(57)【要約】【課題】  ＬＥＤの実装空間内に充填された樹脂の流出を簡易かつ確実に防止する。【解決手段】  基板上に設けられた凹部内にＬＥＤが実装され、ＬＥＤが実装された凹部内に光透過性樹脂が充填された表面実装型ＬＥＤを製造するに際し、仕切板２０によって仕切られたウエハ２１上の複数の空間２２内にＬＥＤ５を実装し、仕切板２０の端面２３に光透過性樹脂よりも界面張力の小さなフッ素樹脂１２を塗布した後に、空間２２内に光透過性樹脂を充填する。【選択図】図４
2006173536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられた凹部内にＬＥＤが実装され、前記ＬＥＤが実装された前記凹部内に光透過性樹脂が充填されている表面実装型ＬＥＤにおいて、前記凹部の周囲に前記光透過性樹脂よりも界面張力の小さな樹脂が塗布されている表面実装型ＬＥＤ。
【請求項２】
前記樹脂がフッ素樹脂である請求項１記載の表面実装型ＬＥＤ。
【請求項３】
基板上に設けられた凹部内にＬＥＤが実装され、前記ＬＥＤが実装された前記凹部内に光透過性樹脂が充填されている表面実装型ＬＥＤの製造方法であって、一体成形された仕切板によって仕切られたウエハ上の複数の空間内にＬＥＤを実装する工程と、前記仕切板の端面に前記光透過性樹脂よりも界面張力の小さな樹脂を塗布する工程と、前記空間内に前記光透過性樹脂を充填する工程と、前記仕切板に沿って前記ウエハを分割する工程とを有する表面実装型ＬＥＤの製造方法。
【請求項４】
前記樹脂がフッ素樹脂である請求項３記載の表面実装型ＬＥＤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に設けられた凹部内にＬＥＤが実装された表面実装型ＬＥＤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記表面実装型ＬＥＤでは、凹部内に実装されたＬＥＤが凹部内に充填された光透過性樹脂（無色透明及び有色透明の双方を含む。以下同じ）によってモールドされている。この光透過性樹脂は、ＬＥＤを外的障害から保護する機能を有すると共に、その表面形状によっては、ＬＥＤから発せられた光を収束させたり、発散させたりするレンズとしても機能する。図６に、光透過性樹脂３０の表面形状を凸レンズ状として、ＬＥＤ３１から発せられた光が発散されるようにした表面実装型ＬＥＤ３２の構造を模式的に示す。図６に示す表面実装型ＬＥＤ３２では、基板３３上に矩形の周壁３４を一体成形することによって凹部３５が形成され、各凹部３５内にＬＥＤ３１が実装されている。また、ＬＥＤ３１は、ボンディングワイヤ３６を介して基板３３上に形成されている不図示の回路パターンに電気接続されている。さらに、凹部３５内には、表面が凸レンズ状に膨出した光透過性樹脂３０が充填されており、ＬＥＤ３１から発せられた光が光透過性樹脂３０のレンズ作用によって発散されるようになっている。
【０００３】
上記のような構造の表面実装型ＬＥＤを製造するには、基板上の各凹部内にＬＥＤを実装すると共に、実装されたＬＥＤに所定の電気配線処理を施した後に、凹部内に液状の光透過性樹脂を充填し、充填された光透過性樹脂を硬化させていた。
【０００４】
しかし、凹部への光透過性樹脂の充填工程中やその後の工程中に基板に衝撃や振動が加わると、充填された光透過性樹脂が凹部から流出してしまうことがあった。光透過性樹脂が凹部から流出すると、充填量が不足したり、不均一になったりする。また、硬化後の光透過性樹脂の表面形状が崩れ、所期のレンズ作用が発揮されないなどの問題が発生する。
【０００５】
そこで、光透過性樹脂の流出を防止するための様々な技術が開発されている。例えば、特許文献１には、凹部に周囲にチクソ性の高い樹脂により層を形成することが開示されている。また、特許文献２には、ＬＥＤが配置される基板上の封止領域の外側に厚膜を形成し、封止領域に充填された光透過性樹脂（封止樹脂）が厚膜の縁部に達したときに、該厚膜と封止樹脂との接触角が急激に減少する現象を利用して封止樹脂の流出を防止する技術が開示されている。さらに、特許文献３には、封止領域の外側に樹脂枠を形成し、該樹脂枠を流出防止用のダムとして利用する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平７−２２６５２号公報
【特許文献２】特開２００２−２０３９２６号公報
【特許文献３】特開２０００−７７４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来とは異なる新規な発想に基づいて上記光透過性樹脂の流出を防止せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ＬＥＤが実装された基板上の凹部内に充填される光透過性樹脂と、凹部の周辺に塗布された樹脂との間の界面張力差を利用するという新規な解決手段よって、光透過性樹脂の流出という課題を解決することを特徴とするものであって、具体的には次の構成を有する。
【０００８】
本発明の表面実装型ＬＥＤは、基板上に設けられた凹部内にＬＥＤが実装され、ＬＥＤが実装された凹部内に光透過性樹脂が充填されている表面実装型ＬＥＤにおいて、凹部の周囲に光透過性樹脂よりも界面張力の小さな樹脂が塗布されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の表面実装型ＬＥＤの製造方法は、基板上に設けられた凹部内にＬＥＤが実装され、ＬＥＤが実装された凹部内に光透過性樹脂が充填されている表面実装型ＬＥＤの製造方法であって、少なくとも次の（１）〜（４）の工程を有することを特徴とする。
（１）一体成形された仕切板によって仕切られたウエハ上の複数の空間内にＬＥＤを実装する工程
（２）仕切板の端面に光透過性樹脂よりも界面張力の小さな樹脂を塗布する工程
（３）空間内に光透過性樹脂を充填する工程
（４）仕切板に沿ってウエハを分割する工程
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＬＥＤが実装されたウエハ上の空間内に充填された光透過性樹脂と、前記空間の周囲に塗布された樹脂との間の界面張力差によって、空間から光透過性樹脂が流出することが確実に防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の表面実装型ＬＥＤの実施形態の一例について図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は、本例の表面実装型ＬＥＤ１の平面図、同図（ｂ）は断面図である。
【００１２】
本例の表面実装型ＬＥＤ１は、凹部２が設けられた基板３と、凹部２内に実装されたＬＥＤ５と、凹部２内に充填され、ＬＥＤ５をモールドしている光透過性樹脂６とを有する。基板３は、セラミックス又はアモデル樹脂を主材料とする略正方形の基板である。基板３には、その四辺から垂直に立ち上げられた周壁７が一体成形されており、周壁７の内側空間がＬＥＤ５が実装される凹部２とされている。
【００１３】
基板３には電気的に絶縁された少なくとも２つの回路パターン（不図示）が設けられている。ＬＥＤ５は、導電性の接着剤によって凹部２の底面に固定されると共に、上記接着剤を介して電気的に絶縁された一方の回路パターンと電気的に導通している。また、ＬＥＤ５は、ボンディングワイヤ８を介して、他方の回路パターンと電気的に導通している。
【００１４】
凹部２内に充填されている光透過性樹脂６は、エポキシ樹脂やシリコン樹脂であって、その表面１０は凸レンズ状に膨出している。よって、ＬＥＤ５から発せられた光は、光透過性樹脂６によるレンズ作用を受けて発散する。ここで、光透過性樹脂６を所望の色に着色することによって（有色透明とすることによって）、所望の発光色を得ることができる。また、光透過性樹脂６は、ＬＥＤ５から発せられた光を効率よく凹部２から出射させる役割、及びＬＥＤ５を外的障害から保護する役割をも果たす。
【００１５】
再び図１を参照すると、凹部２を形成している周壁７の端面１１には、フッ素樹脂１２が塗布されている。このフッ素樹脂１２は、当該表面実装型ＬＥＤ１を製造する際に、光透過性樹脂６が凹部２から流出することを防止する流出防止手段としての役割を果たすものである。この点には、後に詳しく説明する。
【００１６】
本例の表面実装型ＬＥＤ１は次のようにして製造することができる。まず、図２（ａ）（ｂ）に示すように、格子状の仕切板２０が一体成形されたウエハ２１を用意する。図２（ａ）（ｂ）に示すウエハ２１の製造方法は、ウエハ２１の材料その他を考慮して既存の製造方法の中から好適な方法を選択することができる。例えば、主材料が樹脂である場合には、射出成形や型成形によって図２（ａ）（ｂ）に示す形態を有するウエハ２１を製造することができる。また、主材料がセラミックスである場合は、図２（ａ）（ｂ）に示す仕切板２０に対応した部分以外の部分が型抜きされたセラミックスグリーンシートを多数枚積層することによって図２（ａ）（ｂ）に示す形態のウエハ２１を製造することができる。ここで、セラミックスグリーンシートとは、セラミックス粉末と、主にバインダーとを混練し、シート状の成形したものを意味する。尚、射出成形によってウエハ２１を製造する際には、該ウエハ２１を射出成形した後に、ＭＩＤ（Molded Interconnect Device）技術によって該ウエハ２１の表面に回路パターンを形成することができる。また、型成形によってウエハ２１を製造する際には、成形型の内側に配置された回路パターンをウエハ２１の成形と同時に該ウエハ２１の表面に移植することができる。さらに、セラミックスグリーンシートを積層してウエハ２１を製造する際には、所定のグリーンシート間に配線層を積層し、所定の配線層同士をスルーホールやビヤプラグなどを介して導通させるなどして回路パターンを形成することができる。
【００１７】
次に、図３に示すように、交差する仕切板２０よって区画されたウエハ２１上の各空間２２内にＬＥＤ５を実装する。具体的には、導電性の接着剤（不図示）を用いてＬＥＤ５を各空間２２内のウエハ表面に固定すると共に、同接着剤を介してウエハ表面に形成されている所定の回路パターン（不図示）と電気的に導通させる。また、ボンディングワイヤ８を介して、前記回路パターンと電気的に絶縁されている他の所定の回路パターン（不図示）と電気的に導通させる。
【００１８】
次に、図４に示すように、仕切板２０の端面２３（図３）にフッ素樹脂１２を塗布する。その後、図５に示すように、各空間２２内に液状の光透過性樹脂（エポキシ樹脂又はシリコン樹脂）６を充填し、充填された光透過性樹脂６の表面１０を空気との間の表面張力によって同図されているように凸レンズ状に膨出させる。このとき、仕切板２０の端面２３に塗布されているフッ素樹脂１２の界面張力は、光透過性樹脂６の界面張力よりも小さい。従って、フッ素樹脂１２と光透過性樹脂６との間に界面張力差が発生し、光透過性樹脂６の流出が防止される。換言すれば、フッ素樹脂１２は、空間２２内に充填された光透過性樹脂が空間から流出することを防止する流出防止手段として機能している。
【００１９】
次に、加熱や光照射などの所定の方法によって光透過性樹脂６を硬化させてから、仕切板２０に沿ってウエハ２１を分割してチップ化する。以上によって、本例の表面実装型ＬＥＤ１が製造される。尚、表面実装型ＬＥＤ１の完成後は、図２などに示す空間２２が図１に示す凹部２となり、仕切板２０が周壁７となる。
【００２０】
ここで、仕切板２０の端面２３にフッ素樹脂１２を塗布する工程は、空間２２内に光透過性樹脂６を充填する工程が実行される前に実行されていればよく、上記順序に限定されるものではないことは、製造過程におけるフッ素樹脂１２の役割から明らかである。また、上記流出防止手段としての樹脂は、光透過性樹脂６よりも界面張力の小さな樹脂であればよく、フッ素樹脂に限定されるものではない。また、一種の樹脂に限定されるものでもなく、２種以上の樹脂が混合されたものであってもよい。
【００２１】
本例では、光透過性樹脂の表面を凸レンズ状に膨出させた表面実装型ＬＥＤについて説明したが、光透過性樹脂の表面は凹レンズ状に窪ませても良く、平面としても良い。光透過性樹脂の表面が凹レンズ状に窪んでいる場合には、ＬＥＤから発せられた光は、光透過性樹脂のレンズ作用によって収束される。また、光透過性樹脂の表面が平坦な場合は、該光透過性樹脂が収束又は発散作用を有するレンズとして機能することはない。もっとも、光透過性樹脂は、その表面形状に拘らず、ＬＥＤから発せられた光を凹部から効率出射させるための導光手段、及びＬＥＤを外的障害から保護する保護手段として機能する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）は本発明の表面実装型ＬＥＤの実施形態の一例を示す平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】（ａ）は図１に示す基板の元となるウエハの平面図、（ｂ）は断面図である。
【図３】図２に示すウエハ上の各空間内にＬＥＤが実装された状態を示す断面図である。
【図４】図３に示すウエハ上の仕切板の端面にフッ素樹脂が塗布された状態を示す断面図である。
【図５】図３に示すウエハ上の各空間内に光透過性樹脂が充填された状態を示す断面図である。
【図６】従来の表面実装型ＬＥＤを示す断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    表面実装型ＬＥＤ
２    凹部
３    基板
５    ＬＥＤ
６    光透過性樹脂
７    周壁
８    ボンディングワイヤ
１０  表面
１１  端面
１２  フッ素樹脂
２０  仕切板
２１  ウエハ
２２  空間
２３  端面
【図１】
2006173536.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006173536.tif 000005
【図４】
2006173536.tif 000006
【図５】
2006173536.tif 000007
【図６】
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