JP2008098290A - 発光装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子から発せられた光の出射効率に優れ、光の明るさが均一な発光装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の発光装置１０は、金属配線１５が形成されたシリコン基板１１と、これに実装された発光素子１２と、シリコン基板１１上に接合され、実装面２６から次第に幅が広がるように外側へ傾斜した反射面２５が形成された金属板１３と、発光素子１２を封止する封止樹脂１４とを備え、シリコン基板１１の実装面２６と、反射面２５とのなす角度をθ、封止樹脂１４の屈折率をｎ_ｃ、空気の屈折率をｎ_ａとすると、θはθ＜（９０°＋ａｒｃｓｉｎ（ｎ_ａ／ｎ_ｃ））／２の関係を満たすことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光ダイオードを発光素子として備えた発光装置およびその製造方法に関し、特に、発光素子の保護および給電を目的とする構造を改善した発光装置およびその製造方法に関する。

発光素子として、窒化ガリウム（ＧａＮ）系の発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた発光装置では、発光素子１個当たりの光量が少ない。したがって、このような発光装置を照明装置に適用する場合には、数１００個単位の発光装置を、１つの照明装置に実装して、必要な光量を確保している。例えば、信号機などでは、砲弾型と呼ばれる発光装置を数１００個使用している。
また、各種の機器に取り付けるための発光装置としては、例えば、絶縁基板上に一括して発光素子を実装したものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、このような発光装置では、発光素子から発せられた光の出射する角度が、発光素子上に塗布された樹脂と空気との屈折率から決まる臨界角を超える場合、この臨界角を超える光は空気中に取り出すことができない。そのため、発光素子から発せられた光の一部（出射する角度が臨界角を超える光）は、発光装置から取り出すことができずに、発光装置内で横方向に伝搬してしまう。

発光素子から発せられた光の臨界角をθｃとし、樹脂の屈折率をｎ_ｃ、空気の屈折率をｎ_ａとすると、臨界角θｃは、下記の式（１）で表される。
θｃ＝ａｒｃｓｉｎ（ｎ_ａ／ｎ_ｃ） （１）
例えば、屈折率が１．５程度の樹脂を用い、発光素子としてＬＥＤを用いた場合、空気の屈折率は実質的に１であるので、ＬＥＤから樹脂面に垂直に入射した光とその光の軌跡を０°とした場合、この樹脂面に垂直に入射した光に対して±４０°以内の角度で、樹脂面に入射した光は、樹脂と空気との界面で全反射することなく、樹脂から外部に出射する。一方、樹脂面に垂直に入射した光に対して４０°〜９０°の角度で、樹脂面に入射した光は、全ての樹脂面で全反射し、樹脂の上面から外部に出射することができない。樹脂面で全反射した光は、絶縁基板に吸収されるか、あるいは、樹脂面に平行な面から樹脂の外部に出射する。そのため、このような絶縁基板上に一括して発光素子を実装した発光装置では、特異な照度分布となり、一般的な照明装置としては使用し難かった。

そこで、このような問題を解決するために、ＬＥＤが実装された絶縁基板の底面から、前方に近づくに従って、ＬＥＤが実装されている凹部断面の幅が広がるよう外側へ傾斜した反射面を有する反射板が設けられた発光装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
例えば、特許文献２には、反射板の反射面の形状としては、絶縁基板におけるＬＥＤが実装された面から一定の角度で凹部の開口径が広くなる形状が開示されている。
しかしながら、樹脂の屈折率が１．５の場合、ＬＥＤから出射した光が、反射面で反射して、樹脂の外部に出射するようにするためには、反射面の角度は６５°以下である必要がある。特許文献２に開示されているような形状の反射面を有する発光装置では、絶縁基板におけるＬＥＤが実装された面近傍の角度θが最も大きくなる。ＬＥＤから出射した光は、電球から出射した光などと比較すると、より前方に光の強度が分布していることから、このような反射面の形状は光の取り出し効率という点では不利であり、結果的にＬＥＤの反射面としては不適当であった。

また、ＬＥＤから出射した光を反射するための反射面を、異方性エッチングにより形成したシリコン基板を用いた発光装置が開示されている（例えば、特許文献３、特許文献４参照）。一般的に、シリコン基板に異方性エッチングを施すと、最もエッチング速度が遅い（１１１）面に囲まれた四角錐状の凹部が形成される。そのため、四角錐をなす面の境目の部分が暗くなり、この四角錐状の凹部内にＬＥＤを実装すると、ＬＥＤに平行な面において明るさに分布が生じるから、点光源としては好ましくない。
例えば、窒化ガリウム系のＬＥＤを用いた照明装置では、窒化ガリウムから出射する青色光を黄色、緑色、赤色などの蛍光体を混ぜた樹脂中を透過させることにより白色光を得ている。そのため、青色光が樹脂中を透過した距離によって、照明装置から出射する光の色が異なることが知られている。したがって、四角錐状の凹部内に窒化ガリウム系のＬＥＤを実装して、照明装置を作製すると、四角錐の稜部分で反射する光と、四角錐の平面の中心線部分で反射する光では色が異なり、この照明装置を白色光源として使用することは難しいという問題があった。
特許３４３４７１４号公報 特開２００４−３２７８６３号公報 特開２００１−３４５５０８号公報 特開２００５−３２７８２０号公報

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、発光素子から発せられた光の出射効率に優れ、光の明るさが均一な発光装置およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、金属配線が形成されたシリコン基板と、該シリコン基板に実装された発光素子と、前記シリコン基板上に接合され、かつ、前記発光素子が実装された面から次第に幅が広がるように外側へ傾斜した反射面が形成された金属板と、前記発光素子を封止する封止樹脂とを備えた発光装置であって、前記シリコン基板の前記発光素子側の面と、前記反射面とのなす角度をθ、前記封止樹脂の屈折率をｎ_ｃ、空気の屈折率をｎ_ａとすると、前記θはθ＜（９０°＋ａｒｃｓｉｎ（ｎ_ａ／ｎ_ｃ））／２の関係を満たす発光装置を提供する。

前記θは、４０°≦θ＜（９０°＋ａｒｃｓｉｎ（ｎ_ａ／ｎ_ｃ））／２の関係を満たすことが好ましい。

前記金属配線および／または前記金属板はアルミニウム、ニッケル、銀、スズ、白金、パラジウムの群から選択された１種であることが好ましい。

前記反射面に二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウムの群から選択された１種からなる金属酸化膜が形成されていることが好ましい。

前記シリコン基板の両面に金属配線が形成され、前記シリコン基板を厚み方向に貫通し、前記シリコン基板の両面に形成された金属配線を接続する貫通配線が設けられたことが好ましい。

本発明は、金属配線が形成されたシリコン基板と、該シリコン基板に実装された発光素子と、前記シリコン基板上に接合され、かつ、前記発光素子が実装された面から次第に幅が広がるように外側へ傾斜した反射面が形成された金属板と、前記発光素子を封止する封止樹脂とを備えた発光装置の製造方法であって、前記シリコン基板の一方の面に、ウエハプロセスにより多数の金属配線を形成する工程と、前記金属板に前記反射面を有する多数の貫通孔を形成する工程と、前記金属配線の前記発光素子を実装する部分が前記貫通孔の中央部に配されるように、前記シリコン基板と前記金属板とを接合する工程とを有する発光装置の製造方法を提供する。

前記シリコン基板と前記金属板とを接合する工程の後に、前記金属板を支持体として、前記シリコン基板を研磨する工程を有することが好ましい。

本発明の発光装置は、金属配線が形成されたシリコン基板と、該シリコン基板に実装された発光素子と、前記シリコン基板上に接合され、かつ、前記発光素子が実装された面から次第に幅が広がるように外側へ傾斜した反射面が形成された金属板と、前記発光素子を封止する封止樹脂とを備えた発光装置であって、前記シリコン基板の前記発光素子側の面と、前記反射面とのなす角度をθ、前記封止樹脂の屈折率をｎ_ｃ、空気の屈折率をｎ_ａとすると、前記θはθ＜（９０°＋ａｒｃｓｉｎ（ｎ_ａ／ｎ_ｃ））／２の関係を満たすので、発光素子から発せられた光を効率的に封止樹脂の外部に出射することができる。また、発光素子を実装する金属配線を設ける基板として、放熱性の高いシリコン基板を用いているので、特に窒化ガリウム系の発光素子で問題となる、発光に伴う発光素子の温度上昇を抑制することができる。

本発明の発光装置の製造方法は、金属配線が形成されたシリコン基板と、該シリコン基板に実装された発光素子と、前記シリコン基板上に接合され、かつ、前記発光素子が実装された面から次第に幅が広がるように外側へ傾斜した反射面が形成された金属板と、前記発光素子を封止する封止樹脂とを備えた発光装置の製造方法であって、前記シリコン基板の一方の面に、ウエハプロセスにより多数の金属配線を形成する工程と、前記金属板に前記反射面を有する多数の貫通孔を形成する工程と、前記金属配線の前記発光素子を実装する部分が前記貫通孔の中央部に配されるように、前記シリコン基板と前記金属板とを接合する工程とを有するので、１０００個以上の金属配線を一括して形成し、それぞれの金属配線に発光素子を実装することにより、１枚のウエハから１０００個以上の発光装置を製造することができる。ゆえに、発光装置の製造コストを低減することができる。また、１０００個以上の発光素子を一工程でシリコン基板に実装できるから、発光素子の実装後、任意の個数ずつ、発光装置を切り出せるため、実装コストを低減できる。さらに、発光装置を切り出す際、任意の形状に切り出せるため、所望の大きさの発光装置を得ることができる。

以下、本発明を詳細に説明する。

（１）第一の実施形態
図１は、本発明の発光装置の第一の実施形態を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸで示す領域を拡大した図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図１中、符号１０は発光装置、１１はシリコン基板、１２は発光素子、１３は金属板、１４は封止樹脂、１５は金属配線、１６は金ワイヤ、１７は絶縁膜、１８は金属酸化膜、１９は絶縁樹脂、２０は貫通孔封止樹脂、２１は貫通孔、２２は貫通配線、２３ははんだバンプ、２４は接着剤、２５は反射面、２６は実装面、２７は凹部、２８は金属配線、２９は接合部をそれぞれ示している。
この実施形態の発光装置１０は、金属配線１５が形成されたシリコン基板１１と、シリコン基板１１に実装された発光素子１２と、シリコン基板１１上に接着剤２４により接着され、かつ、発光素子１２が実装された面（以下、「実装面２６」と称する。）から次第に幅が広がるように外側へ傾斜した反射面２５が形成された金属板１３と、発光素子１２を封止する封止樹脂１４とから概略構成されている。

発光素子１２は、シリコン基板１１の実装面２６と、金属板１３の反射面２５とから形成される凹部２７内に配されている。さらに、発光素子１２は、凹部２７内の金属配線１５Ａ上に配され、ダイボンドを介して金属配線１５Ａと電気的に接続され、金ワイヤ１６により凹部２７内の金属配線１５Ｂと電気的に接続されている。そして、発光素子１２が配された凹部２７内に充填された封止樹脂１４により、発光素子１２が封止されている。
そして、シリコン基板１１の実装面２６と、金属板１３の反射面２５とのなす角度をθ、封止樹脂１４の屈折率をｎ_ｃ、空気の屈折率をｎ_ａとすると、θはθ＜（９０°＋ａｒｃｓｉｎ（ｎ_ａ／ｎ_ｃ））／２の関係を満たしており、θは４０°≦θ＜（９０°＋ａｒｃｓｉｎ（ｎ_ａ／ｎ_ｃ））／２の関係を満たすことがより好ましく、θは４５°以上、６０°以下であることが最も好ましい。
θがθ＜（９０°＋ａｒｃｓｉｎ（ｎ_ａ／ｎ_ｃ））／２の関係を満たしていれば、金属板１３の反射面２５は発光素子１２から発せられた光を反射して、この光を効率的に封止樹脂１４の外部に出射することができる。角度θが４５°以上、６０°以下であれば、最も効率的に発光素子１２から発せられた光を封止樹脂１４の外部に出射することができる。

シリコン基板１１には、その厚み方向に貫通する貫通孔２１が形成されている。また、シリコン基板１１の両面および貫通孔２１の内面には、シリコン基板１１の両面から貫通孔２１の内面に連続する絶縁膜１７が設けられている。
シリコン基板１１の一方の面１１ａに絶縁膜１７を介して金属配線１５が形成され、シリコン基板１１の他方の面１１ｂに絶縁膜１７を介して金属配線２８が形成されている。さらに、貫通孔２１内には絶縁膜１７を介して、シリコン基板１１を厚み方向に貫通し、シリコン基板１１の一方の面１１ａに形成された金属配線１５と、他方の面１１ｂに形成された金属配線２８とを電気的に接続する貫通配線２２が設けられている。

また、貫通孔２１には、貫通配線２２の中心線部分の空隙を埋めるために、貫通孔封止樹脂２０が充填されている。
シリコン基板１１の他方の面１１ｂ側に形成された金属配線２８は、はんだバンプ２３を設けるための接合部２９を除いて、絶縁樹脂１９に覆われている。

金属板１３には、シリコン基板１１と接合する側の面（以下、「接合面」と称する。）１３ａ、この接合面１３ａとは反対の面１３ｂ、および、反射面２５に、金属酸化膜１８が形成されている。

シリコン基板１１としては、ウエハプロセスで用いられるシリコン単結晶基板などが用いられる。
発光素子１２としては、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）系の発光ダイードなどが用いられる。

金属板１３としては、可視光に対して高い反射率を有するアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）などの金属からなるものが用いられる。
封止樹脂１４としては、熱硬化性の透明樹脂が用いられ、このような透明樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂が挙げられる。この封止樹脂１４には、発光素子１２から発せられた光の少なくとも一部を吸収して発光する顔料または蛍光体などの蛍光物質が添加されていてもよい。

金属配線１５をなす金属としては、酸およびアルカリに対する耐性があり、かつ、可視光に対して高い反射率を有するアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）などの金属からなるものが用いられる。金属配線１５の反射率が高いと、発光素子１２からシリコン基板１１側に漏れる光が金属配線１５により反射され、発光装置１０の輝度を高めることができる。

絶縁膜１７としては、シリコン基板１１を熱酸化することにより、その表面に形成される二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）からなる膜が挙げられる。
金属酸化膜１８としては、プラズマＣＶＤ法などにより、金属板１３の表面に形成される二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）などの金属酸化物の群から選択された１種からなる膜が挙げられる。金属板１３の表面に金属酸化膜１８を設けることにより、金属板１３はウエハプロセスで用いられる酸およびアルカリに対する耐性が向上する。金属酸化膜１８を形成する金属酸化物の中でも、ウエハプロセスとの親和性に優れることから、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）が好ましい。

絶縁樹脂１９としては、一般的なソルダレジストが用いられる。金属配線２８における接合部２９を除く部分を、絶縁樹脂１９で覆うことにより、接合部２９以外の部分に、はんだバンプ２３が付かないようにする。
貫通孔封止樹脂２０としては、ソルダレジストを真空チャンバ内で形成後、大気開放することにより、貫通孔２１内に樹脂層を形成する方法が用いられる。この貫通孔封止樹脂２０は、貫通孔２１内に貫通配線２２を形成した後、貫通配線２２の中心線部分に空隙が存在する場合、強度の低下を防止するなどの目的で、貫通配線２２の空隙内に充填される。

接着剤２４としては、感光性樹脂が用いられ、反射層を形成した基板の開口部分に合わせて、露光、現像により取り除く。
金属配線２８をなす金属としては、高い反射率を必要としないので、貫通孔２１内へのメッキ形成が容易な銅が用いられる。

この実施形態の発光装置１０は、シリコン基板１１の実装面２６と、金属板１３の反射面２５とのなす角度をθとすると、この角度θが、封止樹脂１４の屈折率をｎ_ｃ、空気の屈折率をｎ_ａとすると、θ＜（９０°＋ａｒｃｓｉｎ（ｎ_ａ／ｎ_ｃ））／２の関係を満たすので、発光素子１２から発せられた光を効率的に封止樹脂１４の外部に出射することができる。また、発光素子１２を実装する金属配線１５を設ける基板として、放熱性が高いシリコン基板１１を用いているので、特に窒化ガリウム系の発光素子で問題となる、発光に伴う発光素子の温度上昇を抑制することができる。

次に、図１〜図３を参照して、この実施形態の発光装置の製造方法を説明する。
シリコン基板１１を熱酸化して、シリコン基板１１の一方の面１１ａに二酸化ケイ素からなる絶縁膜１７を形成する。
次いで、図２に示すように、シリコン基板１１の絶縁膜１７上に所定の配置で等間隔に、多数の金属配線１５を形成する。なお、金属配線１５は、シリコン基板１１に実装される１つの発光素子１２に対応するように、間隔を置いて対向するように配された金属配線１５Ａと金属配線１５Ｂが１つのブロックをなしている。金属配線１５を形成する方法としては、メッキ法、真空蒸着法、所望のパターンに加工した銅箔をシリコン基板１１の絶縁膜１７に貼り合わせる方法、シリコン基板１１の絶縁膜１７上に銅ペーストや銀ペーストを印刷して加熱硬化させる方法などが用いられる。
次いで、金属配線１５の一部を、シリコン基板１１の他方の面１１ｂから露出するように、反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ、ＲＩＥ）などのドライエッチングによって、シリコン基板１１の他方の面１１ｂから金属配線１５に至る貫通孔２１を形成する。

また、上述の工程とは別に、金属板１３にプレスなどの機械加工法により、所定の配置で等間隔に、図３に示すような所定の角度θをなす反射面２５を有し、金属板１３の厚み方向に貫通する貫通孔３０を多数形成する。あるいは、ダイカスト法により、図３に示すような所定の角度θをなす反射面２５を有する貫通孔３０が、所定の配置で等間隔に多数設けられた金属板１３を形成する。
なお、図３に示す金属板１３の反射面２５と、金属板１３の接合面１３ａとのなす角度θは、上述のシリコン基板１１の実装面２６と、金属板１３の反射面２５とのなす角度θと同一である。
次いで、プラズマＣＶＤ法などにより、金属板１３の表面に金属酸化膜１８を形成する。

次いで、接着剤２４により、この金属板１３の接合面１３ａと、金属配線１５が形成されたシリコン基板１１の一方の面１１ａとを接合する。
このとき、金属配線１５の発光素子１２を実装する部分が金属板１３の貫通孔３０の中央部に配されるようにするとともに、金属板１３の貫通孔３０と、シリコン基板１１の金属配線１５との組み合わせが最大数となるようにする。

次いで、金属板１３と一体化したシリコン基板１１を、所定の厚みとなるように研磨する。このとき、シリコン基板１１を、その他方の面１１ｂ側から研磨する。
シリコン基板１１を研磨する際、金属板１１はシリコン基板１１の支持体として、シリコン基板１１の欠けや割れを防止する手段としての役割を果たす。

シリコン基板１１の研磨を終了した後、プラズマＣＶＤにより、シリコン基板１１の他方の面１１ｂおよび貫通孔２１の内面に、二酸化ケイ素などからなる絶縁膜１７を形成する。
次いで、エッチングにより、貫通孔２１内の金属配線１５の表面に形成された絶縁膜を除去し、貫通孔２１内に金属配線１５の一部を露出させる。

次いで、メッキ法などにより、シリコン基板１１の他方の面１１ｂに金属配線２８を形成するとともに、貫通孔２１内に貫通配線２２を形成する。
貫通配線２２を形成した後、貫通配線２２の中心線部分に空隙が存在する場合、貫通配線２２の空隙内に、貫通孔封止樹脂２０を充填する。
次いで、金属配線２８における接合部２９を除く部分を、一般的なソルダレジストなどの絶縁樹脂１９によって覆う。
次いで、金属配線２８の接合部２９に、はんだバンプ２３を形成する。

次いで、シリコン基板１１の実装面２６と、金属板１３の反射面２５とから形成される凹部２７内に、発光素子１２を実装する。このとき、ダイボンドによりシリコン基板１１の実装面２６に形成された金属配線１５Ａ上に発光素子１２を固定して、発光素子１２の電極と、金属配線１５Ｂとを、金ワイヤ１６によるワイヤボンディングによって電気的に接続する。
次いで、発光素子１２が実装された凹部２７内に、封止樹脂１４を充填した後、この封止樹脂１４を硬化させる。
最後に、シリコン基板１１、金属板１３、発光素子１２、封止樹脂１４などからなる構造物を、所定の大きさや形状に切り出すことにより、図１に示すような構造の発光装置１０を得る。

この実施形態の発光装置の製造方法によれば、ウエハプロセスにより多数の金属配線１５が形成されたシリコン基板１１と、反射面２５を有する貫通孔３０が多数形成された金属板１３とを接合し、シリコン基板１１の実装面２６と、金属板１３の反射面２５とから構成される凹部２７内に発光素子１２を実装するので、多数の発光装置１０を一括して製造することができる。したがって、例えば、シリコン基板１１として、８インチウエハを使用した場合、金属配線１５の大きさによって異なるものの、１０００個から１００００個（ブロック）程度の金属配線１５を一括して形成し、それぞれの金属配線１５に発光素子１２を実装することにより、１枚のウエハから１０００個から１００００個程度の発光装置１０を製造することができる。ゆえに、この実施形態の発光装置の製造方法によれば、発光装置の製造コストを低減することができる。

また、金属板１３の反射面２５に金属酸化膜１８を形成することにより、シリコン基板１１と金属板１３とを接合した後、これらに酸やアルカリ溶液を用いた半導体プロセスによる処理を施しても、金属板１３が酸やアルカリ溶液に侵されることがないので、１０００個以上の発光装置１０を１つのウエハ上に作製することができる。ゆえに、この実施形態の発光装置の製造方法によれば、発光装置の製造コストを低減することができる。
また、金属板１３と一体化したシリコン基板１１を、所定の厚みとなるように研磨する際、金属板１１はシリコン基板１１の支持体としての役割を果たすので、シリコン基板１１の欠けや割れを防止することができるから、歩留まりを向上することができる。
さらに、１０００個以上の発光素子１２を一工程でシリコン基板１１に実装できる上に、貫通配線２２を介して金属配線１５と電気的に接続する金属配線２８を、シリコン基板１１の他方の面１１ｂに形成していることから、発光素子１２の実装後、任意の個数ずつ、発光装置１０を切り出せるため、実装コストを低減できる。また、発光装置１０を切り出す際、任意の形状に切り出せるため、所望の大きさの発光装置を得ることができる。

（２）第二の実施形態
図４は、本発明の発光装置の第二の実施形態を示す概略断面図である。
図４において、図１に示した発光装置１０と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
この実施形態の発光装置４０が、上述の発光装置１０と異なる点は、貫通孔２１内には貫通配線２２のみが形成されている点である。

本発明の発光装置の第一の実施形態を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸで示す領域を拡大した図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の発光装置の製造方法の一実施形態を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＹで示す領域を拡大した図である。 本発明の発光装置の製造方法の一実施形態を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＺで示す領域を拡大した図である。 本発明の発光装置の第二の実施形態を示す概略断面図である。

符号の説明

１０，４０・・・発光装置、１１・・・シリコン基板、１２・・・発光素子、１３・・・金属板、１４・・・封止樹脂、１５・・・金属配線、１６・・・金ワイヤ、１７・・・絶縁膜、１８・・・金属酸化膜、１９・・・絶縁樹脂、２０・・・貫通孔封止樹脂、２１・・・貫通孔、２２・・・貫通配線、２３・・・はんだバンプ、２４・・・接着剤、２５・・・反射面、２６・・・実装面、２７・・・凹部、２８・・・金属配線、２９・・・接合部、３０・・・貫通孔。

Claims (7)

1. 金属配線が形成されたシリコン基板と、該シリコン基板に実装された発光素子と、前記シリコン基板上に配され、かつ、前記発光素子を囲み、前記発光素子が実装された面から次第に幅が広がるように外側へ傾斜した反射面が形成された金属板と、前記発光素子を封止する封止樹脂とを備えた発光装置であって、
   前記シリコン基板の前記発光素子側の面と、前記反射面とのなす角度をθ、前記封止樹脂の屈折率をｎ_ｃ、空気の屈折率をｎ_ａとすると、前記θはθ＜（９０°＋ａｒｃｓｉｎ（ｎ_ａ／ｎ_ｃ））／２の関係を満たすことを特徴とする発光装置。
2. 前記θは、４０°≦θ＜（９０°＋ａｒｃｓｉｎ（ｎ_ａ／ｎ_ｃ））／２の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記金属配線および／または前記金属板はアルミニウム、ニッケル、銀、スズ、白金、パラジウムの群から選択された１種であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
4. 前記反射面に二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウムの群から選択された１種からなる金属酸化膜が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光装置。
5. 前記シリコン基板を厚み方向に貫通し、前記シリコン基板の表面および裏面に形成された金属配線を接続する貫通配線が設けられたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 金属配線が形成されたシリコン基板と、該シリコン基板に実装された発光素子と、前記シリコン基板上に接合され、かつ、前記発光素子が実装された面から次第に幅が広がるように外側へ傾斜した反射面が形成された金属板と、前記発光素子を封止する封止樹脂とを備えた発光装置の製造方法であって、
   前記シリコン基板の一方の面に、ウエハプロセスにより多数の金属配線を形成する工程と、前記金属板に前記反射面を有する多数の貫通孔を形成する工程と、前記金属配線の前記発光素子を実装する部分が前記貫通孔の中央部に配されるように、前記シリコン基板と前記金属板とを接合する工程とを有することを特徴とする発光装置の製造方法。
7. 前記シリコン基板と前記金属板とを接合する工程の後に、前記金属板を支持体として、前記シリコン基板を研磨する工程を有することを特徴とする請求項６に記載の発光装置の製造方法。
   
   

Images