JP2013168647A - 蛍光膜の製造方法及び発光ダイオードパッケージの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、蛍光粉の分布が均一である蛍光膜の製造方法及び発光ダイオードパッケージの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る蛍光膜の製造方法は、第一成型部及び第二成型部を含む金型を提供し、第一成型部と第二成型部との間には成型室が形成され、第一成型部には成型室と連通する貫通孔が設けられるステップと、蛍光粉と透明な接着剤との混合物を第一成型部の貫通孔に充填するステップと、ピストンを提供し、ピストンを第一成型部の貫通孔に沿って第一成型部から第二成型部へ移動させることによって蛍光粉と透明な接着剤との混合物を成型室に圧入するステップと、蛍光粉と透明な接着剤との混合物を固化して蛍光膜を形成させるステップと、蛍光膜を金型から剥離するステップと、を備える。
【選択図】図１３
【解決手段】本発明に係る蛍光膜の製造方法は、第一成型部及び第二成型部を含む金型を提供し、第一成型部と第二成型部との間には成型室が形成され、第一成型部には成型室と連通する貫通孔が設けられるステップと、蛍光粉と透明な接着剤との混合物を第一成型部の貫通孔に充填するステップと、ピストンを提供し、ピストンを第一成型部の貫通孔に沿って第一成型部から第二成型部へ移動させることによって蛍光粉と透明な接着剤との混合物を成型室に圧入するステップと、蛍光粉と透明な接着剤との混合物を固化して蛍光膜を形成させるステップと、蛍光膜を金型から剥離するステップと、を備える。
【選択図】図１３
Description
本発明は、蛍光膜の製造方法及び該蛍光膜を有する発光ダイオードパッケージの製造方法に関するものである。
発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）は、電流を特定の波長の光に変換できる半導体素子からできており、高輝度、低電圧、低消費電力、長寿命である等の利点を有することから、新しいタイプの光源として、現在広く利用されている。
従来の発光ダイオードパッケージは、一般的に、基板と、該基板に設置される電極と、該基板に設置され且つ電極と電気的に接続される発光ダイオードチップと、該発光ダイオードチップを覆う封止体と、を備える。発光ダイオードチップからの光に所望の色変換を行いたい場合、一般的には、封止体の表面に蛍光物質を塗布する或いは封止体の中に蛍光物質を混入する。しかし、蛍光物質を封止体の表面に塗布する場合、蛍光膜の厚さが不均一になりやすく、封止体の中に蛍光物質を混入する場合、封止材料が固化する過程において、封止材料に懸濁した蛍光物質が沈着する可能性があるため、固化した封止体の中の蛍光物質の不均一な分布を引き起こす。従って、発光ダイオードパッケージの照明効果に悪影響を及ぼす。
前記課題を解決するために、本発明は、蛍光粉の分布が均一である蛍光膜の製造方法及び発光ダイオードパッケージの製造方法を提供する。
本発明に係る蛍光膜の製造方法は、第一成型部及び第二成型部を含む金型を提供し、第一成型部と第二成型部との間には、成型室が形成され、第一成型部には、成型室に連通する貫通孔が設けられるステップと、蛍光粉と透明な接着剤との混合物を第一成型部の貫通孔に充填するステップと、ピストンを提供し、ピストンを第一成型部の貫通孔に沿って第一成型部から第二成型部へ移動させることによって、蛍光粉と透明な接着剤との混合物を成型室に圧入するステップと、蛍光粉と透明な接着剤との混合物を固化して、蛍光膜を形成するステップと、蛍光膜を金型から剥離するステップと、を備える。
本発明に係る発光ダイオードパッケージの製造方法は、表面に第一電極及び第二電極が設けられた基板を提供するステップと、基板に発光ダイオードチップを設置し、該発光ダイオードチップの基板に近い表面には、第一電極パッド及び第二電極パッドが設置され、第一電極パッド及び第二電極パッドは、第一電極及び第二電極にそれぞれに接続されるステップと、前記蛍光膜の製造方法によって製造した蛍光膜を、発光ダイオードチップの基板から離れる表面に貼設するステップと、を備える。
従来の技術と比べて、本発明の蛍光膜の製造方法は、蛍光粉と透明な接着剤との混合物がピストンの押圧によって成型室に圧入されるので、成型室の厚さを制御することによって蛍光膜の厚さを制御することができる。また、蛍光粉と透明な接着剤との混合物が成型室内に充填されて蛍光膜を成型する過程において、蛍光粉は、透明な接着剤と連続的に混合されるので沈着を起こしにくい。従って、蛍光膜の中の蛍光粉の分布を均一にすることができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
本発明の実施形態に係る蛍光膜の製造方法は、下記のステップ１〜ステップ４を備える。
図１を参照すると、ステップ１において、第一成型部１１及び第二成型部１２を含む金型１０を提供する。第一成型部１１と第二成型部１２との間には、成型室１３が形成されている。第一成型部１１には、成型室１３に連通する貫通孔１１１が設けられている。本実施形態において、第二成型部１２の上表面には、第二成型部１２の下表面に向かって凹む凹部１２１が形成されている。つまり、凹部１２１と第一成型部１１とが、共に前記成型室１３を形成する。また、第一成型部１１には、成型室１３の内部の空気を排出するための通気孔１１２がさらに形成されている。該通気孔１１２は、成型室１３の周縁に位置し且つ成型室１３に連通する。
図２を参照すると、ステップ２において、蛍光粉１４１と透明な接着剤１４２との混合物１４を第一成型部１１の貫通孔１１１に充填する。蛍光粉１４１は、硫化物、ケイ酸塩、窒化物或いはイットリウムアルミニウムガーネットからなり、透明な接着剤１４２は、シリコーン或いはエポキシ樹脂からなる。また、この時、蛍光粉１４１は、透明な接着剤１４２の中に均一に分布している。
図３を参照すると、ステップ３において、ピストン１５を提供する。ピストン１５のサイズ及び面積は貫通孔１１１のサイズ及び面積よりも僅かに小さいため、該ピストン１５は貫通孔１１１の中に挿入することができる。ピストン１５を第一成型部１１の貫通孔１１１に沿って第一成型部１１から第二成型部１２へ移動させることによって、蛍光粉１４１と透明な接着剤１４２との混合物１４を押圧する。これにより、蛍光粉１４１と透明な接着剤１４２との混合物１４は、ピストン１５の押圧によって成型室１３に沿って両側へ移動し、成型室１３の全体を完全に充填する。混合物１４が成型室１３の全体に充填される過程において、成型室１３の内部の空気は、通気孔１１２を通じて外部へ排出される。
図４を参照すると、ステップ４において、蛍光粉１４１と透明な接着剤１４２との混合物１４が成型室１３の全体に完全に充填された後、混合物１４を固化して、蛍光膜１６を形成する。次いで、蛍光膜１６を金型１０から剥離する。
また、図５に示すように、蛍光膜１６を金型１０から剥離させるステップの前に、蛍光膜１６にパターン構造を形成しても良い。本実施形態において、該パターン構造は、蛍光膜１６が固化する前に、切断、パンチング或いはエッチングなどの方法によって、蛍光膜１６に複数の第一孔１６１及び複数の第二孔１６２が形成された構造のことである。
図６を参照すると、前記蛍光膜１６を切断して複数の蛍光膜部１６３を形成する。各蛍光膜部１６３は、少なくとも１つの第一孔１６１及び第二孔１６２を含む。
前記蛍光膜１６の製造過程において、蛍光粉１４１と透明な接着剤１４２との混合物１４がピストン１５の押圧によって成型室１３に圧入されるので、成型室１３の厚さを制御することによって蛍光膜１６の厚さを制御することができる。また、成型室１３内に混合物１４を充填する過程において、蛍光粉１４１と透明な接着剤１４２とは連続的に混合されるので、蛍光粉１４１を透明な接着剤１４２の中に均一に分布させることができる。
前記方法によって製造した蛍光膜１６は、発光ダイオードパッケージに応用することができる。本発明の第一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法は、下記のステップ１〜ステップ３を備える。
図７を参照すると、ステップ１において、基板２１を提供する。基板２１には、第一電極２２及び第二電極２３が設けられている。第一電極２２及び第二電極２３は、互いに離間して基板２１に設置され、且つ基板２１の頂面から基板２１の２つの側面を各々経由して、基板２１の底面までそれぞれ延在する。本実施形態において、基板２１の頂面には、反射カップ２４がさらに形成され、該反射カップ２４と基板２１とは、共に反射室２４１を形成する。反射室２４１の開口のサイズは、基板２１から離れる方向に沿って徐々に大きくなる。
ステップ２において、基板２１に発光ダイオードチップ２５を設置する。該発光ダイオードチップ２５の基板２１に近い表面には、第一電極パッド２５１及び第二電極パッド２５２が設置されている。第一電極パッド２５１及び第二電極パッド２５２は、半田付けによって第一電極２２及び第二電極２３にそれぞれに接続される。本実施形態において、発光ダイオードチップ２５は、反射室２４１の内部に設置される。つまり、反射カップ２４は、基板２１の頂面の周囲に形成され且つ発光ダイオードチップ２５を取り囲んでいる。反射カップ２４は、発光ダイオードチップ２５から出射した光を反射するために用いられる。
図８を参照すると、ステップ３において、前記方法によって製造した蛍光膜１６を発光ダイオードチップ２５の基板２１から離れる表面に貼設する。発光ダイオードチップ２５から出射した光は、蛍光膜１６を通過して外部に出射される。
また、図９に示すように、反射室２４１の内部に発光ダイオードチップ２５及び蛍光膜１６を覆う透明封止体２６を充填しても良い。この時、透明封止体２６は、防水及び防塵の役割を果たす。
本発明の第二実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法は、下記のステップ１〜ステップ３を備える。
図１０を参照すると、ステップ１において、基板３１を提供する。該基板３１には、第一電極３２及び第二電極３３が設けられている。第一電極３２及び第二電極３３は、互いに離間して基板３１に設置され、且つ基板３１の頂面から基板３１の２つの側面を各々経由して、基板３１の底面までそれぞれ延在する。本実施形態において、基板３１の頂面には、反射カップ３４がさらに形成され、該反射カップ３４と基板３１とは、共に反射室３４１を形成する。反射室３４１の開口のサイズは、基板３１から離れる方向に沿って徐々に大きくなる。
ステップ２において、基板３１に発光ダイオードチップ３５を設置する。該発光ダイオードチップ３５の基板３１から離れる表面には、第一電極パッド３５１及び第二電極パッド３５２が設置されている。本実施形態において、発光ダイオードチップ３５は、反射室３４１の内部に設置される。つまり、反射カップ３４は、基板３１の頂面の周囲に形成され且つ発光ダイオードチップ３５を取り囲んでいる。反射カップ３４は、発光ダイオードチップ３５から出射した光を反射するために用いられる。
図１１を参照すると、前記方法によって製造した蛍光膜部１６３を発光ダイオードチップ３５の基板３１から離れる表面に貼設する。第一電極パッド３５１は、蛍光膜部１６３の第一孔１６１を通して蛍光膜部１６３から露出され、第二電極パッド３５２は、蛍光膜部１６３の第二孔１６２を通して蛍光膜部１６３から露出される。
図１２を参照すると、リード線３６１及びリード線３６２を介して、第一電極パッド３５１及び第二電極パッド３５２を第一電極３２及び第二電極３３にそれぞれ接続させる。
また、図１３に示したように、反射室３４１の内部に発光ダイオードチップ３５及び蛍光膜部１６３を覆う透明封止体３７を充填しても良い。この時、透明封止体３７は、防水及び防塵の役割を果たす。
１０ 金型
１１ 第一成型部
１１１ 貫通孔
１１２ 通気孔
１２ 第二成型部
１２１ 凹部
１３ 成型室
１４ 混合物
１４１ 蛍光粉
１４２ 透明な接着剤
１５ ピストン
１６ 蛍光膜
１６１ 第一孔
１６２ 第二孔
１６３ 蛍光膜部
２１、３１ 基板
２２、３２ 第一電極
２３、３３ 第二電極
２４、３４ 反射カップ
２４１、３４１ 反射室
２５、３５ 発光ダイオードチップ
２５１、３５１ 第一電極パッド
２５２、３５２ 第二電極パッド
２６、３７ 透明封止体
３６１、３６２ リード線
１１ 第一成型部
１１１ 貫通孔
１１２ 通気孔
１２ 第二成型部
１２１ 凹部
１３ 成型室
１４ 混合物
１４１ 蛍光粉
１４２ 透明な接着剤
１５ ピストン
１６ 蛍光膜
１６１ 第一孔
１６２ 第二孔
１６３ 蛍光膜部
２１、３１ 基板
２２、３２ 第一電極
２３、３３ 第二電極
２４、３４ 反射カップ
２４１、３４１ 反射室
２５、３５ 発光ダイオードチップ
２５１、３５１ 第一電極パッド
２５２、３５２ 第二電極パッド
２６、３７ 透明封止体
３６１、３６２ リード線
Claims (5)
- 第一成型部及び第二成型部を含む金型を提供し、前記第一成型部と前記第二成型部との間には成型室が形成され、前記第一成型部には前記成型室と連通する貫通孔が設けられているステップと、
蛍光粉と透明な接着剤との混合物を前記第一成型部の貫通孔に充填するステップと、
ピストンを提供し、該ピストンを前記第一成型部の貫通孔に沿って前記第一成型部から前記第二成型部へ移動させることによって前記蛍光粉と前記透明な接着剤との混合物を前記成型室に圧入するステップと、
前記蛍光粉と前記透明な接着剤との混合物を固化して蛍光膜を形成するステップと、
前記蛍光膜を前記金型から剥離させるステップと、を備えることを特徴とする蛍光膜の製造方法。 - 前記第一成型部には、前記成型室の内部の空気を排出するための通気孔がさらに形成され、該通気孔は、前記成型室の周縁に位置し且つ前記成型室と連通され、前記混合物が前記成型室に充填される過程において、前記成型室の内部の空気が前記通気孔を通じて外部へ排出されることを特徴とする請求項１に記載の蛍光膜の製造方法。
- 前記蛍光膜を前記金型から剥離させるステップの前に、前記蛍光膜にパターン構造を形成し、該パターン構造は、前記蛍光膜を貫通する複数の第一孔及び複数の第二孔を有し、前記蛍光膜を切断して複数の蛍光膜部を形成し、各々の前記蛍光膜部は、前記第一孔及び前記第二孔を有することを特徴とする請求項１に記載の蛍光膜の製造方法。
- 表面に第一電極及び第二電極が設けられた基板を提供するステップと、
前記基板に発光ダイオードチップを設置し、該発光ダイオードチップの前記基板に近い表面には、第一電極パッド及び第二電極パッドが設置され、前記第一電極パッド及び前記第二電極パッドは、前記第一電極及び前記第二電極にそれぞれに接続されるステップと、
請求項１から３のいずれか一項に記載の蛍光膜の製造方法によって製造された蛍光膜を前記発光ダイオードチップの前記基板から離れる表面に貼設するステップと、を備えることを特徴とする発光ダイオードパッケージの製造方法。 - 表面に第一電極及び第二電極が設けられた基板を提供するステップと、
前記基板に発光ダイオードチップを設置し、該発光ダイオードチップの前記基板から離れる表面には、第一電極パッド及び第二電極パッドが設置されるステップと、
請求項３に記載の蛍光膜の製造方法によって製造された蛍光膜部を、前記発光ダイオードチップの前記基板から離れる表面に貼設し、前記第一電極パッドは、前記蛍光膜部の第一孔を通して前記蛍光膜部から露出され、前記第二電極パッドは、前記蛍光膜部の第二孔を通して前記蛍光膜部から露出されるステップと、
前記第一電極パッド及び前記第二電極パッドをリード線によって前記第一電極及び前記第二電極にそれぞれ接続させるステップと、を備えることを特徴とする発光ダイオードパッケージの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
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