(57)【要約】【課題】  小型の発光装置を簡易な工程で製造することを図った発光装置の製造方法を提供することである。【解決手段】  発光装置１００の製造方法は、基板１２０の上に発光素子１１０を実装する素子実装工程と、基板１２０の上に発光素子１１０を囲う反射材Ｒ１を供給する反射材供給工程と、型枠１０００により反射材Ｒ１を押圧する型枠押圧工程と、押圧後の反射材Ｒ１を硬化させる硬化工程と、を有する。そして、型枠押圧工程では、基板１２０から遠ざかるほど反射材Ｒ１の幅が狭くなる傾斜面Ｒ１ａを反射材Ｒ１に形成する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に発光素子を実装する素子実装工程と、
前記基板の上に前記発光素子を囲う反射材を供給する反射材供給工程と、
型枠により前記反射材を押圧する型枠押圧工程と、
押圧後の前記反射材を硬化させる硬化工程と、
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、
前記型枠押圧工程では、
前記基板から遠ざかるほど前記反射材の幅が狭くなる傾斜面を前記反射材に形成すること
を特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の発光装置の製造方法において、
前記型枠押圧工程では、
前記型枠として、向かい合う２つの傾斜面を有する突出部と、前記２つの傾斜面同士の間に位置する凹部と、を有するものを用いること
を特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の発光装置の製造方法において、
前記反射材供給工程では、
前記反射材としてエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂にＴｉＯ2 を配合したものを用いること
を特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の発光装置の製造方法において、
前記反射材で囲われた領域内に接着剤を充填する接着剤充填工程を有すること
を特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の発光装置の製造方法において、
前記反射材で囲われた領域内に蛍光体樹脂を充填する蛍光体樹脂充填工程を有すること
を特徴とする発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書の技術分野は、発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光装置には、回路基板と、回路基板に実装される半導体発光素子と、ケースと、ケースの内部に充填される蛍光体樹脂と、を有するものがある。ケースの材料として、例えば、熱硬化性樹脂が採用されることがある。成形しやすいからである。
【０００３】
例えば、特許文献１には、トランスファーモールドにより製造されたケース（第１の樹脂成形体４０）について開示されている（特許文献１の段落［００３８］等参照）。第１の樹脂成形体４０は、傾斜している側面４０ｂを有する（特許文献１の図１等参照）。トランスファーモールド（トランスファー成形）では、ポットから注入口を通して金型の内部に樹脂を流し込む。そして、圧力をかけた状態で熱処理を実施して樹脂を硬化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１５６７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、成形方法として、コンプレッション成形がある。コンプレッション成形では、金型の内部に樹脂を流し込み、圧力をかけて熱処理を実施する。これにより、硬化した樹脂が得られる。
【０００６】
このように、トランスファー成形およびコンプレッション成形においては、金型を用いる必要がある。そのため、大きな装置を用いる必要がある。そして、上記の成形方法を用いて、小型の樹脂製品を成形することは困難である。金型を用いるため、小型化に限界があるからである。
【０００７】
本明細書の技術は、前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、小型の発光装置を簡易な工程で製造することを図った発光装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様における発光装置の製造方法は、基板の上に発光素子を実装する素子実装工程と、基板の上に発光素子を囲う反射材を供給する反射材供給工程と、型枠により反射材を押圧する型枠押圧工程と、押圧後の反射材を硬化させる硬化工程と、を有する。
【０００９】
この半導体発光装置の製造方法は、反射材供給工程と、型枠押圧工程と、硬化工程と、を有する。この型枠押圧工程において、反射材を成形するため、簡易に傾斜面を形成することができる。また、発光素子と反射材との距離を小さく設計した小型の発光装置を製造することができる。
【００１０】
第２の態様における発光装置の製造方法においては、型枠押圧工程では、基板から遠ざかるほど反射材の幅が狭くなる傾斜面を反射材に形成する。
【００１１】
第３の態様における発光装置の製造方法においては、型枠押圧工程では、型枠として、向かい合う２つの傾斜面を有する突出部と、２つの傾斜面同士の間に位置する凹部と、を有するものを用いる。
【００１２】
第４の態様における発光装置の製造方法においては、反射材供給工程では、反射材としてエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂にＴｉＯ2 を配合したものを用いる。
【００１３】
第５の態様における発光装置の製造方法においては、反射材で囲われた領域内に接着剤を充填する接着剤充填工程を有する。
【００１４】
第６の態様における発光装置の製造方法においては、反射材で囲われた領域内に蛍光体樹脂を充填する蛍光体樹脂充填工程を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本明細書では、小型の発光装置を簡易な工程で製造することを図った発光装置の製造方法が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態における発光装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態における発光装置の製造方法で用いられる型枠を説明するための図である。
【図３】第１の実施形態における発光装置の製造方法を説明するための図（その１）である。
【図４】第１の実施形態における発光装置の製造方法を説明するための図（その２）である。
【図５】第１の実施形態における発光装置の製造方法を説明するための図（その３）である。
【図６】第１の実施形態における発光装置の製造方法を説明するための図（その４）である。
【図７】第１の実施形態における発光装置の製造方法を説明するための図（その５）である。
【図８】第１の実施形態における発光装置の製造方法を説明するための図（その６）である。
【図９】第２の実施形態における発光装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、具体的な実施形態について、発光装置の製造方法を例に挙げて図を参照しつつ説明する。しかし、本明細書の技術は実施形態に限定されるものではない。また、後述する発光装置の各層の積層構造および電極構造は、例示である。実施形態とは異なる積層構造であってももちろん構わない。そして、それぞれの図における各層の厚みは、概念的に示したものであり、実際の厚みを示しているわけではない。
【００１８】
（第１の実施形態）
１．発光装置
図１は、本実施形態の発光装置１００の概略構成を示す図である。発光装置１００は、発光素子１１０を有する半導体発光装置である。図１に示すように、発光装置１００は、発光素子１１０と、基板１２０と、接合層１３０と、壁部材１４０と、蛍光体樹脂１５０と、を有する。発光素子１１０は、接合層１３０により基板１２０に接合されている。
【００１９】
発光素子１１０は、半導体層を有する半導体発光素子である。発光素子１１０は、半導体基板とｎ型半導体層と発光層とｐ型半導体層とｎ電極とｐ電極とを有する。半導体基板は、半導体層を支持するための基板である。発光層は、正孔と電子とが再結合して発光する層である。
【００２０】
基板１２０は、発光装置１１０の各部を支持するためのものである。基板１２０は、回路を有する回路基板である。そのため、基板１２０は、絶縁基板と配線とを有する。絶縁基板の材質は、例えば、セラミック、ガラスエポキシである。また、基板１２０は、ＦＰＣ基板であるとよい。
【００２１】
接合層１３０は、発光素子１１０と基板１２０とを接合するための層である。接合層１３０は、例えば、Ａｇ−Ｓｎ合金、銀もしくは銅のナノペースト、金バンプである。または、接合層１３０は、上記以外のものであってもよい。ただし、接合層１３０は、導電性の材料であり、かつ、接合の可能な材料である。
【００２２】
壁部材１４０は、発光装置１００の側面を囲う部材である。そして、壁部材１４０は、発光素子１１０を囲っている。壁部材１４０は、傾斜面１４０ａと、外側面１４０ｂと、底面１４０ｃと、上面１４０ｄと、を有する。傾斜面１４０ａは、発光素子１１０からの光を反射させるためのものである。傾斜面１４０ａは、基板１２０の板面から遠ざかるほど壁部材１４０の幅が狭くなるように傾斜している。外側面１４０ｂは、発光装置１００の外部に露出する側面である。底面１４０ｃは、基板１２０と接触している。上面１４０ｄは、発光装置１００の光取り出し面１５０ａと連なる面である。
【００２３】
壁部材１４０の材質は、光を反射する反射材である。また、壁部材１４０は、熱硬化性樹脂を成分に含む。壁部材１４０は、例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂、等を含む。また、壁部材１４０は、例えば、硬化剤、硬化促進剤、無機充填剤、白色顔料、カップリング剤を含んでいてもよい。壁部材１４０の材質は、例えば、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂にＴｉＯ2 を配合したものである。
【００２４】
蛍光体樹脂１５０は、蛍光体を含有する樹脂である。蛍光体樹脂１５０は、基板１２０と壁部材１４０とで囲まれる空間を埋めている。つまり、蛍光体樹脂１５０は、発光素子１１０を覆うとともに、壁部材１４０の内側を埋めている。蛍光体樹脂１５０は、壁部材１４０の傾斜面１４０ａを覆っている。また、蛍光体樹脂１５０は、発光素子１１０と基板１２０との間の隙間を埋めているとよい。樹脂の種類は、例えば、シリコーンである。もちろん、その他の樹脂を用いてもよい。蛍光体の種類は、例えば、ＹＡＧである。またはＹＡＧ：Ｃｅである。もちろん、その他の蛍光体を用いてもよい。
【００２５】
図１に示すように、発光装置１００は、例えば、光Ｌ１、光Ｌ２の向きに光を発する。光Ｌ１は、発光素子１１０から発せられて、蛍光体樹脂１５０を透過して外部に取り出される。光Ｌ２は、発光素子１１０から発せられて、蛍光体樹脂１５０を透過する間に壁部材１４０により反射されて外部に取り出される。このように、発光装置１００においては、壁部材１４０に向かう光を壁部材１４０で反射することにより、基板１２０の反対側の光取り出し面１５０ａから光を好適に取り出すことができる。そのため、発光装置１００は、十分に明るい。
【００２６】
２．型枠
図２は、本実施形態の発光装置１００の製造方法で用いられる型枠１０００を説明するための図である。型枠１０００は、本体部１１００と、突出部１２００と、を有する。本体部１１００は、型枠１０００の本体である。突出部１２００は、本体部１１００から突出した箇所である。突出部１２００は、壁部材１４０の材料となる樹脂を実際に押圧するためのものである。突出部１２００は、格子状に形成されている。突出部１２００の先端には、互いに向かい合う傾斜面１２１０が設けられている。傾斜面１２１０は、壁部材１４０に傾斜面１４０ａを形成するためのものである。向かい合う２つの傾斜面１２１０は、先端に向かうほど傾斜面１２１０同士の距離が広がる向きに傾斜している。そして、向かい合う傾斜面１２１０と傾斜面１２１０との間には凹部１２２０が設けられている。凹部１２２０は、型枠１０００による反射材の押圧の際に、溢れる反射材を逃がすためのものである。このように、型枠１０００は、向かい合う２つの傾斜面１２１０を有する突出部１２００と、２つの傾斜面１２００同士の間に位置する凹部１２２０と、を有する。また、突出部１２００は、ピッチ間隔Ｈ１で等間隔に形成されている。型枠１０００の材質は、例えば、ＳＵＳ等の金属である。また、十分な硬度を備える樹脂材料等であってもよい。
【００２７】
２．発光装置の製造方法
ここで、本実施形態の発光装置の製造方法について説明する。図１では、発光装置１００は、２個の発光素子１１０を有している。しかし、これ以降の図面では、簡単のために、１個の発光装置が１個の発光素子を備えるものとして説明する。
【００２８】
２−１．素子実装工程
図３に示すように、基板１２０の上に発光素子１１０を実装する。その際に、多数の発光素子を規則的に配置する。そして、発光素子１１０のｎ電極およびｐ電極が基板１２０の電極に電気的に接続されるようにこれらを接合する。例えば、Ａｕ−Ｓｎ系の半田を用いて半田接合することができる。また、銀ペースト、銅ペースト、金バンプ等を用いてもよい。
【００２９】
２−２．反射材供給工程
図４に示すように、基板１２０の上に反射材Ｒ１を供給する。その際に、反射材Ｒ１が発光素子１１０を囲うようにする。図４では、反射材Ｒ１が格子状に形成されている。そして、発光素子１１０は、格子状の反射材Ｒ１の内側に配置されている。この反射材Ｒ１は、後に壁部材１４０になる材料である。この段階では、反射材Ｒ１は、液状もしくは液状に近い状態である。つまり、反射材Ｒ１には、外部から形状を変える余地がある。ここで、この段階での様子を図５に示す。
【００３０】
２−３．型枠押圧工程
図６に示すように、型枠１０００により反射材Ｒ１を押圧する。これにより、反射材Ｒ１には、傾斜面Ｒ１ａが形成されることとなる。この傾斜面Ｒ１ａは、基板１２０から遠ざかるほど反射材Ｒ１の幅が狭くなる傾斜面である。この反射材Ｒ１の傾斜面Ｒ１ａは、後に壁部材１４０の傾斜面１４０ａとなる面である。
【００３１】
２−４．硬化工程
図７に示すように、型枠１０００による押圧後の反射材Ｒ１を硬化させる。具体的には、反射材Ｒ１に熱処理を施す。
【００３２】
２−５．蛍光体樹脂充填工程
次に、基板１２０および反射材Ｒ１で囲まれた領域内に蛍光体樹脂１５０を充填する。これにより、蛍光体樹脂１５０は、発光素子１１０を覆う。そして、蛍光体樹脂１５０に熱処理を施す。これにより、蛍光体樹脂１５０は、硬化する。
【００３３】
２−６．ダイシング工程
図８に示すように、反射材Ｒ１の頂部Ｒ１ｘの箇所でダイシングする。これにより、個々の発光装置１００が製造される。
【００３４】
２−７．その他の工程
上記の他、適宜熱処理工程等を実施してもよい。また、素子実装工程を反射材Ｒ１を形成した後に実施してもよい。
【００３５】
３．本実施形態の効果
本実施形態の発光装置１００の製造方法は、反射材供給工程と、型枠押圧工程と、硬化工程と、を有する。これらの工程は簡略的な方法である。また、型枠１０００を小型化すれば、小型の発光装置の製造にも、本明細書の技術を容易に適用することができる。つまり、本明細書の技術を用いれば、小型の発光装置を簡略的な工程で製造することができる。また、発光素子１１０と壁部材１４０との距離を小さく設計した小型の発光装置を製造することができる。従来のトランスファー成形およびコンプレッション成形では、発光素子１１０と壁部材１４０との距離を小さく設計した小型の発光装置を製造することは非常に困難である。
【００３６】
４．変形例
４−１．半導体層
本実施形態では、発光素子１１０の半導体層の材料については何ら限定されない。III-V 族半導体、IV族半導体等、種々の半導体を用いてもよい。
【００３７】
５．本実施形態のまとめ
以上詳細に説明したように、発光装置１００は、傾斜面１４０ａを備える壁部材１４０を有する。壁部材１４０の傾斜面１４０ａは、光を好適に反射する。そのため、光取り出し面１５０ａ側に光を好適に取り出すことのできる発光装置１００が実現されている。
【００３８】
また、本実施形態の発光装置１００の製造方法は、反射材供給工程と、型枠押圧工程と、硬化工程と、を有する。これらの工程により、簡易に傾斜面１４０ａを形成することができる。
【００３９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００４０】
１．発光装置
図９は、本実施形態の発光装置２００の概略構成を示す図である。発光装置２００は、発光素子１１０を有する半導体発光装置である。図１に示すように、発光装置２００は、発光素子１１０と、基板１２０と、接合層１３０と、壁部材１４０と、蛍光体樹脂２５０と、接着剤２６０と、を有する。発光素子１１０は、接合層１３０により基板１２０に接合されている。
【００４１】
蛍光体樹脂２５０の材質は、第１の実施形態の蛍光体樹脂１５０と同様である。蛍光体樹脂２５０は、発光素子１１０を覆わずに、接着剤２６０を覆っている。
【００４２】
接着剤２６０は、発光素子１１０を覆っている。そして、接着剤２６０は、基板１２０と壁部材１４０との間で囲まれる領域の一部を充填している。接着剤２６０の材質は、例えば、シリコーン樹脂である。または、透明な接着剤であれば他の材質であってもよい。
【００４３】
図９に示すように、発光装置２００は、光Ｌ３、光Ｌ４の向きに光を発する。光Ｌ３は、発光素子１１０から発せられて、接着剤２６０および蛍光体樹脂２５０を透過して外部に取り出される。光Ｌ４は、発光素子１１０から発せられて、接着剤２６０および蛍光体樹脂２５０を透過する間に壁部材１４０により反射されて外部に取り出される。このように、発光装置２００においては、壁部材１４０に向かう光を壁部材１４０で反射することにより、基板１２０の反対側の光取り出し面２５０ａから光を好適に取り出すことができる。そのため、発光装置２００は、十分に明るい。
【００４４】
２．発光装置の製造方法
本実施形態の発光装置２００の製造方法は、第１の実施形態と同様に、素子実装工程と、反射材供給工程と、型枠押圧工程と、硬化工程と、を有する。
【００４５】
２−１．素子実装工程から硬化工程まで
図３に示すように、基板１２０の上に発光素子１１０を実装する。次に、図４に示すように、基板１２０の上に反射材Ｒ１を供給する。次に、図６に示すように、型枠１０００により反射材Ｒ１を押圧する。そして、型枠１０００による押圧により傾斜面Ｒ１ａを形成された反射材Ｒ１を硬化させる。
【００４６】
２−２．接着剤充填工程
次に、基板１２０および反射材Ｒ１で囲まれた領域内に接着剤２６０を充填する。これにより、接着剤２６０は、発光素子１１０を覆う。そして、接着剤２６０に熱処理を施す。これにより、接着剤２６０は、硬化する。
【００４７】
２−３．蛍光体樹脂充填工程
次に、基板１２０および反射材Ｒ１で囲まれた領域であって接着剤２６０の上に蛍光体樹脂２５０を充填する。そして、蛍光体樹脂２５０に熱処理を施す。これにより、蛍光体樹脂２５０は、硬化する。
【００４８】
２−４．ダイシング工程
次に、反射材Ｒ１の頂部Ｒ１ｘの箇所でダイシングする。これにより、個々の発光装置２００が製造される。
【００４９】
３．変形例
３−１．蛍光体含有シート貼付工程
蛍光体樹脂２５０の代わりに、蛍光体含有シートを用いてもよい。蛍光体含有シートは、蛍光体を含有する樹脂である。しかし、蛍光体含有シートは、液体ではなくシート形状を保持する程度に硬化されたものである。蛍光体含有シートを用いる場合には、蛍光体樹脂充填工程の代わりに蛍光体含有シート貼付工程を実施する。蛍光体含有シート貼付工程では、シート状の蛍光体含有シートを接着剤等を用いて接着剤２６０の上に貼り付ける。そして、適宜、蛍光体含有シートに熱処理を実施し、蛍光体含有シートをさらに硬化させてもよい。
【００５０】
３−２．表面研削工程
蛍光体樹脂充填工程の後に、表面研削工程を実施してもよい。表面研削工程では、砥石等により光取り出し面を研削する。これにより、平坦な光取り出し面を有する発光装置が製造される。
【符号の説明】
【００５１】
１００、２００…発光装置
１１０…発光素子
１２０…基板
１３０…接合層
１４０…壁部材
１５０、２５０…蛍光体樹脂
２６０…接着剤
Ｒ１…反射材
１０００…型枠
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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