、超音波で接合面をイオン化して加熱温度を下げ、熱応力を減らすことを開示している。この方法は超音波装置を必要とし、製造コストを増加させる。また、超音波を不適切に使用すると、ＬＥＤダイが直接振動し割れる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】台湾特許第４６３３９４号明細書
【特許文献２】台湾特許出願公開第２００８４００７９号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００７／０１４１７４９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ＬＥＤチップのダイボンド方法とそれを適用したＬＥＤである。本発明のダイボンド方法は１１０℃の低温でダイボンドを実行でき、ダイボンド後の接合された合金が２００℃より高い融点を持つことを可能にする。従って、従来方法の短所と問題とを克服することが出来る。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの実施形態によると、第１金属薄膜層を有するＬＥＤチップと基板とを接合するのに適したＬＥＤチップのダイボンド方法が提供される。本ダイボンド方法は、該基板の表面上に第２金属薄膜層を形成することと、該第２金属薄膜層上に融点が１１０℃未満のダイボンド材層を形成することと、該第１金属薄膜層が該ダイボンド材層に接触した状態で、該ＬＥＤチップを該ダイボンド材層上に配置することと、該ダイボンド材層を液体‐固体反応温度で予備キュア時間、加熱して該第１金属薄膜層と該ダイボンド材層との間と、該ダイボンド材層と該第２金属薄膜層との間にそれぞれ第１金属間化合物層と第２金属間化合物層とを形成することと、該ダイボンド材層を固体‐固体反応温度でキュア時間、加熱して固体‐固体反応を行わせることとを含む。該固体‐固体反応後の該第１金属間化合物層と該第２金属間化合物層の融点は２００℃より高い。
【０００９】
１つの実施形態によると、前記液体‐固体反応温度は前記ダイボンド材層の融点以上である。前記固体‐固体反応温度は前記ダイボンド材層の融点より低い。前記第１金属薄膜層と第２金属薄膜層の材料はＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、又はＮｉであってもよい。前記ダイボンド材層の材料はＢｉ‐Ｉｎ、Ｂｉ‐Ｉｎ‐Ｚｎ、Ｂｉ‐Ｉｎ‐Ｓｎ、又はＢｉ‐Ｉｎ‐Ｓｎ‐Ｚｎであってもよい。前記第１金属間化合物層と第２金属間化合物層の材料はＣｕ‐Ｉｎ‐Ｓｎ金属間化合物、Ｎｉ‐Ｉｎ‐Ｓｎ金属間化合物、Ｎｉ‐Ｂｉ金属間化合物、Ａｕ‐Ｉｎ金属間化合物、Ａｇ‐Ｉｎ金属間化合物、Ａｇ‐Ｓｎ金属間化合物、及びＡｕ‐Ｂｉ金属間化合物からなるグループから選択されてもよい。
【００１０】
１つの実施形態によると、ＬＥＤは、順に積み重ねられた基板と、第２金属薄膜層と、第２金属間化合物層と、第１金属間化合物層と、第１金属薄膜層と、ＬＥＤチップとを備える。該第１金属薄膜層と第２金属薄膜層の材料はＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、又はＮｉであってもよい。該金属間化合物層の材料はＣｕ‐Ｉｎ‐Ｓｎ、Ｎｉ‐Ｉｎ‐Ｓｎ、Ｎｉ‐Ｂｉ、Ａｕ‐Ｉｎ、Ａｇ‐Ｉｎ、Ａｇ‐Ｓｎ、又はＡｕ‐Ｂｉ金属間化合物であってもよい。
【００１１】
本ダイボンド方法の実施形態によると、先ず、ＬＥＤチップに予備キュア（液体‐固体反応）が１１０℃未満の温度で約０．１秒〜１秒間実行される。次に、約３０分〜３時間の固体‐固体反応が８０℃未満の温度で実行され、ＬＥＤチップと基板とのダイボンドが完了する。全ダイボンド処理が低温で実行されるので、ＬＥＤチップに熱応力は発生しない。本ダイボンド方法により製造されたＬＥＤにおいて、ＬＥＤチップと基板との接合材は金属材料であり、従って、より良好な熱伝導と熱放散効果が得られる。また、生成された金属間化合物は２００℃より高い融点を有しているので、接合された合金は、ＬＥＤが７０〜８０℃の環境で動作しても、軟化しない。
本発明は下記の詳細な説明からより完全に理解されるであろう。下記の説明は例示だけのためであり、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るＬＥＤチップのダイボンド方法の概略フローチャートである。
【図２Ａ】本発明の実施形態に係るダイボンド方法におけるＬＥＤチップの概略構造図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態に係るダイボンド方法における基板の概略構造図である。
【図２Ｃ】本発明の実施形態に係るダイボンド方法におけるステップＳ５２が実行された基板の概略構造図である。
【図２Ｄ】本発明の実施形態に係るダイボンド方法におけるステップＳ５４実行後の概略構造図である。
【図２Ｅ】本発明の実施形態に係るダイボンド方法におけるステップＳ５６実行後のＬＥＤ構造の概略図である。
【図２Ｆ】本発明の実施形態に係るダイボンド方法におけるステップＳ５８実行後のＬＥＤ構造の概略図である。
【図２Ｇ】本発明の実施形態に係るダイボンド方法におけるステップＳ５８実行後の別のＬＥＤ構造の概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係るダイボンド方法におけるダイボンド材層と第１金属薄膜層との微細構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は本発明の実施形態に係るＬＥＤチップのダイボンド方法の概略フローチャートである。図２Ａは本発明の実施形態に係るダイボンド方法におけるＬＥＤチップの概略構造図である。図２Ｂは本発明の実施形態に係るダイボンド方法における基板の概略構造図である。
【００１４】
図１、図２Ａ、及び図２Ｂを参照すると、ＬＥＤチップのこのダイボンド方法はＬＥＤチップ１０と基板２０とを接合するのに適している。ＬＥＤチップ１０はｐｉｎ構造を有する、例えば、これらに限定されないがＧａＮ、ＧａＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＡｌＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＧａＩｎＡｓＮ、ＧａＩｎＰＮ、又はこれらの組合せからなるＬＥＤである。
【００１５】
ＬＥＤチップ１０が発する光のスペクトルは任意の可視光スペクトル（３８０ｎｍ〜７６０ｎｍ）又は他のスペクトルであってよい。ＬＥＤチップ１０は水平構造体（サファイアベース）、垂直構造体（薄膜ＧａＮＬＥＤ）又はフリップチップとして形成されてよい。
【００１６】
ＬＥＤチップ１０は第１金属薄膜層１２を有する。第１金属薄膜層１２の材料はＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、又はＮｉであってよい。第１金属薄膜層１２はＬＥＤチップ１０の一方の表面上に電気メッキ、スパッター、又は蒸着により形成されてもよい。第１金属薄膜層１２の厚みはこれに限定されないが０．２μｍ〜２．０μｍであってよい。例えば、この厚みは０．５μｍ〜１．０μｍである。
【００１７】
第１金属薄膜層１２を有するＬＥＤチップ１０において、通常、第１金属薄膜層１２はダイシングされたチップに直接メッキされるのではなく、ＬＥＤウェハの底面に電気メッキ又は他の方法でメッキされ、次にこのウェハをダイシングし分割する。
【００１８】
基板２０はリードフレーム、プリント回路基板（ＰＣＢ）、プラスチック反射カップを有する基板、又はセラミック基板であってよい。基板２０の材料はＣｕ、Ａｌ、Ｆｅ、又はＮｉ等の純元素、又は少量の他の元素を添加した合金であってよい。基板２０の材料はＳｉ、ＡｌＮ、又は低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）であってもよい。
【００１９】
ＬＥＤチップ１０のダイボンド方法に関して図１と、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄ、図２Ｅ及び図２Ｆとを参照する。図から分かるように、ＬＥＤチップ１０のダイボンド方法は下記のステップを含む。
【００２０】
ステップＳ５０では、第２金属薄膜層２２が基板２０の表面上に形成される（図２Ｂに示す）。
【００２１】
ステップＳ５２では、ダイボンド材層３０が第２金属薄膜層２２上に形成される（図２Ｃに示す）。ダイボンド材層３０の融点は１００℃未満である。
【００２２】
ステップＳ５４では、第１金属薄膜層１２がダイボンド材層３０に接触した状態で、ＬＥＤチップ１０がダイボンド材層３０上に配置される（図２Ｄに示す）。
【００２３】
ステップＳ５６では、ダイボンド材層３０は液体‐固体反応温度で予備キュア時間、加熱され、第１金属薄膜層１２とダイボンド材層３０との間と、ダイボンド材層３０と第２金属薄膜層２２との間にそれぞれ第１金属間化合物層３２と第２金属間化合物層３４とを形成する（図２Ｅ）。
【００２４】
ステップＳ５８では、ダイボンド材層３０は固体‐固体反応温度でキュア時間、加熱され、固体‐固体反応を行わせる。固体‐固体反応後の第１金属間化合物層３２’と第２金属間化合物層３４’の融点は２００℃より高い（図２Ｆ）。
【００２５】
ステップＳ５０に関して図２Ｂを参照する。第２金属薄膜層２２は基板２０上に電気メッキ、スパッター、又は蒸着等の処理により形成されてよい。第２金属薄膜層２２の材料はＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、又はＮｉであってよい。第２金属薄膜層２２の厚みはこれに限定されないが０．２μｍ〜２．０μｍであってよい。例えば、この厚みは０．５μｍ〜１．０μｍである。
【００２６】
図２Ｃを参照する。ステップＳ５０に引き続きステップＳ５２において、ダイボンド材層３０が第２金属薄膜層２２上に電気メッキ、蒸着、又はスパッターにより、或いははんだペーストを付けることにより形成されてよい。ダイボンド材層３０の材料はＢｉ‐Ｉｎ、Ｂｉ‐Ｉｎ‐Ｓｎ、Ｂｉ‐Ｉｎ‐Ｓｎ‐Ｚｎ、又はＢｉ‐Ｉｎ‐Ｚｎであってよい。Ｂｉ‐Ｉｎの融点は約１１０℃、Ｂｉ‐２５Ｉｎ‐１８Ｓｎの融点は約８２℃、Ｂｉ‐２０Ｉｎ‐３０Ｓｎ‐３Ｚｎの融点は約９０℃、Ｂｉ‐３３Ｉｎ‐０．５Ｚｎの融点は約１１０℃である。ダイボンド材層３０の厚みはこれに限定されないが０．２μｍ〜２．０μｍであってよい。例えば、この厚みは０．５μｍ〜１．０μｍである。
【００２７】
図２Ｄを参照する。ステップＳ５４において、第１金属薄膜層１２がダイボンド材層３０に接触した状態で、ＬＥＤチップ１０がダイボンド材層３０上に配置される（図２Ｄ）。
【００２８】
次に、ステップＳ５６が実行されて、ダイボンド材層３０が液体‐固体反応温度で予備キュア時間、加熱され、第１金属薄膜層１２とダイボンド材層３０との間と、ダイボンド材層３０と第２金属薄膜層２２との間にそれぞれ第１金属間化合物層３２と第２金属間化合物層３４とを形成する（図２Ｅ）。この液体‐固体反応温度はダイボンド材層３０の融点以上であってもよい。ダイボンド材層３０の材料がＢｉ‐Ｉｎ‐Ｓｎである場合、液体‐固体反応温度は８２℃以上であってよい。加熱方法はレーザー加熱、ホットエア加熱、赤外線加熱、熱圧着、又は超音波熱圧着であってよい。
【００２９】
周囲温度を液体‐固体反応温度まで直接上げてもよい。或いはダイボンド材層３０を直接加熱するか、又は基板２０を直接加熱し、熱がダイボンド材層３０に伝わるのでもよい。加熱は例えば、これに限定されないが基板２０の底面でレーザーにより直接行われる（即ち、加熱は図２Ｅにおいて基板２０の下から行われる）。
【００３０】
加熱時間（予備キュア時間）はこれに限定されないが０．１秒〜２秒、例えば０．２秒〜１秒であってもよい。加熱時間は液体‐固体反応の状態に依り適切に調整されてもよい。この加熱時間は第１金属薄膜層１２とダイボンド材層３０との間と、ダイボンド材層３０と第２金属薄膜層２２との間にそれぞれ第１金属間化合物層３２と第２金属間化合物層３４を形成するのに必要な時間である。形成された第１金属間化合物層３２と第２金属間化合物層３４が非常に薄くても、ステップＳ５６は完了したと考えることが出来る。即ち、第１金属間化合物層３２と第２金属間化合物層３４が第１金属薄膜層１２とダイボンド材層３０と第２金属薄膜層２２との間に形成されさえすれば、即ち、接合効果が生成されさえすれば、ステップＳ５６を終了し次のステップ（Ｓ５８）へ進むことが出来る。明らかに、予備キュア時間を増加させ第１金属間化合物層３２と第２金属間化合物層３４をより厚く形成することも実施可能である。
【００３１】
ステップＳ５６の加熱処理は予備キュア処理とも呼ばれ、ＬＥＤチップ１０と基板２０とをこの時の位置合わせ状態に従って予備固定して引き続く処理を容易にすることを目的とする。予備キュア処理の温度はダイボンド材層３０の融点に等しいか僅かに高く、予備キュア時間はかなり短いので、ＬＥＤチップ１０に熱応力等の影響が働くことなく、この位置合わせ状態は実際上、維持される。
【００３２】
形成された第１金属間化合物層３２と第２金属間化合物層３４の材料は、第１金属薄膜層１２と第２金属薄膜層２２とに関係する。これについて詳細に後述する。
【００３３】
最後に、ステップＳ５８を実行して、ダイボンド材層３０を固体‐固体反応温度でキュア時間、加熱し、固体‐固体反応を行わせる。固体‐固体反応温度はダイボンド材層３０の融点より低くてもよく、４０〜８０℃であってもよい。キュア時間は固体‐固体反応温度に応じて調整されてもよい。例えば、固体‐固体反応温度が高い時、キュア時間は短くてよい。固体‐固体反応温度が低い時、キュア時間は長くできる。キュア時間は３０分〜３時間であってよい。
【００３４】
固体‐固体反応はダイボンド材層３０の合金元素と、第１金属薄膜層１２及び第２金属薄膜層２２の元素とを拡散させることを目的とする。固体‐固体反応時間は、ダイボンド材層３０内の合金元素の大部分を拡散させるのに必要な時間として決定される。
【００３５】
ステップＳ５８は実際にはバッチ処理で実行されてもよい。即ち、ステップＳ５６で得られた多数の半完成品を集め、一度にステップＳ５８をホットエア加熱、オーブン加熱、赤外線加熱、又はホットプレート加熱で実行する。
【００３６】
ステップＳ５８の固体‐固体反応温度はダイボンド材層３０の融点より低いので、ステップＳ５６で実現した位置合わせ状態は影響を受けない。
【００３７】
ステップＳ５８後に形成されるＬＥＤには幾つかの可能な構造が存在する。ＬＥＤの第１の構造を図２Ｆに示す。この図から分かるように、ＬＥＤは順に積み重ねられた基板２０、第２金属薄膜層２２、第２金属間化合物層３４’、第１金属間化合物層３２’、第１金属薄膜層１２、及びＬＥＤチップ１０からなる。第１金属薄膜層１２と第２金属薄膜層２２との材料はＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、及びＮｉからなるグループから選択される。２つの金属間化合物層３２’、３４’の材料はＣｕ‐Ｉｎ‐Ｓｎ金属間化合物（融点４００℃以上）、Ｎｉ‐Ｉｎ‐Ｓｎ金属間化合物（融点約７００℃超）、Ｎｉ‐Ｂｉ金属間化合物（融点４００℃以上）、Ａｕ‐Ｉｎ金属間化合物（融点４００℃以上）、Ａｇ‐Ｉｎ金属間化合物（融点２５０℃以上）、Ａｇ‐Ｓｎ金属間化合物（融点４５０℃以上）、及びＡｕ‐Ｂｉ金属間化合物（融点３５０℃以上）を含む。
【００３８】
なお、予備キュア処理で形成される第１金属間化合物層３２と第２金属間化合物層３４（図２Ｅ）の材料は、固体‐固体反応後の第１金属間化合物層３２’と第２金属間化合物層３４’の材料と異なる可能性がある。予備キュア処理では、液体‐固体反応温度はダイボンド材層３０の融点に達するが、第１金属間化合物層３２と第２金属間化合物層３４が形成された直後、ステップＳ５６は終了できるので、ダイボンド材層３０内の合金元素の一部は拡散されない。例えば、ダイボンド材層３０がＩｎを含む場合、Ｉｎは容易に拡散され液体‐固体反応時、最初に金属間化合物層を形成する。
【００３９】
３つの実施例を下記に一覧にし、処理ステップＳ５４、Ｓ５６、及びＳ５８における図２ＥのＬＥＤの第２金属薄膜層２２、第２金属間化合物層３４’、第１金属間化合物層３２’、及び第１金属薄膜層１２の材料を示す。
【００４０】
【表１】
0005415378.tif 000002
図２ＥのＬＥＤ構造の第１実施例
【００４１】
【表２】
0005415378.tif 000003
図２ＥのＬＥＤ構造の第２実施例
【００４２】
【表３】
0005415378.tif 000004
図２ＥのＬＥＤ構造の第３実施例
【００４３】
図２ＥのＬＥＤ構造の第１実施例の第１金属間化合物層３２’と第２金属間化合物層３４’の融点は両方とも２００℃より高い。ＬＥＤが８０℃を超える温度で長時間動作しても、接合材は軟化せず、従って、処理中の位置合わせ状態は継続的に維持され高い発光効率が得られる。
【００４４】
ステップＳ５８後に形成されるＬＥＤの別の構造を図２Ｇに示す。図から分かるように、ＬＥＤは順に積み重ねられた基板２０、第２金属薄膜層２２、第２金属間化合物層３４’、中間層３６、第１金属間化合物層３２’、第１金属薄膜層１２、及びＬＥＤチップ１０からなる。中間層３６の材料はダイボンド材層３０、第２金属間化合物層３４’、及び第１金属間化合物層３２’の材料に関係している。ダイボンド材層３０の材料がＢｉ‐Ｉｎ‐Ｓｎであれば、中間層３６の材料はＳｎである可能性がある。即ち、固体‐固体反応後、ダイボンド材層３０にはＳｎだけが残る。
【００４５】
Ｓｎの融点は約２３０℃で２００℃より高いので、ＬＥＤを使用中に軟化しないという目的が達成される。即ち、ダイボンド材層３０は固体‐固体反応後、消失するか、又は中間層３６を形成する。
【００４６】
Ｂｉ‐Ｉｎ‐ＳｎとＡｇとの接合状態を図３に示す。図３は本発明の実施形態に係るダイボンド方法におけるダイボンド材層３０と第１金属薄膜層１２との微細構造を示す。この実験では、Ｂｉ‐２５Ｉｎ‐１８ＳｎのＢｉ‐Ｉｎ‐Ｓｎ合金が銀板上に配置され、温度８５℃がある時間加えられ、次に合金分析を行って微細構造図を得た。図から分かるように、Ａｇ2Ｉｎ接合層がＢｉ‐Ｉｎ‐ＳｎとＡｇ板との間に形成されている。このことから、本発明で使用するダイボンド材層３０は銀との接合層を低温で形成できることが分かる。
【００４７】
ダイボンド方法とダイボンド後のＬＥＤ構造との実施形態から、本ダイボンド処理ではＬＥＤチップ１０を基板２０上で低温で短時間予備キュアすることが出来、位置合わせ不良の問題は発生しない。この後、固体‐固体反応が低温で行われる。この反応後の第１金属間化合物層３２’と第２金属間化合物層３４’とは高い融点（２００℃より高い）を有する。従って、ダイボンド後のＬＥＤが８０℃より高い温度で長時間動作しても、第１金属間化合物層３２’と第２金属間化合物層３４’は軟化せず、位置合わせ精度は影響を受けない。また、処理中、使用される温度は１００℃よりずっと低いので、熱応力が残る、或いはＬＥＤチップ１０及び他の構成要素（基板２０、プラスチック反射カップなど）に集中するという問題は本ダイボンド処理では発生しない。高い信頼性を有するＬＥＤが得られる。最後に、予備キュア処理はレーザー加熱で実行することが出来るので、予備キュア時間は大幅に短縮される。また、前記固体‐固体反応ではバッチ処理が可能であるので、本ダイボンド方法は従来技術よりずっと高いスループットが得られる。
【符号の説明】
【００４８】
１０  ＬＥＤチップ
１２  第１金属薄膜層
２０  基板
２２  第２金属薄膜層
３０  ダイボンド材層
３２  第１金属間化合物層
３４  第２金属間化合物層
３６  中間層
【図１】
0005415378.tif 000005
【図２Ａ】
0005415378.tif 000006
【図２Ｂ】
0005415378.tif 000007
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図３】
0005415378.tif 000013