JP5659884B2

JP5659884B2 - 貼り合せ装置

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Publication number: JP5659884B2
Application number: JP2011052401A
Authority: JP
Inventors: 浩幸冨田; 冨田　　浩幸
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2031-03-10
Also published as: JP2012187782A

Description

本発明は、貼り合せ装置、貼り合せ方法および照明装置の製造方法に関する。

集積回路、発光素子、受光素子等の能動素子、抵抗等の受動素子などの電子部品に樹脂フィルムなどを貼り合せ、電子部品と外気との接触を遮断するように封止した電子装置が注目されている。このような電子装置は、屋外や湿度の高い環境での使用に適している。

特許文献１には、開閉する上盤と下盤のそれぞれの対向面に吸引手段、加圧手段及び加熱手段を備えた真空積層装置のチャンバへ、溝幅が０．２ｍｍ以上でかつ溝深さが０．１〜０．４ｍｍの凹凸面を有する被積層材、積層材及び弾性材をこの順序で二の搬送材に載置・挟持して搬入し、前記チャンバを気密に閉鎖し、前記吸引手段で前記チャンバ内を減圧し、前記加圧手段と前記加熱手段で前記搬送材と前記弾性材を介して前記被積層材及び積層材を加圧・加熱し、前記積層材が前記被積層材の凹凸面の溝内を被着するように成形する真空積層装置による積層成形方法が記載されている。

特開２００９−１９０３４４号公報

ところで、樹脂フィルムなどを貼り合せた電子装置では、基板に搭載された電子部品の凹凸に追従して、樹脂フィルムが貼り合わされることが求められている。
これまで用いられてきた貼り合せ装置（特許文献１における真空積層装置）においては、能動素子、受動素子を搭載して表面に凹凸の生じた基板（被貼り合せ部材）（特許文献１における被積層材）に樹脂フィルム（貼り合せ部材）（特許文献１における積層材）を貼り合せるにあたって、伸縮性、可撓性、弾性および耐熱性を有するダイアフラムと呼ばれる膜（シート）を空気の圧力で膨張させ、樹脂フィルムを基板に押し当てることで、樹脂フィルムを変形させて基板の表面の凹凸に追従させていた。
しかし、ダイアフラムを用いた貼り合せ装置では、ダイアフラムは被貼り合せ部材の全体を覆うように押し当てられるので、取り扱うことができる被貼り合せ部材の凹凸の大きさは、ダイアフラムの凹凸への追随性によって制限されていた。
なお、特許文献１では、積層材とダイアフラムとの間に弾性体を設けているが、弾性体はダイアフラムの凹凸追従性を改善するに過ぎず、被貼り合せ部材の凹凸の大きさには依然制限があった。
また、ダイアフラムを用いた貼り合せ装置では、凹凸のある部材（基体）を被貼り合せ部材とし、能動素子、受動素子を搭載した基板を貼り合せ部材として接着剤を介して貼り合せる場合においても、同様に取り扱うことができる被貼り合せ部材の凹凸の大きさは、ダイアフラムの凹凸への追随性によって制限されていた。
そのため、本発明の第一の目的は、被貼り合せ部材の凹凸の大きさの影響を受けにくい貼り合せ装置等を提供することにある。
また、これまで用いられてきた貼り合せ装置は、ダイアフラムの内外を減圧・加圧制御することが必要であり、装置が高価になってしまうという問題点があった。
そのため、本発明の第二の目的は、凹凸を有する被貼り合せ部材に対する貼り合せ部材の貼り合せを、安価な装置を用いて行なえるようにすることにある。
さらにまた、加工対象物（被貼り合せ部材および貼り合せ部材）の加熱に関して、これまで用いられてきた貼り合せ装置では、加工対象物が減圧完了前に加熱されてしまい、気泡を巻き込んでしまう懸念がある。そのため、貼り合せを行なう温度や、貼り合せ部材の軟化温度および表面形状に制約があった。すなわち、これまで用いられてきた貼り合せ装置においては、所定の貼り合せ温度に加熱された平坦なステージ上に加工対象物を面接触させて載せるため、短時間に貼り合せ部材の温度が上昇し、減圧が完了する前に貼り合せ部材が軟化して被貼り合せ部材に密着してしまい、気泡を巻き込んでしまうという問題点があった。
そのため、本発明の第三の目的は、減圧中に加工対象物が加熱されるのを抑制するとともに、加圧時には加工対象物を速やかに加熱することができる貼り合せ装置等を提供することにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される貼り合せ装置は、表面に凹凸を有する第１の部材と、第２の部材とを貼り合せる貼り合せ装置であって、第１の部材と、第１の部材の一方の表面の一部に重ねられた第２の部材とを、第１の部材側から保持する保持部材と、第１の部材および第２の部材を介して保持部材に対向して設けられ、第２の部材に対応する加圧面を有する加圧部材と、加圧部材の加圧面と第２の部材との間に設けられた、通気性を有する弾性体と、第１の部材および第２の部材を加熱する加熱手段と、加圧部材の加圧面を、弾性体を介して、第２の部材側から保持部材に向けて加圧する加圧手段と、を備え、保持部材は、加圧部材の加圧面と対向する部分に孔部を備え、孔部が保持部材より厚いとともに通気性を有する他の弾性体を備えている。なお、第１の部材は、電子部品を少なくとも一方の面に搭載した形態であってもよい。
このような貼り合せ装置において、第１の部材は少なくとも１つの凹部を有し、第２の部材は凹部の底部に重ねられ、加圧部材の加圧面が凹部に入り込んで加圧することを特徴とすることができる。
また、このような貼り合せ装置において、保持部材、加圧部材、弾性体を収容する収容容器と、収容容器の内部を減圧する減圧手段とをさらに備えることを特徴とすることができる。
さらに、弾性体および他の弾性体は、連続気泡を有していることを特徴とすることができる。そして、弾性体および他の弾性体は、シリコーンスポンジであることを特徴とすることができる。

本発明によれば、被貼り合せ部材の凹凸の大きさに影響を受けにくい貼り合せ装置等が提供できる。

本実施の形態が適用される貼り合せ装置の一例を示す図である。本実施の形態のおける貼り合せ装置により製造される加工対象物の一例としての照明装置を示す図である。発光素子を備えた発光素子パッケージの構成の一例を説明するための図である。発光素子パッケージの製造方法を説明する図である。貼り合せ装置による貼り合せ方法の一例を説明するフローチャートである。加工対象物が照明装置であるとした場合に、図５に示した設置工程および加圧工程を説明する断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本実施の形態が適用される貼り合せ装置の説明にあたっては、被貼り合せ部材にはリフレクタ、接着フィルム、発光部品が搭載された基板等が対応し、貼り合せ部材を、基板上に搭載された発光部品を外気に対して封止する封止フィルムおよび水分の浸透を抑制するバリアフィルムが対応するとして説明する。なお、接着フィルムはリフレクタと発光部品が搭載された基板とを接着する部材である。あらかじめ、発光部品が搭載された基板を接着フィルムでリフレクタに貼り合せて被貼り合せ部材を形成した後に、被貼り合せ部材と貼り合せ部材とを貼り合せてもよいが、被貼り合せ部材の構成部材（リフレクタ、接着フィルム、発光部品が搭載された基板）および貼り合せ部材の構成部材（封止フィルム、バリアフィルム）を重ね合せた後、一括して貼り合せを行なってもよい。後者の方法は工程が短くなるので好ましい。本実施の形態では一括して貼り合せる場合について説明する。
すなわち、本実施の形態が適用される貼り合せ装置は、リフレクタ上に接着フィルム、発光部品が搭載された基板、封止フィルム、バリアフィルムが順に貼りあわされた照明装置を製造する。
なお、リフレクタは、発光部品からの光を予め定められた方向に集光する役割を有しているため、断面形状が凹状の長尺の部材である。そして、リフレクタの凹部の底部に発光部品が配置されている。リフレクタの底部に搭載された発光部品の高さより、リフレクタの凹状の底から両端部までの高さの方が大きい。
なお、本実施の形態が適用される貼り合せ装置は、本実施の形態で説明する照明装置に限らず、他の電子装置に適用することができる。また、被貼り合せ部材は、リフレクタのような大きな凹凸を有する部材に限らず、小さな凹凸を有する部材とすることもできる。例えば、太陽電池の製造において、セルの凹凸に追従して封止材を貼り合せる場合や、プリント配線板の製造において、導体回路の凹凸に追従してカバーレイを貼り合せる場合にも適用することができる。

（貼り合せ装置１）
図１は本実施の形態が適用される貼り合せ装置１の一例を示す図である。図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩＢ−ＩＢ線での断面図である。なお、図１（ａ）は図１（ｂ）のＩＡ−ＩＡ線での断面図である。
貼り合せ装置１は、上方に開いた底部７１と、底部７１の上方の開口部を覆う蓋部７２とで構成された収容容器７３を備えている。収容容器７３は、例えば箱型であって、蓋部７２側およびいずれの側面側から見た平面形状もそれぞれ長方形である。
収容容器７３の底部７１および蓋部７２は、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）などの金属で構成されている。そして、蓋部７２と底部７１とは、Ｏリング等の真空シール材７４を介して接するとともに、図示しないトグルクランプなどによって、着脱可能に固定されている。

貼り合せ装置１は、収容容器７３内の底部７１側に発熱体７５を備えている。なお、発熱体７５は、伝導により熱が底部７１に逃げないように、底部７１から浮かせて固定されている。なお、浮かせて固定するとは、伝導により、発熱体７５の発生した熱が、底部７１に逃げるのを抑制できるように、接触面積の少ない支柱等（不図示）により支えられていることをいう。これにより、発熱体７５は、後述する保持部材８１を効率よく加熱できるようになっている。発熱体７５としては、例えばシリコーンゴムシートにより覆われたシリコーンラバーヒータなどを用いることができる。
さらに、発熱体７５上には、発熱体７５に接するように、例えばアルミニウムなどの熱伝導率の高い金属による支持体７６が設けられている。支持体７６は、発熱体７５が発生した熱を受けて加熱されるが、熱伝導率が高いため、均一な温度分布が得られる。

そして、貼り合せ装置１は、収容容器７３内の支持体７６上に、第１の部材の一例としての被貼り合せ部材１１０と第２の部材の一例としての貼り合せ部材１２０とからなる加工対象物１００（図１（ｂ）参照）を保持するための保持部材８１を備えている。ここでは、貼り合せ前において、被貼り合せ部材１１０と貼り合せ部材１２０とを重ねた状態も、貼り合せにより被貼り合せ部材１１０と貼り合せ部材１２０とが貼り合わされた状態も加工対象物１００と表記する。
本実施の形態において説明する加工対象物１００は、照明装置１０（後述する図２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）参照）であって、前述したように被貼り合せ部材１１０と貼り合せ部材１２０とからなるものである。そして、被貼り合せ部材１１０は、リフレクタ３４、接着フィルム３３、発光素子パッケージ６０が搭載された基板２１により構成されている。ここで、リフレクタ３４が反射部材に、接着フィルム３３が接着用材に、発光素子パッケージ６０が発光部品または電子部品に対応する。また、貼り合せ部材１２０は、封止フィルム３１とバリアフィルム３２とにより構成されている。ここで、封止フィルム３１が封止用材に、バリアフィルム３２が防湿用材に対応する。
よって、図１（ｂ）では、被貼り合せ部材１１０の断面形状を、リフレクタ３４を示す凹状の部分と接着フィルム３３、基板２１を示す長方形の部分とで表記し（部分の間を破線で示す）、貼り合せ部材１２０を封止フィルム３１、バリアフィルム３２を示す長方形で表記している。なお、図１（ａ）では、被貼り合せ部材１１０および貼り合せ部材１２０を表記していない。
保持部材８１は、被貼り合せ部材１１０の凹部の外側を保持できるよう、上方に開いた凹部を有している。そして、凹部の底部が支持体７６に接するようにして支持されている。さらに、保持部材８１の凹部の底部には、後述する複数の第２の弾性体８４をそれぞれが収容できるように複数の孔部８１ａが設けられている。
本実施の形態では、被貼り合せ部材１１０が電子部品の一例としての発光素子パッケージ６０を搭載している。なお、貼り合せ部材１２０が電子部品を搭載していてもよい。

以上説明したように、貼り合せ装置１では、発熱体７５が発生した熱は、発熱体７５に接して設けられた支持体７６を加熱し、支持体７６が支持体７６上に設けられた保持部材８１を加熱する。そして、保持部材８１が、加工対象物１００を加熱する。なお、保持部材８１と加工対象物１００との間には後述する第２の弾性体８４が設けられている。
発熱体７５がシリコーンラバーヒータである場合、保持部材８１を例えば、室温〜２００℃に加熱することができる。
さらに、貼り合せ装置１は、収容容器７３内の支持体７６に接するように設けられ、支持体７６の温度を計測するための、例えば熱電対などの温度センサ７７を備えている。なお、温度センサ７７は、保持部材８１に接するように設けられてもよい。

一方、貼り合せ装置１は、収容容器７３の蓋部７２の内側に、加圧部材８２を備えている。加圧部材８２は、保持部材８１に対向するように設けられている。そして、加圧部材８２が被貼り合せ部材１１０の凹部の底部に入り込んで、凹部に設けられた貼り合せ部材１２０を加圧できるように、加圧部材８２の断面形状は凸状になっている。凸部の先端の加圧面８２ａは貼り合せ部材１２０を加圧できるよう、貼り合せ部材１２０に対応した面積を有している。
そして、加圧部材８２の長さ（凸状の断面に直交する方向の長さ）は、保持部材８１に対向できるように、保持部材８１の長さと同様な長さになっている。すなわち、加圧部材８２は、断面形状が凸状の長尺の部材であって、加工対象物１００を介して、保持部材８１と嵌合するようになっている。なお、加圧部材８２の凸部の形状は、加工対象物１００の形状、すなわち被貼り合せ部材１１０の凹部の形状および被貼り合せ部材１１０の凹部の底部に設けられる貼り合せ部材１２０の形状に合せて設定すればよい。ここでは加圧部材８２の凸部の加圧面８２ａは平坦であるとして説明するが、貼り合せ部材１２０を被貼り合せ部材１１０に対して、良好に貼り合せられる形状とすればよい。よって、加圧面８２ａは、その断面が先端が尖った山型であっても、逆に凹んだ谷型であってもよく、円錐状など他の形状であってもよい。

そして、加圧部材８２は両端部が２本の接続棒７８のそれぞれの一端に固定されている。２本の接続棒７８のそれぞれの他端は、蓋部７２に設けられた開口を通して、蓋部７２の外側に設けられた駆動部材７９に固定されている。
接続棒７８および駆動部材７９は、例えばＳＵＳ等の金属で構成されている。

そして、駆動部材７９は、シリンダ９２を介して蓋部７２の裏面に固定されている。シリンダ９２は、例えばエアーシリンダ等であって、内部のピストンが空気圧により移動することにより、図１（ａ）の矢印Ａの方向に長さが変化する。これにより、駆動部材７９と蓋部７２との距離が変化する。そして、接続棒７８を介して、加圧部材８２が保持部材８１に近づく方向に移動する。
加圧部材８２が移動する距離は、加圧部材８２が保持部材８１に近づく方向に移動し、保持部材８１上に設置された加工対象物１００を、加圧部材８２によって加圧できる値に設定されている。

そして、接続棒７８の周りは、例えば側面が蛇腹状に加工された金属筒であるベローズ８０で覆われている。ベローズ８０は、真鍮などの柔らかい金属で構成され、蛇腹により筒の長さを変化させることができる。ベローズ８０の一端は蓋部７２の外側に固定されている。一方、ベローズ８０の他端は駆動部材７９に固定されている。これらの固定部分は、収容容器７３が減圧されたときに、空気が入りこまないように溶接されている。
これにより、収容容器７３を減圧した状態においても、加圧部材８２を移動させて、加工対象物１００を加圧することができる。

加圧部材８２の加圧面８２ａには、通気性と耐熱性を有する弾性体の一例としての第１の弾性体８３が設けられている。第１の弾性体８３は、図１（ａ）に示すように、加圧部材８２の加圧面８２ａに沿って、加圧部材８２の長手方向に連続して設けられている。第１の弾性体８３は、保持部材８１の凹部の加工対象物１００と加圧部材８２との間にあって、加圧部材８２が加工対象物１００を加圧したときに、被貼り合せ部材１１０の凹凸に対応して変形し、貼り合せ部材１２０が被貼り合せ部材の凹凸に追従するようにしている。
第１の弾性体８３は、収容容器７３を減圧したときに、第１の弾性体８３の内部の空気も排除されるように、内部に設けられた気泡が連なるように連続した連続気泡を有するものが好ましい。第１の弾性体８３に独立気泡を有するものを用いると、減圧時に膨張して減圧完了前に第１の弾性体８３が加工対象物１００を加圧したり、逆に、常圧に戻した際に収縮したりして、減圧前の第１の弾性体８３の形状を保てなくなることがある。また、発熱体７５からの熱により加熱されるので、加熱温度に耐える耐熱性を有することが好ましい。さらに、加圧部材８２により加圧されたときに、被貼り合せ部材の凹凸に追従できる弾性を有することが好ましい。第１の弾性体８３としては、シリコーンスポンジなどを用いることができる。連続気泡のシリコーンスポンジの例示としては、信越ファインテック社製のシリコフォーム（登録商標）が利用できる。

さらに、保持部材８１の凹部の底に、通気性と耐熱性を有する他の弾性体の一例としての第２の弾性体８４が設けられている。複数の第２の弾性体８４は、図１（ａ）に示すように、保持部材８１の凹部の底に設けられた複数の孔部８１ａにそれぞれ収まるように配置されている。第２の弾性体８４の厚さは保持部材８１の厚さより大きいため、加圧されていない状態においては、第２の弾性体８４の表面は保持部材８１の底部より突出している。しかし、加圧すると、第２の弾性体８４は容易に保持部材８１の厚みまで変形することができる。第２の弾性体８４は、保持部材８１上に被貼り合せ部材１１０と貼り合せ部材１２０とが重ねて設置されたときに、保持部材８１と被貼り合せ部材１１０とが直接接触することを抑制する。すなわち、加圧部材８２により加圧されるまで、加工対象物１００が加熱されるのを抑制する。つまり、保持部材８１上に被貼り合せ部材１１０と貼り合せ部材１２０とが重ねて設置されたときは、第２の弾性体８４を介して、保持部材８１の温度より低い温度に加熱される予熱段階である。加圧されて、保持部材８１と被貼り合せ部材１１０とが直接接触することにより、被貼り合せ部材１１０および貼り合せ部材１２０が保持部材８１の温度に加熱される本加熱段階となる。

第２の弾性体８４は、第１の弾性体８３と同様に、収容容器７３を減圧したときに、第２の弾性体８４の内部の空気が排除されるように、内部に設けられた気泡が連なるように連続した連続気泡を有するものが好ましい。また、発熱体７５からの熱により加熱されるので、加熱温度に耐える耐熱性を有することが好ましい。さらに、加圧部材８２により加圧されたときに、被貼り合せ部材１１０と保持部材８１とが接触して、保持部材８１から熱伝導により加工対象物１００が加熱されるように、体積が収縮するものが好ましい。よって、加圧部材８２が移動する距離は、加圧部材８２が保持部材８１の方向に移動し、第２の弾性体８４の厚さが保持部材８１の厚さと同じになるまで体積が収縮して、保持部材８１と加工対象物１００とが接触し、第１の弾性体８３を介して、加圧部材８２が加工対象物１００を加圧できるように設定されていることが好ましい。
第２の弾性体８４としては、第１の弾性体８３と同様に、シリコーンスポンジなどを用いることができる。第１の弾性体８３および第２の弾性体８４の耐熱性については、上限温度として２５０℃あればよく、特に好ましくは２１０℃程度であれば良い。
さらに、本実施の形態では孔部８１ａを複数設けたが、１個でもよい。また、孔部８１ａの形状は長方形としたが、正方形、円形、楕円形でもよい。孔部８１ａの形状に合わせて第２の弾性体８４の形状を設定すればよい。
なお、保持部材８１上に加工対象物１００を設置したときに、保持部材８１と加工対象物１００とが直接接触して、加工対象物１００が加熱されてもよい場合には、第２の弾性体８４を設けなくともよい。この場合は、孔部８１ａを設けなくともよい。

貼り合せ装置１は、シリンダ９２のピストンを駆動するため、圧縮空気を供給する加圧部９１を備えている。さらに、収容容器７３を減圧するため、底部７１の側面を貫通するガス排気管９３を備えている。そして、ガス排気管９３を通して、収容容器７３の内部を減圧するため、真空ポンプ等で構成された減圧手段の一例としての排気部９４を備えている。
また、貼り合せ装置１は、電流を供給して発熱体７５を発熱させる加熱部９５を備えている。
さらに、貼り合せ装置１は、加圧部９１、排気部９４、加熱部９５を制御する制御部９０を備えている。すなわち、制御部９０は、温度センサ７７により支持体７６の温度を計測し、加熱部９５が発熱体７５に供給する電流を制御して、支持体７６の温度を予め定められた温度に設定する。また、排気部９４を制御して、収容容器７３内を減圧された状態にする。さらに、加圧部９１を制御して、シリンダ９２の長さを短くして、加圧部材８２を保持部材８１の方向に移動させ、加工対象物１００を加圧し、被貼り合せ部材１１０に貼り合せ部材１２０を貼り合せる。このとき、加圧部材８２の移動の速度、加圧の圧力、加圧時間を制御する。
また、制御部９０は、排気部９４を制御して、真空ポンプを停止して、収容容器７３内を常圧に戻す。その後、加圧部９１を制御して、シリンダ９２の長さを長くして、加圧部材８２を保持部材８１から遠ざけて貼り合せを完了させる。

（照明装置１０）
図２は本実施の形態における貼り合せ装置１により製造される加工対象物１００の一例としての照明装置１０を示す図である。図２（ａ）は、照明装置１０を上面から見た平面図を示し、図２（ｂ）は、図２(ａ)に示す照明装置１０のＩＩＢ−ＩＩＢ線での断面図を示し、図２（ｃ）は、照明装置１０のＩＩＣ−ＩＩＣ線での断面図を示している。
照明装置１０は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、表面２１ａに配線２２が設けられた平面形状が長方形の基板２１と、基板２１の配線２２とリード部（後述する図３の発光素子パッケージ６０に設けられたアノード用リード部６２およびカソード用リード部６３）とが接続されるように実装された発光素子パッケージ６０とを備えている。後述するように、それぞれの発光素子パッケージ６０には、半導体発光素子（ＬＥＤ）である発光素子６４が実装されている。そして、発光素子パッケージ６０は基板２１の長手方向に沿って配列されている。
さらに、照明装置１０は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、基板２１の発光素子パッケージ６０が実装された表面２１ａ上を、発光素子パッケージ６０を含めて覆うように設けられた封止フィルム３１と、基板２１の発光素子パッケージ６０が設けられた表面２１ａ上の封止フィルム３１を覆うように設けられたバリアフィルム３２とを備えている。
また、照明装置１０は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、基板２１の裏面２１ｂに接するように設けられた接着フィルム３３と、接着フィルム３３を介して基板２１の裏面２１ｂに接着するように設けられたリフレクタ３４とを備えている。リフレクタ３４は、放熱器としての機能も有しており、発光素子６４から発生する熱を放熱できるようになっている。

リフレクタ３４は、基板２１の短手方向の両側において、図２（ａ）に示すように、基板２１の幅からはみ出すように設けられている。そして、基板２１の幅からはみ出した部分が、図２（ｃ）に示すように、基板２１の表面２１ａ側に折り曲げられて設けられている。これにより、発光素子６４から基板２１の表面２１ａに対して斜め方向（側方）に出射した光であっても、リフレクタ３４で反射して、基板２１の表面２１ａに対して直交する方向（前方）に集光されるようになっている。
一方、リフレクタ３４は、基板２１の長手方向においては、図２（ａ）に示すように、基板２１の長手方向の長さよりやや長く設けられている。すなわち、リフレクタ３４は基板２１を内側に搭載できるようになっている。これにより、基板２１はリフレクタ３４および封止フィルム３１とバリアフィルム３２とで覆われ、基板２１は外部に露出している部分がなく、高い防水性・耐湿性が得られる。

なお、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、照明装置１０には、基板２１に設けられた配線２２に接続され、基板２１の縁から外部に引き出された導線２４−１、２４−２が設けられていてもよい。導線２４−１、２４−２は、発光素子パッケージ６０内に設けられた発光素子６４に電流を供給するために、電源等に接続される。

照明装置１０は、リフレクタ３４、接着フィルム３３、発光素子パッケージ６０が搭載された基板２１を被貼り付け部材１１０とし、封止フィルム３１、バリアフィルム３２を貼り付け部材１２０としている。そして、被貼り付け部材１１０であるリフレクタ３４、接着フィルム３３、発光素子パッケージ６０が搭載された基板２１に貼り付け部材１２０である封止フィルム３１、バリアフィルム３２の複数の部材が貼り付けられる。
以下では、照明装置１０の構成部材について詳細に説明する。
［基板２１および配線２２］
図２に示すように、基板２１は、例えば表面２１ａ側から見た平面形状が長方形の板状である。そして、基板２１の表面２１ａには、複数の配線２２が設けられている。
図２（ａ）に示すように、基板２１の一方の表面２１ａには、複数（図２（ａ）では５個）の発光素子パッケージ６０が、基板２１の長手方向に沿って列状に設けられている。
そして、複数の配線２２は、複数の発光素子パッケージ６０を直列に接続するように、それぞれの発光素子パッケージ６０のリード部（後述する図３の発光素子パッケージ６０に設けられたアノード用リード部６２およびカソード用リード部６３）を交互に接続するように設けられている。なお、基板２１の長手方向の両端部の配線２２は、発光素子パッケージ６０のリード部（アノード用リード部６２またはカソード用リード部６３）と導線２４−１、２４−２とが接続されるように設けられている。
また、基板２１の表面２１ａ上には、基板２１の表面２１ａおよび配線２２の発光素子パッケージ６０の端子が接続される部分を除いた表面に、絶縁性のソルダーレジスト２５が設けられている。配線２２の発光素子パッケージ６０のリード部が接続される部分には、ソルダー（以下では、ハンダと表記する。）が設けられている。そして、配線２２と発光素子パッケージ６０のリード部（アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３）とは、ハンダを加熱により溶融することで接続される。

基板２１には、例えばガラスエポキシなどを用いることができる。基板２１のサイズは、例えば幅１２ｍｍ、長さ２８５ｍｍ、厚さ０．４ｍｍである。なお、基板２１のサイズは、用途によって定めればよく、この値に限定されない。そして、基板２１の表面２１ａに設けられる複数の配線２２には、銅箔などを用いることができる。すなわち、銅貼りガラスエポキシ板の銅箔がエッチングなどにより、配線２２に加工される。また、発光素子６４に大電流を流す場合は高い放熱性が必要となるため、アルミニウム等から構成される高い放熱性を有する基板２１を用いることが望ましい。
その後、スクリーン印刷などにより、基板２１の表面２１ａ（配線２２の表面を含む）に、配線２２の発光素子パッケージ６０の端子が接続される部分を除いて、ソルダーレジスト２５が塗布される。その後、基板２１をハンダが溶融されたハンダ槽と接触またはハンダ槽に浸漬することで、配線２２上の発光素子パッケージ６０のリード部が接続される部分（ソルダーレジスト２５が設けられていない部分）にハンダが設けられる。
また、導線２４−１、２４−２には、銅板や複数の銅の細線を寄り合せた縒り線を用いることができる。導線２４−１、２４−２は防湿のため被覆されていることが好ましい。被覆の材料としては、貼り合せの際の温度に耐えられる必要があり、フッ素樹脂等が好適に用いられる。

なお、図２においては、基板２１は表面２１ａに配線２２が設けられているとした。しかし、基板２１は、表面２１ａおよび裏面２１ｂに配線２２が設けられ、表面２１ａおよび裏面２１ｂにそれぞれ設けられた配線２２が相互にスルーホールで接続されたスルーホール基板であってもよい。なお、この場合であっても、発光素子パッケージ６０は、表面２１ａに設けられている。
さらに、基板２１の表面２１ａおよび／または裏面２１ｂには、発光素子パッケージ６０の他に、ＩＣ、抵抗などの電子部品が設けられていてもよい。

［発光素子パッケージ６０］
図３は、発光素子６４を備えた発光素子パッケージ６０の構成の一例を説明するための図である。ここで、図３(ａ)は発光素子パッケージ６０の上面図を、図３（ｂ）は図３（ａ）に示した発光素子パッケージ６０のＩIＩＢ−ＩIＩＢ断面図を、それぞれ示している。

この発光素子パッケージ６０は、上部側に凹部６１ａが形成された樹脂容器６１と、樹脂容器６１と一体化したリードフレームからなるアノード用リード部６２およびカソード用リード部６３と、凹部６１ａの底面６６に取り付けられた発光素子６４と、凹部６１ａを覆うように設けられた封止樹脂６５とを備えている。なお、図３（ａ）においては、封止樹脂６５の記載を省略している。
なお、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３をそれぞれ区別しないときはリード部と表記する。

樹脂容器６１は、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３を含むリードフレームに、白色顔料が含有された熱可塑性樹脂（以下の説明では白色樹脂と呼ぶ）を射出成型することによって形成されている。白色顔料としては、チタニア（酸化チタン）を微粒子化したものを用いることが好ましい。
また、照明装置１０の製造工程において、ハンダリフローなどの温度がかかる工程が複数あるので、白色樹脂は、耐熱性も十分考慮された材質が選定されている。基材となる樹脂としてはＰＰＡ（ｐｏｌｙｐｈｔｈａｌａｍｉｄｅ）が最も一般的であるが、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、シンジオタクチックポリスチレンなどでもよい。

樹脂容器６１に設けられる凹部６１ａは、円形状を有する底面６６と、底面６６の周縁から樹脂容器６１の上部側に向けて拡開するように立ち上がる壁面６７とを備えている。ここで、底面６６は、凹部６１ａに露出するアノード用リード部６２およびカソード用リード部６３と、アノード用リード部６２とカソード用リード部６３との間の隙間に露出する樹脂容器６１の白色樹脂とによって構成されている。ただし、底面６６の半分以上の領域が、アノード用リード部６２とカソード用リード部６３とによって占められている。一方、壁面６７は、樹脂容器６１を構成する白色樹脂によって構成されている。なお、底面６６の形状については、円形、矩形、楕円形、多角形のいずれでもよい。また、壁面６７の形状は、円形、矩形、楕円形、多角形のいずれでもよく、また、底面形状と同一でもよく、本実施の形態のように異なっていてもよい。

アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３は、それぞれの一部が樹脂容器６１内に挟まれて保持されるとともに、他の一部が樹脂容器６１の外部に露出されており、発光素子６４に電流を印加するための端子となっている。
図２（ａ）、（ｂ）では、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３のそれぞれの他の一部は、樹脂容器６１の側面に張り出すように設けられている。なお、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３は、それぞれ樹脂容器６１の裏側に折り曲げて樹脂容器６１の底部にその先端が配設されてもよい。
なお、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３すなわちリードフレームは、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の厚みをもつ金属板であり、銅合金等の金属導体をベースとし、その表面には銀メッキが施されることによって銀メッキ層が形成されている。

発光素子６４は、凹部６１ａの底面６６に露出するカソード用リード部６３上に、シリコーン樹脂またはエポキシ樹脂からなるダイボンド剤で接着され、固定されている。
この発光素子６４は、ｎ型電極およびｐ型電極を有しており、ボンディングワイヤを介して、ｐ型電極がアノード用リード部６２に、ｎ型電極がカソード用リード部６３に、それぞれ接続されている。なお、発光素子パッケージ６０では、図２（ａ）に示すように、発光素子６４が、円形状を有する底面６６のほぼ中央部に取り付けられている。

発光素子６４には、発光層がＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＡｓなど、発光効率の高い材料で構成される半導体発光素子を用いることができる。発光素子６４は、一例として４３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長領域に主発光ピークを有する青色光を発するものであり、サファイア基板の上に形成されるＡｌＮからなるシード層と、シード層上に形成される下地層と、ＧａＮを主体とする積層半導体層とを少なくとも備えている。積層半導体層は、基板側から下地層、ｎ型半導体層、発光層、ｐ型半導体層の順に積層されて構成されている。

封止樹脂６５は、発光素子６４が発する光を吸収してより長波長の光を発する蛍光体（以下、蛍光体粉体ともいう）６５ａと、蛍光体粉体６５ａを均一に分散させた状態で含有する透明樹脂６５ｂとから構成されている。この例において、蛍光体粉体６５ａは、発光素子６４が発する青色光を吸収して緑色光を発する緑色蛍光体と、発光素子６４が発する青色光を吸収して赤色光を発する赤色蛍光体とを含んでいる。

この発光素子パッケージ６０においては、発光素子６４が発する青色光と、蛍光体粉体６５ａに含まれる緑色蛍光体が発する緑色光と、同じく蛍光体粉体６５ａに含まれる赤色蛍光体が発する赤色光とによって、青、緑、赤の３原色が揃う。このため、封止樹脂６５の出射面６５ｃからは、白色光が出射されるようになっている。

上述した蛍光体粉体６５ａに好適に用いられる緑色蛍光体は、シリケート系蛍光体（ＢａＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋）が好ましく、また、赤色蛍光体は窒化物蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋）が好ましい。

一方、封止樹脂６５を構成する透明樹脂６５ｂとしては、可視領域において透明な各種樹脂を適用して差し支えないが、耐熱性・耐久性の観点から、シリコーン樹脂を用いることが好ましい。

また、封止樹脂６５には、白色光を出射させる出射面６５ｃが設けられている。この例では、図３（ｂ）に示すように、樹脂容器６１の上部側すなわち凹部６１ａの開口部側に出射面６５ｃが形成されている。
この発光素子パッケージ６０においては、図３（ｂ）に示すように、出射面６５ｃの中央部が樹脂容器６１の上面よりも凹んでおり、その凹み量ｄが上面から−２０μｍ〜−１００μｍの範囲に設定されている。凹み量ｄは、樹脂容器６１の開口端の高さと、出射面６５ｃの最低高さとの差になる。なお、ここでは、樹脂容器６１の開口端の高さを基準（０）としたとき、発光素子６４に近づく側をマイナス（−）としている。したがって、凹み量ｄが上面から−２０μｍ〜−１００μｍの範囲とは、樹脂容器６１の開口端の高さを０μｍとしたときに、出射面６５ｃの最低高さが上面よりも２０μｍ〜１００μｍの範囲で発光素子６４側に位置していることを意味する。

発光素子パッケージ６０において、図３（ｂ）に示すように、出射面６５ｃの中央部が樹脂容器６１の上面よりも凹ましているのは、封止樹脂６５を構成する透明樹脂６５ｂとして、柔軟なシリコーン樹脂を用いていることによる。もし、出射面６５ｃの中央部が樹脂容器６１の上面から凸状に飛び出るように設けられていると、複数の発光素子パッケージ６０の樹脂容器６１の上面から飛び出たシリコーン樹脂同士がくっつき、発光素子パッケージ６０の取り扱いがしづらい。これに対し、出射面６５ｃの中央部が樹脂容器６１の上面よりも凹んでいると、複数の発光素子パッケージ６０の樹脂容器６１中のシリコーン樹脂同士がくっつくことがなく、発光素子パッケージ６０の取り扱いに支障を生じにくい。

なお、本実施の形態では、出射面６５ｃの中央部が樹脂容器６１の上面よりも凹んでいるとして説明するが、出射面６５ｃの中央部が樹脂容器６１の上面から凸状に飛び出ていてもかまわない。

また、本実施の形態では、発光素子６４としては、青色光を発光し、封止樹脂６５に分散させた蛍光体粉体６５ａにより、赤色光および緑色光を発光するとして説明したが、赤色光、青色光、緑色光または他の色光を発光するものをそれぞれ使用することができる。例えば、緑色蛍光体および赤色蛍光体の二種類の蛍光体に代えて黄色蛍光体一種類を用いて白色光にしても良い。黄色蛍光体としてはＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）が好ましい。
また、照明装置１０において、異なる色光を発光するものを組み合せて用いてもよい。
なお、植物工場の用途では、照明装置１０の発光色は赤色光や青色光が好ましい。この場合は、これらの色を出射する発光素子６４を用い、蛍光体粉体６５ａは用いない構成であることが好ましい。
さらに、図３（ａ）、（ｂ）では、発光素子パッケージ６０に１つの発光素子６４が実装されている（１ｉｎ１）としたが、１つの発光素子パッケージ６０に同じ色光または異なる色光を発光する複数の発光素子６４が設けられていてもよい（２ｉｎ１など）。なお、１つの発光素子パッケージ６０に複数の発光素子６４を実装する場合には、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３の形状を変更するとともに、基板２１の表面２１ａ上の配線２２の形状を変更することで対応できる。

では、図３に示す発光素子パッケージ６０の発光動作について説明する。
アノード用リード部６２を正極とし、カソード用リード部６３を負極として発光素子６４に電流を流すと、発光素子６４は青色光を出力する。発光素子６４から出力された青色光は、封止樹脂６５内を進行し、直接あるいは底面６６や壁面６７で反射した後に出射面６５ｃから外部に出射される。但し、出射面６５ｃに向かう光の一部は、出射面６５ｃで反射し、再び封止樹脂６５内を進行する。この間、封止樹脂６５内において、青色光の一部は蛍光体粉体６５ａによって緑色光および赤色光に変換され、変換された緑色光および赤色光は、直接あるいは底面６６や壁面６７で反射した後、青色光と共に出射面６５ｃから外部に出射される。したがって、出射面６５ｃからは、青色光、緑色光および赤色光を含む白色光が出射されることになる。

図４は、発光素子パッケージ６０の製造方法を説明する図である。
図４を参照しながら、図３に示す発光素子パッケージ６０の製造方法について説明する。
まず、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３を一体化したリードフレームに、白色樹脂を射出成形して、凹部６１ａを有する樹脂容器６１を形成する。次いで、樹脂容器６１の凹部６１ａの底面６６に露出するカソード用リード部６３上に発光素子６４を接着固定し、ボンディングワイヤによって発光素子６４のｐ型電極、ｎ型電極と、アノード用リード部６２、カソード用リード部６３とを、それぞれ接続する。

次に、凹部６１ａに、蛍光体粉体６５ａと未硬化状態の透明樹脂６５ｂとを含む混合樹脂ペーストＲを充填する。その際、発光素子６４およびボンディングワイヤを混合樹脂ペーストＲによって覆うとともに、混合樹脂ペーストＲの液面を樹脂容器６１の上面６１ｂよりも凹ませ、その凹み量ｄを上面６１ｂから−２０μｍ〜−１００μｍの範囲に設定する。

樹脂容器６１の凹部６１ａに対する混合樹脂ペーストＲの充填は、ペーストの吐出装置を用いたポッディング法で行うとよい。この吐出装置は、混合樹脂ペーストＲを吐出する吐出ノズルＮと、図示しない制御部とを具備して構成されている。

次に、混合樹脂ペーストＲを硬化させて封止樹脂６５を形成する。硬化処理は、例えば、加熱等を行えばよい。その後、リードフレームをアノード用リード部６２およびカソード用リード部６３に分離する切断を行って、発光素子パッケージ６０が得られる。

［封止フィルム３１］
図２を参照して、封止フィルム３１を説明する。
封止フィルム３１は、基板２１の表面２１ａ側に設けられ、表面２１ａに配列された複数の発光素子パッケージ６０を覆うように設けられている。なお、封止フィルム３１は、基板２１全体（表面２１ａ側）を覆うように設けることが望ましい。
封止フィルム３１は、発光素子パッケージ６０上に設けられるため、発光素子パッケージ６０が出射する光に対して高い透過率を有するとともに、熱によって軟化・溶融して流動性を示す熱可塑性の材料からなるフィルム、いわゆるホットメルトフィルムであることが望ましい。
封止フィルム３１が熱可塑性であると、後述するようにバリアフィルム３２と重ねられたのち、加熱状態で加圧されるため、基板２１上の発光素子パッケージ６０の凹凸に追従して、発光素子パッケージ６０を覆うことができる。さらに、封止フィルム３１は、熱によって軟化・溶融して流動する際、バリアフィルム３２が凹凸を埋めるように変形し、バリアフィルム３２の特性および貼り合せにおける条件（加熱、加圧など）を最適化することにより、発光素子パッケージ６０の中央部が基板２１に対して凸状に変形する。封止フィルム３１の発光素子６４の出射面６５ｃに対向する部分が凸状となると、レンズとして働き、発光素子パッケージ６０から出射する光を基板２１の表面２１ａに直交する方向（前方）に集光することができる。また、発光素子パッケージ６０の凹部６１ａでは、発光素子６４からの出射光が出射面６５ｃに対して鋭角に入射しやすいため、出射面６５ｃで全反射して外部へ出射されない光が多くなる。しかし、封止フィルム３１の発光素子６４の出射面６５ｃに対向する部分が凸状となると、出射面６５ｃで全反射する光の比率を低減することができ、光の取り出し効率を向上させることができる。

封止フィルム３１としては、例えばエチレンと酢酸ビニルの共重合体であるエチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）とすることができる。なお、エチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）の融点Ｔｍは、酢酸ビニルの含有量が増加するにつれて低下する。例えば、酢酸ビニルの含有量が６モル％の場合における融点Ｔｍは約１０１℃、２０モル％の場合における融点Ｔｍは約７５℃、３４モル％の場合における融点Ｔｍは約６０℃である。よって、封止フィルム３１に使用するエチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）の酢酸ビニルの含有量を、貼り合せにおける加熱温度と、封止フィルム３１を熱によって軟化・溶融して流動させる程度とによって選択することができる。例えば、エチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）では、酢酸ビニル含有量が３０質量％程度であることが好ましい。酢酸ビニル含有量が多すぎると水蒸気の透過率が大きくなるため、バリアフィルム３２の局所的な破損や、バリアフィルム３２の隙間から浸入する水蒸気に対して十分な水蒸気バリア性を得ることが困難になる。また、融点Ｔｍが低下するため、発光素子６４の発熱で照明装置１０の温度が高くなった場合、形状を維持できなくなる。一方、酢酸ビニル含有量が過度に少ないと透明性・加工性が悪くなり、発光素子６４や基板２１、バリアフィルム３２への密着性が低下する。
なお、封止フィルム３１に用いるエチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）は、高温で形状を維持できるよう、架橋剤を配合して架橋構造とすることが好ましい。架橋剤としては、一般に、１００℃以上でラジカルを発生する有機過酸化物が用いられる。特に、配合時の安定性を考慮に入れれば、半減期１０時間の分解温度が７０℃以上であるものが好ましい。このような有機過酸化物としては、例えば２，５−ジメチルヘキサン；２，５−ジハイドロパーオキサイド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン；３−ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド；ｔ−ジクミルパーオキサイド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン；ジクミルパーオキサイド；α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン；ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン；２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン；１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン；１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン；ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート；ベンゾイルパーオキサイド等を用いることができる。これらの有機過酸化物の配合量は、一般にＥＶＡ樹脂１００質量部に対して５質量部以下、好ましくは１質量部〜３質量部である。
また、封止フィルム３１の厚さは、例えば０．２ｍｍ〜０．６ｍｍとすることができる。

［バリアフィルム３２］
図２を参照して、バリアフィルム３２を説明する。
バリアフィルム３２は、基板２１の表面２１ａ側に設けられた封止フィルム３１を覆うように配置される。
バリアフィルム３２は、水分（水蒸気）が発光素子パッケージ６０に浸透するのを防止する。発光素子６４を構成する積層半導体層は、水分に弱く、水蒸気の浸透により光量などが低下し、寿命が短くなってしまう。
バリアフィルム３２としては、発光素子パッケージ６０が出射する光に対して高い透過率を有するとともに、水蒸気に対する透過性が低いものであればよい。例えば、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）を用いることができる。シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の他のポリマーに比べきわめて吸水性が極めて小さい。よって、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）は水蒸気に対するバリアフィルム３２として好適である。
シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）は、ノルボルネン類、シクロテトラドデセン類、シクロペンテン類等の開環重合可能なシクロオレフィン系のモノマーの開環重合体、または、この開環重合体を水素添加した重合体である。耐候性および耐湿性（水蒸気バリア性）などの観点から、主鎖に脂環式構造を含有するものの開環重合体またはその水素添加物が好ましい。
シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）は、不飽和結合を有さないものが好ましく、必要に応じて水素添加を行ってもよい。水素添加を必要とする場合、その水素添加率は、炭素−炭素２重結合の全モル数に対し、水素添加されたもののモル数との割合で表され、その値は、通常９５％以上、好ましくは９８％以上、より好ましくは９９％以上であるときに、耐候性および耐湿性（水蒸気バリア性）の点で好ましい。
このようなシクロオレフィンポリマーフィルムとしては、シクロオレフィンポリマー樹脂の市販品、例えば、日本ゼオン社製のＺＥＯＮＯＲ（登録商標）をフィルムにしたものが挙げられる。

このようなシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）のガラス転移温度Ｔｇは１００℃〜１７０℃程度であって、封止フィルム３１に使用したエチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）の融点Ｔｍより高い。これは、真空ラミネートにおいて封止フィルム３１が熱によって軟化・溶融して流動しても、バリアフィルム３２が封止フィルム３１を押さえ込んで、軟化・溶融して流動した封止フィルム３１が基板２１の表面２１ａから流れ出すことを抑制するためである。
シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）のガラス転移温度Ｔｇは貼り合せにおける加熱温度と大きく異ならないことが望ましい。ガラス転移温度Ｔｇが貼り合せにおける加熱温度に対して低すぎると、ほぼ完全に発光素子パッケージ６０の凹凸に追従してしまい、光の出射する出射面６５ｃに対向する部分が、出射面６５ｃに対して凸状に形成されなくなる。一方、ガラス転移温度Ｔｇが真空ラミネートにおける加熱温度に対して高すぎると発光素子パッケージ６０の凹凸に追従できなくなり、その隙間を封止フィルム３１で埋めきれなくなって、空孔（ボイド）が生じてしまう。例えば、貼り合せにおける加熱温度が１５０℃の場合はガラス転移温度Ｔｇが１３６℃のシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）を用いることができる。
また、バリアフィルム３２は、真空ラミネートにおける加熱温度において、発光素子パッケージ６０が作る基板２１の表面２１ａ上の凹凸に追従できる柔軟性を有していることが望ましい。シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）フィルムは、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等に比べて、凹凸に対する追従性が優れており、この点でもシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）は有利である。
バリアフィルム３２の厚さは、例えば５０μｍ〜２００μｍとすることができる。
また、バリアフィルム３２としては、無延伸ＰＥＴフィルム、無延伸ＰＢＴフィルム、無延伸ポリアミドフィルムやこれらをベースとした多層フィルム、またはこれらのフィルムにＰＶＤＣをコートしたフィルムを用いることができる。一方、これらのフィルムに無機バリア層、例えばシリカを蒸着したバリアフィルム３２は好ましくない。これは、無機バリア層は凹凸追従性がないため、真空ラミネートにおいて、凹凸に対して追従させるようにバリアフィルム３２を変形させる際、無機バリア層の役割が維持できなくなるためである。

［接着フィルム３３］
図２を参照して、接着フィルム３３を説明する。
接着フィルム３３は、基板２１の裏面２１ｂにリフレクタ３４を接着する。よって、基板２１の裏面２１ｂとリフレクタ３４とを接着するものであればよい。
接着フィルム３３は、熱可塑性フィルムであってもよく、熱硬化性フィルムであってもよい。
接着フィルム３３としては、前述したエチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）フィルムとすることができる。また、接着フィルム３３および封止フィルム３１を一括で貼り合せるのではなく、あらかじめ接着フィルム３３で基板２１とリフレクタ３４とを接着する場合には、耐熱性・接着性に優れたエポキシ樹脂フィルムを用いることができる。接着フィルム３３の厚さとしては、例えば５０μｍ〜１５０μｍとすることができる。
なお、使用前の接着フィルム３３の両面には剥離紙が設けられていて、使用前に接着することを抑制している。剥離紙は、リフレクタ３４と基板２１の裏面２１ｂとを接着する際に剥がされる。
リフレクタ３４は放熱の機能も担っているため、接着フィルム３３は熱伝導率が高い方が好ましい。接着フィルム３３には、アルミナ等の絶縁性で且つ熱伝導率が高いフィラーが充填されているものも好適に使用することができる。

［リフレクタ３４］
図２を参照して、リフレクタ３４を説明する。
リフレクタ３４は、発光素子パッケージ６０から広角に出射される光を基板２１の表面２１ａの前方に集光する役割を有する。発光素子パッケージ６０から側方に出射された光はリフレクタ３４の表面で反射し、前方へ集光される。このようにして、発光素子パッケージ６０から出射される光の利用効率を向上させる。

リフレクタ３４としては、発光素子パッケージ６０から出射される光に対して反射率が高いものであればよい。例えば鏡面のアルミニウム板、アルマイト板などが使用できる。
そして、リフレクタ３４としては、例えば幅５５ｍｍ、長さ３００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの金属板３６から構成することができる。図２（ｃ）に示すように、例えば金属板３６の短手方向の両端から２０ｍｍを角度１２０°で曲げ加工して用いることができる。なお、図２（ｃ）に示すような直線的な曲げ加工の代わりに、発光素子パッケージ６０に対して反対側に弧を描くような曲線を有していてもいい。
または、リフレクタ３４としては、プラスティック板に、アルミニウムなどを蒸着して構成したものであってもよい。また、反射率を向上させるため、誘電体の膜を多層に設けて誘電体ミラーとしてもよい。
なお、リフレクタ３４は高い反射率が必要なため、封止フィルム３１やバリアフィルム３２で覆われていないことが好ましい。

（貼り合せ装置１の動作）
図５は、貼り合せ装置１による貼り合せ方法の一例を説明するフローチャートである。
照明装置１０は、貼り合せ装置１の収容容器７３内の保持部材８１上に、被貼り合せ部材１１０と、被貼り合せ部材１１０上に貼り合せ部材１２０とを設置する設置工程（ステップ１０１）、収容容器７３の内部を減圧する減圧工程（ステップ１０２）、加圧部材８２を加工対象物１００に対して加圧する加圧工程（ステップ１０３）からなる。なお、これらの工程の後に、収容容器７３の内部を常圧に戻す常圧復帰工程、加圧部材８２による加工対象物１００への加圧を停止する除圧工程が続くがこれらは省略する。

以下では、加工対象物１００が照明装置１０であるとして、貼り合せ方法を詳細に説明する。
図６は、加工対象物１００が照明装置１０であるとした場合に、図５に示した設置工程（ステップ１０１）および加圧工程（ステップ１０３）を説明する断面図である。図６（ａ）は設置工程（ステップ１０１）を、図６（ｂ）は加圧工程（ステップ１０３）を示し、それぞれ保持部材８１および加圧部材８２を中心とした部分を拡大して示している。
以下では、図１、図６を参照しつつ、図５の貼り合せ方法を説明する。
なお、基板２１の表面２１ａには、複数の発光素子パッケージ６０が既に搭載されているとし、基板２１への発光素子パッケージ６０の搭載工程の説明を省略する。

まず、設置工程に入る前に、制御部９０を介して、加熱部９５から発熱体７５に電流を供給して、発熱体７５を発熱させる。そして、制御部９０を介して、温度センサ７７による支持体７６の温度を監視し、加熱部９５が発熱体７５に供給する電流を制御し、支持体７６の温度を予め定められた温度を維持するように制御する。そして、保持部材８１が支持体７６と接して設けられているので、保持部材８１の温度は支持体７６の温度にほぼ等しくなっている。

（１）設置工程（図５におけるステップ１０１）
図１に示した常圧状態の収容容器７３において、蓋部７２を外して、図６（ａ）に示すように、底部７１側に設けられた保持部材８１の上に、被貼り合せ部材１１０としてのリフレクタ３４、接着フィルム３３、発光素子パッケージ６０が搭載された基板２１と、貼り合せ部材１２０としての封止フィルム３１、バリアフィルム３２とをこの順に積層する。ここでは、保持部材８１の上に、リフレクタ３４、接着フィルム３３、発光素子パッケージ６０が搭載された基板２１、封止フィルム３１、バリアフィルム３２が設置された状態であるので、封止フィルム３１、バリアフィルム３２は、発光素子パッケージ６０の表面形状（凹凸）に追従した形状になっていない。
なお、ここでは、第１の弾性体８３を加圧部材８２の加圧面８２ａに貼り付けて示しているが、第１の弾性体８３をバリアフィルム３２上に重ねて配置してもよい。

（２）減圧工程（図５におけるステップ１０２）
次に、収容容器７３の底部７１に蓋部７２をトグルクランプなどで固定する。そして、制御部９０を介して、排気部９４を制御し、真空ポンプ等により、収容容器７３の内部を減圧する。収容容器７３の内部が減圧されるに伴い、積層されたリフレクタ３４、接着フィルム３３、発光素子パッケージ６０が搭載された基板２１、封止フィルム３１、バリアフィルム３２の間の空気を排気される。また、第１の弾性体８３、第２の弾性体８４は、空孔が連続して連なり通気性がよいことから、内部に含まれていた空気が排気される。
収容容器７３を減圧する程度は、例えば、リフレクタ３４、接着フィルム３３、発光素子パッケージ６０が搭載された基板２１、封止フィルム３１、バリアフィルム３２のそれぞれの間に気泡が残らない程度としてもよい。
減圧中は、第２の弾性体８４によりリフレクタ３４が保持部材８１から浮いた位置に保持されるため、リフレクタ３４やその上に積層された接着フィルム３３、発光素子パッケージ６０が搭載された基板２１、封止フィルム３１、バリアフィルム３２は保持部材８１より低い温度に抑えられ、減圧完了前に封止フィルム３１が軟化して基板２１と密着するのを抑制する。

（３）加圧工程（図５におけるステップ１０３）
次に、制御部９０を介して、加圧部９１により圧縮空気をシリンダ９２に供給して、シリンダ９２内のピストンを動かし、シリンダ９２の長さを短くする。
すると、シリンダ９２に接続された駆動部材７９が蓋部７２に近づく方向に動く。これにより、加圧部材８２が、保持部材８１に嵌合して、積層されたリフレクタ３４、接着フィルム３３、発光素子パッケージ６０が搭載された基板２１、封止フィルム３１、バリアフィルム３２が加圧される。
このとき、第２の弾性体８４の体積が収縮し、リフレクタ３４が保持部材８１に接して加熱される。
これにより、接着フィルム３３、発光素子パッケージ６０が搭載された基板２１、封止フィルム３１、バリアフィルム３２の温度が上昇し、接着フィルム３３によりリフレクタ３４と発光素子パッケージ６０が搭載された基板２１とが接着される。また、封止フィルム３１が溶融温度に達し、溶融して流動を始める。すると、図６（ｂ）に示すように、第１の弾性体８３が変形し、封止フィルム３１が発光素子パッケージ６０を搭載した基板２１の凹凸を埋めるように加圧する。
また、バリアフィルム３２は、封止フィルム３１の溶融温度では溶融しないので、封止フィルム３１を包み込んで、封止フィルム３１がリフレクタ３４の表面に流れださないように抑制する。

加圧部材８２を保持部材８１に対して加圧した状態において、予め定められた時間が経過し、収容容器７３を常圧に戻した後、制御部９０を介して、加圧部９１を制御し、圧縮空気を排気することでピストンを元の位置に戻し、シリンダ９２の長さを長くして加圧した状態を解除する。
なお、加圧した状態が解除されると、第１の弾性体８３および第２の弾性体８４は、それぞれの弾性力により、元の形状に戻る。

この後、収容容器７３の蓋部７２を外して、発光素子パッケージ６０が搭載された基板２１がリフレクタ３４に接着され、発光素子パッケージ６０が封止フィルム３１およびバリアフィルム３２で覆われた照明装置１０を取り出す。
このようにして、図２に示した照明装置１０が製造される。

本実施の形態が適用される貼り合せ装置１において、加工対象物１００を照明装置１０とした場合、上記のステップ１０１からステップ１０３までの工程を実施する時間は約１０分であった。

以上説明したように、本実施の形態では、被貼り合せ部材１１０の一部に、貼り合せ部材１２０を貼り付け、貼り合せ部材１２０の部分のみを加圧するように、加圧部材８２を設けているので、例え、ダイアフラムが追従できない凹凸を有する被貼り合せ部材１１０であっても、貼り合せ部材１２０を貼り合せることができる。

ここでは、加工対象物１００の一例として説明した照明装置１０では、凹状に短辺側の両端を折り曲げた状態のリフレクタ３４の凹部の底に、発光素子パッケージ６０を搭載した基板２１を貼り合せるとともに、発光素子パッケージ６０を封止フィルム３１およびバリアフィルム３２で覆うことが同時にできる。
なお、リフレクタ３４に発光素子パッケージ６０を搭載した基板２１を貼り合せ（第１段の貼り合せ）た後、発光素子パッケージ６０が搭載された基板２１上に封止フィルム３１、バリアフィルム３２を貼り合せ（第２段の貼り合せ）てもよい。第１段および第２段の貼り合せは、ともに本実施の形態が適用される貼り合せ装置１を使用して行うことができる。

もし、図２に示す照明装置１０を、ダイアフラムを用いた貼り合せ装置（従来の真空ラミネータ）で製造しようとすると、リフレクタ３４となる両端を折り曲げる前の金属板に、発光素子パッケージ６０を搭載した基板２１を接着し、発光素子パッケージ６０を封止フィルム３１およびバリアフィルム３２で覆ったのち、金属板の両端を折り曲げることが必要となる。この場合、発光素子パッケージ６０を搭載した基板２１が接着された金属板を、封止フィルム３１がはみ出した領域で曲げ加工することは、精度の点で好ましくない。このため、封止フィルム３１がはみ出した領域を避けるために、発光素子パッケージ６０を搭載した基板２１が接着されたリフレクタ３４の底部の幅を広くとることが必要になる。このため、照明装置１０のサイズが大きくなってしまう。

しかし、本実施の形態では、両端を曲げ加工したリフレクタ３４に発光素子パッケージ６０を搭載した基板２１を接着し、発光素子パッケージ６０を封止フィルム３１およびバリアフィルム３２で覆うことができるので、照明装置１０のサイズが大きくなることがない。リフレクタ３４の表面を封止フィルム３１やバリアフィルム３２が覆わないことが好ましいが、例え、封止フィルム３１が流動して、リフレクタ３４上に流出しても、リフレクタ３４の凹状の底部３４ａに溜まるに止まり、リフレクタ３４の機能を損なうことがない。よって、リフレクタ３４の底部３４ａの幅は、封止フィルム３１のはみ出しと無関係に設定することができる。
さらに、本実施の形態では、発光素子パッケージ６０を搭載した基板２１を接着する前にリフレクタ３４になる金属板を曲げ加工できる。この曲げ加工は、発光素子パッケージ６０を搭載した基板２１を接着した後の曲げ加工に比べ、きわめて容易である。よって、本実施の形態で示した貼り合せ方法によれば、照明装置１０の製造がより容易になり、基板２１の損傷も抑制できて、歩留まりも向上する。

なお、被貼り合せ部材１１０に貼り合せ部材１２０を貼り合せるとしたが、被貼り合せ部材１１０と貼り合せ部材１２０とは、便宜的に設定したもので、いずれが被貼り合せ部材または貼り合せ部材であってもよい。

１…貼り合せ装置、１０…照明装置、２１…基板、２２…配線、３１…封止フィルム、３２…バリアフィルム、３３…接着フィルム、３４…リフレクタ、６０…発光素子パッケージ、６１…樹脂容器、６４…発光素子、６５…封止樹脂、７１…底部、７２…蓋部、７３…収容容器、７５…発熱体、７６…支持体、７７…温度センサ、７８…接続棒、７９…駆動部材、８０…ベローズ、８１…保持部材、８２…加圧部材、８３…第１の弾性体、８４…第２の弾性体、９０…制御部、９１…加圧部、９２…シリンダ、９３…ガス排気管、９４…排気部、９５…加熱部、１００…加工対象物、１１０…被貼り合せ部材、１２０…貼り合せ部材

Claims

表面に凹凸を有する第１の部材と、第２の部材とを貼り合せる貼り合せ装置であって、
前記第１の部材と、当該第１の部材の一方の表面の一部に重ねられた前記第２の部材とを、当該第１の部材側から保持する保持部材と、
前記第１の部材および前記第２の部材を介して前記保持部材に対向して設けられ、当該第２の部材に対応する加圧面を有する加圧部材と、
前記加圧部材の前記加圧面と前記第２の部材との間に設けられた、通気性を有する弾性体と、
前記第１の部材および前記第２の部材を加熱する加熱手段と、
前記加圧部材の前記加圧面を、前記弾性体を介して、前記第２の部材側から前記保持部材に向けて加圧する加圧手段と、を備え、
前記保持部材は、前記加圧部材の前記加圧面と対向する部分に孔部を備え、当該孔部が当該保持部材より厚いとともに通気性を有する他の弾性体を備えていることを特徴とする貼り合せ装置。
前記第１の部材は少なくとも１つの凹部を有し、前記第２の部材は当該凹部の底部に重ねられ、前記加圧部材の前記加圧面が当該凹部に入り込んで加圧することを特徴とする請求項１に記載の貼り合せ装置。
前記保持部材、前記加圧部材、前記弾性体を収容する収容容器と、
前記収容容器の内部を減圧する減圧手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の貼り合せ装置。
前記弾性体および前記他の弾性体は、連続気泡を有し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項に記載の貼り合せ装置。
前記弾性体および前記他の弾性体は、シリコーンスポンジであることを特徴とする請求項４に記載の貼り合せ装置。