JP6395048B2 - パッケージ及び発光装置の製造方法 - Google Patents
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Description
平均粒子径の値は、空気透過法又はFisher-SubSieve-Sizers-No.(F.S.S.S.)によるものとする。
(発光装置1)
図1は、実施の形態1に基づく発光装置1を示す概略斜視図である。また、図2は、実施の形態1に基づく発光装置の一点破線A−A断面における概略断面図及び拡大模式図である。
発光装置1は、発光素子2と、発光素子2を載置するパッケージ3と、発光素子2を被覆する封止部材11と、を備えている。パッケージ3は、リード4と、リード4を保持する樹脂成形体5と、を有する。樹脂成形体5は、第1反射部材7を表面に接着した充填剤8を第1樹脂6中に含有している。本実施形態においては、樹脂成形体5には、更に第2反射部材9を含有してもよい。
パッケージ3は、底面10aと、側壁10bと、を持つ凹部10を有し、底面10aの半分以上はリード4が露出しており、側壁10bは樹脂成形体5で形成している。発光素子2は、凹部10の底面10aのリード4の上に載置している。
封止部材11を凹部10内に充填しており、封止部材11はリード4と、発光素子2を被覆する。封止部材11には、発光素子2からの波長を変換させる蛍光物質や、発光素子2からの光を散乱させる第3の光反射部材を含有してもよい。
第1反射部材7は絶縁性、導電性のいずれであっても良い。
絶縁性の第1反射部材を使用することにより、リード4と第1反射部材7が接触しても発光装置1は短絡しない。短絡しないため、第1反射部材7を樹脂成形体5中に高充填することができ、樹脂成形体5の反射率を高めることができる。また凹部10の側壁10bの厚さを薄くすることができる。発光素子2の周囲に設けられる凹部10の側壁10bの厚さが薄い場合においても、発光素子2から放出される光が樹脂成形体5から外部に漏れたり樹脂成形体5に吸収されたりすることを低減することができる。よって、薄型のパッケージを有する発光装置において、特に効果的である。
一方、導電性の第1反射部材7を使用することにより発光素子からの熱を効率良く外部に放出することができる。ただし、導電性の第1反射部材7を用いる場合は、発光装置1が短絡しない程度に樹脂成形体5に含有しておく必要がある。
樹脂成形体5は、上述のように、少ない量の第1反射部材7で効率良く充填剤8への光入射を防ぐことができる。これにより、充填剤8及び第1反射部材7が均一に第1樹脂6中に設けられた樹脂成形体よりも、硬化前の樹脂成形体組成物の粘度が上がることを抑制でき、金型成形しやすい。
例えば、充填剤8として使用するワラストナイトと、第1反射部材7として使用する酸化チタンと、第1樹脂6として使用するポリアミド樹脂と、を例にとって説明する。ワラストナイトは、酸化チタンよりも高い反射率を有している。またワラストナイトは、酸化チタンよりも粒子径が大きい。そのため、ワラストナイトのみをポリアミド樹脂中に充填した発光装置が知られている。この発光装置は、凹部10の側壁10bの強度が高い。しかし、ワラストナイトは、酸化チタンよりも屈折率が低い。特にワラストナイトとポリアミド樹脂との屈折率差が、酸化チタンとポリアミド樹脂との屈折率差よりも小さい。そのため、ワラストナイトのみをポリアミド樹脂中に充填した発光装置の場合、発光素子2からの光はポリアミド樹脂及びワラストナイト中を透過し外部に漏れるため、発光装置からの発光出力は低くなる。
一方、酸化チタンは、ワラストナイトよりも屈折率が大きい。特に酸化チタンとポリアミド樹脂との屈折率差は、ワラストナイトとポリアミド樹脂との屈折率差よりも大きい。そのため酸化チタンのみをポリアミド樹脂に充填した発光装置がある。この発光装置は、凹部10の側壁10bから漏れる発光素子2の光量が少ないため、発光装置からの発光出力は高くなる。しかし、酸化チタンは、ワラストナイトよりも粒子径が小さい。そのため、酸化チタンのみをポリアミド樹脂中に充填した発光装置の場合、凹部10の側壁10bの強度が低い。
そこで、酸化チタンを表面に接着したワラストナイトをポリアミド樹脂中に含有することにより、凹部10の側壁10bから漏れる発光素子2からの光量を低減し、発光装置からの発光出力を高めることができる。また、凹部10の側壁10bの強度を高めることもできる。また、ワラストナイトよりも酸化チタンが光隠蔽率、着色力も高いので、ワラストナイトを透過していた光をワラストナイトの表面に設けた酸化チタンで反射させることで、パッケージの反射率を高くすることができる。
発光素子2は、基板上にGaAlN、ZnS、ZnSe、SiC、GaP、GaAlAs、AlN、InN、AlInGaP、InGaN、GaN、AlInGaN等の半導体を発光層として形成させたものが用いられる。このうち紫外領域又は可視光の短波長領域(360nm〜550nm)に発光ピーク波長を有する窒化物系化合物半導体素子を用いることができる。発光出力の高い発光素子2を用いた場合でも、第1樹脂6中に添加されている第1反射部材7は、光反射性を有することから、第1樹脂6に発光素子2からの光が入射することに基づく第1樹脂6の劣化を抑制することができ、パッケージ3は高い耐光性を有するからである。なお、可視光の長波長領域(551nm〜780nm)に発光ピーク波長を有する発光素子も用いることができる。
パッケージ3は、リード4と、リード4を保持する樹脂成形体5を有する。パッケージ3は、リード4と樹脂成形体5で構成される底面10aと、樹脂成形体5で構成される側壁10bと、によって形成される凹部10を有する。発光素子2は凹部10に収納され、側壁10bは、発光素子2の周囲に設けられている。パッケージ3は、発光素子2からの光を反射させる部分を樹脂成形体5に備えるものであれば特に限定されない。例えば、パッケージ3は、凹部10を有しない板状のものや、基板と、基板上に設けられたリード4と、基板若しくはリード上に設けられた樹脂成形体5と、を有するものでもよい。
リード4は、パッケージ3の凹部10の底面10aに露出して形成される。
リード4において、底面10aに露出する部分は、アノード、カソードの2つが少なくとも露出し、発光素子2と電気的に接続する。なお、リード4はどのような形状であってもよく、例えば、板状、塊状、膜状であってもよく、波形状、凹凸を有するものであってもよい。リード4の厚みは一定であってもよいし、部分的に厚い部分又は薄い部分があってもよい。リード4の幅は、特に限定されないが、放熱性が向上するので、より広い方が好ましい。リード4の材料は特に限定されず、電気伝導率及び熱伝導率の比較的大きな材料で形成する方が好ましい。このような材料で形成することにより、発光素子から発生する熱を効率的に外部に逃がすことができる。例えば、リード4の材料は、200W/(m・K)程度以上の熱伝導率を有しているもの、比較的大きい機械的強度を有するもの、あるいは打ち抜きプレス加工又はエッチング加工等が容易なものが好ましい。具体的なリード4の材料としては、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属又は鉄・ニッケル合金、燐青銅等の合金等が挙げられる。また、リード4の表面には、搭載される発光素子からの光を効率よく取り出すために金、銀、アルミニウム等の反射メッキが施されていることが好ましい。メッキ表面の光沢度は、光取り出し効率、製造コストの面から見て、0.2〜2.0の範囲が好ましい。
樹脂成形体5は、第1反射部材7が表面に接着した充填剤8を第1樹脂6中に含有している。または、樹脂成形体5は、少なくとも、第1樹脂6と、第1樹脂6に添加される充填剤8と、充填剤8より光反射性が高い絶縁性の第1反射部材7と、を有し、第1反射部材7は充填剤8の周辺に偏在して設けられる。
更に、本実施形態においては、樹脂成形体5は、第2反射部材9を有する。
明細書において、「偏在」とは、充填剤8の周辺と充填剤8の周辺ではない箇所を比較した時、第1反射部材7が充填剤8の周辺の方に多く設けられることをいう。また、「周辺」については、具体的には、充填剤8の表面から20μm程度以下、好ましくは10μm程度以下を指す。
第1樹脂6は特に限定されず、液晶ポリマー、ポリアミド樹脂、ポリフタルアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等、熱可塑性樹脂を用いることができる。また、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等、熱硬化性樹脂を用いることもできる。熱可塑性樹脂は、熱硬化性樹脂に比べて、耐光性が低いため、光による劣化を抑制するという点で、熱可塑性樹脂を用いることがより効果的である。
第1樹脂6中に適量の第1反射部材7及び/又は第2反射部材9を含有させることにより、樹脂成形体5の反射率を高めることができる。さらに、第1樹脂6がやわらかい場合、適量の充填剤8、第1反射部材7を含有させることにより、樹脂成形体5に適当な硬さを付与することができる。例えば、発光装置製造フローにおいて、パッケージを切断して個片化する工程(ダイシング工程)を経て製造される場合、適当な硬さを付与された樹脂成形体5を有するパッケージは、ダイシングしやすく、比較的欠陥の少ない歩留まりの良い発光装置を提供することができる。また、第1樹脂6中に添加されている第1反射部材7は、光反射性を有することから、第1樹脂6に光が入射することに基づく第1樹脂6の劣化を抑制することができる。
第1反射部材7は、充填剤8よりも屈折率の高いものを使用することができる。第1反射部材と第1樹脂6との屈折率差は、充填剤8と第1樹脂6との屈折率差よりも大きいことが好ましい。これにより樹脂成形体5は発光素子2からの光を効率良く反射することができる。
または、第1反射部材7は、充填剤8よりも光反射性が高いものを使用することができる。例えば、第1反射部材7は充填剤8より光反射性が高く、第1樹脂6に添加される充填剤8の周辺に偏在して、樹脂成形体5に光反射性を付与するものである。第1反射部材7は、第1樹脂6中において少なくとも充填剤8の発光素子側に設けられることが好ましい。
第1反射部材7の形状については特に制限がなく、例えば粒子状でも、膜状であってもよい。充填剤8の表面の露出する部分ができるだけ少なくなるように、第1反射部材7は充填剤8の周辺に偏在して設けられていることが好ましいが、充填剤8の表面の一部にのみ第1反射部材7を偏在させてもよい。これにより、充填剤8に所望の光反射性を付与することができる。
第1反射部材7に用いる酸化チタンの大きさは、平均粒子径で0.1μm〜1μmが好ましい。酸化チタンは、ナノ粒子の大きさになるとレイリー散乱により透過するおそれがあるため、0.1μm以上が好ましい。一方、粒子径が大きくなると充填剤8の被覆効率が低下するため、1μm以下が好ましい。酸化チタンは、光触媒効果を抑制するため、表面処理剤が施されたものを用いた方が好ましい。また、酸化チタンは2種類以上の表面処理剤を併用することもできる。
「接着している」とは、充填剤8と第1反射部材7が直接接触していることだけでなく、充填剤8と第1反射部材7との間の距離が実質的にないことも意味する。充填剤8と第1反射部材7との間の距離が実質的にないとは、具体的には充填剤8と第1反射部材7との距離が平均で0.01μm〜1μm程度以下のことをいう。充填剤8と第1反射部材7が接着しているものの具体例としては、例えば、充填剤8と第1反射部材7が直接接しているものや、充填剤8と第1反射部材7との間に薄く設けられた、第1樹脂6と異なる部材、例えば接合部材等、を介して接合されているものなどが挙げられる。また、第1反射部材7は、充填剤8の全周に接着していなくてもよく、充填剤8の一部にのみ接着していればよい。
充填剤8の表面に第1反射部材7を接着する場合、接合部材は少ない量であることが好ましい。樹脂成形体5の光反射率を高めることができるからである。また、接合部材は酸化しにくい材料が好ましい。また、接合部材は光劣化し難い材料が好ましい。接合部材が酸化や光劣化してしまうと、接合部材が変色したり、接合部材の体積が増加したりして、樹脂成形体5の光反射率が低下するからである。また、接合部材は透光性を有する材料が好ましい。接合部材が着色していると、接合部材に光が吸収されてしまい、樹脂成形体5の光反射率が低下するからである。接合部材の材料は特に限定されず、有機系でも無機系でもよく、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、水等が挙げられる。
充填剤8は、樹脂成形体5の機械的強度を向上させる役割を担うものが好ましい。樹脂成形体5の機械的強度を向上させるために、充填剤8はある程度、大きいものが求められる。逆に充填剤8が大きすぎると、得られる樹脂成形体5の表面に凹凸が生じ、封止部材11との密着性が不足して、剥離が生じる恐れがある。また、樹脂成形体5中に占める充填剤8の体積の総和を一定とした場合、各々の充填剤8の体積が小さい程、充填剤8の表面積の総和は大きくなる。樹脂成形体5中の充填剤8の表面積の総和が大きい程、光反射性を有する第1反射部材7を充填剤8の表面上に広く接着して設けることができ、得られる樹脂成形体5の光反射性をより高めることができる。これらを考慮して充填剤8の大きさは、径が0.001〜15μm、長さ1〜100μmのものが用いられる。また、充填剤8の大きさは、第1反射部材7の大きさの3倍〜1000倍である
また、充填剤8は、形状についても特に制限はなく、繊維状、針状あるいは棒状の形状等の各種形状のものをいずれも使用でき、形状の異なるものを2種以上併用することができる。なお、充填剤8は樹脂成形体組成物全量の5〜70重量%が混合されることが好ましい。
また、樹脂成形体5内に設けられる充填剤8は、色々な向きを向いていることが好ましい。これにより樹脂成形体5は等方性を示す。樹脂成形体5及び封止部材11を共に等方性とすることから、熱の収縮膨張挙動を同じにすることができ、樹脂成形体5と封止部材11との界面の剥離を防止することができる。
一方、樹脂成形体5内に設けられる充填剤8は、所定の方向を向いているものを使用してもよい。つまり樹脂成形体を成型する際に所定の圧力を加えて樹脂を流し込むため、充填剤8が異方性を示すことがある。これにより所定の方向の強度を高めることができる。
これに対し、充填剤8の表面に第1反射部材7を接着されたものを使用することで、充填剤8に吸収される光を所定の方向に反射することができ、発光装置としての発光出力の向上を図ることができる。また、充填剤8の表面に第1反射部材7を接着されたものを使用することで、充填剤8を透過する光を所定の方向に反射することができ、発光装置としての正面方向への発光出力の向上を図ることができる。なお、充填剤8は、光吸収性よりも透光性であることが好ましい。
例えば、カーボン繊維、AlN粉末、金属粒子等を充填剤8として添加した場合、得られる樹脂成形体5の熱伝導率が向上する。更に、カーボン繊維は、第1樹脂6より軽量であるため、樹脂成形体5を軽量化することができる。また、充填剤8は、その形状を雲母等の平板形状にすることで、樹脂成形体5の光反射性をより向上させることができる。なお、これらの充填剤8は、1種類でもよく、2種類以上用いてもよい。
樹脂成形体5は、更に第1樹脂6に添加される第2反射部材9を有することが好ましい。第1樹脂6中において、第1反射部材7は充填剤8の周辺に偏在して設けられる。つまり、第1反射部材7は充填剤8の位置に依存して配置される。これに対して、第2反射部材9は、第1樹脂6中において充填剤8の位置に依存せず配置される。例えば、樹脂成形体5中に均一に設けられていてもよいし、第1樹脂6中において樹脂成形体5の表面に偏って設けられていてもよい。また、第2反射部材9は第1反射部材7と同一の材料を用いることもできるが、異なっていてもよい。第2反射部材9は絶縁性であることが好ましい。これにより、リード4と第2反射部材9が接触しても発光装置1は短絡しないため、第2反射部材9は樹脂成形体5中に望ましい充填率で設けることができる。また、第2反射部材9は光反射性であることが好ましい。これにより、樹脂成形体5を高い反射率を維持することができる。このように樹脂成形体5に、第2反射部材9を有することで、より望ましい光反射性を樹脂成形体5に付与することができる。
パッケージ3を形成する樹脂成形体5に添加される充填剤8の表面には第1反射部材7が偏在して設けられる。これにより、樹脂成形体5の壁厚が薄い場合においても、光が樹脂成形体5を透過することを抑制したパッケージ3を提供することができる。現状、発光装置の小型化の要望は高まり、それに伴いパッケージの薄型化が進んでいる。そのため、発光素子2の周囲に設ける樹脂成形体5の壁厚が薄くても、高い光反射率が求められる。具体的には、発光素子2の周囲を囲む、樹脂成形体5で構成されるパッケージの一部の厚さが、100μm以下、好ましくは、50μm以下が好ましい。
発光装置1は、パッケージ3の一面に凹部10が形成され、凹部10に収容される発光素子2と、リード4と、を封止する封止部材11とを備えてもよい。なお、封止部材11の材料は任意であり、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の透光性樹脂を用いてもよいし、ガラス等の無機材料を用いることも可能である。
(第1製法)
パッケージは以下の製法を用いることができる。
(1)平均粒子径が0.1μm〜1μmの第1反射部材7を第1溶液中に分散し第1懸濁液を得る。
例えば、酸化チタン(第1反射部材7)を水または有機溶剤(第1溶液)中に添加し、均一に分散させた第1懸濁液を生成する。このとき、酸化チタンは光触媒効果を抑制するためなされた表面処理を剥がさないようにすることが好ましい。
(2)平均繊維径が0.001〜15μm、平均繊維長が1〜100μmの充填剤8を第2溶液中に分散し第2懸濁液を得る。
例えば、ワラストナイト(充填剤8)を水または有機溶剤(第2溶液)中に添加し、均一に分散させた第2懸濁液を生成する。
(3)第1懸濁液と第2懸濁液とを混合し、充填剤8の表面に第1反射部材7を接着する。
第1懸濁液と第2懸濁液とを混合させた懸濁液を生成する。例えば、この懸濁液にZn、Ca等の無機イオンを生成する硝酸亜鉛や硝酸カルシウム等の無機化合物を溶解する。更に、無機イオンの沈殿物を発生させるアンモニア水やリン酸などを加えることで、接合部材として用いる水酸化亜鉛、リン酸カルシウム等を析出させ、酸化チタン(第1反射部材7)をワラストナイト(充填剤8)の表面に接着させる。この析出する無機沈殿物の化合物は、接合部材として用いられる、無機沈殿物は、着色していない化合物から選択することが好ましい
第1懸濁液と第2懸濁液とを混合する工程において、さらに酸化剤を添加してもよい。これによりpHを調整し、酸化チタンがワラストナイトに接着するのを促進することができるからである。
前記酸化剤は、硝酸塩であることが好ましい。強酸であるため、少量でPH調整できるからである。
上記とは反対に、第1懸濁液と第2懸濁液とを混合する工程において、さらに還元剤を添加してもよい。これによりpHを調整し、酸化チタンがワラストナイトに接着するのを促進することができるからである。
第1懸濁液と第2懸濁液とを混合する工程において、さらに還元剤を添加し、pHを7〜9に調整してもよい。ワラストナイトの帯電と酸化チタンの帯電とを考慮し、pHを所定の範囲に調整することで、酸化チタンがワラストナイトに接着するのを促進することができるからである。第1反射部材7の表面電荷をゼロ付近にすることで、ファンデルワールス力や凝集力を利用するものである。また、pHを所定の範囲に調整することで、酸化チタンの表面処理を剥がさないようにし、光触媒効果を抑制することができる。
反射ムラを低減するため、分散は均一であることが好ましい。
(5)第1樹脂6により凹部10の側壁10bを形成する。これにより樹脂成形体5を形成することができる。
第1樹脂6の形成は、トランスファー成型、射出成型、押出成型、圧縮成型など、公知の方法を採ることができる。成型時の圧力を低減することで樹脂成形体5を等方性にすることができる。等方性にすることで、封止部材との剥離を低減することができる。また、針状、繊維状などの形状の粒子を用い、成型時の圧力を高めることで樹脂成形体5を異方性にすることができる。異方性にすることで、所定の方向の樹脂成形体5の強度を高めることができる。
このようにして、パッケージを製造することができる。
(6)上記の製造方法で得られたパッケージの凹部10の底面10aに発光素子2を載置する。
これにより、発光装置を製造することができる。
第1反射部材7を水または有機溶剤中に添加し、均一に分散させた懸濁液を生成する。次に乾式撹拌装置中で、充填剤8を加熱撹拌させながら、生成した懸濁液をスプレーで吹き付け、ファンデルワールス力や凝集力で第1反射部材7を充填剤8の表面に接着させる。更に、充填剤8を乾式で加熱撹拌する際、高速に撹拌することで、接着強度を向上することができる。
なお、第1反射部材7は充填剤8と接着する場合、第1反射部材7は接合部材を介して充填剤8に接合してもよい。これにより、第1樹脂6中に充填剤8と第1反射部材7を添加する際、充填剤8の周辺に設けられた第1反射部材7が離散することを抑制できる。第1製法においては、懸濁液の溶媒である、水または有機溶材中にエポキシ樹脂、アクリル樹脂等の接合部材を加えてもよい。
実施例1、実施例2及び比較例1は、以下の材料を使用する。
第1反射部材7
酸化チタンA(石原産業製 製品名:R−820、平均粒子径0.45μm)
酸化チタンB(石原産業製 製品名:CR−90−2、平均粒子径0.45μm)
充填剤8
ワラストナイト(キンセイマティック製 製品名:SH1800、平均繊維径3.5μm、平均繊維長28μm)
第1樹脂6
ポリアミド樹脂PA6T(三井化学製 製品名:アーレンC2000)
実施例1のパッケージを製造する。
まず酸化チタンAとメディア、純水を酸化チタンA:メディア:純水=1:10:4の重量比で、水ガラス系分散剤を使用する。酸化チタンAは粒子径が非常に小さく凝集しやすいため、メディアによって凝集を抑制している。また、メディアは、酸化チタンAの二次粒子を一次粒子にする役割も有している。メディアにはジルコンの粒子を使用し。第1溶液である水ガラス系分散剤には、ケイ酸ナトリウム(Na2SiO3)を使用する。酸化チタンAとメディア、純水を水ガラス系分散剤中に添加し、15〜20時間分散を行い、第1懸濁液を作成する。
同様に、ワラストナイトとメディア、純水をワラストナイト:メディア:純水=1:2:2の重量比で、水ガラス系分散剤を使用する。ワラストナイトは折れやすいため、メディアによって折れにくくしている。例えば、メディアには柔らかい材料が好ましく、ジルコンの粒子を使用し、第2溶液である水ガラス系分散剤には、ケイ酸ナトリウム(Na2SiO3)を使用する。ワラストナイトとメディア、純水を水ガラス系分散剤中に添加し、15〜20時間分散を行い、第2懸濁液を作成する。
次に、第2懸濁液中に、第1懸濁液を添加し、攪拌を行う。酸化チタンAの重量は、ワラストナイトの重量に対し約2%である。この第1懸濁液と第2懸濁液との混合溶液に硝酸カルシウム(Ca(NO3)2)水溶液をゆっくり添加し、攪拌を行う。硝酸カルシウム水溶液の重量は、ワラストナイトの重量に対し約1%である。これらを混合すると、ケイ酸ナトリウムと硝酸カルシウムとが反応し、ケイ酸カルシウムと硝酸ナトリウム、水酸化カルシウムが生成される。
凝集を確認後、ワラストナイト、硝酸ナトリウムを沈降させ、数回デカンテーションを行う。脱水、乾燥、乾式ふるい工程を経て、表面に酸化チタンAが接着したワラストナイトを得る。
次に、第1樹脂であるポリアミド樹脂中に、表面に酸化チタンAが接着したワラストナイトと、酸化チタンBの2種類を分散させる。ポリアミド樹脂と、表面に酸化チタンAが接着したワラストナイトと、酸化チタンBの重量比率は、(ポリアミド樹脂):(表面に酸化チタンAが接着したワラストナイト):(酸化チタンB)=45:15:40である。このポリアミド樹脂を、ポリアミド樹脂の融点以上の温度、例えば150℃で溶融混練りし、均一分散させ、混練り後押し出してペレットを作成する。ワラストナイトは折れやすいため、ゆっくりと分散させる。
次に、リードフレームがセットされた射出成型機の金型内に、所定の温度、例えば150℃程度をかけ、ペレットを溶融し、射出成型する。射出成型されたポリアミド樹脂を冷却し、固化することにより、パッケージが成型される。このパッケージは底面と側壁を持つ凹部を有しており、凹部の底面はリードフレームが少なくとも一部露出しており、凹部の側壁はポリアミド樹脂により形成されている。
実施例2のパッケージを製造する。
まず酸化チタンBとメディア、純水を酸化チタンB:メディア:純水=1:10:4の重量比で、水ガラス系分散剤を使用する。酸化チタンBも粒子径が非常に小さく凝集しやすい。例えば、メディアにはジルコンの粒子を使用し。第1溶液である水ガラス系分散剤には、ケイ酸ナトリウム(Na2SiO3)を使用する。酸化チタンBとメディア、純水を水ガラス系分散剤中に添加し、15〜20時間分散を行い、第1懸濁液を作成する。
同様に、ワラストナイトとメディア、純水をワラストナイト:メディア:純水=1:2:2の重量比で、水ガラス系分散剤を使用する。メディアにはジルコンの粒子を使用し、第2溶液である水ガラス系分散剤には、ケイ酸ナトリウム(Na2SiO3)を使用する。ワラストナイトとメディア、純水を水ガラス系分散剤中に添加し、15〜20時間分散を行い、第2懸濁液を作成する。
第2懸濁液中に、第1懸濁液を添加し、攪拌を行う。酸化チタンBの重量は、ワラストナイトの重量に対し約2%である。この第1懸濁液と第2懸濁液との混合溶液に塩酸(HCl)をゆっくり添加し、攪拌を行いつつ、pHを8へ調整する。
凝集を確認後、ワラストナイトを沈降させ、数回デカンテーションを行う。脱水、乾燥、乾式ふるい工程を経て、表面に酸化チタンBが接着したワラストナイトを得る。
次に、第1樹脂であるポリアミド樹脂中に、表面に酸化チタンBが接着したワラストナイトと、先程の酸化チタンBと異なる酸化チタンBの2種類を分散させる。ポリアミド樹脂と、表面に酸化チタンBが接着したワラストナイトと、酸化チタンBの重量比率は、(ポリアミド樹脂):(表面に酸化チタンBが接着したワラストナイト):(酸化チタンB)=45:15:40である。このポリアミド樹脂を、ポリアミド樹脂の融点以上の温度、例えば150℃で溶融混練りし、均一分散させ、混練り後押し出してペレットを作成する。ワラストナイトは折れやすいため、ゆっくりと分散させる。
後は、実施例1と同様にして、パッケージが成型される。
比較例1のパッケージを製造する。
酸化チタンA、酸化チタンB、ワラストナイトを準備する。
第1樹脂であるポリアミド樹脂中に、酸化チタンA、酸化チタンB、ワラストナイトの3種類を分散させる。ポリアミド樹脂と、酸化チタンB、ワラストナイト、酸化チタンAの重量比率は、(ポリアミド樹脂):(酸化チタンB):(ワラストナイト):(酸化チタンA)=45:0.3:14.7:40である。酸化チタンBとワラストナイトとの合計で15重量%である。後は、実施例1と同様にして、パッケージが成型される。
<評価>
反射率を測定するため、実施例1、2及び比較例1で得られる樹脂部分について、厚み4mmの成形体を作成した。反射率の測定は、450nmの光を成形体に照射し、その反射率を測定する。
それによると比較例1は88%であるのに対し、実施例1は89%、実施例2は91%であり、反射率の向上を図ることができた。
2 発光素子
3 パッケージ
4 リード
5 樹脂成形体
6 第1樹脂
7 第1反射部材
8 充填剤
9 第2反射部材
10 凹部
10a 底面
10b側壁
11 封止部材
Claims (8)
- 平均粒子径が0.1μm〜1μmの反射部材を第1溶液中に分散し第1懸濁液を得る工程と、
平均繊維径が0.001〜15μm、平均繊維長が1〜100μmの充填剤を第2溶液中に分散し第2懸濁液を得る工程と、
前記第1懸濁液と前記第2懸濁液とを混合し、前記充填剤の表面に前記反射部材を接着する工程と、
前記充填剤の表面に前記反射部材を接着されたものを第1樹脂中に分散する工程と、
前記第1樹脂により凹部の側壁を形成する工程と、
を有するパッケージの製造方法。 - 前記第1懸濁液と前記第2懸濁液とを混合する工程において、さらに酸化剤を添加する請求項1に記載のパッケージの製造方法。
- 前記酸化剤は、硝酸塩である請求項2に記載のパッケージの製造方法。
- 前記第1懸濁液と前記第2懸濁液とを混合する工程において、さらに還元剤を添加する請求項1乃至3のいずれか一項に記載のパッケージの製造方法。
- 前記第1懸濁液と前記第2懸濁液とを混合する工程において、さらに還元剤を添加し、PHを7〜9に調整する請求項1乃至3のいずれか一項に記載のパッケージの製造方法。
- 前記充填剤の大きさは、前記反射部材の大きさの3倍〜1000倍である請求項1乃至5のいずれか一項に記載のパッケージの製造方法。
- 前記反射部材と前記第1樹脂との屈折率差は、前記充填剤と前記第1樹脂との屈折率差よりも大きい請求項1乃至5のいずれか一項に記載のパッケージの製造方法。
- 請求項1乃至7のいずれか一項に記載のパッケージの製造方法でパッケージを製造する工程と、得られたパッケージの凹部の底面に発光素子を載置する工程と、を有する発光装置の製造方法。
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