WO2007080742A1 - 光素子の樹脂封止成形方法 - Google Patents

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resin
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lens
molding
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Kazuki Kawakubo
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Towa Corporation
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    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/54—Encapsulations having a particular shape

Definitions

  • the present invention relates to a resin sealing and forming method of an optical element for sealing and forming an optical element mounted on a substrate.
  • a plurality of optical elements are first die-bonded on a single substrate.
  • the electrodes of the substrate and the electrodes of the light emitting diode (LED) chip are force-bonded to each other.
  • the LED chip and the wire on the substrate are sealed with a translucent resin material made of epoxy resin.
  • the substrate is cut along the dicing line.
  • a chip-type LED is completed (see, for example, page 3 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-7832 and FIG. 5).
  • a light emitting diode pellet (LED chip) can be used as a substrate by transfer molding, for example. It seal-molds on (lead frame). As a result, a semi-finished product which is a photoelectric conversion element substrate (resin sealed portion) having a square planar shape is completed.
  • the base it is molded by, for example, an injection molding method, that is, an injection molding method, and a flat plate portion of a square and a convex lens portion in plan view. As a result, a translucent glazed plate (lens plate) is formed. Finally, the photoelectric conversion element gas (semi-finished product) and the transparent resin plate (lens plate) are mounted. Thereby, an optoelectronic component (product) which is a transparent resin plate with a lens is completed (see, for example, page 2 of page 4 of JP-A-4-348088 and FIG. 1 and FIG. 3).
  • a transfer molding method is adopted, while having a convex lens portion.
  • the injection molding method is used as a method of molding the lens plate which is a light transmitting It is used.
  • Patent Document 1 JP-A-8-78732 (page 3, FIG. 5)
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-348088 (Page 2-Page 3, Figure 1- Figure 3)
  • both transfer molding and injection molding it is necessary to have both a mold assembly for transfer and a mold assembly for injection molding.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to prevent the deterioration of the quality of the lens portion without using a method which implements both the transfer molding method and the injection molding method. It is an object of the present invention to provide a resin seal molding method of an optical element to be obtained.
  • one mold to which the substrate can be mounted and the other mold including a cavity having a lens molding corresponding to the shape of the lens. Will be prepared.
  • the substrate on which the optical element is mounted is fixed to one of the molds.
  • a translucent molten resin is present in the other type of cavity.
  • the optical element is immersed in the molten resin, and the molten resin is uniformly distributed in the cavity.
  • the molten resin changes to a lens member which also has a translucent resin molded body force.
  • the substrate with the lens member is pulled away from the other mold by opening one mold and the other mold. In addition, the substrate with one mold force lens member is removed.
  • a first one mold on which a substrate can be mounted and a first other mold including a first cavity are prepared. Thereafter, the substrate on which the optical element is mounted is fixed to the first one of the molds. Next, a translucent molten resin is present in the first cavity of the first other type. Next, by closing the first one mold and the other mold, the light element is immersed in the molten resin, and the molten resin is uniformly spread in the first cavity. . Thereafter, the molten resin changes to a translucent resin molded body. Then, by opening the first one mold and the first other mold, the substrate with the translucent resin molding is separated from the first other mold. After that, the substrate with the translucent resin molding is removed from the first one mold.
  • a second one side including a second one mold to which a substrate with a translucent resin molded body can be attached and a second cavity having a lens forming portion corresponding to the shape of the lens
  • the mold is prepared.
  • the substrate with the translucent resin molding is fixed to the second one of the molds .
  • another translucent resin material is provided in the second cavity of the second other type.
  • the other translucent resin material is uniformly spread within the second cavity.
  • other translucent resin materials are transformed into lens moldings.
  • the substrate with the translucent resin molded body and the lens member having the strength of the lens molded body is obtained as the second other one. It is pulled away from the mold. Thereafter, the substrate with the lens member is removed from the second one of the molds.
  • the present invention it is possible to prevent the deterioration of the quality of the lens member without using a method which implements both the transfer molding method and the injection molding method.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a method for resin-seal molding of an optical element according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the method for resin-seal molding of the optical element of Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the method for resin-seal molding of the optical element of Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the method for resin-seal molding of the optical element according to Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a process of completing the optoelectronic component (product) of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross sectional view for illustrating a process of completing the optoelectronic component (product) of the first embodiment.
  • FIG. 7 A sectional view for illustrating a primary mold forming step in the method for resin package of an optical element according to Embodiment 2.
  • FIG. 8 A sectional view for illustrating a primary mold forming step in the method for resin package of an optical element according to Embodiment 2.
  • FIG. 9 A sectional view for illustrating a primary mold forming step in the method for resin package of an optical element according to Embodiment 2.
  • FIG. 10 A state in which the primary molded substrate of Embodiment 2 is mounted on the upper mold.
  • FIG. 11 A cross-sectional view showing a state in which the primary molded substrate in the second embodiment is removed.
  • FIG. 12 is a cross sectional view for illustrating a secondary mold forming step in the method for resin package of an optical element according to Embodiment 2.
  • FIG. 13 A sectional view for illustrating a secondary mold forming step in the method for resin package of an optical element according to Embodiment 2.
  • FIG. 14 A sectional view for illustrating a secondary mold forming step in the method for resin package of an optical element according to Embodiment 2.
  • FIG. 15 A sectional view for illustrating a secondary mold forming step in the method for resin seal molding of an optical element according to Embodiment 2.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing a secondary molded substrate of the second embodiment.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing a state where the secondary molded substrate of Embodiment 2 is divided.
  • FIG. 18 A plan view showing a lens shaping portion of another example of the embodiment.
  • FIG. 19 A plan view showing a lens shaping portion of still another example of the embodiment.
  • a chip 2 as an example of the optical element and a translucent resin molded body 11 that covers the chip 2 and functions as a lens on the substrate 1. It is integrally manufactured using a transferless molding type assembly that does not require a resin passage, ie, a compression molding type assembly.
  • an LED (Light Emitting Diode) chip is used as an example of the light element
  • an LED package is used as an example of the optoelectronic component.
  • the resin sealing and forming method of the optical device according to the present invention is not limited to the LED chip, but may be a light receiving device that converts received light into an electrical signal, such as a photodiode (PD) or a solid state imaging device.
  • the invention can also be applied to resin seal molding for chips and the like.
  • the resin sealing and molding method of the present invention is also applied to resin sealing and molding for a light emitting element which emits light according to the received electric signal, for example, a chip such as a laser diode (LD). obtain.
  • the resin seal molding method of the present invention can be applied to resin seal molding for modules used for optical communication. That is, the resin seal molding method of the present invention can be applied to resin seal molding of any optical element.
  • the chips 2 which are a plurality of optical elements are mounted on the substrate 1.
  • the electrode of the chip 2 and the electrode of the substrate 1 are wire-bonded by the wire 3.
  • a mold assembly for resin seal molding having a two-type structure consisting of the upper mold 4 and the lower mold 5 opposed to each other is prepared.
  • the lower mold 5 is an example of one mold of the present invention
  • the upper mold 4 is an example of the other mold of the present invention.
  • the above-mentioned mold assembly is a mold assembly for transferless molding, that is, compression molding. Further, a cavity 6 is formed in the lower mold 5. The cavity 6 is provided with a plurality of lens forming parts 7 corresponding to the plurality of tips 2. Each of the plurality of lens shaping portions 7 has the shape of a Fresnel lens.
  • the substrate 1 is fixed to the upper mold 4 as shown in FIG.
  • the substrate 1 is fixed to the upper mold 4 by substrate mounting means such as suction and holding.
  • the translucent resin material 8 is supplied to the cavity 6.
  • the translucent resin material 8 is a thermosetting resin that also has a granular resin material power.
  • one lens shaping portion 36 provided so that the small micro lenses shown in FIG. 18 are adjacent to each other and the triangular weight shown in FIG. Lens molded part 37 etc. provided so that the projection of the lens is adjacent
  • a flip chip substrate, a wafer substrate used for a wafer level package, or the like may be employed as the substrate 1 on which the chip 2 is mounted.
  • the shape of the substrate any shape such as a circular shape or a polygonal shape may be adopted.
  • a material of the substrate any metal lead frame and any plastic, ceramic, glass, or other material called a printed circuit board such as a PC boat may be adopted.
  • the translucent resin material 8 is required to have both the function of protecting the chip 2 by sealing and the function as a lens. Therefore, for example, an epoxy resin or silicone resin having translucency may be used as the translucent resin material 8. Also, granular resin, liquid resin or sheet-like resin may be employed.
  • the mold assembly is not limited to a mold assembly having a two-type structure consisting of upper mold 4 and lower mold 5, for example, an intermediate mold (not shown) between upper mold 4 and lower mold 5. Or a mold assembly having three or more molds, or a mold assembly having three or more molds.
  • the translucent resin material 8 is heated and melted. Thereby, molten resin 9 is formed on the cavity 6 including the lens forming portion 7. Thereafter, as shown in FIG. 3, the upper mold 4 and the lower mold 5 are closed.
  • annular outside air blocking member such as a cylindrical or rectangular cylinder, ie, a sealing mechanism is not shown in FIG. Provided so as to surround the four sides of the side and lower mold 5.
  • the outer air blocking member on the upper mold side and the outer air blocking member on the lower mold side are joined at a PL (parting line) plane.
  • a tube-shaped hollow seal member made of, for example, stretchable heat-resistant rubber or the like is provided between the P. L surfaces, ie, the contact surfaces, of the outer air blocking member on the upper mold side.
  • the hollow seal portion is The material expands.
  • the hollow seal member protrudes from the PL surface of the open air blocking member on the upper mold side.
  • the expanded hollow seal member abuts on the P. L surface of the lower air blocking member on the lower mold side. Thereby, a sealed space is formed between the upper mold 4 and the lower mold 5. After that, air, etc. is forced out of the enclosed space.
  • hollow seal member such as an O-ring may be employed.
  • hollow seal members or ordinary seal members may be provided on the mold surfaces of the upper mold 4 and the lower mold 5 outside the upper mold 4 and the lower mold 5.
  • the outdoor air blocking space 10 is formed inside the mold assembly.
  • the air bubbles constituting the void in the molten resin 9 in which the translucent resin material 8 has changed from the outside air blocking space 10 are forcibly discharged by suction. Therefore, it is possible to suppress the void from remaining in the lens or on the surface of the light element.
  • the lower mold 5 in order to heat the translucent resin material 8, the lower mold 5 is provided with a heating means (not shown) such as a force heater or a flexible heater. .
  • a heating means such as a force heater or a flexible heater.
  • a contact-type heating plate or a noncontact-type halogen lamp may be inserted between the upper mold 4 and the lower mold 5 instead of or in addition to the heater.
  • the upper mold 4 and the lower mold 5 are completely closed.
  • the optical element portion consisting of the plurality of chips 2 and the wires 3 is immersed in the molten resin 9. That is, compression molding is performed in a state in which the optical element portion is included in the molten resin 9.
  • the force lens forming portion 7 integrally formed with the cavity 6 and the lower mold 5 is divided into a plurality of portions and the plurality of portions can slide relative to each other. , Compression molding can be performed efficiently.
  • substrate 1 is sandwiched by upper mold 4 and lower mold 5
  • substrate 1 is set on one of the upper mold 4 and lower mold 5.
  • a recess (not shown) may be formed.
  • the molten resin 9 is cured.
  • a translucent resin molded body 11 made of a cured resin is formed.
  • an intermediate body 12 having the substrate 1 and the translucent resin molded body 11 is formed.
  • the upper mold 4 and the lower mold 5 are opened by moving the lower mold 5 (not shown) downward.
  • the translucent resin molded body 11 is formed on the substrate 1 It functions as an overall sealing member that collectively seals a number of chips 2.
  • the intermediate body 12 is formed by performing compression molding.
  • the intermediate body 12 is a blade cutting method, a water jet cutting method
  • each of the intermediates 12 is divided into predetermined regions including the chips 2.
  • the finished product is an optoelectronic component 14 or LED package.
  • the optoelectronic component 14 includes a substrate 17 into which the substrate 1 is divided, a chip 2 mounted on the upper surface of the substrate 17, and a lens member 16 having a Fresnel lens lens portion 15 and sealing the chip 2. .
  • the molten resin 9 uniformly spreads in the cavity 6 in accordance with the shape of the lens molding portion 7. Therefore, no void remains in the lens member 16. Therefore, the deterioration of the quality of the lens member is prevented.
  • the installation space of the manufacturing apparatus at the manufacturing site can be reduced. it can.
  • the amount of work such as operation and maintenance can be reduced.
  • the molten resin 9 can be uniformly spread over the entire space in the cavity.
  • the open air blocking space 10 is a void in the molten resin 9 in which the translucent resin material 8 is melted. Air bubbles can be forcibly discharged by suction. Therefore, it is possible to efficiently prevent the occurrence of voids inside the lens or on the optical element portion.
  • FIGS. 7 to 17 the same components as the components shown in FIGS. 1 to 6 described above are denoted by the same reference numerals. Therefore, the description of the components described in Embodiment 1 will not be repeated unless it is particularly necessary.
  • an LED chip is used as an optical element and an LED package is used as an optoelectronic component.
  • the method for resin-seal molding of an optical element according to the present invention is not limited to the LED chip, but light emission from a light receiving element such as a path diode or a chip such as a solid-state image pickup element It can be applied for resin sealing of a chip of a device and a module used for optical communication.
  • the sealing portion of the optical element for sealing the chip 2. And a lens portion that transmits the light emitted from the tip 2 to the outside are separately compression-molded.
  • the number of steps is increased as compared with the resin sealing and forming method of the first embodiment, but the unique shape of the Fresnel lens is obtained.
  • the lens portion having the is formed quickly and with high accuracy. That is, by forming only the lens portion individually, the quality of the lens member is improved.
  • the sealing portion is formed so as to enclose the chip by the primary molding.
  • the lens portion is crimped to the sealing portion.
  • a Fresnel lens lens member is formed.
  • This process is a secondary mold (secondary printing) process.
  • a plurality of chips 2 are mounted on the substrate 1.
  • a plurality of chips 2 are wire-bonded to the substrate 1 by the wires 3.
  • a mold assembly for resin seal molding having a two-type structure consisting of opposing upper and lower molds 4 and 5 is prepared.
  • lower mold 5 is an example of one type of the present invention
  • upper mold 4 is an example of the other type of the present invention.
  • the mold assembly is a mold assembly for transferless molding, that is, compression molding.
  • a cavity 18 is formed on the lower mold 5 without having the shape of a Fresnel lens !.
  • the substrate 1 is fixed to the upper mold 4 by suction and holding or the like.
  • the cavity 18 is supplied with the translucent resin material 8.
  • the translucent resin material 8 is a particulate resin material of a predetermined amount made of a thermosetting resin.
  • the cavity 18 of the lower mold 5 has a shape corresponding to the lens shape, so that the amount of the translucent resin material 8 is the same as that of the first embodiment.
  • the force equal to or less than the amount of translucent resin material 8 used.
  • an epoxy resin that has a function as a sealing portion for protecting the chip 2 and has translucency can be used. Any of fat, silicone fat, granular fat, liquid fat, and sheet fat may be employed.
  • the mold assembly may be a structure having a three-type structure or three or more types other than a two-type structure.
  • the translucent resin material 8 is heated and melted. Thereby, molten resin 9 is formed in the cavity 18. Also, the upper mold 4 and the lower mold 5 are closed.
  • the upper die side outer air blocking member (seal mechanism), the lower die side outer air blocking member (seal mechanism), and the hollow seal member are provided. Therefore, as in the first embodiment, the bubbles constituting the void in the molten resin 9 in which the translucent resin material 8 has changed can be forcibly discharged by suction. According to this, when the translucent resin material 8 becomes the sealing portion, it is possible to prevent the void from remaining in the sealing portion.
  • the lower mold 5 in order to heat the translucent resin material 8, the lower mold 5 is provided with a heating means (not shown) such as a cartridge heater or a flexible heater. Instead of these heaters, a contact-type heating plate or a noncontact-type metal, a log lamp, etc. may be inserted between the upper mold 4 and the lower mold 5.
  • a heating means such as a cartridge heater or a flexible heater.
  • a contact-type heating plate or a noncontact-type metal, a log lamp, etc. may be inserted between the upper mold 4 and the lower mold 5.
  • the upper mold 4 and the lower mold 5 are completely closed. Thereby, the tip 2 and the wire 3 are immersed in the molten resin 9. Thereby, tip 2 and wire 3 It is contained in the molten resin 9 and compression molding is performed.
  • This is a primary molding process.
  • the cavity 18 may be integrated with the lower mold 5, and the lower mold 5 may be divided into a plurality of parts, and the plurality of parts may slide relative to each other. If so, compression molding is performed efficiently.
  • the substrate 1 is accommodated in one of the upper mold 4 and the lower mold 5.
  • a recess (not shown) may be formed.
  • a translucent resin molded body 19 is formed.
  • the lens portion made of a cured resin is not formed.
  • a primary intermediate 20 having the substrate 1 and the translucent resin molded body 19 is formed.
  • lower mold 5 (not shown) is moved downward, and upper mold 4 and lower mold 5 are opened.
  • the translucent resin molded body 19 functions as a sealing portion for collectively sealing the chips 2 on the substrate 1.
  • primary intermediate 20 is formed as shown in FIG.
  • the primary intermediate 20 of the present embodiment includes a substrate 1 and a chip 2 mounted on the upper surface of the substrate 1.
  • the light transmitting resin molded body 19 reliably protects the light emitting resin parts such as the chips 2 and the wires 3.
  • a mold assembly for resin seal molding having a two-type structure of opposing upper and lower molds 22 and 23 is prepared.
  • Upper mold 22 is an example of one type of the present invention
  • lower mold 23 is an example of another type of the present invention.
  • This mold assembly is also a mold assembly for transferless molding.
  • the lower mold 23 is provided with a cavity 24 for lens formation.
  • the cavity 24 has a translucent molded portion 25 having a Fresnel lens shape corresponding to each of the plurality of chips 2 and a flat flanged portion 26.
  • the substrate 1 with the translucent resin molded body 19 in other words, the primary intermediate 20 shown in FIG. By It is fixed to the upper mold 22.
  • Another translucent resin material 21 is supplied to the cavity 24 as shown in FIG.
  • Another light transmitting resin material 21 is a sheet-like resin material made of a light transmitting thermosetting resin and having a predetermined volume.
  • a lens molding having a Fresnel lens shape corresponding to each of the plurality of chips 2 in the translucent resin molded body 19 formed on the substrate 1 A cavity 24 is provided. Therefore, the lens part can be crimped to the sealing part by compression molding using a mold assembly for transferless molding provided with a resin passage. Step force in which the sealing portion and the lens portion are joined together is a secondary molding step.
  • the translucent molded portion 25 of the other lens molding cavity 24 for example, a translucent molded body provided with adjacent small micro lenses shown in FIG. 18 is used.
  • a translucent molded portion 39 provided so that the projections of the quadrangular pyramid shown in the portion 38 or in FIG. 19 are adjacent may be employed.
  • FIGS. 18 and 19 are drawn as plan views of the translucent molded portions 38 and 39 as viewed from above, respectively.
  • the translucent resin material 21 functions as a lens and has translucency! / If it is, it is any of epoxy resin, silicone resin, and liquid resin. May be When a liquid resin is employed, it is preferable that the elastic modulus of the translucent resin molded body 19 shown in FIG. 11 is higher than the elastic modulus of the sheet-like resin material 21.
  • the mold assembly is not a two-type structure consisting of an upper mold 22 and a lower mold 23.
  • an intermediate mold (not shown) may be inserted between the upper mold 22 and the lower mold 23. It may have a type structure or a type structure having three or more types.
  • a molding apparatus on which two mold assemblies which are equal to one mold assembly are mounted is required. That is, the installation space of the device at the manufacturing site becomes somewhat larger compared to the resin sealing and forming method of the first embodiment.
  • it is more difficult to set up another molding apparatus on which a mold assembly different from the one molding apparatus on which the one mold assembly like the conventional one is mounted is installed. Since the mold assembly is mounted, the amount of work such as operation and maintenance can be reduced.
  • upper mold 4 and another upper mold 22 have the same mold power
  • lower mold 5 and another lower mold 23 are separately provided
  • lower mold 5 and another lower mold 23 are provided.
  • a sliding mold apparatus may be adopted in which the molds 23 are alternately moved toward predetermined positions of the upper mold 4 (or 22).
  • two independent mold assemblies are arranged in parallel, and transported from the space between upper mold 4 and lower mold 5 to the space between another upper mold 22 and another lower mold 23
  • a modular mold apparatus may be employed to move the substrate 1 using a means.
  • the translucent resin material 21 is heated and melted. As a result, molten translucent resin material 21 is formed on cavity 24. Upper mold 22 and lower mold 23 are closed.
  • the outer air blocking member (seal mechanism) on the upper mold side and the open air on the lower mold side Similar to the first embodiment, the outer air blocking member (seal mechanism) on the upper mold side and the open air on the lower mold side.
  • a blocking member (seal mechanism) and a hollow sealing member are provided.
  • a seal member such as an O-ring may be employed, and a hollow seal member or seal member is provided on the contact surface of either the upper mold 22 or the lower mold 23. May be
  • the outside air blocking space portion 27 is formed between the upper mold 22 and the lower mold 23. Therefore, the air bubbles constituting the voids in the translucent resin material 21 in a molten state can be forcibly discharged by suction from the outside air blocking space 27. Therefore, the occurrence of a void inside the lens is suppressed.
  • the lower mold 23 is also provided with a heating means (not shown) such as a cartridge heater or a flexible heater. Also, instead of or in addition to the heater, a contact heating plate or a non-contacting halogen lamp may be inserted between the upper mold 22 and the lower mold 23.
  • the upper mold 22 and the lower mold 23 are completely closed.
  • the translucent resin material 21 deformed into the shape of a Fresnel lens is pressure-bonded to the translucent resin molded body 19 by the translucent resin material 21 in a molten state.
  • This process is compression molding (print molding), that is, a secondary molding process.
  • the force forming lens cavity 24 integrally formed with the lower mold 23 is divided into a plurality of parts, and the plurality of parts slide relative to each other. If configured to be possible, compression molding can be performed efficiently.
  • substrate 1 is sandwiched between upper die 22 and lower die 23, substrate 1 is accommodated in one of the upper die 22 and lower die 23.
  • a recess (not shown) may be formed.
  • the melted translucent resin material 21 is cured.
  • a lens molding 28 made of a cured resin is formed.
  • a secondary intermediate 29 having a substrate, a translucent resin molded body 19 and a lens molded body 28 is formed.
  • the lower mold 23 (not shown) moves downward, and the upper mold 22 and the lower mold 23 are opened.
  • the lens molded body 28 functions as a lens portion which does not function as a sealing portion for sealing the plurality of chips 2 collectively on the substrate 1.
  • the secondary intermediate body 29 is formed. This is a secondary molding process.
  • the secondary intermediate 29 is a virtual dicing line of the secondary intermediate 29 by blade cutting method, water jet cutting method, laser cutting method or the like. Cut along. Thereby, the secondary intermediate 29 is divided into area units including the chip 2.
  • the optoelectronic component 31 (LED package) of the present embodiment is completed.
  • the optoelectronic component 31 includes a substrate 34 obtained by dividing the substrate 1 and a chip 2 mounted on the substrate 34.
  • the tip 2 is sealed by the lens member 35 It has been stopped.
  • the lens member 35 is composed of a lens molding 28 and a translucent resin molded body 19.
  • a lens molded body 28 comprises a lens portion 32 in the form of a Fresnel lens and a flange portion 33 in the form of a flat plate.
  • flange portion 33 is formed in a planar shape around lens portion 32
  • flange forming portion 26 has a structure separated from light transmission forming portion 25.
  • the thickness of the flange portion 33 can be made as small as possible.
  • the lens molded body 28 in which only the lens portion 32 is formed without the flange portion 33 may be formed. If the lens member 35 does not have the flange portion 33, the thickness of the lens member 35 in the optoelectronic component 31 of this embodiment is substantially the same as the thickness of the lens member 16 in the optoelectronic component 14 of the first embodiment. It can be thick.

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Abstract

　基板（１）を装着可能な上型（４）およびレンズの形状に対応した成形部（７）を有するキャビティ（６）を含む下型（５）が準備される。次に、上型（４）に複数のチップ（２）が搭載された基板（１）が固定される。その後、キャビティ（６）内に透光性樹脂材料が供給され、次に、透光性樹脂材料が溶融樹脂（９）に変化する。その後、上型（４）と下型（５）とが閉じられる。それにより、溶融樹脂（９）内に複数のチップ（２）が浸漬される。また、溶融樹脂（９）がキャビティ（６）内において万遍無く行き渡たる。次に、溶融樹脂（９）が透光性成形体からなるレンズ部材に変化する。その後、上型（４）と下型（５）とが開かれる。それにより、レンズ部材を伴った基板（１）が下型（５）から引き離される。次に、上型（４）からレンズ部材を伴った基板（１）が取り外される。

Description

明 細 書
光素子の樹脂封止成形方法
技術分野
[0001] 本発明は、基板に搭載された光素子を封止成形する光素子の榭脂封止成形方法 に関するものである。
背景技術
[0002] 以下、従来の一般的な榭脂封止成形方法が説明される。
従来の光素子の榭脂封止成形方法においては、まず、一枚の基板上に複数の光 素子（LEDチップ）がダイボンディングされる。このとき、基板の電極と LED (Light E mitting Diode)チップの電極と力 ワイヤボンディングされる。次に、例えば、トランス ファモールド法を用いて、基板上における LEDチップおよびワイヤがエポキシ榭脂か らなる透光性榭脂材料によって封止される。その後、基板がダイシングラインに沿つ て切断される。それにより、チップ型 LED (半製品）が完成する (例えば、特開平 8— 7 8732号公報の第 3頁および図 5参照)。
[0003] また、特開平 8— 78732号公報に示されるチップ型 LED (半製品）の榭脂封止部と 同様に、発光ダイオードペレット（LEDチップ）が、例えば、トランスファモールド法に よって、基板 (リードフレーム）上において封止成形される。それにより、四角形の平面 形状を有する光電変換素子基体 (榭脂封止部)である半製品が完成する。
[0004] また、その基体上に、平面視において四角形の平板状部分と凸状のレンズ部分と 力 例えば、インジヱクシヨンモールド法、すなわち射出成型法によって成形される。 それにより、透光性榭板 (レンズ板)が形成される。最終的に、光電変換素子気体 (半 製品）と透明榭脂板 (レンズ板)とが装着される。それにより、レンズ付の透明榭脂板 である光電子部品 (製品）が完成する (例えば、特開平 4— 348088号公報の第 2頁 第 3頁および図 1 図 3参照)。
[0005] つまり、従来においては、チップ型 LED、または、光電変換素子基体である半製品 を榭脂封止する方法として、トランスファモールド法が採用される一方で、凸状のレン ズ部分を有する透光性榭板であるレンズ板を成形する方法として、射出成型法が採 用されている。
特許文献 1 :特開平 8— 78732号公報 (第 3頁、図 5)
特許文献 2：特開平 4 - 348088号公報 (第 2頁—第 3頁、図 1—図 3)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 近年においては、基板の種類ならびにボンディングの有無および方式のいかなるも のであるかに関わらず、コストダウンのために、基板の大型化の要請が強くなつている 。また、基板の厚さが小さくなる傾向にある。また、一枚の基板から極力多数の光素 子を得ることができるように、光素子自体の厚さを小さくしたり光素子同士の間隔の小 さくしたりする傾向が強まっている。そのため、従来の短冊状の基板に加えて、様々 な大きくかつ薄 、マップ型、すなわちマトリックス型の表面実装タイプの基板に多数 の光素子が搭載される傾向が強まっている。したがって、表面実装タイプの基板上の 多数の光素子を透光性榭脂によって効率的に封止成形することが強く求められてい る。
[0007] し力しながら、従来の光素子の榭脂封止成形方法には次のような問題がある。
トランスファモールド法および射出成型法の双方を用いる場合には、トランスファ用 の型組品および射出成型用の型組品の双方を所有する必要がある。また、半製品で ある光電子部品とレンズ板とを互いに装着して光電子部品を完成させるために、型 組品とは別に、何らかの装着機構を所有する必要がある。そのため、製造現場にお V、て型組品および装着機構の設置のために大規模なスペースを確保することが必要 になるという問題が生じる。また、それらのオペレーションおよびメンテナンス等のため の作業量が増加してしまうという問題が発生する。つまり、トランスファモールド法およ び射出成型法の双方を用いることは好ましくない。
[0008] また、従来においては、トランスファ用の型組品および射出成型用の型組品のそれ ぞれのキヤビティ内の空間へ透明榭脂を注入する必要がある。そのため、トランスファ 用の型組品および射出成型用の型組品のそれぞれに榭脂通路 (カル'ランナ'ゲート .スプル等）が形成されている。し力しながら、この榭脂通路を通じてトランスファ用の 型組品および射出成型用の型組品のそれぞれのキヤビティ内の空間の全体へ透明 榭脂を万遍無く行き渡らせることができない場合がある。この場合、レンズ内部にボイ ド (気泡）が生じてしまう。その結果、光素子力も放射された光に輝度ムラが生じてしま う。したがって、レンズの品質が低下してしまう。
[0009] 本発明は、上述の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、トランスファモール ド法および射出成型法の双方を実行する方法を用いることなぐレンズ部の品質の低 下を防止し得る光素子の榭脂封止成形方法を提供することである。
課題を解決するための手段
[0010] 本発明の光素子の一の局面の榭脂封止成形方法においては、まず、基板が装着 され得る一方の型およびレンズの形状に対応したレンズ成形部を有するキヤビティを 含む他方の型が準備される。次に、一方の型に光素子が搭載された基板が固定され る。その後、他方の型のキヤビティ内において透光性の溶融樹脂が存在する。次に、 一方の型と他方の型とを閉じることによって、溶融榭脂内に光素子が浸漬されるととも に、溶融樹脂がキヤビティ内において万遍無く行き渡たる。その後、溶融樹脂が透光 性榭脂成形体力もなるレンズ部材に変化する。次に、一方の型と他方の型とを開くこ とによって、レンズ部材を伴った基板が他方の型から引き離される。さらに、一方の型 力 レンズ部材を伴った基板が取り外される。
[0011] 本発明の他の局面の榭脂封止成形方法においては、基板が装着され得る第 1の 一方の型および第 1のキヤビティを含む第 1の他方の型が準備される。その後、第 1 の一方の型に光素子が搭載された基板が固定される。次に、第 1の他方の型の第 1 のキヤビティ内に透光性の溶融樹脂が存在している。次に、第 1の一方の型と第 1の 他方の型とを閉じることによって、溶融榭脂内に光素子が浸漬されるとともに、溶融榭 脂が第 1のキヤビティ内において万遍無く行き渡たる。その後、溶融樹脂が透光性榭 脂成形体に変化する。次に、第 1の一方の型と第 1の他方の型とを開くことによって、 透光性榭脂成形体を伴った基板が第 1の他方の型力 引き離される。その後、第 1の 一方の型から透光性榭脂成形体を伴った基板が取り外される。
[0012] さらに、透光性榭脂成形体を伴った基板が装着され得る第 2の一方の型およびレン ズの形状に対応したレンズ成形部を有する第 2のキヤビティを含む第 2の他方の型が 準備される。次に、第 2の一方の型に透光性榭脂成形体を伴った基板が固定される 。その後、第 2の他方の型の第 2のキヤビティ内に他の透光性榭脂材料が供給される 。次に、第 2の一方の型と第 2の他方の型とを閉じることによって、他の透光性榭脂材 料が第 2のキヤビティ内において万遍無く行き渡たる。その後、他の透光性榭脂材料 がレンズ成形体に変化する。次に、第 2の一方の型と第 2の他方の型とを開くことによ つて、透光性榭脂成形体およびレンズ成形体力ゝらなるレンズ部材を伴った基板が第 2の他方の型から引き離される。その後、第 2の一方の型からレンズ部材を伴った基 板が取り外される。
発明の効果
[0013] 本発明によれば、トランスファモールド法および射出成型法の双方を実行する方法 を用いることなぐレンズ部材の品質の低下を防止することができる。
[0014] この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連し て理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
図面の簡単な説明
[0015] [図 1]実施の形態 1の光素子の榭脂封止成形方法を説明するための断面図である。
[図 2]実施の形態 1の光素子の榭脂封止成形方法を説明するための断面図である。
[図 3]実施の形態 1の光素子の榭脂封止成形方法を説明するための断面図である。
[図 4]実施の形態 1の光素子の榭脂封止成形方法を説明するための断面図である。
[図 5]実施の形態 1の光電子部品 (製品）を完成させる工程を説明するための断面図 である。
[図 6]実施の形態 1の光電子部品 (製品）を完成させる工程を説明するための断面図 である。
[図 7]実施の形態 2の光素子の榭脂封止成形方法における一次モールド成形工程を 説明するための断面図である。
[図 8]実施の形態 2の光素子の榭脂封止成形方法における一次モールド成形工程を 説明するための断面図である。
[図 9]実施の形態 2の光素子の榭脂封止成形方法における一次モールド成形工程を 説明するための断面図である。
[図 10]実施の形態 2の一次モールド成形された基板が上型に装着された状態を示す 断面図である。
[図 11]実施の形態 2の一次モールド成形された基板が取り外された状態を示す断面 図である。
[図 12]実施の形態 2の光素子の榭脂封止成形方法における二次モールド成形工程 を説明するための断面図である。
[図 13]実施の形態 2の光素子の榭脂封止成形方法における二次モールド成形工程 を説明するための断面図である。
[図 14]実施の形態 2の光素子の榭脂封止成形方法における二次モールド成形工程 を説明するための断面図である。
[図 15]実施の形態 2の光素子の榭脂封止成形方法における二次モールド成形工程 を説明するための断面図である。
[図 16]実施の形態 2の二次モールド成形された基板を示す断面図である。
[図 17]実施の形態 2の二次モールド成形された基板が分割された状態を示す断面図 である。
[図 18]実施の形態の他の例のレンズ成形部を示す平面図である。
[図 19]実施の形態のさらに他の例のレンズ成形部を示す平面図である。
符号の説明
[0016] 1 基板、 2 光素子（チップ）、 3 ワイヤ、 4, 22 上型、 5, 23 下型、 6, 18 キヤ ビティ、 7, 36, 37 レンズ成形部、 8, 21 透光性榭脂材料、 9 溶融榭脂、 10, 27 外気遮断空間部、 11, 19 透光性榭脂成形体、 12 中間体、 13, 30 ダイシング ライン、 14, 31 光電子部品（製品)、 15, 32 レンズ部、 16, 35 レンズ部材、 17, 34 基板、 20 一次中間体、 24 キヤビティ、 25, 38, 39 透光成形部、 26 フラン ジ成形部、 28 レンズ成形体、 29 二次中間体、 33 フランジ部。
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態の榭脂封止成形方法が説明され る。
本実施の形態の光素子の榭脂封止成形方法においては、基板 1上に光素子の一 例としてのチップ 2とそれを覆うとともにレンズとして機能する透光性榭脂成形体 11と 力 榭脂通路を必要としないトランスファーレス成形の型組品、すなわち圧縮成形用 の型組品を用いて一体ィ匕される。
[0018] (実施の形態 1)
図 1〜図 6を参照して、本発明の実施の形態 1の榭脂封止成形方法が説明される。
[0019] 本実施の形態においては、光素子の一例として LED (Light Emitting Diode)チッ プが用いられ、光電子部品の一例として LEDパッケージが用いられる。
[0020] なお、本発明の光素子の榭脂封止成形方法は、 LEDチップに限らず、受けた光を 電気的信号に変換する受光素子、例えば、フォトダイオード (PD)または固体撮像素 子等のチップのための榭脂封止成形に対しても適用され得る。また、本発明の榭脂 封止成形方法は、受けた電気的信号に応じて発光する発光素子、例えば、レーザダ ィオード (LD)等のチップのための榭脂封止成形に対しても適用され得る。加えて、 本発明の榭脂封止成形方法は、光通信に使用されるモジュールのための榭脂封止 成形に対して適用され得る。つまり、本発明の榭脂封止成形方法は、光素子であれ ばいかなるものの榭脂封止成形に対しても適用され得る。
[0021] 本実施の形態 1の光素子の榭脂封止成形方法においては、まず、図 1に示されるよ うに、基板 1上に複数の光素子であるチップ 2が搭載される。次に、ワイヤ 3によって チップ 2の電極と基板 1の電極とがワイヤボンディングされる。その後、対向する上型 4および下型 5からなる二型構造を備える榭脂封止成形用の型組品が準備される。 なお、下型 5は、本発明の一方の型の一例であり、上型 4は、本発明の他方の型の一 例である。
[0022] 前述の型組品は、トランスファーレス成形用、すなわち圧縮成形用の型組品である 。また、下型 5にはキヤビティ 6が形成されている。キヤビティ 6には、複数のチップ 2に 対応して複数のレンズ成形部 7が設けられて 、る。複数のレンズ成形部 7のそれぞれ は、フレネルレンズの形状を有している。
[0023] チップ 2が基板 1に搭載された後、基板 1が、図 1に示されるように、上型 4に固定さ れる。基板 1は、吸着および狭持などの基板装着手段によって上型 4へ固定される。 次に、図 1に示されるように、透光性榭脂材料 8がキヤビティ 6に供給される。透光性 榭脂材料 8は、粒状の榭脂材料力もなる熱硬化性榭脂である。 [0024] レンズ成形部の他の例およびさらに他の例として、それぞれ、図 18に示される小さ なマイクロレンズが隣接するように設けられた一のレンズ成形部 36および図 19に示さ れる三角錘の突起が隣接するように設けられた一のレンズ成形部 37等が考えられる
[0025] また、チップ 2が搭載された基板 1は、ワイヤボンディング基板の他に、フリップチッ プ基板、または、ゥエーハレベルパッケージに用いられるゥエーハ基板等が採用され 得る。また、基板 1の形状としては、円形状または多角形状等の任意の形状が採用さ れ得る。また、基板 1の材質としては、任意の金属製リードフレームおよび PCボートと 呼ばれる任意のプラスチック ·セラミック ·ガラス ·その他の材質等のプリント回路板等 が採用され得る。
[0026] また、透光性榭脂材料 8は、チップ 2を封止によって保護する機能およびレンズとし ての機能の双方を有していることが必要である。したがって、透光性榭脂材料 8として 、例えば、透光性を有するエポキシ榭脂またはシリコーン榭脂が用いられ得る。また、 顆粒状榭脂、液状榭脂、またはシート状榭脂が採用され得る。
[0027] また、型組品は、上型 4および下型 5からなる二型構造を有する型組品に限定され ず、例えば、上型 4と下型 5との間に中間型（図示なし)が設けられた三型構造を有す る型組品、または、三以上の型を有する型組品であってもよい。
[0028] 次に、図 2に示されるように、透光性榭脂材料 8が加熱され溶融する。それにより、レ ンズ成形部 7を含むキヤビティ 6上に溶融榭脂 9が形成される。その後、図 3に示され るように、上型 4と下型 5とが閉じられる。
[0029] また、図示されていないが、上型 4および下型 5の側方には、それぞれ、円筒形また は角筒形等の環状の外気遮断部材、すなわちシール機構が上型 4の 4側面および 下型 5の 4側面を囲むように設けられて 、る。
[0030] また、上型 4と下型 5とが閉じられるときに、上型側の外気遮断部材および下型側の 外気遮断部材は、 P. L (パーテイングライン)面において接合される。また、上型側の 外気遮断部材の P. L面すなわち接触面同士の間には、例えば、伸縮自在の耐熱性 ゴム等からなるチューブ状の中空シール部材が設けられて 、る。
[0031] また、図 2に示されるように、上型 4と下型 5とが閉じられるときには、中空シール部 材が膨張する。これにより、中空シール部材が上型側の外気遮断部材の P. L面から 突出する。また、膨張した中空シール部材は下型側の外気遮断部材の P. L面に当 接する。これにより、上型 4と下型 5との間に密閉空間が形成される。その後、空気等 が密閉空間力 強制的に排出される。
[0032] なお、中空シール部材の代わりに、 Oリング等のシール部材が採用されてもょ 、。ま た、上型 4および下型 5の外部の側方でなぐ上型 4および下型 5の型面に、中空シ ール部材、または通常のシール部材が設けられてもよ 、。
[0033] 上記によれば、外気遮断空間部 10が型組品の内部に形成される。また、外気遮断 空間部 10から透光性榭脂材料 8が変化した溶融榭脂 9中のボイドを構成する気泡が 強制的に吸引によって排出される。したがって、レンズ内または光素子の表面上にボ イドが残存することを抑制することができる。
[0034] また、本実施の形態にお!、ては、透光性榭脂材料 8を加熱するために、下型 5に力 ートリッジヒータまたはフレキシブルヒータ等の加熱手段（図示なし）が設けられて 、る 。なお、ヒータの代わりに、またはヒータにカ卩えて、上型 4と下型 5との間に接触式の加 熱板または非接触式のハロゲンランプ等が挿入されてもよい。
[0035] 次に、図 3に示されるように、上型 4と下型 5とを完全に閉じられる。これにより、複数 のチップ 2およびワイヤ 3からなる光素子部分が溶融榭脂 9中に浸漬される。つまり、 溶融榭脂 9中に光素子部が内包された状態で圧縮成形が実行される。本実施の形 態においては、キヤビティ 6と下型 5とは一体的に形成されている力 レンズ成形部 7 が複数の部分に分割され、複数の部分が互いに摺動することが可能であれば、効率 的に圧縮成形が実行され得る。
[0036] また、本実施の形態においては、基板 1は上型 4と下型 5とによって狭持されるが、 上型 4および下型 5のいずれか一方の型面に基板 1をセットするための凹部（図示な し）が形成されていてもよい。
[0037] 次に、図 4に示されるように、溶融榭脂 9が硬化する。それにより、硬化樹脂からなる 透光性榭脂成形体 11が形成される。その結果、基板 1と透光性榭脂成形体 11とを 有する中間体 12が形成される。その後に、下型 5 (図示なし)を下方へ移動させること によって上型 4と下型 5とが開かれる。透光性榭脂成形体 11は、基板 1上において複 数のチップ 2を一括して封止する封止用全体部材として機能する。前述の工程によ れば、圧縮成形の実行によって、中間体 12が形成される。
[0038] 次に、図 5に示されるように、中間体 12が、ブレード切断法、ウォータジェット切断法
、またはレーザ切断法等によって切断される。このとき、中間体 12は仮想のダイシン グライン 13に沿って切断される。これによつて、中間体 12のそれぞれがチップ 2を含 む所定の領域ごとに分割される。
[0039] それにより、図 6に示されるように、複数の完成品が形成される。この完成品は、光 電子部品 14すなわち LEDパッケージである。光電子部品 14は、基板 1が分割され た基板 17、基板 17の上面に装着されたチップ 2、フレネルレンズ状のレンズ部 15を 有しかつチップ 2を封止するレンズ部材 16とを備えている。
[0040] 本実施の形態の光素子の榭脂封止成形方法によれば、溶融榭脂 9がレンズ成形 部 7の形状にしたがってキヤビティ 6内に万遍無く行き渡る。そのため、レンズ部材 16 内にボイドが残存しない。したがって、レンズ部材の品質の低下が防止される。
[0041] また、本実施の形態の光素子の榭脂封止成形方法によれば、次のような効果が得 られる。
[0042] 第一に、トランスファーレス成形用の型組品を用いて圧縮成形を実行する榭脂封止 成形装置のみが使用されるため、製造現場における製造装置の設置スペースを低 減することができる。また、オペレーションおよびメンテナンス等の作業量を低減する ことができる。
[0043] 第二に、 V、かなる透光性榭脂材料 8が用いられても、また、キヤビティ 6がレンズ成 形部 7のような特異な形状を有して 、ても、榭脂通路を利用しな ヽトランスファーレス 成形、すなわち圧縮成形が実行されるため、キヤビティ内の空間全体に溶融榭脂 9を 万遍無く行き渡らせることができる。
[0044] 第三に、外気遮断空間部 10が型組品内部に形成されるため、外気遮断空間部 10 力ゝら透光性榭脂材料 8が溶融した溶融榭脂 9中のボイドを構成する気泡を強制的に 吸引によって排出することができる。そのため、レンズ内部または光素子部分上にお けるボイドの発生を効率的に防止することができる。
[0045] (実施の形態 2) 次に、図 7〜図 17を用いて、本発明の実施の形態 2の榭脂封止成形方法が説明さ れる。
[0046] 図 7〜図 17においては、前述された図 1〜図 6に示された構成要素と同一の構成 要素には、同一の参照符号が付されている。そのため、特に必要がなければ、実施 の形態 1において説明された構成要素の説明は繰り返さない。
[0047] また、本実施の形態においても、実施の形態 1と同様に、光素子として LEDチップ が用いられ、光電子部品として LEDパッケージが用いられるものとする。また、実施 の形態 1と同様に、本発明の光素子の榭脂封止成形方法が、 LEDチップに限らず、 フォ路ダイオードなどの受光素子、固体撮像素子等のチップ、レーザダイオードなど の発光素子のチップ、および光通信に使用されるモジュールの榭脂封止のために適 用され得る。
[0048] また、本実施の形態の榭脂封止成形方法にお!、ては、実施の形態 1の榭脂封止成 形方法と異なり、チップ 2を封止する光素子の封止部とチップ 2から発せられた光を外 部へ透過するレンズ部とが個別に圧縮成形される。
[0049] つまり、本実施の形態の榭脂封止成形方法によれば、実施の形態 1の榭脂封止成 形方法と比較して、工程数が増加するが、フレネルレンズの特異な形状を有するレン ズ部が、迅速にかつ高い精度で形成される。すなわち、レンズ部のみを個別に形成 すること〖こよって、レンズ部材の品質が向上している。
[0050] そのため、本実施の形態の榭脂封止成形方法においては、まず、封止部が一次モ 一ルドによってチップを内包するように形成される。次に、レンズ部が封止部に圧着さ れる。それにより、フレネルレンズ状のレンズ部材が形成される。この工程が、二次モ 一ルド（二次印刷）工程である。
[0051] 本実施の形態 2の光素子の榭脂封止成形方法によれば、まず、図 7に示されるよう に、基板 1上に複数のチップ 2が搭載される。次に、複数のチップ 2がワイヤ 3によって 基板 1にワイヤボンディングされる。次に、対向する上型 4および下型 5からなる二型 構造を有する榭脂封止成形用の型組品が準備される。本実施の形態においても、下 型 5は本発明の一方の型の一例であり、上型 4は本発明の他方の型の一例である。 また、型組品は、トランスファーレス成形用、すなわち圧縮成形用の型組品である。 [0052] 本実施の形態においては実施の形態 1と異なり、図 7に示されるように、下型 5には フレネルレンズの形状を有しな 、キヤビティ 18が形成されて!、る。
[0053] また、基板 1は、吸着および狭持などによって、上型 4に固定される。また、キヤビテ ィ 18〖こは、図 7に示されるように、透光性榭脂材料 8が供給される。透光性榭脂材料 8は、熱硬化性榭脂からなる所定量の粒状の榭脂材料である。
[0054] 本実施の形態においては、下型 5のキヤビティ 18がレンズ形状に対応する形状を 有して 、な 、ため、透光性榭脂材料 8の量は実施の形態 1にお 、て用いられた透光 性榭脂材料 8の量と同一である力またはそれよりも少ない。
[0055] なお、チップ 2および基板 1は、実施の形態 1と同様に、前述のものに限定されるの ではなぐ他のチップおよび他の基板が用いられ得る。
[0056] また、透光性榭脂材料 8としては、チップ 2を保護するための封止部としての機能を 有し、かつ、透光性を有しているものであれば、するエポキシ榭脂、シリコーン榭脂、 顆粒状榭脂、液状榭脂、およびシート状榭脂のうちのいずれか採用されてもよい。
[0057] また、型組品は、実施の形態 1と同様に、二型構造ではなぐ三型構造または三以 上の型を有する構造力もなるものであってもよ 、。
[0058] 次に、図 8に示されるように、透光性榭脂材料 8が加熱され溶融する。それにより、 キヤビティ 18に溶融榭脂 9が形成される。また、上型 4と下型 5とが閉じられる。
[0059] また、実施の形態 1と同様に、上型側の外気遮断部材 (シール機構)、下型側の外 気遮断部材 (シール機構)および中空シール部材が設けられている。したがって、実 施の形態 1と同様に、透光性榭脂材料 8が変化した溶融榭脂 9中のボイドを構成する 気泡が強制的に吸引によって排出され得る。これによれば、透光性榭脂材料 8が封 止部になったときに、封止部中にボイドが残存することが防止される。
[0060] また、実施の形態 1と同様に、透光性榭脂材料 8を加熱するために、下型 5にカート リッジヒータまたはフレキシブルヒータ等の加熱手段（図示なし）が設けられている。こ れらのヒータの代わりに、上型 4と下型 5との間に接触式の加熱板または非接触式の ノ、ロゲンランプ等が挿入されてもょ ヽ。
[0061] 次に、図 9に示されるように、上型 4と下型 5とが完全に閉じられる。それにより、溶融 榭脂 9内にチップ 2およびワイヤ 3が浸漬される。それにより、チップ 2およびワイヤ 3が 溶融榭脂 9に内包され、圧縮成形が実行される。これが一次モールド工程である。ま た、実施の形態 1と同様に、キヤビティ 18は、下型 5と一体構造であってもよいとともに 、下型 5が複数の部品に分割され、複数の部品が互いに摺動することが可能であれ ば、圧縮成形が効率的に実行される。
[0062] また、基板 1が上型 4と下型 5とによって挟まれる型組品が用いられているが、上型 4 および下型 5のいずれか一方の型面に基板 1が収容される凹部（図示なし)が形成さ れていてもよい。
[0063] 次に、図 10に示されるように、溶融榭脂 9を硬化させることによって、透光性榭脂成 形体 19が形成される。透光性榭脂成形体 19は、硬化樹脂からなるレンズ部分が形 成されていない。同時に、基板 1と透光性榭脂成形体 19とを有する一次中間体 20が 形成される。その後に、下型 5 (図示なし)を下方へ移動させ、上型 4と下型 5とが開か れる。透光性榭脂成形体 19は、基板 1において各チップ 2を一括して封止する封止 部として機能する。
[0064] 前述のような一次モールド工程、すなわち圧縮成形によって、図 11に示されるよう に、一次中間体 20が形成される。
[0065] 本実施の形態の一次中間体 20は、基板 1と、基板 1の上面に搭載されたチップ 2と
、チップ 2を封止する透光性榭脂成形体 19とを備えて 、る。
[0066] 本実施の形態の榭脂封止成形方法によれば、各チップ 2およびワイヤ 3等の光素 子部分は、透光性榭脂成形体 19によって確実に保護される。
[0067] 次に、図 12に示されるように、対向する上型 22と下型 23との二型構造を有する榭 脂封止成形用の型組品が準備される。上型 22は、本発明の一の型の一例であり、下 型 23は、本発明の他の型の一例である。この型組品も、トランスファーレス成形用の 型組品である。
[0068] 本実施の形態においては、下型 23にはレンズ成形用のキヤビティ 24が設けられて いる。キヤビティ 24は、複数のチップ 2のそれぞれに対応してフレネルレンズの形状 を有する透光成形部 25および平板状のフランジ成形部 26を有する。
[0069] また、透光性榭脂成形体 19を伴った基板 1、言い換えれば図 11に示される一次中 間体 20が、図 12に示されるように、吸着および狭持などの基板装着手段によって、 上型 22に固定される。
[0070] また、キヤビティ 24には、図 12に示されるように、別の透光性榭脂材料 21が供給さ れる。別の透光性榭脂材料 21は、透光性を有する熱硬化性榭脂からなり、所定の体 積を有するシート状の榭脂材料である。
[0071] 本実施の形態の榭脂封止成形方法によれば、基板 1に形成された透光性榭脂成 形体 19における複数のチップ 2のそれぞれに対応してフレネルレンズ形状を有する レンズ成形用のキヤビティ 24が設けられている。そのため、レンズ部が、榭脂通路が 設けられて 、な 、トランスファーレス成形用の型組品を用いた圧縮成形によって、封 止部に圧着され得る。この封止部とレンズ部とがー体ィ匕される工程力 二次モールド 工程である。
[0072] 本実施の形態においては、その他のレンズ成形用のキヤビティ 24における透光成 形部 25としては、例えば、図 18に示される小さなマイクロレンズが隣接するように設 けられた透光成形部 38または図 19に示される四角錐の突起が隣接するように設けら れた透光成形部 39が採用されてもよい。
[0073] なお、図 18および図 19は、それぞれ、透光成形部 38および 39を上方から見たとき の平面図として描かれて 、る。
[0074] なお、透光性榭脂材料 21は、レンズとして機能し、かつ、透光性を有して!/ヽれば、 エポキシ榭脂、シリコーン榭脂、および液状榭脂のいずれであってもよい。液状榭脂 が採用される場合には、図 11に示される透光性榭脂成形体 19の弾性係数は、シー ト状榭脂の榭脂材料 21の弾性係数よりも高いことが好ましい。
[0075] また、型組品は、上型 22および下型 23からなる二型構造ではなぐ例えば、上型 2 2と下型 23との間に中間型（図示なし)が挿入されている三型構造、または、三以上 の型を有する型構造を有するものであってもよ 、。
[0076] また、本実施の形態の榭脂封止成形方法によれば、一の型組品ではなぐ二の型 組品が搭載されるモールド装置が必要である。つまり、実施の形態 1の榭脂封止成 形方法と比較して、製造現場における装置の設置スペースが多少大きくなる。しかし ながら、従来のような一の型組品が搭載された一のモールド装置とは別の型組品が 搭載された別のモールド装置を設置するのではなぐ 1つのモールド装置内に二つ の型組み品が搭載されて 、るため、オペレーションおよびメンテナンス等の作業量を 低減することができる。
[0077] モールド装置としては、例えば、上型 4と別の上型 22とが同一の型力 なり、下型 5 と別の下型 23とが個別に設けられ、下型 5および別の下型 23を交互に上型 4 (また は 22)の所定位置に向力つて移動させるスライド方式のモールド装置が採用されても よい。また、モールド装置として、独立した二つの型組品が並列に配置され、上型 4と 下型 5との間の空間から別の上型 22と別の下型 23との間の空間へ搬送手段を用い て基板 1を移動させるモジュール方式のモールド装置が採用されてもよい。
[0078] 次に、図 13に示されるように、透光性榭脂材料 21が加熱され溶融する。それにより 、溶融した透光性榭脂材料 21がキヤビティ 24上に形成される。上型 22と下型 23とが 閉じられる。
[0079] なお、図示されていないが、上型 22および下型 23の外囲部には、実施の形態 1と 同様に、上型側の外気遮断部材 (シール機構)、下型側の外気遮断部材 (シール機 構）、および中空シール部材が設けられている。また、中空シール部材の代わりに、 Oリング等のシール部材が採用されてもよいとともに、上型 22および下型 23のいず れかの接触面上に中空シール部材またはシール部材が設けられていてもよい。
[0080] これによれば、外気遮断空間部 27が上型 22と下型 23との間に形成される。そのた め、外気遮断空間部 27から溶融した状態の透光性榭脂材料 21中のボイドを構成す る気泡が強制的に吸引によって排出され得る。したがって、レンズ内部におけるボイ ドの発生が抑制される。
[0081] また、透光性榭脂材料 21を加熱するために、下型 23にもカートリッジヒータまたは フレキシブルヒータ等の加熱手段（図示なし)が設けられている。また、ヒータの代わり に、または、ヒータに加えて、上型 22と下型 23との間に接触式の加熱板または非接 触式のハロゲンランプ等が挿入されてもよ 、。
[0082] 次に、図 14に示されるように、上型 22と下型 23とが完全に閉じられる。また、溶融し た状態の透光性榭脂材料 21によって、フレネルレンズ形状に変形した透光性榭脂 材料 21が透光性榭脂成形体 19に圧着される。この工程が、圧縮成形 (印刷成形)、 すなわち二次モールド工程である。 [0083] 本実施の形態においては、キヤビティ 24は、下型 23と一体的に形成されている力 レンズ成形用のキヤビティ 24が複数の部品に分割されており、複数の部品が互いに 摺動することが可能に構成されていれば、圧縮成形が効率的に実行され得る。
[0084] また、本実施の形態においては、基板 1が上型 22と下型 23とによって狭持されるが 、上型 22および下型 23のいずれか一方の型面に基板 1が収容される凹部（図示なし )が形成されていてもよい。
[0085] さらに、上型 22と下型 23とが閉じられたときに、必要以上の圧着力が基板 1上の透 光性榭脂成形体 19に加えられる。このとき、所定量以上の量の透光性榭脂材料 21 がレンズ成形用のキヤビティ 24内に存在するため、フレネルレンズの特異な形状に 対応してレンズ成形用のキヤビティ 24の細い溝部分の中まで榭脂が確実に行き渡た る。したがって、高い品質を有するレンズ部材が形成される。これは、二次モールドエ 程が実行されるときには、透光性榭脂成形体 19が透光性榭脂材料 21をレンズ成形 用のキヤビティ 24に向力つて押し付けるためである、言い換えれば、透光性榭脂材 料 21が圧縮成形されるからである。
[0086] 次に、図 15に示されるように、溶融していた透光性榭脂材料 21が硬化する。それ により、硬化樹脂からなるレンズ成形体 28が形成される。また、基板 透光性榭脂 成形体 19、およびレンズ成形体 28を有する二次中間体 29が形成される。その後、 下型 23 (図示なし）が下方へ移動して、上型 22と下型 23とが開かれる。本実施の形 態においては、レンズ成形体 28は、基板 1において複数のチップ 2を一括して封止 する封止部として機能するのではなぐレンズ部として機能する。これにより、二次中 間体 29が成形される。これが二次モールド工程である。
[0087] 次に、図 16に示されるように、二次中間体 29が、ブレード切断法、ウォータジェット 切断法、またはレーザ切断法等によって、二次中間体 29の仮想的のダイシングライ ン 30に沿って切断される。これにより、二次中間体 29は、チップ 2を含む領域単位で 分割される。
[0088] 以上の工程によって、図 17に示されるように、本実施の形態の光電子部品 31 (LE Dパッケージ)が完成する。この光電子部品 31は、基板 1が分割された基板 34と、基 板 34上に装着されたチップ 2とを備えている。チップ 2は、レンズ部材 35によって封 止されている。レンズ部材 35は、レンズ成形 28と透光性榭脂成形体 19とからなる。レ ンズ成形体 28がフレネルレンズ状のレンズ部 32および平板状のフランジ部 33からな る。
[0089] なお、本実施の形態において、フランジ部 33がレンズ部 32の周囲に平面状に形成 されているが、フランジ成形部 26が透光成形部 25から分離された構造を有していれ ば、フランジ部 33の厚さを極力小さくすることができる。
[0090] また、フランジ部 33が設けられておらずレンズ部 32のみが形成されたレンズ成形体 28が成形されてもよい。レンズ部材 35がフランジ部 33を有していなければ、本実施 の形態の光電子部品 31におけるレンズ部材 35の厚さを、実施の形態 1の光電子部 品 14におけるレンズ部材 16の厚さとほぼ同様の厚さにすることができる。
[0091] 本実施の形態の榭脂封止成形方法によっても、実施の形態 1の榭脂封止成形方 法によって得られる効果と同様の効果を得ることができる。
[0092] この発明を詳細に説明し示してきた力 これは例示のためのみであって、限定ととつ てはならず、発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定されることが明らか に理解されるであろう。

Claims

請求の範囲
[1] 基板（1)が装着され得る一方の型 (4)およびレンズの形状に対応したレンズ成形部
(7)を有するキヤビティ (6)を含む他方の型（5)を準備するステップと、
前記一方の型 (4)に光素子（2)が搭載された基板（1)を固定するステップと、 前記他方の型（5)のキヤビティ (6)内に溶融榭脂 (9)を存在させるステップと、 前記一方の型 (4)と前記他方の型 (5)とを閉じることによって、前記溶融榭脂 (9)内 に前記光素子 (2)を浸漬させるとともに、前記溶融榭脂（9)を前記キヤビティ (6)内に ぉ 、て万遍無く行き渡らせるステップと、
前記溶融榭脂 (9)を透光性榭脂成形体（11)力 なるレンズ部材（16)に変化させ るステップと、
前記一方の型 (4)と前記他方の型（5)とを開くことによって、前記レンズ部材（16) を伴った基板（1)を前記他方の型 (5)から引き離すステップと、
前記一方の型 (4)力 前記レンズ部材（16)を伴った基板（1)を取り外すステップと を備えた、光素子の榭脂封止成形方法。
[2] 基板（1)が装着され得る第 1の一方の型 (4)および第 1のキヤビティ（18)を含む第 1の他方の型（5)を準備するステップと、
前記第 1の一方の型 (4)に光素子（2)が搭載された基板（1)を固定するステップと 前記第 1の他方の型 (4)の第 1のキヤビティ（18)内に透光性榭脂材料 (8)を供給 するステップと、
前記透光性榭脂材料 (8)を溶融榭脂 (9)に変化させるステップと、
前記第 1の一方の型 (4)と前記第 1の他方の型（5)とを閉じることによって、前記溶 融榭脂 (9)内に前記光素子 (2)を浸潰させるとともに、前記溶融榭脂 (9)を前記第 1 のキヤビティ (6)内において万遍無く行き渡らせるステップと、
前記溶融榭脂 (9)を透光性榭脂成形体（ 19)に変化させるステップと、 前記第 1の一方の型 (4)と前記第 1の他方の型 (5)とを開くことによって、前記透光 性榭脂成形体（19)を伴った基板（1)を前記第 1の他方の型 (5)力も引き離すステツ プと、 前記第 1の一方の型 (4)から前記透光性榭脂成形体 (19)を伴った基板 (1)を取り 外すステップと、
前記透光性榭脂成形体 (19)を伴った前記基板 (1)が装着され得る第 2の一方の 型（22)およびレンズの形状に対応したレンズ成形部（25)を有する第 2のキヤビティ ( 24)を含む第 2の他方の型（23)を準備するステップと、
前記第 2の一方の型 (22)に前記透光性榭脂成形体（19)を伴った基板（1)を固定 するステップと、
前記第 2の他方の型（23)の第 2のキヤビティ (24)内に他の透光性榭脂材料 (21) を供給するステップと、
前記第 2の一方の型（23)と前記第 2の他方の型（24)とを閉じることによって、前記 他の透光性榭脂材料（21)を前記第 2のキヤビティ（6)内において万遍無く行き渡ら せるステップと、
前記他の透光性榭脂材料 (21)をレンズ成形体（28)に変化させるステップと、 前記第 2の一方の型（22)と前記第 2の他方の型（23)とを開くことによって、前記透 光性榭脂成形体（ 19)および前記レンズ成形体 (28)カゝらなるレンズ部材 (35)を伴つ た基板（1)を前記第 2の他方の型（23)力 引き離すステップと、
前記第 2の一方の型（22)力 前記レンズ部材 (35)を伴った基板（1)を取り外すス テツプとを備えた、光素子の榭脂封止成形方法。
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