(57)【要約】【課題】液状樹脂の粘度の変化による吐出量のバラつきに起因する色度の変化を低減した発光装置の製造方法を提供する。【解決手段】  発光素子が載置された凹部を備えたパッケージを複数備えた第１基板及び第２基板を準備する工程と、第１基板の凹部内に、蛍光体粒子を含む樹脂部材をポッティングする工程と、第１基板の凹部内の樹脂部材を広げる工程と、広げられた樹脂部材の上面の高さを測定する工程と、測定された樹脂部材の上面の高さに応じて、第２基板の凹部内にポッティングする樹脂部材の量を調整する工程と、を備える発光装置の製造方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が載置された凹部を備えたパッケージを複数備えた第１基板及び第２基板を準備する工程と、
前記第１基板の凹部内に、蛍光体粒子を含む樹脂部材をポッティングする工程と、
前記第１基板の凹部内の前記樹脂部材を広げる工程と、
広げられた前記樹脂部材の上面の高さを測定する工程と、
測定された前記樹脂部材の上面の高さに応じて、前記第２基板の凹部内にポッティングする樹脂部材の量を調整する工程と、
を備える発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記樹脂部材を広げる工程は、前記樹脂部材を含む前記第１基板を加熱する工程を含む請求項１記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記加熱する温度は、３０℃〜５０℃である請求項２記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記樹脂部材は、シリコーン樹脂組成物を含む請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記蛍光体は、前記樹脂部材中に１重量部〜２００重量部含まれる請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子（以下、「発光素子」とも称する）と、粒子状の蛍光体とを用いたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの発光装置が知られている。
【０００３】
このような発光装置の製造方法としては、蛍光体を液状の樹脂に混合させた液状樹脂を、シリンジの先端に取り付けられたディスペンスノズルから吐出してポッティングする方法が知られている（例えば特許文献１）。
【０００４】
液状樹脂は、時間が経つにつれてシリンジ内において粘度が上昇する傾向がある。そのため、ノズルからの吐出される液状樹脂の量は徐々に変化している。液状樹脂の量が異なると、発光装置の色度が異なってしまう。そのため、液状樹脂の粘度が上昇しにくい環境下で作業を行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２０１２／１４７６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、液状樹脂の粘度を全く上昇させないようにすることは困難である。調合する液状樹脂の量を少なくして短時間で使い切ることで、粘度変化の影響を受けにくくすることができるが、量産性が低下する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、以下の構成を含む。
発光素子が載置された凹部を備えたパッケージを複数備えた第１基板及び第２基板を準備する工程と、第１基板の凹部内に、蛍光体粒子を含む樹脂部材をポッティングする工程と、第１基板の凹部内の樹脂部材を広げる工程と、広げられた樹脂部材の上面の高さを測定する工程と、測定された樹脂部材の上面の高さに応じて、第２基板の凹部内にポッティングする樹脂部材の量を調整する工程と、を備える発光装置の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
以上により、液状樹脂の粘度の変化による吐出量のバラつきに起因する色度の変化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】図１Ａは、本実施形態に係る基板を示す概略斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの部分拡大上面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１ＢのＡ−Ａ線における断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本実施形態に係る発光装置の製造方法を示す概略断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本実施形態に係る発光装置の製造方法を示す概略図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本実施形態に係る発光装置の製造方法を示す概略図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、本実施形態に係る発光装置の製造方法を示す概略図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る発光装置の製造方法を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を実施するための形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置の製造方法を例示するものであって、本発明は、発光装置の製造方法を以下に限定するものではない。
【００１１】
また、本明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、本開示の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。尚、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。また、導電部材及び支持体を含むパッケージ、及びパッケージを含む発光装置は、工程内ではこれらの集合体で用いられている。集合体の個片化前後において、同じ名称を用いて説明することがある。
【００１２】
＜発光素子が載置された基板を準備する工程＞
発光素子が載置された基板を複数枚準備する。各基板は、同一形状である。尚、準備される複数の基板のうち、先にポッティング工程が行われる基板を第１基板、その第１基板の情報をフィードバックしてポッティング工程が行われる基板を第２基板とする。その第２基板は、ポッティング工程を行う時点で第１基板と呼称を変え、更にその後続にポッティング工程が行われる基板が新たな第２基板となる。このように、ポッティング工程が順次行われ、それに応じて基板の呼称の順次変更される。第１基板及び第２基板に共通する説明においては、単に「基板」と称する。
【００１３】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃに示すように、基板１００は、絶縁性の基体１０３と、導電部材１０２と、を備えたパッケージ１０１を複数備えている。ここでは、複数のパッケージ１０１が一体的に成形されたパッケージ集合体が備えらえた基板１００を示している。パッケージ集合体は、１枚のリードフレームに１又は複数個設けることができ、ここでは１枚のリードフレームに２つのパッケージ集合体を備えた基板を例示している。尚、パッケージ１０１は図１Ａに示すようなパッケージ集合体のほか、隣接するパッケージとあらかじめ分離して形成されたものでもよい。
【００１４】
図１Ｂ中の破線は、パッケージ集合体の切断予定ラインの一例を示しおり、この破線で囲まれた部分が１つのパッケージ１０１である。最終的に切断予定ラインで切断することで、発光装置とすることができる。
【００１５】
パッケージ１０１には凹部１０４が備えられており、複数の凹部１０４が複数列及び複数行に配置されている。各凹部１０４は、その底面に一対の導電部材（リード）１０２が露出されている。１つの凹部１０４には、少なくとも１つの発光素子１０５が載置されている。各発光素子１０５は接合部材を用いて固定されている。各発光素子１０５は、ワイヤ１０６を用いてリード１０２と電気的に接続されている（フェイスアップ実装）。尚、ワイヤ１０６を用いず、導電性の接合部材を用いて発光素子１０５をリード１０２上に固定してもよい（フリップチップ実装）。また、凹部１０４内には、発光素子の他に、ツェナーダイオードなどの保護素子を載置してもよい。
【００１６】
＜蛍光体粒子を含む樹脂部材をポッティングする工程＞
図２Ａは、図２に示した基板１００が、ポッティング装置の載置台１１２上に載置された状態を示す概略断面図である。ポッティング装置は、基板を載置させる載置台１１２と、その載置台の上方に配置されるシリンジとを備える。載置台１１２は、基板１００を支持することができる上平面を備えており、所定の位置に基板が配置され、さらにその位置で固定できる機構などを備えている。シリンジは１又は複数備えることができる。シリンジの下端にはディスペンスノズル１１１が備えられている。樹脂と蛍光体とを含む樹脂部材（液状樹脂）が調合された調合容器からは、複数のシリンジとチューブなどによって接続されている。調合容器内の液状樹脂は、チューブを介して各シリンジ内に適宜移送される。シリンジ内を加圧することで、図２Ａに示すように、ディスペンスノズル１１１の先端から樹脂部材１１０が吐出される。
【００１７】
ここでは、図２Ａに示すような、２つの凹部１０４ａ、１０４ｂを例に挙げて説明する。まず、ディスペンスノズル１１１から凹部１０４ａ内に樹脂部材１１０ａをポッティングする。ポッティングされた樹脂部材１１０ａは凹部１０４ａ内の発光素子１０５及びワイヤ１０６を埋設する。
【００１８】
次いで、図２Ｂに示すようにディスペンスノズル１１１を凹部１０４ｂの上部に配置させた後、凹部１０４ｂ内に樹脂部材１１０ｂをポッティングする。このようにして、基板の凹部の数よりもディスペンスノズルの数が少ない場合は、ディスペンスノズル又は基板を移動させながら、順次、凹部内に樹脂部材を吐出していく。
【００１９】
凹部内にポッティングされた液状樹脂は、凹部内に広がる。例えば、凹部１０４ａ内にポッティングされた樹脂部材１１０ａは、図２Ｂに示す樹脂部材１１０ａの上面１１０ａ１の最も高い部分よりも、図２Ｃに示す樹脂部材１１０ａの上面１１０ａ２の最も高い部分が低くなっている。このように、樹脂部材１１０ａは、ポッティング後に時間が経つことにより徐々に広がって、その上面の高さが異なっていく。図２Ｃでは、凹部１０４ａ内の樹脂部材１１０ａと、それよりも後で形成された凹部１０４ｂ内の樹脂部材１１０ｂとは、それぞれ上面の高さや、広がり方が異なっている。
【００２０】
＜樹脂部材を広げる工程＞
次に、凹部内にポッティングされた樹脂部材を、凹部内に広げる。例えば、常温で、１分〜５分間、静置することで、液状部材を凹部において広がりきった状態とすることができる。
【００２１】
あるいは、樹脂部材を含む基板を、載置台１１２からヒーター１１３上に移動する。ヒーター１１３は、例えば、上述の載置台１１２と同様に基板を載置可能な上面を備え、その内部に電熱棒ヒーターを内蔵させたものを用いることができる。ヒーター１１３は、載置された基板の裏面の略全面に、均一に熱がかかるように、上面は平坦であることが好ましい。また、ヒーターは、温度や基板の載置時間を、電子制御することができる。ヒーター１１３の加熱温度を、例えば３０℃〜５０℃程度とし、その温度範囲のヒーター１１３の上に基板１００を載置する。載置時間は、例えば６０秒〜９０秒とすることができる。これにより、図２Ｄに示すように、凹部内の樹脂部材の粘度を下げることができる。そして、樹脂部材が凹部内において広がりきった状態とすることができる。
【００２２】
＜広げられた樹脂部材の上面の高さを測定する工程＞
次いで、図３に示すように、凹部の上方に配置したカメラ１１４によって、樹脂部材１１０ａ、１１０ｂの上面１１０ａ３、１１０ｂ３の高さを測定する。凹部の高さや、凹部の容量、凹部に載置される発光素子やワイヤの容量等の情報と、測定された樹脂部材の高さによって、凹部内の樹脂部材の量を算出することができる。
【００２３】
＜ポッティングする樹脂部材の量を調整する工程＞
上述のように算出された、第１基板における樹脂部材の量に応じて、後続の第２基板にポッティングする樹脂部材の量を調整する（フィードバックする）。すなわち、基準となる樹脂部材の量よりも、測定された樹脂部材の量が少ない場合、シリンジ内にかける圧力を大きくすることで、ディスペンスノズルから液状樹脂を吐出する量を増やすことができる。液状樹脂の粘度が高くなると、同じ圧力をかけても吐出される液状樹脂の量が減る。そのため、フィードバックを早くすることで、液状樹脂の吐出量の調整を早くすることができる。これにより、吐出量のバラつきを低減することができ、色度の変化を抑制することができる。
【００２４】
フィードバックを早く実施するためには、凹部内の樹脂部材の高さを早く測定することが必要である。そのため、特に、広がりにくい樹脂部材などの場合は、まず、樹脂部材を凹部内に広げてしまうために粘度を下げる工程、例えば加熱する工程を行い、その後に高さを測定することで、フィードバックを早く実施することができる。
【００２５】
例えば、樹脂部材が広がりきるように待機時間を長くしてから高さを測定し、その情報をフィードバックする場合は、測定した第１基板から４〜５枚後の基板を第２基板とし、その第２基板に樹脂部材を形成する際に吐出量の調整がされる。また加熱により強制的に樹脂部材を広げた後に高さを測定し、その情報をフィードバックする場合は、測定した第１基板から１〜２枚後の基板を第２基板とし、その第２基板に樹脂部材を形成する際に吐出量を調整することができる。
【００２６】
＜基板＞
基板は、凹部を備えたパッケージを複数備える。換言すると、基板はパッケージの集合体である。１つのパッケージは、１又は複数の凹部を備えていてもよい。凹部は、その底面に正負一対の電極となる導電部材を少なくとも２つ備える。一対の導電部材は、絶縁性の支持体によって一体的に保持されている。
【００２７】
パッケージは、導電部材としてリードを備え、支持体として樹脂部材を備えた樹脂パッケージを用いることができる。また、パッケージは、支持体としてセラミックを用い、導電部材として配線部材を備えたセラミックパッケージを用いることができる。また、パッケージは、支持体としてガラスエポキシを用い、導電部材として配線部材を備えたガラスエポキシパッケージを用いることができる。このような支持体を備えるパッケージは、支持体と導電部材と、で凹部が構成される。あるいは、パッケージは、金属又はセラミック等の支持体の上面に、導電部材を備えた基板上に、描画、貼り合わせ、成形などによって形成した枠体を備えたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）パッケージを用いることができる。ＣＯＢパッケージは、支持体と導電部材とを含む基板と、枠体と、で凹部が構成される。
【００２８】
また、支持体を備えない基板としてもよい。すなわち、一対の導電部材のうち、一方の導電部材が凹部を備える基板を用いることもできる。
【００２９】
以上に挙げた樹脂パッケージ、セラミックパッケージ、ガラスエポキシパッケージ、ＣＯＢパッケージに用いられる材料は、公知のものを用いることができる。また、凹部の形状、大きさ、深さ等については、目的や用途に応じて種々選択することができる。
【００３０】
発光素子は、素子基板上に積層された、発光層を含む半導体層から構成される。半導体層を構成するｐ層、発光層、ｎ層としては、特に限定されるものではなく、例えば、ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等の窒化物系化合物半導体が好適に用いられる。これらの窒化物半導体層は、それぞれ単層構造でもよいが、組成及び膜厚等の異なる層の積層構造、超格子構造等であってもよい。特に、発光層は、量子効果が生ずる薄膜を積層した単一量子井戸又は多重量子井戸構造であることが好ましい。
【００３１】
発光素子が有する一対の電極は、半導体層の同一面側に配置されている。これらの一対の電極は、上述した第１半導体層及び第２半導体層と、それぞれ、電流−電圧特性が直線又は略直線となるようなオーミック接続されるものであれば、単層構造でもよいし、積層構造でもよい。このような電極は、当該分野で公知の材料及び構成で、任意の厚みで形成することができる。例えば、フェイスアップ実装の場合は、電極の厚みは十数ｎｍ〜数百ｎｍとすることができる。また、フリップチップ実装の場合は、電極の厚みは数μｍ〜３００μｍとすることができる。
【００３２】
＜樹脂部材＞
樹脂部材は、透光性の樹脂と、蛍光体粒子を含む。樹脂部材は、発光素子、保護素子、ワイヤなど、パッケージに実装される電子部品を、塵芥、水分、外力などから保護する部材である。封止部材の材料としては、発光素子からの光を透過可能な透光性を有し、且つ、それらによって劣化しにくい耐光性を有するものが好ましい。
【００３３】
透光性の樹脂は、加熱によって粘度が下がる樹脂が好ましい。例えば、常温での粘度が３０Ｐａ・ｓ〜４０Ｐａ・ｓ、加熱によって５Ｐａ・ｓ〜１５Ｐａ・ｓまで低下する樹脂などが挙げられる。透光性の樹脂の具体的な材料としては、シリコーン樹脂組成物、変性シリコーン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等の、発光素子からの光を透過可能な透光性を有する絶縁樹脂組成物を挙げることができる。また、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂及びこれらの樹脂を少なくとも１種以上含むハイブリッド樹脂等も用いることができる。
【００３４】
蛍光体は粒子状であり、蛍光体の形状は、特に限定されないが、例えば、球形又はこれに類似する形状であることが好ましい。蛍光体は、例えば、平均粒径が３μｍ〜３０μｍ程度の粒子である。ここで、平均粒径は、Ｄ５０により定義することができる。また、蛍光体の平均粒径は、例えば、レーザ回折散乱法、画像解析法（走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ））などにより測定することができる。レーザ回折散乱法の粒径測定装置は、例えば島津製作所社製のＳＡＬＤシリーズ（例えばＳＡＬＤ−３１００）を用いることができる。画像解析法は、例えばＪＩＳ−Ｚ８８２７−１：２００８に準ずる。
【００３５】
蛍光体としては、例えば、酸化物系、硫化物系、窒化物系の蛍光体などが挙げられる。例えば、発光素子として青色発光する窒化ガリウム系発光素子を用いる場合、青色光を吸収して黄色〜緑色系発光するＹＡＧ系、ＬＡＧ系、緑色発光するＳｉＡｌＯＮ系（βサイアロン）、ＳＧＳ蛍光体、青色発光するＢＡＭ蛍光体、赤色発光するＳＣＡＳＮ、ＣＡＳＮ系、マンガンで賦活されたフッ化珪酸カリウム（ＫＳＦ系蛍光体；Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ）、硫化物系蛍光体等の蛍光体の単独又は組み合わせが挙げられる。
【００３６】
蛍光体は、例えば、樹脂部材中に１重量部〜２００重量部含まれる。また、このような材料に加え、所望に応じて着色剤、光拡散剤、光反射材、各種フィラー、などを含有させることもできる。樹脂部材の充填量は、上記電子部品が被覆される量であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本開示に係る発光装置の製造方法は、照明用光源、各種インジケーター用光源、車載用光源、ディスプレイ用光源、液晶のバックライト用光源、センサー用光源、信号機等、種々の発光装置に使用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１００…基板
１０１…パッケージ
１０２…導電部材（リード）
１０３…支持体（成形樹脂）
１０４…凹部
１０５…発光素子
１０６…ワイヤ
１１０、１１０ａ、１１０ｂ…樹脂部材（液状樹脂）
１１０ａ１、１１０ａ２、１１０ａ３、１１０ｂ２、１１０ｂ３…樹脂部材の上面
１１１…ディスペンスノズル
１１２…載置台
１１３…ヒーター
１１４…カメラ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
2018006499.tif 000005
【図２Ａ】
2018006499.tif 000006
【図２Ｂ】
2018006499.tif 000007
【図２Ｃ】
2018006499.tif 000008
【図２Ｄ】
2018006499.tif 000009
【図３】
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