(57)【要約】【課題】絶縁層の第１金属層からの剥離、および、第１金属層の基材からの剥離を防止することができる発光装置を提供する。【解決手段】発光素子１０と、発光素子１０を、Ｓｎを含有する接合部材を介して実装する実装基板１００と、を有する発光装置２００であって、実装基板１００は、基材１上に設けられた第２金属層３ａ，３ｂと、電極４ａ，４ｂと絶縁層５ａ，５ｂとの間に設けられた第３金属層６ａ，６ｂと、を備え、第２金属層３ａ，３ｂおよび第３金属層６ａ，６ｂは、それぞれＰｔ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉのいずれかの金属を含む層であることを特徴とする。【選択図】図３
2014075518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子と、当該半導体発光素子を、Ｓｎを含有する接合部材を介して実装する実装基板と、を有する発光装置であって、
前記実装基板は、基材と、当該基材上に設けられた第１金属層と、当該第１金属層上に設けられた第２金属層と、当該第２金属層上の所定位置に設けられた電極と、当該電極が設置された部位以外の前記第２金属層上に設けられた絶縁層と、前記電極と前記絶縁層との間に設けられた第３金属層と、を備え、
前記第２金属層および第３金属層は、それぞれＰｔ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉのいずれかの金属を含む層であることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記第３金属層は、前記第２金属層と前記電極との間に設けられ、かつ前記絶縁層の端部を覆うことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記第３金属層は、一部が前記第２金属層に接して設けられており、
前記第２金属層と前記第３金属層とが接する部分は、それぞれ同一の金属を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第２金属層および前記第３金属層は、それぞれＰｔ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉのいずれかの金属を含む層が複数積層された構造であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記絶縁層と前記第２金属層との間に、前記第２金属層よりも前記半導体発光素子からの光に対して反射率の高い第４金属層を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記第４金属層は、Ａｇ，Ａｌ，Ｐｔ，Ｒｈ，Ｒｕのいずれかの金属を含むことを特徴とする請求項５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、半導体発光素子を、Ｓｎを含有する接合部材を介して実装した発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体発光素子（以下、適宜、発光素子という）を用いた発光装置は、小型で電力効率がよく、鮮やかな色を発光することで知られている。この発光装置に係る発光素子は半導体素子であるため、球切れ等の心配が少ないだけでなく、初期駆動特性に優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特徴を有する。このような優れた特性を有するため、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）、レーザーダイオード（ＬＤ：Laser Diode）等の発光素子を用いる発光装置は、各種の光源として利用されている。
【０００３】
発光装置は、主に、基材上に導電配線を設けた実装基板に半導体発光素子を配置し、半導体発光素子と導電配線とを電気的に接続することで形成される。
このような実装基板を用いた発光装置として、例えば特許文献１には、電子部品（発光素子）の下面の電極を、Ｓｎを含有する導電部材を介して配線基板（実装基板）上の補助パッドに電気的に接続した発光装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３２６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の発光装置に用いる実装基板においては、以下に示す問題があった。
従来技術に記載の配線基板（実装基板）は、発光素子を補助パッド（電極）に接合する際に用いられる導電部材（接合部材）の成分であるＳｎが、接合時の熱に起因して電極を介して絶縁層と実装用パッド（第１金属層）との界面まで拡散する。これにより、絶縁層が第１金属層から剥離する恐れがある。さらにはＳｎが第１金属層と実装基板の基材との界面まで拡散することによって、第１金属層が基材から剥離する懸念もある。
【０００６】
本発明はかかる問題に鑑み、実装基板において、絶縁層の第１金属層からの剥離、および、第１金属層の基材からの剥離を防止することができる発光装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、半導体発光素子と、当該半導体発光素子を、Ｓｎを含有する接合部材を介して実装する実装基板と、を有する発光装置であって、前記実装基板は、基材と、当該基材上に設けられた第１金属層と、当該第１金属層上に設けられた第２金属層と、当該第２金属層上の所定位置に設けられた電極と、当該電極が設置された部位以外の前記第２金属層上に設けられた絶縁層と、前記電極と前記絶縁層との間に設けられた第３金属層と、を備え、前記第２金属層および第３金属層は、それぞれＰｔ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉのいずれかの金属を含む層であることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、実装基板は、第２金属層および第３金属層が、それぞれＳｎの拡散に対するバリア性を有する金属材料を含み、第１金属層上に第２金属層が設けられるとともに、電極と絶縁層との間に第３金属層が設けられている。そのため、半導体発光素子を電極に接合する際に、絶縁層と第１金属層との界面や、第１金属層と基材との界面へのＳｎの拡散が防止される。これにより、絶縁層の第１金属層からの剥離、および、第１金属層の基材からの剥離が防止される。
【０００９】
本発明に係る発光装置は、前記第３金属層が、前記第２金属層と前記電極との間に設けられ、かつ前記絶縁層の端部を覆うことが好ましい。
【００１０】
このような構成によれば、実装基板は、第２金属層および第３金属層が絶縁層の端部を挟みこむように配置されるため、絶縁層の剥離がさらに防止される。また、絶縁層と第２金属層との界面や、第３金属層の下部へのＳｎの拡散がより抑制されるため、絶縁層と第１金属層との界面や、第１金属層と基材との界面へのＳｎの拡散がさらに抑制される。
【００１１】
本発明に係る発光装置は、前記第３金属層が、一部が前記第２金属層に接して設けられており、前記第２金属層と前記第３金属層とが接する部分が、それぞれ同一の金属を含むことが好ましい。
【００１２】
このような構成によれば、第２金属層と第３金属層との密着性が向上し、単に絶縁層の剥離が抑制されるのに加え、絶縁層と第１金属層との界面や、第１金属層と基材との界面へのＳｎの拡散がさらに抑制される。
【００１３】
本発明に係る発光装置は、前記第２金属層および前記第３金属層が、それぞれＰｔ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉのいずれかの金属を含む層が複数積層された構造であってもよい。
【００１４】
本発明に係る発光装置は、前記絶縁層と前記第２金属層との間に、前記第２金属層よりも前記半導体発光素子からの光に対して反射率の高い第４金属層を備えることが好ましい。前記第４金属層は、Ａｇ，Ａｌ，Ｐｔ，Ｒｈ，Ｒｕのいずれかの金属を含むことが好ましい。
このような構成によれば、実装基板が第２金属層よりも反射率の高い第４金属層を備えることで、光反射の効率が向上する。また、第４金属層が所定の金属を含むことで、光反射の効率がさらに向上する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る発光装置によれば、Ｓｎを含有する接合部材で発光素子を接合する際に、実装基板において、絶縁層と第１金属層との界面や、第１金属層と基材との界面へのＳｎの拡散が防止される。これにより、絶縁層の第１金属層からの剥離、および、第１金属層の基材からの剥離を防止することができる。
また、実装基板は、絶縁層と第２金属層との間に第４金属層を備えることで、光反射の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る発光装置に用いる実装基板の一例を示す概略模式図であり、（ａ）は発光面側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）に示す破線Ａ１の範囲の拡大斜視図である。
【図２】図１（ａ）に示す実装基板のＸ１−Ｘ１断面における電極近傍を含む一部を示す断面図である。
【図３】本発明に係る発光装置の一例を示す概略模式図であり、図２に示す実装基板において、半導体発光素子を実装した状態を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る実装基板の一例を示す概略模式図であり、（ａ）は発光面側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）に示す破線Ａ２の範囲の拡大斜視図である。
【図５】図４（ａ）に示す実装基板のＸ２−Ｘ２断面における電極近傍を含む一部を示す断面図である。
【図６】本発明に係る発光装置の一例を示す概略模式図であり、図５に示す実装基板において、半導体発光素子を実装した状態を示す断面図である。
【図７】第２実施例の金属層の材料としてＴｉを用いた場合の耐腐食性の結果を示す画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る発光装置および実装基板の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
本発明は、半導体発光素子と、当該半導体発光素子を、Ｓｎを含有する接合部材を介して実装する実装基板と、を有する発光装置に係るものである。
まず、実装基板について説明した後、この実装基板に半導体発光素子が実装された発光装置について説明する。
【００１８】
≪実装基板≫
図１、２に示すように、実装基板１００は、基材１と、基材１上に設けられた第１金属層２ａ，２ｂと、第１金属層２ａ，２ｂ上に設けられた第２金属層３ａ，３ｂと、第２金属層３ａ，３ｂ上の所定位置に設けられた電極４ａ，４ｂと、電極４ａ，４ｂが設置された部位以外の第２金属層３ａ，３ｂ上に設けられた絶縁層５ａ，５ｂと、電極４ａ，４ｂと絶縁層５ａ，５ｂとの間に設けられた第３金属層６ａ，６ｂと、を主に備える。なお、ここでは、基材１上の第１金属層２ａと第１金属層２ｂとの間に絶縁層５ｃが設けられている。
以下、各構成について説明する。
【００１９】
［基材］
図１〜３に示すように、基材１は、発光素子１０等の電子部品を配置するためのものである。基材１は、図１（ａ）に示すように、矩形平板状に形成することができる。なお、基材１のサイズや形状は特に限定されず、発光素子１０の数や配列間隔等、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
【００２０】
基材１の材料としては、絶縁性材料を用いることが好ましく、かつ、発光素子１０から放出される光や外光等が透過しにくい材料を用いることが好ましい。また、ある程度の強度を有する材料を用いることが好ましい。具体的には、セラミックス（Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ等）、あるいはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴレジン（bismaleimide triazine resin）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）等の樹脂が挙げられる。また、金属板の表面に絶縁層を設けた部材を基材１の材料として用いることもできる。
【００２１】
［第１金属層］
第１金属層２ａ，２ｂは、外部と、発光素子１０（半導体発光素子１０）等の電子部品とを電気的に接続し、これら電子部品に、外部からの電流（電力）を供給するための部材（導電部材）である。すなわち、外部から通電させるための電極またはその一部としての役割を担うものである。
【００２２】
また、ここでは、第１金属層２ａ，２ｂが、正の電極と、負の電極と、を有しており、これらの電極が基材１上で離間して設けられている。すなわち、第１金属層２ａ，２ｂは、正の電極（アノード）としての第１金属層２ａと、負の電極（カソード）としての第１金属層２ｂとに、基材１上に水平に（横方向に）分別されて設けられている。
【００２３】
第１金属層２ａ，２ｂの材料は、基材１として用いられる材料や、発光装置の製造方法等によって適宜選択することができる。例えば、基材１の材料としてセラミックを用いる場合は、第１金属層２ａ，２ｂの材料は、セラミックスシートの焼成温度にも耐え得る高融点を有する材料が好ましく、例えば、タングステン、モリブデンのような高融点の金属を用いるのが好ましい。また、チタン、ルテニウム、白金等を用いてもよい。
【００２４】
また、基材１の材料としてガラスエポキシ樹脂等を用いる場合は、第１金属層２ａ，２ｂの材料は、加工し易い材料が好ましく、また、基材１の材料として射出成型されたエポキシ樹脂を用いる場合は、第１金属層２ａ，２ｂの材料は、打ち抜き加工、エッチング加工、屈曲加工等の加工がし易く、かつ、比較的大きい機械的強度を有する部材が好ましい。具体例としては、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属、または、鉄−ニッケル合金、りん青銅、鉄入り銅、モリブデン等が挙げられる。第１金属層２ａ，２ｂは、積層構造でもよく、例えば、Ｔｉ、Ｒｈ、Ｔｉの順に積層された構造（「Ｔｉ／Ｒｈ／Ｔｉ」と記載する。以下同じ）とすることができる。第１金属層２ａ，２ｂの膜厚は特に規定されるものではないが、シート抵抗を考慮して０．１μｍ以上とするのが好ましく、製造コストや時間を考慮して１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下である。
【００２５】
［第２金属層］
第２金属層３ａ，３ｂは、発光素子１０を実装する際に用いる接合部材の成分であるＳｎが第１金属層２ａ，２ｂに拡散するのを防止する部材である。第２金属層３ａ，３ｂは、それぞれ、第１金属層２ａ，２ｂを被覆するように設けられる。すなわち、第２金属層３ａは、第１金属層２ａ上に設けられ、第２金属層３ｂは、第１金属層２ｂ上に設けられる。第２金属層３ａ，３ｂは、それぞれ、第１金属層２ａ，２ｂの表面（上面）すべてを被覆するように設けることが好ましいが、Ｓｎの拡散を防止することができれば、一部、被覆されない部位があってもよい。第２金属層３ａ，３ｂの膜厚は特に規定されるものではないが、０．１μｍ以上１０μｍ以下が好ましい。
【００２６】
第２金属層３ａ，３ｂは、Ｓｎの拡散に対するバリア性を有する金属材料を含む。バリア性を有する金属材料としては、具体的には、Ｐｔ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｔａ等の白金系金属や、Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉ等の超硬系金属が挙げられる。
すなわち、第２金属層３ａ，３ｂは、Ｐｔ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉのいずれかの金属を含む層である。ここで、「いずれかの金属を含む層」とは、これらの金属の少なくとも１種を含む合金を含む層であってもよく、前記金属からなる層、あるいは、前記合金からなる層であってもよいことを意味する。
また、第２金属層３ａ，３ｂは、前記した金属を含む層が複数積層された構造であってもよい。すなわち、積層構造を構成する複数の層が、それぞれ前記した金属のうち同種の金属を含む層であってもよいし、それぞれ異なる金属を含む層であってもよい。なお、前記と同様に、各々の層は、前記金属や合金を含む層でもよく、前記金属からなる層、あるいは、前記合金からなる層であってもよい。
【００２７】
第２金属層３ａ，３ｂの材料としてこれらの金属を用いることで、例えば、接合部材としてはんだ等のＳｎを含有する部材を用いた場合に、Ｓｎの拡散をより防止することがでる。そのため、第２金属層３ａ，３ｂは、前記金属のうち、よりバリア性に優れたＭｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｒｈ，Ｔａを用いることが好ましく、さらにバリア性に優れたＭｏ，Ｗ，Ｔｉを用いることがより好ましい。そして、この中でも特に、耐蝕性にも優れたＴｉを用いることが好ましい。
【００２８】
また、図２に示すように、第３金属層６ａ，６ｂの一部が第２金属層３ａ，３ｂに接して設けられている場合、第２金属層３ａ，３ｂと第３金属層６ａ，６ｂとが接する部分は、それぞれ同一の金属を含むことが好ましい。これにより、第２金属層３ａ，３ｂと第３金属層６ａ，６ｂとの密着性が向上し、単に絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃの剥離が抑制されるのに加え、絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃと第１金属層２ａ，２ｂとの界面や、第１金属層２ａ，２ｂと基材１との界面へのＳｎの拡散がさらに抑制される。
【００２９】
［電極］
電極４ａ，４ｂは、外部と、発光素子１０等の電子部品とを電気的に接続し、これら電子部品に、第１金属層２ａ，２ｂを通じて外部からの電流（電力）を供給するための部材（導電部材）である。
【００３０】
電極４ａ，４ｂは、第２金属層３ａ，３ｂ上の所定位置に設けられている。ここで、所定位置とは、図３に示すように、発光素子１０を実装する際に、発光素子１０のｐ側電極１１およびｎ側電極１２が電気的に接続される領域である。なお、この所定位置は、発光装置の構成等に応じて適宜調整すればよい。
【００３１】
また、ここでは、第１金属層２ａ，２ｂと同様に、電極４ａ，４ｂが、正の電極と、負の電極と、を有しており、これらの電極が、第１金属層２ａ，２ｂの正の電極と、負の電極と、にそれぞれ電気的に接続されている。すなわち、電極４ａは、第２金属層３ａおよび第３金属層６ａを介して第１金属層２ａ上に設けられ、電極４ｂは、第２金属層３ｂおよび第３金属層６ｂを介して第１金属層２ｂ上に設けられている。このようにして、電極４ａ，４ｂは、正の電極（アノード）としての電極４ａと、負の電極（カソード）としての電極４ｂとに、基材１上に、第１金属層２ａ，２ｂ、第２金属層３ａ，３ｂおよび第３金属層６ａ，６ｂを介して、水平に（横方向に）分別されて設けられている。
【００３２】
電極４ａ，４ｂの材料としては、前記した第１金属層２ａ，２ｂの材料と同様のものを用いることができる。なお、電極４ａ，４ｂの材料は、第１金属層２ａ，２ｂの材料と同一の材料としてもよいし、異なる材料としてもよい。電極４ａ，４ｂは、積層構造でもよく、例えば、「Ｐｔ／Ａｕ」とすることができる。電極４ａ，４ｂの膜厚は特に規定されるものではないが、第１金属層２ａ，２ｂと同様にシート抵抗を考慮して０．１μｍ以上とするのが好ましく、製造コストや時間を考慮して１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下である。
【００３３】
［絶縁層］
絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃは、実装基板を保護する部材である。絶縁層５ａ，５ｂは、電極４ａ，４ｂが設置された部位以外の第２金属層３ａ，３ｂ上に設けられている。すなわち、絶縁層５ａは、電極４ａが設置された部位以外の第２金属層３ａ上に設けられ、絶縁層５ｂは、電極４ｂが設置された部位以外の第２金属層３ｂ上に設けられている。また、絶縁層５ｃは、第１金属層２ａおよび第２金属層３ａと、第１金属層２ｂおよび第２金属層３ｂとの間の基材１上に設けられている。さらに絶縁層５ｃは、電極４ａと電極４ｂとの間の第２金属層３ａ，３ｂ上に設けられている。
【００３４】
絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃは透光性の絶縁膜であるＳｉ，Ｔｉ，Ｔａ等の酸化物からなり、蒸着法、スパッタ法等の公知の方法によって成膜することができる。絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃの膜厚は特に限定するものではないが、絶縁層５ａ，５ｂは０．１μｍ以上１００μｍ以下、絶縁層５ｃは０．１μｍ以上１０μｍ以下とすることが好ましい。
【００３５】
［第３金属層］
第３金属層６ａ，６ｂは、発光素子１０を実装する際に用いる接合部材の成分であるＳｎが絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃに拡散するのを防止する部材である。
第３金属層６ａ，６ｂは、電極４ａ，４ｂと絶縁層５ａ，５ｂとの間に設けられる。具体的には、絶縁層５ａ，５ｂの開口端部５０ａ，５０ｂを第３金属層６ａ，６ｂが覆うように形成される。すなわち、絶縁層５ａの開口端部５０ａを第３金属層６ａが覆い、絶縁層５ｂの開口端部５０ｂを第３金属層６ｂが覆うように形成される。
【００３６】
さらに、第３金属層６ａ，６ｂは、電極４ａ，４ｂと絶縁層５ｃとの間に設けられる。具体的には、絶縁層５ｃの開口端部５０ｃ１，５０ｃ２を第３金属層６ａ，６ｂが覆うように形成される。すなわち、絶縁層５ｃの開口端部５０ｃ１を第３金属層６ａが覆い、絶縁層５ｃの開口端部５０ｃ２を第３金属層６ｂが覆うように形成される。
【００３７】
ここで、絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃの開口端部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ１，５０ｃ２とは、電極４ａ，４ｂを実装するためにエッチング等により形成された、絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃにおける電極４ａ，４ｂと対面する部位の近傍（すなわち端部）である。すなわち、電極４ａ，４ｂおよび第３金属層６ａ，６ｂが設けられる前において、これらを設けるための開口部（絶縁層がエッチング等がされた部位）に対面する部位の近傍（すなわち端部）である。
【００３８】
第３金属層６ａは、電極４ａと絶縁層５ａ，５ｃとの間に設けられ、第３金属層６ｂは、電極４ｂと絶縁層５ｂ，５ｃとの間に設けられている。
また、ここでは、第３金属層６ａは、電極４ａと第２金属層３ａとの間に設けられ、かつ絶縁層５ａの開口端部５０ａを覆うように設けられている。また、第３金属層６ｂは、電極４ｂと第２金属層３ｂとの間に設けられ、かつ絶縁層５ｂの開口端部５０ｂを覆うように設けられている。これにより、第２金属層３ａ，３ｂおよび第３金属層６ａ，６ｂが絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃの開口端部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ１，５０ｃ２を挟みこむように配置されるため、絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃの剥離を防止する効果が高まる。また、Ｓｎの第１金属層２ａ，２ｂへの拡散を防止する効果が高まる。
【００３９】
このように、電極４ａ，４ｂと絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃとの間に第３金属層６ａ，６ｂを備えることで、第２金属層３ａ，３ｂと第３金属層６ａ，６ｂとで、絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃの開口端部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ１，５０ｃ２を挟み、開口端部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ１，５０ｃ２を金属層で塞ぐことができる。すなわち、開口端部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ１，５０ｃ２を金属層で狭設することができる。これにより、発光素子１０を実装する際に、絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃの第１金属層２ａ，２ｂからの剥離、および、第１金属層２ａ，２ｂの基材１からの剥離を防止することができる。
【００４０】
第３金属層６ａ，６ｂの材料等、その他については、第２金属層３ａ，３ｂと同様である。すなわち、第２金属層３ａ，３ｂおよび第３金属層６ａ，６ｂは、それぞれＰｔ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉのいずれかの金属を含む層である。また、第２金属層３ａ，３ｂおよび第３金属層６ａ，６ｂは、Ｐｔ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉのいずれかの金属を含む層が複数積層された構造であってもよい。また、第３金属層６ａ，６ｂの一部が第２金属層３ａ，３ｂに接して設けられている場合、第２金属層３ａ，３ｂと第３金属層６ａ，６ｂとが接する部分は、それぞれ同一の金属を含むことが好ましい。第３金属層６ａ，６ｂの膜厚は特に規定されるものではないが、０．１μｍ以上１０μｍ以下が好ましい。
そして、図３に示すように、本発明の実装基板１００は、発光素子１０が実装されることで、発光装置２００となる。
【００４１】
≪発光装置≫
図３に示すように、発光装置２００は、発光素子１０と、発光素子１０を、Ｓｎを含有する接合部材２０を介して実装する実装基板１００と、を有する。なお、発光装置２００は、図示しない封止部材を備えてもよい。
発光素子１０は、具体的にはＬＥＤチップであり、用途に応じて任意の波長のものを選択することができる。例えば青色（波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの光）、緑色（波長４９０ｎｍ〜５７０ｎｍの光）の発光素子１０としては、窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いることができる。ただし、発光素子１０としては、本発明の発光装置２００に適用できるものであれば、どのようなものであってもよい。
【００４２】
発光素子１０の実装においては、発光素子１０のｐ側電極１１およびｎ側電極１２が、例えばＡｕＳｎ等の半田ペーストである接合部材２０により、それぞれ、電極４ａ，４ｂに接合される。すなわち、ｐ側電極１１が電極４ａに接合され、ｎ側電極１２が電極４ｂに接合される。この接合の際には、例えば共晶接合等を利用することができる。この共晶接合の際の熱により、従来の実装基板では、絶縁層と第１金属層との界面や、第１金属層と基材との界面にまで、Ｓｎが拡散しやすくなる。しかしながら、本発明の発光装置２００における実装基板１００は、Ｓｎの拡散に対するバリア性を有する金属材料を含む第３金属層６ａ，６ｂが、電極４ａ，４ｂと絶縁層５ａ，５ｂとの間に設けられている。具体的には、Ｓｎの拡散に対するバリア性を有する金属材料を含む第２金属層３ａ，３ｂと第３金属層６ａ，６ｂとで、絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃの開口端部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ１，５０ｃ２を挟み、開口端部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ１，５０ｃ２を金属層で塞いでいる。そのため、絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃと第１金属層２ａ，２ｂとの界面や、第１金属層２ａ，２ｂと基材１との界面へのＳｎの拡散を防止することができる。これにより、絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃの第１金属層２ａ，２ｂからの剥離、および、第１金属層２ａ，２ｂの基材１からの剥離を防止することができる。
【００４３】
このように、本発明の発光装置２００は、その製造の際に、絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃの第１金属層２ａ，２ｂからの剥離、および、第１金属層２ａ，２ｂの基材１からの剥離が防止される。また、製造の際に剥離が生じなかった場合においても、発光装置２００の使用によって、これらの剥離が生じることが防止される。
【００４４】
≪発光装置の製造方法≫
次に、本発明に係る発光装置の製造方法について、適宜、図１〜３を参照しながら説明する。
発光装置２００の製造方法は、第１金属層形成工程と、第２金属層形成工程と、絶縁層形成工程と、第３金属層形成工程と、電極形成工程と、ダイボンディング工程と、を含む。
以下、各工程について説明する。なお、発光装置の各部材の詳細については、前記説明したとおりであるので、ここでは、適宜説明を省略する。
【００４５】
＜第１金属層形成工程＞
第１金属層形成工程は、基材１上に第１金属層２ａ，２ｂを形成する工程である。第１金属層２ａ，２ｂの形成は従来公知の方法で行えばよく、例えば、めっきまたは蒸着等によって形成する。
【００４６】
＜第２金属層形成工程＞
第２金属層形成工程は、第１金属層２ａ，２ｂ上に、第２金属層３ａ，３ｂを形成する工程である。第２金属層３ａ，３ｂの形成は従来公知の方法で行えばよく、例えば、スパッタリング、蒸着、またはめっき等によって形成する。
【００４７】
＜絶縁層形成工程＞
絶縁層形成工程は、電極４ａ，４ｂが設置される部位以外の第２金属層３ａ，３ｂ上に絶縁層５ａ，５ｂを形成する工程である。また、第１金属層２ａおよび第２金属層３ａと、第１金属層２ｂおよび第２金属層３ｂとの間の基材１上、かつ電極４ａと電極４ｂとの間の第２金属層３ａ，３ｂ上に絶縁層５ｃを形成する工程である。絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃの形成は従来公知の方法で行えばよく、例えば、蒸着法、スパッタ法等によって形成する。すなわち、まず、第２金属層３ａ，３ｂ上に絶縁層を形成するとともに、第１金属層２ａおよび第２金属層３ａと、第１金属層２ｂおよび第２金属層３ｂとの間の基材１上に絶縁層を形成する。その後、エッチング等により、電極４ａ，４ｂを載置するための領域に、第２金属層３ａ，３ｂを露出させる。これにより、電極４ａ，４ｂが設置される部位以外の第２金属層３ａ，３ｂ上に絶縁層５ａ，５ｂを形成する。
【００４８】
＜第３金属層形成工程＞
第３金属層形成工程は、絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃの開口端部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ１，５０ｃ２に第３金属層６ａ，６ｂを形成する工程である。すなわち、第２金属層３ａ，３ｂと第３金属層６ａ，６ｂとで、絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃの開口端部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ１，５０ｃ２を挟み、開口端部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ１，５０ｃ２を金属層で塞ぐように第３金属層６ａ，６ｂを絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃの開口端部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ１，５０ｃ２に被覆する。第３金属層６ａ，６ｂの形成は従来公知の方法で行えばよく、例えば、スパッタリング、蒸着またはめっき等によって形成する。
【００４９】
＜電極形成工程＞
電極形成工程は、第２金属層３ａ，３ｂ上の所定位置に電極４ａ，４ｂを設ける工程である。ここでは、電極４ａ，４ｂは、第３金属層６ａ，６ｂを介して第２金属層３ａ，３ｂ上の所定位置に設置されている。これにより、電極４ａ，４ｂと絶縁層５ａ，５ｂ，５ｃとの間に第３金属層６ａ，６ｂが設けられた構成となる。電極４ａ，４ｂの形成は従来公知の方法で行えばよく、例えば、めっきまたは蒸着等によって形成する。
【００５０】
＜ダイボンディング工程＞
ダイボンディング工程は、電極４ａ，４ｂ上に、接合部材２０を介して発光素子１０を実装する工程である。発光素子１０の実装においては、発光素子１０のｐ側電極１１およびｎ側電極１２を、例えばＡｕＳｎ等の半田ペーストである接合部材２０により、それぞれ、電極４ａ，４ｂに接合する。
その他については、前記した発光装置の項目で説明したとおりである。
【００５１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。
すなわち、前記に示す発光装置の形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置を例示するものであって、本発明は、発光装置を前記の形態に限定するものではない。また、特許請求の範囲に示される部材等を、実施の形態の部材に特定するものではない。特に、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
以下、本発明の実施形態に係る発光装置の変形例について図４〜６を参照して説明する。なお、前記した発光装置２００および実装基板１００と同一の部材等については、同一の符号を付して詳細説明を適宜省略する。
【００５２】
［変形例］
図４〜６に示すように、本発明に係る発光装置２００Ａおよび実装基板１００Ａは、絶縁層５ａ，５ｂと第２金属層３ａ，３ｂとの間に、第２金属層３ａ，３ｂよりも発光素子１０からの光に対して反射率の高い第４金属層７ａ，７ｂを備える。すなわち、絶縁層５ａと第２金属層３ａとの間に第４金属層７ａを備え、絶縁層５ｂと第２金属層３ｂとの間に、第４金属層７ｂを備える。なお、第４金属層７ａ，７ｂは、ここでは、第２金属層３ａ，３ｂ上の所定位置に設けられている。つまり、第４金属層７ａ，７ｂは、絶縁層５ａ，５ｂが電極４ａ，４ｂの側面を覆うために第２金属層３ａ，３ｂ上に設けられた部位以外の第２金属層３ａ，３ｂ上に設けられている。第４金属層７ａ，７ｂを備えることで、光反射の効率を向上させることができる。
【００５３】
第４金属層７ａ，７ｂの材料としては、例えば、銀、銅、金、アルミニウム、ロジウム、チタンや、これらの合金、あるいは、二酸化珪素（ＳｉＯ２）等を用いることができる。さらには、これらの材料を用いた層を複数積層した構造（積層構造）等を用いることができる。好ましくは、第４金属層７ａ，７ｂは、Ａｇ，Ａｌ，Ｐｔ，Ｒｈ，Ｒｕのいずれかの金属を含むことが好ましい。このような金属を含有すれば、光反射の効率がさらに向上する。また、熱伝導率等に優れた金を単体で用いることもできる。また、第４金属層７ａ，７ｂの膜厚は特に限定するものではないが、０．０１μｍ以上１００μｍ以下とすることが好ましく、さらに好ましくは０．１μｍ以上１０μｍ以下であり、積層構造とする場合は、層全体の厚さをこの範囲内とするのが好ましい。
【００５４】
第４金属層７ａ，７ｂを設ける場合は、前記した発光装置の製造方法において、第２金属層形成工程の後、かつ絶縁層形成工程の前に、第４金属層形成工程を行う。
第４金属層７ａ，７ｂを設ける方法としては、めっき法、スパッタ法、蒸着法、薄膜を接合させる方法等を用いることができる。めっき法を用いる場合、電解めっき、無電解めっきのいずれの方法でも用いることができる。例えば、第２金属層３ａ，３ｂ上の該当部位を電気的に接続した上で、電解めっき法を用いるのが最も簡便である。また、無電解めっき法やスパッタ法、蒸着法を用いる場合は、フォトリソグラフィ法により、第２金属層３ａ，３ｂ上のみに設けることができる。なお、パターン形成されていない第２金属層３ａ，３ｂ上に第４金属層７ａ，７ｂを設けた後、第２金属層３ａ，３ｂと第４金属層７ａ，７ｂを所定の形状にパターニングしてもよい。また、エッチング等により、絶縁層５ａ，５ｂや第３金属層６ａ，６ｂを設置するための第２金属層３ａ，３ｂの所定領域を露出させればよい。
【００５５】
その他、基材については、前記した実施形態では、板状の基材について説明したが、凹部を有する基材を用いてもよい。また、ツェナーダイオード等の保護素子等を設けてもよい。さらに、前記した実施形態では、１つの発光素子を備える構成としたが、発光素子は、２つ以上設けられていてもよい。また、発光装置に搭載される発光素子が２以上の複数個である場合には、各発光素子の発光波長は異なるものであってもよい。例えば、ＲＧＢの３原色を発光する３つの発光素子を搭載する発光装置である。
【００５６】
発光装置の製造方法においては、本発明を行うにあたり、前記各工程に悪影響を与えない範囲において、前記各工程の間あるいは前後に、前記した工程以外の工程を含めてもよい。例えば、基材を洗浄する基材洗浄工程や、ごみ等の不要物を除去する不要物除去工程や、発光素子の載置位置を調整する載置位置調整工程等、他の工程を含めてもよい。
【実施例】
【００５７】
次に、本発明の効果を確認した実施例を、本発明の要件を満たさない比較例と対比して具体的に説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００５８】
［第１実施例］
まず、ＡｌＮ基板上に第１金属層として、「Ｔｉ／Ｒｈ／Ｔｉ」（１００ｎｍ／１２００ｎｍ／１００ｎｍ）を形成し、この上に第２金属層として、Ｔｉ（１００ｎｍ）を形成した。次に、第２金属層の上に第４金属層として「Ｔｉ／ＡｕＣｕ／ＳｉＯ２」（１００ｎｍ／１０００ｎｍ／５００ｎｍ）を形成し、この上に、絶縁層としてＳｉＯ２（５００ｎｍ）を形成した。また、第１金属層および第２金属層が被覆されていない基材上にも絶縁層としてＳｉＯ２を形成した。なお、「ＡｕＣｕ」はＡｕとＣｕとの合金を意味する。
【００５９】
次に、絶縁層の開口端部を覆うように第３金属層としてＴｉ（１００ｎｍ）を形成し、この上に、電極として「Ｐｔ／Ａｕ」（２００ｎｍ／６００ｎｍ）を形成した。このようにして、図５に示す構造の実装基板（サンプルＮｏ．１）を作製した。
【００６０】
また、前記と同様の方法で、第２金属層、および第３金属層を設けない構造の実装基板（サンプルＮｏ．２）を作製した。
【００６１】
このようにして作製したサンプルＮｏ．１、サンプルＮｏ．２の電極に、接合部材としてＡｕＳｎペーストを塗布し、発光素子を載置した。そして、リフロー炉にて２７０℃で加熱して発光素子を接着させた。
【００６２】
その結果、サンプルＮｏ．１では、絶縁層の第１金属層からの剥離、および、第１金属層の基材からの剥離が発生しなかった。一方、サンプルＮｏ．２では、絶縁層の第１金属層からの剥離、および、第１金属層の基材からの剥離が発生した。
【００６３】
［第２実施例］
第２実施例では、第２金属層および第３金属層に用いる材料のバリア性について検討した。
まず、鏡面サファイア基板上に第１金属層として、「Ｔｉ／Ｐｔ」（１．５ｎｍ／２００ｎｍ）を形成し、この上に第２金属層および第３金属層に用いる金属層として、後記する種々の材料からなる層（２００ｎｍ）を形成した。次に、電極として「Ｐｔ／Ａｕ」（２００ｎｍ／２００ｎｍ）を形成した。なお、これらの膜はベタ膜として形成した。
第２金属層および第３金属層に用いる金属層としては、Ｍｏ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｔａ，Ｗ，Ｎｉ，Ｔｉ，「Ｒｕ／Ｃｒ／Ｒｕ」を用いた。
【００６４】
このようにして作製した各サンプルの電極上に、接合部材としてＡｕＳｎペーストを塗布し、リフロー炉にて２７０℃で保管した。そして、この各サンプルについて、１０時間、１５時間、２０時間、４４時間ごとに、ＡｕＳｎペーストの拡散状態を裏面から目視にて観察した。
そして、ほとんど拡散しなかったものを「◎」、わずかに拡散したものを「○」、「○」よりもさらに拡散したものを「△」と評価した。この結果を表１に示す。また、金属層の材料としてＴｉを用いた場合の耐腐食性の結果を図７に示す。
【００６５】
【表１】
2014075518.tif 000003
【００６６】
この結果、Ｓｎの拡散に対するバリア性に優れたＭｏ，Ｒｈ，Ｔａ，Ｗ，Ｔｉを用いることが好ましく、Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉを用いることがより好ましいことがわかった。そして、この中でも特に、耐蝕性にも優れたＴｉを用いることが好ましいといえる。
なお、本実験は厳しい条件で行っているため、Ｒｕ，Ｎｉ，Ｃｒも、実用レベルでは使用することができるといえる。
【符号の説明】
【００６７】
１    基材
２ａ，２ｂ  第１金属層
３ａ，３ｂ  第２金属層
４ａ，４ｂ  電極
５ａ，５ｂ，５ｃ  絶縁層
６ａ，６ｂ  第３金属層
７ａ，７ｂ  第４金属層
１０  半導体発光素子（発光素子）
１１  ｐ側電極
１２  ｎ側電極
２０  接合部材
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ１，５０ｃ２  開口端部
１００，１００Ａ  実装基板
２００，２００Ａ  発光装置
【図１】
2014075518.tif 000004
【図２】
2014075518.tif 000005
【図３】
2014075518.tif 000006
【図４】
2014075518.tif 000007
【図５】
2014075518.tif 000008
【図６】
2014075518.tif 000009
【図７】
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