JP2007027638A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ドライバーＩＣ等からなる半導体基板上にＬＥＤ等の発光素子を実装した構成の発光装置において、発光素子から発散する光に起因した半導体基板内の回路の誤動作を抑制するとともに、発光素子の発した光を外部に誘導する優れた指向性を備えた発光装置を提供する。
【解決手段】 本発明に係る発光装置１Ａは、少なくとも一面に電極を配した半導体基板１０と、前記半導体基板１０の一面を覆うように設けられた第一絶縁体３１と、前記第一絶縁体３１上に設けられた導電部２２と、前記導電部２２の所定位置に配され、電気的に接続された複数個の発光素子２３，２３と、さらに、少なくとも前記発光素子２３から発散される光路上であって、前記発光素子２３と前記半導体基板１０との間に設けられた反射体１６とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シリコンウェハ等の半導体基板上にＬＥＤ等の光学部品を実装した発光装置に関する。

近年、ドライバーＩＣ等からなる半導体基板上に、たとえばＬＥＤ等の光学部品を直接実装する方法が開発されている。この方法では、絶縁樹脂層と電解銅メッキからなる配線層の形成、ＬＥＤ等の光学部品の搭載、およびそれぞれの端子からワイヤーボンドで外部への接続端子の取り出し、によるウェハレベルパッケージ加工によって、ドライバーＩＣ上に土台と配線を形成する。
また、光の指向性に優れた発光装置の一例として、絶縁金属基板に凹部を設け、この凹部底面に発光素子を配置し、この凹部の側壁面が光を反射するように工夫した構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
さらに、基板の凹部または凸部に配した発光素子の周りに、発光素子が発する光を反射する金属製の放熱体を配置した照明装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、基板上にＬＥＤ等の光学部品を直接実装する上述したような方法では、半導体基板上にＬＥＤ等の光学部品を直接実装した場合、ＬＥＤ等の光学部品から発散する光が基板上に形成されたＩＣ回路に入射し、ＩＣ回路が誤動作を起こす虞があった。
一方、特許文献１に開示された、絶縁金属基板の凹部の側壁面を光が反射するように形成した発光装置の場合は、絞り加工等により凹部を形成するものであって、基板自体がへこんだものであり、また、特許文献２に開示された、基板の凹部または凸部に配した発光素子の周りに光を反射する放熱体を配設した照明装置の場合は、電気絶縁材料を用いた射出成形によって凹部を形成するものであって、基板自体がへこんだものである。したがって、何れの場合も、基板の上面が平坦で回路を有する半導体基板には適応することができない。しかも、ＬＥＤ等の光学部品から発散する光によって基板上の回路が誤動作を起こす虞など、何れも認識していないものである。
特開平５−１１７１８号公報 特開平１１−１６３４１２号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ドライバーＩＣ等からなる半導体基板上にＬＥＤ等の発光素子を実装した構成の発光装置において、発光素子から発散する光に起因した半導体基板内の回路の誤動作を抑制するとともに、発光素子の発した光を外部に誘導する優れた指向性を備えた発光装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る発光装置は、少なくとも一面に電極を配した半導体基板と、前記半導体基板の一面を覆うように設けられた第一絶縁体と、前記第一絶縁体上に設けられた導電部と、前記導電部の所定位置に配され、電気的に接続された複数個の発光素子と、
を備えてなり、さらに、少なくとも前記発光素子から発散される光路上であって、前記発光素子と前記半導体基板との間に反射体を有していることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る発光装置は、請求項１において、前記発光素子を個別に取り囲むように、または前記発光素子同士を区切るように、第二絶縁体が設けられ、前記反射体は、前記発光素子から見える前記第二絶縁体の部分を少なくとも覆うように設けられていることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る発光装置は、請求項２において、前記第二絶縁体が前記発光素子を個別に取り囲むように設けられた場合には、前記発光素子は前記第二絶縁体からなる矩形状の凹部内に位置することを特徴とする。

本発明の請求項４に係る発光装置は、請求項２において、前記第二絶縁体が前記発光素子同士を区切るように設けられた場合には、前記発光素子は前記第二絶縁体間のライン状の凹部内に位置することを特徴とする。

本発明の請求項５に係る発光装置は、請求項１乃至４のいずれか１項において、前記導電部が前記反射体と同一部材であることを特徴とする。

本発明によれば、半導体基板の一面を覆う第一絶縁体上に設けられた導電部の所定位置に配され、電気的に接続された発光素子から発散される光路上であって、発光素子と半導体基板との間に反射体を有している。この反射体の存在は、発光素子から発散する光の半導体基板への入射を妨害するので、半導体基板に設けられたＩＣ回路は発光素子の発した光の影響を受けることがない。ゆえに、本発明は、発光素子から発散する光によってＩＣ回路が誤動作を起こす虞がなく、安定した性能を充分に発揮することが可能な発光装置の提供に寄与する。

以下、最良の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１、図２は、本発明の発光装置の第一例を示す図面であり、図１は概略平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

この発光装置１Ａは、集積回路（図示せず）が形成された半導体基板１０と、前記半導体基板１０の一面を覆うように設けた第一絶縁体３１と、前記第一絶縁体３１上に設けられた導電部（例えば、配線）２２と、前記導電部２２の所定位置に配され、電気的に接続された複数個の発光素子２３，２３と、さらに、少なくとも前記発光素子２３から発散される光路上であって、前記発光素子２３と前記半導体基板１０との間に設けられた反射体１６とを備えている。

半導体基板１０の少なくとも一面には、集積回路（ＩＣ）の電極３が設けられている。この半導体基板１０は、例えば電極３としてＡｌパッドが設けられている。
本発明において、半導体基板１０は、シリコンウェハ等の半導体ウェハでもよく、半導体ウェハをチップ寸法に切断（ダイシング）した半導体チップであってもよい。半導体基板が半導体チップである場合は、まず、半導体ウェハの上に、各種半導体素子やＩＣ、誘導素子等を複数組、形成した後、チップ寸法に切断することで複数の半導体チップを得ることができる。

第一絶縁体３１は、電極３と整合する位置に形成された開口部を有し、この開口部を通して電極３が露出されている。第一絶縁体３１は、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等からなり、その厚さは例えば１〜３０μｍとすると良い。この第一絶縁体３１は、例えば回転塗布法、印刷法、ラミネート法などにより形成することができる。また、開口部は、例えば第一絶縁体３１を構成するポリイミド樹脂等の膜を成膜した後に、フォトリソグラフィ技術を利用したパターニングなどにより形成することができる。この第一絶縁体３１と導電部（配線など）２２の形成は、複数回行うことも可能である。

導電部２２は、電極３と発光素子２３とを接続する再配線層である。導電部２２の一端部２２ａは、開口部を介して第一絶縁体３１を貫通し、電極３と接続されている。また、導電部２２の他端部２２ｂは、発光素子２３に近接する位置まで延びている。この導電部２２の材料としては、例えばＣｕ等が用いられ、その厚さは例えば０．１〜１０μｍである。これにより充分な導電性が得られる。導電部２２は、例えば、電解銅メッキ法等のメッキ法、スパッタリング法、蒸着法、または２つ以上の方法の組み合わせにより形成することができる。

発光素子２３は、電流を流すことによって発光する光半導体であり、本実施形態では、表面実装型の発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられる。発光素子２３は、例えばボンディングワイヤ２４などによってその上面側で導電部２２と適宜接続され、半導体基板１０に電気的に接続される。また、発光素子２３と導電部２２は、上面側で接続されるものに限らず、発光素子２３の下面側で適宜導電部２２と接続されるようにしても良い。これにより、ボンディングワイヤ用のパッドを省略することができる。

反射体１６は、発光素子２３から発散する光を反射し、効率良く利用するように形成されている。反射体１６は、例えばＡｌやＣｕ、Ａｕ、Ａｇ等からなり、その厚さは例えば０．０５〜１０μｍとすると良い。この反射体１６は、例えば、電解銅メッキ法等のメッキ法、スパッタリング法、蒸着法、または２つ以上の方法の組み合わせにより形成することができる。反射体１６は、導電部２２と電気的に繋がっていても、離れていても良い。また、反射体１６は、導電部２２と同一部材とし、同一工程で導電部２２とともに形成するようにしても良い。これにより、工程の簡略化が行われる。

次に、図１、図２に示す発光装置１Ａの製造方法について説明する。
図３〜図８は、上記発光装置の製造方法の一例を工程順に示す模式的断面図である。図３〜図８の断面図は、図１のＡ−Ａ線に沿う位置の断面を示す。

まず、一面に集積回路および電極３を有する半導体基板１０を用意する。この半導体基板１０は、上述したように、表面に電極３が設けられた半導体ウェハである。
次いで、図３に示すように、半導体基板１０の上に、一面を覆うように開口部を有する第一絶縁体３１を形成する。このような第一絶縁体３１は、例えば回転塗布法、印刷法、ラミネート法などによって半導体基板１０上の全面に成膜した後、フォトリソグラフィ技術等を利用したパターニングなどにより、電極３と整合する位置に開口部を形成することによって形成することができる。

次いで、図４に示すように、第一絶縁体３１の上に、電解めっき用の薄いシード層４１を形成する。シード層４１は、第一絶縁体３１上の全面または必要な領域に形成する。このシード層４１は、例えばスパッタ法により形成されたＣｕ層及びＣｒ層からなる積層体、またはＣｕ層及びＴｉ層からなる積層体である。また、無電解Ｃｕメッキ層でもよいし、蒸着法、塗布法または化学気相成長法（ＣＶＤ）等により形成された金属薄膜層であってもよいし、上記の金属層形成方法を組み合わせてもよい。

次に、図５に示すように、シード層４１の上に、電解メッキ用のレジスト膜４２を形成する。このレジスト膜４２には、反射体１６および導電部２２の形成すべき領域に開口部を設け、該開口部において前記シード層４１を露出させておく。レジスト膜４２は、例えばフィルムレジストをラミネートする方法、液体レジストを回転塗布する方法等により形成することができる。
さらに、図６に示すように、前記レジスト膜４２をマスクとして露出したシード層４１上における発光素子搭載箇所に反射体１６を形成する。反射体１６は、例えば、電解銅メッキ法等のメッキ法、スパッタリング法、蒸着法、または２つ以上の方法の組み合わせにより形成することができる。この反射体１６は、上述のようにシード層４１上における発光素子搭載箇所に部分的に形成しても良いし、後述する導電部２２の形成箇所を除いてシード層４１上に全面的に形成しても良い。

引き続き、図７に示すように、電解めっき法等によりＣｕ等から構成された導電部２２を所定箇所に形成する。
そして、図８に示すように、所望の領域に反射体１６および導電部２２が形成された後、不要なレジスト膜４２及びシード層４１はエッチングにより除去し、反射体１６および導電部２２が形成された領域以外の部分では第一絶縁体３１が露出されるようにする。
その後、反射体１６が形成された所定位置に発光素子２３を搭載することにより、図１および図２に示す発光装置１Ａが製造され、電極２２と発光素子２３とをボンディングワイヤ（図示せず）によって電気的に接続する。

以上のように構成された発光装置１Ａは、発光素子２３と半導体基板１０との間に反射体１６を有するので、発光素子２３から発散する光が反射体１６によって遮蔽・反射され、半導体基板１０上に形成されたＩＣ回路に入射することが防止される。したがって、発光素子２３から発散する光によってＩＣ回路が誤動作を起こす虞がなく、安定した高性能を有する発光装置とすることができる。なお、上記第一例の実施形態を説明する図では、半導体基板１０上に発光素子２３が２個設けられたものとなっているが、本発明はこれに限らず、半導体基板１０上に発光素子２３が１個だけ設けられたものであっても良いし、半導体基板１０上に発光素子２３が３個以上設けられたものであっても良い。
また、ウェハ状態から一連の半導体プロセスで製造が可能であるため、発光装置を小型化して製造することが可能である。

また、上記第一例の実施形態は、平面的に形成された反射体１６によって、発光素子２３から発散する光が半導体基板１０上に形成されたＩＣ回路に入射することが防止されるようにするものであるが、反射体１６によって発光素子２３から発散する光を遮蔽・反射するとともに、発散する光の指向性を高めるようにすることもできる。次に、本発明の発光装置の第二例として、その場合について説明する。なお、これから後述する各実施形態の説明では、前述した実施形態と共通する部分は同じ符号を付し、その説明は省略する。

図９、図１０は、本発明の発光装置の第二例を示す図面であり、図９は概略平面図、図１０は図９のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
第二例の実施形態における発光装置１Ｂは、集積回路（図示せず）が形成された半導体基板１０と、前記半導体基板１０の一面を覆うように設けた第一絶縁体３１と、前記第一絶縁体３１上に設けられた導電部２２と、前記導電部２２の所定位置に配され、電気的に接続された複数個の発光素子２３，２３と、発光素子２３を個別に取り囲むように設けた第二絶縁体３２と、さらに、少なくとも前記発光素子２３から発散される光路上であって、前記発光素子２３から見える前記第二絶縁体３２の部分を少なくとも覆うように、前記発光素子２３と前記半導体基板１０との間に設けられた反射体１６とを備えている。

第二絶縁体３２は、発光素子２３を個別に取り囲むように上方に突出して設けられ、平面矩形状をした凹部３３を形成する。第二絶縁体３２は、第一絶縁体３１と同様に、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等からなり、その厚さは例えば５〜３００μｍとすると良い。この第二絶縁体３２は、例えばフォトリソグラフィ法などにより形成することができる。この凹部３３の深さは、発光素子２３の高さと同等か、それより深くすると、横方向に漏れる光を効率的に指向させることができるので望ましい。

反射体１６は、第二絶縁体３２によって形成された平面矩形状をした凹部３３内の側面および底面を覆うように設けられる。反射体１６の形成方法は、上記第一例の実施形態と同じに行うことができる。そして、この凹部３３内に発光素子２３が搭載される。なお、この第二例の実施形態を説明する図では、凹部３３内に発光素子２３が１個だけ搭載されたものとなっているが、本発明はこれに限らず、凹部３３内に発光素子２３を２個以上の複数個搭載したものであっても良い。

次に、図９、図１０に示す発光装置の製造方法について説明する。
図１１〜図１７は、上記発光装置１Ｂの製造方法の一例を工程順に示す模式的断面図である。図１１〜図１７の断面図は、図９のＢ−Ｂ線に沿う位置の断面を示す。

まず、上記第一例の実施形態と同様に、一面に集積回路および電極３を有する半導体基板１０を用意し、半導体基板１０の上に、一面を覆うように開口部を有する第一絶縁体３１を形成する（図３参照）。
次いで、図１１に示すように、第一絶縁体３１の上に、均一厚となるように第二絶縁体３２層を形成する。第二絶縁体３２層は、例えば感光性ポリイミド等の感光性樹脂よりなり、その厚さは例えば５〜５００μｍとすると良い。このような第二絶縁体３２層は、例えば、回転塗布法や印刷法、ラミネート法等によって第一絶縁体３１上に形成することができる。

次いで、第一絶縁体３１上に、上方に突出した凸状の第二絶縁体３２を形成する。第二絶縁体３２は、フォトリソグラフィ技術を利用してパターニングにより形成できる。例えば第一絶縁体３１上に塗布された感光性樹脂よりなる第二絶縁体３２上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を成膜し、このレジスト膜上にマスクを被せて露光し、露光された部分を薬液で溶かしてレジストマスクを形成する。続いて、このレジストマスクを介して感光性樹脂層をエッチングすることで、図１２に示すように、第一絶縁体３１上に突出する凸状の第二絶縁体３２を形成する。そして、この突部の上面に残存するレジストマスクを除去して、その後焼成することで樹脂製凸部を完成する。
そして、図１３に示すように、第一絶縁体３１および突出した凸状の第二絶縁体３２の上に、電解めっき用の薄いシード層４１を形成する。

次に、図１４に示すように、シード層４１の上に、電解メッキ用のレジスト膜４２を形成する。このレジスト膜４２は、上記第一例の実施形態と同様、反射体１６および導電部２２の形成すべき領域に開口部を設け、該開口部において前記シード層４１を露出させておく。第二例の実施形態では、凸状の第二絶縁体３２により形成された平面矩形状をした凹部３３内の底面および側面に連続して反射体１６が形成されるものとなる。なお、この場合、平面円形状をした凹部としても良いが、発光素子を近接して密に設計することができないので、平面矩形状をした凹部とする方が全体的に小型化でき望ましい。
したがって、引き続き図１５に示すように、前記レジスト膜４２をマスクとして露出したシード層４１上における発光素子搭載箇所に反射体１６を形成する。

引き続き、図１６に示すように、電解めっき法等によりＣｕ等から構成された導電部２２を所定箇所に形成する。
そして、図１７に示すように、所望の領域に反射体１６および導電部２２が形成された後、不要なレジスト膜４２及びシード層４１はエッチングにより除去し、反射体１６および導電部２２が形成された領域以外の部分では第一絶縁体３１が露出されるようにする。
その後、反射体１６が形成された所定位置に発光素子２３を搭載することにより、図９および図１０に示す発光装置１Ｂが製造され、導電部２２と発光素子２３とをボンディングワイヤ（図示せず）によって電気的に接続する。

以上のように構成された発光装置１Ｂは、発光素子２３と半導体基板１０との間に反射体１６を有するので、発光素子２３から発散する光が反射体１６によって遮蔽・反射され、半導体基板１０上に形成されたＩＣ回路に入射することが防止され、発光素子２３から発散する光によってＩＣ回路が誤動作を起こす虞がなく、安定した高性能を有する発光装置とすることができることは勿論、凸状の第二絶縁体３２により形成された平面矩形状をした凹部３３内の底面および側面に形成された反射体１６によって、発光素子２３から発散する光が周囲に漏れず前方（図では上方）に発散するように光の指向性を高めるようにすることもできる。

また、上記第二例の実施形態においては、感光性樹脂により第二絶縁体３２を形成したが、これに限らず非感光性樹脂を用いて第二絶縁体３２を形成することもできる。以下、その製造方法の相違部分について説明する。図１８および図１９は、非感光性樹脂を用いて第二絶縁体３２を形成した場合の上記発光装置１Ｂの製造方法の一例を工程順に示す模式的断面図である。図１８および図１９の断面図も、図９のＢ−Ｂ線に沿う位置の断面を示す。

まず、上記第二例の感光性樹脂により第二絶縁体３２を形成した場合と同様に、一面に集積回路および電極３を有する半導体基板１０を用意し、半導体基板１０の上に、一面を覆うように開口部を有する第一絶縁体３１を形成する（図３参照）。
次いで、第一絶縁体３１の上に、均一厚となるように第二絶縁体３２層を形成する（図１１参照）。第二絶縁体３２層は、例えば、非感光性ポリイミド等の非感光性樹脂よりなり、その厚さは例えば５〜５００μｍとすると良い。このような第二絶縁体３２層は、例えば、回転塗布法や印刷法、ラミネート法等によって第一絶縁体３１上に形成することができる。

次いで、図１８に示すように、例えば第一絶縁体３１上に塗布された非感光性樹脂よりなる第二絶縁体３２層上における、凸状の第二絶縁体３２形成箇所にポリイミド、エポキシ樹脂等を塗布してレジスト膜４３を成膜する。
次に、このレジスト膜４３を介して非感光性樹脂よりなる第二絶縁体３２層をエッチングし、図１９に示すように、第一絶縁体３１上に突出する凸状の第二絶縁体３２を形成する。そして、この突部の上面に残存するレジストマスクを除去して、その後焼成することで絶縁樹脂製凸部を完成する。

これにより、図１２に示すような、第一絶縁体３１上に突出する凸状の第二絶縁体３２が形成される。その後は、第二絶縁体３２として感光性樹脂を用いた上記第二例の場合と同様に行うことができる。なお、上述のように。第二絶縁体３２は感光性樹脂に限らず非感光性樹脂を用いても形成することができるが、感光性樹脂であると、露光条件によって凹部側面の傾斜角度や形状を調整でき、微細化が可能であるので望ましい。

また、上記第二例の実施形態と同様に、発光素子を個別に取り囲むように第二絶縁体を設け、反射体を発光素子から見える前記第二絶縁体の部分を少なくとも覆うように設けるようにした他の例を、本発明の発光装置の第三例として説明する。

図２０、図２１は、本発明の発光装置の第三例を示す図面であり、図２０は概略平面図、図２１は図２０のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
第三例の実施形態における発光装置１Ｃもまた、第二例の実施形態における発光装置１Ｂと同様に、集積回路（図示せず）が形成された半導体基板１０と、前記半導体基板１０の一面を覆うように設けた第一絶縁体３１と、前記第一絶縁体３１上に設けられた導電部２２と、前記導電部２２の所定位置に配され、電気的に接続された複数個の発光素子２３，２３と、発光素子２３を個別に取り囲むように設けた第二絶縁体３２と、さらに、少なくとも前記発光素子２３から発散される光路上であって、前記発光素子２３から見える前記第二絶縁体３２の部分を少なくとも覆うように、前記発光素子２３と前記半導体基板１０との間に設けられた反射体１６とを備えている。

第二絶縁体３２は、発光素子２３を個別に取り囲むように下方に窪んで設けられ、平面矩形状をした凹部３３を形成する。第二絶縁体３２は、第一絶縁体３１と同様に、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等からなり、その厚さは例えば５〜５００μｍとすると良い。この第二絶縁体３２は、例えば、回転塗布法や印刷法、ラミネート法等により形成することができる。

反射体１６は、第二絶縁体３２によって形成された平面矩形状をした凹部１８内の側面および底面を覆うように設けられる。反射体１６の形成方法は、上記第一例の実施形態と同じに行うことができる。そして、この凹部１８内に発光素子２３が搭載される。

次に、図２０、図２１に示す発光装置の製造方法について説明する。
図２２〜図２４は、上記発光装置１Ｃの製造方法の一例を工程順に示す模式的断面図である。図２２〜図２４の断面図は、図２０のＣ−Ｃ線に沿う位置の断面を示す。

まず、上記第一例の実施形態と同様に、一面に集積回路および電極３を有する半導体基板１０を用意し、半導体基板１０の上に、一面を覆うように開口部を有する第一絶縁体３１を形成する（図３参照）。
次いで、第一絶縁体３１の上に、均一厚となるように第二絶縁体３２を形成する（図１１参照）。この第二絶縁体３２は、例えば感光性ポリイミド、エポキシ等の感光性樹脂よりなり、その厚さは例えば５〜５００μｍとすると良い。このような第二絶縁体３２は、例えば、回転塗布法や印刷法、ラミネート法等によって第一絶縁体３１上に形成することができる。

次いで、例えば第一絶縁体３１上に塗布された感光性樹脂よりなる第二絶縁体３２上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を成膜し、このレジスト膜上にマスクを被せて露光し、露光された部分を薬液で溶かしてレジストマスクを形成する。続いて、このレジストマスク介して感光性樹脂層をエッチングし、図２２に示すように、第一絶縁体３１上に、発光素子２３を個別に取り囲むように下方に窪んで設けられ、平面矩形状をした凹部３３が形成された第二絶縁体３２を形成する。
次に、図２３に示すように、第一絶縁体３１および第二絶縁体３２の上に、電解めっき用の薄いシード層４１を形成する。

さらに、図２４に示すように、上記第二例の実施形態と同様、シード層４１の上に、電解メッキ用のレジスト膜４２を形成する。この第三例の実施形態では、第二絶縁体３２により形成された平面矩形状をした凹部３３内の底面および側面に反射体１６が形成されるものとなる。

そして、引き続き図１５に示すのと同様に、前記レジスト膜４２をマスクとして露出したシード層４１上における発光素子搭載箇所に反射体１６を形成する。なお、その後は上記第二例の場合と同様、電解めっき法等によりＣｕ等から構成された導電部２２を所定箇所に形成し（図１６参照）、所望の領域に反射体１６および導電部２２が形成された後、不要なレジスト膜４２及びシード層４１はエッチングにより除去し、反射体１６および導電部２２が形成された領域以外の部分では第一絶縁体３１が露出されるようにする（図１７参照）。

その後、反射体１６が形成された所定位置に発光素子２３を搭載することにより、図２０、図２１に示す発光装置１Ｃが製造され、導電部２２と発光素子２３とをボンディングワイヤ（図示せず）によって電気的に接続する。

以上のように構成された発光装置１Ｃもまた、発光素子２３と半導体基板１０との間に反射体１６を有するので、発光素子２３から発散する光が反射体１６によって遮蔽・反射され、半導体基板１０上に形成されたＩＣ回路に入射することが防止され、発光素子２３から発散する光によってＩＣ回路が誤動作を起こす虞がなく、安定した高性能を有する発光装置とすることができることは勿論、凸状の第二絶縁体３２により形成された平面矩形状をした凹部１８内の底面および側面に形成された反射体１６によって、発光素子２３から発散する光が周囲に漏れず前方（図では上方）に発散するように光の指向性を高めるようにすることもできる。

また、上記第三例の実施形態においても、感光性樹脂により第二絶縁体３２を形成したが、第二例の実施形態の場合と同様に、非感光性樹脂を用いて第二絶縁体３２を形成することもできる。

また、上記第二例および第三例の実施形態は、発光素子を個別に取り囲むように第二絶縁体を設けた場合について説明したが、発光素子同士を区切るように第二絶縁体を設けることで、反射体によって発光素子から発散する光を遮蔽・反射するとともに、発散する光の指向性を高めるようにすることもできる。以下では、本発明の発光装置の第四例として、その場合について説明する。

図２５、図２６は、本発明の発光装置の第四例を示す図面であり、図２５は概略平面図、図２６は図２５のＤ−Ｄ線に沿う概略断面図である。
第四例の実施形態における発光装置１Ｄは、集積回路（図示せず）が形成された半導体基板１０と、前記半導体基板１０の一面を覆うように設けた第一絶縁体３１と、前記第一絶縁体３１上に設けられた導電部２２と、前記導電部２２の所定位置に配され、電気的に接続された複数個の発光素子２３，２３と、発光素子２３同士を区切るように設けた第二絶縁体３４と、さらに、少なくとも前記発光素子２３から発散される光路上であって、前記発光素子２３から見える前記第二絶縁体３４の部分を少なくとも覆うように、前記発光素子２３と前記半導体基板１０との間に設けられた反射体１６とを備えている。

第二絶縁体３４は、発光素子２３同士を区切るように上方に突出して設けられた凸状体であり、ライン状をした凹部３５を形成する。第二絶縁体３４は、第一絶縁体３１と同様に、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等からなり、その厚さは例えば５〜５００μｍとすると良い。この第二絶縁体３４は、例えば、回転塗布法や印刷法、ラミネート法等により形成することができる。この凹部３３の深さ（すなわち、凸状体の高さ）は、発光素子２３の高さと同等か、それより深く（高く）すると、横方向に漏れる光を効率的に指向させることができるので望ましい。

反射体１６は、第二絶縁体３４間のライン状に形成された凹部３５内の側面および底面を覆うように設けられる。反射体１６の形成方法は、上記第一例の実施形態と同じに行うことができる。そして、この凹部３５内に発光素子２３が搭載される。なお、この第四例の実施形態を説明する図でも、凹部３５内に発光素子２３が１個だけ搭載されたものとなっているが、本発明はこれに限らず、凹部３５内に発光素子２３を２個以上の複数個搭載したものであっても良い。

そして、上記発光装置１Ｄの製造方法は、図示しないが、上記第二例の実施形態を参考に行うことができる。
まず、上記第一例の実施形態と同様に、一面に集積回路および電極３を有する半導体基板１０を用意し、半導体基板１０の上に、一面を覆うように開口部を有する第一絶縁体３１を形成する（図３参照）。
次に、第一絶縁体３１の上に、均一厚となるように第二絶縁体３２を形成する（図１１参照）。

次いで、例えば第一絶縁体３１上に塗布された感光性樹脂よりなる第二絶縁体上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を成膜し、このレジスト膜上にマスクを被せて露光し、露光された部分を薬液で溶かしてレジストマスクを形成する。続いて、このレジストマスク介して感光性樹脂層をエッチングし、第一絶縁体３１上に突出する凸状の第二絶縁体３４を形成する。そして、この突部の上面に残存するレジストマスクを除去して、その後焼成することで樹脂製凸部を完成する（図１２参照）。
また、第一絶縁体３１および突出した凸状の第二絶縁体３４の上に、電解めっき用の薄いシード層を形成する（図１３参照）。

次に、シード層の上に、電解メッキ用のレジスト膜を形成する（図１４参照）。第四例の実施形態では、凸状の第二絶縁体３４間のライン状に形成された凹部３５内の底面および側面に反射体１６が形成されるものとなる。
次いで、前記レジスト膜をマスクとして露出したシード層上における発光素子搭載箇所に反射体１６を形成する（図１５参照）。
引き続き、電解めっき法等によりＣｕ等から構成された導電部２２を所定箇所に形成する（図１６参照）。

そして、所望の領域に反射体１６および導電部２２が形成された後、不要なレジスト膜及びシード層はエッチングにより除去し、反射体１６および導電部２２が形成された領域以外の部分では第一絶縁体３１が露出されるようにする（図１７参照）。
その後、反射体１６が形成された所定位置に発光素子２３を搭載することにより、図２５および図２６に示す発光装置１Ｄが製造され、導電部２２と発光素子２３とをボンディングワイヤ（図示せず）によって電気的に接続する。

以上のように構成された発光装置１Ｄもまた、発光素子２３と半導体基板１０との間に反射体１６を有するので、発光素子２３から発散する光が反射体１６によって遮蔽・反射され、半導体基板１０上に形成されたＩＣ回路に入射することが防止され、発光素子２３から発散する光によってＩＣ回路が誤動作を起こす虞がなく、安定した高性能を有する発光装置とすることができることは勿論、凸状の第二絶縁体３４間のライン状に形成された凹部３５内の底面および側面に形成された反射体１６によって、発光素子２３から発散する光が周囲に漏れて、光が混在しないように光の指向性を高めるようにすることもできる。

次に、本発明の発光装置の第五例として、具体的にＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた場合について説明する。
本実施形態による発光装置１Ｅは、図２７に示すように、ＬＥＤドライバ部としての半導体基板（以下、「ＬＥＤドライバ部」という）１０と、このＬＥＤドライバ部１０上に形成されたＬＥＤ部２０とを備える。ＬＥＤドライバ部１０は、絶縁基板（図示せず）上にＬＥＤドライバＩＣが実装されたものである。

図２８に示すように、ＬＥＤドライバ部１０は、その上面に、赤色ＬＥＤ用のカソード用電極１１ｒと、緑色ＬＥＤ用のカソード用電極１１ｇと、青色ＬＥＤ用のカソード用電極１１ｂと、グランド用電極１２と、３色のＬＥＤのアノードが共通に接続されるアノード用電極１３と、複数のその他用電極１４と、レーザトリミング用の複数のヒューズ１５とを備える。

ヒューズ１５は、一直線上に所定間隔に形成されており、１色のＬＥＤに対して複数が割り当てられている。この複数のヒューズは内部で並列接続されているため、その１つをレーザで溶断するごとに当該ＬＥＤに対する許容電流（アノード〜カソード間の通過電流）を低減できるように構成されている。
なお、ＬＥＤドライバ部１０の下面には、立設させた状態で図示しない複数のピンが、カソード用電極１１ｂ．１１ｇ．１１ｒ、グランド用電極１２、およびアノード用電極１３のそれぞれに接続されている。

ＬＥＤ部２０は、図２７に示すように、ＬＥＤドライバ部１０上に図示しない樹脂層（絶縁層）を介して形成された複数の第１の配線パターン２１と、この第１の配線パターン２１上に図示しない樹脂層（絶縁層）を介して形成された複数の第２の配線パターン２２と、この第２の配線パターン２２上の所定の位置に搭載された赤色ＬＥＤ２３Ｒ、緑色ＬＥＤ２３Ｇ、および青色ＬＥＤ２３Ｂと、これらＬＥＤ上の電極と第２の配線パターン２２の所定の部位とを接続する複数のボンディングワイヤ２４とを備える。

赤色ＬＥＤ２３Ｒ、緑色ＬＥＤ２３Ｇ、および青色ＬＥＤ２３Ｂは、ともに表面実装型であり、上面が光出射面となって、この上面にアノード電極２５ｒ，２５ｇ，２５ｂが設けられている。さらに、緑色ＬＥＤ２３Ｇおよび青色ＬＥＤ２３Ｂは、図２７に示すように、アノード電極２５ｇ，２５ｂに隣接させてカソード電極２６ｇ、２６ｂを有し、また、赤色ＬＥＤ２３Ｒは、下面に図示しないカソード電極を有している。

図２９は、第１の配線パターン２１を示す平面図である。第１の配線パターン２１は、アノード用電極１３、カソード用電極１１ｂ．１１ｇ．１１ｒ、およびグランド用電極１２に一端が接続されたＣｕ等による配線層である。この第１の配線パターン２１は、図２８のＬＥＤドライバ１０上に形成された図示せぬ透明なＳｉＯ_２ 等による第１の樹脂層（絶縁層）上に形成されている。

図３０は、第２の配線パターン２２を示す平面図である。第２の配線パターン２２は、図２９に示した第１の配線パターン２１上に形成された透明なＳｉＯ_２ 等による第２の樹脂層（絶縁層）上および第１の配線パターン２１の露出面上に形成される。第２の配線パターン２２は、図２７に示すように、その表面にＬＥＤ２３による光を反射させる反射体１６を有している。この反射体１６は、銅等の素材のままでも良いが、必要に応じて銀色系等のメッキ、蒸着等の処理を施すことができる。また、反射体１６は、第２の配線パターン２２と同一部材を用い、第２の配線パターン２２の形成と同一工程で形成しても良い。

また、第２の配線パターン２２は、カソード用電極１１ｂ．１１ｇ．１１ｒ、アノード用電極１３、およびグランド用電極１２に選択的に接続されるほか、赤色ＬＥＤ２３Ｒ、緑色ＬＥＤ２３Ｇ、および青色ＬＥＤ２３Ｂの搭載部、およびボンディングワイヤ２４を接続するためのランドとして機能する。

そして、本発明における第五例の実施形態による発光装置１は、上述した他の実施形態と同様に、以下のようにして製造することができる。
この発光装置１の製造方法については図示しないが、まず、ＬＥＤドライバ１０が形成されたウェハを用意する。なお、ＬＥＤドライバ１０は、その一面に電極を有している。
次に、このＬＥＤドライバ１０の表面に、透明な第１の絶縁層としての第１の樹脂層を形成する。このとき、グランド用電極１２、カソード用電極１１ｂ．１１ｇ．１１ｒ、およびアノード用電極１３に対向する部分には、複数の開口が同時に形成されている。

次いで、複数の第１の配線パターン２１が、第１の樹脂層上に形成される。この第１の配線パターン２１の形成は、例えばフォトリソグラフィにより形成する。
次に、第２の絶縁層としての第２の樹脂層が、第１の配線パターン２１上に形成される。このとき、３つのＬＥＤ２３が搭載される部分には、第１の配線パターン２１が露出する開口が３つ形成されている。この第２の樹脂層には、第１の樹脂層と同一材料を用いる。

次に、反射体１６を部分的に兼ねる複数の第２の配線パターン２２が、第２の樹脂層上に形成される。このとき、ＬＥＤを搭載する部分には、３つの凹部が形成され、この凹部内の底面および側面は反射体１６で覆われる。
そして、ＬＥＤ２３Ｇ，２３Ｒ，２３Ｂが、第２の配線パターン２２の３つの凹部上にはんだ接続等により搭載される。
その後、複数のボンディングワイヤ２４が、アノード用電極１３およびカソード電極２６ｇ、２６ｂに接続されている第２の配線パターン２２に接続される。
以上により、図２７に示す発光装置１Ｅが製造される。

なお、第五例の発光装置は、平面的な反射体を形成する上記第一例を応用したものであるが、これに限らず発光素子を取り囲む凹状または発光素子同士を区切る凸状にそれぞれ形成した第二絶縁体を覆うように反射体を形成する上記第二例、第三例、および第四例の何れかを応用したものであっても良い。

また、上述した発光装置の製造方法は何れも好適な一例であって、特に限定されるものではない。したがって、反射体は図に示すように発光素子の周囲だけに限定することなく、基板の上面に全体的に形成するようにしても良い。

本発明は、例えばパーソナルコンピュータや携帯電話機の液晶ディスプレイのバックライトに用いられる発光装置に適用できる。

本発明に係る発光装置の第一例を示す平面図である。 図１に示す発光装置のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１に示す発光装置の製造方法における第一工程を示す断面図である。 図３の次工程（第二工程）を示す断面図である。 図４の次工程（第三工程）を示す断面図である。 図５の次工程（第四工程）を示す断面図である。 図６の次工程（第五工程）を示す断面図である。 図７の次工程（第六工程）を示す断面図である。 本発明に係る発光装置の第二例を示す平面図である。 図９に示す発光装置のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図９に示す発光装置の製造方法における第一工程を示す断面図である。 図１１の次工程（第二工程）を示す断面図である。 図１２の次工程（第三工程）を示す断面図である。 図１３の次工程（第四工程）を示す断面図である。 図１４の次工程（第五工程）を示す断面図である。 図１５の次工程（第六工程）を示す断面図である。 図１６の次工程（第七工程）を示す断面図である。 図９に示す発光装置の他の製造方法における第二工程を示す断面図である。 図１８の次工程（第三工程）を示す断面図である。 本発明に係る発光装置の第三例を示す平面図である。 図２０に示す発光装置のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図２０に示す発光装置の製造方法における第二工程を示す断面図である。 図２２の次工程（第三工程）を示す断面図である。 図２３の次工程（第四工程）を示す断面図である。 本発明に係る発光装置の第四例を示す平面図である。 図２５に示す発光装置のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 本発明に係る発光装置の第五例を示す平面図である。 図２７に示す発光装置におけるＬＥＤドライバ部の平面図である。 図２７に示す発光装置における第一の配線パターンの平面図である。 図２７に示す発光装置における第二の配線パターンの平面図である。

符号の説明

１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ） 発光装置、３ 電極、１０ 半導体基板（ＬＥＤドライバ部）、１１ｂ，１１ｇ，１１ｒ カソード用電極、１２ グランド用電極、１３ アノード用電極、１４ その他用電極、１５ ヒューズ、１６ 反射体、２０ ＬＥＤ部、２１ 第１の配線パターン、２２ 第２の配線パターン、２３ 発光素子、２３Ｂ 青色ＬＥＤ、２３Ｇ 緑色ＬＥＤ、２３Ｒ 赤色ＬＥＤ、２４ ボンディングワイヤ、２５ｂ，２５ｇ，２５ｒ アノード電極、２６ｂ，２６ｇ，２６ｒ カソード電極、３１ 第一絶縁体、３２，３４ 第二絶縁体、３３，３５ 凹部。

Claims (5)

1. 少なくとも一面に電極を配した半導体基板と、
   前記半導体基板の一面を覆うように設けられた第一絶縁体と、
   前記第一絶縁体上に設けられた導電部と、
   前記導電部の所定位置に配され、電気的に接続された複数個の発光素子と、
   を備えてなり、
   さらに、少なくとも前記発光素子から発散される光路上であって、前記発光素子と前記半導体基板との間に反射体を有していることを特徴とする発光装置。
2. 前記発光素子を個別に取り囲むように、または前記発光素子同士を区切るように、第二絶縁体が設けられ、
   前記反射体は、前記発光素子から見える前記第二絶縁体の部分を少なくとも覆うように設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記第二絶縁体が前記発光素子を個別に取り囲むように設けられた場合には、
   前記発光素子は前記第二絶縁体からなる矩形状の凹部内に位置する
   ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
4. 前記第二絶縁体が前記発光素子同士を区切るように設けられた場合には、
   前記発光素子は前記第二絶縁体間のライン状の凹部内に位置する
   ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
5. 前記導電部が前記反射体と同一部材である
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
   

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