(57)【要約】【課題】接着剤を使わずに、封止部材をパッケージに接合する発光装置及び発光装置の製造方法を提供する。【解決手段】発光素子が実装されたパッケージを準備する工程と、前記発光素子を覆う液体材料を配置する工程と、前記液体材料を覆う未硬化の樹脂材料を配置する工程と、前記未硬化の樹脂材料を硬化する工程と、前記液体材料を除去する工程と、を含む発光装置の製造方法。前記パッケージは上面に凹部を有し、前記パッケージを準備する工程は、前記凹部の底面に前記発光素子を実装する工程を含む。【選択図】図３
2020004842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が実装されたパッケージを準備する工程と、
前記発光素子を覆う液体材料を配置する工程と、
前記液体材料を覆う未硬化の樹脂材料を配置する工程と、
前記未硬化の樹脂材料を硬化する工程と、
前記液体材料を除去する工程と、を含む発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記パッケージは上面に凹部を有し、
前記パッケージを準備する工程は、
前記凹部の底面に前記発光素子を実装する工程を含む請求項１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記樹脂材料を配置する工程は、
前記凹部を取り囲む前記パッケージの上面を覆うように前記樹脂材料を配置する工程を含む請求項２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記液体材料を配置する工程は、前記液体材料の上面が前記発光素子側に湾曲する凹曲面を有するように、前記液体材料を配置する請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記液体材料を配置する工程は、前記液体材料の上面が前記発光素子と反対側に湾曲する凸曲面を有するように、前記液体材料を配置する請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記液体材料を除去する工程は、前記液体材料を当該液体材料の沸点より低い温度条件で前記パッケージ外に揮発させる請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記液体材料は、水である請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記樹脂材料を硬化する工程と、前記液体材料を除去する工程とは同時に行う請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項９】
前記樹脂材料は、蛍光体を含有する請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１０】
前記液体材料は、蛍光体を含有する請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１１】
凹部を有するパッケージと、
前記凹部に実装される発光素子と、
前記発光素子から空間を空けて離間し、前記パッケージに直接接して前記凹部を封止する透光性部材と、を備える発光装置。
【請求項１２】
前記透光性部材は、前記凹部の周縁から中央に向かって前記発光素子側に湾曲する凹曲面を有する請求項１１に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記透光性部材は、前記凹部の周縁から中央に向かって前記発光素子側に湾曲する凸曲面を有する請求項１１に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記透光性部材は、蛍光体を含有する請求項１１乃至請求項１３の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記凹部の内側面及び前記発光素子の表面を覆う蛍光体を備える請求項１１乃至請求項１４の何れか一項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、発光装置及び発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、パッケージ内に実装される発光素子と、発光素子から離間する封止部材と、を備える発光装置が知られている。例えば、特許文献１には、ドーム状の蛍光層及び封止部材を、接着剤によって、ＬＥＤチップが搭載される基板に固定し、ＬＥＤチップと封止部材との間に空間を形成することで、封止部材の劣化を抑制した発光装置が開示されている。
【０００３】
例えば、特許文献２には、蛍光層とハウジングとを接着剤によって接合し、接合後の発光装置用部品を、発光素子が実装されるベース基板に固定することで、蛍光層とハウジングとを別々に積み上げる工程を不要とした発光装置の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−４９０１９号公報
【特許文献２】特開２０１２−２３２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、発光素子から離間する封止部材によって、発光素子を適切に封止するには、該封止部材をパッケージに接合するための接着剤が別途必要となる。
【０００６】
本開示に係る実施形態は、接着剤を使わずに、封止部材をパッケージに接合する発光装置及び発光装置の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の実施形態に係る発光装置の製造方法は、発光素子が実装されたパッケージを準備する工程と、前記発光素子を覆う液体材料を配置する工程と、前記液体材料を覆う未硬化の樹脂材料を配置する工程と、前記未硬化の樹脂材料を硬化する工程と、前記液体材料を除去する工程と、を含む。
【０００８】
本開示の実施形態に係る発光装置は、凹部を有するパッケージと、前記凹部に実装される発光素子と、前記発光素子から空間を空けて離間し、前記パッケージに直接接して前記凹部を封止する透光性部材と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の実施形態に係る発光装置の製造方法によれば、接着剤を使わずに、封止部材をパッケージに接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す断面斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】第１実施形態に係る発光装置の製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図４Ａ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法のパッケージ準備工程及び発光素子実装工程を模式的に示す断面図である。
【図４Ｂ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法の液体材料配置工程を模式的に示す断面図である。
【図４Ｃ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法の樹脂材料配置工程を模式的に示す断面図である。
【図４Ｄ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法の樹脂材料硬化工程を模式的に示す断面図である。
【図４Ｅ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法の液体材料除去工程を模式的に示す断面図である。
【図４Ｆ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法により製造された発光装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図５】第１実施形態の変形例を表す発光装置を模式的に示す断面斜視図である。
【図６Ａ】第２実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す断面斜視図である。
【図６Ｂ】第２実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図７Ａ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法のパッケージ準備工程及び発光素子実装工程を模式的に示す断面図である。
【図７Ｂ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法の液体材料配置工程を模式的に示す断面図である。
【図７Ｃ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法の樹脂材料配置工程を模式的に示す断面図である。
【図７Ｄ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法の樹脂材料硬化工程を模式的に示す断面図である。
【図７Ｅ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法の液体材料除去工程を模式的に示す断面図である。
【図７Ｆ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法により製造された発光装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図８】第２実施形態の変形例を表す発光装置を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態に係る発光装置及びその製造方法について説明する。
なお、以下の説明において参照する図面は、実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係などが誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、例えば平面図とその断面図において、各部材のスケールや間隔が一致しない場合もある。また、以下の説明では、同一の名称及び符号については原則として同一又は同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略することとする。
【００１２】
また、実施形態に係る発光装置及びその製造方法において、「上」、「下」、「左」及び「右」などは、状況に応じて入れ替わるものである。本明細書において、「上」、「下」などは、説明のために参照する図面において構成要素間の相対的な位置を示すものであって、特に断らない限り絶対的な位置を示すことを意図したものではない。
【００１３】
≪第１実施形態≫
〔発光装置の構成〕
第１実施形態に係る発光装置の構成について、図１及び図２を参照して説明する。
図１は、第１実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す断面斜視図であり、図２のＩＣ−ＩＣ線における断面を示す。図２は、第１実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す平面図である。
【００１４】
第１実施形態に係る発光装置１００は、凹部２３ａを有するパッケージ１と、凹部２３ａの底面に実装される発光素子２と、発光素子２から空間を空けて離間し、パッケージ１に直接接合して凹部２３ａを封止する透光性部材３と、を備えている。
【００１５】
パッケージ１は、配線電極１１０と、配線電極１１０を支持する支持部材１３と、を備えている。
パッケージ１は、全体の形状が略直方体であって、上面に開口を有する凹部２３ａを備える。パッケージ１の外形形状は、平面視において、略矩形状であってもよいし、円形形状、楕円形状、多角形形状などであってもよい。矩形状を含む多角形形状の場合、角部が丸みを帯びた形状であってもよい。
【００１６】
凹部２３ａの底面には配線電極１１０の少なくとも一部が露出し、凹部２３aの底面に露出する配線電極１１０の上面に発光素子２が実装される。凹部２３ａの開口形状は、平面視において、角部が丸みを帯びた略四角形形状、円形形状、楕円形状、多角形形状などが挙げられる。
【００１７】
支持部材１３は、発光素子２を収容する凹部２３ａの内側面を構成する。凹部２３ａの内側面は、凹部２３ａの底面２３ｂから開口に向かうほど外側に傾斜した傾斜面を形成している。内側面は、凹部２３ａの底面に垂直な垂直面としてもよいが、外側に傾斜する傾斜面とすることが好ましい。内側面を外側に傾斜する傾斜面とすることで、凹部２３ａに実装される発光素子２が発光して横方向に伝播する光を、開口方向に反射させて光取り出し効率を高めることができる。
【００１８】
また、支持部材１３は、内側面の上部に段差Ｘを有することが好ましい。内側面に段差Ｘを設けることで、発光装置１００を製造する際、後述の樹脂材料配置工程において、液体材料３０の上面に未硬化の樹脂材料３１を配置し易くなる。即ち、発光装置１００をより簡易に製造することが可能になる。なお、内側面は、高さ方向に複数の段差を有していてもよい。
【００１９】
支持部材１３としては、樹脂やセラミックスを用いることができる。樹脂材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを挙げることができる。
熱可塑性樹脂の場合、例えば、ポリフタルアミド樹脂、液晶ポリマー、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、不飽和ポリエステルなどを挙げることができる。これにより安価なパッケージを簡易に製造することができる。
熱硬化性樹脂の場合、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、シリコーンハイブリッド樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ変性樹脂、ユリア樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂又はこれらの樹脂を１種類以上含むハイブリッド樹脂などを挙げることができる。これにより耐熱性の良いパッケージ１を簡易に製造することができる。
セラミックスの場合、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムや窒化ホウ素等が挙げられる。これにより、放熱性に優れたパッケージ1とすることができる。
【００２０】
支持部材１３の内側面において光を効率よく反射させるために、支持部材１３は、光反射性物質を含有していてもよい。光反射性物質としては、例えば、酸化チタン、ガラスフィラー、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛などが挙げられる。
支持部材１３の内側面の可視光に対する反射率は７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。特に、発光素子が発する光の波長域において反射率が７０％以上であることが好ましく、８０％以上がより好ましい。
支持部材１３として樹脂材料を用いる場合、樹脂材料に対する光反射性物質の含有量は、５質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以上３０質量％以下であることがより好ましい。
【００２１】
配線電極１１０は、一例として、正負の配線電極１１１、１１２で構成されている。配線電極１１０は、例えば、ワイヤ４等の接続部材を介して発光素子２と電気的に接続されている。
【００２２】
正負の配線電極１１１、１１２は、それぞれ上面の一部が凹部２３ａの底面２３ｂの一部を構成している。そして、各配線電極１１１、１１２は、凹部２３aの底面からそれぞれ支持部材１３を貫通して外側面の端部まで延伸して当該端部で下方に折れ曲がり、支持部材１３の外側面に沿い、更に支持部材１３の下面に沿って内側に折れ曲がるように形成されている。従って、発光装置１００は、支持部材１３の下面側において内側に折れ曲がって設けられている各配線電極１１１、１１２の一部を外部電極として、はんだなどの導電性接合部材を用いて外部と電気的に接続することができる。
【００２３】
正負の配線電極１１１、１１２は、それぞれの一部が凹部２３ａの底面２３ｂに露出し、ワイヤ４等の接続部材を介して発光素子２と電気的に接続されている。なお、例えば、配線電極１１１は発光素子２のカソード電極と、配線電極１１２は発光素子２のアノード電極と、ワイヤ４を介して電気的に接続することができる。
【００２４】
配線電極１１０は、例えば、平板状の金属板に、エッチング加工やプレス加工の穴抜きや折り曲げを施すことで形成することができる。原材料である金属板は、発光装置のリードフレームに用いられるものとして、公知の材料を用いることができる。金属板の厚さは、樹脂成形体の形状や大きさなどに応じて適宜に選択されるが、例えば、１００〜５００μｍ程度の厚さのものが用いられ、１２０〜３００μｍの厚さが更に好ましい。また、金属板の材料としては、例えば、銅、鉄、銀、金、アルミニウムなど及びこれらの合金などを挙げることができる。銅を主材とするものが熱伝導率や強度などの観点から好ましい。
凹部２３ａの底面２３ｂに露出している配線電極１１０の表面は、光反射性又は／及びワイヤ４やダイボンド部材などとの接合性を高めるために、Ａｇ、Ａｕ、などのメッキ処理を施すようにしてもよい。なお、メッキ処理に用いられる金属は、メッキ処理を施す目的に応じて、言い換えればメッキ処理を施す領域に応じて異なるようにしてもよい。例えば、配線電極１１０の上面は、主として光反射性を高めるために、Ａｇを用い、下面は、主として半田などの接合性を高めるために、Ａｕを用いるようにしてもよい。
【００２５】
発光素子２は、形状や大きさ、半導体材料などは任意に選択される。発光素子２の発光色としては、用途に応じて任意の波長のものを選択することができる。例えば、近紫外から可視光領域に発光波長を有する、ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、Ｘ＋Ｙ≦１）で表される窒化物半導体からなる発光素子を好適に用いることができる。
【００２６】
なお、第１実施形態の発光装置１００において、発光素子２は、凹部２３ａの底面２３ｂに１個搭載されているが、２個以上搭載することもできる。また、発光素子２は、正負の電極が同じ面側に配置されていてもよいし、互いに異なる面側に配置されたものでもよい。
【００２７】
透光性部材３は、パッケージ１の凹部２３ａに実装される発光素子２、ワイヤ４、保護素子などを封止する封止部材である。透光性部材３は、発光素子２から空間を隔てて離間し、凹部２３ａの内側面に接合し、発光素子２、ワイヤ４、保護素子などを封止する。透光性部材３は、発光素子２、ワイヤ４、保護素子などを、外力、埃、水分などから保護するとともに、発光素子２の耐熱性、耐候性、耐光性を良好なものとするために設けられている。
【００２８】
透光性部材３は略一定の厚みで形成されている。透光性部材３の形状は、平面視において、凹部２３ａの開口に沿って形成され、ここでは、略円形形状である。また、透光性部材３は、凹部２３ａの開口周縁から開口中央に向かって発光素子２側に凸の曲面に形成されている。なお、透光性部材３の形状は、凹部２３ａの開口周縁から開口中央に向かって、発光素子２側に凹の曲面であってもよく、フラットな平面であってもよい。透光性部材３の形状は、後述の液体材料３０の量や性質によって変化させることができ、発光装置１００の用途に合わせて、適宜調整することができる。
【００２９】
透光性部材３に用いられる樹脂材料としては、発光素子２が発する光の波長に対して良好な透光性を有し、封止部材として耐候性、耐光性及び耐熱性の良好な材料が好ましい。更に、透光性部材３に用いられる樹脂材料としては、後述の液体材料３０の揮発を妨げない材料であることが好ましい。例えば、液体材料として水を用いる場合、透光性部材３としては、水蒸気透過性に優れるシリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、シリコーンハイブリッド樹脂、などを挙げることができる。また、シリコーン樹脂は熱硬化性樹脂であるため、樹脂材料の揮発と樹脂材料の硬化とを同時に行うことができるため、好ましい。
【００３０】
また、透光性部材３は、前記した樹脂材料に対して、所定の機能を持たせるために、蛍光体（波長変換物質）や光拡散性物質、その他のフィラーを含有してもよい。
【００３１】
透光性部材３が蛍光体を含有する場合、透光性部材３は、発光素子２が発する光の少なくとも一部を異なる波長の光に変換する波長変換部材として機能する。発光素子２が発する光の少なくとも一部は、透光性部材３に含有されている蛍光体で波長変換されて外部へと出射される。
【００３２】
蛍光体としては、例えば、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ）、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＬＡＧ：Ｃｅ）、ユーロピウム及び／又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム系蛍光体（例えばＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２：Ｅｕ）、ユーロピウムで賦活されたシリケート系蛍光体（（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ）、βサイアロン蛍光体、ＣＡＳＮ系蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）、ＳＣＡＳＮ系蛍光体（（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）などの窒化物系蛍光体、ＫＳＦ系蛍光体（Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ）、硫化物系蛍光体、赤色に発光する組成が（３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ）で表されるゲルマン酸塩系（ＭＧＦ系）蛍光体、量子ドット蛍光体などが挙げられる。
なお、透光性部材３が蛍光体５を含有する場合は、蛍光体５は、透光性部材３内において分散した状態で配置されていてもよいし、沈降した状態で配置されていてもよい。
【００３３】
また、光拡散性物質としては、具体的には、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの白色顔料を用いることができる。なかでも、ＴｉＯ２は、水分などに対して比較的安定でかつ高屈折率であり、また熱伝導性にも優れるため好ましい。透光性部材３における光拡散性物質の平均粒径は、０．００１μｍ〜０．０５μｍがより好ましい。これによって、高い光散乱効果、つまり、レイリー散乱効果が得られ、発光装置１００としての光取り出し効率をより高くすることができる。
【００３４】
ワイヤ４は、発光素子２や保護素子などの電子部品と、各配線電極１１１、１１２とを電気的に接続するための導電性の配線である。ワイヤ４としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｌ等の金属、及び、それらの合金を用いたものが挙げられるが、特に、熱伝導率等に優れたＡｕを用いるのには好ましい。そして、ワイヤ４は、その表面に光を吸収し難い反射部材、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３、などの材料で形成される高屈折率膜が設けられていてもよい。
【００３５】
なお、発光素子２を静電放電等から保護するために保護素子が設けられていてもよい。保護素子は、例えば、ツェナーダイオードを用いることができる。また、保護素子として、バリスタ、抵抗、キャパシタなどを用いることもできる。
【００３６】
第１実施形態に係る発光装置１００によれば、透光性部材３が、自身の粘着力によって、パッケージ１の凹部２３ａに発光素子２から空間を隔てて直接接合する。これにより、接着剤を使わずに、透光性部材３がパッケージ１に接合された発光装置１００を実現できる。また、発光素子２と透光性部材３との間に空間が存在することで、透光性部材３の劣化を抑制することができる。更に、透光性部材３の樹脂圧によるワイヤや発光素子２への負荷を軽減させて、ワイヤ断線や発光素子２の剥離が生じることを防ぎ、発光装置１００の信頼性を向上させることができる。
【００３７】
〔発光装置の製造方法〕
次に、第１実施形態に係る発光装置の製造方法について、図３及び図４Ａ〜図４Ｆを参照して説明する。
図３は、第１実施形態に係る発光装置の製造方法の手順を示すフローチャートである。
図４Ａは、第１実施形態に係る発光装置の製造方法のパッケージ準備工程（Ｓ１００１）および発光素子実装工程（Ｓ１００２）を模式的に示す断面図である。図４Ｂは、第１実施形態に係る発光装置の製造方法の液体材料配置工程（Ｓ１００３）を模式的に示す断面図である。図４Ｃは、第１実施形態に係る発光装置の製造方法の樹脂材料配置工程（Ｓ１００４）を模式的に示す断面図である。図４Ｄは、第１実施形態に係る発光装置の製造方法の樹脂材料硬化工程（Ｓ１００５）を模式的に示す断面図である。図４Ｅは、第１実施形態に係る発光装置の製造方法の液体材料除去工程（Ｓ１００６）を模式的に示す断面図である。図４Ｆは、第１実施形態に係る発光装置の製造方法によって製造された発光装置の構成を模式的に示す断面図である。
【００３８】
なお、図４Ａ〜図４Ｆにおいて、パッケージ１は、凹部２３ａの底面２３ｂ及び側壁を構成する上部のみを模式的に示したものである。
第１実施形態に係る発光装置１００の製造方法は、パッケージ準備工程Ｓ１００１と、発光素子実装工程Ｓ１００２と、液体材料配置工程Ｓ１００３と、樹脂材料配置工程Ｓ１００４と、樹脂材料硬化工程Ｓ１００５と、液体材料除去工程Ｓ１００６と、を含んでいる。なお、実際の工程では、複数のパッケージ１を備えるパッケージの集合体を準備し、複数の発光装置１００を製造するが、本実施形態では、説明の都合上、図４Ａ〜図４Ｆに示すように、１つの発光装置１００を模式的に示して製造する工程を説明する。
【００３９】
図４Ａに示すように、パッケージ準備工程Ｓ１００１は、発光素子２を実装するためのパッケージ１を準備する工程である。本工程において、配線電極がパッケージ１の底面２３ｂに配置され、支持部材１３がパッケージ１の側壁として配置され、上面側に開口する凹部２３ａを有するパッケージ１が準備される。
【００４０】
図４Ａに示すように、発光素子実装工程Ｓ１００２は、パッケージ１の凹部２３ａに、発光素子２を実装する工程である。本工程において、発光素子２は、配線電極１１１上にダイボンドされる。そして、ワイヤ４を用いて、発光素子２が配線電極１１１及び配線電極１１２と電気的に接続される。
【００４１】
図４Ｂに示すように、液体材料配置工程Ｓ１００３は、発光素子２が実装されたパッケージ１の凹部２３ａ内に充填される液体材料３０を配置する工程である。即ち、本工程は、パッケージ１の凹部２３ａに、例えば、ポッティング法などで、液体材料３０をポッティングにより充填する工程である。本工程において、液体材料３０は、凹部２３ａ内において表面張力などにより液体材料３０の上面が発光素子２側に湾曲する凹曲面を有する状態で充填されている。液体材料３０における凹曲面の曲率は、パッケージ１の開口が小さくなる程、大きくなる。
液体材料３０は、水であることが好ましいが、例えば、ヘキサン、エタノール、トルエン等の有機化合物であっても構わない。液体材料３０は、少なくとも、未硬化の樹脂材料と容易に交じり合わない性質を有する材料であり、且つ、未硬化及び／又は硬化後の樹脂材料に対して、液体材料３０が揮発した揮発物質が透過性を有する材料であればよい。なお、本工程において、液体材料３０をポッティングする際に、液体材料３０の表面張力を調整する表面調整剤などを予め添加した液体材料３０として用いてもよい。
【００４２】
図４Ｃに示すように、樹脂材料配置工程Ｓ１００４は、未硬化の樹脂材料３１を液体材料３０の上面に配置する工程である。本工程において、未硬化の樹脂材料３１は、液体材料３０の上面を覆うように、配置される。
具体的には、本工程は、液体材料３０の上面に、例えば、ポッティング法などで、未硬化の樹脂材料３１を形成する工程である。未硬化の樹脂材料３１は、液体材料３０に溶解しないため、樹脂材料３１は、液体材料３０の上面に沿うように、設けられる。パッケージ１において、支持部材１３の内側面の上部には段差Ｘが設けられているため、本工程において、液体材料３０の上面及び段差Ｘの上面に未硬化の樹脂材料３１を容易に配置することが可能になる。
なお、本工程において、未硬化の樹脂材料３１は、少なくとも、パッケージ１の凹部２３ａにディスペンサ４０等によってポッティングされればよい。このため、本実施形態に係る発光装置１００は、発光素子から離間する封止部材が後付けで形成される従来の発光装置と比較して、封止部材（或いは、レンズ等）の位置合わせが容易であるというメリットがある。
【００４３】
図４Ｃ及び図４Ｄに示すように、樹脂材料硬化工程Ｓ１００５は、ヒーターやオーブンなどの加熱装置を用いて、未硬化の樹脂材料３１を加熱することで、硬化させ、透光性部材３とする工程である。本工程において、未硬化の樹脂材料３１は、自身の粘着力によって、凹部２３ａにおけるパッケージ１の上面側で、パッケージ１に直接接合する。なお、樹脂材料３１は、液体材料３０の沸点より低い温度で硬化が開始することが好ましい。一例として、液体材料３０に水、樹脂材料３１にシリコーン樹脂等を用いることで、樹脂材料３１を硬化させるときに、液体材料３０が揮発しはじめ、次工程で確実に液体材料３０を揮発させることができる。揮発した液体材料３０は透光性部材３を透過して、パッケージ1の外部に放出される。即ち、樹脂材料３１の形状を維持させたまま樹脂材料３１を硬化させることが可能になる。
硬化した透光性部材３の形状は、平面視において、例えば開口に沿った略円形形状であり、凹部２３ａの周縁から中央に向かって発光素子２側に凸の湾曲面（つまり発光装置の発光面側に凹の湾曲面）を有している。当該透光性部材３は、発光装置の封止部材として機能し、発光素子２から離間し、発光素子２、ワイヤ４、保護素子などを適切に封止する。
【００４４】
図４Ｅに示すように、液体材料除去工程Ｓ１００６は、ヒーターやオーブンなどの加熱装置を用いて、パッケージ１を加熱することで、透光性部材３を通して、液体材料３０をパッケージ１の外部に揮発させて、液体材料３０を除去する工程である。
本工程において、液体材料３０が、透光性部材３を通して、パッケージ１の凹部２３ａから全て除去されるまでの時間は、例えば５〜３０分程度であることが好ましい。
また、本工程において、加熱温度は、液体材料の沸点よりも低い温度とすることが好ましく、例えば液体材料に３０に水を用いる場合、６０度以上８０度以下とすることが好ましく、７０度近傍とすることがより好ましい。加熱温度を高くする程、液体材料３０の揮発時間を短縮することができるが、液体材料３０が、沸騰してしまうと、透光性部材３にボイドが発生してしまう。一方、温度を低くする程、液体材料３０の揮発時間が長くなり、透光性部材３が底面２３ｂの方向へと引っ張られて、透光性部材３と発光素子２とが接触してしまう虞がある。従って、加熱温度は、適切な温度に維持されることが必要である。
【００４５】
なお、上述の工程では、樹脂材料硬化工程Ｓ１００５の後に、液体材料除去工程Ｓ１００６を行っているが、樹脂材料硬化工程Ｓ１００５と液体材料除去工程Ｓ１００６とを同時に行うことも可能である。同時に行う場合であっても、少なくとも樹脂材料３１の硬化温度は、液体材料３０の沸点より低いことが好ましい。これにより、パッケージ１を加熱する際、樹脂材料３１を硬化させ、下に凸状となる形状を維持させたままで、液体材料３０を揮発させることができる。また、本実施形態における「同時」とは、樹脂材料３１及び液体材料３０を同時に加熱することを指すものとする。
【００４６】
図４Ｆに示すように、上述の各工程を行い、更に、個片化工程などを行うことにより、発光装置１００が製造される。詳細な説明は省略するが、発光装置個片化工程は、発光装置１００の間に設定される境界線に沿って分離し、発光装置１００を個片化する工程である。
【００４７】
（変形例）
なお、図５に示すように、発光装置１００は凹部内において、凹部の底面及び発光素子２を覆う蛍光体５を備える構成としてもよい。
このような発光装置１００は、液体材料中に蛍光体５を含有させておくことで容易に形成することができる。液体材料３０に含有される蛍光体５は、液体材料３０が揮発するとともに、凹部２３ａの底面２３ｂ側に移動し、液体材料３０の揮発後には、凹部２３ａの内側面及び発光素子２の表面を覆うように配置される。
発光素子２の表面及び凹部２３ａの底面２３ｂ側に蛍光５体が配置されることで、蛍光体５が発する熱を効率よく外部に放熱することができる。
【００４８】
本開示の実施形態に係る発光装置の製造方法によれば、揮発性の液体材料３０を利用することで、接着剤を使わずに、発光素子２から空間を空けて離間し、且つパッケージ１の上面側でパッケージ１と接合する透光性部材３を形成できる。
【００４９】
≪第２実施形態≫
〔発光装置の構成〕
次に、第２実施形態に係る発光装置１００ａの構成について説明する。図６Ａは、第２実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す断面斜視図であり、図６ＢのＩＣ−ＩＣ線における断面を示す。図６Ｂは、第２実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す平面図である。なお、上述の第１実施形態と、共通する部分については、重複した説明を適宜省略する。
【００５０】
第２実施形態に係る発光装置１００ａの構成が、第１実施形態に係る発光装置１００の構成と異なる点は、透光性部材３ａの形状である。
透光性部材３ａの形状は、平面視において、凹部２３ａの形状に沿って形成され、凹部２３ａの周縁から中央に向かって発光素子２側に凹の湾曲面（つまり発光装置の発光面側に凸の湾曲面）に形成されている。
第２実施形態に係る発光装置１００ａによれば、透光性部材３ａが、自身の粘着力によって、凹部２３ａにおけるパッケージ１の上面側でパッケージ１に直接接合する。これにより、接着剤を使わずに、透光性部材３ａがパッケージ１に接合された発光装置１００ａを実現できる。また、透光性部材３ａが凸曲面に形成されることで凸レンズの役割を担うこともできる。
【００５１】
〔発光装置の製造方法〕
次に、第２実施形態に係る発光装置の製造方法について、図７Ａ〜図７Ｆを参照して説明する。なお、上述の第１実施形態と、共通する部分については、重複した説明を適宜省略する。
【００５２】
第２実施形態に係る発光装置１００ａの製造方法が、第１実施形態に係る発光装置１００の製造方法と異なる点は、液体材料配置工程において、パッケージ１の凹部２３ａ内に充填される液体材料３０を配置する際、液体材料３０が、発光素子２と反対側に湾曲する凸曲面を有する状態で充填される点である（図６Ｂ参照）。
【００５３】
図７Ａは、第２実施形態に係る発光装置の製造方法のパッケージ準備工程を模式的に示す断面図である。図７Ｂは、第２実施形態に係る発光装置の製造方法の液体材料配置工程を模式的に示す断面図である。図７Ｃは、第２実施形態に係る発光装置の製造方法の樹脂材料配置工程を模式的に示す断面図である。図７Ｄは、第２実施形態に係る発光装置の製造方法の樹脂材料硬化工程を模式的に示す断面図である。図７Ｅは、第２実施形態に係る発光装置の製造方法の液体材料除去工程を模式的に示す断面図である。図７Ｆは、第２実施形態に係る発光装置の製造方法によって製造された発光装置の構成を模式的に示す断面図である。なお、図７Ａ〜図７Ｆにおいて、パッケージ１は、凹部２３ａの底面２３ｂ及び側壁を構成する上部のみ模式的に示したものである。
【００５４】
第２実施形態に係る発光装置１００ａの製造方法は、第１実施形態に係る発光装置１００の製造方法と同様に、パッケージ準備工程と、発光素子実装工程と、液体材料配置工程と、樹脂材料配置工程と、樹脂材料硬化工程と、液体材料除去工程と、を含んでいる。
図７Ａに示すように、パッケージ準備工程は、発光素子２を実装するためのパッケージ１を準備する工程である。本工程は、図４Ａに示すパッケージ準備工程Ｓ１００１と同じである。
【００５５】
図７Ａに示すように、発光素子実装工程は、パッケージ１の凹部２３ａに、発光素子２を実装する工程である。本工程は、図４Ａの仮想線に示す発光素子実装工程Ｓ１００２と同じである。
図７Ｂに示すように、液体材料配置工程は、発光素子２が実装されたパッケージ１の凹部２３ａ内に充填される液体材料３０を配置する工程である。本工程において、液体材料３０は、凹部２３ａ内において表面張力などにより液体材料３０の上面が発光素子２と反対側に湾曲する凸曲面を有する状態で充填されている。ここでは、液体材料３０は、凹部２３ａの開口上端まで充填されることで表面張力により凹部２３ａから盛り上がった構成となる。
【００５６】
図７Ｃに示すように、樹脂材料配置工程は、未硬化の樹脂材料３１を液体材料３０の上面に配置する工程である。本工程において、未硬化の樹脂材料３１は、液体材料３０の上面及びパッケージ１の少なくとも一部を覆うように、配置される。
具体的には、本工程は、凸曲面を有する液体材料３０の上面に、例えば、ポッティング法などで、未硬化の樹脂材料３１を形成している。未硬化の樹脂材料３１は、液体材料３０を弾くため、凸曲面を有する液体材料３０の上面に沿うように設けられ、ここでは、凹部２３ａ開口の周縁に接合部分が位置する。従って、樹脂材料３１は、液体材料３０の盛り上がった状態に倣って、上に凸となる形状で設けられる。パッケージ１において、支持部材１３の内側面の上部には段差Ｘが設けられているため、本工程において、液体材料３０の上面に未硬化の樹脂材料３１を容易に配置することが可能になる。なお、樹脂材料３１の粘性、液体材料の３１の除去工程時の条件を調整することで、樹脂材料３１上に設けられた形状を維持することができるようになる。
【００５７】
図７Ｃ及び図７Ｄに示すように、樹脂材料硬化工程は、ヒーターやオーブンなどの加熱装置を用いて、未硬化の樹脂材料３１を加熱することで、硬化させ、透光性部材３ａとする工程である。本工程は、図４Ｃ及び図４Ｄに示す樹脂材料硬化工程Ｓ１００５と同じである。
硬化した透光性部材３ａの形状は、平面視において、凹部２３ａ開口の周縁に接合部分を有して、凹部２３ａを取り囲みパッケージ１の外部を覆うように形成される円形形状であり、凹部２３ａの周縁から中央に向かって発光素子２と反対側に湾曲する凸曲面を有している。当該透光性部材３ａは、発光装置の封止部材として機能し、発光素子２から離間し、発光素子２、ワイヤ４、保護素子などを適切に封止する。
【００５８】
図７Ｅに示すように、液体材料除去工程は、ヒーターやオーブンなどの加熱装置を用いて、パッケージ１を加熱することで、透光性部材３ａを通して、或いは透光性部材３ａ及び支持部材１３の間から、液体材料３０を揮発させて、液体材料３０を除去する工程である。本工程は、図４Ｅに示す液体材料除去工程Ｓ１００６と同じである。
なお、第１実施形態と同様に、樹脂材料硬化工程と液体材料除去工程とを同時に行うことも可能である。
【００５９】
図７Ｆに示すように、上述の各工程を行い、更に、配線電極折り曲げ工程、個片化工程、などを行うことにより、発光装置１００ａが製造される。
【００６０】
（変形例）
なお、第２実施形態においても、図８に示すように、発光装置１００ａは凹部内において、凹部の底面及び発光素子を覆う蛍光体を備える構成としてもよい。
【００６１】
本開示の実施形態に係る発光装置の製造方法によれば、揮発性の液体材料３０を利用することで、接着剤を使わずに、発光素子２から空間を空けて離間し、且つパッケージ１の上面側でパッケージ１と接合する透光性部材３ａを形成できる。
【００６２】
本開示に係る発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施例は本発明で分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本開示の実施形態に係る発光装置及びその製造方法は、照明装置、光デバイスなどに利用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１                  パッケージ
２                  発光素子
３，３ａ            透光性部材
４                  ワイヤ
５                  蛍光体
２３ａ              凹部
２３ｂ              底面
３０                液体材料
３１                未硬化の樹脂材料
１００，１００ａ    発光装置
１１０、１１１，１１２  配線電極
【図１】
2020004842.tif 000003
【図２】
2020004842.tif 000004
【図３】
2020004842.tif 000005
【図４Ａ】
2020004842.tif 000006
【図４Ｂ】
2020004842.tif 000007
【図４Ｃ】
2020004842.tif 000008
【図４Ｄ】
2020004842.tif 000009
【図４Ｅ】
2020004842.tif 000010
【図４Ｆ】
2020004842.tif 000011
【図５】
2020004842.tif 000012
【図６Ａ】
2020004842.tif 000013
【図６Ｂ】
2020004842.tif 000014
【図７Ａ】
2020004842.tif 000015
【図７Ｂ】
2020004842.tif 000016
【図７Ｃ】
2020004842.tif 000017
【図７Ｄ】
2020004842.tif 000018
【図７Ｅ】
2020004842.tif 000019
【図７Ｆ】
2020004842.tif 000020
【図８】
2020004842.tif 000021