(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に、発光素子と、この発光素子の出射光を反射する反射体とを取り付け、上記発光素子と反射体の間に樹脂を配置する発光装置の製造方法であって、
上記反射体は、カルシウム酸化物を含む液晶ポリマーを含み、
上記反射体を上記基体に取り付ける前または取り付けた後に、上記反射体の上記発光素子の出射光を反射すべき面に、アルカリ液によって粗面を形成する工程を有することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置の製造方法において、
上記アルカリ液はＫＯＨを２０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下の割合で含み、かつ、温度が５０℃以上であり、このアルカリ液に上記反射体の上記面を１分間以上曝して粗面を形成することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の発光装置の製造方法において、
上記液晶ポリマーは、上記カルシウム酸化物を０ｗｔ％を越え５０ｗｔ％以下の割合で含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の発光装置の製造方法において、
上記液晶ポリマーは、ガラスを５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下の割合で含み、かつ、酸化チタンを５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下の割合で含み、かつ、上記カルシウム酸化物を５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下の割合で含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発光装置の製造方法は、図３に示すように、基板１０１上に、Ａｇ（銀）ペースト１０２によって固定した半導体発光素子１０３と、この半導体発光素子１０３にボンディングされると共に図示しない電極に接続された金線１０４と、上記半導体発光素子１０３の周囲に配置されて、その半導体発光素子１０３からの光を反射する２つの反射体１０７を設け、この２つの反射体１０７，１０７の間に樹脂１０９を配置して、この樹脂１０９で上記発光素子１０３および金線１０４を封止している。上記反射体１０７は、上記半導体発光素子１０３からの熱の影響を考慮して、耐熱性が高い液晶ポリマーによって形成し、この反射体１０７の半導体発光素子１０３側の面である光反射面１０７ａは、表面処理を施さないか、あるいは鏡面仕上げを施している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の発光装置の製造方法では、上記反射体の光反射面１０７ａは、表面処理を施さないか、あるいは鏡面仕上げであるので、上記反射体１０７と樹脂１０９との間の密着性が悪い。したがって、この発光装置の取付け時の熱や、発光装置の動作時の熱などによって、反射体１０７と樹脂１０９とが剥離する虞がある。この反射体１０７と樹脂１０９との剥離が進行すると、上記基板１０１と樹脂１０９との剥離を誘発し、その結果、この基板１０１と樹脂１０９との剥離に起因する応力によって、上記半導体発光素子１０３と金線１０４との接続が破壊されるなどの深刻な問題を引き起こす。また、上記反射体１０７と樹脂１０９との間の密着性が悪いと、上記反射体１０７と樹脂１０９との剥離部分に水が侵入するなどの不都合が生じる。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、反射体と樹脂とが剥離し難い発光装置を容易かつ効率的に製造できる発光装置の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の発光装置の製造方法は、
基体上に、発光素子と、この発光素子の出射光を反射する反射体とを取り付け、上記発光素子と反射体の間に樹脂を配置する発光装置の製造方法であって、
上記反射体は、カルシウム酸化物を含む液晶ポリマーを含み、
上記反射体を上記基体に取り付ける前または取り付けた後に、上記反射体の上記発光素子の出射光を反射すべき面に、アルカリ液によって粗面を形成する工程を有することを特徴とする。
【０００６】
本発明の発光装置の製造方法によって製造された発光装置では、上記反射体の少なくとも上記発光素子の出射光を反射すべき面に粗面が形成されているので、この反射体の粗面による上記反射体と樹脂との間の密着力が比較的大きくなる。したがって、例えば発光装置を基板などに取付ける際に発光装置が熱を受け取ったり、発光装置が動作時に発熱しても、上記反射体と樹脂とは剥離し難い。その結果、上記基体と樹脂とが剥離したり、この基体と樹脂との剥離に起因して発光素子に接続されたボンディングワイヤなどが断線したり、反射体と樹脂との間の剥離部から水が侵入して発光装置が故障するといった不都合が、確実に回避される。
【０００７】
また、本発明の発光装置の製造方法では、上記反射体は、液晶ポリマーを含むので、良好な耐熱性能を有して安定した光反射機能を奏する反射体が形成される。
【０００８】
また、本発明の発光装置の製造方法では、上記反射体の上記面に、アルカリ液によって粗面を形成しているので、容易かつ効率的に粗面が形成される。したがって、発光装置が容易かつ効率的に製造される。
【０００９】
また、本発明の発光装置の製造方法では、上記反射体は、カルシウム酸化物を含む液晶ポリマーを含むので、上記アルカリ液によって上記反射体に安定して粗面が形成される。
【００１０】
１実施形態の発光装置の製造方法では、上記アルカリ液は、ＫＯＨ（水酸化カリウム）を２０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下の割合で含み、かつ、温度が５０℃以上であり、このアルカリ液に上記反射体の上記面を１分間以上曝して粗面を形成する。
【００１１】
上記実施形態によれば、上記液晶ポリマーを含む反射体に、適切な粗さの粗面が形成される。
【００１２】
１実施形態の発光装置の製造方法は、上記液晶ポリマーは、上記カルシウム酸化物を０ｗｔ％を越えて５０ｗｔ％以下の割合で含む。
【００１３】
上記実施形態によれば、上記反射体は、カルシウム酸化物を含む液晶ポリマーを含むので、安定して粗面を形成できると共に、樹脂と良好な密着性を有する粗面が形成できる。ここで、上記液晶ポリマーに含まれるカルシウム酸化物の割合が５０ｗｔ％よりも大きいと、反射体の液晶ポリマーの含有率が低下することによって、反射体の耐熱性および強度が低下してしまう。
【００１４】
１実施形態の発光装置の製造方法は、上記液晶ポリマーは、ガラスを５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下の割合で含み、かつ、酸化チタンを５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下の割合で含み、かつ、上記カルシウム酸化物を５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下の割合で含む。
【００１５】
上記実施形態によれば、上記液晶ポリマーによって、良好な強度と光反射率を有する反射体が形成できると共に、この反射体に安定して粗面が形成でき、また、この粗面と樹脂との間に良好な密着性が得られる。ここで、上記ガラスの割合が５ｗｔ％よりも小さいと、反射体の強度が不十分になり、上記ガラスの割合が２５ｗｔ％よりも大きいと、反射体の光透過率が上昇して、発光装置の輝度の不足や発光装置側面への光の漏れなどの不都合が生じる。また、上記酸化チタンの割合が５ｗｔ％よりも小さいと、反射体の光反射率が低下し、上記酸化チタンの割合が２５ｗｔ％よりも大きいと、反射体の成型時の樹脂の流れが悪化して、反射体が安定して形成し難くなる。また、上記カルシウム酸化物の割合が５ｗｔ％よりも小さいと、反射体に安定して粗面が形成し難くなり、上記カルシウム酸化物の割合が２５ｗｔ％よりも大きいと、反射体の耐熱性および強度が低下する。
【００１６】
上記反射体の上記粗面は、算術平均粗さが１μｍ以上２０μｍ以下であるのが望ましい。
【００１７】
その場合、この反射体の粗面による反射体と樹脂との間の密着力が、適切な大きさになる。ここで、上記粗面の算術平均粗さが１μｍよりも小さいと、反射体と樹脂との密着力が不十分になって、反射体と樹脂との剥離などの問題が回避できない。一方、上記粗面の算術平均粗さが２０μｍよりも大きいと、この粗面が形成された反射面での光の反射量が不十分になって、発光装置が出射する光の輝度が不十分になる。
【００１８】
上記液晶ポリマーは、ガラスを０ｗｔ％を越えて３０ｗｔ％以下の割合で含むのが望ましい。
【００１９】
その場合、上記反射体は、ガラスを含む液晶ポリマーを含むので、良好な強度の反射体が得られる。ここで、上記液晶ポリマーに含まれるガラスの割合が３０ｗｔ％よりも大きいと、この反射体を透過する発光素子の出射光が増大して発光装置の輝度が低下したり、発光装置の側面に光の漏れが生じる虞があり、また、この反射体を例えば射出成型によって作成する場合、金型の摩耗が著しくなるという不都合がある。
【００２０】
上記液晶ポリマーは、酸化チタンを０ｗｔ％を越えて３０ｗｔ％以下の割合で含むのが望ましい。
【００２１】
その場合、上記反射体は、酸化チタンを含む液晶ポリマーを含むので、光の反射率が向上する。ここで、上記液晶ポリマーに含まれる酸化チタンの割合が３０ｗｔ％よりも大きいと、この反射体の例えば射出成型による作成時に、上記酸化チタンおよび液晶ポリマーを含む樹脂の流れが悪くなり、安定して成型できなくなる。
【００２２】
上記液晶ポリマーは、ガラスを２０ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下の割合で含み、かつ、酸化チタンを２０ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下の割合で含むのが望ましい。
【００２３】
その場合、上記液晶ポリマーによって、良好な強度と光反射率を有する反射体が得られる。ここで、上記ガラスの割合が２０ｗｔ％よりも小さいと、反射体の耐熱性および機械的強度が低下してしまい、上記ガラスの割合が３０ｗｔ％よりも大きいと、反射体の光透過量が増大して発光装置の輝度が低下したり、発光装置の側面に光の漏れが生じたり、反射体の成型時に金型の摩耗が著しくなる。また、上記酸化チタンの割合が２０ｗｔ％よりも小さいと、反射体の光の反射率が低下すると共に強度が低下し、上記酸化チタンの割合が３０ｗｔ％よりも大きいと、反射体の成型時の液晶ポリマーおよび酸化チタンを含む樹脂の流れが悪化して、安定して反射体が作成できなくなる。
【００２４】
上記樹脂は、ガラス転移温度が４０℃以上１００℃以下のエポキシ樹脂であるのが望ましい。
【００２５】
その場合、上記樹脂は、ガラス転移温度が４０℃以上１００℃以下のエポキシ樹脂であるので、良好な耐温度サイクル性と耐リフロー性が得られる。また、上記樹脂の線膨張率を反射体の線膨張率と略同じにできるので、発光装置の温度が上昇しても、上記樹脂と反射体との間に剥離が生じ難い。ここで、上記ガラス転移温度が４０℃よりも小さいと、一般的な環境における発光装置の使用で樹脂が変形する虞があり、上記ガラス転移温度が１００℃よりも大きいと、耐リフロー性が悪化する虞がある。
【００２６】
上記発光素子は金線によってワイヤボンディングされており、上記金線は常温における破断強度が１００ｍＮ以上であるのが望ましい。
【００２７】
その場合、上記破断強度が１００ｍＮ以上の金線は耐温度サイクル性能が良好であるので、この金線によって発光素子がワイヤボンディングされた上記発光装置は、発光装置の動作が繰り返されて温度の上昇と下降が繰り返される状態の下で、長期に亘って性能が安定に保持される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施形態の発光装置の製造方法によって製造される発光装置を示す図である。この発光装置は、基体としての樹脂基板１上に、Ａｇペースト２によって半導体発光素子３を固定している。この半導体発光素子３は、金線４によってワイヤボンディングされて、図示しない電極に接続されている。上記金線４は、常温における破断強度が１００ｍＮ以上である。上記基板１上に、上記半導体発光素子３の図１において左右両側に位置するように、この半導体発光素子３からの光を反射して上方に導く２つの反射体７，７を配置している。この反射体７は、液晶ポリマーによって形成されており、この液晶ポリマーは、ガラスを５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下の割合で含み、かつ、酸化チタンを５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下の割合で含み、かつ、カルシウム酸化物を５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下の割合で含む。この反射体７の上記半導体発光素子３側の面である反射面７ａ，７ａは、算術平均粗さが１μｍ以上２０μｍ以下の粗面に形成されている。上記反射体７，７は、上記基板１にエポキシ接着剤によって貼り付けられている。上記基板１上、かつ上記２つの反射体７，７の間に、ガラス転移温度が４０℃以上１００℃以下であって透明のエポキシ樹脂９を配置して、このエポキシ樹脂９によって上記発光素子３および金線４を封止している。
【００３０】
図２は、上記反射体７を構成する液晶ポリマーに粗面を形成する工程を説明する工程図である。この液晶ポリマーに粗面を形成する工程は、液晶ポリマーがアルカリ溶液と反応し易い性質を利用している。まず、ステップ１において、ＫＯＨを２０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下の割合で含むと共に温度が５０℃以上のアルカリ溶液に、液晶ポリマーの所定の面であって反射体の反射面７ａに相当する面を１分間以上浸して、その面を粗面化する。このアルカリ溶液に含まれるＫＯＨの割合は、形成すべき粗面の粗さに応じて２０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下の間で調節すればよく、３５ｗｔ％以上４５ｗｔ％以下であるのが好ましい。また、上記アルカリ溶液の温度は、８０℃以上９０℃以下であるのが好ましい。また、上記アルカリ溶液に液晶ポリマーを浸す時間は、３分間以上７分間以下であるのが好ましい。この粗面化工程に先行して、液晶ポリマーの強度保持や寸法安定のために、アニール処理を施してもよい。
【００３１】
続いて、ステップ２に進み、流水によって液晶ポリマーに付着したアルカリ溶液を除去する。
【００３２】
その後、ステップ３に進み、希硫酸などを用いて、ステップ１において液晶ポリマーに残留したアルカリ溶液を中和する。液晶ポリマーにアルカリ溶液が残留したままの状態で発光装置を形成すると、他の電子部品に悪影響を与える虞があるので、残留したアルカリ溶液を中和する工程は不可欠である。
【００３３】
引き続いて、ステップ４では、ステップ３の中和工程で用いられて液晶ポリマーに残留した希硫酸を、水と超音波によって除去する。
【００３４】
最後に、ステップ５において、粗面が形成された液晶ポリマーを乾燥する。
【００３５】
上記液晶ポリマーに粗面を形成する工程は、液晶ポリマーを基板に取付ける前と取付けた後とのいずれの時期に実施してもよい。
【００３６】
上記方法によって粗面が反射体の反射面７ａに形成された発光装置は、この粗面によって、上記反射体７とエポキシ樹脂９とが比較的大きい密着力で密着されている。したがって、この発光装置を所定の基板などに取付ける際や、発光装置の動作時などに、発光装置が熱を受け取っても、上記反射体７とエポキシ樹脂９とが剥離することがない。その結果、発光装置の基板１とエポキシ樹脂９とが剥離したり、基板１とエポキシ樹脂９との剥離に起因して発光素子３に接続された金線４が断線するといった不都合や、反射体７とエポキシ樹脂９との間の剥離部から水が侵入して発光装置が故障する不都合などが、確実に回避される。
【００３７】
上記実施形態において、上記反射体７を形成する液晶ポリマーは、ガラスを５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下の割合で含み、かつ、酸化チタンを５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下の割合で含み、かつ、カルシウム酸化物を５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下の割合で含んだが、ガラスのみを０ｗｔ％を越えて３０ｗｔ％以下の割合で含んでもよく、酸化チタンのみを０ｗｔ％を越えて３０ｗｔ％以下の割合で含んでもよく、また、ガラスを２０ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下の割合で含むと共に酸化チタンを２０ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下の割合で含んでもよい。
【００３８】
また、上記反射体７に形成した粗面は、上記反射面７ａのみに限られず、反射体の上面および下面に形成してもよい。この反射体７の上面に粗面を形成した場合、この上面に印刷される配線パターンと反射体７との密着力を、効果的に増加することができる。また、上記反射体７の下面に粗面を形成した場合、この反射体７の下面に接着剤を配置して反射体７と基板１とを接着する場合の接着力を、効果的に増加できる。
【００３９】
また、上記エポキシ樹脂９は、透明に限られず乳白色であってもよく、また、他の色が着色されていてもよい。
【００４０】
上記基板１は樹脂からなるが、金属で形成してもよい。この場合、インサート成形によって、上記金属からなる基板上に液晶ポリマーからなる反射体を効果的に形成できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明の発光装置の製造方法によれば、反射体と樹脂とが剥離し難い発光装置を容易かつ効率的に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態の発光装置の製造方法によって製造される発光装置を示す図である。
【図２】  反射体に粗面を形成する工程を説明する工程図である。
【図３】  従来の発光装置の製造方法を説明する図である。
【符号の説明】
１  基板
２  Ａｇペースト
３  半導体発光素子
４  金線
７  反射体
７ａ  反射面
９  エポキシ樹脂
【図１】
0003939177.tif 000002
【図２】
0003939177.tif 000003
【図３】
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