特開 2024-110820 ＬＥＤチップの樹脂封止方法、および、ＬＥＤ光源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024110820

(43)【公開日】2024-08-16

(54)【発明の名称】ＬＥＤチップの樹脂封止方法、および、ＬＥＤ光源装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/52 20100101AFI20240808BHJP

【ＦＩ】

H01L33/52

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023015648

(22)【出願日】2023-02-03

(71)【出願人】

【識別番号】510138741

【氏名又は名称】フェニックス電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147706

【弁理士】

【氏名又は名称】多田 裕司

(72)【発明者】

【氏名】木下 雅章

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 嶺

【テーマコード（参考）】

5F142

【Ｆターム（参考）】

5F142AA52

5F142BA32

5F142CB22

5F142CB23

5F142CD13

5F142CG03

5F142CG04

5F142CG05

5F142CG06

5F142CG45

5F142FA18

(57)【要約】

【課題】基板をカットすることなく、複数の基板を互いに隣接して並べたときに基板同士の境目を間にして両側に配置された隣り合うＬＥＤチップ同士の距離が不所望に長くならないＬＥＤ光源装置を製造する方法を提供する。
【解決手段】基板１２の互いに対向する一対の端辺ＡおよびＢにおける、ＬＥＤチップ１４が実装された基板１２のＬＥＤチップ実装領域１８を臨む位置にそれぞれ封止部材２０を配置するとともに、一対の封止部材２０と協働してＬＥＤチップ実装領域１８を囲むように、基板１２上に第２封止部材２２を配置し、ＬＥＤチップ実装領域１８に封止樹脂１６を充填し、封止部材２０を取り外す。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板上のＬＥＤチップ実装領域に実装されたＬＥＤチップと、
前記ＬＥＤチップを覆うように前記ＬＥＤチップ実装領域に充填された封止樹脂とを備えるＬＥＤ光源装置を製造する方法であって、
前記基板の互いに対向する一対の端辺における、前記ＬＥＤチップが実装された前記基板の前記ＬＥＤチップ実装領域を臨む位置にそれぞれ封止部材を配置するとともに、
一対の前記封止部材と協働して前記ＬＥＤチップ実装領域を囲むように、前記基板上に第２封止部材を配置し、
前記ＬＥＤチップ実装領域に前記封止樹脂を充填し、
前記封止部材を取り外す
ＬＥＤ光源装置の製造方法。

【請求項2】

前記第２封止部材を取り外すステップを有している
請求項１に記載の製造方法。

【請求項3】

前記封止部材は、前記基板の側面に当接する当接部と、前記基板上に突出する突出部とを有している
請求項１に記載の製造方法。

【請求項4】

基板と、
前記基板上のＬＥＤチップ実装領域に実装されたＬＥＤチップと、
前記ＬＥＤチップを覆うように前記ＬＥＤチップ実装領域に充填された封止樹脂とを備えており、
前記ＬＥＤチップ実装領域の周縁は、前記基板の端辺よりも内側に設定されていることを特徴とする
ＬＥＤ光源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板の上に実装されたＬＥＤチップの樹脂封止方法、および、ＬＥＤ光源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従前より、基板の上に実装されたＬＥＤチップや当該ＬＥＤチップに給電するためのワイヤ等（以下、「ＬＥＤチップ等」という。）に直接手が触れられないようにするため、ＬＥＤチップ等を樹脂で封止することが実施されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、基板上の複数のＬＥＤチップ等を囲むようにして白色シリコーン製のダムを配置し、当該ダムで囲まれた領域に熔解させた樹脂を流し込むことでＬＥＤチップ等を封止する技術が開示されている。

【0004】

さらに、特許文献１では、ＬＥＤチップ等を樹脂で封止した後、基板の長手方向両端部を、ダム（および、封止樹脂の一部）を含めてカットすることにより、複数の基板を互いに隣接して並べたときに基板同士の境目を間にして両側に配置された隣り合うＬＥＤチップ同士の距離が不所望に長くならないようにできる技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第７００９２０７号明細書

【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、ダムや封止樹脂を含めて基板をカットするには高い切断精度が求められるだけでなく、切断の際に生じる振動や応力によってＬＥＤチップ等を損傷させてしまうおそれがあった。

【0007】

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板をカットすることなく、複数の基板を互いに隣接して並べたときに基板同士の境目を間にして両側に配置された隣り合うＬＥＤチップ同士の距離が不所望に長くならないＬＥＤ光源装置を製造する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】

本発明の一局面によれば、
基板と、
前記基板上のＬＥＤチップ実装領域に実装されたＬＥＤチップと、
前記ＬＥＤチップを覆うように前記ＬＥＤチップ実装領域に充填された封止樹脂とを備えるＬＥＤ光源装置を製造する方法であって、
前記基板の互いに対向する一対の端辺における、前記ＬＥＤチップが実装された前記基板の前記ＬＥＤチップ実装領域を臨む位置にそれぞれ封止部材を配置するとともに、
一対の前記封止部材と協働して前記ＬＥＤチップ実装領域を囲むように、前記基板上に第２封止部材を配置し、
前記ＬＥＤチップ実装領域に前記封止樹脂を充填し、
前記封止部材を取り外す
ＬＥＤ光源装置の製造方法が提供される。

【0009】

好適には、
前記第２封止部材を取り外すステップを有している。

【0010】

好適には、
前記封止部材は、前記基板の側面に当接する当接部と、前記基板上に突出する突出部とを有している。

【0011】

本発明の他の局面によれば、
基板と、
前記基板上のＬＥＤチップ実装領域に実装されたＬＥＤチップと、
前記ＬＥＤチップを覆うように前記ＬＥＤチップ実装領域に充填された封止樹脂とを備えており、
前記ＬＥＤチップ実装領域の周縁は、前記基板の端辺よりも内側に設定されていることを特徴とする
ＬＥＤ光源装置が提供される。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係るＬＥＤ光源装置の製造方法によれば、基板の互いに対向する一対の端辺における、ＬＥＤチップ実装領域を臨む位置にそれぞれ封止部材を配置し、当該ＬＥＤチップ実装領域に封止樹脂を充填した後で当該封止部材を取り外すようにしているので、基板をカットすることなく、複数の基板を互いに隣接して並べたときに基板同士の境目を間にして両側に配置された隣り合うＬＥＤチップ同士の距離が不所望に長くならないＬＥＤ光源装置を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施形態に係るＬＥＤ光源装置１０を示す正面図である。

【図2】実施形態に係るＬＥＤ光源装置１０を示す天面図である。

【図3】基板１２上のＬＥＤチップ実装領域１８にＬＥＤチップ１４を実装した状態を示す正面図である。

【図4】基板１２上のＬＥＤチップ実装領域１８にＬＥＤチップ１４を実装した状態を示す天面図である。

【図5】封止部材２０を配置した状態を示す正面図である。

【図6】封止部材２０を配置した状態を示す天面図である。

【図7】第２封止部材２２を配置した状態を示す正面図である。

【図8】第２封止部材２２を配置した状態を示す天面図である。

【図9】ＬＥＤチップ実装領域１８に封止樹脂１６を封入した状態を示す正面図である。

【図10】ＬＥＤチップ実装領域１８に封止樹脂１６を封入した状態を示す天面図である。

【図11】変形例２に係る封止部材２０および第２封止部材２２を配置した状態を示す正面図である。

【図12】変形例２に係る封止部材２０および第２封止部材２２を配置した状態を示す天面図である。

【図13】変形例３に係る封止部材２０および第２封止部材２２を配置した状態を示す天面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下では、先ず本実施形態に係るＬＥＤ光源装置の製造方法で製造されるＬＥＤ光源装置１０について説明し、然る後、このＬＥＤ光源装置の製造方法について説明する。

【0015】

（ＬＥＤ光源装置１０の構成）
本実施形態に係るＬＥＤ光源装置１０は、図１および図２に示すように、大略、基板１２と、複数のＬＥＤチップ１４と、封止樹脂１６とを備えている。

【0016】

基板１２は、アルミニウム等の熱伝導率が高い金属で形成された矩形状の板状材である。また、基板１２の表面には、ＬＥＤチップ１４が実装されるＬＥＤチップ実装領域１８が規定されている。なお、このＬＥＤチップ実装領域１８は、基板１２の表面を色分けする等といった明示的なものであってもよいし、特に明示等することなくＬＥＤチップ１４を実装する予定の領域を便宜的に「ＬＥＤチップ実装領域１８」としてもよい。

【0017】

ＬＥＤチップ１４は、上述した基板１２のＬＥＤチップ実装領域１８に実装された発光体であり、基板１２の表面に形成されたワイヤ等（図示せず）を介して供給された電力を受けて発光する。

【0018】

複数のＬＥＤチップ１４は、図中横方向（長手方向）に一定の間隔Ｘで並べて実装されており、横方向両端にあるＬＥＤチップ１４のそれぞれから基板１２の端辺Ａあるいは端辺Ｂまでの距離は、それぞれ間隔Ｘの半分に設定されている。これにより、複数のＬＥＤ光源装置１０を用意して、それぞれを長手方向に沿って隣接して配置すると、あるＬＥＤ光源装置１０における端（例えば右端）に配置されたＬＥＤチップ１４と、これに隣接するＬＥＤ光源装置１０における反対側端（例えば左端）に配置されたＬＥＤチップ１４との間の距離が、ＬＥＤチップ１４が実装されている間隔Ｘと同じになるので、ＬＥＤ光源装置１０同士（基板１２同士）のつなぎ目でＬＥＤチップ１４の配置間隔を気にすることなく、複数のＬＥＤ光源装置１０を配置することができる。

【0019】

本実施形態では、上述のように、複数のＬＥＤチップ１４が図中横方向に並べて実装されているが、ＬＥＤチップ１４の数や配置態様はこれに限定されるものではなく、１つのＬＥＤチップ１４であってもよいし、複数のＬＥＤチップ１４を碁盤目状あるいは千鳥状に配置してもよい。また、複数のＬＥＤチップ１４の全部または一部を不等間隔にならべてもよい。

【0020】

封止樹脂１６は、上述したＬＥＤチップ１４を覆うようにして、ＬＥＤチップ実装領域１８に充填されている。封止樹脂１６の種類は特に限定されるものではないが、各ＬＥＤチップ１４から放射される光を透過させる、シリコーン樹脂、エポキシ系樹脂、あるいはフッ素系樹脂、ガラス等が考えられる。

【0021】

（ＬＥＤ光源装置１０の製造方法）
次に、上述したＬＥＤ光源装置１０の製造方法について説明する。先ず、図３および図４に示すように、基板１２上のＬＥＤチップ実装領域１８にＬＥＤチップ１４を実装しておく。

【0022】

次に、図５および図６に示すように、基板１２の互いに対向する一対の端辺ＡおよびＢにおける、ＬＥＤチップ１４が実装された基板１２のＬＥＤチップ実装領域１８を臨む位置にそれぞれ封止部材２０を配置する。

【0023】

ここで、封止部材２０は、断面が矩形状（四角形状）の棒状部材であり、例えば、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）で形成されるが、この材質に限定されるものではない。

【0024】

次に、図７および図８に示すように、一対の封止部材２０と協働してＬＥＤチップ実装領域１８を囲むように、基板１２上に第２封止部材２２を配置する。このとき、第２封止部材２２の両端は、後述するように樹脂材を充填する際に当該樹脂材がＬＥＤチップ実装領域１８からはみ出ないように、封止部材２０に当接する位置、つまり、基板１２の端辺ＡおよびＢまで形成される。なお、第２封止部材２２を先に配置し、然る後、封止部材２０を配置する順番であってもよい。

【0025】

ここで、第２封止部材２２は、断面が半円形状で直線状に形成されており、例えば、シリコーン系樹脂で形成される。また、第２封止部材２２の断面形状は矩形状（四角形状）であってもよい。

【0026】

然る後、図９および図１０に示すように、ＬＥＤチップ実装領域１８に封止樹脂１６を充填する。

【0027】

最後に、封止部材２０および第２封止部材２２を取り外して、ＬＥＤ光源装置１０の製造が完了する。

【0028】

（ＬＥＤ光源装置１０の製造方法の特徴）
本実施形態に係るＬＥＤ光源装置１０の製造方法によれば、基板１２の互いに対向する一対の端辺ＡおよびＢにおける、ＬＥＤチップ実装領域１８を臨む位置にそれぞれ封止部材２０を配置し、当該ＬＥＤチップ実装領域１８に封止樹脂１６を充填した後で当該封止部材２０を取り外すようにしているので、基板１２をカットすることなく、複数の基板１２を互いに隣接して並べたときに基板１２同士の境目を間にして両側に配置された隣り合うＬＥＤチップ１４同士の距離が不所望に長くならないＬＥＤ光源装置１０を製造することができる。

【0029】

（変形例１）
上述した実施形態に係る製造方法では、基板１２の互いに対向する一対の端辺ＡおよびＢにおける、ＬＥＤチップ１４が実装された基板１２のＬＥＤチップ実装領域１８を臨む位置にそれぞれ配置された封止部材２０を取り外して完成とし、これら封止部材２０と協働してＬＥＤチップ実装領域１８を囲むように基板１２上に配置された第２封止部材２２は、ＬＥＤ光源装置１０に残ったままになっていた。

【0030】

しかしながら、これら第２封止部材２２も取り外した状態のＬＥＤ光源装置１０としてもよい。

【0031】

（変形例２）
また、上述した実施形態では、封止部材２０として断面が矩形状（四角形状）の棒状部材を使用していたが、これに変えて、図１１および図１２に示すように、基板１２の側面（端辺ＡあるいはＢを含む面）に当接する当接部２４と、基板１２上に突出する突出部２６とを有する封止部材２０を使用してもよい。

【0032】

この場合、基板１２の端辺ＡおよびＢから少し内側に入った部分までは封止部材２０の突出部２６でカバーされるので、第２封止部材２２の両端は、これら突出部２６に当接する長さでよいこととなり、上述した実施形態の場合に比べて変形例２における第２封止部材２２の長さは短くなる。

【0033】

これにより、封止樹脂１６にカバーされている領域（つまり、ＬＥＤチップ実装領域１８）も封止部材２０の突出部２６の分だけ狭くなり、基板１２の端辺ＡおよびＢから少し内側に入った部分までは封止樹脂１６が存在しないことになる。このため、複数のＬＥＤ光源装置１０を並べて使用する際に、封止樹脂１６の公差や膨張等によって隣り合う基板１２上の封止樹脂１６同士が互いに押し合うことで生じる応力が軽減され、ＬＥＤチップ１４やボンディングワイヤ（図示せず）にダメージが生じるのを回避できる。

【0034】

（変形例３）
さらに、上述した実施形態では、ＬＥＤ光源装置１０の天面視において封止部材２０が矩形状（四角形状）になっていたが、これに変えて、図１３に示すように、ＬＥＤチップ１４に向かって一部が凸、あるいは一部が凹となる形状であってもよい。もちろん、これに合わせてＬＥＤチップ実装領域１８も一部が凹、あるいは一部が凸となる。

【0035】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0036】

１０…ＬＥＤ光源装置、１２…基板、１４…ＬＥＤチップ、１６…封止樹脂、１８…ＬＥＤチップ実装領域
２０…封止部材、２２…第２封止部材、２４…（封止部材２０の）当接部、２６…（封止部材２０の）突出部
Ａ…（基板１２の）端辺、Ｂ…（基板１２の）端辺

【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】