JP2013168599A - 半導体発光装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体発光素子からの光漏れがなく、蛍光体の使用量を最小限に抑制できる半導体発光装置を提供する。
【解決手段】半導体発光素子３を回路基板上に実装した半導体発光装置であって、半導体発光素子３の発光面が蛍光体シート１で覆われており、蛍光体シート１が、２５℃での貯蔵弾性率が０．５ＭＰａ以上であり、かつ１００℃での貯蔵弾性率が０．１ＭＰａ未満であるものであって、半導体発光素子３の縁において蛍光体シート１に覆われていない長さ２が５μｍを上回らないものであり、かつ、半導体発光素子３の縁において蛍光体シート１がはみ出す長さが５μｍを上回らないものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体発光素子の上部に蛍光体シートを被せた半導体発光装置及びその製造方法に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ、Light Emitting Diode）は、その発光効率の目覚ましい向上を背景とし、低い消費電力、高寿命、意匠性などを特長として液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のバックライト向けや、車のヘッドライト等の車載分野ばかりではなく一般照明向けでも急激に市場を拡大しつつある。

ＬＥＤの発光スペクトルは、半導体発光素子（以後ＬＥＤチップと呼ぶ）を形成する半導体材料に依存するためその発光色は限られている。そのため、ＬＥＤを用いてＬＣＤバックライトや一般照明向けの白色光を得るためにはＬＥＤチップ上にそれぞれのチップに適合した蛍光体を配置し、発光波長を変換する必要がある。具体的には、青色発光するＬＥＤチップ上に黄色蛍光体を設置する方法、青色発光するＬＥＤチップ上に赤および緑の蛍光体を設置する方法、紫外線を発するＬＥＤチップ上に赤、緑、青の蛍光体を設置する方法などが提案されている。これらの中で、ＬＥＤチップの発光効率やコストの面から青色ＬＥＤ上に黄色蛍光体を設置する方法、および青色ＬＥＤ上に赤および緑の蛍光体を設置する方法が現在最も広く採用されている。

ＬＥＤチップ上に蛍光体を設置する具体的な方法の１つとして、ＬＥＤチップ上に、蛍光体シートを貼り合わせる方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。この方法は、従来実用化されている蛍光体を分散した液状樹脂をＬＥＤチップ上にディスペンスして硬化する方法と比較して、一定量の蛍光体をＬＥＤチップ上に配置することが容易であり、結果として得られる白色ＬＥＤの色や輝度を均一にできる点で優れている。

特開２０１１−２３３５５２号公報 特開２００９−９４２６２号公報 特許２０１１−２２２８５２号公報

蛍光体シートをＬＥＤチップに貼り合わせる方法は、前述のように液状蛍光体樹脂を用いるよりも色や輝度の安定化のためには優れた方法ではあるが、加工の難しさという問題を含んでいる。蛍光体シートをＬＥＤチップの大きさに個片化するための切断加工が煩雑となる恐れがあり、また、ＬＥＤチップ上の電極部などに相当する部分には予め孔開け加工などを施す必要がある。そのために、加工性に優れる蛍光体シート材料を開発することが重要となる。

一方で、半導体発光装置（以後ＬＥＤ装置と呼ぶ）において、蛍光体シートがＬＥＤチップが発光している部分を完全に覆ってＬＥＤチップからの光漏れを防止することが必須であり、かつ、蛍光体の使用量を最小限にすることが経済的に好ましい。

特許文献１では、フリップチップ実装したＬＥＤチップに、接着層を介して蛍光体シートを貼り付ける方法が開示されている。しかし、ここで開示された方法では、蛍光体シートとＬＥＤチップとの位置合わせが難しいため、ＬＥＤチップの発光部分を蛍光体シートで完全に被覆できないということが起こりうる。

また、特許文献２では、蛍光体シートでＬＥＤチップの発光面に加えて側面まで覆う構成が開示されている。しかし、この構成では、蛍光体の使用量が増えてしまうため、発光装置の費用が高くなってしまう。

さらに特許文献３では、接着層を介して蛍光体シートとＬＥＤチップ、もしくはＢステージの蛍光体シートとＬＥＤチップとを貼り合わせた状態で、ダイシングで切断する方法が開示されている。しかし、接着層やＢステージの蛍光体シートの室温での弾性率は低いと考えられ、室温での機械加工性は不明である。

このように、ＬＥＤチップからの光漏れを防止し、かつ、蛍光体の使用を最小限に抑えられるＬＥＤ装置を得ることは困難であった。本発明はかかる特性を両立するＬＥＤ装置を提供することを目的とする。

本発明の一の形態は、半導体発光素子を回路基板上にフリップチップ実装した半導体発光装置であって、前記半導体発光素子の発光面が蛍光体シートで覆われており、前記蛍光体シートが、２５℃での貯蔵弾性率が０．５ＭＰａ以上であり、かつ１００℃での貯蔵弾性率が０．１ＭＰａ未満であるものであって、前記半導体発光素子の縁において前記蛍光体シートに覆われていない長さｍが５μｍを上回らないものであり、かつ、前記半導体発光素子の縁において前記蛍光体シートがはみ出す長さｎが５μｍを上回らないものであることを特徴とする半導体発光装置である。

また、本発明の別の形態は、半導体発光素子を回路基板上にワイヤーボンディングにて実装した半導体発光装置であって、前記半導体発光素子の電極部分以外の表面が蛍光体シートで覆われており、前記蛍光体シートが、２５℃での貯蔵弾性率が０．５ＭＰａ以上であり、かつ１００℃での貯蔵弾性率が０．１ＭＰａ未満であるものであって、前記半導体発光素子の縁において前記蛍光体シートに覆われていない長さｍが５μｍを上回らないものであり、かつ、前記半導体発光素子の縁において前記蛍光体シートがはみ出す長さｎが５μｍを上回らないものであることを特徴とする半導体発光装置である。

本発明によれば、蛍光体シートがＬＥＤチップを完全に覆うために、ＬＥＤチップからの光漏れを防止することができる。また蛍光体シートの面積を抑制することができるので、ＬＥＤ装置における蛍光体の使用量を最小限に抑えることができる。

蛍光体シートがＬＥＤチップに積層された状態の上面図。 蛍光体シートがＬＥＤチップに積層された状態の側面図。 本発明の樹脂積層シートによるＬＥＤ装置製造工程の例。

本発明における蛍光体シートは、ＬＥＤチップに波長変換層として貼り付けられて使用される。フリップチップ実装されたＬＥＤチップにおいては、蛍光体シートがＬＥＤチップの表面を完全に覆う状態となっているのが好ましい。一方、ワイヤーボンディングにて実装されたＬＥＤチップにおいては、ＬＥＤチップの表面にワイヤーを接続させる電極が存在するため、蛍光体シートがＬＥＤチップの電極部分を除く表面をより完全に覆う状態となっているのが好ましい。どちらのＬＥＤ装置でも、ＬＥＤチップの縁が蛍光体シートに覆われていない長さｍは、５μｍを上回らないものであることが好ましく、１μｍを上回らないものがより好ましい。

ＬＥＤチップの縁が蛍光体シートに覆われていない長さｍとは、図１に示したように、ＬＥＤチップの上面において、蛍光体シートの端部からＬＥＤチップの辺に垂線を引いたときの距離と定義される。長さｍは、ＬＥＤチップの周囲全体において５μｍを上回らないものであることが好ましく、１μｍを上回らないものがより好ましい。

上記のようにＬＥＤチップの表面を覆うことによって、ＬＥＤからの光漏れを防止することができる。

また、蛍光体シートの縁がＬＥＤチップからはみ出す長さｎは、どちらの実装のＬＥＤチップにおいても、５μｍを上回らないものが好ましく、１μｍを上回らないものがより好ましい。

蛍光体シートのはみ出している部分は、波長変換に寄与する効果が期待できない上、蛍光体シートとＬＥＤチップが、透明樹脂で封止される構成の時には、蛍光体シートのはみ出している部分が樹脂の封止を妨害して気泡が生じる場合があることから、はみ出す長さｎはより短いことが好ましい。

蛍光体シートの縁がＬＥＤチップからはみ出す長さｎとは、図２に示したように、蛍光体シートが積層されたＬＥＤチップを各方向の側面から観察した時に、蛍光体シートの縁がＬＥＤチップからはみ出す長さと定義される。長さｎは、ＬＥＤチップの周囲全体において５μｍを上回らないものであることが好ましく、１μｍを上回らないものがより好ましい。

ＬＥＤからの光漏れや、ＬＥＤ内部に気泡が生じると、ＬＥＤを点灯させたときの色合いが変化してしまうため、ＬＥＤの色温度ばらつきの原因となる。ｍ及びｎの値を上記の範囲内にすることによって、ＬＥＤの色温度ばらつきを抑制することができる。
本発明のＬＥＤ装置に用いられる蛍光体シートは、主として樹脂と蛍光体を含むものであれば、特に限定されることなく様々なものを使用することが可能である。必要に応じその他の成分を含んでいても良い。本発明に使用される樹脂は、蛍光体を内部に含有させる樹脂であり、最終的にシートを形成する。よって、内部に蛍光体を均質に分散させられるものであり、シート形成できるものであれば、いかなる樹脂でも構わない。具体的には、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアリレート樹脂、ＰＥＴ変性ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状オレフィン、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメチルメタアクリレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、変性アクリル、ポリスチレン樹脂及びアクリルニトリル・スチレン共重合体樹脂等が挙げられる。本発明においては、透明性の面からシリコーン樹脂やエポキシ樹脂が好ましく用いられる。更に耐熱性の面から、シリコーン樹脂が特に好ましく用いられる。

本発明で用いられるシリコーン樹脂としては、硬化型シリコーンゴムが好ましい。一液型、二液型（三液型）のいずれの液構成を使用してもよい。硬化型シリコーンゴムには、空気中の水分あるいは触媒によって縮合反応を起こすタイプとして脱アルコール型、脱オキシム型、脱酢酸型、脱ヒドロキシルアミン型などがある。また、触媒によってヒドロシリル化反応を起こすタイプとして付加反応型がある。これらのいずれのタイプの硬化型シリコーンゴムを使用してもよい。特に、付加反応型のシリコーンゴムは硬化反応に伴う副成物がなく、硬化収縮が小さい点、加熱により硬化を早めることが容易な点でより好ましい。

付加反応型のシリコーンゴムは、一例として、ケイ素原子に結合したアルケニル基を含有する化合物と、ケイ素原子に結合した水素原子を有する化合物のヒドロシリル化反応により形成される。このような材料としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、プロペニルトリメトキシシラン、ノルボルネニルトリメトキシシラン、オクテニルトリメトキシシラン等のケイ素原子に結合したアルケニル基を含有する化合物と、メチルハイドロジェンポリシロキサン、ジメチルポリシロキサン-ＣＯ-メチルハイドロジェンポリシロキサン、エチルハイドロジェンポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン-ＣＯ-メチルフェニルポリシロキサン等のケイ素原子に結合した水素原子を有する化合物のヒドロシリル化反応により形成されるものが挙げられる。また、他にも、例えば特開２０１０−１５９４１１号公報に記載されているような公知のものを利用することができる。

これらの樹脂を適宜設計することで、室温（２５℃）での貯蔵弾性率と高温（１００℃）での貯蔵弾性率を制御し、本発明の実施に有用な樹脂が得られる。

また、市販されているものとして、一般的なＬＥＤ用途のシリコーン封止材から適切な貯蔵弾性率を持つものを選択して使用することも可能である。具体例としては、東レ・ダウコーニング社製のＯＥ−６６３０Ａ／Ｂ、ＯＥ−６５２０Ａ／Ｂなどがある。

また、添加剤として塗布膜安定化のための分散剤やレベリング剤、シート表面の改質剤としてシランカップリング剤等の接着補助剤等を添加することも可能である。また、蛍光体沈降抑制剤としてシリコーン微粒子等の無機粒子を添加することも可能である。

これらの樹脂に、蛍光体を分散させた蛍光体シートの貯蔵弾性率を、２５℃で０．５ＭＰａ以上、１００℃で０．１ＭＰａ未満にすることが本発明において必須である。より望ましくは、２５℃で０．５ＭＰａ以上、１００℃で０．０５ＭＰａ未満である。

ここで言う貯蔵弾性率とは、動的粘弾性測定を行った場合の貯蔵弾性率である。動的粘弾性とは、材料にある正弦周波数で剪断歪みを加えたときに、定常状態に達した場合に現れる剪断応力を歪みと位相の一致する成分（弾性的成分）と、歪みと位相が９０°遅れた成分（粘性的成分）に分解して、材料の動的な力学特性を解析する手法である。ここで剪断歪みに位相が一致する応力成分を剪断歪みで除したものが、貯蔵弾性率Ｇ’であり、各温度における動的な歪みに対する材料の変形、追随を表すものであるので、材料の加工性や接着性に密接に関連している。

本発明における蛍光体シートについての場合は、２５℃で０．５ＭＰａ以上の貯蔵弾性率を有することにより、室温（２５℃）での金型打ち抜きによる孔開け加工や、刃体による切断加工にといった早い剪断応力に対してもシートが周囲の変形無しに孔開け、切断されるので高い寸法精度での加工性が得られる。室温における貯蔵弾性率の上限は本発明の目的のためには特に制限されないが、ＬＥＤ素子と貼り合わせた後の応力歪みを提言する必要性を考慮すると１ＧＰａ以下であることが望ましい。蛍光体シートの貯蔵弾性率が２５℃で０．５ＭＰａ未満の場合、シート切断工程においてシートの周囲が変形する可能性があることから、半導体発光素子の縁において蛍光体シートに覆われていない長さｍや、半導体発光素子の縁において前記蛍光体シートがはみ出す長さｎが５μｍを上回る可能性が高くなる。

また、１００℃において貯蔵弾性率が０．１ＭＰａ未満であることによって、６０℃〜２５０℃での加熱貼り付けを行えばＬＥＤチップ表面の形状に対して素早く変形して追従し、高い接着力が得られるものである。１００℃において０．１ＭＰａ未満の貯蔵弾性率が得られる蛍光体シートであれば、室温から温度を上げて行くに従い貯蔵弾性率が低下し、１００℃未満でも貼り付け性は温度上昇と共に良好となるが実用的な接着性を得るためには６０℃以上が好適である。またこのような蛍光体シートは１００℃を超えて加熱することでさらに貯蔵弾性率の低下が進み、貼り付け性が良好になるが、２５０℃を超える温度では通常、樹脂の熱膨張、熱収縮や熱分解の問題が発生しやすい。従って好適な加熱貼り付け温度は６０℃〜２５０℃である。１００℃における貯蔵弾性率の下限は本発明の目的のためには特に制限されないが、ＬＥＤ素子上への加熱貼り付け時に流動性が高すぎると、貼り付け前に切断や孔開けで加工した形状が保持できなくなるので、０．００１ＭＰａ以上であることが望ましい。

蛍光体シートとして上記の貯蔵弾性率が得られるのであれば、そこに含まれる樹脂は未硬化または半硬化状態のものであってもよいが、以下の通りシートの取扱性・保存性等を考慮すると、含まれる樹脂は硬化後のものであることが好ましい。樹脂が未硬化、もしくは半硬化状態であると、蛍光体シートの保存中に室温で硬化反応が進み、貯蔵弾性率が適正な範囲から外れる恐れがある。これを防ぐためには樹脂は硬化完了しているかもしくは室温保存で１ヶ月程度の長期間、貯蔵弾性率が変化しない程度に硬化が進行していることが望ましい。

蛍光体は、ＬＥＤチップから放出される青色光、紫色光、紫外光を吸収して波長を変換し、ＬＥＤチップの光と異なる波長の赤、橙色、黄色、緑色、青色領域の波長の光を放出するものである。これにより、ＬＥＤチップから放出される光の一部と、蛍光体から放出される光の一部とが混合して、白色を含む多色系のＬＥＤが得られる。具体的には、青色系ＬＥＤにＬＥＤからの光によって黄色系の発光色を発光する蛍光体を光学的に組み合わせることによって、単一のＬＥＤチップを用いて白色系を発光させることができる。

上述のような蛍光体には、緑色に発光する蛍光体、青色に発光する蛍光体、黄色に発光する蛍光体、赤色に発光する蛍光体等の種々の蛍光体がある。本発明に用いられる具体的な蛍光体としては、有機蛍光体、無機蛍光体、蛍光顔料、蛍光染料等公知の蛍光体が挙げられる。有機蛍光体としては、アリルスルホアミド・メラミンホルムアルデヒド共縮合染色物やペリレン系蛍光体等を挙げることができ、長期間使用可能な点からペリレン系蛍光体が好ましく用いられる。本発明に特に好ましく用いられる蛍光物質としては、無機蛍光体が挙げられる。以下に本発明に用いられる無機蛍光体について記載する。

緑色に発光する蛍光体として、例えば、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ、Ｙ_２ＳｉＯ_５：Ｃｅ，Ｔｂ、ＭｇＡｌ_１１Ｏ_１９：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｓｒ_７Ａｌ_１２Ｏ_２５：Ｅｕ、（Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａのうち少なくとも１以上）Ｇａ_２Ｓ_４：Ｅｕなどがある。

青色に発光する蛍光体として、例えば、Ｓｒ_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕ、（ＳｒＣａＢａ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕ、（ＢａＣａ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕ、（Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａのうち少なくとも１以上）_２Ｂ_５Ｏ_９Ｃｌ：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａのうち少なくとも１以上）（ＰＯ_４）_６Ｃｌ_２：Ｅｕ，Ｍｎなどがある。

緑色から黄色に発光する蛍光体として、少なくともセリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム酸化物蛍光体、少なくともセリウムで賦括されたイットリウム・ガドリニウム・アルミニウム酸化物蛍光体、少なくともセリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット酸化物蛍光体、及び、少なくともセリウムで賦活されたイットリウム・ガリウム・アルミニウム酸化物蛍光体などがある（いわゆるＹＡＧ系蛍光体）。具体的には、Ｌｎ_３Ｍ_５Ｏ_１２：Ｒ（Ｌｎは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａから選ばれる少なくとも１以上である。Ｍは、Ａｌ、Ｃａの少なくともいずれか一方を含む。Ｒは、ランタノイド系である。）、（Ｙ_１−ｘＧａ_ｘ）_３（Ａｌ_１−ｙＧａ_ｙ）_５Ｏ_１２：Ｒ（Ｒは、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｈｏから選ばれる少なくとも１以上である。０＜Ｒｘ＜０．５、０＜ｙ＜０．５である。）を使用することができる。

赤色に発光する蛍光体として、例えば、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕなどがある。

また、現在主流の青色ＬＥＤに対応し発光する蛍光体としては、Ｙ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ，（Ｙ,Ｇｄ）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ，Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ，Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：ＣｅなどのＹＡＧ系蛍光体、Ｔｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：ＣｅなどのＴＡＧ系蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ系蛍光体やＣａ_３Ｓｃ_２Ｓｉ_３Ｏ_１２：Ｃｅ系蛍光体、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕなどのシリケート系蛍光体、（Ｃａ，Ｓｒ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ、ＣａＳｉＡｌＮ_３：Ｅｕ等のナイトライド系蛍光体、Ｃａｘ（Ｓｉ，Ａｌ）_１２（Ｏ，Ｎ）_１６：Ｅｕなどのオキシナイトライド系蛍光体、さらには（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｓｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ系蛍光体、Ｃａ_８ＭｇＳｉ_４Ｏ_１６Ｃｌ_２：Ｅｕ系蛍光体、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ，Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｅｕ等の蛍光体が挙げられる。

これらの中では、ＹＡＧ系蛍光体、ＴＡＧ系蛍光体、シリケート系蛍光体が、発光効率や輝度などの点で好ましく用いられる。

上記以外にも、用途や目的とする発光色に応じて公知の蛍光体を用いることができる。

蛍光体の粒子サイズは、特に制限はないが、Ｄ５０が０．０５μｍ以上のものが好ましく、３μｍ以上のものがより好ましい。また、Ｄ５０が３０μｍ以下のものが好ましく、２０μｍ以下のものがより好ましい。ここでＤ５０とは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定して得られる体積基準粒度分布において、小粒径側からの通過分積算が５０％となるときの粒子径のことをいう。Ｄ５０が前記範囲であると、蛍光体シート中の蛍光体の分散性が良好で、安定な発光が得られる。

本発明では、蛍光体の含有量が蛍光体シート全体の５３重量％以上であることが好ましく、５７重量％以上であることがより好ましく、６０重量％であることがさらに好ましい。蛍光体シート中の蛍光体含有量を前記範囲とすることで、蛍光体シートの耐光性を高めることができる。なお、蛍光体含有量の上限は特に規定されないが、作業性に優れた蛍光体シートが作成しやすいという観点から、蛍光体シート全体の９５重量％以下であることが好ましく、９０重量％以下であることがより好ましく、８５重量％以下であることがさらに好ましく、８０重量％以下であることが特に好ましい。

本発明における蛍光体シートの膜厚は、蛍光体含有量と、所望の光学特性から決められる。蛍光体含有量は上述のように作業性の観点から限界があるので、膜厚は１０μｍ以上あることが好ましい。また、本発明における蛍光体シートは蛍光体含有量が多いことから、膜厚が厚い場合でも耐光性に優れる。一方で、蛍光体シートの光学特性・耐熱性を高める観点からは、蛍光体シートの膜厚は１０００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以下であることがより好ましく、１００μｍ以下であることがさらに好ましい。蛍光体シートを１０００μｍ以下の膜厚にすることによって、バインダ樹脂による光吸収や光散乱を低減することができるので、光学的に優れた蛍光体シートとなる。

本発明における蛍光体シートの膜厚は、ＪＩＳ Ｋ７１３０（１９９９）プラスチック−フィルム及びシート−厚さ測定方法における機械的走査による厚さの測定方法Ａ法に基づいて測定される膜厚（平均膜厚）のことをいう。

耐熱性とはＬＥＤチップ内で発生した熱に対する耐性を示す。耐熱性は、ＬＥＤを室温で発光させた場合と高温で発光させた場合の輝度を比較し、高温での輝度がどの程度低下するかを測定することによって評価することができる。

ＬＥＤは小さな空間で大量の熱が発生する環境にあり、特に、ハイパワーＬＥＤの場合、発熱が顕著である。このような発熱によって蛍光体の温度が上昇することでＬＥＤの輝度が低下する。したがって、発生した熱をいかに効率良く放熱するかが重要である。本発明においては、シート膜厚を前記範囲とすることで耐熱性に優れたシートを得ることができる。また、シート膜厚にバラツキがあると、ＬＥＤチップごとに蛍光体量に違いが生じ、結果として、発光スペクトル（色温度、輝度、色度）にバラツキが生じる。従って、シート膜厚のバラツキは、好ましくは±５％以内、さらに好ましくは±３％以内である。なお、ここでいう膜厚バラツキとは、ＪＩＳ Ｋ７１３０（１９９９）プラスチック−フィルム及びシート−厚さ測定方法における機械的走査による厚さの測定方法Ａ法に基づいて膜厚を測定し、下記に示す式にて算出される。

より具体的には、機械的走査による厚さの測定方法Ａ法の測定条件を用いて、市販されている接触式の厚み計などのマイクロメーターを使用して膜厚を測定して、得られた膜厚の最大値あるいは最小値と平均膜厚との差を計算し、この値を平均膜厚で除して１００分率であらわした値が膜厚バラツキＢ（％）となる。

膜厚バラツキＢ（％）＝｛（最大膜厚ズレ値＊−平均膜厚）／平均膜厚｝×１００
＊最大膜厚ズレ値は膜厚の最大値または最小値のうち平均膜厚との差が大きい方を選択する。

本発明における蛍光体シートの作製方法を説明する。なお、以下は一例であり蛍光体シートの作製方法はこれに限定されない。まず、蛍光体シート形成用の塗布液として蛍光体を樹脂に分散した溶液（以下「シート作成用蛍光体分散」という）を作製する。シート作成用蛍光体分散樹脂は蛍光体と樹脂を適当な溶媒中で混合することによって得られる。付加反応型シリコーン樹脂を用いる場合は、ケイ素原子に結合したアルケニル基を含有する化合物と、ケイ素原子に結合した水素原子を有する化合物を混合すると、室温でも硬化反応が始まることがあるので、さらにアセチレン化合物などのヒドロシリル化反応遅延剤をシート作成用蛍光体分散樹脂に配合して、ポットライフを延長することも可能である。また、添加剤として塗布膜安定化のための分散剤やレベリング剤、シート表面の改質剤としてシランカップリング剤等の接着補助剤等をシート作成用蛍光体分散樹脂に混合することも可能である。また、蛍光体沈降抑制剤としてアルミナ微粒子、シリカ微粒子、シリコーン微粒子等をシート作成用蛍光体分散樹脂に混合することも可能である。

流動性を適切にするために溶媒を加えて溶液とすることもできる。溶媒は流動状態の樹脂の粘度を調整できるものであれば、特に限定されない。例えば、トルエン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ヘキサン、アセトン、テルピネオール等が挙げられる。

これらの成分を所定の組成になるよう調合した後、ホモジナイザー、自公転型攪拌機、３本ローラー、ボールミル、遊星式ボールミル、ビーズミル等の撹拌・混練機で均質に混合分散することで、シート作成用蛍光体分散樹脂が得られる。混合分散後、もしくは混合分散の過程で、真空もしくは減圧条件下で脱泡することも好ましく行われる。

次に、シート作成用蛍光体分散樹脂を基材上に塗布し、乾燥させる。塗布は、リバースロールコーター、ブレードコーター、スリットダイコーター、ダイレクトグラビアコーター、オフセットグラビアコーター、リバースロールコーター、ブレードコーター、キスコーター、ナチュラルロールコーター、エアーナイフコーター、ロールブレードコーター、バリバーロールブレードコーター、トゥーストリームコーター、ロッドコーター、ワイヤーバーコーター、アプリケーター、ディップコーター、カーテンコーター、スピンコーター、ナイフコーター等により行うことができる。蛍光体シート膜厚の均一性を得るためにはスリットダイコーターで塗布することが好ましい。また、本発明における蛍光体シートはスクリーン印刷やグラビア印刷、平版印刷などの印刷法を用いても作製することもできる。印刷法を用いる場合には、特にスクリーン印刷が好ましく用いられる。

シートの乾燥は熱風乾燥機や赤外線乾燥機等の一般的な加熱装置を用いて行うことができる。シートの加熱硬化には、熱風乾燥機や赤外線乾燥機等の一般的な加熱装置が用いられる。この場合、加熱硬化条件は、通常、４０〜２５０℃で１分〜５時間、好ましくは１００℃〜２００℃で２分〜３時間である。

基材としては、特に制限無く公知の金属、フィルム、ガラス、セラミック、紙等を使用することができる。具体的には、アルミニウム（アルミニウム合金も含む）、亜鉛、銅、鉄などの金属板や箔、セルロースアセテート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、アラミドなどのプラスチックのフィルム、前記プラスチックがラミネートされた紙、または前記プラスチックによりコーティングされた紙、前記金属がラミネートまたは蒸着された紙、前記金属がラミネートまたは蒸着されたプラスチックフイルムなどが挙げられる。また、基材が金属板の場合、表面にクロム系やニッケル系などのメッキ処理やセラミック処理されていてもよい。これらの中でも、蛍光体シートをＬＥＤ素子に貼りつける際の密着性から、基材は柔軟なフィルム状であることが好ましい。また、フィルム状の基材を取り扱う際に破断などの恐れがないように強度が高いフィルムが好ましい。それらの要求特性や経済性の面で樹脂フィルムが好ましく、これらの中でも、経済性、取り扱い性の面でＰＥＴフィルムが好ましい。また、樹脂の硬化や蛍光体シートをＬＥＤに貼り合わせる際に２００℃以上の高温を必要とする場合は、耐熱性の面でポリイミドフィルムが好ましい。シートの剥離のし易さから、基材は、あらかじめ表面が離型処理されていてもよい。

基材の厚さは特に制限はないが、下限としては２５μｍ以上が好ましく、４０μｍ以上がより好ましい。また、上限としては１０００μｍ以下が好ましく、５００μｍ以下がより好ましい。

本発明ではＬＥＤチップにシートを貼り付ける際に、加熱して貼り付ける。加熱温度は、６０℃以上２５０℃以下が望ましく、より望ましくは６０℃以上１５０℃以下である。６０℃以上にすることで、室温と貼り付け温度での弾性率差を大きくするための樹脂設計が容易となる。また、２５０℃以下にすることで、基材および蛍光体シートの熱膨張、熱収縮を小さくすることができるので、貼り合わせの精度を高めることができる。特に、蛍光体シートに予め孔開け加工を施して、ＬＥＤ素子上の所定部分と位置合わせを行う場合などには貼り合わせの位置精度は重要である。貼り合わせの精度を高めるためには１５０℃以下で貼り合わせることがより好適である。さらに、本発明によるＬＥＤ装置の信頼性向上のためには、蛍光体シートとＬＥＤチップの間に応力歪みが無いことが好ましい。そのため、貼り合わせ温度はＬＥＤ装置の動作温度近辺、好ましくは動作温度の±２０℃以内にしておくことが好ましい。ＬＥＤ装置は、点灯時には８０℃〜１３０℃まで温度が上昇する。よって、動作温度と貼り合わせ温度を近づける意味でも、貼り合わせ温度は６０℃以上１５０℃以下が望ましい。従って、１００℃で十分に低貯蔵弾性率化するように設計された蛍光体シートの特性が重要である。

本発明においては、蛍光体シート自身が接着層としての役割をはたすために、これとは別に接着層を用意する必要がない。また、接着層をあえて用いる場合は、蛍光体シートと貯蔵弾性率を合わせることが好ましい。

蛍光体シートをＬＥＤチップに貼り合わせる方法としては、蛍光体シートを個片に切断してから、個別のＬＥＤチップに貼り合わせる方法と、ウェハレベル等、複数のＬＥＤ素子に蛍光体シートを貼り付けてからウェハのダイシング等、素子の個片化と同時に一括して蛍光体シートを切断する方法があるが、本発明においては、複数のＬＥＤ素子に蛍光体シートを貼り付けてから素子の個片化と同時に一括して蛍光体シートを切断する方法が好適に用いられる。この方法を用いることにより、切断プロセス短縮化のみならず、蛍光体シートとＬＥＤ素子との位置合わせが必要ないので、ｍ及びｎの値を少なくとも５μｍを上回らないようにすることが可能である。もちろん、もっと小さい値、例えば１μｍを上回らないようにすることも可能であるし、特に精度を高めればほぼ０にすることも可能である。位置合わせを含むプロセスでは、５〜１０μｍ程度の位置合わせばらつきを生じる可能性が高くなる。

以下、ウェハレベルのＬＥＤチップを用いた例によりその方法を具体的に説明する。ウェハレベルのＬＥＤチップに蛍光体シートを一括して貼り付ける際には、１００ｍｍ角程度の加熱部分を有する加熱圧着ツールなどで貼り合わせ、高温で蛍光体シートをＬＥＤチップに熱融着させてから、室温まで放冷し、基材を剥離する。本発明のような温度と弾性率の関係を持たせることで、熱融着後に室温まで放冷却したあとの蛍光体シートはＬＥＤ素子に強固に密着しつつ、基材から容易に剥離することが可能となる。

蛍光体シートを切断加工する方法について説明する。蛍光体シートは、前述のとおり、ウェハレベルのＬＥＤ素子に蛍光体シートを貼り付けてからウェハのダイシングと同時に一括して蛍光体シートを切断する。レーザーによる加工は、高エネルギーが付与されるので樹脂の焼け焦げや蛍光体の劣化を回避することが非常に難しく、刃物による切削が望ましい。刃物で切断する上で加工性を向上するために、蛍光体シートの２５℃での貯蔵弾性率が０．５ＭＰａ以上であることが非常に重要となる。刃物での切削方法としては、単純な刃物を押し込んで切る方法と、回転刃によって切る方法があり、いずれも好適に使用できる。回転刃によって切断する装置としては、ダイサーと呼ばれる半導体基板を個別のチップに切断（ダイシング）するのに用いる装置が好適に利用できる。ダイサーを用いれば、回転刃の厚みや条件設定により、分割ラインの幅を精密に制御できるため、単純な刃物の押し込みにより切断するよりも高い加工精度が得られる。

蛍光体シートとウェハを貼り合わせ後に一括してダイシングする工程の一例を図３に示す。図３の工程には、複数のＬＥＤ素子に蛍光体シートを加熱して一括して貼り付ける工程、および蛍光体シートとＬＥＤ素子を一括ダイシングする工程が含まれる。図３の工程では、本発明における蛍光体シート１は予め切断加工することなく、図３の(a)に示すように蛍光体シート１の側をダイシング前のＬＥＤ素子が設けられたウェハ３に対向させて位置合わせする。次に(b)に示すように、加熱圧着ツール６により蛍光体シート１とダイシング前のＬＥＤ素子ウェハ３を圧着する。このとき、蛍光体シート１とＬＥＤ素子３の間に空気を噛み込まないように、圧着工程は真空下あるいは減圧下で行うことが好ましい。圧着後に室温まで放冷し、(c) に示すように基材５を剥離した後、ウェハ３をダイシングすると同時に、蛍光体シート１を切断して個片化し、(d)に示すように個片化された蛍光体シート付きＬＥＤチップを得る。

ＬＥＤチップを回路基板上にワイヤーボンディングにて実装する場合には、電極部分の蛍光体シートを除去するために蛍光体シートの貼り合わせ前に予めその部分に孔開け加工をしておくことが望ましい。孔開け加工はレーザー加工、金型パンチングなどの公知の方法が好適に使用できるが、レーザー加工は樹脂の焼け焦げや蛍光体の劣化を引き起こすので、金型によるパンチング加工がより望ましい。パンチング加工を実施する場合、蛍光体シートをＬＥＤチップに貼り付けた後ではパンチング加工は不可能であるので、蛍光体シートには貼り付け前にパンチング加工を施すことが必須となる。金型によるパンチング加工は、貼り合わせるＬＥＤチップの電極形状などにより任意の形状や大きさの孔を開けることができる。孔の大きさや形状は金型を設計すれば任意のものが形成できるが、１ｍｍ角内外のＬＥＤチップ上の電極接合部分は、発光面の面積を小さくしないためには５００μｍ以下であることが望ましく、孔径はその大きさに合わせて５００μｍ以下で形成される。また、ワイヤーボンディングなどを行う電極はある程度の大きさが必要であり、少なくとも５０μｍ程度の大きさとなるので、孔径はその大きさに合わせて５０μｍ程度である。孔の大きさは電極より大きすぎると、発光面が露出して光漏れが発生し、ＬＥＤ発光装置の色特性が低下する。また、電極より小さすぎると、ワイヤーボンディング時にワイヤーが触れて接合不良を起こす。従って、孔開け加工は孔径５０μｍ以上５００μｍ以下という小さい孔を±１０％以内の高精度で加工する必要があり、パンチング加工の精度を向上するためにも、蛍光体シートの２５℃での貯蔵弾性率が０．５ＭＰａ以上であることが非常に重要となる。

孔開け加工を施した蛍光体シートを、ＬＥＤ素子ウェハに位置合わせして貼り合わせる場合には、光学的な位置合わせ（アラインメント）機構を持つ、貼り合わせ装置が必要となる。このとき、蛍光体シートとＬＥＤ素子ウェハを近接させて位置合わせすることは作業的に難しく、実用的には蛍光体シートとＬＥＤ素子ウェハを軽く接触させた状態で位置合わせを行うことが良く行われる。このとき、蛍光体シートが粘着性を持っていると、ＬＥＤ素子ウェハに接触させて動かすことは非常に困難である。本発明における蛍光体シートであれば、室温で位置合わせを行えば粘着性がないので、蛍光体シートとＬＥＤ素子ウェハを軽く接触した位置合わせを行うことが容易である。

ＬＥＤチップを回路基板上にフリップチップ実装する場合には、ＬＥＤチップの底面と回路基板をバンプ等を通じて接合するため、上記のような孔開け加工をする必要がない。したがって、ワイヤーボンディングによる実装よりも工程を短縮することができる。

以下に、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜シリコーン樹脂＞
シリコーン樹脂１：ＯＥ６５２０（東レ・ダウコーニングシリコーン）
シリコーン樹脂２：ＯＥ６６３０（東レ・ダウコーニングシリコーン）
シリコーン樹脂３：Ｘ−３２−２５２８（信越化学工業）
シリコーン樹脂４：ＫＥＲ６０７５（信越化学工業）
＜動的弾性率測定＞
測定装置 ：粘弾性測定装置ＡＲＥＳ−Ｇ２（ＴＡインスツルメンツ製）
ジオメトリー：平行円板型（１５ｍｍ）
ひずみ ：１％
角周波数 ：１Ｈｚ
温度範囲 ：２５℃〜１４０℃
昇温速度 ：５℃／分
測定雰囲気 ：大気中
＜動的粘弾性測定の測定サンプル調整＞
シリコーン樹脂１〜４それぞれを３０重量部、蛍光体“ＮＹＡＧ−０２”（Ｉｎｔｅｍａｔｉｘ社製：ＣｅドープのＹＡＧ系蛍光体、比重：４．８ｇ／ｃｍ^３、Ｄ５０：７μｍ）を７０重量部で混合した蛍光体シート用樹脂液を、“セラピール”ＢＬＫ（東レフィルム加工株式会社製）を基材として、スリットダイコーターで塗布して厚さ１００μｍの膜を成膜した。この作業をシリコーン樹脂１〜４のそれぞれについて行った。成膜温度はシリコーン１，２，４は１２０℃で１時間。シリコーン３は、半硬化状態で使用するシリコーン接着剤であるので１２０℃で１０分加熱した。

得られた厚さ１００μｍの膜を８枚積層し、１００℃のホットプレート上で加熱圧着して８００μｍの一体化した膜（シート）を作製し、直径１５ｍｍに切り抜いて測定サンプルとした。

各シート（蛍光体７０重量％含有）の室温（２５℃）、１００℃、１４０℃における貯蔵弾性率を表１に示した。

＜接着性試験＞
基材に積層した蛍光体シートを、ＬＥＤ素子に１００℃または１５０℃で貼り合わせて所定の時間圧着後に、室温に戻し、基材を剥がしたとき、蛍光体シートが全てＬＥＤ素子に接着して基材上に残らない最小の時間を接着可能時間とした。加熱圧着時間が１００℃、１０分以内で蛍光体シートが全てＬＥＤ素子に接着して基材上に残らないものを接着性Ａとし、１００℃、１０分以内で接着しないが１５０℃にて１０分以内で接着するものを接着性Ｂとし、１５０℃で１０分より加熱圧着してもＬＥＤ素子上に接着しないかあるいは部分的に接着しても一部が基材上に残るような場合は、接着性Ｃ（接着不良）とした。

（実施例１）
容積３００ｍｌのポリエチレン製容器を用いて、シリコーン樹脂１を３０重量％、蛍光体として“ＮＹＡＧ−０２”（Ｉｎｔｅｍａｔｉｘ社製：ＣｅドープのＹＡＧ系蛍光体、比重：４．８ｇ／ｃｍ^３、Ｄ５０：７μｍ）を７０重量％の比率で混合した。

その後、遊星式撹拌・脱泡装置“マゼルスターＫＫ−４００”（クラボウ製）を用い、１０００ｒｐｍで２０分間撹拌・脱泡してシート作成用蛍光体分散樹脂を得た。スリットダイコーターを用いてシート作成用蛍光体分散樹脂を、基材として“セラピール”ＢＬＫ（東レフィルム加工株式会社製）上に塗布し、１２０℃で１時間加熱、乾燥して膜厚９０μｍ、１００ｍｍ角の蛍光体シートを得た。

１００ｍｍ角の蛍光体シートを、青色ＬＥＤ素子４インチウェハ表面に蛍光体シート面が接触するように配置した。基材側から１００℃の加熱プレートで８分間圧着させた試料を室温に戻した後、基材を剥がしたところ、蛍光体シートは青色ＬＥＤ上に完全に接着し、基材には蛍光体シートが全く残ること無くきれいに剥がすことができ、接着性は良好であった。

次いで、青色ＬＥＤ素子のウェハを、裏面（蛍光体シートを貼り付けた面の反対面）から、ダイシング装置（ＤＩＳＣＯ製）で、ウェハと蛍光体シートを一括して１ｍｍ角の大きさにダイシングした。切断面はバリや欠けが無い良好な形状であり、切断箇所の再付着なども発生しなかった。

同様に作製した１ｍｍ角の蛍光体シート付ＬＥＤチップサンプル１０個に関して、ＳＥＭを用いて上方、および側方４方向から各チップサンプルの端部を観察し、ＬＥＤ素子の縁において蛍光体シートに覆われていない長さｍと、ＬＥＤ素子の縁において蛍光体シートがはみ出す長さｎを求め、１０個のサンプルにおいてその平均値を算出した。結果を表２に示す。

ＬＥＤチップを、バンプを通じて基板と接合した後、同一の蛍光体シート付ＬＥＤを透明樹脂で封止したものを１０個作成し、直流電源につないで点灯させ、１０個全てが点灯することを確認した。色彩照度計（コニカミノルタＣＬ２００Ａ）で１０個のサンプル全ての相関色温度（ＣＣＴ）を計測し、その最大値と最小値の差を色温度ばらつきとして評価した。結果を表２に示す。

（実施例２）
実施例１と同様にして蛍光体シートを得た。その後、蛍光体シートに金型パンチング装置（ＵＨＴ社製）で直径２００μｍの孔を打ち抜いたところ、孔開け加工性は良好であった。１００ｍｍ角の蛍光体シートを、青色ＬＥＤ素子４インチウェハ表面に蛍光体シート面が接触するように配置した。蛍光体シートの孔とＬＥＤチップの表面電極を位置合わせして、基材側から１００℃の加熱プレートで８分間圧着させた試料を室温に戻した後、基材を剥がしたところ、蛍光体シートは青色ＬＥＤ上に完全に接着し、基材には蛍光体シートが全く残ること無くきれいに剥がすことができ、接着性は良好であった。

次いで、青色ＬＥＤ素子のウェハを、裏面（蛍光体シートを貼り付けた面の反対面）から、ダイシング装置（ＤＩＳＣＯ製）で、ウェハと蛍光体シートを一括してダイシングした。切断面はバリや欠けが無い良好な形状であり、切断箇所の再付着なども発生しなかった。

同様に作製した１ｍｍ角の蛍光体シート付ＬＥＤチップサンプル１０個に関して、ＳＥＭを用いて上方、および側方４方向から各チップサンプルの端部を観察し、ＬＥＤ素子の縁において蛍光体シートに覆われていない長さｍと、ＬＥＤ素子の縁において蛍光体シートがはみ出す長さｎを求め、１０個のサンプルにおいてその平均値を算出した。結果を表２に示す。

ＬＥＤチップの表面電極をワイヤーボンディング後、同一の蛍光体シート付ＬＥＤを透明樹脂で封止したものを１０個作成し、直流電源につないで点灯させ、１０個全てが点灯することを確認した。色彩照度計（コニカミノルタＣＬ２００Ａ）で１０個のサンプル全ての相関色温度（ＣＣＴ）を計測し、その最大値と最小値の差を色温度ばらつきとして評価した。結果を表２に示す。

（実施例３）
シリコーン樹脂１の代わりにシリコーン樹脂２を用いて実施例１と同様にして蛍光体シートを得た。１００ｍｍ角の蛍光体シートを、青色ＬＥＤ素子４インチウェハ表面に蛍光体シート面が接触するように配置した。基材側から１００℃の加熱プレートで８分間圧着させた試料を室温に戻した後、基材を剥がしたところ、蛍光体シートは青色ＬＥＤ上に完全に接着し、基材には蛍光体シートが全く残ること無くきれいに剥がすことができ、接着性は良好であった。

次いで、青色ＬＥＤ素子のウェハを、裏面（蛍光体シートを貼り付けた面の反対面）から、ダイシング装置（ＤＩＳＣＯ製）で、ウェハと蛍光体シートを一括してダイシングした。切断面はバリや欠けが無い良好な形状であり、切断箇所の再付着なども発生しなかった。

同様に作製した１ｍｍ角の蛍光体シート付ＬＥＤチップサンプル１０個に関して、ＳＥＭを用いて上方、および側方４方向から各チップサンプルの端部を観察し、ＬＥＤ素子の縁において蛍光体シートに覆われていない長さｍと、ＬＥＤ素子の縁において蛍光体シートがはみ出す長さｎを求め、１０個のサンプルにおいてその平均値を算出した。結果を表２に示す。

ＬＥＤチップを、バンプを通じて基板と接合した後、同一の蛍光体シート付ＬＥＤを透明樹脂で封止したものを１０個作成し、直流電源につないで点灯させ、１０個全てが点灯することを確認した。色彩照度計（コニカミノルタＣＬ２００Ａ）で１０個のサンプル全ての相関色温度（ＣＣＴ）を計測し、その最大値と最小値の差を色温度ばらつきとして評価した。結果を表２に示す。

（比較例１）
シリコーン樹脂１の代わりにシリコーン樹脂３を用いて、シート作成用蛍光体含有シリコーン樹脂を作製し、基材として“セラピール”ＢＬＫ（東レフィルム加工株式会社製）上に塗布し、１２０℃で１０分加熱、乾燥して膜厚９０μｍ、１００ｍｍ角の蛍光体シートを得た。実施例２と同様にして蛍光体シートに直径２００μｍの孔を打ち抜いたところ、シリコーン樹脂３の室温での弾性率が低すぎて粘着性を有するために金型に付着し、これにより加工後の孔の直径平均値は設計に対して大幅に小さくなった。

実施例２と同じダイボンディング装置を用い青色ＬＥＤ素子上に１００℃で１０秒間熱圧着を行い、基材を剥離し、１５０℃で３０分間の熱硬化を行った。室温に戻した後、基材を剥がしたところ、蛍光体シートは青色ＬＥＤ上に完全に接着し、基材には蛍光体シートが全く残ること無くきれいに剥がすことができ、接着性は良好であった。

次いで、青色ＬＥＤ素子のウェハを、裏面（蛍光体シートを貼り付けた面の反対面）から、ダイシング装置（ＤＩＳＣＯ製）で、ウェハと蛍光体シートを一括してダイシングしたところ、切断面はバリが発生している箇所が半数ほどあり、切断箇所が再付着している部分もあった。

同様に作製した１ｍｍ角の蛍光体シート付ＬＥＤチップサンプル１０個に関して、ＳＥＭを用いて上方、および側方４方向から各チップサンプルの端部を観察し、ＬＥＤ素子の縁において蛍光体シートに覆われていない長さｍと、ＬＥＤ素子の縁において蛍光体シートがはみ出す長さｎを求め、１０個のサンプルにおいてその平均値を算出した。結果を表２に示す。

ＬＥＤチップの表面電極をワイヤーボンディングしたところ、予め蛍光体シートに加工してある孔のサイズが小さく、一部のワイヤーボンダーが接触した。ワイヤーボンディング後に樹脂封止したものを１０個作成し、直流電源につないで点灯させたが、１０個のうち３つが接合不良で点灯できなかった。サンプルの作製個数を増やし、正常に点灯する蛍光体シート付きＬＥＤ発光装置を１０個得て、色彩照度計（コニカミノルタＣＬ２００Ａ）で１０個のサンプル全ての相関色温度（ＣＣＴ）を計測し、その最大値と最小値の差を色温度ばらつきとして評価した。結果を表２に示したとおり、ｍの値は５．４μｍ、ｎの値は６．１μｍと５μｍを上回り、その結果、色温度ばらつきも１１０Ｋと大きくなってしまった。

（比較例２）
シリコーン樹脂１の代わりにシリコーン樹脂４を用いてシート作成用蛍光体含有シリコーン樹脂を作製し、基材として“セラピール”ＢＬＫ（東レフィルム加工株式会社製）上に塗布し、１２０℃で１０分加熱、乾燥して膜厚９０μｍ、１００ｍｍ角の蛍光体シートを得た。

実施例１と同じダイボンディング装置を用い、１００ｍｍ角の蛍光体シートを、青色ＬＥＤ素子４インチウェハ表面に蛍光体シート面が接触するように配置し、１５０℃で１０分間熱圧着させた。室温に戻した後、ベースフィルムを剥がしたところ、蛍光体シートは青色ＬＥＤ素子ウエハとの接着が不完全で、基材と共にＬＥＤ素子ウエハ上から剥がれてしまい、ＬＥＤチップとしての評価は不可能であった。

（比較例３）
シリコーン樹脂１の代わりにシリコーン樹脂４を用いて実施例１と同様に蛍光体シートを得た。その上に蛍光体を含まないシリコーン樹脂３をスリットダイコーターで塗布し、１２０℃で１０分加熱、乾燥し、膜厚９０μｍの蛍光体シートの上に、膜厚１０μｍの接着層を形成した積層型の蛍光体シートを得た。

青色ＬＥＤ素子４インチウェハ表面に、１００ｍｍ角の蛍光体シートを配置し、８分間圧着した。基材を剥がしたところ、蛍光体シートは青色ＬＥＤ上に完全に接着し、基材には蛍光体シートが全く残ること無くきれいに剥がすことができ、接着性は良好であった。

次いで、青色ＬＥＤ素子のウェハを、裏面（蛍光体シートを貼り付けた面の反対面）から、ダイシング装置（ＤＩＳＣＯ製）で、ウェハと蛍光体シートを一括してダイシングしたところ、切断面はバリが発生している箇所が半数ほどあり、切断箇所が再付着している部分もあった。

同様に作製した１ｍｍ角の蛍光体シート付ＬＥＤチップサンプル１０個に関して、ＳＥＭを用いて上方、および側方４方向から各チップサンプルの端部を観察し、ＬＥＤ素子の縁において蛍光体シートに覆われていない長さｍと、ＬＥＤ素子の縁において蛍光体シートがはみ出す長さｎを求め、１０個のサンプルにおいてその平均値を算出した。結果を表２に示す。

ＬＥＤチップを、バンプを通じて基板と接合した後、同一の蛍光体シート付ＬＥＤを透明樹脂で封止したものを１０個作成し、直流電源につないで点灯させ、１０個全てが点灯することを確認した。色彩照度計（コニカミノルタＣＬ２００Ａ）で１０個のサンプル全ての相関色温度（ＣＣＴ）を計測し、その最大値と最小値の差を色温度ばらつきとして評価した。結果を表２に示したとおり、ｍの値は５．１μｍ、ｎの値は６．３μｍと５μｍを上回り、その結果、色温度ばらつきも１０５Ｋと大きくなってしまった。

（比較例４）
実施例１と同様にして蛍光体シートを得た。次に、蛍光体シートをカッティング装置（ＵＨＴ社製ＧＣＵＴ）により１ｍｍ角×１００００個に個片化した。蛍光体シート、基材を共に切断して完全に個片化した。切断面はバリや欠けが無い良好な形状であり、切断箇所の再付着なども発生しなかった。１ｍｍ角にカットした蛍光体シートを、同様にあらかじめ１ｍｍ角にカットされた青色ＬＥＤチップが実装された基板のチップ表面に、蛍光体シート面が接触するように配置した。ダイボンディング装置（東レエンジニアリング製）を用いて、蛍光体シートとＬＥＤチップの表面電極を位置合わせして、基材側から１００℃の加熱ヘッドで押圧して接着したところ、接着可能時間は８分間であった。８分間圧着した試料を室温に戻した後、基材を剥がしたところ、蛍光体シートは青色ＬＥＤ上に完全に接着し、基材には蛍光体シートが全く残ること無くきれいに剥がすことができ、接着性は良好であった。

同様に作製した１ｍｍ角の蛍光体シート付ＬＥＤチップサンプル１０個に関して、ＳＥＭを用いて４方向から各チップサンプルの端面を観察し、ＬＥＤ素子の縁において蛍光体シートに覆われていない長さｍと、ＬＥＤ素子の縁において蛍光体シートがはみ出す長さｎを求め、１０個のサンプルにおいてその平均値を算出した。結果を表２に示す。

同一の蛍光体シート付ＬＥＤを透明樹脂で封止したものを１０個作成し、直流電源につないで点灯させ、１０個全てが点灯することを確認した。色彩照度計（コニカミノルタＣＬ２００Ａ）で１０個のサンプル全ての相関色温度（ＣＣＴ）を計測し、その最大値と最小値の差を色温度ばらつきとして評価した。結果を表２に示したとおり、蛍光体シートとＬＥＤチップの位置合わせがばらついたことによって、ｍの値は６．８μｍ、ｎの値は６．７μｍと５μｍを上回り、その結果、色温度ばらつきも１１５Ｋと大きくなってしまった。

１ 蛍光体シート
２ 半導体発光素子の縁において蛍光体シートに覆われていない長さｍ
３ ウェハ
４ 半導体発光素子の縁において蛍光体シートがはみ出す長さｎ
５ 基材
６ 加熱圧着ツール

Claims (5)

1. 半導体発光素子を回路基板上にフリップチップ実装した半導体発光装置であって、前記半導体発光素子の発光面が蛍光体シートで覆われており、前記蛍光体シートが、２５℃での貯蔵弾性率が０．５ＭＰａ以上であり、かつ１００℃での貯蔵弾性率が０．１ＭＰａ未満であるものであって、前記半導体発光素子の縁において前記蛍光体シートに覆われていない長さｍが５μｍを上回らないものであり、かつ、前記半導体発光素子の縁において前記蛍光体シートがはみ出す長さｎが５μｍを上回らないものであることを特徴とする半導体発光装置。
2. 半導体発光素子を回路基板上にワイヤーボンディングにて実装した半導体発光装置であって、前記半導体発光素子の電極部分以外の表面が蛍光体シートで覆われており、前記蛍光体シートが、２５℃での貯蔵弾性率が０．５ＭＰａ以上であり、かつ１００℃での貯蔵弾性率が０．１ＭＰａ未満であるものであって、前記半導体発光素子の縁において前記蛍光体シートに覆われていない長さｍが５μｍを上回らないものであり、かつ、前記半導体発光素子の縁において前記蛍光体シートがはみ出す長さｎが５μｍを上回らないものであることを特徴とする半導体発光装置。
3. 前記蛍光体シートと前記半導体発光素子との間に接着層を含まない請求項１または２に記載の半導体発光装置。
4. 半導体発光装置が、複数の半導体発光素子に蛍光体シートを一括して貼り付けた後、前記蛍光体シートと前記半導体発光素子を一括ダイシングして得られるものである請求項１〜３のいずれかに記載の半導体発光装置。
5. 回路基板上に形成された複数の半導体発光素子に蛍光体シートを一括して貼り付ける工程、および前記蛍光体シートと前記半導体発光素子を一括ダイシングする工程を含む請求項１〜３のいずれかに記載の半導体発光装置の製造方法。

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