(57)【要約】【課題】発光素子の高さが異なっても、色度ばらつきを抑制することが可能な発光装置の製造方法および発光装置を提供する。【解決手段】発光装置１は、配線パターンが形成された絶縁基板１１に複数の発光素子１０を搭載する搭載工程と、複数の発光素子１０を蛍光体非含有樹脂で封止して第１樹脂層１２を形成する封止工程と、第１樹脂層１２の上面を研磨する研磨工程と、第１樹脂層１２を絶縁基板１１と共に切断して複数の発光素子１０を個々に分割する個片化工程と、第１樹脂層１２に、蛍光体を含有した樹脂で第２樹脂層１６をポッティングで形成する蛍光層形成工程とで形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に複数の発光素子を搭載する搭載工程と、
前記複数の発光素子を蛍光体非含有樹脂で封止して第１樹脂層を形成する封止工程と、
前記第１樹脂層の上面を研磨する研磨工程と、
前記第１樹脂層に、蛍光体を含有した樹脂で第２樹脂層を形成する蛍光層形成工程とを含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記研磨工程の後に、前記第１樹脂層を前記基材と共に切断して前記複数の発光素子を個々に分割する個片化工程を含むことを特徴とする請求項１記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記研磨工程は、前記第１樹脂層の上面全体を粗面に均すように研磨することを特徴とする請求項１または２記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記蛍光層形成工程は、ポッティングにて形成することを特徴とする請求項１記載の発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記請求項１から４のいずれかの項に記載の発光装置の製造方法によって製造された発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体を含有した樹脂を含む樹脂層で発光素子を封止した発光装置の製造方法および発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光体を含有した樹脂で発光素子を封止した従来の発光装置として特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載の発光装置は、サブマウント素子の上にフリップチップ型の発光素子を導通搭載すると共に、この発光素子を波長変換用の蛍光物質を含有した樹脂のパッケージによって封止し、発光素子の外郭面からのパッケージの厚さを発光方向の全方位でほぼ等しくし、発光素子の発光方向の全方位に対して蛍光物質による波長変換度を均一化したものである。
【特許文献１】特開２０００−２０８８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、蛍光体を含有した樹脂で発光素子を封止して樹脂層を形成するとその厚みが問題となる。それは、蛍光体は、発光素子からの光を波長変換して補色となる色を発光し、発光素子からの光と、蛍光体からの光とが混色することで所望とする光とするものであるので、樹脂層の厚みが変わると所望とする色とは異なってしまう。
【０００４】
従って基材に複数の発光素子を搭載して、一度に数多くの発光装置を得る場合では、発光素子の高さがそれぞれ異なると、樹脂層の厚みが相対的に異なることになるので、色度のばらつきが大きくなってしまう。このような場合には、半導体層を積層する基板を研磨して発光素子の高さを調整することが行われたり、色度ばらつきの大きいものを除外したりしている。
【０００５】
そこで本発明は、それぞれの発光素子の高さが異なっても、色度ばらつきを抑制することが可能な発光装置の製造方法および発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、基材に複数の発光素子を搭載し、前記複数の発光素子を蛍光体非含有樹脂で封止して第１樹脂層を形成し、前記第１樹脂層の上面を研磨し、前記第１樹脂層に、蛍光体を含有した樹脂で第２樹脂層を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、蛍光体非含有樹脂で形成した第１樹脂層を研磨して厚みを調整することにより、基材に搭載された発光素子の高さが一様でなくとも基材から第１樹脂層の上面までの高さを揃えることができ、また、第１樹脂層の表面が波打つように歪んでいても、基材から第１樹脂層の上面までの微妙な高さの違いを取り除くことができる。さらに、蛍光体を含有した第２樹脂層を形成することで、発光素子の高さが異なっても、色度ばらつきを抑制することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本願の第１の発明は、基材に複数の発光素子を搭載する搭載工程と、複数の発光素子を蛍光体非含有樹脂で封止して第１樹脂層を形成する封止工程と、第１樹脂層の上面を研磨する研磨工程と、第１樹脂層に、蛍光体を含有した樹脂で第２樹脂層を形成する蛍光層形成工程とを含むことを特徴としたものである。
【０００９】
まず基材に複数の発光素子を搭載し、次に蛍光体非含有樹脂でそれぞれの発光素子を封止して第１樹脂層を形成する。そして蛍光体を含有した第２樹脂層を第１樹脂層に形成することで、基材に搭載された発光素子の高さが一様でなくとも基材から第１樹脂層の上面までの高さを揃えることができる。また、第２樹脂層を形成する前に、第１樹脂層の上面を研磨して第１樹脂層の厚みを調整することで、第１樹脂層の表面が波打つように歪んでいても、基材から第１樹脂層の上面までの微妙な高さの違いを取り除くことができる。さらに、蛍光体を含有した第２樹脂層を形成することで、発光素子の高さが異なっても、色度ばらつきを抑制することが可能である。
【００１０】
本願の第２の発明は、研磨工程の後に、第１樹脂層を基材と共に切断して複数の発光素子を個々に分割する個片化工程を含むことを特徴としたものである。
【００１１】
研磨工程の後に発光素子を個々に分割することで、第２樹脂層を個々に第１樹脂層に形成することができるので、第２樹脂層を第１樹脂層の周囲全体に覆うように形成することができる。
【００１２】
本願の第３の発明は、研磨工程は、第１樹脂層の上面全体を粗面に均すように研磨することを特徴としたものである。第１樹脂層の上面全体を粗面に形成することで、第１樹脂層と第２樹脂層との界面で、反射率の違いから発生する全反射を抑制することができる。
【００１３】
本願の第４の発明は、蛍光層形成工程は、ポッティングにて形成することを特徴としたものである。
【００１４】
第２樹脂層をポッティングで形成することで高い量産性を確保することができる。
【００１５】
本願の第５の発明は、第１から第４の発明のいずれかに記載の発光装置の製造方法によって製造された発光装置としたものである。
【００１６】
このように製造されることで、色度ばらつきを抑制した発光装置とすることができる。      
【００１７】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法を図１および図２に基づいて説明する。図１（Ａ）から同図（Ｄ）は、本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法の前半を説明するための図である。図２（Ａ）から同図（Ｄ）は、本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法の後半を説明するための図である。
【００１８】
図１（Ａ）に示すように、まず発光素子１０を準備する。発光素子１０は、青色発光素子であり、サファイア基板に化合物半導体層であるｎ層、発光層、およびｐ層が積層され、ｎ層にはｎ電極１０ａが、ｐ層にはｐ電極１０ｂがそれぞれボンディング電極として設けられている。
【００１９】
図１（Ｂ）に示すように、発光素子１０を、銅箔で形成された配線パターン（図示せず）が設けられた絶縁基板１１の所定の位置に、ｎ電極１０ａおよびｐ電極１０ｂが配線パターンと導通するように搭載する搭載工程を行う。この絶縁基板１１は、ガラスエポキシ樹脂やＢＴレジンなどで形成することができる。
【００２０】
図１（Ｃ）に示すように、発光素子１０を封止する封止工程を行う。封止工程は、発光素子１０を囲う開口が形成された印刷版を絶縁基板１１に配置し、樹脂をその開口に充填することで、発光素子１０を封止する樹脂層を形成する印刷法で行うことができる。この樹脂は、光透過性で蛍光体を含有していないシリコーン樹脂で、熱硬化性を有したものを採用している。従って、絶縁基板１１上に形成された樹脂層を加熱することで、樹脂層が硬化して第１樹脂層１２となる。
【００２１】
図１（Ｄ）に示すように、封止工程の次に、第１樹脂層１２の上面を研磨する研磨工程を行う。この研磨工程は、印刷法で第１樹脂層１２を形成すると、その上面がなだらかに波打つように形成されるため、その歪みを取り除き平面状とするために行われる。このように第１樹脂層１２の上面を研磨することで、それぞれの発光素子１０の高さが異なっていても、絶縁基板１１から第１樹脂層１２の上面までの高さＨを均一に調整することができる。また第１樹脂層１２の上面が歪んでいても研磨することで、より均一な厚みに調整することができる。
【００２２】
研磨工程では、第１樹脂層１２の上面を研磨する砥石の表面粗さを６００番とすることで、第１樹脂層１２の上面は、平面状に均すように形成できるだけでなく、その表面に微小な凹凸が形成される粗面とすることができる。
【００２３】
図２（Ａ）に示すように、研磨工程の次に、それぞれの発光素子１０を分割する個片化工程を行う。個片化工程は、研磨した第１樹脂層１２の上面から所定の位置を、ブレード１３で、絶縁基板１１ごと切断して個片とする。
【００２４】
図２（Ｂ）に示すように、個片となった発光素子１０をダイボンディング用コレット（図示せず）で第１樹脂層１２の上面を吸着してカップ部１４へ搭載する。カップ部１４は、発光素子１０からの光を反射して主光取り出し方向Ｆへ向かわせるために、開口面積が徐々に広がるように形成された略碗状に形成されている。例えば、コレットで個片となった発光素子１０を吸着するときに研磨工程を省略していると、第１樹脂層１２の上面は波打つような状態になっているので、コレットの吸着面との間に隙間ができて吸着できなかったり、個片化した半導体発光素子１０が傾斜した状態で吸着されたりする。傾斜した状態で吸着されると、カップ部１４に搭載するときに位置ずれが発生して搭載不良となるおそれがある。本実施の形態では、第１樹脂層１２の上面は研磨工程で平面状に研磨しているので、傾斜した状態でコレットに吸着することを防止することができる。従って、高い信頼性を確保することができる。
【００２５】
図２（Ｃ）に示すように、絶縁基板１１に形成された配線パターンとカップ部１４のアノード部（図示せず）およびカソード部（図示せず）とをそれぞれワイヤ１５で接続する。
【００２６】
図２（Ｄ）に示すように、ワイヤボンディングが終わると蛍光層形成工程を行う。蛍光層形成工程は、まず蛍光体（図示せず）を含有した樹脂をポッティングで、カップ部１４へ充填して蛍光層を形成する。蛍光体は、発光素子１０からの青色の光と混色して白色に見えるように、黄色に波長変換するものを採用している。この蛍光体を含有した樹脂は、エポキシ系樹脂を使用することができ、本実施の形態では熱硬化性を有したものを選択している。次にカップ部１４へ樹脂を充填して蛍光層を形成すると、全体を加熱して蛍光層を硬化させて第２樹脂層１６とする。そうすることで複数の発光装置１を形成することができる。
【００２７】
ポッティングで充填する樹脂は含有する蛍光体の濃度が数％であるが、印刷法で用いられる樹脂ではその含有率が５０％以上である。従って、第２樹脂層１６をポッティングで形成することで蛍光体の含有率の低い樹脂を使用することができるので、第２樹脂層１６の光透過率を高くすることができる。つまり高輝度な発光装置１とすることができる。
【００２８】
また、第１樹脂層１２の上面は粗面に形成しているので、第２樹脂層１６との界面で反射率との相違から全反射して発光素子１０方向へ戻る光を低減することができる。
【００２９】
ここで、第１樹脂層１２と第２樹脂層１６と色度ばらつきについて詳細に説明する。ポッティングでカップ部１４へ樹脂を充填して第２樹脂層１６とする量は予め定められており、カップ部１４の形状はそれぞれの発光装置１において同じである。そして、発光素子１０を封止する第１樹脂層１２は、研磨工程でその上面を平面状に研磨され、絶縁基板１１から第１樹脂層１２の上面までをそれぞれ同じ高さＨに調整されている。従って、ポッティングで同じ量が充填された第２樹脂層１６は、第１樹脂層１２の上面からの厚みは、それぞれ発光装置１で同じ厚みＴとすることができる。つまり、発光素子１０から出射した光が、第２樹脂層１６を通過する厚みを、それぞれの発光装置１で同じとすることができるので、発光素子１０の高さがそれぞれで異なっていても、色度のばらつきを防止することができる。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、絶縁基板１１の代わりにリードフレームに第１樹脂層１２で封止された発光素子１０を搭載し、更に第２樹脂層１６を形成するようにしてもよい。また本実施の形態では、第２樹脂層１６をポッティングで形成したが、印刷法で形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、発光素子の高さが異なっても、色度ばらつきを抑制することが可能なので、蛍光体を含有した樹脂を含む樹脂層で発光素子を封止した発光装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】（Ａ）から（Ｄ）は、本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法の前半を説明するための図
【図２】（Ａ）から（Ｄ）は、本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法の後半を説明するための図
【符号の説明】
【００３３】
１  発光装置
１０  発光素子
１０ａ  ｎ電極
１０ｂ  ｐ電極
１１  絶縁基板
１２  第１樹脂層
１３  ブレード
１４  カップ部
１５  ワイヤ
１６  第２樹脂層
【図１】
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【図２】
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