JP5515946B2 - 発光ダイオードユニットの製造方法 - Google Patents
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溶融ガラス滴を固化させることにより、前記パッケージ基板に載置された前記LEDチップの前記発光面を前記ガラス体で封止する封止工程を有し、
前記パッケージ基板は、前記溶融ガラス滴と前記パッケージ基板との間に介在する空気を逃がすための空気抜き部を備えることを特徴とする発光ダイオードユニットの製造方法。
前記縦穴は、前記溝に接続していることを特徴とする前記1に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
前記横穴は、前記溝に接続していることを特徴とする前記1に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
前記横穴は、前記縦穴に接続していることを特徴とする前記1に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
第1の実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法について図1〜図5を参照して説明する。本実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法は、LEDチップから射出した光の波長を変換するための蛍光体を供給する工程(蛍光体供給工程)と、溶融ガラス滴を固化させることにより、パッケージ基板に載置されたLEDチップの発光面をガラス体で封止する工程(封止工程)と、を有している。封止工程では、LEDチップが載置されたパッケージ基板の上に、パッケージ基板よりも高温の溶融ガラス滴を滴下して固化させることにより、発光面をガラス体で封止する。なお、蛍光体供給工程では、封止工程に先立ってLEDチップの発光面に蛍光体を供給してもよいし、封止工程によって形成されたガラス体の表面に蛍光体を供給してもよい。また、LEDチップから射出した光の波長を変換する蛍光体を用いて白色光を発光する発光ダイオードユニットを製造する場合を例に挙げて説明するが、蛍光体を使用しない発光ダイオードユニットを製造する場合には、蛍光体供給工程は不要である。
ここでは、封止工程に先立って、パッケージ基板20に載置されたLEDチップ10の発光面12に蛍光体を供給する場合を例に挙げて説明するが、LEDチップ10の発光面12に蛍光体を供給する代わりに、封止工程によって形成されたガラス体の表面に蛍光体を供給してもよい。
パーハイドロポリシラザンを用いる場合、低温の加熱によってシリカガラスからなる安定な透光性部材を形成することができると共に、形成されたガラスに有機成分が残存しにくいため耐久性に優れているという利点がある。パーハイドロポリシラザンと反応しない有機溶剤として例えば、キシレン、ジブチルエーテル、ターペンなどを溶媒として用いることができる。また、前記有機溶剤に加えて、触媒等を添加してもよく、石油系混合溶剤で希釈してもよい。パーハイドロポリシラザンと有機溶剤とを含む市販の塗布液(例えば、AZエレクトロニックマテリアルズ社製アクアミカ(登録商標))を用いることも好ましい。組成物中に含まれるパーハイドロポリシラザンの固形分と蛍光体との質量比は、パーハイドロポリシラザンの固形分100質量部に対して、蛍光体100〜900質量部が好ましい。塗布後の加熱温度は150℃〜250℃が好ましく、LEDチップ10等の劣化をより抑制する観点からは150℃〜200℃とすることがより好ましい。
本工程では、LEDチップが載置されたパッケージ基板の上に、パッケージ基板よりも高温の溶融ガラス滴を滴下して固化させることにより、パッケージ基板に載置されたLEDチップの発光面をガラス体で封止する。図3(a)〜(c)は、本実施形態における封止工程を順に示す模式図である。
第2の実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法について図6〜図8を参照して説明する。本実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法は、LEDチップから射出した光の波長を変換するための蛍光体を供給する工程(蛍光体供給工程)と、溶融ガラス滴を固化させることにより、パッケージ基板に載置されたLEDチップの発光面をガラス体で封止する工程(封止工程)と、を有している。本実施形態の封止工程では、LEDチップが載置されたパッケージ基板の上にパッケージ基板よりも高温の溶融ガラス滴を滴下した後、溶融ガラス滴が固化する前に、パッケージ基板と上型とで溶融ガラス滴を加圧してガラス体を所定の形状に成形する。蛍光体供給工程については上述の第1の実施形態の場合と同様であり、蛍光体を使用しない発光ダイオードユニットを製造する場合には、蛍光体供給工程は不要である。以下、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
第3の実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法について図9を参照して説明する。本実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法は、LEDチップから射出した光の波長を変換するための蛍光体を供給する工程(蛍光体供給工程)と、溶融ガラス滴を固化させることにより、パッケージ基板に載置されたLEDチップの発光面をガラス体で封止する工程(封止工程)と、を有している。本実施形態の封止工程では、下型の上に該下型よりも高温の溶融ガラス滴を滴下し、LEDチップが載置されたパッケージ基板を上下反転させて、溶融ガラス滴が固化する前にパッケージ基板と下型とで溶融ガラス滴を加圧してガラス体を所定の形状に成形する。蛍光体供給工程については上述の第1の実施形態の場合と同様であり、蛍光体を使用しない発光ダイオードユニットを製造する場合には、蛍光体供給工程は不要である。以下、第1及び第2の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
11 電極部
12 発光面
20 パッケージ基板
21 リード部
22 バンク
23 空気抜き部
231 溝
232 横穴
233 縦穴
30 蛍光体層
40 ガラス体
43 溶融ガラス
44 溶融ガラス滴
50 重量調整部材
51 滴下ノズル
52 ヒータ
55 貫通細孔
61 上型
62 下型
100 発光ダイオードユニット
Claims (17)
- 発光面から所定の波長の光を射出するLEDチップと、前記LEDチップを載置するパッケージ基板と、前記発光面を封止するガラス体と、を備えた発光ダイオードユニットの製造方法であって、
溶融ガラス滴を固化させることにより、前記パッケージ基板に載置された前記LEDチップの前記発光面を前記ガラス体で封止する封止工程を有し、
前記パッケージ基板は、前記溶融ガラス滴と前記パッケージ基板との間に介在する空気を逃がすための空気抜き部を備え、
前記空気抜き部は、前記LEDチップを取り囲む溝を有しており、
前記封止工程では、下型の上に該下型よりも高温の前記溶融ガラス滴を滴下し、前記LEDチップが載置された前記パッケージ基板を上下反転させて、滴下された前記溶融ガラス滴が冷却を開始した後で固化する前に前記パッケージ基板と前記下型とで前記溶融ガラス滴を加圧し、前記ガラス体を所定の形状に成形することを特徴とする発光ダイオードユニットの製造方法。 - 発光面から所定の波長の光を射出するLEDチップと、前記LEDチップを載置するパッケージ基板と、前記発光面を封止するガラス体と、を備えた発光ダイオードユニットの製造方法であって、
溶融ガラス滴を固化させることにより、前記パッケージ基板に載置された前記LEDチップの前記発光面を前記ガラス体で封止する封止工程を有し、
前記パッケージ基板は、前記溶融ガラス滴と前記パッケージ基板との間に介在する空気を逃がすための空気抜き部を備え、
前記空気抜き部は、前記パッケージ基板の前記LEDチップが載置される側の面から反対側の面に向かう縦穴を有しており、
前記縦穴は、前記LEDチップが載置される側の面から反対側の面に向かって内寸が広がる形状を有しており、
前記封止工程では、下型の上に該下型よりも高温の前記溶融ガラス滴を滴下し、前記LEDチップが載置された前記パッケージ基板を上下反転させて、滴下された前記溶融ガラス滴が冷却を開始した後で固化する前に前記パッケージ基板と前記下型とで前記溶融ガラス滴を加圧し、前記ガラス体を所定の形状に成形することを特徴とする発光ダイオードユニットの製造方法。 - 発光面から所定の波長の光を射出するLEDチップと、前記LEDチップを載置するパッケージ基板と、前記発光面を封止するガラス体と、を備えた発光ダイオードユニットの製造方法であって、
溶融ガラス滴を固化させることにより、前記パッケージ基板に載置された前記LEDチップの前記発光面を前記ガラス体で封止する封止工程を有し、
前記パッケージ基板は、前記溶融ガラス滴と前記パッケージ基板との間に介在する空気を逃がすための空気抜き部を備え、
前記空気抜き部は、前記LEDチップを取り囲む溝と、前記パッケージ基板の前記LEDチップが載置される側の面から反対側の面に向かう縦穴とを有し、
前記縦穴は、前記溝に接続しており、
前記封止工程では、下型の上に該下型よりも高温の前記溶融ガラス滴を滴下し、前記LEDチップが載置された前記パッケージ基板を上下反転させて、滴下された前記溶融ガラス滴が冷却を開始した後で固化する前に前記パッケージ基板と前記下型とで前記溶融ガラス滴を加圧し、前記ガラス体を所定の形状に成形することを特徴とする発光ダイオードユニットの製造方法。 - 前記縦穴は、貫通していることを特徴とする請求項2または3に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
- 前記空気抜き部は、前記パッケージ基板の前記LEDチップが載置される内側から外側に向かう横穴を有することを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
- 発光面から所定の波長の光を射出するLEDチップと、前記LEDチップを載置するパッケージ基板と、前記発光面を封止するガラス体と、を備えた発光ダイオードユニットの製造方法であって、
溶融ガラス滴を固化させることにより、前記パッケージ基板に載置された前記LEDチップの前記発光面を前記ガラス体で封止する封止工程を有し、
前記パッケージ基板は、前記溶融ガラス滴と前記パッケージ基板との間に介在する空気を逃がすための空気抜き部を備え、
前記空気抜き部は、前記LEDチップを取り囲む溝と、前記パッケージ基板の前記LEDチップが載置される内側から外側に向かう横穴とを有し、
前記横穴は、前記溝に接続しており、
前記封止工程では、下型の上に該下型よりも高温の前記溶融ガラス滴を滴下し、前記LEDチップが載置された前記パッケージ基板を上下反転させて、滴下された前記溶融ガラス滴が冷却を開始した後で固化する前に前記パッケージ基板と前記下型とで前記溶融ガラス滴を加圧し、前記ガラス体を所定の形状に成形することを特徴とする発光ダイオードユニットの製造方法。 - 発光面から所定の波長の光を射出するLEDチップと、前記LEDチップを載置するパッケージ基板と、前記発光面を封止するガラス体と、を備えた発光ダイオードユニットの製造方法であって、
溶融ガラス滴を固化させることにより、前記パッケージ基板に載置された前記LEDチップの前記発光面を前記ガラス体で封止する封止工程を有し、
前記パッケージ基板は、前記溶融ガラス滴と前記パッケージ基板との間に介在する空気を逃がすための空気抜き部を備え、
前記空気抜き部は、前記パッケージ基板の前記LEDチップが載置される側の面から反対側の面に向かう縦穴と、前記パッケージ基板の前記LEDチップが載置される内側から外側に向かう横穴とを有し、
前記横穴は、前記縦穴に接続しており、
前記封止工程では、下型の上に該下型よりも高温の前記溶融ガラス滴を滴下し、前記LEDチップが載置された前記パッケージ基板を上下反転させて、滴下された前記溶融ガラス滴が冷却を開始した後で固化する前に前記パッケージ基板と前記下型とで前記溶融ガラス滴を加圧し、前記ガラス体を所定の形状に成形することを特徴とする発光ダイオードユニットの製造方法。 - 前記横穴は、貫通していることを特徴とする請求項5から7の何れか1項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
- 前記封止工程に先だって、前記LEDチップから射出した光の波長を変換するための蛍光体を、前記LEDチップの前記発光面に供給する工程を有することを特徴とする請求項1から8の何れか1項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
- 前記封止工程の後、前記LEDチップから射出した光の波長を変換するための蛍光体を、前記ガラス体の表面に供給する工程を有することを特徴とする請求項1から8の何れか1項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
- 前記蛍光体の供給は、前記蛍光体を分散させた組成物を塗布し、塗布した前記組成物を加熱して蛍光体層を形成することにより行うことを特徴とする請求項9又は10に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
- 前記組成物は無機ポリマーと有機溶剤とを含むことを特徴とする請求項11に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
- 前記無機ポリマーはパーハイドロポリシラザンであることを特徴とする請求項12に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
- 前記組成物は有機シロキサン化合物を含むことを特徴とする請求項11に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
- 前記蛍光体の供給は、前記蛍光体を有する第2のガラス体を積層することにより行うことを特徴とする請求項9又は10に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
- 前記第2のガラス体は、内部に前記蛍光体を分散させた混錬ガラスであることを特徴とする請求項15に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
- 前記第2のガラス体は、少なくとも一方の表面に前記蛍光体を含む蛍光体層を有することを特徴とする請求項15に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
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