(57)【要約】【課題】白色発光素子チップの製造収率を向上させるように、半導体発光素子の発光特性によって蛍光体を塗布する方法を提供する。【解決手段】ウェーハ上に形成された多数の発光素子の発光特性を検査する段階、同じ発光特性を有する発光素子をキャリア基板上に配列する段階、配列された多数の発光素子に同じ蛍光体を塗布する段階、及び蛍光体を硬化させ、個別的な発光素子を分離する段階を含む蛍光体塗布方法である。これにより、白色発光素子チップの全体的な光品質の散布を減らすことができ、従って、該白色発光素子チップは、ほぼ同じ白色光を放出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハ上に形成された複数の発光素子の発光特性を検査する段階と、
同じ発光特性を有する複数の発光素子を、キャリア基板上に配列する段階と、
前記配列する段階により配列された複数の発光素子の各々に同じ蛍光体を塗布する段階と、
前記複数の発光素子の各々を個々に分離する段階と
を含む、発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項２】
前記発光特性を検査する段階は、
前記ウェーハ上に形成された複数の発光素子の各々を、ウェーハ基板から個々に分離する段階と、
分離されたそれぞれの発光素子の発光特性を検査する段階と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項３】
前記発光特性は、発光スペクトル及び輝度を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項４】
前記キャリア基板は、一方の面に配された粘着層を有し、前記複数の発光素子は、前記粘着層上に配列されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項５】
前記粘着層は、ＵＶによって硬化可能な感光性接着剤であり、前記キャリア基板は、ＵＶに対して透過性を有することを特徴とする請求項４に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項６】
前記複数の発光素子の各々を個々に分離する段階は、
前記キャリア基板の他方の面側からＵＶを照射して粘着層を硬化させる段階と、
ホルダで発光素子をそれぞれ除去する段階と、を含むことを特徴とする請求項５に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項７】
前記キャリア基板は、粘着層の一方の面に配された接着剤層をさらに有し、前記発光素子は、前記接着剤層上に配列されることを特徴とする請求項４から６の何れか１項に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項８】
前記接着剤層は、粘着層上に配された第１接着剤層、前記第１接着剤層上に配された光反射層、及び前記光反射層上に配された第２接着剤層を含むことを特徴とする請求項７に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項９】
前記第１接着剤層には、熱伝導性白色充填剤、または金属でコーティングされた充填剤が分散されており、前記光反射層は、金属薄膜であり、前記第２接着剤層は、透光性を有することを特徴とする請求項８に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項１０】
前記発光素子に蛍光体を塗布する段階は、
前記発光素子上にステンシル・マスクを配する段階と、
前記ステンシル・マスク上に蛍光体ペーストを提供する段階と、
スクイーズを利用して蛍光体ペーストを加圧しつつ、前記発光素子の上部面及び側面に蛍光体ペーストを均一に塗布する段階と、を含むことを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項１１】
前記ステンシル・マスクは、蛍光体ペーストが抜け出るように形成されたメッシュ構造、前記メッシュ構造を覆うように形成されたマスキング部材、及び前記マスキング部材内に形成された少なくとも１つの開口部を含むことを特徴とする請求項１０に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項１２】
前記マスキング部材は、前記発光素子の上部に形成された電極パッド及び発光素子チップ間の部分をマスキングし、蛍光体を塗布させないことを特徴とする請求項１１に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項１３】
前記マスキング部材は、前記キャリア基板に接触する部分と、前記発光素子の電極パッドに接触する部分とを有し、前記キャリア基板に接触する部分の高さと、前記発光素子の電極パッドに接触する部分の高さとが互いに異なることを特徴とする請求項１２に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項１４】
前記複数の発光素子とそれぞれ対応する複数の開口部が、前記マスキング部材内に形成されていることを特徴とする請求項１１から１３の何れか１項に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項１５】
それぞれの開口部の大きさは、前記発光素子の大きさと、前記発光素子の側面に形成される蛍光体の厚みとを加えた寸法であることを特徴とする請求項１４に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項１６】
前記ステンシル・マスクは、１つの開口部を有し、前記キャリア基板上のあらゆる発光素子が、前記開口部内に位置することを特徴とする請求項１１から１３の何れか１項に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項１７】
前記マスキング部材は、前記発光素子の上部に形成された電極パッドの位置にのみ形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項１８】
前記ステンシル・マスクは、複数の開口部を有し、１つの開口部内に複数の発光素子が位置することを特徴とする請求項１１から１３の何れか１項に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項１９】
前記ステンシル・マスクは、内部の領域がいずれも開放されている１つの開口部を有する金属マスクであることを特徴とする請求項１０に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項２０】
前記発光素子に蛍光体を塗布する段階は、前記発光素子の上部面及び側面に塗布された蛍光体ペーストを硬化させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０から１９の何れか１項に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項２１】
前記発光素子に蛍光体を塗布する段階は、前記発光素子の上部に形成されている電極パッドの位置にレーザを照射することによって、前記電極パッド上に塗布された蛍光体を除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項２２】
前記発光素子に蛍光体を塗布する段階は、
前記発光素子上にスプレー装置を配する段階と、
前記スプレー装置を、前記発光素子上を順次に移動させつつ、スプレー・コーティング方式で蛍光体ペーストを、前記発光素子の上部面及び側面に塗布する段階と、
前記発光素子の上部面及び側面に塗布された蛍光体ペーストを硬化させる段階と、を含むことを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項２３】
前記蛍光体ペーストは、粘度が１００ｃｐｓより小さく、蛍光体とバインダ樹脂とが混合されたペーストに溶媒を添加して形成されることを特徴とする請求項２２に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項２４】
前記発光素子に蛍光体を塗布する段階は、
蛍光体フィルムが付着されたリリースフィルムを、前記発光素子上に配する段階と、
薄膜工程によって、前記リリースフィルム上の蛍光体フィルムを、前記発光素子とキャリア基板との表面に全体的に付着させることによって、前記発光素子の上部面及び側面に蛍光体を塗布する段階と、
前記発光素子の上部に形成されている電極パッド上に塗布された蛍光体を除去する段階と、を含むことを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項２５】
前記薄膜工程を遂行する間、前記蛍光体フィルムに熱を加えることを特徴とする請求項２４に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項２６】
前記薄膜工程は、真空雰囲気で遂行されることを特徴とする請求項２４または２５に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項２７】
前記リリースフィルムは、ＰＥＴまたはＰＶＣを含むプラスチック材料からなることを特徴とする請求項２４から２６の何れか１項に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項２８】
前記蛍光体フィルムは、前記リリースフィルム上に液状の熱硬化性樹脂を配する段階、前記熱硬化性樹脂内に単種または複数種の蛍光体を分散させる段階、及び前記熱硬化性樹脂を部分硬化させる段階によって形成されることを特徴とする請求項２４から２７の何れか１項に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項２９】
前記発光素子の上部に形成されている電極パッド上に塗布された蛍光体を除去する段階は、
前記電極パッドの位置と対応する位置に、複数の開口のパターンを有するマスクを、発光素子上に配する段階と、
前記マスクを介して、前記電極パッド上にＵＶを照射し、前記電極パッド上に塗布された蛍光体を除去する段階と、を含むことを特徴とする請求項２４から２８の何れか１項に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項３０】
前記リリースフィルム上の蛍光体フィルムは、前記発光素子の上部に形成されている電極パッドと対応する位置に開口部を有するようにパターニングされていることを特徴とする請求項２４から２９の何れか１項に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項３１】
前記リリースフィルムは、前記リリースフィルム上の蛍光体フィルムが、前記発光素子と対向するように配されることを特徴とする請求項２４から３０の何れか１項に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項３２】
ウェーハ上に形成された複数の発光素子の発光特性を検査する段階と、
蛍光体フィルムが付着されたリリースフィルムを設ける段階と、
同じ発光特性を有する複数の発光素子を、前記リリースフィルム上の蛍光体フィルム上に配列して付着させる段階と、
前記蛍光体フィルムに付着されている前記複数の発光素子をキャリア基板上に配する段階と、
薄膜工程によって、前記リリースフィルム上の蛍光体フィルムを、前記複数の発光素子とキャリア基板との表面に全体的に付着させることによって、前記複数の発光素子の上部面及び側面に蛍光体を塗布する段階と、
前記複数の発光素子の各々を個々に分離する段階と
を含む、発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項３３】
前記キャリア基板は、一方の面に配された粘着層を有し、前記複数の発光素子は、前記粘着層上に配列されることを特徴とする請求項３２に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項３４】
前記リリースフィルムは、ＰＥＴまたはＰＶＣを含むプラスチック材料からなることを特徴とする請求項３２または３３に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項３５】
前記蛍光体フィルムは、前記リリースフィルム上に液状の熱硬化性樹脂を配する段階、前記熱硬化性樹脂内に単種または複数種の蛍光体を分散させる段階、及び前記熱硬化性樹脂を部分硬化させる段階によって形成されることを特徴とする請求項３２から３４の何れか１項に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項３６】
前記リリースフィルム上の蛍光体フィルムは、前記複数の発光素子の上部に形成されている電極パッドと対応する位置に開口部を有するようにパターニングされていることを特徴とする請求項３２から３５の何れか１項に記載の蛍光体を塗布する方法。
【請求項３７】
ウェーハ上に形成された複数の発光素子の発光特性を検査する段階と、
蛍光体フィルムが付着されたキャリア基板を設ける段階と、
同じ発光特性を有する複数の発光素子を、前記キャリア基板上の蛍光体フィルム上に配列して付着させる段階と、
個々の発光素子及び前記発光素子に付着された蛍光体フィルムを、前記キャリア基板から除去する段階と、
除去されたそれぞれの発光素子をベース基板上に配する段階と、
前記ベース基板上に配された発光素子の上部面に付着されている蛍光体フィルムを押さえ、前記発光素子の上部面及び側面に蛍光体を塗布する段階と
を含む、発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項３８】
前記発光特性を検査する段階は、
前記ウェーハ上に形成された複数の発光素子の各々を、ウェーハ基板から個々に分離する段階と、
分離されたそれぞれの発光素子の発光特性を検査する段階と、を含むことを特徴とする請求項３７に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項３９】
前記キャリア基板は、一方の面に配された粘着層を有し、前記蛍光体フィルムは、前記粘着層上に付着されていることを特徴とする請求項３７または３８に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項４０】
前記キャリア基板上の蛍光体フィルムは、前記発光素子の上部面に形成されている電極パッドと対応する位置に開口部を有するようにパターニングされていることを特徴とする請求項３７から３９の何れか１項に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項４１】
前記発光素子の周囲形態と対応する形態のキャビティを有するコレットで、前記蛍光体フィルムを下に押さえれば、前記コレットのキャビティ中に前記発光素子が入り込みつつ、前記蛍光体フィルムが、前記コレットによって押され、前記発光素子の上面及び側面に蛍光体が塗布されることを特徴とする請求項３７から４０の何れか１項に記載の発光素子に蛍光体を塗布する方法。
【請求項４２】
請求項１から４１の何れか１項に記載の方法により発光素子に蛍光体を塗布する段階を含む、蛍光体が塗布された発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子に蛍光体を塗布する方法に係り、さらに詳細には、白色発光素子チップの製造収率を向上させるように、半導体発光素子の発光特性によって、蛍光体を塗布する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ：light emitting diode）は、例えば、化合物半導体の特性を利用し、電気的な信号を光に変化させる半導体発光素子である。発光ダイオードのような半導体発光素子は、既存の他の発光体に比べて寿命が長く、低い電圧を使用すると同時に、消費電力が少ないという特性がある。また、応答速度及び耐衝撃性にすぐれるだけではなく、小型軽量化が可能であるという長所も有している。このような半導体発光素子は、使用する半導体の種類と組成とによって、それぞれ異なる波長の光を発生させ、必要によって、さまざまな異なる波長の光を作って使用することができる。
【０００３】
最近では、高輝度の白色発光素子チップを利用した照明ランプが、既存の蛍光灯や白熱灯を代替する趨勢である。白色発光素子チップは、例えば、青色系または紫外線系の光を発生させる発光素子に、赤色、緑色または黄色などの蛍光体を塗布することによって形成される。
【０００４】
蛍光体の塗布方法としては、多数の発光素子が形成されているウェーハ上に、直接蛍光体を塗布するウェーハレベル・コーティング技術が一般的に使われる。しかし、ウェーハレベル・コーティング技術は、光が発光素子の上部にのみ放出される構造にだけ制限的に適用可能である。また、同じウェーハ上で製造された発光素子間でも、発光特性が少しずつ異なるために、同じ蛍光体を発光素子に塗布する場合、最終的に製造された白色発光素子チップは、それぞれ異なる特性の白色光を放出する。これによって、白色発光素子チップの製造収率が低下しうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、均一な色特性を有するように蛍光体を塗布し、白色発光素子チップの製造収率を向上させる、半導体発光素子に蛍光体を塗布する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一類型によれば、ウェーハ上に形成された多数の発光素子の発光特性を検査する段階と、同じ発光特性を有する多数の発光素子を、キャリア基板上に配列する段階と、前記配列された多数の発光素子に同じ蛍光体を塗布する段階と、個別的な発光素子を分離する段階と、を含む、発光素子に蛍光体を塗布する方法が提供される。
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、前記発光特性を検査する段階は、前記ウェーハ上に形成された多数の発光素子を、ウェーハ基板から個別的に分離する段階と、分離されたそれぞれの発光素子の発光特性を検査する段階と、を含む。
【０００８】
例えば、前記発光特性は、発光スペクトル及び輝度を含む。
【０００９】
また、前記キャリア基板は、上面に配された粘着層を有し、前記発光素子は、前記粘着層上に配列される。
【００１０】
例えば、前記粘着層は、ＵＶ（ultraviolet）によって硬化可能な感光性接着剤であって、前記キャリア基板は、ＵＶに対して透過性を有する。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、前記個別的な発光素子を分離する段階は、前記キャリア基板の下部からＵＶを照射して粘着層を硬化させる段階と、ホルダで発光素子をそれぞれ除去する段階と、を含む。
【００１２】
前記キャリア基板は、粘着層の上面に配された接着剤層をさらに有し、その場合、前記発光素子は、前記接着剤層上に配列される。
【００１３】
前記接着剤層は、粘着層上に配された第１接着剤層、前記第１接着剤層上に配された光反射層、及び前記光反射層上に配された第２接着剤層を含む。
【００１４】
例えば、前記第１接着剤層には、熱伝導性白色充填剤、または金属でコーティングされた充填剤が分散されており、前記光反射層は、金属薄膜であり、前記第２接着剤層は、透光性を有する。
【００１５】
本発明の一実施形態によれば、前記発光素子に蛍光体を塗布する段階は、前記発光素子上にステンシル・マスクを配する段階と、前記ステンシル・マスク上に蛍光体ペーストを提供する段階と、スクイーズを利用して蛍光体ペーストを加圧しつつ、前記発光素子の上部面及び側面に蛍光体ペーストを均一に塗布する段階と、を含む。
【００１６】
また、前記ステンシル・マスクは、蛍光体ペーストが抜け出るように形成されたメッシュ構造、前記メッシュ構造を覆うように形成されたマスキング部材、及び前記マスキング部材内に形成された少なくとも１つの開口部を含む。
【００１７】
前記マスキング部材は、前記発光素子の上部に形成された電極パッド及び発光素子チップ間の部分をマスキングし、蛍光体を塗布させない。
【００１８】
前記マスキング部材は、前記キャリア基板に接触する部分と、前記発光素子の電極パッドに接触する部分と、を有し、前記キャリア基板に接触する部分の高さと、前記発光素子の電極パッドに接触する部分の高さと、が互いに異なる。
【００１９】
本発明の一実施形態によれば、前記多数の発光素子とそれぞれ対応する多数の開口部が、前記マスキング部材内に形成される。
【００２０】
例えば、それぞれの開口部の大きさは、前記発光素子の大きさと、前記発光素子の側面に形成される蛍光体の厚みと、を加えた寸法でありうる。
【００２１】
本発明の一実施形態によれば、前記ステンシル・マスクは、１つの開口部を有し、前記キャリア基板上のあらゆる発光素子が、前記開口部内に位置しうる。
【００２２】
また、前記マスキング部材は、前記発光素子の上部に形成された電極パッドの位置にのみ形成される。
【００２３】
本発明の一実施形態によれば、前記ステンシル・マスクは、多数の開口部を有し、１つの開口部内に多数の発光素子が位置しうる。
【００２４】
前記ステンシル・マスクは、内部の領域がいずれも開放されている１つの開口部を有する金属マスクでありうる。
【００２５】
本発明の一実施形態によれば、前記発光素子に蛍光体を塗布する段階は、前記発光素子の上部面及び側面に塗布された蛍光体ペーストを硬化させる段階をさらに含む。
【００２６】
また、前記発光素子に蛍光体を塗布する段階は、前記発光素子の上部に形成されている電極パッドの位置にレーザを照射することによって、前記電極パッド上に塗布された蛍光体を除去する段階をさらに含む。
【００２７】
本発明の一実施形態によれば、前記発光素子に蛍光体を塗布する段階は、前記発光素子上にスプレー装置を配する段階と、前記スプレー装置を、前記発光素子上を順次に移動させつつ、スプレー・コーティング方式で蛍光体ペーストを前記発光素子の上部面及び側面に塗布する段階と、前記発光素子の上部面及び側面に塗布された蛍光体ペーストを硬化させる段階と、を含む。
【００２８】
例えば、前記蛍光体ペーストは、粘度が１００ｃｐｓより小さく、蛍光体とバインダ樹脂とが混合されたペーストに溶媒を添加して形成される。
【００２９】
また、本発明の一実施形態によれば、前記発光素子に蛍光体を塗布する段階は、蛍光体フィルムが付着されたリリースフィルムを前記発光素子上に配する段階と、薄膜工程によって、前記リリースフィルム上の蛍光体フィルムを、前記発光素子とキャリア基板との表面に全体的に付着させることによって、前記発光素子の上部面及び側面に蛍光体を塗布する段階と、前記発光素子の上部に形成されている電極パッド上に塗布された蛍光体を除去する段階と、を含む。
【００３０】
前記薄膜工程を遂行する間、前記蛍光体フィルムに熱を加えることができる。
【００３１】
前記薄膜工程は、真空雰囲気で遂行される。
【００３２】
前記リリースフィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を含むプラスチック材料からなる。
【００３３】
例えば、前記蛍光体フィルムは、前記リリースフィルム上に液状の熱硬化性樹脂を配する段階、前記熱硬化性樹脂内に単種または複数種の蛍光体を分散させる段階、及び前記熱硬化性樹脂を部分硬化させる段階によって形成される。
【００３４】
また、本発明の一実施形態によれば、前記発光素子の上部に形成されている電極パッド上に塗布された蛍光体を除去する段階は、前記電極パッドの位置と対応する位置に、多数の開口のパターンを有するマスクを、発光素子上に配する段階と、前記マスクを介して、前記電極パッド上にＵＶを照射し、前記電極パッド上に塗布された蛍光体を除去する段階を含む。
【００３５】
前記リリースフィルム上の蛍光体フィルムは、前記発光素子の上部に形成されている電極パッドと対応する位置に開口部を有するようにパターニングされる。
【００３６】
前記リリースフィルムは、前記リリースフィルム上の蛍光体フィルムが、前記発光素子と対向するように配される。
【００３７】
一方、本発明の他の類型によれば、ウェーハ上に形成された多数の発光素子の発光特性を検査する段階と、蛍光体フィルムが付着されたリリースフィルムを設ける段階と、同じ発光特性を有する多数の発光素子を、前記リリースフィルム上の蛍光体フィルム上に配列して付着させる段階と、前記蛍光体フィルムが付着されている前記発光素子をキャリア基板上に配する段階と、薄膜工程によって、前記リリースフィルム上の蛍光体フィルムを、前記発光素子とキャリア基板との表面に全体的に付着させることによって、前記発光素子の上部面及び側面に蛍光体を塗布する段階と、個別的な発光素子を分離する段階と、を含む発光素子に蛍光体を塗布する方法が提供される。
【００３８】
また、本発明のさらに他の類型によれば、蛍光体フィルムが付着されたキャリア基板を設ける段階と、同じ発光特性を有する多数の発光素子を、前記キャリア基板上の蛍光体フィルム上に配列して付着させる段階と、個々の発光素子及び前記発光素子に付着された蛍光体フィルムを、前記キャリア基板から除去する段階と、除去されたそれぞれの発光素子をベース基板上に配する段階と、前記ベース基板上に配された発光素子の上部面に付着されている蛍光体フィルムを押さえ、前記発光素子の上部面及び側面に蛍光体を塗布する段階と、を含む発光素子に蛍光体を塗布する方法が提供される。
【００３９】
本発明の一実施形態によれば、前記キャリア基板は、上面に配された粘着層を有し、前記蛍光体フィルムは、前記粘着層上に付着される。
【００４０】
また、本発明の一実施形態によれば、前記発光素子の周囲形態と対応する形態のキャビティを有するコレットで、前記蛍光体フィルムを下に押さえれば、前記コレットのキャビティ中に前記発光素子が入り込みつつ、前記蛍光体フィルムが、前記コレットによって押され、前記発光素子の上面及び側面に蛍光体が塗布される。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、同じ発光特性を有する発光素子を、１つのキャリア基板上に配列させた後、配列された発光素子の発光特性によって、適切な蛍光体を塗布するために、白色発光素子チップの全体的な光品質の散布を低減させることが可能である。従って、該白色発光素子チップは、ほぼ同一な白色光を放出することができる。
また、一度にさまざまな発光素子に対して蛍光体を塗布するので、量産に適する。さらに、蛍光体を発光素子の少なくとも５つの面に塗布することができるので、多様な構造の発光素子に適用可能であり、別途の付加工程が要求されない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】ウェーハ基板上に形成された多数の半導体発光素子チップのパターンを例示的に図示する図面である。
【図２】同じ発光特性を有する発光素子チップを同じキャリア基板上に再配列させた状態を例示的に図示する図面である。
【図３】本発明の一実施形態によって、スクリーン・プリンティング方式で蛍光体を塗布する方法を概略的に図示する図面である。
【図４】ステンシル・マスクの例示的な構造を概略的に図示する図面である。
【図５】ステンシル・マスクの断面構造を例示的に図示する図面である。
【図６】他の実施形態によるステンシル・マスクの構造を例示的に図示する図面である。
【図７】他の実施形態によって、発光素子チップをキャリア基板上に再配列させた状態を例示的に図示する図面である。
【図８】他の実施形態によるステンシル・マスクの構造を例示的に図示する図面である。
【図９】本発明の他の実施形態によって、スクリーン・プリンティング方式で蛍光体を塗布する方法を概略的に図示する図面である。
【図１０】粘着層及び複層構造の接着剤層を有するキャリア基板の構造を概略的に示す断面図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態による蛍光体塗布方法を概略的に図示する図面である。
【図１２】発光素子チップの電極パッド上に形成された蛍光体を、レーザ照射によって除去する過程を概略的に図示する図面である。
【図１３】発光素子チップ間に全体的に蛍光体が形成された場合のダイシング過程を図示する図面である。
【図１４】本発明のさらに他の実施形態による蛍光体塗布方法を概略的に図示する図面である。
【図１５】本発明のさらに他の実施形態による蛍光体塗布方法を概略的に図示する図面である。
【図１６】本発明の一実施形態によるステンシル・マスクの概略的な構造を図示する図面である。
【図１７】本発明のさらに他の実施形態による蛍光体塗布方法を概略的に図示する図面である。
【図１８】本発明のさらに他の実施形態による蛍光体塗布方法を概略的に図示する図面である。
【図１９】本発明のさらに他の実施形態による蛍光体塗布方法を概略的に図示する図面である。
【図２０】本発明のさらに他の実施形態による蛍光体塗布方法を概略的に図示する図面である。
【図２１】本発明のさらに他の実施形態による蛍光体塗布方法を概略的に図示する図面である。
【図２２】本発明のさらに他の実施形態による蛍光体塗布方法を概略的に図示する図面である。
【図２３】本発明のさらに他の実施形態による蛍光体塗布方法を概略的に図示する図面である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、添付された図面を参照しつつ、半導体発光素子に蛍光体を塗布する方法について詳細に説明する。以下の図面で同じ参照符号は、同じ構成要素を指し、図面上で各構成要素の大きさは、説明の明瞭性及び便宜性とのために誇張されていることがある。
【００４４】
まず、図１は、サファイア（sapphire）のようなウェーハ基板１００上に形成された多数の半導体発光素子チップ１０のパターンを例示的に図示している。図１に図示されているように、一般的に多数の発光素子チップ１０は、四角形の格子状に、ウェーハ基板１００上に形成されて配列される。ウェーハ基板１００上に、発光素子チップ１０を形成する多様な工程がすでに開示されており、本発明は、それらのうちいかなる特定の工程にも限定されるものではない。発光素子チップ１０の上面には、電気的接続のための少なくとも１つの電極パッド１１，１２が形成される。図１は、例示的に２つの電極パッド１１，１２、すなわち、Ｎ型電極用パッド１１と、Ｐ型電極用パッド１２とが発光素子チップ１０の上面に形成された場合を図示している。例えば、２つの電極パッド１１，１２は、図１に図示されているように、発光素子チップ１０の上面で、互いに対向する対角線方向のコーナーにそれぞれ配される。
【００４５】
ウェーハ基板１００上に配列された発光素子チップ１０は、ウェーハ基板１００から個別的に分離された後、それぞれの動作特性が検査される。動作特性は、例えば、発光スペクトル、輝度、反応速度、駆動電圧などを含む。検査結果によって、発光素子チップ１０は、多類に分類される。その後、特に発光スペクトルや輝度のような発光特性が同じである発光素子チップ１０が、図２に図示されているように、同じキャリア基板１１０上に再配列される。図２には、５６個の発光素子チップ１０が、キャリア基板１１０上に再配列されていると図示されているが、これは、単に例示であるのみ、キャリア基板１１０上に再配列される発光素子チップ１０の個数には、特別に制限がない。再配列された発光素子チップ１０間の間隔は、発光素子チップ１０の厚みと、ダイシング（dicing）幅とによって決定される。例えば、発光素子チップ１０間の間隔は、約５０μｍないし５００μｍである。
【００４６】
このように、発光素子チップ１０をキャリア基板１１０上に再配列させた後には、発光素子チップ１０を取り囲むように蛍光体を塗布する。このとき、蛍光体は、発光素子チップ１０の発光特性によって適切に選択される。例えば、発光素子チップ１０から放出された光が蛍光体を励起させ、所定のスペクトルを有する白色光を発生させるように、発光素子チップ１０の発光特性によって、蛍光体が選択される。従って、開示された発明によれば、個々の発光素子チップ１０の発光特性に合う蛍光体が選択されて塗布されるために、最終的に製造された白色発光素子チップの全体的な光品質の散布を減らすことができる。以下、キャリア基板１１０上に再配列された発光素子チップ１０に蛍光体を塗布するための多様な方法について詳細に説明する。
【００４７】
図３は、本発明の一実施形態によって、スクリーン・プリンティング方式で蛍光体を塗布する方法を概略的に図示している。図３の（ａ）を参照すれば、まず、キャリア基板１１０上に粘着層１１１を形成し、粘着層１１１上に、同じ発光特性を有する発光素子チップ１０を、一定の間隔で配列する。粘着層１１１は、キャリア基板１１０上に配列された発光素子チップ１０の位置安定性を確保するためのものである。例えば、粘着層１１１は、ＵＶ（ultraviolet）によって硬化可能な感光性接着剤（ＰＳＡ：photosensitive adhesive）からなる。キャリア基板１１０は、反りやすい可撓性フィルムの形態で形成されたり、または丈夫な平板の形態で形成されもする。粘着層１１１が感光性接着剤からなる場合、キャリア基板１１０は、ＵＶに対して透過性がある材料からなる。しかし、キャリア基板１１０の表面が発光素子チップ１０を十分に安定的に固定させる場合には、粘着層１１１を省略することができる。
【００４８】
次に、図３の（ｂ）を参照すれば、キャリア基板１１０上に配列された発光素子チップ１０上に、スクリーン・プリンティングのためのステンシル・マスク（stencil mask）１１５が配される。ステンシル・マスク１１５は、図４に図示されているように、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ：steel use stainless）からなるメッシュ（mesh）構造１１６、及び前記メッシュ構造１１６を覆うように形成されたマスキング部材１１７を含む。メッシュ構造１１６の表面には、蛍光体の透過性を向上させるために、例えば、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌのような金属がさらにメッキされている。マスキング部材１１７は、例えば、ポリマーまたは金属薄膜からなる。図４を参照すれば、マスキング部材１１７は、発光素子チップ１０の上部に形成された電極パッド１１，１２及び発光素子チップ１０間の部分をマスキングし、蛍光体を塗布させない。マスキング部材１１７は、発光素子チップ１０の上部発光面、及び４個の側面にのみ蛍光体が塗布されるように、多数の開口部１１８を有する。発光素子チップ１０の側面に蛍光体を塗布するために、マスキング部材１１７の開口部１１８は、発光素子チップ１０より若干大きいサイズを有する。従って、開口部１１８の大きさは、発光素子チップ１０の大きさと、側面に形成される蛍光体の厚みとを加えた寸法となる。例えば、発光素子チップ１０の側面に形成される蛍光体の厚みは、約２０μｍ〜１００μｍほどであるので、前記開口部１１８の大きさは、発光素子チップ１０の大きさより、縦横にそれぞれ約２０μｍ〜１００μｍほどずつより大きくなる。また、開口部１１８間の間隔は、２つの発光素子チップ１０の互いに対向する面に塗布された蛍光体間の間隔と同じである。例えば、開口部１１８間の間隔、すなわち、蛍光体間の間隔は、約４０μｍ〜２００μｍほどである。
【００４９】
一方、マスキング部材１１７の下部面の一部は、キャリア基板１１０の粘着層１１１と接触し、他の一部は、発光素子チップ１０の電極パッド１１，１２と接触する。例えば、ステンシル・マスク１１５の断面構造を詳細に示す図５を参照すれば、マスキング部材１１７の第１部分１１７ａは、キャリア基板１１０の粘着層１１１と接触し、第２部分１１７ｂは、発光素子チップ１０の電極パッド１１，１２と接触する。従って、第１部分１１７ａと第２部分１１７ｂとの間には、高さ差が存在する。このように、２段高さを有するマスキング部材１１７を使用することによって、発光素子チップ１０の電極パッド１１，１２部分を除いて、発光素子チップ１０の上部面と４つの側面とをいずれも同時に蛍光体で塗布することができる。
【００５０】
再び、図３の（ｂ）を参照すれば、発光素子チップ１０上に、ステンシル・マスク１１５が配されれば、ステンシル・マスク１１５上に、蛍光体ペースト３０を提供する。その後、スクイーズ（squeeze）１２０を利用し、蛍光体ペースト３０を押して加圧する。それにより、前記ステンシル・マスク１１５の開口部１１８内のメッシュ構造１１６を介して、蛍光体ペースト３０が抜け出しつつ、前記発光素子チップ１０の上部面及び側面に、蛍光体ペースト３０が均一に塗布される。スクイーズ１２０は、マスキング部材１１７の金属材質との摩擦による金属粒子の生成を防止するために、プラスチック材質である。例えば、スクイーズ１２０は、ウレタン、アクリル、ポリカーボネート以外に、ナイロンやその他耐摩耗性及び機械的物性にすぐれるエンジニアリング・プラスチックから形成される。
【００５１】
一方、蛍光体ペースト３０は、単種または複数種の蛍光体が所定の配合比によって樹脂に混合された形態である。使われる蛍光体の種類及び配合比は、発光素子チップ１０の発光特性によって選択される。樹脂は、高接着性、高耐熱性、低吸湿性及び高透光性などの特性を有するポリマー材料からなり、一般的には、エポキシ基盤またはシリコン基盤の硬化性樹脂が使われる。樹脂の硬化システムは、熱硬化性と光硬化性とがいずれも可能であり、またはその混合方式も可能である。
【００５２】
発光素子チップ１０の上部面及び側面に、蛍光体ペースト３０が均一に塗布されれば、熱または光を加え、蛍光体ペースト３０を硬化させる。それにより、図３の（ｃ）に図示されているように、発光素子チップ１０の上部面及び側面に、蛍光層３５が形成される。その後には、ステンシル・マスク１１５を除去し、キャリア基板１１０上の発光素子チップ１０をそれぞれホルダ１２５で除去する。もし粘着層１１１が、ＵＶによって硬化可能な感光性接着剤からなる場合、発光素子チップ１０を除去する前に、キャリア基板１１０の下部からＵＶを照射し、粘着層１１１を硬化させる。この場合、粘着層１１１が硬化されれば、発光素子チップ１０をさらに容易に除去することができる。その後の工程では、除去されたそれぞれの発光素子チップ１０をパッケージングして白色発光素子パッケージを製造することができる。
【００５３】
一方、図４に図示されたステンシル・マスク１１５の形態は、多様に変形が可能である。例えば、図６には、他の実施形態によるステンシル・マスク１１５'が図示されている。図４に図示されたステンシル・マスク１１５の場合には、電極パッド１１，１２を覆うための領域と、発光素子チップ１０間の部分を覆うための領域とに、マスキング部材１１７が分離されている。すなわち、電極パッド１１，１２を覆うためのマスキング部材１１７が、開口部１１８内に別途に形成されている。一方、図６に図示された例によるステンシル・マスク１１５'の場合、マスキング部材１１７が開口部１１８のコーナー部分を介して電極パッド１１，１２に対応する領域まで延びている。図６に図示されたステンシル・マスク１１５'は、電極パッド１１，１２をさらに容易に覆い、電極パッド１１，１２に部分的に蛍光体が塗布されることを防止することができる。
【００５４】
また、図２には、発光素子チップ１０が、キャリア基板１１０上でいずれも同じ方向に配列されていると図示されているが、発光素子チップ１０の配列方向も、多様に変形が可能である。例えば、図７には、発光素子チップ１０が隣接する他の発光素子チップ１０と異なる方向に配列された例が図示されている。図７の例を参照すれば、図２に図示された配列と比較するとき、奇数行の偶数列にある発光素子チップ１０が、左側に９０°回転しており、偶数行の奇数列にある発光素子チップ１０が、左側に９０°回転している。従って、全体的な配列を見るとき、電極パッド１１，１２が一方のコーナー部分で互いに対向して集まる。このような配列は、マスキング部材の形成をさらに容易にすることができる。例えば、図８には、さらに他の実施形態によるステンシル・マスク１１５"が図示されている。図８に図示されたステンシル・マスク１１５"は、図７に図示された配列の例で使われうる。図７で、４個の電極パッド１１，１２が一方コーナー部分で互いに対向して集まっているために、前記電極パッド１１，１２を覆うためのマスキング部材１１７の領域も、４個の開口部１１８間の中心部分にさらに大きく拡大されて形成される。従って、本実施形態の場合、マスキング部材１１７を形成するのがさらに容易である。
【００５５】
図９は、本発明の他の実施形態によって、スクリーン・プリンティング方式で蛍光体を塗布するための方法を概略的に図示している。図９の（ａ）を参照すれば、まず、キャリア基板１１０上に、粘着層１１１と接着剤層１１２とを順に形成する。そして、接着剤層１１２上に、同じ発光特性を有する発光素子チップ１０を一定の間隔で配列する。粘着層１１１は、上部の接着剤層１１２を一時的に固定する役割を行う。前述のように、粘着層１１１は、例えば、ＵＶによって硬化可能な感光性接着剤（ＰＳＡ）からなる。キャリア基板１１０も、前述のように、反りやすい可撓性フィルムの形態や、丈夫な平板の形態で形成されもする。粘着層１１１が感光性接着剤からなる場合、キャリア基板１１０は、ＵＶに対して透過性がある材料からなる。
【００５６】
接着剤層１１２は、同じ材料からなる単一層の形態で形成されるが、例えば、互いに異なる多数の層を有する複層構造で形成されもする。図１０は、キャリア基板１１０、粘着層１１１及び複層構造の接着剤層１１２の構造を概略的に示す断面図である。図１０を参照すれば、キャリア基板１１０上に、粘着層１１１と接着剤層１１２とが配される。接着剤層１１２は、粘着層１１１上に順に形成された第１接着剤層１１２ａ、光反射層１１２ｂ及び第２接着剤層１１２ｃを含む。この場合、発光素子チップ１０は、第２接着剤層１１２ｃ上に配列される。このような接着剤層１１２は、発光素子チップ１０の下部から放出される光を反射するために、高反射率を有し、また発光素子チップ１０から発生する熱に耐えつつ、外部に伝達することができるように、耐熱性と熱伝導性とを有する。また、接着剤層１１２は、発光素子チップ１０に対して高い接着力を有するように形成される。
例えば、接着剤層１１２が単一層でなる場合、接着剤樹脂内に、白色のＴｉＯ２などの充填剤を分散させる。または、ＡｇやＡｌのように反射率が高い金属でコーティングされた充填剤を、接着剤樹脂内に分散させることもできる。このような充填剤は、光を反射させるだけではなく、接着剤層１１２内に熱伝逹経路（thermal path）を形成し、熱伝導率を高めるという効果を与える。接着剤層１１２が、前述の３層からなる場合、発光素子チップ１０と接触する第２接着剤層１１２ｃは、発光素子チップ１０から放出された光を透過させるように、透光性の高い透明な接着剤材料からなる。光反射層１１２ｂは、第１接着剤層１１２ａの上部面、または第２接着剤層１１２ｃの下部面にコーティングされた高反射率の金属薄膜である。例えば、光反射層１１２ｂは、ＡｇやＡｌのような金属材料からなり、数十ｎｍないし数μｍの厚みを有する。光反射層１１２ｂの下で、粘着層１１１と接する第１接着剤層１１２ａは、透光性を有する必要がなく、不透明な接着剤材料からなりもする。第１接着剤層１１２ａ内には、熱伝導性が高い前述の充填剤が分散されている。第１接着剤層１１２ａ及び第２接着剤層１１２ｂは、同じ厚みに形成されるが、互いに異なる厚みに形成されてもよい。一般的に、熱放出のために、第１接着剤層１１２ａが第２接着剤層１１２ｂより薄く形成される。
【００５７】
接着剤層１１２上に、発光素子チップ１０を配列した後には、図９の（ｂ）に図示されているように、発光素子チップ１０上に、スクリーン・プリンティングのためのステンシル・マスク１１５が配される。ステンシル・マスク１１５の構造は、前述の通りである。発光素子チップ１０上に、ステンシル・マスク１１５が配されれば、ステンシル・マスク１１５上に、蛍光体ペースト３０を提供する。その後、スクイーズ１２０を押しつつ、蛍光体ペースト３０を加圧すれば、発光素子チップ１０の上部面及び側面に、蛍光体ペースト３０が均一に塗布される。
その後、熱または光を加えて蛍光体ペースト３０を硬化させ、ステンシル・マスク１１５を除去すれば、図９の（ｃ）に図示されているように、発光素子チップ１０の上部面及び側面に蛍光層３５が形成される。その後、ダイシング工程を介して、発光素子チップ１０下部の接着剤層１１２を切断すれば、図９の（ｄ）に図示されているように、ホルダ１２５を利用し、発光素子チップ１０をキャリア基板１１０から除去する。このとき、発光素子チップ１０の下部には、接着剤層１１２が共に付着されている。前述のように、粘着層１１１がＵＶによって硬化可能な感光性接着剤からなる場合、発光素子チップ１０を除去する前に、キャリア基板１１０の下部からＵＶを照射し、粘着層１１１を硬化させる。この場合、粘着層１１１が硬化されれば、発光素子チップ１０の下部にある接着剤層１１２が、粘着層１１１からさらに容易に離れる。その後の工程では、除去されたそれぞれの発光素子チップ１０をパッケージングし、白色発光素子パッケージを製造することができる。
【００５８】
以上で説明した実施形態では、発光素子チップ１０間の領域にマスキング部材１１７が形成されており、発光素子チップ１０間の一部領域には、蛍光体が塗布されていない。しかし、発光素子チップ１０が配列されているキャリア基板１１０上の全体領域に、一括的に蛍光体を塗布することも可能である。図１１は、そのための本発明の一実施形態による蛍光体の塗布方法を概略的に図示している。
【００５９】
まず、図１１の（ａ）を参照すれば、本実施形態で使われるステンシル・マスク１３０が図示されている。図１１の（ａ）に図示されているように、ステンシル・マスク１３０は、内部の領域がいずれも開放されている１つの開口部１３１を有する金属マスクである。ステンシル・マスク１３０の開口部１３１は、同じ発光特性を有する発光素子チップ１０が配列されているキャリア基板１１０上の内部領域と対応しうる。図１１の（ｂ）を参照すれば、前記ステンシル・マスク１３０のフレーム部分は、キャリア基板１１０上のエッジ側に配される。従って、キャリア基板１１０上のあらゆる発光素子チップ１０が、ステンシル・マスク１３０の１つの開口部１３１内に位置しうる。
【００６０】
その後には、図１１の（ｃ）に図示されているように、開口部１３１内に、蛍光体ペースト３０を提供する。その後、スクイーズ１２０で蛍光体ペースト３０を押し、発光素子チップ１０及びキャリア基板１１０上に、蛍光体ペースト３０を均一に塗布する。このとき、蛍光体ペースト３０は、発光素子チップ１０の上部面に塗布されるだけではなく、発光素子チップ１０間の全体領域にも塗布される。図１１の（ｃ）には、キャリア基板１１０上に粘着層１１１だけが図示されているが、粘着層１１１上に、接着剤層１１２をさらに形成することも可能である。蛍光体ペースト３０を均一に塗布した後には、前述のように、蛍光体ペースト３０を硬化させ、蛍光層３５（図１２）を形成することができる。それにより、蛍光層３５も、発光素子チップ１０の上部面だけではなく、発光素子チップ１０間の全体領域に形成される。
【００６１】
本実施形態の場合には、発光素子チップ１０の上部にある電極パッド１１，１２にも、蛍光層３５が形成されるために、蛍光層３５の形成が完了した後には、電極パッド１１，１２上の蛍光層３５を除去する必要がある。蛍光体３５の除去は、例えば、図１２に図示されているように、電極パッド１１，１２の位置に、レーザを照射することによって行われる。このために、蛍光体ペースト３０に使われるバインダ樹脂で吸収される波長帯域の光を放出するレーザ１４０を使用することができる。例えば、最も広く使われるシリコン樹脂バインダの場合には、シリコン樹脂に吸収が良好に行われる長波長のＣＯ２レーザを使用することができる。このように、電極パッド１１，１２の位置にレーザ１４０を照射すれば、電極パッド１１，１２上の蛍光層３５が除去されつつ、電極パッド１１，１２が外部に露出される。
【００６２】
以上の過程が完了すれば、最後に、それぞれの発光素子チップ１０をダイシングし、個別的に分離される。本実施形態の場合、発光素子チップ１０間にも蛍光層３５が形成されているために、ダイシング工程で、蛍光層３５を分離するためのブレードを使用する。例えば、図１３の（ａ）を参照すれば、ブレード１４５を利用し、発光素子チップ１０間の蛍光層３５を切断する。ブレード１４５は、例えば、回転しつつ蛍光層３５を切断する回転型ブレードであるか、蛍光層３５を鋭い刃で押し付けて切断する固定型ブレードである。このとき、切断過程で発生する蛍光層３５の粒子による汚染を防止するために、切断幅のない方式（zero kerf-width）で、蛍光層３５を切断する。このために、ブレード１４５は、金属ブレードであり、硬度強化のための表面処理が行われている。また、ブレード１４５の代わりにレーザを利用したダイシングを行うることもできる。図１３の（ｂ）は、前述の方式で蛍光層３５が切断された状態を図示している。その後には前述のように、キャリア基板１１０上の発光素子チップ１０を、それぞれホルダ１２５で除去する。
【００６３】
また、金属マスクの代わりに、開口部内に金属メッシュが形成されているメッシュマスクをステンシル・マスクとして使用することも可能である。図１４は、メッシュマスクを使用する本発明の一実施形態による蛍光体の塗布方法を概略的に図示している。図１４の（ａ）を参照すれば、ステンシル・マスク１３２の開口部１３３内に、メッシュ１３４が形成されている。ここで、開口部１３３は、同じ発光特性を有する発光素子チップ１０が配列されているキャリア基板１１０上の内部領域と対応しうる。図１４の（ｂ）を参照すれば、ステンシル・マスク１３２のフレーム部分は、キャリア基板１１０上のエッジ側に配される。従って、キャリア基板１１０上のあらゆる発光素子チップ１０が、ステンシル・マスク１３２の１つの開口部１３３内に位置しうる。
【００６４】
その後には、図１４の（ｃ）に図示されているように、メッシュ１３４上に、蛍光体ペースト３０を提供する。その後、スクイーズ１２０で、蛍光体ペースト３０をメッシュ１３４の下部に押し、発光素子チップ１０及びキャリア基板１１０上に、前記蛍光体ペースト３０を均一に塗布する。このとき、蛍光体ペースト３０は、発光素子チップ１０の上部面に塗布されるだけではなく発光素子チップ１０間の全体領域にも塗布される。蛍光体ペースト３０を均一に塗布した後には、前述のように、蛍光体ペースト３０を硬化させて蛍光層３５（図１２）を形成する。このように蛍光層３５が形成された後には、前述のように、図１２及び図１３に図示された過程によって、電極パッド１１，１２上の蛍光層３５を除去し、ダイシング工程を遂行する。
【００６５】
図１５は、本発明のさらに他の実施形態による蛍光体塗布方法を概略的に図示している。図１５に図示された実施形態は、図１４に図示された実施形態とほぼ類似しているが、ステンシル・マスク１３５のメッシュ１３４上に、電極パッド１１，１２を覆うためのマスキング部材１３６が形成されているという点で違いがある。図１５の（ａ）を参照すれば、ステンシル・マスク１３５は、図１４のステンシル・マスク１３２と同様に、開口部１３３とメッシュ１３４とを有し、その上に、電極パッド１１，１２を覆うための多数のマスキング部材１３６を有する。前記マスキング部材１３６の位置は、発光素子チップ１０上の電極パッド１１，１２の位置と対応しうる。
【００６６】
それにより、図１５の（ｂ）及び（ｃ）に図示されているように、発光素子チップ１０の電極パッド１１，１２がある領域だけを除き、発光素子チップ１０の上面と、発光素子チップ１０の間の領域とに蛍光体ペースト３０を均一に塗布する。ここで、前記マスキング部材１３６は、発光素子チップ１０の電極パッド１１，１２と直接接触しうるほどの高さを有する。その後には、図１２に図示された過程を省略し、図１３に図示されたダイシング工程を遂行する。
【００６７】
一方、図１１、図１４及び図１５に図示された実施形態の場合、ステンシル・マスク１３０，１３２，１３６が、それぞれ１つの開口部１３１，１３３を有しているだけであるが、複数の発光素子チップ１０と対応する多数の開口部を有するようにステンシル・マスクを形成することも可能である。例えば、図１６に図示されたステンシル・マスク１３７は、多数の開口部１３８を有している。図１６には、開口部１３８内にメッシュが形成されたメッシュマスクが図示されているが、メッシュが形成されていない金属マスクにも、同一に適用される。図４に図示されたステンシル・マスク１１５の場合、多数の開口部１１８それぞれが、１つの発光素子チップ１０と対応するが、図１６に図示されたステンシル・マスク１３７の場合には、１つの開口部１３８が多数の発光素子チップ１０と対応しうる。図１６に図示されたステンシル・マスク１３７を使用する場合、それぞれの開口部１３８の位置と対応するように、複数の発光素子チップ１０がグループ化され、キャリア基板１０上に配列される。すなわち、発光素子チップ１０を複数のグループに分け、それぞれのグループが対応する開口部１３８の位置に配列される。それにより、蛍光体ペーストがプリンティングされる領域を狭くし、蛍光体ペーストをさらに均一に塗布することができる。
【００６８】
図１７は、本発明のさらに他の実施形態による蛍光体の塗布方法を概略的に図示している。図１７に図示された方法の場合、蛍光体ペーストを、スプレー・コーティング方式で塗布する。図１７を参照すれば、キャリア基板１１０上に粘着層１１１を形成し、粘着層１１１上に、同じ発光特性を有する発光素子チップ１０を一定の間隔で配列した後、発光素子チップ１０上に、スプレー装置１８０を位置させる。図１７には、粘着層１１１だけ図示されているが、粘着層１１１上に、接着剤層１１２をさらに形成することも可能である。スプレー装置１８０は、発光素子チップ１０上を順次的に移動しつつ、蛍光体ペースト４５を発光素子チップ１０上に塗布する。それにより、発光素子チップ１０の上面と、発光素子チップ１０間の全体的な領域とに蛍光体ペースト４５が塗布される。ここで、蛍光体ペースト４５は、一般的に粘度が約１００ｃｐｓより小さく、蛍光体とバインダ樹脂とが混合されたペーストに溶媒をさらに添加して形成される。その後には前述のように、蛍光体ペースト４５を硬化させて蛍光層を形成し、図１２及び図１３に図示された過程によって、電極パッド１１，１２上の蛍光層３５の除去工程及びダイシング工程を遂行する。
【００６９】
図１８は、本発明のさらに他の実施形態による蛍光体塗布方法を概略的に図示している。図１８の（ａ）を参照すれば、まず、キャリア基板１１０上に粘着層１１１を形成し、粘着層１１１上に、同じ発光特性を有する発光素子チップ１０を一定の間隔で配列する。キャリア基板１１０と、粘着層１１１との構成と特性は、前述のところと同一である。
【００７０】
その後には、図１８の（ｂ）に図示されているように、蛍光体フィルム５０が付着されたリリースフィルム１５０を、発光素子チップ１０上に配する。このとき、リリースフィルム１５０上の蛍光体フィルム５０が、発光素子チップ１０と対向するように配される。前記リリースフィルム１５０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）のようなプラスチック材料からなる。リリースフィルム１５０に付着された蛍光体フィルム５０は、例えば、リリースフィルム１５０上に、液状の熱硬化性樹脂を配した後、熱硬化性樹脂内に、単種または複数種の蛍光体を、所定の配合比によって分散させ、前記熱硬化性樹脂を部分的に硬化させて形成する。
【００７１】
リリースフィルム１５０を発光素子チップ１０上に配した後には、一般的な薄膜工程（laminating process）によって、発光素子チップ１０とキャリア基板１１０との表面に、全体的に蛍光体フィルム５０を付着させる。発光素子チップ１０とキャリア基板１１０との表面に蛍光体フィルム５０を付着させる間、蛍光体フィルム５０を加熱する。それにより、蛍光体フィルム５０をリリースフィルム１５０から、発光素子チップ１０とキャリア基板１１０とに容易に移動させ、蛍光体フィルム５０の形状変形を容易にし、蛍光体フィルム５０の密着力が向上する。また、リリースフィルム１５０から離れ、発光素子チップ１０とキャリア基板１１０とに移動した蛍光体フィルム５０を硬化させる。このような薄膜工程は、真空雰囲気で行われる。この場合、発光素子チップ１０の表面及びキャリア基板１１０の表面と、蛍光体フィルム５０との界面での空気捕集を防止することができる。
【００７２】
それにより、図１８の（ｃ）に図示されているように、発光素子チップ１０の上面及び側面を取り囲む蛍光層５５が形成される。蛍光層５５の形成が完了すれば、発光素子チップ１０の上面にある電極パッド１１，１２（図１）を露出させるために、蛍光層５５をパターニングする。例えば、光が通過することができる多数の開口１６１のパターンを有するフィルムまたはガラス基板の形態に、マスク１６０を発光素子チップ１０上に配し、ＵＶを照射する。ここで、開口１６１の位置は、電極パッド１１，１２の位置と一致する。それにより、電極パッド１１，１２上の蛍光層５５が、ＵＶによって露光されて除去される。従って、発光素子チップ１０の電極パッド１１，１２が、外部に露出される。
【００７３】
次に、図１８の（ｄ）に図示されているように、ダイシング工程を介して、発光素子チップ１０間の蛍光層５５と、発光素子チップ１０の下部にある粘着層１１１とを切断する。それにより、図１８の（ｅ）に図示されているように、ホルダ１２５を利用して、発光素子チップ１０をキャリア基板１１０から除去する。前述のように、粘着層１１１が、ＵＶによって硬化可能な感光性接着剤からなる場合、発光素子チップ１０を除去する前に、キャリア基板１１０の下部からＵＶを照射し、粘着層１１１を硬化させる。この場合、粘着層１１１が硬化されれば、発光素子チップ１０が粘着層１１１から容易に離れる。その後の工程では、除去されたそれぞれの発光素子チップ１０をパッケージングし、白色発光素子パッケージを製造することができる。
【００７４】
図１９は、本発明のさらに他の実施形態による蛍光体塗布方法を概略的に図示している。図１９の（ａ）を参照すれば、まず、キャリア基板１１０上に、粘着層１１１と接着剤層１１２とを順に形成する。そして、接着剤層１１２上に、同じ発光特性を有する発光素子チップ１０を一定の間隔で配列する。粘着層１１１は、上部の接着剤層１１２を一時的に固定する役割を行う。キャリア基板１１０と粘着層１１１との構成と特性は、前述のところと同一である。また、接着剤層１１２の構成と特性は、図９の実施形態と関連してすでに説明したところがそのまま適用される。
【００７５】
その後には、図１８に図示された実施形態と同じ方式で、発光素子チップ１０の周囲に蛍光体を塗布する。すなわち、図１９の（ｂ）に図示されているように、蛍光体フィルム５０が付着されたリリースフィルム１５０を、発光素子チップ１０上に配する。リリースフィルム１５０を発光素子チップ１０上に配した後には、薄膜工程によって、発光素子チップ１０とキャリア基板１１０との表面に、蛍光体フィルム５０を付着させる。前述のように、薄膜工程を遂行する間、リリースフィルム１５０に熱を加え、このような薄膜工程は、真空雰囲気で行われる。それにより、図１９の（ｃ）に図示されているように、発光素子チップ１０の上面及び側面を取り囲む蛍光層５５が形成される。蛍光層５５の形成が完了すれば、発光素子チップ１０の上面にある電極パッド１１，１２を露出させるために、蛍光層５５をパターニングする。例えば、多数の開口１６１を有するマスク１６０を介して、ＵＶ光を発光素子チップ１０上に照射する。それにより、電極パッド１１，１２上の蛍光層５５が、ＵＶによって露光されて除去される。
【００７６】
次に、図１９の（ｄ）に図示されているように、ダイシング工程を介して、発光素子チップ１０間の蛍光層５５と、発光素子チップ１０の下部にある接着剤層１１２と、粘着層１１１とを切断する。それにより、図１９の（ｅ）に図示されているように、ホルダ１２５を利用して、発光素子チップ１０をキャリア基板１１０から除去する。このとき、発光素子チップ１０の下部には、接着剤層１１２が共に付着されている。その後の工程では、除去されたそれぞれの発光素子チップ１０をパッケージングし、白色発光素子パッケージを製造する。
【００７７】
図２０は、本発明のさらに他の実施形態による蛍光体塗布方法を概略的に図示している。図２０の（ａ）を参照すれば、キャリア基板１１０上に、粘着層１１１と接着剤層１１２とを順に形成した後、接着剤層１１２上に、同じ発光特性を有する発光素子チップ１０を一定の間隔で配列する。図２０には、粘着層１１１上に接着剤層１１２がさらに配されていると図示されているが、本実施形態で、接着剤層１１２は、省略されもする。すなわち、図１８の実施形態と同様に、接着剤層１１２なしに、粘着層１１１上に発光素子チップ１０が配列される。
【００７８】
その後には、図２０の（ｂ）に図示されているように、蛍光体フィルム５０が付着されたリリースフィルム１５０を、発光素子チップ１０上に配する。本実施形態で、蛍光体フィルム５０は、発光素子チップ１０の電極パッド１１，１２と対応する位置に、開口部５１を有するようにパターニングされている。すなわち、発光素子チップ１０の電極パッド１１，１２と対応する位置には、蛍光体が形成されていない。
【００７９】
次に、図２０の（ｃ）に図示されているように、前述の薄膜工程によって、発光素子チップ１０とキャリア基板１１０との表面に、蛍光体フィルム５０を付着させる。それにより、発光素子チップ１０の上面及び側面を取り囲む蛍光層５５が形成される。本実施形態の場合には、発光素子チップ１０の電極パッド１１，１２と対応する位置に、開口部５１があらかじめパターニングされているために、発光素子チップ１０の電極パッド１１，１２上には、蛍光層５５が形成されない。従って、電極パッド１１，１２を露出させるための別途の作業が要求されない。
【００８０】
最後に、ダイシング工程を介して、発光素子チップ１０間の蛍光層５５と、発光素子チップ１０の下部にある接着剤層１１２と、粘着層１１１とを切断する。それにより、図２０の（ｄ）に図示されているように、ホルダ１２５を利用して、発光素子チップ１０をキャリア基板１１０から除去する。その後の工程では、除去されたそれぞれの発光素子チップ１０をパッケージングし、白色発光素子パッケージを製造する。
【００８１】
図２１は、本発明のさらに他の実施形態による蛍光体塗布方法を概略的に図示している。図２１に図示された実施形態は、開口部５１がパターニングさえている蛍光体フィルム５０上に、発光素子チップ１０をまず配列するという点で、前述の実施形態と違いがある。すなわち、図２１の（ａ）を参照すれば、まず、リリースフィルム１５０上に付着された蛍光体フィルム５０上に、同じ発光特性を有する発光素子チップ１０を配列する。前述のように、蛍光体フィルム５０は、発光素子チップ１０の電極パッド１１，１２の位置と対応する位置に、開口部５１を有するように、パターニングされている。すなわち、発光素子チップ１０の電極パッド１１，１２と対応する位置には、蛍光体が形成されていない。発光素子チップ１０は、電極パッド１１，１２がある上面が、蛍光体フィルム５０と接触するように配列される。このとき、発光素子チップ１０の電極パッド１１，１２が、蛍光体フィルム５０の開口部５１と一致するように、発光素子チップ１０を整列する。本実施形態によれば、多数の発光素子チップ１０の多数の電極パッド１１，１２と、蛍光体フィルム５０の多数の開口部５１とを同時に正確に一致させる整列の困難さを回避することができる。
【００８２】
その後、図２１の（ｂ）に図示されているように、粘着層１１１と接着剤層１１２とを有するキャリア基板１１０上に、発光素子チップ１０を配する。この過程で、発光素子チップ１０の下部面を接着剤層１１２と接触させる。発光素子チップ１０の上部には、蛍光体フィルム５０とリリースフィルム１５０とが依然として付着されている状態である。図２１には、粘着層１１１上に接着剤層１１２がさらに配されていると図示されているが、前記接着剤層１１２は、省略されもする。すなわち、接着剤層１１２なしに、粘着層１１１上に発光素子チップ１０が配されもする。
【００８３】
その後、前述の薄膜工程によって、発光素子チップ１０とキャリア基板１１０との表面に蛍光体フィルム５０を付着させる。それにより、図２１の（ｃ）に図示されているように、発光素子チップ１０の上面及び側面を取り囲む蛍光層５５が形成される。本実施形態の場合、発光素子チップ１０の電極パッド１１，１２と対応する位置に、開口部５１があらかじめパターニングされているために、発光素子チップ１０の電極パッド１１，１２上には、蛍光層５５が形成されない。従って、電極パッド１１，１２を露出させるための別途の作業が要求されない。最後に、ダイシング工程を介して、発光素子チップ１０間の蛍光層５５と、発光素子チップ１０の下部にある接着剤層１１２と、粘着層１１１とを切断する。それにより、図２１の（ｄ）に図示されているように、ホルダ１２５を利用し、発光素子チップ１０をキャリア基板１１０から除去する。その後の工程では、除去されたそれぞれの発光素子チップ１０をパッケージングし、白色発光素子パッケージを製造する。
【００８４】
図２２及び図２３は、本発明のさらに他の実施形態による蛍光体塗布方法を概略的に図示している。図２２及び図２３に図示された実施形態は、薄膜工程が省略されるという点で、前述の他の実施形態と違いがある。まず、図２２の（ａ）を参照すれば、キャリア基板１１０上に、粘着層１１１を形成し、パターニングされた蛍光体フィルム５０を粘着層１１１上に付着する。蛍光体フィルム５０は、発光素子チップ１０の電極パッド１１，１２の位置と対応する位置に開口部５１を有するように、パターニングされている。その後、前記蛍光体フィルム５０上に、同じ発光特性を有する発光素子チップ１０を配列する。発光素子チップ１０は、電極パッド１１，１２が形成されている上面が、蛍光体フィルム５０と接触するように配列される。このとき、発光素子チップ１０の電極パッド１１，１２が蛍、光体フィルム５０の開口部５１と一致するように、発光素子チップ１０を整列する。
【００８５】
次に、図２２の（ｂ）に図示されているように、ダイシング工程を介して、発光素子チップ１０間の蛍光体フィルム５０と、発光素子チップ１０の下部にある粘着層１１１とを切断する。次に、図２２の（ｃ）に図示されているように、ホルダ１２５を利用し、発光素子チップ１０及びそれに付着された蛍光体フィルム５０を、キャリア基板１１０から個別的に除去する。
【００８６】
その後、図２３の（ａ）を順に参照すれば、ホルダ１２５を上下回転させ、発光素子チップ１０をホルダ１２５の上に配する。これにより、蛍光体フィルム５０が発光素子チップ１０の上側に位置する。次に、図２３の（ｂ）及び（ｃ）に図示されているように、ｃクランピング装置１７０が発光素子チップ１０をホルダ１２５から持ち上げ、ベース基板２００上に整列させる。ベース基板２００は、例えば、発光素子パッケージのリードフレームでもあり、または所定の配線を有する印刷回路基板（ＰＣＢ）でもある。一方、クランピング装置１７０の先端には、凹型に中空のキャビティを有するコレット（collet）１７１が形成されている。コレット１７１は、例えば、発光素子チップ１０の周囲形態と対応する形態のキャビティを有する。従って、ベース基板２００上に、発光素子チップ１０を整列させた後、図２３の（ｄ）に図示されているように、コレット１７１で蛍光体フィルム５０を下に押さえれば、コレット１７１のキャビティ中に、発光素子チップ１０が入り込みつつ、蛍光体フィルム５０がコレット１７１によって押され、発光素子チップ１０の上面及び側面に塗布される。それと同時に、例えば、熱またはＵＶを加え、蛍光体フィルム５０を硬化させることによって、前記発光素子チップ１０の上面及び側面に、蛍光層５５を形成することができる。
【００８７】
以上、本発明の理解を助けるために、半導体発光素子に蛍光体を塗布する方法に係わる例示的な実施形態について説明し、添付された図面に図示した。しかし、このような実施形態は、単に本発明を例示するためのものであり、これを制限するものではないという点を理解する必要がある。そして本発明は、図示されて説明された説明に限定されるものではないという点を理解せねばならない。これは、多様な他の変形が本技術分野で当業者に可能であるためである。
【符号の説明】
【００８８】
１０    発光素子チップ
１１，１２    電極パッド
３０，４５    蛍光体ペースト
３５，５５    蛍光層
５０    蛍光体フィルム
１００    ウェーハ基板
１１０    キャリア基板
１１１    粘着層
１１２    接着剤層
１１２ａ    第１接着剤層
１１２ｂ    光反射層
１１２ｃ    第２接着剤層
１１５，１１５'，１１５"，１３０，１３２，１３５，１３７    ステンシル・マスク
１１６，１３４    メッシュ（構造）
１１７，１３６    マスキング部材
１１７ａ    マスキング構造の第１部材
１１７ｂ    マスキング構造の第２部材
１１８，１３１，１３３，１３８    開口部
１２０    スクイーズ
１２５    ホルダ
１４０    レーザ
１４５    ブレード
１５０    リリースフィルム
１６０    マスク
１６１    開口
１７０    クランピング装置
１７１    コレット
１８０    スプレー装置
２００    ベース基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【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２３】
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