JP2007234968A - Light emitting device and manufacturing method of same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光装置の製造方法および発光装置に係り、特に基板上に発光素子として発光ダイオード(LED)のベアチップが実装されて透光性樹脂により封止された構造を有する発光装置の樹脂封止方法および発光装置のパッケージング構造に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a light emitting device and a light emitting device, and more particularly, to a resin seal of a light emitting device having a structure in which a bare chip of a light emitting diode (LED) is mounted on a substrate as a light emitting element and sealed with a translucent resin. The present invention relates to a stopping method and a packaging structure of a light emitting device.
LEDを用いた発光装置は小型で消費電力も少なく耐用年数も長いので、液晶のバックライトや車載用など幅広い分野で使用されている。LEDから放出される光は、赤色、緑色、青色などのように限られた単色光であり、それを異なる波長に変換するための蛍光物質を発光素子と組み合わせて使用する場合がある。この場合、LEDから直接外部に放出される光と、LEDから放出される光と蛍光物質から放出される波長変換された光とを加色混合して白色を発光する発光装置が知られている。 Since light emitting devices using LEDs are small, consume less power and have a long service life, they are used in a wide range of fields such as liquid crystal backlights and in-vehicle use. The light emitted from the LED is limited monochromatic light such as red, green, and blue, and a fluorescent material for converting it to a different wavelength may be used in combination with the light emitting element. In this case, a light-emitting device that emits white light by adding and mixing light emitted directly from the LED, light emitted from the LED, and wavelength-converted light emitted from the fluorescent material is known. .
LEDチップを配線基板上に実装(COB;Chip on Board)し、回路基板上のベアチップの実装部を外力、大気中の水分や埃などから保護するために樹脂により封止する方法が行われている。この封止方法として樹脂のポッティングを行う際、硬化前の樹脂がベアチップの実装領域から他の領域へと広がるように流れ出してしまうことを防止するために、ベアチップの実装領域を他の領域と仕切る枠材を同軸状に配置した後、ディスペンサを用いて樹脂を滴下してベアチップを樹脂で覆った状態にする方法がある。 An LED chip is mounted on a wiring board (COB; Chip on Board), and the mounting part of the bare chip on the circuit board is sealed with resin in order to protect it from external force, moisture and dust in the atmosphere. Yes. As a sealing method, when performing resin potting, the bare chip mounting area is partitioned from other areas in order to prevent the uncured resin from flowing out from the bare chip mounting area to spread to other areas. There is a method in which after placing the frame material coaxially, a resin is dropped using a dispenser so that the bare chip is covered with the resin.
一方、特許文献1には、印刷による樹脂封止方法を試みた点が開示されている。この樹脂封止方法は、回路基板上のベアチップの実装領域を他の領域と仕切るメタルマスクを同軸状に配置した後、メタルマスク内スペースに滴下した透光性樹脂を、スキージを用いて水平方向へ引き延ばしてメタルマスク内スペースに所定量の透光性樹脂が塗布された状態にする。しかし、この場合は高粘度樹脂を用いる必要があるので、ベアチップを例えばフェイスアップ状態で実装してボンディングワイヤで接続した部分においてワイヤに対する負荷が過大になり、ワイヤの変形や断線を生じるおそれがある。また、高粘度樹脂を用いると、樹脂の厚さ制御が困難であり、樹脂内部から外部へ気泡が抜け難く、樹脂表面部に気泡が残存し易く、ベアチップの発光を効率よく樹脂外部へ取り出すことができない。
On the other hand,
さらに、特許文献1には、封止対象部位を光硬化樹脂で樹脂封止する際、光硬化樹脂を硬化させる光波長の光が透過する薄板材を基材にして、前記封止対象部位に対応する開口部を形成し、かつ、前記光波長の光を反射させるための反射膜を少なくとも薄板材上面に形成してなる透明マスクを用いて、前記封止対象部位が前記開口部により露出されるようにマスキングする工程と、前記開口部により露出された封止対象部位へと光硬化樹脂を充填する工程と、前記透明マスクに伝搬させた前記光波長の光にて、前記封止対象部位に充填された光硬化樹脂を硬化させる工程とを具備するものである。
Further, in
この樹脂封止方法によれば、各種製品に光デバイスをコンパクトに実装する際に要求される樹脂封止形状の形状安定性の確保や樹脂封止製品の量産性の向上を図るのに好適である。しかし、光硬化樹脂で樹脂封止するために、特定の光波長に対する反射膜を少なくとも薄板材上面に形成してなる特殊な構造の透明マスクを用い、特定の光波長を有する樹脂硬化用の光を透明マスクにより伝搬させるので、製造コストの増加をまねく。
前述した従来の樹脂封止方法は、LEDチップの発光の取り出し効率の向上、樹脂封止形状の形状安定性の確保、樹脂封止製品の量産性の向上、製造コストの低減を同時に満足させることを課題とするものではない。しかも、発光ダイオードチップの発光色を波長変換するために樹脂に蛍光物質を混合する場合の樹脂材質、樹脂材質に応じたマスク材質などの最適化の手法について言及されていない。 The above-mentioned conventional resin sealing method satisfies simultaneously the improvement of the light emission extraction efficiency of the LED chip, the securing of the shape stability of the resin sealing shape, the improvement of the mass productivity of the resin sealing product, and the reduction of the manufacturing cost. Is not an issue. In addition, there is no mention of optimization methods such as a resin material and a mask material corresponding to the resin material when a fluorescent material is mixed with the resin in order to convert the light emission color of the light emitting diode chip.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成が極めて簡単な窓あきシートおよび比較的低粘度の樹脂を用いることで、製造コストの増加を抑制しつつ、発光ダイオードチップの発光の取り出し効率の向上、樹脂封止形状の安定性の確保、製品の量産性の向上を図ることが可能な発光装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances. By using a window sheet with a very simple structure and a resin having a relatively low viscosity, it is possible to take out light emitted from a light emitting diode chip while suppressing an increase in manufacturing cost. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a light emitting device capable of improving efficiency, ensuring stability of a resin sealing shape, and improving mass productivity of a product.
また、本発明の他の目的は、光の取り出し効率が優れ、信頼性や歩留りが高い発光装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a light emitting device with excellent light extraction efficiency and high reliability and yield.
さらに、本発明の他の目的は、発光ダイオードチップの発光色と樹脂に混合された蛍光物質の発光色とが混色した光の取り出し効率が優れ、色調の安定性に優れた発光装置を提供することにある。 Furthermore, another object of the present invention is to provide a light emitting device with excellent light extraction efficiency and excellent color tone stability, in which the light emission color of the light emitting diode chip and the light emission color of the fluorescent material mixed in the resin are mixed. There is.
本発明の発光装置の製造方法は、基板上に複数個の発光ダイオードチップを実装する第1の工程と、樹脂充填用の型枠となる所定の開口窓部を有する第1のシートを、前記開口窓部内に前記発光ダイオードチップが露出するように前記基板上に載置する第2の工程と、前記第1のシートの開口窓部内に、フィラーの添加率が0〜50重量%の透光性の樹脂を流し込む第3の工程と、前記樹脂が硬化した後に前記第1のシートを取り外す第4の工程と、前記第4の工程の後に所望数の発光ダイオードチップを内蔵した発光装置に分割する第5の工程とを具備する。 The method for manufacturing a light-emitting device of the present invention includes a first step of mounting a plurality of light-emitting diode chips on a substrate, and a first sheet having a predetermined opening window serving as a mold for resin filling, A second step of placing the light emitting diode chip on the substrate so that the light emitting diode chip is exposed in the opening window, and a light transmission rate of 0 to 50% by weight of filler in the opening window of the first sheet Divided into a third step of pouring a conductive resin, a fourth step of removing the first sheet after the resin is cured, and a light emitting device incorporating a desired number of light emitting diode chips after the fourth step And a fifth step.
また、本発明の発光装置は、基板上に発光ダイオードチップが実装されて透光性の樹脂により封止された構造を有する発光装置において、前記樹脂はフィラーの添加率が0〜50重量%の樹脂が硬化されたものであり、前記樹脂の厚さは1mm以下である。 The light-emitting device of the present invention is a light-emitting device having a structure in which a light-emitting diode chip is mounted on a substrate and sealed with a light-transmitting resin. The resin has a filler addition rate of 0 to 50% by weight. The resin is cured, and the thickness of the resin is 1 mm or less.
本発明の発光装置の製造方法によれば、構成が極めて簡単な窓あきシートおよび比較的低粘度の樹脂を用いることで、製造コストの増加を抑制しつつ、LEDチップの発光の取り出し効率の向上、樹脂封止形状の形状安定性の確保、発光装置の量産性の向上を図ることが可能になる。 According to the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, the use of a window sheet having a very simple structure and a resin having a relatively low viscosity improves the extraction efficiency of light emitted from the LED chip while suppressing an increase in manufacturing cost. In addition, it is possible to ensure the shape stability of the resin-encapsulated shape and improve the mass productivity of the light emitting device.
請求項2の発光装置の製造方法によれば、使用するシートの開口窓部の広さを規定することにより、樹脂の形状の安定性を確保することが可能になる。 According to the method for manufacturing the light emitting device of the second aspect, it is possible to ensure the stability of the shape of the resin by defining the width of the opening window portion of the sheet to be used.
請求項3の発光装置の製造方法によれば、使用するシートの厚さを規定したものであり、樹脂の厚さを薄くし、光の取り出し効率を高めることが可能になる。 According to the method for manufacturing a light emitting device of the third aspect, the thickness of the sheet to be used is defined, and the thickness of the resin can be reduced to increase the light extraction efficiency.
請求項4の発光装置の製造方法によれば、樹脂の材質がエポキシ樹脂である場合に使用するシートの材質をシリコーンゴムまたはフッ素ゴムとすることにより、シートを取り外す際の離型性を高めることができる。
According to the method for manufacturing a light emitting device according to
請求項5の発光装置の製造方法によれば、樹脂の材質がシリコーン樹脂である場合に使用するシートの材質をフッ素ゴムとすることにより、シートを取り外す際の離型性を高めることができる。
According to the method for manufacturing a light emitting device of
請求項6の発光装置の製造方法によれば、第1のシートの開口窓部内の樹脂がシート上に流れ出ないように、かつ、第1のシートが位置ずれを生じないように、重しとの間に第2のシートを作用させることが可能になる。 According to the method for manufacturing the light emitting device of claim 6, the weight in the first sheet is prevented so that the resin in the opening window of the first sheet does not flow onto the sheet, and the first sheet is not displaced. It becomes possible to make the second sheet act during this period.
本発明の発光装置によれば、配線基板上に実装されたLEDチップを封止する透光性の樹脂は比較的低粘度の樹脂が硬化されたものであり、実装部に対する樹脂の悪影響が少なく、信頼性や歩留りが高くなる。しかも、樹脂の厚さを薄く形成することができるので、光の取り出し効率が優れている。また、樹脂内部のボイド数が少ないので、光の取り出し効率が優れている。また、樹脂の厚さを一定に形成することができるので、特にLEDチップの発光色を波長変換するために樹脂に蛍光物質を混合する場合には、色調の安定性に優れた発光装置を実現することができる。 According to the light emitting device of the present invention, the translucent resin that seals the LED chip mounted on the wiring board is obtained by curing a resin having a relatively low viscosity, and the adverse effect of the resin on the mounting portion is small. , Increase reliability and yield. In addition, since the thickness of the resin can be reduced, the light extraction efficiency is excellent. Further, since the number of voids inside the resin is small, the light extraction efficiency is excellent. In addition, since the thickness of the resin can be made constant, a light-emitting device with excellent color tone stability is realized, especially when a fluorescent material is mixed with the resin to convert the emission color of the LED chip. can do.
請求項8の発光装置は、基板の表面粗さを規定することにより、製造段階の樹脂封止工程において基板と基板上に載置されるシートとの密着性が向上する。 In the light emitting device according to the eighth aspect, by regulating the surface roughness of the substrate, the adhesion between the substrate and the sheet placed on the substrate is improved in the resin sealing process in the manufacturing stage.
請求項9の発光装置によれば、透光性樹脂に蛍光物質が混合されているので、LEDチップの発光色と蛍光物質の発光色との組み合わせに応じて所望の混色発光を得ることが可能になる。蛍光物質の含有量または種類を変えることにより、実現可能な色調範囲を拡げることが可能になる。透光性樹脂の膜厚を調節することにより、色調を容易に調節することが可能になる。また、樹脂内の底面部のLEDチップ近傍部に蛍光物質が偏在しているので、混色発光の光源を点光源とし、光の取り出し効率を高めることが可能になる。 According to the light emitting device of claim 9, since the fluorescent material is mixed with the translucent resin, it is possible to obtain a desired mixed color light emission according to the combination of the light emission color of the LED chip and the light emission color of the fluorescent material. become. By changing the content or type of the fluorescent substance, it is possible to expand the realizable color tone range. By adjusting the film thickness of the translucent resin, the color tone can be easily adjusted. In addition, since the fluorescent material is unevenly distributed in the vicinity of the LED chip on the bottom surface in the resin, it is possible to increase the light extraction efficiency by using a light source of mixed color light emission as a point light source.
以下、本発明に係る発光装置の実施形態および実施例を説明するが、本発明は、これらの実施形態および実施例に限定されるものではない。また、説明に際して、全図にわたり共通する部分には共通する参照符号を付す。 Hereinafter, embodiments and examples of the light emitting device according to the present invention will be described, but the present invention is not limited to these embodiments and examples. Further, in the description, common reference numerals are given to common portions throughout the drawings.
前記第1のシートの開口窓は、内側面が垂直状に形成することもできる。これにより、樹脂封止の一定の厚さに形成し、色の明るさのむらを抑制することが可能になる。 The opening window of the first sheet may be formed so that the inner surface is vertical. As a result, it is possible to reduce the unevenness of the color brightness by forming the resin sealing to a certain thickness.
前記第1のシートの開口窓の内側面をテーパ形状にし、内側面の上方ほど開口広さが狭くなるように形成することもできる。これにより、シートを上方へ上昇させて取り外す際、硬化した樹脂の側面が摺動し易くなり、シート離脱操作を容易に行うことができる。また、樹脂の厚さを部分的に変化させるように成形できるので、樹脂に蛍光物質を混合した場合に外部に取り出される光の色調を樹脂厚に応じて部分的に変化させることができる。 The inner side surface of the opening window of the first sheet may be formed in a tapered shape so that the opening area becomes narrower toward the upper side of the inner side surface. Accordingly, when the sheet is lifted upward and removed, the side surface of the cured resin is easily slid, and the sheet detachment operation can be easily performed. Moreover, since it can shape | mold so that the thickness of resin may change partially, when the fluorescent substance is mixed with resin, the color tone of the light taken out outside can be changed partially according to resin thickness.
前記第1のシートの開口窓の内側面をテーパ形状にし、内側面の上方ほど開口広さが広くなるように形成することもできる。これにより、樹脂の厚さを部分的に変化させるように成形できるので、樹脂に蛍光物質を混合した場合に外部に取り出される光の色調を樹脂の厚さに応じて部分的に変化させることができる。 The inner side surface of the opening window of the first sheet may be tapered, and the opening area may be wider toward the upper side of the inner side surface. As a result, the resin can be molded so that the thickness of the resin is partially changed, so that when the fluorescent material is mixed with the resin, the color tone of the light extracted to the outside can be partially changed according to the thickness of the resin. it can.
前記樹脂は、内部のボイド数が1個/mm3 以下であることが好ましい。透光性樹脂の特性を規定することにより、樹脂内部のボイド数を少なくすることが可能になる。 The resin preferably has an internal void number of 1 / mm 3 or less. By defining the characteristics of the translucent resin, the number of voids inside the resin can be reduced.
前記樹脂の形状は側端面が上面に対してほぼ直角であり、前記発光ダイオードチップの上面側の透光性樹脂の厚さは一定であることが好ましい。透光性樹脂の側端面の形状を規定することにより、発光装置の小型化が可能になり、発光装置を使用する機器の小型化が可能になる。 The resin preferably has a side end surface substantially perpendicular to the upper surface, and the thickness of the translucent resin on the upper surface side of the light emitting diode chip is preferably constant. By defining the shape of the side end face of the translucent resin, the light emitting device can be downsized, and the equipment using the light emitting device can be downsized.
前記発光ダイオードチップとして青色発光素子が使用され、前記蛍光物質としてYAG蛍光体を使用することもできる。これにより白色系に発光する発光装置を簡易に実現することができる。 A blue light emitting element may be used as the light emitting diode chip, and a YAG phosphor may be used as the fluorescent material. Thereby, a light emitting device that emits white light can be easily realized.
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係るLEDデバイスの製造方法において、回路基板上に実装されたLEDチップを透光性の樹脂により封止する樹脂封止工程の一例を概略的に示す斜視図である。図2乃至図4は、図1に示した製造方法の各工程における断面構造の一例を概略的に示している。図5は、図2乃至図4に示した工程を経て樹脂封止後の分割により得られたLEDデバイスの一例を概略的に示す断面図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 schematically illustrates an example of a resin sealing process for sealing an LED chip mounted on a circuit board with a light-transmitting resin in the LED device manufacturing method according to the first embodiment of the present invention. It is a perspective view shown. 2 to 4 schematically show an example of a cross-sectional structure in each step of the manufacturing method shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an example of an LED device obtained by the division after resin sealing through the steps shown in FIGS.
図1乃至図5において、1は基板、2はLEDチップ、3は光硬化性、熱硬化性などを有する透光性の樹脂であり、3aは硬化前の樹脂、3bは硬化後の樹脂、4は第1のシート、4aは第1のシートの開口窓部、5は第2のシートである。
1 to 5, 1 is a substrate, 2 is an LED chip, 3 is a translucent resin having photocurability, thermosetting, etc., 3a is a resin before curing, 3b is a resin after curing,
次に、図1乃至図6を参照しながらLEDデバイスの製造工程を説明する。まず、図1に示すように、配線基板1上に複数個のLEDチップ2を例えば行列状の配置で実装する。ここで、LEDチップ2をフェイスダウン状態で実装する場合には、例えば図2に示すように、配線基板1上の配線パターン部とLEDチップ2の電極部とを金属バンプ2aを介してフリップチップ接続する。あるいは、LEDチップ2をフェイスアップ状態で実装する場合には、LEDチップの電極部と配線基板1上の配線パターン部とを導電性ボンディングワイヤ(図示せず)を介して接続する。
Next, an LED device manufacturing process will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 1, a plurality of
次に、第1のシート4の開口窓部4a内にLEDチップ2が露出するように配線基板上に載置する。ここで、第1のシート4は、図1に示したように所定の形状を有する開口窓部4aを有する。次に、第1のシート4の開口窓部4a内に、フィラーの添加率が0〜50重量%の比較的低粘度の樹脂3aを所定量流し込む。このような比較的低粘度の樹脂3aを供給すると、図3に示すように、樹脂3aは開口窓部4a内に素早く均等に広がり、表面が平坦になる。次に、望ましくは、図3に示すように、樹脂3a上、望ましくは第1のシート4上の全面を覆うように第2のシート5を載置する。この第2のシート5は、第1のシート4の開口窓部4a内の樹脂3が第1のシート4上に流れ出ないように、かつ、第1のシート4が位置ずれを生じないように作用する。この際、第2のシート5に荷重をかけるために重し(図示せず)を乗せることにより、第2のシート5の作用を確実なものとすることが望ましい。
Next, the
そして、樹脂3aが硬化(仮硬化、半硬化、本硬化のいずれでもよい)した後、第2のシート5および第1のシート4を図中上方へ上昇させて取り外す。この際、樹脂3bは、硬化状態であるので、広がったり流れたりしない。
Then, after the
さらに、樹脂3bが硬化した後、配線基板1を任意数(1個あるいは複数個)のLEDチップ2の配置領域を単位として分割することにより、所定の形状を有する樹脂3bにより封止されたパッケージング構造を有する発光装置が得られる。この際、例えば図5(a)に示すようにLEDチップを1個内蔵したデバイス、または、図5(b)あるいは図5(c)に示すようにLEDチップを複数個内蔵したLEDモジュールあるいはLEDアレイ型のデバイスに分割する。
Further, after the
次に、前記した樹脂封止工程における各構成要素について詳述する。 Next, each component in the above-described resin sealing step will be described in detail.
(基板1) 基板は、絶縁基板(AlN基板、アルミナセラミックス基板、ガラスエポキシ基板、Si基板など)上に金属箔による配線パターン(図示せず)、さらに必要に応じて所望の回路(図示せず)が形成された配線基板が用いられる。 (Substrate 1) The substrate is an insulating substrate (AlN substrate, alumina ceramic substrate, glass epoxy substrate, Si substrate, etc.) on a metal foil wiring pattern (not shown) and, if necessary, a desired circuit (not shown). ) Is used.
(LEDチップ2) LEDチップは、460nm近傍に発光ピーク波長を持つ青色発光の発光素子、410nm近傍に発光ピーク波長を持つ青紫色発光の発光素子、365nm近傍に発光ピーク波長を持つ紫外線発光の発光素子などを使用することができる。また、緑色発光の発光素子、青緑色発光の発光素子、橙色発光の発光素子、赤色発光の発光素子、赤外線発光の発光素子などを使用することもできる。 (LED chip 2) The LED chip is a blue light emitting element having an emission peak wavelength in the vicinity of 460 nm, a blue-violet light emitting element having an emission peak wavelength in the vicinity of 410 nm, and an ultraviolet light emitting element having an emission peak wavelength in the vicinity of 365 nm. An element etc. can be used. Alternatively, a green light-emitting element, a blue-green light-emitting element, an orange light-emitting element, a red light-emitting element, an infrared light-emitting element, or the like can be used.
LEDチップの種類は特に制限されるものではないが、例えば、MOCVD法等によって基板上にInN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlN等の窒化物半導体を発光層として形成させたもの、一例として、サファイア基板上にn型GaNよりなるn型コンタクト層と、n型AlGaNよりなるn型クラッド層と、p型GaNよりなるp型コンタクト層とが順次に積層された構造のものを使用する。また、半導体の構造としては、MIS接合、PIN接合やPN接合などを有するホモ構造、ヘテロ結合あるいはダブルヘテロ結合のものが挙げられる。半導体の材料やその混晶比によって発光波長を種々選択できる。また、半導体活性層を量子効果が生ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることができる。また、活性層には、Si、Ge等のドナー不純物および/またはZn、Mg等のアクセプター不純物がドープされる場合もある。LEDチップの発光波長は、その活性層のInGaNのIn含有量を変えるか、または活性層にドープする不純物の種類を変えることにより、紫外領域から赤色まで変化させることができる。 The type of the LED chip is not particularly limited. For example, a nitride semiconductor such as InN, AlN, GaN, InGaN, AlGaN, or InGaAlN formed on the substrate by MOCVD or the like as an example, as an example The n-type contact layer made of n-type GaN, the n-type cladding layer made of n-type AlGaN, and the p-type contact layer made of p-type GaN are sequentially stacked on the sapphire substrate. The semiconductor structure includes a homostructure having a MIS junction, a PIN junction, a PN junction, etc., a hetero bond, or a double hetero bond. Various emission wavelengths can be selected depending on the semiconductor material and the mixed crystal ratio. Moreover, it can be set as the single quantum well structure or the multiple quantum well structure which formed the semiconductor active layer in the thin film which produces a quantum effect. The active layer may be doped with donor impurities such as Si and Ge and / or acceptor impurities such as Zn and Mg. The emission wavelength of the LED chip can be changed from the ultraviolet region to red by changing the In content of InGaN in the active layer or by changing the type of impurities doped in the active layer.
そして、LEDチップは、アノード(p電極)・カソード(n電極)に対応する一対の電極(パッド端子、パッド電極)を有し、配線基板1上に所望の状態で実装される。フェイスダウン実装の場合には、例えばLEDチップの電極と配線基板上の配線パターン部(あるいは導電パターン、リード電極)とが金属バンプ(例えば金バンプ)により接合されてフリップチップ接続されている。あるいは、LEDチップのパッド電極と配線基板上の配線パターン部との間が半田により接合(超音波接合)された構造とか、金、銀、パラジウム、ロジウム等の導電性ペースト、異方性導電ペースト等により接合された構造など、種々の形態を採用できる。
The LED chip has a pair of electrodes (pad terminal, pad electrode) corresponding to an anode (p electrode) and a cathode (n electrode), and is mounted on the
一方、フェイスアップ実装の場合には、配線基板上にLEDチップが載置されてダイボンディングにより固着され、LEDチップの一対の電極と配線基板上の配線とが導電性ワイヤー(図示せず)によりボンディング接続されている。なお、フェイスアップ実装における配線基板とLEDチップとの接続は上記例に限らず樹脂接合、金属接合など種々の形態を採用できる。 On the other hand, in the case of face-up mounting, an LED chip is mounted on a wiring board and fixed by die bonding, and a pair of electrodes of the LED chip and wiring on the wiring board are connected by a conductive wire (not shown). Bonded connection. The connection between the wiring board and the LED chip in face-up mounting is not limited to the above example, and various forms such as resin bonding and metal bonding can be adopted.
(樹脂) 樹脂は、LEDチップ2からの光を効率よく外部に発するために、高い光の透過性が要求される。樹脂3の材料は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの耐候性に優れた透明樹脂であって、例えば、石英フィラーの添加率が0〜50重量%の低粘度のエポキシ樹脂を用いる。LEDチップ2の電極と配線パターンとを導電性ワイヤで接続する構造では、樹脂3は導電性ワイヤを保護する機能も有する。また、樹脂に拡散剤を含有させることによって、LEDチップからの指向性を緩和させ、視野角を増やすこともできる。また、樹脂を一定の膜厚に形成することにより、色の明るさのむらを抑制することが可能になる。
(Resin) The resin is required to have high light transmittance in order to efficiently emit light from the
(シート) 第1のシート4は、樹脂封止すべきLEDチップ2の実装高さより厚い平板状であり、かつ、配線基板1上の封止対象部位に合わせて樹脂充填用の型枠(ダム)となる矩形や丸形等の適宜選定した開口形状を有する複数の開口窓部4aが設けられている。この開口窓部4aは、任意数のLEDチップ2の配置領域毎(例えば行列状に配置されたLEDチップアレイの各列)に対応して設けられており、LEDチップ2の側面部にも樹脂を充填可能なように、対応する配置領域より広く設けられている。第2のシート5は、平板状であり、その大きさは例えば第1のシート4と同程度である。
(Sheet) The
上記した第1の実施形態の製造工程における樹脂封止工程によれば、比較的低粘度の樹脂を用いているので、LEDチップの実装部に対する樹脂の悪影響が少なく、信頼性や歩留りを向上させることができる。しかも、第1のシートの厚さを1mm以下で一定のものとすると、LEDチップの上面側の樹脂の厚さを1mm以下となるように薄く形成することができるので、光の取り出し効率が向上する。また、低粘度の樹脂を用いているので、硬化前および硬化後に樹脂の表面が平坦になり、乱反射や光学的な歪みなどの光学的特性に問題が生じることはない。また、硬化前および硬化後に、LEDチップの上面側の樹脂の厚さが一定になるので、明るさが一様になり、色の明るさのむらが生じない。 According to the resin sealing process in the manufacturing process of the first embodiment described above, since a resin having a relatively low viscosity is used, there is little adverse effect of the resin on the mounting portion of the LED chip, and reliability and yield are improved. be able to. Moreover, if the thickness of the first sheet is constant at 1 mm or less, the thickness of the resin on the upper surface side of the LED chip can be reduced to 1 mm or less, so that the light extraction efficiency is improved. To do. In addition, since a low-viscosity resin is used, the surface of the resin becomes flat before and after curing, and there is no problem in optical characteristics such as irregular reflection and optical distortion. In addition, since the thickness of the resin on the upper surface side of the LED chip is constant before and after curing, the brightness is uniform, and unevenness in color brightness does not occur.
また、樹脂を硬化させた後にシートを取り外すので、予め第1のシートの開口窓部の側端面を垂直状態に形成しておくことにより、硬化した樹脂の側端面が上面に対してほぼ直角になるように形成することが容易である。したがって、後の工程で樹脂周辺の配線パターンにボンディングワイヤを接続する際、樹脂側端面に近接してワイヤを配置することができ、発光装置の小型化が可能になる。 Since the sheet is removed after the resin is cured, the side end surface of the opening window portion of the first sheet is formed in a vertical state in advance so that the side end surface of the cured resin is substantially perpendicular to the upper surface. It is easy to form as follows. Therefore, when connecting the bonding wire to the wiring pattern around the resin in a later step, the wire can be disposed close to the end surface on the resin side, and the light emitting device can be downsized.
さらに、上記樹脂封止工程において、シートを取り外す際に樹脂に対する離型性が良くなるように、樹脂の材質に応じてシートの材質の最適化を図ることが望ましい。例えばエポキシ樹脂を用いる場合には、シリコーンゴムまたはフッ素ゴムからなるシートを使用する。また、シリコーン樹脂を用いる場合には、フッ素ゴムからなるシートを使用する。フッ素ゴムからなるシートは、テフロン(登録商標)からなるシートを使用する場合に比べて基板との密着性が良く、シート・基板の接触面に樹脂が侵入するおそれは少ない。なお、第2のシート5は、テフロンを用いてもよい。
Furthermore, in the resin sealing step, it is desirable to optimize the material of the sheet according to the material of the resin so that the release property for the resin is improved when the sheet is removed. For example, when an epoxy resin is used, a sheet made of silicone rubber or fluorine rubber is used. Further, when a silicone resin is used, a sheet made of fluororubber is used. The sheet made of fluororubber has better adhesion to the substrate than the case where a sheet made of Teflon (registered trademark) is used, and there is little possibility that the resin enters the contact surface of the sheet / substrate. The
上記したような工程を経て得られたLEDデバイスは、樹脂の材質はエポキシ樹脂あるいはシリコーン樹脂であり、LEDチップの上面側の樹脂の厚さは、樹脂封止工程で使用した第1のシートの厚さ以下である。また、樹脂のフィラーの添加率は0〜50重量%、樹脂内部のボイド数は1個/mm3 以下、の少なくともいずれか1つの特徴を備えている。また、樹脂の側端面は上面に対してほぼ直角であり、LEDチップの上面側の樹脂の厚さは一定である。この場合、基板の表面粗さをRa≦1μmと規定することにより、製造段階の樹脂封止工程において基板と基板上に載置されるシートとの密着性が向上する。 In the LED device obtained through the above-described steps, the resin material is an epoxy resin or a silicone resin, and the thickness of the resin on the upper surface side of the LED chip is the same as that of the first sheet used in the resin sealing step. Below the thickness. Moreover, the addition rate of the resin filler is 0 to 50% by weight, and the number of voids inside the resin is 1 / mm 3 or less. Further, the side end surface of the resin is substantially perpendicular to the upper surface, and the thickness of the resin on the upper surface side of the LED chip is constant. In this case, by defining the surface roughness of the substrate as Ra ≦ 1 μm, the adhesion between the substrate and the sheet placed on the substrate is improved in the resin sealing process at the manufacturing stage.
したがって、第1の実施形態のLEDデバイスによれば、配線基板上に実装されたLEDチップを封止する透光性樹脂は比較的低粘度の樹脂が硬化されたものであるので、LEDチップの実装部に対する樹脂の悪影響が少なく、信頼性や歩留りが高いだけでなく、樹脂の厚さを薄く形成することができるので、光の取り出し効率が優れている。また、樹脂内部のボイド数が少ないので、光の取り出し効率が優れている。また、LEDチップの上面側の樹脂の厚さを一定に形成することができるので、色の明るさのむらが少なく、特にLEDチップの発光色を波長変換するために樹脂に蛍光物質を混合する場合には、色調の安定性に優れた発光装置を実現することができる。 Therefore, according to the LED device of the first embodiment, since the translucent resin that seals the LED chip mounted on the wiring board is a resin having a relatively low viscosity, There are few adverse effects of the resin on the mounting portion, and not only the reliability and yield are high, but also the resin can be formed thin, so that the light extraction efficiency is excellent. Further, since the number of voids inside the resin is small, the light extraction efficiency is excellent. In addition, since the thickness of the resin on the upper surface side of the LED chip can be formed constant, there is little unevenness in color brightness, especially when a fluorescent material is mixed with the resin to convert the wavelength of the emitted color of the LED chip. Therefore, it is possible to realize a light emitting device with excellent color tone stability.
また、樹脂の側端面が上面に垂直状態になるように形状を規定することにより、樹脂の小型化が可能になるので、バックライト光源等に使用する際にバックライト装置の厚さを発光装置の高さと同等にすることができ、バックライト装置のより薄型化を図ることができる。 In addition, by defining the shape so that the side end surface of the resin is perpendicular to the upper surface, the resin can be miniaturized. The backlight device can be made thinner.
以上述べたように第1の実施形態によれば、構成が極めて簡単な窓あきシートおよび比較的低粘度の樹脂を用いることで、製造コストの増加を著しく抑制しつつ、LEDチップの発光の取り出し効率の向上、樹脂封止形状の安定性の確保、LED製品の量産性の向上を図ることが可能な発光装置の樹脂封止方法を実現することができる。そして、この樹脂封止方法を用いることによって、光の取り出し効率が優れ、信頼性や歩留りが高く、色の明るさのむらが生じない発光装置を実現することができる。 As described above, according to the first embodiment, the use of a window sheet with a very simple structure and a resin having a relatively low viscosity makes it possible to take out light emitted from the LED chip while significantly suppressing an increase in manufacturing cost. It is possible to realize a resin sealing method for a light emitting device capable of improving efficiency, ensuring the stability of the resin sealing shape, and improving the mass productivity of LED products. By using this resin sealing method, a light-emitting device with excellent light extraction efficiency, high reliability and yield, and no unevenness in color brightness can be realized.
なお、図6(a)に示すように、図1中の第1のシート4の開口窓部4aの内側面をテーパ形状にし、内側面の開口面の広さが上方ほど狭くなるように形成しておくと、第1のシート4を上方へ上昇させて取り外す際、硬化した樹脂の側面が摺動し易くなり、シート離脱操作を容易に行うことができる。
As shown in FIG. 6 (a), the inner surface of the
<第2の実施形態>
第2の実施形態は、前述した第1の実施形態と比べて、透光性樹脂3に波長変換用の蛍光物質(図示せず)を混合している点が異なる。この蛍光物質は、LEDチップから放出される光を吸収して励起され、LEDチップの発光色とは異なる色(例えば補色関係を有する)の発光を行う。これにより、LEDチップの発光色と蛍光物質の発光色との組み合わせに応じて所望の混色発光を得ることが可能になる。さらに、蛍光物質の含有量または種類を代えることにより、実現可能な色調範囲を拡げることが可能になる。さらに、透光性樹脂の膜厚を調節することにより、色調を容易に調節することが可能になる。しかも、比較的低粘度の透光性樹脂の硬化前に蛍光物質を混合しているので、硬化後には樹脂内の底面部のLEDチップ近傍部に蛍光物質が偏在した状態になり、点光源から混色発光を得ることが可能になる。
<Second Embodiment>
The second embodiment is different from the first embodiment described above in that a translucent resin 3 is mixed with a wavelength-converting fluorescent material (not shown). This fluorescent material is excited by absorbing light emitted from the LED chip, and emits light of a color (for example, having a complementary color relationship) different from the emission color of the LED chip. Thereby, it becomes possible to obtain desired mixed color light emission according to the combination of the emission color of the LED chip and the emission color of the fluorescent material. Further, by changing the content or type of the fluorescent substance, it is possible to expand the realizable color tone range. Furthermore, it is possible to easily adjust the color tone by adjusting the film thickness of the translucent resin. In addition, since the fluorescent material is mixed before curing of the relatively low-viscosity translucent resin, after curing, the fluorescent material is unevenly distributed in the vicinity of the LED chip on the bottom surface within the resin, and from the point light source It is possible to obtain mixed color emission.
(蛍光物質) 蛍光物質は、LEDチップからの光を吸収し、異なる波長の光に波長変換するものであり、YAG蛍光体(Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体)、窒化物蛍光体、その他の蛍光体を使用可能である。例えば、Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Eu等のランタノイド系、Mn等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、または、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩またはEu等のランタノイド系元素で主に賦活される有機および有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか1つ以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。 (Fluorescent substance) A fluorescent substance absorbs light from an LED chip and converts it into light of a different wavelength, and is a YAG phosphor (rare earth aluminate fluorescence mainly activated by a lanthanoid element such as Ce). Body), nitride phosphors, and other phosphors can be used. For example, nitride phosphors / oxynitride phosphors mainly activated by lanthanoid elements such as Eu and Ce, lanthanoid phosphors such as Eu, and alkalis mainly activated by transition metal elements such as Mn Earth halogen apatite phosphor, alkaline earth metal borate halogen phosphor, alkaline earth metal aluminate phosphor, alkaline earth silicate, alkaline earth sulfide, alkaline earth thiogallate, alkaline earth silicon nitride At least selected from organic and organic complexes mainly activated by lanthanoid elements such as germanate or lanthanoid elements such as Ce, rare earth aluminate, rare earth silicate or Eu Any one or more are preferable. As specific examples, the following phosphors can be used, but are not limited thereto.
(1)Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体は、M2 Si5 N8 :Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。)などがある。また、M2 Si5 N8 :EuのほかMSi7 N10:Eu、M1.8 Si5 O0.2 N8 :Eu、M0.9 Si7 O0.1 N10:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。)などもある。 (1) A nitride phosphor mainly activated by a lanthanoid element such as Eu or Ce is M 2 Si 5 N 8 : Eu (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, and Zn). More than seeds). In addition to M 2 Si 5 N 8 : Eu, MSi 7 N 10 : Eu, M 1.8 Si 5 O 0.2 N 8 : Eu, M 0.9 Si 7 O 0.1 N 10 : Eu (M is Sr, Ca, Ba, And at least one selected from Mg and Zn).
(2)Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体は、MSi2 O2 N2 :Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。)などがある。 (2) An oxynitride phosphor mainly activated by a lanthanoid element such as Eu or Ce is MSi 2 O 2 N 2 : Eu (M is at least selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn) 1 type or more).
(3)Eu等のランタノイド系、Mn等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体は、M5 (PO4 )3 X:R(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。Xは、F、Cl、Br、Iから選ばれる少なくとも1種以上である。Rは、Eu、Mn、EuとMnのいずれか1以上である。)などがある。 (3) An alkaline earth halogen apatite phosphor mainly activated by a lanthanoid-based element such as Eu or a transition metal-based element such as Mn is M 5 (PO 4 ) 3 X: R (M is Sr, Ca, At least one selected from Ba, Mg and Zn, X is at least one selected from F, Cl, Br and I. R is Eu, Mn, any one of Eu and Mn Etc.).
(4)アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体は、M2 B5 O9 X:R(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。Xは、F、Cl、Br、Iから選ばれる少なくとも1種以上である。Rは、Eu、Mn、EuとMnのいずれか1以上である。)などがある。 (4) Alkaline earth metal borate halogen phosphor is M 2 B 5 O 9 X: R (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn. X is F , Cl, Br, or I. R is Eu, Mn, or any one of Eu and Mn).
(5)アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体は、SrAl2 O4 :R、Sr4 Al14O25:R、CaAl2 O4 :R、BaMg2 Al16O27:R、BaMg2 Al16O12:R、BaMgAl10O17:R(Rは、Eu、Mn、EuとMnのいずれか1以上である。)などがある。 (5) Alkaline earth metal aluminate phosphors are SrAl 2 O 4 : R, Sr 4 Al 14 O 25 : R, CaAl 2 O 4 : R, BaMg 2 Al 16 O 27 : R, BaMg 2 Al 16 O 12 : R, BaMgAl 10 O 17 : R (R is Eu, Mn, or any one of Eu and Mn).
(6)アルカリ土類硫化物蛍光体は、La2 O2 S:Eu、Y2 O2 S:Eu、Gd2 O2 S:Euなどがある。 (6) Alkaline earth sulfide phosphors include La 2 O 2 S: Eu, Y 2 O 2 S: Eu, and Gd 2 O 2 S: Eu.
(7)Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体は、Y3 Al5 O12:Ce、(Y0.8 Gd0.2 )3 Al5 O12:Ce、Y3 (Al0.8 Ga0.2 )5 O12:Ce、(Y,Gd)3 (Al,Ga)5 O12の組成式で表されるYAG系蛍光体などがある。また、Yの一部もしくは全部をTb、Lu等で置換したTb3 Al5 O12:Ce、Lu3 Al5 O12:Ceなどもある。 (7) Rare earth aluminate phosphors mainly activated by lanthanoid elements such as Ce are Y 3 Al 5 O 12 : Ce, (Y 0.8 Gd 0.2 ) 3 Al 5 O 12 : Ce, Y 3 (Al 0.8 Ga 0.2) 5 O 12: Ce, and the like (Y, Gd) 3 (Al , Ga) YAG -based phosphor represented by the composition formula of 5 O 12. Further, there are Tb 3 Al 5 O 12 : Ce, Lu 3 Al 5 O 12 : Ce, etc. in which a part or all of Y is substituted with Tb, Lu, or the like.
(8)その他の蛍光体は、ZnS:Eu、Zn2 GeO4 :Mn、MGa2 S4 :Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。Xは、F、Cl、Br、Iから選ばれる少なくとも1種以上である。)などがある。 (8) Other phosphors are ZnS: Eu, Zn 2 GeO 4 : Mn, MGa 2 S 4 : Eu (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn. X Is at least one selected from F, Cl, Br, and I.).
上述した蛍光体は、必要に応じて、Euに代えてまたはEuに加えて、Tb、Cu、Ag、Au、Cr、Nd、Dy、Co、Ni、Tiから選択される1種以上を含有させることもできる。また、上記した蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、効果を有する蛍光体も使用することができる。 The phosphor described above contains one or more selected from Tb, Cu, Ag, Au, Cr, Nd, Dy, Co, Ni, Ti instead of Eu or in addition to Eu, as necessary. You can also. Further, phosphors other than the above-described phosphors and having the same performance and effect can be used.
これらの蛍光体は、LEDチップからの励起光により、黄色、赤色、緑色、青色に発光スペクトルを有するものを使用することができるほか、これらの中間色である黄色、青緑色、橙色などに発光スペクトルを有するものも使用することができる。これらの蛍光体を様々と組み合わせて使用することにより、様々の発光色を有する発光装置を製造することができる。 These phosphors can be used with those having emission spectra in yellow, red, green, and blue by the excitation light from the LED chip, as well as emission spectra in yellow, blue-green, orange, etc., which are intermediate colors between them. Those having can also be used. By using these phosphors in various combinations, light emitting devices having various emission colors can be manufactured.
この際、YAG:Ce蛍光体(Y3 Al5 O12:Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体であって、540nm近傍に発光ピーク波長を持つもの)を利用すると、その含有量によって、青色発光素子からの光を一部吸収して補色となる黄色系の発光が可能となる。したがって、青色発光のLEDチップと、透光性樹脂に含まれる蛍光物質としてYAG蛍光体との組み合わせを使用することによって、発光素子による発光とYAG蛍光体による発光との混色によって白色発光の発光装置を比較的簡単に信頼性良く形成できる。 At this time, a YAG: Ce phosphor (a rare earth aluminate phosphor mainly activated by a lanthanoid element such as Y 3 Al 5 O 12 : Ce, having an emission peak wavelength in the vicinity of 540 nm) is used. Then, depending on the content thereof, yellow light emission that partially absorbs light from the blue light-emitting element and becomes a complementary color becomes possible. Accordingly, by using a combination of a blue light emitting LED chip and a YAG phosphor as a fluorescent material contained in the translucent resin, a light emitting device that emits white light by mixing colors of light emitted from the light emitting element and light emitted from the YAG phosphor. Can be formed relatively easily and with high reliability.
同様に、Euおよび/またはCrで賦活された窒素含有CaO−Al2 O3 −SiO2 蛍光体を利用した場合は、その含有量によって、青色発光素子からの光を一部吸収して補色となる赤色系の発光が可能となり、青色発光素子との組み合わせにより白色系の発光装置を比較的簡単に信頼性良く形成できる。 Similarly, when a nitrogen-containing CaO—Al 2 O 3 —SiO 2 phosphor activated with Eu and / or Cr is used, depending on its content, a part of the light from the blue light-emitting element is absorbed to obtain a complementary color. Red light emission becomes possible, and a white light-emitting device can be formed relatively easily and reliably by combination with a blue light-emitting element.
上記した第2の実施形態によれば、特にLEDチップの発光色を波長変換するために、透光性樹脂に蛍光物質を混合しており、色調の安定性に優れた発光装置を実現することができる。 According to the second embodiment described above, in particular, in order to convert the emission color of the LED chip, a fluorescent material is mixed in the translucent resin, and a light emitting device having excellent color tone stability is realized. Can do.
なお、図6(a)あるいは(b)に示すように、第1のシートの開口窓部の内側面をテーパ形状にし、内側面の上方と下方で開口面の広さが異なるように形成すると、樹脂の厚さを部分的に変化させることができるので、樹脂の厚さに応じて色調を部分的に変化させることができる。 As shown in FIG. 6 (a) or (b), when the inner surface of the opening window portion of the first sheet is formed in a tapered shape so that the width of the opening surface is different above and below the inner surface. Since the thickness of the resin can be partially changed, the color tone can be partially changed according to the thickness of the resin.
以下、本発明の発光装置について複数の実施例を説明する。 Hereinafter, a plurality of examples of the light emitting device of the present invention will be described.
(実施例1) 実施例1の樹脂封止工程においては、まず、図1に示すように、配線基板1上に複数個のLEDチップ2を行列状に配置してフェイスアップ状態で実装する。この場合、LEDチップの電極部と配線基板1上の配線パターン部とを導電性ボンディングワイヤ(図示せず)を介して接続する。
(Example 1) In the resin sealing step of Example 1, first, as shown in FIG. 1, a plurality of
次に、図2に示すように、第1のシート4をその開口窓部内にLEDチップが露出するように配線基板1上に載置する。本例では、第1のシート4の開口窓部4aとして、配線基板1上に行列状に配置されたLEDチップアレイの各列の配置領域に対応してそれより広い短冊形の開口形状を有するように、各列毎に予め設けておく。次に、第1のシート4の開口窓部4a内に、フィラーの添加率が0〜50重量%の比較的低粘度の透光性樹脂であるエポキシ樹脂3aを流し込む。この際、樹脂3aは開口窓部内に素早く均等に広がり、表面が平坦になる。
Next, as shown in FIG. 2, the 1st sheet |
次に、図3に示すように、樹脂3a上および第1のシート4上を全面的に覆うように第2のシート5を載置する。さらに、第2のシート5に荷重をかけるために重し(図示せず)を乗せる。
Next, as shown in FIG. 3, the
そして、樹脂3aが硬化(仮硬化、半硬化、本硬化のいずれでもよい)した後、図4に示すように、第2のシート5および第1のシート4を図中上方へ上昇させて取り外す。その後(樹脂3aが本硬化した後)、例えば図5(a)に示すように、配線基板1を1個のLEDチップ2の配置領域に応じて分割する。この分割は、スクライビングやブレード・ソーイングの手法を用いるものであり、通常は、基板の切削に伴って発生する摩擦熱の除去、潤滑性の付与、切削屑の除去等を目的として、切削部の近傍に開口されたノズルから切削部の表面に純水を流しながら行うことによって切削屑を流去する。
Then, after the
以上の工程により、配線基板1上に任意数のLEDチップ2が所定の形状を有する樹脂3bにより封止されたパッケージング構造を有する発光装置が得られる。
Through the above steps, a light emitting device having a packaging structure in which an arbitrary number of
実施例1によれば、図1乃至図6を参照して前述した第1の実施形態と同様に、構成が極めて簡単な窓あきシートおよび比較的低粘度の樹脂を用いることで、製造コストの増加を著しく抑制しつつ、LEDチップの発光の取り出し効率の向上、樹脂封止形状の形状安定性の確保、樹脂封止製品の量産性の向上を図ることが可能なLEDを製造することができる。このような実施例1の工程を経て得られたLEDは、光の取り出し効率が優れ、信頼性や歩留りが高く、色の明るさのむらが生じない発光装置を実現することができる。 According to Example 1, as in the first embodiment described above with reference to FIGS. 1 to 6, the use of a window sheet with a very simple configuration and a resin having a relatively low viscosity reduces the manufacturing cost. It is possible to manufacture an LED capable of improving the light emission extraction efficiency of the LED chip, ensuring the shape stability of the resin-encapsulated shape, and improving the mass productivity of the resin-encapsulated product while suppressing the increase significantly. . The LED obtained through the process of Example 1 can realize a light-emitting device that has excellent light extraction efficiency, high reliability and yield, and does not cause unevenness in color brightness.
(実施例2) 実施例2の樹脂封止工程においては、前述した実施例1の樹脂封止工程と比べて、樹脂3aとしてシリコーン樹脂を用い、シート4,5としてフッ素ゴムからなるシートを使用する点が異なり、その他は同一である。このような実施例2の工程を経て得られたLEDは、実施例1の工程を経て得られたLEDと比べて、樹脂3aとしてシリコーン樹脂が用いられている点が異なり、その他は同一である。実施例2によれば、前述した実施例1と同様の効果が得られる。
(Example 2) In the resin sealing process of Example 2, compared with the resin sealing process of Example 1 described above, a silicone resin is used as the
(実施例3) 実施例3の樹脂封止工程においては、前述した実施例1,2の樹脂封止工程と比べて、LEDチップ2として青色発光の発光素子を使用し、樹脂3aに蛍光物質としてYAG蛍光体を含ませている点が異なり、その他は同一である。このような実施例3の工程を経て得られたLEDは、LEDチップ2の発光とYAG蛍光体の発光との混色によって白色発光を高輝度および高出力で得ることができる。
(Example 3) In the resin sealing process of Example 3, as compared with the resin sealing process of Examples 1 and 2 described above, a blue light emitting element is used as the
本発明発光装置の製造方法および発光装置は、照明用光源、各種インジケーター用光源、車載用光源、ディスプレイ用光源、液晶のバックライト用光源などに使用されるLED、LEDモジュール、LEDアレイなどのデバイスに適用可能である。 The light emitting device manufacturing method and the light emitting device according to the present invention include a light source for illumination, various indicator light sources, an in-vehicle light source, a display light source, a liquid crystal backlight light source, and other devices such as LEDs, LED modules, and LED arrays. It is applicable to.
1…基板、2…LEDチップ、3…透光性の樹脂(シリコーン樹脂、エポキシ樹脂)、3a…硬化前の樹脂、3b…硬化後の樹脂、4…第1のシート(フッ素ゴムあるいはシリコーンゴム)、4a…第1のシートの開口窓部、5…第2のシート(フッ素ゴムあるいはシリコーンゴムあるいはテフロン)。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
樹脂充填用の型枠となる所定の開口窓部を有する第1のシートを、前記開口窓部内に前記発光ダイオードチップが露出するように前記配線基板上に載置する第2の工程と、
前記第1のシートの開口窓部内に、フィラーの添加率が0〜50重量%の透光性の樹脂を流し込む第3の工程と、
前記樹脂が硬化した後に前記第1のシートを取り外す第4の工程と、
前記第4の工程の後、所望数の発光ダイオードチップを内蔵した発光装置に分割する第5の工程と、
を具備することを特徴とする発光装置の製造方法。 A first step of mounting a plurality of light emitting diode chips on a wiring board;
A second step of placing a first sheet having a predetermined opening window serving as a mold for resin filling on the wiring substrate such that the light emitting diode chip is exposed in the opening window;
A third step of pouring a translucent resin having an addition rate of 0 to 50% by weight into the opening window of the first sheet;
A fourth step of removing the first sheet after the resin is cured;
After the fourth step, a fifth step of dividing the light-emitting device incorporating a desired number of light-emitting diode chips;
A method of manufacturing a light emitting device, comprising:
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