TW507482B - Light emitting device, its manufacturing process, and lighting device using such a light-emitting device - Google Patents

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light irradiation
irradiation device
light
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Noriaki Sakamoto
Yoshiyuki Kobayashi
Junji Sakamoto
Shigeaki Mashimo
Katsumi Okawa
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Sanyo Electric Co
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Description

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【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種光照射裝置及其製造方法，尤其是 關於一種散熱性佳的光照射裝置，其製造方法，以及使用 該光照射裝置之照明裝置。 【習知之技術】 首先’在有必要大量照射光的情形，一般係使用電燈 等。但是，為了達到輕薄短小及省電力之目的，就有如第 19圖所示在印刷基板丨上安裝發光元件2的情形。 該發光元件，雖係以半導體所形成的發光二極體 (Light Emitting Diode)為主，但是亦可考慮其他的半導體 雷射等。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該發光二極體2,係準備有2條引線3、4，其一方引 線3上，以銲錫等固設發光二極體晶片5之背面（陽極電極 或陰極電極），另一方引線4，則介以金屬細線6與上述晶 片表面之電極（陰極電極或陽極電極）進行電性連接。又， 用以密封上述引線3、4、晶片5及金屬細線6的透明樹脂 密封體7亦形成兼做為透鏡。 另一方面，在印刷基板1上，設有用以供給電源至上 述發光二極體2上的電極8、9,且在設於此的貫穿孔内插 入上述引線3、4，並介以銲錫等固設及安裝上述發光二極 體2 〇 例如，在曰本專利特開平9-252651號公報上，有說明 使用談發光二極體之光照射裝置。 【發明所欲解決之問題】 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f ) ι 312574 2 507482 A7 B7 五、發明説明（2 然而，以上所述之發光元件2，由於係以組入樹脂密 封體7、引線3、4等的封裝而成，所以有被安裝之基板1 的尺寸變大的缺點。又，由於基板本身之散熱性差，所以 有造成整體溫度上升的問題。因此，半導體晶片本身亦有 溫度上升、驅動能力降低的問題。 又’發光二極體晶片5，係從晶片之側面發出光，且 存在有朝基板1側的光。但是，由於基板1係印刷基板， 所以亦有無法獲得使所有的光朝上方發射之發射效率高的 問題^ 【解決問題之手段】 本發明係有鑒於前述問題而完成者，其特徵為提供一 種包含有：被電性隔離的複數個導電路徑；固設在所希望 之導毛路徑上的光半導體元件；以及被覆該光半導體元件 且構成一體支持上述導電路徑的可透光樹脂之散熱性佳的 光照射裝置。 又，藉由提供一種包含有：由隔離槽所電性隔離的複 數個導電路徑；固設在所希望之導電路徑上的光半導體元 件；以及被覆該光半導體元件且只填充於上述導電路徑= 之上述隔離槽内並只露出於上述導電路徑之背面以一體支 持的可透光樹脂之光照射裝置，即可提供導電路徑之背面 與外部間的連接而不需要貫穿孔，即可解決上述問題。 更且，藉由提供一種光照射裝置之製造方法，其包含 有：準備導電荡，在至少除了成為導電路徑之區域上 述導電箔上形成厚度比該導電箔還淺的隔灕槽以形成導電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱^ 312574
:订. (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁各攔) 裝 i
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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 體元件之區域的方式，於使該導電箔彎曲時，藉由彎曲成 具有某一傾斜角度而可使該光半導體元件之先朝上方反 射，藉此照射效率就會變佳。 更言之’在上述導電路徑上形成導電被覆犋之狀態 下，將該導電箔予以彎曲，藉此在該導電被覆膜上就會出 現光澤而可更提南照射效率。 又，藉由具有以填充上述隔離槽的方式在利用可透光 樹脂被覆上述各光照射裝置之後，去除未設有上述隔離槽 之側的上述導電箔，以使上述樹脂露出，然後分離利用可 透光樹脂所被覆之各光照射裝置彼此之間的步驟，則各光 照射裝置彼此之間，在最終階段為止亦不會被分離，因而 可將導電箔當作1片之薄片而提供給各步驟，且其作業性 佳。 更且’上述可透光樹脂由於係以使用模具之移轉模塑 (transfer mold)方式所附著，所以其作業性佳，又可製作適 當的形狀。尤其是，適於製作透鏡形狀的情形等。 又，在利用壓製方式來分離以上述可透光樹脂而密封 之個別的光照射裝置之情形，由於不需要對殘留於光照射 裝置端部之去毛邊的處理，所以可提高生產性。 更言之，上述導電被覆膜之材質，與上述導電箔之材 質相較，在可透光樹脂被覆上述光照射裝置時之密接性較 差的情形，藉由將形成於上述導電箔上之導電被覆膜形成 比構成導電路徑之區域還窄的範圍，則未由該導電被覆膜 所被覆的導電箔之區域就會變寬，而可提高利用可透光樹 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f 312574 -----------------^----------------------^--------------------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁各攔) 507482 A7 B7
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 脂被覆光照射裝置時的導電箔與樹脂之密接性。 【發明之實施形態】 篱一實施形態 以下，係邊參照圖式而邊說明本發明之光照射裝置及 其製造方法的第一實施形態。 第1圖中，61為薄片狀之導電箔，可考慮谭料之附著 性、搭接性、電鍍性而選擇其材料，而材料方面可採用以 Cu(銅）為主材料的導電箔、以A1(鋁）為主材料的導電箔或 是由Fe-Ni(鐵-鎳）、Cu-Ai(鋼_銘）、A1_c卜A1(紹，-銘）等 之合金所構成的導電箔等。 導電箔之厚度，當考慮後面之蝕刻問題時則以l〇# ^ 至3 00 // m左右較佳，在此係採用1〇〇 # m之鋼箔。但是， 即使是300# m以上或10〇vm以下基本上是可以的。如後 面所述，只要可形成厚度比導電箔61還淺的隔離槽64即 〇 另外’薄片狀之導電箔61，亦可準備以預定的寬度捲 成滚筒狀，而將此搬運至後述之各步驟中，亦可準備被切 成預定大小之導電箔，搬運至後述之各步驟中。 然後，對上述導電箔61之表面及背面之預定區域分別 施予電鍍處理。另外，本實施形態中雖係形成由Ag(銀）所 製成的被覆膜（以下，稱為Ag被覆膜62)以作為導電被覆 膜62，但是並非限定於此，在其他的材料方面，例如有 An(金）、Ni、A1或Pd(鈀）等。而且，該等抗蝕性之導電被 覆膜’具有可直接當作晶粒銲塾（die pad)、搭接銲塾 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁各棚) 訂· 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇χ297公釐） 5 312574
(bonding pad)來活用的特徵。更言之，Ag被覆膜Q亦可 只形成於導電箔61之表面上者。 例如，上述Ag被覆膜62，係與Au相黏接，或與焊 料相黏接。因而若在晶片背面被覆Ag被覆膜的話，則可 直接將晶片熱壓接在導電路徑51上之Ag被覆膜62，且可 介以銲錫等的焊料來固設晶片。更且，由於可在之導 電被覆膜上黏接Au細線，所以亦可進行引線接合。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁各攔) 其次，第2圖中，係對經上述電鍍處理過的導電箔61 施予壓製處理，以使該導電箔61之預定區域朝上形成凸狀 態。另外，在該凸部63所形成之截面呈杯形狀的光半導體 元件配置部上搭載有後述之光半導體元件65。然後，在該 凸部63所形成之傾斜部及其周邊部使來自光半導體元件 65之光朝上方反射，以提高照射效率。更言之，在以上述 Ag被覆膜62來被覆導電膜61之後，藉由壓製處理該導電 综61，以使經壓製且被彎曲之區域（凸部63之頭部），比其 他的區域還出現光澤，則有提高來自後述之光半導體元件 之光反射效率的優點。當然，亦可在壓製之後才形成導電 被覆膜’更言之，亦可在未施予壓製加工的導電落上形成 光半導體元件。 另外，如前面所述，即使不將上述導電落6 1予以彎 曲，而在形成上述Ag被覆膜62之狀態下，只要利用壓製 方法等加壓該導電箔61(以及Ag被覆膜62)，亦可在該Ag 被覆膜6 2上出現光澤而可提高照射效率。 揍著，第3圖中，在以光阻膜遮蔽背面的狀態下，藉 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 6 312574 507482 A7 B7
五、發明説明（7 ) 由以Ag被覆膜62作為罩幕而對上述導電箔61之表面施 予半蝕刻處理，即可半蝕刻未經電鍍處理過的區域以形^ 隔離槽64。另外，利用該蝕刻所形成的隔離槽^之深度， 例如為5〇αγπ，而其側面由於成為粗面，所以可提高^後 面所述之可透光絕緣樹脂67間的接著性。另外，亦在
Ag被覆膜62上形成光阻臈，並以該光阻膜作為罩幕而施 予半蝕刻處理。更且，亦可在半蝕刻處理後形《~被覆 膜62 〇 又，該隔離槽64之側壁的截面形狀，係形成依去除方 法而不同的構造。該去除步驟，可採m㈣、乾式姓 刻、雷射蒸發及切割等方法。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 例如在濕式蝕刻的情形，摻雜劑，係主要採用氣化鐵 或氯化鋼，而上述導電61，亦可浸潰在該捧雜劑中，或 以該摻雜劑對之蝕洗。在此，濕式蝕刻，由於一般係採用 等向性蝕刻，所以侧面會變成弯曲構造。此時，由於被覆 在導包泊6 1上的導電被覆膜62在隔離槽64上係配置成帽 簷狀’所以利用後述之可透光絕緣樹脂67來被覆光半導體 元件6 5時的费接性會變佳。另外，在本實施形態中係施予 濕式蝕刻處理。 更且，在乾式蝕刻之情形，可採用異向性、或等向性 姓刻法。以現在的技術而言，雖然還無法以反應性離子餘 刻法除掉CU，但是卻可利用濺鍍法予以去除。又，隨著濺 鍍的條件亦可採用異向性、或等向性蝕刻法。 又’在雷射技術方面’可藉由直接照射雷射光以形成
312574 507482 A7 ______ __B7^___ 五、發明説明（8~' - — 隔離槽，且該情形下，無論是哪一邊，隔離槽64的側面皆 可筆直地形成。 更且，在切割技術方面，雖然不可能形成曲折的複雜 圖案’但是卻可形成柵狀的隔離槽。 另外，在第3圖所示之步驟中，亦可選擇性地被覆光 阻膜以取代上述導電被覆膜，並將該阻劑膜當作罩幕來半 蝕刻導電箔ό 1 〇 接著，第4圖中，係以電性連接方式將光半導體元件 65安裝在形成有隔離槽64之導電箔61上。在此，可使用 發光二極體作為光半導體元件65，該光半導體元件65，係 以晶片接合（die bonding)黏接在後述之第i導電電極51Α 上而光半導體元件65之表面與第2導電電極51B係利 用金屬細線66而引線接合（參照第6圖）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁各攔) 其次’第5圖中’係利用密封上述導電箔61上方之上 述光半導體元件65且透過由該光半導體元件65所發射出 之光的可透光絕緣樹脂67來被覆。本步驟中，係利用使用 模具（省略圖示）之移轉模塑方式以熱硬化性之石夕酮樹脂或 環氧樹脂來密封包含上述光半導體元件65及隔離，槽64的 導電箔61上方。如上所述，該樹脂係採用有必要為可透光 者，所谓的透明樹脂，係採用雖為不透明但是可透過預定 波長之光的樹脂。 在此’上述可透光絕緣樹脂6 7，為了要盡量地集中較 多的光半導體元件65之光朝上方發射而使其上方形成凸 狀之透鏡形狀。因而，從上方來看，就如第8圖所示實質
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員 X 消 費 印 製 形成圓形狀。另外，被覆在導電筵61表面之可透光絕緣樹 =67(透鏡）的厚度，考慮其強度可對之加厚，亦可對之減 本步驟之特徵’係在被覆成為透鏡之可透光絕緣樹脂 67為止’導mi會成為支持基板。然後，與如以往（參 照第19圖）在印刷基板！上搭載發光元件2之構成相較， 由於散熱性佳，所以可提高驅動能力。 更言之，本發明中成為支持基板的導電箔6卜由於係 作為電極材料的必要材料’所以具有極為節省構成材料即 可作業的優點，亦可實現成本之降低。 又’上述隔離槽64 ’由於其厚度形成比導電箔6ι還 淺’所以導電箱61係當作導電路徑51而沒有個個被分離。 因而’係以薄片狀之導電箔61而一體處理，且在使可透光 絕緣樹脂67模塑時，有搬運至模具上、安裝在模具上的作 業非常簡便的優點。 另外，在以樹脂密封光半導體元件65時，亦可從光半 導體元件65之上方塗佈灌注樹脂以成為透鏡形狀，來取代 使用模具。 但是，在該情形下，矽酮樹脂或環氧樹脂，由於加熱 硬化時之黏度皆較小，所以作為透鏡雖有無法穩定形成較 佳的半球形狀之問豸，但是若依據使用i述模具之透鏡形 成方法的話則有可構成穩定的透鏡形狀之優點。另外，有 關沒有必要形成透鏡形狀的構成，絕緣樹脂67之厚度亦可 形成比較薄，亦可非為使用模具之移轉模塑。 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁各襴} -訂. •線 本紙張尺度適財國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公复) 312574 川7482 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 if 社 印 製 五 '發明説明（10 ) 接著，第6圖中，有以化學的及/或物理的方式去除導 電箔61之背面並當作導電路徑51予以分離的步驟。在此， 除此以外的步驟，亦可利用研磨、研削、蝕刻、雷射之金 屬蒸發等方法來實施。 本實施形態中，係將被覆在上述導電箔61之背面的 Ag被覆膜62當作罩幕而濕式蝕刻該導電箔61，並削去上 述隔離槽64下方的導電箔61俾使可透光絕緣樹脂67露出 以使各導電路徑5 1予以分離。藉此，形成從可透光絕緣樹 脂67至導電路徑51A、51B(第1導電電極及第2導電電極） 之表面露出的構造。 另外’亦可利用研磨裝置或研削裝置等將導電综61 之背面削去50至60 # m左右’以使可透光絕緣樹脂67從 隔離槽64露出，此情形下可分離出厚度约4() # m之導電 路徑51。又，亦可在可透光絕緣樹脂67露出之前，全面 濕式姓刻導電治61 ’之後’利用研磨或研削裝置削去全 面，以使可透光絕緣樹脂67露出。該情形下，將導電路徑 51埋設在可透光絕緣樹脂67上，即可實現可透光絕緣樹 脂67之背面與導電路徑51之背面一致且平坦的光照射裝 置。 更言之，亦可在利用前述之研磨裝置或研削裝置削去 導電绪61之背® ’俾使各導電路徑51分離的情形，在依 需要而露出的導電路獲51上被覆銲錫等的導電材料並施 予該導電路徑之氧化防止處理。 最後，有個別分離相鄰之光昭射梦 疋…射裝置，以完成光照射 本紙張尺度適用中國國家標準(210 X 297公^"7 10 312574 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁各攔) 裝 •訂· 線 507482 A7 B7 五、發明説明（11 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 if 社 印 製 裝置的步驟。 本分離步驟，可以切割(dlclng)、切削、沖壓切除等方 法來實現。在A，在採用沖壓切除的情形時，就可利用第 7圖之一點鏈線所不之壓製機械從被覆光照射裝置Μ之可 透光絕緣樹脂67的兩端部剝除鋼片69，即可分離各光照 射褒置…另外，在該情形下比起切割、切削等由於不； 要背面之去毛邊處理，所以亦有作業性佳的優點。 本製造方法之特徵，係在於可將可透光絕緣樹脂Μ 當作支持基板來活用並可進行導電路徑51之分離作業。可 透光絕緣樹脂67，係作為用以埋設導電路徑51之材料的 必要材料，且在製程中，不需要支持專用的基板。因而， 具有可以最小限的材料來加以製造，且可實現成本降低的 特徵。 另外，來自導電路徑51之表面的可透光樹脂的厚度， 係可在前段步驟之可透光樹脂於附著時進行調整。因而雖 然依被安裝之光半導體元件而有所差異，但是作為光照射 裝置68之厚度，具有可增厚或減薄的特徵。在此，可形成 在厚度400 #πι之可透光絕緣樹脂67上埋設利“访之導電 路徑51及光半導體元件的光照射裝置（以上，參照第7圖 及第8圖）。 在此，第9圖係顯示在電極30及電極31之間串聯連 接上述光照射裝置68(發光二極體）…，並使通過光照射裝 置68···之電流值為一定的照明裝置4〇。 在上述電極30、電極31之間，形成有片之電極，
(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁各攔} 裝 -訂_ 線 507482 A7 B7 12 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 且在電極32上固設有成為光照射裝置68之陰極電極（或陽 極電極）的晶片背面，並以金屬細線66來連接陽極電極（或 陰極電極）與電極30。又，在電極33上固設第2個光照射 裝置68之晶片背面，並以金屬細線66來連接晶片表面之 電極與電極32。換句話說，固設有成為陰極電極（或陽極 電極）之晶片背面的電極，係與由下一個光照射裝置6 8之 陽極電極（或陰極電極）開始延伸的金屬細線相連接。反覆 該連接形態即可實現串聯連接。光照射裝置68，例如係利 用具有可朝X-Y-Z(X方向-Y方向-上下方向）移動之機器手 臂的機器人等而配置在電極之預定位置上。 又’因為係將鋼箔所構成的電極當作反射板，所以可 在表面被覆Ni，更且由於係將基板全區域當作實質反射 板，所以可圖案化以實質完全覆蓋從右邊的電極3〇至左邊 的電極31之12個電極。 若依據该照明裝置40，則具有由光照射裝置68所產 生的熱，可介以金屬基板11而散熱，且可更大幅度地消除 光照射裝置68之驅動電流的優點。 另外，雖省略圖示之說明，但是即使並聯連接光照射 裝置68···、或紐合並聯連接及串聯連接而連接皆同樣可實 現散熱性佳的照明裝置40。例如，亦可使用該照明裝置4〇 以構成信號機等。 第二實施形態 以下，係邊參照圖式而邊說明本發明之第二實施形 態。 ^ 312574 -----------------裝----------------------、訂--------------------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁各攔} 12 507482 A7 B7 五、發明説明（I3 在此，g說明第-實施形態之特徵與第：實㈣k 特徵的差異時，則如第3圖所示在第—實施形態中，當將 導電被覆膜62當作罩幕丰蝕刻導兩μ 平举千饿幻等包泊6 1以形成隔離槽64 時，該隔離槽6 4上部之開口徑就會_得比上述導電被覆 膜62之開口徑還寬，且在該隔離槽64上部使料電被覆 膜62殘留成帽詹狀。然後，利用該帽詹以提高導電箱μ 與絕緣樹脂67之間的密接性。 相對於此，在第二實施形態中，如第n圖等所示，將 形成於導電箔161上之導電被覆膜162的形成區域當作儘 量被限制的區域（比第一實施形態更狹窄的範圍），並藉由 增加導電综161之露出部分，以提高該導電箱161與^緣 樹脂167之間的密接性。亦即，例如，導電箔J6丨為&， 導電被覆膜162為Ag所構成的情形，比起Cu由於Ag與 絕緣樹脂167間的密接性較差，所以如以上所述，儘量縮 窄導電被覆膜162之形成區域，並增加與絕緣樹脂167間 之密接性較佳的導電箔1 61之露出部分，即可提高與絕緣 樹脂167間的密接性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁各攔) 以下，雖係就第二實施形態加以說明，但是除了縮窄 導電被覆膜162之形成區域以外的構成，其餘係與第一實 施形態相同為了避免重複的說明，而就同等的構成使用第 一實施形態中所使用之圖式元件編號中加上100的元件編 號，並簡化其說明。 第10圖中，161係薄片狀之導電箔，可考慮焊料之附 著性 '搭接性、電鍍性來選擇其材料，而材料方面，可採 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x297公釐） 13 312574 507482 ‘ . ， A7
五、發明説明（ 用等向性蝕刻，所以側面會變成彎曲構造。 更且，在乾式蝕刻之情形，可採用異向性 '或等向性 蝕刻法。以現在的技術而言，雖然還無法以反應性離子蝕 刻法除掉Cu，但是卻可利用濺鍍法予以去除。又，隨著濺 链的條件亦可採用異向性、或等向性蝕刻法。 又’在雷射技術方面，可藉由直接照射雷射光以形成 隔離槽’且該情形下’無論是哪一邊，隔離槽164的側面 皆可筆直地形成。 更且，在切割技術方面，雖然不可能形成曲折的複雜 圖案’但是卻可形成柵狀的隔離槽。 其次，第11圖中，係對上述導電箔161之表面及背面 的預疋區域分別施予電鍍處理。另外，本實施形態中，雖 係形成由Ag所構成的被覆膜（以下，稱為Ag被覆膜162) 以作為導電被覆膜162，但是並非限定於此，在其他的材 料方面，例如有Atl、Ni、A1或Pd等。而且，該等抗姓性 之導電被覆膜，具有可直接當作晶粒銲墊、搭接銲墊來活 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 用的特徵。更言之，Ag被覆膜162亦可只形成於導電箱 161之表面上者。 例如’上述Ag被覆膜162，係與Au相黏接，或與焊 料相黏接。因而若在晶片背面被覆Ag被覆膜的話，則可 直接將晶片熱壓接在導電路徑151上之Ag被覆膜162，且 可介以銲錫等的焊料來固設晶片。更且，由於可在之 導電被覆膜上黏接Au細線，所以亦可進行引線接合。 然後’第二實施形態之特徵在於，形成於導電箔1 6 j 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇><297公釐） 15 312574 507482 五、發明説明（W ) 上之Ag被覆膜162的形成區域，舍 Α σ άά： Β ^ 會變仔比第一實施形態 中之Ag被覆膜162的形成區域 ^ , ，人 峡遇事。亦即，第二實施形
悲中，至少會如後述，只要且 X _ 、要具有可確保能只在由壓製處理 導電泊161之後形成之凸 主道麻-从 所形成的截面杯形狀之光 +導體^件配置部的上面部進行反射，換句話說，能確保 由光半導體元件1 65所照射出< # i ’、 屏^ “、、射出之先在凸部⑹所形成的傾 斜4反射之反射面的程声、 又以及此確保與上述光半導體元 =引線接合之金屬細線連接部(後述之第二電極 的程度之寬度的話即可。 藉此，在使用絕緣樹脂167而以樹月旨密 光半導體元件165之導雷爷1ή1吐丄 戰有上迷 干 導电泊161時，由於比第一實施形態 還增加導電箔1 6〗與絕緣 β > 、 、e塚樹知I67所接觸的區域，所以可 提高該導電们61與絕緣樹脂167之間的密祕（參照第12 圖至第14圖）。 其次，第12圖令，係對經上述電鍍處理過的導電箔 161施予壓製處理，以使該導電i6i之預定區域朝上形 成凸狀態。另外’在該凸部163所形成之截面呈杯形狀的 光半導體it件配置部上搭載有後述之光半導體元件Η。 然後，在該凸部163所形成之傾斜部及其周邊部使來自光 半導體το件1 65之光朝上方反射，以提高照射效率。更言 之’在以上述Ag被覆膜162來被覆導電膜ι61之後，藉 由壓製處理該導電箔161，以使經壓製且被彎曲之區域（凸 部163之頭部），比其他的區域還出現光澤，則有提高來自 後述之光半導體元件之光反射效率的優點。當然，亦可在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇χ297公釐 312574 507482 A7 B7
壓製之後才形成導電被覆膜，更言之，亦可在未施予壓製 加工的導電箔上形成光半導體元件。 另外，如前面所述，即使不將上述導電箔161予以彎 曲’而在开> 成上述Ag被覆膜162之狀態下，只要利用壓 製方法等加壓該導電箔161(以及Ag被覆膜162)，亦可使 上述Ag被覆膜162的電鍍表面出現光澤而可提高照射效 率。 接著，第13圖中，係以電性連接方式將光半導體元件 165安裝在形成有隔離槽164之導電箔ι61上。在此，可 使用發光二極體作為光半導體元件165，該光半導體元件 165’係以晶片接合黏接在後述之第1導電電極i5ia上， 而光半導體元件165之表面與第2導電電極151B係利用 金屬細線166而引線接合（參照第15圖）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其次，第1 4圖申’係利用密封上述導電箔1 6〗上方之 上述光半導體元件165，且透過由該光半導體元件165所 發射出之光的可透光絕緣樹脂丨67來被覆。本步驟中，係 利用使用模具（省略圖示）之移轉模塑方式以熱硬化性之矽 ’樹脂或環氧樹脂來密封包含上述光半導體元件165及隔 離槽164的導電箔ι61上方。如上所述，該樹脂係採用有 必要為可透光者’所謂的透明樹脂，可採用雖為不透明但 是可透過預定波長之光的樹脂。 在此，上述可透光絕緣樹脂167，為了要盡量地集中 較多的光半導體元件165之光朝上方發射而使其上方形成 凸狀之透鏡形狀。因而，從上方來看，就如第17圖所示實 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 17 312574 五、發明説明（ls ) T形成圓形狀。另外，被覆在導電们61表面之可透光樹 ^ 167(透鏡）的厚度，考慮其強度可對之加厚，亦可對之減 薄。 、本乂驟之特徵，係在被覆成為透鏡之可透光樹脂167 為止，導電fl 161會成為支持基板。然後，與如以往（參照 第圖）在印刷基板！上搭載發光元件2之構成相較，由 於散熱性佳，所以可提高驅動能力。 更。之本發明中成為支持基板的導電箔161，由於 係作為電極材料的必要材料，所以具有極為節省構成材料 即可作業的優點，亦可實現成本之降低。 又，上述隔離槽164,心其厚度形成比導電箱161 :淺，所以導電箱161係當作導電路徑151而沒有個個被 因而係以薄片狀之導電箔161而一體處理，且在 使可透光樹脂167模塑時，有搬運至模具上、安裝在模且 上的作業非常簡便的優點。 、另外在以樹脂密封光半導體元件165時，亦可從光 、導體元件1 6 5之上方塗佈灌注樹脂以成為透鏡形狀，來 取代使用模具。 但是，在該情形下，矽_樹脂或環氧樹脂，由於加熱 硬化時之黏度皆較小，所以作為透鏡雖有無法穩定形成較 佳的半球形狀之問題’但是若依據使用上述模具之透鏡形 成方法的話則有可構成穩定的透鏡形狀之優點。另外，有 關沒有必要形成透鏡形狀的構成，絕緣樹脂167之厚度亦 可形成比較薄，亦可非為使用模具之移轉模塑。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐 18 312574 507482 A7 B7 五、發明説明（l9 ) 接著，第15圖中，有以化學的及/或物理的方式去除 導電箔161之背面並當作導電路徑151予以分離的步驟。 在此，除此以外的步驟，亦可利用研磨、研削、蝕刻、雷 射之金屬蒸發等方法來實施。 本實施形態中，係將被覆在上述導電箔16 1之背面的 Ag被覆膜162當作罩幕而濕式蝕刻該導電箔ι61，並削去 上述隔離槽164下方的導電箔161俾使可透光絕緣樹月旨 1 67露出以使各導電路徑丨5 1予以分離。藉此，形成從可 透光絕緣樹脂167至導電路徑151A、151B(第1導電電極 及第2導電電極）之表面露出的構造。 另外，亦可利用研磨裝置或研削裝置等將導電箱161 之背面削去50至60 zzm左右，以使可透光樹脂167從隔 離槽164露出，此情形下可分離出厚度約4〇#mi導電路 徑151。又，亦可在可透光絕緣樹脂167露出之前，全面 濕式蝕刻導電箔1 61，之後，利用研磨或研削裝置削去全 面，以使可透光絕緣樹脂167露出。該情形下，將導電路 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 X 消 費 合 作 社 印 製 徑151埋設在可透光絕緣樹脂167上，即可實現可透光絕 緣樹脂167之背面與導電路徑151之背面一致且平坦的光 照射裝置。 一 更a之，亦可在利用前述之研磨裝置或研削裝置削去 導電箔1 6 1之背面，俾使各導電路徑！ 5 i分離 依需要而露出的導電路徑151上被覆銲錫等的導電材料， 並施予該導電路徑151之氧化防止處理。 最後，有個別分離相鄰之光照射裝置，以完成光照射
507482 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（2〇 ) 裝置的步驟。 本刀離V驟’可以切割、切削、塊狀分離等方法來實 見在此，在採用塊狀分離的情形時，就可利用第16圖之 點鏈線所不之壓製機械從被覆光照射裝置1 68之可透光 絕緣樹月曰167的兩端部剝除銅片169，即可分離各光照射 裝置168 $外’在該情形下比起切割、切削等由於不需 要背面之去毛邊處理，所以亦有作業性佳的優點。 本製造方法之特徵，係在於可將可透光樹脂167當作 支持基板來活用並可進行導電路徑151之分離作業。可透 光樹脂167，係作為用以埋設導電路# 151之材料的必要 材料’且在製程中，不需要支持專用的基板。目而，具有 可以最小限的材料來加以製造，且可實現成本降低的特 徵。 另卜來自導電路控151之表面的可透光樹脂的厚 度’係可在前段步驟之可透錢脂於附著時進行調整。因 而雖然依被安裝之光半導體元件而有所差異，但是作為光 照射裝置168之厚度，具有可增厚或減薄的特徵。在此， 可形成在厚度400 #m之可透光樹脂167上埋設4〇#瓜之 導電路徑1 5 1及光半導體元件的光照射裝置（以上，參照第 16圖及第17圖）。 在此，第18圖係顯不在電極13〇及電極131之間串聯 連接上述光照射裝置168(發光二極體）…，並使通過光照 射裝置168…之電流值為一定的照明裝置14〇。 在上述電極130、電極131之間，形成有1〇片之電極， ^----------------------1T--------------------^ 严請先間讀背面之注意事項存塡寫本頁各攔) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公箸） 20 312574 507482 A7B7 五、發明説明（u ) 且在電極132上固設有成為光照射裝置168之陰極電極（或 %極電極）的晶片背面，並以金屬細線166來連接陽極電極 (或陰極電極）與電極130。又，在電極133上固設第2個光 照射裝置1 68之晶片背面，並以金屬細線j 66來連接晶片 表面之電極與電極丨32。換句話說，固設有成為陰極電極（或 陽極電極）之晶片背面的電極，係與由下一個光照射裝置 168之陽極電極（或陰極電極）開始延伸的金屬細線相連 接。反覆該連接形態即可實現串聯連接。 又，因為係將鋼箔所構成的電極當作反射板，所以可 在表面被覆Ni，更且由於係將基板全區域當作實質反射 板，所以可圖案化以實質完全覆蓋從右邊的電極13〇至左 邊的電極131之12個電極。光照射裝置168，例如係利用 具有可朝X_Y-Z(X方向-Y方向-卜下古a、# 乂 V刀厂J 1乃门上下方向）移動之機器手臂 的機器人等而配置在電極之預定位置上。 若依據該構造，則具有由光照射裝置168所產生的 熱，可介以金屬基板lu而散熱， 賊u壯职 更大幅度地消除光 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 X 消 費 合 作 社 印 製 照射裝置1 68之驅動電流的優點。 另外，雖省略圖示之說明，但是即 ^ r 1更並聯連接光照射 裝置08···、或組合並聯連接及串聯連 匕 、' 逆钱而連接皆同樣可實 現散熱性佳的照明裝置14〇。例如， 亦可使用該照明奘罟 14〇以構成信號機等。 又’用以提高導電箔61、161盥蜗絡犯 一 t /、絕緣樹脂67、167之 岔接性的機構，並無須形成導電被覆 使上述導電㈣、161之表面氧化，以;；=162’而藉由 _______ M形成氧化銅（CuO或 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（21〇x297公^^ 312574 21 π N 8 74 ο 5 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __ _ B7_ 五、發明説明（22 ) ^~
Cu2〇)，即可提高導電箔61、16ι與絕緣樹脂67、167之 密接性。 更言之，本發明人之解析結果，可明白上述導電箱 61、161之表面狀態，與cu〇狀態相較，則以ChO狀態 即氧化率較低之一方的密接性較佳。 【發明之效果】 從以上之說明中即可明白，本發明可形成由光半導體 元件、導電路徑（導電電極）及可透光樹脂之必要最小限所 構成，且不會浪費資源的光照射裝置。因而，在完成以前 無須多餘的構成要素，可實現大幅降低成本的光照射裝 置。又’藉由將可透光樹脂之被覆膜厚、導電箔之厚度設 在最適當值，即可實現非常小型化、薄型化及輕量化的光 照射裝置 更且’由於可透光樹脂只露出於導電路徑之背面，所 以有可供導電路徑之背面直接與外部之連接’且可不需要 以往構造之背面電極及貫穿孔的優點。而且，與在如以往 之印刷基板上搭載光半導體元件的構成相較還可提高散熱 性，且可提高光半導體元件之驅動能力。 又’藉由事先在上述導電箔表面之至少成為導電路徑 的區域上形成導電被覆膜，則由於在該導電箔上形成隔離 槽時，該導電被覆膜會在導電箔之上面殘留成帽簷狀，所 以在以可透光樹脂被覆上述光照射裝置時可提高導電箔與 可透光樹脂之密接性。 更且’在以包圍住上述導電箔之至少用以固設上述光 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公愛） 22 、312574 -----------------^----------------------，玎--------------------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁各攔) 507482 A7 B7 五、發明説明（23 半導體元件之區域的方式將該導電箔予以彎曲時，藉由彎 曲成具有某一傾斜角度而使該光半導體元件之光可朝上方 反射，則照射效率就會變佳。 又，藉由在上述導電路徑上形成導電被覆膜之狀態 下，利用壓製方法等將該導電箔予以彎曲，藉此在該導電 被覆膜上就會出現光澤而可更提高照射效率。 又，藉由具有以填充上述隔離槽的方式在利用可透光 樹脂被覆上述各光照射裝置之後，去除未設有上述隔離槽 之側的上述導電箔直至預定位置，然後分離利用可透光樹 脂所被覆之各光照射裝置彼此之間的步驟，則各光照射裝 置彼此之間，在最終階段為止亦不會被分離，因而可將導 電g作1片之薄片而提供給各步驟，且其作業性佳。 更且’上述可透光樹脂由於係以使用模具之移轉模塑 而附著，所以其作業性佳，又可製作適當的形狀。尤其是， 適於製作透鏡形狀者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注音項再塡寫本頁各攔) 又’在利用壓製方式來分離以上述可透光樹脂而密封 之個別的光照射裝置之情形，由於不需要進行光照射裝置 端部之去毛邊處理，所以可提高生產性。 更言之’藉由只在至少成為導電路徑之區域的有限區 域上形成導電被覆膜，以縮窄可為該導電被覆膜所被覆的 導電箱之範圍，即可提高以可透光樹脂被覆上述光照射裝 置時’導電箔與可透光樹脂間的密接性。 【圖式之簡單說明】 第1圖係說明本發明第一實施形態之光照射裝置之製
312574 5 2 8 74 A7 B7 第8圖係說明本發明第一實施形態之光照射裝置的俯 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 玉、發明説明（24 ) 造方法的截面圖。 第2圖係說明本發明第_實施形態之光照射裝置之製 造方法的截面圖。 第3圖係說明本發明第一實施形態之光照射裝置之製 造方法的截面圖。 第4圖係說明本發明第一實施形態之光照射裝置之製 造方法的截面圖。 第5圖係說明本發明第一實施形態之光照射裝置之製 造方法的截面圖。 第6圖係說明本發明第_實施形態之光照射裝置之製 造方法的截面圖。 第7圖係說明本發明第_實施形態之光照射裝置之製 造方法的截面圖 視圖 第9圖係說明使用本發明第一實施形態之光照射裝置 之照明裝置的俯視圖。 第10圖係s尤明本發明第二實施形態之光照射裝置之 製造方法的截面圖。 第11圖係說明本發明第二實施形態之光照射裝置之 製造方法的截面圖。 第12圖係說明本發明第二實施形態之光照射裝置之 製造方法的裁面圖。 第1 3圖係說明本發明第二實施形態之光照射裝置 之 -----------------^----------------------1T--------------------^ (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁各攔) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇χ297公變） 24 312574 507482 A7 B7 — 五、發明説明（25 ) 製造方法的截面圖。 第14圖係說明本發明第二實施形態之光照射裝置之 製造方法的截面圖。 第1 5圖係說明本發明第二實施形態之光照射裝置之 製造方法的截面圖。 第16圖係說明本發明第二實施形態之光照射裝置之 製造方法的載面圖。 第17圖係說明本發明第二實施形態之光照射裝置的 俯視圖。 第18係說明使用本發明第二實施形態之光照射裝置 之照明裝置的俯視圖。 第1 9圖係說明以往之光照射裝置的示意圖。 【元件編號之說明】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 40 照明裝置 51 導電路徑（電極） 61 導電箔 62 導電被覆膜 63 凸部（傾斜部） 64 隔離槽 65 光半導體元件 66 金屬細線 67 可透光樹脂 68 光照射裝置 140 照明裝置 151 導電路徑（電極） 161 導電箔 162 導電被覆獏 163 凸部（傾斜部） 164 隔離槽 165 光半導體元件 166 金屬細線 167 可透光樹脂 168 光照射裝置 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公鳘） 25 312574

Claims (1)

  1. 507482 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐〉 26 b8 C8 D8 々、申請專利範圍 1. -種光照射裝i，其特徵4包含有··被電性_離的複數 値導電路徑；固設在所希望之導電路徑上的光半導體元 件；以及被覆該光半導體元件且構成一體支持上述導電 路徑的可透光樹脂。 2·如申請專利範圍第1項之光照射裝置，其中上述複數個 導電路徑係利用隔離槽來電性隔離，且於上述隔離槽上 填充有上述樹脂。 3. 如申請專利範圍第2項之光照射裝置，其中上述複數個 導電路徑之表面係由上述樹脂所被覆，且其表面露出。 4. 如申請專利範圍第丨項之光照射裝置，其令，設有用以 連接上述光半導體元件之電極與其他之上述導電路徑 的連接機構。 5. 如申請專利範圍第丨項之光照射裝置，其更具有由與形 成於上述導電路徑上面之上述導電路徑不同金屬材料 所構成的導電被覆膜。 6. 如申請專利範圍第5項之光照射裝置，其中上述導電被 覆膜，係至少形成至上述隔離槽之開口部的内側為止。 7·如申請專利範圍第5項之光照射裝置，其中上述導電被 覆膜，係形成於上述隔離槽之開口部的外側上。 8·如申請專利範圍第1項之光照射裝置，其中上述導電路 徑，係由鋼、鋁、鐵-鎳、銅鋁、鋁·鋼_鋁之任一種的 導電箔所構成。 9·如申請專利範圍第5項之光照射裝置，其中上述導電被 覆膜，係由鎳、金、銀、鈀、鋁或銀等製成的電鍍膜所 312574 « ^-----I--^--- -- 祖 — I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) JU/^+δΖ
    申請專利範圍 構成。 10·如申請專利範圍帛4項之光照射裝置，纟中上述連接機 構，係由搭接細線所構成。 u•如申凊專利範圍第1項之光照射裝置，其中上述導電路 徑’係當作電極、搭接銲墊或晶粒銲墊區域來使用。 12·如申請專利範圍帛丨項之光照射裝置，其更具有彎曲 部，而該彎曲部係在形成有上述導電被覆膜之上述導電 路徑之用以固設上述光半導體元件的區域周圍，具有用 以使上述光半導體元件之光朝上方反射的傾斜。 13·—種照明裝置，其特徵為：在複數個金屬基板上具備有 如申請專利範圍第1項所記載的光照射裝置。 14.種光照射裝置之製造方法，其特徵為包含有： 在至少除了成為導電路徑之區域外的上述導電馆 上形成厚度比該導電箔還淺的隔離槽以形成由複數個 導電路徑的步驟； 在上述複數個導電路徑上固設各光半導體元件的 步驟； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以填充上述隔離槽的方式，利用可透光樹脂被覆上 述各光半導體元件的步驟；以及 去除未設有上述隔離槽之側之上述導電箔，俾使上 述樹脂露出的步驟。 1 5 ·如申請專利範圍第14項之光照射裝置之製造方法，其 更包含有在固設上述光半導體元件之步驟之前於上述 導電路徑之預定區域上形成導電被覆膜的步驟。 本紙張尺度適用不國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) " ~ -- 27 312574 ο 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 六、申請專利範圍 —— 16·如申請專利範圍苐14 先照射裝置之製造方法，其 ^含有在被覆上述樹脂的步驟之 電性連接上诚％14 A U、 逆禪機構以 希望之光半導體元件之電極與上述導 電路徑的步驟。 、上述導 17.如申請專利範圍第15項之光照射裝置之製造方法，其 更包含有在形成上述導電被覆膜之後以包圍住上述導 ^之至少用關設光半導體元件之區域的方式將該 導電箔予以彎曲的步驟。 18·如申請專利範圍第17項之光照射裝置之製造方法，其 j包含有在利用樹脂被覆上述光半導體元件的步驟之 月，形成連接機構用以電性連接上述所希望之光半導體 元件的電極與上述導電路徑的步驟。 19·如申請專利範圍第14項之光照射裝置之製造方法，其 更包含有用以分離利用上述可透光樹脂所被覆之複數 個上述光半導體元件彼此之間的步驟。 20♦如申請專利範圍第15項之光照射裝置之製造方法，其 更包含有用以分離利用上述可透光樹脂所被覆之複數 個上述光半導體元件彼此之間的步驟。 21·如申請專利範圍第16項之光照射裝置之製造方法，其 更包含有用以分離利用上述可透光樹脂所被覆之複數 個上述光半導體元件彼此之間的步驟。 22.如申請專利範圍第17項之光照射裝置之製造方法，其 更包含有用以分離利用上述可透光樹脂所被覆之複數 個上述光半導體元件彼此之間的步驟。 ^--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐〉 28 312574 ^07482 A8B8C8D8 六、申請專利範圍 f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 23. 如申請專利範圍第18項之光照射裝置之製造方法，其 更包含有用以分離利用上述可透光樹脂所被覆之複數 個上述光半導體元件彼此之間的步驟。 24. 如申請專利範圍第14項之光照射裝置之製造方法，其 中上述光半導體元件，係在上述導電路徑所構成的第1 導電電極上電性連接背面之陰極電極或陽極電極，同樣 地在上述導電路徑所構成的第2導電電極上電性連接 表面之陽極電極或陰極電極。 25 ·如申請專利範圍第17項之光照射裝置之製造方法，其 中上述導電箔之彎曲步驟，係以具有可使上述光半導體 元件之光朝上方反射之傾斜角的方式而彎曲。 26.如申請專利範圍第ι4項之光照射裝置之製造方法，其 中上述導電箔，係由鋼、鋁、鐵_鎳、鋼-鋁、鋁_鋼_鋁 之任一種所構成。 27·如申請專利範圍第15項之光照射裝置之製造方法，其 中上述導電被覆膜，係由鎳、金、纪、銘或銀之任一種 所電鍍形成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 28·如申請專利範圍第15項之光照射裝置之製造方法，其 中上述導電被覆膜，係具有抗蝕性，且當作上述隔離槽 形成時之罩幕來使用。 29. 如申請專利範圍第14項之光照射裝置之製造方法其 中，選擇性地形成於上述導電箱上的上述隔離槽係由化 學的或物理的蝕刻法所形成。 30. 如申請專利範圍第14項之光照射裝置之製造方法，其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 312574 29 DU/482 A8 B8 C8 D8 7、申請專利範圍 中’選擇性地形成於上述導電箔上的上述隔離槽，係以 該光阻臈為罩幕而化學的或物理的蝕刻法所形成。 31·如申請專利範圍第16項之光照射裝置之製造方法， 中上述連接機構，係由引線接合方式所形成。 32·如申請專利範圍第14項之光照射裝置之製造方法， 中上述可透光樹脂，係由移轉模塑方式所附著。 33·如申請專利範圍第19項之光照射裝置之製造方法， 中’由上述可透光樹脂所被覆之光照射裝置係利用切割 或壓製所分離。 其 其 其 ------------- ^--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 30 312574
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