CN112242478A - 封装件和发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具备以高精度配置的反射膜的封装件和发光装置。封装件(20)具有:一对引线(23、23),配置在凹部(26)的底面(26a);第一树脂体(24),形成凹部(26)的侧壁(26d);第二树脂体(25),配置在一对引线(23、23)之间;以及反射膜(27),覆盖凹部(26)的侧壁(26d)的内表面(26b)和第二树脂体(25)的上表面(25a)以及下表面(25b)。
Description
本申请是申请日为2016年9年28日、申请号为201610860229.1、发明名称为“封装件和发光装置以及它们的制造方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及封装件和发光装置以及它们的制造方法。
背景技术
在背光灯、照明、车载部件、显示器等的市场中,对小型化、高效率化、高输出化、高可靠性等的要求越来越高,LED提供了一种提高了这些性能的发光装置。特别是,移动设备用的背光灯的薄型化得到发展,与此相伴地,发光装置也变得超薄型化。为了响应市场的这些需求,提供了各种各样的发光装置。
现有的发光装置在陶瓷封装件、树脂封装件上具备反射层,通过该反射层来提高光的导出效率(例如,参照专利文献1、专利文献2)。所述的反射层使用掩模通过蒸镀、溅射、涂敷等方法来形成。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-160032号公报
专利文献2:日本特开2014-158011号公报
发明内容
发明要解决的课题
在具备一对引线的小型的发光装置、封装件中,由于引线之间的区域是微小区域,因此在所述使用掩模的方法中难以对掩模进行定位,且难以在引线之间以高精度形成反射层。
此外,在不使用掩模的情况下,例如在通过涂敷形成反射层的情况下,在涂敷了反射层的材料之后,该反射层的材料会流动,因此难以在所需的区域形成反射层或者有可能导致反射层的膜厚不均匀。
因此,本公开涉及的实施方式提供一种具备以高精度配置的反射膜的封装件和发光装置以及它们的制造方法。
用于解决课题的技术方案
本公开的实施方式涉及的封装件,具有:一对引线,配置在凹部的底面;第一树脂体,形成所述凹部的侧壁;第二树脂体,配置在所述一对引线之间;以及反射膜,覆盖所述凹部的侧壁的内表面和所述第二树脂体的上表面以及下表面。
本公开的实施方式涉及的发光装置,具有:所述封装件;以及发光元件,在所述封装件的所述凹部的底面配置于所述一对引线的至少一方。
本公开的实施方式涉及的封装件的制造方法,包括:准备树脂成型体的工序,所述树脂成型体具备配置在凹部的底面的一对引线、形成所述凹部的侧壁的第一树脂体、以及配置在所述一对引线之间的第二树脂体;至少在所述凹部的底面和所述凹部的侧壁的内表面的整个面形成反射膜的工序;以及在形成了所述反射膜的树脂成型体中剥离所述凹部内的形成于所述一对引线的所述反射膜的工序。
本公开的实施方式涉及的发光装置的制造方法,包括:准备树脂成型体的工序,所述树脂成型体具备配置在凹部的底面的一对引线、形成所述凹部的侧壁的第一树脂体、以及配置在所述一对引线之间的第二树脂体;至少在所述凹部的底面和所述凹部的侧壁的内表面的整个面形成反射膜的工序;在形成了所述反射膜的树脂成型体中剥离所述凹部内的形成于所述一对引线的所述反射膜的工序;以及在剥离了所述反射膜的所述一对引线的至少一方载置发光元件的工序。
本公开的实施方式涉及的陶瓷封装件,具有:一对布线,配置在凹部的底面;第一陶瓷体,形成所述凹部的侧壁;第二陶瓷体,配置在所述一对布线之间;以及反射膜,覆盖所述凹部的侧壁的内表面和所述第二陶瓷体的上表面以及下表面。
发明效果
本公开的实施方式涉及的封装件和发光装置具备以高精度配置的反射膜。此外,本公开的实施方式涉及的封装件的制造方法和发光装置的制造方法能够形成以高精度配置的反射膜。
附图说明
图1是示出第一实施方式涉及的发光装置的概略的图,是示出发光装置的立体图。
图2是示出第一实施方式涉及的发光装置的概略的图,是发光装置的顶视图。
图3是示出第一实施方式涉及的发光装置的概略的图,是图2的III-III剖面向视图。
图4是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是引线框的俯视图。
图5是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是树脂成型体的俯视图。
图6是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是图5的VI-VI剖面向视图。
图7是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是示出反射膜的形成方法的一个例子的图。
图8是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是具备反射膜的树脂成型体的俯视图。
图9是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是图8的IX-IX剖面向视图。
图10是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是示出剥离反射膜的方法的一个例子的图。
图11是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是反射膜被剥离后的树脂成型体的俯视图。
图12是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是图11的XII-XII剖面向视图。
图13是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是载置了发光元件的树脂成型体的剖视图。
图14是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是发光元件被第三树脂体覆盖的树脂成型体的剖视图。
图15是示出第二实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是发光元件被绝缘膜覆盖的树脂成型体的剖视图。
图16是示出第三实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是其他树脂成型体的俯视图。
图17是示出第四实施方式涉及的发光装置的概略的图,是示出发光装置的立体图。
图18是示出第四实施方式涉及的发光装置的概略的图,是示出发光装置的主视图。
图19是示出第四实施方式涉及的发光装置的概略的图,是图18的XIX-XIX剖面向视图。
图20是示出第五实施方式涉及的发光装置的概略的图,是发光装置的顶视图。
图21是示出第五实施方式涉及的发光装置的概略的图,是图20的XXI-XXI剖面向视图。
图22是示出第六实施方式涉及的发光装置的概略的剖视图。
图中:1、1B、1C、1D-发光装置,20、20B、20C-封装件,20D-陶瓷封装件,20a-底面,20b-侧面,20c-上表面,21、21C-树脂成型体,21b、21c、21d、21e-树脂成型体,22-引线框,22a-贯通孔,22C-引线框,220-框体,221-架线,222-吊线,223-贯通孔,23-引线,24-第一树脂体(树脂部),25-第二树脂体(树脂部),25a-上表面,25b-下表面,26-凹部,26a-底面,26b-内表面,26c-开口部,26d-侧壁,26e-上壁部,26f-下壁部,27-反射膜,28-元件安装部,29、29C-树脂部,30-发光元件,40-第三树脂体,50-导线,60-绝缘膜,71-有机溶剂,80-电解槽,81-电解液,82-电源,83-阴极板,84-阳极板,85-开关,90-切割刀,110、120-布线,130-第一陶瓷体,140-第二陶瓷体,T-反射膜的平均厚度。
具体实施方式
以下,对示出实施方式的一个例子的封装件的制造方法和发光装置的制造方法、以及封装件和发光装置进行说明。另外,在以下的说明中参照的图是概略性地示出本实施方式的图,因此存在对各构件的比例、间隔、位置关系等进行夸大或者省略了构件的一部分的图示的情况。此外,在以下的说明中,关于相同的名称和附图标记,原则上表示相同或相同性质的构件,并适当省略详细说明。
(第一实施方式)
<发光装置的结构>
使用图进行说明。图1是示出第一实施方式涉及的发光装置的概略的图,是示出发光装置的立体图。图2是示出第一实施方式涉及的发光装置的概略的图,是发光装置的顶视图。图3是示出第一实施方式涉及的发光装置的概略的图,是图2的III-III剖面向视图。
第一实施方式涉及的发光装置1具备包括第一树脂体24和第二树脂体25的封装件20、发光元件30、第三树脂体40、以及导线50。
<封装件的结构>
封装件20具备引线23、第一树脂体24、第二树脂体25、以及反射膜27,引线23和第一树脂体24以及第二树脂体25一体成型。
封装件20的整体的形状是上表面侧为正方形的大致长方体。封装件20作为外侧的面而具有下表面20a、侧面20b以及上表面20c。封装件20的高度、长度、宽度没有特别限定,能够根据目的和用途适当地进行选择。封装件20的形状可以设为大致立方体、大致六棱柱等多边形形状。
在此,封装件20的下表面20a对于外部的安装基板等而成为安装面。下表面20a由形成在第一树脂体24的下表面和第二树脂体25的下表面25b的反射膜27、以及从反射膜27露出的引线23来构成。在封装件20的周缘侧部分(第一树脂体24的下表面)和分开设置的第二树脂体25的部分以外,下表面20a中的引线23从反射膜27露出。
封装件20的侧面20b由第一树脂体24和在第一树脂体24的角部露出的引线23来构成。侧面20b中的引线23在封装件20的四角呈矩形露出。另外,在侧面20b中,第一树脂体24和引线23形成在大致同一面。
封装件20的上表面20c在俯视下形成为矩形,在中央具备向上方开口的凹部26。在上表面20c侧,在凹部26的开口部26c的周缘上表面、凹部26的内表面26b、以及凹部26的底面26a之中配置于一对引线23、23间的第二树脂体25的上表面25a,设置有反射膜27。
[凹部]
在凹部26的底面26a露出有引线23,在该引线23载置有发光元件30。凹部26的侧壁26d由第一树脂体24构成。侧壁26d的外表面构成了封装件20的侧面20b。
可以在侧壁26d的内表面26b设置光滑的斜面,也可以在表面设置小的凹凸,做成为使光散射的形状。
凹部26在俯视下具有圆形的开口部26c。虽然作为开口部26c的形状示出了圆形,但是也能够采用大致椭圆形、大致多边形形状等。此外,凹部26成为侧壁26d的内表面26b向开口部26c侧扩张的形状。
[引线]
引线23配置在凹部26的底面26a。引线23分开配置为正负一对。一对引线23、23分别相当于阳极电极、阴极电极,意味着导电性各不相同。
引线23的长度、宽度、厚度没有特别限定,能够根据目的和用途适当地进行选择。引线23的材质例如优选为铜、铜合金。引线23的最外表面例如优选被银、铝等反射率高的金属材料覆盖。
在本实施方式中,对露出在凹部26的底面26a的引线23和封装件20的下表面20a的引线23实施了镀覆。
因为对引线23的上表面(凹部26的底面26a)实施了镀覆,所以能够提高对来自发光元件30的光的反射率。
此外,因为对引线23的底面(封装件20的下表面20a)进行了镀覆,所以引线23与焊料等导电性构件的接合强度得以增强。
另外,在本实施方式中,未对引线23的从侧面20b露出的面进行镀覆。未进行镀覆的理由是因为,该面如后述的那样以将封装件20单片化时出现的切断面的状态直接进行使用。
[第一树脂体、第二树脂体]
第一树脂体24固定引线23,并且构成了凹部26的侧壁26d。第二树脂体25配置在一对引线23、23之间。第一树脂体24和第二树脂体25由相同的树脂一体成型。以下,将构成第一树脂体24和第二树脂体25的树脂称为第一树脂。
作为第一树脂,例如能够举出热塑性树脂、热硬化性树脂。
在热塑性树脂的情况下,例如能够使用聚邻苯二甲酰胺树脂、液晶聚合物、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、不饱和聚酯等。
在热硬化性树脂的情况下,例如能够使用环氧树脂、改性环氧树脂、硅酮树脂、改性硅酮树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸酯树脂等。
为了在凹部26的侧壁26d的内表面26b中高效地对光进行反射,也可以在第一树脂中含有光反射构件。例如,氧化钛、氧化锌、氧化锆、氧化铝、氧化硅、玻璃填料、硅石、氧化镁、氧化锑、氢氧化铝、硫酸钡、碳酸镁、碳酸钡相对于水分等比较稳定,且折射率高,而且导热性也优异,因此优选。
[反射膜]
反射膜27设置在第一树脂体24以及第二树脂体25的上表面侧和下表面侧。具体地,反射膜27设置为至少覆盖凹部26的侧壁26d的内表面26b和第二树脂体25的上表面25a以及下表面25b。在反射膜27的形成范围的部分,来自发光元件30的光量比较多,因此通过设置反射膜27,从而能够特别有助于提高对来自发光装置1的正面方向的光的导出效率。另外,露出的一对引线23未被反射膜27覆盖。
在本实施方式中,在封装件20的侧面20b中,第一树脂体24未被反射膜27覆盖。其理由是因为,该面如后述的那样以将封装件20单片化时出现的切断面的状态直接进行使用。
反射膜27是含有光反射构件的粒子的薄膜。该反射膜27能够使光反射构件的粒子分散到有机溶媒中的分散液进行干燥来形成。分散液中的光反射构件的含有率例如能够设为1~30重量%。
有机溶媒没有特别限定,例如能够举出乙醇、异丙醇、二甲苯、甲苯、丙酮、萜品醇、二乙二醇单丁醚、己烷、十三烷、丙二醇单甲醚醋酸酯(PGMEA)、甲基异丁基酮(MIBK)、甲基乙基酮等。为了调整与基材的润湿性,有机溶剂也可以用作一种以上的混合溶液。
光反射构件例如优选TiO2(氧化钛)、Al2O3(氧化铝)、ZrO2(氧化锆)、ZnO(氧化锌)等金属氧化物、玻璃填料、SiO2(氧化硅)等白色颜料等在可见光区域折射率高的材料。折射率优选为1.4~2.8,更优选为1.5~2.8。其中,折射率高的氧化钛在可见光区域可得到良好的反射性,因此特别优选。关于用光反射构件形成了反射膜的第一树脂体24和第二树脂体25的反射率,优选对可见光的反射率为70%以上或者80%以上。特别是,优选在发光元件出射的波长区域中反射率为70%以上或者80%以上。光反射构件包含的氧化钛等白色颜料的调配量只要是50重量%以上且95重量%以下即可,优选为60重量%~95重量%,但不限定于此。
此外,光反射构件的粒子优选是平均粒径为1~1000nm的纳米粒子,更优选是平均粒径为5~300nm的纳米粒子,进一步优选是平均粒径为10~200nm的纳米粒子。通过使用纳米粒子,从而能够形成薄膜且反射率高的反射膜27,因此适合将发光装置1做成为薄型。通过使纳米粒子的分散液干燥来形成反射膜27,从而能够做成为不易从第一树脂体24和第二树脂体25的表面剥落的致密的膜,因此能够构成可靠性高的发光装置1。
作为纳米粒子的粒径,为得到良好的光反射性以及与第一树脂体24和第二树脂体25的良好的密接性,优选平均粒径设为1~100nm,特别优选设为1~50nm。
另外,在本说明书中,使用激光衍射法测定纳米粒子的粒径作为粒径的平均值。关于粒子的大小,使用测定的个数基准(个数分布)。
此外,反射膜27含有的光反射构件与第一树脂体24和第二树脂体25含有的光反射构件可以是同种物质,也可以是不同种物质,此外,这些物质的粒径可以相同,也可以不同。
在封装件的俯视时的外缘的短边的长度为例如100~200μm左右的发光装置中,当在载置发光元件的凹部所设的反射膜的膜厚假设有10μm左右的厚度时,凹部会由于反射膜而变窄。因此,在凹部只能载置相对小型且低输出的发光元件,其结果是,该发光装置的发光相对变暗。
此外,关于在载置发光元件的凹部的底面跨于引线间的导线50,在配置于该引线之间的树脂部上设置有反射膜的情况下,当反射膜厚时,将无法顺利地设置导线50的形状。当反射膜假设有10μm左右的厚度时,导线50会被顶起而成为弯曲的形状,因此第三树脂体40会由于热而收缩或膨胀,从而有可能由于应力而产生导线50断裂、断线、连接部的剥落等。
因此,在本实施方式的封装件20中,反射膜27的平均厚度T优选设为10~1000nm,更优选设为10~500nm,特别优选设为50~200nm,使得能够以稳定的膜厚来形成,且可得到良好的反射性。由此,发光装置1能够在封装件20的凹部26载置相对大型且高输出的发光元件30,因此能够相对明亮地发光。此外,通过将形成在第二树脂体25的上表面25a的反射膜27的膜厚设定在上述范围内,从而能够将在凹部26的底面26a跨于引线23、23间的导线50的形状维持为平滑折弯的形状。另外,在形成反射膜27时,通过使以高浓度含有纳米粒子的分散液干燥,从而能够容易地形成10~500nm左右的薄膜。
当封装件20与外部的安装基板进行例如焊料接合时,会在封装件20的下表面20a粘接焊料层。在假设第二树脂体25的表面未具备反射膜27的情况下,透射了第二树脂体25的光会被焊料层吸收而无法导出到外部。相对于此,本实施方式的封装件20由于在第二树脂体25的上表面25a和下表面25b具备反射膜27,因此能够抑制光被第二树脂体25吸收,并且即使少量的光被第二树脂体25吸收,也会被第二树脂体25的下表面25b的反射膜27向上方反射,因此能够提高光导出效率。
[发光元件]
发光元件30在封装件20的凹部26的底面26a配置于一对引线23的至少一方。发光元件30经由导线50而与引线23电连接。在此使用的发光元件30的形状、大小等没有特别限定。作为发光元件30的发光颜色,能够根据用途来选择任意的波长。例如,作为蓝色(波长为430~490nm的光)的发光元件,能够使用GaN类、InGaN类。作为InGaN类,能够使用InXAlYGa1-X-YN(0≤X≤1,0≤Y≤1,X+Y<1)等。另外,发光元件30除了能够使用面朝上结构的发光元件以外,还能够使用面朝下结构的发光元件。
[第三树脂体]
第三树脂体40覆盖安装在封装件20的凹部26内的发光元件30等。第三树脂体40是为了保护发光元件30等不受外力、尘埃、水分等的侵害并且使发光元件30等的耐热性、耐候性、耐光性良好而设置的。
以下将构成第三树脂体40的树脂称为第三树脂。作为第三树脂,能够举出热硬化性树脂,例如,硅酮树脂、环氧树脂、尿素树脂等透明的材料。除了这样的材料以外,为了使其具有规定的功能,也能够含有荧光体、光反射率高的物质等填料。
第三树脂例如能够通过混合荧光体而使发光装置1的色调调整变得容易。
作为第三树脂含有的填料,例如能够适当地使用SiO2、TiO2、Al2O3、ZrO2、MgO等光反射率高的物质。此外,以遮挡不需要的波长为目的,例如能够使用有机、无机的着色染料、着色颜料。
[导线]
导线50是用于对发光元件30、保护元件等电子部件与引线23进行电连接的导电性的布线。作为导线50的材质,可列举使用Au(金)、Ag(银)、Cu(铜)、Pt(铂)、Al(铝)等金属以及它们的合金,特别优选使用导热率等优异的Au。另外,导线50的粗细没有特别限定,能够根据目的和用途适当地进行选择。
[其它]
也能够在发光装置1设置齐纳二极管作为保护元件。齐纳二极管能够与发光元件30分开地载置在凹部26的底面26a的引线23。此外,也能够采用如下结构,即,齐纳二极管载置于凹部26的底面26a的引线23且在该齐纳二极管上载置发光元件30。
本实施方式涉及的封装件20和发光装置1具备以高精度配置的反射膜27,因此比以往更能反射来自发光元件、荧光体的光,从而向发光上表面侧导出光。发光装置1能够提高光导出效率,能够提高光通量。
[发光装置的制造方法]
以下,对与多个发光装置对应的多个基板以配置为阵列状的集合基板的方式制造的情况进行说明。第一实施方式涉及的发光装置的制造方法进行如下工序:准备作为集合基板的树脂成型体的工序;形成反射膜的工序;剥离一部分反射膜的工序;载置发光元件的工序;用第三树脂覆盖发光元件的工序;以及单片化工序。
<准备树脂成型体的工序>
图4是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是引线框的俯视图。图5是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是树脂成型体的俯视图。图6是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是图5的VI-VI剖面向视图。
树脂成型体21具备引线框22和树脂部29,具备与多个发光装置对应的多个凹部26。在引线框22,以规定的图案形成有贯通孔22a。规定的图案构成为,分为两个引线区域以使得在进行单片化时成为不同种电极,而且在保持该两个引线的同时包围引线区域。因为沿着贯通孔22a进行单片化,所以优选直线形状。引线框22能够使用平板状的金属板,也能够使用设置有台阶、凹凸的金属板。引线框22是对平板状的金属板进行冲裁加工、蚀刻加工等而成的。
贯通孔22a形成为,在对树脂成型体21进行单片化而做成封装件20时使引线23成为正负一对。此外,贯通孔22a还形成为,在切断树脂成型体21时使切断引线23的面积减少。例如,横向设置贯通孔22a,使得成为正负一对引线23。当细长的贯通孔的宽度(一对引线23、23间的宽度W)为1mm以下时,例如为500~800μm时,能够使封装件小型化,因此优选。此外,在相当于对树脂成型体21进行单片化时的剪切部分的位置设置贯通孔22a。其中,为了使引线框22的一部分不会脱落,或者为了使引线23露出在封装件20的侧面20b,连结引线框22的一部分。例如使用切割刀90(参照图14)对树脂成型体21进行切割,所以贯通孔22a优选在纵向、横向或斜向上呈直线形成。相当于该被切割的部分的位置的贯通孔22a、22a之间成为一个封装件20的结构。
引线框22例如使用铜、铜合金等电良导体形成。此外,为了提高对来自发光元件30的光的反射率,能够实施镀银、镀铝等金属镀覆。优选在设置贯通孔22a之后、进行蚀刻处理之后等,夹在上模具和下模具间之前实施金属镀覆,但是也能够在引线框22与树脂部29一体成型之前实施金属镀覆。
引线框22中的引线23意味着相当于成型后的引线23的部分,是指进行单片化之后的状态。引线23配置在进行了单片化时的凹部26的底面26a。树脂部29意味着相当于成型后的第一树脂体24和第二树脂体25的部分,是指进行单片化之前的状态。其中,第一树脂体24形成进行了单片化时的凹部26的侧壁26d。第二树脂体25配置在进行了单片化时的一对引线23之间。
制造树脂成型体21的工序例如具有下述(1)至(5)的工序。
(1)准备具有贯通孔22a的平板状的引线框22。
(2)用分割为上下的模制模具的上模具和下模具夹着引线框22。
(3)将树脂部29的材料,即,含有氧化钛等光反射构件的第一树脂注入到模具中。
(4)使注入的第一树脂硬化或固化。
(5)从模具取出成型体并切除第一树脂的注入痕。
另外,在作为第一树脂而使用热硬化性树脂的情况下,优选利用转移模制进行制造。在该情况下,为使热硬化性树脂硬化,在炉中进行加热处理。另外,也能够通过射出成型、压缩成型、挤出成型来形成树脂成型体21。
<形成反射膜的工序>
图7是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是示出反射膜的形成方法的一个例子的图。图8是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是具备反射膜的成型基板的俯视图。图9是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是图8的IX-IX剖面向视图。
在形成反射膜27的工序中,在进行了单片化时的封装件20之中至少凹部26的底面26a以及凹部26的侧壁26d的内表面26b的整个面形成反射膜27。在此,凹部26的底面26a是指,相当于进行了单片化时的封装件20之中第二树脂体25的上表面25a的部分。
在本实施方式中,将准备的树脂成型体21浸渍于作为光反射构件的分散液的有机溶剂71,然后使其干燥,来形成反射膜27。浸渍时间、干燥时间能够适宜地设定,使得在树脂成型体21上形成平均厚度T为10~300nm的反射膜27。作为该有机溶剂71,使用在有机溶媒中分散有光反射构件的粒子(纳米粒子)的浆料。在有机溶剂71中主要包含具有1~100nm的粒径的金属氧化物。纳米粒子优选为氧化钛。
通过像这样用在有机溶媒中分散有纳米粒子的浆料来涂覆树脂成型体21,从而能够贴合封装件的复杂形状,以高精度形成致密的反射膜27。即,通过用光反射构件的分散液在树脂成型体21形成反射膜27,从而例如能够对凹部26的内侧的第二树脂体25的上表面25a、下表面25b等绝缘部选择性地成膜包含光反射构件的反射膜27。
以下,将形成了反射膜27之后的树脂成型体记为树脂成型体21b。树脂成型体21b在其所有表面形成有反射膜27。即,在进行了单片化时的封装件20中的引线23、第一树脂体24以及第二树脂体25的所有表面形成有反射膜27。
<剥离一部分反射膜的工序>
图10是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是示出剥离反射膜的方法的一个例子的图。图11是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是反射膜被剥离后的成型基板的俯视图。图12是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是图11的XII-XII剖面向视图。
剥离一部分反射膜27的工序是在树脂成型体21b中剥离凹部26内的形成于一对引线23的反射膜的工序。在该工序中,首先将树脂成型体21b浸渍于电解液并对树脂成型体21b通电电流。例如能够使用电解去毛刺装置。
电解去毛刺装置具备电解槽80和电路,电解槽80装满规定的电解液81。在电源82的阴极连接阴极板83,在电源82的阳极连接阳极板84,阴极板83和阳极板84浸在电解液81中。另外,多个阴极板83和阳极板84例如以绝缘的状态配置为格子状,各阴极板83兼具保持电解处理对象物的功能。树脂成型体21b的引线框22与阴极板83电连接。树脂成型体21b以其整体浸在电解液81中的状态被阴极板83保持。
当接通电解去毛刺装置的开关85时,由于电解,在阴极侧产生氢。对树脂成型体21b通电的电流值可以是电解去毛刺装置的一般的电流值,但是为了留下需要的反射膜27并且高效地除去不需要的一部分反射膜27,优选以500A/m2~3000A/m2的电流密度进行通电。更优选为1000A/m2~2500A/m2。
如果是电解去毛刺,则会在形成于引线23上的反射膜27的部分产生电位,因此产生氢,从而使表面的反射膜27剥离。另外,在形成于第一树脂体24和第二树脂体25上的反射膜27的部分不产生电位,因此不产生氢,表面的反射膜27不会剥离。
也可以对树脂成型体21b交替地通电直流电流和交流电流。在该情况下,使通电直流电流的期间比通电交流电流的期间长。通过像这样在产生氢的期间的中途设置不产生氢的期间,从而能够抑制使反射膜27剥离的力。其结果是,能够防止需要的反射膜27被其附近的不需要的反射膜27拉动而剥落。
在剥离一部分反射膜27的工序中,具有在进行电解去毛刺之后除去树脂成型体21c的浮在一对引线23、23上的反射膜的工序。在该工序中,例如能够使用喷水法。由此,能够提高后述的发光元件30等电子部件的安装、导线接合的可靠性。通过至今为止的工序,能够形成在树脂部的表面具备形状复杂、精度高、致密、反射率高的反射膜27的封装件20的集合体。另外,虽然在此从第一树脂体24露出的引线23的形状由圆和直线构成,但是,即使在俯视下是弯曲状、波状、凹凸状等复杂形状,也能够以高精度形成反射膜27。
以下,将除去了不需要的一部分反射膜27之后的树脂成型体记为树脂成型体21c。在将该树脂成型体21c进行单片化的情况下,成为图1的封装件20。在该封装件20中,反射膜27在凹部26的侧壁26d的内表面26b形成至与引线23的边界,并且在第二树脂体25的上表面25a和下表面25b形成至与引线23的边界。此外,反射膜27在封装件20的下表面20a中在第一树脂体24的下表面形成至与引线23的边界。进而,反射膜27形成为沿着第一树脂体24与引线23的边界。
<载置发光元件的工序>
图13是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是载置了发光元件的成型基板的剖视图。在载置发光元件30的工序中,将发光元件30载置在配置于树脂成型体21c的凹部26内的一对引线23、23的至少一方。在此,设发光元件30为面朝上结构,因此向引线23上的安装发光元件30的地方涂敷接合树脂并安装发光元件30,接着,为了使接合树脂硬化,在炉中进行加热处理。
另外,发光装置1的制造方法也可以具有载置保护元件的工序。在该情况下,在树脂成型体21c的凹部26内向安装保护元件的地方涂敷Ag膏剂,然后安装保护元件,为了使Ag膏剂硬化,在炉中进行加热处理。
在发光装置1的制造方法中,接下来使用导线接合装置用导电性的导线50使发光元件30与引线23电连接。另外,在载置了保护元件的情况下,使保护元件与引线电连接。以下,将安装了发光元件30之后的树脂成型体记为树脂成型体21d。
<用第三树脂覆盖发光元件的工序>
图14是示出第一实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是发光元件被第三树脂体覆盖的树脂成型体的剖视图。在用树脂覆盖发光元件的工序中,在树脂成型体21d中从发光元件30上使用例如树脂涂敷装置来涂敷第三树脂。第三树脂除了热硬化性树脂以外,还能够含有荧光体、无机填料、有机填料中的至少一种。在进行涂敷之后,为了使第三树脂硬化,在炉中进行加热处理。
关于第三树脂的填充量,只要是可覆盖发光元件30等电子部件、导线50等的量即可。在将其材料的填充量设为所需的最小限度的情况下,如图所示地使第三树脂体40的表面为大致平坦的形状。另外,在使第三树脂体40具有透镜功能的情况下,可以使第三树脂体40的表面鼓起而做成为炮弹型形状、凸透镜形状。以下,将形成了第三树脂体40之后的树脂成型体记为树脂成型体21e。
<单片化工序>
单片化工序是切断树脂成型体21e而得到单片化的发光装置的工序。在树脂成型体21e的引线框22以规定的图案形成有贯通孔22a,在通过除配置于凹部26的贯通孔22a以外的其它贯通孔22a的位置切断树脂成型体21e。例如,将树脂成型体21e粘附于切割片,用切割刀90同时切断树脂成型体21e的树脂部29和引线框22。
根据本实施方式涉及的封装件和发光装置的制造方法,无需使用掩模,在将准备的树脂成型体21浸渍于作为光反射构件的分散液的有机溶剂71并在整体形成反射膜27之后,除去一部分不需要的反射膜27,因此能够在所需的区域形成反射膜27。
此外,在上述制造方法中,只要将在整个表面形成了反射膜27的树脂成型体21b浸渍于电解液并对与阴极连接的树脂成型体21b通电直流电流,就能够通过氢的产生而从引线23上容易地除去不需要的反射膜27。因此,例如在配置于引线23、23之间的第二树脂体25的上表面25a和下表面25b这样的微小区域也能够直到与引线23的边界为止以高精度形成反射膜27。此外,能够将反射膜27形成为沿着第一树脂体24与引线23的边界。
(第二实施方式)
图15是示出第二实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是发光元件被绝缘膜覆盖的树脂成型体的剖视图。本实施方式涉及的发光装置的制造方法可以在载置发光元件的工序之后且用第三树脂覆盖发光元件的工序之前,还具有用绝缘膜覆盖发光元件的工序。
在载置发光元件30之后使用导线50的情况下,优选在设置导线50之后形成绝缘膜60。在本实施方式中,在安装了发光元件30之后的树脂成型体21d中,从发光元件30和导线50上形成绝缘膜60。
绝缘膜60优选设置为覆盖树脂成型体21d的上表面的大致整个区域。作为绝缘膜60的材料,优选透光性的材料,此外,优选主要使用无机化合物。具体地,可举出Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、ZnO、Nb2O5、MgO、In2O3、Ta2O5、HfO2、SeO、Y2O3等氧化物;SiN、AlN、AlON等氮化物;MgF2等氟化物。它们可以单独使用,或者也可以混合使用。或者,也可以进行层叠。
关于绝缘膜60的膜厚,优选做得薄,使得不会在第三树脂体40/绝缘膜60的界面、绝缘膜60/引线23的界面由于多重反射而产生光的损失。
绝缘膜60的膜厚比第三树脂体40的膜厚薄。绝缘膜60的膜厚大致固定。根据用作绝缘膜60的材料的种类,膜厚的优选的范围略有不同,绝缘膜60的膜厚优选为大约1nm~300nm,更优选为5nm~100nm。在将绝缘膜60设为多层的情况下,优选使层整体的膜厚在该范围内。
这样的绝缘膜60能够通过原子层沉积(ALD:Atomic Layer Deposition)法、溅射法、蒸镀法等形成。其中,ALD法形成的覆膜致密,对具有台阶(凹凸)的形状的覆盖性高,且能够形成厚度均匀的覆膜,因此特别优选。特别是,用ALD法形成的由Al2O3构成的覆膜对水分等环境的隔离性高,是优选的。由此,例如能够有效地抑制引线23上的银镀膜的变色。
(第三实施方式)
图16是示出第三实施方式涉及的发光装置的制造工序的概略的图,是其他树脂成型体的俯视图。在本实施方式涉及的封装件和发光装置的制造方法中,例如也可以准备图16所示的树脂成型体21C。树脂成型体21C具备引线框22C和相当于各封装件的多个树脂部29C,各树脂部29C具备凹部26。因为在树脂成型体21C中树脂部29C已被单片化,所以在单片化工序只切断引线框22C。
引线框22C是板状的构件,在凹部26的周围具有规定形状的贯通孔223。贯通孔223形成为,在对树脂成型体21C进行单片化时引线23成为正负一对。引线框22C具备包围贯通孔223的周围的框体220、架线221、以及吊线222。
架线221从框体220向贯通孔223侧突出并与引线23连接。该架线221是用于将树脂部29C和引线23、23支承在框体220的部位,而且是在进行单片化时被割断的部位。
吊线222配置为从框体220向贯通孔223侧突出并与架线221正交。该吊线222是用于用其前端部支承树脂部29C的部位,不被切断。此外,在单片化之后,用规定的夹具顶着吊线222的基端部,从而能够从引线框22C容易地拆下封装件。
当使用树脂成型体21C来进行形成反射膜的工序时,除了树脂部29C的上表面20c以外,在侧面20b也形成反射膜27。即,在进行了单片化时的封装件中,第一树脂体24和第二树脂体25的整个面被反射膜27覆盖。因此,能够制造在侧面20b也形成了反射膜27的封装件和发光装置。由此,即使从凹部26的侧壁26d的内表面26b被第一树脂体24吸收了一点光,也会被封装件的侧面20b的反射膜27反射,因此能够提高光导出效率。
(第四实施方式)
<发光装置的结构>
图17是示出第四实施方式涉及的发光装置的概略的图,是示出发光装置的立体图。图18是示出第四实施方式涉及的发光装置的概略的图,是示出发光装置的主视图。图19是示出第四实施方式涉及的发光装置的概略的图,是图18的XIX-XIX剖面向视图。发光装置1B具备封装件20B、发光元件30B、第三树脂体40、以及导线50。在该发光装置1B中,封装件20B和发光元件30B的形状与第一实施方式涉及的发光装置1不同。以下,对于与第一实施方式涉及的发光装置1相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。发光元件30B与第一实施方式涉及的发光元件30的不同点在于,在俯视时形成为横长的四边形。
封装件20B的外形具有在作为发光装置1B的厚度方向的Z轴方向上形成为扁平的大致长方体形状,适合用于液晶显示器的背光灯用的光源等的侧视型的安装。封装件20B具备引线23、第一树脂体24、第二树脂体25以及反射膜27,引线23和第一树脂体24以及第二树脂体25一体成型。第一树脂体24具有向发光装置1B的正面侧(Y轴的负方向)开口的凹部26。即,凹部26的侧壁26d由第一树脂体24构成。
在封装件20B中,凹部26在主视时具有横长的开口部。更具体地,开口在主视时是长方形的下边的中央部向下方呈梯形凸出的八边形的形状。此外,凹部26的底面26a具有设为横长的八边形的长条形状。在凹部26的底面26a设置为一对引线23、23露出,在一方的引线23搭载有发光元件30B。
可以在凹部26的侧壁26d的内表面设置光滑的斜面,也可以在表面设置细小的凹凸,从而做成为使光散射的形状。另外,也可以不设置斜面,由相对于凹部26的底面26a大致垂直的面来构成。在凹部26的侧壁26d之中,在发光装置1B的厚度方向(Z轴方向)上彼此对置地设置的上壁部26e和下壁部26f形成得比其它壁部薄。即,上壁部26e和下壁部26f形成得比在发光装置1B的宽度方向(X轴方向)上彼此对置地设置的两个侧壁部更薄。设置在凹部26的底面26a的一对引线23设置为,从下壁部26f的外侧面侧突出,进而弯曲而沿着第一树脂体24的下表面延伸。
封装件20B在发光装置1B的背面(Y轴的正方向)侧形成有用射出成型法形成第一树脂体24和第二树脂体25时向模具内注入树脂材料的浇口的痕迹。浇口痕由第一树脂体24形成,并被反射膜27覆盖。第二树脂体25配置在一对引线23、23之间。在该第二树脂体25中,在发光装置1B的正面(Y轴的负方向)的面(上表面25a)设置有反射膜27。此外,在第一树脂体24中,凹部26的侧壁26d的内表面26b和包括凹部26的开口部26c的周围的面的封装件20B的表面被反射膜27覆盖。另外,在凹部26内填充有第三树脂体40。
该发光装置1B能够与第一实施方式同样地以集合基板的方式制造。另外,引线框在进行制模之后被切断,然后使引线框中的规定部位弯曲,从而形成封装件20B的引线23、23的外部连接端子部。
在发光装置1B中,引线23、23设置为适合于侧视型的安装。此外,作为侧视型的发光装置1B,封装件20B构成为更薄型。在侧视型的封装件中,因为设置在厚度方向上的侧壁的厚度薄,所以侧视型的发光装置在厚度方向上容易漏光。然而,发光装置1B的树脂体整体被反射膜27覆盖,上壁部26e和下壁部26f的内表面以及外表面也被反射膜27覆盖。因此,能够减少从薄壁部分漏出的光,提高光通量。
(第五实施方式)
<发光装置的结构>
图20是示出第五实施方式涉及的发光装置的概略的图,是发光装置的顶视图。图21是示出第五实施方式涉及的发光装置的概略的图,是图20的XXI-XXI剖面向视图。发光装置1C具备封装件20C、发光元件30、第三树脂体40、以及导线50。在该发光装置1C中,封装件20C的形状与第一实施方式涉及的发光装置1不同。以下,对于与第一实施方式涉及的发光装置1相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。
封装件20C在凹部26的底面26a具备元件安装部28。该封装件20C除了一对引线23、23以外还具备元件安装部28。元件安装部28是接合发光元件30的连接盘部(芯片焊盘部)。发光元件30载置在元件安装部28,并与一对引线23、23分别电连接。
在本实施方式中,元件安装部28由与引线23相同的导电材料构成。但是,因为从一对引线23、23对发光元件30进行通电,所以对元件安装部28不进行通电。例如,在图16所示的引线框22C中,使与一个封装件对应的一个吊线222延伸而变形为配置在一对引线23、23的间隙的形状,从而能够形成这样的元件安装部28。
另外,在例如由环氧树脂、硅酮树脂等的树脂构件来构成元件安装部28的情况下,也可以使该元件安装部28例如形成在任一方的引线23上。
(第六实施方式)
<发光装置的结构>
图22是示出第六实施方式涉及的发光装置的概略的剖视图。发光装置1D具备陶瓷封装件20D、发光元件30、第三树脂体40、以及导线50。在该发光装置1D中,陶瓷封装件20D的形状和材料与第一实施方式涉及的发光装置1不同。以下,对于与第一实施方式涉及的发光装置1相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。
陶瓷封装件20D的整体的形状为大致长方体,在上表面设置有凹部26。该陶瓷封装件20D具有第二陶瓷体140和设置在该第二陶瓷体140上的第一陶瓷体130。第一陶瓷体130和第二陶瓷体140由一个或多个绝缘性的片材层叠而成。
作为第一陶瓷体130和第二陶瓷体140的材料,例如能够举出陶瓷。陶瓷的主材料优选从氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、莫来石等中选择。通过在这些主材料中添加烧结助剂等并进行烧结,从而得到陶瓷的基材。也能够使用低温同时烧成陶瓷。
为了高效地对光进行反射,在陶瓷的基材中含有光反射率高的材料(例如,氧化钛等白色填料等)。此外,能够在烧成前的生片的阶段实施各种图案形状的布线。在对陶瓷的材料进行烧成之后,在基底层上以金、银、铜或铝作为材料通过镀覆法、溅射来配置金属材料。
第二陶瓷体140是大致板状,在第一陶瓷体130形成有孔。这些第二陶瓷体140和第一陶瓷体130层叠,并形成凹部26。第一陶瓷体130形成凹部26的侧壁26d。在凹部26分开配置有一对布线110、120,使得一对布线110、120从凹部26的底面26a遍及陶瓷封装件20D的下表面。在一对布线110、120之间配置有第二陶瓷体140。在作为发光装置1D使用时,布线110、120相当于阳极电极、阴极电极。发光元件30例如载置在布线110上。此外,设置在发光元件30的上表面的元件电极(未图示)和布线110、120通过导线50分别连接。而且,发光元件30被第三树脂体40密封。
陶瓷封装件20D的下表面的外侧是安装到外部的基板侧的面。在陶瓷封装件20D的下表面侧,设置有从布线110、120分别经由布线111、121而连续的布线112、122。即,布线112、122经由布线110、120分别与发光元件30的两个元件电极连接。另外,配置在凹部26的布线110、120的最外表面例如优选被银等反射率高的金属材料覆盖。
反射膜27覆盖凹部26的侧壁26d的内表面26b。此外,反射膜27覆盖第二陶瓷体140的上表面,具体地,覆盖凹部26的底面26a之中配置于布线110与布线120之间的部分。此外,反射膜27覆盖第二陶瓷体140的下表面,具体地,覆盖陶瓷封装件20D的下表面之中配置于布线112与布线122之间的部分。进而,反射膜27覆盖第一陶瓷体130的上表面,具体地,覆盖凹部26的开口部26c的周围的面。该发光装置1D能够与第一实施方式同样地以集合基板的方式进行制造。
[实施例]
为了确认本发明的发光装置的性能,进行了以下的实验。制造了与发光装置1相同的形状的发光装置(以下称为实施例1)。实施例1的发光装置的制造方法如下。
准备了作为集合基板的树脂成型体21。树脂成型体21的引线框22使用由铜合金形成且在表面实施了镀银的引线框。第一树脂体24的材料使用作为光反射构件含有10重量%的氧化钛的环氧树脂。此外,第二树脂体25也使用含有10重量%的氧化钛的环氧树脂。关于在第一树脂体24和第二树脂体25中使用的氧化钛,使用平均粒径为0.2μm的氧化钛。此外,为反射膜准备如下的分散液(15重量%)的浆料,该分散液使用甲苯作为有机溶媒,并使用具有30nm的粒径的氧化钛作为光反射构件。
在形成反射膜的工序中,将树脂成型体21浸渍于该浆料,然后使其干燥,从而生成形成了反射膜27的树脂成型体21b。然后,在剥离一部分反射膜的工序中,准备电解去毛刺装置,将水作为电解液,以1500A/m2的电流密度对树脂成型体21b进行了通电。然后,通过喷水法除去浮在从电解槽80取出的树脂成型体21c上的树脂毛刺和反射膜。此外,作为发光元件30,使用了峰值波长为450nm的GaN类的蓝色发光元件。进而,作为第三树脂体40,使用了含有YAG荧光体的硅酮树脂。在作为金属部分的引线框22上没有残留反射膜27,仅在第一树脂体24的部分配置有反射膜27。
已完成的实施例1的发光装置的平面尺寸为3mm×3mm,一对引线23、23之间的宽度W为600μm。此外,以下将在不进行形成反射膜的工序的情况下同样地制造出的发光装置称为比较例1。
<色调比较的结果>
使用色度测定装置进行实验的结果,比较例1和实施例1的发光装置具有xy色度值中的x的值和y的值均为0.34的色调。能够得出如下结论,即,对于色调,能够忽略反射膜27的有无造成的差异。
<光通量比较的结果>
使用光通量测定装置进行实验的结果,在将对比较例1测定的光通量设为100%时,对实施例1测定的光通量为101%。确认了通过反射膜27将光通量提高1%的效果。
[表1]
以上对本公开的实施方式涉及的封装件和发光装置、以及它们的制造方法进行了具体说明,但是本发明的主旨不限定于这些记载,必须基于权利要求书的记载进行广义解释。此外,显然基于这些记载进行各种变更、改变等的情形也属于本发明的主旨。
产业上的可利用性
本实施方式涉及的发光装置能够利用于液晶显示器的背光灯光源、各种照明器具、大型显示器、广告、目的地引导等的各种显示装置,进而,能够利用于数码摄像机、传真机、复印机、扫描仪等中的图像读取装置、投影装置等、各种光源。
Claims (14)
1.一种封装件,具有:
一对引线,配置在凹部的底面;
第一树脂体,形成所述凹部的侧壁;
第二树脂体,配置在所述一对引线之间;以及
反射膜,覆盖所述凹部的侧壁的内表面和所述第二树脂体的上表面以及下表面,
形成在所述第二树脂体的上表面的反射膜的厚度为10~1000nm。
2.根据权利要求1所述的封装件,其中,
在所述第一树脂体中,所述凹部的开口部的周边的整个面被所述反射膜覆盖。
3.根据权利要求1所述的封装件,其中,
所述第一树脂体和所述第二树脂体的整个面被所述反射膜覆盖。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的封装件,其中,
所述反射膜在所述凹部的侧壁的内表面形成至与所述引线的边界,且在所述第二树脂体的上表面和下表面形成至与所述引线的边界。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的封装件,其中,
所述反射膜的平均厚度为10~500nm。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的封装件,其中,
所述反射膜主要包含具有1~100nm的粒径的金属氧化物。
7.根据权利要求6所述的封装件,其中,
所述金属氧化物是氧化钛。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的封装件,其中,
所述第一树脂体和所述第二树脂体包含从由环氧树脂、改性环氧树脂、硅酮树脂、改性硅酮树脂、丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂构成的组之中选择的至少一种。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的封装件,其中,
所述封装件还具备:元件安装部,安装发光元件。
10.一种陶瓷封装件,具有:
一对布线,配置在凹部的底面;
第一陶瓷体,形成所述凹部的侧壁;
第二陶瓷体,配置在所述一对布线之间;以及
反射膜,覆盖所述凹部的侧壁的内表面和所述第二陶瓷体的上表面以及下表面,
形成在所述第二陶瓷体的上表面的反射膜的厚度为10~1000nm。
11.一种发光装置,具有:
权利要求1至8中任一项所述的封装件;以及
发光元件,在所述封装件的所述凹部的底面配置于所述一对引线的至少一方。
12.一种发光装置,具有:
权利要求9所述的封装件;以及
发光元件,在所述封装件的所述凹部的底面载置于所述元件安装部,并与所述一对引线分别电连接。
13.一种发光装置,具有:
权利要求10所述的陶瓷封装件;以及
发光元件,在所述陶瓷封装件的所述凹部的底面配置于所述一对布线的至少一方。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的发光装置,其中,
所述发光装置具备:第三树脂体,覆盖所述发光元件,并配置在所述凹部内。
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