JP2010027974A - 発光装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発光装置の出射光の色ばらつきを抑制する。
【解決手段】チップを基板にダイボンドし、ダイボンド済み基板を準備する工程と、キャビティを有するキャビティ型を準備する工程と、前記チップが前記キャビティ内に没入するように、前記ダイボンド済み基板をセットする工程と、封止樹脂をランナー部から前記キャビティに注入させる工程を有する製造方法であって、前記ランナー部は前記キャビティ型に対して低温状態が維持可能に構成され、前記低温状態に維持された前記封止樹脂が前記ランナー部から前記キャビティに注入されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置の樹脂封止による製造方法に関するものである。

青色光を出射する発光素子（チップ）と、該発光素子からの青色光を吸収し蛍光を発する蛍光体を有し、発光素子からの青色光と蛍光体からの蛍光とにより白色光を得る発光装置の製造方法であって、蛍光体を含有させた硬化性シリコーン樹脂組成物からなる樹脂ペレットをトランスファーモールドし、チップを被覆するとともに波長変換部をなす発光装置の製造方法がある（特許文献１）。

また、熱硬化性樹脂を成型する方法として、キャビティ内に充填された熱硬化性樹脂を加熱硬化させる際に、温調制御可能な可動ランナーブッシュをキャビティより離間して断熱可能に構成された装置を用いる方法がある（特許文献２）。

また、基板と、基板にダイボンドされたチップを封止するシリコーン樹脂との間にプライマーを介在させて、基板とシリコーン樹脂との接合強度を向上させる方法がある（特許文献３）。
特開２００７−３３２２５９号公報（２００７年１２月２７日公開） 特開２００４−５８６４７号公報（２００４年２月２６日公開） 特開２００６−２５３３９８（２００６年９月２１日公開）

発光装置を製造する上で要望される特性の一つは、出射光の色の製造ばらつきが小さいことである。

インジェクションモールドの装置は成型品に形状を与えるキャビティ部と、封止樹脂を滞留させるとともにキャビティ部に封止樹脂を注入させるランナー部とを備える。一方、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂は、室温では高粘度状態であるが、温度を上昇させると粘度が低くなり、ある温度で急激に硬化する性質がある。

従って、封止樹脂がシリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂であってランナー部の温度が比較的高い場合、封止樹脂が粘度が低い状態でランナー部に滞留している間に蛍光体の沈降が促進され、均一な分散が阻害されたり、硬化時間のばらつきにより蛍光体の沈降の度合いが異なり出射光の色のばらつきが生じたりするという問題があった。

本発明の発光装置の製造方法は、チップを基板にダイボンドし、ダイボンド済み基板を準備する工程と、前記ダイボンド済み基板にプライマーを塗布し、プライマー塗布済み基板を準備する工程と、キャビティを有するキャビティ型を準備する工程と、前記チップが前記キャビティ内に没入するように、前記ダイボンド済み基板をセットし、ベース型を当接させる工程と、シリコーン樹脂に蛍光体を分散させ、蛍光体入り封止樹脂を準備する工程と、該蛍光体入り封止樹脂をランナー部から前記キャビティに注入させる工程を有する製造方法であって、前記ランナー部は前記キャビティ型に対して低温状態が維持可能に構成され、前記低温状態に維持された前記蛍光体入り封止樹脂が前記ランナー部から前記キャビティに注入されることを特徴とする。

本発明の発光装置の製造方法は、低温状態に維持された前記蛍光体入り封止樹脂が前記ランナー部から前記キャビティに注入される工程に続き、前記蛍光体入り封止樹脂が加熱硬化される工程と、前記蛍光体入り封止樹脂が透明樹脂で被覆された後、加熱硬化される工程とを順に有し、次いでキャビティから成型品が取り出される工程と、前記成型品が高温の雰囲気中に放置される工程とを有し、前記高温の雰囲気の温度は前記加熱硬化の温度より高いことが好ましい。

本発明の発光装置は、前述の製造方法により製造された発光装置であって、基板と、前記基板にダイボンドされるとともに、１次光を発するチップと、前記チップを被覆する波長変換部とを有する発光装置であって、前記波長変換部はシリコーン樹脂に蛍光体が分散されてなることを特徴とする。

本発明の製造方法によれば、封止樹脂に分散された蛍光体が均一な分散を維持した状態で樹脂封止がなされるため、出射光の色の製造ばらつきを抑制することができる。

（実施の形態１）
（発光装置）
図１は本発明の第１の実施の形態である発光装置の外形図である。発光装置１００は、寸法が３．２ｍｍ角、厚みが０．６ｍｍである基板１１１と、その上にダイボンドされたチップ１１２と、チップ１１２と配線１１３とを接続するワイヤ１１４と、これらを被覆する封止樹脂１１６とを備え、封止樹脂１１６には予め蛍光体１１５が分散され、波長変換部をなしている。

なお以下の説明では、波長変換部や、後述する蛍光体入り樹脂、外郭層、透明樹脂を、封止樹脂と適宜読み替えて説明する。

封止樹脂１１６の形状は、基板１１１に重ねて配設される平坦部１１６ａと、その中心より隆起してなる直径３．１ｍｍの半球ドーム部１１６ｂとを有している。

発光装置１００は、チップ１１２が発した１次光と、該１次光が波長変換部を走行し、蛍光体１１５が１次光の一部を吸収して発する２次光とが混合されて白色の出射光を発するように形成されている。

チップ１１２は、サファイア、ＧａＮ、およびＳｉＣなどの基板上に発光層を含む半導体層が積層された構造を有し、発光ピーク波長が約４５０ｎｍの青色光である１次光を発する窒化物半導体発光素子である。

基板１１１は、チップ１１２がダイボンドされる側の面に、チップ１１２に通電するための配線１１３が、他方の面には外部より電力を供給するための外部電極１１７が、それぞれ形成されており、両者はビア１１８により導通されている。好ましくは、ビア１１８の上方にチップ１１２がダイボンドされ、チップ１１２の発熱がビア１１８を介して外部へ放熱されるよう構成されている。

基板１１１の特性として、チップ１１２に通電させたときの発熱を速やかに放熱させるために熱伝導性の高さが要求され、アルミナをはじめとするセラミックスなどの高放熱材料が好適に用いられる。特に、ＬＴＣＣ（低温同時焼成セラミックス）基板は基板焼成時の収縮が少なく、仕上がり寸法の精度がより高いため、後述するキャビティとの位置合わせ精度が向上し、より好ましい。

ＬＴＣＣ基板の例として、セラミックス粉末、ガラス粉末、アクリル樹脂からなる有機系バインダーを含む混合物をトルエンなどの溶剤に分散させ、シート状に伸ばして乾燥させることにより得られたグリーンシートを複数積層し、加熱圧着し焼成されたものを使用することができる。また、導電性、放熱性を備えたビア１１８や配線１１３、外部電極１１７を形成する方法として、グリーンシートのビアが形成される位置に穿孔して銀ペーストなどを充填したものを積層し、電極が形成される位置に銀などの金属膜をめっきする方法が挙げられる。

封止樹脂１１６は、耐光性の高いシリコーン樹脂が好適に用いられる。封止樹脂１１６には、１次光を吸収して、これと異なる波長である２次光を発する蛍光体１１５が予め分散され、波長変換部をなしている。蛍光体１１５は、１次光を吸収して緑色（発光ピーク波長が５００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下）の２次光を発する緑色蛍光体１１５ａとしてＥｕ賦活βサイアロンと、赤色（発光ピーク波長が６００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）の２次光を発する赤色蛍光体１１５ｂとしてＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕとを混合させたものを用いる。このように、波長変換部に少なくとも２種類以上の蛍光体が分散されてなる構成とすることにより、演色性の高い発光装置を得ることができる。本製造方法は、２種類以上の蛍光体を同程度に分散させたまま樹脂を硬化することができるため、２種類以上の蛍光体を用いた発光装置の製造に好適である。

なお、蛍光体が発する２次光が黄色光（発光ピーク波長が５６０ｎｍ近傍）である黄色蛍光体、例えばＣｅ：ＹＡＧ（セリウム付活イットリウムアルミニウムガーネット）、ＢＯＳＥ（Ｂａ、Ｓｒ、Ｏ、Ｅｕ）、Ｅｕ賦活αサイアロン等を用いることができ、その場合青色光である１次光と２次光との混合により、いわゆる擬似白色タイプの発光素子を得ることができる。なお、黄色蛍光体であっても黄色成分以外に緑色成分及び赤色成分を有している。

また、１次光として青色光を発するチップ１１２に代え、ＵＶ光を発するチップと、１次光を吸収し、赤色、緑色、および青色の２次光を発する蛍光体を組み合わせて用いることができる。

なお、封止樹脂に蛍光体が分散された波長変換部を備える発光装置においては、１次光が波長変換部を走行する間に１次光が２次光に変換される割合は、波長変換部内の走行距離と走行経路中に分散された蛍光体の濃度とに比例する。

従って、発光装置１００の出射光のスペクトル分布の、出射角度に対する依存性、いわゆる色むらを低減させるには、１次光が波長変換部を走行する距離が全方位にわたって等しくなるように構成することが好ましい。さらに蛍光体を均一に分散させることが好ましいが、本製造方法では従来技術よりも蛍光体を均一に分散させることができる。

本実施の形態の製造方法によると、波長変換部をなす半球ドーム１１６ｂの中心を、基板１１１にダイボンドされたチップ１１２の発光層の中心点と一致させている。また後述するように、封止樹脂の注入経路であるランナー部を低温状態に維持可能に構成された成型装置を用いてモールドすることにより、波長変換部に蛍光体１１５を均一に分散させている。これにより、出射光のスペクトル分布の、出射角度に対する依存性や、発光装置の個体間における出射光の色の製造ばらつきを抑制することができる。

（成型方法）
先ず、成型装置の構成について説明する。図２（ａ）から（ｄ）は成型装置の構成および動作を示す断面図である。

成型装置１０は、一方の金型であるベース型１３１ａ及び他方の金型であるキャビティ型１３１ｂによりキャビティを形成可能に備えられた一対の金型１３１、並びにキャビティに封止樹脂を注入させるためのランナー部１３３を備えた可動ランナーブッシュ１３４を備える。ランナー部１３３の一端には封止樹脂を投入するための投入部１３５が接続されている。

キャビティ型１３１ｂには断熱板１３６とバックプレート１３７とが重ねて配設されており、これらを貫通するように温調ブッシュ１３８が配設されている。またキャビティ型１３１ｂと温調ブッシュ１３８とには封止樹脂の注入孔としてのゲート１４０が開口されている。

可動ランナーブッシュ１３４は、円錐状頭部を備え、その先端部に中心孔１３９が形成されている。

温調ブッシュ１３８内には、可動ランナーブッシュ１３４が摺動可能に配設されるとともに、可動ランナーブッシュ１３４は図示しない駆動装置により前進、後退させられ、中心孔１３９とゲート１４０とが当接離間自在になっている。

キャビティ型１３１ｂには可動ランナーブッシュ１３４の円錐状頭部を受け入れるように円錐状底部を有する凹部とゲート１４０とが形成されており、可動ランナーブッシュ１３４の中心孔１３９とゲート１４０とが当接した状態でランナー部１３３とキャビティとが連通し、封止樹脂をキャビティに注入可能に構成されている。また、バルブピン１４１が可動ランナーブッシュ１３４の軸方向に移動可能に配設され、図示しない駆動装置により前進、後退させられ、可動ランナーブッシュ１３４の中心孔１３９を貫通し、ゲート１４０を開閉可能になっている。

キャビティ型１３１ｂと可動ランナーブッシュ１３４とは離間されることにより断熱可能に構成され、キャビティ型１３１ｂの熱が、封止樹脂の滞留するランナー部１３３へ伝達することが抑制されている。

温調ブッシュ１３８にはバックプレート１３７に通じるように温調流体が流通可能な孔を備えた温調手段１４２が備えられ、流動可能な状態にある封止樹脂は、後述する低温状態に保持されている。また、キャビティ型１３１ｂには加熱硬化のための加熱装置１４３が備えられている。

続いて成型装置１０の、動作および作用について説明する。初期状態として図２（ａ）に示すように、可動ランナーブッシュ１３４とバルブピン１４１とは後退させられているとともに、バルブピン１４１の先端部は可動ランナーブッシュ１３４の中心孔１３９を貫通し、バルブが閉じた状態に保持されている。また、可動側のベース型１３１ａが後退させられており、キャビティは開放されて形成されていない状態にしておく。このとき、流動可能な状態にされた封止樹脂は予めランナー部１３３に滞留させられている。一方、可動ランナーブッシュ１３４はゲート１４０より離間することにより断熱され、キャビティ型１３１ｂの熱が、封止樹脂の滞留するランナー部１３３へ伝達することが抑制されている。

次に図２（ｂ）に示すように、チップ１１２がダイボンドされた基板１１１を金型１３１にセットした後、ベース型１３１ａが固定側のキャビティ型１３１ｂに前進して当接し、キャビティが形成されるとともに可動ランナーブッシュ１３４が前進し、中心孔１３９がゲート１４０に当接し、ランナー部１３３とキャビティとが連通状態となる。この状態ではバルブピン１４１の先端部がゲート１４０に挿入されておらず、バルブが開いた状態を呈しており、ランナー部１３３内の封止樹脂がキャビティ内に注入される。

次に図２（ｃ）に示すように、キャビティ内への封止樹脂の注入が完了した後、バルブピン１４１が前進しゲート１４０に挿入され、バルブを閉じた状態となる。

ついで図２（ｄ）に示すように、可動ランナーブッシュ１３４は後退させられるとともに、キャビティ内の封止樹脂は加熱装置１４３により加熱硬化された後、キャビティが開放されて、樹脂封止がなされた発光装置が通常の方法により取り出される。なおバルブピン１４１は加熱硬化の間に後退し、初期状態に復帰する。

なお、図２（ａ）から（ｄ）によると、キャビティ部１３２の配設される面は鉛直方向、可動ランナーブッシュ１３４の移動方向は水平方向となるように配置されているが、これを回転させ、キャビティ部１３２の配設される面が水平方向、可動ランナーブッシュ１３４の移動方向が鉛直方向となるように配置されていてもよい。

続いて発光装置の製造工程について説明する。図３は本発明の第１の実施の形態である発光装置１００の製造工程を示す図である。

先ずチップ１１２がダイボンドされた基板１１１の配線１１３とチップ１１２の電極とがワイヤボンドにより電気的に接続される。続いて基板１１１のチップ１１２がダイボンドされた側にプライマー１１９を塗布し、プライマー塗布済み基板を準備する。

なお、プライマー１１９は封止樹脂１１６と基板１１１との間に介在し、両者の接合強度を高めている。

プライマー１１９は１次光の照射により黄変し出射光量低下を招くおそれがあるため、厚みが小さく、かつ均一となるように塗布し、出射光量低下を抑制させることが好ましい。プライマー１１９を塗布する方法として、例えば、プライマー１１９を霧状にして基板１１１に吹き付ける方法、プライマー１１９をディスペンサにより基板１１１上に滴下し、スピンコートさせる方法などが挙げられ、０．０１μｍから１００μｍ程度の厚みに塗布することができる。

一方、封止樹脂であるシリコーン樹脂に蛍光体１１５を予め分散させておき、蛍光体入り樹脂を準備する。蛍光体１１５は１次光を吸収して２次光を発するものであって、２次光の波長が５４０ｎｍを中心とする緑色光を発する緑色蛍光体１１５ａ、および６５０ｎｍを中心とする赤色光を発する赤色蛍光体１１５ｂである。

続いて、成型装置１０の投入部１３５に蛍光体入り樹脂が投入されるとともに、キャビティ型１３１ｂとベース型１３１ａとの間にプライマー塗布済み基板がセットされ、前述の成型方法により樹脂封止がなされる。なお、プライマー塗布済み基板がセットされた状態で、チップ１１２はキャビティ部１３２内に没入し、半球ドーム１１６ｂの中心線上に有ることが好ましい。

蛍光体入り樹脂は投入部１３５を経てランナー部１３３に滞留させられるが、ランナー部１３３は温調手段１４２により、後述する低温状態に維持され、流動可能かつ高粘度状態に維持されている。またランナー部１３３は、封止樹脂注入後キャビティ型１３１ｂより離間し、キャビティ型１３１ｂの熱がランナー部１３３に伝わらないように断熱され、昇温が抑制されている。

次に、ランナー部１３３の温度と封止樹脂の硬化条件とについて説明する。図４はシリコーン樹脂の粘度と温度との関係を示す図である。シリコーン樹脂は熱硬化性の樹脂であって、低温では粘度が高いが、温度を上昇させるとともに粘度が下がり、ある温度で急激に硬化する性質がある。従ってランナー部１３３を低温に維持することにより流動可能かつ高粘度の状態を維持することができる。

図５は封止樹脂温度およびキャビティ温度の時間変化を示す図である。キャビティ温度は予め高温状態に保持され、低温の封止樹脂が注入されるとともに一旦温度が低下するが、徐々に上昇し、封止樹脂注入前の温度に達する。一方、封止樹脂の温度は、封止樹脂がキャビティに注入された後、キャビティ温度に近づくように徐々に上昇し、成型品取り出しまでの間に封止樹脂が硬化する。

封止樹脂の粘度は、キャビティ型１３１ｂにより昇温される過程で一時的に低粘度状態となるものの、その期間はきわめて短く、蛍光体１１５の沈降が進行する前に硬化する。従って、蛍光体１１５の分散の均一性を維持することができる。

特に、封止樹脂中で沈降速度の異なる複数の種類の蛍光体を封止樹脂に分散させる場合において、それぞれの蛍光体の沈降が抑制されるため、蛍光体の不均一な分散に起因する色むらを低減することができる。また、製造される各発光装置における蛍光体の濃度が同程度となるために、発光装置間の出射光の色の製造ばらつきも抑制することができる。

例えば成型条件として、封止樹脂注入前のキャビティ温度を１２０℃、ランナー部１３３の温度を２０℃、封止樹脂の注入時間を１秒、樹脂注入完了から取り出しまでの時間を１５０秒とする。このように短時間で樹脂の硬化がなされるため、硬化中の蛍光体の沈降を少なくすることができる。

本実施の形態の製造方法によると、封止樹脂の高粘度状態が維持されるとともに、短時間で硬化がなされるため、蛍光体１１５の沈降を抑制することができる。また、封止樹脂の離型性が高いため、キャビティ型１３１ｂに離型材を備える必要が無く、製造がより容易であるとともに、製造コストの低廉化を図ることができる。また波長変換部はプライマー１１９を介して基板１１１上へ強固に接合させられ、波長変換部が基板１１１から剥離することを防いでいる。

本実施の形態における発光装置の製造方法は離型材を使用しないため、波長変換部の形状をキャビティの形状に、より忠実に反映させることができる。例えば図１（ｂ）に示すように、平坦部１１６ａと、半球ドーム１１６ｂの裾部１１６ｃとの境界部分は発光装置１００の縦断面においてＬ字状に折曲した形状を呈する。

続いてキャビティが開放され樹脂封止がなされた発光装置が取り出された後、ポストキュアがなされる。ポストキュアは、成型品を加熱硬化よりも高温の雰囲気中に放置することにより、封止樹脂の硬化を促進させる工程であって、その条件として例えば雰囲気温度を１５０℃、放置時間を３時間とする。最後に成型品はダイシングにより発光装置の個片に分離される。

本実施の形態による発光装置の製造装置は、ランナー部とキャビティ部とが断熱可能に構成されており、低温状態が維持されるランナー部と、高温状態が維持されるキャビティ部との温度を独立して制御可能である。キャビティ部とランナー部とが当接して熱が伝達される期間は、封止樹脂をキャビティに注入する間のみであり、これに伴うランナー部の温度上昇やキャビティ部の温度低下は僅かなものである。従って、基板セットから成型品取り出しまでのサイクルを連続的に行うことが可能であり、製造時間の短縮化が容易である。

なお、本実施の形態において、成型品取り出しの前に昇温し、キャビティ内で連続的にポストキュアを行ってもよいのはいうまでもない。

また、光の混合を促進させたり、蛍光体１１５の沈降を一層抑制させるために、封止樹脂にシリカなどの粒子を分散させたりしてもよい。

また、封止樹脂に蛍光体１１５を分散させず、チップ１１２の出射光を波長変換せず封止樹脂１１６を介して外部に取り出す構成とすることもできる。また封止樹脂１１６の形状については半球ドーム状以外の形状、例えば直方体、角錐台、円錐台など、金型１３１から離型が可能な任意の形状とすることができる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の第２の実施の形態である発光装置の外形図である。本実施の形態は、第１の実施の形態と同様の方法により製造した発光装置の波長変換部２１６を透明の外郭層１２１により被覆するものであって、外郭層１２１は透明樹脂の２次モールドにより形成される。

なお以降の説明において、実施の形態１に説明した、基板セットから成型品取り出しまでの工程を１次モールド、１次モールドにより形成された成型品を１次モールド品という。また、１次モールド品のセットから成型品取り出しまでの工程、すなわち１次モールドにより形成された波長変換部２１６を外郭層１２１で被覆する工程を２次モールドという。

以下、発光装置２００の、構成及び製造工程について説明する。なお２次モールドは、実施の形態１に説明した１次モールドと同様なインジェクションモールドであるので、異なる点について説明する。

異なる点の一つは、キャビティ部１３２の大きさである。２次モールドで外郭層１２１の形状を与えるキャビティ部１３２の形状は、１次モールドと同様な半球ドーム状であって、その中心点は半球ドーム状に形成された波長変換部２１６の中心点と一致するように形成されており、２次モールドにより形成された外郭層１２１により波長変換部２１６を均等な厚みで被覆させるものである。

さらに一つは、１次モールド、２次モールド、ポストキュアを順に行うことである。すなわち１次モールドと２次モールドの間にポストキュアを行わず、１次モールドの加熱硬化により、封止樹脂をいわゆる半硬化状態としておく。次いで２次モールド後のポストキュアで加熱硬化よりも高温の雰囲気中に成型品を放置することにより、完全硬化状態を得ることである。

これにより、波長変換部２１６の形状や蛍光体１１５の分散状態を維持しつつ波長変換部２１６と外郭層１２１とを癒着させることができる。

なお外郭層１２１を形成する透明樹脂の材質としては、１次モールドと同じくシリコーン樹脂を使用することが、強固な癒着を得る上で好ましい。また、透明樹脂としてエポキシ樹脂など、波長変換部２１６とは異なる材質とすることも可能であるが、この場合、波長変換部２１６と外郭層１２１との間で接合強度を高くするため両者の間にプライマーを介在させてもよい。

図７は本発明の第２の実施の形態である発光装置の製造工程を示す図である。２次モールドにおいては、成型装置１０の投入部１３５に透明樹脂が投入されるとともに、キャビティ型１３１ｂとベース型１３１ａとの間に１次モールド品がセットされ、前述の成型方法により、２次モールドがなされる。続いてキャビティが開放され２次モールド成型品が取り出された後、ポストキュアがなされ、最後にダイシングにより発光装置の個片に分離される。

成型条件については実施の形態１と同様に、例えば１次モールド、２次モールドとも、封止樹脂注入前のキャビティ温度を１２０℃、ランナー部１３３の温度を２０℃、封止樹脂の注入時間を１秒、樹脂注入完了から取り出しまでの時間を１５０秒とする。ポストキュアについても実施の形態１と同様に、例えば雰囲気温度を１５０℃、放置時間を３時間とする。

本実施の形態の製造方法によると波長変換部２１６の材質、蛍光体１１５の組成や形状、外郭層１２１の組成や形状をそれぞれ独立して制御することができる。すなわち、出射光の色度は波長変換部２１６の形状や蛍光体１１５の組成などにより制御可能である。また集光や拡散など光学機能は外郭層１２１の形状や材質、屈折率の調整により制御可能である。

なお、本実施の形態において、２次モールド後、成型品取り出しの前に昇温し、キャビティ内で連続的にポストキュアを行ってもよいのはいうまでもない。

（実施の形態３）
図８は、本発明の第３の実施の形態である発光装置の外形図である。本実施の形態の特徴は、基板１１１のチップ１１２がダイボンドされる側の面に粗面部１２２または凹陥部１２３の何れかが予め形成されており、ここに封止樹脂３１６の一部分が嵌合させられる構造を備え、封止樹脂３１６と基板１１１との間がアンカー効果により強固に接合されるものである。

この実施の形態によると、封止樹脂３１６と基板１１１とを直接接合させられており、プライマー１１９は塗布されていないが、塗布されていてもよいことはいうまでもない。また、凹陥部１２３は基板１１１を貫通していても、いなくともよい。

基板１１１に粗面部１２２や凹陥部１２３を形成する方法の例としては、基板１１１の製造工程において、粗面部１２２や凹陥部１２３が形成される部分に対応するように、グリーンシートに予め孔を形成しておき、該グリーンシートを積層する方法がある。

本実施の形態による発光装置３００の製造方法は、基板１１１に粗面部１２２や凹陥部１２３を形成することを除き、実施の形態１や２に説明したものと同様とすることができる。

本実施の形態によると、封止樹脂１１６と基板１１１との接合力が増大し、両者間の剥離を防ぐことができる。

（実施の形態４）
図９は、本発明の第４の実施の形態である発光装置の外形図である。本実施の形態は、封止樹脂が有する粘着性により、封止樹脂４１６と基板１１１とを直接接合させることを特徴とするものであって、一般的な液状硬化樹脂を封止樹脂として使用する点を除き、実施の形態１から３の何れかと同様の方法により製造可能なものである。

図９（ａ）に示す発光装置４００は、基板１１１上にダイボンドされたチップ１５５をエポキシ樹脂により被覆したもので、発光ピーク波長が約６５０ｎｍの赤色光を発する半導体発光素子である。例えばエポキシ樹脂のように、封止樹脂４１６が基板１１１に対し粘着力が高い場合、プライマー１１９を介在させることなく、基板１１１にダイボンドされたチップ１５５を直接封止することができる。

なおチップ１５５は赤色光を発するものに限らず、発光ピーク波長が約５５０ｎｍの緑色光を発する半導体発光素子であってもよい。封止されるチップの発光波長が例えば５２０ｎｍより長波長である場合、耐光性の制約が緩和されるため、封止樹脂４１６の材質は一般的な液状硬化樹脂であればよく、シリコーン樹脂はいうまでもなく、エポキシ樹脂などを用いることができる。

図９（ｂ）に示す発光装置４００は、基板１１１上にダイボンドされた青色光を発するチップ１１２がシリコーン樹脂により被覆されたものであって、シリコーン樹脂には予め接着助剤１５７が分散されている。接着助剤１５７はシリコーン樹脂と基板との接合強度を高くするためにシリコーン樹脂に分散される物質でシラン系カップリング剤などを用いる。シリコーン樹脂自体は基板１１１に対して離型性が高いが、予め接着助剤を分散させ、粘着性を与えておくことにより、基板１１１に対してより強固に接合させることができる。

このように、封止樹脂自体の粘着性が高い場合、または接着助剤により封止樹脂の粘着性が高められた場合、プライマー１１９を使用せず、封止樹脂と基板とを直接接合させることができる。このとき、成型品の離型を容易にすべく、キャビティ型１３１ｂに離型材を備えることが好ましい。

本発明の第１の実施の形態である発光装置の外形図である。 成型装置の構成および動作を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態である発光装置の製造工程を示す図である。 シリコーン樹脂の粘度と温度との関係を示す図である。 封止樹脂温度およびキャビティ温度の時間変化を示す図である。 本発明の第２の実施の形態である発光装置の外形図である。 本発明の第２の実施の形態である発光装置の製造工程を示す図である。 本発明の第３の実施の形態である発光装置の外形図である。 本発明の第４の実施の形態である発光装置の外形図である。

符号の説明

１０ 成型装置
１００、２００、３００、４００ 発光装置
１１１ 基板
１１２、１５５ チップ
１１５ 蛍光体
１１６、３１６、４１６ 封止樹脂
１１９ プライマー
１２１ 外郭層
１２２ 粗面部
１２３ 凹陥部
１３１ 金型
１３１ａ ベース型
１３１ｂ キャビティ型
１３２ キャビティ部
１３３ ランナー部
１３４ 可動ランナーブッシュ
１３８ 温調ブッシュ
１３９ 中心孔
１４０ ゲート
１４１ バルブピン
１４２ 温調手段
１５７ 接着助剤
２１６ 波長変換部

Claims (11)

1. チップを基板にダイボンドし、ダイボンド済み基板を準備する工程と、
   キャビティを有するキャビティ型を準備する工程と、
   前記チップが前記キャビティ内に没入するように、前記ダイボンド済み基板をセットする工程と、
   封止樹脂をランナー部から前記キャビティに注入させる工程を有する製造方法であって、
   前記ランナー部は前記キャビティ型に対して低温状態が維持可能に構成され、
   前記低温状態に維持された前記封止樹脂が前記ランナー部から前記キャビティに注入されることを特徴とする、発光装置の製造方法。
2. 前記封止樹脂は、蛍光体が分散させられたことを特徴とする、請求項１記載の発光装置の製造方法。
3. 前記蛍光体が分散された前記封止樹脂が前記ランナー部から前記キャビティに注入される工程の後に、前記封止樹脂を透明樹脂からなる外郭層で被覆する工程を有することを特徴とする、請求項２に記載の発光装置の製造方法。
4. 前記封止樹脂はシリコーン樹脂であることを特徴とする、請求項１から３の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
5. 前記基板にプライマーを塗布する工程を有することを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
6. 前記封止樹脂は２種類以上の蛍光体が分散されてなることを特徴とする、請求項１から５の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
7. 前記基板はセラミックス基板であることを特徴とする、請求項１から６の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
8. 前記封止樹脂をランナー部から前記キャビティに注入させる工程の後に、加熱硬化される工程と、樹脂封止された発光装置が高温の雰囲気中に放置されるポストキュア工程を有し、前記ポストキュア工程の温度は前記加熱硬化の温度より高いことを特徴とする、請求項１から７の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
9. 前記キャビティの形状が半球ドーム状である部分を備えることを特徴とする、請求項１から８の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
10. 前記基板の樹脂封止される側の面に粗面部または凹陥部を備えることを特徴とする、請求項１から９の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
11. 前記封止樹脂に接着助剤が分散させられていることを特徴とする、請求項１から１０の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。

Images