(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に分離された複数の導電路と、所望の導電路上に固着された光半導体素子と、当該光半導体素子を被覆し且つ前記導電路を一体に支持する光を透過可能な樹脂と、前記導電路上面に形成され前記導電路とは異なる金属材料よりなる導電被膜と、前記複数の導電路を電気的に分離する分離溝と、前記分離溝に充填された樹脂とを備え、前記導電被膜が、少なくとも前記分離溝の開口部の内側まで形成されていることを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記複数の導電路の表面が前記樹脂によって被覆され、その裏面が露出されていることを特徴とする請求項１に記載された光照射装置。
【請求項３】
前記光半導体素子の電極と他の前記導電路とを接続する接続手段とを設けたことを特徴とする請求項１に記載された光照射装置。
【請求項４】
前記導電路は銅、アルミニウム、鉄−ニッケル、銅−アルミニウム、アルミニウム−銅−アルミニウムのいずれかの導電箔で構成されることを特徴とする請求項１に記載された光照射装置。
【請求項５】
前記導電被膜はニッケル、金、パラジウム、アルミニウムあるいは銀等から成るメッキ膜で構成されることを特徴とする請求項１に記載された光照射装置。
【請求項６】
前記接続手段はボンディング細線で構成されることを特徴とする請求項３に記載された光照射装置。
【請求項７】
前記導電路は電極、ボンディングパッドまたはダイパッド領域として用いられることを特徴とする請求項１に記載された光照射装置。
【請求項８】
前記導電被膜が形成された前記導電路の前記光半導体素子が固着された領域の周囲に、前記光半導体素子の光を上方に反射するための傾斜を有する折り曲げ部を更に有することを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【請求項９】
請求項１に記載の光照射装置を複数、金属基板上に備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
少なくとも導電路と成る領域を除いた前記導電箔に当該導電箔の厚みよりも浅い分離溝を形成して複数の導電路を形成する工程と、前記複数の導電路上に各光半導体素子を固着する工程と、前記分離溝に充填されるように前記各光半導体素子を光を透過可能な樹脂で被覆する工程と、前記分離溝が設けられていない側の前記導電箔を除去し、前記樹脂を露出させる工程とを具備することを特徴とする光照射装置の製造方法。
【請求項１１】
前記光半導体素子を固着する工程の前に前記導電路上の所定領域に導電被膜を形成する工程とを更に具備することを特徴とする請求項１０に記載の光照射装置の製造方法。
【請求項１２】
前記樹脂を被覆する工程の前に前記所望の光半導体素子の電極と前記導電路とを電気的に接続する接続手段を形成する工程とを更に具備することを特徴とする請求項１０に記載の光照射装置の製造方法。
【請求項１３】
前記導電被膜を形成する工程の後に前記導電箔の少なくとも光半導体素子を固着する領域を囲むように当該導電箔を折り曲げる工程とを更に具備することを特徴とする請求項１１に記載の光照射装置の製造方法。
【請求項１４】
前記光半導体素子を樹脂で被覆する工程の前に前記所望の光半導体素子の電極と前記導電路とを電気的に接続する接続手段を形成する工程とを更に具備することを特徴とする請求項１３に記載の光照射装置の製造方法。
【請求項１５】
前記光を透過可能な樹脂で被覆された複数の前記光半導体素子同士を分離する工程とを更に具備することを特徴とする請求項１０に記載の光照射装置の製造方法。
【請求項１６】
前記光を透過可能な樹脂で被覆された複数の前記光半導体素子同士を分離する工程とを更に具備することを特徴とする請求項１１に記載の光照射装置の製造方法。
【請求項１７】
前記光を透過可能な樹脂で被覆された複数の前記光半導体素子同士を分離する工程とを更に具備することを特徴とする請求項１２に記載の光照射装置の製造方法。
【請求項１８】
前記光を透過可能な樹脂で被覆された複数の前記光半導体素子同士を分離する工程とを更に具備することを特徴とする請求項１３に記載の光照射装置の製造方法。
【請求項１９】
前記光を透過可能な樹脂で被覆された複数の前記光半導体素子同士を分離する工程とを更に具備することを特徴とする請求項１４に記載の光照射装置の製造方法。
【請求項２０】
前記光半導体素子は、前記導電路から成る第１の導電電極に裏面のカソ
ード電極またはアノード電極が電気的に接続され、同じく前記導電路から成る第２の導電電極に表のアノード電極またはカソード電極が電気的に接続されて成ることを特徴とする請求項１０に記載の光照射装置の製造方法。
【請求項２１】
前記導電箔の折り曲げ工程は、前記光半導体素子の光を上方に反射可能にある傾斜角を持つように折り曲げることを特徴とする請求項１３に記載の光照射装置の製造方法。
【請求項２２】
前記導電箔は銅、アルミニウム、鉄−ニッケル、銅−アルミニウム、アルミニウム−銅−アルミニウムのいずれかで構成されることを特徴とする請求項１０に記載された光照射装置の製造方法。
【請求項２３】
前記導電被膜はニッケル、金、パラジウム、アルミニウムあるいは銀のいずれかでメッキ形成されることを特徴とする請求項１１に記載された光照射装置の製造方法。
【請求項２４】
前記導電被膜は、耐食性を有し、前記分離溝形成時のマスクとして使用することを特徴とする請求項１１に記載された光照射装置の製造方法。
【請求項２５】
前記導電箔に選択的に形成される前記分離溝は化学的あるいは物理的エッチングにより形成されることを特徴とする請求項１０に記載された光照射装置の製造方法。
【請求項２６】
前記導電箔に選択的に形成される前記分離溝は、フォトレジスト膜をマスクにして化学的あるいは物理的エッチングにより形成されることを特徴とする請求項１０に記載された光照射装置の製造方法。
【請求項２７】
前記接続手段はワイヤーボンディングで形成されることを特徴とする請求項１２に記載された光照射装置の製造方法。
【請求項２８】
前記光を透過可能な樹脂はトランスファーモールドで付着されることを特徴とする請求項１０に記載された光照射装置の製造方法。
【請求項２９】
前記光を透過可能な樹脂で被覆された光照射装置をダイシングにより、またはプレスにより分離することを特徴とする請求項１５に記載された光照射装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光照射装置とその製造方法に関し、特に放熱性の良い光照射装置とその製造方法及びその光照射装置を用いた照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
先ず光を大量に照射する必要がある場合、一般には電灯等が用いられている。しかし、軽薄短小及び省電力を目的として、図１９に示すようにプリント基板１に発光素子２を実装させる場合がある。
【０００３】
この発光素子は、半導体で形成された発光ダイオード（Light Emitting Diode）が主ではあるが、他に半導体レーザ等も考えられる。
【０００４】
この発光ダイオード２は、２本のリード３，４が用意され、一方のリード３には、発光ダイオードチップ５の裏面（アノード電極またはカソード電極）が半田等で固着され、他方のリード４は、前記チップ表面の電極（カソード電極またはアノード電極）と金属細線６を介して電気的に接続されている。また前記リード３，４、チップ５及び金属細線６を封止する透明な樹脂封止体７がレンズも兼ねて形成されている。
【０００５】
一方、プリント基板１には、前記発光ダイオード２に電源を供給するために電極８，９が設けられ、ここに設けられたスルーホールに前記リード３、４が挿入され、半田等を介して前記発光ダイオード２が固着、実装されている。
【０００６】
例えば、特開平９−２５２６５１号公報には、この発光ダイオードを用いた光照射装置が説明されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した発光素子２は、樹脂封止体７、リード３，４等が組み込まれたパッケージで成るため、実装された基板１のサイズが大きくなる欠点があった。また、基板自身の放熱性が劣るため、全体として温度上昇をきたす問題があった。そのため、半導体チップ自身も温度上昇し、駆動能力が低下する問題があった。
【０００８】
また、発光ダイオードチップ５は、チップの側面からも光が発光し、基板１側にも向かう光が存在する。しかし、基板１がプリント基板であるため、全ての光を上方に発射させる効率の高い発射ができないという問題もあった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題に鑑みて成され、電気的に分離された複数の導電路と、所望の導電路上に固着された光半導体素子と、当該光半導体素子を被覆し且つ前記導電路を一体に支持する光を透過可能な樹脂とを備えた放熱性の良い光照射装置を提供することを特徴とする。
【００１０】
また、分離溝で電気的に分離された複数の導電路と、所望の導電路上に固着された光半導体素子と、該光半導体素子を被覆し且つ前記導電路間の前記分離溝に充填され前記導電路の裏面のみを露出して一体に支持する光を透過可能な樹脂とを備えた光照射装置を提供することで、導電路の裏面が外部との接続に供することができスルーホールを不要にでき、上記課題を解決している。
【００１１】
更に、導電箔を用意し、少なくとも導電路と成る領域を除いた前記導電箔に当該導電箔の厚みよりも浅い分離溝を形成して導電路を形成する工程と、所望の前記導電路上に光半導体素子を固着する工程と、前記光半導体素子を被覆し、前記分離溝に充填されるように光を透過可能な樹脂でモールドする工程と、前記分離溝を設けていない側の前記導電箔を除去する工程とを具備する光照射装置の製造方法を提供することで、導電路を形成する導電箔がスタートの材料であり、光を透過可能な樹脂がモールドされるまでは導電箔が支持機能を有し、モールド後は光を透過可能な樹脂が支持機能を有することで支持基板を不要にでき、上記課題を解決している。
【００１２】
また、導電箔を用意し、少なくとも導電路と成る領域を除いた前記導電箔に当該導電箔の厚みよりも浅い分離溝を形成して導電路を形成する工程と、所望の前記導電路上に複数の光半導体素子を固着する工程と、前記光半導体素子の電極と所望の前記導電路とを電気的に接続する接続手段を形成する工程と、前記複数の光半導体素子を被覆し、前記分離溝に充填されるように光を透過可能な樹脂でモールドする工程と、前記分離溝を設けていない厚み部分の前記導電箔を除去する工程と、前記光を透過可能な樹脂を切断して個別の光照射装置に分離する工程とを具備する光照射装置の製造方法を提供することで、多数個の光照射装置を量産でき、上記課題を解決している。
【００１３】
更に、前記導電箔表面の少なくとも導電路となる領域に耐食性の導電被膜を形成しておくことで、当該導電箔に分離溝を形成した際に、この導電被膜が導電箔の上面にひさし状に残る。このため、前記各光照射装置を光を透過可能な樹脂で被覆した際の、導電箔と樹脂との密着性が向上する。
【００１４】
また、前記導電箔の少なくとも前記光半導体素子を固着する領域を囲むように当該導電箔を折り曲げる際に、当該光半導体素子の光を上方に反射可能にある傾斜角を持つように折り曲げることで、照射効率が良くなる。
【００１５】
更に言えば、前記導電路上に導電被膜を形成した状態で、当該導電箔を折り曲げることで、当該導電被膜に光沢がでて更なる照射効率向上が図れる。
【００１６】
また、前記分離溝に充填されるように前記各光照射装置を光を透過可能な樹脂で被覆した後に、前記分離溝が設けられていない側の前記導電箔を除去し、前記樹脂を露出させ、そして前記光を透過可能な樹脂で被覆された各光照射装置同士を分離する工程とを有することで、各光照射装置同士は、最終段階までは分離されず、従って導電箔を１枚のシートとして各工程に供することができ、作業性が良い。
【００１７】
更に、前記光を透過可能な樹脂は金型を用いたトランスファーモールドで付着されるため、作業性が良く、適正な形状が作れる。特に、レンズ形状を作る場合等に適している。
【００１８】
また、前記光を透過可能な樹脂で封止された個別の光照射装置をプレスにより分離する場合には、光照射装置端部のバリ取り処理が不要となり、生産性向上が図れる。
【００１９】
更に言えば、前記導電被膜の材質が前記導電箔の材質と比較して、前記光照射装置を光を透過可能な樹脂で被覆した際の密着性が劣る場合において、前記導電箔上に形成する導電被膜を導電路と成る領域よりも狭い範囲に形成することで、当該導電被膜で被覆されない導電箔の領域が広くなり、光照射装置を光を透過可能な樹脂で被覆した際の、導電箔と樹脂との密着性が向上する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明に係る光照射装置とその製造方法の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１において６１はシート状の導電箔で、ロウ材の付着性、ボンディング性、メッキ性が考慮されてその材料が選択され、材料としては、Ｃｕ（銅）を主材料とした導電箔、Ａｌ（アルミニウム）を主材料とした導電箔またはＦｅ−Ｎｉ（鉄−ニッケル）、Ｃｕ−Ａｌ（銅−アルミニウム）、Ａｌ−Ｃｕ−Ａｌ（アルミニウム−銅−アルミニウム）等の合金から成る導電箔等が採用される。
【００２２】
導電箔の厚さは、後のエッチングを考慮すると１０μｍ〜３００μｍ程度が好ましく、ここでは１００μｍの銅箔を採用した。しかし、３００μｍ以上でも１０μｍ以下でも基本的には良い。後述するように、導電箔６１の厚みよりも浅い分離溝６４が形成できれば良い。
【００２３】
尚、シート状の導電箔６１は、所定の幅でロール状に巻かれて用意され、これが後述する各工程に搬送されても良いし、所定の大きさにカットされた導電箔が用意され、後述する各工程に搬送されても良い。
【００２４】
そして、前記導電箔６１の表面及び裏面の所定領域にそれぞれメッキ処理を施す。尚、本実施形態では導電被膜６２としてＡｇ（銀）から成る被膜（以下、Ａｇ被膜６２と呼ぶ。）を形成しているが、これに限定されるものではなく、その他の材料としては、例えばＡｕ（金）、Ｎｉ、ＡｌまたはＰｄ（パラジウム）等である。しかも、これら耐食性の導電被膜は、ダイパッド、ボンディングパッドとしてそのまま活用できる特徴を有する。更に言えば、Ａｇ被膜６２は導電箔６１の表面のみに形成するものであっても良い。
【００２５】
例えば、前記Ａｇ被膜６２は、Ａｕと接着するし、ロウ材とも接着する。よってチップ裏面にＡｕ被膜が被覆されていれば、そのまま導電路５１上のＡｇ被膜６２にチップを熱圧着でき、また半田等のロウ材を介してチップを固着できる。更に、Ａｇの導電被膜にはＡｕ細線が接着できるため、ワイヤーボンディングも可能となる。
【００２６】
次に、図２において、前記メッキ処理された導電箔６１に対してプレス処理を施して、当該導電箔６１の所定領域を上に凸状態とする。尚、この凸部６３により形成された断面カップ形状の光半導体素子配置部に後述する光半導体素子６５が搭載される。そして、この凸部６３により形成された傾斜部で光半導体素子６５からの光が上方に反射され、照射効率が向上する。更に言えば、前記Ａｇ被膜６２で導電箔６１を被覆した後に、当該導電箔６１をプレス処理することで、プレスされて折り曲げられた領域（凸部６３の頭部）が、その他の領域よりも光沢がでて、後述する光半導体素子からの光の反射効率が向上するといった利点がある。もちろん、プレスした後に導電被膜を形成するものであっても良く、更に言えば、プレス加工されていない導電箔上に光半導体素子を形成するものであっても構わない。
【００２７】
尚、前述したように前記導電箔６１を折り曲げなくとも、前記Ａｇ被膜６２を形成した状態で、プレス等により当該導電箔６１（並びにＡｇ被膜６２）を加圧するだけでも、当該Ａｇ被膜６２に光沢が出て照射効率向上が図ることができる。
【００２８】
続いて、図３において、前記導電箔６１の表面に対してＡｇ被膜６２をマスクにしてハーフエッチング処理を施すことで、メッキ処理されていない領域がハーフエッチングされて分離溝６４が形成される。尚、このエッチングにより形成された分離溝６４の深さは、例えば５０μｍであり、その側面は、粗面となるため後述する光を透過可能な絶縁樹脂６７との接着性が向上する。尚、Ａｇ被膜６２上にレジスト膜を形成し、当該レジスト膜をマスクにしてハーフエッチング処理を施すものであっても良い。更に、ハーフエッチングした後に、Ａｇ被膜６２を形成しても良い。
【００２９】
また、この分離溝６４の側壁の断面形状は除去方法により異なる構造となる。この除去工程は、ウェットエッチング、ドライエッチング、レーザによる蒸発、ダイシング等が採用できる。
【００３０】
例えばウェットエッチングの場合、エッチャントは、塩化第二鉄または塩化第二銅が主に採用され、前記導電箔６１は、このエッチャントの中にディッピングされるか、このエッチャントでシャワーリングされる。ここでウェットエッチングは、一般に非異方性にエッチングされるため、側面は湾曲構造になる。このとき、導電箔６１に被着された導電被膜６２が分離溝６４上にひさし状に配置されるため、後述する光を透過可能な絶縁樹脂６７で光半導体素子６５を被覆した際の密着性が良くなる。尚、本実施形態ではウェットエッチング処理を施している。
【００３１】
更に、ドライエッチングの場合は、異方性、非異方性でエッチングが可能である。現在では、Ｃｕを反応性イオンエッチングで取り除くことは不可能といわれているが、スパッタリングで除去できる。また、スパッタリングの条件次第では異方性、非異方性でエッチングできる。
【００３２】
また、レーザでは、直接レーザ光を当てることで分離溝を形成でき、この場合は、どちらかといえば分離溝６４の側面はストレートに形成される。
【００３３】
更に、ダイシングでは、曲折した複雑なパターンを形成することは不可能であるが、格子状の分離溝を形成することは可能である。
【００３４】
尚、図３に示した工程において、前記導電被膜の代わりにホトレジスト膜を選択的に被覆させ、当該レジスト膜をマスクにして導電箔６１をハーフエッチングしても良い。
【００３５】
続いて、図４において、分離溝６４が形成された導電箔６１に光半導体素子６５を電気的に接続して実装する。ここで、光半導体素子６５として発光ダイオードが用いられ、当該光半導体素子６５が、後述する第１の導電電極５１Ａ上にダイボンディングされ、光半導体素子６５の表面と第２の導電電極５１Ｂとが金属細線６６によりワイヤボンディングされる（図６参照）。
【００３６】
次に、図５において、前記導電箔６１上の前記光半導体素子６５を封止し、且つ当該光半導体素子６５から発射される光を透過する光を透過可能な絶縁樹脂６７で被覆する。本工程では、金型（図示省略）を用いたトランスファモールドにより前記光半導体素子６５及び分離溝６４を含む導電箔６１上を熱硬化性のシリコーン樹脂やエポキシ樹脂で封止している。上述したように当該樹脂は、光を透過可能なものである必要があり、いわゆる透明樹脂と呼ばれるもの、また不透明であるが所定の波長の光を透過可能な樹脂が用いられる。
【００３７】
ここで、前記光を透過可能な絶縁樹脂６７は、光半導体素子６５の光をできるだけ多く集光し上方に発射させるために上に凸状のレンズ形状となっている。従って、上から見ると、図８に示すように実質円形状をしている。尚、導電箔６１表面に被覆された光を透過可能な絶縁樹脂６７（レンズ）の厚みは、強度を考慮して厚くすることも、薄くすることも可能である。
【００３８】
本工程の特徴は、レンズと成る光を透過可能な絶縁樹脂６７を被覆するまでは、導電箔６１が支持基板となることである。そして、従来（図１９参照）のようにプリント基板１に発光素子２を搭載した構成のものに比して放熱性が良いため、駆動能力を向上させることができる。
【００３９】
更に言えば、本発明では支持基板となる導電箔６１は、電極材料として必要な材料であるため、構成材料を極力省いて作業できる利点を有し、コストの低下も実現できる。
【００４０】
また、前記分離溝６４は、導電箔６１の厚みよりも浅く形成されているため、導電箔６１が導電路５１として個々に分離されていない。従って、シート状の導電箔６１として一体で取り扱え、光を透過可能な絶縁樹脂６７をモールドする際、金型への搬送、金型への実装の作業が非常に簡便となる利点がある。
【００４１】
尚、光半導体素子６５を樹脂封止する際、金型を用いる代わりに、ポッティング樹脂を光半導体素子６５の上から塗布してレンズ形状となるようにしても良い。
【００４２】
しかし、この場合において、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂は、どちらも加熱硬化時の粘度が小さいため、レンズとして好ましい半球形状に安定して形成できないといった問題があるが、上記金型を用いたレンズ形成方法によれば安定したレンズ形状を構成できるといった利点がある。尚、レンズ形状とする必要のない構成については、絶縁樹脂６７の厚みは比較的薄くても良く、金型を用いたトランスファーモールドでなくても構わない。
【００４３】
続いて、図６において導電箔６１の裏面を化学的及び／または物理的に除き、導電路５１として分離する工程がある。ここで、この除く工程は、研磨、研削、エッチング、レーザの金属蒸発等により施される。
【００４４】
本実施形態では、前記導電箔６１の裏面に被着させたＡｇ被膜６２をマスクにして当該導電箔６１をウェットエッチングして、前記分離溝６４下の導電箔６１を削り光を透過可能な絶縁樹脂６７を露出させて各導電路５１を分離させる。これにより、光を透過可能な絶縁樹脂６７から導電路５１Ａ，５１Ｂ（第１の導電電極及び第２の導電電極）の表面が露出する構造となる。
【００４５】
尚、研磨装置または研削装置等により導電箔６１の裏面を５０〜６０μｍ程度削り、分離溝６４から光を透過可能な絶縁樹脂６７を露出させても良く、この場合には約４０μｍの厚さの導電路５１となって分離される。また、光を透過可能な絶縁樹脂６７が露出する手前まで、導電箔６１を全面ウェットエッチングし、その後、研磨または研削装置により全面を削り、光を透過可能な絶縁樹脂６７を露出させても良い。この場合には、光を透過可能な絶縁樹脂６７に導電路５１が埋め込まれ、光を透過可能な絶縁樹脂６７の裏面と導電路５１の裏面が一致する平坦な光照射装置が実現できる。
【００４６】
更に言えば、前述した研磨装置または研削装置等により導電箔６１の裏面を削り、各導電路５１を分離させた場合には、必要によって露出した導電路５１に半田等の導電材を被着させ、当該導電路５１の酸化防止処理を施しても良い。
【００４７】
最後に、隣り合う光照射装置を個別に分離し、光照射装置として完成する工程がある。
【００４８】
本分離工程は、ダイシング、カット、チョコレートブレーク等で実現できる。ここで、チョコレートブレークを採用する場合には、図７に一点鎖線で示すプレス機械により光照射装置６８を被覆する光を透過可能な絶縁樹脂６７の両端部から銅片６９が剥がれて、各光照射装置６８が分離される。尚、この場合にはダイシング、カット等に比べて裏面のバリ取り処理が不要となるため、作業性が良いという利点もある。
【００４９】
本製造方法の特徴は、光を透過可能な絶縁樹脂６７を支持基板として活用し導電路５１の分離作業ができることにある。光を透過可能な絶縁樹脂６７は、導電路５１を埋め込む材料として必要な材料であり、製造工程中において、支持専用の基板を必要としない。従って、最小限の材料で製造でき、コストの低減が実現できる特徴を有する。
【００５０】
尚、導電路５１表面からの光を透過可能な樹脂の厚さは、前工程の光を透過可能な樹脂の付着の時に調整できる。従って実装される光半導体素子により違ってくるが、光照射装置６８としての厚さは、厚くも薄くもできる特徴を有する。ここでは、４００μｍ厚の光を透過可能な絶縁樹脂６７に４０μｍの導電路５１と光半導体素子が埋め込まれた光照射装置になる（図７及び図８参照）。
【００５１】
ここで、図９は電極３０と電極３１との間に上記光照射装置６８（発光ダイオード）…を直列接続させ、光照射装置６８…に通過する電流値を一定にさせた照明装置４０を示している。
【００５２】
前記電極３０、電極３１との間には１０枚の電極が形成され、電極３２に光照射装置６８のカソード電極（またはアノード電極）と成るチップ裏面を固着し、アノード電極（またはカソード電極）と電極３０を金属細線６６で接続している。また、電極３３に二番目の光照射装置６８のチップ裏面を固着し、チップ表面の電極と電極３２を金属細線６６で接続している。つまり、カソード電極（またはアノード電極）となるチップ裏面が固着された電極は、次の光照射装置６８のアノード電極（またはカソード電極）から延在された金属細線と接続されている。この接続形態を繰り返して直列接続が実現されている。光照射装置６８は、例えば、Ｘ−Ｙ−Ｚ（Ｘ方向−Ｙ方向−上下方向）に移動可能なアームを有するロボットなどにより電極の所定位置に配置される。
【００５３】
また、銅箔から成る電極を反射板とするため、表面にはＮｉが被覆され、更には基板全域を実質反射板とするために、右の電極３０から左の電極３１までの１２個の電極で実質完全に覆われるようにパターニングされている。
【００５４】
この照明装置４０によれば、光照射装置６８から発生する熱は金属基板１１を介して放熱され、光照射装置６８の駆動電流をより大きく取れる利点を有する。
【００５５】
尚、図示した説明は省略するが、光照射装置６８…を並列接続させるもの、または並列接続と直列接続とを組み合わせて接続するものでも同様に放熱性の良い照明装置４０が実現できる。
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００５６】
ここで、第１の実施形態の特徴と第２の実施形態の特徴との違いを説明すると、図３に示すように第１の実施形態では、導電被膜６２をマスクに導電箔６１をハーフエッチングして分離溝６４を形成する際に、当該分離溝６４上部の開口径が前記導電被膜６２の開口径より広くなるようにエッチングし、当該分離溝６４上部に当該導電被膜６２がひさし状に残るようにしている。そして、このひさしを利用して導電箔６１と絶縁樹脂６７との密着性向上を図っている。
【００５７】
これに対して、第２の実施形態では、図１１等に示すように導電箔１６１上に形成する導電被膜１６２の形成領域をできるだけ限られた領域（第１の実施形態に比してより狭い範囲）とし、導電箔１６１の露出部分を増やすことで当該導電箔１６１と絶縁樹脂１６７との密着性を向上させるものである。即ち、例えば、導電箔１６１がＣｕで、導電被膜１６２がＡｇから成るとした場合、Ｃｕに比べてＡｇの方が絶縁樹脂１６７との密着性が劣るため、上述したように導電被膜１６２の形成領域をできるだけ狭くし、絶縁樹脂１６７との密着性が比較的良い導電箔１６１の露出部分を増やし、絶縁樹脂１６７との密着性向上を図るものである。
【００５８】
以下、第２の実施形態について説明するが、導電被膜１６２の形成領域を狭めた以外の構成は、第１の実施形態と同様であり重複した説明を避けるため、同等の構成について第１の実施形態で用いた図面の符号に１００をプラスした符号を用いて、その説明を簡略化している。
【００５９】
図１０において、１６１はシート状の導電箔で、ロウ材の付着性、ボンディング性、メッキ性が考慮されてその材料が選択され、材料としては、Ｃｕを主材料とした導電箔、Ａｌを主材料とした導電箔またはＦｅ−Ｎｉ、Ｃｕ−Ａｌ、Ａｌ−Ｃｕ−Ａｌ等の合金から成る導電箔等が採用される。
【００６０】
導電箔の厚さは、後のエッチングを考慮すると１０μｍ〜３００μｍ程度が好ましく、ここでは１００μｍの銅箔を採用した。しかし、３００μｍ以上でも１０μｍ以下でも基本的には良い。後述するように、導電箔１６１の厚みよりも浅い分離溝１６４が形成できれば良い。
【００６１】
尚、シート状の導電箔１６１は、所定の幅でロール状に巻かれて用意され、これが後述する各工程に搬送されても良いし、所定の大きさにカットされた導電箔が用意され、後述する各工程に搬送されても良い。
【００６２】
そして、前記導電箔１６１上に形成したフォトレジスト膜１６０をマスクにしてハーフエッチング処理を施すことで、当該導電箔１６１の所定領域がハーフエッチングされて分離溝１６４が形成される。尚、このエッチングにより形成された分離溝１６４の深さは、例えば５０μｍであり、その側面は、粗面となるため後述する光を透過可能な絶縁樹脂１６７との接着性が向上する。
【００６３】
尚、前記導電箔１６１上に後述するＡｇ被膜１６２を形成した後に、当該Ａｇ被膜１６２を完全に被覆するように形成したフォトレジスト膜をマスクにしてハーフエッチングするものであっても良い。
【００６４】
また、この分離溝１６４の側壁の断面形状は、除去方法により異なる構造となる。この除去工程は、ウェットエッチング、ドライエッチング、レーザによる蒸発、ダイシング等が採用できる。
【００６５】
例えばウェットエッチングの場合、エッチャントは、塩化第二鉄または塩化第二銅が主に採用され、前記導電箔１６１は、このエッチャントの中にディッピングされるか、このエッチャントでシャワーリングされる。ここでウェットエッチングは、一般に非異方性にエッチングされるため、側面は湾曲構造になる。
【００６６】
更に、ドライエッチングの場合は、異方性、非異方性でエッチングが可能である。現在では、Ｃｕを反応性イオンエッチングで取り除くことは不可能といわれているが、スパッタリングで除去できる。また、スパッタリングの条件次第では異方性、非異方性でエッチングできる。
【００６７】
また、レーザでは、直接レーザ光を当てることで分離溝を形成でき、この場合は、どちらかといえば分離溝１６４の側面はストレートに形成される。
【００６８】
更に、ダイシングでは、曲折した複雑なパターンを形成することは不可能であるが、格子状の分離溝を形成することは可能である。
【００６９】
次に、図１１において、前記導電箔１６１の表面及び裏面の所定領域にそれぞれメッキ処理を施す。尚、本実施形態では導電被膜１６２としてＡｇから成る被膜（以下、Ａｇ被膜１６２と呼ぶ。）を形成しているが、これに限定されるものではなく、その他の材料としては、例えばＡｕ、Ｎｉ、ＡｌまたはＰｄ等である。しかも、これら耐食性の導電被膜は、ダイパッド、ボンディングパッドとしてそのまま活用できる特徴を有する。更に言えば、Ａｇ被膜１６２は導電箔１６１の表面のみに形成するものであっても良い。
【００７０】
例えば、前記Ａｇ被膜１６２は、Ａｕと接着するし、ロウ材とも接着する。よってチップ裏面にＡｕ被膜が被覆されていれば、そのまま導電路５１上のＡｇ被膜１６２にチップを熱圧着でき、また半田等のロウ材を介してチップを固着できる。更に、Ａｇの導電被膜にはＡｕ細線が接着できるため、ワイヤーボンディングも可能となる。
【００７１】
そして、第２の実施形態の特徴である、導電箔１６１上に形成するＡｇ被膜１６２の形成領域は、第１の実施形態におけるＡｇ被膜６２の形成領域に比して狭くなっている。即ち、第２の実施形態では、少なくとも後述するように導電箔１６１をプレス処理して形成する凸部１６３により形成される断面カップ形状の光半導体素子配置部の上面部のみ、つまり光半導体素子１６５から照射される光が凸部１６３により形成された傾斜部で反射されるように反射面が確保できる程度、並びに前記光半導体素子１６５とワイヤーボンディングされる金属細線接続部（後述する第２の電極１５１Ｂ）が確保できる程度の広さがあれば良い。
【００７２】
これにより、前記光半導体素子１６５を搭載した導電箔１６１を絶縁樹脂１６７を用いて樹脂封止する際に、第１の実施形態に比して導電箔１６１と絶縁樹脂１６７とが接する領域が増えるため、当該導電箔１６１と絶縁樹脂１６７との密着性が向上する（図１２乃至図１４参照）。
【００７３】
次に、図１２において、前記メッキ処理された導電箔１６１に対してプレス処理を施して、当該導電箔１６１の所定領域を上に凸状態とする。尚、この凸部１６３で形成された断面カップ形状の光半導体素子配置部に後述する光半導体素子１６５が搭載される。そして、この凸部１６３により形成された傾斜部で光半導体素子１６５からの光が上方に反射され、照射効率が向上する。更に言えば、前記Ａｇ被膜１６２で導電箔１６１を被覆した後に、当該導電箔１６１をプレス処理することで、プレスされて折り曲げられた領域（凸部１６３の頭部）が、その他の領域よりも光沢がでて、後述する光半導体素子からの光の反射効率が向上するといった利点がある。もちろん、プレスした後に導電被膜を形成するものであっても良く、更に言えば、プレス加工されていない導電箔上に光半導体素子を形成するものであっても構わない。
【００７４】
尚、前述したように前記導電箔１６１を折り曲げなくとも、前記Ａｇ被膜１６２を形成した状態で、プレス等により当該導電箔１６１（並びにＡｇ被膜１６２）を加圧するだけでも、当該Ａｇ被膜１６２に光沢が出て照射効率向上が図ることができる。
【００７５】
続いて、図１３において、分離溝１６４が形成された導電箔１６１に光半導体素子１６５を電気的に接続して実装する。ここで、光半導体素子１６５として発光ダイオードが用いられ、当該光半導体素子１６５が、後述する第１の導電電極１５１Ａ上にダイボンディングされ、光半導体素子１６５の表面と第２の導電電極１５１Ｂとが金属細線１６６によりワイヤボンディングされる（図１５参照）。
【００７６】
次に、図１４において、前記導電箔１６１上の前記光半導体素子１６５を封止し、且つ当該光半導体素子１６５から発射される光を透過する光を透過可能な絶縁樹脂１６７で被覆する。本工程では、金型（図示省略）を用いたトランスファモールドにより前記光半導体素子１６５及び分離溝１６４を含む導電箔１６１上を熱硬化性のシリコーン樹脂やエポキシ樹脂で封止している。上述したように当該樹脂は、光を透過可能なものである必要があり、いわゆる透明樹脂と呼ばれるもの、また不透明であるが所定の波長の光を透過可能な樹脂が用いられる。
【００７７】
ここで、前記光を透過可能な絶縁樹脂１６７は、光半導体素子１６５の光をできるだけ多く集光し上方に発射させるために、上に凸状のレンズ形状となっている。従って、上から見ると、図１７に示すように実質円形状をしている。尚、導電箔１６１表面に被覆された光を透過可能な絶縁樹脂１６７（レンズ）の厚みは強度を考慮して厚くすることも、薄くすることも可能である。
【００７８】
本工程の特徴は、レンズと成る光を透過可能な絶縁樹脂１６７を被覆するまでは、導電箔１６１が支持基板となることである。そして、従来（図１９参照）のようにプリント基板１に発光素子２を搭載した構成のものに比して放熱性が良いため、駆動能力を向上させることができる。
【００７９】
更に言えば、本発明では支持基板となる導電箔１６１は、電極材料として必要な材料であるため、構成材料を極力省いて作業できる利点を有し、コストの低下も実現できる。
【００８０】
また、前記分離溝１６４は、導電箔１６１の厚みよりも浅く形成されているため、導電箔１６１が導電路１５１として個々に分離されていない。従って、シート状の導電箔１６１として一体で取り扱え、光を透過可能な絶縁樹脂１６７をモールドする際、金型への搬送、金型への実装の作業が非常に簡便となる利点がある。
【００８１】
尚、光半導体素子１６５を樹脂封止する際、金型を用いる代わりに、ポッティング樹脂を光半導体素子６５の上から塗布してレンズ形状となるようにしても良い。
【００８２】
しかし、この場合において、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂は、どちらも加熱硬化時の粘度が小さいため、レンズとして好ましい半球形状に安定して形成できないといった問題があるが、上記金型を用いたレンズ形成方法によれば安定したレンズ形状を構成できるといった利点がある。尚、レンズ形状とする必要のない構成については、絶縁樹脂１６７の厚みは比較的薄くても良く、金型を用いたトランスファーモールドでなくても構わない。
【００８３】
続いて、図１５において導電箔１６１の裏面を化学的及び／または物理的に除き、導電路１５１として分離する工程がある。ここで、この除く工程は、研磨、研削、エッチング、レーザの金属蒸発等により施される。
【００８４】
本実施形態では、裏面側の導電箔１６１及びＡｇ被膜１６２上に形成したフォトレジスト膜（図示省略）をマスクにして当該導電箔１６１をウェットエッチングして、前記分離溝１６４下の導電箔１６１を削り光を透過可能な絶縁樹脂１６７を露出させて各導電路１５１を分離させる。これにより、光を透過可能な絶縁樹脂１６７から導電路１５１Ａ，１５１Ｂ（第１の導電電極及び第２の導電電極）の表面が露出する構造となる。
【００８５】
尚、研磨装置または研削装置等により導電箔１６１の裏面を５０〜６０μｍ程度削り、分離溝１６４から光を透過可能な絶縁樹脂１６７を露出させても良く、この場合には約４０μｍの厚さの導電路１５１となって分離される。また、光を透過可能な絶縁樹脂１６７が露出する手前まで、導電箔１６１を全面ウェットエッチングし、その後、研磨または研削装置により全面を削り、光を透過可能な絶縁樹脂１６７を露出させても良い。この場合には、光を透過可能な絶縁樹脂１６７に導電路１５１が埋め込まれ、光を透過可能な絶縁樹脂１６７の裏面と導電路１５１の裏面が一致する平坦な光照射装置が実現できる。
【００８６】
更に言えば、前述した研磨装置または研削装置等により導電箔１６１の裏面を削り、各導電路１５１を分離させた場合には、必要によって露出した導電路１５１に半田等の導電材を被着させ、当該導電路１５１の酸化防止処理を施しても良い。
【００８７】
最後に、隣り合う光照射装置を個別に分離し、光照射装置として完成する工程がある。
【００８８】
本分離工程は、ダイシング、カット、チョコレートブレーク等で実現できる。ここで、チョコレートブレークを採用する場合には、図１６に一点鎖線で示すプレス機械により光照射装置１６８を被覆する光を透過可能な絶縁樹脂１６７の両端部から銅片１６９が剥がれて、各光照射装置１６８が分離される。尚、この場合にはダイシング、カット等に比べて裏面のバリ取り処理が不要となるため、作業性が良いという利点もある。
【００８９】
本製造方法の特徴は、光を透過可能な絶縁樹脂１６７を支持基板として活用し導電路１５１の分離作業ができることにある。光を透過可能な絶縁樹脂１６７は、導電路１５１を埋め込む材料として必要な材料であり、製造工程中において、支持専用の基板を必要としない。従って、最小限の材料で製造でき、コストの低減が実現できる特徴を有する。
【００９０】
尚、導電路１５１表面からの光を透過可能な樹脂の厚さは、前工程の光を透過可能な樹脂の付着の時に調整できる。従って実装される光半導体素子により違ってくるが、光照射装置１６８としての厚さは、厚くも薄くもできる特徴を有する。ここでは、４００μｍ厚の光を透過可能な絶縁樹脂１６７に４０μｍの導電路１５１と光半導体素子が埋め込まれた光照射装置になる（図１６及び図１７参照）。
【００９１】
ここで、図１８は電極１３０と電極１３１との間に上記光照射装置１６８（発光ダイオード）…を直列接続させ、光照射装置１６８…に通過する電流値を一定にさせた照明装置１４０を示している。
【００９２】
前記電極１３０、電極１３１との間には、１０枚の電極が形成され、電極１３２に光照射装置１６８のカソード電極（またはアノード電極）と成るチップ裏面を固着し、アノード電極（またはカソード電極）と電極１３０を金属細線１６６で接続している。また、電極１３３に二番目の光照射装置１６８のチップ裏面を固着し、チップ表面の電極と電極１３２を金属細線１６６で接続している。つまり、カソード電極（またはアノード電極）となるチップ裏面が固着された電極は、次の光照射装置１６８のアノード電極（またはカソード電極）から延在された金属細線と接続されている。この接続形態を繰り返して直列接続が実現されている。
【００９３】
また、銅箔から成る電極を反射板とするため、表面にはＮｉが被覆され、更には基板全域を実質反射板とするために、右の電極１３０から左の電極１３１までの１２個の電極で実質完全に覆われるようにパターニングされている。光照射装置１６８は、例えば、Ｘ−Ｙ−Ｚ（Ｘ方向−Ｙ方向−上下方向）に移動可能なアームを有するロボットなどにより電極の所定位置に配置される。
【００９４】
この構造によれば、光照射装置１６８から発生する熱は、金属基板１１１を介して放熱され、光照射装置１６８の駆動電流をより大きく取れる利点を有する。
【００９５】
尚、図示した説明は省略するが、光照射装置１６８…を並列接続させるもの、または並列接続と直列接続とを組み合わせて接続するものでも同様に放熱性の良い照明装置１４０が実現できる。
【００９６】
また、導電箔６１，１６１と絶縁樹脂６７，１６７との密着性を向上させる手段として、導電被膜６２，１６２を形成することなく、前記導電箔６１，１６１の表面を酸化させ、酸化銅（ＣｕＯもしくはＣｕ2Ｏ）とすることで、導電箔６１，１６１と絶縁樹脂６７，１６７との密着性を向上させることができる。
【００９７】
更に言えば，本発明者の解析の結果、前記導電箔６１，１６１の表面状態が、ＣｕＯ状態よりもＣｕ2Ｏ状態、即ち酸化率が低い方が密着性が良いということが分かっている。
【００９８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明では、光半導体素子、導電路（導電電極）及び光を透過可能な樹脂の必要最小限で構成され、資源に無駄のない光照射装置となる。従って、完成するまで余分な構成要素が無く、コストを大幅に低減可能な光照射装置を実現できる。また、光を透過可能な樹脂の被覆膜厚、導電箔の厚みを最適値にすることにより、非常に小型化、薄型化及び軽量化された光照射装置を実現できる。
【００９９】
更に、導電路の裏面のみを光を透過可能な樹脂から露出しているため、導電路の裏面が直ちに外部との接続に供することができ、従来構造の裏面電極及びスルーホールを不要にできる利点を有する。そして、従来のようなプリント基板に光半導体素子を搭載する構成のものに比して放熱性を向上させることができ、光半導体素子の駆動能力を向上させられる。
【０１００】
また、前記導電箔表面の少なくとも導電路となる領域に導電被膜を形成しておくことで、当該導電箔に分離溝を形成した際に、この導電被膜が導電箔の上面にひさし状に残るため、前記光照射装置を光を透過可能な樹脂で被覆した際の、導電箔と光を透過可能な樹脂との密着性が向上する。
【０１０１】
更に、前記導電箔の少なくとも前記光半導体素子を固着する領域を囲むように当該導電箔を折り曲げる際に、当該光半導体素子の光を上方に反射可能にある傾斜角を持つように折り曲げることで、照射効率が良くなる。
【０１０２】
また、前記導電路上に導電被膜を形成した状態で、プレス等により当該導電箔を折り曲げることで、当該導電被膜に光沢が出て更なる照射効率向上が図れる。
【０１０３】
また、前記分離溝に充填されるように前記各光照射装置を光を透過可能な樹脂で被覆した後に、前記分離溝が設けられていない側の前記導電箔を所定位置まで除去し、そして前記光を透過可能な樹脂で被覆された各光照射装置同士を分離する工程とを有することで、各光照射装置同士は、最終段階までは分離されず、従って導電箔を１枚のシートとして各工程に供することができ、作業性が良い。
【０１０４】
更に、前記光を透過可能な樹脂は金型を用いたトランスファーモールドで付着されるため、作業性が良く、また適正な形状が作れる。特に、レンズ形状を作るのに適している。
【０１０５】
また、前記光を透過可能な樹脂で封止された個別の光照射装置をプレスにより分離する場合には、光照射装置端部のバリ取り処理が不要となり、生産性が向上する。
【０１０６】
更に言えば、前記導電箔表面の、少なくとも導電路となる領域のある限られた領域にのみ導電被膜を形成し、当該導電被膜で被覆される導電箔の範囲を狭めることで、前記光照射装置を光を透過可能な樹脂で被覆した際の、導電箔と光を透過可能な樹脂との密着性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の製造方法を説明する断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の製造方法を説明する断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の製造方法を説明する断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の製造方法を説明する断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の製造方法を説明する断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の製造方法を説明する断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の製造方法を説明する断面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置を説明する平面図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置を用いた照明装置を説明する平面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る光照射装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る光照射装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る光照射装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る光照射装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る光照射装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る光照射装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る光照射装置の製造方法を説明する断面図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態に係る光照射装置を説明する平面図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態に係る光照射装置を用いた照明装置を説明する平面図である。
【図１９】
従来の光照射装置を説明する図である。
【符号の説明】
４０      照明装置
５１      導電路（電極）
６１      導電箔
６２      導電被膜
６３      凸部（傾斜部）
６４      分離溝
６５      光半導体素子
６６      金属細線
６７      光を透過可能な樹脂
６８      光照射装置
１４０    照明装置
１５１    導電路（電極）
１６１    導電箔
１６２    導電被膜
１６３    凸部（傾斜部）
１６４    分離溝
１６５    光半導体素子
１６６    金属細線
１６７    光を透過可能な樹脂
１６８    光照射装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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