特許 6891750 発光装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6891750

(24)【登録日】2021年5月31日

(45)【発行日】2021年6月18日

(54)【発明の名称】発光装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 43/18 20060101AFI20210607BHJP

   B29C 33/12 20060101ALI20210607BHJP

   B29C 39/26 20060101ALI20210607BHJP

   H01L 33/52 20100101ALI20210607BHJP

【ＦＩ】

   B29C43/18

   B29C33/12

   B29C39/26

   H01L33/52

【請求項の数】10

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-182293(P2017-182293)

(22)【出願日】2017年9月22日

(65)【公開番号】特開2019-55560(P2019-55560A)

(43)【公開日】2019年4月11日

【審査請求日】2020年2月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101683

【弁理士】

【氏名又は名称】奥田 誠司

(74)【代理人】

【識別番号】100155000

【弁理士】

【氏名又は名称】喜多 修市

(74)【代理人】

【識別番号】100180529

【弁理士】

【氏名又は名称】梶谷 美道

(74)【代理人】

【識別番号】100125922

【弁理士】

【氏名又は名称】三宅 章子

(74)【代理人】

【識別番号】100184985

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 悠

(72)【発明者】

【氏名】平尾 剛志

【審査官】 田代 吉成

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−４３３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１２９７８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２４６４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１４６９２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４３／１８

Ｂ２９Ｃ ３３／１２

Ｂ２９Ｃ ３９／２６

Ｈ０１Ｌ ３３／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の穴部が設けられた枠部を有する第１金型と、前記第１金型の前記複数の穴部の数よりも少ない数の１以上のガイドピンであって、各々が前記複数の穴部のうちの１つに対向するガイドピンを有する第２金型とを対向させて配置する工程（Ａ）と、
前記第１金型と前記第２金型との間に基板を配置する工程（Ｂ）と、
前記第１金型および前記第２金型によって規定されるキャビティを未硬化の第１樹脂組成物で充填して前記第１樹脂組成物を硬化させることにより、前記基板と前記第１樹脂組成物とが一体とされた複合基板を得る工程（Ｃ）と
を含み、
前記工程（Ｃ）は、前記複数の穴部のうち対応する穴部に各ガイドピンが挿入されるように前記第１金型と前記第２金型とを結合する工程を含み、
前記複数の穴部のうち、前記第１金型と前記第２金型とが対向された状態において前記１以上のガイドピンが対向しない位置にある１以上の穴部の開口は、第２樹脂組成物によって塞がれている、発光装置の製造方法。

【請求項2】

前記第１金型の前記複数の穴部は、前記第１金型の中心に関して互いに点対称の配置を有する穴部の対を含み、
前記１以上のガイドピンは、前記第２金型の中心を通る回転軸周りの１８０°回転に対して非対称の配置を有する、請求項１に記載の発光装置の製造方法。

【請求項3】

前記第２樹脂組成物は、デュロメータ硬さがＡ５０以上Ａ６０以下の樹脂材料を含有する組成物である、請求項１または２に記載の発光装置の製造方法。

【請求項4】

前記樹脂材料は、シリコーン樹脂または変性シリコーン樹脂である、請求項３に記載の発光装置の製造方法。

【請求項5】

前記ガイドピンが対向しない位置にある前記１以上の穴部は、その全体が前記第２樹脂組成物で充填されている、請求項１から４のいずれかに記載の発光装置の製造方法。

【請求項6】

前記工程（Ｃ）の前に、前記複数の穴部が覆われるように前記第１金型上に離形シートを配置する工程（Ｄ）をさらに含む、請求項１から５のいずれかに記載の発光装置の製造方法。

【請求項7】

前記離形シート上に前記第１樹脂組成物を付与する工程（Ｅ）をさらに含む、請求項６に記載の発光装置の製造方法。

【請求項8】

前記基板は、各々が発光素子を有する複数の単位構造を有し、
前記第１金型は、前記基板の前記単位構造に対応する複数の単位凹部を有し、
前記工程（Ｃ）は、各単位構造の発光素子を前記第１樹脂組成物で覆うことによって前記複合基板に複数の単位発光構造を形成する工程を含む、請求項１から７のいずれかに記載の発光装置の製造方法。

【請求項9】

前記工程（Ｃ）の後、隣接する前記単位発光構造の間の位置で前記複合基板を切断することにより、複数の発光装置を得る工程（Ｆ）をさらに含む、請求項８に記載の発光装置の製造方法。

【請求項10】

前記基板は、前記第２金型の前記１以上のガイドピンの位置に対応した１以上の貫通孔を有し、
前記工程（Ｂ）は、前記第２金型の前記ガイドピンを前記基板の前記貫通孔に挿入する工程を含む、請求項１から９のいずれかに記載の発光装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、発光装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

樹脂を原料とする部品等の量産に、金型を利用した成型が広く用いられている。よく知られているように、金型を利用した樹脂の成型においては、上金型および下金型を含む金型の内部に形成される空間に未硬化の樹脂組成物を配置し、その後、樹脂組成物を硬化させることによって所望の形状を得る。上金型および下金型の一方は、コアプレートとして機能し、他方は、キャビティプレートとして機能する。

【0003】

上金型と下金型とを精度よく結合させるために、一般に、上金型および下金型のうちの一方には、他方に対向する面に複数の位置決めピンが設けられ、上金型および下金型の他方には、位置決めピンを受け入れる凹部が設けられる。例えば、下記の特許文献１は、位置決めピンの基部に、樹脂、アルミニウム合金、銅合金等の柔らかい材料から形成された部材を配置することを提案しており、このような金型を採用することにより、正確な位置決めができると説明している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１−３２０６２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、例えば新しい製品を製造する必要等が生じ、金型を交換する際、金型を取り付ける向きを間違えるといった人為的ミスが発生し得る。上金型と下金型との間にこのような不整合があると、これらの金型を互いに締め付けた際に位置決めピンが損傷を受けるおそれがある。位置決めピンが損傷を受けてしまうと、一般に高価な金型の再製作が必要になり得る。また、新たな金型を準備するまでの間、製品の製造が滞ってしまう。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の発光装置の製造方法は、複数の穴部が設けられた枠部を有する第１金型と、前記第１金型の前記複数の穴部の数よりも少ない数の１以上のガイドピンであって、各々が前記複数の穴部のうちの１つに対向するガイドピンを有する第２金型とを対向させて配置する工程（Ａ）と、前記第１金型と前記第２金型との間に基板を配置する工程（Ｂ）と、前記第１金型および前記第２金型によって規定されるキャビティを未硬化の第１樹脂組成物で充填して前記第１樹脂組成物を硬化させることにより、前記基板と前記第１樹脂組成物とが一体とされた複合基板を得る工程（Ｃ）とを含み、前記工程（Ｃ）は、前記複数の穴部のうち対応する穴部に各ガイドピンが挿入されるように前記第１金型と前記第２金型とを結合する工程を含み、前記複数の穴部のうち、前記第１金型と前記第２金型とが対向された状態において前記１以上のガイドピンが対向しない位置にある１以上の穴部の開口は、第２樹脂組成物によって塞がれている。

【発明の効果】

【0007】

本開示のある実施形態によれば、金型に設けたガイドピンの損傷を回避しながら、不良品率の上昇を抑制することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の実施形態によって得られる例示的な発光装置１００を上面側から見た外観を示す模式的な平面図である。

【図2】図１の模式的なII−II断面図である。

【図3】本開示の実施形態に適用される例示的な金型を模式的に示す図である。

【図4】図４は、本開示の実施形態による発光装置の製造方法の概要を示すフローチャートである。

【図5】本開示の実施形態による発光装置の例示的な製造方法を説明するための模式的な断面図である。

【図6】一方の主面上に複数の発光素子１１０を有する基板１２０Ｓの典型例を示し、基板１２０Ｓを上面１２０ａ側から見たときの外観を示す模式的な平面図である。

【図7】図６に示す基板１２０Ｓを下面１２０ｂ側から見たときの外観を示す模式的な平面図である。

【図8】本開示の実施形態による発光装置の例示的な製造方法を説明するための模式的な断面図である。

【図9】本開示の実施形態による発光装置の例示的な製造方法を説明するための模式的な断面図である。

【図10】離形シート４００上への未硬化の第１樹脂組成物１７０ｒの配置の一例を示す模式的な平面図である。

【図11】本開示の実施形態による発光装置の例示的な製造方法を説明するための模式的な断面図である。

【図12】本開示の実施形態による発光装置の例示的な製造方法を説明するための模式的な断面図である。

【図13】複合基板１２０Ａを基板１２０Ｓの上面１２０ａ側から見た外観の一例を示す模式的な平面図である。

【図14】上金型６００Ｂと、位置決めピンが挿入されない穴部６１２が設けられた下金型６００Ａとを結合して成型を行った場合の樹脂材料の振る舞いを比較例として示す模式的な断面図である。

【図15】穴部２１２ｙの全体が第２樹脂組成物２１４で充填された改変例を示す模式的な拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［発光装置の製造方法の実施形態］
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態は、例示であり、本開示による発光装置の製造方法は、以下の実施形態に限られない。例えば、以下の実施形態で示される数値、形状、材料、ステップ、そのステップの順序などは、あくまでも一例であり、技術的に矛盾が生じない限りにおいて種々の改変が可能である。

【0010】

図面が示す構成要素の寸法、形状等は、わかり易さのために誇張されている場合があり、実際の発光装置および製造装置における寸法、形状、および、構成要素間の大小関係を反映していない場合がある。また、図面が過度に複雑になることを避けるために、一部の要素の図示を省略することがある。

【0011】

以下の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素は共通の参照符号で示し、説明を省略することがある。以下の説明では、特定の方向または位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」およびそれらの用語を含む別の用語）を用いる場合がある。しかしながら、それらの用語は、参照した図面における相対的な方向または位置をわかり易さのために用いているに過ぎない。参照した図面における「上」、「下」等の用語による相対的な方向または位置の関係が同一であれば、本開示以外の図面、実際の製品、製造装置等において、参照した図面と同一の配置でなくてもよい。

【0012】

［発光装置１００］
図１および図２は、本開示の実施形態によって得られる例示的な発光装置を示す。図１は、本開示の実施形態によって得られる発光装置の一例である発光装置１００を上面側から見た外観を模式的に示し、図２は、図１のII−II断面を模式的に示す。

【0013】

図１および図２に例示する構成において、発光装置１００は、発光素子１１０と、発光素子１１０を支持する絶縁基台１２０と、発光素子１１０を覆う波長変換部材１３０と、絶縁基台１２０上の絶縁部材１４０と、絶縁基台１２０の上面１２０ｅ側に位置する被覆部材１７０とを含む。

【0014】

発光素子１１０は、典型的には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）に代表される半導体発光素子であり、半導体発光構造と、正極および負極とを有する。発光素子１１０の半導体発光構造は、例えば、窒化物半導体（Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）を含む。

【0015】

この例では、発光素子１１０は、波長変換部材１３０によって被覆されている。波長変換部材１３０は、例えば、蛍光体の粒子、量子ドットの粒子等が混合された樹脂材料から形成され、発光素子１１０から出射する光の少なくとも一部を吸収して、発光素子１１０からの出射光の波長とは異なる波長の光を発する。

【0016】

絶縁基台１２０は、セラミックスまたは樹脂等の絶縁材料から形成された支持体である。この例では、絶縁基台１２０は、平面視において正方形状の外形を有し、発光素子１１０は、絶縁基台１２０の中央に配置されている。絶縁基台１２０の外形は、正方形状に限定されず、任意の形状であってよい。絶縁基台１２０を構成する材料の典型例は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ムライト等のセラミックスである。樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＢＴレジン、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を絶縁基台１２０の材料に用いることができる。絶縁基台１２０が樹脂を母材として形成される場合には、絶縁基台１２０は、母材としての上述の樹脂材料の他に、酸化チタン、酸化亜鉛等の着色材、繊維材料等をさらに含んでいてもよい。

【0017】

絶縁基台１２０の上面１２０ｅには、第１配線１５１および第２配線１５２が設けられる。第１配線１５１および第２配線１５２は、金、銀、銅、アルミニウム、タングステン、鉄、ニッケル等の金属、または、鉄−ニッケル合金、リン青銅等の合金から形成され、ここでは、図１に模式的に示すように、概ね半円形の外形を有している。第１配線１５１および第２配線１５２が絶縁基台１２０の上面１２０ｅのより多くの部分を覆っていると、第１配線１５１および第２配線１５２を介して発光素子１１０からの熱をより逃がしやすくなるので有益である。

【0018】

第１配線１５１上および第２配線１５２上には、接合部材１５３が配置される。接合部材１５３は、第１配線１５１および第２配線１５２を発光素子１１０の正極および負極に電気的に接続する。接合部材１５３としては、例えばハンダを用いることができる。接合部材１５３の材料の例は、Ａｕ含有合金、Ａｇ含有合金、Ｐｄ含有合金、Ｉｎ含有合金、Ｐｂ−Ｐｄ含有合金、Ａｕ−Ｇａ含有合金、Ａｕ−Ｓｎ含有合金、Ｓｎ含有合金、Ｓｎ−Ｃｕ含有合金、Ｓｎ−Ｃｕ−Ａｇ含有合金、Ａｕ−Ｇｅ含有合金、Ａｕ−Ｓｉ含有合金、Ａｌ含有合金、Ｃｕ−Ｉｎ含有合金、または、金属およびフラックスの混合物等である。接合部材１５３の材料としては、液状、ペースト状または固体状（シート状、ブロック状、粉末状、ワイヤ状）の部材を適宜用いることができる。接合部材１５３は、単一の部材で構成されていてもよいし、数種の部材の組み合わせであってもよい。

【0019】

図２に模式的に示すように、第１配線１５１および第２配線１５２は、絶縁基台１２０を貫通するビア１５４を介して、絶縁基台１２０の下面１２０ｆ側に設けられた第１電極１６１および第２電極１６２にそれぞれ電気的に接続されている。第１電極１６１および第２電極１６２の組は、発光素子１１０に所定の電流を供給するカソードおよびアノードの組として機能する。

【0020】

図１および図２に例示する構成において、発光装置１００の上面１００ａ側には、絶縁部材１４０が設けられている。この例では、絶縁部材１４０は、発光素子１１０の配置された領域を除いて、第１配線１５１および第２配線１５２の全体を覆っている。絶縁部材１４０の材料の例は、二酸化チタン、二酸化珪素、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライト、酸化ニオブ、酸化亜鉛、硫酸バリウム、希土類元素の各種酸化物等である。絶縁部材１４０の形成には、スパッタリング、蒸着、沈降、ポッティング、印刷、電着または静電塗装等を適用できる。

【0021】

絶縁部材１４０は、典型的には、光反射性の構造であり、発光素子１１０のピーク波長の光に対して例えば６０％以上の反射率を有する。絶縁基台１２０の上面１２０ａの上方にこのような絶縁部材１４０を設けることにより、発光素子１１０から絶縁部材１４０に入射した光を発光装置１００の上方に向けて反射させることができる。絶縁部材１４０の、発光素子１１０のピーク波長の光に対する反射率は、７０％以上、８０％または９０％以上であってもよい。

【0022】

図１に示すように、発光装置１００は、例えば上面１００ａ側に、発光装置１００の下面に位置する第１電極１６１および第２電極１６２のいずれがカソードであるかの判別を容易にするカソードマークＭｋが設けられ得る。カソードマークＭｋは、第１配線１５１および第２配線１５２と共通の材料から形成された、これらの配線と同層の構造であり得る。発光素子１１０のピーク波長の光に対する、絶縁基台１２０と絶縁部材１４０との間の反射率の差が、絶縁基台１２０とカソードマークＭｋとの間の反射率の差よりも大きいと、例えば画像認識によりカソードマークＭｋを認識しやすくなるので有益である。あるいは、カソードマークＭｋは、第１配線１５１または第２配線１５２の表面のうち、絶縁部材１４０に設けられた開口から露出された部分であってもよい。

【0023】

図２に示すように、発光装置１００は、上面１００ａ側に、発光素子１１０および波長変換部材１３０を覆う被覆部材１７０をさらに有する。被覆部材１７０は、シリコーン樹脂等を母材として含む第１樹脂組成物から形成される透光性の構造であり、その一部にドーム状のレンズ部分を含む。この例では、被覆部材１７０は、カソードマークＭｋを覆う部分も有している。なお、発光装置１００は、発光素子１１０と並列に接続されたツェナーダイオード等の保護素子をさらに有し得る。この場合、被覆部材１７０は、保護素子をさらに覆っていてもよい。

【0024】

本明細書において、「透光性」の用語は、入射した光に対して拡散性を示すことをも包含するように解釈され、「透明」であることに限定されない。例えば、被覆部材１７０中に光反射性のフィラーが分散されていてもよい。発光素子１１０の発光ピーク波長における、被覆部材１７０の透過率は、典型的には、６０％以上である。光を有効に利用する観点から、発光素子１１０の発光ピーク波長における被覆部材１７０の透過率が７０％以上であると有益であり、８０％以上であるとより有益である。

【0025】

［金型２００］
図３は、本開示の実施形態に適用される例示的な金型を模式的に示す。図３に示す金型２００は、第１金型２００Ａおよび第２金型２００Ｂを含む。図３では、第１金型２００Ａの断面および上面と、第２金型２００Ｂの断面および下面とをあわせて１つの図に模式的に示している。

【0026】

第１金型２００Ａは、例えば下金型であり、この例では、第１金型２００Ａは、枠部２１０と、枠部２１０の中央に配置されたキャビティインサート２２０とを含む。枠部２１０は、キャビティインサート２２０を着脱可能に構成されたモールドベースであり得、この例では、枠部２１０は、その中央に貫通孔を有する。キャビティインサート２２０は、枠部２１０の貫通孔内に挿入可能に構成されている。図３に例示する構成において、キャビティインサート２２０は、その上面２２０ａに複数の単位凹部２２２を有している。枠部２１０と、得ようとする製品の形状に応じたキャビティインサートとを組み合わせて成型を実行することにより、所望の形状を得ることができる。このように、第１金型２００Ａは、複数の部材の組み合わせから構成され得る。もちろん、第１金型２００Ａは、単一の部材であってもかまわない。

【0027】

枠部２１０は、キャビティインサート２２０を取り囲む形状を有し、第２金型２００Ｂに対向させられる上面２１０ａに複数の穴部２１２を有する。図３に示す例では、枠部２１０の上面２１０ａに６つの穴部２１２が配置されている。これら６つの穴部２１２は、第１金型２００Ａの中心に関して互いに点対称の配置を有する穴部の対を３対含む。

【0028】

図３に例示する構成において、穴部２１２は、３つの穴部２１２ｘと、３つの穴部２１２ｙとを含む。穴部２１２のうち、穴部２１２ｘの開口は、上面２１０ａにおいて開放されている。なお、図３に示す例では、穴部２１２ｘは、上面視において枠部２１０の左半分の領域内に位置している。これに対し、穴部２１２ｙは、上面視において枠部２１０の右半分の領域内に位置する。これら穴部２１２ｙの開口は、穴部２１２ｙ内に第２樹脂組成物２１４が配置されることにより、塞がれている。なお、穴部２１２ｘの断面形状と、穴部２１２ｙの断面形状とは、典型的には、共通である。

【0029】

図３のほぼ中央に示す断面を見ればわかるように、第２樹脂組成物２１４の表面は、枠部２１０の上面２１０ａに整合している。第２樹脂組成物２１４は、後述のガイドピン２０２と比較して柔らかい材料から形成される。第２樹脂組成物２１４は、耐熱性を有すると有益であり、例えば、シリコーン樹脂または変性シリコーン樹脂を含有する樹脂材料から形成される。

【0030】

第２金型２００Ｂは、第１金型２００Ａと対で使用される例えば上金型である。第２金型２００Ｂは、第１金型２００Ａに対向させられる下面２００ｂに、１以上のガイドピン２０２を有する。この例では、下面２００ｂのうちガイドピン２０２が位置する部分以外の領域は、概ね平坦面である。

【0031】

図３に模式的に示すように、ガイドピン２０２の位置は、第２金型２００Ｂの穴部２１２のうち、上面２１０ａにおいて開口が開放されている穴部２１２ｘの位置に対応している。換言すれば、第１金型２００Ａおよび第２金型２００Ｂを成型装置に取り付け、第１金型２００Ａの上面２１０ａと第２金型２００Ｂの下面２００ｂとを対向させたとき、第２金型２００Ｂの各ガイドピン２０２は、第１金型２００Ａの穴部２１２のうち、対応する穴部２１２ｘの直上に位置する。なお、ここでは、３つの穴部２１２ｘのいずれも、上面視において枠部２１０の左半分の領域内に位置しており、したがって、ガイドピン２０２は、第２金型２００Ｂの中心を通る回転軸周りの１８０°回転に対して非対称の配置を有している。

【0032】

この例では、第１金型２００Ａに設けられた穴部２１２ｘの数が３つであるので、第２金型２００Ｂの下面２００ｂに設けられるガイドピンの数は、３つである。しかしながら、穴部２１２の数および配置は、この例に限定されず、任意に設定し得る。ここでは、６つの穴部２１２のうちの３つを穴部２１２ｘとしているが、穴部２１２ｘの数は、１つもしくは２つ、または、４つ以上であってもよい。したがって、第２金型２００Ｂに設けられるガイドピン２０２の数も、穴部２１２ｘの数に対応して、１つ、２つまたは４つ以上であり得る。本開示の実施形態において、ガイドピン２０２の数は、第１金型２００Ａに設けられる穴部２１２の総数よりも少ないことに注意すべきである。

【0033】

金型２００を構成する材料の典型例は、硬化鋼、アルミニウム、ベリリウム銅合金等である。第１金型２００Ａの枠部２１０およびキャビティインサート２２０、ならびに、第２金型２００Ｂの間で材料が共通である必要はない。例えば、枠部２１０およびキャビティインサート２２０が、互いに異なる材料から形成された型であってもよい。

【0034】

［発光装置の例示的な製造方法］
以下、本開示の実施形態による発光装置の製造方法の例を説明する。図４は、本開示の実施形態による発光装置の製造方法の概要を示すフローチャートである。図４に例示された発光装置の製造方法は、概略的には、複数の穴部が設けられた枠部を有する第１金型と、各々が複数の穴部のうちの１つに対向する１以上のガイドピンを有する第２金型とを対向させて配置する工程（ステップＳ１）と、第１金型と第２金型との間に基板を配置する工程（ステップＳ２）と、第１金型および第２金型によって規定されるキャビティを未硬化の第１樹脂組成物で充填して第１樹脂組成物を硬化させることにより、複合基板を得る工程（ステップＳ３）とを含む。以下の説明から明らかとなるように、本開示の実施形態によれば、ガイドピン２０２の損傷の回避と、不良品率の上昇の抑制とを両立させ得る。

【0035】

まず、図５に模式的に示すように、第１金型２００Ａおよび第２金型２００Ｂを成型装置３００に取り付けることにより、第１金型２００Ａと、第２金型２００Ｂとを対向させて配置する（図４のステップＳ１）。この例では、第１金型２００Ａは、枠部２１０の上面２１０ａおよびキャビティインサート２２０の上面２２０ａを上に向けた状態で、キャビティアダプタプレート３１０を介して成型装置３００の可動部３００Ａに取り付けられる。第２金型２００Ｂは、その下面２００ｂが第１金型２００Ａに対向させられた状態で、コアアダプタプレート３２０を介して成型装置３００の固定部３００Ｂに取り付けられる。ここでは、第１金型２００Ａおよび第２金型２００Ｂが、それぞれ、キャビティプレートおよびコアプレートとして機能させられる。第１金型２００Ａおよび第２金型２００Ｂが成型装置３００に取り付けられた状態において、第２金型２００Ｂのガイドピン２０２の各々は、第１金型２００Ａの枠部２１０に設けられた穴部２１２ｘのうち、対応する１つに対向する。

【0036】

図５に例示する構成において、第１金型２００Ａのうち枠部２１０は、キャビティアダプタプレート３１０の内部に配置されたバネ３１１に支持されることにより、可動部３００Ａに対して図の上下方向に移動可能とされている。第１金型２００Ａの周囲には、スペーサブロック３３０が位置している。

【0037】

なお、この例では、枠部２１０の上面２１０ａと、キャビティインサート２２０の上面２２０ａとを覆う離形シート４００を第１金型２００Ａ上に配置している。離形シート４００としては、ある程度の伸縮性を有するシートが用いられる。離形シート４００として、例えば、半導体チップの樹脂封止、フレキシブル基板の製造等に適用される公知の耐熱離形シートを用いることができる。図５に示すように、離形シート４００は、例えば、スペーサブロック３３０によって成型装置３００の可動部３００Ａに固定され得る。離形シート４００の上面は、第１金型２００Ａに設けられた、図５において不図示の真空ラインを介した真空引きにより、図５に模式的に示すように、キャビティインサート２２０の上面２２０ａの単位凹部２２２に追従した形状とされる。すなわち、離形シート４００は、単位凹部２２２を覆うようにして第１金型２００Ａ上に配置される。

【0038】

成型装置３００の固定部３００Ｂに注目する。図５に例示する構成において、固定部３００Ｂには、真空引きのための真空ラインＳＬが設けられており、可動部３００Ａの、スペーサブロック３３０の直上の位置には、シーリング３４０が配置されている。シーリング３４０は、第１金型２００Ａおよび第２金型２００Ｂを互いに結合した際に可動部３００Ａと固定部３００Ｂとの間の空間を気密シールする。

【0039】

次に、主面上に発光素子１１０が複数配置された基板１２０Ｓを準備する。なお、基板１２０Ｓ、ならびに、上述の第１金型２００Ａおよび第２金型２００Ｂは、発光装置の製造現場で作製される必要はなく、例えば、購入によって準備されてもよい。

【0040】

図６は、基板１２０Ｓの典型例を示す。図６は、基板１２０Ｓを上面１２０ａ側から見たときの外観を模式的に示す。図６に例示する構成において、基板１２０Ｓは、各々が発光素子１１０を含む複数の単位構造１００Ｕの繰り返し構造を有する。

【0041】

単位構造１００Ｕの各々は、被覆部材１７０が形成されていない点を除き、図１および図２を参照して説明した、発光装置１００と同様の構造を有する。したがって、基板１２０Ｓを上面１２０ａ側から見たときの各単位構造１００Ｕの外観は、被覆部材１７０が形成されていない点を除き、図１に示す外観とほぼ同じである。すなわち、ここでは、各単位構造１００Ｕの発光素子１１０は、基板１２０Ｓの上面１２０ａ側に位置している。また、各発光素子１１０は、波長変換部材１３０によって覆われている。

【0042】

図７は、基板１２０Ｓを下面１２０ｂ側から見たときの外観を模式的に示している。図７を参照すればわかるように、基板１２０Ｓの下面１２０ｂの各単位構造１００Ｕに対応した領域には、第１電極１６１および第２電極１６２の対が位置している。各単位構造１００Ｕの第１電極１６１および第２電極１６２は、不図示のビア（図２のビア１５４を参照）を介して、その単位構造１００Ｕの発光素子１１０に電気的に接続されている。

【0043】

図６および図７に例示する構成において、基板１２０Ｓは、複数の単位構造１００Ｕが位置する領域の外側に、１以上の貫通孔１２を有する。貫通孔１２の各々は、上述のガイドピン２０２を受け入れ可能な形状および大きさを有する。この例では、第２金型２００Ｂが３つのガイドピン２０２を有することに対応して、基板１２０Ｓは、略矩形状の外形の一辺に沿って並ぶ３つの貫通孔１２を有している。図６中に破線の両矢印Ｐｃで示す、互いに隣接する２つの貫通孔１２の中心間距離は、第２金型２００Ｂの下面２００ｂにおいて互いに隣接する２つのガイドピン２０２の中心間距離、換言すれば、ガイドピン２０２の配置ピッチにほぼ等しい。

【0044】

次に、図８に示すように、第１金型２００Ａと第２金型２００Ｂとの間に基板１２０Ｓを配置する（図４のステップＳ２）。この例では、第２金型２００Ｂの下面２００ｂと、基板１２０Ｓの下面１２０ｂとを対向させて、不図示の真空ラインを介したバキュームチャックによって基板１２０Ｓを第２金型２００Ｂに固定している。このとき、第２金型２００Ｂのガイドピン２０２が、基板１２０Ｓに設けられた貫通孔１２に挿入されるようにして、基板１２０Ｓを第２金型２００Ｂに固定する。基板１２０Ｓの、第２金型２００Ｂの１以上のガイドピン２０２に対応した位置に貫通孔１２を設けることにより、ガイドピン２０２が貫通孔１２に挿入された状態で第１金型２００Ａと第２金型２００Ｂとの間に基板１２０Ｓを配置することができる。基板１２０Ｓに貫通孔１２を設けることにより、金型２００内での基板１２０Ｓの位置のずれをより効果的に防止することが可能になる。

【0045】

図８に示す状態において、基板１２０Ｓの上面１２０ａのうち、複数の単位構造１００Ｕが位置する領域は、キャビティインサート２２０の上面２２０ａに対向する。より詳細には、キャビティインサート２２０の上面２２０ａに設けられた単位凹部２２２の各々の直上に、対応する単位構造１００Ｕが位置する。換言すれば、第１金型２００Ａは、基板１２０Ｓの単位構造１００Ｕに対応する位置に単位凹部２２２を有する。このように、単位構造１００Ｕに対応する位置に単位凹部２２２を有する第１金型２００Ａを用いることにより、基板１２０Ｓの各単位構造１００Ｕの位置に、所望の形状を有する樹脂体を形成することが可能になる。

【0046】

次に、第１金型２００Ａおよび第２金型２００Ｂによって規定されるキャビティを未硬化の第１樹脂組成物で充填して第１樹脂組成物を硬化させる。以下に説明するように、第１樹脂組成物の硬化により、基板１２０Ｓと第１樹脂組成物とが一体とされた複合基板が得られる（図４のステップＳ３）。

【0047】

ここでは、まず、第１金型２００Ａ上に配置された離形シート４００上に未硬化の第１樹脂組成物１７０ｒを付与する。図９に例示するように、離形シート４００への第１樹脂組成物１７０ｒの付与は、例えばディスペンサ５００を用いて実行することができる。ここでは、図１０に模式的に示すように、キャビティインサート２２０の長手方向に沿って、キャビティインサート２２０の上面２２０ａの中央に帯状に第１樹脂組成物１７０ｒを付与している。

【0048】

第１樹脂組成物１７０ｒとしては、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、トリメチルペンテン樹脂もしくはポリノルボルネン樹脂、または、これらの２種以上を含む材料を用い得る。第１樹脂組成物１７０ｒは、母材としての上述の材料に加えて、例えば、母材とは異なる屈折率を有する材料を含んでいてもよい。母材よりも高い屈折率を有する無機材料もしくは有機材料の粒子を光反射性のフィラーとして母材中に分散させることにより、第１樹脂組成物１７０ｒから形成される樹脂体に光拡散機能を与えることができる。光反射性のフィラーの例は、二酸化チタン、二酸化ケイ素、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライト、酸化ニオブ、硫酸バリウムの粒子、または、酸化イットリウムおよび酸化ガドリニウム等の各種希土類酸化物の粒子等である。

【0049】

次に、図１１中に太い矢印ＰＳで模式的に示すように、可動部３００Ａを固定部３００Ｂに向かって上昇させ、第１金型２００Ａと第２金型２００Ｂとを結合する。第１金型２００Ａと第２金型２００Ｂとが結合させられることにより、第１金型２００Ａのキャビティインサート２２０の上面２２０ａと第２金型２００Ｂの下面２００ｂとの間にキャビティが形成される。ここでは、基板１２０Ｓの一部がこのキャビティ内に位置する。

【0050】

このとき、第１金型２００Ａに設けられた複数の穴部２１２のうち対応する穴部に各ガイドピン２０２が挿入されるようにして第１金型２００Ａと第２金型２００Ｂとを結合する。この例では、第２金型２００Ｂに設けられたガイドピン２０２の各々は、第１金型２００Ａに設けられた３つの穴部２１２ｘのうちの対応する１つに挿入される。

【0051】

また、ここでは、図１１中において矢印Ａｒで模式的に示すように、真空ラインＳＬを介して第１金型２００Ａと第２金型２００Ｂとの間の空間から空気を排出する。第１金型２００Ａと第２金型２００Ｂとの間の空間から空気を排出することにより、第１樹脂組成物１７０ｒから気泡を除き、成型後に得られる樹脂体中への気泡の混入を抑制することができる。

【0052】

図１２に示すように、可動部３００Ａを固定部３００Ｂに向かって所定の位置までさらに上昇させる。可動部３００Ａの上昇により、第１金型２００Ａのうち、バネ３１１に支持された枠部２１０が基板１２０Ｓによって押し下げられ、枠部２１０に対してキャビティインサート２２０が相対的に基板１２０Ｓに近づく。加圧により、第１金型２００Ａと第２金型２００Ｂとの間にある第１樹脂組成物１７０ｒが第１金型２００Ａの外縁に向かって流れ、基板１２０Ｓの上面１２０ａと離形シート４００との間の空間が第１樹脂組成物１７０ｒで満たされる。すなわち、キャビティを第１樹脂組成物１７０ｒで充填することができる。キャビティが第１樹脂組成物１７０ｒで充填された状態で、例えば第１金型２００Ａおよび／または第２金型２００Ｂに対する加熱により、第１樹脂組成物１７０ｒに熱を与えて第１樹脂組成物１７０ｒを硬化させる。

【0053】

図１２に示すように、第１金型２００Ａと第２金型２００Ｂとが結合させられた状態において、第２金型２００Ｂのガイドピン２０２の各々は、第１金型２００Ａの枠部２１０に設けられた穴部２１２ｘの内部に位置する。このとき、離形シート４００のうち穴部２１２ｘに重なる位置にある部分は、ガイドピン２０２によって押し下げられて穴部２１２ｘの内部に位置する。このように、本開示の実施形態では、典型的には、第１金型２００Ａと第２金型２００Ｂとが結合させられた際にガイドピン２０２が離形シート４００を貫通しないような、ガイドピン２０２の形状および離形シート４００の材料が適用される。

【0054】

第１樹脂組成物１７０ｒの硬化後、基板１２０Ｓおよび第１樹脂組成物１７０ｒを冷却することにより、複合基板１２０Ａが得られる。図１３は、金型２００から取り出した複合基板１２０Ａを基板１２０Ｓの上面１２０ａ側から見た外観の一例を示す。図１３に示すように、複合基板１２０Ａは、基板１２０Ｓと、第１樹脂組成物１７０ｒの硬化によって形成された構造である樹脂体１７０ｑとが一体とされた構成を有する。図８を参照して説明したように、キャビティインサート２２０の上面２２０ａにおける各単位凹部２２２の位置は、基板１２０Ｓの複数の単位構造１００Ｕに対応している。樹脂体１７０ｑの表面は、キャビティインサート２２０の上面２２０ａの形状に従った形状を有し、ここでは、樹脂体１７０ｑは、基板１２０Ｓの各単位構造１００Ｕの位置に、ドーム状のレンズ部分１７２を有する。各単位構造１００Ｕにある発光素子１１０を第１樹脂組成物１７０ｒで覆い、例えばレンズ部分１７２を形成することにより、複合基板１２０Ａに、複数の単位発光構造１００Ｔを形成することができる。

【0055】

その後、複数の単位発光構造１００Ｔを個片化する。例えば、ダイシング装置を用い、図１３中に破線ＤＣで示すように、互いに隣接する２つの発光素子１１０の間の位置で複合基板１２０Ａを切断する。複数の単位発光構造１００Ｔの個片化により、各々が、図１および図２を参照して説明した構造を有する複数の発光装置１００が得られる。

【0056】

［意図しない突起の形成の防止］
上述したように、本開示の実施形態では、第１金型２００Ａの枠部２１０に設けられた穴部２１２のうち、第１金型２００Ａと第２金型２００Ｂとが対向させられた状態においてガイドピン２０２に対向しない位置にある穴部２１２ｙの開口は、第２樹脂組成物２１４によって塞がれている。このように、穴部２１２ｙの開口を第２樹脂組成物２１４によって塞ぐことにより、ガイドピン２０２が挿入されない穴部２１２ｙの内部への第１樹脂組成物１７０ｒの流入を防止可能である。したがって、穴部２１２ｙの内部で第１樹脂組成物１７０ｒが硬化することによる不要な突起の発生を防止することができる。以下、この点をより詳細に説明する。

【0057】

図３を参照して説明したように、上述の例では、複数の穴部２１２が、第１金型２００Ａの中心に関して点対称の配置を有している。このような穴部２１２の配置を採用することにより、ガイドピン２０２の配置を、第２金型２００Ｂの中心を通る回転軸周りの１８０°回転に対して非対称としても、各ガイドピン２０２をいずれかの穴部２１２に挿入させることができる。すなわち、第１金型２００Ａおよび第２金型２００Ｂの一方を誤って１８０°反転させて成型装置に取り付けてしまった場合であっても、第１金型２００Ａと第２金型２００Ｂとを結合した際のガイドピン２０２の損傷を回避できるという利点が得られる。ただし、ガイドピンが設けられた側の金型（例えば上金型）に対向させられる金型（例えば下金型）に、単純にガイドピンの数よりも多くの穴部を設けてしまうと、以下に説明するように、成型によって得られる複合基板に不要な突起が発生してしまう。

【0058】

図１４は、上金型６００Ｂと、ガイドピンが挿入されない穴部６１２が設けられた下金型６００Ａとを結合して成型を行った場合の樹脂組成物の振る舞いを比較例として模式的に示す。図１４に示すように、ガイドピンが挿入されない穴部６１２が下金型６００Ａに設けられていると、上金型６００Ｂに対する下金型６００Ａの加圧によって、未硬化の樹脂組成物の一部が穴部６１２内に進入することがある。樹脂組成物の一部が穴部６１２内に進入した状態で樹脂組成物が硬化すると、上金型６００Ｂおよび下金型６００Ａが結合させられた状態において穴部６１２内に位置する樹脂組成物の塊６７０が、不要な突起として成型後の樹脂体に現れる。換言すれば、意図しない突起の発生により、不良品が発生する。本発明者の検討によると、このような突起は、穴部６１２が覆われるようにして上金型６００Ｂと下金型６００Ａとの間に離形シートを配置し、離形シート上に未硬化の樹脂組成物を付与した場合にも発生し得る。

【0059】

これに対し、本開示の実施形態では、ガイドピン２０２が挿入されない１以上の穴部２１２ｙの開口が第２樹脂組成物２１４によって塞がれている。したがって、未硬化の第１樹脂組成物１７０ｒの穴部２１２ｙ内への進入が抑制され、意図しない突起の形成による不良品の発生を回避し得る。なお、ガイドピン２０２が挿入される穴部２１２ｘについては、第１金型２００Ａと第２金型２００Ｂとが結合された状態において穴部２１２ｘがガイドピン２０２によって塞がれるので、穴部２１２ｘの内部への未硬化の第１樹脂組成物１７０ｒの流入は、ほとんど生じない。

【0060】

また、ここで説明した例では、穴部２１２ｘと、穴部２１２ｙとが、第１金型２００Ａの中心に関して互いに点対称の配置を有する３つの対を形成している（図３参照）。そのため、第１金型２００Ａおよび第２金型２００Ｂの一方を本来とは１８０°異なる向きで誤って成型装置３００に取り付けてしまった場合、第１金型２００Ａと第２金型２００Ｂとが結合させられると、ガイドピン２０２は、第２樹脂組成物２１４で開口が塞がれた穴部２１２ｙ内に挿入されることになる。

【0061】

しかしながら、上述したように、第２樹脂組成物２１４は、硬化鋼等の硬質の材料から形成されるガイドピン２０２と比較して柔らかい材料から形成される。そのため、ガイドピン２０２が穴部２１２ｙ内に挿入されても、第２樹脂組成物２１４が優先して破壊されることにより、ガイドピン２０２の損傷が防止される。したがって、第１金型２００Ａまたは第２金型２００Ｂの取り付けを誤った場合でも、第１金型２００Ａまたは第２金型２００Ｂの再製作が必要になる事態を回避し得る。なお、上述の例では、第２樹脂組成物２１４は、穴部２１２ｙの開口付近を覆い、穴部２１２ｙの底と第２樹脂組成物２１４との間に空間が存在しているが、この例に限定されず、図１５に例示されるように、穴部２１２ｙの全体が第２樹脂組成物２１４で充填されていてもかまわない。

【0062】

第２樹脂組成物２１４は、典型的には、デュロメータ硬さがＡ５０以上Ａ６０以下の樹脂材料を含有する組成物である。デュロメータ硬さは、ＪＩＳ Ｋ ６２５３：２０１２に準拠した測定方法によって測定することができる。規定の寸法の試験片が得られない場合には、金型の穴部の開口を塞ぐ部材の組成を同定し、試験片を作製すればよい。

【0063】

このように、本開示の実施形態によれば、金型２００に設けたガイドピン２０２の損傷の回避と、不良品率の上昇の抑制とを両立させ得る。結果として、発光装置の製造における歩留まりを向上させ得る。ガイドピン２０２は、上金型および下金型のいずれに設けられてもよい。上金型および下金型の両方にガイドピン２０２および／または穴部２１２を設けてもよい。

【0064】

また、図６〜図８を参照して説明したように、基板１２０Ｓに貫通孔１２を設け、ガイドピン２０２を基板１２０Ｓの位置決めに利用してもよい。貫通孔１２にガイドピン２０２が挿入されるようにして第１金型２００Ａと第２金型２００Ｂとを結合することにより、金型２００内での基板１２０Ｓの位置ずれを防止して、基板１２０Ｓの所望の位置に、第１樹脂組成物１７０ｒから形成された構造をより確実に配置し得る。

【0065】

特に、それぞれが発光素子１１０を含む複数の単位構造１００Ｕを有する基板１２０Ｓを用い、単位構造１００Ｕに対応する位置に例えば凹部を有する金型を適用することにより、複数の単位発光構造１００Ｔを有する複合基板１２０Ａを得ることができる。隣接する単位発光構造１００Ｔの位置で複合基板１２０Ａを切断することにより、複数の発光装置１００を効率的に提供できる。

【0066】

図５を参照して説明したように、第１金型２００Ａと第２金型２００Ｂとの間に離形シート４００を配置して樹脂体１７０ｑの成型を実行してもよい。例えば、第１金型２００Ａを覆うように配置された離形シート４００上に未硬化の第１樹脂組成物１７０ｒを付与して成型を実行することにより、第１金型２００Ａへの第１樹脂組成物１７０ｒの貼り付きを抑制して、ショットごとの第１金型２００Ａの洗浄を不要とし得る。なお、未硬化の第１樹脂組成物１７０ｒの付与の方法は、図９に例示されるような、ディスペンサ５００を用いた直接の付与に限定されない。本開示の実施形態は、インジェクション成型、トランスファー成型等にも適用可能である。

【産業上の利用可能性】

【0067】

本開示の実施形態は、金型を利用した樹脂の成型に広く適用できる。本開示の実施形態は、発光素子を覆う被覆部材を有する発光装置等の製造に有用である。例えば、各種照明、ディスプレイ、バックライト、信号機、標識、街路灯、投光器等のための光源の製造に本開示の実施形態を適用することができる。

【符号の説明】

【0068】

１２ 基板１２０Ｓの貫通孔
１００ 発光装置
１００Ｔ 単位発光構造
１００Ｕ 単位構造
１１０ 発光素子
１２０ 絶縁基台
１２０Ａ 複合基板
１２０Ｓ 基板
１２０ａ １２０Ｓの上面
１２０ｂ １２０Ｓの下面
１２２ 絶縁基台１２０の凹部
１３０ 波長変換部材
１４０ 絶縁部材
１５１ 第１配線
１５２ 第２配線
１５３ 接合部材
１５４ ビア
１６１ 第１電極
１６２ 第２電極
１７０ 被覆部材
１７０ｑ 樹脂体
１７０ｒ 第１樹脂組成物
１７２ 樹脂体１７０ｑのレンズ部分
２００ 金型
２００Ａ 第１金型
２００Ｂ 第２金型
２００ｂ 第２金型２００Ｂの下面
２０２ ガイドピン
２１０ 第１金型２００Ａの枠部
２１０ａ 枠部２１０の上面
２１２、２１２ｘ、２１２ｙ 第１金型２００Ａの穴部
２１４ 第２樹脂組成物
２２０ 第１金型２００Ａのキャビティインサート
２２０ａ キャビティインサート２２０の上面
２２２ キャビティインサート２２０の単位凹部
３００ 成型装置
４００ 離形シート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】