(57)【要約】      （修正有）【課題】安価であり機能的かつ高品質な光デバイス及び光デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】光デバイスは、ＬＥＤチップ３０と、ＬＥＤチップ３０の発光面に向けて配置された上基材２０と、ＬＥＤチップ３０を覆うと共に上基材２０とＬＥＤチップ３０との間に設けられた樹脂４０とを有し、樹脂４０は、圧縮成形により形成されている。上基材２０はガラス基材であり、ガラス基材は蛍光体を含んで構成されている。【選択図】図１
2015133369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光素子と、
前記光素子の発光面に向けて配置された基材と、
前記光素子を覆うと共に前記基材と前記光素子との間に設けられた樹脂と、を有し、
前記樹脂は、圧縮成形により形成されていることを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
前記基材は、ガラス基材であることを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記ガラス基材は、蛍光体を含んでいることを特徴とする請求項２に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記樹脂は、透光性樹脂であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光デバイス。
【請求項５】
前記光素子からの光を反射するリフレクタを更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光デバイス。
【請求項６】
前記光デバイスの外部接続端子を構成する導電体を更に有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光デバイス。
【請求項７】
前記導電体は、リフレクタの内部に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の光デバイス。
【請求項８】
前記基材は、光の反射面を有するリフレクタを備えた熱硬化性樹脂を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光デバイス。
【請求項９】
第１の基材の上に接着部材を介して光素子を配置するステップと、
第１の基材と第２の基材とで前記光素子を封止するための樹脂を挟み込むように圧縮成形し圧縮成形体を製造するステップと、
前記圧縮成形体から前記接着部材を剥離させて前記第１の基材を分離するステップと、
前記第１の基材を分離した後に前記圧縮成形体を所定の位置にて切断し個片化するステップと、を有することを特徴とする光デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記圧縮成形体を個片化する前に前記接着部材を剥離させて露出させた前記光素子に対して再配線層を形成するステップと、を更に有することを特徴とする請求項９に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項１１】
前記第２の基材を保持する一方金型と、前記第１の基材を保持する他方金型とをクランプすることにより、前記樹脂を圧縮成形することを特徴とする請求項９又は１０に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項１２】
前記第２の基材は、リリースフィルムを介して前記一方金型に保持されることを特徴とする請求項１１に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項１３】
前記光素子からの光を反射するリフレクタとして機能する熱硬化性樹脂を、前記第１の基材の上に前記接着部材を介して成形するステップを更に有することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項１４】
前記光デバイスの外部接続端子を構成する導電体を、前記第１の基材の上に前記接着部材を介して設けるステップを更に有し、
前記熱硬化性樹脂は、前記導電体の周囲を覆うように成形されることを特徴とする請求項１３に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項１５】
前記第２の基材は、光の反射面を有するリフレクタを備えた熱硬化性樹脂を含むことを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の光デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光デバイス及び光デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アノード電極とカソード電極との一対の電極間に順バイアスを印加することにより光を放出する発光ダイオード（ＬＥＤ）が知られている。例えば特許文献１には、ＬＥＤチップを保護しレンズとして機能する樹脂層を容易に成形可能なＬＥＤパッケージ（光デバイス）の製造方法が開示されている。
【０００３】
また、複数の基材を用いて樹脂を挟み込むように構成された光デバイスにおいて、樹脂を予めコーティングしておき、複数の基材を張り合わせる等の成型プロセスを経て製造される光デバイスが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２０６３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の成型プロセスで製造されるとき用いられるシリコーン樹脂は、硬化後であっても、ゴム材のように弾性が高く強度も低いものが多い。このため、この樹脂層を保護するには、カバー部材が必要となり、又は、波長変換するための波長変換用のシート部材などを組み合わせたりして用いられる場合が多い。この場合、強度が低い樹脂層に対してこれらの部材を組立てるのは煩雑な工程が必要となることが多く、製造コストの増大を招いていた。
【０００６】
また、樹脂を挟み込む複数の基材の間の空気（エア）が抜けきらず、成型不良となる確率が比較的高い。このため、安定した成型プロセスが得られず、高品質な光デバイスを製造することが困難であった。
【０００７】
そこで本発明は、安価であり機能的かつ高品質な光デバイス及び光デバイスの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての光デバイスは、光素子と、前記光素子の発光面に向けて配置された基材と、前記光素子を覆うと共に前記基材と前記光素子との間に設けられた樹脂とを有し、前記樹脂は、圧縮成形により形成されている。
【０００９】
本発明の他の側面としての光デバイスの製造方法は、第１の基材の上に接着部材を介して光素子を配置するステップと、第１の基材と第２の基材とで前記光素子を封止するための樹脂を挟み込むように圧縮成形し圧縮成形体を製造するステップと、前記圧縮成形体から前記接着部材を剥離させて前記第１の基材を分離するステップと、前記第１の基材を分離した後に前記圧縮成形体を所定の位置にて切断し個片化するステップとを有する。
【００１０】
本発明のその他の目的及び効果は以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、安価であり機能的かつ高品質な光デバイス及び光デバイスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１における光デバイスの製造工程図である。
【図２】実施例１における光デバイスの製造工程図である。
【図３】実施例１における変形例の説明図である。
【図４】実施例１における変形例としての光デバイスの製造工程図である。
【図５】実施例２における光デバイスの製造工程図である。
【図６】実施例２における光デバイスの製造工程図である。
【図７】実施例３における光デバイスの製造工程図である。
【図８】実施例３における光デバイスの製造工程図である。
【図９】実施例３における光デバイスの製造工程図である。
【図１０】実施例３における光デバイスの斜視図である。
【図１１】実施例４における光デバイスの製造工程図である。
【図１２】実施例４における光デバイスの製造工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施例１における光デバイスの製造方法について説明する。図１及び図２は、本実施例における光デバイスの製造工程図であり、図１（Ａ）、（Ｂ）、図２（Ａ）〜（Ｃ）の順に時系列で示している。本実施例の光デバイスは、圧縮成形装置（金型）を用いて基材を圧縮成形することにより製造される。
【００１５】
まず、図１（Ａ）に示されるように、一方金型５０（上金型）及び他方金型６０（下金型）を備えて構成される金型に、構造体１００を載置する。下基材１０（第１の基材又はキャリア）は、例えば矩形または円形状のステンレス等の金属基材である。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、下基材１０としてシリコンウェハとして製造されるシリコン基材（半導体基板）やガラス基材を用いてもよい。
【００１６】
下基材１０の上には、接着部材１２を介して、複数のＬＥＤチップ３０（光素子）が配置されている。ＬＥＤチップ３０は、アノード電極とカソード電極との一対の電極間に順バイアスを印加することにより、特定の色の光を放出する発光チップ（発光素子）である。発光色は、ＬＥＤチップ３０に用いられる材料により異なる。例えば、赤色光を放出するＡｌＧａＡｓ、緑色光を放出するＧａＰ、青色光を放出するＧａＮなどが用いられる。なお本実施例において、ＬＥＤチップ３０は、可視光を放出するＬＥＤチップだけでなく、紫外光や赤外光などの可視光領域外の光を放出するチップであってもよい。また、ＬＥＤチップ３０に代えて、各種の光を受光する受光チップ（受光素子）等の他の種類の光素子を用いてもよい。
【００１７】
接着部材１２は、例えば所定の温度に加熱することにより剥離する性質を有する粘着シートを用いることができる。下基材１０の上には、一つのＬＥＤチップ３０のみを搭載していてもよい。ＬＥＤチップ３０の一方の主面上には、アノード電極及びカソード電極が設けられている。本実施例において、ＬＥＤチップ３０は、これらの電極を備えた一方の主面を図１（Ａ）中の下側に向けて、接着部材１２により下基材１０に接着されている。なお、ＬＥＤチップ３０は、上向きに向けて配置してもよい。この場合、電極に接続したワイヤなどを接着部材１２に貼り付けることで、下側の面に電気的な接続面（電極）を設けることができる。
【００１８】
下基材１０の上には、ＬＥＤチップ３０を覆うように、樹脂４０（液状の樹脂）が設けられている。樹脂４０は、例えば透光性樹脂である。樹脂４０は、ＬＥＤチップ３０が配置された下基材１０を他方金型６０に載置する前に、ディスペンサ（不図示）を用いて下基材１０上に供給される。本実施例において、樹脂４０としては、例えば透光性及び熱硬化性を有するシリコーン樹脂が用いられる。なお、本実施例における「透光性」とは、ＬＥＤチップ３０から放出された光を少なくとも外部に放出可能なことをいい、内部の構造が明瞭に視認可能ないわゆる「無色透明」である必要は無い。樹脂４０には、必要に応じて、各種の蛍光体（波長変換材）や燐光体を含有させることもできる。例えば、青色発光するＬＥＤチップ３０を用い、入射された光を黄色に波長変換する蛍光体を含有した樹脂４０を用いることで、白色発光可能なＬＥＤパッケージ（光デバイス）を製造することができる。また、入射された光を赤色及び緑色に波長変換できるように２種の蛍光体を含有した樹脂４０を用いることもできる。さらに、樹脂４０に白色顔料を含有させてもよい。なお、シリコーン樹脂は、例えばエポキシ樹脂よりも紫外線や熱によって透光性が低下し難い性質を有するため、ＬＥＤチップ３０を封止するには好適である。ただし、樹脂４０として、エポキシ樹脂などの他の熱硬化性樹脂を用いてもよい。
【００１９】
一方金型５０は、例えば円柱状または直方体状のブロック型に形成されたキャビティ駒５２、この外周に配置される枠状のクランパ５４、ばね５５（付勢部材）、及び、Ｏリング５６（シールリング）を備えて構成される。またキャビティ駒５２にはエア（空気）を吸引するための通路５８ａ（吸着孔）が形成されている。同様に、クランパ５４には、エアを吸引するための通路５８ｂが形成されている。キャビティ駒５２及びクランパ５４の下面には、リリースフィルム７２が設けられている。また、キャビティ駒５２の下面には、リリースフィルム７２を介して上基材２０（第２の基材）が吸着保持される。このようにリリースフィルム７２を介在させることにより、上基材２０とキャビティ駒５２との間の隙間を無くす（低減させる）ことができ、上基材２０をキャビティ駒５２に確実に吸着保持させることができる。これにより、上基材２０は、ＬＥＤチップ３０の上面に向けて配置される。
【００２０】
なお、上基材２０は例えばガラス製の保護部材を用いることができるが、これに限定されるものではない。シリコーン樹脂等の樹脂４０は、ガスバリア性が低いため、ガスバリア性の高いガラス製の保護部材（上基材２０）を設けることにより、シリコーン樹脂等の樹脂４０を透過したガスがＬＥＤチップ３０を劣化させ、又は、チップ表面における樹脂が剥離してしまうような不具合を防止することができる。
【００２１】
また、保護部材は、蛍光体を含有させ又は蛍光体をその表面に塗布することで、蛍光体層として用いてもよい。この場合、エポキシ樹脂やポリカーボネート樹脂やテフロン（登録商標）樹脂といった熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂の種々の有機材料を用いることもできる。また、ガラスのような無機材料を用いることもできる。保護部材はＬＥＤチップ３０に直接加熱されないため、耐熱性の高い樹脂でなくてもよい。また、保護部材に蛍光体を塗布する場合には少なくとも一方の面（例えば樹脂４０との接触面）に、蛍光体を含有させた蛍光膜を成形してもよい。また、上基材２０及び下基材１０は、同一又は近い値の線膨脹係数を有することが好ましい。このため、上基材２０及び下基材１０は、互いに同じ種類の材料から構成されていることが好ましいが、互いに異なる材料であってもよい。
【００２２】
通路５８ａ、５８ｂには、真空ポンプ（不図示）が接続されており、通路５８ａ、５８ｂのエアが吸引される。クランパ５４に形成された通路５８ｂからエア吸引されることにより、リリースフィルム７２は、クランパ５４の下面において吸着固定される。また、リリースフィルム７２には、キャビティ駒５２に形成された通路５８ａに対応する位置において、孔部７２ａが形成されている。このため、リリースフィルム７２の孔部７２ａを介してキャビティ駒５２の下面に配置された上基材２０は、通路５８ａのエアが吸引されることにより、キャビティ駒５２の下面において吸着固定される。なお、孔部７２ａは、リリースフィルム７２を一方金型５０に装着した後に成形してもよく、又は、予め形成しておいてもよい。この場合、リリースフィルム７２の孔部７２ａは、針状の部材を押し付けることで形成することができる。
【００２３】
他方金型６０には、エアを吸引するための通路６８が形成されている。また、他方金型６０の上面には、通路６８の外側の型外周に沿うようにＯリング６６（シールリング）が設けられている。本実施例において、下基材１０、接着部材１２、ＬＥＤチップ３０、及び、樹脂４０を備えて構成される構造体１００は、図１（Ａ）に示されるように、他方金型６０の上に載置（保持）される。
【００２４】
続いて、一方金型５０と他方金型６０を型閉じし、これらを用いて構造体１００をクランプする。さらに型締めすることで、他方金型６０にクランパ５４が押し上げられることでばね５５が縮められ、キャビティ駒５２とクランパ５４とによって構成されるキャビティ凹部の深さが浅くなっていく。この際、樹脂４０がこのキャビティ凹部内に充填される。これにより、図１（Ｂ）に示されるように、上基材２０は樹脂４０を押圧し、樹脂４０は上基材２０と下基材１０により挟み込まれ、複数のＬＥＤチップ３０の全てを覆うように平坦化される（圧縮成形）。また、上基材２０は構造体１００と一体化し、構造体１０１を構成する。なお、一方金型５０と他方金型６０で構造体１００をクランプする場合、他方金型６０に設けられたＯリング６６と型面とで構成される空間のエアが通路６８を介して排出される。これにより、一方金型５０と他方金型６０との間の空間は略真空（減圧）状態となり、上基材２０と下基材１０との間の空気（エア）を排出して減圧状態とすることで、樹脂４０内におけるボイドの発生を防止することもできる。このため、樹脂４０と上基材２０との間に気泡が挟み込まれることで発生する成形不良を防止し、安定した成形工程を実現することが可能となる。また、樹脂４０が上基材２０に接触する前に減圧状態とできるように、Ｏリング６６の高さや供給される樹脂４０の高さなどを調整することで、樹脂４０と上基材２０との間における気泡の挟み込みをより確実に防止することができる。
【００２５】
続いて、一方金型５０及び他方金型６０を型開きし、構造体１０１を取り外す（離型する）。これにより、図２（Ａ）に示されるように構造体１０１が形成される。構造体１０１は、ＬＥＤチップ３０を覆う樹脂４０が上基材２０と下基材１０との間に挟み込まれた構造を有する。
【００２６】
続いて、構造体１０１から下基材１０を取り外す（分離する）。下基材１０を接着する接着部材１２は、加熱により剥離する性質を有する。このため、例えば圧縮成形の成形温度よりも高温にすることにより、容易に下基材１０を分離することができる。そして図２（Ｂ）に示されるように、下基材１０を取り外した後に形成される領域（ＬＥＤチップ３０の下面すなわち電極面）に、ＬＥＤチップ３０の各電極を適切に接続するように再配線層１４を形成する（再配線工程）。この結果、ＬＥＤチップ３０は再配線層１４の上に配置される。これにより、接着部材１２の剥離により露出したＬＥＤチップに対する再配線層が形成される。再配線層１４は、ＬＥＤチップ３０の電極を任意の電極や端子等の接続箇所に電気的に接続するための配線層、及び、それらに介在して絶縁する絶縁層を有する。また、絶縁層は、反射面としても機能させることもできる。このため、絶縁層を白色とすることで、反射率を向上することもができる。なお、再配線層としては、配線層のみあれば少なくとも電気的な接続は可能であり、絶縁層は必ずしも設ける必要はない。
【００２７】
以上の工程により、複数のパッケージ領域を含むＬＥＤパッケージ成形体１２０（圧縮成形体）が構成される。これにより、樹脂４０を挟んだ状態でＬＥＤチップ３０の発光面に向けて上基材２０を配置した構造とすることができる。なお、ここでいう「発光面」とは、ＬＥＤチップ３０が発光したときに射出する光の大半部分を放出する面であり、図２（Ａ）に示されるＬＥＤチップにおける上面に相当する。
【００２８】
なお、図２（Ｂ）のＬＥＤパッケージ成形体１２０は、図２（Ａ）の構造体１０１を例えば再配線工程において上下逆にした状態として示されている。また、ＬＥＤチップ３０の電極と配線層との電気的接続が確保できれば、接着部材１２の少なくとも一部を残しておいてもよい。
【００２９】
続いて、図２（Ｃ）に示されるように、破線部１５０に沿って（所定の位置で）ＬＥＤパッケージ成形体１２０を切断する。これにより、図２（Ｃ）中の矢印で示されるように、ＬＥＤパッケージ成形体１２０は複数の光デバイス２００（ＬＥＤパッケージ）に個片化される。光デバイス２００は、再配線層１４によりＬＥＤパッケージの裏面に配線層を露出させることにより、例えばチップ型パッケージとして利用でき、発光装置用の基板上のハンダペースト上に搭載してリフローすることで実装可能である。
【００３０】
このように本実施例の光デバイス２００において、樹脂４０が上基材１０（基材）に挟まれるように圧縮成形により形成されることで、ＬＥＤチップ３０上には樹脂４０を挟んで上基材１０（基材）が配置される。このため、ＬＥＤチップ３０に対する樹脂４０を圧縮成形するときに上基材１０も一体化されるため、種々の効果を付与可能な上基材１０を別途の工程を行うことなく一体成形することができ、機能的な光デバイス２００を簡易な工程で製造することができる。したがって、これを安価に製造することができる。
【００３１】
この場合、例えば上基材１０としてガラス基材を用いることで、ＬＥＤチップ３０に対するガスの透過防止が可能となり、また、所望の光学特性を付与することもできる。また、蛍光体層として機能する透光性を有する上基材１０を設けることで、この蛍光体層によりＬＥＤチップ３０からの放出される光の波長を変換することもできる。また、例えば樹脂４０には蛍光体を含有させ分散させる必要がないため、均一な厚みの蛍光体層を介してＬＥＤチップ３０からの光を波長変換し均一な色合いで発光させることもできる。また、蛍光体の種類や蛍光体層の厚みの調整が容易となり、光デバイスとしての発光色の調整が容易となる。
【００３２】
次に、図３を参照して、本実施例における変形例について説明する。図３は、本実施例における上基材２０（光学部品）の変形例の説明図である。
【００３３】
図３（Ａ）は、上基材２０ａを備えた構造体１０１ａの断面図である。上基材２０ａは、平坦状の上基材２０とは異なり、下面（上基材２０ａのＬＥＤチップ３０側に向けた面）が凸状（半球状）のガラス基材（凸レンズ）である。また、凸レンズに替えてフレネルレンズ状の凹凸を有する上基材を用いることで、樹脂４０との密着性を向上させることもできる。
【００３４】
図３（Ｂ）は、上基材２０ｂを備えた構造体１０１ｂの断面図である。上基材２０ｂは、平坦状の上基材２０とは異なり、下面（上基材２０ｂのＬＥＤチップ３０側に向けた面）が凹状（半球状）のガラス基材（凹レンズ）である。この場合、ＬＥＤチップ３０上に配置される凹部分の高さ（深さ）をＬＥＤチップ３０の高さよりも十分高くすることで、上基材２０ｂと下基材１０により構造体１０１ｂを成形する際にこれらを接触させるようクランプしてもよい。この場合、個片化された光デバイスの状態においても樹脂４０の側面を露出させず上基材２０ｂで保護可能な構造とすることができる。これによれば、ＬＥＤチップ３０の側方から放出される光も上基材２０ｂを通過させることができ、又、ガスバリア性もさらに高めることができる。上基材２０ａ、２０ｂでは、上述したような平坦なキャビティ底面を構成するキャビティ駒５２を用いた圧縮成形用の金型でも成形可能である。
【００３５】
また、図３（Ｃ）は、上基材２０ｃを利用する場合の金型の構成図である。上基材２０ｃは、その上面（キャビティ駒５２ａとの吸着面）が凸状（半球状）であり、その下面（ＬＥＤチップ３０側に向けた面）が平坦状である。なお、上基材２０ｃの下面もレンズ形状としてもよい。この場合、凸状の上基材２０ｃの形状に合わせて、下面（吸着面）が凹状のキャビティ駒５２ａが用いられる。このように本実施例は、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示されるような各構造にも適用可能であり、これらの各上基材により集光や拡散等の任意の光学的な機能を備えた光デバイスを提供することができる。
【００３６】
次に、図４を参照して、本実施例における変形例について説明する。図４は、本実施例の変形例としての光デバイス２００ｄの製造工程図であり、図４（Ａ）〜（Ｅ）の順に時系列で示している。図４に示される変形例としての光デバイス２００ｄは、複数のＬＥＤチップ３０を配置している点で、１つのＬＥＤチップ３０のみ配置されている光デバイス２００とは異なる。
【００３７】
まず、図４（Ａ）に示されるように、１つの光デバイス２００ｄに対応する複数のＬＥＤチップ３０が接着部材１２を介して第１の基材１０の上に配置されている。また、樹脂４０は、上述した圧縮成形により、複数のＬＥＤチップ３０を覆うように形成され、第１の基材１０と第２の基材２０とにより挟み込まれている。なお、図４には、１つの光デバイス２００ｄに対応する３つのＬＥＤチップ３０（合計で１８個のＬＥＤチップ３０）が配置されている状態が示されているが、これに限定されるものではない。
【００３８】
続いて、図４（Ｂ）に示されるように第１の基材１０を分離させる。そして、図４（Ｃ）に示されるように、再配線層１４ｄを形成する。再配線層１４ｄは、複数のＬＥＤチップ３０の各電極部と電気的に接続されるような配線層と、ＬＥＤチップ３０の電極に接続されて光デバイスの裏面に露出する配線層とを含む。また、図４（Ｄ）に示されるように、再配線層１４ｄの所定の位置における配線層には、外部接続端子としての半田ボール１６が形成される。これにより、ＬＥＤパッケージ成形体１２０ｄが得られる。
【００３９】
続いて、図４（Ｅ）に示されるように、破線部１５０に沿ってＬＥＤパッケージ成形体１２０ｄを切断する。これにより、図４（Ｅ）中の矢印で示されるように、ＬＥＤパッケージ成形体１２０ｄは複数の光デバイス２００ｄ（ＬＥＤパッケージ）に個片化される。
【００４０】
本実施例によれば、安価であり機能的かつ高品質な光デバイス及び光デバイスの製造方法を提供することができる。
【実施例２】
【００４１】
次に、図５及び図６を参照して、本発明の実施例２における光デバイスの製造方法について説明する。図５及び図６は、本実施例における光デバイスの製造工程図であり、図５（Ａ）〜（Ｄ）、図６（Ａ）〜（Ｃ）の順に時系列で示している。
【００４２】
まず、図５（Ａ）に示されるように、下基材１０（第１の基材）の上に接着部材１２を介して複数のＬＥＤチップ３０を配置する。続いて、図５（Ｂ）に示されるように、反射部材２５を配置する。反射部材２５は、例えば樹脂で形成されＬＥＤパッケージ（光デバイス）の外形を構成し強度を確保すると共に、その内面に反射面Ｒを有する。また、反射部材２５、ＬＥＤチップ３０からの光を上方に反射させる機能を有する。また、反射部材２５は、後述の樹脂４０ｅ（透光性樹脂）を反射部材２５内に溜め込むダム部としての機能も有する。本実施例において、反射部材２５は、下基材１０の上面において、内側がすり鉢形状となる円環状に形成されている。ただし本実施例のリフレクタは、これに限定されるものではない。リフレクタの内周を矩形状等の他の形状を有するように構成してもよいし、リフレクタの内周に複数のＬＥＤチップ３０を配置できるような大きさにしてもよい。
【００４３】
本実施例の反射部材２５は、例えば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂を用いて成形することができる。好ましくは、反射部材２５には、フィラーが含有されている。このフィラーとしては、例えば、光の反射及び放熱のために酸化チタン（ＴｉＯ２等）、窒化アルミ（ＡｌＮ）、またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などの白色顔料やシリカ等を含むことができる。酸化チタンのような白色顔料を含有している場合、反射部材２５の色は全体として白色（白樹脂）となり、ＬＥＤチップ３０からの光が効果的に反射されるとともに、熱伝導性が高いため、ＬＥＤチップ３０によって発せられた熱を効率的に外部に伝導して放熱することが可能となる。ただし、フィラーは上述したものではなく、反射部材２５に他のフィラーを含有させてもよい。また、反射部材２５の色は白色に限定されるものではなく、他の色を有するものであってもよい。さらに、反射部材２５は、上述した組成以外の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂などで成形してもよいし、セラミックス、金属、ガラスなどの非樹脂材料で成形してもよく、これらを複合材として成形してもよい。
【００４４】
続いて、図５（Ｃ）に示されるように、樹脂４０ｅのディスペンサからそのノズル８２を介して、複数のＬＥＤチップ３０を覆うように、透光性を有する樹脂４０ｅ（レンズ樹脂）が供給される。これにより、構造体１００ｅが構成される。続いて、図５（Ｄ）に示されるように、上述の実施例と同様の構成を有する一方金型５０ｅ（上金型）及び他方金型６０ｅ（下金型）を備えて構成される金型に、構造体１００ｅを載置する。
【００４５】
続いて、図６（Ａ）に示されるように、一方金型５０ｅと他方金型６０ｅを用いて構造体１００ｅを型閉じしていくことで圧縮成形を行う。これにより、上基材２０は構造体１００ｅと一体化して、構造体１０１ｅを構成する。
【００４６】
続いて、構造体１０１を一方金型５０ｅ及び他方金型６０ｅから取り外す（離型する）。これにより、図６（Ｂ）に示されるように構造体１０１ｅが形成される。構造体１０１ｅは、ＬＥＤチップ３０を覆う樹脂４０ｅが上基材２０と下基材１０との間に挟み込まれた構造を有する。そして、接着部材１２を剥離して構造体１０１ｅから第１の基材１０を分離する。次いで、図示しないが実施例１と同様の再配線層を形成する。最後に、図６（Ｃ）に示される破線の位置において反射部材２５を分割するように、破線部１５０に沿ってＬＥＤパッケージ１２０を切断する。これにより、複数のＬＥＤパッケージに個片化される。
【００４７】
本実施例によれば、ＬＥＤチップ３０を覆う樹脂４０ｅに反射部材２５も一体化させることができ、上述の実施形態における効果の他にも、任意の角度に光を放出させることができるという効果も奏することができる。また、蛍光体層として機能する上基材２０を用いるときには、ＬＥＤチップ３０から側方に放出された光が反射部材２５により上方に反射されるため、蛍光体層として上基材２０を通過せずに外部に射出されてしまうことがない。このため、例えば青色発光するＬＥＤチップ３と黄色の蛍光体層とを用いて白色発光させるときに、側方から青色の光が漏出してしまうことを防止し、確実に白色発光をさせることもできる。
【実施例３】
【００４８】
次に、図７乃至図９を参照して、本発明の実施例３における光デバイスの製造方法について説明する。図７乃至図９は、本実施例における光デバイス２００ｆの製造工程図であり、図７（Ａ）〜（Ｅ）、図８（Ａ）、（Ｂ）、図９（Ａ）〜（Ｄ）の順に時系列で示している。
【００４９】
まず、図７（Ａ）に示されるように、下基材１０（第１の基材）の上には、接着部材１２を介して、複数のＬＥＤチップ３０とともに銅等の導電体３５（ビア）が設けられている。導電体３５は、後述のように、本実施例の光デバイス２００ｆの電極部（外部接続端子）を構成する。
【００５０】
続いて、図７（Ｂ）に示されるように、図７（Ａ）の構造体を、金型（トランスファ成形金型）を用いてクランプする。本実施例の金型は、一方金型５００及び他方金型６００を備えて構成されている。一方金型５００には、キャビティ凹部５０１、５０２が形成されている。キャビティ凹部５０１は、ＬＥＤチップ３０を配置する領域（ＬＥＤチップ配置領域２８）に対応する位置に設けられている。キャビティ凹部５０２は、金型のクランプ時に、その底面において導電体３５の表面（上面）に当接するように構成されている。他方金型６００には、凹部６０１が形成されており、凹部６０１に図７（Ａ）の構造体が載置される。また他方金型６００は、ポット６１２を有する。ポット６１２の内部には、樹脂を圧送するためのプランジャ（不図示）が設けられている。
【００５１】
一方金型５００には、カル５１１、ランナ５１２、及び、ゲート５１３が形成されている。ランナ５１２は、ゲート５１３を介して、キャビティ凹部５０２に連通している。一方金型５００は、樹脂成形時において、下基材１０を上面側（一方面側）から押さえ付ける。一方、他方金型６００は、樹脂成形時において、下基材１０を下面側（他方面側）から押さえ付ける。そして樹脂成形時には、一方金型５００と他方金型６００とで下基材１０をクランプし（挟み）、キャビティ凹部５０２の内部に樹脂２６を充填する。
【００５２】
樹脂２６は、ポット６１２に供給された液状の熱硬化性樹脂である。また、液状樹脂に替えて、タブレット（円柱）状に成形した樹脂タブレットを供給してもよい。樹脂成形時には、他方金型６００のポット６１２の中で液状樹脂（不図示）を加熱する。そして、トランスファ機構（不図示）によってポット６１２に沿って上下に摺動可能に構成されたプランジャ（不図示）を上動させて加熱した樹脂２６を圧送する。これにより、図７（Ｃ）に示されるように、一方金型５００と他方金型６００との空間（キャビティ凹部５０２の内部）が樹脂２６で充填される。
【００５３】
樹脂２６の充填後、樹脂２６を硬化させるために所定時間だけ待機し、一方金型５００及び他方金型６００を型開きし、成形品を離型する。これにより、図７（Ｄ）に示されるように、トランスファ成形によって樹脂成形された成形品としての構造体が形成される。図７（Ｄ）において、樹脂２６が形成されていない露出した部分は、ＬＥＤチップ配置領域２８である。また樹脂２６は、実施例１における反射部材２５と同様の機能を有し、その内面に反射面Ｒを有する反射部材２５ａ（リフレクタ）を構成する。また、樹脂２６は、導電体３５（光デバイス２００ｆの外部接続端子）を支持する機能も有する。  続いて、図７（Ｅ）に示されるように、レンズ樹脂（液状樹脂）である樹脂４０ｆ（透光性樹脂）を、樹脂２６の内側、すなわちＬＥＤチップ配置領域２８（リフレクタ（樹脂２６）で囲まれる領域）に供給（ディスペンス）する。これにより、樹脂４０ｆは、ＬＥＤチップ３０の発光面（上面）を覆う。具体的には、図７（Ｅ）に示されるように、ディスペンサのノズル８４から樹脂４０ｆをＬＥＤチップ配置領域２８に向けて供給する。このとき、樹脂４０ｆは、樹脂２６（リフレクタ樹脂）にせき止められるため、レンズ成形に必要な量を供給することができる。図７（Ｅ）に示されるように、供給された樹脂４０ｆがＬＥＤチップ配置領域２８内において複数のＬＥＤチップ３０を充填し、ＬＥＤチップ３０発光面を覆う。これにより、構造体１００ｆが構成される。
【００５４】
続いて、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示されるように、金型に構造体１００ｆを載置し、圧縮成形を行う。これにより、上基材２０は構造体１００ｆと一体化して、構造体１０１ｆが構成される。続いて、構造体１０１を一方金型５０ｅ及び他方金型６０ｅから取り外すことにより、図９（Ａ）に示されるように、構造体１０１ｆが形成される。また、実施例１と同様に、剥離した下基材１０の位置に、再配線層１４ｆを形成する。これにより、図９（Ｂ）に示されるようなＬＥＤパッケージ成形体１２０ｆが形成される。本実施例では、導電体３５（ビア）を介して外部に電機接続を行うため、再配線層１４ｆは、ＬＥＤチップ３０の電極同士を接続する配線層及びＬＥＤチップ３０の電極と導電体３５とを接続する配線層を有する。
【００５５】
最後に、図９（Ｃ）に示されるように、破線部１５０に沿ってＬＥＤパッケージ成形体１２０ｆを切断する。このとき、反射部材２５ａを切断することで、樹脂２６と共に導電体３５（ビア）も切断されて分割される。これにより、複数の光デバイス２００ｆ（ＬＥＤパッケージ）に個片化される。図９（Ｄ）に示されるように、光デバイス２００ｆは、実装面１７０の上に実装される。また、光デバイス２００ｆの導電体３５は切断され側面に露出されることで外部接続端子を構成し、半田１８を用いて実装面１７０の所定の部位と電気的に接続される。
【００５６】
図１０は、光デバイス２００ｆの各部材の配置を説明するための斜視図である。なお、本図では、ＬＥＤチップ３０や導電体３５の配置の理解を容易とするために上基材２０と樹脂４０ｆの図示を省略している。図１０に示されるように、光デバイス２００ｆは、反射面Ｒを有する樹脂２６により囲まれたＬＥＤチップ配置領域２８において、複数のＬＥＤチップ３０が二次元状に配列されている。また、光デバイス２００ｆの四隅に、外部接続端子としての導電体３５が設けられている。導電体３５の周囲は、樹脂２６（熱硬化性樹脂）により覆われている。また導電体３５は、光デバイス２００ｆの側面において露出している。これにより、光デバイス２００ｆは、その上面が上基材２０に覆われていても半田１８を用いて実装面１７０上に容易に実装することが可能である。
【００５７】
なお、導電体３５は、図１０に示されるように４つ設ける例について説明したが、アノード側及びカソード側の各外部接続端子として少なくとも２つ設けてあればよい。また、導電体３５は、接続されるＬＥＤチップ３０の数に応じて複数設けてもよく、例えば光デバイスに含まれるＬＥＤチップ３０の全ての電極数と同数設けてもよい。また、導電体３５は、図１０に示されるように円柱状であってもよいし、角柱状などの他の形状であってもよい。さらに、リードフレームのような導電材料を折り曲げて設けてもよい。また、導電体３５は光デバイス２００ｆの側面に露出させなくてもよい。この場合、その位置における上基材２０及び樹脂４０ｆを除去することにより、導電体３５の上面を露出させて外部に電気的接続することもできる。
【００５８】
また、導電体３５を有する反射部材２５ａは、上述したように下基材１０にトランスファ成形により一連の処理において成形せずに、別に準備しておいて用いてもよい。
【実施例４】
【００５９】
次に、図１１及び図１２を参照して、本発明の実施例４における光デバイスの製造方法について説明する。本実施例は、側面から発光可能なサイドビュー型の光デバイスの製造方法について説明する。図１１及び図１２は、本実施例における光デバイス２００ｇの製造工程図であり、図１１（Ａ）、（Ｂ）、図１２（Ａ）〜（Ｃ）の順に時系列で示している。
【００６０】
まず、図１１（Ａ）に示されるように、下基材１０（第１の基材）、接着部材１２、ＬＥＤチップ３０、及び、樹脂４０ｇ（透光性樹脂）により構造体１００ｇが構成される。そして上述の実施例と同様の金型（不図示）を用いて、下基材１０を含む構造体１００ｇと、上基材２０ｇ（第２の基材）とをクランプし、樹脂４０ｇの圧縮成形を行う。なお、上基材２０ｇの上面を平坦としておくことで、上述の実施例における平坦なキャビティ駒でも吸着可能となっている。
【００６１】
本実施例において、上基材２０ｇは、ＬＥＤチップからの光を側方に向けて反射させる機能を有する。この上基材２０ｇは、例えば上述の反射部材と同様の材質で製造することができる。
【００６２】
また上基材２０ｇには、複数の凹部２２が形成されている。複数の凹部２２は、ＬＥＤチップ３０に対応する位置に設けられている。凹部２２は、光を側面に反射させるために曲面や斜面などで構成される反射面と、光の放出面に相当し垂直に起立する壁面とで構成される。
【００６３】
上述の実施例と同様の金型を用いて下基材１０と上基材２０ｇとをクランプして樹脂４０ｇの圧縮成形を行うことにより、図示しないキャビティ駒に吸着保持された上基材２０ｇの凹部２２の内部においてＬＥＤチップ３０を覆うように樹脂４０ｇが充填される。これにより、図１１（Ｂ）に示されるような構造体１０１ｇが形成される。
【００６４】
続いて、構造体１０１ｇから接着部材１２を剥離させて下基材１０を分離する。そして、下基材１０を分離した領域に、再配線層１４ｇを形成する。これにより、図１２（Ａ）に示されるようなＬＥＤパッケージ成形体１２０ｇが形成される。
【００６５】
続いて、ＬＥＤパッケージ成形体１２０ｇを、破線部１５１（樹脂４０ｇと上基材２０ｇとの界面（接触面））において切断することにより、複数の光デバイス２００ｇに個片化される。ＬＥＤパッケージ成形体１２０ｇの切断時において、図１２（Ｂ）の矢印で示されるように、上述した壁面の位置において所定の幅で切断部することで、切断面において樹脂４０ｇが露出される。これにより、図１２（Ｃ）に示されるように、光デバイス２００ｇは、矢印で示されるように、その側面（図１２（Ｃ）の右側面）から光を出射させることができる。このように、１つのキャビティ内において多数の光デバイス２００ｇを一括成形できるため、サイドビュー型の光デバイス２００ｇを安価に製造することができる。また、通常のサイドビュー型の光デバイスと比較した場合、ワイヤを用いずにＬＥＤチップを電気的接続することができ、また、反射面を構成する部材を極めて薄く形成することができるため、小型化や薄型化も可能となる。
【００６６】
各実施例によれば、安価であり機能的かつ高品質な光デバイス及び光デバイスの製造方法を提供することができる。
【００６７】
以上、本発明の実施例を具体的に説明した。ただし、本発明は、上記各実施例にて説明した事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更可能である。
【００６８】
例えば、各実施例では、樹脂４０等の透光性樹脂に蛍光体を含む場合について説明したが、これに限定されるものではない。蛍光体を含まない無色透明の樹脂４０でＬＥＤチップ３０を封止した後に一層又は多層の蛍光体層を成形してもよい。又は、ＬＥＤチップ３０上に一層又は多層の蛍光体層を成形した後に無色透明な樹脂４０で封止してもよい。また、透光性樹脂に代えて遮光性樹脂又は配光性樹脂を用いることもできる。また、樹脂４０や樹脂２６等の各樹脂は、熱硬化性樹脂でなく熱可塑性樹脂であってもよい。
【００６９】
また、上基材としては、ＬＥＤチップ３０からの光を樹脂４０内で反射するのを防止する反射防止膜や、ＬＥＤチップ３０からの光のうちの紫外線を反射して外部へ放出しないために設けられる紫外線反射膜として機能する等の各種の機能性のシート状の部材を用いて一体化させて用いてもよい。
【００７０】
また、圧縮成形に用いられる金型は、一方金型５０及び他方金型６０を上下反転した構成としてもよい。即ち、この場合の圧縮成形用の金型は、上述した一方金型５０と同様の構成の下金型と、上述した他方金型６０と同様の構成の上金型とを備えて構成される。これにより、第１の基材としての下基材１０を上金型の下面に固定しながら、第２の基材としての上基材２０を他方金型６０の上面にリリースフィルムを介して吸着保持した状態で圧縮成形を行うことができる。この場合、例えば、下金型側に配置される上基材２０上に樹脂４０を搭載して金型に搬入することで樹脂供給を行うことができる。
【００７１】
また、１枚の上基材２０をキャビティ駒５２に吸着保持する例について説明したが、上基材２０は、キャビティ駒５２の大きさよりも小さいサイズのものを複数枚並べて用いてもよい。これによれば、上基材２０を安価に用意することができ、大型化も容易となるため、光デバイスをより安価に製造することができる。さらに、上基材２０は最低でも１つの光デバイス分のサイズとすることで、上述したように上基材２０を切断する例と同様の構成とすることができる。
【００７２】
また各実施例において、ＬＥＤチップに電気的に接続される再配線層を形成する構成について説明したが、これに限定されるものではなく、再配線層を形成しなくてもよい。この場合、各実施例のようにして製造される光デバイスは、例えばリードフレームや基板などの上に実装し、さらに透光性樹脂内に封止することでＬＥＤチップのように用いることもできる。
【符号の説明】
【００７３】
１０  下基材（第１の基材）
１２  接着部材
２０  上基材（第２の基材）
２５  樹脂（白樹脂）
３０  ＬＥＤチップ（光素子）
４０  樹脂（透光性樹脂）
５０  一方金型
６０  他方金型
７２  リリースフィルム
１００、１０１  構造体
１２０  ＬＥＤパッケージ成形体
２００  光デバイス
【図２】
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【図１１】
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【図１】
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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１２】
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