JP6819645B2 - 基板及びそれを用いた発光装置の製造方法 - Google Patents
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Description
また、熱を加える工程に付す以外に、樹脂成形体が水分を含むことによって膨張して、基板が反ることもある。
(1)リードフレームと、
前記リードフレームを埋設した樹脂成形体とを備える基板であって、
前記基板は、凹部が第1方向および前記第1方向と直交する第2方向に複数配置され、
前記樹脂成形体は、前記凹部の底面に配置される底面部と、前記底面部を取り囲む壁部とを有し、
前記壁部の上面において、前記第1方向又は前記第2方向に延びる溝部を有する基板。
(2)(1)の基板を準備し、
前記凹部の底面に発光素子を載置し、
前記基板を前記溝部で切断することにより複数の発光装置を得る発光装置の製造方法。
また、発光装置を製造する場合に、反りが生じにくい基板を用いることにより、ダイボンディング等の位置ずれが抑制された発光装置を製造することができる。
本開示の一実施形態の基板10は、図1A〜1Dに示すように、リードフレーム11と、リードフレーム11と一体に形成された樹脂成形体12とを備える。図1Dにおいて、外部に表れる部材を実線で、隠れている部材を破線で表している。この基板10には、第1方向および第1方向と直交する第2方向に凹部12Aが複数配置されている。樹脂成形体12は、凹部12Aの底面に配置される底面部12bと、この底面部12bと一体の壁部12wとを有する。壁部12wは、凹部12Aを画定する。また、樹脂成形体12は、凹部12Aと隣接する凹部12Aとの間の上面、つまり、凹部12Aの壁部12wの上面12uにおいて溝部13を有する。
リードフレーム11は、一対のリード部が第1方向および第2方向に複数配列され、その一部が樹脂成形体12に埋設されて構成される。一対のリード部の上面は、通常、凹部12Aの底面において、露出する。
なお、リード部の外周に沿って、図1Dに示すように、一部厚みが薄い部位11Xが形成されていることが好ましい。これによって、樹脂成形体12との密着性を向上させることができる。また、樹脂成形体の壁部の下方に位置するリード部の上面には、溝11Yが配置されていてもよい。これによって、樹脂成形体とリードフレームとの密着性をさらに向上させることができる。溝11Yは、例えば、貫通しない底を有する構造を有していてもよく、上面から下面に貫通する構造を有していてもよい。
樹脂成形体12は、リードフレームの少なくとも一部をその内部に埋設し、リードフレームと一体的に形成されている。樹脂成形体12は、リードフレームの下面を露出していることが好ましい。これによって、基板に熱が加わった場合に、リードフレームの下面から効率良くその熱を放熱することができる。樹脂成形体12は、リードフレーム11とともに、発光素子を収容する凹部12Aを第1方向及び第2方向に複数備える。凹部12Aは、第1方向又は第2方向に略等間隔に配置されていることが好ましい。
溝部13は、上面視で、第1方向又は第2方向において、樹脂成形体の一端から他端まで連続して形成されていることが好ましい。これにより、基板10の反りを効果的に抑制することができる。なお、溝部13は、上面視で、第1方向又は第2方向において、樹脂成形体の一端から他端の間の一部にのみ形成されていてもよい。また、第1方向及び第2方向において、溝部13は、それぞれ1列の溝でもよく、また2列以上の溝であってもよい。
溝部13の深さは、例えば、樹脂成形体の最大厚みの30%〜80%であることが好ましく、30%〜60%であることがより好ましい。具体的には、例えば、0.1mm〜0.5mmが挙げられ、0.1mm〜0.4mmであることが好ましく、0.15mm〜0.35mmであることがより好ましい。
樹脂成形体は、母材となる樹脂材料として、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、樹脂成形体の樹脂材料として、耐熱性および耐光性に優れたエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。
樹脂成形体は、光反射性、機械的強度、熱膨張性などの観点から、上述した樹脂中に、白色顔料及び/又は充填剤等を含有することが好ましい。
溝部は、例えば、所定厚みのブレードを用いて、第1方向及び/又は第2方向に沿って、樹脂成形体の一部のみを除去することによって形成される。また、リードフレームに樹脂成形体を成形する成形金型において、溝部に対応する所定部位に凸部を有する上金型を準備し、基板を形成すると同時に溝部を形成してもよい。
発光装置の製造方法の一実施形態では、
図1A〜1Dに示した基板10を準備し、
図2A及び2Bに示したように、基板10の凹部12Aの底面に発光素子14を載置し、
図2Bに示したように、基板10を、溝部で切断する工程を含む。
これらの工程によって、図2Cに示しように、複数の発光装置20を得ることができる。
複数の発光素子14を準備し、図2A及び2Bに示したように、発光素子14を凹部12Aの底面にそれぞれ載置する。
発光素子14は、LED素子などの半導体発光素子を用いることができる。発光素子は、種々の半導体で構成される素子構造と、正負一対の電極とを有するものであればよい。特に、紫外〜可視域の発光が可能な窒化物半導体(InxAlyGa1-x-yN、0≦x、0≦y、x+y≦1)の発光素子が好ましい。また、緑色〜赤色発光のガリウム砒素系、ガリウム燐系半導体の発光素子でもよい。
1つの凹部内に搭載される発光素子は1つでもよいし、複数でもよい。例えば、1つの凹部内に、例えば、青色、緑色および赤色発光の3つの発光素子が搭載されてもよく、青色および緑色発光の2つの発光素子が搭載されてもよい。複数の発光素子は、ワイヤにより直列又は並列に接続することができる。
図2A及び2Bに示したように、基板10を切断して、複数の発光装置を得る。基板10の切断では、樹脂成形体12及びリードフレーム11を同時に切断することが好ましい。
溝部13に沿って基板を切断することにより、個片化した後の発光装置に溝部13が残る割合を低減することができる。または、溝部13が個片化した後の発光装置に残らなくなる。その結果、切断面において段差の程度が小さい面となる又は切断面が面一となる発光装置を得ることができる。
この実施形態の基板10は、図1A〜1Dに示すように、リードフレーム11と樹脂成形体12とを有する。
リードフレーム11は、打ち抜き加工が施された銅の母体と、母体の表面に施された銀めっきを有する金属板である。リードフレーム11は、第1方向(長手方向)及び第2方向(短手方向)の長さがそれぞれ75mm、61mmの略矩形状であり、厚さが0.2mmである。
なお、樹脂成形体12内には、保護素子としてツェナーダイオードが配置されている。
凹部12A間の上面12uには、第1方向及び第2方向に沿った溝部13が配置されている。第1方向における溝部13の幅は0.15mm、深さは0.3mmである。第2方向における溝部13の幅は0.15mm、深さは0.3mmである。
そして、上述した基板と比較用の基板に対して、加熱工程を伴う発光素子のダイボンド工程および封止樹脂配置工程を行った。
その結果、図3Bに示すように、溝部を有さない基板では、特に長手方向における反りが−0.6mm程度と、相当の反りが観察された。
これに対して、上述した基板10では、図3Bに示した反りに比較して、図3Aに示すように、相当緩和されていることが観察された。
実施形態2の発光装置の製造方法では、まず、図1A〜図1Dに示すように、上述した基板10を準備する。そして、基板10の凹部12A内で露出した一対のリードの上に、図2A及び2Bに示すように、発光素子14を、Au/Snペーストによりフリップチップ実装する。このダイボンド工程において基板10は、例えば、320℃に加熱される。
次いで、例えば、基板10の凹部12A内に、発光素子14を完全に被覆するように、フェニルシリコーン樹脂に80重量%のKSF蛍光体が含有された樹脂材料を配置し、150℃で3時間加熱することにより、封止部材15を形成する。
その後、溝部13に沿って基板10を切断する。
また、このような工程の加熱処理を経ても、基板10における反りは緩和され、高精度で品質の良好な発光装置を得ることができる。
11 リードフレーム
12 樹脂成形体
12A 凹部
12b 底面部
12u 上面
12w 壁部
12s 側面
13 溝部
14 発光素子
15、15a 封止部材
16 波長変換部材
20、20A 発光装置
Claims (8)
- リードフレームと、
前記リードフレームを埋設した樹脂成形体とを備え、
長手方向である第1方向と、前記長手方向と直交する短手方向である第2方向とに延長する基板であって、
前記基板は、凹部が前記第1方向及び前記第2方向に複数配置され、
前記樹脂成形体は、前記凹部の底面に配置される底面部と、前記底面部を取り囲む壁部とを有し、
前記壁部の上面において、前記第1方向及び前記第2方向に延びる溝部を有し、
前記第1方向に延びる前記溝部の幅は、前記第2方向に延びる前記溝部の幅よりも小さい基板。 - 前記溝部は、前記樹脂成形体の最大厚みの30%〜80%の深さを有する請求項1に記載の基板。
- 前記樹脂成形体が、変性シリコーン系樹脂によって形成されている請求項1又は2に記載の基板。
- 前記樹脂成形体は、リードフレームの下面を露出している請求項1から3のいずれか1項に記載の基板。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の基板を準備し、
前記凹部の底面に発光素子を載置し、
前記基板を前記溝部で切断することにより複数の発光装置を得る発光装置の製造方法。 - 前記樹脂成形体及び前記リードフレームを同時に切断することにより前記基板を切断する請求項5に記載の発光装置の製造方法。
- 前記基板を、溝部の幅よりも広い厚みの切断治具を用いて切断する請求項5又は6に記載の発光装置の製造方法。
- 前記基板を準備した後、前記基板の切断までの間に、さらに、前記基板を加熱することを含む請求項5から7のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
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