[发明专利]带透镜的光半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具备树脂透镜的光半导体装置。详细地，涉及使具备树脂透镜的光半导体装置的配光精度提高的技术。

背景技术

近年来，使用了发光二极管（LED）的LED装置的用途扩大。具体地，例如在一般室内照明器具、车内灯之类的聚光灯、薄型电视机和信息终端设备的背光源、汽车的尾灯、路灯、交通信号器等中被采用。

一般的LED装置具备用于保护安装在基座（sub-mount）基板上的LED元件（也称为LED芯片）的透明树脂密封体。如图19所示，已知用于密封安装在基座基板2上的LED元件1的、被成形为半球状的透明树脂密封体3（例如下述专利文献1）。通过这样将透明树脂密封体成形为半球状的透镜形状，在LED装置中，LED元件的发光的外部取出效率得到提高、或者配光图案得到控制。例如在图19的LED装置110中，设置在LED元件1的底面上的电极1a被管芯焊接到形成在基座基板2上的电路电极2a上，设置在上表面的电极1b通过金线w而被引线接合到电路电极2b上。这样将LED元件1安装在基座基板2上。而且，所安装的LED元件1被成形为半球状的透明树脂密封体3密封。LED装置110通过设置在基座基板2上的、与外部进行电连接的电极端子1c、1d而被安装在印刷配线基板上。

参照图20～图21对这种LED装置的一般的制造方法进行说明。

图20是说明以覆盖安装在集合基底基板12上的多个LED元件1中的每一个的方式将半球状的透明树脂密封体3包封（over-molding）成形的工序的示意性剖视图。首先，如图20的（a）所示，将安装有LED元件1的集合基底基板12固定在包封成形用的模具21的上模21a中。此外，向设置在模具21的下模21b中的多个透镜形状的空腔中，使用分配器D来注液未固化的液状树脂105’。在量产工序中，有时也在一片集合基底基板12上安装例如100个以上的LED元件1。

此后，如图20的（b）所示，将模具21合模，通过加热而使液状树脂105’固化。此后，如图20的（c）所示，将模具21开模。此后，如图20的（d）所示，通过从上模21a将集合基底基板12拆下，得到形成在集合基底基板12上的、具备半球状的透明树脂密封体3的许多个LED装置110。

接着说明用切割锯S将如上述那样得到的具备许多个LED装置110的集合基底基板12切断、将各LED装置110单个化的工序。图21是该工序的示意性说明图。在该工序中，如图21所示，通过用切割锯S沿预先设置的棋盘格状的切割线L将集合基底基板12切断，从而将各LED装置110单个化。这样，通过多件同时加工来量产具备作为透镜的半球状的透明树脂密封体3的LED装置110。

但是，根据上述那样的具备包封成形工序的LED装置的制造方法，有配置透明树脂密封体的位置相对于LED元件的中心的位置偏离的问题。参照图22来详细说明该问题。

在集合基底基板12上预先形成有切割线L。通过沿切割线L将集合基底基板12切断，将各基座基板2单个化。LED元件1准确地配置在各基座基板2的规定的位置上。具体地，例如设计成LED元件1及覆盖LED元件1的透明树脂密封体3准确地位于由切割线L围成的四边形的中心。在这样设计的情况下，需要以透明树脂密封体3的中心与LED元件1的中心一致的方式来形成透明树脂密封体3。但是，在包封成形时，由于集合基底基板的线膨胀系数的影响，在远离集合基底基板12的中央的区域，有时透明树脂密封体3会从所设计的位置偏离而成形。而且，这样在LED元件1的中心与透明树脂密封体3的中心被偏离地配置的情况下，产生了得不到按设计那样的配光特性的问题。具体地，例如，即使在如图23A的箭头所示、以来自LED元件1的发光会聚到焦点的方式进行了光学设计的情况下，如图23B的箭头所示，也有来自LED元件1的发光不会聚到焦点、从作为目的的配光偏离的问题。

这种配光的偏差被认为是由于由包封成形用模具的基底材质的线膨胀系数与集合基底基板12的基板材质的线膨胀系数之差所引起的成形时的加热及加热后的冷却时的尺寸变化之差、将集合基底基板设置在模具中时的对位的偏差、或集合基底基板上的LED元件的间距与透镜成形模具的透镜部的间距的精度之差等而产生的。因而，在将形成有半球状的透明树脂密封体的这种集合基底基板沿切割线切断的情况下，切割线与LED元件的位置一定，但有时透明树脂密封体从切割线间的中心偏离地配置，因此产生了在单个化的各LED装置间配光产生偏差的问题。