光學(xué)器件的制造方法和制造裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的光學(xué)器件制造裝置包括：利用液態(tài)樹(shù)脂（R）將安裝于基材（2）的光半導(dǎo)體元件（4）密封成透鏡狀的密封裝置；和使液態(tài)樹(shù)脂（R）固化的固化裝置，其中密封裝置，具有能夠使供給液態(tài)樹(shù)脂（R）的噴嘴（25）上下移動(dòng)的分配器（21），在使噴嘴（25）的前端接近光半導(dǎo)體元件（4）后，一邊使噴嘴（25）上升一邊進(jìn)行液態(tài)樹(shù)脂（R）的供給。根據(jù)該光學(xué)器件制造裝置，能夠快速容易地制得具有期望的光學(xué)特性的光學(xué)器件。
【專(zhuān)利說(shuō)明】光學(xué)器件的制造方法和制造裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)器件的制造方法和制造裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為光學(xué)器件的一例，已知有一種對(duì)安裝于基板的LED芯片實(shí)施樹(shù)脂模鑄而形成透鏡部，并使從LED芯片射出的光通過(guò)透鏡部聚光的照明裝置。例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，公開(kāi)了一種光半導(dǎo)體電子部件的制造方法，該光半導(dǎo)體電子部件的制造方法使用規(guī)定了粘度和觸變性的有機(jī)娃樹(shù)脂組成物并通過(guò)點(diǎn)膠(dispense)法等密封發(fā)光元件，由此容易地實(shí)現(xiàn)了透鏡形狀的成型。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008-231199號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0007]利用使用分配器(dispenser)的樹(shù)脂灌注而形成透鏡部，不需要使用成型模，所以能夠低成本制造各種各樣形狀的透鏡部，另一方面，現(xiàn)有技術(shù)中難以獲得透鏡部的期望的形狀精度。因此，即便正確進(jìn)行分配器的排出量控制，固化后的透鏡部的形狀也可能發(fā)生較大偏差，而需要改良。
[0008]于是，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠快速容易地制得具備期望的光學(xué)特性的光學(xué)器件的光學(xué)器件的制造方法和制造裝置。
[0009]用于解決問(wèn)題的技術(shù)方案
[0010]本發(fā)明的上述目的，通過(guò)一種光學(xué)器件的制造方法實(shí)現(xiàn)，該制造方法包括:利用液態(tài)樹(shù)脂將安裝于基材的光半導(dǎo)體元件密封成透鏡狀的密封工序；和使上述液態(tài)樹(shù)脂固化的固化工序，其中上述密封工序，在使分配器的噴嘴的前端接近上述光半導(dǎo)體元件后，一邊使上述噴嘴相對(duì)于上述基材相對(duì)地上升一邊進(jìn)行上述液態(tài)樹(shù)脂的供給。
[0011]或者，本發(fā)明的上述目的，通過(guò)一種光學(xué)器件的制造方法實(shí)現(xiàn)，該制造方法包括:利用第一液態(tài)樹(shù)脂密封安裝于基材的光半導(dǎo)體元件的第一密封工序；使上述第一液態(tài)樹(shù)脂暫時(shí)固化的第一固化工序；利用第二液態(tài)樹(shù)脂將暫時(shí)固化后的上述第一液態(tài)樹(shù)脂密封成透鏡狀的第二密封工序；和使上述第一液態(tài)樹(shù)脂和第二液態(tài)樹(shù)脂正式固化的第二固化工序，其中上述第一密封工序，在使第一分配器的噴嘴的前端接近上述光半導(dǎo)體元件后，一邊使上述噴嘴相對(duì)于上述基材相對(duì)地上升一邊進(jìn)行上述第一液態(tài)樹(shù)脂的供給，上述第二密封工序，在使第二分配器的噴嘴的前端接近上述第一液態(tài)樹(shù)脂后，一邊使上述噴嘴相對(duì)于上述基材相對(duì)地上升一邊進(jìn)行上述第二液態(tài)樹(shù)脂的供給。
[0012]另外，本發(fā)明的上述目的，通過(guò)一種光學(xué)器件制造裝置實(shí)現(xiàn)，該光學(xué)器件制造裝置包括:利用液態(tài)樹(shù)脂將安裝于基材的光半導(dǎo)體元件密封成透鏡狀的密封裝置；和使上述液態(tài)樹(shù)脂固化的固化裝置，其中上述密封裝置，具有能夠使供給上述液態(tài)樹(shù)脂的噴嘴相對(duì)于上述基材相對(duì)地上下移動(dòng)的分配器，在使上述噴嘴的前端接近上述光半導(dǎo)體元件后，一邊使上述噴嘴相對(duì)于上述基材相對(duì)地上升一邊進(jìn)行上述液態(tài)樹(shù)脂的供給。
[0013]或者，本發(fā)明的上述目的，通過(guò)一種光學(xué)器件制造裝置實(shí)現(xiàn)，該光學(xué)器件制造裝置包括:利用第一液態(tài)樹(shù)脂密封安裝于基材的光半導(dǎo)體元件的第一密封裝置；使上述第一液態(tài)樹(shù)脂暫時(shí)固化的第一固化裝置；利用第二液態(tài)樹(shù)脂將暫時(shí)固化后的上述第一液態(tài)樹(shù)脂密封成透鏡狀的第二密封裝置；和使上述第一液態(tài)樹(shù)脂和第二液態(tài)樹(shù)脂正式固化的第二固化裝置，其中上述第一密封裝置，具有能夠使供給上述第一液態(tài)樹(shù)脂的噴嘴相對(duì)于上述基材相對(duì)地上下移動(dòng)的第一分配器，在使上述第一分配器的噴嘴的前端接近上述光半導(dǎo)體元件后，一邊使上述噴嘴相對(duì)于上述基材相對(duì)地上升一邊進(jìn)行上述第一液態(tài)樹(shù)脂的供給，上述第二密封裝置，具有能夠使供給上述第二液態(tài)樹(shù)脂的噴嘴相對(duì)于上述基材相對(duì)地上下移動(dòng)的第二分配器，在使上述第二分配器的噴嘴的前端接近上述第一液態(tài)樹(shù)脂后，一邊使上述噴嘴相對(duì)于上述基材相對(duì)地上升一邊進(jìn)行上述第二液態(tài)樹(shù)脂的供給。
[0014]發(fā)明效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)器件的制造方法和制造裝置，能夠快速容易地制得具備期望的光學(xué)特性的光學(xué)器件。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的光學(xué)器件制造裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖2是表示使用圖1所示的光學(xué)器件制造裝置的制造方法的一例的工序截面圖。
[0018]圖3是表示使用圖1所示的光學(xué)器件制造裝置的制造方法的另一例的工序截面圖。
[0019]圖4是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的光學(xué)器件制造裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖5是表示使用圖4所示的光學(xué)器件制造裝置的制造方法的一例的工序截面圖。
[0021]圖6是表示使用圖4所示的光學(xué)器件制造裝置的制造方法的另一例的工序截面圖。
[0022]圖7是表示液態(tài)樹(shù)脂的粘度差異所致的固化后的液態(tài)樹(shù)脂的形狀變化的圖。
[0023]圖8是表示使用圖1所示的光學(xué)器件制造裝置的制造方法的另一例的工序截面圖。
[0024]圖9是表示圖1所示的光學(xué)器件制造裝置所使用的加熱固化裝置的一例的正視圖。
[0025]圖10是圖9中的B-B截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026](第一實(shí)施方式)
[0027]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的光學(xué)器件制造裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，該光學(xué)器件制造裝置I具有加載器(loader )
10、密封裝置20、緩沖裝置30、固化裝置40和卸載器(unloader)50。作為由光學(xué)器件制造裝置I制造的光學(xué)器件，能夠例示具有諸如LED (發(fā)光二極管)、半導(dǎo)體激光器等發(fā)光元件或者光電二極管等受光元件之類(lèi)的光半導(dǎo)體元件的電子部件。本實(shí)施方式中制造的光學(xué)器件是具有多個(gè)LED元件的照明裝置。作為具有LED元件的光學(xué)器件，除了照明裝置以外，也能夠列舉例如液晶電視機(jī)的背光源和車(chē)輛用燈、信號(hào)機(jī)等。
[0028]加載器10具有多層地收納平板狀的基材2的收納盒12，并可通過(guò)臂(未圖示)的動(dòng)作而從收納盒12取出基材2，搬送至密封裝置20。
[0029]密封裝置20構(gòu)成為，供給液態(tài)樹(shù)脂的分配裝置21滑動(dòng)自如地被支承塊22支承并能夠上下移動(dòng)。分配裝置21在本實(shí)施方式中使用螺旋(screw)式分配器，通過(guò)電機(jī)23的動(dòng)作而驅(qū)動(dòng)內(nèi)置的螺桿(未圖示)，由此將貯存于注射器24的液態(tài)樹(shù)脂從噴嘴25的前端排出。在分配裝置21的下方設(shè)置有搭載由加載器10搬送來(lái)的基材2的XY載臺(tái)26，使基材2沿水平面移動(dòng)，由此能夠?qū)?的上表面的多個(gè)部位供給液態(tài)樹(shù)脂。
[0030]緩沖裝置30具有多層地收納基材2的收納盒32，將密封裝置20中已經(jīng)進(jìn)行了液態(tài)樹(shù)脂的供給的基材2通過(guò)臂(未圖示)的動(dòng)作取出，并收納于收納盒32。然后，經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后，將所收納的基材2通過(guò)臂(未圖示)的動(dòng)作再次取出，并搬送至固化裝置40。
[0031]固化裝置40在腔室41內(nèi)具有多層地收納基材2的收納盒42，將從緩沖裝置30搬送來(lái)的基材2依次收納于收納盒42。固化裝置40具有被配置成使腔室內(nèi)的溫度分布變得均勻的加熱器(未圖示)，在預(yù)先設(shè)定的溫度下加熱所收納的各基材2。固化裝置40可以是在常壓下加熱基材2的結(jié)構(gòu)，但優(yōu)選能夠?qū)⑶皇覂?nèi)升壓至例如0.5MPa程度的加壓爐。
[0032]卸載器50具有多層地收納基材2的收納盒52，在經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后將收納于固化裝置40的收納盒42內(nèi)的基材2通過(guò)臂(未圖示)取出，并收納于收納盒52。
[0033]接著，說(shuō)明具備上述結(jié)構(gòu)的光學(xué)器件制造裝置I的動(dòng)作。在加載器10的收納盒12收納有多個(gè)預(yù)先安裝有多個(gè)發(fā)光元件的基材2，從收納盒12依次取出基材2并搬送至密封裝置20。
[0034]在密封裝置20中，將搬送來(lái)的基材2載置于XY載臺(tái)26，如圖2 Ca)所示，進(jìn)行基材2的定位以使得噴嘴25在作為密封對(duì)象的發(fā)光元件4的正上方被配置，之后，使分配裝置下降至噴嘴25的前端與發(fā)光元件4接近的位置。噴嘴25的接近位置的噴嘴25的前端與發(fā)光元件4的上表面的間隔S，可以根據(jù)要供給的液態(tài)樹(shù)脂的粘度和供給量等而適當(dāng)設(shè)定，但優(yōu)選在例如0.01?3mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.01?1.5mm的范圍內(nèi)。另外，在分配裝置為后述的噴注式的情況下，優(yōu)選為0.1?IOmm程度。
[0035]接著，如圖2 (b)所示，從噴嘴25的前端開(kāi)始供給液態(tài)樹(shù)脂R并且分配裝置上升，在進(jìn)行液態(tài)樹(shù)脂R的供給的期間，噴嘴25的前端慢慢地從發(fā)光元件4離開(kāi)。然后，如圖2(c)所示，在發(fā)光元件4由液態(tài)樹(shù)脂R密封成透鏡狀的狀態(tài)下，停止液態(tài)樹(shù)脂R的供給。液態(tài)樹(shù)脂R的供給速度(每單位時(shí)間的供給量)可以是恒定的，或者也可以在供給期間變化。例如，通過(guò)在加快液態(tài)樹(shù)脂R的供給速度后停止供給，能夠使所供給的液態(tài)樹(shù)脂R成為炮彈形的形狀。另一方面，通過(guò)在降低液態(tài)樹(shù)脂R的供給速度后停止供給，能夠使所供給的液態(tài)樹(shù)脂R的上部形成為尖銳狀。如上所述，在供給期間改變液態(tài)樹(shù)脂R的供給速度，在使密封發(fā)光元件4的液態(tài)樹(shù)脂R成為期望的形狀方面是有效的，但并不限定于該目的。例如，在液態(tài)樹(shù)脂R的供給開(kāi)始后立即降低供給速度，之后加快供給速度，由此能夠抑制在發(fā)光元件4的周邊產(chǎn)生孔隙(void，空隙)。不使液態(tài)樹(shù)脂R的供給速度改變，而在液態(tài)樹(shù)脂R的供給期間改變噴嘴25的上升速度(或保持基材2的XY載臺(tái)26的下降速度)，也能夠發(fā)揮與上述情形相同的效果。例如，在使液態(tài)樹(shù)脂R的形狀成為炮彈形的情況下，在液態(tài)樹(shù)脂R的供給期間使噴嘴25的上升速度(或XY載臺(tái)26的下降速度)降低后，停止液態(tài)樹(shù)脂R的供給即可。
[0036]噴嘴25在液態(tài)樹(shù)脂R的供給停止后，也如圖2 Cd)所示，進(jìn)一步上升直至發(fā)生液體用盡。接著，噴嘴25的前端與透鏡狀的液態(tài)樹(shù)脂R完全離開(kāi)后，通過(guò)XY載臺(tái)26的驅(qū)動(dòng)而如圖2 (e)所示，在相鄰的未密封的發(fā)光元件4的正上方配置噴嘴25。之后，使噴嘴25下降而反復(fù)進(jìn)行上述的步驟，由此對(duì)安裝于基材2的全部發(fā)光元件4依次進(jìn)行利用液態(tài)樹(shù)脂R的密封。
[0037]密封裝置20中使用的液態(tài)樹(shù)脂R，是具有透光性的常溫下呈液態(tài)的樹(shù)脂，能夠列舉例如環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、丙烯酸酯樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂等公知的密封用樹(shù)脂。液態(tài)樹(shù)脂R也能夠使用在上述的密封用樹(shù)脂中大致均勻分散有吸收來(lái)自發(fā)光元件4的光的一部分并轉(zhuǎn)換波長(zhǎng)而發(fā)光的熒光體的液態(tài)樹(shù)脂。發(fā)光元件4與熒光體的組合并無(wú)特別的限定，例如，通過(guò)發(fā)出藍(lán)色光的LED與作為硅酸鹽類(lèi)絡(luò)合物〈(Ba，Sr, Ca) 2Si04類(lèi)絡(luò)合物>的BOS熒光體組合，能夠使發(fā)光色為白色。作為熒光體，除了上述BOS熒光體和YAG(釔鋁石榴石)類(lèi)以外，能夠舉出帶黃色的(Y，Gd)3(Al，Ga)5012:Ce、a-Sialon類(lèi)絡(luò)合物、Li2SrSiO4類(lèi)絡(luò)合物或帶橙色的(Ba，Sr)3Si05類(lèi)絡(luò)合物、帶紅色的(Ca，Sr)2Si5N8類(lèi)絡(luò)合物和(Ca，Sr)AlSiN3類(lèi)絡(luò)合物、帶藍(lán)綠-黃色的(Ba，Sr, Ca) Si2O2N2類(lèi)絡(luò)合物、帶綠色的Ca3Sc2Si3O12: Ce、CaSc2O4: Ce 等。[0038]從密封裝置20排出的基材2，被搬送至緩沖裝置30并收納放置于收納盒32內(nèi)后，被搬送至固化裝置40。然后，收納于固化裝置40的收納盒42并被加熱后，由卸載器50取出，收納于收納盒52。從收納盒32、42取出基材2是按收納順序以恒定的速度進(jìn)行的，進(jìn)行管理以使得緩沖裝置30的放置時(shí)間和固化裝置40的加熱時(shí)間不隨基材2不同，而成為規(guī)定的時(shí)間。這樣，在收納盒52收納發(fā)光元件4由固化后的液態(tài)樹(shù)脂R密封成透鏡狀的光學(xué)器件。利用固化裝置40進(jìn)行的液態(tài)樹(shù)脂R的固化，優(yōu)選在例如0.5Mpa程度的加壓下進(jìn)行，即使在液態(tài)樹(shù)脂R中存在氣泡的情況下，也能夠充分減少該氣泡的體積而抑制液態(tài)樹(shù)脂R的透鏡形狀發(fā)生偏差。
[0039]根據(jù)本實(shí)施方式的使用光學(xué)器件制造裝置I的光學(xué)器件的制造方法，密封裝置20的液態(tài)樹(shù)脂R的供給是在噴嘴25的前端接近發(fā)光元件4后使噴嘴25上升時(shí)進(jìn)行的，所以所供給的液態(tài)樹(shù)脂R能夠與發(fā)光元件4提前接觸，因與基材2表面間的表面張力而均勻擴(kuò)散，并且噴嘴25的前端不會(huì)埋入于液態(tài)樹(shù)脂R，能夠良好地維持所供給的液態(tài)樹(shù)脂R的透鏡形狀。因此，能夠快速容易地獲得具備期望的光學(xué)特性的高精度的透鏡形狀。噴嘴25相對(duì)于基材2的上升只要是相對(duì)性的即可，例如，作為能夠使保持基材2的XY載臺(tái)26上下移動(dòng)的3軸載臺(tái)，也能夠構(gòu)成為，一邊使基材2下降一邊從噴嘴25供給液態(tài)樹(shù)脂R。
[0040]所供給的液態(tài)樹(shù)脂R優(yōu)選為高粘度且具高觸變性(高Thixotoopic性)，以便防止供給后成為平坦化從而能夠維持期望的透鏡形狀。例如，能夠使用液態(tài)樹(shù)脂R的粘度(23°C)設(shè)定在10~300Pa ? s (優(yōu)選10~200Pa ? s)的范圍內(nèi)，觸變性設(shè)定在2.0~7.0的范圍內(nèi)的液態(tài)樹(shù)脂。觸變性是將樣品放入玻璃瓶中在23°C的水浴中放置I小時(shí)程度后，用B型旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)測(cè)定2rpm和20rpm時(shí)的粘度,將2rpm時(shí)的粘度除以20rpm時(shí)的粘度所得的值。液態(tài)樹(shù)脂R的粘度與固化后的液態(tài)樹(shù)脂R的形狀具有相關(guān)性。低粘度時(shí)，液態(tài)樹(shù)脂R的供給較為容易，另一方面，液態(tài)樹(shù)脂R的透鏡形狀為偏平狀。相對(duì)于此，高粘度時(shí)，容易確保液態(tài)樹(shù)脂R的透鏡高度，且容易使形狀穩(wěn)定，能夠使固化后的形狀接近期望的半球狀(或炮彈狀)。作為液態(tài)樹(shù)脂R的粘度差異所致的固化后的液態(tài)樹(shù)脂R的形狀變化的例子，用圖 7 (a)~Cd)表示粘度(23°C)為 99.2Pa ? S、122.8Pa ? S、155.5Pa ? S、188.0Pa ? s時(shí)的由有機(jī)硅樹(shù)脂構(gòu)成的液態(tài)樹(shù)脂R (觸變性均為5.0±0.5程度)的截面形狀。作為液態(tài)樹(shù)脂R的更具體的例子，能夠優(yōu)選列舉日本特開(kāi)2008-231199號(hào)公報(bào)公開(kāi)的含有氧化硅的粘度(23°C)為10~70Pa ? S、觸變性為2.0~5.5的發(fā)光元件密封用有機(jī)硅樹(shù)脂組成物。
[0041]另外，本實(shí)施方式中，構(gòu)成為在液態(tài)樹(shù)脂R的供給停止后也使噴嘴25進(jìn)一步上升直至發(fā)生液體用盡為止，所以密封發(fā)光元件4的液態(tài)樹(shù)脂R不會(huì)因噴嘴25向下一個(gè)要密封的發(fā)光元件4移動(dòng)而受牽引導(dǎo)致變形，所以能夠可靠地維持透鏡形狀。為了使噴嘴25容易發(fā)生液體用盡，也可以在液態(tài)樹(shù)脂R的供給停止時(shí)，使分配裝置的螺桿反向旋轉(zhuǎn)。或者，為了使液態(tài)樹(shù)脂R的液體用盡提前發(fā)生，在液態(tài)樹(shù)脂R的供給停止后使噴嘴25在水平方向振動(dòng)或進(jìn)行圓運(yùn)動(dòng)等，使噴嘴25在水平方向移動(dòng)以使得在密封了發(fā)光元件4的液態(tài)樹(shù)脂R的正上方發(fā)生液體用盡也是有效的，由此能夠快速容易地獲得液體用盡發(fā)生后的液態(tài)樹(shù)脂R的期望的透鏡形狀。這樣的噴嘴25的水平移動(dòng)，可以在使噴嘴25的上升停止后進(jìn)行，或者也可以邊使噴嘴25上升邊進(jìn)行。
[0042]分配裝置21的方式并無(wú)特別的限制，但優(yōu)選如本實(shí)施方式那樣采用螺旋式，以使得即使液態(tài)樹(shù)脂R為高粘度也能夠可靠地定量供給。作為供給高粘度的液態(tài)樹(shù)脂的分配器，除了螺旋式以外，也能夠優(yōu)選例示將從注射器壓送來(lái)的液態(tài)樹(shù)脂利用活塞的下降而從噴嘴排出的噴注式，或能夠定量排出的容積計(jì)量式。
[0043]利用液態(tài)樹(shù)脂R進(jìn)行的發(fā)光元件4的密封，也可以如圖8 (a)所示，以包圍發(fā)光元件4的方式邊使噴嘴25移動(dòng)邊供給液態(tài)樹(shù)脂，由此在基材2上預(yù)先形成環(huán)狀的堰部d后，如圖8 (b)所示，使噴嘴25移動(dòng)至發(fā)光元件4的接近位置并開(kāi)始與堰部d相同材料的液態(tài)樹(shù)脂R的供給，用與上述情形相同的方法進(jìn)行。此時(shí)，密封發(fā)光元件4的液態(tài)樹(shù)脂R的水平方向的擴(kuò)散由堰部d限制，所以如圖8 (c)所示，容易使液態(tài)樹(shù)脂R與堰部d —體化后的透鏡形狀成為期望的形狀，在透鏡高度較`高時(shí)特別有效。
[0044]本實(shí)施方式中，對(duì)在平板狀的基材2的平坦的表面安裝有發(fā)光元件4的情形進(jìn)行了說(shuō)明，但例如，如圖3 Ca)所示，對(duì)于在平板狀的基材2表面設(shè)置有具有凹部3a的框體3且在該凹部3a內(nèi)配置有發(fā)光元件4的基材2，也能夠使用本實(shí)施方式的光學(xué)器件制造裝置I來(lái)密封發(fā)光元件4。此時(shí)，將噴嘴25的前端設(shè)置于比凹部3a的開(kāi)口面更靠下方位置的凹部3a的內(nèi)部后，一邊使噴嘴25上升至凹部3a的外部一邊供給液態(tài)樹(shù)脂R，由此如圖3 (b)所示，能夠使液態(tài)樹(shù)脂R從凹部3a的開(kāi)口呈透鏡狀地膨脹。另外，基材2并不限于平板狀，例如，對(duì)于在由引線框構(gòu)成的基材的凹部?jī)?nèi)安裝的光半導(dǎo)體元件，也能夠應(yīng)用本發(fā)明。對(duì)凹部3a供給液態(tài)樹(shù)脂R，可以以恒定的供給速度進(jìn)行，但也可以在初始階段降低供給速度，之后加快供給速度。由此，能夠容易使液態(tài)樹(shù)脂R充分?jǐn)U散至凹部3a的下隅，抑制孔隙(空隙)的產(chǎn)生。也可以不加快液態(tài)樹(shù)脂R的供給速度，而使噴嘴25的上升速度(或保持基材2的XY載臺(tái)26的下降速度)減慢。
[0045]本實(shí)施方式的光學(xué)器件制造裝置I能夠連續(xù)進(jìn)行對(duì)基材2供給液態(tài)樹(shù)脂R，以及之后的液態(tài)樹(shù)脂R的固化。在這樣的直插(inline)式的光學(xué)器件制造裝置I中，固化裝置40中的液態(tài)樹(shù)脂R的固化并不需要一定為完全固化，也可以為使液態(tài)樹(shù)脂R固化至實(shí)質(zhì)上不發(fā)生隨時(shí)間的變形的程度的暫時(shí)固化。由此，能夠縮短固化裝置40的加熱時(shí)間，所以能夠減少收納盒42的個(gè)數(shù)而實(shí)現(xiàn)小型化。此時(shí)，能夠在后續(xù)工序中將從固化裝置40取出的基材2再次投入加熱爐中，而進(jìn)行液態(tài)樹(shù)脂R的正式固化。另外，光學(xué)器件制造裝置I也能夠構(gòu)成批處理(batch)式。
[0046]固化裝置40能夠如上所述構(gòu)成為在常壓下或加壓下進(jìn)行加熱，但為了抑制混入到液態(tài)樹(shù)脂R的氣泡的膨脹所致的品質(zhì)降低，優(yōu)選為在加壓狀態(tài)下進(jìn)行加熱的裝置。圖9是表示這樣的固化裝置的一例的正視圖，圖10是圖9中的B-B截面圖。
[0047]圖9所示的固化裝置400，具有多個(gè)加壓固化爐410，分別相鄰配置在水平方向上。各加壓固化爐410包括:隔著由壓縮彈簧構(gòu)成的緩沖部件412而被支承于頂板411的圓筒狀的殼體413 ;和設(shè)置于由氣缸等構(gòu)成的升降氣缸414的升降桿上端的下蓋415。殼體413配置成下側(cè)開(kāi)口，下蓋415從圖10中虛線所示的下方位置上升，由此能夠密閉殼體413。
[0048]如圖9和圖10所示，在下蓋415的上表面經(jīng)由支承部件416支承有加熱體417，在加熱體417的上表面設(shè)置有能夠搭載基材2的多個(gè)銷(xiāo)418。另一方面，在殼體413的內(nèi)壁的上表面通過(guò)支承部件419吊掛支承有加熱體420。加熱體417、420配置成在下蓋415密閉了殼體413的狀態(tài)下，彼此隔有間隔而相對(duì)，能夠從上下方均勻加熱搭載于銷(xiāo)418的基材
2。加熱體417、420在圖9中，是內(nèi)置多個(gè)筒形加熱器(cartridge heater) 417a、420a的金屬制的加熱器區(qū)塊，但也可以為陶瓷加熱器等其它電熱加熱器，或者也可以為向殼體413內(nèi)供給熱風(fēng)的結(jié)構(gòu)。
[0049]在殼體413連接有加壓管(未圖示)，能夠從加壓源供給壓縮空氣，以期望的壓力(例如0.5MPa)加壓密閉狀態(tài)的殼體413的內(nèi)部。殼體413的內(nèi)部壓力能夠通過(guò)與殼體413連接的壓力釋放管(未圖示)的閥操作而敞開(kāi)至大氣。殼體413的內(nèi)部溫度的調(diào)整，能夠通過(guò)對(duì)加熱體417、420的通電控制而進(jìn)行，或者使冷卻液通過(guò)呈螺旋狀卷繞于殼體413的外周面的冷卻管423而進(jìn)行。
[0050]另外，固化裝置400包括:沿各加壓固化爐410的相鄰方向水平搬送基材2的搬送傳送帶424 ;和配置成與該搬送傳送帶424平行地延伸的導(dǎo)軌425 (圖9中僅表示一部分)。搬送傳送帶424在搬送面上等間隔地設(shè)置有多個(gè)由銷(xiāo)構(gòu)成的支承部424a，從上一個(gè)工序(例如圖1所示的緩沖裝置30)承接已供給得到液態(tài)樹(shù)脂的基材2至支承部424a后，搬送基材2以使得其能夠通過(guò)各加壓固化爐410附近再送往下一個(gè)工序(例如圖1所示的卸載器50)。在導(dǎo)執(zhí)425可滑動(dòng)地支承有移動(dòng)體428，該移動(dòng)體428具有在前端設(shè)置有能夠握持基材2的氣動(dòng)夾頭(airchuck) 426的伸縮桿427，如圖10所示，使移動(dòng)體428停止于任意的加壓固化爐410之前而使伸縮桿427進(jìn)退，能夠在搬送傳送帶424與位于下方位置的下蓋415 (虛線)之間輸送基材2。對(duì)各加壓固化爐410置入和取出基材2，也能夠不使用本實(shí)施方式的搬送傳送帶424和移動(dòng)體428，而使用物料搬運(yùn)機(jī)器人等其它輸送裝置進(jìn)行。
[0051]根據(jù)上述的固化裝置400，將由搬送傳送帶424搬送的基材2通過(guò)移動(dòng)體428的動(dòng)作搭載于各加壓固化爐410的銷(xiāo)418后，使下蓋415上升而向殼體413內(nèi)搬送，由此能夠?qū)┙o至基材2的液態(tài)樹(shù)脂在規(guī)定的溫度和壓力下進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的暫時(shí)固化。暫時(shí)固化結(jié)束后，使下蓋415下降，通過(guò)移動(dòng)體428的動(dòng)作使基材2再次移動(dòng)到搬送傳送帶424上并搬送。為了使基材2搭載于搬送傳送帶424后至被收納于殼體413內(nèi)的時(shí)間為恒定，也可以在從搬送傳送帶424向下蓋415輸送基材2后，在經(jīng)過(guò)按每個(gè)加壓固化爐410預(yù)先設(shè)定的待機(jī)時(shí)間之如，使下蓋415的上升為待機(jī)(等待)狀態(tài)，由此，能夠提聞液態(tài)樹(shù)脂的透鏡形狀的尺寸精度。
[0052](第二實(shí)施方式)
[0053]圖4是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的光學(xué)器件制造裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示，該光學(xué)器件制造裝置100具有加載器110、第一密封裝置120、第一緩沖裝置130、第一固化裝置140、第二緩沖裝置150、第二密封裝置160、第三緩沖裝置170、第二固化裝置180和卸載器190。第一密封裝置120和第二密封裝置160結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的密封裝置20相同，分別具有供給液態(tài)樹(shù)脂的噴嘴125、165。另外，第一緩沖裝置130、第二緩沖裝置150和第三緩沖裝置170結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的緩沖裝置30相同，第一固化裝置140和第二固化裝置180結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的固化裝置40相同。收納于加載器110的收納盒112的基材2，通過(guò)臂(未圖示)的動(dòng)作而向圖4的箭號(hào)A方向被依次搬送，收納于卸載器190的收納盒 192。
[0054]與第一實(shí)施方式的密封裝置20相同，該光學(xué)器件制造裝置100通過(guò)第一密封裝置120，利用第一液態(tài)樹(shù)脂將發(fā)光元件4密封成透鏡狀。然后，經(jīng)由第一緩沖裝置130、第一固化裝置140和第二緩沖裝置150，在第一液態(tài)樹(shù)脂暫時(shí)固化后的狀態(tài)下，被搬送至第二密封裝置160。
[0055]在第二密封裝置160中，將搬送來(lái)的基材2載置于XY載臺(tái)，如圖5 (a)所示，進(jìn)行基材2的定位以使得在發(fā)光元件4的正上方配置噴嘴165，之后，使分配裝置下降至噴嘴165的前端接近密封發(fā)光元件4的第一液態(tài)樹(shù)脂Rl的位置。噴嘴165的接近位置上的噴嘴165前端與第一液態(tài)樹(shù)脂Rl的間隔優(yōu)選設(shè)定成與圖2 Ca)所示的間隔s相同程度。
[0056]接著，如圖5 (b)所示，從噴嘴165的前端開(kāi)始供給第二液態(tài)樹(shù)脂R2，并使分配裝置上升，在進(jìn)行第二液態(tài)樹(shù)脂R2的供給的期間，使噴嘴165的前端與第一液態(tài)樹(shù)脂Rl慢慢離開(kāi)。接著，如圖5 (c)所示，在第一液態(tài)樹(shù)脂Rl由第二液態(tài)樹(shù)脂R2密封成透鏡狀的狀態(tài)下，停止供給第二液態(tài)樹(shù)脂R2。
[0057]噴嘴165在第二液態(tài)樹(shù)脂R2的供給停止后，也如圖5 Cd)所示，進(jìn)一步上升至發(fā)生液體用盡為止。然后，噴嘴165的前端與透鏡狀的第二液態(tài)樹(shù)脂R2完全離開(kāi)后，通過(guò)XY載臺(tái)的驅(qū)動(dòng)，如圖5(e)所示，使噴嘴165移動(dòng)到相鄰的發(fā)光元件4的正上方。之后，使噴嘴165下降而反復(fù)進(jìn)行上述的步驟，由此，利用第二液態(tài)樹(shù)脂R2進(jìn)一步密封安裝于基材2的全部發(fā)光元件4的第一液態(tài)樹(shù)脂R1。之后，經(jīng)由第三緩沖裝置170而在第二固化裝置180中進(jìn)行正式固化，由此能夠制得第一液態(tài)樹(shù)脂Rl和第二液態(tài)樹(shù)脂R2完全固化后的發(fā)光裝置。
[0058]根據(jù)本實(shí)施方式的光學(xué)器件制造裝置100，使第一液態(tài)樹(shù)脂Rl暫時(shí)固化后供給第二液態(tài)樹(shù)脂R2，所以能夠抑制第二液態(tài)樹(shù)脂R2的自重所致的第一液態(tài)樹(shù)脂Rl的變形，并且防止第一液態(tài)樹(shù)脂Rl與第二液態(tài)樹(shù)脂R2的混合。因此，能夠快速容易地獲得第二液態(tài)樹(shù)脂R2的期望的透鏡形狀。
[0059]第一液態(tài)樹(shù)脂Rl和第二液態(tài)樹(shù)脂R2的組合并無(wú)特別的限制，但例如，使第一液態(tài)樹(shù)脂Rl為含有熒光體的材料，而第二液態(tài)樹(shù)脂R2為不含熒光體的材料，由此能夠抑制熒光體的使用量，并獲得高亮度的發(fā)光裝置?；蛘撸材軌蚴沟谝灰簯B(tài)樹(shù)脂Rl為不含熒光體的材料，而第二液態(tài)樹(shù)脂R2為含有熒光體的材料。
[0060]本實(shí)施方式中，利用第二液態(tài)樹(shù)脂R2將第一液態(tài)樹(shù)脂Rl密封成透鏡狀，且利用第一液態(tài)樹(shù)脂Rl將發(fā)光元件4密封成透鏡狀，但第一液態(tài)樹(shù)脂Rl的形狀對(duì)最終的透鏡形狀并不造成直接影響，所以也可以為透鏡形狀以外的一定(恒定)的形狀。例如，也可以是第一液態(tài)樹(shù)脂Rl使用低粘度的材料，使覆蓋發(fā)光元件4的第一液態(tài)樹(shù)脂Rl成為薄膜平坦形狀。
[0061]本實(shí)施方式中也與第一實(shí)施方式相同，能夠用第一液態(tài)樹(shù)脂Rl和第二液態(tài)樹(shù)脂R2密封在基材2所具有的凹部3a內(nèi)安裝的發(fā)光元件4。首先，第一密封裝置120中，如圖6 (a)所不,將噴嘴125的前端設(shè)置于凹部3a內(nèi)部后,一邊使噴嘴125上升一邊供給第一液態(tài)樹(shù)脂R1，由此如圖6 (b)所示，利用第一液態(tài)樹(shù)脂Rl將發(fā)光元件4密封在凹部3a內(nèi)部。而且，在第二密封裝置160中，如圖6 (c)所示，將噴嘴165的前端設(shè)置于凹部3a內(nèi)部后，一邊使噴嘴165上升至凹部3a的外部一邊供給第二液態(tài)樹(shù)脂R2，由此如圖6 Cd)所示，能夠使第二液態(tài)樹(shù)脂R2從凹部3a的開(kāi)口透鏡狀地膨脹出。
[0062]此外，第一實(shí)施方式中所示的各種變形例也能夠適當(dāng)應(yīng)用于第二實(shí)施方式。
[0063]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0064]1、100光學(xué)器件制造裝置
[0065]2 基材
[0066]4發(fā)光元件(光半導(dǎo)體元件)
[0067]20密封裝置
[0068]25、125、165 噴嘴
[0069]40固化裝置
[0070]120第一密封裝置
[0071]140第一固化裝置
[0072]160第二密封裝置
[0073]180第二固化裝置
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)器件的制造方法，其特征在于，包括: 利用液態(tài)樹(shù)脂將安裝于基材的光半導(dǎo)體元件密封成透鏡狀的密封工序；和使所述液態(tài)樹(shù)脂固化的固化工序，其中 所述密封工序，在使分配器的噴嘴的前端接近所述光半導(dǎo)體元件后，一邊使所述噴嘴相對(duì)于所述基材相對(duì)地上升一邊進(jìn)行所述液態(tài)樹(shù)脂的供給。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)器件的制造方法，其特征在于: 所述密封工序具有在使所述液態(tài)樹(shù)脂的供給停止后，在所述液態(tài)樹(shù)脂的液體用盡發(fā)生前，使所述噴嘴進(jìn)一步上升的工序。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)器件的制造方法，其特征在于: 所述光半導(dǎo)體元件配置于所述基材所具有的凹部?jī)?nèi)， 所述密封工序，具有使所述噴嘴的前端從所述凹部的內(nèi)部上升的工序。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)器件的制造方法，其特征在于: 所述密封工序具有如下工序:在使所述液態(tài)樹(shù)脂的供給停止后，使所述噴嘴在水平方向移動(dòng)，以使得在被供給至所述基材的所述液態(tài)樹(shù)脂的正上方發(fā)生液體用盡。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)器件的制造方法，其特征在于: 所述密封工序具有如下工序:以包圍所述光半導(dǎo)體元件的方式，一邊使所述噴嘴移動(dòng)一邊供給所述液態(tài)樹(shù)脂，由此在所述基材上預(yù)先形成環(huán)狀的堰部。
6.如權(quán)利要求1所述的 光學(xué)器件的制造方法，其特征在于: 所述密封工序具有在所述液態(tài)樹(shù)脂的供給期間使供給速度變化的工序。
7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)器件的制造方法，其特征在于: 所述固化工序在加壓下進(jìn)行。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)器件的制造方法，其特征在于: 所述液態(tài)樹(shù)脂的粘度(23°C)為10~200Pa.s，觸變性為2.0~7.0。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)器件的制造方法，其特征在于: 所述分配器是螺旋式、噴注式或容積計(jì)量式中的任一種。
10.一種光學(xué)器件的制造方法，其特征在于，包括: 利用第一液態(tài)樹(shù)脂密封安裝于基材的光半導(dǎo)體元件的第一密封工序；使所述第一液態(tài)樹(shù)脂暫時(shí)固化的第一固化工序；利用第二液態(tài)樹(shù)脂將暫時(shí)固化后的所述第一液態(tài)樹(shù)脂密封成透鏡狀的第二密封工序；和使所述第一液態(tài)樹(shù)脂和第二液態(tài)樹(shù)脂正式固化的第二固化工序，其中 所述第一密封工序中，在使第一分配器的噴嘴的前端接近所述光半導(dǎo)體元件后，一邊使所述噴嘴相對(duì)于所述基材相對(duì)地上升一邊進(jìn)行所述第一液態(tài)樹(shù)脂的供給， 所述第二密封工序中，在使第二分配器的噴嘴的前端接近所述第一液態(tài)樹(shù)脂后，一邊使所述噴嘴相對(duì)于所述基材相對(duì)地上升一邊進(jìn)行所述第二液態(tài)樹(shù)脂的供給。
11.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)器件的制造方法，其特征在于: 所述光半導(dǎo)體元件配置于所述基材所具有的凹部?jī)?nèi)， 所述第一密封工序具有如下工序:使所述噴嘴的前端從所述凹部的內(nèi)部上升，在比所述凹部的開(kāi)口更靠下方處將所述光半導(dǎo)體元件密封成透鏡狀。
12.一種光學(xué)器件制造裝置，其特征在于，包括:利用液態(tài)樹(shù)脂將安裝于基材的光半導(dǎo)體元件密封成透鏡狀的密封裝置；和使所述液態(tài)樹(shù)脂固化的固化裝置，其中 所述密封裝置，具有能夠使供給所述液態(tài)樹(shù)脂的噴嘴相對(duì)于所述基材相對(duì)地上下移動(dòng)的分配器，在使所述噴嘴的前端接近所述光半導(dǎo)體元件后，一邊使所述噴嘴相對(duì)于所述基材相對(duì)地上升一邊進(jìn)行所述液態(tài)樹(shù)脂的供給。
13.一種光學(xué)器件制造裝置，其特征在于，包括: 利用第一液態(tài)樹(shù)脂密封安裝于基材的光半導(dǎo)體元件的第一密封裝置；使所述第一液態(tài)樹(shù)脂暫時(shí)固化的第一固化裝置；利用第二液態(tài)樹(shù)脂將暫時(shí)固化后的所述第一液態(tài)樹(shù)脂密封成透鏡狀的第二密封裝置；和使所述第一液態(tài)樹(shù)脂和第二液態(tài)樹(shù)脂正式固化的第二固化裝置，其中 所述第一密封裝置，具有能夠使供給所述第一液態(tài)樹(shù)脂的噴嘴相對(duì)于所述基材相對(duì)地上下移動(dòng)的第一分配器，在使所述第一分配器的噴嘴的前端接近所述光半導(dǎo)體元件后，一邊使所述噴嘴相對(duì)于所述基材相對(duì)地上升一邊進(jìn)行所述第一液態(tài)樹(shù)脂的供給， 所述第二密封裝置，具有能夠使供給所述第二液態(tài)樹(shù)脂的噴嘴相對(duì)于所述基材相對(duì)地上下移動(dòng)的第二分配器，在使所述第二分配器的噴嘴的前端接近所述第一液態(tài)樹(shù)脂后，一邊使所述噴嘴相對(duì)于所述基材`相對(duì)地上升一邊進(jìn)行所述第二液態(tài)樹(shù)脂的供給。
【文檔編號(hào)】H01L33/58GK103493229SQ201280020434
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月26日
【發(fā)明者】宮脅芳照, 大木淳, 耕納大輔, 巖崎信彥 申請(qǐng)人:三友瑞克株式會(huì)社, 株式會(huì)社進(jìn)和