(57)【要約】      （修正有）【課題】多面取りプリント配線基板に実装されたＬＥＤチップに対応して設けられた複数行の半球状凹部を有する金型を用いた樹脂封止工程において、樹脂漏れの発生、また、端部の行のインナレンズに気泡が入ることによる指向特性の低下を防止する。【解決手段】ＬＥＤチップ１ａのインナレンズを形成するために、金型２は多面取りプリント配線基板１に実装されたＬＥＤチップに対応して設けられた複数行の半球状凹部２１を有している。この場合、各行の隣合う半球状凹部は一部が重複している。半球状凹部の各行の上流側は１つの樹脂供給口２２に通じており、他方、半球状凹部の各行の下流側は通気口２３に通じている。透明性樹脂たとえばエポキシ樹脂を所定の射出圧の基で樹脂供給口から供給し、エポキシ樹脂を、太線矢印Ｓのごとく、金型２内を流す。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数行の光半導体素子を多面取りプリント配線基板上に実装する光半導体素子実装工程と、
前記光半導体素子に対応して複数行の凹部を有し各行の隣合う凹部は一部が重複する金型を用いて樹脂を注入して前記凹部に対応したインナレンズを形成する樹脂封止工程と、
前記多面取りプリント配線基板及び前記インナレンズを前記光半導体素子毎に分割する分割工程と
を具備する光半導体装置の製造方法。
【請求項２】
さらに、前記複数行に直交する各列の隣合う凹部は一部が重複する請求項１に記載の光半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記金型の前記凹部の各行の樹脂注入の上流側は前記金型の樹脂供給口に通じており、前記金型の前記凹部の各行の樹脂注入の下流側は前記金型の通気口に通じている請求項１に記載の光半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光半導体装置たとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）のような発光素子及びたとえばＰＩＮダイオードのような受光素子等の光半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インナレンズ付ＬＥＤ装置の製造方法は図１１に示すごとくである（参照：特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４）。
【０００３】
始めに、ＬＥＤチップ実装工程１１０１において、ＬＥＤチップを多面取りプリント配線基板（集合基板とも言う）に実装する。
【０００４】
次に、ワイヤボンディング工程１１０２において、導電性ワイヤによってＬＥＤチップと多面取りプリント配線基板とを接続する。
【０００５】
次に、樹脂封止工程１１０３において、ＬＥＤ素子を実装した多面取りプリント配線基板を透明性樹脂を用いたトランスファモールドにより樹脂封止する。その際、ＬＥＤチップのインナレンズが形成される。
【０００６】
最後に、分割工程１１０４において、ダイシングカット法により分割してＬＥＤ装置が完成する。尚、導電性ワイヤの断線を防止するために、ＬＥＤチップはダイシング面に平行となるように配置されると共に、インナレンズをダイサのブレードで切らないようにする。
【０００７】
図１１の樹脂封止工程１１０３をさらに図１２、図１３、図１４を用いて詳しく説明する。尚、図１２は多面取りプリント配線基板１０１上に装着された金型１０２の上面図、図１３は図１２のXIII−XIII線拡大断面図、図１４は図１２のXIV−XIV線拡大断面図である。また、図１２の一点鎖線はダイシングカットされる１つのＬＥＤ装置を示す。
【０００８】
図１２、図１３、図１４に示すごとく、ＬＥＤチップ１０１ａのインナレンズを形成するために、金型１０２は多面取りプリント配線基板１０１に実装されたＬＥＤチップ１０１ａに対応して設けられた複数行の半球状凹部１０２１を有している。半球状凹部１０２１の各行の上流側は１つの樹脂供給口１０２２に通じており、他方、半球状凹部１０２１の各行の下流側は通気口１０２３に通じている。
【０００９】
図１２、図１３、図１４においては、透明性樹脂たとえばエポキシ樹脂を所定の射出圧の基で樹脂供給口１０２２から供給すると、エポキシ樹脂は、太線矢印Ｓのごとく、金型１０２内を流れ、通気口１０２３に到着する。このとき、エポキシ樹脂は、たとえば、図１３に示す各行の実効流路断面Ｘ１を通過する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−１５３６４６号公報
【特許文献２】特開２００６−２４５０９５号公報
【特許文献３】特開２００７−３５７５９号公報
【特許文献４】特開２００７−８８０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図１２、図１３、図１４に示す樹脂封止工程においては、樹脂が実質的に流れる各行の実効流路断面Ｘ１（図１３）の面積が小さいので、ＬＥＤ装置の小型化が進むと、樹脂の射出圧を上げる必要がある。この結果、樹脂漏れが発生し易いという課題があった。尚、この樹脂漏れによってたとえば多面取りプリント配線基板１０１に形成されたスルーホールの内壁にエポキシ樹脂が入り込み、この結果、スルーホール内壁に電極形成ができなくなる恐れがある。
【００１２】
また、所定の集光効率を得るには１つのＬＥＤ装置が大きくなるので、１枚の多面取りプリント配線基板１０１当りのＬＥＤ装置の数が少なく、従って、上述の製造歩留りの低下を招く。
【００１３】
図１５は図１２、図１３、図１４に示す樹脂封止工程によって製造されたトップビュー型ＬＥＤ装置である。図１６に示すように、樹脂層１０３を分割工程でダイサで分割する際には、ダイサのブレード１６０１がインナレンズを形成する樹脂層１０３を切らないようにする。従って、たとえば、１６０８（1.6mm×0.8mm）サイズのトップビュー型ＬＥＤ装置を考えた場合、インナレンズ径の最大径D=0.8mmとなるが、ダイサのブレードによるずれ0.05mmを考慮すると、インナレンズ径Dは0.7mmと小さくなる。この結果、集光効率の低下を招くと共に、インナレンズとＬＥＤチップ１０１ａとのずれによる指向特性の低下を招くという課題があった。言い換えると、集光効率を上げるためには、インナレンズ径Dを大きくする必要があるが、この場合、1つのＬＥＤ装置は大きくなる。
【００１４】
図１７は図１２、図１３、図１４に示す樹脂封止工程によって製造されたサイドビュー型ＬＥＤ装置である。この場合、凹部１０２１は楕円半球状であるので、図１７においても、図１５の場合と同様に、短軸方向のインナレンズ径Dは小さくなる。従って、同様の製造歩留りの低下を招く。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述の課題を解決するために、本発明に係る光半導体装置の製造方法は、複数行の光半導体素子を多面取りプリント配線基板上に実装する光半導体素子実装工程と、光半導体素子に対応して複数行の凹部を有し各行の隣合う凹部は一部が重複する金型を用いて樹脂を注入して凹部に対応したインナレンズを形成する樹脂封止工程と、多面取りプリント配線基板及びインナレンズを光半導体素子毎に分割する分割工程とを具備するものである。これにより、樹脂が実質的に流れる各行の実効流路断面の面積が大きくなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、樹脂が実質的に流れる各行の実効流路断面の面積が大きいので、光半導体装置の小型化が進んでも、樹脂の射出圧を上げる必要はない。この結果、たとえば多面取りプリント配線基板の端面側のダイシング面に形成されたスルーホールの内壁にエポキシ樹脂が入り込むことなく、スルーホール内壁に電極形成が容易にできる。また、インナレンズの曲率を変えることなく光半導体装置を小さくできるので、１枚の多面取りプリント配線基板１当りの光半導体装置の数が多く、従って、製造歩留りを高くでき、この結果、製造コストを低くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るＬＥＤ装置の製造方法の第１の実施の形態を説明するための図であり、樹脂封止工程において多面取りプリント配線基板上に装着された金型の上面図である。
【図２】図１のII−II線拡大断面図である。
【図３】図１のIII−III線拡大断面図である。
【図４】図１、図２、図３に示す樹脂封止工程によって製造されたサイドビュー型ＬＥＤ装置である。
【図５】図４のサイドビュー型ＬＥＤ装置を得るための分断工程を説明するための断面図である。
【図６】本発明に係るＬＥＤ装置の製造方法の第２の実施の形態を説明するための図であり、樹脂封止工程において多面取りプリント配線基板上に装着された金型の上面図である。
【図７】図６のVII−VII線拡大断面図である。
【図８】図６のVIII−VIII線拡大断面図である。
【図９】図６、図７、図８に示す樹脂封止工程によって製造されたトップビュー型ＬＥＤ装置である。
【図１０】図９のトップビュー型ＬＥＤ装置を得るための分断工程を説明するための断面図である。
【図１１】一般的な光半導体装置の製造フローを説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１１の樹脂封止工程を説明するための図であり、多面取りプリント配線基板上に装着された金型の上面図である。
【図１３】図１２のXIII−XIII線拡大断面図、
【図１４】図１２のXIV−XIV線断面図である。
【図１５】図１２の樹脂封止工程によって製造されたトップビュー型ＬＥＤ装置を示し、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。
【図１６】図１５の多面取りプリント配線基板のダイシングカットを説明する図である。
【図１７】図１２の樹脂封止工程によって製造されたサイドビュー型ＬＥＤ装置を示し、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１、図２、図３は本発明に係るＬＥＤ装置の製造方法の第１の実施の形態を説明するための図であり、図１は樹脂封止工程において多面取りプリント配線基板１上に装着された金型２の上面図であり、図２は図１のII−II線拡大断面図、図３は図１のIII−III線拡大断面図である。尚、図１の一点鎖線はダイシングカットされる１つのＬＥＤ装置を示す。
【００１９】
図１、図２、図３に示すごとく、ＬＥＤチップ１ａのインナレンズを形成するために、金型２は多面取りプリント配線基板１に実装されたＬＥＤチップ１ａに対応して設けられた複数行の半球状凹部２１を有している。この場合、各行の隣合う半球状凹部２１は曲面部分において一部が重複している。半球状凹部２１の各行の上流側は１つの樹脂供給口２２に通じており、他方、半球状凹部２１の各行の下流側は通気口２３に通じている。
【００２０】
図１、図２、図３においては、透明性樹脂たとえばエポキシ樹脂を所定の射出圧の基で樹脂供給口２２から供給すると、エポキシ樹脂は、太線矢印Ｓのごとく、金型２内を流れ、通気口２３に到着する。このとき、エポキシ樹脂は、たとえば、図２に示す各行の実効流路断面Ｘ２を通過する。
【００２１】
図１、図２、図３に示す樹脂封止工程においては、樹脂が実質的に流れる各行の実効流路断面Ｘ２（図２）の面積が図３に示す従来の実効流路断面Ｘ１に比較して大きいので、ＬＥＤ装置の小型化が進んでも、樹脂の射出圧を上げる必要はない。この結果、樹脂漏れが発生しにくい。従って、たとえば多面取りプリント配線基板１に形成されたスルーホールの内壁にエポキシ樹脂が入り込むことなく、スルーホール内壁に電極形成が容易にできる。
【００２２】
さらに、同一サイズの装置で考えた場合、インナレンズの曲率を大きくできる。インナレンズの曲率を同一と考えた場合では、本発明によりＬＥＤ装置の各々のサイズが小さくなる。従って、所望のインナレンズを有するＬＥＤ装置を製造する際に、１枚の多面取りプリント配線基板１当りのＬＥＤ装置の数が多く、従って、製造歩留りを高くでき、この結果、製造コストを低くできる。
【００２３】
図４は図１、図２、図３に示す樹脂封止工程によって製造されるサイドビュー型ＬＥＤ装置である。図５に示すように、樹脂層３を分割工程でダイサで分割する際には、ダイサのブレード５０１がインナレンズに投影されたＬＥＤチップ１ａを切らないようにする。従って、たとえば、１６０８（1.6mm×0.8mm）サイズのサイドビュー型ＬＥＤ装置を考えた場合、従来に比較して同一サイズであってもレンズの曲率が大きくできるので集光効率は向上する。言い換えると、同一の集光効率であるLED装置を従来と比較して小さくすることが可能となる。
【００２４】
これに加えて、ＬＥＤ装置をマウンタでピックアップする際には、そのノズルが吸着するノズル吸着面は、図４の矢印Ｙ２で示すごとく、多面取りプリント配線基板１の端面に加えてインナレンズの一部をも含んでいるので、図１７の矢印で示すノズル吸着面に比較して大きくなり、この結果、実装不良を抑制できる。
【００２５】
図６、図７、図８は本発明に係るＬＥＤ装置の製造方法の第２の実施の形態を説明するための図であり、図６は樹脂封止工程において多面取りプリント配線基板１’上に装着された金型２’の上面図であり、図７は図６のVII−VII線断面図、図８は図６のXVIII−XVIII線断面図である。尚、図６の一点鎖線はダイシングカットされる１つのＬＥＤ装置を示す。
【００２６】
図６、図７、図８に示すごとく、ＬＥＤチップ１’ａのインナレンズを形成するために、金型２’は多面取りプリント配線基板１’に実装されたＬＥＤチップ１’ａに対応して設けられた複数行×複数列の半球状凹部２１’を有している。この場合、各行における隣合う半球状凹部２１’は曲線部分において一部が重複しており、しかも、各列における隣合う半球状凹部２１’も曲線部分において一部が重複している。半球状凹部２１’の各行の上流側は１つの樹脂供給口２２’に通じており、他方、半球状凹部２１’の各行の下流側は通気口２３’に通じている。
【００２７】
図６、図７、図８においては、透明性樹脂たとえばエポキシ樹脂を所定の射出圧の基で樹脂供給口２２’から供給すると、エポキシ樹脂は、太線矢印Ｓのごとく、金型２’内を行列状に流れ、通気口２３’に到着する。このとき、エポキシ樹脂は、たとえば、図７に示す各行の実効流路断面Ｘ３及び各列の実効流路断面（図示せず）を通過する。
【００２８】
図６、図７、図８に示す樹脂封止工程においては、樹脂が実質的に流れる各行の実効流路断面Ｘ３（図７）の面積が図３に示す従来の実効流路断面Ｘ１に比較して大きく、さらに、各列の実効流路断面も寄与するので、ＬＥＤ装置の小型化が進んでも、樹脂の射出圧を上げる必要はない。この結果、多面取りプリント配線基板１’と金型２’との接触部が減少せず、樹脂漏れが発生しにくい。従って、たとえば多面取りプリント配線基板１’の端面側のダイシング面に形成されたスルーホールの内壁にエポキシ樹脂が入り込むことなく、スルーホール内壁に電極形成が容易にできる。
【００２９】
尚、従来の図１２においては、中央の行の樹脂の流れＳが早いが、端部に行く程樹脂供給口１０２２から回り込む必要があるので、樹脂の流れＳが遅くなり、この結果、通気口１０２３側からの樹脂の逆流Ｒによって端部の行に行く程気泡が発生し易くなり、この結果、端部の行のインナレンズに気泡が入り指向特性の低下等を招いていた。
【００３０】
これに対し、図６において、中央の行の樹脂の流れＳに比較しても、端部の行の樹脂の流れＳが悪くなく、この結果、通気口２３’からの樹脂の逆流による端部の行に気泡が発生しにくくなり、この結果、端部の行のインナレンズに気泡が入り指向特性の低下等はない。
【００３１】
さらに、図６に示すように、１つのＬＥＤ装置が非常に小さくなるので、１枚の多面取りプリント配線基板１’当りのＬＥＤ装置の数が非常に多く、従って、製造歩留りを高くでき、この結果、製造コストを低くできる。
【００３２】
図９は図６、図７、図８に示す樹脂封止工程によって製造されるトップビュー型ＬＥＤ装置である。図１０に示すように、樹脂層３’を分割工程でダイサで分割する際には、ダイサのブレード１００１がインナレンズに投影されたＬＥＤチップ１’ａを切らないようにする。従って、たとえば、１６０８（1.6mm×0.8mm）サイズのサイドビュー型ＬＥＤ装置を考えた場合、インナレンズ径は0.8mmより非常に大きくなる。この結果、集光効率が向上すると共に、インナレンズとＬＥＤチップ１’ａとのずれによる指向特性の低下もない。
【００３３】
尚、上述の実施の形態はＬＥＤ装置に関するものであるが、本発明はＰＩＮダイオードのような受光素子を含む光半導体装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００３４】
１、１’：多面取りプリント配線基板
１ａ、１’ａ：ＬＥＤチップ 
２、２’：金型
３、３’：樹脂層（インナレンズ）
２１、２１’：球状凹部
２２、２２’：樹脂供給口
２３、２３’：通気口
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３：実効流路断面
Ｙ１、Ｙ２：ノズル吸着面
１０１：多面取りプリント配線基板
１０１ａ：ＬＥＤチップ 
１０２：金型
１０３：樹脂層
【図１】
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【図２】
2013149771.tif 000004
【図３】
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【図４】
2013149771.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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