(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型と該上型に対向して配置され複数の凹部を有するキャビティが設けられた下型と前記上型および前記下型の間に配置された中間型とのトランスファーレス成形用の三型を有する樹脂封止成形用金型、ならびに、前記キャビティの上方において張設された離型フィルムを準備する工程と、前記複数の凹部における型面を含む下型キャビティ面を前記離型フィルムによって被覆することによってキャビティ空間部を形成する工程と、複数の光素子が装着された基板を前記複数の光素子が前記下型キャビティ面に対向するようにして所定位置に位置合わせする工程と、流動性と透光性とを有する樹脂材料によって前記キャビティ空間部を充填された状態にする工程と、前記樹脂封止成形用金型を型締めすることによって前記複数の光素子を前記樹脂材料に浸漬する工程と、前記樹脂材料を硬化させて硬化樹脂を形成する工程と、前記樹脂封止成形用金型を型開きする工程と、前記基板と前記複数の光素子と前記硬化樹脂とを含む成形品を取り出す工程とを備える光素子の樹脂封止成形方法であって、
前記上型と前記中間型との間にシール部材を介在させることによって前記キャビティ空間部を含む外気遮断空間部を形成する工程と、
前記外気遮断空間部を真空引きする工程とを備えると共に、
前記キャビティ空間部を形成する工程では前記下型キャビティ面に対して前記離型フィルムをフィットさせ、前記離型フィルムをフィットさせる際に、少なくとも前記下型キャビティ面に被覆させる前記離型フィルムにエアブローし、
前記位置合わせする工程では前記複数の光素子の各々が、または、前記複数の光素子に含まれる複数の光素子からなる一群が複数集まって構成される複数群のうち前記一群の各々が、平面視した場合に前記複数の凹部の各々に重なるようにして前記基板を位置合わせし、
前記浸漬する工程では前記下型キャビティ面を含むキャビティ全面に前記離型フィルムが被覆されており、かつ、前記中間型と前記下型との間において前記離型フィルムを挟持していることを特徴とする光素子の樹脂封止成形方法。
【請求項２】
上型と該上型に対向して配置され複数の凹部を有するキャビティが設けられた下型と前記上型および前記下型の間に配置された中間型とのトランスファーレス成形用の三型を有する樹脂封止成形用金型、ならびに、前記キャビティの上方において張設された離型フィルムを準備する工程と、前記複数の凹部における型面を含む下型キャビティ面を前記離型フィルムによって被覆することによってキャビティ空間部を形成する工程と、複数の光素子が装着された基板を前記複数の光素子が前記下型キャビティ面に対向するようにして所定位置に位置合わせする工程と、流動性と透光性とを有する樹脂材料によって前記キャビティ空間部を充填された状態にする工程と、前記樹脂封止成形用金型を型締めすることによって前記複数の光素子を前記樹脂材料に浸漬する工程と、前記樹脂材料を硬化させて硬化樹脂を形成する工程と、前記樹脂封止成形用金型を型開きする工程と、前記基板と前記複数の光素子と前記硬化樹脂とを含む成形品を取り出す工程とを備える光素子の樹脂封止成形方法であって、
前記上型と前記中間型との間にシール部材を介在させることによって前記キャビティ空間部を含む外気遮断空間部を形成する工程と、
前記外気遮断空間部を真空引きする工程とを備え、
前記キャビティ空間部を形成する工程の前に前記離型フィルムを挟持する工程を備えると共に、
前記キャビティ空間部を形成する工程では、挟持された前記離型フィルムを前記下型キャビティ面に向かって吸引することまたはエアブローすることの少なくとも一方を実施することによって前記下型キャビティ面に前記離型フィルムをフィットさせ、
前記位置合わせする工程では前記複数の光素子の各々が、または、前記複数の光素子に含まれる複数の光素子からなる一群が複数集まって構成される複数群のうち前記一群の各々が、平面視した場合に前記複数の凹部の各々に重なるようにして前記基板を位置合わせし、
前記浸漬する工程では前記下型キャビティ面を含むキャビティ全面に前記離型フィルムが被覆されており、かつ、前記中間型と前記下型との間において前記離型フィルムを挟持していることを特徴とする光素子の樹脂封止成形方法。
【請求項３】
上型と該上型に対向して配置され複数の凹部を有するキャビティが設けられた下型と前記上型および前記下型の間に配置された中間型とのトランスファーレス成形用の三型を有する樹脂封止成形用金型、ならびに、前記複数の凹部における型面を含む下型キャビティ面と前記中間型の下面との間に張設する離型フィルムを準備する工程と、前記離型フィルムを使用して少なくとも前記下型キャビティ面を被覆することによってキャビティ空間部を形成する工程と、流動性と透光性とを有する樹脂材料によって前記キャビティ空間部を充填された状態にする工程と、前記上型と前記中間型とを型締めする工程と、基板に装着された複数の光素子を前記キャビティ空間部に収容することによって前記複数の光素子を前記樹脂材料に浸漬する工程と、前記樹脂材料を硬化させて硬化樹脂を形成する工程とを備え、前記硬化樹脂によって前記複数の光素子を樹脂封止することによって前記基板と前記複数の光素子と前記硬化樹脂とを含む成形品を形成する光素子の樹脂封止成形方法であって、
前記上型と前記中間型との間にシール部材を介在させることによって前記キャビティ空間部を含む外気遮断空間部を形成する工程と、
前記外気遮断空間部を真空引きする工程とを備えると共に、
前記キャビティ空間部を形成する工程では、前記下型キャビティ面に向かって前記離型フィルムをエアブローすることによって前記下型キャビティ面を含むキャビティ全面に沿って前記下型キャビティ面に前記離型フィルムをフィットさせ、
前記浸漬する工程では前記下型キャビティ面を含むキャビティ全面に前記離型フィルムが被覆されており、かつ、前記中間型と前記下型との間において前記離型フィルムを挟持していることを特徴とする光素子の樹脂封止成形方法。
【請求項４】
上型と該上型に対向して配置され複数の凹部を有するキャビティが設けられた下型と前記上型および前記下型の間に配置された中間型とのトランスファーレス成形用の三型を有する樹脂封止成形用金型、ならびに、前記複数の凹部における型面を含む下型キャビティ面と前記中間型の下面との間に張設する離型フィルムを準備する工程と、前記離型フィルムを使用して少なくとも前記下型キャビティ面を被覆することによってキャビティ空間部を形成する工程と、流動性と透光性とを有する樹脂材料によって前記キャビティ空間部を充填された状態にする工程と、前記上型と前記中間型とを型締めする工程と、基板に装着された複数の光素子を前記キャビティ空間部に収容することによって前記複数の光素子を前記樹脂材料に浸漬する工程と、前記樹脂材料を硬化させて硬化樹脂を形成する工程とを備え、前記硬化樹脂によって前記複数の光素子を樹脂封止することによって前記基板と前記複数の光素子と前記硬化樹脂とを含む成形品を形成する光素子の樹脂封止成形方法であって、
前記上型と前記中間型との間にシール部材を介在させることによって前記キャビティ空間部を含む外気遮断空間部を形成する工程と、
前記外気遮断空間部を真空引きする工程とを備え、
前記キャビティ空間部を形成する工程の前に、前記下型キャビティ面と前記中間型の下面との間において前記離型フィルムを挟持する工程を備えると共に、
前記キャビティ空間部を形成する工程では、挟持された前記離型フィルムを前記下型キャビティ面に向かって吸引することまたはエアブローすることの少なくとも一方を実施することによって前記下型キャビティ面を含むキャビティ全面に沿って前記下型キャビティ面に前記離型フィルムをフィットさせ、
前記浸漬する工程では前記下型キャビティ面を含むキャビティ全面に前記離型フィルムが被覆されており、かつ、前記中間型と前記下型との間において前記離型フィルムを挟持していることを特徴とする光素子の樹脂封止成形方法。
【請求項５】
前記キャビティ空間部を形成する工程では、前記樹脂封止成形用金型を使用して加熱することによって前記離型フィルムを柔軟にした状態において前記離型フィルムを吸引することまたはエアブローすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光素子の樹脂封止成形方法。
【請求項６】
前記離型フィルムを挟持する工程では、前記下型の側に設けられた挟持部材と前記中間型とによって前記離型フィルムを挟持するとともに、弾性部材を介して前記挟持部材を支持することを特徴とする請求項２または４に記載の光素子の樹脂封止成形方法。
【請求項７】
前記硬化樹脂を形成する工程では、前記複数の凹部の各々において前記硬化樹脂を形成すると共に前記複数の凹部の間においては前記硬化樹脂を形成しないことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光素子の樹脂封止成形方法。
【請求項８】
前記硬化樹脂を形成する工程では、前記複数の凹部の各々において前記硬化樹脂を形成すると共に前記複数の凹部の間において該複数の凹部を連通する前記硬化樹脂からなる部分を形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光素子の樹脂封止成形方法。
【請求項９】
前記樹脂材料は、粉末状樹脂、微粒状樹脂、顆粒状樹脂、もしくはシート状樹脂のいずれかを溶融させることによって生成した溶融樹脂、または、液状樹脂からなることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光素子の樹脂封止成形方法。
【請求項１０】
前記成形品を切断分離することによって個々の光電子部品を製造し得ることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光素子の樹脂封止成形方法。
【請求項１１】
上型と、該上型に対向配置され複数の凹部を有するキャビティが設けられた下型と、前記上型と前記下型との間に配置された中間型と、前記複数の凹部における型面を含む下型キャビティ面と前記中間型との間に離型フィルムを張設する張設機構と、前記離型フィルムによって前記下型キャビティ面を被覆することによりキャビティ空間部を形成する被覆機構とを備え、前記上型と前記下型と前記中間型とが型締めした状態において前記キャビティ空間部に存在し流動性と透光性とを有する樹脂材料が硬化することによって硬化樹脂が形成され、前記上型に固定された基板に装着された複数の光素子を前記硬化樹脂によって一括して封止成形することによって前記基板と前記複数の光素子と前記硬化樹脂とを含む成形品を形成する際に使用される光素子の樹脂封止成形装置であって、
前記樹脂封止成形装置はトランスファーレス成形用であり、
前記上型と前記中間型との間に設けられたシール部材と、
前記キャビティ空間部を含む外気遮断空間部を減圧する真空引き機構と、
前記離型フィルムを前記下型キャビティ面に向かってエアブローするエアブロー機構とを備えると共に、
前記離型フィルムが前記下型キャビティ面に向かってエアブローされることによって前記下型キャビティ面に前記離型フィルムがフィットし、
前記上型と前記中間型との間にシール部材が介在することによって前記外気遮断空間部が形成され、
前記上型と前記下型と前記中間型とが型締めした状態において、前記複数の光素子が前記キャビティ空間部に収容され、且つ、前記複数の光素子の各々が、または、前記複数の光素子に含まれる複数の光素子からなる一群が複数集まって構成される複数群のうち前記一群の各々が、平面視した場合に前記複数の凹部の各々に重なっており、
前記下型キャビティ面を含むキャビティ全面に前記離型フィルムが被覆されており前記キャビティ空間部に存在する前記樹脂材料に前記複数の光素子が浸漬された状態で、かつ、前記中間型と前記下型との間において前記離型フィルムが挟持されている状態で、前記樹脂材料が硬化することを特徴とする光素子の樹脂封止成形装置。
【請求項１２】
上型と、該上型に対向配置され複数の凹部を有するキャビティが設けられた下型と、前記上型と前記下型との間に配置された中間型と、前記複数の凹部における型面を含む下型キャビティ面と前記中間型との間に離型フィルムを張設する張設機構と、前記離型フィルムによって前記下型キャビティ面を被覆することによりキャビティ空間部を形成する被覆機構とを備え、前記上型と前記下型と前記中間型とが型締めした状態において前記キャビティ空間部に存在し流動性と透光性とを有する樹脂材料が硬化することによって硬化樹脂が形成され、前記上型に固定された基板に装着された複数の光素子を前記硬化樹脂によって一括して封止成形することによって前記基板と前記複数の光素子と前記硬化樹脂とを含む成形品を形成する際に使用される光素子の樹脂封止成形装置であって、
前記樹脂封止成形装置はトランスファーレス成形用であり、
前記中間型との間において前記離型フィルムを挟持する挟持機構と、
前記上型と前記中間型との間に設けられたシール部材と、
前記キャビティ空間部を含む外気遮断空間部を減圧する真空引き機構と、
挟持された前記離型フィルムを前記下型キャビティ面に向かって吸引する吸引機構またはエアブローするエアブロー機構の少なくとも一方とを備えると共に、
挟持された前記離型フィルムが前記下型キャビティ面に向かって吸引されることまたはエアブローされることの少なくとも一方が実施されることによって前記下型キャビティ面に前記離型フィルムがフィットし、
前記上型と前記中間型との間にシール部材が介在することによって前記外気遮断空間部が形成され、
前記上型と前記下型と前記中間型とが型締めした状態において、前記複数の光素子が前記キャビティ空間部に収容され、且つ、前記複数の光素子の各々が、または、前記複数の光素子に含まれる複数の光素子からなる一群が複数集まって構成される複数群のうち前記一群の各々が、平面視した場合に前記複数の凹部の各々に重なっており、
前記下型キャビティ面を含むキャビティ全面に前記離型フィルムが被覆されており前記キャビティ空間部に存在する前記樹脂材料に前記複数の光素子が浸漬された状態で、かつ、前記中間型と前記挟持機構とによって前記離型フィルムが挟持されている状態で、前記樹脂材料が硬化することを特徴とする光素子の樹脂封止成形装置。
【請求項１３】
挟持された前記離型フィルムが前記樹脂封止成形用金型を使用して加熱されることによって柔軟になった状態において前記下型キャビティ面に向かって吸引されることまたはエアブローされることを特徴とする請求項１１または１２に記載の光素子の樹脂封止成形装置。
【請求項１４】
前記挟持機構は、前記下型の側にそれぞれ設けられた挟持部材と弾性部材とを有し、前記挟持部材と前記中間型とによって前記離型フィルムが挟持されるとともに、弾性部材を介して前記挟持部材が支持されることを特徴とする請求項１２または１３に記載の光素子の樹脂封止成形装置。
【請求項１５】
前記複数の凹部の各々において形成された前記硬化樹脂からなる複数の凸部は互いに独立していることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載の光素子の樹脂封止成形装置。
【請求項１６】
前記複数の凹部の各々において形成された前記硬化樹脂からなる複数の凸部は互いに連通していることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載の光素子の樹脂封止成形装置。
【請求項１７】
前記樹脂材料は、粉末状樹脂、微粒状樹脂、顆粒状樹脂、もしくはシート状樹脂のいずれかを溶融させることによって生成した溶融樹脂、または、液状樹脂からなることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれかに記載の光素子の樹脂封止成形装置。
【請求項１８】
前記成形品が切断分離されることによって個々の光電子部品が製造され得ることを特徴とする請求項１１〜１７のいずれかに記載の光素子の樹脂封止成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、様々な基板に装着された光素子を、トランスファーレス成形用の樹脂封止成形用金型と離型フィルムとを使用して、透光性樹脂からなる樹脂材料を硬化させて封止成形することにより、光電子部品（成形品）を形成する光素子の樹脂封止成形方法および樹脂封止成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、上型と下型とから成るトランスファー成形用の二型構成の金型を使用して、基板に装着されたＬＥＤチップ等からなる光素子を透光性樹脂からなる樹脂材料を硬化させて封止成形することによって、光電子部品（成形品）を形成することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。そして、硬化した透光性樹脂からなる硬化樹脂は保護樹脂およびレンズとして機能する。ここで、透光性樹脂の特性によって、トランスファー成形用の金型を使用した場合には、以下のような樹脂成形上の問題が発生すると考えられる。
第一に、透光性樹脂からなる樹脂材料が金型全体によって加熱されることにより溶融して形成された溶融樹脂は非常に粘性が低いことから、金型に形成されたキャビティの外周囲に溶融樹脂が漏出しやすく樹脂漏れが発生しやすい。
第二に、樹脂封止後において、金型の型面から硬化樹脂を離型させることが困難であることに起因して発生する次の問題がある。樹脂封止する工程では、樹脂通路（例えば、カル・ランナ・ゲート・スプル等）を経由して、金型に設けられたキャビティに樹脂材料を注入して充填する。そして、樹脂封止後の光電子部品に含まれる領域と樹脂通路とにおいて、硬化樹脂が一体となって形成される。形成後の硬化樹脂は高温状態にあり、この高温状態における硬化樹脂は硬度が低い。このことから、硬化樹脂を金型から離型する際に、硬化樹脂が金型の型面に付着しやすいという問題がある。また、レンズとして機能する硬化樹脂のレンズ部分が略半球状となる特有の曲面形状を有している場合には、キャビティ面から硬化樹脂をうまく離型させることがより一層困難であると考えられる。更に、高温状態でレンズ部分の硬化樹脂を金型の型面から離型できたとしても、レンズ部分の表面において凹凸が発生しやすいので、鏡面状態を確保することが困難であると考えられる。
第三に、レンズ部分にボイド（気泡）が発生しやすいという問題がある。このレンズ部分は、光素子が放射する光が透過する重要な部位である。このことにより、レンズ内部にボイド（気泡）が少しでも含まれた状態で透光性樹脂によって樹脂封止されると、光素子から放射された光が不均一となって輝度ムラを発生させる。従って、光電子部品の品質劣化を招くことになる。
また、その他の構成を有するトランスファー成形用の金型を使用して、光素子を透光性樹脂にて封止成形した場合においても、依然として前述した樹脂成形上の問題を効率良く解決することが困難であると考えられる。
【０００３】
その一方で、近年における基板の種類やボンディングの有無・方式のいかんを問わず、コストダウンのために基板について大型化の要請が強くなるという傾向が生じている。加えて、基板の厚みが薄型化すること、光素子の取れ数を一枚の基板で大量に確保できるように、光素子自体の極薄化、光素子間隔の狭小化という傾向が生じている。これらの傾向に起因して、従来の短冊状の基板に加えて、様々な大型化・薄型化した基板等のマップ型（マトリクス型）の基板、すなわち、マップ型（マトリクス型）基板に装着された表面実装タイプの大量の光素子を透光性樹脂にて効率良く封止成形することが強く求められてきている。
【０００４】
そこで、本出願に係る発明をなした発明者らは、トランスファー成形用の金型を使用せずに、トランスファーレス成形用の金型、すなわち、樹脂通路部分を全く形成せず、環境問題に十分に配慮して不要な樹脂を最小限に抑制させることができる金型を使用することを検討した。それに加えて、樹脂封止成形時には、金型と光電子部品（成形品）が有する硬化樹脂との間の離型性が格段に向上する離型フィルム成形と、様々な透光性樹脂を加熱溶融化する際に発生するボイド（気泡）を防止する真空引き成形とを併用して行うことにより、基板に装着された光素子を効率良く樹脂封止成形することができるかを、以下に示す金型構成を搭載した樹脂封止成形装置を使用して検証を行った。なお、対象とする基板は、表面実装タイプの大量の光素子が装着されたマップ型（マトリクス型）基板である。
その樹脂封止成形装置は、三型（上型・下型・中間プレート）構成を有する金型と離型フィルムとを備えた装置であって、離型フィルム成形と真空引き成形とを併用して行うものである。この装置は、下型と中間プレートとを型締めして、下型の外周囲に設けたフィルム挟持部材で離型フィルムを弾性支受し、更に、下型の傾斜部において中間プレートの下型側金型面と下型用金型面との間に離型フィルムを緊張して被覆させる構成を採用している。これにより、従来のトランスファーレス成形用の二型構成の金型では効率良く解決することができなかったフィルム皺の発生を、離型フィルムを緊張させることによって効率良く防止することができる（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
特許文献２に開示されている樹脂封止成形装置を使用して、レンズ部分を有する光電子部品を製造する場合について説明する。この樹脂封止成形装置は、下型と中間プレートとを型締めすることによって、下型の外周囲に設けられたフィルム挟持部材と中間プレートとの間、および、下型の傾斜部における中間プレートの下型側金型面と下型用金型面との間において、離型フィルムを挟持する。これにより、下型用金型面に離型フィルムを緊張して被覆させてキャビティ空間部を形成する。そして、キャビティ空間部に樹脂材料が供給された状態で、上型と中間プレートとを型締めすることによって、上型面に設けられたシール部材を介在させて外気遮断空間部を形成する。外気遮断空間部における空気・水分・ガス等を吸引排出孔より強制的に吸引排出した（真空引きした）状態で、上型と中間プレートとを徐々に型締めする。そして、キャビティ空間部における樹脂材料が溶融して形成された溶融樹脂に、基板固定手段によって上型面に固定された基板に装着された光素子を浸漬する。ここで、特許文献２には記載されていないが、下型金型面にはレンズ形状に相当する略半球状をした特有の曲面形状を有する凹部が形成され、凹部に離型フィルムが被覆されている。最終的に、キャビティ空間部における溶融樹脂が硬化樹脂となって、基板に装着された光素子が樹脂封止されることによって、光電子部品（成形品）が形成される。
【特許文献１】特公平３−６０１８９号公報
【特許文献２】特開２００４−９８３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した特許文献２に開示される三型構成の金型によれば、樹脂封止後に硬化樹脂を形成した光電子部品（成形品）を金型から離型させる際に、キャビティ空間部内の溶融樹脂が離型フィルムを介さずに、直接、溶融樹脂と接触する領域、すなわち、当該空間部の側面部分が存在する。このキャビティの側面部分の硬化樹脂を型面から離型させると、透光性樹脂における硬化樹脂は高温時の硬度が低いことから、キャビティ空間部の側面の型面に硬化樹脂が付着した状態で上型と中間プレートと下型とを型開きすることにより、成形品不良が発生することになる。更に、基板の大型化・薄型化に伴い、硬化樹脂と基板との密着性を強化して樹脂封止後の硬化樹脂が基板から剥離しないように、高密着性を有する樹脂材料が使用される場合が増えている。この場合には、キャビティ空間部の型面と硬化樹脂との密着性が強くなるので、硬化樹脂部分の成形品不良がより一層発生しやすくなる。加えて、溶融樹脂と接触する領域にあるキャビティ空間部の側面の型面から硬化樹脂を離型することさえできなくなるという致命的な成形品不良が発生する場合もある。
また、特許文献２に開示される金型によれば、下型用金型面が略平面からなる場合であればフィルム皺を発生させることなく効率良く離型フィルムを被覆できる。しかし、下型金型面に、レンズ形状に相当する略半球状をした特有の曲面形状を有する凹部が形成されている場合には、凹部の形状に沿って、緊張した状態の離型フィルムをうまく被覆させることができないと云う問題が発生するおそれがある。
【０００７】
本発明は、前述した従来のトランスファーレス成形用の樹脂封止成形用金型と離型フィルムとを使用して樹脂封止成形する際に、特有の曲面形状によって構成された型面に沿って離型フィルムがうまく被覆されないこと、キャビティにおける型面の全面に離型フィルムが被覆されていないこと等による樹脂成形上の問題を効率良く解決することができる光素子の樹脂封止成形方法および樹脂封止成形装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、上述した技術的課題を解決するために、本発明に係る光素子の樹脂封止成形方法は、上型と該上型に対向して配置され複数の凹部を有するキャビティが設けられた下型と上型および下型の間に配置された中間型とのトランスファーレス成形用の三型を有する樹脂封止成形用金型、ならびに、キャビティの上方において張設された離型フィルムを準備する工程と、複数の凹部における型面を含む下型キャビティ面を離型フィルムによって被覆することによってキャビティ空間部を形成する工程と、複数の光素子が装着された基板を複数の光素子が下型キャビティ面に対向するようにして所定位置に位置合わせする工程と、流動性と透光性とを有する樹脂材料によってキャビティ空間部を充填された状態にする工程と、樹脂封止成形用金型を型締めすることによって複数の光素子を樹脂材料に浸漬する工程と、樹脂材料を硬化させて硬化樹脂を形成する工程と、樹脂封止成形用金型を型開きする工程と、基板と複数の光素子と硬化樹脂とを含む成形品を取り出す工程とを備える光素子の樹脂封止成形方法であって、上型と中間型との間にシール部材を介在させることによってキャビティ空間部を含む外気遮断空間部を形成する工程と、外気遮断空間部を真空引きする工程とを備えると共に、キャビティ空間部を形成する工程では下型キャビティ面に対して離型フィルムをフィットさせ、離型フィルムをフィットさせる際に、少なくとも下型キャビティ面に被覆させる離型フィルムにエアブローし、位置合わせする工程では複数の光素子の各々が、または、複数の光素子に含まれる複数の光素子からなる一群が複数集まって構成される複数群のうち一群の各々が、平面視した場合に複数の凹部の各々に重なるようにして基板を位置合わせし、浸漬する工程では下型キャビティ面を含むキャビティ全面に離型フィルムが被覆されており、かつ、中間型と下型との間において離型フィルムを挟持していることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る光素子の樹脂封止成形方法は、上型と該上型に対向して配置され複数の凹部を有するキャビティが設けられた下型と上型および下型の間に配置された中間型とのトランスファーレス成形用の三型を有する樹脂封止成形用金型、ならびに、キャビティの上方において張設された離型フィルムを準備する工程と、複数の凹部における型面を含む下型キャビティ面を離型フィルムによって被覆することによってキャビティ空間部を形成する工程と、複数の光素子が装着された基板を複数の光素子が下型キャビティ面に対向するようにして所定位置に位置合わせする工程と、流動性と透光性とを有する樹脂材料によってキャビティ空間部を充填された状態にする工程と、樹脂封止成形用金型を型締めすることによって複数の光素子を樹脂材料に浸漬する工程と、樹脂材料を硬化させて硬化樹脂を形成する工程と、樹脂封止成形用金型を型開きする工程と、基板と複数の光素子と硬化樹脂とを含む成形品を取り出す工程とを備える光素子の樹脂封止成形方法であって、上型と中間型との間にシール部材を介在させることによってキャビティ空間部を含む外気遮断空間部を形成する工程と、外気遮断空間部を真空引きする工程とを備え、キャビティ空間部を形成する工程の前に離型フィルムを挟持する工程を備えると共に、キャビティ空間部を形成する工程では、挟持された離型フィルムを下型キャビティ面に向かって吸引することまたはエアブローすることの少なくとも一方を実施することによって下型キャビティ面に離型フィルムをフィットさせ、位置合わせする工程では複数の光素子の各々が、または、複数の光素子に含まれる複数の光素子からなる一群が複数集まって構成される複数群のうち一群の各々が、平面視した場合に複数の凹部の各々に重なるようにして基板を位置合わせし、浸漬する工程では下型キャビティ面を含むキャビティ全面に離型フィルムが被覆されており、かつ、中間型と下型との間において離型フィルムを挟持していることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る光素子の樹脂封止成形方法は、上型と該上型に対向して配置され複数の凹部を有するキャビティが設けられた下型と上型および下型の間に配置された中間型とのトランスファーレス成形用の三型を有する樹脂封止成形用金型、ならびに、複数の凹部における型面を含む下型キャビティ面と中間型の下面との間に張設する離型フィルムを準備する工程と、離型フィルムを使用して少なくとも下型キャビティ面を被覆することによってキャビティ空間部を形成する工程と、流動性と透光性とを有する樹脂材料によってキャビティ空間部を充填された状態にする工程と、上型と中間型とを型締めする工程と、基板に装着された複数の光素子をキャビティ空間部に収容することによって複数の光素子を樹脂材料に浸漬する工程と、樹脂材料を硬化させて硬化樹脂を形成する工程とを備え、硬化樹脂によって複数の光素子を樹脂封止する光素子の樹脂封止成形方法であって、上型と中間型との間にシール部材を介在させることによってキャビティ空間部を含む外気遮断空間部を形成する工程と、外気遮断空間部を真空引きする工程とを備えると共に、キャビティ空間部を形成する工程では、下型キャビティ面に向かって離型フィルムをエアブローすることによって下型キャビティ面を含むキャビティ全面に沿って下型キャビティ面に離型フィルムをフィットさせ、浸漬する工程では下型キャビティ面を含むキャビティ全面に離型フィルムが被覆されており、かつ、中間型と下型との間において離型フィルムを挟持していることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る光素子の樹脂封止成形方法は、上型と該上型に対向して配置され複数の凹部を有するキャビティが設けられた下型と上型および下型の間に配置された中間型とのトランスファーレス成形用の三型を有する樹脂封止成形用金型、ならびに、複数の凹部における型面を含む下型キャビティ面と中間型の下面との間に張設する離型フィルムを準備する工程と、離型フィルムを使用して少なくとも下型キャビティ面を被覆することによってキャビティ空間部を形成する工程と、流動性と透光性とを有する樹脂材料によってキャビティ空間部を充填された状態にする工程と、上型と中間型とを型締めする工程と、基板に装着された複数の光素子をキャビティ空間部に収容することによって複数の光素子を樹脂材料に浸漬する工程と、樹脂材料を硬化させて硬化樹脂を形成する工程とを備え、硬化樹脂によって複数の光素子を樹脂封止する光素子の樹脂封止成形方法であって、上型と中間型との間にシール部材を介在させることによってキャビティ空間部を含む外気遮断空間部を形成する工程と、外気遮断空間部を真空引きする工程とを備え、キャビティ空間部を形成する工程の前に、下型キャビティ面と中間型の下面との間において離型フィルムを挟持する工程を備えると共に、キャビティ空間部を形成する工程では、挟持された離型フィルムを下型キャビティ面に向かって吸引することまたはエアブローすることの少なくとも一方を実施することによって下型キャビティ面を含むキャビティ全面に沿って下型キャビティ面に離型フィルムをフィットさせ、浸漬する工程では下型キャビティ面を含むキャビティ全面に離型フィルムが被覆されており、かつ、中間型と下型との間において離型フィルムを挟持していることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る光素子の樹脂封止成形方法は、上述の樹脂封止成形方法において、キャビティ空間部を形成する工程では、樹脂封止成形用金型を使用して加熱することによって離型フィルムを柔軟にした状態において離型フィルムを吸引することまたはエアブローすることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る光素子の樹脂封止成形方法は、上述の樹脂封止成形方法において、離型フィルムを挟持する工程では、下型の側に設けられた挟持部材と中間型とによって離型フィルムを挟持するとともに、弾性部材を介して挟持部材を支持することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る光素子の樹脂封止成形方法は、上述の樹脂封止成形方法において、硬化樹脂を形成する工程では、複数の凹部の各々において硬化樹脂を形成すると共に複数の凹部の間においては硬化樹脂を形成しないことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る光素子の樹脂封止成形方法は、上述の樹脂封止成形方法において、硬化樹脂を形成する工程では、複数の凹部の各々において硬化樹脂を形成すると共に複数の凹部の間において該複数の凹部を連通する硬化樹脂からなる部分を形成することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る光素子の樹脂封止成形方法は、上述の樹脂封止成形方法において、樹脂材料は、粉末状樹脂、微粒状樹脂、顆粒状樹脂、もしくはシート状樹脂のいずれかを溶融させることによって生成した溶融樹脂、または、液状樹脂からなることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る光素子の樹脂封止成形方法は、上述の樹脂封止成形方法において、成形品を切断分離することによって個々の光電子部品を製造し得ることを特徴とする。
【００１８】
上述した課題を解決するために、本発明に係る光素子の樹脂封止成形装置は、上型と、該上型に対向配置され複数の凹部を有するキャビティが設けられた下型と、上型と下型との間に配置された中間型と、複数の凹部における型面を含む下型キャビティ面と中間型との間に離型フィルムを張設する張設機構と、離型フィルムによって下型キャビティ面を被覆することによりキャビティ空間部を形成する被覆機構とを備え、上型と下型と中間型とが型締めした状態においてキャビティ空間部に存在し流動性と透光性とを有する樹脂材料が硬化することによって硬化樹脂が形成され、上型に固定された基板に装着された複数の光素子を硬化樹脂によって一括して封止成形する際に使用される光素子の樹脂封止成形装置であって、樹脂封止成形装置はトランスファーレス成形用であり、上型と中間型との間に設けられたシール部材と、キャビティ空間部を含む外気遮断空間部を減圧する真空引き機構と、離型フィルムを下型キャビティ面に向かってエアブローするエアブロー機構とを備えると共に、離型フィルムが下型キャビティ面に向かってエアブローされることによって下型キャビティ面に離型フィルムがフィットし、上型と中間型との間にシール部材が介在することによって外気遮断空間部が形成され、上型と下型と中間型とが型締めした状態において、複数の光素子がキャビティ空間部に収容され、且つ、複数の光素子の各々が、または、複数の光素子に含まれる複数の光素子からなる一群が複数集まって構成される複数群のうち一群の各々が、平面視した場合に複数の凹部の各々に重なっており、下型キャビティ面を含むキャビティ全面に離型フィルムが被覆されておりキャビティ空間部に存在する樹脂材料に複数の光素子が浸漬された状態で、かつ、中間型と下型との間において離型フィルムが挟持されている状態で、樹脂材料が硬化することを特徴とする。
【００１９】
上述した課題を解決するために、本発明に係る光素子の樹脂封止成形装置は、上型と、該上型に対向配置され複数の凹部を有するキャビティが設けられた下型と、上型と下型との間に配置された中間型と、複数の凹部における型面を含む下型キャビティ面と中間型との間に離型フィルムを張設する張設機構と、離型フィルムによって下型キャビティ面を被覆することによりキャビティ空間部を形成する被覆機構とを備え、上型と下型と中間型とが型締めした状態においてキャビティ空間部に存在し流動性と透光性とを有する樹脂材料が硬化することによって硬化樹脂が形成され、上型に固定された基板に装着された複数の光素子を硬化樹脂によって一括して封止成形する際に使用される光素子の樹脂封止成形装置であって、樹脂封止成形装置はトランスファーレス成形用であり、中間型との間において離型フィルムを挟持する挟持機構と、上型と中間型との間に設けられたシール部材と、キャビティ空間部を含む外気遮断空間部を減圧する真空引き機構と、挟持された離型フィルムを下型キャビティ面に向かって吸引する吸引機構またはエアブローするエアブロー機構の少なくとも一方とを備えると共に、挟持された離型フィルムが下型キャビティ面に向かって吸引されることまたはエアブローされることの少なくとも一方が実施されることによって下型キャビティ面に離型フィルムがフィットし、上型と中間型との間にシール部材が介在することによって外気遮断空間部が形成され、上型と下型と中間型とが型締めした状態において、複数の光素子がキャビティ空間部に収容され、且つ、複数の光素子の各々が、または、複数の光素子に含まれる複数の光素子からなる一群が複数集まって構成される複数群のうち一群の各々が、平面視した場合に複数の凹部の各々に重なっており、下型キャビティ面を含むキャビティ全面に離型フィルムが被覆されておりキャビティ空間部に存在する樹脂材料に複数の光素子が浸漬された状態で、かつ、中間型と下型との間において離型フィルムが挟持されている状態で、樹脂材料が硬化することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る光素子の樹脂封止成形装置は、上述の樹脂封止成形装置において、挟持された離型フィルムが樹脂封止成形用金型を使用して加熱されることによって柔軟になった状態において下型キャビティ面に向かって吸引されることまたはエアブローされることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る光素子の樹脂封止成形装置は、上述の樹脂封止成形装置において、挟持機構は、下型の側にそれぞれ設けられた挟持部材と弾性部材とを有し、挟持部材と中間型とによって離型フィルムが挟持されるとともに、弾性部材を介して挟持部材が支持されることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る光素子の樹脂封止成形装置は、上述の樹脂封止成形装置において、複数の凹部の各々において形成された硬化樹脂からなる複数の凸部は互いに独立していることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る光素子の樹脂封止成形装置は、上述の樹脂封止成形装置において、複数の凹部の各々において形成された硬化樹脂からなる複数の凸部は互いに連通していることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係る光素子の樹脂封止成形装置は、上述の樹脂封止成形装置において、樹脂材料は、粉末状樹脂、微粒状樹脂、顆粒状樹脂、もしくはシート状樹脂のいずれかを溶融させることによって生成した溶融樹脂、または、液状樹脂からなることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明に係る光素子の樹脂封止成形装置は、上述の樹脂封止成形装置において、成形品が切断分離されることによって個々の光電子部品が製造され得ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、基板１５に装着された光素子１６を、トランスファーレス成形用の上型２・下型３・中間型４からなる三型の構成を備えた樹脂封止成形用金型１と離型フィルム７とを使用して、離型フィルム成形と真空引き成形とを併用実施して樹脂封止成形する際に、離型フィルム７が、下型キャビティ面５・キャビティ面２１を含むキャビティ全面の形状に沿って効率良く被覆される。そして、本発明は、樹脂封止成形して形成された光電子部品２８、個々の光電子部品３０の品質レベルを格段に向上させることができる、光素子１６の樹脂封止成形方法および樹脂封止成形装置を提供すると云う優れた効果を奏するものである。
【００２７】
また、本発明によれば、キャビティが設けられた下型を使用して光素子を樹脂封止成形する樹脂封止成形方法および樹脂封止成形装置が得られる。そして、その樹脂封止成形方法によればキャビティ空間部を真空引きし、その樹脂封止成形装置はキャビティ空間部を真空引きする真空引き機構を備える。これらにより、十分にボイド（気泡）を除去して樹脂封止成形することができる。
【００２８】
また、本発明によれば、光素子を樹脂封止成形する際に形成される成形品において、キャビティが有する複数の凹部の各々において形成された硬化樹脂からなる複数の凸部は、互いに独立しており、または、互いに連通している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明に係る光素子の樹脂封止成形方法について、図面を参照して説明する。
図１（１）は、対象となる光素子を装着した基板の断面図および側面図を示す。
図１（２）は、本発明に係る樹脂封止成形方法を実施するために使用される樹脂封止成形用金型の断面図を示す。
図２乃至図５は、図１（２）に対応する金型要部の断面図であって、図１（１）に対応する基板を樹脂封止成形する実施方法を段階的に示す。
【００３０】
例えば、図１（１）に示すように、対象となる基板１５とは、円形状或いは多角形状である任意の形状で形成された基板１５である。そして、基板１５の一方の面に複数個のＬＥＤチップ等の光素子１６が装着された封止前基板２４を使用する（図１（１）の左側部分）。封止前基板２４は、透光性樹脂からなる樹脂材料１７（図４参照）を加熱溶融化して生成した溶融樹脂１８（図５（１）参照）によって少なくとも光素子１６が封止される空間である封止成形部２５を、一方の面に有する。また、封止前基板２４は、一方の面における封止成形部２５の外周囲において樹脂封止成形されない部分である基板外周部２６と、基板１５の他方の面の側に形成された非装着面２７とを有する。樹脂封止後には、封止成形部２５において溶融樹脂１８が硬化して硬化樹脂１９が形成されている。そして、樹脂封止後には、基板１５の一方の面に硬化樹脂１９が形成された光電子部品２８（成形品）が完成する（図例の右側部分参照。）。この一括して形成された光電子部品２８を、適宜な切断手段（図示なし）を使用して切断部位２９（切断仮想線）に沿って切断分離する。これにより、個々の光電子部品３０が完成する。
この封止成形部２５において硬化した硬化樹脂１９は、レンズ形状の略半球状を有する曲面部３１と曲面部３１の周囲における平面部３２とによって構成される。図１（１）に示された基板１５には、光素子１６一個にそれぞれ対応する四個の曲面部３１と、各曲面部３１の間にある三個所の平面部３２と、両側に形成された二個所の平面部３２とが設けられている。
ところで、近年においては、次のような傾向が強まっている。それは、基板１５の種類やボンディングの有無・方式のいかんを問わず、コストダウンのために基板１５について大型化の要請が強くなっていることである。また、基板１５の厚みが薄型化することである。また、光素子１６自体が極薄化することである。また、一枚の基板１５における光素子１６の取れ数を大量に確保できるように、光素子１６同士の間隔が狭小化することである。また、従来の短冊状の基板１５に加えて、様々な大型化・薄型化した基板からなるマップ型（マトリクス型）の基板１５、すなわち、マップ型（マトリクス型）基板１５に装着された表面実装タイプの多数の光素子１６を透光性樹脂１７によって効率良く封止成形するという要請が強くなっていることである。
これらの傾向に応じて、例えば、光素子１６一個に対して曲面部３１一個が各別に形成される基板１５ではなく、所定数の光素子１６を一群として所要複数群に対して曲面部３１が各別に且つ一括して形成される基板を使用してもよい。或いは、光電子部品２８における平面部３２が所定の厚みを有さないようにしてもよい。言い換えれば、全く平面部３２が形成されずに曲面部３１のみが形成される基板１５であってもよい。更に、レンズ状の曲面部３１からなる断面形状に代えて多角形の一部分からなる断面形状を有する封止成形部２５であってもよい。
この透光性樹脂１７からなる樹脂材料は、硬化した後に光素子１６を保護する保護樹脂およびレンズとして機能する。樹脂材料としては、例えば、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂を使用する。また、樹脂材料として、顆粒状樹脂ではなく、液状樹脂、或いは、シート状樹脂を採用してもよい。
本発明によれば、従来のトランスファー成形用の金型を使用せずに、トランスファーレス成形用の樹脂封止成形用金型１を使用する。これにより、樹脂通路部分を全く設けないことによって、不要な樹脂部分を最小限に抑制させることができる。従って、環境問題に十分に配慮した樹脂封止成形装置が得られる。また、本発明によれば、様々な基板１５、例えば、封止成形部２５がレンズ形状の略半球状で構成された基板１５に装着された光素子１６に対して、以下に示す樹脂封止成形用金型１を使用して効率良く樹脂封止することができる。
【００３１】
この樹脂封止成形用金型１は、図１（２）に示すように、少なくとも、上型２と、上型２に相対向配置した下型３と、上型２と下型３との間に配置した中間型４との三型の構成を備える。また、下型３の側に設けたキャビティ面（下型キャビティ面５）と中間型４の下面（下型側金型面１１）側との間に張設する離型フィルム７を使用する。図１（２）は、三型（上型２・下型３・中間型４）が型開きした状態を示す。固定された上型２は、上型面８を有する。上下動する下型３は、下型面９を有する。凸所３３の天面は、下型キャビティ面５を構成する。上型２と下型３との間を上下動する中間型４は、上型側金型面１０と下型側金型面１１とを有する。
また、上型面８と上型側金型面１０との間では、封止前基板２４の供給と光電子部品２８の取出とが行われる。下型側金型面１１と下型面９（下型キャビティ面５）との間では、離型フィルム７の供給・送出が行われる。上型面８と下型キャビティ面５との間では、透光性樹脂１７の供給が行われる。そして、離型フィルム７を介して下型３と中間型４とが上下方向に嵌装自在に型締め・型開きするように構成される。
なお、下型３・中間型４の型締め・型開き動作において使用される、油圧、水圧、空気圧、機械式等による適宜なプレス手段（図示なし）が設けられる。中間型４には、独立した別の適宜なプレス手段（図示なし）が設けられる。各プレス手段が、単動・連動して制御されることによって、樹脂封止成形用金型１を構成する上型２と下型３と中間型４とが図の上下方向に嵌装自在に型締め・型開きできるように構成される。
【００３２】
樹脂封止成形用金型１のその他の構成要素としては、図１（２）に示すように、次のものがある。上型２には、基板装着固定手段３４が設けられている。基板装着固定手段３４は、上型２と中間型４との間に供給する基板１５の封止成形部２５の側を下方に向けて、上型面８の所定位置に基板１５を装着固定する。また、上型面８には、外気遮断形成用のシール部材１３が設けられている。シール部材１３は、基板１５を装着固定し、且つ、キャビティ全面に離型フィルム７を被覆して形成されたキャビティ空間部６内に透光性樹脂１７（図例では顆粒状樹脂）を供給した状態で、少なくともキャビティ空間部６内を外気遮断状態にして外気遮断空間部１４を形成する際に使用される。また、上型２には、吸引排出孔３５が設けられている。吸引排出孔３５は、上型２と中間型４との間にシール部材１３を介在させることにより形成された外気遮断空間部１４内の真空引きをする真空引き機構（図示なし）に連絡されている。
【００３３】
基板装着固定手段３４は、例えば、従来の基板吸着固定方式に加えて、基板１５を挟持する基板挟持固定方式を併用して、より一層確実に基板１５を金型面（上型面８）に装着固定するように構成される。また、基板吸着固定方式としては、上型面８の所定位置に適宜な通気性部材（図示なし）を装設して非装着面２７を吸引して吸着固定することができるように構成される。この場合には、光電子部品２８（成形品）を樹脂封止した後に吸引と同様の経路を使用して、基板１５の非装着面２７を上型面８から離型するために圧送を併用できるようにも構成される。
また、基板挟持固定方式において使用される部材は、基板吸着固定方式において吸引する部分とシール部材１３との間における基板外周部２６に設けることが好ましい。また、基板１５の基板外周部２６が載置され、且つ、封止成形部２５の全体に相当する部分に開口が設けられた適宜なチャック機構（図示なし）を使用してもよい。そして、例えば、大型化・薄型化した基板１５であれば、基板外周部２６全体をチャック機構で挟持固定する構成にしてもよい。また、従来から使用されている短冊状の基板１５であれば、基板外周部２６の所要複数箇所にチャック爪を備えた別のチャック機構（図示なし）を設けて、基板外周部２６をチャック爪で挟持固定する構成でもよい。
従って、基板装着固定手段３４において基板吸着固定方式と基板挟持固定方式とを組み合わせることによって、基板１５（封止前基板２４或いは光電子部品２８）が、図示したとおり、確実に上型面８の所定位置に保持される。これにより、基板１５自体が下方に向けて移動する基板１５の反りを効率良く防止できて、基板１５を効率良く装着固定することができる。
【００３４】
吸引排出孔３５は、基板装着固定手段３４とシール部材１３との間における上型面７側に開口して形成されている。また、吸引排出孔３５は、外気遮断空間部１４内から空気・ガス・水分等を強制的に吸引排出する真空引き機構に連絡する経路になるように所要複数個が設けられている。
真空引き成形を行う場合には、少なくともシール部材１３、吸引排出孔３５、真空引き機構を使用する。そして、中間型４が上動して上型側金型面１０がシール部材１３に当接して、上型２と中間型４とがシール部材１３を介して接触することによって、外気遮断状態になった外気遮断空間部１４を形成する。これと略同時に、外気遮断空間部１４内を真空引きする真空引き機構に連絡する所要複数個の吸引排出孔３５より、真空引きを行うことができる（図４（２）参照）。
従って、樹脂封止成形用金型１を使用して真空引き成形を行ったとしても、下型キャビティ面５を含む成形金型面に被覆されたキャビティ全面における離型フィルム７を上方に移動させることがないので、真空度を任意に調整できて、真空引き時間を削減し且つ十分にボイド（気泡）を除去して樹脂封止成形することができる。
【００３５】
中間型４には、図１（２）に示すように、金型貫通孔３６が、図の上下方向に上型側金型面１０から下型側金型面１１まで中間型４を貫通して設けられる。また、この金型貫通孔３６は、図３（１）に示すように、中間型４と下型３とを嵌装して型締めした状態において、キャビティ空間部６を含むことができるように構成される。
【００３６】
下型３には、挟持部材１２やキャビティ部材２０といった部材やその他の部材等が設けられている。それらの部材等を使用して、キャビティ空間部６を形成する方法、および、本発明の特徴部分である、特有の曲面形状を有する下型キャビティ面５を含む成形金型面、すなわちキャビティ全面の形状に沿って離型フィルム７を被覆する方法を、以下に説明する。
【００３７】
まず、図１（２）に示す三型（上型２・下型３・中間型４）の型開き状態から、中間型４が下動する。ここで、略中央部分においてキャビティ全面を含む貫通孔３７を備えた離型フィルム用の挟持部材１２が、中間型４に相対向して設けられている。そして、下型側金型面１１側の金型貫通孔３６の周縁部と離型フィルム用の挟持部材１２の天面とによって離型フィルム７を挟持する。この挟持部材１２に付設されるものとして、図の上下方向に沿って伸びる所要複数個の取付棒３８と、挟持部材１２・取付棒３８を上下動に弾性的に摺動させるスプリング等からなる適宜な弾性部材３９とが少なくとも設けられている。つまり、図１（２）に示す型開き状態では、下型３に設けた挟持部材１２の天面が上方に突出した状態で、且つ、弾性部材３９が復元した状態で待機する。そして、中間型４と下型３とを型締めすると、挟持部材１２・取付棒３８が一体となって下動すると同時に、弾性部材３９が縮んだ状態になる。
【００３８】
次に、中間型４と下型３の挟持部材１２とで離型フィルム７を挟持した状態で、更に中間型４と挟持部材１２とを一体で下動させる。これにより、図２（１）に示すように、挟持部材１２に挟持されない部分、すなわち貫通孔３７に重なる部分の離型フィルム７が、キャビティ部材２０の天面の基板当接部位４０に当接する。このキャビティ部材２０は、下型キャビティ面５を備えた凸所３３の外周囲に嵌入される。また、キャビティ部材２０には、凸所３３を収容するように凸所３３に重なる部分に開口が設けられている。
このキャビティ部材２０の断面形状は、図例のとおり、Ｌ字形状をしている。キャビティ部材２０におけるＬ字形状の垂直部分には、次の構成要素が設けられている。それらの構成要素は、主に、離型フィルム７を介して基板外周部２６に当接する基板当接部位４０である。また、下型キャビティ面５の外周囲に配置され、下型キャビティ面５と併せてキャビティの底面を形成するキャビティ外周面２２である。また、基板当接部位４０の面とキャビティ外周面２２との間に設けられたキャビティ側面２３である。そして、キャビティ部材２０におけるＬ字形状の水平部分には、次の構成要素が設けられている。それらの構成要素は、挟持部材１２が載置される上面と、キャビティ部材２０が下動した場合に下型面９に当接する下面とである。また、キャビティ部材２０を上下方向に弾性的に摺動させるスプリング等からなる適宜な弾性部材４１である。弾性部材４１は、下型面９よりも凹んだ部分に嵌装される。
つまり、図１（２）に示す型開き状態では、キャビティ部材２０の基板当接部位４０の面およびキャビティ面２１（キャビティ外周面２２・キャビティ側面２３）が、下型キャビティ面５よりも上方に突出し且つ挟持部材１２の天面よりも低い位置で待機する。また、弾性部材４１が復元した状態で待機する。そして、中間型４と下型３とが嵌装して型締めする図５（２）に示す状態になると、キャビティ部材２０における水平部分の上面と挟持部材１２の底面とが、および、キャビティ部材２０における水平部分の下面と下型面９とが当接して、弾性部材４１が最も縮んだ状態になる。
ここで、キャビティ部材２０のキャビティ面２１（キャビティ外周面２２とキャビティ側面２３）と、凸所３３の天面における下型キャビティ面５とが、キャビティ全面を構成している。
【００３９】
次に、中間型４と下型３の挟持部材１２とで離型フィルム７を挟持した状態で、更に中間型４と挟持部材１２とを一体で下動させる。これによって、図２（２）に示す状態を経て、図３（１）に示すように、中間型４と下型３とが嵌装された状態で型締めして、キャビティ空間部６が形成される。そして、挟持部材１２の底面とキャビティ部材２０の水平部分の上面とが当接する。このとき、キャビティ部材２０の水平部分の下面と下型面９とは離間した状態であって、キャビティ部材２０の弾性部材４１も復元した状態である。
また、図３（１）に示すように、キャビティ全面に離型フィルム７を被覆し且つ下型キャビティ面５に離型フィルム７を確実にフィットさせる。これを実現するために、図２（１）に示すように、挟持部材１２の天面と中間型４とが離型フィルム７を挟持した状態で中間型４を下動させる。このことにより、基板当接部位４０の内側において挟持されていない状態にあって、且つ、樹脂封止成形用金型１により加熱されていることによって柔軟になっている離型フィルム７が、伸張する。これらによって、伸張した離型フィルム７がキャビティ全面の形状に沿って被覆する。したがって、光電子部品２８が有するレンズ形状の曲面部３１（図１（１）参照）に対応して少なくとも下型キャビティ面５に形成された特有の曲面形状にも、離型フィルム７を確実にフィットさせることができる。
従って、キャビティ全面の形状に沿って、離型フィルム７を効率良く被覆し且つ確実に下型キャビティ面５にフィットさせているので、高密着性を有する樹脂材料（透光性樹脂１７）を使用した場合においても、硬化樹脂１９が型面に付着することなく効率良く光電子部品２８を離型することができる。
【００４０】
この離型フィルム７を下型キャビティ面５に確実にフィットさせるために、下型キャビティ面５が形成された凸所３３に、および／または、キャビティ部材２０のキャビティ面２１を形成する部位に、離型フィルム７を強制的に吸引する適宜なフィルム吸着固定手段（図示なし）を設ける構成を採用することが好ましい。この場合においては、吸着固定する対象が基板１５でなく離型フィルム７ではあるが、前述した基板装着固定手段３４における基板吸着固定方式とほぼ同様の構成を採用してもよい。
このフィルム装着固定手段を使用して、少なくとも下型面９の所定位置（下型キャビティ面５）に離型フィルム７を強制的に吸引して吸着固定することができる。そして、図５（３）に示す状態、すなわち光電子部品２８（成形品）を樹脂封止した後に中間型４と下型３とを型開きして下型３のみを下動する状態において、吸引排出作用と同様の経路を使用して、封止成形部２５において硬化した部分（硬化樹脂１９）を離型フィルム７を介して圧送する、下型面９から光電子部品２８（成形品）を離型するための圧送機構も併用することができる。これによれば、基板１５の大型化・薄型化が進んだとしても、従来のエジェクタピン等の突き出し部材を使用せずに、光電子部品２８を圧送して離型することができる。したがって、硬化樹脂１９をより一層損傷しないようにして、光電子部品２８を効率良く離型することができる。また、硬化樹脂１９は高温時の硬度が低いことから、樹脂封止成形用金型１から離型する際に型面に付着しやすくなる。この場合においても、下型キャビティ面５にフィットしたフィルム皺のない離型フィルム７によって、硬化樹脂１９の部分を効率良く離型することができる。
また、下型キャビティ面５に離型フィルム７をフィットさせるために、好ましくは、キャビティ全面に被覆される離型フィルム７にエアブローする、特に、特有の曲面形状に対してエアブローするエアブロー機構４２を設けてもよい（図２（２）参照。）。このエアブロー機構４２によれば、より一層キャビティ全面（下型キャビティ面５・キャビティ面２１）の形状に沿って、伸張した離型フィルム７を被覆させることができる。
また、離型フィルム７を確実にフィットさせるために、前述した方法を適宜に組み合わせることもできる。これらによって、基板１５に装着された様々な光素子１６に対応する様々な特有の曲面形状を含む任意の形状で形成されたキャビティを有する下型キャビティ面５に、離型フィルム７を効率良く被覆でき且つ確実にフィットさせることができる。
【００４１】
ここで、図２（１）に示す状態から図３（１）に示すキャビティ空間部６を形成するまでの過程において、キャビティ全面の形状に沿って確実に被覆する離型フィルム７は、樹脂封止成形用金型１全体により加熱されていることによって柔軟になって伸張することに加えて、耐熱性、耐久性に優れている。そして、様々な形状、例えば、特有の曲面形状、その他の任意の形状を有するキャビティが設けられている下型キャビティ面５においても、離型フィルム７が上方に移動すること、および、キャビティに被覆された離型フィルム７にフィルム皺が発生することが防止される。特に、光電子部品２８が有するレンズ形状の曲面部３１（図１（１）参照）に対応する型面において、離型フィルム７の凹凸が効率良く防止される。これらによって、樹脂封止後の光電子部品２８のレンズ面および個々の光電子部品３０のレンズ面を鏡面状態に確保することができる。
【００４２】
ここで、本発明に係る光素子１６の樹脂封止成形方法について、図１乃至図５を参照して、以下に段階的に説明する。
【００４３】
まず、図１（２）に示すように、上型２と下型３と中間型４（樹脂封止成形用金型１）が型開きした状態において、下型キャビティ面５と中間型４の下面（下型側金型面１１）との間に離型フィルム７を張設する。
【００４４】
次に、図２（１）に示すように、離型フィルム７が中間型４の下型側金型面１１に当接した状態で、下型側金型面１１と挟持部材１２の天面とによって離型フィルム７を挟持する。そして、この状態で、中間型４と挟持部材１２とを一体となって下動させる。これにより、図２（２）の状態を経て、挟持部材１２の底面とキャビティ部材２０の水平部分の上面とが当接する（図３（１）参照）。ここで、図２（２）に示されているように、エアブロー機構４２を使用して、下型キャビティ面５に向かって離型フィルム７をエアブローする。これにより、中間型４の金型貫通孔３６（挟持部材１２の貫通孔３７に対応）において挟持されていない伸張した状態の離型フィルム７を、少なくとも下型キャビティ面５とキャビティ面２１（キャビティ外周面２２・キャビティ側面２３）とを含むキャビティ全面の形状に沿って確実に被覆させることができる。ここまでの工程により、キャビティ空間部６を形成する。
【００４５】
次に、図３（２）に示すように、一体型の搬送手段４３を、樹脂封止成形用金型１の内部（上型２と中間型４及び下型３との間）に進入させる。この搬送手段４３には、上型面８に対向する側には封止成形部２５の部分を下方に向けた封止前基板２４が固定され、下型キャビティ面５に対向する側には所要量の透光性樹脂１７が収容されている。この一体型の搬送手段４３に代えて、基板１５と透光性樹脂１７とを夫々の搬送手段で各別に供給してもよく、前述したエアブロー機構４２を一体型の搬送手段４３に備えてもよい。
【００４６】
次に、図４（１）に示すように、封止前基板２４の非装着面２７を上型面８の所定位置に基板装着固定手段３４にて確実に装着固定する。また、キャビティ空間部６に所要量の透光性樹脂１７を供給する。そして、キャビティ空間部６に供給された所要量の透光性樹脂１７を、好ましくは、透光性樹脂１７が加熱溶融化するのに必要な所定の温度の近傍まで、樹脂封止成形用金型１全体を使用して加熱する。
ここまでの図１（２）乃至図４（１）に示す各工程において、封止前基板２４の上型面８への装着固定、キャビティ空間部６の形成、樹脂封止成形用金型１全体の予備加熱、或いは、キャビティ空間部６への透光性樹脂１７の供給等の実施順序については、後述する図４（２）に示す真空引き工程までに実施できれば、適宜に変更することができる。
【００４７】
次に、図４（２）に示すように、キャビティ空間部６内に透光性樹脂１７を供給した状態で、上型２と中間型４及び下型３とを嵌装させることによって中間型締め状態を実現する。この状態において、上型面８に設けられたシール部材１３に上型側金型面１０が当接することによってシール部材１３がつぶれた状態となる。これによって、少なくとも、キャビティ空間部６を外気遮断状態にして外気遮断空間部１４が形成される。これと略同時に、真空引き機構に連絡する吸引排出孔３５を使用して、外気遮断空間部１４における空気を強制的に吸引して排出する（図４（２）の破線矢印部分）。なお、キャビティ空間部６における透光性樹脂１７は、図４（２）に示す状態で溶融化していなくても、図５（１）に示す状態までに溶融化していれば、強制的に吸引するタイミングを適宜に変更して実施できる。また、樹脂封止成形用金型１の真空引き工程を、中間型締め状態（図４（２）参照。）で実施するようにしている。これに限らず、中間型締め状態と完全型締め状態（図５（２）参照。）とにおいて真空引き工程を断続的に実施してもよい。また、樹脂封止成形用金型１の型締め動作を停止させることなく、前述した中間型締め状態の位置から完全型締め状態の位置に至るまでの間、型締めの速度（樹脂封止成形用金型１の型締め速度）を遅くしながら連続的に真空引き工程を行うように適宜に変更して実施できる。
【００４８】
次に、図５（１）に示すように、上型２と中間型４及び下型３とを更に嵌装させて中間型４と下型３とを一体として上動することにより、キャビティ空間部６の基板当接部位４０の面が、封止前基板２４の基板外周部２６に離型フィルム７を介して当接する。これにより、キャビティ空間部６の溶融樹脂１８に光素子１６が浸漬される。このとき、キャビティ空間部６に被覆した離型フィルム７は、溶融樹脂１８によって、キャビティ部材２０のキャビティ面２１を構成するキャビティ外周面２２とキャビティ側面２３とにフィットする。そして、離型フィルム７は、フィルム皺を発生することなく、より一層、キャビティ面２１の形状に沿って効率良く被覆され且つ確実にフィットする。また、離型フィルム７は、下型キャビティ面５においても、溶融樹脂１８によって、より一層フィルム皺を発生することなく、凹凸を形成することなく、下型キャビティ面５の特有の曲面形状に沿って確実にフィットする。
また、キャビティ空間部６における突出した基板当接部位４０の部分が、離型フィルム７を介して基板外周部２６を確実に当接する。従って、図５（２）に示す完全型締め状態において、溶融樹脂１８が封止成形部２５（図１（１）参照）に完全に充填された状態になったとしても、基板外周部２６上に溶融樹脂１８が漏出することを効率良く防止することができる。
【００４９】
次に、図５（２）に示すように、図５（１）に示す封止前基板２４が基板当接部位４０に当接した状態から、中間型４と下型３とが更に嵌装して下型３（凸所３３の部分）のみを上動させる。これにより、下型キャビティ面５がキャビティ外周面２２と略同一平面上となり、封止成形部２５（図１（１）参照）に完全に溶融樹脂１８が充填される。
この図５（２）に示す状態に至るまで、挟持部材１２とキャビティ部材２０とが当接状態のままで、一体となって下動する。これによって、キャビティ部材２０の水平部分の下面と下型面９とが当接すると共に、下型２に設けた各弾性部材３９・４１が最も縮んだ状態となる。図５（２）に示された状態が、樹脂封止成形用金型１（上型２・下型３・中間型４）の完全型締め状態となる。
なお、樹脂封止成形用金型１の完全型締め状態については、キャビティ空間部６を形成する下型キャビティ面５における曲面以外の平面とキャビティ外周面２２とを略同一平面上にして実施するように説明している。これに限らず、様々な基板１５に対応して、キャビティ空間部６における樹脂量を調整することができるようにしてもよい。例えば、キャビティ外周面２２よりも下型キャビティ面５を図の上下方向に高い位置、或いは、低い位置に適宜設定することで、封止成形部２５の厚み、この場合、封止成形部２５の平面部３２の厚みを任意に変更する構成にしてもよい。
例えば、平面部３２の厚みを完全になくすのであれば、キャビティ空間部６に透光性樹脂１７を供給する際には、キャビティ空間部６の全体に透光性樹脂１７を供給するのではなく、キャビティ空間部６において曲面形状を有する部分のみに、所要量の透光性樹脂１７を供給することができる。
そして、樹脂成形圧力については、従来のトランスファー成形での樹脂成形圧力と同じか、或いは、低い樹脂成形圧力で、適宜に変更して実施できる。この場合、下型３の凸所３３における天面である下型キャビティ面５に被覆された離型フィルム７を介して型締め圧力をモニタリングできるように圧力センサー等の測定機器（図示なし）を凸所３３に埋設する構成にしてもよい。
また、真空引きを解除するタイミングは、中間型締め状態（図４（２）参照。）から完全型締め状態（図５（２）参照。）になるまでの間において、適宜に変更して実施することができる。この場合において、好ましくは、図５（２）に示す完全型締め状態まで真空引きを継続して、樹脂封止完了後に解除する。
従って、樹脂封止成形用金型１を弾性的に支受して水平状態を保持するので、樹脂封止成形用金型１を各プレス手段のみで上下動させる際に、上型面８、下型面９、上型側金型面１０、及び下型側金型面１１が突き当たる際の衝撃を和らげることができる。また、従来のトランスファーレス成形の三型構成の金型において、特有の曲面形状で形成されたキャビティの形状に沿って離型フィルム７がうまく被覆されないこと、キャビティ全面に離型フィルムが被覆されていないこと等による樹脂成形上の問題を効率良く解決することができる。
【００５０】
次に、図示していないが、樹脂封止成形用金型１を図５（２）に示す完全型締め状態に保持しながら、封止成形部２５における溶融樹脂１８を硬化するための所要時間を経過させる。これにより、溶融樹脂１８を硬化させて硬化樹脂１９を形成して、最終的に、光電子部品２８（成形品）を完成させる（図１（１）参照。）。
【００５１】
次に、樹脂封止成形された光電子部品２８（成形品）を樹脂封止成形用金型１および離型フィルム７から離型するために、図５（２）に示す完全型締め状態から図５（１）の状態へ移行する。まず、図５（３）に示すように、中間型４と下型３とを型開きして下型３（凸所３３の部分）のみを下動させる。これにより、下型キャビティ面５が下動して下型キャビティ面５の上面がキャビティ外周面２２よりも低い位置に戻る。すると、硬化樹脂１９の部分に被覆された離型フィルム７と下型キャビティ面５との間に隙間ができて、離型フィルムを７介して下型キャビティ面５から光電子部品２８（成形品）を離型することができる。
【００５２】
次に、図示していないが、光電子部品２８（成形品）が下型面１９の所定位置（下型キャビティ面５）から離型した状態で、上型２と中間型４および下型３とを、更に型開きする。次に、上型面８の所定位置に装着固定された光電子部品２８（成形品）を樹脂封止成形用金型１の外へ取り出すために、図３（２）に示された状態とほぼ同様にして、一体型の搬送手段４３を上型２と中間型４及び下型３との間に進入させる。そして、上型面８の所定位置から光電子部品２８（成形品）を取り出す。このとき、一体型の搬送手段４３が樹脂封止成形用金型１の外に退出する際に、適宜なクリーニング機構（図示なし）にて使用済の離型フィルム７をクリーニングしてもよい。これにより、樹脂封止成形用金型１の内外をクリーンな状態に維持させて、光電子部品２８（成形品）の品質レベルをより一層向上させることができる。なお、封止前基板２４および透光性樹脂１７の搬送と光電子部品２８（成形品）の搬送とを、同一の搬送手段４３、或いは、各別の搬送手段４３であるメカチャック搬送機構やロボットアーム搬送機構等を使用して実施する。
【００５３】
以上のような一連の樹脂封止工程を経て、封止前基板２４を光電子部品２８（成形品）に樹脂封止成形することができる。当然のことながら、この一連の樹脂封止工程については、連続的、或いは、断続的に、稼動・停止させるように適宜に変更して実施できる。
【００５４】
以上説明したように、本発明に係る光素子１６の樹脂封止成形方法によれば、様々な基板１５に装着された光素子１６を樹脂封止成形する際に、樹脂封止成形用金型１（上型２・下型３・中間型４）と透光性樹脂１７（高密着性を有する樹脂材料も含む）からなる硬化樹脂１９との離型性が格段に向上する。また、光電子部品２８（成形品）と樹脂封止成形用金型１との離型性が格段に向上する。そして、これらの離型フィルム成形の長所、および、様々な透光性樹脂１７を加熱溶融化する際に発生するボイド（気泡）を防止する真空引き成形の長所を生かすことができる。また、樹脂封止成形する際に、離型フィルム７を、キャビティ全面の形状に沿って効率良く被覆させることができ、且つ、下型キャビティ面５に確実にフィットさせることができる。これらによって、様々な基板１５・透光性樹脂１７を使用して、品質レベルを向上させて効率良く樹脂封止成形することができる。
【００５５】
なお、本実施形態においては、固定された上型２と上下方向に嵌装自在な中間型４と下型３とから成る樹脂封止成形用金型１について説明した。これに限らず、樹脂封止成形用金型１において可動させる部分を任意に変更させて実施することもできる。また、上型２ではシール部材１３、基板装着固定手段３４、吸引排出孔３５を含む構成とし、中間型４では金型貫通孔３６を含む構成とし、下型３では挟持部材１２（取付棒３８・弾性部材３９を含む）、キャビティ部材２０（弾性部材４１を含む）を含む構成とした。そして、上型面８の所定位置に基板１５を装着固定させ、且つ、キャビティ空間部６におけるキャビティ全面に離型フィルム７を被覆するようにした。これに限らず、基板１５や離型フィルム７の装着固定を満足させるのであれば、適宜に各手段・各機構・各部材の形状・配置・数量等の構成要件を変更させて対応することも可能である。
また、樹脂材料として、顆粒状樹脂である透光性樹脂１７を使用して封止成形する構成について説明した。これに代えて、顆粒状樹脂ではなく液状樹脂・粉末状樹脂、或いは、粉末よりも粒径が大きく顆粒よりも粒径の小さい微粒状樹脂を採用して実施することも適宜可能である。
また、前述の樹脂封止成形を、ワイヤで基板１５と光素子１６をワイヤボンディングするワイヤボンディング基板、ワイヤの無いバンプを介して光素子１６と接続するフリップチップ基板、或いは、ウェーハ基板等においても適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１（１）・（２）は、対象となる光素子を装着した基板の断面図および側面図と、本発明に係る樹脂封止成形方法を実施するために使用される金型の断面図を示す。
【図２】図２（１）・（２）は、図１（２）の金型要部の断面図であって、下型と中間型とが嵌装して離型フィルムを挟持した状態を示す。
【図３】図３（１）・（２）は、図１（２）の金型要部の断面図であって、下型と中間型とが嵌装してキャビティ空間部を段階的に形成した状態を示す。
【図４】図４（１）・（２）は、図１（２）の金型要部の断面図であって、基板と樹脂材料とを金型内に供給した状態で、更に真空引きを行う状態を示す。
【図５】図５（１）・（２）・（３）は、図１（２）の金型要部の断面図であって、上型と中下型とが型締め（完全型締め含む）して光素子を溶融樹脂にて樹脂封止成形する状態および樹脂封止後の形成された光電子部品（成形品）を離型する状態を示す。
【符号の説明】
【００５７】
１    樹脂封止成形用金型
２    上型
３    下型
４    中間型
５    下型キャビティ面
６    キャビティ空間部
７    離型フィルム
８    上型面
９    下型面
１０    上型側金型面
１１    下型側金型面
１２    挟持部材
１３    シール部材
１４    外気遮断空間部
１５    基板
１６    光素子
１７    透光性樹脂（樹脂材料）
１８    溶融樹脂
１９    硬化樹脂
２０    キャビティ部材
２１    キャビティ面
２２    キャビティ外周面
２３    キャビティ側面
２４    封止前基板
２５    封止成形部
２６    基板外周部
２７    非装着面
２８    光電子部品（成形品）
２９    切断部位
３０    個々の光電子部品
３１    曲面部
３２    平面部
３３    凸所
３４    基板装着固定手段
３５    吸引排出孔
３６    金型貫通孔
３７    貫通孔
３８    取付棒
３９・４１    弾性部材
４０    基板当接部位
４２    エアブロー機構
４３    搬送手段
【図１】
0005004410.tif 000002
【図２】
0005004410.tif 000003
【図３】
0005004410.tif 000004
【図４】
0005004410.tif 000005
【図５】
0005004410.tif 000006