发光模块及发光模块的制造方法与流程

文档序号:30583935发布日期:2022-06-29 14:37阅读:112来源:国知局
发光模块及发光模块的制造方法与流程

1.本公开涉及发光模块及发光模块的制造方法。


背景技术:

2.目前,将使用多个发光元件的发光模块用作车载用的光源或投影仪的光源。在将发光模块用作光源的情况下,例如,采用从光源经由透镜向外部照射光的结构。作为这样的发光模块,已知如下结构:将多个发光元件排列在副支架上,将副支架进一步搭载到配线基板上,将副支架和配线基板用引线连接(例如,专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2017-212301号公报


技术实现要素:

6.发明所要解决的问题
7.本公开的实施方式的课题在于,提供抑制从光源出射的光的散射且可靠性优异的发光模块及发光模块的制造方法。
8.用于解决问题的技术方案
9.本公开的实施方式提供一种发光模块,其具备:多个发光元件;第一基板,其具有在上表面载置所述多个发光元件的元件载置区域,而且在比所述元件载置区域靠外侧的上表面,具有沿着所述元件载置区域配置的多个第一端子;第二基板,其具有在上表面载置所述第一基板的基板载置区域,而且在比所述基板载置区域靠外侧的上表面,具有沿着所述基板载置区域配置的多个第二端子;多个引线,其与所述第一端子和所述第二端子连接,且沿着所述第一基板的外缘排列;遮光性包覆部件,其在比所述元件载置区域靠外侧的位置覆盖所述多个引线;透光性第一凸部,其在所述元件载置区域和所述第一端子之间沿着所述元件载置区域配置,且与所述包覆部件相接。
10.本公开的实施方式提供一种发光模块的制造方法,包括:将多个发光元件载置于第一基板的元件载置区域的元件载置工序;将所述第一基板载置于第二基板的基板载置区域的基板载置工序;用引线连接配置于比所述第一基板的所述元件载置区域靠外侧的位置的多个第一端子和配置于比所述第二基板的所述基板载置区域靠外侧的位置的多个第二端子的引线连接工序;在所述元件载置区域和所述第一端子之间,沿着所述元件载置区域配置透光性第一凸部的第一凸部配置工序;在比第一凸部靠外侧,配置与所述第一凸部相接且包覆所述引线的遮光性包覆部件的包覆部件配置工序。
11.发明效果
12.根据本公开的实施方式,能够提供抑制散射光并且可靠性优异的发光模块及其制造方法。
附图说明
13.图1是示意性表示实施方式的发光模块的立体图。
14.图2是示意性表示实施方式的发光模块的俯视图。
15.图3是图2的iii-iii线处的剖视图。
16.图4是图2的iv-iv线处的部分的剖视图。
17.图5是图2的v-v线处的剖视图。
18.图6是图2的vi-vi线处的剖视图。
19.图7是示意性表示实施方式的发光模块中的第一凸部及第二凸部和引线的俯视图。
20.图8是对实施方式的发光模块的制造方法进行说明的流程图。
21.图9a是示意性表示实施方式的发光模块的制造方法的俯视图。
22.图9b是示意性表示实施方式的发光模块的制造方法的俯视图。
23.图9c是示意性表示实施方式的发光模块的制造方法的放大俯视图。
24.图9d是示意性表示实施方式的发光模块的制造方法的俯视图。
25.图9e是示意性表示实施方式的发光模块的制造方法的俯视图。
26.图9f是示意性表示实施方式的发光模块的制造方法的俯视图。
27.图9g是示意性表示实施方式的发光模块的制造方法的俯视图。
28.图9h是示意性表示实施方式的发光模块的制造方法的俯视图。
29.图10a是示意性表示实施方式的第一变形例的剖视图。
30.图10b是示意性表示实施方式的第二变形例的剖视图。
31.图10c是示意性表示实施方式的第三变形例的剖视图。
32.图11是表示第一变形例的发光模块的制造方法的流程图。
33.图12是示意性表示实施方式的第四变形例的剖视图。
34.图13是示意性表示实施方式的另一结构的俯视图。
35.图14是示意性表示实施方式的又一结构的俯视图。
36.图15是示意性表示获取实验数据的发光模块的俯视图。
37.图16是放大表示图15的第一凸部周边的剖视图。
38.图17a是表示发光模块的发光面上的相对亮度的图表。
39.图17b是将图17a的图表的一部分放大的图表。
具体实施方式
40.以下,参照附图,对实施方式的发光模块进行说明。此外,为了阐明说明,有时夸大各附图示出的部件的尺寸或位置关系等。另外,在俯视图和对应的剖视图中,有时各部件的尺寸或配置位置不严格一致。为了避免附图变得过度复杂,有时省略一部分要素的图示、或使用仅表示截面的端面图作为剖视图。而且,在以下的说明中,上下左右前后是相对的,不表示绝对方向。而且,相同的名称、符号在原则上表示相同或者同质的部件,有时适当地省略详细说明。另外,对于实施方式,“包覆”或“覆盖”不限于直接相接的情况,也包括间接经由例如其他部件包覆的情况下。在本说明书中,俯视是指从发光模块的光取出面侧观察。
41.<第一实施方式>
42.[发光模块的结构]
[0043]
参照图1~图7对实施方式的发光模块的结构进行说明。
[0044]
图1是示意性表示实施方式的发光模块整体的立体图。图2是示意性表示实施方式的发光模块整体的俯视图。图3是图2的iii-iii线处的剖视图。图4是图2的iv-iv线处的剖视图。图5是图2的v-v线处的剖视图。图6是图2的vi-vi线处的剖视图。图7是示意性表示实施方式的发光模块中的第一凸部及第二凸部和引线的俯视图。
[0045]
发光模块100具有:多个发光元件1;第一基板10,其具有在上表面载置多个发光元件1的元件载置区域13,而且在比元件载置区域13靠外侧的上表面,具有沿着元件载置区域13配置的多个第一端子110;第二基板20,其具有在上表面载置第一基板10的基板载置区域23,而且在比基板载置区域23靠外侧的上表面,具有沿着基板载置区域23配置的多个第二端子120;多个引线130,其与第一端子110和所述第二端子120连接,且沿着第一基板的外缘排列;遮光性包覆部件40,其在比元件载置区域13靠外侧的位置覆盖多个引线130;透光性第一凸部,其在元件载置区域13和第一端子110之间沿着元件载置区域13配置,且与包覆部件40相接。包覆部件40跨着第一基板10的上表面和第二基板20的上表面配置。第一凸部41以例如围绕多个发光元件1的方式以框状配置在第一基板10上。
[0046]
此外,发光模块100能够在第一基板10上的元件载置区域13具备露出多个发光元件1的上表面且覆盖侧面的反射性部件7。而且,发光模块能够具备覆盖多个发光元件1的上表面的波长转换部件5。
[0047]
发光模块100主要具备多个发光元件1、载置多个发光元件1的第一基板10、载置第一基板10的第二基板20、将第一基板10和第二基板20电连接的引线130即第一引线31及第二引线32、包覆引线130的包覆部件40、配置在第一基板10上且与包覆部件40相接的第一凸部41、配置在第二基板上且与包覆部件40相接的第二凸部42、在第一基板10上覆盖发光元件1的侧面的反射性部件7、以及覆盖发光元件1的上表面的波长转换部件5。
[0048]
以下,对各结构进行说明。
[0049]
(第一基板)
[0050]
第一基板10包括平板状的支承部件和配置于支承部件的上表面的配线。第一基板10具有在上表面载置多个发光元件的元件载置区域13,在元件载置区域13配置有配线以构成规定的电路。第一基板具有多个第一端子110作为配置于比元件载置区域靠外侧的上表面的配线,第一端子110与配置于元件载置区域的配线电连接。第一基板10是例如硅等的半导体基板,上表面的未配置配线的区域由绝缘膜覆盖。配线也可以配置于支承部件的内部或下表面。例如,第一基板10能够使用集成了用于对多个发光元件进行驱动控制的电路的集成电路(ic)基板。
[0051]
多个发光元件1以矩阵状载置于元件载置区域13。作为一例,能够将俯视时的元件载置区域13设为矩形的区域。该元件载置区域13在此为长方形,第一端子110以隔着元件载置区域13的方式沿着长方形的对置的长边配置成列状。
[0052]
第一端子110在元件载置区域13的外侧包括沿着长方形的元件载置区域13的一长边以列状配置的多个第一外部连接端子11和沿着与一长边对置的另一长边以列状配置的多个第二外部连接端子12。第一外部连接端子11是连接第一引线31的一端的端子。第二外部连接端子12是连接第二引线32的一端的端子。在此,作为一例,多个第一外部连接端子11
及多个第二外部连接端子12中的每一个为大致矩形形状,分别相互隔开,且沿着元件载置区域13的长边分别以列状配置。此外,作为一例,第一外部连接端子11被以等间隔对齐。第一外部连接端子11及第二外部连接端子12分别对齐的间隔能够设为20μm以上100μm以下。第一外部连接端子11相互对齐的间隔和第二外部连接端子12相互对齐的间隔可以相同,也可以不同。
[0053]
在此,作为一例,第一基板10具备多个处理发光元件1的点亮或熄灭的驱动用信号的第一驱动端子15。第一驱动端子15例如能够与第一外部连接端子11交替地配置在同一列上。在该第一驱动端子15上连接有后述的第三引线33。
[0054]
另外,多个发光元件1以矩阵状载置在第一基板10上,且与第一端子(即第一外部连接端子11及第二外部连接端子12)中的任一个电连接。多个发光元件1也可以按规定个数分组,与第一端子串联连接或并联连接。
[0055]
配线能够使用例如cu、ag、au、al、pt、ti、w、pd、fe、ni等金属或其合金等形成。这样的配线能够通过电镀、非电镀、蒸镀、溅射等形成。
[0056]
(第二基板)
[0057]
第二基板20包括平板状的基材和配置于基材的至少上表面的配线。第二基板20具有在上表面载置第一基板10的基板载置区域23,而且,在比基板载置区域23靠外侧的上表面具备第二端子120。
[0058]
基板载置区域23是经由接合部件载置有第一基板10的区域。将该基板载置区域23设定为具备与第一基板10的俯视形状同等的面积的区域。如果第一基板10俯视时为长方形,则也能够将基板载置区域23设为长方形。在此,第二端子120包括经由引线与第一外部连接端子11连接的第一引线连接端子21和经由引线与第二外部连接端子12连接的第二引线连接端子22,第一引线连接端子21和第二引线连接端子22隔着基板载置区域23配置在第二基板20上。
[0059]
第一引线连接端子21在基板载置区域23的外侧沿着长方形的基板载置区域23的一长边以列状配置多个。第一引线连接端子21是连接一端与第一外部连接端子11连接的第一引线31的另一端的端子。
[0060]
第二引线连接端子22在基板载置区域23的外侧沿着长方形的基板载置区域23的另一长边(即,与上述一长边隔着基板载置区域23位于相反一侧的边)以列状配置有多个。第二引线连接端子22是连接一端与第二外部连接端子12连接的第二引线32的另一端的端子。在此,作为一例,第一引线连接端子21及第二引线连接端子22中的每一个为大致矩形形状,分别相互隔开,沿着基板载置区域23分别对齐成一列而配置。
[0061]
第一引线连接端子及第二引线连接端子22分别对齐的间隔能够设为50μm以上200μm以下。第一引线连接端子21相互对齐的间隔和第二引线连接端子22相互对齐的间隔可以相同,也可以不同。
[0062]
第二端子例如能够以与已说明的第一基板10的配线同等的材料及形成方法形成。
[0063]
在此,作为一例,第二基板20在上表面具备多个处理发光元件1的点亮或熄灭的驱动用信号的驱动用的第二驱动端子16。第二驱动端子16例如配置于比第一引线连接端子靠内侧(即基板载置区域侧)的上表面。在该第二驱动端子16上连接后述的第三引线33。
[0064]
基材优选使用散热性高的材料,而且,更优选为具备高的遮光性及基材强度的材
料。具体而言,可举出氧化铝、氮化铝、莫来石等陶瓷、酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、bt树脂(bismaleimide triazine resin)、聚邻苯二酰胺(ppa)等树脂,还有由树脂和金属或陶瓷构成的复合材料等。基材也能够使用平板状的基材,也可以是在上表面具备空腔的基材。在该情况下,第二基板20能够将空腔的底作为基板载置区域,并在空腔内载置第一基板10。
[0065]
第二基板20也可以在基板载置区域23的表面具备用于载置第一基板10的配线。第一基板10和第二基板20能够经由ag烧结体、焊锡、粘接用树脂等接合材料进行接合。
[0066]
(引线)
[0067]
作为引线130,可举出使用金、铜、铂、铝等金属和/或至少含有这些金属的合金的导电性引线。特别优选使用热阻等优异的金。就引线的直径而言,可举出例如15μm以上50μm以下。此外,引线130包括与第一端子和第二端子连接的第一引线及第二引线和处理发光元件1的点亮或熄灭的驱动用信号的第三引线。第三引线33连接到配置于第一基板10的第一驱动端子15和配置于第二基板20的第二驱动端子16之间。就第一引线、第二引线、第三引线33而言,仅长度不同,能够分别由同等的部件形成。
[0068]
引线130能够配置为横跨俯视时为大致长方形的第一基板10的长边,例如与长边大致正交。
[0069]
另外,以列状配置的多个第一引线31中,位于列的中央的第一引线31如上所述配置为俯视时与第一基板10的长边大致正交,位于端侧的第一引线31也能够配置为俯视时相对于第一基板10的长边倾斜。第二引线32也同样。
[0070]
多个第一引线31对齐的间隔可以相同,也可以不同。第一引线31对齐的间隔能够设为20μm以上100μm以下。第二引线3 2对齐的间隔可以相同,也可以不同。第二引线32对齐的间隔能够设为20μm以上100μm以下。
[0071]
(发光元件)
[0072]
就发光元件1而言,例如,俯视时形状是大致矩形,具备半导体层叠体和配置于半导体层叠体的表面的正负的电极。发光元件1在同一面侧具备正负电极,将具备电极的面作为下表面,倒装片安装在第一基板10上。在该情况下,与配置有电极的面对置的上表面成为发光元件1的主要光取出面。此外,在发光模块100中,发光元件1在第一基板10上沿矩阵方向隔开规定间隔对齐载置。使用的发光元件1的大小或个数能够根据要获得的发光模块的方式适当地选择。其中,优选以高密度更多地载置更小的发光元件1。由此,能够以更多的分割数控制照射范围,能够用作高分辨率的照明系统的光源。例如可举出1边为40~100μm的俯视时为矩形形状的发光元件1为1000~20000个且整体上以构成长方形的方式载置成矩阵状。
[0073]
发光元件1能够选择任意的波长的元件。例如,作为蓝色或绿色的发光元件1,能够选择使用了znse或氮化物半导体(in
x
alyga
1-x-y
n,0≤x,0≤y,x+y≤1)、gap的元件。另外,能够适宜使用由gaalas、alingap所表示的半导体作为作为红色的发光元件1。而且,也能够使用由除此以外的材料构成的半导体发光元件。能够根据目的适当地选择使用的发光元件1的组成或发光色。
[0074]
(接合部件)
[0075]
此外,如图6所示,发光元件1通过导电性的接合部件接合到配置于第一基板10的
(si,al)f6:mn)或者mgf系荧光体(例如,3.5mgo
·
0.5mgf2·
geo2:mn)等氟化物系荧光体、具有钙钛矿结构的荧光体(例如,cspb(f,cl,br,i)3)或量子点荧光体(例如,cdse、inp、agins2或aginse2)等。
[0086]
(包覆部件)
[0087]
包覆部件40是在比元件载置区域13靠外侧的位置覆盖引线130(具体而言为第一引线31及第二引线32)的遮光性树脂。此外,作为一例,包覆部件40覆盖第一引线31及第二引线32,并且以围绕元件载置区域13的方式配置为俯视时为框状。包覆部件40被配置为与后述的第一凸部相接。此外,包覆部件40也一并包覆第三引线33。包覆部件40与波长转换部件5隔开配置。
[0088]
反射性部件7和包覆部件40隔开的距离优选100μm以上500μm以下。波长转换部件5和包覆部件40隔开的距离可以与反射性部件7和包覆部件40隔开的距离同等,也可以不同。
[0089]
另外,以框状配置的包覆部件40在俯视时为大致长方形的第一基板的长方形的长边侧具有比短边侧的区域宽的宽度。而且,包覆部件40的高度(即从第二基板20的上表面到包覆部件40的上表面的距离)被配置为在引线130的顶部(在此为引线的环顶)的正上方成为最高。换言之,包覆部件40被配置为包覆部件40的顶部40a与引线130的顶部交叠。此外,包覆部件40的顶部40a的位置被配置为位于比后述的第一凸部41的顶部41a靠上方。
[0090]
作为遮光性包覆部件40,可举出例如含有具有遮光性的填料的树脂。作为母材的树脂,能够使用例如硅树脂、改性硅树脂、环氧树脂、改性环氧树脂、丙烯酸树脂等。作为具有遮光性的填料,能够举出颜料、炭黑、石墨等吸光物质、与上述的反射性部件中所含的反光物质同样的反光物质等。具体而言,可举出反光性优异的白色树脂、吸光性优异的黑色树脂、还有具有反光性及吸光性的灰色树脂等。另外,包覆部件40也可以将这些树脂层层叠多层。其中,考虑吸光引起的树脂的劣化,包覆部件40优选使用至少在最表面具有反光性的白色树脂。
[0091]
(第一凸部、第二凸部)
[0092]
发光模块在元件载置区域13和第一端子110之间的第一基板10上具有沿着元件载置区域13配置且与包覆部件40相接的透光性第一凸部。而且,发光模块在第二基板20的上表面具有配置于比第二端子120靠外侧且与包覆部件40相接的第二凸部。即,包覆部件40从第一基板10的上表面跨到第二基板20的上表面配置于第一凸部和第二凸部之间。
[0093]
包覆部件40配置于在第一基板10上以围绕元件载置区域13的方式配置的第一凸部41和在第二基板20上以围绕基板载置区域23的方式配置的第二凸部42之间。这样的包覆部件40的配置能够通过向由第一凸部41和第二凸部42围绕的框内供给构成包覆部件40的未固化的树脂而形成。换言之,第一凸部41及第二凸部42能够作为供给包覆部件40时的用于阻碍未固化的树脂的流动的坝使用。
[0094]
第一凸部41及第二凸部42能够通过将未固化的树脂设置为沿高度方向重叠多个而设为规定高度。例如,第一凸部41及第二凸部42通过从喷嘴向基板上配置一段调节成规定粘度的树脂并重复该作业而设为规定的高度。
[0095]
在发光模块中,第一凸部41以顶部位于比发光元件1及波长转换部件5靠上方的方式配置在第一基板上。
[0096]
第一凸部41距第一基板的上表面的高度可以与第二凸部与第二基板的上表面的
高度相同,也可以不同。在不同的情况下,优选使第二凸部比第一凸部高。在该情况下,能够使从第二基板上表面到第一凸部的顶部的高度和从第二基板上表面到第二凸部的顶部的高度的差比第一基板10的厚度(即从第一基板10的上表面到下表面的距离)小。由此,在将包覆部件40配置于第一凸部41和第二凸部42之间时,能够抑制未固化的包覆部件40向第二凸部的外侧溢出。
[0097]
能够将作为上述的包覆部件的母材进行例示的树脂用作第一凸部及第二凸部。此外,构成第一凸部及第二凸部的树脂优选使用粘度比构成包覆部件40的树脂高的树脂。树脂的粘度例如能够通过树脂所含有的粘度调节用填料的量进行调节。
[0098]
第一凸部41相对于从发光元件1及波长转换部件5出射的光具有透光性。第一凸部41能够适当地使用具有光透射性和绝缘性的树脂材料,例如环氧树脂、硅树脂等热固化性树脂。第一凸部41配置成俯视时形状为围绕元件载置区域的长方形的框状。作为一例,包覆部件40配置为与第一凸部41的顶部相接。
[0099]
第一凸部41沿着元件载置区域13的外周,以俯视时为长方形的框状配置在第一基板10上。第一凸部41在沿着元件载置区域13的长边方向的位置配置于元件载置区域13的长边方向的边和多个第一端子110之间,在沿着元件载置区域13的短手方向的位置,在第一基板10上配置于元件载置区域13和第一基板的外缘之间。
[0100]
此外,第一凸部41优选具有从基板侧朝向第一凸部的顶部倾斜的倾斜面。倾斜面优选为向外侧凸的曲面,具体而言,第一凸部41优选剖视形状为半圆形状或半椭圆形状。由此,包覆部件40能够将与第一凸部41相接的面设为向包覆部件40侧凸的曲面。通过包覆部件40具有这样的表面形状,能够使从波长转换部件5出射并透过第一凸部且朝向包覆部件40的光向第一基板10侧反射。由此,因为抑制了意外的漏光或杂散光朝向上方(光取出侧),所以能够获得抑制了光的散射的发光模块。
[0101]
第二凸部42在发光模块中配置于比发光元件1及波长转换部件5靠下方的位置(即光取出侧的相反侧)。因此,第二凸部42相对于从发光元件1出射的光可以具有透光性,也可以不具有透光性。第二凸部42在制造工序中与第一凸部41同样地能够作为用于阻碍未固化的包覆部件40的坝使用。因此,优选在与第一凸部41相同的工序或连续的工序中配置,从制造方法的简略化的观点来看,优选与第一凸部41同样地使用透光性的树脂。
[0102]
即使在第一基板10为矩形,且引线130仅配置于矩形的长边侧的情况下,也优选设置于第一基板10的短边侧的包覆部件40的顶部处于与设置于第一基板10的长边侧的包覆部件40的顶部大致相同的高度。
[0103]
就发光模块100而言,因为第一凸部41为透光性,所以从波长转换部件5出射的光能够透过第一凸部41。而且,因为发光模块100能够使透过第一凸部41的光在与包覆部件40的界面上向第一基板10侧反射,所以能够抑制散射光。
[0104]
作为一例,具备以上的结构的发光模块100能够作为车辆的前大灯的光源使用。此时,例如,采用从光源经由透镜向外部照射光的结构。发光模块100通过来自外部的电源开关点亮发光元件1。此外,发光模块100构成为能够个别地驱动预先设定的发光元件1的一部分或全部。
[0105]
在发光模块100中,因为包覆部件40具有遮光性,并且与第一凸部41相接而配置,所以能够通过包覆部件40吸收透过第一凸部41的光或使其向基板侧反射。由此,能够设为
抑制光向外部的散射,且抑制了漏光或杂散光的发光模块100。发光模块100因为杂散光被抑制,所以在与透镜组合使用时,能够容易地进行透镜的光学设计。而且,因为包覆部件40含有反光物质和/或吸光物质作为用于具有遮光性的填料,所以与使用不含这些填料的透光性树脂的情况相比,能够减少包覆部件40中的树脂的量。由此,能够抑制树脂的热膨胀引起的对引线的负荷。因为给引线造成的热的影响小,所以能够设为引线的连接性提高且可靠性优异的发光模块。
[0106]
[发光模块的制造方法]
[0107]
接下来,参照图8、图9a~图9h对发光模块的制造方法进行说明。
[0108]
图8是对实施方式的发光模块的制造方法进行说明的流程图。图9a~图9h是示意性表示实施方式的发光模块的制造方法的俯视图。此外,发光元件1隔开规定的间隔载置,但除了图9c的放大俯视图以外,省略间隔而示出。
[0109]
发光模块的制造方法包括将多个发光元件载置于第一基板的元件载置区域的元件载置工序s11、将第一基板载置于第二基板的基板载置区域的基板载置工序s13、用引线连接配置于比第一基板的元件载置区域靠外侧的多个第一端子和配置于比第二基板的基板载置区域靠外侧的多个第二端子的工序s14、在元件载置区域和第一端子之间沿着元件载置区域配置透光性第一凸部的第一凸部配置工序s16、在比第一凸部靠外侧配置与第一凸部相接且包覆引线的遮光性包覆部件的包覆部件配置工序s18。此外,在第一凸部配置工序s16之前或者之后,在此进行在第二基板上配置第二凸部的第二凸部配置工序s17,该第二凸部配置于比第二端子靠外侧。而且,在元件载置工序s11之后,在此进行反射性部件配置工序s12。以下,对各工序进行说明。
[0110]
元件载置工序s11是将多个发光元件1载置于第一基板10的元件载置区域13的工序。在元件载置工序s11中,准备将多个发光元件隔开规定的间隔排列在支承基板上的元件,在将多个发光元件1粘贴到第一基板的元件载置区域之后,剥离支承基板。此外,优选在进行元件载置工序s11之前,预先准备配置有第一端子等的配线的第一基板10。第一端子110能够通过cu、al等金属箔的贴附、cu、ag等金属粉的膏的涂布、cu等的镀敷等而形成。另外,在元件载置区域与发光元件1电连接的配线能够通过蚀刻法或印刷法等进行构图。此外,第一基板10也可以通过购买等而准备。
[0111]
发光元件1例如能够通过镀敷法与第一基板10上的元件载置区域13电接合。发光元件1在元件载置区域隔开规定的间隔沿矩阵方向对齐载置。发光元件1能够通过经过半导体成长等工序等制造工序的一部分或全部进行准备。或者也可以通过通过购买等而准备。
[0112]
反射性部件配置工序s12是在第一基板10的元件载置区域13载置了发光元件1之后由反射性部件覆盖发光元件1的侧面的工序。在此,在第一基板10上载置了发光元件1之后,在发光元件1的侧面,将作为反射性部件的、例如白色树脂配置于发光元件1之间。此外,在反射性部件配置工序s12中,在配置反射性部件7之前由掩模覆盖发光元件1的上表面,在反射性部件7的配置后去除掩模,由此,能够使发光元件1的上表面从反射性部件7露出。
[0113]
基板载置工序s13是将第一基板10载置于第二基板20的基板载置区域23的工序。在此,将载置有发光元件1的第一基板10配置于第二基板20的基板载置区域23,例如,经由烧结ag等接合材料进行接合。此外,在进行基板载置工序s13之前,预先准备配置有第二端子等的配线的第二基板20。
[0114]
在引线连接工序s14中,用引线130连接第一基板10的第一端子110和第二基板20的第二端子120。具体而言,用多个第一引线31连接第一基板10的多个第一外部连接端子11和第二基板20的多个第一引线连接端子21,且用多个第二引线32连接第一基板10的多个第二外部连接端子12和第二基板20的多个第二引线连接端子22。此外,引线连接工序s14包括将第三引线33与第一基板10的第一驱动端子15和第二基板20的第二驱动端子16连接的工序。
[0115]
引线可以先与设置在第一基板10上的第一外部连接端子11连接之后,再与设置在第二基板上的第一引线连接端子21连接。通过以这样的顺序连接引线,能够使引线的顶部较近配置于第一外部连接端子11。即,因为能够沿着第一基板10和第二基板20的台阶形成引线,所以在后述的包覆部件配置工序中,能够抑制配置于引线的下方的树脂量,且抑制包覆部件的热膨胀引起的引线的断线。
[0116]
波长转换部件配置工序s15是配置覆盖多个发光元件1的波长转换部件5的工序。就波长转换部件5而言,预先准备加工成规定大小的片状的部件,并将其配置在发光元件1上。波长转换部件5可以经由树脂等透光性接合部件固定在发光元件1上,也可以不经由接合部件而使用波长转换部件的粘性等固定在发光元件1上。
[0117]
第一凸部配置工序s16是在第一基板10上表面且元件载置区域13和第一端子110之间以沿着元件载置区域13的方式配置透光性第一凸部41的工序。在第一凸部配置工序s16中,通过一边从分配器的喷嘴供给形成第一凸部41的未固化的树脂一边使喷嘴沿着元件载置区域13移动来配置第一凸部41。
[0118]
第二凸部配置工序s17在第二基板20的上表面上比第二端子靠外侧配置第二凸部。此外,第一凸部41和第二凸部42优选使用相同材料,由此,能够将第一凸部配置工序s16和第二凸部配置工序s17设为同一工序而进行。
[0119]
此外,也可以是,在第一凸部配置工序s16及第二凸部配置工序s17中,首先,通过第二凸部配置工序s17配置第二凸部42,之后,通过第一凸部配置工序s16配置第一凸部41。此外,也可以是,第一凸部配置工序s16与第二凸部配置工序s17同时进行,大致同时配置第一凸部41及第二凸部42。
[0120]
包覆部件配置工序s18是在比第一凸部靠外侧配置与所述第一凸部相接且包覆所述引线的遮光性包覆部件的工序。具体而言,是在第一凸部41和第二凸部42之间配置遮光性包覆部件40的工序,该遮光性包覆部件40将比第一凸部41及第二凸部42低粘度的树脂作为母材。包覆部件40跨着第一基板10和第二基板20配置。因此,包覆部件40也包覆第一基板10的侧面。此外,通过包覆部件配置工序s18配置的包覆部件40的顶部40a的位置形成为成为比第一凸部41的顶部41a高的位置。为了将包覆部件40的顶部40a的位置设为比第一凸部41的顶部41a高的位置,作为一例,优选在供给的树脂固化之前重复进行多次树脂的供给。包覆部件40的供给优选从引线的顶部的正上方进行。由此,引线的顶部容易由包覆部件40覆盖。
[0121]
在第一凸部配置工序s16、第二凸部配置工序s17及包覆部件配置工序s18中,例如,第一凸部41、第二凸部42是硅树脂,包覆部件也是硅树脂。形成包覆部件的未固化的树脂的粘度能够通过添加用于该树脂的树脂的物性或粘度调节用的填料等进行调节。而且,在本工序中,配置第一凸部41及第二凸部42包括配置未固化、或优选配置临时固化状态的
树脂材料的情况,不仅限于完成至完全固化的情况。
[0122]
此外,包覆部件40及第一凸部41也可以是如图10a~图10c所示的结构。以下,参照各图对实施方式的各变形例进行说明。图10a是示意性表示实施方式的第一变形例的剖视图。图10b是示意性表示实施方式的第二变形例的剖视图。图10c是示意性表示实施方式的第三变形例的剖视图。此外,已说明的结构标注相同的符号并省略说明,或为了不重复相同的说明而省略记载。
[0123]
(第一变形例)
[0124]
如图10a所示,在发光模块100a中,包覆部件40也可以设为具备与第一凸部41相接且覆盖引线130的第一包覆部件141和覆盖第一包覆部件141的第二包覆部件142的结构。
[0125]
第一包覆部件141以覆盖第一引线31、第二引线32、第三引线33的方式跨着第一基板10及第二基板20配置。而且,第一包覆部件141被配置为成为该第一基板10侧的一端侧与第一凸部41相接。另外,第一包覆部件141被配置为该第二基板20侧的另一端与第二凸部42隔开。
[0126]
第一包覆部件141能够使用在母材的树脂中含有吸光物质作为具有遮光性的填料的暗色系的树脂(例如黑色或灰色树脂)。能够使用环氧树脂或硅树脂等热固化性树脂作为母材。因为第一包覆部件141包覆引线130,所以优选使用比第二包覆部件142低弹性的树脂。通过将第一包覆部件141设为低弹性树脂,能够进一步减轻热引起的对引线的影响,提高引线的连接可靠性。此外,在将第一包覆部件141设为暗色系的树脂的情况下,优选将包覆第一包覆部件141的第二包覆部件142设为具有反光性的白色树脂。由此,能够抑制吸收来自外部的光引起的第一包覆部件141的劣化,确保作为发光模块的可靠性。
[0127]
第二包覆部件142优选配置为覆盖第一包覆部件141且与第一凸部41相接。第二包覆部件142优选由如上所述含有反光物质的白色树脂形成。第二包覆部件142优选由比第一包覆部件141高弹性的树脂形成。第二包覆部件142被配置为一端侧与第一凸部41相接,另一端侧与第二凸部42相接。此外,第一包覆部件141及第二包覆部件142的弹性能够通过添加增塑剂或使用不同的树脂材料进行调节。通过由低弹性树脂形成第一包覆部件141,由高弹性树脂形成第二包覆部件142,能够减小来自外部的机械影响,并减小热膨胀对引线130的影响。
[0128]
在发光模块100a的制造方法中,如图11所示,在已说明的制造方法中,包覆部件配置工序s18包括第一包覆部件配置工序s18a及第二包覆部件配置工序s18b。在第一包覆部件配置工序s18a中,以覆盖引线130的方式从喷嘴供给第一包覆部件141而配置。该第一包覆部件141的一端侧被配置为与第一凸部41的外侧面相接。另外,第一包覆部件141的另一端侧被配置为从第二凸部隔开。
[0129]
在第二包覆部件配置工序s18b中,第二包覆部件142被配置为覆盖第一包覆部件141。第二包覆部件142的一端侧被配置为与第一凸部相接。第二包覆部件142以顶部比第一凸部41的顶部41a高的方式配置在第一包覆部件141上。
[0130]
(第二变形例、第三变形例)
[0131]
如图10b及图10c所示,在发光模块100b及100c中,也可以设为第一凸部241以包覆波长转换部件5的外周的方式配置的结构。
[0132]
如图10b及图10c所示,第一凸部241具备覆盖波长转换部件5的第一部位241a、构
成第一凸部241的顶部的第二部位241b、以及吸收或反射入射至第一凸部241的光的第三部位241c。
[0133]
第一部位241a被配置为覆盖波长转换部件5的不与发光元件1面对面的波长转换部件5的外缘的至少一部分。该第一部位241a通过覆盖波长转换部件5的外缘,使散射光容易侵入第一凸部241内。作为第一部位241a覆盖波长转换部件5的位置,可以设为覆盖成为俯视时为长方形的波长转换部件5的长边侧的外缘。当然,也可以将波长转换部件5的成为短边侧的外缘与成为长边侧的外缘一并覆盖。
[0134]
第二部位241b具有构成第一凸部241的顶部且向上方凸的弯曲面。第二部位241b通过将第一凸部241的顶部配置于比引线的顶部高的位置,在配置包覆部件40时发挥作为坝的作用。
[0135]
第三部位241c形成为在第一凸部241和包覆部件40的界面具有向包覆部件40侧凸的弯曲形状。该第三部位241c形成为从顶部朝向外侧面形成弯曲面,将侵入第一凸部241内的光向第一基板10侧反射。通过具备该第三部位241c,将向第一凸部241入射的光向第一基板10侧反射,不易露出到外部。
[0136]
在发光模块100b中,包覆部件40一端侧是与已说明的图6所示的发光模块100相同的结构,被配置为与第一凸部241的外侧面相接至越过第一凸部241的顶部的位置或者至顶部的位置、进一步至顶部的跟前的位置。
[0137]
另外,在发光模块100c中,第一凸部241是与图10b所示的变形例2的发光模块100b相同的结构,包覆部件40是与图10a所示的变形例1的发光模块100a相同的结构。因此,在发光模块100c中,被配置为第一包覆部件141的一端侧及第二包覆部件142的一端侧与第一凸部241的外侧面相接。
[0138]
在发光模块100b、100c中,就第一凸部241而言,因为第一部位241a覆盖波长转换部件5的外缘,所以第一凸部241和波长转换部件5不易隔开,能够保护发光元件1不受灰尘或水分影响。由此,发光模块的可靠性提高。特别优选在使用集成电路(ic)基板作为第一基板10时设为该结构。
[0139]
在发光模块100b或者发光模块100c的制造方法中,作为第一凸部配置工序s16a,在已说明的第一凸部配置工序s16中,将形成第一凸部241的未固化的树脂配置为在第一基板10上重叠2段以上。此时,以配置于比第一段靠外侧且与第一段的树脂重叠的方式供给第二段的树脂。由此,配置具有第一部位241a覆盖波长转换部件5的外周缘的第一部位241a、构成第一凸部241的顶部的第二部位241b、以及具有从顶部连续的弯曲面的第三部位241c的第一凸部241。
[0140]
在发光模块100b的制造方法中,包覆部件配置工序s18能够通过与已说明的发光模块100相同的工序进行。
[0141]
另外,在发光模块100c的制造方法中,在包覆部件配置工序s18中,能够以与已说明的发光模块100a相同的方式进行第一包覆部件配置工序s18a及第二包覆部件配置工序s18b的工序。
[0142]
另外,如图12所示,也可以是,发光模块100d在第二基板20d的中央具有凹部24,且在该凹部24内具备基板载置区域23d。这样,由于第二基板20d具有构成基板载置区域23d的凹部24,从而发光模块100d能够减小整体的厚度。
[0143]
此外,在已说明的各发光模块中,也可以设为如图13及图14所示的第一凸部41n及第二凸部42n的配置。
[0144]
即,在各发光模块中,如图13所示,第一凸部41n以隔着元件载置区域13对置的方式配置在第一基板10上。即,第一凸部41n沿着元件载置区域13的长边方向以直线状对置而配置。而且,透光性第一凸部41n在元件载置区域13和作为第一端子110的第一外部连接端子11及第二外部连接端子12之间以与波长转换部件5相接的方式沿着元件载置区域13配置。
[0145]
另外,第二凸部42n被配置为在第二基板20的上表面上配置于比作为第二端子120的第一引线连接端子21及第二引线连接端子22靠外侧,且与包覆部件40相接。该第二凸部42n以与第一凸部41n对置的长度配置成直线状。
[0146]
此外,在各发光模块中,如图14所示,也可以不配置第二凸部42n。
[0147]
实施例
[0148]
接下来,参照图15~图17对本技术发明的发光模块的实施例进行说明。此外,本技术发明当然不限于该实施例。
[0149]
制作如下结构的发光模块,每个发光元件流过2.5ma(duty:10%)的脉冲电流,测定发光模块100s的正面光的平均亮度(cd/m2)。图17a及图17b是将相对于发光区域的平均亮度的相对值(relative luminance(a.u.)设为纵轴,将距发光区域的大致中心的距离设为横轴,并示出其关系的图表。此外,将发光区域限定为发光模块100s中的发光元件的正上方的区域。
[0150]
如图15及图16所示,发光模块100s的基本结构是如下结构。第一凸部241的形状设为作为第二变形例已说明的结构,将构成第一凸部241的部件和构成包覆部件40的部件设为以下的条件1~条件5。此外,图15及图16所示的结构的符号与已说明的结构的符号相同,适当地省略说明。
[0151]
<发光模块的共同的基本结构>
[0152]
(1)第一基板10是内置ic的硅基板。就第一基板10的基板尺寸而言,俯视时形状为14.5mm
×
5.39mm的矩形形状,厚度是0.615mm。
[0153]
(2)发光元件1是倒锥体形状,上表面是45μm
×
45μm的矩形形状,厚度为8.5μm。发光元件1经由作为元件接合部件的厚度为3μm的镀cu配置在第一基板10上。而且,在第一基板10上的发光元件之间配置反射性部件。反射性部件由含有氧化钛的二甲基硅树脂构成。发光元件1被配置为发光元件间的距离为50μm。配置于第一基板10上的发光元件1设为64行
×
64列
×
4段,合计16384个。
[0154]
(3)第二基板20是在基板内部内包有cu的cu芯基板,在正反面配置有配线层。就第二基板20而言,俯视时尺寸为20mm
×
13mm,厚度为0.522mm。
[0155]
(4)第二基板20和第一基板10由含有硅树脂的ag膏接合。
[0156]
(5)配置于第一基板10的第一端子和配置于第二基板20的第二端子由引线130电连接。引线130为au,直径φ为45μm。
[0157]
(6)在发光元件1的上表面配置俯视时形状为13.7mm
×
4.0mm的矩形形状且厚度为0.03mm的片状的波长转换部件5。波长转换部件5由含有yag荧光体的二甲基硅树脂构成。波长转换部件5中所含有的yag荧光体的粒径为10μm以下。
[0158]
(7)作为共同的结构,覆盖引线130且跨着第一基板10及第二基板20配置的包覆部件40在成为母材的二甲基硅树脂中含有具有遮光性的填料。
[0159]
(8)第一凸部241从发光区域隔开200μm而配置。第一凸部241覆盖波长转换部件5的周缘且配置在第一基板10上。就第一凸部241而言,第一凸部241的宽度(即第一凸部241中的从发光元件1侧的端部到第一基板10的外缘侧的端部的最短距离)为400μm,第一凸部241的顶部距第一基板10的高度为260μm。第一凸部241形成为在截面形状上上表面将两个圆弧相连,且形成为位于包覆部件40侧的圆弧顶部比位于发光元件1侧的圆形顶部高。在第一凸部241中,从第一凸部241的顶部(即位于包覆部件40侧的圆弧的顶部)到包覆部件侧的端部的距离为115μm。
[0160]
此外,条件1~条件5的发光模块100s将上述数值作为设计值而制作,但所制作的发光模块100s有时包括
±
50μm左右的部件公差或安装公差引起的误差。
[0161]
<第一凸部的结构及包覆部件的结构>
[0162]
条件1~条件5中的第一凸部241及包覆部件40的结构如下。
[0163]
[条件1]
[0164]
第一凸部241及包覆部件40使用黑色树脂。黑色树脂使用含有市售的碳填料的二甲基硅树脂。
[0165]
[条件2]
[0166]
第一凸部241使用透光性树脂。该透光性树脂使用二甲基硅树脂。另外,包覆部件40使用在二甲基硅树脂中含有作为反射性填料的氧化铝的白色树脂。该白色树脂中的氧化铝浓度约为13质量%。
[0167]
[条件3]
[0168]
第一凸部241使用透光性树脂。该透光性树脂使用粘度与条件2不同的二甲基硅树脂。包覆部件40使用与条件2相同的条件的白色树脂。
[0169]
[条件4]
[0170]
第一凸部241使用白色树脂。该白色树脂使用在二甲基硅树脂中含有作为反射性填料的中空二氧化硅填料的白色树脂。该白色树脂中的中空二氧化硅填料的浓度约为33质量%。包覆部件40使用与条件2相同的条件的白色树脂。
[0171]
[条件5]
[0172]
第一凸部241使用白色树脂。该白色树脂使用含有氧化铝作为反射性填料的二甲基硅树脂。该白色树脂中的氧化铝的浓度约为13质量%。包覆部件40使用与条件2相同的条件的白色树脂。
[0173]
此外,在条件1~条件5中,第一凸部241及包覆部件40为了设为所希望的形状,在上述的部件中适当添加微量的二氧化硅系纳米填料,调节树脂的粘度或触变性。
[0174]
<条件1~条件5下的研究>
[0175]
如图17a及图17b所示,在从发光区域越过第一凸部到包覆部件的位置测定发光模块100s的正面光的平均亮度(cd/mm2),确认杂散光(在发光区域以外产生的不必要的光的反射或散射)的产生状态。在图17a及图17b中,将发光区域设为0μm以上1600μm以下的区域,将第一凸部设为1800μm以上2200μm以下的区域,将与第一凸部和包覆部件相接的区域设为2080μm以上2200μm以下的区域进行研究。
[0176]
在实验数据中,以发光区域的外缘为界,相对亮度的值急剧减小,随着远离发光区域维持相对亮度小的状态的是最优的结构。另外,在远离发光区域的区域,即使确认了相对亮度的峰值,也可以说峰值的最大值较小的是优异的结构。例如,如果在远离发光区域的位置确认的相对亮度值的峰值约为2.2%以下,则认为将发光模块作为光源的光学系单元中的杂散光的影响小。
[0177]
在发光模块100s中,在将所搭载的发光元件全部点亮的状态下,调查杂散光的产生状态。在图17a及图17b中,粗的实线表示条件1,双点划线表示条件2,点线表示条件3,点划线表示条件4,细的实线表示条件5。
[0178]
在条件5的结构中,在远离发光区域的第一凸部的位置确认到超过7%的相对亮度值的峰值。
[0179]
与此相对,在条件4的结构中,在第一凸部的位置确认到超过4%的相对亮度值的峰值。另外,在条件1的结构中,在比第一凸部稍微靠近发光面的位置确认到约2.2%的相对亮度值的峰值。
[0180]
在条件2的结构中,在比第一凸部的位置靠外侧(包覆部件侧)的位置确认到低于2.2%的相对亮度值弱的峰值。
[0181]
在条件3的结构中,在比第一凸部241靠外侧(包覆部件侧)的位置确认到约2.2%的相对亮度值弱的峰值。
[0182]
从上述结果确认到,通过如条件2及条件3那样在第一凸部241中使用透光性部件,使产生的杂散光的相对亮度的值减小到与黑色树脂相同程度的值。
[0183]
此外,基于所述的实验数据,在第一实施方式的第一凸部41及包覆部件40的结构中,也推测同样的情况,认为通过将第一凸部41设为透光性,能够抑制发光模块中的杂散光(意外的散射光)。
[0184]
以上,通过用于实施发明的方式对本发明的发光模块及其制造方法具体地进行了说明,但本发明的主旨不限于这些记载,必须基于技术方案的记载进行广义解释。另外,不用说,基于这些记载的各种变更、改变等也包括在本发明的主旨中。
[0185]
产业上的可利用性
[0186]
本公开的实施方式的发光模块100能够用于车辆的前大灯或投影仪等各种光源。
[0187]
符号说明
[0188]
1 发光元件
[0189]
5 波长转换部件
[0190]
7 反射性部件
[0191]
10 第一基板
[0192]
110 第一端子
[0193]
11 第一外部连接端子
[0194]
12 第二外部连接端子
[0195]
13 元件载置区域
[0196]
15 第一驱动端子
[0197]
16 第二驱动端子
[0198]
20、20a 第二基板
[0199]
120 第二端子
[0200]
21 第一引线连接端子
[0201]
22 第二引线连接端子
[0202]
23 基板载置区域
[0203]
24 凹部
[0204]
130 引线
[0205]
31 第一引线
[0206]
31a 第一引线的顶部
[0207]
32 第二引线
[0208]
32a 第二引线的顶部
[0209]
33 第三引线
[0210]
40 包覆部件
[0211]
41 第一凸部
[0212]
42 第二凸部
[0213]
100、100a 发光模块
[0214]
s11 元件载置工序
[0215]
s12 反射性部件配置工序
[0216]
s13 基板载置工序
[0217]
s14 引线连接工序
[0218]
s15 波长转换部件配置工序
[0219]
s16 第一凸部配置工序
[0220]
s17 第二凸部配置工序
[0221]
s18 包覆部件配置工序
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