JP2012199414A - Manufacturing method of light emitting device and the light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LED素子を用いた発光装置の製造方法に係り、特に圧縮成型法を用いて、LED素子を封止する樹脂層を形成する方法に関わる。 The present invention relates to a method for manufacturing a light emitting device using an LED element, and more particularly, to a method for forming a resin layer for sealing an LED element using a compression molding method.
LED素子を用いた発光装置では、所望の発光色例えば白色の発光を得るために、LED素子と蛍光体等の波長変換材料とを組み合わせた発光装置が多用されている。波長変換材料は、通常、LED素子の封止樹脂中に分散させて、LED素子を覆うように設けられる。従来、LED素子を搭載する基板上に、凹部(ホーン)を形成し、その底部にLEDを搭載するとともに凹部内に蛍光体含有樹脂を充填することにより、発光装置を製造している。 In light emitting devices using LED elements, in order to obtain a desired light emission color, for example, white light emission, a light emitting device in which an LED element and a wavelength conversion material such as a phosphor are combined is frequently used. The wavelength conversion material is usually provided so as to cover the LED element by being dispersed in the sealing resin of the LED element. Conventionally, a light emitting device is manufactured by forming a recess (horn) on a substrate on which an LED element is mounted, mounting an LED on the bottom thereof, and filling the recess with a phosphor-containing resin.
しかし、この発光装置では、LED素子から発する光が蛍光体層を通過するときの光路長が、LED素子の直上と周囲で異なるために、色むらが発生するという問題がある。例えば、青色LEDと蛍光体とを組み合わせた発光装置の場合、LED素子の直上では青色となり、周囲が蛍光体色である黄色になる。 However, in this light emitting device, there is a problem that uneven color occurs because the light path length when the light emitted from the LED element passes through the phosphor layer is different between directly above and around the LED element. For example, in the case of a light emitting device in which a blue LED and a phosphor are combined, the light is blue immediately above the LED element and the surrounding is yellow, which is a phosphor color.
これに対し、金型とLED素子との間に蛍光体含有樹脂を注入して硬化させることにより、LED素子上に蛍光体樹脂層を半球状に設ける方法がある(特許文献1〜3)。樹脂の成型には、圧縮成形法(コンプレッションモールド)が広く用いられている。蛍光体樹脂層を半球状にすることにより、光路長差に起因する色むら発生の問題はかなり軽減される。 On the other hand, there is a method of providing a phosphor resin layer in a hemispherical shape on the LED element by injecting and curing the phosphor-containing resin between the mold and the LED element (Patent Documents 1 to 3). A compression molding method (compression mold) is widely used for resin molding. By making the phosphor resin layer hemispherical, the problem of color unevenness due to the optical path length difference is considerably reduced.
しかし樹脂層を圧縮成形法で製造する場合に新たな問題を生じている。一般に圧縮成形法では、蛍光体含有樹脂に含まれる気泡を除去するために、金型とLED素子を搭載した基板との間に、薄い離型性のシートを挟みこんで真空引きを行う必要がある。このため、基板とシートとの間に蛍光体含有樹脂の薄い層が形成され、その状態で蛍光体含有樹脂層の成型が行われ、基板のLED搭載面に薄い樹脂層が形成される。この薄い樹脂層に含まれる蛍光体もLED素子により発光することになるが、この発光は、半球状の樹脂層とは色みが異なり色むらの原因となる。例えば、半球状の樹脂層から出る光はほぼ均一な白色の光であるのに対し、周囲は半球状の部分よりも黄色くなる。 However, a new problem arises when the resin layer is manufactured by the compression molding method. In general, in the compression molding method, in order to remove bubbles contained in the phosphor-containing resin, it is necessary to evacuate by putting a thin releasable sheet between the mold and the substrate on which the LED element is mounted. is there. For this reason, a thin layer of phosphor-containing resin is formed between the substrate and the sheet, and the phosphor-containing resin layer is molded in this state, and a thin resin layer is formed on the LED mounting surface of the substrate. The phosphor contained in the thin resin layer also emits light by the LED element, but this light emission is different from the hemispherical resin layer and causes uneven color. For example, the light emitted from the hemispherical resin layer is almost uniform white light, while the surrounding is yellower than the hemispherical portion.
この問題を解決する方法として、樹脂層を形成した後に、半球状樹脂層の周囲の薄膜状樹脂層をサンドブラストにより除去する、テープマスクにより剥離するなどの製法がある。しかしこれらの方法では、サンドブラストによって半球状の樹脂層を傷つけたり、テープ剥離の際に半球状樹脂層も剥がしてしまうなどの可能性があり、発光装置の製造の歩留まりを大幅に低下させる。 As a method for solving this problem, there is a manufacturing method in which after the resin layer is formed, the thin film-like resin layer around the hemispherical resin layer is removed by sandblasting or peeled off by a tape mask. However, in these methods, there is a possibility that the hemispherical resin layer is damaged by sandblasting, or the hemispherical resin layer is also peeled off when the tape is peeled off, and the manufacturing yield of the light emitting device is greatly reduced.
本発明は、LED素子を覆う半球状の樹脂層が形成された発光装置の製造において歩留まりの低下を招くことなく、上記色むら発生の問題を解決し、色むらがなく均一な発光色を実現できる発光装置を提供することを課題とする。 The present invention solves the above problem of color unevenness without causing a decrease in yield in the manufacture of a light emitting device in which a hemispherical resin layer covering the LED element is formed, and realizes a uniform emission color without color unevenness. It is an object to provide a light-emitting device that can be used.
発光装置の製造方法では、圧縮成形の際に、LED素子を覆う凸状(半球状)の樹脂層とその周囲に不可避的に形成される薄膜状の樹脂層との間を隔てる遮光性の突起部を設けて、LED素子からの光が凸状の樹脂層から薄膜状の樹脂層に入射されるのを防止する。突起部は、製造後の発光装置においてリフレクタの一部として機能し、凸状の樹脂層から出射される光をより均一にする。 In the method for manufacturing a light emitting device, a light-shielding protrusion that separates a convex (hemispherical) resin layer covering an LED element and a thin resin layer inevitably formed around the LED element during compression molding A portion is provided to prevent light from the LED element from entering the thin resin layer from the convex resin layer. The protrusion functions as a part of the reflector in the manufactured light emitting device, and makes the light emitted from the convex resin layer more uniform.
即ち、本発明の発光装置の製造方法は、LED素子を搭載した基板と金型との間に、樹脂を注入すると共に真空引きして前記基板上に、前記LED素子を封止する樹脂層を形成する発光装置の製造方法であって、基板上にLED素子を搭載するステップと、LED素子を搭載した基板の、前記LED素子の周囲に、遮光性の突起部を形成するステップと、前記基板と金型との間に樹脂を注入し、前記突起部に金型を当接させて圧縮成形により前記樹脂層を形成するステップと、を含む。
なお本発明の発光装置の製造方法において、基板上にLED素子を搭載するステップと、遮光性の突起部を形成するステップは、いずれが先行してもよい。
That is, in the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, a resin layer for sealing the LED element is formed on the substrate by injecting a resin between the substrate on which the LED element is mounted and the mold and evacuating the resin. A method of manufacturing a light-emitting device to be formed, the step of mounting an LED element on a substrate, the step of forming a light-shielding protrusion around the LED element of the substrate on which the LED element is mounted, and the substrate And injecting a resin between the mold and the mold, bringing the mold into contact with the protrusion, and forming the resin layer by compression molding.
In the light emitting device manufacturing method of the present invention, either the step of mounting the LED element on the substrate or the step of forming the light-shielding protrusion may be preceded.
本発明の発光装置の製造方法において、好適には、基板上にLED素子を搭載するステップは、基板上のLED素子を搭載する領域の周囲にリフレクタを作製し、積層基板とするステップを含み、前記突起部を形成するステップは、前記リフレクタ上に前記突起部を形成する。 In the method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, preferably, the step of mounting the LED element on the substrate includes a step of forming a reflector around a region on the substrate where the LED element is mounted to form a laminated substrate, The step of forming the protrusion forms the protrusion on the reflector.
また本発明の発光装置は、基板と、基板上に搭載された1ないし複数のLED素子と、前記基板の、前記LED素子の周囲に設けられたリフレタと、前記LED素子を覆う凸状の樹脂層と、前記リフレクタを覆う薄膜状の樹脂層とを有し、前記凸状の樹脂層と前記薄膜状の樹脂層とは、前記リフレタ上に形成された遮光性の突起部によって隔てられ、前記突起部の上には樹脂層が存在しないことを特徴とする。 The light-emitting device of the present invention includes a substrate, one or more LED elements mounted on the substrate, a reflector provided around the LED element on the substrate, and a convex resin that covers the LED elements. A thin film-like resin layer covering the reflector, and the convex resin layer and the thin-film resin layer are separated by a light-shielding protrusion formed on the reflector, The resin layer is not present on the protruding portion.
本発明によれば、圧縮成形の際に突起部が金型に圧接されることによって、レンズ状の樹脂層と薄膜状の樹脂層を確実に分離することができるので、完成後の発光装置において、LED素子から凸状の樹脂層を介して薄膜状樹脂層に光が入ること及びそれによって薄膜状の樹脂層が発光することが防止され、均一な色みの発光を得ることができる。 According to the present invention, the lens-shaped resin layer and the thin-film resin layer can be reliably separated by pressing the protrusions to the mold during compression molding. Further, light is prevented from entering the thin film resin layer through the convex resin layer from the LED element and thereby the thin film resin layer is prevented from emitting light, and uniform light emission can be obtained.
以下、本発明の発光装置の製造方法とそれによって製造される発光装置の実施形態を説明する。 Embodiments of a light emitting device manufacturing method and a light emitting device manufactured thereby will be described below.
まず図1を参照して、発光装置の構成を説明する。図1に示す発光装置10は、主な構成として、基板11と、基板11上に搭載されたLED素子12と、基板11上の、LED素子12の周囲に設けられたリフレクタ13と、圧縮成形法によってLED素子12とリフレクタ13の上に形成された樹脂層14と、樹脂層14のうち、LED素子12を覆う樹脂層141とリフレクタ13を覆う樹脂層142とを隔てる突起部15とから成る。
First, the structure of the light emitting device will be described with reference to FIG. The
基板11は、Al2O3、AlNなどのセラミック、ガラスエポキシ、或いはCu、Alなどの金属材料からなる板状部材である。厚みは、限定されるものではないが、通常0.4〜1mm程度、後述するリフレクタ13がある場合には、リフレクタとの合計の厚みで0.5〜1.5mm程度である。基板11のLED素子搭載面或いはその裏面には、図示しないが、LED素子12と外部電源との電気接続を図るための電極が形成されている。また基板11が金属材料からなる場合には、正極と負極とを絶縁するためのスリットや絶縁部が形成されている。
The
LED素子12は、2つの電極端子部が上面に形成されたフェイスアップ素子、2つの電極端子部が下面に形成されたフリップ素子、2つの電極端子部が上面と下面に形成されたMB(メタルボンド)素子等の公知のLED素子を用いることができる。図1では、フェイスアップ素子を示している。本発明による効果は、特に、フェイスアップ素子やフリップ素子のような、素子基板が透光性で側面から発光する素子で大きく得られる。LED素子のサイズも特に限定されず、縦×横が0.5mm×0.3mm程度、厚み0.12mm程度の比較的小さい素子から、一辺が1mm以上の大きな素子まで使用できる。
The
リフレクタ13は、本発明において必須ではないが、リフレクタ13を設けることにより、LED素子12を覆う樹脂層141とリフレクタ13との界面で、LED素子13の側面から出る光を反射して樹脂層141内に反射させて、より多くの光を樹脂層141から上方に出射させることができ、青抜けと呼ばれるLED素子直上が青色発光となる現象を軽減することができる。またリフレクタ13は、後述する突起部15を形成する際に突起部15の高さを補う構造として機能し、微細な構造体である突起部15の形成を容易にすることができる。
The
リフレクタ13の材料としては、基板11と同様の材料を用いることができ、LED素子13を取り囲むような形状(通常、円形)にくり抜いた板を、基板11上に積層することにより形成することができる。
As the material of the
樹脂層14は、金型を用いた圧縮成形法によって形成されたものであり、LED素子12の上に形成される半球のレンズ形状の樹脂層141と、その周辺に広がる薄膜状の樹脂層142とからなる。薄膜状の樹脂層141は、発光装置の機能上必要な層ではなく、圧縮成形する際に不可避的に形成される層であり、その厚みは、後述する突起部15の高さに規定される。
The
樹脂層14は、樹脂と蛍光体等の波長変換材料と、必要に応じてフィラー等の添加剤を含む。樹脂としては、圧縮成形法に適した樹脂であれば特に限定されず、シリコーン樹脂、エポキシとシリコーンとのハイブリッド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などが使用できる。信頼性の面からシリコーン樹脂が最適である。また高輝度を得るためには、屈折率が高い樹脂を使用することが好ましいが、一般に高屈折率樹脂は光による劣化が早いため、高信頼性が要求される用途では、低屈折率樹脂を用いることが好ましい。樹脂の屈折率は、樹脂の種類の選択や添加するフィラーの含有量により調節することができる。
The
波長変換材料は、LED素子が発する光を吸収して、吸収した光と異なる波長の光を発する材料であり、LEDの発光及び所望の発光色に応じて、窒化系或いは酸窒化物系蛍光体、YAG系蛍光体、BAM蛍光体(アルミン酸系青色蛍光体)、SiAlON蛍光体等の蛍光体を適宜選択する。例えば、黄色発光蛍光体として、Y3Al5O12:Ce3+、緑色発光蛍光体として、Y3(Al,Ga)5O12:Ce3+、などのYAG系蛍光体を、赤色発光蛍光体として、CaAlSiN3:Euなどの窒化系蛍光体または酸窒化物系蛍光体を使用することができる。 The wavelength conversion material is a material that absorbs light emitted from the LED element and emits light having a wavelength different from the absorbed light, and is a nitride or oxynitride phosphor depending on the light emission and desired emission color of the LED , YAG phosphor, BAM phosphor (aluminate blue phosphor), SiAlON phosphor and the like are appropriately selected. For example, a YAG phosphor such as Y 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ as a yellow light-emitting phosphor and Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce 3+ as a green light-emitting phosphor emits red light. As the phosphor, a nitride phosphor such as CaAlSiN 3 : Eu or an oxynitride phosphor can be used.
フィラーは、製造工程における封止樹脂の粘度を調整するためや、色むらを軽減するための拡散材として用いられる。蛍光体およびフィラーの含有量は特に限定されないが、樹脂に対する蛍光体およびフィラーの合計含有量の重量割合で、好ましくは5〜80重量%、より好ましくは10〜40重量%である。 The filler is used as a diffusing material for adjusting the viscosity of the sealing resin in the manufacturing process or for reducing color unevenness. The content of the phosphor and the filler is not particularly limited, but is preferably 5 to 80% by weight, more preferably 10 to 40% by weight, based on the weight ratio of the total content of the phosphor and the filler with respect to the resin.
突起部15は、樹脂層14を圧縮成形によって形成する際に、金型と当接して、LED素子12を封止する凸状の樹脂層141と、その外側に広がる薄膜状の樹脂層142とを隔てる機能を持つ。これによって、樹脂層141の側面から樹脂層142に入る光を遮断し、樹脂層142において樹脂層141と異なる色味の発光が生じること、すなわち色むらが生じることを防止する。また突起部15は樹脂層141との界面で光を反射し、リフレクタ13を垂直方向に延長した機能を有する。
When the
突起部15の材料およびサイズは、光を遮蔽し且つ圧縮成形の際の圧力に耐えるように選択される。材料としては、基板11及びリフレクタ13と同様の材料や、白色フィラーを含む樹脂などを用いることができる。基板11等と同様の材料、具体的にはセラミック、金属、ガラスエポキシ等の剛性の高い材料を用いた場合には、比較的薄い突起部15の厚みで、金型と圧接させることができるとともに高い光遮蔽性を実現できる。また白色フィラーを含む樹脂を用いた場合には、十分な光遮蔽性を得るためには、セラミック等に比べ突起部15の厚みを厚くする必要があるが、圧縮成形時の加圧に対し弾性変形するので、金型との密着性がよく、突起部15の上に薄膜状の樹脂層が形成されることがなく、樹脂層141と樹脂層142とを確実に隔てることができる。
The material and size of the
突起部15の幅(基板面と平行な方向のサイズ。以下、同様)は、樹脂層141と樹脂層142と間の光を遮蔽するために、セラミック等の剛性の材料の場合には0.1mm以上であることが好ましい。幅が0.1mm以上であれば、広くても光遮蔽性は殆ど変化がないが、広すぎると金型成形圧力が増加してしまい、基板上に反りが生じている場合に、基板上の反りがない領域上に形成された突起が破壊されるおそれがあるため、1.0mm以下であることが好ましい。複数の発光装置を同時に圧縮成形して製造する場合には、幅が0.5mmあれば、基板11に許容範囲の反りがあった場合にも突起部と金型とを密着させることができる。また、突起部15が、白色フィラー含有樹脂からなるときは0.2mm以上であることが好ましい。
The width of the protrusion 15 (size in the direction parallel to the substrate surface; hereinafter the same) is set to 0. 0 in the case of a rigid material such as ceramic in order to shield light between the
突起部15の高さ(基板面に垂直な方向のサイズ。以下、同様)は、加工精度を考慮し、材料によらず0.05mm以上とすることが好ましい。ただし樹脂層141側面から出た光が突起部15を超えて樹脂層142に入るのを防止するためには、突起部15の高さとリフレクタ13の高さの合計がLED素子12の厚みと同じかそれより高いことが好ましい。LED素子12の厚みが例えば0.12mmの場合、突起部15の高さとリフレクタ13の高さの合計が0.12mm以上であることが好ましい。リフレクタ13がない場合に、幅が狭い(幅0.1mm程度の)突起部15の高さをLED素子12の厚み以上に高くすると、圧縮成形時の加圧に対する強度を保てない可能性があるが、本実施形態の発光装置では、リフレクタ13を形成し、その上に突起部15を形成しているので、突起部15の高さを加圧に耐える高さに抑えることができ、しかもLED素子12側面から出た光が樹脂層141を経て、突起部15を超えて樹脂層142に入ることを防止することができる。
The height of the protrusion 15 (the size in the direction perpendicular to the substrate surface; hereinafter the same) is preferably 0.05 mm or more regardless of the material in consideration of processing accuracy. However, in order to prevent the light emitted from the side surface of the
突起部15の形成方法は、突起部15を構成する材料によって異なり、(1)基板11と同様の材料を用いて基板11上に積層する方法、(2)白色フィラーを含む樹脂で形成する方法、(3)突起部15となる白色反射板を接着する方法、などを採用することができる。
The method of forming the
上記構成の発光装置による発光の様子を図2に示す。図示するように、LED素子12が側面からも発光する素子の場合、光はLED素子12の上面及び側面から出射される。上面から出た光は、半球状の樹脂層141内を伝播するので、光路長の差に起因する色むらのない均一な色の光が樹脂層141から出射される。また側面から出た光は、リフレクタ13及び突起部15との界面で反射して樹脂層141に戻りその上面から拡散して出射される。また突起部15によって、樹脂層141とリフレクタ13の上面にある薄膜状の樹脂層142が隔離されているので、樹脂層142に光が入射されることはなく、樹脂層142からの発光(樹脂層141からの光に比べ黄色い光)はなく、発光装置全体として色むらのない発光が得られる。
FIG. 2 shows a state of light emission by the light emitting device having the above structure. As shown in the drawing, when the
なお図1では、単一のLED素子を用いた発光装置を示したが、本発明は複数のLED素子を用いた発光装置においても同様に適用することができる。 Although FIG. 1 shows a light emitting device using a single LED element, the present invention can be similarly applied to a light emitting device using a plurality of LED elements.
図3に、複数のLED素子を用いた発光装置100の一実施形態を示す。この発光装置100は、図1の実施形態の発光装置10と同様のLED素子を、二次元的に配列したものである。図では10個(縦2×横5)のLED素子を配列した装置を示しているが、素子の数や配列方法は図示するものに限定されず任意である。即ちLED素子をライン状に配列したものや、縦横同数配列したものなど種々の形態を取り得る。
FIG. 3 shows an embodiment of a
発光装置を構成する個々の要素は、図1の実施形態と同様であるので説明を省略し、異なる点を中心に説明する。まず、各LED素子の間隔は、LED素子のサイズや発光装置の種類によっても異なり、任意である。
突起部15の幅は、LED素子を封止する樹脂層141のサイズやLED素子の間隔に関わらず、図1の実施形態と同様に、0.1mm以上、1.0mm以下であることが好ましいが、複数のLED素子が配列した発光装置100では、基板11の反りを考慮し、幅は0.5mmより広いほうが好ましい。つまり、圧縮成形時に突起部を金型に圧接させることが重要であるが、基板に反りがある場合、複数配列したLED素子周囲の突起部のうち、金型に密着するものと密着できないものとが生じるが、突起部の幅をある程度広くしておくことにより、基板の反りの影響を受けにくく、金型との圧接が可能になる。
Since individual elements constituting the light emitting device are the same as those in the embodiment of FIG. First, the interval between the LED elements varies depending on the size of the LED elements and the type of the light emitting device, and is arbitrary.
The width of the
突起部15の形成方法は、図1の実施形態と同様に、(1)基板11と同様の材料を用いて基板11上に積層する方法、(2)白色フィラーを含む樹脂で形成する方法、(3)突起部15となる白色反射板を接着する方法、などを採用することができる。
As in the embodiment of FIG. 1, the
図3の発光装置は、面状光源や線状光源として好適であり、TV用バックライトや蛍光灯用LED光源として利用することができる。 The light-emitting device of FIG. 3 is suitable as a planar light source or a linear light source, and can be used as a TV backlight or a fluorescent lamp LED light source.
次に、以上説明した発光装置の製造方法を説明する。本発明の発光装置の製造方法は、突起部を構成する材料に応じて、異なる手法を採用する。以下、各実施形態を説明する。 Next, a method for manufacturing the light emitting device described above will be described. The method for manufacturing the light emitting device of the present invention employs different methods depending on the material constituting the protrusion. Each embodiment will be described below.
<第一の実施形態>
本実施形態の製造方法の手順を図4(a)〜(e)に示す。まず(a)に示すように、LED素子を搭載するための配線パターン(不図示)が形成されたパッケージ基板11上に、リフレクタ13用の基材と突起部15用の基材をこの順に積層して、積層基板17を作製する。リフレクタ13用の基材は、パッケージ基板11と同質の材料から成り、パッケージ基板11と同様の外形形状を有し、その中央をリフレクタ形状にくり抜いた板材である。突起部15用の基材は、リフレクタ13の中央の開口と同じ内径を持つリング状の基板で、その幅は0.1mm以上、高さは0.05mm以上である。
<First embodiment>
The procedure of the manufacturing method of this embodiment is shown in FIGS. First, as shown in (a), a base material for the
積層方法は、積層基板17を構成する各要素の材料がセラミックの場合、上述したリフレクタ13及び突起部15の外形とほぼ同じ外形を持つ焼成前のグリーンシートを基板11上に重ねて、焼成する方法を採用することができる。この場合、グリーンシートは、焼成時にグリーンシートが僅かに縮小することを考慮して、やや大きめのサイズに加工しておく必要がある。基板11が金属の場合には、基材である金属板を拡散接合で接合して積層基板17を作製する。またガラスエポキシ基板のような樹脂基板の場合には、接着剤で接合して積層基板17を作製する。
In the laminating method, when the material of each element constituting the
次に、積層後のパッケージ基板11にLED素子12を実装する。LED素子12が図示するようなフェイスアップ素子の場合、まずLED素子12を基板11にダイボンディングするとともに、上面の電極をAu線等を用いてワイヤボンディングして電気的に接続する(図4(b))。LED素子12がフリップ素子やMB素子の場合には、ワイヤボンディングではなく、Auバンプを用いた接合も可能である。
Next, the
続けて金型20を用いて樹脂を圧縮成形し、樹脂層14を形成する(図4(c)、(d))。金型20は、LED素子を封止する樹脂層141を形成するための複数の凹部を有する。圧縮成形では、まず金型20に離型フィルム30を載せ、凹部の位置にLED素子12が重なるように、LED素子実装後の積層基板17を位置合わせした後、離型フィルム30を介した金型20の凹部に液状樹脂140を流し込む。金型20と積層基板17との隙間(端部における隙間)を数百μmにして真空引きし、液状樹脂を金型20内及び金型20(離型フィルム30)と積層基板17との間に均一に充填し且つ気泡を抜く。次いで金型20を積層基板17に対し圧接させて、樹脂を圧縮成形する。このとき積層基板19の突起部15と金型20の凹部周辺の平坦部とが当接し(厳密には、突起部15と、金型20上に配置した離型フィルム30とが当接し)、突起部15に囲まれた樹脂部分即ち金型の凹部で成形される樹脂層141と、その周囲の薄膜状に形成される樹脂部分即ち樹脂層142とが突起部15により完全に分離される。
Subsequently, the resin is compression-molded using the
その後、金型20及び離型フィルム30を樹脂層14から引き離し、発光装置10が完成する(図4(e))。
Thereafter, the
本実施形態の発光装置の製造方法によれば、圧縮成形の際に突起部15が金型20に圧接され、密着することによって、レンズ状の樹脂層141と薄膜状の樹脂層142とを確実に分離することができるので、完成後の発光装置において、樹脂層141から樹脂層142への光の漏れとそれに起因する樹脂層142からの発光が防止され、均一な色みの発光を得ることができる。
According to the method for manufacturing the light emitting device of the present embodiment, the
また本実施形態の発光装置の製造方法によれば、突起部15としてパッケージ基板11と同じ遮光性の高い剛性材料を用いているので、突起部15の厚みを薄くして金型20との密着性を高めることができ、且つ、完成後の発光装置において、樹脂層141の側面からの光に対する高い遮光性を得ることができる。
Further, according to the method for manufacturing the light emitting device of the present embodiment, since the
なお図4では、図1に示す単一LED素子の発光装置10の製造方法を示したが、図3に示すような複数LED素子の発光装置100についても、リフレクタとしてLED素子の数に対応する数の開口を持つ基材を用意すること、リング状基板の積層による突起部15の形成を各LED素子に対応して行うこと、を除いて、単一LED素子の場合と同様に製造することができる。
4 shows a method of manufacturing the
<第二実施形態>
本実施形態は、LED素子の周囲に設けられる突起部を、白色フィラー含有樹脂で形成する点が第一実施形態の製造方法とは異なる。第一実施形態と異なる点を中心に説明する。本実施形態の製造方法の手順を図5(a)〜(e)に示す。
<Second embodiment>
This embodiment is different from the manufacturing method of the first embodiment in that the protrusion provided around the LED element is formed of a white filler-containing resin. A description will be given centering on differences from the first embodiment. The procedure of the manufacturing method of this embodiment is shown in FIGS.
本実施形態では、配線パターンが形成されたパッケージ基板11上に、リフレクタ13を積層し、積層基板19を作成する(図5(a))。次にリフレクタ13の開口の縁部に、白色フィラー含有樹脂をディスペンス工法によりコーティングし、ダム材(突起部)15を形成する(図5(b))。ダム材を構成する樹脂としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ハイブリッド樹脂などを使用することができるが、適度の弾性を有する点や長期信頼性などの観点から、シリコーン樹脂が最も好ましい。白色フィラーとしては、TiO2、Al2O3、AlN、SiO2、ZnOなどを使用することができ、その含有量は、樹脂に対する重量割合で1〜40重量%が好ましい。
In the present embodiment, the
ダム材の大きさは、幅0.2mm以上、高さ0.05mm以上とする。ダム材が硬化した後、基板11にLED素子12を実装する(図5(c))。その後、金型20を使って、圧縮成形により樹脂を充填・成形し、発光装置を完成することは第一実施形態と同様である(図5(d)、(e))。本実施形態では、突起部15が弾性のある白色フィラー含有樹脂で構成されているので、圧縮成形の際に、基板11の厚みのバラツキが大きくても、ダム材が撓むことによって、このバラツキが吸収され、金型との良好な密着性を図ることができる。これにより突起部15の上端に樹脂が入り込んで樹脂薄膜が形成されるのを確実に防止することができ、LED素子上のレンズ状樹脂層141と、周辺の薄膜状樹脂層142とを確実に分離することができる。
The size of the dam material is 0.2 mm or more in width and 0.05 mm or more in height. After the dam material is cured, the
本実施形態においても、樹脂層141から樹脂層142への光の漏れとそれに起因する樹脂層142からの発光が防止され、均一な色みを発光する発光装置を製造することができる。また弾性のあるダム材を用いていることにより、比較的広い面積を確実に金型に密着させることができ、圧縮成形時の樹脂層141と樹脂層142との分離、完成後の樹脂層141から樹脂層142への遮光を確実にすることができる。
Also in the present embodiment, light leakage from the
<第三実施形態>
本実施形態は、LED素子の周囲に設けられる突起部を、白色反射板で形成する点が第一、第二実施形態の製造方法とは異なる。本実施形態の製造工程を図6(a)〜(d)に、製造工程に用いる突起部用基材を図7に示す。図7(a)は基材の上面図、(b)は側面図である。
<Third embodiment>
This embodiment is different from the manufacturing methods of the first and second embodiments in that the protrusions provided around the LED elements are formed by a white reflector. The manufacturing process of this embodiment is shown in FIGS. 6A to 6D, and the protrusion base material used in the manufacturing process is shown in FIG. FIG. 7A is a top view of the substrate, and FIG. 7B is a side view.
本実施形態でも、パッケージ基板11の上にリフレクタ13を積層して積層基板19を作製することは第二実施形態と同様であるが、突起部15として、図7に示すような、リフレクタの開口に合わせた内径を持つリング状の白色反射板150を用い、この白色反射板をリフレクタ13の上に接着剤により接合する。白色反射板の材料は、基板11やリフレクタ13の材料とは異なっていてもよく、セラミック板、白色フィラー入り樹脂板などを用いることができる。接着剤としては、エポキシ系接着剤やシリコーン系接着剤を用いることができる。リング状白色反射板のリング部分の厚み(幅)は、0.1mm以上、リングの高さは0.05mm以上とする。リングの径は、リフレクタ13の開口部の径と同じであり、リングが開口部の縁部に重なるようにリフレクタ13に接合する。
Also in this embodiment, the production of the
その後、基板11にLED素子12を実装すること、圧縮成形法により樹脂層141、142を形成することは第一、第二の実施形態と同様である。
Thereafter, mounting the
本実施形態の製造方法によれば、第一の実施形態と同様の発光装置を、より容易に製造することができる。また第一の実施形態では、積層基板の作製にセラミックによる積層を用いた場合には、焼成時にグリーンシートが僅かに縮小することを考慮したグリーンシートの加工が必要となるのに対し、本実施形態の製造方法では、予め成形された板材を用いるので、寸法安定性があり、寸法変化を考慮した加工等は不要となる。 According to the manufacturing method of the present embodiment, the same light emitting device as that of the first embodiment can be manufactured more easily. Further, in the first embodiment, when using a ceramic laminate for the production of the multilayer substrate, it is necessary to process the green sheet considering that the green sheet is slightly reduced during firing. In the manufacturing method according to the embodiment, a pre-molded plate material is used, so that there is dimensional stability, and processing or the like in consideration of dimensional change becomes unnecessary.
なお上述した第二及び第三の実施形態についても、図1に示す単一LED素子の発光装置のみならず、図3に示すような複数LED素子の発光装置の製造にも適用することができる。
また第一〜第三の実施形態では、遮光性の突起部15を作成する工程を実施した後に、LED素子を実装する工程を実施する場合を示したが、LED素子を実装後に突起部15を作成することも可能である。
The second and third embodiments described above can be applied not only to the light emitting device having a single LED element shown in FIG. 1 but also to the light emitting device having a plurality of LED elements as shown in FIG. .
Moreover, in 1st-3rd embodiment, although the case where the process of mounting a LED element was implemented after implementing the process of creating the light-shielding
本発明の効果を実証するために、図8(a)〜(d)に示す構造の発光装置を圧縮成形法によって作製し、色むらの発生を評価した。図8中、(a)は、図1に示す発光装置と同じ構造(実施例)であり、基板11、リフレクタ13及び突起部15はいずれもセラミックからなり、第一実施形態の製造方法によって製造したものである。リフレクタ13の厚みは0.15mm、突起部15の幅は0.1mm、高さ(厚み)は0.05mmとした。(b)は、(a)の突起部15を設けない他は、(a)に示す発光装置と同様の材料で同様に製造したものである(比較例1)。(c)は、基板11にLED素子を実装した後、リフレクタ及び突起部を形成せずに、圧縮成形法により樹脂層を形成したもの(比較例2)、(d)は、(c)と同様に作製した後、レンズ状樹脂層の周囲の薄膜状樹脂層をサンドブラスト法により削り取ったものである(比較例3)。
In order to demonstrate the effect of the present invention, a light emitting device having a structure shown in FIGS. 8A to 8D was manufactured by a compression molding method, and the occurrence of uneven color was evaluated. In FIG. 8, (a) is the same structure (example) as the light emitting device shown in FIG. 1, and the
いずれの発光装置においても、LED素子は、サイズ0.3mm×0.5mm、厚み0.12mmのフェイスアップ型素子(サファイアからなる透明基板上にGaN系材料からなる半導体層が形成されたもの)を用いた。樹脂層の凸部は、実施例1及び比較例1で高さ0.85mm、直径1.5mm、比較例2、3で高さ0.75mm、直径1.5mmとした。 In any light-emitting device, the LED element is a face-up type element having a size of 0.3 mm × 0.5 mm and a thickness of 0.12 mm (a semiconductor layer made of a GaN-based material is formed on a transparent substrate made of sapphire). Was used. The convex portions of the resin layer were 0.85 mm in height and 1.5 mm in diameter in Example 1 and Comparative Example 1, and 0.75 mm in height and 1.5 mm in diameter in Comparative Examples 2 and 3.
実施例および比較例の各発光装置のLED素子に給電し発光させて、その色味を上から観察した。色むらが殆ど見られない場合を○、周囲の黄色光及び/または素子直上の青色発光がはっきり認められ場合を×とした。その結果を表1に示す。 The LED element of each light emitting device of the example and the comparative example was supplied with power to emit light, and the color was observed from above. A case where almost no color unevenness was observed was marked with ◯, and a case where the surrounding yellow light and / or blue light emission just above the element was clearly recognized was marked with x. The results are shown in Table 1.
表1に示す結果からもわかるように、実施例の発光装置は、いずれも色むらが抑制され均一な色味の発光が得られた。また、比較例3の発光装置は、発光装置製造後に薄膜状樹脂層を削り取ることにより、色むらは実施例と同様に改善されたが、樹脂を剥離する際に、凸状樹脂層(レンズ部分)も一部剥離するなどの不具合を生じた。 As can be seen from the results shown in Table 1, the light emitting devices of the examples all exhibited light emission with a uniform color while suppressing uneven color. Further, in the light emitting device of Comparative Example 3, the unevenness of color was improved in the same manner as in the example by scraping the thin film resin layer after manufacturing the light emitting device, but when the resin was peeled off, the convex resin layer (lens portion) ) Also caused problems such as partial peeling.
本発明によれば、歩留まり良く、色むらのない発光装置が提供される。 According to the present invention, a light emitting device with high yield and no color unevenness is provided.
11・・・基板、12・・・LED素子、13・・・リフレクタ、14・・・樹脂層、141・・・凸状の樹脂層、142・・・薄膜状の樹脂層、15・・・突起部、17、19・・・積層基板、20・・・金型。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
基板にLED素子を搭載するステップと、
LED素子を搭載した基板の、前記LED素子の周囲に、遮光性の突起部を形成するステップと、
前記基板と金型との間に樹脂を注入し、前記突起部に金型を当接させて圧縮成形により前記樹脂層を形成するステップと、
を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。 A method of manufacturing a light-emitting device that forms a resin layer that seals the LED element on the substrate by injecting a resin and vacuuming between a substrate on which the LED element is mounted and a mold,
Mounting the LED element on the substrate;
Forming a light-shielding protrusion around the LED element on the substrate on which the LED element is mounted;
Injecting a resin between the substrate and the mold, bringing the mold into contact with the protrusion and forming the resin layer by compression molding;
A method for manufacturing a light-emitting device, comprising:
前記基板にLED素子を搭載するステップは、前記基板のLED素子が搭載される領域の周囲にリフレクタを形成し積層基板を作製するステップを含み、
前記突起部を形成するステップは、前記リフレクタ上に前記突起部を形成することを特徴とする発光装置の製造方法。 A method of manufacturing a light emitting device according to claim 1,
The step of mounting the LED element on the substrate includes a step of forming a reflector around a region where the LED element of the substrate is mounted to produce a laminated substrate,
The step of forming the protrusion includes forming the protrusion on the reflector.
前記突起部は、前記基板またはリフレクタと同じ材料から構成されることを特徴とする発光装置の製造方法。 A method of manufacturing a light emitting device according to claim 1 or 2,
The method for manufacturing a light-emitting device, wherein the protrusion is made of the same material as the substrate or the reflector.
前記突起部を形成するステップは、リング状の部材を前記基板または積層基板の上に接着するステップを含むことを特徴とする発光装置の製造方法。 A method for manufacturing a light emitting device according to claim 3,
The step of forming the protrusion includes a step of bonding a ring-shaped member on the substrate or the laminated substrate.
前記突起部は、圧縮成形時の圧力によって弾性変形する材料からなることを特徴とする発光装置の製造方法。 A method of manufacturing a light emitting device according to claim 1 or 2,
The protrusion is made of a material that is elastically deformed by pressure during compression molding.
前記突起部は、白色フィラーを含むシリコーン樹脂からなることを特徴とする発光装置の製造方法。 A method for manufacturing a light emitting device according to claim 5,
The protrusion is made of a silicone resin containing a white filler.
前記凸状の樹脂層と前記薄膜状の樹脂層とは、前記リフレタ上に形成された遮光性の突起部によって隔てられ、前記突起部の上には樹脂層が存在しないことを特徴とする発光装置。 A substrate, one or more LED elements mounted on the substrate, a reflector provided around the LED element, a convex resin layer covering the LED element, and a thin film covering the reflector A resin layer,
The light emission characterized in that the convex resin layer and the thin resin layer are separated from each other by a light-shielding protrusion formed on the reflector, and no resin layer is present on the protrusion. apparatus.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014081042A1 (en) * | 2012-11-26 | 2014-05-30 | シチズン電子株式会社 | Light emitting device |
US9312302B2 (en) | 2013-01-28 | 2016-04-12 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Light emitting module, lighting apparatus, and lighting fixture |
JP2015023219A (en) * | 2013-07-22 | 2015-02-02 | ローム株式会社 | Led light emitting device and manufacturing method of the same |
US9721934B2 (en) | 2013-07-22 | 2017-08-01 | Rohm Co., Ltd. | LED lighting apparatus |
US9837392B2 (en) | 2013-07-22 | 2017-12-05 | Rohm Co., Ltd. | LED lighting apparatus |
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