CN1329364A - 光照射装置、其制造方法及使用了该光照射装置的照明装置 - Google Patents

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Abstract

提供散热性良好的光照射装置68,该装置68具备:已电分离的多个导电通路51;固定于所希望的导电通路51上的光半导体元件65;以及树脂67,覆盖该光半导体元件65且成为一体地支持上述导电通路51的透镜、并可使光透过。

Description

光照射装置、其制造方法及使用了该光照射装置的照明装置
本发明涉及光照射装置及其制造方法，特另涉及散热性良好的光照射装置、其制造方法及使用了该光照射装置的照明装置。
最初，在有必要大量进行光照射的情况下，一般使用电灯等。但是，有时以轻、薄、短、小及省电为目的，如图19所示，把发光元件2安装在印刷基板1上。
该发光元件以由半导体形成的发光二极管(Light EmittingDiode)为主，但除此之外还可以考虑半导体激光器等。
该发光二极管2准备了2条引线3、4，发光二极管芯片5的背面(阳极或阴极)用焊锡等固定到一条引线3上，另一条引线4通过金属丝6与上述芯片表面的电极(阴极或阳极)导电性地连接。此外，形成了密封上述引线3、4、芯片5及金属丝6的透明的树脂密封体7，该密封体7还兼作透镜。
另一方面，在印刷基板1上设置对上述发光二极管2供给电源用的电极8、9，把上述引线3、4插入在此设置的通孔中，通过焊锡等固定、安装上述发光二极管2。
例如，在特开平9-252651号公报中说明了使用了该发光二极管的光照射装置。
但是，上述发光元件2由于由装入了树脂密封体7、引线3、4等的封装体构成，故存在着安装后的基板1的尺寸变大的缺点。此外，由于基板本身的散热性差，故存在着作为整体导致温度上升的问题。因此，存在着半导体芯片本身的温度也上升、驱动能力降低的问题。
此外，发光二极管芯片5还从芯片的侧面发光，还存在着朝向基板1一侧的光。但是，由于基板1是印刷基板，故存在着不能使全部光进行向上方发射的效率高的发射的这样的问题。
本发明鉴于上述课题而进行，其特征在于提供下述光照射装置，具备：已电分离的多个导电通路；固定于所希望的导电通路上的光半导体元件；以及树脂，覆盖该光半导体元件且成为一体地支持上述导电通路的透镜、并可使光透过，该光照射装置的散热性良好。
此外，通过提供下述光照射装置，导电通路的背面可提供与外部的连接，可不需要通孔，解决了上述课题，该光照射装置具备：已由分离槽进行了电分离的多个导电通路；固定于所希望的导电通路上的光半导体元件；以及树脂，覆盖该光半导体元件、且充填到上述导电通路间的上述分离槽中只把上述导电通路的背面露出、成为一体地进行支持的透镜，并可使光透过。
还有，通过提供下述光照射装置的制造方法，由于形成导电通路的导电箔为起始材料，在对可使光透过的树脂进行模塑之前、导电箔具有支持功能，在模塑之后，可使光透过的树脂具有支持功能，故可不需要支持基板，解决了上述课题，该光照射装置的制造方法具备：准备导电箔，在至少除了成为导电通路的区域的上述导电箔上形成比该导电箔的厚度浅的分离槽、形成导电通路的工序；把光半导体元件固定到所希望的上述导电通路上的工序；用可使光透过的树脂以覆盖上述光半导体元件、充填到上述分离槽中的方式，进行模塑而成为透镜的工序；以及除去未设置上述分离槽一侧的上述导电箔的工序。
此外，通过提供下述光照射装置的制造方法，可大量生产很多个光照射装置，解决了上述课题，该光照射装置的制造方法具备：准备导电箔，在至少除了成为导电通路的区域的上述导电箔上形成比该导电箔的厚度浅的分离槽、形成导电通路的工序；把光半导体元件固定到所希望的上述导电通路上的工序；形成电连接上述光半导体元件的电极与所希望的上述导电通路的连接装置的工序；用可使光透过的树脂以覆盖上述多个光半导体元件、充填到上述分离槽中的方式，进行模塑的工序；除去未设置上述分离槽的厚度部分的上述导电箔的工序；以及切断上述可使光透过的树脂，将其分离成为一个一个的光照射装置的工序。
还有，通过预先在上述导电箔表面的至少成为导电通路的区域上形成耐蚀性的导电覆盖膜，在该导电箔上形成分离槽时该导电覆盖膜以帽形残留在导电箔的上表面上。因此，提高了用可使光透过的树脂覆盖上述各光照射装置时的、导电箔与可使光透过的树脂的密接性。
此外，通过在以包围上述导电箔的至少固定上述光半导体元件的区域的方式弯曲该导电箔时，以具有可使光半导体元件的光向上方反射的某一倾斜角的方式进行弯曲，可使照射效率变得良好。
还有，通过在上述导电通路上形成了耐蚀性的导电覆盖膜的状态下弯曲该导电箔，在该导电覆盖膜上出现光泽，可谋求进一步提高照射效率。
此外，通过具有下述工序，直到最终阶段之前各光照射装置相互间都不分离，因而，可把导电箔作为一张薄板提供给各工序，作业性良好，该工序为在用可使光透过的树脂以充填到上述分离槽中的方式覆盖上述各光照射装置之后，直到规定的位置、除去未设置上述分离槽一侧的上述导电箔，然后，对于用上述可使光透过的树脂覆盖的各光照射装置相互间进行分离。
还有，由于可通过使用金属模的传递模塑附着上述可使光透过的树脂，故作业性良好，可制作适当的形状。特别适合于制作透镜形状的情况等。
此外，在利用冲压分离成一个一个的用上述可使光透过的树脂密封的光照射装置时，不需要光照射装置端部的去飞边处理，可谋求提高生产率。
还有，在与上述导电箔的材料相比、上述导电覆盖膜的材料在用可使光通过的树脂覆盖上述光照射装置时的密接性差的情况下，通过在比成为导电通路的区域窄的狭窄的范围内来形成在上述导电箔上形成的导电覆盖膜，使不由该导电覆盖膜覆盖的导电箔区域变得宽广，可提高用可使光透过的树脂覆盖光照射装置时的、导电箔与树脂的密接性。
图1为说明与本发明第1实施例有关的光照射装置的制造方法的剖面图；
图2为说明本发明第1实施例的光照射装置的制造方法的剖面图；
图3为说明本发明第1实施例的光照射装置的制造方法的剖面图；
图4为说明本发明第1实施例的光照射装置的制造方法的剖面图；
图5为说明本发明第1实施例的光照射装置的制造方法的剖面图；
图6为说明本发明第1实施例的光照射装置的制造方法的剖面图；
图7为说明本发明第1实施例的光照射装置的制造方法的剖面图；
图8为说明与本发明第1实施例有关的光照射装置的平面图；
图9为说明使用了与本发明第1实施例有关的光照射装置的照明装置的图；
图10为说明与本发明第2实施例有关的光照射装置的制造方法的剖面图；
图11为说明与本发明第2实施例有关的光照射装置的制造方法的剖面图；
图12为说明与本发明第2实施例有关的光照射装置的制造方法的剖面图；
图13为说明与本发明第2实施例有关的光照射装置的制造方法的剖面图；
图14为说明与本发明第2实施例有关的光照射装置的制造方法的剖面图；
图15为说明与本发明第2实施例有关的光照射装置的制造方法的剖面图；
图16为说明与本发明第2实施例有关的光照射装置的制造方法的剖面图；
图17为说明与本发明第2实施例有关的光照射装置的平面图；
图18为说明使用了与本发明第2实施例有关的光照射装置的照明装置的图；以及
图19为说明现有光照射装置的图。
(第1实施例)
下面，一边参照附图，一边说明本发明的光照射装置及其制造方法的第1实施例。
图1中，61为薄板状导电箔，考虑到焊料的附着性、焊接性及电镀性来选择其材料，作为该材料可采用以Cu(铜)为主要材料的导电箔、以Al(铝)为主要材料的导电箔或由Fe-Ni(铁-镍)、Cu-Al(铜-铝)、Al-Cu-Al(铝-铜-铝)等合金构成的导电箔等。
如果考虑到以后的蚀刻，则导电箔的厚度最好约为10μm～300μm，在此，采用了100μm的铜箔。但是，即使在300μm以上或10μm以下，基本上也可以。如后述那样，如果能够形成比导电箔61的厚度浅的分离槽64即可。
再有，作为薄板状的导电箔61可这样来准备，以规定的宽度卷成滚筒状，这在后述的各工序中便于输送，或者，切割成规定的大小，这在后述的各工序中也便于输送。
然后，对上述导电箔61的表面及背面的规定区域分别进行电镀处理。再有，在本实施例中作为导电覆盖膜62形成了由Ag(银)构成的覆盖膜(下面，称为Ag覆盖膜62)，但是，并不限定于此，作为其它材料例如有Au(金)、Ni或Pd(钯)等。而且，这些耐蚀性的导电覆盖膜具有可直接作为管芯焊区、焊接区应用的特征。还有，也可以只在导电箔61的表面上形成Ag覆盖膜62。
例如，上述Ag覆盖膜62可与Au接合，也可与焊料接合。因此，如果在芯片背面覆盖Au覆盖膜就能把芯片直接热压接到导电通路1上的Ag覆盖膜62上，此外，也能通过焊场等焊料固定芯片。还有，由于Au丝可与Ag的导电覆盖膜接合，故也可进行金属丝焊接。
其次，图2中，对上述已电镀处理的导电箔61进行冲压处理，使该导电箔61的2个部位呈向上凸的状态。再有，在由该凸部63形成的、剖面为杯状的光半导体元件配置部上安装后述的光半导体元件65。然后，利用由该凸部63形成的倾斜部及其周边部使来自光半导体元件65的光向上方反射，提高照射效率。还有，通过在用上述Ag覆盖膜62覆盖了导电箔61之后对该导电箔61进行冲压处理，冲压后弯曲了的区域(凸部63的头部)比其它区域更出现光泽，具有提高来自后述的光半导体元件的光的反射效率这样的优点。当然，也可以在冲压之后形成导电覆盖膜，还有，在未冲压加工的导电箔上形成光半导体元件，也没关系。
即使不弯曲所述导电箔61，在形成了所述Ag覆盖膜62的状态下，只要通过冲压将该导电箔61(还有Ag覆盖膜62)加压，就能使该Ag覆盖膜62出现光泽，从而提高照射效率。
接着，图3中，以光抗蚀剂膜作为掩膜的状态下，通过以Ag覆盖膜62为掩模对上述导电箔61的表面进行半蚀刻处理，半蚀刻未电镀处理的区域形成分离槽64。再有，由该蚀刻形成的分离槽64的深度例如为50μm，其侧面由于成为粗糙面，故提高了与后述的可使光透过的树脂67的接合性。再有，可以在Ag覆盖膜62上形成抗蚀剂膜，以该抗蚀剂膜为掩模进行半蚀刻处理。还有，也可以在半蚀刻之后形成Ag覆盖膜62。
此外，该分离槽64的侧壁的剖面形状随除去的方法而成为不同的结构。该除去工序可采用湿法蚀刻、干法蚀刻、激光引起的汽化及切割块等。
例如在湿法蚀刻的情况下，蚀刻剂主要采用氯化铁或氯化铜，把上述导电箔61浸渍在该蚀刻剂中，或者在该蚀刻剂中对其进行淋洗。在此，由于湿法蚀刻一般进行非各向异性蚀刻，故在侧面成为弯曲结构。此时，由于覆盖在导电箔61上的导电覆盖膜62以帽形配置在分离槽64上，故用后述的可使光透过的树脂67覆盖光半导体元件65时的密接性变得良好。再有，在本实施例中进行了湿法蚀刻处理。
还有，在干法蚀刻的情况下，可进行各向异性、非各向异性蚀刻。据说，当前还不能以反应性离子蚀刻除去Cu，但可用溅射将其除去。此外，要看溅射的条件可进行各向异性、非各向异性蚀刻。
此外，使用激光时，可通过与激光碰撞直接形成分离槽，此时，分离槽64的侧面均以直线形成。
还有，使用切割块时，不能形成曲折的复杂图形，但可形成格子形的分离槽。
再有，在图3所示的工序中，也可使光抗蚀剂膜有选择地覆盖来代替上述导电覆盖膜，以该抗蚀剂膜为掩模对导电箔61进行半蚀刻。
接着，图4中，把光半导体元件65与形成了分离槽64的导电箔61电连接，进行安装。在此，作为光半导体元件65使用发光二极管，把该光半导体元件65管芯焊接到后述的第1导电电极51A上，利用金属丝66对光半导体元件65的表面与第2导电电极51B进行金属丝焊接(参照图6)。
其次，图5中，密封上述光半导体元件65，且用透过由该光半导体元件65发射的光的、可使光透过的树脂67覆盖上述导电箔61之上。在本工序中，使用金属模(省略图示)利用传递模塑以热硬化性的硅树脂或环氧树脂密封包含上述光半导体元件65及分离槽64的导电箔61之上。如上所述，该树脂必须是可使光透过的树脂、所谓称为透明树脂的树脂、此外，可使用虽然是不透明的但可使规定的波长的光透过的树脂。
在此，为了使光半导体元件65的光尽可能多地聚光、向上方发射，把上述可使光透过的树脂67做成向上凸的透镜形状。因而，如果从上方看，则如图8所示，实质上呈圆形。再有，有关覆盖在导电箔61表面上的、可使光透过的树脂67(透镜)的厚度，可考虑强度进行加厚或减薄。
本工序的特征是，直到覆盖成为透镜的、可使光透过的树脂67之前，导电箔61成为支持基板。而且，由于与现有(参照图19)那样把发光元件2安装到印刷基板1上的结构相比散热性良好，故可使驱动能力提高。
还有，本发明中，由于成为支持基板的导电箔61是作为电极材料需要的材料，故具有极力节省结构材料而能够作业的优点，还可实现成本的降低。
此外，由于上述分离槽64形成得比导电箔61的厚度浅，故未把导电箔61作为导电通路51分离成每一个。因而，一体地处理作为薄板状的导电箔61，具有在对于可使光透过的树脂67进行模塑时向金属模的输送、向金属模的安装的作业变得非常简便的优点。
再有，在对光半导体元件65进行树脂密封时可以成为透镜形状的方式从光半导体元件65之上涂布焊接树脂，来代替使用金属模。
但是，在该情况下，由于硅树脂或环氧树脂的加热硬化时的粘度都较小，故存在着不能稳定地形成作为透镜最好的半球形这样的问题，但是，按照上述使用了金属模的透镜形成方法具有可构成稳定了的透镜形状这样的优点。再有，对于不需要作成透镜形状的结构，绝缘树脂67的厚度可较薄，即使不使用利用金属模的传递模塑也没有关系。
接着，图6中，有对导电箔61的背面进行化学和/或物理方式的除去，作为导电通路51进行分离的工序。在此，该除去工序通过研磨、磨削、蚀刻及激光的金属汽化等进行。
在本实施例中，以覆盖在上述导电箔61背面的Ag覆盖膜62为掩模对该导电箔61进行湿法蚀刻，切削上述分离槽64之下的导电箔61，使可使光透过的树脂67露出，使各导电通路51分离。由此，成为导电通路51A、51B(第1导电电极及第2导电电极)的表面从可使光透过的树脂67露出的结构。
再有，也可利用研磨装置或磨削装置等把导电箔61的背面切削约50～60μm，使可使光透过的树脂67从分离槽64露出，在此情况下，分离成厚度约为40μm的导电通路51。此外，也可在直到可使光透过的树脂67露出跟前之前对导电箔61全面进行湿法蚀刻，其后，利用研磨或磨削装置对整个面进行切削，使可使光透过的树脂67露出。在此情况下，把导电通路51埋入可使光透过的树脂67中，可实现可使光透过的树脂67的背面与导电通路51的背面一致的平坦的光照射装置。
还有，在利用上述的研磨装置或磨削装置等切削导电箔61的背面，使各导电通路51分离的情况下，也可根据需要把焊锡等导电材料覆盖在已露出的导电通路51上，进行该导电通路51的氧化防止处理。
最后，有把相邻的光照射装置分离成一个一个的，完成作为光照射装置的工序。
本分离工序可利用切割块、切割及扼流圈变速切断等实现。在此，在采用扼流圈变速切断的情况下，利用图7中以点划线示出的冲压机械从覆盖光照射装置68的、可使光透过的树脂67的两端部把铜片69剥落，分离各光照射装置68。再有，与切割块、切割等相比，由于在此情况下不需要背面的去飞边处理故具有作业性良好这样的优点。
本制造方法的特征在于，把可使光透过的树脂67作为支持基板应用，可进行导电通路51的分离作业。可使光透过的树脂67是作为埋入导电通路51的材料需要的材料，在制造工序中不需要支持专用的基板。因而，具有能够以最少限度的材料进行制造，可实现降低成本的特征。
再有，可在前工序的可使光透过的树脂的附着时调整可使来自导电通路51表面的光透过的树脂的厚度。因而，作为光照射装置68的厚度虽然随所安装的光半导体元件而不同，但具有能加厚或减薄的特征。在此，成为把40μm的导电通路51及光半导体元件埋入400μm厚的可使光透过的树脂67中的光照射装置(参照图7及图8)。
在此，图9示出了在电极30与电极31之间使上述光照射装置68(发光二极管)……串联连接，使光照射装置68……中通过的电流值恒定的照明装置40。
在上述电极30与电极31之间形成10个电极，把成为光照射装置68的阴极(或阳极)的芯片背面固定到电极32上，用金属丝66连接阳极(或阴极)与电极30。此外，把第2个光照射装置68的芯片背面固定到电极33上，用金属丝66连接芯片表面的电极与电极32。即，固定着成为阴极(或阳极)的芯片背面的电极、与从下一个光照射装置68的阳极(或阴极)延伸的金属丝连接。重复该连接形态，实现了串联连接。例如，由具有可在X-Y-Z(X方向-Y方向-上下方向)上移动的臂的自控机等，把光照射装置68配置在电极的规定位置上。
此外，由于把由铜箔构成的电极作为反射板，故在其表面上覆盖Ni，还有，为了把基板的整个范围实质上作为反射板，在从右电极30到左电极31这12个电极上以实质上完全覆盖的方式进行了构图。
按照该照明装置40，从光照射装置68产生的热通过金属基板11散热，具有可把光照射装置68的驱动电流取得更大的优点。
再有，虽然省略了图示的说明，但是，即使使光照射装置68……并联连接也同样可实现散热性良好的照明装置40。例如，也可以用该照明装置40构成信号机等。
(第2实施例)
下面，一边参照附图，一边说明本发明的第2实施例。
在此，如果说明第1实施例的特征与第2实施例的特征之不同则如图3所示，在第1实施例中在以导电覆盖膜62为掩模对导电箔61进行半蚀刻来形成分离槽64时，以使该分离槽64上部的口径比上述导电覆盖膜62的口径宽的方式进行蚀刻，使该导电覆盖膜62以帽形残留在该分离槽64上部。而且，利用该帽来谋求提高导电箔61与绝缘树脂67的密接性。
与此不同，在第2实施例中如图11等所示，通过把在导电箔161上形成的导电覆盖膜162的形成区域作成尽可能受限的区域(与第实施例相比，为更狭窄的范围)、增加导电箔161的露出部分，使该导电箔161与绝缘树脂167的密接性提高。即，例如在导电箔161由Cu构成、导电覆盖膜162由Ag构成的情况下，由于与Cu相比、Ag与绝缘树脂167的密接性较差，故如上所述把导电覆盖膜162的形成区域尽可能作得狭窄，增加与绝缘树脂167的密接性较好的导电箔161的露出部分，来谋求提高与绝缘树脂167的密接性。
下面，说明第2实施例，但是，除了导电覆盖膜162的形成区域狭窄之外的结构与第1实施例相同，为了避免重复进行的说明对于同等的结构使用在第1实施例中使用了的附图符号上加上100而形成的符号，简化其说明。
图10中，161为薄板状导电箔，考虑到焊料的附着性、焊接性及电镀性来选择其材料，作为该材料可采用以Cu为主要材料的导电箔、以Al为主要材料的导电箔或由Fe-Ni、Ca-Al、Al-Cu-Al等合金构成的导电箔等。
如果考虑到以后的蚀刻，则导电箔的厚度最好约为10μm～300μm，在此，采用了100μm的铜箔。但是，即使在300μm以上或10μm以下，基本上也可以。如后述那样，如果能够形成比导电箔161的厚度浅的分离槽164即可。
再有，作为薄板状的导电箔161可这样来准备，以规定的宽度卷成滚筒状，这在后述的各工序中便于输送，或者，切割成规定的大小，这在后述的各工序中也便于输送。然后，将背面以光抗蚀剂膜为掩膜的状态下，相对于上述导电箔161的表面，通过以光抗蚀剂膜160为掩模进行半蚀刻处理，半蚀刻该导电箔161的规定区域形成分离槽164。再有，由该蚀刻形成的分离槽164的深度例如为50μm，其侧面由于成为粗糙面，故提高了与后述的可使光透过的绝缘树脂167的接合性。
再有，可以在上述导电箔161上形成了Ag覆盖膜162之后，以完全覆盖该Ag覆盖膜162的方式形成的光抗蚀剂膜为掩模进行半蚀刻。
此外，该分离槽164的侧壁的剖面形状线示意性地做了图示，但随除去的方法而成为不同的结构。该除去工序可采用湿法蚀刻、干法蚀刻、激光引起的汽化及切割块等。
例如在湿法蚀刻的情况下，蚀刻剂主要采用氯化铁或氯化铜，把上述导电箔161浸渍在该蚀刻剂中，或者在该蚀刻剂中对其进行淋洗。在此，由于湿法蚀刻一般进行非各向异性蚀刻，故在侧面成为弯曲结构。
还有，在于法蚀刻的情况下，可进行各向异性、非各向异性蚀刻。据说，当前还不能以反应性离子蚀刻除去Cu，但可用溅射将其除去。此外，要看溅射的条件可进行各向异性、非各向异性蚀刻。
此外，使用激光时，可通过与激光碰撞直接形成分离槽，此时，分离槽164的侧面均以直线形成。
还有，使用切割块时，不能形成曲折的复杂图形，但可形成格子形的分离槽。
其次，在图11中，对上述导电箔161的表面及背面的规定区域分别进行电镀处理。再有，在本实施例中作为导电覆盖膜162形成了由Ag构成的覆盖膜(下面，称为Ag覆盖膜162)，但是，并不限定于此，作为其它材料例如有Au、Ni、Al或Pd等。而且，这些耐蚀性的导电覆盖膜具有可直接作为管芯焊区、焊接区应用的特征。还有，也可以只在导电箔161的表面上形成Ag覆盖膜162。
例如，上述Ag覆盖膜162可与Au接合，也可与焊料接合。因此，如果在芯片背面覆盖Au覆盖膜就能把芯片直接热压接到导电通路51上的Ag覆盖膜162上，此外，也能通过焊场等焊料固定芯片。还有，由于Au丝可与Ag的导电覆盖膜接合，故也可进行金属丝焊接。
而且，与第1实施例中的Ag覆盖膜62的形成区域相比，作为第2实施例的特征的、在导电箔161上形成的Ag覆盖膜162的形成区域较为狭窄。即，在第2实施例中，至少如后述那样，如果其宽度能够达到只在利用对导电箔161进行冲压处理所形成的凸部163而形成的剖面为杯状的光半导体元件配置部的上表面部上、即以由利用凸部163形成的倾斜部来反射从光半导体元件165照射的光的方式确保反射面的程度；以及确保与上述光半导体元件165进行金属丝焊接的金属丝连接部(后述的第2电极151B)的程度，即可。
由此，与第1实施例相比，在使用绝缘树脂167对安装了上述光半导体元件165的导电箔161进行树脂密封时，由于导电箔161与绝缘树脂167的接合区域增大，故提高了该导电箔161与绝缘树脂167的密接性(参照图12-图14)。
其次，图12中，对上述已电镀处理的导电箔161进行冲压处理，使该导电箔161的规定区域呈向上凸的状态。再有，在由该凸部163形成的剖面为杯状的光半导体元件配置部上安装后述的光半导体元件165。然后，利用由该凸部163形成的倾斜部及其周边部使来自光半导体元件165的光向上方反射，提高照射效率。还有，通过在用上述Ag覆盖膜162覆盖了导电箔161之后对该导电箔161进行冲压处理，冲压后弯曲了的区域(凸部163的头部)比其它区域更出现光泽，具有提高来自后述的光半导体元件的光的反射效率这样的优点。当然，也可以在冲压之后形成导电覆盖膜，还有，在未冲压加工的导电箔上形成光半导体元件，也没关系。
再有，如上所述，即使在不弯曲上述导电箔161而形成了上述Ag覆盖膜162的状态下，即使只利用冲压等对该导电箔161(以及Ag覆盖膜162)进行加压，在该Ag覆盖膜162上也出现光泽，可谋求提高照射效率。
接着，图13中，把光半导体元件165与形成了分离槽164的导电箔161电连接，进行安装。在此，作为光半导体元件165使用发光二极管，把该光半导体元件165管芯焊接到后述的第1导电电极151A上，利用金属丝166对光半导体元件165的表面与第2导电电极151B进行金属丝焊接(参照图15)。
其次，图14中，密封上述导电箔161上的上述光半导体元件165，且用透过由该光半导体元件165发射的光的、可使光透过的绝缘树脂167进行覆盖。在本工序中，利用使用了金属模(省略图示)传递模塑以热硬化性的硅树脂或环氧树脂密封包含上述光半导体元件165及分离槽164的导电箔161之上。如上所述，该树脂必须是可使光透过的树脂、所谓称为透明树脂的树脂、此外，可使用虽然是不透明的但可使规定的波长的光透过的树脂。
在此，为了使光半导体元件165的光尽可能多地聚光、向上方发射，把上述可使光透过的绝缘树脂167做成向上凸的透镜形状。因而，如果从上方看，则如图17所示，实质上呈圆形。再有，有关覆盖在导电箔161表面上的、可使光透过的绝缘树脂167(透镜)的厚度，可考虑强度进行加厚或减薄。
本工序的特征是，直到覆盖成为透镜的、可使光透过的绝缘树脂167之前，导电箔161成为支持基板。而且，由于与现有(参照图19)那样把发光元件2安装到印刷基板1上的结构相比散热性良好，故可使驱动能力提高。
还有，本发明中，由于成为支持基板的导电箔161是作为电极材料需要的材料，故具有极力节省结构材料而能够作业的优点，还可实现成本的降低。
此外，由于上述分离槽164形成得比导电箔161的厚度浅，故未把导电箔161作为导电通路151分离成每一个。因而，一体地处理作为薄板状的导电箔161，具有在对于可使光透过的绝缘树脂167进行模塑时向金属模的输送、向金属模的安装的作业变得非常简便的优点。
再有，在对光半导体元件165进行树脂密封时可以成为透镜形状的方式从光半导体元件65之上涂布焊接树脂，来代替使用金属模。
但是，在该情况下，由于硅树脂或环氧树脂的加热硬化时的粘度都较小，故存在着不能稳定地形成作为透镜最好的半球形这样的问题，但是，按照上述使用了金属模的透镜形成方法具有可构成稳定了的透镜形状这样的优点。再有，对于不需要作成透镜形状的结构，绝缘树脂167的厚度可较薄，即使不使用利用金属模的传递模塑也没有关系。
接着，图15中，有对导电箔161的背面进行化学和/或物理方式的除去，作为导电通路151进行分离的工序。在此，该除去工序通过研磨、磨削、蚀刻及激光的金属汽化等进行。
在本实施例中，以在背面一侧的导电箔161及Ag覆盖膜162上形成的光抗蚀剂膜(省略图示)为掩模对该导电箔161进行湿法蚀刻，切削上述分离槽164之下的导电箔161，使可使光透过的绝缘树脂167露出，使各导电通路151分离。由此，成为导电通路151A、151B(第1导电电极及第2导电电极)的表面从可使光透过的绝缘树脂167露出的结构。
再有，也可利用研磨装置或磨削装置等把导电箔161的背面切削约50～60μm，使可使光透过的绝缘树脂167从分离槽164露出，在此情况下，分离成厚度约为40μm的导电通路151。此外，也可在直到可使光透过的树脂167露出跟前之前对导电箔161全面进行湿法蚀刻，其后，利用研磨或磨削装置对整个面进行切削，使可使光透过的树脂167露出。在此情况下，把导电通路151埋入可使光透过的绝缘树脂167中，可实现可使光透过的绝缘树脂167的背面与导电通路151的背面一致的平坦的光照射装置。
还有，在利用上述的研磨装置或磨削装置等切削导电箔161的背面，使各导电通路151分离的情况下，也可根据需要把焊锡等导电材料覆盖在已露出的导电通路151上，进行该导电通路151的氧化防止处理。
最后，有把相邻的光照射装置分离成一个一个的，完成作为光照射装置的工序。
本分离工序可利用切割块、切割及扼流圈变速切断等实现。在此，在采用扼流圈变速切断的情况下，利用图16中以点划线示出的冲压机械从覆盖光照射装置168的、可使光透过的绝缘树脂167的两端部把铜片169剥落，分离各光照射装置168。再有，与切割块、切割等相比，由于在此情况下不需要背面的去飞边处理故具有作业性良好这样的优点。
本制造方法的特征在于，把可使光透过的树脂167作为支持基板应用，可进行导电通路151的分离作业。可使光透过的绝缘树脂167是作为埋入导电通路151的材料需要的材料，在制造工序中不需要支持专用的基板。因而，具有能够以最少限度的材料进行制造，可实现降低成本的特征。
再有，可在前工序的可使光透过的树脂的附着时调整可使来自导电通路151表面的光透过的树脂的厚度。因而，作为光照射装置168的厚度虽然随所安装的光半导体元件而不同，但具有能加厚或减薄的特征。在此，成为把40μm的导电通路151及光半导体元件埋入400μm厚的可使光透过的绝缘树脂167中的光照射装置(参照图16及图17)。
在此，图18示出了在电极130与电极131之间使上述光照射装置168(发光二极管)……串联连接，使光照射装置168……中通过的电流值恒定的照明装置140。
在上述电极130与电极131之间形成10个电极，把成为光照射装置168的阴极(或阳极)的芯片背面固定到电极132上，用金属丝166连接阳极(或阴极)与电极130。此外，把第2个光照射装置168的芯片背面固定到电极133上，用金属丝166连接芯片表面的电极与电极132。即，固定着成为阴极(或阳极)的芯片背面的电极、与从下一个光照射装置168的阳极(或阴极)延伸的金属丝连接。重复该连接形态，实现了串联连接。
此外，由于把由铜箔构成的电极作为反射板，故在其表面上覆盖Ni，还有，为了把基板的整个范围实质上作为反射板，在从右电极130到左电极131这12个电极上以实质上完全覆盖的方式进行了构图。例如，由具有可在X-Y-Z(X方向-Y方向-上下方向)上移动的臂的自控机等，把光照射装置168配置在电极的规定位置上。
按照该结构，从光照射装置168产生的热通过金属基板111散热，具有可把光照射装置168的驱动电流取得更大的优点。
再有，虽然省略了图示的说明，但是，即使使光照射装置168……并联连接、或者把并联连接与串联连接组合而进行连接，也同样可实现散热性良好的照明装置140。例如，也可用该照明装置140构成信号机等。
此外，作为使导电箔61、161与绝缘树脂67、167的密接性提高的方法，不是形成导电覆盖膜62、162、而是通过使上述导电箔61、161的表面氧化成为氧化铜(CuO或Cu2O)，可使导电箔61、161与绝缘树脂67、167的密接性提高。
还有，从本发明人的解析结果可知，上述导电箔61、161的表面状态为Cu2O状态、即氧化率低的状态时的密接性，比为CuO状态时优良。
从上面的说明可知，在本发明中，形成了以所需最少限度的光半导体元件、导电通路(导电电极)及可使光透过的树脂构成，在资源方面无浪费的光照射装置。因而，可实现直到完成都没有多余的结构元件、可大幅度地降低成本的光照射装置。此外，通过把可使光透过的树脂覆盖膜的膜厚及导电箔的厚度定为最佳值，可实现非常小型化、薄型化及轻量化的光照射装置。
还有，由于只使导电通路的背面从可使光透过的树脂露出故可提供导电通路的背面直接与外部的连接，具有可不需要现有结构的背面电极及通孔的优点。而且，由于与现有那样的把光半导体元件安装到印刷基板上的结构相比可提高散热性，故可使光半导体元件的驱动能力提高。
此外，通过预先在上述导电箔表面的至少成为导电通路的区域上形成导电覆盖膜，在该导电箔上形成分离槽时该导电覆盖膜以帽形残留在导电箔的上表面上，因此，提高了用可使光透过的树脂覆盖上述各光照射装置时的、导电箔与可使光透过的树脂的密接性。
还有，通过在以包围上述导电箔的至少固定上述光半导体元件的区域的方式弯曲该导电箔时，以具有可使光半导体元件的光向上方反射的某一倾斜角的方式进行弯曲，可使照射效率变得良好。
此外，通过在上述导电通路上形成了导电覆盖膜的状态下、利用冲压等弯曲该导电箔，在该导电覆盖膜上出现光泽，可谋求进一步提高照射效率。
此外，通过具有下述工序，直到最终阶段之前各光照射装置相互间都不分离，因而，可把导电箔作为一张薄板提供给各工序，作业性良好，该工序为在用可使光透过的树脂以充填到上述分离槽中的方式覆盖上述各光照射装置之后，直到规定的位置、除去未设置上述分离槽一侧的上述导电箔，然后，对于用上述可使光透过的树脂覆盖的各光照射装置相互间进行分离。
还有，由于可通过使用金属模的传递模塑附着上述可使光透过的树脂，故作业性良好，此外，可制作适当的形状。特别适合于制作透镜形状。
此外，在利用冲压分离成一个一个的用上述可使光透过的树脂密封的光照射装置时，不需要光照射装置端部的去飞边处理，提高了生产率。
还有，通过只在上述导电箔表面的、至少成为导电通路的区域的某一受限的区域中形成导电覆盖膜，以缩窄由该导电覆盖膜覆盖的导电箔的范围，提高了在用可使光透过的树脂覆盖上述光照射装置时的、导电箔与可使光透过的树脂的密接性。

Claims (33)

1.一种光照射装置，其特征在于，具备：已电分离的多个导电通路；固定于所希望的导电通路上的光半导体元件；以及树脂，覆盖该光半导体元件且一体地支持上述导电通路，并可使光透过。
2.根据权利要求1中所述的光照射装置，其特征在于，由分离槽对上述多个导电通路进行电分离，且把上述树脂充填到上述分离槽中。
3.根据权利要求2中所述的光照射装置，其特征在于，由上述树脂覆盖上述多个导电通路的表面，露出其背面。
4.根据权利要求1中所述的光照射装置，其特征在于，设置了连接上述光半导体元件的电极与其它上述导电通路的连接装置。
5.根据权利要求1中所述的光照射装置，其特征在于，还具有在上述导电通路的上表面形成的、由与上述导电通路不同的金属材料构成的导电覆盖膜。
6.根据权利要求5中所述的光照射装置，其特征在于，至少直到上述分离槽的开口部之内侧，形成了上述导电覆盖膜。
7.根据权利要求5中所述的光照射装置，其特征在于，在上述分离槽的开口部之外侧，形成了上述导电覆盖膜。
8.根据权利要求1中所述的光照射装置，其特征在于，上述导电通路由铜、铝、铁-镍、铜-铝及铝-铜-铝的任一种导电箔构成。
9.根据权利要求5中所述的光照射装置，其特征在于，上述导电覆盖膜由镍、金、钯、铝或银等构成的电镀膜来构成。
10.根据权利要求4中所述的光照射装置，其特征在于，上述连接装置由焊接丝构成。
11.根据权利要求1中所述的光照射装置，其特征在于，上述导电通路做为电极、焊接区或管芯焊区使用。
12.根据权利要求1中所述的光照射装置，其特征在于，在形成了上述导电覆盖膜的上述导电通路的、固定着上述光半导体元件的区域之周围，还具有具有使上述光半导体元件的光向上方反射用的倾斜角的弯曲部。
13.一种照明装置，其特征在于，在金属基板上具备多个根据权利要求1中所述的光照射装置。
14.一种光照射装置的制造方法，其特征在于，具备：
在至少除了成为导电通路的区域的上述导电箔上形成比该导电箔的厚度浅的分离槽、形成多个导电通路的工序；
把各光半导体元件固定到上述多个导电通路上的工序；
用可使光透过的树脂以充填到上述分离槽中的方式，覆盖上述各光半导体元件的工序；以及
除去未设置上述分离槽一侧的上述导电箔，使上述树脂露出的工序。
15.根据权利要求14中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，在把上述光半导体元件固定的工序之前，还具备在上述导电通路上的规定区域上形成导电覆盖膜的工序。
16.根据权利要求14中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，在用上述树脂进行覆盖的工序之前，还具备形成电连接上述所希望的光半导体元件的电极与上述导电通路的连接装置的工序。
17.根据权利要求15中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，在形成上述导电覆盖膜的工序之后，还具备以包围上述导电箔的至少固定光半导体元件的区域的方式，弯曲该导电箔的工序。
18.根据权利要求17中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，在用树脂覆盖上述光半导体元件的工序之前，还具备形成电连接上述所希望的光半导体元件的电极与上述导电通路的连接装置的工序。
19.根据权利要求14中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，还具备对于由上述可使光透过的树脂覆盖的多个光半导体元件进行分离的工序。
20.根据权利要求15中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，还具备对于由上述可使光透过的树脂覆盖的多个光半导体元件进行分离的工序。
21.根据权利要求16中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，还具备对于由上述可使光透过的树脂覆盖的多个光半导体元件进行分离的工序。
22.根据权利要求17中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，还具备对于由上述可使光透过的树脂覆盖的多个光半导体元件进行分离的工序。
23.根据权利要求18中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，还具备对于由上述可使光透过的树脂覆盖的多个光半导体元件进行分离的工序。
24.根据权利要求14中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，上述光半导体元件的背面的阴极或阳极与由上述导电通路构成的第1导电电极电连接，同样，该元件表面的阳极或阴极与由上述导电通路构成的第2导电电极电连接。
25.根据权利要求17中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，在上述导电箔的弯曲工序中，以具有可使上述光半导体元件的光向上方反射的某一倾斜角的方式进行弯曲。
26.根据权利要求14中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，上述导电箔由铜、铝、铁-镍、铜-铝、铝-铜-铝的任一种构成。
27.根据权利要求15中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，上述导电覆盖膜由镍、金、钯、铝或银的任一种电镀形成。
28.根据权利要求15中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，上述导电覆盖膜具有耐蚀性，作为上述分离槽形成时的掩模来使用。
29.根据权利要求14中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，由化学的或物理的蚀刻形成在上述导电箔上有选择地形成的上述分离槽。
30.根据权利要求14中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，以该光抗蚀剂为掩模，由化学的或物理的蚀刻形成在上述导电箔上有选择地形成的上述分离槽。
31.根据权利要求16中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，上述连接装置由金属丝焊接形成。
32.根据权利要求14中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，通过传递模塑附着上述可使光透过的树脂。
33.根据权利要求19中所述的光照射装置的制造方法，其特征在于，利用切割块或利用冲压分离由上述可使光透过的树脂覆盖的光照射装置。
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