DE102007017045A1

DE102007017045A1 - Licht emittierendes Bauteil sowie Verfahren und Substrat zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102007017045A1
Application number: DE102007017045A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Ikoma Konishi; Yuhsuke Higashihiroshima Fujita; Toshiyuki Kashihara Takada
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2007-10-18
Also published as: US20070241346A1; CN100568564C; JP4954591B2; JP2007287805A; CN101055912A

Abstract

Ein Licht emittierendes Bauteil weist Folgendes auf: Ein Substrat (1) mit voneinander getrennten Leiterbahnmustern (2a, 2b) auf einem Grundmaterial sowie einem Eingießkanalabschnitt, in den ein Dichtungsharz eingegossen ist, wobei der Eingießkanalabschnitt ein Raum zwischen den Leiterbahnmustern ist; einem durch Diebonden auf dem Substrat befestigtes Licht emittierendes Element (3); und einen Harzabschnitt, in dem das Licht emittierende Element unter Verwendung des durch den Eingießkanalabschnitt eingegossenen Dichtungsharzes dicht eingeschlossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Licht emittierendes Bauteil sowie ein Verfahren und ein Substrat zu dessen Herstellung.
In jüngerer Zeit werden Licht emittierende Bauteile für Oberflächenmontage, wozu Licht emittierende Diodenchips (nachfolgend als "Chip" bezeichnet) gehören, in weitem Umfang als Hilfslichtquellen bei in Handys vorhandenen Kameras verwendet.
Von einem Chip emittiertes Licht verfügt selbst über keine Gerichtetheit. Daher ist es, um über die durch eine Kamera aufgenommene Fläche intensives Licht zu erzielen, erforderlich, das vom Chip emittierte Licht so zu konvergieren, dass es über eine vorbestimmte Strahlungscharakteristik in Bezug auf die optische Achse des Licht emittierenden Bauteils als Zentrum verfügt. Aus diesem Grund wurde ein Licht emittierendes Bauteil geschaffen, das getrennt über eine Linse und einen Reflektor verfügt, um Gerichtetheit in der Richtung einer optischen Achse zu erzielen und um die Leuchtstärke durch Reflexion zu erhöhen. Ein derartiges Licht emittierendes Bauteil ist beispielsweise in JP-A-327955/2004 offenbart.
Ferner kann ein Licht emittierendes Bauteil weißes Licht dadurch emittieren, dass ein Leuchtstoff in einem Chip und ein den Chip abdichtendes Dichtungsharz gemischt werden. Der Leuchtstoff wird durch das vom Chip emittierte Licht angeregt und strahlt so Licht mit verschiedenen Wellenlängen ab.
Als Verfahren zum Abdichten eines Chips wurde Vergießen verwendet.
Unter Bezugnahme auf die 8 wird nachfolgend ein herkömmliches Verfahren zum Herstellen eines Licht emittierenden Bauteils erläutert. Die 8(a) bis 8(d) sind Draufsichten und Schnittansichten zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Herstellen eines Licht emittierenden Bauteils. Die 8(e) ist eine perspektivische Ansicht, die ein Licht emittierendes Bauteil 315 zeigt.
Auf einem Substrat 301 sind mehrere Gruppen von Leiterbahnmustern 302 mit einem Leiterbahnmuster 302a und einem Leiterbahnmuster 302b, die getrennt voneinander vorliegen, seriell auf einer Hauptebene 312 eines Grundmaterials 301a so vorhanden, dass sie sich in einer Richtung erstrecken. Auf das Leiterbahnmuster 302a wird ein Chip 3 durch Diebonden aufgebracht. Dann wird eine Elektrode des Chips 3 durch Drahtbonden über einen Draht 4 mit dem Leiterbahnmuster 302b verbunden. An einer vorbestimmten Position des Substrats 301 ist ein als externer Anschluss dienendes Durchgangsloch 9 ausgebildet. An der Innenwand des Durchgangslochs 9 wird durch Plattieren ein Leiter hergestellt, und dieser wird leitend mit einem Elektrodenmuster verbunden, das auf derjenigen Seite ausgebildet ist, das von der Seite, auf der der Chip 3 montiert ist, abgewandt ist.
Eine Dämmlage 330 ist eine dünne Platte aus Silikonkautschuk oder einem anderen Material. Die Dämmlage 330 verfügt über einen hohlen Abschnitt 316 mit Zylinderform, so dass er der Position 3 des Chips, der durch Drahtbonden mit dem Leiterbahnmuster 302a verbunden ist, entspricht. Die Dämmlage 330 wird so auf der Hauptebene 312 platziert und befestigt, dass die Position des Chips 3 und diejenige des hohlen Abschnitts 316 einander entsprechen.
Dichtungsharz 8 wird von einer oberen Öffnung des hohlen Abschnitts 316 durch einen Spender 25 eingetropft, um dadurch einen Harzabschnitt 310 auszubilden, in dem der Chip 3 und der Draht 4 abgedichtet vorliegen. Dabei zeigt, wenn das Dichtungsharz 8 Blasen enthält, das Licht emittierende Bauteil 315 ge störte Strahlungseigenschaften und ist mangelhaft. Aus diesem Grund verbleibt das Dichtungsharz 8 für einige Zeit ohne jede Behandlung, damit es entgast. Danach wird es einem Wärmehärtungsprozess unterzogen.
Wenn die auf einer Fläche des Substrats 301 ausgebildeten Leiterbahnmuster 302 über unebene Flächen verfügen, besteht die Möglichkeit, dass das Dichtungsharz 8 von der Fläche ausleckt, auf der die Dämmlage 330 platziert ist. Um ein derartiges Auslecken zu verhindern, kann auf die Hauptebene 312 ein Resist mit einem Muster aufgebracht werden, das der Oberfläche entspricht, auf der die Dämmlage 330 platziert ist.
Ferner ist es wünschenswert, dass das Dichtungsharz 8 über hohe Transmission für die Wellenlänge des durch das Licht emittierende Bauteil 315 emittierte Licht verfügt. Ein Beispiel des Dichtungsharzes 8 ist ein Licht durchlässiges Harz wie Silikon.
Ferner ist es möglich, weißes Licht dadurch zu erzielen, dass ein Leuchtstoff in das Dichtungsharz 8 eingemischt wird. Der Leuchtstoff wird durch Licht vom Chip 3 angeregt, und er strahlt Licht mit verschiedenen Wellenlängen ab.
Anschließend wird das Substrat 301 von der Dämmlage 330 getrennt und in einem Ofen erwärmt, um es einem Nachhärtungsprozess zu unterziehen.
Ein Reflektor 13 ist eine dünne Platte mit einem Loch 14, das der Position des auf der Hauptebene 312 ausgebildeten Harzabschnitts 310 entspricht. Der Vertikalschnitt des Lochs 14 verfügt über Mörserform. Das Innere des Lochs 14 ist vorzugsweise eine reflektierende Fläche, um die Reflexionseffizienz zu erhöhen. Der Reflektor 13 wird so an der Hauptebene 312 befestigt, dass die Position des Harzabschnitts 310 und diejenige des Lochs 14 einander entsprechen. Während der Reflektor 13 an der Haupt ebene 312 befestigt wird, umgibt er den Umfangsteil des Harzabschnitts 310 am Boden des Lochs 14, wodurch Licht vom Chip 3 nach vorne reflektiert werden kann.
Schließlich wird, während der Reflektor 13 an der Hauptebene 312 befestigt ist, das Substrat 301 an einer vorbestimmten Position (beispielsweise einer gestrichelten Linie) gespalten. Im Ergebnis ist ein Licht emittierendes Bauteil 315 hergestellt.
Durch dieses Verfahren erhält der Harzabschnitt 310 Zylinderform, und Licht wird hauptsächlich von der Oberfläche aus emittiert. Ferner hängt die Höhe des Harzabschnitts 310 von der Menge des eingetropften Dichtungsharzes 8 ab.
Jedoch variieren beim herkömmlichen Verfahren die Menge des eingetropften Dichtungsharzes und die Menge eines hohlen Abschnitts in der Dämmlage, was zu einer Variation der Höhe des Harzabschnitts 310 führt. Ferner wird die Oberfläche des Harzabschnitts 310 leicht nach innen eingezogen, wenn es einem Wärmehärtungsprozess unterzogen wird. Demgemäß ist es schwierig, die Harzabschnitte 310 mit im Wesentlichen identischer Form herzustellen. Ferner ist es, da die Oberfläche des Harzabschnitts 310 im Wesentlichen eben ist, unmöglich, dafür zu sorgen, dass eine Linse, wie sie in JP-A-327955/2004 offenbart ist, einstückig mit dem Harzabschnitt 310 auszubilden.
Andererseits ist es möglich, dafür zu sorgen, dass der Harzabschnitt 310 über Linsenform verfügt, wenn er unter Verwendung eines Formwerkzeugs hergestellt wird, das Folgendes beinhaltet: einen Hohlraum, der der Form des Harzabschnitts 310 entspricht; und einen Eingießkanalabschnitt zum Führen des Dichtungsharzes 8 zum Hohlraum. Dabei fließt das Dichtungsharz 8 im Eingießkanalabschnitt des Formwerkzeugs und härtet aus, um einen gefüllten Eingießkanal zu bilden, der von einer Seite des Harzabschnitts 310 vorsteht und mit einem benachbarten Harzabschnitt verbunden ist. Der gefüllte Eingießkanal ist als Anschwellung auf der Hauptebene 312 erkennbar. Demgemäß entsteht, wenn der Reflektor 13 an der Hauptebene 312 befestigt wird, zwischen den beiden ein Zwischenraum. Im Ergebnis besteht dann, wenn das Substrat 301 gespalten wird, die Tendenz, dass der Reflektor 13 geneigt ist.
Selbst wenn der gefüllte Eingießkanal entfernt wird, verbleibt eine Spur dort, wo er entfernt wurde. So besteht die Möglichkeit, dass dort Licht ausleckt, oder dass die Strahlungseigenschaften des Lichts gestört werden.
Ferner ist es, damit im Harzabschnitt 310 keine Blasen erzeugt werden, erforderlich, das Dichtungsharz 8 mit hohem Druck in das Formwerkzeug, das abgedichtet wurde, zu spritzen. Dies benötigt eine große Anlage.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Licht emittierenden Bauteils, durch das ein Eingießkanal in einem Zwischenraum zwischen voneinander getrennten Leiterbahnmustern ausgebildet werden kann, ein Substrat für ein Licht emittierendes Bauteil mit einem derartigen Eingießkanal sowie ein Licht emittierendes Bauteil mit einem derartigen Eingießkanal zu schaffen.
Diese Aufgabe ist durch das Licht emittierende Bauteil gemäß dem Anspruch 1, das Verfahren gemäß dem Anspruch 5 und das Substrat gemäß dem Anspruch 10 gelöst.
Beim Licht emittierenden Bauteil gemäß der Erfindung bildet ein Raum zwischen den Licht emittierenden Bauteile und der Dicke jedes derselben einen Eingießkanalabschnitt mit Grabenform, und es wird dafür gesorgt, dass ein Dichtungsharz denselben auffüllt, so dass er zu einem gefüllten Eingießkanal wird. Demgemäß verbleibt der gefüllte Eingießkanal nicht an einer Seite des Harzabschnitts. Im Ergebnis wird die Hauptebene gleichmäßig ausge bildet, und daher ist es einfach, einen Reflektor auf ihr anzubringen. Ferner wird dafür gesorgt, dass das Dichtungsharz den Eingießkanalabschnitt so auffüllt, dass sich ein gefüllter Eingießkanal bildet, der nicht entfernt werden muss. Dadurch ist es möglich, Probleme zu verhindern, wie sie bei der herkömmlichen Technik auftreten, wie das Auslecken von Licht aus einem Teil, in dem ein gefüllter Eingießkanal entfernt wurde, und Störungen der Strahlungscharakteristik.
Für ein vollständigeres Verständnis der Art und der Vorteile der Erfindung ist auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen Bezug zu nehmen.
1 ist ein Prozessblockdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Herstellen eines Licht emittierenden Bauteils gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2(a) ist eine Draufsicht eines Substrats, auf das ein Chip durch Diebonden aufgebracht ist. Die 2(b) und 2(c) sind Schnittansichten des Substrats. Nach dem Diebonden wird der Aufbau aus dem Chip und dem Substrat durch Drahtbonden fertig gestellt.
3(a) ist eine perspektivische Ansicht eines Formwerkzeugs. Die 3(b) und 3(c) sind Schnittansichten eines in das Formwerkzeug eingesetzten Substrats, wobei ein Harz einzugießen und zu Formen ist.
4(a) ist eine Draufsicht eines Substrats, an dem ein Reflektor befestigt ist. Die 4(b) ist eine Schnittansicht des Substrats, und die 4(c) und 4(d) sind perspektivische Ansichten, die jeweils ein durch Spalten hergestelltes Licht emittierendes Bauteil zeigen.
5(a) und 5(b) sind Draufsichten eines Substrats, bei dem Leiterbahnmuster so ausgebildet sind, dass vier Chips in einem Harzabschnitt dicht eingeschlossen werden.
6(a) ist ein Kurvenbild, das die Strahlungscharakteristik eines Licht emittierenden Bauteils gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die 6(b) ist ein Kurvenbild, das die Strahlungscharakteristik eines herkömmlichen Licht emittierenden Bauteils zeigt.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Hohlraum-Formwerkzeugs, in dem eine große Anzahl von Hohlräumen vorhanden ist.
8(a) bis 8(e) sind Prozesszeichnungen zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Herstellen eines herkömmlichen Licht emittierenden Bauteils.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 erläutert.
Gemäß den 1 sowie 2(a) bis 2(c) sind auf einem Substrat 1 mehrere Gruppen von Leiterbahnmustern mit einem Leiterbahnmuster 2a und einem Leiterbahnmuster 2b, die voneinander getrennt vorliegen, seriell auf einer Hauptebene 12 eines plattenförmigen Grundmaterials 1a so vorhanden, dass sie sich in einer Richtung erstrecken.
Das Leiterbahnmuster 2a und das Leiterbahnmuster 2b werden durch Aufpressen einer Kupferfolie mit einer Dicke von 70 μm auf das Grundmaterial hergestellt. Wie später angegeben, dient ein Raum zwischen dem Leiterbahnmuster 2a und dem Leiterbahnmuster 2b als Eingießkanalabschnitt 5 mit Grabenform. Der Eingießkanalabschnitt 5 leitet den Fluss eines Dichtungsharzes 8. Die Breite des Raums beträgt beispielsweise 150 μm.
An einer vorbestimmten Position des Substrats 1 ist ein als externer Anschluss dienendes Durchgangsloch 9 ausgebildet. An der Innenwand des Durchgangslochs 9 wird durch Plattieren ein Leiter hergestellt, der leitend mit einem Elektrodenmuster verbunden wird, das auf derjenigen Seite des Substrats ausgebildet ist, die von der Seite abgewandt ist, auf der ein Chip montiert wird.
Gemäß den 3(a) bis 3(c) verfügt ein Formwerkzeug 21 über ein Hohlraum-Formwerkzeug 21a und ein Basisformwerkzeug 21b. Das Hohlraum-Formwerkzeug 21a verfügt über eine Aufsetzfläche 26, auf die das Substrat 1 aufzusetzen ist. In der Aufsetzfläche 26 sind eine Harzeingießöffnung 22, durch die das Dichtungsharz 8 zum Abdichten eines Chips 3 eingegossen wird, ein Hohlraum 23 zum Ausbilden eines Harzabschnitts 10 (wird später näher erläutert), in dem sich das Harz 3 abdichtend ausbildet, und eine Belüftung, durch die Luft aus dem Hohlraum 23 entweicht, damit das Dichtungsharz 8 denselben leicht füllt, in dieser Reihenfolge in einer Richtung vorhanden. Der Hohlraum 23 ist so vorhanden, dass er der Position des Chips 3 entspricht, der durch Diebonden mit dem Leiterbahnmuster 2a verbunden wird. Ferner ist der Hohlraum 23 so in der Aufsetzfläche 26 ausgebildet, dass er über Halbkugelform verfügt, wodurch sich der Harzabschnitt 10 linsenförmig ausbilden kann. Beispielsweise ist der Hohlraum 23 so ausgebildet, dass für seinen Durchmesser Φ = 2mm gilt und der Krümmungsradius der Halbkugel R = 1,5mm beträgt.
Die Fläche des Substrats 1, auf der der Chip montiert ist, wird an der Aufsetzfläche 26 angebracht, und das Substrat 1 wird zwischen dem Hohlraum-Formwerkzeug 21a und dem Basisformwerkzeug 21b positioniert und festgeklemmt. Dabei entspricht des Position des Chips 3 der Position des Hohlraums 23, die Position eines Eingießtrichters 6 entspricht der Position der Harzeingießöffnung 22, und die Position einer Auslassöffnung 7 entspricht der Position der Belüftung 24. Demgemäß wird der Chip 3 in den Hohl raum 23 eingebracht. Während dies erfolgt, wird eine Fläche des Eingießkanalabschnitts 5 mit Grabenform durch die Aufsetzfläche 26 abgedichtet. Demgemäß wird ein Pfad, durch den das Dichtungsharz 8 zum Hohlraum 23 geleitet wird, rohrförmig ausgebildet.
Anschließend wird das Formwerkzeug 21, das das Substrat 1 einklemmt, vertikal gekippt, und das Dichtungsharz 8 wird durch die Harzeingießöffnung 22 eingegossen, um dadurch den Harzabschnitt 10 auszubilden, in dem der durch Diebonden mit dem Substrat 1 verbundene Chip 3 und der Draht 4 dicht eingeschlossen werden. Das Dichtungsharz 8 fließt von einer Öffnung zum Hohlraum 23 im Eingießkanalabschnitt 5 zum Hohlraum und füllt diesen auf. Demgemäß wird der Harzabschnitt 10 so ausgebildet, dass er über Linsenform verfügt, und das den Eingießkanalabschnitt 5 auffüllende Dichtungsharz 8 wird zu einem gefüllten Eingießkanal 11. Dabei ist es zwingend erforderlich, das Formwerkzeug 21 so zu drehen, dass die Harzeingießöffnung 22 nach unten zeigt, um das Dichtungsharz 8 ruhig einzugießen, damit keine Blasen erzeugt werden.
Die Belüftung 24 ist zur Außenluft hin offen, und daher ist der Druck des in den Hohlraum 28 gegossenen Dichtungsharzes 8 niedrig. Daher ist zum Klemmen nur eine kleine Kraft erforderlich. Das Klemmen kann durch Schraubenlöcher 27 an den Ecken des Formwerkzeugs 21 mit Schrauben erfolgen.
Bei diesem Verfahren verfügen die Oberflächen der Leiterbahnmuster 2 und die Oberfläche des gefüllten Eingießkanals auf der Hauptebene 12 an ihren Rändern über dasselbe Oberflächenniveau, was es vereinfacht, den Reflektor 13 (der später beschrieben wird) an der Hauptebene 12 zu befestigen.
Genauer gesagt, wird beispielsweise ein Ende einer Eingießöffnung eines das Dichtungsharz 8 enthaltenden Spenders 25 in die Harzeingießöffnung 22 eingesetzt, und das Dichtungsharz 8 wird mit einem Druck ähnlich demjenigen wie bei einem durch einen Finger gedrückten Kolben eingefüllt, so dass es ungefähr mit einer Geschwindigkeit von 1cm/s durch den Eingießkanalabschnitt 5 fließt.
Es ist wünschenswert, dass das Dichtungsharz 8 über hohes Transmissionsvermögen bei der Wellenlänge des durch ein Licht emittierendes Bauteil 15 emittierten Lichts verfügt und es eine Flüssigkeit mit niedriger Viskosität ist. Ein bevorzugtes Beispiel des Dichtungsharzes 8 ist Silikon.
Das Formwerkzeug 21 muss nicht notwendiger Weise vertikal gekippt werden. Es kann so gekippt werden, dass die Auslassöffnung des Eingießkanalabschnitts 5 ausreichend höher als die Eingießöffnung desselben positioniert ist, um die Erzeugung von Blasen im Hohlraum 23 zu vermeiden.
Es ist möglich, weißes Licht dadurch zu erzielen, dass ein Leuchtstoff in das Dichtungsharz 8 eingemischt wird. Der Leuchtstoff wird durch Licht vom Chip 3 angeregt, und er strahlt Licht mit verschiedenen Wellenlängen ab.
Ferner kann, nachdem das Dichtungsharz 8 den Hohlraum 23 aufgefüllt hat, das Formwerkzeug 21 so gedreht werden, dass der Eingießkanalabschnitt 5 horizontal positioniert ist, wodurch sich der Leuchtstoff gleichmäßig in Bezug auf die optische Achse des Licht emittierenden Bauteils 15 absetzen kann.
Ferner kann das Dichtungsharz 8 mit einem Viskositätsförderer gemischt werden, damit sich der Leuchtstoff nicht absetzt sondern gleichmäßig verteilt wird.
Anschließend wird das Formwerkzeug 21 erwärmt, und das Dichtungsharz 8 wird einer Wärmehärtung unterzogen. Genauer gesagt, wird das Dichtungsharz 8 für einige wenige Minuten bei 80°C bis 150°C in einem Ofen gehärtet. Dann wird das Substrat 1 vom Formwerkzeug 21 getrennt und unter Hochtemperaturbedingungen einem Nachhärtungsprozess unterzogen. Genauer gesagt, wird das Substrat 1 dem Nachhärtungsprozess für ungefähr 5 Stunden auf 150°C in einem Ofen unterzogen.
Gemäß den 4(a) bis 4(c) ist der bereits genannte Reflektor 13 eine dünne Platte mit einem in dieser ausgebildeten Loch 14, wobei die Position und der Außendurchmesser desselben denjenigen des auf der Hauptebene 12 des Substrats 1 ausgebildeten Harzabschnitts 10 entsprechen. Der Vertikalschnitt des Lochs 14 zeigt Mörserform. Das Innere des Lochs 14 ist vorzugsweise eine reflektierende Fläche, die Licht vom Chip 3 reflektiert und die Reflexionseffizienz erhöht. Der Reflektor 13 wird so an der Hauptebene 12 des Substrats 1 befestigt, dass die Position des Harzabschnitts 10 derjenigen des Lochs 14 entspricht.
Die 4(d) ist eine Schrägansicht, die das Licht emittierende Bauteil 15 zeigt, von dem zum Vereinfachen der Darstellung und der Erläuterung der Reflektor 13 entfernt ist. Es ist erkennbar, dass der gefüllte Eingießkanal 11 in den Eingießkanalabschnitt 15 eingebettet ist, der ein Raum zwischen Leiterbahnmustern ist, weswegen die Hauptebene 14 eine ebene Oberfläche zeigt. So ist es möglich, den Reflektor 13 ohne jede Neigung am Substrat zu befestigen.
Wenn der Reflektor 13 an der Hauptebene 12 befestigt ist, umgibt er den Umfangsteil des Harzabschnitts 10 am Boden des Lochs 14, wodurch Licht vom Chip 3 nach vorne reflektiert werden kann.
Schließlich wird, während der Reflektor 13 am Substrat 1 befestigt ist, dasselbe an einer vorbestimmten Position (beispielsweise an einer gestrichelten Linie) gespalten, und es werden Öffnungsabschnitte (einschließlich dem Eingießtrichter 6 und der Auslassöffnung 7), die nicht mehr benötigt werden, entfernt. So wird das Licht emittierende Bauteil 15 fertig gestellt. Das Substrat 1 wird gespalten, während der gefüllte Eingießkanal 11 im Eingießkanalabschnitt 15 verbleibt, also nicht entfernt werden muss.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Chip 3 dicht in einem Harzabschnitt 10 eingeschlossen. Alternativ können mehrere Chips 3 dicht in einem Harzabschnitt 10 eingeschlossen werden. Dies wird anhand der 5(a) bis 5(b) für vier Chips veranschaulicht.
Es liegen Leiterbahnmuster (durch schräge Linien gekennzeichnet) vor, die an (i) einem Haupteingießkanalabschnitt 205, der ein Raum zwischen den Leiterbahnmustern ist, und (ii) mehreren Untereingießkanalabschnitten 205a, die vom Haupteingießkanalabschnitt 205 abzweigen, voneinander getrennt sind.
Mehrere Gruppen von Leiterbahnmustern 202 sind in einer Richtung auf einer Fläche eines Substrats 201 so ausgebildet, dass die Eingießkanalabschnitte 205 miteinander verbunden sind.
Die beiden Enden des Haupteingießkanalabschnitts 205 sind verschlossen, wobei ein Ende einen Eingießtrichter 206 bildet und das andere eine Auslassöffnung 207 bildet.
Mehrere Hohlräume 23 sind über den Haupteingießkanalabschnitt 205 miteinander verbunden, wenn das Substrat 201 auf ein Formwerkzeug 21 gesetzt wird. Die Hohlräume 23 werden nacheinander durch das durch den Eingießtrichter 206 eingegossene Dichtungsharz 8 aufgefüllt. Ein Teil des Dichtungsharzes 8 fließt in den Untereingießkanalabschnitt 205a. Dieser ist lediglich ein Raum zwischen den Leiterbahnmustern, weswegen er nicht notwendiger Weise mit dem Dichtungsharz 8 zu füllen ist. Aus diesem Grund kann ein Ende des Untereingießkanalabschnitts 205a geschlossen sein, jedoch kann es auch offen sein.
Wie oben beschrieben, können vier Chips 3 dicht in einem Harzabschnitt 10 eingeschlossen werden.
Die in der 6(a) dargestellte Strahlungscharakteristik eines Licht emittierenden Bauteils gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gilt dann, wenn eine Linse einstückig mit dem Harzabschnitt 10 ausgebildet ist, wobei das äußere Aussehen in der 4(c) dargestellt ist. Der Abstrahlwinkel des Licht emittierenden Bauteils beträgt ungefähr ± 25°.
Die Strahlungscharakteristik der 6(b) gilt für ein herkömmliches Licht emittierendes Bauteil mit einem zylindrisch ausgebildeten Harzabschnitt 310 und einem äußeren Aussehen, wie es in der 8(e) dargestellt ist. Der Strahlungswinkel dieses Licht emittierenden Bauteils beträgt ungefähr ± 34°. Die Richtungen x und y, in denen die Strahlungscharakteristik der Licht emittierenden Bauteile in den 6(a) und 6(b) erfasst sind, entsprechen Richtungen in den 4(c) bzw. 8(e).
Wie oben beschrieben, ist bei einem Licht emittierenden Bauteil gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Linse einstückig mit dem Harzabschnitt 10 ausgebildet. Dadurch ist es möglich, den Strahlungswinkel des Licht emittierenden Bauteils kleiner zu machen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform liegen zwei im Hohlraum-Formwerkzeug 21a ausgebildete Hohlräume 23 vor. Alternativ können mehr als zwei Hohlräume vorhanden sein. Ferner können Hohlraumreihen mit jeweils mehreren Hohlräumen 23 in einer Richtung parallel zueinander ausgebildet sein. Beispielsweise können, wie es in der 7 dargestellt ist, die Hohlraumreihen 228 parallel zueinander in einem Hohlraum-Formwerkzeug 221a ausgebildet sein.
Durch das Verfahren gemäß der Erfindung ist es möglich, mit einem einfachen Formwerkzeug ein Licht emittierendes Bauteil herzustellen, bei dem eine Linse einstückig mit einem Harzabschnitt ausgebildet ist.
Bei der Erfindung besteht keine Einschränkung dahingehend, dass das Dichtungsharz linsenförmig sein müsste. Vielmehr kann die Form des Dichtungsharzes entsprechend dem Formwerkzeug frei geändert werden.
Beim Licht emittierenden Bauteil gemäß der Erfindung bilden der Raum zwischen Leiterbahnmustern und die Dicke jedes Leiterbahnmusters einen Eingießkanalabschnitt mit Grabenform, wobei dafür gesorgt wird, dass ein Dichtungsharz diesen auffüllt, so dass ein gefüllter Eingießkanal gebildet wird. Aufgrund dieser Struktur verbleibt kein gefüllter Eingießkanal an einer Seite des Harzabschnitts. Im Ergebnis wird die Hauptebene eben ausgebildet, und es ist einfach, auf ihr einen Reflektor anzubringen. Daher muss der gefüllte Eingießkanal nicht entfernt werden. Trotzdem sind Probleme vermieden, wie sie bei der herkömmlichen Technik auftreten, nämlich ein Auslecken von Licht aus einem Teil, aus dem ein gefüllter Eingießkanal entfernt wurde, und eine Störung der Strahlungscharakteristik.
Ferner ist es durch einstückiges Ausbilden einer Linse mit dem Harzabschnitt möglich, das von einem Chip emittierte Licht zu konvergieren.
Aufgrund des Verfahrens gemäß der Erfindung erhalten die Flächen der Leiterbahnmuster und die Fläche des gefüllten Eingießkanals dasselbe Niveau, so dass der durch Auffüllen des Eingießkanalabschnitts mit Dichtungsharz gebildete gefüllte Eingießkanal nicht entfernt werden muss. Da kein Entfernungsprozess für den gefüllten Eingießkanal erforderlich ist, ist der Gesamtprozess zum Herstellen eines Licht emittierenden Bauteils vereinfacht.
Ferner kann der Hohlraumabschnitt vorzugsweise über mehrere Hohlräume verfügen, die in einer Richtung vorhanden sind und mit dem Eingießkanalabschnitt verbunden sind. Dadurch können mehrere Licht emittierende Bauteile auf einmal hergestellt werden.
Zumindest im Schritt des Eingießens des Dichtungsharzes wird das Formwerkzeug vorzugsweise so gedreht, dass der Eingießkanalabschnitt schräg verläuft, wobei Dichtungsharz vom unteren zum oberen Teil des Eingießkanalabschnitts eingegossen wird. Demgemäß fließt das Dichtungsharz so, dass dafür gesorgt wird, dass im Hohlraum verbliebene Luft sich vom unteren zum oberen Teil bewegt. Dadurch können Blasen vermieden werden.
Ferner kann das Formwerkzeug, nach dem Schritt des Eingießens des Dichtungsharzes, so gedreht werden, dass der Eingießkanalabschnitt horizontal positioniert ist. Im Ergebnis ist es möglich, zu verhindern, dass sich ein Leuchtstoff unregelmäßig in Bezug auf die optische Achse des Licht emittierenden Bauteils absetzt und für eine Ungleichmäßigkeit der Farbe des emittierten Lichts sorgt, wenn ein Leuchtstoff in das Dichtungsharz eingemischt ist.

Claims

Licht emittierendes Bauteil (15) mit: einem Substrat (1) mit (i) Leiterbahnmustern (2a, 2b), die auf einer Hauptebene (12) eines Grundmaterials (1a) getrennt voneinander vorliegen; und (ii) einem gefüllten Eingießkanal (11) aus einem Harz (8), der in einem Raum zwischen Leiterbahnmustern vorhanden ist; und einem Licht emittierenden Element (3), das durch Diebonden am Substrat befestigt ist; wobei das Licht emittierende Element durch das den gefüllten Eingießkanal bildende Harz dicht eingeschlossen ist.
Bauteil (15) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der Leiterbahnmuster (2a, 2b) und die Oberfläche des gefüllten Eingießkanals (11) auf der Hauptebene (12) dasselbe Oberflächenniveau einnehmen.
Bauteil (15) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Linse einstückig mit einem Harzabschnitt (10) ausgebildet ist, in dem das Licht emittierende Element (3) dicht durch das Harz (8) eingeschlossen ist.
Bauteil (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reflektor (13) auf der Hauptebene (12) vorhanden ist.
Verfahren zum Herstellen eines Licht emittierenden Bauteils (15) mit den folgenden Schritten: (I) Befestigen eines Substrats (1) an einem Formwerkzeug (21) mit einem Hohlraumabschnitt (23; 228), einer mit diesem verbundenen Harzeingießöffnung (22) sowie einer Belüftung (24), die zur Umgebungsluft hin offen ist, und mit, auf seiner Hauptebene (12), (i) einem Licht emittierenden Element (3), das durch Diebonden mit der Hauptebene verbunden ist, (ii) Leiterbahnmuster (2a, 2b), die voneinander getrennt sind, und (iii) einem Eingießkanalabschnitt (5), in den ein Harz (8) eingegossen ist, wobei dieser Eingießkanalabschnitt ein Raum zwischen den Leiterbahnmustern ist; und (II) Eingießen des Harzes in den Hohlraumabschnitt unter Verwendung des Eingießkanalabschnitts als Pfad, durch den das Harz fließt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraumabschnitt (228) mehrere Hohlräume (23) aufweist, die in einer Richtung vorhanden sind und über den Eingießkanalabschnitt (5) miteinander verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im Schritt (II) das Formwerkzeug (21) so gedreht wird, dass der Eingießkanalabschnitt (5) geneigt ist, und dass das Harz (8) vom unteren zum oberen Teil des Eingießkanalabschnitts eingegossen wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug (21) nach dem Schritt (II) so gedreht wird, dass der Eingießkanalabschnitt (5) horizontal positioniert ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz (8) in die Hohlräume (23; 228) gegossen wird und dann das Substrat (1) in Bezug auf jeden Hohlraum (23) gespalten wird, um ein Licht emittierendes Bauteil (15) fertig zu stellen.
Substrat (1), auf dem ein Licht emittierendes Element (3) zu montieren ist, mit: Leiterbahnmustern (2a, 2b), die auf einer Oberfläche eines Grundmaterials (1a) getrennt voneinander vorliegen; und einem Eingießkanalabschnitt (5), in den ein Harz (8) einzugießen ist und der ein Raum zwischen den Leiterbahnmustern ist.