(57)【要約】      （修正有）【課題】蛍光体コートＬＥＤの安価なパッケージ方法と装置を提供する。【解決手段】複数のＬＥＤ１１０を接着テープ１０５上に載置し、その接着テープを基板１００上に載置する。基板は、ガラス基板、シリコン基板、セラミック基板および窒化ガリウム基板である。蛍光体層を複数のＬＥＤ上にコートする。その後、蛍光体層を硬化する。蛍光体層の硬化後、テープと基板を除去する。その後、代替テープを複数のＬＥＤに取り付ける。基板除去後、ダイシングプロセスを複数のＬＥＤに行う。除去された基板は、その後、別のＬＥＤパッケージングプロセスに再利用される。【選択図】図１
2014045194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープを複数のＬＥＤに取り付け、前記テープを基板上に設ける工程と、
蛍光体薄膜を前記複数のＬＥＤにコートする工程と、
前記蛍光体薄膜を硬化させる工程と、
前記硬化工程後、前記基板を除去する工程、および、
前記基板除去後、前記ＬＥＤを単一化する工程、
を含むことを特徴とする発光ダイオード（ＬＥＤ）のパッケージ方法。
【請求項２】
前記基板の除去、前記基板がリサイクルされるように行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基板除去前に、モールディングステンシルで、前記蛍光体薄膜の形状を決めるモールディング工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記モールディングが行われて、前記蛍光体薄膜が、それぞれ、凹Ｖ字型、凹Ｗ字型および凹Ｕ字型、複数のドーム型のどれかである複数の部分を形成し、前記蛍光体薄膜の各部分が、それぞれ、異なる前記ＬＥＤ上に設けられることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記蛍光体薄膜の硬化後、前記基板の除去前、前記蛍光体薄膜上に反射層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記モールディングが行われて、前記蛍光体薄膜が、それぞれが凸面ドーム状形状を有する複数の部分を形成し、前記蛍光体薄膜の各部分が、それぞれ、異なる前記ＬＥＤに設けられることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記単一化工程は、さらに、ＬＥＤ間の領域を機械的に切断し、ＬＥＤを分離する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ＬＥＤの群を複数のビンにビニングする工程と、
前記複数のビンのサブセット中のＬＥＤを、前記テープに取り付けられる前記複数のＬＥＤとして選択する工程と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
接着テープ上に複数のＬＥＤを載置し、前記テープを基板上に載置する、前記基板は、ガラス基板、シリコン基板、セラミック基板および窒化ガリウム基板のどれかである工程と、
蛍光体層を前記複数のＬＥＤにコートし、前記蛍光体層が複数のサブレイヤーを含む工程と、
前記蛍光体層を硬化させる工程と、
反射層を前記蛍光体層に形成する工程と、
前記反射層の形成後、前記テープを再固定する工程と、
前記反射層の形成後、前記基板を除去し、前記基板を除去し、前記基板を再利用可能にする工程と、
代替テープを前記複数のＬＥＤに取り付ける工程、および、
前記基板除去後、ダイシングプロセスを前記複数のＬＥＤに行う工程、
を含むことを特徴とする発光ダイオード（ＬＥＤ）の製造方法。
【請求項１０】
前記蛍光体層の前記サブレイヤーのひとつは、蛍光体粒子と混合されるゲルを含み、もうひとつの前記サブレイヤーは、拡散粒子と混合されるゲルを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記蛍光体層の前記サブレイヤーのひとつは、ゲルと混合される黄色蛍光体粒子を含み、前記サブレイヤーのもうひとつは、ゲルと混合される赤色蛍光体粒子を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記反射層が、銀またはアルミニウムを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記蛍光体層をモールディングする工程をさらに含み、前記蛍光体層は、前記ＬＥＤのそれぞれの上に設けられる複数の所定のセグメントを有することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記所定のセグメントは、凹Ｖ字型、凹Ｕ字型および凹Ｗ字型のどれかであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記所定のセグメントは、凸面ドーム状形状を有することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記準備工程は、複数のビンに関連するＬＥＤの群から、複数のＬＥＤを選択する工程を含み、選択された前記複数のＬＥＤが、すべて、前記複数のビンのサブセットに属することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
照明装置であって、白色発光ダイを含み、
前記白色発光ダイは、
第一導電型半導体層と、
前記第一導電型半導体層上に設けられる発光層と、
前記発光層上に設けられる第二型半導体層と、
前記第一導電型半導体層から離れる前記第二導電型半導体層表面上の二個の導電端子、および、
前記第一導電型半導体層、前記発光層、前記第二導電型半導体層および前記二個の導電端子が被覆され、第一サブレイヤーおよび前記第一サブレイヤー上に設けられる第二サブレイヤーを含む蛍光体薄膜、
を含むことを特徴とする照明装置。
【請求項１８】
前記第一サブレイヤーは、蛍光体粒子と混合されるゲルを含み、前記第二サブレイヤーは、拡散粒子と混合されるゲルを含むことを特徴とする請求項１７に記載の照明装置。
【請求項１９】
前記第一サブレイヤーは、ゲルと混合される黄色蛍光体粒子を含み、前記第二サブレイヤーは、ゲルと混合される赤色蛍光体粒子を含むことを特徴とする請求項１７に記載の照明装置。
【請求項２０】
前記蛍光体薄膜は、凸面のドーム状の形状を有することを特徴とする請求項１７に記載の照明装置。
【請求項２１】
前記蛍光体薄膜の形状は、凹Ｖ字型、凹Ｕ字型または凹Ｗ字型のどれかであることを特徴とする請求項１７に記載の照明装置。
【請求項２２】
さらに、前記蛍光体薄膜上に設けられる反射層を含むことを特徴とする請求項２１に記載の照明装置。
【請求項２３】
前記蛍光体薄膜の屈折率は、１．４から２．０であることを特徴とする請求項１７に記載の照明装置。
【請求項２４】
さらに、前記複数の白色発光ダイが位置するサポート素子を含むことを特徴とする請求項１７に記載の照明装置。
【請求項２５】
さらに、サポート素子および前記複数の白色発光ダイが位置するハウジングを含むことを特徴とする請求項２４に記載の照明装置。
【請求項２６】
前記ハウジングは、電球、ライトチューブ、パーライトおよびダウンライトのひとつに設けられることを特徴とする請求項２５に記載の照明装置。
【請求項２７】
前記複数の白色発光ダイが行で配列されることを特徴とする請求項２４に記載の照明装置。
【請求項２８】
前記複数の白色発光ダイはマトリクスで配列されることを特徴とする請求項２４に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関するものであって、特に、蛍光体コート発光ダイオード（ＬＥＤ）のパッケージングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは、電圧が供給されると、発光する半導体光素子である。ＬＥＤは、たとえば、装置寸法が小さく、寿命が長く、効率的なエネルギー消費、および、高い耐久性と信頼性等の長所を有しており、ＬＥＤの評判はますます高くなっている。近年、ＬＥＤは、インジケータ、光センサー、信号機、広帯域データ伝送、ＬＣＤディスプレイのバックライトユニット、および、別の適当な照明器具等、各種アプリケーションで発展している。たとえば、ＬＥＤは、多くの場合、一般のランプに用いられる従来の白熱電球を代替するために提供される照明器具中に用いられる。
【０００３】
従来、あるＬＥＤパッケージングプロセスは、サポートのためのキャリア基板の使用を含んでいる。ＬＥＤダイシングプロセス（dicing process）が行われて、ＬＥＤを個片化（チップ化）する（singulate）時、キャリア基板もスライスされる。スライスされたキャリア基板はもう製造に用いられないので、キャリア基板の浪費になる。
【０００４】
よって、現在のＬＥＤのパッケージング方法は、通常、それらの本来の目的に十分であるが、あらゆる面で、全く問題がないわけではない。割安でさらに効率的なＬＥＤパッケージング方法が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、蛍光体コートＬＥＤのパッケージングを安価に行うことができる方法とパッケージングされた装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の方法によると、複数のＬＥＤが接着テープに貼り付けられ、該接着テープが基板上に設けられる。ある具体例では、基板は、ガラス基板、シリコン基板、セラミック基板および窒化ガリウム基板である。蛍光体層を複数のＬＥＤ上にコートする。その後、蛍光体層を硬化する。蛍光体層の硬化後、テープと基板を除去する。その後、代替テープを複数のＬＥＤに取り付ける。基板除去後、ダイシングプロセスを複数のＬＥＤに行う。除去された基板は、その後、次のＬＥＤパッケージングプロセスに再利用される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、ＬＥＤ製造コストを減少させることができる。また、ダイシングプロセスを素早く行うことができ、ＬＥＤパッケージングの効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の各種態様によるパッケージングプロセスを行う複数のＬＥＤの断面図である。
【図２】本発明の各種態様によるパッケージングプロセスを行う複数のＬＥＤの断面図である。
【図３】本発明の各種態様によるパッケージングプロセスを行う複数のＬＥＤの断面図である。
【図４】本発明の各種態様によるパッケージングプロセスを行う複数のＬＥＤの断面図である。
【図５】図４の各素子をダイシングにより個片化してテープを除去した断面図である。
【図６】本発明の各種態様によるパッケージングプロセスを行う複数のＬＥＤの断面図である。
【図７】本発明の各種態様によるパッケージングプロセスを行う複数のＬＥＤの断面図である。
【図８Ａ】本発明の各種態様による異なる形状の側面光コウモリ翼形（side-lit batwing）ＬＥＤダイの断面図である。
【図８Ｂ】本発明の各種態様による異なる形状の側面光コウモリ翼形（side-lit batwing）ＬＥＤダイの断面図である。
【図８Ｃ】本発明の各種態様による異なる形状の側面光コウモリ翼形（side-lit batwing）ＬＥＤダイの断面図である。
【図９】本発明の各種態様によるパッケージングプロセスを行う複数のＬＥＤの断面図である。
【図１０】図９の各素子をダイシングにより個片化してテープを除去した断面図である。
【図１１Ａ】本発明の各種態様によるＬＥＤ照明モジュールの具体例を示す図である。
【図１１Ｂ】本発明の各種態様によるＬＥＤ照明モジュールの具体例を示す図である。
【図１２】本発明の各種態様による各種具体例のＬＥＤ照明モジュールを示す図である。
【図１３】本発明の各種態様による各種具体例のＬＥＤ照明モジュールを示す図である。
【図１４】本発明の各種態様による例の照明装置の断面図である。
【図１５】本発明の各種態様による別の例の照明装置の断面図である。
【図１６】本発明の各種態様によるＬＥＤパッケージ方法のフローチャートである。
【図１７】本発明の各種態様による複数の蛍光体コートＬＥＤダイを含む照明モジュールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
種々の実施例の異なる特徴を説明するため、多くの実施例が開示されている。特に部品および配列の実施例が、開示を簡単化するために記載されている。もちろん、これらは単なる実施例で、発明を限定することは意図されていない。たとえば、第２の構成の上、またはそれより上に第１の構成を形成することは、第１および第２の構成が、直接に接触して形成されること、および第１および第２の構成の間に他の構成が形成され、第１および第２の構成が直接には接触しない実施例を含んでも良いことを意味する。さらに、「上部」、「底部」、「下」、「上」などの便宜的な用語は、実施例の範囲をいかなる特別な方向に限定するものではない。また、種々の特徴は、簡略化と明瞭化のために異なった寸法で描かれている。さらに、本願では、参照符号および／または文字は種々の実施例で繰り返して用いている。この繰り返しは、簡略化と明瞭化のためであり、種々の実施例および／または構成の間での関係を記述するものではない。
【００１０】
半導体装置は、光素子、たとえば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を製造するために用いられる。ＬＥＤは、オンになると、たとえば、可視スペクトル中の異なる色の光線、および、紫外線または赤外波長の光を発光する。従来の光源（たとえば、白熱電球）と比較すると、ＬＥＤを光源とする照明器具は、小形、低エネルギー消費、長寿命、利用可能な色の多様性、および、優れた耐久性と信頼性等の長所を提供する。これらの長所、および、ＬＥＤを安価にさらに頑強にするＬＥＤ製造技術中の長所は、近年、人気が高まりつつあるＬＥＤベースの照明器具に加えられている。
【００１１】
光源、ＬＥＤダイまたはエミッタは、照明器具に必要とされる光線の色を自然発光することができない。たとえば、多くのＬＥＤエミッタは、青色光を自然発光する。しかし、ＬＥＤベースの照明器具は、従来のランプの光出力に見劣りしない白色光に近い光線を生成することが望まれる。よって、光変換材料、たとえば、蛍光体が用いられて、光出力色を一色から別の色に変換して用いられている。たとえば、黄色蛍光体材料は、ＬＥＤダイにより発光される青色光を、白色に近い色に変化させることができる。あるＬＥＤパッケージングプロセスにおいて、蛍光体材料は、キャリア基板上に設けられる複数のＬＥＤ上にコートされる。ダイシングプロセスが行われて、ＬＥＤが隣接ＬＥＤから分離される（すなわち、単一化（個片化））時、その下部のキャリア基板もダイスされる。ダイスされたキャリア基板は再利用可能ではない。よって、製造において、従来のＬＥＤパッケージングプロセスは、浪費と非効率性を招く。
【００１２】
本発明の各種態様により、キャリア基板を浪費することなく、蛍光体コートＬＥＤをパッケージングする方法が以下で説明される。
【００１３】
図１から図６は、本発明の幾つかの具体例によるパッケージングの各種段階の複数のＬＥＤの断面図である。図１を参照すると、基板１００が提供される。基板１００は、ガラス基板、シリコン基板、セラミック基板、窒化ガリウム基板または、機械強度とサポートを提供できる別の適当な基板を含む。基板１００はキャリア基板とも称される。テープ１０５が基板１００上に設置される。ある具体例において、テープ１０５は接着剤を含む。
【００１４】
複数の半導体フォトニックダイ１１０がテープ１０５上に設けられる。半導体フォトニックダイ１１０は、照明器具の光源として機能する。以下で記述される具体例において、半導体フォトニックダイ１１０はＬＥＤダイで、以下の段落で、ＬＥＤダイ１１０と称される。図１に示されるように、ＬＥＤダイ１１０は互いに物理的に相隔てられる。ある具体例において、ＬＥＤダイ１１０は、ほぼ均等に、隣接ＬＥＤダイから隔てられている。
【００１５】
ＬＥＤダイ１１０は、それぞれ、成長基板上で形成または成長される二個の反対の導電型にドープされる半導体層を含んでいる。成長基板は、サファイヤ、シリコン、炭化ケイ素、窒化ガリウム等であり、これは、示される各ＬＥＤダイ１１０中に含まれている。反対の導電型にドープされる半導体層は、異なるタイプの導電性を有する。たとえば、これらの半導体層のひとつは、ｎ型ドーパントがドープされた材料を含み、二個の半導体層のもうひとつは、ｐ型ドーパントがドープされた材料を含んでいる。ある具体例において、反対導電型にドープされる半導体層は、それぞれ、“III-Ｖ”族（またはグループ）化合物を含む。さらに詳細には、III-Ｖ族化合物は、周期表“III”族の元素および周期表“Ｖ”族の別の元素を含む。たとえば、III族元素は、ボロン、アルミニウム、ガリウム、インジウムおよびチタニウムを含み、Ｖ族元素は、窒素、リン、砒素、ビスマスを含む。ある具体例において、反対導電型にドープされる半導体層は、それぞれ、ｐドープ窒化ガリウム（ｐ−ＧａＮ）材料およびｎドープ窒化ガリウム材料（ｎ−ＧａＮ）を含む。ｐ型ドーパントはマグネシウム（Ｍｇ）を含み、ｎ型ドーパントは、カーボン（Ｃ）またはシリコン（Ｓｉ）を含む。
【００１６】
ＬＥＤダイ１１０は、それぞれ、発光層、たとえば、反対導電型ドープ層の間に設けられる多重量子井戸（ＭＱＷ）層を含む。ＭＱＷ層は、たとえば、窒化ガリウムおよびインジウム窒化ガリウム（ＩｎＧａＮ）のような活性材料の交互層（または周期層）を含む。たとえば、ＭＱＷ層は、多数の窒化ガリウム層および多数のインジウム窒化ガリウム層を含み、窒化ガリウム層およびインジウム窒化ガリウム層が、交互にまたは周期的方式で形成される。ある具体例において、ＭＱＷ層は、１０層の窒化ガリウムおよび１０層のインジウム窒化ガリウムを含み、インジウム窒化ガリウム層が窒化ガリウム層上に形成され、別の窒化ガリウム層がインジウム窒化ガリウム層上に形成される。発光効率は、交互層の数量と厚さに基づく。他の具体例において、ＭＱＷ層以外の適当な発光層が代わりに用いられる。
【００１７】
各ＬＥＤダイは、プリストレイン層（pre-strained layer）および電子ブロッキング層を含んでも良い。プリストレイン層はドープされ、且つ、歪みを解放し、ＭＱＷ層中のＱＣＳＥ（Quantum Confined Stark Effect：量子閉じ込めシュタルク効果：量子井戸の光線吸収スペクトルへの外部電場の影響）を減少させる。電子ブロッキング層は、ドープアルミニウム窒化ガリウム（ＡｌＧａＮ）材料を含み、ドーパントはマグネシウムを含む。電子ブロッキング層は、電子とホールのキャリアを閉じ込め、ＭＱＷ層内で再結合するのを助け、ＭＱＷ層の量子効率を改善し、好ましくないバンド幅の放射を減少させる。
【００１８】
ドープ層およびＭＱＷ層は全て従来のひとつまたはそれ以上のエピタキシャル成長プロセスにより形成される。たとえば、これらの層は、プロセス、たとえば、有機金属気相成長（metal organic vapor phase epitaxy、ＭＯＶＰＥ）、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、ハイドライド気相成長（ＨＶＰＥ）、液相エピタキシャル成長（ＬＰＥ）または別の適当なプロセスにより形成される。これらのプロセスは、適当な堆積処理チャンバで、セ氏数百度から１０００度以上の温度で行なわれる。
【００１９】
ｎドープ半導体層、ｐドープ半導体層およびその間に設けられるＭＱＷは、ＬＥＤのコア部分を構成する。電圧（または電荷）がＬＥＤ１１０のドープ層に供給されると、ＭＱＷ層は、たとえば、光線のような輻射線を放射する。ＭＱＷ層により放射される光線の色は輻射線の波長に対応する。輻射線は、たとえば、青色光のような可視光、またはたとえば、紫外線（ＵＶ）光のような非可視光である。光の波長（および光線の色）は、ＭＱＷ層を形成する材料の組成と構造を変化させることにより調整することができる。たとえば、ここで、ＬＥＤダイ１１０は青色ＬＥＤエミッタで、つまり、それらは、青色光を放射するように設定される。ある具体例において、ＬＥＤダイ１１０の中心波長（またはピーク波長）は、約４４０ｎｍから約４６５ｎｍの範囲で調整される。
【００２０】
図１に示されるように、各ＬＥＤダイ１１０は、金属パッドを含む二個の導電端子１２０Ａと１２０Ｂも含んでいる。ＬＥＤダイ１１０への電気接続が、導電端子１２０Ａ／１２０Ｂにより構築される。この具体例において、導電端子１２０Ａ／１２０Ｂのひとつはｐ端子（すなわち、ＬＥＤダイ１１０のｐ−ＧａＮ層に電気的に結合される）、もうひとつの導電端子１２０Ａ／１２０Ｂはｎ端子（すなわち、ＬＥＤダイ１１０のｎ−ＧａＮ層に電気的に結合される）である。よって、電圧が、端子１２０Ａと１２０Ｂ（導電パッド６０Ｂにより）に供給されて、ＬＥＤダイ１１０から光出力を生成する。
【００２１】
ある具体例において、ＬＥＤダイ１１０はすでにビニングプロセス（binning process）を受けている。さらに詳細には、複数のＬＥＤダイは、標準のＬＥＤ製造プロセスを用いて製造されている。これらのＬＥＤダイは、異なる領域、たとえば、光出力強度、色、経常消費、漏れ、抵抗等中、パフォーマンス特性を変化させる。ビニングプロセスは、これらのパフォーマンス領域中の各ダイのパフォーマンスにしたがって、これらのＬＥＤダイを、異なるカテゴリー（またはビン）に分割または割り当てる工程を含んでいる。たとえば、ビン１は、所定スレショルドを満たす光出力強度を有するＬＥＤダイを含み、ビン１０は、重大なパフォーマンス失効を有するＬＥＤダイを含み、よって、廃棄される必要がある。ＬＥＤダイのビニング後、ひとつ以上のあるビンからのＬＥＤダイのサブセットが選択されて、ＬＥＤダイ１１０として取り付けられる。ＬＥＤダイ１１０の選択されたサブセットは再構築ＬＥＤダイとも称される。
【００２２】
隣接ＬＥＤダイ１１０間の間隔が調整可能であることも理解できる。つまり、設計要求と製造会社に基づいて、隣接するＬＥＤダイ１１０間の空間は、テープ１０５上のそれらの配置に先立って、増加または減少する。ある具体例において、隣接ＬＥＤダイ１１０を分離する空間は、約０．５ｍｍから約２ｍｍ、たとえば、約１ｍｍである。
【００２３】
図２を参照すると、光変換材料１５０、たとえば、蛍光体薄膜が全ＬＥＤダイ１１０にコートされる。さらに詳細には、蛍光体薄膜１５０が、ＬＥＤダイ１１０露出表面、および、テープ１０５および／または基板１００の露出表面にコートされる。蛍光体薄膜１５０は、蛍光体材料および／または蛍光体を含んでいる。蛍光体薄膜１５０が用いられて、ＬＥＤダイ１１０により放射される光線の色を変換する。ある具体例において、蛍光体薄膜１５０は黄色蛍光体粒子を含み、且つ、ＬＥＤダイ１１０により放射される青色光を異なる波長光に変換することができる。別の具体例において、二重リン光体が用いられ、黄色粉末および赤色粉末蛍光体を含む。蛍光体薄膜１５０の材料組成を変化させることにより、所望の光出力色（たとえば、色々に類似する色）が達成される。ある具体例において、蛍光体薄膜１５０は、少なくとも二個のサブレイヤー（すなわち、複合層構造）を含む。たとえば、これらのサブレイヤーのひとつは、蛍光体粒子と混合されるゲルを含み、これらのサブレイヤーのもうひとつは、拡散粒子と混合されるゲルを含む。別の例によると、これらのサブレイヤーのひとつは、ゲルと混合される黄色蛍光体粒子を含み、これらのサブレイヤーのもうひとつは、ゲルと混合される赤色蛍光体粒子を含む。
【００２４】
濃縮された粘性流体媒体（たとえば、液状接着剤またはゲル）中、蛍光体薄膜１５０がＬＥＤダイ１１０表面にコートされる。ある具体例において、粘性流体はシリコンエポキシを含み、約１．４から約２の屈折率である。ある具体例において、拡散粒子が粘性流体中で混合される。拡散粒子は、たとえば、シリカ、ＰＭＭＡ、ＺｒＯ2またはシリコンを含む。ある別の例において、一層の粘性流体は蛍光体粒子と混合され、もう一層の粘性流体は拡散粒子と混合され、二層の粘性流体のうちの一層がもう一層に塗布される。同様に、ある具体例において、一層の粘性流体が黄色蛍光体と混合され、もう一層の粘性流体が赤色蛍光体と混合される。蛍光体薄膜１５０が用いられて、ゲルと混合される単層の蛍光体またはゲルと混合される複数層の蛍光体を示す。粘稠液がセットするか硬化するとき、蛍光体材料はＬＥＤパッケージの一部になる。ある具体例において、約セ氏１３０度から約セ氏１７０度の間の硬化温度が用いられる。
【００２５】
ウェハプロービングはこの段階で行われる。つまり、ＬＥＤダイ１１０は、導電端子１２０Ａと１２０Ｂにより電気的にアクセスされる。このウェハプロービングプロセスが行われて、ＬＥＤダイ１１０から、光出力パフォーマンス、たとえば、ＬＥＤダイ１１０の色温度に関連するパフォーマンス等を判断する。光出力パフォーマンスが十分でない場合、蛍光体材料１５０の作り方が修正されて、光出力パフォーマンスを改善する。
【００２６】
図３を参照すると、基板１００が除去される。ある具体例において、基板１００は、レーザーリフトオフプロセスにより除去される。別の具体例において、基板１００は、エッチングプロセスまたは別の適当なプロセスを用いて除去される。
【００２７】
その後、図４を参照すると、ダイシングプロセス１５５が行われて、ＬＥＤダイ１１０に単一化（個片化）する。ある具体例において、ダイソー（die saw）を用いて、ダイシングプロセス１５５が行われる。別の具体例において、別の適当な切断／スライス手段が用いられる。ダイシングプロセス１５５の一部として、隣接するＬＥＤダイ１１０間の蛍光体材料１５０が完全にスライスされて、ＬＥＤダイ１１０を分離する。このように、複数の単一接合蛍光体チップ１６０（図５に示される）が形成される。各チップ１６０は、蛍光体薄膜１５０で囲まれるＬＥＤダイ１１０を含んでいる。つまり、これらのＬＥＤダイがダイスされ、個々のパッケージ処理を受ける前、蛍光体コーティングは、一括して、全ＬＥＤダイ１１０に適用される。テープ１０５が各チップ１６０から除去される。ある具体例において、チップ１６０の設置面積は、約（１〜２）ｍｍ×（１〜２）ｍｍである。
【００２８】
ある状況において、基板１００が除去される間（図３）、テープ１０５が損傷する。これらの状況下で、損傷したテープ１０５がＬＥＤダイ１１０から除去され、ダイシングプロセス１５５が実行される前、図６に示されるように、新しいテープ１６５がＬＥＤダイ１１０の再固定に用いられる。
【００２９】
新しいテープ１６５が用いられるかどうかにかかわらず、ダイシングプロセス１５５が行われる前、基板１００が除去されることが理解できる。全ての長所が討論されているのではないが、そうすることによって、幾つかの長所が現存の方法に提供され、別の具体例は異なる長所を提供し、特定の長所が任意の具体例に必要ではない。一長所は、基板１００の除去が、ダイシングプロセス１５５により切断またはダイスされないことを意味することである。それゆえに、基板１００は無傷で、且つ、製造に再度用いられる。たとえば、基板１００は、ＬＥＤダイの異なるバッチのキャリア基板として用いられる。基板１００の再使用可能性は、ＬＥＤ製造コストを減少させる。別の長所は、基板１００がダイシングプロセス１５５の一部になる必要がないので、ダイシングプロセス１５５がより早く行え、ＬＥＤパッケージングの効率を向上させることである。この他、本発明の具体例は、現存のＬＥＤ製造/パッケージングプロセスに容易に整合することができるフレキシブルなプロセスを必要とする。
【００３０】
図７から図９は、本発明の別の具体例によるパッケージの各種段階の複数のＬＥＤの断面図である。一貫性と明瞭さの理由から、図１から図９の類似素子は同じ符号で示されている。図７を参照すると、複数のＬＥＤダイ１１０が基板１００上に設けられている。蛍光体薄膜１５０がＬＥＤダイ１１０にコートされる。しかし、図１から図６と異なり、蛍光体薄膜１５０はモールディングステンシル１７０により形成される。モールディングステンシル１７０により形成され、硬化する結果、蛍光体薄膜１５０の上表面１７５Ａは、各ＬＥＤダイ１１０で、凸面のドーム状の形状を示している。つまり、各ＬＥＤダイ１１０に対し、実質的に、丸くなり、カーブする蛍光体薄膜１５０の上表面１８０の一部がある。蛍光体薄膜１５０のこの幾何学形状は、ＬＥＤダイ１１０の下部より放射される光線の集光を助け、これにより、ＬＥＤダイ１１０のレンズとなる。
【００３１】
蛍光体薄膜１５０のドーム状の形状は単なる例であることが理解できる。別の具体例において、異なるプロファイルが蛍光体薄膜１５０のために達成されて、蛍光体薄膜は、さらに、ＬＥＤダイ１１０の所望のレンズとして機能することができる。たとえば、図８Ａから図８Ｃは、蛍光体薄膜１５０の異なる幾何学形状を説明する。同じ蛍光体形状が各複数のＬＥＤダイ１１０に達成されることが理解できるが、簡潔にするため、各図は、単一ＬＥＤダイ１１０の幾何学形状を示している。図８Ａにおいて、蛍光体薄膜１５０が形成されて（たとえば、適当なモールディングステンシルにより）、その上表面１７５Ｂは凹Ｖ字形状を示す。図８Ｂにおいて、蛍光体薄膜１５０が形成されて（たとえば、適当なモールディングステンシルにより）、その上表面１７５Ｃは凹Ｗ字形状を示す。図８Ｃにおいて、蛍光体薄膜１５０が形成されて（たとえば、適当なモールディングステンシルにより）、その上表面１７５Ｄは凹Ｕ字形状を示す。
【００３２】
図８Ａから図８Ｃに示されるように、反射層１７８が各蛍光体薄膜１５０の表面１７５Ｂ／１７５Ｃ／１７５Ｄ上に形成される。ある具体例において、反射層１７８は、金属材料、たとえば、銀またはアルミニウムを含む。反射層１７８は、放射、たとえば、ＬＥＤダイ１１０により発射される光線を反射する。よって、光線は上方向に伝播しない。代わりに、反射層１７８の存在により、光線は横向き方式で伝播する。よって、図８Ａから図８Ｃに示される各蛍光体形状は側面光コウモリ翼形である。図８Ａから図８Ｃ中に示される蛍光体コーティング（レンズとして機能）を有するＬＥＤダイ１１０は、側面光コウモリ翼形エミッタである。比較すると、ランバートエミッタ（たとえば、図７に示されるドーム状の蛍光体を有するＬＥＤダイ１１０）は、横方向と垂直方向（すなわち、真っ直ぐ上）に発光する。
【００３３】
適当なランバートまたは側面光コウモリ翼形を有する蛍光体薄膜１５０の形成の長所はコスト効果が高いことである。蛍光体薄膜１５０自身がレンズとなるので、追加のセカンダリレンズが必要ない。この他、潜在的なセカンダリレンズの除去がＬＥＤパッケージのサイズを減少させ、これにより、パッケージ全体をさらにコンパクトにする。追加の蛍光体形状が達成されるが、それらは、簡潔にするため、特に説明または討論されないことが理解できる。さらに、説明を提供する目的のため、図８から図９に示される具体例と以下の討論は、蛍光体薄膜１５０のドーム状の形状を用いているが、図８Ａから図８Ｃの別の側面光コウモリ翼形も適用できる。
【００３４】
図９を参照すると、蛍光体薄膜１５０を形成し、硬化した後、基板１００を除去して、後のために、基板１００を保存する。ある具体例において、テープ１０５は除去される必要がない。別の具体例において、テープ１０５も除去され、新しいテープ１６５が用いられて、除去されたテープ１０５を代替する。その後、ダイシングプロセス１５５を行なって、ＬＥＤダイ１１０を単一化する。その結果、図１０に示されるように、個々のＬＥＤチップ１６０が形成される。ダイシングプロセス前に、基板１００が除去されるので、再度基板１００が製造／パッケージングプロセスに利用され、これにより、パッケージ時間とコストを減少させることができる。
【００３５】
図５および図１０に示される単一化されたＬＥＤチップ１６０は、単一接合型ＬＥＤチップと称される。しかし、本発明のコンセプトは、マルチ接合型ＬＥＤチップにも適用される。たとえば、図１１Ａは、ＬＥＤ照明モジュール１８０の簡潔な図である。ＬＥＤ照明モジュール１８０は、一列に配列された複数のＬＥＤダイ１１０を有している。ＬＥＤダイ１１０は、図１から図１０で説明されたものと同様のパッケージングプロセスを適用できる。しかし、図１から図１０に関連する具体例と異なり、ＬＥＤダイ１１０は、個々のＬＥＤチップに単一化されない。代わりに、ダイシングプロセスが実行されて、それら（すなわち、ＬＥＤの列）が一緒にされて、ダイスされない。これを達成するため、ダイシングプロセスは一方向にだけ行われ（たとえば、水平方向だけまたは垂直方向だけにダイス）、ＬＥＤダイのマトリクスが、ＬＥＤダイの複数の行（または複数の列）にダイスされる。あるいは、二次元のダイシングがさらに用いられるが、これらのＬＥＤダイがダイシングによりＬＥＤダイの隣接の行（または列）から分離されても、行（または列）中の所定数量のＬＥＤダイは、行（または列）中のＬＥＤダイをダイスする。再度、ダイシングプロセスの実行前、基板１００が除去され、これにより、基板１００が再利用される。蛍光体薄膜１５０がＬＥＤダイ１１０の列を被覆する。任意の状況下で、ＬＥＤ照明モジュール１８０中のＬＥＤダイ１１０の列が回路基板１８５、たとえば、プリント回路基板（ＰＣＢ）上に配置される。
【００３６】
理解できることは、伝送または拡散ハウジングにより、光線モジュール１８０を組み込んだＴ５またはＴ８タイプのライトチューブの照明器具を容易に形成できる。たとえば、図１１Ｂは、ライトチューブ１８６のＴ５またはＴ８タイプの断面図である。ライトチューブ１８６は、ほぼ円形または丸いハウジング１８７を有する。ハウジング１８７は、発光素子、たとえば、上記の蛍光体コートＬＥＤダイ１１０（１個だけ断面図で示される）に、カバーと保護を提供する。たとえば、ＬＥＤダイ１１０が、図１１Ａに示されるＰＣＢ回路基板１８５上に設けられる照明モジュール１８０として実施される。ＰＣＢ回路基板１８５は、ヒートシンク１８８に熱伝導良く結合される。蛍光体は適当な形状にモールドされて、適当なレンズとして機能するので、もう、蛍光体コートＬＥＤダイ１１０はセカンダリレンズを必要としない。よって、ライトチューブ１８６はフレキシブルに設置されて、所望のタイプの光出力を有する。
【００３７】
図１２は、マトリクスに配列された複数のＬＥＤダイ１１０（すなわち、行と列）を有する別のＬＥＤ照明モジュール１９０を示す図である。これらのＬＥＤダイ１１０は、キャリア基板をダイシングすることなく、単一化されている。ダイシングプロセスの前、蛍光体薄膜１５０がＬＥＤダイ１１０に適用される。ダイシングプロセス後、各ＬＥＤダイ１１０が蛍光体薄膜１５０でコートされる。ＬＥＤダイ１１０は、回路基板１８５、たとえば、ＰＣＢ上に設置される。
【００３８】
図１３は、マトリクスに配列された複数のＬＥＤダイ１１０（すなわち、行および列）を有するさらに別のＬＥＤ照明モジュール２００を示す図である。これらのＬＥＤダイ１１０は、キャリア基板をダイシングすることなく、単一化されている。さらに、これらのＬＥＤダイ１１０はＬＥＤのアレイとして形成される。つまり、ダイシングプロセスにおいて、これらのＬＥＤダイ１１０は一緒にまとめられ（それらを分離するダイシングをしない）、それらは、一括して、別のＬＥＤアレイから分離される。ダイシングプロセスの前、蛍光体薄膜１５０は、一括して、全ＬＥＤダイ１１０に適用される。ダイシングプロセス後、ＬＥＤダイのアレイは、一括して、蛍光体薄膜１５０でコートされる。ＬＥＤダイ１１０は、その後、回路基板１８５、たとえば、ＰＣＢ上に設置される。
【００３９】
同様に、回路基板１８５上に設置されるＬＥＤダイ１１０がマトリクス形状である場合、伝送または拡散ハウジング（たとえば、図１１Ｂのハウジング１８７に類似するハウジング）により、光線モジュール１９０または２００に組み込まれる電球（ＭＲシリーズの電球を含む）、パーライトまたはダウンライトの照明器具も容易に形成できる。簡潔にするため、特定のタイプの照明器具はここで特に説明しない。
【００４０】
図１４は、本発明の各種具体例によるＬＥＤチップ１６０を用いたマルチチップ照明ユニット２４０Ａを示す図である。照明ユニット２４０Ａはサポート素子２５０を含む。ある具体例において、サポート素子２５０は、メタルコアプリント回路基板（ＭＣＰＣＢ）を含む。ＭＣＰＣＢは、アルミニウム（またはそれらの合金）でなる金属ベースを含む。ＭＣＰＣＢは、金属ベース上に設置され、熱伝導性を有するが、電気的に絶縁される誘電層も含む。ＭＣＰＣＢは、誘電層上に配置される銅からなる薄膜金属層も含む。別の具体例において、サポート素子２５０は、別の適当な材料、たとえば、セラミック、銅またはシリコンを含む。サポート素子２５０はアクティブ回路を含み、且つ、相互接続を構築する。
【００４１】
その名称が意味するように、マルチチップ照明ユニット２４０Ａは複数のＬＥＤダイ１１０を含む。ＬＥＤダイ１１０は、上述の単一接合蛍光体コートＬＥＤチップ１６０の一部である。簡潔にするため、ＬＥＤチップ１６０の導電端子は示されない。記述される具体例において、ＬＥＤダイ１１０は互いに物理的に相隔てられる。
【００４２】
照明ユニット２４０Ａは拡散キャップ２６０も含んでいる。拡散キャップ２６０は、サポート素子２５０上に位置するＬＥＤダイ１１０のカバーの機能も有する。つまり、ＬＥＤダイ１１０は、一括して、拡散キャップ２６０およびサポート素子２５０によりカプセル化される。サポート素子２５０は、拡散キャップ２６０により完全に被覆されるか、または被覆されなくても良い。ある具体例において、拡散キャップ２６０は、曲面またはプロファイルを有している。ある具体例において、曲面は半円の曲線をたどるので、ＬＥＤダイ１１０から放射される光線の各ビームは、実質的に直角方向の入射角、たとえば、９０度から数度以内の範囲で、拡散キャップ２６０表面に到達する。拡散キャップ２６０の曲線形は、ＬＥＤダイ１１０により放射される光線の全反射（ＴＩＲ）の減少を助ける。ある具体例において、拡散キャップ２６０は凹凸表面を有し、入射光をさらに散乱させる。
【００４３】
ある具体例において、ＬＥＤダイ１１０と拡散キャップ２６０間の空間は、光学ゲル２７０とも称される光学グレードのシリコンベース接着剤２７０により充填される。これらの具体例では、拡散粒子は光学ゲル２７０中に混合され、さらに、ＬＥＤダイ１１０により放射される光線を拡散する。別の具体例において、ＬＥＤダイ１１０と拡散キャップ２６０間の空間は空気が充填される。
【００４４】
サポート素子２５０は、放熱板３００と称される熱散逸構造３００上に位置する。放熱板３００は、サポート素子２５０により、熱的に、ＬＥＤダイ１１０に結合される。放熱板３００が設置されて、周囲の雰囲気への放熱を促進する。放熱板３００は、熱伝導材、たとえば、金属材料を含む。放熱板３００の形状と構造は、家庭の電球にフレームワークを提供し、同時に、ＬＥＤダイ１１０からの熱を拡散または導くように設計される。伝熱性を増加するため、放熱板３００は、放熱板３００の本体から外側に突出する複数のフィン３１０を有する。フィン３１０は、周囲の雰囲気に露出する表面を有し、伝熱を促進する。ある具体例において、熱伝導材は、基板２５０と放熱板３００との間に設けられる。たとえば、熱伝導材は、熱グリース、金属パッド、はんだ等を含む。熱伝導材は、さらに、ＬＥＤダイ１１０から放熱板３００への伝熱を増加する。
【００４５】
マルチチップ照明器具に加え、本発明のコンセプトは、単一チップ照明ユニット、たとえば、図１５に示される単一チップ照明ユニット２４０Ｂにも応用される。複数のＬＥＤチップ１６０を光源（たとえば、図１４のマルチチップ照明器具２４０Ａ）とするのに代わり、単一チップ照明ユニット２４０Ｂは、単一ＬＥＤチップ１６０を有して、光線を生成する。マルチチップ照明ユニット２４０Ａと同様に、単一チップ照明ユニット２４０Ｂは、追加電子回路を保護し、相互接続を提供するサポート素子２５０、光学的考察の拡散キャップ２６０、拡散キャップ２６０とサポート素子２５０間の光学ゲル２７０および熱散逸放熱板３００を含む。単一チップ照明ユニット２４０Ｂは、光出力を促進する追加素子を含むが、簡潔にするため、これらの追加素子は詳述しない。
【００４６】
図１６は、本発明の各種態様によるＬＥＤパッケージ方法４００のフローチャートである。方法４００はステップ４１０を含み、複数のＬＥＤが提供される。ＬＥＤが接着テープ上に配置される。テープは基板上に配置される。ある具体例において、基板は、ガラス基板、シリコン基板、セラミック基板および窒化ガリウム基板のどれかである。ある具体例において、ＬＥＤは、複数のビンに関連するＬＥＤの群から選択される。選択された複数のＬＥＤは、すべて、複数のビンのサブセットに属する。
【００４７】
方法４００はステップ４２０を含み、蛍光体層が複数のＬＥＤ上にコートされる。蛍光体層は、黄色蛍光体または黄色および赤色蛍光体粒子の組み合わせを含む。蛍光体粒子は粘性流体中で混合される。ある具体例において、粘性流体は拡散粒子も含む。
【００４８】
方法４００はステップ４３０を含み、蛍光体層が硬化する。蛍光体層の硬化は、所望の形状を維持するのを補助する。ある具体例において、硬化は高温で行われ、たとえば、温度は、セ氏約１３０度からセ氏約１７０度である。
【００４９】
方法４００はステップ４４０を含み、テープと基板が除去される。
【００５０】
方法４００はステップ４５０を含み、代替テープが複数のＬＥＤに取り付けられる。
【００５１】
方法４００はステップ４６０を含み、基板の除去後、ダイシングプロセスが複数のＬＥＤに行われる。よって、ダイシングプロセスは、基板をダイシングする工程を含まない。
【００５２】
方法４００はステップ４７０を含み、除去された基板はリサイクルされるかまたは今後のＬＥＤパッケージプロセスに再利用される。つまり、除去された基板は、パッケージが必要な異なる複数のＬＥＤのキャリア基板として用いられる。
【００５３】
追加プロセスは、工程４１０から４４０の前、期間中、または、後に実行されて、照明装置の製造を完成する。たとえば、ある具体例において、方法４００は、蛍光体層のモールディングステップを含み、蛍光体層は、それぞれ、ドーム状の形状または凹Ｖ字型、Ｕ字型またはＷ字型形状を有する複数のセグメントを有する。これらのセグメントは、それぞれ、ＬＥＤのそれぞれの上に設けられる。これらのセグメントは、その下にあるＬＥＤのレンズとして機能する。簡潔にするため、別の追加のプロセスはここで記述しない。
【００５４】
図１７は、ある具体例の前述の照明ユニット２４０Ａを含む照明装置５００を示す図である。照明装置５００は、ベース５１０、ベース５１０に取り付けられる本体５２０、および、本体５２０に取り付けられる照明アセンブリ５３０を有する。ある具体例において、照明アセンブリ５３０はダウンランプ（またはダウンライト照明モジュール）である。別の具体例において、照明アセンブリ５３０はその他のタイプの光線、たとえば、パーライトまたはライトチューブである。照明アセンブリ５３０は、室内照明または室外照明、たとえば、街灯または道路灯に用いられる。
【００５５】
照明アセンブリ５３０は、図１から図１６で記述される照明ユニット（２４０Ａまたは２８０Ｂ）または光線モジュール（１８０、１９０または２００）を含む。つまり、照明装置５００の照明アセンブリ５３０はＬＥＤベースの光源を含み、ＬＥＤダイは局部的に蛍光体がコートされている。照明アセンブリ５３０のためのＬＥＤパッケージングは、光出力５４０を生成するように構成される。理解できることは、ある具体例において、光学ゲルまたは拡散キャップを用いない光モジュールも、照明装置５００の光源（たとえば、照明アセンブリ５３０）としても用いられる。
【００５６】
本発明の一態様は一つの方法を含む。本方法は、基板上に設けられる複数の発光ダイを提供する工程と、蛍光体材料を複数の発光ダイに供給する工程と、蛍光体材料の供給後、基板を除去する工程と、基板除去後、ダイシングプロセスを複数の発光ダイに行う工程と、を含む。
【００５７】
ある具体例において、本方法は、基板を今後の製造プロセスに再利用する工程を含む。
【００５８】
ある具体例において、本方法は、さらに、基板除去前、蛍光体材料をモールディングする工程を含み、各発光ダイ上に設けられる蛍光体材料の部分は、ドーム状、曲線、ＶまたはＷ形状を有する。
【００５９】
ある具体例において、基板は、ガラス基板、シリコン基板、セラミック基板および窒化ガリウム基板のひとつを含む。
【００６０】
ある具体例において、接着テープが、基板と複数の発光ダイとの間に設けられる。ある具体例において、方法は、さらに、テープを除去する工程と、基板とテープの除去後、ダイシングプロセスの前、異なるテープを複数の発光ダイに取り付ける工程を含む。
【００６１】
ある具体例において、方法は、さらに、基板除去前、蛍光体材料を硬化する工程を含む。
【００６２】
ある具体例において、発光ダイは、ビニング（binning）プロセスを受けた発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。
【００６３】
ある具体例において、方法は、さらに、取り付けの前、ひとつ以上の発光ダイをその光源とする照明モジュールを製造する工程を含む。
【００６４】
本発明の別の態様は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のパッケージングする方法を含む。本方法は、テープを複数のＬＥＤに取り付け、テープが基板上に設置される工程と、蛍光体薄膜を複数のＬＥＤにコートする工程と、蛍光体薄膜を硬化する工程と、硬化後、基板を除去する工程、および、基板の除去後、ＬＥＤを単一化する工程、を含む。
【００６５】
ある具体例において、方法は、さらに、基板をその後のＬＥＤパッケージプロセスにリサイクルする工程を含む。
【００６６】
ある具体例において、方法は、さらに、基板除去前、モールディング装置により、蛍光体薄膜の形状を構成する工程を含む。ある具体例において、蛍光体薄膜は複数のドームを有するように形成され、ドーム形状が、それぞれ、ＬＥＤ上に設けられる。
【００６７】
ある具体例において、基板は、ガラス基板、シリコン基板、セラミック基板および窒化ガリウム基板のひとつを含む。
【００６８】
ある具体例において、方法は、さらに、ＬＥＤを単一化（個片化）する前、テープを除去し、除去されたテープを異なるテープで置き換える工程を含む。
【００６９】
ある具体例において、単一化工程は、機械ダイソー（mechanical die-saw）プロセスを含む。
【００７０】
ある具体例において、方法は、さらに、ビニングプロセスをＬＥＤ群に実行する工程と、ＬＥＤの群のサブセットを、テープに取り付けられる複数のＬＥＤとして選択する工程と、を含む。
【００７１】
本発明の別の態様は、発光ダイオード（ＬＥＤ）の製造方法を含む。本方法は、接着テープ上に複数のＬＥＤを設け、テープを基板上に設ける、基板は、ガラス基板、シリコン基板、セラミック基板および窒化ガリウム基板の一つを含む工程と、蛍光体層を複数のＬＥＤにコートする工程と、蛍光体層を硬化する工程と、硬化後、テープと基板を除去する工程と、代替テープを複数のＬＥＤに取り付ける工程と、基板の除去後、ダイシングプロセスを複数のＬＥＤに行う工程と、基板をその後別のＬＥＤパッケージングプロセスに再利用する工程と、を含む。
【００７２】
ある具体例において、方法は、さらに、蛍光体層をモールディングする工程を含み、蛍光体層は、個々のＬＥＤ上に設けられる複数の曲線セグメントを含む。
【００７３】
ある具体例において、準備工程は、複数のビンに関連するＬＥＤの群から、複数のＬＥＤを選択する工程を含み、選択される複数のＬＥＤは、すべて、複数のビンのサブセットに属する。
【００７４】
本発明のさらに別の態様は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のパッケージ方法を含む。本方法は、テープを複数のＬＥＤに取り付け、テープが基板上に設置される工程と、蛍光体薄膜を複数のＬＥＤにコートする工程と、蛍光体薄膜を硬化する工程と、硬化後、基板を除去する工程と、基板の除去後、ＬＥＤを単一化する工程、を含む。
【００７５】
ある具体例において、ある方式で、基板の除去が行われて、基板がリサイクルされる。
【００７６】
ある具体例において、方法は、基板除去前、モールディングステンシルで、蛍光体薄膜の形状をモールディングする工程を含む。ある具体例において、モールディングが行われて、蛍光体薄膜は、形状が、凹Ｖ字型、凹Ｗ字型および凹Ｕ字型、複数のドームのどれかである複数の部分を形成し、蛍光体薄膜の各部分は、それぞれ、異なるＬＥＤに設けられる。ある具体例において、本方法は、さらに、蛍光体薄膜の硬化後、基板の除去前、反射層を蛍光体薄膜上に形成する工程を含む。ある具体例において、モールディングが行われて、蛍光体薄膜は、凸面ドーム状形状を有する複数の部分に形成され、蛍光体薄膜の各部分は、それぞれ、異なるＬＥＤ上に設けられる。
【００７７】
ある具体例において、単一化工程は、さらに、ＬＥＤ間の領域を機械的に切断し、ＬＥＤを分離する工程を含む。
【００７８】
ある具体例において、方法は、さらに、ＬＥＤの群を複数のビンにビニングする工程と、複数のビンのサブセット中のＬＥＤを、前記テープに取り付けられる複数のＬＥＤとして選択する工程と、を含む。
【００７９】
本発明の別の態様は、発光ダイオード（ＬＥＤ）の製造方法を含む。本方法は、接着テープ上に設けられる複数のＬＥＤを提供し、テープが基板上に設けられ、基板は、ガラス基板、シリコン基板、セラミック基板および窒化ガリウム基板のどれかである工程と、蛍光体層を複数のＬＥＤにコートし、蛍光体層が複数のサブレイヤーを含む工程と、蛍光体層を硬化する工程と、反射層を蛍光体層上に形成する工程と、反射層の形成後、テープを再固定する工程と、反射層の形成後、基板を除去し、基板除去が実行されて、基板が再利用可能になる工程と、代替テープを複数のＬＥＤに取り付ける工程、および、基板の除去後、ダイシングプロセスを複数のＬＥＤに実行する工程、を含む。
【００８０】
ある具体例において、蛍光体層のサブレイヤーのひとつは、蛍光体粒子と混合されるゲルを含み、もうひとつのサブレイヤーは、拡散粒子と混合されるゲルを含む。
【００８１】
ある具体例において、蛍光体層の一サブレイヤーは、ゲルと混合される黄色蛍光体粒子を含み、もうひとつのサブレイヤーは、ゲルと混合される赤色蛍光体粒子を含む。
【００８２】
ある具体例において、反射層は銀またはアルミニウムを含む。
ある具体例において、方法は、さらに、蛍光体層をモールディングする工程を含み、蛍光体層は、個々のＬＥＤ上に設置される複数の所定のセグメントを有する。ある具体例において、所定のセグメントは、それぞれ、凹Ｖ字型、凹Ｕ字型および凹Ｗ字型を有する。ある具体例において、所定のセグメントは、それぞれ、凸面ドーム状の形状を有する。
【００８３】
ある具体例において、準備工程は、複数のビンに関連するＬＥＤの群から、複数のＬＥＤが選択される工程を含み、選択される複数のＬＥＤは、すべて、複数のビンのサブセットに属する。
【００８４】
本発明の別の態様は照明装置を含む。照明装置は白色発光ダイを含み、白色発光ダイは、第一導電型半導体層と、第一導電型半導体層上の発光層と、発光層上の第二導電型半導体層と、第一導電型半導体層から離れた第二導電型半導体層表面上の二個の導電端子、および、第一導電型半導体層、発光層、第二導電型半導体層および二個の導電端子が被覆される蛍光体薄膜を有し、蛍光体薄膜は、第一サブレイヤーおよび第一サブレイヤー上に設けられる第二サブレイヤーを有する。
【００８５】
ある具体例において、第一サブレイヤーは、蛍光体粒子と混合されるゲルを含み、第二サブレイヤーは、拡散粒子と混合されるゲルを含む。
【００８６】
ある具体例において、第一サブレイヤーは、ゲルと混合される黄色蛍光体粒子を含み、第二サブレイヤーは、ゲルと混合される赤色蛍光体粒子を含む。
【００８７】
ある具体例において、蛍光体薄膜は、凸面ドーム状の形状を有する。
【００８８】
ある具体例において、蛍光体薄膜の形状は、凹Ｖ字型、凹Ｕ字型または凹Ｗ字型のどれかである。ある具体例において、照明装置は、さらに、蛍光体薄膜上に設けられる反射層を含む。
【００８９】
ある具体例において、蛍光体薄膜の屈折率は約１．４から約２．０である。
【００９０】
ある具体例において、照明装置は、さらに、複数の白色発光ダイが位置するサポート素子を含む。ある具体例において、照明装置は、さらに、サポート素子および複数の白色発光ダイが位置するハウジングを含む。ある具体例において、ハウジングが、電球、ライトチューブ、パーライトおよびダウンライトのひとつに設置される。ある具体例において、複数の白色発光ダイが行で配列される。ある具体例において、複数の白色発光ダイがマトリクスで配列される。
【００９１】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【００９２】
１００  基板
１０５  テープ
１１０  半導体フォトニックダイ
１２０Ａ、１２０Ｂ  導電端子
６０Ｂ  導電パッド
１５０  光変換材料
１５５  ダイシングプロセス
１６０  チップ
１６５  新しいテープ
１７０  モールディングステンシル
１７５Ｂ  上表面
１７５Ｃ  上表面
１７５Ｄ  上表面
１７８  反射層
１８５  ＰＣＢ回路基板
１８６  ライトチューブ
１８７  ハウジング
１８８  ヒートシンク
１９０  ＬＥＤ照明モジュール
２００  ＬＥＤ照明モジュール
２４０Ａ  マルチチップ照明ユニット
２４０Ｂ  単一チップ照明ユニット
２５０  サポート素子
２６０  拡散キャップ
２７０  光学ゲル
３００  熱散逸構造
３１０  フィン
４００  方法
５００  照明装置
５１０  ベース
５２０  本体
５３０  照明アセンブリ
【図１】
2014045194.tif 000003
【図２】
2014045194.tif 000004
【図３】
2014045194.tif 000005
【図４】
2014045194.tif 000006
【図５】
2014045194.tif 000007
【図６】
2014045194.tif 000008
【図７】
2014045194.tif 000009
【図８Ａ】
2014045194.tif 000010
【図８Ｂ】
2014045194.tif 000011
【図８Ｃ】
2014045194.tif 000012
【図９】
2014045194.tif 000013
【図１０】
2014045194.tif 000014
【図１１Ａ】
2014045194.tif 000015
【図１１Ｂ】
2014045194.tif 000016
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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