JP2010171218A - 光学素子パッケージの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配列実装された複数の光学素子に対応するレンズ樹脂を、短時間かつ高精度に形成することが可能な光学素子パッケージの製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】底部に光学素子１３を実装してなる複数の凹部１１ａが配列された板状の構造体１７を形成する。構造体１７を収納した金型２１のキャビティ２１ａ内に、キャビティ２１ａの一辺方向から未硬化の樹脂２３を注入充填する。樹脂２３を硬化させることにより構造体１７の凹部１１ａを埋め込むレンズ樹脂を形成する。キャビティ２１ａは、構造体１７とキャビティ２１ａの天面との最小間隔Ｌ１と、キャビティ２１ａ内への樹脂２３の注入方向と平行な部分における構造体１７とキャビティ２１ａの内側壁との側壁間隔Ｌ２とが、Ｌ１＞Ｌ２となるように構成されている。
【選択図】図５-2

Description

本発明は、光学素子パッケージの製造方法に関し、特には発光素子または受光素子などの光学素子を覆うレンズ樹脂をモールド成形する工程を備えた光学素子パッケージの製造方法に関する。

チップ状の発光素子や受光素子等の光学素子をパッケージ化してなる光学素子パッケージは、例えば一対のリードフレームの一方に光学素子が搭載され、他のリードフレームと光学素子とがワイヤー接続されている。一対のリードフレームは、当該リードフレームにおける光学素子の搭載部分およびワイヤー接続部分を開口する枠状のパッケージ樹脂によって支持固定されている。また、枠状のパッケージ樹脂の開口上部には、光学素子の搭載部分およびワイヤー接続部分を封止する状態で、レンズ樹脂が設けられている。

ところで、複数のパッケージ部分が連設されたリードフレームのような基板上に複数の光学素子を実装してなる構造体に対して、各光学素子を覆う状態でレンズ樹脂を形成する方法としてキャスティング法が行われている。キャスティング法によるレンズ樹脂の形成は、次のように行われる。

まず、例えば複数のパッケージ部分が連設されたリードフレームに対してパッケージ樹脂を成形し、このリードフレームにおける各パッケージ部分上に光学素子を実装させた構造体を形成する。次に、複数のレンズ面が凹状に形成された金型に未硬化の樹脂を塗布し、各凹状部に光学素子を対応させた状態で、金型と構造体とを減圧した状態で押し圧し、金型を加熱してレンズ樹脂を硬化させる（以上、下記特許文献１参照）。

ＵＳ２００６/０１０５４８５Ａ１（Ｆｉｇ１〜４および対応記載部参照）

しかしながら、上述したキャスティング法では、レンズ樹脂の中に気泡が混入し易く、レンズの形状がわずかながらゆがんだりすることがある。また、レンズ樹脂の硬化に時間が掛かるため、光学素子パッケージの製造時間（turn-around time：ＴＡＴ）を増大させる要因となる。

そこで本発明は、配列実装された複数の光学素子に対応するレンズ樹脂を、短時間かつ高精度に形成することが可能な光学素子パッケージの製造方法を提供することを目的とする。

このような目的を達成するための本発明の光学素子パッケージの製造方法は、次の工程を順次行なう。先ず、底部に光学素子を実装してなる複数の凹部が配列された板状の構造体を形成する。次に、この構造体を収納した金型のキャビティ内に当該キャビティの一辺方向から未硬化の樹脂を注入充填する。その後、注入した樹脂を硬化させることにより、構造体の凹部を埋め込む樹脂を形成する。そして特に、キャビティは、構造体と当該キャビティの天面との最小間隔Ｌ１と、キャビティ内への樹脂の注入方向と平行な部分における当該構造体と当該キャビティの内側壁との側壁間隔Ｌ２とが、Ｌ１＞Ｌ２となる構成であることが特徴的である。この樹脂は、例えばレンズ樹脂として形成される。

このような製造方法は、構造体を収納した金型のキャビティ内に樹脂を充填注入する、いわゆるモールド成形により、気泡の発生を抑えた樹脂成形が短時間で行なわれる。また特に、［構造体−キャビティの天面間の最小間隔Ｌ１］＞［構造体−キャビティの内側壁との側壁間隔Ｌ２］としたことにより、構造体両側の側壁間隔Ｌ２部分における樹脂の充填速度が、最小間隔Ｌ１部分における樹脂の充填速度よりも小さく抑えられる。したがって、キャビティ内に空洞部を形成することなく、樹脂の充填が行なわれる。

以上説明したように本発明の光学素子パッケージの製造方法によれば、複数の光学素子が配列実装された構造体に対して、短時間でかつ気泡や空洞部の発生なく、短時間かつ高精度にレンズ樹脂の形成を行うことが可能になる。この結果、光学素子パッケージの形成における歩留まりの向上とＴＡＴの向上とを図ることが可能になる。

第１実施形態の製造方法を示す平面工程図（その１）である。 第１実施形態の製造方法を示す平面工程図（その２）である。 第１実施形態の製造方法を示す平面工程図および断面図（その３）である。 第１実施形態の製造方法を示す平面工程図（その４）である。 図４-1の断面図である。 第１実施形態の製造方法を示す平面工程図（その５）である。 図５-1の断面図である。 第１実施形態の製造方法を示す断面工程図（その６）である。 比較方法における問題点を示す図である。 第２実施形態の製造方法を示す平面工程図（その１）である。 図８-1の断面図である。 第２実施形態の製造方法を示す平面工程図（その２）である。 第３実施形態の製造方法を示す平面工程図（その１）である。 図１０-1の断面図である。 第３実施形態の製造方法を示す平面工程図（その２）である。 第４実施形態の製造方法を示す平面工程図および断面図（その１）である。 第４実施形態の製造方法を示す平面工程図（その２）である。 第５実施形態の製造方法を示す平面工程図および断面図である。

以下、本発明の各実施の形態を以下の順序で説明する。
１．第１実施形態（樹脂の供給方向における構造体−キャビティ間を調整した例）
２．第２実施形態（上流側の樹脂溜り部の体積を調整した例）
３．第３実施形態（下流側の樹脂溜り部の体積を調整した例）
４．第４実施形態（金型に突起を設けた例）
５．第５実施形態（構造体に突起を設けた例）

＜１．第１実施形態＞
図１〜図６は第１実施形態の光学素子パッケージの製造方法を示す製造工程図である。以下、これらの図面にしたがって第１実施形態の光学素子パッケージの製造方法を説明する。

先ず、図１（１）に示すように、複数の光学素子パッケージを形成するためのリードフレーム１を用意する。このリードフレーム１には、縦横に複数のパッケージ部１ａが設定されている。各パッケージ部１ａにはそれぞれに２本のインナーリード３，５が平行に設けられており、これら２本のインナーリード３，５が枠状のアウターリード７で連結されて一体に形成されている。またインナーリード３，５のうちの一方のインナーリード３は、光学素子を搭載するためのダイパッドとして形成されている。

次に、図１（２）に示すように、リードフレーム１における各インナーリード３，５をパッケージ樹脂１１で固定する。このパッケージ樹脂１１は、板状の外形形状を有してリードフレーム１に対して一体に形成されている。このパッケージ樹脂１１には、各パッケージ部１ａにおいてインナーリード３，５の一部を露出する複数の凹部１１aが形成されている。各凹部１１aは、円形の開口上部からリードフレーム１側に向かって開口径を小さく絞った側壁テーパ形状に形成されていることとする。以上のような構成のパッケージ樹脂１１は、金型を用いてモールド成形されたものであって良い。

次に、図２に示すように、パッケージ樹脂１１における各凹部１１aに露出させたダイパッド用のインナーリード３上に、光学素子１３をダイボンディングする。光学素子１３は、例えば発光ダイオード（light Emitting Diode：ＬＥＤ）等のチップ状の発光素子や、チップ状の受光素子であり、発光面や受光面等の光学機能面およびこれと反対側の面に電極を備えていることとする。このような光学素子１３は、光学機能面を上方に向けた状態で、導電性接着剤を介してパッド電極３上にダイボンディングされることとする。

その後、図３の平面図、および平面図におけるＡ−Ａ’断面図、Ｂ−Ｂ’断面図に示すように、光学素子１３と、リードフレーム１におけるもう一方のインナーリード５とを、ワイヤー１５によって接続する。

以上により、底部に光学素子１３を実装してなる複数の凹部１１ａが配列された板状の構造体１７を形成する。

次の工程を図４-1および図４-2に示す。図４-1は平面図であり、図４-2は図４-1の平面図におけるＡ−Ａ’断面図およびＢ−Ｂ’断面図である。これらの図に示すように、上述した構成の構造体１７を、金型２１のキャビティ２１ａ内に収納する。

ここで金型２１は、下型２１-1と、上型２１-2とで構成されたもので、下型２１-1の上部に上型２１-2を重ね合わせた状態で、これらの間に構造体１７を収納するための空間部としてのキャビティ２１ａが形成される構成となっている。またこの金型２１には、キャビティ２１ａ以外の空間部として、キャビティ２１ａ内に充填注入するための樹脂が供給されるポット２１ｂ、およびポット２１ｂとキャビティ２１ａとを連接する複数のランナー２１ｃが形成されている。さらに下型２１-1と上型２１-2とを重ね合わせた状態においては、ランナー２１ｃと対向する側に、下型２１-1と上型２１-2との間にキャビティ２１ａと金型２１の外部とを接続するエアベント２１ｅも設けられる。

このうち特にキャビティ２１ａは、上型２１-2の天面に凹状のレンズ面Ｓが配列形成されたものであり、内部に構造体１７を収納した状態において構造体１７の各凹部１１ａに対応してレンズ面Ｓが配置される構成となっている。

ポット２１ｂは、プランジャ２１ｄが内設されるシリンジ状に構成された空間部であり、内設されたプランジャ２１ｄの押し圧によってポット２１ｂ内の樹脂２３がランナー２１ｃを介してキャビティ２１ａ内に供給される構成となっている。

ランナー２１ｃは、キャビティ２１ａを構成する４つの壁面のうちの１つの面に、例えば均等な間隔を保って複数設けられており、ポット２１ｂ−キャビティ２１ｃ間を連通する複数の通路を構成している。尚、供給路２１ｃは、１つのみ設けられても良いが、供給路２１ｃを複数に分けて設けることにより、樹脂の供給を確保しつつ供給部のたわみを防止できる。

ここで、キャビティ２１ａ内部に構造体１７を収納した状態において、構造体１７とキャビティ２１ａの天面との最小間隔をＬ１とする。この最小間隔Ｌ１は、キャビティ１７におけるレンズ面Ｓを外れた天面位置と、構造体１７におけるパッケージ樹脂１１の上面との間の間隔Ｌ１である。また、図４-1中に一点鎖線の矢印で示したキャビティ２１ａ内への樹脂の注入方向と平行な部分においての、構造体１７とキャビティ２１ａの両側の内側壁との側壁間隔をＬ２とする。ここでは特に、構造体１７の高さ（厚さ）を規定するパッケージ樹脂１１の側壁と、キャビティ２１ａの内側壁との間隔を、側壁間隔Ｌ２とする。

この場合において、最小間隔Ｌ１＞側壁間隔Ｌ２となるように、キャビティ２１ａの内壁形状が形成されているところが、本第１実施形態における特徴的な構成となる。

また、キャビティ２１ａ内においての構造体１７の位置合わせは、ここでの図示を省略したが、例えばキャビティ２１a内に形成された位置合わせ用のピンに、構造体１７に形成された孔を嵌め合わせて行うこととする。またこれにより、キャビティ２１ａ内に所定状態で構造体１７を固定配置させる。キャビティ２１ａ内においての構造体１７の固定は、ここでの図示を省略した吸着孔を下型２１-1に設け、下型２１-1に対して構造体１７を高真空吸着させても良い。尚、キャビティ２１ａ内に構造体１７を収納する際には、あらかじめ下型２１-1と上型２１-2とを１５０〜２００℃程度に加熱しておくこととする。また、ポット２１ｂ内には、未硬化の樹脂２３を滴下しておく。

次の工程を図５-1および図５-2に示す。図５-1は平面図であり、図５-2は図５-1の平面図におけるＡ−Ａ’断面およびＢ−Ｂ’断面である。これらの図に示すように、ポット２１ｂ内においてのプランジャ２１ｄの押し上げ移動により、ポット２１ｂ内の未硬化の樹脂２３を複数のランナー２１ｃを介してキャビティ２１ａ内に注入充填する。これにより、上述したように構造体１７が収納されたキャビティ２１ａ内の全域に未硬化の樹脂２３を充填注入する。この際、キャビティ２１ａ内の空気は、ランナー２１ｃと対向する側に設けたエアベント２１ｅから金型２１の外に抜けるようになっている。

その後は、キャビティ２１ａ内の全域に未硬化の樹脂２３を充填注入した状態において、プランジャ２１ｄの高さを維持して数分間加圧し続ける。

これにより、図６（1）に示すように、キャビティ２１ａ内の全域に充填注入された未硬化の樹脂（２３）を、金型２１からの加熱により硬化させる。これにより、構造体１７の凹部１１ａを埋め込むと共に各凹部１１ａに対応して外側に凸とあるレンズ面Ｓを有するレンズ樹脂２５を形成する。

次に、図６（２）に示すように、構造体１７とこれに一体形成されたレンズ樹脂２５とを、金型（２１）から取り外す。これにより、各パッケージ部１ａに光学素子１３を実装してなる構造体１７上に、各光学素子１３およびワイヤー１５を封止する状態でそれぞれ凸状のレンズ樹脂２５が設けられた状態となる。凸状のレンズ樹脂２５は、各パッケージ部１ａ間で連続して一体に形成された状態となっている。

以上の後には、図６（３）に示すように、レンズ樹脂２５と構造体１７とを各パッケージ部１ａ分毎に分割する。

以上により、インナーリード３，５上に実装された光学素子１３およびワイヤー１５を凸状のレンズ樹脂２５で封止してなる複数の光学素子パッケージ２７が得られる。

上述した第１実施形態の製造方法によれば、図４-1および図４-2を用いて説明したように、レンズ樹脂２５を形成するに際しては、構造体１７を収納した金型２１のキャビティ２１ａ内に未硬化の樹脂を充填注入する、いわゆるモールド成形を適用している。このため、気泡の発生を抑えたレンズ樹脂２５の成形を短時間で行なうことが可能である。

ここで、図５-1に示すように、キャビティ２１ａ内への未硬化の樹脂２３の充填は、未硬化の樹脂２３の供給元であるポット２１ｂに最も近い位置から開始される。このため、図示した例ではキャビティ２１ａの中央部分から未硬化の樹脂２３の充填が開始され、ポット２１ｂから最も遠いキャビティ２１ａの両端において最後に充填が開始される。

そして特に本第１実施形態においてはこのモールド成形に際して、［構造体１７−キャビティ２１ａの天面間の最小間隔Ｌ１］＞［構造体１７−キャビティ２１ａの内側壁との側壁間隔Ｌ２］としている。これにより、構造体１７両側の側壁間隔Ｌ２部分における未硬化の樹脂２３の充填速度は、構造体１７上の最小間隔Ｌ１部分における未硬化の樹脂２３の充填速度よりも小さく抑えられる。

以上より、キャビティ２１ａ内への未硬化の樹脂２３の充填開始時から、キャビティ２１ａ内への未硬化の樹脂２３の充填完了までの間において、未硬化の樹脂２３の供給先端位置は構造体１７上の中央で凸となる波形に維持されることになる。

したがって、キャビティ２１ａ内の空気をランナー２１ｃに対向して設けたエアベント２１ｅから金型２１の外に追い出しながら、キャビティ２１ａ内に空気溜りの空洞を残すこと無く、キャビティ２１ａ内の全域に未硬化の樹脂２３を充填することが可能になる。

比較として図７には、［構造体１７−キャビティ２１ａの天面間の最小間隔Ｌ１］＜［構造体１７−キャビティ２１ａの内側壁との側壁間隔Ｌ２］である場合を示した。この場合、構造体１７両側の側壁間隔Ｌ２部分における未硬化の樹脂２３の充填速度は、構造体１７上の最小間隔Ｌ１部分における未硬化の樹脂２３の充填速度よりも大きくなる。このため、図７（１）に示すように、キャビティ２１ａ内の両側周囲から未硬化の樹脂２３が構造体１７を囲むように回りこんで充填される。このため、ランナー２１ｃに対向して設けたエアベント２１ｅが、回りこんだ樹脂２３によって塞がれ易く、図７（２）に示すように、キャビティ２１ａ内に空気溜りの空洞Ｂが残されるのである。

以上図４-1〜図５-2に示したように［構造体１７−キャビティ２１ａの天面間の最小間隔Ｌ１］＞［構造体１７−キャビティ２１ａの内側壁との側壁間隔Ｌ２］とした本第１実施形態の製造方法では、空気溜りの空洞を残すこと無くキャビティ２１ａ内の全域に未硬化の樹脂２３を充填することが可能になる。これにより、複数の光学素子１３が配列実装された構造体１７に対して、短時間でかつ気泡や空洞部の発生なく高精度に所望形状のレンズ樹脂２５の形成を行うことが可能になる。この結果、光学素子パッケージ２７の形成における歩留まりの向上とＴＡＴの向上とを図ることが可能になる。

＜第２実施形態＞
図８-1は第２実施形態の特徴部を示す平面図であり、図８-2は図８-1の平面図におけるＡ−Ａ’断面およびＢ−Ｂ’断面である。以下、これらの図に基づいて第２実施形態の発光素子パッケージの製造方法を説明する。

本第２実施形態の製造方法の特徴部は、第１実施形態の製造方法において説明したレンズ樹脂をモールド成形する際のキャビティ２１ａの構成に、さらに上流側樹脂溜り部３１を設けたところにあり、次のように行なう。

すなわち、底部に光学素子１３を実装してなる複数の凹部１１ａが配列された板状の構造体１７を形成するまでは、第１実施形態と同様に行う。

次に、構造体１７を金型２１のキャビティ２１ａ内に収納する。この金型２１は、第１実施形態で説明したと同様の金型において、さらにキャビティ２１ａ内に上流側樹脂溜り部３１が設けられているところが特徴的である。

ここで、キャビティ２１ａ内部に構造体１７を収納した状態において、構造体１７とキャビティ２１ａの天面との間の体積をＶ１とする。この体積Ｖ１は、レンズ面Ｓ部分および構造体１７の凹部１１ａも含んだ体積である。そして、図８-1中に一点鎖線の矢印で示したキャビティ２１ａ内への樹脂の注入上流部においての構造体１７とキャビティ２１ａの内側壁との間の体積をＶ３とする。

この場合において、体積Ｖ１＜体積Ｖ３となる大きさで上流側樹脂溜り部３１が設けられていることところが特徴的な構成となる。

尚、この状態においては、第１実施形形態と同様に、キャビティ２１ａ内において構造体１７が位置合わせして収納され、また下型２１-1と上型２１-2とを加熱しておき、さらにポット２１ｂ内には未硬化の樹脂２３を滴下しておく。

以上の状態で図９の平面図に示すように、ポット２１ｂ内の未硬化の樹脂２３を複数のランナー２１ｃを介してキャビティ２１ａ内に注入充填し、さらにプランジャ２１ｄの高さを維持して数分間加圧し続けることは第１実施形態と同様である。

これにより第１実施形態で図６（1）を用いて説明したように、キャビティ２１ａ内の全域に充填注入された未硬化の樹脂（２３）を、金型２１からの加熱により硬化させ、各凹部１１ａに対応して外側に凸とあるレンズ面Ｓを有するレンズ樹脂２５を形成する。

以降は第１実施形態と同様に、図６（２）に示すように、構造体１７とこれに一体形成されたレンズ樹脂２５とを金型（２１）から取り外し、さらに図６（３）に示すように、レンズ樹脂２５と構造体１７とを各パッケージ部１ａ分毎に分割する。

以上により、インナーリード３，５上に実装された光学素子１３およびワイヤー１５を凸状のレンズ樹脂２５で封止してなる複数の光学素子パッケージ２７が得られる。

上述した第２実施形態の製造方法によれば、第１実施形態の効果に加えて、体積Ｖ３を有する上流側樹脂溜り部３１を設けたことによる次のような効果を得ることができる。

すなわち、キャビティ２１ａ内への未硬化の樹脂２３の充填は、未硬化の樹脂２３の供給元であるポット２１ｂに最も近い位置から開始される。この際、キャビティ２１ａ内に供給された未硬化の樹脂２３は、キャビティ２１ａ内の上流側に設けた上流側樹脂溜り３１内を完全に満たした後に、構造体１７−キャビティ２１ａ天面間、および構造体１７−キャビティ２１ａ側壁間（Ｌ２部分）に供給される。これにより、構造体１７−キャビティ２１ａ天面間、および構造体１７−キャビティ２１ａ側壁間（Ｌ２部分）には、上流側樹脂溜り部３１から一斉に未硬化の樹脂２３の充填が開始される。

したがって、構造体１７−キャビティ２１ａ天面間においての未硬化の樹脂２３の供給先端位置を、構造体１７上において均等な波形に揃えることができる。つまり、第１実施形態の例では、未硬化の樹脂２３の供給先端位置は、ポット２１ｂに最も近い構造体１７上の中央付近で凸となる波形となっていた。これに対して本第２実施形態では、上述したように構造体１７上への樹脂２３の供給が一斉に開始されることにより、中央で凸となる波形が平坦化されるのである。尚、上流側樹脂溜り部３１の体積Ｖ３が大きければ大きいほど、このような平坦化の効果が高くなる。

これにより、先にキャビティ２１ａの対向側に達した未硬化の樹脂２３が、キャビティ２１ａの周縁で左右に回りこんでエアベント２１ｅを塞ぐことを防止できる。そして、このエアベント２１ｅから金型２１の外に空気を追い出しながら、キャビティ２１ａ内に空気溜りの空洞を残すこと無く、キャビティ２１ａ内の全域に未硬化の樹脂２３を充填することが可能になる。

以上より、第１実施形態と比較して、さらに部分的な樹脂の回りこみによる空気溜りの空洞がキャビティ２１ａ内に残り難くなる。この結果、さらに光学素子パッケージ２７の形成における歩留まりの向上とＴＡＴの向上とを図ることが可能になる。

＜第３実施形態＞
図１０-1は第３実施形態の特徴部を示す平面図であり、図１０-2は図１０-1の平面図におけるＡ−Ａ’断面およびＢ−Ｂ’断面である。以下、これらの図に基づいて第３実施形態の発光素子パッケージの製造方法を説明する。

本第３実施形態の製造方法の特徴部は、第１実施形態の製造方法において説明したレンズ樹脂をモールド成形する際のキャビティ２１ａの構成に、さらに下流側樹脂溜り部３３を設けたところにあり、次のように行なう。

すなわち、底部に光学素子１３を実装してなる複数の凹部１１ａが配列された板状の構造体１７を形成するまでは、第１実施形態と同様に行う。

次に、構造体１７を金型２１のキャビティ２１ａ内に収納する。この金型２１は、第１実施形態で説明したと同様の金型において、さらにキャビティ２１ａ内に下流側樹脂溜り部３３が設けられているところが特徴的である。

ここで、キャビティ２１ａ内部に構造体１７を収納した状態において、構造体１７とキャビティ２１ａの天面との間の体積をＶ１とする。この体積Ｖ１は、レンズ面Ｓ部分および構造体１７の凹部１１ａも含んだ体積である。そして、図１０-1中に一点鎖線の矢印で示したキャビティ２１ａ内への樹脂の注入下流部においての構造体１７とキャビティ２１ａの内側壁との間の体積をＶ４とする。

この場合において、体積Ｖ１＜体積Ｖ４となる大きさで下流側樹脂溜り部３３が設けられていることところが特徴的な構成となる。

尚、この状態においては、第１実施形形態と同様に、キャビティ２１ａ内において構造体１７が位置合わせして収納され、また下型２１-1と上型２１-2とを加熱しておき、さらにポット２１ｂ内には未硬化の樹脂２３を滴下しておく。

以上の状態で図９の平面図に示すように、ポット２１ｂ内の未硬化の樹脂２３を複数のランナー２１ｃを介してキャビティ２１ａ内に注入充填し、さらにプランジャ２１ｄの高さを維持して数分間加圧し続けることは第１実施形態と同様である。

これにより第１実施形態で図６（1）を用いて説明したように、キャビティ２１ａ内の全域に充填注入された未硬化の樹脂（２３）を、金型２１からの加熱により硬化させ、各凹部１１ａに対応して外側に凸とあるレンズ面Ｓを有するレンズ樹脂２５を形成する。

以降は第１実施形態と同様に、図６（２）に示すように、構造体１７とこれに一体形成されたレンズ樹脂２５とを金型（２１）から取り外し、さらに図６（３）に示すように、レンズ樹脂２５と構造体１７とを各パッケージ部１ａ分毎に分割する。

以上により、インナーリード３，５上に実装された光学素子１３およびワイヤー１５を凸状のレンズ樹脂２５で封止してなる複数の光学素子パッケージ２７が得られる。

上述した第３実施形態の製造方法によれば、第１実施形態の効果に加えて、体積Ｖ４を有する下流側樹脂溜り部３３を設けたことによる次のような効果を得ることができる。

すなわち第３実施形態においては、キャビティ２１ａ内への未硬化の樹脂２３の充填開始時から、キャビティ２１ａ内への未硬化の樹脂２３の充填完了までの間において、未硬化の樹脂２３の供給先端位置は構造体１７上の中央で凸となる波形が維持される。これは、第１実施形態と同様である。しかも、凸となる波形の先端から下流側樹脂溜り部３３に達した未硬化の樹脂２３は、そのまま下流側樹脂溜り部３３にそのまま貯蔵され、キャビティ２１ａの壁面に沿って左右に回りこむことはない。したがって、ランナー２１ｃに対向して設けたエアベント２１ｅが塞がれることが防止される。そして、このエアベント２１ｅから金型２１の外に空気を追い出しながら、キャビティ２１ａ内に空気溜りの空洞を残すこと無く、キャビティ２１ａ内の全域に未硬化の樹脂２３を充填することが可能になる。

以上より、第１実施形態と比較して、さらに部分的な樹脂２３の回りこみによる空気溜りの空洞がキャビティ２１ａ内に残り難くなる。この結果、さらに光学素子パッケージ２７の形成における歩留まりの向上とＴＡＴの向上とを図ることが可能になる。

尚、本第３実施形態は、第２実施形態と組み合わせて適用することが可能であり、キャビティ２１ａ内に上流側樹脂溜り部３１と下流側樹脂溜り部３３との両方を設けても良い。この場合、上流側樹脂溜り部３１の体積Ｖ３と下流側樹脂溜り部３３の体積Ｖ４との合計が、キャビティ２１ａ−構造体１７間の体積Ｖ１よりも大きく設定されていることとする。

＜第４実施形態＞
図１２は第４実施形態の特徴部を示す平面図と平面図におけるＢ−Ｂ’断面図である。以下、これらの図に基づいて第４実施形態の発光素子パッケージの製造方法を説明する。

本第４実施形態の製造方法の特徴部は、第１実施形態の製造方法において説明したレンズ樹脂をモールド成形する際のキャビティ２１ａの構成に、さらに突起部３５を設けたところにあり、次のように行なう。

すなわち、底部に光学素子１３を実装してなる複数の凹部１１ａが配列された板状の構造体１７を形成するまでは、第１実施形態と同様に行う。

次に、構造体１７を金型２１のキャビティ２１ａ内に収納する。この金型２１は、第１実施形態で説明したと同様の金型２１において、キャビティ２１ａ内に向かって凸となる島状の突起部３５をキャビティ２１ａの天面に備えている。

突起部３５は、構造体１７とキャビティ２１ａの天面とが最小間隔Ｌ１となる位置であって、特には図１２の平面図中に一点鎖線の矢印で示したキャビティ２１ａ内への樹脂の注入方向における構造体１７の凹部１１ａの配列間に設けられることとする。例えばここでは、各パッケージ部１ａの角に突起部３５を配置する。

これにより、キャビティ２１ａ内への樹脂の注入方向と平行に、凹部１１ａの列と突起部３５の列とが交互に配置された構成となっている。ここで、図１２の平面図に対するＢ−Ｂ’断面図は、凹部１１ａと突起部３５とを通過する部分の断面図となっている。

また各突起部３５は、それぞれが独立した島状であれば、円柱形であっても角柱形であっても良く、また平面視的に細長い形状を有していても良い。

尚、この状態においては、第１実施形形態と同様に、キャビティ２１ａ内において構造体１７が位置合わせして収納され、また下型２１-1と上型２１-2とを加熱しておき、さらにポット２１ｂ内には未硬化の樹脂２３を滴下しておく。

以上の状態で図１３の平面図に示すように、ポット２１ｂ内の未硬化の樹脂２３を複数のランナー２１ｃを介してキャビティ２１ａ内に注入充填し、さらにプランジャ２１ｄの高さを維持して数分間加圧し続けることは第１実施形態と同様である。

これにより第１実施形態で図６（1）を用いて説明したように、キャビティ２１ａ内の全域に充填注入された未硬化の樹脂（２３）を、金型２１からの加熱により硬化させ、各凹部１１ａに対応して外側に凸とあるレンズ面Ｓを有するレンズ樹脂２５を形成する。

以降は第１実施形態と同様に、図６（２）に示すように、構造体１７とこれに一体形成されたレンズ樹脂２５とを金型（２１）から取り外し、さらに図６（３）に示すように、レンズ樹脂２５と構造体１７とを各パッケージ部１ａ分毎に分割する。

上述した第４実施形態の製造方法によれば、第１実施形態の効果に加えてさらにキャビティ２１ａの天面に突起部３５を設けたことにより、次のような効果を得ることができる。

つまり、突起部３５を設けていない第１実施形態の例では、凹部１１ａの配列個所において未硬化の樹脂２３が凹部１１ａ内に供給されるために、未硬化の樹脂２３の供給先端の移動速度が低下する。一方、凹部１１ａが配列されていない個所においては、未硬化の樹脂２３の供給先端は、移動速度を保って下流側に移動する。このため、凹部１１ａの配列個所と凹部１１ａが配列されていない個所とで、未硬化の樹脂２３の供給先端の位置に差が生じ、全体的な未硬化の樹脂２３の供給先端は波型になるのである。

これに対して第４実施形態においては、未硬化の樹脂２３の充填方向に並んだ凹部１１ａの配列間に、突起部３５を配列させたことにより、凹部１１ａの配列間を流れる未硬化の樹脂２３の流れを抑えることができる。このため、未硬化の樹脂２３の供給先端は波型の振幅を小さく押さえることが可能になるのである。したがって、凹部１１ａ脇を流れる未硬化の樹脂２３の供給先端が、凹部１１ａの配列部を流れる未硬化の樹脂２３の供給先端よりも先にキャビティ２１ａの対向側に到達してしまい、凹部１１ａ内の空気が外に逃げきれなくなることを防止できる。

以上より、第１実施形態と比較して、さらに部分的な樹脂２３の回りこみによる空気溜りの空洞がキャビティ２１ａ内に残り難くなる。この結果、さらに光学素子パッケージ２７の形成における歩留まりの向上とＴＡＴの向上とを図ることが可能になる。

以上説明した第４実施形態は、第２実施形態および第３実施形態と組みあせて用いることができる。以上のように他の実施形態と組み合わせることにより、相乗的な効果を得ることができる。

＜第５実施形態＞
図１４は第５実施形態の特徴部を示す平面図と平面図におけるＢ−Ｂ’断面図である。以下、これらの図に基づいて第５実施形態の発光素子パッケージの製造方法を説明する。

本第５実施形態の製造方法の特徴部は、第１実施形態の製造方法において説明した構造体１７における凹部１１ａの配列間に島状の突起部３７を設けたところにあり、次のように行なう。

すなわち、底部に光学素子１３を実装してなる複数の凹部１１ａが配列された板状の構造体１７の形成において、例えばパッケージ樹脂３を形成する際に、このパッケージ樹脂３に設ける凹部１１ａの配列間に、パッケージ樹脂３と一体に島状の突起部３７を配列形成する。このような突起部３７を有するパッケージ樹脂３は、例えばモールド成形されたモノであって良く、パッケージ樹脂３を形成する際に用いる金型に突起部３７に対応する凹部を設けておけば良い。

構造体１７を形成するまでの工程においては、パッケージ樹脂３に島状の突起部３７を設ける以外は第１実施形態と同様に行う。

次に、構造体１７を金型２１のキャビティ２１ａ内に収納する。この金型２１は、キャビティ２１ａの空間構成も含めて第１実施形態で説明したと同様であって良い。

このような金型２１のキャビティ２１ａ内に、構造体１７を収納する。この際、第１実施形態と同様に、構造体１７の各凹部１１ａに対応してキャビティ２１ａの上型２１-2に設けたレンズ面Ｓが配置される構成となっている。さらに第１実施形態と同様に、キャビティ２１ａ内部に構造体１７を収納した状態において、［構造体１７−キャビティ２１ａの天面間の最小間隔Ｌ１］＞［構造体１７−キャビティ２１ａの内側壁との側壁間隔Ｌ２］となっている。

そして特に、構造体１７とキャビティ２１ａの天面とが最小間隔Ｌ１となる位置で、図１４の平面図中に一点鎖線の矢印で示したキャビティ２１ａ内への樹脂の注入方向における構造体１７の凹部１１ａの配列間に、突起部３７の配列が設けられることが重要である。例えばここでは、各パッケージ部１ａの角に突起部３７が配置されていることとする。

これにより、キャビティ２１ａ内への樹脂の注入方向と平行に、凹部１１ａの列と突起部３７の列とが交互に配置される構成となっている。ここで、図１４の平面図に対するＢ−Ｂ’断面図は、凹部１１ａと突起部３７とを通過する部分の断面図となっている。

また各突起部３７は、それぞれが独立した島状であれば、円柱形であっても角柱形であっても良く、また平面視的に細長い形状を有していても良い。

尚、この状態においては、第１実施形形態と同様に、キャビティ２１ａ内において構造体１７が位置合わせして収納され、また下型２１-1と上型２１-2とを加熱しておき、さらにポット２１ｂ内には未硬化の樹脂２３を滴下しておく。

以上の状態でポット２１ｂ内の未硬化の樹脂２３を複数のランナー２１ｃを介してキャビティ２１ａ内に注入充填し、さらにプランジャ２１ｄの高さを維持して数分間加圧し続けることは第１実施形態と同様である。

これにより第１実施形態で図６（1）を用いて説明したように、キャビティ２１ａ内の全域に充填注入された未硬化の樹脂（２３）を、金型２１からの加熱により硬化させ、各凹部１１ａに対応して外側に凸とあるレンズ面Ｓを有するレンズ樹脂２５を形成する。

以降は第１実施形態と同様に、図６（２）に示すように、構造体１７とこれに一体形成されたレンズ樹脂２５とを金型（２１）から取り外し、さらに図６（３）に示すように、レンズ樹脂２５と構造体１７とを各パッケージ部１ａ分毎に分割する。

上述した第５実施形態の製造方法によれば、第１実施形態の効果に加えてさらに構造体１７に突起部３７を設けたことにより、次のような効果を得ることができる。

つまり、突起部３７を設けていない第１実施形態の例では、先の第４実施形態でも説明したように、凹部１１ａの配列個所において未硬化の樹脂２３が凹部１１ａ内に供給されるために、未硬化の樹脂２３の供給先端の移動速度が低下する。一方、凹部１１ａが配列されていない個所においては、未硬化の樹脂２３の供給先端は、移動速度を保って下流側に移動する。このため、凹部１１ａの配列個所と凹部１１ａが配列されていない個所とで、未硬化の樹脂２３の供給先端の位置に差が生じ、全体的な未硬化の樹脂２３の供給先端は波型になるのである。

これに対して本第５実施形態においては、未硬化の樹脂２３の充填方向に並んだ凹部１１ａの配列間に、突起部３７を配列させたことにより、凹部１１ａの配列間を流れる未硬化の樹脂２３の流れを抑えることができる。このため、第４実施形態において図１３を用いて示したと同様に、未硬化の樹脂２３の供給先端においての波型の振幅を小さく押さえることが可能になるのである。したがって、第４実施形態と同様に、凹部１１ａ脇を流れる未硬化の樹脂２３の供給先端が、凹部１１ａの配列部を流れる未硬化の樹脂２３の供給先端よりも先にキャビティ２１ａの対向側に到達してしまい、凹部１１ａ内の空気が外に逃げきれなくなることを防止できる。

以上より、第１実施形態と比較して、さらに部分的な樹脂２３の回りこみによる空気溜りの空洞がキャビティ２１ａ内に残り難くなる。この結果、さらに光学素子パッケージ２７の形成における歩留まりの向上とＴＡＴの向上とを図ることが可能になる。

以上説明した第５実施形態は、第２実施形態および第３実施形態と組みあせて用いることができる。またさらに第４実施形態と組み合わせることも可能であり、この場合には金型２１を構成する下型２１-1と上型２１-2との重なりを阻害することのないように突起部３５，３７を配置すれば良い。以上のように他の実施形態と組み合わせることにより、相乗的な効果を得ることができる。

１…リードフレーム、３，５…インナーリード、１１…パッケージ樹脂、１１ａ…凹部、１３…光学素子、１７…構造体、２１…金型、２１-1…上型（金型）、２１-2…下型（金型）、２１ａ…キャビティ、２３…未硬化の樹脂、２５…レンズ樹脂、２７…光学素子パッケージ、３１…上流側樹脂溜り部、３３…下流側樹脂溜り部、３５…突起部（キャビティ）、３７…突起部（構造体）、Ｌ１…最小間隔、Ｌ２…側壁間隔、Ｖ１…上部体積、Ｖ３…上流側樹脂溜り体積、Ｖ４…下流側樹脂溜り体積

Claims (8)

1. 底部に光学素子を実装してなる複数の凹部が配列された板状の構造体を形成する工程と、
   前記構造体を収納した金型のキャビティ内に当該キャビティの一辺方向から未硬化の樹脂を注入充填する工程と、
   前記未硬化の樹脂を硬化させることにより前記構造体の凹部を埋め込む樹脂を形成する工程とを行ない、
   前記キャビティは、
   前記構造体と当該キャビティの天面との最小間隔Ｌ１と、当該キャビティ内への前記未硬化の樹脂の注入方向と平行な部分における当該構造体と当該キャビティの内側壁との側壁間隔Ｌ２が、Ｌ１＞Ｌ２となるように構成されている
   光学素子パッケージの製造方法。
2. 前記構造体を形成する工程では、
   リードフレームに設けられた複数のインナーリードをそれぞれ露出させる形状の前記凹部を有するもので、当該インナーリードを支持固定するパッケージ樹脂を成形する工程と、
   前記凹部内の電極パッド上に光学素子を実装する工程とを行なう
   請求項１記載の前記光学素子パッケージの製造方法。
3. 前記構造体の凹部を埋め込む樹脂を形成する工程の後、
   前記構造体と前記凹部を埋め込む樹脂とを、前記光学素子が実装された前記凹部毎に分割する工程を行なう
   請求項１または２に記載の光学素子パッケージの製造方法。
4. 前記凹部を埋め込む樹脂として、当該凹部上において凸となるレンズ樹脂を形成する
   請求項１〜３の何れかに記載の光学素子パッケージの製造方法。
5. 前記キャビティは、
   前記構造体とキャビティの天面と間の体積Ｖ１と、当該キャビティ内への前記未硬化の樹脂の注入部分が設けられている当該キャビティの側壁と構造体との間の樹脂溜り部の体積Ｖ３とが、Ｖ３＞Ｖ１となるように構成されている
   請求項１〜４の何れかに記載の光学素子パッケージの製造方法。
6. 前記キャビティは、
   前記構造体とキャビティの天面と間の体積Ｖ１と、当該キャビティ内への前記未硬化の樹脂の注入部分と対向する当該キャビティの側壁と構造体との間の樹脂溜り部の体積Ｖ４とが、Ｖ４＞Ｖ１となるように構成されている
   請求項１〜５の何れかに記載の光学素子パッケージの製造方法。
7. 前記金型は、
   前記構造体と前記キャビティの天面とが最小間隔Ｌ１となる位置に、当該キャビティ内に向かって凸となる島状の突起部を備えた
   請求項１〜６の光学素子パッケージの製造方法。
8. 前記構造体は、
   前記構造体と前記キャビティの天面とが最小間隔Ｌ１となる位置に、島状の突起部を備えた
   請求項１〜７の光学素子パッケージの製造方法。

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