JP2020150229A - 発光装置およびその製造方法 - Google Patents

発光装置およびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2020150229A
JP2020150229A JP2019048979A JP2019048979A JP2020150229A JP 2020150229 A JP2020150229 A JP 2020150229A JP 2019048979 A JP2019048979 A JP 2019048979A JP 2019048979 A JP2019048979 A JP 2019048979A JP 2020150229 A JP2020150229 A JP 2020150229A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
emitting device
package
sealing member
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019048979A
Other languages
English (en)
Inventor
健司 小関
Kenji Koseki
健司 小関
淳資 小島
Atsushi Kojima
淳資 小島
千波 中井
Chinami NAKAI
千波 中井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichia Chemical Industries Ltd filed Critical Nichia Chemical Industries Ltd
Priority to JP2019048979A priority Critical patent/JP2020150229A/ja
Priority to US16/817,796 priority patent/US20200295242A1/en
Priority to DE102020106897.2A priority patent/DE102020106897A1/de
Priority to CN202010173260.4A priority patent/CN111697121A/zh
Publication of JP2020150229A publication Critical patent/JP2020150229A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/54Encapsulations having a particular shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005Processes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/501Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502Wavelength conversion materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/56Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • H01L33/60Reflective elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/005Processes relating to semiconductor body packages relating to encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/505Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil

Abstract

【課題】パッケージの凹部内に配置された発光素子を備え、配光むらが抑制された発光装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】本開示の一実施形態に係る発光装置の製造方法は、上面と、前記上面に位置する開口を備えた凹部とを有するパッケージを用意する工程と、前記パッケージの前記凹部の底面に発光素子を配置する工程と、前記パッケージの前記凹部に、未硬化の封止部材を配置する工程と、前記未硬化の封止部材が配置されたパッケージに対して、前記上面と垂直かつ前記凹部の底面に向かう方向に遠心力をかけながら前記未硬化の封止部材を硬化させる工程とを含む。【選択図】図4

Description

本開示は発光装置およびその製造方法に関する。
発光装置に求められる特性の1つに、色度むらの抑制が挙げられる。例えば、特許文献1は、基板に配置された複数の発光素子と各発光素子を覆う樹脂体と、発光素子の発光面と対向する面に設けられた光拡散性部材を備え、光拡散性部材による光の拡散および樹脂体の形状による配光の制御によって、輝度むらおよび色度むらを抑制し得る発光装置を開示している。
特許文献1の発光装置は、主としてバックライトなどに用いられる発光装置に関しているが、パッケージの凹部内に発光素子が配置され、凹部を樹脂で封止した発光装置でも、同様に色度むらを抑制することが好ましい場合がある。
国際公開第2012/099145号
本開示の限定的ではないある例示的な一実施形態は、パッケージの凹部内に配置された発光素子を備え、配光むらが抑制された発光装置およびその製造方法を提供する。
本開示の一実施形態に係る発光装置の製造方法は、上面と、前記上面に位置する開口を備えた凹部とを有するパッケージを用意する工程と、前記パッケージの前記凹部の底面に発光素子を配置する工程と、前記パッケージの前記凹部に、未硬化の封止部材を配置する工程と、前記未硬化の封止部材が配置されたパッケージに対して、前記上面と垂直かつ前記凹部の底面に向かう方向に遠心力をかけながら前記未硬化の封止部材を硬化させる工程とを含む。
本開示の一実施形態に係る発光装置は、上面と、前記上面に位置する開口を備えた凹部とを有するパッケージと、前記パッケージの前記凹部の底面に配置された発光素子と、前記パッケージの前記凹部内において、前記発光素子を覆って配置された封止部材とを備え、前記封止部材の上面は、実質的に平坦な平坦領域を含み、前記平坦領域は、少なくとも前記発光素子の上方の領域を含み、前記平坦領域は、前記パッケージの前記上面よりも下方に位置している。
本開示によれば、凹部内に配置された発光素子を備え、色度むらが抑制された発光装置およびその製造方法が提供される。
図1Aは、本開示の発光装置の製造方法によって製造される発光装置を示す斜視図である。 図1Bは、発光装置の底面図である。 図2Aは、封止部材および光反射性部材を取り除いた発光装置の平面図である。 図2Bは、図1Aの2B−2B線における発光装置の断面図である。 図2Cは、図2Bの封止部材の端部近傍における拡大断面図である。 図3Aは、図1Aの2B−2B線における発光装置の断面図である。 図3Bは、図3Aの封止部材の端部近傍における拡大断面図である。 図3Cは、実施形態の発光装置の封止部材の上面における光の入射を説明する図である。 図3Dは、従来の発光装置の封止部材の上面における光の入射を説明する図である。 図4は、本開示の発光装置の製造方法における製造工程を示すフローチャートである。 図5Aは、発光装置の製造方法におけるパッケージを用意する工程の概略断面図である。 図5Bは、発光装置の製造方法における発光素子を配置する工程の概略断面図である。 図5Cは、発光装置の製造方法における光反射性部材を配置する工程の概略断面図である。 図5Dは、発光装置の製造方法における未硬化の封止部材を配置する工程の概略断面図である。 図5Eは、発光装置の製造方法における未硬化の封止部材を硬化させる工程の概略断面図である。 図6Aは、発光装置の製造方法におけるパッケージを用意する工程の別な概略断面図である。 図6Bは、発光装置の製造方法におけるパッケージを用意する工程で用いるリードフレームの平面図である。 図6Cは、発光装置の製造方法におけるパッケージを用意する工程で用いる樹脂付きリードフレームの平面図である。 図6Dは、発光装置の製造方法における個片化工程で用いる樹脂付きリードフレームの平面図である。 図7Aは、発光装置の製造方法で使用されるオーブンを示す模式図である。 図7Bは、発光装置の製造方法でオーブンを用いてパッケージに遠心力をかける様子を示す模式図である。 図7Cは、発光装置の製造方法でオーブンを用いてパッケージに遠心力をかける様子を示す他の模式図である。 図8は、実施形態の発光装置における色度ずれの配光角依存性を示す図である。
本願発明者は、パッケージの凹部内に発光素子が配置され、凹部を樹脂で封止した発光装置において発生する色度むら詳細に検討した。その結果、発光装置から出射する光の配光色度が、封止した樹脂の表面の形状に起因して不均一になることが分かった。このような課題に鑑み本願発明者は新規な構造をそなえた発光装置およびその製造法方法を想到した。
以下、図面を参照しながら本開示の発光装置の製造方法の実施形態を説明する。以下に説明する発光装置は、実施形態の一例であって、以下に説明する発光装置において種々の改変が可能である。図面が示す構成要素の寸法、形状等は、わかり易さのために誇張されている場合があり、実際の発光装置および製造装置における寸法、形状、および、構成要素間の大小関係を反映していない場合がある。また、図面が過度に複雑になることを避けるために、一部の要素の図示を省略することがある。
(発光装置の構造)
本開示の発光装置の実施形態を説明する。図1Aは、本開示の発光装置の一実施形態を示す斜視図であり、図1Bは、図1Aに示す発光装置の底面図である。図2Aは、図1Aに示す発光装置の封止部材および光反射性部材を取り除いた状態の平面図であり、図2Bは、図2Aの2B−2B線の位置における発光装置の断面図である。また、図2Cは、図2Bの一部を拡大した断面図である。発光装置101は、パッケージ10と、発光素子20と、封止部材30とを備える。発光装置101は、光反射性部材15および保護素子40をさらに備えていてもよい。
[パッケージ10]
パッケージ10は、発光素子20を収納する筐体として機能する。パッケージ10は、上面10aおよび下面10bと、上面10aに位置する開口11aを備えた凹部11とを有する。本実施形態では、上面10aの外縁は、略矩形形状を有し、パッケージ10は、上面10aの矩形の4つの辺に対応する4つの側面10c〜10fを有する。
パッケージ10は、本実施形態では、絶縁性の基体13およびリード端子14A、14Bを含む。基体13は、凹部11の底面11bの一部と、凹部11の内側面11cとを構成している。パッケージの上面10aは、表面に凹凸や、開口11aを囲む溝等が設けられていてもよい。凹部11の底面11bには、リード端子14A、14Bの一部がそれぞれ露出している。
基体13は、絶縁性材料によって形成される。また、発光素子20からの光および外光が透過しにくい材料によって形成されていることが好ましい。基体13は、パッケージ10として構造を維持する主要部分であるため、所定の強度を有することが好ましい。基体13は、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、セラミックス等によって形成される。より具体的には、基体13は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ガラスエポキシ樹脂、BTレジンや、PPAなどの樹脂材料、アルミナや窒化アルミなどのセラミックス材料によって形成される。また、基体13は、凹部11の内側面11cにおいて、発光素子からの光を反射する材料によって形成されていてもよい。つまり、内側面11cに、基体の外表面を構成する材料よりも、発光素子の光に対して反射率が高い別の部材を用いてもよい。これによって、発光装置101の光取り出し効率を向上させることが可能である。
リード端子14A、14Bは、発光素子20をパッケージ10の外部の配線などと電気的に接続するための端子として機能する。パッケージ10は少なくとも一対のリード端子14A、14Bを備える。リード端子14A、14Bは、一部がパッケージ10の外表面に露出しており、他の一部は基体13内に埋設されている。本実施形態では、リード端子14Aは、パッケージ10の側面10c、10e、10fに露出する端面14Ac、14Ae、14Afを有する。リード端子14Bは、パッケージ10の側面10c、10e、10fに露出する端面14Bd、14Be、14Bfを有する。後述するように、発光装置101の製造時において、パッケージ10は、複数のパッケージ10が一体的に形成された樹脂付きリードフレームから形成される。パッケージ10の側面10c、10d、10e、10fおよびこれらに露出する端面14Ac、14Bd、14Ae、14Afは、樹脂付きリードフレームを切断する際に形成される。このような複数のパッケージが接続されたリードフレームを用いることによって、複数の発光装置を同時進行で製造することができる。
リード端子14A、14Bの形状は、例えば、上述したように、各リード端子の互いに反対側に位置する2つの主面のうち、一方の面の一部が凹部11の底面11bに露出し、他の面の一部が、パッケージ10の下面10bに露出している。パッケージ10は、リード端子14A、14Bの代わりに、基体13の表面に形成された電極または配線を備えていてもよい。
リード端子14A、14Bの材料には、熱伝導率の比較的大きな材料を用いることが好ましい。このような材料でリード端子を形成することにより、発光素子20で発生する熱を効率的にパッケージ10の外部へ逃すことができる。例えば、200W/(m・K)程度以上の熱伝導率を有しているものが好ましい。さらに、比較的大きい機械的強度を有するものが好ましい。例えばアルミニウム、鉄、ニッケル、銅、これらを含む合金などの金属板を、打ち抜き等のプレス加工またはエッチング加工等により所望の形状に加工したものを用いることができる。さらに、リード端子14A、14Bは、表面が金属膜で被膜されていることが好ましく、金属膜としては、例えば、Ag、Ag合金、Au、Au合金などが好適に利用できる。また、金属膜の下地層として、Niを含む層を有することが好ましく、下地層としては、Ni/Pd、又はNi/Au、又はNi/Pd/Auなどを含む層が挙げられる。金属膜の形成方法としては、例えばめっき処理が挙げられる。リード端子がこのような金属膜を有することにより、光反射性及び/又は後述する導電性ワイヤ等との接合性を高めることができる。リード端子の厚みは、例えば110〜250μmである。また、リード端子は、上記加工等により部分的にその厚さが異なっていてもよい。さらにリード端子の表面がめっき加工されている場合、部分的にめっきの厚さや層構造が異なっていてもよい。
[光反射性部材15]
発光装置101は、光反射性部材15を備えていてもよい。光反射性部材15は、発光素子20から出射した光を開口11aへ向けて反射させる。光反射性部材15は、凹部11内に配置され、凹部11の内側面11cと、底面11bの少なくとも一部を被覆する。光反射性部材15は、発光素子20の側面からの光取り出しを妨げないように、発光素子20の側面と離間して配置されることが好ましい。
光反射性部材15は、傾斜面15sを有する。傾斜面15sは、発光素子20側で低く、凹部11の内側面11c側で高くなっている。これにより、また傾斜面15sは凹部11の内側面11cおよび底面11b側に凸の曲面を有している、これにより、光反射性部材15は、発光素子20から出射した光を開口11aへ向けて反射させることができ、発光装置101の外部取り出し効率を高めることができる。
光反射性部材15は発光素子20からの光や外光などに対して透過や吸収しにくい部材が好ましい。光反射性部材15は白色を有することが好ましい。例えば、光反射性部材15の母体となる樹脂として熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができ、より具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、BTレジンや、PPAやシリコーン樹脂などを用いることができる。これら母体となる樹脂に、発光素子からの光を吸収しにくくかつ母体となる樹脂に対して屈折率差の大きい光反射性物質(例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム)などの光散乱粒子を分散することで、効率よく光を反射させることができる。光反射性部材15の未硬化の状態の粘度は、封止部材30の未硬化の状態の粘度よりも低いことが好ましい。例えば、光反射性部材15の未硬化の状態の粘度は、1pa・s〜20pa・sであることが好ましく、5pa・s〜15pa・sであることがより好ましい。これにより、凹部11内において、光反射性部材15の濡れ広がりが良好となり、光反射性部材15が充填不足となる可能性を抑制することができる。光反射性部材15は、未硬化の状態でチクソ性が高いことが好ましい。光反射性部材15は、基体13よりも光反射率が高いことが好ましい。
[発光素子20]
発光素子20は、半導体レーザー、発光ダイオード等の半導体発光素子である。発光素子20の発光波長は任意に選択し得る。例えば、青色、緑色の発光素子としては、ZnSeや窒化物系半導体(InAlGa1−X−YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)を用いた発光素子を用いることができる。また、赤色の発光素子としては、GaAs、AlInGaP、AlGaAs系の半導体などを用いることができる。さらに、これ以外の材料からなる半導体発光素子を用いることもできる。用いる発光素子の組成や発光色、大きさや、個数などは目的に応じて適宜選択することができる。また、可視光領域の光だけでなく、紫外線や赤外線を出力する発光素子とすることができる。
後述するように、封止部材30は波長変換部材を含有してもよい。封止部材30が波長変換部材を含有することによって、発光素子20から出射する光の一部または全部を他の波長帯域の光に変換することができる。この場合、発光装置101は、または波長変換部材が出射する光のみを出射する。例えば、発光素子20が青色光を出射し、波長変換部材が青色光を黄色光に変換する場合、発光装置101からの出射光として、発光素子20が出射する青色光と波長変換部材が出射する黄色光とが混合された白色光を出射する発光装置を得ることができる。また例えば、発光素子20が青色光を出射し、波長変換部材が青色光を赤色光または淡黄色に変換する場合、発光装置からの出射光として波長変換部材から出射される光のみを出射することで、赤色光または淡黄色光を出射する発光装置を得ることができる。本実施形態では、発光装置101は1つの発光素子を含んでいるが、発光装置101は複数の発光素子を含んでいてもよい。発光装置101が複数の発光素子を含む場合、複数の発光素子は、同系色の光を出射する複数の発光素子であってもよいし、それぞれ異なる色の光を出射する複数の発光素子であってもよい。例えば、発光装置101は、赤色光、青色光および緑色光の光をそれぞれ出射する3つの発光素子を含んでいてもよく、これによりフルカラー発光が可能な発光装置を得ることができる。
本実施形態では、発光素子20は、凹部11の底面11bに露出したリード端子14A上に配置される。発光素子20の正負一対の電極は、凹部11の底面11bに露出したリード端子14A、14Bと、導電性ワイヤ21A、21Bによってそれぞれ電気的に接続されている。さらに本実施形態の発光装置は、平面視において、発光素子20は凹部11の底面11bにおける中心11fから内側面側にシフトした位置に配置されている。つまり発光素子20の中心と凹部の底面11bの中心11fは一致していない。発光素子20を底面の中心11fよりも内側面寄りの位置に配置することで、小型の発光装置としながらも、発光素子とリード端子とを接続するワイヤボンドの接続エリアおよび後述する保護素子等の電子部品の搭載エリアを確保することができる。
[保護素子40]
発光装置101は発光素子20に加えて、保護素子などの電子部品をさらに備えていてもよい。本実施形態では、発光装置101は保護素子40を備えている。例えば、保護素子40は、ツェナーダイオードであり、発光素子20が静電気等によって破壊されるのを抑制する。
保護素子40は、上面および下面に電極をそれぞれ有し、はんだ等の導電性接合部材により下面がリード端子14A、14Bに接合されることによって下面の電極と一方のリード端子14A、14Bとが電気的に接続されている。本実施形態では、保護素子40は、凹部11の底面11bに露出したリード端子14B上に配置され、下面の電極がリード端子14Bと電気的に接続されている。保護素子40の上面の電極は導電性ワイヤ22Aによって、リード端子14Aと電気的に接続されている。このような配線によって発光素子20と保護素子40とは並列に接続されている。
[封止部材30]
封止部材30は、凹部11内に配置され、発光素子20、導電性ワイヤ21A、21B、22A、保護素子40等を水分、外力、塵芥から保護する。封止部材30は、凹部11内に配置されており、発光素子20、保護素子40および導電性ワイヤ21A、21B、22Bを凹部11内で被覆する。封止部材30は、パッケージ10の上面10aには配置されていない。
封止部材30は発光装置101の発光面と外部との境界となる上面30aを有する。上面30aは平坦領域Rpと、平坦領域Rpから連続し、パッケージの凹部の開口端部に連なる傾斜領域Rsとを有する。平坦領域Rpは、発光素子20の直上を含む発光素子20の上方の領域Rdを含み、平坦領域Rpの全体がパッケージ10の基準面に対して実質的に平行である。ここで実質的に平行であるとは、パッケージ10における平行の基準面に対して、なす角度が、±3°以下であることをいう。また、パッケージ10の基準面とは、例えば、上面10a、底面11b、凹部11の底面11bなどである。
傾斜領域Rsは、平坦領域Rpを取り囲むように位置しており、平坦領域Rpと連続している。また、傾斜領域Rsは、パッケージ10の上面10aに設けられた開口11a端部に連なる。つまり、傾斜領域Rsは平坦領域Rpと開口11a端部との間に位置し、傾斜領域Rsは平坦領域Rpを取り囲むように位置しており、開口11a端部は傾斜領域Rsを取り囲むように位置している。傾斜領域Rsは、上面20aのうち、パッケージ10における水平の基準面に対して±3°よりも大きい角度で傾斜している領域である。
平坦領域Rpの大きさは、平面視で封止部材30の上面30a全体の面積の80%以上であることが好ましい。より好ましくは、平坦領域Rpの大きさは上面30a全体の85%以上であり、90%以上であることがより好ましい。一方、平坦領域Rpの大きさの上限に特に制限はなく、例えば、平坦領域Rpが上面30aの全体を占めていてもよい。しかし後述するように、発光装置101の製造時に、未硬化の封止部材が凹部11から溢れることは好ましくないため、凹部11に配置する未硬化の封止部材の上面がパッケージ10の上面10aよりも低くなるように、凹部11内に配置する未硬化の封止部材の量を凹部11内の最大容積よりも少なくする。これによって、封止部材30の上面30aのうち、平坦領域Rpは、パッケージ10の上面10aよりも下方に位置し平坦領域Rpの周囲に傾斜領域Rsが不可避的に生じる。平面視において、平坦領域Rpを取り囲む傾斜領域Rsの幅は、例えば、0.01mm以上0.60mm以下である。使用する封止部材の物性や発光素子20の上面面積及び載置位置を考慮して、少なくとも発光素子20の上面が平坦領域Rpの直下に位置するように、平坦領域Rpの大きさが確定される。
以下において詳述するように、従来の発光装置では封止部材の上面に平坦領域はほとんど形成されず、あるいは上面が平坦領域を含むとしてもその割合は小さかった。本開示の発光装置は、遠心力をかけながら封止部材30を硬化することによって、上面30aに大きな平坦領域Rpを設けることが可能となる。封止部材30が上述した平坦領域Rpを上面30aに含むことによって、出射する光の色度むら、例えば、封止部材30が波長変換部材を含む場合には、発光装置から出射する光の中心近傍と外縁近傍とにおける発光色むらが発生することを抑制することができる。また、出射する光の色度むらが抑制されるため、色度むらが大きい場合(例えば平坦領域Rpを有さない場合)と比較して、光を混色させるために封止部材30中に添加する光反射性部材の量を低減することができ、光の取り出し効率を高めることも可能である。
封止部材30は、発光素子20から出射する光を透過させるために、透光性を有することが好ましい。具体的には、封止部材30は、母材31としてシリコーン樹脂を含むことが好ましい。シリコーン樹脂としては、例えば、ジメチルシリコーン樹脂、メチルフェニルシリコーン樹脂、フェニルシリコーン樹脂等を用いることができる。シリコーン樹脂は耐熱性及び耐光性に優れるため、封止部材30の母材として好ましい。あるいは、母材31としてエポキシ樹脂を用いてもよい。一般にエポキシ樹脂は硬化時の体積減少が比較的大きい樹脂として知られているが、遠心力をかけながら硬化させることにより、フラットな上面30aを有する封止部材30を得ることが可能である。
封止部材30は、上述した母材31に加えて充填材を含んでいてもよい。本実施形態では、充填材として、波長変換部材32を含む。波長変換部材32には、蛍光体、量子ドット等があげられる。蛍光体としては、公知の蛍光体が用いられる。例えば、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット(LAG)、ユウロピウム及び/又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム(CASN)などが挙げられる。蛍光体は、複数の種類の蛍光体を組み合わせて用いてもよい。例えば、発光色の異なる蛍光体を所望の色調に適した組み合わせや配合比で用いて、演色性や色再現性を調整することもできる。
上述したように、本開示の発光装置によれば、封止部材の上面に大きな平坦領域を設けることにより、発光装置101から出射する光の輝度むらおよび色度むらが抑制されることを目的の1つとしている。これにより、輝度むらおよび色度むらを抑制するために添加される光反射性部材の量を、大きな平坦領域を有さない発光装置の輝度むらおよび色度むらを抑制するために添加される光反射性部材の量よりも、少なくすることが可能となり、発光装置の光取り出し効率が向上する。
封止部材30は、充填材として光反射性部材を含んでいてもよい。光反射性部材としては、酸化ケイ素(シリカ)、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、チタン酸バリウム、酸化アルミニウムなどが挙げられる。光反射性部材に発光素子20からの光、あるいは、波長変換部材32から出射する光が照射されることによって光がランダムな方向に反射し、発光装置101から出射する光の輝度むら、色むら等をより抑制し得る。
封止部材30は、充填材として、透光性が損なわれない程度に光吸収性物質を含んでいてもよい。光吸収性物質としては、例えばカーボンブラックやグラファイトなどの黒色顔料を用いることもできる。このような充填材を封止部材中に分散させることで、発光装置101の色むら改善、表示コントラストの低下抑制等が実現できる。
封止部材30は、上述した充填材を含んでいなくてもよいし、上述した1種以上の充填材を含んでいてもよい。上述した充填材の粒子が、球形状を有する場合、未硬化の状態の母材31中において沈降しやすい。このため、発光素子20からの光は、封止部材30の上面30a近傍で散乱されずに外部へ出射しやすい。よって、封止部材30からの光の取り出し効率を向上させることができる。
また、波長変換部材32として用いる蛍光体は、構成元素の組成によっては、外部環境の水分等によって蛍光特性の低下が生じ得る。このような特性の蛍光体を封止部材30に含める場合には、後述するように遠心力を利用して、封止部材30中において、蛍光体を凹部11の底面11b側に偏在させることができる。これにより、蛍光体は、外部環境との境界である封止部材30の上面30aからできるだけ内部に配置することが可能となり、上述した外部環境中の水分による劣化を抑制することが可能となる。
一方、充填材の粒子が破砕形状を有する場合、同程度の大きさの球形状の粒子より大きな表面積を有するため、遠心力が働く状態においても、未硬化の状態の母材31中において沈降が抑制される。特に粒子のサイズが小さい場合には遠心力の影響を受けにくい。その結果、充填材を封止部材30の表面側寄りに配置することが可能となる。
したがって、封止部材30が複数種の充填材を含む場合、充填材の粒子の形状の違いを利用することによって、遠心力を働かせる場合でも、ある充填材は、封止部材30中に均一に分散させ、他の充填材は、凹部11の底面11b側に偏在させたりすることが可能である。
(発光装置101の発光)
発光装置101において色度むらが抑制される理由を説明する。上述したように、発光装置101において封止部材30の上面30aは、大きな平坦領域Rpを含んでいる。このような構造の封止部材30は遠心力を利用して形成する。
図3Aは、従来の発光装置151の断面構造を模式的に示し、図3Bはその一部を拡大して示している。従来の発光装置151におけるパッケージ10の凹部11に封止部材130を形成する場合、ポッティングなどのよって凹部11に未硬化の封止部材が配置され、熱処理などを行うことによって未硬化の封止部材を硬化させ、封止部材130が形成される。この時、未硬化の封止部材の熱硬化によって、体積が減少するため(引けとも呼ばれる)、硬化後の封止部材の上面130aは、平面視において、発光装置151の凹部11の中心11fの高さが最も低くなり、全体として中心11fから遠ざかるにつれて角度が大きくなる傾斜領域を構成する。このため、従来の発光装置151では、封止部材130の上面130aには平坦領域がほとんど形成されない。
図3Cは、発光装置101における、封止部材30の上面30aの平坦領域Rpであって、発光素子20の直上よりも周辺側において、出射する光を説明するための模式図である。また、図3Dは、従来の発光装置151における封止部材130の上面130aであって、傾斜領域Rsの発光素子20の直上よりも周辺側の領域R151において、出射する光を説明するための模式図である。発光装置101では、平坦領域Rpにおける上面30aは凹部11の底面11bに平行である。これに対し、従来の発光装置151では、上面130aは、中心11f側で低く、上面130aの周辺側が高い傾斜を有している。
それぞれの上面30a、130aに対して、発光素子20から直接出射する光L1と、凹部11内を伝搬し、光反射性部材15の傾斜面で反射し上面30a、130aに向かう光L2とを考える。上面30a、130aに入射する光L1、L2の入射角度を上面30a、130aに対して垂直な線(破線で示す)を基準として、上面30aに入射する光L1、L2の入射角度を、θ1a、θ2aとし、上面130aに入射する光L1、L2の入射角度を、θ1b、θ2bとする。
図3Cおよび図3Dにおいて、L1の進行方向は同じ角度で示している。同様に、図3Cおよび図3Dにおいて、L2の進行方向は同じ角度で示している。この場合、上面130aは傾斜しているため、θ1a<θ1b、θ2a>θ2bを満たす。つまり、光L1については、従来の発光装置151の方が入射角度が大きく、全反射が生じやすい。このため、相対的に発光装置101の方が光L1を出射しやすく、発光装置151では光L1を出射しにくい。一方光L2については、本開示の発光装置101の方が入射角が大きく、全反射が生じやすい。このため、相対的に発光装置101の方が光L2を出射ししにくく、発光装置151では光L2を出射しやすい。
Figure 2020150229
発光装置101および従来の発光装置151において、発光素子20が青色光を出射し、封止部材30、130に黄色蛍光体が含まれることによって、発光装置101、151から白色光が出射されるとする。この場合、L1は主として青色光であり、L2は、封止部材30、130を伝搬することによって、蛍光体から励起された黄色光を多く含む。したがって、従来の発光装置151では、光L2を相対的に出射しやすいことによって、特に上面130aの傾斜が大きくなる上面130aの周辺において、色度のずれが生じて、発光装置151から出射する光の光軸に対する周縁部分において黄色が目立つと考えられる。
これに対し、発光装置101によれば、光L2を出射しにくいため、色度が黄色側にずれることが抑制される。また、上面30aにおける傾斜領域の面積は小さいため、色度がずれる領域も小さくなる。よって、本開示によれば、色むらが抑制された発光装置が実現し得る。
また、封止部材30の上面30aの形状により、色むらが抑制される。このため、色むらを抑制するための、封止部材に添加していた光反射性部材の量を少なくしたり、光反射性部材を含まない封止部材30を用いることが可能である。これにより、封止部材30から出射する光の量を増大させることが可能である。また、光反射性部材の量を減らすことによって、未硬化の封止部材の流動性を高めることができるため、未硬化の封止部材が凹部11に配置しやすくなる。
このように、発光装置100によれば、封止部材30の上面30aは、少なくとも発光素子の上方の領域を含む実質的に平坦な平坦領域を有する。このため、少なくも発光素子の直上の領域においては、どこから光が封止部材30の外部に出射する場合でも、同じ角度で出射する光は、上面30aと外部との界面へ同じ入射角で入射するため、色度ずれが抑制される。このような光学的関係は、特に、発光素子20が凹部11の中心からオフセットされて配置される場合でも維持されるため、発光素子が中心に配置されていない発光装置においても、色度ずれが抑制される。
このような封止部材の上面が有する平坦領域は大きいほど、色度むらを抑制し得る配光角が大きくなり、より色度むらが抑制された発光装置を実現することができる。
(発光装置の製造方法)
次に発光装置101の製造方法を説明する。図4は、本開示の発光装置の製造方法における製造工程を示すフローチャートであり、図5A〜5Eおよび図6Aは、発光装置の製造方法における工程断面図である。図6B〜図6Dは、発光装置の製造方法における平面図である。
本開示の発光装置の製造方法は、(A)パッケージを用意する工程、(B)パッケージに発光素子を配置する工程、(D)未硬化の封止部材を充填する工程、および、(E)遠心力をかけながら未硬化の封止部材を硬化させる工程を含む。発光装置101が光反射性部材15を含む場合には、本開示の発光装置の製造方法は、工程(B)と工程(D)との間に、光反射性部材15を形成する工程を含む。以下、各工程を詳細に説明する。
(A)パッケージを用意する工程(S1)
まず、図5Aに示すように、上面10aと、上面10aに位置する開口11aを備えた凹部11とを有するパッケージ10を用意する。パッケージ10は前述したようにリード端子14A、14Bと基体13とを含む。本開示の発光装置の製造方法は、1個の発光装置101を製造することも可能であるし、複数の発光装置101を同時に製造することも可能である。複数の発光装置101を同時に製造する場合には、複数のパッケージ10を用意する。発光素子20の実装、封止部材30の配置などにおける製造効率を高めるためには、複数のパッケージ10は、所定のピッチで同一平面上に配列されていることが好ましい。例えば、図6Aに示すように、支持基板300を用意し、支持基板300の上面にパッケージ10の下面10bを接合するように、複数のパッケージ10を所定のピッチで支持基板300上に配置する。
あるいは、図6Cに示すように、複数のパッケージ10が一体的に配置された樹脂付きリードフレーム200を用意してもよい。樹脂付きリードフレーム200はリードフレーム210と絶縁部材220とを含む。図6Bおよび図6Cに示すように、リードフレーム210は、互いに直交するx方向およびy方向に配列された複数のパッケージ領域を含み、個々のパッケージ領域はリード端子14A、14Bを含む。個々のパッケージ領域において、各リード端子14A、14Bは離間して配置されており、リード端子14Bは、隣接するパッケージ領域に配置されるリード端子14Aと接続部211によってx方向に接続されている。また、リード端子14A、14Bは、y方向に隣接するパッケージ領域に配置されるリード端子14A、14Bと接続部212A、212Bによって互いに接続されている。
樹脂付きリードフレーム200は、リードフレーム210と、絶縁部材220とを含む。樹脂付きリードフレームは、上面に、各パッケージ領域に対応する複数の凹部11を有する。凹部11の底面には、リード端子14A、14Bの一部が露出している。
樹脂付きリードフレーム200は、リードフレーム210と、基体13となる絶縁性材料とを用いて形成される。基体13の成形は、インサート成形などによって行うことができる。
このように(A)パッケージを用意する工程において、複数のパッケージが接続された樹脂付きリードフレームを用いることにより、後の(B)パッケージに発光素子を配置する工程および(C)未硬化の封止部材を配置する工程を複数のパッケージについて行い、(C)遠心力をかけながら未硬化の封止部材を硬化させる工程をリードフレーム単位で行うことができる。
(B)パッケージに発光素子を配置する工程(S2)
図5Bに示すように、パッケージ10の凹部11の底面11bに発光素子20を配置する。発光素子20を用意し、発光素子20を、接着部材を用いて凹部11の底面11bに接続する。本実施形態では、リード端子14Aの上面に発光素子20を接合する。同様に保護素子40をリード端子14Bの上面に接合する。次に、発光素子20の一対の電極と、リード端子14A、14Bとをそれぞれ導電性ワイヤ21A、21Bで接続する。同様に、保護素子40の電極とリード端子14Aとを導電性ワイヤ22Aで接続する。
(C)光反射性部材を配置する工程(S3)
発光装置101が光反射性部材15を含む場合、光反射性部材15を配置する工程は、発光素子を配置した後で行うことが好ましい。光反射性部材を配置する工程は、図5Cに示すように、凹部内に、凹部の底面及び内側面を被覆する光反射性部材を配置する。光反射性部材15を形成は、光反射性部材15の母体となる未硬化の樹脂に、上述した光反射性物質を添加し、分散させることによって、未硬化の光反射性部材15’を調製する。次に、未硬化の光反射性部材15’を凹部11の底面における発光素子20と凹部の内側面11cとの間の領域に配置する。これにより、未硬化の光反射性部材15’は凹部11の底面11bの一部および凹部11の内側面11cを覆うように濡れ広がる。この時、保護素子40の一部または全部および導電性ワイヤ22Aの一部または全部を、未硬化の光反射性部材15’で覆ってもよい。その後、未硬化の光反射性部材15’を加熱等によって硬化させ、光反射性部材15を形成する。
(D)未硬化の封止部材を配置する工程(S4)
図5Dに示すように、パッケージ10の凹部11に、シリコーン樹脂を含む未硬化の封止部材を配置する。まず、未硬化の封止部材30’を調製する。未硬化の封止部材30’として、未硬化のシリコーン樹脂に波長変換部材32を添加し、分散させたものを準備する。得られた未硬化の封止部材30’を、ディスペンサー等を用いてパッケージ10の凹部11内に配置する。この時、未硬化の封止部材30’がパッケージ10の上面10aの開口11aから漏れて、上面10aを覆わないように配置する。未硬化の封止部材30’は凹部11内に位置する発光素子20、保護素子40および導電性ワイヤ21A、21B、22Aを完全に被覆していることが好ましい。ポッティング時の樹脂漏れを考慮して、未硬化の封止部材30’をパッケージ10の凹部11内に配置する際には、未硬化の封止部材30’の上面が、パッケージ10の上面10aよりも低い位置にあるように配置することが好ましい。上面10aと未硬化の封止部材30’の上面とが同じ位置にある場合、次の工程において遠心力を働かせる前に、未硬化の封止部材30’が上面10aに濡れ広がってしまう可能性がある。
(E)遠心力をかけながら未硬化の封止部材を硬化させる工程(S5)
凹部11に未硬化の封止部材30’が配置されたパッケージに対して、前記上面と垂直かつ前記凹部の底面に向かう方向に遠心力をかけながら前記未硬化の封止部材を硬化させる。図7Aに示すように、パッケージ10を保持し、回転させることによって遠心力を加えることのできる回転機構を備えたオーブン500を用意する。オーブン500は、アーム511を備えた回転機構510を備える。アーム511は、例えば、アーム511長手方向の中央を中心として回転可能であり、アーム511の両端には、支持枠512が取り付けられている。支持枠512は、複数のパッケージ10が配置された支持基板300または樹脂付きリードフレーム200を支持する支持部513を備えている。支持枠512は、アーム511の両端において、回転機構510の回転軸510aに垂直な平面上であって、回転軸を中心とする円の接線方向に平行な軸511aを中心として回転可能である。
工程(D)までの製造工程を施した支持基板300または樹脂付きリードフレーム200を支持枠512の支持部513に載せ、回転機構510を駆動させて、アーム511を回転させる。これにより図7Bに示すように、支持枠512に遠心力が働き、支持部513が回転軸510aと平行になるように支持枠512が軸511aを中心として回転する。これにより、図5Dに示すように、パッケージ10の上面10aと垂直であり、かつ、凹部11の底面11bに向かう方向に遠心力Fが未硬化の封止部材30’にかかる。この状態では、パッケージ10の上面10aに平行な方向、つまり、軸511aに平行な方向には回転による遠心力はパッケージ10に働かない。
遠心力Fの大きさは、相対遠心力(RCF)で100G(×g)以上であることが好ましい。この遠心力Fは、未硬化の封止部材に波長変換部材が含まれる場合において、波長変換部材を遠心力により沈降させうる遠心力よりも十分に大きい。遠心力Fの大きさは、封止部材の母材の種類、凹部11のサイズ等によるが、好ましくは200G以上であり、より好ましくは300G以上である。遠心力Fの上限に特に制限はないが、遠心力が大きすぎると、凹部11内に形成した導電性ワイヤ21A、21B、22Aが変形したりするなど工程(D)までに形成した構造に変形が生じる可能性がある。また、封止部材30が波長変換部材以外の添加材料を含む場合、封止部材30内における添加材料が意図した分布ではなくなる可能性がある。このため、例えば、遠心力Fは500G以下であることが好ましい。
図7Cに示すように、パッケージ10に遠心力を加える間、回転軸110aに垂直な平面において、支持枠512の支持部513の中央近傍がより回転の外周側に位置するように支持部513の変形を許容してもよい。これにより、回転軸110aに垂直な平面において、支持基板300または樹脂付きリードフレーム200が円弧状に変形し、支持部513の両端が接線方向に向く。よって、支持部513に配置された支持基板300または樹脂付きリードフレーム200の複数のパッケージ10全体により均一にパッケージ10の上面10aと垂直な方向に遠心力Fを働かせることができる。
図5Eに示すように、遠心力Fを働かせることによって、未硬化の封止部材30’の上面30a’を水平に維持することができる。この状態で硬化することにより、上面30a’に広い平坦領域Rpを形成することができる。この時、未硬化の封止部材30’が表面張力等によってパッケージ10の上面10aに這い上がるのも抑制することができる。
未硬化の封止部材30’が蛍光体などの波長変換部材32を含む場合、遠心力Fによって波長変換部材32が沈降し、凹部11の底面11b側に偏在する。
上述したように遠心力雰囲気中で未硬化の封止部材30’を硬化させる。封止部材30’の母材として熱硬化型の樹脂を用いる場合は、硬化させる工程は、パッケージを未硬化の封止部材30’が硬化する温度以上の温度で保持しながら遠心力をパッケージに働かせることで硬化することができる。具体的には、オーブン500の庫内の温度を未硬化の封止部材30’を例えば、シリコーン樹脂の硬化温度以上の温度で保持することによって、パッケージ10を加熱する。保持する温度は、例えば50℃以上である。保持温度は、例えば、0.5時間以上4.0時間以下である。
未硬化の封止部材30’が硬化し始めると、未硬化の封止部材30’の収縮によって、例えば、上面30a’の中央近傍が窪み得る。しかし、遠心力Fが働くことによって、上面30a’全体が水平となるように、未硬化の封止部材30’の一部が凹部11内でわずかに移動する。よって、広い平坦領域Rpを維持しながら、未硬化の封止部材30’が硬化し、広い平坦領域Rpを有する上面30aを備えた封止部材30が凹部11内に配置される。これにより、封止部材30の上面への漏れが抑制された発光装置101が得られる。樹脂付きリードフレーム200単位で発光装置101を製造する場合には、続いて個片化工程を行う。
なお、封止部材30’の母材としてUV硬化型の樹脂を用いる場合は、遠心力雰囲気中で封止部材にUV光を照射させながら封止部材を硬化させる。また、母材として常温でも固まる材料を使用する場合においては、常温で遠心力を掛けながら封止部材を硬化させることで、広い平坦領域Rpを有する上面を備えた封止部材が凹部内に配置される。
(F)個片化する工程(S6)
パッケージ10の凹部11内に封止部材30が配置された状態において、樹脂付きリードフレーム200の絶縁部材220および接続部211、212A、212Bを切断し、複数のパッケージ10に個片化する。具体的には、図6Dにおいて破線で示すように、各パッケージ10の境界となる位置で、ブレード等で絶縁部材220および接続部211、212A、212Bを切断することによって、個々のパッケージ10に分割する。これにより、発光装置101が完成する。なお個片化はレーザー加工等、他の公知の方法により行うことができる。
(実験例)
実施形態の発光装置を作製し、色度の配光角依存性を調べた結果を説明する。図8は、上記実施形態の発光装置の製造方法に従い作製した発光装置101(実施例1)の指向角による色度座標yのずれを示す図である。横軸は配光角を示し、縦軸は、CIE色度図におけるy値のずれを0°を基準として示している。参考例1は、工程(E)に従い、遠心力をパッケージに与えた後、回転機構510の回転を停止させ、遠心力が働かない状態で未硬化の封止部材30’を硬化させ作製した発光装置の測定結果を示す。また、参考例2は、遠心力をパッケージに働かせることなく従来の製造工程に従い、作製した発光装置の測定結果を示す。
図8に示すように、実施例1では、配光角の絶対値が0°から大きくなるとΔyがマイナスになるが、配光角度の絶対値が30°〜80°の範囲でΔyの値は、概ね一定である。これに対し、参考例2では、配光角の絶対値が0°から大きくなるにつれて、Δyの値がマイナスからプラスに変化し、大きく変化する。特に、配光角度の絶対値が60°よりも大きな範囲で、Δyが増大している。これらの結果から、実施形態の発光装置によれば、特に高配光角の領域における色度ずれが抑制されていることが分かる。
また、参考例1の発光装置では、参考例2の発光装置と同様の色度の配光角依存性がみられるものの、色度ずれはある程度抑制できることが分かる。
本開示の発光装置は、照明、車載、表示装置、電子機器等、種々の用途の発光装置に好適に使用され得る。
10 パッケージ
10a 上面
10b 下面
10c〜10f 側面
11 凹部
11a 開口
11b 底面
11c 内側面
11f 中心
13 基体
14A、14B リード端子
14Ac、14Ae、14Af、14Bd、14Be、14Bf 端面
15 光反射性部材
15s 傾斜面
20 発光素子
20a 上面
21A、21B、22A 導電性ワイヤ
30 封止部材
30a 上面
31 母材
32 波長変換部材
40 保護素子
101 発光装置
110a 回転軸
130 封止部材
130a 上面
151 発光装置
200 樹脂付きリードフレーム
210 リードフレーム
211、212A、212B 接続部
220 絶縁部材
300 支持基板
300a 上面
500 オーブン
510 回転機構
510a 回転軸
511 アーム
511a 軸
512 支持枠
513 支持部

Claims (20)

  1. 上面と、前記上面に位置する開口を備えた凹部とを有するパッケージを用意する工程と、
    前記パッケージの前記凹部の底面に発光素子を配置する工程と、
    前記パッケージの前記凹部に、未硬化の封止部材を配置する工程と、
    前記未硬化の封止部材が配置されたパッケージに対して、前記上面と垂直かつ前記凹部の底面に向かう方向に遠心力をかけながら前記未硬化の封止部材を硬化させる工程と、
    を含む発光装置の製造方法。
  2. 前記未硬化の封止部材は波長変換部材を含む、請求項1に記載の発光装置の製造方法。
  3. 前記遠心力の大きさは、100×g(rcf)以上である請求項1または2に記載の発光装置の製造方法。
  4. 前記硬化させる工程において、前記パッケージの上面に平行な方向には遠心力を働かせない、請求項1から3のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
  5. 前記硬化させる工程は、前記パッケージを前記未硬化の封止部材が硬化する温度以上の温度で保持しながら前記遠心力を前記パッケージに働かせる、請求項1から4のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
  6. 前記未硬化の封止部材はシリコーン樹脂を含む、請求項1から5のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
  7. 前記用意する工程において、複数の前記パッケージが接続されたリードフレームを用意し、
    前記配置する工程および前記配置する工程を前記複数のパッケージについて行い、
    前記硬化させる工程を前記リードフレーム単位で行う、請求項1から6のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
  8. 前記硬化させる工程において、前記リードフレームを前記遠心力によって変形させる請求項7に記載の発光装置の製造方法。
  9. 前記保持する工程後、前記複数のパッケージを個片化する工程をさらに含む、請求項8に記載の発光装置の製造方法。
  10. 上面と、前記上面に位置する開口を備えた凹部とを有するパッケージと、
    前記パッケージの前記凹部の底面に配置された発光素子と、
    前記パッケージの前記凹部内において、前記発光素子を覆って配置された封止部材と、
    を備え、
    前記封止部材の上面は平坦領域を含み、
    前記平坦領域は、少なくとも前記発光素子の上方の領域を含み、
    前平坦領域は、前記パッケージの前記上面よりも下方に位置している、発光装置。
  11. 前記平坦領域は前記上面全体の面積の80%以上99%以下である請求項10に記載の発光装置。
  12. 前記封止部材の上面は、前記平坦領域から連続し、前記パッケージの凹部の開口端部に連なる傾斜領域を有する請求項10または11に記載の発光装置。
  13. 前記傾斜領域は前記平坦領域を取り囲むように位置している、請求項12に記載の発光装置。
  14. 平面視における前記傾斜領域の幅は0.01mm以上0.60mm以下である、請求項12に記載の発光装置。
  15. 前記発光素子は前記凹部の底面の中心からシフトした位置に配置されている、請求項10から13のいずれかに記載の発光装置。
  16. 前記封止部材は、前記パッケージの上面を覆っていない、請求項10から14のいずれかに記載の発光装置。
  17. 前記平坦領域の表面は、前記凹部の底面に平行である、請求項10から15のいずれかに記載の発光装置。
  18. 前記封止部材は波長変換部材を含む請求項10から17のいずれかに記載の発光装置。
  19. 前記波長変換部材は前記封止部材中において、前記パッケージの凹部の底面側に偏在している請求項18に記載の発光装置。
  20. 前記パッケージの凹部内に配置された光反射性部材をさらに含む請求項10から19のいずれかに記載の発光装置。
JP2019048979A 2019-03-15 2019-03-15 発光装置およびその製造方法 Pending JP2020150229A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019048979A JP2020150229A (ja) 2019-03-15 2019-03-15 発光装置およびその製造方法
US16/817,796 US20200295242A1 (en) 2019-03-15 2020-03-13 Light-emitting device and production method therefor
DE102020106897.2A DE102020106897A1 (de) 2019-03-15 2020-03-13 Lichtemittierende vorrichtung und herstellungsverfahren dafür
CN202010173260.4A CN111697121A (zh) 2019-03-15 2020-03-13 发光装置及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019048979A JP2020150229A (ja) 2019-03-15 2019-03-15 発光装置およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020150229A true JP2020150229A (ja) 2020-09-17

Family

ID=72241194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019048979A Pending JP2020150229A (ja) 2019-03-15 2019-03-15 発光装置およびその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20200295242A1 (ja)
JP (1) JP2020150229A (ja)
CN (1) CN111697121A (ja)
DE (1) DE102020106897A1 (ja)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002059982A1 (en) * 2001-01-24 2002-08-01 Nichia Corporation Light emitting diode, optical semiconductor elemet and epoxy resin composition suitable for optical semiconductor element and production methods therefor
JP2003513257A (ja) * 1999-10-29 2003-04-08 アベリー・デニソン・コーポレイション コーティング材料の配合および方法のための改良された組み合わせ型試験方法および装置
JP2004063554A (ja) * 2002-07-25 2004-02-26 Fuji Electric Holdings Co Ltd 液状樹脂の充填・脱泡方法及び充填・脱泡装置
JP2009135485A (ja) * 2007-11-07 2009-06-18 Mitsubishi Chemicals Corp 半導体発光装置及びその製造方法
JP2010135763A (ja) * 2008-11-05 2010-06-17 Toshiba Corp Ledデバイスの製造装置、ledデバイスの製造方法及びledデバイス
JP2015128092A (ja) * 2013-12-27 2015-07-09 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP2016072412A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 日亜化学工業株式会社 発光装置及び発光装置の製造方法
JP2017522722A (ja) * 2014-05-30 2017-08-10 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 湾曲したリードフレーム上にマウントされたled
JP2017174908A (ja) * 2016-03-22 2017-09-28 豊田合成株式会社 発光装置の製造方法
CN206992137U (zh) * 2017-06-26 2018-02-09 广州硅能照明有限公司 一种led基板离心装置
JP2019175985A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 株式会社マルコム 蛍光体沈降処理装置および発光装置の製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7517728B2 (en) * 2004-03-31 2009-04-14 Cree, Inc. Semiconductor light emitting devices including a luminescent conversion element
JP2008311477A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Minami Kk Ledディスプレーの製造方法及びその装置
JP2012028501A (ja) * 2010-07-22 2012-02-09 Toshiba Corp 発光装置
CN102347418A (zh) * 2010-08-02 2012-02-08 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管封装结构及其制造方法
TWI552389B (zh) * 2014-01-28 2016-10-01 隆達電子股份有限公司 發光二極體封裝結構及其方法
US9966515B2 (en) * 2015-12-26 2018-05-08 Nichia Corporation Light emitting device and method of manufacturing the light emitting device

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003513257A (ja) * 1999-10-29 2003-04-08 アベリー・デニソン・コーポレイション コーティング材料の配合および方法のための改良された組み合わせ型試験方法および装置
WO2002059982A1 (en) * 2001-01-24 2002-08-01 Nichia Corporation Light emitting diode, optical semiconductor elemet and epoxy resin composition suitable for optical semiconductor element and production methods therefor
JP2004063554A (ja) * 2002-07-25 2004-02-26 Fuji Electric Holdings Co Ltd 液状樹脂の充填・脱泡方法及び充填・脱泡装置
JP2009135485A (ja) * 2007-11-07 2009-06-18 Mitsubishi Chemicals Corp 半導体発光装置及びその製造方法
JP2010135763A (ja) * 2008-11-05 2010-06-17 Toshiba Corp Ledデバイスの製造装置、ledデバイスの製造方法及びledデバイス
JP2015128092A (ja) * 2013-12-27 2015-07-09 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP2017522722A (ja) * 2014-05-30 2017-08-10 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 湾曲したリードフレーム上にマウントされたled
JP2016072412A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 日亜化学工業株式会社 発光装置及び発光装置の製造方法
JP2017174908A (ja) * 2016-03-22 2017-09-28 豊田合成株式会社 発光装置の製造方法
CN206992137U (zh) * 2017-06-26 2018-02-09 广州硅能照明有限公司 一种led基板离心装置
JP2019175985A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 株式会社マルコム 蛍光体沈降処理装置および発光装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111697121A (zh) 2020-09-22
DE102020106897A1 (de) 2020-09-17
US20200295242A1 (en) 2020-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6387954B2 (ja) 波長変換部材を用いた発光装置の製造方法
US9966521B2 (en) Light emitting device
US20140151734A1 (en) Light-emitting device and method for manufacturing same
US8502251B2 (en) LED module comprising a dome-shaped color conversion layer
JP6813599B2 (ja) Ledパッケージおよびその製造方法
JP2013191872A (ja) 発光素子パッケージ
US11043615B2 (en) Light-emitting device having a dielectric multilayer film arranged on the side surface of the light-emitting element
JP7046796B2 (ja) 発光装置
KR20190038424A (ko) 발광 장치
KR101300138B1 (ko) 발광칩 패키지
JP6485503B2 (ja) 発光装置の製造方法
JP2023001231A (ja) 発光装置
JP5811770B2 (ja) 発光装置およびその製造方法
JP7177330B2 (ja) 発光装置の製造方法
US11233184B2 (en) Light-emitting device and method for manufacturing the same
JP2020150229A (ja) 発光装置およびその製造方法
JP7256372B2 (ja) 発光装置の製造方法
JP7208507B2 (ja) 発光装置及びその製造方法
JP7082280B2 (ja) 発光装置
JP6940775B2 (ja) 発光装置の製造方法
WO2017217549A1 (ja) 発光装置
WO2023282357A1 (ja) 発光装置
JP7444718B2 (ja) 発光装置
CN110323213B (zh) 发光装置的制造方法
JP2023050923A (ja) 発光装置及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200624

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210601

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210608

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210803

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211005

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220208

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20220614