WO2020255572A1 - 発光装置の製造管理方法 - Google Patents

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sealing member
contact angle
light
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重郎 武田
真史 纐纈
下西　正太
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Toyoda Gosei Co Ltd
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Toyoda Gosei Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/852—Encapsulations
    • H10H20/853—Encapsulations characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/855—Optical field-shaping means, e.g. lenses

Definitions

  • the present invention relates to a manufacturing control method for a light emitting device.
  • Patent Document 1 describes that the light extraction efficiency of the light emitting device is improved because the contact angle of the sealing member on the submount on which the light emitting element is mounted differs depending on the location.
  • An object of the present invention is a method for manufacturing and controlling a light emitting device in which a light emitting element is sealed in a lens-shaped sealing member, and shortens the light distribution characteristics of the light emitting device depending on the contact angle and the contact angle of the sealing member.
  • An object of the present invention is to provide a manufacturing control method for a light emitting device that can be easily inspected in time.
  • One aspect of the present invention provides the manufacturing control method for the light emitting device according to the following [1] to [10] in order to achieve the above object.
  • a method for manufacturing and controlling a light emitting device which includes a step of determining pass / fail depending on whether or not it is within the pass range corresponding to the range of.
  • the above-mentioned pass range is obtained based on a regression line obtained by regression analysis with the measured value of the diameter of the lens-shaped resin made of the same material as the sealing member and the measured value of the contact angle as variables.
  • the step of determining pass / fail based on whether or not the light is within the pass range corresponding to the desired range is included, and the axial relative intensity of the light emitting device is 0 ° with respect to the maximum light emitting intensity of the light emitting device.
  • the manufacturing control method of the light emitting device which is the ratio of the light emitting intensity at the time of.
  • the pass range is based on the first regression line obtained by regression analysis with the measured value of the diameter of the lens-shaped resin made of the same material as the sealing member and the predicted value of the axial relative strength as variables.
  • the predicted values of the axial relative intensities obtained are the measured values of the axial relative intensities of the second light emitting device in which the second light emitting element is sealed by the lens-shaped second sealing member and the second.
  • the second light emitting device obtained by converting the measured value of the contact angle of the resin by using the second regression line obtained by the regression analysis using the measured value of the contact angle of the sealing member as a variable.
  • the method for manufacturing and controlling a light emitting device according to the above [5], wherein the relative intensity on the axis is the ratio of the light emitting intensity when the light distribution angle is 0 ° to the maximum light emitting intensity of the second light emitting device.
  • the method for manufacturing and controlling a light emitting device according to the above [6] which is obtained from the upper limit and the lower limit of the variation in the axial relative intensity of the device and the upper limit of the desired range of the axial relative intensity of the light emitting device.
  • the light-reflecting film is made of methyl silicone, dimethyl silicone, a fluorinated silane coating material, or an epoxy acrylate-based resist
  • the sealing member is made of methyl phenyl silicone, phenyl silicone, or organically modified silicone.
  • the present invention is a manufacturing control method of a light emitting device in which a light emitting element is sealed in a lens-shaped sealing member, and the light distribution characteristic of the light emitting device depending on the contact angle and the contact angle of the sealing member is shortened. It is possible to provide a manufacturing control method for a light emitting device that can be easily inspected in time.
  • FIG. 1A is a vertical sectional view of a light emitting device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a top view of the light emitting device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a graph showing an example of a wide batwing-shaped light distribution characteristic.
  • FIG. 3A is a vertical cross-sectional view showing the flow of the manufacturing process of the light emitting device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3B is a vertical cross-sectional view showing the flow of the manufacturing process of the light emitting device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3C is a vertical cross-sectional view showing the flow of the manufacturing process of the light emitting device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a vertical sectional view of a light emitting device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a top view of the light emitting device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3D is a vertical cross-sectional view showing the flow of the manufacturing process of the light emitting device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the manufacturing control process of the light emitting device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a flow of a process of acquiring a pass range of the diameter of the sealing member according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an example of a scatter plot in which the diameter of the lens resin is on the horizontal axis and the contact angle is on the vertical axis.
  • FIG. 7 is a diagram in which two straight lines parallel to the regression line with the regression line as the center line are added to FIG. FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a flow of a step of acquiring a desired range of the contact angle of the sealing member according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9A is an example of the light distribution characteristics of the light emitting device for obtaining a desired range of the contact angle.
  • FIG. 9B is an example of the light distribution characteristics of the light emitting device for obtaining a desired range of the contact angle.
  • FIG. 9C is an example of the light distribution characteristics of the light emitting device for obtaining a desired range of the contact angle.
  • FIG. 10A is an example of the light distribution characteristics of the light emitting device for obtaining a desired range of the contact angle.
  • FIG. 10B is an example of the light distribution characteristics of the light emitting device for obtaining a desired range of the contact angle.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a flow of a process of acquiring a pass range of the diameter of the sealing member according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an example of a scatter plot in which the diameter of the lens resin is on the horizontal axis and the relative strength on the axis is on the vertical axis.
  • FIG. 13 is a diagram in which two straight lines parallel to the regression line with the regression line as the center line are added to FIG.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the flow of a process of acquiring a regression line for converting the measured value of the contact angle of the lens resin into the predicted value of the relative strength on the axis.
  • the light emitting device 1 includes a substrate and 10, a light emitting element 13 with a DBR (Distributed Bragg Reflector) film 14 mounted on the substrate 10, a light reflecting film 16 provided on the surface of the substrate 10, and a bottom edge.
  • a lens-shaped sealing member 17 for sealing the light emitting element 13 is provided on the substrate 10 so as to be in contact with the light reflecting film 16.
  • the substrate 10 has a plate-shaped base material 11 and wiring 12 formed on the surface of the base material 11.
  • the light emitting element 13 is connected to the wiring 12 by a conductive joining member 15 made of AuSn, solder, or the like.
  • the light emitting element 13 is, for example, a light emitting diode (LED) having a chip substrate and a crystal layer including a light emitting layer provided on the chip substrate, and is, for example, an LED called a mini LED having a chip size of 100 to 200 ⁇ m. is there.
  • the mounting form of the light emitting element 13 on the substrate 10 is not particularly limited, but is shown in FIGS. 1A and 1B rather than face-up mounting because it does not require a joining member such as a wire and does not hinder sealing at high speed. Flip chip mounting such as is preferable.
  • the light emitting element 13 may be a light emitting element other than an LED such as a laser diode (LD).
  • LD laser diode
  • the DBR film 14 is provided on the opposite side (upper side in FIG. 1A) of the light emitting element 13 from the substrate 10.
  • the DBR film 14 is made of, for example, a multilayer film of a dielectric such as SiO 2 and TiO 2 .
  • the light emitted from the light emitting element 13 and taken out through the DBR film 14 has a peak of light emission intensity on the wide-angle side.
  • the light reflecting film 16 is a member for reflecting light emitted from the light emitting element 13 toward the substrate 10, and the brightness of the light emitting device 1 can be improved by using the light reflecting film 16.
  • the light reflecting film 16 is made of, for example, methyl silicone, dimethyl silicone, a silane fluoride coating material, an epoxy acrylate resist, or the like.
  • the sealing member 17 is a drop-molded product formed by curing the dropped resin, and is formed without using a dam. Further, the sealing member 17 which is a drop-molded product has a lens shape whose surface is a convex curved surface, and functions as a lens that spreads the light distribution of the light emitted from the light emitting element 13. The planar shape of the sealing member 17 is circular, as shown in FIG. 1B.
  • the sealing member 17 is made of a transparent resin that can be dropped, such as methylphenyl silicone, phenyl silicone, and organically modified silicone.
  • the contact angle ⁇ of the sealing member 17 with the upper surface of the light reflecting film 16 depends on the material of the sealing member 17, the material of the light reflecting film 16 with which the edges of the sealing member 17 are in contact, and the like. Further, the contact angle ⁇ affects the light distribution characteristics of the light emitting device 1. For example, by combining the sealing member 17 having a contact angle ⁇ of 40 ° or more with the light emitting element 13 with the DBR film 14, a desired batwing-like wide light distribution characteristic can be obtained.
  • the above-mentioned desired butt-wing-like wide light distribution characteristic is that the light emission has a peak between 0 and ⁇ 90 °, and the light emission intensity at the peak when the light distribution angle is 0 °.
  • the emission characteristic is smaller than the intensity.
  • the ratio of the emission intensity when the light distribution angle is 0 ° to the maximum emission intensity (hereinafter referred to as axial relative intensity) is 90. % Or less light distribution characteristics.
  • the light distribution angle is an in-plane angle perpendicular to the substrate 10 including the axial direction with respect to the axial direction of the light emitting device 1 (upward direction in FIG. 1A).
  • the sealing member 17 is formed from a resin having a thixotropic property such that the contact angle ⁇ of the sealing member 17 formed by the dropping method with the upper surface of the light reflecting film 16 becomes large, the sealing member 17 is formed.
  • a protrusion is formed at the upper end of the light source to collect light on an axis having a light distribution angle of 0 °, and a batwing-like light distribution characteristic cannot be obtained. Therefore, the contact angle ⁇ is preferably 60 ° or less.
  • the light emitting device 1 Since the light emitting device 1 has a wide light distribution characteristic like a bat wing, it is suitable for a direct type backlight used for, for example, a liquid crystal television. By using the light emitting device 1 as a light source, the uniformity of the brightness of the light emitting surface can be maintained even if the distance from the light emitting surface is reduced, so that the lighting device can be made thinner.
  • FIG. 2 is a graph showing an example of a wide batwing-shaped light distribution characteristic.
  • the emission intensity I a when the light distribution angle is 0 ° is about 76% of the maximum emission intensity I b , that is, the axial relative intensity is 76%.
  • the on-axis relative intensity is a parameter used as an index of the quality of the batwing-shaped light distribution characteristic, and is judged to be a good characteristic when the on-axis relative intensity is smaller than a predetermined value (for example, 90%).
  • a predetermined value for example, 90%
  • the sealing member 17 may contain a filler made of SiO 2 or the like for scattering light, or particles of a phosphor.
  • FIGS. 3A to 3D are vertical cross-sectional views showing the flow of the manufacturing process of the light emitting device 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the light reflecting film 16 is formed on the substrate 10.
  • the light reflecting film 16 is formed by screen printing or the like.
  • the light emitting element 13 is mounted on the substrate 10. If there is no problem in forming the light reflecting film 16, the light emitting element 13 may be mounted before forming the light reflecting film 16.
  • the sealing member 17 is formed.
  • the sealing member 17 is formed by dropping the liquid resin 170, which is the material of the sealing member 17, onto the substrate 10 from the nozzle 20 of the dropping device and curing the liquid resin 170.
  • the edge of the bottom surface of the sealing member 17 is in contact with the upper surface of the light reflecting film 16.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the manufacturing control process of the light emitting device 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the light emitting device 1 which is the object of manufacturing control is manufactured by the above-mentioned method or the like (step S1).
  • the diameter ⁇ of the sealing member 17 is measured (step S2).
  • the diameter ⁇ of the sealing member 17 is measured, for example, by an image inspection using an image of the sealing member 17 taken from above.
  • pass / fail is determined based on whether or not the diameter ⁇ of the sealing member 17 is within the pass range (step S3).
  • the pass range is the range of the diameter ⁇ for obtaining the contact angle ⁇ of the sealing member 17 within the desired range, that is, the range of the diameter ⁇ corresponding to the desired range of the contact angle ⁇ of the sealing member 17. is there.
  • step S3 The light emitting device 1 determined to pass in step S3 is treated as a passed product having desired light distribution characteristics.
  • the light emitting device 1 determined to be unacceptable in step S3 is reshaped by removing the sealing member 17 by using, for example, a rework device. Then, steps S2 and S3 are performed again for the light emitting device 1 in which the sealing member 17 is reshaped.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a flow of a process for acquiring a pass range of the diameter ⁇ of the sealing member 17 according to the first embodiment of the present invention.
  • lens resins a plurality of lens-shaped resins (hereinafter referred to as lens resins) are formed by drop molding using the same material as the sealing member 17 of the light emitting device 1, which is the object of manufacturing control (step S11). It is preferable that the discharge amount of the resin in the drop molding of the lens resin is set to the same amount as the discharge amount of the resin 170 in the drop molding of the sealing member 17.
  • the lens resin can be formed by dropping the resin onto the flat plate-shaped base material.
  • the diameter ⁇ and contact angle ⁇ of the lens resin change depending on the material of the base material on which the resin is dropped. Therefore, in order to obtain measured values in a wide range, it is preferable to drop-mold the lens resin on a plurality of base materials made of different materials.
  • the diameter ⁇ and the contact angle ⁇ of each of the formed plurality of lens resins are measured (step S12).
  • the diameter ⁇ of the sealing member 17 is measured, for example, by an image inspection using an image of the sealing member 17 taken from the side.
  • the regression line A is obtained by regression analysis using the measured value of the diameter ⁇ of the lens resin and the measured value of the contact angle ⁇ as variables (step S13). This regression analysis is performed, for example, by the method of least squares.
  • FIG. 6 is an example of a scatter plot in which the diameter ⁇ of the lens resin is the horizontal axis and the contact angle ⁇ is the vertical axis.
  • FIG. 6 shows data points each having a measured value of the corresponding diameter ⁇ and a measured value of the contact angle ⁇ , and a regression line A obtained by their regression analysis.
  • the coefficient of determination R 2 of the regression line A is 0.9853.
  • the data points included in the region R 1 in FIG. 6 were obtained when a silane fluoride-based coating material was used as the base for the drop molding of the lens resin, and the data points included in the region R 2 were obtained. , Obtained when transparent dimethyl silicone was used as the base for the drop molding of the lens resin, and the data points included in region R 3 are white epoxy acrylate-based resists for the base for the drop molding of the lens resin. It was obtained when used.
  • the pass range of the diameter ⁇ is obtained in consideration of the variation accuracy of the contact angle ⁇ (step S14).
  • FIG. 7 is a diagram in which two straight lines B 1 and B 2 parallel to the regression line A with the regression line A as the center line are added to FIG.
  • the straight lines B 1 and B 2 indicate the upper limit and the lower limit of the variation of the contact angle ⁇ of the lens resin on the regression line A, respectively, and the regression lines A and the straight lines B 1 and B 2 representing the variation accuracy of the contact angle ⁇ , respectively.
  • the distance between the regression line A and the straight lines B 1 and B 2 calculated as 6 ⁇ in the vertical axis direction is 7.5 °.
  • the desired range of the contact angle ⁇ is the range of the contact angle ⁇ for obtaining the desired light distribution characteristic, for example, the range of the contact angle ⁇ corresponding to the desired range of the axial relative strength. ..
  • the desired range of the contact angle ⁇ is a range of 40 ° or more and 60 ° or less, and the upper limit and the lower limit thereof are shown by straight lines C 1 and C 2 , respectively.
  • the pass range of the diameter ⁇ is the range of the diameter ⁇ in which the contact angle ⁇ falls within a desired range even when the variation in the contact angle ⁇ is taken into consideration.
  • the upper limit of the pass range of the diameter ⁇ is 1250 ⁇ m, which is the diameter ⁇ at the intersection of the straight line B 2 and the straight line C 2
  • the lower limit of the pass range of the diameter ⁇ is the straight line B 1 and the straight line C. It is 1190 ⁇ m, which is the diameter ⁇ at the intersection of 1 .
  • step S14 Using the pass range of the diameter ⁇ acquired in step S14, it is possible to determine the pass / fail of the light emitting device 1 in step S3.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a flow of a process of acquiring a desired range of the contact angle ⁇ of the sealing member 17 according to the first embodiment of the present invention.
  • a plurality of light emitting devices (hereinafter referred to as light emitting device Y) in which the light emitting element is sealed by a lens-shaped sealing member (hereinafter referred to as sealing member X) are prepared (step S21).
  • the relationship between the contact angle of the sealing member and the axial relative strength of the light emitting device (the ratio of the light emitting intensity when the light distribution angle is 0 ° to the maximum light emitting intensity) hardly depends on the material of the sealing member.
  • the material of the sealing member X may be different from the material of the sealing member 17.
  • the contact angle ⁇ of the sealing member X and the axial relative strength are measured for each of the plurality of light emitting devices Y (step S22).
  • the on-axis relative intensity is obtained by measuring the light distribution characteristic of the light emitting device Y.
  • FIG. 9A-9C, 10A, and 10B are examples of light distribution characteristics of the light emitting device Y for acquiring a desired range of the contact angle ⁇ .
  • Figure 9A ⁇ Figure 9C, FIG. 10A, I a in FIG. 10B is a light emitting intensity when the light distribution angle is 0 °, I b is the maximum luminous intensity. Therefore, the ratio of I a to I b is the axial relative strength.
  • the axial relative intensity in the light distribution characteristics shown in FIG. 9A is 99%. Further, the contact angle ⁇ of the sealing member X in the light emitting device Y having the light distribution characteristic shown in FIG. 9A was 64.2 °.
  • the axial relative intensity in the light distribution characteristics shown in FIG. 9B is 76%. Further, the contact angle ⁇ of the sealing member X in the light emitting device Y having the light distribution characteristic shown in FIG. 9B was 56.2 °.
  • the axial relative intensity in the light distribution characteristics shown in FIG. 9C is 87%. Further, the contact angle ⁇ of the sealing member X in the light emitting device Y having the light distribution characteristic shown in FIG. 9C was 47.1 °.
  • the axial relative intensity in the light distribution characteristics shown in FIG. 10A is 91%. Further, the contact angle ⁇ of the sealing member X in the light emitting device Y having the light distribution characteristic shown in FIG. 10A was 35.6 °.
  • the axial relative intensity in the light distribution characteristics shown in FIG. 10B is 98%. Further, the contact angle ⁇ of the sealing member X in the light emitting device Y having the light distribution characteristic shown in FIG. 10B was 27.6 °.
  • the range of the contact angle ⁇ at which the axial relative strength of the target range can be obtained is specified from the contact angle ⁇ and the axial relative strength of the sealing members X obtained from the plurality of light emitting devices Y (step S23). ..
  • the axial relative strength is 90%. It can be specified that the contact angle ⁇ for obtaining the following light distribution characteristics is in the range of about 40 ° or more and 60 ° or less. In this case, the range of 40 ° or more and 60 ° or less is set as the desired range of the contact angle ⁇ used in step S14.
  • the light emitting device 1 which is the object of manufacturing control is manufactured by the above-mentioned method or the like (step S1).
  • the diameter ⁇ of the sealing member 17 is measured (step S2).
  • the diameter ⁇ of the sealing member 17 is measured, for example, by an image inspection.
  • the pass range is a range of diameter ⁇ for obtaining the axial relative intensity of the light emitting device 1 within a desired range, that is, a range of diameter ⁇ corresponding to a desired range of the axial relative intensity of the light emitting device 1. is there.
  • step S3 The light emitting device 1 determined to pass in step S3 is treated as a passed product having desired light distribution characteristics.
  • the light emitting device 1 determined to be unacceptable in step S3 is reshaped by removing the sealing member 17 by using, for example, a rework device. Then, steps S2 and S3 are performed again for the light emitting device 1 in which the sealing member 17 is reshaped.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a flow of a process for acquiring a pass range of the diameter ⁇ of the sealing member 17 according to the second embodiment of the present invention.
  • a plurality of lens resins are formed by drop molding using the same material as the sealing member 17 of the light emitting device 1, which is the object of manufacturing control (step S31).
  • the diameter ⁇ and the contact angle ⁇ of each of the formed plurality of lens resins are measured (step S32).
  • step S33 convert the measured value of the contact angle ⁇ of the lens resin into the predicted value of the axial relative intensity I r by using the regression line H to be described later.
  • a regression straight line E (step S34). This regression analysis is performed, for example, by the method of least squares.
  • the horizontal axis the diameter ⁇ of the lens resin is an example of a scatter diagram with the ordinate axis on the relative intensity I r.
  • the scatter diagram of FIG. 12 is obtained by converting the measured value of the contact angle ⁇ of the scatter diagram of FIG. 6 into a predicted value of the axial relative strength.
  • Figure 12 is a data points each having a predicted value of the measured value and the on-axis relative intensity I r of a corresponding diameter phi, regression line E obtained by their regression analysis are shown.
  • the coefficient of determination R 2 of the regression line E is 0.9853.
  • step S35 the desired range of the regression line E and the axial relative intensity I r, taking into account the variation accuracy of the axial relative intensity I r, to obtain the adequate range of the diameter phi.
  • FIG. 13 is a diagram in which two straight lines F 1 and F 2 parallel to the regression line E having the regression line E as the center line are added to FIG.
  • Straight F 1, F 2 are indicative of upper and lower limits of the variation of the predicted value of the axial relative intensity on each regression line E, the regression line E and the straight line F representing the variation accuracy of the axial relative intensity I r
  • the distance in the vertical axis direction from 1 and F 2 is calculated as 6 ⁇ ( ⁇ is the standard deviation of the contact angle ⁇ ) based on, for example, the variation in the weight and volume of the lens resin and the relationship between the diameter ⁇ and the height. ..
  • the distance between the regression line E and the straight lines F 1 and F 2 calculated as 6 ⁇ in the vertical axis direction is 4.7%.
  • the desired range of axial relative intensity I r is the range of 90% or less, the upper limit is indicated by a straight line G.
  • the adequate range of the diameter ⁇ is axial relative intensity I r even considering the variations of the axial relative intensity I r is in the range of diameter ⁇ falling within the desired range.
  • the upper limit of the pass range of the diameter ⁇ is 1220 ⁇ m, which is the diameter ⁇ at the intersection of the straight line F 1 and the straight line G.
  • step S35 Using the pass range of the diameter ⁇ acquired in step S35, it is possible to determine the pass / fail of the light emitting device 1 in step S3.
  • step S33 a flow chart showing the flow of a process of obtaining the regression line H for converting the measured value of the contact angle ⁇ of the lens resin into the predicted value of the axial relative intensity I r.
  • step S41 a plurality of light emitting devices Y in which the light emitting element is sealed by the lens-shaped sealing member X are prepared. Then, for each of a plurality of light emitting devices Y, measuring the contact angle ⁇ and the axial relative intensity I r of the sealing member X (step S42). These steps S41 and S42 are the same as steps S21 and S22 according to the first embodiment.
  • a regression straight line H (step S43). This regression analysis is performed, for example, by the method of least squares.
  • step S33 the lens resin converting the measured value of the contact angle ⁇ to the predicted value of the axial relative intensity I r.
  • the prediction of the formula variables I r on the axis relative intensity I r of the regression line H at that time Obtained as a value.
  • the contact angle of the sealing member and the axial relative strength of the light emitting device can be inspected by measuring the diameter of the sealing member. Since the diameter of the sealing member can be easily measured in a short time as compared with the measurement of the contact angle of the sealing member and the measurement of the light emitting characteristics of the light emitting device, the target is the light emitting device which is a controlled object. Whether or not it has light distribution characteristics can be easily determined in a short time.
  • a method for manufacturing and controlling a light emitting device that can be used.

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

発光素子１３がレンズ形状の封止部材１７により封止された発光装置１を製造する工程（Ｓ１）と、封止部材１７の直径φを測定する工程（Ｓ２）と、直径φが、封止部材１７の接触角θの所望の範囲に対応する合格範囲内にあるか否かにより、合否を判定する工程（Ｓ３）と、を含む、発光装置の製造管理方法を提供する。

Description

発光装置の製造管理方法
　本発明は、発光装置の製造管理方法に関する。
　従来、発光素子がレンズ形状の封止部材に封止された発光装置であって、光取り出し効率を向上させるために封止部材の接触角に制限を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１は、発光素子が搭載されたサブマウント上の封止部材の接触角が場所によって異なることにより、発光装置の光取り出し効率が向上すると記載している。
特開２０１０－５０２３５号公報
　しかしながら、特許文献１の発光装置の製造管理においては、封止部材の接触角が場所によって異なっているかどうかの検査が必要であると考えられるが、個々の発光装置に対して封止部材の接触角を検査するには膨大な時間と労力が必要とされ、発光装置の生産効率を低下させる原因となる。また、一般的に、封止部材の接触角に特徴を有する発光装置の製造管理においては、封止部材の接触角の検査において同様の問題がある。
　本発明の目的は、発光素子がレンズ形状の封止部材に封止された発光装置の製造管理方法であって、封止部材の接触角や接触角に依存する発光装置の配光特性を短時間で簡便に検査することのできる発光装置の製造管理方法を提供することにある。
　本発明の一態様は、上記目的を達成するために、下記［１］～［１０］の発光装置の製造管理方法を提供する。
［１］発光素子がレンズ形状の封止部材により封止された発光装置を製造する工程と、前記封止部材の直径を測定する工程と、前記直径が、前記封止部材の接触角の所望の範囲に対応する合格範囲内にあるか否かにより、合否を判定する工程と、を含む、発光装置の製造管理方法。
［２］前記合格範囲が、前記封止部材と同じ材料からなるレンズ形状の樹脂の直径の測定値と接触角の測定値を変数とする回帰分析により得られる回帰直線に基づいて得られる、上記［１］に記載の発光装置の製造管理方法。
［３］前記合格範囲が、前記回帰直線を中心線とする前記回帰直線に平行な２本の直線で表される、前記回帰直線上の前記樹脂の接触角のばらつきの上限と下限と、前記封止部材の接触角の前記所望の範囲の上限と下限から得られる、上記［２］に記載の発光装置の製造管理方法。
［４］前記所望の範囲が、４０°以上、６０°以下の範囲である、上記［１］～［３］のいずれか１項に記載の発光装置の製造管理方法。
［５］発光素子がレンズ形状の封止部材により封止された発光装置を製造する工程と、前記封止部材の直径を測定する工程と、前記直径が、前記発光装置の軸上相対強度の所望の範囲に対応する合格範囲内にあるか否かにより、合否を判定する工程と、を含み、前記発光装置の軸上相対強度が、前記発光装置の最大発光強度に対する配光角が０°のときの発光強度の割合である、発光装置の製造管理方法。
［６］前記合格範囲が、前記封止部材と同じ材料からなるレンズ形状の樹脂の直径の測定値と軸上相対強度の予測値を変数とする回帰分析により得られる第１の回帰直線に基づいて得られ、前記軸上相対強度の予測値が、第２の発光素子がレンズ形状の第２の封止部材により封止された第２の発光装置の軸上相対強度の測定値と第２の封止部材の接触角の測定値を変数とする回帰分析により得られる第２の回帰直線を用いて、前記樹脂の接触角の測定値を変換することにより得られ、前記第２の発光装置の軸上相対強度が、前記第２の発光装置の最大発光強度に対する配光角が０°のときの発光強度の割合である、上記［５］に記載の発光装置の製造管理方法。
［７］前記合格範囲が、前記第１の回帰直線を中心線とする前記第１の回帰直線に平行な２本の直線で表される、前記第１の回帰直線上の前記第２の発光装置の軸上相対強度のばらつきの上限と下限と、前記発光装置の軸上相対強度の前記所望の範囲の上限から得られる、上記［６］に記載の発光装置の製造管理方法。
［８］前記所望の範囲が、９０％以下の範囲である、上記［５］～［７］のいずれか１項に記載の発光装置の製造管理方法。
［９］前記発光素子が、ＤＢＲ膜付き発光素子である、上記［１］～［８］のいずれか１項に記載の発光装置の製造管理方法。
［１０］前記発光素子が、光反射膜が表面上に設けられた基板上に実装され、前記封止部材が、底面の縁が前記光反射膜に接するように前記基板上に設けられ、前記光反射膜が、メチルシリコーン、ジメチルシリコーン、フッ化シラン系コーティング材、又はエポキシアクリレート系レジストからなり、前記封止部材が、メチルフェニルシリコーン、フェニルシリコーン、又は有機変性シリコーンからなる、上記［１］～［９］のいずれか１項に記載の発光装置の製造管理方法。
　本発明によれば、発光素子がレンズ形状の封止部材に封止された発光装置の製造管理方法であって、封止部材の接触角や接触角に依存する発光装置の配光特性を短時間で簡便に検査することのできる発光装置の製造管理方法を提供することができる。
図１Ａは、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の垂直断面図である。 図１Ｂは、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の上面図である。 図２は、バットウィング状の広い配光特性の一例を示すグラフである。 図３Ａは、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の製造工程の流れを示す垂直断面図である。 図３Ｂは、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の製造工程の流れを示す垂直断面図である。 図３Ｃは、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の製造工程の流れを示す垂直断面図である。 図３Ｄは、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の製造工程の流れを示す垂直断面図である。 図４は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の製造管理工程の流れを示すフローチャートである。 図５は、本発明の第１の実施の形態に係る封止部材の直径の合格範囲を取得する工程の流れを示すフローチャートである。 図６は、レンズ樹脂の直径を横軸、接触角を縦軸とする散布図の例である。 図７は、回帰直線を中心線とする回帰直線に平行な２本の直線を図６に加えた図である。 図８は、本発明の第１の実施の形態に係る封止部材の接触角の所望の範囲を取得する工程の流れを示すフローチャートである。 図９Ａは、接触角の所望の範囲を取得するための発光装置の配光特性の例である。 図９Ｂは、接触角の所望の範囲を取得するための発光装置の配光特性の例である。 図９Ｃは、接触角の所望の範囲を取得するための発光装置の配光特性の例である。 図１０Ａは、接触角の所望の範囲を取得するための発光装置の配光特性の例である。 図１０Ｂは、接触角の所望の範囲を取得するための発光装置の配光特性の例である。 図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る封止部材の直径の合格範囲を取得する工程の流れを示すフローチャートである。 図１２は、レンズ樹脂の直径を横軸、軸上相対強度を縦軸とする散布図の例である。 図１３は、回帰直線を中心線とする回帰直線に平行な２本の直線を図１２に加えた図である。 図１４は、レンズ樹脂の接触角の測定値を軸上相対強度の予測値に変換するための回帰直線を取得する工程の流れを示すフローチャートである。
〔第１の実施の形態〕
　まず、本実施の形態に係る発光装置の製造管理方法の対象物である発光装置１の構成例について説明する。
（発光装置の構成）
　図１Ａと図１Ｂは、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置１の垂直断面図と上面図である。発光装置１は、基板と１０と、基板１０上に実装された、ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）膜１４付き発光素子１３と、基板１０の表面上に設けられた光反射膜１６と、底面の縁が光反射膜１６に接するように基板１０上に設けられた、発光素子１３を封止するレンズ形状の封止部材１７とを備える。
　基板１０は、板状の基材１１と、基材１１の表面上に形成された配線１２とを有する。発光素子１３は、ＡｕＳｎや半田などからなる導電性の接合部材１５により配線１２に接続されている。
　発光素子１３は、例えば、チップ基板と、チップ基板上に設けられた発光層を含む結晶層とを有する発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、例えば、チップサイズが１００～２００μｍのミニＬＥＤと呼ばれるＬＥＤである。発光素子１３の基板１０への実装形態は特に限定されないが、ワイヤーなどの接合部材を要せず、高速での封止を阻害しないため、フェイスアップ実装よりも、図１Ａ、図１Ｂに示されるようなフリップチップ実装が好ましい。なお、発光素子１３は、レーザーダイオード（ＬＤ）等のＬＥＤ以外の発光素子であってもよい。
　ＤＢＲ膜１４は、発光素子１３の基板１０と反対側（図１Ａにおける上側）に設けられている。ＤＢＲ膜１４は、例えば、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2等の誘電体の多層膜からなる。発光素子１３から発せられてＤＢＲ膜１４を介して取り出された光は、広角側に発光強度のピークを有する。
　光反射膜１６は、発光素子１３から発せられて基板１０側へ向かう光を反射するための部材であり、光反射膜１６を用いることにより発光装置１の明るさを向上させることができる。光反射膜１６は、例えば、メチルシリコーン、ジメチルシリコーン、フッ化シラン系コーティング材、エポキシアクリレート系レジストなどからなる。
　封止部材１７は、滴下した樹脂を硬化させることにより形成される滴下成形物であり、ダムを用いずに形成される。また、滴下成形物である封止部材１７は、表面が凸状の曲面であるレンズ形状を有し、発光素子１３から発せられた光の配光を広げるレンズとして機能する。封止部材１７の平面形状は、図１Ｂに示されるように、円形である。封止部材１７は、メチルフェニルシリコーン、フェニルシリコーン、有機変性シリコーンなどの滴下可能な透明樹脂からなる。
　封止部材１７の光反射膜１６の上面との接触角θは、封止部材１７の材料や、封止部材１７の縁が接触する光反射膜１６の材料などに依存する。また、接触角θは、発光装置１の配光特性に影響を与える。例えば、接触角θが４０°以上の封止部材１７をＤＢＲ膜１４付き発光素子１３と組み合わせることにより、所望のバットウィング状の広い配光特性が得ることができる。
　ここで、上記の所望のバットウィング状の広い配光特性とは、０～±９０°の配光角の間にピークを有し、配光角が０°のときの発光強度がピークの発光強度よりも小さい発光特性であり、例えば、配光角と発光強度の関係において、最大発光強度に対する配光角が０°のときの発光強度の割合（以下、軸上相対強度と呼ぶ）が９０％以下である配光特性をいう。配光角は、発光装置１の軸方向（図１Ａにおける上方向）を基準とした、軸方向を含む基板１０に垂直な面内の角度である。
　一方で、滴下法により形成される封止部材１７の光反射膜１６の上面との接触角θが大きくなるようなチクソトロピー性を有する樹脂から封止部材１７が形成される場合、封止部材１７の上端に突起が生じて配光角が０°の軸上に集光し、バットウィング状の配光特性が得られない場合がある。このため、接触角θは、６０°以下であることが好ましい。
　発光装置１は、バットウィング状の広い配光特性を有するため、例えば、液晶テレビなどに用いられる直下型バックライトに好適である。発光装置１を光源に用いることにより、発光面との距離を小さくしても、発光面の明るさの均一性を保つことができるため、照明装置を薄型化することができる。
　図２は、バットウィング状の広い配光特性の一例を示すグラフである。図２に示される例では、配光角が０°のときの発光強度Ｉaが、最大発光強度Ｉbのおよそ７６％、すなわち、軸上相対強度が７６％となっている。軸上相対強度は、バットウィング状の配光特性の良し悪しの指標として用いられるパラメータであり、軸上相対強度が所定の値（例えば９０％）よりも小さいときに良い特性であると判断される。
　封止部材１７は、光を散乱させるためのＳｉＯ2等からなるフィラーや、蛍光体の粒子を含んでもよい。
　次に、本実施の形態に係る発光装置１の製造方法の一例について説明する。
（発光装置の製造方法）
　図３Ａ～図３Ｄは、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置１の製造工程の流れを示す垂直断面図である。
　まず、図３Ａに示されるように、基板１０上に光反射膜１６を形成する。光反射膜１６は、スクリーン印刷などにより形成される。
　次に、図３Ｂに示されるように、基板１０上に発光素子１３を実装する。なお、光反射膜１６の形成に支障がない場合は、光反射膜１６を形成する前に発光素子１３を実装してもよい。
　次に、図３Ｃ、図３Ｄに示されるように、封止部材１７を形成する。封止部材１７の材料である液状の樹脂１７０を滴下装置のノズル２０から基板１０上に滴下し、これを硬化させることにより、封止部材１７が形成される。封止部材１７の底面の縁は、光反射膜１６の上面に接する。
　次に、本実施の形態に係る発光装置の製造管理方法の一例について説明する。
（発光装置の製造管理方法）
　図４は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置１の製造管理工程の流れを示すフローチャートである。
　まず、製造管理の対象物である発光装置１を上述の方法などにより製造する（ステップＳ１）。
　次に、封止部材１７の直径φを測定する（ステップＳ２）。封止部材１７の直径φは、例えば、封止部材１７を上方から撮影した画像を用いる画像検査により測定される。
　次に、封止部材１７の直径φが合格範囲内にあるか否かにより、合否を判定する（ステップＳ３）。ここで、合格範囲は、所望の範囲内の封止部材１７の接触角θを得るための直径φの範囲、すなわち封止部材１７の接触角θの所望の範囲に対応した直径φの範囲である。
　ステップＳ３において合格と判定された発光装置１は、所望の配光特性を有する合格品として扱われる。一方、ステップＳ３において不合格と判定された発光装置１は、例えば、リワーク装置を用いて封止部材１７が除去され、再形成される。そして、封止部材１７が再形成された発光装置１について、再びステップＳ２、ステップＳ３が実施される。
　図５は、本発明の第１の実施の形態に係る封止部材１７の直径φの合格範囲を取得する工程の流れを示すフローチャートである。
　まず、製造管理の対象物である発光装置１の封止部材１７と同じ材料を用いて、複数のレンズ形状の樹脂（以下、レンズ樹脂と呼ぶ）を滴下成形により形成する（ステップＳ１１）。レンズ樹脂の滴下成形における樹脂の吐出量は、封止部材１７の滴下成形における樹脂１７０の吐出量と同量に設定されることが好ましい。
　なお、レンズ樹脂が発光素子を封止しているか否かは、レンズ樹脂の接触角にほとんど影響を与えないため、レンズ樹脂が発光素子を封止する必要はない。このため、例えば、平坦な板状の下地材の上に樹脂を滴下してレンズ樹脂を形成することができる。
　レンズ樹脂の直径φや接触角θは、樹脂を滴下する下地材の材料によって変化する。このため、広い範囲での測定値を取得するために、異なる材質からなる複数の下地材の上にレンズ樹脂を滴下成形することが好ましい。
　次に、形成した複数のレンズ樹脂の各々の直径φと接触角θを測定する（ステップＳ１２）。封止部材１７の直径φは、例えば、封止部材１７を側方から撮影した画像を用いる画像検査により測定される。
　次に、レンズ樹脂の直径φの測定値と接触角θの測定値を変数とする回帰分析により、回帰直線Ａを求める（ステップＳ１３）。この回帰分析は、例えば、最小二乗法により行われる。
　ステップＳ１３により得られる回帰直線Ａは、レンズ樹脂の直径φと接触角θの関係を示す直線であり、θ＝ａφ＋ｂという一次方程式で表される（ａは回帰直線の傾き、ｂは切片）。
　図６は、レンズ樹脂の直径φを横軸、接触角θを縦軸とする散布図の例である。図６には、対応する直径φの測定値と接触角θの測定値を各々が有するデータ点と、それらの回帰分析により得られた回帰直線Ａが示されている。図６の回帰直線Ａは、一次方程式θ＝－０．０８２２φ＋１５０．４９で表される。回帰直線Ａの決定係数Ｒ2は０．９８５３である。
　なお、図６の領域Ｒ1に含まれるデータ点は、レンズ樹脂の滴下成形の下地にフッ化シラン系コーティング材を用いた場合に得られたものであり、領域Ｒ2に含まれるデータ点は、レンズ樹脂の滴下成形の下地に透明なジメチルシリコーンを用いた場合に得られたものであり、領域Ｒ3に含まれるデータ点は、レンズ樹脂の滴下成形の下地に白色のエポキシアクリレート系レジストを用いた場合に得られたものである。
　次に、回帰直線Ａと接触角θの所望の範囲から、接触角θのばらつき精度を考慮して、直径φの合格範囲を取得する（ステップＳ１４）。
　図７は、回帰直線Ａを中心線とする回帰直線Ａに平行な２本の直線Ｂ1、Ｂ2を図６に加えた図である。直線Ｂ1、Ｂ2は、それぞれ回帰直線Ａ上のレンズ樹脂の接触角θのばらつきの上限と下限を示すものであり、接触角θのばらつき精度を表す回帰直線Ａと直線Ｂ1、Ｂ2との縦軸方向の距離は、例えば、レンズ樹脂の重量と体積のばらつきや、直径φと高さの関係に基づいて６σ（σは接触角θの標準偏差）と算出される。図７に示される例では、６σとして算出される回帰直線Ａと直線Ｂ1、Ｂ2の縦軸方向の距離は、７．５°である。
　ここで、接触角θの所望の範囲とは、所望の配光特性を得るための接触角θの範囲であり、例えば、軸上相対強度の所望の範囲に対応した接触角θの範囲である。図７に示される例では、接触角θの所望の範囲は、４０°以上、６０°以下の範囲であり、その上限と下限がそれぞれ直線Ｃ1、Ｃ2で示されている。
　直径φの合格範囲は、接触角θのばらつきを考慮しても接触角θが所望の範囲内に収まる直径φの範囲である。図７に示される例では、直径φの合格範囲の上限は、直線Ｂ2と直線Ｃ2の交点における直径φである１２５０μｍであり、直径φの合格範囲の下限は、直線Ｂ1と直線Ｃ1の交点における直径φである１１９０μｍである。
　ステップＳ１４で取得した直径φの合格範囲を用いて、ステップＳ３の発光装置１の合否の判定を行うことができる。
　図８は、本発明の第１の実施の形態に係る封止部材１７の接触角θの所望の範囲を取得する工程の流れを示すフローチャートである。
　まず、発光素子がレンズ形状の封止部材（以下、封止部材Ｘと呼ぶ）により封止された、複数の発光装置（以下、発光装置Ｙと呼ぶ）を用意する（ステップＳ２１）。
　なお、封止部材の接触角と発光装置の軸上相対強度（最大発光強度に対する配光角が０°のときの発光強度の割合）との関係は、封止部材の材料にほとんど依存しないため、封止部材Ｘの材料は封止部材１７の材料と異なっていてもよい。
　次に、複数の発光装置Ｙの各々に対して、封止部材Ｘの接触角θと軸上相対強度を測定する（ステップＳ２２）。軸上相対強度は、発光装置Ｙの配光特性を測定することにより得られる。
　図９Ａ～図９Ｃ、図１０Ａ、図１０Ｂは、接触角θの所望の範囲を取得するための発光装置Ｙの配光特性の例である。図９Ａ～図９Ｃ、図１０Ａ、図１０ＢのＩaは配光角が０°のときの発光強度であり、Ｉbは最大発光強度である。このため、ＩaのＩbに対する割合が軸上相対強度である。
　図９Ａに示される配光特性における軸上相対強度は９９％である。また、図９Ａに示される配光特性を有する発光装置Ｙにおける封止部材Ｘの接触角θは６４．２°であった。
　図９Ｂに示される配光特性における軸上相対強度は７６％である。また、図９Ｂに示される配光特性を有する発光装置Ｙにおける封止部材Ｘの接触角θは５６．２°であった。
　図９Ｃに示される配光特性における軸上相対強度は８７％である。また、図９Ｃに示される配光特性を有する発光装置Ｙにおける封止部材Ｘの接触角θは４７．１°であった。
　図１０Ａに示される配光特性における軸上相対強度は９１％である。また、図１０Ａに示される配光特性を有する発光装置Ｙにおける封止部材Ｘの接触角θは３５．６°であった。
　図１０Ｂに示される配光特性における軸上相対強度は９８％である。また、図１０Ｂに示される配光特性を有する発光装置Ｙにおける封止部材Ｘの接触角θは２７．６°であった。
　次に、複数の発光装置Ｙから得られた封止部材Ｘの接触角θと軸上相対強度から、目的の範囲の軸上相対強度が得られる接触角θの範囲を特定する（ステップＳ２３）。
　図９Ａ～図９Ｃ、図１０Ａ、図１０Ｂに係るものを含む発光装置Ｙから得られる封止部材Ｘの接触角θと軸上相対強度の測定値からは、例えば、軸上相対強度が９０％以下の配光特性を得るための接触角θがおよそ４０°以上、６０°以下の範囲にあると特定することができる。この場合、４０°以上、６０°以下の範囲を、ステップＳ１４で用いる接触角θの所望の範囲とする。
〔第２の実施の形態〕
　第２の実施の形態は、発光装置１の製造管理方法において、封止部材１７の直径が、所望の範囲内の軸上相対強度を得るための合格範囲内にあるか否かにより、合否を判定する点において、第１の実施の形態と異なる。なお、製造管理の対象物である発光装置１の構成及びその製造方法など、第１の実施の形態と同様の点については、その説明を省略又は簡略化する。
（発光装置の製造管理方法）
　第１の実施の形態と同様に、図４のフローチャートを用いて発光装置の製造管理工程の流れを説明する。
　まず、製造管理の対象物である発光装置１を上述の方法などにより製造する（ステップＳ１）。
　次に、封止部材１７の直径φを測定する（ステップＳ２）。封止部材１７の直径φは、例えば、画像検査により測定される。
　次に、封止部材１７の直径φが合格範囲内にあるか否かにより、合否を判定する（ステップＳ３）。ここで、合格範囲は、所望の範囲内の発光装置１の軸上相対強度を得るための直径φの範囲、すなわち発光装置１の軸上相対強度の所望の範囲に対応した直径φの範囲である。
　ステップＳ３において合格と判定された発光装置１は、所望の配光特性を有する合格品として扱われる。一方、ステップＳ３において不合格と判定された発光装置１は、例えば、リワーク装置を用いて封止部材１７が除去され、再形成される。そして、封止部材１７が再形成された発光装置１について、再びステップＳ２、ステップＳ３が実施される。
　図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る封止部材１７の直径φの合格範囲を取得する工程の流れを示すフローチャートである。
　まず、製造管理の対象物である発光装置１の封止部材１７と同じ材料を用いて、複数のレンズ樹脂を滴下成形により形成する（ステップＳ３１）。次に、形成した複数のレンズ樹脂の各々の直径φと接触角θを測定する（ステップＳ３２）。これらステップＳ３１、ステップＳ３２は、第１の実施の形態に係るステップＳ１１、ステップＳ１２と同様である。
　次に、後述する回帰直線Ｈを用いてレンズ樹脂の接触角θの測定値を軸上相対強度Ｉrの予測値に変換する（ステップＳ３３）。
　次に、レンズ樹脂の直径φの測定値と軸上相対強度Ｉrの予測値を変数とする回帰分析により、回帰直線Ｅを求める（ステップＳ３４）。この回帰分析は、例えば、最小二乗法により行われる。
　ステップＳ３４により得られる回帰直線Ｅは、レンズ樹脂の直径φと軸上相対強度Ｉrの関係を示す直線であり、Ｉr＝ａφ＋ｂという一次方程式で表される（ａは回帰直線の傾き、ｂは切片）。
　図１２は、レンズ樹脂の直径φを横軸、軸上相対強度Ｉrを縦軸とする散布図の例である。図１２の散布図は、図６の散布図の接触角θの測定値を軸上相対強度の予測値に変換したものである。図１２には、対応する直径φの測定値と軸上相対強度Ｉrの予測値を各々が有するデータ点と、それらの回帰分析により得られた回帰直線Ｅが示されている。図１２の回帰直線Ｅは、一次方程式Ｉr＝０．０５１３φ＋２２．５９６で表される。回帰直線Ｅの決定係数Ｒ2は０．９８５３である。
　次に、回帰直線Ｅと軸上相対強度Ｉrの所望の範囲から、軸上相対強度Ｉrのばらつき精度を考慮して、直径φの合格範囲を取得する（ステップＳ３５）。
　図１３は、回帰直線Ｅを中心線とする回帰直線Ｅに平行な２本の直線Ｆ1、Ｆ2を図１２に加えた図である。直線Ｆ1、Ｆ2は、それぞれ回帰直線Ｅ上の軸上相対強度の予測値のばらつきの上限と下限を示すものであり、軸上相対強度Ｉrのばらつき精度を表す回帰直線Ｅと直線Ｆ1、Ｆ2との縦軸方向の距離は、例えば、レンズ樹脂の重量と体積のばらつきや、直径φと高さの関係に基づいて６σ（σは接触角θの標準偏差）と算出される。図１３に示される例では、６σとして算出される回帰直線Ｅと直線Ｆ1、Ｆ2の縦軸方向の距離は、４．７％である。
　図１３に示される例では、軸上相対強度Ｉrの所望の範囲は、９０％以下の範囲であり、その上限が直線Ｇで示されている。
　直径φの合格範囲は、軸上相対強度Ｉrのばらつきを考慮しても軸上相対強度Ｉrが所望の範囲内に収まる直径φの範囲である。図１３に示される例では、直径φの合格範囲の上限は、直線Ｆ1と直線Ｇの交点における直径φである１２２０μｍである。
　ステップＳ３５で取得した直径φの合格範囲を用いて、ステップＳ３の発光装置１の合否の判定を行うことができる。
　図１４は、ステップＳ３３で用いられる、レンズ樹脂の接触角θの測定値を軸上相対強度Ｉrの予測値に変換するための回帰直線Ｈを取得する工程の流れを示すフローチャートである。
　まず、発光素子がレンズ形状の封止部材Ｘにより封止された、複数の発光装置Ｙを用意する（ステップＳ４１）。次に、複数の発光装置Ｙの各々に対して、封止部材Ｘの接触角θと軸上相対強度Ｉrを測定する（ステップＳ４２）。これらステップＳ４１、ステップＳ４２は、第１の実施の形態に係るステップＳ２１、ステップＳ２２と同様である。
　次に、封止部材Ｘの接触角θの測定値と発光装置Ｙの軸上相対強度Ｉrの測定値を変数とする回帰分析により、回帰直線Ｈを求める（ステップＳ４３）。この回帰分析は、例えば、最小二乗法により行われる。
　この封止部材Ｘの接触角θの測定値と発光装置Ｙの軸上相対強度Ｉrの測定値を変数とする一次方程式で表される回帰直線Ｈを用いて、ステップＳ３３において、レンズ樹脂の接触角θの測定値を軸上相対強度Ｉrの予測値に変換する。具体的には、回帰直線Ｈの式の変数θにレンズ樹脂の接触角θの測定値を代入することにより、そのときの回帰直線Ｈの式の変数Ｉrが軸上相対強度Ｉrの予測値として得られる。
（実施の形態の効果）
　上記実施の形態に係る発光装置の製造管理方法によれば、封止部材の直径を測定することにより、封止部材の接触角や発光装置の軸上相対強度を検査することができる。封止部材の直径の測定は、封止部材の接触角の測定や発光装置の発光特性の測定と比較して短時間で簡便に行うことができるため、管理対象物である発光装置が目的の配光特性を有するか否かを短時間で簡便に判定することができる。
　以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
　また、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
　発光素子がレンズ形状の封止部材に封止された発光装置の製造管理方法であって、封止部材の接触角や接触角に依存する発光装置の配光特性を短時間で簡便に検査することのできる発光装置の製造管理方法を提供する。
　１          発光装置
　１０        基板
　１３        発光素子
　１４        ＤＢＲ膜
　１６        光反射膜
　１７        封止部材

Claims (10)

  1. 　発光素子がレンズ形状の封止部材により封止された発光装置を製造する工程と、
    　前記封止部材の直径を測定する工程と、
    　前記直径が、前記封止部材の接触角の所望の範囲に対応する合格範囲内にあるか否かにより、合否を判定する工程と、
    　を含む、発光装置の製造管理方法。
  2. 　前記合格範囲が、前記封止部材と同じ材料からなるレンズ形状の樹脂の直径の測定値と接触角の測定値を変数とする回帰分析により得られる回帰直線に基づいて得られる、
    　請求項１に記載の発光装置の製造管理方法。
  3. 　前記合格範囲が、前記回帰直線を中心線とする前記回帰直線に平行な２本の直線で表される、前記回帰直線上の前記樹脂の接触角のばらつきの上限と下限と、前記封止部材の接触角の前記所望の範囲の上限と下限から得られる、
    　請求項２に記載の発光装置の製造管理方法。
  4. 　前記所望の範囲が、４０°以上、６０°以下の範囲である、
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の発光装置の製造管理方法。
  5. 　発光素子がレンズ形状の封止部材により封止された発光装置を製造する工程と、
    　前記封止部材の直径を測定する工程と、
    　前記直径が、前記発光装置の軸上相対強度の所望の範囲に対応する合格範囲内にあるか否かにより、合否を判定する工程と、
    　を含み、
    　前記発光装置の軸上相対強度が、前記発光装置の最大発光強度に対する配光角が０°のときの発光強度の割合である、
    　発光装置の製造管理方法。
  6. 　前記合格範囲が、前記封止部材と同じ材料からなるレンズ形状の樹脂の直径の測定値と軸上相対強度の予測値を変数とする回帰分析により得られる第１の回帰直線に基づいて得られ、
    　前記軸上相対強度の予測値が、第２の発光素子がレンズ形状の第２の封止部材により封止された第２の発光装置の軸上相対強度の測定値と第２の封止部材の接触角の測定値を変数とする回帰分析により得られる第２の回帰直線を用いて、前記樹脂の接触角の測定値を変換することにより得られ、
    　前記第２の発光装置の軸上相対強度が、前記第２の発光装置の最大発光強度に対する配光角が０°のときの発光強度の割合である、
    　請求項５に記載の発光装置の製造管理方法。
  7. 　前記合格範囲が、前記第１の回帰直線を中心線とする前記第１の回帰直線に平行な２本の直線で表される、前記第１の回帰直線上の前記第２の発光装置の軸上相対強度のばらつきの上限と下限と、前記発光装置の軸上相対強度の前記所望の範囲の上限から得られる、
    　請求項６に記載の発光装置の製造管理方法。
  8. 　前記所望の範囲が、９０％以下の範囲である、
    　請求項５～７のいずれか１項に記載の発光装置の製造管理方法。
  9. 　前記発光素子が、ＤＢＲ膜付き発光素子である、
    　請求項１～８のいずれか１項に記載の発光装置の製造管理方法。
  10. 　前記発光素子が、光反射膜が表面上に設けられた基板上に実装され、
    　前記封止部材が、底面の縁が前記光反射膜に接するように前記基板上に設けられ、
    　前記光反射膜が、メチルシリコーン、ジメチルシリコーン、フッ化シラン系コーティング材、又はエポキシアクリレート系レジストからなり、
    　前記封止部材が、メチルフェニルシリコーン、フェニルシリコーン、又は有機変性シリコーンからなる、
    　請求項１～９のいずれか１項に記載の発光装置の製造管理方法。
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