発光装置の製造方法
【課題】低コスト化の障害を回避することができる発光装置の製造方法を提供する。
【解決手段】発光装置１の製造方法は、平面状の素子集合搭載基板５を形成する基板形成工程と、素子集合搭載基板５に閉塞した枠部材５Ｂを形成する枠形成工程と、枠部材５Ｂの内側に複数個のＬＥＤ素子３を搭載する素子搭載工程と、枠部材５Ｂの内側に封止部材４となる液状材料を注入して複数個のＬＥＤ素子３を封止する封止工程と、複数個のＬＥＤ素子３を素子集合搭載基板５及び封止部材４とともに分割し、側面から封止部材４が露出した複数個の発光装置１を得る分割工程とを有する。
【解決手段】発光装置１の製造方法は、平面状の素子集合搭載基板５を形成する基板形成工程と、素子集合搭載基板５に閉塞した枠部材５Ｂを形成する枠形成工程と、枠部材５Ｂの内側に複数個のＬＥＤ素子３を搭載する素子搭載工程と、枠部材５Ｂの内側に封止部材４となる液状材料を注入して複数個のＬＥＤ素子３を封止する封止工程と、複数個のＬＥＤ素子３を素子集合搭載基板５及び封止部材４とともに分割し、側面から封止部材４が露出した複数個の発光装置１を得る分割工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素子搭載部に発光素子が搭載される発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の発光装置には、素子搭載部を有する素子搭載基板と、素子搭載基板の素子搭載部に搭載された発光素子としての発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）素子と、ＬＥＤ素子を封止する封止部材とを備えたものがある。
【０００３】
このような発光素子の製造は、素子集合搭載基板として例えば互いに絶縁された複数の素子搭載部及び複数対のワイヤ接続部を有するリードフレーム（特許文献１参照）を用いて行われる。
【０００４】
すなわち、上記したリードフレームを用いた発光装置の製造は、リードフレームにおける複数の素子搭載部に発光素子を搭載し、次いで複数対のワイヤ接続部に発光素子をワイヤで接続し、しかる後発光素子をワイヤと共に封止部材で封止してから、封止部材及びリードフレームを分割することにより行われる。この場合、発光素子及びワイヤを封止部材で封止するにあたり、素子搭載済み及びワイヤ接続済みのリードフレームを金型内に配置した後、この金型のキャビティ内に封止部材となる液状樹脂を注入して固化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７７３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示すリードフレームを用いた発光装置の製造方法によると、素子搭載部に対する高密度な発光素子の搭載を実現することができないばかりか、金型を用いる大掛かりな設備を必要とし、低コスト化の障害となっていた。
【０００７】
従って、本発明の目的は、素子搭載部に対する高密度な発光素子の搭載を実現することができるとともに、発光素子の封止に金型を用いる大掛かりな設備が不要になり、もって低コスト化の障害を回避することができる発光装置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】
【０００８】
本発明の一態様は、上記目的を達成するために、（１）〜（６）の発光装置の製造方法を提供する。
【０００９】
（１）平面状の基板を形成する基板形成工程と、前記基板に閉塞した枠を形成する枠形成工程と、前記枠の内側に複数個の発光素子を搭載する素子搭載工程と、前記枠の内側に封止部材となる液状材料を注入して前記複数個の発光素子を封止する封止工程と、前記複数個の発光素子を前記基板及び前記封止部材とともに分割し、側面から前記封止部材が露出した複数個の発光装置を得る分割工程とを有する発光装置の製造方法である。
【００１０】
（２）上記（１）に記載の発光装置の製造方法において、前記基板は樹脂複合リードフレームである。
【００１１】
（３）上記（２）に記載の発光装置の製造方法において、前記枠は、基板側の開口部から他方側の開口部に向かって漸次大きくなる。
【００１２】
（４）上記（２）に記載の発光装置の製造方法において、前記枠は、基板側の開口部から他方側の開口部に向かって漸次小さくなる。
【００１３】
（５）上記（２）乃至（４）のいずれかに記載の発光装置の製造方法において、前記枠は、内外２つの壁部を有する。
【００１４】
（６）上記（２）乃至（５）のいずれかに記載の発光装置の製造方法において、前記基板形成工程と前記枠形成工程とは同時に行われる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、素子搭載部に対する高密度な発光素子の搭載を実現することができるとともに、発光素子の封止に金型を用いる大掛かりな設備が不要になり、低コスト化の障害を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る素子集合搭載基板を用いて製造された発光装置を示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る素子集合搭載基板を用いて製造された発光装置のＬＥＤ素子を示す断面図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る素子集合搭載基板を説明するために示す平面図と断面図。（ａ）は平面図を、また（ｂ）は断面図をそれぞれ示す。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第１の実施の形態に係る素子集合搭載基板を用いた発光装置の製造方法を説明するために示す断面図。（ａ）はめっき処理工程を、（ｂ）はＬＥＤ素子の搭載工程を、（ｃ）はワイヤボンディング工程を、（ｄ）は封止工程を、また（ｅ）はダイシング工程をそれぞれ示す。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る素子集合搭載基板を説明するために示す断面図。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る素子集合搭載基板を説明するために示す断面図。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る素子集合搭載基板を説明するために示す断面図。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第４の実施の形態に係る素子集合搭載基板の変形例（１），（２）を説明するために示す断面図。（ａ）は変形例（１）を、また（ｂ）は変形例（２）をそれぞれ示す。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第５の実施の形態に係る素子集合搭載基板を説明するために示す平面図と断面図。（ａ）は平面図を、また（ｂ）は断面図をそれぞれ示す。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係る素子集合搭載基板を用いた発光装置の製造方法を説明するために示す断面図。（ａ）はＬＥＤ素子の搭載工程を、（ｂ）はワイヤボンディング工程を、（ｃ）は封止工程を、また（ｄ）はダイシング工程をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
[第１の実施の形態]
以下、本発明の第１の実施の形態に係る素子集合搭載基板、及びこれを用いた発光装置の製造方法につき、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
（発光装置の全体構成）
図１は発光装置を示す。図１に示すように、発光装置１は、素子搭載基板２と、素子搭載基板２に搭載されたＬＥＤ素子３と、ＬＥＤ素子３を封止する封止部材４とから大略構成されている。
【００１９】
（素子搭載基板２の構成）
素子搭載基板２は、発光装置１を製造する場合に用いられる平板状の素子集合搭載基板５（図３に示す）の一部であり、第１の絶縁部材２０及び第２の絶縁部材２１によって互いに絶縁された一対の導体部材としての導体パッド２２，２３を有し、全体が平面矩形状の直方体によって形成されている。素子搭載基板２の厚さは約１．０ｍｍ程度の寸法に設定されている。素子集合搭載基板５の詳細については後述する。
【００２０】
第１の絶縁部材２０は素子搭載基板２の一方側（素子搭載側）に、また第２の絶縁部材２１は素子搭載基板２の他方側（素子非搭載側）にそれぞれ配置されている。第１の絶縁部材２０及び第２の絶縁部材２１の材料としては、光を遮蔽する例えばポリアミド等の熱可塑性樹脂，エポキシやシリコーン等の熱硬化性樹脂あるいはアルミナ等のセラミックスが用いられる。本実施の形態ではシリコーン樹脂が用いられる。
【００２１】
一対の導体パッド２２，２３は、第１の絶縁部材２０及び第２の絶縁部材２１を介して互いに隣接し、素子搭載基板２の面方向に互いに並列して配置されている。一方の導体パッド２２は素子搭載・ワイヤ接続用のパッドによって、また他方の導体パッド２３はワイヤ接続用のパッドによってそれぞれ形成されている。
【００２２】
一方の導体パッド２２の表裏面には、例えば銀（Ａｇ）等のめっき処理を施すことによりめっき処理部２４，２５が設けられている。他方の導体パッド２３の表裏面には、一方の導体パッド２２と同様に、例えばＡｇ等のめっき処理を施すことによりめっき処理部２６，２７が設けられている。一方の導体パッド２２の表面にはめっき処理部２６を介してＬＥＤ素子３のｎ側電極３１（後述）が、また他方の導体パッド２３の表面にはめっき処理部２４を介してＬＥＤ素子３のｐ側パッド電極３０ａ（後述）がそれぞれ接続される。一方の導体パッド２２の裏面にはめっき処理部２７を介して、また他方の導体パッド２３の裏面にはめっき処理部２５を介してそれぞれＬＥＤ素子３に電源電圧が供給される。一対の導体パッド２２，２３の材料としては例えば銅合金や鉄合金からなる金属が用いられる。
【００２３】
（ＬＥＤ素子３の構成）
図２はＬＥＤ素子を示す。図２に示すように、ＬＥＤ素子３は、ｐ側電極３０及びｎ側電極３１を有し、ｐ側電極３０（ｐ側パッド電極３０ａ）をめっき処理部２４に、またｎ側電極３１をめっき処理部２６にそれぞれワイヤ３２（図１に示す）によって接続することにより素子搭載基板２（図１に示す）における素子搭載面の略中央部に搭載されている。ＬＥＤ素子３としては例えば平面略正方形状の青色ＬＥＤ素子が用いられる。
【００２４】
そして、ＬＥＤ素子３は、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）からなる基板３３の表面にIII族窒化物系半導体を例えば７００℃の温度でエピタキシャル成長させることにより、バッファ層３４，ｎ型半導体層３５，発光層としてのＭＱＷ（Multiple Quantum Well：重量子井戸）層３６，及びｐ型半導体層３７が順次形成され、発光面３８からピーク発光波長が例えば４６０ｎｍ〜４６３ｎｍである青色光を発するように構成されている。
【００２５】
ｐ側電極３０は、ｐ側パッド電極３０ａを有し、ｐ型半導体層３７の裏面に設けられている。ｎ側電極３１は、ｐ型半導体層３７からＭＱＷ層３６及びｎ型半導体層３５にわたってその一部にエッチング処理を施すことにより露出した部位（ｎ型半導体層３５）に設けられている。ｐ側電極３０の材料としては例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の酸化物からなる透明導電性材が、またｐ側パッド電極３０ａ及びｎ側電極３１の材料としては例えばＮｉ／Ａｕ，Ａｌ等の金属がそれぞれ用いられる。
【００２６】
（封止部材４の構成）
封止部材４は、平面（端面４ａ）を矩形とするとともに、側面４ｂを長方形とする直方体状の合成樹脂からなり、各側面４ｂが素子搭載基板２の側面と同一面上に配置され、かつ素子搭載基板２の素子搭載面に接着されている。そして、封止部材４は、素子搭載基板２上でＬＥＤ素子３を封止するように構成されている。封止部材４の材料としては、シリコーン系の光透過性樹脂が用いられ、この他例えばアクリル系の光透過性樹脂を用いてもよい。
【００２７】
（素子集合搭載基板５の構成）
次に、素子集合搭載基板５につき、図３（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、素子集合搭載基板５は、基板用素材５Ａ及び枠部材５Ｂからなり、全体が一方に開口する平面矩形状の箱部材によって形成されている。これにより、発光装置１（図１に示す）の製造時に封止部材４となる液状材料としての液状樹脂の素子集合搭載基板５に対する注入が可能となる。素子集合搭載基板５の形成は、基板用素材５Ａ（基部材５０）の素子搭載側端縁（四方端縁）に枠部材５Ｂを接着することにより行われる。
【００２８】
基板用素材５Ａは、基部材５０，導体部材５１及び絶縁部材５２を有し、全体が平面矩形状の板部材によって形成されている。基板用素材５Ａには、上記した特許文献１に示す「樹脂複合リードフレーム」が用いられる。なお、基板用素材５Ａの形成は、金属板（銅合金や鉄合金）にその表面側からエッチング処理を施して第１の凹部を形成し、この第１の凹部にスクリーン印刷によって第１の絶縁部材２０を充填した後、金属板にその裏面側からエッチング処理を施して第２の凹部を形成し、この第２の凹部にスクリーン印刷によって第２の絶縁部材２１を充填することにより行われる。
【００２９】
基部材５０は、上記した金属板の一部を構成し、基板用素材５Ａの四方端縁に配置されている。そして、基部材５０は、各縦横寸法が互いに異なる（本実施の形態では横寸法が縦寸法よりも大きい）平面矩形状の四角枠によって形成されている。
【００３０】
導体部材５１は、基部材５０と同様に金属板の一部を構成する複数対（例えば縦方向に１５対、横方向に１４対）の導体パッド２２，２３からなり、平面縦横に並列して配置されている。そして、導体部材５１は、絶縁部材５２と共に枠部材５Ｂの開口一部を閉塞するように構成されている。両導体パッド２２，２３は、第１の絶縁部材２０及び第２の絶縁部材２１によって互いに絶縁されている。一方の導体パッド２２は素子搭載・ワイヤ接続用のパッドによって、また他方の導体パッド２３はワイヤ接続用のパッドとしてそれぞれ形成されている。
【００３１】
絶縁部材５２は、第１の絶縁部材２０及び第２の絶縁部材２１からなり、素子集合搭載基板５の厚さ方向に互いに並列して配置されている。第１の絶縁部材２０は絶縁部材５２の上部に、また第２の絶縁部材２１は絶縁部材５２の下部にそれぞれ配置されている。そして、絶縁部材５２は、複数対の導体パッド２２，２３をそれぞれ仕切るように構成されている。
【００３２】
枠部材５Ｂは、基部材５０の素子搭載側端面に接着され、全体が厚さ方向に開口して素子搭載側の開口部を閉塞して基部材５０の平面形状と略同一の平面形状をもつ四角枠によって形成されている。枠部材５Ｂの開口面積は、その素子搭載側開口部から他方側開口部に向かって略均一な開口面積に設定されている。枠部材５Ｂの材料としては、絶縁部材５２の材料と同一の材料（シリコーン樹脂）が用いられる。これにより、素子集合搭載基板５が箱部材として機能し、その内部に封止部材４となる液状樹脂の注入が可能となる。
【００３３】
（発光装置１の製造方法）
次に、本実施の形態に示す発光装置１の製造方法につき、図４（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。図４（ａ）〜（ｅ）は発光装置の製造手順を示す。
【００３４】
本実施の形態に示す発光装置の製造方法は、「めっき処理」，「ＬＥＤ素子の搭載」，「ワイヤボンディング」，「ＬＥＤ素子の封止」及び「ダイシング」の各工程が順次実施されるため、これら各工程を順次説明する。
【００３５】
「めっき処理」
図４（ａ）に示すように、素子集合搭載基板５における導体パッド２２の表裏面にめっき処理を施すことによりめっき処理部２６，２７を設ける。同様に、素子集合搭載基板５における導体パッド２３の表裏面にめっき処理を施すことによりめっき処理部２４，２５を設ける。
【００３６】
「ＬＥＤ素子の搭載」
図４（ｂ）に示すように、例えばエポキシ樹脂等の絶縁性接着剤（図示せず）を用い、素子集合搭載基板５における枠部材５ｂの内側の導体パッド２２上にめっき処理部２６を介してＬＥＤ素子３を接着する。この際、ＬＥＤ素子３の接着は、その光取出側をｐ側パッド電極３０ａ及びｎ側電極３１（共に図１に示す）が指向するようにして行われる（所謂、フェイスアップ搭載）。これにより、素子集合搭載基板５には複数個（本実施の形態では縦方向に１４個×横方向に１５個＝合計２１０）のＬＥＤ素子３が搭載される。
【００３７】
「ワイヤボンディング」
図４（ｃ）に示すように、例えば銀粉含有の導電性接着剤を用い、ＬＥＤ素子３を導体パッド２３上のめっき処理部２４及び導体パッド２２上のめっき処理部２６にワイヤ３２によって接続する。この場合、ｐ側パッド電極３０ａがめっき処理部２４に、またｎ側電極３１がめっき処理部２６にそれぞれワイヤ３２を介して接続される。
【００３８】
「ＬＥＤ素子の封止」
図４（ｄ）に示すように、例えばディスペンサ（図示せず）を用いて封止部材４となるシリコーン系の液状樹脂を素子集合搭載基板５内に注入して固化させる。これにより、素子集合搭載基板５上における複数個のＬＥＤ素子３が封止部材４によって封止される。
【００３９】
「ダイシング」
図４（ｅ）に示すように、例えば回転型のダイシングブレード（図示せず）を用い、ＬＥＤ素子３及び導体パッド２２，２３を一単位として封止部材４及び素子集合搭載基板５を切断することにより分割する。これにより、素子搭載基板２上に搭載されたＬＥＤ素子３を有し、側面から封止部材４が露出した複数個（合計２１０個）の発光装置１（図４（ｅ）には１個のみ示す）が得られる。
【００４０】
[第１の実施の形態の効果]
以上説明した第１の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
【００４１】
複数対の導体パッド２２，２３のうち導体パッド２２が素子搭載・ワイヤ接続用のパッドであるため、素子集合搭載基板５に対する高密度なＬＥＤ素子３の搭載を実現することができる。また、封止部材４となる液状樹脂を注入可能な容器として素子集合搭載基板５を使用することができるため、発光装置１の製造に従来必要とした大掛かりな設備が不要になる。これにより、発光装置１の製造における低コスト化の障害を回避することができる。
【００４２】
[第２の実施の形態]
次に、本発明の第２実施の形態に係る素子集合搭載基板につき、図５を用いて説明する。図５は素子集合搭載基板を示す。図５において、図１〜図３と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４３】
図５に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る素子集合搭載基板６は、発光装置１（図１に示す）の製造におけるＬＥＤ素子３の封止時に内部に発生する気泡の残留を抑制する機能を枠部材６０に備えた点に特徴がある。
【００４４】
このため、枠部材６０は、その開口面積が両開口のうち基部材５０側の開口部６０ａから他方の開口部６０ｂに向かって漸次大きくなる開口面積に設定されている。これにより、発光装置１の製造（ＬＥＤ素子３の封止）時に素子集合搭載基板５内に発生する気泡が基部材５０側の開口部６０ａから他方の開口部６０ｂに向かって枠部材６０の内面を移動し易くなる。
【００４５】
従って、本実施の形態においては、ＬＥＤ素子３の封止時に素子集合搭載基板６の内部に発生する気泡が枠部材６０の内面を移動して素子集合搭載基板６の外部に放出される。
【００４６】
[第２の実施の形態の効果]
以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加えて次に示す効果が得られる。
【００４７】
発光装置１の製造に素子集合搭載基板６を用いた場合、ＬＥＤ素子３の封止時に素子集合搭載基板６内での気泡の残留を抑制することができる。
【００４８】
[第３の実施の形態]
次に、本発明の第３の実施の形態に係る素子集合搭載基板につき、図６を用いて説明する。図６は素子集合搭載基板を示す。図６において、図１〜図３と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４９】
図６に示すように、本発明の第３の実施の形態に係る素子集合搭載基板７は、発光装置１（図１に示す）の製造におけるＬＥＤ素子３の封止後に発生する封止部材４（図１に示す）の剥離発生を抑制する機能を枠部材７０に備えた点に特徴がある。
【００５０】
このため、枠部材７０は、その開口面積が両開口のうち基部材５０側の開口部７０ａから他方の開口部７０ｂに向かって漸次小さくなる開口面積に設定されている。これにより、発光装置１の製造（ＬＥＤ素子３の封止）時に封止部材４の各側面４ｂが枠部材７０の内面によって覆われる。
【００５１】
従って、本実施の形態においては、発光装置１の製造（ＬＥＤ素子３の封止）後に封止部材４に対して基板用素材５Ａから剥離する力が作用すると、基部材５０側の開口部７０ａから他方の開口部７０ｂへの封止部材４の移動が枠部材７０の内面で規制され、封止部材４の剥離動作が枠部材７０の内面で阻止される。
【００５２】
[第３の実施の形態の効果]
以上説明した第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加えて次に示す効果が得られる。
【００５３】
発光装置１の製造に素子集合搭載基板７を用いた場合、ＬＥＤ素子３の封止後における封止部材４の基板用素材５Ａからの剥離発生を抑制することができる。
【００５４】
[第４の実施の形態]
次に、本発明の第４実施の形態に係る素子集合搭載基板につき、図７を用いて説明する。図７は素子集合搭載基板を示す。図７において、図１〜図３と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５５】
図７に示すように、本発明の第４の実施の形態に係る素子集合搭載基板８は、発光装置１（図１に示す）の製造におけるＬＥＤ素子３の封止後に封止部材４の端面（図１に示す素子搭載基板２の素子搭載面側の端面と反対側の端面）を扁平な面で形成する機能を枠部材８０に備えた点に特徴がある。
【００５６】
このため、枠部材８０は、内外２つの壁部８００，８０１（内壁部８００，外壁部８０１）を有し、これら内外２つの壁部８００，８０１のうち内壁部８００の高さが外壁部８０１の高さよりも小さい寸法に設定されている。これにより、内壁部８００と外壁部８０１との間に断面略五角形状（台形状）の環状溝８０２が形成されるため、発光装置１の製造（ＬＥＤ素子３の封止）時に素子集合搭載基板８の内壁部８００内に注入した封止部材４の材料（液状樹脂）が満杯状態となり、この状態から液状樹脂を内壁部８００内に注入すると、この液状樹脂が内壁部８００外の環状溝８０２に溢れ出す。
【００５７】
従って、本実施の形態においては、発光装置１の製造（ＬＥＤ素子３の封止）時に封止部材４となる液状樹脂をその表面が内壁部８００内で水平になる状態で固化させることができる。
【００５８】
[第４の実施の形態の効果]
以上説明した第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加えて次に示す効果が得られる。
【００５９】
発光装置１の製造におけるＬＥＤ素子３の封止後に封止部材４の端面４ａ（図１に示す）を扁平な面で形成することができる。
【００６０】
なお、本実施の形態においては、内壁部８００と外壁部８０１との間に断面略台形状の環状溝８０２が形成される場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、図８（ａ）の変形例に示すように断面略三角形状の環状溝８０３を、また図８（ｂ）の変形例に示すように断面略Ｕ字状の環状溝８０４をそれぞれ内壁部８００と外壁部８０１との間に形成してもよい。
【００６１】
これにより、発光装置１の製造（ＬＥＤ素子３の封止）時には、図８（ａ）に示す環状溝８０３内に、また図８（ｂ）に示す環状溝８０４内にそれぞれ内壁部８００内の液状樹脂が溢れ出す。
【００６２】
[第５の実施の形態]
次に、本発明の第５実施の形態に係る素子集合搭載基板につき、図９を用いて説明する。図９は素子集合搭載基板を示す。図９において、図１〜図３と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６３】
図９に示すように、本発明の第５の実施の形態に係る素子集合搭載基板９は、基部材９０が絶縁部材によって形成されている点に特徴がある。
【００６４】
このため、素子集合搭載基板９は、絶縁部材をベースとする基板用素材９Ａ及び枠部材９Ｂからなり、全体が一方に開口する平面矩形状の箱部材によって形成されている。これにより、第１の実施の形態に示す素子集合搭載基板５と同様に、発光装置１（図１に示す）の製造時に封止部材４となる液状樹脂の素子集合搭載基板９に対する注入が可能となる。
【００６５】
基板用素材９Ａは、基部材９０及び導体部材９１を有し、全体が平面矩形状の板部材によって形成されている。
【００６６】
基部材９０は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）のセラミックシートを積層して形成されている。基部材９０の材料としては、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックスを用いてもよい。
【００６７】
導体部材９１は、基部材９０によって互いに絶縁された複数対（例えば縦方向に１４対、横方向に１５対）の導体パターン９１０，９１１からなり、基板用素材９Ａに配置されている。複数対の導体パターン９１０，９１１は、平面縦横に並列して配置されている。
【００６８】
一方の導体パターン９１０は、素子搭載・ワイヤ接続用のパッドとして機能し、ＬＥＤ素子３のｎ側電極３１（図１に示す）に接続する表面パターン９１０ａ、ＬＥＤ素子３（図１に示す）に対して電源電圧を供給するための裏面パターン９１０ｂ、及び基部材９０を貫通するビアホール９０ａ内に充填されて表面パターン９１０ａと裏面パターン９１０ｂとを接続するビアパターン９１０ｃによって形成されている。
【００６９】
他方の導体パターン９１１は、ワイヤ接続用のパッドとして機能し、ＬＥＤ素子３のｐ側パッド電極３０ａ（図１に示す）に接続する表面パターン９１１ａ、ＬＥＤ素子３（図１に示す）に対して電源電圧を供給するための裏面パターン９１１ｂ、及び基部材９０を貫通するビアホール９０ｂ内に充填されて表面パターン９１１ａと裏面パターン９１１ｂとを接続するビアパターン９１１ｃによって形成されている。
【００７０】
表面パターン９１０ａ及び裏面パターン９１０ｂはビアパターン９１０ｃに、また表面パターン９１１ａ及び裏面パターン９１１ｂはビアパターン９１１ｃにそれぞれ例えばタングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属によって一体に形成されている。
【００７１】
なお、表面パターン９１０ａ，９１１ａ及び裏面パターン９１０ｂ，９１１ｂの表面には、ニッケル（Ｎｉ），アルミニウム（Ａｌ），白金（Ｐｔ），チタン（Ｔｉ），金（Ａｕ），銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ）などの材料による単数又は複数の金属層が必要に応じて形成される。
【００７２】
枠部材９Ｂは、基部材９０の四方端縁に配置され、全体が基部材９０と同様に例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）のセラミックシートを積層して形成されている。枠部材９Ｂの形成は、基部材９０と同時に焼成することにより行われる。
【００７３】
（発光装置１の製造方法）
次に、本実施の形態に示す素子集合搭載基板９を用いる発光装置１の製造方法につき、図１０（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。図４（ａ）〜（ｄ）は発光装置の製造手順を示す。
【００７４】
本実施の形態に示す発光装置の製造方法は、「ＬＥＤ素子の搭載」，「ワイヤボンディング」，「ＬＥＤ素子の封止」及び「ダイシング」の各工程が順次実施されるため、これら各工程を順次説明する。
【００７５】
「ＬＥＤ素子の搭載」
図１０（ａ）に示すように、例えば銀粉含有の導電性接着剤（図示せず）を用い、素子集合搭載基板９の表面パターン９１０ａ上にＬＥＤ素子３を接着する。この際、ＬＥＤ素子３の接着は、その光取出側をｐ側パッド電極３０ａ及びｎ側電極３１（共に図１に示す）が指向するようにして行われる。これにより、素子集合搭載基板９には複数個（本実施の形態では縦方向に１４個×横方向に１５個＝合計２１０）のＬＥＤ素子３が搭載される。
【００７６】
「ワイヤボンディング」
図１０（ｂ）に示すように、例えば銀粉含有の導電性接着剤を用い、ＬＥＤ素子３を導体パターン９１０上の表面パターン９１０ａ及び導体パターン９１１上の表面パターン９１１ａにワイヤ３２によって接続する。この場合、ｐ側パッド電極３０ａが表面パターン９１１ａに、またｎ側電極３１が表面パターン９１０ａにそれぞれワイヤ３２を介して接続される。
【００７７】
「ＬＥＤ素子の封止」
図１０（ｃ）に示すように、例えばディスペンサ（図示せず）を用いて封止部材４となるシリコーン系の液状樹脂を素子集合搭載基板９内に注入して固化させる。これにより、素子集合搭載基板９上における複数個のＬＥＤ素子３が封止部材４によって封止される。
【００７８】
「ダイシング」
図１０（ｄ）に示すように、例えば回転型のダイシングブレード（図示せず）を用い、ＬＥＤ素子３及び導体パッド９１０，９１１を一単位として封止部材４及び素子集合搭載基板９を切断することにより分割する。これにより、素子搭載基板２上に搭載されたＬＥＤ素子３を有する複数個（合計２１０個）の発光装置１が得られる。
【００７９】
[第５の実施の形態の効果]
以上説明した第５の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加えて次に示す効果が得られる。
【００８０】
発光装置１の製造には、予め回路パターン（表面パターン９１０ａ・９１１ａ，裏面パターン９１０ｂ，９１１ｂ及びビアパターン９１０ｃ，９１１ｃ）が形成された素子集合搭載基板９を用いるため、製造工程数を削減することができ、製造コストの低廉化を図ることができる。
【００８１】
以上、本発明の発光装置の製造方法を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。
【００８２】
（１）上記実施の形態では、ＬＥＤ素子３が所謂フェイスアップ搭載され、かつワイヤ３２によって導体パッド２２，２３又は導体パターン９１０，９１１に接続されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、ＬＥＤ素子３を所謂フェイスダウン搭載し、かつ金属バンプ等によって導体パッド２２，２３又は導体パターン９１０，９１１に接続してもよい。
【００８３】
（２）上記実施の形態では、封止部材４及び素子集合搭載基板５，９等を分割して単一のＬＥＤ素子３を有する発光装置１を得る場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、複数個のＬＥＤ素子３を有する発光装置１が得られるように封止部材４及び素子集合搭載基板５，９を分割してもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１…発光装置、２…素子搭載基板、２０…第１の絶縁部材、２１…第２の絶縁部材、２２，２３…導体パッド、２４〜２７…めっき処理部、３…ＬＥＤ素子、３０…ｐ側電極、３０ａ…ｐ側パッド電極、３１…ｎ側電極、３２…ワイヤ、３３…基板、３４…バッファ層、３５…ｎ型半導体層、３６…ＭＱＷ層、３７…ｐ型半導体層、３８…発光面、４…封止部材、４ａ…端面、４ｂ…側面、５…素子集合搭載基板、５Ａ…基板用素材、５Ｂ…枠部材、５０…基部材、５１…導体部材、５２…絶縁部材、６…素子集合搭載基板、６０…枠部材、６０ａ，６０ｂ…開口部、７…素子集合搭載基板、７０…枠部材、７０ａ，７０ｂ…開口部、８…素子集合搭載基板、８０…枠部材、８００…内壁部、８０１…外壁部、８０２〜８０４…環状溝、９…素子集合搭載基板、９Ａ…基板用素材、９Ｂ…枠部材、９０…基部材、９０ａ，９０ｂ…ビアホール、９１…導体部材、９１０，９１１…導体パターン、９１０ａ，９１１ａ…表面パターン、９１０ｂ，９１１ｂ…裏面パターン、９１０ｃ，９１１ｃ…ビアパターン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素子搭載部に発光素子が搭載される発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の発光装置には、素子搭載部を有する素子搭載基板と、素子搭載基板の素子搭載部に搭載された発光素子としての発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）素子と、ＬＥＤ素子を封止する封止部材とを備えたものがある。
【０００３】
このような発光素子の製造は、素子集合搭載基板として例えば互いに絶縁された複数の素子搭載部及び複数対のワイヤ接続部を有するリードフレーム（特許文献１参照）を用いて行われる。
【０００４】
すなわち、上記したリードフレームを用いた発光装置の製造は、リードフレームにおける複数の素子搭載部に発光素子を搭載し、次いで複数対のワイヤ接続部に発光素子をワイヤで接続し、しかる後発光素子をワイヤと共に封止部材で封止してから、封止部材及びリードフレームを分割することにより行われる。この場合、発光素子及びワイヤを封止部材で封止するにあたり、素子搭載済み及びワイヤ接続済みのリードフレームを金型内に配置した後、この金型のキャビティ内に封止部材となる液状樹脂を注入して固化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７７３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示すリードフレームを用いた発光装置の製造方法によると、素子搭載部に対する高密度な発光素子の搭載を実現することができないばかりか、金型を用いる大掛かりな設備を必要とし、低コスト化の障害となっていた。
【０００７】
従って、本発明の目的は、素子搭載部に対する高密度な発光素子の搭載を実現することができるとともに、発光素子の封止に金型を用いる大掛かりな設備が不要になり、もって低コスト化の障害を回避することができる発光装置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】
【０００８】
本発明の一態様は、上記目的を達成するために、（１）〜（６）の発光装置の製造方法を提供する。
【０００９】
（１）平面状の基板を形成する基板形成工程と、前記基板に閉塞した枠を形成する枠形成工程と、前記枠の内側に複数個の発光素子を搭載する素子搭載工程と、前記枠の内側に封止部材となる液状材料を注入して前記複数個の発光素子を封止する封止工程と、前記複数個の発光素子を前記基板及び前記封止部材とともに分割し、側面から前記封止部材が露出した複数個の発光装置を得る分割工程とを有する発光装置の製造方法である。
【００１０】
（２）上記（１）に記載の発光装置の製造方法において、前記基板は樹脂複合リードフレームである。
【００１１】
（３）上記（２）に記載の発光装置の製造方法において、前記枠は、基板側の開口部から他方側の開口部に向かって漸次大きくなる。
【００１２】
（４）上記（２）に記載の発光装置の製造方法において、前記枠は、基板側の開口部から他方側の開口部に向かって漸次小さくなる。
【００１３】
（５）上記（２）乃至（４）のいずれかに記載の発光装置の製造方法において、前記枠は、内外２つの壁部を有する。
【００１４】
（６）上記（２）乃至（５）のいずれかに記載の発光装置の製造方法において、前記基板形成工程と前記枠形成工程とは同時に行われる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、素子搭載部に対する高密度な発光素子の搭載を実現することができるとともに、発光素子の封止に金型を用いる大掛かりな設備が不要になり、低コスト化の障害を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る素子集合搭載基板を用いて製造された発光装置を示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る素子集合搭載基板を用いて製造された発光装置のＬＥＤ素子を示す断面図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る素子集合搭載基板を説明するために示す平面図と断面図。（ａ）は平面図を、また（ｂ）は断面図をそれぞれ示す。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第１の実施の形態に係る素子集合搭載基板を用いた発光装置の製造方法を説明するために示す断面図。（ａ）はめっき処理工程を、（ｂ）はＬＥＤ素子の搭載工程を、（ｃ）はワイヤボンディング工程を、（ｄ）は封止工程を、また（ｅ）はダイシング工程をそれぞれ示す。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る素子集合搭載基板を説明するために示す断面図。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る素子集合搭載基板を説明するために示す断面図。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る素子集合搭載基板を説明するために示す断面図。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第４の実施の形態に係る素子集合搭載基板の変形例（１），（２）を説明するために示す断面図。（ａ）は変形例（１）を、また（ｂ）は変形例（２）をそれぞれ示す。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第５の実施の形態に係る素子集合搭載基板を説明するために示す平面図と断面図。（ａ）は平面図を、また（ｂ）は断面図をそれぞれ示す。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係る素子集合搭載基板を用いた発光装置の製造方法を説明するために示す断面図。（ａ）はＬＥＤ素子の搭載工程を、（ｂ）はワイヤボンディング工程を、（ｃ）は封止工程を、また（ｄ）はダイシング工程をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
[第１の実施の形態]
以下、本発明の第１の実施の形態に係る素子集合搭載基板、及びこれを用いた発光装置の製造方法につき、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
（発光装置の全体構成）
図１は発光装置を示す。図１に示すように、発光装置１は、素子搭載基板２と、素子搭載基板２に搭載されたＬＥＤ素子３と、ＬＥＤ素子３を封止する封止部材４とから大略構成されている。
【００１９】
（素子搭載基板２の構成）
素子搭載基板２は、発光装置１を製造する場合に用いられる平板状の素子集合搭載基板５（図３に示す）の一部であり、第１の絶縁部材２０及び第２の絶縁部材２１によって互いに絶縁された一対の導体部材としての導体パッド２２，２３を有し、全体が平面矩形状の直方体によって形成されている。素子搭載基板２の厚さは約１．０ｍｍ程度の寸法に設定されている。素子集合搭載基板５の詳細については後述する。
【００２０】
第１の絶縁部材２０は素子搭載基板２の一方側（素子搭載側）に、また第２の絶縁部材２１は素子搭載基板２の他方側（素子非搭載側）にそれぞれ配置されている。第１の絶縁部材２０及び第２の絶縁部材２１の材料としては、光を遮蔽する例えばポリアミド等の熱可塑性樹脂，エポキシやシリコーン等の熱硬化性樹脂あるいはアルミナ等のセラミックスが用いられる。本実施の形態ではシリコーン樹脂が用いられる。
【００２１】
一対の導体パッド２２，２３は、第１の絶縁部材２０及び第２の絶縁部材２１を介して互いに隣接し、素子搭載基板２の面方向に互いに並列して配置されている。一方の導体パッド２２は素子搭載・ワイヤ接続用のパッドによって、また他方の導体パッド２３はワイヤ接続用のパッドによってそれぞれ形成されている。
【００２２】
一方の導体パッド２２の表裏面には、例えば銀（Ａｇ）等のめっき処理を施すことによりめっき処理部２４，２５が設けられている。他方の導体パッド２３の表裏面には、一方の導体パッド２２と同様に、例えばＡｇ等のめっき処理を施すことによりめっき処理部２６，２７が設けられている。一方の導体パッド２２の表面にはめっき処理部２６を介してＬＥＤ素子３のｎ側電極３１（後述）が、また他方の導体パッド２３の表面にはめっき処理部２４を介してＬＥＤ素子３のｐ側パッド電極３０ａ（後述）がそれぞれ接続される。一方の導体パッド２２の裏面にはめっき処理部２７を介して、また他方の導体パッド２３の裏面にはめっき処理部２５を介してそれぞれＬＥＤ素子３に電源電圧が供給される。一対の導体パッド２２，２３の材料としては例えば銅合金や鉄合金からなる金属が用いられる。
【００２３】
（ＬＥＤ素子３の構成）
図２はＬＥＤ素子を示す。図２に示すように、ＬＥＤ素子３は、ｐ側電極３０及びｎ側電極３１を有し、ｐ側電極３０（ｐ側パッド電極３０ａ）をめっき処理部２４に、またｎ側電極３１をめっき処理部２６にそれぞれワイヤ３２（図１に示す）によって接続することにより素子搭載基板２（図１に示す）における素子搭載面の略中央部に搭載されている。ＬＥＤ素子３としては例えば平面略正方形状の青色ＬＥＤ素子が用いられる。
【００２４】
そして、ＬＥＤ素子３は、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）からなる基板３３の表面にIII族窒化物系半導体を例えば７００℃の温度でエピタキシャル成長させることにより、バッファ層３４，ｎ型半導体層３５，発光層としてのＭＱＷ（Multiple Quantum Well：重量子井戸）層３６，及びｐ型半導体層３７が順次形成され、発光面３８からピーク発光波長が例えば４６０ｎｍ〜４６３ｎｍである青色光を発するように構成されている。
【００２５】
ｐ側電極３０は、ｐ側パッド電極３０ａを有し、ｐ型半導体層３７の裏面に設けられている。ｎ側電極３１は、ｐ型半導体層３７からＭＱＷ層３６及びｎ型半導体層３５にわたってその一部にエッチング処理を施すことにより露出した部位（ｎ型半導体層３５）に設けられている。ｐ側電極３０の材料としては例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の酸化物からなる透明導電性材が、またｐ側パッド電極３０ａ及びｎ側電極３１の材料としては例えばＮｉ／Ａｕ，Ａｌ等の金属がそれぞれ用いられる。
【００２６】
（封止部材４の構成）
封止部材４は、平面（端面４ａ）を矩形とするとともに、側面４ｂを長方形とする直方体状の合成樹脂からなり、各側面４ｂが素子搭載基板２の側面と同一面上に配置され、かつ素子搭載基板２の素子搭載面に接着されている。そして、封止部材４は、素子搭載基板２上でＬＥＤ素子３を封止するように構成されている。封止部材４の材料としては、シリコーン系の光透過性樹脂が用いられ、この他例えばアクリル系の光透過性樹脂を用いてもよい。
【００２７】
（素子集合搭載基板５の構成）
次に、素子集合搭載基板５につき、図３（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、素子集合搭載基板５は、基板用素材５Ａ及び枠部材５Ｂからなり、全体が一方に開口する平面矩形状の箱部材によって形成されている。これにより、発光装置１（図１に示す）の製造時に封止部材４となる液状材料としての液状樹脂の素子集合搭載基板５に対する注入が可能となる。素子集合搭載基板５の形成は、基板用素材５Ａ（基部材５０）の素子搭載側端縁（四方端縁）に枠部材５Ｂを接着することにより行われる。
【００２８】
基板用素材５Ａは、基部材５０，導体部材５１及び絶縁部材５２を有し、全体が平面矩形状の板部材によって形成されている。基板用素材５Ａには、上記した特許文献１に示す「樹脂複合リードフレーム」が用いられる。なお、基板用素材５Ａの形成は、金属板（銅合金や鉄合金）にその表面側からエッチング処理を施して第１の凹部を形成し、この第１の凹部にスクリーン印刷によって第１の絶縁部材２０を充填した後、金属板にその裏面側からエッチング処理を施して第２の凹部を形成し、この第２の凹部にスクリーン印刷によって第２の絶縁部材２１を充填することにより行われる。
【００２９】
基部材５０は、上記した金属板の一部を構成し、基板用素材５Ａの四方端縁に配置されている。そして、基部材５０は、各縦横寸法が互いに異なる（本実施の形態では横寸法が縦寸法よりも大きい）平面矩形状の四角枠によって形成されている。
【００３０】
導体部材５１は、基部材５０と同様に金属板の一部を構成する複数対（例えば縦方向に１５対、横方向に１４対）の導体パッド２２，２３からなり、平面縦横に並列して配置されている。そして、導体部材５１は、絶縁部材５２と共に枠部材５Ｂの開口一部を閉塞するように構成されている。両導体パッド２２，２３は、第１の絶縁部材２０及び第２の絶縁部材２１によって互いに絶縁されている。一方の導体パッド２２は素子搭載・ワイヤ接続用のパッドによって、また他方の導体パッド２３はワイヤ接続用のパッドとしてそれぞれ形成されている。
【００３１】
絶縁部材５２は、第１の絶縁部材２０及び第２の絶縁部材２１からなり、素子集合搭載基板５の厚さ方向に互いに並列して配置されている。第１の絶縁部材２０は絶縁部材５２の上部に、また第２の絶縁部材２１は絶縁部材５２の下部にそれぞれ配置されている。そして、絶縁部材５２は、複数対の導体パッド２２，２３をそれぞれ仕切るように構成されている。
【００３２】
枠部材５Ｂは、基部材５０の素子搭載側端面に接着され、全体が厚さ方向に開口して素子搭載側の開口部を閉塞して基部材５０の平面形状と略同一の平面形状をもつ四角枠によって形成されている。枠部材５Ｂの開口面積は、その素子搭載側開口部から他方側開口部に向かって略均一な開口面積に設定されている。枠部材５Ｂの材料としては、絶縁部材５２の材料と同一の材料（シリコーン樹脂）が用いられる。これにより、素子集合搭載基板５が箱部材として機能し、その内部に封止部材４となる液状樹脂の注入が可能となる。
【００３３】
（発光装置１の製造方法）
次に、本実施の形態に示す発光装置１の製造方法につき、図４（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。図４（ａ）〜（ｅ）は発光装置の製造手順を示す。
【００３４】
本実施の形態に示す発光装置の製造方法は、「めっき処理」，「ＬＥＤ素子の搭載」，「ワイヤボンディング」，「ＬＥＤ素子の封止」及び「ダイシング」の各工程が順次実施されるため、これら各工程を順次説明する。
【００３５】
「めっき処理」
図４（ａ）に示すように、素子集合搭載基板５における導体パッド２２の表裏面にめっき処理を施すことによりめっき処理部２６，２７を設ける。同様に、素子集合搭載基板５における導体パッド２３の表裏面にめっき処理を施すことによりめっき処理部２４，２５を設ける。
【００３６】
「ＬＥＤ素子の搭載」
図４（ｂ）に示すように、例えばエポキシ樹脂等の絶縁性接着剤（図示せず）を用い、素子集合搭載基板５における枠部材５ｂの内側の導体パッド２２上にめっき処理部２６を介してＬＥＤ素子３を接着する。この際、ＬＥＤ素子３の接着は、その光取出側をｐ側パッド電極３０ａ及びｎ側電極３１（共に図１に示す）が指向するようにして行われる（所謂、フェイスアップ搭載）。これにより、素子集合搭載基板５には複数個（本実施の形態では縦方向に１４個×横方向に１５個＝合計２１０）のＬＥＤ素子３が搭載される。
【００３７】
「ワイヤボンディング」
図４（ｃ）に示すように、例えば銀粉含有の導電性接着剤を用い、ＬＥＤ素子３を導体パッド２３上のめっき処理部２４及び導体パッド２２上のめっき処理部２６にワイヤ３２によって接続する。この場合、ｐ側パッド電極３０ａがめっき処理部２４に、またｎ側電極３１がめっき処理部２６にそれぞれワイヤ３２を介して接続される。
【００３８】
「ＬＥＤ素子の封止」
図４（ｄ）に示すように、例えばディスペンサ（図示せず）を用いて封止部材４となるシリコーン系の液状樹脂を素子集合搭載基板５内に注入して固化させる。これにより、素子集合搭載基板５上における複数個のＬＥＤ素子３が封止部材４によって封止される。
【００３９】
「ダイシング」
図４（ｅ）に示すように、例えば回転型のダイシングブレード（図示せず）を用い、ＬＥＤ素子３及び導体パッド２２，２３を一単位として封止部材４及び素子集合搭載基板５を切断することにより分割する。これにより、素子搭載基板２上に搭載されたＬＥＤ素子３を有し、側面から封止部材４が露出した複数個（合計２１０個）の発光装置１（図４（ｅ）には１個のみ示す）が得られる。
【００４０】
[第１の実施の形態の効果]
以上説明した第１の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
【００４１】
複数対の導体パッド２２，２３のうち導体パッド２２が素子搭載・ワイヤ接続用のパッドであるため、素子集合搭載基板５に対する高密度なＬＥＤ素子３の搭載を実現することができる。また、封止部材４となる液状樹脂を注入可能な容器として素子集合搭載基板５を使用することができるため、発光装置１の製造に従来必要とした大掛かりな設備が不要になる。これにより、発光装置１の製造における低コスト化の障害を回避することができる。
【００４２】
[第２の実施の形態]
次に、本発明の第２実施の形態に係る素子集合搭載基板につき、図５を用いて説明する。図５は素子集合搭載基板を示す。図５において、図１〜図３と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４３】
図５に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る素子集合搭載基板６は、発光装置１（図１に示す）の製造におけるＬＥＤ素子３の封止時に内部に発生する気泡の残留を抑制する機能を枠部材６０に備えた点に特徴がある。
【００４４】
このため、枠部材６０は、その開口面積が両開口のうち基部材５０側の開口部６０ａから他方の開口部６０ｂに向かって漸次大きくなる開口面積に設定されている。これにより、発光装置１の製造（ＬＥＤ素子３の封止）時に素子集合搭載基板５内に発生する気泡が基部材５０側の開口部６０ａから他方の開口部６０ｂに向かって枠部材６０の内面を移動し易くなる。
【００４５】
従って、本実施の形態においては、ＬＥＤ素子３の封止時に素子集合搭載基板６の内部に発生する気泡が枠部材６０の内面を移動して素子集合搭載基板６の外部に放出される。
【００４６】
[第２の実施の形態の効果]
以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加えて次に示す効果が得られる。
【００４７】
発光装置１の製造に素子集合搭載基板６を用いた場合、ＬＥＤ素子３の封止時に素子集合搭載基板６内での気泡の残留を抑制することができる。
【００４８】
[第３の実施の形態]
次に、本発明の第３の実施の形態に係る素子集合搭載基板につき、図６を用いて説明する。図６は素子集合搭載基板を示す。図６において、図１〜図３と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４９】
図６に示すように、本発明の第３の実施の形態に係る素子集合搭載基板７は、発光装置１（図１に示す）の製造におけるＬＥＤ素子３の封止後に発生する封止部材４（図１に示す）の剥離発生を抑制する機能を枠部材７０に備えた点に特徴がある。
【００５０】
このため、枠部材７０は、その開口面積が両開口のうち基部材５０側の開口部７０ａから他方の開口部７０ｂに向かって漸次小さくなる開口面積に設定されている。これにより、発光装置１の製造（ＬＥＤ素子３の封止）時に封止部材４の各側面４ｂが枠部材７０の内面によって覆われる。
【００５１】
従って、本実施の形態においては、発光装置１の製造（ＬＥＤ素子３の封止）後に封止部材４に対して基板用素材５Ａから剥離する力が作用すると、基部材５０側の開口部７０ａから他方の開口部７０ｂへの封止部材４の移動が枠部材７０の内面で規制され、封止部材４の剥離動作が枠部材７０の内面で阻止される。
【００５２】
[第３の実施の形態の効果]
以上説明した第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加えて次に示す効果が得られる。
【００５３】
発光装置１の製造に素子集合搭載基板７を用いた場合、ＬＥＤ素子３の封止後における封止部材４の基板用素材５Ａからの剥離発生を抑制することができる。
【００５４】
[第４の実施の形態]
次に、本発明の第４実施の形態に係る素子集合搭載基板につき、図７を用いて説明する。図７は素子集合搭載基板を示す。図７において、図１〜図３と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５５】
図７に示すように、本発明の第４の実施の形態に係る素子集合搭載基板８は、発光装置１（図１に示す）の製造におけるＬＥＤ素子３の封止後に封止部材４の端面（図１に示す素子搭載基板２の素子搭載面側の端面と反対側の端面）を扁平な面で形成する機能を枠部材８０に備えた点に特徴がある。
【００５６】
このため、枠部材８０は、内外２つの壁部８００，８０１（内壁部８００，外壁部８０１）を有し、これら内外２つの壁部８００，８０１のうち内壁部８００の高さが外壁部８０１の高さよりも小さい寸法に設定されている。これにより、内壁部８００と外壁部８０１との間に断面略五角形状（台形状）の環状溝８０２が形成されるため、発光装置１の製造（ＬＥＤ素子３の封止）時に素子集合搭載基板８の内壁部８００内に注入した封止部材４の材料（液状樹脂）が満杯状態となり、この状態から液状樹脂を内壁部８００内に注入すると、この液状樹脂が内壁部８００外の環状溝８０２に溢れ出す。
【００５７】
従って、本実施の形態においては、発光装置１の製造（ＬＥＤ素子３の封止）時に封止部材４となる液状樹脂をその表面が内壁部８００内で水平になる状態で固化させることができる。
【００５８】
[第４の実施の形態の効果]
以上説明した第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加えて次に示す効果が得られる。
【００５９】
発光装置１の製造におけるＬＥＤ素子３の封止後に封止部材４の端面４ａ（図１に示す）を扁平な面で形成することができる。
【００６０】
なお、本実施の形態においては、内壁部８００と外壁部８０１との間に断面略台形状の環状溝８０２が形成される場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、図８（ａ）の変形例に示すように断面略三角形状の環状溝８０３を、また図８（ｂ）の変形例に示すように断面略Ｕ字状の環状溝８０４をそれぞれ内壁部８００と外壁部８０１との間に形成してもよい。
【００６１】
これにより、発光装置１の製造（ＬＥＤ素子３の封止）時には、図８（ａ）に示す環状溝８０３内に、また図８（ｂ）に示す環状溝８０４内にそれぞれ内壁部８００内の液状樹脂が溢れ出す。
【００６２】
[第５の実施の形態]
次に、本発明の第５実施の形態に係る素子集合搭載基板につき、図９を用いて説明する。図９は素子集合搭載基板を示す。図９において、図１〜図３と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６３】
図９に示すように、本発明の第５の実施の形態に係る素子集合搭載基板９は、基部材９０が絶縁部材によって形成されている点に特徴がある。
【００６４】
このため、素子集合搭載基板９は、絶縁部材をベースとする基板用素材９Ａ及び枠部材９Ｂからなり、全体が一方に開口する平面矩形状の箱部材によって形成されている。これにより、第１の実施の形態に示す素子集合搭載基板５と同様に、発光装置１（図１に示す）の製造時に封止部材４となる液状樹脂の素子集合搭載基板９に対する注入が可能となる。
【００６５】
基板用素材９Ａは、基部材９０及び導体部材９１を有し、全体が平面矩形状の板部材によって形成されている。
【００６６】
基部材９０は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）のセラミックシートを積層して形成されている。基部材９０の材料としては、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックスを用いてもよい。
【００６７】
導体部材９１は、基部材９０によって互いに絶縁された複数対（例えば縦方向に１４対、横方向に１５対）の導体パターン９１０，９１１からなり、基板用素材９Ａに配置されている。複数対の導体パターン９１０，９１１は、平面縦横に並列して配置されている。
【００６８】
一方の導体パターン９１０は、素子搭載・ワイヤ接続用のパッドとして機能し、ＬＥＤ素子３のｎ側電極３１（図１に示す）に接続する表面パターン９１０ａ、ＬＥＤ素子３（図１に示す）に対して電源電圧を供給するための裏面パターン９１０ｂ、及び基部材９０を貫通するビアホール９０ａ内に充填されて表面パターン９１０ａと裏面パターン９１０ｂとを接続するビアパターン９１０ｃによって形成されている。
【００６９】
他方の導体パターン９１１は、ワイヤ接続用のパッドとして機能し、ＬＥＤ素子３のｐ側パッド電極３０ａ（図１に示す）に接続する表面パターン９１１ａ、ＬＥＤ素子３（図１に示す）に対して電源電圧を供給するための裏面パターン９１１ｂ、及び基部材９０を貫通するビアホール９０ｂ内に充填されて表面パターン９１１ａと裏面パターン９１１ｂとを接続するビアパターン９１１ｃによって形成されている。
【００７０】
表面パターン９１０ａ及び裏面パターン９１０ｂはビアパターン９１０ｃに、また表面パターン９１１ａ及び裏面パターン９１１ｂはビアパターン９１１ｃにそれぞれ例えばタングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属によって一体に形成されている。
【００７１】
なお、表面パターン９１０ａ，９１１ａ及び裏面パターン９１０ｂ，９１１ｂの表面には、ニッケル（Ｎｉ），アルミニウム（Ａｌ），白金（Ｐｔ），チタン（Ｔｉ），金（Ａｕ），銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ）などの材料による単数又は複数の金属層が必要に応じて形成される。
【００７２】
枠部材９Ｂは、基部材９０の四方端縁に配置され、全体が基部材９０と同様に例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）のセラミックシートを積層して形成されている。枠部材９Ｂの形成は、基部材９０と同時に焼成することにより行われる。
【００７３】
（発光装置１の製造方法）
次に、本実施の形態に示す素子集合搭載基板９を用いる発光装置１の製造方法につき、図１０（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。図４（ａ）〜（ｄ）は発光装置の製造手順を示す。
【００７４】
本実施の形態に示す発光装置の製造方法は、「ＬＥＤ素子の搭載」，「ワイヤボンディング」，「ＬＥＤ素子の封止」及び「ダイシング」の各工程が順次実施されるため、これら各工程を順次説明する。
【００７５】
「ＬＥＤ素子の搭載」
図１０（ａ）に示すように、例えば銀粉含有の導電性接着剤（図示せず）を用い、素子集合搭載基板９の表面パターン９１０ａ上にＬＥＤ素子３を接着する。この際、ＬＥＤ素子３の接着は、その光取出側をｐ側パッド電極３０ａ及びｎ側電極３１（共に図１に示す）が指向するようにして行われる。これにより、素子集合搭載基板９には複数個（本実施の形態では縦方向に１４個×横方向に１５個＝合計２１０）のＬＥＤ素子３が搭載される。
【００７６】
「ワイヤボンディング」
図１０（ｂ）に示すように、例えば銀粉含有の導電性接着剤を用い、ＬＥＤ素子３を導体パターン９１０上の表面パターン９１０ａ及び導体パターン９１１上の表面パターン９１１ａにワイヤ３２によって接続する。この場合、ｐ側パッド電極３０ａが表面パターン９１１ａに、またｎ側電極３１が表面パターン９１０ａにそれぞれワイヤ３２を介して接続される。
【００７７】
「ＬＥＤ素子の封止」
図１０（ｃ）に示すように、例えばディスペンサ（図示せず）を用いて封止部材４となるシリコーン系の液状樹脂を素子集合搭載基板９内に注入して固化させる。これにより、素子集合搭載基板９上における複数個のＬＥＤ素子３が封止部材４によって封止される。
【００７８】
「ダイシング」
図１０（ｄ）に示すように、例えば回転型のダイシングブレード（図示せず）を用い、ＬＥＤ素子３及び導体パッド９１０，９１１を一単位として封止部材４及び素子集合搭載基板９を切断することにより分割する。これにより、素子搭載基板２上に搭載されたＬＥＤ素子３を有する複数個（合計２１０個）の発光装置１が得られる。
【００７９】
[第５の実施の形態の効果]
以上説明した第５の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加えて次に示す効果が得られる。
【００８０】
発光装置１の製造には、予め回路パターン（表面パターン９１０ａ・９１１ａ，裏面パターン９１０ｂ，９１１ｂ及びビアパターン９１０ｃ，９１１ｃ）が形成された素子集合搭載基板９を用いるため、製造工程数を削減することができ、製造コストの低廉化を図ることができる。
【００８１】
以上、本発明の発光装置の製造方法を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。
【００８２】
（１）上記実施の形態では、ＬＥＤ素子３が所謂フェイスアップ搭載され、かつワイヤ３２によって導体パッド２２，２３又は導体パターン９１０，９１１に接続されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、ＬＥＤ素子３を所謂フェイスダウン搭載し、かつ金属バンプ等によって導体パッド２２，２３又は導体パターン９１０，９１１に接続してもよい。
【００８３】
（２）上記実施の形態では、封止部材４及び素子集合搭載基板５，９等を分割して単一のＬＥＤ素子３を有する発光装置１を得る場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、複数個のＬＥＤ素子３を有する発光装置１が得られるように封止部材４及び素子集合搭載基板５，９を分割してもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１…発光装置、２…素子搭載基板、２０…第１の絶縁部材、２１…第２の絶縁部材、２２，２３…導体パッド、２４〜２７…めっき処理部、３…ＬＥＤ素子、３０…ｐ側電極、３０ａ…ｐ側パッド電極、３１…ｎ側電極、３２…ワイヤ、３３…基板、３４…バッファ層、３５…ｎ型半導体層、３６…ＭＱＷ層、３７…ｐ型半導体層、３８…発光面、４…封止部材、４ａ…端面、４ｂ…側面、５…素子集合搭載基板、５Ａ…基板用素材、５Ｂ…枠部材、５０…基部材、５１…導体部材、５２…絶縁部材、６…素子集合搭載基板、６０…枠部材、６０ａ，６０ｂ…開口部、７…素子集合搭載基板、７０…枠部材、７０ａ，７０ｂ…開口部、８…素子集合搭載基板、８０…枠部材、８００…内壁部、８０１…外壁部、８０２〜８０４…環状溝、９…素子集合搭載基板、９Ａ…基板用素材、９Ｂ…枠部材、９０…基部材、９０ａ，９０ｂ…ビアホール、９１…導体部材、９１０，９１１…導体パターン、９１０ａ，９１１ａ…表面パターン、９１０ｂ，９１１ｂ…裏面パターン、９１０ｃ，９１１ｃ…ビアパターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の基板を形成する基板形成工程と、
前記基板に閉塞した枠を形成する枠形成工程と、
前記枠の内側に複数個の発光素子を搭載する素子搭載工程と、
前記枠の内側に封止部材となる液状材料を注入して前記複数個の発光素子を封止する封止工程と、
前記複数個の発光素子を前記基板及び前記封止部材とともに分割し、側面から前記封止部材が露出した複数個の発光装置を得る分割工程と
を有する発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記基板は樹脂複合リードフレームである請求項１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記枠は、基板側の開口部から他方側の開口部に向かって漸次大きくなる請求項２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記枠は、基板側の開口部から他方側の開口部に向かって漸次小さくなる請求項２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記枠は、内外２つの壁部を有する請求項２乃至４のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記基板形成工程と前記枠形成工程とは同時に行われる請求項２乃至５のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１】
平面状の基板を形成する基板形成工程と、
前記基板に閉塞した枠を形成する枠形成工程と、
前記枠の内側に複数個の発光素子を搭載する素子搭載工程と、
前記枠の内側に封止部材となる液状材料を注入して前記複数個の発光素子を封止する封止工程と、
前記複数個の発光素子を前記基板及び前記封止部材とともに分割し、側面から前記封止部材が露出した複数個の発光装置を得る分割工程と
を有する発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記基板は樹脂複合リードフレームである請求項１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記枠は、基板側の開口部から他方側の開口部に向かって漸次大きくなる請求項２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記枠は、基板側の開口部から他方側の開口部に向かって漸次小さくなる請求項２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記枠は、内外２つの壁部を有する請求項２乃至４のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記基板形成工程と前記枠形成工程とは同時に行われる請求項２乃至５のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１２６６６（Ｐ２０１３−１２６６６Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４５６６５（Ｐ２０１１−１４５６６５）
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
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