(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板上に複数の発光デバイスを形成し、前記複数の発光デバイスの各発光デバイスは、各発光デバイスが自己支持することを可能にするよう、少なくとも５０ミクロンの厚さを持つ金属層を含み、
前記第１の基板を除去し、
前記複数の発光デバイスを個片化し、
前記個片化の後に、前記複数の発光デバイスの各発光デバイスを、その個片化された形態で、中間基板の穴の中に、前記複数の発光デバイスを前記中間基板に接着することなく配置し、
前記複数の発光デバイスを封入して、複数の封入された発光デバイスを形成し、
前記中間基板を除去し、且つ
前記複数の封入された発光デバイスを個片化して、個々の封入された発光デバイスを提供する、
ことを有する方法。
【請求項２】
前記複数の発光デバイスを配置することは、共通の発光特性に基づいて前記複数の発光デバイスを選択することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記封入することは、前記共通の発光特性に基づいて、プリフォームされたシートを選択することと、前記プリフォームされたシートを前記複数の発光デバイスの上に設けることとを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記封入することは、エポキシ、シリコーン、及びガラスのうちの少なくとも１つの封入構造を、前記複数の発光デバイスの各発光デバイスの上に形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記複数の発光デバイスと封入構造との間に波長変換材料の層を設けることを含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記封入することは、波長変換材料を含む構造を前記複数の発光デバイスの各発光デバイスの上に形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記封入することは、プリフォームされたシートを前記複数の発光デバイスの上に設けることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の発光デバイスの前記封入は、複数の半球状ドームを形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記封入することは、前記複数の発光デバイス同士の間に延在する封入材料を設けることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の封入された発光デバイスを個片化することの前に、前記複数の発光デバイス同士の間の前記封入材料に反射材料を設けることを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記反射材料を設けることは、金型上に前記反射材料を配し、次いで、前記金型を前記封入材料に当てることを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記中間基板は前記金型である、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光デバイスの分野に関し、特に、光学ドームを有するチップスケール発光デバイスを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜フリップチップデバイスを含め、薄膜発光デバイスは従来、試験され個片化（ダイシング）された後に、典型的に何百もの発光ダイをサブマウント上に取り付けるピックアンドプレースプロセスを介して、サブマウントに取り付けられる。サブマウントは、個々の発光ダイを支持するのに必要な構造体と、外部電源が発光ダイに結合されることを可能にする電気回路とを提供する。サブマウントはまた、例えばラミネーション及び封入などの後続プロセスがサブマウント上のデバイスの全てに対して同時に適用されることを可能にし、製造コストを有意に削減する。このような処理の後、完成した発光デバイスを備えたサブマウントが続いてスライス／ダイシング（“個片化”）されて、ランプ内に置かれたり印刷回路基板に取り付けられたり等々されることが可能な個々の発光デバイスが作り出される。
【０００３】
しかしながら、サブマウント上の発光デバイスの個片化は、サブマウントによって提供される構造的支持によって妨げられる。スライス装置はサブマウントを切断することができなければならず、ラミネーションプロセスを通して一群の発光デバイスを構造的に支持するのに十分な厚さ及び／又は固さであるサブマウントは、非構造基板よりもスライスするのが困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スライスされなければならない構造支持サブマウントを必要としない完成した発光デバイスを提供することが有利である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これらの関心事のうちの１つ以上を、より良く解決するため、本発明の一実施形態において、ＬＥＤが、各ＬＥＤに構造的支持を提供する１つ以上の厚い金属層を備えて、ウエハ基板上に製造される。個々のＬＥＤ間のストリートすなわちレーンはこの金属を含んでおらず、ウエハは個片化された自己支持形ＬＥＤへと容易にスライス／ダイシングされることができる。これらのデバイスは自己支持するので、別個の支持サブマウントは必要とされない。個片化の前に、更なるプロセスがウエハレベルで適用されてもよく、個片化の後に、必要とされる更なる処理のために、これらの自己支持形ＬＥＤが中間基板上にピックアンドプレースされてもよい。本発明の一実施形態において、ウエハレベルで、あるいは発光デバイスが中間基板上にある間に、発光デバイスの上に保護光学ドームが形成される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
以下の図を含む添付図面を参照して、例として、本発明を更に詳細に説明する。
【図１Ａ】自己支持形発光デバイスの製造の一例を示す図である。
【図１Ｂ】自己支持形発光デバイスの製造の一例を示す図である。
【図１Ｃ】自己支持形発光デバイスの製造の一例を示す図である。
【図１Ｄ】自己支持形発光デバイスの製造の一例を示す図である。
【図１Ｅ】自己支持形発光デバイスの製造の一例を示す図である。
【図２Ａ】ウエハレベルでの自己支持形発光デバイスの封入の一例を示す図である。
【図２Ｂ】ウエハレベルでの自己支持形発光デバイスの封入の一例を示す図である。
【図３Ａ】中間基板上に位置する自己支持形発光デバイスの封入の一例を示す図である。
【図３Ｂ】中間基板上に位置する自己支持形発光デバイスの封入の一例を示す図である。
【図３Ｃ】中間基板上に位置する自己支持形発光デバイスの封入の一例を示す図である。
【図３Ｄ】中間基板上に位置する自己支持形発光デバイスの封入の一例を示す図である。
【図３Ｅ】中間基板上に位置する自己支持形発光デバイスの封入の一例を示す図である。
【図４Ａ】自己支持形発光デバイスの封入体を形成する成形プロセスの一例を示す図である。
【図４Ｂ】自己支持形発光デバイスの封入体を形成する成形プロセスの一例を示す図である。
【図４Ｃ】自己支持形発光デバイスの封入体を形成する成形プロセスの一例を示す図である。
【図４Ｄ】自己支持形発光デバイスの封入体を形成する成形プロセスの一例を示す図である。
【図４Ｅ】自己支持形発光デバイスの封入体を形成する成形プロセスの一例を示す図である。
【図４Ｆ】自己支持形発光デバイスの封入体を形成する成形プロセスの一例を示す図である。
【図５】封入された自己支持形発光デバイスの製造のフロー図の一例を示す図である。  図面全体を通して、同様あるいは対応する機構又は機能は、同じ参照符号で指し示す。図面は、例示目的で含められたものであり、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下の説明においては、限定ではなく説明の目的で、本発明の概念の完全なる理解を提供するために、例えば特定のアーキテクチャ、インタフェース、技術などの具体的詳細事項を説明する。しかしながら、当業者に明らかなように、本発明は、これらの具体的詳細事項からは逸脱した他の実施形態でも実施され得るものである。同様に、本明細書の文章は、図面に示される実施形態例に向けられたものであり、請求項に係る発明に、請求項に明示的に含められた限定以外の限定を加えるものではない。単純化及び明瞭化の目的のため、不要な詳細事項で本発明の説明を不明瞭にしないよう、周知のデバイス、回路及び方法についての詳細な説明は省略することとする。
【０００８】
図１Ａ−１Ｅは、ここに援用する同時係属中の米国特許出願第６１／５６８，２９７号（“ＦＯＲＭＩＮＧ  ＴＨＩＣＫ  ＭＥＴＡＬ  ＬＡＹＥＲＳ  ＯＮ  Ａ  ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ  ＬＩＧＨＴ  ＥＭＩＴＴＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥ”，２０１１年１２月８日出願，Ａｌｅｘａｎｄｅｒ  Ｎｉｃｋｅｌ，Ｊｉｍ  Ｌｅｉ，Ａｎｎｅｌｉ  Ｍｕｎｋｈｏｌｍ，Ｇｒｉｇｏｒｉｙ  Ｂａｓｉｎ，Ｓａｌ  Ａｋｒａｍ，及びＳｔｅｆａｎｏ  Ｓｃｈｉａｆｆｉｎｏ，代理人整理番号２０１１Ｐ００９７２）に開示されているような自己支持形の発光デバイスの製造の一例を示している。
【０００９】
図１Ａに示すように、発光構造２０が基板４０上に形成される。基板４０は、何百又は何千という発光構造がその上に形成されるウエハとし得る。発光構造２０は、例えば、ｎ型領域とｐ型領域との間に挟まれた活性層を有することができ、基板４０は、サファイア、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＧａＮ、又は複合基板を有し得る。金属パッド８４及び８６が、ｎ型領域及びｐ型領域への電気的接触を提供するとともに、例えば誘電体、シリコンの酸化物若しくは窒化物、空気、又は周囲ガスなどの絶縁材料で充たされ得る間隙８９によって分離されている。付随のパッド８４及び８６を備えた発光構造２０は、技術的に一般的な多様な技術のうちの何れを用いて形成されてもよい。
【００１０】
本発明の実施形態において、パッド８４、８６の上方に厚い金属層が形成される。これらの厚い金属層の形成を容易にするため、パッド８４、８６の上方に２つのベース（基礎）層２２、２４が形成され得る。ベース層２２は、導電性の接着層とすることができ、例えば、Ｔｉ、Ｗ、及び例えばＴｉＷなどの合金を含み得る。ベース層２４は、厚い金属層がその上に形成され得るシード層とし得る。例えば、厚い金属層が銅めっきによって形成される場合、シード層２４は銅とし得る。
【００１１】
ベース層２２、２４は、更に詳細に後述するように、半導体デバイスのウエハの表面全体を覆うように形成された後に、パッド同士を電気的に分離（アイソレート）するようにエッチングされることができ、あるいは、発光構造２０の領域同士をアイソレートするようにパターン形成され得る。
【００１２】
厚い金属層が上に形成される区別可能な領域を提供するよう、例えばフォトレジストなどの除去可能な材料２６が選択パターンで設けられ得る。図示のように、除去可能材料は、パッド８４、８６間の間隙８９と一致され得る。この除去可能材料はまた、個々の発光構造２０の間の領域（“ストリート”又は“レーン”）に配置され得る。
【００１３】
図１Ｂにて、除去可能材料２６によって画成された領域に厚い金属層２８、３０が形成され得る。図示のように、金属層２８はパッド８６の上方にあり、金属層３０はパッド８４の上方にある。これらの層２８、３０の厚さは、一部の実施形態において５０ミクロンより大きいとすることができ、一部の実施形態において１００ミクロンより大きいとし得る。
【００１４】
発光構造２０を支持し且つこれらの構造のパッド８４、８６の各々への導電を提供する厚い金属層を形成することには、その他の技術も使用され得る。ここに援用する同時係属中の米国特許出願第６１／６５６，６９１号（“ＣＨＩＰ  ＳＣＡＬＥ  ＬＩＧＨＴ  ＥＭＩＴＴＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥ  ＷＩＴＨ  ＭＥＴＡＬ  ＰＩＬＬＡＲＳ  ＩＮ  Ａ  ＭＯＬＤＩＮＧ  ＣＯＭＰＯＵＮＤ  ＦＯＲＭＥＤ  ＡＴ  ＷＡＦＥＲ  ＬＥＶＥＬ”，２０１２年６月７日出願，Ｊｉｐｕ  Ｌｅｉ，Ｓｔｅｆａｎｏ  Ｓｃｈｉａｆｆｉｎｏ，Ａｌｅｘａｎｄｅｒ  Ｎｉｃｋｅｌ，Ｍｏｏｉ  Ｇｕａｎ  Ｎｇ，Ｇｒｉｇｏｒｉｙ  Ｂａｓｉｎ，及びＳａｌ  Ａｋｒａｍ，代理人整理番号２０１２ＰＦ００４５０）は、パッド８４、８６上に複数のピラーを作製し、それらのピラーを成形コンパウンド内に埋め込むことを開示している。ピラーが機械的支持及び導電を提供する一方で、成形コンパウンドがピラー構造における歪みを防止する。
【００１５】
導電性のベース層２２、２４は、これら厚い金属層２８、３０をそれぞれパッド８６、８４に電気的に結合する。場合により、ベース層２２、２４の何れか又は双方が、発光素子２０に直接的に結合されて、コネクタパッド及びベース／シード層としての二役を果たしてもよく、同様に、パッド８４及び８６が、シード材料を有して、ベース層２２、２４の必要性をなくしてもよい。
【００１６】
この実施形態例において、導電性のベース層２２、２４は、ウエハ４０全体にわたって延在しており、故に、発光素子全てのパッド８４、８６全ての間の導電経路を作り出している。
【００１７】
図１Ｃにて、除去可能材料２６が除去されて、パッド８４、８６間の領域内及びウエハ上のデバイス間のストリート内のベース層２２、２４が露出される。ベース層２２、２４の露出領域が、従来からのエッチングによって除去されて、パッド８６、８４の上の電気的にアイソレートされた厚い金属領域２８、３０が作り出され得る。
【００１８】
当業者が認識するように、導電性のベース層２２、２４がパッド８４、８６の上のみに位置するようにパターン形成されている場合には、この除去及びエッチングプロセスは行われる必要がない。同様に、導電性のベース層２２、２４をパターン形成することは、発光素子のグループ内の接続を可能にし得る。
【００１９】
図１Ｄにて、材料２６が除去された場合、電気絶縁材料３３がウエハを覆って形成されて、厚い金属領域２８、３０間及びウエハ上の個々の発光デバイス間の支持を提供し得る。この材料３３は、この材料の方に向けられ得る光の吸収を抑制するように反射性とし得る。この材料３３は、ウエハの表面全体を覆って設けられ、次いで、例えばマイクロビーズ・ブラスティング、フライカッティング、ブレードを用いた切除、又は化学機械研磨などの従来からの技術を用いて、金属領域２８、３０を露出させるように平坦化あるいはエッチングされ得る。層２２、２４がパターン形成されていて材料２６を除去する必要がなかった場合には、材料２６が図示の材料３３を形成する。
【００２０】
図１Ｄに示すように、厚い金属層２８、３０の上に金属コンタクトパッド３６、３８が形成されて、例えばリフローはんだ付けによる、ＰＣ基板などの構造への接続が容易にされ得る。コンタクトパッド３６、３８は、例えば、金マイクロバンプ又ははんだとすることができ、また、例えばめっき又はスクリーン印刷を含む如何なる好適技術によって形成されてもよい。
【００２１】
基板４０が除去されて、デバイス１００がパッド３６、３８を介して外部給電されるときに光が放出されることになる発光構造２０の表面が露出され得る。発光構造２０のこの発光面は、光の取り出しを高めるために粗面化されてもよく、それにより光出力効率が向上され得る。他の例では、基板４０は、発光構造２０によって発せられる光に対して透明であって、所定位置に残存してもよい。基板４０は、発光構造２０から基板４０内への光の取り出しを容易にする機構を含んでいてもよく、例えば、基板４０は、発光構造２０が上に成長されるパターンドサファイア基板（patterned  sapphire  substrate；ＰＳＳ）とし得る。
【００２２】
図１Ｅに示すように、例えばレーザスクライビング及びダイシングを用いて、個々のデバイス１００が個片化され得る。特記するに、厚い金属領域２８、３０はデバイス１００間のストリート内に延在していないので、従来からの半導体ダイシング技術が使用され得る。
【００２３】
基板４０が除去されるとき、個々のデバイス１００は各々、後続プロセスに関して自己支持であるように、そして特に、図２Ａ−２Ｂ、図３Ａ−３Ｅ、及び図４Ａ−４Ｅに例示するように、例えば透明なドームなどの保護光学材料でのデバイス１００の封入中に自己支持であるように、十分な構造的完全性を有することになる。
【００２４】
図２Ａ−２Ｂは、ウエハレベルでの自己支持形発光デバイスの封入例を示している。これら及び後続の図においては、発光素子２０、厚い金属層２８、３０、絶縁材料３３、及びパッド８４、８６の自己支持形構造の各々を、発光デバイス１００として参照する。
【００２５】
図２Ａは、発光デバイス１００がウエハレベルにある間に、すなわち、同時に形成された厚い金属層２８、３０を備えた発光素子群２０が互いに分離される前に、発光デバイス１００の上方に半球状のドーム２１０を形成する一例を示している。これらのドーム２１０は、発光デバイスへの保護を提供するとともに、発光デバイス１００によって生成される光の、各ドーム２１０の外の領域への光学的な結合を提供することを意図している。一部の実施形態において、これらのドームは、透明なエポキシ、シリコーン、ガラス、又は発光デバイスとドーム２１０の外部領域との光学的な結合を提供するその他の材料を用いて形成される。一部の実施形態において、ドーム２１０を有する材料は、発光デバイス１００から発せられた光の一部又は全てを異なる波長（色）へと変換する１つ以上の波長変換材料（例えば、蛍光体など）を含む。他の実施形態において、ドーム２１０が形成される前に、発光素子２０上に波長変換材料の層が形成されてもよい。ドーム２１０はまた、例えば波長変換材料の知覚色を変えるなど、異なる光学機能又はその他の機能を提供する複数の材料層を有していてもよい。
【００２６】
これらのドーム２１０の形成は、ドーム２１０の材料が流体形態で塗布された後に金型内で硬化されるという、発光素子１００を有するウエハ上でのレンズの‘ｉｎ−ｓｉｔｕ’成形によく適しているが、これらのドームを形成するその他の技術も当業者に利用可能である。例えば、プリフォーム（事前成形）された隣接ドームのシートが形成され、その後、発光素子１００を有するウエハにアライメントされて接着されてもよい。
【００２７】
これらの半球ドーム２１０を形成した後、光学ドーム２１０を備えた個々の発光デバイス１００が、発光素子２０間の絶縁材料３３及びこれらストリート／レーンに沿った残存成形材料を含む材料に応じて、例えば機械的なソーイング若しくは切断やレーザ切断などを含む従来からのスライス／ダイシング技術を用いて、指し示した切断ライン２２０に沿って個片化され得る。
【００２８】
上述のように、支持を提供する厚い金属層２８、３０は、個々のデバイス１００を分離するストリート／レーン内に延在していないので、デバイス１００を個片化するのに使用されるプロセス及びツールは、従来プロセス及びツールが構造支持サブマウント上のデバイスを個片化するときに経験する摩耗及び応力を経験しない。
【００２９】
図２Ｂは、発光デバイス１００を封入するドームの他の外形例２１２を示している。この例において、ドーム２１２は外形が台形状であり、図２Ａの半球ドーム２１０と比較して一般に、よりいっそうコリメートされた光出力を提供することになる。典型的に、ドーム２１２のこの外形は切頂円錐形状のレンズに相当するが、その他の３次元形状が、切頂ピラミッド状及びその他を含め、台形プロファイルを提供してもよい。ドーム２１２を形成するのに使用されるプロセス及び材料は、ドーム２１０を形成するのに使用される上述のプロセス及び材料と同様である。
【００３０】
当業者が認識するように、封入ドームは、各々が異なる光学的特徴を有する多様な形状のうちの何れのものであってもよい。例えば、発光デバイス１００から出力される光を更にコリメートするために、フレネルレンズが各発光デバイス１００の上方に成形されてもよい。一部の実施形態において、デバイス１００の発光面の平面に対して実質的に直交する光出力を提供するために、横に向かせるレンズが各発光デバイス１００の上方に形成されてもよい。当業者が認識するように、発光デバイス１００の上に形成されるドームの形成において、多様な光学効果のうちの何れが達成されてもよい。
【００３１】
一部の用途において、ウエハレベルでの発光素子１００各々の光学封入体の形成は、実現可能でないことがある。一部の用途において、ウエハレベルの発光素子１００の組に光学封入体２１０、２１２をアライメントするのに要求される精度が、発光デバイス製造者の能力又はコスト見込みを超えることがある。他の用途において、所望の光出力特性が、ウエハ上の各発光デバイス１００に関連する限られた面積では達成可能でないことがある。
【００３２】
そのような用途及びその他において、封入用の光学ドームの形成のために、デバイス当たりもっと大きい面積を供することが好ましことがある。従って、自己支持形のデバイス１００は、ウエハから個片化された後に、追加の領域を提供する中間基板上に配置されてもよい。
【００３３】
図３Ａ−３Ｅは、例えば従来からのダイシングテープなおの中間基板３０１上に位置する自己支持形発光デバイス１００の封入例を示している。
【００３４】
図３Ａの例において、各発光デバイス１００を封入するドーム３１０は、例えば、基板３１０上の複数のデバイス１００の同時大量モールディングの結果物、又は基板３０１上の複数のデバイス１００上へのプリフォームシート状の整形素子群３１０の貼り付けの結果物などの、連続形状のフィルムの部分である。他の例では、デバイス１００が、各発光デバイスの周りに素子３１０を形成することを容易にするように好ましく離間されて移動可能な基板３０１上に置かれ、そして、組立てライン的に封入装置を通り抜けてもよい。このような装置は、各デバイス１００の光学素子３１０として急速硬化スラリーの成形を適用し、あるいは、各デバイス１００の光学素子３１０としてプリフォームされたドームを貼り付け得る。
【００３５】
一部の実施形態において、封入されたデバイス１００の光出力効率を向上させるため、各ドーム３１０の底面に反射層３３０が設けられ得る。この反射層３３０は、さもなければドーム３１０の底部を通って漏れることになる光を、この例ではドーム３１０の半球状の上面である所望の光出力面に向けて反射し戻す。
【００３６】
ドーム２１０と同様に、ドーム３１０（並びに後述のドーム３１２−３１８及び４５０）は、上で詳述したような多様な形状のうちの何れかで多様な材料のうちの何れかを有し得る。
【００３７】
図３Ｂ−３Ｅは、デバイス１００の上のドームとして形成され得る多様な形状を示している。１つだけの素子として図示するが、デバイス１００の上にこれら特定の形状を形成することは、好ましくは、デバイス１００が中間基板３０１（図３Ｂ−３Ｅには図示せず）の上にある間に行われることになる。
【００３８】
図３Ｂは、一般的に切頂円錐形状を伴う台形プロファイルのドーム３１２を示している。図示するように、デバイス１００の外側のオーバーハング（張り出し）表面にぐるりと反射層３３０が延在している。
【００３９】
図３Ｃは、一般的に円筒形状又は立方体形状の光学封入体を伴う矩形プロファイルのドーム３１４を示している。
【００４０】
図３Ｄは、頂部に向かって半径が減少する円筒形状又は丸められた上部コーナー若しくはエッジを有する立方体形状に相当し得る‘切頂弾丸’プロファイルのドーム３１６を示している。
【００４１】
図３Ｃ及び３Ｄの外形の利点は、後続の、デバイス１００が取り付けられようとしている印刷回路基板又はその他の種類の治具上でのデバイス１００のハンドリング、配置及びアライメント、を容易にする平坦な垂直セグメント３１４Ａ及び３１６Ａを供することである。
【００４２】
当業者が認識するように、封入ドームの形状は、本発明の原理には実質的に無関係であり、封入されたデバイス１００の意図する用途に依存する。例えば、図３Ｅは、特定の利点を達成するための複数の機構形状の組み合わせを例示している。上述のように、平坦な垂直面３１８Ａが、封入デバイス１００のハンドリング、配置及びアライメントを容易にするとともに、一般的に切頂円錐形状を伴う台形プロファイル３１８Ｂが、一般的な半球プロファイルよりもいっそうコリメートされた光出力を提供する。
【００４３】
図４Ａ−４Ｅは、各発光デバイス１００の上方に光学素子を形成する上型４２０と適合された下型４１０を形成する中間基板上にマウントされた自己支持形発光デバイス１００の封入体を形成する成形プロセスの一例を示している。
【００４４】
図４Ａに示すように、金型４１０は、自己支持形デバイス１００が中に配置され得る穴（ウェル）４１５を含んでいる。好ましくは、デバイス１００はウエハ上にある間に試験されることができ、適正に機能するデバイス１００のみが金型４１０の穴４１５内に配置される。穴４１５はデバイス１００を受け入れる形状にされており、且つデバイス１００はこれらの穴４１５内に置かれるときに自己支持するので、デバイス１００を金型４１０に接着したり、穴４１５内のこのデバイス配置をその他の方法で支持したりする必要はなく、それにより、デバイス１００を金型４１０に取り付け且つそれから取り外すことのコストが回避される。
【００４５】
対応する金型４２０が、金型４１０とアライメントされ、この例では半球プロファイルを持つ素子（図４Ｂ−４Ｅにおける４５０）である特定形状の封入光学素子の形成を可能にするように形状を定められる。金型４２０は、封入光学素子を形成する材料（図４Ｂの４５０）が基板４１０と金型４２０との間の空間内に置かれる前又は後の何れかに、金型４１０に結合される。その後、従来からの技術を用いて、封入材料４５０が硬化／固化される。
【００４６】
オプションとして、封入材料４５０の底面に反射コーティングが設けられる場合に、封入材料が固まった後に、図４Ｂに示すように、金型４１０が取り外されて、封入材料４５０の底面が露出される。図４Ｃに示すように、金型４１０又は同様の金型が、粘着性のある反射コーティング４６０でコートされ、次いで、発光デバイス１００間に残された隙間に再挿入されることで、図４Ｄに示すように、材料４５０の底面がこの反射コーティング４６０で被覆され得る。金型４１０は、反射コーティング４６０が金型４１０から解放されて材料４５０の底面にとどまることを確保するように、好ましくコートされ、あるいはその他の準備を施される。
【００４７】
図４Ｅにて、（封入材料４５０の底面に反射コーティングが設けられたかに応じて、図４Ｂ又は図４Ｄに示した工程の後に）金型４１０、４２０が取り外され得る。金型４１０、４２０を取り外すことは、発光デバイス１００間に金型４１０、４２０によって作り出された領域／ストリート／レーン（以下、‘ストリート’）を露出させる。オプションとして、発光デバイス１００を個片化するのに使用される技術に応じて、金型４１０が所定位置に維持されて、個片化プロセスのためにこれらストリートにおける支持表面を提供し得る。
【００４８】
デバイス１００を個片化／ダイシングすることには、機械的なソーイング若しくは切断、レーザ切断、及びエッチングなどを含む多様な技術のうちの何れが用いられてもよい。この個片化は、ストリート内の残存封入材料４５０及びオプションで設けられる反射コーティング４６０を切断することを要するのみであるので、個片化装置上の応力及び摩耗が最小化されることになる。個片化を受けて、図４Ｆに示すように、オプションの反射コーティング４６０を備えた個々の封入４５０された自己支持形デバイス１００が提供される。
【００４９】
図５は、封入された自己支持形発光デバイスの製造のフロー図の一例を示している。
【００５０】
５１０にて、従来からの発光構造が、Ｎ及びＰコンタクトをこの構造の同じ面上にして形成される。
【００５１】
５３０にて、これらのＮ及びＰコンタクト上に、厚い金属層が、形成される層同士の間を絶縁材料にして形成される。必要な場合、５２０にて、厚い金属層の形成を支援するために、Ｎ及びＰコンタクトにシード層が設けられる。
【００５２】
厚い金属層は、何らかの導電材料を有することができ、好ましくは、発光構造によって発生される熱を放散するために、高い熱伝導率を示す材料を有し得る。好適な材料は、例えば、銅、ニッケル、金、パラジウム、ニッケル銅合金、又はその他の金属や合金を含む。
【００５３】
５４０にて、発光デバイス１００への外部接続を支援するために、これら厚い金属ピラー上にパッドが形成される。厚い金属層を形成するのに使用される材料に応じて、これらのパッドは、単に金属層間の上述の絶縁材料を超えるパッドの延長としてもよいし、あるいは、外部コンタクトとして、例えば金など、非酸化材料を提供する要求などの特定の要求を満たすように選択された材料としてもよい。各パッドは、デバイスの具体的な用途の寸法要求に応じて、対応する厚い金属層の表面積よりも大きい又は小さい表面積を占め得る。
【００５４】
デバイスの所望の封入体が、ウエハレベルで利用可能な寸法を超える場合、５５０にて、デバイスが個片化されて中間基板上に配置される。
【００５５】
５６０にて、ウエハ上にある間に、あるいは中間基板上で、デバイスが封入される。封入後、上で詳述したように、５７０にて、デバイスが個片化される。特記するに、封入がウエハ又は中間基板の何れの上で行われるかにかかわらず、この個片化は、支持のためのサブマウントを貫いてスライス／ダイシングする必要がなく、それにより、個片化を実行するのに使用される装置上の応力及び摩耗が実質的に抑制される。
【００５６】
図面及び以上の記載にて本発明を詳細に図示して説明してきたが、これらの図示及び説明は、限定的なものではなく、例示的あるいは典型的なものとみなされるべきであり、本発明は、開示した実施形態に限定されるものではない。
【００５７】
例えば、中間基板上の発光デバイス群を覆ってプリフォームシートを設けることを封入が含み、発光デバイス群が共通の発光特性に基づいて選定され、且つこの共通の発光特性に基づいて上記プリフォームシートが選定されるという一実施形態で、本発明を処理することが可能である。ここに援用する米国特許第７，３４４，９５２号（“Ｌａｍｉｎａｔｉｎｇ  Ｅｎｃａｐｓｕｌａｎｔ  Ｆｉｌｍ  Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒ  Ｏｖｅｒ  ＬＥＤｓ”，２００８年７月３日発行，Ｈａｒｙａｎｔｏ  Ｃｈａｎｄｒａ）は、サブマウント上の一組の発光デバイスに蛍光体フィルムをラミネートする技術を開示している。波長変換特性を異ならせて、多様な蛍光体フィルムがプリフォームされる。発光ダイが試験され、且つそれらの光出力特性に基づいて仕分け（“瓶分け”）され、同様の特性を持つ複数のダイが１つのサブマウントに取り付けられる。その後、サブマウント上の同様の特性を持つダイに適用すべき特定の蛍光体フィルムが、これら発光ダイの特定の発光と選定蛍光体フィルムの波長変換との組み合わせが所望の複合光出力を供するように選定される。同様に機能する発光ダイのグループを、そのグループの具体的な特性に基づいて選定された蛍光体組成とペアリングすることにより、複合光出力のバラつきが実質的に低減される。
【００５８】
また、これらの実施形態例は、Ｎ及びＰコンタクトの各々の上の単一の厚い金属層を示しているが、当業者が認識するように、この厚い金属層は、複数の個別の厚い金属ピラーを有していてもよく、また、上で参照したＪｉｐｕ  Ｌｅｉ等の同時係属出願に開示されているように、Ｎ及びＰコンタクトに結合されないその他の厚い金属層が形成されてもよい。
【００５９】
開示した実施形態へのその他の変形が、図面、本開示及び添付の請求項の検討から、請求項に係る発明を実施する当業者によって理解されて実現され得る。請求項において、用語“有する”はその他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞“ａ”又は“ａｎ”は複数であることを排除するものではない。複数の特定の手段が互いに異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、それらの手段の組み合わせが有利に使用され得ないということを指し示すものではない。請求項中の如何なる参照符号も、範囲を限定するものとして解されるべきでない。
【図１Ａ】
0006516190.tif 000002
【図１Ｂ】
0006516190.tif 000003
【図１Ｃ】
0006516190.tif 000004
【図１Ｄ】
0006516190.tif 000005
【図１Ｅ】
0006516190.tif 000006
【図２Ａ】
0006516190.tif 000007
【図２Ｂ】
0006516190.tif 000008
【図３Ａ】
0006516190.tif 000009
【図３Ｂ】
0006516190.tif 000010
【図３Ｃ】
0006516190.tif 000011
【図３Ｄ】
0006516190.tif 000012
【図３Ｅ】
0006516190.tif 000013
【図４Ａ】
0006516190.tif 000014
【図４Ｂ】
0006516190.tif 000015
【図４Ｃ】
0006516190.tif 000016
【図４Ｄ】
0006516190.tif 000017
【図４Ｅ】
0006516190.tif 000018
【図４Ｆ】
0006516190.tif 000019
【図５】
0006516190.tif 000020