JP2014229789A - Light emitting device and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光装置及び発光装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a light emitting device and a method for manufacturing the light emitting device.
表面実装型の半導体発光装置が開発されている。 Surface mount semiconductor light emitting devices have been developed.
図16の(a)は従来の発光装置の製造に用いられる、LEDチップ実装前の配線基板の構成を表す平面図であり、(b)は(a)に示す配線基板を紙面下側から見た側面図であり、(c)は(a)に示す配線基板を紙面右側からみた側面図である。 FIG. 16A is a plan view showing a configuration of a wiring board before LED chip mounting used for manufacturing a conventional light emitting device, and FIG. 16B is a plan view of the wiring board shown in FIG. FIG. 6C is a side view of the wiring board shown in FIG.
図17の(a)は従来の発光装置を表す平面図であり、(b)は(a)に示す発光装置を紙面下側から見た側面図であり、(c)は(a)に示す発光装置を紙面右側からみた側面図である。 17A is a plan view showing a conventional light emitting device, FIG. 17B is a side view of the light emitting device shown in FIG. 17A viewed from the lower side of the drawing, and FIG. 17C is shown in FIG. It is the side view which looked at the light-emitting device from the paper surface right side.
図16に示す配線基板101は、近年多用されている配光特性を考慮した半導体発光装置の製造に用いられる。
A
図16に示すように、配線基板101は、セラミックからなる基板102と、基板102の裏面に配されている配線103と、基板102の表面に配されている一対の配線112・配線113と、基板102の表面に配されているガラス部114とを備えている。配線103・112・113は金属材料からなる。
As shown in FIG. 16, the
図16の(a)に示すように、ガラス部114の表面のLEDチップ搭載位置100Pが発光素子としてのLEDチップが搭載される位置である。図16の(a)に示す封止樹脂形成領域100Rは封止樹脂が形成される領域である。封止樹脂形成領域100Rは、ガラス部114を円形に囲み、当該ガラス部114、基板102表面の一部や、配線112・113の表面の一部を包含する。
As shown to (a) of FIG. 16, LED
図17に示すように、図16で示したLEDチップ搭載位置100PにLEDチップ104を搭載する。LEDチップ104は接着剤によりガラス部114と接着される。ガラス部114に搭載されたLEDチップ104の電極パッド部(不図示)と、配線112・113それぞれとは、金からなるワイヤ106によって結線される。そして、図16で示した封止樹脂形成領域100Rに、半球形状の封止樹脂107を形成することで、発光装置が製造される。
As shown in FIG. 17, the
封止樹脂107はLEDチップ104を封止することで、LEDチップ104を熱的及び機械的外力からの影響を緩和したり、酸素や水分から遮蔽したりするものである。
The
封止樹脂107の形成方法として、図18に示すような金型を用いた方法を挙げることができる。
As a method for forming the
図18を用いて、現在多用されている、金型を用いて封止樹脂を形成する方法について説明する。 A method for forming a sealing resin using a mold, which is currently widely used, will be described with reference to FIG.
図18は、金型を用いて封止樹脂を形成する従来の発光装置の製造方法を表す図であり(a)は封止樹脂形成前の基板を表す断面図であり、(b)は(a)で示す基板を金型で挟んでいる様子を表す断面図であり、(c)は(b)で示す金型内に封止樹脂剤を充填した様子を表す断面図であり、(d)は封止樹脂が形成された発光装置を表す断面図である。 18A and 18B are views showing a method for manufacturing a conventional light emitting device in which a sealing resin is formed using a mold. FIG. 18A is a cross-sectional view showing a substrate before forming the sealing resin, and FIG. It is sectional drawing showing a mode that the board | substrate shown to a is pinched | interposed with a metal mold | die, (c) is sectional drawing showing a mode that the sealing resin agent was filled in the metal mold | die shown in (b), (d ) Is a cross-sectional view showing a light emitting device in which a sealing resin is formed.
図18の(a)に示すように配線基板101のLEDチップ搭載位置100PにLEDチップ104を搭載し、当該LEDチップ104と、配線112・113それぞれとをワイヤ106で結線した後、図18の(b)に示すように、下金型181と、上金型182との間に、LEDチップ104が搭載された配線基板101を配する。上金型182には、LEDチップ104が搭載された配線基板101に形成される封止樹脂107の半球形状と対応する形状の空隙182aが設けられている。
As shown in FIG. 18A, the
図18の(c)に示すように、上金型182の空隙182aに封止樹脂107となる封止樹脂剤を充填する。そして、加熱により当該封止樹脂剤を硬化することで封止樹脂107を形成する。
As shown in FIG. 18C, a sealing resin agent that becomes the sealing
図18の(d)に示すように、封止樹脂107の形状を保つように下金型181及び上金型182から封止樹脂107が形成された発光装置を取り出す。このようにして、半球形状の封止樹脂107が形成された発光装置が得られる。
As shown in FIG. 18D, the light emitting device on which the sealing
しかし、封止樹脂の形成に必要な金型は、高価であり作製に手間がかかる。特許文献1〜5には、金型を用いず、封止樹脂の形状を規定する撥液膜を形成する方法が開示されている。これについて、図19を用いて説明する。
However, the mold necessary for forming the sealing resin is expensive and takes time to manufacture.
図19は、従来の撥液膜が形成された配線基板を表す平面図である。図19に示すように、封止樹脂を形成する前に、封止樹脂形成領域の縁に沿う円環形状の撥液膜105を形成する。 FIG. 19 is a plan view showing a wiring board on which a conventional liquid repellent film is formed. As shown in FIG. 19, before forming the sealing resin, an annular liquid-repellent film 105 is formed along the edge of the sealing resin formation region.
この撥液膜105を形成した後、ガラス部114のLEDチップ搭載位置100PにLEDチップを搭載し、当該LEDチップの電極パッド部と配線112・113それぞれとを結線した後、撥液膜105が囲む領域内に封止樹脂剤を適量滴下する。当該滴下された封止樹脂剤は撥液膜105表面と接触し、撥液膜105の表面によって半球形状に保持される。そして、加熱することで封止樹脂剤は硬化し、封止樹脂が形成される。
After the liquid repellent film 105 is formed, an LED chip is mounted at the LED
このように撥液膜105は、撥液性を利用することで、従来用いられていた金型に換えて封止樹脂の形状を規定する。 Thus, the liquid repellent film 105 defines the shape of the sealing resin in place of the conventionally used mold by utilizing the liquid repellency.
この撥液膜105は、孔版を用いた印刷法やスタンプによりパターンすることができる。しかし、孔版やスタンプは、使用するごとに物理的な外力を受けて摩耗し変形するため、その結果としてパターン形成された撥液膜105の形状や寸法が変化するという課題を生じる。 The liquid repellent film 105 can be patterned by a printing method using a stencil or a stamp. However, every time the stencil plate or stamp is used, it is worn and deformed by receiving a physical external force. As a result, there arises a problem that the shape and dimensions of the patterned liquid repellent film 105 change.
また、印刷法やスタンプを用いた方法は、配線基板と、孔版又はスタンプとの位置合せが必要であり、さらに、合せた位置を保持するために、それぞれの位置を固定する装置や固定作業が必要となる。 In addition, the printing method and the method using a stamp require alignment between the wiring board and the stencil or stamp, and further, in order to maintain the aligned position, there is no device or fixing work for fixing each position. Necessary.
すなわち、孔版の孔部から、撥液膜105となる液状の撥液剤を押し出したときに、孔版と配線基板との位置がずれたり、孔版と基板との間に空隙が発生しないように、それぞれの位置を固定する必要がある。また、スタンプを用いた方法でも、スタンプから基板に撥液膜105を転写するとき、基板とスタンプとの相対位置がずれたり、配線基板とスタンプとの間に空隙が発生しないように、それぞれの位置を固定する必要がある。 That is, when the liquid lyophobic agent that becomes the liquid repellent film 105 is extruded from the hole portion of the stencil, the position of the stencil and the wiring board is not shifted, and a gap is not generated between the stencil and the substrate, respectively. It is necessary to fix the position. Further, even in the method using a stamp, when transferring the liquid repellent film 105 from the stamp to the substrate, the relative position between the substrate and the stamp is not shifted, and a gap is not generated between the wiring substrate and the stamp. It is necessary to fix the position.
このように、撥液膜105を印刷法やスタンプを用いて形成するには、費用や作業効率の面で課題が生じる。 As described above, forming the liquid repellent film 105 using a printing method or a stamp causes problems in terms of cost and work efficiency.
そこで、撥液膜を、金型を用いた方法や、印刷法、又はスタンプを用いた方法では無く、図20に示すように液状の撥液材を基板全面に塗布し硬化させることで撥液膜105を成膜した後、図21に示すように、封止樹脂を形成する領域の撥液膜105に開口部105aを設け、その開口部105aに封止樹脂を形成する方法が開発されている。 Therefore, the liquid repellent film is not a method using a mold, a printing method or a method using a stamp, but a liquid repellent material is applied to the entire surface of the substrate and cured as shown in FIG. After the film 105 is formed, as shown in FIG. 21, a method has been developed in which an opening 105a is provided in the liquid repellent film 105 in the region where the sealing resin is to be formed, and the sealing resin is formed in the opening 105a. Yes.
特許文献6には、基板の全面に液状の撥水性材料を塗布し硬化させた後、リソグラフィによりエッチングして、所望の位置に、所望の形状の撥水性の膜を形成する方法が開示されている。
特許文献6では、まず、フッ素をドープしたSiO2からなる基板の全面に、撥水性の保護膜を形成する。そしてリソグラフィ技術により、上記保護膜の所望の位置に開口部を設ける。次に、形成した開口部を含み上記保護膜上に加水分解溶液をスピンコーティングする。そして、加熱し、上記保護膜を熱分解させる。これにより、基板上の保護膜は除去され、上記保護膜の開口部であった領域に、加水分解溶液が硬化したコア部が形成される。
In
ここで、近年、製造コストを抑えるため、発光装置に用いられる基板はセラミックが用いられている。特許文献6ではフッ素をドープしたSiO2からなる基板が使用されており、製造コスト増加を招く。
Here, in recent years, ceramics are used as a substrate used in a light emitting device in order to reduce manufacturing costs. In
特許文献7では、セラミックからなる基板の全面に、アルミナ系絶縁膜、及び酸化シリコン系絶縁膜を順に積層する。アルミナ系絶縁膜、及び酸化シリコン系絶縁膜は、基板と封止樹脂との密着性を向上させるための薄い膜である。さらに、酸化シリコン系絶縁膜に、ナノプリント技術を用いてフッ素系撥水膜を積層する。
In
そして、フッ素系撥水膜にパターンマスクを設置し、リアクティブイオンエッチング(RIE)プラズマ装置によって、蛍光体含有封止樹脂の搭載領域に対応する位置のフッ素系撥水膜を部分的に除去することで、フッ素系撥水膜に開口部を設ける。 Then, a pattern mask is set on the fluorine-based water repellent film, and the fluorine-based water repellent film at a position corresponding to the mounting region of the phosphor-containing sealing resin is partially removed by a reactive ion etching (RIE) plasma apparatus. Thus, an opening is provided in the fluorine-based water repellent film.
この後、フッ素系撥水膜の開口部内の酸化シリコン系撥水膜に、LEDチップをダイボンディングする。さらに、金線により、基板上の配線とLEDチップとをワイヤボンディングする。ここで、基板上の配線は、アルミナ系絶縁膜及び酸化シリコン系絶縁膜により覆われている。しかし、アルミナ系絶縁膜及び酸化シリコン系絶縁膜は薄く、加熱された金線が、これらアルミナ系絶縁膜及び酸化シリコン系絶縁膜を突き破り、基板上の配線と接触するとされている。 Thereafter, the LED chip is die-bonded to the silicon oxide water repellent film in the opening of the fluorine water repellent film. Further, the wiring on the substrate and the LED chip are wire-bonded with a gold wire. Here, the wiring on the substrate is covered with an alumina insulating film and a silicon oxide insulating film. However, the alumina-based insulating film and the silicon oxide-based insulating film are thin, and the heated gold wire penetrates the alumina-based insulating film and the silicon oxide-based insulating film and comes into contact with the wiring on the substrate.
そして、LEDチップがダイボンディングされたフッ素系撥水膜の開口部に、ディスペンサーを用いて液状の樹脂を注入し硬化する。これにより、フッ素系撥水膜の開口部内に、LEDチップを封止する半球形状の封止樹脂が形成されるとされている。 Then, a liquid resin is injected into the opening of the fluorine-based water repellent film to which the LED chip is die-bonded using a dispenser and cured. Thereby, a hemispherical sealing resin for sealing the LED chip is formed in the opening of the fluorine-based water repellent film.
しかし、セラミックからなる基板は、表面に焼結体特有の微小な多数の空隙が存在する。 However, the substrate made of ceramic has a large number of minute voids unique to the sintered body on the surface.
特許文献7の技術では、セラミックからなる基板に形成されたアルミナ系絶縁膜、酸化シリコン系絶縁膜、及びフッ素系撥水膜は、基板の微小な多数の空隙に浸透することになる。このため、リアクティブイオンエッチングプラズマ装置によって、蛍光体含有封止樹脂の搭載領域に対応する位置のフッ素系撥水膜を部分的に除去する際、完全に除去できず、フッ素系撥水膜の残渣が残ることになる。さらに、後工程で、LEDチップをダイボンドしたりワイヤボンドしたりする際の熱で、基板の微小な多数の空隙に浸透していたフッ素系撥水膜が浮き出て、発光装置の色特性に影響を与える場合がある。
In the technique of
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的は、封止材が配されている領域の撥液膜の残渣が残ることが防止された発光装置及び発光装置の製造方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a light-emitting device and a method for manufacturing the light-emitting device in which the residue of the liquid repellent film in the region where the sealing material is disposed is prevented from remaining. Is to provide.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光装置は、発光素子と、当該発光素子と接続されている配線と、上記発光素子を包含することで封止する封止材とを備えている発光装置であって、セラミックからなる基板と、上記基板の上記配線が配されている面と同一面に配されており、ガラス又は樹脂からなり、上記発光素子が載置されている載置部とを備え、上記封止材は、少なくとも上記載置部に配されることで上記載置部に載置されている上記発光素子を包含し、上記封止材が配されている領域における上記基板の表面は、上記載置部と上記配線とで覆われており、かつ、上記封止材と非接触である。 In order to solve the above problems, a light-emitting device according to one embodiment of the present invention includes a light-emitting element, a wiring connected to the light-emitting element, and a sealing material that is sealed by including the light-emitting element. The substrate is made of ceramic, and is disposed on the same surface as the surface of the substrate on which the wiring is disposed. The substrate is made of glass or resin, and the light emitting element is mounted thereon. And the sealing material includes at least the light emitting element placed on the placement portion by being placed on the placement portion, and the sealing material is disposed on the placement portion. The surface of the substrate in the region is covered with the placement portion and the wiring, and is not in contact with the sealing material.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光装置の製造方法は、 発光素子と、当該発光素子と接続されている配線と、上記発光素子を包含することで封止する封止材とを備えている発光装置の製造方法であって、セラミックからなる基板に上記配線を形成する工程と、上記基板の上記配線が配されている面であり、上記封止材が配される領域における上記基板の表面を、上記配線と共に覆いかつ露出しないように、上記発光素子を載置するためのガラス又は樹脂からなる載置部を配する工程と、上記載置部を配した後、上記封止材が配される領域における基板の表面と非接触となるように撥液膜を成膜する工程と、上記撥液膜のうち、上記封止材を形成する領域を除去し開口部を形成することで上記載置部を露出させる工程と、上記載置部に上記発光素子を配する工程と、上記発光素子を包含し、上記基板と非接触となるように、少なくとも上記載置部に上記封止材を形成する工程とを有する。 In order to solve the above problems, a method for manufacturing a light-emitting device according to one embodiment of the present invention includes a light-emitting element, a wiring connected to the light-emitting element, and a seal sealed by including the light-emitting element. A method of manufacturing a light emitting device including a stopper, wherein the wiring is formed on a ceramic substrate, the surface of the substrate on which the wiring is disposed, and the sealing material is disposed on the surface. A step of providing a placement portion made of glass or resin for placing the light emitting element so as not to cover and expose the surface of the substrate in the region with the wiring, and after placing the placement portion above A step of forming a liquid repellent film so as not to be in contact with the surface of the substrate in a region where the sealing material is disposed; and a region in the liquid repellent film where the sealing material is formed is removed and opened. Exposing the mounting portion by forming a portion; and A step of arranging the light emitting device in the loading portion, includes a light emitting element, so that the substrate and a non-contact, and a step of forming the sealing material on at least the loading portion.
本発明の一態様によれば、封止材が配されている領域の撥液膜の残渣が残ることを防止することができるという効果を奏する。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to prevent the residue of the liquid repellent film in the region where the sealing material is provided from remaining.
〔実施形態1〕
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
(発光装置の構成)
まず、図1を用いて発光装置の構成について説明する。
(Configuration of light emitting device)
First, the structure of the light emitting device will be described with reference to FIG.
図1は、実施の形態1に係る発光装置の構成を表す図であり、(a)は発光装置の構成を表す平面図であり、(b)は(a)に示すA‐A’線矢視断面図であり、(c)は(a)に示すB‐B’線矢視断面図である。
1A and 1B are diagrams illustrating a configuration of a light-emitting device according to
発光装置11は、本実施の形態では発光素子としてLED素子を用いた、いわゆる表面実装型のLEDパッケージである。
The
発光装置11は、セラミックからなる基板2と、基板2の裏面に配されている裏面配線3と、基板2の同一の表面に配されている配線12・13及びガラス部(載置部)14と、ガラス部14の表面に配されている発光素子であるLEDチップ4と、LEDチップ4と配線12・13それぞれとを接続する接続部分である複数のワイヤ6と、LEDチップ4及び複数のワイヤ6を包含することで封止しガラス部14の表面の一部及び配線12・13の表面の一部に配されている封止樹脂(封止材)7とを備えている。また、封止樹脂7の外側であって、基板2、配線12・13の表面の一部、及びガラス部14の表面の一部には撥液膜5が配されている。なお、撥液膜5は、発光装置11の製造途中で完全に除去されていてもよい。
The
封止樹脂7が配されている領域における基板2の表面は、ガラス部14と配線12・13とで覆われており、かつ、封止樹脂7と非接触となっている。
The surface of the
発光装置11では、封止樹脂7が配されている領域における基板2の表面は、ガラス部14と配線12・13とで覆われている。このため、ガラス部14に載置されたLEDチップ4と、配線12・13とを接続するワイヤ6を封止樹脂7に包含させることができる。これにより、熱的、機械的に強い発光装置11を得ることができる。
In the
封止樹脂7は、少なくともガラス部14に配されている。本実施の形態では、封止樹脂7は、ガラス部14と配線12・13とに跨って配されている。
The sealing
そして、封止樹脂7が配されている領域における基板2の表面は、ガラス部14と配線12・13とで覆われており、かつ、封止樹脂7と非接触となっている。
And the surface of the board |
このため、封止樹脂7を配するために封止樹脂の形成前に設けられる撥液膜5のうち、封止樹脂を配するために除去される領域は、ガラスからなることでセラミックより表面がなめらかであるガラス部14と少なくとも接触し、セラミックからなる基板2とは非接触となっている。このため、撥液膜5のうち封止樹脂7材を配するために除去される領域である開口部5aに撥液膜5の残渣が残ることが防止されている。
For this reason, in the
発光装置11では、封止樹脂7は、ガラス部14と、配線12・13とに跨って配されているため、基板2に配される配線12・13の形状の自由度を向上させることができる。
In the
ここで、LEDパッケージに用いられている基板として、いわゆる「リード」と呼ばれる所望の形状にカットした金属板が用いられたり、又は、コスト削減、サイズの大型化のため白色の添加剤を多量に混合した樹脂基板が用いられたりする場合がある。 Here, as a substrate used in the LED package, a metal plate cut into a desired shape called a “lead” is used, or a large amount of white additive is used for cost reduction and size enlargement. A mixed resin substrate may be used.
基板2をセラミックで構成すると、表面に、焼結体特有の微小な空隙が存在することになり表面の凹凸形状が粗くなるものの、上記「リード」と呼ばれる金属板を用いる場合と比べて、小型化、軽量化することができる。
If the
さらに、基板2をセラミックで構成することで、大判の基板2にLEDチップ4を複数配する場合、当該基板内にLEDチップ4を飛び飛びでは無く、密集させて配置することができる。すなわち、基板2をセラミックで構成することで、金属板で構成する場合と比べて、LEDチップ4の配置密度を向上させることができるため、コスト及び材料の使用量削減をすることもできる。
Furthermore, when the
なお、基板2をセラミックで構成することで、導通に伴い発生する熱の伝導率は金属より低いため、金属板で構成する場合と比べて過熱し易くはなる。
In addition, since the conductivity of the heat | fever generate | occur | produced by conduction | electrical_connection is lower than a metal by comprising the board |
基板2をセラミックで構成することで、上記樹脂基板で構成する場合と比べて多少コストは高くなるものの、上記樹脂基板より伝導率が高く、過熱しにくい。また、上記樹脂基板は粉末の添加剤が多く含まれるため脆い性質がある。このため、基板2をセラミックで構成することで、上記樹脂基板で構成する場合と比べて強度を向上させることができる。
Although the
裏面配線3と、配線12・13とは、金属材料からなる。裏面配線3は基板2の裏面にパターン形成されている。配線12・13は、基板2の表面にパターン形成されている。
The
裏面配線3と配線13とは後述するように、基板2の側面を通じて接続されている。また、配線12も、基板2の裏面に配された金属からなる配線と接続されていてもよい。
The
配線12・13のうち一方がアノード、他方がカソードである。配線12と配線13とは離間している。
One of the
配線12は、平面視で基板2の一辺の延伸方向に沿って延伸している。配線13は、配線12と対向する基板2の表面の他方の一辺の延伸方向に沿って延伸している。平面視で、配線12・13のそれぞれの略中央部には、平基板2の中心方向に突出する突出部がそれぞれ設けられている。配線12・13のそれぞれの上記突出部に、ワイヤ6が接続されており、配線12・13それぞれは、ワイヤ6を通じてLEDチップ4と接続されている。
The
裏面配線3と、配線12・13とは、表面又は全体が金属材料から構成されている。裏面配線3と、配線12・13とのうち、少なくとも配線12・13の表面は、光沢を有するように処理された光沢面である。
The
このため、撥液膜5のうち、封止樹脂7を配するために除去される領域である開口部5aに形成されていた撥液膜5が配線12・13と接触していたとしても、配線の表面が光沢面では無い場合と比べて、残渣が残ることを防止することができる。
For this reason, even if the
配線12・13の表面である光沢面は、後述のように光沢剤が添加された金属材料をめっきすることで形成することができる。または、圧延銅箔の光沢面が配線12・13の表面となるように、配線12・13を形成してもよい。圧延銅箔は銅の塊を圧延機によって薄く伸ばしたものである。
The glossy surface that is the surface of the
配線12・13は、内側から外側の層にかけて、銅、ニッケルが順に積層され、ニッケルの表面に、最表面となり光沢剤が添加された薄い金が積層されていることが好ましい。これは、裏面配線3と、配線12・13の酸化防止、金からなるワイヤ6との接合性、外部電極との接合性で信頼性が高いためである。
In the
しかし、配線12・13を構成する複数の金属材料はこれに限定されず、他の金属材料であってもよい。例えば、内側から外側の層にかけて、銅、亜鉛が順に積層され、ニッケルの表面に最表面となり光沢剤が添加された薄い金が積層されていてもよい。または、内側の層から外側の層にかけて、銅、ニッケル、及び光沢剤が添加されたパラジウムの順に積層されていてもよい。この場合、パラジウムが最表面の金属材料となる。又は、最表面の金属を、金やパラジウムに換えて光沢剤が添加された銀を積層してもよい。パラジウムや銀は金より安価であるため、発光装置の製造コストを低減することができる。
However, the plurality of metal materials constituting the
配線12・13は、最表面(配線12・13の表面)となる金属膜が光沢めっきとなるようにめっき処理されている。もしくは、裏面配線3と、配線12・13とは、最表面となる金属膜が、圧延銅箔の光沢面が表面となるように構成されている。これにより、裏面配線3と、配線12・13表面を、無光沢めっきとなるようにめっき処理された場合と比べて、金属の粒界(粒)を細かくすることができる。また、裏面配線3と、配線12・13との表面の粗さを、基板2の表面より、凹凸形状が細かい構造とすることができる。
The
ガラス部14は、LEDチップ4を搭載するための載置部である。一例としてガラス部14は透明な板状部材である。ガラス部14は、配線12と配線13との間の隙間に嵌合する形状である。ガラス部14は、基板2の表面であって、配線12と、配線13との間の隙間を埋めるように配されている。基板2の表面のうち、封止樹脂7が形成されている領域は、ガラス部14及び配線12・13によって覆われており、基板2の表面は露出していない。
The
ガラス部14の表面は、基板2の表面の粗さよりも凹凸形状が細かい構造である。
The surface of the
LEDチップ4を、基板2に直接配するのではなく、ガラス部14に配することで、LEDチップ4と基板2との接合強度を確保することができる。
By arranging the
ここで、LEDチップ4を基板2に直接配することでLEDチップ4と基板2とが密着している場合、LEDチップ4から発光された光のうち、LEDチップ4の下方である基板2の方向に向かった光は出口を失い、光量を損失することになる。一方、LEDチップ4を透明なガラス部14表面に配することで、LEDチップ4から発光された光のうち下方の基板2の方向に向かった光は基板2の表面で反射されてガラス部14の側面からガラス部14外に抜けていく。この結果、LEDチップ4の光量の損失を防止することができる。
Here, when the
ガラス部14は、石英ガラスなどの光の透過率が高いガラスからなる。特に、ガラス部14の材質として、紫外光から赤外光までの透過率が高い高純度の石英ガラスが好ましい。
The
または、LEDチップ4を載置する載置部は、表面の凹凸形状の粗さが、基板2の表面の凹凸形状の粗さよりも細かく、また透明な材料から構成されていればよく、ガラス以外の材料から構成してもよい。
Or the mounting part which mounts
LEDチップ4を載置する載置部として、ガラス部14に換えて、例えば、フッ素樹脂(フッ化樹脂)により構成してもよい。フッ素樹脂(フッ化樹脂)は光の透過率が他の樹脂と比較して高いためコストを低減することができる。LEDチップ4が配されている位置が、後述するLEDチップ搭載位置Pである。なお、本実施の形態では、LEDチップ4を発光素子としているが、半導体レーザ、有機EL素子等の他の発光素子を用いることも可能である。
As a mounting part for mounting the
撥液膜5は、封止樹脂7を囲むように配されている。撥液膜5は、封止樹脂7の外側であって、基板2、配線12・13、及びガラス部14の表面に配されている。撥液膜5には、開口部5aが形成されており封止樹脂7は開口部5aに形成されている。換言すると、開口部5aが封止樹脂7の形成領域である。
The
撥液膜5は、基板2や配線12・13及びガラス部14よりも、封止樹脂7となる液状の封止樹脂剤に対する濡れ性が低い性質を有する材料からなる。すなわち、撥液膜5は、封止樹脂7となる上記封止樹脂剤に対する親和性が相対的に低くなる。撥液膜5は、このような基板2や配線12・13及びガラス部14とは異なる上記封止樹脂剤に対する親和性を利用して、封止樹脂7の形状を制御する役割を果たす。これにより、封止樹脂7の形状のばらつきが抑制されている。撥液膜5は、例えばフッ素系樹脂を用いることができる。
The
また、撥液膜5の開口部5aの平面形状は、特に限定されるものではないが、本実施形態のように円状であることが好ましい。これにより、封止樹脂7の表面形状を、形状が安定している半球形状とすることができる。また、封止樹脂7の使用量を最小にすることができ、コストを低下させることができる。
The planar shape of the
撥液膜5は、後述するように、配線12・13及びガラス部14が配された基板2の全面に液状の撥液剤が塗布され硬化された後、後述するエッチング工程にて開口部5aとなる撥液膜5が除去されることでパターン形成される。
As will be described later, after the
発光装置11では、撥液膜5の開口部5aが形成される領域内は、上記撥液剤が浸透し易い基板2の表面は露出しておらず、上記撥液剤が浸透し難い配線12・13及びガラス部14で、基板2の表面は全て覆われている。このため、発光装置11は、エッチング工程で、例えば乾式のドライエッチングがなされていたとしても、開口部5a内に撥液膜5の残渣が残ることが抑制されている。このように、発光装置11によると、開口部5a内が配線12・13及びガラス部14で全て覆われているため、撥液膜5の開口部5aを形成する際のエッチング方法として乾式のドライエッチングを使用することができ、湿式のエッチングに限定されない。この結果、製造コストを低減することができる。
In the
封止樹脂7は、LEDチップ4を熱的及び機械的外力から緩和したり、LEDチップ4を酸素や水分などから遮蔽したりするものである。封止樹脂7は、LEDチップ4およびワイヤ6を封止している。
The sealing
封止樹脂7は、撥液膜5の開口部5a内であって、基板2上に配されているLEDチップ4、ガラス部14、及び配線12・13に配されている。封止樹脂7と基板2とは接触していない。封止樹脂7には、LEDチップ4からの光により励起発光する蛍光体が含まれている。これにより、発光装置11から、所望の光を発光させることができる。封止樹脂7は、例えば、透明なシリコーン等の樹脂材料に蛍光体を含めた材料を用いることができる。
The sealing
封止樹脂7は略半球状である。これにより、封止樹脂7の形状は安定し歩留低下を防止し、また、封止樹脂7の使用量を抑えコスト低下を実現することができる。
The sealing
(発光装置11の製造方法)
次に、図1〜5を用いて発光装置11の製造方法について説明する。
(Method for manufacturing light-emitting device 11)
Next, the manufacturing method of the light-emitting
図2は発光装置11に用いられる基板2の平面図である。図3は、配線12・13がパターン形成された基板2の平面図である。図4は発光装置11に用いられる配線基板の構成を表し(a)は配線基板の平面図であり、(b)は(a)に示す配線基板を紙面下側から見た側面図であり(c)は(a)に示す配線基板を紙面右側から見た側面図である。
FIG. 2 is a plan view of the
図2に示すように、所望の大きさであり、一例としてセラミックからなる基板2を準備する。
As shown in FIG. 2, a
次に、図3に示すように、基板2の表面に配線12・13をめっきによりパターン形成する(配線形成工程)。 Next, as shown in FIG. 3, wirings 12 and 13 are formed by plating on the surface of the substrate 2 (wiring forming step).
配線形成工程では、配線12・13の表面となる金属膜が光沢めっきとなるようにめっきする。
In the wiring formation process, plating is performed so that the metal film that becomes the surface of the
配線12・13は、基板2に銅をめっきし、当該銅の表面にニッケルをめっきし、当該ニッケルの表面に、最表面となり光沢剤が添加された薄い金をめっきすることで得られる。又は、配線12・13は、基板2に銅をめっきし、当該銅の表面に亜鉛をめっきし、当該亜鉛の表面に、最表面となり光沢剤が添加された薄い金をめっきすることで得てもよい。又は、配線12・13は、基板2に銅をめっきし、当該銅の表面にニッケルをめっきし、当該ニッケルの表面に、最表面となり光沢剤が添加されたパラジウムをめっきすることで得てもよい。又は、最表面の金属として、金やパラジウムに換えて光沢剤が添加された銀をめっきしてもよい。
The
もしくは、圧延銅箔を準備し、当該圧延銅箔の光沢面が最表面となるように配線12・13を形成してもよい。
Alternatively, a rolled copper foil may be prepared, and the
これにより、最表面が光沢面となるように配線12・13を、基板2の表面にパターン形成することができる。
Thereby, the
なお、配線形成工程では、配線12・13の形成と同時に、配線12・13と同材料及び同方法により、基板2の裏面に裏面配線3をパターン形成する(配線形成工程)。
In the wiring formation process, the
次に、基板2の表面に形成された配線12と、配線13との間に嵌合する形状に切断されたガラス部14を準備する。
Next, the
そして、ガラス部14を、配線12と、配線13との間に嵌るように、基板2の表面に配し、ガラス部14と基板2とを接着剤等により接着する。
And the
このように、基板2のうち配線12・13を形成した面であり、封止樹脂形成領域Rにおける基板2の表面を、配線12・13と共に覆いかつ露出しないように、ガラス部14を配する。これにより、配線基板10が得られる。
In this way, the
図5の(a)は撥液膜が全面に形成された配線基板を表す平面図であり、(b)は(a)の撥液膜のうち封止樹脂形成領域を除去した配線基板を表す平面図であり、(c)は(b)の封止樹脂形成領域内にLEDチップを実装した配線基板を表す平面図である。 FIG. 5A is a plan view showing a wiring board on which the liquid repellent film is formed on the entire surface, and FIG. 5B shows a wiring board from which the sealing resin formation region is removed from the liquid repellent film of FIG. It is a top view, (c) is a top view showing the wiring board which mounted the LED chip in the sealing resin formation area of (b).
次に、図5の(a)に示すように、図4で示した配線基板10の表面全面、すなわち、基板2、配線12・配線13、及びガラス部14の表面に、撥液膜5となる液状の撥液剤を塗布する(塗布工程)。
Next, as shown in FIG. 5A, the
塗布方法は種々の方法を用いることができ、浸漬での全面塗布や、スプレーによる噴霧、スピンコート法等、基板全面に塗布できる方法であればよい。 Various methods can be used as the coating method, and any method can be used as long as it can be applied to the entire surface of the substrate, such as whole surface coating by immersion, spraying by spraying, spin coating method, or the like.
撥液剤としては、一例として、菱江化学製マーベルコート、信越化学製KY‐108、又はダイキン工業製ユニダイン等を用いることができる。 As the liquid repellent, for example, Marvel coat manufactured by Hiejiang Chemical, KY-108 manufactured by Shin-Etsu Chemical, or Unidyne manufactured by Daikin Industries, Ltd. can be used.
ここで、図4に示したように、配線基板10のうち、封止樹脂形成領域R内は、表面の凹凸形状の粗さがセラミックからなる基板2より細かい配線12・13及びガラス部14によって覆われており、セラミックからなり凹凸形状の粗さが粗い基板2の表面は露出していない。このため、封止樹脂形成領域R内は、基板2の表面が露出している封止樹脂形成領域R外と比べて、液状の撥液剤の配線基板10内への浸透を防止することができる。
Here, as shown in FIG. 4, in the sealing resin formation region R of the
次に、撥液剤を表面全面に塗布した配線基板10を乾燥機に入れる。そして、約125℃60分程度の熱を加えることで、撥液剤を硬化する。これにより、配線基板10の表面全面に撥液膜5を成膜する(撥液膜成膜工程)。撥液膜5は、封止樹脂形成領域R内では、基板2表面と非接触となる。
Next, the
次に、配線基板10を乾燥機から取り出し、成膜した撥液膜5表面に、封止樹脂形成領域Rの形状の開口を有するマスクを載置しプラズマ装置に入れる。一例として、マスクはステンレスからなる。そして、プラズマ装置にアルゴンガスを流入させてプラズマ処理を行うことでドライエッチングを行う(エッチング工程)。一例として、このときのプラズマ放電の出力は250W程度、プラズマ処理を行う時間は20秒程度である。
Next, the
これにより、図5の(b)に示すように、撥液膜5のうち不要部分である封止樹脂形成領域R内の撥液膜5が除去され開口部5aが形成される。この開口部5aが形成されることで、開口部5a内の配線12・13それぞれの突出部及びガラス部14が露出する。
As a result, as shown in FIG. 5B, the
ここで、湿式(ウェット)エッチングは、エッチング液も内部まで浸透し、撥液剤を溶解し除去することができる。 Here, in the wet (wet) etching, the etchant also penetrates to the inside, and the liquid repellent can be dissolved and removed.
一方、RIE(乾式・ドライ)エッチングは、プラズマ装置内において、撥液剤による撥液膜5が形成されている基板2が載置されている電極面と、対向する電極(対向電極)との間で電圧により発生させた例えばプラズマ状態のAr(アルゴン)イオンが、基板2が載置されている電極面に垂直に衝突するときの運動エネルギーを利用するものである。
On the other hand, RIE (dry / dry) etching is performed between an electrode surface on which a
すなわち、運動エネルギーは上記対向電極から基板2が載置された上記電極に対し並行に移動するため、セラミックのような焼結体特有の微細な空隙には入り込むことができない。このため、RIEによるエッチングはセラミックからなる基板の内部に残渣が残りやすい。
That is, the kinetic energy moves in parallel to the electrode on which the
これは、基板をセラミックから構成しているから生じる課題である。なお、基板をセラミックではなく、例えば、ガラスエポキシ基板(ガラス布にエポキシ樹脂を含浸させ、加熱加圧で硬化させた板)で構成した場合は、基板内部に液状の撥液剤が浸透することに起因して、封止樹脂形成領域となる撥液膜の開口部に残渣が残る課題は生じない。 This is a problem that arises because the substrate is made of ceramic. In addition, when the substrate is not made of ceramic, for example, a glass epoxy substrate (a plate in which a glass cloth is impregnated with an epoxy resin and cured by heating and pressurization), the liquid repellent penetrates into the substrate. As a result, there is no problem that a residue remains in the opening of the liquid repellent film that becomes the sealing resin formation region.
そこで、配線基板10においては、開口部5a内、すなわち、封止樹脂形成領域R内は、基板2の表面を覆う表面の粗さが細かい配線12・13の表面及びガラス部14の表面のみが撥液膜5と接触しており、基板2の表面は撥液膜5と接触していない。このため、エッチング工程では、ウエットエッチングでは無く、乾式のドライエッチングであっても、残渣を残さず、封止樹脂形成領域R内の配線基板10表面の撥液膜5を除去することができる。
Therefore, in the
このため、湿式のエッチング方法を用いる場合と比べて、材料や工数削減により製造コストを削減することができる。 For this reason, compared with the case where a wet etching method is used, manufacturing cost can be reduced by material and man-hour reduction.
さらに、配線基板10では、配線12・13の最表面が光沢面となっている。このため撥液膜5のうち封止樹脂形成領域Rの撥液膜5が配線12・13と接触していたとしても、配線の表面が無光沢めっき処理されている場合と比べて、残渣が残り難くなる。このため、配線12・13の形状の自由度を向上させると共に、製造方法の汎用性を向上させることができる。
Further, in the
次に、図5の(c)に示すように、開口部5aをパターン形成した撥液膜5が積層された配線基板10のうち、ガラス部14のLEDチップ搭載位置PにLEDチップ4を接着剤により貼り合せる。これにより、ガラス部14の表面のLEDチップ搭載位置PにLEDチップ4を搭載する。
Next, as shown in FIG. 5C, the
そして、ガラス部14の表面に搭載されたLEDチップ4の電極パッド部と、配線12・13それぞれの突出部とを、一例として金からなるワイヤ6で結線する。このように、LEDチップ4を配線基板10に実装する(発光素子実装工程)。
Then, the electrode pad portion of the
次に、LEDチップ4を実装した配線基板10のうち、撥液膜5の開口部5a内、すなわち、封止樹脂形成領域R内に、封止樹脂7となる液状の封止樹脂剤を塗布する。封止樹脂剤としては、一例として、信越化学製シリコーン樹脂ASP‐1042、東レ・ダウコーニング製シリコーン樹脂OE7620、又は信越化学製シリコーン樹脂KER‐2500等に蛍光体を混入させた樹脂材料を用いることができる。なお、封止樹脂7に蛍光体を含めない構成としてもよい。この場合、信越化学製シリコーン樹脂ASP‐1042、東レ・ダウコーニング製シリコーン樹脂OE7620、又は信越化学製シリコーン樹脂KER‐2500等をそのまま使用することができる。
Next, in the
そして、封止樹脂形成領域R内に封止樹脂剤を塗布した配線基板10を、乾燥機に入れ、約100℃120分程度加熱し、続けて、約150℃240分程度の加熱することで封止樹脂剤を硬化させる。
And the
これにより、図1で示したように、LEDチップ4、ワイヤ6を包含し、封止樹脂形成領域R内のガラス部14、及び配線12・13上に半球形状の封止樹脂7が形成された発光装置11を得ることができる(封止樹脂形成工程)。
Thereby, as shown in FIG. 1, the
なお、封止樹脂7を形成した後、発光装置11をプラズマ装置に入れ、プラズマ処理することで、封止樹脂7の外側に配されている撥液膜5を除去してもよい。
In addition, after forming sealing
このように発光装置11の製造方法によると、ガラス部14は、基板2の配線12・13が配されている面であり、封止樹脂形成領域Rにおける基板2の表面を、配線12・13と共に覆うように配される。このため、ガラス部14に載置されたLEDチップ4と、配線12・13とを接続するワイヤ6を封止樹脂7に包含させることができる。これにより、熱的、機械的に強い発光装置11を得ることができる。
As described above, according to the method for manufacturing the
さらに、ガラス部14を、基板2の配線12・13が配されている面であり、封止樹脂形成領域Rにおける基板2の表面を、配線12・13と共に覆いかつ露出しないように配される。そして、封止樹脂7は、基板2の表面と非接触となるように、少なくともガラス部14に形成される。
Further, the
このため、封止樹脂7を形成するために封止樹脂7の形成前に設けられる撥液膜5のうち開口部5aとして除去される領域は、ガラスからなることでセラミックより表面が滑らかであるガラス部14と少なくとも接触し、セラミックからなる基板2とは非接触となる。このため、撥液膜5の開口部5aとなる領域の残渣が残ることを防止することができる。このため、発光装置11によると、封止樹脂7が形成されている領域に、不要な撥液膜5の残渣が残っていないため、安定した発光色が得られる。
For this reason, in the
このように、配線基板10、又は配線基板10を備える発光装置11は、撥液膜5のうち開口部5aとなる領域の撥液膜5を簡便かつ確実な方法で除去可能である。さらに、発光装置11では、封止樹脂7に蛍光体を含有しているためLEDチップ4が発光する光を直接発光装置11外へ射出するだけでなく、所望の波長を得るためにLEDチップ4から発光された光を蛍光体に当て蛍光体から異なる波長の光を蛍光させることが可能である。
As described above, the
特にLEDチップ4を青色の光を発光するLEDチップとすると、短波長の光を発することから全光束が大きく、蛍光体による波長変換後も高い全光束を得ることが可能である。
In particular, if the
なお、発光装置11から外部へ出射される光は、蛍光体で波長変換された光だけでなく、LEDチップ4から蛍光体に当たらずに発光装置11外へと射出される光や、複数回蛍光体に当たってから発光装置11外へと射出される光が混合したものである。
The light emitted from the
また、本実施の形態に係る配線基板10から発光装置11を製造する方法によると、蛍光体を含む封止樹脂7の形成に撥液膜5を用いることで、高価な金型の使用が不要である。
Further, according to the method for manufacturing the
撥液膜5となる液状の撥液剤を配線基板10に塗布する方法として、浸漬での全面塗布やスプレーによる全面塗布で塗布するため、スタンプや印刷法での孔版が必要なく、スタンプや孔版の摩耗や劣化、印刷時における機械的な外力から版と基板とを固定する装置も必要ない。加えて、リソグラフィに必要な感光性樹脂や感光性樹脂を所望の形状に形成するための感光工程やエッチング工程も不要である。
As a method of applying the liquid lyophobic agent to be the
本実施の形態に係る配線基板10及び配線基板10を備える発光装置11は撥液膜5の開口部5aを所望の形状とするためにエッチングを行う場合に、基板2に液状の撥液剤が浸透することを防止できる。このため、マスクやエッチング液などの冶具や消耗部材の消費を抑制しエッチング液の管理などを必要としない乾式エッチングにより封止樹脂形成領域R内の撥液膜5を安価で簡便で、かつ確実に除去することができる。
When the
以上により、本実施の形態に係る配線基板10および配線基板10を備える発光装置11は乾式エッチングにより、安価で簡便であり、かつ確実に、封止樹脂形成領域R内の撥液膜5を除去することで、安定した色度を発する発光装置、及び当該発光装置11を備えた電子機器を提供することができる。
As described above, the
〔実施形態2〕
本発明の実施形態2について、図6〜図8に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態1にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
図6は実施形態2に係る発光装置21に用いられる配線基板20の構成を表し(a)は配線基板20の平面図であり、(b)は(a)に示す配線基板20を紙面下側から見た側面図であり(c)は(a)に示す配線基板を紙面右側から見た側面図である。
6A and 6B show a configuration of the
図6に示す配線基板20は、図4で示した配線基板10と、ガラス部14を、大きさが異なるガラス部(載置部)24に変更した点で相違する。配線基板20の他の構成は配線基板10と同様である。
The
ガラス部24は、基板2の表面に配された配線12・13の間に嵌合する形状では無く、配線12と配線13との距離よりも一辺の長さが長い。ガラス部24は、配線12・13間の基板2の表面を覆うと共に、配線12・13の表面も覆っている。ガラス部24の面積は封止樹脂形成領域Rよりも大きい。
The
ガラス部24のうち、配線12の突出部と重なる位置に開口部24aが形成されており、配線12の突出部が露出している。また、ガラス部24のうち、配線13の突出部と重なる位置に開口部24bが形成されており、配線13の突出部が露出している。ガラス部24に開口部24a・24bが設けられ、配線12・13が露出することで配線12・13と、ワイヤ6を接続可能となっている。
An
配線基板20も、配線基板10と同様に、封止樹脂形成領域R内は、撥液剤が浸透し易い基板2の表面は露出しておらず、上記撥液剤が浸透し難い配線12・13及びガラス部24で、基板2の表面は全て覆われている。この配線基板20によっても発光装置の製造が可能である。
Similarly to the
配線基板20は、配線基板10と同様に、配線形成工程にて、基板2の表面に金属材料をめっきすることで配線12・13をパターン形成したあと、配線12・13と重なる程度の大きさであり開口部24a・24bが形成されたガラス部24を、基板2及び配線12・13の表面に貼り合せることで得られる。
Similar to the
このようにして、ガラス部24を、基板2の配線12・13が配されている面であり、封止樹脂形成領域Rにおける基板2の表面を、配線12・13と共に覆いかつ露出しないよう配する。
In this way, the
なお、開口部24a・24bの大きさをワイヤ6の径と略同じ大きさとしてもよい。これにより、ワイヤ6を開口部24a・24bを通したとき、配線12・13が開口部24a・24から露出しなくなる。この結果、封止樹脂7は、配線12・13上には配されず、ガラス部24の表面のみに配される。
The sizes of the
図7の(a)は封止樹脂形成領域が除去された撥液膜が形成された配線基板20を表す平面図であり、(b)は(a)の封止樹脂形成領域内にLEDチップを実装した配線基板20を表す平面図である。
FIG. 7A is a plan view showing the
上記塗布工程にて、配線基板20の表面全面に、撥液膜5となる液状の撥液剤を塗布する。
In the application step, a liquid lyophobic agent that becomes the
上述したように、配線基板20のうち、封止樹脂形成領域R内では基板2の表面は、表面の凹凸形状の粗さが細かい配線12・13及びガラス部24によって覆われており、凹凸形状の粗さが粗い基板2の表面が露出していない。このため、封止樹脂形成領域R内は、基板2の表面が露出している封止樹脂形成領域R外と比べて、液状の撥液剤の配線基板20内への浸透を防止することができる。
As described above, the surface of the
次に、上記撥液膜成膜工程にて配線基板20上の撥液剤を硬化し撥液膜5を成膜した後、上記エッチング工程にて封止樹脂形成領域R内の撥液膜5を除去する。
Next, after the liquid repellent agent on the
配線基板20では、封止樹脂形成領域R内は、表面の凹凸形状の粗さが細かいガラス部24及びガラス部24の開口部24a・24bから露出する配線12・13の突出部が撥液膜5と接触しており、凹凸形状の粗さが粗い基板2の表面は撥液膜5と接触していない。このため、エッチング工程では、ウエットエッチングでは無く、乾式のドライエッチングであっても、残渣を残さず、封止樹脂形成領域R内の配線基板20表面の撥液膜5を除去することができる。
In the
これにより、図7の(a)に示すように、封止樹脂形成領域Rが開口部5aとなっている撥液膜5が表面に形成された配線基板20が得られる。
Thereby, as shown to Fig.7 (a), the
配線基板20では、撥液膜5の開口部5a内のガラス部24及びガラス部24の開口部24a・24b内の配線12・13それぞれの突出部が露出している。
In the
次に、図7の(b)に示すように、上記発光素子実装工程にて、配線基板20のうち、開口部5a内のLEDチップ搭載位置PにLEDチップ4を搭載する。そして、LEDチップ4の電極パッド部と、ガラス部24の開口部24a・24bから露出している配線12・13それぞれの突出部とを、ワイヤ6で結線する。このように、LEDチップ4を配線基板20に実装する。
Next, as shown in FIG. 7B, the
次に、上記封止樹脂形成工程にて、LEDチップ4を実装した配線基板20の撥液膜5の開口部5a内、すなわち、封止樹脂形成領域R内に、封止樹脂7となる液状の封止樹脂剤を塗布する。そして、封止樹脂剤が塗布された配線基板20を加熱することで、上記封止樹脂剤を硬化する。
Next, in the sealing resin forming step, the liquid that becomes the sealing
これにより、図8に示すように発光装置21が得られる。図8は、実施の形態2に係る発光装置の構成を表す図であり、(a)は発光装置の構成を表す平面図であり、(b)は(a)に示すC‐C’線矢視断面図であり、(c)は(a)に示すD‐D’線矢視断面図である。
Thereby, as shown in FIG. 8, the light-emitting
発光装置21では、封止樹脂7が形成されている領域は、ガラス部24及びガラス部24の開口部24a・24bから露出する配線12・13の突出部が基板2を覆い、基板2の表面は露出していない。
In the
封止樹脂7は、LEDチップ4及びワイヤ6を封止する共に、ガラス部24及びガラス部24の開口部24a・24bから露出する配線12・13の突出部表面に形成されており、凹凸形状の粗さが粗い基板2の表面とは接触していない。
The sealing
このため、発光装置21は、エッチング工程で、例えば乾式のドライエッチングがなされていたとしても、封止樹脂7下に撥液膜5の残渣が残ることが抑制されている。これにより、エッチング工程で湿式のエッチングに限定されず、製造コストを低減することができる。
For this reason, in the
〔実施形態3〕
本発明の実施形態3について、図9〜図12に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態1、2にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
The third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図9は実施形態3に係る発光装置31に用いられる配線基板30の構成を表し(a)は配線基板30の平面図であり、(b)は(a)に示す配線基板30を紙面下側から見た側面図であり(c)は(a)に示す配線基板30を紙面右側から見た側面図である。
9A and 9B show the configuration of the
図9に示す配線基板30は、図4で示した配線基板10と、基板上の配線の幅及びガラスの形状が相違する。配線基板30のその他の構成は配線基板10と同様である。
The
配線基板30は、配線基板10の配線12・13に換えて配線32・33を備え、また、ガラス部14に換えてガラス部(載置部)34を備える。配線32・33は、配線12・13と形状が相違し、材質は同じである。ガラス部34はガラス部14と形状が相違し、材質は同じである。
The
配線32・33は帯状であり、長手方向と直交する短手方向の長さが、配線12・13の短手方向の長さより長い。配線32・33の短手方向の長さは、配線12・13の突出部を含む長さとなっている。配線32・33には突出部が設けられていないため、配線32・33間の隙間、すなわち配線32・33間の基板2の表面は長方形状となっている。
The
ガラス部34は、配線32・33間の隙間に嵌合する長方形状である。ガラス部34は配線32・33間に嵌合するように基板2の表面に配されている。
The
配線基板30でも、配線基板10・20と同様に、封止樹脂形成領域R内は、撥液剤が浸透し易い基板2の表面は露出しておらず、上記撥液剤が浸透し難い配線32・33及びガラス部34で、基板2の表面は全て覆われている。この配線基板30によっても発光装置の製造が可能である。
Also in the
図10は実施形態3に係る発光装置に用いられる配線基板にガラス部が形成される前の平面図である。 FIG. 10 is a plan view before the glass portion is formed on the wiring board used in the light emitting device according to the third embodiment.
図10に示すように、配線基板30を製造するには、まず、セラミック等からなる基板2に、上記配線形成工程にて配線32・33をめっきにより基板2の表面にパターン形成する。またこのときに、基板2の裏面にも裏面配線3をパターン形成する。
As shown in FIG. 10, in order to manufacture the
次に、基板2の表面に形成された配線32と、配線33との間に嵌合する長方形状に切断されたガラス部34を準備する。
Next, the
そして、ガラス部34を、配線32と、配線33との間に嵌るように、基板2の表面に配し、ガラス部34と基板2とを接着剤等により接着する。
And the
このように、ガラス部34を、基板2の配線32・33が配されている面であり、封止樹脂形成領域Rにおける基板2の表面を、配線32・33と共に覆いかつ露出しないように配する。これにより、図9に示した配線基板30が得られる。
As described above, the
図11の(a)は封止樹脂形成領域が除去された撥液膜が形成された配線基板30を表す平面図であり、(b)は(a)の封止樹脂形成領域内にLEDチップを実装した配線基板30を表す平面図である。
FIG. 11A is a plan view showing the
上記塗布工程にて、配線基板30の表面全面に、撥液膜5となる液状の撥液剤を塗布する。上述したように、配線基板30のうち、封止樹脂形成領域R内では、基板2の表面は、表面の凹凸形状の粗さが細かい配線32・33及びガラス部34によって覆われており、凹凸形状の粗さが粗い基板2の表面が露出していない。このため、封止樹脂形成領域R内は、基板2の表面が露出している封止樹脂形成領域R外と比べて、液状の撥液剤の配線基板30内への浸透を防止することができる。
In the application step, a liquid lyophobic agent that becomes the
次に、上記撥液膜成膜工程にて配線基板30上の撥液剤を硬化し撥液膜5を成膜した後、上記エッチング工程にて封止樹脂形成領域R内の撥液膜5を除去する。
Next, after the liquid repellent agent on the
配線基板30では、封止樹脂形成領域R内は、表面の凹凸形状の粗さが細かいガラス部34及び配線32・33が撥液膜5と接触しており、凹凸形状の粗さが粗い基板2の表面は撥液膜5と接触していない。このため、エッチング工程では、ウエットエッチングでは無く、乾式のドライエッチングであっても、残渣を残さず、封止樹脂形成領域R内の配線基板30表面の撥液膜5を除去することができる。
In the
これにより、図11の(a)に示すように、封止樹脂形成領域Rが開口部5aとなっている撥液膜5が表面に形成された配線基板30が得られる。
As a result, as shown in FIG. 11A, a
配線基板30では、撥液膜5の開口部5a内のガラス部34及び配線12・13が露出している。
In the
次に、図11の(b)に示すように、上記発光素子実装工程にて、配線基板30のうち、開口部5a内のLEDチップ搭載位置PにLEDチップ4を搭載する。そして、LEDチップ4の電極パッド部と、開口部5a内の配線32・33とを、ワイヤ6で結線する。このように、LEDチップ4を配線基板30に実装する。
Next, as shown in FIG. 11B, the
次に、上記封止樹脂形成工程にて、LEDチップ4を実装した配線基板30の撥液膜5の開口部5a内、すなわち、封止樹脂形成領域R内に、封止樹脂7となる液状の封止樹脂剤を塗布する。そして、封止樹脂剤が塗布された配線基板30を加熱することで、上記封止樹脂剤を硬化する。
Next, in the sealing resin forming step, the liquid that becomes the sealing
これにより、図12に示すように発光装置31が得られる。図12は、実施の形態3に係る発光装置の構成を表す図であり、(a)は発光装置の構成を表す平面図であり、(b)は(a)に示すE‐E’線矢視断面図であり、(c)は(a)に示すF‐F’線矢視断面図である。
Thereby, as shown in FIG. 12, the light-emitting
発光装置31では、封止樹脂7が形成されている領域は、ガラス部34及び配線32・33が基板2を覆い、基板2の表面は露出していない。
In the
封止樹脂7は、LEDチップ4及びワイヤ6を封止する共に、ガラス部34及び配線32・33表面に形成されており、凹凸形状の粗さが粗い基板2の表面とは接触していない。
The sealing
このため、発光装置31は、エッチング工程で、例えば乾式のドライエッチングがなされていたとしても、封止樹脂7下に撥液膜5の残渣が残ることが抑制されている。これにより、エッチング工程で湿式のエッチングに限定されず、製造コストを低減することができる。
For this reason, in the
ここで、LEDチップ4から発光された光は、配線32・33で反射され、封止樹脂7の外部へ出射する。このため、配線32・33の平面形状を異ならせることで、LEDチップ4から発光された光の反射率や反射方向を異ならせることができる。この結果、封止樹脂7の外部に出射される光のスペクトル形状(色や明るさ等)を変化させることが可能となる。
Here, the light emitted from the
本実施の形態のように、配線32・33を、ワイヤ6を結線するための領域を含む長方形状(帯状)とすることで、実施形態1で説明した、ワイヤ6を結線するための突出部を有する配線12・13より、面積を大きくすることができる。この結果、LEDチップ4から発光された光の反射率を向上させることができ、発光装置31の輝度向上を図ることができる。
As in the present embodiment, the
なお、この配線32・33の平面形状や面積は、発光装置31の用途に応じて、製造上及び設計上有利なかつ、要求仕様を満たすように適宜設計すればよい。
The planar shape and area of the
〔実施形態4〕
本発明の実施形態4について、図13、図14に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態1〜3にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 4]
The following description will discuss
図13は、実施の形態4に係る発光装置41の構成を表す図であり、(a)は発光装置の構成を表す平面図であり、(b)は(a)に示すG‐G’線矢視断面図であり、(c)は(a)に示すH‐H’線矢視断面図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating the configuration of the light-emitting
発光装置41は、図12に示した発光装置31と、封止樹脂7に換えて1次封止樹脂(第1封止材)47及び2次封止樹脂(第2封止材)48を備えている点と、封止樹脂7の外側の撥液膜5が除去されている点で相違する。発光装置41の他の構成は発光装置31と同様である。
The light-emitting
1次封止樹脂47はLEDチップ4及びワイヤ6を封止し、ガラス部34及び配線32・33の表面に配されている。1次封止樹脂47は、LEDチップ4の光で励起される蛍光体が含有された樹脂材料からなる。1次封止樹脂47として一例として蛍光体を含有させたシリコーン樹脂材料を使用することができる。
The
2次封止樹脂48は1次封止樹脂47を覆い、ガラス部34及び配線32・33の表面に配されている。2次封止樹脂48には蛍光体が含有されておらず透明な樹脂材料からなる。一例として、2次封止樹脂48にはシリコーン樹脂材料を使用することができる。
The
発光装置41では、封止樹脂を、蛍光体を含有する1次封止樹脂47と蛍光体を含有しない2次封止樹脂48との2層構造とすることで、高価な蛍光体の使用量を減らすことでコスト低下させることができる。かつ、LEDチップ4を熱的及び機械的外力から緩和したり、LEDチップ4を酸素や水分などから遮蔽したりすることができる。
In the
1次封止樹脂47及び2次封止樹脂48が形成されている領域は、ガラス部34及び配線32・33が基板2を覆い、基板2の表面は露出していない。
In the region where the
すなわち、1次封止樹脂47及び2次封止樹脂48は、ガラス部34及び配線32・33表面に形成されており、凹凸形状の粗さが粗い基板2の表面とは接触していない。
That is, the
このため、発光装置41は、エッチング工程で、例えば乾式のドライエッチングがなされていたとしても、1次封止樹脂47や2次封止樹脂48下に撥液膜5の残渣が残ることが抑制されている。これにより、エッチング工程で湿式のエッチングに限定されず、製造コストを低減することができる。なお、発光装置41では、撥液膜5は、1次封止樹脂47が形成された後、1次封止樹脂47の外側部分も除去されている。
For this reason, the
次に、主に図13及び図14を用いて、発光装置41の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
図14の(a)は1次封止樹脂形成領域が除去された撥液膜が形成された配線基板30を表す平面図であり、(b)は(a)の1次封止樹脂形成領域内にLEDチップを実装した配線基板30を表す平面図であり、(c)は(b)の配線基板30に1次封止樹脂を形成し撥液膜を除去した様子を表す平面図である。
14A is a plan view showing the
上記塗布工程にて、図9に示した配線基板30の表面全面に、撥液膜5となる液状の撥液剤を塗布する。次に、上記撥液膜成膜工程にて配線基板30上の撥液剤を硬化し撥液膜5を成膜する。
In the coating step, a liquid lyophobic agent that becomes the
次に、上記エッチング工程で、成膜した撥液膜5表面に、1次封止樹脂47の形状の開口を有するマスクを載置しプラズマ装置に入れプラズマ処理を行うことでドライエッチングを行う。
Next, dry etching is performed by placing a mask having an opening in the shape of the
これにより、図14の(a)に示すように、1次封止樹脂47が形成される領域が開口部5bとなった撥液膜5が表面に形成された配線基板30が得られる。
As a result, as shown in FIG. 14A, a
次に、図14の(b)に示すように、上記発光素子実装工程にて、配線基板30のうち、開口部5b内のLEDチップ搭載位置PにLEDチップ4を搭載する。そして、LEDチップ4の電極パッド部と、開口部5b内の配線32・33とを、ワイヤ6で結線する。このように、LEDチップ4を配線基板30に実装する。
Next, as shown in FIG. 14B, the
次に、上記封止樹脂形成工程にて、LEDチップ4を実装した配線基板30の撥液膜5の開口部5b内、すなわち、1次封止樹脂形成領域内に、1次封止樹脂47となる液状の封止樹脂剤を塗布する。一例として、1次封止樹脂47の形成には、信越化学製シリコーン樹脂ASP‐1042、東レ・ダウコーニング製シリコーン樹脂OE7620、又は信越化学製シリコーン樹脂KER‐2500等に蛍光体を含有させた樹脂を用いることができる。
Next, in the sealing resin forming step, the
そして、封止樹脂剤が塗布された配線基板30を加熱することで、上記封止樹脂剤を硬化する。これにより、配線基板30に半球形状の1次封止樹脂47が形成される。
And the said sealing resin agent is hardened by heating the
次に、1次封止樹脂47が形成された配線基板30を、プラズマ装置に入れる。そして、プラズマ装置にアルゴンガスを流入させてプラズマ処理を行うことでドライエッチングを行う(第2エッチング工程)。一例として、このときのプラズマ放電の出力は250W程度、プラズマ処理を行う時間は20秒程度である。
Next, the
これにより、図14の(c)に示すように、1次封止樹脂47の外側に残っていた撥液膜5が除去された配線基板30が得られる。
As a result, as shown in FIG. 14C, the
次に、1次封止樹脂47を覆うように、2次封止樹脂48となる液状の封止樹脂剤を、例えばスピンコーター等により塗布する。ここで使用する2次封止樹脂48となる液状の封止樹脂剤は、蛍光体が含有されていない液状の樹脂材料である。一例として、2次封止樹脂48の形成に、信越化学製シリコーン樹脂ASP‐1042、東レ・ダウコーニング製シリコーン樹脂OE7620、又は信越化学製シリコーン樹脂KER‐2500等を用いることができる。
Next, a liquid sealing resin agent that becomes the secondary sealing
そして、1次封止樹脂47を覆って2次封止樹脂48となる液状の封止樹脂剤が塗布された配線基板30を、乾燥機に入れ、約95℃90分程度加熱し、続けて、約155℃300分程度の加熱することで上記封止樹脂剤を硬化させる。
Then, the
これにより、図13に示したように、1次封止樹脂47を覆う半球形状の2次封止樹脂48が形成された発光装置41を得ることができる(2次封止樹脂形成工程)。
Thereby, as shown in FIG. 13, the light-emitting
波長変換に使用する蛍光体は発光装置1個に用いられる材料のうちでも高価である。そこで発光装置41によると、封止樹脂に含まれる蛍光体の量を抑えることができ、製造コストの引き下げ及び安定した色度の両立を実現することが可能である。
The phosphor used for wavelength conversion is expensive among materials used for one light emitting device. Therefore, according to the
〔実施形態5〕
本発明の実施形態5について、図15に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態1〜4にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 5]
The fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the first to fourth embodiments are given the same reference numerals and explanation thereof is omitted.
図15は、実施の形態5に係る発光装置51の構成を表す図であり、(a)は発光装置51の構成を表す平面図であり、(b)は(a)に示すI‐I’線矢視断面図であり、(c)は(a)に示すJ‐J’線矢視断面図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating the configuration of the
発光装置51は、図13に示した発光装置41と、LEDチップ4に換えて複数のLEDチップ(発光素子)54・55を備え、LEDチップ54・55それぞれが配線32・33とワイヤ6で接続されている点で相違する。発光装置51の他の構成は発光装置41と同様である。
The light-emitting
LEDチップ54・55は、ガラス部34の表面であって、1次封止樹脂47が形成される領域内に配されている。LEDチップ54はワイヤ6で配線32・33それぞれと結線されている。LEDチップ55はワイヤ6で配線32・33それぞれと結線されている。1次封止樹脂47はLEDチップ54・55及びワイヤ6を封止し、ガラス部34及び配線32・33の表面に配されている。
The LED chips 54 and 55 are arranged on the surface of the
発光装置51は、複数のLEDチップ54・55を備えるため、高輝度の発光装置を構成することができる。なお、発光装置51が備えるLEDチップの個数は2個に限定されず、3個以上であってもよい。
Since the light-emitting
発光装置51は、配線基板30を用いて、実施の形態4で説明した上記塗布工程を経た後、上記発光素子実装工程にて、配線基板30のうち、開口部5b内のガラス部34の表面に、LEDチップ4では無く2個のLEDチップ54・55を、互いに離間させて接着剤で接着する。これにより、ガラス部34に2個のLEDチップ54・55を搭載する。次に、LEDチップ54の電極パッド部と、開口部5b内の配線32・33とを、ワイヤ6で結線する。さらに、LEDチップ55の電極パッド部と、開口部5b内の配線32・33とを、ワイヤ6で結線する。このように、LEDチップ54・55を配線基板30に実装する。
The light-emitting
この後、実施の形態4で説明した上記封止樹脂形成工程、上記第2エッチング工程、上記2次封止樹脂形成工程を経ることで発光装置51が完成する。
Thereafter, the
〔実施例1〕
次に、本発明の実施例1について説明する。
[Example 1]
Next, Example 1 of the present invention will be described.
本実施例では、図4に示した配線基板10を使用した。本実施例1に係る配線基板10はセラミックからなる基板2に、銅、ニッケル、及び光沢剤が添加された薄い金が順にめっきされたことで構成さている配線12・13が、基板2の表面にパターン形成されたものである。配線12.13の表面は光沢面となっている。基板2の表面であって配線12・13間にはガラス部14が配されている。
In this embodiment, the
配線基板10の封止樹脂形成領域R内は、撥液剤が浸透し易い基板2の表面は露出しておらず、上記撥液剤が浸透し難い配線12・13及びガラス部14で、基板2の表面は全て覆われている。
In the sealing resin formation region R of the
塗布工程にて、撥液膜5となる撥液剤をステンレス製バットに適量満たし、配線基板10を浸漬させることで撥液剤を配線基板10の全面に塗布した。撥液剤としては、菱江化学製マーベルコートを使用した。
In the coating step, an appropriate amount of the liquid repellent agent that becomes the
次に、撥液膜成膜工程にて、撥液剤を全面に塗布した配線基板10を庫内の温度が125℃となるように設定した乾燥機に入れ60分間、撥液剤を乾燥させた。
Next, in the liquid repellent film forming step, the
これにより、図5の(a)に示したように、撥液剤が硬化することで配線基板10の全面に撥液膜5が成膜された。
As a result, as shown in FIG. 5A, the
そして、乾燥機から撥液膜5が全面に成膜された配線基板10を取り出し、エッチング工程にて、封止樹脂形成領域Rの形状の開口を有するステンレス製のマスクを撥液膜5に重ねプラズマクリーニング装置内に配線基板10を設置した。プラズマクリーニング装置内部の雰囲気を脱気することで減圧しつつ、アルゴンガスを15mL/min(sccm)でプラズマクリーニング装置内に流入させて、プラズマ放電の出力を250Wとし、20秒間、プラズマクリーニング装置内の電極間に電圧を印加することでプラズマ処理を行った。
Then, the
20分経過後、アルゴンガスの流入を止め、プラズマクリーニング装置内を減圧した後脱気を終了し、プラズマクリーニング装置内に窒素を流入させることで、プラズマクリーニング装置内を大気圧に開放した。 After 20 minutes, the inflow of argon gas was stopped, the inside of the plasma cleaning apparatus was depressurized, the deaeration was terminated, and nitrogen was introduced into the plasma cleaning apparatus to release the inside of the plasma cleaning apparatus to atmospheric pressure.
プラズマクリーニング装置から配線基板10を取り出すと、図5の(b)に示したように、撥液膜5のうち封止樹脂形成領域Rに開口部5aが形成されていた。このようにして、封止樹脂形成領域Rの撥液膜5がドライエッチングにより除去されることで開口部5aが形成された撥液膜5を表面に有する配線基板10が得られた。
When the
配線基板10では、封止樹脂形成領域R内は、撥液膜5は基板2の表面と接触しておらず、撥液膜5は表面の粗さが基板2より細かい配線12・13の表面及びガラス部14の表面とのみ接触していた。このため、エッチング工程で、ドライエッチングによって、封止樹脂形成領域R内に撥液膜5の残渣を残さず、撥液膜5を除去することで開口部5aを形成することができた。
In the
次に、図5の(c)に示したように、発光素子実装工程にて、ガラス部14のLEDチップ搭載位置PにLEDチップ4を接着剤で接合させ、次いで、金からなるワイヤ6によりLEDチップ4の電極パッド部と、開口部5a内の配線12・13とを結線した。
Next, as shown in FIG. 5C, in the light emitting element mounting step, the
そして、封止樹脂形成工程にて、配線基板10の撥液膜5の開口部5a内に封止樹脂剤として、蛍光体を含む信越化学製シリコーン樹脂ASP‐1042を適量滴下した。そして、当該配線基板10を、庫内を100℃に設定した乾燥機内にて120分間加熱し、次いで150℃で240分間加熱した。これにより封止樹脂剤は熱硬化し、図1に示したように、開口部5aに半球形状の封止樹脂7が形成された発光装置11が得られた。
Then, in the sealing resin forming step, an appropriate amount of Shin-Etsu Chemical silicone resin ASP-1042 containing a phosphor was dropped as an encapsulating resin agent into the
このようにして、意図した形状及び大きさに封止樹脂7が形成され、安価で確実に安定した色度を発する半導体発光装置である発光装置11が得られた。
In this way, a
〔実施例2〕
次に、本発明の実施例2について説明する。
[Example 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
本実施例では、図6に示した配線基板20を使用した。本実施例2に係る配線基板20はセラミックからなる基板2に、銅、ニッケル、光沢剤が添加された薄い金が順にめっきされたことで構成さている配線12・13が、基板2の表面にパターン形成されたものである。配線基板12・13の表面は光沢面となっている。基板2の表面及び配線12・13の表面にはガラス部24が配されている。
In this example, the
ガラス部24のうち、配線12の突出部と重なる位置に開口部24aが形成されており、配線12の突出部が露出している。また、ガラス部24のうち、配線13の突出部と重なる位置に開口部24bが形成されており、配線13の突出部が露出している。
An
配線基板20の封止樹脂形成領域R内は、撥液剤が浸透し易い基板2の表面は露出しておらず、上記撥液剤が浸透し難い配線12・13及びガラス部24で、基板2の表面は全て覆われている。
In the sealing resin formation region R of the
塗布工程にて、撥液膜5となる撥液剤をステンレス製バットに適量満たし、配線基板20を浸漬させることで撥液剤を配線基板20の全面に塗布した。撥液剤としては、菱江化学製マーベルコートを使用した。
In the coating step, an appropriate amount of the liquid repellent agent that becomes the
次に、撥液膜成膜工程にて、撥液剤を全面に塗布した配線基板20を庫内の温度が125℃となるように設定した乾燥機に入れ60分間、撥液剤を乾燥させた。これにより、撥液剤が硬化することで配線基板20の全面に撥液膜5が成膜された。
Next, in the liquid repellent film forming step, the
そして、乾燥機から撥液膜5が全面に成膜された配線基板20を取り出し、エッチング工程にて、封止樹脂形成領域Rの形状の開口を有するステンレス製のマスクを撥液膜5に重ねプラズマクリーニング装置内に配線基板20を設置した。プラズマクリーニング装置内部の雰囲気を脱気することで減圧しつつ、アルゴンガスを15mL/min(sccm)でプラズマクリーニング装置内に流入させて、プラズマ放電の出力を250Wとし、20秒間、プラズマクリーニング装置内の電極間に電圧を印加することでプラズマ処理を行った。
Then, the
20分経過後、アルゴンガスの流入を止め、プラズマクリーニング装置内を減圧した後脱気を終了し、プラズマクリーニング装置内に窒素を流入させることで、プラズマクリーニング装置内を大気圧に開放した。 After 20 minutes, the inflow of argon gas was stopped, the inside of the plasma cleaning apparatus was depressurized, the deaeration was terminated, and nitrogen was introduced into the plasma cleaning apparatus to release the inside of the plasma cleaning apparatus to atmospheric pressure.
プラズマクリーニング装置から配線基板20を取り出すと、図7の(a)に示したように、撥液膜5のうち封止樹脂形成領域Rに開口部5aが形成されていた。このようにして、封止樹脂形成領域Rの撥液膜5がドライエッチングにより除去されることで開口部5aが形成された撥液膜5を表面に有する配線基板20が得られた。
When the
配線基板20では、封止樹脂形成領域R内は、撥液膜5は基板2の表面と接触しておらず、撥液膜5は表面の粗さが基板2より細かい配線12・13の表面及びガラス部14の表面とのみ接触していた。このため、エッチング工程で、ドライエッチングによって、封止樹脂形成領域R内に撥液膜5の残渣を残さず、撥液膜5を除去することで開口部5aを形成することができた。
In the
次に、図7の(b)に示したように、発光素子実装工程にて、ガラス部14のLEDチップ搭載位置PにLEDチップ4を接着剤で接合させ、次いで、金からなるワイヤ6によりLEDチップ4の電極パッド部と、ガラス部24の開口部24a・24b内の配線12・13とを結線した。
Next, as shown in FIG. 7B, in the light emitting element mounting step, the
そして、封止樹脂形成工程にて、配線基板20の撥液膜5の開口部5a内に封止樹脂剤として、蛍光体を含む東レ・ダウコーニング製シリコーン樹脂OE7620を適量滴下した。そして、当該配線基板10を、庫内を100℃に設定した乾燥機内にて60分間加熱し、次いで150℃で120分間加熱した。これにより封止樹脂剤は熱硬化し、図8に示したように、開口部5aに半球形状の封止樹脂7が形成された発光装置21が得られた。
Then, in the sealing resin forming step, an appropriate amount of Toray Dow Corning silicone resin OE7620 containing phosphor was added as a sealing resin agent into the
このようにして、意図した形状及び大きさに封止樹脂7が形成され、安価で確実に安定した色度を発する半導体発光装置である発光装置21が得られた。
In this way, the
〔実施例3〕
次に、本発明の実施例3について説明する。
Example 3
Next,
本実施例では、図9に示した配線基板30を使用した。本実施例3に係る配線基板30はセラミックからなる基板2に、銅、ニッケル、光沢剤が添加された薄い金が順にめっきされたことで構成さている配線32・33が、基板2の表面にパターン形成されたものである。配線基板32・33の表面は光沢面となっている。配線32・33の短手方向の長さは配線12・13の短手方向の長さより長い。そして、配線32・33間の基板2表面には基板2の表面が露出しないように配線32・33間の隙間と嵌合する長方形状のガラス部34が配されている。
In this example, the
配線基板30の封止樹脂形成領域R内は、撥液剤が浸透し易い基板2の表面は露出しておらず、上記撥液剤が浸透し難い配線32・33及びガラス部34で、基板2の表面は全て覆われている。
In the sealing resin formation region R of the
塗布工程にて、撥液膜5となる撥液剤をスプレーにより噴霧することで、撥液剤を配線基板30の全面に塗布した。撥液剤としては、菱江化学製マーベルコートを使用した。なお、撥液剤として、菱江化学製マーベルコートに換えて、例えば信越化学製KY‐108又はダイキン工業製ユニダイン等を用いてもよい。
In the application step, the liquid repellent agent that becomes the
次に、撥液膜成膜工程にて、撥液剤を全面に塗布した配線基板30を庫内の温度が125℃となるように設定した乾燥機に入れ60分間、撥液剤を乾燥させた。これにより、撥液剤が硬化することで配線基板30の全面に撥液膜5が成膜された。
Next, in the liquid repellent film forming step, the
そして、乾燥機から撥液膜5が全面に成膜された配線基板30を取り出し、エッチング工程にて、封止樹脂形成領域Rの形状の開口を有するステンレス製のマスクを撥液膜5に重ねプラズマクリーニング装置内に配線基板20を設置した。プラズマクリーニング装置内部の雰囲気を脱気することで減圧しつつ、アルゴンガスを15mL/min(sccm)でプラズマクリーニング装置内に流入させて、プラズマ放電の出力を250Wとし、20秒間、プラズマクリーニング装置内の電極間に電圧を印加することでプラズマ処理を行った。
Then, the
20分経過後、アルゴンガスの流入を止め、プラズマクリーニング装置内を減圧した後脱気を終了し、プラズマクリーニング装置内に窒素を流入させることで、プラズマクリーニング装置内を大気圧に開放した。 After 20 minutes, the inflow of argon gas was stopped, the inside of the plasma cleaning apparatus was depressurized, the deaeration was terminated, and nitrogen was introduced into the plasma cleaning apparatus to release the inside of the plasma cleaning apparatus to atmospheric pressure.
プラズマクリーニング装置から配線基板20を取り出すと、図11の(a)に示したように、撥液膜5のうち封止樹脂形成領域Rに開口部5aが形成されていた。このようにして、封止樹脂形成領域Rの撥液膜5がドライエッチングにより除去されることで開口部5aが形成された撥液膜5を表面に有する配線基板30が得られた。
When the
配線基板30では、封止樹脂形成領域R内は、撥液膜5は基板2の表面と接触しておらず、撥液膜5は表面の粗さが基板2より細かい配線32・33の表面及びガラス部34の表面とのみ接触していた。このため、エッチング工程で、ドライエッチングによって、封止樹脂形成領域R内に撥液膜5の残渣を残さず、撥液膜5を除去することで開口部5aを形成することができた。
In the
次に、図11の(b)に示したように、発光素子実装工程にて、ガラス部34のLEDチップ搭載位置PにLEDチップ4を接着剤で接合させ、次いで、金からなるワイヤ6によりLEDチップ4の電極パッド部と、開口部5a内の配線32・33とを結線した。
Next, as shown in FIG. 11B, in the light emitting element mounting step, the
そして、封止樹脂形成工程にて、配線基板30の撥液膜5の開口部5a内に封止樹脂剤として、蛍光体を含む東レ・ダウコーニング製シリコーン樹脂OE‐6550を適量滴下した。そして、当該配線基板30を、庫内を100℃に設定した乾燥機内にて60分間加熱し、次いで150℃で120分間加熱した。これにより封止樹脂は熱硬化し、図12に示したように、開口部5aに半球形状の封止樹脂7が形成された発光装置31が得られた。なお、上記封止樹脂剤として東レ・ダウコーニング製シリコーン樹脂OE‐6550に蛍光体を含有させた樹脂材料を用いたが、これに換えて、例えば信越化学製シリコーン樹脂ASP‐1042又は信越化学製シリコーン樹脂KER‐2500に蛍光体を含有させた樹脂材料等を用いてもよい。
In the sealing resin forming step, an appropriate amount of Toray Dow Corning silicone resin OE-6550 containing a phosphor was dropped as an encapsulating resin agent into the
このようにして、意図した形状及び大きさに封止樹脂7が形成され、安価で確実に安定した色度を発する半導体発光装置である発光装置31が得られた。
In this way, a
〔実施例4〕
次に、本発明の実施例4について説明する。本実施例では、図9に示した実施例3と同じ配線基板30を使用した。
Example 4
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In this example, the
塗布工程にて、撥液膜5となる撥液剤をスプレーにより噴霧することで、撥液剤を配線基板30の全面に塗布した。撥液剤としては、菱江化学製マーベルコートを使用した。なお、撥液剤として、菱江化学製マーベルコートに換えて、例えば信越化学製KY‐108又はダイキン工業製ユニダイン等を用いてもよい。
In the application step, the liquid repellent agent that becomes the
次に、撥液膜成膜工程にて、撥液剤を全面に塗布した配線基板30を庫内の温度が125℃となるように設定した乾燥機に入れ60分間、撥液剤を乾燥させた。これにより、撥液剤が硬化することで配線基板30の全面に撥液膜5が成膜された。
Next, in the liquid repellent film forming step, the
そして、乾燥機から撥液膜5が全面に成膜された配線基板30を取り出し、エッチング工程にて、1次封止樹脂47の形状の開口を有するステンレス製のマスクを撥液膜5に重ねプラズマクリーニング装置内に配線基板30を設置した。プラズマクリーニング装置内部の雰囲気を脱気することで減圧しつつ、アルゴンガスを15mL/min(sccm)でプラズマクリーニング装置内に流入させて、プラズマ放電の出力を250Wとし、20秒間、プラズマクリーニング装置内の電極間に電圧を印加することでプラズマ処理を行った。
Then, the
20分経過後、アルゴンガスの流入を止め、プラズマクリーニング装置内を減圧した後脱気を終了し、プラズマクリーニング装置内に窒素を流入させることで、プラズマクリーニング装置内を大気圧に開放した。 After 20 minutes, the inflow of argon gas was stopped, the inside of the plasma cleaning apparatus was depressurized, the deaeration was terminated, and nitrogen was introduced into the plasma cleaning apparatus to release the inside of the plasma cleaning apparatus to atmospheric pressure.
プラズマクリーニング装置から配線基板20を取り出すと、図14の(a)に示したように、撥液膜5のうち1次封止樹脂47が形成される領域に開口部5bが形成されていた。このようにして、1次封止樹脂47が形成される領域の撥液膜5がドライエッチングにより除去されることで開口部5bが形成された撥液膜5を表面に有する配線基板30が得られた。
When the
配線基板30では、1次封止樹脂47が形成される領域内では、撥液膜5は基板2の表面と接触しておらず、撥液膜5は表面の粗さが基板2より細かい配線32・33の表面及びガラス部34の表面とのみ接触していた。このため、エッチング工程で、ドライエッチングによって、1次封止樹脂47が形成される領域内に撥液膜5の残渣を残さず、撥液膜5を除去することで開口部5bを形成することができた。
In the
次に、図14の(b)に示したように、発光素子実装工程にて、ガラス部34のLEDチップ搭載位置PにLEDチップ4を接着剤で接合させ、次いで、金からなるワイヤ6によりLEDチップ4の電極パッド部と、開口部5a内の配線32・33とを結線した。
Next, as shown in FIG. 14B, in the light emitting element mounting step, the
そして、上記封止樹脂形成工程にて、配線基板30の撥液膜5の開口部5a内に封止樹脂剤として、蛍光体を含む信越化学製シリコーン樹脂KER−2500を適量滴下した。そして、当該配線基板30を、庫内を85℃に設定した乾燥機内にて75分間加熱し、次いで115℃で90分間加熱した。これにより封止樹脂剤は熱硬化し、開口部5bに半球形状の1次封止樹脂47が形成された配線基板30が得られた。
Then, in the sealing resin forming step, an appropriate amount of Shin-Etsu Chemical silicone resin KER-2500 containing a phosphor was dropped as an encapsulating resin agent into the
なお、上記封止樹脂剤として信越化学製シリコーン樹脂KER−2500に蛍光体を含有させた樹脂材料を用いたが、これに換えて、例えば信越化学製シリコーン樹脂ASP‐1042又は東レ・ダウコーニング製シリコーン樹脂OE‐6550に蛍光体を含有させた樹脂材料等を用いてもよい。 In addition, although the resin material which made the phosphor material contain to Shin-Etsu Chemical silicone resin KER-2500 was used as said sealing resin agent, it replaces with this, for example, Shin-Etsu Chemical silicone resin ASP-1042, or Toray Dow Corning make A resin material containing a phosphor in silicone resin OE-6550 may be used.
次に、第2エッチング工程にて、1次封止樹脂47が形成された配線基板30を、プラズマクリーニング装置に入れた。プラズマクリーニング装置内部の雰囲気を脱気することで減圧しつつ、アルゴンガスを15mL/min(sccm)でプラズマクリーニング装置内に流入させて、プラズマ放電の出力を250Wとし、20秒間、プラズマクリーニング装置内の電極間に電圧を印加することでプラズマ処理を行った。
Next, in the second etching step, the
20分経過後、アルゴンガスの流入を止め、プラズマクリーニング装置内を減圧した後脱気を終了し、プラズマクリーニング装置内に窒素を流入させることで、プラズマクリーニング装置内を大気圧に開放した。 After 20 minutes, the inflow of argon gas was stopped, the inside of the plasma cleaning apparatus was depressurized, the deaeration was terminated, and nitrogen was introduced into the plasma cleaning apparatus to release the inside of the plasma cleaning apparatus to atmospheric pressure.
プラズマクリーニング装置から配線基板30を取り出すと、図14の(c)に示したように、1次封止樹脂47の外側に残っていた撥液膜5が除去された配線基板30が得られた。
When the
次に、2次封止樹脂形成工程にて、1次封止樹脂47を覆うように、2次封止樹脂48となる液状の封止樹脂剤を適量滴下した。当該封止樹脂剤として蛍光体が含有されていない信越化学製シリコーン樹脂KER‐2500を用いた。そして、当該配線基板30を、庫内を95℃に設定した乾燥機内にて90分間加熱し、次いで155℃で300分間加熱した。これにより封止樹脂剤は熱硬化し、図13に示したように、1次封止樹脂47を覆う半球形状の2次封止樹脂48が形成された発光装置41が得られた。
Next, in the secondary sealing resin forming step, an appropriate amount of a liquid sealing resin agent that becomes the secondary sealing
なお、2次封止樹脂48となる液状の封止樹脂剤として、信越化学製シリコーン樹脂KER‐2500に換えて信越化学製シリコーン樹脂ASP‐1042又は東レ・ダウコーニング製シリコーン樹脂OE7620等を用いてもよい。
In addition, as a liquid sealing resin agent to be the secondary sealing
このようにして、意図した形状及び大きさに1次封止樹脂47及び2次封止樹脂48が形成された。また、封止樹脂を1次封止樹脂47及び2次封止樹脂48の2層構造とすることで高価な蛍光体の使用量を減らすと共に、LEDチップ4を熱的及び機械的外力から緩和し、酸素や水分などから遮蔽しつつも安価で確実に安定した色度を発する半導体発光装置である発光装置41が得られた。
Thus, the
〔実施例5〕
次に、本発明の実施例5について説明する。
Example 5
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
本実施例では、図9に示した、実施例3、4と同じ配線基板30を使用した。
In the present example, the
塗布工程にて、配線基板30をスピンコーターに載置固定した。そして、撥液剤として菱光化学製マーベルコートを配線基板30上に滴下し、当該配線基板30を500rpm〜1500rpmで回転させた。これにより、配線基板30の全面に撥液剤を塗布した。なお、撥液剤として、菱江化学製マーベルコートに換えて、例えば信越化学製KY‐108又はダイキン工業製ユニダイン等を用いてもよい。
In the coating process, the
次に、撥液膜成膜工程にて、撥液剤を全面に塗布した配線基板30を庫内の温度が125℃となるように設定した乾燥機に入れ60分間、撥液剤を乾燥させた。これにより、撥液剤が硬化することで配線基板30の全面に撥液膜5が成膜された。
Next, in the liquid repellent film forming step, the
そして、乾燥機から撥液膜5が全面に成膜された配線基板30を取り出し、エッチング工程にて、1次封止樹脂47の形状の開口を有するステンレス製のマスクを撥液膜5に重ねプラズマクリーニング装置内に配線基板30を設置した。プラズマクリーニング装置内部の雰囲気を脱気することで減圧しつつ、アルゴンガスを15mL/min(sccm)でプラズマクリーニング装置内に流入させて、プラズマ放電の出力を250Wとし、20秒間、プラズマクリーニング装置内の電極間に電圧を印加することでプラズマ処理を行った。
Then, the
20分経過後、アルゴンガスの流入を止め、プラズマクリーニング装置内を減圧した後脱気を終了し、プラズマクリーニング装置内に窒素を流入させることで、プラズマクリーニング装置内を大気圧に開放した。 After 20 minutes, the inflow of argon gas was stopped, the inside of the plasma cleaning apparatus was depressurized, the deaeration was terminated, and nitrogen was introduced into the plasma cleaning apparatus to release the inside of the plasma cleaning apparatus to atmospheric pressure.
プラズマクリーニング装置から配線基板20を取り出すと、図14の(a)に示したように、撥液膜5のうち1次封止樹脂47が形成される領域に開口部5bが形成されていた。このようにして、1次封止樹脂47が形成される領域の撥液膜5がドライエッチングにより除去されることで開口部5bが形成された撥液膜5を表面に有する配線基板30が得られた。
When the
実施の形態5で説明した発光素子実装工程にて、ガラス部34のLEDチップ搭載位置に、LEDチップ54と、LEDチップ55とを載置する。そして、ガラス部34とLEDチップ54とを接着剤で接合させ、ガラス部34とLEDチップ55とを接着剤で接合させる。
In the light emitting element mounting process described in the fifth embodiment, the
次いで、LEDチップ54の電極パッド部と、開口部5b内の配線32・33とを、ワイヤ6で結線した。さらに、LEDチップ55の電極パッド部と、開口部5b内の配線32・33とを、ワイヤ6で結線した。このように、LEDチップ54・55を配線基板30に実装した。
Next, the electrode pad portion of the
そして、上記封止樹脂形成工程にて、配線基板30の撥液膜5の開口部5b内に封止樹脂剤として、蛍光体を含む信越化学製シリコーン樹脂KER−2500を適量滴下した。そして、当該配線基板30を、庫内を85℃に設定した乾燥機内にて75分間加熱し、次いで115℃で90分間加熱した。これにより封止樹脂剤は熱硬化し、開口部5bに半球形状の1次封止樹脂47が形成された配線基板30が得られた。
In the sealing resin forming step, an appropriate amount of Shin-Etsu Chemical silicone resin KER-2500 containing a phosphor was dropped as an encapsulating resin agent into the
なお、上記封止樹脂剤として信越化学製シリコーン樹脂KER−2500に蛍光体を含有させた樹脂材料を用いたが、これに換えて、例えば東レ・ダウコーニング製シリコーン樹脂OE7620又は東レ・ダウコーニング製シリコーン樹脂OE−6550に蛍光体を含有させた樹脂材料等を用いてもよい。 In addition, although the resin material which made fluorescent substance contain the silicone resin KER-2500 made from Shin-Etsu Chemical as the said sealing resin agent was used, it replaces with this, for example, Toray Dow Corning silicone resin OE7620 or Toray Dow Corning make A resin material containing a phosphor in silicone resin OE-6550 may be used.
次に、第2エッチング工程にて、1次封止樹脂47が形成された配線基板30を、プラズマクリーニング装置に入れた。プラズマクリーニング装置内部の雰囲気を脱気することで減圧しつつ、アルゴンガスを15mL/min(sccm)でプラズマクリーニング装置内に流入させて、プラズマ放電の出力を250Wとし、20秒間、プラズマクリーニング装置内の電極間に電圧を印加することでプラズマ処理を行った。
Next, in the second etching step, the
20分経過後、アルゴンガスの流入を止め、プラズマクリーニング装置内を減圧した後脱気を終了し、プラズマクリーニング装置内に窒素を流入させることで、プラズマクリーニング装置内を大気圧に開放した。 After 20 minutes, the inflow of argon gas was stopped, the inside of the plasma cleaning apparatus was depressurized, the deaeration was terminated, and nitrogen was introduced into the plasma cleaning apparatus to release the inside of the plasma cleaning apparatus to atmospheric pressure.
プラズマクリーニング装置から配線基板30を取り出すと、1次封止樹脂47の外側に残っていた撥液膜5が除去された配線基板30が得られた。
When the
次に、2次封止樹脂形成工程にて、1次封止樹脂47を覆うように、2次封止樹脂48となる液状の封止樹脂剤を適量滴下した。当該封止樹脂剤として蛍光体が含有されていない信越化学製シリコーン樹脂KER‐2500を用いた。そして、当該配線基板30を、庫内を95℃に設定した乾燥機内にて90分間加熱し、次いで155℃で300分間加熱した。これにより封止樹脂剤は熱硬化し、図15に示したように、1次封止樹脂47を覆う半球形状の2次封止樹脂48が形成された発光装置51が得られた。
Next, in the secondary sealing resin forming step, an appropriate amount of a liquid sealing resin agent that becomes the secondary sealing
なお、2次封止樹脂48となる液状の封止樹脂剤として、信越化学製シリコーン樹脂KER‐2500に換えて東レ・ダウコーニング製シリコーン樹脂OE7620又は東レ・ダウコーニング製シリコーン樹脂OE‐6550等を用いてもよい。
As a liquid sealing resin agent to be the secondary sealing
このようにして、意図した形状及び大きさに1次封止樹脂47及び2次封止樹脂48が形成された。また、2個のLEDチップ54・55を内包することで高輝度である発光装置51が得られた。
Thus, the
また、発光装置51では、封止樹脂を1次封止樹脂47及び2次封止樹脂48の2層構造としたため、高価な蛍光体の使用量を減らすと共に、LEDチップ54・55を熱的及び機械的外力から緩和し、酸素や水分などから遮蔽しつつも安価で確実に安定した色度を発する半導体発光装置であった。
In the
〔まとめ〕
本発明の態様1に係る発光装置は、発光素子と、当該発光素子と接続されている配線と、上記発光素子を包含することで封止する封止材とを備えている発光装置であって、
セラミックからなる基板と、上記基板の上記配線が配されている面と同一面に配されており、ガラス又は樹脂からなり、上記発光素子が載置されている載置部とを備え、上記封止材は、少なくとも上記載置部に配されることで上記載置部に載置されている上記発光素子を包含し、上記封止材が配されている領域における上記基板の表面は、上記載置部と上記配線とで覆われており、かつ、上記封止材と非接触である。
[Summary]
A light-emitting device according to
A substrate made of ceramic, and a mounting portion that is arranged on the same surface as the wiring of the substrate, is made of glass or resin, and on which the light emitting element is mounted. The stopper includes at least the light emitting element placed on the placement part by being placed on the placement part, and the surface of the substrate in the region where the sealing material is placed It is covered with the mounting portion and the wiring, and is not in contact with the sealing material.
上記構成によると、上記封止材が配されている領域における上記基板の表面は、上記載置部と上記配線とで覆われている。このため、上記載置部に載置された上記発光素子と、上記配線とを接続する接続部分(ワイヤ等)を上記封止材に包含させることができる。これにより、熱的、機械的に強い発光装置を得ることができる。 According to the said structure, the surface of the said board | substrate in the area | region where the said sealing material is distribute | arranged is covered with the said mounting part and the said wiring. For this reason, the said sealing material can include the connection part (wire etc.) which connects the said light emitting element mounted in the said mounting part, and the said wiring. Thereby, a light-emitting device that is thermally and mechanically strong can be obtained.
さらに、上記封止材は少なくとも上記載置部に配されている。そして、上記封止材が配されている領域における上記基板の表面は、上記載置部と上記配線とで覆われており、かつ、上記封止材と非接触である。 Furthermore, the sealing material is disposed at least on the placement portion. And the surface of the said board | substrate in the area | region where the said sealing material is distribute | arranged is covered with the said mounting part and the said wiring, and is not in contact with the said sealing material.
このため、上記封止材を配するために上記封止材の形成前に設けられる撥液膜のうち、上記封止材を配するために除去される領域は、ガラス又は樹脂からなることでセラミックより表面が滑らかである上記載置部と少なくとも接触し、セラミックからなる上記基板とは非接触となる。このため、上記撥液膜のうち上記封止材を配するために除去される領域の残渣が残ることを防止することができる。 For this reason, the area | region removed in order to distribute the said sealing material among liquid-repellent films provided before formation of the said sealing material in order to distribute the said sealing material consists of glass or resin. It is at least in contact with the mounting portion having a smoother surface than ceramic and is not in contact with the substrate made of ceramic. For this reason, it can prevent that the residue of the area | region removed in order to distribute the said sealing material among the said liquid repellent films remains.
また、本発明の態様2に係る発光装置では、上記配線の表面は、光沢を有するように処理された光沢面であってもよい。上記構成により、上記撥液膜のうち、上記封止材を配するために除去される領域が上記配線と接触していたとしても、配線の表面が光沢面では無い場合と比べて、残渣が残ることを防止することができる。
In the light emitting device according to
また、本発明の態様3に係る発光装置では、上記封止材は、蛍光体が含まれており上記発光素子を包含する第1封止材と、蛍光体が含まれておらず上記第1封止材を包含する第2封止材とを有することが好ましい。上記構成により、蛍光体の使用量を抑えコスト低下を実現することができる。 Further, in the light emitting device according to the third aspect of the present invention, the sealing material includes a first sealing material that includes a phosphor and includes the light emitting element, and the first sealing material that does not include the phosphor. It is preferable to have the 2nd sealing material containing a sealing material. With the above configuration, it is possible to reduce the amount of phosphor used and to reduce the cost.
また、本発明の態様4に係る発光装置は、上記封止材は略半球状であることが好ましい。上記構成により、上記封止材の使用量を抑えコスト低下を実現することができる。
In the light emitting device according to
本発明の態様5に係る発光装置の製造方法は、発光素子と、当該発光素子と接続されている配線と、上記発光素子を包含することで封止する封止材とを備えている発光装置の製造方法であって、セラミックからなる基板に上記配線を形成する工程と、上記基板の上記配線が配されている面であり、上記封止材が配される領域における上記基板の表面を、上記配線と共に覆いかつ露出しないように、上記発光素子を載置するためのガラス又は樹脂からなる載置部を配する工程と、上記載置部を配した後、上記封止材が配される領域における基板の表面と非接触となるように撥液膜を成膜する工程と、上記撥液膜のうち、上記封止材を形成する領域を除去し開口部を形成することで上記載置部を露出させる工程と、上記載置部に上記発光素子を配する工程と、上記発光素子を包含し、上記基板と非接触となるように、少なくとも上記載置部に上記封止材を形成する工程とを有する。
A method for manufacturing a light emitting device according to an
上記構成によると、上記載置部は、上記基板の上記配線が配されている面であり、上記封止材が配される領域における上記基板の表面を、上記配線と共に覆うように配される。
このため、上記載置部に載置された上記発光素子と、上記配線とを接続するワイヤ等を上記封止材に包含させることができる。これにより、熱的、機械的に強い発光装置を得ることができる。
According to the above configuration, the mounting portion is a surface on which the wiring of the substrate is disposed, and is disposed so as to cover the surface of the substrate in the region where the sealing material is disposed together with the wiring. .
For this reason, the said sealing material can include the wire etc. which connect the said light emitting element mounted in the said mounting part, and the said wiring. Thereby, a light-emitting device that is thermally and mechanically strong can be obtained.
さらに、上記構成によると、上記載置部を、上記基板の上記配線が配されている面であり、上記封止材が配される領域における上記基板の表面を、上記配線と共に覆いかつ露出しないように配する。 Furthermore, according to the said structure, the said mounting part is a surface where the said wiring of the said board | substrate is distribute | arranged, and does not cover and expose the surface of the said board | substrate in the area | region where the said sealing material is arrange | positioned with the said wiring Arrange as follows.
そして、上記載置部を配した後、上記封止材が配される領域における基板の表面と非接触となるように撥液膜を成膜する。さらに、当該撥液膜のうち、上記封止材を形成する領域を除去し開口部を形成することで上記載置部を露出させる。 Then, after the placement portion is disposed, a liquid repellent film is formed so as to be in non-contact with the surface of the substrate in the region where the sealing material is disposed. Further, in the liquid repellent film, a region for forming the sealing material is removed to form an opening, thereby exposing the placement portion.
これにより、上記封止材を形成するために上記封止材の形成前に設けられる上記撥液膜のうち、上記封止材を形成するために除去される領域は、ガラス又は樹脂からなることでセラミックより表面が滑らかである上記載置部と少なくとも接触し、セラミックからなる上記基板とは非接触となる。このため、上記撥液膜のうち上記封止材を形成するために除去される領域の残渣が残ることを防止することができる。 Thereby, the area | region removed in order to form the said sealing material among the said liquid repellent film provided before formation of the said sealing material in order to form the said sealing material consists of glass or resin. Therefore, the surface is smoother than that of the ceramic and at least comes into contact with the above-mentioned mounting portion, and is not in contact with the substrate made of ceramic. For this reason, it can prevent that the residue of the area | region removed in order to form the said sealing material among the said liquid repellent films remains.
そして、上記封止材は、上記基板の表面と非接触となるように、少なくとも上記載置部に形成される。これにより、上記載置部に配された上記発光素子を、上記封止材で封止することができる。 And the said sealing material is formed in the said mounting part at least so that it may become non-contact with the surface of the said board | substrate. Thereby, the said light emitting element distribute | arranged to the said mounting part can be sealed with the said sealing material.
また、本発明の態様6に係る発光装置では、上記封止材は、上記載置部と、上記配線とに跨って配されていてもよい。上記構成により、上記基板に配される配線の形状の自由度を向上させることができる。
Moreover, in the light-emitting device which concerns on
また、本発明の態様7に係る発光装置では、上記封止材には蛍光体が含まれていてもよい。上記構成により、所望の色の光を発光させることができる。
In the light emitting device according to the
また、本発明の態様8に係る発光装置の製造方法は、上記載置部を配した後、上記発光素子を配する前に、液状の撥液剤を塗布し硬化させることで撥液膜を成膜する工程と、
上記撥液膜のうち、上記封止材を形成する領域を除去し開口部を形成する工程とを有することが好ましい。
In addition, in the method for manufacturing a light emitting device according to aspect 8 of the present invention, after the placement portion is disposed, a liquid repellent film is formed by applying and curing a liquid repellent agent before disposing the light emitting element. Forming a film;
It is preferable to have a step of removing an area where the sealing material is formed in the liquid repellent film and forming an opening.
上記構成によると、上記撥液膜のうち上記開口部となる領域は上記基板と非接触であるため、除去された後の残渣が残ることを防止することができる。 According to the above configuration, since the region to be the opening in the liquid repellent film is not in contact with the substrate, it is possible to prevent the residue after being removed from remaining.
また、本発明の態様9に係る発光装置の製造方法では、上記封止材を形成する工程では、上記封止材を、上記載置部と、上記配線とに跨って形成することが好ましい。上記構成により、上記基板に配される配線の形状の自由度を向上させることができる。 In the method for manufacturing a light emitting device according to aspect 9 of the present invention, in the step of forming the sealing material, the sealing material is preferably formed across the placement portion and the wiring. With the above configuration, the degree of freedom of the shape of the wiring arranged on the substrate can be improved.
また、本発明の態様10に係る発光装置の製造方法では、上記配線を形成する工程では、光沢剤を添加した金属材料をめっきするか、又は、圧延銅箔により、上記配線の表面を光沢面とすることが好ましい。 Further, in the method of manufacturing the light emitting device according to the tenth aspect of the present invention, in the step of forming the wiring, the surface of the wiring is glossy by plating with a metal material to which a brightener is added or by using rolled copper foil. It is preferable that
上記構成により、上記撥液膜のうち、上記封止材を形成するために除去される領域が上記配線と接触していたとしても、配線の表面が光沢面では無い場合と比べて、残渣が残り難くなる。このため、上記配線の形状の自由度を向上させると共に、製造方法の汎用性を向上させることができる。 With the above configuration, even if the region of the liquid repellent film that is removed to form the sealing material is in contact with the wiring, the residue is less than when the surface of the wiring is not a glossy surface. It becomes difficult to remain. For this reason, while improving the freedom degree of the shape of the said wiring, the versatility of a manufacturing method can be improved.
また、本発明の態様11に係る発光装置の製造方法では、上記撥液膜に上記開口部を形成する工程では、プラズマ処理を行うことで、上記撥液膜の上記開口部を形成することが好ましい。これにより、湿式のエッチング方法を用いる場合と比べて、材料や工数削減により製造コストを削減することができる。
In the method for manufacturing a light emitting device according to the
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, a new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
本発明は、発光装置又は発光装置の製造方法に利用することができる。 The present invention can be used for a light-emitting device or a method for manufacturing a light-emitting device.
2 基板
4 LEDチップ(発光素子)
5 撥液膜
5a 開口部
5b 開口部
6 ワイヤ
7 封止樹脂(封止材)
10・20・30 配線基板
11・21・31・41・51 発光装置
12・13 配線
14・24・34 ガラス部(載置部)
24a・24b 開口部
32・33 配線
47 1次封止樹脂(第1封止材)
48 2次封止樹脂(第2封止材)
54・55 LEDチップ(発光素子)
P LEDチップ搭載位置
R 封止樹脂形成領域
2
5
10, 20, 30
24a /
48 Secondary sealing resin (second sealing material)
54/55 LED chip (light emitting device)
P LED chip mounting position R Sealing resin formation area
Claims (5)
セラミックからなる基板と、
上記基板の上記配線が配されている面に配されており、ガラス又は樹脂からなり、上記発光素子が載置されている載置部とを備え、
上記封止材は、少なくとも上記載置部に配されることで上記載置部に載置されている上記発光素子を包含することで封止し、
上記封止材が配されている領域における上記基板の表面は、上記載置部と上記配線とで覆われており、かつ、上記封止材と非接触である
ことを特徴とする発光装置。 A light-emitting device comprising a light-emitting element, a wiring connected to the light-emitting element, and a sealing material that seals by including the light-emitting element,
A substrate made of ceramic;
It is disposed on the surface of the substrate on which the wiring is disposed, is made of glass or resin, and includes a mounting portion on which the light emitting element is mounted,
The sealing material is sealed by including the light emitting element placed on the placement portion by being disposed at least on the placement portion,
The light emitting device, wherein a surface of the substrate in a region where the sealing material is disposed is covered with the placement portion and the wiring and is not in contact with the sealing material.
セラミックからなる基板に上記配線を形成する工程と、
上記基板の上記配線が配されている面であり、上記封止材が配される領域における上記基板の表面を、上記配線と共に覆いかつ露出しないように、上記発光素子を載置するためのガラス又は樹脂からなる載置部を配する工程と、
上記載置部を配した後、上記封止材が配される領域における基板の表面と非接触となるように撥液膜を成膜する工程と、
上記撥液膜のうち、上記封止材を形成する領域を除去し開口部を形成することで上記載置部を露出させる工程と、
上記載置部に上記発光素子を配する工程と、
上記発光素子を包含し、上記基板と非接触となるように、少なくとも上記載置部に上記封止材を形成する工程とを有することを特徴とする発光装置の製造方法。 A manufacturing method of a light emitting device comprising: a light emitting element; a wiring connected to the light emitting element; and a sealing material that seals by including the light emitting element.
Forming the wiring on a ceramic substrate;
Glass for mounting the light emitting element so as not to cover and expose the surface of the substrate together with the wiring on the surface of the substrate on which the wiring is disposed and in the region where the sealing material is disposed Or a step of arranging a placement portion made of resin;
A step of forming a liquid repellent film so as to be in non-contact with the surface of the substrate in the region where the sealing material is disposed after arranging the placement portion;
Removing the region for forming the sealing material in the liquid repellent film to expose the placement portion by forming an opening; and
A step of arranging the light emitting element in the mounting portion;
And a step of forming the sealing material on at least the mounting portion so as to include the light emitting element and be in non-contact with the substrate.
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