JP2018195635A - 蛍光体層付き光半導体素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蛍光体層付き光半導体素子を簡便に製造することができる、蛍光体層付き光半導体素子の製造方法を提供すること。【解決手段】この製造方法は、蛍光体層２７と、光半導体素子３とを順に備える蛍光体層付き光半導体素子２１の製造方法である。この製造方法は、活性エネルギー線の照射によって感圧接着力が低減するように構成された感圧接着層１１と、熱硬化性樹脂を含有する蛍光体シート２と、光半導体素子３とを順に備える積層体２０を準備する第１工程、活性エネルギー線を感圧接着層１１に照射して、感圧接着層１１の蛍光体シート２に対する感圧接着力を低減する第２工程、蛍光体シート２の熱硬化性樹脂を加熱により完全硬化する第３工程、および、蛍光体シート２を感圧接着層１１から剥離する第４工程を順に備える。【選択図】図２

Description

本発明は、蛍光体層付き光半導体素子の製造方法に関する。

蛍光体層と、光半導体素子とを備える蛍光体層付き光半導体素子を製造する方法が知られている。

例えば、感圧接着シートと、蛍光体および熱硬化性樹脂を含有する蛍光体層（封止層）と、光半導体素子とを順に備える積層体を、熱硬化性樹脂が完全硬化しないように、蛍光体層を加熱し、次いで、活性エネルギー線を感圧接着シートに照射して、その後、熱硬化性樹脂が完全硬化するように、蛍光体層を加熱する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１６−２０８０３３号公報

しかし、特許文献１に記載の方法では、加熱工程を２回実施する必要があり、そのため、工数が増大し、方法が煩雑化するという不具合がある。

本発明は、蛍光体層付き光半導体素子を少ない工数で簡便に製造することができる、蛍光体層付き光半導体素子の製造方法を提供する。

本発明（１）は、蛍光体層と、光半導体素子とを順に備える蛍光体層付き光半導体素子の製造方法であり、活性エネルギー線の照射によって感圧接着力が低減するように構成された感圧接着層と、熱硬化性樹脂を含有する蛍光体層と、前記光半導体素子とを順に備える積層体を準備する第１工程、活性エネルギー線を前記感圧接着層に照射して、前記感圧接着層の前記蛍光体層に対する感圧接着力を低減する第２工程、前記蛍光体層の熱硬化性樹脂を加熱により完全硬化する第３工程、および、前記蛍光体層を前記感圧接着層から剥離する第４工程を順に備える、蛍光体層付き光半導体素子の製造方法を含む。

この蛍光体層付き光半導体素子の製造方法は、加熱工程として、前記蛍光体層の熱硬化性樹脂を加熱により完全硬化する第３工程を実施するので、蛍光体層付き光半導体素子を少ない工数で簡便に製造することができる。

本発明によれば、蛍光体層付き光半導体素子を少ない工数で簡便に製造することができる。

図１Ａ〜図１Ｄは、本発明の一実施形態の製造工程図であり、図１Ａが、感圧接着支持板を準備する工程、図１Ｂが、蛍光体シートを配置する工程、図１Ｃが、光半導体素子を配置する第１工程、図１Ｄが、活性エネルギー線を第１感圧接着層に照射する第２工程を示す。 図２Ｅ〜図２Ｇは、図１Ｄに引き続き、本発明の一実施形態の製造工程図であり、図２Ｅが、蛍光体シートの熱硬化性樹脂を加熱により完全硬化する第３工程、図２Ｆが、蛍光体シートを切断する工程、図２Ｇが、蛍光体層および光半導体素子を転写シートに転写する第４工程を示す。 図３Ｈ〜図３Ｊは、図２Ｇに引き続き、本発明の一実施形態の製造工程図であり、図３Ｈが、光反射シートで蛍光体層付き光半導体素子を埋設する工程、図３Ｉが、付着部分を除去する工程、図３Ｊが、蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子を得る工程を示す。 図４が、図３Ｊに示す蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子を基板に実装する工程を示す。 図５Ａ〜図５Ｃは、図１Ａ〜図３Ｊに示す一実施形態の変形例であり、図５Ａが、１つの光半導体素子を備える積層体の第１感圧接着層に活性エネルギー線を照射する第２工程、図５Ｂが、蛍光体シートの熱硬化性樹脂を加熱により完全硬化する第３工程、図５Ｃが、蛍光体層付き光半導体素子を転写シートに転写する第４工程を示す。

図１Ａ〜図３Ｊにおいて、紙面上下方向は、上下方向（第１方向、厚み方向）であり、紙面上側が上側（第１方向一方側、厚み方向一方側）、紙面下側が下側（第１方向他方側、厚み方向他方側）である。

図１Ａ〜図３Ｊにおいて、紙面左右方向および紙厚方向は、面方向（第１方向に直交する直交方向、厚み方向に直交する方向）である。

具体的には、各図の方向矢印に準拠する。

また、上記した方向は、蛍光体層付き光半導体素子２１、蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子２３および白色発光装置８（後述）の製造時および使用時の向きを限定する意図はない。

本発明の一実施形態である蛍光体層付き光半導体素子２１の製造方法の製造方法を説明する。

この方法は、図２Ｇに示すように、蛍光体層２７と、光半導体素子３とを順に備える蛍光体層付き光半導体素子２１を製造する方法である。

蛍光体層付き光半導体素子２１の製造方法は、感圧接着層１１を備える感圧接着支持板１０と、熱硬化性樹脂を含有する蛍光体層の一例としての蛍光体シート２と、複数の光半導体素子３とを順に備える積層体２０を準備する第１工程（図１Ｃ参照）、活性エネルギー線を感圧接着シート１に照射する第２工程（図１Ｄ参照）、蛍光体シート２の熱硬化性樹脂を加熱により完全硬化する第３工程（図２Ｅ参照）、および、硬化した熱硬化性樹脂を含有する蛍光体シート２を感圧接着シート１から剥離する第４工程（図２Ｇ参照）を備える。この製造方法では、第１工程〜第４工程が順に実施される。

図１Ｃに示すように、まず、第１工程では、感圧接着シート１と、蛍光体シート２と、複数の光半導体素子３とを順に備える積層体２０を準備する。

図１Ａに示すように、積層体２０を準備するには、まず、感圧接着支持板１０を準備する。

感圧接着支持板１０は、次に説明する蛍光体シート２を支持する支持台である。感圧接着支持板１０は、面方向に延びる略平板形状を有する。感圧接着支持板１０は、例えば、支持基板９と、感圧接着シート１とを上側に向かって順に備える。

支持基板９は、例えば、可撓性を有しており、面方向に延びる略平板形状を有する。支持基板９としては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリエステルフィルム（ＰＥＴなど）などのポリマーフィルム、例えば、セラミックスシート、例えば、金属箔などが挙げられる。支持基板９の厚みは、例えば、１００μｍ以上、好ましくは、３００μｍ以上であり、また、例えば、２０００μｍ以下、好ましくは、１０００μｍ以下である。

感圧接着シート１は、支持基板９の上面全面に配置（支持）されている。感圧接着シート１は、面方向に延びる略平板形状を有する。感圧接着シート１は、活性エネルギー線の照射によって感圧接着力が低減するように構成されており、具体的には、活性エネルギー線の照射によって感圧接着力が低減する感圧接着剤を含む。

詳しくは、感圧接着シート１は、感圧接着層１１と、感圧接着層１１の上下方向途中（具体的には、中央部）に介在される支持層１４とを備える。感圧接着層１１の内、支持層１４の上に配置される層が、第１感圧接着層１２であり、支持層１４の下に配置される層が、第２感圧接着層１３である。つまり、感圧接着層１１は、第１感圧接着層１２と、第２感圧接着層１３とを備える。好ましくは、感圧接着層１１は、第１感圧接着層１２と、第２感圧接着層１３とのみからなる。また、感圧接着シート１は、第２感圧接着層１３と、支持層１４と、第１感圧接着層１２とを上側に向かって順に備える。

第１感圧接着層１２は、活性エネルギー線の照射によって感圧接着力が低減するように構成されている。具体的には、第１感圧接着層１２は、活性エネルギー線が照射されることによって、感圧接着力が低減する感圧接着剤から、シート状（層状）に形成されている。

活性エネルギー線の照射によって感圧接着力が低減する感圧接着剤としては、例えば、炭素−炭素二重結合が導入された樹脂組成物などが挙げられる。樹脂組成物は、炭素−炭素二重結合を有するポリマーが挙げられる。そのようなポリマーとしては、例えば、特開２０１６−２０８０３３号公報に記載のポリマーなどが挙げられる。

第１感圧接着層１２の厚みは、例えば、５μｍ以上、好ましくは、１０μｍ以上であり、また、例えば、１００μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以下である。

第２感圧接着層１３は、支持層１４の下面全面に配置されている。第２感圧接着層１３は、公知の感圧接着剤から、シート状（層状）に形成されている。第２感圧接着層１３は、好ましくは、活性エネルギー線の照射によって感圧接着力が低減しないように構成されている。具体的には、第２感圧接着層１３は、例えば、特開２０１５−１２０８８４号公報などに記載の感圧接着剤からなる。第２感圧接着層１３の厚みは、例えば、３μｍ以上、好ましくは、５μｍ以上であり、また、例えば、３０μｍ以下、好ましくは、２０μｍ以下である。

感圧接着層１１の厚み、つまり、第１感圧接着層１２および第２感圧接着層１３の総厚みは、例えば、８μｍ以上、好ましくは、１５μｍ以上であり、また、例えば、１３０μｍ以下、好ましくは、７０μｍ以下である。

感圧接着層１１の、次に説明する蛍光体シート２に対する２５℃の剥離強度（後述）は、例えば、０．１Ｎ／ｃｍ^２以上、好ましくは、０．１５Ｎ／ｃｍ^２以上、より好ましくは、０．３Ｎ／ｃｍ^２以上であり、また、例えば、１０Ｎ／ｃｍ^２以下である。

図１Ｂに示すように、次いで、蛍光体シート２を感圧接着支持板１０の感圧接着層１１に感圧接着する。具体的には、蛍光体シート２を、第１感圧接着層１２の上面に接触させる。

蛍光体シート２は、面方向に延びる略平板形状を有する。また、蛍光体シート２は、切断（図２Ｆの破線参照）によって蛍光体層２７（図２Ｆ参照）を形成するためのシートである。蛍光体シート２の材料は、例えば、熱硬化性樹脂および蛍光体を含有する組成物である。

熱硬化性樹脂としては、例えば、２段反応硬化性樹脂、１段反応硬化性樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂は、未硬化状態であって、好ましくは、Ｂステージ状態である。

熱硬化性樹脂としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、好ましくは、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂が挙げられ、より好ましくは、シリコーン樹脂が挙げられる。

シリコーン樹脂としては、例えば、フェニル基およびメチル基を分子内に含むフェニル系シリコーン樹脂、フェニル基を分子内に含まず、メチル基を分子内に含むメチル系シリコーン樹脂などが挙げられる。

熱硬化性樹脂は、単独使用または２種以上併用することができる。

熱硬化性樹脂の組成物に対する割合は、例えば、２０質量％以上、好ましくは、３０質量％以上であり、また、例えば、９５質量％以下、好ましくは、９０質量％以下である。

蛍光体は、青色光を黄色光に変換することのできる黄色蛍光体、青色光を赤色光に変換することのできる赤色蛍光体などが挙げられる。好ましくは、黄色蛍光体が挙げられる。

黄色蛍光体としては、例えば、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）_２ＳｉＯ_４；Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ（バリウムオルソシリケート（ＢＯＳ））などのシリケート蛍光体、例えば、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ（ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）：Ｃｅ）、Ｔｂ_３Ａｌ_３Ｏ_１２：Ｃｅ（ＴＡＧ（テルビウム・アルミニウム・ガーネット）：Ｃｅ）などのガーネット型結晶構造を有するガーネット型蛍光体、例えば、Ｃａ−α−ＳｉＡｌＯＮなどの酸窒化物蛍光体などが挙げられる。

蛍光体は、例えば、粒子形状を有しており、その形状としては、例えば、球状、板状、針状などが挙げられる。蛍光体の平均粒子径は、例えば、０．１μｍ以上、好ましくは、１μｍ以上であり、また、例えば、２００μｍ以下、好ましくは、１００μｍ以下である。

蛍光体の組成物に対する割合は、例えば、５質量％以上、好ましくは、１０質量％以上であり、また、例えば、８０質量％以下、好ましくは、７０質量％以下である。また、蛍光体の熱硬化性樹脂１００質量部に対する割合は、例えば、０．１質量部以上、好ましくは、０．５質量部以上であり、例えば、９０質量部以下、好ましくは、８０質量部以下である。

蛍光体シート２は、熱硬化性樹脂がＢステージであれば、タック性（感圧接着性）を有する。

蛍光体シート２の厚みは、例えば、１００μｍ以上、好ましくは、２００μｍ以上であり、また、例えば、２０００μｍ以下、好ましくは、１０００μｍ以下である。

蛍光体シート２の平面視における寸法は、後述する複数の光半導体素子３を配置できる領域が確保されるように調整され、具体的には、面方向における最小長さが、例えば、１０ｍｍ以上、好ましくは、１００ｍｍ以上、より好ましくは、１０００ｍｍ以上であり、また、例えば、１００００ｍｍ以下である。

なお、図示しないが、蛍光体シート２の上面に剥離シートを設け、剥離シートを用いて、蛍光体シート２を感圧接着シート１に感圧接着することもできる。

これにより、蛍光体シート２は、感圧接着支持板１０の上面に感圧接着される。

図１Ｃに示すように、その後、複数の光半導体素子３を蛍光体シート２の上面に配置する。

光半導体素子３は、例えば、電気エネルギーを光エネルギーに変換するＬＥＤやＬＤである。好ましくは、光半導体素子３は、青色光を発光する青色ＬＥＤ（発光ダイオード素子）である。一方、光半導体素子３は、光半導体素子とは技術分野が異なるトランジスタなどの整流器を含まない。

光半導体素子３は、面方向に沿う略平板形状を有している。光半導体素子３は、光半導体素子３は、電極面１５と、対向面１６と、周側面１７とを有している。

電極面１５は、光半導体素子３における上面であって、複数（２つ）の電極２４が形成される面である。

対向面１６は、光半導体素子３における下面であって、電極面１５の下側に間隔を隔てて対向配置されている。

周側面１７は、電極面１５の周端縁と、対向面１６の周端縁とを連結している。

光半導体素子３の寸法は、適宜設定されており、具体的には、厚み（高さ）が、例えば、０．１μｍ以上、好ましくは、０．２μｍ以上であり、また、例えば、５００μｍ以下、好ましくは、２００μｍ以下である。また、光半導体素子３の面方向における最大長さは、例えば、０．２ｍｍ以上、好ましくは、０．５ｍｍ以上であり、また、例えば、１．５ｍｍ以下、好ましくは、１．２ｍｍ以下である。また、光半導体素子３の面方向における最小長さは、例えば、０．１ｍｍ以上、好ましくは、０．２ｍｍ以上であり、また、例えば、１ｍｍ以下、好ましくは、０．５ｍｍ以下である。

複数の光半導体素子３を蛍光体シート２の上面に配置するには、複数の光半導体素子３の電極側面１５が上側を向いた状態で、複数の光半導体素子３の対向面１６を蛍光体シート２の上面に接触（圧着または密着）させる。蛍光体シート２がタック性を有すれば、複数の光半導体素子３が蛍光体シート２に仮固定される。

これによって、感圧接着シート１と、蛍光体シート２と、複数の光半導体素子３とを備える積層体２０が得られる。

なお、積層体２０における蛍光体シート２が含有する熱硬化性樹脂は、完全硬化しておらず（好ましくは、Ｂステージ状態であり）、また、蛍光体シート２が感圧接着シート１からまだ剥離されず、感圧接着シート１に依然として感圧接着（支持）されている。そのため、積層体２０における蛍光体シート２および複数の光半導体素子３は、後述する蛍光体層／光半導体素子集合体２１（図２Ｇ参照）をまだ構成していない。

図１Ｄに示すように、次いで、第２工程では、活性エネルギー線を感圧接着シート１に照射する。

第２工程では、より具体的には、感圧接着シート１（感圧接着支持板１０）の上側に設けられた線源（図示せず）および／または下側に設けられた線源３６から、感圧接着シート１（感圧接着層１１）に対して、照射する。好ましくは、感圧接着シート１（感圧接着支持板１０）の下側に設けられた線源３６から、支持基板９を透過するように、感圧接着シート１（感圧接着層１１）に照射する。

活性エネルギー線としては、紫外線、電子線などが挙げられる。好ましくは、紫外線が挙げられる。

線源としては、例えば、ケミカルランプ、エキシマレーザ、ブラックライト、水銀アーク、炭素アーク、低圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどの照射装置が挙げられる。

照射量は、例えば、感圧接着層１１（好ましくは、第１感圧接着層３１）における炭素−炭素二重結合が実質的に反応できる条件、具体的には、光重合開始剤が実質的に反応できる条件に設定される。具体的には、照射量は、例えば、１００ｍＪ／ｃｍ^２以上、好ましくは、４００ｍＪ／ｃｍ^２以上であり、また、例えば、２０００ｍＪ／ｃｍ^２以下、好ましくは、１０００ｍＪ／ｃｍ^２以下である。

この第２工程によって、感圧接着シート１（具体的には、第１感圧接着層１２）の上面の、蛍光体シート２の下面に対する感圧接着力が低減する。

但し、感圧接着シート１の蛍光体シート２に対する支持（仮固定）は、確保されており、つまり、蛍光体シート２は、感圧接着シート１に対して比較的小さい感圧接着力（微タック力）で感圧接着（タック）されながら、支持基板９に支持されている。

感圧接着層１１の蛍光体シート２に対する２５℃の剥離強度は、例えば、０．３Ｎ／ｃｍ^２未満、好ましくは、０．１５Ｎ／ｃｍ^２未満、より好ましくは、０．１Ｎ／ｃｍ^２未満であり、また、例えば、０．００５Ｎ／ｃｍ^２以上である。

また、活性エネルギー線の照射後の剥離強度の、活性エネルギー線の照射前の剥離強度に対する割合（第２工程後の剥離強度／第２工程前の剥離強度）は、例えば、０．９以下、好ましくは、０．８以下、より好ましくは、０．７以下であり、また、例えば、０．０１以上である。

なお、第２工程における活性エネルギー線の照射によって、蛍光体シート２の熱硬化性樹脂は、硬化反応が実質的に進行せず、具体的には、硬化反応しない。

図２Ｅに示すように、次いで、第３工程において、蛍光体シート２の熱硬化性樹脂を加熱により完全硬化する。具体的には、蛍光体シート２を、感圧接着シート１および光半導体素子３とともに、加熱する。

例えば、積層体２０を、オーブン１８などの加熱装置（加熱炉）に投入する。

加熱条件は、蛍光体シート２の熱硬化性樹脂が完全硬化（Ｃステージ化）する条件である。加熱時間が、例えば、１００℃以上、好ましくは、１２０℃以上であり、また、例えば、１５０℃以下である。また、加熱時間は、例えば、１０分以上、好ましくは、３０分以上であり、また、例えば、１８０分以下、好ましくは、１２０分以下である。

第３工程によって、蛍光体シート２の熱硬化性樹脂が完全硬化（Ｃステージ化）する。つまり、蛍光体シート２は、硬化体シート２Ａとなる。

図２Ｇに示すように、次いで、硬化体シート２Ａを感圧接着シート１から剥離する第４工程を実施する。

図２Ｆの破線で示すように、第４工程を実施するには、まず、蛍光体シート２を切断する。具体的には、複数の光半導体素子３のそれぞれに対応するように、蛍光体シート２を複数に分割する。

蛍光体シート２の切断では、例えば、円盤状のダイシングソー（ダイシングブレード）１９を用いるダイシング装置、カッターを用いるカッティング装置、レーザー照射装置などの切断装置が用いられる。好ましくは、ダイシング装置が用いられる。

蛍光体シート２の切断によって、蛍光体シート２には、第１切断面２６が、蛍光体シート２の厚み方向にわたって形成される。第１切断面２６は、平面視略碁盤目形状を有する。これによって、複数の光半導体素子３に対応する複数の蛍光体層２７が作製される。

蛍光体層２７（切断後の蛍光体シート２）の面方向における最大長さおよび最小長さのそれぞれは、光半導体素子３の面方向における最大長さおよび最小長さのそれぞれに対して、１μｍ以上、好ましくは、１０μｍ以上であり、また、例えば、５００μｍ以下、好ましくは、３００μｍ以下、長い。具体的には、光半導体素子３の面方向における最大長さは、例えば、０．５ｍｍ以上、好ましくは、１ｍｍ以上であり、また、例えば、２ｍｍ以下、好ましくは、１．５ｍｍ以下である。光半導体素子３の面方向における最小長さは、例えば、０．２ｍｍ以上、好ましくは、０．５ｍｍ以上であり、また、例えば、１．５ｍｍ以下、好ましくは、１．２ｍｍ以下である。

図２Ｇに示すように、その後、複数の蛍光体層２７を感圧接着シート１から剥離する。詳しくは、複数の蛍光体層２７の下面を、第１感圧接着層１２の上面から剥離する。

具体的には、複数の蛍光体層２７および複数の光半導体素子３を感圧接着シート１から転写シート４に転写する。

転写シート４は、面方向に延伸するように構成され、微感圧接着（タック）性を有する延伸シートである。転写シート４としては、公知の転写シートが挙げられる。転写シート４としては、例えば、市販品が用いられ、例えば、ＳＰＶシリーズ（日東電工社製）などが用いられる。

図２Ｆに示すように、複数の蛍光体層２７および複数の光半導体素子３を感圧接着シート１から転写シート４に転写するには、まず、転写シート４を複数の光半導体素子３の上側に対向配置する。

図２Ｇに示すように、その後、転写シート４を、複数の光半導体素子３の電極側面１５に接触するように、引き下げる。その際、電極２４は、転写シート４内にめり込む。

その後、感圧接着支持板１０を複数の蛍光体層２７から剥離する。具体的には、感圧接着シート１を、支持基板９とともに、複数の蛍光体層２７の下面から剥離する。

これによって、１つの蛍光体層２７と、１つの光半導体素子３とを備える蛍光体層付き光半導体素子２１が、転写シート４によって支持された状態で、複数得られる。好ましくは、蛍光体層付き光半導体素子２１は、蛍光体層２７と、光半導体素子３とのみからなる。

蛍光体層付き光半導体素子２１は、蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子２３（図３Ｊ参照）ではなく、蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子２３に備えられる光反射層２８を含まない。つまり、蛍光体層付き光半導体素子２１は、蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子２３の一部材、すなわち、蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子２３（ひいては、白色発光装置８）を作製するための部品であり、部品単独で流通し、産業上利用可能なデバイスである。

蛍光体層付き光半導体素子２１の厚みは、例えば、１０μｍ以上、好ましくは、５０μｍ以上であり、また、例えば、１０００μｍ以下、好ましくは、７００μｍ以下である。

図３Ｊに示すように、その後、蛍光体層付き光半導体素子２１に光反射層２８を設けることができる。

図２Ｇに示すように、蛍光体層付き光半導体素子２１に光反射層２８を設けるには、まず、光反射シート５を準備する。

光反射シート５は、面方向に延びる略平板（シート）形状に形成される。光反射シート５の材料は、光反射層２８を形成するための材料であって、例えば、光反射成分、粒子および樹脂を含有する光反射樹脂組成物が挙げられる。具体的には、光反射シート５としては、特開２０１６−１７４１４８号公報に記載の光反射シートが挙げられる。

次いで、光反射シート５を、複数の蛍光体層付き光半導体素子２１の上面に配置する。具体的には、光反射シート５の下面を、複数の蛍光体層付き光半導体素子２１のそれぞれの下面に配置する。

別途、転写シート４を面方向外側に向かって延伸する。すると、隣接する光反射層２８間に隙間３１が形成される。

隙間３１の面方向長さ（隣接する光反射層２８間の距離）は、例えば、０．０５ｍｍ以下、好ましくは、０．１ｍｍ以下であり、また、例えば、１．５ｍｍ以上、好ましくは、０．８ｍｍ以上である。

続いて、光反射シート５を、複数の蛍光体層付き光半導体素子２１に対して熱プレスする。

熱プレスは、光反射シート５を変形させるが、光反射シート５をＣステージ化（完全硬化）させない条件で実施され、具体的には、熱プレス温度は、例えば、５０℃以上、好ましくは、７０℃以上であり、また、例えば、１８０℃以下である。また、加熱時間は、例えば、３分以上、好ましくは、５分以上であり、また、例えば、３０分以下、好ましくは、２０分以下である。

すると、光反射シート５は、熱プレスによって、変形（溶融）して、複数の蛍光体層付き光半導体素子２１のそれぞれを埋設する。具体的には、光反射シート５が、互いに隣接する蛍光体層付き光半導体素子２１の隙間３１に充填されるとともに、最外側に配置される蛍光体層付き光半導体素子２１の外周側の周側面を被覆する。なお、蛍光体層付き光半導体素子２１の周側面を被覆する光反射シート５の上端部は、転写シート４の下面に接触する。

これとともに、蛍光体層付き光半導体素子２１の下面は、光反射シート５によって被覆され、付着部分２９が形成される。

付着部分２９は、蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子２３（後述、図３Ｊ参照）に本来不要な部分であって、光反射シート５のプレスによって不可避的に生じる部分である。

光反射シート５は、プレスによって、複数の蛍光体層付き光半導体素子２１の周側面を被覆する部分と、付着部分２９とを有する形状を有する。光反射シート５の下面は、蛍光体層付き光半導体素子２１の下面（蛍光体層２７の下面）に対して、下側に配置されている。

付着部分２９の厚みは、例えば、５０μｍ以下、好ましくは、４０μｍ以下であり、また、例えば、３μｍ以上、好ましくは、５μｍ以上である。

図３Ｉに示すように、その後、付着部分２９を除去する。

付着部分２９を除去するには、例えば、第３感圧接着シート６を用いる。

第３感圧接着シート６は、感圧接着剤から調製されており、面方向に連続するシート形状を有している。第３感圧接着シート６の大きさは、例えば、第３感圧接着シート６を、平面視において、光反射シート５を含むことができる大きさに設定されている。感圧接着剤としては、例えば、アクリル系感圧接着剤、ゴム系感圧接着剤、シリコーン系感圧接着剤、ウレタン系感圧接着剤、ポリアクリルアミド系感圧接着剤などが挙げられる。第３感圧接着シート６の光反射シート５に対する２５℃における剥離強度（１８０℃剥離接着力）は、例えば、２．０（Ｎ／２０ｍｍ）以上、好ましくは、４．０（Ｎ／２０ｍｍ）以上であり、また、例えば、１００（Ｎ／２０ｍｍ）以下、好ましくは、２０．０（Ｎ／２０ｍｍ）以下である。

この方法では、第３感圧接着シート６の上面（感圧接着面）を、付着部分２９を含む光反射シート５の下面に対向配置し、付着部分２９に感圧接着し、続いて、付着部分２９を、蛍光体層付き光半導体素子２１の下面から引き剥がす。すると、付着部分２９は、第３感圧接着シート６に追従する。

なお、付着部分２９の剥離が一回で完了しない時には、上記動作を複数回繰り返し、これによって付着部分２９の剥離を完了させる。

なお、図３Ｉに示すように、平面視において蛍光体層付き光半導体素子２１と重ならない光反射シート５の下端部も、付着部分２９とともに引き剥がされる。

これによって、光反射シート５の下面と、蛍光体層付き光半導体素子２１（蛍光体層２７）の下面とが、面方向に連続する。つまり、光反射シート５の下面と、蛍光体層付き光半導体素子２１の下面とが、面方向に面一となる。

光反射シート５の厚み（平面視において、光半導体素子１と重ならない光反射シート５における下面および転写シート４の下面の間の距離）は、蛍光体層付き光半導体素子２１の厚みと同一である。

その後、光反射シート５の樹脂が完全硬化前である場合には、光反射層２８を加熱し、Ｃステージ化（完全硬化）する。

図３Ｉの破線で示すように、その後、光反射シート５を切断する。具体的には、複数の蛍光体層付き光半導体素子２１に対応するにように、光反射シート５を切断する。光反射シート５の切断では、蛍光体シート２の切断で例示した切断装置と同じものが用いられる。

光反射シート５の切断によって、光反射シート５には、第２切断面３０が、光反射シート５の厚み方向にわたって形成される。第２切断面３０は、平面視略碁盤目形状を有する。これによって、複数の蛍光体層付き光半導体素子２１に対応する複数の光反射層２８が作製される。

複数の光反射層２８のそれぞれは、光半導体素子３の周側面１７と、蛍光体層２７の周側面および上面（光半導体素子３の対向面１６が接触する部分以外の部分）とに接触する。

これによって、１つの光反射層２８と、１つの蛍光体層２７と、１つの光半導体素子３とを備える蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子２３が、転写シート４に支持された状態で、複数得られる。好ましくは、蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子２３は、光反射層２８と、蛍光体層２７と、光半導体素子３とのみからなる。

蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子２３は、白色発光装置８（図４参照）ではなく、つまり、白色発光装置８に備えられる基板７を含まない。つまり、蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子２３は、白色発光装置８の一部品、すなわち、白色発光装置８を作製するための部品であり、部品単独で流通し、産業上利用可能なデバイスである。

図３Ｉの矢印および仮想線で示すように、その後、蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子２３を、転写シート４から剥離する。

図３Ｊに示すように、これによって、光反射層２８と、蛍光体層２７と、光半導体素子３とを備える蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子２３を製造する。

図４に示すように、その後、蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子２３を基板７に設けて、白色発光装置８を製造することができる。

基板７は、面方向に延びる略平板形状を有する。基板７は、その上面に、蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子２３の電極２４に対応する端子２５を備える。

具体的には、電極２４および端子２５を電気的に接続する。要するに、蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子２３を基板７に対してフリップチップ実装する。

これによって、基板７と、蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子２３とを備える白色発光装置８が得られる。

そして、この方法は、図２Ｅに示すように、加熱工程として、蛍光体シート２の熱硬化性樹脂を加熱により完全硬化する第３工程を１回実施するので、蛍光体層付き光半導体素子２１を少ない工数で簡便に製造することができる。

以下の各変形例において、上記した一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、各変形例を適宜組み合わせることができる。さらに、各変形例は、特記する以外、一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

図１Ｂに示すように、上記した一実施形態では、蛍光体シート２を感圧接着シート１に直接接触させた。しかし、例えば、図示しないが、蛍光体シート２および感圧接着シート１の間に、別の接着層を介在させることができる。その場合には、蛍光体層付き光半導体素子２１は、接着層（図示せず）と、蛍光体層２７と、光半導体素子３とを備える。また、蛍光体層／光反射層被覆／光半導体素子２３は、接着層（図示せず）と、光反射層２８と、蛍光体層２７と、光半導体素子３とを備える。

また、図１Ｃに示すように、一実施形態の第１工程では、複数の光半導体素子３を備える積層体２０を準備している。しかし、この変形例の第１工程では、図５Ａに示すように、１つの光半導体素子３を備える積層体２０を準備することもできる。

この変形例の第１実施形態では、蛍光体層２７を感圧接着シート１に感圧接着し、続いて、１つの光半導体素子３を蛍光体層２７に感圧接着する。これによって、１つの光半導体素子３を備える積層体２０を準備する。

次いで、図５Ａの矢印で示すように、第２工程において、活性エネルギー線を感圧接着シート１に照射する。続いて、図５Ｂに示すように、第３工程において、蛍光体層２７の熱硬化性樹脂を加熱により完全硬化する。

その後、図５Ｃに示すように、蛍光体層２７を切断することなく、蛍光体層２７および光半導体素子３を転写シート４に転写する。これによって、蛍光体層２７を感圧接着シート１から剥離する。

また、図２Ｇ〜図３Ｊに示すように、一実施形態では、光反射シート５を蛍光体層付き光半導体素子２１に対してプレスしている。しかし、図示しないが、この変形例では、液状の光反射樹脂組成物を蛍光体層付き光半導体素子２１に対して塗布することもできる。

また、図１Ａ〜図２Ｆの仮想線で示すように、感圧接着支持板１０の周端部に、支持基板９および第２感圧接着層１３の代わりとして、支持リング２５を設けることもできる。

支持リング２５は、感圧接着層１１（第１感圧接着層１２）の上面に感圧接着されている。支持リング２５は、その内側に蛍光体シート２を囲むサイズを有する略円環形状を有する。支持リング２５の材料としては、例えば、金属などが挙げられる。支持リング２５は、支持シート１４および第１感圧接着層１２を支持する。

１ 感圧接着シート
２ 蛍光体シート
３ 光半導体素子
１１ 感圧接着層
２０ 積層体
２１ 蛍光体層付き光半導体素子
２７ 蛍光体層

Claims (1)

1. 蛍光体層と、光半導体素子とを順に備える蛍光体層付き光半導体素子の製造方法であり、
   活性エネルギー線の照射によって感圧接着力が低減するように構成された感圧接着層と、熱硬化性樹脂を含有する蛍光体層と、前記光半導体素子とを順に備える積層体を準備する第１工程、
   活性エネルギー線を前記感圧接着層に照射して、前記感圧接着層の前記蛍光体層に対する感圧接着力を低減する第２工程、
   前記蛍光体層の熱硬化性樹脂を加熱により完全硬化する第３工程、および、
   前記蛍光体層を前記感圧接着層から剥離する第４工程
   を順に備えることを特徴とする、蛍光体層付き光半導体素子の製造方法。

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