(57)【要約】【課題】透明な樹脂材料を硬化させた成形体によって基板上のＬＥＤチップを樹脂封止すると共に、成形体のレンズ表面部に所定の微細な凹凸を成形する。【解決手段】樹脂封止装置に、パターン形成前離型フィルム３０の表面に微細な凹凸パターン３０ａを形成するパターン形成機構部Ａと、凹凸パターン３０ａが形成されたパターン形成済離型フィルム３０ｂを用いて基板５０上のＬＥＤチップ４０を樹脂封止する樹脂成形機構部Ｂとを設ける。キャビティ６０の型面にパターン形成済離型フィルム３０ｂを密着させ、キャビティ６０に透明な液状樹脂からなる樹脂材料７０を供給し、ＬＥＤ４０チップを樹脂材料７０に浸漬し、樹脂材料７０を硬化させる。これにより、成形体７２によりＬＥＤチップ４０を樹脂封止すると共に、成形体７２のレンズ表面部に凹凸パターン３０ａを転写して凹凸パターン３０ａに対応する形状の微細な凹凸７２ａを成形する。【選択図】図２
2013131629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン形成前離型フィルムの表面に微細な凹凸パターンを形成するためのパターン形成機構部と、前記凹凸パターンが形成されたパターン形成済離型フィルムを用いてＬＥＤチップを樹脂封止するためのキャビティを有する成形型及び前記ＬＥＤチップが装着された基板を前記キャビティの部位に供給するための基板供給手段を備えた樹脂成形機構部とが併設されたＬＥＤチップの樹脂封止装置を用意する工程と、
前記パターン形成機構部に前記パターン形成前離型フィルムを供給する工程と、
前記パターン形成機構部において前記パターン形成前離型フィルムの表面に前記凹凸パターンを形成することによって、パターン形成面を有する前記パターン形成済離型フィルムを製作する工程と、
前記キャビティの部位において前記パターン形成面が前記基板に対向するようにして、前記樹脂成形機構部に前記パターン形成済離型フィルムを供給する工程と、
前記パターン形成済離型フィルムによって前記キャビティにおける型面を覆い、且つ、前記パターン形成済離型フィルムを前記型面に密着させる工程と、
前記ＬＥＤチップが装着された基板を前記キャビティの部位に供給する工程と、
前記パターン形成済離型フィルムが前記型面に密着した状態において、透光性を有する流動性樹脂によって前記キャビティを満たされた状態にする工程と、
前記キャビティに満たされた前記流動性樹脂に前記ＬＥＤチップを浸漬する工程と、
前記流動性樹脂を硬化させて硬化樹脂を形成することによって前記ＬＥＤチップを樹脂封止する工程と、
前記基板と前記硬化樹脂とが一体化された樹脂封止済基板及び使用後の前記パターン形成済離型フィルムからなる使用済離型フィルムを前記成形型の外部に取り出す工程とを含み、
前記樹脂封止する工程において、前記凹凸パターンの形状を前記硬化樹脂の表面に転写することによって、前記硬化樹脂の表面に前記凹凸パターンの形状に対応した微細な凹凸を成形することを特徴とするＬＥＤチップの樹脂封止方法。
【請求項２】
前記パターン形成済離型フィルムを製作する工程では、前記凹凸パターンに対応する形状を有する表面を備えたスタンパを前記パターン形成前離型フィルムの表面に熱プレスすることにより、前記パターン形成前離型フィルムの表面に前記形状を転写して前記凹凸パターンを成形することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤチップの樹脂封止方法。
【請求項３】
前記パターン形成済離型フィルムを製作する工程では、前記凹凸パターンに対応する形状を有する表面を備えたロール型を回転させながら前記パターン形成前離型フィルムの表面に熱プレスすることにより、前記パターン形成前離型フィルムの表面に前記形状を転写して前記凹凸パターンを成形することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤチップの樹脂封止方法。
【請求項４】
前記キャビティを満たされた状態にする工程では、前記成形型が型開きした状態で前記流動性樹脂によって前記キャビティを満たされた状態にし、
前記ＬＥＤチップを浸漬する工程では、前記成形型を型締めすることによって前記キャビティにおける前記流動性樹脂に前記ＬＥＤチップを浸漬することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＬＥＤチップの樹脂封止方法。
【請求項５】
前記キャビティを満たされた状態にする工程では、前記成形型が型締めした状態で前記キャビティに前記流動性樹脂を注入し、
前記ＬＥＤチップを浸漬する工程では、前記成形型が型締めした状態で前記キャビティにおいて前記流動性樹脂に前記ＬＥＤチップを浸漬することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＬＥＤチップの樹脂封止方法。
【請求項６】
パターン形成前離型フィルムの表面に微細な凹凸パターンを形成するためのパターン形成機構部と、
前記パターン形成機構部において前記凹凸パターンが形成されたパターン形成済離型フィルムを用いてＬＥＤチップを樹脂封止するためのキャビティを有する成形型及び前記キャビティの部位に前記ＬＥＤチップが装着された基板を供給するための基板供給手段を有する樹脂成形機構部とを備えることを特徴とするＬＥＤチップの樹脂封止装置。
【請求項７】
前記パターン形成機構部には、前記パターン形成前離型フィルムの表面に前記凹凸パターンを形成するための凹凸パターン形成部材が交換可能な状態で設けられていることを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤチップの樹脂封止装置。
【請求項８】
前記凹凸パターン形成部材がスタンパであり、
前記スタンパは前記凹凸パターンの形状に対応する形状を有する表面を備えることを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤチップの樹脂封止装置。
【請求項９】
前記凹凸パターン形成部材がロール型であり、
前記ロール型は前記凹凸パターンの形状に対応する形状を有する表面を備えることを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤチップの樹脂封止装置。
【請求項１０】
前記パターン形成機構部の近傍に前記パターン形成前離型フィルムの供給部を配設し且つ前記樹脂成形機構部の近傍に使用済離型フィルムの収納部を配設すると共に、前記供給部から前記パターン形成前離型フィルムを送り出して前記パターン形成機構部に供給し且つその供給されたパターン形成前離型フィルムの表面に前記凹凸パターンを形成した後に、前記パターン形成済離型フィルムを前記樹脂成形機構部に供給して前記基板に装着されたＬＥＤチップの樹脂封止を行い、更に、前記ＬＥＤチップの樹脂封止後の前記使用済離型フィルムを前記収納部に収納するように構成されたことを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤチップの樹脂封止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板、セラミックス基板、リードフレーム、Ｓｉ等の半導体基板等（以下「基板」という。）に装着されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップを透明な硬化樹脂によって樹脂封止するためのＬＥＤチップの樹脂封止方法と、この方法を実施するための樹脂封止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂成形技術によって透明な硬化樹脂を成形することにより、基板に装着されたＬＥＤチップを樹脂封止してＬＥＤランプを製造する。このようなＬＥＤランプにおいては、そのレンズの表面の部分（レンズ表面部）においてＬＥＤチップの光が全反射して光取り出し効率が低下すると云う問題がある。そこで、この光取り出し効率を向上させることを目的として、レンズ表面部に微細な凹凸を設けることが知られている。レンズ表面部に微細な凹凸を設けるための手段としては、例えば、成形型によってＬＥＤチップを樹脂封止する際に使用する離型フィルムに微細な凹凸パターンを予め形成しておき、この離型フィルムの微細な凹凸パターンをレンズ表面部に転写して、レンズ表面部に微細な凹凸を成形することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、上記特許文献１では、離型フィルムの微細な凹凸パターンをレンズ表面部に転写して微細な凹凸を成形することに関して、次のように開示している。以下、開示された背景技術を、図５を参照して説明する。本出願書類に含まれるいずれの図についても、容易に理解することができるように、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。
【０００４】
まず、図５（１）に示すように、上下方向に型開きした上型１と下型２との型面間に、微細な凹凸パターン３ａを形成した離型フィルム３と、ＬＥＤチップ４を装着した基板５とを供給する。
次に、図５（２）に示すように、上型１の型面に基板５を吸着して保持すると共に、キャビティ６を含む下型２の型面に離型フィルム３を密着させる。このとき、離型フィルム３に成形した微細な凹凸パターン３ａがキャビティ６における空間部側になるように、離型フィルム３を配置する。このため、キャビティ６においてレンズが成形される側（基板５に対向する側；図では上側）に微細な凹凸パターン３ａを配置した状態となる。
次に、離型フィルム３によって覆われたキャビティ６内に、透明な樹脂材料７を供給する。その後に、下型２に設けられたヒータ（図示なし）によって樹脂材料７を加熱して溶融させる。
次に、図５（３）に示すように、上型１と下型２との型締め（型合わせ）を行って、キャビティ６内において溶融した樹脂材料７中に、基板５に装着されたＬＥＤチップ４を浸漬する（浸す）。キャビティ６の下部に嵌装された押圧部材８を使用して、キャビティ６内において溶融した樹脂材料７を所要の圧力によって圧縮する。
次に、図５（４）に示すように、所要の樹脂成形時間を経過させて、溶融した樹脂材料７を硬化させることによって、透明な硬化樹脂からなる成形体７ａを形成する。その後に、上型１と下型２とを上下方向に型開きして、ＬＥＤチップ４を覆って成形された成形体７ａと基板５とが一体化された樹脂封止済基板５ａ及び成形後の離型フィルム３ｂを、型外に取り出す。
これにより、図５（５）に示すように、基板５に装着されたＬＥＤチップ４を成形体７ａ内に封止することができる。加えて、その成形体７ａにおけるレンズの表面部に、離型フィルム３における微細な凹凸パターン３ａの形状を転写して、それらの形状に対応した微細な凹凸７ｂを成形することができる。ここで、成形品である樹脂封止済基板５ａが製品になる。
【０００５】
特許文献１に開示された成形方法は、離型フィルム３を用いることにより、下型２のキャビティ６における型面に樹脂材料７が直接には接触しない。従って、キャビティ６における型面から成形体７ａが容易に離型するという利点がある。また、ＬＥＤチップ４を封止する成形体７ａのレンズ表面部に、離型フィルム３における微細な凹凸パターン３ａの形状を転写して、その形状に対応した微細な凹凸７ｂを効率良く成形することができるという利点がある。更に、この成形体７ａ自体とレンズ表面部における微細な凹凸７ｂとの成形を同時的に行うことができるため、製造工程の省略化を図ることができるという利点がある。
【０００６】
しかしながら、この場合においては、予め、所定の微細な凹凸パターン３ａを形成した離型フィルム３を、別途、準備しておくことが必要となる。例えば、所定の微細な凹凸パターン３ａを備えた離型フィルム３を、事前に且つ別の機器を使用して製作しておく必要がある。
また、ＬＥＤチップ４の樹脂封止前において、事前に製作しておいた離型フィルム３を樹脂封止装置に供給セットすると共に、離型フィルム３の位置合わせ作業やその移送・送り微調整作業等が必要となる。これらによって生産工数が増える。更に、この場合は、全体的な生産コストが高くなる等の問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−５１１０７号公報（図２、図３等参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、ＬＥＤチップを樹脂封止する場合に、所定の微細な凹凸パターンが予め形成された離型フィルムを供給する場合には、そのような離型フィルムを事前に且つ別の機器を使用して製作しておく必要があること、及び、供給、位置合わせ、送り微調整等の作業が必要になることによって生産工数が増えることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本出願に係るＬＥＤチップの樹脂封止方法は、パターン形成前離型フィルムの表面に微細な凹凸パターンを形成するためのパターン形成機構部と、凹凸パターンが形成されたパターン形成済離型フィルムを用いてＬＥＤチップを樹脂封止するためのキャビティを有する成形型及びＬＥＤチップが装着された基板をキャビティの部位に供給するための基板供給手段を備えた樹脂成形機構部とが併設されたＬＥＤチップの樹脂封止装置を用意する工程と、パターン形成機構部にパターン形成前離型フィルムを供給する工程と、パターン形成機構部においてパターン形成前離型フィルムの表面に凹凸パターンを形成することによって、パターン形成面を有するパターン形成済離型フィルムを製作する工程と、キャビティの部位においてパターン形成面が基板に対向するようにして、樹脂成形機構部にパターン形成済離型フィルムを供給する工程と、パターン形成済離型フィルムによってキャビティにおける型面を覆い、且つ、パターン形成済離型フィルムを型面に密着させる工程と、ＬＥＤチップが装着された基板をキャビティの部位に供給する工程と、パターン形成済離型フィルムが型面に密着した状態において、透光性を有する流動性樹脂によってキャビティを満たされた状態にする工程と、キャビティに満たされた流動性樹脂にＬＥＤチップを浸漬する工程と、流動性樹脂を硬化させて硬化樹脂を形成することによってＬＥＤチップを樹脂封止する工程と、基板と硬化樹脂とが一体化された樹脂封止済基板及び使用後のパターン形成済離型フィルムからなる使用済離型フィルムを成形型の外部に取り出す工程とを含み、樹脂封止する工程において、凹凸パターンの形状を硬化樹脂の表面に転写することによって、硬化樹脂の表面に凹凸パターンの形状に対応した微細な凹凸を成形することを特徴とする。
【００１０】
本出願に係るＬＥＤチップの樹脂封止方法は、上述した樹脂封止方法において、パターン形成済離型フィルムを製作する工程では、凹凸パターンに対応する形状を有する表面を備えたスタンパをパターン形成前離型フィルムの表面に熱プレスすることにより、パターン形成前離型フィルムの表面に形状を転写して凹凸パターンを成形することを特徴とする。
【００１１】
本出願に係るＬＥＤチップの樹脂封止方法は、上述した樹脂封止方法において、パターン形成済離型フィルムを製作する工程では、凹凸パターンに対応する形状を有する表面を備えたロール型を回転させながらパターン形成前離型フィルムの表面に熱プレスすることにより、パターン形成前離型フィルムの表面に形状を転写して凹凸パターンを成形することを特徴とする。
【００１２】
本出願に係るＬＥＤチップの樹脂封止方法は、上述した樹脂封止方法において、キャビティを満たされた状態にする工程では、成形型が型開きした状態で流動性樹脂によってキャビティを満たされた状態にし、ＬＥＤチップを浸漬する工程では、成形型を型締めすることによってキャビティにおける流動性樹脂にＬＥＤチップを浸漬することを特徴とする。
【００１３】
本出願に係るＬＥＤチップの樹脂封止方法は、上述した樹脂封止方法において、キャビティを満たされた状態にする工程では、成形型が型締めした状態でキャビティに流動性樹脂を注入し、ＬＥＤチップを浸漬する工程では、成形型が型締めした状態でキャビティにおいて流動性樹脂にＬＥＤチップを浸漬することを特徴とする。
【００１４】
本出願に係るＬＥＤチップの樹脂封止装置は、パターン形成前離型フィルムの表面に微細な凹凸パターンを形成するためのパターン形成機構部と、パターン形成機構部において凹凸パターンが形成されたパターン形成済離型フィルムを用いてＬＥＤチップを樹脂封止するためのキャビティを有する成形型及びキャビティの部位にＬＥＤチップが装着された基板を供給するための基板供給手段を有する樹脂成形機構部とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本出願に係るＬＥＤチップの樹脂封止装置は、上述した樹脂封止装置において、パターン形成機構部には、パターン形成前離型フィルムの表面に凹凸パターンを形成するための凹凸パターン形成部材が交換可能な状態（取外作業及び取付作業を容易に行える状態）で設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本出願に係るＬＥＤチップの樹脂封止装置は、上述した樹脂封止装置において、凹凸パターン形成部材がスタンパであり、スタンパは凹凸パターンの形状に対応する形状を有する表面を備えることを特徴とする。
【００１７】
本出願に係るＬＥＤチップの樹脂封止装置は、上述した樹脂封止装置において、凹凸パターン形成部材がロール型であり、ロール型は凹凸パターンの形状に対応する形状を有する表面を備えることを特徴とする。
【００１８】
本出願に係るＬＥＤチップの樹脂封止装置は、上述した樹脂封止装置において、パターン形成機構部の近傍にパターン形成前離型フィルムの供給部を配設し且つ樹脂成形機構部の近傍に使用済離型フィルムの収納部を配設すると共に、供給部からパターン形成前離型フィルムを送り出してパターン形成機構部に供給し且つその供給されたパターン形成前離型フィルムの表面に凹凸パターンを形成した後に、パターン形成済離型フィルムを樹脂成形機構部に供給して基板に装着されたＬＥＤチップの樹脂封止を行い、更に、ＬＥＤチップの樹脂封止後の使用済離型フィルムを収納部に収納するように構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本出願に係る発明は、次のような優れた実用的な効果を奏する。
まず、この発明に用いられるＬＥＤチップの樹脂封止装置には、パターン形成前離型フィルムの表面に微細な凹凸パターンを形成するためのパターン形成機構部と、このパターン形成機構部において微細な凹凸パターンを形成したパターン形成済離型フィルムを用いてＬＥＤチップを樹脂封止するための樹脂成形機構部とを併設している。このため、パターン形成前離型フィルムの表面に微細な凹凸パターンを形成する工程と、微細な凹凸パターンが形成されたパターン形成済離型フィルムを用いてＬＥＤチップを樹脂封止する工程とを同じ樹脂封止装置において行うことが可能となる。従って、パターン形成前離型フィルムに所定の微細な凹凸パターンを形成するためのパターン形成装置等の専用機器の事前準備、或は、所定の微細な凹凸パターンを形成したパターン形成済離型フィルムの事前準備等が不要となる。
また、事前に製作しておいたパターン形成済離型フィルムを樹脂封止装置に供給セットするような作業上の工数を省略化できるので、例えば、パターン形成済離型フィルムの位置合わせ作業やその移送・送り微調整作業等が不要となって全体的な生産作業効率を向上することができると共に、全体的な生産コストを下げることができる等の利点がある。
また、パターン形成機構部Ａにおいてパターン形成前離型フィルムの表面に微細な凹凸パターンを形成する工程を行い、更に、これに連続して、パターン形成済離型フィルムを用いてＬＥＤチップを樹脂封止する工程を行うことができる。そして、この樹脂封止工程時に、ＬＥＤチップを樹脂封止した成形体のレンズ表面部にパターン形成済離型フィルムの微細な凹凸パターンを転写して、そのレンズ表面部に所定の微細な凹凸を成形することができる。
従って、パターン形成前離型フィルムに微細な凹凸パターンを形成し、パターン形成済離型フィルムを用いてＬＥＤチップの樹脂封止を行い、且つ、その樹脂封止時にＬＥＤチップの成形体におけるレンズ表面部に所定の微細な凹凸を成形する、と云った一連の成形工程を効率良く且つ確実に行うことができる。
【００２０】
本出願に係る発明によれば、微細な凹凸パターンに対応する形状を有する表面を備えたスタンパをパターン形成前離型フィルムの表面に熱プレスすると云った簡便な手段によって、パターン形成前離型フィルムの表面に微細な凹凸パターンを容易に形成することができる。
【００２１】
本出願に係る発明によれば、微細な凹凸パターンに対応する形状を有する表面を備えたロール型をパターン形成前離型フィルムの表面に回転させながら熱プレスすると云った簡便な手段によって、パターン形成前離型フィルムの表面に微細な凹凸パターンを容易に形成することができる。
【００２２】
本出願に係る発明によれば、パターン形成済離型フィルムが型面に密着した状態において、成形型が型開きした状態でキャビティに満たされた流動性樹脂に、成形型を型締めすることによってＬＥＤチップを浸漬する。その後に、流動性樹脂を硬化させて硬化樹脂を形成する。これらのことにより、パターン形成済離型フィルムの表面の形状を硬化樹脂の表面に転写して、硬化樹脂の表面に微細な凹凸を成形することができる。
【００２３】
本出願に係る発明によれば、パターン形成済離型フィルムが型面に密着した状態において、成形型が型締めした状態でキャビティに流動性樹脂を注入することによってＬＥＤチップを浸漬する。その後に、流動性樹脂を硬化させて硬化樹脂を形成する。これらのことにより、パターン形成済離型フィルムの表面の形状を硬化樹脂の表面に転写して、硬化樹脂の表面に微細な凹凸を成形することができる。
【００２４】
本出願に係る発明によれば、ＬＥＤチップの樹脂封止装置にパターン形成機構部と樹脂成形機構部とを併設して構成しているため、パターン形成前離型フィルムに微細な凹凸パターンを形成し、パターン形成済離型フィルムを用いてＬＥＤチップの樹脂封止を行い且つその樹脂封止時においてＬＥＤチップの成形体におけるレンズ表面部に所定の微細な凹凸を成形する、と云った一連の成形作業を効率良く且つ確実に行うことができる。
また、この構成によって、パターン形成装置等の専用機器の事前準備作業、或は、所定の微細な凹凸パターンを形成したパターン形成済離型フィルムの事前準備作業等が不要となる。
また、事前に製作しておいたパターン形成済離型フィルムを樹脂封止装置に供給セットするような作業上の工数を省略化できるので、例えば、パターン形成済離型フィルムの位置合わせ作業やその移送・送り微調整作業等が不要となって全体的な生産作業効率を向上することができると共に、全体的な生産コストを下げることができる等の利点がある。
【００２５】
本出願に係る発明によれば、例えば、ＬＥＤチップの成形体におけるレンズ表面部に形成しようとする微細な凹凸の形状等を変更するような場合には、変更後の凹凸の形状等に対応する微細な凹凸パターンが形成された表面を有するパターン形成部材をパターン形成機構部に対して交換・装着する。このことにより、全体的な生産作業効率を向上することができると共に、全体的な生産コストを下げることができる等の利点がある。
【００２６】
本出願に係る発明によれば、簡易で製作容易な素材・構造のスタンパを用いてパターン形成部材を製造することができるので、パターン形成機構部の全体的な構成を簡略化すると共に、パターン形成機構部の製造コストを下げることができる等の利点がある。
【００２７】
本出願に係る発明によれば、簡易で製作容易な構造のロール型機構を用いてパターン形成部材を製造することができるので、パターン形成機構部の全体的な構成を簡略化することができる等の利点がある。
【００２８】
本出願に係る発明によれば、パターン形成前離型フィルムの供給部にセットしたパターン形成前離型フィルムをパターン形成機構部に供給してパターン形成前離型フィルムの表面に微細な凹凸パターンを形成し、次に、凹凸パターンが形成されたパターン形成済離型フィルムを樹脂成形機構部に供給して基板に装着したＬＥＤチップの樹脂封止を行い、更に、ＬＥＤチップの樹脂封止後の使用済離型フィルムを使用済離型フィルムの収納部に巻き取り収納すると云った、一連の成形工程を効率良く且つ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は本発明の実施例１を示す。図１（１）はＬＥＤチップの樹脂封止装置の全体構成を概略的に示す縦断正面図、図１（２）はパターン形成機構部を拡大して示す縦断正面図、図１（３）はパターン形成済離型フィルムの微細な凹凸パターンの例を示す縦断面図、図１（４）はパターン形成済離型フィルムの微細な凹凸パターンの他の例を示す縦断面図、図１（５）は樹脂封止機構部の要部を拡大して示す縦断正面図、図１（６）は樹脂封止機構部の下型部分を拡大して示す縦断正面図である。
【図２】図２は本発明の実施例１における樹脂封止方法の各工程を示す。図２（１）乃至図２（３）は微細な凹凸パターン形成各工程の説明図、図２（４）乃至図２（８）は樹脂封止各工程の説明図、図２（９）は成形品（製品）を示す概略縦断正面図である。
【図３】図３は本発明の実施例２における樹脂封止方法の各工程を示す。図３（１）乃至図３（３）は微細な凹凸パターン形成各工程の説明図、図３（４）乃至図３（８）は樹脂封止各工程の説明図、図３（９）は成形品を示す概略縦断正面図である。
【図４】図４は本発明の実施例３における樹脂封止方法の各工程を示す。図４（１）は微細な凹凸パターン形成工程の説明図、図４（２）〜図４（６）は樹脂封止各工程の説明図、図４（７）は成形品を示す概略縦断正面図である。
【図５】図５はパターン形成済離型フィルムを用いた従来のＬＥＤチップの樹脂封止方法の説明図であり、図５（１）乃至図５（４）は樹脂封止各工程の説明図、図５（５）は成形品を示す概略縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
ＬＥＤチップの樹脂封止装置に、パターン形成前離型フィルムの表面に微細な凹凸パターンを形成するパターン形成機構部と、凹凸パターンが形成されたパターン形成済離型フィルムを用いて基板上のＬＥＤチップを樹脂封止する樹脂成形機構部Ｂとを設ける。キャビティにおける型面にパターン形成済離型フィルムを密着させた状態で、キャビティに透明な液状樹脂からなる樹脂材料を供給し、樹脂材料に基板上のＬＥＤチップを浸漬し、樹脂材料を加圧しつつ硬化させて硬化樹脂からなる成形体を形成する。これにより、成形体によってＬＥＤチップを樹脂封止すると共に、成形体におけるレンズ表面部に凹凸パターンを転写して該凹凸パターンに対応する形状の微細な凹凸を成形する。
【実施例１】
【００３１】
以下、図１及び図２を参照して本発明の実施例１を説明する。図１（１）は、本発明に係るＬＥＤチップの樹脂封止装置の全体構成を概略的に示す。この樹脂封止装置は、次の構成要素を含む。第１の構成要素は、パターン形成前離型フィルム３０の表面に微細な凹凸パターン３０ａを形成するためのパターン形成機構部Ａである。パターン形成前離型フィルム３０は、樹脂成形温度に耐え得る耐熱性、成形型面にフィットする柔軟性、及び、成形型面からの剥離容易性等を備えた素材、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等からなる。第２の構成要素は、パターン形成機構部Ａにおいて微細な凹凸パターン３０ａが形成されたパターン形成済離型フィルム３０ｂを用いてＬＥＤチップ４０を樹脂封止するためのキャビティ６０等を備えた、樹脂成形機構部Ｂである。樹脂成形機構部Ｂには、ＬＥＤチップ４０が装着された基板５０をキャビティ６０の部位に供給するための基板供給手段５１等が設けられている。以下の説明では、単なる「離型フィルム」という文言を、凹凸パターン３０ａの形成の前後及び使用の前後を問わない離型フィルム自体を示す包括的な文言として、適宜使用する。
【００３２】
パターン形成機構部Ａの近傍に、パターン形成前離型フィルム３０を送出して供給する供給部３１を配設する。供給部３１に隣接して（例えば、供給部３１に接続して）、樹脂成形機構部Ｂを設ける。樹脂成形機構部Ｂの近傍に（例えば、樹脂成形機構部Ｂに接続して）、使用済離型フィルム３０ｃの収納部３２を設ける。供給部３１から、パターン形成前離型フィルム３０を送り出してパターン形成機構部Ａに供給する。パターン形成機構部Ａにおいて、パターン形成前離型フィルム３０の表面に微細な凹凸パターン３０ａを形成する。パターン形成前離型フィルム３０の表面に微細な凹凸パターン３０ａを形成した後に、パターン形成済離型フィルム３０ｂを樹脂成形機構部Ｂに供給する。その後に、基板５０に装着されたＬＥＤチップ４０の樹脂封止を行う。このＬＥＤチップ４０の樹脂封止後に、使用された使用済離型フィルム３０ｃを収納部３２に巻き取り収納する。
【００３３】
なお、樹脂成形機構部Ｂによる樹脂封止サイクルタイムに関連付けられた自動制御によって、次の一連の工程が実行される。それは、供給部３１のパターン形成前離型フィルム３０をパターン形成機構部Ａへ搬送して供給する工程、パターン形成機構部Ａにおいて微細な凹凸パターン３０ａが形成された後のパターン形成済離型フィルム３０ｂを樹脂成形機構部Ｂへ搬送して供給する工程、樹脂成形機構部ＢにおいてＬＥＤチップ４０を樹脂封止した後の使用済離型フィルム３０ｃを収納部３２に巻き取り収納する工程、と云う一連の工程である。
【００３４】
図１（２）は、パターン形成機構部Ａを拡大して示す。パターン形成機構部Ａは、供給部３１から搬送されて供給されたパターン形成前離型フィルム３０の表面に微細な凹凸パターン３０ａを形成するために、配置されている。パターン形成機構部Ａには、例えば、熱プレス部材３３と、その下部に設けられたパターン形成部材３４とが配置されている。
パターン形成部材３４の表面には、パターン形成前離型フィルム３０の微細な凹凸パターン３０ａの形状に対応する形状（図２（１）の微細な凹凸パターン３４ａを参照）が、加工によって形成されている。パターン形成部材３４は、パターン形成前離型フィルム３０の表面に、例えば、熱転写によって微細な凹凸パターン３０ａを形成する。パターン形成部材３４は、例えば、スタンパから構成することができる。
【００３５】
パターン形成部材３４は、パターン形成機構部Ａにおける熱プレス部材３３に対して交換可能な状態で設けられている。パターン形成部材３４は、熱プレス部材３３に対してパターン形成部材３４を取り付ける作業、及び、取り外す作業を容易に行うことができるようにして設けられている。従って、パターン形成前離型フィルム３０の表面に形成しようとする微細な凹凸パターン３０ａの断面を、例えば、図１（３）に示すような三角形状、図１（４）に示すような凹曲線形状、又は、上に突出する円弧形状、その他の微細な凹凸パターンに適宜に変更することが可能となる。
【００３６】
図１（５）は、樹脂成形機構部Ｂを拡大して示す。樹脂成形機構部Ｂは、パターン形成機構部Ａから搬送して供給したパターン形成済離型フィルム３０ｂを用いて、基板５０上のＬＥＤチップ４０を樹脂材料７０によって樹脂封止するために、配置されている。
【００３７】
樹脂成形機構部Ｂには、上型１０と下型２０とが相対向して設けられている。上型１０には、例えば、減圧による吸引作用等を利用した基板５０の吸着手段１１が設けられている。
【００３８】
下型２０には、樹脂加圧用の押圧部材８０が上下動可能に嵌め込まれている。この押圧部材８０を下動させることによって、下型２０に嵌め込まれた押圧部材８０の上方において、キャビティ６０を構成することができる。また、下型２０には、例えば、減圧による吸引作用等を利用した離型フィルムの吸引支持手段２１が設けられている。更に、下型２０と押圧部材８０との嵌合面には、例えば、減圧による吸引作用等を利用した離型フィルムの吸引密着手段２２が設けられている。
【００３９】
また、樹脂成形機構部Ｂには、キャビティ６０内に樹脂材料７０を供給するための樹脂材料供給手段７１が設けられている。本実施例においては、樹脂材料７０として常温で液状である（常温で流動性を有する）液状樹脂を、樹脂材料供給手段７１としてディスペンサを、それぞれ使用する。樹脂材料７０としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂が使用される。
【００４０】
図１（６）は、樹脂封止機構部Ｂにおける下型の要部を更に拡大して示す。同図では、パターン形成済離型フィルム３０ｂは、表面に形成された微細な凹凸パターン３０ａが上向きになるように配置されると共に、キャビティ６０を含む下型２０の型面に対して吸引されて密着している。即ち、パターン形成済離型フィルム３０ｂは、キャビティ６０における型面をすべて覆い、且つ、その微細な凹凸パターン３０ａの面がキャビティ６０の空間部側（図では上側）になるように配置される。このため、樹脂材料供給手段７１によってキャビティ６０に樹脂材料７０を供給することにより、キャビティ６０における型面に密着するパターン形成済離型フィルム３０ｂの微細な凹凸パターン３０ａの上に、樹脂材料７０を注入して充填することができる。
【００４１】
また、上型１０と下型２０とを接合させて型締めした状態において、押圧部材８０を上動させることによって、キャビティ６０に充填された樹脂材料７０を加圧することができる。上型１０と下型２０とは、所謂、圧縮成形による樹脂成形型構造を構成している。
【００４２】
なお、図１に示した樹脂成形機構部Ｂにおけるキャビティ６０の形状については、押圧部材８０の上面を水平面として柱状（例えば、角柱状又は円柱状）に形成した場合を示している。キャビティ６０の形状としては、成形しようとする製品のレンズの全体形状に対応して、例えば、全面的又は部分的な半球面形状や砲弾型形状等を有する形状を採用することができる。
【００４３】
以下、図１と図２とを参照して、次の２つの工程を同時に行うことについて説明する。第１の工程は、パターン形成前離型フィルム３０を用いて、樹脂材料７０を硬化させて成形した硬化樹脂によって、基板５０上のＬＥＤチップ４０を樹脂封止する工程である。第２の工程は、硬化樹脂からなる成形体７２のレンズ表面部に所定の微細な凹凸７２ａを成形する工程である。成形体７２はレンズとして機能する。
【００４４】
パターン形成機構部Ａにおける熱プレス部材３３に、所定形状の微細な凹凸パターン３４ａ（図２（１）参照）が形成されたパターン形成部材３４を装着する。図１（１）に示すように、供給部３１にパターン形成前離型フィルム３０を装填する。供給部３１と離型フィルムの収納部３２との間に、パターン形成前離型フィルム３０を架設する。なお、このパターン形成前離型フィルム３０の架設作業は、図２（１）に示すように、パターン形成機構部Ａにパターン形成前離型フィルム３０を供給する離型フィルム供給工程に相当する。また、樹脂成形機構部Ｂにおける上型１０及び下型２０を樹脂成形温度にまで加熱する。
【００４５】
次に、熱プレス部材３３を押し下げて、図２（２）に示すように、熱プレス部材３３に装着したパターン形成部材３４をパターン形成前離型フィルム３０の表面に押圧する。これによって、パターン形成前離型フィルム３０の表面（図例では、上面）に微細な凹凸パターン３０ａを形成する。これにより、パターン形成前離型フィルム３０のパターン形成工程を行う。
なお、このとき、図２（３）に示すように、パターン形成前離型フィルム３０の表面にはパターン形成部材３４の微細な凹凸パターン３４ａが転写して、微細な凹凸パターン３０ａが形成される。即ち、パターン形成前離型フィルム３０の表面に、パターン形成部材３４の微細な凹凸パターン３４ａの形状に対応した微細な凹凸パターン３０ａを形成することができる。したがって、微細な凹凸パターン３０ａが形成された表面を有するパターン形成済離型フィルム３０ｂを、製作することができる。微細な凹凸パターン３０ａにおける凹部と凸部とは、パターン形成部材３４における凸部と凹部とにそれぞれ対応する。
【００４６】
次に、図２（４）に示すように、パターン形成前離型フィルム３０のパターン形成工程を経たパターン形成済離型フィルム３０ｂを、樹脂成形機構部Ｂに供給する。このことにより、パターン形成済離型フィルム３０ｂの供給工程を行う。
【００４７】
次に、図２（５）に示すように、樹脂成形機構部Ｂに供給したパターン形成済離型フィルム３０ｂによって樹脂成形機構部Ｂのキャビティ６０における型面をすべて覆い、その型面にパターン形成済離型フィルム３０ｂを密着させる。これにより、パターン形成済離型フィルム３０ｂの密着工程を行う。この密着工程は、押圧部材８０を所定の高さ位置にまで下動させて所要の空間部から成るキャビティ６０を形成した状態で行われる。また、この状態で、離型フィルムの吸引支持手段２１及び吸引密着手段２２を介して、パターン形成済離型フィルム３０ｂの底面（図例では、下面）を吸引する。このことにより、キャビティ６０及び下型２０の型面に対して、パターン形成済離型フィルム３０ｂを効率良くフィットさせて吸着することができる。
【００４８】
次に、図２（６）に示すように、パターン形成済離型フィルム３０ｂの密着工程を経た後に、成形型が型開きした状態でキャビティ６０内に樹脂材料７０を供給する。これにより、樹脂材料の供給工程を行う。樹脂材料の供給工程は、成形型が型開きした状態で、言い換えれば成形型が完全に型締めする前に行われる。
【００４９】
樹脂材料の供給工程の次に、又は、樹脂材料の供給工程と略同時に、キャビティ６０の上方の所定の位置に、ＬＥＤチップ４０が装着された基板５０を、基板供給手段５１によって搬送する（図１（１）参照）。搬送した基板５０を、上型１０に設けた吸着支持手段１１を使用して、上型１０の下面における所定の位置に吸着して支持する（図１（５）参照）。これにより、基板の供給工程を行う。なお、基板５０は、その表面（図２では、下面）にＬＥＤチップ４０が装着された状態で、その反対面（図２では、上面）が上型１０の下面における所定の位置に吸着される。
【００５０】
次に、図２（７）に示すように、上型１０と下型２０との型面を接合させて型締めを行う。このことにより、上型１０の下面に吸着された基板５０上のＬＥＤチップ４０を、キャビティ６０に供給された液状樹脂からなる樹脂材料７０の中に浸漬する。そして、この状態で押圧部材８０を上動させて、キャビティ６０内の樹脂材料７０に所要の圧力を加える。引き続きキャビティ６０内の樹脂材料７０を加熱して硬化させることによって、透明な硬化樹脂からなる成形体７２を形成する。これらにより、ＬＥＤチップ４０の樹脂封止工程を行う。従って、このＬＥＤチップ４０の樹脂封止工程によって、基板５０上のＬＥＤチップ４０を成形体７２内に封止する。そして、基板５０と成形体７２とを接着して一体化させることによって、樹脂封止済基板５０ａを完成させることができる。
また、このとき、成形体７２の表面（図２（７）では、全ての表面）に相当するレンズ表面部に、パターン形成済離型フィルム３０ｂの微細な凹凸パターン３０ａの形状に対応した形状を転写して成形する。このことによって、レンズ表面部に微細な凹凸７２ａを成形することができる。微細な凹凸７２ａにおける凹部と凸部とは、パターン形成済離型フィルム３０ｂにおける凸部と凹部とにそれぞれ対応する。
【００５１】
次に、図２（８）に示すように、ＬＥＤチップ４０の樹脂封止工程後に、上型１０と下型２０とを型開きして、樹脂封止済基板５０ａ及び樹脂封止後の使用済離型フィルム３０ｃをキャビティ６０の外部に取り出す。これにより、成形品である樹脂封止済基板５０ａ及び離型フィルムの取出工程を行う。
【００５２】
実施例１によれば、ＬＥＤチップの樹脂封止装置に設けたパターン形成機構部Ａにおいてパターン形成前離型フィルム３０の表面に微細な凹凸パターン３０ａを形成する工程を行い、連続して、パターン形成済離型フィルム３０ｂを用いてＬＥＤチップ４０を樹脂封止する工程を行う。この樹脂封止工程において、パターン形成済離型フィルム３０ｂの微細な凹凸パターン３０ａの形状を、ＬＥＤチップ４０を樹脂封止した成形体７２のレンズ表面部に転写する。これにより、微細な凹凸パターン３０ａの形状に対応した形状を有する微細な凹凸７２ａを、成形体７２のレンズ表面部に成形することができる。
従って、本実施例に係る発明は、パターン形成前離型フィルム３０に微細な凹凸パターン３０ａを形成し、パターン形成済離型フィルム３０ｂを用いてＬＥＤチップ４０を樹脂封止し、その樹脂封止時においてＬＥＤチップ４０の成形体７２におけるレンズ表面部に所定の微細な凹凸７２ａを成形する、と云った一連の成形工程を効率良く且つ確実に行うことができる優れた実用的な効果を奏する。
【実施例２】
【００５３】
次に、図３を参照して本発明の実施例２を説明する。上述した実施例１は、成形品（基板５０とＬＥＤチップ４０を樹脂封止した成形体７２とを一体化して形成した樹脂封止済基板５０ａ）における成形体７２の形態を柱状にすると共に、成形体７２のレンズ表面部の全面に微細な凹凸７２ａを成形した場合を例示する（図２（９）参照）。実施例２は、図２（９）に示された成形体７２の形態に代えて、成形体の形態を半球状にすると共に、そのレンズ表面部の全面に微細な凹凸を成形した場合を例示する。
【００５４】
即ち、実施例２は、図３に示すように、半球状の成形体７３を成形するために半球状のキャビティ６１を設けた点、及び、キャビティ６１を構成する部材として実施例１で使用した樹脂加圧用の押圧部材８０（図１（１）、（５）参照）を設けていない点が異なるのみである。その他の構成・作用は実施例１のものと実質的に同一である。このため、実施例１のものと実質的に同一の構成部材には同じ符号を付して、説明の重複を避ける。
【００５５】
実施例２によれば、実施例１のものと同様に、ＬＥＤチップの樹脂封止装置に設けられたパターン形成機構部Ａにおいてパターン形成前離型フィルム３０の表面に微細な凹凸パターン３０ａを形成する工程を行い、連続して、パターン形成済離型フィルム３０ｂを用いてＬＥＤチップ４０を樹脂封止する工程を行うことができる。そして、この樹脂封止工程において、パターン形成済離型フィルム３０ｂの微細な凹凸パターン３０ａの形状を、ＬＥＤチップ４０を樹脂封止した成形体７３のレンズ表面部に転写する。これにより、微細な凹凸パターン３０ａの形状に対応した形状を有する微細な凹凸７３ａを、成形体７３のレンズ表面部に成形することができる。従って、本実施例に係る発明は、パターン形成前離型フィルム３０に微細な凹凸パターン３０ａを形成し、パターン形成済離型フィルム３０ｂを用いてＬＥＤチップ４０を樹脂封止し、その樹脂封止時においてＬＥＤチップ４０の成形体７３におけるレンズ表面部に所定の微細な凹凸７３ａを成形する、と云った一連の成形工程を効率良く且つ確実に行うことができる優れた実用的な効果を奏する。
【実施例３】
【００５６】
次に、図４を参照して、本発明の実施例３を説明する。上述した実施例１及び実施例２は、微細な凹凸パターンの形状が形成された表面を有するスタンパから成るパターン形成部材３４をパターン形成前離型フィルム３０の表面に熱プレスすることによって、パターン形成前離型フィルム３０の表面に微細な凹凸パターン３０ａを形成する場合について例示する（図１〜３参照）。実施例３は、このようなスタンパに代えて、微細な凹凸パターン３４ａが加工によって形成された表面を有するロール型をパターン形成前離型フィルム３０の表面に回転させながら熱プレスすることにより、パターン形成前離型フィルム３０の表面に微細な凹凸パターン３４ａを転写して微細な凹凸パターン３０ａを形成する場合を例示する。
【００５７】
即ち、実施例３は、図４（１）に示すように、微細な凹凸パターン３４ａが形成された表面を有するロール型から成るパターン形成部材３４を離型フィルム３０の表面に回転させながら熱プレスすることにより、パターン形成前離型フィルム３０の表面に微細な凹凸パターン３４ａを転写して微細な凹凸パターン３０ａを成形する点が異なるのみである。その他の構成・作用は実施例１及び実施例２のものと実質的に同一である。このため、前各実施例のものと実質的に同一の構成部材には同じ符号を付して、説明の重複を避ける。
【００５８】
実施例３によれば、前各実施例のものと同様に、ＬＥＤチップの樹脂封止装置に設られたパターン形成機構部Ａにおいてパターン形成前離型フィルム３０の表面に微細な凹凸パターン３０ａを形成する工程を行い、連続して、パターン形成済離型フィルム３０ｂを用いてＬＥＤチップ４０を樹脂封止する工程を行うことができる。そして、この樹脂封止工程において、パターン形成済離型フィルム３０ｂの微細な凹凸パターン３０ａの形状を、ＬＥＤチップ４０を樹脂封止した成形体７４のレンズ表面部に転写する。これにより、微細な凹凸パターン３０ａの形状に対応した形状を有する微細な凹凸７４ａを、成形体７４のレンズ表面部に成形することができる。従って、本実施例に係る発明は、パターン形成前離型フィルム３０に微細な凹凸パターン３０ａを形成し、パターン形成済離型フィルム３０ｂを用いてＬＥＤチップ４０を樹脂封止し、その樹脂封止時においてＬＥＤチップ４０の成形体７４におけるレンズ表面部に所定の微細な凹凸７４ａを成形する、と云った一連の成形工程を効率良く且つ確実に行うことができる優れた実用的な効果を奏する。
【００５９】
なお、各実施例において例示したパターン形成部材３４の微細な凹凸パターン３４ａ、及び、パターン形成済離型フィルム３０ｂの微細な凹凸パターン３０ａの形状は、各実施例に示した形状の他に、適宜な形状を選択して採用することができる。即ち、レンズ面からの光取り出し効率を向上させることを目的として選択される形状、或は、成形品（製品）の装着部位の構造や形状等に適応して、最適な形状を任意に選択して採用することが可能である。
【００６０】
各実施例においては、樹脂封止済基板５０ａが製品に相当する。これに限らず、樹脂封止済基板５０ａにおいて基板５の不要な部分が切断等によって除去されて、製品が完成する場合もある。更に、１枚の基板５に複数のＬＥＤチップ４０を装着し、各ＬＥＤチップ４０にそれぞれ対応して設けられた複数のキャビティ６を使用して１個の成形体を形成してもよい。この場合には、１枚の樹脂封止済基板５０ａを切断などによって個片化すること（singulation ）によって、１枚の樹脂封止済基板５０ａから複数の製品を完成させることができる。
【００６１】
各実施例においては、樹脂材料の供給工程として、液状樹脂をディスペンサ、ノズル等の樹脂材料供給手段７１を用いて供給する場合を示している。これに限らず、例えば、粉末状、顆粒状、粒状、塊状、シート状等の固体樹脂からなる樹脂材料を供給するようにしてもよい。これらの樹脂材料を使用する場合には、キャビティ６０内に供給した樹脂材料７０を加熱して溶融させて流動性樹脂を生成した後に、その流動性樹脂を硬化させる。
【００６２】
各実施例においては、成形体７２のレンズ表面部に形成される形状として、複数の凸状の形状について説明した。これに限らず、それぞれ複数の凹状の形状、フレネルレンズの形状、プリズムの形状等であってもよい。
【００６３】
各実施例においては、ロール状のパターン形成前離型フィルム３０を供給して、使用済離型フィルム３０ｃを収納部３２に巻き取り収納する構成を採用した。これに代えて、短冊状（シート状）のパターン形成前離型フィルムを供給して微細な凹凸パターン３０ａを形成し、短冊状のパターン形成済離型フィルムを樹脂成形機構部Ｂに供給してもよい。
【００６４】
また、樹脂成形機構部Ｂとして、例えば、トランスファ成形機構又は射出成形機構を採用するような場合は、トランスファ成形型又は射出成形型自体に設けられた樹脂材料の移送用通路を通して液状樹脂、溶融樹脂からなる流動性樹脂を供給するようにしてもよい。言い換えれば、成形方式としては、圧縮成形に限らず、射出成形、トランスファ成形に対しても、本発明を適用することができる。
【００６５】
また、本発明は、上述した各実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、又は選択して採用できるものである。
【符号の説明】
【００６６】
Ａ    パターン形成機構部
Ｂ    樹脂成形機構部
１０    上型
１１    吸着手段
２０    下型
２１    吸引支持手段
２２    吸引密着手段
３０    パターン形成前離型フィルム
３０ａ  微細な凹凸パターン
３０ｂ  パターン形成済離型フィルム
３０ｃ  使用済離型フィルム
３１    供給部
３２    収納部
３３    熱プレス部材
３４    パターン形成部材
３４ａ  微細な凹凸パターン
４０    ＬＥＤチップ
５０    基板
５０ａ  樹脂封止済基板
５１    基板供給手段
６０    キャビティ
６１    キャビティ
７０    樹脂材料
７１    樹脂材料供給手段
７２    成形体
７２ａ  微細な凹凸
７３    成形体
７３ａ  微細な凹凸
７４    成形体
７４ａ  微細な凹凸
８０    押圧部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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