JP6791105B2 - 発光装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、発光装置の製造方法に関する。
近年、ＬＥＤが搭載される発光装置は、照明器具、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やテレビのバックライト、大型ディスプレイなど、様々な用途に使用され、需要が増えるとともに、光出力向上の要求も高まってきている。
例えば、特許文献１には、発光チップを被覆する第１層の上に、光拡散部材を含有する第２層をスプレー法等で塗布し、第２層の表面に形成される複数の凹凸で外来光を散乱させることで、表示コントラストの低下を軽減させた表示装置が開示されている。
他の例として、特許文献２には、ＬＥＤチップの光取り出し面に未硬化樹脂層を形成し、蛍光体を吹き付けて当該未硬化樹脂層に注入することで、色変換層に含まれる蛍光体の濃度ばらつきを抑え、色ムラを低減させた発光装置の製造方法が開示されている。
上述のように、表面層の性質を改善することで発光装置の光出力向上を図る方法は、種々知られており、例えば、パッケージの表面にブラスト処理を施すと、当該表面が荒れることで外光反射の影響を抑えた発光装置を製造することが知られている。
しかしながら、複数のパッケージがリードフレームに配置される場合、パッケージの表面のみならず、リードフレームの表面にも必然的にブラスト処理が施されてしまう（図１２参照）。
この結果、パッケージを個片化した後、各パッケージに備えられるリード電極を、はんだなどの導電性部材を介して基板に接合する工程で、接合部にボイドが発生し、発光装置におけるリード電極と基板との間の接合強度が低下するという問題が生じる。
しかしながら、複数のパッケージがリードフレームに配置される場合、パッケージの表面のみならず、リードフレームの表面にも必然的にブラスト処理が施されてしまう（図１２参照）。
この結果、パッケージを個片化した後、各パッケージに備えられるリード電極を、はんだなどの導電性部材を介して基板に接合する工程で、接合部にボイドが発生し、発光装置におけるリード電極と基板との間の接合強度が低下するという問題が生じる。
本開示に係る実施形態は、リード電極と基板との間の接合強度を低下させずに、外光反射の影響を抑えた発光装置の製造方法を提供することを課題とする。
前記課題を解決するために本開示の実施形態に係る発光装置の製造方法は、発光素子と、前記発光素子が載置されるリード電極と、前記リード電極を保持し前記発光素子を収納する凹部を有する樹脂成形体と、前記凹部に配置される透光性部材と、を有する発光装置が複数形成されたリードフレームを準備する工程と、複数の貫通孔を有するマスクを準備し、前記樹脂成形体及び前記透光性部材が前記貫通孔から露出するように前記マスクを前記リードフレームに重ねる工程と、前記樹脂成形体及び前記透光性部材の表面に、粒体材料を吹き付けるブラスト処理を施す工程と、を含む。
本開示の実施形態に係る発光装置の製造方法によれば、リード電極と基板との間の接合強度を低下させずに、外光反射の影響を抑えることができる。
以下、実施形態に係る発光装置及びその製造方法について説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、本実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係などが誇張、又は、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、以下の説明において、同一の名称及び符号を付したものについては、原則として同一又は同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略することとする。
＜発光装置の構成＞
本実施形態に係る発光装置の構成について、図１Ａ乃至図１Ｃを参照して説明する。
図１Ａは、本実施形態に係る発光装置の構成を示す斜視図である。図１Ｂは、本実施形態に係る発光装置の構成を示す平面図である。図１Ｃは、本実施形態に係る発光装置の構成を示す断面図であり、図１ＢのＩＣ−ＩＣ線における断面を示す。
本実施形態に係る発光装置の構成について、図１Ａ乃至図１Ｃを参照して説明する。
図１Ａは、本実施形態に係る発光装置の構成を示す斜視図である。図１Ｂは、本実施形態に係る発光装置の構成を示す平面図である。図１Ｃは、本実施形態に係る発光装置の構成を示す断面図であり、図１ＢのＩＣ−ＩＣ線における断面を示す。
なお、図１Ｃにおいて、遮光性部材４の表面４ａ及び透光性部材５の表面５ａ近傍の破線で囲んだ部分をそれぞれ拡大して、図１Ｄ及び図１Ｅとして、示している。また、図１Ｃにおいて、第１充填剤５２を円形で示すとともに、第２充填剤４２を、ハッチングの方向及び大きさを変えて、円形で示している。これらの形状は該当する部材の具体的な形状を示すものではなく、充填剤の粒子の種類を区別するために便宜的に用いている。
発光装置１００は、発光素子１（１１，１２，１３）と、発光素子１が載置されるリード電極３（３１，３２，３３，３４，３５，３６）と、リード電極３を保持し、発光素子１を収納する凹部２ａを有する樹脂成形体２と、凹部２ａに配置される透光性部材５と、を有する。発光素子１は、ワイヤ６を用いて凹部２ａの底面に配置されているリード電極３と電気的に接続されている。
樹脂成形体２及び透光性部材５は、それぞれの表面に、ブラスト処理が施されているため、それぞれの表面には、凹凸すなわち複数の突起が形成されている。表面の凹凸は、例えば、樹脂成形体２の側壁を構成する遮光性部材４の表面４ａにおいて、遮光性部材４が含有する第２充填剤４２の粒子の一部が、遮光性部材４の母材４１から露出することにより形成される。また、例えば、透光性部材５の表面５ａにおいて、透光性部材５が含有する第１充填剤５２の粒子の一部が、透光性部材５の母材５１から露出することにより形成される。ブラスト処理は、発光装置１００において、発光面つや消し加工のために行われる処理である。
樹脂成形体２及び透光性部材５は、それぞれの表面に、ブラスト処理が施されているため、それぞれの表面には、凹凸すなわち複数の突起が形成されている。表面の凹凸は、例えば、樹脂成形体２の側壁を構成する遮光性部材４の表面４ａにおいて、遮光性部材４が含有する第２充填剤４２の粒子の一部が、遮光性部材４の母材４１から露出することにより形成される。また、例えば、透光性部材５の表面５ａにおいて、透光性部材５が含有する第１充填剤５２の粒子の一部が、透光性部材５の母材５１から露出することにより形成される。ブラスト処理は、発光装置１００において、発光面つや消し加工のために行われる処理である。
発光素子１は、樹脂成形体２の凹部２ａの底面に実装されている。本実施形態では、互いに発光色の異なる３個の発光素子１１，１２，１３が凹部２ａ内に実装されている。例えば、発光色を青色とする発光素子１１、発光色を緑色とする発光素子１２、発光色を赤色とする発光素子１３を実装することができる。
なお、以降は、３個の発光素子１１，１２，１３のそれぞれを特に区別しない場合には、「発光素子１」と呼ぶことがある。
なお、以降は、３個の発光素子１１，１２，１３のそれぞれを特に区別しない場合には、「発光素子１」と呼ぶことがある。
発光素子１１，１２，１３は、凹部２ａの底面２ｂの中央部に配置されているリード電極３３上にダイボンドされている。また、発光素子１１，１２，１３の一方の電極であるアノード電極が、ワイヤ６を用いてリード電極３４に電気的に接続されている。また、発光素子１１，１２，１３の他方の電極であるカソード電極が、ワイヤ６を用いてそれぞれに対応するリード電極の何れかと電気的に接続されている。つまり、３つの発光素子１１，１２，１３は、それぞれ独立して電圧を印加できるように構成されている。これによって、発光素子１１，１２，１３を個別に点灯させたり、発光素子１１，１２，１３の輝度レベルを任意に調節したりすることが可能であり、発光装置１００の発光色及び明るさを任意に変化させることができる。従って、発光装置１００は、カラー画像表示装置の１画素として用いることができる。
ここで用いられる発光素子１は、形状や大きさ、半導体材料などが特に限定されるものではない。発光素子１の発光色としては、用途に応じて任意の波長のものを選択することができる。青色や緑色に発光する発光素子１１、１２は、近紫外から可視光領域に発光波長を有する、ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、Ｘ＋Ｙ≦１）で表される窒化物半導体からなる発光素子を好適に用いることができる。また、赤色に発光する発光素子１３としては、ＧａＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＡｓ系の半導体を用いることもできる。
本実施形態においては、発光素子１として、正負の電極が同じ面側に配置されたものでもよく、正負の電極が互いに異なる面側に配置されたものでもよい。正負の電極が同じ面側に配置された発光素子１を用いる場合は、フェイスアップ実装型、フェイスダウン実装型のいずれであってもよい。また、複数の発光素子１を搭載する場合に、実装型の異なるものが混在してもよい。
なお、凹部２ａ内に実装される発光素子１の数は１個以上であればよく、発光素子１を複数個搭載する場合の発光色の組み合わせ、発光素子１の外形形状などは適宜に変更することができる。
本実施形態においては、発光素子１として、正負の電極が同じ面側に配置されたものでもよく、正負の電極が互いに異なる面側に配置されたものでもよい。正負の電極が同じ面側に配置された発光素子１を用いる場合は、フェイスアップ実装型、フェイスダウン実装型のいずれであってもよい。また、複数の発光素子１を搭載する場合に、実装型の異なるものが混在してもよい。
なお、凹部２ａ内に実装される発光素子１の数は１個以上であればよく、発光素子１を複数個搭載する場合の発光色の組み合わせ、発光素子１の外形形状などは適宜に変更することができる。
樹脂成形体２は、リード電極３と遮光性部材４とを有しており、平面視で略正方形の外形形状を有し、上面側に開口を有する凹部２ａが設けられている。凹部２ａは、発光素子１を実装するための領域であり、凹部２ａの底面２ｂは、リード電極３と、遮光性部材４とで構成されている。また、凹部２ａの側壁は、遮光性部材４で構成されている。
樹脂成形体２は、凹部２ａの側壁の上面である遮光性部材４の表面４ａにおいて、ブラスト処理が施されている。そのため、第２充填剤４２の粒子の一部が母材４１から露出しており、第２充填剤４２の粒子に起因する凹凸形状すなわち突起を有している（図１Ｃ参照）。
樹脂成形体２の外側面は、発光装置１００の光取り出し面である上面から底面に向かって広がる傾斜を有している。樹脂成形体２の外側面の傾斜角度θ１は、１．０°〜２．５°であることが好ましく、１．５°〜２．０°であることがより好ましい。樹脂成形体２は、外側面に所定の傾斜角度θ１で傾斜があることで、後記するブラスト処理工程（Ｓ１００７）において、粒体材料をリード電極３に吹き付け難くすることができる。
樹脂成形体２は、凹部２ａの側壁の上面である遮光性部材４の表面４ａにおいて、ブラスト処理が施されている。そのため、第２充填剤４２の粒子の一部が母材４１から露出しており、第２充填剤４２の粒子に起因する凹凸形状すなわち突起を有している（図１Ｃ参照）。
樹脂成形体２の外側面は、発光装置１００の光取り出し面である上面から底面に向かって広がる傾斜を有している。樹脂成形体２の外側面の傾斜角度θ１は、１．０°〜２．５°であることが好ましく、１．５°〜２．０°であることがより好ましい。樹脂成形体２は、外側面に所定の傾斜角度θ１で傾斜があることで、後記するブラスト処理工程（Ｓ１００７）において、粒体材料をリード電極３に吹き付け難くすることができる。
リード電極３は、６つのリード電極３１〜３６で構成されており、ワイヤ６を介して電気的に接続されている３つの発光素子１１〜１３と外部電源とを接続するための配線である。
リード電極３１〜３６は、それぞれの一部が凹部２ａの底面２ｂの一部を構成している。そして、リード電極３１〜３６は、平面視でそれぞれ遮光性部材４を貫通して外側面の端部まで延伸して当該端部で下方に折れ曲がり、遮光性部材４の外側面に沿い、更に遮光性部材４の下面に沿って内側に折れ曲がるように形成されている。発光装置１００は、下面側が実装面であり、遮光性部材４の下面側において内側に折れ曲がって設けられているリード電極３１〜３６のアウターリードの部位が、はんだなどの導電性接合部材を用いて外部と接続される外部接続部である。
リード電極３１〜３６には、ブラスト処理が施されていないため、リード電極３１〜３６の表面は荒れていない。従って、接合部の接合強度を低下させずに、発光装置１００を基板に実装することができる。
リード電極３１〜３６は、それぞれの一部が凹部２ａの底面２ｂの一部を構成している。そして、リード電極３１〜３６は、平面視でそれぞれ遮光性部材４を貫通して外側面の端部まで延伸して当該端部で下方に折れ曲がり、遮光性部材４の外側面に沿い、更に遮光性部材４の下面に沿って内側に折れ曲がるように形成されている。発光装置１００は、下面側が実装面であり、遮光性部材４の下面側において内側に折れ曲がって設けられているリード電極３１〜３６のアウターリードの部位が、はんだなどの導電性接合部材を用いて外部と接続される外部接続部である。
リード電極３１〜３６には、ブラスト処理が施されていないため、リード電極３１〜３６の表面は荒れていない。従って、接合部の接合強度を低下させずに、発光装置１００を基板に実装することができる。
また、リード電極３１〜３６の凹部２ａの底面２ｂに露出しているインナーリードの部分が、ワイヤ６を介して発光素子１１〜１３と電気的に接続される部位である。リード電極３４は発光素子１１のカソード電極と、リード電極３５は発光素子１２のカソード電極と、リード電極３２は発光素子１３のカソード電極と、それぞれ電気的に接続されている。リード電極３１は発光素子１１のアノード電極と、リード電極３６は発光素子１２のアノード電極と、リード電極３３は発光素子１３のアノード電極と、それぞれ電気的に接続されている。
なお、リード電極３３は、インナーリードの部分が凹部２ａの底面２ｂの中央部に配置されており、発光素子１１〜１３がダイボンド部材を用いて接合される発光素子配置領域を兼ねている。
なお、リード電極３３は、インナーリードの部分が凹部２ａの底面２ｂの中央部に配置されており、発光素子１１〜１３がダイボンド部材を用いて接合される発光素子配置領域を兼ねている。
リード電極３は、平板状の金属板に、エッチング加工やプレス加工の穴抜きや折り曲げを施すことで形成することができる。原材料である金属板は、発光素子の樹脂成形体のリードフレームに用いられるものとして、公知の材料を用いることができる。金属板の厚さは、樹脂成形体の形状や大きさなどに応じて適宜に選択されるが、例えば、１００〜５００μｍ程度の厚さのものが用いられ、１２０〜３００μｍの厚さが更に好ましい。また、金属板の材料としては、例えば、Ｃｕ系の合金が用いられる。
なお、凹部２ａの底面２ｂに露出しているリード電極３のインナーリードの表面は、光反射性又は／及びワイヤ６やダイボンド部材などとの接合性を高めるために、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉなどのメッキ処理を施すようにしてもよい。
なお、凹部２ａの底面２ｂに露出しているリード電極３のインナーリードの表面は、光反射性又は／及びワイヤ６やダイボンド部材などとの接合性を高めるために、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉなどのメッキ処理を施すようにしてもよい。
遮光性部材４は、６つのリード電極３１〜３６を互いに離間して固定するとともに、凹部２ａの側壁を構成する部材である。遮光性部材４は、光を透過せずに遮光する材料で構成されており、光を反射することで遮光する光反射性材料、又は、光を吸収することで遮光する光吸収性材料が用いられる。
遮光性部材４は、具体的には、透光性を有する樹脂を母材４１とし、フィラーとして遮光性を付与するための第２充填剤４２を含有した樹脂材料を用いて形成することができる。
遮光性部材４は、具体的には、透光性を有する樹脂を母材４１とし、フィラーとして遮光性を付与するための第２充填剤４２を含有した樹脂材料を用いて形成することができる。
遮光性部材４に光反射性材料を用いる場合は、遮光性部材４は、発光素子１から出射して、透光性部材５を伝播して遮光性部材４に到達した光を透光性部材５内に戻すように機能する。これによって、発光装置１００の上面からの光取り出し効率を向上させることができる。
また、遮光性部材４に光吸収性材料を用いる場合は、遮光性部材４は、発光素子１から出射して、透光性部材５を透過して遮光性部材４に入射する光を吸収する。このため、発光装置１００の上面のみから光を出射させることができる。
また、遮光性部材４に光吸収性材料を用いる場合は、遮光性部材４は、発光素子１から出射して、透光性部材５を透過して遮光性部材４に入射する光を吸収する。このため、発光装置１００の上面のみから光を出射させることができる。
そして、光反射性材料又は光吸収性材料の何れを遮光性部材４に用いる場合であっても、発光装置１００からの光の出射が透光性部材５の表面に限定されるため、発光領域と非発光領域とのコントラストが高い、いわゆる「見切り性」の良好な発光装置１００とすることができる。
遮光性部材４の母材４１に用いられる樹脂としては、例えば熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を挙げることができる。
熱可塑性樹脂の場合、例えば、ポリアミド樹脂、ポリフタルアミド樹脂、液晶ポリマー、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、不飽和ポリエステルなどを用いることができる。
熱硬化性樹脂の場合、例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂などを用いることができる。
熱可塑性樹脂の場合、例えば、ポリアミド樹脂、ポリフタルアミド樹脂、液晶ポリマー、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、不飽和ポリエステルなどを用いることができる。
熱硬化性樹脂の場合、例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂などを用いることができる。
遮光性部材４が光反射性を有する場合は、母材４１に第２充填剤４２として光反射性物質の粒子を含有させて光反射性を付与した樹脂材料を用いて遮光性部材４を形成することができる。光反射性物質としては、例えば、ＴｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２，ＭｇＯなどを挙げることができる。
また、凹部２ａの内側面は、発光素子１が発する光の波長域において反射率が７０％以上であることが好ましく、８０％以上がより好ましい。遮光性部材４における光反射性物質である第２充填剤４２の含有量は、５質量％以上６０質量％以下であればよく、１０質量％以上５０質量％以下が好ましい。
また、第２充填剤４２の平均粒径は、０．５μｍ以上１５μｍ以下程度とすることが好ましい。第２充填剤４２の大きさをこの範囲とすることで、遮光性部材４は、良好な強度及び／又は光反射性を得ることができる。
なお、特に断らない限り、本明細書において、各種のフィラーや研磨剤などの粒径の値は、空気透過法又はＦｉｓｈｅｒ−ＳｕｂＳｉｅｖｅ−Ｓｉｚｅｒｓ−Ｎｏ．（Ｆ．Ｓ．Ｓ．Ｓ．法）によるものとする。
さらに、例えば、遮光性部材４は、強化剤であるワラストナイトなどを第２充填剤として用いてもよい。
また、凹部２ａの内側面は、発光素子１が発する光の波長域において反射率が７０％以上であることが好ましく、８０％以上がより好ましい。遮光性部材４における光反射性物質である第２充填剤４２の含有量は、５質量％以上６０質量％以下であればよく、１０質量％以上５０質量％以下が好ましい。
また、第２充填剤４２の平均粒径は、０．５μｍ以上１５μｍ以下程度とすることが好ましい。第２充填剤４２の大きさをこの範囲とすることで、遮光性部材４は、良好な強度及び／又は光反射性を得ることができる。
なお、特に断らない限り、本明細書において、各種のフィラーや研磨剤などの粒径の値は、空気透過法又はＦｉｓｈｅｒ−ＳｕｂＳｉｅｖｅ−Ｓｉｚｅｒｓ−Ｎｏ．（Ｆ．Ｓ．Ｓ．Ｓ．法）によるものとする。
さらに、例えば、遮光性部材４は、強化剤であるワラストナイトなどを第２充填剤として用いてもよい。
また、遮光性部材４の表面４ａの複数の突起は、ＪＩＳ規格Ｂ０６０１：２０１３で規定される算術平均粗さＲａで、０．０９０μｍ以上０．２１０μｍ以下程度となるように形成することが好ましい。特に、遮光性部材４の表面４ａを算術平均粗さＲａで、０．１３０μｍ以上とすることで外来光を、より効率よく散乱させることができる。
遮光性部材４が光吸収性を有する場合は、前記した母材４１に、光吸収性物質の粒子を含有させて光吸収性を付与された樹脂材料を用いて形成することができる。光吸収性物質としては、黒色顔料を挙げることができ、より具体的には、カーボンブラックやグラファイトなどの炭素系顔料を挙げることができる。なお、光吸収性物質としてカーボンブラックを添加する場合は、１質量％程度とすることができる。
遮光性部材４は、母材４１に第２充填剤４２を含有することで光反射性及び／又は強度を付与された樹脂材料を用いて、金型を用いたトランスファーモールド法、射出成形法、圧縮成形法などの成形法、スクリーン印刷法などの塗布法などによって形成することができる。
また、遮光性部材４の表面４ａは凹凸すなわち複数の突起を有する。複数の突起は、表面４ａにブラスト処理を施すことで形成される。ブラスト処理後の遮光性部材４の表面４ａは、例えば、第２充填剤４２の粒子の一部を母材４１から露出させることで形成することができる。なお、第２充填剤４２の粒子の露出の有無にかかわらず、遮光性部材４の表面４ａの複数の突起は、第２充填剤４２の粒子に起因して形成されることが好ましい。
ブラスト処理を施すことにより形成される表面の凹凸によって、遮光性部材４の表面４ａで反射される外光の正反射光成分を良好に低減することができる。発光装置１００を画像表示装置の画素として用いる場合は、外光が画像表示装置に照射される場合であっても、外光の正反射光成分が低減されるため、観察方向に依らずに画素の明暗や色彩を良好に認識できることができる。
ブラスト処理を施すことにより形成される表面の凹凸によって、遮光性部材４の表面４ａで反射される外光の正反射光成分を良好に低減することができる。発光装置１００を画像表示装置の画素として用いる場合は、外光が画像表示装置に照射される場合であっても、外光の正反射光成分が低減されるため、観察方向に依らずに画素の明暗や色彩を良好に認識できることができる。
透光性部材５は、樹脂成形体２の凹部２ａ内に設けられ、発光素子１を封止する封止部材である。透光性部材５は、透光性を有する樹脂を母材５１として用いて形成する際に未硬化の樹脂の粘度を調整したり、透光性部材５に光拡散性を付与したりするためのフィラーとして第１充填剤５２を含有している。
また、透光性部材５の表面５ａは、遮光性部材４の表面４ａと同様に、ブラスト処理が施されることにより、凹凸すなわち複数の突起を有する。ブラスト処理後の透光性部材５の表面５ａは、例えば、第１充填剤５２の粒子の一部が母材５１から露出することで形成される。第１充填剤５２の粒子の露出の有無にかかわらず、透光性部材５の表面５ａの凹凸は、第１充填剤５２の粒子に起因して形成されることが好ましい（図１Ｃ参照）。なお、透光性部材５の表面５ａは、第１充填剤５２が露出していない表面においても、凹凸を有することが好ましい。
また、透光性部材５の表面５ａは、遮光性部材４の表面４ａと同様に、ブラスト処理が施されることにより、凹凸すなわち複数の突起を有する。ブラスト処理後の透光性部材５の表面５ａは、例えば、第１充填剤５２の粒子の一部が母材５１から露出することで形成される。第１充填剤５２の粒子の露出の有無にかかわらず、透光性部材５の表面５ａの凹凸は、第１充填剤５２の粒子に起因して形成されることが好ましい（図１Ｃ参照）。なお、透光性部材５の表面５ａは、第１充填剤５２が露出していない表面においても、凹凸を有することが好ましい。
透光性部材５に含有させる第１充填剤５２は、１種類でもよいが、２種類を含有させてもよく、更に３種類以上であってもよい。具体的には、異なる材質の充填剤を用いるようにしてもよく、同じ材質であっても粒径や形状が異なるものを用いるようにしてもよい。
また、透光性部材５は、透光性が損なわれない程度に、カーボンブラックなどの光吸収性物質の粒子を他のフィラーとして含有するようにしてもよい。透光性部材５に適量の光吸収性物質の粒子を含有させることで、樹脂成形体２の凹部２ａ内に露出するリード電極３の表面などでの正反射光の光取り出し面からの出射を抑制することができる。これによって、発光装置１００からの出射光の配光特性を改善することができる。
そして、透光性部材５は、必要に応じて、蛍光体や着色顔料、母材５１よりも屈折率の高い光拡散性物質などの粒子を含有させるようにしてもよい。
そして、透光性部材５は、必要に応じて、蛍光体や着色顔料、母材５１よりも屈折率の高い光拡散性物質などの粒子を含有させるようにしてもよい。
透光性部材５の母材５１としては、透光性を有する熱硬化性樹脂を用いることができ、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂などを挙げることができる。また、第１充填剤５２としては、母材５１よりも屈折率の低い透光性材料が用いられる。第１充填剤５２は、具体的には、ＳｉＯ２を挙げることができる。例えば、母材５１として、屈折率が１．５３のエポキシ樹脂を用いた場合に、第１充填剤５２として、屈折率が１．４６のＳｉＯ２を用いることができる。
また、第１充填剤５２の平均粒径は、０．５μｍ以上１５μｍ以下程度とすることが好ましい。第１充填剤５２の粒径をこの範囲とすることで、第１充填剤５２の粒子に起因して形成される複数の突起によって、透光性部材５の表面５ａにおける外光の正反射光成分を効率よく低減することができる。
また、透光性部材５における第１充填剤５２の含有量は、２質量％以上４０質量％以下程度とすることが好ましい。
また、第１充填剤５２の平均粒径は、０．５μｍ以上１５μｍ以下程度とすることが好ましい。第１充填剤５２の粒径をこの範囲とすることで、第１充填剤５２の粒子に起因して形成される複数の突起によって、透光性部材５の表面５ａにおける外光の正反射光成分を効率よく低減することができる。
また、透光性部材５における第１充填剤５２の含有量は、２質量％以上４０質量％以下程度とすることが好ましい。
透光性部材５の表面５ａの複数の突起は、ＪＩＳ規格Ｂ０６０１：２０１３で規定される算術平均粗さＲａで、０．０９５μｍ以上０．２２０μｍ以下程度となるように形成することが好ましく、０．１８０μｍ以下が更に好ましい。
また、発光装置１００の光取り出し面である透光性部材５の表面５ａにおいて、母材５１よりも低屈折率の第１充填剤５２を露出させることで、透光性部材５と光が取り出される先の媒質である空気（屈折率１．０）との屈折率差を小さくすることができる。また、光が取り出される界面における屈折率差を小さくすることで、当該界面での光反射率を小さくすることができる。従って、発光装置１００の外部への光取り出し効率を高めることができる。ここで、母材５１と第１充填剤５２との屈折率差は、０．０３以上あれば、第１充填剤５２を露出させることで発光装置１００の光取り出し効率を高めることができる。
また、発光装置１００の上面である遮光性部材４の表面４ａ及び透光性部材５の表面５ａに複数の突起を設けることで、発光装置１００の上面が他の部材と接触した場合に点接触となるため、接触した他の部材のタック（付着）を防止することができ、製造する際や実装する際の発光装置１００の取り扱いが容易となる。
なお、発光装置１００において、凹部内の防水性を高めるために、遮光性部材４の表面４ａが透光性部材５で被覆されていることがある。この場合、遮光性部材４の表面４ａにはブラスト処理による表面凹凸は実質的に形成されず、遮光性部材４を被覆する透光性部材５に表面凹凸が形成される。このような発光装置１００においても、上述した効果と同様の効果が得られる。
ワイヤ６は、発光素子１や保護素子などの電子部品と、リード電極３１〜３６とを電気的に接続するための配線である。ワイヤ６の材質としては、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ｐｔ（白金）、Ａｌ（アルミニウム）などの金属、及び、それらの合金を用いたものが挙げられるが、特に、熱伝導率等に優れたＡｕを用いるのが好ましい。なお、ワイヤ６の太さは特に限定されず、目的及び用途に応じて適宜選択することができる。
＜発光装置の製造方法＞
次に、本実施形態に係る発光装置の製造方法について、図２〜図９を参照して説明する。
図２は、本実施形態に係る発光装置の製造方法の手順を示すフローチャートである。図３Ａは、本実施形態に係る発光装置の製造方法の樹脂成形体準備工程で準備される樹脂成形体の構成を模式的に示す断面図である（Ｓ１００１）。図３Ｂは、本実施形態に係る発光装置の製造方法の発光素子実装工程での樹脂成形体に発光素子を実装した状態を模式的に示す断面図である（Ｓ１００２）。図３Ｃは、本実施形態に係る発光装置の製造方法の樹脂供給工程を模式的に示す断面図である（Ｓ１００３）。図３Ｄは、本実施形態に係る発光装置の製造方法の樹脂硬化工程を模式的に示す断面図である（Ｓ１００４）。図４は、本実施形態に係る発光装置の製造方法のリードフレーム準備工程で準備されるリードフレームの構成を示す平面図である（Ｓ１００５）。図５Ａは、本実施形態に係る発光装置の製造方法のマスク実装工程を模式的に示す斜視図である（Ｓ１００６）。図５Ｂは、本実施形態に係る発光装置の製造方法のマスク実装工程でマスクを実装した状態を模式的に示す斜視図である（Ｓ１００６）。図５Ｃは、本実施形態に係る発光装置の製造方法のマスク実装工程を模式的に示す断面図であり、図５ＢのＶＣ−ＶＣ線における断面を示す（Ｓ１００６）。図６Ａは、本実施形態に係る発光装置の製造方法のブラスト処理工程を模式的に示す断面図である（Ｓ１００７）。図６Ｂは、本実施形態に係る発光装置の製造方法のブラスト処理工程におけるノズルの投射角度を示す模式図である（Ｓ１００７）。図７は、本実施形態に係る発光装置の製造方法のリードフレーム洗浄工程及びリードフレーム水切り工程を示す模式図である（Ｓ１００８，Ｓ１００９）。図８は、本実施形態に係る発光装置の製造方法の発光装置個片化工程を示す平面図である。図９は、本実施形態に係る発光装置の製造方法のリード電極折り曲げ工程を示す断面図である。
次に、本実施形態に係る発光装置の製造方法について、図２〜図９を参照して説明する。
図２は、本実施形態に係る発光装置の製造方法の手順を示すフローチャートである。図３Ａは、本実施形態に係る発光装置の製造方法の樹脂成形体準備工程で準備される樹脂成形体の構成を模式的に示す断面図である（Ｓ１００１）。図３Ｂは、本実施形態に係る発光装置の製造方法の発光素子実装工程での樹脂成形体に発光素子を実装した状態を模式的に示す断面図である（Ｓ１００２）。図３Ｃは、本実施形態に係る発光装置の製造方法の樹脂供給工程を模式的に示す断面図である（Ｓ１００３）。図３Ｄは、本実施形態に係る発光装置の製造方法の樹脂硬化工程を模式的に示す断面図である（Ｓ１００４）。図４は、本実施形態に係る発光装置の製造方法のリードフレーム準備工程で準備されるリードフレームの構成を示す平面図である（Ｓ１００５）。図５Ａは、本実施形態に係る発光装置の製造方法のマスク実装工程を模式的に示す斜視図である（Ｓ１００６）。図５Ｂは、本実施形態に係る発光装置の製造方法のマスク実装工程でマスクを実装した状態を模式的に示す斜視図である（Ｓ１００６）。図５Ｃは、本実施形態に係る発光装置の製造方法のマスク実装工程を模式的に示す断面図であり、図５ＢのＶＣ−ＶＣ線における断面を示す（Ｓ１００６）。図６Ａは、本実施形態に係る発光装置の製造方法のブラスト処理工程を模式的に示す断面図である（Ｓ１００７）。図６Ｂは、本実施形態に係る発光装置の製造方法のブラスト処理工程におけるノズルの投射角度を示す模式図である（Ｓ１００７）。図７は、本実施形態に係る発光装置の製造方法のリードフレーム洗浄工程及びリードフレーム水切り工程を示す模式図である（Ｓ１００８，Ｓ１００９）。図８は、本実施形態に係る発光装置の製造方法の発光装置個片化工程を示す平面図である。図９は、本実施形態に係る発光装置の製造方法のリード電極折り曲げ工程を示す断面図である。
なお、図３Ａ〜図３Ｄ、図６Ａにおいて、樹脂成形体２は、凹部２ａの底面２ｂ及び側壁を構成する上部のみを示し、下部は省略している。
本実施形態に係る発光装置１００の製造方法は、樹脂成形体準備工程Ｓ１００１と、発光素子実装工程Ｓ１００２と、樹脂供給工程Ｓ１００３と、樹脂硬化工程Ｓ１００４と、リードフレーム準備工程Ｓ１００５と、マスク実装工程Ｓ１００６と、ブラスト処理工程Ｓ１００７と、リードフレーム洗浄工程Ｓ１００８と、リードフレーム水切り工程Ｓ１００９と、発光装置個片化工程Ｓ１０１０と、リード電極折り曲げ工程Ｓ１０１１と、を含んでいる。
図３Ａに示すように、樹脂成形体準備工程Ｓ１００１は、リード電極３が底面２ｂに配置され、遮光性部材４を側壁として囲まれて上方に開口する凹部２ａを有する樹脂成形体２を準備する工程である。
具体的には、本工程において、まず、金属板をプレス加工で穴抜きすることで、リード電極３の外形を備えたリードフレームを形成する。次に、遮光性部材４の形状に相当する空間を有する上下金型でリードフレームを挟み込む。次に、金型内の空間に、母材４１となる樹脂に第２充填剤４２を含有した樹脂材料を注入し、樹脂材料を固化又は硬化後に金型から取り出すことで、遮光性部材４がリード電極３と一体的に形成される。
なお、本工程で準備される樹脂成形体２において、遮光性部材４の表面４ａ近傍に配置されている第２充填剤４２は、ブラスト処理工程が施される前であるため、基本的には母材４１で被覆されているが、母材４１で被覆されていない第２充填剤４２が存在していてもよい。
具体的には、本工程において、まず、金属板をプレス加工で穴抜きすることで、リード電極３の外形を備えたリードフレームを形成する。次に、遮光性部材４の形状に相当する空間を有する上下金型でリードフレームを挟み込む。次に、金型内の空間に、母材４１となる樹脂に第２充填剤４２を含有した樹脂材料を注入し、樹脂材料を固化又は硬化後に金型から取り出すことで、遮光性部材４がリード電極３と一体的に形成される。
なお、本工程で準備される樹脂成形体２において、遮光性部材４の表面４ａ近傍に配置されている第２充填剤４２は、ブラスト処理工程が施される前であるため、基本的には母材４１で被覆されているが、母材４１で被覆されていない第２充填剤４２が存在していてもよい。
図３Ｂに示すように、発光素子実装工程Ｓ１００２は、樹脂成形体２の凹部２ａ内に、発光素子１を実装する工程である。本工程において、発光素子１（１１〜１３）は、リード電極３３上にダイボンドされ、ワイヤ６を用いて、各発光素子１が対応するリード電極３１〜３６と電気的に接続される。
図３Ｃに示すように、樹脂供給工程Ｓ１００３は、母材５１となる未硬化の透光性樹脂に第１充填剤５２の粒子を含有した樹脂材料を、例えば、ディスペンサ７１を用いたポッティング法で凹部２ａに供給する工程である。第１充填剤５２は、母材５１よりも屈折率が低いことが好ましい。
図３Ｄに示すように、樹脂硬化工程Ｓ１００４は、ヒーターやリフロー炉などの加熱装置７２を用いて加熱することで、樹脂材料を硬化させる工程である。これにより、凹部２ａ内に発光素子１を被覆する透光性部材５が形成される。
なお、本工程で形成される透光性部材５において、透光性部材５の表面５ａ近傍に配置されている第１充填剤５２は、ブラスト処理工程が施される前であるため、基本的には母材５１で被覆されているが、母材４１で被覆されていない第１充填剤５２が存在していてもよい。
なお、本工程で形成される透光性部材５において、透光性部材５の表面５ａ近傍に配置されている第１充填剤５２は、ブラスト処理工程が施される前であるため、基本的には母材５１で被覆されているが、母材４１で被覆されていない第１充填剤５２が存在していてもよい。
図４に示すように、リードフレーム準備工程Ｓ１００５は、発光装置１００が複数形成されたリードフレーム３０を準備する工程である。即ち、リードフレーム準備工程Ｓ１００５は、上述の樹脂成形体準備工程Ｓ１００１から樹脂硬化工程Ｓ１００４までの工程が施された、個片化前の発光装置１００が、複数並べて配置されたリードフレーム３０を準備する工程である。
リードフレーム３０は、リードフレーム３０の一部を曲げることで形成される凸部３５ａを備える（図５Ｃ参照）。後記する凸部３５ａは、発光装置１００が形成される領域（第１領域）と隣り合う位置に形成される。また、後記する凸部３５ａは、マスク４０がリードフレーム３０の表面３０ａから所定の間隔を隔てて配置されるように設けられ、マスク４０を保持するための保持部として機能させることができる。
リードフレーム３０は、導電率の高い金属材料で形成されることが好ましく、当該材料としては、例えば、Ｃｕ、Ｆｅ、ＣｕとＦｅの合金、などが挙げられる。また、リードフレーム３０は、光反射性又は／及びワイヤ６やダイボンド部材などとの接合性を高めるために、表面３０ａが金属膜で被覆されることが好ましい。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、金属膜の下地層に、Ｎｉを含む層を形成することが好ましく、更に下地層の上層に、Ｎｉ／Ｐｄ、又はＮｉ／Ａｕ、又はＮｉ／Ｐｄ／Ａｕなどを含む層を形成することがより好ましい。金属膜の形成方法としては、例えば、メッキ処理、などを挙げることができる。
図５Ａ及び図５Ｃに示すように、マスク実装工程Ｓ１００６は、複数の貫通孔４５を有するマスク４０を準備し、樹脂成形体２及び透光性部材５が貫通孔４５から露出するように、マスク４０をリードフレーム３０に重ねる工程である。
マスク４０は、遮光性部材４の表面４ａ及び透光性部材５の表面５ａが貫通孔４５から露出するように、凸部３５ａの上方に載置される。
マスク４０は、貫通孔４５の内側面に緩衝材を備えることが好ましい。緩衝材を設けることで、樹脂成形体２の外側面と貫通孔４５の内側面との距離を一定に保つことができる。これにより、マスク４０とリードフレーム３０とが重ねられる際に、マスク４０と樹脂成形体２とを直接接触させずに済むため、樹脂成形体２がマスク４０によって傷つけられることを防ぐことができる。また、ブラスト処理工程において、噴射銃のガン圧が高く、マスク４０が撓んでしまったとしても、マスク４０と樹脂成形体２とを直接接触させずに済むため、樹脂成形体２がマスク４０によって傷つけられることを防ぐことができる。
マスク４０は、貫通孔４５の内側面に緩衝材を備えることが好ましい。緩衝材を設けることで、樹脂成形体２の外側面と貫通孔４５の内側面との距離を一定に保つことができる。これにより、マスク４０とリードフレーム３０とが重ねられる際に、マスク４０と樹脂成形体２とを直接接触させずに済むため、樹脂成形体２がマスク４０によって傷つけられることを防ぐことができる。また、ブラスト処理工程において、噴射銃のガン圧が高く、マスク４０が撓んでしまったとしても、マスク４０と樹脂成形体２とを直接接触させずに済むため、樹脂成形体２がマスク４０によって傷つけられることを防ぐことができる。
マスク４０の上面は、樹脂成形体２の上面より高い位置に設置されることが好ましい。マスク４０の上面が樹脂成形体２の上面より高いことで、ブラスト処理工程において、樹脂成形体２の外側面などがブラスト処理されることを抑制することができる。即ち、粒体材料を、遮光性部材４の表面４ａ及び透光性部材５の表面５ａのみに、確実に吹き付けることが可能になる。
マスク４０の厚さは、１ｍｍ以上であることが好ましい。マスク４０が適度な厚みを有することで、ブラスト処理工程において、マスク４０が反ることを防ぐことができる。
貫通孔４５は、個々に離間する樹脂成形体２に対応して、設けられてもよいし、一方向に連続する樹脂成形体２の複数に対応して、設けられてもよい。貫通孔４５が個々に離間する樹脂成形体２に対応して設けられる場合、貫通孔４５の大きさは、例えば、約２．５ｍｍ×２．５ｍｍである。また、例えば、貫通孔４５が、リードフレーム３０の長手方向に、連続して１列に並んで形成される複数の樹脂成形体２に対応して設けられる場合、貫通孔４５は、長方形状に形成されることになる。
貫通孔４５の位置は、マスク４０とリードフレーム３０とが重ねられる際に、遮光性部材４の表面４ａ及び透光性部材５の表面５ａが貫通孔４５から露出し、リードフレーム３０の表面３０ａがマスク４０で覆われる位置に調整されることが好ましい。貫通孔４５の形状は、例えば、平面視において、樹脂成形体２の形状に対応して、正方形状、長方形状とすることができる。また、貫通孔４５の大きさは、マスク４０とリードフレーム３０とが重ねられる際に、貫通孔４５の内側面と樹脂成形体２の外側面との間に、所定の隙間４６が形成される程度の大きさであることが好ましい。隙間４６が形成されることで、リードフレーム３０の表面３０ａにスラリーを到達させ難くしつつも、所定の流体によって、リードフレーム３０の表面３０ａを洗浄することが可能になる。
マスク４０は、貫通孔４５の位置、大きさ、形状、などが、前記したように予め適宜調整されることで、ブラスト処理工程において、噴射銃のノズルから噴射する粒体材料を、遮光性部材４の表面４ａ及び透光性部材５の表面５ａのみに適切に吹き付けることが可能になる。
貫通孔４５の位置は、マスク４０とリードフレーム３０とが重ねられる際に、遮光性部材４の表面４ａ及び透光性部材５の表面５ａが貫通孔４５から露出し、リードフレーム３０の表面３０ａがマスク４０で覆われる位置に調整されることが好ましい。貫通孔４５の形状は、例えば、平面視において、樹脂成形体２の形状に対応して、正方形状、長方形状とすることができる。また、貫通孔４５の大きさは、マスク４０とリードフレーム３０とが重ねられる際に、貫通孔４５の内側面と樹脂成形体２の外側面との間に、所定の隙間４６が形成される程度の大きさであることが好ましい。隙間４６が形成されることで、リードフレーム３０の表面３０ａにスラリーを到達させ難くしつつも、所定の流体によって、リードフレーム３０の表面３０ａを洗浄することが可能になる。
マスク４０は、貫通孔４５の位置、大きさ、形状、などが、前記したように予め適宜調整されることで、ブラスト処理工程において、噴射銃のノズルから噴射する粒体材料を、遮光性部材４の表面４ａ及び透光性部材５の表面５ａのみに適切に吹き付けることが可能になる。
図６Ａに示すように、ブラスト処理工程Ｓ１００７は、遮光性部材４の表面４ａ及び透光性部材５の表面５ａに対して、マスク４０を介して、粒体材料を吹き付けるブラスト処理を施す工程である。なお、ブラスト処理工程Ｓ１００７からリードフレーム水切り工程Ｓ１００９までの工程は、ブラスト処理装置７５によって行われ、重ねられたマスク４０及びリードフレーム３０が、搬送用キャリア５０に載置され、搬送路に沿って、各処理装置に搬送されることで行われる（図７参照）。
本工程により、透光性部材５の表面５ａに、第１充填剤５２の粒子に起因する突起（凹凸）を形成することができる。同様に、樹脂成形体２の表面に、第２充填剤４２の粒子に起因する突起（凹凸）を形成することができる。
また、本工程により、リードフレーム３０の表面３０ａに粒体材料が、ブラスト処理されてしまうことによるめっき剥がれ等を抑制することができる。上述のマスク４０を使用することで、リードフレーム３０の表面３０ａを露出させずに、遮光性部材４の表面４ａ及び透光性部材５の表面５ａのみを露出させることができるためである。
ブラスト処理は、ウェットブラスト法で行うことが好ましく、スラリーをノズル７３から加工対象面に投射することで行われる。ウェットブラスト法は、ドライブラスト法に比べて、加工対象物に対する研磨剤７４による衝撃を小さくすることができる。このため、第１充填剤５２や第２充填剤４２に用いられる無機物の粒子に大きな損傷を与えずに、比較的に軟質な樹脂材料を選択的に削り取ることで除去することできる。また、ウェットブラスト法によれば、より小径の研磨剤７４を用いることができるため微細な加工に適している。このため、透光性部材５の表面５ａや遮光性部材４の表面４ａに、粗い凹凸を形成することなく、第１充填剤５２や第２充填剤４２の表面を被覆する母材５１及び母材４１を除去することができる。
スラリーは、例えば、純水に粒体材料である研磨剤７４を含有させたもの、などが挙げられる。研磨剤７４は、ブラスト処理によって除去される母材５１及び母材４１よりも硬度の高いものが好ましく、例えば、ガラス、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ステンレス、ジルコニア（ＺｒＯ２）、樹脂などを挙げることができる。
研磨剤７４の粒径は、２μｍ以上１４μｍ以下程度とすることが好ましい。また、ウェットブラスト法により、純水に研磨剤７４を含有させたスラリーを用いる場合、スラリーにおける研磨剤７４の含有量は、５体積％以上３０体積％以下程度とすることが好ましい。
研磨剤７４の粒径は、２μｍ以上１４μｍ以下程度とすることが好ましい。また、ウェットブラスト法により、純水に研磨剤７４を含有させたスラリーを用いる場合、スラリーにおける研磨剤７４の含有量は、５体積％以上３０体積％以下程度とすることが好ましい。
本工程において、遮光性部材４の表面４ａ及び透光性部材５の表面５ａのみを露出させたマスク４０を利用することで、リードフレーム３０の表面３０ａに、研磨剤７４により、表面が荒れることを防ぐことができる。これにより、発光装置１００の製造後に行われるはんだ実装の際に、接合部におけるボイドの発生を抑制し、リード電極と基板との間の接合強度を低下させない発光装置１００を実現できる。
また、本工程において、外側面が光取り出し面から底面に向かって広がる傾斜を有する樹脂成形体２を使用することで、粒体材料を、貫通孔４５から露出する遮光性部材４の表面４ａ及び透光性部材５の表面５ａには吹き付け易くすることができるとともに、リードフレーム３０の表面３０ａには吹き付け難くすることができる。
また、本工程において、第１充填剤５２及び第２充填剤４２が露出するように、遮光性部材４の表面４ａ及び透光性部材５の表面５ａに対してブラスト処理を施すことで、遮光性部材４の表面４ａ及び透光性部材５の表面５ａが微細に荒らされるため、表面の光拡散性が向上し、これらの面において反射防止効果を得ることができる。これにより、外光反射の影響を抑えた発光装置１００を実現できる。なお、透光性部材５の表面５ａ近傍の第１充填剤５２の上方を被覆する母材５１、及び遮光性部材４の表面４ａ近傍の第２充填剤４２の上方を被覆する母材４１を除去する際に、第１充填剤５２及び第２充填剤４２が、できる限り、それぞれの母材５１及び母材４１から剥離しないように、所定のガン圧力でブラスト処理を行うことが好ましい。
図６Ｂに示すように、研磨剤７４を含有するスラリーの投射角度７３ａは、ブラスト処理の対象面である遮光性部材４の表面４ａ及び透光性部材５の表面５ａに対して、８０°以上１００°以下とすることが好ましく、９０°近傍とすることがより好ましい。
ブラスト処理の対象面に対して、垂直（９０°）に近い投射角度７３ａで研磨剤７４を投射することで、リードフレーム３０の表面３０ａにスラリーが吹き付けられることを抑制できる。従って、投射角度７３ａを前記した範囲とすることで、第２充填剤４２の表面における母材４１、及び第１充填剤５２の表面における母材５１を効率よく除去できるとともに、ブラスト処理後のリードフレーム３０の表面３０ａに、研磨剤７４を残存し難くする、或いは、研磨剤７４がめり込むことを防ぐことができる。
ブラスト処理の対象面に対して、垂直（９０°）に近い投射角度７３ａで研磨剤７４を投射することで、リードフレーム３０の表面３０ａにスラリーが吹き付けられることを抑制できる。従って、投射角度７３ａを前記した範囲とすることで、第２充填剤４２の表面における母材４１、及び第１充填剤５２の表面における母材５１を効率よく除去できるとともに、ブラスト処理後のリードフレーム３０の表面３０ａに、研磨剤７４を残存し難くする、或いは、研磨剤７４がめり込むことを防ぐことができる。
また、ウェットブラスト法では、前記したスラリーを圧縮空気とともに噴射銃のノズル７３から加工処理の対象面に向かって噴射させる。このときの圧縮空気の圧力（噴射銃のガン圧）は、ノズル７３の形状や投射角度７３ａ、研磨剤７４の材質や形状、粒径などによって最適値は異なるが、例えば、０．１ＭＰａ〜０．５ＭＰａ程度とすることができる。
図７に示すように、リードフレーム洗浄工程Ｓ１００８は、搬送用キャリア５０に載置されたマスク４０及びリードフレーム３０を、複数の洗浄装置によって、洗浄する工程である。搬送用キャリア５０に載置されたマスク４０及びリードフレーム３０は、ここでは、搬送路に沿って、第１洗浄装置８１、第２洗浄装置８２、第３洗浄装置８３、の順に搬送される。
第１洗浄工程Ｓ１００８ａにおいて、マスク４０とリードフレーム３０とが重ねられて配置された搬送用キャリア５０は、図７に示す矢印方向に、第１洗浄装置８１へと搬送される。
第１洗浄装置８１（例えば、水洗槽）は、樹脂成形体２の外側面とマスク４０の貫通孔４５の内側面との間に形成される隙間４６（図５Ｃ参照）を通過できる流体（例えば、水）によって、リードフレーム３０を洗浄する。第１洗浄装置８１によって、リードフレーム３０の表面３０ａに付着した粒体材料は、洗い流される。
隙間４６は、リードフレーム３０の表面３０ａを洗浄する流体を通過させ易く、リードフレーム３０の表面３０ａをブラスト処理するスラリーを通過させ難い間隔に調整されることが好ましい。隙間４６の間隔は、０．０４ｍｍ〜０．０６ｍｍであることが好ましく、０．０５ｍｍ程度であることがより好ましい。また、隙間４６の間隔は、研磨剤７４の粒径に対して１０倍から２０倍であることが好ましい。隙間４６の間隔が、適切に調整され、且つ、樹脂成形体２の外側面が、光取り出し面から底面に向かって広がる傾斜を有することで、リードフレーム３０の表面３０ａに付着した粒体材料は、洗い流され易くなる。
第１洗浄装置８１（例えば、水洗槽）は、樹脂成形体２の外側面とマスク４０の貫通孔４５の内側面との間に形成される隙間４６（図５Ｃ参照）を通過できる流体（例えば、水）によって、リードフレーム３０を洗浄する。第１洗浄装置８１によって、リードフレーム３０の表面３０ａに付着した粒体材料は、洗い流される。
隙間４６は、リードフレーム３０の表面３０ａを洗浄する流体を通過させ易く、リードフレーム３０の表面３０ａをブラスト処理するスラリーを通過させ難い間隔に調整されることが好ましい。隙間４６の間隔は、０．０４ｍｍ〜０．０６ｍｍであることが好ましく、０．０５ｍｍ程度であることがより好ましい。また、隙間４６の間隔は、研磨剤７４の粒径に対して１０倍から２０倍であることが好ましい。隙間４６の間隔が、適切に調整され、且つ、樹脂成形体２の外側面が、光取り出し面から底面に向かって広がる傾斜を有することで、リードフレーム３０の表面３０ａに付着した粒体材料は、洗い流され易くなる。
次に、第２洗浄工程Ｓ１００８ｂにおいて、マスク４０とリードフレーム３０とが重ねられて配置された搬送用キャリア５０は、図７に示す矢印方向に、第１洗浄装置８１から第２洗浄装置８２へと搬送される。
第２洗浄装置８２（例えば、水洗シャワー）は、樹脂成形体２の外側面とマスク４０の貫通孔４５の内側面との間に形成される隙間４６を通過できる流体（例えば、水）によって、リードフレーム３０を洗浄する。第２洗浄装置８２によって、リードフレーム３０の表面３０ａに第１洗浄装置８１で流されずに残存する粒体材料が、洗い流される。
第２洗浄装置８２（例えば、水洗シャワー）は、樹脂成形体２の外側面とマスク４０の貫通孔４５の内側面との間に形成される隙間４６を通過できる流体（例えば、水）によって、リードフレーム３０を洗浄する。第２洗浄装置８２によって、リードフレーム３０の表面３０ａに第１洗浄装置８１で流されずに残存する粒体材料が、洗い流される。
次に、第３洗浄工程Ｓ１００８ｃにおいて、マスク４０とリードフレーム３０とが重ねられて配置された搬送用キャリア５０は、図７に示す矢印方向に、第２洗浄装置８２から第３洗浄装置８３へと搬送される。
第３洗浄装置８３（例えば、水洗ジェット）は、樹脂成形体２の外側面とマスク４０の貫通孔４５の内側面との間に形成される隙間４６を通過できる流体（例えば、水）によって、リードフレーム３０を洗浄する。第３洗浄装置８３によって、リードフレーム３０の表面３０ａに第２洗浄装置８２で流されずに残存する粒体材料が、洗い流される。
なお、第１洗浄装置８１で用いられる水より第２洗浄装置８２で用いられる水の方が、純度が高く、第２洗浄装置８２で用いられる水より第３洗浄装置８３で用いられる水の方が、更に純度が高いようにすることが好ましい。
第３洗浄装置８３（例えば、水洗ジェット）は、樹脂成形体２の外側面とマスク４０の貫通孔４５の内側面との間に形成される隙間４６を通過できる流体（例えば、水）によって、リードフレーム３０を洗浄する。第３洗浄装置８３によって、リードフレーム３０の表面３０ａに第２洗浄装置８２で流されずに残存する粒体材料が、洗い流される。
なお、第１洗浄装置８１で用いられる水より第２洗浄装置８２で用いられる水の方が、純度が高く、第２洗浄装置８２で用いられる水より第３洗浄装置８３で用いられる水の方が、更に純度が高いようにすることが好ましい。
図７に示すように、リードフレーム水切り工程Ｓ１００９は、搬送用キャリア５０に載置されたマスク４０及びリードフレーム３０を、水切り装置９０によって、水切りする工程である。第１洗浄装置８１、第２洗浄装置８２、第３洗浄装置８３によって、洗浄されたリードフレーム３０は、最終的に、水切り装置９０によって、水分が除去される。
水切り装置９０は、例えば、搬送用キャリア５０に載置されたマスク４０及びリードフレーム３０に対してエア或いは温風を吹き付けて、リードフレーム３０の表面３０ａに付着した水分を除去する。なお、水切り装置９０による水切りの方法は、特に限定されるものではない。
水切り装置９０は、例えば、搬送用キャリア５０に載置されたマスク４０及びリードフレーム３０に対してエア或いは温風を吹き付けて、リードフレーム３０の表面３０ａに付着した水分を除去する。なお、水切り装置９０による水切りの方法は、特に限定されるものではない。
図８に示すように、発光装置個片化工程Ｓ１０１０は、発光装置１００の間に設定された境界線ＢＤ１、境界線ＢＤ２に沿って、リードフレーム３０を切断し、発光装置１００を個片化する工程である。
本工程において、ダイサーなどを用いて、境界線ＢＤ１、境界線ＢＤ２に沿って、リードフレーム３０に対して厚さ方向に貫通する溝を形成することで、リードフレーム３０を切断し、発光装置１００を個片化する。なお、本工程で個片化される発光装置１００は、ブラスト処理が施された後であるため、遮光性部材４の表面４ａにおいて、遮光性部材４が含有する第２充填剤４２の粒子の一部が、遮光性部材４の母材４１から露出し、透光性部材５の表面５ａにおいて、透光性部材５が含有する第１充填剤５２の粒子の一部が、透光性部材５の母材５１から露出している。
本工程において、ダイサーなどを用いて、境界線ＢＤ１、境界線ＢＤ２に沿って、リードフレーム３０に対して厚さ方向に貫通する溝を形成することで、リードフレーム３０を切断し、発光装置１００を個片化する。なお、本工程で個片化される発光装置１００は、ブラスト処理が施された後であるため、遮光性部材４の表面４ａにおいて、遮光性部材４が含有する第２充填剤４２の粒子の一部が、遮光性部材４の母材４１から露出し、透光性部材５の表面５ａにおいて、透光性部材５が含有する第１充填剤５２の粒子の一部が、透光性部材５の母材５１から露出している。
図９に示すように、リード電極折り曲げ工程Ｓ１０１１は、樹脂成形体２に保持され、樹脂成形体２の外側面から露出するリード電極３を、樹脂成形体２の外表面（裏面）に沿って折り曲げる工程である。これにより、リード電極３は、樹脂成形体２の外側面から樹脂成形体２の裏面へと折り曲げられて配置される。
樹脂成形体２の外側面から樹脂成形体２の裏面へと折り曲げられて配置されるリード電極３１〜３６の部位は、はんだなどの導電性接合部材によって、基板に接合される接合部となる。リードフレーム３０の表面３０ａには、ブラスト処理が施されていないため、発光装置１００の製造後に行われるはんだ実装の際に、当該接合部にボイドが発生することはなく、リード電極と基板とは、導電性接合部材を介して強固に接合される。
以上説明したように各工程を行うことにより、発光装置１００が製造される。
樹脂成形体２の外側面から樹脂成形体２の裏面へと折り曲げられて配置されるリード電極３１〜３６の部位は、はんだなどの導電性接合部材によって、基板に接合される接合部となる。リードフレーム３０の表面３０ａには、ブラスト処理が施されていないため、発光装置１００の製造後に行われるはんだ実装の際に、当該接合部にボイドが発生することはなく、リード電極と基板とは、導電性接合部材を介して強固に接合される。
以上説明したように各工程を行うことにより、発光装置１００が製造される。
上述の製造方法により製造された発光装置１００によれば、リード電極に対して、ブラスト処理が施されていないため、リード電極と基板との間の接合強度が低下しない。また、上述の製造方法により製造された発光装置１００によれば、樹脂成形体２の表面及び透光性部材５の表面に対して、適切にブラスト処理が施されているため、外光反射の影響を抑えることができる。即ち、リード電極と基板との間の接合強度を低下させずに、外光反射の影響を抑えた発光装置の製造方法を実現できる。
≪実施例≫
次に、本実施形態に係る発光装置の製造方法によって、製造された発光装置１００における実施例について説明する。はじめに、発光装置１００を作製した。そして、図１０に示すように、はんだ１５０を用いて、リード電極３と基板２００とを接合した。リード電極３と基板２００との接合部を、接合部Ｘとした。接合後のサンプルを「実施例のサンプル」とした。
図１１Ａにおける上側の図は、図１０の接合部Ｘを示す図であり、図１１Ａにおける真ん中の図は、領域Ａ１の拡大図であり、図１１Ａにおける下側の図は、領域Ａ２の拡大図である。
次に、本実施形態に係る発光装置の製造方法によって、製造された発光装置１００における実施例について説明する。はじめに、発光装置１００を作製した。そして、図１０に示すように、はんだ１５０を用いて、リード電極３と基板２００とを接合した。リード電極３と基板２００との接合部を、接合部Ｘとした。接合後のサンプルを「実施例のサンプル」とした。
図１１Ａにおける上側の図は、図１０の接合部Ｘを示す図であり、図１１Ａにおける真ん中の図は、領域Ａ１の拡大図であり、図１１Ａにおける下側の図は、領域Ａ２の拡大図である。
実施例のサンプルにおける各構成要素の詳細を、以下に示す。
（発光装置の形状及び材料）
・リード電極：
材料：Ｃｕ合金、厚み０．１５ｍｍ
めっき：Ａｇめっき、めっき厚２．５μｍ以上
・透光性部材：
母材：エポキシ樹脂（屈折率１．５）
第１充填剤：破砕シリカ（含有量２０質量％程度）、球状シリカ（１０μｍ程度、含有量４０質量％程度）
・遮光性部材（光吸収性部材）：
母材：ポリアミド樹脂（カーボンブラックを１質量％程度含む）
第２充填剤：ワラストナイト（含有量４０質量％程度）
・樹脂成形体：
平面視での外形寸法：１辺が２．６ｍｍ
透光性部材の開口径：２．０ｍｍ×２．２ｍｍ
・発光素子：青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤを各１個実装
（発光装置の形状及び材料）
・リード電極：
材料：Ｃｕ合金、厚み０．１５ｍｍ
めっき：Ａｇめっき、めっき厚２．５μｍ以上
・透光性部材：
母材：エポキシ樹脂（屈折率１．５）
第１充填剤：破砕シリカ（含有量２０質量％程度）、球状シリカ（１０μｍ程度、含有量４０質量％程度）
・遮光性部材（光吸収性部材）：
母材：ポリアミド樹脂（カーボンブラックを１質量％程度含む）
第２充填剤：ワラストナイト（含有量４０質量％程度）
・樹脂成形体：
平面視での外形寸法：１辺が２．６ｍｍ
透光性部材の開口径：２．０ｍｍ×２．２ｍｍ
・発光素子：青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤを各１個実装
（ブラスト処理の条件）
・マスク：あり
・研磨液（スラリー）：
溶媒：純水
研磨剤：低アルカリガラス（粒径２〜２０μｍ）
形状：真球形状
比重：２．６
組成：ＳｉＯ２（５５．５％）、ＣａＯ（２３．１％）、Ａｌ２Ｏ３（１４．０％）、Ｂ２Ｏ３（５．７％）、ＭｇＯ（１．０％）、Ｎａ２Ｏ（０．５％）、Ｆｅ２Ｏ３（０．２９％）
色：ホワイト
・投射角度：９０°
・投射方向：１方向
・ガン圧：０．２５（ＭＰａ）
・加工処理速度：５ｍｍ／秒
・ブラスト処理装置：ｍｉｎｉ−ＰＦＥ
上記の各条件で、空気圧を加えて研磨液をノズルから霧状に噴射することで、樹脂成形体２の表面及び透光性部材５の表面５ａにブラスト処理を施した。
・マスク：あり
・研磨液（スラリー）：
溶媒：純水
研磨剤：低アルカリガラス（粒径２〜２０μｍ）
形状：真球形状
比重：２．６
組成：ＳｉＯ２（５５．５％）、ＣａＯ（２３．１％）、Ａｌ２Ｏ３（１４．０％）、Ｂ２Ｏ３（５．７％）、ＭｇＯ（１．０％）、Ｎａ２Ｏ（０．５％）、Ｆｅ２Ｏ３（０．２９％）
色：ホワイト
・投射角度：９０°
・投射方向：１方向
・ガン圧：０．２５（ＭＰａ）
・加工処理速度：５ｍｍ／秒
・ブラスト処理装置：ｍｉｎｉ−ＰＦＥ
上記の各条件で、空気圧を加えて研磨液をノズルから霧状に噴射することで、樹脂成形体２の表面及び透光性部材５の表面５ａにブラスト処理を施した。
（はんだ実装の条件）
・はんだ：
材料：Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ
・基板：
材料：ガラスエポキシ基板、Ｃｕ配線
・はんだ：
材料：Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ
・基板：
材料：ガラスエポキシ基板、Ｃｕ配線
≪比較例≫
「実施例のサンプル」と比較するため、「比較例のサンプル」を作製した。図１１Ｂにおける上側の図は、図１０の接合部Ｘを示す図であり、図１１Ｂにおける真ん中の図は、領域Ｂ１の拡大図であり、図１１Ｂにおける下側の図は、領域Ｂ２の拡大図である。
「比較例のサンプル」が「実施例のサンプル」と異なる点は、上述のブラスト処理の条件において、マスク：なし、とした点のみである。その他の条件は、全て「実施例のサンプル」と等しくした。「比較例のサンプル」における各構成要素の詳細は、上述の通りである。
「実施例のサンプル」と比較するため、「比較例のサンプル」を作製した。図１１Ｂにおける上側の図は、図１０の接合部Ｘを示す図であり、図１１Ｂにおける真ん中の図は、領域Ｂ１の拡大図であり、図１１Ｂにおける下側の図は、領域Ｂ２の拡大図である。
「比較例のサンプル」が「実施例のサンプル」と異なる点は、上述のブラスト処理の条件において、マスク：なし、とした点のみである。その他の条件は、全て「実施例のサンプル」と等しくした。「比較例のサンプル」における各構成要素の詳細は、上述の通りである。
≪評価≫
「実施例のサンプル」及び「比較例のサンプル」における評価結果を、図１１に示す。
「実施例のサンプル」及び「比較例のサンプル」における評価結果を、図１１に示す。
ブラスト処理においてマスク４０を使用する場合、図１１Ａに示すように、接合部Ｘには、全くボイドが発生していないことが確認できる。つまり、接合部Ｘにおいて、リード電極３と基板２００とは、はんだ１５０を介して強固に接合できており、リード電極３と基板２００との間の接合強度は低下していないことが確認できる。
従って、ブラスト処理工程において、マスク４０を使用することで、リードフレーム３０の表面３０ａにはブラスト処理が施されず、発光装置１００における樹脂成形体２の表面（遮光性部材４の表面４ａ）及び透光性部材５の表面５ａのみにブラスト処理が施されることがわかった。
従って、ブラスト処理工程において、マスク４０を使用することで、リードフレーム３０の表面３０ａにはブラスト処理が施されず、発光装置１００における樹脂成形体２の表面（遮光性部材４の表面４ａ）及び透光性部材５の表面５ａのみにブラスト処理が施されることがわかった。
一方で、ブラスト処理においてマスク４０を使用しない場合、図１１Ｂの矢印に示すように、接合部Ｘには、多くのボイドが発生していることが確認できる。つまり、接合部Ｘにおいて、リード電極３と基板２００とは、はんだ１５０を介して接合できていない箇所が複数あり、リード電極３と基板２００との間の接合強度は極めて低いことが確認できる。
従って、ブラスト処理工程において、マスク４０を使用しないことで、発光装置１００における樹脂成形体２の表面（遮光性部材４の表面４ａ）及び透光性部材５の表面５ａのみならず、リードフレーム３０の表面３０ａにもブラスト処理が施されてしまうことがわかった。
従って、ブラスト処理工程において、マスク４０を使用しないことで、発光装置１００における樹脂成形体２の表面（遮光性部材４の表面４ａ）及び透光性部材５の表面５ａのみならず、リードフレーム３０の表面３０ａにもブラスト処理が施されてしまうことがわかった。
以上の実験結果から、ブラスト処理工程においてマスクを使用することで、外光反射の影響を抑えつつ、リード電極と基板との間の接合強度を低下させない発光装置を実現できることが明らかになった。
本開示の実施形態に係る発光装置は、液晶ディスプレイのバックライト光源、各種照明器具、大型ディスプレイ、広告や行き先案内などの各種表示装置、更には、デジタルビデオカメラ、ファクシミリ、コピー機、スキャナなどにおける画像読取装置、プロジェクタ装置などに利用することができる。
１ 発光素子
１１，１２，１３ 発光素子
２ 樹脂成形体
２ａ 凹部
２ｂ 底面
３，３１，３２，３３，３４，３５，３６ リード電極
３０ リードフレーム
３０ａ リードフレームの表面
３５ａ 凸部
４ 遮光性部材
４ａ 遮光性部材の表面
５ 透光性部材
５ａ 透光性部材の表面
６ ワイヤ
４０ マスク
４１ 母材
４２ 第２充填剤
４５ 貫通孔
４６ 隙間
５０ 搬送用キャリア
５１ 母材
５２ 第１充填剤
７１ ディスペンサ
７２ 加熱装置
７３ ノズル
７３ａ 投射角度
７４ 研磨剤
７５ ブラスト処理装置
８１ 第１洗浄装置
８２ 第２洗浄装置
８３ 第３洗浄装置
９０ 水切り装置
１００ 発光装置
１５０ はんだ
２００ 基板
１１，１２，１３ 発光素子
２ 樹脂成形体
２ａ 凹部
２ｂ 底面
３，３１，３２，３３，３４，３５，３６ リード電極
３０ リードフレーム
３０ａ リードフレームの表面
３５ａ 凸部
４ 遮光性部材
４ａ 遮光性部材の表面
５ 透光性部材
５ａ 透光性部材の表面
６ ワイヤ
４０ マスク
４１ 母材
４２ 第２充填剤
４５ 貫通孔
４６ 隙間
５０ 搬送用キャリア
５１ 母材
５２ 第１充填剤
７１ ディスペンサ
７２ 加熱装置
７３ ノズル
７３ａ 投射角度
７４ 研磨剤
７５ ブラスト処理装置
８１ 第１洗浄装置
８２ 第２洗浄装置
８３ 第３洗浄装置
９０ 水切り装置
１００ 発光装置
１５０ はんだ
２００ 基板
Claims (10)
- 発光素子と、前記発光素子が載置されるリード電極と、前記リード電極を保持し前記発光素子を収納する凹部を有する樹脂成形体と、前記凹部に配置される透光性部材と、を有する発光装置が複数形成されたリードフレームを準備する工程と、
複数の貫通孔を有するマスクを準備し、前記樹脂成形体及び前記透光性部材が前記貫通孔から露出し、かつ前記マスクと前記樹脂成形体とが接触しないように、前記マスクを前記リードフレームに重ねる工程と、
前記樹脂成形体及び前記透光性部材の表面に、前記マスクの貫通孔を介して粒体材料を吹き付けるブラスト処理を施す工程と、を含み、
前記リードフレームは、前記発光装置を形成する第１領域と前記第１領域に隣り合う位置に形成した凸部とを備え、
前記マスクは、前記凸部に保持される発光装置の製造方法。 - 前記ブラスト処理は、
水と前記粒体材料である研磨剤とを含有するスラリーを吹き付けるウェットブラスト法である請求項１に記載の発光装置の製造方法。 - 前記ブラスト処理は、
前記樹脂成形体の表面に対して、８０°以上１００°以下の角度で、前記スラリーを吹き付ける請求項２に記載の発光装置の製造方法。 - 前記ブラスト処理を施す工程の後に、
前記樹脂成形体の外側面から露出するリード電極を、前記樹脂成形体の外表面に沿って折り曲げる工程と、を更に含む請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記樹脂成形体の外側面は、
光取り出し面から底面に向かって広がる傾斜を有する請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記樹脂成形体の外側面と前記マスクの貫通孔の内側面との間には、前記ブラスト処理で用いる前記粒体材料を洗い流すための隙間が形成されている請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記樹脂成形体の表面にブラスト処理を施す工程と、前記リード電極を折り曲げる工程との間に、
前記隙間を通過できる流体で、前記リードフレームを洗浄する工程を更に含む請求項６に記載の発光装置の製造方法。 - 前記マスクは、
前記マスクの貫通孔の内側面に緩衝材を備える請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記マスクの上面は、前記樹脂成形体の上面より高い位置に設置される請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記粒体材料の粒径は、
１μｍ以上３０μｍ以下である請求項２乃至請求項９の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
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