JP3337405B2 - 発光表示素子およびその電気配線基板への接続方法ならびに製造方法 - Google Patents
発光表示素子およびその電気配線基板への接続方法ならびに製造方法Info
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、チップのPN接合
面が基板に対して垂直になるような状態で電気配線基板
に載置される発光表示素子およびその電気配線基板への
接続方法ならびに製造方法に関する。
面が基板に対して垂直になるような状態で電気配線基板
に載置される発光表示素子およびその電気配線基板への
接続方法ならびに製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】発光ダイオード(以下、「LED」と略
称する)などの発光表示素子は、個別の素子としても使
用されるけれども、複数個をマトリクス状に配置してド
ットマトリクス表示ユニットを形成するような用途にも
多く使用されている。そのような用途としては、列車内
やタクシー内などの交通機関用ディスプレイ、携帯電話
機の文字表示部およびボタンのバック照明、制御装置用
ディスプレイ、あるいは遊戯機器用ディスプレイなどが
ある。
称する)などの発光表示素子は、個別の素子としても使
用されるけれども、複数個をマトリクス状に配置してド
ットマトリクス表示ユニットを形成するような用途にも
多く使用されている。そのような用途としては、列車内
やタクシー内などの交通機関用ディスプレイ、携帯電話
機の文字表示部およびボタンのバック照明、制御装置用
ディスプレイ、あるいは遊戯機器用ディスプレイなどが
ある。
【0003】ドットマトリクス表示ユニットなどへのL
EDチップ搭載についての典型的な先行技術では、PN
接合面に平行な二つの表面に電極を形成したLEDチッ
プの一方の電極を、ドットマトリクス表示ユニットの電
気配線基板にダイボンドして直接接合した後、チップ表
面の他方の電極と電気配線基板との間の電気的接続を、
ワイヤボンドによって行っている。このようなLEDチ
ップの搭載方法では、一方の電極のみが電気配線基板上
に載置され、PN接合面が電気配線基板に平行となり、
他方の電極は電気配線基板の表面から離れるので、ワイ
ヤボンドによって電気的接続を行う必要がある。この搭
載方法の欠点は、LEDチップ間の間隙を利用してワイ
ヤボンディングを行う必要があるので、各チップの間隔
を縮めることができず、最小2mm程度の間隔が必要と
なり、ドットマトリクス表示ユニットとして高精細な表
示を行うことができないことである。
EDチップ搭載についての典型的な先行技術では、PN
接合面に平行な二つの表面に電極を形成したLEDチッ
プの一方の電極を、ドットマトリクス表示ユニットの電
気配線基板にダイボンドして直接接合した後、チップ表
面の他方の電極と電気配線基板との間の電気的接続を、
ワイヤボンドによって行っている。このようなLEDチ
ップの搭載方法では、一方の電極のみが電気配線基板上
に載置され、PN接合面が電気配線基板に平行となり、
他方の電極は電気配線基板の表面から離れるので、ワイ
ヤボンドによって電気的接続を行う必要がある。この搭
載方法の欠点は、LEDチップ間の間隙を利用してワイ
ヤボンディングを行う必要があるので、各チップの間隔
を縮めることができず、最小2mm程度の間隔が必要と
なり、ドットマトリクス表示ユニットとして高精細な表
示を行うことができないことである。
【0004】この欠点を解決するため、図20に示すよ
うに、LEDチップ1のPN接合面2を、薄膜電極3,
4で電気配線基板に垂直に載置する方式が開発されてい
る。ここで、PN接合面が電気配線基板に平行となるよ
うに載置する前述のような方式を縦置き方式とし、図2
0のようなPN接合面2が電気配線基板に垂直となるよ
うに載置する方式を横置き方式とする。LEDチップ1
では、PN接合面2に垂直な方向の両端に薄膜電極3,
4を設け、電気配線基板であるユニット基板5の表面上
に形成されている配線パターン6,7に電気的に接続す
る。この接続を行う際には、まずLEDチップ1の側面
を接着剤8でユニット基板5に固定し、両側の薄膜電極
3,4を半田9で配線パターン6,7にそれぞれ電気的
に接合する。
うに、LEDチップ1のPN接合面2を、薄膜電極3,
4で電気配線基板に垂直に載置する方式が開発されてい
る。ここで、PN接合面が電気配線基板に平行となるよ
うに載置する前述のような方式を縦置き方式とし、図2
0のようなPN接合面2が電気配線基板に垂直となるよ
うに載置する方式を横置き方式とする。LEDチップ1
では、PN接合面2に垂直な方向の両端に薄膜電極3,
4を設け、電気配線基板であるユニット基板5の表面上
に形成されている配線パターン6,7に電気的に接続す
る。この接続を行う際には、まずLEDチップ1の側面
を接着剤8でユニット基板5に固定し、両側の薄膜電極
3,4を半田9で配線パターン6,7にそれぞれ電気的
に接合する。
【0005】図20(a)はユニット基板5へのLED
チップ1の載置精度が良好な場合を示す。しかしなが
ら、図20(b)に示すように、ユニット基板5へのL
EDチップ1の載置精度が悪い場合は、LEDチップ1
の側面では結晶面10がむきだしであって、PN接合面
2の側端部が裸状態であるので、配線パターン6によっ
てPN接合面2がショートしてしまう可能性がある。図
20(c)には、LEDチップ1を、一方の薄膜電極4
を底面として縦にした状態を示す。PN接合面2は、P
層の方がN層よりも薄いので、薄膜電極3,4のうちの
他方、たとえば薄膜電極3側に近い位置に設けられる。
薄膜電極3の厚みは数1/10μm(数1000Å)程
度で、金(Au)電極などで形成される。
チップ1の載置精度が良好な場合を示す。しかしなが
ら、図20(b)に示すように、ユニット基板5へのL
EDチップ1の載置精度が悪い場合は、LEDチップ1
の側面では結晶面10がむきだしであって、PN接合面
2の側端部が裸状態であるので、配線パターン6によっ
てPN接合面2がショートしてしまう可能性がある。図
20(c)には、LEDチップ1を、一方の薄膜電極4
を底面として縦にした状態を示す。PN接合面2は、P
層の方がN層よりも薄いので、薄膜電極3,4のうちの
他方、たとえば薄膜電極3側に近い位置に設けられる。
薄膜電極3の厚みは数1/10μm(数1000Å)程
度で、金(Au)電極などで形成される。
【0006】LEDチップを電気配線基板に横置きにし
て搭載する先行技術は、たとえば特公昭56−4459
1、特開昭54−22186、特開昭57−4928
4、特開平6−177435、特開平6−32636
5、特開平7−283439、特開平8−17221
9、特開平9−51122などに開示されている。
て搭載する先行技術は、たとえば特公昭56−4459
1、特開昭54−22186、特開昭57−4928
4、特開平6−177435、特開平6−32636
5、特開平7−283439、特開平8−17221
9、特開平9−51122などに開示されている。
【0007】特公昭56−44591では、電気配線基
板上のLEDチップ搭載位置に電気絶縁性接着剤を塗布
しておき、LEDチップの電極と電気配線基板上の配線
パターンとを導電性接着剤等で接続している。特開昭5
4−22186では、電気配線基板上に半田を塗布して
おき、LEDチップの電極は半田親和性のある金属で、
光透過性空間を残して形成し、電気配線基板と電極との
間を半田で橋絡させて接続している。特開昭57−49
284では、電気配線基板上に電気絶縁性接着剤を塗布
しておき、LEDチップの電極と電気配線基板上の配線
パターンとを半田合金で接続している。特開平6−17
7435、電気配線基板上に電気絶縁性接着剤を塗布し
ておき、LEDチップの両側の電極に熱溶解性の導電材
料を形成し、熱で導電材料を溶かして、電極と電気配線
基板上の配線パターンとを電気的に接続している。特開
平8−172219では、複数のPN接合面を有する多
色LEDを導電性接着剤や金属ろう材を用いて、電気配
線基板に電気的に接続している。これらの先行技術で
は、PN接合面の側端部は裸状態であり、電気配線基板
への載置精度が悪いと、前述のように、配線パターンに
よってPN接合面がショートしてしまう可能性がある。
板上のLEDチップ搭載位置に電気絶縁性接着剤を塗布
しておき、LEDチップの電極と電気配線基板上の配線
パターンとを導電性接着剤等で接続している。特開昭5
4−22186では、電気配線基板上に半田を塗布して
おき、LEDチップの電極は半田親和性のある金属で、
光透過性空間を残して形成し、電気配線基板と電極との
間を半田で橋絡させて接続している。特開昭57−49
284では、電気配線基板上に電気絶縁性接着剤を塗布
しておき、LEDチップの電極と電気配線基板上の配線
パターンとを半田合金で接続している。特開平6−17
7435、電気配線基板上に電気絶縁性接着剤を塗布し
ておき、LEDチップの両側の電極に熱溶解性の導電材
料を形成し、熱で導電材料を溶かして、電極と電気配線
基板上の配線パターンとを電気的に接続している。特開
平8−172219では、複数のPN接合面を有する多
色LEDを導電性接着剤や金属ろう材を用いて、電気配
線基板に電気的に接続している。これらの先行技術で
は、PN接合面の側端部は裸状態であり、電気配線基板
への載置精度が悪いと、前述のように、配線パターンに
よってPN接合面がショートしてしまう可能性がある。
【0008】特開平6−326365では、両側の電極
を含めて、LEDチップの側面に電気絶縁性のコーティ
ングが施される。PN接合面は裸状態ではなくなるけれ
ども、電極の側端面にも電気絶縁性のコーティングが付
着するので、配線パターンとの電気的接続に支障が生じ
る可能性がある。
を含めて、LEDチップの側面に電気絶縁性のコーティ
ングが施される。PN接合面は裸状態ではなくなるけれ
ども、電極の側端面にも電気絶縁性のコーティングが付
着するので、配線パターンとの電気的接続に支障が生じ
る可能性がある。
【0009】図21は、特開平7−283439および
特開平9−51122でのLEDチップの搭載方法およ
び形状を示す。図21(a)に示すLEDチップ11
は、PN接合面の周囲を含む側面の一部に絶縁膜12が
形成されている構造を有する。PN接合面に平行な薄膜
電極のさらに両側には、厚膜電極13,14がそれぞれ
形成され、導電性ペースト16,17で、ユニット基板
5上に形成される配線パターン6,7にそれぞれ電気的
に接続される。導電性ペースト16,17は、熱硬化性
である。
特開平9−51122でのLEDチップの搭載方法およ
び形状を示す。図21(a)に示すLEDチップ11
は、PN接合面の周囲を含む側面の一部に絶縁膜12が
形成されている構造を有する。PN接合面に平行な薄膜
電極のさらに両側には、厚膜電極13,14がそれぞれ
形成され、導電性ペースト16,17で、ユニット基板
5上に形成される配線パターン6,7にそれぞれ電気的
に接続される。導電性ペースト16,17は、熱硬化性
である。
【0010】図22は、図21に示すようなタイプのL
EDチップ11をユニット配線基板5に搭載する状態を
示す。図22(a)はLEDチップ11の載置精度が良
い場合を示し、図22(b)はLEDチップ11の載置
精度が悪い場合を示す。載置精度が悪くても、PN接合
面の周囲には絶縁膜12が形成されているので、ショー
トやリークなどの電気的不具合は起こりにくい。図22
(c)は、ユニット基板5上に複数のLEDチップ11
を装着する状態を示す。ヒータ20によって加熱される
下型21上に、ユニット基板5に導電性ペースト16,
17によって複数のLEDチップ11を固定した状態で
搭載し、上方から上型22によって、ゴム層23を介し
て各LEDチップ11を押圧する。これによって各LE
Dチップ11の厚膜電極13,14がユニット基板5上
の配線パターン6,7に密接に接触し、配線パターン
6,7上に付着させた導電性ペースト16,17が硬化
する。この結果、厚膜電極13,14と配線パターン
6,7との電気的接続が保たれた状態で、LEDチップ
11が導電性ペースト16,17によってユニット基板
5上に固定される。
EDチップ11をユニット配線基板5に搭載する状態を
示す。図22(a)はLEDチップ11の載置精度が良
い場合を示し、図22(b)はLEDチップ11の載置
精度が悪い場合を示す。載置精度が悪くても、PN接合
面の周囲には絶縁膜12が形成されているので、ショー
トやリークなどの電気的不具合は起こりにくい。図22
(c)は、ユニット基板5上に複数のLEDチップ11
を装着する状態を示す。ヒータ20によって加熱される
下型21上に、ユニット基板5に導電性ペースト16,
17によって複数のLEDチップ11を固定した状態で
搭載し、上方から上型22によって、ゴム層23を介し
て各LEDチップ11を押圧する。これによって各LE
Dチップ11の厚膜電極13,14がユニット基板5上
の配線パターン6,7に密接に接触し、配線パターン
6,7上に付着させた導電性ペースト16,17が硬化
する。この結果、厚膜電極13,14と配線パターン
6,7との電気的接続が保たれた状態で、LEDチップ
11が導電性ペースト16,17によってユニット基板
5上に固定される。
【0011】図23は、図22に示すような側面に部分
的な絶縁膜12を有するLEDチップ11の製造工程を
示す。(1)は基板上にP層31およびN層32を拡散
などによって形成し、その境界にPN接合面2を形成
し、さらに一方の表面に電極層33、他方の表面に電極
層4をそれぞれ形成する状態を示す。電極層33,4の
形成には、金(Au)やベリリウム金(AuBe)など
の金属を蒸着する。(2)は、P層31側に設けられる
P電極をフォトエッチングによって製造する。ウエハ3
0の一方表面に全体的に形成した電極層33上にレジス
ト層34を形成し、ガラスマスクに従って露光した後、
現像液およびリンス液で処理し、P電極のフォトエッチ
ングを行って、端子電極3をそれぞれ残して電極層33
を除去する。(4)では、再び端子電極3の上にレジス
ト層35を塗布し、端子電極3の周辺を保護する状態と
して残すようにフォトエッチングする。(5)では、ウ
エハ30の一方表面側から端子電極3間を切削するハー
フダイシングを行う。ウエハ30の他方表面側は、粘着
シートを貼付けておく。一方表面側からのブレードの切
込は、全体を完全に分離しないで、ダイシング残り代
を、たとえば110μm残すように切断する。次にウエ
ハ30の他方表面から粘着シートを取り外し、硫酸(H
2SO4)および過酸化水素水(H2O2)などの混合溶液
でエッチングを行う。次に(6)で、保護用のレジスト
を剥離する。レジストの剥離のためには、OMR剥離液
を使用する。次に(7)で(5)のハーフダイシングで
形成した切込部分に樹脂層37を形成するように、エポ
キシとアクリルとを混合した樹脂を塗布する。(8)で
は、Agペースト電極38をウエハ30の両面に形成
し、(9)で各LEDチップ11毎に分離するフルダイ
シングを行う。フルダイシングの際には、ウエハ30の
他方表面側を粘着シートに貼付け、ブレードで各LED
チップ11を完全に分離するフルダイシングを行う。
的な絶縁膜12を有するLEDチップ11の製造工程を
示す。(1)は基板上にP層31およびN層32を拡散
などによって形成し、その境界にPN接合面2を形成
し、さらに一方の表面に電極層33、他方の表面に電極
層4をそれぞれ形成する状態を示す。電極層33,4の
形成には、金(Au)やベリリウム金(AuBe)など
の金属を蒸着する。(2)は、P層31側に設けられる
P電極をフォトエッチングによって製造する。ウエハ3
0の一方表面に全体的に形成した電極層33上にレジス
ト層34を形成し、ガラスマスクに従って露光した後、
現像液およびリンス液で処理し、P電極のフォトエッチ
ングを行って、端子電極3をそれぞれ残して電極層33
を除去する。(4)では、再び端子電極3の上にレジス
ト層35を塗布し、端子電極3の周辺を保護する状態と
して残すようにフォトエッチングする。(5)では、ウ
エハ30の一方表面側から端子電極3間を切削するハー
フダイシングを行う。ウエハ30の他方表面側は、粘着
シートを貼付けておく。一方表面側からのブレードの切
込は、全体を完全に分離しないで、ダイシング残り代
を、たとえば110μm残すように切断する。次にウエ
ハ30の他方表面から粘着シートを取り外し、硫酸(H
2SO4)および過酸化水素水(H2O2)などの混合溶液
でエッチングを行う。次に(6)で、保護用のレジスト
を剥離する。レジストの剥離のためには、OMR剥離液
を使用する。次に(7)で(5)のハーフダイシングで
形成した切込部分に樹脂層37を形成するように、エポ
キシとアクリルとを混合した樹脂を塗布する。(8)で
は、Agペースト電極38をウエハ30の両面に形成
し、(9)で各LEDチップ11毎に分離するフルダイ
シングを行う。フルダイシングの際には、ウエハ30の
他方表面側を粘着シートに貼付け、ブレードで各LED
チップ11を完全に分離するフルダイシングを行う。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】図20および図21に
示すようなLEDチップ1,11は、側面が結晶面10
として全部または一部露出しているので、ユニット基板
5などへの搭載時にチップ搭載位置のすれが生じると、
結晶面10として露出している部分がユニット基板5上
の配線パターン6,7などに接触する可能性がある。こ
のような接触が生じると、LEDチップ1,11の発光
に寄与する「PN接合面2」に電流が流れなくなってし
まうため、チップの輝度低下やチップの不灯といった不
具合が発生する。図21に示すように、絶縁膜12でP
N接合面2の周囲を覆っているタイプのLEDチップ1
1でも、チップ搭載位置のずれがある限界を超えると、
結晶面10のむきだしの部分がユニット基板5上の配線
パターン6,7などと接触するため、図20のLEDチ
ップ1と同様に、チップの輝度低下や不灯が発生し、チ
ップの搭載精度のばらつきを考慮すると、まだ完全なチ
ップ構造とは言えない。
示すようなLEDチップ1,11は、側面が結晶面10
として全部または一部露出しているので、ユニット基板
5などへの搭載時にチップ搭載位置のすれが生じると、
結晶面10として露出している部分がユニット基板5上
の配線パターン6,7などに接触する可能性がある。こ
のような接触が生じると、LEDチップ1,11の発光
に寄与する「PN接合面2」に電流が流れなくなってし
まうため、チップの輝度低下やチップの不灯といった不
具合が発生する。図21に示すように、絶縁膜12でP
N接合面2の周囲を覆っているタイプのLEDチップ1
1でも、チップ搭載位置のずれがある限界を超えると、
結晶面10のむきだしの部分がユニット基板5上の配線
パターン6,7などと接触するため、図20のLEDチ
ップ1と同様に、チップの輝度低下や不灯が発生し、チ
ップの搭載精度のばらつきを考慮すると、まだ完全なチ
ップ構造とは言えない。
【0013】本発明の目的は、PN接合面を基板に垂直
に載置する発光表示素子で、載置位置のずれによって発
光表示素子の結晶側面が不所望に他の部分に接触し、発
光輝度の低下や不灯といった不具合が発生する可能性が
ない発光表示素子およびその電気配線基板への接続法方
ならびに製造方法を提供することである。
に載置する発光表示素子で、載置位置のずれによって発
光表示素子の結晶側面が不所望に他の部分に接触し、発
光輝度の低下や不灯といった不具合が発生する可能性が
ない発光表示素子およびその電気配線基板への接続法方
ならびに製造方法を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、ウエハ状の半
導体材料から製造され、電気配線基板に対し、PN接合
面が垂直になるように載置され、PN接合面に垂直な方
向の両端に形成される端子電極で、電気配線基板上に間
隔をあけて設けられる接続電極に接合される発光表示素
子において、少なくとも電気配線基板に対向する側端面
では、PN接合面を含む半導体結晶の側端面がPN接合
面に垂直であり、両端の端子電極の側端面が、該半導体
結晶の側端面の延長上にある内方側端面と、該内方側端
面よりも電気配線基板側に突出する外方側端面とで段差
が形成され、両端の端子電極の内方側端面と半導体結晶
の側端面とにわたって、表面が外方側端面と同一平面と
なるように、電気絶縁性の被膜が形成されていることを
特徴とする発光表示素子である。
導体材料から製造され、電気配線基板に対し、PN接合
面が垂直になるように載置され、PN接合面に垂直な方
向の両端に形成される端子電極で、電気配線基板上に間
隔をあけて設けられる接続電極に接合される発光表示素
子において、少なくとも電気配線基板に対向する側端面
では、PN接合面を含む半導体結晶の側端面がPN接合
面に垂直であり、両端の端子電極の側端面が、該半導体
結晶の側端面の延長上にある内方側端面と、該内方側端
面よりも電気配線基板側に突出する外方側端面とで段差
が形成され、両端の端子電極の内方側端面と半導体結晶
の側端面とにわたって、表面が外方側端面と同一平面と
なるように、電気絶縁性の被膜が形成されていることを
特徴とする発光表示素子である。
【0015】本発明に従えば、電気配線基板に対し、P
N接合面が垂直になるように載置される発光表示素子の
PN接合面に垂直な方向の両端には、端子電極がそれぞ
れ形成される。電気配線基板上には、間隔をあけて接続
電極が設けられ、端子電極がそれぞれ電気的に接合され
る。発光表示素子の端子電極間の一側面は、電気配線基
板に対向し、少なくともその一側面の両端の端子電極に
は、半導体結晶の側端面の延長上にある内方側端面と、
内方側端面よりも電気配線基板側に突出する外方側端面
とで段差が形成される。半導体結晶の側端面と両端の端
子電極の内方側端面との全体には、電気絶縁性の被膜が
形成されているので、電気配線基板への載置精度が悪
く、位置ずれが大きくなっても、PN接合面の側端部が
パターンなどの他の部分に接触する恐れはなく、輝度低
下や不灯などの不具合の発生を防ぐことができる。発光
表示素子を電気配線基板上に載置するときに、電気絶縁
性の被膜の表面と端子電極の外方側端面とが同一平面と
なり、少なくとも電気絶縁性被膜が端子電極の側端部よ
りも外方にはみ出すことはないので、端子電極と接続電
極とを確実に接触させて導通させることができる。
N接合面が垂直になるように載置される発光表示素子の
PN接合面に垂直な方向の両端には、端子電極がそれぞ
れ形成される。電気配線基板上には、間隔をあけて接続
電極が設けられ、端子電極がそれぞれ電気的に接合され
る。発光表示素子の端子電極間の一側面は、電気配線基
板に対向し、少なくともその一側面の両端の端子電極に
は、半導体結晶の側端面の延長上にある内方側端面と、
内方側端面よりも電気配線基板側に突出する外方側端面
とで段差が形成される。半導体結晶の側端面と両端の端
子電極の内方側端面との全体には、電気絶縁性の被膜が
形成されているので、電気配線基板への載置精度が悪
く、位置ずれが大きくなっても、PN接合面の側端部が
パターンなどの他の部分に接触する恐れはなく、輝度低
下や不灯などの不具合の発生を防ぐことができる。発光
表示素子を電気配線基板上に載置するときに、電気絶縁
性の被膜の表面と端子電極の外方側端面とが同一平面と
なり、少なくとも電気絶縁性被膜が端子電極の側端部よ
りも外方にはみ出すことはないので、端子電極と接続電
極とを確実に接触させて導通させることができる。
【0016】また本発明で前記電気絶縁性の被膜は、紫
外線硬化型樹脂で形成されることを特徴とする。
外線硬化型樹脂で形成されることを特徴とする。
【0017】本発明に従えば、電気絶縁性の被膜を紫外
線硬化型樹脂で形成するので、選択的に紫外線を照射す
ることによって電気絶縁性被膜を効率的に形成すること
ができる。紫外線硬化型の樹脂を使用するので硬化部分
と非硬化部分との選択が容易であり、加熱する必要もな
いので絶縁被膜を容易に形成することができる。
線硬化型樹脂で形成するので、選択的に紫外線を照射す
ることによって電気絶縁性被膜を効率的に形成すること
ができる。紫外線硬化型の樹脂を使用するので硬化部分
と非硬化部分との選択が容易であり、加熱する必要もな
いので絶縁被膜を容易に形成することができる。
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】また本発明で前記電気絶縁性の被膜は、前
記PN接合面からの出射光に対して透明で、かつ、エポ
キシ樹脂およびフェノール樹脂を含む有機材料、または
酸化珪素(SiO2 )および酸化アルミニウム(Al2
O3)を含む無機材料の中から選択される物質であるこ
とを特徴とする。
記PN接合面からの出射光に対して透明で、かつ、エポ
キシ樹脂およびフェノール樹脂を含む有機材料、または
酸化珪素(SiO2 )および酸化アルミニウム(Al2
O3)を含む無機材料の中から選択される物質であるこ
とを特徴とする。
【0023】本発明に従えば、PN接合面の側端部を覆
う電気絶縁性の被膜を透明にすることによって、PN接
合面で発生する光をそのまま出射させることができる。
う電気絶縁性の被膜を透明にすることによって、PN接
合面で発生する光をそのまま出射させることができる。
【0024】また本発明で前記半導体材料は、III−
V族化合物半導体、II−VI族化合物半導体または炭
化珪素(SiC)の中から選択される物質であることを
特徴とする。
V族化合物半導体、II−VI族化合物半導体または炭
化珪素(SiC)の中から選択される物質であることを
特徴とする。
【0025】本発明に従えば、可視発光するものが多い
化合物半導体から選択される半導体材料を用いて、発光
効率の高い発光表示素子を得ることができる。
化合物半導体から選択される半導体材料を用いて、発光
効率の高い発光表示素子を得ることができる。
【0026】また本発明で前記端子電極は、金属薄膜
と、導電性のろう材または導電性の樹脂接着剤との組合
せによって形成されていることを特徴とする。
と、導電性のろう材または導電性の樹脂接着剤との組合
せによって形成されていることを特徴とする。
【0027】本発明に従えば、発光表示素子のP型およ
びN型の半導体層端面の電極と金属薄膜との間を導電性
のろう材または導電性の樹脂接着剤で導通させ、金属薄
膜で外部に対する電気的接続を行うことができる。
びN型の半導体層端面の電極と金属薄膜との間を導電性
のろう材または導電性の樹脂接着剤で導通させ、金属薄
膜で外部に対する電気的接続を行うことができる。
【0028】また本発明で前記端子電極は、金属薄膜
と、異方導電性樹脂接着材との組合せによって形成され
ていることを特徴とする。
と、異方導電性樹脂接着材との組合せによって形成され
ていることを特徴とする。
【0029】本発明に従えば、発光表示素子のP型およ
びN型の半導体層端面の電極と金属薄膜との間を異方導
電性樹脂接着剤で導通させ、金属薄膜で外部に対する電
気的接続を行うことができる。
びN型の半導体層端面の電極と金属薄膜との間を異方導
電性樹脂接着剤で導通させ、金属薄膜で外部に対する電
気的接続を行うことができる。
【0030】また本発明で前記端子電極は、前記PN接
合面に垂直な方向の両端で、表面が前記電気配線基板の
表面に対して垂直となるように形成されていることを特
徴とする。
合面に垂直な方向の両端で、表面が前記電気配線基板の
表面に対して垂直となるように形成されていることを特
徴とする。
【0031】本発明に従えば、端子電極の側端面は電気
配線基板の表面と平行になるので、端子電極と電気配線
基板上の接続電極との接触面積を広くすることができ
る。端子電極の側端面が接続電極と非平行であれば、接
触部が線となり、接触面積は狭くなってしまう。接触面
積が広ければ、導通をとりやすく、電気抵抗を小さくす
ることができる。
配線基板の表面と平行になるので、端子電極と電気配線
基板上の接続電極との接触面積を広くすることができ
る。端子電極の側端面が接続電極と非平行であれば、接
触部が線となり、接触面積は狭くなってしまう。接触面
積が広ければ、導通をとりやすく、電気抵抗を小さくす
ることができる。
【0032】また本発明で前記端子電極は、少なくとも
一部に光透過性空間を残すように形成されていることを
特徴とする。
一部に光透過性空間を残すように形成されていることを
特徴とする。
【0033】本発明に従えば、端子電極は光透過性を有
していないけれども、全面に形成されるのではなく、少
なくとも一部に光透過性空間を残すように形成される。
光透過性空間を通して、半導体結晶から発光する光が取
り出され、発光光度を高めることができる。
していないけれども、全面に形成されるのではなく、少
なくとも一部に光透過性空間を残すように形成される。
光透過性空間を通して、半導体結晶から発光する光が取
り出され、発光光度を高めることができる。
【0034】
【0035】
【0036】さらに本発明は、ウエハ状の半導体材料か
ら製造され、電気配線基板に対し、PN接合面が垂直に
なるように載置され、PN接合面に垂直な方向の両端に
形成される端子電極で、電気配線基板上に間隔をあけて
設けられる接続電極に接合される発光表示素子であっ
て、少なくとも電気配線基板に対向する側端面では、P
N接合面を含む半導体結晶の側端面がPN接合面に垂直
であり、両端の端子電極の側端面が、該半導体結晶の側
端面よりも電気配線基板側に突出して、該半導体結晶の
側端面と電気配線基板との間に空間を生じさせる段差が
形成される発光表示素子の端子電極を、前記電気配線基
板の接続電極に、前記段差よりも最大径が小さい粒子の
みを導電性成分として含む異方導電性樹脂接着剤を用い
て、接続することを特徴とする発光表示素子の電気配線
基板への接続方法である。
ら製造され、電気配線基板に対し、PN接合面が垂直に
なるように載置され、PN接合面に垂直な方向の両端に
形成される端子電極で、電気配線基板上に間隔をあけて
設けられる接続電極に接合される発光表示素子であっ
て、少なくとも電気配線基板に対向する側端面では、P
N接合面を含む半導体結晶の側端面がPN接合面に垂直
であり、両端の端子電極の側端面が、該半導体結晶の側
端面よりも電気配線基板側に突出して、該半導体結晶の
側端面と電気配線基板との間に空間を生じさせる段差が
形成される発光表示素子の端子電極を、前記電気配線基
板の接続電極に、前記段差よりも最大径が小さい粒子の
みを導電性成分として含む異方導電性樹脂接着剤を用い
て、接続することを特徴とする発光表示素子の電気配線
基板への接続方法である。
【0037】本発明に従えば、電気配線基板の接続電極
上に異方導電性樹脂接着剤を付けておき、その上に発光
表示素子の端子電極を接合する際に、加熱および加圧を
行う。異方導電性樹脂接着剤は、発光表示素子の端子電
極の側端面と電気配線基板の接続電極との間でのみ導通
し、他の部分は非導通となるので、PN接合面間の短絡
を避けて確実に接続することができる。異方導電性樹脂
の導電性成分としての粒子がPN接合面の側端部近傍に
挟まっても、粒子の最大径は段差よりも小さいので、P
N接合面間を橋絡してしまうことがなく、確実に端子電
極と接続電極との間の電気的接続を行うことができる。
縁状態を保つことができる。
上に異方導電性樹脂接着剤を付けておき、その上に発光
表示素子の端子電極を接合する際に、加熱および加圧を
行う。異方導電性樹脂接着剤は、発光表示素子の端子電
極の側端面と電気配線基板の接続電極との間でのみ導通
し、他の部分は非導通となるので、PN接合面間の短絡
を避けて確実に接続することができる。異方導電性樹脂
の導電性成分としての粒子がPN接合面の側端部近傍に
挟まっても、粒子の最大径は段差よりも小さいので、P
N接合面間を橋絡してしまうことがなく、確実に端子電
極と接続電極との間の電気的接続を行うことができる。
縁状態を保つことができる。
【0038】さらにまた本発明は、発光表示素子の端子
電極を、前記電気配線基板の接続電極に、導電性のろう
材または導電性の樹脂接着剤を用いて接続することを特
徴とする発光表示素子の電気配線基板への接続方法であ
る。
電極を、前記電気配線基板の接続電極に、導電性のろう
材または導電性の樹脂接着剤を用いて接続することを特
徴とする発光表示素子の電気配線基板への接続方法であ
る。
【0039】本発明に従えば、電気配線基板の接続電極
上に、発光表示素子の端子電極を、たとえば仮止してお
き、導電性のあるろう材または導電性のある樹脂接着剤
で電気的に接続する。導電性を有するろう材や樹脂接着
剤は、異方導電性樹脂接着剤などに比較して安価であ
り、発光表示素子を電気配線基板上に実装する際に要す
るコストを低減することができる。
上に、発光表示素子の端子電極を、たとえば仮止してお
き、導電性のあるろう材または導電性のある樹脂接着剤
で電気的に接続する。導電性を有するろう材や樹脂接着
剤は、異方導電性樹脂接着剤などに比較して安価であ
り、発光表示素子を電気配線基板上に実装する際に要す
るコストを低減することができる。
【0040】さらに本発明は、電気配線基板に対してP
N接合面が垂直になるように載置され、PN接合面に垂
直な方向の両端に形成される端子電極で、電気配線基板
上に間隔をあけて設けられる接続電極に接合される発光
表示素子の製造方法において、半導体ウエハ内部に、表
面に平行なPN接合面を形成し、一方表面側に各発光表
示素子毎の端子電極を形成し、他方表面全体に電極層を
形成するウエハ製造工程と、前記半導体ウエハの他方表
面側を粘着シートに貼付け、各発光表示素子間で半導体
ウエハを切断して発光表示素子のチップ毎に分離し、粘
着シートを延伸させて発光表示素子チップ間の間隔を拡
大する素子離間工程と、前記発光表示素子チップ間の間
隙に前記一方表面側から電気絶縁用樹脂を塗布し、硬化
させる絶縁工程と、前記一方表面側の端子電極表面か
ら、硬化した電気絶縁用樹脂を除去して端子電極表面を
露出させる絶縁除去工程と、前記一方表面側から導電性
ペーストを塗布し、前記他方表面側の粘着シートを剥離
して導電性ペーストを塗布し、両表面に塗布した導電性
ペーストを熱硬化させて厚膜電極を形成する電極形成工
程と、前記各発光表示素子チップ間を、前記硬化した電
気絶縁用樹脂を残すように切断して、側面全体に電気絶
縁用樹脂層を有する発光表示素子チップを分離すること
を特徴とする発光表示素子の製造方法である。
N接合面が垂直になるように載置され、PN接合面に垂
直な方向の両端に形成される端子電極で、電気配線基板
上に間隔をあけて設けられる接続電極に接合される発光
表示素子の製造方法において、半導体ウエハ内部に、表
面に平行なPN接合面を形成し、一方表面側に各発光表
示素子毎の端子電極を形成し、他方表面全体に電極層を
形成するウエハ製造工程と、前記半導体ウエハの他方表
面側を粘着シートに貼付け、各発光表示素子間で半導体
ウエハを切断して発光表示素子のチップ毎に分離し、粘
着シートを延伸させて発光表示素子チップ間の間隔を拡
大する素子離間工程と、前記発光表示素子チップ間の間
隙に前記一方表面側から電気絶縁用樹脂を塗布し、硬化
させる絶縁工程と、前記一方表面側の端子電極表面か
ら、硬化した電気絶縁用樹脂を除去して端子電極表面を
露出させる絶縁除去工程と、前記一方表面側から導電性
ペーストを塗布し、前記他方表面側の粘着シートを剥離
して導電性ペーストを塗布し、両表面に塗布した導電性
ペーストを熱硬化させて厚膜電極を形成する電極形成工
程と、前記各発光表示素子チップ間を、前記硬化した電
気絶縁用樹脂を残すように切断して、側面全体に電気絶
縁用樹脂層を有する発光表示素子チップを分離すること
を特徴とする発光表示素子の製造方法である。
【0041】本発明に従えば、ウエハ製造工程で製造さ
れた半導体ウエハを、素子離間工程では、粘着シートに
貼付けた後で発光表示素子のチップ毎に分離し、粘着シ
ートを延伸させて発光表示チップ間の間隔を拡大した
後、絶縁工程で電気絶縁用樹脂を塗布して硬化させるの
で、発光表示素子のチップ間に充分な間隔をあけた状態
で絶縁被膜を形成することができる。チップ間の間隔が
充分あるので厚い絶縁被膜を形成することができ、チッ
プ分離工程で切断する際に、発光表示素子チップの周囲
に絶縁被膜を残すことができる。
れた半導体ウエハを、素子離間工程では、粘着シートに
貼付けた後で発光表示素子のチップ毎に分離し、粘着シ
ートを延伸させて発光表示チップ間の間隔を拡大した
後、絶縁工程で電気絶縁用樹脂を塗布して硬化させるの
で、発光表示素子のチップ間に充分な間隔をあけた状態
で絶縁被膜を形成することができる。チップ間の間隔が
充分あるので厚い絶縁被膜を形成することができ、チッ
プ分離工程で切断する際に、発光表示素子チップの周囲
に絶縁被膜を残すことができる。
【0042】また本発明で前記絶縁工程で塗布する電気
絶縁用樹脂は、紫外線硬化型であることを特徴とする。
絶縁用樹脂は、紫外線硬化型であることを特徴とする。
【0043】本発明に従えば、絶縁用樹脂として紫外線
硬化型樹脂を使用するので、硬化させたい部分のみ紫外
線を照射し、未硬化の部分を容易に除去することができ
る。
硬化型樹脂を使用するので、硬化させたい部分のみ紫外
線を照射し、未硬化の部分を容易に除去することができ
る。
【0044】また本発明で前記絶縁工程では、前記電気
絶縁用樹脂をスキージを用いて塗布することを特徴とす
る。
絶縁用樹脂をスキージを用いて塗布することを特徴とす
る。
【0045】本発明に従えば、電気絶縁用樹脂をスキー
ジを用いて塗布するので、必要な厚さで均一な塗布を行
うことができる。
ジを用いて塗布するので、必要な厚さで均一な塗布を行
うことができる。
【0046】また本発明で前記電極形成工程では、前記
導電性ペーストをスキージを用いて塗布することを特徴
とする。
導電性ペーストをスキージを用いて塗布することを特徴
とする。
【0047】本発明に従えば、導電性ペーストをスキー
ジを用いて塗布するので、半導体表示素子に厚膜電極と
なる導電性ペーストを均一に塗布することができる。
ジを用いて塗布するので、半導体表示素子に厚膜電極と
なる導電性ペーストを均一に塗布することができる。
【0048】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態に
よるLEDチップ41を、基板に搭載する実装状態と外
観形状とを示す。図1(a)では、PN接合面42が垂
直となる横置き状態で、基板に搭載して実装する状態を
示す。LEDチップ41のPN接合面42に垂直な方向
の両側には、P極およびN極として薄膜電極43,44
がそれぞれ形成される。LEDチップ41は、PN接合
面42が垂直となるようにユニット基板45上に載置さ
れる。ユニット基板45上には、電気的接続用の接続電
極である配線パターン46,47が形成されている。
よるLEDチップ41を、基板に搭載する実装状態と外
観形状とを示す。図1(a)では、PN接合面42が垂
直となる横置き状態で、基板に搭載して実装する状態を
示す。LEDチップ41のPN接合面42に垂直な方向
の両側には、P極およびN極として薄膜電極43,44
がそれぞれ形成される。LEDチップ41は、PN接合
面42が垂直となるようにユニット基板45上に載置さ
れる。ユニット基板45上には、電気的接続用の接続電
極である配線パターン46,47が形成されている。
【0049】LEDチップ41の側面の結晶面50は、
全体的に形成される無色透明または有色透明の絶縁膜5
2によって覆われている。絶縁膜52は、電気絶縁性の
被膜として、PN接合面42に近い側の表面側には長く
延びるように形成される。この表面側で薄膜電極43
は、LEDチップ41の端面よりも小さく形成される。
他方の表面側の薄膜電極44は、LEDチップ41の端
面全体を覆うように形成される。各薄膜電極43,44
の両側には、厚膜電極53,54が端子電極としてそれ
ぞれ形成される。厚膜電極53,54は、たとえば東芝
ケミカル株式会社製CT225Kなどの銀(Ag)ペー
ストを熱硬化させて形成される。図1(b)は、LED
チップ41を立てた状態の外観形状を示す。
全体的に形成される無色透明または有色透明の絶縁膜5
2によって覆われている。絶縁膜52は、電気絶縁性の
被膜として、PN接合面42に近い側の表面側には長く
延びるように形成される。この表面側で薄膜電極43
は、LEDチップ41の端面よりも小さく形成される。
他方の表面側の薄膜電極44は、LEDチップ41の端
面全体を覆うように形成される。各薄膜電極43,44
の両側には、厚膜電極53,54が端子電極としてそれ
ぞれ形成される。厚膜電極53,54は、たとえば東芝
ケミカル株式会社製CT225Kなどの銀(Ag)ペー
ストを熱硬化させて形成される。図1(b)は、LED
チップ41を立てた状態の外観形状を示す。
【0050】図1(a)に示すように、本実施形態のL
EDチップ41は、絶縁膜52で側面が全部覆われ、結
晶面50が露出しないので、ユニット基板45に実装す
る際の載置位置にずれが生じても、導電性ペースト5
6,57による配線パターン46,47と厚膜電極5
3,54との間の電気的接続が維持されている限り、L
EDチップ41の輝度低下や不灯などの不具合は生じな
い。
EDチップ41は、絶縁膜52で側面が全部覆われ、結
晶面50が露出しないので、ユニット基板45に実装す
る際の載置位置にずれが生じても、導電性ペースト5
6,57による配線パターン46,47と厚膜電極5
3,54との間の電気的接続が維持されている限り、L
EDチップ41の輝度低下や不灯などの不具合は生じな
い。
【0051】図2〜図10は、図1に示すLEDチップ
41を製造する工程の手順を示す。先ず図2に示すよう
に、たとえば250μm厚のLEDウエハ60を準備す
る。LEDウエハ内部に、N型基板にN層をエピタキシ
ャル成長させ、さらにその上にP層をエピタキシャル成
長させたPN接合面が形成され、一方の表面には薄膜電
極43が各発光表示素子毎に個別的に形成され、他方の
表面全体には薄膜電極44が形成される。これらの薄膜
電極43,44は、0.2μm程度の厚みの金(Au)
や銀(Ag)などの金属薄膜で形成される。
41を製造する工程の手順を示す。先ず図2に示すよう
に、たとえば250μm厚のLEDウエハ60を準備す
る。LEDウエハ内部に、N型基板にN層をエピタキシ
ャル成長させ、さらにその上にP層をエピタキシャル成
長させたPN接合面が形成され、一方の表面には薄膜電
極43が各発光表示素子毎に個別的に形成され、他方の
表面全体には薄膜電極44が形成される。これらの薄膜
電極43,44は、0.2μm程度の厚みの金(Au)
や銀(Ag)などの金属薄膜で形成される。
【0052】なお、LEDウエハ60の材料としては、
たとえばガリウム燐(GaP)やガリウム砒素(GaA
s)などのIII−V族化合物半導体を用いる。LED
ウエハ60を形成する半導体材料は、III−V族化合
物半導体ばかりではなく、II−VI族化合物半導体ま
たは炭化珪素(SiC)などの化合物半導体等から選ば
れる物質であることが好ましい。これらの化合物半導体
には発光するものが多く、また物質を変えて発光色も変
化させることができるからである。絶縁膜52は、エポ
キシ系樹脂やフェノール系樹脂、アクリル系樹脂などの
有機材料、および酸化珪素(SiO2 )や酸化アルミニ
ウム(Al2O3)などの無機材料の中から選ばれる電気
絶縁性の物質で、PN接合面42からの出射光に対して
透明な物質であることが好ましい。光の利用効率を低下
させないためである。
たとえばガリウム燐(GaP)やガリウム砒素(GaA
s)などのIII−V族化合物半導体を用いる。LED
ウエハ60を形成する半導体材料は、III−V族化合
物半導体ばかりではなく、II−VI族化合物半導体ま
たは炭化珪素(SiC)などの化合物半導体等から選ば
れる物質であることが好ましい。これらの化合物半導体
には発光するものが多く、また物質を変えて発光色も変
化させることができるからである。絶縁膜52は、エポ
キシ系樹脂やフェノール系樹脂、アクリル系樹脂などの
有機材料、および酸化珪素(SiO2 )や酸化アルミニ
ウム(Al2O3)などの無機材料の中から選ばれる電気
絶縁性の物質で、PN接合面42からの出射光に対して
透明な物質であることが好ましい。光の利用効率を低下
させないためである。
【0053】次に図3に示すように、LEDウエハ60
を他方表面側で粘着シート61に貼付ける。粘着シート
61は塩化ビニール製フイルムであり、粘着力は150
g/25mm程度である。次に図4に示すように、粘着
シート61に貼付けたLEDウエハ60を、各LEDチ
ップ41毎にフルダイスカットする。ダイシング装置の
ブレードの厚みは40μm程度であり、切断ぶれなどに
よってダイシング幅は50μmとなる。ダイシングピッ
チは300μmであり、ダイシング後のLEDチップ4
1の幅は250μmとなる。次に図5に示すように、粘
着シート61を延伸させて、LEDチップ41間の間隔
を100μmまで拡大する。
を他方表面側で粘着シート61に貼付ける。粘着シート
61は塩化ビニール製フイルムであり、粘着力は150
g/25mm程度である。次に図4に示すように、粘着
シート61に貼付けたLEDウエハ60を、各LEDチ
ップ41毎にフルダイスカットする。ダイシング装置の
ブレードの厚みは40μm程度であり、切断ぶれなどに
よってダイシング幅は50μmとなる。ダイシングピッ
チは300μmであり、ダイシング後のLEDチップ4
1の幅は250μmとなる。次に図5に示すように、粘
着シート61を延伸させて、LEDチップ41間の間隔
を100μmまで拡大する。
【0054】図6は、LEDチップ41間の間隔を拡大
した後、紫外線硬化型のUV樹脂62を塗布する状態を
示す。(a)に示す塗布前ではUV樹脂62を粘着シー
ト61上に一旦盛り上げておき、塗布機のスキージ63
を粘着シート61の表面に平行に移動させ、(b)に示
すように、LEDチップ41の薄膜電極43の表面から
10μm程度までUV樹脂62が覆うように塗布する。
UV樹脂62としては、たとえば住友金属鉱山株式会社
製のUV−80Dを用いる。図7は、塗布したUV樹脂
62をフォトマスク64を用いて、選択的に紫外光65
によって硬化させる状態を示す。UV樹脂62は、フォ
トマスク64で各LEDチップ41上では硬化しないよ
うに遮られ、LEDチップ41間のみで硬化する。紫外
光65の露光を行うと、絶縁用樹脂であるUV樹脂62
は、紫外光65が照射された部分では固体になり、紫外
光65が照射されなかった部分では液状のままである。
した後、紫外線硬化型のUV樹脂62を塗布する状態を
示す。(a)に示す塗布前ではUV樹脂62を粘着シー
ト61上に一旦盛り上げておき、塗布機のスキージ63
を粘着シート61の表面に平行に移動させ、(b)に示
すように、LEDチップ41の薄膜電極43の表面から
10μm程度までUV樹脂62が覆うように塗布する。
UV樹脂62としては、たとえば住友金属鉱山株式会社
製のUV−80Dを用いる。図7は、塗布したUV樹脂
62をフォトマスク64を用いて、選択的に紫外光65
によって硬化させる状態を示す。UV樹脂62は、フォ
トマスク64で各LEDチップ41上では硬化しないよ
うに遮られ、LEDチップ41間のみで硬化する。紫外
光65の露光を行うと、絶縁用樹脂であるUV樹脂62
は、紫外光65が照射された部分では固体になり、紫外
光65が照射されなかった部分では液状のままである。
【0055】図7(b)は有機溶剤、たとえばアセトン
によって未硬化のUV樹脂62を除去し、硬化したUV
樹脂62を絶縁膜52として残した状態を示す。未硬化
のUV樹脂62がアセトンによって洗い流されて取り去
られた部分では、再び薄膜電極43が露出する。
によって未硬化のUV樹脂62を除去し、硬化したUV
樹脂62を絶縁膜52として残した状態を示す。未硬化
のUV樹脂62がアセトンによって洗い流されて取り去
られた部分では、再び薄膜電極43が露出する。
【0056】図8は、露出した薄膜電極43の上にAg
ペーストを塗布する工程を示す。(a)に示すように、
粘着シート61上にAgペースト66を盛り上げてお
き、塗布機のスキージ63を粘着シート61の表面に平
行な方向に移動し、(b)に示すように、50μmの厚
さでAgペースト66を塗布する。Agペーストは、粘
着シート61を除去した他方表面側にも(c)に示すよ
うに塗布する。塗布する厚さである50μmは、塗布機
のスキージ63の高さ調整によって制御することができ
る。両側にAgペースト66を塗布した後、たとえば1
50℃で2時間の加熱により硬化させると、厚膜電極5
3,54が得られる。
ペーストを塗布する工程を示す。(a)に示すように、
粘着シート61上にAgペースト66を盛り上げてお
き、塗布機のスキージ63を粘着シート61の表面に平
行な方向に移動し、(b)に示すように、50μmの厚
さでAgペースト66を塗布する。Agペーストは、粘
着シート61を除去した他方表面側にも(c)に示すよ
うに塗布する。塗布する厚さである50μmは、塗布機
のスキージ63の高さ調整によって制御することができ
る。両側にAgペースト66を塗布した後、たとえば1
50℃で2時間の加熱により硬化させると、厚膜電極5
3,54が得られる。
【0057】図9は、各LEDチップ41の間の絶縁膜
52および厚膜電極53,54をダイシング装置でフル
ダイスカットする状態を示す。ダイシング装置でフルダ
イスカットする前に、再び他方表面側に粘着シート67
を貼付けておく。ダイシング装置で、ダイシング幅50
μmでフルダイスカットすると、各LEDチップ41に
は25μmの厚みの絶縁膜52が形成された状態でLE
Dチップ41が完成する。このようなダイシングの結
果、チップサイズは0.30mm×0.30mmとな
る。
52および厚膜電極53,54をダイシング装置でフル
ダイスカットする状態を示す。ダイシング装置でフルダ
イスカットする前に、再び他方表面側に粘着シート67
を貼付けておく。ダイシング装置で、ダイシング幅50
μmでフルダイスカットすると、各LEDチップ41に
は25μmの厚みの絶縁膜52が形成された状態でLE
Dチップ41が完成する。このようなダイシングの結
果、チップサイズは0.30mm×0.30mmとな
る。
【0058】図10は、図9で完成したLEDチップ4
1を、チップ搭載用のユニット基板45に実装する状態
を示す。配線パターン46,47には、熱硬化タイプの
導電性ペースト56,57を付着させておき、この導電
性ペースト56,57上にLEDチップ41を搭載す
る。チップ搭載後、導電性の樹脂接着剤である導電性ペ
ースト56,57を熱硬化させることによって、LED
チップ41はユニット基板45上に固定される。
1を、チップ搭載用のユニット基板45に実装する状態
を示す。配線パターン46,47には、熱硬化タイプの
導電性ペースト56,57を付着させておき、この導電
性ペースト56,57上にLEDチップ41を搭載す
る。チップ搭載後、導電性の樹脂接着剤である導電性ペ
ースト56,57を熱硬化させることによって、LED
チップ41はユニット基板45上に固定される。
【0059】本実施形態では、図4に示すようにフルダ
イスカットした後で図6および図7に示すようにして、
UV樹脂62をLEDチップ41間の間隙に塗布するの
で、LEDチップ41の側面全体を絶縁膜52で覆うこ
とができる。図23に示す従来のLEDチップの製造方
法では、(5)で示すようにハーフダイシングした後、
(7)で示すように絶縁膜を形成するので、LEDチッ
プ11の側面全体に絶縁膜12を形成することはできな
い。(5)でフルダイシングしてしまうと、LEDチッ
プ11がばらばらになってしまうからである。本実施形
態では、図3に示すように、LEDウエハ60に予め粘
着シート61を貼付けてあるので、図4でLEDウエハ
60をフルダイシングすることが可能である。
イスカットした後で図6および図7に示すようにして、
UV樹脂62をLEDチップ41間の間隙に塗布するの
で、LEDチップ41の側面全体を絶縁膜52で覆うこ
とができる。図23に示す従来のLEDチップの製造方
法では、(5)で示すようにハーフダイシングした後、
(7)で示すように絶縁膜を形成するので、LEDチッ
プ11の側面全体に絶縁膜12を形成することはできな
い。(5)でフルダイシングしてしまうと、LEDチッ
プ11がばらばらになってしまうからである。本実施形
態では、図3に示すように、LEDウエハ60に予め粘
着シート61を貼付けてあるので、図4でLEDウエハ
60をフルダイシングすることが可能である。
【0060】また、本実施形態では図5に示すようにフ
ルダイシングの後、拡大チップ間の間隔を拡げる拡大を
行っている。図9に示すフルダイシングでは、隣り合う
LEDチップ41間に必要な幅は100μmであるけれ
ども、図4のダイシングでは距離は50μmとなってい
る。図5の拡大を行うことにより、LEDチップ41間
の距離を50μm〜100μmに拡げている。逆に言え
ば、本実施形態の製造工程では、この拡大を行うことが
可能なため、図4と図6とを比較して判るように、ダイ
シングの幅を狭くすることができ、LEDウエハ60を
有効に使うことができる。LEDチップ41の装着方向
を区別することができるときには、ユニット基板45に
接触する側面のみに絶縁膜52を形成するか、全体に形
成した後で他の部分は除去することもできる。
ルダイシングの後、拡大チップ間の間隔を拡げる拡大を
行っている。図9に示すフルダイシングでは、隣り合う
LEDチップ41間に必要な幅は100μmであるけれ
ども、図4のダイシングでは距離は50μmとなってい
る。図5の拡大を行うことにより、LEDチップ41間
の距離を50μm〜100μmに拡げている。逆に言え
ば、本実施形態の製造工程では、この拡大を行うことが
可能なため、図4と図6とを比較して判るように、ダイ
シングの幅を狭くすることができ、LEDウエハ60を
有効に使うことができる。LEDチップ41の装着方向
を区別することができるときには、ユニット基板45に
接触する側面のみに絶縁膜52を形成するか、全体に形
成した後で他の部分は除去することもできる。
【0061】図11は、図6に示す絶縁用樹脂の塗布工
程をさらに詳細に示す。(a)に示すように、図6
(a)に示す状態のワーク70を、塗布機のベース71
上にセットする。次に(b)に示すように、ワーク70
の表面よりも少し小さい開口部を有するマスク72をワ
ーク70上にセットし、UV樹脂62をマスク72上に
盛り上げる。スキージ63の刃先の高さを、ベース71
の表面からの高さxとして調整し、(c)に示すように
スキージ63をベース71の表面に平行に移動させる。
これによってUV樹脂62を、均一な厚さでワーク70
上に塗布することができる。(d)に示すように、マス
ク72をワーク70の表面から除去すると、ワーク70
の表面にはベース71の表面からxの高さでUV樹脂6
2を塗布することができる。図8に示すAgペースト6
6の塗布も同様にして行うことができる。
程をさらに詳細に示す。(a)に示すように、図6
(a)に示す状態のワーク70を、塗布機のベース71
上にセットする。次に(b)に示すように、ワーク70
の表面よりも少し小さい開口部を有するマスク72をワ
ーク70上にセットし、UV樹脂62をマスク72上に
盛り上げる。スキージ63の刃先の高さを、ベース71
の表面からの高さxとして調整し、(c)に示すように
スキージ63をベース71の表面に平行に移動させる。
これによってUV樹脂62を、均一な厚さでワーク70
上に塗布することができる。(d)に示すように、マス
ク72をワーク70の表面から除去すると、ワーク70
の表面にはベース71の表面からxの高さでUV樹脂6
2を塗布することができる。図8に示すAgペースト6
6の塗布も同様にして行うことができる。
【0062】図12は、本発明に関連する形態のLED
チップ81として、PN接合面42に垂直な方向の両側
の端子電極82,83に対し、半田などの導電性ろう材
84,85を用いて、配線パターン46,47に対する
電気的接続を行う状態を示す。半田などで接合する場合
であっても、絶縁膜52を形成しておけば、ショート等
の不具合を防ぐことができる。導電性ろう材84,85
や、図1の導電性ペースト56,57などの導電性樹脂
接着剤は、後述するような異方導電性樹脂接着剤に比較
して安価であり、低コストでLEDチップ41,81の
ユニット基板45への機械的な装着および電気的接続を
行うことができる。
チップ81として、PN接合面42に垂直な方向の両側
の端子電極82,83に対し、半田などの導電性ろう材
84,85を用いて、配線パターン46,47に対する
電気的接続を行う状態を示す。半田などで接合する場合
であっても、絶縁膜52を形成しておけば、ショート等
の不具合を防ぐことができる。導電性ろう材84,85
や、図1の導電性ペースト56,57などの導電性樹脂
接着剤は、後述するような異方導電性樹脂接着剤に比較
して安価であり、低コストでLEDチップ41,81の
ユニット基板45への機械的な装着および電気的接続を
行うことができる。
【0063】図13は、本発明に関連する他の形態とし
て、LEDチップ91の端子電極92,93を、LED
チップ91自体の断面よりも大きくなるように形成し、
ユニット基板45上に載置したとき、ユニット基板45
の表面とPN接合面42との間に間隔Dの空間が生じる
ような段差を設ける状態を示す。ユニット基板45上に
載置した状態で、端子電極92,93の下端よりも、P
N接合面42の下端の方が高い位置にある。PN接合面
42の側端部とユニット基板45との間、すなわち結晶
面50とユニット基板45との間にこのような空間があ
ると、PN接合面42間がユニット基板45上の配線パ
ターンなどに接触して短絡することがなく、良好な絶縁
状態を保つことができる。
て、LEDチップ91の端子電極92,93を、LED
チップ91自体の断面よりも大きくなるように形成し、
ユニット基板45上に載置したとき、ユニット基板45
の表面とPN接合面42との間に間隔Dの空間が生じる
ような段差を設ける状態を示す。ユニット基板45上に
載置した状態で、端子電極92,93の下端よりも、P
N接合面42の下端の方が高い位置にある。PN接合面
42の側端部とユニット基板45との間、すなわち結晶
面50とユニット基板45との間にこのような空間があ
ると、PN接合面42間がユニット基板45上の配線パ
ターンなどに接触して短絡することがなく、良好な絶縁
状態を保つことができる。
【0064】図14は本発明の実施の他の形態として、
図13に示すようなLEDチップ91を、異方導電性樹
脂接着剤94,95によって、配線パターン46,47
に電気的に接続する状態を示す。ユニット基板45の配
線パターン46,47上には、未硬化の異方導電性樹脂
接着剤94,95を塗布しておき、LEDチップ91を
載置した後、加圧して加熱する。加圧の圧力は、たとえ
ば2〜20kgf/cm2 とする。異方導電性樹脂接着
剤94,95としては、たとえばハイソール社製の商品
名「モーフィット TG−9000R」やその類似品な
どを使用することができる。この異方導電性樹脂接着剤
94,95には、液状の透光性エポキシ樹脂に数〜数1
0wt%の導電性粗粒子が配合されている。導電性粗粒
子の粒径は、約10μm以下である。
図13に示すようなLEDチップ91を、異方導電性樹
脂接着剤94,95によって、配線パターン46,47
に電気的に接続する状態を示す。ユニット基板45の配
線パターン46,47上には、未硬化の異方導電性樹脂
接着剤94,95を塗布しておき、LEDチップ91を
載置した後、加圧して加熱する。加圧の圧力は、たとえ
ば2〜20kgf/cm2 とする。異方導電性樹脂接着
剤94,95としては、たとえばハイソール社製の商品
名「モーフィット TG−9000R」やその類似品な
どを使用することができる。この異方導電性樹脂接着剤
94,95には、液状の透光性エポキシ樹脂に数〜数1
0wt%の導電性粗粒子が配合されている。導電性粗粒
子の粒径は、約10μm以下である。
【0065】図15は、図14で加圧を行う効果とし
て、端子電極92と配線パターン46との間隙付近の異
方導電性樹脂接着剤94内部を模式的に示す。異方導電
性樹脂接着剤94に導電性成分として含まれる金属など
の導電性材料の粒子96は、加圧を加えないと、分散し
た状態で存在する。樹脂自体は電気絶縁性であるので、
粒子97が分散していると導電性を示さない。加圧され
た部分では、粒子96同士や、粒子96と端子電極92
の側端面または配線パターン46とが接触して導電性を
示すようになる。加圧力は、端子電極92の側端面と配
線パターン46の表面との間にのみ印加されるので、他
の部分の異方導電性樹脂接着剤94は電気絶縁性を保
つ。他の端子電極93および配線パターン47側も同様
である。加熱によって樹脂が硬化すると、ユニット基板
45上にLEDチップ91を固定して確実に装着するこ
とができる。
て、端子電極92と配線パターン46との間隙付近の異
方導電性樹脂接着剤94内部を模式的に示す。異方導電
性樹脂接着剤94に導電性成分として含まれる金属など
の導電性材料の粒子96は、加圧を加えないと、分散し
た状態で存在する。樹脂自体は電気絶縁性であるので、
粒子97が分散していると導電性を示さない。加圧され
た部分では、粒子96同士や、粒子96と端子電極92
の側端面または配線パターン46とが接触して導電性を
示すようになる。加圧力は、端子電極92の側端面と配
線パターン46の表面との間にのみ印加されるので、他
の部分の異方導電性樹脂接着剤94は電気絶縁性を保
つ。他の端子電極93および配線パターン47側も同様
である。加熱によって樹脂が硬化すると、ユニット基板
45上にLEDチップ91を固定して確実に装着するこ
とができる。
【0066】なお、粒子96の粒径dは、LEDチップ
91の結晶面50とユニット基板45の表面との間隔D
よりも小さくしておくことが好ましい。このようにする
と、粒子96がPN接合面42の近傍に侵入しても、P
N接合面42間を橋絡してしまうことはなく、PN接合
面42の電気絶縁性を良好に保つことができる。また、
図12〜図15の実施形態で、端子端子電極82,8
3;92,93は、図1のような厚膜電極53,54で
あっても、図2のような薄膜電極43,44であっても
同様に接続を行うことができる。
91の結晶面50とユニット基板45の表面との間隔D
よりも小さくしておくことが好ましい。このようにする
と、粒子96がPN接合面42の近傍に侵入しても、P
N接合面42間を橋絡してしまうことはなく、PN接合
面42の電気絶縁性を良好に保つことができる。また、
図12〜図15の実施形態で、端子端子電極82,8
3;92,93は、図1のような厚膜電極53,54で
あっても、図2のような薄膜電極43,44であっても
同様に接続を行うことができる。
【0067】図16は、本発明に関連するさらに他の形
態のLEDチップ97を示す。LEDチップ97は、図
13〜図15の実施形態のLEDチップ91の結晶面5
0の表面を絶縁膜52で覆って形成する。これによっ
て、PN接合面42の電気絶縁性を、一層確実に保つこ
とができる。絶縁膜52の表面は、端子電極92,93
の側端面と同一平面となるように、面一の状態に形成さ
れるので、少なくとも絶縁膜52を形成する電気絶縁性
被膜が端子電極92,93の側端面側にはみ出すことが
なく、LEDチップ97をユニット基板45上に載置し
たとき、配線パターン46,47と端子電極92,93
とを直接接触させることができる。
態のLEDチップ97を示す。LEDチップ97は、図
13〜図15の実施形態のLEDチップ91の結晶面5
0の表面を絶縁膜52で覆って形成する。これによっ
て、PN接合面42の電気絶縁性を、一層確実に保つこ
とができる。絶縁膜52の表面は、端子電極92,93
の側端面と同一平面となるように、面一の状態に形成さ
れるので、少なくとも絶縁膜52を形成する電気絶縁性
被膜が端子電極92,93の側端面側にはみ出すことが
なく、LEDチップ97をユニット基板45上に載置し
たとき、配線パターン46,47と端子電極92,93
とを直接接触させることができる。
【0068】図17は、本発明に関連するさらに他の形
態のLEDチップ101として、端子電極102,10
3を、金属薄膜104,105と、導電性のろう材また
は導電性の樹脂接着剤106,107とで形成する状態
を示す。ウエハの状態で形成する金属の薄膜電極43,
44と、金属薄膜104,105との間が、導電性のろ
う材または導電性の樹脂接着剤106,107によっ
て、異方導電性樹脂接着剤を使用するよりも低コストで
接続可能となる。
態のLEDチップ101として、端子電極102,10
3を、金属薄膜104,105と、導電性のろう材また
は導電性の樹脂接着剤106,107とで形成する状態
を示す。ウエハの状態で形成する金属の薄膜電極43,
44と、金属薄膜104,105との間が、導電性のろ
う材または導電性の樹脂接着剤106,107によっ
て、異方導電性樹脂接着剤を使用するよりも低コストで
接続可能となる。
【0069】図18も、本発明に関連するさらに他の形
態のLEDチップ111として、端子電極112,11
3を、金属薄膜104,105と、異方導電性の樹脂接
着剤116,117とで形成する状態を示す。ウエハの
状態で形成する金属の薄膜電極43,44と、金属薄膜
104,105との間が、異方導電性樹脂接着剤11
6,117を使用して確実に接続される。
態のLEDチップ111として、端子電極112,11
3を、金属薄膜104,105と、異方導電性の樹脂接
着剤116,117とで形成する状態を示す。ウエハの
状態で形成する金属の薄膜電極43,44と、金属薄膜
104,105との間が、異方導電性樹脂接着剤11
6,117を使用して確実に接続される。
【0070】図19は、本発明の実施のさらに他の形態
のLEDチップ121として、少なくとも一方の端子電
極122を、光透過性空間123を残して形成している
状態を示す。本実施形態では、PN接合面に平行な結晶
の全面に端子電極122が形成されるのではなく、部分
的に形成される。端子電極122が形成されていない部
分は、光透過性空間123となって、半導体結晶がむき
出しになる。光透過性空間123からの発光を利用し
て、LEDチップ121としての出力光度を高めること
ができる。光透過性空間123の形状は、たとえば特開
昭54−22186の先行技術と同様に、種々のものを
使用することができる。
のLEDチップ121として、少なくとも一方の端子電
極122を、光透過性空間123を残して形成している
状態を示す。本実施形態では、PN接合面に平行な結晶
の全面に端子電極122が形成されるのではなく、部分
的に形成される。端子電極122が形成されていない部
分は、光透過性空間123となって、半導体結晶がむき
出しになる。光透過性空間123からの発光を利用し
て、LEDチップ121としての出力光度を高めること
ができる。光透過性空間123の形状は、たとえば特開
昭54−22186の先行技術と同様に、種々のものを
使用することができる。
【0071】なお、各形態で、厚膜電極53,54や端
子電極82,83;92,93;102,103;11
2,113;122の表面は、ユニット基板45などの
電気配線基板の表面に対して垂直方向となるように載置
することが好ましい。厚膜電極53,54や端子電極8
2,83;92,93;102,103;112,11
3;122等の側端面は、表面と垂直にダイシングされ
て形成されているので、配線パターン46,47などの
配線パターンと平行になるからである。もし、側端面と
パターンとが非平行であれば、面接触を行うことができ
ずに線接触となって、接触面積が小さくなってしまう。
接触面積が大きい方が、導通がとりやすくなり、電気抵
抗を小さくすることができる。
子電極82,83;92,93;102,103;11
2,113;122の表面は、ユニット基板45などの
電気配線基板の表面に対して垂直方向となるように載置
することが好ましい。厚膜電極53,54や端子電極8
2,83;92,93;102,103;112,11
3;122等の側端面は、表面と垂直にダイシングされ
て形成されているので、配線パターン46,47などの
配線パターンと平行になるからである。もし、側端面と
パターンとが非平行であれば、面接触を行うことができ
ずに線接触となって、接触面積が小さくなってしまう。
接触面積が大きい方が、導通がとりやすくなり、電気抵
抗を小さくすることができる。
【0072】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、半導体表
示素子の側面のうち、電気配線基板に載置する際に対向
する側の側面には、電気絶縁性の被膜が形成されている
ので、載置位置にずれが生じても結晶面が配線パターン
などに接触することはなく、PN接合面のショートなど
に起因する輝度低下や不灯など不具合の発生を防ぐこと
ができる。基板への搭載の際の載置位置の精度があまり
良くなくても、電気的接続を良好に行うことができるの
で、発光表示素子チップのダイボンド装置などの載置精
度を上げる必要がなく、安価な装置で高速でチップの搭
載が可能となる。また、一旦発光表示素子のチップを搭
載した後、除去して再び新たな発光表示素子のチップを
装着するリペア作業を行う必要がなくなり、多くの発光
表示素子を装着する必要がある画像表示ユニットなどの
製造を生産性よく行うことができる。また、電気絶縁性
の被膜の表面と端子電極の側端部とが同一平面であるの
で、端子電極と接続電極とを確実に導通させることがで
きる。
示素子の側面のうち、電気配線基板に載置する際に対向
する側の側面には、電気絶縁性の被膜が形成されている
ので、載置位置にずれが生じても結晶面が配線パターン
などに接触することはなく、PN接合面のショートなど
に起因する輝度低下や不灯など不具合の発生を防ぐこと
ができる。基板への搭載の際の載置位置の精度があまり
良くなくても、電気的接続を良好に行うことができるの
で、発光表示素子チップのダイボンド装置などの載置精
度を上げる必要がなく、安価な装置で高速でチップの搭
載が可能となる。また、一旦発光表示素子のチップを搭
載した後、除去して再び新たな発光表示素子のチップを
装着するリペア作業を行う必要がなくなり、多くの発光
表示素子を装着する必要がある画像表示ユニットなどの
製造を生産性よく行うことができる。また、電気絶縁性
の被膜の表面と端子電極の側端部とが同一平面であるの
で、端子電極と接続電極とを確実に導通させることがで
きる。
【0073】また本発明によれば、発光表示素子の側面
に形成される電気絶縁性の被膜は、紫外線硬化型樹脂で
形成されるので発光表示素子の側面を覆うような被膜を
容易に形成することができる。
に形成される電気絶縁性の被膜は、紫外線硬化型樹脂で
形成されるので発光表示素子の側面を覆うような被膜を
容易に形成することができる。
【0074】
【0075】
【0076】また本発明によれば、電気絶縁性の被膜を
透明にすることによって、PN接合面で発生する光を、
波長を変えたり強度を弱めたりしないで、そのまま出射
させることができる。
透明にすることによって、PN接合面で発生する光を、
波長を変えたり強度を弱めたりしないで、そのまま出射
させることができる。
【0077】また本発明によれば、半導体材料を可視発
光するものが多い化合物半導体から選択して発光表示素
子を形成するので、発光効率の高い発光表示素子を得る
ことができる。
光するものが多い化合物半導体から選択して発光表示素
子を形成するので、発光効率の高い発光表示素子を得る
ことができる。
【0078】また本発明によれば、発光表示素子のP型
およびN型の半導体層端面の電極と外部との間を、導電
性のろう材または導電性の樹脂接着剤と、金属薄膜とで
電気的に接続することができる。
およびN型の半導体層端面の電極と外部との間を、導電
性のろう材または導電性の樹脂接着剤と、金属薄膜とで
電気的に接続することができる。
【0079】また本発明によれば、発光表示素子のP型
およびN型の半導体層端面の電極と外部との間を、異方
導電性樹脂接着剤と金属薄膜とで電気的に接続すること
ができる。
およびN型の半導体層端面の電極と外部との間を、異方
導電性樹脂接着剤と金属薄膜とで電気的に接続すること
ができる。
【0080】また本発明によれば、発光表示素子の端子
電極と電気配線基板上の接続電極との接触面積を広くす
ることができ、導通をとりやすく、電気抵抗を小さくす
ることができる。
電極と電気配線基板上の接続電極との接触面積を広くす
ることができ、導通をとりやすく、電気抵抗を小さくす
ることができる。
【0081】また本発明によれば、端子電極は少なくと
も一部に光透過性空間を残すように形成されるので、半
導体結晶から発光する光を取り出すことができ、発光光
度を高めることができる。
も一部に光透過性空間を残すように形成されるので、半
導体結晶から発光する光を取り出すことができ、発光光
度を高めることができる。
【0082】
【0083】また本発明によれば、異方導電性樹脂接着
剤が、発光表示素子の端子電極の側端面と電気配線基板
の接続電極との間でのみ導通し、他の部分は非導通とな
るので、PN接合面間の短絡を避けて確実な電気的接続
を行うことができる。異方導電性樹脂の導電性成分とし
ての粒子がPN接合面の側端部近傍に挟まっても、粒子
の最大径は段差よりも小さいので、PN接合面間を橋絡
してしまうことがなく、確実に端子電極と接続電極との
間の電気的接続を行うことができる。
剤が、発光表示素子の端子電極の側端面と電気配線基板
の接続電極との間でのみ導通し、他の部分は非導通とな
るので、PN接合面間の短絡を避けて確実な電気的接続
を行うことができる。異方導電性樹脂の導電性成分とし
ての粒子がPN接合面の側端部近傍に挟まっても、粒子
の最大径は段差よりも小さいので、PN接合面間を橋絡
してしまうことがなく、確実に端子電極と接続電極との
間の電気的接続を行うことができる。
【0084】さらにまた本発明によれば、電気配線基板
の接続電極と発光表示素子の端子電極とを、導電性のあ
るろう材または導電性のある樹脂接着剤で電気的に接続
して、異方導電性樹脂接着剤などを用いる場合よりも、
コストを低減することができる。
の接続電極と発光表示素子の端子電極とを、導電性のあ
るろう材または導電性のある樹脂接着剤で電気的に接続
して、異方導電性樹脂接着剤などを用いる場合よりも、
コストを低減することができる。
【0085】さらに本発明によれば、電気絶縁用の樹脂
を、半導体ウエハを発光表示素子のチップ毎に分離して
チップ間の間隔を拡げた後で塗布して硬化させるので、
硬化した電気絶縁用樹脂を切削して切り離した後で、発
光表示素子の側面に硬化した絶縁用樹脂層を充分に残す
ことができる。
を、半導体ウエハを発光表示素子のチップ毎に分離して
チップ間の間隔を拡げた後で塗布して硬化させるので、
硬化した電気絶縁用樹脂を切削して切り離した後で、発
光表示素子の側面に硬化した絶縁用樹脂層を充分に残す
ことができる。
【0086】また本発明によれば、電気絶縁用樹脂とし
て紫外線硬化型樹脂を用いるので、紫外線の照射を選択
的に行って電気絶縁用被膜として硬化させる部分を容易
に選択することができる。
て紫外線硬化型樹脂を用いるので、紫外線の照射を選択
的に行って電気絶縁用被膜として硬化させる部分を容易
に選択することができる。
【0087】また本発明によれば、電気絶縁用樹脂を塗
布する際にスキージを用いるので、塗布する厚さを正確
に管理し、効率的に電気絶縁用被膜を形成することがで
きる。
布する際にスキージを用いるので、塗布する厚さを正確
に管理し、効率的に電気絶縁用被膜を形成することがで
きる。
【0088】また本発明によれば、導電性ペーストを塗
布する際にスキージを用いるので、発光表示素子の両側
に形成する厚膜電極の厚さを容易に調整することができ
る。
布する際にスキージを用いるので、発光表示素子の両側
に形成する厚膜電極の厚さを容易に調整することができ
る。
【図1】本発明の実施の一形態のLEDチップ41の実
装状態を示す断面図および外観形状を示す斜視図であ
る。
装状態を示す断面図および外観形状を示す斜視図であ
る。
【図2】図1のLEDチップ41を製造する工程のうち
LEDウエハ60として準備する状態を示す簡略化した
断面図である。
LEDウエハ60として準備する状態を示す簡略化した
断面図である。
【図3】図2のLEDウエハ60を粘着シート61に貼
付けた状態を示す断面図である。
付けた状態を示す断面図である。
【図4】図3で粘着シート61に貼付けたLEDウエハ
60をフルダイシングした状態を示す断面図である。
60をフルダイシングした状態を示す断面図である。
【図5】図4で粘着シート61を延伸させることによっ
て、LEDチップ41間の間隔を拡大した状態を示す断
面図である。
て、LEDチップ41間の間隔を拡大した状態を示す断
面図である。
【図6】絶縁用樹脂を塗布する工程を示す簡略化した断
面図である。
面図である。
【図7】絶縁用樹脂を硬化させ除去する工程を示す簡略
化した断面図である。
化した断面図である。
【図8】Agペーストを塗布する工程を示す簡略化した
断面図である。
断面図である。
【図9】LEDチップ41を最終的に分離するダイシン
グ工程を示す簡略化した断面図である。
グ工程を示す簡略化した断面図である。
【図10】ユニット基板45にダイシングしたLEDチ
ップ41を横置き型で搭載する状態を示す簡略化した断
面図である。
ップ41を横置き型で搭載する状態を示す簡略化した断
面図である。
【図11】図6に示す絶縁用樹脂の塗布工程を詳細に示
す断面図である。
す断面図である。
【図12】本発明に関連する形態のLEDチップ81の
実装状態を示す断面図である。
実装状態を示す断面図である。
【図13】本発明に関連する他の形態のLEDチップ9
1の実装状態を示す断面図である。
1の実装状態を示す断面図である。
【図14】本発明の実施の他の形態として、図13のL
EDチップ91を異方導電性樹脂接着剤94,95を用
いて接続する状態を示す断面図である。
EDチップ91を異方導電性樹脂接着剤94,95を用
いて接続する状態を示す断面図である。
【図15】図14で端子電極92と配線パターン46と
の間隙付近の状態を示す模式的な断面図である。
の間隙付近の状態を示す模式的な断面図である。
【図16】本発明に関連する他の形態のLEDチップ9
6の概略的な構造を示す断面図である。
6の概略的な構造を示す断面図である。
【図17】本発明に関連するさらに他の形態のLEDチ
ップ101の概略的な構造を示す断面図である。
ップ101の概略的な構造を示す断面図である。
【図18】本発明に関連するさらに他の形態のLEDチ
ップ111の概略的な構造を示す断面図である。
ップ111の概略的な構造を示す断面図である。
【図19】本発明の実施のさらに他の形態のLEDチッ
プ121の概略的な構造を示す側面図である。
プ121の概略的な構造を示す側面図である。
【図20】従来からのLEDチップの実装状態を示す断
面図と外観を示す斜視図である。
面図と外観を示す斜視図である。
【図21】従来からのLEDチップで、側面の一部に絶
縁膜が形成されている場合の実装状態を示す断面図およ
び外観を示す斜視図である。
縁膜が形成されている場合の実装状態を示す断面図およ
び外観を示す斜視図である。
【図22】図21のLEDチップの実装時の位置ずれの
影響を示す断面図および圧着加熱による複数のLEDチ
ップ11の実装過程を示す簡略化した断面図である。
影響を示す断面図および圧着加熱による複数のLEDチ
ップ11の実装過程を示す簡略化した断面図である。
【図23】図21のLEDチップ11の製造工程を示す
工程フロー図である。
工程フロー図である。
41,81,91,97,101,111,121 L
EDチップ 42 PN接合面 43,44 薄膜電極 45 ユニット基板 46,47 配線パターン 50 結晶面 52 絶縁膜 53,54 厚膜電極 56,57 導電性ペースト 60 LEDウエハ 61,67 粘着シート 62 UV樹脂 63 スキージ 64 フォトマスク 65 紫外光 66 Agペースト 82,83;92,93;102,103;112,1
13;122 端子電極 84,85 導電性ろう材 94、95 異方導電性樹脂接着剤 96 粒子
EDチップ 42 PN接合面 43,44 薄膜電極 45 ユニット基板 46,47 配線パターン 50 結晶面 52 絶縁膜 53,54 厚膜電極 56,57 導電性ペースト 60 LEDウエハ 61,67 粘着シート 62 UV樹脂 63 スキージ 64 フォトマスク 65 紫外光 66 Agペースト 82,83;92,93;102,103;112,1
13;122 端子電極 84,85 導電性ろう材 94、95 異方導電性樹脂接着剤 96 粒子
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 33/00 H01L 23/29 H01L 23/31 JICSTファイル(JOIS)
Claims (14)
- 【請求項1】 ウエハ状の半導体材料から製造され、電
気配線基板に対し、PN接合面が垂直になるように載置
され、PN接合面に垂直な方向の両端に形成される端子
電極で、電気配線基板上に間隔をあけて設けられる接続
電極に接合される発光表示素子において、 少なくとも電気配線基板に対向する側端面では、 PN接合面を含む半導体結晶の側端面がPN接合面に垂
直であり、 両端の端子電極の側端面が、該半導体結晶の側端面の延
長上にある内方側端面と、該内方側端面よりも電気配線
基板側に突出する外方側端面とで段差が形成され、 両端の端子電極の内方側端面と半導体結晶の側端面とに
わたって、表面が外方側端面と同一平面となるように、
電気絶縁性の被膜が形成されていることを特徴とする発
光表示素子。 - 【請求項2】 前記電気絶縁性の被膜は、紫外線硬化型
樹脂で形成されることを特徴とする請求項1記載の発光
表示素子。 - 【請求項3】 前記電気絶縁性の被膜は、前記PN接合
面からの出射光に対して透明で、かつ、エポキシ樹脂お
よびフェノール樹脂を含む有機材料、または酸化珪素お
よび酸化アルミニウムを含む無機材料の中から選択され
る物質であることを特徴とする請求項1記載の発光表示
素子。 - 【請求項4】 前記半導体材料は、III−V族化合物
半導体、II−VI族化合物半導体または炭化珪素の中
から選択される物質であることを特徴とする請求項1〜
3のいずれかに記載の発光表示素子。 - 【請求項5】 前記端子電極は、金属薄膜と、導電性の
ろう材または導電性の樹脂接着剤との組合せによって形
成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか
に記載の発光表示素子。 - 【請求項6】 前記端子電極は、金属薄膜と、異方導電
性樹脂接着材との組合せによって形成されていることを
特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の発光表示素
子。 - 【請求項7】 前記端子電極は、前記PN接合面に垂直
な方向の両端で、表面が前記電気配線基板の表面に対し
て垂直となるように形成されていることを特徴とする請
求項1〜6のいずれかに記載の発光表示素子。 - 【請求項8】 前記端子電極は、少なくとも一部に光透
過性空間を残すように形成されていることを特徴とする
請求項1〜7のいずれかに記載の発光表示素子。 - 【請求項9】 ウエハ状の半導体材料から製造され、電
気配線基板に対し、PN接合面が垂直になるように載置
され、PN接合面に垂直な方向の両端に形成される端子
電極で、電気配線基板上に間隔をあけて設けられる接続
電極に接合される発光表示素子であって、 少なくとも電気配線基板に対向する側端面では、 PN接合面を含む半導体結晶の側端面がPN接合面に垂
直であり、 両端の端子電極の側端面が、該半導体結晶の側端面より
も電気配線基板側に突出して、該半導体結晶の側端面と
電気配線基板との間に空間を生じさせる段差が形成され
る発光表示素子の端子電極を、前記電気配線基板の接続
電極に、前記段差よりも最大径が小さい粒子のみを導電
性成分として含む異方導電性樹脂接着剤を用いて、接続
することを特徴とする発光表示素子の電気配線基板への
接続方法。 - 【請求項10】 請求項1〜8のいずれかに記載の発光
表示素子の端子電極を、前記電気配線基板の接続電極
に、導電性のろう材または導電性の樹脂接着剤を用いて
接続することを特徴とする発光表示素子の電気配線基板
への接続方法。 - 【請求項11】 電気配線基板に対してPN接合面が垂
直になるように載置され、PN接合面に垂直な方向の両
端に形成される端子電極で、電気配線基板上に間隔をあ
けて設けられる接続電極に接合される発光表示素子の製
造方法において、 半導体ウエハ内部に、表面に平行なPN接合面を形成
し、一方表面側に各発光表示素子毎の端子電極を形成
し、他方表面全体に電極層を形成するウエハ製造工程
と、 前記半導体ウエハの他方表面側を粘着シートに貼付け、
各発光表示素子間で半導体ウエハを切断して発光表示素
子のチップ毎に分離し、粘着シートを延伸させて発光表
示素子チップ間の間隔を拡大する素子離間工程と、 前記発光表示素子チップ間の間隙に前記一方表面側から
電気絶縁用樹脂を塗布し、硬化させる絶縁工程と、 前記一方表面側の端子電極表面から、硬化した電気絶縁
用樹脂を除去して端子電極表面を露出させる絶縁除去工
程と、 前記一方表面側から導電性ペーストを塗布し、前記他方
表面側の粘着シートを剥離して導電性ペーストを塗布
し、両表面に塗布した導電性ペーストを熱硬化させて厚
膜電極を形成する電極形成工程と、 前記各発光表示素子チップ間を、前記硬化した電気絶縁
用樹脂を残すように切断して、側面全体に電気絶縁用樹
脂層を有する発光表示素子チップを分離することを特徴
とする発光表示素子の製造方法。 - 【請求項12】 前記絶縁工程で塗布する電気絶縁用樹
脂は、紫外線硬化型であることを特徴とする請求項11
記載の発光表示素子の製造方法。 - 【請求項13】 前記絶縁工程では、前記電気絶縁用樹
脂をスキージを用いて塗布することを特徴とする請求項
11または12記載の発光表示素子の製造方法。 - 【請求項14】 前記電極形成工程では、前記導電性ペ
ーストをスキージを用いて塗布することを特徴とする請
求項11〜13のいずれかに記載の発光表示素子の製造
方法。
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