(57)【要約】【課題】低コストで製造可能なＬＥＤ装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤ装置１は、基板１０と、基板１０に実装されたＬＥＤチップ４０と、ＬＥＤチップ４０を基板１０に実装した状態で少なくともＬＥＤチップ４０を囲むように形成され、ＬＥＤチップ４０からの光を反射させるように構成された樹脂７１（第１の樹脂）と、ＬＥＤチップ４０の発光面を覆うレンズ樹脂７７（第２の樹脂）とを有する。【選択図】図６
2014203901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に実装されたＬＥＤチップと、
前記ＬＥＤチップを前記基板に実装した状態で少なくとも該ＬＥＤチップを囲むように形成され、該ＬＥＤチップからの光を反射させるように構成された第１の樹脂と、
前記ＬＥＤチップの発光面を覆う第２の樹脂と、を有することを特徴とするＬＥＤ装置。
【請求項２】
基板と、
前記基板に実装されたＬＥＤチップと、
前記ＬＥＤチップを前記基板に実装した状態で該ＬＥＤチップを覆うように成形された透光性樹脂と、
前記ＬＥＤチップを覆うように成形された前記透光性樹脂の上に少なくとも該ＬＥＤチップを囲むように形成され、該ＬＥＤチップからの光を反射させるように構成された第１の樹脂と、
前記ＬＥＤチップの発光面を覆う第２の樹脂と、を有することを特徴とするＬＥＤ装置。
【請求項３】
前記透光性樹脂には、前記ＬＥＤチップからの光の波長変換を行うように蛍光体が含有されていることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤチップは前記基板にフリップチップ実装され、
前記第１の樹脂は、前記ＬＥＤチップの側面を覆うように、該ＬＥＤチップの前記発光面と同一の高さの充填部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＬＥＤ装置。
【請求項５】
前記第１の樹脂は、
前記ＬＥＤチップを囲むように環状に形成されたリフレクタ部を有し、
当該リフレクタ部は、前記基板の端部の方向に向けて突起するように設けられた第１の突起部と、前記方向とは反対側に向けて突起するように設けられた第２の突起部と、を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＬＥＤ装置。
【請求項６】
前記第１の樹脂は、トランスファ成形により前記基板の上に形成され、
前記第２の樹脂は、圧縮成形により前記ＬＥＤチップの前記発光面を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＬＥＤ装置。
【請求項７】
ＬＥＤチップを基板に実装するステップと、
前記ＬＥＤチップを前記基板に実装した状態で少なくとも該ＬＥＤチップを囲むように、該ＬＥＤチップからの光を反射させるための第１の樹脂を成形するステップと、
前記ＬＥＤチップの発光面を覆うように第２の樹脂を成形するステップと、を有することを特徴とするＬＥＤ装置の製造方法。
【請求項８】
ＬＥＤチップを基板に実装するステップと、
前記ＬＥＤチップを前記基板に実装した状態で該ＬＥＤチップを覆うように透光性樹脂を成形するステップと、
前記ＬＥＤチップを覆うように成形された前記透光性樹脂の上で少なくとも該ＬＥＤチップを囲むように、該ＬＥＤチップからの光を反射させるための第１の樹脂を成形するステップと、
前記ＬＥＤチップの発光面を覆うように第２の樹脂を成形するステップと、を有することを特徴とするＬＥＤ装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１の樹脂は、前記基板に実装された前記ＬＥＤチップの周囲において該基板の第１の面側から押さえる中間プレートを介して、該基板の該第１の面側から押さえる第１の金型と該基板の第２の面側から押さえる第２の金型とを用いてクランプすることにより構成されるキャビティにおいて成形されることを特徴とする請求項７又は８に記載のＬＥＤ装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第２の樹脂は、前記第１の樹脂の内側に液状樹脂を供給し、金型を用いて圧縮成形を行うことにより形成されることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載のＬＥＤ装置の製造方法。
【請求項１１】
基板に実装されたＬＥＤチップの周囲において該基板を第１の面側から押さえる中間プレートと、
前記基板を第１の面側から押さえる第１の金型と、
前記基板を第２の面側から押さえる第２の金型と、を有し、
前記第１の金型と前記第２の金型は、前記中間プレートを介して前記基板をクランプすることにより、前記ＬＥＤチップを前記基板に実装した状態で少なくとも該ＬＥＤチップを囲むように、該ＬＥＤチップからの光を反射させるための樹脂を成形するように構成されている、ことを特徴とする金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤチップを実装した基板上に樹脂を成形したＬＥＤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、リードフレームに樹脂を成形したＬＥＤ装置において、レンズ樹脂をトランスファ成形することによりレンズ部を形成する方法が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、レンズ樹脂としての透明樹脂をトランスファ成形してＬＥＤパッケージ（ＬＥＤ装置）を製造する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２０１０−１８２７７０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、特許文献１に開示されているようにトランスファ成形によりレンズ部を形成すると、カルやランナなどの部分に成形される樹脂が無駄となり、ＬＥＤパッケージ（ＬＥＤ装置）の製造コストが上昇する。
【０００６】
そこで本発明は、低コストで製造可能なＬＥＤ装置、ＬＥＤ装置の製造方法、および、金型を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としてのＬＥＤ装置は、基板と、前記基板に実装されたＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを前記基板に実装した状態で少なくとも該ＬＥＤチップを囲むように形成され、該ＬＥＤチップからの光を反射させるように構成された第１の樹脂と、前記ＬＥＤチップの発光面を覆う第２の樹脂とを有する。
【０００８】
本発明の他の側面としてのＬＥＤ装置は、基板と、前記基板に実装されたＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを前記基板に実装した状態で該ＬＥＤチップを覆うように成形された透光性樹脂と、前記ＬＥＤチップを覆うように成形された前記透光性樹脂の上に少なくとも該ＬＥＤチップを囲むように形成され、該ＬＥＤチップからの光を反射させるように構成された第１の樹脂と、前記ＬＥＤチップの発光面を覆う第２の樹脂とを有する。
【０００９】
本発明の他の側面としてのＬＥＤ装置の製造方法は、ＬＥＤチップを基板に実装するステップと、前記ＬＥＤチップを前記基板に実装した状態で少なくとも該ＬＥＤチップを囲むように、該ＬＥＤチップからの光を反射させるための第１の樹脂を成形するステップと、前記ＬＥＤチップの発光面を覆うように第２の樹脂を成形するステップとを有する。
【００１０】
本発明の他の側面としてのＬＥＤ装置の製造方法は、ＬＥＤチップを基板に実装するステップと、前記ＬＥＤチップを前記基板に実装した状態で該ＬＥＤチップを覆うように透光性樹脂を成形するステップと、前記ＬＥＤチップを覆うように成形された前記透光性樹脂の上で少なくとも該ＬＥＤチップを囲むように、該ＬＥＤチップからの光を反射させるための第１の樹脂を成形するステップと、前記ＬＥＤチップの発光面を覆うように第２の樹脂を成形するステップとを有する。
【００１１】
本発明の他の側面としての金型は、基板に実装された前記ＬＥＤチップの周囲において該基板を第１の面側から押さえる中間プレートと、前記基板を第１の面側から押さえる第１の金型と、前記基板を第２の面側から押さえる第２の金型とを有し、前記第１の金型と前記第２の金型は、前記中間プレートを介して前記基板をクランプすることにより、前記ＬＥＤチップを前記基板に実装した状態で少なくとも該ＬＥＤチップを囲むように、該ＬＥＤチップからの光を反射させるための樹脂を成形するように構成されている。
【００１２】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、低コストで製造可能なＬＥＤ装置、ＬＥＤ装置の製造方法、および、金型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態における樹脂成形装置の概略構成図である。
【図２Ａ】実施例１におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図２Ｂ】実施例１におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図２Ｃ】実施例１におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図２Ｄ】実施例１におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図２Ｅ】実施例１におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図２Ｆ】実施例１におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図２Ｇ】実施例１におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図２Ｈ】実施例１におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図２Ｉ】実施例１におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図２Ｊ】実施例１におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図３Ａ】実施例２におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図３Ｂ】実施例２におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図３Ｃ】実施例２におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図３Ｄ】実施例２におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図３Ｅ】実施例２におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図４Ａ】実施例３におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図４Ｂ】実施例３におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図４Ｃ】実施例３におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図５Ａ】実施例４におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図５Ｂ】実施例４におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図５Ｃ】実施例４におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図５Ｄ】実施例４におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図５Ｅ】実施例４におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図５Ｆ】実施例４におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図５Ｇ】実施例４におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【図６】実施例１乃至４におけるＬＥＤ装置の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１６】
まず、図１を参照して、本実施形態における樹脂成形装置について説明する。図１は、本実施例における樹脂成形装置の概略構成図であり、樹脂成形装置として、図１（ａ）はトランスファ成形装置１００、図１（ｂ）は圧縮成形装置２００をそれぞれ示している。
【００１７】
図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、樹脂成形装置（トランスファ成形装置１００、圧縮成形装置２００）は、基板（被成形品）をプレス部に搬入するローダー１０６、２０６と、成形基板（成形品）をプレス部から成形基板取出部へ取り出すアンローダー１０７、２０７とが移動レール部１０８、２０８を共用して樹脂成形（樹脂封止）するように構成されている。
【００１８】
図１（ａ）において、トランスファ成形装置１００は、基板供給ユニット１０１、成形基板収納ユニット１０２、プレスユニット１０３、１０４、及び、樹脂供給ユニット１０５を備えて構成される。基板供給ユニット１０１において、１１１は基板供給部であり、供給マガジン（不図示）に収納された基板（半導体チップが搭載されたリードフレームや樹脂基板などの板状のワーク）をフレームインデックス（不図示）へ搭載させた後、プレヒートレール１１２へ向きを揃えて送り出される。プレヒートレール１１２では、基板がプレヒートされて、ローダー１０６に受け渡される。なお、基板供給ユニット１０１において、樹脂タブレットをローダー１０６に供給してもよい。
【００１９】
成形基板収納ユニット１０２において、成形基板取出部（不図示）は、プレスユニット１０３、１０４の一つからアンローダー１０７により取り出された成形基板（成形品）を、下方に待機している移動テーブル１２１へ受け渡すように動作する。アンローダー１０７は、成形基板を成形基板取出部に待機している移動テーブル１２１へ受け渡すと、次の成形基板の取出し動作に移行する。移動テーブル１２１は、成形基板を載置してディゲート部１２２へ搬送する。ディゲート部１２２は、移動テーブル１２１へ載置されて搬送された成形基板をゲートブレイクする。そして移動テーブル１２１は、ゲートブレイク後の成形基板を載置して、収納部１２３へ搬送する。
【００２０】
プレスユニット１０３、１０４、及び、樹脂供給ユニット１０５は、基板供給ユニット１０１と成形基板収納ユニット１０２との間に設けられている。ローダー１０６及びアンローダー１０７は、移動レール部１０８を共用することにより、プレスユニット１０３、１０４、及び、樹脂供給ユニット１０５の間を移動可能に構成されている。
【００２１】
樹脂供給ユニット１０５において、１５１は樹脂供給部である。樹脂供給部１５１は、液状樹脂を保持するシリンジ（不図示）を有する。液状樹脂は、シリンジをプレスユニット１０３に進入させて先端から後述するポット６３に樹脂を供給する。
【００２２】
プレスユニット１０３、１０４は、プレス部１３１、１４１をそれぞれ備える。プレス部１３１、１４１は、それぞれ、モールド金型１３２、１４２、モールド金型１３２、１４２を型締め型開きする型開閉機構、及び、モールド金型１３２、１４２のキャビティに樹脂圧を印加しながら封止樹脂を送り出すトランスファ機構などを備えて構成される。この封止樹脂は、樹脂供給ユニット１０５からモールド金型１３２、１４２の後述のポット６３に供給された状態からキャビティに送り出されることでトランスファ成形される。プレス部１３１、１４１には、それぞれ、必要に応じてモールド金型１３２、１４２の金型面を覆うリリースフィルムを張設するフィルムユニット１３３、１４３が設けられる。
【００２３】
ローダー１０６は、プレヒートレール１１２で基板を受け取って保持し、プレス部１３１、１４１のいずれかへ、進退移動して搬入する。また、樹脂封止後の成形品は、モールド金型１３２、１４２から離型され、アンローダー１０７により成形基板取出部を介して移動テーブル１２１へ搬出されるように構成されている。移動テーブル１２１に搬出されて載置された成形基板は、ディゲート部１２２でゲートブレイクされて収納部１２３へ収納される。
【００２４】
図１（ｂ）において、圧縮成形装置２００は、基板供給ユニット２０１、成形基板収納ユニット２０２、プレスユニット２０３、及び、樹脂供給ユニット２０５を備えて構成される。基板供給ユニット２０１は、図１（ａ）の基板供給ユニット１０１と同様の構成を有する。
【００２５】
成形基板収納ユニット２０２において、成形基板取出部（不図示）は、プレスユニット２０３からアンローダー２０７により取り出された成形基板（成形品）を、下方に待機している移動テーブル２２１へ受け渡すように動作する。アンローダー２０７は、成形基板を成形基板取出部に待機している移動テーブル２２１へ受け渡すと、次の成形基板の取出し動作に移行する。移動テーブル２２１は、成形基板を載置して測定部２２４へ搬送する。測定部２２４は、移動テーブル２２１へ載置されて搬送された成形基板の測定（成形厚の測定等）を行う。そして移動テーブル２２１は、測定後の成形基板を載置して収納部１２３へ搬送する。
【００２６】
プレスユニット２０３、及び、樹脂供給ユニット２０５は、図１（ａ）のプレスユニット１０３、及び、樹脂供給ユニット１０５と同様に、基板供給ユニット２０１と成形基板収納ユニット２０２との間に設けられている。ローダー２０６は、基板供給ユニット２０１とプレスユニット２０３との間を移動可能に構成されている。アンローダー２０７は、プレスユニット２０３と成形基板収納ユニット２０２との間を移動可能に構成されている。図１（ａ）と同様に、ローダー２０６及びアンローダー２０７は、移動レール部２０８を共用している。
【００２７】
樹脂供給ユニット２０５において、２５１は樹脂供給部である。樹脂供給部２５１は、圧縮成形を行うための樹脂（液状樹脂）を基板（被成形品）に供給する。基板に樹脂を供給した後、ローダー２０６は、その基板を後述のプレス部２３１へ移動させる。
【００２８】
プレスユニット２０３は、プレス部２３１を備える。プレス部２３１は、モールド金型２３２、及び、モールド金型２３２を型締め型開きする型開閉機構（圧縮成形機構）などを備えて構成される。この型開閉機構は、樹脂（樹脂供給ユニット２０５により基板上に供給された樹脂）を圧縮成形することにより、モールド金型２３２のキャビティに樹脂を充填する。プレス部２３１には、図１（ａ）のプレス部１３１、１４２と同様に、リリースフィルムを張設するフィルムユニット２３３が設けられている。
【００２９】
後述のように、図１（ａ）に示されるトランスファ成形装置１００は、主に、リフレクタを形成するための樹脂（白樹脂）を成形するために用いられる。また、図１（ｂ）に示される圧縮成形装置２００は、主に、レンズを形成するための樹脂（レンズ樹脂、透光性樹脂）を成形するために用いられる。
【００３０】
以下、各実施例において、本実施形態におけるＬＥＤ装置の製造方法について詳述する。
【実施例１】
【００３１】
まず、図２Ａ乃至図２Ｊを参照して、本発明の実施例１におけるＬＥＤ装置及びその製造方法について説明する。図２Ａ乃至図２Ｊは、本実施例におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【００３２】
図２Ａ乃至図２Ｄは、基板にリフレクタを形成する工程（一次成形工程）を示している。本実施例における被成形品は、基板１０上に複数のＬＥＤチップ４０（発光素子）をフリップチップ実装して構成されたＬＥＤ用基板である。ＬＥＤチップ４０は、アノード電極及びカソード電極 の一対の電極を備え、これらの電極の間に順バイアスの所定電圧を印加することにより光を放出する素子である。ＬＥＤチップ４０は、その下面に形成された２つの電極を、それらの電極のそれぞれに対応するパッド部にボンディングして実装される。このため本実施例において、ボンディングワイヤは不要である。ただし、フリップチップ実装に代えて、ボンディングワイヤを用いて実装してもよい。なお本実施例では、図２Ａ乃至図２Ｃ中の一点鎖線１６０を挟んだ左側にも同様の構成が配置されることにより、一度の成形で２枚の基板１０（ＬＥＤ用基板）に対する樹脂成形が行われる。
【００３３】
本実施例において、基板１０は、樹脂基板上に金属配線を形成して構成される。ただし、本実施例はこれに限定されるものではなく、例えば、銅系フレーム材の表面に、ニッケル、パラジウム、銀、又は金などで構成されるメッキ層（例えばＮｉ−Ａｇメッキ）を形成して構成されたリードフレームを基板１０として用いてもよい。このように、本実施例における基板１０は、必ずしも樹脂基板、セラミックス基板または金属基板などの一般的な基板である必要はなく、リードフレームやウエハどの板状でチップを搭載可能な部材を含む。
【００３４】
本実施例において、基板１０上には複数のＬＥＤチップ４０が実装されているが、これに限定されるものではない。本実施例は、単数のＬＥＤチップ４０を実装して構成されたＬＥＤ用基板にも適用可能である。
【００３５】
図２Ａに示されるように、ＬＥＤ用基板に対して一次成形を行う際には、一次成形用の金型にＬＥＤ用基板を設置する。この際、ポット６３には樹脂供給部１５１により液状樹脂が供給される。続いて図２Ｂに示されるように、金型でＬＥＤ用基板をクランプする。その後、図２Ｃに示されるように、基板１０に対して樹脂成形（樹脂封止）が行われる。そして金型を離型することにより、図２Ｄに示されるようなＬＥＤ用基板が得られる。
【００３６】
本実施例において、一次成形時に用いられる金型は、トランスファ成形金型であり、図１（ａ）に示されるようなトランスファ成形装置にて用いられる。本実施例の金型は、上金型５０（第１の金型）及び下金型６０（第２の金型）を備えて構成されている。上金型５０には、環状に突起する凸部５１が設けられている。凸部５１は、平面視環形に凹んだキャビティ５７と、平面視丸形に凹んだキャビティ５８（凹部）とを仕切るように突出し、上金型５０の下面（パーティング面）と同じ高さとなっている。上金型５０の凸部５１は、基板１０をクランプするクランプ面となる。
【００３７】
また、上金型５０のキャビティ５７の内部には、ポット６３から圧送された樹脂７１が充填される。キャビティ５７の内部に充填された樹脂７１は、ＬＥＤチップ４０からの光を反射させるリフレクタとしての機能を有する。すなわち、樹脂７１（第１の樹脂）は、ＬＥＤチップ４０を基板１０に実装した状態で少なくともＬＥＤチップ４０を囲むように形成され、ＬＥＤチップ４０から側方に放射された光を上方に反射させるように構成されている。また本実施例では、キャビティ５７の形状に応じて、互いに隣接するリフレクタの間を連結する樹脂７１ａ（連結部）が形成される。このため、キャビティ５７の間には樹脂７１ａを形成するための溝部が形成されている。
【００３８】
上金型５０のキャビティ５８は、基板１０上に実装された複数のＬＥＤチップ４０に上金型５０が接触するのを避けるように（クランプ面がＬＥＤチップ４０を避けるように）凹んだ形状で設けられている。またキャビティ５８は、キャビティ５７と連通していない。このため、キャビティ５８の内部（すなわち、複数のＬＥＤチップ４０）は樹脂７１で封止されることはなく、予めＬＥＤチップ４０を実装しておくことができる。
【００３９】
上金型５０には、カル５５及びランナ５６が形成されており、ランナ５６はキャビティ５７に連通している。上金型５０は、樹脂成形時において、凸部５１により基板１０を上面側（一方面側、第１の面側）から押さえ付ける。一方、下金型６０は、樹脂成形時において、基板１０を下面側（他方面側、第２の面側）から押さえ付ける。このように本実施例の金型は、上金型５０と下金型６０とを主体として構成されている。樹脂成形時には、上金型５０と下金型６０とで基板１０をクランプし（挟み）、キャビティ５７の内部に一次成形樹脂としての樹脂７１を充填する。
【００４０】
本実施例において、基板１０と上金型５０との間にはフィルム材２０（リリースフィルム）が設けられている。上金型５０は、フィルム材２０を介して基板１０を押さえ付けることにより、基板１０面におけるフラッシュばりの発生を防止して、樹脂成形後に基板１０を金型から容易に取り外す（離型する）ことが可能になる。
【００４１】
７０は、樹脂供給部１５１によってポット６３に供給された液状の熱硬化性樹脂である。また、液状樹脂に替えて、タブレット（円柱）状に成形した樹脂タブレットを供給してもよい。樹脂成形時には、図２Ｂに示されるように、下金型６０のポット６３の中で液状樹脂７０を加熱する。そして、トランスファ機構（不図示）によってポット６３に沿って上下に摺動可能に構成されたプランジャ６４を上動させて加熱した樹脂７１を圧送することにより、図２Ｃに示されるように、上金型５０と下金型６０との空間（キャビティ５７の内部）が樹脂７１で充填される。図２Ｃ中において、理解が容易になるように、樹脂７１が充填されている領域を点模様で示している。なお、液状樹脂７０に代えて、円柱状の樹脂タブレットをローダー１０６により供給することもできる。また、粒状、顆粒状やゲル状の樹脂を用いることもできる。
【００４２】
プランジャ６４によって樹脂７１が圧送されることにより、加熱された樹脂７１は、カル５５及びランナ５６を介して、キャビティ５７の内部に供給される。すなわち樹脂７１は、ランナ５６に近いキャビティ５７から、ランナ５６から離れた（遠い）キャビティ５７に向けて順次供給されていく。このようにして、液状樹脂７０が加熱されて樹脂７１となり、上金型５０と下金型６０で形成された空間（キャビティ５７の内部）に注入される。この結果、図２Ｃに示されるように、上金型５０と下金型６０の間の空間（キャビティ５７の内部）は、樹脂７１により充填される。
【００４３】
樹脂７１の充填後、樹脂７１を硬化させるために所定時間だけ待機し、上金型５０及び下金型６０の型閉状態を開放する。そして、樹脂成形されたＬＥＤ用基板が搬出された後に金型面をクリーニングし、１回の樹脂モールド工程が終了する。上記工程を経ると、図２Ｄに示されるように本実施例のＬＥＤ用基板が形成される。
【００４４】
図２Ｄに示されるように、一次成形後のＬＥＤ用基板には、互いに隣接するリフレクタの間を連結する樹脂７１ａ（連結部）が形成されている。また、上金型５０のランナ５６に対応する位置には、樹脂７１ｄ（ランナ部）が形成されている。また、ランナ５６と反対側の端位置には、樹脂７１ｅ（エアベント部）が形成されている。本実施例では、以下の工程（図２Ｅに示される工程）に移行する前に、これらの不要な部位の樹脂を除去する。ただし本実施例は、これに限定されるものではなく、これらの部位を残した状態で、以下の工程に移行してもよい。
【００４５】
一次成形樹脂としての樹脂７１（白樹脂）は、例えば酸化チタン（Ｔｉ２Ｏ３等）やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の白色粉末及びシリカなどを含有したシリコーン樹脂やエポキシ樹脂からなる熱硬化性樹脂である。前述のように、樹脂７１は、トランスファ成形により樹脂を流し込んで硬化させることにより、基板１０上にリフレクタを形成することができる。リフレクタは、ＬＥＤチップ４０から発せられた光を上方に反射させる機能を有する。更に樹脂７１は、ＬＥＤ用基板（最終製品としてのＬＥＤ装置）の強度を向上させるという機能も有する。なお本実施例において、樹脂７１は、基板１０上のＬＥＤチップ実装領域１８には形成されない。ＬＥＤチップ実装領域１８は、ＬＥＤチップ４０が実装されている領域であり、一次成形後において基板１０の表面が露出する。
【００４６】
続いて、図２Ｅ乃至図２Ｊに示されるように、ＬＥＤ用基板に対する二次成形が行われる。図２Ｅ乃至図２Ｊは、一次成形後のＬＥＤ用基板に透光性樹脂（レンズ樹脂）を形成する工程（二次成形工程）を示している。本実施例において、二次成形は圧縮成形で行われる。
【００４７】
二次成形の際には、まず、ＬＥＤ用基板を二次成形用のモールド金型に搬入する前に、二次成形樹脂（透光性樹脂）としてのレンズ樹脂７７（液状樹脂）を、樹脂７１の内側、すなわちＬＥＤ用基板のＬＥＤチップ実装領域１８（リフレクタ（樹脂７１）で囲まれる領域）に供給（ディスペンス）する。すなわち、レンズ樹脂７７（第２の樹脂）は、ＬＥＤチップ４０の発光面（上面）を覆う。具体的には、図２Ｅに示されるように、樹脂供給部２５１において、ディスペンサ７５から液状樹脂７６をＬＥＤチップ実装領域１８に向けて供給する。この場合、液状樹脂７６は、一次成形による樹脂７１にせき止められるため、レンズ成形に必要量を供給することができる。これにより、図２Ｆに示されるように、供給されたレンズ樹脂７７がＬＥＤ用基板上のＬＥＤチップ実装領域１８内において、複数のＬＥＤチップ４０を充填し、発光面を覆う。
【００４８】
本実施例において、レンズ樹脂７７としては、透光性を有するシリコーン樹脂（透光性樹脂）が用いられる。シリコーン樹脂は、ＬＥＤチップ４０の発光波長が青色光等の短波長である場合や、ＬＥＤチップが高輝度ＬＥＤであり多量の熱を発生する場合に、その光や熱による変色や劣化に対する耐久性に優れている。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、例えばエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等の透光性を有する熱硬化性樹脂を用いてもよい。これらの樹脂に、フィラー、蛍光体、内部離型剤などの各種添加物を必要に応じて添加して用いることができる。例えば、レンズ樹脂７７に蛍光体を含有させることにより、ＬＥＤチップ４０からの光の波長変換を行うことが可能である。
【００４９】
レンズ樹脂７７は、ＬＥＤチップ４０を覆い、かつ、後述の圧縮成形によりＬＥＤ装置のレンズ部を構成する。本実施例のＬＥＤ用基板にはダム部としても機能する樹脂７１が成形されているため、粘度が低いレンズ樹脂でも必要十分な量を供給することができる。
【００５０】
次に、図２Ｇ乃至図２Ｉを参照して、本実施例におけるＬＥＤ用基板を二次成形樹脂（レンズ樹脂７７）で樹脂封止する際に用いられる金型について説明する。まず、図２Ｇに示されるように、ＬＥＤ用基板を二次成形（圧縮成形）に用いられる金型に設置する。続いて図２Ｈに示されるように、金型でＬＥＤ用基板をクランプする。そして、図２Ｉに示されるように、金型で圧縮成形を行う。
【００５１】
本実施例において、二次成形時に用いられる金型は、圧縮成形金型であり、図１（ｂ）に示されるような圧縮成形装置にて用いられる。図２Ｇ乃至図２Ｉに示されるように、本実施例において、二次成形時（圧縮成形時）に用いられる金型は、上金型８０（第１の金型）及び下金型９０（第２の金型）を備えて構成されている。
【００５２】
上金型８０は、ＬＥＤ用基板を上面側（第１の面側）から押さえ付ける。また下金型９０は、ＬＥＤ用基板を下面側（第２の面側）から押さえ付ける。二次成形時（圧縮成形時）においては、上金型８０はフィルム材２２（リリースフィルム）を介してＬＥＤ用基板をクランプする。
【００５３】
上金型８０は、キャビティの底面を構成するキャビティブロック８１（キャビティ駒）、キャビティブロック８１が挿入される貫通孔が設けられたクランパ８２、及び、キャビティブロック８１及びクランパ８２のそれぞれに接続された調整機構８３、８４を備えている。調整機構８３、８４は、キャビティブロック８１及びクランパ８２の背面に配置されたブロックとの間に配置されて、クランプ時にキャビティブロック８１及びクランパ８２のそれぞれの圧力を調整する。この場合、調整機構８３、８４によりクランパ８２に対するキャビティブロック８１の高さが調整されるため、キャビティの深さも調整可能である。本実施例において、調整機構８３、８４は弾性部材（ばね）であるが、これに限定されるものではなく、調整機構８３、８４は、例えば一対のクサビ状部材の斜面を向い合わせに配置し一方のくさびを移動させることで全体の厚みを可変に構成されたクサビ機構などを用いてもよい。この場合、例えばキャビティブロック８１及びクランパ８２の少なくとも一方のクサビ機構を駆動してキャビティ深さを調整した後でクランプすることにより、適切な圧力に調整しながら成形可能である。
【００５４】
キャビティブロック８１の大きさは、例えば、ＬＥＤチップ実装領域１８を囲うリフレクタの端部における内径と同一又はわずかに小さくすることができる。このような構成により、クランプ時において、キャビティブロック８１は、フィルム材２２を介して、ＬＥＤチップ実装領域１８に充填されたレンズ樹脂７７に対して適切な成形圧力を加えることができる。このとき、クランパ８２は、フィルム材２２を介して、リフレクタとしての樹脂７１の上面と基板１０の上面に所定の圧力で当接する。これにより、圧縮成形時において、キャビティブロック８１により押し付けられてＬＥＤチップ実装領域１８から溢れ出ようとするレンズ樹脂７７がリフレクタとしての樹脂７１の外側に漏れ出す（オーバーフローする）ことを防ぐことができる。この場合、クランパ８２にはリフレクタとしての樹脂７１の成形領域外に基板１０をクランプするための突起部が下方に突出するように成形されている。この突起部は、例えばリフレクタとしての樹脂７１の高さ（換言すれば、一次成形の上金型５０ａにおけるキャビティ底面５７ａの深さ）と同一またはわずかに小さくなるように構成されている。したがって、リフレクタとしての樹脂７１の樹脂漏れを防止できる適度なクランプ圧でクランプ可能として、過大なクランプ圧による樹脂７１の破損を防止することもできる。
【００５５】
このように本実施例の二次成形樹脂の成形用の金型は、上金型８０と下金型９０とを主体として構成されている。樹脂封止時（圧縮成形時）には、上金型８０と下金型９０とでＬＥＤ用基板をクランプし（挟み）、二次成形樹脂としてのレンズ樹脂７７を圧縮成形により形成する。すなわち、図２Ｉに示されるように、調整機構８３（弾性部材）を介して保持されたキャビティブロック８１によりＬＥＤチップ実装領域１８に充填されたレンズ樹脂７７を押し付けることにより、レンズ樹脂７７は適切な圧力で成形される。そして金型を離型することにより、図２Ｊに示されるようなＬＥＤ装置が得られる。この場合、図２Ｊに示されるようにキャビティブロック８１をリフレクタ（樹脂７１）に挿入可能なサイズとしたときには、図２Ｊに示されるように、レンズ樹脂７７の表面は、リフレクタ（樹脂７１）の表面と同一、又は、リフレクタの表面よりも低い位置に形成することができる。また、キャビティブロック８１の端面に凹部を設けることで、レンズ樹脂７７を用いて凸レンズを成形してもよい。
【００５６】
図６は、実施例１乃至４におけるＬＥＤ装置の概略斜視図である。図６において、１は本実施例のＬＥＤ装置を示している。なお図６では、１つの環状リフレクタの内部に５つのＬＥＤチップ４０が実装されているが、各実施例はこれに限定されるものではない。単数のＬＥＤチップ４０又は５つ以外の複数のＬＥＤチップ４０を実装するように構成してもよい。また、同図において、実際には複数のＬＥＤチップ４０を覆うようにレンズ樹脂７７がリフレクタ（樹脂７１）内に形成されているが、内部構造の理解のため、レンズ樹脂７７の図示は省略している。
【００５７】
このように、本実施例の樹脂７１（第１の樹脂）は、一つのＬＥＤチップ４０（第１のＬＥＤチップ）を囲むように形成された第１のリフレクタ部と、第１のＬＥＤチップに隣接する第２のＬＥＤチップを囲むように形成された第２のリフレクタ部とを有する。更に、樹脂７１は、第１のリフレクタ部と第２のリフレクタ部との間を連結する樹脂７１ａ（連結部）を有する。
【００５８】
本実施例によれば、リフレクタで囲まれたＬＥＤチップ実装領域１８に圧縮成形によって二次成形樹脂（レンズ樹脂）を充填できるため、二次成形樹脂の使用量を低減でき、コストの低減が可能となる。
【００５９】
なお本実施例では、上金型５０のキャビティ５８の形状を変えて、キャビティ５８の表面がＬＥＤチップ４０の上面に当接するように構成してもよい。このような構成により、図６に示されるＬＥＤ装置２のように、環状リフレクタの内部（ＬＥＤチップ実装領域）にも樹脂７１を充填させることができる。このとき、ＬＥＤ装置２において、樹脂７１（充填部）の上面７１ｃは、ＬＥＤチップ４０の上面（発光面）と同一平面上に位置する。ここで、同一平面上とは、厳密に同一平面上に位置することに限定されるものでなく、ほぼ同一平面上（略同一平面上）に位置する場合も含む。このように樹脂７１は、ＬＥＤチップ４０の側面を覆うように、ＬＥＤチップ４０の発光面と同一（略同一）の高さの充填部を有する。
【００６０】
この場合、リフレクタ（樹脂７１）の接地面を増やして基板１０により強固に密着させることができ、リフレクタ（樹脂７１）の脱落を防止することもできる。さらに、放熱性の高いフィラーを充填した樹脂７１を用いることで、ＬＥＤチップ４０の放熱を効率的に行うこともできる。また、基板１０を露出させないため、均一な色のリフレクタ（樹脂７１）のみでＬＥＤチップ４０からの光を反射させることができ、基板１０の色に関係なく所望の発光色を得ることもできる。
【実施例２】
【００６１】
次に、図３Ａ乃至図３Ｅを参照して、本発明の実施例２におけるＬＥＤ装置及びその製造方法について説明する。図３Ａ乃至図３Ｅは、本実施例におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【００６２】
本実施例は、リフレクタを構成する一次成形樹脂（樹脂７１）を基板１０上に成形する際に、中間プレート１５を用いる点で、実施例１の製造方法とは異なる。なお、中間プレート１５は、キャビティを構成する要素として機能するため「キャビティプレート」と呼称されたり、金型外から搬入されて用いられるため「キャリアプレート」と呼称されることもある金型の構成要素の一つである。本実施例では、一次成形樹脂用の金型として、上金型５０ａ（第１の金型）、中間プレート１５、及び、下金型６０ａ（第２の金型）を備えた金型が用いられる。後述のように、中間プレート１５は、基板１０に実装されたＬＥＤチップ４０の周囲において基板１０を第１の面側（ＬＥＤチップ実装面側）から押さえる。他の基本的な構成及び製造工程は実施例１と同様な部分については、これらの説明は省略する。
【００６３】
まず、図３Ａに示されるように、基板１０上に複数のＬＥＤチップ４０を実装して構成されたＬＥＤ用基板に対して、一次成形を行う。本実施例において、下金型６０ａにはＬＥＤ用基板を載置するための凹部６１が設けられている。一次成形の際には、下金型６０ａの凹部６１上に基板１０が設置される。この場合、前述の実施例の下金型６０における基板１０の搭載位置を昇降可能とすることで、本実施例の下金型６０ａとして使用することもできる。
【００６４】
また本実施例においては、一次成形の際に、基板１０（ＬＥＤ用基板）上に中間プレート１５が載置される。中間プレート１５には、孔部１７が形成されている。孔部１７は、基板１０上の複数のＬＥＤチップ４０に対応する領域に設けられており、後述のＬＥＤチップ実装領域１８を囲うリフレクタを形成する型形状の一部を構成する。また、孔部１７は、後述する中間プレート１５の取り外しの際に樹脂７１の注入位置及び排出位置においてリフレクタの円環形状が破損するのを防止するためにその部分を突起させるように形成するための凹みを有する。
【００６５】
本実施例の上金型５０ａは、キャビティ底面５７ａを有する。キャビティ底面５７ａは、平面視環状に形成され、中間プレート１５の孔部１７の側壁１７ａと凸部５１の外周面とともに、型閉じ状態で樹脂７１（一次成形樹脂）が充填される環状の空間（キャビティ）を形成し、リフレクタの外形を決定する。キャビティ底面５７ａには、樹脂７１が通過する空間を形成するためのスルーゲート５７ｄ及びエアベント部５７ｅが接続されている。また、中間プレート１５には、上金型５０ａとの間で樹脂７１が通過する空間を形成するための凹部１７ｂが孔部１７に接続される位置に設けられている。樹脂７１は、凹部１７ｂ及びスルーゲート５７ｄを介して、上金型５０ａと中間プレート１５との間に形成される環状の各空間の間を流れて充填する。
【００６６】
このような構成の金型を用いて、図３Ｂに示されるようにＬＥＤ用基板をクランプする。続いて、図３Ｃに示されるように、ＬＥＤ用基板に対して樹脂成形（トランスファ成形）が行われ、上金型５０ａ（キャビティ底面５７ａ及び凸部５１の外周面）と中間プレート１５の孔部１７（側壁１７ａ）とにより形成された空間の内部に樹脂７１が充填され、リフレクタが形成される。そして金型を離型することにより、図３Ｄに示されるような樹脂成形後のＬＥＤ用基板が得られる。これにより、ＬＥＤ用基板には、実施例１と同様にＬＥＤチップ実装領域１８が形成される。
【００６７】
本実施例において、図３Ｄに示されるように、離型直後のＬＥＤ用基板には、中間プレート１５が取り付けられている。このため、図３Ｅに示されるように、中間プレート１５を図中の上方向（矢印方向）に移動させ、ＬＥＤ用基板から中間プレート１５を取り外す。このとき、上金型５０ａのカル５５及びランナ５６の領域に成形された樹脂７１（樹脂７１ｆ）、スルーゲート５７ｄに対応する領域に成形された樹脂７１（樹脂７１ｇ）、及び、エアベント部５７ｅに対応する領域に成形された樹脂７１（樹脂７１ｈ）は、ＬＥＤ用基板から中間プレート１５を取り外す際に同時に切断され、中間プレート１５側に保持される。また、本実施例のリフレクタ（樹脂７１）には、ＬＥＤチップ実装領域１８の外側において、中間プレート１５の形状に応じた形状を有する突起部７１ｂが形成されている。
【００６８】
更に、ＬＥＤチップ実装領域１８の内部に、実施例１と同様の二次成形樹脂（レンズ樹脂）を圧縮成形で（例えば圧縮成形装置２００を用いて）充填することにより、図６に示されるようなＬＥＤ装置３が製造される。このように、本実施例の樹脂７１（第１の樹脂）は、あるＬＥＤチップ４０（第１のＬＥＤチップ）を囲むように形成された第１のリフレクタ部と、第１のＬＥＤチップに隣接する第２のＬＥＤチップを囲むように形成された第２のリフレクタ部とを有する。また、これらのリフレクタ部は、図６に示されるように、一対の突起部７１ｂが横方向に突出した形状となっている。本実施例の構成では、これらの突起部７１ｂを介して樹脂７１の注入及び排出を行うために、基板１０の端部に向けて突起部７１ｂが突起するような配置で設けられている。また、樹脂７１の流れ方向に並べられたリフレクタの間においては、突起部７１ｂが隣接するリフレクタに向けて突起するような配置で設けられている。
【００６９】
本実施例において、上金型５０ａと下金型６０ａは、中間プレート１５を介して基板１０をクランプすることにより、ＬＥＤチップ４０を基板１０に実装した状態で少なくともＬＥＤチップ４０を囲むように、ＬＥＤチップ４０からの光を反射させるための樹脂７１を成形するように構成されている。
【００７０】
本実施例によれば、中間プレートを用いてリフレクタを構成する樹脂（一次成形樹脂）を成形するため、基板１０上に樹脂７１ａが形成されない。このため、不要な樹脂７１ａの部分を基板１０から除去する工程が不要となる。したがって、基板１０上に樹脂７１ａの跡が残らず、二次成形の圧縮成形金型の型閉じに影響を及ぼすおそれがなく確実に適切なクランプを行うことができる。さらに、樹脂７１ａの除去という基板１０の処理工程を削減して生産性を向上することもできる。また、基板１０上に樹脂７１ａが形成されるときには、基板１０にダメージを与えることなく樹脂７１ａを除去するために、樹脂７１ａの位置に金メッキを付けることがあるが、これを削減して製品コストを低減することもできる。
【００７１】
また、リフレクタを構成する環状の樹脂７１から突起するように形成された突起部７１ｂを介して樹脂７１が注入されると共に排出されるため、中間プレート１５を除去するときにリフレクタの環形状が破損してしまうことを防止することもできる。
【実施例３】
【００７２】
次に、図４Ａ乃至図４Ｃを参照して、本発明の実施例３におけるＬＥＤ装置及びその製造方法について説明する。図４Ａ乃至図４Ｃは、本実施例におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【００７３】
本実施例は、一次成形樹脂（樹脂７１）を基板１０上に成形する際に中間プレート１５（キャビティプレート）を用いる点で、実施例２の製造方法と同様である。一方、本実施例の上金型５０ｂは、キャビティブロック５３、及び、クランプ時にキャビティブロック５３の圧力を調整する調整機構５９を備えてＬＥＤチップ４０をクランプしながら一次成形を行う点で、実施例２の構成とは異なる。なお、上述した図６に示されるようなＬＥＤ装置２を成形する際にも、同様の調整機構を備えることでＬＥＤチップ４０をクランプしながら一次成形を行うことで、環状リフレクタの内部にも樹脂７１を充填させる成形が可能である。この調整機構５９は、キャビティブロック５３により必要以上のストレスがＬＥＤチップ４０に加えられることなく、ＬＥＤチップ４０端面へのフラッシュばりの発生も防止しながら成形可能とするために設けられている。
【００７４】
本実施例において、調整機構５９は弾性部材（ばね）であるが、これに限定されるものではなく、例えば前述のクサビ機構などを用いてＬＥＤチップ４０の高さに合わせるようキャビティブロック５３の高さを調整してもよい。また本実施例において、キャビティブロック５３の下面５３ａは、クランプ時に基板１０上に実装された複数のＬＥＤチップ４０に所定の圧力を加えながら押圧する押圧部である。なお、他の基本的な構成及び製造工程は実施例２と同様であり、これらの説明は省略する。
【００７５】
まず、図４Ａに示されるように、基板１０上に複数のＬＥＤチップ４０を実装して構成されたＬＥＤ用基板に対して、一次成形を行う。本実施例の下金型としては、実施例２と同様に下金型６０ａが用いられる。一次成形の際には、下金型６０ａの凹部６１上に基板１０が設置される。
【００７６】
また一次成形の際には、実施例２と同様に、ＬＥＤ用基板上に中間プレート１５が載置される。本実施例の上金型５０ｂは、キャビティ外周底面５７ｂを有する。キャビティ外周底面５７ｂは、中間プレート１５の孔部１７の側壁１７ａ、及び、キャビティブロック５３の下面５３ｂとともに、樹脂７１（一次成形樹脂）の充填空間（キャビティ）を形成し、リフレクタの外形の一部を決定する。したがって、本実施例ではキャビティ外周底面５７ｂとキャビティブロック５３の下面５３ｂとによってキャビティ底面が構成される。
【００７７】
このような構成の金型を用いて、図４Ｂに示されるようにＬＥＤ用基板をクランプする。このとき、キャビティブロック５３の下面５３ａ（押圧部）は、基板１０上に実装された複数のＬＥＤチップ４０に所定の圧力を加えながら押圧する。この状態で、ＬＥＤ用基板に対して樹脂成形（トランスファ成形）が行われる。このため本実施例では、上金型５０ｂ（キャビティ外周底面５７ｂ、及び、キャビティブロック５３の下面５３ｂ）と中間プレート１５の孔部１７（側壁１７ａ）とにより形成された空間の内部に樹脂７１が充填されることで、同図に示されるようなフリップチップ実装されたＬＥＤチップ４０にアンダーフィルしながらリフレクタが形成される。そして、金型を離型することにより、図４Ｃに示されるような樹脂成形後のＬＥＤ用基板が得られる。
【００７８】
図４Ｃに示されるように、本実施例では、ＬＥＤチップ４０の周囲にも樹脂７１が充填される。すなわち、実施例２のようなＬＥＤチップ実装領域（すなわち、ＬＥＤチップ４０の周囲において、実施例２では一次成形後に樹脂７１が充填されずに基板１０が露出する領域）も封止される。ただし本実施例においては、ＬＥＤチップ４０の上面は、樹脂成形時（クランプ時）にキャビティブロック５３の下面５３ａで押圧されている。このため、ＬＥＤチップ４０の上面は、樹脂７１で覆われることなく露出している。これは、ＬＥＤチップ４０を上面の発光面を樹脂７１で覆うことなく、ＬＥＤチップ４０からの光を射出可能に封止するためである。本実施例において、樹脂７１の上面７１ｃは、ＬＥＤチップ４０の上面と同一平面上に位置する。また、本実施例のリフレクタ（樹脂７１）にも、中間プレート１５の形状に応じた形状を有する突起部７１ｂが形成されている。
【００７９】
続いて、複数のＬＥＤチップ４０の上側に、二次成形樹脂（レンズ樹脂）を圧縮成形で（例えば圧縮成形装置２００を用いて）充填することにより、図６に示されるようなＬＥＤ装置４が製造される。
【００８０】
本実施例によれば、実施例２と同様に、中間プレートを用いてリフレクタを構成する樹脂（一次成形樹脂）を成形するため、不要な樹脂７１ａの部分を基板１０から除去する必要がなくなり、これによる上述した効果を奏することができる。また、ＬＥＤチップ４０の上面を露出させながら、ＬＥＤチップ４０の実装領域を封止することにより、図６に示されるようなＬＥＤ装置２と同様の効果も奏することができる。
【実施例４】
【００８１】
次に、図５Ａ乃至図５Ｇを参照して、本発明の実施例４におけるＬＥＤ装置及びその製造方法について説明する。図５Ａ乃至図５Ｇは、本実施例におけるＬＥＤ装置の製造工程図である。
【００８２】
本実施例では、リフレクタ樹脂を成形する前に、トランスファ成形により（例えばトランスファ成形装置１００を用いて）、透光性樹脂７９で複数のＬＥＤチップ４０を覆う。すなわち透光性樹脂７９は、ＬＥＤチップ４０を基板１０に実装した状態でＬＥＤチップ４０を覆うように成形される。また本実施例において、透光性樹脂７９は、例えば蛍光体を含有しない透明樹脂である。なお、透光性樹脂７９は、トランスファ成形により成形されるため、蛍光体を含有しない透明樹脂を用いることがコストの面で好ましいが、蛍光体を含有した透明樹脂を用いることも可能である。
【００８３】
図５Ａ乃至図５Ｃは、基板１０に透光性樹脂を成形する工程を示している。透光性樹脂７９による成形を行う際には、まず図５Ａに示されるように、透光性樹脂成形用の金型に、基板１０上にＬＥＤチップ４０を実装して構成されたＬＥＤ用基板を設置する。本実施例において、透光性樹脂成形用の金型は、上金型３８０（第１の金型）及び下金型３９０（第２の金型）を備えて構成される。ＬＥＤ用基板は、下金型３９０上の所定の位置に載置される。
【００８４】
続いて図５Ｂに示されるように、金型でＬＥＤ用基板をクランプする。上金型３８０は、ＬＥＤ用基板を上面側（一方面側、第１の面側）から押さえ付ける。また下金型９０は、ＬＥＤ用基板を下面側（他方面側、第２の面側）から押さえ付ける。このとき上金型３８０は、フィルム材２４（リリースフィルム）を介してＬＥＤ用基板をクランプする。
【００８５】
クランプ後、前述と同様に、予熱したポット６３の中に液状樹脂７８を供給して、加熱する。そして、トランスファ機構（不図示）によってポット６３に沿って上下に摺動可能に構成されたプランジャ６４を上動させて加熱した透光性樹脂７９を圧送することにより、上金型５０と下金型６０との空間（キャビティ３５７の内部）が透光性樹脂７９で充填される。なお、液状樹脂７８に代えて、タブレット状の熱硬化性樹脂を供給することもできる。
【００８６】
プランジャ６４によって透光性樹脂７９が圧送されることにより、加熱した透光性樹脂７９は、カル３５５、ランナ３５６、及び、スルーゲート３６０を介して、キャビティ３５７の内部に供給される。また、下流側に配置されたキャビティ３５７にはエアベント３６１が接続されている。これにより、キャビティ３５７の充填された透光性樹脂７９は、余剰分がエアベント３６１に押し出される。このようにして、上金型３８０と下金型３９０の間の空間（キャビティ３５７の内部）は、透光性樹脂７９により充填されることで、基板１０に対して樹脂成形（樹脂封止）が行われる。そして金型を離型することにより、図５Ｃに示されるようなＬＥＤ用基板（透光性樹脂封止後のＬＥＤ用基板）が得られる。
【００８７】
本実施例のキャビティ３５７には、各々のＬＥＤチップ４０に対応する位置（上部位置）に、半球状の凹部３５８が形成されている。このため、透光性樹脂７９が充填されることにより、図５Ｃに示されるように、各々のＬＥＤチップ４０の上側が半球状に突出した突起部７９ａが形成される。また、クランプ時において、ランナ３５６、スルーゲート３６０、及び、エアベント３６１にも樹脂が充填されるため、基板１０上のＬＥＤチップ４０の封止位置に接続するように透光性樹脂７９が成形される。
【００８８】
透光性樹脂７９の成形後、ＬＥＤ用基板の上にリフレクタ樹脂を成形する。図５Ｄ乃至図５Ｇは、透光性樹脂７９を成形した基板１０の上に、リフレクタ樹脂（樹脂７１）を成形する工程を示している。本実施例において、樹脂７１は、実施例１の白樹脂である。また、本実施例の樹脂７１は、実施例１の金型（上金型５０、下金型６０）を用いて、透光性樹脂７９が成形されたＬＥＤ用基板の上に成形することができる。
【００８９】
具体的には、まず図５Ｄに示されるように、下金型６０の上に、透光性樹脂７９が成形されたＬＥＤ用基板を設置する。続いて図５Ｅに示されるように、金型でＬＥＤ用基板をクランプする。その後、図５Ｆに示されるように、基板１０に対して樹脂成形（リフレクタ樹脂の成形）が行われる。そして金型を離型することにより、図５Ｇに示されるようなＬＥＤ用基板が得られる。
【００９０】
この場合、本実施例における樹脂７１成形用の上金型５０では、透光性樹脂７９成形用の上金型３８０におけるランナ３５６、スルーゲート３６０、及び、エアベント３６１の溝部にそれぞれ対応して、ランナ５６、スルーゲート５６ａ、及び、エアベント５６ｂの溝部がそれぞれ成形される。ランナ５６、スルーゲート５６ａ、及び、エアベント５６ｂは、透光性樹脂７９成形用の上金型３８０において対応する溝部よりも断面形状が大きく形成されている。このため、透光性樹脂７９が成形されたＬＥＤ用基板１０をクランプした状態のランナ５６、スルーゲート５６ａ、及び、エアベント５６ｂ内において、透光性樹脂７９の上を樹脂７１が流されることで、キャビティ５７の内部に樹脂７１（リフレクタ樹脂）が充填される。
【００９１】
また、本実施例における樹脂７１成形用の上金型５０では、透光性樹脂７９に対応する位置の凸部５１おいて、凹ませて溝部とすることで透光性樹脂７９の厚み分だけ逃がしながらクランプすることができる。この場合、透光性樹脂７９が形成された基板１０の適切なクランプが可能となり、樹脂７１の樹脂漏れを防止することができる。なお、樹脂７１の樹脂漏れが問題にならない場合には、凸部５１に凹みを設けずに透光性樹脂７９を押しつぶしてクランプするようにしてもよい。
【００９２】
このように、透光性樹脂７９を適切にクランプすることで、図５Ｆに示されるように、上金型５０のキャビティ５８の内部には、樹脂７１（リフレクタ樹脂）が充填されない。このため、図５Ｇに示されるように、樹脂７１が成形されていない領域（ＬＥＤチップ実装領域１８ａ）が形成される。ＬＥＤチップ実装領域１８ａの内部において、樹脂７１は充填されていない。このため、透光性樹脂７９（突起部７９ａ）が露出している。
【００９３】
続いて、複数のＬＥＤチップ４０の上側（透光性樹脂７９の上側）に、レンズ樹脂７７を圧縮成形で（例えば圧縮成形装置２００を用いて）充填することにより、本実施例のＬＥＤ装置が製造される。この場合、例えば蛍光体を含有しない透光性樹脂７９を用いることにより、蛍光体を含まない透明な樹脂７９でＬＥＤチップ４０を所望のレンズ形状に封止した後に、蛍光体を含む樹脂７７で封止することができる。これによれば、透明な樹脂７９による凸レンズ形状で任意の方向に射出させた光を、蛍光体を含む樹脂７９により波長変換することができるため、射出方向や発光色などの発光状態を細かく調整したＬＥＤパッケージを提供することができる。
【００９４】
また、このように本実施例では、リフレクタ樹脂（樹脂７１）の成形前に、ＬＥＤチップ４０を覆うように透光性樹脂７９を成形するため、より信頼性の高いＬＥＤ装置を提供することができる。また、透光性樹脂７９は、ＬＥＤチップ４０と基板１０との間の空隙を適切に充填することができるため、アンダーフィルとしても機能する。
【００９５】
また、例えば蛍光体を含有する透光性樹脂７９を用いることにより、蛍光体を含有する樹脂７９でＬＥＤチップ４０を波長変換可能なレンズで封止した後に、蛍光体を含まない樹脂７７で封止することができる。これによれば、蛍光体を含む樹脂７９による凸レンズ形状で波長変換しながら任意の方向に射出可能なレンズを、透明な樹脂７７により保護することができる。
【００９６】
上記各実施例によれば、低コストで製造可能なＬＥＤ装置、ＬＥＤ装置の製造方法、および、金型を提供することができる。
【００９７】
以上、本発明の実施例について具体的に説明した。ただし、本発明は上記実施例として記載された事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。
【００９８】
レンズ樹脂７７としては、液状樹脂の他にも、パウダー状等の顆粒樹脂を用いることができる。例えば、顆粒樹脂では静止状態では安息角によって決定される形状に積み上げて基板上に供給することもできるが、搬送時の振動や衝撃などにより形状が崩れて金型クランプ面へ飛び出してしまうことが考えられる。これに対して、顆粒樹脂であってもリフレクタにより外部への飛び出しをせき止めることができるため、成形装置内の汚染を防止し安定して成形することができ、搬送の速度を上げて生産性を向上することもできる。
【００９９】
また、各実施例の方法と同様の方法により、受光素子などの光学系のチップ等、ＬＥＤチップ以外の半導体素子を備えた半導体装置を製造することもできる。
【０１００】
なお、図１（ａ）、（ｂ）に示される樹脂成形装置としてのトランスファ成形装置１００及び圧縮成形装置２００は、互いに別の装置として設けられるが、これに限定されるものではない。例えば、トランスファ成形装置１００の機能（トランスファ成形）及び圧縮成形装置２００の機能（圧縮成形）を一台の樹脂成形装置として提供することもできる。例えば、図２Ａに示されるようなキャビティに樹脂を注入可能な構成と、図２Ｈに示されるようなキャビティの深さを可変可能な構成と、を有する金型を用いることで両方の成形を実施することができる。例えば、一次成形として、ポット６３に供給された樹脂７１をキャビティに注入することでトランスファ成形を行い、二次成形として、基板１０上に供給された樹脂７９をクランプして圧縮成形することができる。この場合、トランスファ成形及び圧縮成形を一台の樹脂成形装置で行うことができるため、装置の付加価値を向上することができる。即ち、一台の樹脂成形装置で２種類の成形が可能となり、製品要件によって樹脂成形装置を使い分けることができるため、装置稼働率を上げると共に、半導体製造工場における樹脂成形装置の設置面積を最小限にすることができる。また、トランスファ成形装置１００及び圧縮成形装置２００の各ユニットを備えることで、一台の樹脂成形装置でトランスファ成形と圧縮成形とを行ってもよい。
【０１０１】
また、図６に示されるようなＬＥＤ装置１、３のように、ＬＥＤチップ実装領域１８ａの内部において樹脂７１が充填されない実施例において、一次成形前に基板１０にチップ実装されていなくてもよい。この場合、一次成形後にＬＥＤチップ４０を基板１０にチップ実装される。
【符号の説明】
【０１０２】
１、２、３、４  ＬＥＤ装置
１０  基板
１５  中間プレート
１８  ＬＥＤチップ実装領域
２０、２２  フィルム材
４０  ＬＥＤチップ
５０、８０  上金型
６０、９０  下金型
７１  樹脂
７７  レンズ樹脂
８１  キャビティブロック
８２  クランパ
８３、８４  調整機構
１００  トランスファ成形装置
２００  圧縮成形装置
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図２Ｉ】
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【図２Ｊ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図６】
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