(57)【要約】【課題】取り扱いが容易で量産性を向上させることにより安価に供給することができる発光装置及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】発光素子と端子基板と固定部材とを含み、前記発光素子は、第１半導体層、発光層及び第２半導体層がこの順に積層された半導体積層体と、該半導体積層体の一面側において、前記第１半導体層に接続される第１電極及び前記第２半導体層に接続される第２電極とを有し、前記端子基板は、前記第１電極及び第２電極とそれぞれ接続される一対の端子と、該端子を固定する絶縁体層とを含み、平面視において、前記端子基板の外縁の少なくとも一部が前記半導体積層体の外縁よりも内側に配置されており、前記固定部材は、前記発光素子と前記端子部材とを固定する発光装置。【選択図】図１
2014241400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と端子基板と固定部材とを含み、
前記発光素子は、第１半導体層、発光層及び第２半導体層がこの順に積層された半導体積層体と、該半導体積層体の一面側において、前記第１半導体層に接続される第１電極及び前記第２半導体層に接続される第２電極とを有し、
前記端子基板は、前記第１電極及び第２電極とそれぞれ接続される一対の端子と、該端子を固定する絶縁体層とを含み、
平面視において、前記端子基板の外縁の少なくとも一部が前記半導体積層体の外縁よりも内側に配置されており、
前記固定部材は、前記発光素子と前記端子部材とを固定する発光装置。
【請求項２】
平面視において、前記端子基板の外縁の全部が前記半導体積層体の外縁よりも内側に配置されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記端子基板の側面が、固定部材で被覆されている請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記端子基板の前記発光素子と対面する側と反対側の面が、前記固定部材から露出している請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項５】
前記半導体積層体の側面が、前記固定部材で被覆されている請求項１〜４のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項６】
前記発光素子と前記端子基板との間が、前記固定部材で被覆されている請求項１〜５のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項７】
前記半導体積層体の他面側において、前記半導体積層体及び前記固定部材が、波長変換部材で被覆されている請求項１〜６のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項８】
前記端子基板がコンデンサ機能を備える請求項１〜７のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項９】
サイドビュータイプの発光装置である請求項１〜８のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項１０】
半導体積層体を含む発光素子の上に、平面視において外縁の少なくとも一部が前記発光素子の外縁よりも内側に配置するように、端子基板を実装する工程を含む発光装置の製造方法。
【請求項１１】
第１半導体層、発光層及び第２半導体層がこの順に積層された半導体積層体と、該半導体積層体の一面側に、前記第１半導体層に接続される第１電極及び前記第２半導体層に接続される第２電極を有する発光素子を、支持体上に複数配列し、
該支持体上に配列された各発光素子に、平面視において外縁が前記半導体積層体の外縁よりも内側に配置するように、端子基板を実装する工程を含む発光装置の製造方法。
【請求項１２】
前記支持体が前記第１半導体層の成長基板である請求項１１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１３】
前記端子基板の側面を固定部材で被覆する工程をさらに含む請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項１４】
前記端子基板の側面及び前記発光素子と前記端子基板との間を、固定部材で被覆する工程をさらに含む請求項１０〜１３のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項１５】
複数の前記端子基板及び複数の前記発光素子を固定部材で固定し、
前記発光素子から前記支持体を除去し、
前記発光素子間の固定部材を、１又は複数の半導体積層体ごとに分離する工程をさらに含む請求項１０〜１４のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項１６】
前記半導体積層体及び前記固定部材を被覆する波長換部材を形成する工程をさらに含む請求項１０〜１５のいずれか１つの記載の発光装置の製造方法。
【請求項１７】
前記発光素子間の固定部材を、１又は複数の半導体積層体ごとに分離する工程を、切断によって行う請求項１５に記載の発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオードの結晶品質の向上によって、高出力及び高輝度等が実現されている。その結果、一般照明分野、車載照明分野等での種々の利用に加え、さらなる小型化、高品質化が提案されている。
そこで、表面実装型の発光装置として、回路基板が一体となった発光装置が提案されており、このような発光装置を簡便に組み立てる方法が種々提案されている。
【０００３】
これら従来の発光装置は、ウェハ単位で一体的に複数の発光素子が配列された状態で、１つの発光装置に対応する単位を複数備えた実装基板に一度に搭載し、切断する方法が採られている。あるいは、各チップを、１つの発光装置に対応する単位を複数備えた実装基板に一度に搭載し、切断する方法が採られている（特開２０１０−１９９５６５号公報及び特開２０１０−１７７２２５号公報等）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、発光装置のさらなる小型化、薄膜化とともに、さらなる高輝度化が求められている。また、これらの特性の向上に加え、取り扱いが容易で安価な発光装置が求められている。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、さらなる小型化、薄膜化、高輝度化等の特性の向上に加え、取り扱いが容易で量産性を向上させることにより安価に供給することができる発光装置及びその製造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】
【０００６】
本発明は、以下の発明を含む。
（１）発光素子と端子基板と固定部材とを含み、
前記発光素子は、第１半導体層、発光層及び第２半導体層がこの順に積層された半導体積層体と、該半導体積層体の一面側において、前記第１半導体層に接続される第１電極及び前記第２半導体層に接続される第２電極とを有し、
前記端子基板は、前記第１電極及び第２電極とそれぞれ接続される一対の端子と、該端子を固定する絶縁体層とを含み、
平面視において、前記端子基板の外縁の少なくとも一部が前記半導体積層体の外縁よりも内側に配置されており、
前記固定部材は、前記発光素子と前記端子部材とを固定する発光装置。
（２）半導体積層体を含む発光素子の上に、平面視において外縁の少なくとも一部が前記発光素子の外縁よりも内側に配置するように、端子基板を実装する工程を含む発光装置の製造方法。
（３）第１半導体層、発光層及び第２半導体層がこの順に積層された半導体積層体と、該半導体積層体の一面側に、前記第１半導体層に接続される第１電極及び前記第２半導体層に接続される第２電極を有する発光素子を、支持体上に複数配列し、
該支持体上に配列された各半導体積層体に、平面視において外縁が前記半導体積層体の外縁よりも内側に配置するように、端子基板を実装する工程を含む発光装置の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、取り扱いが容易で量産性を向上させることにより安価に供給することができる発光装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の発光装置の一実施形態を表す概略断面図（ａ）及び底面図（ｂ）である。
【図２】本発明の発光装置の製造工程を示す概略断面工程図である。
【図３】本発明の発光装置の別の実施形態を表す底面図である。
【図４】本発明の発光装置のさらに別の実施形態を表す概略断面図（ａ）及び底面図（ｂ）である。
【図５】本発明の発光装置のさらに別の実施形態を表す概略断面図（ａ）及び底面図（ｂ）である。
【図６】本発明の発光装置のさらに別の実施形態を表す概略斜視図（ａ）、Ｂ−Ｂ’断面図（ｂ）、Ｃ−Ｃ’線断面図（ｃ）、矢印Ｄ方向からの横側面図（ｄ）及び矢印Ｅ方向からの縦側面図（ｅ）である。
【図７】本発明の発光装置のさらに別の実施形態を表す概略斜視図である。
【図８】本発明の発光装置の別の製造工程を示す概略断面工程図である。
【図９】本発明の発光装置の別の実施形態を表す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及びそれらの用語を含む別の用語）を用いる。それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。複数の図面に表れる同一符号は同一の部分又は部材を示す。発明を理解しやすくするために、実施形態を分けて説明するが、これらの実施形態はそれぞれ独立するものではなく、共有できるところは他の実施形態の説明を適用する。
【００１０】
本発明の発光装置は、半導体積層体を含む発光素子と、端子基板とを含む。発光装置は、さらに固定部材を含んでいてもよい。ここで、発光素子は、１つの発光装置において、１つ又は複数含まれる。この発光装置は、いわゆるトップビュー型、サイドビュー型のいずれにも利用することができる。
【００１１】
〔発光素子〕
発光素子は、通常、半導体積層体と、第１電極及び第２電極とを備える。
（半導体積層体）
本発明の半導体積層体は、第１半導体層（例えば、ｎ型半導体層）、発光層、第２半導体層（例えば、ｐ型半導体層）がこの順に積層されている。半導体積層体の一面側（例えば、第２半導体層側、下面側ということもある）に、第１半導体層に接続される第１電極と、第２半導体層に接続される第２電極とが配置される。半導体積層体の他面側、つまり、一面と反対の面側には、半導体積層体からの光を出射させる、光取出し面を有する。半導体積層体は、半導体層の成長用の基板上に積層されたものであり、基板を伴っていてもよいし、基板が除去されたものでもよい。
【００１２】
第１半導体層、発光層及び第２半導体層の種類、材料は特に限定されるものではなく、例えば、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体等、種々の半導体が挙げられる。具体的には、ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等の窒化物系の半導体材料が挙げられ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮ等を用いることができる。各層の膜厚及び層構造は、当該分野で公知のものを利用することができる。
【００１３】
半導体層の成長用の基板としては、半導体層をエピタキシャル成長させることができるものが挙げられる。このような基板の材料としては、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、スピネル（ＭｇＡ１２Ｏ４）のような絶縁性基板、上述した窒化物系の半導体基板等が挙げられる。半導体層の成長用の基板として、サファイア基板のような透光性を有する基板を用いることにより、半導体積層体から除去せず発光装置に用いることができる。
基板は、表面に凹凸を有するものであってもよい。また、Ｃ面、Ａ面等の所定の結晶面に対して０〜１０°程度のオフ角を有するものであってもよい。
基板は、第１半導体層との間に、中間層、バッファ層、下地層等の半導体層又は絶縁層等を有していてもよい。
【００１４】
半導体積層体は、半導体層の成長用の基板が除去された場合、より薄型化、小型化を実現する発光装置を得ることができる。また、発光に直接寄与しない層を除去することにより、これに起因する発光層から出射される光の吸収を阻止することができるため、より発光効率を向上させることができる。その結果、発光輝度を高めることが可能となる。
【００１５】
半導体積層体は、平面視における形状は特に限定されるものではなく、四角形又はこれに近似する形状が好ましい。半導体積層体の大きさは、発光装置の大きさによって、その上限を適宜調整することができる。具体的には、半導体積層体の一辺の長さが、数百μｍから１０ｍｍ程度が挙げられる。
半導体積層体が、半導体層の成長用の基板を伴う場合、基板と半導体積層体とは平面積が同じであることが好ましいが、異なっていてもよい。つまり、半導体積層体ごとの分割の容易のために基板表面の一部が半導体積層体から露出していてもよい。
【００１６】
（第１電極及び第２電極）
第１電極及び第２電極は、半導体積層体の一面側（基板が存在する場合には基板が存在する側とはその反対側の面側、つまり下面側）に形成されている。
【００１７】
第１電極及び第２電極は、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ等の金属又はこれらの合金の単層膜又は積層膜によって形成することができる。具体的には、半導体層側からＡｌＳｉＣｕ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｒｈ／Ａｕ、Ｗ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｒｈ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｒｈ等のように積層された積層膜によって形成することができる。膜厚は、当該分野で用いられる膜の膜厚のいずれでもよい。また、ＩＴＯをはじめとする金属以外の導電性材料を用いてもよい。
【００１８】
第１電極及び第２電極は、それぞれ第１半導体層及び第２半導体層に近い側に、発光層から出射される光に対する反射率が電極のその他の材料より高い材料層が、これら電極の一部として配置されることが好ましい。
反射率が高い材料としては、銀又は銀合金やアルミニウムを有する層が挙げられる。銀合金としては、当該分野で公知の材料のいずれを用いてもよい。この材料層の厚みは、特に限定されるものではなく、発光素子から出射される光を効果的に反射することができる厚み、例えば、２０ｎｍ〜１μｍ程度が挙げられる。この材料層の第１半導体層又は第２半導体層との接触面積は大きいほど好ましい。
なお、銀又は銀合金を用いる場合には、銀のマイグレーションを防止するために、その表面（好ましくは、上面及び側面）を被覆する被覆層を形成することが好ましい。
このような被覆層としては、通常、導電材料として用いられている金属及び合金によって形成されるものであればよく、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属を含有する単層又は積層層が挙げられる。なかでも、ＡｌＣｕを用いることが好ましい。被覆層の厚みは、効果的に銀のマイグレーションを防止するために、数百ｎｍ〜数μｍ程度が挙げられる。
【００１９】
第１電極及び第２電極は、それぞれ第１半導体層及び第２半導体層に接続されている限り、電極の全面が半導体層に接触されていなくてもよいし、第１電極の一部が第１半導体層の上に及び／又は第２電極の一部が第２半導体層の上に位置していなくてもよい。つまり、例えば、特開平９−３３１０１２号公報、特開平９−３３１０２２号公報等に記載されているように、絶縁膜等を介して、第１電極が第２半導体層上に配置されていてもよいし、第２電極が第１半導体層上に配置されていてもよい。
ここでの絶縁膜としては、特に限定されるものではなく、当該分野で使用されるものの単層膜及び積層膜のいずれでもよい。
上述の絶縁膜等を用いることで、このような第１電極及び第２電極は、第１半導体層及び／又は第２半導体層の平面積にかかわらず、任意の大きさ及び位置に設定することができる。そのため、後述する端子基板が半導体積層体の平面積よりも小さな平面積を有する場合でも、半導体積層体の端子基板への実装を容易にすることが可能となる。
【００２０】
第１電極及び第２電極の形状は、半導体積層体の形状、端子基板の端子の形状等によって設定することができる。例えば、後述する第１電極及び第２電極と接合される端子基板の端子（以下、「接合端子部」ということがある。例えば、四角形又はこれに近い形状）と、第１電極及び第２電極は、それぞれ対応した形状であることが好ましい。第１電極、第２電極及び接合端子部は、それぞれが四角形又はこれに近い形状とすることが好ましい。これにより、セルフアライメント効果により、半導体積層体と端子基板との接合及び位置合わせを容易に行うことができる。この場合、少なくとも、後述する端子基板と接続される半導体積層体の最表面において、第１電極及び第２電極の平面形状が略同じであることが好ましい。また、半導体積層体の中央部分を挟んで、第１電極及び第２電極がそれぞれ対向するように配置されていることが好ましい。
【００２１】
第１電極及び第２電極の上面（半導体層と反対側の面）は、段差を有していてもよいが、略平坦であることが好ましい。ここでの平坦とは、半導体積層体の第１半導体層の発光層と接する側と反対側の面から第１電極の表面（第１電極の半導体積層体とは反対側の面）までの高さと、第２電極の表面までの高さとが、略同じであることを意味する。ここでの略同じとは、半導体積層体の高さの±１０％程度の変動は許容される。
このように、第１電極及び第２電極の上面を略平坦、つまり、実質的に面一とすることにより、後述する端子基板を水平に実装することが容易となる。このような第１電極及び第２電極を形成するためには、例えば、電極上にメッキ等で金属膜を設け、その後、略面一となるよう研磨や切削を行うことで実現することができる。
第１電極及び第２電極の上面には、それぞれ、端子基板の端子と接続される部分に突起部を形成してもよい。これにより、発光素子と端子基板の間に固定部材を形成する際、固定部材を発光素子と端子基板の間に充填しやすくなり、発光素子からの発光が端子基板側へ透過することを低減できる。また、発光素子と端子基板とを強固に支持することができるようになるため、発光装置の信頼性を高めることができる。
発光素子の電極に設けられた突起部の上面形状は、端子基板の端子の発光素子の実装される部分の平面形状と、略同一であることが好ましい。これにより、セルフアライメント効果を通して、端子基板の発光素子への実装を容易にすることができる。
このような突起部は、突起部が配置されていない電極の上面から任意の高さで設けられ、例えば数μｍ〜１００μｍ程度の高さで設けられることが好ましい。
【００２２】
第１電極及び第２電極と第１半導体層及び第２半導体層とのそれぞれの間に、両者の電気的な接続を阻害しない範囲で、ＤＢＲ（分布ブラッグ反射器）を配置してもよい。
ＤＢＲは、例えば、任意に酸化膜等からなる下地層の上に、低屈折率層と高屈折率層とを積層させた多層構造であり、所定の波長光を選択的に反射する。具体的には屈折率の異なる膜を１／４波長の厚みで交互に積層することにより、所定の波長を高効率に反射させることができる。材料として、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌからなる群より選択された少なくとも一種の酸化物または窒化物を含んで形成することができる。
【００２３】
例えば、低屈折率層をＳｉＯ2、高屈折率層をＮｂ2Ｏ5、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2又はＴａ2Ｏ5等とすることができる。具体的には、下地層側から順番に（Ｎｂ2Ｏ5／ＳｉＯ2）n、ｎは２〜５が挙げられる。ＤＢＲの総膜厚は０．２〜１μｍ程度が好ましい。
このＤＢＲは、上述の絶縁膜として用いられてもよい。これにより、発光装置の光取出し効率を高めることができる。
後述するレーザー照射によって成長基板の除去を行う場合には、ＤＢＲの材料として、用いるレーザー波長の光吸収率が３０％以下の材料を用いることが好ましい。これにより、ＤＢＲの劣化を低減することができ、高い光取出し効率を保つことができる。例えば、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーを用いる場合には、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２等よりも、ＺｒＯ２を用いることが好ましい。
【００２４】
〔端子基板〕
端子基板は、上述した半導体積層体に接続された第１電極及び第２電極とそれぞれ接続されるとともに発光装置の外部と接続される一対の端子と、この端子を固定する絶縁体層を含む。ただし、１つの発光装置に複数の発光素子が含まれる場合、端子基板は、複数の発光素子を電気的に接続する接続配線として機能し得る配線をさらに１以上備えていてもよい。また、電気的に接続される端子又は配線の他に、放熱用の端子又はヒートシンク等を有していてもよい。
本明細書においては、端子基板の発光素子が実装される側の面を素子接合面（第１面）と称し、素子接合面の反対側の面を裏面（第２面）と呼び、素子接合面と裏面との間にある面又はこれらを連結する面を側面と呼ぶ。
【００２５】
（絶縁体層）
絶縁体層としては、絶縁性を有する限りどのような材料であってもよい。例えば、セラミック、樹脂、誘電体、パルプ、ガラス又はこれらの複合材料、あるいはこれら材料と導電材料（例えば、金属、カーボン等）との複合材料等が挙げられる。なかでも、セラミックであることが好ましい。いわゆる絶縁体層にセラミックを用いる場合には、小型のチップ抵抗を製造する技術を適用することで安価に調達することができる。セラミックは、放熱性の高い窒化アルミ等を用いることが好ましい。また、線膨張係数の比較的低いガラスエポキシ、ガラスシリコーン及びガラス変性シリコーンのプリプレグ基板であることが好ましい。例えば、半導体用ＢＧＡ実装の分野で使用されるガラスクロスおよびフィラーを高充填して、線膨張係数を１〜１５ｐｐｍ前後に調整した低線膨張ガラスエポキシ基板を好適に用いることができる。そのような絶縁体層に導電性の配線パターンを形成したものを端子基板として用いることができる。
このようなプリプレグ基板の材料として放熱性の高いガラスクロスまたはフィラーを用いることで、発光装置の放熱性を改善することができる。また、多層基板として内部に部品を内蔵させることで、保護素子等の機能をもたせることもできる。
【００２６】
（端子）
端子は、少なくとも、端子基板の素子接合面において、発光素子の第１電極及び第２電極と接続される接合端子部を有し、端子基板のその他の面に設けられる、発光装置の外部と接続される外部接続部を備える。
端子の端子基板内での位置等は、特に限定されるものではなく、例えば、端子基板の素子接合面において、発光素子の第１電極及び第２電極とそれぞれ対向する位置に接合端子部が配置され、そこから端子基板の側面を被覆するように延長していてもよいし、端子基板の素子接合面から側面及び素子接合面の反対側の面（裏面）を被覆するように延長していてもよいし（図１（ａ）の端子１５、１６参照）、端子基板の素子接合面と連続する３つの側面を被覆するように延長していてもよい（図７の５５ａ、５６ａ参照）。また、端子は、いわゆるビアホールを経て、端子基板の素子接合面から外部接続部が設けられた面に、側面を経ることなく延長していてもよい。外部接続部は、発光装置の外部と接続するため、固定部材等から露出している。外部接続部は、端子基板の裏面、側面のいずれにあってもよい。
【００２７】
端子の材料は、導電性及び実装性に優れていれば特に限定されず、接合部材、実装側の半田との接合性及び濡れ性のよい材料が好ましい。具体的には、絶縁体層がセラミックスなどである場合には、Ｗ／Ｎｉ／Ａｕ、Ｗ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｗ／ＮｉＣｏ／Ｐｄ／Ａｕなどの積層構造が挙げられる。絶縁体層がガラスエポキシ材料などである場合には、Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕ、Ｃｕ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｃｕ／ＮｉＣｕ／Ｎｉ／Ａｕ、Ｃｕ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ｃｕ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕなどの積層構造が挙げられる。そのほか、上述の第１電極及び第２電極に用いられる導電性の材料を用いることができる。
【００２８】
接続配線として機能し得る配線は、端子基板の素子接合面に配置されていればよい。このような配線は、１つの端子基板に実装される発光素子の数、その配列、接続形態（並列及び直列）等によって、その数、形状及び位置等を適宜設定することができる。
端子又は配線の形成方法は、絶縁体層の材料や発光装置の大きさによって適宜選択され、例えば、メッキや蒸着、印刷等の方法が挙げられる。
また、例えば、Ｍｇなどの高放熱性の金属板を所望の端子又は配線の形状に曲げ加工し、絶縁体層の材料（好適には無機フィラーを添加した樹脂）を金属板の周囲に形成し、その後、それらを切削又は切断して成形することによって、樹脂の絶縁体層に金属の端子が埋め込まれ、固定された端子基板を得ることができる。
【００２９】
端子又は配線は、それぞれ、素子接合面側において略平坦であることが好ましい。また、端子又は配線は、端子基板の素子接合面において略面一であることが好ましい。さらに、端子又は配線は、上述した発光素子と端子基板が接合された場合に、発光素子の第１電極及び第２電極が形成されていない側の面（つまり光取出し面）を水平に配置することができるように、端子基板の素子接合面において水平であることが好ましい。これによって、後述する固定部材を除去して、端子基板の裏面側を露出させる工程を簡略化することができる。
端子又は配線は、それぞれ発光素子の第１電極及び第２電極と接合される突起部を有していてもよい。これにより、発光素子と端子基板の間に固定部材を形成する際、固定部材を発光素子と端子基板との間に充填しやすくなり、発光素子からの発光が端子基板側へ透過することを防止できる。また、発光素子と端子基板とを強固に支持することができるようになるため、発光装置の信頼性を高めることができる。
突起部の上面の形状は、それぞれ、接合される発光素子の電極の形状と略同一であることが好ましい。これにより、セルフアライメント効果を通して、端子基板の発光素子への実装を容易にすることができる。
突起部は、平坦な端子又は配線にバンプを設けること、端子の下方の絶縁体層の厚みを異ならせること、平坦な絶縁体層の上に端子又は配線の厚みを異ならせること及びこれらの組み合わせ等によって形成することができる。
このような突起部は、突起部が配置されていない端子又は配線の上面から任意の高さで設けられ、例えば、数μｍ〜１００μｍ程度の高さで設けられることが好ましい。
【００３０】
端子基板の平面形状は、特に限定されるものではなく、半導体積層体、発光装置の形状に応じて適宜設定することができる。平面形状としては、例えば、円形、四角形等の多角形又はこれらに近い形状が挙げられる。また、大きさは、特に限定されるものではないが、半導体積層体とほぼ同等又はそれよりも小さい又は大きい平面積であることが好ましい。特に、１つの発光装置に１つの半導体積層体を備える場合、端子基板の平面積は、半導体積層体とほぼ同等又はそれよりも小さいことが好ましい。１つの発光装置に２以上の半導体積層体を備える場合、端子基板は、２以上の半導体積層体の合計平面積とほぼ同等又はそれよりも小さいことが好ましい。
【００３１】
端子基板は、平面視において、その外縁が半導体積層体の外縁よりも内側（つまり、中央に近い側）に配置されていることが好ましい。ここでの外縁とは全部であってもよいし、一部であってもよい。
例えば、端子基板の外縁の全部が、半導体積層体の外縁よりも内側に配置されていることが好ましい。これによって、より小型の発光装置を実現することができる。
また、端子基板及び半導体積層体が、平面視において、四角形又はこれに近い形状の場合、少なくとも１辺において端子基板の外縁が半導体積層体の外縁と同じ位置に配置されており、残りの辺において、端子基板の外縁が半導体積層体の外縁よりも内側に配置されていてもよい。
このように、端子基板の平面積を半導体積層体の平面積より小さくしたり、端子基板の外縁を半導体積層体の外縁よりも内側に配置することで、光を端子基板に当たりにくくすることができる。これにより、端子基板による光の吸収を低減することができ、光取出し効率の高い発光装置とすることができる。
【００３２】
サイドビュー型の発光装置として実装した場合、実装面となる端子基板の底面に端子を露出するよう設けることが好ましい。また、実装したときの端子基板の底面（発光素子に対向する面（第１面）と反対側の面、つまり裏面、第２面）と、その底面と隣接する端子基板の面の１つ又は２つが露出することが好ましい。さらに、発光装置の実装面と反対側の面に端子が露出していてもよい。
【００３３】
端子基板の厚みは、特に限定されるものではなく、発光素子のハンドリング時の割れ、欠け等を防止することができる厚み又は発光装置として発光素子を補強し得る厚みであることが好ましい。例えば、５０〜３００μｍ程度が挙げられる。
【００３４】
なお、端子基板は、それ自体がコンデンサ、バリスタ、ツェナーダイオード、ブリッジダイオード等の保護素子を構成するものであってもよいし、これら素子の機能を果たす構造をその一部に備えるものでもよい。このような素子機能を果たすものを利用することにより、別途部品を搭載することなく、発光装置として機能させることができるために、静電耐圧等を向上させた高性能の発光装置を、より小型化することが可能となる。
【００３５】
端子基板は、接合端子部が、通常発光素子の第１電極及び第２電極と接合部材によって接合されている。このような接合部材は、当該分野で公知の材料のいずれをも用いることができる。具体的には、Ａｕ−Ｓｎ、Ｓｎ−Ｃｕ等の共晶合金（例えば、半田）、バンプ、異方性導電材等が挙げられる。なかでも、共晶合金を用いることにより、セルフアライメント効果によって、端子基板を適所に実装することが容易となり、量産性を向上させ、より小型の発光装置を製造することができる。
【００３６】
〔固定部材〕
本発明の発光装置は、固定部材をさらに含んでいてもよい。固定部材とは、上述した発光装置を構成する半導体積層体、つまり発光素子及び／又は端子基板を被覆又は固定する機能を有する部材である。このような機能を果たす限り、その材料は特に限定されるものではなく、セラミック、樹脂、誘電体、パルプ、ガラス又はこれらの複合材料等が挙げられる。なかでも、任意の形状に容易に成形することができるという観点から、樹脂が好ましい。
樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。具体的には、エポキシ樹脂組成物、シリコーン樹脂組成物、シリコーン変性エポキシ樹脂などの変性エポキシ樹脂組成物；エポキシ変性シリコーン樹脂などの変性シリコーン樹脂組成物；ポリイミド樹脂組成物、変性ポリイミド樹脂組成物；ポリフタルアミド（ＰＰＡ）；ポリカーボネート樹脂；ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）；液晶ポリマー（ＬＣＰ）；ＡＢＳ樹脂；フェノール樹脂；アクリル樹脂；ＰＢＴ樹脂等の樹脂が挙げられる。
【００３７】
樹脂は、発光素子からの光に対する反射率が６０％以上であるもの、より好ましくは７０％、８０％又は９０％以上であるものとするために、二酸化チタン、二酸化ケイ素、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライト、酸化ニオブ、各種希土類酸化物（例えば、酸化イットリウム、酸化ガドリニウム）などの光反射材を含有していてもよい。これにより、発光素子からの光を効率よく反射させることができる。特に、端子基板よりも光反射率の高い材料を用いる（例えば、端子基板に窒化アルミを用いた場合に、固定部材として二酸化チタンを含有させたシリコーン樹脂を用いる）ことにより、ハンドリング性を保ちつつ、端子基板の大きさを小さくして、発光装置の光取出し効率を高めることができる。
樹脂は、光散乱材（硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素など）、着色剤（カーボンブラックなど）等を含有していてもよい。樹脂は、ガラスファイバー、ワラストナイトなどの繊維状フィラー、カーボン、酸化ケイ素等の無機フィラーを含有させてもよい。樹脂は、窒化アルミ等の放熱性の高い材料を含有させてもよい。
例えば、二酸化チタンを用いる場合は、樹脂部材の全重量に対して、２０〜４０重量％含有させることが好ましい。
このような成分を含有させ、さらに無機フィラー含有率を増加させたり、強度の強い樹脂を使用することにより、基板又は支持体などを除去、剥離するなどプロセス中の固定部材の強度を向上させることができ、ひいては、発光装置においても強度を確保することができる。また、放熱性の高い材料を含有させることで、発光装置の小型化を維持したまま、放熱性を向上させることができる。
【００３８】
固定部材は、（１）端子基板の側面を被覆するように配置されている、（２）半導体積層体の側面を被覆するように配置されている及び／又は（３）半導体積層体と端子基板との間を埋め込むように配置されていることが好ましい。なかでも、上記（１）から（３）を満たすように配置されていることがより好ましい。なお、半導体積層体が半導体の成長用の基板を伴う場合、固定部材は、その基板の側面をも被覆するように配置されていることが好ましい。また、半導体層の成長用の基板の表面の一部が半導体積層体から露出する場合には、その露出する部位も固定部材で被覆されていることが好ましい。固定部材がこのように配置することにより、発光装置の強度を確保することを通して、ハンドリング性を良好にすることができる。また、上述したように、半導体層の成長用の基板を除去する際に付加される応力に耐える強度を半導体積層体に与えることができ、小型化を実現した発光装置を歩留まりよく製造することができる。言い換えると、小型化を実現した発光装置の量産性が向上する。その結果、個々に高品質が確保された発光装置を得ることができる。
【００３９】
また、上記（１）から（３）を満たすように配置されている場合、固定部材として反射率が高いものを使用することが好ましい。これにより、発光素子の上面への光取り出し向上を効果的に実現することができる。
ここで、端子基板の側面及び／又は半導体積層体の側面を被覆する固定部材の幅（端子基板又は半導体積層体の側面からの高さ）は、端子基板及び／又は半導体積層体の平面形状によって適宜設定することができるが、例えば、２０〜２００μｍ程度が挙げられる。このような厚みによって、上述した発光層から出射された光を効果的に反射することができ、また、発光素子に十分な強度を与えることができる。
固定部材は、端子基板の裏面を露出することが好ましい。これによって放熱性を向上させることができる。
【００４０】
〔波長変換部材〕
発光装置の光取出し面には、波長変換部材が設けられていることが好ましい。例えば、半導体積層体の光取出し面が、波長変換部材に被覆されていることが好ましい。発光装置の半導体積層体を構成する半導体層の側面が固定部材で被覆されている場合には、半導体積層体の光取出し面に加えて固定部材も波長変換部材で被覆されていることがより好ましい。このような波長変換部材の配置により、半導体積層体から取り出される光を効率よく波長変換することが可能となる。
【００４１】
波長変換部材は、主として蛍光体によって形成される。
波長変換部材に含まれる蛍光体は、当該分野で公知のものを使用することができる。例えば、発光素子として青色発光する窒化ガリウム系発光素子を用いる場合、青色光を吸収して黄色〜緑色系発光するＹＡＧ系、ＬＡＧ系、緑色発光するＳｉＡｌＯＮ系（βサイアロン）、赤色発光するＳＣＡＳＮ、ＣＡＳＮ系の蛍光体の単独又は組み合わせが挙げられる。上述した光散乱材等を含有していてもよい。
【００４２】
波長変換部材は、蛍光体のみを含有するものであってもよいが、結合剤としてアルミナ、酸化ケイ素等の透光性無機物、透光性樹脂等を含むことが好ましい。結合剤の使用により、波長変換部材を任意の位置に容易に配置することができる。
透光性樹脂は、発光層から出射される光の６０％以上を透過するもの、さらに、７０％、８０％又は９０％以上を透過するものが好ましい。このような樹脂は、例えば、シリコーン樹脂組成物、変性シリコーン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂及びこれらの樹脂を少なくとも１種以上含むハイブリッド樹脂等の樹脂等が挙げられる。
【００４３】
波長変換部材を形成する方法は、後述する固定部材の被覆方法と同様の方法、波長変換部材をシート状に成形して貼着する方法、電気泳動堆積法、ポッティング、圧縮成型、スプレー、静電塗布法等が挙げられる。
波長変換部材の形状や厚みは特に限定されるものではなく、例えば、１０〜３００μｍ程度の層状が挙げられる。
【００４４】
なお、波長変換部材に代えて、上述した透光性樹脂による蛍光体を含有しない封止部材を形成していてもよい。
封止部材には、上述した光散乱材、無機フィラー等を含有していてもよい。
これら波長変換部材、光散乱層及び／又は封止部材は、２種以上を積層させてもよい。例えば、半導体積層体上に封止部材を積層し、その上に波長変換部材を設けてもよい。
【００４５】
〔発光装置の製造方法〕
本発明の発光装置の製造方法は、半導体積層体を含む発光素子の上に、平面視において外縁の少なくとも一部が前記発光素子の外縁よりも内側に配置するように、端子基板を実装する工程を含む。
一実施形態では、発光装置の製造方法は、
（１）第１半導体層、発光層及び第２半導体層がこの順に積層された半導体積層体と、前記半導体積層体の一面側に、前記第１半導体層に接続される第１電極及び前記第２半導体層に接続される第２電極とを含む発光素子を、支持体上に複数配列する工程と、
（２）支持体上に配列された各半導体積層体に、平面視において外縁が前記半導体積層体の外縁よりも内側に配置するように、端子基板を実装する工程と、を含む。
【００４６】
また、（３）複数の端子基板及び複数の半導体積層体を固定部材で固定する工程、
（４）半導体積層体から前記支持体を除去する工程及び
（５）半導体積層体間の固定部材を、１又は複数の半導体積層体ごとに分離（例えば、切断）する工程の１以上を含んでいてもよい。
上記工程（３）は、例えば、
（ａ）端子基板の側面を固定部材で被覆する工程、
（ｂ）半導体積層体の側面を固定部材で被覆する工程及び／又は
（ｃ）半導体積層体と端子基板との間を固定部材で被覆する工程を含んでいてもよい。
【００４７】
まず、工程（１）において、半導体積層体を形成する。
半導体積層体は、当該分野で通常利用されている方法により、上述した半導体層の積層構造を得るために、条件等を適宜調整して基板上に形成することができる。
例えば、ＭＯＶＰＥ、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ）、分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ）等の公知の成膜方法が挙げられる。
例えば、サファイアの基板上に、ＭＯＣＶＤによって、ＡｌＧａＮのバッファ層、ｎ型ＧａＮの第１半導体層、ＩｎＧａＮ層を含む発光層、ｐ型ＧａＮの第２半導体層を積層し、半導体層の積層構造を形成する。
【００４８】
その後、ＲＩＥ等のエッチング等により、得られた半導体層の積層構造の第２半導体層及び発光層、任意に第１半導体層の厚み方向の一部を除去し、第１半導体層を露出させる。露出した第１半導体層の表面と、第２半導体層の表面とに、第１半導体層及び第２半導体層にそれぞれ接続する第１電極及び第２電極を形成する。
【００４９】
このようにして得られた半導体積層体を、１つの発光装置を構成する単位に分離、切断又は個片化する。このような分離等を簡便に行うために、工程（１）の後又は中において、分離、切断を意図する位置の第１半導体層、発光層及び第２半導体層を除去して、基板表面を露出（素子分離ともいう）させておくことが好ましい。基板表面が露出した部位を分離、切断することにより、半導体層のダメージを防止することができる。これによって、量産性を向上させることができる。また、これにより、複数の半導体積層体の間に間隔ができるため、半導体積層体の外縁と同じかそれより大きい端子基板を用いる場合であっても、端子基板を容易に実装することができる。
【００５０】
ここで、１つの発光装置に１つのチップを搭載する場合は素子分離された１単位ごとに分離又は切断し、１つの発光装置に複数のチップを搭載する場合は素子分離された２以上の単位ごとに分離又は切断することができる。
このようにして得られた単位ごとの半導体積層体を、支持体上に複数配列する。
ここでの支持体は特に限定されず、半導体積層体をその上に配置することができる板状のものであればいかなるものでもよい。複数の半導体積層体の配列は、ランダムでもよいが、規則的（例えば、行列状）に配置することが好ましい。配列は、例えば、粘着テープなどを用いて容易に位置変動しないようにすることが好ましい。
【００５１】
あるいは、得られた半導体積層体を素子分離した後、複数の半導体積層体が基板上に配列された状態で、そのまま次工程に付してもよい。このような状態で次工程に付す場合には、上述したように基板を切断したり、複数の配列を行う必要がなく、個々に位置変動しないため、量産に適する。この場合の支持体は、半導体層を成長させるために用いた基板である。
【００５２】
工程（２）において、支持体上に配列された各半導体積層体に、平面視において外縁が半導体積層体の外縁よりも内側に配置するように、端子基板を実装する。
ここでの端子基板の実装は、端子基板を、それぞれ支持体上に配列された半導体積層体の上に載置してもよいし、複数の端子基板を粘着シート等の上に並べて、支持体上に配列された半導体積層体に対して、一括で転写／載置してもよい。
端子基板の実装は、上述したセルフアライメント効果を利用して行うことが好ましい。この効果を利用することにより、１単位を構成する半導体積層体と同じか、それよりも小さい端子基板を適所に容易に実装することができる。
例えば、平面視において、端子基板が直線状の一辺を有する場合又は四角形の場合、端子基板は、少なくとも半導体積層体の一辺と一致するように（面一となるように）実装してもよい。このような実装によって、サイドビュー型に容易に利用することができる。
【００５３】
工程（３）において、複数の端子基板及び複数の半導体積層体を固定部材で固定する。ここでの固定は、（ａ）端子基板の側面を固定部材で被覆する工程、（ｂ）半導体積層体の側面を固定部材で被覆する工程及び（ｃ）半導体積層体と端子基板との間を固定部材で被覆する工程の１以上であることが好ましい。
固定部材で、これらの側面／間を固定する（つまり、被覆又は埋め込む）ためには、固定部材の塗布、ポッティング、印刷、圧縮成形、トランスファー成形、スピンコート等、当該分野で公知の方法のいずれを用いてもよい。これらの方法を利用することにより、複数の端子基板及び複数の半導体積層体について、端子基板の側面及び半導体積層体の側面ならびに半導体積層体と端子基板との間を、一括して被覆又は固定するあるいは埋め込むことができる。なお、これら公知の方法の条件を設定することにより、任意に工程（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の１以上を実行することができる。
【００５４】
固定部材は、端子基板の裏面と面一となるように形成してもよい。例えば、トランスファー成形では、半導体積層体側を下にして、離形シートに端子基板の裏面を埋め込むように配置し、その後固定部材を形成する。これによって、端子基板の裏面を固定部材から露出して成形することができる。
固定部材は、端子基板の端子の他、絶縁体層を露出させるように設けてもよい。
固定部材は、端子基板全体を埋め込むように厚く成形してもよい。これによって、発光装置全体の強度を増大させることができる。その結果、支持体除去工程で有利となる。また、個片化後の発光装置として有利となる。
【００５５】
固定部材は、工程の途中又は個片化前に、ダイシングでの切断、サーフェースプレナーなどの手法を用いた切削での厚み制御、ドライ又はウェットブラストでの除去等を実行してもよい。これによって、端子基板の任意の端子を容易に露出させることができる。
例えば、図８（ａ）に示したように、表面にマスク６１が形成された端子基板を完全に埋め込むように固定部材１８を圧縮成形し、端子基板側からハーフダイシング（固定部材１８を一部除去）する。その後、図８（ｂ）に示したように、ウェットブラストで端子１５、１６が露出するまで固定部材１８を除去することで、容易に端子基板の側面を露出させることができ、側面発光の発光装置を製造することができる。
【００５６】
工程（３）の後、工程（４）において、半導体積層体から支持体を除去する。ここでの除去は、上述した粘着テープから個々の半導体積層体を剥離するか、半導体層の成長用基板を剥離することのいずれをも含む。
特に、半導体層の成長用基板は、強固に半導体積層体（つまり、発光素子）が基板に密着しているために、工程（３）における固定部材での固定を行うことによって、この基板の除去を容易かつ確実に実行することができる。
この場合の基板の除去は、通常、基板と半導体積層体との間に、レーザビームを照射することにより、容易に行うことができる。
例えば、半導体積層体がＧａＮ系半導体で、支持体がサファイア基板の場合、支持体側から波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー、ＹＡＧレーザーなどの４倍波２６６ｎｍを照射し、半導体積層体を構成する半導体層にエネルギーを吸収させ、アブレーションさせることによって、基板の剥離を行うことができる。レーザビームの照射量、時間等は、用いた基板の種類、厚み等によって適宜調整することができる。
【００５７】
除去後は、表面に残存する導電材、酸化物等（例えば、Ｇａメタル、Ｇａ２Ｏ３等）を、ＨＣｌ、ＨＮＯ３などの酸で除去し、清浄面を形成する。その後、ＮａＯＨ、ＴＭＡＨなどの強アルカリで半導体層をエッチングして粗面とすることにより、光取り出し効率を向上させる加工を施してもよい。
このようなエッチングを施した半導体積層体は、熱及び水分の影響を受けやすいため、その表面に保護膜を形成することが好ましい。保護膜としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２など透明酸化物、ＡｌＯxＮy、ＳｉＮ、ＳｉＮｘなどの透明窒化物材料等の透明絶縁体膜の単層又は積層構造が挙げられる。保護膜は、各種成膜方法、スパッタ、蒸着、原子層堆積法（ＡＬＤ）などで形成することができる。特にＡＬＤによれば緻密な膜を形成することができるため、発光装置の信頼性向上のため好ましい。このような保護膜は、半導体層の表面に限られず、端子基板、封止部材、波長変換部材等各種の部材を被覆するように設けられることができる。これにより、光取出し効率の高い発光装置とすることができる。
支持体の除去は、サーフェースプレナー、エッチング、ブラスト等による研磨によっても行うこともできる。
【００５８】
工程（５）において、半導体積層体間の固定部材、任意に波長変換部材を分離又は切断するなどによって、個片化する。
ここでの分離位置は、半導体積層体ごと又は２以上の半導体積層体ごとのいずれであってもよい。分離又は切断は、ブレード、レーザー、スクライバー等を用いて行うことができる。先の工程で、半導体積層体から支持体が除去されている場合には、支持体を切断する必要がないため、切断を歩留まりよく行うことができ、量産性を向上させることができる。また、従来の発光装置のように、半導体積層体が接合された端子基板ではなく、固定部材を切断することで、量産性を向上させることができる。
支持体、半導体積層体及び固定部材は、それぞれ別々の手段で分離又は切断してもよい。例えば、支持体がサファイア基板の場合、支持体側からレーザーで割断のための加工を施し、ブレイクにて支持体を個片化、次いで固定部材をダイシングで切断してもよい。
サイドビュー型の発光装置とする場合などにおいて、端子の外部接続部となる部分が固定部材に埋没されている場合は、切断の前にウェット又はドライエッチング、ブラストなどで端子の外部接続部をあらかじめ露出させておくことが好ましい。
【００５９】
工程（５）を行う前に、半導体積層体の表面上及び／又は固定部材の表面上に波長変換部材を形成してもよい。
波長変換部材の形成は、例えば、蛍光体、樹脂及び有機溶剤（任意に拡散材等）を混合し、スプレー法を利用して数回に分けて半導体積層体表面に噴霧してコーティングする方法、混合物を塗布する方法等が挙げられる。スプレー法を用いることにより、波長変換部材の配置、形状等を自由に設けることができる。
また、得られた波長変換部材の上に、蛍光体を含まない封止部材を設けてもよいし、レンズ又はナノレンズなど光学部材を設けてもよい。封止部材及び光学部材等は、樹脂、ガラス等によって形成することができる。
あるいは、予め板状、レンズ状などに成形された波長変換部材を半導体積層体の全体又は一部を覆うように配置してもよい。これによって、明るい発光装置とすることができる。
【００６０】
以下に、本発明の発光装置及びその製造方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
実施形態１：発光装置
実施形態１の発光装置１０は、図１（ａ）の断面図及び１（ｂ）の底面図に示したように、第１半導体層、発光層及び第２半導体層がこの順に積層された、略四角形の半導体積層体１４と、これに接続された第１電極１２及び第２電極１３とを有する発光素子となる半導体積層体１４ａと、一対の端子１５、１６と絶縁体層１７とを含む端子基板１７ａとを備える。
【００６１】
端子基板１７ａは、略四角形の酸化亜鉛セラミックスからなる絶縁体層１７と、素子接合面からそれぞれ異なる側面を通って裏面に及ぶ一対の端子１５、１６を備える。この端子基板１７ａは、バリスタ機能を有している。
第１電極１２及び第２電極１３は、それぞれ、ｎ型半導体層である第１半導体層及びｐ型半導体層である第２半導体層と電気的に接続されており、図示しないが、第１電極１２の一部は、絶縁膜（例えば、ＳｉＯ２）を介して第２半導体層上にも及んでいる。第１電極１２及び第２電極１３は、端子基板１７ａと接合する面が、略同一の平面積を有しており、略面一である。
【００６２】
第１電極１２及び第２電極１３は、端子基板１７ａの一対の端子１５、１６の接合端子部とそれぞれ、共晶半田（Ａｕ−Ｓｎ）によって、半導体積層体１４ａの光取出し面と端子基板１７ａの裏面とが略平行になるよう接合されている。
端子基板１７ａは、平面視において、半導体積層体１４ａの外周よりも内側にその外周の全てが配置されている（特に図１（ｂ）参照）。
【００６３】
半導体積層体１４ａの側面から端子基板１７ａの側面は、シリコーン樹脂（ＳＭＣ、フィラーとして二酸化珪素を３０重量％、反射材（拡散材）として二酸化チタンを３０重量％含有）からなる固定部材１８で被覆されている。この半導体積層体１４ａの側面から固定部材１８の表面までの長さは１０〜２００μｍ程度、例えば１５０μｍ程度であり、端子基板１７ａの側面から固定部材１８の表面までの長さは２０〜２５０μｍ程度、例えば２００μｍ程度である。また、固定部材１８は、半導体積層体１４と端子基板１８との間にも配置されている。
半導体積層体１４ａの第１半導体層の表面から固定部材１８の表面にわたって、波長変換部材１９が配置されている。波長変換部材１９は、ＹＡＧ蛍光体を３０重量％程度含有するシリコーン樹脂からなるシート状である。
【００６４】
このような発光装置は、整列された個々の発光素子となる半導体積層体に対して、小片化した端子基板を個別に配置することにより、適切にアライメントされた発光装置を得ることができる。また、いわゆるチップサイズパッケージを実現することができる。加えて、実装基板自体が、半導体積層体のサイズよりも実質的に小型化することができるために、より小型化のパッケージを得ることが可能となる。
さらに、従来の発光素子においては、サファイア基板等の半導体層を成長させるための基板が、発光素子の基板としてそのまま使用されていたが、この基板を除去する場合には、この基板に起因する、光の吸収や内部散乱、閉じ込め等を阻止することができ、より一層光取り出し効率を高め、高輝度化を実現することができる。
端子基板として、バリスタ等の機能を有する構造を利用する場合には、別個、機能素子を搭載することなく、その機能を発揮させることができる。その結果、小型化を維持しながら、より高品質の発光装置が実現できる。
【００６５】
実施形態２：発光装置の製造方法
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す発光装置１０は、以下の方法によって製造することができる。
まず、図２（ａ）に示したように、サファイア基板１１上に、第１半導体層、発光層及び第２半導体層を積層した半導体層１４を形成する。半導体層１４は、第２半導体層及び発光層の一部が除去されて第１半導体層の一部が露出している。また、半導体層１４は、１チップの発光素子として機能する単位に、サファイア基板１１の表面を露出する分離溝６２によって、分離されている。
このような半導体層１４において、露出した第１半導体層の上、第２半導体層の上に第１電極１２及び第２電極１３を形成する。電極は、公知の方法を利用して形成することができる。これによって、半導体積層体１４ａが形成される。
【００６６】
図２（ｂ）の上面図及び２（ｃ）の断面図に示したように、サファイア基板１１上に配列されている半導体積層体１４ａの第１電極１２及び第２電極１３と、端子基板１７ａの一対の端子１５、１６の接合端子部とが接合するように、端子基板１７ａを個々の半導体積層体１４ａ上に実装する。この際、端子基板１７ａの外縁を、半導体積層体１４ａの外縁よりも内側に配置する（特に、図２（ｂ）参照）。
【００６７】
図２（ｄ）に示したように、端子基板１７ａ側から、端子基板１７ａの全体及び半導体積層体１４ａの側面を被覆するように、固定部材１８を塗布する。この際、半導体積層体１４ａと端子基板１７ａとの間にも固定部材１８が塗布される。
あるいは、端子基板１７ａと接合された半導体積層体１４ａをサファイア基板１１ごと上下金型で挟み込み、金型内に樹脂を注入して、端子基板１７ａの全体、半導体積層体１４ａの側面及び半導体積層体１４ａと端子基板１７ａとの間に、固定部材１８を配置する。
【００６８】
図２（ｅ）に示したように、端子基板１７ａの裏面において、一対の端子１５、１６の外部接続部を露出させるように、固定部材１８を除去する。その後、サファイア基板１１側から、波長２４８ｎｍＫｒＦエキシマレーザーを照射し、半導体積層体１４ａを構成する半導体層にエネルギーを吸収させ、アブレーションさせることによって、サファイア基板１１を剥離し、第１半導体層の表面を露出させる。これによって、固定部材１８内で、半導体積層体１４ａが１チップごとに分離されることとなる。
サファイア基板１１の剥離後、表面に残存するＧａメタル、Ｇａ２Ｏ３等の残留物を、ＨＣｌで除去し、清浄面を形成する。その後、ＮａＯＨで半導体層をエッチングして粗面化する。
【００６９】
図２（ｆ）に示したように、露出した第１半導体層の表面に波長変換部材１９を被覆する。ここでの波長変換部材１９は、第１半導体層の側方に配置される固定部材１８の表面をも被覆する。
その後、波長変換部材１９と固定部材１８とを図２（ｆ）のＸ線に沿って、１つの半導体積層体１４ａごとに切断する。これによって、図１（ａ）及び１（ｂ）に示す発光装置１０を得る。
【００７０】
このように、個々の半導体積層体に、あらかじめ設けられた端子を有する小片化した端子基板を配置することができるため、端子をめっき成長等で形成する場合よりも、歩留まりが良好となり、また集合基板を実装させるよりもアライメントさせやすいため、量産性を向上させることができる。
また、個々の半導体積層体を固定部材で被覆する場合には、半導体層を成長させるために使用した基板を剥離する際の応力を、半導体積層体の大きさに応じて低減させることができる。よって、半導体積層体にダメージを与えることなく、容易に基板の剥離を実現することができる。その結果、歩留まりの向上を実現することができる。
このように基板を剥離した後に半導体積層体を切断する場合には、基板を切断することなく、小片化することができるために、より一層の量産性の向上に寄与する。
【００７１】
実施形態３：発光装置
実施形態３の発光装置２０は、図３の底面図に示したように、第１半導体層、発光層及び第２半導体層がこの順に積層された、略四角形の半導体層とこれに接続された第１電極１２及び第２電極１３とを有する半導体積層体１４ａを２つ及び端子基板２７ａを含む。
【００７２】
端子基板２７ａは、絶縁体層２７と、その両側において、素子接合面から側面を通って裏面に及ぶ一対の端子２５、２６と、素子接合面において端子２５、２６の間にこれらと分離された配線用の１つの端子２１とを備える。
一方の半導体積層体１４ａの第１電極は端子基板２７ａの端子２５と、他方の半導体積層体１４ａの第２電極は端子基板２７ａの端子２６と、一方の半導体積層体１４ａの第２電極及び他方の半導体積層体１４ａの第１電極は配線用の端子２１と、それぞれ直列接続されている。
端子基板２７ａは、平面視、各半導体積層体１４ａの三辺においてはその外周よりも内側に配置されており、各半導体積層体１４ａの対向する一辺においては跨って配置されている。
このように、２つの半導体積層体１４ａごとに、固定部材２８及び波長変換部材が切断されている以外、実質的に実施形態１の発光装置１０と同様の構成を有し、実施形態２での製法と同様に製造することができる。
この発光装置においても、実施形態１の発光装置１０と、実施形態２の製法と同様の効果を有する。
【００７３】
実施形態４：発光装置
実施形態４の発光装置３０は、図４（ａ）の断面図（図４（ｂ）のＮ−Ｎ’線）及び（ｂ）の底面図に示したように、第１半導体層、発光層及び第２半導体層がこの順に積層された略正方形の半導体層と、これに接続された第１電極及び第２電極とを有する半導体積層体３４ａと、一対の端子３５、３６と絶縁体層３７とを含む端子基板３７ａとを備える。
第１電極及び第２電極と一対の端子３５、３６とは、接合部材６０を介して電気的に接続されている。
【００７４】
この発光装置３０は、半導体積層体３４ａの電極が設けられていない側、つまり光取出し面側に波長変換部材３９を備えているが、この半導体積層体３４ａと波長変換部材３９との大きさと形状が略一致している。また、固定部材３８は半導体積層体３４ａの第１電極及び第２電極部分のみを被覆し、半導体層の側面を被覆していない。
端子基板の一方の端子３６は、端子基板の裏面において、外部接続部として、他方の端子３５と対向する辺の略中央部に切欠きを有する矩形状に設けられている。他方の端子３５は切欠きを有さない矩形状に設けられており、一方の端子３５と異なる形状である。このように、一対の端子の外部接続部の形状を互いに異なるものとすることにより、発光装置の極性の判定を容易に行うことができる。
これら以外は、実施形態１の発光装置１０と実質的に同様の構成を有し、実施形態２での製法と同様に製造することができる。
この発光装置においても、実施形態１の発光装置１０と、実施形態２の製法と同様の効果を有する。
【００７５】
実施形態５：発光装置
実施形態５の発光装置４０は、図５（ａ）の断面図（図５（ｂ）のＭ−Ｍ’線）及び（ｂ）の底面図に示したように、第１半導体層、発光層及び第２半導体層がこの順に積層された略正方形の半導体層と、これに接続された第１電極及び第２電極とを有する半導体積層体４４ａと、一対の端子４５、４６と絶縁体層４７とを含む端子基板を備える。
第１電極及び第２電極と一対の端子４５、４６とは、接合部材６０を介して電気的に接続されている。
【００７６】
この発光装置４０は、半導体積層体４４ａの光取出し面に波長変換部材４９を備えている。半導体積層体４４ａは、波長変換部材４９よりも小さい。
固定部材４８は、半導体積層体４４ａの第１電極及び第２電極部分とともに、半導体層の一部側面を被覆している。
端子基板における端子４５、４６は、端子基板の素子接合面から側面を通って端子基板の裏面に及んでいる。また、端子基板の一つの側面において、端子４５、４６が固定部材４８から露出している。この側面では、波長変換部材４９、半導体積層体４４ａ、固定部材４８が端子４５、４６の露出面と一致し、略面一である。
また、端子基板の裏面では、絶縁体層４７の表面が固定部材４８で覆われている。
【００７７】
これら以外は、実施形態１、４の発光装置１０、３０と実質的に同様の構成を有し、実施形態２での製法と同様に製造することができる。
この発光装置においても、実施形態１、４の発光装置１０、３０と、実施形態２の製法と同様の効果を有する。
また、端子基板の端子４５、４６が発光装置の側面においても露出しているために、サイドビュー型の発光装置として使用することもできる。
【００７８】
実施形態６：発光装置
実施形態６の発光装置５０は、図６（ａ）〜（ｅ）に示したように、第１半導体層、発光層及び第２半導体層がこの順に積層された略長方形の半導体層と、これに接続された第１電極及び第２電極とを有する半導体積層体５４ａと、一対の端子５５、５６と絶縁体層５７とを含む端子基板とを備える。
この発光装置５０は、半導体積層体５４ａの光取出し面に波長変換部材５９を備えている。半導体積層体５４ａは波長変換部材５９よりも小さい。
固定部材５８は、半導体積層体５４ａ全体の側面を被覆し、波長変換部材５９が半導体積層体５４ａと固定部材５８の双方の上面を被覆している。これによって、半導体積層体５４ａの全ての側面を固定部材５８で補強することができ、発光装置の強度をより一層確保することができる。また、固定部材５８は、端子基板の側面に露出した端子と接する面で傾斜を有している。これにより、この傾斜した部分に、端子の部位５６ａａと接合する実装用の半田を効果的に溜めることができる。
【００７９】
端子基板における絶縁体層５７は、図６（ｃ）及び（ｅ）に示したように、その側面から見ると、半導体積層体５４ａ側に凸状の形状を有する。これにより、つまり、端子基板の絶縁体層５７における半導体積層体に近い部分をその反対側と比べて幅狭とすることにより、図２（ｆ）の工程の前後に行うブラスト加工等の際、固定部材を除去する量を減少させることができ、簡便な加工を実現することができる。また、固定部材５８に凸状部を埋め込むことで、密着性を高めることができる。
【００８０】
端子５５、５６は、端子基板の素子接合面側から一対の側面を被覆して裏面に及んでいる。そして、端子基板の裏面および一対の側面の裏面側近傍において、固定部材５８から露出している。つまり、端子５５、５６は、一対の側面において、半導体積層体５４ａに近い部分においては固定部材５８に被覆され、裏面側に近い部分においては被覆されていない。これによって、端子基板の裏面側および側面の露出した端子５５、５６の両方を外部接続部として用いることができる。
端子基板の端子５５、５６が露出している一対の側面と異なる他の一対の側面は、波長変換部材５９及び固定部材５８が、略面一である（図６（ｃ）及び（ｅ）参照）。これら他の一対の側面が、発光装置の底面及び上面とされ、サイドビュー型の発光装置として用いることができる。この場合、端子基板の裏面側および側面の露出した端子５５、５６の両方を外部接続部として用いることにより、発光装置の実装強度を向上させることができる。
【００８１】
本実施形態の発光装置では、半導体積層体５４ａの全ての側面を固定部材５８で被覆することにより、発光装置の信頼性を高めることができる。特に、半導体積層体５４ａが、発光装置の実装基板と近接して実装されるサイドビュー型の発光装置として用いる場合には、発光装置の実装に用いられるフラックス等の侵入を防止することが可能となる。
これら以外は、実施形態１、４の発光装置１０、３０と実質的に同様の構成を有する。
【００８２】
このような発光装置は、図２（ｆ）に示したように、波長変換部材と固定部材とを切断する前又は後において、一対の端子が設けられた一対の側面を被覆する固定部材をブラスト加工等で除去することにより、端子基板５７ａの端子を露出させることができる。
これ以外は、実施形態２での製法と実質的に同様に製造することができる。
この発光装置においても、実施形態１、４の発光装置１０、３０と、実施形態２の製法と同様の効果を有する。
【００８３】
実施形態７：発光装置
実施形態７の発光装置６０は、図７に示したように、端子５５ａ、５６ａが、端子基板の裏面側と、裏面と連続する二対の側面において露出している。つまり、サイドビュー型の発光装置として実装した場合、端子５５ａ、５６ａは、発光装置の底面となる面Ｑと、その底面と隣接する面Ｓと、半導体積層体に対向する面と反対側の面Ｐ、発光装置の実装面と反対側の上面Ｔを露出している。
それ以外は、実質的に実施形態６の発光装置５０と同様の構成及び同様の効果を有する。
【００８４】
実施形態８：発光装置
実施形態８の発光装置７０は、図９に示したように、半導体積層体７４が半導体層の成長用の基板７５を備えており、基板７５の表面の一部が半導体積層体７４から露出している。
それ以外は、実質的に実施形態１の発光装置１０と同様の構成及び同様の効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の発光装置は、照明用光源、各種インジケーター用光源、車載用光源、ディスプレイ用光源、液晶のバックライト用光源、センサー用光源、信号機、車載部品、看板用チャンネルレター等、種々の光源に使用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１０、２０、３０、４０、５０、７０  発光装置
１１  サファイア基板
１２  第１電極
１３  第２電極
１４、７４  半導体層
１４ａ、３４ａ、４４ａ、５４ａ  半導体積層体
１５、１６、２１、２５、２６、３５、３６、４５、４６、５５、５６  端子
１７、３７、４７、５７  絶縁体層
１７ａ、２７ａ  端子基板
１８、２８、３８、４８、５８  固定部材
１９、３９、４９、５９  波長変換部材
５６ａａ  端子の部位
６０  接合部材
６１  マスク
６２  分離溝
７５  基板
【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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