JP2011171438A - ランプおよびランプの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パッケージと封止樹脂との密着性に優れ、パッケージと封止樹脂との剥離が生じにくいランプおよびランプの製造方法を提供する。
【解決手段】凹部状の封止部４ａを備えたパッケージ４と、前記封止部４ａ内に配置された発光素子５とを備え、前記封止部４ａ内に封止樹脂８が充填されたランプ１であって、前記パッケージ４が、前記封止樹脂８と反応するカップリング剤少なくとも一部が処理されたフィラーを含むパッケージ樹脂６からなるものであり、前記フィラーのカップリング剤で処理された部分の少なくとも一部が前記封止部４ａの内面に露出しているランプ１とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ランプおよびランプの製造方法に関し、特に、パッケージと封止樹脂との密着性に優れ、パッケージと封止樹脂との剥離が生じにくいランプおよびランプの製造方法に関する。

一般に、発光ダイオード（ＬＥＤ）は、凹部状の封止部を備えたパッケージと、封止部内に配置されたＬＥＤ素子（発光素子）とを備えており、封止部内には封止樹脂が充填されている。
従来から、パッケージとしては、光反射率を高くする酸化チタンや、強化材であるガラス繊維を含有するポリアミド樹脂組成物（例えば、特許文献１参照）を用いたものが知られている。さらに、特許文献１には、ポリアミド樹脂組成物に含有される酸化チタンや水酸化マグネシウムとポリアミド樹脂との密着性および分散性を向上させるために、酸化チタンや水酸化マグネシウムに、シランカップリング剤等の表面処理剤を用いて表面処理を施すことが開示されている。また、一般に封止樹脂としては、シリコーン樹脂が用いられている。

特開２００６−２５７３１４号公報

しかしながら、従来の発光ダイオードでは、パッケージと封止樹脂との密着性が不十分であるため、パッケージと封止樹脂との剥離が生じる場合があり、問題となっていた。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、パッケージと封止樹脂との密着性に優れ、パッケージと封止樹脂との剥離が生じにくいランプおよびランプの製造方法を提供することを課題とする。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成した。即ち、本発明は以下に関する。
(１)凹部状の封止部を備えたパッケージと、前記封止部内に配置された発光素子とを備え、前記封止部内に封止樹脂が充填されたランプであって、
前記パッケージが、前記封止樹脂と反応するカップリング剤で少なくとも一部が処理されたフィラーを含むパッケージ樹脂からなるものであり、前記フィラーの前記カップリング剤で処理された部分の少なくとも一部が前記封止部の内面に露出していることを特徴とするランプ。
(２)前記カップリング剤が、アミノ基、エポキシ基、ビニル基、アリル基から選ばれる官能基を有するものであることを特徴とする前項１に記載のランプ。
(３)前記パッケージ樹脂が、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、液晶ポリマーのいずれかを含むことを特徴とする前項１または前項２に記載のランプ。
(４)前記フィラーが、ガラス繊維またはカルシウムシリケートを含むことを特徴とする前項１〜前項３の何れか１項に記載のランプ。
(５)前記封止樹脂が、シリコーン樹脂またはエポキシ変性シリコーン樹脂を含むことを特徴とする前項１〜前項４の何れか１項に記載のランプ。

(６)フィラーを封止樹脂と反応するカップリング剤で処理し、前記カップリング剤で処理された前記フィラーと基材樹脂とを混練してパッケージ樹脂とする工程と、
前記パッケージ樹脂を成形して、凹部状の封止部を備え、前記フィラーの一部が前記封止部の内面から露出しているパッケージを形成する工程と、
前記封止部内に発光素子を配置して、前記封止部内に前記封止樹脂を充填し、前記封止樹脂と前記カップリング剤とを反応させる工程とを有することを特徴とするランプの製造方法。
(７)封止樹脂と反応するカップリング剤と、フィラーと、基材樹脂とを混練してパッケージ樹脂とする工程と、
前記パッケージ樹脂を成形して、凹部状の封止部を備え、前記フィラーの一部が前記封止部の内面から露出しているパッケージを形成する工程と、
前記封止部内に発光素子を配置して、前記封止部内に前記封止樹脂を充填し、前記封止樹脂と前記カップリング剤とを反応させる工程とを有することを特徴とするランプの製造方法。
(８)フィラーと基材樹脂とを混練してパッケージ樹脂とする工程と、
前記パッケージ樹脂を成形して、凹部状の封止部を備え、前記フィラーの一部が前記封止部の内面から露出しているパッケージを形成する工程と、
前記封止部の内面に露出している前記フィラーの一部を封止樹脂と反応するカップリング剤で処理する工程と、
前記封止部内に発光素子を配置して、前記封止部内に前記封止樹脂を充填し、前記封止樹脂と前記カップリング剤とを反応させる工程とを有することを特徴とするランプの製造方法。

(９)前記カップリング剤が、アミノ基、エポキシ基、ビニル基、アリル基から選ばれる官能基を有するものであることを特徴とする前項６〜前項８の何れか１項に記載のランプの製造方法。
(１０)前記パッケージ樹脂が、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、液晶ポリマーのいずれかを含むことを特徴とする前項６〜前項９の何れか１項に記載のランプの製造方法。
(１１)前記フィラーが、ガラス繊維またはカルシウムシリケートを含むことを特徴とする前項６〜前項１０の何れか１項に記載のランプの製造方法。
(１２)前記封止樹脂が、シリコーン樹脂またはエポキシ変性シリコーン樹脂を含むことを特徴とする前項６〜前項１１の何れか１項に記載のランプの製造方法。
(１３)前記パッケージ樹脂を射出成形することにより前記パッケージを形成することを特徴とする前項６〜前項１２の何れか１項に記載のランプの製造方法。

本発明のランプは、凹部状の封止部を備えたパッケージと、前記封止部内に配置された発光素子とを備え、前記封止部内に封止樹脂が充填されたランプであって、前記パッケージが、前記封止樹脂と反応するカップリング剤で少なくとも一部が処理されたフィラーを含むパッケージ樹脂からなるものであり、前記フィラーの前記カップリング剤で処理された部分の少なくとも一部が前記封止部の内面に露出しているものであるので、フィラーの表面とカップリング剤との反応およびカップリング剤と封止樹脂との反応により、パッケージを構成するフィラーと封止樹脂との高い密着性が得られる。その結果、本発明のランプは、パッケージと封止樹脂との密着性に優れ、パッケージと封止樹脂との剥離が生じにくいものとなる。

また、本発明のランプの製造方法は、フィラーを封止樹脂と反応するカップリング剤で処理し、前記カップリング剤で処理された前記フィラーと基材樹脂とを混練してパッケージ樹脂とする工程と、前記パッケージ樹脂を成形して、凹部状の封止部を備え、前記フィラーの一部が前記封止部の内面から露出しているパッケージを形成する工程と、前記封止部内に発光素子を配置して、前記封止部内に前記封止樹脂を充填し、前記封止樹脂と前記カップリング剤とを反応させる工程とを有する方法であるので、得られたランプは、フィラーの表面とカップリング剤との反応およびカップリング剤と封止樹脂との反応により、パッケージを構成するフィラーと封止樹脂との高い密着性が得られるものとなる。

また、本発明のランプの製造方法において、封止樹脂と反応するカップリング剤と、フィラーと、基材樹脂とを混練してパッケージ樹脂とする工程と、前記パッケージ樹脂を成形して、凹部状の封止部を備え、前記フィラーの一部が前記封止部の内面から露出しているパッケージを形成する工程と、前記封止部内に発光素子を配置して、前記封止部内に前記封止樹脂を充填し、前記封止樹脂と前記カップリング剤とを反応させる工程とを有する方法とした場合においても、得られたランプは、パッケージを構成するフィラーと封止樹脂との高い密着性が得られるものとなる。

また、本発明のランプの製造方法において、フィラーと基材樹脂とを混練してパッケージ樹脂とする工程と、前記パッケージ樹脂を成形して、凹部状の封止部を備え、前記フィラーの一部が前記封止部の内面から露出しているパッケージを形成する工程と、前記封止部の内面に露出している前記フィラーの一部を封止樹脂と反応するカップリング剤で処理する工程と、前記封止部内に発光素子を配置して、前記封止部内に前記封止樹脂を充填し、前記封止樹脂と前記カップリング剤とを反応させる工程とを有する方法とした場合においても、得られたランプは、パッケージを構成するフィラーと封止樹脂との高い密着性が得られるものとなる。

図１は、本発明のランプの一例である発光ダイオードを模式的に示した概略断面図である。 図２は、図１に示す発光ダイオードの一部を拡大して模式的に示した概略断面図である。

以下、本発明のランプおよびランプの製造方法について、詳細に説明する。
「ランプ」
図１は、本発明のランプの一例である発光ダイオードを模式的に示した概略断面図であり、図２は、図１に示す発光ダイオードの一部を拡大して模式的に示した概略断面図である。図１において、符号１は発光ダイオードを示している。この発光ダイオード（ランプ）１は、図１に示すように、パッケージ４とＬＥＤ素子５とを備えている。パッケージ４には、封止部４ａが備えられ、封止部４ａ内に封止樹脂８が充填されることにより、ＬＥＤ素子５が封止されている。

封止部４ａは、図１に示すように、平面視円形のすり鉢状（凹部状）の形状とされている。封止部４ａの底部には、基板２上に設けられた第１電極３ａおよび第２電極３ｂが露出されている。
また、封止部４ａ内にはＬＥＤ素子（発光素子）５が配置されている。ＬＥＤ素子５としては、サファイヤなどからなる基板上に窒化ガリウム系半導体層が形成されてなる青色発光または緑色発光するものなどが用いられる。ＬＥＤ素子５の上面には、図１に示すように、例えば、Ａｕ、Ａｌ、ＮｉまたはＣｕなどからなる陽極ボンディングパッドおよび陰極ボンディングパッドが設けられており、それぞれＡｕまたはＡｌなどからなるワイヤー７、７を介して第１電極３ａおよび第２電極３ｂと電気的に接続されている。

図１に示すパッケージ４は、図２に示すように、繊維状または針状のフィラー６ａと、粉状のフィラー６ｂと、基材樹脂６ｃとを含むパッケージ樹脂６からなるものである。図１に示すパッケージ４では、図２に示すように、フィラー６ａ、６ｂの一部が封止部４ａの内面に露出している。ここで、フィラーの一部が封止部４ａの内面に露出しているとは、図２において符号６１に示すように、繊維状または針状のフィラー６ａの端部が封止部４ａの内面から突出していたり、図２において符号６２に示すように、繊維状または針状のフィラー６ａの両端部がパッケージ４内に埋め込まれて繊維状または針状のフィラー６ａの中央部のみが封止部４ａの内面から露出していたり、図２において符号６３に示すように、粉状のフィラー６ｂの一部が封止部４ａの内面に露出していたりしていることをいう。

なお、本発明においては、封止部４ａの内面に露出しているフィラー６ａ、６ｂとして、図２において符号６１に示すように、端部が封止部４ａの内面から突出している繊維状または針状のフィラー６ａが含まれていることが好ましい。この場合、フィラー６ａと封止樹脂８との接触面積が大きいものとなるとともに、繊維状または針状のフィラー６ａがパッケージ４に打ち込まれた釘のような働きをするものとなるため、より一層、フィラー６ａと封止樹脂８との密着性を向上させることができる。
なお、フィラー６ａ、６ｂの一部が、封止部４ａの内面に露出している状態は、封止部４ａの内面を、電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察する方法などにより調べることができる。

また、パッケージ樹脂６を構成するフィラー６ａ、６ｂは、パッケージ４の強度を向上させることができるガラス繊維やカルシウムシリケートを含む繊維状または針状のフィラー６ａを含むことが好ましい。本発明においては、繊維状または針状のフィラー６ａとして、公知の材料（フィラー）を用いることができ、特に限定されない。

また、フィラーには、パッケージ４の白色度を向上させて発光ダイオード１の出力を向上させる白色剤として、例えば、酸化チタンや酸化亜鉛などの粉状のフィラー６ｂが含まれていることが好ましい。
本発明においては、白色剤としてのフィラー６ｂの平均粒径は、特に限定されないが、例えば０．１〜０．５μｍとすることができ、好ましくは０．１５〜０．４０μｍ、特に好ましくは０．２〜０．３μｍの範囲内とすることができる。白色剤としてのフィラー６ｂの平均粒径は０．１μｍ未満であっても０．５μｍを超えても光反射率が低下して、白色度を向上させる効果が低下する。
なお、本発明においては、図２に示すように、フィラーとして、繊維状または針状のフィラー６ａと、粉状のフィラー６ｂとを含むものを用いることが好ましいが、いずれか一方のみであってもよい。

また、パッケージ樹脂６を構成するフィラー６ａ、６ｂは、封止樹脂８と反応するカップリング剤で少なくとも一部が処理されたものである。フィラー６ａ、６ｂは、全面がカップリング剤で処理されていてもよいし、一部がカップリング剤で処理されていてもよいが、封止部４ａの内面にフィラー６ａ、６ｂのカップリング剤で処理された部分の少なくとも一部が露出されている。
なお、パッケージ樹脂６を構成するフィラー６ａ、６ｂのうち、繊維状または針状のフィラー６ａのみ、または粉状のフィラー６ｂのみ、封止樹脂８と反応するカップリング剤で処理されていてもよい。繊維状または針状のフィラー６ａまたは粉状のフィラー６ｂのいずれか一方のみがカップリング剤で処理されている場合、パッケージ４の強度を効果的に向上させることができる繊維状または針状のフィラー６ａがカップリング剤で処理されていることが好ましい。

フィラー６ａ、６ｂはパッケージ樹脂６中に２０質量％〜７０質量％含まれていることが好ましい。パッケージ樹脂６中に含まれるフィラー６ａ、６ｂの量が、上記範囲未満であると、カップリング剤で処理されたフィラー６ａ、６ｂと封止樹脂８との接触面積を十分に確保することができなくなり、フィラー６ａ、６ｂと封止樹脂８との高い密着性によって得られるパッケージ４と封止樹脂８との密着性を向上させる効果が不十分となる恐れがある。また、パッケージ樹脂６中に含まれるフィラー６ａ、６ｂの量が、上記範囲を超えると、パッケージ樹脂６中に含まれる基材樹脂６ｃの量が相対的に少なくなり、パッケージ４が脆くなり、パッケージ４の強度が不十分となる恐れがある。

また、フィラー６ａ、６ｂとして、パッケージ４の強度を向上させる繊維状または針状のフィラー６ａと、パッケージ４の白色度を向上させる粉状のフィラー６ｂの両方を用いる場合、繊維状または針状のフィラー６ａはパッケージ樹脂６中に１６質量％〜３５質量％含まれていることが好ましく、粉状のフィラー６ｂはパッケージ樹脂６中に４質量％〜３５質量％含まれていることが好ましい。

カップリング剤は、パッケージ樹脂６を構成するフィラー６ａ、６ｂと反応しているとともに、封止樹脂８と反応しているものであり、フィラー６ａ、６ｂと封止樹脂８との界面で両者に反応してカップリング層を形成しているものである。カップリング剤は、封止樹脂８と反応する官能基であるアミノ基、エポキシ基、ビニル基、アリル基から選ばれる官能基を有するものであることが好ましい。

アミノ基を有するカップリング剤としては、例えば、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、アミノシラン（メタノール溶液）、１、２−エタンジアミンＮ−｛３−（トリメトキシシリリル）プロピル｝−Ｎ−｛（エテニルフェニル）メチル｝誘導体・塩酸塩、アミノシラン（ＩＰＡ溶液）、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、オルガノシラン混合物、３−（トリメトキシシリリル）プロピルジメチルオクタデシルアンモニウムクロライド５０％メタノール溶液などが挙げられる。

また、エポキシ基を有するカップリング剤としては、例えば、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、２−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランなどが挙げられる。

ビニル基を有するカップリング剤としては、例えば、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリス（メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリメトキシシラン混合物などが挙げられる。
アリル基を有するカップリング剤としては、例えば、アリルトリメトキシシランなどが挙げられる。

パッケージ樹脂６中に含まれるカップリング剤の量は、パッケージ樹脂６中に含まれるフィラー６ａ、６ｂの量などに応じて適宜決定することができ、特に限定されないが、例えば、パッケージ樹脂６中に０．０１質量％〜１質量％含まれているものとすることができる。

また、パッケージ樹脂６を構成する基材樹脂６ｃとしては、特に限定されないが、耐熱性に優れ、封止樹脂８と反応するカップリング剤と反応しないものを用いることが好ましく、例えば、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、液晶ポリマーのいずれかを用いることが好ましい。
さらに、パッケージ樹脂６中には、封止樹脂８およびフィラー６ａ、６ｂと反応するカップリング剤に加えて、パッケージ樹脂６を構成する基材樹脂６ｃおよびフィラー６ａ、６ｂと反応するカップリング剤が含まれていてもよい。この場合、パッケージ樹脂６を構成する基材樹脂６ｃ中にフィラー６ａ、６ｂが良好に分散されたものとなるため、好ましい。

封止樹脂８は、カップリング剤で処理されたフィラー６ａ、６ｂとの界面において、カップリング剤と反応しているものであり、透明性、耐光性、耐熱性に優れたシリコーン樹脂またはエポキシ変性シリコーン樹脂を含むものであることが好ましい。

「ランプの製造方法」
次に、図１に示す発光ダイオード１の製造方法について説明する。
まず、フィラー６ａ、６ｂを封止樹脂８と反応するカップリング剤で処理し、カップリング剤で処理されたフィラー６ａ、６ｂと基材樹脂６ｃとを混練してパッケージ樹脂６とする。なお、パッケージ樹脂６を構成するフィラー６ａ、６ｂのうち、繊維状または針状のフィラー６ａのみ、または粉状のフィラー６ｂのみ、封止樹脂８と反応するカップリング剤で処理してもよい。

封止樹脂８と反応するカップリング剤で処理されたフィラー６ａ、６ｂは、例えば、（１）フィラー６ａ、６ｂと基材樹脂６ｃとを混練する前にフィラー６ａ、６ｂとカップリング剤とを反応させる方法（前処理法）によって製造してもよいし、（２）フィラー６ａ、６ｂと基材樹脂６ｃとを混練する際にフィラー６ａ、６ｂとカップリング剤とを反応させる方法によって製造してもよく、特に限定されない。上記（２）の方法は、少ない工程で簡便に製造できるため、好ましい。

また、パッケージ樹脂６が、カップリング剤として、封止樹脂８およびフィラー６ａ、６ｂと反応するカップリング剤だけでなく、パッケージ樹脂６を構成する基材樹脂６ｃおよびフィラー６ａ、６ｂと反応するカップリング剤を含む場合、パッケージ樹脂６を構成する基材樹脂６ｃおよびフィラー６ａ、６ｂと反応するカップリング剤は、封止樹脂８およびフィラー６ａ、６ｂと反応するカップリング剤とともにパッケージ樹脂６に添加してもよいし、別々に添加してもよい。これらのカップリング剤を別々にパッケージ樹脂６に添加する場合、先に封止樹脂８およびフィラー６ａ、６ｂと反応するカップリング剤をフィラー６ａ、６ｂと反応させてもよいし、先にパッケージ樹脂６を構成する基材樹脂６ｃおよびフィラー６ａ、６ｂと反応するカップリング剤をフィラー６ａ、６ｂと反応させてもよい。

続いて、このようにして得られたパッケージ樹脂６を成形して、凹部状の封止部４ａを備え、フィラー６ａ、６ｂの一部が封止部４ａの内面に（封止樹脂側に）露出しているパッケージ４を形成する。
パッケージ４は、パッケージ樹脂６を射出成形することにより形成することが好ましい。射出成形としては、フィラー６ａ、６ｂの一部を封止部４ａの内面から多数露出させるために、ヒケの起こらない通常条件よりも収縮を大きくする条件で行うことが好ましく、以下に示す条件で行うことが好ましい。以下の条件は一つを満足するものでも、複数を満足するものでもよい。

射出成形時の射出速度は、通常条件より１０ｍｍ/ｓ〜１００ｍｍ／ｓ早くすることが好ましく、例えば、パッケージ樹脂６を構成する基材樹脂６ｃとしてポリアミド樹脂を用いた場合１００ｍｍ／ｓ〜３００ｍｍ／ｓとすることが好ましい。
射出成形時の材料温度は通常条件より１０〜４０℃高くすることが好ましく、例えば、パッケージ樹脂６を構成する基材樹脂６ｃとしてポリアミド樹脂を用いた場合３１０℃〜３５０℃とすることが好ましい。

射出成形時の金型温度は、通常条件より１０〜４０℃高くすることが好ましく、例えば、パッケージ樹脂６を構成する基材樹脂６ｃとしてポリアミド樹脂を使用した場合、１４０℃〜１８０℃とすることが好ましい。
また、射出成形時の保圧圧力は、通常条件より１ＭＰａ〜２０ＭＰａ低くすることが好ましい。射出成形時の加圧時間は、通常条件より１秒〜２０秒短くすることが好ましい。例えば、パッケージ樹脂６を構成する基材樹脂６ｃとしてポリアミド樹脂を使用した場合、射出成形時の保圧圧力を２０ＭＰａ〜６０ＭＰａ、射出成形時の加圧時間を１０秒〜６０秒の範囲とすることが好ましい。

本実施形態のランプの製造方法においては、射出成形時の条件のうち、上述した射出速度を早く、材料温度を高く、金型温度を高く、保圧圧力を低く、加圧時間を短くの中から選ばれる少なくとも１つの条件を用いることにより、射出成形時のパッケージ４に若干のヒケ（成形収縮によって生じるへこみ、窪み）を伴う収縮を生じさせることが好ましい。このことにより、射出成形後に得られるパッケージ４の凹部状の封止部４ａの内面に、容易にフィラー６ａ、６ｂの一部を露出させることができる。

また、本発明のランプの製造方法においては、例えば（３）カップリング剤で処理されていないフィラー６ａ、６ｂと基材樹脂６ｃとを混練し、凹部状の封止部４ａを備え、フィラーの一部が封止部４ａの内面に露出しているパッケージ４を形成し、その後に、封止部４ａの内面に露出している当該フィラーの一部を封止樹脂８と反応するカップリング剤で処理することによって、封止樹脂８と反応するカップリング剤で処理されたフィラー６ａ、６ｂとしてもよい。（３）の場合、フィラーの一部が露出している封止部４ａの内面に、封止樹脂８と反応するカップリング剤を供給することにより、容易にフィラー６ａ、６ｂをカップリング剤で処理できる。
上記（３）の方法では、封止樹脂８と反応するカップリング剤で処理されたフィラー６ａ、６ｂは、パッケージ４を成形する際の高い温度に課されることがないため、好ましい。

その後、封止部４ａ内にＬＥＤ素子５を配置して、ワイヤーボンディングを行うことにより、ＬＥＤ素子５の陽極ボンディングパッドおよび陰極ボンディングパッドと第１電極３ａおよび第２電極３ｂとを、ワイヤー７、７を介して電気的に接続する。その後、封止部４ａ内に封止樹脂８を充填し、封止樹脂８とカップリング剤とを反応させるとともに、封止樹脂８を硬化させることによって、図１に示す発光ダイオード１が得られる。

本実施形態の発光ダイオード１は、凹部状の封止部４ａを備えたパッケージ４と、封止部４ａ内に配置されたＬＥＤ素子５とを備え、封止部４ａ内に封止樹脂８が充填されたものであって、パッケージ４が、封止樹脂８と反応するカップリング剤で処理されたフィラー６ａ、６ｂを含むパッケージ樹脂６からなるものであり、フィラー６ａ、６ｂの一部が封止部４ａの内面に露出しているものであるので、フィラー６ａ、６ｂの表面におけるカップリング剤との反応およびカップリング剤と封止樹脂８との反応により、パッケージ４を構成するフィラー６ａ、６ｂと封止樹脂８との高い密着性が得られる。したがって、本実施形態の発光ダイオード１は、パッケージ４と封止樹脂８との密着性に優れ、パッケージ４と封止樹脂８との剥離が生じにくいものとなる。

また、本実施形態の発光ダイオード１は、パッケージ４を構成するフィラー６ａ、６ｂと封止樹脂８との高い密着性によって、パッケージ４と封止樹脂８との剥離を十分に防止することができるので、パッケージ４を構成する基材樹脂６ｃとして、封止樹脂８との密着性が不十分な基材樹脂６ｃを用いることが可能となり、パッケージ４を構成する基材樹脂６ｃの選択肢を増やし、発光ダイオード１の性能をより一層向上させることができる。
具体的には、例えば、パッケージ４を構成する基材樹脂６ｃとして、耐熱性に優れるポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、液晶ポリマーのいずれかを用いることで、パッケージ４と封止樹脂８との剥離が生じにくく、より一層耐久性に優れた発光ダイオード１を実現できる。

また、本実施形態の発光ダイオード１の製造方法は、フィラー６ａ、６ｂを封止樹脂８と反応するカップリング剤で処理し、カップリング剤で処理されたフィラー６ａ、６ｂと基材樹脂６ｃとを混練してパッケージ樹脂６とする工程と、パッケージ樹脂６を成形して、凹部状の封止部４ａを備え、フィラー６ａ、６ｂの一部が封止部４ａの内面から露出しているパッケージ４を形成する工程と、封止部４ａ内にＬＥＤ素子５を配置して、封止部４ａ内に封止樹脂８を充填し、封止樹脂８とカップリング剤とを反応させる工程とを有する方法であるので、フィラー６ａ、６ｂの表面におけるカップリング剤との反応およびカップリング剤と封止樹脂８との反応により、パッケージ４を構成するフィラー６ａ、６ｂと封止樹脂８との高い密着性が得られ、パッケージ４と封止樹脂８との剥離が生じにくい発光ダイオードが得られる。

「実施例」
以下に示す方法により実施例１〜実施例４、比較例１〜比較例４の図１に示す発光ダイオード１を製造した。
「実施例１、実施例２」
まず、表１に示すフィラー６ａを表１に示すカップリング剤で処理し、カップリング剤で処理されたフィラー６ａを製造した。次いで、カップリング剤で処理されたフィラー６ａと、カップリング剤で処理されていないフィラー６ｂと、表１に示す基材樹脂６ｃ（ポリアミド樹脂）とを混練してパッケージ樹脂６とした。

なお、表１において、「フィラー６ａ」はパッケージ４の強度を向上させる繊維状または針状のフィラーであり、「フィラー６ｂ」はパッケージ４の白色度を向上させる粉状のフィラーである。また、表１において、「カップリング剤」は封止樹脂８およびフィラー６ａ、６ｂと反応するカップリング剤である。

続いて、パッケージ樹脂６を表２に示す条件で射出成形することにより、凹部状の封止部４ａを備えるパッケージ４を形成した。得られた実施例１および実施例２のパッケージ４は、フィラー６ａ、６ｂの一部が封止部４ａの内面に露出しているものであった。

その後、封止部４ａ内にＬＥＤ素子５を配置して、ワイヤーボンディングを行うことにより、ＬＥＤ素子５の陽極ボンディングパッドおよび陰極ボンディングパッドと第１電極３ａおよび第２電極３ｂとを、ワイヤー７、７を介して電気的に接続した。その後、封止部４ａ内に表１に示す封止樹脂８を充填し、封止樹脂８とカップリング剤とを反応させるとともに、封止樹脂８を硬化させることによって、図１に示す発光ダイオード１を得た。

「実施例３」
パッケージ樹脂とする工程において、フィラー６ａ、６ｂと、基材樹脂６ｃとを混練している容器中に、封止樹脂８と反応するカップリング剤を添加して、封止樹脂８と反応するカップリング剤と、フィラー６ａ、６ｂと、基材樹脂６ｃとを混練し、フィラー６ａ、６ｂとカップリング剤とを反応させる方法（インテグラルブレンド法）を用いてパッケージ樹脂６としたこと以外は、実施例１および実施例２と同様にして、図１に示す発光ダイオード１を得た。
なお、実施例３で得られたパッケージ４は、フィラー６ａ、６ｂの一部が封止部４ａの内面に露出しているものであった。

「実施例４」
フィラー６ａ及びフィラー６ｂと基材樹脂６ｃとを混練してパッケージ樹脂とし、パッケージ樹脂を表２に示す条件で射出成形して、凹部状の封止部４ａを備え、フィラー６ａ及びフィラー６ｂの一部が封止部４ａの内面から露出しているパッケージ４を形成した。なお、実施例４で得られたパッケージ４は、フィラー６ａ、６ｂの一部が封止部４ａの内面に露出しているものであった
次いで、フィラーの一部が露出している封止部４ａの内面に、封止樹脂８と反応するカップリング剤を供給することにより、封止部の内面に露出しているフィラーの一部を封止樹脂と反応するカップリング剤で処理した。その後、実施例１および実施例２と同様にして、封止部４ａ内にＬＥＤ素子５を配置して、封止部４ａ内に封止樹脂８を充填し、封止樹脂８とカップリング剤とを反応させ、図１に示す発光ダイオード１を得た。

「比較例１」
封止樹脂と反応するカップリング剤で処理されていないフィラーを用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例１の発光ダイオードを製造した。
「比較例２」
封止樹脂と反応するカップリング剤で処理されていないフィラーを用いたこと以外は実施例２と同様にして、比較例２の発光ダイオードを製造した。

「比較例３」
表２に示す成形温度にしたこと以外は実施例１と同様にして、比較例３の発光ダイオードを製造した。
「比較例４」
表２に示す射出速度にしたこと以外は実施例１と同様にして比較例４の発光ダイオードを製造した。

このようにして得られた実施例１〜実施例２、比較例１〜比較例４のランプについて、以下に示すように、パッケージ４と封止樹脂８との密着性を調べた。すなわち、得られたランプに８５℃×８５％ＲＨ環境下で、２０００時間、２０ｍＡの通電試験を行い、試験前後での剥離の有無により、密着性を比較した。その結果を表３に示す。

表３に示すように、実施例１〜実施例４のランプでは、比較例１〜比較例４のランプと比較して密着性が優れていた。

１…発光ダイオード（ランプ）、２…基板、３ａ…第１電極、３ｂ…第２電極、４…パッケージ、４ａ…封止部、５…ＬＥＤ素子（発光素子）、６…パッケージ樹脂、６ａ…繊維状または針状のフィラー（フィラー）、６ｂ…粉状のフィラー（フィラー）、６ｃ…基材樹脂、７…ワイヤー、８…封止樹脂。

Claims (13)

1. 凹部状の封止部を備えたパッケージと、前記封止部内に配置された発光素子とを備え、前記封止部内に封止樹脂が充填されたランプであって、
   前記パッケージが、前記封止樹脂と反応するカップリング剤で少なくとも一部が処理されたフィラーを含むパッケージ樹脂からなるものであり、前記フィラーの前記カップリング剤で処理された部分の少なくとも一部が前記封止部の内面に露出していることを特徴とするランプ。
2. 前記カップリング剤が、アミノ基、エポキシ基、ビニル基、アリル基から選ばれる官能基を有するものであることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
3. 前記パッケージ樹脂が、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、液晶ポリマーのいずれかを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のランプ。
4. 前記フィラーが、ガラス繊維またはカルシウムシリケートを含むことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のランプ。
5. 前記封止樹脂が、シリコーン樹脂またはエポキシ変性シリコーン樹脂を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のランプ。
6. フィラーを封止樹脂と反応するカップリング剤で処理し、前記カップリング剤で処理された前記フィラーと基材樹脂とを混練してパッケージ樹脂とする工程と、
   前記パッケージ樹脂を成形して、凹部状の封止部を備え、前記フィラーの一部が前記封止部の内面から露出しているパッケージを形成する工程と、
   前記封止部内に発光素子を配置して、前記封止部内に前記封止樹脂を充填し、前記封止樹脂と前記カップリング剤とを反応させる工程とを有することを特徴とするランプの製造方法。
7. 封止樹脂と反応するカップリング剤と、フィラーと、基材樹脂とを混練してパッケージ樹脂とする工程と、
   前記パッケージ樹脂を成形して、凹部状の封止部を備え、前記フィラーの一部が前記封止部の内面から露出しているパッケージを形成する工程と、
   前記封止部内に発光素子を配置して、前記封止部内に前記封止樹脂を充填し、前記封止樹脂と前記カップリング剤とを反応させる工程とを有することを特徴とするランプの製造方法。
8. フィラーと基材樹脂とを混練してパッケージ樹脂とする工程と、
   前記パッケージ樹脂を成形して、凹部状の封止部を備え、前記フィラーの一部が前記封止部の内面から露出しているパッケージを形成する工程と、
   前記封止部の内面に露出している前記フィラーの一部を封止樹脂と反応するカップリング剤で処理する工程と、
   前記封止部内に発光素子を配置して、前記封止部内に前記封止樹脂を充填し、前記封止樹脂と前記カップリング剤とを反応させる工程とを有することを特徴とするランプの製造方法。
9. 前記カップリング剤が、アミノ基、エポキシ基、ビニル基、アリル基から選ばれる官能基を有するものであることを特徴とする請求項６〜請求項８の何れか１項に記載のランプの製造方法。
10. 前記パッケージ樹脂が、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、液晶ポリマーのいずれかを含むことを特徴とする請求項６〜請求項９の何れか１項に記載のランプの製造方法。
11. 前記フィラーが、ガラス繊維またはカルシウムシリケートを含むことを特徴とする請求項６〜請求項１０の何れか１項に記載のランプの製造方法。
12. 前記封止樹脂が、シリコーン樹脂またはエポキシ変性シリコーン樹脂を含むことを特徴とする請求項６〜請求項１１の何れか１項に記載のランプの製造方法。
13. 前記パッケージ樹脂を射出成形することにより前記パッケージを形成することを特徴とする請求項６〜請求項１２の何れか１項に記載のランプの製造方法。

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