(57)【要約】【課題】発光素子が支持体にフリップチップ実装された発光装置の製造方法であって、高い光取り出し効率と高い信頼性の双方を有する発光装置を実現できる方法を提供する。【解決手段】基板（１）と、基板（１）上に形成された半導体層（５）と、半導体層（５）上に形成されたｐ側電極（６ａ）およびｎ側電極（６ｂ）とを有する構造体（７）を準備し、ｐ側配線（１１ａ）およびｎ側配線（１１ｂ）を同一面上に有する支持体（２０）を準備し、構造体（７）のｐ側電極（６ａ）およびｎ側電極（６ｂ）と支持体（２０）のｐ側配線（１１ａ）およびｎ側配線（１１ｂ）とを、導電性粒子（２１）および第１樹脂（２２）を含む異方性導電材料（２３）を用いて、それぞれ電気的に接続し、その後、基板（１）を構造体（７）から除去して発光素子（９’）とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が支持体にフリップチップ実装された発光装置の製造方法であって、
（ａ）基板と、基板上に形成された半導体層と、該半導体層上に形成されたｐ側電極およびｎ側電極とを有する構造体を準備し、
（ｂ）ｐ側配線およびｎ側配線を同一面上に有する支持体を準備し、
（ｃ）前記構造体のｐ側電極およびｎ側電極と前記支持体のｐ側配線およびｎ側配線とを、導電性粒子および第１樹脂を含む異方性導電材料を用いて、それぞれ電気的に接続し、その後、
（ｄ）前記基板を前記構造体から除去して発光素子とする
ことを含む、発光装置の製造方法。
【請求項２】
工程（ｃ）にて、前記異方性導電材料は、前記構造体と前記支持体との間の空間を満たすと共に、前記基板の側面に少なくとも部分的に接触している、請求項１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
工程（ｄ）にて、前記基板の除去をレーザー照射により実施する、請求項１または２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
工程（ｃ）より後に、
（ｐ）前記構造体の周りを囲むようにして、前記異方性導電材料上に、該異方性導電材料より高い反射率を有する光反射体を形成することを更に含む、請求項１〜３のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
【請求項５】
工程（ｐ）を工程（ｄ）より前に実施する、請求項４に記載の発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記光反射体が、シリコーン系樹脂に光反射性粒子を分散させて成る層、金属層、および誘電体多層膜からなる群より選択される、請求項４または５に記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
工程（ｄ）より後に、
（ｑ）前記基板の除去により露出した前記半導体層上に蛍光体層を形成することを更に含む、請求項１〜６のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
【請求項８】
工程（ｑ）は、前記半導体層上に蛍光体シートを接着することまたは蛍光体膜を電着形成することにより実施される、請求項７に記載の発光装置の製造方法。
【請求項９】
工程（ｄ）より後、工程（ｑ）より前に、
（ｒ）前記基板の除去により露出した前記半導体層の周囲で、該半導体層より突出した前記異方性導電材料の部分を除去することを更に含む、請求項７または８に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１０】
工程（ｑ）は、前記基板の除去により露出した前記半導体層の周囲で、該半導体層より突出した異方性導電材料の部分を壁部として、該壁部で囲まれた該半導体層上の窪みに蛍光体含有樹脂を供給し、硬化させることにより実施される、請求項７に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１１】
工程（ｃ）より前に、
（ｓ）前記構造体のｐ側電極およびｎ側電極上、あるいは、前記支持体のｐ側配線およびｎ側配線上にバンプを形成することを更に含み、
工程（ｃ）にて、前記構造体のｐ側電極およびｎ側電極と前記支持体のｐ側配線およびｎ側配線とを、前記異方性導電材料を用いて、前記バンプを介して、それぞれ電気的に接続する、請求項１〜１０のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
【請求項１２】
工程（ａ）にて、ｐ側電極およびｎ側電極が開口部を有する保護膜で被覆されており、
工程（ｓ）にて、バンプをｐ側電極およびｎ側電極上に、該保護膜の開口部に位置し、かつバンプの頂部が保護膜から突出するように形成する、請求項１１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１３】
前記異方性導電材料はフィラーを更に含み、該フィラーは、金属酸化物、金属窒化物およびカーボンからなる群より選択される少なくとも１種の粒子である、請求項１〜１２のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
【請求項１４】
前記導電性粒子は、第２樹脂から成るコアと、該コアを被覆する金属から成る導電性層とにより構成されている、請求項１〜１３のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第１樹脂の熱膨張係数に対する、該第１樹脂の熱膨張係数と前記第２樹脂の熱膨張係数との差の絶対値の割合が、１．０以下である、請求項１４に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１６】
前記異方性導電材料から前記導電性粒子を除いた材料の平均熱膨張係数に対する、該平均熱膨張係数と前記第２樹脂の熱膨張係数との差の絶対値の割合が、１．０以下である、請求項１４または１５に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１７】
半導体層と、前記半導体層の同一面側に形成されたｐ側電極およびｎ側電極とを有する発光素子と、
ｐ側配線およびｎ側配線を同一面上に有する支持体と、
前記発光素子の半導体層の、前記ｐ側電極および前記ｎ側電極が形成された面と反対側の面に配置された蛍光体層と
を備え、
前記発光素子のｐ側電極およびｎ側電極と前記支持体のｐ側配線およびｎ側配線とが、少なくとも異方性導電材料によって、それぞれ電気的に接続されており、該異方性導電材料は導電性粒子および第１樹脂を含むことを特徴とする発光装置。
【請求項１８】
前記異方性導電材料は、前記発光素子と前記支持体との間の空間を満たすと共に、前記蛍光体層の側面に少なくとも部分的に接触している、請求項１７に記載の発光装置。
【請求項１９】
前記発光素子のｐ側電極およびｎ側電極上、あるいは、前記支持体のｐ側配線およびｎ側配線上に設けられたバンプを更に備え、
前記発光素子のｐ側電極およびｎ側電極と前記支持体のｐ側配線およびｎ側配線とが、前記異方性導電材料および前記バンプによって、それぞれ電気的に接続されている、請求項１７または１８に記載の発光装置。
【請求項２０】
前記発光素子の周囲で前記異方性導電材料上に配置された光反射体を更に備える、請求項１７〜１９のいずれかに記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置の製造方法に関し、より詳細には、発光素子が支持体にフリップチップ実装された発光装置の製造方法に関する。また、本発明は、かかる製造方法によって製造可能な発光装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
発光装置は、一般的に、発光ダイオードなどの発光素子を支持体に実装して製造されている。この実装方法の１つとして、フリップチップ実装がある（特許文献１および２を参照のこと）。フリップチップ実装は、発光素子を支持体にワイヤレスで実装でき、小面積化が可能で、垂直方向への光取り出し効率が高いという利点がある。
【０００３】
従来、光取り出し効率を一層向上させるために、発光素子を支持体にフリップチップ実装した後、基板を除去した発光装置が知られている。より詳細には、この発光装置は次のようにして製造される（特許文献１を参照のこと）。まず、サファイア基板などの成長用基板上にｎ型半導体層、活性層およびｐ型半導体層を成長させ、ｐ型半導体層および活性層をエッチングにより部分的に除去してｎ型半導体層を露出させた後、これにより得られる半導体層の基板と反対の同一面側にｐ側電極およびｎ側電極を形成し、ｐ側電極およびｎ側電極上にＡｕバンプを形成して、発光素子のチップを作製する。他方、ｐ側配線およびｎ側配線を同一面上に有する支持体を準備する。次に、これらチップおよび支持体を（チップの上下を反転させて）対向配置し、チップのｐ側電極およびｎ側電極に形成したＡｕバンプを、支持体のｐ側配線およびｎ側配線に超音波接合により機械的および電気的に接続する。そして、チップと支持体との間に形成される空間に電気絶縁性のアンダーフィル樹脂（シリコーン系樹脂）を注入して硬化させる。その後、チップから成長用基板をレーザリフトオフによって除去する。これにより露出した半導体層上に、適宜、蛍光体板等を貼付し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１１−５０１４２８号公報
【特許文献２】特開２０１１−５７９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の発光装置の製造方法では、Ａｕバンプと配線とを超音波接合により堅固に接合し、チップと支持体との間に形成される空間にアンダーフィル樹脂を注入して硬化させた後、チップから基板を除去している。これにより得られた発光装置は、半導体層がＡｕバンプとアンダーフィル樹脂という２つの異なる材料と接して支持体に配置されることになるため、温度変化に曝されると、超音波接合により配線に電気的のみならず機械的に堅固に接合されたＡｕバンプとアンダーフィル樹脂との熱膨張差により熱応力が生じ、この熱応力が、基板の除去により強度が低くなった半導体層に直接加わって、半導体層が破壊される（割れる）ことがあり、信頼性の点で問題があった。
【０００６】
かかる問題を解消するには、例えば、基板の除去により露出した半導体層の上面に金属などから成る疑似基板を形成して、半導体層を補強することが考えられる。しかしながら、この場合には、製造工程が増加するうえ、金属疑似基板により光取り出し効率が損なわれるという新たな問題が生じる。
【０００７】
本発明は、発光素子が支持体にフリップチップ実装された発光装置の製造方法であって、高い光取り出し効率と高い信頼性の双方を有する発光装置を実現できる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、発光素子が支持体にフリップチップ実装された発光装置の製造方法であって、
（ａ）基板と、基板上に形成された半導体層と、該半導体層上に形成されたｐ側電極およびｎ側電極とを有する構造体を準備し、
（ｂ）ｐ側配線およびｎ側配線を同一面上に有する支持体を準備し、
（ｃ）上記構造体のｐ側電極およびｎ側電極と上記支持体のｐ側配線およびｎ側配線とを、導電性粒子および第１樹脂を含む異方性導電材料を用いて、それぞれ電気的に接続し、その後、
（ｄ）上記基板を上記構造体から除去して発光素子とする
ことを含む、発光装置の製造方法が提供される。
【０００９】
本発明の発光装置の製造方法によれば、基板を除去しているので、高い光取り出し効率を得ることができる。更に、支持体と発光素子との間において異方性導電材料を使用して、これらを異方性導電材料によって電気的に接続しているので、支持体と発光素子との間での異方性導電材料による充填と導通とを同時に実現することができる。そして、ｐ側配線およびｎ側配線とｐ側電極およびｎ側電極とを、異方性導電材料を用いて電気的に接続しており、かかる電気的接続は異方性導電材料中の導電性粒子を通じて比較的フレキシブルに行われるので、これにより得られた発光装置は、温度変化に曝されても、異方性導電材料の熱膨張によって生じる熱応力が半導体層全体に均一に加わることになり、よって、半導体層が破壊されることを低減または防止することができ、高い信頼性を得ることができる。従って、基板の除去と異方性導電材料による接合とを組み合わせることにより、高い光取り出し効率と高い信頼性の双方を有する発光装置を実現することができる。
【００１０】
本発明の発光装置の製造方法は、工程（ｃ）にて、上記異方性導電材料は、上記構造体と上記支持体との間の空間を満たすと共に、上記基板の側面に少なくとも部分的に接触していてよい。かかる態様によれば、工程（ｄ）にて基板を構造体から除去する際に、基板を側面にて保持しておくことができる。
【００１１】
本発明の発光装置の製造方法は、具体的には、工程（ｄ）にて、上記基板の除去をレーザー照射により実施することができる。かかる様態によれば、容易に基板の除去を行うことができるので、量産性に優れた発光装置の製造方法とすることができる。特に、上記のように基板がその側面にて異方性導電材料により保持されている場合には、レーザー照射により基板が除去されると同時に吹き飛ぶことを防止できる。
【００１２】
本発明の発光装置の製造方法は、１つの態様において、工程（ｃ）より後に、
（ｐ）上記構造体（または上記発光素子）の周りを囲むようにして、上記異方性導電材料上に、該異方性導電材料より高い反射率を有する光反射体を形成することを更に含む。かかる態様によれば、光取り出し面側から見て上記半導体層の周囲に光反射体が設けられることとなるので、発光装置の明るさ性能（光束）を高めることができる。
【００１３】
好ましい態様においては、工程（ｐ）を工程（ｄ）より前に実施する。かかる態様によれば、基板の除去により露出した半導体層の上面に、光反射体を形成するための材料が付着して、その分、明るさ性能が損なわれることを防止できる。
【００１４】
上記光反射体は、例えば、シリコーン系樹脂に光反射性粒子を分散させて成る層、金属層、および誘電体多層膜からなる群より選択される。
【００１５】
本発明の発光装置の製造方法は、１つの態様において、工程（ｄ）より後に、
（ｑ）上記基板の除去により露出した上記半導体層上に蛍光体層を形成することを更に含む。かかる態様によれば、使用する蛍光体の組成に応じて、発光装置から出る光の色（色温度）を変更することができる。
【００１６】
具体的には、例えば、工程（ｑ）は、上記半導体層上に蛍光体シート（蛍光体板とも呼ばれ得る）を接着することまたは蛍光体膜を電着形成することにより実施することができる。
【００１７】
本発明の発光装置の製造方法は、１つの態様において、工程（ｄ）より後、工程（ｑ）より前に、
（ｒ）上記基板の除去により露出した上記半導体層の周囲で、該半導体層より突出した異方性導電材料の部分を除去する（上記光反射体が形成されている場合には、異方性導電材料の該部分上の光反射体の部分も一緒に除去される）ことを更に含む。かかる態様によれば、最終的に得られる発光装置が異方性導電材料の上記部分を有する場合に比べて、明るさ性能を高めることができる。
【００１８】
あるいは、例えば、工程（ｑ）は、上記基板の除去により露出した上記半導体層の周囲で、該半導体層より突出した異方性導電材料の部分を壁部として、該壁部で囲まれた該半導体層上の窪みに蛍光体含有樹脂を供給し、硬化させることにより実施することができる。かかる態様によれば、基板の除去により露出した上記半導体層の上面と同じ寸法を有する蛍光体層を容易に得ることができ、最終的に得られる発光装置の小面積化を図ることができて、単位面積当りの輝度を高めることができる。
【００１９】
本発明の発光装置の製造方法は、上記構造体のｐ側電極およびｎ側電極と上記支持体のｐ側配線およびｎ側配線とが、上記異方性導電材料を用いて、それぞれ電気的に接続されている限り、特に限定されない。例えば、上記構造体のｐ側電極およびｎ側電極と上記支持体のｐ側配線およびｎ側配線との間の電気的接続は、異方性導電材料（より詳細には異方性導電材料中の導電性粒子）のみによるものであっても、異方性導電材料に加えて他の導電性部材によるものであってもよい。
【００２０】
例えば、本発明の発光装置の製造方法は、１つの態様において、工程（ｃ）より前に、
（ｓ）上記構造体のｐ側電極およびｎ側電極上、あるいは、上記支持体のｐ側配線およびｎ側配線上にバンプを形成することを更に含み、
工程（ｃ）にて、上記構造体のｐ側電極およびｎ側電極と上記支持体のｐ側配線およびｎ側配線とを、上記異方性導電材料を用いて、上記バンプを介して、それぞれ電気的に接続するものであってよい。この電気的接続は、バンプとｐ側配線およびｎ側配線あるいはｐ側電極およびｎ側電極とを、異方性導電材料を用いて電気的に接続することによって実現され得る。かかる電気的接続は異方性導電材料中の導電性粒子を通じて比較的フレキシブルに行われるので、この態様により得られた発光装置は、温度変化に曝されても、バンプと異方性導電材料との熱膨張差によって生じる熱応力が半導体層に直接加わらない。更に、これにより得られた発光装置は、バンプとｐ側配線およびｎ側配線あるいはｐ側電極およびｎ側電極とが導電性粒子を介さずに直接接続（または接合）される場合に比べて、バンプと異方性導電材料との熱膨張差によって生じる熱応力が緩和される。これらの結果、半導体層が破壊されることをより一層低減または防止することができ、高い信頼性を得ることができる。
【００２１】
本発明の発光装置の製造方法の上記態様においては、
工程（ａ）にて、ｐ側電極およびｎ側電極が開口部を有する保護膜で被覆されており、
工程（ｓ）にて、バンプをｐ側電極およびｎ側電極上に、上記保護膜の開口部に位置し、かつバンプの頂部が保護膜から突出するように形成するものであってよい。この場合、ｐ側電極およびｎ側電極が保護膜で覆われているので、これら電極を、工程中（製造過程）に生じ得る外傷から保護することができる。また、この場合、バンプがｐ側電極およびｎ側電極上（上記構造体側）に形成されているので、バンプがｐ側配線およびｎ側配線上（上記支持体側）に形成されている場合よりも、上記構造体を上記支持体上に容易に位置合わせして載置することができる。
【００２２】
本発明に用いる異方性導電材料は、フィラーを更に含み、該フィラーは、金属酸化物、金属窒化物およびカーボンからなる群より選択される少なくとも１種の粒子であってよい。かかるフィラーは、異方性導電材料の熱抵抗を低くし、半導体層から光と共に発生する熱を異方性導電材料を通じて外部に効率的に放出することができる。
【００２３】
本発明に用いる異方性導電材料に関し、上記導電性粒子は、第２樹脂から成るコアと、該コアを被覆する金属から成る導電性層とから成っていることが好ましい。かかる態様によれば、異方性導電材料中、導電性粒子の内外がいずれも樹脂（第１樹脂および第２樹脂）から成るので、熱による膨張収縮挙動が近く、これにより、発光装置が温度変化に曝されても、異方性導電材料中に発生する熱応力を小さくすることができ、電気的接続を十分に維持しつつ、半導体層が破壊されることを効果的に低減または防止することができる。
【００２４】
具体的には、上記第１樹脂の熱膨張係数に対する、該第１樹脂の熱膨張係数と上記第２樹脂の熱膨張係数との差の絶対値の割合が、１．０以下であることが好ましい。本発明において熱膨張係数とは、線膨張率を意味する。また、第１樹脂および第２樹脂の熱膨張係数は、これら樹脂が硬化した状態（製品である発光装置に含まれる樹脂と同じ状態）での熱膨張係数を意味する。各種樹脂の熱膨張係数は、既知であるが、ＪＩＳ  Ｋ７１９７に従って、２５〜８５℃の間の平均線膨張率として測定できる。
【００２５】
異方性導電材料は、導電性粒子および第１樹脂に加えて、上述したフィラーなどのその他の成分を含み得、かかるフィラーなどは、上記異方性導電材料から導電性粒子を除いた材料の平均熱膨張係数に影響する。よって、上記異方性導電材料から導電性粒子を除いた材料の平均熱膨張係数に対する、該平均熱膨張係数と上記第２樹脂の熱膨張係数との差の絶対値の割合が、１．０以下であることが好ましい。本発明において、異方性導電材料から導電性粒子を除いた材料の平均熱膨張係数は、異方性導電材料を構成する材料から導電性粒子を除いた残りの材料（または成分）について、各材料の熱膨張係数にその配合比（体積比）を乗じた総和として算出され、簡便には、微量配合される成分は無視可能である。
【００２６】
また、本発明によれば、
半導体層と、上記半導体層の同一面側に形成されたｐ側電極およびｎ側電極とを有する発光素子と、
ｐ側配線およびｎ側配線を同一面上に有する支持体と、
上記発光素子の半導体層の、上記ｐ側電極および上記ｎ側電極が形成された面と反対側の面に配置された蛍光体層と
を備え、
上記発光素子のｐ側電極およびｎ側電極と上記支持体のｐ側配線およびｎ側配線とが、少なくとも異方性導電材料によって、それぞれ電気的に接続されており、該異方性導電材料は導電性粒子および第１樹脂を含むことを特徴とする発光装置も提供される。
【００２７】
かかる本発明の発光装置によれば、上記半導体層の、上記ｐ側電極および上記ｎ側電極が形成された面と反対側の面に（すなわち、半導体層から基板が除去された半導体層に）蛍光体層が設けられており、高い光取り出し効率および高輝度を有する発光装置を得ることができる。そして、ｐ側配線およびｎ側配線とｐ側電極およびｎ側電極とを異方性導電材料によって電気的に接続しており、かかる電気的接続は、より詳細には、異方性導電材料中の導電性粒子を通じて比較的フレキシブルに行われるので、本発明の発光装置は、温度変化に曝されても、異方性導電材料の熱膨張によって生じる熱応力が半導体層層全体に均一に加わることになり、よって、半導体層が破壊されることを低減または防止することができ、高い信頼性を得ることができる。
【００２８】
本発明の発光装置において、上記異方性導電材料は、上記発光素子と上記支持体との間の空間を満たすと共に、上記蛍光体層の側面に少なくとも部分的に接触していてよい。
【００２９】
本発明の発光装置は、１つの態様において、上記発光素子のｐ側電極およびｎ側電極上、あるいは、上記支持体のｐ側配線およびｎ側配線上に設けられたバンプを更に備え、
上記発光素子のｐ側電極およびｎ側電極と上記支持体のｐ側配線およびｎ側配線とが、上記異方性導電材料および上記バンプによって、それぞれ電気的に接続されていてよい。この電気的接続は、バンプとｐ側配線およびｎ側配線あるいはｐ側電極およびｎ側電極とを、異方性導電材料によって電気的に接続することによって実現され得る。かかる電気的接続は異方性導電材料中の導電性粒子を通じて比較的フレキシブルに行われるので、この態様における発光装置は、温度変化に曝されても、バンプと異方性導電材料との熱膨張差によって生じる熱応力が半導体層に直接加わらない。更に、この発光装置は、バンプとｐ側配線およびｎ側配線あるいはｐ側電極およびｎ側電極とが導電性粒子を介さずに直接接続（または接合）される場合に比べて、バンプと異方性導電材料との熱膨張差によって生じる熱応力が緩和される。これらの結果、半導体層が破壊されることをより一層低減または防止することができ、高い信頼性を得ることができる。
【００３０】
本発明の発光装置は、１つの態様において、上記発光素子の周囲で上記異方性導電材料上に配置された光反射体を更に備えることが好ましい。かかる様態によれば、発光素子の周囲に露出した異方性導電材料上（上面および側面）に、異方性導電材料より高反射率の材料からなる光反射体を設けられるため、異方性導電材料での光吸収を抑制し、光取り出し効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、発光素子が支持体にフリップチップ実装された発光装置の製造方法において、異方性導電材料を用いて実装した後、基板を除去しているので、高い光取り出し効率と高い信頼性の双方を有する発光装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の１つの実施形態における発光装置の製造方法を説明する概略工程図である。
【図２】図１の実施形態における発光装置の製造方法を説明する概略工程図である。
【図３】図１の実施形態における発光装置の製造方法を説明する概略工程図である。
【図４】図１の実施形態における発光装置の製造方法を説明する概略工程図である。
【図５】図１の実施形態における発光装置の製造方法を説明する概略工程図である。
【図６】本発明に使用可能な異方性導電材料の概略断面図である。
【図７】本発明のもう１つの実施形態における発光装置の製造方法を説明する概略工程図である。
【図８】図７の実施形態における発光装置の製造方法を説明する概略工程図である。
【図９】図７の実施形態における発光装置の製造方法を説明する概略工程図である。
【図１０】図７の実施形態における発光装置の製造方法を説明する概略工程図である。
【図１１】図７の実施形態における発光装置の製造方法を説明する概略工程図である。
【図１２】本発明のもう１つの実施形態における発光装置の製造方法を説明する概略工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の実施形態における発光装置の製造方法について、以下、図面を参照しながら詳述する。発明の理解を容易にする目的で、本発明を複数の実施形態に分けて説明するが、これら実施形態はそれぞれ独立するものではなく、相互に共有可能な特徴および／または構成は、他の実施形態の説明を適用できる。なお、添付の図面には、発明の理解を容易にする目的で、誇張して表現している部分がある点に留意されたい。
【００３４】
（実施形態１）
本実施形態は、発光素子のｐ側電極およびｎ側電極と支持体のｐ側配線およびｎ側配線とが、異方性導電材料によって、バンプなしに、それぞれ電気的に接続されている態様に関する。
【００３５】
まず、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、基板１と、半導体層５と、半導体層５の基板１と反対の同一面側に形成されたｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂとを有する構造体７を準備する。より詳細には、図１（ａ）に示すように、基板（成長用基板）１上に、少なくともｎ型半導体層２、活性層３およびｐ型半導体層４を順次積層し、これらを含む複数の半導体層を形成する。半導体層は、バッファ層およびコンタクト層などを適宜含んでいてよい。代表的には、基板１にはサファイア基板を使用でき、ｎ型半導体層２、活性層３およびｐ型半導体層４は窒化物半導体から成り得る。次いで、図１（ｂ）に示すように、ｐ型半導体層４、活性層３およびｎ型半導体層２をエッチングにより部分的に除去してｎ型半導体層２を露出させて、半導体層（積層体）５を得る。その後、図１（ｃ）に示すように、最上層のｐ型半導体層４上にｐ側電極６ａを形成し、露出させたｎ型半導体層２上にｎ側電極６ｂを形成する。例えば、ｐ側電極６ａは、Ａｇを含む反射型電極であってよく、ｎ側電極６ｂはＡｌを含む反射型電極であってよい。また、ｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂとして、適宜、ＩＴＯ等の透光性電極を形成してもよい。
【００３６】
その後、適宜、所定の寸法にカットして、発光素子のチップ（ダイス）９（図１（ｄ）参照）を得る。
【００３７】
以上により、基板１と、基板１上に形成された半導体層５と、半導体層５の基板１と反対の同一面側に形成されたｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂとを有する構造体７を備えるチップ９が作製される。チップ９は、通常、発光ダイオードであり、チップ９を構成する各部材の材料、形状、形成方法等は、適宜、変更してよい。
【００３８】
他方、図２（ａ）に示すように、ｐ側配線１１ａおよびｎ側配線１１ｂを同一面上に有する支持体２０を準備する。この支持体２０は、パッケージ成形体であってよく、図示する態様では、チップ９を収容する凹部を有する樹脂成形体１２と、凹部の底面に形成されたｐ側配線１１ａおよびｎ側配線１１ｂと、樹脂成形体１２の裏面に形成されたリード１３ａ、１３ｂと、これらの間を電気的に接続する導電体から成るビア１４ａ、１４ｂを有する。
【００３９】
次に、支持体２０の凹部底面に、異方性導電材料２３を供給する。異方性導電材料２３は、バインダ樹脂２２として第１樹脂と、このバインダ樹脂（第１樹脂）２２中に分散した導電性粒子２１とを含み、必要に応じて他の成分を含み得る。本実施形態において、導電性粒子２１は、図６に示すように、第２樹脂から成るコア２１ａと、このコア２１ａを被覆する金属から成る導電性層２１ｂとにより構成されている。異方性導電材料２３の組成（バインダ樹脂２２、導電性粒子２１、および存在する場合にはその他の成分の各含有割合）、導電性粒子２１の平均粒径、導電性層２１ｂの厚さ等は適宜設定できる。
【００４０】
バインダ樹脂２２である第１樹脂は、熱硬化性樹脂であり、例えば、エポキシ樹脂などであってよく、場合により熱可塑性樹脂などと混合されていてもよい。導電性粒子２１のコア２１ａを成す第２樹脂は、任意の適切な樹脂、例えば、メタクリル樹脂などであってよい。第１樹脂および第２樹脂に使用可能な樹脂の例を表１に示す。これら第１樹脂および第２樹脂は、第１樹脂の熱膨張係数ｋ１に対する、第１樹脂の熱膨張係数ｋ１と第２樹脂の熱膨張係数ｋ２との差の絶対値の割合（＝｜ｋ２−ｋ１｜／ｋ１）が、１．０以下であることが好ましく、より好ましくは０．５以下、更に好ましくは０．２以下である。第１樹脂および第２樹脂の組み合わせは、例えば、エポキシ樹脂とメタクリル樹脂や、エポキシ樹脂とアクリル樹脂などが挙げられる。第１樹脂と第２樹脂とは、異なり得るが、同じであってもよい（この場合、上記割合は最小のゼロとなる）。
【００４１】
【表１】
2014049642.tif 000003
【００４２】
導電性粒子２１の導電性層２１ｂは、金属、例えばＡｕ、Ｎｉなどから成る。かかる導電性層２１ｂは、第２樹脂から成るコア２１ａの表面に、例えば、無電解メッキ、電解メッキ、メカノフュージョン（メカノケミカル的反応）などにより形成可能である。異方性導電材料２３中の導電性粒子２１の含有量は、特に限定されず、適宜選択可能である。
【００４３】
異方性導電材料２３に含まれ得る他の成分としては、フィラーや、その他、硬化促進剤、粘度調整剤などの添加剤が挙げられる。フィラーは、バインダ樹脂２２より伝熱性の高い材料、例えば金属酸化物（例えば、ＴｉＯ２やＡｌ２Ｏ３など）、金属窒化物（例えば、ＡｌＮなど）、カーボンなどの粒子であってよく、一般的には、導電性粒子より小さい粒子寸法を有する。異方性導電材料２３中のフィラーの含有量は、特に限定されないが、例えば５〜８０体積％、好ましくは３０〜７０体積％であり、異方性導電材料２３から導電性粒子２１を除いた材料における、第１樹脂とフィラーの配合比は、例えば１００：１０〜９０、好ましくは１００：４０〜８０（体積基準）である。異方性導電材料２３から導電性粒子２１を除いた材料の平均熱膨張係数ｋａに対する、平均熱膨張係数ｋａと第２樹脂の熱膨張係数ｋ２との差の絶対値の割合（＝｜ｋ２−ｋａ｜／ｋａ）が、１．０以下であることが好ましく、より好ましくは０．５以下、更に好ましくは０．２以下である。ここで、その他の添加剤は、異方性導電材料２３中に微量配合され得、平均熱膨張係数ｋａの算出にあたって無視可能である。よって、熱膨張係数ｋ１と平均熱膨張係数ｋａの相違は主としてフィラーによるものであり、フィラーの添加により放熱性が向上すると共に、平均熱膨張係数ｋａを調整できる。
【００４４】
異方性導電材料２３の供給量および粘度は、図２（ｂ）を参照して以下に説明する状態となるように調整される。
【００４５】
上記の通り支持体２０の凹部底面に供給した異方性導電材料２３の上に、図１（ｄ）に示すチップ９の上下を反転させ、支持体２０に対して位置合わせして載置し、加圧および加熱する。これにより、図２（ｂ）に示すように、異方性導電材料２３は、チップ９（より詳細には上記構造体、以下も同様）と支持体２０との間の空間を満たすと共に、壁部２３ａにてチップ９の基板１の側面１ａに少なくとも部分的に接触した状態で、バインダ樹脂２２が硬化することにより、チップ９と支持体２０とを機械的（または物理的）に接合する。更に、このとき、異方性導電材料２３中の導電性粒子２１が、電極６ａ、６ｂと配線１１ａ、１１ｂとの間で圧力が加えられた状態で接合されることにより、これらを電気的に接続する。すなわち、加圧および加熱によりバインダ樹脂２２を押し広げ、対向電極間に導電性粒子２１を少なくとも１個以上挟み込むことで、圧着部における厚み方向に対しては導電性、一方、面方向に対しては絶縁性という電気的異方性を示す。接続の信頼性は、対向電極間に挟まれた導電性粒子２１をバインダ樹脂２２の凝集力によって維持することで保たれる。この結果、チップ９（より詳細には構造体７）のｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂと、支持体２０のｐ側配線１１ａおよびｎ側配線１１ｂとが、異方性導電材料２３（導電性粒子２１および第１樹脂２２を含む）によって、それぞれ電気的に接続される。
【００４６】
本実施形態では、チップ９は、チップ９全体が異方性導電材料２３を介して支持体２０上に設けられるため、異方性導電材料２３の熱膨張によって生じる熱応力が半導体層５全体に均一に加わることになり、半導体層５の割れを防ぐことができる。
【００４７】
次に、図３（ａ）に示すように、チップ９の周りを囲むようにして、異方性導電材料２３上に、異方性導電材料２３より高い反射率を有する光反射体３１を形成する。光反射体３１を設けることによって、最終的に得られる発光装置の明るさ性能（光束）を高めることができる。光反射体３１は、図示するように、樹脂成形体１２の凹部内にて、異方性導電材料２３から露出した支持体２０と接触していてよい。
【００４８】
光反射体３１は、例えば、シリコーン系樹脂に光反射性粒子（例えばＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＢａＳＯ４、ＭｇＯ等の粒子）を分散させて成る層、金属層（例えばＡｇ、Ａｌなどから成る単層または多層）、誘電体多層膜であってよい。シリコーン系樹脂に光反射性粒子を分散させて成る層は、未硬化のシリコーン系樹脂に光反射性粒子を分散させた材料（高反射性材料）を異方性導電材料２３上に供給し、硬化させることによって形成できる。シリコーン系樹脂に代えて、他の熱、光および／または湿気硬化性樹脂を使用してもよい。また、光反射体３１を金属層とする場合には、スパッタまたは蒸着によって形成できる。光反射体３１を誘電体多層膜とする場合には、スパッタの多層積層によって形成でき、誘電体膜の数は適宜設定され得る。
【００４９】
その後、図３（ｂ）に示すように、基板１をチップ９から除去する。基板１の除去は、レーザー照射により実施することができる。これには、レーザーリフトオフ（ＬＬＯ）技術を適用し得、エキシマレーザーなどの高出力のレーザー光を基板１の露出面（底面）側から照射して、基板１と半導体層５との境界近傍にて半導体物質を昇華／気化させて、基板１と半導体層５を分離し、基板１をピックアップして剥離することができる。従来、かかるレーザーリフトオフにより基板１を剥離する際、剥離基板が吹き飛んで、レーザー照射装置の光学系部品を損傷するという問題があり、メンテナンス周期の短期化など量産性を損なっていた。これに対し、本実施形態によれば、異方性導電材料２３が基板１の側面１ａと少なくとも部分的に接触した状態で硬化しており、基板１を保持しているので、剥離基板が吹き飛ぶことを防止でき、量産性を向上させることができる。異方性導電材料による保持力は、従来一般的に使用されているアンダーフィルに比べて大きく、剥離基板の吹き飛びを防止でき、かつ、分離後の基板１を機械的にピックアップできる程度である。
【００５０】
本実施形態では、基板１を除去する前に光反射体３１を形成しているので、半導体層５の上面５ａに、光反射体３１を形成するための材料が付着することがなく、かかる付着によって明るさ性能が損なわれることを防止できる。
【００５１】
チップ９（より詳細には構造体７）から基板１が除去された残部は発光素子９’となる。基板１の除去により、半導体層５の上面５ａが露出し、また、異方性導電材料２３の壁部２３ａは、基板１の除去により露出した半導体層５の周囲で、半導体層５より突出する。
【００５２】
そして、本実施形態においては、図４（ａ）に示すように、異方性導電材料２３の壁部２３ａを除去する。このとき、異方性導電材料２３の壁部２３ａ上に位置する光反射体３１の部分も一緒に除去される。かかる除去は、切削加工、グラインディングなど、任意の適切な方法を利用できる。これにより、異方性導電材料２３（および光反射体３１）の頂部は、半導体層５の上面５ａと実質的に同じ高さレベルとなる。異方性導電材料２３の壁部２３ａを残すと、壁部２３ａに光が吸収され得るが、本実施形態のように壁部２３ａを除去することにより光吸収を抑制でき、最終的に得られる発光装置の明るさ性能を高めることができる。
【００５３】
その後、図４（ｂ）に示すように、半導体層５の上面５ａに蛍光体層３２を形成する。蛍光体層３２の形成は、半導体層５の上面５ａに蛍光体シート（または蛍光体板、以下も同様）を接着することにより実施し得る。接着には、例えば、シリコーン系樹脂などの接着剤を使用してよい。蛍光体シートは、半導体層５の上面５ａの寸法に対応して予め切断されており、半導体層５の上面５ａの全体を覆うように（上面５ａが露出しないように）、半導体層５の上面５ａと同じか若干大きい寸法とされ得る。本実施形態によれば、予め、異方性導電材料２３（および光反射体３１）の壁部２３ａが除去され、その頂部が半導体層５の上面５ａと同じ高さとなっているので、蛍光体シート寸法が半導体層の上面寸法以上であったり、蛍光体シートの配置精度が十分高くなかったりしても、蛍光体シートが壁部２３ａに引っ掛かることなく、半導体層５の上面５ａに容易に密接して配置することができる。
【００５４】
あるいは、蛍光体層３２の形成は、半導体層５の上面５ａに蛍光体膜を電着形成することにより実施し得る。これにより形成される蛍光体層３２は、半導体層５の上面５ａと同じ寸法を有することとなり、最終的に得られる発光装置の小面積化に寄与し、単位面積当りの輝度を高めることができる。
【００５５】
蛍光体層３２を設けることによって、蛍光体層３２に含まれる蛍光体の組成に応じて、発光装置から出る光の色（色度または色温度）を変更することができる。例えば、半導体層５にて青色の光が発生する場合には、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体を用いて、白色の光を得ることができる。
【００５６】
その後、図５に示すように、封止樹脂３３として第３樹脂を樹脂成形体１２の凹部内（蛍光体層３２が設けられた半導体層５および異方性導電材料２３などの上）に供給して封止する（モールド）。第３樹脂には、熱、光、湿気硬化性樹脂を使用してよいが、透光性、透明性、耐熱性、密着性などの点からシリコーン系樹脂が好ましく使用される。かかる封止は、未硬化の第３樹脂を樹脂成形体１２の凹部内に供給し、硬化させることによって実施できる。
【００５７】
以上により、本実施形態の発光装置３９が製造される。発光装置３９は、
半導体層５と、半導体層５の同一面側に形成されたｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂとを有する発光素子９’と、
ｐ側配線１１ａおよびｎ側配線１１ｂを同一面上に有する支持体２０と、
を備え、
発光素子９’のｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂと支持体２０のｐ側配線１１ａおよびｎ側配線１１ｂとが、導電性粒子２１および第１樹脂（バインダ樹脂２２）を含む異方性導電材料２３によって、それぞれ電気的に接続されている。
【００５８】
本実施形態において、発光素子９’は基板１が除去されており、よって、発光装置３９は、発光素子９’の半導体層５の、ｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂが形成された面と反対側の面に配置された蛍光体層３２を備えることができる。半導体層５の周縁部は異方性導電材料２３と接触し、蛍光体層３２の周縁部は異方性導電材料２３から露出し得る。加えて、発光装置３９は、発光素子９’の周囲で異方性導電材料２３上に配置され、異方性導電材料２３より高い反射率を有する光反射体３１を更に含み得る。
【００５９】
本実施形態によれば、高性能かつ高信頼性の発光装置３９を効率的に（安価で量産するのに適した方法で）製造することができる。
【００６０】
特に、本実施形態によれば、発光装置３９において基板１が除去されているので、光が基板１内で反射して減衰することによる光の損失をなくすことができ、よって、高い光取り出し効率を得ることができる。また、本実施形態によれば、電極６ａ、６ｂと配線１１ａ、１１ｂとの間の電気的接続は、これらの間で圧力が加えられた状態で接合された導電性粒子２１により確保されるので、発光装置３９が温度変化に曝され、異方性導電材料２３（特にバインダ樹脂２２）の熱膨張によって熱応力が生じても、上記接合された導電性粒子２１が存在することによって熱応力を緩和することができて、半導体層５に加わる熱応力を低減することができ、熱応力が半導体層全体に均一にかかることになる。この結果、半導体層５の強度が（基板１を除去した分）小さくなっていても、半導体層５が破壊されることを低減または防止することができ、高い信頼性を得ることができる。
【００６１】
加えて、本実施形態によれば、異方性導電材料２３における導電性粒子２１のコアを第２樹脂により構成し、異方性導電材料２３の組成を、導電性粒子２１の内外において熱による膨張収縮挙動が近くなるように選択し、具体的には、異方性導電材料２３のバインダ樹脂（第２樹脂）の熱膨張係数に対する第１樹脂と第２樹脂の熱膨張係数差の絶対値の割合、および、異方性導電材料２３から導電性粒子２１を除いた材料の平均熱膨張係数に対する平均熱膨張係数と第２樹脂の熱膨張係数差の絶対値の割合をそれぞれ所定範囲内となるように選択している。これにより、発光装置３９が温度変化に曝されても、異方性導電材料２３中に発生する熱応力、より詳細には、導電性粒子２１とバインダ樹脂２２との間で生じる熱膨張差を小さくすることができ、導電性粒子２１による電気的接続を十分に維持しつつ、半導体層５が破壊されることを一層効果的に低減または防止することができる。
【００６２】
なお、従来、異方性導電材料は、着色しているため光が吸収されてしまうことや、放熱性が良好でないことから、発光素子の実装にはあまり利用されてこなかった。これに対して、本実施形態においては、光反射体３１を設けて明るさ性能を高め、また、伝熱性の比較的高いフィラーを添加して放熱性を向上させている。但し、これらは本発明に必須でない点に留意されたい。
【００６３】
（実施形態２）
本実施形態は、発光素子のｐ側電極およびｎ側電極と支持体のｐ側配線およびｎ側配線とが、異方性導電材料およびバンプによって、それぞれ電気的に接続されている態様に関する。なお、特に説明のない限り、実施形態１と同様の説明が当て嵌まるものとする。
【００６４】
まず、実施形態１にて図１（ａ）〜（ｃ）を参照して上述したのと同様にして、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、基板１と、半導体層５と、半導体層５の基板１と反対の同一面側に形成されたｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂとを有する構造体７を準備する。
【００６５】
本実施形態に必須ではないが、ｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂ上に保護膜を形成し、後述するバンプ８ａおよび８ｂに対応する位置に開口部を設けて、これにより、ｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂを、開口部を有する保護膜（図示せず）で被覆することが好ましい。保護膜は、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）膜であってよいが、誘電体多層膜などの多層膜反射鏡（DBR：Distributed Bragg Reflector）であってもよい。かかる保護膜により、ｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂを工程中（製造過程）に生じ得る外傷から保護することができる。
【００６６】
そして、図７（ｄ）に示すように、ｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂ上に、バンプ８ａ、８ｂを形成する。バンプ８ａ、８ｂは、上述した保護膜（図示せず）の開口部内で、ｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂ上に位置し、かつバンプ８ａ、８ｂの頂部が保護膜から突出するようにして形成される。バンプ８ａ、８ｂの頂部は、図示するように、基板１と半導体層５との間の境界面からほぼ同じ高さ（図中、点線にて示す）に位置することが好ましい。バンプ８ａ、８ｂは、例えば、Ａｕバンプであってよい。
【００６７】
その後、適宜、所定の寸法にカットして、発光素子のチップ（ダイス）１０（図７（ｄ）参照）を得る。バンプ８ａ、８ｂの頂部は、ほぼ同じ高さに揃えることが好ましい。これにより、チップ１０を後述する支持体２０に実装する際、チップ１０全体にかかる圧力が均一になるので、チップ１０の接合傾きを抑制することができる。
【００６８】
以上により、基板１と、基板１上に形成された半導体層５と、半導体層５の基板１と反対の同一面側に形成されたｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂとを有する構造体７を備え、加えて、バンプ８ａ、８ｂを備えるチップ１０が作製される。チップ１０は、通常、発光ダイオードであり、チップ１０を構成する各部材の材料、形状、形成方法等は、適宜、変更してよい。
【００６９】
他方、実施形態１にて図２（ａ）を参照して上述したのと同様にして、図８（ａ）に示すように、ｐ側配線１１ａおよびｎ側配線１１ｂを同一面上に有する支持体２０を準備する。
【００７０】
次に、支持体２０の凹部底面に、異方性導電材料２３を供給する。異方性導電材料２３は、実施形態１と同様のものであってよい。
【００７１】
異方性導電材料２３の供給量および粘度は、図８（ｂ）を参照して以下に説明する状態となるように調整される。
【００７２】
上記の通り支持体２０の凹部底面に供給した異方性導電材料２３の上に、図７（ｄ）に示すチップ１０の上下を反転させ、支持体２０に対して位置合わせして載置し、加圧および加熱する。これにより、図８（ｂ）に示すように、異方性導電材料２３は、チップ１０（より詳細には上記構造体、以下も同様）と支持体２０との間の空間を満たすと共に、壁部２３ａにてチップ１０の基板１の側面１ａに少なくとも部分的に接触した状態で、バインダ樹脂２２が硬化することにより、チップ１０と支持体２０とを機械的（または物理的）に接合する。更に、このとき、異方性導電材料２３中の導電性粒子２１が、バンプ８ａ、８ｂと配線１１ａ、１１ｂとの間で圧力が加えられた状態で接合されることにより、これらを電気的に接続する。この結果、チップ１０（より詳細には構造体７）のｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂと、支持体２０のｐ側配線１１ａおよびｎ側配線１１ｂとが、異方性導電材料２３（導電性粒子２１および第１樹脂２２を含む）およびバンプ８ａ、８ｂによって、それぞれ電気的に接続される。
【００７３】
本実施形態では、チップ１０は、チップ１０全体が異方性導電材料２３を介して支持体２０上に設けられるため、バンプ８ａ、８ｂと異方性導電材料２３との熱膨張率差に影響されず、半導体層５の割れを防ぐことができる。なお、本実施形態では、バンプ８ａ、８ｂがｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂ上に形成されているので、チップ１０を支持体２０上に容易に位置合わせして載置することができるが、これに限定されない。
【００７４】
次に、図９（ａ）に示すように、チップ１０の周りを囲むようにして、異方性導電材料２３上に、異方性導電材料２３より高い反射率を有する光反射体３１を形成する。その後、図９（ｂ）に示すように、基板１をチップ１０から除去する。チップ１０（より詳細には構造体７）から基板１が除去された残部は発光素子１０’となる。
【００７５】
そして、本実施形態においても、図１０（ａ）に示すように、異方性導電材料２３の壁部２３ａを除去する。その後、図１０（ｂ）に示すように、半導体層５の上面５ａに蛍光体層３２を形成する。
【００７６】
その後、図１１に示すように、封止樹脂３３として第３樹脂を樹脂成形体１２の凹部内（蛍光体層３２が設けられた半導体層５および異方性導電材料２３などの上）に供給して封止する（モールド）。
【００７７】
以上により、本実施形態の発光装置４０が製造される。発光装置４０は、
半導体層５と、半導体層５の同一面側に形成されたｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂとを有する発光素子１０’と、
ｐ側配線１１ａおよびｎ側配線１１ｂを同一面上に有する支持体２０と、
発光素子１０’のｐ側電極およびｎ側電極上に形成されたバンプ８ａ、８ｂと
を備え、
発光素子１０’のｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂと支持体２０のｐ側配線１１ａおよびｎ側配線１１ｂとが、導電性粒子２１および第１樹脂（バインダ樹脂２２）を含む異方性導電材料２３ならびにバンプ８ａ、８ｂによって、それぞれ電気的に接続されている。
【００７８】
本実施形態において、発光素子１０’は基板１が除去されており、よって、発光装置４０は、発光素子１０’の半導体層５の、ｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂが形成された面と反対側の面に配置された蛍光体層３２を備えることができる。半導体層５の周縁部は異方性導電材料２３と接触し、蛍光体層３２の周縁部は異方性導電材料２３から露出し得る。加えて、発光装置４０は、発光素子１０’の周囲で異方性導電材料２３上に配置され、異方性導電材料２３より高い反射率を有する光反射体３１を更に含み得る。
【００７９】
本実施形態によれば、高性能かつ高信頼性の発光装置４０を効率的に（安価で量産するのに適した方法で）製造することができる。
【００８０】
特に、本実施形態によれば、実施形態１と同様に、発光装置４０において基板１が除去されているので、光が基板１内で反射して減衰することによる光の損失をなくすことができ、よって、高い光取り出し効率を得ることができる。また、本実施形態によれば、バンプ８ａ、８ｂと配線１１ａ、１１ｂとの間の電気的接続は、これらの間で圧力が加えられた状態で接合された導電性粒子２１により確保されるので、発光装置４０が温度変化に曝され、バンプ８ａ、８ｂと異方性導電材料２３（特にバインダ樹脂２２）との間で熱膨張差が生じても、上記接合された導電性粒子２１が存在することによって熱応力を緩和することができて、半導体層５に加わる熱応力を低減することができる。この結果、半導体層５の強度が（基板１を除去した分）小さくなっていても、半導体層５が破壊されることを低減または防止することができ、高い信頼性を得ることができる。
【００８１】
その他、本実施形態においても、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
（実施形態３）
本実施形態は、異方性導電材料２３の壁部２３ａを除去しないこと以外は、上記実施形態２と実質的に同様であり、より詳細には、以下のようにして実施される。
【００８３】
本実施形態の発光装置の製造方法は、図９（ｂ）に示すように基板１をチップ１０から除去するまでは、実施形態２と同様である。基板１の除去により、半導体層５の上面５ａが露出し、また、異方性導電材料２３の壁部２３ａは、基板１の除去により露出した半導体層５の周囲で、半導体層５より突出する。
【００８４】
その後、図１２（ａ）に示すように、半導体層５の上面５ａに蛍光体層３２’を形成する。より詳細には、蛍光体層３２’の形成は、異方性導電材料２３の壁部２３ａで囲まれた半導体層５上の窪み（またはカップ）に蛍光体含有樹脂（例えば、未硬化のシリコーン系樹脂に蛍光体粒子を分散させた材料）を供給（ポッティング）し、硬化させることにより実施される。
【００８５】
そして、実施形態２と同様にして、図１２（ｂ）に示すように、封止樹脂３３として第３樹脂を樹脂成形体１２の凹部内（蛍光体層３２’が設けられた半導体層５および異方性導電材料２３などの上）に供給して封止する（モールド）。
【００８６】
以上により、本実施形態の発光装置４１が製造される。発光装置４１は、発光素子１０’の半導体層５の、ｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂが形成された面と反対側の面に配置された蛍光体層３２’を備えるが、半導体層５の周縁部に加えて、蛍光体層３２’の周縁部も異方性導電材料２３と接触している点で、実施形態２の発光装置４０と相違する。
【００８７】
本実施形態によれば、異方性導電材料２３（および光反射体３１）の壁部２３ａを除去せず、この壁部２３ａを利用して、蛍光体層３２’を半導体層５の上面５ａに容易に密接して配置することができる。これにより形成される蛍光体層３２’は、半導体層５の上面５ａと同じ寸法を有することとなり、最終的に得られる発光装置の小面積化に寄与し、単位面積当りの輝度を高めることができる。即ち、本実施形態によれば、異方性導電材料２３が、発光素子１０’と支持体２０との間の空間を満たすと共に、蛍光体層３２’の側面に少なくとも部分的に接触している発光装置４１が提供される。
【００８８】
その他、本実施形態においても、実施形態２と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
以上、本発明の３つの実施形態について詳述したが、本発明はこれら実施形態に限定されず、種々の改変が可能である。例えば、異方性導電材料に含まれる導電性粒子は、導電性材料のみから成っていてもよい。また例えば、実施形態２および３に関しては、バンプ８ａ、８ｂを支持体２０のｐ側配線１１ａおよびｎ側配線１１ｂ上に形成し、異方性導電材料２３中の導電性粒子２１が、バンプ８ａ、８ｂと電極６ａ、６ｂとの間で圧力が加えられた状態で接合されることにより、これらを電気的に接続し、この結果、チップ１０（より詳細には構造体７）のｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂと、支持体２０のｐ側配線１１ａおよびｎ側配線１１ｂとを、導電性粒子２１および第１樹脂２２を含む異方性導電材料２３によって、バンプ８ａ、８ｂを介してそれぞれ電気的に接続してもよい。また更に、実施形態２に基づく実施形態３の改変と同様に、実施形態１についても改変可能である。
【実施例】
【００９０】
（実施例１）
本実施例は、実施形態２に従って発光装置を作製するものである。
【００９１】
基板１としてサファイア基板を用い、ＭＯＣＶＤ反応装置にて、その上に以下の半導体層を順次成長させる。
まず、凹凸を有するサファイア基板１上に、ＡｌＧａＮバッファ層およびノンドープＧａＮ層（いずれも図示せず）を積層する。
次に、その上に、ｎ型コンタクト層としてＳｉドープＧａＮ層を積層し、ｎ型クラッド層としてノンドープＧａＮ層とＳｉドープＧａＮ層とを交互に合計５層で積層し、更に、アンドープＧａＮ層とアンドープＩｎＧａＮ層の超格子構造を形成し、この結果、これら層から成るｎ型半導体層２を形成する。
このｎ型半導体層２の上に、ＳｉドープＧａＮ障壁層およびノンドープＧａＮ障壁層を順次積層し、更に、ＩｎＧａＮ井戸層とＩｎＧａＮ障壁層とを繰り返し９層ずつ積層して多重量子井戸構造を形成し、この結果、これら層から成る活性層３を形成する。
この活性層３の上に、ｐ型クラッド層としてＭｇドープＡｌＧａＮ層を、ｐ型コンタクト層としてＭｇドープＧａＮ層を順次積層し、この結果、これら層から成るｐ型半導体層４を形成する。
以上のようにして基板１の上に半導体層を積層したものをアニールしてウェハ（図７（ａ）参照）を得る。
【００９２】
これにより得られたウェハを、所定の領域でエッチングしてｎ型コンタクト層を露出させ、これにより、半導体層５（図７（ｂ）参照）を得る。
【００９３】
その後、最上層のｐ型コンタクト層上（発光領域上）にｐ側電極６ａとしてＡｇを含む反射型電極を形成し、次いで、露出させたｎ型コンタクト層上にｎ側電極６ｂとしてＡｌを含む反射型電極を形成する（図７（ｃ）参照）。Ａｇを含む反射型電極およびＡｌを含む反射型電極は、スパッタにより、それぞれ厚さ１．０μｍで形成する。更に、ｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂ上に保護膜としてＳｉＯ２膜を厚さ０．４μｍでパターン形成する。このとき、バンプ８ａ、８ｂに対応する位置に開口部を設ける。
【００９４】
そして、ＳｉＯ２膜の開口部内のｐ側電極６ａおよびｎ側電極６ｂ上に、Ａｕバンプ８ａ、８ｂを形成する（図７（ｄ）参照）。バンプ８ａはｐ側電極６ａから１５μｍの高さとし、バンプ８ｂは、その頂部がバンプ８ａの頂部とほぼ同じ高さに位置するようにする。その後、基板１の底面側を研磨し、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの寸法にレーザーカットして、発光素子のチップ（ダイス）１０を得る。
【００９５】
別途、アクリル樹脂（第２樹脂）から成るコア２１ａの表面を、導電性層２１ｂとしてＡｕ層で被覆して導電性粒子２１を得る。Ａｕ層の厚さは、約０．３μｍであり、導電性粒子２１の粒径分布は３〜５μｍ、数平均の平均粒径は４μｍである。この導電性粒子２１と、バインダ樹脂２２としてエポキシ樹脂（第１樹脂）と、フィラーとしてＡｌＮ粒子とを混合して、異方性導電材料２３を調製する（図６参照）。ＡｌＮ粒子の粒径分布は０．２〜１．０μｍ、数平均の平均粒径は０．５μｍである。この異方性導電材料２３において、｜ｋ２−ｋ１｜／ｋ１＝約０．１９である。そして、この異方性導電材料２３において、｜ｋ２−ｋａ｜／ｋａ＝約０．０５になるように、エポキシ樹脂（第１樹脂）、フィラー、導電性粒子の配合を調整する。
【００９６】
そして、ｐ側配線１１ａおよびｎ側配線１１ｂを同一面上に有する支持体２０を準備し（図８（ａ）参照）、上記で調製した異方性導電材料２３を、これら配線１１ａ、１１ｂを覆うように供給し、上記で作製したチップ１０の上下を反転させ、支持体２０に対して位置合わせして載置し、加圧および加熱する。これにより、バンプ８ａ、８ｂと配線１１ａ、１１ｂとの間で圧力が加えられた状態で接合された導電性粒子２１によって電気的接続が確立された状態で、バインダ樹脂２２が熱硬化し、これにより、チップ１０が支持体２０にフリップチップ実装される（図８（ｂ）参照）。
【００９７】
次に、シリコーン系樹脂にＴｉＯ２粒子を分散させた高反射性材料を、チップ１０の周りを囲むようにして、異方性導電材料２３上に供給し、加熱して、光反射体３１を形成する（図９（ａ）参照）。その後、基板１（サファイア基板）の露出面（底面）側からエキシマレーザーを照射して、基板１をＡｌＧａＮバッファ層との境界で分離する。このとき、基板１は、その側面１ａに密着した異方性導電性材料２３の壁部２３ａで保持されており、吹き飛ぶことなく、バッファ層上に残留する。残った基板１は、機械的にピックアップして除去する（図９（ｂ）参照）。
【００９８】
次に、異方性導電材料２３の壁部２３ａを削り取って、異方性導電材料２３（および光反射体３１）の頂部が、半導体層５の上面５ａ（ＡｌＧａＮバッファ層の露出面）と実質的に同じ高さレベルとなるようにする（図１０（ａ）参照）。その後、１．１ｍｍ×１．１ｍｍの寸法の蛍光体シートを、半導体層５の上面５ａ（ＡｌＧａＮバッファ層の露出面）にシリコーン系樹脂により接着して、蛍光体層３２とする（図１０（ｂ）参照）。蛍光体シートには、ＹＡＧから成るものを用いる。
【００９９】
最後に、蛍光体層３２、異方性導電材料２３、光反射体３１上に、封止樹脂３３としてシリコーン系樹脂を供給し、加熱してモールドする。以上により、発光装置４０が作製される（図１１参照）。
【０１００】
本実施例で得られる発光装置４０は、白色の光を発し、駆動電流３５０ｍＡにて、光束１２０ｌｍ、順方向電圧３．０Ｖ、輝度２８ｃｄ／ｍｍ２、色温度５０００Ｋであると推測される。また、信頼性を確認する熱ヒートサイクル試験において、−３０℃と１００℃との間の温度サイクルに１０００サイクル付しても、発光装置４０の故障は認められないと予想される。
【０１０１】
（実施例２）
本実施例は、実施形態３に従って発光装置を作製するものである。
【０１０２】
異方性導電材料２３が基板１の全周に亘って基板１の側面１ａと接触するようにして、チップ１０を支持体２０にフリップチップ実装すること、基板１を除去した後、異方性導電材料２３の壁部２３ａを削り取らずに残すこと、異方性導電材料２３の壁部２３ａで囲まれた半導体層５上の窪み（カップ）に、シリコーン系樹脂に蛍光体粒子を分散させた材料を供給し（ポッティング）、加熱して硬化させること以外は、実施例１と同様にして発光装置４１を作製する。
【０１０３】
本実施例で得られる発光装置４１は、白色の光を発し、駆動電流３５０ｍＡにて、光束１１５ｌｍ、順方向電圧３．０Ｖ、輝度３０ｃｄ／ｍｍ２、色温度５０００Ｋであると推測される。また、信頼性を確認する熱ヒートサイクル試験において、−３０℃と１００℃との間の温度サイクルに１０００サイクル付しても、発光装置４１の故障は認められないと予想される。
【０１０４】
（比較例１）
異方性導電材料２３を使用せずに、バンプ８ａ、８ｂと配線１１ａ、１１ｂとを超音波接合して、チップ１０を支持体２０にフリップチップ実装すること、その後、アンダーフィル樹脂としてシリコーン系樹脂をチップ１０と支持体２０との間に形成される空間に注入し、加熱して硬化させること以外は、実施例１と同様にして発光装置を作製する。
【０１０５】
本比較例で得られる発光装置は、白色の光を発し、駆動電流３５０ｍＡにて、光束１２０ｌｍ、順方向電圧３．０Ｖ、輝度２８ｃｄ／ｍｍ２、色温度５０００Ｋであると推測される。信頼性を確認する熱ヒートサイクル試験において、−３０℃と１００℃との間の温度サイクルに３５０サイクル付したところで、発光装置の故障が認められると予想される。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、照明、ディスプレイ、光通信、ＯＡ機器などの光源に用いられる発光ダイオードを製造するために利用され得る。特に、本発明に従って得られる発光ダイオードは、ダウンライト、プロジェクタ、車載ヘッドライト、カメラフラッシュなどの点光源として利用可能である。但し、本発明はこれら用途に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１０７】
１  基板
１ａ  側面
２  ｎ型半導体層
３  活性層
４  ｐ型半導体層
５  半導体層
５ａ  上面
６ａ  ｐ側電極
６ｂ  ｎ側電極
７  構造体
８ａ、８ｂ  バンプ
９、１０  チップ
９’、１０’  発光素子
１１ａ  ｐ側配線
１１ｂ  ｎ側配線
１２  樹脂成形体
１３ａ、１３ｂ  リード
１４ａ、１４ｂ  ビア
２０  支持体
２１  導電性粒子
２１ａ  コア（第２樹脂）
２１ｂ  導電性層
２２  バインダ樹脂（第１樹脂）
２３  異方性導電材料
２３ａ  壁部
３１  光反射体
３２、３２’  蛍光体層
３３  封止樹脂（第３樹脂）
３９、４０、４１  発光装置
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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