发光装置的制造方法_4

文档序号:9925464阅读:来源:国知局
叠体的热压接时的加热溫度T小于比透光性绝缘树脂片31、32的维卡软化溫 度Mp低lore)的溫度(T<Mp-10),则透光性绝缘树脂片31、32的软化变得不充分,透光性绝 缘树脂片31、32(进而第3透光性绝缘体13)对LED忍片8的密合性有可能降低。而且,透光性 绝缘树脂片31、32(进而第3透光性绝缘体13)有可能无法良好地填充到Lm)忍片8的发光面 (发光部10的表面)内的电极11的非形成面和导电电路层5之间的空间。若加热溫度T超过比 透光性绝缘树脂片31、32的维卡软化溫度Mp高2〇rC )的溫度(Mp+20<T),则透光性绝缘树 脂片31、32有可能过于软化而产生形状不良等。
[0066] 优选按照W下那样实施层叠体的真空气氛中的热压接工序。对上述的层叠体进行 预加压而使各构成构件间密合。接下来,在对配置有预加压后的层叠体的作业空间进行抽 真空之后,一边将层叠体加热成上述那样的溫度一边进行加压。运样,通过将预加压后的层 叠体在真空气氛中进行热压接,能够使软化后的透光性绝缘树脂片31、32没有间隙地埋入 第1透光性支承基体2和第2透光性支承基体3之间的空间。优选热压接时的真空气氛为5Pa W下。也可省略预加压工序,但在该情况下,层叠体容易产生错位等,因此优选实施预加压 工序。
[0067] 若层叠体的热压接工序在大气气氛下或真空压力较高的减压条件下实施,则在热 压接后的发光装置1内、特别是Lm)忍片8的周围容易残存气泡。残留于发光装置1内的气泡 被加压,因此成为热压接后的发光装置1膨胀、L抓忍片8从透光性支承基体2、3剥离的产生 原因。而且,若在发光装置1的内部、特别是在Lm)忍片8的附近存在气泡、膨胀,则光被不均 匀地散射、成为发光装置1的外观上的问题,因此并不理想。根据实施方式,能够基于第3透 光性绝缘体13的各种特性、真空热压接条件来抑制发光装置1内的气泡的产生。优选在实施 方式的发光装置1内不存在外径为SOOwiiW上或具有Lm)忍片8的外形尺寸W上的大小的气 泡。
[0068] 在层叠体的热压接时所施加的加压力根据加热溫度、透光性绝缘树脂片31、32的 材质、厚度、最终的第3透光性绝缘体13的厚度等的不同而不同,但通常在0.5~20M化的范 围内,进一步优选设在1~12MPa的范围内。通过应用运样的加压力,能够提高透光性绝缘树 脂片31、32对第1透光性支承基体2和第2透光性支承基体3之间的间隙的埋入性。而且,能够 抑制L邸忍片8的特性降低、破损等。
[0069] 如上所述,在使第1透光性绝缘树脂片31介于第巧电电路层5和L邸忍片8的第1电 极11之间、且使第2透光性绝缘树脂片15介于第2导电电路层7和L抓忍片8的第2电极12之间 的状态下,通过实施真空热压接工序,能够将第1电极11与第1导电电路层5W及第2电极12 与第2导电电路层7电连接,并且将第3透光性绝缘体13的厚度控制在所期望的范围内。而 且,能够使第3透光性绝缘体13与包括第1电极11的周围在内的Lm)忍片8的周围密合。因而, 可获得使导电电路层5、7和电极11、12之间的电连接可靠性提高了的发光装置1。
[0070] 而且,通过控制层叠体的真空热压接时的加热溫度、加压力、W及加压体的形状、 硬度等,能够在第1电极11或第2电极12和导电电路层5、7之间的接触界面(特别是第2电极 12和导电电路层7之间的接触界面)形成电极11、12和导电电路层5、7直接接触而成的电连 接区域W及在电极11、12和导电电路层5、7之间介入第3透光性绝缘体13并结合而成的机械 结合区域。通过获得具有运样的结构的电极11、12和导电电路层5、7之间的接触界面,可进 一步提高电连接可靠性。
[0071] 因为夹持L邸忍片8的支承基体2、3使用了透光性构件,因此实施方式的发光装置1 适合于例如在店铺、产品陈列室、事务所等的建筑物的口、窗上显示各种文字列、几何学的 图形、花样等的显示装置、展示板、公告板等显示装置、制动灯、方向指示灯等车辆用灯等。 图10示出了安装有实施方式的发光装置1的建筑物的口 41作为实施方式的发光装置1的使 用例。图10所示的口 41包括设置于口框42内的玻璃板43和安装于玻璃板43的发光装置1。因 为发光装置1整体上具有透光性,因此例如可显示其是口(在图10中为入口化NTRANCE)),并 且不会有损构成口 41的玻璃板43的透明性。实施方式的发光装置1适于使用于要求透明性 的各种显示装置、灯。
[0072] 实施例
[0073] 接着,对具体的实施例及其评价结果进行论述。
[0074] (实施例1)
[0075] 首先,利用有机金属气相生长法在导电性的N型GaAs单晶衬底上形成了分布布拉 格型的反射膜(DBR膜)。接下来,形成n-AlInGaP包层、多重量子井结构的AlInGaP活性层W 及P-Al InGaP包层,形成了双异质结结构的发光部。在此基础上,形成了GaAs欧姆接触层和 缓冲层之后,通过真空蒸锻法形成了厚度为1.Owii的ITO透明电极膜。运样一来,通过在GaAs 单晶衬底上形成作为发光部的薄膜层叠体,制作了3英寸的红色Lm)外延晶圆(发光波长: 630nm)。
[0076] 接下来,W金刚石模具(diamond dies)对L邸晶圆的非发光面进行了磨削,W使得 L邸忍片的厚度为170wii,L邸忍片的背面(非发光面)的表面粗糖度Ra成为化m。在L邸晶圆的 发光面上形成光致抗蚀剂而进行了曝光及显影之后,形成了具有金合金组成的厚度为2.化 m的电极膜。将光致抗蚀剂和多余的电极膜通过举离加工剥离,形成了具有焊盘形状的第1 电极。从GaAs单晶衬底的表面到第1电极的表面的距离H为4. Oiim。在L抓晶圆的非发光面上 形成了具有与第I电极相同的金合金组成的厚度为I.Owii的电极膜。非发光面侧的电极膜形 成于Lm)晶圆的整个面上,将其作为第2电极。第1电极W及第2电极通过真空加热进行了合 金化。
[0077]在Lm)晶圆的发光面上形成了光致抗蚀剂之后,W发光层的面积(发光部的面积) S2成为0.022mm2的方式对光致抗蚀剂进行了曝光及显影。通过将该光致抗蚀剂用作掩模,对 作为发光部的薄膜层叠体进行干蚀刻,从而形成了将发光层的面积S2规定为0.022mm 2的元 件分离槽。通过用金刚石刀片将位于相邻的Lm)忍片间的元件分离槽的中屯、部切割W使得 单片化而成的L邸忍片的面积Si为0.041mm 2,由此将L邸晶圆分割成多个L邸忍片。
[007引运样一来,制作了忍片面积(GaAs单晶衬底的面积)Si为0.041mm2、发光层的面积S2 为0.022mm2的L抓忍片。从GaAs单晶衬底的表面到第1电极的表面的距离H如上所述为4.化 mnSi/S2 比为 1.864,[-(3.46/10+2.73]的值为1.865。因而,51/52比小于[-(3.46/10+2.73] 的值。第1电极(焊盘电极)的面积相对于发光层的面积S2的比率为约20%。
[0079] 接着,作为第1透光性绝缘体W及第2透光性绝缘体,准备了厚度为180WI1的聚对苯 二甲酸乙二醇醋片。通过将使ITO微粒分散于紫外线固化型的丙締酸系透明树脂粘合剂中 而成的浆料印刷在作为第1透光性绝缘体的聚对苯二甲酸乙二醇醋片的表面上,形成将呈 直线状排列的6个Lm)忍片串联连接的导电电路层而制作了第1透光性支承基体。在作为第2 透光性绝缘体的聚对苯二甲酸乙二醇醋片的表面也同样地形成导电电路层而制作了第2透 光性支承基体。作为第1透光性绝缘树脂片W及第2透光性绝缘树脂片,准备了维卡软化溫 度为11 (TC、烙融溫度为220°C、(TC时的拉伸储能模量为1. IG化、100°C时的拉伸储能模量为 0.3GPa、维卡软化溫度(11 (TC )时的拉伸储能模量为0.2G化、玻璃化转变溫度为-40°C、厚度 为60WI1的丙締酸系弹性体片。
[0080] 使用安田精机制作所制的No. 148-HD-PC热变形试验仪,在试验载荷为10N、升溫速 度为50°C/小时的条件下按照JIS K7206(ISO 306)中所记载的A50条件求出了维卡软化溫 度。用依据JIS K7121QS0 3146)的方法并使用岛津制作所制的差示扫描量热计DSC-60W5 XV分钟的升溫速度通过热流通量示差扫描热量测定来求出了玻璃化转变溫度和烙融溫 度。依据JIS K7244-4(IS0 6721-4)、使用A&D Company Limited制的孤V-OlGP动态粘弹性 自动测定器W TC /分钟的等速从-100°C升溫到200°C并W频率10化求出了拉伸储能模量。
[0081] 准备了 6个上述的红色发光的Lm)忍片。W覆盖导电电路层W及透光性绝缘体的整 体的方式将第2透光性绝缘树脂片载置于第2透光性支承基体的导电电路层上,在第2透光 性绝缘树脂片上的预定的位置配置了 6个LED忍片。6个LED忍片分别W第2电极位于第2透光 性绝缘树脂片侧、且Wlmm的间隔呈直线状排列的方式进行了配置。在6个L邸忍片上层叠了 第1透光性绝缘树脂片和第1透光性支承基体。第1透光性绝缘树脂片W第1透光性支承基体 的导电电路层位于第1透光性绝缘树脂片侧的方式进行了配置。第1透光性绝缘树脂片具有 覆盖第1透光性支承基体的导电电路层W及透光性绝缘体的整体的形状。
[0082] 接着,对将第2透光性支承基体、第2透光性绝缘树脂片、L抓忍片、第1透光性绝缘 树脂片W及第1透光性支承基体依次层叠而成的层叠体WlOOk化的压力进行了预加压之 后,对作业空间进行了抽真空直到压力为O.lPa。在运样的真空气氛中一边将层叠体加热到 120°C-边W9.SMPa的压力进行了加压。通过维持该加热加压状态10分钟,将Lm)忍片的电 极和导电电路层电连接、并且将第1透光性绝缘树脂片W及第2透光性绝缘树脂片埋入第1 透光性支承基体和第2透光性支承基体之间的空间,从而形成了第3透光性绝缘体。之后,利 用紫外线固化树脂进行端面的密封处理而制作了发光装置。
[0083] 为了针对如此制得的发光装置确认第3透光性绝缘体的填充结构,利用沈M对LED 忍片及其周围进行了观察。其结果是,如图3所示,确认了第3透光性绝缘体的一部分良好地 填充到L邸忍片的发光面内的第1电极的非形成面和导电电路层之间。而且,确认了在第2电 极和导电
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