(57)【要約】特定の実施形態によると、発光ダイオード、つまり、半導体ダイ（２１０）は、特定の実施形態において燐光体を含むポリマー結合剤（４２０、２３０）中に埋め込まれることにより、例えば、独立白色発光ダイおよび／またはの単一体積の結合剤（４２０、２３０）中に埋め込まれた複数の発光ダイを含む複合ウエハを形成する。特定の実施形態の方法において、半導体ダイ（２１０）の接点は、少なくとも部分的に、結合剤によってコーティングされないままであるか、または、結合剤（４２０、２３０）が適用された後、ダイが分離される前に、周囲に再び暴露される。
2015506591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化された結合剤中に懸下された複数の個別の半導体ダイを備える複合ウエハを形成する方法であって、前記方法は、
前記複数の個別の半導体ダイを型基板上に配置することであって、各半導体ダイは、前記型基板に隣接する少なくとも２つの離間された接点を有する、ことと、
前記複数の半導体ダイを結合剤でコーティングすることと、
前記結合剤を硬化させることにより、前記複合ウエハを形成することと
を含み、各半導体ダイの前記接点は、少なくとも部分的に、前記結合剤によってコーティングされないままである、方法。
【請求項２】
前記複合ウエハを、複数の個別の部分に分離することをさらに含み、前記複数の個別の部分はそれぞれ、硬化された結合剤でコーティングされた少なくとも１つの半導体ダイを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
分離後、各半導体ダイを囲繞する結合剤の体積は、実質的に等しい、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記複合ウエハを分離することは、レーザ切断、ナイフ切断、回転式ナイフ切断、剪断、水ジェット切断、アブレシブ水ジェット切断、型抜き、または鋸切断のうちの少なくとも１つを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記複合ウエハの各個別の部分は、１つのみの半導体ダイを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記複合ウエハの各個別の部分は、隣接する面間に約９０°の角を有する長方形固体である、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記複合ウエハの形成後、（ｉ）前記半導体ダイのうちの少なくともいくつかを電気的に試験することと、（ｉｉ）前記電気的試験に基づいて、前記分離された部分を区分化することとをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記個別の部分のうちの１つにおける前記少なくとも１つの半導体ダイの接点を基板上の離間された伝導性トレースに電気的に結合することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記接点を前記伝導性トレースに電気的に結合することは、伝導性接着剤で前記接点を前記伝導性トレースに接着することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの半導体ダイを前記少なくとも１つの半導体ダイに給電するための回路に電気的に接続することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記複合ウエハを分離後、前記個別の部分のそれぞれから付加的材料を除去することをさらに含み、それによって、各部分は、その後、所望の形状を有する、請求項２に記載の方法。
【請求項１２】
前記複合ウエハを前記型基板から分離することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
結合剤でコーティングされた前記複数の半導体ダイと第２の基板とを接触させて配置することと、
結合剤でコーティングされた前記複数の半導体ダイから前記型基板を取り外すことであって、結合剤でコーティングされた前記複数の半導体ダイは、前記第２の基板に取着されたままである、ことと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記複合ウエハを前記第２の基板から分離することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記結合剤を硬化させる前に、前記複数の半導体ダイの接点は、前記型基板内に少なくとも部分的に埋め込まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数の半導体ダイの接点は、少なくとも２μｍだけ、前記型基板内に埋め込まれる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記結合剤を硬化させた後、前記複数の半導体ダイの接点のそれぞれの少なくとも一部は、前記硬化された結合剤から突出する、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記結合剤を硬化させた後、その接点に近接する各半導体ダイの少なくとも一部は、前記硬化された結合剤から突出する、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
各半導体ダイの接点は、実質的に、結合剤によって全体的にコーティングされないままである、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記結合剤は、シリコーンまたはエポキシのうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記複数の半導体ダイを前記結合剤でコーティングすることは、
前記結合剤を型内に分配することと、
前記型を覆って前記型基板を配置することであって、それによって、前記複数の半導体ダイは、前記結合剤中に懸下される、ことと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記結合剤を硬化させることは、
少なくとも部分的に、前記結合剤を硬化させることと、
その後、前記型基板を前記型から取り外すことと
を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
（ｉ）前記型基板と対向する型の表面は、テクスチャ処理を備え、（ｉｉ）前記硬化された結合剤の少なくとも一部は、前記型基板が前記型から取り外された後、前記テクスチャ処理を備え、（ｉｉｉ）前記テクスチャ処理は、前記硬化された結合剤からの光抽出を向上させるように構成されている、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記型基板を前記型から取り外した後、前記硬化された結合剤からの光抽出を向上させるためのテクスチャ処理を前記型基板と対向する結合剤の表面の少なくとも一部に適用することをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
（ｉ）前記型は、前記結合剤が配置される複数の個別の区画を備え、（ｉｉ）１つ以上の半導体ダイは、前記結合剤を硬化させる前に、各区画内または各区画の上方に懸下される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
各区画は、補完形状を前記結合剤の一部に付与し、前記補完形状は、実質的に、相互に同じである、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記型基板は、前記型基板を通る１つ以上の開口部を画定している、請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記結合剤の少なくとも一部は、少なくとも１つの前記開口部を通して前記型内に分配される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記結合剤の一部は、前記型基板が前記型を覆って配置されるとき、少なくとも１つの前記開口部を通して流動する、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記複数の半導体ダイを前記結合剤でコーティングすることは、前記結合剤を前記型基板の上に分配することを含み、前記結合剤は、前記型基板の表面の上方に延在する１つ以上の障壁によって、前記型基板の上に含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３１】
前記硬化された結合剤からの光抽出を向上させるためのテクスチャ処理を前記型基板と対向する結合剤の表面の少なくとも一部に適用することをさらに含み、それによって、前記硬化された結合剤は、前記テクスチャ処理を保持する、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記結合剤を硬化させることは、
少なくとも部分的に、前記結合剤を硬化させることと、
その後、前記型基板を前記複数の半導体ダイから取り外すことと
を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記結合剤の少なくとも一部を覆って、かつ、前記結合剤の少なくとも一部に接触させて、型カバーを配置することをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
（ｉ）前記型カバーは、複数の個別の区画を備え、（ｉｉ）１つ以上の半導体ダイは、前記結合剤を硬化させる前に、各区画内または各区画の下に懸下される、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
各区画は、補完形状を前記結合剤の一部に付与し、前記補完形状は、実質的に、相互に同じである、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記結合剤は、波長変換材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３７】
前記波長変換材料は、燐光体または量子ドットのうちの少なくとも１つを備える、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
各半導体ダイは、発光半導体ダイを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３９】
前記結合剤は、前記発光半導体ダイによって放出される光の波長に対して透過性である、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
各発光半導体ダイは、ベアダイ発光ダイオードを備える、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記発光半導体ダイはそれぞれ、ＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、ＩｎＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＰ、ＩｎＰ、ＺｎＯ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅ、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、シリコン、あるいは、それらの合金または混合物のうちの少なくとも１つを備える半導体材料を備える、請求項３８に記載の方法。
【請求項４２】
前記結合剤は、前記発光半導体ダイから放出される光の少なくとも一部の吸収、および、異なる波長を有する変換された光の放出のための波長変換材料を含み、前記発光半導体ダイによって放出される変換された光および変換されていない光は、組み合わさることにより、実質的白色光を形成する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４３】
前記実質的白色光は、２０００Ｋ〜１０，０００Ｋの範囲内の相関色温度を有する、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記実質的白色光は、前記複合ウエハにわたって、４マクアダム楕円未満の色温度変動を有する、請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
前記実質的白色光は、前記複合ウエハにわたって、２マクアダム楕円未満の色温度変動を有する、請求項４２に記載の方法。
【請求項４６】
前記複合ウエハは、第１の表面および前記第１の表面と反対の第２の表面を有し、前記第１の表面および第２の表面は、実質的に、平坦かつ平行である、請求項１に記載の方法。
【請求項４７】
前記複合ウエハは、厚さ変動１０％未満を伴う、実質的に均一な厚さを有する、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記複合ウエハは、厚さ変動５％未満を伴う、実質的に均一な厚さを有する、請求項４６に記載の方法。
【請求項４９】
前記複合ウエハは、５μｍ〜４０００μｍの実質的に均一な厚さを有する、請求項４６に記載の方法。
【請求項５０】
前記厚さに垂直な前記複合ウエハの寸法は、５ｍｍ〜１０００ｍｍである、請求項４６に記載の方法。
【請求項５１】
隣接する半導体ダイ間の間隔は、前記複合ウエハにわたって、実質的に一定である、請求項１に記載の方法。
【請求項５２】
前記間隔は、約２５μｍ〜約１０，０００μｍの範囲内である、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記半導体ダイのそれぞれの上方の前記結合剤の厚さは、約２５μｍ〜約４０００μｍの範囲内である、請求項１に記載の方法。
【請求項５４】
前記半導体ダイのそれぞれの上方の前記結合剤の厚さは、５％以内まで同一である、請求項１に記載の方法。
【請求項５５】
前記複数の半導体ダイは、少なくとも１００個の半導体ダイを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５６】
前記複数の半導体ダイは、少なくとも１０００個の半導体ダイを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５７】
前記半導体ダイは、少なくとも第１の方向において、実質的に等しい半導体ダイ間距離を有するアレイ内に配列される、請求項１に記載の方法。
【請求項５８】
前記アレイは、前記第１の方向と異なる少なくとも第２の方向において、実質的に等しい半導体ダイ間距離を有する、請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
前記半導体ダイは、規則的周期的アレイに配列される、請求項１に記載の方法。
【請求項６０】
剥離材料が、前記結合剤の少なくとも一部を覆って配置される、請求項１に記載の方法。
【請求項６１】
前記剥離材料は、離型膜を備える、請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記離型膜は、前記硬化された結合剤からの光抽出を向上させるためのテクスチャ処理でテクスチャ処理される、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記型基板は、ガラス、金属、シリコーン、ファイバガラス、セラミック、水溶性テープ、熱剥離テープ、ＵＶ剥離テープ、テレフタル酸ポリエチレン、ポリエチレンナフタレート、プラスチック膜、テープ、接着剤、アクリル、ポリカーボネート、ポリマー、またはポリテトラフルオロエチレンのうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６４】
前記結合剤を硬化させることは、熱、空気、湿気、超大気圧、または紫外線放射のうちの少なくとも１つへの暴露を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６５】
前記複数の個別の半導体ダイを前記型基板上に配置することは、（ｉ）接着力、（ｉｉ）磁力、または（ｉｉｉ）真空のうちの少なくとも１つの印加を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６６】
前記複数の個別の半導体ダイを前記型基板上に配置する前に、（ｉ）半導体ダイ群を試験し、実質的に等しい特性を有する半導体ダイを識別することと、（ｉｉ）前記複数の半導体ダイを前記識別された半導体ダイから選択することとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６７】
前記複数の半導体ダイは、前記型基板内のくぼみの中に配置される、請求項１に記載の方法。
【請求項６８】
（ｉ）前記型基板は、真空チャックまたは静電チャックのうちの少なくとも１つを備え、（ｉｉ）前記半導体ダイの位置は、真空または静電気力によって少なくとも部分的に維持される、請求項１に記載の方法。
【請求項６９】
前記複数の半導体ダイを前記結合剤でコーティングすることは、フィードバック信号に応答して、前記半導体ダイの上に分配される結合剤の量を制御することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７０】
熱または紫外線放射のうちの少なくとも１つへの暴露によって、前記複合ウエハを前記型基板から取り外すことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７１】
前記結合剤は、その内部に、（ｉ）ヒュームドシリカ、（ｉｉ）ヒュームドアルミナ、または（ｉｉｉ）ＴｉＯ２のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７２】
前記結合剤は、複数の個別の領域を備え、そのうちの少なくとも１つは、前記結合剤と少なくとも１つの波長変換材料とを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７３】
（ｉ）少なくとも１つの半導体ダイは、基板の上の１つ以上の活性層を備え、（ｉｉ）前記基板は、前記結合剤でコーティングする前に、部分的または完全に取り外される、請求項１に記載の方法。
【請求項７４】
前記少なくとも１つの半導体ダイの基板は、前記少なくとも１つの半導体ダイを前記型基板に配置した後、部分的または完全に取り外される、請求項７３に記載の方法。
【請求項７５】
前記半導体ダイのそれぞれは、光検出半導体ダイを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７６】
前記結合剤は、前記光検出半導体ダイによって検出される光の波長に対して透過性である、請求項７５に記載の方法。
【請求項７７】
光学要素を前記半導体ダイのうちの１つ以上と関連付けることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７８】
硬化の前に、光学要素のアレイを前記結合剤上に配置することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７９】
前記結合剤を硬化させることは、前記光学要素のアレイを前記硬化された結合剤に接着させる、請求項７８に記載の方法。
【請求項８０】
前記複合ウエハは、前記光学要素のアレイを備え、前記方法は、前記複合ウエハを、それぞれが少なくとも１つの光学要素を備える個別の部分に分離することをさらに含む、請求項７８に記載の方法。
【請求項８１】
前記複合ウエハの少なくとも一部を覆って、または前記複合ウエハの少なくとも一部の中に、反射層を形成することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８２】
前記反射層は、反射膜を備える、請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
前記反射層は、複数の粒子を備える、請求項８１に記載の方法。
【請求項８４】
前記複数の粒子は、ヒュームドシリカ粒子、ヒュームドアルミナ粒子、またはＴｉＯ２粒子のうちの少なくとも１つを備える、請求項８３に記載の方法。
【請求項８５】
硬化された結合剤中に懸下された複数の個別の半導体ダイを備える複合ウエハを形成する方法であって、前記方法は、
前記複数の個別の半導体ダイを型基板上に配置することであって、各半導体ダイは、前記型基板と対向する少なくとも２つの離間された接点を有する、ことと、
前記複数の半導体ダイを第１の結合剤でコーティングすることであって、各半導体ダイの接点は、少なくとも部分的に、コーティングされないままである、ことと、
少なくとも部分的に、前記第１の結合剤を硬化させることと、
少なくとも部分的に硬化された第１の結合剤でコーティングされた前記複数の半導体ダイと第２の基板とを接触させて配置することと、
その後、前記型基板を前記複数の半導体ダイから取り外し、それによって、前記第１の結合剤によってコーティングされていない各半導体ダイの一部を暴露することであって、前記複数の半導体ダイは、前記第２の基板に取着されたままである、ことと、
前記複数の半導体ダイのそれぞれの少なくとも前記コーティングされない部分を第２の結合剤でコーティングすることと、
前記第２の結合剤を硬化させることにより、前記複合ウエハを形成することと
を含む、方法。
【請求項８６】
前記第１の結合剤および前記第２の結合剤は、同一の材料を備える、請求項８５に記載の方法。
【請求項８７】
前記複合ウエハを、複数の個別の部分に分離することをさらに含み、複数の個別の部分のそれぞれは、硬化された第１の結合剤および硬化された第２の結合剤でコーティングされた少なくとも１つの半導体ダイを備える、請求項８５に記載の方法。
【請求項８８】
前記複合ウエハを前記第２の基板から分離することをさらに含む、請求項８５に記載の方法。
【請求項８９】
前記複合ウエハの前記複数の半導体ダイの接点のそれぞれの少なくとも一部は、硬化された第１の結合剤または硬化された第２の結合剤のうちの少なくとも１つから突出する、請求項８５に記載の方法。
【請求項９０】
各半導体ダイの接点に近接する各半導体ダイの少なくとも一部は、硬化された第１の結合剤または硬化された第２の結合剤のうちの少なくとも１つから突出する、請求項８５に記載の方法。
【請求項９１】
前記第１の結合剤または前記第２の結合剤のうちの少なくとも１つは、シリコーンまたはエポキシのうちの少なくとも１つを備える、請求項８５に記載の方法。
【請求項９２】
前記複数の半導体ダイのそれぞれの少なくとも前記コーティングされない部分を前記第２の結合剤でコーティングすることは、
前記第２の結合剤を型内に分配することと、
前記型基板を前記型の上に配置することであって、それによって、前記複数の半導体ダイは、前記第２の結合剤と接触して配置される、ことと
を含む、請求項８５に記載の方法。
【請求項９３】
前記第２の結合剤を硬化させることは、
少なくとも部分的に、前記第２の結合剤を硬化させることと、
その後、前記型基板を前記型から取り外すことと
を含む、請求項９２に記載の方法。
【請求項９４】
（ｉ）前記型基板と対向する型の表面は、テクスチャ処理を備え、（ｉｉ）前記硬化された第２の結合剤の少なくとも一部は、前記型基板が前記型から取り外された後、前記テクスチャ処理を備え、（ｉｉｉ）前記テクスチャ処理は、前記硬化された第２の結合剤からの光抽出を向上させるように構成されている、請求項９３に記載の方法。
【請求項９５】
前記型基板を前記型から取り外した後、前記硬化された第２の結合剤からの光抽出を向上させるためのテクスチャ処理を前記型基板と対向する前記第２の結合剤の表面の少なくとも一部に適用することをさらに含む、請求項９３に記載の方法。
【請求項９６】
（ｉ）前記型は、前記第２の結合剤が配置される複数の個別の区画を備え、（ｉｉ）１つ以上の半導体ダイは、前記第２の結合剤の硬化の前に、各区画内または各区画の上方に懸下される、請求項９２に記載の方法。
【請求項９７】
各区画は、補完形状を前記第２の結合剤の一部に付与し、前記補完形状は、実質的に、相互に同じである、請求項９６に記載の方法。
【請求項９８】
前記複数の半導体ダイのそれぞれの少なくとも前記コーティングされない部分を前記第２の結合剤でコーティングすることは、前記第２の結合剤を前記型基板の上に分配することを含み、前記第２の結合剤は、前記型基板の表面の上方に延在する１つ以上の障壁によって、前記型基板の上に含まれる、請求項８５に記載の方法。
【請求項９９】
前記硬化された第２の結合剤からの光抽出を向上させるためのテクスチャ処理を前記型基板と対向する前記第２の結合剤の表面の少なくとも一部に適用することをさらに含み、それによって、前記硬化された第２の結合剤は、前記テクスチャ処理を保持する、請求項９８に記載の方法。
【請求項１００】
前記第２の結合剤を硬化させることは、
少なくとも部分的に、前記第２の結合剤を硬化させることと、
その後、前記型基板を前記複数の半導体ダイから取り外すことと
を含む、請求項９８に記載の方法。
【請求項１０１】
前記第２の結合剤の少なくとも一部を覆って、かつ、前記第２の結合剤の少なくとも一部に接着させて、型カバーを配置することをさらに含む、請求項９８に記載の方法。
【請求項１０２】
（ｉ）前記型カバーは、複数の個別の区画を備え、（ｉｉ）１つ以上の半導体ダイは、前記第２の結合剤を硬化させる前に、各区画内または各区画の下に懸下される、請求項１０１に記載の方法。
【請求項１０３】
各区画は、補完形状を前記第２の結合剤の一部に付与し、前記補完形状は、実質的に、相互に同じである、請求項１０２に記載の方法。
【請求項１０４】
前記第１の結合剤または前記第２の結合剤のうちの少なくとも１つは、波長変換材料を含む、請求項８５に記載の方法。
【請求項１０５】
各半導体ダイは、発光半導体ダイを備える、請求項８５に記載の方法。
【請求項１０６】
前記第１の結合剤または前記第２の結合剤のうちの少なくとも１つは、前記発光半導体ダイによって放出される光の波長に対して透過性である、請求項１０５に記載の方法。
【請求項１０７】
前記第１の結合剤または前記第２の結合剤のうちの少なくとも１つは、前記発光半導体ダイから放出される光の少なくとも一部の吸収、および、異なる波長を有する変換された光の放出のための波長変換材料を含み、前記発光半導体ダイによって放出される変換された光および変換されていない光は、組み合わさることにより、実質的白色光を形成する、請求項１０５に記載の方法。
【請求項１０８】
前記実質的白色光は、前記複合ウエハにわたって、４マクアダム楕円未満の色温度変動を有する、請求項１０７に記載の方法。
【請求項１０９】
前記実質的白色光は、前記複合ウエハにわたって、２マクアダム楕円未満の色温度変動を有する、請求項１０７に記載の方法。
【請求項１１０】
電子素子を形成する方法であって、前記方法は、
複数の個別の半導体ダイを型基板上に配置することであって、各半導体ダイは、前記型基板に隣接する少なくとも２つの離間された接点を有する、ことと、
前記複数の半導体ダイを結合剤でコーティングすることと、
前記結合剤を硬化させることにより、前記硬化された結合剤中に懸下された前記複数の半導体ダイを備える複合ウエハを形成することであって、各半導体ダイの接点は、少なくとも部分的に、結合剤でコーティングされないままである、ことと、
前記複合ウエハを、複数の個別の部分に分離することであって、前記複数の個別の部分はそれぞれ、硬化された結合剤中に懸下された少なくとも１つの半導体ダイを備える、ことと、
その後、前記複合ウエハの前記個別の部分を前記型基板から取り外すことと
を含む、方法。
【請求項１１１】
（ａ）前記結合剤は、（ｉ）シリコーンまたはエポキシのうちの少なくとも１つと、（ｉｉ）波長変換材料とを備え、（ｂ）前記半導体ダイのそれぞれは、発光ダイオードを備える、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１２】
前記波長変換材料は、発光半導体ダイから放出される光の少なくとも一部を吸収し、異なる波長を有する変換された光を放出し、前記発光半導体ダイによって放出される変換された光および変換されていない光は、組み合わさることにより、実質的白色光を形成する、請求項１１１に記載の方法。
【請求項１１３】
前記結合剤を硬化させた後、前記複数の半導体ダイの接点のそれぞれの少なくとも一部は、前記硬化された結合剤から突出する、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１４】
前記結合剤を硬化させた後、各半導体ダイの接点に近接する各半導体ダイの少なくとも一部は、前記硬化された結合剤から突出する、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１５】
電子素子を形成する方法であって、前記方法は、
複数の個別の半導体ダイを型基板上に配置することであって、各半導体ダイは、前記型基板と対向する少なくとも２つの離間された接点を有する、ことと、
前記複数の半導体ダイを第１の結合剤でコーティングすることであって、各半導体ダイの接点は、少なくとも部分的に、コーティングされないままである、ことと、
少なくとも部分的に、前記第１の結合剤を硬化させることと、
少なくとも部分的に硬化された第１の結合剤でコーティングされた前記複数の半導体ダイと第２の基板とを接触させて配置することと、
その後、前記型基板を前記複数の半導体ダイから取り外し、それによって、前記第１の結合剤によってコーティングされない各半導体ダイの一部を暴露することであって、前記複数の半導体ダイは、前記第２の基板に取着されたままである、ことと、
前記複数の半導体ダイのそれぞれの少なくとも前記コーティングされない部分を第２の結合剤でコーティングすることと、
前記第２の結合剤を硬化させることにより、前記複数の半導体ダイと、硬化された第１および第２の結合剤とを備える複合ウエハを形成することと、
前記複合ウエハを、複数の個別の部分に分離することであって、前記複数の個別の部分はそれぞれ、少なくとも１つの半導体ダイと、硬化された第１および第２の結合剤とを備える、ことと、
その後、前記複合ウエハの前記個別の部分を前記型基板から取り外すことと
を含む、方法。
【請求項１１６】
前記第１の結合剤および前記第２の結合剤は、同一の材料を備える、請求項１１５に記載の方法。
【請求項１１７】
（ａ）前記第１の結合剤または前記第２の結合剤のうちの少なくとも１つは、（ｉ）シリコーンまたはエポキシのうちの少なくとも１つと、（ｉｉ）波長変換材料とを備え、（ｂ）前記半導体ダイはそれぞれ、発光ダイオードを備える、請求項１１５に記載の方法。
【請求項１１８】
前記波長変換材料は、発光半導体ダイから放出される光の少なくとも一部を吸収し、異なる波長を有する変換された光を放出し、前記発光半導体ダイによって放出される変換された光および変換されていない光は、組み合わさることにより、実質的白色光を形成する、請求項１１７に記載の方法。
【請求項１１９】
前記第２の結合剤を硬化させた後、前記複数の半導体ダイの接点のそれぞれの少なくとも一部は、硬化された第１の結合剤または硬化された第２の結合剤のうちの少なくとも１つから突出する、請求項１１５に記載の方法。
【請求項１２０】
前記第２の結合剤を硬化させた後、各半導体ダイの接点に近接する各半導体ダイの少なくとも一部は、硬化された第１の結合剤または硬化された第２の結合剤のうちの少なくとも１つから突出する、請求項１１５に記載の方法。
【請求項１２１】
硬化された結合剤中に懸下された複数の個別の半導体ダイを備える複合ウエハを形成する方法であって、前記方法は、
前記複数の個別の半導体ダイを型基板上に配置することであって、各半導体ダイは、少なくとも２つの離間された接点を有する、ことと、
前記複数の半導体ダイを結合剤でコーティングすることと、
前記結合剤を硬化させることにより、前記複合ウエハを形成することと、
前記少なくとも２つの接点に近接する前記結合剤の少なくとも一部を除去することにより、前記少なくとも２つの接点のそれぞれの少なくとも一部を暴露させることと
を含む、方法。
【請求項１２２】
前記複合ウエハを、複数の個別の部分に分離することであって、前記複数の個別の部分はそれぞれ、硬化された結合剤中に懸下された少なくとも１つの半導体ダイを備える、ことと、
その後、前記複合ウエハの前記個別の部分を前記型基板から取り外すことと
をさらに含む、請求項１２１に記載の方法。
【請求項１２３】
電子素子であって、前記電子素子は、
固形体積のポリマー結合剤と、
前記結合剤中に懸下された半導体ダイであって、前記半導体ダイは、第１の面と、前記第１の面と反対の第２の面と、前記第１の面および第２の面に及ぶ少なくとも１つの側壁とを有する、半導体ダイと、
前記半導体ダイの第１の面上に配置された少なくとも２つの離間された接点であって、前記接点はそれぞれ、（ｉ）前記結合剤によって被覆されず、（ｉｉ）電気接続のために利用可能である自由端子端を有する、少なくとも２つの離間された接点と
を備える、電子素子。
【請求項１２４】
前記接点の少なくとも一部は、前記結合剤から突出する、請求項１２３に記載の電子素子。
【請求項１２５】
各側壁の少なくとも一部は、前記結合剤から突出する、請求項１２３に記載の電子素子。
【請求項１２６】
前記結合剤は、長方形固体を画定し、前記長方形固体は、その隣接する面間に約９０°の角を有する、請求項１２３に記載の電子素子。
【請求項１２７】
前記結合剤は、シリコーンまたはエポキシのうちの少なくとも１つを備える、請求項１２３に記載の電子素子。
【請求項１２８】
前記結合剤中に懸下された１つ以上の付加的半導体ダイをさらに備える、請求項１２３に記載の電子素子。
【請求項１２９】
前記結合剤は、その中に波長変換材料を含む、請求項１２３に記載の電子素子。
【請求項１３０】
前記波長材料は、燐光体または量子ドットのうちの少なくとも１つを備える、請求項１２９に記載の電子素子。
【請求項１３１】
前記半導体ダイは、発光要素を備える、請求項１２３に記載の電子素子。
【請求項１３２】
前記結合剤は、前記発光要素によって放出される光の波長に対して透過性である、請求項１３１に記載の電子素子。
【請求項１３３】
前記半導体ダイは、ベアダイ発光ダイオードを備える、請求項１３１に記載の電子素子。
【請求項１３４】
前記発光要素は、ＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、ＩｎＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＰ、ＩｎＰ、ＺｎＯ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅ、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、シリコン、あるいは、それらの合金または混合物のうちの少なくとも１つを含む半導体材料を備える、請求項１３１に記載の電子素子。
【請求項１３５】
前記結合剤は、前記発光要素から放出される光の少なくとも一部の吸収、および、異なる波長を有する変換された光の放出のための波長変換材料を含み、前記発光要素によって放出される変換された光および変換されていない光は、組み合わさることにより、実質的白色光を形成する、請求項１３１に記載の電子素子。
【請求項１３６】
前記実質的白色光は、２０００Ｋ〜１０，０００Ｋの範囲内の相関色温度を有する、請求項１３５に記載の電子素子。
【請求項１３７】
前記結合剤は、５μｍ〜４０００μｍの厚さを有する、請求項１２３に記載の電子素子。
【請求項１３８】
前記厚さに垂直な前記結合剤の寸法は、２５μｍ〜５０ｍｍである、請求項１２３に記載の電子素子。
【請求項１３９】
前記結合剤の表面の少なくとも一部は、前記結合剤からの光の抽出を向上させるためのテクスチャ処理を備える、請求項１２３に記載の電子素子。
【請求項１４０】
前記半導体ダイは、光検出要素を備える、請求項１２３に記載の電子素子。
【請求項１４１】
前記結合剤は、前記光検出要素によって検出される光の波長に対して透過性である、請求項１４０に記載の電子素子。
【請求項１４２】
前記半導体ダイからの光を受光し、前記半導体ダイに光を送光するように位置決めされた光学要素をさらに備える、請求項１２３に記載の電子素子。
【請求項１４３】
前記結合剤の少なくとも一部を覆って、または、前記結合剤の中に反射層をさらに備える、請求項１２３に記載の電子素子。
【請求項１４４】
前記反射層は、（ｉ）反射膜、または（ｉｉ）複数の粒子のうちの少なくとも１つを備える、請求項１４３に記載の電子素子。
【請求項１４５】
（ａ）前記半導体ダイは、発光要素または光検出要素を備え、（ｂ）前記反射層は、（ｉ）前記半導体ダイによって放出または検出される光、あるいは（ｉｉ）前記結合剤によって放出される光の波長に対して少なくとも２５％の反射率を有する、請求項１４３に記載の電子素子。
【請求項１４６】
前記結合剤は、複数の個別の領域を備え、そのうちの少なくとも１つは、前記結合剤と少なくとも１つの波長変換材料とを備える、請求項１２３に記載の電子素子。
【請求項１４７】
前記半導体ダイは、半導体基板上に配置されない１つ以上の活性半導体層を備える、請求項１２３に記載の電子素子。
【請求項１４８】
前記半導体ダイの整列または配向のうちの少なくとも１つのために、前記結合剤の表面上に１つ以上の整列マークをさらに備える、請求項１２３に記載の電子素子。
【請求項１４９】
複合ウエハであって、前記複合ウエハは、
第１の表面と、前記第１の表面と反対の第２の表面とを有する固体体積のポリマー結合剤と、
前記結合剤中に懸下された複数の半導体ダイであって、前記複数の半導体ダイはそれぞれ、第１の面と、前記第１の面と反対の第２の面と、前記第１の面および第２の面に及ぶ少なくとも１つの側壁とを有する、複数の半導体ダイと、
各半導体ダイの前記第１の面上に配置された少なくとも２つの離間された接点であって、前記接点はそれぞれ、（ｉ）前記結合剤によって被覆されず、（ｉｉ）電気接続のために利用可能である自由端子端を有する、少なくとも２つの離間された接点と
を備える、複合ウエハ。
【請求項１５０】
前記半導体ダイの前記接点の少なくとも一部は、前記結合剤から突出する、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１５１】
前記半導体ダイのそれぞれの各側壁の少なくとも一部は、前記結合剤の前記第１の表面から突出する、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１５２】
前記結合剤は、シリコーンまたはエポキシのうちの少なくとも１つを備える、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１５３】
前記結合剤は、その中に波長変換材料を含む、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１５４】
波長材料は、燐光体または量子ドットのうちの少なくとも１つを備える、請求項１５３に記載の複合ウエハ。
【請求項１５５】
各半導体ダイは、発光要素を備える、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１５６】
前記結合剤は、前記半導体ダイによって放出される光の波長に対して透過性である、請求項１５５に記載の複合ウエハ。
【請求項１５７】
各半導体ダイは、ベアダイ発光ダイオードを備える、請求項１５５に記載の複合ウエハ。
【請求項１５８】
各半導体ダイは、ＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、ＩｎＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＰ、ＩｎＰ、ＺｎＯ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅ、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、シリコン、あるいは、それらの合金または混合物のうちの少なくとも１つを含む半導体材料を備える、請求項１５５に記載の複合ウエハ。
【請求項１５９】
前記結合剤は、前記発光要素から放出される光の少なくとも一部の吸収、および、異なる波長を有する変換された光の放出のための波長変換材料を含み、前記発光要素によって放出される変換された光および変換されていない光は、組み合わさることにより、実質的白色光を形成する、請求項１５５に記載の複合ウエハ。
【請求項１６０】
前記実質的白色光は、２０００Ｋ〜１０，０００Ｋの範囲内の相関色温度を有する、請求項１５９に記載の複合ウエハ。
【請求項１６１】
前記実質的白色光は、前記複合ウエハにわたって、４マクアダム楕円未満の色温度の変動を有する、請求項１５９に記載の複合ウエハ。
【請求項１６２】
前記実質的白色光は、前記複合ウエハにわたって、２マクアダム楕円未満の色温度の変動を有する、請求項１５９に記載の複合ウエハ。
【請求項１６３】
前記結合剤の前記第１の表面および第２の表面は、実質的に、平坦かつ平行である、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１６４】
前記結合剤は、厚さ変動１０％未満を伴う、実質的に均一な厚さを有する、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１６５】
前記結合剤は、厚さ変動５％未満を伴う、実質的に均一な厚さを有する、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１６６】
前記結合剤は、１５μｍ〜４０００μｍの厚さを有する、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１６７】
前記厚さに垂直な前記結合剤の寸法は、１００μｍ〜１０００ｍｍである、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１６８】
前記複数の半導体ダイの各対の間の間隔は、実質的に同一である、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１６９】
前記複数の半導体ダイの各対の間の間隔は、約２５μｍ〜約１０，０００μｍの範囲内である、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１７０】
前記複数の半導体ダイのそれぞれの上方の前記結合剤の厚さは、実質的に同一である、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１７１】
前記複数の半導体ダイのそれぞれの上方の前記結合剤の厚さは、５％以内まで同一である、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１７２】
前記複数の半導体ダイは、少なくとも５００個の半導体ダイを備える、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１７３】
前記複数の半導体ダイは、少なくとも２０００個の半導体ダイを備える、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１７４】
前記半導体ダイは、少なくとも第１の方向において、実質的に等しい半導体ダイ間距離を有するアレイ内に配列される、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１７５】
前記半導体ダイのアレイは、前記第１の方向と異なる第２の方向において、実質的に等しい半導体ダイ間距離を有する、請求項１７４に記載の複合ウエハ。
【請求項１７６】
前記半導体ダイは、規則的周期的アレイに配列される、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１７７】
前記結合剤の表面の少なくとも一部は、前記結合剤からの光抽出を向上させるためのテクスチャ処理でテクスチャ処理される、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１７８】
各半導体ダイは、光検出要素を備える、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１７９】
前記結合剤は、前記半導体ダイによって検出された光の波長に対して透過性である、請求項１７８に記載の複合ウエハ。
【請求項１８０】
各光検出要素は、光起電性ダイを備える、請求項１７８に記載の複合ウエハ。
【請求項１８１】
前記半導体ダイのうちの少なくとも１つから光を受光し、前記半導体ダイのうちの少なくとも１つに光を送光するように位置決めされた少なくとも１つの光学要素をさらに備える、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１８２】
前記少なくとも１つの光学要素は、複数の個別の光学要素を備え、前記複数の個別の光学要素はそれぞれ、少なくとも１つの半導体ダイと関連付けられる、請求項１８１に記載の複合ウエハ。
【請求項１８３】
前記結合剤の少なくとも一部を覆って、または、前記結合剤の少なくとも一部の中に反射層をさらに備える、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１８４】
前記反射層は、（ｉ）反射膜、または（ｉｉ）複数の粒子のうちの少なくとも１つを備える、請求項１８３に記載の複合ウエハ。
【請求項１８５】
（ａ）各半導体ダイは、発光要素または光検出要素を備え、（ｂ）前記反射層は、（ｉ）前記半導体ダイによって放出または検出される光、または（ｉｉ）前記結合剤によって放出される光の波長に対して少なくとも２５％の反射率を有する、請求項１８３に記載の複合ウエハ。
【請求項１８６】
前記結合剤は、複数の個別の領域を備え、そのうちの少なくとも１つは、前記結合剤と少なくとも１つの波長変換材料とを備える、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１８７】
各半導体ダイは、半導体基板上に配置されない１つ以上の活性半導体層を備える、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１８８】
前記結合剤の前記第１の表面または前記第２の表面上に１つ以上の整列マークをさらに備える、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１８９】
前記結合剤は、複数の造形された領域を備え、各造形された領域は、（ｉ）少なくとも１つの半導体ダイと関連付けられ、（ｉｉ）他の造形された領域の形状と実質的に同じ形状を有する、請求項１４９に記載の複合ウエハ。
【請求項１９０】
電子素子であって、前記電子素子は、
上に第１の伝導性トレースおよび第２の伝導性トレースを有する基板であって、前記第１の伝導性トレースおよび第２の伝導性トレースは、その間の間隙によって、前記基板上で分離されている、基板と、
前記間隙を覆って配置された半導体ダイであって、前記半導体ダイは、第１の面と、前記第１の面と反対の第２の面と、前記第１の面および第２の面に及ぶ少なくとも１つの側壁と、前記第１の面上の２つの離間された接点とを有し、前記接点はそれぞれ、異なる伝導性トレースに電気的に結合されている、半導体ダイと、
前記第２の面と前記半導体ダイの各側壁の少なくとも一部とを封入する固体ポリマー結合剤であって、前記固体ポリマー結合剤は、長方形固体を画定し、前記長方形固体は、その隣接する面間に約９０°の角を有する、固体ポリマー結合剤と
を備え、前記接点のそれぞれの少なくとも一部は、前記結合剤によって被覆されない、電子素子。
【請求項１９１】
前記接点のそれぞれの少なくとも一部は、前記結合剤から突出する、請求項１９０に記載の電子素子。
【請求項１９２】
各側壁の少なくとも一部は、前記結合剤から突出する、請求項１９０に記載の電子素子。
【請求項１９３】
前記結合剤は、シリコーンまたはエポキシのうちの少なくとも１つを備える、請求項１９０に記載の電子素子。
【請求項１９４】
前記結合剤は、その中に波長変換材料を含む、請求項１９０に記載の電子素子。
【請求項１９５】
波長材料は、燐光体または量子ドットのうちの少なくとも１つを備える、請求項１９４に記載の電子素子。
【請求項１９６】
前記基板と対向する前記結合剤の上部表面は、前記上部表面からの光抽出を助長するためのテクスチャ処理を有する、請求項１９０に記載の電子素子。
【請求項１９７】
前記半導体ダイは、発光要素を備える、請求項１９０に記載の電子素子。
【請求項１９８】
前記結合剤は、前記半導体ダイによって放出される光の波長に対して透過性である、請求項１９７に記載の電子素子。
【請求項１９９】
前記半導体ダイは、ベアダイ発光ダイオードを備える、請求項１９７に記載の電子素子。
【請求項２００】
前記半導体ダイは、ＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、ＩｎＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＰ、ＩｎＰ、ＺｎＯ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅ、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、シリコン、あるいは、それらの合金または混合物のうちの少なくとも１つを含む半導体材料を備える、請求項１９７に記載の電子素子。
【請求項２０１】
前記結合剤は、前記半導体ダイから放出される光の少なくとも一部の吸収、および、異なる波長を有する変換された光の放出のための波長変換材料を含み、前記半導体ダイによって放出される変換された光および変換されていない光は、組み合わさることにより、実質的白色光を形成する、請求項１９７に記載の電子素子。
【請求項２０２】
前記実質的白色光は、２０００Ｋ〜１０，０００Ｋの範囲内の相関色温度を有する、請求項２０１に記載の電子素子。
【請求項２０３】
前記半導体ダイは、光検出要素を備える、請求項１９０に記載の電子素子。
【請求項２０４】
前記結合剤は、前記半導体ダイによって検出された光の波長に対して透過性である、請求項２０３に記載の電子素子。
【請求項２０５】
前記半導体ダイと関連付けられた光学要素をさらに備える、請求項１９０に記載の電子素子。
【請求項２０６】
前記結合剤の少なくとも一部を覆って、または、前記結合剤の少なくとも一部の中に反射層をさらに備える、請求項１９０に記載の電子素子。
【請求項２０７】
前記結合剤は、複数の個別の領域を備え、そのうちの少なくとも１つは、前記結合剤と少なくとも１つの波長変換材料とを備える、請求項１９０に記載の電子素子。
【請求項２０８】
前記半導体ダイは、半導体基板上に配置されない１つ以上の活性半導体層を備える、請求項１９０に記載の電子素子。
【請求項２０９】
前記接点は、伝導性接着剤で前記伝導性トレースに電気的に結合される、請求項１９０に記載の電子素子。
【請求項２１０】
前記伝導性接着剤は、実質的等方伝導性接着剤を備え、前記実質的等方伝導性接着剤は、第１の接点を前記第１のトレースのみに電気的に接続し、第２の接点を前記第２のトレースのみに電気的に接続し、前記電子素子は、前記間隙内に配置される非伝導性接着剤材料をさらに備える、請求項２０９に記載の電子素子。
【請求項２１１】
前記伝導性接着剤は、異方伝導性接着剤（ＡＣＡ）を備え、前記異方伝導性接着剤（ＡＣＡ）は、第１の接点を前記第１のトレースのみに電気的に接続し、第２の接点を前記第２のトレースのみに電気的に接続する、請求項２０９に記載の電子素子。
【請求項２１２】
前記ＡＣＡの一部は、前記間隙内に配置され、前記第１の接点を前記第２の接点から実質的に隔離する、請求項２１１に記載の電子素子。
【請求項２１３】
前記接点は、ワイヤ接合またははんだのうちの少なくとも１つによって、前記伝導性トレースに電気的に結合される、請求項１９０に記載の電子素子。
【請求項２１４】
前記伝導性トレースは、銀、金、アルミニウム、クロム、銅、または炭素のうちの少なくとも１つを備える、請求項１９０に記載の電子素子。
【請求項２１５】
前記基板は、ポリエチレンナフタレート、テレフタル酸ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエステル、ポリイミド、ポリエチレン、または紙のうちの少なくとも１つを備える、請求項１９０に記載の電子素子。
【請求項２１６】
（ｉ）前記半導体ダイは、発光要素を備え、（ｉｉ）前記発光要素または前記結合剤のうちの少なくとも１つによって放出される波長に対する前記基板の反射率は、８０％よりも大きい、請求項１９０に記載の電子素子。
【請求項２１７】
（ｉ）前記半導体ダイは、発光要素を備え、（ｉｉ）前記発光要素または前記結合剤のうちの少なくとも１つによって放出される波長に対する前記基板の透過率は、８０％よりも大きい、請求項１９０に記載の電子素子。
【請求項２１８】
前記半導体ダイに電気的に接続された前記半導体ダイを給電するための回路をさらに備える、請求項１９０に記載の電子素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、米国仮特許出願第６１／５８９，９０８号（２０１２年１月２４日出願）および米国仮特許出願第６１／５８９，９０９号（２０１２年１月２４日出願）の利益、およびそれらに基づく優先権を主張し、それによって、その各々の開示全体は、参照によって本明細書中に援用される。
【０００２】
（発明の分野）
種々の実施形態では、本発明は、概して、光源に関し、より具体的には、燐光体変換光源に関する。
【背景技術】
【０００３】
（背景）
発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源は、そのより高い効率、より小さい形状因子、より長い寿命、および向上した機械的ロバスト性のため、電照素子内の白熱電球および蛍光灯に対する魅力的な代替である。しかしながら、ＬＥＤベースの照明システムの高コストは、特に、広範な一般的照明用途における、その幅広い利用を制限している。
【０００４】
ＬＥＤベースの照明システムの高コストは、いくつかの誘因を有する。ＬＥＤは、典型的には、パッケージ内に封入され、複数のパッケージ化されたＬＥＤが、各照明システムにおいて使用され、所望の光強度を達成する。白色光を利用する、一般的電照の場合、そのような白色光は、いくつかの方法で発生され得る。アプローチの１つは、異なる波長で動作する２つ以上のＬＥＤを利用するものであって、異なる波長が組み合わさり、ヒトの眼に白色に見える。例えば、赤色、緑色、および青色波長範囲内で放出するＬＥＤが、ともに利用され得る。そのような配列は、典型的には、結果として生じる波長の組み合わせが、経時的、かつ異なる動作条件、例えば、温度にわたって、安定するように、各ＬＥＤの動作電流の慎重な制御を要求する。異なるＬＥＤはまた、異なる材料、例えば、赤色ＬＥＤの場合ＡｌＩｎＧａＰおよび青色および緑色ＬＥＤの場合ＡｌＩｎＧａＮから形成され得る。これらの異なる材料は、光出力電力および波長の異なる動作電流要件ならびに異なる温度依存性を有し得る。さらに、経時的光出力電力の変化は、ＬＥＤのタイプ毎に異なり得る。したがって、そのようなシステムは、典型的には、各ＬＥＤ内の電流のいくつかの形態の能動的制御を利用し、各ＬＥＤの光出力電力を所望のレベルに維持する。いくつかの実装では、１つ以上のセンサ（例えば、光強度、光色、温度、または同等物を感知するため）が、フィードバックを電流制御システムに提供するために使用され得る一方、いくつかの他の実装では、電流は、ルックアップテーブル内の値に基づいて、経時的に調節され得る。そのような制御システムは、コストおよび複雑性を照明ソリューションに追加し、かつ付加的故障点を生成する。多重ＬＥＤ配列のさらなる不利点は、典型的には、眼によって、異なるＬＥＤのそれぞれの個別の異なる色ではなく、白色光が観察されるように、いくつかの形態の光結合器、拡散器、または混合チャンバを要求することである。そのような光混合システムは、典型的には、照明システムにコストおよび容積を追加し、かつその効率を低下させる。
【０００５】
白色光はまた、燐光体等の光変換材料を用いて、一般的電照のためのＬＥＤベースの配列において産生され得る。ＬＥＤは、概して、比較的に狭い波長範囲、例えば、約２０〜１００ｎｍ内で放出する。より広いスペクトル（例えば、「白色」光）またはＬＥＤのものと異なる色が、所望されるとき、ＬＥＤは、１つ以上の光変換材料と組み合わせられ得る。１つ以上の燐光体と組み合わせられたＬＥＤは、典型的には、半導体ＬＥＤからの短波長放出と燐光体からの長波長放出を組み合わせることによって、白色光を発生させる。これは、ＬＥＤ光の一部が、燐光体を通して変換されずに通過し、燐光体変換光と組み合わさるために生じる。燐光体は、典型的には、光学エポキシまたはシリコーン等の透過性結合剤中に埋め込まれ、層として適用される、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋（セリウム賦活イットリウムアルミニウムガーネット、またはＹＡＧ：Ｃｅ）等の燐光性粒子から成る。しかしながら、燐光体統合は、特に、結果として生じる光の均一性および再現性の観点から、多くの場合、困難である。
【０００６】
いくつかの燐光体実装では、燐光体層は、入射短波長放射束の一部を吸収し、長波長放射束を再放出する。例示的ＹＡＧ：Ｃｅ燐光体では、図１のグラフによって描写されるように、青色ＬＥＤは、典型的には、燐光体励起スペクトルのピークに対応する、ピーク波長４５０ｎｍ〜４６０ｎｍを有する一方、燐光体放出は、ピーク約５６０ｎｍの広帯域スペクトルを有する。青色ＬＥＤ放出と黄色燐光体放出の組み合わせは、青色と黄色光の比率に依存する具体的色度（色）を伴う、可視白色光をもたらす。本明細書では、「白色光」は、１つ以上の光エミッタおよび１つ以上の光変換材料からの光の組み合わせによって産生される、白色または任意の他の色であり得る。
【０００７】
ＬＥＤに対する燐光体の幾何学形状は、概して、光特性の均一性に非常に大きな影響を及ぼす。例えば、ＬＥＤは、２つ以上の表面から、例えば、ＬＥＤの上部および側面から放出し、燐光体組成物が、これらのＬＥＤ表面を覆って均一ではない場合、非均一色を産生し得る。より複雑な構造が、本問題を緩和する試みとして使用され得るが、これらは、コストおよび複雑性を追加し、信頼性の問題の付加的源となり得る。
【０００８】
さらに、結合剤中に均一に分散された燐光体から形成される、燐光体層の厚さが、ＬＥＤの表面を覆って均一ではない場合、燐光体が注入された結合剤層がより薄い場所には、比較的に大量の青色光が存在し、燐光体が注入された結合剤がより厚い場所には、比較的に少量の青色光が存在することになるであろう。前述に照らして、燐光体とＬＥＤの均一かつ低コストの統合を可能にする、構造、システム、および手技の必要性が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（概要）
ある実施形態によると、発光要素（ＬＥＥ）等の半導体ダイが、ポリマー結合剤でコーティングされ、続いて、硬化され、固体結合剤材料およびその中に懸下されたダイの複合ウエハを形成する。複合ウエハは、それぞれ、ダイと、少なくとも部分的に、ダイを囲繞する、硬化された結合剤の一部とから成る、独立「白色ダイ」に分割され得る。結合剤は、有利には、燐光体または量子ドット集合等、波長変換材料を含有し得る。種々の型基板および／または型は、コーティングプロセスの間、半導体ダイを固着させ、および／またはコーティングがダイと接触しないように防止するために利用され得る。
【００１０】
本明細書で利用されるように、用語「発光要素」（ＬＥＥ）は、素子にわたって電位差を印加する、または素子を通して電流を通過させることによって活性化されると、着目波長領域、例えば、可視、赤外線または紫外線領域内で電磁放射を放出する、任意の素子を指す。ＬＥＥの実施例として、固体、有機、ポリマー、燐光体コーティングまたは高束ＬＥＤ、マイクロＬＥＤ（以下に説明される）、レーザダイオード、あるいは容易に理解されるであろう他の類似素子が挙げられる。ＬＥＥから放出される放射は、赤色、青色、または緑色等の可視、あるいは赤外線または紫外線等の非可視であってもよい。ＬＥＥは、ある広がりの波長の放射を産生し得る。ＬＥＥは、その放出の一部を一式の波長から別の波長に変換するために、燐光性または蛍光性材料を特徴とし得る。ＬＥＥは、それぞれ、本質的に、同一のまたは異なる波長を放出する、複数のＬＥＥを含んでもよい。いくつかの実施形態では、ＬＥＥは、電気接点が位置決めされる、その表面の全部または一部を覆う反射体を特徴とし得る、ＬＥＤである。反射体はまた、接点自体の全部または一部を覆って形成されてもよい。いくつかの実施形態では、接点自体が、反射性である。
【００１１】
ＬＥＥは、任意のサイズであってもよい。いくつかの実施形態では、ＬＥＥは、５００μｍ未満の１つの横寸法を有する一方、他の実施形態では、ＬＥＥは、５００ｕｍを上回る１つの横寸法を有する。比較的に小型のＬＥＥの例示的サイズとして、約１７５μｍ×約２５０μｍ、約２５０μｍ×約４００μｍ、約２５０μｍ×約３００μｍ、または約２２５μｍ×約１７５μｍが挙げられ得る。比較的に大型のＬＥＥの例示的サイズとして、約１０００μｍ×約１０００μｍ、約５００μｍ×約５００μｍ、約２５０μｍ×約６００μｍ、または約１５００μｍ×約１５００μｍが挙げられ得る。いくつかの実施形態では、ＬＥＥは、本質的に、「マイクロＬＥＤ」とも称される、小型ＬＥＤダイを含む、またはそれから成る。マイクロＬＥＤは、概して、約３００μｍ未満の１つの横寸法を有する。いくつかの実施形態では、ＬＥＥは、約２００μｍ未満またはさらに約１００μｍ未満の１つの横寸法を有する。例えば、マイクロＬＥＤは、約２２５μｍ×約１７５μｍまたは約１５０μｍ×約１００μｍまたは約１５０μｍ×約５０μｍのサイズを有してもよい。いくつかの実施形態では、マイクロＬＥＤの上部表面の表面積は、５０，０００μｍ２未満または１０，０００μｍ２未満である。ＬＥＥのサイズは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、ＬＥＥは、比較的により大きくてもよく、例えば、ＬＥＥは、少なくとも約１０００μｍまたは少なくとも約３０００μｍの１つの横寸法を有してもよい。
【００１２】
本明細書で使用されるように、「燐光体」は、それを照射する光の波長を偏移させる、および／または蛍光性および／または燐光性である、任意の材料を指す。本明細書で使用されるように、「燐光体」は、（１つ以上の異なるタイプの）粉末または粒子のみ、あるいは結合剤を伴う粉末または粒子を指し得、いくつかの状況では、結合剤のみを含有する領域を指し得る（例えば、燐光体がＬＥＥから離間される、遠隔燐光体構成において）。用語「波長変換材料」および「光変換材料」は、本明細書では、「燐光体」と同じ意味で利用される。光変換材料は、ＬＥＥによって放出される光の少なくとも一部の１つ以上の波長を他の（すなわち、異なる）所望の波長に偏移させるために組み込まれる（次いで、より大きな素子から、単独で、またはＬＥＥによって放出される元々の光の別の部分と色混合されて、放出される）。光変換材料は、透過性結合剤中に、燐光体粉末、量子ドット、または同等物を含んでもよい、あるいは本質的にそれから成る。燐光体は、典型的には、粉末または粒子の形態で利用可能であって、そのような場合、結合剤と混合されてもよい。例示的結合剤は、シリコーン、すなわち、ポリオルガノシロキサンであって、最も一般的には、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）である。燐光体は、組成物が異なり、ルテチウムアルミニウムガーネット（ＬｕＡＧまたはＧＡＬ）、イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）、または当技術分野において公知の他の燐光体が挙げられ得る。ＧＡＬ、ＬｕＡＧ、ＹＡＧ、および他の材料は、例えば、Ｃｅ、Ｅｕ等を含む、種々の材料でドープされてもよい。燐光体および／またはマトリクス材料の具体的構成要素および／または調合は、本発明の限定では、ない。
【００１３】
結合剤はまた、封止剤またはマトリクス材料とも称され得る。一実施形態では、結合剤は、１．３５を上回る屈折率を有する、透過性材料、例えば、シリコーンベースの材料またはエポキシを含む、またはそれから本質的に成る。一実施形態では、結合剤および／または燐光体は、他の材料、例えば、ヒュームドシリカまたはアルミナを含む、またはそれから本質的に成り、他の特性を達成する、例えば、光を散乱させる、または結合剤中の粉末の沈降を低減させる。結合剤材料の実施例として、Ｓｈｉｎ  Ｅｔｓｕ製シリコーンフェニルのＡＳＰシリーズ、またはＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ製Ｓｙｌｇａｒｄシリーズからの材料が挙げられる。
【００１４】
本明細書では、相互に「整列」または「関連付けられる」発光要素および／または光学要素等の２つの構成要素は、そのような構成要素が、機械的におよび／または光学的に整列されることを指し得る。「機械的に整列される」とは、同軸または平行軸に沿って位置することを意味する。「光学的に整列される」とは、一方の構成要素によって放出される、またはそれを通して通過する、少なくともいくつかの光（または、他の電磁信号）が、他方を通して通過する、および／またはそれによって放出されることを意味する。
【００１５】
ある側面では、本発明の実施形態は、硬化された結合剤中に懸下された複数の個別の半導体ダイを備える、複合ウエハを形成する方法を特徴とする。複数の個別の半導体ダイが、型基板上に配置され、各半導体ダイは、型基板に隣接する、少なくとも２つの離間された接点を有する。半導体ダイは、結合剤でコーティングされ、結合剤は、硬化され、複合ウエハを形成する。各半導体ダイの接点は、少なくとも部分的に、結合剤によってコーティングされないまま残される。
【００１６】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのいずれかにおいて、以下のうちの１つ以上を含んでもよい。複合ウエハは、それぞれ、硬化された結合剤でコーティングされた少なくとも１つの半導体ダイを含む、またはそれから本質的に成る、複数の個別の部分に分離さてもよい。分離後、各半導体ダイを囲繞する結合剤の体積は、実質的に、等しくあり得る。分離後、各半導体ダイに隣接する結合剤の厚さは、約１０μｍ〜約５０００μｍの範囲内であり得る。複合ウエハの分離は、レーザ切断、ナイフ切断、回転式ナイフ切断、剪断、水ジェット切断、アブレシブ水ジェット切断、型抜き、および／または鋸切断を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。複合ウエハの各個別の部分は、１つのみの半導体ダイを含有してもよい。複合ウエハの各個別の部分は、その隣接する面間に約９０°の角を有する、長方形固体であってもよい。複合ウエハの形成後、半導体ダイのうちの少なくともいくつかは、電気的に試験されてもよく、分離された部分は、電気試験に基づいて、区分化されてもよい。個別の部分のうちの１つにおける少なくとも１つの半導体ダイの接点は、基板上の離間された伝導性トレースに電気的に結合されてもよい。例えば、接点は、伝導性接着剤、ワイヤ接合、および／またははんだで伝導性トレースに接着されてもよい。伝導性接着剤は、第１の接点を第１のトレースのみに、および第２の接点を第２のトレースのみに電気的に接続する、実質的等方伝導性接着剤を含む、またはそれから本質的に成ってもよく、非伝導性接着剤材料が、伝導性トレース間の間隙内に提供されてもよい。伝導性接着剤は、第１の接点を第１のトレースのみに、および第２の接点を第２のトレースのみに電気的に接続する、異方伝導性接着剤（ＡＣＡ）を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。ＡＣＡの一部は、第１の接点と第２の接点との間の間隙内に配置されてもよく、実質的に、第１の接点を第２の接点から隔離してもよい。伝導性トレースは、銀、金、アルミニウム、クロム、銅、および／または炭素を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。基板は、ポリエチレンナフタレート、テレフタル酸ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエステル、ポリイミド、ポリエチレン、および／または紙を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。少なくとも１つの半導体ダイは、発光要素を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。発光要素および／または硬化された燐光体によって放出される波長に対する基板の反射率または透過率は、８０％を上回ってもよい。少なくとも１つの半導体ダイは、少なくとも１つの半導体ダイに給電するための回路に電気的に接続されてもよい。複合ウエハを分離後、付加的材料は、個別の部分のそれぞれから除去されてもよく、それによって、各部分は、その後、所望の形状を有する。所望の形状は全て、実質的に、同一であってもよい。
【００１７】
複合ウエハは、型基板から分離されてもよい。第２の基板は、結合剤でコーティングされた複数の半導体ダイと接触して配置されてもよく、型基板は、結合剤でコーティングされた複数の半導体ダイから除去されてもよく、結合剤でコーティングされた複数の半導体ダイは、第２の基板に取着されたまま残される。複合ウエハは、第２の基板から分離されてもよい。結合剤を硬化させる前に、複数の半導体ダイの接点は、少なくとも部分的に、例えば、少なくとも２μｍだけ、型基板内に埋め込まれてもよい。結合剤を硬化させた後、複数の半導体ダイの接点のそれぞれの少なくとも一部は、硬化された結合剤から突出してもよい。結合剤を硬化させた後、その接点に近接する各半導体ダイの少なくとも一部は、硬化された結合剤から突出してもよい。結合剤を硬化させた後、少なくとも１つの半導体ダイの少なくとも１つの接点は、硬化された結合剤から突出しなくてもよい。各半導体ダイの接点は、実質的に、結合剤によって全体的にコーティングされないまま残される。結合剤は、シリコーンおよび／またはエポキシを含む、またはそれから本質的に成ってもよい。
【００１８】
複数の半導体ダイを結合剤でコーティングするステップは、結合剤を型内に分配するステップと、型基板を型を覆って配置するステップとを含む、またはそれから本質的に成ってもよく、それによって、複数の半導体ダイは、結合剤中に懸下される。結合剤を硬化させるステップは、少なくとも部分的に、結合剤を硬化させるステップと、その後、型基板を型から除去するステップとを含む、またはそれから本質的に成ってもよい。型基板と反対の型の表面は、テクスチャ処理（例えば、硬化された結合剤からの光抽出を向上させるように構成されるもの）を有してもよく、硬化された結合剤の少なくとも一部は、型基板が型から除去された後、テクスチャ処理を有する。硬化された結合剤からの光抽出を向上させるためのテクスチャ処理は、型基板を型から除去した後、型基板と反対の結合剤の表面の少なくとも一部に適用されてもよい。型は、結合剤が配置される、複数の個別の区画を含む、またはそれから本質的に成ってもよく、１つ以上の半導体ダイは、結合剤を硬化させるステップに先立って、各区画内またはその上方に懸下されてもよい。各区画は、補完形状を結合剤の一部に付与してもよく、補完形状は、実質的に、相互に同じである。型基板は、それを通して１つ以上の開口部を画定してもよい。結合剤の少なくとも一部は、少なくとも１つの該開口部を通して、型内に分配されてもよい。結合剤の一部は、型基板が型を覆って配置されるとき、少なくとも１つの該開口部を通して流動してもよい。
【００１９】
複数の半導体ダイを結合剤でコーティングするステップは、結合剤を型基板を覆って分配するステップを含む、またはそれから本質的に成ってもよく、結合剤は、型基板の表面の上方に延在する１つ以上の障壁によって、型基板を覆って含有される。硬化された結合剤からの光抽出を向上させるためのテクスチャ処理は、型基板と反対の結合剤の表面の少なくとも一部に適用されてもよく、それによって、硬化された結合剤は、テクスチャ処理を留保する。結合剤を硬化させるステップは、少なくとも部分的に、結合剤を硬化させるステップと、その後、型基板を複数の半導体ダイから除去するステップとを含む、またはそれから本質的に成ってもよい。型カバーは、結合剤の少なくとも一部を覆って、かつそれと接触して配置されてもよい。型カバーは、複数の個別の区画を含む、またはそれから本質的に成ってもよく、１つ以上の半導体ダイは、結合剤を硬化させるステップに先立って、各区画内またはその真下に懸下されてもよい。各区画は、補完形状を結合剤の一部に付与してもよく、補完形状は、実質的に、相互に同じである。結合剤は、波長変換材料、例えば、燐光体および／または量子ドットを含有してもよい。各半導体ダイは、発光半導体ダイ（例えば、ベアダイ発光ダイオード）を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。結合剤は、発光半導体ダイによって放出される光の波長に透過性であってもよい。発光半導体ダイはそれぞれ、ＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、ＩｎＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＰ、ＩｎＰ、ＺｎＯ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅ、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、シリコン、および／あるいはそれらの合金または混合物を含む、またはそれから本質的に成る、半導体材料を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。結合剤は、発光半導体ダイから放出される光の少なくとも一部の吸収および異なる波長を有する変換された光の放出のための波長変換材料を含有してもよく、発光半導体ダイによって放出される変換された光および変換されていない光は、組み合わさり、実質的白色光を形成する。実質的白色光は、２０００Ｋ〜１０，０００Ｋの範囲内の相関色温度を有してもよい。実質的白色光は、複合ウエハにわたって、４またはさらに２未満のマクアダム楕円の色温度変動を有してもよい。
【００２０】
複合ウエハは、第１の表面および第１の表面と反対の第２の表面を有してもよく、第１および第２の表面は、実質的に、平坦かつ平行であってもよい。複合ウエハは、１５％未満、１０％未満、またはさらに５％未満の厚さ変動を伴う、実質的均一厚を有してもよい。複合ウエハは、５μｍ〜４０００μｍの実質的均一厚を有してもよい。厚さに垂直な複合ウエハの寸法は、５ｍｍ〜１０００ｍｍであってもよい。隣接する半導体ダイ間の間隔は、複合ウエハにわたって、実質的に、一定であってもよい。間隔は、約２５μｍ〜約１０，０００μｍの範囲内であってもよい。半導体ダイのそれぞれの上方の結合剤の厚さは、実質的に、同一であってもよい。半導体ダイのそれぞれの上方の結合剤の厚さは、約２５μｍ〜約４０００μｍの範囲内であってもよい。半導体ダイのそれぞれの上方の結合剤の厚さは、５％以内まで同一であってもよい。複数の半導体ダイは、少なくとも１００、少なくとも１０００、またはさらに少なくとも４０００個の半導体ダイを含む、またはそれから本質的に成ってもよい。半導体ダイは、少なくとも第１の方向において、半導体ダイ間に実質的等距離を有するアレイに配列されてもよい。アレイは、第１の方向と異なる少なくとも第２の方向において、半導体ダイ間に実質的等距離を有してもよい。半導体ダイは、規則的周期的アレイに配列されてもよい。剥離材料（例えば、離型膜）は、結合剤の少なくとも一部を覆って配置されてもよい。離型膜は、硬化された結合剤からの光抽出を向上させるためのテクスチャ処理でテクスチャ処理されてもよい。型基板は、ガラス、金属、シリコーン、ファイバガラス、セラミック、水溶性テープ、熱剥離テープ、ＵＶ剥離テープ、テレフタル酸ポリエチレン、ポリエチレンナフタレート、プラスチック膜、テープ、接着剤、アクリル、ポリカーボネート、ポリマー、および／またはポリテトラフルオロエチレンを含む、またはそれから本質的に成ってもよい。結合剤を硬化させるステップは、熱、空気、湿気、超大気圧、および／または紫外線放射への暴露を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。複数の個別の半導体ダイを型基板上に配置するステップは、（ｉ）接着力、（ｉｉ）磁力、および／または（ｉｉｉ）真空の印加を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。複数の個別の半導体ダイを型基板上に配置するステップに先立って、半導体ダイ群は、試験され、実質的に等しい特性を有する半導体ダイを識別してもよく、複数の半導体ダイは、識別された半導体ダイから選択されてもよい。
【００２１】
複数の半導体ダイを結合剤でコーティングするステップに先立って、半導体ダイの位置に対応する開口部を画定する、ステンシルが、型基板を覆って配置されてもよい。ステンシルは、約０．５μｍ〜約２５μｍの範囲内の厚さを有してもよい。ステンシルは、可撓性箔および／または薄型プレートを含む、またはそれから本質的に成ってもよい。複数の半導体ダイは、型基板内のくぼみの中に配置されてもよい。くぼみは、約０．５μｍ〜約２５μｍの範囲内の深度を有してもよい。型基板は、真空チャックおよび／または静電チャックを含む、またはそれから本質的に成ってもよく、半導体ダイの位置は、少なくとも部分的に、真空または静電気力によって維持されてもよい。複合ウエハが形成された後、真空または静電気力は、除去されてもよく、その後、複合ウエハは、型基板から除去されてもよい。複数の半導体ダイを結合剤でコーティングするステップは、フィードバック信号に応答して、半導体ダイを覆って分配される結合剤の量を制御するステップを含む、またはそれから本質的に成ってもよい。複合ウエハは、熱および／または紫外線放射への暴露によって、型基板から除去されてもよい。結合剤は、ヒュームドシリカ、ヒュームドアルミナ、および／またはＴｉＯ２を含有してもよい。結合剤は、粒子沈降を制御するため、および／または結合剤粘度を制御するための少なくとも１つの添加剤を含有してもよい。結合剤は、複数の個別の領域を備えてもよく、そのうちの少なくとも１つは、結合剤および少なくとも１つの波長変換材料を含む、またはそれから本質的に成る。領域のうちの少なくとも１つは、本質的に、結合剤のみから成ってもよい。少なくとも１つの半導体ダイは、基板を覆って１つ以上の活性層を含む、またはそれから本質的に成ってもよく、基板は、結合剤でコーティングする前に、部分的または完全に、除去されてもよい。少なくとも１つの半導体ダイの基板は、少なくとも１つの半導体ダイを型基板上に配置後、部分的または完全に、除去されてもよい。半導体ダイはそれぞれ、光検出半導体ダイ（例えば、光起電性ダイ等、電荷が初期光に応答して形成される、ダイ）を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。結合剤は、光検出半導体ダイによって検出された（すなわち、その中に電解形成をもたらす）光の波長に透過性であってもよい。光検出半導体ダイは、ＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、ＩｎＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＰ、ＩｎＰ、ＺｎＯ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅ、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、シリコン、および／あるいはそれらの合金または混合物を含む、またはそれから本質的に成る半導体材料を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。結合剤は、その上に入射する光の少なくとも一部の吸収および（ｉ）異なる波長を有し、（ｉｉ）光検出半導体ダイによって検出するために変換された光の放出のための波長変換材料を含有してもよい。
【００２２】
光学要素は、半導体ダイのうちの１つ以上と関連付けられてもよい（例えば、整列される）。光学要素のアレイは、硬化に先立って、結合剤上に配置されてもよい。結合剤を硬化させるステップは、光学要素のアレイを硬化された結合剤に接着してもよい。複合ウエハは、光学要素のアレイを含んでもよく、複合ウエハは、それぞれ、少なくとも１つの光学要素を含む、個別の部分に分離されてもよい。複数の半導体ダイは、発光半導体ダイおよび／または光検出半導体ダイを含んでもよい。反射層（例えば、反射膜）は、複合ウエハの少なくとも一部を覆って、またはその中に、（例えば、結合剤を覆って、またはその中に）形成されてもよい。反射膜は、アルミニウム、銅、金、銀、および／またはチタンを含む、またはそれから本質的に成ってもよい。反射層は、複数の粒子（例えば、ヒュームドシリカ粒子、ヒュームドアルミナ粒子、および／またはＴｉＯ２粒子）を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。反射層を形成するステップは、複数の半導体ダイを結合剤でコーティングする前に、型基板および複数の半導体ダイを覆って、複数の粒子を配置するステップを含む、またはそれから本質的に成ってもよい。複数の半導体ダイを結合剤でコーティングするステップに先立って、半導体ダイの位置に対応する開口部を画定する、反射膜が、型基板を覆って配置されてもよい。半導体ダイは、発光または光検出半導体ダイを含む、またはそれから本質的に成ってもよく、反射層は、複合ウエハの表面の少なくとも一部を覆って形成されてもよく、反射層は、（ｉ）半導体ダイおよび／または（ｉｉ）結合剤によって放出あるいは吸収される光の波長に対して、少なくとも２５％の反射率を有する。
【００２３】
別の側面では、本発明の実施形態は、硬化された結合剤中に懸下された複数の個別の半導体ダイを備える、複合ウエハを形成する方法を特徴とする。複数の個別の半導体ダイは、型基板上に配置され、各半導体ダイは、型基板と反対の少なくとも２つの離間された接点を有する。複数の半導体ダイは、第１の結合剤でコーティングされ、各半導体ダイの接点は、少なくとも部分的に、コーティングされないまま残される。第１の結合剤は、少なくとも部分的に、硬化される。第２の基板は、少なくとも部分的に、硬化された第１の結合剤でコーティングされた複数の半導体ダイと接触して配置される。その後、型基板は、複数の半導体ダイから除去され、それによって、第１の結合剤によってコーティングされない各半導体ダイの一部を暴露し、複数の半導体ダイは、第２の基板に取着されたまま残される。複数の半導体ダイのそれぞれの少なくともコーティングされない部分は、第２の結合剤でコーティングされ、各半導体ダイの接点は、少なくとも部分的に、コーティングされないまま残される。第２の結合剤は、硬化され、複合ウエハを形成する。
【００２４】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのいずれかにおいて、以下のうちの１つ以上を含んでもよい。第１の結合剤および第２の結合剤は、同一の材料を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。複合ウエハは、それぞれ、硬化された第１の結合剤および硬化された第２の結合剤でコーティングされた少なくとも１つの半導体ダイを含む、複数の個別の部分に分離されてもよい。複合ウエハは、第２の基板から分離されてもよい。複数の半導体ダイの接点のそれぞれの複合ウエハの少なくとも一部は、硬化された第１の結合剤および／または硬化された第２の結合剤から突出してもよい。その接点に近接する各半導体ダイの少なくとも一部は、硬化された第１の結合剤および／または硬化された第２の結合剤から突出してもよい。第１の結合剤および／または第２の結合剤は、シリコーンおよび／またはエポキシを含む、またはそれから本質的に成ってもよい。複数の半導体ダイのそれぞれの少なくともコーティングされない部分を第２の結合剤でコーティングするステップは、第２の結合剤を型内に分配するステップと、型基板を型を覆って配置するステップとを含む、またはそれから本質的に成ってもよく、それによって、複数の半導体ダイは、第２の結合剤と接触して配置される。第２の結合剤を硬化させるステップは、少なくとも部分的に、第２の結合剤を硬化させるステップと、その後、型基板を型から除去するステップとを含む、またはそれから本質的に成ってもよい。型基板と反対の型の表面は、テクスチャ処理（例えば、硬化された第２の結合剤からの光抽出を向上させるように構成される、テクスチャ処理）を有してもよく、硬化された第２の結合剤の少なくとも一部は、型基板が型から除去された後、テクスチャ処理を有してもよい。硬化された第２の結合剤からの光抽出を向上させるためのテクスチャ処理は、型基板を型から除去した後、型基板と反対の第２の結合剤の表面の少なくとも一部に適用されてもよい。型は、第２の結合剤が配置される、複数の個別の区画を含む、またはそれから本質的に成ってもよく、（ｉｉ）１つ以上の半導体ダイは、第２の結合剤の硬化に先立って、各区画内またはその上方に懸下されてもよい。各区画は、補完形状を第２の結合剤の一部に付与してもよく、補完形状は、実質的に、相互に同じである。
【００２５】
複数の半導体ダイのそれぞれの少なくともコーティングされない部分を第２の結合剤でコーティングするステップは、第２の結合剤を型基板を覆って分配するステップを含む、またはそれから本質的に成ってもよく、第２の結合剤は、型基板の表面の上方に延在する１つ以上の障壁によって、型基板を覆って含有される。硬化された第２の結合剤からの光抽出を向上させるためのテクスチャ処理は、型基板と反対の第２の結合剤の表面の少なくとも一部に適用されてもよく、それによって、硬化された第２の結合剤は、テクスチャ処理を留保する。第２の結合剤を硬化させるステップは、少なくとも部分的に、第２の結合剤を硬化させるステップと、その後、型基板を複数の半導体ダイから除去するステップとを含む、またはそれから本質的に成ってもよい。型カバーは、少なくとも第２の結合剤の一部を覆って、かつそれに接触して配置されてもよい。型カバーは、複数の個別の区画を含む、またはそれから本質的に成ってもよく、１つ以上の半導体ダイは、第２の結合剤の硬化に先立って、各区画内またはその真下に懸下されてもよい。各区画は、補完形状を第２の結合剤の一部に付与してもよく、補完形状は、実質的に、相互に同じである。第１の結合剤および／または第２の結合剤は、波長変換材料（例えば、燐光体および／または量子ドット）を含有してもよい。各半導体ダイは、発光半導体ダイ（例えば、ベアダイ発光ダイオード）を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。第１の結合剤および／または第２の結合剤は、発光半導体ダイによって放出される光の波長に透過性であってもよい。各発光半導体ダイは、ＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、ＩｎＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＰ、ＩｎＰ、ＺｎＯ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅ、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、シリコン、および／あるいはそれらの合金または混合物を含む、またはそれから本質的に成る半導体材料を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。第１の結合剤および／または第２の結合剤は、発光半導体ダイから放出される光の少なくとも一部の吸収および異なる波長を有する変換された光の放出のための波長変換材料を含有してもよく、発光半導体ダイによって放出される変換された光および変換されていない光は、組み合わさり、実質的白色光を形成する。実質的白色光は、２０００Ｋ〜１０，０００Ｋの範囲内の相関色温度を有してもよい。実質的白色光は、複合ウエハにわたって、４またはさらに２未満のマクアダム楕円の色温度変動を有してもよい。
【００２６】
さらに別の側面では、本発明の実施形態は、電子素子を形成する方法を特徴とする。複数の個別の半導体ダイが、型基板上に配置され、各半導体ダイは、型基板に隣接する少なくとも２つの離間された接点を有する。複数の半導体ダイは、結合剤でコーティングされる。結合剤は、硬化され、硬化された結合剤中に懸下される複数の半導体ダイを含む、またはそれから本質的に成る、複合ウエハを形成し、各半導体ダイの接点は、少なくとも部分的に、結合剤でコーティングされないまま残される。複合ウエハは、それぞれ、硬化された結合剤中に懸下される少なくとも１つの半導体ダイを含む、またはそれから本質的に成る、複数の個別の部分に分離される。その後、複合ウエハの個別の部分は、型基板から除去される。
【００２７】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのいずれかにおいて、以下のうちの１つ以上を含んでもよい。結合剤は、（ｉ）シリコーンおよび／またはエポキシと、（ｉｉ）波長変換材料とを含む、またはそれから本質的に成ってもよく、半導体ダイはそれぞれ、発光ダイオードを含む、またはそれから本質的に成ってもよい。波長変換材料は、発光半導体ダイから放出される光の少なくとも一部を吸収し、異なる波長を有する変換された光を放出してもよく、発光半導体ダイによって放出される変換された光および変換されていない光は、組み合わさり、実質的白色光を形成する。結合剤を硬化させた後、複数の半導体ダイの接点のそれぞれの少なくとも一部は、硬化された結合剤から突出してもよい。結合剤を硬化させた後、その接点に近接する各半導体ダイの少なくとも一部は、硬化された結合剤から突出してもよい。
【００２８】
付加的側面では、本発明の実施形態は、電子素子を形成する方法を特徴とする。複数の個別の半導体ダイが、型基板上に配置され、各半導体ダイは、型基板と反対の少なくとも２つの離間された接点を有する。複数の半導体ダイは、第１の結合剤でコーティングされ、各半導体ダイの接点は、少なくとも部分的に、コーティングされないまま残される。第１の結合剤は、少なくとも部分的に、硬化される。第２の基板は、少なくとも部分的に、硬化された第１の結合剤でコーティングされる複数の半導体ダイと接触して配置される。その後、型基板は、複数の半導体ダイから除去され、それによって、第１の結合剤によってコーティングされない各半導体ダイの一部を暴露し、複数の半導体ダイは、第２の基板に取着されたまま残される。複数の半導体ダイのそれぞれの少なくともコーティングされない部分は、第２の結合剤でコーティングされる。第２の結合剤は、硬化され、複数の半導体ダイおよび硬化された第１および第２の結合剤を含む、またはそれから本質的に成る、複合ウエハを形成する。複合ウエハは、それぞれ、少なくとも１つの半導体ダイおよび硬化された第１および第２の結合剤を含む、またはそれから本質的に成る、複数の個別の部分に分離される。その後、複合ウエハの個別の部分は、型基板から除去される。
【００２９】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのいずれかにおいて、以下のうちの１つ以上を含んでもよい。第１の結合剤および第２の結合剤は、同一の材料を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。第１の結合剤および／または第２の結合剤は、（ｉ）シリコーンおよび／またはエポキシおよび（ｉｉ）波長変換材料を含む、またはそれから本質的に成ってもよく、半導体ダイはそれぞれ、発光ダイオードを含む、またはそれから本質的に成ってもよい。波長変換材料は、発光半導体ダイから放出される光の少なくとも一部を吸収し、異なる波長を有する変換された光を放出してもよく、発光半導体ダイによって放出される変換された光および変換されていない光は、組み合わさり、実質的白色光を形成する。第２の結合剤を硬化させるステップ後、複数の半導体ダイの接点のそれぞれの少なくとも一部は、硬化された第１の結合剤および／または硬化された第２の結合剤（すなわち、複合ウエハ）から突出してもよい。第２の結合剤を硬化させるステップ後、その接点に近接する各半導体ダイの少なくとも一部は、硬化された第１の結合剤および／または硬化された第２の結合剤から突出してもよい。
【００３０】
さらに付加的側面では、本発明の実施形態は、硬化された結合剤中に懸下される複数の個別の半導体ダイを含む、またはそれから本質的に成る、複合ウエハを形成する方法を特徴とする。複数の個別の半導体ダイが、型基板上に配置され、各半導体ダイは、少なくとも２つの離間された接点を有する。複数の半導体ダイは、結合剤でコーティングされる。結合剤は、硬化され、複合ウエハを形成する。少なくとも２つの接点に近接する結合剤の少なくとも一部は、除去され、少なくとも２つの接点のそれぞれの少なくとも一部を暴露させる。複合ウエハは、それぞれ、硬化された結合剤中に懸下される少なくとも１つの半導体ダイを含む、またはそれから本質的に成る、複数の個別の部分に分離されてもよい。その後、複合ウエハの個別の部分は、型基板から除去されてもよい。
【００３１】
ある側面では、本発明の実施形態は、固形体積のポリマー結合剤と、結合剤中に懸下される、第１の面と、第１の面と反対の第２の面と、第１および第２の面に跨架する少なくとも１つの側壁とを有する、半導体ダイとを含む、またはそれから本質的に成る、電子素子を特徴とする。少なくとも２つの離間された接点は、半導体ダイの第１の面上に配置される。接点はそれぞれ、（ｉ）結合剤によって被覆されず、（ｉｉ）電気接続のために利用可能である、自由端子端を有する。
【００３２】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのいずれかにおいて、以下のうちの１つ以上を含んでもよい。接点の少なくとも一部は、結合剤から突出してもよい。各該側壁の少なくとも一部は、結合剤から突出してもよい。結合剤は、その隣接する面間に約９０°の角を有する、長方形固体を画定してもよい。結合剤は、シリコーンおよび／またはエポキシを含む、またはそれから本質的に成ってもよい。１つ以上の付加的半導体ダイが、結合剤中に懸下されてもよい。結合剤は、その中に波長変換材料（例えば、燐光体および／または量子ドット）を含有してもよい。半導体ダイは、発光要素（例えば、ベアダイ発光ダイオード）を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。結合剤は、発光要素によって放出される光の波長に透過性であってもよい。発光要素は、ＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、ＩｎＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＰ、ＩｎＰ、ＺｎＯ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅ、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、シリコン、および／あるいはそれらの合金または混合物を含む、またはそれから本質的に成る半導体材料を含む、もしくはそれから本質的に成ってもよい。結合剤は、発光要素から放出される光の少なくとも一部の吸収および異なる波長を有する変換された光の放出のための波長変換材料を含有してもよく、発光要素によって放出される変換された光および変換されていない光は、組み合わさり、実質的白色光を形成する。実質的白色光は、２０００Ｋ〜１０，０００Ｋの範囲内の相関色温度を有してもよい。結合剤は、厚さ５μｍおよび４０００μｍを有してもよい。厚さに垂直な結合剤の寸法は、２５μｍおよび５０ｍｍであってもよい。結合剤の表面の少なくとも一部は、結合剤からの光の抽出を向上させるためのテクスチャ処理を有してもよい。
【００３３】
半導体ダイは、光検出要素を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。結合剤は、光検出要素によって検出される光の波長に透過性であってもよい。光学要素は、半導体ダイから光を受光し、そこに光を送光するように位置決めされてもよい。反射層は、結合剤の少なくとも一部を覆って、またはその中に配置されてもよい。反射層は、（ｉ）反射膜および／または（ｉｉ）複数の粒子を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。半導体ダイは、発光要素または光検出要素を含む、またはそれから本質的に成ってもよく、反射層は、（ｉ）半導体ダイによって放出または検出される、または（ｉｉ）結合剤によって放出される、光の波長に対して少なくとも２５％の反射率を有してもよい。結合剤は、複数の個別の領域を含む、またはそれから本質的に成ってもよく、そのうちの少なくとも１つは、結合剤および少なくとも１つの波長変換材料を含む、またはそれから本質的に成る。領域の別のものは、本質的に、結合剤のみから成ってもよい。半導体ダイは、半導体基板上に配置されない、１つ以上の活性半導体層を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。１つ以上の整列マークが、半導体ダイの整列および／または配向のために、結合剤の表面上に配置されてもよい。
【００３４】
別の側面では、本発明の実施形態は、第１の表面および第１の表面と反対の第２の表面を有する、固体体積のポリマー結合剤と、結合剤中に懸下される、それぞれ、第１の面と、第１の面と反対の第２の面と、第１および第２の面に跨架する、少なくとも１つの側壁とを有する、複数の半導体ダイとを含む、またはそれから本質的に成る、複合ウエハを特徴とする。少なくとも２つの離間された接点は、各半導体ダイの第１の面上に配置される。接点はそれぞれ、（ｉ）結合剤によって被覆されず、（ｉｉ）電気接続のために利用可能である、自由端子端を有する。
【００３５】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのいずれかにおいて、以下のうちの１つ以上を含んでもよい。半導体ダイの接点の少なくとも一部は、結合剤から突出してもよい。半導体ダイのそれぞれの各該側壁の少なくとも一部は、結合剤の第１の表面から突出してもよい。結合剤は、シリコーンおよび／またはエポキシを含む、あるいはそれから本質的に成ってもよい。結合剤は、その中に波長変換材料（例えば、燐光体および／または量子ドット）を含有してもよい。各半導体ダイは、発光要素（例えば、ベアダイ発光ダイオード）を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。結合剤は、半導体ダイによって放出される光の波長に透過性であってもよい。各半導体ダイは、ＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、ＩｎＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＰ、ＩｎＰ、ＺｎＯ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅ、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、シリコン、および／またはそれらの合金あるいは混合物を含む、もしくはそれから本質的に成る、半導体材料を含む、もしくはそれから本質的に成ってもよい。結合剤は、発光要素から放出される光の少なくとも一部の吸収および異なる波長を有する変換された光の放出のための波長変換材料を含有してもよく、発光要素によって放出される変換された光および変換されていない光は、組み合わさり、実質的白色光を形成する。実質的白色光は、２０００Ｋ〜１０，０００Ｋの範囲内の相関色温度を有してもよい。実質的白色光は、複合ウエハにわたって、４またはさらに２未満のマクアダム楕円の色温度の変動を有してもよい。結合剤の第１および第２の表面は、実質的に、平坦かつ平行であってもよい。結合剤は、１０％未満またはさらに５％未満の厚さ変動を伴う、実質的均一厚を有してもよい。結合剤は、厚さ１５μｍ〜４０００μｍを有してもよい。厚さに垂直な結合剤の寸法（例えば、辺の長さまたは直径）は、１００μｍ〜１０００ｍｍであってもよい。各対の複数の半導体ダイ間の間隔は、実質的に、同一であってもよい。各対の複数の半導体ダイ間の間隔は、約２５μｍ〜約１０，０００μｍの範囲内であってもよい。複数の半導体ダイのそれぞれの上方の結合剤の厚さは、実質的に、同一であってもよい。複数の半導体ダイのそれぞれの上方の結合剤の厚さは、５％以内まで同一であってもよい。
【００３６】
複数の半導体ダイは、少なくとも５００個の半導体ダイ、またはさらに少なくとも２０００個の半導体ダイを含む、またはそれから本質的に成ってもよい。半導体ダイは、少なくとも第１の方向において、半導体ダイ間に実質的等距離を有するアレイに配列されてもよい。半導体ダイのアレイは、第１の方向と異なる第２の方向において、半導体ダイ間に実質的等距離を有してもよい。半導体ダイは、規則的周期的（例えば、２次元）アレイに配列されてもよい。結合剤の表面の少なくとも一部は、結合剤からの光抽出を向上させるためのテクスチャ処理でテクスチャ処理されてもよい。各半導体ダイは、光検出要素（例えば、光起電性ダイ）を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。結合剤は、半導体ダイによって検出された光の波長に透過性であってもよい。少なくとも１つの光学要素は、半導体ダイのうちの少なくとも１つから光を受光し、そこに光を送光するように位置決めされてもよい。少なくとも１つの光学要素は、それぞれ、少なくとも１つの半導体ダイと関連付けられた複数の個別の光学要素を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。反射層（例えば、反射膜および／または複数の粒子）は、結合剤の少なくとも一部を覆って、またはその中に配置されてもよい。各半導体ダイは、発光要素または光検出要素を含む、あるいはそれから本質的に成ってもよく、反射層は、（ｉ）半導体ダイによって放出または検出される、もしくは（ｉｉ）結合剤によって放出される、光の波長に対して少なくとも２５％の反射率を有してもよい。結合剤は、複数の個別の領域を含む、またはそれから本質的に成ってもよく、そのうちの少なくとも１つは、結合剤および少なくとも１つの波長変換材料を備える。少なくとも１つの他の領域は、本質的に、結合剤から成ってもよい。各半導体ダイは、半導体基板上に配置されない、１つ以上の活性半導体層を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。１つ以上の整列マークが、結合剤の第１の表面または第２の表面上に配置されてもよい。結合剤は、複数の造形された領域を含む、またはそれから本質的に成ってもよく、各造形された領域は、（ｉ）少なくとも１つの半導体ダイと関連付けられ、（ｉｉ）実質的に、他の造形された領域の形状と同じ形状を有する。
【００３７】
さらに別の側面では、本発明の実施形態は、（ｉ）その上に第１および第２の伝導性トレースと、その間の間隙によって、基板上で分離される、第１および第２の伝導性トレースを有する基板と、（ｉｉ）間隙を覆って配置される、第１の面と、第１の面と反対の第２の面と、第１および第２の面に跨架する少なくとも１つの側壁と、第１の面上の２つの離間された接点とを有する、半導体ダイであって、接点はそれぞれ、異なる伝導性トレースに電気的に結合される、半導体ダイと、（ｉｉｉ）第２の面および半導体ダイの各該側壁の少なくとも一部を封入する、その隣接する面間に約９０°の角を有する長方形固体を画定する、固体ポリマー結合剤とを含む、または本質的にそれらから成る、電子素子を特徴とする。接点のそれぞれの少なくとも一部は、結合剤によって被覆されない。
【００３８】
本発明の実施形態は、種々の組み合わせのいずれかにおいて、以下のうちの１つ以上を含んでもよい。接点のそれぞれの少なくとも一部は、結合剤から突出してもよい。各該側壁の少なくとも一部は、結合剤から突出してもよい。結合剤は、シリコーンおよび／またはエポキシを含む、あるいはそれから本質的に成ってもよい。結合剤は、その中に波長変換材料（例えば、燐光体および／または量子ドット）を含有してもよい。基板と反対の結合剤の上部表面は、上部表面からの光抽出を助長するためのテクスチャ処理を有してもよい。半導体ダイは、発光要素（例えば、ベアダイ発光ダイオード）を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。結合剤は、半導体ダイによって放出される光の波長に透過性であってもよい。半導体ダイは、ＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、ＩｎＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＰ、ＩｎＰ、ＺｎＯ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅ、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、シリコン、および／またはそれらの合金あるいは混合物を含む、もしくはそれから本質的に成る半導体材料を含む、もしくはそれから本質的に成ってもよい。結合剤は、半導体ダイから放出される光の少なくとも一部の吸収および異なる波長を有する変換された光の放出のための波長変換材料を含有してもよく、半導体ダイによって放出される変換された光および変換されていない光は、組み合わさり、実質的白色光を形成する。実質的白色光は、２０００Ｋ〜１０，０００Ｋの範囲内の相関色温度を有してもよい。
【００３９】
半導体ダイは、光検出要素を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。結合剤は、半導体ダイによって検出された光の波長に透過性であってもよい。光学要素は、半導体ダイと関連付けられてもよい（例えば、整列される）。反射層は、結合剤の少なくとも一部を覆って、またはその中に配置されてもよい。結合剤は、複数の個別の領域を含む、またはそれから本質的に成ってもよく、そのうちの少なくとも１つは、結合剤および少なくとも１つの波長変換材料を含む、またはそれから本質的に成る。別の領域は、本質的に、結合剤から成ってもよい。半導体ダイは、半導体基板上に配置されない、１つ以上の活性半導体層（すなわち、半導体基板は、ダイ内に存在しない）を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。接点は、伝導性接着剤で伝導性トレースに電気的に結合されてもよい。伝導性接着剤は、第１の接点を第１のトレースのみに、および第２の接点を第２のトレースのみに電気的に接続する、実質的等方伝導性接着剤を含む、またはそれから本質的に成ってもよく、非伝導性接着剤材料が、間隙内に配置されてもよい。伝導性接着剤は、第１の接点を第１のトレースのみに、および第２の接点を第２のトレースのみに電気的に接続する、異方伝導性接着剤（ＡＣＡ）を備える。ＡＣＡの一部は、間隙内に配置されてもよく、実質的に、第１の接点を第２の接点から隔離してもよい。接点は、ワイヤ接合および／またははんだによって、伝導性トレースに電気的に結合されてもよい。伝導性トレースは、銀、金、アルミニウム、クロム、銅、および／または炭素を含む、あるいはそれから本質的に成ってもよい。基板は、ポリエチレンナフタレート、テレフタル酸ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエステル、ポリイミド、ポリエチレン、および／または紙を含む、あるいはそれから本質的に成ってもよい。半導体ダイは、発光要素を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。発光要素または結合剤のうちの少なくとも１つによって放出される波長に対する基板の反射率は、８０％を上回ってもよい。発光要素または結合剤のうちの少なくとも１つによって放出される波長に対する基板の透過率は、８０％を上回ってもよい。半導体ダイに給電するための回路が、半導体ダイに電気的に接続されてもよい。
【００４０】
これらおよび他の目的は、本発明の利点および特徴とともに、以下の説明、付随の図面、および請求項の参照を通して、より明白となるであろう。さらに、本明細書に説明される種々の実施形態の特徴は、相互に排他的ではなく、種々の組み合わせおよび順列で存在することができることを理解されたい。本明細書を通して、「一実施例」、「ある実施例」、「一実施形態」、または「ある実施形態」という言及は、実施例に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本技術の少なくとも一実施例に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通した種々の場所における、語句「一実施例では」、「ある実施例では」、「一実施形態」、または「ある実施形態」の表出は、必ずしも、全て同一の実施例を参照するわけでは、ない。さらに、特定の特徴、構造、ルーチン、ステップ、または特性は、本技術の１つ以上の実施例において、任意の好適な様式で組み合わせられてもよい。用語「光」は、限定ではないが、可視光、紫外線放射、および赤外線放射を含む、電磁スペクトル内の任意の波長または波長帯域を広く含意する。同様に、「照度」、「光束」、および「光度」等の測光用語は、「放射照度」、「放射束」、および「放射強度」等のその放射測定均等物まで拡張し、かつそれらを含む。本明細書で使用されるように、用語「実質的に」、「およそ」、および「約」は、±１０％、いくつかの実施形態では、±５％を意味する。用語「本質的に成る」は、本明細書に別様に定義されない限り、機能に寄与する他の材料を除外することを意味する。それでもなお、そのような他の材料は、集合的または個々に、微量に存在し得る。
【００４１】
図面中、同様の参照文字は、概して、異なる図全体を通して、同一の部品を指す。また、図面は、必ずしも、正確な縮尺ではなく、代わりに、本発明の原理を図示する際、概して、強調されている。以下の説明では、本発明の種々の実施形態は、以下の図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、例示的ＬＥＤおよび燐光体の放出および励起スペクトルのグラフである。
【図２】図２Ａおよび２Ｂは、それぞれ、本発明の種々の実施形態による、白色ダイの断面および底部概略図である。
【図３】図３は、本発明の種々の実施形態による、白色ダイを形成するための技法の流れ図である。
【図４】図４Ａ−４Ｅは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイを加工するために利用される、プロセスステップの断面概略図である。
【図５】図５は、本発明の種々の実施形態による、白色ダイの断面概略図である。
【図６】図６は、本発明の種々の実施形態による、類似特性を有する区分化された白色ダイを加工するための技法の流れ図である。
【図７】図７は、本発明の種々の実施形態による、類似特性を有する区分化された白色ダイの略図である。
【図８】図８Ａ−８Ｄは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイを加工するために利用される、プロセスステップの断面概略図である。
【図９−１】図９Ａ−９Ｆは、本発明の種々の実施形態による、種々の製造段階における、白色ダイの断面概略図である。
【図９−２】図９Ａ−９Ｆは、本発明の種々の実施形態による、種々の製造段階における、白色ダイの断面概略図である。
【図９−３】図９Ａ−９Ｆは、本発明の種々の実施形態による、種々の製造段階における、白色ダイの断面概略図である。
【図１０−１】図１０Ａ−１０Ｄおよび１１は、本発明の種々の実施形態による、白色ダイを加工するために利用される、プロセスステップの断面概略図である。
【図１０−２】図１０Ａ−１０Ｄおよび１１は、本発明の種々の実施形態による、白色ダイを加工するために利用される、プロセスステップの断面概略図である。
【図１１】図１０Ａ−１０Ｄおよび１１は、本発明の種々の実施形態による、白色ダイを加工するために利用される、プロセスステップの断面概略図である。
【図１２−１】図１２Ａ−１２Ｆは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイの断面概略図である。
【図１２−２】図１２Ａ−１２Ｆは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイの断面概略図である。
【図１２−３】図１２Ａ−１２Ｆは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイの断面概略図である。
【図１３−１】図１３Ａ−１３Ｇは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイを加工するために利用される、プロセスステップの断面概略図である。
【図１３−２】図１３Ａ−１３Ｇは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイを加工するために利用される、プロセスステップの断面概略図である。
【図１４−１】図１４Ａ−１４Ｃは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイの断面概略図である。
【図１４−２】図１４Ａ−１４Ｃは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイの断面概略図である。
【図１５−１】図１５Ａ−１５Ｅは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイを加工するために利用される、プロセスステップの断面概略図である。
【図１５−２】図１５Ａ−１５Ｅは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイを加工するために利用される、プロセスステップの断面概略図である。
【図１５−３】図１５Ｆおよび１５Ｇは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイの断面概略図である。
【図１６】図１６Ａ−１６Ｃは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイの概略断面概略図（図１６Ａ）および概略底面図（図１６Ｂおよび１６Ｃ）である。
【図１７】図１７Ａおよび１７Ｂは、それぞれ、本発明の種々の実施形態による、白色ダイにおいて利用される、発光要素の断面概略図および平面概略図である。
【図１７Ｃ】図１７Ｃは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイにおいて利用される、発光要素の断面概略図である。
【図１８】図１８は、図１７Ａおよび１７Ｂの発光要素を組み込む、白色ダイの断面概略図である。
【図１９】図１９は、本発明の種々の実施形態による、色度図である。
【図２０】図２０は、本発明の種々の実施形態による、フィードバック制御された燐光体分配システムの断面概略図である。
【図２１】図２１および２２は、本発明の種々の実施形態による、平面白色ダイの加工のための水平化システムの断面概略図である。
【図２２】図２１および２２は、本発明の種々の実施形態による、平面白色ダイの加工のための水平化システムの断面概略図である。
【図２３】図２３Ａおよび２３Ｂは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイの断面概略図である。
【図２４】図２４Ａ−２４Ｃは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイを加工するために利用される、プロセスステップの断面概略図である。
【図２５】図２５および２６は、本発明の種々の実施形態による、白色ダイの断面概略図である。
【図２６】図２５および２６は、本発明の種々の実施形態による、白色ダイの断面概略図である。
【図２７】図２７は、本発明の種々の実施形態による、白色ダイを利用する、照明システムの断面概略図である。
【図２８】図２８は、本発明の種々の実施形態による、白色ダイを利用する、照明システムの平面概略図である。
【図２９】図２９は、本発明の種々の実施形態による、白色ダイを加工するために利用される、傾斜された型の断面概略図である。
【図３０】図３０は、本発明の種々の実施形態による、フィードバックベースの制御を用いて、異なる厚さの燐光体を伴う白色ダイを加工するためのシステムの断面概略図である。
【図３１】図３１Ａ−３１Ｃは、本発明の種々の実施形態による、燐光体への接着力低減のために、基板の一部を処理するために利用される、プロセスステップの断面概略図である。
【図３２】図３２Ａおよび３２Ｂは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイを加工するために利用される、プロセスステップの断面概略図である。
【図３３Ａ】図３３Ａおよび３３Ｃは、本発明の種々の実施形態による、剥離材料を利用して白色ダイの加工の間に形成される、構造の断面概略図である
【図３３Ｂ】図３３Ｂおよび３３Ｄは、それぞれ、図３３Ａおよび３３Ｃの構造から加工される、白色ダイの断面概略図である。
【図３３Ｃ】図３３Ａおよび３３Ｃは、本発明の種々の実施形態による、剥離材料を利用して白色ダイの加工の間に形成される、構造の断面概略図である
【図３３Ｄ】図３３Ｂおよび３３Ｄは、それぞれ、図３３Ａおよび３３Ｃの構造から加工される、白色ダイの断面概略図である。
【図３４】図３４は、本発明の種々の実施形態による、異なるレベルの接着力を有する材料から成る、基板上の発光要素の断面概略図である。
【図３５】図３５Ａおよび３５Ｂは、本発明の種々の実施形態による、圧縮性基板上に配置される、発光要素の断面概略図である。
【図３６】図３６は、本発明の種々の実施形態による、発光要素を組み込む白色ダイのダイ逃げ角を制御するようにパターン化される、基板上の発光要素の断面概略図である。
【図３７】図３７および３８は、本発明の種々の実施形態による、真空の印加のための貫通孔を伴う、基板上の発光要素の断面概略図である。
【図３８】図３７および３８は、本発明の種々の実施形態による、真空の印加のための貫通孔を伴う、基板上の発光要素の断面概略図である。
【図３９】図３９Ａおよび３９Ｂは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイの断面概略図である。
【図４０−１】図４０Ａ−４０Ｄは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイを加工するために利用される、プロセスステップの断面概略図である。
【図４０−２】図４０Ｅおよび４０Ｆは、それぞれ、本発明の種々の実施形態による、複数の発光要素を組み込む、白色ダイの断面概略図である。
【図４１】図４１Ａおよび４１Ｂは、本発明の種々の実施形態による、造形されたブレードとともに加工される、白色ダイの断面概略図である。
【図４２】図４２Ａ−４２Ｄは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイの断面概略図である。
【図４３】図４３は、本発明の種々の実施形態による、反射層を組み込む、白色ダイの断面概略図である。
【図４４】図４４は、本発明の種々の実施形態による、図４３の白色ダイを加工するために利用される、処理ステップの断面概略図である。
【図４５】図４５Ａ−４５Ｃは、本発明の種々の実施形態による、反射膜を伴う白色ダイを加工するために利用される、プロセスステップの断面概略図である。
【図４６】図４６Ａ−４６Ｃは、本発明の種々の実施形態による、光学要素を組み込む、白色ダイの断面概略図である。
【図４７】図４７Ａおよび４７Ｂは、本発明の種々の実施形態による、図４６Ａのための白色ダイを加工するために利用される、プロセスステップの断面概略図である。
【図４８】図４８は、本発明の実施形態による、光学要素を白色ダイの白色ウエハに結合するために利用される、処理ステップの断面概略図である。
【図４９】図４９Ａ−４９Ｅは、本発明の種々の実施形態による、透明なダイの断面概略図である。
【図５０】図５０および５１は、本発明の種々の実施形態による、白色ダイおよび光学要素を組み込む、照明素子の断面概略図である。
【図５１】図５０および５１は、本発明の種々の実施形態による、白色ダイおよび光学要素を組み込む、照明素子の断面概略図である。
【図５２】図５２および５３は、図５１の照明素子の構成要素の断面概略図である。
【図５３】図５２および５３は、図５１の照明素子の構成要素の断面概略図である。
【図５４】図５４は、本発明の種々の実施形態による、白色ダイおよび光学要素を組み込む、照明素子の断面概略図である。
【図５５】図５５は、図５４の照明素子の構成要素の断面概略図である。
【図５６】図５６は、本発明の種々の実施形態による、照明素子内で利用される、光学の断面概略図である
【図５７】図５７は、本発明の種々の実施形態による、図５６の光学を組み込む、照明素子の断面概略図である。
【図５８】図５８Ａ−５８Ｃは、本発明の種々の実施形態による、光検出素子の断面概略図である。
【図５９】図５９Ａおよび５９Ｂは、本発明の種々の実施形態による、光起電素子の断面概略図である。
【図６０】図６０Ａ−６０Ｅは、本発明の種々の実施形態による、電子素子の断面概略図である。
【図６１】図６１および６２は、本発明の種々の実施形態による、複数の素子を組み込む、パッケージ化されたシステムの断面概略図である。
【図６２】図６１および６２は、本発明の種々の実施形態による、複数の素子を組み込む、パッケージ化されたシステムの断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
（詳細な説明）
本発明の実施形態は、白色のパッケージ化されたＬＥＤの現在の製造において存在する、いくつかの欠点および難点に対処する、ＬＥＤダイ等の燐光体および発光要素の統合に対する新しいアプローチを提供する。有利には、燐光体は、パッケージ内に定置される前に（または、従来のようにパッケージ化される代わりに）、ダイと統合され、それによって、パッケージのない白色ダイを産生してもよい。実施例は、図２Ａに、白色ダイ２００として描写される。白色ダイ２００は、１つ以上のＬＥＥ２１０を含み、それぞれ、少なくとも１つの接点２２０を特徴とする。示されるように、ＬＥＥ２１０は、部分的に、燐光体２３０によって囲繞される。接点２２０の少なくとも一部は、典型的には、燐光体２３０によって被覆されない。図２Ａに示される構成では、ＬＥＥ２１０は、ＬＥＥ２１０の同一の面または側面２４０上に位置する、２つの接点２２０を特徴とする。示されるように、接点２２０はそれぞれ、好ましくは、燐光体２３０によって被覆されず、電気接続のために利用可能である、自由端子端を有する。本明細書では、「電気接続のために利用可能である」とは、接点が、例えば、伝導性トレース、回路基板等への取着を可能にするための十分な自由面積を有することを意味し、「自由」とは、そこへの任意の電気接続（および、好ましい実施形態では、任意の機械的接続）を欠いていることを意味する。
【００４４】
ＬＥＥ２１０の面２４０は、単一平面表面であるように示されるが、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、面２４０は、複数の非同一平面表面から成る、または他の構成を有してもよい。いくつかの実施形態では、ＬＥＥ２１０は、３つ以上の接点２２０を有する。白色ダイ２００は、図２Ａでは、面２４０を被覆する燐光体２３０を有していないように示される。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、燐光体２３０は、面２４０の全部または一部を被覆する。前述のように、本明細書では、燐光体は、結合剤またはマトリクス材料単独あるいは結合剤および波長変換材料の混合物を指し得る。図２Ａでは、ＬＥＥ２１０の側面の周囲の燐光体２３０の幅は、幅２５０として識別される一方、ＬＥＥ２１０を覆う燐光体２３０の厚さは、厚さ２６０として識別され、ＬＥＥ２１０に隣接する燐光体２３０の厚さは、厚さ２７０として識別される。
【００４５】
図２Ａおよび２Ｂは、１つのＬＥＥ２１０を含む、白色ダイ２００を示す。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、白色ダイ２００は、２つ以上のＬＥＥ２１０を含む。いくつかの実施形態では、単一白色ダイ２００の複数のＬＥＥ２１０は全て、同一である一方、他の実施形態では、少なくとも２つの異なるタイプのＬＥＥ２１０から構成される。一実施形態では、異なるタイプのＬＥＥ２１０は、異なる波長で放出する。例えば、白色ダイ２００は、３つの異なるタイプのＬＥＥ２１０のそれぞれのうちの１つ以上を含んでもよく、少なくとも１つのタイプは、青色波長範囲内で、少なくとも１つは、緑色波長範囲内で、少なくとも１つは、赤色波長範囲内で放出する。一実施形態では、白色ダイ２００は、２つの異なるタイプのＬＥＥ２１０のそれぞれのうちの１つ以上を含んでもよく、少なくとも１つのタイプは、青色波長範囲内で、少なくとも１つは、赤色波長範囲内で放出する。白色ダイ２００におけるＬＥＥ２１０の具体的構成ならびにその動作特性および特性は、本発明の限定ではない。一実施形態では、異なるタイプのＬＥＥ２１０は、異なる光出力電力を有する。一実施形態では、燐光体２３０は、複数の部分または体積から成ってもよく、各部分または体積は、別の部分における１つ以上の燐光体と異なる１つ以上の燐光体を含む、またはそれから本質的に成る。本実施例の一実施形態では、１つ以上の部分は、透過性結合剤材料のみを含む、または本質的にそれから成る一方、１つ以上の他の部分は、結合剤および１つ以上の燐光体を含む、または本質的にそれから成る。
【００４６】
いくつかの実施形態では、燐光体２３０の表面２８０は、ＬＥＥ２１０の表面２４２に平行または実質的に平行である。いくつかの実施形態では、燐光体２３０の表面２９０は、ＬＥＥ２１０の表面２４４に平行または実質的に平行である。いくつかの実施形態では、燐光体２３０は、実質的に、立方体または長方形固体形状を形成する（その輪郭は、ＬＥＥ２１０の一部および／またはＬＥＥ２１０の接点によって断絶され得る）。ＬＥＥ２１０を覆う燐光体２３０の厚さ２６０は、ＬＥＥ２１０の全体を覆って、同一または実質的に同一として示される。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、ＬＥＥ２１０を覆う燐光体２３０の厚さ２６０は、異なる。ＬＥＥ２１０に隣接する燐光体２３０の厚さ２７０は、白色ダイ２００に対して同一または実質的に同一として示される。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、ＬＥＥ２１０に隣接する燐光体２３０の厚さ２７０は、異なる。図２Ａは、平坦または実質的に平坦として、燐光体２３０の表面２８０および側面表面２９０を示す。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、表面２８０および／または表面２９０は、規則的、周期的、またはランダムパターンにおいて、湾曲、粗面化、パターン化、またはテクスチャ処理される。いくつかの実施形態では、燐光体２３０は、少なくとも部分的に、平滑かつ実質的連続形状を有する。いくつかの実施形態では、表面の造形および／またはパターン化あるいはテクスチャ処理は、形成または成形プロセスの際に達成される一方、他の実施形態では、造形および／またはパターン化あるいはテクスチャ処理は、燐光体が造形された後、あるいはそれが硬化された後または部分的に硬化された後、行なわれる。
【００４７】
図２Ｂは、ＬＥＥ２１０の接点側に面する、白色ダイ２００の図を示す。図２ＢにおけるＬＥＥ２１０は、長方形断面として示されるが、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、ＬＥＥ２１０は、正方形、六方晶、円形、三角形、または何らかの任意の形状であって、および／または白色ダイ２００の表面２８０に対して、任意の角度を形成する、側壁を有してもよい。図２Ｂでは、ＬＥＥ２１０の側面上の燐光体２３０の幅２５０は、ＬＥＥ２１０の全側面上において、同一または実質的に同一として示される。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、燐光体２３０の幅２５０は、ＬＥＥ２１０の１つ以上または全側面上で異なる。図２Ｂは、ＬＥＥ２１０の各側面にわたって、同一または実質的に同一の燐光体２３０の幅２５０を示す。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、燐光体２３０の幅２５０は、ＬＥＥ２１０の１つ以上の側面に沿って異なる。
【００４８】
前述のように、本発明の実施形態は、パッケージまたは基板への取着（電気および／または機械的）に先立って、ＬＥＥ２１０上に燐光体２３０を形成する。白色ダイ２００は、次いで、以下に論じられるように、種々のパッケージ内に統合されてもよい。図３は、白色ダイ２００を形成するためのプロセス３００の流れ図を示す。プロセス３００は、６つのステップを有するように示される。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、本発明は、より多いまたはより少ないステップを有する、および／またはステップは、異なる順序で行なわれてもよい。ステップ３１０では、第１の表面または基部が、提供される。ステップ３２０では、１つ以上のＬＥＥが、基部上に定置または形成される。ステップ３３０では、燐光体が、提供される。ステップ３４０では、燐光体が、ＬＥＥおよび基部を覆って形成される。ステップ３５０では、燐光体が、硬化される。ステップ３６０では、燐光体がコーティングされたＬＥＥが、白色ダイ２００に分離または個片化される。白色ダイ２００の使用の種々のアプローチは、以下に論じられる。
【００４９】
図４Ａ−４Ｅは、プロセス３００の一実施形態を描写する。本実施形態では、基部４１０が、提供され（ステップ３１０）、ＬＥＥ２１０が、基部４１０に隣接する接点２２０とともに、基部４１０上に定置される、またはそこに接着される（ステップ３２０）（図４Ａ）。基部４１０はまた、「型基板」とも称され得る。一実施形態では、基部４１０は、接着性膜またはテープを含む、またはそれから本質的に成る。いくつかの実施形態では、基部４１０は、燐光体２３０に対して比較的に低接着力を有する、すなわち、基部４１０からの硬化された燐光体２３０の除去を可能にする、材料を含む、またはそれから本質的に成る。いくつかの実施形態では、基部４１０は、ダイの個片化および／または転写のために半導体産業において使用される、ダイシングまたは転写テープ、例えば、Ｎｉｔｔｏ  Ｄｅｎｋｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製ＲｅｖａｌｐｈａまたはＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製テープと同一または類似する。いくつかの実施形態では、基部４１０は、水溶性材料または接着剤を含む、またはそれから本質的に成る、あるいは水溶性材料で被覆または部分的に被覆されてもよい。例えば、基部４１０あるいはライナまたは両方の接着剤は、水溶性であってもよい。いくつかの実施形態では、水溶性材料は、水溶性テープ、例えば、３Ｍタイプ５４１４を含む、またはそれから本質的に成る。いくつかの実施形態では、基部４１０は、シリコーンまたはシリコーンベースの材料、例えば、Ｇｅｌ−Ｐａｋ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製ＰＤＭＳまたはＧｅｌＰａｋ材料を含む、またはそれから本質的に成る。
【００５０】
いくつかの実施形態では、基部４１０は、可変接着力を伴う材料を含む、またはそれから本質的に成る。本実施形態では、接着力は、燐光体の形成および硬化後、変更され、白色ダイまたは白色ダイウエハを基部４１０からより容易に除去させてもよい。（複合ウエハとも称される、白色ダイウエハは、本明細書では、結合剤中に懸下される複数の半導体ダイとして定義される。）一実施形態では、そのような可変接着力材料は、熱剥離テープまたはＵＶ剥離テープであってもよい。一実施形態では、可変接着力材料は、水溶性テープであってもよい。一実施形態では、可変接着力材料は、静電チャックであってもよい（ＬＥＥ２１０は、図４Ａに示される構造に類似する、静電チャック上に形成または定置される）。本実施形態では、ＬＥＥ２１０は、電気的に活性化または非活性化され得る、静電気力によって、静電チャック上の定位置に保持される。
【００５１】
いくつかの実施形態では、接点２２０の面の全部または一部が、白色ダイ２００の形成後、暴露される、すなわち、燐光体２３０によって被覆されないことが望ましい。いくつかの実施形態では、接点２２０の面の全部または一部を基部４１０に隣接して定置あるいは接着させることは、接点２２０の全部または一部を覆って、あるいは接点２２０の面の全部または一部を覆っての燐光体２３０の被覆もしくは形成を防止する。いくつかの実施形態では、基部４１０上のコーティングの厚さ、硬度、および／または他の特性、あるいは基部４１０の特性、例えば、接着剤の厚さ、化学組成物、表面エネルギー、硬度、弾性等は、例えば、基部４１０への近接性、あるいは基部４１０内への接点２２０の部分的または完全な埋め込みによって、接点２２０の所望のレベルの露出を確保するように異なってもよい。
【００５２】
いくつかの実施形態では、基部４１０は、表面、すなわち、型（例えば、非平坦表面）を含む、またはそれから本質的に成る。一実施形態では、障壁４５０が、基部４１０内の陥凹によって形成される。図４Ｂでは、障壁４５０は、表面４３５に垂直または実質的に垂直として示される。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、障壁４５０は、表面４３５と任意の角度を形成する。基部４１０は、種々の材料、例えば、ガラス、ＰＥＴ、ＰＥＮ、プラスチック膜、テープ、プラスチック膜上の接着剤、金属、アクリル、ポリカーボネート、ポリマー、シリコーン、ポリテトラフルオロエチレン（Ｔｅｆｌｏｎ）、または同等物のうちの１つ以上を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。いくつかの実施形態では、基部４１０は、剛性または実質的に剛性である一方、他の実施形態では、基部４１０は、可撓性である。いくつかの実施形態では、基部４１０が、Ｔｅｆｌｏｎ等の「非粘性」材料、またはＡｓａｈｉ  Ｇｌａｓｓ製Ｆｌｕｏｎ  ＥＴＦＥ等のフッ素化材料を含む、または本質的にそれから成る、あるいは燐光体２３０が基部４１０に粘着しないように、燐光体２３０と接着し得る表面または表面の一部を覆って、非粘性コーティング（例えば、燐光体２３０中の結合剤）を含むことが有利である。いくつかの実施形態では、基部４１０は、表面４３５および／または障壁４５０上に、結合剤材料にあまり接着しない材料の層を含む、またはそれから本質的に成る。いくつかの実施形態では、基部４１０は、水溶性材料または接着剤を含む、またはそれから本質的に成る、あるいは基部４１０は、部分的または完全に、水溶性材料で裏打ちされ、基部４１０内に形成される材料からの基部４１０の剥離を支援する。一実施形態では、基部４１０は、水溶性テープ、例えば、３Ｍタイプ５４１４を含む、または本質的にそれから成る、あるいは部分的もしくは完全にそれで裏打ちされる。いくつかの実施形態では、基部４１０は、光、例えば、可視またはＵＶ放射に透過性である。いくつかの実施形態では、障壁４５０の高さは、約１０μｍ〜約１０００μｍの範囲である。しかしながら、障壁４５０の高さは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、障壁４５０は、任意の高さを有する。いくつかの実施形態では、基部４１０の面積は、約０．２５ｍｍ２〜約９００ｃｍ２の範囲内である。しかしながら、基部４１０の面積は、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、基部４１０の面積は、より小さいまたはより大きい。障壁４５０が、基部４１０の一部ではないとき、障壁４５０は、基部４１０のものに類似する、またはそれと異なる材料を含む、あるいはそれから本質的に成ってもよい。いくつかの実施形態では、障壁４５０は、ＬＥＥ２１０を囲繞する、リングまたはステンシルであってもよい。
【００５３】
図４Ａにおいて間隔４０５として識別される、隣接するＬＥＥ２１０間の間隔は、ＬＥＥ２１０の側面の周囲の燐光体２３０の幅を制御するために調節されてもよい。一実施形態では、ＬＥＥ２１０間の間隔４０５は、近似的に、燐光体および切溝の所望の側壁厚２５０の２倍の和によって決定される（切溝は、白色ダイ２００の個片化プロセスの際に除去される領域の幅である、例えば、図４Ｄにおける切溝４７０として識別される）。他の実施形態では、本明細書に論じられるように、間隔４０５は、ＬＥＥ２１０を囲繞する燐光体２３０の量から独立する。ＬＥＥ２１０を覆う燐光体２３０の厚さは、形成または分配される、燐光体４２０の厚さ４２５を制御することによって制御されてもよい。一実施形態では、ＬＥＥ２１０を覆う燐光体２３０の厚さ２６０は、近似的に、厚さ４４５を除く、厚さ４２５によって求められる。
【００５４】
プロセス３００における次のステップ（ステップ３３０）は、燐光体（硬化されていないまたは部分的に硬化された燐光体４２０）を提供する。一実施形態では、燐光体４２０は、燐光体および結合剤を含む、またはそれから本質的に成る。いくつかの実施形態では、燐光体および結合剤は、適用に先立って、例えば、混合物を覆う部分的真空を用いて、または用いずに、遠心混合器内で混合される。
【００５５】
プロセス３００の次のステップ（ステップ３４０）では、燐光体４２０が、図４Ｂに示されるように、基部４１０およびＬＥＥ２１０を覆って形成される。いくつかの実施形態では、燐光体４２０は、図４Ｂに示されるように、基部４１０の表面４３５および随意の側面または障壁４５０によって、含有あるいは境界される。本実施例では、燐光体４２０は、底部表面または面４６０および上部表面または面４４０を有する。いくつかの実施形態では、表面４６０および４４０は、実質的に、相互に平行である。いくつかの実施形態では、表面４６０および４４０は、実質的に平坦かつ平行である。
【００５６】
燐光体４２０は、種々の技法、例えば、鋳造、分配、鋳込、注入、射出、圧縮、転写、または他の形態の成形、メーヤバーまたはドローバー、ドクターブレード等によって形成されてもよい。燐光体４２０の形成の方法は、本発明の限定ではない。いくつかの実施形態では、基部４１０は、燐光体４２０が基部４１０上に形成されると、表面４３５、燐光体４２０の底部表面４６０、および燐光体４２０の上部表面４４０が、平行または実質的に平行であって、燐光体４２０の面積の全部あるいは大部分にわたって均一または実質的均一厚を有する、燐光体４２０の薄層を形成するよう、表面４３５が水平であるように位置決めされる。いくつかの実施形態では、１つ以上の障壁４５０は、燐光体４２０の拡散を防止または部分的に防止するために使用される。いくつかの実施形態では、表面４３５および障壁４５０は、燐光体４２０のための型を形成する。いくつかの実施形態では、障壁４５０は、ＬＥＥ２１０を囲繞する基部４１０を覆って定置される、別個の構成要素の部分である。いくつかの実施形態では、障壁４５０は、使用されない。本発明のいくつかの実施形態は、水平基部４１０および重力を利用して、自動的に、均一または実質的均一厚を伴う、燐光体層４２０を産生する。一実施形態では、燐光体４２０の厚さ均一性は、約±１５％以内、約±１０％以内、約±５％以内、または約±１％以下以内である。一実施形態では、燐光体４２０は、約５μｍ〜約２０００μｍの範囲内の厚さを有する。しかしながら、燐光体４２０の厚さは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、燐光体４２０は、より薄いまたはより厚い。
【００５７】
一実施形態では、結合剤および燐光体粉末を含む、またはそれから本質的に成る、燐光体４２０の混合と、基部４１０を覆っての燐光体４２０の形成との間の時間は、燐光体および結合剤が、結合剤中の燐光体粉末の均一かつ均質に分散された、または実質的に均一かつ均質に分散された組み合わせを形成するように、結合剤中の粉末の沈降のために要求される時間と比較して、比較的に短い。一実施形態では、結合剤中の燐光体粉末の分散である、燐光体４２０の組成均一性は、約±１５％以内、約±１０％以内、約±５％以内、または約±１％以内まで均一である。燐光体および粉末の混合物のいくつかの実施形態では、沈降は、約１０〜約３０分以内に生じ始める一方、基部４１０を覆っての燐光体４２０の形成は、約０．２５分〜約５分以内に生じる。いくつかの実施形態では、図４Ｂに示される構造は、部分的真空に暴露され、燐光体４２０中のいかなる溶解ガスも脱気し、あるいはその全部または一部を除去し、燐光体４２０内の気泡の数を低減もしくは排除する。いくつかの実施形態では、燐光体４２０は、基部４１０上への形成前に、部分的真空に暴露される。いくつかの実施形態では、燐光体４２０は、部分的真空内において、基部４１０を覆って形成される。本発明のいくつかの実施形態では、基部４１０は、水平ではなく、本明細書により詳細に論じられるように、基部４１０およびＬＥＥ２１０を覆って非均一厚を有する、燐光体４２０をもたらす。
【００５８】
燐光体４２０は、次いで、硬化され、図４Ｃに示されるように、硬化された燐光体２３０（ステップ３５０）を産生する。硬化は、加熱、種々の源、例えば、可視、ＵＶ、および／またはＩＲ光の放射への暴露、あるいは化学硬化（すなわち、燐光体結合剤の架橋結合を助長する、化学剤の導入）を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。一実施形態では、燐光体４２０は、ＵＶまたは他の放射によって硬化される。一実施形態では、基部４１０は、図３のステップ３５０に先立って、またはその直後に、硬化用機器内に保持される。結合剤および粉末の混合物のいくつかの実施形態では、沈降は、約１０〜約３０分以内に生じ始める一方、基部４１０を覆っての燐光体４２０の硬化は、約０．１０分〜約５分以内に生じる。一実施形態では、ステップ３４０および３５０は、約３０分未満、約１０分未満、約５分未満、または約１分未満かかり得る。いくつかの実施形態では、硬化ステップ３５０は、複数の副次的硬化ステップを含む、またはそれから本質的に成る。例えば、第１の副次的硬化ステップは、燐光体粒子をマトリクス内に「凍結」させるために行なわれてもよく、この後、第２の副次的硬化ステップが続き、結合剤を完全に硬化させてもよい。いくつかの実施形態では、形成および硬化プロセスは両方とも、約０．２５分〜約７分以内で生じ得る。いくつかの実施形態では、形成および硬化プロセスは両方とも、約４分未満かかり得る。
【００５９】
図３のステップ３６０では、白色ダイ２００は、図４Ｃに示される構造（すなわち、白色ウエハ、白色ダイウエハ、または複合ウエハ）から分離または個片化され、図４Ｄに示される構造をもたらす。図４Ｄは、１つのＬＥＥ２１０を含む、各白色ダイ２００を示すが、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、白色ダイ２００は、２つ以上のＬＥＥ２１０を含む。白色ダイ２００は、約０．２５ｍｍ〜約５ｍｍのサイズを有してもよい。しかしながら、白色ダイ２００のサイズは、本発明の限定ではない。例えば、大きなアレイのＬＥＥ２１０を含む、白色ダイは、少なくとも３ｍｍまたは少なくとも７ｍｍまたは少なくとも２５ｍｍの横寸法を有してもよい。いくつかの白色ダイ２００では、分離は、随意、例えば、大きなアレイのＬＥＥ２１０の場合であってもよい。燐光体２３０の分離は、種々の技法、例えば、レーザ切断、ナイフを用いた切断、型抜き、ダイシング、鋸切断、水ジェット切断、アブレーション、または同等物によって行なわれてもよい。いくつかの実施形態では、切溝は、約２００μｍを下回る、または約１００μｍを下回る、または約５０μｍを下回る、またはさらに２５ｕｍを下回ってもよい。これは、非常に大きなアレイの白色ダイ２００が、比較的に高処理量および比較的に低コストで、比較的に小面積内に形成されることを可能にする。成形プロセスは、非常に均一な燐光体厚につながり、均一光学特性をもたらす。燐光体の比較的に小面積から、比較的に短時間で、非常に多数の白色ダイ２１０を形成し、比較的に高厚さ均一性と関連する、結合剤中の燐光体粉末の沈降を回避または最小限にする能力は、色度、色温度、演色評価数（ＣＲＩ）、光束等の光学特性の比較的に狭い分布を有する、非常に大きなアレイの白色ダイ２１０および非常に低製造コストにつながる。一実施形態では、ＬＥＥ２１０のウエハ全体は、本アプローチを使用して、同時にバッチ処理されてもよい。例えば、ＬＥＥ２１０は、２インチまたは４インチまたは６インチの直径ウエハ上に産生されてもよい。ＬＥＥ２１０は、加工および個片化された後（本明細書では、個片化は、ＬＥＥ２１０が形成される基板の個片化を指す）、本明細書に詳述される白色ダイプロセスのための型基板４１０に転写されてもよい。いくつかの実施形態では、ＬＥＥ２１０のウエハ量全体が、バッチモードにおいて（すなわち、ともに）、型基板４１０に転写されてもよい。他の実施形態では、ＬＥＥ２１０は、ダイ毎に、またはダイ群として、型基板４１０に転写されてもよい。
【００６０】
いくつかの実施形態では、分離（すなわち、白色ダイの分離）は、基部４１０からの除去の前に生じる一方、他の実施形態では、基部４１０は、本明細書により詳細に論じられるように、分離前に除去される。いくつかの実施形態では、燐光体２３０は、ＬＥＥ２１０によって放出される光の波長に透過性の透過性結合剤を含む、またはそれから本質的に成る。
【００６１】
いくつかの実施形態では、図４Ｄに示される構造は、接点２２０が、図４Ｅに示されるように、アクセス可能であるように、別の基板４１１に転写されてもよい。そのような転写は、転写テープ、ダイフリッパを用いたピックアンドプレースツール、または任意の他の技法を使用して行なわれてもよい。いくつかの実施形態では、本転写は、バッチモードで行なわれてもよい一方、他の実施形態では、ダイ毎で、またはダイ群として、行なわれてもよい。いくつかの実施形態では、転写は、白色ダイウエハの個片化前に行なわれてもよい。本プロセスの結果は、図２Ａおよび２Ｂに示されるような白色ダイ２００である。本プロセスは、ダイが、任意の種類のパッケージ内または回路基板上に定置あるいは統合される前に、費用効果的方法において、各ダイを覆って均一燐光体を伴う、燐光体と統合されたダイを産生するためのバッチ方法を提供する。
【００６２】
白色ダイ２００は、次いで、パッケージ内に定置するために、基部４１０から除去されてもよい。いくつかの実施形態では、白色ダイ２００は、例えば、可撓性または剛性回路あるいは配線板上もしくは電照システムの他の照明内に搭載することによって、パッケージを伴わずに、そのまま使用されてもよい。白色ダイ２００は、異なる配向、例えば、図４Ｄまたは図４Ｅに示されるものに定置されてもよい。
【００６３】
一実施形態では、１つのみの燐光体４２０が、使用される。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、複数の燐光体が、使用される。一実施形態では、燐光体４２０は、複数の異なる燐光体粉末を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。一実施形態では、第１の燐光体４２０は、堆積され、硬化または部分的に硬化された後、１つ以上の連続燐光体の堆積および硬化が続く。一実施形態では、結合剤が、堆積され、硬化または部分的に硬化され、結合剤は、ＬＥＥ２１０および／または燐光体４２０または２３０によって放出される光の波長に透過性であって、その後、１つ以上の燐光体４２０の堆積および硬化が続き、１つ以上の層が、相互に異なる燐光体組成物、タイプ、および／または厚さを有する、層状構造を形成する。このように、遠隔燐光体白色ダイ４００は、図５に示されるように、加工されてもよい。図５は、遠隔燐光体白色ダイ５００の一実施形態を示し、燐光体２３０は、透過性結合剤またはマトリクス材料５１０によって、ＬＥＥ２１０から空間的に分離される。そのような構造では、ＬＥＥ２１０の縁を越える燐光体含有層２３０の張り出しの程度は、燐光体２３０によって吸収されるＬＥＥ２１０からの光の量を最適化するように異なってもよい。そのようなアプローチはまた、ＬＥＥ２１０の複数の燐光体および／または透過性結合剤の層を形成するために使用されてもよい。
【００６４】
以下の実施例は、本発明のいくつかの実施形態を提示する。しかしながら、これらは、白色ダイの製造または構造の方法の限定ではない。
【００６５】
（実施例１）
本実施例では、ＬＥＥ２１０は、ウエハ形態で（すなわち、半導体ウエハの一部として）加工される。ウエハは、約５０００個以上のＬＥＥ２１０を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ウエハは、約２０，０００個を上回る、１００，０００個を上回る、または５００，０００個を上回るＬＥＥ２１０を含む。ＬＥＥ２１０の加工後、ＬＥＥ２１０は、図６のステップ６１０、６２０に示されるように、試験され、区分に分類される。区分は、例えば、放出波長、順電圧、光出力電力、または同等物を含んでもよい。１つ以上の区分または１つ以上の区分内の値の範囲の特定の選択肢は、本発明の限定ではない。一実施形態では、ＬＥＥ２１０は、放出波長別に区別化される。図３に示されるプロセスは、次いで、ＬＥＥ２１０の各区分において実施されてもよい。基部４１０およびＬＥＥ２１０を覆って適用される燐光体の組成物および量が、各区分の放出波長に基づいて、所望の色点、色度、色温度、ＣＲＩ、または他の光学特性を達成するために、事前に決定される。本実施形態では、各区分は、所望の光学特性を達成するために、異なる組成物および／または厚さの燐光体を有してもよい。一実施形態では、燐光体組成物および厚さは、区分情報に基づいて、光学特性（例えば、色温度）において、区分化を行なわずに達成可能であろうものより比較的に狭い分布を達成するように調節される。
【００６６】
例えば、図７では、ウエハ７１０は、ウエハまたは成長工程あるいは一連の成長工程ならびに１つ以上のプロセス工程から加工されたＬＥＥ２１０の総特性分布を含有する、ウエハを表す。エピタキシャル構造のための成長または堆積プロセスおよびＬＥＥ２１０を形成するための後続加工ステップの際、光学および電気特性の変動が、導入されてもよい。ＬＥＥ２１０は、試験され、区分に分類され、各区分は、１つ以上の特性の比較的に狭い分布を有する。例えば、波長区分は、約５ｎｍまたは約２．５ｎｍ分布を有し得る。区分の他の実施例は、順電圧および光出力電力を含む。区分７２０、７３０、および７４０は、異なる区分、例えば、３つの異なる波長区分を表す。図７では、区分７２０、７３０、および７４０を表す、ボックスは、その区分における特定の特性を伴うダイの分布を表す、小グラフを有する。３つの区分が、図７に示されるが、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、３つより少ないまたは多い区分が、利用される。２１０’、２１０’’、および２１０’’’として指定される、各区分からのＬＥＥ２１０は、燐光体２３０の特性を決定（すなわち、ＬＥＥおよび燐光体の組み合わせの最終光学特性を達成）するために使用され、２３０’、２３０’’および２３０’’’として識別される、対応する数の異なる燐光体混合物をもたらす。これは、２００’、２００’’、および２００’’’として指定される、白色ダイ２００の対応する数の区分をもたらす。このように、製造プロセス全体から、比較的により大きな割合の分布のＬＥＥ２１０が、光学特性、例えば、色温度の比較的に狭い分布を有する白色ダイ２００内に加工されてもよい。
【００６７】
本プロセスの流れ図が、図６に示される。ＬＥＥ２１０は、最初に、試験され（ステップ６１０）、次いで、分類され、区分に分離される（ステップ６２０）。ＬＥＥ２１０のある区分が、選定され（ステップ６３０）、燐光体が、ＬＥＥ２１０のその特定の区分に対する所望の光学特性を達成するように準備される（ステップ６４０）。本燐光体は、１つ以上の燐光体粉末または光変換材料を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。最後に、ステップ６５０では、図３に示されるプロセス３００は、ＬＥＥ２１０の選択された区分およびＬＥＥ２１０のその区分のために準備された燐光体を使用して、実施される。これは、他の区分に対しても繰り返され得る。
【００６８】
（実施例２）
本実施例では、ＬＥＥ２１０は、ウエハ形態で加工される。ウエハは、約５０００個以上のＬＥＥ２１０を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ウエハは、約２０，０００または１００，０００個を上回るＬＥＥ２１０を含んでもよい。ＬＥＥ２１０の加工後、ＬＥＥ２１０は、試験される、または各ウエハ上のＬＥＥ２１０のうちのいくつかが、試験される。一実施形態では、図３に示されるプロセスが、次いで、ウエハからの全ＬＥＥ２１０において実施される。基部４１０およびＬＥＥ２１０を覆って適用される燐光体の組成物および量は、そのウエハにおけるＬＥＥ２１０の試験結果に基づいて、所望の色点、色温度、ＣＲＩ、または他の光学特性を達成するために、事前に決定される。本燐光体は、１つ以上の燐光体粉末または光変換材料を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。
【００６９】
本実施例の一実施形態では、ＬＥＥ２１０を覆う燐光体の形成に先立って、ＬＥＥ２１０において試験が行われない。本実施例の一実施形態では、開始ウエハが、ダイシングテープに適用され、その後、ウエハは、ＬＥＥ２１０に個片化される。テープは、ＬＥＥ２１０を覆う所望のサイズの燐光体を達成するために、ＬＥＥ２１０間で要求される間隔を提供するように拡張する能力を有し、そのように拡張される。一実施形態では、ＬＥＥ２１０間の間隔は、燐光体の側壁厚（ＬＥＥ２１０の側面上の燐光体の厚さ）の２倍および切溝の和によって、近似的に求められる。そのような拡張テープの実施例は、Ｎｉｔｔｏ  Ｄｅｎｋｏ製ＳＷＴ２０＋である。
【００７０】
個片化が、テープ上に下向きの状態で行なわれる場合、テープは、基部４１０として使用されてもよい。個片化が、接点が上向きの（テープに隣接しない）状態で行なわれる場合、ＬＥＥ２１０は、転写テープまたは他の転写方法を使用して転写されてもよい。テープ転写動作では、第２の基板またはテープが、ＬＥＥ２１０の露出された側面（ここでは、接点側）に適用され、第１のテープは、除去される。種々の技法が、例えば、異なる粘着度レベルのテープ、熱剥離テープ、および／またはＵＶ剥離テープを使用して、そのような転写のために使用されてもよい。本アプローチの利点は、ＬＥＥ２１０が、次いで、連続ピックアンドプレースプロセスのいかなる必要性も伴わずに、基部４１０上に正確に位置決めされ、時間および費用を節約することである。別の実施形態では、ＬＥＥ２１０は、半バッチまたは連続技法、例えば、ピックアンドプレースを使用して、正確な間隔において、基部４１０上に定置されてもよい。
【００７１】
図８Ａ−８Ｄは、本プロセスの一実施形態の概略図を描写する。図８Ａでは、テープ８２０は、ウエハ８１０の裏面に適用される（本実施例では、接点は、表向きである）。図８Ｂは、製造の後の段階における、図８Ａの構造を示す。図８Ｂでは、ウエハ８１０は、個片化され、テープ８２０上にＬＥＥ２１０をもたらす。ＬＥＥ２１０間の間隔８３０は、個片化プロセスによって決定される。いくつかの実施形態では、間隔８３０は、約１５μｍ〜約１００μｍの範囲内である。図８Ｃは、製造の後の段階における図８Ｂの構造を示す。図８Ｃでは、テープ８２０は、随意に、拡張または伸展されている。空間８３０（拡張後、空間８３０’として識別される）は、前述のように、拡張プロセスによって、白色ダイを作製するための正確な値に設定される。すなわち、テープ８２０は、隣接するＬＥＥ２１０間の間隔が、その上に所望の厚さの燐光体を有する白色ダイ２００を作製するために適切となるまで、拡張される。図８Ｄは、製造の後の段階における図８Ｃの構造を示す。図８Ｄでは、第２のテープ８４０が、ＬＥＥ２１０の接点側に適用される。最後に、第１のテープ８２０は、除去され、図４Ａに示される構造が残され、それに応じて、図３および図４Ａ−４Ｄに示される前述のプロセスが、実施されてもよい。いくつかの実施形態では、テープ８４０は、図４Ａに示される基部または型基板４１０である。
【００７２】
（実施例３）
本実施形態では、プロセスは、図４Ｃまたは図４Ｄに示される構造から開始する。本実施例のいくつかの実施形態では、ＬＥＥ２１０は、区分化されている一方、他の実施形態では、ＬＥＥ２１０は、区分化されておらず、または試験されていない。本実施例のいくつかの実施形態では、ＬＥＥ２１０のうちのいくつかは、試験されている。図４Ｃに示される構造が形成される、プロセスは、本発明の限定ではない。図４Ｃに示される構造は、白色ウエハまたは白色ダイウエハと呼ばれ、個片化の前に、複数のＬＥＥ２１０および燐光体２３０を特徴とし得る。図４Ｄにおける構造は、型基板４１０上に複数の白色ダイ２００を含む。
【００７３】
白色ダイ２００は、白色ウエハ形態（例えば、図４Ｃに示される）または個片化された形態（例えば、図４Ｄに示される）のいずれかにおいて試験される。試験は、電流および電圧を接点２２０に印加し、放出される光を測定することによって行なわれてもよい。一実施形態では、接点２２０は、テープ４１０を通して穿刺または穿通するプローブまたは針によって、試験のためにアクセスされる。他の実施形態では、試験は、最初に、接点２２０が、表向きであって、直接、アクセス可能であるように、図４Ｃにおける構造または図４Ｄにおける白色ダイ２００を別の担体に転写することによって行なわれる。そのような転写は、図８Ａ−８Ｄに関連して説明される転写テープを使用するものと同様に、バッチプロセスにおいて行なわれてもよく、あるいはピックアンドプレース等の半バッチプロセスまたは連続プロセスにおいて行なわれてもよい。図４Ｃからの構造または白色ダイ２００が、接点がアクセス可能な状態で配向されると、電流および電圧をＬＥＥ２１０に印加する、従来の試験機器、例えば、手動、半自動、または完全自動試験機器を使用して試験され、白色ダイ２００の光特性を測定してもよい。一実施形態では、図４Ｃの白色ウエハまたは図４Ｄの白色ダイ２００は、従来の半導体ウエハで行なわれるものと同様に、ウエハ形態において処理されてもよい。この場合、図４Ｃおよび４Ｄにおける構造は、半導体ウエハのために使用されるものと同様の方式において、かつそのような機器を使用して、取り扱われ、試験され得るように、十分に剛性であり得る、または付加的裏材材料あるいはプレートまたは担体が、付加的剛性を提供するために使用されてもよい。
【００７４】
一実施形態では、試験後、白色ダイ２００は、物理的に分類および区分化される。これは、次いで、異なる製品のために使用され得る、異なる光学特性を有する、複数の区分をもたらす。一実施形態では、区分は、色温度の異なる値に対応する。
【００７５】
一実施形態では、試験後、白色ダイ２００は、事実上、分類および区分化される。好ましい実施形態によると、事実上の分類および区分化は、各白色ダイ２００の特性のマップが作成され、白色ダイ２００が、その光学および／または電気特性、例えば、色温度または順電圧に基づいて、事実上の区分に分けられる、あるいは割り当てられることを意味する。異なる特性を要求する製品のために、これらの事実上区分化された白色ダイ２００を使用すると、区分マップは、その特定の製品のために、適切な１つ以上の区分から、白色ダイ２００を選択するために使用される。他の区分からの残りの白色ダイ２００は、次いで、異なる時点において、異なる製品において使用されてもよい。一実施形態では、白色ダイ２００は、試験または区分化を伴わずに使用される。
【００７６】
いずれのアプローチでも、プロセスの開始点が、図４Ｃに示される構造である場合、構造は、試験の前または後に、白色ダイ２００を形成するように個片化されてもよい。さらに、物理的または事実上の白色ダイ２００区分化のいずれかの前に、白色ウエハ（図４Ｃまたは４Ｄ）はまた、物理的または事実上のいずれかにおいて、区分化されてもよい。
【００７７】
（実施例４）
一実施形態では、ＬＥＥ２１０の本体は、図９Ａに示されるように、基部またはテープ４１０の上方に立設される。燐光体の形成後、白色ダイ構造は、図９Ｂに示されるように、白色ダイの縁の全部または一部の周囲およびそれを被覆するように、燐光体の一部を含んでもよい。そのような白色ダイの拡大図が、図９Ｃに示される。いくつかの実施形態では、基部４１０は、１つ以上の接点２２０の一部が、構造９１０に関して示されるように、テープ４１０内に埋め込まれるように、変形可能または可撓性である。構造９１０は、同一平面接点を有するが、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、ＬＥＥ２１０は、構造９２０および９３０に示されるように、非同一平面接点を有する。いくつかの実施形態では、ＬＥＥ２１０は、図９Ａにおける構造９３０に関して示されるように傾斜され、図９Ｃに示される類似するが、１つ以上の接点２２０が基部またはテープ４１０内に部分的または実質的に埋め込まれる必要なく、構造をもたらしてもよい。
【００７８】
そのような構造は、収率の向上をもたらし得る。この理由は、ダイ個片化プロセス、すなわち、半導体ウエハが、個々のダイに分離される場合、ダイの縁における不動態化に対して欠けまたは他の損傷をもたらし得るためである。縁における不動態化に対する欠けまたは損傷が、下層伝導性半導体材料の露出をもたらす場合、本伝導性半導体材料への望ましくない電気結合が、白色ダイ２１０の取着プロセスにおいて生じ、不良素子性能および／または素子の不足をもたらし得る。
【００７９】
いくつかの実施形態では、ＬＥＥ２１０の本体の一部は、図９Ｄに示されるように、燐光体で被覆されない。図９Ｄは、図２Ａに示されるものに類似するが、ＬＥＥ２１０の本体の側壁の一部が、燐光体で被覆されていない、白色ダイ２００を示す。ＬＥＥ２１０が、燐光体２３０の縁を越えて延在する程度は、ダイ逃げ角９５０として識別され得る。いくつかの実施形態では、ダイ逃げ角は、９Ｄに示されるように、正数であるが、他の実施形態では、ダイ逃げ角は、図２Ａに示されるように、実質的に、ゼロ、またはさらに、図９Ｅに示されるように、負数であってもよい。有利には、制御され得る、別の寸法は、接点逃げ角９６０である。接点逃げ角９６０は、燐光体の隣接する表面から突出する接点の量である。いくつかの実施形態では、ダイ逃げ角は、実質的に、ゼロであってもよく、接点逃げ角は、正数である。いくつかの実施形態では、ダイおよび接点逃げ角は両方とも、正数である。ダイおよび接点逃げ角に対する極性および絶対値は、本発明の限定ではない。いくつかの実施形態では、接点逃げ角は、正数であって、約１μｍ〜約１５μｍの範囲内である。
【００８０】
いくつかの実施形態では、ダイおよび／または接点逃げ角を制御することが有利であって、例えば、いくつかの実施形態では、ダイおよび／または接点逃げ角の変動は、約３０％未満、または約１５％未満、または約１０％未満である。ダイおよび／または接点逃げ角は、いくつかの異なる技法によって制御されてもよい。いくつかの実施形態では、ＬＥＥ２１０は、図９Ｆに示されるように、部分的に、型基板４１０内に埋め込まれる。逃げ角９７０の量（ここでは、逃げ角は、ダイまたは接点いずれかの逃げ角または組み合わせを指し得る）は、次いで、ＬＥＥ２１０が、図９Ｆに示されるように、型基板４１０内に埋め込まれる、寸法９７０のサイズによって実質的に決定される。
【００８１】
（実施例５）
図１０Ａ−１０Ｃは、本発明の種々の実施形態による、白色ダイ２００を加工するための別の技法を描写する。そのような実施形態では、ＬＥＥ２１０は、型基板または一時的担体４１０に取着され、接点は、一時的担体４１０に隣接する。型１０３０はその中に、ＬＥＥ２１０が挿入される、または部分的に、挿入されるであろう、あるいはそれを覆って、またはその下方に、ＬＥＥ２１０が懸下されるであろう（例えば、区画を分離する障壁が、完全に閉鎖された区画を形成するように十分に深くまで延在しない場合）、１つ以上の区画、くぼみ、またはウェル１０２０を含む、またはそれから本質的に成る。別の実施形態では、ウェル１０２０は、開放型（図４Ｂに示されるもの等）内に型板の挿入によって形成される。ウェル１０２０は、例えば、分配、ドクターブレード方法、ステンシル印刷、または他の手段によって、燐光体４２０で充填または部分的に充填される。ウェル１０２０内に燐光体４２０を形成後、一時的担体または基部４１０は、ＬＥＥ２１０が、図１０Ｂに示されるように、完全または部分的に、燐光体４２０内に浸漬されるように、型１０３０と噛合される。接点２２０は、一時的担体４１０に接着され、燐光体４２０が、接点２２０の少なくとも一部を被覆しないように防止する。一実施形態では、燐光体４２０は、型１０３０が基部４１０と噛合された後、ウェル１０２０内に導入または注入される。本実施形態の一側面では、部分的真空が、全ウェル１０２０への燐光体４２０の移送を向上させ、部分的または完全に、硬化前に、燐光体４２０から脱気するために使用されてもよい。プロセスは、射出造形、転写成形、圧縮成形、ケーシング等を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。圧縮成形は、Ｔｏｗａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製ＦＦＴ−１０３等の機器を使用して実施されてもよい。いくつかの実施形態では、型１０３０は、平坦であって、すなわち、複数のＬＥＥ２１０が嵌合する、１つのみのくぼみ４２０を効果的に含む。一実施形態では、図１０Ｂの構造は、ひっくり返され、燐光体４２０が、基部４１０およびＬＥＥ２１０を覆って形成されるように、基部４１０が、下に来て、型１０３０が、上に来て、それを覆って、型１０３０の上部部分１０３１が、形成され、本実施例の一実施形態では、型１０３０は、平坦表面である。例えば、図４Ｂの構造は、燐光体４２０で充填または過充填されてもよく、その後、型上部またはカバー１０３１が、図１０Ｄに示されるように、適用される。型１０３０の形状は、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、型１０３０は、任意の形状を有する。いくつかの実施形態では、基部４１０および型１０３０は両方とも、隆起した障壁または側壁を有する。本明細書に論じられるように、燐光体２３０の外側表面の全部または一部におけるパターン、粗度、またはテクスチャ処理は、それらの特徴を型の表面の全部または一部の表面中に導入することによって、形成されてもよい。いくつかの実施形態では、基部４１０上の異なるＬＥＥ２１０は、その周囲に形成される、異なるように造形された燐光体を有する。
【００８２】
いくつかの実施形態では、型１０３０の全部または一部は、離型材料によって被覆される。いくつかの実施形態では、離型材料は、離型膜である。いくつかの実施形態では、離型材料または離型膜は、パターン化、粗面化、またはテクスチャ処理され、例えば、燐光体２３０の外側表面の全部または一部に、類似特徴を付与してもよい。いくつかの実施形態では、離型材料または離型膜は、平滑または実質的に平滑であってもよい。
【００８３】
燐光体４２０の硬化および型１０３０からの除去後、構造は、図１０Ｃに示されるようになる。図１０Ｃは、燐光体２３０が、ＬＥＥ２１０の側面および底部を被覆しており、ＬＥＥ２１０の接点２２０が、一時的担体４１０に接着され、燐光体２３０で被覆されていない、白色ダイ２００を示す。一実施形態では、一時的担体４１０は、前述のように、テープまたは膜を含む、あるいはそれから本質的に成り、そこから、白色ダイ２００は、照明または他のシステム内に定置するために取り上げされてもよい。ＬＥＥ２１０の縁または側面の周囲の燐光体２３０の幅２５０（図２Ａ）は、ＬＥＥ２１０のサイズに対して、くぼみ１０２０の幅１０４０を制御することによって制御されてもよい。一実施形態では、ＬＥＥ２１０の側面上の燐光体２３０の厚さは、ＬＥＥ２１０の幅１０４０と幅１０６０との間の差異の半分によって近似的に求められる。（ＬＥＥ２１０の幅１０６０は、全寸法において一定でなくてもよい。）一実施形態では、ＬＥＥ２１０を覆う燐光体２３０（図２Ａ）の厚さ２６０は、ＬＥＥ２１０の厚さに対して、くぼみ１０２０の深度１０５０を制御することによって制御されてもよい。一実施形態では、ＬＥＥ２１０を覆う燐光体２３０（図２Ａ）の厚さ２６０は、成形プロセスの種々の動作パラメータ、例えば、圧縮成形の間の存在する燐光体の量によって制御されてもよい。いくつかの実施形態では、ＬＥＥ２１０を覆う燐光体２３０（図２Ａ）の厚さ２６０は、２つ以上の要因によって制御される。一実施形態では、厚さ２６０は、近似的に、ウェル１０２０の深度１０５０から、基部４１０（図４Ｂ）の上方のＬＥＥ２１０の高さ４４５を引いたものである。いくつかの実施形態では、複数のＬＥＥ２１０が、各くぼみ内に形成される場合、または型１０３０が、１つのみのくぼみを有する場合、白色ダイ２００は、複数のＬＥＥ２１０を含んでもよく、あるいは白色ダイ２００は、燐光体２３０の個片化によって形成されてもよい。言い換えると、図４Ｃに示される構造はまた、成形プロセスによって産生されてもよい。
【００８４】
いくつかの実施形態では、過剰燐光体４２０は、基部４１０と型１０３０との間の型の外側、例えば、くぼみ１０２０の外側の領域内に排除されてもよい。本実施例の一実施形態では、型の１つ以上の部分は、図１１に示されるように、噛合プロセスの間、燐光体４２０のための溢流路を提供する、１つ以上の開口部または貫通孔１１００を有する。燐光体４２０は、前述のように、ウェル１０２０内に形成される。基部４１０および型１０３０が噛合されると、孔１１００は、過剰燐光体４２０が逃散するための経路を提供し、それによって、過剰燐光体を型の側面に排除することなく、完全または実質的に、燐光体で満杯のウェル１０２０を伴う白色ダイ２１０の製造を可能にする。いくつかの実施形態では、これは、燐光体２３０の厚さの改良された制御ならびにより再現性のある製造プロセスを提供する。本アプローチは、他の実施形態に、例えば、図１０Ｄに示されるもの、または燐光体４２０が、基部４１０および型１０３０の噛合後、型内に形成される構成に適用されてもよい。前述のように、燐光体厚さ２６０および２７０の制御は、均一光学特性の維持に非常に重要であり得る。ここで論じられる配列では、燐光体厚は、燐光体４２０をウェル１０２０内に分配または形成するためのプロセスパラメータから独立する、ウェル１０２０の寸法によって制御されてもよい。本実施形態では、少量の過剰燐光体４２０が、ウェル１０２０内に形成され、基部４１０が、型１０３０と接触されると、過剰燐光体４２０は、孔１１００内に移動してもよい。テープ４１０および型１０３０の噛合後、燐光体４２０は、ＬＥＥ２１０を形成するように硬化されてもよく、それを覆う燐光体の量は、形成または分配パラメータによってではなく、構造の幾何学形状によって制御される。一実施形態では、基部４１０および型１１３０は、硬化動作の全部または一部の間、真空あるいは圧力によってともに保持される。いくつかの実施形態では、燐光体４２０は、孔１１００を通して型内に注入される。
【００８５】
図１０Ｃは、任意の付加的個片化プロセスを伴わずに、成形プロセス後、完全に分離されるような白色ダイ２００を示すが、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、白色ダイ２００は、図１２Ｆを参照して本明細書に論じられるように、成形プロセスの結果、燐光体２３０の薄いウェブによって、ともに接続されてもよい。いくつかの実施形態では、ウェブは、約５μｍ〜約１００μｍの範囲内の厚さを有してもよい。いくつかの実施形態では、白色ダイ２２０は、以下に論じられるように造形されるが、成形後、接続され、後続個片化プロセスを要求してもよい。
【００８６】
（実施例６）
実施例６は、実施例５に非常に類似するが、型１０３０内のウェル１０２０が、いかなる任意の形状も有するように修正されてもよいことが異なる。そのような造形は、例えば、光抽出を改善するために行なわれてもよい。図１２Ａ−１２Ｄは、造形された型を用いて加工され得る、白色ダイ２００のいくつかの実施形態を描写する。図１２Ａの構造は、ＬＥＥ２１０の中心よりＬＥＥ２１０の角を覆って、燐光体の量が減少されている。図１２Ｂの構造は、非平滑である、例えば、テクスチャ処理、粗面化、またはパターン化された表面１２１０を有する。一実施形態では、非平滑表面１２１０は、燐光体２３０内の全内部反射（ＴＩＲ）を減少させ、改良された光抽出を達成する。一実施形態では、表面１２１０は、周期的構造を有してもよい。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、構造は、ランダムであってもよい。一実施形態では、表面１２１０は、約０．５μｍ〜約５μｍの範囲内の寸法を有する、光抽出特徴（例えば、隆起した凸凹および／またはくぼみ）を含んでもよい。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、光抽出特徴は、他の寸法を有してもよい。一実施形態では、光抽出特徴は、半球または角柱形状であってもよい。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、光抽出特徴は、任意の形状を有してもよい。一実施形態では、光抽出特徴は、約０．５μｍ〜約１０μｍの範囲内の平均粗度を伴う、ランダムなテクスチャ処理または粗度である。図１２Ｃの構造では、燐光体は、レンズ形状に造形される。そのようなレンズは、半球、放物体、フレネル光学、または任意の他の形状であってもよい。図１２Ｄの構造は、上部表面上に形成される、光結晶１２２０を有する。一実施形態では、光結晶１２２０は、具体的方向に、例えば、白色ダイ２００の面に垂直に、白色ダイ２００から出射する光の強度を増加させる。他の実施形態では、光結晶は、白色ダイ２００の任意の表面の全部または一部上に形成される。図１２Ｅは、ＬＥＥ２１０を覆って連続的造形された形状を有する、白色ウエハの一部を示す。いくつかの実施形態では、これは、例えば、個々の白色ダイ２１０を形成するための継合線１２３０において、個片化される一方、他の実施形態では、白色ダイ２１０は、図１２Ｆに示されるように、複数の造形された燐光体２３０を伴う、複数のＬＥＥ２１０を含んでもよい。図１２Ｆに示されるように、造形された燐光体２３０は、薄領域１２５０によって接続されてもよい。いくつかの実施形態では、領域１２５０は、有利には、例えば、領域１２５０の厚さおよび／または側方範囲を最小限にすることによって、未使用燐光体の消費を低減させるように最小限にされてもよい。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、領域１２５０は、本明細書に説明されるように、任意の形状またはサイズを有してもよく、あるいは欠落していてもよい。
【００８７】
一実施形態では、燐光体は、図２Ａに示されるように、白色ダイ、または図４Ｃに示されるように、白色ダイウエハを形成し、次いで、燐光体の１つ以上の部分を除去し、開始形状と異なる形状を産生することによって、造形されてもよい。燐光体の１つ以上の部分の除去は、種々の手段、例えば、ナイフ切断、ダイシング、レーザ切断、型抜き、または同等物を使用して達成されてもよい。
【００８８】
（実施例７）
本発明の本実施形態では、プロセスは、前述のように、基部４１０を提供することから開始する。一実施形態では、基部４１０は、膜またはテープを含む、あるいはそれから本質的に成る。一実施形態では、基部４１０は、接着剤テープ、例えば、接着剤テープを含む、またはそれから本質的に成り、接着剤は、例えば、熱剥離接着剤、ＵＶ剥離接着剤、水溶性接着剤、または同等物である。ＬＥＥ２１０は、次いで、図１３Ａに示されるように、基部４１０上またはそれを覆って形成あるいは定置される。本実施例では、接点２２０が基部４１０上に定置された前述の実施定とは対照的に、ＬＥＥ２１０は、接点２２０が、表向き、すなわち、基部４１０に隣接しないように定置される。
【００８９】
図１３Ｂは、製造の後の段階における、図１３Ａの構造を示す。ＬＥＥ２１０を基部４１０上に定置後、燐光体４２０は、前述のように、提供され、ＬＥＥ２１０および基部４１０を覆って形成される。図１３Ｂに示されるように、燐光体レベルは、ＬＥＥ２１０の表面１３１０と同一平面または実質的に同一平面であって、接点２２０を露出させて残す。他の実施形態では、燐光体レベルは、所望の接点および／またはダイ逃げ角を達成するように制御されてもよい。燐光体４２０は、種々の技法、例えば、分配、鋳込、注入、成形等によって形成されてもよい。ＬＥＥ２１０および基部４１０を覆う燐光体４２０の形成の方法は、本発明の限定ではない。いくつかの実施形態では、基部４１０は、ＬＥＥ２１０の表面１３１０が、燐光体４２０が、基部４１０を覆って形成されるとき、表面１３１０および表面４６０が、平行または実質的に平行であって、燐光体４２０の面積の全部または大部分にわたって、均一または実質的均一厚を有する、燐光体４２０の薄層を形成するような高さとなるように位置決めされる。いくつかの実施形態では、燐光体４２０の形成は、燐光体４２０の均一層を達成するために、メーヤバーまたはドローバーを使用して達成される。しかしながら、そのように形成されるが、本発明の一側面では、ある高さの型および重力が、自動的に、均一または実質的均一厚を伴う燐光体層４２０を産生するために使用される。本発明の他の側面では、均一または実質的均一厚は、前述のように、成形プロセスを通して達成される。一実施形態では、燐光体４２０の厚さ均一性は、約±１５％以内、約±１０％以内、約±５％以内、または約±１％以内である。一実施形態では、燐光体４２０は、約１μｍ〜約２０００μｍの範囲内の厚さを有する。しかしながら、燐光体４２０の厚さは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、燐光体４２０は、より薄いまたはより厚い。
【００９０】
図１３Ｂに示されるように、一実施形態では、燐光体４２０の表面１３２０は、ＬＥＥ２１０の表面１３１０と同一平面または実質的に同一平面である。本実施例では、燐光体４２０は、ＬＥＥ２１０の側壁の全部または実質的全部を被覆する。一実施形態では、燐光体４２０は、そのような高さまで、基部４１０上に形成される。別の実施形態では、燐光体４２０は、ＬＥＥ２１０の上部表面１３１０を覆って形成され、燐光体４２０（または、硬化後の燐光体２３０）の一部は、続いて、除去され、接点２２０に対して電気アクセスを提供する。別の実施形態では、燐光体４２０は、ＬＥＥ２１０の上部表面１３１０の下方に形成され、例えば、正数のダイ逃げ角を達成する。一実施形態では、ダイ逃げ角の量は、ＬＥＥ２１０の上部表面１３１０に対する燐光体４２０の高さを変動させることによって制御されてもよい。
【００９１】
燐光体４２０は、次いで、硬化される、または部分的に、硬化され、硬化された燐光体は、硬化された燐光体２３０として識別される。硬化は、前述のように、加熱、種々の源の放射への暴露、例えば、可視、ＵＶおよび／またはＩＲ光、あるいは化学硬化を含む、もしくはそれから本質的に成ってもよい。一実施形態では、燐光体４２０は、ＵＶまたは他の放射によって硬化され、基部４１０は、そのような放射に対して透過性である。
【００９２】
一実施形態では、燐光体４２０は、光硬化された結合剤を含む、またはそれから本質的に成る。本実施形態では、燐光体４２０は、最初に、図１３Ｃに示されるように、ＬＥＥ２１０を上回る高さまで形成される。光に対して透過性または部分的に透過性である、ＬＥＥ２１０の裏面（ＬＥＥ２１０が取着される側と反対側）を通した光（暴露放射）への燐光体４２０の暴露は、接点２２０を覆う部分を除き、燐光体４２０を硬化させるであろう（接点２２０は、図１３Ｄに示されるように、そのような暴露放射に不透過性または実質的に不透過性である）。硬化されない燐光体４２０は、次いで、除去され、図１３Ｅに示されるように、電気結合するために、接点２２０へのアクセスを提供してもよい。硬化された燐光体２３０は、次いで、不透過性または実質的不透過性接点２２０を除き、ＬＥＥ２１０の全部を被覆する。接点２２０の外側のＬＥＥ２１０の表面が、暴露放射に対して不透過性または部分的不透過性の材料、例えば、鏡または他の反射材料で被覆または部分的に被覆される場合、不透過性または部分的不透過性領域の上方に位置する、燐光体４２０は、光に暴露されず、同様に、除去されるであろう。
【００９３】
図１３Ｂまたは１３Ｅに示される構造は、プロセスにおける本時点で使用される、または本時点において、個片化および使用されてもよい。しかしながら、これらの構造は、典型的には、接点面と反対の面が燐光体で被覆されていない。これは、望ましくないことに、スペクトル中に高青色放出および／または総合的に放出される光の損失、したがって、効率の低下をもたらし得る。いくつかの方法が、燐光体内により完全に封入される、白色ダイを形成するために使用されてもよい。好ましい実施形態では、図１３Ｂまたは１３Ｅに示される構造は、接点２２０が、図１３Ｆに示されるように、第２の基部１３３０に隣接するように、例えば、前述の転写方法を使用して、第２の基部１３３０に転写される。
【００９４】
いくつかの実施形態では、第２の基部１３３０は、基部４１０と同様または同一である。本転写プロセス後、燐光体４２０’の１つ以上の付加的層が、図１３Ｇに示されるように、図１３Ｆに示される構造を覆って形成されてもよい。燐光体４２０は、次いで、硬化され、ダイは、前述のように、分離され、図１４Ａに示されるように、白色ダイ１４１０をもたらしてもよい。白色ダイ１４１０は、図２Ａに示される白色ダイ２００に類似するが、封入燐光体が、白色ダイ１４１０のために、少なくとも２つのステップにおいて形成される一方、１つのみのステップが、白色ダイ２００の燐光体形成のために要求され得ることが異なる。図１４Ａは、燐光体２３０（硬化された燐光体）の両方の部分が同一である、白色ダイ１４１０の実施例を示す一方、図１４Ｂは、燐光体２３０が燐光体２３０’と異なる、白色ダイ１４１０’の実施例を示す。図１４Ａおよび１４Ｂにおける白色ダイ１４１０および１４１０’は、燐光体２３０（または、２３０’）の２つの部分を示す。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、燐光体４３０は、３つ以上の部分または層から成ってもよい。
【００９５】
図１４Ｃは、図１４Ａおよび１４Ｂに示されるものに類似する構造を示すが、この場合、燐光体４２０の表面１３２０は、ＬＥＥ２１０の底部表面の上方にあって、正数のダイ逃げ角９６０をもたらす。
【００９６】
（実施例８）
本実施例では、白色ダイ１５１０は、図１５Ｅに示されるように、複数の共形、実質的に共形または半共形燐光体コーティングを含む。白色ダイ１５１０を作製するためのプロセスは、図１５Ａに示される構造から開始し、基部４１０と、基部４１０を覆って搭載されたＬＥＥ２１０とを特徴とし、接点２２０は、基部４１０に隣接する。図１５Ｂにおいて障壁１５２０として識別されたステンシル、型、型板、障壁、または他の構造が、次いで、ＬＥＥ２１０間の基部４１０を覆って形成される。燐光体４２０が、次いで、図１５Ｂに示されるように、障壁１５２０間の領域内に形成される。燐光体４２０は、次いで、硬化または部分的に硬化され、障壁１５２０が除去され（燐光体４２０の部分的または完全硬化後）、図１５Ｃに示される構造を残す。図１５Ｃにおける構造はそれぞれ、基本的に、白色ダイ２１０であるが、前述のものと異なるプロセスで製造される。別の実施形態では、図１５Ｃの構造は、他の方法において、例えば、図４Ｃに示されるものに類似する構造から開始し、ＬＥＥ２１０間の燐光体２３０の一部を除去することによって形成される。燐光体２３０の除去は、種々の技法、例えば、切断、レーザアブレーション、レーザ切断、エッチング、サンドブラスティング、または同等物によって行なわれてもよい。燐光体２３０の除去の方法は、本発明の限定ではない。
【００９７】
図１５Ｄは、製造の随意の後の段階における、図１５Ｃの構造を示す。図１５Ｄでは、燐光体２３０’は、図１５Ｃの構造を覆って形成されている。いくつかの実施形態では、燐光体２３０’は、燐光体４２０または燐光体２２０と同一である一方、他の実施形態では、燐光体２３０’は、燐光体４２０または燐光体２２０と異なる。燐光体２３０’は、次いで、硬化または部分的に硬化され、硬化された燐光体２３０’を形成し、図１５Ｄの構造をもたらす。図１５Ｅは、白色ダイ１５１０が、燐光体２３０’の分離によって形成される、製造の後の段階における、図１５Ｄの構造を示す。図１５Ｅは、燐光体２３０および２３０’の２つの層またはレベルを示す。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、３つ以上の層またはレベルの燐光体が、利用される。いくつかの実施形態では、ＬＥＥ２１０に最も近い燐光体の層は、透過性結合剤を含む、またはそれから本質的に成り、燐光体を含まない。図１５Ｅは、ＬＥＥ２１０の周囲に実質的に同一の共形形状を有する、燐光体の各層またはレベルを示す。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、各燐光体層またはレベルの形状は、例えば、図１２Ａ-１２Ｄに示されるように、異なる。いくつかの実施形態では、燐光体の異なる層は、異なる目的を果たし、例えば、ＬＥＥ２１０および／または燐光体２３０からの光抽出を改善する、あるいはＬＥＥ２１０からの光を異なる波長に変換する。
【００９８】
図１５Ａ−１５Ｅは、複数の燐光体コーティングの実施例を示すが、長方形固体体積を有する、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、複数の造形されたコーティングが、図１５Ｆに示されるように、形成されてもよい。図１５Ａ−１５Ｅは、複数の共形燐光体コーティング（すなわち、各コーティングは、その下方の以前のものの形状を有する）の実施例を示すが、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、種々のコーティングは、図１５Ｇに示されるように、共形ではない。
【００９９】
（実施例９）
本実施例は、図−４Ｄを参照して論じられるものに類似するプロセスを使用する。しかしながら、本実施例では、白色ダイ２００あたり１つのＬＥＥ２１０の代わりに、本実施形態は、各白色ダイ２００内に複数のＬＥＥ２１０を特徴とする。図１６Ａ−１６Ｃは、白色ダイ１６１０のいくつかの実施例を示し、それぞれ、複数のＬＥＥ２１０を特徴とする。図１６Ａは、５つのＬＥＥ２１０を備える、多ＬＥＥ白色ダイの断面図を示す。図１６Ｂは、３×３アレイとして、９つのＬＥＥ２１０を備える、多ＬＥＥ白色ダイの平面図を示す。図１６Ｃは、１×４アレイとして、４つのＬＥＥ２１０を備える、多ＬＥＥ白色ダイの平面図を示す。図１６Ａ−１６Ｃにおける実施例は、長方形白色ダイを示す。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、白色ダイは、正方形、三角形、六方晶、丸形、または任意の他の形状である。図１６Ａ−１６Ｃにおける実施例は、規則的周期的アレイにおけるＬＥＥ２１０を示す。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、ＬＥＥ２１０は、任意の方式において、アレイ化または離間される。
【０１００】
（実施例１０）
図１７Ａおよび１７Ｂは、本発明の実施形態において使用するための例示的ＬＥＥ１７００を描写する。図１７Ａは、断面図を示す一方、図１７Ｂは、ＬＥＥ１７００の上部平面図を示す。ＬＥＥ１７００は、典型的には、それを覆って配置される１つ以上の半導体層を伴う、基板１７１０を含む。本例示的実施形態では、ＬＥＥ１７００は、ＬＥＤまたはレーザ等の発光素子を表すが、本発明の他の実施形態は、異なるまたは付加的機能性、例えば、プロセッサ、センサ、光起電太陽電池、検出器、および同等物を伴う、１つ以上の半導体ダイを特徴とする。非ＬＥＤダイが、本明細書に説明されるように接合されてもよく、またはそうでなくてもよく、ＬＥＤのものと異なる接点幾何学形状を有してもよい。図１７Ａおよび１７Ｂは、非同一平面接点１７６０および１７７０を有するＬＥＥ１７００を示すが、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、ＬＥＥ１７００は、図１７Ｃに示されるように、同一平面または実質的に同一平面接点を有してもよい（図１７Ｃでは、種々の層に接触するための内部構造は、明確にするために、示されていない）。
【０１０１】
基板１７１０は、１つ以上の半導体材料、例えば、シリコン、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮを含む、またはそれから本質的に成ってもよく、ドープされてもよく、あるいは実質的にドープされなくてもよい（例えば、意図的にドープされない）。いくつかの実施形態では、基板１７１０は、サファイアまたは炭化ケイ素を含む、あるいはそれから本質的に成る。基板１７１０は、実質的に、ＬＥＥ１７００によって放出される光の波長に対して透過性であってもよい。発光素子に対して示されるように、ＬＥＥ１７００は、第１および第２のドープ層１７２０、１７４０を含んでもよく、好ましくは、反対極性でドープされる（すなわち、一方は、ｎ−型ドープであって、他方は、ｐ−型ドープである）。１つ以上の発光層１７３０、例えば、１つ以上の量子井戸が、層１７２０、１７４０間に配置されてもよい。層１７２０、１７３０、１７４０はそれぞれ、１つ以上の半導体材料、例えば、シリコン、ＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、Ｇａｓｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、および／またはそれらの混合物ならびに合金（例えば、三元または四元等の合金）を含む、あるいはそれから本質的に成ってもよい。好ましい実施形態では、ＬＥＥ１７００は、ポリマーまたは有機ではなく、無機素子である。いくつかの実施形態では、基板１７１０の実質的に全部または一部は、以下に説明されるように、燐光体の形成に先立って除去される。そのような除去は、例えば、化学エッチング、レーザリフトオフ、剥離、機械的研削および／または化学−機械的研磨、あるいは同等物によって行なわれてもよい。いくつかの実施形態では、基板１７１０の全部または一部は、除去されてもよく、第２の基板、例えば、ＬＥＥ１７００によって放出される光の波長に対して透過性である、またはそれを反射するものが、以下に説明されるように、燐光体の形成に先立って、基板１７１０または半導体層１７２０に取着される。いくつかの実施形態では、基板１７１０は、シリコンを備え、シリコン基板１７１０の全部または一部は、以下に説明されるように、燐光体形成に先立って、除去されてもよい。そのような除去は、例えば、化学エッチング、レーザリフトオフ、機械的研削および／または化学機械的研磨、あるいは同等物によって行なわれてもよい。いくつかの実施形態では、基板１７１０は、素子、例えば、層１７２０、１７３０、および１７４０の活性層の成長のための型板として使用される。いくつかの実施形態では、使用時、基板１７１０は、機械的支持を提供するが、電気または光学機能を提供せず、除去されてもよい。いくつかの実施形態では、白色ダイのための形成プロセスの間の基板１７１０の除去は、電気機能性を提供しない（例えば、光の放出または検出に寄与しない）、基板１７１０の全部または一部の除去を含む。
【０１０２】
図１７Ａおよび１７Ｂに示されるように、好ましい実施形態では、ＬＥＥ１７００は、層１７２０の一部が、ＬＥＥ１７００の同一の側面上の層１７２０および層１７４０への電気接点を促進するために（および、例えば、基板１７１０を通して層１７２０への接点を作製する、または層１７４０を覆う接点パッドを層１７２０に電気的に接続する分路とともに、接点を層１７２０に作製する必要なく）、露出されるように、パターン化およびエッチングされる（例えば、従来のフォトリソグラフィおよびエッチングプロセスを介して）。層１７３０、１７４０の１つ以上の部分は、層１７２０の一部を露出させるために除去され（または、形成されない）、したがって、図１７Ａは、非平面である、すなわち、相互に非同一平面の露出された部分を含有する、ＬＥＥ１７００の表面１７２５を描写する。表面１７２５は、存在しない層の部分から生じる任意の輪郭またはトポグラフィを含む、ＬＥＥ１７００の外側表面に対応する。ＬＥＥ１７００に対する電気接点を促進するために、個別の電気接点１７６０、１７７０は、それぞれ、層１７４０、１７２０上に形成される。電気接点１７６０、１７７０はそれぞれ、好適な伝導性材料、例えば、１つ以上の金属または金属合金導電性酸化物、あるいは他の好適な伝導性材料を含む、もしくは本質的にそれから成ってもよく、図１７Ａに描写されるように、概して、非同一平面である（特に、略等しい厚さを有するときの実施形態では）。いくつかの実施形態では、表面１７２５は、平面または実質的に平面である。いくつかの実施形態では、電気接点１７６０および１７７０の上部表面は、同一平面または実質的に同一平面である。図１７Ａおよび１７Ｂに示される構造は、例証目的のためのものである。ＬＥＥ２１０またはＬＥＥ１７００のための種々の設計が存在し、ＬＥＥ２１０またはＬＥＥ１７００の具体的設計は、本発明の限定ではない。例えば、いくつかの実施形態では、ＬＥＥ２１０またはＬＥＥ１７００は、異なる造形された接点、異なる面積接点、半導体材料に接触するための異なるアプローチ、あるいは同等物を有してもよい。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、ＬＥＥ１７００は、正方形形状を有する一方、他の実施形態では、ＬＥＥ１７００は、長方形形状を有する。しかしながら、形状および縦横比は、本発明に決定的ではなく、ＬＥＥ１７００は、任意の所望の形状を有してもよい。種々の実施形態では、１つの寸法（例えば、直径または辺長）における接点１７６０、１７７０の一方または両方の範囲は、約１００μｍ未満、約７０μｍ未満、約３５μｍ未満、またはさらに約２０μｍ未満である。一実施形態では、接点１７６０、１７７０は、長方形であって、約１０μｍ〜約２５０μｍの範囲内の長さおよび約５μｍ〜約５０μｍの範囲内の幅を有してもよい。他の実施形態では、接点１７６０、１７７０は、任意の形状またはサイズを有し、いくつかの実施形態では、ＬＥＥ１７００は、３つ以上の接点を有する。接点の数、形状、および縦横比は、本発明に決定的ではない。しかしながら、接点１７６０、１７７０は、任意の所望の数、形状、および／またはサイズを有してもよい。いくつかの実施形態では、接点１７６０および１７７０は、ＬＥＥ１７００の幾何学形状内で可能な限り分離される。例えば、一実施形態では、接点１７６０と１７７０との間の分離は、ＬＥＥ１７００の長さの約７５％〜９０％超の範囲内であるが、しかしながら、接点間の分離は、本発明の限定ではない。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、接点１７６０、１７７０への電気接点が、例えば、ワイヤ接合、はんだ付け、超音波接合、サーモソニック接合、または同等物ではなく、伝導性接着剤の使用を介して促進される場合、接着剤が、ワイヤまたはボール接合（典型的には、側面上に約８０μｍの接合面積を要求する）では接続不可能な非常にわずかな面積にさえ、接触するために利用され得るため、接点１７６０、１７７０は、比較的に小さい幾何学的範囲を有してもよい。ダイ取着の方法は、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、任意のダイ取着方法、例えば、はんだ、ワイヤ接合、はんだバンプ、スタッドバンプ、サーモソニック接合、超音波接合、または同等物が、使用されてもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の接点、例えば、接点１７６０および／または１７７０は、スタッドバンプまたははんだバンプを含んでもよい。
【０１０５】
特に、ＬＥＥ１７００が、ＬＥＤまたはレーザ等の発光素子を含む、またはそれから本質的に成る場合、接点１７６０、１７７０は、ＬＥＥ１７００によって放出される光の波長に反射性であって、放出された光を基板１７１０に向かって後方反射させてもよい。いくつかの実施形態では、反射性接点１７６０は、層１７４０の一部または実質的に全部を被覆する一方、反射性接点１７７０は、層１７２０の一部または実質的に全部を被覆する。反射性接点に加え、またはその代わりに、反射体（明確にするために本図には図示せず）が、接点１７６０、１７７０の一部間またはその上方ならびに層１７４０および１７２０の一部または実質的に全部を覆って、配置されてもよい。反射体は、ＬＥＥ１７００によって放出される光の少なくとも一部または全部の波長に反射性であって、種々の材料を含む、あるいはそれから本質的に成ってもよい。一実施形態では、反射体は、接点１７６０、１７７０に電気的に接続しないように、非伝導性である。反射体は、ブラッグ反射体であってもよい。反射体は、１つ以上の伝導性材料、例えば、銀、金、白金等の金属を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。反射体の代わりに、またはそれに加え、接点１７６０、１７７０を除く、半導体ダイの露出された表面は、例えば、窒化ケイ素等の窒化物または二酸化ケイ素等の酸化物を含む、絶縁材料の１つ以上の層でコーティングされてもよい。いくつかの実施形態では、接点１７６０、１７７０は、回路基板または電力供給源あるいは同等物への接続のための接合部分と、ＬＥＥ１７００を通したより均一な電流を提供するための電流拡散部分とを含む、もしくは本質的にそれから成り、いくつかの実施形態では、絶縁材料の１つ以上の層が、接点１７６０、１７７０の接合部分を除く、ＬＥＥ１７００の全部または一部を覆って形成される。絶縁材料１７５０は、例えば、ポリイミド、窒化ケイ素、酸化ケイ素、および／または二酸化ケイ素を含む、あるいはそれから本質的に成ってもよい。そのような絶縁材料１７５０は、ＬＥＥ１７００の上部および側面の全部または一部、ならびに層１７２０、１７３０、および１７４０の上部および側面の全部または一部を被覆してもよい。絶縁材料１７５０は、接点１７６０と１７７０との間と、接点１７６０および１７７０が電気的に結合され得る導体間との短絡を防止するように作用してもよい。
【０１０６】
図１８は、前述のように、ＬＥＥ１７００を備える、白色ダイ２００の一実施形態を示す。白色ダイ２００は、図１８に示されるように、本発明の種々の実施形態のいずれかに従って製造されてもよい。図１８に示されるように、ＬＥＥ１７００は、随意の反射層１８１０を含む。
【０１０７】
有利には、本発明の実施形態は、制御された結合剤厚、ＬＥＥ２１０の周囲の結合剤中の燐光体粒子の均一性および分布、例えば、結合剤中の燐光体粒子の均一または実質的均一厚および均一または実質的均一分布、あるいは均一または別様に規定された光学特性を達成するために改変された燐光体粒子の厚さおよび分布を有する、白色ダイ２００を産生する。燐光体粒子の厚さおよび分布または装填は、光の色温度の均一性に大きな影響を及ぼし得る。複数のＬＥＥを伴うシステム、特に、数十から数千個のＬＥＥを伴うアレイでは、従来の燐光体統合技法を利用するとき、ＬＥＥの全部を覆ってそのような燐光体コーティングを達成することは困難であって、非均一光学特性をもたらし得る。図１９は、黒体軌跡１９１０および１つ以上のマクアダム楕円を表す楕円形１９２０を伴う、ＣＩＥ色度図の概略図である。マクアダム楕円１９２０の長軸は、１９４０として標識される一方、短軸は、１９３０として標識される。マクアダム楕円は、色度図上の色の領域を表し、一段階マクアダム楕円は、平均的ヒトの眼にとって、楕円形の中心における色と区別不可能である、楕円形の中心の周囲の色の範囲を表す。一段階マクアダム楕円の輪郭は、したがって、色度のほとんど目立たない差異を表す。
【０１０８】
多段階マクアダム楕円は、中心点の周囲のより大きな範囲の色を包含するように構築され得る。黒体軌跡は、一般に、マクアダム楕円の長軸と整列され、眼が、緑色／マゼンタ偏移に相当する黒体線に垂直な差異ではなく、赤色／青色偏移に相当する、黒体線に沿った色差異にあまり敏感ではないことを意味する。さらに、燐光体変換白色光源に関して、短軸方向１９３０における変動は、大部分が、ＬＥＥ（典型的には、ＬＥＤ）波長変動によって決定される一方、長軸方向１９４０における変動は、燐光体濃度および厚さによって主に決定され得る。色温度均一性がどの程度密接するはずであるか関して多くの提案が存在するが（マクアダム楕円または他の単位によって測定されるように）、より少ない段階数のマクアダム楕円（より小さい楕円形）内に包含される変動は、より多い段階数のマクアダム楕円（より大きな楕円形）内に包含されるものより均一であることは明白である。例えば、四段階マクアダム楕円は、３２００Ｋを中心として、黒体軌跡に沿って約３００Ｋの色温度変動を包含する一方、二段階マクアダム楕円は、３２００Ｋを中心として、黒体軌跡に沿って約１５０Ｋの色温度変動を包含する。
【０１０９】
白色ダイ２００における均一および／または制御あるいは改変された厚さならびに燐光体濃度の重要性は、図１９の色度図上のマクアダム楕円に関連して見られ得る。長軸長は、燐光体濃度および厚さによって主に決定されるため、これらのパラメータの変動は、マクアダム楕円の長軸の増加、したがって、色温度の変動の増加をもたらす。白色ダイ２００の一部として均一厚および組成燐光体の加工のための前述の方法は、色温度の変動の減少、したがって、燐光体変換ＬＥＥのアレイを特徴とする照明システム内、ならびにそのような照明システム間の両方において、より均一な色温度光源をもたす。ＬＥＥの大型のアレイを特徴とする、照明システム内の前述のＬＥＥの使用は、均一色温度を有する、多数の照明システムの製造を可能にする。いくつかの実施形態では、白色ダイ２００は、５００Ｋ未満、または２５０Ｋ未満、または１２５Ｋ未満、または７５Ｋ未満の色温度の分布を有するように製造される。いくつかの実施形態では、白色ダイ２００は、４マクアダム楕円未満、または２マクアダム楕円未満、または１マクアダム楕円未満の色温度または色度の変動を有するように製造される。いくつかの実施形態では、そのような緊密分布は、１つの白色ウエハ内、または白色ウエハのバッチ内、または製造分布全体内において達成される。
【０１１０】
本発明のいくつかの実施形態の製造の方法における１つのステップは、基部上のＬＥＥを覆って燐光体を分配、鋳造、鋳込み、または別様に形成することである。本発明の一実施形態では、形成される燐光体の量は、分配プロセスを制御することによって手動で制御される。例えば、燐光体は、ＬＥＥおよび基部を覆って鋳込みされてもよい。しかしながら、本アプローチは、形成される燐光体の量の所望のレベルの制御を提供しない場合がある。種々の方法が、形成プロセスの制御および正確度を改善するために使用されてもよい。例えば、一実施形態では、型または障壁壁が、ＬＥＥの周囲に形成される。これは、型および所望の燐光体の高さの面積によって画定される、ある体積をもたらす。燐光体は、体積、例えば、目盛り付き注入器、ピペット、または他の体積分配システムから、体積単位で分配され、型面積内に燐光体の所望の体積を提供してもよい。別の実施例では、型は、はかり上にあってもよく、燐光体は、燐光体のある重量が形成されるまで分配されてもよい。型体積は、燐光体密度とともに使用され、燐光体の要求される重量を計算し、所望の燐光体量または被覆率を達成してもよい。
【０１１１】
別の実施形態では、型の高さは、形成される燐光体の所望の量に整合するように準備され、燐光体形成プロセスは、燐光体が、型の上部または型の側壁のある高さに到達すると停止されてもよい。そのようなプロセスは、手動でまたは自動的に、行なわれてもよい。例えば、自動制御は、型の縁を視認し、燐光体が、型壁に対してある高さまたは型の上部表面に到達すると、燐光体充填プロセスを変調および／または停止させる、カメラを使用して達成されてもよい。
【０１１２】
一実施形態では、燐光体の厚さは、充填または分配プロセスの間、フィードバックによって制御される。一実施形態では、燐光体は、適切なポンプ源、例えば、ＬＥＤまたはレーザ等のＬＥＥおよび測定される結果として生じる白色光色温度（すなわち、燐光体または燐光体およびＬＥＥからの放出から）によって励起される。標的白色光色温度に到達すると、充填機構は、充填または分配プロセスを停止するように通知される。図２０は、そのような実施形態の実施例を示し、基部または型４１０、燐光体４２０のリザーバ２０４０、同様に型４１０内の燐光体４２０、弁１７３０、ポンプ源２０１０、および検出器２０２０を特徴とする。標的色温度は、検出器２０２０によって測定されるものと比較され、標的色温度に到達すると、検出器２０２０は、信号を送信し、弁２０３０を閉鎖させ、型４１０内への燐光体４２０のさらなる分配を停止する。いくつかの実施形態では、検出器２０２０および弁２０３０は、オン−オフ構成において制御する一方、他の実施形態では、割合制御、例えば、計測弁が使用される。いくつかの実施形態では、タイミングまたは弁制御信号におけるオフセットが、含まれ、型充填プロセスにおけるヒステリシスまたは遅延に対応する。型４１０は、ポンプ源２０１０によって放出される光の波長に対して透過性であってもよく、あるいは透過性領域または窓を有してもよい。一実施形態では、燐光体４２０は、型４１０を通してではなく、上部から励起される。一実施形態では、ポンプ源２０１０は、ＬＥＥ２１０のものと同一、実質的に同一、またはそれに類似する、スペクトルパワー分布を有する。一実施形態では、ポンプ源２０１０は、１つ以上のＬＥＥ２１０を含む、またはそれから本質的に成る。一実施形態では、型４１０は、本質的に、基部４１０から成る。一実施形態では、型４１０は、図４に示されるように、基部４１０および側壁または障壁４５０を含む、またはそれから本質的に成る。一実施形態では、リザーバ２０４０および弁２０３０は、圧力補助分配システムと交換される。図２０は、１つのポンプ源２０１０、１つの検出器２０２０、および弁２０３０を伴う１つのリザーバ２０４０を示す。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、複数のこれらの特徴のうちの任意の１つ以上が、利用されてもよい。分配および／または制御の方法は、本発明の限定ではない。図２０はそのような充填制御方式の構成の１つを示す。しかしながら、他の構成が、採用されてもよく、具体的構成は、本発明の限定ではない。
【０１１３】
一実施形態では、１つ以上のＬＥＥ２１０自体が、ポンプ放射源を提供するように励起される。燐光体４２０が、堆積または分配された後、硬化され、結果として生じる構造は、本明細書に説明される種々の実施形態のいずれかに従って説明されるように処理されてもよい。いくつかの実施形態では、形成技法の組み合わせが、使用される。例えば、一実施形態では、燐光体４２０の一部は、手動方式において、またはフィードバックを伴わずに、形成あるいは分配される。本第１の部分は、硬化または部分的に硬化されてもよい。次いで、燐光体４２０の第２の部分が、フィードバック制御下、分配または形成される。
【０１１４】
いくつかの実施形態では、燐光体４２０レベルを保ち、ＬＥＥ２１０を覆う燐光体４２０の均一層を確実にすることが望ましい。一実施形態では、これは、基部または型４１０あるいは同等物が位置決めされる、機械的水平面を提供することによって行なわれる。一実施形態では、水平面は、燐光体４２０を硬化または部分的に硬化するために使用される、炉内で形成される。一実施形態では、基部または型４１０または同等物は、より大きな容器内の液体上に浮遊される。図２１は、容器２１００、型４１０、燐光体４２０、ＬＥＥ２１０、および液体２１２０を特徴とする、本実施形態の実施例を示す。容器２１００が水平ではない場合でも、液体２１２０の表面２１１０は、重力のため水平となり、水平である浮遊型４１０をもたらすであろう。これは、次いで、水平である型４１０中の燐光体４２０をもたらすであろう。一実施形態では、燐光体４２０は、水平化プロセスを補助するように活性化される。そのような活性化として、震盪、振動、揺動、撹拌、超音波処理、または同等物が挙げられ得る。
【０１１５】
一実施形態では、能動的フィードバック水平化システムが、基部または型４１０または同等物が水平であることを確実にするために使用される。そのようなシステムは、一実施例では、図２２に示されるように、１つ以上のレベルセンサ２２１０、随意のコントローラ２２２０、および基部または型４１０あるいは基部または型４１０が定置される支持体を水平化するように作用する、１つ以上のアクチュエータ２２３０を含む。レベルセンサ２２１０は、基部または型４１０の配向を感知し、信号をコントローラ２２２０に送信する。コントローラ２２２０は、１つ以上のレベルセンサ２２１０からの信号を利用し、適切な作動信号を決定し、アクチュエータ２２３０に送信し、基部または型４１０を水平または実質的に水平にする。レベルセンサ２２１０は、例えば、物理的レベルセンサあるいは固体またはマイクロ機械加工レベルセンサもしくは同等物であってもよい。アクチュエータ２２３０は、圧電変換器、機械変換器、電気機械変換器、または同等物を含む、あるいはそれから本質的に成ってもよい。レベルセンサおよび／またはアクチュエータおよび／またはコントローラのタイプは、本発明の限定ではない。
【０１１６】
いくつかの実施形態では、本明細書で論じられる白色ダイ２００の物理的レイアウトは、複数のユニットの転写またはピックアンドプレース動作を１度に受けさせる。前述のように、本発明のいくつかの実施形態は、複数のツールのピックアンドプレースまたは圧痕動作が送給され得る、基部、例えば、基部４１０上に白色ダイ２００の規則的周期的アレイをもたらし、アレイ内の全白色ダイ２００の略１００％の利用を伴い、取り上げまたは圧痕ピッチは、源アレイ内の白色ダイ２００のピッチの整数の倍数である。
【０１１７】
図２３−２５は、ＬＥＥ２１０と関連付けられた基板の処理および／または除去あるいは部分的除去に関連する、本発明の付加的実施形態を示す。図１７Ａに示されるように、ＬＥＥ１７００は、基板１７１０を含んでもよい。前述のように、基板１７１０は、サファイア、炭化ケイ素、シリコン、ＧａＡｓ、または同等物を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。
【０１１８】
いくつかの実施形態では、基板１７１０の全部または一部をＬＥＥ１７００から除去することが有利であり得る。いくつかの実施例では、基板１７１０は、ＬＥＥ１７００（例えば、基板１７１０は、シリコン、炭化ケイ素、またはＧａＡｓを含む）によって放出される光の波長を吸収または部分的に吸収し、基板１７１０の除去または部分的除去は、基板１７１０内の吸収減または無吸収のため、ＬＥＥ１７００から放出されるより大量の光をもたらし得る。一実施形態では、ＬＥＥ１７００は、シリコン基板上に成長されたＩＩＩ族窒化物系光エミッタを含んでもよい。基板１７１０が、ＬＥＥ１７００（例えば、基板１７１０は、サファイアまたは炭化ケイ素を含む）によって放出される光の波長に対して透過性または部分的に透過性である実施例でも、基板１７１０の除去は、有利となり得る。例えば、基板１７１０の除去または部分的除去は、基板１７１０内の散乱および吸収の低減または排除をもたらし得、ＬＥＥ１７００からの光が、実質的に、体積（体積放出は、主に、基板１７１０から生じる）ではなく、平面から放出される結果を伴う。これはまた、燐光体２３０のサイズが、図２３Ａおよび２３Ｂに示されるように、ＬＥＥ１７００の周縁の周囲において低減され得るため、より小さい白色ダイ２００をもたらし得る。
【０１１９】
基板１７１０は、例えば、ラッピング、研削、研磨、剥離、アブレーション、湿式化学エッチング、乾式エッチング、例えば、反応イオンエッチング、レーザリフトオフ、放射線増強リフトオフ、または同等物を含む、種々の技法を使用して除去されてもよい。基板１７１０の除去の方法は、本発明の限定ではない。一実施形態では、基板１７１０は、サファイアを含む、またはそれから本質的に成り、層１７２０は、ＧａＮを含む、またはそれから本質的に成り、基板１７１０は、レーザリフトオフまたは他の技法を使用して除去される。一実施形態では、基板１７１０は、シリコンを含む、またはそれから本質的に成り、層１７２０は、ＧａＮを含む、またはそれから本質的に成り、基板１７１０は、剥離、研削、ラッピング、研磨、湿式化学エッチングまたは乾式化学エッチング、あるいは他の技法のうちの１つ以上を使用して除去される。一実施例では、基板除去のプロセスは、図４Ａおよび４Ｂと関連付けられたステップ間に挿入されてもよい。図２４Ａは、図４Ａの構造を示すが、基板１７１０および素子２４１０をＬＥＥ２１０またはＬＥＥ１７００の一部として識別する（一実施形態では、図１７Ａに関して、素子２４１０は、基板１７１０を含まないＬＥＥ１７００を備える）。図２４Ｂは、製造の後の段階であるが、図４Ｂに示されるステップ前における、図２４Ａの構造を示す。図２４Ｂは、例えば、レーザリフトオフを使用することによる、基板１７１０の除去後の図２４Ａの構造を示す。他の実施形態は、基板１７１０の部分的除去のみを含んでもよい。図２４Ｃは、燐光体４２０が素子２４１０および基部４１０を覆って形成された後の図４Ｂに示されるステップに対応する製造の後の段階における、図２４Ｂの構造を示す。本時点では、プロセスは、図４Ｂ−４Ｅを参照して前述のように継続してもよい。いくつかの実施形態では、複数のステップが、基板１７１０を除去するために使用される。例えば、基板１７１０の一部は、ＬＥＥ２１０の個片化および基部４１０上への搭載に先立って、研削および／またはラッピングによって除去されてもよい。基板１７１０の残りの部分は、次いで、湿式または乾式化学エッチングを使用して除去されてもよい。いくつかの実施形態では、基板除去は、基板の一部のみの除去を含んでもよい一方、他の実施形態では、基板除去は、基板の全部または実質的全部の除去を含む。
【０１２０】
いくつかの実施形態では、光は、基板１７１０および／または層１７２０、特に、基板１７１０が除去されている場合、層１７２０内において、内部反射される。そのような反射は、全内部反射（ＴＩＲ）と呼ばれ、ＬＥＥから出射する光の量を減少させ得る。ＴＩＲは、典型的には、隣接する層および／または基板間あるいは外部層または基板と隣接する材料、例えば、結合剤、燐光体、空気、または同等物との間の屈折率差のために生じる。
【０１２１】
種々のアプローチが、例えば、これらの層の外部表面をパターン化または粗面化することによって、あるいは基板１７１０と層１７２０との間の界面をパターン化または粗面化することによって、あるいは２つの隣接する材料のそれらの間にある屈折率を有する外側表面を覆う層を形成することによって、ＴＩＲを減少させ、基板１７１０および／または層１７２０からの光抽出の増加を提供するために使用されてもよい。一実施形態では、基板１７１０は、層１７２０の形成の前にパターン化される。基板１７１０がサファイアを含む場合、これは、パターン化されたサファイア基板（ＰＳＳ）と呼ばれ得る。ＰＳＳは、エッチングまたはパターン化およびエッチングの組み合わせを使用して形成されてもよい。エッチングは、湿式化学エッチング、乾式エッチング、例えば、ＲＩＥ、アブレーション、または同等物によって行なわれてもよい。ＰＳＳの形成の方法は、本発明の限定ではない。図２５は、ＰＳＳ２５１０を特徴とする、白色ダイ２００の実施形態を示す。層１７２０の形成前の基板１７１０のパターン化は、典型的には、層１７２０の隣接する表面にパターンの鏡像の形成をもたらす。
【０１２２】
ＰＳＳはまた、レーザリフトオフと組み合わせて使用され図２３Ａまたは図２３Ｂに示されるものと類似するが、図２６に示されるように、層１７２０のパターン化された外部表面を伴う、構造を形成してもよい。前述のように、ＰＳＳ１７１０上の層１７２０の成長は、典型的には、層１７２０の隣接する表面内に鏡像パターンを形成する。レーザリフトオフは、次いで、ＰＳＳ１７１０を除去するために使用され、パターン化された表面２６１０を残してもよい。そのようなプロセスは、図２４Ａ−２４Ｃを参照して説明されるアプローチを使用して実施されてもよく、図２４ＡにおけるＬＥＥ２１０は、前述のように、ＰＳＳを特徴とする基板１７１０を備える。基板１７１０は、次いで、図２４Ｂに示されるように、除去され、燐光体２３０が、前述のように、形成され、図２６に示される白色ダイ構造をもたらす。
【０１２３】
燐光体２３０に隣接するＬＥＥ２１０の外部表面のパターン化または粗面化は、他の技法によって達成されてもよく、基板１７１０を伴うものと、伴わないものの両方のＬＥＥ２１０に適用されてもよい。一実施形態では、基板１７１０の外側表面は、燐光体２３０の形成前に、パターン化または粗面化される。そのようなパターン化または粗面化は、プロセスにおける種々の時点において、例えば、ＬＥＥ２１０がウエハ形態にあるとき、または個片化後、行なわれてもよい。そのようなパターン化または粗面化はまた、基板１７１０が除去された場合の燐光体２３０に隣接する層、例えば、図２３Ａおよび２３Ｂ内の層１７２０に適用されてもよい。そのようなパターン化または粗面化は、単独でまたは組み合わせて、あるいはパターン化と組み合わせてのいずれかにおいて、例えば、アブレーション、湿式化学エッチング、乾式エッチング、例えば、反応イオンエッチング、レーザエッチング、または同等物を使用して行なわれてもよい。前述のように、燐光体２３０の外部表面もまた、パターン化または粗面化され、燐光体２３０内のＴＩＲを減少させてもよい。そのようなパターン化または粗面化は、前述のように、燐光体２３０の形成プロセスの間に、または燐光体２３０の形成後に行なわれてもよく、例えば、単独でまたは組み合わせて、あるいはパターン化と組み合わせてのいずれかにおける、アブレーション、湿式化学エッチング、乾式エッチング、例えば、反応イオンエッチング、成形、圧着、圧入、切断、レーザエッチングまたは同等物が挙げられる。いくつかの実施形態では、そのようなパターン化および／または粗面化は、基板側面以外のＬＥＥ２１０の部分、例えば、側壁および／または上部の全部または一部に適用されてもよい。
【０１２４】
さらに別の実施形態では、基板１７１０は、複数の層または材料、例えば、サファイア上のシリコン、ＳｉＣまたはＡｌＮ等のセラミック材料上のシリコン、サファイア上のＧａＮ、ＳｉＣまたはＡｌＮ等のセラミック材料上のＧａＮ、あるいは同等物を含んでもよい。この場合、前述のプロセスのうちの１つ以上が、多層基板１７１０に適用され、例えば、基板１７１０の１つ以上の部分または層を除去する、あるいはＴＩＲを減少させることによって、光抽出を増加させてもよい。
【０１２５】
本発明の実施形態は、比較的に狭出力特性を伴って、経済的様式において、白色ダイ２００の非常に大型のアレイの製造を可能にする。いくつかの実施形態では、アレイ内のＬＥＥ２１０間の間隔は、ＬＥＥ２１０の側面上の燐光体の所望の量および白色ダイ２００を分離するために使用される方法の切溝によって決定される。いくつかの実施形態では、ＬＥＥ２１０の側面上の燐光体の量は、約１０μｍ〜約１０００μｍの範囲であってもよい一方、切溝は、約２μｍ〜約２００μｍの範囲であってもよい。ＬＥＥ２１０のサイズは、約１０μｍ〜約２０００μｍ以上の範囲であってもよい。ＬＥＥ２１０のサイズ、ＬＥＥ２１０の側面上の燐光体の幅、および切溝幅は、本発明の限定ではない。実施例として、一実施形態では、ＬＥＥ２１０は、ある側面上に約３７５μｍのサイズを有し、ＬＥＥ２１０の側面上の燐光体厚は、約１００μｍであって、切溝は、約２５μｍであって、約２２５μｍのＬＥＥ２１０間の空間をもたらす。これは、約５７５μｍの白色ダイサイズおよび約６００μｍのピッチをもたらす。これは、約２．７７／ｍｍ２の白色ダイの密度またはｃｍ２あたり約２７５個の白色ダイにつながる。前述の製造アプローチは、いかなる任意のサイズ面積上で実践されてもよい。一実施形態では、面積は、約１０ｃｍ×約１０ｃｍまたは約１０００ｃｍ２である。本実施例では、これは、２７５，０００個の白色ダイ２６１０を同時に製造する能力につながる。これは、一実施例にすぎず、本発明の限定を意味するものではない。一般に、白色ダイ２００の密度は、ＬＥＥ２１０のサイズ、切溝、およびＬＥＥ２１０の側面上に要求される燐光体の量に伴って変動するであろう。別の実施例では、白色ダイ２００は、９７５μｍのサイズおよび約１０００μｍまたは約１ｍｍのピッチを有し、ｃｍ２あたり約１００個の白色ダイ２００の密度および約１０ｃｍ×約１０ｃｍの面積内に約１００，０００個の白色ダイ２００を同時に製造する能力をもたらす。いくつかの実施形態では、白色ダイ２００はそれぞれ、複数のＬＥＥ２１０、例えば、１つの燐光体２３０と関連付けられた５×５または１０×１０または１０×２０のアレイを備えてもよい。ＬＥＥの数または白色ダイのサイズは、本発明の限定ではない。
【０１２６】
当業者によって理解されるであろうように、白色ダイ２１０は、広範囲のプロセスを使用して作製されてもよいが、依然として、本発明の境界内にある。例えば、以下の表は、白色ダイ２００を製造するために選択され、種々の順序において使用され得る、プロセスステップの非排他的リストを示す。
【０１２７】
【表１】
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図２７は、白色ダイ２００を特徴とする、照明システムまたは照明システム２７００の一部の一実施形態を示す。照明システム２７００は、それを覆って伝導性トレース２７３０が形成される、ＬＥＥ基板２７２０を含む。白色ダイ２００が、次いで、ＬＥＥ２１０上の接点２２０が、伝導性トレース２７３０と電気的に結合されるように、伝導性トレース２７３０を覆って、形成または定置される。図２７における実施例では、白色ダイ２００は、伝導性接着剤、異方伝導性接着剤（２０１１年６月２９日出願の米国特許出願第１３／１７１，９７３号に開示され、その開示全体が、参照することによって本明細書に組み込まれる）、伝導性および非伝導性接着剤の組み合わせ、伝導性エポキシ、または同等物を含む、またはそれから本質的に成ってもよい、材料２７４０を使用して、伝導性トレース２７３０に電気的に結合される。一実施形態では、接着剤は、ＬＥＥ２１０および燐光体２３０の一方または両方によって、放出される光の波長に対して反射する。しかしながら、伝導性トレース２７３０へのＬＥＥ２１０または白色ダイ２００の電気結合および取着の方法は、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、電気結合および取着の他の方法が、使用されてもよい。
【０１２８】
ＬＥＥ基板２７２０は、半晶質または非晶質材料、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、テレフタル酸ポリエチレン（ＰＥＴ）、アクリル、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエステル、ポリイミド、ポリエチレン、および／または紙を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。ＬＥＥ基板２７２０はまた、剛性または可撓性回路基板、例えば、ＦＲ４、金属コア印刷回路基板（ＭＣＰＣＢ）、ポリイミド、または同等物を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。ＬＥＥ基板２７２０は、実質的に可撓性、実質的に剛性、または実質的に降伏性であってもよい。いくつかの実施形態では、基板は、力および弾性に応答して、柔軟であるという意味において「可撓性」であって、すなわち、力の除去に応じて、元々の構成に弾性的に復元する傾向にある。基板は、力に対して共形的に降伏するという意味において、「変形可能」であってもよいが、変形は、恒久的であってもよく、またはそうでなくてもよい。すなわち、基板は、弾性でなくてもよい。本明細書で使用される可撓性材料は、変形可能であってもよく、またはそうでなくてもよく（すなわち、例えば、構造的歪曲を受けることなく屈曲することによって、弾性的に応答し得る）、変形可能基板は、可撓性であってもよく、またはそうでなくてもよい（すなわち、力に応答して、恒久的に構造的歪曲を受け得る）。用語「降伏」は、本明細書では、可撓性または変形可能または両方である、材料を指すために使用される。
【０１２９】
ＬＥＥ基板２７２０は、複数の層、例えば、剛性層を覆う変形可能層、例えば、半晶質または非晶質材料、例えば、ＡｌＮ等のセラミック、ＦＲ−４等のファイバガラス、金属コア印刷回路基板、アクリル、アルミニウム、鋼鉄、および同等物を含む、剛性または実質的剛性基板を覆って形成される、例えば、ＰＥＮ、ＰＥＴ、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエステル、ポリイミド、ポリエチレン、塗料、プラスチック膜、および／または紙を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ＬＥＥ基板２７２０は、例えば、ＡｌＮ等のセラミック、ＦＲ−４等のファイバガラス、金属コア印刷回路基板、アクリル、アルミニウム、鋼鉄、および同等物を含み、剛性または実質的に剛性である。
【０１３０】
本発明の実施形態が利用される所望の用途に応じて、ＬＥＥ基板２７２０は、実質的に、光学的に透過性、半透過性、または不透過性である。例えば、ＬＥＥ基板２７２０は、約４００ｎｍ〜約７００ｎｍの範囲の光学波長に対して、約８０％を上回る透過率または反射率を呈してもよい。いくつかの実施形態では、ＬＥＥ基板２７２０は、ＬＥＥ２１０および／または白色ダイ２００によって放出される１つ以上の波長に対して、約８０％を上回る透過率または反射率を呈する。ＬＥＥ基板２７２０はまた、実質的に、絶縁であってもよく、約１００ｏｈｍ−ｃｍを上回る、約１×１０６ｏｈｍ−ｃｍを上回る、またはさらに約１×１０１０ｏｈｍ−ｃｍを上回る電気抵抗率を有してもよい。
【０１３１】
伝導性トレース２７３０は、例えば、金、銀、アルミニウム、銅、炭素、および同等物等の金属、導電性酸化物、炭素等の任意の伝導性材料を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。伝導性トレース２７３０は、種々の技法、例えば、蒸着、スパッタリング、物理的堆積、化学蒸着、めっき、電気めっき、印刷、ラミネート、接着剤を使用した糊着、ラミネートおよびパターン化、または同等物によって、ＬＥＥ基板２７２０上に形成されてもよい。一実施形態では、伝導性トレース２７３０は、印刷、例えば、スクリーン印刷、ステンシル印刷、フレキソ、グラビア、インクジェット、または同等物を使用して形成される。伝導性トレース２７３０は、銀、アルミニウム、銅、金、炭素インク、あるいは他の伝導性インクまたは同等物を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。伝導性トレース２７３０は、透過性導体、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等の透過性導電性酸化物を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。伝導性トレース２７３０は、複数の材料を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。伝導性トレース２７３０は、随意に、特徴スタッドバンプを特徴とし、接点２２０への伝導性トレース２７３０の電気結合を補助してもよい。伝導性トレース２７３０は、約０．０５μｍ〜約１００μｍの範囲内の厚さを有してもよい。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、伝導性トレース２７３０は、任意の厚さを有してもよい。伝導性トレース２７３０のうちの１つ以上の厚さは、変動してもよいが、厚さは、概して、伝導性トレース２７３０の長さに沿って、実質的に均一であって、処理を簡略化する。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、伝導性トレース厚さまたは材料は、異なる。
【０１３２】
一実施形態では、１つ以上の白色ダイ２００が、伝導性接着剤、例えば、等方的に伝導性の接着剤および／または異方的に伝導性の接着剤（ＡＣＡ）を使用して、伝導性トレース２７３０に電気的に結合される。ＡＣＡは、垂直方向にのみ、伝導を可能にするが、伝導性トレース２７３０を相互から絶縁する、材料である。ここで使用されるように、ＡＣＡは、任意の形態、例えば、ペースト、ゲル、液体、膜、またはその他における、異方伝導性材料であってもよい。ＡＣＡは、スタッドバンプを伴って、または伴わずに、利用されてもよい。
【０１３３】
前述のシステムは、図２８に示されるように、電子素子２８００を形成するために、付加的電子機器と組み合わせられてもよい。一実施形態では、素子は、トレース２７３０に電気的に結合される、複数の白色ダイ２００を含む。示されるように、電子素子２８００は、白色ダイ２００の３つの直列に接続されたストリング２８１０を含む。電子素子２８００はまた、ストリング２８１０のうちの１つ以上に電気的に接続された回路２８２０を含む。回路２８２０は、駆動回路、センサ、制御回路、調光回路、および／または電力供給回路、あるいは同等物の一部または実質的に全部を含む、またはそれから本質的に成ってもよく、また、基板２７２０に接着（例えば、接着剤を介して）または別様に取着されてもよい。一実施形態では、電力供給源およびドライバは、分散され、例えば、素子２８００は、中央電力供給源および異なる場所に分散された駆動回路の全部または一部を有してもよい。回路２８２０は、それ自体が、基板２７３０に機械的におよび／または電気的に取着され得る、回路基板（例えば、印刷回路基板）上に配置される場合さえあってもよい。他の実施形態では、回路２８２０は、基板２７３０と別個である。いくつかの実施形態では、回路２８２０は、基板２７３０上に形成される。図２８は、直列に接続されたストリング２８１０として電気的に結合され、ストリング２８１０が、並列に接続または接続可能である、白色ダイ２００を描写するが、他のダイ相互接続方式も、可能性として考えられ、本発明実施形態の範囲内である。
【０１３４】
図２８に示されるように、照明システム２８００は、複数のストリングを特徴としてもよく、各ストリング２８１０は、随意のヒューズ、アンチヒューズ、電流制限レジスタ、ツェナーダイオード、トランジスタ、および他の電子構成要素と、直列、並列、または直列−並列の組み合わせにおいて、電気的に接続され、白色ダイ２００を電気障害条件および限界から保護し、または個々の白色ダイ２００を通る電流を制御する、１つ以上の白色ダイ２００の組み合わせを含む、またはそれから本質的に成る。一般に、そのような組み合わせは、ＤＣまたはＡＣ電力の印加のための少なくとも２つの電気接続を有する、電気ストリングを特徴とする。ストリングはまた、付加的電子構成要素を伴わずに、白色ダイ２００の直列、並列、または直列−並列の組み合わせにおいて電気的に接続される、１つ以上の白色ダイ２００の組み合わせを含んでもよい。図２８は、白色ダイ２００の３つのストリングを示し、各ストリングは、３つの白色ダイ２００を直列に有する。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、ストリングの数は、３つ未満または４つ以上であって、ストリング内の白色ダイ２００の数は、４つ以上または３つ未満である。一実施形態では、ストリングは、少なくとも１０個の白色ダイ２００を含む。一実施形態では、ストリングは、少なくとも４５個の白色ダイ２００を含む。一実施形態では、システム２８００は、少なくとも１０個のストリングを含む。一実施形態では、システム２８００は、少なくとも５０個のストリングを含む。
【０１３５】
いくつかの実施形態では、ＬＥＥ２１０の光学特性における変動は、白色ダイ２００の加工の間に対応される。一実施形態では、光学特性、例えば、波長における変動が、比較的に単調である、あるいはＬＥＥ２１０の物理的レイアウトにわたって既知または予測可能である場合、型３１１０は、燐光体４２０の硬化前に、図２９に概して示されるように、ＬＥＥ２１０を覆う燐光体４２０の厚さに変動を提供するように傾斜または段状化または勾配化されてもよい。図２０に示されるものに類似するフィードバックシステムは、最適傾斜値を決定するために使用されてもよい。別の実施形態では、傾斜は、ＬＥＥ２１０のアレイの特性のマップから決定される。別の実施形態では、傾斜は、手動で導入される。別の実施形態では、底部表面は、例えば、段状化されたチャック、例えば、断化された真空チャックに適合させることによって段状化される。図２９では、ＬＥＥ２１０’は、ＬＥＥ２１０’’より厚いそれを覆う燐光体層を受容する。適切な傾斜が達成された後、燐光体４２０は、硬化され、結果として生じる構造は、本説明のいずれかに説明されるように処理されてもよい。図２９に示される実施例は、傾斜された型４１０を示すが、しかしながら、他の実施形態では、型４１０は、段状化される。
【０１３６】
本発明の本側面の一実施形態では、ＬＥＥ２１０間の間隔、したがって、ＬＥＥ２１０の側面を囲繞する燐光体２３０の量は、実質的に、一定である。一実施形態では、ＬＥＥ２１０間の間隔、したがって、ＬＥＥ２１０の側面を囲繞する燐光体２３０の量は、加工中のＬＥＥ２１０のアレイのために要求される最大値に選定される。一実施形態では、切断または分離プロセスは、フィードバックシステムまたは以前の入力、例えば、１つ以上の光学特性のマップに関連して、異なるサイズの燐光体２３０を産生する。例えば、レーザベースの切断システムは、ある形態の入力、例えば、フィードバック、マップ等に基づいて、異なるＬＥＥ２１０の周囲に異なるサイズの燐光体２３０を切断するように指示されてもよい。
【０１３７】
図３０は、燐光体およびＬＥＥの組み合わせを最適化するためのシステムの別の実施形態を示す。ＬＥＥ２１０は、膜または基部３０１０上に定置されてもよい。障壁３０１５が、随意に、燐光体４２０を含有するように存在する。ＬＥＥ２１０は、検出器３０３０に信号を提供するように励起される。信号は、次いで、アクチュエータ基部３０２５上の一連のアクチュエータピン３０２０を制御する、コントローラ３０４０に送信される。より多くの燐光体が、特定のＬＥＥ２１０の上方に所望される場合、関連付けられたアクチュエータピン３０２０は、下方に移動する、または定位置に留まってもよい。より少ない燐光体をそれらの上方に要求するＬＥＥ２１０の場合、関連付けられたアクチュエータピン３０２０は、上方に移動する、または定位置に留まってもよい。一実施形態では、全てのＬＥＥ２１０は、同時に作動され、検出器３０３０は、同時に、各ＬＥＥ２１０およびその囲繞燐光体４２０から光を検出する。一実施形態では、各ＬＥＥ２１０は、別個に励起される。したがって、検出器３０３０は、固定または可動検出器であってもよく、あるいはアクチュエータ基部３０１０が位置決めされる段が、検出器３０３０に対して移動されてもよい。全アクチュエータピン３０２０が、その正確な位置に来た後、燐光体４２０は、硬化され、結果として生じる構造は、本説明のいずれかに説明されるように処理されてもよい。一実施形態では、アクチュエータピン３０２０は、ＬＥＥ２１０の特性のマップに応答して制御される。
【０１３８】
図１２に関連して論じられるもの、あるいは造形またはテクスチャ処理された燐光体を利用する、構造はまた、白色ダイ２００の形成の間またはその後の実施される、加法的または減法的プロセスによって製造されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、任意の形状を有する白色ダイ２００が、続いて、白色ダイ２００の一部を覆って均一的または選択的のいずかにおいて、より多くの燐光体の添加によって造形される。いくつかの実施形態では、任意の形状を有する白色ダイ２００は、続いて、白色ダイ２００の一部を覆って均一的または選択的のいずかにおいて、燐光体の１つ以上の部分の除去によって造形される。
【０１３９】
本発明のいくつかの実施形態では、型基板４１０からの白色ダイまたは白色ダイウエハの除去を促進することが望ましくあり得る。例えば、ある場合には、型基板４１０への燐光体の接着力は、比較的に強くあり得、接着力の低下は、製造プロセスを促進し得る。いくつかの実施形態では、型基板４１０は、プロセスの種々の側面を促進するように、異なるレベルの接着力を有するように調合または処理されてもよい。例えば、型基板４１０は、ＬＥＥ２１０下に比較的に強い接着力の領域およびＬＥＥ２１０間の面積に比較的に低い接着力の領域を有してもよい。いくつかの実施形態では、これは、プロセスにおける初期ステップの間の型基板４１０へのＬＥＥ２１０の接着力を促進する一方、また、燐光体が硬化または部分的に硬化された後、型基板４１０からの白色ダイまたは白色ダイウエハの除去を促進し得る。図３１Ａ−３１Ｃは、ＬＥＥ２１０が型基板４１０を覆って形成される、図３１Ａから開始する、そのようなアプローチの一実施形態を示す。図３１Ｂは、製造の後の段階における、図３１Ａの構造を示し、構造は、処理３１００を使用して処理され、全般的または特に燐光体２３０に対して、型基板４１０の接着力レベルを低減させる。図３１Ｃは、処理３１００後の図３１Ｂの構造を示し、領域３１１０は、処理３１００後、比較的に減少した接着力を有する。いくつかの実施形態では、処理３１００は、プラズマ処理、湿式化学処理、放射への暴露、または同等物であってもよい。いくつかの実施形態では、処理３１００は、燐光体が硬化された後の白色ダイまたは白色ダイウエハの除去を促進するために、材料、例えば、型基板４１０上に離型化合物の形成を含んでもよい。本実施形態のいくつかの実施例では、処理３１０の間にＬＥＥ２１０の上部に形成された材料（該当する場合）は、定位置に残されてもよい一方、他の実施形態では、ＬＥＥ２１０の上部に形成された材料は、燐光体２３０の形成前に除去されてもよい。具体的処理３１００は、本発明の限定ではない。
【０１４０】
図３１Ａ−３１Ｃは、処理３１００のためのマスクとしてＬＥＥ２１０を使用する一実施形態を示す。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、他のアプローチが、使用されてもよい。例えば、ステンシルまたはマスクが、型基板４１０にまたはそれを覆って適用され、処理３１００の適用のためのパターンを提供してもよい。一実施形態では、処理３１００は、ステンシルまたはマスクの必要性なく、選択的に適用される。例えば、処理３１００は、型基板４１０を覆って移動される、ｘ−ｙ段上のアプリケータによって適用されてもよく、または型基板４１０は、固定されたアプリケータの下方で移動されてもよい。一実施形態では、接着力は、型基板４１０上の接着剤層または構成要素の全部あるいは一部の除去によって低減されてもよい。異なる実施形態では、これは、噴霧、分配、掻爬、または同等物によって行なわれてもよい。
【０１４１】
別の実施形態では、膜が、硬化された燐光体２３０への接着力が低減した型基板４１０に選択的に適用されてもよい。図３２Ａおよび３２Ｂは、そのようなアプローチの一実施形態を示す。図３２Ａは、型基板４１０上のＬＥＥ２１０を示す。膜３２１０、例えば、離型膜が、選択的に、本構造に適用されている。適用は、型基板４１０上へのＬＥＥ２１０の提供前または後に行なわれてもよい。いくつかの実施形態では、膜３２１０は、直接、型基板４１０上にＬＥＥ２１０を位置決めするための開放面積を残す、カットアウトまたは孔を含む一方、他の場合には、カットアウトは、ＬＥＥ２１０が型基板４１０上に形成された後、型基板４１０上に膜３２１０を上置することを可能にする。図３２Ｂは、燐光体３２０の適用および硬化後の図３２Ａの構造を示す。図から分かるように、本構造は、膜３２１０を含む領域が、燐光体２３０への接着力が低減したため、白色ダイ（個片化後）または白色ダイウエハの除去を促進し得る。
【０１４２】
一実施形態では、膜３２１０は、図３３Ａおよび３３Ｂに図式的に示されるように、ダイおよび／または接点逃げ角を制御するための方法として使用されてもよい。図３３Ａは、ＬＥＥ２１０の縁に対する膜３２１０の厚さを示す、図３２Ｂからの１つのダイの拡大図を示す。膜３２１０の厚さは、個片化および型基板４１０から除去後図３３Ａの白色ダイに対して、図３３Ｂに示されるように、あるダイ逃げ角９６０を達成するように調節されてもよい。一実施形態では、膜３２１０は、図３３Ｃに示されるように、ＬＥＥ２１０の縁から離間され、図３３Ｄに示されるように、段付きダイ逃げ角９６０を伴う、白色ダイを産生してもよい。
【０１４３】
いくつかの実施形態では、型基板４１０は、２つ以上の材料から成ってもよく、材料はそれぞれ、具体的目的のために最適化される。例えば、図３４は、部分３４１０および３４２０を有する型基板４１０を示す。一実施形態では、部分３４１０は、プロセスの間、ＬＥＥ２１０を定位置に保持するために適切な接着レベルを有するように最適化される一方、部分３４２０は、硬化された燐光体２３０の容易な除去を可能にするために十分に低い接着レベルを有するように最適化される。
【０１４４】
さらに別の実施形態では、型基板４１０は、接点の全部あるいは一部および／またはＬＥＥ２１０の一部が、図３５Ａおよび３５Ｂに示されるように、埋め込まれ得る、圧縮性または変形可能材料を含む、またはそれから本質的に成る。図３５Ａは、型基板４１０内に埋め込まれる接点の全部または一部を示す一方、図３５Ｂは、型基板４１０内に埋め込まれる接点およびダイの側壁の一部を示す。いくつかの実施形態では、これは、ダイおよび／または接点逃げ角を制御するための方法として使用されてもよい。いくつかの実施形態では、変形可能層は、型基板４１０上に接着剤層を備えてもよい一方、他の実施形態では、変形可能層は、ＬＥＥ２１０に対して実質的接着力を有し得なくてもよい。一実施形態では、型基板は、ダイ逃げ角を制御するようにパターン化または構造化される。例えば、型基板は、ＬＥＥ２１０の一部が、図３６に示されるように、挿入される、くぼみを有してもよい。
【０１４５】
前述の議論は、ＬＥＥ２１０に隣接する領域における接着力の低減に焦点を当てているが、他のアプローチが、利用され、例えば、ＬＥＥ２１０の下方の領域内の接着力を増加させてもよい。例えば、型基板４１０は、特に、燐光体２３０に対して、比較的に低接着力を有してもよいが、したがって、プロセスの間、ＬＥＥ２１０を定位置に保持するために十分な接着力を有していない場合がある。いくつかの実施形態では、そのような型基板４１０は、ＬＥＥ２１０の下方の領域の接着レベルを増加させるように処理されてもよい。例えば、一実施形態では、接着剤は、選択的に、「非粘着」型基板４１０上に堆積されてもよい。いくつかの実施形態では、接着剤の選択的適用は、スクリーン印刷、ステンシル印刷、選択的噴霧、接着性テープの適用、または同等物によって行なわれてもよい。
【０１４６】
一実施形態では、型基板４１０は、真空が印加される、複数の孔を含む。ＬＥＥ２１０は、孔を覆って定置され、図３７に示されるように、孔に印加された真空によって、定位置に保持される。図３７は、真空源または真空ポンプへの接続３７２０を介して接続される、孔３７１０を伴う型基板４１０を示す。ＬＥＥ２１０は、真空の印加によって定位置に保持され、次いで、白色ダイまたは白色ダイウエハの形成後、真空は、除去され、白色ダイまたは白色ダイウエハの除去を促進する。図３７の概略図は、各ＬＥＥ２１０に対する１つの真空孔３７１０を示すが、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、各ＬＥＥ２１０は、２つ以上の真空孔３７１０と関連付けられてもよい。いくつかの実施形態では、随意の材料が、真空孔３７１０間の型基板４１０上に位置決めされてもよい。随意の材料は、燐光体２３０が型基板４１０に粘着しないように防止する、離型化合物、離型膜、あるいは他の材料または膜を含んでもよい。
【０１４７】
いくつかの実施形態では、第２の材料、例えば、柔軟性または変形可能材料を、型基板４１０と各ＬＥＥ２１０の全部または一部との間に位置決めすることが有利であり得る。一実施形態では、柔軟性または変形可能材料は、ＬＥＥ２１０への真空シールを促進し、型基板４１０に対するＬＥＥ２１０の接着力を改善し得る。一実施形態では、柔軟性または変形可能材料は、型基板４１０からの硬化された白色ダイまたは白色ダイウエハの除去を促進する。
【０１４８】
一実施形態では、型基板４１０は、図３８に示されるように、真空孔および段付き構造を組み合わせる。図３８はまた、随意の第２の材料３８１０を示す。一実施形態では、図３８の構造は、ダイおよび／または接点逃げ角を制御するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、型基板に関連して説明されるアプローチの種々の要素は、本明細書で論じられるものと異なる組み合わせまたは順序で使用されてもよい。
【０１４９】
前述の構造では、ＬＥＥ２１０は、基板、例えば、図１７Ａの基板１７１０を含むように示される。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、基板は、部分的または完全に、除去されてもよい。図３９Ａおよび３９Ｂは、白色ダイ３９００、３９０１の２つの可能性として考えられる実施形態の概略図を示し、ＬＥＥ３９１０は、基板が部分的または完全に除去されている。図３９Ａでは、燐光体２３０は、上部表面の全部または実質的に全部を被覆するが、ＬＥＥ３９１０の側面は殆どまたは全く被覆しない一方、図３９Ｂでは、燐光体２３０は、上部表面の全部または実質的に全部ならびにＬＥＥ３９１０の側面の少なくとも一部を被覆する。いくつかの実施形態では、基板の除去は、ＬＥＥ３９１０から全くまたは殆ど側面放出をもたらさず、したがって、光は全て、ＬＥＥ３９１０の上部表面から放出される。この場合、図３９Ａに示されるように、ＬＥＥ３９１０の上部表面の全部または一部のみ燐光体２３０で被覆することによって、所望の光学特性を達成することが可能であり得る。ある実施形態では、側面放出が依然として生じる場合、燐光体が、図３９Ｂに示されるように、ＬＥＥ３９１０の側壁の全部または一部上に形成されてもよい。
【０１５０】
いくつかの実施形態では、基板１７１０は、例えば、シリコンまたはサファイアまたはガリウムヒ素を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。一実施形態では、開始構造は、シリコン基板上のＩＩＩ族窒化物系ＬＥＤを備える。一実施形態では、開始構造は、ガリウムヒ素基板上のＩＩＩ族ヒ化物／リン化物系ＬＥＤを備える。
【０１５１】
図４０Ａ−４０Ｃは、図３９Ａおよび３９Ｂに示されるものに類似する構造の製造のための方法の１つを示す。図４０Ａは、型基板４１０を覆って形成される、基板１７１０および素子層４０１０を含む、ＬＥＥのウエハを示す。いくつかの実施形態では、素子層４０１０は、図１７Ａからの層１７２０、１７３０、および１７４０を備えてもよい。図４０Ａでは、ＬＥＥ３９１０は、包囲破線によって識別され、いくつかの実施形態では、基板１７１０の全部または一部を除く、図１７Ａからの構造１７００の全てを備える。図４０Ｂは、基板１７１０が除去された後の製造の後の段階における、図４０Ａの構造を示す。他の実施形態では、図４０Ｂの構造は、基板１７１０の一部を含んでもよい。図４０Ｃは、燐光体２３０の形成および硬化および白色ダイ３９００への個片化後の製造の後の段階における、図４０Ｂの構造を示す。
【０１５２】
基板１７００は、種々の手段、例えば、化学エッチング、乾式エッチング、反応イオンエッチング、レーザリフトオフ、ラッピング、研磨、剥離、または同等物を使用して除去されてもよい（基板１７００の除去の方法は、本発明の限定ではない）。いくつかの実施形態では、方法の組み合わせが、基板１７００を除去するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、選択的除去プロセス、例えば、選択的エッチングまたはエッチング停止層が、基板１７００の除去を促進するために使用されてもよい。
【０１５３】
図４０Ｄは、図３９Ｂの白色ダイ３９０１を作製するための方法の一実施形態の一部を示す。本実施形態では、層４０１０の全部または一部が、隣接するＬＥＥ間で除去される。いくつかの実施形態では、基板１７００の一部もまた、除去されてもよい。本実施形態では、型基板４１０を覆う形成前に、除去が生じる。図から分かるように、基板１７００が、完全にまたは部分的に、除去された後、燐光体２３０が、形成、硬化、および個片化され、結果として生じる構造は、図３９Ｂに示されるように、白色ダイ３９０１のものである。別の実施形態では、その上にＬＥＥ２１０を伴う基板１７００が、型基板４１０（図４Ａに示される構造に類似）への転写前に個片化され、次いで、基板１７００が、完全にまたは部分的に、除去される一方、ＬＥＥは、型基板４１０上にある。燐光体２３０の形成に対する基板１７００の除去の方法および順序は、本発明の限定ではない。
【０１５４】
図３９Ａおよび３９Ｂに示される構造はそれぞれ、１つのＬＥＥ３９１０を含むが、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、白色ダイ３９００および３９０１はそれぞれ、図４０Ｅおよび４０Ｆに示されるように、複数のＬＥＥ３９０１を含んでもよい。さらに、基板１７００を伴う白色ダイ２１０に関して本明細書に説明される技法およびアプローチの一部または全部は、基板１７００の全部または一部を伴わない白色ダイに適用されてもよい。
【０１５５】
いくつかの実施形態では、白色ダイウエハは、バッチまたは半バッチモードに個片化されてもよい。一実施形態では、白色ダイは、回転式カッタ、例えば、ピザ切断ツールのものに類似する円形ブレードを使用して、個片化される。一実施形態では、複数のブレードが、共通シャフト上にともに群化され、複数の切断を同時に行い、個片化時間を短縮してもよい。いくつかの実施形態では、複数の切断表面を有する、カスタム式の一体型ブレードが、利用されてもよい。そのような並列化は、他のアプローチ、例えば、ダイシングまたは鋸切断またはレーザ切断または水ジェット切断のために使用されてもよい。白色ダイの全部または群を同時に個片化するように、ダイが製造される、型抜きは、本発明の実施形態において利用され得る、別のバッチ個片化技法である。
【０１５６】
いくつかの実施形態では、個片化のために使用されるブレードは、白色ダイの勾配化された側壁を形成するように角度付けられてもよい。いくつかの実施形態では、造形されたブレードは、図４１Ａおよび４１Ｂに示されるように、白色ダイにある形状を付与するために使用されてもよく、ここでは、ブレード４１００は、燐光体２３０に補完形状をもたらす、２つの例示的形状を有するように示される。
【０１５７】
いくつかの実施形態では、燐光体は、転写動作、例えば、ピックアンドプレース動作を促進するための表面または表面の一部を提供するように造形されてもよい。例えば、湾曲燐光体表面を伴う構造は、真空ツールを使用して、取り上げを促進するための平坦部分を有してもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の特徴は、燐光体内に形成され、半自動または自動機器によって認識され得る、識別マークまたは基準マークとして作用してもよい。例えば、いくつかの実施形態では、そのような基準マークの整列は、自動ピックアンドプレースツールによって使用され、取り上げならびに配線板上への定置のために、白色ダイを識別および配向してもよい。そのような配向は、白色ダイの中心、接点の位置、または白色ダイの極性（すなわち、どの接点が、ｐ−接点であって、どの接点が、ｎ−接点であるか）の特定を含んでもよい。図４２Ａ−４２Ｄは、面取り（図４２Ａ）、溝（図４２Ｂ）、隆起領域（図４２Ｃ）、および勾配付き表面（図４２Ｄ）を含む、そのような基準マークのいくつかの実施例を描写する。これらの実施例は、概念を実証することを意味し、本発明の限定ではない。そのような特徴は、カメラまたは視覚システムによって可視である、あるいは白色ダイ２１０の表面の残部と異なる光を反射し、したがって、白色ダイならびにその配向および位置の識別を促進するように設計されてもよい。そのような基準特徴の整列は、白色ダイ形成プロセスの一部として形成されてもよい。例えば、そのような特徴は、型の一部であってもよく、あるいは燐光体２３０の硬化または部分的硬化後に、例えば、レーザ切断、圧入、アブレーションまたは同等物によって、形成されてもよい（基準マークの形成の方法は、本発明の限定ではない）。
【０１５８】
本発明の一実施形態では、反射層は、白色ダイ２１０の底部表面の全部または一部上に形成され、接点から離れた方向に光を後方反射させる。図４３は、反射層４３１０を含む、白色ダイ４３００を示す。反射層４３１０は、燐光体２３０および／またはＬＥＥ２１０によって放出される光の波長に対して反射性であってもよい。いくつかの実施形態では、反射層４３１０は、燐光体２３０および／またはＬＥＥ２１０によって放出される光の波長に対して２５％を上回る反射率を有する。いくつかの実施形態では、反射層４３１０は、燐光体２３０および／またはＬＥＥ２１０によって放出される光の波長に対して５０％を上回る反射率を有する。いくつかの実施形態では、反射層４３１０は、燐光体２３０および／またはＬＥＥ２１０によって放出される光の波長に対して７５％を上回る反射率を有する。
【０１５９】
反射層が形成され得る、いくつかの方法が存在する。一実施形態では、燐光体２３０および／またはＬＥＥ２１０によって放出される光の波長に対して反射性である材料の粉末が、図４４に示されるように、型基板４１０上におけるＬＥＥ２１０の形成後、型基板４１０を覆って分散される。図４４に見られるように、これは、ＬＥＥ２１０の上部に、粉末の部分４４１０と、直接、型基板４１０上に、粉末の部分４４２０とをもたらし得る。いくつかの実施形態では、粉末４４２０は、型基板４１０に接着し得るが、ＬＥＥ２１０の上部にはあまり接着せず、図４４に示される構造は、ＬＥＥ２１０の上部の粉末４４１０を除去するように、傾斜、反転、ガス噴流に暴露、震盪、または別様に処理されてもよい。白色ダイ形成プロセスは、次いで、図４４に示される構造に適用され、反射層４３１０が反射粉末から成る、白色ダイ４３００（図４３）をもたらし得る。いくつかの実施形態では、反射粉末は、ヒュームドシリカ、ヒュームドアルミナ、ＴｉＯ２、または同等物のうちの少なくとも１つを含んでもよい。しかしながら、反射粉末の組成物は、本発明の限定ではない。いくつかの実施形態では、粉末４４１０は、約１μｍ〜約５０μｍの範囲内の寸法を有する粒子から形成される。しかしながら、粉末粒子のサイズは、本発明の限定ではない。いくつかの実施形態では、粉末４４１０が接着、埋め込み、または注入される、燐光体の層は、約０．１μｍ〜約３０μｍの範囲内の厚さを有する。しかしながら、本層の厚さは、本発明の限定ではない。
【０１６０】
本アプローチの別の側面は、本明細書のいずれかに説明されたものに類似する、型基板４１０への硬化された燐光体２３０の接着力を修正するために使用されてもよいことである。例えば、反射層が、粉末から形成される場合、粉末もまた、型基板４１０への硬化された燐光体２３０の接着力を低減させ得る。反射層が、膜である場合、以下に論じられるように、離型膜に関する議論と同様に、型基板４１０への硬化された燐光体２３０の接着力を低減させるように作用または改変されてもよい。
【０１６１】
本アプローチの別の実施形態では、反射層は、反射膜を使用して形成される。例えば、離型膜に類似する反射膜４５１０が、図４５Ａに示されるように、型基板４１０の一部を覆って位置決めされてもよい。燐光体２３０の形成および硬化（図４５Ｂ）ならびに個片化（図４５Ｃ）後、反射膜４５１０は、離型膜の場合のように、硬化された燐光体２３０と型基板４１０との間の接着力を低減させるように作用する代わりに、白色ダイの硬化された燐光体２３０に接着および／またはその中に埋め込まれる。本明細書に論じられるように、膜は、単独であってもよく、またはダイおよび接点逃げ角を制御するために使用される他のアプローチと組み合わせてもよい。いくつかの実施形態では、反射膜４５１０は、Ｃｒ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、または同等物等の金属膜または箔を含む。いくつかの実施形態では、反射膜４５１０は、約０．２５μｍ〜約５０μｍの範囲内の厚さを有してもよい。しかしながら、反射膜４５１０の厚さは、本発明の限定ではない。いくつかの実施形態では、反射膜４５１０は、ＬＥＥ２１０の側面から放出される光を閉塞するほど十分に厚くない。一実施形態では、反射膜４５１０は、型基板４１０上のＬＥＥ２１０の位置に対応する孔を伴って、パターン化された箔である。
【０１６２】
一実施形態では、反射層４３１０は、型基板４１０上に堆積およびパターン化され、直接、型基板４１０上にＬＥＥ２１０を位置決めすることを可能にする。一実施形態では、反射層４３１０は、例えば、シャドウマスクを通して、型基板４１０に選択的に適用されてもよく、あるいは蒸着、スパッタリング、噴霧、または同等物によって、選択的に適用されてもよい。一実施形態では、反射層は、印刷、例えば、スクリーン、ステンシル、インクジェット、グラビア、フレキソ印刷、または同等物によって形成されてもよい。一実施形態では、反射層４３１０は、材料の２つ以上の層、例えば、担体および反射層から成ってもよい。別の実施形態では、反射層４３１０は、形成された後、白色ウエハに適用されてもよい。例えば、反射層４３１０は、白色ウエハの底部上への反射層の選択的堆積によって形成され得、反射材料は、ＬＥＥ２１０の電気接点のいかなる部分とも電気接触しないように形成される。いくつかの実施形態では、これは、例えば、蒸着、物理的蒸着、スパッタリング、化学蒸着、めっき、または同等物によって、金属層、例えば、Ｃｒ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、または同等物の堆積によって行なわれてもよい。いくつかの実施形態では、パターン化された箔のラミネートによって達成されてもよい。
【０１６３】
いくつかの実施形態では、反射層４３１０は、絶縁または比較的に絶縁であってもよい。例えば、反射層４３１０は、異なる屈折率を伴う材料の交互層から成る、誘電鏡またはブラッグ反射体を含んでもよい。そのような材料の実施例として、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、またはこれらの材料の混合物が挙げられる。
【０１６４】
反射層４３１０は、鏡面または拡散反射体であってもよい。例えば、粉末から作製される反射層４３１０は、より拡散性の反射体を提供し得る一方、金属箔または膜から作製される反射層４３１０は、より鏡面性の反射体を提供し得る。反射層４３１０はまた、白色膜、例えば、白色ＰＥＴ、他の白色プラスチック膜、ＷｈｉｔｅＯｐｔｉｃｓ  ＬＬＣ製Ｗｈｉｔｅ９７、またはＦｕｒｕｋａｗａ製ＭＣＰＥＴ等の拡散反射膜を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。いくつかの実施形態では、白色インクまたは塗料が、白色ウエハの背面に選択的に適用され、反射層４３１０を形成してもよい。材料の適用が、白色ウエハの適用に関して論じられたが、そのような材料は、個片化された白色ダイの背面に適用されてもよい。
【０１６５】
いくつかの実施形態では、ダイへの燐光体の成形は、１つ以上の他のプロセスと組み合わせられてもよい。例えば、一実施形態では、光学要素（例えば、レンズ）が、白色ダイと共造形される、またはそれと同時に造形されてもよい。そのような構造は、図４６Ａ−４６Ｃに示される。図４６Ａは、光学要素４６１０を組み込む、白色ダイの実施例を示す一方、図４６Ｂおよび４６Ｃは、発光要素の基板が、部分的または完全に、除去されている、光学要素４６１０を伴う、白色ダイの実施例を示す。
【０１６６】
一実施形態では、図４６Ａ−４６Ｃに示されるものに類似する構造は、白色ダイ加工のためのプロセスの間、光学要素のアレイを型上部１０３１に追加することによって形成されてもよい。図４７Ａは、型上部１０３１と燐光体２３０との間の光学要素の光学アレイ４７１０を示す。図４７Ｂは、燐光体２３０の硬化および個片化後、光学要素４６１０を組み込む、型基板４１０上の白色ダイを示す。いくつかの実施形態では、光学要素４６１０は、フレネルレンズまたは従来のレンズであってもよい。いくつかの実施形態では、光学要素４６１０は、最初は、前述のように、光学アレイ４７１０等の光学要素のアレイの一部であってもよい一方、他の実施形態では、１つ以上の光学要素４６１０は、形成プロセスにおいて、個々に位置決めされてもよい。一実施形態では、光学アレイ４７１０は、型上部１０３１の全部または一部であってもよい。
【０１６７】
別の実施形態では、光学アレイ４７１０は、図４８に示されるように、白色ダイウエハ４８１０の加工後、白色ダイウエハ４８１０に継合されてもよい。一実施形態では、白色ダイウエハ４８１０の燐光体２３０は、部分的に、硬化され、光学アレイ４７１０に噛合され、次いで、光学アレイ４７１０を白色ダイウエハ４８１０に物理的に取着するように、付加的硬化を受けてもよい。一実施形態では、接着剤が、光学アレイ４７１０を白色ダイウエハ４８１０に取着するために使用されてもよい。接着剤の実施例として、光学接着剤、噴霧接着剤、接着剤テープ、ポリウレタン、燐光体２３０のための結合剤として使用される同一の材料、または同等物が挙げられる。白色ダイウエハ４８１０への光学アレイ４７１０の取着の方法は、本発明の限定ではない。いくつかの実施形態では、接着剤は、燐光体２３０と光学アレイ４７１０との間の屈折率整合を提供する、屈折率を有する。いくつかの実施形態では、白色ダイウエハ４８１０への光学アレイ４７１０の取着後、個片化が、構造をより小さい要素に分離するために行なわれ、それぞれ、少なくとも１つのＬＥＥ２１０および１つの光学要素４６１０を含有する。
【０１６８】
示されるように、光学アレイ４７１０は、図４７Ａおよび５０では、白色ダイ２００と整列または実質的に整列される、１つ以上の光学要素４６１０を含む、またはそれから本質的に成る。光学アレイ４７１０は、典型的には、光学要素のアレイ４６１０を特徴とする。いくつかの実施形態では、１つの光学要素４６１０が、各白色ダイ２００と関連付けられる一方、他の実施形態では、複数の白色ダイ２００が、１つの光学要素４６１０と関連付けられ、または複数の光学要素４６１０が、単一白色ダイ２００と関連付けられ、または改変された光学要素は、いかなる白色ダイ２００とも関連付けられない、例えば、光学アレイ４７１０の全部または一部は、平坦または粗面化表面を伴う、プレートであってもよい。一実施形態では、光学アレイ４７１０は、白色ダイ２００によって発生される光を散乱、拡散、および／または伝搬させる要素あるいは特徴を含む。
【０１６９】
光学アレイ４７１０は、実質的に、光学的に透過性または半透過性であってもよい。例えば、光学アレイ４７１０は、約４００ｎｍ〜約６００ｎｍの範囲の光学波長に対して８０％を上回る透過率を呈してもよい。一実施形態では、光学アレイ４７１０は、白色ダイ２００によって放出される光の波長に透過性である材料を含む、またはそれから本質的に成る。光学アレイ４７１０は、実質的に、可撓性または剛性であってもよい。いくつかの実施形態では、光学アレイ４７１０は、複数の材料および／または層を含む。光学要素４６１０は、光学アレイ４７１０内または上に形成されてもよい。光学アレイ４７１０は、例えば、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、テレフタル酸ポリエチレン（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエステル、ポリイミド、ポリエチレン、シリコーン、ガラス、または同等物を含む、あるいはそれから本質的に成ってもよい。光学要素４６１０は、エッチング、研磨、研削、機械加工、成形、エンボス加工、押出、鋳造、または同等物によって形成されてもよい。光学要素４６１０の形成の方法は、本発明の実施形態の限定ではない。
【０１７０】
光学アレイ４７１０と関連付けられた光学要素４６１０は全て、同一であってもよく、または相互に異なってもよい。光学要素４６１０は、例えば、屈折光学、回折光学、全内部反射（ＴＩＲ）光学、フレネル光学、または同等物、あるいは異なるタイプの光学要素の組み合わせを含む、もしくはそれから本質的に成ってもよい。光学要素４６１０は、光エミッタ、燐光体、および光学要素のアレイから体的光分布パターンを達成するように造形または改変されてもよい。
【０１７１】
本明細書で使用されるように、「整列」および「整列された」とは、ある構造、例えば、白色ダイ２００の中心が、別の構造、例えば、光学要素４６１０の中心と整列されることを意味し得る。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、整列とは、複数の構造の幾何学形状間の規定された関係を指す。
【０１７２】
前述の議論は、主に、燐光体を含む、発光素子に焦点が当てられているが、本アプローチは、燐光体を伴わない発光素子を経済的に作製するアプローチとして使用されてもよく、ＬＥＥを囲繞する材料は、図４９Ａ−４９Ｅに示されるように、光変換材料を伴わない、透過性材料４９１０である。これは、「透明なダイ」４９００と呼ばれ得る。この場合、透過性材料は、結合剤または封止剤と呼ばれ得る。この場合、構造は、前述の実施例に類似して見えるが、光変換材料が存在せず、そのような素子によって放出される光は、ＬＥＥによって放出されるものであることが異なる。いくつかの実施形態では、他の材料、例えば、光を散乱させるための材料が、結合剤中に存在してもよい。図４９Ａ−４９Ｅは、ＬＥＥ２１０および結合剤または封止剤４９１０を含む、透明なダイ４９００の実施例を示す。本発明に関して論じられる変形例の一部または全部は、透明なダイを産生するために使用されてもよい。本アプローチは、非常に大きな体積における、透明なダイの低コスト製造を可能にする。いくつかの実施形態では、ＬＥＥ２１０は、ＬＥＤを含む、またはそれから本質的に成ってもよい。いくつかの実施形態では、ＬＥＥ２１０は、任意の可視色範囲、例えば、赤色、橙色、黄色、緑色、琥珀色、青色等、または可視範囲外の波長、例えば、赤外線および紫外線において、光を放出してもよい。図４９Ａ−４９Ｃは、結合剤４９１０の種々の形状を伴う、透明なダイ４９００の実施例を示す一方、図４９Ｄは、共造形された光ファイバ４９２０を伴う、透明なダイの実施例を示す。光ファイバ４９２０は、例えば、光の出力結合またはＬＥＥ２１０光学特性の監視のために使用されてもよい。そのような光ファイバ結合はまた、白色ダイと併用されてもよい。図４９Ｅは、白色ダイに関して前述のように、光学要素４６１０と統合された透明なダイ４９００を示す。
【０１７３】
図５０−５８は、１つ以上の光学要素を特徴とする、本発明の異なる実施形態を表す。図５０は、統合された光学要素を伴う、図２７および２８の構造を示す。図５０では、各白色ダイ２００は、それと関連付けられた光学要素４６１０を有する。
【０１７４】
示されるように、光学５０１０は、図５０では、白色ダイ２００と整列または実質的に整列される、１つ以上の光学要素４６１０を含む、またはそれから本質的に成る。光学５０１０は、典型的には、光学要素のアレイ４６１０を特徴とする。いくつかの実施形態では、１つの光学要素４６１０が、各白色ダイ２００と関連付けられる一方、他の実施形態では、複数の白色ダイ２００が、１つの光学要素４６１０と関連付けられ、あるいは複数の光学要素４６１０が、単一白色ダイ２００と関連付けられ、もしくは改変された光学要素は、いかなる白色ダイ２００とも関連付けられず、例えば、光学５０１０は、平坦または粗面化表面を伴う、プレートであってもよい。一実施形態では、光学５０１０は、白色ダイ２００によって発生される光を散乱、拡散、および／または伝搬させるための要素あるいは特徴を含む。
【０１７５】
光学５０１０は、実質的に、光学的に透過性または半透過性であってもよい。例えば、光学５０１０は、約４００ｎｍ〜約６００ｎｍの範囲の光学波長に対して８０％を上回る透過率を呈してもよい。一実施形態では、光学５０１０は、白色ダイ２００によって放出される光の波長に透過性である材料を含む、またはそれから本質的に成る。光学５０１０は、実質的に、可撓性または剛性であってもよい。いくつかの実施形態では、光学５０１０は、複数の材料および／または層から成る。光学要素４６１０は、光学５０１０内または上に形成されてもよい。光学５０１０は、例えば、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、テレフタル酸ポリエチレン（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエステル、ポリイミド、ポリエチレン、シリコーン、ガラス、または同等物を含む、またはそれから本質的に成ってもよい。光学要素４６１０は、エッチング、研磨、研削、機械加工、成形、エンボス加工、押出、鋳造、または同等物によって形成されてもよい。光学要素４６１０の形成の方法は、本発明の実施形態の限定ではない。
【０１７６】
光学５０１０と関連付けられた光学要素４６１０は全て、同一であってもよく、または相互に異なってもよい。光学要素４６１０は、例えば、屈折光学、回折光学、全内部反射（ＴＩＲ）光学、フレネル光学、または同等物、あるいは異なるタイプの光学要素の組み合わせを含む、もしくはそれから本質的に成ってもよい。光学要素４６１０は、光エミッタ、燐光体、および光学要素のアレイからの具体的光分布パターンを達成するように造形または改変されてもよい。
【０１７７】
図５０に示される、光学５０１０の背面と白色ダイ２００との間の空間５０２０は、部分的に真空である、あるいは空気で充填される、流体または他のガスで充填される、もしくは１つ以上の他の材料で充填または部分的に充填されてもよい。一実施形態では、領域５０２０は、燐光体２３０のための結合剤として使用される材料と類似または同じ透過性材料で充填あるいは部分的に充填され、白色ダイ２００内のＴＩＲ損失を低減させ、白色ダイ２００と光学４６１０との間の光結合の向上を提供する。
【０１７８】
図５１に示される構造は、図５０に示されるものに類似する。しかしながら、図５１では、くぼみ５１００が、光学５０１０内に形成され、白色ダイ２００を収容または部分的に収容する。白色ダイ２００は、例えば、バッチプロセスにおいて、またはピックアンドプレースツールを使用して、くぼみ５１００内に形成または挿入されてもよい。白色ダイ２００は、機械的に、あるいは接着剤または糊を用いて、くぼみ５１００内に保持されてもよい。一実施形態では、白色ダイ２００は、燐光体２３０と併用される結合剤またはマトリクスと類似または同じ透過性材料によって、定位置に保持される。一実施形態では、くぼみ５１００は、白色ダイ２００より大きい。一実施形態では、くぼみ５１００は、白色ダイ２００をちょうど収容するように定寸される。図５２および５３は、製造の初期段階における、図５１の構造の構成要素を示す。図５２は、くぼみ５１００を伴う、光学５０１０を示す。図５３は、ＬＥＥ基板２７２０、伝導性トレース２７３０、および白色ダイ２００を示す。図５２および５３に示されるこれらの２つの構造は、図５１における構造を形成するために、ともに噛合される。
【０１７９】
図５４に示される構造は、図５１に示されるものに類似する。しかしながら、図５４の構造の場合、白色ダイ２００は、接点が裏向きの状態で光学５０１０内のくぼみ５１００の中に形成または定置され、伝導性トレース２７３０は、光学５０１０および接点２２０を覆って形成され、白色ダイ２００を電気的に結合する。本実施形態では、ＬＥＥ基板２７２０は、排除される。伝導性トレース２７３０は、種々の方法、例えば、物理的蒸着、蒸着、スパッタリング、化学蒸着、ラミネート、ラミネートおよびパターン化、めっき、印刷、インクジェット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、または同等物を使用して形成されてもよい。一実施形態では、反射表面５４１０は、白色ダイ２００の背面から放出される光の全部あるいは実質的または制御された部分が、光学４６１０に向かって後方反射されるように、光学５０１０の背面を覆って形成される。反射表面５４１０は、金、銀、アルミニウム、銅、または同等物等の金属を含んでもよく、蒸着、スパッタリング、化学蒸着、めっき、電気めっき、または同等物によって堆積されてもよく、あるいは塗料、インク、または同等物、例えば、白色インクまたは白色塗料等の反射コーティングを含んでもよい。反射コーティングが、電気的に伝導性である場合、伝導性トレース２７３０から隔離されてもよく、または伝導性トレース２７３０によって占有される領域から隔離（例えば、除去）されてもよい。反射コーティングは、非伝導性であってもよい。反射コーティングは、伝導性トレース２７３０を覆って、またはその下方に形成されてもよい。反射コーティングは、白色ダイ２００および／または伝導性トレース２７３０の全部または一部を被覆してもよい。反射コーティングはまた、他の材料、例えば、ブラッグ反射体、あるいは鏡面または拡散反射材料の１つ以上の層を含んでもよい。一実施形態では、光学５０１０は、反射材料、例えば、ＷｈｉｔｅＯｐｔｉｃｓ  ＬＬＣ製Ｗｈｉｔｅ９７またはＦｕｒｕｋａｗａ製ＭＣＰＥＴ、あるいは任意の他の反射材料で裏打ちされる。一実施形態では、伝導性トレース２７３０は、白色ダイ２００によって放出される光の波長に反射する材料を含む、またはそれから形成され、白色ダイ２００を囲繞する反射材料の領域を提供するようにパターン化される。そのような反射材料または反射ＬＥＥ基板２７２０の使用は、光システムの任意の構成、例えば、図５０−５７に示されるものに適用されてもよい。図５５は、伝導性トレース２７３０および随意の反射層５４１０の形成に先立った製造の初期段階における、図５４の構造を示す。
【０１８０】
図５６および５７に示される構造は、図５４に示されるものに類似する。しかしながら、この場合、伝導性トレース２７３０は、図５６に示されるように、白色ダイ２００の形成または定置の前に、光学５０１０を覆って形成される。くぼみ５１００内への白色ダイ２００の形成または定置後、白色ダイ２００上の接点２２０は、ジャンパ（すなわち、個別の導体）５７１０を使用して、伝導性トレース２７３０に電気的に結合される。ジャンパ５７１０は、種々の異なる技法によって形成されてもよい。一実施形態では、伝導性材料は、例えば、蒸着、スパッタリング、ラミネート、めっき、または同等物によって、光学５０１０の表面を覆って形成およびパターン化され、パターン化は、フォトリソグラフィ、シャドウマスク、ステンシルマスク、または同等物を使用して行なわれてもよい。一実施形態では、ジャンパ５７１０は、印刷、例えば、スクリーン印刷、ステンシル印刷、インクジェット印刷、または同等物によって、形成される。一実施形態では、ジャンパ５７１０は、ワイヤ接合によって形成される。ジャンパ５７１０は、長方形形状を有してもよいが、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、ジャンパ５７１０は、台形、正方形、または任意の形状を有する。ジャンパ５７１０は、１つ以上の伝導性材料、例えば、アルミニウム、金、銀、白金、銅、炭素、導電性酸化物、または同等物を含んでもよい。ジャンパ５７１０は、約５０ｎｍ〜約１００μｍの範囲内の厚さを有してもよい。一実施形態では、ジャンパ５７１０は、約５μｍ〜約３０μｍの範囲内の厚さを有する。一実施形態では、ジャンパ５７１０は、伝導性トレース２７３０のために使用される材料を含む、および／または伝導性トレース２７３０を形成するために使用される方法を使用して形成される。ジャンパ５７１０の形成の方法および組成物は、本発明の限定ではない。
【０１８１】
白色ダイ２００に関する前述の実施例は、各白色ダイ２００内に１つのＬＥＥ２１０を示す。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、各白色ダイ２００は、複数のＬＥＥ２１０を含む。
【０１８２】
白色ダイ２００に関して前述の実施例は、正方形であって、ＬＥＥ２１０の接点面に垂直な側壁を有するような白色ダイ２００を示す。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、白色ダイ２００は、長方形、六方晶、円形、三角形である、あるいは任意の形状を有し、および／または接点２２０を含むＬＥＥ２１０の表面に対して任意の角度を形成する側壁を有する。例えば、白色ダイ２００に関連する、用語「白色ダイ」は、白色光を産生する構造を説明するために使用されているが、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、異なる色ＬＥＥ２１０および異なる燐光体（１つ以上）が、他の色、例えば、琥珀色、緑色、あるいは任意の色またはスペクトルパワー分布を産生するために使用されてもよい。他の実施形態では、白色ダイ２００は、複数のＬＥＥ２１０を含む。いくつかの実施形態では、ＬＥＥ２１０は全て同一であるが、他の実施形態では、ＬＥＥ２１０は、例えば、異なる波長を放出する、異なるＬＥＥ２１０の２つ以上の群を含む。いくつかの実施形態では、ＬＥＥ２１０は、有機光エミッタを含む、またはそれから本質的に成ってもよい。
【０１８３】
前述の議論は、主に、発光素子に焦点を当てているが、本発明の実施形態はまた、光を吸収する素子、例えば、検出器または光起電素子のために使用されてもよい。図５８Ａは、光吸収要素（ＬＡＥ）５８１０および結合剤５８２０を含む、例示的素子５８００を示す。一実施形態では、ＬＡＥ５８１０は、フリップチップ幾何学形状で構成され、接点２２０は、検出面５８３０と反対の面上に位置決めされる。一実施形態では、ＬＡＥ５８１０は、図１７Ａに示されるＬＥＥ１７００に対するものに類似する構造を有する。一実施形態では、ＬＡＥ５８１０のための基板は、部分的または完全に、除去される。ＬＡＥ５８１０は、可視光スペクトル内外両方の広範囲の波長範囲にわたる１つ以上の波長を検出するように構成されてもよい。種々の実施形態では、ＬＡＥ５８１０は、ＵＶ光、ＩＲ光、Ｘ線、可視光、または検出器が利用可能な電磁スペクトルの任意の部分を検出するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、ＬＡＥ５８１０は、ＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＩｎＧａＰ、ＩｎＡｌＰ、ＩｎＧａＡｌＰ、ＺｎＯ、ＩＩ−ＶＩ材料、あるいは同等物またはこれらの材料の２つ以上の種々の組み合わせを含んでもよい。ＬＡＥ５８１０が構成される材料は、本発明の限定ではない。
【０１８４】
いくつかの実施形態では、ＬＡＥ５８１０は、ショトキー検出器、ｐ−ｎ接合検出器、光電気検出器、光電セル、フォトレジスタ、フォトダイオード、フォトトランジスタ、電荷結合素子、ＣＭＯＳ撮像機、または同等物であってもよい。ＬＡＥ５８１０のタイプおよびＬＡＥ５８１０が動作する方法は、本発明の限定ではない。
【０１８５】
一実施形態では、結合剤５８２０は、ＬＡＥ５８１０によって検出された光の波長に対して透過性である。一実施形態では、結合剤５８２０は、部分的に、吸収性であってもよく、結合剤５８２０の吸収帯域は、入射波長範囲の範囲からＬＡＥ５８１０によって検出される１つ以上の波長範囲を選択するために使用されてもよい。例えば、結合剤５８２０は、低域フィルタ、高域フィルタ、帯域通過フィルタ、またはこれらの種々の組み合わせとして効果的に作用し得る。
【０１８６】
いくつかの実施形態では、結合剤５８２０はさらに、素子５８００の性能の１つ以上の側面を向上させるための他の材料を含んでもよい。例えば、一実施形態では、結合剤５８２０は、１つ以上の光の波長を吸収し、フィルタとして作用するための材料を含んでもよい。一実施形態では、結合剤５８２０は、前述のものに類似する波長変換材料を含む。一実施形態では、これは、入射波長をＬＡＥ５８１０によって検出される異なる波長に偏移させるために使用されてもよい。例えば、燐光体が、結合剤５８２０に添加され、入射光の１つ以上の波長（例えば、青色光）を、ＬＡＥ５８１０に衝突する１つ以上の異なる波長（例えば、黄色光）に偏移させてもよい。このように１つまたは少数のＬＡＥ５８１０が、いくつかの波長変換材料と組み合わせて使用され、比較的に多数の異なるＬＡＥ５８１０を有する必要なく、広波長範囲に及ぶ、検出器群を産生してもよい。
【０１８７】
白色ダイに関して本明細書に論じられるように、結合剤５８２０が、造形されてもよい。いくつかの実施形態では、結合剤５８２０は、ＬＡＥ５８１０による光の収集を増加させるように造形される。図５８Ｂは、ドーム状形状を有するように造形された結合剤５８２０を有する、素子５８００の実施例を示す。いくつかの実施形態では、造形された結合剤５８２０は、結合剤５８２０への１つ以上の添加剤、例えば、波長変換材料と組み合わせられる。
【０１８８】
いくつかの実施形態では、素子５８００は、２つ以上のＬＡＥ５８１０を含んでもよい。一実施形態では、素子５８００は、図５８ＣにおけるＬＡＥ５８１０、５８１０’、および５８１０’’として識別される、３つのＬＡＥ５８１０を含む。一実施形態では、ＬＡＥ５８１０は、赤色波長を検出し、ＬＡＥ５８１０’は、緑色波長を検出し、ＬＡＥ５８１０’’は、青色波長を検出し、組み合わせは、３つの異なるＬＡＥからの相対的出力信号を評価することによって、色センサとして使用されてもよい。
【０１８９】
いくつかの実施形態では、ＬＡＥ５８１０は、光起電素子または太陽電池であって、入射放射（典型的には、但し、必ずしも、可視範囲内ではない）から電力を産生するように設計される。そのような光起電素子は、種々の材料から作製されてもよい。いくつかの実施形態では、ＬＡＥ５８１０は、ＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＩｎＧａＰ、ＩｎＡｌＰ、ＩｎＧａＡｌＰ、ＺｎＯ、ＩＩ−ＶＩ材料、あるいは同等物またはこれらの材料の２つ以上の種々の組み合わせを含んでもよい。ＬＡＥ５８１０が作製される材料は、本発明の限定ではない。いくつかの実施形態では、ＬＡＥ５８１０は、単一接合太陽電池であるが、他の実施形態では、ＬＡＥ５８１０は、多接合太陽電池である。本明細書に論じられるように、発光要素および検出器に関して、本発明の実施形態を使用して産生される光起電素子は、種々の実施形態では、透過性結合剤、結合剤への添加剤、波長変換材料、造形された結合剤、光学、素子あたり複数のＬＡＥ５８１０、および同等物を含んでもよい。
【０１９０】
いくつかの実施形態では、本発明を使用して作製される光起電素子は、加えて、１つ以上の光学を含み、例えば、図５９Ａに示されるように、収集を増加させる、または集光器として作用してもよい。図５９Ａは、太陽電池５９１０、結合剤５８２０、および光学４６１０を含む、素子５９００を示す。一実施形態では、収集または集光のための光学機能は、素子５９０１のための図５９Ｂに示されるように、造形された結合剤５８２０を使用して実施される。
【０１９１】
いくつかの実施形態では、結合剤５８２０はさらに、素子５９００、５９０１の性能の１つ以上の側面を向上させるための他の材料を含んでもよい。例えば、一実施形態では、結合剤５８２０は、光の１つ以上の波長を吸収し、フィルタとして作用するための材料を含んでもよい。一実施形態では、結合剤５８２０は、白色ダイに関して前述のものに類似する波長変換材料を含む。一実施形態では、これは、入射波長を太陽電池５９１０によって吸収される異なる波長に偏移させるために使用されてもよい。例えば、燐光体が、結合剤５８２０に添加され、１つ以上の入射光の波長を、太陽電池５９１０に衝突する、１つ以上の異なる波長に光の偏移させてもよい。このように、太陽スペクトルのより大きな部分が、太陽電池５９１０によって有用に吸収され得る。いくつかの実施形態では、これは、より低コスト太陽電池５９１０、例えば、より少ない接合を伴うものの使用を可能にし得る。一実施形態では、それぞれ、異なる波長範囲内の光を吸収する、２つ以上の異なる太陽電池が、図５８Ｃに示される構造に類似する、１つのパッケージ化された素子内に組み込まれてもよい。
【０１９２】
本発明の実施形態は、電子専用素子として識別される、光を放出または検出のいずれも行なわない素子に適用されてもよく、その場合、本発明の用途の目的は、いくつかの実施形態では、コスト削減である。種々の実施形態では、比較的に多数の電子素子、具体的には、チップまたは個別の素子または集積回路が、高体積かつ低コストの基本プロセスを使用して、ポリマー系材料（上記に詳細された結合剤のように）内にパッケージ化されてもよい。本アプローチのいくつかの実施形態では、結合剤５８２０は、透過性である必要はなく、半透過性または不透過性であってもよい。本明細書に論じられるように、発光要素、検出器、および光起電素子に関して、本発明の実施形態に従って産生される、電子専用素子は、結合剤への添加剤、造形された結合剤、複数の素子、および同等物を含んでもよい。
【０１９３】
一実施形態では、本発明の電子専用素子は、図６０Ａに示されるもの等、パッケージ化された電子専用素子であって、素子６０００は、電子専用素子６０１０および結合剤６０２０を含む。いくつかの実施形態では、電子専用素子６０１０は、光エミッタまたは検出器より多数の接点を有してもよい。例えば、電子専用素子６０１０は、１０個を上回る接点、または１００個を上回る接点、またはさらに多数の接点を含んでもよい。
【０１９４】
図６０Ｂは、ヒートスプレッダ６０３０を組み込む、別の例示的素子６００１を示す。ヒートスプレッダは、本明細書で利用されるように、特に、結合剤６０２０より高い、比較的に高熱伝導性を伴う、ある多量の材料であって、これは、電子専用素子６０１０から周囲または付加的熱管理システムに熱を伝達するために使用され得る。いくつかの実施形態では、ヒートスプレッダ６０３０は、金属、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、または同等物である。いくつかの実施形態では、ヒートスプレッダ６０３０は、セラミック、例えば、ＡｌＮ、ＳｉＣ、多結晶ＳｉＣ、多結晶ＡｌＮ、または同等物である。いくつかの実施形態では、ヒートスプレッダ６０３０は、モノリシック構成要素であるが、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、ヒートスプレッダ６０３０は、それぞれ、図６０Ｃおよび６０Ｄに示されるように、複数の個別の部分および別個の部分を備えてもよい。ヒートスプレッダ６０３０は、図６０Ｃおよび６０Ｄでは、正方形または長方形として示されるが、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、ヒートスプレッダ６０３０は、任意の形状またはサイズを有してもよい。一実施形態では、ヒートスプレッダ６０３０は、ヒートパイプである。
【０１９５】
別の実施形態では、コネクタが、素子、例えば、電子専用素子に追加されてもよい。一実施形態では、コネクタ６０４０は、図６０Ｅに示されるように、電子専用素子６０１０の上に追加され、結合剤６０２０の存在によって、少なくとも部分的に、定位置に保持される。
【０１９６】
別の実施形態では、１つ以上の素子が、図６１に示されるように、相互の上部に積層されてもよい。図６１は、電子専用素子６０１０を覆って形成される電子専用素子６０１０’を示す。図６１はまた、電子専用素子６０１０を通しての随意のビアを示し、電子専用素子６０１０’と６０１０との間の電気結合をもたらす。例えば、ワイヤ接合、はんだ、伝導性接着剤等、他の方法が、素子を電気的に結合するために使用されてもよい。図６１は、異なるサイズを有する、電子専用素子６０１０および６０１０’を示すが、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、電子専用素子６０１０および電子専用素子６０１０’は、同一または実質的に同一サイズを有してもよい。
【０１９７】
別の実施形態では、電子専用および他の（例えば、光検出および／または発光）素子は、図６２に示されるように、同一の結合剤内にパッケージ化されてもよい。図６２は、光検出素子５８１０に隣接する電子専用素子６０１０を示す。本アプローチは、いくつかの付加的能力、例えば、信号調整、通信、メモリ、または同等物を提供するために使用されてもよい。一実施形態では、電子専用素子６０１０および光検出素子５８１０は、最終的には搭載される、回路基板上の接続を介して、そのそれぞれの接点のそれぞれを通して通信する。一実施形態では、内部接続が、例えば、図６１に示されるビアまたはワイヤ接合等と同様に使用される。
【０１９８】
本明細書における議論は、主に、短波長からより長い波長に偏移させるための波長変換材料または燐光体の使用である、下方変換に焦点を当てるが、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、上方変換または上方変換および下方変換の組み合わせが、使用されてもよい。
【０１９９】
本発明の他の実施形態は、付加的あるいはより少ないステップまたは構成要素を有してもよく、もしくは修正される、または異なる順序で実施されてもよい。一般に、前述の議論では、光エミッタ、ウェル、光学、および同等物のアレイは、正方形または長方形アレイとして示されている。しかしながら、これは、本発明の限定ではなく、他の実施形態では、これらの要素は、他のタイプのアレイ、例えば、六角形、三角形、またはいかなる任意のアレイにも形成される。いくつかの実施形態では、これらの要素は、単一基板上において、異なるタイプのアレイに群化される。
【０２００】
本明細書で採用される用語および表現は、限定ではなく、説明の用語および表現として使用され、そのような用語および表現の使用において、図示および説明される特徴またはその一部のいかなる均等物も排除することを意図しない。加えて、本発明のある実施形態が説明されたが、本明細書に開示される概念を組み込む、他の実施形態も、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、使用されてもよいことは、当業者に明白となるであろう。故に、説明される実施形態は、あらゆる観点において、例証にすぎず、限定ではないと見なされるべきである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１２Ｆ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１３Ｇ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１５Ｅ】
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【図１５Ｆ】
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【図１５Ｇ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１Ａ】
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【図３１Ｂ】
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【図３１Ｃ】
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【図３２Ａ】
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【図３２Ｂ】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【図３３Ｃ】
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【図３３Ｄ】
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【図３４】
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【図３５Ａ】
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【図３５Ｂ】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９Ａ】
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【図３９Ｂ】
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【図４０Ａ】
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【図４０Ｂ】
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【図４０Ｃ】
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【図４０Ｄ】
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【図４０Ｅ】
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【図４０Ｆ】
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【図４１Ａ】
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【図４１Ｂ】
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【図４２Ａ】
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【図４２Ｂ】
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【図４２Ｃ】
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【図４２Ｄ】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５Ａ】
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【図４５Ｂ】
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【図４５Ｃ】
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【図４６Ａ】
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【図４６Ｂ】
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【図４６Ｃ】
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【図４７Ａ】
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【図４７Ｂ】
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【図４８】
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【図４９Ａ】
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【図４９Ｂ】
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【図４９Ｃ】
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【図４９Ｄ】
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【図４９Ｅ】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８Ａ】
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【図５８Ｂ】
2015506591.tif 000130
【図５８Ｃ】
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【図５９Ａ】
2015506591.tif 000132
【図５９Ｂ】
2015506591.tif 000133
【図６０Ａ】
2015506591.tif 000134
【図６０Ｂ】
2015506591.tif 000135
【図６０Ｃ】
2015506591.tif 000136
【図６０Ｄ】
2015506591.tif 000137
【図６０Ｅ】
2015506591.tif 000138
【図６１】
2015506591.tif 000139
【図６２】
2015506591.tif 000140
【国際調査報告】
2015506591.tif 000141
2015506591.tif 000142
2015506591.tif 000143
2015506591.tif 000144
2015506591.tif 000145
2015506591.tif 000146