JP2011171357A - 発光装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】封止材の膜厚の制御が容易であって、封止材への気泡の混入がない発光装置の製造方法および色ムラがなく発光効率のよい発光装置を提供する。
【解決手段】発光素子を実装した基板の、発光素子の上に、樹脂や必要に応じて蛍光体やフィラーを含む高粘度の樹脂組成物を滴下する。発光素子の形状と略相似形の凹部が形成された透明部材を、凹部が樹脂組成物を滴下した後の発光素子を覆うように押圧し、樹脂組成物で発光素子の上面全体を覆った後、樹脂組成物を硬化させて封止材を形成する。基板には、透明部材を接合する金属バンプが形成されており、透明部材は部分的に金属バンプを介して基板に接合される。
【選択図】図５

Description

本発明は、LED等の発光素子を実装した発光装置に関し、特に発光素子を樹脂で封止した発光装置における特性の向上を図る技術に関する。

LED等の半導体発光素子を実装した発光装置においては、発光素子を保護するために通常、発光素子を樹脂で封止している。多くの場合、封止材には、発光素子が発する光の波長を変換する波長変換材料や、粘度調整剤であるフィラーが添加される。発光素子を樹脂で封止する場合、樹脂中に気泡が混入しないことや厚みを一定にすることが、発光素子の発光特性を阻害しないために重要である。特に樹脂が波長変換材料を含有する場合には、厚みのばらつきは発光色のばらつき（色ムラ）の原因となるため、樹脂の膜厚の制御は重要である。

発光素子を樹脂で封止する手法として、例えば、基板の発光素子を実装すべき部分に反射部材を兼ねた凹部（カップ状の部分）を形成し、その底面に発光素子を実装した後、凹部に封止用樹脂を充填する手法や、基板に実装された発光素子上に樹脂を滴下して硬化させる樹脂ポッティングや発光素子以外の部分をマスクして樹脂を印刷する手法などが採用されている。凹部に封止用樹脂を充填する手法は、主として、ワイヤボンディングによって基板に実装するタイプの発光素子に適用されている（特許文献１）。また基板に発光素子を実装した後に樹脂を設ける場合、例えばフリップチップ実装の場合には、通常、樹脂ポッティングや印刷法が用いられている。

しかし、樹脂ポッティングや印刷法は、高粘度の樹脂を用いた場合に樹脂の膜厚を制御することが困難であり色ムラの原因となる、樹脂から気泡を除去することが困難で、残存した気泡により発光効率が低下するなどの問題が提起されている。
これに対し、特許文献２には、発光素子に対応する凹部が形成されたシートの当該凹部に比較的低粘度の樹脂を注入した後、凹部内の樹脂中に、発光素子が実装された基板の発光素子を浸漬し、樹脂を硬化させて発光素子を封止する手法が提案されている。

特開２００６−４８９３４号公報 特開２００８−６０１６６号公報

しかしながら、特許文献２に記載された手法には、以下のような問題がある。
製造時には基板の素子実装面を凹部に浸漬し、裏返した状態であるため、樹脂の硬化工程を終えるまでは成型状態の良否の判断ができない。従って例えば凹部と素子との位置ずれ、両者間に混入したゴミや気泡の存在などを事前に発見することが困難である。また樹脂の粘度を低粘度にするには、フィラー含有量を抑える必要があり、樹脂成分が多くなるため高粘度の樹脂に比べ熱膨張が大きく、樹脂に被着する部材への影響が出て、樹脂と部材との剥離や部材の破損につながる。さらに低粘度の樹脂は、凹部に滴下する量の管理が難しく、樹脂が凹部から溢れるようなことがあれば、基板回路上に樹脂が廻り、樹脂による導光や反射を引き起こし、発光装置の特性に悪影響を与える。一方、樹脂量が不足すると、凹部の樹脂が充填された上面と凹部を覆うシートとの間に空気が存在することになり、高温にさらされたときに膨張して剥離や破損を引き起こす可能性がある他、樹脂内に気泡を巻き込む可能性も高い。

本発明は、上記従来技術の問題を解決することを課題とし、封止樹脂の膜厚の制御が容易であって封止材への気泡の混入を防止した発光装置の製造方法を提供すること、これにより色ムラがなく発光効率のよい発光装置を提供することを目的とする。また本発明は、高粘度の樹脂の使用が可能であり、低粘度の樹脂を使用する場合の問題点、即ち使用量の管理の困難さ、熱膨張による剥離や破損のおそれ等を解決した発光装置およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明によれば、以下の特徴を備えた発光装置およびその製造方法が提供される。
本発明の発光装置の製造方法は、基板と、当該基板上に実装された１ないし複数の発光素子と、前記発光素子を覆う封止材とを備えた発光装置の製造方法であって、発光素子を実装した基板の、前記発光素子の上に、樹脂組成物を滴下するステップ（１）と、一定の深さの凹部が形成された透明部材を、前記凹部が前記樹脂組成物を滴下した後の発光素子を覆うように押圧し、前記樹脂組成物で発光素子の上面全体を覆うステップ（２）と、前記樹脂組成物を硬化させて封止材を形成するステップ（３）とを備える。

また、本発明の発光装置の製造方法は、前記ステップ（１）の前に、前記基板の上に、複数の金属バンプを形成するステップと、前記金属バンプの一部に前記発光素子を接合してフリップチップ実装するステップとを含み、前記ステップ（２）において、前記複数のバンプのうち前記発光素子を接合したバンプ以外のバンプに、前記透明部材を固定することを特徴とする。

本発明の発光装置は、基板と、当該基板上に実装された１ないし複数の発光素子と、前記発光素子を覆う封止材と、前記１ないし複数の発光素子および封止材を覆う透明部材を備え、前記基板は、前記発光素子を接合する素子用バンプと、当該素子用バンプが形成されていない領域に前記透明部材を接合する透明部材用バンプとを備え、前記透明部材は、基板に面した端面の一部が前記透明部材用バンプに接合され、接合されていない端面と基板との間に空隙を有することを特徴とする。

本発明の発光装置において、好ましくは、透明部材はガラスである。また、前記封止材および前記透明部材のいずれか一方が、前記発光素子が発する光の波長を変換する波長変換材料を含む。
本発明の発光装置は、好ましくは、前記発光素子の基板側の面と、前記基板との間の空隙に白色樹脂が充填されている。

本発明の発光装置の製造方法によれば、発光素子上面に滴下した樹脂に透明部材をかぶせて押圧することにより封止材を形成するので、封止材への気泡が混入しにくく、また製造工程において気泡の混入等があった場合にも透明部材を通して異常が発見できるため速やかに処理することができ、結果として品質の優れた発光装置を製造することができる。また本発明の発光装置の製造方法によれば、透明部材の凹部の深さ（バンプに接合する場合には凹部の深さとバンプの高さの合計）と発光素子の基板面から高さとの差で、封止材の膜厚が決まるので、膜厚が容易である。
本発明の発光装置によれば、透明部材と基材との間に間隙が形成されているので、封止材形成後にも、基板と発光素子との間に容易にアンダーフィルを形成することができる。また、発光素子の上面および側面の封止樹脂の膜厚を発光素子と透明部材との間の間隙にて制御しているので、余分な樹脂による導光や反射などの光路長の変動が抑制される。

本発明の発光装置の第一の実施形態を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図である。 図１の発光装置の変更例を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図である。 本発明の発光装置の第二の実施形態を示す上面図である。 本発明の発光装置の第二の実施形態を示す上面図である。 本発明の発光装置の製造方法の第一の実施形態の各工程を示す図である。 本発明の発光装置の製造方法の第二の実施形態の各工程を説明する図である。 第二の実施形態により製造された発光装置を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、（ｃ）は（ｂ）の要部を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

＜発光装置の第一の実施形態＞
図１は、本発明の発光装置の第一の実施形態を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ-Ａ’線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ-Ｂ’線断面図である。
図示するように、本実施形態の発光装置１０は、基板１１と、基板１１上に形成された金属バンプ１２に電気的且つ機械的に接続された発光素子１５と、発光素子１５を覆う封止材１７と、カバー１９とを備えている。

基板１１は、一方の面に発光素子１５の配線用導体パターンが形成され、他方の面（上面）には、発光素子１５を固定する金属バンプ１２と、カバー１９を固定するための金属バンプ１３が形成されている。以下、両者を区別するときは、前者を素子用バンプ、後者をカバー用バンプという。素子用バンプ１２とカバー用バンプ１３とを構成する材料は、同材料でも異材料でもよいが、基板上へのバンプ形成を容易にするためには、同材料で同一の高さとする。金属バンプ１２、１３の材料は、例えば、金、金合金、Ａｌ、はんだ、Ｃｕなどが用いられ、好ましくは９９．０％以上の純度の高い金を用いる。

発光素子１５は、公知の材料からなるＬＥＤチップが用いられる。材料として、具体的には、窒化ガリウム系化合物半導体等のIII族−窒素化合物系(InGaAlN系)半導体、酸化亜鉛化合物系(ZnMgO系)半導体、セレン化亜鉛化合物系(ZnMgSeSTe系)半導体、炭化珪素化合物系(SiGeC系)半導体が例示される。

ＬＥＤチップには、一方の面に、半導体層をワイヤボンディングするのに必要な２つの電極（パッド部分）が形成されているものと、両面にそれぞれ電極が形成されているものがあるが、本実施形態では、金属バンプ１２に接合される面（図では下側の面）に電極が形成されているものを用いる。この電極と素子用バンプ１２とを接合することにより、基板１１上に固定されるとともに電気的に接続される。

カバー１９は、発光素子１５の封止材１７を成型する機能を有するとともに、それ自体が封止材１７で覆われた発光素子１５を保護する保護材料として機能するものであり、透明であって且つ耐熱性および寸法安定の良好な材料からなる。カバー１９の材料は、上記特性を持つものであれば特に限定されないが、ガラス、アクリル樹脂やポリカーボネート等の硬質プラスチックなどを用いることができる。寸法安定性、耐熱性等の観点から特にガラスが好適である。

カバー１９とバンプ１３とは、カバー１９側に施した金属メッキを介して接合されていることが好ましい。これにより熱履歴等を受けた場合にも、カバー１９と基板１１との強固な接合が保たれる。金属メッキは、例えば、カバー１９のバンプとの接合面に、予め金属薄膜層を形成しておくことにより実現できる。

カバー１９は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、発光素子１５の形状に対応した形状の凹部を有しており、凹部の深さと発光素子１５の高さとの差が間に挟まれた封止材１７の厚みになる。即ち、カバー１９の凹部の深さとカバー用バンプ１３の高さとの合計から、基板１１から発光素子１５上面までの高さを引いた差が、封止材１７の厚みとなる。カバー用バンプ１３の高さが一定であって且つカバー１９の凹部の深さが一定であれば、封止材１７の厚みを常に一定にすることができる。このようなカバー１９の形状は、例えば、厚みが一定の透明な部材（薄板あるいはシート）に、深さが一定の凹部を形成することにより、形成できる。

図示する実施形態では、カバー１９の凹部は平面形状が四角形であり、その四角形の四隅においてカバー用バンプ１３により基板１１に固定され、辺に相当する部分は固定されず、基板１１との間に空隙がある。この空隙は、封止材１７となる樹脂をカバー１９により成型する際に、空気の逃げ道として機能するとともに、発光素子１５とカバー１９と間から余分な樹脂が溢れた場合に、それを吸収する機能を有する。なお図では、凹部の底が平坦である場合を示したが、湾曲する形状や屈曲する形状としてもよい。これにより、レンズ機能を有する封止材１７とすることも可能である。

封止材１７としては、チクソトロピー性を有する高粘度の樹脂組成物を用いることが好ましい。具体的には、樹脂として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ基を有するポリジメチルシロキサン誘導体、オキセタン樹脂、アクリル樹脂、シクロオレフィン樹脂等の１種または２種以上を混合して使用することができる。封止材１７は、上記樹脂のほかに、発光素子１５が発する光の波長を変換する波長変換材料を含んでいてもよい。波長変換材料として、具体的には、ニトリド或いはオキシニトリド蛍光体、YAG系蛍光体、BAM蛍光体（アルミン酸系青色蛍光体）、SiAlON蛍光体等の蛍光体が用いられる。これら蛍光体は、発光素子１５の発光波長や発光装置の設計発光波長に応じて、適宜選択する。例えば、波長３５０ｎｍ〜５５０ｎｍの青色光あるいは紫外光を発する発光素子と、YAG系蛍光体、BAM蛍光体、SiAlON蛍光体等の蛍光体を組み合わせることにより、発光色が白色或いは青色〜緑色の発光装置を得ることができる。CaSiAlN₃等の蛍光体を用いることにより、発光色が黄色〜赤色の発光装置を得ることができる。

封止材１７は、さらに、粘度調整剤としてシリカ、酸化チタン、アルミナ等のフィラーや、染料、拡散剤等の添加剤を含んでいてもよい。

封止材１７は、硬化する前の粘度（封止材形成用樹脂組成物の粘度）が、２００Pa・s（パスカル秒）以上、４００Pa・s以下であることが好ましく、２６０Pa・s〜３６０Pa・sであることがより好ましい。このような粘度範囲とすることにより、樹脂組成物に含まれる樹脂量を相対的に少なくできるので、樹脂の熱膨張率或いは収縮率が下り、熱衝撃時の剥離などが抑制される。また、本発明の発光装置の製造時、硬化前の樹脂の形状が大きく変化しない状態で硬化することができる。

封止材形成用樹脂組成物の粘度は、封止材形成用樹脂組成物に含まれる樹脂とそれ以外の材料、特に粘度調整剤及び蛍光体の含有比率により調整することができる。具体的には、蛍光体を含む場合、蛍光体濃度を好ましくは３０〜７０重量％、より好ましくは５０〜６０重量％とし、粘度調整剤濃度を好ましくは０〜１５重量％、より好ましくは０〜５重量％とする。

なお上述した波長変換材料は、封止材１７に添加する代わりに或いは封止材１７とともにカバー１９に添加してもよい。

本実施形態の発光装置は、発光素子１５を、封止材１７を挟んでカバー１９で覆った構造を有しているので、封止材１７の膜厚にばらつきがない。また、カバー１９が発光素子１５を接合するための素子用バンプ１２と同様のバンプ１３によって部分的に基材１１に固定された構造を有しているので、熱による材料の膨張等の影響を受けにくい。

本実施形態の発光装置は、カバー１９と基板１１との間の空隙を利用して、発光素子１５と基板１１との間にアンダーフィルを設けることも可能である。アンダーフィルを有する発光装置の一例を図２に示す。図２に示す発光装置は、発光素子の基板側の面と基板との間に、アンダーフィル２０を有し、カバー１９側面の周囲に、アンダーフィルと同様の材料からなる白色樹脂層２１を有し、カバー１９の外周に白色樹脂層２１を形成するための壁構造３１が形成されている。それ以外の構成は、図１の発光装置と同様である。

アンダーフィル２０および白色樹脂層２１の材料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニア、硫酸バリウム等の白色顔料を含有する樹脂を用いることができる。樹脂としては、封止材１７に用いた樹脂と同様の材料を用いることができる。アンダーフィル２０および白色樹脂層２１は、カバー１９と壁構造３１の間に白色顔料を充填することにより、形成することができる。

図２の発光装置は、白色樹脂からなるアンダーフィル２０や白色樹脂層２１を有することにより、基板による光吸収を防止することができるとともに、発光装置側面からの光の漏れを防止することができる。その結果、正面輝度および発光効率を向上することができる。

＜発光装置の第二の実施形態＞
図１及び図２には、単一の発光素子を実装した発光装置の実施形態を示したが、本発明の発光装置は、基板上に複数の発光素子を実装した発光装置（マルチ実装の発光装置）であってもよい。このようなマルチ実装の発光装置の実施形態を図３及び図４に示す。図３は、複数の発光素子１５１〜１５４を一列に配列した発光装置、図４は複数の発光素子１５５〜１５８をマトリクス状に配置した発光装置である。

マルチ実装の発光装置の場合、基板上に形成された複数の発光素子の配列に対し１つのカバー１９が設けられる。このため基板１１上には素子用バンプ１２の周囲に所定の配列で複数のカバー用バンプ１３が設けられており、このカバー用バンプ１３にカバー１９が固定されている。

これらマルチ実装の発光装置においても、第一実施形態と同様に、発光素子と基板との間にアンダーフィルを設けたり、カバー１９の側面の外周に白色樹脂の層を設けたりすることができる。

＜製造方法の第一実施形態＞
次に本発明の発光装置の製造方法の第一実施形態を説明する。
図５（ａ）〜（ｆ）は、発光装置の製造方法の各ステップを示す図である。図示する製造方法の各ステップで用いる材料、要素は、特に断らない限り、本発明の発光装置の各実施形態で説明したものと同様であり、説明を省略する。

まず図５（ａ）に示すように、電気回路（図示せず）が形成された基板１１上に、素子用およびカバー用の金属バンプ１２、１３を実装する（ステップＳ１）。素子用バンプ１２は、発光素子が実装される領域（素子実装領域）に所定の配列で複数設けられ、カバー用バンプ１３は素子実装領域を囲む四角形の四隅と、必要に応じて、辺の数箇所に設けられる。金属バンプの形成手法は、バンプを形成するワイヤから作るバンプボンディング、電鋳など公知の手法を採用することができ、金属バンプの高さを素子用とカバー用ともに一定にする。一例として、金属バンプの高さは、２０±５μｍとする。

次に図５（ｂ）に示すように、素子用バンプの上に実装を行い、発光素子を基板と接合する（ステップＳ２）。素子の厚みが１１０μｍとし、バンプの高さを前掲の例と同じとすると、素子実装の高さは１３０±５μｍとなる。

実装された発光素子の上に、高粘度の樹脂組成物をディスペンサーで滴下する（図５（ｃ）、ステップＳ３）。樹脂組成物の硬化前の粘度は、好ましくは２００〜４００Pa・s、より好ましくは２６０〜３６０Pa・sである。樹脂組成物の粘度をこのような範囲とすることにより、気泡の混入を極力抑えることができるとともに、自重により樹脂が発光素子上面から広がったり、押圧時に発光素子１５の下側に廻りこむことを防止できる。また樹脂組成物に含有する蛍光体の含有量を多く、例えば５０重量％以上にすることができるため、膜厚を薄くすることができる。滴下する量は、カバーの内寸と発光素子のサイズとの差によって適宜選択される。例えば、カバー内寸が縦１．１２（ｍｍ）×横１．１２（ｍｍ）×深さ０．１５５（ｍｍ）であって、発光素子のサイズが縦１．１２（ｍｍ）×横１．１２（ｍｍ）×高さ０．１１５（ｍｍ）の場合、１．０１^−０．４ｃｍ^３程度とする。これにより発光素子の上面と側面を完全に樹脂で覆うことができ且つ発光素子の下側に回りこむ樹脂を最小限にすることができる。

一方、一定の厚みを持つガラス等のシート（薄板）の一方の面に、切削、サンドブラスト、エッチング等の加工を施し、凹部を形成し、ガラスカバー１９を用意する。凹部の深さは、発光素子の厚みに封止材である樹脂の設計厚みを加えた深さとし、形状は発光素子との間に樹脂の厚みとほぼ等しいクリアランスを生じる形状とする。発光素子をマルチ実装する場合には、複数の発光素子の配列を覆うことが可能な形状・サイズとする。なおカバーの材料として、アクリルやポリカーボネート等のプラスチックシートを用いる場合には、凹部を切削等によって形成する代わりに、成型により凹形状のカバーを作製することも可能である。またカバーは、金属バンプ１３との接合部に、金属メッキを施しておくことが好ましい。

このように用意したカバーを、図５（ｃ）のステップＳ３で樹脂組成物を滴下した発光素子またはその配列上にかぶせ、図５（ｄ）、（ｅ）に示すように、樹脂を押しつぶしながらカバーの側面部の端部がカバー用バンプに当接するまで押圧する（ステップＳ４）。押圧の目的は、カバーを金属バンプに当接することであり、その圧力は特に限定されないが、接合するバンプ当り１００ｇｆが適当である。この際、カバー１９と基板１１との間は、カバー用バンプ１３が存在する箇所以外は空間になっているため、カバーと発光素子との間に存在する空気を逃がすことができる。また、樹脂組成物の滴下量が多かったために或いは樹脂組成物が熱膨張したためにカバーの側面部と発光素子との間より下側に押し出されたとしても、その余分な樹脂組成物をカバーと基板との間の空間が吸収することができ、発光素子下部への回り込みを防止できる。

カバー１９のバンプ接合部に金属メッキが施されている場合には、カバー１０と金属バンプとの接合部を加圧するとともに超音波を印加して両者を強固に接合する。例えば、加圧はバンプ当り１００ｇｆの荷重とし、超音波の印加条件は６０ｋＨｚの周波数で５００ｍｗを０．５秒とする。
最後にカバーと発光素子の間に挟まれた樹脂を硬化させて、図５（ｆ）に示すように、基板１１、発光素子１５、樹脂（封止材）１７およびカバー１９を一体化する（ステップＳ５）。樹脂を硬化する条件は、樹脂によって異なり、例えば樹脂がシリコーン樹脂の場合には、１５０℃、４時間の加熱により硬化させる。これにより図１〜図３に示すような発光装置が得られる。

以上、説明したように、本実施形態の発光装置の製造方法によれば、発光素子を基板に接合するためのバンプと同様のバンプを基板上に設けて、発光素子に滴下した樹脂組成物を所定の深さの凹部が形成されたカバーがバンプに当接するまで押圧することにより、所定の厚みの樹脂で封止された発光装置を再現性よく製造することができる。これにより製品毎のばらつきのない発光装置の製造が可能となる。

また本実施形態の発光装置の製造方法によれば、発光素子上に滴下した樹脂組成物を、上部からカバーで押圧することにより発光素子を覆うようにしているので、気泡が混入しにくく、また仮にカバーと発光素子との間に異物等の混入やカバーと発光素子の位置ずれがあった場合にも、透明なカバーを通して異物や位置ずれ等を確認することができるので、その後のステップに進む前に異物の除去等の必要な処置を行なうことができる。

なお図では、一つの発光装置を製造する方法を示したが、本実施形態の製造方法は、複数の発光装置を同時に製造する場合にも適用することができる。その場合には、基板上の複数の発光素子の実装領域と、各素子実装領域それを囲む領域とに、金属バンプを形成した後（ステップＳ１）、素子実装領域に形成された金属バンプ（素子用バンプ）にそれぞれ発光素子を実装する（ステップＳ２）。

一方、基板と同様の大きさを有するカバー用材料、例えばガラス板に、基板の素子実装領域に対応して凹部を形成する。凹部の形成方法は、図５について説明した手法が採用できる。凹部を形成した面の、凹部以外の領域には、必要に応じて、金属メッキを施しておく。

次に、基板に実装された複数の発光素子の上に、封止材となる樹脂組成物を滴下し（ステップＳ３）、上述のように用意したカバーを、各凹部が各発光素子を覆うように基板にかぶせて押圧し、凹部の周辺部を、素子実装領域の外周領域に形成された金属バンプ（カバー用バンプ）に接合する（ステップＳ４）。これにより、カバーの凹部内面と発光素子との間に気泡混入のない一定の樹脂の層が形成される。この樹脂組成物を硬化させて、カバー、樹脂、発光素子および基板を一体化し、基板上に複数の発光装置の配列を得る（ステップＳ５）。

最後に個々の発光装置をダイシング等によって切り離し、図１と同様の発光装置を得る。

以上説明した製造方法は、マルチ実装の発光装置の製造方法についても同様に適用することができる。マルチ実装の場合には、基板に形成するバンプの素子実装領域がマルチ実装に対応している点、カバーに形成された凹部の大きさが、複数の発光素子の配列に対応した大きさである点が異なるほかは、第一実施形態と同様であり、複数の発光装置の同時製造も単一の発光素子を実装した発光装置と同様に適用することができる。

＜製造方法の第二実施形態＞
次に本発明の発光装置の製造方法の第二の実施形態として、発光素子と基板との間にアンダーフィル及びカバーの周囲に白色樹脂層を有する発光装置の製造方法を説明する。

本実施形態においても、図５（ａ）〜（ｆ）に示すステップＳ１〜Ｓ５は、第一の実施形態と同じであり、その後に、アンダーフィル及び白色樹脂層を形成するステップが追加される。マルチ実装発光装置の製造方法を例にして、追加されるステップを説明する。

まず図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ステップＳ５で作製した発光装置の外側に所定のクリアランスを持って、壁構造３１を設ける。壁構造３１は、例えば、セラミックス等からなる枠を基板１１に接着することにより形成する（ステップ６）。壁構造３１とカバー１９との間隙（クリアランス）３３は、例えば、４００μｍとする。

次に、ディスペンサー装置を用いて、壁構造３１と発光装置１０のカバー１９との間から、アンダーフィル用の白色樹脂を注入する。白色樹脂の注入方法は、例えば、ディスペンサー吐出用のニードル３５の先端を、壁構造３１とカバー１９との間隙の最も基板１１に近い位置に位置させた状態で、樹脂の吐出を開始し、ニードルの先端を間隙に沿って基板と略平行な方向に動かしながら、徐々に先端の高さを上げていく。つまりニードル先端をピッチの小さい螺旋状に移動させる。図６（ａ）の矢印は、このようなニードル３５の水平方向の動きを示し、図６（ｂ）の矢印は、水平方向の動きと連動した垂直方向の動きを示している。このようにニードル先端を移動させることにより、ニードル先端から吐出された樹脂は、最初に発光素子１５の下側に広がり、次いでカバー１９の側面を覆うように充填される。最終的にカバー１９の上端まで樹脂で覆ったら注入を完了する。最後に充填した樹脂を硬化させることにより、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、アンダーフィル２０と白色樹脂層２１が形成された発光装置１０’が得られる。

本発明によれば、発光素子上に、膜厚が制御され且つ気泡等の混入のない封止材を備え、色ムラがなく発光素子の発光効率を向上させた発光装置を提供することができる。また熱履歴に対する耐久性に優れた発光装置を提供することができる。

１０、１０’・・・発光装置、（カバー用バンプ）、１５・・・発光素子（ＬＥＤチップ）、１７・・・封止材、１９・・・カバー、２０、２１・・・白色樹脂層。

Claims (8)

1. 基板と、当該基板上に実装された１ないし複数の発光素子と、前記発光素子を覆う封止材とを備えた発光装置の製造方法であって、
   発光素子を実装した基板の、前記発光素子の上に、樹脂組成物を滴下するステップ（１）と、
   凹部が形成された透明部材を、前記凹部が前記樹脂組成物を滴下した後の発光素子を覆うように押圧し、前記樹脂組成物で発光素子の上面全体を覆うステップ（２）と、
   前記樹脂組成物を硬化させて封止材を形成するステップ（３）とを備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
2. 請求項１記載の発光装置の製造方法であって、
   前記ステップ（１）の前に、前記基板の上に、複数の金属バンプを形成するステップと、前記金属バンプの一部に前記発光素子を接合してフリップチップ実装するステップとを含み、
   前記ステップ（２）において、前記複数のバンプのうち前記発光素子を接合したバンプ以外のバンプに、前記透明部材を固定することを特徴とする発光装置の製造方法。
3. 請求項１または２に記載の発光装置の製造方法であって、
   前記樹脂組成物は、樹脂と蛍光体と必要に応じて粘度調整剤とを含み、硬化前の粘度が２００Pa・s（パスカル秒）以上、４００Pa・s以下であることを特徴とする発光装置の製造方法。
4. 請求項３に記載の発光装置の製造方法であって、
   前記樹脂組成物は、前記蛍光体を３０〜７０重量％、前記粘度調整剤を０〜１５重量％含有することを特徴とする発光装置の製造方法。
5. 基板と、当該基板上に実装された１ないし複数の発光素子と、前記発光素子を覆う封止材と、前記１ないし複数の発光素子および封止材を覆う透明部材を備えた発光装置であって、
   前記基板は、前記発光素子を接合する素子用バンプと、当該素子用バンプが形成されていない領域に前記透明部材を接合する透明部材用バンプとを備え、前記透明部材は、基板に面した端面の一部が前記透明部材用バンプに接合され、接合されていない端面と基板との間に空隙を有することを特徴とする発光装置。
6. 請求項５記載の発光装置であって、
   前記透明部材がガラスであることを特徴とする発光装置。
7. 請求項５または６に記載の発光装置であって、
   前記封止材および前記透明部材のいずれか一方が、前記発光素子が発する光の波長を変換する波長変換材料を含むことを特徴とする発光装置。
8. 請求項５ないし７いずれか１項に記載の発光装置であって、
   前記発光素子の基板側の面と、前記基板との間の空隙に白色樹脂が充填されていることを特徴とする発光装置。

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