KR20120088679A - 이형 필름 및 발광 다이오드의 제조 방법 - Google Patents

이형 필름 및 발광 다이오드의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120088679A
KR20120088679A KR1020127007535A KR20127007535A KR20120088679A KR 20120088679 A KR20120088679 A KR 20120088679A KR 1020127007535 A KR1020127007535 A KR 1020127007535A KR 20127007535 A KR20127007535 A KR 20127007535A KR 20120088679 A KR20120088679 A KR 20120088679A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
release film
emitting diode
mold
cavity
Prior art date
Application number
KR1020127007535A
Other languages
English (en)
Inventor
다마오 오쿠야
Original Assignee
아사히 가라스 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아사히 가라스 가부시키가이샤 filed Critical 아사히 가라스 가부시키가이샤
Publication of KR20120088679A publication Critical patent/KR20120088679A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/56Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
    • B29C33/68Release sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C37/00Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
    • B29C37/0067Using separating agents during or after moulding; Applying separating agents on preforms or articles, e.g. to prevent sticking to each other
    • B29C37/0075Using separating agents during or after moulding; Applying separating agents on preforms or articles, e.g. to prevent sticking to each other using release sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/18Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93Batch processes
    • H01L24/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2011/00Optical elements, e.g. lenses, prisms
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93Batch processes
    • H01L2224/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/97Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01033Arsenic [As]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01082Lead [Pb]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013Alloys
    • H01L2924/014Solder alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/12Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204Optical Diode
    • H01L2924/12041LED
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3025Electromagnetic shielding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

핀홀 및 파단이 잘 발생하지 않고, 다수의 캐비티를 갖는 금형을 사용한 발광 다이오드의 대량 생산에도 적용할 수 있는, 금형에 의한 발광 다이오드 제조용의 이형 필름, 및 그 이형 필름을 사용한 발광 다이오드의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.
발광 다이오드의 발광 소자를 수지로 봉지하여, 대략 반구 형상의 렌즈부를 형성하는 금형의 캐비티면에 배치하는 이형 필름으로서, 두께가 16∼175 ㎛ 이고, JIS K 7127 에 준거하여 측정한 110 ℃ 에 있어서의 인장 파단 신도가 600∼3000 % 인 이형 필름. 또, 그 이형 필름을 사용한 발광 다이오드의 제조 방법.

Description

이형 필름 및 발광 다이오드의 제조 방법{MOLD RELEASE FILM, AND METHOD FOR MANUFACTURING LIGHT EMITTING DIODE}
본 발명은, 이형 필름 및 발광 다이오드의 제조 방법에 관한 것이다.
발광 다이오드는, 저전력으로 고휘도가 얻어지고, 또한 장수명인 점에서, 각종 조명, 사인보드, 액정 표시 패널의 백라이트, 자동차의 테일 램프 등에 이용되고 있다. 발광 다이오드는, N 형 반도체와 P 형 반도체를 접합시키고, 그 계면에서 전자와 정공이 결합함으로써 에너지를 발생시켜, 광을 발한다. 발광 다이오드는, 형광등에 비해 소비 전력은 약 2 분의 1 이고, 수명은 구조상 반영구적으로 알려져 있으며, 또한 수은 등의 유해 물질을 함유하지 않고, 열의 발생이 적은 점에서, 환경 부하가 적은 에너지 절약형, 고신뢰성의 광원으로서 주목을 끌고 있다.
발광 다이오드의 발광 소자는 점발광이고, 광이 전체 방향으로 방사된다. 그래서, 발광 소자로부터 방사되는 광의 방향을 발광 다이오드의 정면 방향에 일치시켜, 정면 휘도를 향상시킬 목적에서, 발광 다이오드에서는 많은 경우, 대략 반구형 또는 포탄형의 렌즈부가 형성된다. 또 렌즈부에는, 발광 소자에 전기 절연성을 부여하고, 또 물, 습기 등의 외부 환경으로부터 발광 소자를 보호하는 기능이 필요하다. 그 때문에, 렌즈부는, 광의 감쇠가 적고, 또한 내열성이 우수한 투명한 봉지 수지로 봉지함으로써 형성된다. 봉지 수지로는, 실리콘 수지, 에폭시 수지 등의 열경화성 수지 등이 사용된다.
발광 다이오드의 제조 방법으로는, 예를 들어, 압축 성형법 또는 트랜스퍼 성형법에 의해 렌즈부 (수지 봉지부) 를 형성하는 제조 방법을 들 수 있다. 요컨대, 발광 소자가 실장된 기판을, 발광 소자가 금형의 봉지 수지 성형부 (이하,「캐비티」라고 한다) 내의 소정의 장소에 위치하도록 배치하고, 캐비티 내에 봉지 수지를 충전하여 렌즈부를 형성하는 방법을 들 수 있다. 그 제조 방법은 생산성이 우수하다. 그러나, 상기 성형법에 의한 발광 다이오드의 제조에서는, 금형을 사용하므로, 렌즈부가 금형으로부터 이형되기 어려운 경우, 발광 다이오드를 무리하게 이형하면, 렌즈부가 흡집이 생기거나 깨지거나 하여 수율이 저하되는 경우가 있다.
상기 문제를 해결하는 방법으로는, 하기 (i) 및 (ii) 의 방법을 들 수 있다.
(i) 발광 소자의 봉지 공정에 있어서, 봉지 수지에 내부 이형제를 첨가하는 방법 (예를 들어, 특허문헌 1).
(ii) 금형의 캐비티면을 이형 필름으로 덮은 상태에서 캐비티 내에 봉지 수지를 충전하여 렌즈부를 형성하고, 이형 필름으로부터 렌즈부를 이형하는 방법 (예를 들어, 특허문헌 2). 그 방법에서는, 이형 필름을, 진공 흡인에 의해 금형의 캐비티 형상에 추종하도록 연신하여 변형시켜, 캐비티면에 흡착시킨 상태에서 렌즈부를 형성한다.
일본 특허 제2523512호 일본 공개특허공보 제 2008-114428 호
방법 (i) 은, 이형제의 첨가에 의해, 봉지 수지의 투명성이 저해되어, 발광 다이오드의 휘도가 저하되는 문제가 있다. 방법 (ii) 는, 이형제에 의해 봉지 수지의 투명성이 저해되지 않기 때문에, 발광 다이오드의 휘도 저하의 문제는 없다. 그러나, 방법 (ii) 에는, 하기의 문제가 있다.
방법 (ii) 에서는, 이형 필름을 대략 반구 형상 (대략 반구형, 포탄형) 의 렌즈부에 대응하는 형상의 캐비티에 따르게 하기 위해, 이형 필름이 3 차원적으로 변형된다. 그 때문에, 형성되는 렌즈부의 형상, 즉 캐비티의 형상에 따라서는, 이형 필름이 크게 변형되어, 그 이형 필름에 핀홀이 발생하거나, 필름이 부분적으로 파단되거나 하는 경우가 있다. 이형 필름에 핀홀이나 파단이 발생하면, 그 부분의 금형의 캐비티면에, 휘발된 봉지 수지 성분이나 봉지 수지 그 자체가 부착된다. 이 경우, 금형에 부착된 수지 성분 등의 영향에 의해, 얻어지는 발광 다이오드의 렌즈부에 변형이 생겨 불량품이 되기 때문에, 수율이 저하된다. 또한 그 문제를 해소하기 위해서는, 금형에 부착된 봉지 수지 등의 세정 공정, 제조 장치로부터의 금형의 박리 및 재장착 공정이 필요하게 되기 때문에, 제조 비용이 상승한다.
또, 최근에는, 저비용으로 한 번에 대량의 발광 다이오드를 제조하기 위해서, 많은 캐비티가 좁은 피치로 형성된 금형을 사용한 일괄 성형이 증가하고 있다. 이와 같은 복잡한 형상의 금형에서는, 이형 필름에 핀홀이나 파단이 발생할 우려가 높아진다.
본 발명은, 핀홀 및 파단이 잘 발생하지 않고, 다수의 캐비티를 갖는 금형을 사용한 발광 다이오드의 대량 생산에도 적용할 수 있는, 금형에 의한 발광 다이오드 제조용의 이형 필름의 제공을 목적으로 한다.
또, 본 발명은, 상기 이형 필름을 이용하여, 양호한 품질의 발광 다이오드를 안정적으로 제조하는 방법의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서 이하의 구성을 채용하였다.
[1] 발광 다이오드의 발광 소자를 봉지 수지로 봉지하여, 대략 반구 형상의 렌즈부를 형성하는 금형의 캐비티면에 배치하는 이형 필름으로서, 두께가 16∼175 ㎛ 이고, JIS K 7127 에 준거하여 측정한 110 ℃ 에 있어서의 인장 파단 신도가 600∼3000 % 인 이형 필름.
[2] 상기 이형 필름이, 불소 수지로 이루어지는 필름인 상기 [1] 에 기재된 이형 필름.
[3] 상기 불소 수지 필름이, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체인 상기 [2] 에 기재된 이형 필름.
[4] 상기 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체가, 에틸렌과 테트라플루오로에틸렌과 (퍼플루오로부틸)에틸렌의 공중합체인 상기 [3] 에 기재된 이형 필름.
[5] 상기 대략 반구 형상의 렌즈부가 포탄형의 렌즈부이고, 그 렌즈부의 반구 부분의 직경이 0.2∼5 ㎜ 인 상기 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 이형 필름.
[6] 금형에 의해, 발광 소자를 봉지 수지로 봉지하여 발광 다이오드를 제조하는 방법으로서, 하기 공정 (a)∼(e) 를 갖는, 발광 다이오드의 제조 방법.
(a) 상기 [1]∼[5] 중 어느 하나에 기재된 이형 필름을, 금형의 캐비티를 덮도록 배치하는 공정.
(b) 상기 이형 필름을 금형의 캐비티면측으로 진공 흡인하는 공정.
(c) 발광 소자를 캐비티 내의 소정의 위치에 배치하는 공정.
(d) 캐비티 내에 봉지 수지를 충전하고, 그 봉지 수지에 의해 상기 발광 소자를 봉지하여 발광 다이오드를 얻는 공정.
(e) 금형 안에서 발광 다이오드를 꺼내는 공정.
본 발명의 이형 필름은, 금형에 의한 발광 다이오드 제조용의 이형 필름으로, 핀홀 및 파단이 잘 발생하지 않는다. 그 때문에, 다수의 캐비티를 갖는 금형을 사용한 발광 다이오드의 대량 생산에도 바람직하게 사용할 수 있다.
또, 본 발명의 제조 방법에 의하면, 양호한 품질의 발광 다이오드를 안정적으로 제조할 수 있다.
도 1 은, 본 발명에 있어서의 발광 다이오드의 일례를 나타낸 개략 정면도. (A) 대략 반구형, (B) 포탄형.
도 2 는, 본 발명에 있어서의 금형의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 발광 다이오드의 제조 방법의 일 공정을 나타낸 단면도이다.
도 4 는, 본 발명의 발광 다이오드의 제조 방법의 일 공정을 나타낸 단면도이다.
도 5 는, 본 발명의 발광 다이오드의 제조 방법의 일 공정을 나타낸 단면도이다.
도 6 은, 본 발명의 발광 다이오드의 제조 방법의 일 공정을 나타낸 단면도이다.
도 7 은, 본 발명의 발광 다이오드의 제조 방법의 일 공정을 나타낸 단면도이다.
도 8 은, 본 발명의 발광 다이오드의 제조 방법의 일 공정을 나타낸 단면도이다.
<이형 필름>
본 발명의 이형 필름 (이하,「본 이형 필름」이라고 한다) 은, 발광 다이오드의 발광 소자를 봉지 수지로 봉지하여, 대략 반구 형상의 렌즈부를 형성하는 금형의 캐비티면에 배치하는 이형 필름이다. 즉, 본 이형 필름은, 렌즈부의 제조시에, 발광 다이오드의 렌즈부의 형상에 대응하는 형상의 캐비티를 갖는 금형의 캐비티면을 덮도록 배치되고, 형성된 렌즈부와 캐비티면 사이에 위치됨으로써, 얻어진 발광 다이오드의 금형으로부터의 이형성을 높이는 필름이다.
본 이형 필름에는, 이형성, 표면 평활성, 성형시의 금형의 온도인 110 ℃∼140 ℃ 정도에 견딜 수 있는 내열성, 봉지 수지의 유동이나 가압력에 견딜 수 있는 강도가 요구된다.
본 이형 필름으로는, 이형성, 내열성, 강도, 고온에서의 신장 면에서, 폴리올레핀 및 불소 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 수지로 이루어지는 필름이 바람직하고, 불소 수지로 이루어지는 필름이 보다 바람직하다. 본 이형 필름은, 불소 수지와 비불소 수지를 병용한 필름이어도 되고, 무기 첨가제, 유기 첨가제 등이 배합된 필름이어도 된다.
폴리올레핀으로는, 이형성 및 금형 추종성 면에서, 폴리메틸펜텐이 바람직하다. 폴리올레핀은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.
불소 수지로는, 에틸렌/테트라플루오로에틸렌 공중합체 (이하,「ETFE」라고 한다), 폴리테트라플루오로에틸렌, 퍼플루오로(알킬비닐에테르)/테트라플루오로에틸렌 공중합체 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 고온에서의 신장이 큰 점에서, ETFE 가 특히 바람직하다. 불소 수지는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.
ETFE 에 있어서의 테트라플루오로에틸렌 (이하,「TFE」라고 한다) 에 기초하는 반복 단위와 에틸렌 (이하,「E」라고 한다) 에 기초하는 반복 단위의 함유 비율 (TFE/E) 은, 몰비로, 80/20∼40/60 이 바람직하고, 70/30∼45/55 가 보다 바람직하고, 65/35∼50/50 이 특히 바람직하다. TFE/E 에 기초하는 각 반복 단위의 함유 비율이 상기 범위 내이면, ETFE 는 내열성과 기계 물성이 우수하다.
ETFE 는, E 에 기초하는 반복 단위 및 TFE 에 기초하는 반복 단위 이외에, 그 밖의 모노머에 기초하는 반복 단위를 포함해도 된다. 그 밖의 모노머의 구체예로는, 불소를 함유하는 하기 모노머 (a1)∼(a5) 를 들 수 있다.
모노머 (a1):탄소수 3 이하의 플루오로올레핀류.
모노머 (a2):X(CF2)nCY=CH2 (X, Y 는, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자이고, n 은 2∼8 의 정수를 나타낸다) 로 나타내는 폴리플루오로알킬에틸렌.
모노머 (a3):플루오로비닐에테르류.
모노머 (a4):관능기 함유 플루오로비닐에테르류.
모노머 (a5):지방족 고리 구조를 갖는 함불소 모노머.
모노머 (a1) 로는, 트리플루오로에틸렌, 불화비닐리덴, 불소비닐, 클로로트리플루오로에틸렌 등의 플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌 (이하,「HFP」라고 한다), 2-하이드로펜타플루오로프로필렌 등을 들 수 있다.
모노머 (a2) 로는, n 이 2∼6 인 모노머가 바람직하고, 2∼4 인 모노머가 보다 바람직하다. 구체예로는, CF3CF2CH=CH2, CF3CF2CF2CF2CH=CH2 ((퍼플루오로부틸)에틸렌, 이하,「PFBE」라고 한다), CF3CF2CF2CF2CF=CH2, CF2HCF2CF2CF=CH2, CF2HCF2CF2CF2CF=CH2 등을 들 수 있다.
모노머 (a3) 로는, 퍼플루오로(메틸비닐에테르), 퍼플루오로(에틸비닐에테르), 퍼플루오로(프로필비닐에테르) (이하,「PPVE」라고 한다), CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)2CF3, CF2=CFO(CF2)3O(CF2)2CF3, CF2=CFO(CF2CF(CF3)O)2(CF2)2CF3, CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)2CF3, CF2=CFOCF2CF=CF2, CF2=CFO(CF2)2CF=CF2 등을 들 수 있다.
모노머 (a4) 로는, CF2=CFO(CF2)3CO2CH3, CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)3CO2CH3, CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)2SO2F 등을 들 수 있다.
모노머 (a5) 로는, 퍼플루오로(2,2-디메틸-1,3-디옥솔), 2,2,4-트리플루오로-5-트리플루오로메톡시-1,3-디옥솔, 퍼플루오로(2-메틸렌-4-메틸-1,3-디옥소란) 등을 들 수 있다.
또, 그 밖의 모노머로는, 불소를 함유하지 않는 하기 모노머 (b1)∼(b4) 를 들 수 있다.
모노머 (b1):올레핀.
모노머 (b2):비닐에스테르.
모노머 (b3):비닐에테르.
모노머 (b4):산 무수물.
모노머 (b1) 로는, 프로필렌, 이소부텐 등을 들 수 있다.
모노머 (b2) 로는, 아세트산비닐 등을 들 수 있다.
모노머 (b3) 로는, 에틸비닐에테르, 부틸비닐에테르, 시클로헥실비닐에테르, 하이드록시부틸비닐에테르 등을 들 수 있다.
모노머 (b4) 로는, 무수 말레산, 무수 이타콘산, 무수 시트라콘산, 무수 하이믹산(5-노르보르넨-2,3-디카르복실산 무수물) 등을 들 수 있다.
이들, 그 밖의 모노머는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.
ETFE 에 있어서의 그 밖의 모노머로는, 모노머 (a2), HFP, PPVE, 아세트산비닐이 바람직하고, HFP, PPVE, CF3CF2CH=CH2, PFBE 가 보다 바람직하고, PFBE 가 가장 바람직하다.
ETFE 가, 그 밖의 모노머에 기초하는 반복 단위를 함유하는 경우, 전체 모노머 100 ㏖% 에 대한 그 밖의 모노머의 함유량은, 0.01∼20 ㏖% 가 바람직하고, 0.10∼15 ㏖% 가 보다 바람직하고, 0.20∼10 ㏖% 가 특히 바람직하다. 그 밖의 모노머가 상기 범위 내이면, ETFE 는 내열성과 기계 물성이 우수하다.
ETFE 가 PFBE 에 기초하는 반복 단위를 함유하는 경우, 전체 모노머 100 ㏖% 에 대한 PFBE의 함유량은, 0.10∼15 ㏖% 가 바람직하고, 0.20∼10 ㏖% 보다 바람직하고, 0.30∼5 ㏖% 가 특히 바람직하다. PFBE 의 함유량이 상기 범위 내이면, ETFE 는 내열성과 기계 물성이 우수하다.
이형 필름을 구성하는 수지로는, ETFE 중에서도, E 와 TFE 와 PFBE 의 공중합체 (이하,「PFBE 함유 ETFE」라고 한다) 가 특히 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 ETFE 의 용융 유량 (MFR) 은, 2∼40 g/10 분이 바람직하고, 5∼30 g/10 분이 보다 바람직하고, 10∼20 g/10 분이 특히 바람직하다. ETFE 의 MFR 이 상기 범위 내이면, ETFE 의 성형성이 향상되고, 본 이형 필름의 기계 특성이 향상된다.
상기 MFR 은, ASTM D3159 에 따라 5 kg 부하를 이용하고, 297 ℃ 에서 측정되는 값이다.
본 이형 필름의 두께는, 16∼175 ㎛ 이고, 16∼150 ㎛ 가 바람직하고, 26∼150 ㎛ 가 보다 바람직하고, 50∼100 ㎛ 가 더욱 바람직하다. 두께가 16 ㎛ 이상이면, 필름에 핀홀 및 파단이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 두께가 175 ㎛ 이하이면, 본 이형 필름이 용이하게 변형할 수 있고, 금형의 캐비티 형상에 대한 추종성이 향상되므로, 본 이형 필름이 확실히 캐비티면에 밀착될 수 있어, 양호한 품질의 발광 다이오드를 안정적으로 제조할 수 있다.
또, 본 이형 필름의 두께는, 금형의 캐비티가 클수록, 상기 범위 내에서 얇은 것이 바람직하다. 또, 다수의 캐비티를 갖는 복잡한 금형일수록, 상기 범위 내에서 얇은 것이 바람직하다.
본 이형 필름의 110 ℃ 에 있어서의 인장 파단 신도는, 600∼3000 % 이고, 620∼2000 % 가 바람직하고, 640∼1500 % 가 보다 바람직하다. 인장 파단 신도가 600 % 이상이면, 본 이형 필름을 용이하게 변형시킬 수 있고, 금형의 캐비티 형상에 대한 추종성이 향상되므로, 본 이형 필름에 핀홀이 발생하거나 부분적으로 파단되거나 하는 것을 억제할 수 있다. 인장 파단 신도가 3000 % 이하이면, 본 이형 필름에 있어서의 신장된 부분의 두께가 극단적으로 얇아져, 금형의 캐비티면을 덮는 필름에 큰 두께 불균일이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 양호한 형상의 렌즈부를 갖고, 우수한 광학 특성을 나타내는 발광 다이오드를 안정적으로 제조할 수 있다.
인장 파단 신도는, JIS K 7127 에 준거한 방법으로, 두께 50 ㎛ 의 시험 필름에 대해, 온도 110 ℃, 인장 속도 50 ㎜/분의 조건에서의 인장 시험을 실시함으로써 측정된다.
본 이형 필름의 인장 파단 신도는, 수지의 분자량 및 결정화도를 조정함으로써 조정할 수 있다. 구체적으로는, 수지의 분자량이 높을수록 인장 파단 신도가 높아진다. 또, 수지의 결정화도가 낮을수록, 인장 파단 신도가 높아진다.
본 이형 필름의 표면은, 평활한 것이 바람직하다. 표면이 평활한 본 이형 필름을 사용함으로써, 고품질의 렌즈부가 형성되기 쉽고, 광학 특성이 우수한 발광 다이오드의 제조가 용이해진다.
필름의 일방의 표면을 이지 (梨地) 로 하고, 그 표면을 금형의 캐비티측으로 하여 사용하면, 캐비티에 대한 진공 흡착이 용이해지지만, 그 필름의 사용은 렌즈부에 변형을 일으키게 하여 렌즈 정밀도를 저하시킬 우려가 있다.
구체적으로는, 본 이형 필름의 표면의 10 점 평균 거칠기 (Rz) 는, 경면의 경우, 0.01∼0.1 ㎛ 가 바람직하다.
이지 표면의 경우에는, 0.15∼3.5 ㎛ 가 바람직하다. 상기 Rz 가 0.15 ㎛ 이상이면, 본 이형 필름의 캐비티에 대한 진공 흡착이 촉진된다. 또, 상기 Rz 가 3.5 ㎛ 이하이면, 발광 다이오드의 렌즈 표면에 요철이 형성되는 것을 억제하기 쉽다.
상기 Rz 는, JIS B 0601 에 준거하여 측정되는 값이다.
본 이형 필름은, 상기 조성의 수지를 이용하여, 소정의 립 폭을 갖는 T 다이를 구비하는 압출기에 의한 용융 성형 등에 의해 제조할 수 있다.
이상 설명한 본 이형 필름은, 금형에 의해, 대략 반구 형상의 렌즈부를 갖는 발광 다이오드를 제조할 때에 사용한다. 본 발명에 있어서의 대략 반구 형상의 렌즈부란, 대략 반구형의 렌즈부, 및 포탄형의 렌즈부를 포함한다. 포탄형의 렌즈부란, 원주 형상의 수지 봉지 부분과, 그 위의 대략 반구 형상의 렌즈 부분으로 이루어지는 형상의 렌즈부이다.
도 1(A) 에, 대략 반구형의 렌즈부를 갖는 발광 다이오드의 일례를 나타낸다. 또, 도 1(B) 에, 포탄형의 렌즈부를 갖는 발광 다이오드의 일례를 나타낸다.
발광 다이오드 (1A) 는, 도 1(A) 에 나타내는 바와 같이, 기판 (11a) 상에 발광 소자 (12a) 가 실장되고, 발광 소자 (12a) 가 봉지 수지로 봉지되어 대략 반구형의 렌즈부 (13a) 가 형성되어 있다. 발광 다이오드 (1A) 를 백색 발광 다이오드로 하는 경우에는, 형광체를 분산시킨 수지로 발광 소자 (12a) 를 봉입한 상태에서, 그 둘레를 봉지 수지로 봉지하여 렌즈부 (13a) 를 형성한다.
렌즈부 (13a) 의 직경 d1 은, 0.1∼30 ㎜ 가 바람직하고, 0.5∼20 ㎜ 가 보다 바람직하다.
발광 다이오드 (1B) 는, 도 1(B) 에 나타내는 바와 같이, 리드 프레임 (11b) 과 일체화 형성한 컵 (12b) 내에 발광 소자 (13b) 가 설치되고, 그 발광 소자 (13b) 와 다른 일방의 리드 프레임 (11b) 이 Au 와이어 (14b) 로 연결되어 있고, 그 둘레가 봉지 수지로 봉지되어 포탄형의 렌즈부 (15b) 가 형성되어 있다. 발광 다이오드 (1B) 를 백색 발광 다이오드로 하는 경우에는, 컵 (12b) 내에 형광체를 분산시킨 수지를 충전하여 발광 소자 (13b) 를 봉입한 상태에서, 그 둘레를 봉지 수지로 봉지하여 렌즈부 (15b) 를 형성한다.
렌즈부 (15b) 의 반구 부분의 직경 d2 는, 0.2∼5 ㎜ 가 바람직하고, 0.5∼3 ㎜ 가 보다 바람직하다. 렌즈부 (15b) 의 원기둥 부분의 높이 d3 은, 0.2∼8 ㎜ 가 바람직하고 0.3∼6 ㎜ 가 보다 바람직하다.
본 이형 필름은, 전술한 대략 반구형 또는 포탄형의 렌즈부를 갖는 발광 다이오드의 제조에 있어서, 그 렌즈부의 형상에 대응하는 형상의 캐비티를 따라 핀홀이나 파단을 발생시키지 않고 변형되어, 캐비티면에 밀착할 수 있다. 그 때문에, 양호한 품질의 발광 다이오드를 안정적으로 제조할 수 있다.
<발광 다이오드의 제조 방법>
본 발명의 발광 다이오드의 제조 방법은, 금형에 의해, 발광 소자를 봉지 수지로 봉지하여 발광 다이오드를 제조하는 방법에 있어서, 본 이형 필름을 사용하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 발광 다이오드의 제조 방법은, 본 이형 필름을 사용하는 것 이외에는, 공지된 제조 방법을 사용할 수 있다.
렌즈부의 형성 방법으로는, 압축 성형법 또는 트랜스퍼 성형법을 들 수 있다. 제조 장치 (금형) 로는, 공지된 압축 성형 장치 또는 트랜스퍼 성형 장치를 사용할 수 있다. 제조 조건도, 공지된 발광 다이오드의 제조 방법에 있어서의 조건과 동일한 조건을 사용할 수 있다.
본 발명의 발광 다이오드의 제조 방법은, 하기 공정 (a)∼(e) 를 갖는다.
(a) 본 이형 필름을, 금형의 캐비티를 덮도록 배치하는 공정.
(b) 상기 본 이형 필름을 금형의 캐비티면측으로 진공 흡인하는 공정.
(c) 발광 소자를 캐비티 내의 소정의 위치에 배치하는 공정.
(d) 캐비티 내에 봉지 수지를 충전하고, 그 봉지 수지에 의해 상기 발광 소자를 봉지하여 발광 다이오드를 얻는 공정.
(e) 금형 안에서 발광 다이오드를 꺼내는 공정.
이하, 본 발명의 발광 다이오드의 제조 방법의 일 실시형태예로서, 상기 발광 다이오드 (1A) 를 트랜스퍼 성형법에 의해 제조하는 경우에 대해 상세하게 설명한다.
사용하는 금형 (3) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 상형 (上型) (31) 과 하형 (下型) (32) 을 갖는다.
상형 (31) 측에는, 발광 다이오드 (1A) 의 렌즈부 (13a) 의 형상에 대응하는 형상의 캐비티 (33) 와, 캐비티 (33) 에 봉지 수지를 유도하는 오목한 상태의 수지 도입부 (34) 가 형성되어 있다.
하형 (32) 측에는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 봉지 수지를 배치하는 수지 배치부 (35) 가 형성되어 있고, 수지 배치부 (35) 내에 봉지 수지를 상형 (31) 으로 밀어내는 플런저 (36) 가 설치되어 있다.
상형 (31) 의 캐비티면 (33a) 은, 고품질인 렌즈부가 형성되기 쉽고, 광학 특성이 우수한 발광 다이오드가 얻어지기 쉬운 점에서, 평활한 것이 바람직하다.
캐비티면 (33a) 을 이지로 하면, 본 이형 필름을 보다 효율적으로 캐비티면 (33a) 에 진공 흡착할 수 있는데, 얻어지는 발광 다이오드 (1A) 의 렌즈부 (13a) 에 변형이 생겨 렌즈 정밀도가 악화될 우려가 있다.
공정 (a):
도 3 에 나타내는 바와 같이, 금형 (3) 의 상형 (31) 의 캐비티 (33) 를 덮도록 본 이형 필름 (4) 을 배치한다. 본 이형 필름 (4) 은, 캐비티 (33), 수지 도입부 (34) 전체를 덮도록 배치하는 것이 바람직하다.
공정 (b):
금형 (3) 에 있어서의 캐비티 (33) 의 외부에 형성한 홈을 통해서 진공 흡인하고, 본 이형 필름 (4) 과 캐비티 (33) 및 수지 도입부 (34) 사이의 공간을 감압하여, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 본 이형 필름 (4) 을 연신하여 변형시켜, 금형 (3) 의 상형 (31) 에 진공 흡착시킨다.
고온 환경하에서의 이형 필름 (4) 의 강도, 두께, 또 캐비티 (33) 의 형상에 따라, 반드시 이형 필름 (4) 은 캐비티 (33) 에 밀착되는 것은 아니다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 공정 (b) 의 진공 흡착의 단계에서는, 본 이형 필름 (4) 은, 캐비티면 (33a) 에 완전하게는 밀착되어 있지 않다.
공정 (c):
도 5 에 나타내는 바와 같이, 발광 소자 (12a) 를 실장한 기판 (11a) 을, 기판 설치부 (37) 에 설치하여 금형 (3) 을 닫고, 발광 소자 (12a) 를 캐비티 (33) 내의 소정의 위치에 배치한다. 또, 수지 배치부 (35) 의 플런저 (36) 상에는, 봉지 수지 (X) 를 배치해 둔다.
봉지 수지 (X) 로는, 발광 다이오드의 발광 소자를 봉지하는 데에 통상, 투명 수지가 사용된다. 또, 광 확산성을 목적으로 첨가제 등을 함유한 유백색의 투명 수지를 사용하는 경우도 있다.
봉지 수지 (X) 로는, 실리콘 수지 (상품명「LPS-3412A」,「LPS-3412B」(이상, 신에츠 화학사 제조) 등), 에폭시 수지 (닛폰 화약사 제조의 SEJ-01R) 등의 열경화성 수지가 바람직하다.
공정 (d):
도 6 에 나타내는 바와 같이, 하형 (32) 의 플런저 (36) 를 밀어 올려, 수지 도입부 (34) 를 통해서 캐비티 (33) 내에 봉지 수지 (X) 를 충전한다. 이어서, 금형 (3) 을 가열하여, 봉지 수지 (X) 를 경화시켜, 발광 소자 (12a) 를 봉지하는 렌즈부 (13a) 를 형성한다.
본 실시형태에서는, 공정 (d) 에 있어서, 캐비티 (33) 내에 봉지 수지 (X) 가 충전됨으로써, 수지 압력에 의해 본 이형 필름 (4) 이 더욱 캐비티면 (33a) 측으로 밀어넣어져, 연신하여 변형됨으로써 캐비티면 (33a) 에 밀착한다. 그 때문에, 캐비티 (33) 의 형상에 대응하는 대략 반구형의 렌즈부 (13a) 가 형성된다.
금형 (3) 의 가열 온도, 즉 봉지 수지 (X) 의 가열 온도는, 100∼185 ℃ 가 바람직하고, 110∼140 ℃ 이 보다 바람직하다. 가열 온도가 100 ℃ 이상이면, 발광 다이오드의 생산성이 향상된다. 가열 온도가 185 ℃ 이하이면, 봉지 수지 (X) 의 열화를 억제하기 쉽다. 또, 봉지 수지 (X) 의 열팽창률에서 기인하는 렌즈부 (13a) 의 형상 변화, 또 발광 다이오드의 보호가 특별히 요구되는 경우에는, 상기 범위 내에 있어서 가능한 한 낮은 온도에서 가열하는 것이 바람직하다.
봉지 수지 (X) 의 충전시의 수지압은, 2∼30 ㎫ 가 바람직하고, 3∼10 ㎫ 가 보다 바람직하다. 압력이 2 ㎫ 이상이면, 봉지 수지 (X) 의 충전 부족 등의 결점이 발생하는 것을 억제하기 쉽다. 압력이 30 ㎫ 이하이면, 양호한 품질의 발광 다이오드가 얻어지기 쉽다. 봉지 수지 (X) 의 수지압은, 플런저 (36) 에 의해 조정할 수 있다.
공정 (e):
도 7 에 나타내는 바와 같이, 수지 도입부 (34) 내에서 봉지 수지 (X) 가 경화된 경화물 (14a) 이 부착된 상태의 발광 다이오드 (1A) 를 금형 (3) 으로부터 꺼내어, 경화물 (14a) 을 절제 (切除) 한다.
본 실시형태의 제조 방법에서는, 렌즈부 (13a) 형성 후의 금형 (3) 내에서, 형성한 렌즈부 (13a) 와 캐비티면 (33a) 사이에 본 이형 필름 (4) 이 배치되어 있기 때문에, 발광 다이오드 (1A) 를 금형 (3) 으로부터 용이하게 이형할 수 있다.
본 실시형태에서는, 공정 (a) 및 공정 (b) 와 공정 (c) 의 순서는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 기판 (11a) 및 발광 소자 (12a) 를 캐비티 내의 소정 위치에 배치 (공정 (c)) 한 후에, 본 이형 필름 (4) 을, 금형 (3) 의 캐비티 (33) 상에 배치 (공정 (a)) 하고, 그 본 이형 필름 (4) 을 금형 (3) 의 캐비티면 (33a) 측에 진공 흡인 (공정 (b)) 해도 된다.
본 발명의 발광 다이오드의 제조 방법은, 전술한 대략 반구형의 렌즈부를 갖는 발광 다이오드의 제조와 동일하게 하여, 포탄형의 렌즈부를 갖는 발광 다이오드의 제조에도 적용할 수 있다. 이 경우, 포탄형의 렌즈부에 대응하는 캐비티를 갖고, 발광 소자를 소정의 위치에 설치할 수 있는 금형을 이용하여 상기 공정 (a)∼(e) 를 실시하면 된다.
또, 본 발명의 발광 다이오드는, 본 이형 필름을 이용하여 압축 성형법에 의해 제조하는 것도 바람직하다. 압축 성형법은, 일본 공개특허공보 2008-114428호 등에 기재되어 있는 바와 같이, 발광 다이오드의 제조에 일반적으로 이용되고 있는 방법이다.
예를 들어, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 발광 다이오드의 렌즈부의 형상에 대응하는 형상의 복수의 캐비티 (55) (도 8 에서는 8 개) 를 갖는 하형 (51) 과, 중형 (中型) (52) 과, 상형 (53) 과, 중형 (52) 과 상형 (53) 사이에 위치하여 외기를 차단하는 O 링 (54) 을 갖는 압축 성형용 금형 (50) 을 사용하는 방법을 들 수 있다.
공정 (a):
하형 (51) 의 각 캐비티 (55) 상에, 하형 (51) 과 중형 (52) 에 의해 사이에 끼워 고정시키도록 하여, 본 이형 필름 (6) 을 배치한다.
공정 (b):
하형 (51) 의 각 캐비티 (55) 에 본 이형 필름 (6) 을 진공 흡착시킨다.
공정 (c), (d):
하형 (51) 의 캐비티 (55) 상에, 실리콘 수지나 에폭시 수지 등의 투광성을 갖는 액상의 봉지 수지 (X) 를 공급한다. 그 후, 각 캐비티 (55) 에 대응하는 위치에 복수의 발광 소자 (72) (발광 다이오드 칩 등) 가 장착된 기판 (71) (리드 프레임 등) 을 상형 (53) 에 배치하여, 압축 성형용 금형 (50) 을 닫고, 압축 성형에 의해 소요 (所要) 몇 개의 발광 소자를 일괄하여 봉지하여 발광 다이오드를 제조한다.
공정 (e):
압축 성형용 금형 (50) 으로부터 발광 다이오드를 꺼낸다.
이상 설명한 본 발명의 제조 방법에 의하면, 본 이형 필름을 사용함으로써, 대략 반구 형상의 렌즈부를 갖는 고품질의 발광 다이오드를 고수율로 안정적으로 제조할 수 있다. 또, 본 이형 필름은, 핀홀 및 파단을 일으키지 않고 용이하게 연신하여 변형할 수 있기 때문에, 다수의 캐비티를 갖는 복잡한 형상의 금형에도 적용할 수 있다. 그 때문에, 발광 다이오드를 저비용으로 한 번에 대량으로 제조할 수도 있다.
또한, 본 발명의 발광 다이오드의 제조 방법은, 상기 방법에는 한정되지 않는다. 예를 들어, 캐비티 내에 진공 흡인공을 설치한 금형을 사용해도 된다. 그 금형을 사용하면, 상기 금형 (3) 을 사용하는 방법에 비해 효율적으로 본 이형 필름을 캐비티면에 진공 흡착할 수 있다. 그러나, 발광 다이오드의 렌즈부에, 이형 필름을 개재하여 흡착공 자국이 전사되기 때문에, 렌즈 정밀도가 악화되기 쉽다.
이하, 본 이형 필름의 작용 효과에 대해 설명한다.
종래, 금형을 사용하여 렌즈부를 형성하는 경우에는, 충분한 인장 파단 신도를 갖는 것으로 생각되는 이형 필름을 사용해도, 그 필름에 핀홀이나 파단이 발생하는 경우가 있었다. 예를 들어, 대략 반구형의 렌즈부를 형성하는 금형에 있어서, 캐비티의 바닥을 포함하는 단면 (반원) 의 원주의 길이 x 와, 캐비티의 직경 y 의 비 (x:y) 는, π/2:1 (=πr:2r) 이다. 그렇다면, 이형 필름이 가장 크게 연신되는, 캐비티의 바닥 (중심) 을 지나는 선 위의 부분에서도, 이형 필름이 연신되는 비율 (신도) 은 계산상 160 % 정도이다. 이것으로부터, 계산상으로는, 인장 파단 신도가 200 % 인 이형 필름을 이용하면, 그 필름에 핀홀이나 파단을 발생시키지 않고 발광 다이오드를 제조할 수 있는 것으로 생각된다.
그러나, 본 발명자가 이 점에 대해 상세하게 검토한 결과, 대략 반구 형상의 발광 다이오드의 제조에 있어서는, 인장 파단 신도가 600 % 이상이 아니면, 이형 필름에 핀홀이나 파단이 발생하는 것을 억제할 수 없는 것으로 판명되었다. 그 이유는, 이하와 같이 생각된다.
렌즈부의 형성시, 이형 필름은, 금형의 캐비티의 가장자리측으로부터 캐비티의 바닥을 향해 순서대로 캐비티면에 밀착해 간다. 이 때, 금형에 밀착된 이형 필름은 진공 흡착되기 때문에 잘 미끄러지지 않게 되어, 이형 필름에 있어서의 캐비티면에 밀착된 부분은 그 이상 거의 연신되지 않을 것으로 생각된다. 요컨대, 캐비티 내의 이형 필름은, 캐비티의 바닥을 향할수록 크게 연신되어 변형될 것으로 생각된다. 그 때문에, 계산상으로는 충분할 것으로 생각되는 인장 파단 신도보다, 훨씬 높은 인장 파단 신도를 갖고 있는 이형 필름을 이용하지 않으면, 필름에 핀홀이나 파단이 생길 것으로 생각된다. 실제로, 이형 필름의 핀홀이나 파단은 캐비티의 바닥 부근에서 많이 발생하고 있고, 그 사실은 이 생각을 증명하는 것이라고 생각된다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 기재에 의해서는 한정되지 않는다.
[인장 파단 신도]
이형 필름의 인장 파단 신도 (단위:%) 는, JIS K 7127 에 준거하여 측정하였다. 두께 50 ㎛ 의 이형 필름을, 시험편 타입 5 덤벨로 타발하여, 시험 필름을 제조하였다. 그 시험 필름에 대해, 온도 110 ℃, 인장 속도 50 ㎜/분의 조건에서 인장 시험을 실시하여, 인장 파단 신도를 측정하였다.
[깨짐, 핀홀의 유무]
발광 다이오드를 제조한 후, 이형 필름의 깨짐, 핀홀의 발생 상황을 육안으로 조사하였다.
[이형 필름의 금형에 대한 추종성]
발광 다이오드를 제조한 후, 이형 필름의 금형에 대한 추종성을 육안으로 하기 기준에 의해 평가하였다.
○ (양호):캐비티면과 필름면의 간극이 없었다.
× (불량):캐비티면과 필름면의 간극이 있었다.
[렌즈부의 형상 평가]
얻어진 발광 다이오드의 렌즈부의 형상 평가는, 육안에 의해 하기 기준으로 실시하였다.
○ (양호):국소적인 요철이 없었다.
× (불량):이형 필름의 깨짐에 기초한 국소적인 요철이 있었다.
[실시예 1]
(이형 필름의 제조)
불소 수지로서, 폴리머 조성이, TFE 에 기초하는 반복 단위/E 에 기초하는 반복 단위/PFBE 에 기초하는 반복 단위=56.3/40.7/3.0 (몰비) 인 ETFE (MFR (ASTM D3159 준거, 하중 5 kg, 측정 온도 297 ℃):15 g/10 분) 를 사용하였다. 두께가 50 ㎛ 가 되도록 립을 조정한 압출기에 의해, 상기 ETFE 를 320 ℃ 에서 용융 압출하여, 두께 50 ㎛ 의 이형 필름 (ETFE 필름) 을 얻었다.
그 이형 필름의 110 ℃ 에 있어서의 인장 파단 신도는 680 % 였다.
(발광 다이오드의 제조)
발광 소자로는, 백색 발광 소자 (동작 전압:3.5 V, 소비 전류:10 mA) 를 사용하였다. 또, 금형은, 도 2 에 예시한 금형 (3) 을 사용하였다. 캐비티 (33) 의 형상은, 직경 0.7 ㎜ 의 대략 반구형의 렌즈부에 대응하는 형상으로 하였다.
그 금형 (3) 의 캐비티 (33) 를 덮도록 상기 이형 필름을 배치하였다. 캐비티 (33) 의 중심 (바닥) 에 대응하는 위치에 발광 소자가 위치하도록, 하형 (32) 에 상기 백색 발광 소자를 실장한 기판을 배치하였다. 진공 흡인에 의해 상기 이형 필름을 상형 (31) 에 진공 흡착시켜, 캐비티 (33) 내에 투명 실리콘 수지 (LPS-3412A 및 LPS-3412B (이상, 신에츠 화학사 제조) 의 등량 혼합물) 를 충전하였다. 금형 (3) 을 가열하여 그 수지를 경화시켜, 대략 반구형의 렌즈부를 형성하였다. 금형의 가열 온도는 110 ℃, 압력은 5 ㎫ 로 하였다. 또, 경화 시간은 5 분으로 하였다. 그 후, 금형으로부터 발광 다이오드를 꺼냈다.
[실시예 2]
두께가 100 ㎛ 가 되도록 립을 조정한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 두께 100 ㎛ 의 이형 필름 (ETFE 필름) 을 얻었다. 또, 그 이형 필름을 이용하여, 실시예 1 과 동일하게 하여 발광 다이오드를 제조하였다.
[비교예 1 및 2]
표 1 에 나타내는 두께가 되도록 립을 조정한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 이형 필름 (ETFE 필름) 을 얻었다. 또, 그 이형 필름을 이용하여, 실시예 1 과 동일하게 하여 발광 다이오드를 제조하였다.
[비교예 3∼6]
불소 수지로서, 폴리머 조성이, TFE 에 기초하는 반복 단위/E 에 기초하는 반복 단위/PFBE 에 기초하는 반복 단위=52.3/46.4/1.3 (몰비) 인 ETFE (MFR (ASTM D3159 준거, 하중 5 kg, 측정 온도 297 ℃):11.5 g/10 분) 를 이용하여 표 1 에 나타내는 두께가 되도록 립을 조정한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 이형 필름을 얻었다.
그 이형 필름의 110 ℃ 에 있어서의 인장 파단 신도는 550 % 였다.
그 이형 필름을 이용하여, 실시예 1 과 동일하게 하여 발광 다이오드를 제조하였다.
실시예 및 비교예에 있어서의 이형 필름의 깨짐, 핀홀의 유무, 금형에 대한 추종성의 평가, 및 렌즈부의 형상 평가를 표 1 에 나타낸다.

실시예
비교예
1 2 1 2 3 4 5 6
이형
필름


두께
[㎛]
50 100 12 200 25 50 100 200
인장 파단 신도 680 680 680 680 550 550 550 550
깨짐, 핀홀의 유무 없음 없음 있음 없음 있음 있음 있음 없음
금형 추종성 × × × × ×
발광 다이오드 렌즈부의 형상 × × × × ×
표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 및 2 에서는, 이형 필름에 핀홀이나 파단이 발생하지 않고, 또 이형 필름의 금형에 대한 추종성도 양호하였다. 또, 양호한 형상의 렌즈부를 갖는 고품질의 발광 다이오드를 제조할 수 있었다.
한편, 실시예와 동등한 인장 파단 신도이지만, 두께가 얇은 이형 필름을 사용한 비교예 1 에서는, 이형 필름에 핀홀이나 파단이 발생하여 이형 필름의 금형에 대한 추종성이 열등하였다. 또, 렌즈부의 형상이 불량인 품질이 낮은 발광 다이오드가 얻어졌다.
또, 실시예와 동등한 인장 파단 신도이지만, 두께가 두꺼운 이형 필름을 사용한 비교예 2 에서는, 이형 필름에 핀홀이나 파단은 발생하지는 않았지만, 이형 필름의 금형에 대한 추종성이 열등하여, 렌즈부의 형상이 불량인 품질이 낮은 발광 다이오드가 얻어졌다.
또, 인장 파단 신도가 550 % 이고 두께 25∼100 ㎛ 의 이형 필름을 사용한 비교예 3∼5 에서는, 이형 필름에 핀홀, 파단이 발생하여 이형 필름의 금형에 대한 추종성이 열등하였다. 또, 렌즈부의 형상이 불량인 품질이 낮은 발광 다이오드가 얻어졌다.
또, 인장 파단 신도가 550 % 이고 두께 200 ㎛ 의 이형 필름을 사용한 비교예 6 에서는, 이형 필름에 핀홀이나 파단은 발생하지는 않았지만, 이형 필름의 금형에 대한 추종성이 열등하여, 렌즈부의 형상이 불량인 품질이 낮은 발광 다이오드가 얻어졌다.
산업상 이용가능성
본 발명의 이형 필름은, 발광 다이오드의 발광 소자를 봉지하는 렌즈를 형성하기 위한 금형의 캐비티 내에 배치되는 이형 필름으로서 유용하다.
또한, 2009년 9월 24일에 출원된 일본 특허 출원 2009-218920호의 명세서, 특허 청구의 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하여, 본 발명의 명세서의 개시로서 도입하는 것이다.
1A, 1B : 발광 다이오드
11a : 기판
12a : 발광 소자
13a : 렌즈부
11b : 리드 프레임
12b : 컵
13b : 발광 소자
14b : Au 와이어
15b : 렌즈부
3 : 금형
31 : 상형
32 : 하형
33 : 캐비티
33a : 캐비티면
4 : 본 이형 필름
50 : 압축 성형용 금형
51 : 하형
52 : 중형
53 : 상형
54 : O 링
55 : 캐비티
6 : 본 이형 필름
71 : 기판
72 : 발광 소자

Claims (6)

  1. 발광 다이오드의 발광 소자를 봉지 수지로 봉지하여, 대략 반구 형상의 렌즈부를 형성하는 금형의 캐비티면에 배치하는 이형 필름으로서,
    두께가 16∼175 ㎛ 이고,
    JIS K 7127 에 준거하여 측정한 110 ℃ 에 있어서의 인장 파단 신도가 600∼3000 % 인, 이형 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이형 필름이, 불소 수지로 이루어지는 필름인, 이형 필름.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 불소 수지 필름이, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체인, 이형 필름.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체가, 에틸렌과 테트라플루오로에틸렌과 (퍼플루오로부틸)에틸렌의 공중합체인, 이형 필름.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대략 반구 형상의 렌즈부가 포탄형의 렌즈부이고, 그 렌즈부의 반구 부분의 직경이 0.2∼5 ㎜ 인, 이형 필름.
  6. 금형에 의해, 발광 소자를 봉지 수지로 봉지하여 발광 다이오드를 제조하는 방법으로서, 하기 공정 (a)∼(e) 를 갖는, 발광 다이오드의 제조 방법.
    (a) 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 이형 필름을, 금형의 캐비티를 덮도록 배치하는 공정.
    (b) 상기 이형 필름을 금형의 캐비티면측으로 진공 흡인하는 공정.
    (c) 발광 소자를 캐비티 내의 소정의 위치에 배치하는 공정.
    (d) 캐비티 내에 봉지 수지를 충전하고, 그 봉지 수지에 의해 상기 발광 소자를 봉지하여 발광 다이오드를 얻는 공정.
    (e) 금형 안에서 발광 다이오드를 꺼내는 공정.
KR1020127007535A 2009-09-24 2010-09-13 이형 필름 및 발광 다이오드의 제조 방법 KR20120088679A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2009-218920 2009-09-24
JP2009218920 2009-09-24
PCT/JP2010/065760 WO2011037034A1 (ja) 2009-09-24 2010-09-13 離型フィルムおよび発光ダイオードの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120088679A true KR20120088679A (ko) 2012-08-08

Family

ID=43795785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127007535A KR20120088679A (ko) 2009-09-24 2010-09-13 이형 필름 및 발광 다이오드의 제조 방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20120148820A1 (ko)
EP (1) EP2481546A1 (ko)
JP (1) JPWO2011037034A1 (ko)
KR (1) KR20120088679A (ko)
CN (1) CN102548725A (ko)
SG (1) SG178879A1 (ko)
TW (1) TW201117940A (ko)
WO (1) WO2011037034A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150103337A (ko) * 2013-11-07 2015-09-09 아사히 가라스 가부시키가이샤 이형 필름, 및 반도체 패키지의 제조 방법
KR20160086323A (ko) * 2013-11-07 2016-07-19 아사히 가라스 가부시키가이샤 이형 필름, 및 반도체 패키지의 제조 방법

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5773824B2 (ja) * 2011-09-28 2015-09-02 信越ポリマー株式会社 離型用フィルム
EP2574451A1 (en) * 2011-09-29 2013-04-03 3M Innovative Properties Company Method of manufacturing an optically transparent light guide
JP2013084949A (ja) * 2011-09-30 2013-05-09 Sumitomo Bakelite Co Ltd 封止半導体およびその製造方法
JP2013084788A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Daiichi Seiko Co Ltd 樹脂封止金型装置および樹脂封止方法
CN103917347A (zh) * 2011-12-22 2014-07-09 大金工业株式会社 离型膜
KR102019656B1 (ko) 2012-01-30 2019-09-09 에이지씨 가부시키가이샤 이형 필름 및 이것을 사용한 반도체 디바이스의 제조 방법
EP2837040A4 (en) * 2012-04-12 2015-10-14 Saint Gobain Performance Plast METHOD FOR MANUFACTURING A LIGHT EMITTING DEVICE
JP6362834B2 (ja) * 2012-07-17 2018-07-25 晶元光電股▲ふん▼有限公司Epistar Corporation 半導体装置の製造方法
US20150179482A1 (en) * 2012-07-17 2015-06-25 Nitto Denko Corporation Producing method of encapsulating layer-covered semiconductor element and producing method of semiconductor device
JP5822810B2 (ja) * 2012-09-26 2015-11-24 信越ポリマー株式会社 離型用フィルム
JP5822811B2 (ja) * 2012-09-26 2015-11-24 信越ポリマー株式会社 離型用フィルム
JP6126368B2 (ja) * 2012-12-06 2017-05-10 三井化学東セロ株式会社 Led封止体用金型離型フィルムおよびそれを用いたled封止体の製造方法
US8729714B1 (en) * 2012-12-31 2014-05-20 Intel Mobile Communications GmbH Flip-chip wafer level package and methods thereof
JPWO2014156722A1 (ja) * 2013-03-29 2017-02-16 住友ベークライト株式会社 工程フィルム、その使用方法、成型品の製造方法および成型体
JP6105366B2 (ja) * 2013-04-24 2017-03-29 信越ポリマー株式会社 離型用フィルム
JP6105376B2 (ja) * 2013-04-26 2017-03-29 信越ポリマー株式会社 離型用フィルム
CN103465419A (zh) * 2013-09-16 2013-12-25 铜陵荣鑫机械有限公司 大功率led球形封装成型机
NL2011512C2 (en) * 2013-09-26 2015-03-30 Besi Netherlands B V Method for moulding and surface processing electronic components and electronic component produced with this method.
MY176963A (en) * 2014-03-07 2020-08-28 Agc Inc Process for producing package for mounting a semiconductor element and mold release film
US20170334114A1 (en) * 2014-12-15 2017-11-23 Geomar Helmholtz-Zentrum Für Ozeanforschung Kiel Method and device for potting an led luminaire potted in a potting compound, and led luminaire
JP6448363B2 (ja) * 2014-12-26 2019-01-09 積水化学工業株式会社 半導体モールド用離型フィルム
CN105161603A (zh) * 2015-10-22 2015-12-16 山东浪潮华光光电子股份有限公司 一种全角发光球形led点光源封装结构及其制备方法
DE112016005195T5 (de) * 2015-11-13 2018-07-26 Asahi Glass Company, Limited Harzfolie und Verfahren zu ihrer Herstellung
US9985182B2 (en) * 2015-12-25 2018-05-29 Citizen Electronics Co., Ltd. Light-emitting apparatus and color-matching apparatus
DE202018102517U1 (de) * 2018-05-07 2018-05-17 Ca Digital Gmbh Vorrichtung zur Herstellung einer Zahnschiene
EP3856502B1 (en) * 2018-09-25 2022-10-12 Metamaterial Inc. Method for mounting functional elements in a lens
JP6691194B2 (ja) * 2018-12-04 2020-04-28 積水化学工業株式会社 半導体モールド用離型フィルム
CN109619751B (zh) * 2018-12-29 2021-03-02 莆田市城厢区福瑞科技电子有限公司 一种鞋灯的封装方法
CN111446352B (zh) * 2020-03-23 2022-03-18 东莞市中麒光电技术有限公司 Led显示屏模组的制作方法
US20230416477A1 (en) * 2020-11-10 2023-12-28 Nitto Denko Corporation Fluorine resin film, molded rubber body, and method for manufacturing molded rubber body

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2523512B2 (ja) 1986-07-04 1996-08-14 日東電工株式会社 光半導体装置
JPH1067027A (ja) * 1996-08-28 1998-03-10 Asahi Glass Co Ltd 離型フィルム
JP2001168117A (ja) * 1999-12-06 2001-06-22 Idemitsu Petrochem Co Ltd 半導体素子の封止用離型フィルム及びそれを用いる半導体素子の封止方法
JP2001310336A (ja) * 2000-04-28 2001-11-06 Asahi Glass Co Ltd 樹脂モールド成形用離型フィルム
JP4858966B2 (ja) * 2006-11-02 2012-01-18 Towa株式会社 電子部品の圧縮成形方法及び成形装置
JP2009218920A (ja) 2008-03-11 2009-09-24 Mitsubishi Electric Corp 通信システムおよび通信方法
JP5476680B2 (ja) * 2008-05-29 2014-04-23 ダイキン工業株式会社 離型フィルム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150103337A (ko) * 2013-11-07 2015-09-09 아사히 가라스 가부시키가이샤 이형 필름, 및 반도체 패키지의 제조 방법
KR20160086323A (ko) * 2013-11-07 2016-07-19 아사히 가라스 가부시키가이샤 이형 필름, 및 반도체 패키지의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
TW201117940A (en) 2011-06-01
US20120148820A1 (en) 2012-06-14
WO2011037034A1 (ja) 2011-03-31
CN102548725A (zh) 2012-07-04
JPWO2011037034A1 (ja) 2013-02-21
EP2481546A1 (en) 2012-08-01
SG178879A1 (en) 2012-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120088679A (ko) 이형 필름 및 발광 다이오드의 제조 방법
US9884441B2 (en) Electron beam curable resin composition, resin frame for reflectors, reflector, semiconductor light emitting device, and method for producing molded body
JP6277963B2 (ja) 電子線硬化性樹脂組成物、リフレクター用樹脂フレーム、リフレクター、半導体発光装置、及び成形体の製造方法
JP5699329B2 (ja) リフレクター用樹脂組成物、リフレクター用樹脂フレーム、リフレクター、及び半導体発光装置
WO2008018336A1 (en) Luminescent element module
TWI644957B (zh) Resin composition, reflector, lead frame with reflector, and semiconductor light emitting device
KR20150001766A (ko) 발광장치 제조방법
JP2010100682A (ja) 放熱性樹脂組成物、led実装用基板及びリフレクター
JP6194155B2 (ja) リフレクター用樹脂組成物、リフレクター用樹脂フレーム、リフレクター、半導体発光装置、及び成形方法
JP6277592B2 (ja) リフレクター用電子線硬化性樹脂組成物、リフレクター用樹脂フレーム、リフレクター、半導体発光装置、成形体の製造方法、及び半導体発光装置の製造方法
JP6102413B2 (ja) 電子線硬化性樹脂組成物、リフレクター用樹脂フレーム、リフレクター、半導体発光装置、及び成形体の製造方法
WO2016017818A1 (ja) リフレクター及び樹脂組成物
US10400085B2 (en) Electron beam curable resin composition, reflector resin frame, reflector, semiconductor light-emitting device, and molded article production method
JP6149457B2 (ja) 光半導体実装用基板、半導体発光装置、及び光半導体実装用基板の製造方法
KR20200027269A (ko) 발광 소자 패키지
JP2016036028A (ja) リフレクター、リフレクター付きリードフレーム、半導体発光装置、及び樹脂組成物
JP6167603B2 (ja) 電子線硬化性樹脂組成物、リフレクター用樹脂フレーム、リフレクター、半導体発光装置、成形体の製造方法、及び半導体発光装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid