JP4543712B2 - 発光装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、フリップチップ型の発光素子と、発光素子を実装する台座と、発光素子を被覆する樹脂と、を有する発光装置及びその製造方法に関する。

発光素子を用いた発光装置は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする。また、該発光素子は半導体素子であるため球切れなどの心配がない。さらに初期駆動特性が優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特徴を有する。このような優れた特性を有するため、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）などの半導体発光素子を用いる発光装置は、各種の光源として利用されている。

特に、ＧａＮ系化合物半導体を利用した高輝度の青色発光のＬＥＤが開発され、その輝度性を活用して白色発光の発光装置が製造される。この白色発光の発光装置は、青色に発光する発光素子の周りを黄緑色に発光する蛍光物質を含む樹脂で被覆して、白色光を得るというものである。

従来の一般的な発光素子への被膜の形成の方法として、ポッティング手段やスクリーン印刷手段を用いたものがある（例えば、特許文献１参照）。図１８は、ポッティング手段を用いた従来の被膜形成方法を示す模式的工程断面図である。図１９は、スクリーン印刷手段を用いた従来の被膜形成方法を示す模式的工程断面図である。これを用いて以下説明する。

例えば、ポッティング手段を用いた発光装置３００がある。発光装置３００は、所定の形状のキャビティ３１１内に、フリップチップ型の発光素子３１０をフェイスダウン実装している。発光素子３１０の上面及び側面は、蛍光物質３１６を含む被膜３１２で被覆されている。発光素子３１０はリード電極３１５と電気的に接続されている。このリード電極３１５はキャビティ３１１と一体成型されている。この発光装置３００は、あらかじめ発光素子３１０をリード電極３１５上にフェイスダウン実装させている。この発光素子３１０の上面に、樹脂３１３を細管３１４から突出させる。この突出された樹脂３１４が、発光素子３１０の上面及び側面をほぼ完全に被覆したら投入を止め、樹脂３１４を硬化させる。このようにして発光素子３１０の上面及び側面に被膜３１２を形成する。

例えば、スクリーン印刷手段を用いた発光装置４００がある。発光装置４００は、基板４１１の上面にフリップチップ型の発光素子４１０をフェイスダウン実装している。この発光素子４１０の上面及び側面は、蛍光物質４１７を含む被膜４１２で被覆されている。発光素子４１０は、基板４１１に設けられたリード電極４１５と、電気的に接続されている。この発光装置４００は、所定の形状を持つメタルマスク４１６を設け、ヘラ４１４で樹脂４１３を延ばしていき、発光素子４１０の上面に被膜４１２を形成する。被膜４１２を形成した後、メタルマスク４１６を取り外し、発光素子４１０の上面及び側面に被膜４１２を形成する。

特開２００２−１３４７９２号公報

しかし、従来のポッティング手段を用いた発光装置の製造方法においては、フェイスダウン実装した発光素子３１０とキャビティ３１１との隙間部分に樹脂３１３が入り込まず空隙が生じている。この状態で樹脂３１３を硬化するため、発光素子３１０とキャビティ３１１との隙間部分に空隙が残存した発光装置３００が製造される。この発光装置３００を駆動すると、駆動に伴い発光素子３１０が発熱する。この熱が空隙に伝達して熱膨張し、発光装置３００の破損に繋がる場合がある。また、空隙があるため発光素子３１０で発生した熱の伝達が悪く、発光素子３１０の放熱が充分に行われないという問題もある。さらに、蛍光物質３１６の沈降、分散を制御しにくいという問題もある。

同様に、従来のスクリーン印刷手段を用いた発光装置４００の製造方法においても、フェイスダウン実装した発光素子４１０と基板４１１との隙間部分にスクリーン印刷する樹脂４１３が入り込まず空隙が生じている。この空隙を埋めるためには、空隙を埋める作業工程が必要となり、製造時間が長くなるという問題がある。

このように、従来のポッティング手段を用いた発光装置の製造方法では、発光素子の周りに均等な厚さの樹脂層を形成することができず、混色性や配向特性が乏しくなり、良好な白色発光を得ることができない。また、放熱性の良い発光装置を簡易に製造することができない。

以上のことから、本発明は、所定の厚みを形成した樹脂により被覆された発光素子を持つ発光装置及び放熱性の良い発光装置、配向特性に優れた発光装置を提供することを目的とする。また、放熱性の良い発光装置を簡易に製造する発光装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記の問題点を解決すべく、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った。

本発明は、リード電極を有する台座上にフリップチップ型の発光素子を実装して、リード電極と発光素子とを電気的に接続する第１の工程と、発光素子の上面に樹脂を載置する第２の工程と、載置された樹脂上に被覆部材を被せて、発光素子の周囲に樹脂を行き渡らせる第３の工程と、被覆部材と台座とで被覆された空間内を減圧して、発光素子とリード電極とを電気的に接続している部分以外の隙間部分へ樹脂を侵入させる第４の工程と、発光素子の周囲に設けられた樹脂を硬化する第５の工程と、を有する発光装置の製造方法に関する。

前記樹脂には、蛍光物質を混入することもできる。

前記第２の工程は、ポッティング手段を用いて発光素子の上面に樹脂を載置することが好ましい。

前記第５の工程は、加熱手段を用いて発光素子の周囲に設けられた樹脂を硬化することが好ましい。

本発明は、凹部を有する型枠内に第２の樹脂を投入する第１の工程と、凸部の形状を有する型押し部材を第２の樹脂中に浸漬した後に、第２の樹脂を硬化する第２の工程と、第２の樹脂に形成された凸部の形状に嵌合する凹部内に第１の樹脂を投入する第３の工程と、リード電極を有する台座上にフリップチップ型の発光素子を実装して、リード電極と発光素子とを電気的に接続した、発光素子が実装された台座を、第２の樹脂に形成された凹部内に発光素子が浸漬するように台座を被せる第４の工程と、第２の樹脂と台座とで被覆された空間内を減圧して、発光素子とリード電極とを電気的に接続している部分以外の隙間部分へ第１の樹脂を侵入させる第５の工程と、第１の樹脂を硬化する第６の工程と、を有する発光装置の製造方法に関する。

前記第１の樹脂及び前記第２の樹脂のいずれか一方には、蛍光物質を混入することもできる。

前記第６の工程は、加熱手段を用いて発光素子の周囲に設けられた第１の樹脂を硬化することが好ましい。

本発明は、フリップチップ型の発光素子と、発光素子とリード電極とを電気的に接続して実装される、リード電極を有する台座と、発光素子の周囲を被覆する第１の樹脂と、第１の樹脂の周囲を被覆する第２の樹脂と、を有する発光装置であって、発光素子の上面と、側面と、発光素子とリード電極とが電気的に接続されている部分以外の隙間部分と、に界面のない状態で、発光素子の周囲を被覆する第１の樹脂が設けられたものであり、前記第１の樹脂には蛍光物質が含有されており、該第１の樹脂の厚さは前記発光素子の上面及び側面を所定の厚さで形成されていることを特徴とする発光装置に関する。

本発明は、フリップチップ型の発光素子と、発光素子とリード電極とを電気的に接続して実装される、リード電極を有する台座と、発光素子の周囲を被覆する第１の樹脂と、第１の樹脂の周囲を被覆する第２の樹脂と、を有する発光装置であって、発光素子の上面と、側面と、発光素子とリード電極とが電気的に接続されている部分以外の隙間部分と、を被覆する前記第１の樹脂は、蛍光物質が含有されており、該第１の樹脂の厚さは前記発光素子の上面及び側面を所定の厚さで形成されていることを特徴とする発光装置に関する。

前記第６の工程において、前記第１の樹脂は、発光素子の上面と、側面と、発光素子とリード電極とが電気的に接続されている部分以外の隙間部分と、をほぼ同時に硬化することが好ましい。

前記第１の樹脂及び前記第２の樹脂のいずれか一方は、蛍光物質を混入することもできる。
前記第２の樹脂は、カップ形状を成しており、ほぼ均一な厚さで形成されていることが好ましい。
前記第２の樹脂は、レンズ形状を成していることを特徴とするが好ましい。
前記台座は、発光素子を載置する部分とその外側の部分とで該外側の部分が低くなるように段差を設けており、前記外側の部分を前記第１の樹脂及び前記第２の樹脂が被覆していることが好ましい。

前記第２の樹脂は２以上の層が形成されているものも使用することもできる。

本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。

本発明は、リード電極を有する台座上にフリップチップ型の発光素子を実装して、リード電極と発光素子とを電気的に接続する第１の工程と、発光素子の上面に樹脂を載置する第２の工程と、載置された樹脂上に被覆部材を被せて、発光素子の周囲に樹脂を行き渡らせる第３の工程と、被覆部材と台座とで被覆された空間内を減圧して、発光素子とリード電極とを電気的に接続している部分以外の隙間部分へ樹脂を侵入させる第４の工程と、発光素子の周囲に設けられた樹脂を硬化する第５の工程と、を有する発光装置の製造方法に関する。発光素子とリード電極とを電気的に接続している部分以外の隙間部分へ樹脂を侵入させることにより、発光素子で発生した熱を樹脂に伝達し、樹脂に伝達した熱を外部に放熱することができる。このため、発光素子を電気的に接続している部分以外の隙間部分に樹脂を施していない発光装置よりも、放熱性の良い発光装置を簡易に製造することができる。

前記樹脂には、蛍光物質を混入することもできる。これにより種々の色味を実現可能な発光装置を提供することができる。特に、均等な所定の厚さを有する被膜中に蛍光物質を混入することにより、配向特性に優れた発光装置を提供することができる。

前記第２の工程は、ポッティング手段を用いて発光素子の上面に樹脂を載置することが好ましい。樹脂の表面張力を利用して発光素子の上面以外の外周に樹脂を流れ出さないようにする手段として、ポッティング手段を用いることが好ましい。この手段以外にも発光素子の上面以外の外周に樹脂を流れ出さないようにするスプレー噴霧手段等も用いることができる。ポッティング手段を用いることにより、樹脂の水平方向への流れ出しを抑制することができ、発光素子の側面における樹脂の厚さを所定の厚さに保つことができる。また、ポッティングされた樹脂上に被覆部材を被せて、発光素子の周囲に樹脂を行き渡らせることにより、発光素子と被覆部材との距離を所定の距離に保持することができ、所定の厚さを有する被膜が形成された発光装置を提供することができる。

前記第５の工程は、加熱手段を用いて発光素子の周囲に設けられた樹脂を硬化することが好ましい。これにより樹脂と被覆部材、樹脂と発光素子、樹脂と台座との密着性の向上を図ることができる。また、被覆部材によっては、被覆部材と台座との密着性の向上を図ることもできる場合がある。

本発明は、凹部を有する型枠内に第２の樹脂を投入する第１の工程と、凸部の形状を有する型押し部材を第２の樹脂中に浸漬した後に、第２の樹脂を硬化する第２の工程と、第２の樹脂に形成された凸部の形状に嵌合する凹部内に第１の樹脂を投入する第３の工程と、リード電極を有する台座上にフリップチップ型の発光素子を実装して、リード電極と発光素子とを電気的に接続した、発光素子が実装された台座を、第２の樹脂に形成された凹部内に発光素子が浸漬するように台座を被せる第４の工程と、第２の樹脂と台座とで被覆された空間内を減圧して、発光素子とリード電極とを電気的に接続している部分以外の隙間部分へ第１の樹脂を侵入させる第５の工程と、第１の樹脂を硬化する第６の工程と、を有する発光装置の製造方法に関する。発光素子とリード電極とを電気的に接続している部分以外の隙間部分へ第１の樹脂を侵入させることにより、発光素子で発生した熱が第１の樹脂を伝達し外部に放熱させることができる。このため、電気的に接続している部分以外の隙間部分へ樹脂を侵入させていない発光装置よりも、放熱性の良い発光装置を簡易に製造することができる。また、第２の樹脂を硬化した後、台座に実装されたフリップチップ型の発光素子を第１の樹脂中に浸漬するため、第２の樹脂の凹部の開口部分よりも広面積の台座がストッパとして働き、必要以上の深さへの発光素子の侵入を防ぐことができる。併せて、第２の樹脂と発光素子との距離を所定の位置に保持することができる。これにより均等な所定の厚さを有する被膜（第１の樹脂）が形成された発光装置を提供することができる。また、均等な所定の厚さを有する被膜を形成しているため、配向特性に優れた発光装置を提供することができる。

前記第１の樹脂及び前記第２の樹脂のいずれか一方には、蛍光物質を混入することもできる。これにより種々の色味を実現可能な発光装置を提供することができる。特に、均等な所定の厚さを有する被膜中に蛍光物質を混入することにより、配向特性に優れた発光装置を提供することができる。

前記第６の工程は、加熱手段を用いて発光素子の周囲に設けられた第１の樹脂を硬化することが好ましい。これにより第１の樹脂と第２の樹脂、第１の樹脂と発光素子、第１の樹脂と台座との密着性の向上を図ることができる。また、第２の樹脂によっては、第２の樹脂と台座との密着性の向上を図ることもできる場合がある。

本発明は、フリップチップ型の発光素子と、発光素子とリード電極とを電気的に接続して実装される、リード電極を有する台座と、発光素子の周囲を被覆する第１の樹脂と、第１の樹脂の周囲を被覆する第２の樹脂と、を有する発光装置であって、発光素子の上面と、側面と、発光素子とリード電極とが電気的に接続されている部分以外の隙間部分と、に界面のない状態で、発光素子の周囲を被覆する第１の樹脂が設けられていることを特徴とする発光装置に関する。これにより、発光素子とリード電極とを電気的に接続している部分以外の隙間部分へ第１の樹脂を侵入させることにより、発光素子で発生した熱が第１の樹脂を伝達し外部に放熱されるため、電気的に接続している部分以外の隙間部分へ樹脂を侵入させていない発光装置よりも、放熱性の良い発光装置を提供することができる。また、異なる２以上の樹脂同士で界面を生じると、該界面で剥離が生じたり該界面で熱伝達性が悪化したりするなどの問題が生じるため、界面のない状態の方が好ましい。

本発明は、フリップチップ型の発光素子と、発光素子とリード電極とを電気的に接続して実装される、リード電極を有する台座と、発光素子の周囲を被覆する第１の樹脂と、第１の樹脂の周囲を被覆する第２の樹脂と、を有する発光装置であって、発光素子の上面と、側面と、発光素子とリード電極とが電気的に接続されている部分以外の隙間部分と、を一の物質で、発光素子の周囲を被覆する第１の樹脂が設けられていることを特徴とする発光装置に関する。発光素子の上面と、側面と、発光素子とリード電極とが電気的に接続されている部分以外の隙間部分と、を二以上の物質で被覆する場合、該物質の界面で剥離が生じたり該界面で熱伝導性が悪化したりするなどの問題が生じる。そのため、一の物質で被覆することによりこれらの問題を解決することができる。

本発明は、フリップチップ型の発光素子と、発光素子とリード電極とを電気的に接続して実装される、リード電極を有する台座と、発光素子の周囲を被覆する第１の樹脂と、第１の樹脂の周囲を被覆する第２の樹脂と、を有する発光装置であって、発光素子の上面と、側面と、発光素子とリード電極とが電気的に接続されている部分以外の隙間部分と、を同一の物質でほぼ同時に硬化してなる、発光素子の周囲を被覆する第１の樹脂が設けられていることを特徴とする発光装置に関する。発光素子の上面と、側面と、発光素子とリード電極とが電気的に接続されている部分以外の隙間部分と、を同一の物質で時間的間隔をあけて硬化した場合、第一の樹脂と発光素子との界面で破壊が生じる場合がある。そのため、同一の物質でほぼ同時に硬化することにより、第一の樹脂と発光素子との界面での破壊を抑制することができる。

前記第１の樹脂及び前記第２の樹脂のいずれか一方は、蛍光物質を混入することもできる。これにより種々の色味を実現可能な発光装置を提供することができる。特に、均等な所定の厚さを有する被膜中に蛍光物質を混入することにより、配向特性に優れた発光装置を提供することができる。

前記第２の樹脂は２以上の層が形成されているものも使用することもできる。例えば、第２の樹脂は透光性の透明な樹脂層を外側に配置し、蛍光物質を含有する蛍光物質層を内側に配置した２層とすることもできる。これにより色度ばらつきを低減することができる。また、第２の樹脂は２以上の多層構造を形成しており、それぞれの層毎に異なる種類の蛍光物質を含有させておいてもよい。これにより２種以上の蛍光物質を混合する作業が不要となり、２種以上の蛍光物質の比重の違いによる沈降バラツキを考慮することが不要となり、色調バラツキの極めて少ない発光装置を提供することができる。

以下、本発明に係る発光装置及びその製造方法を、実施の形態及び実施例を用いて説明する。だたし、本発明は、この実施の形態及び実施例に限定されない。

＜実施の形態１＞
図８は、実施の形態１に係る発光装置１００を示す概略断面図である。

リード電極１０２を有する台座１０１の上面に発光素子１１０が実装されている。発光素子１１０はフリップチップ型であり、台座１０１と接続する側に電極１１３を持っている。台座１０１は所定の導電パターンを有するリード電極１０２を有しており、リード電極１０２の一端は外部電極と電気的に接続するように配置されており、リード電極１０２の他端は発光素子１１０の電極１１３と電気的に接続するように配置されている。発光素子１１０の電極１１３とリード電極１０２とはバンプ等を介して電気的に接続されている。その接続されている部分以外の隙間部分は、樹脂１２０を配置している。この樹脂１２０は台座１０１等を介して発光素子１１０で発生した熱を外部に放出する役割を有する。この発光素子１１０とリード電極１０２との接続部分以外の隙間部分と、発光素子１１０の上面及び側面とは、一の物質で発光素子１１０の周囲を被覆している。また、この発光素子１１０とリード電極１０２との接続部分以外の隙間部分と、発光素子１１０の上面及び側面とは、界面のない状態で発光素子１１０の周囲を被覆している。樹脂１２０の外周面は被覆部材１３０で被覆されている。以下、各部材について詳細に説明する。

＜発光素子＞
図１は、発光素子の平面図である。図２は、図１のＸ−Ｘ’線についての断面図である。

発光素子１１０は、ＧａＮ系又はＡｌＧａＮ系、ＩｎＧａＮ系、ＩｎＡｌＧａＮ系、ＢＮ、ＳｉＣ等の材料を有し、紫外線領域から可視光領域までの光を発することができる。特に３５０ｎｍ〜５５０ｎｍ近傍に発光ピーク波長を有する発光素子１１０であり、蛍光物質１４０を効率よく励起可能な発光波長を有する光を発光できる発光層を有することが好ましい。

発光素子１１０として窒化物半導体発光素子を例にとって説明するが、これに限定されない。実施の形態１に係る窒化物半導体発光素子１１０は、サファイア基板１１１上にそれぞれ窒化物半導体からなるｎ型層、活性層及びｐ型層の順に積層されてなる半導体層１１２を有しており、ｎ側電極は、互いに分離された複数のｎライン電極により構成され、ｐ側電極は透光性のｐオーミック電極とそのｐオーミック電極の上に形成された複数の電流拡散導体により構成されている。

詳細に説明すると、窒化物半導体発光素子１１０では、ｎ型層、活性層及びｐ型層からなる積層体において、ｐ型層及び活性層の一部がライン状に除去されることにより複数のスリットＳｎが形成されて、ｎ型層がライン状に露出され、そのスリットＳｎにより露出されたｎ型層上にそれぞれｎライン電極が形成される。また、スリットに平行な１つの辺（以下「第１の辺」という。）に沿って、所定の幅にｎ型層が露出され、そこにも１つのｎライン電極が形成される。

以下、第１の辺に沿って、所定の幅にｎ型層が露出されたｎライン電極が形成されるｎ型層表面を第１領域といい、この第１領域に形成されたｎライン電極を第１ｎライン電極という。また、本明細書において、第１の辺に対向する辺は、第２の辺という。

ここで、第１領域と複数のスリットＳｎは互いに平行でかつ第１領域とスリットＳｎとの間隔及び隣接するスリットＳｎ間の間隔は互いに等しくなるように形成される。

また、各ｎライン電極はライン状オーミック電極とそのライン状オーミック電極の一端に設けられたｎパッド電極とによって構成される。各ライン状オーミック電極の一端に設けられたｎパッド電極は、第１の辺に直角の１つの辺（第３の辺）に沿って形成される。

また、ライン状オーミック電極は、その一端部がｎパッド電極を形成するために広く形成され、その上にｎパッド電極が形成される。

ｐ側電極は、ｐ型層のほぼ全面に形成された透光性を有するｐオーミック電極と、そのｐオーミック電極の上に形成された複数の電流拡散導体とによって構成される。この電流拡散導体はライン状オーミック電極と平行に形成された複数の拡散ライン電極とその拡散ライン電極の一端に設けられたｐパッド電極とによって構成される。拡散ライン電極と隣接するｎライン電極との間隔は、互いに等しくなるように形成され、複数の拡散ライン電極のうちの１つは第２の辺に沿って形成され、他の拡散ライン電極はｎライン電極の間に形成される。すなわち、実施の形態１では、対向する２つの辺のうちの一方の辺（第１の辺）に沿ってｎライン電極を形成した場合、その一方の辺に対向する他方の辺に沿って電流拡散導体を形成するように構成している。また、各拡散ライン電極の一端に設けられたｐパッド電極はいずれも、ｎパッド電極が形成されている第３の辺に対向する第４の辺に沿って形成される。

上述した電極構成を有する窒化物半導体発光素子は、以下のような理由により、発光領域全体に電流が注入されるようにして発光効率を向上させるとともに、比較的大面積（例えば、１０００μｍ×１０００μｍ）の窒化物半導体発光素子においても、発光面全体に亙って均一な発光が可能になるようにしている。

第１に、各ｎライン電極の一端にそれぞれｎパッド電極を形成し、各拡散ライン電極の一端にそれぞれｐパッド電極を形成するようにしている。これにより、発光領域全体に電流がほぼ均一に注入されるようにできる。

第２に、隣接するｎライン電極とｐ側の拡散電極の間隔が等しくなるようにして、発光領域全体に電流が均一に注入されるようにしている。

以上の主要な２つの特徴により、発光面全体に亙って均一な発光が可能になるように構成している。

異なる実施の形態として、発光素子１１０は、サファイア基板、シリコン基板１１１等の透光性部材の上に窒化ガリウムを主成分としたｎ型半導体層及びｐ型半導体層１１２が積層された構造を有し、それぞれの半導体層に形成されたｎパッド電極及びｐパッド電極１１３はバンプ１０３を介して、台座１０１に設けられたリード電極１０２と電気的に接続されている。各パッド電極１１３とリード電極１０２との間は、樹脂１２０により接合されている。発光素子１１０とリード電極１０２とを電気的に接続している部分以外の隙間部分は、空気が残存しないように、また、ｐパッド電極とｎパッド電極との短絡を防止するために、樹脂１２０が挿入されている。パッド電極１１３とリード電極１０２との接合は、はんだ、金バンプを導電パターンとパッド電極との間に超音波接合したもの、金、銀、パラジウム、ロジウムなどの導電性ペースト、異方性導電ペーストなどを用いることができる。

なお、発光素子１１０はサブマウント基板に実装し、このサブマウント基板を台座１０１に実装することもできる。

＜台座＞
台座１０１は、所定の形状を有するリード電極１０２が形成されている。リード電極１０２は連接された、発光素子１１０と電気的に接続する部位と、外部電極と電気的に接続する部位と、を持っている。これらの両部位のみが台座１０１上に露出していることが腐食を防止する観点から好ましいが、光の反射効率を向上させるために両部位以外の部分が露出していてもよい。発光素子１１０のｐパッド電極及びｎパッド電極に対向する位置に発光素子１１０と電気的に接続する部位にリード電極１０２を有する。外部電極と電気的に接続する部位は、ワイヤを用いてワイヤボンディングして接続している。これにより、発光素子１１０は、リード電極１０２を介して、外部電極と電気的に接続されている。

この台座１０１は、ガラスエポキシ積層基板、液晶ポリマー基板、ポリイミド樹脂基板、セラミック基板などを用いることができる。

リード電極１０２は、所定の導電パターンを有することもできる。導電パターンには、銅、リン青銅、鉄、ニッケルなどの電気良導体を用いることができる。さらに、導電パターンの表面に銀、金、パラジウム、ロジウムなどの貴金属メッキを施すこともできる。

発光素子１１０とリード電極１０２とを電気的に接続する手段としてバンプ１０３を介する手段がある。

＜樹脂＞
樹脂１２０は、シリコーン樹脂組成物、変性シリコーン樹脂組成物が好ましいが、エポキシ樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物などの透光性を有する絶縁樹脂組成物を用いることができる。

樹脂１２０中には、蛍光物質１４０を混入してもよい。蛍光物質１４０は、樹脂１２０中にほぼ均一の割合で混合されていることが好ましい。ただし、被覆部材１３０と台座１０１とで囲まれた樹脂１２０の一方の面側に蛍光物質１４０がほぼ均一に多く配合してもよい。蛍光物質１４０が多く配合されている面を被覆部材１３０側に配置することにより、発光素子１１０で発生した熱が蛍光物質１４０に伝達し難くすることができるため蛍光物質１４０の劣化を抑制することができる。

樹脂１２０中には、顔料、拡散剤などを混入することもできる。

樹脂１２０は、硬化後でも軟質であることが好ましい。硬化前は、発光素子１１０の周囲に樹脂１２０を行き渡らせ、かつ、発光素子１１０とリード電極１０２とを電気的に接続する部分以外の隙間部分へ樹脂１２０を侵入させることを要するため、粘度の低い液状のものが好ましい。

樹脂１２０は、接着性を有していることが好ましい。樹脂１２０に接着性を持たせることにより、被覆部材１３０と発光素子１１０、台座１０１との固着性を高めることができるからである。接着性は、常温で接着性を示すものだけでなく、樹脂１２０に所定の熱と圧力を加えることにより接着するものも含む。

樹脂１２０の膜厚は、１０μｍ〜１５０μｍ程度が好ましいが、２５μｍ〜１００μｍ程度のものも製造することができる。特に均一な所定の厚さを有する樹脂１２０を形成することが好ましい。発光素子１１０の上面及び側面を所定の厚さとすることにより、指向特性を優れたものとすることができるからである。但し、膜厚は特に限定されず、非常に薄い膜厚のものや厚い膜厚のものも使用することができる。

樹脂１２０は、固着強度を高めるために温度や圧力を加えたり乾燥させたりすることもできる。

＜被覆部材＞
被覆部材１３０は、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリル樹脂などの樹脂系、ガラスなどの無機材料等、透光性を有するものを使用することができる。発光素子１１０、樹脂１２０、被覆部材１３０の順に屈折率が低くなっていることが好ましい。被覆部材１３０には、石英（シリカ）、ダイヤモンド粒子、蛍光物質、フィラーなどを混入しておくこともできる。

被覆部材１３０はカップ形状を成している。カップ形状はほぼ均一な厚さで形成してもよいが、レンズ形状を設けることもできる。また、台座１０１と被覆部材１３０との間に樹脂１２０がやや過剰に含まれていた場合、樹脂１２０を逃がす部分として台座１０１と被覆部材１３０との接触部分の内側に凹みを設けておくこともできる。被覆部材１３０は透光性の透明な樹脂層と、蛍光物質１４０を含有する蛍光物質層との２層とすることもできる。これにより色度ばらつきを低減することができる。また、被覆部材１３０は２以上の多層構造を形成しており、それぞれの層毎に異なる種類の蛍光物質１４０を含有させておいてもよい。これにより２種以上の蛍光物質１４０を混合する作業が不要となり、２種以上の蛍光物質１４０の比重の違いによる沈降バラツキを考慮することも不要となり色調バラツキが極めて少ない発光装置を提供することができる。

被覆部材１３０の内側の縦横は発光素子１１０の縦横よりも大きいことを要する。被覆部材１３０の内側の高さは、台座１０１に発光素子１１０を実装している発光素子１１０の上面までの高さよりも高いことを要する。この発光素子１１０の上面と被覆部材１３０の内側との間の距離と、発光素子１１０の縦横と被覆部材１３０の内側の縦横との距離がほぼ等しい距離で配置されていることが好ましい。被覆部材１３０と発光素子１１０との間に蛍光物質１４０を含有させた樹脂１２０を配置したときに発光素子１１０の上面及び側面から放出される光が波長変換されたり透過したりする距離を一定に保つことができるからである。ただし、発光素子１１０の上面と被覆部材１３０の内側との間の距離と、発光素子１１０の縦横と被覆部材１３０の内側の縦横との距離を変えることもできる。発光素子１１０の上面からの光量と側面からの光量に応じて蛍光物質１４０の量を変えることができるからである。カップ形状を持つ被覆部材１３０のほぼ中央に発光素子１１０を配置することが好ましい。樹脂１２０の膜厚を縦横均一にすることができるからである。

被覆部材１３０は、注型法、押出成形法、プレス加工法等により所定の形状に成形することができる。

＜蛍光物質＞
蛍光物質１４０は、発光素子１１０からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。

Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体は、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。また、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：ＥｕのほかＭＳｉ_７Ｎ_１０：Ｅｕ、Ｍ_１．８Ｓｉ_５Ｏ_０．２Ｎ_８：Ｅｕ、Ｍ_０．９Ｓｉ_７Ｏ_０．１Ｎ_１０：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などもある。

Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体は、ＭＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。

Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、Ｍ_５（ＰＯ_４）_３Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。

アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、Ｍ_２Ｂ_５Ｏ_９Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。

アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｒ、Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｒ、ＣａＡｌ_２Ｏ_４：Ｒ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｒ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_１２：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。

アルカリ土類硫化物蛍光体には、Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕなどがある。

Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙ_０．８Ｇｄ_０．２）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｙ_３（Ａｌ_０．８Ｇａ_０．２）_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体などがある。

その他の蛍光体には、ＺｎＳ：Ｅｕ、Ｚｎ_２ＧｅＯ_４：Ｍｎ、ＭＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。

上述の蛍光体は、所望に応じてＥｕに代えて、又は、Ｅｕに加えてＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉから選択される１種以上を含有させることもできる。

また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、効果を有する蛍光体も使用することができる。

これらの蛍光体は、発光素子１１０の励起光により、黄色、赤色、緑色、青色に発光スペクトルを有する蛍光体を使用することができるほか、これらの中間色である黄色、青緑色、橙色などに発光スペクトルを有する蛍光体も使用することができる。これらの蛍光体を種々組み合わせて使用することにより、種々の発光色を有する発光装置を製造することができる。

例えば、青色に発光するＧａＮ系化合物半導体を用いて、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ若しくは（Ｙ_０．８Ｇｄ_０．２）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅの蛍光物質に照射し、波長変換を行う。発光素子１１０からの光と、蛍光物質１４０からの光との混合色により白色に発光する発光装置を提供することができる。

例えば、緑色から黄色に発光するＣａＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ、又はＳｒＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕと、蛍光体である青色に発光する（Ｓｒ，Ｃａ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕ、赤色に発光する（Ｃａ，Ｓｒ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕと、からなる蛍光物質１４０を使用することによって、演色性の良好な白色に発光する発光装置を提供することができる。これは、色の三源色である赤・青・緑を使用しているため、第１の蛍光体及び第２の蛍光体の配合比を変えることのみで、所望の白色光を実現することができる。

蛍光物質１４０の粒径は、１μｍ〜２０μｍの範囲が好ましく、より好ましくは２μｍ〜８μｍである。特に、５μｍ〜８μｍが好ましい。２μｍより小さい粒径を有する蛍光体は、凝集体を形成しやすい傾向にある。一方、５μｍ〜８μｍの粒径範囲の蛍光体は、光の吸収率及び変換効率が高い。このように、光学的に優れた特徴を有する粒径の大きな蛍光体を含有させることにより、発光装置の量産性が向上する。

ここで粒径は、空気透過法で得られる平均粒径を指す。具体的には、気温２５℃、湿度７０％の環境下において、１ｃｍ３分の試料を計り取り、専用の管状容器にパッキングした後、一定圧力の乾燥空気を流し、差圧から比表面積を読みとり、平均粒径に換算した値である。本発明で用いられる蛍光体の平均粒径は２μｍ〜８μｍの範囲であることが好ましい。また、この平均粒径値を有する蛍光体が、頻度高く含有されていることが好ましい。また、粒度分布も狭い範囲に分布しているものが好ましく、特に、微粒子２μｍ以下の少ないものが好ましい。このように粒径、及び粒度分布のバラツキが小さい蛍光体を用いることにより、より色ムラが抑制され、良好な色調を有する発光装置が得られる。

＜拡散剤＞
更に、樹脂１２０、被覆部材１３０中に蛍光物質１４０の他に拡散剤を含有させても良い。具体的な拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素等が好適に用いられる。これによって良好な指向特性を有する発光装置が得られる。

ここで本明細書において拡散剤とは、中心粒径が１ｎｍ以上５μｍ未満のものをいう。１μｍ以上５μｍ未満の拡散剤は、発光素子１１０及び蛍光物質１４０からの光を良好に乱反射させ、大きな粒径の蛍光物質を用いることにより生じやすい色ムラを抑制することができ好ましい。また、発光スペクトルの半値幅を狭めることができ、色純度の高い発光装置が得られる。一方、１ｎｍ以上１μｍ未満の拡散剤は、発光素子１１０からの光波長に対する干渉効果が低い反面、透明度が高く、光度を低下させることなく樹脂粘度を高めることができる。

＜フィラー＞
更に、樹脂１２０、被覆部材１３０中に蛍光物質の他にフィラーを含有させても良い。具体的な材料は拡散剤と同様であるが、拡散剤と中心粒径が異なり、本明細書においてフィラーとは中心粒径が５μｍ以上１００μｍ以下のものをいう。このような粒径のフィラーを透光性樹脂中に含有させると、光散乱作用により発光装置の色度バラツキが改善される他、透光性樹脂の耐熱衝撃性を高めることができる。これにより高温下での使用においても、発光素子と外部電極とを電気的に接続しているワイヤーの断線や前記発光素子底面とパッケージの凹部底面と剥離等を防止することができる信頼性の高い発光装置が得られる。更には樹脂の流動性を長時間一定に調整することが可能となり所望とする場所内に封止部材を形成することができ歩留まり良く量産することが可能となる。

＜実施の形態１に係る発光装置の製造方法＞
図３乃至図７は、実施の形態１に係る発光装置１００の製造工程（１）乃至（５）を示す概略断面図である。図８は、実施の形態１に係る発光装置１００を示す概略断面図である。以下、実施の形態１に係る発光装置１００の製造方法について詳述する。

（１）リード電極１０２を有する台座１０１上にフリップチップ型の発光素子１１０を実装して、リード電極１０２と発光素子１０１とを電気的に接続する（第１の工程）。

リード電極１０２は所定の配向パターンを有しており、台座１０１の上面若しくは内部に配線されている。リード電極１０２は発光素子１１０の電極１１３と対向するように配向パターンを形成することが好ましい。リード電極１０２の一端は台座１０１の上面若しくは下面から露出しており外部電極と電気的に接続するように形成されている。リード電極１０２の他端は発光素子１１０が載置される部分に露出している。そのリード電極１０２の他端にバンプ１０３を形成する。バンプ１０３は導電性があり、リード電極１０２や電極１１３よりも軟質の部材であるもの、例えばハンダなどを用いることができる。発光素子１１０はリード電極１０２の上面に超音波振動手段などを用いて実装する。これにより、発光素子１１０の電極１１３とリード電極１０２とはバンプ１０３を介して電気的に接続される。発光素子１１０の基板面の上面は台座１０１とほぼ平行になるように配置することが好ましい。次の工程で樹脂１２０をポッティングしたときに樹脂１２０が流れ出さないようにするためである。また、発光装置１００の配向色度を所定の状態に保持するためである。

（２）次に発光素子１１０の上面に樹脂１２０を載置する（第２の工程）。

樹脂１２０を発光素子１１０の上面に載置する手段としてはポッティング手段やスプレー噴霧手段などがある。樹脂１２０は表面張力により発光素子１１０の上面に保持されていることが好ましい。樹脂１２０の載置する量は発光素子１１０を介する台座１０１と被覆部材１３０とで囲まれた容積に等しい量若しくはやや多めに使用する。樹脂１２０にはあらかじめ蛍光物質１４０がほぼ均一に混合されていることが好ましい。発光装置１００から放出される光の色むらを防止することができるからである。また樹脂１２０には蛍光物質１４０のほかに拡散剤やフィラーなどを均一に混合していてもよい。樹脂１２０の粘度は表面張力により発光素子１１０の上面から樹脂１２０が流出しない程度が好ましいが、樹脂１２０が流出した場合でも発光素子１１０の周囲から広く拡散しない程度のものであればよい。

（３）次に載置された樹脂１２０上に被覆部材１３０を被せて、発光素子１１０の周囲に樹脂１２０を行き渡らせる（第３の工程）。

樹脂１２０を載置した発光素子１１０の上面からゆっくりと被覆部材１３０を被せる。ゆっくりと被覆部材１３０を被せることにより樹脂１２０の飛散を防止することができるからである。また樹脂１２０の流出速度をある程度制御することもできる。カップ形状を成す被覆部材１３０のカップ内には空気が残存しないように被せる。樹脂１２０と被覆部材１３０との間に気泡が残存していると光取り出し効率が低下したり色調バラツキが生じたりするからである。

（４）被覆部材１３０と台座１０１とで被覆された空間内を減圧して、発光素子１１０とリード電極１０２とを電気的に接続している部分以外の隙間部分へ樹脂１２０を侵入させる（第４の工程）。

載置された樹脂１２０上に被覆部材１３０をゆっくりと被せて、発光素子１１０の周囲に樹脂１２０を行き渡らせる。この状態では発光素子１１０とリード電極１０２とを電気的に接続している部分以外の隙間部分には空気が残存している。このため被覆部材１３０と台座１０１とで被覆された空間内を減圧することにより樹脂１２０がこの隙間部分に侵入する。これにより樹脂１２０は発光素子１１０の外周を覆う。減圧は真空雰囲気下、若しくは真空雰囲気下に近い状態まで行うことが好ましい。これにより樹脂１２０が隙間部分に侵入しやすくなるからである。

第４の工程において被覆部材１３０と台座１０１との接触部分は硬化されておらず、発光素子１１０と台座１０１との隙間に残存している空気を外部に逃すように被覆部材１３０が構成されている。例えば被覆部材１３０は比較的軟質であり、発光素子１１０と台座１０１との隙間に残存している空気を排気後、再び被覆部材１３０と台座１０１とが接触するように構成されている場合である。また、発光素子１１０と台座１０１との隙間に残存している空気を排気後、被覆部材１３０と台座１０１との空間内に外部から空気が挿入してこないように逆止弁的な構造、例えば、被覆部材１３０と台座１０１との接触部分である被覆部材１３０の裾の部分を外側に張り出しておく構造とする場合もある。

第４の工程は第３の工程とほぼ同時に行うことが好ましい。これにより樹脂１２０が隙間部分に侵入すること及び被覆部材１３０内に樹脂１２０を配置することができるからである。

（５）次に、発光素子１１０の周囲に設けられた樹脂１２０を硬化する（第５の工程）。

発光素子１１０の周囲には、被覆部材１３０と台座１０１とで囲まれた部分に樹脂１２０が配置されている。また、発光素子１１０と台座１０１との隙間部分にも樹脂１２０が配置されている。この樹脂１２０を硬化せずに使用することも可能であるが、硬化することにより被覆部材１３０と樹脂１２０、樹脂１２０と発光素子１１０、樹脂１２０と台座１０１等を接着することができる場合がある。これにより被覆部材１３０と台座１０１との剥離を防止することができる。また、樹脂１２０を硬化することにより樹脂１２０中に含まれる蛍光物質１４０を均一に混合された状態で保持することもできる場合がある。ただし、被覆部材１３０で発光素子１１０を被覆した後、数秒から数時間静置しておき、蛍光物質１４０が沈降した状態で樹脂１２０を硬化することもできる。これにより樹脂１２０中に蛍光物質１４０を密にした部分を形成できるため、発光素子１１０から直接放出される光を少なくすることができ色むらを低減することができる場合もある。

樹脂１２０の硬化は、被覆部材１３０で被覆した台座１０１を所定の加熱装置に挿入して加熱することができる。また、被覆部材１３０で被覆した台座１０１をラミネートや袋状のものに封入して水などの溶液中に浸漬して被覆部材１３０等に圧力を加えながら、該溶液を加熱して樹脂１２０を硬化することもできる。樹脂１２０は熱硬化性樹脂を使用することが好ましい。加熱温度は樹脂１２０の硬化温度により適宜変更するが７０℃以上１３０℃以下であることが好ましい。発光素子１１０の耐用温度以下で樹脂１２０を硬化することを要するからである。

この樹脂１２０の硬化に伴い、同時に被覆部材１３０を硬化することもできる。また、被覆部材１３０と台座１０１との接触部分に接着剤を塗布しておき、樹脂１２０の硬化と同時に接着剤を硬化することもできる。これにより被覆部材１３０と台座１０１との接着強度を向上させることができる。この接着剤は第３の工程において被覆部材１３０を樹脂１２０上に被せる際に塗布しておくことが好ましい。

以上の工程を経ることにより発光素子１１０の周囲部分を樹脂１２０で被覆した発光装置１００を提供することができる。特に、発光素子１１０の上面と、側面と、発光素子１１０とリード電極１０２とが電気的に接続されている部分以外の隙間部分と、に界面のない状態で、樹脂１２０を被覆することができる。これにより界面での剥離が生ぜず、光の取り出し効率も向上するため極めて有効である。

＜実施の形態２＞
図１６は、実施の形態２に係る発光装置２００を示す概略断面図である。

リード電極２０２を有する台座２０１の上面に発光素子２１０が実装されている。発光素子２１０はフリップチップ型であり、台座２０１と接続する側に電極２１３を持っている。台座２０１は所定の導電パターンを有するリード電極２０２を有しており、リード電極２０２の一端は外部電極と電気的に接続するように配置されており、リード電極２０２の他端は発光素子２１０の電極２１３と電気的に接続するように配置されている。発光素子２１０の電極２１３とリード電極２０２とはバンプ等を介して電気的に接続されている。その接続されている部分以外の隙間部分は、第１の樹脂２２０を配置している。この第１の樹脂２２０は台座２０１等を介して発光素子２１０で発生した熱を外部に放出する役割を有する。この発光素子２１０とリード電極２０２との接続部分以外の隙間部分と、発光素子２１０の上面及び側面とは、一の物質で発光素子２１０の周囲を被覆している。また、この発光素子２１０とリード電極２０２との接続部分以外の隙間部分と、発光素子２１０の上面及び側面とは、界面のない状態で発光素子２１０の周囲を被覆している。樹脂２２０の外周面は被覆部材（第２の樹脂）２３０で被覆されている。ただし、発光素子２１０はフェイスダウンの構造の他、フェイスアップの構造を採ることもできる。また、台座２０１のリード電極２０２と発光素子２１０とはワイヤボンディングで電気的に接続することもできる。ワイヤは被覆部材２３０と接触しない程度の高さとする。台座２０１上にサブマウント基板を載置して、その上に発光素子２１０を実装した構造とすることもできる。また、台座２０１をサブマウント基板とすることもできる。発光素子２１０の電極２１３とリード電極２０２とを電気的に接続するように、サブマウント基板の電極を介して電気的に接続されている。これらの対応する部材は実施の形態１とほぼ同様であるため、説明を省略する。

＜実施の形態２に係る発光装置の製造方法＞
図９乃至図１５は、実施の形態２に係る発光装置２００の製造工程（１）乃至（６）を示す概略断面図である。図１５は、実施の形態２に係る発光装置２００を示す概略断面図である。以下、実施の形態２に係る発光装置２００の製造方法について詳述する。

（１）凹部２５１を有する型枠２５０内に第２の樹脂２３０を投入する（第１の工程）。

所定の形状を有する凹部２５１内に第２の樹脂２３０を投入する。第２の樹脂２３０は第６の工程後に最外殻となるため、硬化後は比較的硬いことが好ましい。凹部２５１を有する型枠２５０は銅製、鉄製、鉄鋼製、ステンレス製などを使用することができる。凹部２５１の形状は厚みがほぼ同一のものやドーム型、レンズ形状のものなどを使用することができる。ドーム型、レンズ形状とすることにより製造後の発光装置において集光性を向上させることができる。また、ドーム型、レンズ形状とすることにより第２の樹脂２３０を硬化させた後、型枠２５０から取り出す際の取り出しを容易にすることができる。第２の樹脂２３０中にはフィラーや拡散剤を混入することもできる。また、第２の樹脂２３０中に蛍光物質２４０を混入することもできる。第２の樹脂２３０中に混入する蛍光物質２４０は、第１の樹脂２２０中に混入する蛍光物質２４０と同一のものでもよいが異なるものでもよい。例えば、第１の樹脂２２０中に混入する蛍光物質２４０は、第２の樹脂２３０中に混入する蛍光物質２４０よりも長波長側に発光ピーク波長を有するものとすることにより、第１の樹脂２２０中の蛍光物質２４０で波長変換された光は第２の樹脂２３０中の蛍光物質２４０で波長変換されることなく外部に放出されるため、発光装置の波長変換効率を向上させることができる。第２の樹脂２３０は熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。

（２）凸部２６１の形状を有する型押し部材２６０を第２の樹脂２３０中に浸漬した後に、第２の樹脂２３０を硬化する（第２の工程）。

これにより型押し部材２６０の凸部２６１の形状に符合する凹部２３１を持つ第２の樹脂２３０を形成することができる。型押し部材２６０は型枠２５０の所定の位置に浸漬するように配置される。型押し部材２６０はゆっくりと型枠２５０の凹部２５１内に浸漬する。第２の樹脂２３０を浸漬した後、第２の樹脂２３０に所定の温度を加え硬化する。第２の樹脂２３０の硬化は、型枠２５０に熱を加える方法や、型押し部材２６０に熱を加える方法や、所定の加熱装置内に型枠２５０及び型押し部材２６０等を載置して熱を加える方法などを用いることができる。加熱温度は第２の樹脂２３０が硬化する温度以上であることが好ましい。第２の樹脂２３０を硬化した後、型押し部材２６０をゆっくりと引き上げ、第２の樹脂２３０に凹部２６１を形成する。この第２の樹脂２３０が被覆部材となる。

（３）第２の樹脂（被覆部材）２３０に形成された凸部２６１の形状に嵌合する凹部２３１内に第１の樹脂２２０を投入する（第３の工程）。

第１の樹脂２２０にはあらかじめ蛍光物質２４０がほぼ均一に混合されていることが好ましい。発光装置２００から放出される光の色むらを防止することができるからである。また第１の樹脂２２０には蛍光物質２４０のほかに拡散剤やフィラーなどを均一に混合していてもよい。第１の樹脂２２０の粘度は特に問わないが、第５の工程において第１の樹脂２２０が発光素子２１０と台座２０１との隙間部分に侵入する程度の粘度があればよい。第１の樹脂２２０を凹部２３１内に注入する手段としてはポッティング手段やスプレー噴霧手段などを用いることができる。凹部２３１内に注入する第１の樹脂２２０の量は発光素子２１０を介する台座２０１と第２の樹脂２３０とで囲まれた容積に等しい量若しくはやや多めに使用する。型枠２５０の凹部２５１から表面張力により張り出した部分は、研磨、切断等により型枠２５０と同一平面とすることが好ましい。これにより第４の工程において第２の樹脂２３０と台座２０１との密着性を向上させることができる。

（４）リード電極２０２を有する台座２０１上にフリップチップ型の発光素子２１０を実装して、リード電極２０２と発光素子２１０とを電気的に接続した、発光素子２１０が実装された台座２０１を、第２の樹脂２３０に形成された凹部２３１内に発光素子２１０が浸漬するように台座２０１を被せる（第４の工程）。

リード電極２０２は所定の配向パターンを有しており、台座２０１の上面若しくは内部に配線されている。リード電極２０２は発光素子２１０の電極２１３と対向するように配向パターンを形成することが好ましい。リード電極２０２の一端は台座２０１の上面若しくは下面から露出しており外部電極と電気的に接続するように形成されている。リード電極２０２の他端は発光素子２１０が載置される部分に露出している。そのリード電極２０２の他端にバンプ２０３を形成する。バンプ２０３は導電性があり、リード電極２０２や電極２１３よりも軟質の部材であるもの、例えばハンダなどを用いることができる。発光素子２１０はリード電極２０２の上面に超音波振動手段などを用いて実装する。これにより、発光素子２１０の電極２１３とリード電極２０２とはバンプ２０３を介して電気的に接続される。ただし、発光素子２１０はフェイスダウン構造だけでなく、フェイスアップ構造とすることもできる。発光素子２１０をフェイスアップ構造とした場合は、発光素子２１０の電極２０２とリード電極２０２とをワイヤボンディングして電気的に接続することもできる。また、サブマウント基板に発光素子２１０を実装して、このサブマウント基板を台座２０１に載置することもできる。この製造方法においては、発光素子２１０をフェイスアップ実装することもできる他、ワイヤボンディング手段も用いることができる。

発光素子２１０が実装された台座２０１は、第２の樹脂２３０に形成された凹部２３１内に発光素子２１０が浸漬するように台座２０１を被せる。凹部２３１内の第１の樹脂２２０中には空気を残存させないように発光素子２１０を浸漬することが好ましい。このとき台座２０１と型枠２５０とがストッパとして働き、必要以上に発光素子２１０が浸漬しないようになっている。また、台座２０１と型枠２５０とに嵌合部分を設けることにより、所定の位置に発光素子２１０を設けることができる。台座２０１からの発光素子２１０の高さを一定とすることにより、発光素子２１０と凹部２３１までの距離を一定に保持することができる。また、台座２０１に発光素子２１０を所定の位置に設けることにより、発光素子２１０と凹部２３１との距離、つまり第１の樹脂２２０の膜厚を一定に保持することができる。第２の樹脂２３０と台座２０１との接触部分に接着剤を塗布しておくこともできる。第１の樹脂２２０中に発光素子２１０を浸漬した後、第１の樹脂２２０を静置して、第１の樹脂２２０中に含有される蛍光物質２４０を沈降させることもできる。これにより蛍光物質２４０を第２の樹脂２３０側に配置することもできる。

（５）第２の樹脂２３０と台座２０１とで被覆された空間内を減圧して、発光素子２１０とリード電極２０２とを電気的に接続している部分以外の隙間部分へ第１の樹脂２２０を侵入させる（第５の工程）。

発光素子２１０は第１の樹脂２２０中に浸漬されている。発光素子２１０を第１の樹脂２２０中に浸漬しただけでは、発光素子２１０の電極２１３とリード電極２０２とを電気的に接続している部分以外の隙間部分に第１の樹脂２２０が回り込まず空気が残存している場合がある。このため、該隙間部分を減圧して第１の樹脂２２０を侵入させ、空気を残存させないようにしている。これにより第１の樹脂２２０は発光素子２１０の外周を覆う。減圧は真空雰囲気下、若しくは真空雰囲気下に近い状態まで行うことが好ましい。これにより第１の樹脂２２０が隙間部分に侵入しやすくなるからである。

第５の工程において第２の樹脂２３０と台座２０１との接触部分は硬化されておらず、発光素子２１０と台座２０１との隙間に残存している空気を外部に逃すように第２の樹脂２３０が構成されている。例えば第２の樹脂２３０は比較的軟質であり、発光素子２１０と台座２０１との隙間に残存している空気を排気後、再び第２の樹脂２３０と台座２０１とが接触するように構成されている場合である。また、発光素子２１０と台座２０１との隙間に残存している空気を排気後、第２の樹脂２３０と台座２０１との空間内に外部から空気が挿入してこないように逆止弁的な構造、例えば、被覆部材２３０と台座２０１との接触部分である第２の樹脂２３０の裾の部分を外側に張り出しておく構造とする場合もある。また第１の樹脂２２０がやや過剰にある場合、第２の樹脂２３０と台座２０１との接触部分に第１の樹脂２２０がはみ出してしまうため、第１の樹脂２２０を逃がす部分を第２の樹脂２３０に設けておくことが好ましい。例えば、第２の樹脂２３０と台座２０１との接触部分に凹みを設けるなどである。

第５の工程は第４の工程とほぼ同時に行うことが好ましい。これにより第１の樹脂２２０が隙間部分に侵入しやすくすることができるからである。

（６）第１の樹脂２２０を硬化する（第６の工程）。

発光素子２１０の周囲には、第２の樹脂２３０と台座２０１とで囲まれた部分に第１の樹脂２２０が配置されている。また、発光素子２１０と台座２０１との隙間部分にも第１の樹脂２２０が配置されている。この第１の樹脂２２０を硬化せずに使用することも可能であるが、硬化することにより第２の樹脂２３０と第１の樹脂２２０、第１の樹脂２２０と発光素子２１０、第１の樹脂２２０と台座２０１等を接着することができる場合がある。これにより第２の樹脂２３０と台座２０１との剥離を防止することができる。また、第１の樹脂２２０を硬化することにより第１の樹脂２２０中に含まれる蛍光物質２４０を均一に混合された状態で保持することもできる場合がある。ただし、第２の樹脂２３０で発光素子２１０を被覆した後、数秒から数時間静置しておき、蛍光物質２４０が沈降した状態で第１の樹脂２２０を硬化することもできる。これにより第１の樹脂２２０中に蛍光物質２４０を密にした部分を形成できるため、発光素子２１０から直接放出される光を少なくすることができ色むらを低減することができる場合もある。硬化は完全に硬化する場合の他、ゲル状に硬化する場合も含まれる。

第１の樹脂２２０の硬化は、第２の樹脂２３０で被覆した台座２０１を所定の加熱装置に挿入して加熱することができる。また、第２の樹脂２３０で被覆した台座２０１をラミネートや袋状のものに封入して水や油などの溶液中に浸漬して第２の樹脂２３０等に圧力を加えながら、該溶液を加熱して第１の樹脂２２０を硬化することもできる。第１の樹脂２２０は熱硬化性樹脂を使用することが好ましい。加熱温度は第１の樹脂２２０の硬化温度により適宜変更するが７０℃以上１３０℃以下であることが好ましい。発光素子２１０の耐用温度以下で第１の樹脂２２０を硬化することを要するからである。

この第１の樹脂２２０の硬化に伴い、同時に第２の樹脂２３０を硬化することもできる。また、第２の樹脂２３０と台座２０１との接触部分に接着剤を塗布しておき、第１の樹脂２２０の硬化と同時に接着剤を硬化することもできる。これにより第２の樹脂２３０と台座２０１との接着強度を向上させることができる。この接着剤は第４の工程において第１の樹脂２２０中に発光素子２１０付き台座２０１を浸漬する際に塗布しておくことが好ましい。

第１の樹脂２２０を硬化した後、発光装置２００を型枠２５０から取り出す。

以上の工程を経ることにより発光素子２１０の周囲部分を第１の樹脂２２０で被覆した発光装置２００を提供することができる。特に、発光素子２１０の上面と、側面と、発光素子２１０とリード電極２０２とが電気的に接続されている部分以外の隙間部分と、に界面のない状態で、第１の樹脂２２０を被覆することができる。これにより界面での剥離が生ぜず、光の取り出し効率も向上するため極めて有効である。

＜実施の形態３＞
図１７は、実施の形態３に係る発光装置２７０を示す概略断面図である。

実施の形態３に係る発光装置２７０は実施の形態２に係る発光装置２００と第２の樹脂２３５と台座２０５との接合部分付近の形状が異なる以外はほぼ同様である。ほぼ同様な部分については説明を省略する。

台座２０５は発光素子２１０を載置する部分とほぼ同等若しくは該部分よりも外側に段差を設けている。この段差は発光素子２１０が載置されている部分よりも低く形成されていることが好ましい。発光素子２１０から放出される光が直接、つまり第１の樹脂２３０を透過せずに、外部に放出されるのを防止するためである。一方、台座２０５は第２の樹脂２３５の凹部内の形状に嵌合するように種々の形状を採る段差を設けることもできる。例えば第２の樹脂２３５が半球状のレンズ形状を持ち、第２の樹脂２３５の凹部が円形である場合、台座２０５の段差を円形とすることもできる。

台座２０５は実装基板とすることもできる他、サブマウント基板とすることもできる。台座２０５をサブマウント基板とした場合、第２の樹脂２３５で被覆されていないリード電極２０２が外部端子として働く。

＜実施の形態４＞
実施の形態４に係る発光装置２８０は、実施の形態２に係る発光装置２００と、第２の樹脂２３０及び第１の樹脂２２０とが異なる以外はほぼ同様である。ほぼ同様な部分については説明を省略する。

第１の樹脂２２６には蛍光物質が含有されておらず透光性の樹脂であり、フィラーや拡散剤を混入することもできる。

第２の樹脂２３６は２層構造を形成しており、外側は透光性の樹脂層を形成しており、内側は蛍光物質２４６を含む蛍光物質層を形成している。外側の樹脂層はレンズ形状を形成している。樹脂層の凹部は所定の形状を成しており、発光素子２１０の形状、大きさよりもやや大きめの形状を成している。内側の蛍光物質層はほぼ均一の膜厚を形成している。

上記構成を採ることにより、第２の樹脂２３５の蛍光物質層を一定の膜厚に形成することができ、発光素子２１０から放出された光はほぼ均一な膜厚を持つ蛍光物質層を透過するため、所定の発光色を実現することができ、色調バラツキの少ない発光装置２８０を提供することができる。これは台座２０１に実装された発光素子２１０の実装位置がずれた場合であっても、蛍光物質２４６が混入されている部分の膜厚が均一であるため色調バラツキを低減することができる。

＜実施の形態４に係る発光装置の製造方法＞
実施の形態４に係る発光装置２８０の製造方法は、実施の形態２に係る発光装置２００の製造方法と、第２の樹脂２３０の形成方法が異なる以外はほぼ同様である。ほぼ同様な部分については説明を省略する。

凹部２５６を有する型枠２５０内に第２の樹脂２３６（樹脂層部分の樹脂）を投入する（第１の工程）。

所定の形状を有する凹部２５６内に第２の樹脂２３６（樹脂層部分の樹脂）を投入する。所定の形状は半球状、ドーム形状、レンズ形状等であることが好ましいが、その他の形状を形成することもできる。

凸部２６６の形状を有する型押し部材２６０を第２の樹脂２３６（樹脂層部分の樹脂）中に浸漬した後に、第２の樹脂２３６（樹脂層部分の樹脂）を硬化する。第２の樹脂２３６（樹脂層部分の樹脂）を硬化した後、さらに第２の樹脂２３６（蛍光物質層部分の樹脂）を第２の樹脂２３６（樹脂層部分の樹脂）の凹部内に投入する。凸部２６７の形状を有する型押し部材２６０を第２の樹脂２３６（蛍光物質層部分の樹脂）中に浸漬した後に、第２の樹脂２３６（蛍光物質層部分の樹脂）を硬化する。（第２の工程）。

これにより型押し部材２６０の凸部２６６の形状に符合する凹部を持つ第２の樹脂２３６（樹脂層部分の樹脂）を形成することができる。さらに第２の樹脂２３６（樹脂層部分の樹脂）の内側に第２の樹脂２３６（蛍光物質層部分の樹脂）を形成することができる。蛍光物質層部分の樹脂は所定の均一な厚みを形成することができる。

第２の樹脂（被覆部材）２３０に形成された凸部２６１の形状に嵌合する凹部２３１内に第１の樹脂２２０を投入する（第３の工程）。

以下の工程は同様である。

以上により第２の樹脂２３６が２層構造を形成しており、外側は透光性の樹脂層を形成しており、内側は蛍光物質２４６を含む蛍光物質層を形成している発光装置２８０を提供することができる。

本発明の発光装置は、照明用光源、ＬＥＤディスプレイ、バックライト光源、信号機、照明式スイッチ、各種センサおよび各種インジケータ等に利用される発光装置に利用することができる。

発光素子の平面図である。 図１のＸ−Ｘ’線についての断面図である。 実施の形態１に係る発光装置の製造工程（１）を示す概略断面図である。 実施の形態１に係る発光装置の製造工程（２）を示す概略断面図である。 実施の形態１に係る発光装置の製造工程（３）を示す概略断面図である。 実施の形態１に係る発光装置の製造工程（４）を示す概略断面図である。 実施の形態１に係る発光装置の製造工程（５）を示す概略断面図である。 実施の形態１に係る発光装置を示す概略断面図である。 実施の形態２に係る発光装置の製造工程（１）を示す概略断面図である。 実施の形態２に係る発光装置の製造工程（２）を示す概略断面図である。 実施の形態２に係る発光装置の製造工程（３）を示す概略断面図である。 実施の形態２に係る発光装置の製造工程（４）を示す概略断面図である。 実施の形態２に係る発光装置の製造工程（５）を示す概略断面図である。 実施の形態２に係る発光装置の製造工程（６）を示す概略断面図である。 実施の形態２に係る発光装置の製造工程（７）を示す概略断面図である。 実施の形態２に係る発光装置を示す概略断面図である。 実施の形態３に係る発光装置を示す概略断面図である。 ポッティング手段を用いた従来の被膜形成方法を示す模式的工程断面図である。 スクリーン印刷手段を用いた従来の被膜形成方法を示す模式的工程断面図である。

符号の説明

１００、２００、２７０ 発光装置
１０１、２０１、２０５ 台座
１０２、２０２ リード電極
１０３、２０３ バンプ
１１０、２１０ 発光素子
１１１、２１１ 基板
１１２、２１２ 半導体層
１１３、２１３ 電極
１２０ 樹脂
１３０ 被覆部材
１４０、２４０、２４６ 蛍光物質
２２０、２２６ 第１の樹脂
２３０、２３５、２３６ 第２の樹脂（被覆部材）
２３１ 凹部
２５０ 型枠
２５１、２５６ 凹部
２６０ 型押し部材
２６１、２６６ 凸部

Claims (7)

1. リード電極を有する台座上にフリップチップ型の発光素子を実装して、リード電極と発光素子とを電気的に接続する第１の工程と、
   発光素子の上面に樹脂を載置する第２の工程と、
   載置された樹脂上に被覆部材を被せて、発光素子の周囲に樹脂を行き渡らせる第３の工程と、
   被覆部材と台座とで被覆された空間内を減圧して、発光素子とリード電極とを電気的に接続している部分以外の隙間部分へ樹脂を侵入させる第４の工程と、
   発光素子の周囲に設けられた樹脂を硬化する第５の工程と、を有する発光装置の製造方法。
2. 前記樹脂には、蛍光物質が混入されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置の製造方法。
3. 前記第２の工程は、ポッティング手段を用いて発光素子の上面に樹脂を載置することを特徴とする請求項１に記載の発光装置の製造方法。
4. 前記第５の工程は、加熱手段を用いて発光素子の周囲に設けられた樹脂を硬化することを特徴とする請求項１に記載の発光装置の製造方法。
5. 凹部を有する型枠内に第２の樹脂を投入する第１の工程と、
   凸部の形状を有する型押し部材を第２の樹脂中に浸漬した後に、第２の樹脂を硬化する第２の工程と、
   第２の樹脂に形成された凸部の形状に嵌合する凹部内に第１の樹脂を投入する第３の工程と、
   リード電極を有する台座上にフリップチップ型の発光素子を実装して、リード電極と発光素子とを電気的に接続した、発光素子が実装された台座を、第２の樹脂に形成された凹部内に発光素子が浸漬するように台座を被せる第４の工程と、
   第２の樹脂と台座とで被覆された空間内を減圧して、発光素子とリード電極とを電気的に接続している部分以外の隙間部分へ第１の樹脂を侵入させる第５の工程と、
   第１の樹脂を硬化する第６の工程と、を有する発光装置の製造方法。
6. 前記第１の樹脂及び前記第２の樹脂のいずれか一方には、蛍光物質が混入されていることを特徴とする請求項５に記載の発光装置の製造方法。
7. 前記第６の工程は、加熱手段を用いて発光素子の周囲に設けられた第１の樹脂を硬化することを特徴とする請求項５に記載の発光装置の製造方法。

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