(57)【要約】【課題】より効率良く光学装置を製造できる光学装置の製造方法を提供すること。【解決手段】  複数の光学素子１を備える光学素子シート６を、配線パターン３が形成された基板シート７に接合する工程と、上記接合する工程の後に、光学素子シート６を切断することにより、複数の光学素子１どうしを分離する工程と、上記接合する工程の後に、基板シート７を切断することにより、光学素子１と接合している配線基板を形成する工程と、を備える。【選択図】  図１１
2011066193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光学素子を備える光学素子シートを、配線パターンが形成された基板シートに接合する工程と、
上記接合する工程の後に、上記光学素子シートを切断することにより、上記複数の光学素子どうしを分離する工程と、
上記接合する工程の後に、上記基板シートを切断することにより、上記光学素子と接合している配線基板を形成する工程と、
を備えることを特徴とする、光学装置の製造方法。
【請求項２】
上記光学素子シートの面内方向のうちの第１の方向に沿って互いに平行に延びる複数の第１の線と、上記第１の方向と異なる上記面内方向のうちの第２の方向に沿って互いに平行に延びる複数の第２の線と、に囲まれることにより形成された複数の四角形状の単位領域のいずれか一つに、上記複数の光学素子は各別に配置されており、
上記複数の光学素子どうしを分離する工程においては、上記第１の線、および上記第２の線に沿って、上記光学素子シートを切断し、
上記配線基板を形成する工程においては、上記第１の線、および上記第２の線に沿って、上記基板シートを切断する、請求項１に記載の光学装置の製造方法。
【請求項３】
上記光学素子は、少なくとも２つの電極を備え、
上記接合する工程においては、上記少なくとも２つの電極と上記配線パターンとを導電材料により接合する、請求項１または２に記載の光学装置の製造方法。
【請求項４】
上記複数の光学素子どうしを分離する工程の後、且つ、上記配線基板を形成する工程の前に、上記基板シートに積層し且つ上記光学素子の少なくとも一部を覆う樹脂層を形成する工程を更に備える、請求項１ないし３のいずれかに記載の光学装置の製造方法。
【請求項５】
上記複数の光学素子どうしを分離する工程がなされた後における互いに近接する上記光学素子どうしの離間距離は、上記配線基板を形成する工程において上記基板シートに形成される溝の幅より大きい、請求項４に記載の光学装置の製造方法。
【請求項６】
上記樹脂層を形成する工程は、上記光学素子の側面を覆う反射樹脂層を形成する工程を備える、請求項４または５に記載の光学装置の製造方法。
【請求項７】
上記樹脂層を形成する工程の際に、上記光学素子は、上記基板シート側を上面とする錐台状を呈している、請求項６に記載の光学装置の製造方法。
【請求項８】
上記複数の光学素子どうしを分離する工程の前に、上記光学素子シートにガラスからなる蛍光体シートを積層させる工程を更に備え、
上記光学素子どうしを分離する工程においては、上記光学素子シートと上記蛍光体シートとを一括して切断する、請求項１ないし７のいずれかに記載の光学装置の製造方法。
【請求項９】
上記蛍光体シートを積層させる工程は、上記蛍光体シートを上記光学素子シートに接合する工程を含む、請求項８に記載の光学装置の製造方法。
【請求項１０】
上記蛍光体シートを積層させる工程は、ゾルゲル法により上記蛍光体シートを上記光学素子シートに形成する工程を含む、請求項８に記載の光学装置の製造方法。
【請求項１１】
上記樹脂層を形成する工程は、上記反射樹脂層を形成した後に、上記光学素子および上記反射樹脂層に積層し且つ蛍光体を含有する樹脂からなる光透過樹脂層を形成する工程を更に備える、請求項６または７に記載の光学装置の製造方法。
【請求項１２】
上記樹脂層は、蛍光体を含有する樹脂からなる、請求項４または５に記載の光学装置の製造方法。
【請求項１３】
上記基板シートは、半導体からなる半導体シートである、請求項１ないし１２のいずれかに記載の光学装置の製造方法。
【請求項１４】
上記半導体シート内には、機能素子の少なくとも一部が形成されている、請求項１３に記載の光学装置の製造方法。
【請求項１５】
上記機能素子は、ツェナーダイオードである、請求項１４に記載の光学装置の製造方法。
【請求項１６】
上記基板シートは、上記光学素子シートと接合された際に上記光学素子シートと対向する対向面と、上記対向面と反対側の裏面とを有し、上記基板シートには、上記対向面から上記裏面に至る複数のスルーホールが形成され、
上記配線パターンは、上記対向面に設けられた第１導電体層と、上記スルーホールに設けられ且つ上記第１導電体層に導通する貫通導電体層と、上記裏面に設けられ且つ上記貫通導電体層に導通する第２導電体層とを備える、請求項１ないし１５のいずれかに記載の光学装置の製造方法。
【請求項１７】
上記光学素子は、ＬＥＤ素子である、請求項１ないし１６のいずれかに記載の光学装置の製造方法。
【請求項１８】
第１面を有する光学素子と、
上記第１面に対向する対向面を有し、且つ、上記光学素子が実装された半導体基板と、を備え、
上記半導体基板内には、上記光学素子に導通する機能素子の少なくとも一部が形成されていることを特徴とする、光学装置。
【請求項１９】
上記光学素子は、上記第１面と反対側の第２面を有し、
上記光学素子の上記第２面に積層された蛍光体層を更に備える、請求項１８に記載の光学装置。
【請求項２０】
上記蛍光体層はガラスからなる、請求項１９に記載の光学装置。
【請求項２１】
上記光学素子は、上記第１面とつながる側面を有し、
上記蛍光体層は、上記光学素子の上記第２面に接する接触面と、上記接触面とつながり且つ上記光学素子の上記側面と面一である蛍光体層側面とを有する、請求項１９または２０に記載の光学装置。
【請求項２２】
上記光学素子は、上記第１面とつながる側面を有し、
上記第１面と、上記側面と、上記半導体基板の上記対向面とを覆う樹脂部を更に備える、請求項１８ないし２１のいずれかに記載の光学装置。
【請求項２３】
上記半導体基板は、上記対向面につながる基板側面を有し、
上記樹脂部は、上記基板側面と面一である露出面を有する、請求項２２に記載の光学装置。
【請求項２４】
上記樹脂部は、反射材料からなり、且つ、上記光学素子の上記側面の少なくとも一部を覆う反射樹脂部を含む、請求項２２または２３に記載の光学装置。
【請求項２５】
上記光学素子は、上記第１面を上面とする錐台状であり、
上記反射樹脂部は、上記側面を覆う、請求項２４に記載の光学装置。
【請求項２６】
上記光学素子は、上記半導体基板にフリップチップ実装されている、請求項１８ないし２５のいずれかに記載の光学装置。
【請求項２７】
上記半導体基板は上記対向面と反対側の裏面を有し、上記半導体基板には上記対向面から上記裏面に至るスルーホールが形成され、
上記半導体基板の上記対向面に設けられ、且つ、上記発光素子と導通する第１導電体層と、
上記スルーホールに設けられ、且つ、上記第１導電体層と導通する貫通導電体層と、
上記裏面に設けられ、且つ、上記貫通導電体層に導通する第２導電体層と、を更に備える、請求項１８ないし２６のいずれかに記載の光学装置。
【請求項２８】
上記機能素子は、上記半導体基板の上記対向面側に形成されており、
上記第１導電体層は、上記機能素子を介して導通する２つの配線部を備える、請求項２７に記載の光学装置。
【請求項２９】
上記光学素子は、ＬＥＤ素子である、請求項１８ないし２８のいずれかに記載の光学装置。
【請求項３０】
上記機能素子は、ツェナーダイオードである、請求項１８ないし２９のいずれかに記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置および光学装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、絶縁性の基板上にＬＥＤ素子などの光学素子を実装した光学装置が知られている（たとえば特許文献１参照）。このような光学装置は、たとえば電子機器等に内蔵された実装基板に実装され、上記光学素子を発光させて用いられる。当該光学装置を製造するためには、上記基板に上記光学素子を一つずつ実装していた。基板に光学素子を一つずつ実装するには多くの時間を要する。そのため、上記光学装置をより効率良く製造できる方法の開発が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８５１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、より効率良く光学装置を製造できる光学装置の製造方法を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によって提供される光学装置の製造方法は、複数の光学素子を備える光学素子シートを、配線パターンが形成された基板シートに接合する工程と、上記接合する工程の後に、上記光学素子シートを切断することにより、上記複数の光学素子どうしを分離する工程と、上記接合する工程の後に、上記基板シートを切断することにより、上記光学素子と接合している配線基板を形成する工程と、を備えることを特徴としている。
【０００６】
このような構成によれば、上記光学素子シートを上記基板シートに接合する工程は、複数の上記光学素子を一括して上記基板シートに接合するものである。そのため、上記光学装置を製造するために、複数の上記光学素子を一つずつ上記基板シートや上記配線基板に実装する必要がない。その結果、上記光学装置の製造方法によれば、上記光学装置をより効率良く製造することができる。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記光学素子シートの面内方向のうちの第１の方向に沿って互いに平行に延びる複数の第１の線と、上記第１の方向と異なる上記面内方向のうちの第２の方向に沿って互いに平行に延びる複数の第２の線と、に囲まれることにより形成された複数の四角形状の単位領域のいずれか一つに、上記複数の光学素子は各別に配置されており、上記複数の光学素子どうしを分離する工程においては、上記第１の線、および上記第２の線に沿って、上記光学素子シートを切断し、上記配線基板を形成する工程においては、上記第１の線、および上記第２の線に沿って、上記基板シートを切断する。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記光学素子は、少なくとも２つの電極を備え、上記接合する工程においては、上記少なくとも２つの電極と上記配線パターンとを導電材料により接合する。このような方法は、いわゆるフリップチップ型の光学装置を製造するのに適する。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の光学素子どうしを分離する工程の後、且つ、上記配線基板を形成する工程の前に、上記基板シートに積層し且つ上記光学素子の少なくとも一部を覆う樹脂層を形成する工程を更に備える。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の光学素子どうしを分離する工程がなされた後における互いに近接する上記光学素子どうしの離間距離は、上記配線基板を形成する工程において上記基板シートに形成される溝の幅より大きい。このような構成によれば、上記配線基板を形成する工程において、上記樹脂層が上記光学素子の側面を覆った状態で、上記基板シートを切断することができる。そのため、上記配線基板を形成する工程の後に、上記光学素子の上記側面を樹脂で覆うための別工程を必要としない。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記樹脂層を形成する工程は、上記光学素子の側面を覆う反射樹脂層を形成する工程を備える。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記樹脂層を形成する工程の際に、上記光学素子は、上記基板シート側を上面とする錐台状を呈している。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の光学素子どうしを分離する工程の前に、上記光学素子シートにガラスからなる蛍光体シートを積層させる工程を更に備え、上記光学素子どうしを分離する工程においては、上記光学素子シートと上記蛍光体シートとを一括して切断する。一般に蛍光体を含有しているガラスは発光効率が高い。そのため、上記構成によれば、このような発光効率の高いガラスからなる蛍光体層を、容易に上記光学素子に形成することができる。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記蛍光体シートを積層させる工程は、上記蛍光体シートを上記光学素子シートに接合する工程を含む。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記蛍光体シートを積層させる工程は、ゾルゲル法により上記蛍光体シートを上記光学素子シートに形成する工程を含む。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記樹脂層を形成する工程は、上記反射樹脂層を形成した後に、上記光学素子および上記反射樹脂層に積層し且つ蛍光体を含有する樹脂からなる光透過樹脂層を形成する工程を更に備える。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記樹脂層は、蛍光体を含有する樹脂からなる。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板シートは、半導体からなる半導体シートである。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記半導体シート内には、機能素子の少なくとも一部が形成されている。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記機能素子は、ツェナーダイオードである。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板シートは、上記光学素子シートと接合された際に上記光学素子シートと対向する対向面と、上記対向面と反対側の裏面とを有し、上記基板シートには、上記対向面から上記裏面に至る複数のスルーホールが形成され、上記配線パターンは、上記対向面に設けられた第１導電体層と、上記スルーホールに設けられ且つ上記第１導電体層に導通する貫通導電体層と、上記裏面に設けられ且つ上記貫通導電体層に導通する第２導電体層とを備える。
【００２２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記光学素子は、ＬＥＤ素子である。
【００２３】
本発明によって提供される光学装置は、第１面を有する光学素子と、上記第１面に対向する対向面を有し、且つ、上記光学素子が実装された半導体基板と、を備え、上記半導体基板内には、上記光学素子に導通する機能素子の少なくとも一部が形成されていることを特徴としている。
【００２４】
このような構成によれば、上記機能素子と異なる機能素子モジュールを上記半導体基板の上記対向面上に設ける必要がない。一方、上記半導体基板における上記機能素子を形成する領域として、上記半導体基板のいずれの位置を選んでもよい。そのため、上記半導体基板の平面視における大きさを、自在に決定することができる。これにより、上記半導体基板の上記平面視における大きさを小さくすることができ、その結果、上記平面視における上記光学装置自体の大きさを小さくできる。
【００２５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記光学素子は、上記第１面と反対側の第２面を有し、上記光学素子の上記第２面に積層された蛍光体層を更に備える。
【００２６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記蛍光体層はガラスからなる。このような構成によれば、上記蛍光体層の発光効率を高くすることができる。
【００２７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記光学素子は、上記第１面とつながる側面を有し、上記蛍光体層は、上記光学素子の上記第２面に接する接触面と、上記接触面とつながり且つ上記光学素子の上記側面と面一である蛍光体層側面とを有する。
【００２８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記光学素子は、上記第１面とつながる側面を有し、上記第１面と、上記側面と、上記半導体基板の上記対向面とを覆う樹脂部を更に備える。
【００２９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記半導体基板は、上記対向面につながる基板側面を有し、上記樹脂部は、上記基板側面と面一である露出面を有する。
【００３０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記樹脂部は、反射材料からなり、且つ、上記光学素子の上記側面の少なくとも一部を覆う反射樹脂部を含む。
【００３１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記光学素子は、上記第１面を上面とする錐台状であり、上記反射樹脂部は、上記側面を覆う。
【００３２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記光学素子は、上記半導体基板にフリップチップ実装されている。
【００３３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記半導体基板は上記対向面と反対側の裏面を有し、上記半導体基板には上記対向面から上記裏面に至るスルーホールが形成され、上記半導体基板の上記対向面に設けられ、且つ、上記発光素子と導通する第１導電体層と、上記スルーホールに設けられ、且つ、上記第１導電体層と導通する貫通導電体層と、上記裏面に設けられ、且つ、上記貫通導電体層に導通する第２導電体層と、を更に備える。
【００３４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記機能素子は、上記半導体基板の上記対向面側に形成されており、上記第１導電体層は、上記機能素子を介して導通する２つの配線部を備える。
【００３５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記光学素子は、ＬＥＤ素子である。
【００３６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記機能素子は、ツェナーダイオードである。
【００３７】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる光学装置の斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１に示した光学装置の平面図である。
【図４】図１に示した光学装置の一部の構成のみを示す斜視図である。
【図５】図１に示した光学装置の構成の具体的構造を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかる光学装置の製造方法の一工程を示す平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った要部断面図である。
【図８】図６に続く一工程を示す平面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った要部断面図である。
【図１０】図８に続く一工程を示す平面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿った要部断面図である。
【図１２】図１０に続く一工程を示す平面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った要部断面図である。
【図１４】図１２に続く一工程を示す平面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿った要部断面図である。
【図１６】本発明の第２実施形態にかかる光学装置の斜視図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図１８】図１６に示した光学装置の平面図である。
【図１９】図１６に示した光学装置の一部の構成のみを示す斜視図である。
【図２０】図１６に示した光学装置の構成の具体的構造を模式的に示す断面図である。
【図２１】本発明の第２実施形態にかかる光学装置の製造方法の一工程を示す平面図である。
【図２２】図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿った要部断面図である。
【図２３】図２１に続く一工程を示す平面図である。
【図２４】図２３のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線に沿った要部断面図である。
【図２５】図２３に続く一工程を示す平面図である。
【図２６】図２５のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線に沿った要部断面図である。
【図２７】図２５に続く一工程を示す平面図である。
【図２８】図２７のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ線に沿った要部断面図である。
【図２９】図２７に続く一工程を示す平面図である。
【図３０】図２９のＸＸＸ−ＸＸＸ線に沿った要部断面図である。
【図３１】図２９に続く一工程を示す平面図である。
【図３２】図３１のＸＸＸＩＩ−ＸＸＸＩＩ線に沿った要部断面図である。
【図３３】本発明の第３実施形態にかかる光学装置の斜視図である。
【図３４】図３３のＸＸＸＩＶ−ＸＸＸＩＶ線に沿う断面図である。
【図３５】図３３に示した光学装置の平面図である。
【図３６】図３３に示した光学装置の一部の構成のみを示す斜視図である。
【図３７】図３３に示した光学装置の構成の具体的構造を模式的に示す断面図である。
【図３８】本発明の第３実施形態にかかる光学装置の製造方法の一工程を示す平面図である。
【図３９】図３８のＸＸＸＩＸ−ＸＸＸＩＸ線に沿った要部断面図である。
【図４０】図３８に続く一工程を示す平面図である。
【図４１】図４０のＸＬＩ−ＸＬＩ線に沿った要部断面図である。
【図４２】図４０に続く一工程を示す平面図である。
【図４３】図４２のＸＬＩＩＩ−ＸＬＩＩＩ線に沿った要部断面図である。
【図４４】図４２に続く一工程を示す平面図である。
【図４５】図４４のＸＬＶ−ＸＬＶ線に沿った要部断面図である。
【図４６】図４４に続く一工程を示す平面図である。
【図４７】図４６のＸＬＶＩＩ−ＸＬＶＩＩ線に沿った要部断面図である。
【図４８】図４６に続く一工程を示す平面図である。
【図４９】図４８のＸＬＩＸ−ＸＬＩＸ線に沿った要部断面図である。
【図５０】本発明の第４実施形態にかかる光学装置の斜視図である。
【図５１】図５０のＬＩ−ＬＩ線に沿う断面図である。
【図５２】図５０に示した光学装置の平面図である。
【図５３】図５０に示した光学装置の一部の構成のみを示す斜視図である。
【図５４】図５０に示した光学装置の構成の具体的構造を模式的に示す断面図である。
【図５５】本発明の第４実施形態にかかる光学装置の製造方法の一工程を示す平面図である。
【図５６】図５５のＬＶＩ−ＬＶＩ線に沿った要部断面図である。
【図５７】図５５に続く一工程を示す平面図である。
【図５８】図５７のＬＶＩＩＩ−ＬＶＩＩＩ線に沿った要部断面図である。
【図５９】図５７に続く一工程を示す平面図である。
【図６０】図５９のＬＸ−ＬＸ線に沿った要部断面図である。
【図６１】図５９に続く一工程を示す平面図である。
【図６２】図６１のＬＸＩＩ−ＬＸＩＩ線に沿った要部断面図である。
【図６３】図６１に続く一工程を示す平面図である。
【図６４】図６３のＬＸＩＶ−ＬＸＩＶ線に沿った要部断面図である。
【図６５】図６３に続く一工程を示す平面図である。
【図６６】図６５のＬＸＶＩ−ＬＸＶＩ線に沿った要部断面図である。
【図６７】図６５に続く一工程を示す平面図である。
【図６８】図６７のＬＸＶＩＩＩ−ＬＸＶＩＩＩ線に沿った要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
＜第１実施形態＞
図１〜図１５を用いて本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態にかかる光学装置の斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、図１に示した光学装置の平面図である。これらの図に示された光学装置Ａ１は、光学素子１、半導体基板２、配線パターン３、樹脂部４、および導電部ｄ１，ｄ２を備える。図４は、半導体基板２、配線パターン３、および導電部ｄ１，ｄ２のみを示す斜視図である。図５は、光学素子１の具体的構造を模式的に示す断面図である。図１、図３、図４では、光学装置Ａ１の構成の一部を透視化して示している。光学装置Ａ１は、全体として略直方体形状である。光学装置Ａ１の方向ｘ，ｙ，ｚにおける大きさはそれぞれ、たとえば１０００μｍ，５００μｍ，４００μｍである。
【００４０】
図１〜図３に示すように、光学素子１は、略直方体形状のＬＥＤ素子である。光学素子１は、第１面１ａと、第２面１ｂと、第１面１ａおよび第２面１ｂにつながる側面１ｃとを有する。光学素子１の方向ｘ，ｙ，ｚにおける大きさはそれぞれ、たとえば９５０μｍ，４５０μｍ，１００μｍである。図５に示すように、光学素子１は、基板１１、バッファ層１２、ｎ型半導体層１３、活性層１４、ｐ型半導体層１５、ｎ側電極１６、およびｐ側電極１７を備える。
【００４１】
基板１１は、たとえばサファイアからなり、光学素子１の土台となっている。基板１１の厚さは、たとえば８５μｍである。図５においては模式的に光学素子１の構造を表わしているが、実際には基板１１の厚さは、ｎ型半導体層１３等の厚さよりも極めて大きい。そのため、光学素子１の方向ｚにおける大きさは、基板１１の厚さと略同一である。バッファ層１２は、基板１１とｎ型半導体層１３との格子歪みを緩和するために設けられている。バッファ層１２は、たとえばＧａＮ系の半導体からなる。ｎ型半導体層１３は、バッファ層１２を介して基板１１に接合されている。ｎ型半導体層１３は、たとえばｎ−ＧａＮ系の半導体からなる。活性層１４は、いわゆるＭＱＷ（量子井戸：ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｑｕａｎｔｕｍ  ｗｅｌｌ）構造とされた層である。活性層１４は、ｎ側電極１６から供給される電子とｐ側電極１７から供給される正孔とが再結合することにより発せられる光を増幅させるための層である。活性層１４は、たとえば複数のＩｎＧａＮ層と複数のＧａＮ層とが交互に積層されている。
【００４２】
ｐ型半導体層１５は、活性層１４を挟んでｎ型半導体層１３と反対側に形成されており、たとえばｐ−ＧａＮ系半導体からなる。ｎ側電極１６は、ｎ型半導体層１３と導通している。ｐ側電極１７は、ｐ型半導体層１５と導通している。ｎ側電極１６およびｐ側電極１７は、たとえばＡｌ、Ｎｉが積層された構造、あるいはＷ、Ｚｒ、Ｐｔを含む金属層からなる。また、ｎ側電極１６、ｐ側電極１７、ｎ型半導体層１３、およびｐ型半導体層１５の側面には、図示しない絶縁層が形成されている。このような光学素子１は、活性層１４からたとえば青色光を発する。
【００４３】
なお、本発明の光学素子としては、ＬＥＤ素子に代えて、たとえばレーザーダイオードを採用してもよい。
【００４４】
図１〜図４に示すように、半導体基板２は、矩形状の平板である。半導体基板２は、たとえば、Ｓｉ等の半導体材料からなる。半導体基板２は、表面２ａと、裏面２ｂと、表面２ａおよび裏面２ｂにつながる側面２ｃとを有する。図２に示すように、表面２ａは、光学素子１の第１面１ａと対向している。図３に示すように、半導体基板２は、ｘｙ平面視において光学素子１よりも僅かに大きい。半導体基板２の方向ｘ，ｙ，ｚにおける大きさはそれぞれ、たとえば１０００μｍ，５００μｍ，１５０μｍである。
【００４５】
図２、図４に示すように、半導体基板２には、表面２ａから裏面２ｂに至るスルーホール２１ａ，２１ｂが形成されている。また、半導体基板２内の表面２ａ側には、機能素子２２が形成されている。機能素子２２としては、たとえばツェナーダイオード、フォトダイオードが挙げられる。また本発明の機能素子は、ショットキーダイオードであってもよい。この場合には、半導体基板２と配線パターン３とにより機能素子が形成されているといえる。機能素子２２は、半導体基板２内の表面２ａ側でなく、裏面２ｂ側に形成されていてもよい。
【００４６】
図２、図４に示すように、配線パターン３は、表面導電体層３１、貫通導電体層３２ａ，３２ｂ、および裏面導電体層３３を有する。配線パターン３を構成する材料は、たとえばＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｗ、ＩＴＯ、Ｓｎ、ＺｎＯなどの導電性材料から適宜選択される。
【００４７】
表面導電体層３１は、半導体基板２の表面２ａに設けられている。表面導電体層３１は、光学素子１をいわゆるフリップチップ実装するために形成されている。表面導電体層３１は、表面電極部３１ａと、表面電極部３１ｂとを有する。表面電極部３１ａは、半導体基板２の表面２ａの大半を占める程度の大きさの長方形状である。表面電極部３１ａは、スルーホール２１ａと重なるように形成されている。表面電極部３１ａは、光学素子１を実装するためのパッドの一つである。表面電極部３１ａは、導電部ｄ１を介してｎ側電極１６と導通している。
【００４８】
表面電極部３１ｂは、パッド部３１１ｂと、配線部３１２ｂ，３１３ｂとを有する。パッド部３１１ｂも、表面電極部３１ａと同様、比較的大きな長方形状である。パッド部３１１ｂは、光学素子１を実装するためのパッドの一つである。パッド部３１１ｂは、導電部ｄ２を介してｐ側電極１７と導通している。配線部３１２ｂは、パッド部３１１ｂと機能素子２２とを導通させている。配線部３１３ｂは、機能素子２２と導通している。また配線部３１３ｂは、スルーホール２１ｂと重なるように形成されている。
【００４９】
なお、表面導電体層３１は、光学素子１から発せられた光を反射する反射面としても機能し得る。そのため、表面導電体層３１が表面２ａに占める割合は大きい方が好ましい。
【００５０】
貫通導電体層３２ａは、スルーホール２１ａを充填するように形成されている。貫通導電体層３２ａは、表面電極部３１ａと導通している。一方、貫通導電体層３２ｂは、スルーホール２１ｂを充填するように形成されている。貫通導電体層３２ｂは、配線部３１３ｂと導通している。
【００５１】
裏面導電体層３３は、半導体基板２の裏面２ｂに設けられている。裏面導電体層３３は、裏面２ｂを実装面として光学装置Ａ１をたとえば図示しない光学装置Ａ１の外部の配線パターンなどに実装した際に、当該配線パターンと導通させるためのものである。裏面導電体層３３は、裏面電極部３３ａと、裏面電極部３３ｂとを有する。
【００５２】
裏面電極部３３ａ、および裏面電極部３３ｂはいずれも、方向ｙに沿って延びる矩形状である。裏面電極部３３ａは、スルーホール２１ａと重なるように形成されている。そして、裏面電極部３３ａは、貫通導電体層３２ａと導通している。したがって、裏面電極部３３ａは、貫通導電体層３２ａ、表面電極部３１ａ、および導電部ｄ１を介して、ｎ側電極１６と導通している。一方、裏面電極部３３ｂは、スルーホール２１ｂと重なるように形成されている。そして、裏面電極部３３ｂは、貫通導電体層３２ｂと導通している。したがって、裏面電極部３３ｂは、貫通導電体層３２ｂ、配線部３１３ｂ、機能素子２２、配線部３１２ｂ、パッド部３１１ｂ、および導電部ｄ２を介して、ｐ側電極１７と導通している。
【００５３】
図２に良く表れているように、樹脂部４は、半導体基板２の表面２ａと、光学素子１の第１面１ａ、第２面１ｂ、および側面１ｃとを覆っている。樹脂部４は、光学素子１や、表面導電体層３１や、導電部ｄ１，ｄ２などを保護するためのものである。樹脂部４は、半導体基板２の側面２ｃと面一である露出面４ａを有する。樹脂部４は、たとえばガラスエポキシ樹脂、シリコーンなどの透明な樹脂からなる。また、当該樹脂に、ＹＡＧ系、Ｅｕ系、Ｃｅ系の蛍光体を含有させてもよい。
【００５４】
次に、図６〜図１５を用いて、光学装置Ａ１の製造方法の一例について説明する。
【００５５】
図６は、光学装置Ａ１の製造方法の一工程を示す平面図である。図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った要部断面図である。なお、図６においては、理解の便宜上、光学素子シート６を基板シート７と重ならないように表示している。
【００５６】
まず、図６、図７に示すように、光学素子シート６と、基板シート７とを用意する。光学素子シート６は、複数の光学素子１を備えている。図６に示すように、光学素子シート６の面内方向において、方向ｘに沿って互いに平行に延びる複数の線Ｌｘと、方向ｙに沿って互いに平行に延びる複数の線Ｌｙとに囲まれることにより形成された複数の長方形状の単位領域Ｒが規定される。そして、複数の光学素子１は、単位領域Ｒに各別に配置されている。すなわち、光学素子シート６において複数の光学素子１は、マトリクス状に配置されている。
【００５７】
図７の最上部における領域αの部分拡大図に示すように、光学素子シート６は、シート状のサファイアからなる基板１１’に、図５に示したバッファ層１２、ｎ型半導体層１３、活性層１４、ｐ型半導体層１５、ｎ側電極１６、およびｐ側電極１７が形成された構造となっている。
【００５８】
図７に示すように、光学素子シート６は、第１面６ａと、第２面６ｂとを有する。光学素子シート６の第１面６ａ側には、ｎ側電極１６およびｐ側電極１７が露出している。
【００５９】
基板シート７は、本実施形態では、半導体シートである。当該半導体シートは、たとえば、Ｓｉ等の半導体材料からなる。基板シート７は、後述の工程を経て、図１〜図４に示した半導体基板２になるものである。基板シート７は、表面７ａと、裏面７ｂとを有する。基板シート７には、表面７ａから裏面７ｂに至る複数のスルーホール２１ａ，２１ｂが形成されている。また基板シート７内には、複数の機能素子２２が形成されている。基板シート７には、図４に示した配線パターン３が既に設けられている。図６の最下部の図に示すように、基板シート７に設けられた配線パターン３の具体的構成は、図４に示したとおりであるから、説明を省略する。
【００６０】
図８は、図６に続く一工程を示す平面図である。図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った要部断面図である。これらの図は、光学素子シート６と基板シート７とを接合する工程を示している。図８では、表面導電体層３１（表面電極部３１ａ、パッド部３１１ｂを含む）を透視化して示している。
【００６１】
図９に示すように、光学素子シート６と基板シート７とを、導電部ｄ１，ｄ２を用いて接合する。当該接合工程は、光学素子シート６の第１面６ａと基板シート７の表面７ａとが対向するように行う。さらに当該接合工程においては、ｎ側電極１６が導電部ｄ１を介して表面電極部３１ａに接するように、且つ、ｐ側電極１７が導電部ｄ２を介してパッド部３１１ｂに接するように、光学素子シート６と基板シート７とを接合する。
【００６２】
図１０は、図８に続く一工程を示す平面図である。図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿った要部断面図である。これらの図は、光学素子シート６をダイシングする工程を示している。
【００６３】
図１０、図１１に示すように、ダイシングブレードＤｂ１を用いて、光学素子シート６を線Ｌｘおよび線Ｌｙに沿ってダイシングする。より具体的には、図１１の領域αの部分拡大図に示すように、ダイシングブレードＤｂ１を用いて、基板１１’をダイシングする。これにより、複数の光学素子１どうしが分離される。光学素子１どうしが分離された後においても、ｎ側電極１６およびｐ側電極１７が表面導電体層３１に接合している。そのため、各光学素子１はいずれも、基板シート７に接合された状態を保っている。光学素子シート６をダイシングするこの工程において形成される溝６１の幅Ｗ１（すなわち光学素子１どうしの距離である）は、たとえば１００μｍである。
【００６４】
図１２は、図１０に続く一工程を示す平面図である。図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った要部断面図である。これらの図は、樹脂層８を形成する工程を示している。
【００６５】
図１２、図１３に示すように、樹脂層８を基板シート７上に形成する。樹脂層８は、基板シート７の表面７ａに積層されており、且つ、光学素子１の第１面１ａ、第２面１ｂ、および側面１ｃを覆っている。なお、樹脂層８を構成する樹脂として、蛍光体を含有するものを用いてもよい。
【００６６】
図１４は、図１２に続く一工程を示す平面図である。図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿った要部断面図である。これらの図は、樹脂層８と基板シート７とをダイシングする工程を示している。
【００６７】
図１４、図１５に示すように、ダイシングブレードＤｂ２を用いて、線Ｌｘおよび線Ｌｙに沿って樹脂層８および基板シート７を一括してダイシングする。これにより、複数の半導体基板２と、各半導体基板２の表面２ａに積層された樹脂部４が形成される。本実施形態では、樹脂層８および基板シート７をダイシングするこの工程において基板シート７に形成される溝７１の幅Ｗ２は、溝６１の幅Ｗ１よりも小さい。幅Ｗ２は、たとえば５０μｍである。また、樹脂層８および基板シート７を一括してダイシングしているため、樹脂部４には、半導体基板２の側面２ｃと面一である露出面４ａが形成される。以上の工程により、光学装置Ａ１の製造が完成する。
【００６８】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００６９】
本実施形態によれば、光学素子シート６と基板シート７とを接合した後に（図８、図９参照）、光学素子シート６をダイシングすることにより（図１０、図１１参照）、光学素子１どうしを分離している。そのため、複数の光学素子１を、基板シート７や半導体基板２に一つずつ実装する必要がない。その結果、本実施形態にかかる方法によれば、光学装置Ａ１をより効率良く製造することができる。
【００７０】
特に、図８、図９に示したように、光学素子シート６と基板シート７をを接合する工程においては、光学素子１におけるｎ側電極１６が表面電極部３１ａに導電部ｄ１を介して接するように、且つ、ｐ側電極１７がパッド部３１１ｂに導電部ｄ２を介して接するように、光学素子シート６と基板シート７とを接合している。この接合工程は、基板シート７に複数の光学素子１を一括してフリップチップ実装しているものといえる。そのため、本実施形態にかかる方法は、フリップチップタイプの光学装置Ａ１をより短時間で製造するのに好適である。
【００７１】
図１４、図１５に示したように、樹脂層８および基板シート７をダイシングする工程において、溝７１の幅Ｗ２は溝６１の幅Ｗ１より小さい。その結果、樹脂層８が過度に削り取られることなく、当該ダイシング工程がなされた後においても、光学素子１の側面１ｃは樹脂部４に覆われたままとなっている。そのため、当該ダイシング工程がなされた後に、光学素子１の側面１ｃを覆う樹脂層を形成するための別工程が必要ない。これは、光学装置Ａ１の製造工程の簡素化するのに好適である。
【００７２】
図１〜図４に示したように、光学装置Ａ１において、半導体基板２内に機能素子２２が形成されている。そのため、半導体基板２内に形成された機能素子２２とは別個の機能素子モジュールを、半導体基板２の表面２ａ上に実装する必要がない。これにより、半導体基板２の表面２ａに機能素子モジュールを実装する煩わしい工程を削減することができる。
【００７３】
また、半導体基板２における機能素子２２を形成する領域は、光学素子１が設けられる位置に制限されない。そのため機能素子２２を、方向ｘにおいて光学素子１と重なる位置に形成することが可能になっている。このようにして、ｘｙ平面視における半導体基板２の大きさを、より小さくすることができる。その結果、ｘｙ平面視における光学装置Ａ１自体の大きさを小さくすることができる。
【００７４】
さらに、図３に示したように、半導体基板２の大きさは、光学素子１より僅かに大きい程度である。すなわち光学装置Ａ１においては、ｘｙ平面視における半導体基板２の大きさを小さくしつつも、光学素子１の大きさをより大きくすることが可能となっている。そのため、ｘｙ平面視における半導体基板２のサイズの小型化を図りつつも、光学素子１から発せられる光を明るいまま維持することが可能となっている。
【００７５】
樹脂部４が光学素子１の側面１ｃを覆う構造の光学装置Ａ１を容易に製造するには、光学素子シート６をダイシングした後に基板シート７をダイシングすることが好ましいが、本発明は必ずしもこれに限られない。たとえば、光学素子シートをダイシングする工程、および基板シートをダイシングする工程を上記実施形態と逆の順番で行ってもよいし、もしくは、これらの工程を同時に行ってもよい。
【００７６】
＜第２実施形態＞
図１６〜図３２は、本発明の第２実施形態を示している。本実施形態にかかる光学装置Ａ２は、光学素子１の第２面１ｂにガラスからなる蛍光体層５が形成されている。以下具体的に説明する。
【００７７】
図１６は、本発明の第２実施形態にかかる光学装置の斜視図である。図１７は、図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。図１８は、図１６に示した光学装置の平面図である。これらの図に示された光学装置Ａ２は、光学素子１、半導体基板２、配線パターン３、樹脂部４、蛍光体層５、および導電部ｄ１，ｄ２を備える。図１９は、半導体基板２、配線パターン３、および導電部ｄ１，ｄ２のみを示す斜視図である。図２０は、光学素子１、および蛍光体層５の具体的構造を模式的に示す断面図である。図１６、図１８、図１９では、光学装置Ａ２の構成の一部を透視化して示している。光学装置Ａ２は、全体として略直方体形状である。光学装置Ａ２の方向ｘ，ｙ，ｚにおける大きさはそれぞれ、たとえば１０００μｍ，５００μｍ，４５０μｍである。
【００７８】
図１６〜図１８に示すように、光学素子１は、略直方体形状のＬＥＤ素子である。光学素子１は、第１面１ａと、第２面１ｂと、第１面１ａおよび第２面１ｂにつながる側面１ｃとを有する。光学素子１の方向ｘ，ｙ，ｚにおける大きさはそれぞれ、たとえば９５０μｍ，４５０μｍ，１５０μｍである。図２０に示すように、光学素子１は、基板１１、バッファ層１２、ｎ型半導体層１３、活性層１４、ｐ型半導体層１５、ｎ側電極１６、およびｐ側電極１７を備える。
【００７９】
基板１１は、たとえばサファイアからなり、光学素子１の土台となっている。基板１１の厚さは、たとえば８５μｍである。図２０においては模式的に光学素子１の構造を表わしているが、実際には基板１１の厚さは、ｎ型半導体層１３等の厚さよりも極めて大きい。そのため、光学素子１の方向ｚにおける大きさは、基板１１の厚さと略同一である。バッファ層１２は、基板１１とｎ型半導体層１３との格子歪みを緩和するために設けられている。バッファ層１２は、たとえばＧａＮ系の半導体からなる。ｎ型半導体層１３は、バッファ層１２を介して基板１１に接合されている。ｎ型半導体層１３は、たとえばｎ−ＧａＮ系の半導体からなる。活性層１４は、いわゆるＭＱＷ（量子井戸：ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｑｕａｎｔｕｍ  ｗｅｌｌ）構造とされた層である。活性層１４は、ｎ側電極１６から供給される電子とｐ側電極１７から供給される正孔とが再結合することにより発せられる光を増幅させるための層である。活性層１４は、たとえば複数のＩｎＧａＮ層と複数のＧａＮ層とが交互に積層されている。
【００８０】
ｐ型半導体層１５は、活性層１４を挟んでｎ型半導体層１３と反対側に形成されており、たとえばｐ−ＧａＮ系半導体からなる。ｎ側電極１６は、ｎ型半導体層１３と導通している。ｐ側電極１７は、ｐ型半導体層１５と導通している。ｎ側電極１６およびｐ側電極１７は、たとえばＡｌ、Ｎｉが積層された構造、あるいはＷ、Ｚｒ、Ｐｔを含む金属層からなる。また、ｎ側電極１６、ｐ側電極１７、ｎ型半導体層１３、およびｐ型半導体層１５の側面には、図示しない絶縁層が形成されている。このような光学素子１は、活性層１４からたとえば青色光を発する。
【００８１】
なお、本発明の光学素子としては、ＬＥＤ素子に代えて、たとえばレーザーダイオードを採用してもよい。
【００８２】
図１６〜図１９に示すように、半導体基板２は、矩形状の平板である。半導体基板２は、たとえば、Ｓｉ等の半導体材料からなる。半導体基板２は、表面２ａと、裏面２ｂと、表面２ａおよび裏面２ｂにつながる側面２ｃとを有する。図１７に示すように、表面２ａは、光学素子１の第１面１ａと対向している。図１８に示すように、半導体基板２は、ｘｙ平面視において光学素子１よりも僅かに大きい。半導体基板２の方向ｘ，ｙ，ｚにおける大きさはそれぞれ、たとえば１０００μｍ，５００μｍ，１５０μｍである。
【００８３】
図１７、図１９に示すように、半導体基板２には、表面２ａから裏面２ｂに至るスルーホール２１ａ，２１ｂが形成されている。また、半導体基板２内の表面２ａ側には、機能素子２２が形成されている。機能素子２２としては、たとえばツェナーダイオード、フォトダイオードが挙げられる。また本発明の機能素子は、ショットキーダイオードであってもよい。この場合には、半導体基板２と配線パターン３とにより機能素子が形成されているといえる。機能素子２２は、半導体基板２内の表面２ａ側でなく、裏面２ｂ側に形成されていてもよい。
【００８４】
図１７、図１９に示すように、配線パターン３は、表面導電体層３１、貫通導電体層３２ａ，３２ｂ、および裏面導電体層３３を有する。配線パターン３を構成する材料は、たとえばＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｗ、ＩＴＯ、Ｓｎ、ＺｎＯなどの導電性材料から適宜選択される。
【００８５】
表面導電体層３１は、半導体基板２の表面２ａに設けられている。表面導電体層３１は、光学素子１をいわゆるフリップチップ実装するために形成されている。表面導電体層３１は、表面電極部３１ａと、表面電極部３１ｂとを有する。表面電極部３１ａは、半導体基板２の表面２ａの大半を占める程度の大きさの長方形状である。表面電極部３１ａは、スルーホール２１ａと重なるように形成されている。表面電極部３１ａは、光学素子１を実装するためのパッドの一つである。表面電極部３１ａは、導電部ｄ１を介してｎ側電極１６と導通している。
【００８６】
表面電極部３１ｂは、パッド部３１１ｂと、配線部３１２ｂ，３１３ｂとを有する。パッド部３１１ｂも、表面電極部３１ａと同様、比較的大きな長方形状である。パッド部３１１ｂは、光学素子１を実装するためのパッドの一つである。パッド部３１１ｂは、導電部ｄ２を介してｐ側電極１７と導通している。配線部３１２ｂは、パッド部３１１ｂと機能素子２２とを導通させている。配線部３１３ｂは、機能素子２２と導通している。また配線部３１３ｂは、スルーホール２１ｂと重なるように形成されている。
【００８７】
なお、表面導電体層３１は、光学素子１から発せられた光を反射する反射面としても機能し得る。そのため、表面導電体層３１が表面２ａに占める割合は大きい方が好ましい。
【００８８】
貫通導電体層３２ａは、スルーホール２１ａを充填するように形成されている。貫通導電体層３２ａは、表面電極部３１ａと導通している。一方、貫通導電体層３２ｂは、スルーホール２１ｂを充填するように形成されている。貫通導電体層３２ｂは、配線部３１３ｂと導通している。
【００８９】
裏面導電体層３３は、半導体基板２の裏面２ｂに設けられている。裏面導電体層３３は、裏面２ｂを実装面として光学装置Ａ２をたとえば図示しない光学装置Ａ２の外部の配線パターンなどに実装した際に、当該配線パターンと導通させるためのものである。裏面導電体層３３は、裏面電極部３３ａと、裏面電極部３３ｂとを有する。
【００９０】
裏面電極部３３ａ、および裏面電極部３３ｂはいずれも、方向ｙに沿って延びる矩形状である。裏面電極部３３ａは、スルーホール２１ａと重なるように形成されている。そして、裏面電極部３３ａは、貫通導電体層３２ａと導通している。したがって、裏面電極部３３ａは、貫通導電体層３２ａ、表面電極部３１ａ、および導電部ｄ１を介して、ｎ側電極１６と導通している。一方、裏面電極部３３ｂは、スルーホール２１ｂと重なるように形成されている。そして、裏面電極部３３ｂは、貫通導電体層３２ｂと導通している。したがって、裏面電極部３３ｂは、貫通導電体層３２ｂ、配線部３１３ｂ、機能素子２２、配線部３１２ｂ、パッド部３１１ｂ、および導電部ｄ２を介して、ｐ側電極１７と導通している。
【００９１】
図１７、図２０によく表れているように、蛍光体層５は、光学素子１の第２面１ｂに積層されている。蛍光体層５は、矩形状の平板状である。蛍光体層５は、第１面５ａと、第２面５ｂと、第１面５ａおよび第２面５ｂにつながる側面５ｃとを有する。第１面５ａは、光学素子１の第２面１ｂに接合されている。側面５ｃは、光学素子１の側面１ｃと面一である。蛍光体層５は、たとえば発光効率を高めるため微粒子化されたＹＡＧ系などの蛍光体や、ＣｄＳｅ，ＣｄＴｅなどの半導体ナノ粒子を含有するガラスからなる。蛍光体層５の方向ｘ，ｙ，ｚにおける大きさはそれぞれ、たとえば９５０μｍ，４５０μｍ，５０μｍである。
【００９２】
図１７に良く表れているように、樹脂部４は、半導体基板２の表面２ａと、光学素子１の第１面１ａ、および側面１ｃと、蛍光体層５の側面５ｃ、および第２面５ｂとを覆っている。樹脂部４は、光学素子１や、表面導電体層３１や、導電部ｄ１，ｄ２などを保護するためのものである。樹脂部４は、半導体基板２の側面２ｃと面一である露出面４ａを有する。樹脂部４は、たとえばガラスエポキシ樹脂、シリコーンなどの透明な樹脂からなる。
【００９３】
次に、図２１〜図３２を用いて、光学装置Ａ２の製造方法の一例について説明する。
【００９４】
図２１は、光学装置Ａ２の製造方法の一工程を示す平面図である。図２２は、図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿った要部断面図である。なお、図２１においては、理解の便宜上、光学素子シート６を基板シート７と重ならないように表示している。
【００９５】
まず、図２１、図２２に示すように、光学素子シート６と、基板シート７とを用意する。光学素子シート６は、複数の光学素子１を備えている。図２１に示すように、光学素子シート６の面内方向において、方向ｘに沿って互いに平行に延びる複数の線Ｌｘと、方向ｙに沿って互いに平行に延びる複数の線Ｌｙとに囲まれることにより形成された複数の長方形状の単位領域Ｒが規定される。そして、複数の光学素子１は、単位領域Ｒに各別に配置されている。すなわち、光学素子シート６において複数の光学素子１は、マトリクス状に配置されている。
【００９６】
図２２の最上部における領域αの部分拡大図に示すように、光学素子シート６は、シート状のサファイアからなる基板１１’に、図２０に示したバッファ層１２、ｎ型半導体層１３、活性層１４、ｐ型半導体層１５、ｎ側電極１６、およびｐ側電極１７が形成された構造となっている。
【００９７】
図２２に示すように、光学素子シート６は、第１面６ａと、第２面６ｂとを有する。光学素子シート６の第１面６ａ側には、ｎ側電極１６およびｐ側電極１７が露出している。
【００９８】
基板シート７は、本実施形態では、半導体シートである。当該半導体シートは、たとえば、Ｓｉ等の半導体材料からなる。基板シート７は、後述の工程を経て、図１６〜図１９に示した半導体基板２になるものである。基板シート７は、表面７ａと、裏面７ｂとを有する。基板シート７には、表面７ａから裏面７ｂに至る複数のスルーホール２１ａ，２１ｂが形成されている。また基板シート７内には、複数の機能素子２２が形成されている。基板シート７には、図１９に示した配線パターン３が既に設けられている。図２１の最下部の図に示すように、基板シート７に設けられた配線パターン３の具体的構成は、図１９に示したとおりであるから、説明を省略する。
【００９９】
図２３は、図２１に続く一工程を示す平面図である。図２４は、図２３のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線に沿った要部断面図である。これらの図は、光学素子シート６と基板シート７とを接合する工程を示している。図２３では、表面導電体層３１（表面電極部３１ａ、パッド部３１１ｂを含む）を透視化して示している。
【０１００】
図２４に示すように、光学素子シート６と基板シート７とを、導電部ｄ１，ｄ２を用いて接合する。当該接合工程は、光学素子シート６の第１面６ａと基板シート７の表面７ａとが対向するように行う。さらに当該接合工程においては、ｎ側電極１６が導電部ｄ１を介して表面電極部３１ａに接するように、且つ、ｐ側電極１７が導電部ｄ２を介してパッド部３１１ｂに接するように、光学素子シート６と基板シート７とを接合する。
【０１０１】
図２５は、図２３に続く一工程を示す平面図である。図２６は、図２５のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線に沿った要部断面図である。これらの図は、蛍光体シート５’を貼り付ける工程を示している。
【０１０２】
図２５、図２６に示すように、光学素子シート６の第２面６ｂに、蛍光体シート５’を貼り付ける。蛍光体シート５’は、たとえば、発光効率を高めるため微粒子化されたＹＡＧ系などの蛍光体や、ＣｄＳｅ，ＣｄＴｅなどの半導体ナノ粒子を含有するガラスからなる。なお、蛍光体シート５’を光学素子シート６に貼り付ける当該工程は、図２３、図２４に示した光学素子シート６と基板シート７とを接合する工程の前に行っていてもよい。
【０１０３】
また、蛍光体シート５’は、光学素子シート６に貼り付けるものに限られず、以下の、ゾルゲル法による蛍光体高分散ガラスの形成法により形成されたものであってもよい。当該方法においては、通常のセラミック（ガラス）のゾル溶液に蛍光体微粒子や半導体ナノ粒子を分散させたうえでゲル化する。そして、光学素子シート６へのスピンコート、およびキュアにより、蛍光体シート５’を製膜することができる。当該方法を用いることで、高分散の粒子含有ガラス層を形成することができる。
【０１０４】
図２７は、図２５に続く一工程を示す平面図である。図２８は、図２７のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ線に沿った要部断面図である。これらの図は、蛍光体シート５’と光学素子シート６とをダイシングする工程を示している。
【０１０５】
図２７、図２８に示すように、ダイシングブレードＤｂ１を用いて、蛍光体シート５’および光学素子シート６を一括して、線Ｌｘおよび線Ｌｙに沿ってダイシングする。より具体的には、図２８の領域αの部分拡大図に示すように、ダイシングブレードＤｂ１を用いて、蛍光体シート５’および基板１１’を一括してダイシングする。これにより、複数の光学素子１どうしが分離される。また、光学素子１の第２面１ｂには、蛍光体層５が積層された格好となっている。蛍光体シート５’および基板１１’を一括してダイシングしているため、蛍光体層５の側面５ｃは、光学素子１の側面１ｃと面一になっている。光学素子１どうしが分離された後においても、ｎ側電極１６およびｐ側電極１７が表面導電体層３１に接合している。そのため、各光学素子１はいずれも、基板シート７に接合された状態を保っている。光学素子シート６および蛍光体シート５’をダイシングするこの工程において形成される溝６１の幅Ｗ１（すなわち光学素子１どうしの距離である）は、たとえば１００μｍである。
【０１０６】
図２９は、図２７に続く一工程を示す平面図である。図３０は、図２９のＸＸＸ−ＸＸＸ線に沿った要部断面図である。これらの図は、樹脂層８を形成する工程を示している。
【０１０７】
図２９、図３０に示すように、樹脂層８を基板シート７上に形成する。樹脂層８は、基板シート７の表面７ａに積層されており、且つ、光学素子１の第１面１ａ、側面１ｃと、蛍光体層５の側面５ｃ、および第２面５ｂとを覆っている。
【０１０８】
図３１は、図２９に続く一工程を示す平面図である。図３２は、図３１のＸＸＸＩＩ−ＸＸＸＩＩ線に沿った要部断面図である。これらの図は、樹脂層８と基板シート７とをダイシングする工程を示している。
【０１０９】
図３１、図３２に示すように、ダイシングブレードＤｂ２を用いて、線Ｌｘおよび線Ｌｙに沿って樹脂層８および基板シート７を一括してダイシングする。これにより、複数の半導体基板２と、各半導体基板２の表面２ａに積層された樹脂部４が形成される。本実施形態では、樹脂層８および基板シート７をダイシングするこの工程において基板シート７に形成される溝７１の幅Ｗ２は、溝６１の幅Ｗ１よりも小さい。幅Ｗ２は、たとえば５０μｍである。また、樹脂層８および基板シート７を一括してダイシングしているため、樹脂部４には、半導体基板２の側面２ｃと面一である露出面４ａが形成される。以上の工程により、光学装置Ａ２の製造が完成する。
【０１１０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【０１１１】
本実施形態によれば、光学素子シート６と基板シート７とを接合した後に（図２３、図２４参照）、光学素子シート６をダイシングすることにより（図２７、図２８参照）、光学素子１どうしを分離している。そのため、複数の光学素子１を、基板シート７や半導体基板２に一つずつ実装する必要がない。その結果、本実施形態にかかる方法によれば、光学装置Ａ２をより効率良く製造することができる。
【０１１２】
特に、図２３、図２４に示したように、光学素子シート６と基板シート７をを接合する工程においては、光学素子１におけるｎ側電極１６が表面電極部３１ａに導電部ｄ１を介して接するように、且つ、ｐ側電極１７がパッド部３１１ｂに導電部ｄ２を介して接するように、光学素子シート６と基板シート７とを接合している。この接合工程は、基板シート７に複数の光学素子１を一括してフリップチップ実装しているものといえる。そのため、本実施形態にかかる方法は、フリップチップタイプの光学装置Ａ２をより短時間で製造するのに好適である。
【０１１３】
図１７に示したように、発光効率が高いガラスからなる蛍光体層５が光学素子１に積層されている。蛍光体層５は、図２５、図２６に示したように、ガラスからなる蛍光体シート５’を光学素子シート６に貼り付けることにより、形成されている。蛍光体シート５’を光学素子シート６に貼り付ける工程は、複数の光学素子１に対して一括してなされているといえるから、蛍光体層５を光学素子１に各別に形成するほど煩わしくない。そのため、本実施形態にかかる方法によれば、より容易に、発光効率が高いガラスからなる蛍光体層５が光学素子１に積層する構造の光学装置Ａ２を製造することができる。
【０１１４】
図３１、図３２に示したように、樹脂層８および基板シート７をダイシングする工程において、溝７１の幅Ｗ２は溝６１の幅Ｗ１より小さい。その結果、樹脂層８が過度に削り取られることなく、当該ダイシング工程がなされた後においても、光学素子１の側面１ｃは樹脂部４に覆われたままとなっている。そのため、当該ダイシング工程がなされた後に、光学素子１の側面１ｃを覆う樹脂層を形成するための別工程が必要ない。これは、光学装置Ａ２の製造工程の簡素化するのに好適である。
【０１１５】
図１６〜図１９に示したように、光学装置Ａ２において、半導体基板２内に機能素子２２が形成されている。そのため、半導体基板２内に形成された機能素子２２とは別個の機能素子モジュールを、半導体基板２の表面２ａ上に実装する必要がない。これにより、半導体基板２の表面２ａに機能素子モジュールを実装する煩わしい工程を削減することができる。
【０１１６】
また、半導体基板２における機能素子２２を形成する領域は、光学素子１が設けられる位置に制限されない。そのため機能素子２２を、方向ｘにおいて光学素子１と重なる位置に形成することが可能になっている。このようにして、ｘｙ平面視における半導体基板２の大きさを、より小さくすることができる。その結果、ｘｙ平面視における光学装置Ａ２自体の大きさを小さくすることができる。
【０１１７】
さらに、図１８に示したように、半導体基板２の大きさは、光学素子１より僅かに大きい程度である。すなわち光学装置Ａ２においては、ｘｙ平面視における半導体基板２の大きさを小さくしつつも、光学素子１の大きさをより大きくすることが可能となっている。そのため、ｘｙ平面視における半導体基板２のサイズの小型化を図りつつも、光学素子１から発せられる光を明るいまま維持することが可能となっている。
【０１１８】
樹脂部４が光学素子１の側面１ｃを覆う構造の光学装置Ａ２を容易に製造するには、光学素子シート６をダイシングした後に基板シート７をダイシングすることが好ましいが、本発明は必ずしもこれに限られない。たとえば、光学素子シートをダイシングする工程、および基板シートをダイシングする工程を上記実施形態と逆の順番で行ってもよいし、もしくは、これらの工程を同時に行ってもよい。
【０１１９】
＜第３実施形態＞
図３３〜図４９は、本発明の第３実施形態を示している。本実施形態にかかる光学装置Ａ３は、光学素子１の形状が略直方体状ではなく四角錐台状であり、さらに、樹脂部４が反射樹脂部４１を有している。以下具体的に説明する。
【０１２０】
図３３は、本発明の第３実施形態にかかる光学装置の斜視図である。図３４は、図３３のＸＸＸＩＶ−ＸＸＸＩＶ線に沿う断面図である。図３５は、図３３に示した光学装置の平面図である。これらの図に示された光学装置Ａ３は、光学素子１、半導体基板２、配線パターン３、樹脂部４、および導電部ｄ１，ｄ２を備える。図３６は、半導体基板２、配線パターン３、および導電部ｄ１，ｄ２のみを示す斜視図である。図３７は、光学素子１の具体的構造を模式的に示す断面図である。図３３、図３５、図３６では、光学装置Ａ３の構成の一部を透視化して示している。光学装置Ａ３は、全体として略直方体形状である。光学装置Ａ３の方向ｘ，ｙ，ｚにおける大きさはそれぞれ、たとえば１０００μｍ，５００μｍ，４００μｍである。
【０１２１】
図３３〜図３５に示すように、光学素子１は、四角錐台状のＬＥＤ素子である。光学素子１は、第１面１ａと、第２面１ｂと、第１面１ａおよび第２面１ｂにつながる側面１ｃとを有する。光学素子１は、第１面１ａを上面、第２面１ｂを底面とする四角錐台状である。第１面１ａの方向ｘ，ｙにおける大きさはそれぞれ、たとえば７８０μｍ，２８０μｍである。第２面１ｂの方向ｘ，ｙにおける大きさはそれぞれ、たとえば９５０μｍ，４５０μｍである。光学素子１の方向ｚにおける大きさは、たとえば１００μｍである。図３７に示すように、光学素子１は、基板１１、バッファ層１２、ｎ型半導体層１３、活性層１４、ｐ型半導体層１５、ｎ側電極１６、およびｐ側電極１７を備える。
【０１２２】
基板１１は、たとえばサファイアからなり、光学素子１の土台となっている。基板１１は、四角錐台状を呈している。基板１１の厚さは、たとえば９５μｍである。図３７においては模式的に光学素子１の構造を表わしているが、実際には基板１１の厚さは、ｎ型半導体層１３等の厚さよりも極めて大きい。そのため、光学素子１の方向ｚにおける大きさは、基板１１の厚さと略同一である。バッファ層１２は、基板１１とｎ型半導体層１３との格子歪みを緩和するために設けられている。バッファ層１２は、たとえばＧａＮ系の半導体からなる。ｎ型半導体層１３は、バッファ層１２を介して基板１１に接合されている。ｎ型半導体層１３は、たとえばｎ−ＧａＮ系の半導体からなる。活性層１４は、いわゆるＭＱＷ（量子井戸：ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｑｕａｎｔｕｍ  ｗｅｌｌ）構造とされた層である。活性層１４は、ｎ側電極１６から供給される電子とｐ側電極１７から供給される正孔とが再結合することにより発せられる光を増幅させるための層である。活性層１４は、たとえば複数のＩｎＧａＮ層と複数のＧａＮ層とが交互に積層されている。
【０１２３】
ｐ型半導体層１５は、活性層１４を挟んでｎ型半導体層１３と反対側に形成されており、たとえばｐ−ＧａＮ系半導体からなる。ｎ側電極１６は、ｎ型半導体層１３と導通している。ｐ側電極１７は、ｐ型半導体層１５と導通している。ｎ側電極１６およびｐ側電極１７は、たとえばＡｌ、Ｎｉが積層された構造、あるいはＷ、Ｚｒ、Ｐｔを含む金属層からなる。また、ｎ側電極１６、ｐ側電極１７、ｎ型半導体層１３、およびｐ型半導体層１５の側面には、図示しない絶縁層が形成されている。このような光学素子１は、活性層１４からたとえば青色光を発する。
【０１２４】
なお、本発明の光学素子としては、ＬＥＤ素子に代えて、たとえばレーザーダイオードを採用してもよい。
【０１２５】
図３３〜図３６に示すように、半導体基板２は、矩形状の平板である。半導体基板２は、たとえば、Ｓｉ等の半導体材料からなる。半導体基板２は、表面２ａと、裏面２ｂと、表面２ａおよび裏面２ｂにつながる側面２ｃとを有する。図３４に示すように、表面２ａは、光学素子１の第１面１ａと対向している。図３５に示すように、半導体基板２は、ｘｙ平面視において光学素子１よりも僅かに大きい。半導体基板２の方向ｘ，ｙ，ｚにおける大きさはそれぞれ、たとえば１０００μｍ，５００μｍ，１５０μｍである。
【０１２６】
図３４、図３６に示すように、半導体基板２には、表面２ａから裏面２ｂに至るスルーホール２１ａ，２１ｂが形成されている。また、半導体基板２内の表面２ａ側には、機能素子２２が形成されている。機能素子２２としては、たとえばツェナーダイオード、フォトダイオードが挙げられる。また本発明の機能素子は、ショットキーダイオードであってもよい。この場合には、半導体基板２と配線パターン３とにより機能素子が形成されているといえる。機能素子２２は、半導体基板２内の表面２ａ側でなく、裏面２ｂ側に形成されていてもよい。
【０１２７】
図３４、図３６に示すように、配線パターン３は、表面導電体層３１、貫通導電体層３２ａ，３２ｂ、および裏面導電体層３３を有する。配線パターン３を構成する材料は、たとえばＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｗ、ＩＴＯ、Ｓｎ、ＺｎＯなどの導電性材料から適宜選択される。
【０１２８】
表面導電体層３１は、半導体基板２の表面２ａに設けられている。表面導電体層３１は、光学素子１をいわゆるフリップチップ実装するために形成されている。表面導電体層３１は、表面電極部３１ａと、表面電極部３１ｂとを有する。表面電極部３１ａは、半導体基板２の表面２ａの大半を占める程度の大きさの長方形状である。表面電極部３１ａは、スルーホール２１ａと重なるように形成されている。表面電極部３１ａは、光学素子１を実装するためのパッドの一つである。表面電極部３１ａは、導電部ｄ１を介してｎ側電極１６と導通している。
【０１２９】
表面電極部３１ｂは、パッド部３１１ｂと、配線部３１２ｂ，３１３ｂとを有する。パッド部３１１ｂも、表面電極部３１ａと同様、比較的大きな長方形状である。パッド部３１１ｂは、光学素子１を実装するためのパッドの一つである。パッド部３１１ｂは、導電部ｄ２を介してｐ側電極１７と導通している。配線部３１２ｂは、パッド部３１１ｂと機能素子２２とを導通させている。配線部３１３ｂは、機能素子２２と導通している。また配線部３１３ｂは、スルーホール２１ｂと重なるように形成されている。
【０１３０】
貫通導電体層３２ａは、スルーホール２１ａを充填するように形成されている。貫通導電体層３２ａは、表面電極部３１ａと導通している。一方、貫通導電体層３２ｂは、スルーホール２１ｂを充填するように形成されている。貫通導電体層３２ｂは、配線部３１３ｂと導通している。
【０１３１】
裏面導電体層３３は、半導体基板２の裏面２ｂに設けられている。裏面導電体層３３は、裏面２ｂを実装面として光学装置Ａ３をたとえば図示しない光学装置Ａ３の外部の配線パターンなどに実装した際に、当該配線パターンと導通させるためのものである。裏面導電体層３３は、裏面電極部３３ａと、裏面電極部３３ｂとを有する。
【０１３２】
裏面電極部３３ａ、および裏面電極部３３ｂはいずれも、方向ｙに沿って延びる矩形状である。裏面電極部３３ａは、スルーホール２１ａと重なるように形成されている。そして、裏面電極部３３ａは、貫通導電体層３２ａと導通している。したがって、裏面電極部３３ａは、貫通導電体層３２ａ、表面電極部３１ａ、および導電部ｄ１を介して、ｎ側電極１６と導通している。一方、裏面電極部３３ｂは、スルーホール２１ｂと重なるように形成されている。そして、裏面電極部３３ｂは、貫通導電体層３２ｂと導通している。したがって、裏面電極部３３ｂは、貫通導電体層３２ｂ、配線部３１３ｂ、機能素子２２、配線部３１２ｂ、パッド部３１１ｂ、および導電部ｄ２を介して、ｐ側電極１７と導通している。
【０１３３】
図３４に良く表れているように、樹脂部４は、半導体基板２の側面２ｃと面一である露出面４ａを有する。樹脂部４は、反射樹脂部４１と光透過樹脂部４２とを備える。反射樹脂部４１は、半導体基板２の表面２ａと、光学素子１の第１面１ａ、および側面１ｃとを覆っている。反射樹脂部４１は、方向ｚにおいて、半導体基板２の表面２ａから光学素子１の第２面１ｂと同位に至るまで形成されている。反射樹脂部４１は、光学素子１から放たれる光を光学素子１と反射樹脂部４１との境界において反射させ、効率よく、当該光を所望の方向に出射させるために設けられている。すなわち、光学素子１と反射樹脂部４１とによりパラボラ部が形成されているといえる。また同時に反射樹脂部４１は、光学素子１や、表面導電体層３１や、導電部ｄ１，ｄ２を保護する機能も果たす。反射樹脂部４１は、反射材料からなる。当該反射材料としては、たとえば液晶ポリマーなどの白色樹脂が挙げられる。
【０１３４】
光透過樹脂部４２は、光学素子１の第２面１ｂと、反射樹脂部４１とを覆っている。光透過樹脂部４２は、光学素子１を保護するためのものである。光透過樹脂部４２は、たとえばガラスエポキシ樹脂、シリコーンなどの透明な樹脂からなる。また、当該樹脂に、ＹＡＧ系、Ｅｕ系、Ｃｅ系の蛍光体を含有させてもよい。
【０１３５】
次に、図３８〜図４９を用いて、光学装置Ａ３の製造方法の一例について説明する。
【０１３６】
図３８は、光学装置Ａ３の製造方法の一工程を示す平面図である。図３９は、図３８のＸＸＸＩＸ−ＸＸＸＩＸ線に沿った要部断面図である。なお、図３８においては、理解の便宜上、光学素子シート６を基板シート７と重ならないように表示している。
【０１３７】
まず、図３８、図３９に示すように、光学素子シート６と、基板シート７とを用意する。光学素子シート６は、複数の光学素子１を備えている。図３８に示すように、光学素子シート６の面内方向において、方向ｘに沿って互いに平行に延びる複数の線Ｌｘと、方向ｙに沿って互いに平行に延びる複数の線Ｌｙとに囲まれることにより形成された複数の長方形状の単位領域Ｒが規定される。そして、複数の光学素子１は、単位領域Ｒに各別に配置されている。すなわち、光学素子シート６において複数の光学素子１は、マトリクス状に配置されている。
【０１３８】
図３９の最上部における領域αの部分拡大図に示すように、光学素子シート６は、シート状のサファイアからなる基板１１’に、図３７に示したバッファ層１２、ｎ型半導体層１３、活性層１４、ｐ型半導体層１５、ｎ側電極１６、およびｐ側電極１７が形成された構造となっている。基板１１’のｎ型半導体層１３等が形成された側には、Ｖ字状の窪み１１’ａが形成されている。窪み１１’ａは、図３８の線Ｌｘおよび線Ｌｙに沿って形成されている。
【０１３９】
図３９に示すように光学素子シート６は、第１面６ａと、第２面６ｂとを有する。光学素子シート６の第１面６ａ側には、ｎ側電極１６およびｐ側電極１７が露出している。
【０１４０】
基板シート７は、本実施形態では、半導体シートである。当該半導体シートは、たとえば、Ｓｉ等の半導体材料からなる。基板シート７は、後述の工程を経て、図３３〜図３６に示した半導体基板２になるものである。基板シート７は、表面７ａと、裏面７ｂとを有する。基板シート７には、表面７ａから裏面７ｂに至る複数のスルーホール２１ａ，２１ｂが形成されている。また基板シート７内には、複数の機能素子２２が形成されている。基板シート７には、図３６に示した配線パターン３が既に設けられている。図３８の最下部の図に示すように、基板シート７に設けられた配線パターン３の具体的構成は、図３６に示したとおりであるから、説明を省略する。
【０１４１】
図４０は、図３８に続く一工程を示す平面図である。図４１は、図４０のＸＬＩ−ＸＬＩ線に沿った要部断面図である。これらの図は、光学素子シート６と基板シート７とを接合する工程を示している。図４０では、表面導電体層３１（表面電極部３１ａ、パッド部３１１ｂを含む）を透視化して示している。
【０１４２】
図４１に示すように、光学素子シート６と基板シート７とを、導電部ｄ１，ｄ２を用いて接合する。当該接合工程は、光学素子シート６の第１面６ａと基板シート７の表面７ａとが対向するように行う。さらに当該接合工程においては、ｎ側電極１６が導電部ｄ１を介して表面電極部３１ａに接するように、且つ、ｐ側電極１７が導電部ｄ２を介してパッド部３１１ｂに接するように、光学素子シート６と基板シート７とを接合する。
【０１４３】
図４２は、図４０に続く一工程を示す平面図である。図４３は、図４２のＸＬＩＩＩ−ＸＬＩＩＩ線に沿った要部断面図である。これらの図は、光学素子シート６をダイシングする工程を示している。
【０１４４】
図４２、図４３に示すように、ダイシングブレードＤｂ１を用いて、光学素子シート６を線Ｌｘおよび線Ｌｙに沿ってダイシングする。より具体的には、図４３の領域αの部分拡大図に示すように、ダイシングブレードＤｂ１を用いて、基板１１’の窪み１１’ａのＶ字の頂点部分をダイシングする。これにより、複数の光学素子１どうしが分離される。光学素子１どうしが分離された後においても、ｎ側電極１６およびｐ側電極１７が表面導電体層３１に接合している。そのため、各光学素子１はいずれも、基板シート７に接合された状態を保っている。光学素子シート６をダイシングするこの工程において形成される溝６１の幅Ｗ１（すなわち光学素子１どうしの距離である）は、たとえば１００μｍである。
【０１４５】
図４４は、図４２に続く一工程を示す平面図である。図４５は、図４４のＸＬＶ−ＸＬＶ線に沿った要部断面図である。図４６は、図４４に続く一工程を示す平面図である。図４７は、図４６のＸＬＶＩＩ−ＸＬＶＩＩ線に沿った要部断面図である。これらの図は、樹脂層８を形成する工程を示している。樹脂層８を形成する工程は、反射樹脂層８１を形成する工程（図４４、図４５）、および、光透過樹脂層８２を形成する工程（図４６、図４７）の２つの工程を含む。
【０１４６】
図４４、図４５に示すように、反射樹脂層８１を基板シート７上に形成する。反射樹脂層８１は、基板シート７の表面７ａに積層されており、且つ、光学素子１の第１面１ａ、および側面１ｃを覆っている。反射樹脂層８１は、光学素子１の第２面１ｂを覆うことのないように形成する。そのため、反射樹脂層８１を形成した後も、光学素子１の第２面１ｂは露出している。なお、光学素子１の第２面１ｂを覆うように反射樹脂層８１を形成し、その後、研磨により第２面１ｂを露出させてもよい。
【０１４７】
次に、図４６、図４７に示すように、光透過樹脂層８２を、光学素子１および反射樹脂層８１上に形成する。これにより、光学素子１の第２面１ｂは、光透過樹脂層８２により覆われる。なお、光透過樹脂層８２を構成する樹脂として、蛍光体を含有するものを用いてもよい。
【０１４８】
図４８は、図４６に続く一工程を示す平面図である。図４９は、図４８のＸＬＩＸ−ＸＬＩＸ線に沿った要部断面図である。これらの図は、樹脂層８と基板シート７とをダイシングする工程を示している。
【０１４９】
図４８、図４９に示すように、ダイシングブレードＤｂ２を用いて、線Ｌｘおよび線Ｌｙに沿って樹脂層８および基板シート７を一括してダイシングする。これにより、複数の半導体基板２と、各半導体基板２の表面２ａに積層された樹脂部４が形成される。本実施形態では、樹脂層８および基板シート７をダイシングするこの工程において基板シート７に形成される溝７１の幅Ｗ２は、溝６１の幅Ｗ１よりも小さい。幅Ｗ２は、たとえば５０μｍである。また、樹脂層８および基板シート７を一括してダイシングしているため、樹脂部４には、半導体基板２の側面２ｃと面一である露出面４ａが形成される。以上の工程により、光学装置Ａ３の製造が完成する。
【０１５０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【０１５１】
本実施形態によれば、光学素子シート６と基板シート７とを接合した後に（図４０、図４１参照）、光学素子シート６をダイシングすることにより（図４２、図４３参照）、光学素子１どうしを分離している。そのため、複数の光学素子１を、基板シート７や半導体基板２に一つずつ実装する必要がない。その結果、本実施形態にかかる方法によれば、光学装置Ａ３をより効率良く製造することができる。
【０１５２】
特に、図４０、図４１に示したように、光学素子シート６と基板シート７をを接合する工程においては、光学素子１におけるｎ側電極１６が表面電極部３１ａに導電部ｄ１を介して接するように、且つ、ｐ側電極１７がパッド部３１１ｂに導電部ｄ２を介して接するように、光学素子シート６と基板シート７とを接合している。この接合工程は、基板シート７に複数の光学素子１を一括してフリップチップ実装しているものといえる。そのため、本実施形態にかかる方法は、フリップチップタイプの光学装置Ａ３をより短時間で製造するのに好適である。
【０１５３】
図４８、図４９に示したように、樹脂層８および基板シート７をダイシングする工程において、溝７１の幅Ｗ２は溝６１の幅Ｗ１より小さい。その結果、樹脂層８が過度に削り取られることなく、当該ダイシング工程がなされた後においても、光学素子１の側面１ｃは樹脂部４に覆われたままとなっている。そのため、当該ダイシング工程がなされた後に、光学素子１の側面１ｃを覆う樹脂層を形成するための別工程が必要ない。これは、光学装置Ａ３の製造工程の簡素化するのに好適である。
【０１５４】
図３３〜図３６に示したように、光学装置Ａ３において、半導体基板２内に機能素子２２が形成されている。そのため、半導体基板２内に形成された機能素子２２とは別個の機能素子モジュールを、半導体基板２の表面２ａ上に実装する必要がない。これにより、半導体基板２の表面２ａに機能素子モジュールを実装する煩わしい工程を削減することができる。
【０１５５】
また、半導体基板２における機能素子２２を形成する領域は、光学素子１が設けられる位置に制限されない。そのため機能素子２２を、方向ｘにおいて光学素子１と重なる位置に形成することが可能になっている。このようにして、ｘｙ平面視における半導体基板２の大きさを、より小さくすることができる。その結果、ｘｙ平面視における光学装置Ａ３自体の大きさを小さくすることができる。
【０１５６】
さらに、図３５に示したように、半導体基板２の大きさは、光学素子１より僅かに大きい程度である。すなわち光学装置Ａ３においては、ｘｙ平面視における半導体基板２の大きさを小さくしつつも、光学素子１の大きさをより大きくすることが可能となっている。そのため、ｘｙ平面視における半導体基板２のサイズの小型化を図りつつも、光学素子１から発せられる光を明るいまま維持することが可能となっている。
【０１５７】
図３４に示したように、光学装置Ａ３において、四角錐台状の光学素子１と反射樹脂部４１とにより、パラボラ部が形成されている。これは、光学装置Ａ３から放たれる光の指向性を高めるのに好適である。
【０１５８】
なお、上記実施形態では、光学素子１が四角錐台状である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば本発明にかかる光学装置が、光学素子１が直方体状であり、且つ、樹脂部４が反射樹脂部４１を有する構成であってもよい。
【０１５９】
＜第４実施形態＞
図５０〜図６８は、本発明の第４実施形態を示している。本実施形態にかかる光学装置Ａ４は、光学素子１の第２面１ｂに、蛍光体層５が形成されている。以下具体的に説明する。
【０１６０】
図５０は、本発明の第４実施形態にかかる光学装置の斜視図である。図５１は、図５０のＬＩ−ＬＩ線に沿う断面図である。図５２は、図５０に示した光学装置の平面図である。これらの図に示された光学装置Ａ４は、光学素子１、半導体基板２、配線パターン３、樹脂部４、蛍光体層５、および導電部ｄ１，ｄ２を備える。図５３は、半導体基板２、配線パターン３、および導電部ｄ１，ｄ２のみを示す斜視図である。図５４は、光学素子１の具体的構造を模式的に示す断面図である。図５０、図５２、図５３では、光学装置Ａ４の構成の一部を透視化して示している。光学装置Ａ４は、全体として略直方体形状である。光学装置Ａ４の方向ｘ，ｙ，ｚにおける大きさはそれぞれ、たとえば１０００μｍ，５００μｍ，４５０μｍである。
【０１６１】
図５０〜図５２に示すように、光学素子１は、四角錐台状のＬＥＤ素子である。光学素子１は、第１面１ａと、第２面１ｂと、第１面１ａおよび第２面１ｂにつながる側面１ｃとを有する。光学素子１は、第１面１ａを上面、第２面１ｂを底面とする四角錐台状である。第１面１ａの方向ｘ，ｙにおける大きさはそれぞれ、たとえば、たとえば７８０μｍ，２８０μｍである。第２面１ｂの方向ｘ，ｙにおける大きさはそれぞれ、たとえば９５０μｍ，４５０μｍである。光学素子１の方向ｚにおける大きさは、たとえば１００μｍである。図５４に示すように、光学素子１は、基板１１、バッファ層１２、ｎ型半導体層１３、活性層１４、ｐ型半導体層１５、ｎ側電極１６、およびｐ側電極１７を備える。
【０１６２】
基板１１は、たとえばサファイアからなり、光学素子１の土台となっている。基板１１は、四角錐台状を呈している。基板１１の厚さは、たとえば８５μｍである。図５４においては模式的に光学素子１の構造を表わしているが、実際には基板１１の厚さは、ｎ型半導体層１３等の厚さよりも極めて大きい。そのため、光学素子１の方向ｚにおける大きさは、基板１１の厚さと略同一である。バッファ層１２は、基板１１とｎ型半導体層１３との格子歪みを緩和するために設けられている。バッファ層１２は、たとえばＧａＮ系の半導体からなる。ｎ型半導体層１３は、バッファ層１２を介して基板１１に接合されている。ｎ型半導体層１３は、たとえばｎ−ＧａＮ系の半導体からなる。活性層１４は、いわゆるＭＱＷ（量子井戸：ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｑｕａｎｔｕｍ  ｗｅｌｌ）構造とされた層である。活性層１４は、ｎ側電極１６から供給される電子とｐ側電極１７から供給される正孔とが再結合することにより発せられる光を増幅させるための層である。活性層１４は、たとえば複数のＩｎＧａＮ層と複数のＧａＮ層とが交互に積層されている。
【０１６３】
ｐ型半導体層１５は、活性層１４を挟んでｎ型半導体層１３と反対側に形成されており、たとえばｐ−ＧａＮ系半導体からなる。ｎ側電極１６は、ｎ型半導体層１３と導通している。ｐ側電極１７は、ｐ型半導体層１５と導通している。ｎ側電極１６およびｐ側電極１７は、たとえばＡｌ、Ｎｉが積層された構造、あるいはＷ、Ｚｒ、Ｐｔを含む金属層からなる。また、ｎ側電極１６、ｐ側電極１７、ｎ型半導体層１３、およびｐ型半導体層１５の側面には、図示しない絶縁層が形成されている。このような光学素子１は、活性層１４からたとえば青色光を発する。
【０１６４】
なお、本発明の光学素子としては、ＬＥＤ素子に代えて、たとえばレーザーダイオードを採用してもよい。
【０１６５】
図５０〜図５３に示すように、半導体基板２は、矩形状の平板である。半導体基板２は、たとえば、Ｓｉ等の半導体材料からなる。半導体基板２は、表面２ａと、裏面２ｂと、表面２ａおよび裏面２ｂにつながる側面２ｃとを有する。図５１に示すように、表面２ａは、光学素子１の第１面１ａと対向している。図５２に示すように、半導体基板２は、ｘｙ平面視において光学素子１よりも僅かに大きい。半導体基板２の方向ｘ，ｙ，ｚにおける大きさはそれぞれ、たとえば１０００μｍ，５００μｍ，１５０μｍである。
【０１６６】
図５１、図５３に示すように、半導体基板２には、表面２ａから裏面２ｂに至るスルーホール２１ａ，２１ｂが形成されている。また、半導体基板２内の表面２ａ側には、機能素子２２が形成されている。機能素子２２としては、たとえばツェナーダイオード、フォトダイオードが挙げられる。また本発明の機能素子は、ショットキーダイオードであってもよい。この場合には、半導体基板２と配線パターン３とにより機能素子が形成されているといえる。機能素子２２は、半導体基板２内の表面２ａ側でなく、裏面２ｂ側に形成されていてもよい。
【０１６７】
図５１、図５３に示すように、配線パターン３は、表面導電体層３１、貫通導電体層３２ａ，３２ｂ、および裏面導電体層３３を有する。配線パターン３を構成する材料は、たとえばＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｗ、ＩＴＯ、Ｓｎ、ＺｎＯなどの導電性材料から適宜選択される。
【０１６８】
表面導電体層３１は、半導体基板２の表面２ａに設けられている。表面導電体層３１は、光学素子１をいわゆるフリップチップ実装するために形成されている。表面導電体層３１は、表面電極部３１ａと、表面電極部３１ｂとを有する。表面電極部３１ａは、半導体基板２の表面２ａの大半を占める程度の大きさの長方形状である。表面電極部３１ａは、スルーホール２１ａと重なるように形成されている。表面電極部３１ａは、光学素子１を実装するためのパッドの一つである。表面電極部３１ａは、導電部ｄ１を介してｎ側電極１６と導通している。
【０１６９】
表面電極部３１ｂは、パッド部３１１ｂと、配線部３１２ｂ，３１３ｂとを有する。パッド部３１１ｂも、表面電極部３１ａと同様、比較的大きな長方形状である。パッド部３１１ｂは、光学素子１を実装するためのパッドの一つである。パッド部３１１ｂは、導電部ｄ２を介してｐ側電極１７と導通している。配線部３１２ｂは、パッド部３１１ｂと機能素子２２とを導通させている。配線部３１３ｂは、機能素子２２と導通している。また配線部３１３ｂは、スルーホール２１ｂと重なるように形成されている。
【０１７０】
貫通導電体層３２ａは、スルーホール２１ａを充填するように形成されている。貫通導電体層３２ａは、表面電極部３１ａと導通している。一方、貫通導電体層３２ｂは、スルーホール２１ｂを充填するように形成されている。貫通導電体層３２ｂは、配線部３１３ｂと導通している。
【０１７１】
裏面導電体層３３は、半導体基板２の裏面２ｂに設けられている。裏面導電体層３３は、裏面２ｂを実装面として光学装置Ａ４をたとえば図示しない光学装置Ａ４の外部の配線パターンなどに実装した際に、当該配線パターンと導通させるためのものである。裏面導電体層３３は、裏面電極部３３ａと、裏面電極部３３ｂとを有する。
【０１７２】
裏面電極部３３ａ、および裏面電極部３３ｂはいずれも、方向ｙに沿って延びる矩形状である。裏面電極部３３ａは、スルーホール２１ａと重なるように形成されている。そして、裏面電極部３３ａは、貫通導電体層３２ａと導通している。したがって、裏面電極部３３ａは、貫通導電体層３２ａ、表面電極部３１ａ、および導電部ｄ１を介して、ｎ側電極１６と導通している。一方、裏面電極部３３ｂは、スルーホール２１ｂと重なるように形成されている。そして、裏面電極部３３ｂは、貫通導電体層３２ｂと導通している。したがって、裏面電極部３３ｂは、貫通導電体層３２ｂ、配線部３１３ｂ、機能素子２２、配線部３１２ｂ、パッド部３１１ｂ、および導電部ｄ２を介して、ｐ側電極１７と導通している。
【０１７３】
図５０、図５４によく表れているように、蛍光体層５は、光学素子１の第２面１ｂに積層されている。蛍光体層５は、矩形状の平板状である。蛍光体層５は、第１面５ａと、第２面５ｂと、第１面５ａおよび第２面５ｂにつながる側面５ｃとを有する。第１面５ａは、光学素子１の第２面１ｂに接合されている。側面５ｃは、光学素子１の側面１ｃの図上側の部分と面一である。蛍光体層５は、たとえば、ＹＡＧ系、Ｅｕ系、Ｃｅ系の蛍光体を含有する透明樹脂からなる。もしくは、蛍光体層５は、たとえば、発光効率を高めるため微粒子化されたＹＡＧ系などの蛍光体や、ＣｄＳｅ，ＣｄＴｅなどの半導体ナノ粒子を含有するガラスからなる。蛍光体層５の方向ｘ，ｙ，ｚにおける大きさはそれぞれ、たとえば９５０μｍ，４５０μｍ，５０μｍである。
【０１７４】
図５１に良く表れているように、樹脂部４は、半導体基板２の側面２ｃと面一である露出面４ａを有する。樹脂部４は、反射樹脂部４１と光透過樹脂部４２とを備える。反射樹脂部４１は、半導体基板２の表面２ａと、光学素子１の第１面１ａ、および側面１ｃと、蛍光体層５の側面５ｃとを覆っている。反射樹脂部４１は、方向ｚにおいて、半導体基板２の表面２ａから蛍光体層５の第２面５ｂと同位に至るまで形成されている。反射樹脂部４１は、光学素子１から放たれる光を光学素子１と反射樹脂部４１との境界において反射させ、効率よく、当該光を所望の方向に出射させるために設けられている。すなわち、光学素子１と反射樹脂部４１とによりパラボラ部が形成されているといえる。また同時に反射樹脂部４１は、光学素子１や、表面導電体層３１や、導電部ｄ１，ｄ２を保護する機能も果たす。反射樹脂部４１は、反射材料からなる。当該反射材料としては、たとえば液晶ポリマーなどの白色樹脂が挙げられる。
【０１７５】
光透過樹脂部４２は、蛍光体層５の第２面５ｂと、反射樹脂部４１とを覆っている。光透過樹脂部４２は、光学素子１等を保護するためのものである。光透過樹脂部４２は、たとえばガラスエポキシ樹脂、シリコーンなどの透明な樹脂からなる。
【０１７６】
次に、図５５〜図６８を用いて、光学装置Ａ４の製造方法の一例について説明する。
【０１７７】
図５５は、光学装置Ａ４の製造方法の一工程を示す平面図である。図５６は、図５５のＬＶＩ−ＬＶＩ線に沿った要部断面図である。なお、図５５においては、理解の便宜上、光学素子シート６を基板シート７と重ならないように表示している。
【０１７８】
まず、図５５、図５６に示すように、光学素子シート６と、基板シート７とを用意する。光学素子シート６は、複数の光学素子１を備えている。図５５に示すように、光学素子シート６の面内方向において、方向ｘに沿って互いに平行に延びる複数の線Ｌｘと、方向ｙに沿って互いに平行に延びる複数の線Ｌｙとに囲まれることにより形成された複数の長方形状の単位領域Ｒが規定される。そして、複数の光学素子１は、単位領域Ｒに各別に配置されている。すなわち、光学素子シート６において複数の光学素子１は、マトリクス状に配置されている。
【０１７９】
図５６の最上部における領域αの部分拡大図に示すように、光学素子シート６は、シート状のサファイアからなる基板１１’に、図５４に示したバッファ層１２、ｎ型半導体層１３、活性層１４、ｐ型半導体層１５、ｎ側電極１６、およびｐ側電極１７が形成された構造となっている。基板１１’のｎ型半導体層１３等が形成された側には、Ｖ字状の窪み１１’ａが形成されている。窪み１１’ａは、図５５の線Ｌｘおよび線Ｌｙに沿って形成されている。
【０１８０】
図５６に示すように光学素子シート６は、第１面６ａと、第２面６ｂとを有する。光学素子シート６の第１面６ａ側には、ｎ側電極１６およびｐ側電極１７が露出している。
【０１８１】
基板シート７は、本実施形態では、半導体シートである。当該半導体シートは、たとえば、Ｓｉ等の半導体材料からなる。基板シート７は、後述の工程を経て、図５０〜図５３に示した半導体基板２になるものである。基板シート７は、表面７ａと、裏面７ｂとを有する。基板シート７には、表面７ａから裏面７ｂに至る複数のスルーホール２１ａ，２１ｂが形成されている。また基板シート７内には、複数の機能素子２２が形成されている。基板シート７には、図５３に示した配線パターン３が既に設けられている。図５５の最下部の図に示すように、基板シート７に設けられた配線パターン３の具体的構成は、図５３に示したとおりであるから、説明を省略する。
【０１８２】
図５７は、図５５に続く一工程を示す平面図である。図５８は、図５７のＬＶＩＩＩ−ＬＶＩＩＩ線に沿った要部断面図である。これらの図は、光学素子シート６と基板シート７とを接合する工程を示している。図５７では、表面導電体層３１（表面電極部３１ａ、パッド部３１１ｂを含む）を透視化して示している。
【０１８３】
図５８に示すように、光学素子シート６と基板シート７とを、導電部ｄ１，ｄ２を用いて接合する。当該接合工程は、光学素子シート６の第１面６ａと基板シート７の表面７ａとが対向するように行う。さらに当該接合工程においては、ｎ側電極１６が導電部ｄ１を介して表面電極部３１ａに接するように、且つ、ｐ側電極１７が導電部ｄ２を介してパッド部３１１ｂに接するように、光学素子シート６と基板シート７とを接合する。
【０１８４】
図５９は、図５７に続く一工程を示す平面図である。図６０は、図５９のＬＸ−ＬＸ線に沿った要部断面図である。これらの図は、蛍光体シート５’を貼り付ける工程を示している。
【０１８５】
図５９、図６０に示すように、光学素子シート６の第２面６ｂに、蛍光体シート５’を貼り付ける。蛍光体シート５’は、たとえば微粒子化されたＹＡＧ系などの蛍光体や、ＣｄＳｅ，ＣｄＴｅなどの半導体ナノ粒子を含有するガラスからなる。蛍光体シート５’を光学素子シート６に形成するには、ＹＡＧ系、Ｅｕ系、Ｃｅ系の蛍光体を含有する樹脂層を光学素子シート６に形成してもよい。なお、蛍光体シート５’を光学素子シート６に貼り付ける当該工程は、図５７、図５８に示した光学素子シート６と基板シート７とを接合する工程の前に行っていてもよい。
【０１８６】
図６１は、図５９に続く一工程を示す平面図である。図６２は、図６１のＬＸＩＩ−ＬＸＩＩ線に沿った要部断面図である。これらの図は、蛍光体シート５’と光学素子シート６とをダイシングする工程を示している。
【０１８７】
図６１、図６２に示すように、ダイシングブレードＤｂ１を用いて、蛍光体シート５’および光学素子シート６を一括して、線Ｌｘおよび線Ｌｙに沿ってダイシングする。より具体的には、図６２の領域αの部分拡大図に示すように、ダイシングブレードＤｂ１を用いて、基板１１’の窪み１１’ａのＶ字の頂点部分の基板１１’と蛍光体シート５’とを一括してダイシングする。これにより、複数の光学素子１どうしが分離される。また、光学素子１の第２面１ｂには、蛍光体層５が積層された格好となっている。蛍光体シート５’および基板１１’を一括してダイシングしているため、蛍光体層５の側面５ｃは、光学素子１の側面１ｃの図上側の部分と面一になっている。光学素子１どうしが分離された後においても、ｎ側電極１６およびｐ側電極１７が表面導電体層３１に接合している。そのため、各光学素子１はいずれも、基板シート７に接合された状態を保っている。光学素子シート６および蛍光体シート５’をダイシングするこの工程において形成される溝６１の幅Ｗ１（すなわち光学素子１どうしの距離である）は、たとえば１００μｍである。
【０１８８】
図６３は、図６１に続く一工程を示す平面図である。図６４は、図６３のＬＸＩＶ−ＬＸＩＶ線に沿った要部断面図である。図６５は、図６３に続く一工程を示す平面図である。図６６は、図６５のＬＸＶＩ−ＬＸＶＩ線に沿った要部断面図である。これらの図は、樹脂層８を形成する工程を示している。樹脂層８を形成する工程は、反射樹脂層８１を形成する工程（図６３、図６４）、および、光透過樹脂層８２を形成する工程（図６５、図６６）の２つの工程を含む。
【０１８９】
図６３、図６４に示すように、反射樹脂層８１を基板シート７上に形成する。反射樹脂層８１は、基板シート７の表面７ａに積層されており、且つ、光学素子１の側面１ｃと、蛍光体層５の側面５ｃとを覆っている。反射樹脂層８１は、蛍光体層５の第２面５ｂを覆うことのないように形成する。そのため、反射樹脂層８１を形成した後も、蛍光体層５の第２面５ｂは露出している。
【０１９０】
次に、図６５、図６６に示すように、光透過樹脂層８２を、蛍光体層５および反射樹脂層８１上に形成する。これにより、蛍光体層５の第２面５ｂは、光透過樹脂層８２により覆われる。
【０１９１】
図６７は、図６５に続く一工程を示す平面図である。図６８は、図６７のＬＸＶＩＩＩ−ＬＸＶＩＩＩ線に沿った要部断面図である。これらの図は、樹脂層８と基板シート７とをダイシングする工程を示している。
【０１９２】
図６７、図６８に示すように、ダイシングブレードＤｂ２を用いて、線Ｌｘおよび線Ｌｙに沿って樹脂層８および基板シート７を一括してダイシングする。これにより、複数の半導体基板２と、各半導体基板２の表面２ａに積層された樹脂部４が形成される。本実施形態では、樹脂層８および基板シート７をダイシングするこの工程において基板シート７に形成される溝７１の幅Ｗ２は、溝６１の幅Ｗ１よりも小さい。幅Ｗ２は、たとえば５０μｍである。また、樹脂層８および基板シート７を一括してダイシングしているため、樹脂部４には、半導体基板２の側面２ｃと面一である露出面４ａが形成される。以上の工程により、光学装置Ａ４の製造が完成する。
【０１９３】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【０１９４】
本実施形態によれば、光学素子シート６と基板シート７とを接合した後に（図５７、図５８参照）、光学素子シート６をダイシングすることにより（図６１、図６２参照）、光学素子１どうしを分離している。そのため、複数の光学素子１を、基板シート７や半導体基板２に一つずつ実装する必要がない。その結果、本実施形態にかかる方法によれば、光学装置Ａ４をより効率良く製造することができる。
【０１９５】
特に、図５７、図５８に示したように、光学素子シート６と基板シート７をを接合する工程においては、光学素子１におけるｎ側電極１６が表面電極部３１ａに導電部ｄ１を介して接するように、且つ、ｐ側電極１７がパッド部３１１ｂに導電部ｄ２を介して接するように、光学素子シート６と基板シート７とを接合している。この接合工程は、基板シート７に複数の光学素子１を一括してフリップチップ実装しているものといえる。そのため、本実施形態にかかる方法は、フリップチップタイプの光学装置Ａ４をより短時間で製造するのに好適である。
【０１９６】
図５１に示したように、発光効率が高いガラスからなる蛍光体層５が光学素子１に積層されている。蛍光体層５は、図５９、図６０に示したように、ガラスからなる蛍光体シート５’を光学素子シート６に貼り付けることにより、形成されている。蛍光体シート５’を光学素子シート６に貼り付ける工程は、複数の光学素子１に対して一括してなされているといえるから、蛍光体層５を光学素子１に各別に形成するほど煩わしくない。そのため、本実施形態にかかる方法によれば、より容易に、発光効率が高いガラスからなる蛍光体層５が光学素子１に積層する構造の光学装置Ａ４を製造することができる。
【０１９７】
図６７、図６８に示したように、樹脂層８および基板シート７をダイシングする工程において、溝７１の幅Ｗ２は溝６１の幅Ｗ１より小さい。その結果、樹脂層８が過度に削り取られることなく、当該ダイシング工程がなされた後においても、光学素子１の側面１ｃは樹脂部４に覆われたままとなっている。そのため、当該ダイシング工程がなされた後に、光学素子１の側面１ｃを覆う樹脂層を形成するための別工程が必要ない。これは、光学装置Ａ４の製造工程の簡素化するのに好適である。
【０１９８】
図５０〜図５３に示したように、光学装置Ａ４において、半導体基板２内に機能素子２２が形成されている。そのため、半導体基板２内に形成された機能素子２２とは別個の機能素子モジュールを、半導体基板２の表面２ａ上に実装する必要がない。これにより、半導体基板２の表面２ａに機能素子モジュールを実装する煩わしい工程を削減することができる。
【０１９９】
また、半導体基板２における機能素子２２を形成する領域は、光学素子１が設けられる位置に制限されない。そのため機能素子２２を、方向ｘにおいて光学素子１と重なる位置に形成することが可能になっている。このようにして、ｘｙ平面視における半導体基板２の大きさを、より小さくすることができる。その結果、ｘｙ平面視における光学装置Ａ４自体の大きさを小さくすることができる。
【０２００】
さらに、図５２に示したように、半導体基板２の大きさは、光学素子１より僅かに大きい程度である。すなわち光学装置Ａ４においては、ｘｙ平面視における半導体基板２の大きさを小さくしつつも、光学素子１の大きさをより大きくすることが可能となっている。そのため、ｘｙ平面視における半導体基板２のサイズの小型化を図りつつも、光学素子１から発せられる光を明るいまま維持することが可能となっている。
【０２０１】
図５１に示したように、光学装置Ａ４において、四角錐台状の光学素子１と反射樹脂部４１とにより、パラボラ部が形成されている。これは、光学装置Ａ４から放たれる光の指向性を高めるのに好適である。なお、上記実施形態では、光学素子１が四角錐台状である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば本発明にかかる光学装置が、光学素子１が直方体状であり、且つ、樹脂部４が反射樹脂部４１を有する構成であってもよい。
【０２０２】
また、反射樹脂部４１は、方向ｚにおいて蛍光体層５の第２面５ｂと同位に至る程度の大きさである。これは、上記パラボラ部の方向ｚにおける大きさをより大きくするのに適している。そのため、光学装置Ａ４から放たれる光の指向性をさらに高めることができる。
【０２０３】
本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明にかかる物および方法の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【０２０４】
本発明の第１の側面にかかる光学装置の製造方法の基板シートは、必ずしも半導体シートである必要はない。たとえば当該基板シートは、セラミック、ガラス等からなるシートであってもよい。また、当該基板シートにツェナーダイオードなどの機能素子が形成されている必要もない。
【０２０５】
本発明の第２の側面にかかる光学装置は、必ずしもフリップチップタイプのものである必要はなく、ボンディングワイヤを用いるタイプであってもよい。
【０２０６】
上記実施形態では、光学素子シート６と基板シート７とを接合する前に既に、基板シート７にスルーホール２１ａ，２１ｂ、貫通導電体層３２ａ，３２ｂ、および裏面導電体層３３がいずれも形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、基板シート７と光学素子シート６とを接合した後に、裏面導電体層３３を形成してもよい。もしくは、スルーホール２１ａ，２１ｂ自体を形成することなく、半導体基板２の側面２ｃに、表面導電体層３１と裏面導電体層３３とを導通させる電極層を形成してもよい。
【符号の説明】
【０２０７】
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４  光学装置
１  光学素子
１ａ  第１面
１ｂ  第２面
１ｃ  側面
１１  基板
１２  バッファ層
１３  ｎ型半導体層
１４  活性層
１５  ｐ型半導体層
１６  ｎ側電極（電極）
１７  ｐ側電極（電極）
２  半導体基板
２ａ  表面（対向面）
２ｂ  裏面
２ｃ  （基板）側面
２１ａ，２１ｂ  スルーホール
２２  機能素子
３  配線パターン
３１  表面導電体層（第１導電体層）
３１ａ，３１ｂ  表面電極部
３１１ｂ  パッド部
３１２ｂ  配線部
３１３ｃ  配線部
３２ａ，３２ｂ  貫通導電体層
３３  裏面導電体層（第２導電体層）
３３ａ，３３ｂ  裏面電極部
４  樹脂部
４ａ  露出面
４１  反射樹脂部
４２  光透過樹脂部
５  蛍光体層
５ａ  第１面（接触面）
５ｂ  第２面
５ｃ  （蛍光体層）側面
５’  蛍光体シート
６  光学素子シート
６ａ  第１面
６ｂ  第２面
７  基板シート
７ａ  表面（対向面）
７ｂ  裏面
８  樹脂層
８１  反射樹脂層
８２  光透過樹脂層
ｄ１，ｄ２  導電部（導電材料）
Ｌｘ  （第１の）線
Ｌｙ  （第２の）線
Ｒ  単位領域
ｘ  （第１の）方向
ｙ  （第２の）方向
ｚ  方向
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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