(57)【要約】【課題】  放熱性を著しく向上させて、発光素子の輝度劣化などを防止することの可能な照明装置を提供する。【解決手段】  配線基板４３の基板本体４４の材料に、絶縁性を有し、ポリイミドまたはガラスエポキシよりも放熱性の高い材料が用いられることにより、素子実装基板１２に複数の発光素子１３が高密度に実装されて相当の発熱が生じる場合にも、放熱性の高い配線基板４３の基板本体４４によって放熱がなされることにより、温度上昇を抑え、発光素子の輝度劣化などを防止することができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子が実装されている素子実装基板と、前記複数の発光素子の各電極部に対応した電極配線が基板本体に形成されている配線基板とを有し、素子実装基板の素子実装面とは反対側の面と配線基板の電極配線取り出し側の面とが対向して配置され、素子実装基板に実装されている複数の発光素子の各電極部と該複数の発光素子の各電極部に対応した配線基板の電極配線とが接合されている照明装置であって、
前記配線基板の基板本体の材料には、絶縁性を有し、ポリイミドまたはガラスエポキシよりも放熱性の高い材料が用いられることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１記載の照明装置において、前記配線基板の基板本体の材料には、ポリイミドまたはガラスエポキシよりも放熱性の高いＳｉＣ，ＡｌＮ，セラミックスのいずれかが用いられることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の照明装置において、前記素子実装基板には、放熱ビアが形成され、また、前記配線基板には、前記素子実装基板の放熱ビアの形成位置に対応した位置に、放熱ビアが形成されており、前記素子実装基板の放熱ビアは、前記配線基板の放熱ビアと接続されていることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の照明装置において、前記素子実装基板に実装されている複数の発光素子の各電極部と該複数の発光素子の各電極部に対応した配線基板の電極配線とは、ハンダで接合されていることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の照明装置において、前記素子実装基板には、さらに、前記複数の発光素子の各々に対応する貫通孔が形成された型枠と、前記各発光素子の上方であって、前記型枠の貫通孔に配置された蛍光体フィルター板とが設けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項５記載の照明装置において、前記素子実装基板には、Ｓｉ，ＳｉＣ，ＡｌＮ，セラミックスのいずれかが用いられ、前記型枠には、Ｓｉが用いられることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の照明装置において、前記複数の発光素子は、ドットマトリクス光源として構成されることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多層配線基板として、例えば特許文献１，２，３に示されているようなポリイミド基板、あるいは、例えば特許文献４，５，６に示されているようなガラスエポキシ基板がよく利用されている。
【特許文献１】特開平０３−２０４９９４号公報
【特許文献２】特開平０４−１６２５８９号公報
【特許文献３】特開平０５−１７５６５８号公報
【特許文献４】特開平０５−３２７２２４号公報
【特許文献５】特開平１０−２８４８４２号公報
【特許文献６】特開平１１−３３０７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、複数の発光素子（例えばＬＥＤ）が実装されている素子実装基板に、前記複数の発光素子の各電極部に対応した電極配線が形成されている配線基板を接合して照明装置として構成する場合、複数の発光素子を高密度に実装すると相当の発熱が見込まれ、発熱によって発光素子の輝度劣化などが生じてしまう。このような事態を防止するためには、照明装置に放熱性の良い部材を用いる必要があるが、従来では、照明装置の配線基板には、一般に、ポリイミドやガラスエポキシが用いられているので、照明装置の放熱性を十分に向上させることができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、放熱性を著しく向上させて、発光素子の輝度劣化などを防止することの可能な照明装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、複数の発光素子が実装されている素子実装基板と、前記複数の発光素子の各電極部に対応した電極配線が基板本体に形成されている配線基板とを有し、素子実装基板の素子実装面とは反対側の面と配線基板の電極配線取り出し側の面とが対向して配置され、素子実装基板に実装されている複数の発光素子の各電極部と該複数の発光素子の各電極部に対応した配線基板の電極配線とが接合されている照明装置であって、
前記配線基板の基板本体の材料には、絶縁性を有し、ポリイミドまたはガラスエポキシよりも放熱性の高い材料が用いられることを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の照明装置において、前記配線基板の基板本体の材料には、ポリイミドまたはガラスエポキシよりも放熱性の高いＳｉＣ，ＡｌＮ，セラミックスのいずれかが用いられることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の照明装置において、前記素子実装基板には、放熱ビアが形成され、また、前記配線基板には、前記素子実装基板の放熱ビアの形成位置に対応した位置に、放熱ビアが形成されており、前記素子実装基板の放熱ビアは、前記配線基板の放熱ビアと接続されていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の照明装置において、前記素子実装基板に実装されている複数の発光素子の各電極部と該複数の発光素子の各電極部に対応した配線基板の電極配線とは、ハンダで接合されていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の照明装置において、前記素子実装基板には、さらに、前記複数の発光素子の各々に対応する貫通孔が形成された型枠と、前記各発光素子の上方であって、前記型枠の貫通孔に配置された蛍光体フィルター板とが設けられていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の照明装置において、前記素子実装基板には、Ｓｉ，ＳｉＣ，ＡｌＮ，セラミックスのいずれかが用いられ、前記型枠には、Ｓｉが用いられることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の照明装置において、前記複数の発光素子は、ドットマトリクス光源として構成されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１乃至請求項７記載の発明によれば、複数の発光素子が実装されている素子実装基板と、前記複数の発光素子の各電極部に対応した電極配線が形成されている配線基板とを有し、素子実装基板の素子実装面とは反対側の面と配線基板の電極配線取り出し側の面とが対向して配置され、素子実装基板に実装されている複数の発光素子の各電極部と該複数の発光素子の各電極部に対応した配線基板の電極配線とが接合されている照明装置であって、
前記配線基板の基板材料には、絶縁性を有し、ポリイミドまたはガラスエポキシよりも放熱性の高い材料が用いられるので、照明装置の放熱性を著しく向上させることができ、これにより、発光素子の輝度劣化などを防止することができる。
【００１３】
特に、請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の照明装置において、前記素子実装基板には、放熱ビアが形成され、また、前記配線基板には、前記素子実装基板の放熱ビアの形成位置に対応した位置に、放熱ビアが形成されており、前記素子実装基板の放熱ビアは、前記配線基板の放熱ビアと接続されているので、照明装置の放熱性をより一層向上させることができる。
【００１４】
また、請求項５記載の発明によれば、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の照明装置において、前記素子実装基板には、さらに、前記複数の発光素子の各々に対応する貫通孔が形成された型枠と、前記各発光素子の上方であって、前記型枠の貫通孔に配置された蛍光体フィルター板とが設けられているので、色むら及びクロストークを防止することができ、また、発光素子間の間隔を小さくして複数の発光素子を高密度に実装することができ、さらに、耐熱性や放熱効果をより一層改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明に係る照明装置の構成例を示す図（平面図）、図２は図１のＡ−Ａ線における断面図である。また、図３，図４は図２の各構成要素を説明するための図である。なお、図１，図２，図３，図４において、１２は素子実装基板、１３は複数の発光素子、１４ａ，１４ｂは複数の発光素子１３の各電極部、１５は金（Ａｕ）、１６は素子実装基板１２の発光素子１３側から発光素子１３とは反対の側の電極部１４ａ，１４ｂに導通をとるための導通部（例えば銅（Ｃｕ）ビア）、１７は素子実装基板１２の発光素子１３側から発光素子１３とは反対の側に貫通する放熱のための放熱ビア、１８は型枠、１９は蛍光体フィルター板であり、また、４３は配線基板、４４は配線基板４３の基板本体、４５ａ，４５ｂは発光素子１３の各電極部１４ａ，１４ｂに対応した電極配線、４６は放熱のための放熱ビアであり、また、５０はハンダである。
【００１７】
先ず、図３を参照すると、この照明装置は、複数の発光素子１３が実装されている素子実装基板１２と、前記複数の発光素子１３の各電極部１４ａ，１４ｂに対応した電極配線４５ａ，４５ｂが基板本体４４に形成されている配線基板４３とを有し、素子実装基板１２の素子実装面とは反対の側の面と配線基板４３の電極配線取り出し側の面とが対向して配置されている。
【００１８】
そして、図４を参照すると、素子実装基板１２に実装されている複数の発光素子１３の各電極部１４ａ，１４ｂと該複数の発光素子１３の各電極部１４ａ，１４ｂに対応した配線基板４３の電極配線４５ａ，４５ｂとが例えばハンダ５０などで接合されるようになっている。図２には、素子実装基板１２に実装されている複数の発光素子１３の各電極部１４ａ，１４ｂと該複数の発光素子１３の各電極部１４ａ，１４ｂに対応した配線基板４３の電極配線４５ａ，４５ｂとが例えばハンダ５０などで接合された状態が示されている。
【００１９】
より詳細に、図１を参照すると、複数の発光素子１３は、図１の例では、２次元にマトリクス状（２×４）に配置されている。そして、図２，図３，図４の例からもわかるように、各発光素子１３は、Ａｕバンプ１５でボンディングパッド（図示せず）を介し導通部（例えば銅（Ｃｕ）ビア）１６にフリップチップ接続されている。フリップチップ接続は、ワイヤー接続に比較して、実装に占める面積を小さくでき、高密度の実装が可能となる。また、各発光素子１３としては、例えば、ＧａＮ系材料からなる発光層を持つ発光素子が使用され、紫外光、青色光、緑色光を発光する。あるいは、各発光素子１３は例えば白色ＬＥＤなどである。図１の例では発光素子の数は２×４であるが、照明装置に要求される明るさに応じて適宜その個数は選択される。
【００２０】
より具体的に、図１乃至図４の例では、複数の発光素子１３は、各発光素子１３毎にそれぞれ独立にかつ自由に配光を制御可能なドットマトリクス光源（各発光素子１３に例えば白色ＬＥＤを用いたドットマトリクスＬＥＤ光源）として構成可能な構造となっている。
【００２１】
また、素子実装基板１２は、例えばシリコン（Ｓｉ）基板であり、素子実装基板１２の発光素子１３側から発光素子１３とは反対の側に貫通する０．１ｍｍφのスルーホールが電極部１４ａ，１４ｂに対応する位置に形成され、このスルーホール内に銅メッキ等により導通部（例えば銅（Ｃｕ）がスルーホール内に充填された銅（Ｃｕ）ビア）１６が形成されている。なお、素子実装基板１２の材料としては、上述の無機材料であるシリコン（Ｓｉ）に加えて、ＳｉＣ基板、ＡｌＮ基板や、アルミナ等のセラミックスを使用することもできる。
【００２２】
また、素子実装基板１２には、素子実装基板１２の発光素子１３側から発光素子１３とは反対の側に貫通する放熱のための放熱ビア（例えば銅（Ｃｕ）ビア）１７が形成されている。
【００２３】
また、配線基板４３には、前記複数の発光素子１３の各電極部１４ａ，１４ｂに対応した電極配線（例えば、銅（Ｃｕ）やアルミニウムなどの配線）４５ａ，４５ｂ（以下、４５ａ，４５ｂを総称して４５とする）が基板本体４４に形成されている。ここで、素子実装基板１２に実装されている複数の発光素子１３の各電極部１４ａ，１４ｂと該複数の発光素子１３の各電極部１４ａ，１４ｂに対応した配線基板４３の電極配線４５ａ，４５ｂとは例えばハンダ５０などで接合されて、電気的に接続される。より詳細に、複数の発光素子１３がドットマトリクス光源として構成される場合、配線４５は、例えば、行方向と列方向に配列され、各発光素子１３を選択的に駆動できるよう、発光素子１３毎に電気的に接続される。すなわち、この場合、配線４５は、図２，図３，図４に示すようにドットマトリクス配線として、階層構造で各々の発光素子１３に接続される。
【００２４】
また、配線基板４３には、放熱のための放熱ビア（例えば銅（Ｃｕ）ビア）４６が、素子実装基板１２の放熱ビア１７の形成位置に対応した位置に形成されており、素子実装基板１２の放熱ビア１７と配線基板４３の放熱ビア４６とは、例えばハンダ５０によって接続される。
【００２５】
ところで、本発明では、配線基板４３の基板本体４４の材料には、絶縁性を有し、ポリイミドまたはガラスエポキシよりも放熱性の高い材料が用いられる。絶縁性を有し、ポリイミドまたはガラスエポキシよりも放熱性の高い材料として、具体的には、例えば、ＳｉＣ，ＡｌＮ，セラミックスのいずれかが用いられる。ここで、セラミックスとしては、例えば低温焼成積層セラミックス（ＬＴＣＣ）などが用いられる。
【００２６】
本発明では、配線基板４３の基板本体４４の材料に、絶縁性を有し、ポリイミドまたはガラスエポキシよりも放熱性の高い材料が用いられることにより、例えば、素子実装基板１２に複数の発光素子１３が高密度に実装されて、相当の発熱が生じる場合にも、放熱性の高い配線基板４３の基板本体４４によって放熱がなされることにより、温度上昇を抑え、発光素子の輝度劣化などを防止することができる。このように、本発明では、配線基板４３の基板本体４４の材料に、絶縁性を有し、ポリイミドまたはガラスエポキシよりも放熱性の高い材料が用いられることにより、照明装置の放熱性を著しく向上させることができる。
【００２７】
さらに、本発明では、素子実装基板１２には、素子実装基板１２の発光素子１３側から発光素子１３とは反対の側に貫通する放熱のための放熱ビア（例えば銅（Ｃｕ）ビア）１７が形成され、また、配線基板４３には、放熱のための放熱ビア（例えば銅（Ｃｕ）ビア）４６が、素子実装基板１２の放熱ビア１７の形成位置に対応した位置に形成されており、素子実装基板１２の放熱ビア１７と配線基板４３の放熱ビア４６とは、例えばハンダ５０によって接続されているので、複数の発光素子１３からの発熱は、素子実装基板１２の放熱ビア１７，配線基板４３の放熱ビア４６からも放熱され（さらには、放熱ビア４６を介し放熱性の高い配線基板４３からも放熱され）、照明装置の放熱性をより一層向上させることができる。
【００２８】
このように、本発明は、素子実装基板１２に複数の発光素子１３が高密度に実装されて相当の発熱が予想されるような場合に、特に有用である。具体的には、素子実装基板１２に複数の発光素子１３が高密度に実装されるドットマトリクス光源（各発光素子１３に例えば白色ＬＥＤを用いたドットマトリクスＬＥＤ光源）として複数の発光素子１３が構成される場合などに、本発明は特に有用である。
【００２９】
以下に、素子実装基板１２に複数の発光素子１３を高密度に実装可能な（具体的には、例えばドットマトリクス光源として構成可能な）本発明の新規な構成（本願出願人による本願の先願である特願２００７−３０９４８２に記載の構成）について、説明する。
【００３０】
再び図１，図２，図３，図４を参照すると、素子実装基板１２には、さらに、複数の発光素子１３の各々に対応する貫通孔が形成された型枠１８と、各発光素子１３の上方であって、型枠１８の貫通孔に配置された蛍光体フィルター板１９とが設けられている。
【００３１】
より詳細に、型枠１８には、例えば、厚さ０．３ｍｍのシリコン（Ｓｉ）基板にホトリソ技術を用いて各発光素子１３に対応する位置に複数の貫通孔（開口）２０が形成されている。シリコン基板全体で見れば、格子状の型枠１８が形成されたものになる。隣接する貫通孔（開口２０）同士は隔壁として機能する型枠１８により分離されている。型枠１８と基板１２とは、例えば型枠１８と基板１２が対向する位置にＡｕ層１５を設け、熱と温度と圧力をかけることで、型枠１８は基板１２に接合される。各発光素子１３は、型枠１８の貫通孔（開口）２０内に収納され、隔壁として機能する型枠１８により確実に分離される。型枠１８は、Ｓｉ等の無機材料や永久レジストなどで形成される。
【００３２】
この型枠１８を、半導体プロセスを利用して製造することにより、貫通孔（開口）２０が非常に高精度で、高密度に型枠１８に形成される。例えば、貫通孔（開口）２０のピッチを１００μｍ以下で製造することもできる。この結果、各発光素子１３間の間隔を短くでき、高精細な照明装置を実現できる。
【００３３】
このような型枠１８を別に用意するのは、素子実装基板１２へのスルーホールの形成や導通部（例えば銅（Ｃｕ）がスルーホール内に充填された銅（Ｃｕ）ビア）１６の形成、さらには、銅（Ｃｕ）ビア１６形成後の（銅メッキした後の）基板１２の研磨や洗浄を容易にするためである。更に、発光素子１３を接合するためのバンプの形成をより容易にするためである。
【００３４】
また、蛍光体フィルター板１９が、各発光素子１３の上面であって、貫通孔（開口）２０に配置される。蛍光体フィルター板１９は、ＹＡＧ：Ｃｅの多結晶基板でも、ＹＡＧ：Ｃｅ粒子を分散させたガラス焼結体を用い無機材料で構成することができる。発光素子１３の上面である限り、蛍光体フィルター板１９は発光素子１３と接触しても、離間して配置されても良い。
【００３５】
蛍光体フィルター板１９は、貫通孔（開口）２０の大きさに合わせて予め作製されるので、各発光素子１３に供給される蛍光体の量を精度良くコントロールすることが可能となる。例えば、マトリクス状に配列された発光素子１３全てを同じような発光（例えば白色光）にする場合、蛍光体フィルター板１９は全て同じ厚さ、同じ大きさで作製される。一方、照明装置に求められる発光特性に応じて、各発光素子１３に供給される蛍光体フィルター板１９の大きさ、厚さを変えることもできる。
【００３６】
このような構成によれば、発光素子１３と蛍光体フィルター板１９は、型枠１８に形成された各貫通孔（開口）２０に配置されるので、隣接する発光素子１３と蛍光体フィルター板１９は、隔壁として機能する型枠１８により確実に区分けされ、発光素子１３間のクロストークを防止することができる。これにより、発光素子１３と蛍光体フィルター板１９で構成される各ドットは独立した光源として形成される。
【００３７】
また、蛍光体フィルター板１９は、所定の厚さで作成され、各貫通孔２０に個々に配置されるので、各発光素子１３に供給される蛍光体の量を精度よくコントロールでき、発光時の色むらを防止することができる。
【００３８】
また、基板１２と型枠１８の両方を半導体プロセスで製造することで、本発明に係る照明装置は従来に比して高精細なものとすることができる。また、シリコンウエハーの状態で全てのプロセスが行われるので、製造工程は非常に生産性が良く、精度が高いプロセスとなる。例えば、照明装置の基板をウエハーの状態で製造し、発光素子をその基板上に搭載する。次いで、基板と同形状のウエハーに貫通孔を形成して型枠を作成し、型枠と基板をウエハー状態で貼り合わせる。型枠の各貫通孔に蛍光体フィルター板を配置し、ウエハー状態で貼り合わされた型枠と基板を任意の大きさにダイシングすることで、全てを半導体プロセスにより照明装置を製造することができる。
【００３９】
また、型枠をシリコン等の放熱性の良い材料で製造することで、蛍光体フィルター板に含有される蛍光体粒子の熱を型枠から効率よく放熱することができる。それにより、蛍光体粒子の温度消光の問題も解決することができる。
【００４０】
本発明に係る照明装置は、各発光素子１３を選択的に駆動できるので、例えば、照明装置を車両用の照明として利用したとき、高度なドットで精度良く配光を電子的に制御できるヘッドランプ用光源やリヤランプ用光源を実現することができる。
【００４１】
ヘッドランプ用光源としてはＡＦＳや走行／すれ違いビームが二値的な配光制御以上に制御された配光特性を得ることが可能となる。また、リヤランプ用光源として、例えば、人間の目には通常の光と認識されるが、特定の発光素子を特定の周波数で点灯させることで、車両間での通信可能な照明装置として利用することも可能となる。
【００４２】
図５は、図１に示す照明装置のＢ−Ｂ線に沿う正面輝度分布を示す図である。図５において、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸は照明装置の中心から各発光素子までの相対距離（ｍｍ）を示している。図５に示すように、隣接する各発光素子間の輝度は、発光素子上の輝度と比較して著しく低くなっている。これは発光素子間での発光がないこと、つまりクロストークが無いことを示しており、型枠の隔壁により隣接する発光素子と蛍光体フィルター体が確実に分離されていることが理解できる。
【００４３】
このように、図１，図２，図３，図４の構成によれば、複数の発光素子を光源とする照明装置において、色むら及びクロストークを防止することができ、また、発光素子間の間隔を小さくして高密度に実装することができ、さらに、耐熱性や放熱効果を改善することができる。具体的には、各発光素子１３を、白色ＬＥＤ、更には、配光を自由に制御できるようにするドットマトリクスＬＥＤ光源として構成する場合に、色むらのない白色ＬＥＤにすることが可能となり、また、お互いのドットを高密度で且つクロストークの無い状態で構成することが可能となる。また、発光素子を多数配置すると、電流投入が多くなり、相当の発熱が生じるが、多数の発光素子によって相当の発熱が生じる場合にも、前述したように、配線基板４３の基板本体４４の材料に、絶縁性を有し、ポリイミドまたはガラスエポキシよりも放熱性の高い材料が用いられることにより、さらには、放熱ビア１７，４６が設けられることにより、照明装置の放熱性を著しく向上させて、発熱による蛍光体の温度消光やＬＥＤの輝度劣化などを防止することができる。
【００４４】
次に、本発明の照明装置（例えば白色ＬＥＤを用いたＬＥＤ光源）の具体的な製造方法について説明する。
【００４５】
具体的には、先ず、素子実装基板１２にＳｉ基板を用いる場合、Ｓｉ基板１２にいわゆるＣｕ配線の埋め込み技術を用いてスルーホールを形成し、Ｓｉ基板１２の裏側までＣｕ配線（銅（Ｃｕ）ビア）１６を通す。また、この基板１２において、Ｃｕ配線（銅（Ｃｕ）ビア）１６の外側部分に放熱を目的とする放熱ビア１７を形成する。一方、これとは別に、Ｓｉ基板１２に対し微細加工技術でＳｉをエッチングしてドット毎の型枠１８を作り、この型枠１８を熱と温度をかけてスルーホールが形成された基板１２に接合する。このような型枠１８を別に用意するのは、上述したように、スルーホールの形成やＣｕビア１６の形成、更にはＣｕメッキした後の基板１２の研磨や洗浄を容易にして、この後のＬＥＤ接合用のバンプの形成をより容易にする為である。
【００４６】
一方、配線基板４３の基板本体４４にＬＴＣＣを用いる場合、つまり配線基板４３をＬＴＣＣ基板とする場合、ＬＴＣＣ基板４３には、上記ＬＥＤの電極部分に対応した部分にはんだパッドが形成されており、且つこのパッドの下にはドットマトリクス配線が図２，図３，図４に示すように、階層構造でそれぞれのＬＥＤチップに接続されている。また、上記ＬＥＤチップを搭載するＳｉ基板１２の周辺部には、ＬＴＣＣ基板４３の上面に達する放熱ビア１７が形成されている。この上面から見た図が図１である。ＬＴＣＣ基板４３には、ＬＥＤ搭載基板１２が接合される。また、ＬＴＣＣ基板４３の外周部には、Ｓｉ基板１２の放熱ビア１７と接続される放熱ビア４６が形成されている。これらのそれぞれの基板１２，４３を用いてＬＥＤ光源を実現するのは以下のような手順で行う。
【００４７】
まず、Ｓｉの型枠１８とビア１６，１７が形成されたＳｉ基板１２とをＡｕ―Ａｕ接合１５を用いて接合する。次に、フリップチップＬＥＤ１３をＡｕバンプでＳｉ基板１２に接合する。さらに、各チップ１３の上面にＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体フィルター板１９を置く。この蛍光体フィルター板１９は、ＹＡＧ：Ｃｅの多結晶基板でも、ＹＡＧ：Ｃｅ粒子を分散させたガラス焼結体でも良い。
【００４８】
このような構成にする事で、発光素子（ＬＥＤチップ）１３間はＳｉで隔壁１８が形成されているので、各ドットは独立した白色光源として形成できる。このドット間隔は半導体プロセスを用いる事で、１００μｍ程度まで高密度に形成できる。隔壁１８をＳｉで形成し、且つ蛍光体フィルター板１９を個々のＬＥＤチップ１３上に形成して独立の白色光源にする事で、ワイヤーボンデイングの為の空間が必要であるために高密度にできないという課題、また、隣のドットとの光のクロストークという課題を解決でき、高密度なドットで精度良く配光を電子的に制御するヘッドランプ用光源が実現できる。同時に全てのプロセスをＳｉウエハーの状態で流せるので、非常に生産性が良く、精度が高くできる。このようにして形成されたＬＥＤ光源基板１２をＬＴＣＣ基板４３にはんだバンプ５０を用いて接合する。こうする事で放熱性に優れた、ＬＥＤドットマトリクス光源を実現する事ができる。
【００４９】
次に、実施例を示す。
【００５０】
この実施例では、厚み０．３ｍｍのＳｉ基板にホトリソ技術を用いて、各ドットに対応する位置に穴部を形成する。Ｓｉウエハー全体で見れば、格子状にドットの型枠１８が形成されたものになる。これは、ケミカルエッチングでも良いし、ＲＩＥ（リアクテイブイオンエッチング）を用いても良い。今回はＲＩＥで１．１ｍｍ角の穴部を形成した。図１のＢ−Ｂ方向におけるピッチは１．２ｍｍで深さは３００μｍである。
【００５１】
次に、別のＳｉ基板１２に０．１ｍｍφのスルーホールを２個ずつ形成した。そして、この基板１２の周辺には適当な間隔で、放熱ビア用の穴を形成する。放熱ビア用の穴の径も０．１ｍｍφである。このスルーホールにＣｕ埋め込み技術でＣｕのビア１７を形成した。プロセスとしては、放熱ビア用の穴を形成した後、Ｓｉ基板１２全体を水熱酸化して、基板表面にＳｉＯ２膜５１を２００ｎｍ程度形成し、ここにＣｕメッキを行ってスルーホールを埋め、その後、裏面研磨を行った。次いで、これらスルーホールの下面にはんだバンプ用のパッドの形成を無電界メッキで形成した。一方、表面には、これらスルーホールの上面の部分にボンデイングパットと型枠に対応する部分にＡｕを形成する為にレジストを使いホトリソで抜いた後でＡｕを蒸着し、その後、リフトオフを行いフリップチップＬＥＤのボンデイングパットと型枠接合部を形成した。次に、先に述べた型枠１８が形成されたウエハーの背面にＡｕを蒸着し、型枠部分を重ね合わせ、２００℃で超音波をかけてＡｕ−Ａｕ接合をした。このような基板にフリップチップＬＥＤ１３をＡｕ−Ａｕ接合で実装した。こうして構成したＬＥＤチップ１３上に各ドットサイズに合わせて形成された、ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体粒子を６％程度分散させた厚み０．３μｍのガラス板（蛍光体フィルター板）１９を低融点ガラス５２を介して載せた（図６を参照）。ＬＥＤチップと蛍光体フィルター板１９との間には、必要に応じて、シリコン樹脂等を入れても良い。また、この時、蛍光体フィルター１９の表面には凹凸が形成されても良い。凹凸の荒さは１μｍ−１０μｍ程度である。こうする事で、非常に簡便にしかも配光意図どおりの正確な光学特性を有する白色の自動車用ＬＥＤ光源が実現できる。なお、蛍光体フィルター板１９としては、ＹＡＧ：Ｃｅが分散させたガラスのかわりに、ＹＡＧ：Ｃｅ多結晶板でも良い。この場合も同様に片面には凹凸が形成されても良い。こうして形成したＬＥＤ搭載基板をＬＴＣＣ基板に接合するには、ＬＴＣＣ基板の表面は必ずしも平坦ではなく微小な凹凸があるので、はんだバンプを用いて接合した。
【００５２】
こうして作製されたドットマトリクスのＬＥＤ光源において、ＬＥＤ配列方向（図１のＢ−Ｂ方向）に輝度分布を取ったのが、前述の図５であり、図５から、Ｓｉ型枠１８と蛍光体フィルター１９を用いたことで、各ドット毎の発光がきれいに分離されている事が分かる。
【００５３】
図７は樹脂中に蛍光体を分散してＬＥＤに塗布した場合と、蛍光体をガラスに分散して形成した蛍光体フィルター板１９を発光素子（ＬＥＤ）の上に配置した場合の、投入電流に対する輝度（光束）の変化を調べた結果を示す図である。図７からも分かるように、蛍光体をガラスに分散し板状にした場合の方が放熱性に優れる為に、高電流領域で輝度の劣化が改善されている事が分かる。本発明では、この蛍光体フィルター板１９を熱伝導性に優れたＳｉ型枠１８に固定し且つこのＳｉ基板１２には放熱ビア１７を形成しているので、発光素子（ＬＥＤ）１３からの熱を非常に効率的に放熱できると共に、蛍光体フィルター板１９もこれに接続されたＳｉの型枠１８に接合されているので、従来の蛍光体を樹脂分散してＬＥＤに塗布した場合に比較して、温度特性が大幅に改善される。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、自動車用白色ＬＥＤ光源，自動車用多機能白色ＬＥＤ光源などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る照明装置の構成例を示す図（平面図）である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】図２の各構成要素を説明するための図である。
【図４】図２の各構成要素を説明するための図である。
【図５】図１のＢ−Ｂ線における正面輝度分布を示す図である。
【図６】本発明の具体例を示す図である。
【図７】樹脂中に蛍光体を分散してＬＥＤに塗布した場合と、蛍光体をガラスに分散して形成した蛍光体フィルター板を発光素子（ＬＥＤ）の上に配置した場合の、投入電流に対する輝度（光束）の変化を調べた結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１２          素子実装基板
１４ａ，１４ｂ          発光素子の電極部
１５          金（Ａｕ）
１６          導通部（例えば銅（Ｃｕ）ビア）
１７          放熱ビア
１８          型枠
１９          蛍光体フィルター板
４３          配線基板
４４          配線基板の基板本体
４５ａ，４５ｂ          電極配線
４６          放熱ビア
５０          ハンダ
５１          シリコン熱酸化膜（ＳｉＯ２膜）
５２          低融点ガラス
【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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