JP2013140894A - Ｌｅｄ装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】
リードフレームにＬＥＤダイをフリップチップ実装したＬＥＤ装置において、出射効率がよく、構造が簡単で製造し易いＬＥＤ装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】
ＬＥＤ装置５０は、底面に接続用の電極３を配設し、電極３にＬＥＤダイ１をフリップチップ実装している。ＬＥＤダイ１の上面には透明接着剤にて蛍光体板４が接着している。ＬＥＤダイ１の側面及と蛍光体板４の下面、及びＬＥＤダイ１の下面と電極３の側面を反射性の白色部材５にて封止している。この製造方法は、先ずリードフレーム３Ｌ上に複数のＬＥＤダイ１をフリップチップ実装し、ＬＥＤダイ１の上面側とリードフレーム３Ｌの電極側とに大判の被覆シート６Ｌａと粘着シート６Ｌｂを貼着し、それらの内側に白色部材５を充填し、その後ＬＥＤダイ１の上面に大判の蛍光体板４Ｌを接着し、ダイシングにより個片化する。
【選択図】図１
リードフレームにＬＥＤダイをフリップチップ実装したＬＥＤ装置において、出射効率がよく、構造が簡単で製造し易いＬＥＤ装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】
ＬＥＤ装置５０は、底面に接続用の電極３を配設し、電極３にＬＥＤダイ１をフリップチップ実装している。ＬＥＤダイ１の上面には透明接着剤にて蛍光体板４が接着している。ＬＥＤダイ１の側面及と蛍光体板４の下面、及びＬＥＤダイ１の下面と電極３の側面を反射性の白色部材５にて封止している。この製造方法は、先ずリードフレーム３Ｌ上に複数のＬＥＤダイ１をフリップチップ実装し、ＬＥＤダイ１の上面側とリードフレーム３Ｌの電極側とに大判の被覆シート６Ｌａと粘着シート６Ｌｂを貼着し、それらの内側に白色部材５を充填し、その後ＬＥＤダイ１の上面に大判の蛍光体板４Ｌを接着し、ダイシングにより個片化する。
【選択図】図１
Description
本発明はＬＥＤ素子等の発光素子を備えた発光装置及びその製造方法に関するものであり、詳しくは、底面に接続用の電極を備え、前記電極にフリップチップ実装した発光素子の上面に蛍光体層を備え、発光素子の周囲を白色部材で充填封止した半導体発光装置とその製造方法に関する。
近年、ウエハーから切り出された状態のＬＥＤ素子（以下ＬＥＤダイと呼ぶ）を樹脂やガラスで被覆しパッケージ化した半導体発光装置（以下ＬＥＤ装置と呼ぶ）は、半導体素子であるため、長寿命で優れた駆動特性を有し、さらに小型で発光効率が良く、鮮やかな発光色を有することから、カラー表示装置のバックライトや照明等に広く利用されるようになってきた。このＬＥＤ装置は応用や普及に向けて、さらなる小型化、簡単な構造、作りやすさ、などが求められている。このなかで金属板電極（以下リードフレームと呼ぶ）にＬＥＤダイをフリップチップ実装する方法により、マザー基板への実装のしやすさ、放熱性能向上、ＣＳＰ（チップサイズパッケージ）化などに関しＬＥＤ装置の構成やその製造方法が提案されている。
以下、その従来のＬＥＤ装置又は製造方法について説明する。なお、理解し易いように発明の趣旨を外さない範囲において図面を一部簡略化し、また部品名称も本願にそろえている。特許文献１の図１には、リードフレームに半導体チップをフリップチップ実装した半導体装置が記載されている。図９は特許文献１の図１における半導体装置１００の断面図を示している。半導体装置１００は、表面電極１０１ｃに導電部材１０１ｂが形成された半導体チップ１０１と、半導体チップ１０１の導電部材１０１ｂと電気的に接続するリードフレーム１０３と、封止部１０４とから構成されている。すなわち半導体装置１００は、半導体チップ１０１が導電部材１０１ｂによってリードフレーム１０３にフリップチップ接続されたＣＳＰ（チップサイズパッケージ）構成を提案している。
しかしながら、特許文献１に記載された従来の半導体装置１００はリードフレームに半導体チップをフリップチップ実装したＣＳＰ（チップサイズパッケージ）構成の半導体装置を目的としているが、蛍光体層や反射部材のような光学部材を備えておらずＬＥＤ装置として考慮されていない。これに対しリードフレームにＬＥＤダイをフリップチップ実装し光学部材を備えたＬＥＤ装置として例えば特許文献２の図１に砲弾型のＬＥＤ装置が示されている。図１０は特許文献２の図１におけるＬＥＤ装置２００の断面図を示している。ＬＥＤ装置２００は、縦型に用いた２本のアームにより素子実装部２０３ｃを形成したリードフレーム２０３と、導電部材２０１ａ、２０１ｂを有するＬＥＤダイ２０１と、放射光を波長変換する波長変換素子２０４と、透光性材料２０６とから構成される。このＬＥＤ装置２００は、ＬＥＤダイ２０１を、リードフレーム２０３の素子実装部２０３ｃに形成された電極部２０３ａ、２０３ｂにフリップチップ実装し、さらにＬＥＤダイ２０１の上面に波長変換素子２０４を積層した状態で系合爪２０３ｄに固定し、透光性材料２０６により封止している。
特許文献２に記載されたＬＥＤ装置２００は、リードフレーム２０３にＬＥＤダイ２０１をフリップチップ実装しているといっても、リードフレーム２０３が縦型に使用されているためＬＥＤ装置２００が厚く且つ大型になってしまう。これに対し特許文献３の図１にはリードフレームにＬＥＤダイをフリップチップ実装した表面実装型のＬＥＤ装置が示されている。図１１は特許文献３の図１におけるＬＥＤ装置３００の断面図を示している。ＬＥＤ装置３００は、リードフレーム３０３と、封止枠３０５と、電気的接続用の導電部材３０１ａ、３０１ｂを有するＬＥＤダイ３０１と、透明樹脂３０６とから構成される。ＬＥＤダイ３０１はリードフレーム３０３にフリップチップ実装され、透明樹脂３０６によって封止される。リードフレーム３０３には板厚をあらかじめ他の部分より薄くした薄肉部３０３ａを形成するための溝部３０８が形成され、溝部３０８には溝部３０８より小さい幅のスリット３０７が設けられている。そしてリードフレーム３０３にはスリット３０７を跨ぐようにＬＥＤダイ３０１がフリップチップ実装されている。
また、特許文献３に記載されたＬＥＤ装置３００は、ＬＥＤダイ３０１のフリップチップ実装部とマザー基板との接続部が近接していてリードフレーム３０３の形状が曲げ加工や外側に張り出した接続部がなく単純な断面形状になっている。しかしながら透明樹脂３０６を流し込み封止するための封止枠３０５が異形であるため製造しにくく小型化には適さない。さらに反射部材がないため放射光を効率よく上方に向かわせることができない。
（発明の目的）
そこで本発明の目的は、上記問題点を解決しようとするものであり、リードフレームにＬＥＤダイをフリップチップ実装する構成のＬＥＤ装置において、出射効率がよく、構造が簡単で製造し易いＬＥＤ装置及びその製造方法を提供することである。
そこで本発明の目的は、上記問題点を解決しようとするものであり、リードフレームにＬＥＤダイをフリップチップ実装する構成のＬＥＤ装置において、出射効率がよく、構造が簡単で製造し易いＬＥＤ装置及びその製造方法を提供することである。
そこで本発明におけるＬＥＤ装置の製造方法は下記の通りである。
リードフレーム上に複数のＬＥＤダイをフリップチップ実装するＬＥＤダイ実装工程と、前記ＬＥＤダイの上面側とリードフレームの裏面側にそれぞれ大判の第１の粘着シートと第２の粘着シートを貼着するシート貼着工程と、前記第１の粘着シートと前記第２の粘着シートの内側に反射性の白色部材を充填する白色部材充填工程と、前記白色部材を切断分離し前記ＬＥＤ装置を得る個片化工程と、を有することを特徴とする。
リードフレーム上に複数のＬＥＤダイをフリップチップ実装するＬＥＤダイ実装工程と、前記ＬＥＤダイの上面側とリードフレームの裏面側にそれぞれ大判の第１の粘着シートと第２の粘着シートを貼着するシート貼着工程と、前記第１の粘着シートと前記第２の粘着シートの内側に反射性の白色部材を充填する白色部材充填工程と、前記白色部材を切断分離し前記ＬＥＤ装置を得る個片化工程と、を有することを特徴とする。
本発明の製造方法によれば、リードフレームに複数のＬＥＤダイをフリップチップ実装した後に、ＬＥＤダイの上面側とリードフレームの裏面側にそれぞれ大判の第１の粘着シートと第２の粘着シートを貼着し、その内側に白色部材を充填する。最後に白色部材でＬＥＤダイが連結した状態のウエハーを切断しＬＥＤ装置に個片化する。すなわち本発明の製造方法は、ＬＥＤダイの上面とリードフレームの裏面を第１と第２の粘着シートで覆った状態でＬＥＤダイ間に白色部材を注入し、白色部材を硬化させてから白色部材を切断するだけで良く、複雑な金型が不要となり製造が容易になる。またＬＥＤダイの側面に放射する光は白色部材で上方向に向けられるため、効率よく放射光を上方向に向かわせることができる。さらにＬＥＤ装置の平面サイズはＬＥＤダイに対し白色部材の厚さだけ大きくなるに過ぎないので十分に小型化されたＣＳＰ（チップサイズパッケージ）型のＬＥＤ装置を製造できる。
前記白色部材充填工程のあと、前記白色部材の硬化後に前記第１の粘着シートを剥離し大判の蛍光体板を接着する蛍光体板接着工程を有しても良い。
前記個片化工程のあと、第２の粘着シートを剥離する粘着シート剥離工程を有しても良い。
前記第１の粘着シートが大判蛍光体板であり、前記シート貼着工程において前記ＬＥＤダイの上面側に前記大判蛍光体板を貼着し、前記白色部材充填工程において前記大判蛍光体板と第２の粘着シートの内側に反射性の白色部材を充填しても良い。
また、本発明によるＬＥＤ装置の構成は下記の通りである。
底面に接続用の電極を配設し、前記電極にＬＥＤダイをフリップチップ実装したＬＥＤ装置であって、前記ＬＥＤダイの上面に前記ＬＥＤダイの上面より大きい蛍光体板を透明接着剤にて接着し、前記ＬＥＤダイの側面と蛍光体板の下面、及びＬＥＤダイの下面と電極の側面を反射性の白色部材で封止したことを特徴とする。
底面に接続用の電極を配設し、前記電極にＬＥＤダイをフリップチップ実装したＬＥＤ装置であって、前記ＬＥＤダイの上面に前記ＬＥＤダイの上面より大きい蛍光体板を透明接着剤にて接着し、前記ＬＥＤダイの側面と蛍光体板の下面、及びＬＥＤダイの下面と電極の側面を反射性の白色部材で封止したことを特徴とする。
本発明のＬＥＤ装置は、電極にＬＥＤダイをフリップチップ実装し、ＬＥＤダイの上面に蛍光体板を備え、ＬＥＤダイの側面と蛍光体板の下面、及びＬＥＤダイの下面と電極の側面を白色部材によって封止している。この構造とすることによって本発明のＬＥＤ装置は、マザー基板への実装性と放熱性を損なうことなく、効率よく発光を上方向に向かわせることができる。そして十分に小型化されたＣＳＰ（チップサイズパッケージ）構成を実現できる。
上記の如く、本発明によれば、フリップチップ実装用の電極及びＬＥＤダイの周辺を反射性の白色部材によって封止する構造とすることによって、出射効率がよく、構造が簡単で製造し易いＬＥＤ装置及びその製造方法を提供できる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の思想を具体化するためのＬＥＤ装置及びその製造方法を例示するものであって、本発明は以下の構成、製造方法に特定しない。特に、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特定的な記載がない限りは本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。また、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は説明を明確にするために誇張していることがある。また、以下の説明において同一部品、同一構成要素には同一の名称、符号を付し詳細説明を適宜省略することがある。さらに特許請求の範囲に記載した発明特定事項との関係をカッコ内に記載している。
〔第１実施形態〕
以下、本発明の好適な実施形態として図１〜図７を参照して説明する。図１は第１実施形態の製造方法で製造されたＬＥＤ装置５０の構成を示し、図２〜図７は第１実施形態の製造方法を示す。図２はＬＥＤダイ実装工程を、図３はシート貼着工程を、図４と図５は白色部材充填工程を、図６は大判蛍光体板接着工程を、図７は個片化工程をそれぞれ示す。
以下、本発明の好適な実施形態として図１〜図７を参照して説明する。図１は第１実施形態の製造方法で製造されたＬＥＤ装置５０の構成を示し、図２〜図７は第１実施形態の製造方法を示す。図２はＬＥＤダイ実装工程を、図３はシート貼着工程を、図４と図５は白色部材充填工程を、図６は大判蛍光体板接着工程を、図７は個片化工程をそれぞれ示す。
（ＬＥＤ装置５０の構成）
図１（ａ）はＬＥＤ装置５０の斜視図を、（ｂ）は（ａ）のＡ１−Ａ１断面図を、（ｃ）は（ａ）のＡ２−Ａ２断面をそれぞれ示す。図１（ａ）において、ＬＥＤ装置５０は、後述する製造方法の個片化工程においてリードフレーム３Ｌから個片化された電極部３とＬＥＤダイ１とその周囲を封止した白色部材５と上面に接着され個片化された蛍光体板４とからなる。
図１（ａ）はＬＥＤ装置５０の斜視図を、（ｂ）は（ａ）のＡ１−Ａ１断面図を、（ｃ）は（ａ）のＡ２−Ａ２断面をそれぞれ示す。図１（ａ）において、ＬＥＤ装置５０は、後述する製造方法の個片化工程においてリードフレーム３Ｌから個片化された電極部３とＬＥＤダイ１とその周囲を封止した白色部材５と上面に接着され個片化された蛍光体板４とからなる。
図１（ｂ）のＡ１−Ａ１断面はその内部を示し、ＬＥＤダイ１は導電部材２を介して電極部３にフリップチップ実装され、ＬＥＤダイ１の上面にはＬＥＤダイ１の上面の面積より大きい蛍光体板４が透明接着剤（図示なし）により接着されている。また、図１（ｂ）と（ｃ）の断面図に示すように、蛍光体板４の平面形状はＬＥＤダイ１の周囲を封止している白色部材５の形状と等しい。また、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように電極３の３Ａ面はリードフレーム３Ｌに形成された電極部３の下面であり、マザー基板と接続される面である。また、３Ｂ面は個片化工程でリードフレーム３Ｌから個片化された電極部３の切断面である。このように、電極３は曲げ加工や外側に張り出した接続部がなく極めて単純な形状をしており、又ＬＥＤ装置５０に占める体積は十分に大きい。
以上のようにＬＥＤ装置５０は電極３にフリップチップ実装されたＬＥＤダイ１と、上面に接着されたＬＥＤダイ１の上面より大きい面積の蛍光体板４とからなり、ＬＥＤダイ１の側面と蛍光体板４の下面及びＬＥＤダイ１の下面と電極部３の側面を反射性の白色部材５によって封止され、十分に小型化されたＣＳＰ（チップサイズパッケージ）構成となっている。
（ＬＥＤ装置５０の動作）
電極３を通じてＬＥＤダイ１に電源から電流が供給されるとＬＥＤダイ１の発光層（図示なし）において発光し、この放射光の一部がＬＥＤダイ１の上面から蛍光体板４を介して放射され、残りの放射光がＬＥＤダイ１の側面及び下面に放射される。ＬＥＤダイ１の側面及び下面に向かう放射光は白色部材５に含まれる反射粒子（図示なし）やＬＥＤダイ１に内在する反射層により反射されＬＥＤダイ１内に戻り、ＬＥＤダイ１の上面側に直接的に放射された放射光とともにＬＥＤダイ１の上面から蛍光体板４を介して放射される。蛍光体板４において、この放射光を受けて発光した波長変換光とＬＥＤダイ１から放射される放射光が混合して所望の色の放射光を得る。
電極３を通じてＬＥＤダイ１に電源から電流が供給されるとＬＥＤダイ１の発光層（図示なし）において発光し、この放射光の一部がＬＥＤダイ１の上面から蛍光体板４を介して放射され、残りの放射光がＬＥＤダイ１の側面及び下面に放射される。ＬＥＤダイ１の側面及び下面に向かう放射光は白色部材５に含まれる反射粒子（図示なし）やＬＥＤダイ１に内在する反射層により反射されＬＥＤダイ１内に戻り、ＬＥＤダイ１の上面側に直接的に放射された放射光とともにＬＥＤダイ１の上面から蛍光体板４を介して放射される。蛍光体板４において、この放射光を受けて発光した波長変換光とＬＥＤダイ１から放射される放射光が混合して所望の色の放射光を得る。
（ＬＥＤ装置５０の効果）
以上説明した本発明の第１実施形態の構成のＬＥＤ装置によれば次に示す効果が得られる。
以上説明した本発明の第１実施形態の構成のＬＥＤ装置によれば次に示す効果が得られる。
ＬＥＤダイ１の周囲を被覆した反射性の白色部材により、ＬＥＤダイ１の側面及び下面に向かう放射光を反射させて効率よく上方向に向かわせることができる構成であり、白色部材を封止するための封止枠が必要ない。そのため、封止する白色部材の層厚分のみ大きくなるに過ぎず、構造が簡単で十分に小型化されたＬＥＤ装置を提供できる。
リードフレーム３Ｌから個片化され、ＬＥＤ装置５０の幅と同じ長さでかつ単純な断面形状で十分に大きな体積の電極部３を有するため、マザー基板への実装性が良く、放熱性も良いＬＥＤ装置を提供できる。
尚、ＬＥＤダイ１の周囲に封止された白色部材５の層厚は、ＬＥＤダイ１の側面及び下面に向かう放射光を充分反射できる厚さであって、ＬＥＤダイ１及び電極部３との接着強度が十分でかつ薄いことが望ましい。
（ＬＥＤ装置の製造方法）
以上に説明したＬＥＤ装置５０を製造するための製造方法について説明する。
以上に説明したＬＥＤ装置５０を製造するための製造方法について説明する。
（ＬＥＤダイ実装工程）
図２（ａ）はリードフレーム３ＬにＬＥＤダイ１をフリップチップ実装した斜視図を、（ｂ）は平面図を、（ｃ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図を示す。図２（ａ）又は（ｂ）に示すように導電部材２｛（ｃ）参照｝を形成したＬＥＤダイ１を複数個電気的に接続可能なリードフレーム３Ｌの電極部３に対してフリップチップ実装する。また、図２（ｂ）に示すようにＬＥＤダイ１に対応した各電極部３はリードフレーム３Ｌを構成するリードフレーム枠部３ａ内に連結形成され、かつリードフレーム連結部３ｂによって連結支持される。図２（ｃ）に示すようにＬＥＤダイ１はリードフレーム３Ｌに形成された２本の電極部３の間の溝を跨ぐようにして電極部３の上面に実装する。これにより、ＬＥＤダイ集合体１Ｌを構成する。なお、ＬＥＤダイ１の個数は実施例の９個に限定されず複数個で有れば良い。また、リードフレーム連結部３ｂの形状及び保有数はリードフレーム３Ｌの材料厚さ、材質、全体の大きさ、強度などの要素によって決定することでよく、実施例のように各素子列間に配設することに限定しない。
図２（ａ）はリードフレーム３ＬにＬＥＤダイ１をフリップチップ実装した斜視図を、（ｂ）は平面図を、（ｃ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図を示す。図２（ａ）又は（ｂ）に示すように導電部材２｛（ｃ）参照｝を形成したＬＥＤダイ１を複数個電気的に接続可能なリードフレーム３Ｌの電極部３に対してフリップチップ実装する。また、図２（ｂ）に示すようにＬＥＤダイ１に対応した各電極部３はリードフレーム３Ｌを構成するリードフレーム枠部３ａ内に連結形成され、かつリードフレーム連結部３ｂによって連結支持される。図２（ｃ）に示すようにＬＥＤダイ１はリードフレーム３Ｌに形成された２本の電極部３の間の溝を跨ぐようにして電極部３の上面に実装する。これにより、ＬＥＤダイ集合体１Ｌを構成する。なお、ＬＥＤダイ１の個数は実施例の９個に限定されず複数個で有れば良い。また、リードフレーム連結部３ｂの形状及び保有数はリードフレーム３Ｌの材料厚さ、材質、全体の大きさ、強度などの要素によって決定することでよく、実施例のように各素子列間に配設することに限定しない。
（シート貼着工程）
次に、図３（ａ）はＬＥＤダイ集合体１Ｌに大判被覆シート６Ｌａ（第１の粘着シート）及び大判粘着シート６Ｌｂ（第２の粘着シート）を貼着した斜視図を示し、図３（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面を示す。図３（ａ）又は図３（ｂ）に示すように、ＬＥＤダイ１の上面側及びリードフレーム３Ｌの下面側にそれぞれ大判被覆シート６Ｌａ及び大判粘着シート６Ｌｂを剥離可能に貼着する。このとき大判被覆シート６Ｌａ及び大判粘着シート６Ｌｂはリードフレーム３Ｌの外形に一致するように位置決めする。これにより、大判被覆シート６Ｌａと大判粘着シート６Ｌｂに貼着、挟持されたＬＥＤダイ集合体１Ｌを得る。なお大判粘着シート６Ｌｂはダイシングシートでも良い。
次に、図３（ａ）はＬＥＤダイ集合体１Ｌに大判被覆シート６Ｌａ（第１の粘着シート）及び大判粘着シート６Ｌｂ（第２の粘着シート）を貼着した斜視図を示し、図３（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面を示す。図３（ａ）又は図３（ｂ）に示すように、ＬＥＤダイ１の上面側及びリードフレーム３Ｌの下面側にそれぞれ大判被覆シート６Ｌａ及び大判粘着シート６Ｌｂを剥離可能に貼着する。このとき大判被覆シート６Ｌａ及び大判粘着シート６Ｌｂはリードフレーム３Ｌの外形に一致するように位置決めする。これにより、大判被覆シート６Ｌａと大判粘着シート６Ｌｂに貼着、挟持されたＬＥＤダイ集合体１Ｌを得る。なお大判粘着シート６Ｌｂはダイシングシートでも良い。
（白色部材充填工程）
次に、図４は上下の金型７内にＬＥＤダイ集合体１Ｌをセットし、白色部材５を充填する工程の断面図を示し、図５（ａ）は白色部材５が硬化後した後に金型７から取り出した状態のＬＥＤダイ集合体１Ｌを示し、（ｂ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ断面を示す。図４に示すように、大判被覆シート６Ｌａと大判粘着シート６Ｌｂを貼着したＬＥＤダイ集合体１Ｌを図示しない成形機にセットされた金型７の板状の空間内に各面を密着させてセットする。次に、成形機より射出される白色部材５を白色部材注入口８から注入し大判被覆シート６Ｌａと大判粘着シート６Ｌｂの内側領域を満たす。次に、白色部材５が硬化した後、上下の金型７を開きＬＥＤダイ集合体１Ｌを取り出すことにより、図５（ａ）に示す如く、大判被覆シート６Ｌａと大判粘着シート６Ｌｂによって挟持され、その内側は白色部材５により封止されたＬＥＤダイ集合体１Ｌを得る。図５（ｂ）に示すように、大判被覆シート６Ｌａと大判粘着シート６Ｌｂの内側領域においてはＬＥＤダイ１の側面と下面及びリードフレーム３Ｌの各電極部３の側面が封止される。なお、金型７の詳細構造及び図示しない成形機については詳細説明を省略するが、金型７は閉じたときには板状の空間を備え、白色部材５の注入口を備えたものであれば良い。
次に、図４は上下の金型７内にＬＥＤダイ集合体１Ｌをセットし、白色部材５を充填する工程の断面図を示し、図５（ａ）は白色部材５が硬化後した後に金型７から取り出した状態のＬＥＤダイ集合体１Ｌを示し、（ｂ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ断面を示す。図４に示すように、大判被覆シート６Ｌａと大判粘着シート６Ｌｂを貼着したＬＥＤダイ集合体１Ｌを図示しない成形機にセットされた金型７の板状の空間内に各面を密着させてセットする。次に、成形機より射出される白色部材５を白色部材注入口８から注入し大判被覆シート６Ｌａと大判粘着シート６Ｌｂの内側領域を満たす。次に、白色部材５が硬化した後、上下の金型７を開きＬＥＤダイ集合体１Ｌを取り出すことにより、図５（ａ）に示す如く、大判被覆シート６Ｌａと大判粘着シート６Ｌｂによって挟持され、その内側は白色部材５により封止されたＬＥＤダイ集合体１Ｌを得る。図５（ｂ）に示すように、大判被覆シート６Ｌａと大判粘着シート６Ｌｂの内側領域においてはＬＥＤダイ１の側面と下面及びリードフレーム３Ｌの各電極部３の側面が封止される。なお、金型７の詳細構造及び図示しない成形機については詳細説明を省略するが、金型７は閉じたときには板状の空間を備え、白色部材５の注入口を備えたものであれば良い。
（大判蛍光体板接着工程）
次に、図６（ａ）は大判被覆シート６Ｌａから大判蛍光体板４Ｌへの貼り替えを説明する斜視図を示し、（ｂ）は大判蛍光体板４Ｌに貼り替えた後の斜視図を示す。図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、白色部材５で充填し封止されたＬＥＤダイ集合体１Ｌにおいて、ＬＥＤダイ１の上面側に剥離可能に貼着された大判被覆シート６Ｌａを剥離し、剥離面に透明接着剤（図示なし）を適量塗布し大判蛍光体板４Ｌを接着する。これにより、各ＬＥＤダイ１の上面には大判蛍光体板４Ｌが接着されたＬＥＤ装置集合体５０Ｌを得る。なお、接着剤や接着方法についての詳細説明は省略するが、常温硬化型や熱硬化型や２液硬化型や紫外線硬化型などを選択することができる。なお、本実施形態では大判蛍光体板４Ｌを透明接着剤にて接着する方法を採用したが、スキージー等を使用した印刷による方法で均一な蛍光体層を形成しても良い。
次に、図６（ａ）は大判被覆シート６Ｌａから大判蛍光体板４Ｌへの貼り替えを説明する斜視図を示し、（ｂ）は大判蛍光体板４Ｌに貼り替えた後の斜視図を示す。図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、白色部材５で充填し封止されたＬＥＤダイ集合体１Ｌにおいて、ＬＥＤダイ１の上面側に剥離可能に貼着された大判被覆シート６Ｌａを剥離し、剥離面に透明接着剤（図示なし）を適量塗布し大判蛍光体板４Ｌを接着する。これにより、各ＬＥＤダイ１の上面には大判蛍光体板４Ｌが接着されたＬＥＤ装置集合体５０Ｌを得る。なお、接着剤や接着方法についての詳細説明は省略するが、常温硬化型や熱硬化型や２液硬化型や紫外線硬化型などを選択することができる。なお、本実施形態では大判蛍光体板４Ｌを透明接着剤にて接着する方法を採用したが、スキージー等を使用した印刷による方法で均一な蛍光体層を形成しても良い。
（個片化工程と粘着シート剥離工程）
次に、図７は個片化工程と粘着シート剥離工程を示し、図７（ａ）は個片化工程の斜視図を、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図を、（ｃ）は個片化したＬＥＤ装置から粘着シートを剥離する工程の斜視図をそれぞれ示す。図７（ａ）において、ＬＥＤ装置集合体５０Ｌを図示しないダイシング装置にセットする。そして各ＬＥＤダイ１の周囲に封止された白色部材５をその層厚が所定の値になる様に、縦横にダイシングブレード９によりカットする。これにより、個片化されたＬＥＤ装置５０を得る。図７（ｂ）の断面図に示すように、個片化されたＬＥＤ装置５０において、ＬＥＤダイ１の側面と個片化された蛍光体板４の下面、及びＬＥＤダイ１の下面と個片化された電極部３の側面が白色部材５によって充填封止されている。次に図７（ｃ）に示すように、ＬＥＤ装置５０の下面には剥離可能に貼着され、個片化された粘着シート６（個片化した第２の粘着シート）が残っているのでこれを剥離する。以上により、ＬＥＤ装置５０を得る。なお、本実施形態ではダイシング技術による個片化の例を説明したが、これに限定されずレーザー技術などによるカット方法でも良い。ダイシングでは通常ダイシングシート上に被切断物を配置し、ダイシングシートを残すようにしてダイシングブレードより被切断物を切断する。大判粘着シート６Ｌｂ（図３〜６参照）がダイシングシートである場合は、下側の大判粘着シート６Ｌｂを残すようにして大判蛍光体板４Ｌと白色部材５を切断する。その後、大判粘着シート６Ｌｂを拡張し個片化したＬＥＤ装置５０をピックアップする。
次に、図７は個片化工程と粘着シート剥離工程を示し、図７（ａ）は個片化工程の斜視図を、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図を、（ｃ）は個片化したＬＥＤ装置から粘着シートを剥離する工程の斜視図をそれぞれ示す。図７（ａ）において、ＬＥＤ装置集合体５０Ｌを図示しないダイシング装置にセットする。そして各ＬＥＤダイ１の周囲に封止された白色部材５をその層厚が所定の値になる様に、縦横にダイシングブレード９によりカットする。これにより、個片化されたＬＥＤ装置５０を得る。図７（ｂ）の断面図に示すように、個片化されたＬＥＤ装置５０において、ＬＥＤダイ１の側面と個片化された蛍光体板４の下面、及びＬＥＤダイ１の下面と個片化された電極部３の側面が白色部材５によって充填封止されている。次に図７（ｃ）に示すように、ＬＥＤ装置５０の下面には剥離可能に貼着され、個片化された粘着シート６（個片化した第２の粘着シート）が残っているのでこれを剥離する。以上により、ＬＥＤ装置５０を得る。なお、本実施形態ではダイシング技術による個片化の例を説明したが、これに限定されずレーザー技術などによるカット方法でも良い。ダイシングでは通常ダイシングシート上に被切断物を配置し、ダイシングシートを残すようにしてダイシングブレードより被切断物を切断する。大判粘着シート６Ｌｂ（図３〜６参照）がダイシングシートである場合は、下側の大判粘着シート６Ｌｂを残すようにして大判蛍光体板４Ｌと白色部材５を切断する。その後、大判粘着シート６Ｌｂを拡張し個片化したＬＥＤ装置５０をピックアップする。
〔第１実施形態の製造方法の効果〕
以上説明した本発明の第１実施形態の製造方法によれば次に示す効果が得られる。
以上説明した本発明の第１実施形態の製造方法によれば次に示す効果が得られる。
板状の空間を形成する上下の金型７内に大判被覆シート６Ｌａと大判粘着シート６Ｌｂを貼着したＬＥＤダイ集合体１Ｌをセットし、２つのシートで挟まれた空間に白色部材を射出成形する製造方法により、複雑な形状の金型や高度な金型技術を必要とせず、十分に小型化された白色部材被覆型のＬＥＤ装置の製造方法を提供できる。
リードフレーム３Ｌをベースにして複数のＬＥＤダイ１を縦横方向にフリップチップ実装し、大判被覆シート６Ｌａと大判粘着シート６Ｌｂで挟まれた空間を白色部材で封止した後縦横方向に個片化する方法により、複雑な形状の封止枠成形工程が不要となり、生産性が高く安価な多数個取りの製造方法を提供できる。
白色部材５の充填工程において、ＬＥＤダイ１の上面及び電極外部端子面３Ａが大判被覆シート６Ｌａと大判粘着シート６Ｌｂによって保護されているため、白色樹脂の付着が発生する危険性がないＬＥＤ装置５０の製造方法を提供できる。
なお、本発明に係るＬＥＤ装置５０の製造方法は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、図６の大判蛍光体板接着工程において、ＬＥＤダイ１の上面側に剥離可能に貼着された大判被覆シート６Ｌａを剥離し、剥離面に透明接着剤にて大判蛍光体板４Ｌを接着する工程においてリードフレーム３Ｌの裏面側に剥離可能に貼着された大判粘着シート６Ｌｂを剥離しても良い。そうすることにより、大判粘着シート６Ｌｂのままで剥離するので、後工程の個片化後個々に剥離する方法より短時間で剥離作業ができる。
リードフレーム３Ｌは銅合金系素材、鉄合金系素材、その他の機械的強度、電気伝導度、熱伝導度、耐食性などに優れた金属素材の薄板であって、打ち抜きやエッチングあるいはその組合せなどの加工法によって製造することができる。白色部材５は 光反射性の粉末を含有し、充填時は流動性を備え熱処理等により固化するものであって、耐熱性、耐光性などに優れ、変色しにくく良好な光反射性を有するものであれば良い。大判蛍光体板４Ｌは通過する光の少なくとも一部を波長変換可能な材料を含有したシート状の素材であってその母材はシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などを用い、耐熱性、耐光性などに優れたものが望ましい。又、印刷などの方法により均一に塗布したあと硬化するタイプのものでも良い。
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態による製造方法について図８を参照して説明する。図８（ａ）、（ｂ）は第１実施形態の図３（ａ）、（ｂ）にそれぞれ対応し、同一構成要素には同一番号を付し重複する説明は省略する。第２実施形態が第１実施形態と異なるところは、図３のシート貼着工程においてＬＥＤダイ１の上面側には大判蛍光体板４Ｌ（第１の粘着シート）を透明接着剤にて接着する点である。これにより、図６（ａ）に示す第１実施形態の白色部材５の充填工程以降の工程において、大判被覆シート６Ｌａから大判蛍光体板４Ｌに貼り替える工程が省略できる。
次に、第２実施形態による製造方法について図８を参照して説明する。図８（ａ）、（ｂ）は第１実施形態の図３（ａ）、（ｂ）にそれぞれ対応し、同一構成要素には同一番号を付し重複する説明は省略する。第２実施形態が第１実施形態と異なるところは、図３のシート貼着工程においてＬＥＤダイ１の上面側には大判蛍光体板４Ｌ（第１の粘着シート）を透明接着剤にて接着する点である。これにより、図６（ａ）に示す第１実施形態の白色部材５の充填工程以降の工程において、大判被覆シート６Ｌａから大判蛍光体板４Ｌに貼り替える工程が省略できる。
〔第２実施形態の効果〕
以上説明した本発明の第２実施形態による製造方法によれば、ＬＥＤダイ上面側へのシート貼着において、大判被覆シート６Ｌａから大判蛍光体板４Ｌに貼り替える必要がなく、より簡単で工数短縮ができるＬＥＤ装置５０の製造方法を提供できる。
以上説明した本発明の第２実施形態による製造方法によれば、ＬＥＤダイ上面側へのシート貼着において、大判被覆シート６Ｌａから大判蛍光体板４Ｌに貼り替える必要がなく、より簡単で工数短縮ができるＬＥＤ装置５０の製造方法を提供できる。
１ ＬＥＤダイ
１Ｌ ＬＥＤダイ集合体
２ 導電部材
３ 電極（電極部）
３Ａ 電極外部端子面
３Ｂ 電極切断面
３ａ リードフレーム枠部
３ｂ リードフレーム連結部
３Ｌ リードフレーム
４ 蛍光体板
４Ｌ 大判蛍光体板
５ 白色部材（反射性）
６ 粘着シート
６Ｌａ 大判被覆シート（第１の粘着シート）
６Ｌｂ 大判粘着シート（第２の粘着シート）
７ 金型
８ 白色部材注入口
９ ダイシングブレード
５０ ＬＥＤ装置
５０Ｌ ＬＥＤ装置集合体
１Ｌ ＬＥＤダイ集合体
２ 導電部材
３ 電極（電極部）
３Ａ 電極外部端子面
３Ｂ 電極切断面
３ａ リードフレーム枠部
３ｂ リードフレーム連結部
３Ｌ リードフレーム
４ 蛍光体板
４Ｌ 大判蛍光体板
５ 白色部材（反射性）
６ 粘着シート
６Ｌａ 大判被覆シート（第１の粘着シート）
６Ｌｂ 大判粘着シート（第２の粘着シート）
７ 金型
８ 白色部材注入口
９ ダイシングブレード
５０ ＬＥＤ装置
５０Ｌ ＬＥＤ装置集合体
Claims (5)
- リードフレーム上に複数のＬＥＤダイをフリップチップ実装するＬＥＤダイ実装工程と、前記ＬＥＤダイの上面側とリードフレームの裏面側にそれぞれ大判の第１の粘着シートと第２の粘着シートを貼着するシート貼着工程と、前記第１の粘着シートと前記第２の粘着シートの内側に反射性の白色部材を充填する白色部材充填工程と、前記白色部材を切断分離し前記ＬＥＤ装置を得る個片化工程と、を有することを特徴とするＬＥＤ装置の製造方法。
- 前記白色部材充填工程のあと、前記白色部材の硬化後に前記第１の粘着シートを剥離し大判の蛍光体板を接着する蛍光体板接着工程を有することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ装置の製造方法。
- 前記個片化工程のあと、第２の粘着シートを剥離する粘着シート剥離工程を有することを特徴とする請求項１又は２項に記載のＬＥＤ装置の製造方法。
- 前記第１の粘着シートが大判蛍光体板であり、前記シート貼付工程において前記ＬＥＤダイの上面側に前記大判蛍光体板を貼着し、前記白色部材充填工程において前記大判蛍光体板と第２の粘着シートの内側に反射性の白色部材を充填することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ装置の製造方法。
- 底面に接続用の電極を配設し、前記電極にＬＥＤダイをフリップチップ実装したＬＥＤ装置であって、前記ＬＥＤダイの上面に前記ＬＥＤダイの上面より大きい蛍光体板を透明接着剤にて接着し、前記ＬＥＤダイの側面と蛍光体板の下面、及びＬＥＤダイの下面と電極の側面を反射性の白色部材で封止したことを特徴とするＬＥＤ装置。
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| JP2013140894A true JP2013140894A (ja) | 2013-07-18 |
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