JP2012191019A - 光半導体装置用接着剤シートの製造方法及び光半導体装置用接着剤シート - Google Patents

Abstract

【課題】光半導体装置用接着剤シートの製造をハイスループット化することができ、かつ、適当で均一な形状、面積、膜厚を有する光半導体装置用接着剤を基材シート上に形成することができる光半導体装置用接着剤シートの製造方法を提供する。
【解決手段】ウエーハ１２から切り出されソーティングされた光半導体素子１３を基材シート２上からピックアップし、前記光半導体素子１３を光半導体装置１４内の素子取付部１５に搭載した後、前記光半導体素子１３を前記素子取付部１５に硬化接着するために用いる光半導体装置用接着剤が配置された光半導体装置用接着剤シート３を製造する方法であって、少なくとも、前記基材シート２上にフィルム状の前記光半導体装置用接着剤１を剥離可能に成形する接着剤成形工程、及び前記成形された光半導体装置用接着剤１を任意の形状に分割する接着剤分割工程を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、半導体装置用接着剤シートの製造方法に関し、特に光半導体装置用接着剤シートの製造方法に関するものである。

光半導体装置の製造においては、光半導体素子を素子取付部に接着するための液状、ペースト状の硬化性接着剤（ダイボンド剤ともいう）と、光半導体素子を上から封止等する硬化性接着剤とが用いられてきた。青色ＬＥＤ（ライトエミッションダイオード）素子や、青色波長以下の発光波長を有するＬＥＤ素子からの発光により波長変換を行うことで白色光を発するＬＥＤ素子を有する光半導体装置の製造においては、光半導体素子を上から封止等する硬化性接着剤として液状、ペースト状のシリコーン系接着剤が用いられてきた。

また、ダイボンド剤にも液状、ペースト状のシリコーン系のものが用いられており、シリコーン系ダイボンド剤は一般に内部応力が小さく、接着性に優れ、しかも光透過性に優れている（特許文献１、特許文献２）。具体的には、特許文献１ではエポキシ・シリコーン混成樹脂組成物をポッティングし、１８０℃で１時間硬化することで発光半導体装置を作製しており、また、特許文献２ではエポキシ・シリコーン混成樹脂組成物を底部に発光素子を配置させたカップ、キャビティ、パッケージ凹部等にディスペンサーその他の方法にて注入して加熱等により硬化させることで接着、封止している。

このような、液状、ペースト状のシリコーン系ダイボンド剤の塗布方法としては、一般的にはスタンピングにより塗布する方法が用いられている。以下、ダイボンド剤をスタンピングすることにより光半導体装置を製造する方法について図５（Ｂ）を用いて説明する。まず、ＬＥＤ素子等の光半導体素子１３’は１枚のウエーハ１２’からダイサー１１’により大量に切り出され（工程１’）、採取されるが、発光波長のばらつきが大きいため光半導体素子１３’の１つ１つの発光波長を測定し、発光波長ごとに層別するソーティングという作業が行われる（工程２’）。次に、各層にソーティングされた光半導体素子１３’は層ごとに１枚の粘着テープ２１にまとめて貼り付けられる（工程３’）。その後、選択した発光波長層を有する光半導体素子１３’が貼り付けられた粘着テープ２１から光半導体素子１３’を１個ずつ取り出すピックアップという作業を行う（工程４−１’）と同時に、別に配置された光半導体装置１４’内の素子取付部１５’に液状、ペースト状のダイボンド剤２２をスタンピングにより塗布し（工程４−２’）、ピックアップした光半導体素子１３’を素子取付部１５’に置くという作業が行われ、加熱などによりダイボンド剤２２が硬化され、光半導体素子１３’と光半導体装置１４’内の素子取付部１５’が硬化接着させられる（工程５’）。

しかし、上記光半導体装置の製造方法では、光半導体装置の素子取付部の一つ一つにダイボンド剤をスタンピングする必要があるため、時間がかかるという問題があった。この問題は液状、ペースト状のダイボンド剤を塗布等して使用する以上回避できない問題となっていた。

特許第４４７９８８３号公報 特開平２００４−２６６１３４号公報

その為、高効率生産性、生産コストダウンの観点から液状、ペースト状のダイボンド剤に代わる光半導体装置用接着剤及びそれを用いた光半導体装置の製造方法が望まれていた。そのような光半導体装置用接着剤の使用形態として、これを基材シート上に配置した光半導体装置用接着剤シートが考えられる。これにより光半導体装置を効率よく製造でき、特にライトエミッションダイオード（以下ＬＥＤという）、レーザーダイオード（以下ＬＤという）をはじめとした光半導体素子（ダイ、ダイスまたはチップともいう）を光半導体装置の素子取付部に固定するまでの作業を効率よく行うことができ、光半導体装置の製造の生産性を高めることができると考えられる。しかしながら、他方で光半導体装置用接着剤シート自体の製造のハイスループット化、又は、素子取付部に硬化接着される光半導体素子の接着面積に合わせて適当で均一な形状、面積、膜厚を有する光半導体装置用接着剤を基材シート上に形成することが困難であれば、光半導体装置の製造の生産性向上も困難となる。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、光半導体装置の製造の生産性を高めることができる光半導体装置用接着剤シートの製造をハイスループット化することができ、かつ、素子取付部に硬化接着される光半導体素子の接着面積に合わせて適当で均一な形状、面積、膜厚を有する光半導体装置用接着剤を基材シート上に形成することができる光半導体装置用接着剤シートの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明では、ウエーハから切り出されソーティングされた光半導体素子を基材シート上からピックアップし、前記光半導体素子を光半導体装置内の素子取付部に搭載した後、前記光半導体素子を前記素子取付部に硬化接着するために用いる光半導体装置用接着剤が配置された光半導体装置用接着剤シートを製造する方法であって、
少なくとも、前記基材シート上にフィルム状の前記光半導体装置用接着剤を剥離可能に成形する接着剤成形工程、及び前記成形された光半導体装置用接着剤を任意の形状に分割する接着剤分割工程を有することを特徴とする光半導体装置用接着剤シートの製造方法を提供する。

このように、基材シート上に一様に成形した光半導体装置用接着剤を硬化接着される光半導体素子の接着面積に合わせて任意の形状に分割することで、光半導体装置の製造の生産性を高めることができる光半導体装置用接着剤シートの製造をハイスループット化することができ、かつ、素子取付部に硬化接着される光半導体素子の接着面積に合わせて適当で均一な形状、面積、膜厚を有する光半導体装置用接着剤を基材シート上に形成することができる。

また、前記接着剤分割工程において、レーザー光の照射により、成形された光半導体装置用接着剤を任意の形状に分割することが好ましい。

このように、光半導体装置用接着剤はレーザー光の照射により容易に分割することができ、レーザー光の照射した部分を境に分割された接着剤同士の側面が離れている状態となるため、分割された個々の光半導体装置用接着剤は容易に基材シート上から剥離できるものとなる。このように、レーザー光の照射による光半導体装置用接着剤の分割で、光半導体装置用接着剤シートの製造の更なるハイスループット化が可能となり、かつ、素子取付部に硬化接着される光半導体素子の接着面積に合わせてより適当でより均一な形状、面積、膜厚を有する光半導体装置用接着剤を基材シート上に形成することができる光半導体装置用接着剤シートの製造方法となる。ここで言うレーザー光は光半導体装置用接着剤を分割することができればどのようなものでも良く、炭酸ガスレーザー、ＹＡＧレーザー、ＹＶＯ_４レーザーなどが適用できる。

さらに、前記接着剤分割工程において、カッター刃により、成形された光半導体装置用接着剤を任意の形状に分割することも好ましい。

このように、光半導体装置用接着剤はカッター刃により容易に分割することができ、カッター刃による切断を行った部分を境に分割された接着剤同士の側面が離れている状態となるため、分割された個々の光半導体装置用接着剤は容易に基材シート上から剥離できるものとなる。このように、カッター刃による光半導体装置用接着剤の分割で、光半導体装置用接着剤シートの製造の更なるハイスループット化が可能となり、かつ、素子取付部に硬化接着される光半導体素子の接着面積に合わせてより適当でより均一な形状、面積、膜厚を有する光半導体装置用接着剤を基材シート上に形成することができる光半導体装置用接着剤シートの製造方法となる。ここで言うカッター刃は光半導体装置用接着剤を分割することができればどのようなものでも良く、ビク刃（トムソン刃）、ピナクル刃などが適用できる。

また、本発明では、前記光半導体装置用接着剤シートの製造方法により製造され、前記任意の形状に分割された光半導体装置用接着剤を有する光半導体装置用接着剤シートを提供する。

このような光半導体装置用接着剤シートであれば、基材シート上に複数個の任意の形状に分割された光半導体装置用接着剤が配置したものであるため、一枚の光半導体装置用接着剤シート上に複数の光半導体素子が貼り付けられることができる。さらに、ピックアップ時に光半導体素子と光半導体装置用接着剤は共に一体となって剥離しピックアップされ、そのまま素子取付部に搭載され、光半導体装置用接着剤を介して硬化接着されることができるものとなる。そのため、素子取付部へのダイボンド剤のスタンピングが不要となり、光半導体装置を効率よく製造でき、特に、光半導体装置の素子取付部に固定するまでの作業を効率よく行うことができる光半導体装置用接着剤シートとなる。

以上説明したように、本発明によれば、光半導体装置の製造の生産性を高めることができる光半導体装置用接着剤シートの製造をハイスループット化することができ、かつ、素子取付部に硬化接着される光半導体素子の接着面積に合わせて適当で均一な形状、面積、膜厚を有する光半導体装置用接着剤を基材シート上に形成することができる光半導体装置用接着剤シートの製造方法を提供することができる。

本発明にかかる接着剤分割工程前の基材シートと光半導体装置用接着剤を示す上面図である。 本発明にかかる接着剤分割工程前の基材シートと光半導体装置用接着剤を示す側面図である。 本発明により製造された光半導体装置用接着剤シートの上面図である。 本発明により製造された光半導体装置用接着剤シートの側面図である。 （Ａ）本発明により製造された光半導体装置用接着剤シートを用いた光半導体装置の製造フローと、（Ｂ）従来の光半導体装置の製造フローを並べて示した図である。

以下、本発明の光半導体装置用接着剤シートの製造方法について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
前述のように、光半導体装置の製造の生産性を高めることができる光半導体装置用接着剤シート自体の製造のハイスループット化、及び素子取付部に硬化接着される光半導体素子の接着面積に合わせて適当で均一な形状、面積、膜厚を有する光半導体装置用接着剤を基材シート上に形成することができる光半導体装置用接着剤シートの製造方法が必要とされていた。

本発明者らは、まず、ＬＥＤ装置をはじめとした光半導体素子を有する光半導体装置の高効率な製造方法について検討を重ねた結果、基材シート上に任意の形状に分割された光半導体装置用接着剤を剥離可能な状態で有する光半導体装置用接着剤シートを用いれば、光半導体素子を光半導体装置の素子取付部に固定するまでの作業を効率よく行うことができ、ダイボンド剤を素子取付部にスタンピングする時間を削減することができることを見出した。

さらに、本発明者らは、この光半導体装置用接着剤シート自体の製造のハイスループット化、及び素子取付部に硬化接着される光半導体素子の接着面積に合わせて適当で均一な形状、面積、膜厚を有する光半導体装置用接着剤を基材シート上に形成することができれば、光半導体装置の製造を更に効率化できることに想到し、この課題を達成するため鋭意検討を重ねた。その結果、基材シート上に一様に成形した光半導体装置用接着剤を硬化接着される光半導体素子の接着面積に合わせて任意の形状に分割することを見出して、本発明を完成させた。

すなわち、本発明では、ウエーハから切り出されソーティングされた光半導体素子を基材シート上からピックアップし、前記光半導体素子を光半導体装置内の素子取付部に搭載した後、前記光半導体素子を前記素子取付部に硬化接着するために用いる光半導体装置用接着剤が配置された光半導体装置用接着剤シートを製造する方法であって、
少なくとも、前記基材シート上にフィルム状の前記光半導体装置用接着剤を剥離可能に成形する接着剤成形工程、及び前記成形された光半導体装置用接着剤を任意の形状に分割する接着剤分割工程を有することを特徴とする光半導体装置用接着剤シートの製造方法を提供する。以下本発明について詳細に説明する。

［光半導体素子］
本発明における光半導体素子は、ウエーハから切り出されソーティングされた光半導体素子であり、一般的に光半導体素子として扱われているものであれば特に制限されず、ＬＥＤ、ＬＤを例示することができる。このような光半導体素子は、特有の問題として、一般に光量や発光波長等のばらつきが大きい。そのため、光半導体装置に固着される前に発光波長等ごとに層別するソーティング作業が行われる。ソーティングは一つ一つの光半導体素子の発光波長を測定して行うため、ソーティングされた後の光半導体素子は、通常、粘着シートなどに層ごとに貼り付けておく必要がある。その点、本発明にかかる光半導体素子は、ウエーハから切り出されソーティングされた後、素子取付部に接着される面に本発明における光半導体装置用接着剤が貼り付けられるものであり、光半導体装置内の素子取付部に搭載された後、本発明における光半導体装置用接着剤により前記素子取付部に硬化接着されるものである。従って、ソーティングされた光半導体素子が基材シート上の光半導体装置用接着剤に貼り付けられる工程において、ソーティングされた光半導体素子を層ごとに貼り付けておくことと、光半導体装置用接着剤を圧着し貼り付けることが同時に達せられることとなる。

［基材シート］
本発明における基材シートは、その上に本発明における光半導体装置用接着剤が配置されるものであり、かつ本発明にかかる光半導体装置用接着剤がその上から剥離できるものであれば特に制限はされない。このような基材シートとしては、例えばＰＥＴフィルム上に離型剤がコートされたＰＥＴセパレーターを使用することができる。前記ウエーハから切り出されソーティングされた光半導体素子は、前記基材シート上に配置された分割された光半導体装置用接着剤に貼り付けられ、前記基材シート上からピックアップされ、光半導体装置内の素子取付部に搭載される。この際に、前記基材シートは、本発明における光半導体装置用接着剤が剥離できるものであるため、光半導体装置用接着剤はピックアップされた光半導体素子と共に一体となって基材シート上から剥離してピックアップされる。

［光半導体装置内の素子取付部］
本発明における光半導体装置内の素子取付部は、前記光半導体素子が搭載される部分である。

［光半導体装置用接着剤］
本発明にかかる光半導体装置用接着剤は、前記光半導体素子を前記光半導体装置内の素子取付部に硬化接着するために用いる光半導体装置用接着剤であって、フィルム状に成形されており、前記基材シート上に配置されており、前記基材シートから剥離できるものである。そのため、まず、前記ウエーハから切り出されソーティングされた光半導体素子は、前記基材シート上に配置されフィルム状に成形された光半導体装置用接着剤に貼り付けられる（貼り付け工程）。さらに、光半導体装置用接着剤はピックアップされた光半導体素子と共に一体となって基材シート上から剥離してピックアップされる（ピックアップ工程）。その後、光半導体素子が素子取付部に搭載され、硬化接着される工程において、本発明にかかる光半導体装置用接着剤を介して前記光半導体素子が素子取付部に搭載され、硬化接着される（ダイボンド工程）。これにより、光半導体装置用接着剤を有する光半導体装置用接着剤シートによれば、前記素子取付部にダイボンド剤をスタンピングせずに前記光半導体素子を硬化接着でき、光半導体装置の素子取付部に固定するまでの作業を効率よく行うことができ、光半導体装置の製造の生産性を高めることができる。

・フィルム状の光半導体装置用接着剤
本発明にかかる光半導体装置用接着剤は、フィルム状に成形されているものである。そのため、基材シート上に成形しやすく、また剥離しやすい。その上、前記光半導体素子には均一な形状、面積及び厚みの光半導体装置用接着剤のフィルムが貼り付けられることができるため、硬化接着後の光半導体装置の品質は一定のものに保たれる。本発明の接着剤成形工程と接着剤分割工程によれば、素子取付部に硬化接着される光半導体素子の接着面積に合わせて適当で均一な形状、面積、膜厚を有する光半導体装置用接着剤を基材シート上に形成することが出来る。

また、本発明にかかる光半導体装置用接着剤は、フィルム状に成形されており、その厚さは１μｍ以上１５０μｍ以下の範囲が好ましく、特に３μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。厚さが１μｍ以上であれば、硬化後に充分な接着強度を得ることができるため好ましく、１５０μｍ以下であれば、光半導体素子が硬化接着された光半導体装置が厚くなりすぎること等を回避できるため好ましい。

・前記基材シート上に配置された光半導体装置用接着剤
本発明にかかる光半導体装置用接着剤は、前記基材シート上に配置されているものである。そのため、ウエーハから切り出された後、光量や発光波長等に応じてソーティングされた光半導体素子は、層ごとに基材シート上に配置された光半導体装置用接着剤に個々貼り付けられることができる。

・前記基材シートから剥離できる光半導体装置用接着剤
本発明にかかる光半導体装置用接着剤は、前記基材シートから剥離できるものである。そのため、光半導体装置用接着剤はピックアップされた光半導体素子と共に一体となって基材シート上から剥離してピックアップされる。その後、ダイボンド工程において、本発明における光半導体装置用接着剤を介して前記光半導体素子が素子取付部に搭載され、硬化接着される。以上により、本発明により製造された光半導体装置用接着剤シートによれば、前記素子取付部にダイボンド剤をスタンピングせずに前記光半導体素子を硬化接着でき、光半導体装置の素子取付部に固定するまでの作業を効率よく行うことができ、光半導体装置の製造の生産性を高めることができる。

光半導体装置用接着剤の成型方法としては、特に限定されないが硬化性シリコーン組成物を塗工、加熱乾燥することにより行うことができる。

［光半導体装置用接着剤シート］
本発明により製造される光半導体装置用接着剤シートは、前記基材シート上に、複数個の前記任意の形状に分割された光半導体装置用接着剤を配置したものとなる。図３に、本発明にかかる光半導体装置用接着剤シートの上面図を例示し、図４に側面図を例示する。このように、本発明にかかる光半導体装置用接着剤シート３は基材シート２上に、複数個のフィルム状の前記任意の形状に分割された光半導体装置用接着剤１を配置したものである。

ウエーハから切り出されソーティングされた前記光半導体素子は、光半導体装置用接着剤シートの複数個の任意の形状に分割された光半導体装置用接着剤に個々貼り付けられる（貼り付け工程）。よって、一枚の光半導体装置用接着剤シート上に複数の光半導体素子が貼り付けられることとなる。さらに、光半導体素子のピックアップ時において、光半導体装置用接着剤は光半導体素子と共に一体となって基材シート上から剥離してピックアップされる（ピックアップ工程）。その後、光半導体素子が素子取付部に搭載され、硬化接着される工程において、本発明における光半導体装置用接着剤を介して前記光半導体素子が素子取付部に搭載され、硬化接着される（ダイボンド工程）。これにより、本発明により製造される光半導体装置用接着剤シートによれば、前記素子取付部にダイボンド剤をスタンピングせずに前記光半導体素子を硬化接着でき、光半導体装置の素子取付部に固定するまでの作業を効率よく行うことができ、光半導体装置の製造の生産性を高めることができる。

また、この際、ウエーハから切り出された後、光半導体素子を光量や発光波長等に応じてソーティング（層別）したときに、特定の層を有する光半導体素子を同一の光半導体装置用接着剤シートに貼り付け、特定の層と異なる層を有する光半導体素子を異なる光半導体装置用接着剤シートに貼り付ける使用形態とすることもできる。結果、層ごとの光半導体素子が貼り付けられた光半導体装置用接着剤シートができる。これにより、特定の層の光半導体素子が接着された光半導体装置用接着剤シートをそのままダイボンダーに設置して、特定の層を有する光半導体素子をまとめて素子取付部にダイボンドすることができる。このような使用形態であれば、生産性の観点から好ましい。

［光半導体装置用接着剤シートの製造方法］
本発明は、ウエーハから切り出されソーティングされた光半導体素子を基材シート上からピックアップし、前記光半導体素子を光半導体装置内の素子取付部に搭載した後、前記光半導体素子を前記素子取付部に硬化接着するために用いる光半導体装置用接着剤が配置された光半導体装置用接着剤シートを製造する方法であって、
少なくとも、前記基材シート上にフィルム状の前記光半導体装置用接着剤を剥離可能に成形する接着剤成形工程、及び前記成形された光半導体装置用接着剤を任意の形状に分割する接着剤分割工程を有することを特徴とする光半導体装置用接着剤シートの製造方法を提供する。

（接着剤成形工程）
本発明にかかる接着剤成形工程は、基材シート上にフィルム状の光半導体装置用接着剤を剥離可能に成形する工程である。特に制限されないが、この工程において成形された光半導体装置用接着剤を半硬化状態としておくことができる。光半導体装置用接着剤を半硬化状態にすることで続く接着剤分割工程において任意の形状に分割しやすく、素子取付部に硬化接着される光半導体素子の接着面積に合わせてより適当でより均一な形状、面積、膜厚を有する光半導体装置用接着剤を基材シート上に形成しやすいため好ましい。

図１に、接着剤分割工程前の基材シートと光半導体装置用接着剤の上面図を例示し、図２に側面図を例示する。このように、接着剤分割工程前の光半導体装置用接着剤シート３’は基材シート２’上に、フィルム状の光半導体装置用接着剤１’を成形したものである。接着剤成形工程では光半導体素子複数個分の面積の光半導体装置用接着剤を成形することができる。

（接着剤分割工程）
本発明にかかる接着剤分割工程は、成形された光半導体装置用接着剤を任意の形状に分割する工程である。接着剤分割工程においては、レーザー光の照射により、前記成形された光半導体装置用接着剤を任意の形状に分割することが好ましい。

このように、光半導体装置用接着剤はレーザー光の照射により容易に分割することができ、レーザー光の照射した部分を境に分割された接着剤同士の側面が離れている状態となるため、分割された個々の光半導体装置用接着剤は容易に基材シート上から剥離できるものとなる。このように、レーザー光の照射による光半導体装置用接着剤の分割で、光半導体装置用接着剤シートの製造の更なるハイスループット化が可能となり、かつ、素子取付部に硬化接着される光半導体素子の接着面積に合わせてより適当でより均一な形状、面積、膜厚を有する分割された光半導体装置用接着剤を基材シート上に形成することができる光半導体装置用接着剤シートの製造方法となる。ここで言うレーザー光は光半導体装置用接着剤を分割することができればどのようなものでも良く、炭酸ガスレーザー、ＹＡＧレーザー、ＹＶＯ_４レーザーなどが適用できる。

さらに、カッター刃により、成形された光半導体装置用接着剤を任意の形状に分割することも好ましい。

このように、光半導体装置用接着剤はカッター刃により容易に分割することができ、カッター刃による切断を行った部分を境に分割された接着剤同士の側面が離れている状態となるため、分割された個々の光半導体装置用接着剤は容易に基材シート上から剥離できるものとなる。このように、カッター刃による光半導体装置用接着剤の分割で、光半導体装置用接着剤シートの製造の更なるハイスループット化が可能となり、かつ、素子取付部に硬化接着される光半導体素子の接着面積に合わせてより適当でより均一な形状、面積、膜厚を有する分割された光半導体装置用接着剤を基材シート上に形成することができる光半導体装置用接着剤シートの製造方法となる。ここで言うカッター刃は光半導体装置用接着剤を分割することができればどのようなものでも良く、ビク刃（トムソン刃）、ピナクル刃などが適用できる。

図３に、本発明により製造された光半導体装置用接着剤シートの上面図を例示し、図４に側面図を例示する。このように、本発明により製造された光半導体装置用接着剤シート３は基材シート２上に、複数のフィルム状の前記任意の形状に分割された光半導体装置用接着剤１が配置されたものとなる。特に、レーザー光の照射及びカッター刃により分割された場合は、隣り合う光半導体装置用接着剤の幅を狭くすることができるため、シート面をより効率よく使用することができる。さらに、光半導体素子が小さくなり、光半導体装置用接着剤の粘度が大きくなるほど他の方法、例えばスクリーン印刷などで均一な形状、面積、膜厚を有する光半導体装置用接着剤を基材シート上に形成することは困難となるが、光半導体装置用接着剤成形してからレーザー光の照射及びカッター刃等により分割する本発明の方法によれば、精度良く均一な形状、面積、膜厚を有する光半導体装置用接着剤を基材シート上に形成することができる。

［光半導体装置の製造方法］
以下、本発明により製造された光半導体装置用接着剤シートを用いて、ウエーハから切り出されソーティングされた光半導体素子を光半導体装置内の素子取付部に硬化接着させて光半導体装置を製造する方法について例示する。

比較として、はじめに、液状、ペースト状のダイボンド剤を使用する従来の光半導体装置の製造方法について、図５（Ｂ）を用いて説明する。図５（Ｂ）には従来の光半導体装置の製造方法のフロー図が示してある。まず、ＬＥＤ素子等の光半導体素子１３’がダイサー１１’によりウエーハ１２’から切り出される（工程１’）。切り出された光半導体素子１３’は光量や発光波長等のばらつきが大きいため発光波長などを測定し、ソーティング（層別）され（工程２’）、各層にソーティングされた光半導体素子１３’は、層ごとに粘着シート２１上に貼り付けられる貼り付け工程（工程３’）がされる。続いて、選択した発光波長層の粘着シート２１上から、前記貼り付けられた光半導体素子１３’をピックアップするピックアップ工程（工程４−１’）をすると同時に、別に配置された光半導体装置１４’内の素子取付部１５’にダイボンド剤２２をスタンピングにより塗布し（工程４−２’）、ピックアップした光半導体素子１３’をダイボンド剤２２を介して素子取付部１５’に搭載し、ダイボンド剤２２を硬化させて接着するダイボンド工程（工程５’）を行う。しかし、前述のように、上記光半導体装置の製造方法ではダイボンド剤のスタンピング（工程４−２’）に時間がかかるという問題を有しており、この問題は液状、ペースト状のダイボンド剤を使用する以上回避できない問題となっていた。その為、液状、ペースト状のダイボンド剤に代わる光半導体装置用接着剤及びそれを用いた光半導体装置の製造方法が望まれていた。

本発明により製造された光半導体装置用接着剤シートを用いれば上記問題を回避し、光半導体装置の製造の生産性を高めることができる。本発明により製造された光半導体装置用接着剤シートを用いた光半導体装置の製造方法の一実施態様について、図５（Ａ）を用いて説明する。図５（Ａ）には、光半導体装置用接着剤シートを用いた光半導体装置の製造方法のフロー図が示してある。まず、ＬＥＤ素子等の光半導体素子１３がダイサー１１によりウエーハ１２から切り出される（工程１）。切り出された光半導体素子１３は光量や発光波長等のばらつきが大きいため発光波長などを測定し、ソーティングされる（工程２）。この際、ソーティング（層別）したときに、特定の層を有する光半導体素子を同一の光半導体装置用接着剤シートに貼り付け、特定の層と異なる層を有する光半導体素子を異なる光半導体装置用接着剤シートに貼り付けることもできる。その場合は続く工程において、特定の層の光半導体素子が接着された光半導体装置用接着剤シートをそのままダイボンダーに設置して、特定の層を有する光半導体素子をまとめて素子取付部にダイボンドすることができるため好ましい。

（貼り付け工程）
各層にソーティングされた光半導体素子１３は、層ごとに基材シート２上に配置されたフィルム状の任意の形状に分割された光半導体装置用接着剤１に貼り付けられる貼り付け工程（工程３）がされる。この貼り付け工程により、ソーティングされた光半導体素子を一時貼り付けておくことと、光半導体素子に光半導体装置用接着剤を圧着し貼り付けることが同時に達せられることとなる。

この貼り付け工程の前に、フィルム状の光半導体装置用接着剤を半硬化状態にすることもできる。半硬化状態にする方法は特に限定されないが、熱風循環式オーブンを用いて行うことが例示される。熱風循環式オーブンを用いて乾燥させる温度としては特に限定されないが４０℃以上１５０℃未満が好ましく４０℃以上１４０℃以下がより好ましい。温度が４０℃以上であれば、硬化に要する時間が長くなることを抑制でき、また温度が１５０度未満であれば硬化速度が速すぎて完全に硬化してしまうことを抑制できるため好ましい。また、熱風循環式オーブンを用いて乾燥させる時間としては、１０秒以上２時間未満が好ましく、１０秒以上１時間半以下がより好ましい。時間が１０秒以上であれば、光半導体素子が良好に貼り付け（圧着）でき、また光半導体素子とフィルム状の光半導体装置用接着剤とが共に一体となってピックアップしやすくなるため好ましく、また時間が２時間未満であれば完全に硬化してしまうことを抑制できるため好ましい。

（ピックアップ工程）
続いて、選択した発光波長層の光半導体装置用接着剤シート３において、前記貼り付けられた光半導体素子１３を前記フィルム状の光半導体装置用接着剤１と共に前記基材シート２上から剥離してピックアップするピックアップ工程（工程４）をし、これによりフィルム状の光半導体装置用接着剤１が接着した光半導体素子１３がピックアップされる。

（ダイボンド工程）
前記ピックアップされた光半導体素子１３を前記フィルム状の光半導体装置用接着剤１が光半導体装置１４の素子取付部１５と接着するように搭載し、該フィルム状の光半導体装置用接着剤１を硬化させ該光半導体素子１３を前記光半導体装置１４に硬化接着するダイボンド工程（工程５）を行う。これにより、ダイボンド剤をスタンピングすることなく、光半導体素子を光半導体装置の素子取付部に固定するまでの作業を効率よく行うことができ、光半導体装置の製造の生産性を高めることができる光半導体装置の製造方法となる。

以下、本発明の光半導体装置用接着剤シートの製造方法の実施例及び比較例を示して本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

［光半導体装置用接着剤シートの製造方法］
（実施例１）
光半導体装置用接着剤成形用組成物として硬化性シリコーン組成物であるＫＥＲ−３０００−Ｍ４（信越化学工業株式会社製）、基材シートとしてＰＥＴセパレーター、ＦＬ２−０１、３８μｍ（株式会社タカラインコーポレーション製）、カバーシートとしてＰＥＴセパレーター、ＦＬ１−０１、３８μｍ（株式会社タカラインコーポレーション製）ブレードコーティング（ナイフコーティングともいう）による塗工機を用いた。レーザー光の照射はＣＯ_２レーザーマーカー、ＭＬ−Ｚ９５５０Ｔ（株式会社キーエンス製）を用いた。

［接着剤成形工程］
これらを用い、基材シート上に溶液状の光半導体装置用接着剤成形用組成物を均一に塗工するとともに、１１０℃の熱風循環式オーブン中で連続的にＰＥＴセパレーターごと光半導体装置用接着剤を１２０秒間乾燥することにより、基材シート上に厚さ３０μｍの半硬化状態のフィルム状の光半導体装置用接着剤を剥離可能に成形した。このフィルム状の光半導体装置用接着剤の表面にカバーシートを貼り付けた。

［接着剤分割工程］
カバーシートを剥し、レーザーパワー７０％、スキャンスピード９００ｍｍ／ｓにてレーザー光の照射を行い、基材シート上に成形された半硬化状態のフィルム状の光半導体装置用接着剤を任意の形状に分割し、本発明の光半導体装置用接着剤シートの製造方法により製造された光半導体装置用接着剤シートを得た。実施例１では光半導体装置用接着剤は１ｍｍ×１ｍｍの四角形状に分割した。レーザー光の照射部分からは半硬化状態のフィルム状の光半導体装置用接着剤は除去されていた。

上記実施例１のようにして製造された光半導体装置用接着剤シートは、複数個の分割された光半導体装置用接着剤を配置したものとなる。また、基材シート上の分割された光半導体装置用接着剤は、フィルム状に成形されており、前記基材シート上に配置されており、前記基材シートから剥離できるものである。

（実施例２）
また、実施例２として、前記接着剤成形工程の塗工時に１２０℃の熱風循環式オーブン中で９０秒間乾燥とした以外は実施例１と同様に行い、本発明の光半導体装置用接着剤シートの製造方法により製造された光半導体装置用接着剤シートを得た。

（実施例３）
さらに、実施例３として、前記接着剤成形工程の塗工時に１００℃の熱風循環式オーブン中で２４０秒間乾燥とした以外は実施例１と同様に行い、本発明の光半導体装置用接着剤シートの製造方法により製造された光半導体装置用接着剤シートを得た。

（実施例４）
また、実施例４として、前記接着剤成形工程の塗工時までは実施例１と同様に行い、接着剤分割工程では、カバーシートを剥し、裁断機とカッター刃にビク刃を使用し、基材シート上に成形された半硬化状態のフィルム状の光半導体装置用接着剤を任意の形状に分割した。具体的には、４回の裁断により１ｍｍ×１ｍｍの四角形状が形成できるようなビク刃を使用し、裁断機の送り量を１ｍｍ、送り速度を２ｍ／ｍｉｎにて分割を行い、本発明の光半導体装置用接着剤シートの製造方法により製造された光半導体装置用接着剤シートを得た。この光半導体装置用接着剤のカッター刃により裁断された部分では、隣り合う分割された光半導体装置用接着剤は離れていた。

（比較例１）
さらに、比較例１として、接着剤成形工程及び接着剤分割工程を行わず、スクリーン印刷によって光半導体装置用接着剤シートを作製した。光半導体装置用接着剤成形用組成物として硬化性シリコーン組成物であるＫＥＲ−３０００−Ｍ４（信越化学工業株式会社製）、基材シートとしてＰＥＴセパレーター、ＰＥＴ＃３８ｘ−４１−３０３５、３８μｍ（株式会社タカラインコーポレーション製）、スクリーン版として１ｍｍ×１ｍｍの四角開口部が１０個並んだ行を１０行、合計１００個の開口部を間隔０．５ｍｍで規則的に配列したスクリーン版、スクリーン印刷機としてミノグループ製のスクリーン印刷機を用いた。

これらを用い、スキージ角度７０°、スキージ速度３００ｍｍ／ｓｅｃ、クリアランス量１ｍｍにて、基材シート上にスクリーン印刷により１００個の光半導体装置用接着剤を配置した。その後、１２０℃の熱風循環式オーブン中でＰＥＴセパレーターごと印刷された光半導体装置用接着剤を１２０秒間乾燥することにより、ＰＥＴセパレーター上に半硬化状態のフィルム状の光半導体装置用接着剤が配置された光半導体装置用接着剤シートを得た。この光半導体装置用接着剤は１ｍｍ×１ｍｍの四角形状となった。

このように、実施例１〜４が接着剤成形工程において光半導体装置用接着剤を成形し半硬化状態に乾燥させ、その後に接着剤を分割するのに対し、比較例１ではスクリーン印刷により光半導体装置用接着剤を配置したあとに半硬化状態に乾燥させる。すなわち、実施例１〜４はある程度形の決まった半硬化状態の接着剤を光半導体素子の接着面積に合わせて分割できるので、適当で均一な形状、面積、膜厚を有する光半導体装置用接着剤を基材シート上に形成することができるのに対して、比較例１では形状が不安定な未硬化状態の接着剤を印刷してから硬化させるので、接着剤の形状、面積、膜厚が不均一になりやすい。実際に、目視にて、実施例１〜４及び比較例１で作製された光半導体装置用接着剤シートを確認したところ比較例１よりも実施例１〜４で作製された光半導体装置用接着剤シートの方が接着剤の形状、面積、膜厚が均一であった。

さらに、比較例１では、接着剤の粘度が高い場合にはスキージ速度を低下させざるを得ないことがあり、スループットが低下する。また、特に接着剤の粘度が高く、光半導体素子が小さい場合にはスループットの低下が顕著となり、小型化の要求に応えることが困難となる。さらに、スクリーン版の開口部の間隔狭すぎる場合は隣り合う光半導体装置用接着剤同士がくっつくなどの原因によるスループットの低下も起こりうる。一方で、本発明の実施例１〜４によれば、比較例１のように接着剤の粘度、光半導体素子の小ささ、スクリーン版の開口部の間隔等に由来するスループットの低下の影響を受けず、光半導体装置用接着剤シートの作製のハイスループット化が可能となる。次に、本発明により製造された光半導体装置用接着剤シートの接着強度と従来のダイボンド剤を使用した場合と比べた製造効率を評価した。

［接着強度及び製造効率の評価］
実施例１で得られた光半導体装置用接着剤シートを用いて、光半導体素子の接着強度を評価した。このフィルム状の分割された光半導体装置用接着剤に１ｍｍ×１ｍｍの接着面積を有する青色ＬＥＤ素子を圧着した後、ピンセットで素子をつかみながら持ち上げたところ、ＰＥＴセパレーターから光半導体装置用接着剤を容易に剥すことができた。このときにはフィルム状の光半導体装置用接着剤は素子の一面（素子取付部に接着される面）にきれいに貼り付いたまま光半導体素子と共に一体となってピックアップされた。その後、このフィルム状の光半導体装置用接着剤付き光半導体素子を、銀メッキを施した銅板（素子取付部に相当）にフィルム状の光半導体装置用接着剤を介して接着するように圧着した後、１５０℃の熱風循環式オーブン中で２時間加熱して硬化接着させた。硬化接着後のせん断接着強度は４．０ＭＰａであった。せん断接着強度は強度テスター（デイジ社製）を用いて測定した。製造効率は後述するペースト状のダイボンド剤を用いた場合に要した時間を製造効率１としたとき、１／５であった。

［ペースト状のダイボンド剤を使用した光半導体装置の製造比較例］
上記実施例１で作成された光半導体装置用接着剤シートとの比較のため、ペースト状のダイボンド剤を用いた従来の光半導体装置の製造方法の製造効率を実施例１と同じダイボンダー（エーエスエム・アッセンブリー・テクノロジー株式会社製）にて評価した。１ｍｍ×１ｍｍの青色ＬＥＤ素子１００個を粘着フィルムＥＬＰ Ｖ−８Ｓ（日東電工株式会社製）の上に圧着固定してダイボンダーに設置してダイボンドを行った。ダイボンド剤のスタンピングに時間がかかり、光半導体装置用接着剤シートを使用する時間よりも５倍の製造時間（製造効率１）がかかった。硬化接着後のせん断接着強度は４．０ＭＰａであった。

同様にして実施例２〜４で得られた光半導体装置用接着剤シート光半導体素子の接着強度と製造効率を評価した。実施例１〜４の結果を表１にまとめて示す。

このように、本発明の製造方法により製造された光半導体装置用接着剤シートを用いない従来法による光半導体装置の製造比較例では、ダイボンド剤のスタンピングが必要であり、本発明における光半導体装置用接着剤を使用した光半導体装置の製造時間よりも５倍の製造時間（製造効率１）がかかった。一方で、本発明の実施例１〜４により作製された光半導体装置用接着剤シートを用いて光半導体装置を製造した場合には、ダイボンド剤のスタンピングを省略することができ、ペースト状のダイボンド剤を用いた場合との比較に比べて１／５の製造時間（製造効率１／５）で光半導体装置を製造できることが明らかとなった。これにより、本発明にかかる光半導体装置用接着剤シートにより、光半導体素子を光半導体装置の素子取付部に固定するまでの作業を効率よく行うことができ、光半導体装置の製造の生産性を高めることができることも明らかとなった。

以上説明したように、本発明によれば、光半導体装置の製造の生産性を高めることができる光半導体装置用接着剤シートの製造をハイスループット化することができ、かつ、素子取付部に硬化接着される光半導体素子の接着面積に合わせて適当で均一な形状、面積、膜厚を有する光半導体装置用接着剤を基材シート上に形成することができる光半導体装置用接着剤シートの製造方法を提供することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

１…光半導体装置用接着剤、 １’…接着剤分割工程前の光半導体装置用接着剤、 ２、２’…基材シート、 ３…光半導体装置用接着剤シート、 ３’…接着剤分割工程前の光半導体装置用接着剤シート、 １１、１１’…ダイサー、 １２、１２’…ウエーハ、 １３、１３’…光半導体素子、 １４、１４’…光半導体装置、 １５、１５’…、素子取付部、 ２１…粘着シート、 ２２…ダイボンド剤

Claims (4)

1. ウエーハから切り出されソーティングされた光半導体素子を基材シート上からピックアップし、前記光半導体素子を光半導体装置内の素子取付部に搭載した後、前記光半導体素子を前記素子取付部に硬化接着するために用いる光半導体装置用接着剤が配置された光半導体装置用接着剤シートを製造する方法であって、
   少なくとも、前記基材シート上にフィルム状の前記光半導体装置用接着剤を剥離可能に成形する接着剤成形工程、及び前記成形された光半導体装置用接着剤を任意の形状に分割する接着剤分割工程を有することを特徴とする光半導体装置用接着剤シートの製造方法。
2. 前記接着剤分割工程において、レーザー光の照射により、前記成形された光半導体装置用接着剤を任意の形状に分割することを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置用接着剤シートの製造方法。
3. 前記接着剤分割工程において、カッター刃により、前記成形された光半導体装置用接着剤を任意の形状に分割することを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置用接着剤シートの製造方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光半導体装置用接着剤シートの製造方法により製造され、前記任意の形状に分割された光半導体装置用接着剤を有するものであることを特徴とする光半導体装置用接着剤シート。
   
   

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