JP2020198415A - 発光装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ダム材を形成するための工数を増加することなく、実装領域を複数の領域に分割可能な発光装置の製造方法を提供する。【解決手段】発光装置1の製造方法は、平面視で円形状の第1実装領域及び第1実装領域の周囲に配置され且つ平面視で円環の一部が欠落した形状を有する第2実装領域を有する基板を用いた発光装置の製造方法であって、複数の第1LEDダイを第1実装領域に実装し、複数の第2LEDダイを第2実装領域に実装し、第2実装領域の周囲を囲うように配置される第1ダム材、及び、円環の一部が欠落した箇所を塞ぐように配置される第2ダム材を形成し、複数の第1LEDダイを覆うように第1封止材を配置し、複数の第2LEDダイを覆うように第2封止材を配置するステップを有し、このステップは、第1及び第2ダム材を構成する樹脂を、1つの出射口から出射しながら、交差することなく一筆書で基板上に配置するステップを含む。【選択図】図1

Description

本発明は、発光装置の製造方法に関する。
発光ダイオード(Light Emitting Diode、LED)等の発光素子を実装する領域(以下「実装領域」という)を、2つ以上の領域に分割する技術が知られている。例えば、特許文献1には、環状の第1樹脂ダムの内側に環状低背樹脂ダムを形成する発光装置が記載されている。特許文献1に記載される発光装置は、第1樹脂ダムの内側に環状低背樹脂ダムを形成することで、実装領域を環状低背樹脂ダムの内側の実装領域と、環状低背樹脂ダムの外側の実装領域とに分割することができる。
国際公開第2012/165007号
しかしながら、特許文献1に記載される発光装置は、第1樹脂ダムに加えて2つ目のダム材である環状低背樹脂ダムを形成するため、ダム材を形成するための工数が増加して、製造コストが上昇するおそれがある。
本発明は、ダム材を形成するための工数を増加することなく、実装領域を複数の領域に分割可能な発光装置の製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係る発光装置の製造方法は、平面視で円形状の第1実装領域、及び、第1実装領域の周囲に配置され且つ平面視で円環の一部が欠落した形状を有する第2実装領域を有する基板を用いた発光装置の製造方法であって、複数の第1LEDダイを第1実装領域に実装し、複数の第2LEDダイを第2実装領域に実装し、第2実装領域の周囲を囲うように配置される第1ダム材、及び、円環の一部が欠落した箇所を塞ぐように配置される第2ダム材を形成し、複数の第1LEDダイを覆うように第1封止材を配置し、複数の第2LEDダイを覆うように第2封止材を配置する、ステップを有し、このステップは、第1及び第2ダム材を構成する樹脂を、1つの出射口から出射しながら、交差することなく一筆書で基板上に配置するステップを含む。
さらに、本発明に係る発光装置の製造方法において、基板は、第1実装領域と第2実装領域との間に配置された、平面視で2つの半円環形状の第3実装領域及び第4実装領域を更に有し、第1実装領域と第3実装領域及び第4実装領域との間に配置される第3ダム材を形成するステップを更に有し、このステップは、第1、第2及び第3ダム材を構成する樹脂を、1つの出射口から出射しながら、交差することなく一筆書で基板上に配置するステップを含むことが好ましい。
さらに、本発明に係る発光装置の製造方法は、第1ダム材と第3ダム材を連結して、第1実装領域から第2実装領域に通じる経路を形成するための第4ダム材を形成するステップを更に有し、このステップは、第1、第2、第3及び第4ダム材を構成する樹脂を、1つの出射口から出射しながら、交差することなく一筆書で基板上に配置するステップを含むことが好ましい。
さらに、本発明に係る発光装置の製造方法は、複数の第3LEDダイを第3及び第4実装領域に実装し、複数の第3LEDダイを覆うように第3封止材を配置する、ステップを更に有することが好ましい。
さらに、本発明に係る発光装置の製造方法では、第1、第2及び第3LEDダイは、全て同じ光を出射するLEDダイであり、第1封止材と第2封止材は同じ種類の第1蛍光体材料を含み、第1蛍光体材料は、第3封止材に含まれる第2蛍光体材料と異なることが好ましい。
さらに、本発明に係る発光装置の製造方法は、第1、第2及び第3LEDダイの何れかの上方に噴射孔が位置するようにマスクを配置し、マスクの上方から蛍光体が混合された液体を噴霧し、液体を気化して、蛍光体を第1、第2及び第3LEDダイの何れかに固着させる、ステップを更に有することが好ましい。
さらに、本発明に係る発光装置の製造方法では、基板は、第2実装領域と第3実装領域及び第4実装領域との間に配置された、平面視で2つの半円環形状の第5実装領域及び第6実装領域並びに平面視で円環の一部が欠落した形状を有する第7実装領域を更に有し、第1実装領域、第5実装領域、第6実装領域及び第7実装領域を仕切るために、第5実装領域及び第6実装領域の外周に沿って配置される第5ダム材を形成するステップを更に有し、このステップは、第1、第2、第3、第4及び第5ダム材を構成する樹脂を、1つの出射口から出射しながら、交差することなく一筆書で基板上に配置するステップを含むことが好ましい。
本発明に係る発光装置の製造方法は、ダム材を形成ための工数を増加することなく、実装領域を複数の領域に分割可能になる。
(a)は第1実施形態に係る発光装置の平面図であり、(b)は(a)に示すA−Aに沿う断面図である。 図1に示す回路基板の平面図である。 図1に示す第1領域〜第6領域と、第1アノード電極〜第3カソード電極との位置関係を示す図である。 図1に示す第1LEDダイ〜第3LEDダイと第1アノード電極〜第3カソード電極との接続関係を示す図である。 (a)は図1に示すダム材の材料を配置するときの順序を示す平面図であり、(b)は図1に示すダム材を配置する工程を概略的に示す図である。 (a)は第2実施形態に係る発光装置の平面図であり、(b)は(a)に示すA−Aに沿う断面図である。 図6に示す第2LEDダイの表面及び側面に赤色蛍光体を配置する工程を示す図(その1)である。 図6に示す第2LEDダイの表面及び側面に赤色蛍光体を配置する工程を示す図(その2)である。 図6に示す第2LEDダイの表面及び側面に赤色蛍光体を配置する工程を示す図(その3)である。 (a)は第1変形例に係る発光装置の平面図であり、(b)は第2変形例に係る発光装置の平面図である。
以下図面を参照して、本発明に係る発光装置の製造方法について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
(第1実施形態)
図1から図5に基づき、本発明の第1実施形態として発光装置1及びその製造方法を説明する。
(第1実施形態に係る発光装置の構成及び機能)
図1(a)は第1実施形態に係る発光装置の平面図であり、図1(b)は図1(a)に示すA−Aに沿う断面図である。
発光装置1は、基板10と、複数の第1LEDダイ11と、複数の第2LEDダイ12と、複数の第3LEDダイ13と、ダム材14と、第1封止材15と、第2封止材16とを有するCOB(Chip on Board)型の発光装置である。
基板10は、実装基板17と、回路基板18とを接着することにより形成され、第1実装領域101と、第2実装領域102と、第3実装領域103と、第4実装領域104とを有する。第1実装領域101は平面視で円形状を有し、第2実装領域102は第1実装領域101の周囲に配置され且つ平面視で円環の一部が欠落した形状を有し、第3実装領域103及び第4実装領域104は半円環形状を有し、第1実装領域101と第2実装領域102との間に配置される。
実装基板17は、アルミニウム等の金属により形成され、複数の第1LEDダイ11、複数の第2LEDダイ12及び複数の第3LEDダイ13は、シリコン系接着剤等のダイボンド材によって、実装基板17に直接接着されている。複数の第1LEDダイ11は第1実装領域101に実装され、複数の第2LEDダイ12は第2実装領域102に実装され、複数の第3LEDダイ13は第3実装領域103及び第4実装領域104に実装される。
図2は、回路基板18の平面図である。なお、図2では、開口部が示されている一方、電極は示されていない。図2の説明にあたり、特別な指示なしに図1を参照する。
回路基板18は、エポキシガラス樹脂等により形成され、第1開口部181、第2開口部182、第3開口部183、第4開口部184、第5開口部185及び第6開口部186を備える。第1開口部181及び第2開口部182は第1実装領域101に対応する位置に形成され、第3開口部183は第3実装領域103に対応する位置に形成され、第4開口部184は第4実装領域104に対応する位置に形成され、第5開口部185及び第6開口部186は第2実装領域102に対応する位置に形成される。
また、回路基板18は、第1アノード電極21と、第1カソード電極22と、第2アノード電極23と、第2カソード電極24と、第3アノード電極25と、第3カソード電極26とが配置される。第1アノード電極21は複数の第1LEDダイ11(全ての第1LEDダイ21のうちの一部の第1LEDダイ21を指す。以下同様)のそれぞれのアノードに電気的に接続され、第1カソード電極22は複数の第1LEDダイ11のそれぞれのカソードに電気的に接続される。第2アノード電極23は複数の第2LEDダイ12のそれぞれのアノードに電気的に接続され、第2カソード電極24は複数の第2LEDダイ12のそれぞれのカソードに電気的に接続される。第3アノード電極25は複数の第3LEDダイ13のそれぞれのアノードに電気的に接続され、第3カソード電極26は複数の第3LEDダイ13のそれぞれのカソードに電気的に接続される。
図3は第1実装領域101〜第4実装領域104と、第1アノード電極21〜第3カソード電極26との位置関係を示す図であり、図4は第1LEDダイ11〜第3LEDダイ13と第1アノード電極21〜第3カソード電極26との接続関係を示す図である。
図3に示すように、第1アノード電極21は、第5開口部185と第6開口部186との間、第3開口部183と第4開口部1開口部184との間、及び第1開口部181と第2開口部182との間を通過するように直線状に延伸する。第1カソード電極22は、第5開口部185と第6開口部186との間、及び第3開口部183と第4開口部184との間を通過して、第1開口部181及び第2開口部182の外周、すなわち第1実装領域の外周に沿って円弧状に引き回される。
第2アノード電極23は、第5開口部185と第6開口部186との間を通過して、第5開口部185と第6開口部186の内周、すなわち第2実装領域102の内周に沿って円弧状に引き回される。第2カソード電極24は、第5開口部185及び第6開口部186の外周、すなわち第2実装領域102の外周に沿って円弧状に引き回される。
第3アノード電極25は、第5開口部185と第6開口部186との間、第3開口部183と第4開口部184との間を通過して、第3開口部183及び第4開口部184の内周、すなわち第3実装領域103の内周に沿って円弧状に引き回される。第3カソード電極26は、第5開口部185と第6開口部186との間を通過して、第3開口部183及び第4開口部184の外周、すなわち第3実装領域103の外周に沿って円弧状に引き回される。
図4に示す第1LEDダイ11、第2LEDダイ12及び第3LEDダイ13のそれぞれは、例えば窒化ガリウム(GaN)等の半導体材料で形成され、アノードとカソードとの間に閾値電圧以上の電圧が印加されたときに450nmのピーク波長を有する青色光を出射する。
図4に示すように、第1LEDダイ11は、9個ずつ直列接続した22個のLED列を構成し、各LED列は、第1アノード電極21と第1カソード電極22との間で並列接続される。発光装置1では、第1アノード電極21と第1カソード電極22との間に第1LEDダイ11の閾値電圧の9倍の電圧が印加されると、第1LEDダイ11は、青色の光を出射する。
第2LEDダイ12は、5個ずつ直列接続した26個のLED列を構成し、各LED列は、第2アノード電極23と第2カソード電極24との間で並列接続される。発光装置1では、第2アノード電極23と第2カソード電極24との間に第2LEDダイ12の閾値電圧の5倍の電圧が印加されると、第2LEDダイ12は、青色の光を出射する。
第3LEDダイ13は、5個ずつ直列接続した26個のLED列を構成し、各LED列は、第3アノード電極25と第3カソード電極26との間で並列接続される。発光装置1では、第3アノード電極25と第3カソード電極26との間に第3LEDダイ13の閾値電圧の5倍の電圧が印加されると、第3LEDダイ13は、青色の光を出射する。
再び、図1に戻り、ダム材14について説明する。ダム材14は、同心円状の平面形状を有し、且つ、ダム材14を構成する樹脂を、1つの出射口から出射しながら、十字形で交差することなく一筆書で基板10上に配置することで形成される。すなわち、ダム材14がT字形で交差するところを始点とすれば、ダム材14が一筆書きできる形状であることが分かる。ダム材14は、白色粒子が混入された不透明なシリコーン樹脂等の合成樹脂により形成されている。ダム材14は、十字形で交差せずに一筆書により形成されるので、全体に亘って均一の高さを有する。
ダム材14は、例えば、高いチキソトロピー性を有する材料を用いて形成できる。チキソトロピー性を有する材料は、応力を加えることにより流動性が増加し、応力を加えることを停止することにより流動性が低下する。
まず、応力が加えられて流動性の高い状態の樹脂(材料)を、ディスペンサから第1開口部181〜第6開口部186の周囲を囲うように回路基板18上に押し出す。回路基板18に押し出された樹脂は応力がかからなくなるので流動性が低下し、ダム材14の形状となる。この樹脂を加熱等で硬化することによりダム材14が得られる。また、高いチキソトロピー性を有する材料ではなく、高い粘度を有する材料を用いて、ダム材14を形成してもよい。
図1に示すように、ダム材14は、第1ダム材141と、第2ダム材142と、第3ダム材143と、第4ダム材144と、第5ダム材145を有する。第1ダム材141は、第2実装領域102の周囲を囲うように配置される。第2ダム材142は、第2実装領域102の円環の一部が欠落した箇所を塞ぐように第1ダム材141の端部に配置される。第3ダム材143は、第1実装領域101と、第3実装領域103及び第4実装領域104とを仕切るために、第1実装領域101の外周に沿って配置される。第4ダム材144は、第3ダム材143と第5ダム材145を連結して、第1実装領域101から第2実装領域102に通じる経路を形成するように配置される。第5ダム材145は、2本存在し、第2実装領域102と第3実装領域103の間に設けられ、一端が第2ダム材142、他端が第4ダム材144と接続する。
図1に示す第1封止材15及び第2封止材16は、例えばエポキシ樹脂又はシリコーン樹脂等の無色且つ透明な合成樹脂で形成される。第1封止材15は第1LEDダイ11及び第2LEDダイ12を封止し、第2封止材16は第3LEDダイ13を封止する。第1封止材15及び第2封止材16は、第1LEDダイ11、第2LEDダイ12及び第3LEDダイ13が出射した青色の光を変換して黄色の光を出射する黄色蛍光体が含有される。
第1封止材15及び第2封止材16が含有する黄色蛍光体は、例えばYAG(Yttrium Aluminum Garnet)である。第1封止材15及び第2封止材16に黄色蛍光体が含有されることで、発光装置1は、第1LEDダイ11〜第3LEDダイ13が出射する青色と、黄色蛍光体から出射される黄色とが混色して白色の光を出射する。
また、第1封止材15は暖色(色温度3500K)の光を出射する蛍光体が含有され、第2封止材16は寒色(色温度6500K)の光を出射する蛍光体が含有されてもよい。暖色(色温度3500K)の光を出射する蛍光体及び寒色(色温度6500K)の光を出射する蛍光体は、比率が調整された緑色蛍光体及び赤色蛍光体であってもよい。
緑色蛍光体は、第1LEDダイ11〜第3LEDダイ13が出射した青色光を吸収して緑色に発光する(BaSr)2SiO4:Eu2+等の蛍光体である。赤色蛍光体は、第1LEDダイ11〜第3LEDダイ13が出射した青色光を吸収して赤色に発光するCaAlSiN3:Eu2+等の蛍光体である。
(第1実施形態に係る発光装置の製造方法)
発光装置1の製造方法として、以下の6つの工程(第1〜第6工程)を説明する。第1〜第3及び第5、6工程の説明にあたり図1等を明示せずに参照し、第4工程の説明では図5を参照する。まず、第1工程において、実装基板17と回路基板18とが接着されて基板10が形成される。次いで、第2工程において、第1LEDダイ11、第2LEDダイ12及び第3LEDダイ13は、実装基板17に実装される。第1LEDダイ11は第1実装領域101に実装され、第2LEDダイ12は第2実装領域102に実装され、第3LEDダイ13は第3実装領域103及び第4実装領域104に実装される。
次いで、第3工程において、実装基板17に実装されたLEDダイ11〜13と回路基板182に形成されたアノード電極21、23,25及びカソード電極22、24、26の間がワイヤボンディングされる。すなわち、第1LEDダイ11(LED列に含まれる第1LED11のうち高電圧側端部のLED11及び低電圧側端部の第1LED11を指す。以下同様)は、第1アノード電極21及び第1カソード電極22にワイヤボンディングにより接続される。第2LEDダイ12は、第2アノード電極23及び第2カソード電極24にワイヤボンディングにより接続される。第3LEDダイ13は、第3アノード電極25及び第3カソード電極26にワイヤボンディングにより接続される。同時に、直列接続されるLEDダイ11〜13についてもアノードとカソード間がワイヤボンディングされる。
次いで、第4工程において、ダム材14を構成する樹脂を、ディスペンサの1つの出射口から出射しながら、十字型に交差させることなく且つ一筆書によって配置することで、ダム材14が形成される。以下、図5により、さらに詳しく第4工程を説明する。
図5(a)はダム材14を配置するときの順序を示す平面図であり、図5(b)はダム材14を配置する工程を概略的に示す図である。
図5(a)において矢印A及びFで示される2個の頂点は、当該頂点に繋がっている辺の数(以下「次数」という)が3である。一方、矢印B〜E、G及びHで示される6個の頂点は、次数が2である。また、ダム材14は、次数が4以上である頂点を有さない。ダム材14は、次数が3である矢印Aで示される頂点を始点とし、次数が3である矢印Fで示される頂点を終点とすることで、交差せずに一筆書によりダム材を配置することができる。
ダム材14を構成する樹脂は、図5(b)に示すダム材供給装置50(ディスペンサ)の内部で流動性が低下しないように、応力が加えられており、1つの出射口51から出射されながら基板10に配置される。この樹脂は、基板10に配置されることで、応力が加えられなくなり、基板10に固定的に配置される。
続いて、図5(a)に基づき、ダム材14を形成する手順についてさらに詳しく説明すする。まず、ダム材14を構成する樹脂は、図5において矢印Aで示される頂点から矢印Bで示される頂点まで第3実装領域103の外周に沿って円弧状に配置され、第5ダム材145の一方を形成する。次いで、ダム材14を構成する樹脂は、矢印Bで示される頂点から矢印Cで示される頂点まで第3実装領域103の第4実装領域104に対向する辺に沿って直線状に配置され、第4ダム材144の一方を形成する。次いで、ダム材14を構成する樹脂は、矢印Cで示される頂点から矢印Dで示される頂点まで第1実装領域101の外周に沿って円弧状に配置され、第3ダム材143を形成する。次いで、ダム材14を構成する樹脂は、矢印Dで示される頂点から矢印Eで示される頂点まで第4実装領域104の第3実装領域103に対向する辺に沿って直線状に配置され、第4ダム材144の他方を形成する。
矢印Bで示される頂点から矢印Cで示される頂点までの辺と、矢印Dで示される頂点から矢印Eで示される頂点までの辺とにより形成される第4ダム材144は、第1実装領域101から第2実装領域102に通じる経路(隘路)を形成する。
次いで、ダム材14を構成する樹脂は、矢印Eで示される頂点から矢印Fで示される頂点まで第4実装領域104の外周に沿って円弧状に配置され、第5ダム材145の他方を形成する。次いで、ダム材14を構成する樹脂は、矢印Fで示される頂点から矢印Gで示される頂点まで直線状に配置される。
次いで、ダム材14を構成する樹脂は、矢印Gで示される頂点から矢印Hで示される頂点まで第2実装領域102の外周に沿って円弧状に配置され、第1ダム材141を形成する。そして、ダム材14を構成する樹脂は、矢印Hで示される頂点から矢印Fで示される頂点に接する点IまでJ字状に配置される。以上の過程により、ダム材14を構成する樹脂は、十字形で交差することなく一筆書で基板10上に配置される。第4工程の最後に、ダム材14を構成する樹脂は加熱により硬化する。
次いで、第5工程において、第1LEDダイ11及び第2LEDダイ12を覆うように第1封止材15が配置される。第1実装領域101に配置される第1封止材15は、第1実装領域101から第2実装領域102に通じる経路を介して、第2実装領域102に配置される第1封止材15と接続される。そして、第6工程において、第3LEDダイ13を覆うように第2封止材16が配置される。
(第1実施形態に係る発光装置の作用効果)
発光装置1では、ダム材14は、交差することなく一筆書可能なように配置されるので、ダム材14を単一の工程で配置することができる。この結果、発光装置1では、ダム材14の高さを一定に保ちながら、ダム材14を形成するための工数を増加することなく、実装領域を複数の領域に分割することができる。
また、発光装置1では、ダム材14は、第2実装領域102の欠けた領域並びに第3実装領域103及び第4実装領域104の間の領域に直線状の部分を有する。ここで、ダム材14は、第1アノード電極21〜第3カソード電極26の一部を覆う。すなわち、発光装置1は、ダム材14の直線状の部分を第1アノード電極21〜第2カソード電極24の一部を覆うように配置することで、第2、第3及び第4実装領域102、013、104を広くできるため、光を効率良く出射することができる。
また、発光装置1は、第4ダム材144によって第1実装領域101から第2実装領域102に通じる経路を形成することで、第1実装領域101及び第2実装領域102を単一の封止材である第1封止材15により封止することができ、製造コストを低減できる。
また、前述のように、発光装置1では、ダム材14は、十字型で交差することなく一筆書可能なように配置されるので、ダム材14の高さを均一にすることができる。
また、発光装置1では、第1LEDダイ11〜第3LEDダイ13は、互いに独立して電力供給可能であり、ダム材14で分割された4個の実装領域101〜104に別々に配置されている。すなわち、第1LEDダイ11〜第3LEDダイ13の発光量を個別に調整したとき、それぞれのLEDダイ11〜13が出射した光(蛍光体による発光も含む)が他の実装領域に透過することを防止できるので、実装領域間のコントラストを強くすることができる。
(第2実施形態)
図6から図9に基づき、本発明の第2実施形態として発光装置2及びその製造方法を説明する。
(第2実施形態に係る発光装置の構成及び機能)
図6(a)は第2実施形態に係る発光装置2の平面図であり、図6(b)は図6(a)に示すA−Aに沿う断面図である。
発光装置2は、複数の第1LEDダイ31、複数の第2LEDダイ32及び複数の第3LEDダイ33を、複数の第1LEDダイ11、複数の第2LEDダイ12及び複数の第3LEDダイ13の代わりに有することが発光装置1と相違する。また、発光装置2は、赤色蛍光体34を有することが発光装置1と相違する。また、発光装置2は、第1封止材35及び第2封止材36を、第1封止材15及び第2封止材16の代わりに有することが発光装置1と相違する。複数の第1LEDダイ31〜第3LEDダイ33、赤色蛍光体34、第1封止材35及び第2封止材36以外の発光装置2の構成素子及びその構成並びに機能は、同一符号が付された発光装置1の構成素子及びその構成並びに機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
第1LEDダイ31は、インジウム窒化ガリウム(InGaN)、アルミニウムインジウムガリウムリン(AlGaInP)及びテルル化亜鉛(ZnTe)等の半導体材料で形成される。第1LEDダイ31は、アノードとカソードとの間に閾値電圧以上の電圧が印加されたときに555nmの主波長を有する緑色光を出射する。
第2LEDダイ32は、例えば窒化ガリウム(GaN)等の半導体材料で形成され、アノードとカソードとの間に閾値電圧以上の電圧が印加されたときに450nmのピーク波長を有する青色光を出射する。
第3LEDダイ33は、例えば窒化ガリウム(GaN)等の半導体材料で形成され、アノードとカソードとの間に閾値電圧以上の電圧が印加されたときに450nmのピーク波長を有する青色光を出射する。
赤色蛍光体34は、例えば、CASN蛍光体(CaAlSiN3)等の第2LEDダイ32から入射する青色光を赤色光に変換して出射する蛍光体である。赤色蛍光体34は、複数の第2LEDダイ32の表面及び側面を覆うように配置される。
第1封止材35及び第2封止材36は、例えばエポキシ樹脂及びシリコーン樹脂等の無色且つ透明な合成樹脂で形成される。第1封止材15は第1LEDダイ31、第2LEDダイ32及び赤色蛍光体34を封止し、第2封止材36は第3LEDダイ33を封止する。第1封止材35及び第2封止材36は、蛍光体を含有しないことが第1封止材15及び第2封止材16と相違する。
(第2実施形態に係る発光装置の製造方法)
発光装置2の製造方法として、以下の7つの工程(第1〜第7工程)を説明する。第1〜第4及び第5、6工程の説明にあたり図6等を明示せずに参照し、第5工程の説明では図7〜9を参照する。まず、第1工程において、実装基板17と回路基板18とが接着されて基板10が形成される。次いで、第2工程において、第1LEDダイ31、第2LEDダイ32及び第3LEDダイ33は、実装基板17に実装される。第1LEDダイ31は第1実装領域101に実装され、第2LEDダイ32は第2実装領域102に実装され、第3LEDダイ33は第3実装領域103及び第4実装領域104に実装される。
次いで、第3工程において、実装基板17に実装されたLEDダイ31〜33と回路基板18に形成されたアノード電極21、23、25及びカソード電極22、24、26の間がワイヤボンディングされる。すなわち、第1LEDダイ31は、第1アノード電極21及び第1カソード電極22にワイヤボンディングにより接続される(LED列に含まれる第1LED31のうち高電圧側端部のLED31及び低電圧側端部の第1LED31を指す。以下同様)。第2LEDダイ32は、第2アノード電極23及び第2カソード電極24にワイヤボンディングにより接続される。第3LEDダイ33は、第3アノード電極25及び第3カソード電極26にワイヤボンディングにより接続される。同時に、直列接続されるLEDダイ31〜33についてもアノードとカソード間がワイヤボンディングされる。次いで、第4工程において、第2LEDダイ32の表面及び側面に赤色蛍光体34が配置される。以下、図7〜図9により、さらに詳しく第4工程を説明する。
図7〜図9は、第2LEDダイ32の表面及び側面に赤色蛍光体34を配置する工程を示す図である。図7(a)、8(a)及び9(a)は、マスク200及び発光装置2の平面図であり、図7(b)、8(b)及び9(b)は図7(a)、8(a)及び9(a)のそれぞれのA−A線に沿う断面図である。
まず、図7(b)に示すように、噴射孔201が形成されたマスク200は、第2LEDダイ32の上方に噴射孔201が位置するように配置される。噴射孔201は、一例では、図7(a)に示すように、口径が第2LEDダイ32の対角線の長さと一致する円形の貫通孔である。噴射孔201は、第2LEDダイ32のそれぞれに対応して第2LEDダイ32の数と同一数の130個形成される。
次いで、図8(b)に示すように、マスク200の上方から、赤色蛍光体34が混合された液体211(溶媒(分散媒)中に赤色蛍光体34の微粒子が分散されているとともにシリコン樹脂が溶解しているもの)が噴霧装置210から噴霧される。噴霧装置210は、好ましくは、マスク200の上方40mmの高さから液体211を噴霧する。次いで、基板10が加熱されて、液体211(溶媒)が気化する。このとき、液体211に含まれる赤色蛍光体34は、第2LEDダイ32の表面及び側面に固着する。液体211を噴霧する噴霧工程及び赤色蛍光体34を第2LEDダイ32の表面及び側面に固着する固着工程は、複数回に亘って繰り返される。噴霧工程及び固着工程が繰り返される回数は、例えば70回である。
そして、マスク200が基板10の上方から除去される。以上の工程により、図9に示されるように、第2LEDダイ32の表面及び側面は、赤色蛍光体34によって覆われる。
次いで、第5工程において、ダム材14が交差することなく一筆書によって配置される。次いで、第6工程において、第1LEDダイ31、第3LEDダイ33及び赤色蛍光体34を覆うように第1封止材35が配置される。そして、第7工程において、第2LEDダイ32を覆うように第2封止材36が配置される。
(変形例)
発光装置1及び2では、LEDダイが実装される実装領域は3個の実装領域に分割されるが、実施形態に係る発光装置では、LEDダイが実装される実装領域は、2個の実装領域に分割されてもよく、4つ以上の実装領域に分割されてもよい。そこで、図10により本発明の実施形態に係る発光装置について説明する。
図10(a)は第1変形例に係る発光装置の平面図であり、図10(b)は第2変形例に係る発光装置の平面図である。なお、図10では、ダム材、実装領域だけを示し、LEDダイ等その他の部材は図示していない。
図10(a)に示す発光装置3は、ダム材44をダム材14の代わりに有することが発光装置1と相違する。ダム材44以外の発光装置3の構成要素の構成及び機能は、発光装置1の構成要素の構成及び機能と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。
ダム材44は、ダム材14と同様に、十字形で交差することなく一筆書可能なように配置されている。ダム材44は、LEDダイが実装される実装領域を第1実装領域301と第2実装領域302とに分割する。第1実装領域301は平面視で円形状の形状を有し、第2実装領域302は第1実装領域301の周囲に配置され且つ平面視で円環の一部が欠落した形状を有する。
ダム材44は、次数が2である2個の頂点と、次数が3である2個の頂点A、Bとを有し、次数が4以上である頂点を有さない。
ダム材44は、第2実装領域302の周囲を囲うように配置された第1ダム材441と、第2実装領域302の円環の一部が欠落した箇所を塞ぐように配置された第2ダム材442とを有する。
ダム材44を構成する樹脂は、図10(a)において矢印Aで示される始点から矢印Bで示される終点まで、ダム材供給装置50(ディスペンサ。図5(b)参照)の1つの出射口51から出射されながら基板10に配置されることで、交差することなく一筆書で配置される。
図10(b)に示す発光装置4は、ダム材54をダム材14の代わりに有することが発光装置1と相違する。ダム材54以外の発光装置4の構成要素の構成及び機能は、発光装置1の構成要素の構成及び機能と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。
ダム材54は、ダム材14と同様に交差することなく一筆書可能なように配置されている。ダム材54は、LEDダイが実装される実装領域を第1実装領域401と第2実装領域402と第3実装領域403と第4実装領域404と第5実装領域405とに分割する。
ダム材54は、次数が2である12個の頂点と、次数が3である2個の頂点とを有し、次数が4以上である頂点を有さない。
ダム材54は、第2実装領域402の周囲を囲うように配置された第1ダム材541と、図中、第2実装領域402の円環の一部が欠落した箇所の上部に配置された第2ダム材542とを有する。ダム材54は、第2実装領域402と第3実装領域403及び第4実装領域404との間に配置される第3ダム材543を更に有する。ダム材54は、第3ダム材543と後述する第5ダム材545を連結して、第1実装領域401から第2実装領域402に通じる経路(隘路)を形成する第4ダム材544を更に有する。ダム材54は、第3実装領域403及び第4実装領域404と第7実装領域407を仕切るために、第7実装領域407の外周に沿って配置された第5ダム材545を更に有する。
ダム材54を構成する樹脂は、図10(b)において矢印Aで示される始点から矢印Bで示される終点まで、ダム材供給装置50(ディスペンサ。図5(b)参照)の1つの出射口51から出射されながら基板10に配置されることで、交差することなく一筆書で配置される。
実施形態に係る発光装置では、ダム材は、次数が2である偶数個の頂点と、次数が3である2個の頂点とを有し、次数が4以上である頂点を有さないことで、交差することなく始点と終点とが異なるように一筆書により形成される。
また、実施形態に係る発光装置では、ダム材は、次数が2である偶数個の頂点のみを有し、次数が3以上である頂点を有さないように形成されてもよい。実施形態に係る発光装置では、数が2である偶数個の頂点のみを有し、次数が3以上である頂点を有さないことで、交差することなく始点と終点とが一致するように一筆書により形成される。
また、発光装置1では、第1封止材15及び第2封止材16は黄色蛍光体を含有するが、第1封止材15及び第2封止材16が含有する蛍光体は黄色蛍光体に限定されるものではなく、他の色を出射する蛍光体を含有してもよい。実施形態に係る発光装置では、封止材は、例えば(BaSr)2SiO4:Eu2+等の緑色蛍光体、及びCaAlSiN3:Eu2+等の赤色蛍光体等の複数の種類の蛍光体を含有してもよい。
また、実施形態に係る発光装置では、封止材は、複数の種類の蛍光体を含有してもよい。実施形態に係る発光装置では、封止材は、例えば緑色蛍光体及赤色蛍光体を含有してもよく、緑色蛍光体及び赤色蛍光体に加えて黄色蛍光体を含有してもよい。
また、発光装置2では、赤色蛍光体34は、第3LEDダイ33の表面及び側面に配置されるが、実施形態に係る発光装置では、蛍光体は、複数のLEDダイの何れかの表面及び側面に配置されてもよい。例えば、実施形態に係る発光装置では、蛍光体は、円形状の平面形状を有する第1実装領域に実装されるLEDダイの表面及び側面に配置されてもよい。また、実施形態に係る発光装置では、蛍光体は、第1実装領域の外側に第1実装領域と同心円状に配置された第2実装領域に実装されるLEDダイの表面及び側面に配置されてもよい。また、実施形態に係る発光装置では、蛍光体は、第1実装領域、第2実装領域及び第3実装領域の何れか2つ以上の実装領域に実装されるLEDダイの表面及び側面に配置されてもよい。
また、発光装置2では、第3LEDダイ33から出射された赤色蛍光体34が、第3LEDダイ33の表面及び側面に配置される。しかしながら、実施形態に係る発光装置では、蛍光体は、緑色蛍光体及び黄色蛍光体等の他の色の光を出射する蛍光体がLEDダイの表面及び側面に配置されてもよい。蛍光体は、スポット印刷によりLEDダイに塗布しても良い。
また、実施形態に係る発光装置は、蛍光体を有していなくてもよい。すなわち、実施形態に係る発光装置では、蛍光体は、封止材に含有されず、且つ、LEDダイの表面及び側面に配置されなくてもよい。
1〜4 発光装置
10 基板
11、31 第1LEDダイ
12、32 第2LEDダイ
13、33 第3LEDダイ
14、44、54 ダム材
15、35 第1封止材
16、36 第2封止材
17 実装基板
18 回路基板
34 赤色蛍光体

Claims (7)

  1. 平面視で円形状の第1実装領域、及び、前記第1実装領域の周囲に配置され且つ平面視で円環の一部が欠落した形状を有する第2実装領域を有する基板を用いた発光装置の製造方法であって、
    複数の第1LEDダイを前記第1実装領域に実装し、
    複数の第2LEDダイを前記第2実装領域に実装し、
    前記第2実装領域の周囲を囲うように配置される第1ダム材、及び、前記円環の一部が欠落した箇所を塞ぐように配置される第2ダム材を形成し、
    前記複数の第1LEDダイを覆うように第1封止材を配置し、
    前記複数の第2LEDダイを覆うように第2封止材を配置する、ステップを有し、
    前記ステップは、前記第1及び第2ダム材を構成する樹脂を、1つの出射口から出射しながら、交差することなく一筆書で前記基板上に配置するステップを含む、
    ことを特徴とする発光装置の製造方法。
  2. 前記基板は、前記第1実装領域と前記第2実装領域との間に配置された、平面視で2つの半円環形状の第3実装領域及び第4実装領域を更に有し、
    前記第1実装領域と前記第3実装領域及び前記第4実装領域との間に配置される第3ダム材を形成するステップを更に有し、
    前記ステップは、前記第1、第2及び第3ダム材を構成する樹脂を、1つの出射口から出射しながら、交差することなく一筆書で前記基板上に配置するステップを含む、請求項1に記載の発光装置の製造方法。
  3. 前記第1ダム材と前記第3ダム材を連結して、前記第1実装領域から前記第2実装領域に通じる経路を形成するための第4ダム材を形成するステップを更に有し、
    前記ステップは、前記第1、第2、第3及び第4ダム材を構成する樹脂を、1つの出射口から出射しながら、交差することなく一筆書で前記基板上に配置するステップを含む、請求項2に記載の発光装置の製造方法。
  4. 前記複数の第3LEDダイを前記第3及び第4実装領域に実装し、
    前記複数の第3LEDダイを覆うように第3封止材を配置する、ステップを更に有する、請求項2又は3に記載の発光装置の製造方法。
  5. 前記第1、第2及び第3LEDダイは、全て同じ光を出射するLEDダイであり、
    前記第1封止材と前記第2封止材は同じ種類の第1蛍光体材料を含み、前記第1蛍光体材料は、前記第3封止材に含まれる第2蛍光体材料と異なる、請求項4に記載の発光装置の製造方法。
  6. 前記第1、第2及び第3LEDダイの何れかの上方に噴射孔が位置するようにマスクを配置し、
    前記マスクの上方から蛍光体が混合された液体を噴霧し、
    前記液体を気化して、前記蛍光体を前記第1、第2及び第3LEDダイの何れかに固着させる、ステップを更に有する、請求項4に記載の発光装置の製造方法。
  7. 前記基板は、前記第2実装領域と前記第3実装領域及び前記第4実装領域との間に配置された、平面視で2つの半円環形状の第5実装領域及び第6実装領域並びに平面視で円環の一部が欠落した形状を有する第7実装領域を更に有し、
    前記第1実装領域、前記第5実装領域、前記第6実装領域及び前記第7実装領域を仕切るために、前記第5実装領域及び前記第6実装領域の外周に沿って配置される第5ダム材を形成するステップを更に有し、
    前記ステップは、前記第1、第2、第3、第4及び第5ダム材を構成する樹脂を、1つの出射口から出射しながら、交差することなく一筆書で前記基板上に配置するステップを含む、請求項4に記載の発光装置の製造方法。
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