樹脂封止型発光ダイオードの製造方法
【解決手段】発光ダイオード（ＬＥＤ）チップが搭載されたリードフレーム上に上記ＬＥＤチップを覆って透明の封止樹脂組成物を成形し、硬化して樹脂封止部を形成する透明樹脂封止型発光ダイオードの製造方法であって、封止樹脂１００質量部に対して離形剤を０．０５〜５質量部含有する封止樹脂組成物を射出成型機により上記ＬＥＤチップを覆って射出成型し、硬化して樹脂封止部を形成することを特徴とする樹脂封止型発光ダイオードの製造方法。
【効果】本発明によれば、封止樹脂に離型剤を特定の濃度で添加することにより、射出成形の際に金属金型に対して良好な離型性が得られ、連続射出成形によりＬＥＤ発光装置が作製できる。
【効果】本発明によれば、封止樹脂に離型剤を特定の濃度で添加することにより、射出成形の際に金属金型に対して良好な離型性が得られ、連続射出成形によりＬＥＤ発光装置が作製できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を樹脂封止、特にレンズ部を有するシリコーン樹脂封止部にて封止された樹脂封止型発光ダイオードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤチップから発せられる放射光を、縮小するか又は側面放射パターンを作製するにはＬＥＤチップ上にレンズ部を形成することは公知である。表面実装型ＬＥＤのための封止部及びレンズ部形成方法としては、特開２００６−１４８１４７号公報（特許文献１）、特開２００６−３５１９７０号公報（特許文献２）にて開示されているような射出成形、トランスファー成形、圧縮成形方式が知られているが、従来の射出成形では、金型からの離形不良により樹脂クラックが発生し、非常に歩留まりが悪く、離形性改善のためにスプレー式等の離形剤を金属金型に直接塗布することが検討されているが、生産性に劣る欠点があった。また、トラスファー成形や圧縮成形の場合、リール式のリードフレームの使用が不可能であり、成形毎にリードフレームをカートリッジから入れ替える作業が必要となり、リール方式により連続して成形できる射出成形に比べ生産性に劣る欠点があった。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４８１４７号公報
【特許文献２】特開２００６−３５１９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、生産性良く表面実装型ＬＥＤを得ることができる樹脂封止型発光ダイオードの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、リードフレーム上に取り付けた状態のＬＥＤチップ上に樹脂封止部、特にレンズ部を有する樹脂封止部を形成する手段として離形剤含有の封止樹脂組成物を用いて射出成形を行うことにより、上記の目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
従って、本発明は下記樹脂封止型発光ダイオードの製造方法を提供する。
［Ｉ］発光ダイオード（ＬＥＤ）チップが搭載されたリードフレーム上に上記ＬＥＤチップを覆って透明の封止樹脂組成物を成形し、硬化して樹脂封止部を形成する透明樹脂封止型発光ダイオードの製造方法であって、封止樹脂１００質量部に対して離形剤を０．０５〜５質量部含有する封止樹脂組成物を射出成型機により上記ＬＥＤチップを覆って射出成型し、硬化して樹脂封止部を形成することを特徴とする樹脂封止型発光ダイオードの製造方法。
［ＩＩ］金型のキャビティ内にリードフレームに搭載されたＬＥＤチップを配置する段階と、上記キャビティ内に封止樹脂組成物を射出する段階と、該組成物を硬化して樹脂封止部を形成し、上記ＬＥＤチップを樹脂封止部にて封止する段階と、封止されたＬＥＤチップを上記金型から脱型する段階とを含むことを特徴とする［Ｉ］記載の製造方法。
［ＩＩＩ］封止樹脂組成物の射出成形前に金型キャビティの壁面に付着防止フィルムを剥離可能に配設した状態で封止樹脂組成物の射出成形を行い、ＬＥＤチップを金型から脱型した後、上記付着防止フィルムを除去するようにした［ＩＩ］記載の製造方法。
［ＩＶ］樹脂封止部が、ＬＥＤチップを被覆する被覆部と、その上にＬＥＤチップの上方に存して形成された半球状のレンズ部とからなる［Ｉ］〜［ＩＩＩ］のいずれかに記載の製造方法。
［Ｖ］封止樹脂組成物が、シリコーン組成物である［Ｉ］〜［ＩＶ］のいずれかに記載の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、封止樹脂に離型剤を特定の濃度で添加することにより、射出成形の際に金属金型に対して良好な離型性が得られ、連続射出成形によりＬＥＤ発光装置が作製できる。
また、金属フレームには、従来通りの接着性が得られ、従来の耐熱性も保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の樹脂封止型発光ダイオードの製造方法において、被封止物は、例えば図１に示すような金属製リードフレーム１ａ上に搭載された発光ダイオード（ＬＥＤ）チップ２であり、このチップ２はワイヤ３を介して上記リードフレーム１ａに隣接されて配置された金属製のリードフレーム１ｂと電気的に接続されているものである。
【０００９】
本発明においては、このようなＬＥＤチップを覆って透明の封止樹脂組成物を成形、硬化してＬＥＤチップを封止した透明の樹脂封止部を形成するものであるが、このような樹脂封止型発光ダイオードの製造方法としては、射出成形法を採用する。
【００１０】
この場合、射出成形法としては、図２に示すような下金型１０ａと上金型１０ｂとからなる金型１０を使用して行うことができる。この金型１０は、下金型１０ａと上金型１０ｂとを合わせ、閉じた際、金型１０にリードフレーム１ａ，１ｂを介在、挟持する隙間１１が形成されると共に、中央部の直方体状の空隙部１２ａの上壁の更に半球ドーム状空隙部１２ｂが形成された状態のキャビティ１２が形成されるようになっている。なお、図中１３はランナー、１４はゲートである。
【００１１】
このような金型１０を用いて、ＬＥＤチップ２の樹脂封止を行う場合は、下金型１０ａと上金型１０ｂとを開き、ＬＥＤチップ２が上記キャビティ１２内に位置するようにＬＥＤチップ２が搭載されたリードフレーム１ａ，１ｂを下金型１０ａ上に載置し、上金型１０ｂを閉じ、次いで透明の封止形成物をランナー１３を通り、ゲート１４からキャビティ１２内に射出成形する。封止樹脂組成物の硬化後、上金型１０ｂを開けて封止されたチップ２を取り出す。
【００１２】
これにより、図３に示すように、ＬＥＤチップ２を覆う直方体状の被覆部１５ａと、上記ＬＥＤチップ２の上方に存して上記被覆部１５ａ上に形成された半球状のレンズ部１５ｂとからなる透明の樹脂封止部１５が形成され、ＬＥＤチップ２は、この樹脂封止部１５によって封止、保護されるものである。
【００１３】
この場合、必要によっては上記ＬＥＤチップ２を封止するため封止樹脂組成物を射出成形する前、上記キャビティ１２の壁面に付着防止フィルムを剥離可能に当接した状態に配設し、この状態で封止樹脂組成物を射出成形し、封止されたＬＥＤチップを金型から脱型した後、上記付着防止フィルムを剥離除去することができ、このように付着防止フィルムを配設することによって、金型のキャビティ１２壁面と樹脂封止部１５との付着を防止できる。なお、付着防止フィルムとしては、フッ素系樹脂フィルムが好適であり、例えば旭硝子社製のフッ素系樹脂フィルムであるアフレックスシリーズ等を用いることができる。
【００１４】
なお、リードフレーム及び場合によっては付着防止フィルムの位置を移動させ、金型を閉じて次の成形を開始することを繰り返すことにより、連続的に樹脂封止部の成形を行うことができ、これにより図３に示すような連続成形体が得られる。これは、所用箇所で切断又は破断することによって、ＬＥＤチップを個片化することができる。
【００１５】
ここで、上記樹脂封止部を形成するための封止樹脂組成物としては、シリコーン組成物、特に付加硬化型シリコーン樹脂組成物が挙げられる。
なお、本発明において、シリコーン樹脂組成物とは、硬化して高硬度の樹脂（レジン）状硬化物を与えるいわゆるシリコーン樹脂組成物に加えて、硬化してエラストマー状の弾性体を与えるシリコーンゴム組成物をも包含するものである。
【００１６】
付加硬化型シリコーン樹脂組成物としては、例えば分子鎖両末端、分子鎖途中（分子鎖非末端）、あるいは分子鎖両末端及び分子鎖途中の珪素原子に結合したビニル基等のアルケニル基を有する直鎖状ジオルガノポリシロキサンとオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを白金族系触媒の存在下で反応（ヒドロシリル化付加反応）させるものを挙げることができる。
【００１７】
更に詳述すると、付加硬化型シリコーン樹脂組成物の具体例としては、
（ａ）１分子中に珪素原子と結合するアルケニル基を２個以上含有するオルガノポリシロキサン、
（ｂ）１分子中に２個以上の珪素原子に結合した水素原子（即ち、ＳｉＨ基）を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、
（ａ）成分中の珪素原子と結合するアルケニル基に対して珪素原子に結合した水素
原子がモル比で０．１〜５．０となる量
（ｃ）白金族系触媒
を必須成分とする付加硬化型シリコーン組成物が挙げられる。
【００１８】
付加硬化型シリコーン組成物に使用される（ａ）成分の１分子中に珪素原子と結合するアルケニル基を２個以上含有するオルガノポリシロキサンは、付加硬化型シリコーンゴム組成物のベースポリマーとして使用されている公知のオルガノポリシロキサンであり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によるポリスチレン換算重量平均分子量が、通常、３，０００〜３００，０００程度であり、常温（２５℃）でＢＭ型回転粘度計による測定で１００〜１，０００，０００ｍＰａ・ｓ、特に２００〜１００，０００ｍＰａ・ｓ程度の粘度を有するものが好ましく、下記平均組成式（１）で示されるものが用いられる。
Ｒ1aＳｉＯ(4-a)/2 （１）
（式中、Ｒ1は互いに同一又は異種の炭素数１〜１０、好ましくは１〜８の非置換又は置換の一価炭化水素基であり、ａは１．５〜２．８、好ましくは１．８〜２．５、より好ましくは１．９５〜２．０５の範囲の正数である。）
【００１９】
上記Ｒ1で示される珪素原子に結合した非置換又は置換の一価炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニル基等のアルケニル基や、これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフロロプロピル基、シアノエチル基等が挙げられる。
【００２０】
この場合、Ｒ1のうち少なくとも２個はアルケニル基（特に炭素数２〜８のものが好ましく、更に好ましくは２〜６である）であることが必要である。なお、アルケニル基の含有量は、珪素原子に結合する全有機基中（即ち、前記平均組成式（１）におけるＲ1としての非置換又は置換の一価炭化水素基中）０．０１〜２０モル％、特に０．１〜１０モル％とすることが好ましい。このアルケニル基は、分子鎖末端の珪素原子に結合していても、分子鎖途中の珪素原子に結合していても、両者に結合していてもよいが、組成物の硬化速度、硬化物の物性等の点から、本発明で用いるオルガノポリシロキサンは、少なくとも分子鎖末端の珪素原子に結合したアルケニル基を含んだものであることが好ましい。
【００２１】
上記オルガノポリシロキサンの構造は、通常、主鎖がジオルガノシロキサン単位（（Ｒ1）2ＳｉＯ2/2単位）の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基（（Ｒ1）3ＳｉＯ1/2単位）で封鎖された基本的には直鎖状構造を有するジオルガノポリシロキサンであるが、部分的にはＲ1ＳｉＯ3/2単位やＳｉＯ4/2単位を含んだ分岐状の構造、環状構造などであってもよい。
【００２２】
珪素原子の置換基は、基本的には上記のいずれであってもよいが、アルケニル基としては好ましくはビニル基、その他の置換基としてはメチル基、フェニル基が望ましい。
【００２３】
（ａ）成分の例としては、下記一般式で示される化合物などが挙げられる。
【化１】
【００２４】
なお、上記一般式中のＲは、Ｒ1と同様であるが、アルケニル基は含まない。ｍ、ｎはｍ≧１、ｎ≧０の整数であり、ｍ＋ｎはこのオルガノポリシロキサンの分子量又は粘度を上記の値とする数である。
【００２５】
（ｂ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、１分子中に２個以上の珪素原子に結合した水素原子（ＳｉＨ基）を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。ここで、（ｂ）成分は、（ａ）成分と反応し、架橋剤として作用するものであり、その分子構造に特に制限はなく、従来製造されている例えば線状、環状、分岐状、三次元網状構造（樹脂状）等各種のものが使用可能であるが、１分子中に２個以上、好ましくは３個以上の珪素原子に結合した水素原子（ＳｉＨ基）を有する必要があり、好ましくは２〜２００個、より好ましくは３〜１００個有することが望ましい。オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、下記平均組成式（２）で示されるものが用いられる。
Ｒ2bＨcＳｉＯ(4-b-c)/2 （２）
【００２６】
上記式（２）中、Ｒ2は炭素数１〜１０の非置換又は置換の一価炭化水素基であり、このＲ2としては、上記式（１）中のＲ1と同様の基を挙げることができるが、脂肪族不飽和結合を有さないものが好ましい。また、ｂは０．７〜２．１、ｃは０．００１〜１．０で、かつｂ＋ｃが０．８〜３．０を満足する正数であり、好ましくはｂは１．０〜２．０、ｃは０．０１〜１．０、ｂ＋ｃが１．５〜２．５である。
【００２７】
１分子中に少なくとも２個、好ましくは３個以上含有されるＳｉＨ基は、分子鎖末端、分子鎖途中のいずれに位置していてもよく、またこの両方に位置するものであってもよい。また、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子構造は直鎖状、環状、分岐状、三次元網状構造のいずれであってもよいが、１分子中の珪素原子の数（又は重合度）は通常２〜３００個、好ましくは４〜１５０個程度の室温（２５℃）で液状のものが望ましい。
【００２８】
式（２）のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとして具体的には、例えば１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、トリス（ハイドロジェンジメチルシロキシ）メチルシラン、トリス（ハイドロジェンジメチルシロキシ）フェニルシラン、メチルハイドロジェンシクロポリシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・メチルフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、（ＣＨ3）2ＨＳｉＯ1/2単位と（ＣＨ3）3ＳｉＯ1/2単位とＳｉＯ4/2単位とからなる共重合体、（ＣＨ3）2ＨＳｉＯ1/2単位とＳｉＯ4/2単位とからなる共重合体、（ＣＨ3）2ＨＳｉＯ1/2単位とＳｉＯ4/2単位と（Ｃ6Ｈ5）ＳｉＯ3/2単位とからなる共重合体などが挙げられる。
【００２９】
この（ｂ）成分の添加量は、（ａ）成分中の珪素原子と結合するアルケニル基１個に対して珪素原子に結合した水素原子が、モル比で０．１〜５．０当量となる量であり、好ましくは０．５〜３．０当量、より好ましくは０．８〜２．０当量の範囲とされる。０．１当量より少ない場合は、架橋密度が低くなりすぎ、硬化したシリコーンゴムの耐熱性に悪影響を与える。また、５．０当量より多い場合には脱水素反応による発泡の問題が生じ、更に耐熱性に悪影響を与える。
【００３０】
（ｃ）成分の白金族系触媒は、（ａ）成分と（ｂ）成分との硬化付加反応（ハイドロサイレーション）を促進させるための触媒として使用されるものである。白金族系触媒は、公知のものを用いることができるが、白金もしくは白金化合物を用いることが好ましい。白金化合物には、白金黒、塩化第２白金、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール変性物、塩化白金酸とオレフィン、アルデヒド、ビニルシロキサン又はアセチレンアルコール類等との錯体等が例示される。
なお、この白金族系触媒の配合量は、希望する硬化速度に応じて適宜増減すればよいが、通常は（ａ）成分に対して白金量で０．１〜１０００ｐｐｍ、好ましくは１〜２００ｐｐｍの範囲とすればよい。
【００３１】
次に、上記のようなシリコーン樹脂組成物等の封止樹脂組成物を金型内で加圧成形し、硬化させた後、金型から成形品を損傷無く取り出すために、離形剤を使用し、上記組成物に添加する。この離型剤に要求される特性としては、上記組成物に完全に相溶し、無色で透明な硬化物を与えるものでなければならない。また、青色や白色などのＬＥＤの封止及びレンズとして使用する場合は、透明性はもとより短波長の光線による劣化や、高温下での変色などがあってはならない。
【００３２】
このような要求を満足させる離型剤であればいかなるものでも使用可能であるが、なかでも、脂肪酸系（理研ビタミン製：リケマールＡＺ−０１、リケマールＢ−１００、リケマールＨＣ−１００、リケマールＨＣ−２００、リケマールＳ−９５、リケマールＳ−２００、リケマールＴＧ−１２、リケスターＥＷ−１００、リケスターＥＷ−２００、リケスターＥＷ−２５０、リケスターＥＷ−４００、リケスターＥＷ−４４０Ａ、リケスターＨＴ−１０）、ポリエチレン系（クラリアント製：ＬＩＣＯＷＡＸ ＰＥＤ １３６、ＬＩＣＯＷＡＸ ＰＥＤ １５３、ＬＩＣＯＷＡＸ ＰＥＤ ３７１ＦＰ、ｈｏｅｃｈｓｔ製：ＨＯＥ ＷＡＸ ＰＥ １３０ ＰＤＲ、ＨＯＥ ＷＡＸ ＰＥＤ １９１ ＰＤＲ、ＨＯＥ ＷＡＸ ＰＥ １９１ ＰＤＲ、ＨＯＥ ＷＡＸ ＰＥ １９１ Ｆｌａｋｅｓ、ＨＯＥ ＷＡＸ ＰＥ ５２０ Ｐｏｗｄｅｒ）、カルナバ系（東亜化成製：ＹＴＳ−０４０６２５−０３、カルナバキャンデリラ、リファイングラニューカルナバ）あるいはモンタン酸エステル系（クラリアント製：ＬＩＣＯＬＵＢＵ ＷＥ４０など）等が例示される。これらの中でも脂肪酸系離型材がシリコーン樹脂との相溶性、硬化後の透明性、更には高温で放置した後の耐変色性において優れたものである。
【００３３】
この離型剤の添加量は、封止樹脂組成物の封止樹脂（シリコーン組成物の場合は（ａ）成分のアルケニル基含有オルガノポリシロキサンと（Ｂ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとの合計量）１００質量部に対して０．０５〜５質量部であり、好ましくは０．０７〜５質量部、より好ましくは０．１〜５質量部、更に好ましくは０．２〜３質量部であることが好ましく、上記量で配合することで、射出成形を用いて成形した樹脂封止部を容易に金型から取り出すことができる。
【００３４】
配合量が０．０５質量部未満では、金型からの離型が不十分で、連続して成形した場合５０ショット以上から離型性が悪くなってくる。そのため、離型性を改善するために金型掃除が必要となり、生産性が低下してしまう。
【００３５】
また、５質量部を超えると離型剤の量が多すぎて成形物表面に滲み出してくることから、透明樹脂としての特性が損なわれてしまう。
【００３６】
なお、離型剤を配合する場合、離型剤は主剤と硬化剤を混合したもの、あるいはそれぞれに又は一方のみに入れてもよい。
【００３７】
本発明の封止樹脂組成物は、上述した各成分を均一に混合することによって調製されるが、通常は、硬化が進行しないように２液に分けて保存され、使用時に２液を混合して硬化を行う。もちろん、アセチレンアルコール等の硬化抑制剤を少量添加して１液として用いることもできる。
【００３８】
また、本組成物には、上述した成分の他に、必要に応じて、本発明の目的効果を損なわない限度において他の成分を配合することができる。例えば、接着を付与する公知成分、例えばアルコキシシラン、シランカップリング剤、無機質充填剤、付加反応制御剤等を配合することができる。
【実施例】
【００３９】
次に実施例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。なお、下記の例で部は質量部、Ｍｅはメチル基、Ｅｔはエチル基を示す。粘度はＢＭ型回転粘度計により測定したものである。
【００４０】
［実施例１］
下記式（ｉ）
【化２】
（但し、Ｌ＝４５０）
で示され、２５℃での粘度が約５０００ｍＰａ・ｓである両末端ビニルジメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン１００部に、下記式（ｉｉ）
【化３】
（但し、Ｌ＝１０、Ｍ＝８）
で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンを上記ビニル基含有ジメチルポリシロキサン（ｉ）中のビニル基に対するＳｉＨ基のモル比が１．５となる量、及び、塩化白金酸のオクチルアルコール変性溶液（Ｐｔ含有量２質量％）を０．０５部加え、よく撹拌してシリコーン樹脂組成物を調製した。この組成物１００部に、脂肪酸系離型剤（理研ビタミン製リケスターＥＷ−４４０Ａ、ペンタエリスリトールテトラステアレート）を１．０部加え、よく攪拌混合し、離形剤入りシリコーン樹脂組成物を調製した。
【００４１】
［実施例２〜５］
実施例１の離形剤の配合量のみを代えて、０．０７部、０．２部、０．５部、３部で混合させたものをそれぞれ実施例２〜５として調製した。
【００４２】
［比較例１〜３］
実施例１の離形剤の配合量のみを代えて、０部、０．０３部、８部で混合させたものをそれぞれ比較例１〜３として調製した。
次に、発光素子として、ＩｎＧａＮからなる発光層を有し、主発光ピークが４７０ｎｍのＬＥＤチップをリード電極に固定し、発光素子とリード電極を金線にて接続させ金属フレームを作製した。
上記実施例、比較例で調製した組成物を用い、図２に示したように、上記金属フレーム上に、射出成型機を用いて外部離形剤を使用せず、直接被覆保護用に被覆部及びレンズ部を成形した。
【００４３】
＜連続成形性＞
実施例、比較例のシリコーン樹脂組成物を用い、射出圧力３ＭＰａ、硬化温度１５０℃、硬化時間６０秒で連続して成形した際の成形性を調べた。不良モードとしてはイジェクターピンに樹脂が入り込みイジェクターピンの作動不良、ワックスにじみによる金型汚染、離型性低下による成形物の欠けが発生した時点で不良とした。
＜接着性＞
樹脂封止部と金属フレームとの接着性を確認するため、低温側−４０℃、高温側１２０℃の熱衝撃試験を１０００サイクル行って金属フレームとの剥離の発生状況を観察した。
＜波長４００ｎｍの光透過性＞
実施例、比較例で調製したシリコーン樹脂組成物を用い、厚み１ｍｍのテストピースを連続成形性を調査した条件で射出成形して作製した。その後、テストピースを１５０℃で４時間ポストキュアした後、２００℃の乾燥機に所定時間保管し取り出して光の透過性を測定した。
＜成形物表面へのワックス滲み＞
連続成形１００ショット及び５００ショット時に製造した成形物の表面を観察し、離形剤のにじみの有無を調べた。
【００４４】
これら実施例１〜５と比較例１〜３の評価結果を比較した結果を表１，２に示す。表１から、実施例１〜５では、１０００回連続成形しても金属金型から良好に離形ができた。しかし、比較例１，２では、数１０回成形後に成形物を金属金型から良好に離形することができず、ＬＥＤ発光装置を連続して作製することができなかった。
接着性試験の結果から、離形剤の含有量を多くした場合、一部パッケージにて成形物と金属フレームの界面での剥離が観察された。
光透過率の測定結果から、実施例１〜５及び比較例１，２では、大きな透過率の減衰は無く、透明性が維持できたが、離形剤の含有量の多い比較例３では、２００℃，４８時間後の光透過率が大きく減衰してしまった。
成形品の離形剤の滲みに関しても、離形剤の含有量の多い比較例３では滲みが観察された。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】ＬＥＤチップが搭載されたリードフレームの一例を示す概略の断面図である。
【図２】同リードフレームを射出成形した金型の概略断面図である。
【図３】連続射出成形により樹脂封止部が形成されたリードフレームの概略断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ａ リードフレーム
１ｂ リードフレーム
２ ＬＥＤチップ
３ ワイヤ
１０ 金型
１０ａ 下金型
１０ｂ 上金型
１１ 隙間
１２ キャビティ
１２ａ 直方体状空隙部
１２ｂ 半球ドーム状空隙部
１３ ランナー
１４ ゲート
１５ 樹脂封止部
１５ａ 被覆部
１５ｂ レンズ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を樹脂封止、特にレンズ部を有するシリコーン樹脂封止部にて封止された樹脂封止型発光ダイオードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤチップから発せられる放射光を、縮小するか又は側面放射パターンを作製するにはＬＥＤチップ上にレンズ部を形成することは公知である。表面実装型ＬＥＤのための封止部及びレンズ部形成方法としては、特開２００６−１４８１４７号公報（特許文献１）、特開２００６−３５１９７０号公報（特許文献２）にて開示されているような射出成形、トランスファー成形、圧縮成形方式が知られているが、従来の射出成形では、金型からの離形不良により樹脂クラックが発生し、非常に歩留まりが悪く、離形性改善のためにスプレー式等の離形剤を金属金型に直接塗布することが検討されているが、生産性に劣る欠点があった。また、トラスファー成形や圧縮成形の場合、リール式のリードフレームの使用が不可能であり、成形毎にリードフレームをカートリッジから入れ替える作業が必要となり、リール方式により連続して成形できる射出成形に比べ生産性に劣る欠点があった。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４８１４７号公報
【特許文献２】特開２００６−３５１９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、生産性良く表面実装型ＬＥＤを得ることができる樹脂封止型発光ダイオードの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、リードフレーム上に取り付けた状態のＬＥＤチップ上に樹脂封止部、特にレンズ部を有する樹脂封止部を形成する手段として離形剤含有の封止樹脂組成物を用いて射出成形を行うことにより、上記の目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
従って、本発明は下記樹脂封止型発光ダイオードの製造方法を提供する。
［Ｉ］発光ダイオード（ＬＥＤ）チップが搭載されたリードフレーム上に上記ＬＥＤチップを覆って透明の封止樹脂組成物を成形し、硬化して樹脂封止部を形成する透明樹脂封止型発光ダイオードの製造方法であって、封止樹脂１００質量部に対して離形剤を０．０５〜５質量部含有する封止樹脂組成物を射出成型機により上記ＬＥＤチップを覆って射出成型し、硬化して樹脂封止部を形成することを特徴とする樹脂封止型発光ダイオードの製造方法。
［ＩＩ］金型のキャビティ内にリードフレームに搭載されたＬＥＤチップを配置する段階と、上記キャビティ内に封止樹脂組成物を射出する段階と、該組成物を硬化して樹脂封止部を形成し、上記ＬＥＤチップを樹脂封止部にて封止する段階と、封止されたＬＥＤチップを上記金型から脱型する段階とを含むことを特徴とする［Ｉ］記載の製造方法。
［ＩＩＩ］封止樹脂組成物の射出成形前に金型キャビティの壁面に付着防止フィルムを剥離可能に配設した状態で封止樹脂組成物の射出成形を行い、ＬＥＤチップを金型から脱型した後、上記付着防止フィルムを除去するようにした［ＩＩ］記載の製造方法。
［ＩＶ］樹脂封止部が、ＬＥＤチップを被覆する被覆部と、その上にＬＥＤチップの上方に存して形成された半球状のレンズ部とからなる［Ｉ］〜［ＩＩＩ］のいずれかに記載の製造方法。
［Ｖ］封止樹脂組成物が、シリコーン組成物である［Ｉ］〜［ＩＶ］のいずれかに記載の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、封止樹脂に離型剤を特定の濃度で添加することにより、射出成形の際に金属金型に対して良好な離型性が得られ、連続射出成形によりＬＥＤ発光装置が作製できる。
また、金属フレームには、従来通りの接着性が得られ、従来の耐熱性も保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の樹脂封止型発光ダイオードの製造方法において、被封止物は、例えば図１に示すような金属製リードフレーム１ａ上に搭載された発光ダイオード（ＬＥＤ）チップ２であり、このチップ２はワイヤ３を介して上記リードフレーム１ａに隣接されて配置された金属製のリードフレーム１ｂと電気的に接続されているものである。
【０００９】
本発明においては、このようなＬＥＤチップを覆って透明の封止樹脂組成物を成形、硬化してＬＥＤチップを封止した透明の樹脂封止部を形成するものであるが、このような樹脂封止型発光ダイオードの製造方法としては、射出成形法を採用する。
【００１０】
この場合、射出成形法としては、図２に示すような下金型１０ａと上金型１０ｂとからなる金型１０を使用して行うことができる。この金型１０は、下金型１０ａと上金型１０ｂとを合わせ、閉じた際、金型１０にリードフレーム１ａ，１ｂを介在、挟持する隙間１１が形成されると共に、中央部の直方体状の空隙部１２ａの上壁の更に半球ドーム状空隙部１２ｂが形成された状態のキャビティ１２が形成されるようになっている。なお、図中１３はランナー、１４はゲートである。
【００１１】
このような金型１０を用いて、ＬＥＤチップ２の樹脂封止を行う場合は、下金型１０ａと上金型１０ｂとを開き、ＬＥＤチップ２が上記キャビティ１２内に位置するようにＬＥＤチップ２が搭載されたリードフレーム１ａ，１ｂを下金型１０ａ上に載置し、上金型１０ｂを閉じ、次いで透明の封止形成物をランナー１３を通り、ゲート１４からキャビティ１２内に射出成形する。封止樹脂組成物の硬化後、上金型１０ｂを開けて封止されたチップ２を取り出す。
【００１２】
これにより、図３に示すように、ＬＥＤチップ２を覆う直方体状の被覆部１５ａと、上記ＬＥＤチップ２の上方に存して上記被覆部１５ａ上に形成された半球状のレンズ部１５ｂとからなる透明の樹脂封止部１５が形成され、ＬＥＤチップ２は、この樹脂封止部１５によって封止、保護されるものである。
【００１３】
この場合、必要によっては上記ＬＥＤチップ２を封止するため封止樹脂組成物を射出成形する前、上記キャビティ１２の壁面に付着防止フィルムを剥離可能に当接した状態に配設し、この状態で封止樹脂組成物を射出成形し、封止されたＬＥＤチップを金型から脱型した後、上記付着防止フィルムを剥離除去することができ、このように付着防止フィルムを配設することによって、金型のキャビティ１２壁面と樹脂封止部１５との付着を防止できる。なお、付着防止フィルムとしては、フッ素系樹脂フィルムが好適であり、例えば旭硝子社製のフッ素系樹脂フィルムであるアフレックスシリーズ等を用いることができる。
【００１４】
なお、リードフレーム及び場合によっては付着防止フィルムの位置を移動させ、金型を閉じて次の成形を開始することを繰り返すことにより、連続的に樹脂封止部の成形を行うことができ、これにより図３に示すような連続成形体が得られる。これは、所用箇所で切断又は破断することによって、ＬＥＤチップを個片化することができる。
【００１５】
ここで、上記樹脂封止部を形成するための封止樹脂組成物としては、シリコーン組成物、特に付加硬化型シリコーン樹脂組成物が挙げられる。
なお、本発明において、シリコーン樹脂組成物とは、硬化して高硬度の樹脂（レジン）状硬化物を与えるいわゆるシリコーン樹脂組成物に加えて、硬化してエラストマー状の弾性体を与えるシリコーンゴム組成物をも包含するものである。
【００１６】
付加硬化型シリコーン樹脂組成物としては、例えば分子鎖両末端、分子鎖途中（分子鎖非末端）、あるいは分子鎖両末端及び分子鎖途中の珪素原子に結合したビニル基等のアルケニル基を有する直鎖状ジオルガノポリシロキサンとオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを白金族系触媒の存在下で反応（ヒドロシリル化付加反応）させるものを挙げることができる。
【００１７】
更に詳述すると、付加硬化型シリコーン樹脂組成物の具体例としては、
（ａ）１分子中に珪素原子と結合するアルケニル基を２個以上含有するオルガノポリシロキサン、
（ｂ）１分子中に２個以上の珪素原子に結合した水素原子（即ち、ＳｉＨ基）を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、
（ａ）成分中の珪素原子と結合するアルケニル基に対して珪素原子に結合した水素
原子がモル比で０．１〜５．０となる量
（ｃ）白金族系触媒
を必須成分とする付加硬化型シリコーン組成物が挙げられる。
【００１８】
付加硬化型シリコーン組成物に使用される（ａ）成分の１分子中に珪素原子と結合するアルケニル基を２個以上含有するオルガノポリシロキサンは、付加硬化型シリコーンゴム組成物のベースポリマーとして使用されている公知のオルガノポリシロキサンであり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によるポリスチレン換算重量平均分子量が、通常、３，０００〜３００，０００程度であり、常温（２５℃）でＢＭ型回転粘度計による測定で１００〜１，０００，０００ｍＰａ・ｓ、特に２００〜１００，０００ｍＰａ・ｓ程度の粘度を有するものが好ましく、下記平均組成式（１）で示されるものが用いられる。
Ｒ1aＳｉＯ(4-a)/2 （１）
（式中、Ｒ1は互いに同一又は異種の炭素数１〜１０、好ましくは１〜８の非置換又は置換の一価炭化水素基であり、ａは１．５〜２．８、好ましくは１．８〜２．５、より好ましくは１．９５〜２．０５の範囲の正数である。）
【００１９】
上記Ｒ1で示される珪素原子に結合した非置換又は置換の一価炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニル基等のアルケニル基や、これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフロロプロピル基、シアノエチル基等が挙げられる。
【００２０】
この場合、Ｒ1のうち少なくとも２個はアルケニル基（特に炭素数２〜８のものが好ましく、更に好ましくは２〜６である）であることが必要である。なお、アルケニル基の含有量は、珪素原子に結合する全有機基中（即ち、前記平均組成式（１）におけるＲ1としての非置換又は置換の一価炭化水素基中）０．０１〜２０モル％、特に０．１〜１０モル％とすることが好ましい。このアルケニル基は、分子鎖末端の珪素原子に結合していても、分子鎖途中の珪素原子に結合していても、両者に結合していてもよいが、組成物の硬化速度、硬化物の物性等の点から、本発明で用いるオルガノポリシロキサンは、少なくとも分子鎖末端の珪素原子に結合したアルケニル基を含んだものであることが好ましい。
【００２１】
上記オルガノポリシロキサンの構造は、通常、主鎖がジオルガノシロキサン単位（（Ｒ1）2ＳｉＯ2/2単位）の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基（（Ｒ1）3ＳｉＯ1/2単位）で封鎖された基本的には直鎖状構造を有するジオルガノポリシロキサンであるが、部分的にはＲ1ＳｉＯ3/2単位やＳｉＯ4/2単位を含んだ分岐状の構造、環状構造などであってもよい。
【００２２】
珪素原子の置換基は、基本的には上記のいずれであってもよいが、アルケニル基としては好ましくはビニル基、その他の置換基としてはメチル基、フェニル基が望ましい。
【００２３】
（ａ）成分の例としては、下記一般式で示される化合物などが挙げられる。
【化１】
【００２４】
なお、上記一般式中のＲは、Ｒ1と同様であるが、アルケニル基は含まない。ｍ、ｎはｍ≧１、ｎ≧０の整数であり、ｍ＋ｎはこのオルガノポリシロキサンの分子量又は粘度を上記の値とする数である。
【００２５】
（ｂ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、１分子中に２個以上の珪素原子に結合した水素原子（ＳｉＨ基）を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。ここで、（ｂ）成分は、（ａ）成分と反応し、架橋剤として作用するものであり、その分子構造に特に制限はなく、従来製造されている例えば線状、環状、分岐状、三次元網状構造（樹脂状）等各種のものが使用可能であるが、１分子中に２個以上、好ましくは３個以上の珪素原子に結合した水素原子（ＳｉＨ基）を有する必要があり、好ましくは２〜２００個、より好ましくは３〜１００個有することが望ましい。オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、下記平均組成式（２）で示されるものが用いられる。
Ｒ2bＨcＳｉＯ(4-b-c)/2 （２）
【００２６】
上記式（２）中、Ｒ2は炭素数１〜１０の非置換又は置換の一価炭化水素基であり、このＲ2としては、上記式（１）中のＲ1と同様の基を挙げることができるが、脂肪族不飽和結合を有さないものが好ましい。また、ｂは０．７〜２．１、ｃは０．００１〜１．０で、かつｂ＋ｃが０．８〜３．０を満足する正数であり、好ましくはｂは１．０〜２．０、ｃは０．０１〜１．０、ｂ＋ｃが１．５〜２．５である。
【００２７】
１分子中に少なくとも２個、好ましくは３個以上含有されるＳｉＨ基は、分子鎖末端、分子鎖途中のいずれに位置していてもよく、またこの両方に位置するものであってもよい。また、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子構造は直鎖状、環状、分岐状、三次元網状構造のいずれであってもよいが、１分子中の珪素原子の数（又は重合度）は通常２〜３００個、好ましくは４〜１５０個程度の室温（２５℃）で液状のものが望ましい。
【００２８】
式（２）のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとして具体的には、例えば１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、トリス（ハイドロジェンジメチルシロキシ）メチルシラン、トリス（ハイドロジェンジメチルシロキシ）フェニルシラン、メチルハイドロジェンシクロポリシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・メチルフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、（ＣＨ3）2ＨＳｉＯ1/2単位と（ＣＨ3）3ＳｉＯ1/2単位とＳｉＯ4/2単位とからなる共重合体、（ＣＨ3）2ＨＳｉＯ1/2単位とＳｉＯ4/2単位とからなる共重合体、（ＣＨ3）2ＨＳｉＯ1/2単位とＳｉＯ4/2単位と（Ｃ6Ｈ5）ＳｉＯ3/2単位とからなる共重合体などが挙げられる。
【００２９】
この（ｂ）成分の添加量は、（ａ）成分中の珪素原子と結合するアルケニル基１個に対して珪素原子に結合した水素原子が、モル比で０．１〜５．０当量となる量であり、好ましくは０．５〜３．０当量、より好ましくは０．８〜２．０当量の範囲とされる。０．１当量より少ない場合は、架橋密度が低くなりすぎ、硬化したシリコーンゴムの耐熱性に悪影響を与える。また、５．０当量より多い場合には脱水素反応による発泡の問題が生じ、更に耐熱性に悪影響を与える。
【００３０】
（ｃ）成分の白金族系触媒は、（ａ）成分と（ｂ）成分との硬化付加反応（ハイドロサイレーション）を促進させるための触媒として使用されるものである。白金族系触媒は、公知のものを用いることができるが、白金もしくは白金化合物を用いることが好ましい。白金化合物には、白金黒、塩化第２白金、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール変性物、塩化白金酸とオレフィン、アルデヒド、ビニルシロキサン又はアセチレンアルコール類等との錯体等が例示される。
なお、この白金族系触媒の配合量は、希望する硬化速度に応じて適宜増減すればよいが、通常は（ａ）成分に対して白金量で０．１〜１０００ｐｐｍ、好ましくは１〜２００ｐｐｍの範囲とすればよい。
【００３１】
次に、上記のようなシリコーン樹脂組成物等の封止樹脂組成物を金型内で加圧成形し、硬化させた後、金型から成形品を損傷無く取り出すために、離形剤を使用し、上記組成物に添加する。この離型剤に要求される特性としては、上記組成物に完全に相溶し、無色で透明な硬化物を与えるものでなければならない。また、青色や白色などのＬＥＤの封止及びレンズとして使用する場合は、透明性はもとより短波長の光線による劣化や、高温下での変色などがあってはならない。
【００３２】
このような要求を満足させる離型剤であればいかなるものでも使用可能であるが、なかでも、脂肪酸系（理研ビタミン製：リケマールＡＺ−０１、リケマールＢ−１００、リケマールＨＣ−１００、リケマールＨＣ−２００、リケマールＳ−９５、リケマールＳ−２００、リケマールＴＧ−１２、リケスターＥＷ−１００、リケスターＥＷ−２００、リケスターＥＷ−２５０、リケスターＥＷ−４００、リケスターＥＷ−４４０Ａ、リケスターＨＴ−１０）、ポリエチレン系（クラリアント製：ＬＩＣＯＷＡＸ ＰＥＤ １３６、ＬＩＣＯＷＡＸ ＰＥＤ １５３、ＬＩＣＯＷＡＸ ＰＥＤ ３７１ＦＰ、ｈｏｅｃｈｓｔ製：ＨＯＥ ＷＡＸ ＰＥ １３０ ＰＤＲ、ＨＯＥ ＷＡＸ ＰＥＤ １９１ ＰＤＲ、ＨＯＥ ＷＡＸ ＰＥ １９１ ＰＤＲ、ＨＯＥ ＷＡＸ ＰＥ １９１ Ｆｌａｋｅｓ、ＨＯＥ ＷＡＸ ＰＥ ５２０ Ｐｏｗｄｅｒ）、カルナバ系（東亜化成製：ＹＴＳ−０４０６２５−０３、カルナバキャンデリラ、リファイングラニューカルナバ）あるいはモンタン酸エステル系（クラリアント製：ＬＩＣＯＬＵＢＵ ＷＥ４０など）等が例示される。これらの中でも脂肪酸系離型材がシリコーン樹脂との相溶性、硬化後の透明性、更には高温で放置した後の耐変色性において優れたものである。
【００３３】
この離型剤の添加量は、封止樹脂組成物の封止樹脂（シリコーン組成物の場合は（ａ）成分のアルケニル基含有オルガノポリシロキサンと（Ｂ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとの合計量）１００質量部に対して０．０５〜５質量部であり、好ましくは０．０７〜５質量部、より好ましくは０．１〜５質量部、更に好ましくは０．２〜３質量部であることが好ましく、上記量で配合することで、射出成形を用いて成形した樹脂封止部を容易に金型から取り出すことができる。
【００３４】
配合量が０．０５質量部未満では、金型からの離型が不十分で、連続して成形した場合５０ショット以上から離型性が悪くなってくる。そのため、離型性を改善するために金型掃除が必要となり、生産性が低下してしまう。
【００３５】
また、５質量部を超えると離型剤の量が多すぎて成形物表面に滲み出してくることから、透明樹脂としての特性が損なわれてしまう。
【００３６】
なお、離型剤を配合する場合、離型剤は主剤と硬化剤を混合したもの、あるいはそれぞれに又は一方のみに入れてもよい。
【００３７】
本発明の封止樹脂組成物は、上述した各成分を均一に混合することによって調製されるが、通常は、硬化が進行しないように２液に分けて保存され、使用時に２液を混合して硬化を行う。もちろん、アセチレンアルコール等の硬化抑制剤を少量添加して１液として用いることもできる。
【００３８】
また、本組成物には、上述した成分の他に、必要に応じて、本発明の目的効果を損なわない限度において他の成分を配合することができる。例えば、接着を付与する公知成分、例えばアルコキシシラン、シランカップリング剤、無機質充填剤、付加反応制御剤等を配合することができる。
【実施例】
【００３９】
次に実施例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。なお、下記の例で部は質量部、Ｍｅはメチル基、Ｅｔはエチル基を示す。粘度はＢＭ型回転粘度計により測定したものである。
【００４０】
［実施例１］
下記式（ｉ）
【化２】
（但し、Ｌ＝４５０）
で示され、２５℃での粘度が約５０００ｍＰａ・ｓである両末端ビニルジメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン１００部に、下記式（ｉｉ）
【化３】
（但し、Ｌ＝１０、Ｍ＝８）
で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンを上記ビニル基含有ジメチルポリシロキサン（ｉ）中のビニル基に対するＳｉＨ基のモル比が１．５となる量、及び、塩化白金酸のオクチルアルコール変性溶液（Ｐｔ含有量２質量％）を０．０５部加え、よく撹拌してシリコーン樹脂組成物を調製した。この組成物１００部に、脂肪酸系離型剤（理研ビタミン製リケスターＥＷ−４４０Ａ、ペンタエリスリトールテトラステアレート）を１．０部加え、よく攪拌混合し、離形剤入りシリコーン樹脂組成物を調製した。
【００４１】
［実施例２〜５］
実施例１の離形剤の配合量のみを代えて、０．０７部、０．２部、０．５部、３部で混合させたものをそれぞれ実施例２〜５として調製した。
【００４２】
［比較例１〜３］
実施例１の離形剤の配合量のみを代えて、０部、０．０３部、８部で混合させたものをそれぞれ比較例１〜３として調製した。
次に、発光素子として、ＩｎＧａＮからなる発光層を有し、主発光ピークが４７０ｎｍのＬＥＤチップをリード電極に固定し、発光素子とリード電極を金線にて接続させ金属フレームを作製した。
上記実施例、比較例で調製した組成物を用い、図２に示したように、上記金属フレーム上に、射出成型機を用いて外部離形剤を使用せず、直接被覆保護用に被覆部及びレンズ部を成形した。
【００４３】
＜連続成形性＞
実施例、比較例のシリコーン樹脂組成物を用い、射出圧力３ＭＰａ、硬化温度１５０℃、硬化時間６０秒で連続して成形した際の成形性を調べた。不良モードとしてはイジェクターピンに樹脂が入り込みイジェクターピンの作動不良、ワックスにじみによる金型汚染、離型性低下による成形物の欠けが発生した時点で不良とした。
＜接着性＞
樹脂封止部と金属フレームとの接着性を確認するため、低温側−４０℃、高温側１２０℃の熱衝撃試験を１０００サイクル行って金属フレームとの剥離の発生状況を観察した。
＜波長４００ｎｍの光透過性＞
実施例、比較例で調製したシリコーン樹脂組成物を用い、厚み１ｍｍのテストピースを連続成形性を調査した条件で射出成形して作製した。その後、テストピースを１５０℃で４時間ポストキュアした後、２００℃の乾燥機に所定時間保管し取り出して光の透過性を測定した。
＜成形物表面へのワックス滲み＞
連続成形１００ショット及び５００ショット時に製造した成形物の表面を観察し、離形剤のにじみの有無を調べた。
【００４４】
これら実施例１〜５と比較例１〜３の評価結果を比較した結果を表１，２に示す。表１から、実施例１〜５では、１０００回連続成形しても金属金型から良好に離形ができた。しかし、比較例１，２では、数１０回成形後に成形物を金属金型から良好に離形することができず、ＬＥＤ発光装置を連続して作製することができなかった。
接着性試験の結果から、離形剤の含有量を多くした場合、一部パッケージにて成形物と金属フレームの界面での剥離が観察された。
光透過率の測定結果から、実施例１〜５及び比較例１，２では、大きな透過率の減衰は無く、透明性が維持できたが、離形剤の含有量の多い比較例３では、２００℃，４８時間後の光透過率が大きく減衰してしまった。
成形品の離形剤の滲みに関しても、離形剤の含有量の多い比較例３では滲みが観察された。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】ＬＥＤチップが搭載されたリードフレームの一例を示す概略の断面図である。
【図２】同リードフレームを射出成形した金型の概略断面図である。
【図３】連続射出成形により樹脂封止部が形成されたリードフレームの概略断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ａ リードフレーム
１ｂ リードフレーム
２ ＬＥＤチップ
３ ワイヤ
１０ 金型
１０ａ 下金型
１０ｂ 上金型
１１ 隙間
１２ キャビティ
１２ａ 直方体状空隙部
１２ｂ 半球ドーム状空隙部
１３ ランナー
１４ ゲート
１５ 樹脂封止部
１５ａ 被覆部
１５ｂ レンズ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード（ＬＥＤ）チップが搭載されたリードフレーム上に上記ＬＥＤチップを覆って透明の封止樹脂組成物を成形し、硬化して樹脂封止部を形成する透明樹脂封止型発光ダイオードの製造方法であって、封止樹脂１００質量部に対して離形剤を０．０５〜５質量部含有する封止樹脂組成物を射出成型機により上記ＬＥＤチップを覆って射出成型し、硬化して樹脂封止部を形成することを特徴とする樹脂封止型発光ダイオードの製造方法。
【請求項２】
金型のキャビティ内にリードフレームに搭載されたＬＥＤチップを配置する段階と、上記キャビティ内に封止樹脂組成物を射出する段階と、該組成物を硬化して樹脂封止部を形成し、上記ＬＥＤチップを樹脂封止部にて封止する段階と、封止されたＬＥＤチップを上記金型から脱型する段階とを含むことを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
封止樹脂組成物の射出成形前に金型キャビティの壁面に付着防止フィルムを剥離可能に配設した状態で封止樹脂組成物の射出成形を行い、ＬＥＤチップを金型から脱型した後、上記付着防止フィルムを除去するようにした請求項２記載の製造方法。
【請求項４】
樹脂封止部が、ＬＥＤチップを被覆する被覆部と、その上にＬＥＤチップの上方に存して形成された半球状のレンズ部とからなる請求項１乃至３のいずれか１項記載の製造方法。
【請求項５】
封止樹脂組成物が、シリコーン組成物である請求項１乃至４のいずれか１項記載の製造方法。
【請求項１】
発光ダイオード（ＬＥＤ）チップが搭載されたリードフレーム上に上記ＬＥＤチップを覆って透明の封止樹脂組成物を成形し、硬化して樹脂封止部を形成する透明樹脂封止型発光ダイオードの製造方法であって、封止樹脂１００質量部に対して離形剤を０．０５〜５質量部含有する封止樹脂組成物を射出成型機により上記ＬＥＤチップを覆って射出成型し、硬化して樹脂封止部を形成することを特徴とする樹脂封止型発光ダイオードの製造方法。
【請求項２】
金型のキャビティ内にリードフレームに搭載されたＬＥＤチップを配置する段階と、上記キャビティ内に封止樹脂組成物を射出する段階と、該組成物を硬化して樹脂封止部を形成し、上記ＬＥＤチップを樹脂封止部にて封止する段階と、封止されたＬＥＤチップを上記金型から脱型する段階とを含むことを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
封止樹脂組成物の射出成形前に金型キャビティの壁面に付着防止フィルムを剥離可能に配設した状態で封止樹脂組成物の射出成形を行い、ＬＥＤチップを金型から脱型した後、上記付着防止フィルムを除去するようにした請求項２記載の製造方法。
【請求項４】
樹脂封止部が、ＬＥＤチップを被覆する被覆部と、その上にＬＥＤチップの上方に存して形成された半球状のレンズ部とからなる請求項１乃至３のいずれか１項記載の製造方法。
【請求項５】
封止樹脂組成物が、シリコーン組成物である請求項１乃至４のいずれか１項記載の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２５２７８１（Ｐ２００９−２５２７８１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９４９７９（Ｐ２００８−９４９７９）
【出願日】平成２０年４月１日（２００８．４．１）
【出願人】（０００００２０６０）信越化学工業株式会社 (3,361)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１日（２００８．４．１）
【出願人】（０００００２０６０）信越化学工業株式会社 (3,361)
【Ｆターム（参考）】
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