(57)【要約】【課題】ＬＥＤチップから放射される光の一部を検出する光検出素子を備えた構成を採用しながらも、低コスト化を図ることが可能な発光装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤチップ１と、光検出素子４を有する光検出素子ユニット２と、ベース基板２０とを備える。光検出素子ユニット２は、光検出素子４が受光部４ｃをベース基板２０側として形成された光検出素子形成基板（傘部）４０と、光検出素子４の各電極４７ｃ，４７ｄに電気的に接続された貫通孔配線８４ｃ，８４ｄが設けられ光検出素子形成基板４０を支持する支持基板（支柱部）８０と、支持基板８０における光検出素子形成基板４０側とは反対の表面に設けられ各貫通孔配線８４ｃ，８４ｄに電気的に接続されたパッド８５ｃ，８５ｄとを有し、パッド８５ｃ，８５ｄとベース基板２０の導体パターン２５ｃ，２５ｄとが両者の間に介在する導電性接合部９，９を介して接合されている。【選択図】図１
2010283290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップと、ＬＥＤチップから放射される光の一部を検出する光検出素子を有しウェハレベル構造体から切り出すことにより形成された光検出素子ユニットと、ＬＥＤチップが一表面側に搭載されるとともに光検出素子ユニットが前記一表面側に実装される平板状のベース基板とを備え、光検出素子ユニットは、光検出素子が当該光検出素子の受光部をベース基板側として形成された傘部と、光検出素子の各電極それぞれに電気的に接続された貫通孔配線が設けられ傘部を支持する支柱部と、支柱部における傘部側とは反対の表面側に設けられ各貫通孔配線それぞれに電気的に接続されたパッドとを有し、当該パッドとベース基板の前記一表面側の導体パターンとが両者の間に介在する導電性接合部を介して接合されてなることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
ベース基板の前記一表面側に搭載されるＬＥＤチップを複数備え、光検出素子ユニットは、各ＬＥＤチップから放射される光の一部を各別に検出する複数の光検出素子を有していることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
ベース基板の前記一表面側に搭載されるＬＥＤチップを複数備え、光検出素子ユニットは、各ＬＥＤチップそれぞれから放射される光の一部を１つの光検出素子で検出可能とするように受光部の形状が設定されてなることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤチップ（発光ダイオードチップ）を用いた発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図５に示すように、ＬＥＤチップ１と、ＬＥＤチップ１から放射される光の一部を検出する光検出素子４を有する光検出素子ユニット２’と、ＬＥＤチップ１が一表面側に実装されるとともに光検出素子ユニット２’が上記一表面側に直接接合されるベース基板２０’とを備えた発光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。なお、この発光装置では、ベース基板２０’と光検出素子ユニット２’とでＬＥＤチップ１を収納するパッケージを構成しており、当該パッケージの内部空間が透光性封止樹脂からなる封止部５により充実されている。
【０００３】
ここで、ベース基板２０’は、シリコン基板２０ａ’を用いて形成されている。また、光検出素子ユニット２’は、シリコン基板４０ａ’を用いて形成されてなり光取出窓４１が形成されるとともに光検出素子４が形成された光検出素子形成基板４０’と、シリコン基板３０ａ’を用いて形成されてなり光取出窓４１に連通する開口窓３１が形成されベース基板２０’と光検出素子形成基板４０’との間に介在する配光用基板３０’とで構成されており、光検出素子形成基板４０’において配光用基板３０’の開口窓３１上に張り出した庇部（光取出窓４１の周部）４２に光検出素子４の受光部４ｃが形成されている。
【０００４】
ここにおいて、光検出素子４の各電極４７ｃ，４７ｄは、配光用基板３０に形成された貫通孔配線３４ｃ，３４ｄおよびベース基板２０’に形成された貫通孔配線２４ｃ，２４ｄを介して、ベース基板２０’の他表面側の外部接続用電極２７ｃ，２７ｄと電気的に接続されている。また、ＬＥＤチップ１の各電極（図示せず）は、ベース基板２０’に形成された貫通孔配線２４ａ，２４ｂ（図６（ａ），（ｂ）参照）を介して、ベース基板２０’の上記他表面側の外部接続用電極２７ａ，２７ｂ（図６（ａ），（ｂ）参照）と電気的に接続されている。
【０００５】
上述のパッケージの形成にあたっては、例えば図７に示すように、光検出素子４、接合用金属層４８（図６（ｂ）参照）などが形成されたシリコン基板４０ａ’と配光用基板３０’とを低温での直接接合が可能な常温接合法などにより接合する第１の接合工程を行った後、シリコン基板４０ａ’を所望の厚みまで研磨する研磨工程を行い、その後、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）型のドライエッチング装置などを用いてシリコン基板４０ａ’に光取出窓４１を形成する光取出窓形成工程を行うことで光検出素子形成基板４０’を完成させてから、ＬＥＤチップ１がダイパッド部２５ｂに搭載されＬＥＤチップ１におけるダイパッド部２５ｂ側とは反対側の上記電極がボンディングワイヤ（図示せず）を介して導体パターン２５ａ（図６（ａ），（ｂ）参照）と電気的に接続されたベース基板２０’と配光用基板３０とを常温接合法などにより接合する第２の接合工程を行うようにしている。なお、常温接合法では、接合前に互いの接合表面へアルゴンのプラズマ若しくはイオンビーム若しくは原子ビームを真空中で照射して各接合表面の清浄化・活性化を行ってから、接合表面同士を接触させ、常温下で直接接合する。
【０００６】
上述の第１の接合工程では、シリコン基板４０ａ’の接合用金属層４８と配光用基板３０の接合用金属層３８とが接合されるとともに、シリコン基板４０ａ’に形成された光検出素子４の電極４７ｃ，４７ｄと配光用基板３０’の導体パターン３７ｃ，３７ｄとが接合され電気的に接続される。また、第２の接合工程では、ベース基板２０’の接合用金属層２９と配光用基板３０’の接合用金属層３６とが接合されるとともに、ベース基板２０’の上記一表面側において貫通孔配線２４ｃ，２４ｄに電気的に接続された導体パターン２５ｃ，２５ｄと配光用基板３０’において貫通孔配線３４ｃ，３４ｄに接続された導体パターン３５ｃ，３５ｄとが接合され電気的に接続される。
【０００７】
本実施形態の発光装置の製造にあたっては、上述の各シリコン基板２０ａ’，３０ａ’，４０ａ’として、それぞれベース基板２０’、配光用基板３０’、光検出素子形成基板４０’を多数形成可能なシリコンウェハを用い、上述の第１の接合工程、研磨工程、第２の接合工程、光取出窓形成工程、第２の接合工程、パッケージの内部空間に透光性封止樹脂を充填して封止部５を形成する封止部形成工程などの各工程をウェハレベルで行うことでウェハレベルパッケージ構造体を形成してから、ダイシング工程によりパッケージのサイズに分割されている。
【０００８】
なお、上記特許文献１には、１つのパッケージに、互いに発光色の異なる複数のＬＥＤチップを実装するとともに各ＬＥＤチップそれぞれに対応する複数の光検出素子を設けた発光装置も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２９４８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上記特許文献１に開示された発光装置では、製造時に、ウェハレベルパッケージ構造体を形成してからダイシングを行うので、ウェハレベルパッケージ構造体を形成した後のプロービング検査で光検出素子の不良が発見されると、多くの工程や材料が無駄になり、コストが高くなってしまう。そこで、光取出窓形成工程の後であって第２の接合工程の前に、光検出素子形成基板４０’と配光用基板３０’とで構成された光検出素子ユニット２’の特性を検査することが考えられる。
【００１１】
しかしながら、この場合には、配光用基板３０’において光検出素子４の各電極４７ｃ，４７ｄに電気的に接続されている導体パターン３５ｃ，３５ｄに検査用プローブを接触させる必要があり、導体パターン３５ｃ，３５ｄの表面に傷がついてしまう一方で、第２の接合工程では、光検出素子ユニット２’とベース基板２０’とを常温接合法により直接接合しているので、上述の傷などに起因した接合歩留まりの低下が考えられるので、第２の接合工程よりも後に光検出素子４の特性をあらためて検査しなおすことが好ましく、検査過程が二度手間になってしまう。
【００１２】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、ＬＥＤチップから放射される光の一部を検出する光検出素子を備えた構成を採用しながらも、低コスト化を図ることが可能な発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の発明は、ＬＥＤチップと、ＬＥＤチップから放射される光の一部を検出する光検出素子を有しウェハレベル構造体から切り出すことにより形成された光検出素子ユニットと、ＬＥＤチップが一表面側に搭載されるとともに光検出素子ユニットが前記一表面側に実装される平板状のベース基板とを備え、光検出素子ユニットは、光検出素子が当該光検出素子の受光部をベース基板側として形成された傘部と、光検出素子の各電極それぞれに電気的に接続された貫通孔配線が設けられ傘部を支持する支柱部と、支柱部における傘部側とは反対の表面側に設けられ各貫通孔配線それぞれに電気的に接続されたパッドとを有し、当該パッドとベース基板の前記一表面側の導体パターンとが両者の間に介在する導電性接合部を介して接合されてなることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、光検出素子ユニットが、光検出素子が当該光検出素子の受光部をベース基板側として形成された傘部と、光検出素子の各電極それぞれに電気的に接続された貫通孔配線が設けられ傘部を支持する支柱部と、支柱部における傘部側とは反対の表面側に設けられ各貫通孔配線それぞれに電気的に接続されたパッドとを有し、当該パッドとベース基板の前記一表面側の導体パターンとが両者の間に介在する導電性接合部を介して接合された構成を採用しているので、光検出素子ユニットをベース基板に実装する前に、光検出素子ユニットを検査することで光検出素子ユニットの不良品を抜き取ることにより、ベース基板へ光検出素子ユニットを実装する実装工程の終了後の歩留まりを向上でき、しかも、光検出素子ユニットのパッドとベース基板の導体パターンとが導電性接合部を介して接合されていることにより、前記実装工程でのパッドと導体パターンとの接合歩留まりを向上できるとともに光検出素子ユニットとベース基板との接合信頼性を高めることができるから、ＬＥＤチップから放射される光の一部を検出する光検出素子を備えた構成を採用しながらも、歩留まりの向上による低コスト化を図ることが可能となる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、ベース基板の前記一表面側に搭載されるＬＥＤチップを複数備え、光検出素子ユニットは、各ＬＥＤチップから放射される光の一部を各別に検出する複数の光検出素子を有していることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、光検出素子ユニットが、各ＬＥＤチップから放射される光の一部を各別に検出する複数の光検出素子を有しているので、各ＬＥＤチップを同時に発光させながらも各ＬＥＤチップから放射される光の一部を異なる光検出素子により各別に検出することができ、例えば、発光色の異なる複数種のＬＥＤチップを備えている場合に、各ＬＥＤチップそれぞれの光出力に基づいて各ＬＥＤチップの駆動条件を調整することが可能となり、所望の混色光の経時安定性を高めることが可能となるとともに、調色も可能となる。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、ベース基板の前記一表面側に搭載されるＬＥＤチップを複数備え、光検出素子ユニットは、各ＬＥＤチップそれぞれから放射される光の一部を１つの光検出素子で検出可能とするように受光部の形状が設定されてなることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、光検出素子ユニットは、各ＬＥＤチップそれぞれから放射される光の一部を１つの光検出素子で検出可能とするように受光部の形状が設定されているので、各ＬＥＤチップそれぞれから放射される光を１つの光検出素子で検出可能であり、ＬＥＤチップの数だけ光検出素子を設ける場合に比べて光検出素子ユニットの平面サイズの小型化を図れ、低コスト化を図れる。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明では、ＬＥＤチップから放射される光の一部を検出する光検出素子を備えた構成を採用しながらも、低コスト化を図ることが可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態１の発光装置を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’概略断面図、（ｃ）は要部下面図である。
【図２】同上の発光装置を示し、図１（ａ）のＢ−Ｂ’概略断面図である。
【図３】同上の発光装置の製造方法の説明図である。
【図４】実施形態２の発光装置を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’概略断面図である。
【図５】従来例の発光装置の概略断面図である。
【図６】同上の発光装置におけるパッケージを示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’概略断面図である。
【図７】同上の発光装置の製造方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（実施形態１）
以下、本実施形態の発光装置について図１および図２に基づいて説明する。
【００２２】
本実施形態の発光装置は、ＬＥＤチップ１と、ＬＥＤチップ１から放射される光の一部を検出する光検出素子４を有する光検出素子ユニット２と、ＬＥＤチップ１が一表面側に搭載されるとともに光検出素子ユニット２が上記一表面側に実装される平板状のベース基板２０とを備えている。
【００２３】
ここにおいて、光検出素子ユニット２は、光検出素子４が当該光検出素子４の受光部４ｃをベース基板２０側として形成された傘部である光検出素子形成基板４０と、光検出素子４の各電極４７ｃ，４７ｄそれぞれに電気的に接続された貫通孔配線８４ｃ，８４ｄが設けられ光検出素子形成基板４０を支持する支柱部である支持基板８０と、支柱基板８０における光検出素子形成基板４０側とは反対の表面側に設けられ各貫通孔配線８４ｃ，８４ｄそれぞれに電気的に接続されたパッド８５ｃ，８５ｄとを有し、当該パッド８５ｃ，８５ｄとベース基板２０の上記一表面側の導体パターン２５ｃ，２５ｄとが両者の間に介在する導電性接合部９，９を介して接合されている。
【００２４】
ところで、本実施形態の発光装置は、ベース基板２０の上記一表面側に搭載されるＬＥＤチップ１を複数備えており、光検出素子ユニット２は、各ＬＥＤチップ１から放射される光の一部を各別に検出する複数の光検出素子４を有しており、各光検出素子４それぞれが各２つの貫通孔配線８４ｃ，８４ｄを介して各２つのパッド８５ｃ，８５ｄと電気的に接続されている。
【００２５】
本実施形態では、発光色の異なる複数種のＬＥＤチップ１として、１つの赤色ＬＥＤチップ１ａと、２つの緑色ＬＥＤチップ１ｂと、１つの青色ＬＥＤチップ１ｃとを採用しており、赤色光と緑色光と青色光との混色光として白色光を得ることができる。ただし、各ＬＥＤチップ１の発光色は特に限定するものではなく、所望の混色光に応じて適宜選択すればよい。なお、各光検出素子４は、フォトダイオードにより構成されているが、例えば、可視光域全域に分光感度を有するフォトダイオードとＬＥＤチップ１の発光色の波長域の光を選択的に透過させるフィルタとで構成するようにしてもよい。この種のフィルタとしては、例えば、屈折率が互いに異なる２種類の誘電体膜（例えば、ＴｉＯ２膜とＳｉＯ２膜）が周期的に積層された構造を採用すればよい。
【００２６】
上述のベース基板２０、支持基板８０および光検出素子形成基板４０の外周形状は矩形状であり、ベース基板２０に比べて光検出素子形成基板４０の平面サイズが小さく設定され、光検出素子形成基板４０に比べて支持基板８０の平面サイズが小さく設定されている。
【００２７】
ここで、ベース基板２０、支持基板８０、光検出素子形成基板４０は、それぞれ、導電形がｎ形で一表面が（１００）面のシリコン基板２０ａ，８０ａ，４０ａを用いて形成してある。要するに、本実施形態では、ベース基板２０と支持基板８０と光検出素子形成基板４０とで構成される構造体が３枚の半導体基板であるシリコン基板２０ａ，８０ａ，４０ａを用いて形成されている。
【００２８】
上述のベース基板２０は、シリコン基板２０ａの上記一表面側にシリコン酸化膜からなる第１の絶縁膜２３が形成されており、絶縁膜２３上に、各ＬＥＤチップ１それぞれが各別に搭載される平面視矩形状のダイパッド部２５ｂが形成されるとともに、光検出素子４に電気的に接続される平面視帯状の上述の導体パターン２５ｃ，２５ｄの組が光検出素子４と同じ数（ここでは、４組）だけ形成されている。ここで、各組の導体パターン２５ｃ，２５ｄは、１つのダイパッド部２５ｂの互いに隣り合う２辺のうちの１辺に沿って一方の導体パターン２５ｃが配置され、他の１辺に沿って他方の導体パターン２５ｄが配置されている。また、各導体パターン２５ｃ，２５ｄは、一端部が光検出素子ユニット２の支持基板８０において対応する導体パターン８５ｃ，８５ｄに重なるように第１の絶縁膜２３上に配置され、他端部がシリコン基板２０ａの周部で第１の絶縁膜２３上に配置されている。
【００２９】
各ダイパッド部２５ｂ、各導体パターン２５ｃ，２５ｄは、第１の絶縁膜２３上に形成されたＴｉ膜と当該Ｔｉ膜上に形成されたＡｕ膜との積層膜により構成されており、同一レベル面上に同一厚さで同時に形成してある。なお、本実施形態では、第１の絶縁膜２３上のＴｉ膜の膜厚を１５〜５０ｎｍ、Ｔｉ膜上のＡｕ膜の膜厚を５００ｎｍに設定してあるが、これらの数値は一例であって特に限定するものではない。また、各Ａｕ膜の材料は、純金に限らず不純物を添加したものでもよい。また、各Ａｕ膜と第１の絶縁膜２３との間に密着性改善用の密着層としてＴｉ膜を介在させてあるが、密着層の材料はＴｉに限らず、例えば、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｚｒ、ＴｉＮ、ＴａＮなどでもよい。
【００３０】
本実施形態におけるＬＥＤチップ１は、結晶成長用基板として導電性基板を用い厚み方向の一面側に一方の電極１２ａ（図１（ａ）参照）が形成され他面側に他方の電極（図示せず）が形成された可視光ＬＥＤチップであり、上記他方の電極がダイパッド部２５ｂとＡｎＳｕなどにより接合され電気的に接続されている。ここで、本実施形態では、ＬＥＤチップ１およびダイパッド部２５ｂの平面視における外周形状を矩形状としてあり、ダイパッド部２５ｂの平面サイズをＬＥＤチップ１の平面サイズ（チップサイズ）よりも大きく設定してある。
【００３１】
ところで、本実施形態の発光装置は、例えば、図１に示すように、例えば、配線基板６に実装して用いる。ここにおいて、配線基板６は、Ｃｕ製の金属板６１上に絶縁層６２が形成され、絶縁層６２上に、ＬＥＤチップ１の上記一方の電極１２ａおよび上記他方の電極、光検出素子４の各電極４７ｃ，４７ｄそれぞれと電気的に接続される配線パターン６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄが形成された金属ベース基板（金属ベースプリント配線板）により構成されている。なお、金属板６１の材料は、Ｃｕに限らず、例えば、Ａｌでもよい。
【００３２】
図１に示した例では、ＬＥＤチップ１は、上記一方の電極１２ａがボンディングワイヤ１４を介して配線パターン６７ａと電気的に接続され、上記他方の電極が電気的に接続されたダイパッド部２５ｂがボンディングワイヤ１４を介して配線パターン６７ｂと電気的に接続されている。また、光検出素子ユニット２において光検出素子４の各電極４７ｃ，４７ｄに電気的に接続されたパッド８５ｃ，８５ｄは、導体パターン２５ｃ，２５ｄおよびボンディングワイヤ１４，１４を介して配線パターン６７ｃ，６７ｄと電気的に接続されている。なお、ＬＥＤチップ１として厚み方向の上記一面側に上記一方の電極１２ａと上記他方の電極とが設けられたものを用いて上記一方の電極１２ａおよび上記他方の電極それぞれをボンディングワイヤ１４，１４を介して配線パターン６７ａ，６７ｂと電気的に接続するようにしてもよい。
【００３３】
また、図１に示した例では、ベース基板２０を、半田（例えば、ＡｕＳｎ、ＳｎＡｇＣｕなどの鉛フリー半田）からなる接合層７１を介して配線基板６の絶縁層６２上の導体パターン６４に接合してあるが、ベース基板２０を、接合層７１を介して配線基板６の金属板６１に接合するようにすれば、放熱性が向上し、各ＬＥＤチップ１で発生する熱を、配線基板６を介して、より効率的に放熱させることができる。
【００３４】
支持基板８０は、シリコン基板８０ａの一表面側に、上述のパッド８５ｃ，８５ｄが形成され、シリコン基板３０ａの他表面側に、光検出素子形成基板４０の光検出素子４の各電極４７ｃ，４７ｄそれぞれと接合されて電気的に接続される導体パターン８７ｃ，８７ｄが形成されており、パッド８５ｃ，８５ｄと導体パターン８７ｃ，８７ｄとがシリコン基板８０ａの厚み方向に沿って形成された貫通孔配線８４ｃ，８４ｄを介して電気的に接続されている。ここにおいて、支持基板８０は、各貫通孔配線８４ｃ，８４ｄそれぞれが内側に形成される貫通孔８２がシリコン基板８０ａの厚み方向に貫設され、シリコン基板８０ａの上記一表面と上記他表面と各貫通孔８２の内面とに跨って熱酸化膜（シリコン酸化膜）からなる第２の絶縁膜８３が形成されており、各パッド８５ｃ，８５ｄ、各導体パターン８７ｃ，８７ｄおよび各貫通孔配線８４ｃ，８４ｄがシリコン基板８０ａと電気的に絶縁されている。ここにおいて、各パッド８５ｃ，８５ｄ、各導体パターン８７ｃ，８７ｄは、第２の絶縁膜８３上に形成されたＴｉ膜と当該Ｔｉ膜上に形成されたＡｕ膜との積層膜により構成されている。なお、本実施形態では、第２の絶縁膜８３上のＴｉ膜の膜厚を１５〜５０ｎｍ、Ｔｉ膜上のＡｕ膜の膜厚を５００ｎｍに設定してあるが、これらの数値は一例であって特に限定するものではない。ここにおいて、各Ａｕ膜の材料は、純金に限らず不純物を添加したものでもよい。また、各Ａｕ膜と第２の絶縁膜８３との間に密着性改善用の密着層としてＴｉ膜を介在させてあるが、密着層の材料はＴｉに限らず、例えば、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｚｒ、ＴｉＮ、ＴａＮなどでもよい。また、貫通孔配線８４ｃ，８４ｄの材料としては、Ｃｕを採用しているが、Ｃｕに限らず、例えば、Ｎｉなどを採用してもよい。
【００３５】
光検出素子形成基板４０は、シリコン基板４０ａの一表面側に、光検出素子４の各電極４７ｃ，４７ｄが形成されている。ここにおいて、光検出素子４は、フォトダイオードにより構成されており、一方の電極４７ｃが、光検出素子４を構成するフォトダイオードのｐ形領域４ｃに電気的に接続され、他方の電極４７ｄが、上記フォトダイオードのｎ形領域４ｄを構成するシリコン基板４０ａに電気的に接続されている。
【００３６】
また、光検出素子形成基板４０は、シリコン基板４０ａの上記一表面側にシリコン酸化膜からなる第３の絶縁膜４３が形成されており、当該第３の絶縁膜４３がフォトダイオードの反射防止膜を兼ねている。また、光検出素子形成基板４０は、上記一方の電極４７ｃが、第３の絶縁膜４３に形成したコンタクトホールを通してｐ形領域４ｃと電気的に接続され、上記他方の電極４７ｃが第３の絶縁膜４３に形成したコンタクトホールを通してｎ形領域４ｄと電気的に接続されている。ここにおいて、各電極４７ｃ，４７ｄは、第３の絶縁膜４３上に形成されたＴｉ膜と当該Ｔｉ膜上に形成されたＡｕ膜との積層膜により構成されている。なお、本実施形態では、第３の絶縁膜４３上のＴｉ膜の膜厚を１５〜５０ｎｍ、Ｔｉ膜上のＡｕ膜の膜厚を５００ｎｍに設定してあるが、これらの数値は一例であって特に限定するものではない。ここにおいて、各Ａｕ膜の材料は、純金に限らず不純物を添加したものでもよい。また、各Ａｕ膜と第３の絶縁膜４３との間に密着性改善用の密着層としてＴｉ膜を介在させてあるが、密着層の材料はＴｉに限らず、例えば、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｚｒ、ＴｉＮ、ＴａＮなどでもよい。
【００３７】
上述の光検出素子形成基板４０は、平面視においてＬＥＤチップ１に重ならないように配置されており、各ＬＥＤチップ１それぞれから斜め方向へ放射された光の一部が各ＬＥＤチップ１に１対１で対応付けられた光検出素子４の受光部４ｃに入射するようになっている。ここで、光検出素子形成基板４０は、シリコン基板４０ａの厚み方向において支持基板８０に重ならない領域に各受光部４ｃが形成されている。具体的には、本実施形態の発光装置では、４つのＬＥＤチップ１が平面視において光検出素子ユニット２を囲むように光検出素子ユニット２の周方向において離間して配置されており、各受光部４ｃの平面視形状をＬ字状として、平面視において４つの受光部４ｃで支持基板８０を囲むようにしてある。なお、光検出素子形成基板４０のシリコン基板４０ａには、４つの光検出素子４を電気的に絶縁分離する絶縁分離部（図示せず）が形成されている。
【００３８】
上述の発光装置の製造にあたっては、図３に示すように、多数の光検出素子形成基板４０に対応する構造が形成されたウェハ４００と多数の支持基板８０に対応する構造が形成されたウェハ８００とを低温での直接接合が可能な常温接合法などにより接合する接合工程を行った後、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）型のドライエッチング装置などを用いてウェハ８００を個々の支持基板８０に分離し、その後、ダイシング装置によりウェハ４００を個々の光検出素子形成基板４０に分離することで光検出素子ユニット２を完成させてから、ＬＥＤチップ１がダイパッド部２５ｂに搭載されたベース基板２０に光検出素子ユニット２を実装する実装工程を行うようにすればよい。ここで、実装工程におけるベース基板２０は、ウェハ状ものでもよいし、ダイシングされた後のペレット状のものでもよく、ウェハ状のものを用いる場合には、実装工程の後に、多数の発光装置を備えた構造体に対してダイシング工程を行うことにより個々の発光装置に分離すればよい。なお、上述の説明から分かるように、ＬＥＤチップ１から放射される光の一部を検出する光検出素子４を有する光検出素子ユニット２は、ウェハ４００とウェハ８００とを接合して得たウェハレベル構造体から切り出すことにより形成されており、ウェハレベル構造体から切り出した後にベース基板２０に実装されている。
【００３９】
ところで、上述の常温接合法では、接合前に互いの接合表面へアルゴンのプラズマ若しくはイオンビーム若しくは原子ビームを真空中で照射して各接合表面の清浄化・活性化を行ってから、常温下で接合表面同士を接触させ適宜の荷重を印加して直接接合する。しかして、上述の接合工程では、光検出素子形成基板４０における光検出素子４の各電極４７ｃ，４７ｄと支持基板８０の導体パターン８７ｃ，８７ｄとが接合され電気的に接続される。ここで、各電極４７ｃ，４７ｄと導体パターン８７ｃ，８７ｄとの接合部位を、貫通孔配線８４ｃ，８４ｄに重なる領域からずらすようにすれば、各電極４７ｃ，４７ｄと導体パターン８７ｃ，８７ｄとの互いの接合面の平坦度を高めることができ、接合歩留まりを高めることができるとともに接合信頼性を高めることができる。また、上述のように常温接合法では、各接合表面の清浄化・活性化を行ってから、常温下で適宜の荷重を印加しいているが、常温下に限らず、例えば、ＬＥＤチップ１へ熱ダメージが生じない温度（ＬＥＤチップ１のジャンクション温度が最大ジャンクション温度を超えない温度）であれば、加熱条件下（例えば、８０℃〜１００℃程度に加熱した条件下）において適宜の荷重を印加するようにしてもよく、加熱条件下において適宜の荷重を印加して接合することで接合信頼性をより一層高めることが可能となる。
【００４０】
また、上述の実装工程では、光検出素子ユニット２のパッド８５ｃ，８５ｄとベース基板２０の上記一表面側の導体パターン２５ｃ，２５ｄとを導電性接合部９，９を介して接合することでベース基板２０の上記一表面側に光検出素子ユニット２を実装している。ここにおいて、導電性接合部９，９は、半田（例えば、ＡｕＳｎ、ＳｎＡｇＣｕなどの鉛フリー半田）により形成されている、半田に限らず、ＡｕバンプやＡｇペーストなどにより形成してもよい。
【００４１】
以上説明した本実施形態の発光装置では、光検出素子ユニット２が、光検出素子４が当該光検出素子４の受光部４ｃをベース基板２０側として形成された光検出素子形成基板（傘部）４０と、光検出素子４の各電極４７ｃ，４７ｄそれぞれに電気的に接続された貫通孔配線８４ｃ，８４ｄが設けられ光検出素子形成基板４０を支持する支持基板（支柱部）８０と、支持基板８０における光検出素子形成基板４０側とは反対の表面側に設けられ各貫通孔配線８４ｃ，８４ｄそれぞれに電気的に接続されたパッド８５ｃ，８５ｄとを有し、当該パッド８５ｃ，８５ｄとベース基板２０の上記一表面側の導体パターン２５ｃ，２５ｄとが両者の間に介在する導電性接合部９，９を介して接合された構成を採用しているので、光検出素子ユニット２をベース基板２０に実装する前に、光検出素子ユニット２を検査することで光検出素子ユニット２の不良品を抜き取ることにより、ベース基板２０へ光検出素子ユニット２を実装する上述の実装工程の終了後の歩留まりを向上でき、しかも、光検出素子ユニット２のパッド８５ｃ，８５ｄとベース基板２０の導体パターン２５ｃ，２５ｄとが導電性接合部９，９を介して接合されていることにより、上述の実装工程でのパッド８５ｃ，８５ｄと導体パターン２５ｃ，２５ｄとの接合歩留まりを向上できるとともに光検出素子ユニット２とベース基板２０との接合信頼性を高めることができるから、ＬＥＤチップから放射される光の一部を検出する光検出素子４を備えた構成を採用しながらも、歩留まりの向上による低コスト化を図ることが可能となる。
【００４２】
また、本実施形態の発光装置では、ＬＥＤチップ１がシリコン基板２０ａを用いて形成したベース基板２０に一表面側に搭載されているので、ＬＥＤチップ１で発生した熱をベース基板２０の上記他表面側から効率的に放熱させることができ、しかも、ベース基板２０と光検出素子形成基板４０との間に介在する支持基板８０の平面サイズが光検出素子形成基板４０の平面サイズよりも小さく設定されており、ベース基板２０と支持基板８０とが導電性接合部９，９のみにより接合されているので、ＬＥＤチップ１とベース基板２０の上記他表面との間の熱抵抗に比べてベース基板２０と光検出素子４との間の熱抵抗が大きくなっており、ＬＥＤチップ１で発生した熱が光検出素子４へ伝熱されるのを抑制でき、光検出素子４の検出精度の向上および安定化を図れる。
【００４３】
また、本実施形態の発光装置では、ベース基板２０の上記一表面側に搭載されるＬＥＤチップ１を複数備え、光検出素子ユニット４が、各ＬＥＤチップ１から放射される光の一部を各別に検出する複数の光検出素子４を有しているので、各ＬＥＤチップ１を同時に発光させながらも各ＬＥＤチップ１から放射される光の一部を異なる光検出素子４により各別に検出することができ、上述のように発光色の異なる複数種のＬＥＤチップ１を備えている場合に、各ＬＥＤチップ１それぞれの光出力に基づいて各ＬＥＤチップ１の駆動条件を調整することが可能となり、所望の混色光の経時安定性を高めることが可能となるとともに、調色も可能となる。例えば、上述の配線基板６に発光装置の各ＬＥＤチップ１を駆動する駆動回路部と、各光検出素子４の出力がそれぞれの目標値に保たれるように駆動回路部から各発光色のＬＥＤチップ１に流れる電流をフィードバック制御する制御回路部などを設けておくことにより、各光検出素子４それぞれの出力に基づいて各発光色のＬＥＤチップ１の光出力を各別に制御することができ、各発光色ごとのＬＥＤチップ１の光出力の経時変化の違いなどによらず混色光（ここでは、白色光）の光色や色温度の精度を向上することができる。
【００４４】
なお、本実施形態の発光装置は、ＬＥＤチップ１と光検出素子４との組を４組備えているが、４組以外の複数組でもよいし、１組（つまり、ＬＥＤチップ１が１つで光検出素子４が１つ）でもよい。
【００４５】
また、本実施形態の発光装置を接合する部材は配線基板に限らず、例えば、照明器具において熱伝導性材料（例えば、Ａｌ、Ｃｕなど）により形成された器具本体などの金属部材に対して、シリカやアルミナなどのフィラーからなる充填材を含有し且つ加熱時に低粘度化するとともに流動性が高くなるＢステージ状態の樹脂シート（例えば、溶融シリカを高充填したエポキシ樹脂シートのような有機グリーンシート）や半田などを用いて接合するようにしてもよい。この場合には、ＬＥＤチップ１から器具本体までの熱抵抗を小さくすることができて放熱性が向上するとともに熱抵抗のばらつきが小さくなり、ＬＥＤチップ１のジャンクション温度の温度上昇を抑制できるから、入力電力を大きくでき、光出力の高出力化を図れる。なお、この場合は、上述の配線基板６をガラスエポキシ樹脂を用いたプリント配線板などにより構成するとともに、配線基板６に発光装置を露出させる窓孔を形成して、配線基板６を金属部材から離間して配置するようにしてもよい。
【００４６】
（実施形態２）
本実施形態の発光装置の基本構成は実施形態１と略同じであり、図４に示すように、発光色が異なる複数種のＬＥＤチップ１に対して光検出素子４を１つだけ設けている点などが相違する。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４７】
本実施形態における光検出素子４は、受光部４ｃの平面視形状が矩形枠状であり、平面視において１つの受光部４ｃで支持基板８０を囲んでいる。
【００４８】
しかして、本実施形態の発光装置では、各ＬＥＤチップ１それぞれから放射される光を１つの光検出素子４で検出可能であり、ＬＥＤチップ１の数だけ光検出素子４を設ける場合に比べて光検出素子ユニット２の平面サイズの小型化を図れ、低コスト化を図れる。
【００４９】
また、本実施形態の発光装置では、各発光色のＬＥＤチップ１をサイクリックに点灯するように、配線基板６に設けた上記制御回路部が上記駆動回路部を制御するようにすれば、発光色の異なる複数種のＬＥＤチップ１の光を１つの光検出素子４により各別に検出することもできる。
【符号の説明】
【００５０】
１  ＬＥＤチップ
２  光検出素子ユニット
４  光検出素子
４ｃ  受光部
９  導電性接合部
２０  ベース基板
２５ｃ，２５ｄ  導体パターン
４０  光検出素子形成基板（傘部）
４７ｃ，４７ｄ  電極
８０  支持基板（支柱部）
８４ｃ，８４ｄ  貫通孔配線
８５ｃ，８５ｄ  パッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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