KR100713853B1 - 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법 - Google Patents

반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100713853B1
KR100713853B1 KR1020040073009A KR20040073009A KR100713853B1 KR 100713853 B1 KR100713853 B1 KR 100713853B1 KR 1020040073009 A KR1020040073009 A KR 1020040073009A KR 20040073009 A KR20040073009 A KR 20040073009A KR 100713853 B1 KR100713853 B1 KR 100713853B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
resin material
resin
semiconductor optical
optical element
Prior art date
Application number
KR1020040073009A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060024130A (ko
Inventor
다사키마스츠구
이치카와아키라
오자와겐이치
Original Assignee
가부시키가이샤 아사히 러버
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 아사히 러버 filed Critical 가부시키가이샤 아사히 러버
Priority to KR1020040073009A priority Critical patent/KR100713853B1/ko
Publication of KR20060024130A publication Critical patent/KR20060024130A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100713853B1 publication Critical patent/KR100713853B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched

Landscapes

  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

반도체 광학소자를 밀봉하기 위한 액상의 밀봉수지 재료상에 재치하고, 이 밀봉수지 재료를 경화시킴으로써 그 경화물인 밀봉재와 일체화하여 사용되는 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법으로서, 성형형에 렌즈의 집광면이 되는 볼록면을 형성하기 위한 오목면을 갖는 단면 원호형상 오목 함몰부를 구비하는 캐비티 오목부를 설치하고, 상기 캐비티 오목부에 액상의 렌즈용 수지 재료를 충전하고, 이어서 상기 렌즈용 수지 재료의 액적을 가열하여 경화시키는 것을 특징으로 하는 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법을 제공한다.
Figure 112004041416790-pat00001
반도체 광학소자, 밀봉수지 재료, 밀봉재, 수지 렌즈, 집광면, 볼록면, 오목면, 함몰부, 액적

Description

반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING RESIN LENS FOR SEMICONDUCTOR OPTICAL ELEMENT}
도 1은 본 발명에 관계되는 제조 방법에서 사용하는 성형형의 1예를 도시하는 도면이고, (a)는 사시도, (b)는 평면도, (c)는 (b)의 X-X'선을 따른 단면도이다.
도 2는 본 발명에 관계되는 제조 방법에서 사용하는 성형형의 다른 1예를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 관계되는 제조 방법에 의해 렌즈를 제조하는 공정을 설명하는 설명도이다.
도 4는 본 발명에 관계되는 제조 방법에 의해 제조된 렌즈의 1예로서, 도 1에 도시하는 성형형을 사용하여 제조된 렌즈를 도시하는 도면으로, (a)는 사시도, (b)는 평면도, (c)는 (b)의 Y-Y'선을 따른 단면도, (d)는 (a)의 상하를 뒤집은 상태의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 관계되는 제조 방법에 의해 제조된 렌즈를 사용한 반도체 광학소자의 1예를 도시하는 것으로, 칩형의 발광다이오드를 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 관계되는 제조 방법에 의해 제조된 렌즈를 사용하여, 칩형의 발광다이오드를 제조하는 과정을 도시하는 설명도이다.
본 발명은, 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법, 특히, 반도체 광학소자를 밀봉하기 위한 액상의 밀봉수지 재료상에 재치하고, 이 밀봉수지 재료를 경화시킴으로써 그 경화물인 밀봉재상에 일체화하여 사용하는 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법에 관한 것이다.
발광다이오드(LED)에는, 포탄 타입, 칩 타입 등의 종류가 있고, 포탄 타입의 발광다이오드는, 일반적으로, 캐소드 리드, 애노드 리드, 발광 반도체칩, 리드 세선 등의 발광체 및 도전 부재를 투광성의 수지로 밀봉한 구조로 되어 있다. 또, 칩형의 발광다이오드의 경우도, 상면이 개구된 상자형의 발광체 수용 부재의 내측 바닥으로부터 한쌍의 리드프레임을 발광체 수용 부재의 외부로 연장하고, 이 발광체 수용 부재의 내부에 발광 반도체칩이나 리드 세선 등을 수용하고, 이것들을 접속해서, 수용 부재 내부를 투광성의 수지로 밀봉한 구조로 되어 있고, 이들 발광다이오드에는, 그 사용 목적에 따라, 밀봉재상으로 발광한 광의 진행 방향을 규제하기 위한 집광렌즈가 설치되는 경우가 있다.
이들 발광다이오드중, 칩형의 발광다이오드에 렌즈를 설치하는 경우, 발광 반도체칩 등을 발광체 수용 부재에 수용하고, 이어서 이 수용 부재에 액상의 밀봉용 수지 재료를 충전하고, 이 밀봉용 수지 재료상에 렌즈를 재치하고 밀봉용 수지 재료를 경화시키는 동시에 밀봉재와 렌즈를 일체화하는 방법이 취해지지만, 이 경 우, 밀봉재와 렌즈 사이에 기포가 남겨지는 일이 있고, 기포가 남겨지면 잔류한 기포가 광의 난반사나 산란의 원인이 되어서 휘도가 저하되기 때문에 제품불량으로 되어버린다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 칩형의 발광다이오드에 사용되는 렌즈와 같이, 반도체 광학소자를 밀봉하기 위한 액상의 밀봉수지 재료상에 재치하고, 이 밀봉수지 재료를 경화시킴으로써 그 경화물인 밀봉재상에 일체화하여 사용하는 반도체 광학소자용 수지 렌즈로서, 렌즈를 액상의 밀봉수지 재료상에 재치하여 밀봉수지 재료를 경화시킬 때에, 밀봉재와 렌즈 사이에 기포가 남겨지는 것을 가급적으로 방지할 수 있는 반도체 광학소자용 수지 렌즈를 생산성 좋게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토를 거듭한 결과, 우선 렌즈의 밀봉재와의 접합면을 볼록면으로 하면, 이 곡면을 따라서 기포를 빠져나가게 할 수 있어, 기포의 잔류를 피하는 것이 가능하다는 것을 발견했다. 이것에는, 예를 들면 렌즈의 양면이 볼록면을 이루는 볼록 렌즈가 사용가능한데, 이러한 형상의 수지 렌즈를 압축성형에 의해 성형하면, 반도체 광학소자용인 비교적 소형의 수지 렌즈를 성형하기 위해서는 미세한 가공을 한 고가의 금형을 사용할 필요가 있는데다, 성형품에는 버가 발생하기 쉬운 것이 문제가 되었다. 버는 밀봉재와의 접합의 장해가 되기 때문에 제거할 필요가 있지만, 반도체 광학소자용의 소형수지 렌즈 에서는, 버 제거는 극히 번잡한 작업이어서 실용적이지 않고, 버가 발생한 것은 바로 불량품이 되기 때문에, 이와 같은 압축성형에서 반도체 광학소자용의 수지 렌즈를 제조하는 것은, 수율이 나쁜 것이었다.
그래서, 본 발명자들은, 더욱 검토를 거듭한 결과, 반도체 광학소자용 수지 렌즈를, 성형형에 렌즈의 집광면을 이루는 볼록면을 형성하기 위한 오목면을 갖는 단면 원호형상 오목 함몰부를 가진 캐비티 오목부를 설치하고, 상기 캐비티 오목부에 액상의 렌즈용 수지 재료를 충전, 특히, 이 렌즈용 수지 재료가 상기 캐비티 오목부의 상방에서 그 표면장력에 의해 볼록면을 이루는 액적(液滴)이 되도록 충전하고, 다음에 상기 렌즈용 수지 재료의 액적을 가열하여 경화시킴으로써 제조하면, 양면이 볼록면을 이루는 수지 렌즈가 얻어지고, 상기 성형형의 오목면에 대응하는 면을 집광면으로 하고, 집광면과 반대측의 면의 볼록면을 밀봉수지 재료(밀봉재)와의 접합면으로 하면, 집광렌즈로서의 기능을 갖고, 또한 렌즈와 밀봉수지 재료 사이의 기포를 빠져나가게 하여 기포의 잔류를 피하는 것이 가능한 볼록면을 갖는 렌즈가 얻어지는 동시에, 이 렌즈는 성형시에 압축되지 않았기 때문에 버의 발생이 없어 수율이 극히 양호하고, 상기 반도체 광학소자용의 수지 렌즈, 특히 발광다이오드에 사용되는 비교적 소형의 수지 렌즈를 생산성 좋게 제조할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 이루게 되었다.
즉 본 발명은, 반도체 광학소자를 밀봉하기 위한 액상의 밀봉수지 재료상에 재치하고, 이 밀봉수지 재료를 경화시킴으로써 그 경화물인 밀봉재와 일체화하여 사용되는 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법으로서, 성형형에 렌즈의 집광 면이 되는 볼록면을 형성하기 위한 오목면을 갖는 단면 원호형상 오목 함몰부를 구비하는 캐비티 오목부를 설치하고, 상기 캐비티 오목부에 액상의 렌즈용 수지 재료를 충전하고, 다음에 상기 렌즈용 수지 재료의 액적을 가열하여 경화시키는 것을 특징으로 하는 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법을 제공한다.
이 경우, 특히, 상기 캐비티 오목부에 액상의 렌즈용 수지 재료를 이 렌즈용 수지 재료가 상기 캐비티 오목부의 상방에서 그 표면장력에 의해 볼록면을 이루는 액적이 되도록 충전하는 것이 바람직하다. 이와 같은 반도체 광학소자용 수지 렌즈에서는, 그 한쪽의 면이 원하는 곡률을 갖는 볼록면인 것이 필요하지만, 본 발명의 제조 방법에 의하면, 상기 성형형의 오목면을 원하는 곡률의 오목면으로 함으로써 이 오목면의 곡률에 상당하는 원하는 볼록면이 집광면으로서 형성된 렌즈를 제조할 수 있다.
한편, 밀봉재와의 접합면이 되는 면은, 경화후에 렌즈와 밀봉재와 접합되기 때문에, 엄밀한 곡률의 조정을 필요로 하지 않고, 기포를 빠져나가게 할 수 있는 곡률의 볼록면으로 되어 있으면 되는데, 본 발명의 제조 방법에 의하면, 렌즈용 수지 재료의 표면장력에 의해 볼록면을 형성하여 경화시킴으로써, 밀봉수지 재료와 일체화할 때에, 렌즈와 밀봉수지 재료 사이에 잔류하는 기포를 빠져나가게 하는데 충분한 곡률을 갖는 볼록면을 형성할 수 있다.
본 발명의 제조 방법에서는, 특히, 상기 캐비티 오목부를, 원판형상 오목 함몰부와, 그 중앙 하부에 형성된 단면 원호형상 오목 함몰부를 갖는 형상으로 형성된 것으로 하면, 진동 등의 외력에 저항하여 표면장력에 의해 형성된 렌즈용 수지 재료의 액적을 안정적으로 형성, 유지할 수 있고, 경화전에 상기 액적이 붕괴되는 것을 막을 수 있기 때문에 바람직하다.
본 발명에 의하면, 집광렌즈로서의 기능을 갖고, 또한 렌즈와 밀봉수지 재료 사이의 기포를 빠져나가게 하여 기포의 잔류를 피하는 것이 가능한 볼록면을 갖는 반도체 광학소자용의 수지 렌즈를, 버의 발생없이 생산성 좋게 제조할 수 있다.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
이하, 본 발명에 대해 더욱 설명한다.
본 발명의 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법은, 반도체 광학소지를 밀봉하기 위한 액상의 밀봉수지 재료상에 재치하고, 이 밀봉수지 재료를 경화시킴으로써 그 경화물인 밀봉재와 일체화하여 사용되는 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법으로서, 성형형에 렌즈의 집광면이 되는 볼록면을 형성하기 위한 오목면을 갖는 단면 원호형상 오목 함몰부를 구비하는 캐비티 오목부를 설치하고, 상기 캐비티 오목부에 액상의 렌즈용 수지 재료를 충전하고, 이어서 상기 렌즈용 수지 재료의 액적을 가열하여 경화시킴으로써 제조하는 것이다.
본 발명은, 볼록 렌즈, 오목렌즈, 비구면렌즈, 평면 렌즈(프레넬 렌즈) 등의 제조에 적합하게 적용할 수 있는데, 특히, 볼록 렌즈의 제조 방법으로서 매우 적합하고, 그 경우, 상기 캐비티 오목부에 액상의 렌즈용 수지 재료를 이 렌즈용 수지 재료가 상기 캐비티 오목부의 상방에서 그 표면장력에 의해 볼록면을 이루는 액적이 되도록 충전하는 것이 바람직하다.
성형형으로서 구체적으로는, 예를 들면 도 1(a)∼(c)에 도시되는 바와 같은 성형형(2)을 들 수 있다. 도 1중, 2는 성형형이고, 그 상면(22)에는 캐비티 오목부(21)가 형성되어 있다. 이 경우, 이 캐비티 오목부(21)는 원판형상 오목 함몰부(211)와, 이 원판형상 오목 함몰부(211)의 중앙하부에 형성된 단면 원호형상 오목 함몰부(212)로 이루어지는 형상을 갖고, 이 단면 원호형상 오목 함몰부(212)의 벽면(212a)이 렌즈의 집광면이 되는 볼록면을 형성하기 위한 오목면이 됨으로써, 이 캐비티 오목부(21)에 액상의 렌즈용 수지 재료가 충전된다.
본 발명에서는, 후술하는 바와 같이 성형시에 렌즈용 수지 재료를 압축하는 일이 없기 때문에, 성형형으로서는, 금속제, 수지제, 고무제중 어느 것도 적용가능하지만, 가열 경화시 또는 냉각시의 열전도성을 고려하면 금속제의 성형형(금형)을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제조 방법에서는, 특히, 상기 캐비티 오목부가, 원판형상 오목 함몰부와, 그 중앙하부에 형성된 단면 원호형상 오목 함몰부를 갖는 형상으로 형성된 성형형을 사용하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 예를 들면 도 1(a)∼(c)에 도시되는 성형형(2)과 같은, 캐비티 오목부(21)가, 원판형상 오목 함몰부(211)와, 이 원판형상 오목 함몰부(211)의 중앙 하부에 형성된 단면 원호형상 오목 함몰부(212)로 이루어지는 형상을 갖고 있는 것이면, 캐비티 오목부(21)의 원판형상 오목 함몰부(211)를 형성하는 둘레면(211a)과 성형형(2)의 상면(22)이 직교하게 되어, 예를 들면, 도 2(a)에 도시되는 바와 같은, 캐비티 오목부(21)가 단면 원호형상 오목 함몰부(212)만으로 이루어지고, 그 벽면(212a)과 성형형의 상면(22)이 둔각으로 교차하고 있는 성형형보다도, 진동 등의 외력에 저항하여 표면장력에 의해 형성된 렌즈용 수지 재료의 액적을 안정적으로 형성, 유지할 수 있고, 경화전에 상기 액적이 붕괴되는 것을 막을 수 있고, 또, 곡률이 큰 볼록면을 형성하는 것이 가능하므로 바람직하다.
또한, 본 발명에서는, 도 2(a)에 도시되는 바와 같은 성형형을 사용하는 것도 가능하다. 또, 도 2(b)에 도시되는 바와 같은, 캐비티 오목부(21)가 원판형상 오목 함몰부(211)와, 이 원판형상 오목 함몰부(211)의 하부에 형성된 상기 원판형상 오목 함몰부(211)와 동일한 직경의 단면 원호형상 오목 함몰부(212)로 이루어지는 형상을 갖는 성형형도 적합하게 사용할 수 있다.
렌즈용 수지 재료의 충전 및 충전된 렌즈용 수지 재료의 경화는, 예를 들면 도 3에 도시되는 바와 같이, 성형형(2)에 형성된 캐비티 오목부(21)(도 3(a))에 액상의 렌즈용 수지 재료(3)를 이 렌즈용 수지 재료(3)가 캐비티 오목부(21)의 상방에서 그 표면장력에 의해 볼록면(311)을 이루는 액적(31)이 되도록, 정량 공급장치(4)로 충전량을 조정하면서 충전(도 3(b), (c))하고, 이 렌즈용 수지 재료의 액적(31)을 원적외선 히터(51), IH 히터(52) 또는 그 양쪽을 사용해서 가열하여 렌즈용 수지 재료의 액적(31)을 경화(도 3(d))시키는 방법 등이 바람직하다.
렌즈용 수지 재료의 액적(31)을 경화시킨 후는, 송풍기(61)로 공냉, 방열판(62)을 통하여 수냉 또는 그 양방에 의해 냉각(도 3(e))하고, 취출기(7)로 성형형(2)으로부터 이형(도 3(f))하여 렌즈(1)를 얻을 수 있다. 얻어진 렌즈(1)는, 도 4(a)∼(d)에 도시되는 바와 같이, 캐비티 오목부(21)의 렌즈의 집광면이 되는 볼록면을 형성하기 위한 오목면, 즉 단면 원호형상 오목 함몰부(212)의 벽면(212a)에 대응하는 볼록면(11)과, 렌즈용 수지 재료의 액적(31)의 표면장력에 의해 형성된 볼록면(311)에 대응하는 볼록면(13)을 갖는 것으로 되고, 볼록면(11)이 렌즈의 집광면, 볼록면(13)이 렌즈와 밀봉재의 접합면이 된다.
또한, 상기 도면에서는, 성형형에 1개의 캐비티 오목부가 형성된 것을 예시했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 1개의 성형형의 상면에 복수의 캐비티 오목부를 설치하고, 각각의 캐비티 오목부에 순차적으로 또는 복수의 정량 공급장치를 사용하여 한번에 렌즈용 수지 재료를 충전하여 렌즈를 제조하는 것도 가능하다. 또, 성형형(2)의 상면(22), 특히, 그 캐비티 오목부(21)의 외주 가장자리와 접하는 부분을 불소수지 코팅하는 것도 바람직하다. 이것에 의해, 렌즈용 수지 재료의 액적(31)의 캐비티 오목부(21)의 외주 가장자리에서의 접촉각을 바꾸고, 얻어지는 렌즈의 곡면의 형상을 조정할 수 있다. 이 방법에 의하면, 비교적 큰 직경의 렌즈라도 액적을 부풀어오르게 할 수 있어, 양호한 형상의 렌즈를 제조할 수 있다.
본 발명에서는, 렌즈용 수지 재료로서 액상의 것을 사용한다. 이러한 것으로서는, 수지제 렌즈의 제조에 사용되는 종래 공지의 액상 수지 재료를 사용할 수 있는데, 특히 실리콘 수지 조성물이 바람직하게 사용된다. 이와 같은 액상의 실리콘 수지 조성물을 경화시킴으로써, 실리콘 수지제의 렌즈를 얻을 수 있는데, 실리콘 수지 조성물로서는, 특히, 액상의 부가반응 경화형의 실리콘 수지 조성물이 바람직하다. 액상의 부가반응 경화형의 실리콘 수지 조성물은, 무용매이기 때문에 발포하지 않고 표면도 내부도 균일하게 경화시킬 수 있으므로 적합하다.
상기 부가반응 경화형의 실리콘 수지 조성물로서는, 열경화에 의해 투명한 실리콘 수지를 형성하는 것이면 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 오르가노폴리실록산을 베이스 폴리머로 하고, 오르가노하이드로젠 폴리실록산 및 백금계 촉매 등의 중금속계 촉매를 포함하는 것을 들 수 있다.
상기 오르가노폴리실록산으로서는, 하기 평균 단위식
RaSiO(4-a)/2
(식중, R는 비치환 또는 치환 1가 탄화수소기로, 바람직하게는 탄소수 1∼10, 특히 1∼8의 것이다. a는 0.8∼2, 특히 1∼1.8의 정수이다.)으로 나타내어지는 것을 들 수 있다. 여기에서, R로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등의 알킬기, 비닐기, 알릴기, 부테닐기 등의 알케닐기, 페닐기, 톨릴기 등의 아릴기, 벤질기 등의 아랄킬기나, 이것들의 탄소원자에 결합한 수소원자의 일부 또는 전부가 할로겐 원자로 치환된 클로로 메틸기, 클로로 프로필기, 3,3,3-트리플루오로 프로필기 등의 할로겐 치환 탄화수소기, 또는 시아노기로 치환된 2-시아노 에틸기 등의 시아노기 치환 탄화수소기 등을 들 수 있고, R은 동일해도 달라도 좋은데, R로서 페닐기를 포함하는 것, 특히, 전체 R중 5∼80몰%가 페닐기인 것이, 광학렌즈의 내열성 및 투명성의 점에서 바람직하다.
또, R로서 비닐기 등의 알케닐기를 포함하는 것, 특히 전체 R중의 1∼20몰%가 알케닐기인 것이 바람직하고, 그중에서도 알케닐기를 1분자중에 2개 이상 갖는 것이 바람직하게 사용된다. 이와 같은 오르가노폴리실록산으로서는, 예를 들면 말단에 비닐기 등의 알케닐기를 갖는 디메틸 폴리실록산이나 디메틸 실록산·메틸페 닐 실록산 공중합체 등의 말단 알케닐기함유 디오르가노 폴리실록산을 들 수 있다.
한편, 오르가노하이드로젠 폴리실록산으로서는, 3관능 이상(즉 1분자중에 규소원자에 결합하는 수소원자(Si-H기)를 3개 이상 갖는 것)이 바람직하고, 예를 들면, 메틸하이드로젠 폴리실록산, 메틸페닐하이도로젠 폴리실록산 등을 들 수 있고, 특히, 상온에서 액상의 것이 바람직하다. 또, 촉매로서는, 백금, 백금화합물, 디부틸주석 디아세테이트나 디부틸주석 디라우릴레이트 등의 유기금속 화합물, 또는 옥텐산주석과 같은 금속 지방산염 등을 들 수 있다. 이들 오르가노하이드로젠 폴리실록산이나 촉매의 종류나 양은, 가교도나 경화 속도를 고려하여 적당하게 결정하면 된다. 또, 상기 성분 이외에, 얻어지는 실리콘 수지의 강도나 투명도를 손상하지 않을 정도로 충전제, 내열재, 가소제 등을 첨가해도 된다.
상기 실리콘 수지 조성물로서는, 신에츠카가쿠 가부시키가이샤제 KE1935(A/B), KJR632, GE 도시바실리콘 가부시키가이샤제 XE14-062, XE14-907, 토레이·다우·코닝·실리콘 가부시키가이샤제 SH6103, DX-35-547 등의 시판품을 사용할 수 있다. 또한, 실리콘 수지 조성물에 실리카, 탄산칼슘 등의 확산제, 산화티탄, 산화아연 등의 자외선 흡수재를 포함시키고, 렌즈에 이것들을 분산되게 하는 것도 가능하다.
본 발명에서, 상기한 방법으로 얻어진 렌즈를, 반도체 광학소자를 밀봉하기 위한 액상의 밀봉수지 재료상에 재치하고, 이 밀봉수지 재료를 경화시킴으로써 그 경화물인 밀봉재와 일체화하여 사용하는 것이지만, 예를 들면 발광다이오드용의 렌즈, 특히, 칩형의 발광다이오드용의 렌즈로서 적합하게 사용할 수 있다.
칩형의 발광다이오드는, 도 5에 도시되는 바와 같이, 상면이 개구된 상자형의 발광체 수용 부재(105)의 내측 바닥으로부터 한쌍의 리드(101, 102)를 발광체 수용 부재(105)의 외부로 연장하고, 이 발광체 수용 부재(105)의 내부에 발광체인 발광 반도체칩(103)이나 리드 세선(細線)(104, 104)을 수용하고, 이것들을 접속하여, 발광체 수용 부재(105) 내부를 밀봉재(투광성 수지)(106)로 밀봉한 구조로 되어 있고, 렌즈(1)는 이 밀봉재(106)상에 접합되어서 사용된다.
이 렌즈(1)는, 발광 반도체칩(103) 등을 발광체 수용 부재(105)에 수용, 접속후, 발광체 수용 부재(105)내에 액상의 밀봉수지 재료(106)를 충전하고 렌즈(1)를 밀봉수지 재료(106)상에 볼록면(13)을 밀봉수지 재료(106)측을 향해서 올려놓고, 이 밀봉수지 재료(106)를 가열 등에 의해 경화시킴으로써 일체로 접합되는데, 도 6(a)에 도시되는 바와 같이, 밀봉수지 재료(106)를 충전할 때에 밀봉수지 재료(106)중에 끌려 들어간 기포(a)나, 렌즈(1)를 밀봉수지 재료(106)상에 올려놓을 때에 가능한 렌즈(1)와 밀봉수지 재료(106) 사이의 공기층(b) 등을 발광체 수용 부재(105) 내부로부터 완전하게 제거하지 않으면, 밀봉수지 재료(106)를 경화시킨 후에, 잔류한 기포가 광의 난반사나 산란의 원인이 되어서 휘도가 저하되기 때문에, 발광다이오드가 불량품으로 되어버린다. 그렇지만, 이 경우, 도 6(b)에 도시되는 바와 같이, 밀봉수지 재료(106)중의 기포(a)나 밀봉수지 재료(106)와 렌즈(1) 사이에 모여진 공기층(b)은, 부력에 의해 상승하고, 렌즈(1)의 볼록면(13)을 따라서 도면중 화살표로 나타내는 바와 같이 렌즈(1)의 외주측으로 이동하여, 렌즈(1)와 발광체 수용 부재(105)의 간극(107)으로부터 외부로 배출되기 때문에, 밀봉수지 재료 (106)를 경화시킨 후에, 밀봉재와 렌즈 사이에 기포가 남겨져 버리는 일은 없다.
본 발명의 제조 방법은, 직경이 1∼30mm 정도, 두께가 0.5∼30mm 정도의 소형의 수지 렌즈를 제조하는 경우에, 특히 적합하다. 또 상기 예에서는, 반도체 광학소자로서 칩형의 발광다이오드에 사용하는 경우를 예시했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 수광소자 칩이 넣어진 화상형성용 수광소자 등의 렌즈로서 사용하는 것도 가능하다.
이하, 실시예를 들어서 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
렌즈용 수지 재료로서 규소원자에 결합하는 페닐기를 갖는 오르가노폴리실록산을 베이스 폴리머로 하는 액상 실리콘 수지 조성물(XE14-907(GE도시바실리콘 가부시키가이샤제))을 사용하고, 이것을 광학적으로 가공한 도 1에 도시하는 바와 같은 형상의 캐비티 오목부를 100개 형성한 금형에 정량 공급장치를 사용하여 액상 실리콘 조성물이 표면장력에 의해 볼록면을 이루는 액적이 되도록 충전하고, 이것들을 가열, 경화시키고, 냉각후, 성형형으로부터 이형하여, 도 4에 도시하는 바와 같은 형상의 실리콘 수지제 렌즈(직경 6mm, 두께 3mm)를 100개 제조했다. 이들 어느 렌즈에서도 버의 발생은 없고, 모두 표면장력에 의한 볼록면이 형성되어 있었다.
다음에 이 렌즈를 사용하여, 발광 반도체칩 등을 발광체 수용 부재에 수용, 접속후, 발광체 수용 부재내에 액상의 밀봉수지 재료를 충전하고 렌즈를 밀봉수지 재료상에 표면장력에 의해 형성된 볼록면을 밀봉수지 재료측을 향해서 올려놓고, 이 밀봉수지 재료를 가열 등에 의해 경화시킴으로써, 도 5에 도시되는 바와 같은, 밀봉재상에 렌즈가 일체로 접합된 칩형의 발광다이오드를 제조했다. 이와 같은 칩형의 발광다이오드를 10O개 제조했는데, 어느 것도 렌즈와 밀봉재 사이에 발광 반도체칩으로부터의 광을 난반사시키거나 산란시키거나 하는 기포의 잔류는 없이 충분한 휘도를 나타내는 것이었다.
본 발명에 의하면, 집광렌즈로서의 기능을 갖고, 또한 렌즈와 밀봉수지 재료 사이의 기포를 빠져나가게 하여 기포의 잔류를 피하는 것이 가능한 볼록면을 갖는 반도체 광학소자용의 수지 렌즈를, 버의 발생없이 생산성 좋게 제조할 수 있다.

Claims (6)

  1. 반도체 광학소자를 밀봉하기 위한 액상의 밀봉수지 재료상에 재치하고, 이 밀봉수지 재료를 경화시킴으로써 그 경화물인 밀봉재와 일체화하여 사용되는 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법으로서, 성형형에 렌즈의 집광면이 되는 볼록면을 형성하기 위한 오목면을 갖는 단면 원호형상 오목 함몰부를 구비하는 캐비티 오목부를 설치하고, 상기 캐비티 오목부에 액상의 렌즈용 수지 재료를 충전하고, 이어서 상기 렌즈용 수지 재료의 액적을 가열하여 경화시키고,
    상기 캐비티 오목부에 액상의 렌즈용 수지 재료를 이 렌즈용 수지 재료가 상기 캐비티 오목부의 상방에서 그 표면장력에 의해 볼록면을 이루는 액적으로 되도록 충전하는 것을 특징으로 하는 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 캐비티 오목부가, 원판형상 오목 함몰부와, 그 중앙 하부에 형성된 단면 원호형상 오목 함몰부를 갖는 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈용 수지 재료가 실리콘 수지 조성물인 것을 특 징으로 하는 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 광학소자가 발광다이오드인 것을 특징으로 하는 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 발광다이오드가 칩형의 발광다이오드인 것을 특징으로 하는 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법.
KR1020040073009A 2004-09-13 2004-09-13 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법 KR100713853B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040073009A KR100713853B1 (ko) 2004-09-13 2004-09-13 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040073009A KR100713853B1 (ko) 2004-09-13 2004-09-13 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060024130A KR20060024130A (ko) 2006-03-16
KR100713853B1 true KR100713853B1 (ko) 2007-05-07

Family

ID=37130120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040073009A KR100713853B1 (ko) 2004-09-13 2004-09-13 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100713853B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040069293A (ko) * 2003-01-28 2004-08-05 세이코 엡슨 가부시키가이샤 오목부를 갖는 기판 및 그 제조 방법과, 마이크로렌즈용오목부를 갖는 기판, 마이크로렌즈 기판, 전송 스크린 및리어 프로젝터

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040069293A (ko) * 2003-01-28 2004-08-05 세이코 엡슨 가부시키가이샤 오목부를 갖는 기판 및 그 제조 방법과, 마이크로렌즈용오목부를 갖는 기판, 마이크로렌즈 기판, 전송 스크린 및리어 프로젝터

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1020040069293

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060024130A (ko) 2006-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4058627B2 (ja) 半導体光学素子用樹脂レンズの製造方法
US8092735B2 (en) Method of making a light emitting device having a molded encapsulant
JP5357423B2 (ja) 発光デバイスをパッケージングする方法およびパッケージングされた発光デバイス
US7115979B2 (en) Light emitting diode package
JP5285271B2 (ja) 発光変換要素を備える半導体発光デバイスおよびそのパッケージング方法
US9755120B2 (en) LED device having a dome lens
US9793456B2 (en) Molded resin body for surface-mounted light-emitting device, manufacturing method thereof, and surface-mounted light-emitting device
JP5566114B2 (ja) ケーシングボディを有するオプトエレクトロニクス装置およびその製造方法
JP2007531318A (ja) 反射器パッケージおよび半導体発光デバイスのパッケージング方法
EP2128201A1 (en) Silicone resin composition for encapsulating luminescent element and process for producing optical-semiconductor electronic part with the same through potting
US20070269586A1 (en) Method of making light emitting device with silicon-containing composition
CN208750635U (zh) 车辆用照明装置及车辆用灯具
US20070141739A1 (en) Method of making light emitting device having a molded encapsulant
KR20090055016A (ko) 광학 장치들과 실리콘 조성물들 및 광학 장치들을 제조하는공정들
CN101064357A (zh) 图案化的光提取片及其制造方法
JP2011233928A (ja) 固体発光デバイス用のリードフレームベースのパッケージ、および固体発光デバイス用のリードフレームベースのパッケージを形成する方法
CN102388090A (zh) 光学器件及其制造方法
US20080277683A1 (en) Soldering method for semiconductor optical device, and semiconductor optical device
JP2004140220A (ja) 光電変換装置
JP5220533B2 (ja) レンズ及びそれを用いた光学製品
KR101907378B1 (ko) 경화성 실리콘 조성물, 반도체 디바이스의 제조 방법, 및 반도체 디바이스
JP5513704B2 (ja) レンズ体
KR100713853B1 (ko) 반도체 광학소자용 수지 렌즈의 제조 방법
JP4875858B2 (ja) 半導体光学素子用レンズの製造方法
TWI355324B (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130124

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140221

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150203

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee