(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の凸部を上面に有する支持基体と、
前記上面のうち前記凸部の非形成領域に配置された第１発光素子と、
前記第１発光素子および各前記凸部の上に配置された第２発光素子と、
前記第２発光素子と電気的に接続された第１接続面と、外部の導電性部材と電気的に接続される第２接続面とを有し、かつ前記凸部の上面に形成された１または複数のパッド電極と、
前記上面のうち前記凸部の非形成領域に形成され、かつ前記第１発光素子と電気的に接続された引出電極と
を備え、
前記第１発光素子は、ＧａＮ基板上に１つの第１発光点を含むＧａＮ系の第１半導体層が設けられた単波長レーザであり、かつ２つの前記凸部の間に配置され、
前記第２発光素子は、ＧａＡｓ基板上に発光波長の互いに異なる２つの第２発光点を含む第２半導体層が設けられたモノリシック型の多波長レーザであり、かつジャンクションダウン方式で配置され、
各前記凸部は、前記支持基体のうち当該凸部以外の部位の材料と同一の材料によって構成されており、かつ前記支持基体をウエットエッチングまたはドライエッチングすることによって形成されたものである
発光装置。
【請求項２】
前記凸部の上面に絶縁層を備え、
前記支持基体は、導電性材料によって構成されている
請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記導電性材料は、高ドープシリコンである
請求項２記載の発光装置。
【請求項４】
前記支持基体は、絶縁性材料によって構成されている
請求項１記載の発光装置。
【請求項５】
前記絶縁性材料は、ノンドープシリコンまたは低ドープシリコンである
請求項４記載の発光装置。
【請求項６】
前記凸部の上面は、平坦面となっている
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記第２接続面は、前記第１接続面よりも高い位置に形成されている
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項８】
複数の凸部を上面に有する導電性の支持基体と、
前記上面のうち前記凸部の非形成領域に配置された第１発光素子と、
前記第１発光素子および各前記凸部の上に配置された第２発光素子と、
前記第２発光素子と電気的に接続された第１接続面と、外部の導電性部材と電気的に接続される第２接続面とを有し、かつ前記凸部の上面に形成された１または複数のパッド電極と、
前記支持基体の裏面に形成され、かつ前記支持基体と電気的に接続された引出電極と
を備え、
前記第１発光素子は、ＧａＮ基板上に１つの第１発光点を含むＧａＮ系の第１半導体層が設けられた単波長レーザであり、かつ２つの前記凸部の間に配置され、
前記第２発光素子は、ＧａＡｓ基板上に発光波長の互いに異なる２つの第２発光点を含む第２半導体層が設けられたモノリシック型の多波長レーザであり、かつジャンクションダウン方式で配置され、
各前記凸部は、前記支持基体のうち当該凸部以外の部位の材料と同一の材料によって構成されている
発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光素子を備えた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体レーザの分野では、同一基板（または基体）上に発光波長が異なる複数の発光部を有する多波長レーザの開発が活発に行われている。この多波長レーザは、例えば光ディスク装置の光源として用いられる。
【０００３】
このような光ディスク装置では、７００ｎｍ帯のレーザ光がＣＤ（Compact Disk）の再生に用いられると共に、ＣＤ−Ｒ（CD Recordable），ＣＤ−ＲＷ（CD Rewritable）あるいはＭＤ（Mini Disk）などの記録可能な光ディスクの記録・再生に用いられる。また、６００ｎｍ帯のレーザ光がＤＶＤ（Digital Versatile Disk）の記録・再生に用いられている。多波長レーザを光ディスク装置に搭載することにより、既存の複数種類の光ディスクのいずれに関しても、記録または再生が可能となる。さらに、ＧａＮ，ＡｌＧａＮおよびＧａＩｎＮに代表される窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（以下、ＧａＮ系の化合物半導体という。）を用いた短波長（４００ｎｍ帯）のレーザも実現され、より高密度の光ディスクの光源として実用化が図られている。この短波長レーザも含めて多波長化することにより、より用途を拡げることができる。
【０００４】
このようなＧａＮ系のレーザ発振部を有する３波長レーザ素子（発光装置）として、従来では、例えば、以下に示した方法で作製されたものが提案されている。すなわち、まず、ＧａＮ基板上にＧａＮ系の化合物半導体を成長させて４００ｎｍ帯の波長の第１発光素子を作製する。また、同一のＧａＡｓ基板上に、ＡｌＧａＩｎＰ系の化合物半導体の成長による６００ｎｍ帯の素子と、ＡｌＧａＡｓ系の化合物半導体の成長による７００ｎｍ帯の素子とを並設して第２発光素子を作製する。そして、これら第１発光素子および第２発光素子を支持基体上にこの順に重ねて配設する。このようにして、従来では、３波長レーザ素子が作製されていた。この従来タイプの３波長レーザ素子では、第２発光素子で発生した熱が熱伝導性に優れたＧａＮ基板や支持基体から放熱されるので、高い放熱効率が得られる。
【０００５】
ところで、このような発光装置は、例えば、第１発光素子を支持基体の上に搭載すると共に、支持基体の上に複数の金バンプを形成し、この金バンプおよび第１発光素子の上に第２発光素子を搭載することにより形成される（特許文献１参照）。金バンプは、第２発光素子内で発生した熱を放熱するヒートシンクとしての機能と、支持基体側から第２発光素子に電力を供給する機能とを有するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２３４６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、製造過程において、第２発光素子を配置する前の金バンプの高さを全て均一に揃えることは容易ではなく、金バンプの高さにはばらつきが存在する。そのため、金バンプが所望の高さよりも若干高くなっていた場合には、第２発光素子を配置した際に、金バンプが第２発光素子によって潰される。金バンプが潰されるということは、金バンプに脆弱性が生じることを意味しており、その程度によっては不具合の発生にも繋がる可能性があるという問題があった。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、第１発光素子と第２発光素子との接合に起因する脆弱性をなくした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】
【０００９】
本発明の第１の発光装置は、複数の凸部を上面に有する支持基体と、上面のうち凸部の非形成領域に配置された第１発光素子と、第１発光素子および各凸部の上に配置された第２発光素子とを備えたものである。この発光装置は、さらに、引出電極と、１または複数のパッド電極とを備えている。引出電極は、上面のうち凸部の非形成領域に形成されており、第１発光素子と電気的に接続されている。１または複数のパッド電極は、第２発光素子と電気的に接続された第１接続面と、外部の導電性部材と電気的に接続される第２接続面とを有しており、かつ、凸部の上面に形成されている。第１発光素子は、ＧａＮ基板上に１つの第１発光点を含むＧａＮ系の第１半導体層が設けられた単波長レーザであり、かつ２つの凸部の間に配置されている。第２発光素子は、ＧａＡｓ基板上に発光波長の互いに異なる２つの第２発光点を含む第２半導体層が設けられたモノリシック型の多波長レーザであり、かつジャンクションダウン方式で配置されている。各凸部は、支持基体のうち当該凸部以外の部位の材料と同一の材料によって構成されており、かつ支持基体をウエットエッチングまたはドライエッチングすることによって形成されたものである。
【００１０】
本発明の第２の発光装置は、複数の凸部を上面に有する導電性の支持基体と、上面のうち凸部の非形成領域に配置された第１発光素子と、第１発光素子および各凸部の上に配置された第２発光素子とを備えたものである。この発光装置は、さらに、引出電極と、１または複数のパッド電極とを備えている。引出電極は、支持基体の裏面に形成されており、支持基体と電気的に接続されている。１または複数のパッド電極は、第２発光素子と電気的に接続された第１接続面と、外部の導電性部材と電気的に接続される第２接続面とを有しており、かつ、凸部の上面に形成されている。第１発光素子は、ＧａＮ基板上に１つの第１発光点を含むＧａＮ系の第１半導体層が設けられた単波長レーザであり、かつ２つの凸部の間に配置されている。第２発光素子は、ＧａＡｓ基板上に発光波長の互いに異なる２つの第２発光点を含む第２半導体層が設けられたモノリシック型の多波長レーザであり、かつジャンクションダウン方式で配置されている。各凸部は、支持基体のうち当該凸部以外の部位の材料と同一の材料によって構成されており、かつ支持基体をウエットエッチングまたはドライエッチングすることによって形成されたものである。
【００１３】
本発明の第１の発光装置および第２の発光装置では、第２発光素子が、第１発光素子と、凸部の上面に形成されたパッド電極の第１接続面の上に配置される。これにより、例えば、凸部が支持基体をウエットエッチングまたはドライエッチングすることによって形成されたものである場合には、凸部が精度よく形成され、凸部の高さにばらつきが生じない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の発光装置および第２の発光装置によれば、凸部が精度よく形成され、凸部の高さにばらつきが生じないようにしたので、第１発光素子と第２発光素子との接合に起因して脆弱性が発生する虞をなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の斜視図である。
【図２】図１の発光装置のＡ−Ａ矢視方向の断面図である。
【図３】図１の発光装置のＢ−Ｂ矢視方向の断面図である。
【図４】図１の発光装置の第１の変形例の斜視図である。
【図５】図１の発光装置の第２の変形例の断面図である。
【図６】パッケージの平面図である。
【図７】図１の発光装置の第３の変形例の斜視図である。
【図８】図１の発光装置の第４の変形例の斜視図である。
【図９】図１の発光装置の第５の変形例の断面図である。
【図１０】図１の発光装置の第６の変形例の断面図である。
【図１１】図１の発光装置の第７の変形例の斜視図である。
【図１２】図１の発光装置の第８の変形例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（図１〜図６）
○支持基体に４つの凸部が設けられている例
○支持基体の上面に引出電極が設けられている例
○２つの発光素子が設けられている例
２．変形例
○支持基体に２つの凸部が設けられている例（図７）
○支持基体に１つの凸部が設けられている例（図８）
○支持基体の凸部に段差が設けられている例（図９）
○支持基体の裏面に引出電極が設けられている例（図１０）
○発光素子の後方に受光素子が設けられている例（図１１）
○３つの発光素子が設けられている例（図１２）
【００１７】
＜実施の形態＞
［発光装置］
図１は、本発明の一実施の形態に係る発光装置１を斜視的に表すものである。図２は図１の発光装置１のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、図３は図１の発光装置１のＢ−Ｂ矢視方向の断面構成をそれぞれ表すものである。この発光装置１は、光ディスクの記録・再生等を行う光ディスク装置の光源として好適に用いられるものである。
【００１８】
発光装置１は、第１発光素子１０と第２発光素子２０とをこの順に重ねて支持基体３０上に配置したものであり、多波長レーザとしての機能を有している。第１発光素子１０および第２発光素子２０は、チップ状の半導体レーザであり、第２発光素子２０の横幅（共振器方向と直交する方向の幅）が第１発光素子１０の横幅よりも広くなっている。第１発光素子１０および第２発光素子２０は、それぞれの光射出側の端面Ｓ１，Ｓ２（図１）が同一面内に配置されるように重ね合わされている。第１発光素子１０および第２発光素子２０の後ろ側の端面Ｓ３，Ｓ４（図１）は、同一面内に配置されていてもよいし、互いに異なる面内に配置されていてもよい。なお、端面Ｓ３，Ｓ４が同一面内に配置されている場合には、第１発光素子１０および第２発光素子２０の共振器長が互いに等しいことを意味している。一方、端面Ｓ３，Ｓ４が互いに異なる面内に配置されている場合には、第１発光素子１０および第２発光素子２０の共振器長が互いに異なっていることを意味している。
【００１９】
第１発光素子１０は、発光点１１から例えば４００ｎｍ帯（例えば４０５ｎｍ）のレーザ光を射出する半導体レーザであり、ＧａＮ系の化合物半導体により構成されている。この第１発光素子１０では、熱伝導率が約１３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）という高い値を示すＧａＮ基板１２（図２）が用いられ、このＧａＮ基板１２が各発光素子１０，２０の内部で発生した熱を放熱するヒートシンクとして機能する。第１発光素子１０では、ＧａＮ基板１２上に、発光点１１を含むＧａＮ系の半導体層１３が設けられている。さらに、第１発光素子１０の下面側（ＧａＮ基板１２側）に電極１４が、第１発光素子１０の上面側（半導体層１３側）に電極１５がそれぞれ設けられている。電極１４，１５は、例えば金等の熱伝導率の高い金属材料により形成されている。
【００２０】
第２発光素子２０は、モノリシック型の多波長レーザであり、２つの発光点２１，２２から例えば６００ｎｍ帯（例えば６５０ｎｍ）のレーザ光と７００ｎｍ帯（例えば７８０ｎｍ）のレーザ光を射出する２種類の半導体レーザ構造を含んでいる。この第２発光素子２０は、２つの発光点２１，２２が第１発光素子１０の発光点１１に近づくように所謂ジャンクションダウン方式で、支持基体３０上に配置されている。６００ｎｍ帯のレーザ構造はＡｌＧａＩｎＰ系の化合物半導体、７００ｎｍ帯のレーザ構造はＡｌＧａＡｓ系の化合物半導体によりそれぞれ構成されている。この第２発光素子２０では、熱伝導率が約１７．８Ｗ／（ｍ・Ｋ）という低い値を示すＧａＡｓ基板２３が用いられている。すなわち、本実施の形態では、第２発光素子２０の内部で発生した熱は、ＧａＡｓ基板２３側ではなく、第１発光素子１０を通じて支持基体３０側に伝わるようになっている。
【００２１】
第２発光素子２０では、ＧａＡｓ基板２３上に、発光点２１，２２を含むＧａＡｓ系の半導体層２４が設けられている。第２発光素子２０の下面側（半導体層２４側）に２つの電極２５，２６と、配線パターン２７とが設けられている。第２発光素子２０の上面側（ＧａＡｓ基板２３側）に電極２８が設けられている。電極２５は発光点２１側のレーザの電極として機能するものであり、電極２６は発光点２２側のレーザの電極として機能するものである。電極２８は発光点２１側のレーザおよび発光点２２側のレーザの双方に共通する電極として機能するものである。電極２５，２６，２８および配線パターン２７は、例えば金等の熱伝導率の高い金属材料により形成されている。
【００２２】
第１発光素子１０と第２発光素子２０とは、例えば、接合層４１（図２）を介して互いに接合されている。例えば、図２に示したように、第１発光素子１０の電極１５と、第２発光素子２０の配線パターン２７とが接合層４１を介して互いに接合されると共に互いに電気的に接続されている。ここで、接合層４１は、例えば、Ａｕ（金）−Ｓｉ（シリコン）、Ａｕ（金）−Ｓｎ（錫）またはＡｇ（銀）−Ｓｎ（錫）等の金属合金や、樹脂接着剤等などによって構成されている。
【００２３】
支持基体３０は、板状のサブマウントであり、例えば、図示しないが、接合層を介してヒートブロック上に配置されるものである。支持基体３０は、例えば、熱伝導率が約２５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）と高く熱伝導性に優れたシリコンやセラミックからなり、第１発光素子１０および第２発光素子２０のそれぞれの内部で発生した熱を放熱するヒートシンクとして機能する。ここで、支持基体３０とヒートブロックとを互いに接合する接合層は、例えば、Ａｕ−Ｓｉ、Ａｕ−ＳｎまたはＡｇ−Ｓｎ等の金属合金や、樹脂接着剤等などによって構成されている。ヒートブロックは、例えば、銅や鉄等の金属材料によって構成されている。
【００２４】
支持基体３０は、例えば、図１〜図３に示したように、第１発光素子１０および第２発光素子２０側の面（上面）に、４つの島状の凸部３１を有している。４つの凸部３１は、たとえば、図１に示したように、第２発光素子２０の四隅に対応して配置されており、第２発光素子２０を支持している。凸部３１の数は、必要に応じて適宜、変更可能である。凸部３１は、例えば、図１〜図３に示したように、側面に傾斜面を有する台形状となっている。なお、凸部３１は、例えば、図４に示したように、側面に垂直面を有する方形状となっていてもよい。つまり、凸部３１の形状についても、必要に応じて適宜、変更可能である。
【００２５】
４つの凸部３１は、支持基体３０のうち当該凸部３１以外の部位の材料と同一の材料によって構成されている。４つの凸部３１を含む支持基体３０は、例えば、絶縁性材料（例えば、ノンドープシリコン、低ドープシリコン、またはセラミック）によって構成されている。なお、４つの凸部３１を含む支持基体３０が、例えば、導電性材料（例えば、高ドープシリコン）によって構成されていてもよい。ただし、その場合には、後述のパッド電極３３とマウント電極３５とが互いに短絡することのないように、例えば、図５に示したように、凸部３１の上面とパッド電極３３との間に、絶縁層３２が設けられていることが好ましい。絶縁層３２は、例えば、シリコン酸化物によって構成されている。
【００２６】
４つの凸部３１の上面は、例えば、図１〜図３に示したように平坦面となっている。４つの凸部３１の上面は、実質的に同一平面内に位置している。４つの凸部３１の上面は、例えば、支持基板３０上に第１発光素子１０を実装したときに、第１発光素子１０の上面（半導体層１３の上面）と実質的に同一平面内に配置されていることが好ましい。４つの凸部３１の上面には、例えば、凸部３１ごとに１つずつ、パッド電極３３が設けられている。つまり、４つの凸部３１の上面と第２発光素子２０との間にパッド電極３３が設けられており、４つの凸部３１は、パッド電極３３を介して第２発光素子２０を支持している。パッド電極３３は、例えば金等の熱伝導率の高い金属材料により形成されている。パッド電極３３は、第２発光素子２０の電極２６と接合層４２を介して電気的に接続された第１接続面３３Ａと、ワイヤ４３（外部の導電性部材）と電気的に接続される第２接続面３３Ｂとを有している。第１接続面３３Ａは、第２発光素子２０の電極２６の直下に形成されており、第２接続面３３Ｂは、第２発光素子２０との非対向領域に形成されており、発光装置１を上から眺めたときに第２発光素子２０で隠されることなく、露出している。接合層４２は、例えば、Ａｕ−Ｓｉ、Ａｕ−ＳｎまたはＡｇ−Ｓｎ等の金属合金や、樹脂接着剤等などによって構成されている。
【００２７】
４つの凸部３１の上面にそれぞれ１つずつ設けられたパッド電極３３のうち３つのパッド電極３３は、実際にワイヤ４３に連結される。しかし、４つのパッド電極３３のうち残りの１つのパッド電極３３は、実際にはワイヤ４３に連結されないダミー電極３４（図１）である。ダミー電極３４は、製造過程において第２発光素子２０が支持基板３０に対して斜めに傾いたりすることを防止するなどの目的で設けられたものである。従って、ダミー電極３４の代わりに、別の部材が設けられていてもよい。
【００２８】
ところで、支持基板３０の上面のうち４つの凸部３１の非形成領域には、マウント電極３５（図２）が形成されている。マウント電極３５は、例えば、図２、図３に示したように、第１発光素子１０の電極１４の直下に形成されており、例えば、第１発光素子１０の共振器方向に延在する帯状の形状となっている。マウント電極３５は、例えば金等の熱伝導率の高い金属材料により形成されており、第１発光素子１０と接合層４４を介して電気的に接続されている。接合層４４は、例えば、Ａｕ−Ｓｉ、Ａｕ−ＳｎまたはＡｇ−Ｓｎ等の金属合金や、樹脂接着剤等などによって構成されている。ここで、接合層４１，４２，４４として金属合金を用いる場合には、接合層４４に用いる金属合金の融点は、接合層４１，４２とに用いる金属合金の融点よりも高いことが好ましい。第２発光素子２０を接合させるときの熱により第１発光素子１０の接合に用いられた金属合金が溶融することを防止するためである。
【００２９】
さらに、支持基板３０の上面のうち４つの凸部３１の非形成領域には、マウント電極３５と連結された引出電極３６が形成されている。例えば、図１、図３に示したように、引出電極３６の一端がマウント電極３５に連結されており、引出電極３６の他端は第２発光素子２０との非対向領域に形成されている。つまり、引出電極３６の他端は、発光装置１を上から眺めたときに第２発光素子２０で隠されることなく、露出している。引出電極３６は、マウント電極３５と同一面内に形成されており、マウント電極３５および引出電極３６は支持基板３０の平坦面上に形成されている。従って、マウント電極３５および引出電極３６は、製造過程において一括して形成することが可能である。
【００３０】
図６は、このような構成の発光装置１をヒートブロック４５と共にパッケージ４９に搭載した状態を表すものである。３つのパッド電極３３、引出電極３６および電極２８にはそれぞれパッケージ４９の接続端子４６から引き出されたワイヤ４３が接続されている。
【００３１】
［製造方法］
次に、発光装置１の製造方法の一例について説明する。まず、上面に４つの凸部を有する支持基体３０と、第１発光素子１０と、横幅が第１発光素子１０の横幅よりも広い第２発光素子２０とを用意する。
【００３２】
支持基体３０は、例えば、以下のようにして製造される。まず、支持基体３０の上面のうち４つの凸部３１の上面を形成することとなる領域にマスク（図示せず）を形成する。次に、例えば、ウエットエッチングまたはドライエッチングにより、支持基体３０を選択的に除去する。その後、マスクを除去する。これにより、支持基体３０の上面の所定の位置に４つの凸部３１が形成される。このときの４つの凸部３１の高さは、エッチングのプロセス時間によって決定される。従って、全ての凸部３１の高さを所望の値に精密に設定することができ、全ての凸部３１の高さを精度よく一致させることができる。このようにして、支持基体３０が製造される。
【００３３】
次に、４つの凸部３１の上面に、１つずつ、パッド電極３３を形成すると共に、支持基体３０の上面のうち凸部３１の非形成領域に、第１発光素子１０をマウントするマウント電極３５と、第１発光素子１０と電気的に接続される引出電極３６とを形成する。次に、第１発光素子１０をマウント電極３５の上に配置すると共に、第２発光素子２０を第１発光素子１０およびパッド電極３３の第１接続面３３Ａの上に配置する。このとき、第１発光素子１０と第２発光素子２０を互いに接合して一体化した上で配置してもよいし、第１発光素子１０をマウント電極３５の上に配置した後で、第２発光素子２０を第１発光素子１０および第１接続面３３Ａの上に配置してもよい。
【００３４】
次に、必要に応じて、支持基体３０をパッケージ４９上のヒートブロック４５に固着した後、３つのパッド電極３３、引出電極３６および電極２８にそれぞれワイヤ４３を接合する。このようにして、本実施の形態の発光装置１が製造される。
【００３５】
なお、上で例示した製造方法では、支持基体３０を個別のブロックとしたが、シート状のものを用いてもよい。すなわち、まず、シート状支持基体に複数の凸部３１を設け、各凸部３１の上面にパッド電極３３を、支持基体３０の上面のうち凸部３１の非形成領域にマウント電極３５および引出電極３６をそれぞれ形成する。次に、第１発光素子１０をマウント電極３５の上に配置すると共に、第２発光素子２０を第１発光素子１０およびパッド電極３３の第１接続面３３Ａの上に配置する。その後、支持基体３０を、４つの凸部３１ごとに切断することにより、発光装置１を製造することもできる。このようにした場合には、発光装置１を１つずつ製造する場合に比べて、製造の手間と時間を低減することができる。
【００３６】
［作用］
次に、本実施の形態の発光装置１の作用について説明する。発光装置１では、電源からの電圧が接続端子４６およびワイヤ４３を介して第１発光素子１０の電極１４と電極１５との間に印加されると、第１発光素子１０の発光点１１から４００ｎｍ帯のレーザ光が射出される。同様に、第２発光素子２０の電極２８と、６００ｎｍ帯のレーザ光を射出するレーザ構造に設けられた電極２５との間に電圧が印加されると、第２発光素子２０の発光点２１から６００ｎｍ帯のレーザ光が射出される。さらに同様に、第２発光素子２０の電極２８と、７００ｎｍ帯のレーザ光を射出するレーザ構造に設けられた電極２６との間に電圧が印加されると、第２発光素子２０の発光点２２から７００ｎｍ帯のレーザ光が射出される。すなわち、発光装置１からは、４００ｎｍ、６００ｎｍ帯および７００ｎｍ帯のうちのいずれか１つの帯域のレーザ光が射出される。
【００３７】
第１発光素子１０および第２発光素子２０からレーザ光を射出する場合、その内部では、高電流密度によるジュール熱が発生する。ここで、支持基体３０上のパッド電極３３と、第２発光素子２０の電極２５，２６とが最短距離で電気的に接続されており、また、支持基体３０上のマウント電極３５と、第１発光素子１０の電極１４とが最短距離で電気的に接続されている。さらに、第１発光素子１０の電極１５と、第２発光素子２０の配線パターン２７とが最短距離で電気的に接続されている。これにより、熱伝導性が良好（高放熱性）になっている。従って、第１発光素子１０内で発生した熱は、第１発光素子１０から放熱されると共に、熱伝導性の良い支持基体３０やヒートブロック４５に伝わり放熱される。また、第２発光素子２０内で発生した熱は、第２発光素子２０から放熱されると共に、熱伝導性の良い第１発光素子１０や支持基体３０、ヒートブロック４５等に伝わり放熱される。その結果、発熱に起因する特性低下などを抑制することができる。
【００３８】
また、本実施の形態では、第２発光素子２０が、第１発光素子１０および凸部３１の上に配置される。ここで、凸部３１は、支持基体３０のうち当該凸部３１以外の部位の材料と同一の材料によって構成されている。これは、凸部３１が、通常のプロセス温度下においても、第２発光素子２０を支持することができるだけの十分な硬度を有していることを意味している。これにより、製造過程において、電極２５，２６および配線パターン２７を、電極１５および第１接続面３３Ａに接合する際に、凸部３１が軟らかくなって、第２発光素子２０によって潰される虞がない。その結果、凸部３１は、製造過程においても第２発光素子２０をしっかりと支持することができるので、凸部３１の代わりに金バンプを用いたときのような、凸部３１の潰れに起因する不具合の発生をなくすることができる。
【００３９】
また、本実施の形態において、４つの凸部３１が、ウエットエッチングまたはドライエッチングすることによって形成された場合には、全ての凸部３１が精度よく形成され、４つの凸部３１の高さに金バンプのようなばらつきは生じない。これにより、製造過程において、第２発光素子２０を第１発光素子１０および凸部３１の上に配置したときに、電極２５，２６と第１接続面３３Ａとの間や、配線パターン２７と電極１５との間に隙間が生じる虞がない。その結果、電極２５，２６と第１接続面３３Ａとの間の導通や、配線パターン２７と電極１５との間の導通を確実にとることができるので、凸部３１の代わりに金バンプを用いたときのような、凸部３１の高さのばらつきに起因する不具合の発生をなくすることができる。
【００４０】
また、本実施の形態では、第１発光素子１０の上に配置する第２発光素子２０が支持基体３０に形成された４つの凸部３１によって支持されているので、第２発光素子２０の下敷きとなる第１発光素子１０の横幅を、第２発光素子２０の横幅よりも狭くすることができる。これにより、第１発光素子１０のチップサイズを、第２発光素子２０を第１発光素子１０だけで支持するようにしたときと比べて、小さくすることができるので、第１発光素子１０を製造する際のチップ収率を高くすることができる。その結果、発光装置１の製造コストを低減することができる。
【００４１】
また、第１発光素子１０と第２発光素子２０とを支持基体３０に接合させるようにしたので、従来技術のように金バンプを形成する必要がなくなり、支持基体３０の製造に手間と時間がかかったり、金バンプが剥がれたりするといったことが無くなる。したがって、第２発光素子２０を支持基体３０へ容易に搭載することができ、また発光装置１の信頼性が向上する。
【００４２】
また、第１発光素子１０と第２発光素子２０とをこの順に金属合金により支持基体３０へ接合させる場合、第１発光素子１０の接合に用いられる金属合金の融点を第２発光素子２０の接合に用いられる金属合金の融点よりも高くした。これにより、第２発光素子２０を接合させるときに、第１発光素子１０の接合に用いられた金属合金が溶融して第１発光素子１０が動いてしまうことを防止することができる。
【００４３】
＜変形例＞
以下、上記実施の形態の変形例について説明する。
【００４４】
上記の実施の形態では、第２発光素子２０は、４つの凸部３１によって支持されていたが、例えば、図７、図８に示したように、２つまたは１つの凸部３１によって支持されていてもよい。ただし、図７、図８の場合には、第１発光素子１０の電極１５に対して直接、ワイヤ４３をボンディングすることが必要となる。
【００４５】
また、上記の実施の形態では、各凸部３１の上面に、１つずつ、パッド電極３３が設けられていたが、例えば、図８に示したように、１つの凸部３１の上面に、２つのパッド電極３３が設けられていてもよい。ただし、この場合には、凸部３１の上面において、一方のパッド電極３３と、他方のパッド電極３３とが互いに絶縁分離されるようにしておくことが必要となる。なお、支持基体３０の上面に１つの凸部３１しか設けられていない場合に、その凸部３１の上面に１つのパッド電極３３だけが設けられていてもよい。ただし、その場合には、図示しないが、残りのパッド電極３３が凸部３１の上面以外の部位に形成されていることが必要となる。
【００４６】
また、上記の実施の形態では、各凸部３１の上面が平坦面となっていたが、例えば、図９に示したように、段差を有していてもよい。このとき、相対的に低い位置に、パッド電極３３の第１接続面３３Ａが形成され、相対的に高い位置に、パッド電極３３の第２接続面３３Ｂが形成されていることが好ましい。このようにした場合には、第１接続面３３Ａ上の接合層４２が第２接続面３３Ｂにまで濡れてしまうのを確実に防止することができる。
【００４７】
また、上記の実施の形態では、引出電極３６は、支持基体３０の上面側に形成されていたが、例えば、図１０に示したように、引出電極３６が省略され、その代わりに、支持基体３０の裏面に、引出電極３７が形成されていてもよい。ただし、この場合には、支持基体３０が、導電性材料（例えば、高ドープシリコン）によって構成されており、引出電極３７が支持基体３０に電気的に接続されていることが必要となる。ここで、引出電極３７は、支持基体３０の裏面という平坦な面上に形成されていることから、引出電極３７も、製造過程において一括して形成することが可能である。
【００４８】
本変形例に係る発光装置の製造方法の一例について説明する。まず、上面に４つの凸部を有する支持基体３０と、第１発光素子１０と、横幅が第１発光素子１０の横幅よりも広い第２発光素子２０とを用意する。次に、４つの凸部３１の上面に、１つずつ、パッド電極３３を形成すると共に、支持基体３０の上面のうち凸部３１の非形成領域に、第１発光素子１０をマウントするマウント電極３５を形成すると共に、支持基体３０の裏面に引出電極３７を形成する。次に、第１発光素子１０をマウント電極３５の上に配置すると共に、第２発光素子２０を第１発光素子１０およびパッド電極３３の第１接続面３３Ａの上に配置する。このようにして、本変形例に係る発光装置が製造される。
【００４９】
また、上記の実施の形態では、第１発光素子１０および第２発光素子２０の後方には、特に何も設けられていなかったが、例えば、図１１に示したように、端面Ｓ３，Ｓ４から僅かに漏れ出てくる光を検出する受光素子５０が設けられていてもよい。この受光素子５０は、例えば、支持基体３０の上面に設けた凸部３８の側面（傾斜面）または凸部３８の上面などに形成されていてもよい。
【００５０】
また、上記の実施の形態では、支持基体３０上には、２つの発光素子（第１発光素子１０および第２発光素子２０）が重ね合わされていたが、３つ以上の発光素子が重ね合わされていてもよい。例えば、図１２に示したように、支持基体３０上に、第１発光素子１０、第２発光素子２０、および第３発光素子６０が支持基体３０側から順に重ね合わされていてもよい。このとき、凸部３１の側面に段差が設けられており、そして、第２発光素子２０がその段差によって形成された平坦面によって支持されていることが好ましい。
【００５１】
また、上記の実施の形態では、凸部３１は支持基体３０をエッチングすることにより形成されたものであり、支持基体３０のうち凸部３１以外の部位の材料と同一の材料によって構成されていたが、支持基体３０のうち凸部３１以外の部位の材料とは異なる材料によって構成されていてもよい。この場合に、凸部３１が、絶縁性材料によって構成されていてもよいし、導電性材料によって構成されていてもよい。ただし、凸部３１が導電性材料によって構成されている場合には、凸部３１の上面とパッド電極３３との間に絶縁層が設けられていることが必要となる。凸部３１が導電性材料によって構成されている場合には、凸部３１は、例えば、半導体ブロックまたは金属ブロックによって構成されている。また、凸部３１が絶縁性材料によって構成されている場合には、凸部３１は、例えば、セラミックスブロックによって構成されている。
【符号の説明】
【００５２】
１…発光装置、１０…第１発光素子、１１，２１，２２…発光点、１２…ＧａＮ基板、１３，２４…半導体層、１４，１５，２５，２６，２８…電極、２０…第２発光素子、２３…ＧａＡｓ基板、２７…配線パターン、３０…支持基体、３１，３８…凸部、３２…絶縁層、３３…パッド電極、３３Ａ…第１接続面、３３Ｂ…第２接続面、３４…ダミー電極、３５…マウント電極、３６，３７…引出電極、４１，４２，４４…接合層、４３…ワイヤ、４５…ヒートブロック、４６…接続端子、４９…パッケージ、５０…受光素子、６０…第３発光素子、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４…端面。
【図１】
0005488881.tif 000002
【図２】
0005488881.tif 000003
【図３】
0005488881.tif 000004
【図４】
0005488881.tif 000005
【図５】
0005488881.tif 000006
【図６】
0005488881.tif 000007
【図７】
0005488881.tif 000008
【図８】
0005488881.tif 000009
【図９】
0005488881.tif 000010
【図１０】
0005488881.tif 000011
【図１１】
0005488881.tif 000012
【図１２】
0005488881.tif 000013