(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に電極部を有する金属基板に所定の深さの電極分離溝を設け、この電極分離溝内に絶縁性樹脂を注入して絶縁部を形成する絶縁部形成工程と、
前記絶縁部を跨ぐようにして金属基板の上面に複数のＬＥＤを配置し、前記絶縁部によって分離された電極部のアノード側電極とカソード側電極とに電気的に接続するＬＥＤ実装工程と、
前記金属基板の上面の周縁部に沿って前記電極分離溝より浅い深さの第１の凹溝を形成し、前記金属基板の上面の周縁部に沿って配置される支持枠と一体的に形成され、前記第１の凹溝内に設けられる内壁部と前記金属基板の外側面に密着した状態で全周に亘って設けられる外壁部とで、前記金属基板の上面の周縁部に支持枠が固着される支持枠形成工程と、
前記電極分離溝の底部を露出させる一方、前記第１の凹溝の底部及び前記外壁部の下端に達しない位置まで金属基板の裏面を研削する金属基板研削工程と、を備える発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記支持枠の内側に少なくとも前記ＬＥＤの一部を封止する封止樹脂を充填する封止樹脂注入工程を備える請求項１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記金属基板の上面に前記絶縁部と平行に第２の凹溝を設け、複数のＬＥＤの間を遮蔽する遮蔽壁の脚部を前記第２の凹溝内に形成する請求項１に記載の発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＬＥＤを金属基板に実装した発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、照明装置は光源に発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたものが普及している。また普及に伴い、照明装置の小型化及び薄型化に加えて、光取出し効率の向上、量産性の向上及び低価格化の要求が強まっている。照明装置の小型化及び薄型化、更には放熱性の改善による光取出し効率の向上を目的に、ＬＥＤを金属基板の一種であるリードフレームに直接接着する、いわゆる、フリップチップ実装を採用した発光装置が増えている。【０００３】
しかしながら、このリードフレームによるフリップチップ実装を採用した発光装置では、リードフレームによるＬＥＤへの接続リードが互いに離間して複数存在するため、接続リード間の高低差、ゆがみ、反りなどがフリップチップ実装の課題となっている。この課題を解決する技術としては、特許文献１にあるように、リードフレーム内の複数の接続リード間に電気的絶縁が確保された補強板を挿入して反りを矯正する技術が知られている。【０００４】
しかし、補強材をリードフレームの裏面に配置する方法では、部材点数の増大によるコストアップ、工程が増えることによる製造期間の増加、更には、その後に形成する樹脂成形での樹脂流れの阻害による歩留りの低下という問題があった。【０００５】
上記特許文献１の問題を解決する従来技術としては、特許文献２の金属基板を用いた、いわゆる先ダイシングの技術が提案されている。以下、特許文献２における先ダイシングの技術を用いた発光装置を図２２に基づいて説明する。なお、図２２では特許文献２の発明の趣旨を外れない範囲において一部簡略化している。【０００６】
図２２Ａ〜Ｅには先ダイシングの技術を用いた発光装置１００の製造工程が示されている。工程Ａは溝形成工程である。この工程では金属基板１０２の表面に電極分離溝１０３を所定の深さに形成する。工程Ｂは樹脂注入工程である。この工程では前記電極分離溝１０３に絶縁性樹脂１０４を注入する。【０００７】
工程ＣはＬＥＤ実装工程である。この工程では前記金属基板１０２の表面にＬＥＤ１０１をフリップチップ実装する。その際、電極分離溝１０３を挟んで前記金属基板１０２の表面に配置したＬＥＤ１０１をバンプ１０５ａ，１０５ｂを介して接続する。【０００８】
工程Ｄは反射枠形成工程及び封止樹脂注入工程である。これらの工程では先ず金属基板１０２の表面に実装されたＬＥＤ１０１の周囲に反射枠１０６を配設し、次いで反射枠１０６の内部に透明樹脂又は透明樹脂に蛍光剤が含有された透光性封止樹脂１０７を注入してＬＥＤ１０１を封止する。ＬＥＤ１０１から出射された光は蛍光剤が含有された透光性封止樹脂１０７によって波長変換される。【０００９】
工程Ｅは研削工程及び切断分離工程である。研削工程では前記工程Ｄにおいて破線で示された切断線Ｔの位置まで金属基板１０２を裏面側から切削し、前記電極分離溝１０３及び絶縁性樹脂１０４を露出させる。この電極分離溝１０３の露出によって金属基板１０２が電極分離溝１０３を境にして左右に分かれ、ＬＥＤ１０１が接続される一対の電極部１０２ａ，１０２ｂとして形成されることになる。切断分離工程では、個々のＬＥＤ１０１を含む範囲、すなわち破線で示された切断線Ｄの位置で反射枠１０６を切断することにより、個々の発光装置１００を完成させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１３−１５７３５７号公報(図２参照)。
【特許文献２】特開２００４−１１９９８１号公報（図３参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上記特許文献２に示された先ダイシングの技術は、切断分離工程によって単個の発光装置１００を量産する技術であるが、量産された各発光装置１００は、切断分離された金属基板１０２の２つの電極部１０２ａ，１０２ｂ間の結合を、電極分離溝１０３に注入された絶縁性樹脂１０４の結合力だけで行っている。そのために結合力が弱く、発光装置として取り扱っている間に破損するおそれがあった。また、反射枠１０６は金属基板１０２の表面に接着しているだけなので、前記電極部１０２ａ，１０２ｂ間の結合力を高めることにはならない。【００１２】
本発明の目的は、先ダイシングの技術を用いて量産する発光装置において、切断分離された金属基板の電極部間の結合を強固なものとした発光装置を提供することである。特に金属基板の上に複数のＬＥＤが直列接続された大型の発光装置において、金属基板の電極部間の結合を強固にするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係る発光装置は、上面に電極部を有する金属基板と、
前記金属基板の上面の周縁部に沿って設けられる第１の凹溝と、
前記電極部をアノード側電極とカソード側電極とに分離する絶縁部と、
前記絶縁部を跨いで金属基板の上面に配置され、前記電極部にバンプを介して電気的に接続される複数のＬＥＤと、
前記金属基板の上面の周縁部に配置される支持枠と、
前記支持枠の内側に設けられ少なくとも前記ＬＥＤの一部を封止する封止樹脂と、を備え、
前記絶縁部が金属基板を貫通する電極分離溝と、この電極分離溝内に充填されて前記金属基板の裏面に露出する絶縁性樹脂とを有し、
前記支持枠と一体的に形成され、前記第１の凹溝内に設けられる内壁部と、前記金属基板の外側面に密着した状態で金属基板の全周に亘って設けられる外壁部であって、外壁部の下端が金属基板の裏面より上方に位置する外壁部とで、前記金属基板の上面の周縁部に支持枠が固着される。
【００１４】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る発光装置の製造方法は、上面に電極部を有する金属基板に所定の深さの電極分離溝を設け、この電極分離溝内に絶縁性樹脂を注入して絶縁部を形成する絶縁部形成工程と、
前記絶縁部を跨ぐようにして金属基板の上面に複数のＬＥＤを配置し、前記絶縁部によって分離された電極部のアノード側電極とカソード側電極とに電気的に接続するＬＥＤ実装工程と、
前記金属基板の上面の周縁部に沿って前記電極分離溝より浅い深さの第１の凹溝を形成し、前記金属基板の上面の周縁部に沿って配置される支持枠と一体的に形成され、前記第１の凹溝内に設けられる内壁部と前記金属基板の外側面に密着した状態で全周に亘って設けられる外壁部とで、前記金属基板の上面の周縁部に支持枠が固着される支持枠形成工程と、
前記電極分離溝の底部を露出させる一方、前記第１の凹溝の底部及び前記外壁部の下端に達しない位置まで金属基板の裏面を研削する金属基板研削工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る発光装置によれば、金属基板に設けられた凹溝内に支持枠の内壁部が形成され、また金属基板の外周面を支持枠の外壁部で覆っているので、絶縁部によって分離された金属基板の電極部間の結合が補強されることになり、金属基板が全体として一体化された強固な基板となる。【００１６】
また、本発明に係る発光装置の製造方法によれば、ＬＥＤが実装される金属基板の外周を取り囲むように支持枠を配設し、この支持枠によって金属基板の電極部間の結合を強固なものとしているので、大型の発光装置を簡易に量産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図２】図１に示した発光装置の平面図である。
【図３】図１に示した発光装置の底面図である。
【図４】図１に示した発光装置の製造方法における前半の工程図である。
【図５】図１に示した発光装置の製造方法における後半の工程図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図７】図６に示した発光装置の平面図である。
【図８】図６に示した発光装置の製造方法における工程図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図１０】図９に示した発光装置の平面図である。
【図１１】図９に示した発光装置の製造方法における前半の工程図である。
【図１２】図９示した発光装置の製造方法における後半の工程図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図１４】図１３に示した発光装置の平面図である。
【図１５】図１３に示した発光装置の製造方法における工程図である。
【図１６】本発明の第５実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図１７】図１６に示した発光装置の平面図である。
【図１８】本発明の第６実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図１９】本発明の第２実施形態の発光装置を用いた照明装置の平面図である。
【図２０】図１９に示した照明装置の回路構成図である。
【図２１】本発明の他の発光装置を用いた照明装置の回路構成図である。
【図２２】従来の発光装置の製造方法における工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下添付図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。なお各実施形態において同一又は相当する要素については同一番号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
｛第１実施形態｝
図１乃至図３には、本発明の第１実施形態に係る発光装置が示されている。この実施形態に係る発光装置１０は、矩形状の金属基板２と、この金属基板２を電気的に分離する一対の絶縁部３と、前記絶縁部３で金属基板２を分離することによって形成される３つの電極部２ａ，２ｂ，２ｃと、前記絶縁部３を挟んで金属基板２の表面に配置され、各電極部２ａ，２ｂ，２ｃに電気的に接続される２個のＬＥＤ１ａ，１ｂと、前記金属基板２の外周を取り囲むように配置される支持枠４と、前記支持枠４の内側に形成される透光性封止樹脂５とを備えている。
【００２０】
前記絶縁部３は、金属基板２に設けられた一対の電極分離溝３ａと、この電極分離溝３ａ内に充填された絶縁性樹脂３ｂとを有している。前記電極分離溝３ａは金属基板２の裏面まで貫通して設けられ、また図３に示したように金属基板２の幅方向の全体に設けられている。金属基板２は前記一対の絶縁部３を挟んで電気的な導通が分離されるため、結果的に金属基板２には前記絶縁部３によって分離された３つの電極部２ａ，２ｂ，２ｃが形成されることになる。
【００２１】
前記２個のＬＥＤ１ａ，１ｂは、それぞれが前記絶縁部３を挟んで金属基板２の表面に配置され、絶縁部３によって分離された３つの電極部２ａ，２ｂ，２ｃに電気的に接続される。この場合、図１に示したように、２個のＬＥＤ１ａ，１ｂは、各電極部２ａ，２ｂ，２ｃに対して極性方向が揃った状態で実装され、電極部２ａ，２ｂ，２ｃに対して直列接続されている。すなわち、ＬＥＤ１ａに対しては、一方の電極部２ａがアノード側電極となり、他方の電極部２ｂがカソード側電極となるが、ＬＥＤ１ｂに対しては、一方の電極部２ｂがアノード側電極となり、他方の電極部２ｃがカソード側電極となる。なお、上記ＬＥＤ１ａ，１ｂはバンプ（図示せず）を介して各電極部２ａ，２ｂ，２ｃに接続される。また、前記金属基板２の裏面の両端には前記電極部２ａ，２ｂ，２ｃを介して各ＬＥＤ１ａ，１ｂと導通する外部電極６ａ，６ｂが設けられている。
【００２２】
前記支持枠４は、前記金属基板２の外周を囲うように配設され、下方に向かって傾斜する内周面４ａを有している。また、前記支持枠４の下部には内壁部４ｂと外壁部４ｃとが支持枠４の全周に亘って設けられている。そして、前記内壁部４ｂは金属基板２の外周に沿って設けられた凹溝７内に形成され、前記外壁部４ｃは金属基板２の外周面８を密着した状態で覆っている。なお、支持枠４はＬＥＤ１ａ，１ｂから出射する光に対して反射特性を持たせるために、高反射性の樹脂によって形成されることが望ましいが、少なくとも内周面４ａに高反射性の塗料を塗布しても同等の反射特性を持たせることができる。
【００２３】
前記支持枠４の内側にはＬＥＤ１ａ，１ｂを封止する透光性封止樹脂５が形成される。この透光性封止樹脂５は支持枠４の上端付近まで注入されてＬＥＤ１ａ，１ｂの発光面である上面を隠している。この透光性封止樹脂５は、透明樹脂の中に蛍光体を含有させたものであり、一例として透明樹脂の中にＹＡＧ系蛍光体を含有させた透光性封止樹脂を用いることにより、青色ＬＥＤを用いて白色発光の発光装置を構成することができる。
【００２４】
上記構成からなる発光装置１０にあっては、金属基板２に設けられた凹溝７内に支持枠４の内壁部４ｂが形成され、また金属基板２の外周面８を支持枠４の外壁部４ｃで覆っているので、絶縁部３によって３つに分離された金属基板２の電極部２ａ，２ｂ，２ｃ間の結合が補強されることになり、金属基板２が全体として一体化された強固な基板となる。なお、前記内壁部４ｂ及び外壁部４ｃを含む支持枠４を構成する樹脂は、金属基板２の絶縁部３を構成する絶縁性樹脂３ｂと同じ樹脂でもよく、また異なっていてもよい。
【００２５】
次に、上記構成からなる発光装置の製造方法を図４及び図５に基づいて説明する。図４は発光装置１０の製造工程のうち前半の工程Ａ〜Ｄを示している。図４の工程Ａは溝形成工程である。この工程では、金属基板２の表面に一対の電極分離溝３ａを所定の深さに設ける。この電極分離溝３ａは金属基板２の幅方向全体に設けられ、互いに平行である。また、金属基板２の外周に沿って全周に凹溝７を設ける。その際、凹溝７の深さを電極分離溝３ａより浅く形成する。なお、後述する研削工程前の金属基板２は、図１で示された発光装置１０の金属基板２より厚くなっている。
【００２６】
工程Ｂは樹脂注入工程である。この工程では、前記電極分離溝３ａに絶縁性樹脂３ｂを注入すると共に、金属基板２にセットした支持枠形成型(図示せず)の内部に樹脂を注入して所定形状の支持枠４を形成すると共に、凹溝７に注入した樹脂によって内壁部４ｂを形成し、また金属基板２の外周面８を覆うように外壁部４ｃを形成する。外壁部４ｃは金属基板２の外周面８に密着している。前記電極分離溝３ａに注入される絶縁性樹脂３ｂ及び支持枠４を形成する樹脂としては、エポキシ系、シリコーン樹脂系、液晶ポリマー等の樹脂を利用することができる。
【００２７】
工程ＣはＬＥＤ実装工程である。この工程では、絶縁部３によって分離された金属基板２の表面に絶縁部３を挟むようにしてＬＥＤ１ａ，１ｂを配置し、絶縁部３によって分離された金属基板２の３つの電極部２ａ，２ｂ，２ｃにバンプ（図示せず）を介して２個のＬＥＤ１ａ，１ｂをフリップチップ実装する。２個のＬＥＤ１ａ，１ｂは、前記電極部２ａ，２ｂ，２ｃに対して極性方向を揃えた状態で実装され互いに直列接続となっている。なお、ＬＥＤはその構造によってワイヤーボンディングによる実装も可能である。
【００２８】
工程Ｄは封止樹脂注入工程である。この工程では、支持枠４の内側に透明樹脂の中に蛍光体を含有させた透光性封止樹脂５を注入してＬＥＤ１ａ，１ｂを封止する。透明樹脂にＹＡＧ系蛍光体を含有させることで、青色ＬＥＤを用いて白色発光に波長変換することができる。
【００２９】
図５は発光装置１０の製造工程のうち後半の工程Ｅ〜Ｇを示している。図５の工程Ｅ，Ｆは研削工程を示しており、工程Ｅは研削前の形態を示し、工程Ｆは研削後の形態を示している。この工程では、金属基板２の裏面側を電極部２ａ，２ｂ，２ｃが分離する深さ、すなわち点線で示す切断線Ｔまで研削して絶縁部３の電極分離溝３ａ及び絶縁性樹脂３ｂを露出させることで電極部２ａ，２ｂ，２ｃの分離を行う。この金属基板２の裏面の研削は、電極分離溝３ａの深さより浅く形成された支持枠４の凹溝７の底部には達しない範囲で行うものであり、支持枠４の内壁部４ｂは凹溝７内に確保されている。また、支持枠４の外壁部４ｃの裏面を前記切断線Ｔより上方に位置させることで、金属基板２の裏面を研削する際のダメージを外壁部４ｃが受けないようにしている。また、研削工程において、金属基板２の表面に実装されたＬＥＤ１ａ，１ｂ、支持枠４及び透光性封止樹脂５などもダメージを受けないように、支持枠４の上面に研削保護シート（図示せず）を貼り付け、研削保護シートごと研削機械に取り付けることが望ましい。
【００３０】
工程Ｇは外部電極形成工程である。この工程では、金属基板２の裏面の両端部に一対の外部電極６ａ，６ｂを設け、金属基板２の電極部２ａ，２ｂ，２ｃを介してＬＥＤ１ａ，１ｂと電気的な導通を図る。この工程により、図１に示された発光装置１０が完成することになる。
【００３１】
上記実施形態の製造方法において、金属基板２に設けられた電極分離溝３ａに絶縁性樹脂３ｂを注入するのと同時に支持枠４を形成することで、製造工程の簡素化を図ることができる。
【００３２】
次に、上記発光装置１０の動作を図１に基づいて説明する。前述のようにＬＥＤ１ａは金属基板２の電極部２ａがアノード側電極として、電極部２ｂがカソード側電極として実装され、ＬＥＤ１ｂは電極部２ｂがアノード側電極として、電極部２ｃがカソード側電極として実装されている。そのために、２個のＬＥＤ１ａ，１ｂは、絶縁部３で分離された金属基板２の３つの電極部２ａ，２ｂ，２ｃに対して直列に接続されることになり、両端の電極部２ａ，２ｃに外部電極６ａ，６ｂを介して外部から駆動電圧を供給することによって、２個のＬＥＤ１ａ，１ｂが点灯駆動されることになる。
【００３３】
｛第２実施形態｝
図６乃至図８には本発明に係る発光装置の第２実施形態が示されている。この実施形態における発光装置２０は、前記第１実施形態における発光装置１０が直列接続された２個のＬＥＤ１ａ，１ｂによって構成されていたのに対して、６個のＬＥＤ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆを直列接続させた大型の発光装置からなる点が異なるだけで、その他の基本的な構成及び製造方法が共通するので、前記第１実施形態の発光装置１０と同一または相当する要素には同一番号を付して、重複する説明を省略する。
【００３４】
図６及び図７に示されるように、この発光装置２０は、長方形の大型の金属基板２２と、この金属基板２２の長手方向に沿って所定間隔に設けられた６個の絶縁部３と、この金属基板２２の外周全体を取り囲むように配設された支持枠４と、６個の絶縁部３によってそれぞれ分離された金属基板２２の７つの電極部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇと、前記金属基板２２の表面に絶縁部３を挟んで配置され、前記各電極部２ａ〜２ｇと電気的に接続するようにフリップチップ実装された６個のＬＥＤ１ａ〜１ｆと、支持枠４の内側に注入されてＬＥＤ１ａ〜１ｆを封止する透光性封止樹脂５と、金属基板２２の長手方向両端の裏面に設けられた外部電極６ａ，６ｂとを備えている。前記支持枠４の下部には第１実施形態と同様、金属基板２２の外周に沿って設けられた凹溝７内に形成される内壁部４ｂと、金属基板２２の外周面８を覆う外壁部４ｃが設けられている。
【００３５】
金属基板２２の表面にフリップチップ実装された６個のＬＥＤ１ａ〜１ｆは、第１実施形態と同様、極性方向を揃えた状態で実装され、各絶縁部３によって分離されたそれぞれの電極部２ａ〜２ｇに対して直列接続されている。そして、両端のＬＥＤ１ａ，１ｆが接続される電極部２ａ，２ｇが外部電極６ａ，６ｂにそれぞれ接続されている。
【００３６】
次に、上記構成からなる発光装置の製造方法を図８に基づいて説明する。図８Ａ，Ｂは発光装置２０の製造工程を示しており、工程Ａは第１実施形態における発光装置１０の製造工程Ａ〜Ｅに対応しており、工程Ｂは発光装置１０の製造工程Ｇに対応している。なお、図８の各工程Ａ，Ｂにおける製造方法は、金属基板に設けた絶縁部の数、各絶縁部によって分離された電極部の数、金属基板上に各絶縁部を挟むように配置されて電極部にフリップチップ実装されるＬＥＤの数が異なる他は、第１実施形態における発光装置１０と同一であるので、同一又は相当する要素については同一番号を付し、重複する説明を省略する。
【００３７】
次に、上記発光装置２０の動作を図６に基づいて説明する。金属基板２２の両端部の電極部２ａ，２ｇに直接接続されている外部電極６ａ，６ｂに外部から駆動電圧を供給することによって、直列接続された６個のＬＥＤ１ａ〜１ｆが点灯駆動される。すなわち、直列接続されたＬＥＤの数を増やすことによって、高輝度の発光装置２０が構成されることになる。
【００３８】
｛第３実施形態｝
図９乃至図１２には本発明に係る発光装置の第３実施形態が示されている。この実施例に係る発光装置３０は、前述の第１実施形態における発光装置とは、金属基板３２に実装された２個のＬＥＤ１ａ，１ｂの間に遮蔽壁３３を設けた点が異なるだけで、その他の基本的な構成及び製造方法が共通するので、前記第１実施形態の発光装置１０と同一または相当する要素には同一番号を付して、重複する説明を省略する。
【００３９】
図９及び図１０に示されるように、この発光装置３０は、金属基板３２に設けられた一対の絶縁部３のほぼ中間位置に、絶縁部３とほぼ平行に遮蔽壁３３を設けている。この遮蔽壁３３は、断面形状が左右対称の台形状をしており、両面側の反射面３３ａ，３３ｂが支持枠４の内周面４ａとほぼ同一の傾斜角度を有する斜面になっている。また、遮蔽壁３３の高さは支持枠４とほぼ同一であり、透光性封止樹脂５が遮蔽壁３３の上面の位置まで充填されている。遮蔽壁３３の下部には下方に延びる脚部３３ｃが設けられている、この脚部３３ｃは金属基板３２の表面に設けられた凹溝３４内に形成されている。この凹溝３４の深さは支持枠４の内壁部４ｂが形成される金属基板３２の凹溝７とほぼ同一である。したがって、脚部３３ｃの下部では金属基板３２がつながっており、金属基板３２には絶縁部３によって分離された３つの電極部２ａ，２ｂ，２ｃが形成されることになる。
【００４０】
前記遮蔽壁３３は、金属基板３２上に実装された２個のＬＥＤ１ａ，１ｂから出射された光が互いに影響を与えないようにする遮蔽機能と共に、ＬＥＤ１ａ，１ｂから出射された光を反射して上方に放射させる反射機能を有する。そのため、遮蔽壁３３を形成するための遮蔽壁形成樹脂に高反射性の樹脂を用いるか又は遮蔽壁３３の反射面３３ａ，３３ｂに高反射性の塗料を塗布することが望ましい。また、この実施形態ではＬＥＤ１ａ，１ｂから出射された光を反射させるために遮蔽壁３３の反射面３３ａ，３３ｂを直線的に傾斜させているが、曲面の斜面形状としても同様の反射効果が得られる。本実施形態では２個のＬＥＤ１ａ，１ｂの間に遮蔽壁３３を設けることで、ＬＥＤ１ａ，１ｂの側面から出射された光を反射させることができるため、発光装置３０の光放射強度が第１実施形態の発光装置１０より向上する。
【００４１】
次に、上記構成からなる発光装置３０の製造方法を図１１及び図１２に基づいて説明する。図１１は発光装置３０の製造工程のうち前半の工程Ａ〜Ｄを示し、図１２は発光装置３０の製造方法のうち後半の工程Ｅ〜Ｇを示している。図１１の工程Ａは溝形成工程である。この工程では、第１実施形態と同様、金属基板３２の表面に所定の間隔で一対の電極分離溝３ａと金属基板３２の外周に沿って凹溝７をそれぞれ設ける他、前記一対の電極分離溝３ａのほぼ中間位置に凹溝３４を設ける。凹溝３４は電極分離溝３ａと平行に設けられ、また金属基板３２の幅方向全体に設けられている。また、凹溝７，３４の深さはほぼ同一の深さであり、電極分離溝３ａより浅い。
【００４２】
工程Ｂは樹脂注入工程である。この工程では、第１実施形態と同様、電極分離溝３ａに絶縁性樹脂３ｂを注入すると共に、金属基板３２にセットした支持枠形成型の型枠内に樹脂を注入して所定形状の支持枠４を形成するが、支持枠形成型のセットと同時に遮蔽壁３３の形成型をセットして遮蔽壁３３を形成する。その際、凹溝３４内に注入した樹脂によって遮蔽壁３３の脚部３３ｃを形成する。前記電極分離溝３ａに注入される絶縁性樹脂３ｂ、支持枠４を形成する樹脂及び遮蔽壁３３を形成する樹脂としては、エポキシ系、シリコーン樹脂系、液晶ポリマー等の樹脂を利用できる。
【００４３】
工程ＣはＬＥＤ実装工程である。この工程では、遮蔽壁３３によって左右に仕切られた金属基板３２の表面に各絶縁部３を挟むようにして２個のＬＥＤ１ａ，１ｂをそれぞれ配置し、前記絶縁部３によって分離された金属基板３２の３つの電極部２ａ，２ｂ，２ｃにバンプ（図示せず）を介して２個のＬＥＤをフリップチップ実装する。２個のＬＥＤ１ａ，１ｂは、前記電極部２ａ，２ｂ，２ｃに対して極性方向を揃えた状態で実装され互いに直列接続となっている。
【００４４】
工程Ｄは封止樹脂注入工程である。この工程では、支持枠４の内側に透光性封止樹脂５を注入してＬＥＤ１ａ，１ｂを封止する。透光性封止樹脂５は、支持枠４及び遮蔽壁３３の各上面の位置まで充填される。透明樹脂にＹＡＧ系蛍光体を含有させた透光性封止樹脂５を用いることで、青色ＬＥＤから出射された光を白色発光に波長変換することができる。
【００４５】
図１２Ｅ，Ｆは金属基板３２の研削工程を示しており、工程Ｅは研削前の形態を示し、工程Ｆは研削後の形態を示している。この研削工程では、金属基板３２の裏面側を電極部２ａ，２ｂ，２ｃが分離する深さ、すなわち点線で示す切断線Ｔまで研削して絶縁部３の電極分離溝３ａ及び絶縁性樹脂３ｂを露出させることで電極部２ａ，２ｂ，２ｃの分離を行う。この裏面の研削は、電極分離溝３ａの深さより浅く形成された支持枠４の凹溝７及び遮蔽壁３３の凹溝３４の各底部には達しない範囲で行うものであり、支持枠４の内壁部４ｂは凹溝７内に確保され、また遮蔽壁３３の脚部３３ｃも凹溝３４内に確保されている。その結果、脚部３３ｃの下部には金属基板３２の一部が残るので、電極部２ｂが分断されることなくＬＥＤ１ａとＬＥＤ１ｂとが電気的に接続されることになる。また、第１実施形態と同様、支持枠４の外壁部４ｃの裏面を前記切断線Ｔより上方に位置させることで、金属基板３２の裏面を研削する際のダメージを外壁部４ｃが受けないようにしている。また、研削工程において、金属基板３２の表面に実装されたＬＥＤ１ａ，１ｂ、支持枠４、遮蔽壁３３及び透光性封止樹脂５などもダメージを受けないように、支持枠４及び遮蔽壁３３の上面に研削保護シート（図示せず）を貼り付け、研削保護シートごと研削機械に取り付けることが望ましい。
【００４６】
工程Ｇは外部電極形成工程である。この工程では、金属基板３２の裏面の両端部に一対の外部電極６ａ，６ｂを設け、金属基板３２の電極部２ａ，２ｂ，２ｃを介してＬＥＤ１ａ，１ｂと電気的導通を図る。この工程により、図９に示された発光装置３０が完成することになる。
【００４７】
上記実施形態の製造方法において、金属基板３２に設けられた電極分離溝３ａへの絶縁性樹脂３ｂの注入、支持枠４の形成及び遮蔽壁３３の形成を同時に行うことで、製造工程を簡素化することができる。
【００４８】
前記の製造工程を経て製造された発光装置３０は、研削工程において絶縁部３が露出するまで金属基板３２の裏面が研削されるが、金属基板３２の外周を支持枠４の内壁部４ｂと外壁部４ｃとで取り囲んで補強しているので、金属基板３２が全体として一体化された強固な基板となる。
【００４９】
次に、上記発光装置３０の動作を図９に基づいて説明する。この実施形態では２個のＬＥＤ１ａ，１ｂが遮蔽壁３３によって互いに遮蔽されているが、上述したように、遮蔽壁３３の下部では金属基板３２がつながっているので、第１実施形態と同様、ＬＥＤ１ａは金属基板３２の電極部２ａがアノード側電極として、電極部２ｂがカソード側電極として実装され、ＬＥＤ１ｂは電極部２ｂがアノード側電極として、電極部２ｃがカソード側電極として実装される。そのため、２個のＬＥＤ１ａ，１ｂは絶縁部３で分離された金属基板３２の３つの電極部２ａ，２ｂ，２ｃに対して直列に接続されることになり、両端の電極部２ａ，２ｃに外部電極６ａ，６ｂを介して外部から駆動電圧を供給することによって、２個のＬＥＤ１ａ，１ｂが点灯駆動されることになる。
【００５０】
｛第４実施形態｝
図１３乃至図１５には本発明に係る発光装置の第４実施形態が示されている。この実施形態における発光装置４０は、前記第３実施形態における発光装置３０が直列接続された２個のＬＥＤ１ａ，１ｂによって構成されていたのに対して、４個のＬＥＤ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを直列接続させた大型の発光装置からなる点が異なるだけで、その他の基本的な構成及び製造方法が共通するので、前記第３実施形態の発光装置３０と同一または相当する要素には同一番号を付して、重複する説明を省略する。
【００５１】
図１３及び図１４に示されるように、この発光装置４０は、長方形状の大型の金属基板４２と、この金属基板４２の長手方向に沿って所定間隔に設けられた４個の絶縁部３と、この金属基板４２の外周全体を取り囲むように形成された支持枠４と、４個の絶縁部３によってそれぞれ分離された５つの電極部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅと、前記金属基板４２の表面に絶縁部３を挟んで各電極部２ａ〜２ｅと電気的に接続するようにフリップチップ実装された４個のＬＥＤ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、４個のＬＥＤ１ａ〜１ｄの間を遮蔽するように金属基板４２の表面に設けられた３個の遮蔽壁３３と、支持枠４の内側に注入されてＬＥＤ１ａ〜１ｄを封止する透光性封止樹脂５と、金属基板４２の長手方向両端の裏面に設けられた外部電極６ａ，６ｂとを備えている。
【００５２】
金属基板４２の表面にフリップチップ実装された４個のＬＥＤ１ａ〜１ｄは、第３実施形態と同様、極性方向を揃えた状態で実装され、各絶縁部３によって分離された金属基板４２の電極部２ａ〜２ｅに対して直列接続されている。そして、両端のＬＥＤ１ａ，１ｄが接続される電極部２ａ，２ｅが外部電極６ａ，６ｂにそれぞれ接続されている。
【００５３】
図１５Ａ，Ｂは、第４実施形態に係る発光装置４０の製造工程を示している。工程Ａは図１１及び図１２に示した第３実施形態における発光装置３０の溝形成工程から研削工程までを含み、工程Ｂは同じく外部電極形成工程に対応している。なお、図１５の各工程Ａ，Ｂにおける製造方法は、金属基板４２に設けた絶縁部３の数、各絶縁部３によって分離された金属基板４２の電極部２ａ〜２ｅの数、金属基板４２の表面に各絶縁部３を挟むように配置され前記電極部２ａ〜２ｅにフリップチップされるＬＥＤ１ａ〜１ｄの数、隣接するＬＥＤを遮蔽する遮蔽壁３３の数が異なる他は、第３実施形態における発光装置３０の製造方法と同一であるので、同一又は相当する要素については同一番号を付し、重複する説明を省略する。
【００５４】
上記ＬＥＤ発光装置４０の動作を図１３に基づいて説明する。両端の電極部２ａ，２ｅに外部電極６ａ，６ｂを介して駆動電圧を供給することによって、直列接続された４個のＬＥＤ１ａ〜１ｄが点灯駆動される。また、各ＬＥＤ１ａ〜１ｄから出射された光は、各ＬＥＤ１ａ〜１ｄの周囲を取り囲む支持枠４の内周面４ａ及び遮蔽壁３３の反射面３３ａ，３３ｂによって反射されるので、上方に向かって放射される光が強くなることで高輝度の発光装置４０が得られることになる。
【００５５】
｛第５実施形態｝
図１６及び図１７には本発明に係る発光装置の第５実施形態が示されている。この実施形態における発光装置５０は、前記金属基板４２の外周を囲う支持枠５４及び金属基板４２の表面に実装された４個のＬＥＤ１ａ〜１ｄの間を遮蔽する遮蔽壁５３の形状が前記第４実施形態における発光装置４０と異なっている。すなわち、第４実施形態では、支持枠４の内周面４ａ及び遮蔽壁３３の反射面３３ａ，３３ｂが共に斜面で形成されていたのに対して、この実施形態では支持枠５４の内周面５４ａ及び遮蔽壁５３の両面側の反射面５３ａ，５３ｂが垂直面で形成されている。そのために、各ＬＥＤ１ａ〜１ｄから出射された光は上方に拡散することなくそのまま真っ直ぐ上方に放射されることになり、その放射光が遠方まで届きやすくなり、カメラのフラッシュのような発光装置に適したものとなる。なお、支持枠５４の下部には金属基板４２の外周に沿って設けられた凹溝７内に形成される内壁部５４ｂと金属基板４２の外周面８を覆う外壁部５４ｃが設けられ、遮蔽壁５３の下部には金属基板４２に設けられた凹溝３４内に形成される脚部５３ｃが設けられている。また、その他の基本的な構成及び製造方法は第４実施形態と同様であるので、第４実施形態の発光装置４０と同一または相当する要素には同一番号を付して、重複する説明を省略する。
【００５６】
｛第６実施形態｝
図１８には本発明に係る発光装置の第６実施形態が示されている。この実施形態に係る発光装置６０は、支持枠４の内側に形成される透光性封止樹脂５がＬＥＤ１ａ，１ｂの全体を封止することなく、ＬＥＤ１ａ，１ｂの側面及び下面のみを封止し、ＬＥＤ１ａ，１ｂの発光面である上面を露出させた構成となっている他は、図９に示した第３実施形態の発光装置３０と基本的構成が同じであるので、発光装置３０と同一または相当する要素には同一番号を付して、重複する説明を省略する。
【００５７】
この実施形態に係る発光装置６０は、ＬＥＤ１ａ，１ｂの上面から出射する光を蛍光体によって波長変換することがないので、単色発光の発光装置として用いる場合に適している。また、ＬＥＤ１ａ，１ｂの上面に蛍光体が無いので、波長変換するための変換ロスがなく光出力を向上させる効果もある。
【００５８】
図１９及び図２０には、図６に示した第２実施形態に係る発光装置２０を複数用いて構成した照明装置が示されている。
【００５９】
図１９に示された照明装置２００は、回路基板２０２と、この回路基板２０２に配線された２本の平行に延びる配線電極２０２ａ，２０２ｂと、この配線電極２０２ａ，２０２ｂ上に並設された４個の発光装置２０とを備えており、４個の発光装置２０は配線電極２０２ａ，２０２ｂに対して並列接続されている。また、２本の配線電極２０２ａ，２０２ｂの一端には外部接続電極が２０６ａ，２０６ｂが設けられており、この外部接続電極２０６ａ，２０６ｂに供給される駆動電圧により４個の発光装置２０が点灯する。したがって、発光装置４個分に相当する明るさの照明装置２００が構成されることになる。
【００６０】
図２０には前記照明装置２００の回路構成図が示されている。２個の外部接続電極２０６ａ，２０６ｂに接続された２本の配線電極２０２ａ，２０２ｂに、４個の発光装置２０が並列接続されている。すなわち、この照明装置２００は、極性方向を揃えた６個のＬＥＤ１ａ〜１ｆが直列接続された各発光装置２０が外部接続電極２０６ａ，２０６ｂ間に４個並列接続された構成となっているので、外部接続電極２０６ａ，２０６ｂ間に駆動電圧を供給することによって、４個の発光装置２０を構成する２４個のＬＥＤが点灯することになり、高輝度照明が実現することになる。
【００６１】
上記照明装置２００は、２本の配線電極２０２ａ，２０２ｂ及び外部接続電極２０６ａ，２０６ｂを備えただけの簡単な電極構成を有する回路基板２０２の上に本発明の発光装置２０を複数個搭載するだけで照明装置とすることができる他、搭載する発光装置２０の数を変えることにより、様々な明るさの照明装置を構成することができる。また、回路基板２０２上に搭載される発光装置としては、第２実施形態の発光装置２０に限定されるものではなく、上記で説明した他の実施形態に係る発光装置であっても利用できるものである。さらに、図２１に示したように、６個のＬＥＤが直列接続された発光列７１を４列並設させた発光装置７０を一枚の大きな金属基板に設け、この発光装置７０を前記と同様の回路基板２０２に搭載することによって同様の照明装置３００を構成することもできる。なお、４列並設させた各発光列７１の間は絶縁されている。
【００６２】
以上説明したように、本発明に係る発光装置は、様々な照明装置への適用が可能であり、一般照明用の光源、液晶画面のバックライト光源やカメラのフラッシュ光源などに有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１ａ〜１ｆ  ＬＥＤ
２，２２，３２，４２  金属基板
２ａ〜２ｇ  電極部
３  絶縁部
３ａ  電極分離溝
３ｂ  絶縁性樹脂
４，５４  支持枠
４ａ，５４ａ  内周面
４ｂ，５４ｂ  内壁部
４ｃ，５４ｃ  外壁部
５  透光性封止樹脂
６ａ，６ｂ  外部電極
７  凹溝
８  外周面
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０  発光装置
３３，５３  遮蔽壁
３３ａ，３３ｂ，５３ａ，５３ｂ  反射面
３３ｃ，５３ｃ  脚部
３４  凹溝
７１  発光列
２００，３００  照明装置
２０２  回路基板
２０２ａ，２０２ｂ  配線電極
２０６ａ，２０６ｂ  外部接続電極
【図１】
0006606517.tif 000002
【図２】
0006606517.tif 000003
【図３】
0006606517.tif 000004
【図４】
0006606517.tif 000005
【図５】
0006606517.tif 000006
【図６】
0006606517.tif 000007
【図７】
0006606517.tif 000008
【図８】
0006606517.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0006606517.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0006606517.tif 000014
【図１４】
0006606517.tif 000015
【図１５】
0006606517.tif 000016
【図１６】
0006606517.tif 000017
【図１７】
0006606517.tif 000018
【図１８】
0006606517.tif 000019
【図１９】
0006606517.tif 000020
【図２０】
0006606517.tif 000021
【図２１】
0006606517.tif 000022
【図２２】
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