(57)【要約】  発光装置（１）は、実装基板（１０）の上に配置された発光素子（１３）と、発光素子（１３）の周囲に配置され発光素子（１）を覆う反射部材（１８）と、少なくとも反射部材（１８）を挟んだ両側に配置されたダム（１６、１７）とを備え、ダム（１６、１７）は、樹脂ダム（１６ａ、１７ａ）と、樹脂ダム（１６ａ、１７ａ）の表面の少なくとも一部を覆う表面層（１６ｂ、１７ｂ）とを有し、樹脂ダム（１６ａ、１７ａ）の発光素子（１３）に対向する内側側面は、表面層に覆われ、樹脂ダム（１６ａ、１７ａ）の発光素子（１３）と対向しない外側側面は、少なくとも一部に樹脂ダム（１６ａ、１７ａ）が露出した露出面を有する。
2017013870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板の上に配置された発光素子と、前記発光素子の周囲に配置され前記発光素子を覆う反射樹脂と、少なくとも前記反射樹脂を挟んだ両側に配置されたダムとを備え、
前記ダムは、樹脂ダムと、前記樹脂ダムの表面の少なくとも一部を覆う表面層とを有し、
前記樹脂ダムの前記発光素子に対向する内側側面は、前記表面層に覆われ、
前記樹脂ダムの前記発光素子と対向しない外側側面は、少なくとも一部に前記樹脂ダムが露出した露出面を有する
発光装置。
【請求項２】
前記露出面と前記実装基板の側面とは面一である
請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記樹脂ダムは、前記露出面を有しない第１の樹脂ダムと、前記露出面を有する第２の樹脂ダムとで構成され、
前記表面層は、前記第１の樹脂ダムの表面を覆う第１の表面層と、前記第２の樹脂ダムの前記露出面以外の表面を覆う第２の表面層とを有し、
前記ダムは、前記第１の樹脂ダムと前記第１の表面層とで構成される第１のダムと、前記第２の樹脂ダムと前記第２の表面層とで構成される第２のダムを有する
請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第１のダムの最大幅をＷｃ１、前記第２のダムの最大幅をＷｃ２としたとき、１／４Ｗｃ１＜Ｗｃ２＜１／２Ｗｃ１を満たす
請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記第１のダムの最大幅をＷｃ、前記第１の樹脂ダムの下端の幅をＷｂとしたとき、Ｗｂ／Ｗｃ＞０．９４を満たす
請求項３または４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記第１のダムの最大幅をＷｃ、前記第１のダムの高さをＨとしたとき、Ｈ／Ｗｃ＞０．８０を満たす
請求項３〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記第１のダムの前記外側側面における前記第１の表面層の下端の幅は、４０ｎｍより小さい
請求項３〜６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
前記発光素子と前記ダムとの距離は、０．０５ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下である
請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記ダムは、前記発光素子を連続して囲むように配置されている
請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記発光素子の出射面には、板状の波長変換材料が配置されている
請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記実装基板から前記ダムの頂部までの高さは、前記実装基板から前記波長変換材料の表面までの高さよりも低い
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記発光素子と電気的に接続された保護素子をさらに備え、
前記ダムは、前記発光素子または前記保護素子の少なくともいずれかの角部と隣接する位置において、前記隣接する前記発光素子または前記保護素子に近づくように屈曲した屈曲部を有する
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光ダイオード、レーザダイオード等の半導体発光素子は、車のヘッドライト、屋外および屋内の照明等の光源として利用されている。これらの発光素子では、発光素子の側面を光反射性部材で被覆することにより、配向分布や光色を制御している（例えば、特許文献１〜３参照）。【０００３】
特許文献１〜３に記載の発光装置では、発光素子は、配線等が形成された基板上に載置されている。基板上には、発光素子を囲むように、枠状の光反射性樹脂が形成されている。光反射性樹脂は、粘性を有する液体状態で発光素子を囲むように塗布され、その後硬化されたものである。また、光反射性樹脂と発光素子との間には、蛍光体を含有する封止樹脂が充填されている。封止樹脂は、粘性を有する液体状態で発光素子と光反射性樹脂の間に充填され、その後硬化されたものである。これにより、発光素子は、基板上に封止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−９９５４４号公報
【特許文献２】特開２０１２−７９８１７号公報
【特許文献３】特開２００９−１６４１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来にかかる発光装置では、発光素子を囲むように光反射性樹脂を塗布したときに、母体となる樹脂が染み出し、発光素子周辺の電気部品を覆い、電子部品の接点の特性が悪くなるという問題があった。また、発光素子を封止するためには、光反射樹脂の高さは発光素子よりも高いことが好ましいが、一回の塗布で十分な高さの光反射樹脂を形成することは難しかった。また、発光装置のサイズの増大を抑制するためには、光反射性樹脂の幅は小さいほど好ましいが、母体となる樹脂が染み出すため、光反射性樹脂の幅を小さくできないという問題があった。【０００６】
さらに、光反射性部材を塗布する際に、塗布用のノズルの大きさが大きいと発光素子の近傍までノズルを近づけることができなかった。そのため、光反射性樹脂を発光素子の近傍に塗布できず、発光装置を小型化できないという問題があった。【０００７】
そこで、上記課題を解決するため、本発明は、小型かつ特性のよい発光装置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】
本発明の一態様にかかる発光装置は、実装基板の上に配置された発光素子と、前記発光素子の周囲に配置され前記発光素子を覆う反射樹脂と、少なくとも前記反射樹脂を挟んだ両側に配置されたダムとを備え、前記ダムは、樹脂ダムと、前記樹脂ダムの表面の少なくとも一部を覆う表面層とを有し、前記樹脂ダムの前記発光素子に対向する内側側面は、前記表面層に覆われ、前記樹脂ダムの前記発光素子と対向しない外側側面は、少なくとも一部に前記樹脂ダムが露出した露出面を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、小型かつ特性のよい発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態にかかる発光装置の構成の一例を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＩＡ−ＩＡ線における断面図である。
【図２】図２は、実施の形態にかかる発光装置の構成の他の例を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＩＢ−ＩＢ線における断面図である。
【図３】図３は、従来例の発光装置において第１のダムおよび第１のダムの周辺の構成を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、実施の形態にかかる発光装置における第１のダムの構成を示す断面ＳＥＭ写真である。
【図５】図５は、従来例の発光装置において第１のダムの構成を示す断面ＳＥＭ写真である。
【図６】図６は、実施の形態にかかる発光装置の第１のダムの構成を模式的に示す断面図である。
【図７】図７は、実施の形態にかかる発光装置における第１のダムおよび従来例にかかるダムのダムシェア強度を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、ダムを発光素子および保護素子を挟んで略直線状に形成した発光装置の概略平面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、ダムを発光素子および保護素子を挟んで略直線状に形成した発光装置の概略平面図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、ダムを発光素子および保護素子を挟んで略直線状に形成した発光装置の概略平面図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、ダムを発光素子および保護素子を挟んで略直線状に形成した発光装置の概略平面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、ダムを発光素子および保護素子を囲んで、かつ発光素子の並び方向と平行な方向に沿った側のみ近接した位置で形成した発光装置の概略平面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、ダムを発光素子および保護素子を囲んで、かつ発光素子の並び方向と平行な方向に沿った側のみ近接した位置で形成した発光装置の概略平面図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、ダムを発光素子および保護素子を囲んで、かつ発光素子の並び方向と平行な方向に沿った側のみ近接した位置で形成した発光装置の概略平面図である。
【図９Ｄ】図９Ｄは、ダムを発光素子および保護素子を囲んで、かつ発光素子の並び方向と平行な方向に沿った側のみ近接した位置で形成した発光装置の概略平面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、ダムを発光素子および保護素子を囲んで、かつ発光素子の並び方向及び交差する方向と各々平行な方向に沿って近接した位置で形成した発光装置の概略平面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、ダムを発光素子および保護素子を囲んで、かつ発光素子の並び方向及び交差する方向と各々平行な方向に沿って近接した位置で形成した発光装置の概略平面図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、ダムを発光素子および保護素子を囲んで、かつ発光素子の並び方向及び交差する方向と各々平行な方向に沿って近接した位置で形成した発光装置の概略平面図である。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、ダムを発光素子および保護素子を囲んで、かつ発光素子の並び方向及び交差する方向と各々平行な方向に沿って近接した位置で形成した発光装置の概略平面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、発光素子が一つの場合の図９Ａに対応するダム形状を示す概略平面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、発光素子が一つの場合の図９Ｂに対応するダム形状を示す概略平面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、発光素子が一つの場合の図９Ｃに対応するダム形状を示す概略平面図である。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、発光素子が一つの場合の図９Ｄに対応するダム形状を示す概略平面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、発光素子が一つの場合の図１０Ａに対応するダム形状を示す概略平面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、発光素子が一つの場合の図１０Ｂに対応するダム形状を示す概略平面図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、発光素子が一つの場合の図１０Ｃに対応するダム形状を示す概略平面図である。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは、発光素子が一つの場合の図１０Ｄに対応するダム形状を示す概略平面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、複数の発光装置にわたってダムを形成するときのダム形成材料の配置を示す図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、複数の発光装置にわたってダムを形成するときのダム形成材料の配置を示す図である。
【図１４】図１４は、複数の発光装置が形成された実装基板における、図８Ａに対応するダイシング位置を示した上面概略図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、複数の発光装置が形成された実装基板をダイシングする工程を示した工程断面概略図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、複数の発光装置が形成された実装基板をダイシングする工程を示した工程断面概略図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、複数の発光装置が形成された実装基板をダイシングする工程を示した工程断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら、説明を行う。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、工程及び工程の順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１２】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。
【００１３】
（実施の形態）
［１．発光装置の基本構成］
図１および図２を用いて、発光装置の基本構成を説明する。
【００１４】
図１は、実施の形態にかかる発光装置の構成の一例を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＩＡ−ＩＡ線における断面図である。図２は、実施の形態にかかる発光装置の構成の他の例を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＩＢ−ＩＢ線における断面図である。なお、図１および図２は、個々の発光装置を示すが、製造時においては、後に詳述する図１４および図１５Ａ〜図１５Ｃで示すような工程を用いて複数の発光装置を同時に製造し、最後に個片化することにより個々の発光装置に分離する。
【００１５】
図１の（ａ）および（ｂ）に示す発光装置１は、実装基板１０と、取り出し電極１１と、配線電極１２と、発光素子１３と、光透過部材１４と、保護素子１５と、第１のダム１６と、第２のダム１７と、反射部材１８とを備えている。
【００１６】
詳細には、発光装置１は、図１の（ｂ）に示すように、実装基板１０の表面にフリップチップ実装された発光素子１３を備えている。発光素子１３の出射面には、透明樹脂（図示せず）を介して光透過部材１４が接着されている。
【００１７】
発光素子１３と光透過部材１４とは、図１の（ａ）に示すように、例えば１つの発光装置１において３組設けられている。３組の発光素子１３は、各々の発光素子１３の上面に接着された光透過部材１４の一辺が直線上に並び、この直線が実装基板１０の外周と平行になるように配置されている。
【００１８】
また、実装基板１０上の表面側には、取り出し電極１１および配線電極１２がパターン形成されている。各発光素子１３は、２つの配線電極１２をまたぐように、バンプにより配線電極１２に接続されている。また、配線電極１２の上には、２つの配線電極１２をまたぐように保護素子１５が接続されている。
【００１９】
また、３組の発光素子１３および光透過部材１４と、保護素子１５とから所定の距離離れた位置には、第１のダム１６および第２のダム１７が設けられている。第１のダム１６は、図１の（ｂ）に示すように、第１の樹脂ダム１６ａと、第１の樹脂ダム１６ａの表面を覆う第１の表面層１６ｂとで構成されている。第２のダム１７は、第２の樹脂ダム１７ａと、第２の樹脂ダム１７ａの表面を覆う第２の表面層１７ｂとで構成されている。第２のダム１７は、発光素子１３および光透過部材１４が設けられた側と反対側が実装基板１０の表面と略垂直に形成されている。言い換えると、第２のダム１７は、実装基板１０の側面とほぼ面一な平坦面を備えている。なお、第２のダム１７の、発光素子１３および光透過部材１４が設けられた側と反対側の面には、第２のダムの平坦面の最上部に第２の表面層１７ｂの断面が露出するのみで、これ以外は全面に第２の樹脂ダムが露出し第２の表面層１７ｂは形成されていない。
【００２０】
また、第１のダム１６および第２のダム１７の間には、実装基板１０から光透過部材１４の側面上端部まで、反射部材１８で埋められている。光透過部材１４の上面は反射部材１８で被覆されることなく露出されている。反射部材１８は、発光素子１３、光透過部材１４、透明樹脂および保護素子１５の周囲を被覆している。つまり、反射部材１８を介して発光素子１３と第１のダム１６および第２のダム１７が接続されている。なお、第１のダム１６を挟んで発光素子１３が形成された側と反対側には、反射部材１８は設けられていない。第１のダム１６を挟んで発光素子１３が形成された側と反対側の実装基板１０の上には、取り出し電極１１が設けられている。取り出し電極１１は、配線電極１２と一体に形成されている。
【００２１】
実装基板１０は、ＡｌＮ基板などの絶縁性の基板である。実装基板１０の表面には、配線電極１２とともに外部への取り出し電極１１が設けられている。
【００２２】
取り出し電極１１および配線電極１２は、例えば金メッキで形成されている。取り出し電極１１は、実装基板１０の裏面に設けられてもよい。配線電極１２は、発光素子１３の電極パターンに応じて複雑な形状を取るが、図１および図２では簡略化して記載している。
【００２３】
発光素子１３は、図示を省略するが、サファイア基板およびＧａＮ基板などの成長基板上に、ｎ型半導体層、活性層、ｐ型半導体層が順に形成され、ｎ型半導体層にはｎ電極が、ｐ型半導体層にはｐ電極がそれぞれ設けられた構成をしている。成長基板は、半導体層を保持する役目を負う。発光素子１３において、活性層（図示せず）で発生した光は、成長基板を通して光透過部材１４側へ出射される。すなわち、発光素子１３の電極が設けられた半導体層側（図１の（ｂ）において実装基板１０側）が実装面となり、成長基板側（図１の（ｂ）において光透過部材１４側）が出射面となる。なお、成長基板の材質としては、絶縁性のサファイア、ＧａＮ、ＳｉＣ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＮなどを用いてもよい。
【００２４】
光透過部材１４は、発光素子１３からの光を波長変換するための波長変換材料（蛍光体）が樹脂、セラミック、ガラスなどの材料に分散された、板状の波長変換部材である。波長変換材料は、例えば、ＹＡＧ、ＣＡＳＮ、ＳｉＡｌＯＮなどの公知の波長変換材料である。光透過部材１４は、発光素子１３側の面が発光素子１３との接着面となり、その反対側が発光装置１の発光面となる。
【００２５】
図１の（ｂ）において、発光素子１３の出射面と、光透過部材１４の発光素子１３と接着される面は同じ大きさであり、両者は透明樹脂で接着されている。なお、発光素子１３の出射面と光透過部材１４の発光素子１３と接着される面は、同じ大きさに限られない。例えば、図２の（ａ）および（ｂ）に示すように、光透過部材１４の発光素子１３と接着される面は、発光素子１３の出射面よりも大きくてもよい。
【００２６】
保護素子１５は、過度な電圧が発光素子１３に印加されないように保護するための素子であり、発光素子１３に電気的に接続されている。保護素子１５は、例えばツェナーダイオードである。保護素子１５は、発光素子１３に並列となるように、２つの配線電極１２をまたぐように配線電極１２に接続されている。このとき、保護素子１５は、金属バンプにより配線電極１２上の金属パッドに接続されている。なお、保護素子１５はツェナーダイオードに限らず、例えば、ダイオード、バリスタ、コンデンサ、抵抗などであってもよい。
【００２７】
図示されていない透明樹脂は、発光素子１３と光透過部材１４を接着させるとともに、発光素子１３の側面から出た発光を光透過部材１４に導く導光部材の機能も有する。透明樹脂は、シリコーン系樹脂等の発光素子１３からの光に対して透明な材料を用いる。
【００２８】
反射部材１８は、酸化チタンなど光反射性の粒子を混ぜたシリコーン系樹脂などで構成されている。反射部材１８は、発光素子１３、透明樹脂及び光透過部材１４の側面を覆い、発光素子１３からの発光を光透過部材１４の発光面へと反射する機能を有する。
【００２９】
第１のダム１６および第２のダム１７は、後に説明する反射部材１８の材料である反射部材形成材料を発光素子１３の周囲に充填するときに、反射部材形成材料が実装基板１０上の必要な領域のみに充填されるように設けられている。言い換えると、第１のダム１６および第２のダム１７は、反射部材形成材料が不必要な領域に広がらないように発光素子１３を囲むように設けられている。または、第１のダム１６と第２のダム１７とは、発光素子１３を挟んで反対側の位置に、反射部材１８を介して配置されていてもよい。
【００３０】
第１のダム１６は、酸化チタンなど光反射性の粒子を混ぜたシリコーン系樹脂で形成される第１の樹脂ダム１６ａと、第１の樹脂ダム１６ａの表面に形成された第１の表面層１６ｂとで形成されている。第１の表面層１６ｂは、第１の樹脂ダム１６ａの形成材料に含まれる樹脂で形成されており、第１の樹脂ダム１６ａの外表面全体を覆っている。
【００３１】
第２のダム１７は、第１のダム１６と同様、第２の樹脂ダム１７ａと、第２の樹脂ダム１７ａの表面に形成された第２の表面層１７ｂとで形成されている。第２の樹脂ダム１７ａおよび第２の表面層１７ｂを構成する材料は、第１の樹脂ダム１６ａおよび第１の表面層１６ｂと同様である。
【００３２】
また、第２のダム１７において、発光素子１３および光透過部材１４が設けられた側と反対側が実装基板１０と略垂直に形成されている。この場合、第２のダム１７の、発光素子１３および光透過部材１４が設けられた側と反対側の面には、第２の表面層１７ｂは形成されておらず、第２の樹脂ダム１７ａが露出している。第２の樹脂ダム１７ａの露出面と、実装基板１０の側面とは、図１の（ｂ）に示すように、面一となっている。
【００３３】
また、実装基板１０の表面から第１の樹脂ダム１６ａおよび第２の樹脂ダム１７ａの頂部までの高さは、図１の（ｂ）に示すように、実装基板１０の表面から光透過部材１４の表面までの高さよりも低く形成されている。
【００３４】
また、第１のダム１６および第２のダム１７は、上面視したときに、第１のダム１６および第２のダム１７が半導体素子に近付くように屈曲した屈曲部１９を有している。第１のダム１６および第２のダム１７の構成については、後に詳述する。
【００３５】
なお、以下においては、第１のダム１６と第２のダム１７とを特に区別する必要がない場合には、第１のダム１６と第２のダム１７とを合わせて「ダム」と呼んでいる。また、第１の樹脂ダム１６ａと第２の樹脂ダム１７ａとを特に区別する必要がない場合には、第１の樹脂ダム１６ａと第２の樹脂ダム１７ａとを合わせて「樹脂ダム」と呼んでいる。同様に、第１の表面層１６ｂと第２の表面層１７ｂとを特に区別する必要がない場合には、第１の表面層１６ｂと第２の表面層１７ｂとを合わせて「表面層」と呼んでいる。また、発光素子１３と保護素子１５とはいずれも半導体素子であるため、発光素子１３と保護素子１５とを特に区別する必要がない場合には、発光素子１３と保護素子１５とを合わせて「半導体素子」と呼んでいる。
【００３６】
［２．ダムの構成］
［２−１．ダムの配置］
ダムを構成する樹脂ダムと表面層とは、同じ工程を経て同時に形成されている。
【００３７】
ダムは、実装基板１０上に、発光素子１３を挟むように配置されている。具体的には、図１に示すように、発光素子１３を挟んで対向するように、２本のダムが配置されている。１本は、発光素子１３と、発光素子１３に隣接する実装基板１０の外周部との間に配置された発光素子１３側の第２のダム１７である。もう１本は、ツェナーダイオード（保護素子１５）に隣接して取り出し電極１１上にまたがるように設けられた取り出し電極１１側の第１のダム１６である。
【００３８】
なお、上述したように、実装基板１０上の第１のダム１６と第２のダム１７に挟まれた領域には、光透過部材１４の上面を除いて、発光素子１３、透明樹脂、光透過部材１４の側面を覆うように反射部材１８が充填されている。反射部材１８は、発光素子１３と実装基板１０の間にも充填されている。また、実装基板１０上には、取り出し電極１１と接続する配線電極１２が設けられており、発光素子１３は配線電極１２と導電接続するように配置されている。
【００３９】
ダムは、後に詳述するように、ディスペンス法によってノズルからペースト状のダム形成材料を細い線状に塗布することで配置位置が決まる。
【００４０】
ディスペンス法は、ノズルからダム形成材料を供給するので、ノズルの肉厚によって、発光素子１３や保護素子１５などの半導体素子とノズルとの隣接可能な下限距離が決まる。ノズルにより高い位置からダム形成材料を実装基板１０に供給する方式を取ると、半導体素子近傍に第１のダム１６および第２のダム１７を配置することができる。
【００４１】
なお、ダム形成材料を半導体素子の近くに塗布するとき、図１に示すように、発光素子１３および保護素子１５が配置されている位置に近い位置では、ダム形性材料が発光素子１３および保護素子１５に近接するように配置される。これは、静電気の力でダム形成材料が半導体素子である発光素子１３および保護素子１５に吸い寄せられるためであると考えられる。この物理現象を用い、半導体素子から離れた位置のノズルからダム形成材料を吐出したにもかかわらず、半導体素子の近くの必要な場所にだけダムを近づけて配置することができる。
【００４２】
ダムを半導体素子、特に発光素子１３の近くに配置すると、発光の近視野像において発光エッジがシャープになる。したがって、光学系を用いて発光装置をシステム化したときに、シャープな発光特性が得られる。これは、ヘッドランプのロービームなどにおいて有用である。
【００４３】
なお、ダムの製造方法については、後に詳述する。
【００４４】
［２−２．ダムの断面形状］
次に、ダムの断面形状について、第１のダム１６を例として図３〜図６を用いて説明する。なお、第２のダム１７については、第１のダム１６と同様である。
【００４５】
図３は、従来例の発光装置において第１のダムおよび第１のダムの周辺の構成を模式的に示す断面図である。図４は、発光装置１における第１のダム１６の構成を示す断面ＳＥＭ写真である。また、図５は、従来例の発光装置におけるダムの構成を示す断面ＳＥＭ写真である。図６は、本実施の形態にかかる発光装置１において、第１のダム１６および第１のダム１６の周辺の構成を模式的に示す断面図である。
【００４６】
図６に示すように、第１のダム１６は、第１の樹脂ダム１６ａと、第１の樹脂ダム１６ａの表面を覆う第１の表面層１６ｂとで構成されている。本実施の形態にかかる発光装置１では、後述するように、一例として、ダム形成材料を実装基板１０に塗布後、５分間ステージ上に放置し、その後、ゲル化温度より約６０℃高い温度雰囲気で３時間加熱することにより第１のダム１６を形成している。第１のダム１６を形成するダム形成材料は粘性を持った液体状であるため、ダム形成材料の粘度、表面張力および硬化温度等により、図６に示すように、第１の表面層１６ｂの下端部は、第１の樹脂ダム１６ａの幅が狭くかつ第１の表面層１６ｂの幅が広がった形状をしている。なお、例えば硬化温度が低い場合には、図３に示すようにダム形成材料が取り出し電極１１上にしみ広がった浸出部１６ｃが形成されることがある。
【００４７】
ここで、第１の表面層１６ｂの下端部の具体的な形状について説明する。
【００４８】
図４において、第１の樹脂ダム１６ａの右側（反射部材１８側）の発光素子１３側の側面は、第１のダム１６に接して反射部材１８が形成されている。この時、樹脂ダム１６において取り出し電極１１との間には界面層１６ｄが形成されている。反射部材１８の形成されていない第１のダム１６の外側側面において、第１の樹脂ダム１６ａの下端の表面から前記第１の表面層１６ｂの外側表面までの、第１の表面層１６ｂの下端の幅は、例えば４０ｎｍより小さい。
【００４９】
なお、ダム形成材料を塗布するときに実装基板１０を保持するステージ温度を室温にした場合、図５に示すように、表面層の下端部の広がりは、本実施の形態にかかる第１の表面層１６ｂの場合の２倍以上の大きさである。図３に示した第１の表面層１６ｂの下端部の広がり（浸出部１６ｃ）が取り出し電極１１を覆うことが組成分析から判明しており、そのままでは取り出し電極が小さい場合には電極接点不良を起こすことになる。また、第１の表面層１６ｂの下端部の広がりを考慮して取り出し電極１１を大きくすると、発光装置全体のサイズが大きくなってしまう。そこで、適したサイズの第１のダム１６が求められる。
【００５０】
以下、第１のダム１６の具体的な形状および大きさについて、図６、表１を用いて説明する。
【００５１】
図６は、第１の樹脂ダム１６ａと第１の表面層１６ｂの断面形状を示した模式図である。図６に示すように、第１の樹脂ダム１６ａの高さ方向の中央部付近における、第１の樹脂ダム１６ａと第１の表面層１６ｂを合わせた最大幅（第１のダム１６の最大幅）をＷｃ、第１の樹脂ダム１６ａのみの底部幅をＷｂ、第１の樹脂ダム１６ａと第１の表面層１６ｂを合わせた高さをＨとする。
【００５２】
ダム形成材料を実装基板１０に塗布するときの実装基板１０を保持するステージ温度を変化させて樹脂ダムを形成し、各条件における樹脂ダムと表面層の寸法を測定した結果を表１に示す。
【００５３】
ダム形成材料は、実装基板１０に塗布後、５分間ステージ上に放置し、その後、ゲル化温度より約６０℃高い温度雰囲気で３時間加熱することにより硬化した。この処理は、気流制御等のされていない大気雰囲気中で行った。
【００５４】
表１より、第１の樹脂ダム１６ａと第１の表面層１６ｂを合わせた最大幅（第１のダム１６の最大幅）Ｗｃに対する第１の樹脂ダム１６ａと第１の表面層１６ｂを合わせた高さ（第１のダム１６の高さ）Ｈの比は、ステージ温度をゲル化温度−５℃以上＋１０℃以下とした場合の方が、ステージ温度を室温とした場合よりも大きかった。つまり、ステージ温度をゲル化温度−５℃以上＋１０℃以下とした場合、ステージ温度を室温とした場合よりも、第１の樹脂ダム１６ａと第１の表面層１６ｂを合わせた形状が高さ方向に高くなっていることがわかる。例えば、ステージ温度をゲル化温度−５℃以上＋５℃以下とした場合には、Ｈ／ＷｃはＨ／Ｗｃ＞０．８０であり、室温の場合のＨ／Ｗｃ＝０．７１よりも大きいことがわかる。
【００５５】
また、Ｗｂ／Ｗｃを比較すると、ステージ温度をゲル化温度−５℃以上＋５℃以下とした場合には、Ｗｂ／Ｗｃは０．９６以上であり、ステージ温度を室温とした場合のＷｂ／Ｗｃ＝０．９４よりも大きく、Ｗｂ／Ｗｃ＞０．９４であることがわかる。したがって、ステージ温度をゲル化温度−５℃以上＋１０℃以下とした場合、ステージ温度を室温とした場合よりも、第１の表面層１６ｂの厚さが薄くなっていることがわかる。
【００５６】
［２−３．ダムのシェア強度］
次に、ダムのシェア強度について説明する。シェア強度とは、ダムに横からの応力を機械的に加えた際、ダムが取り出し電極１１から剥がれるまたは破壊するに至る応力をいう。
【００５７】
図７に、本実施の形態にかかる発光装置１におけるダムと従来のダムの構造によるダムのシェア強度の測定結果を示す。図７では、本実施の形態にかかるダムについて２つの測定結果、従来例にかかるダムについて３つの測定結果を示した。なお、ダムのシェア強度の測定には、ＢＯＮＤＩＮＧ  ＴＥＳＴＥＲ（ＲＨＥＳＣＡ製）ＰＴＲ−１１００を使用した。測定条件は、測定子５ｋｇ用、ロケート量２．０μｍ、移動速度０．１ｍｍ／ｓ、移動距離１．５ｍｍとした。
【００５８】
図７に示すように、本実施の形態におけるダムについては、２つの測定において、いずれも４５０ｇ／ｍｍ２以上（平均値４６５ｇ／ｍｍ２）のダムシェア強度が得られた。これに対し、従来例にかかるダムについては、３つの測定において、いずれも３５０ｇ／ｍｍ２程度（平均値３５８ｇ／ｍｍ２）のダムシェア強度が得られた。したがって、ダムを、本実施の形態にかかるダムの構造とすることで、従来のダムの構造と比較して、ダムのシェア強度が約３０％増加することがわかる。
【００５９】
この理由として、従来の方法によって同量のダム形成材料を用いて形成された樹脂ダムおよび表面層と比較して、本実施の形態のダムは、底面積が同じ場合には高さが高くなることで、実装基板１０に対して垂直方向の断面積が大きくなり、単位面積当たりにかかるダムの側面方向からの力が分散されることが挙げられる。また、樹脂ダムの底部の幅が従来例よりも大きくなり、樹脂ダムの底面積が増大することによってダムそのものの構造が安定し、実装基板１０に対する接着強度が増加するものと考えられる。
【００６０】
［２−４．ダムの平面形状］
次に、表面層と樹脂ダムからなるダムの平面形状について説明する。
【００６１】
［２−４−１．形状１］
図８Ａ〜図８Ｄは、ダムを発光素子および保護素子を挟んで略直線状に形成した発光装置の概略平面図である。図８Ａ〜図８Ｄにおいて、（ａ）は発光装置を個片化するときにダムの一部を発光装置の長辺方向に対して平行に切断しない場合、（ｂ）は発光装置を個片化するときにダムの一部を発光装置の長辺方向に対して平行に切断する場合の発光装置を示している。
【００６２】
図８Ａに示す発光装置２は、図８Ｂ〜図８Ｄに示す発光装置２ａ〜２ｃの基本構成である。発光装置３では、一組の取り出し電極１１が形成された実装基板１０上において、取り出し電極１１と一体となっている配線電極１２上に３個の発光素子１３が並んで配置されている。発光素子１３と取り出し電極１１の間の配線電極１２上には、保護素子１５として機能するツェナーダイオードが配置されている。発光素子１３には、実装基板１０と反対側の面に光透過部材１４が接着されている。なお、図面には、光透過部材１４の上面が図示されている。
【００６３】
発光装置２では、樹脂ダム及び表面層からなるダムは、実装基板１０上に、発光素子１３を挟むように２本配置されている。１本は、発光素子１３と発光素子１３に隣接する実装基板１０の外周部との間に設けられた第２のダム２７である。もう１本は、ツェナーダイオードである保護素子１５に隣接して取り出し電極１１上にまたがるように設けられた第１のダム２６である。第１のダム２６および第２のダム２７は、複数の発光装置２に共通して略直線状に形成されている。なお、図８Ａでは、第１のダム２６および第２のダム２７は、発光装置２の個片化の工程において発光装置２ごとに切断された状態で示している。
【００６４】
ダムは、ディスペンス法によってノズルからペースト状のダム形成材料を細い線状に塗布することで実装基板１０上の位置が決まる。ここで、図８Ｂ〜図８Ｄに示すように、発光素子１３または保護素子１５などの半導体素子の近辺において、ダム形成材料は、半導体素子の静電気の力で半導体素子に吸い寄せられ、半導体素子に近付くように曲がった屈曲部１９を備えるように実装基板１０上に配置される。この状態で熱硬化することにより、半導体素子側に近付くように屈曲部１９を有するダムが形成されることとなる。
【００６５】
図８Ｂに示す発光装置２ａでは、第２のダム２７ａは、３個並んだ発光素子１３の並び方向に沿い、かつ、保護素子１５が配置された側と反対側の発光素子１３の一辺側に近づくように配置されている。第２のダム２７ａでは、３個並んだ発光素子１３のうち両端の発光素子１３の角部付近に屈曲部１９が形成されている。第１のダム２６ａは、図８Ａに示した第１のダム２６と同様、屈曲部を有していない。
【００６６】
図８Ｃに示す発光装置２ｂでは、第１のダム２６ｂは、保護素子１５の一辺側に近づくように配置されている。第１のダム２６ｂでは、保護素子１５の角部付近に屈曲部１９が形成されている。第２のダム２７ｂは、図８Ａに示した第２のダム２７と同様、屈曲部を有していない。
【００６７】
図８Ｄに示す発光装置２ｃでは、第１のダム２６ｃおよび第２のダム２７ｃのいずれもが、それぞれ発光素子１３および保護素子１５の一辺側に近づくように配置されている。第１のダム２６ｃでは、保護素子１５の角部付近に屈曲部１９が形成され、第２のダム２７ｃでは、３個の並んだ発光素子１３のうち両端の発光素子１３の角部付近に屈曲部１９が形成されている。
【００６８】
なお、屈曲部１９は、第１のダム２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃおよび第２のダム２７、２７ａ、２７ｂ、２７ｃのいずれに形成されてもよいし、両方に形成されていてもよい。また、屈曲部１９は、半導体素子の角部付近に形成されている。すなわち、屈曲部１９の起点は半導体素子の角部となる。また、図８Ａ〜Ｄの（ｂ）に示した発光装置２、２ａ、２ｂ、２ｃでは、第２のダム２７、２７ａ、２７ｂ、２７ｃは個片化するときに発光装置２、２ａ、２ｂ、２ｃの長辺方向に対して平行に切断される。したがって、第２のダム２７、２７ａ、２７ｂ、２７ｃの幅は、第１のダム２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃの幅よりも小さい。また、第２のダム２７、２７ａ、２７ｂ、２７ｃの発光装置２、２ａ、２ｂ、２ｃの外周部に沿った側面は、略平坦面となる。さらに、発光素子１３の角部に屈曲部１９が形成されている図８Ｂの（ｂ）および図８Ｄの（ｂ）に示す発光装置２ａおよび２ｃの場合、発光素子１３が配置された角部において、屈曲部１９よりも発光装置２、２ａ、２ｂ、２ｃの外周部に近い領域の第２のダム２７ａおよび２７ｃは切断されてなくなる。また、第２のダム２７ａおよび２７ｃの長さは、第２のダム２７ａおよび２７ｃが隣接する、発光装置２、２ａ、２ｂ、２ｃの一辺の長さよりも短くなる。
【００６９】
［２−４−２．形状２］
図９Ａ〜図９Ｄは、ダムを発光素子および保護素子を囲んで、かつ発光素子の並び方向と平行な方向に沿った側のみ近接した位置で形成した発光装置の一例を示す概略平面図である。図９Ｂ〜図９Ｄにおいて、（ａ）は発光装置を個片化するときにダムの一部を切断しない場合、（ｂ）は発光装置を個片化するときにダムの一部を切断する場合の発光装置を示している。なお、発光装置３、３ａ、３ｂ、３ｃのダム以外の構成については、図８Ａ〜図８Ｄに示した発光装置２、２ａ、２ｂ、２ｃと同様であるため、説明を省略する。
【００７０】
図９Ａに示す発光装置３は、図９Ｂ〜図９Ｄに示す発光装置３ａ〜３ｃの基本構成である。発光装置３では、図８Ａに示した発光装置２と異なり、複数の発光素子１３および保護素子１５を連続して囲むようにダム３６が形成されている。
【００７１】
さらに、図９Ｂの（ａ）に示す発光装置３ａでは、ダム３６ａは、３個並んだ発光素子１３の並び方向に沿い、かつ、保護素子１５が配置された側と反対側の発光素子１３の一辺側に近づくように配置されている。また、ダム３６ａは、発光素子１３が配置された側と反対側の保護素子１５の一辺側にも近づくように配置されている。ダム３６ａでは、３個並んだ発光素子１３のうち両端の発光素子１３の角部付近と、保護素子１５の角部付近に屈曲部１９が形成されている。また、図９Ｂの（ｂ）に示す発光装置３ａでは、発光装置３ａを個片化するときにダム３６ａの一部が切断された、第２のダム３７ａが形成されている。なお、ダム３６ａのうち第２のダム３７ａ以外の部分は、第１のダムに相当する。
【００７２】
図９Ｃの（ａ）に示す発光装置３ｂでは、ダム３６ｂは、３個並んだ発光素子１３の並び方向に沿い、かつ、保護素子１５が配置された側と反対側の発光素子１３の一辺側にのみ近づくように配置されている。ダム３６ｂでは、３個並んだ発光素子１３のうち両端の発光素子１３の角部付近に屈曲部１９が形成されている。また、図９Ｃの（ｂ）に示す発光装置３ｂでは、発光装置３ｂを個片化するときにダム３６ｂの一部が切断された、第２のダム３７ｂが形成されている。なお、ダム３６ｂのうち第２のダム３７ｂ以外の部分は、第１のダムに相当する。
【００７３】
図９Ｄの（ａ）に示す発光装置３ｃでは、ダム３６ｃは、発光素子１３が配置された側と反対側の保護素子１５の一辺側にのみ近づくように配置されている。ダム３６ｃでは、保護素子１５の角部付近に屈曲部１９が形成されている。また、図９Ｄの（ｂ）に示す発光装置３ｃでは、発光装置３ｃを個片化するときにダム３６ｃの一部が切断された、第２のダム３７ｃが形成されている。なお、ダム３６ｃのうち第２のダム３７ｃ以外の部分は、第１のダムに相当する。
【００７４】
なお、屈曲部１９は、半導体素子の角部付近に形成されている。すなわち、屈曲部１９の起点は半導体素子の角部となる。また、図９Ｂ、Ｃ、Ｄの（ｂ）に示した発光装置３ａ、３ｂ、３ｃでは、ダム３６ａ、３６ｂ、３６ｃは個片化するときに発光装置３ａ、３ｂ、３ｃの長辺方向に対して平行に切断される。したがって、第２のダム３７ａ、３７ｂ、３７ｃの幅は、ダム３６ａ、３６ｂ、３６ｃの幅よりも小さい。また、第２のダム３７ａ、３７ｂ、３７ｃの発光装置３ａ、３ｂ、３ｃの外周部に沿った側面は、略平坦面となる。
【００７５】
［２−４−３．形状３］
図１０Ａ〜図１０Ｄは、ダムを発光素子および保護素子を囲んで、かつ発光素子の並び方向及び交差する方向と各々平行な方向に沿って形成した発光装置の例を示す概略平面図である。図１０Ｂ〜図１０Ｄにおいて、（ａ）は発光装置を個片化するときにダムの一部を切断しない場合、（ｂ）は発光装置を個片化するときにダムの一部を切断する場合の発光装置を示している。なお、発光装置４、４ａ、４ｂ、４ｃのダム以外の構成については、図８Ａ〜図８Ｄに示した発光装置２、２ａ、２ｂ、２ｃと同様であるため、説明を省略する。
【００７６】
図１０Ａに示す発光装置４は、図１０Ｂ〜図１０Ｄに示す発光装置４ａ〜４ｃの基本構成である。発光装置４では、図８Ａに示した発光装置２と異なり、発光素子１３を連続して囲むようにダム４６が形成されている。
【００７７】
また、図１０Ｂの（ａ）に示す発光装置４ａでは、ダム４６ａは、３個並んだ発光素子１３の並び方向に沿い、かつ、保護素子１５が配置された側と反対側の発光素子１３の一辺側に近づくように配置されている。また、ダム４６ａは、３個並んだ発光素子１３の並び方向と交差する方向に沿い、かつ、３個並んだ発光素子１３のうちの両端の発光素子１３の一辺側に近づくように配置されている。さらに、ダム４６ａは、発光素子１３が配置された側と反対側の保護素子１５の一辺側にも近づくように配置されている。ダム４６ａでは、３個並んだ発光素子１３のうち両端の発光素子１３の角部付近と、保護素子１５の角部付近に屈曲部１９が形成されている。すなわち、ダム４６ａは、３個並んだ発光素子１３の長辺方向、短辺方向のいずれにも屈曲部１９を備えた構成である。また、図１０Ｂの（ｂ）に示す発光装置４ａでは、発光装置４ａを個片化するときにダム４６ａの一部が切断された、第２のダム４７ａが形成されている。なお、ダム４６ａのうち第２のダム４７ａ以外の部分は、第１のダムに相当する。
【００７８】
図１０Ｃの（ａ）に示す発光装置４ｂでは、ダム４６ｂは、３個並んだ発光素子１３の並び方向に沿い、かつ、保護素子１５が配置された側と反対側の発光素子１３の一辺側に近づくように配置されている。また、ダム４６ｂは、３個並んだ発光素子１３の並び方向と交差する方向に沿い、かつ、３個並んだ発光素子１３のうちの両端の発光素子１３の一辺側に近づくように配置されている。ダム４６ｂでは、３個並んだ発光素子１３のうち両端の発光素子１３の角部付近に屈曲部１９が形成されている。すなわち、ダム４６ｂは、３個並んだ発光素子１３の長辺方向、短辺方向のいずれにも屈曲部１９を備えた構成である。また、図１０Ｃの（ｂ）に示す発光装置４ｂでは、発光装置４ｂを個片化するときにダム４６ｂの一部が切断された、第２のダム４７ｂが形成されている。なお、ダム４６ｂのうち第２のダム４７ｂ以外の部分は、第１のダムに相当する。
【００７９】
図１０Ｄの（ａ）に示す発光装置４ｃでは、ダム４６ｃは、３個並んだ発光素子１３の並び方向と交差する方向に沿い、かつ、３個並んだ発光素子１３のうちの両端の発光素子１３の一辺側に近づくように配置されている。また、ダム４６ｃは、発光素子１３が配置された側と反対側の保護素子１５の一辺側にも近づくように配置されている。ダム４６ｃでは、３個並んだ発光素子１３のうち両端の発光素子１３の角部付近と、保護素子１５の角部付近に屈曲部１９が形成されている。また、図１０Ｄの（ｂ）に示す発光装置４ｃでは、発光装置４ｃを個片化するときにダム４６ｃの一部が切断された、第２のダム４７ｃが形成されている。なお、ダム４６ｃのうち第２のダム４７ｃ以外の部分は、第１のダムに相当する。
【００８０】
なお、屈曲部１９は、半導体素子の角部付近に形成されている。すなわち、屈曲部１９の起点は半導体素子の角部となる。また、図１０Ｂ、Ｃ、Ｄの（ｂ）に示した発光装置４ａ、４ｂ、４ｃでは、ダム４６ａ、４６ｂ、４６ｃは個片化するときに発光装置４ａ、４ｂ、４ｃの長辺方向に対して平行に切断されるため、第２のダムの幅は、ダム４６ａ、４６ｂ、４６ｃの幅よりも小さく、且つ、第２のダムの発光装置４ａ、４ｂ、４ｃの外周部に沿った側面は略平坦面となる。
【００８１】
［２−４−４．形状４］
図１１Ａ〜図１１Ｄは、発光素子１３が一つの場合の図９Ａ〜図９Ｄに対応するダム形状を示す概略平面図である。図１１Ｂ〜図１１Ｄにおいて、（ａ）は発光装置を個片化するときにダムの一部を切断しない場合、（ｂ）は発光装置を個片化するときにダムの一部を切断する場合の発光装置を示している。なお、発光装置５、５ａ、５ｂ、５ｃのダム以外の構成については、発光素子１３が１つのみである点を除き、図９Ａ〜図９Ｄに示した発光装置３、３ａ、３ｂ、３ｃと同様であるため、説明を省略する。
【００８２】
図１１Ａに示す発光装置５は、図１１Ｂ〜図１１Ｄに示す発光装置５ａ〜５ｃの基本構成である。発光装置５では、図９Ａに示した発光装置３と異なり、１つの発光素子１３および保護素子１５を連続して囲むようにダム５６が形成されている。
【００８３】
さらに、図１１Ｂの（ａ）に示す発光装置５ａでは、ダム５６ａは、保護素子１５が配置された側と反対側の発光素子１３の一辺側に近づくように配置されている。また、ダム５６ａは、発光素子１３が配置された側と反対側の保護素子１５の一辺側にも近づくように配置されている。ダム５６ａでは、保護素子１５が配置された側と反対側の発光素子１３の角部付近と、発光素子１３が配置された側と反対側の保護素子１５の角部付近に屈曲部１９が形成されている。また、図１１Ｂの（ｂ）に示す発光装置５ａでは、発光装置５ａを個片化するときにダム５６ａの一部が切断された、第２のダム５７ａが形成されている。なお、ダム５６ａのうち第２のダム５７ａ以外の部分は、第１のダムに相当する。
【００８４】
図１１Ｃの（ａ）に示す発光装置５ｂでは、ダム５６ｂは、保護素子１５が配置された側と反対側の発光素子１３の一辺側にのみ近づくように配置されている。ダム５６ｂでは、保護素子１５が配置された側と反対側の発光素子１３の角部付近に屈曲部１９が形成されている。また、図１１Ｃの（ｂ）に示す発光装置５ｂでは、発光装置５ｂを個片化するときにダム５６ｂの一部が切断された、第２のダム５７ｂが形成されている。なお、ダム５６ｂのうち第２のダム５７ｂ以外の部分は、第１のダムに相当する。
【００８５】
図１１Ｄの（ａ）に示す発光装置５ｃでは、ダム５６ｃは、発光素子１３が配置された側と反対側の保護素子１５の一辺側にのみ近づくように配置されている。ダム５６ｃでは、発光素子１３が配置された側と反対側の保護素子１５の角部付近に屈曲部１９が形成されている。また、図１１Ｄの（ｂ）に示す発光装置５ｃでは、発光装置５ｃを個片化するときにダム５６ｃの一部が切断された、第２のダム５７ｃが形成されている。なお、ダム５６ｃのうち第２のダム５７ｃ以外の部分は、第１のダムに相当する。
【００８６】
なお、屈曲部１９は、半導体素子の角部付近に形成されている。すなわち、屈曲部１９の起点は半導体素子の角部となる。また、図１１Ｂ、Ｃ、Ｄの（ｂ）に示した発光装置５ａ、５ｂ、５ｃでは、ダム５６ａ、５６ｂ、５６ｃは個片化するときに発光装置５ａ、５ｂ、５ｃの外周に対して平行に切断されるため、第２のダム５７ａ、５７ｂ、５７ｃの幅は、ダム５６ａ、５６ｂ、５６ｃの幅よりも小さく、且つ、第２のダム５７ａ、５７ｂ、５７ｃの発光装置５ａ、５ｂ、５ｃの外周部に沿った側面は略平坦面となる。
【００８７】
［２−４−５．形状５］
図１２Ａ〜図１２Ｄは、発光素子１３が一つの場合の図１０Ａ〜図１０Ｄに対応するダム形状を示す概略平面図である。図１２Ｂ〜図１２Ｄにおいて、（ａ）は発光装置を個片化するときにダムの一部を切断しない場合、（ｂ）は発光装置を個片化するときにダムの一部を切断する場合の発光装置を示している。なお、発光装置６、６ａ、６ｂ、６ｃのダム以外の構成については、発光素子１３が１つのみである点を除き、図１０Ａ〜図１０Ｄに示した発光装置４、４ａ、４ｂ、４ｃと同様であるため、説明を省略する。
【００８８】
図１２Ａに示す発光装置６は、図１２Ｂ〜図１２Ｄに示す発光装置６ａ〜６ｃの基本構成である。発光装置６では、図１０Ａに示した発光装置４と異なり、１つの発光素子１３および保護素子１５を連続して囲むようにダム６６が形成されている。
【００８９】
また、図１２Ｂの（ａ）に示す発光装置６ａでは、ダム６６ａは、保護素子１５が配置された側と対向しない発光素子１３の三辺側に近づくように配置されている。また、ダム６６ａは、発光素子１３が配置された側と反対側の保護素子１５の一辺側にも近づくように配置されている。ダム６６ａでは、発光素子１３の角部付近と、発光素子１３が配置された側と反対側の保護素子１５の角部付近に屈曲部１９が形成されている。また、図１２Ｂの（ｂ）に示す発光装置６ａでは、発光装置６ａを個片化するときにダム６６ａの一部が切断された、第２のダム６７ａが形成されている。なお、ダム６６ａのうち第２のダム６７ａ以外の部分は、第１のダムに相当する。
【００９０】
図１２Ｃの（ａ）に示す発光装置６ｂでは、ダム６６ｂは、保護素子１５が配置された側と対向しない発光素子１３の三辺側に近づくように配置されている。ダム６６ｂでは、発光素子１３の角部付近に屈曲部１９が形成されている。また、図１２Ｃの（ｂ）に示す発光装置６ｂでは、発光装置６ｂを個片化するときにダム６６ｂの一部が切断された、第２のダム６７ｂが形成されている。なお、ダム６６ｂのうち第２のダム６７ｂ以外の部分は、第１のダムに相当する。
【００９１】
図１２Ｄの（ａ）に示す発光装置６ｃでは、ダム６６ｃは、保護素子１５が配置された側および保護素子１５が配置された側と反対側を除く発光素子１３の二辺側に近づくように配置されている。また、ダム６６ｃは、発光素子１３が配置された側と反対側の保護素子１５の一辺側にも近づくように配置されている。ダム６６ｃでは、発光素子１３の角部付近と、発光素子１３が配置された側と反対側の保護素子１５の角部付近に屈曲部１９が形成されている。また、図１２Ｄの（ｂ）に示す発光装置６ｃでは、発光装置６ｃを個片化するときにダム６６ｃの一部が切断された、第２のダム６７ｃが形成されている。なお、ダム６６ｃのうち第２のダム６７ｃ以外の部分は、第１のダムに相当する。
【００９２】
なお、屈曲部１９は、半導体素子の角部付近に形成されている。すなわち、屈曲部１９の起点は半導体素子の角部となる。また、図１２Ｂ、Ｃ、Ｄの（ｂ）に示した発光装置６ａ、６ｂ、６ｃではダム６６ａ、６６ｂ、６６ｃは個片化するときに発光装置６ａ、６ｂ、６ｃの長辺方向に対して平行に切断されるため、第２のダム６７ａ、６７ｂ、６７ｃの幅は、第１のダム６６ａ、６６ｂ、６６ｃの幅よりも小さく、且つ、第２のダム６７ａ、６７ｂ、６７ｃの発光装置６ａ、６ｂ、６ｃの外周部に沿った側面は略平坦面となる。
【００９３】
［２−４−６．その他の形状］
上述した形状１〜５に示すとおり、半導体素子付近のダムに屈曲部１９を設けることにより、発光素子１３が配置された領域をはさむダム間の距離を、発光素子１３が配置されていない領域をはさむダム間の距離よりも短くしている。これにより、シャープな発光近視野像が得られる発光装置とすることができる。
【００９４】
また、図８Ａ〜図８Ｄ、図９Ｂ〜図９Ｄ、図１０Ｂ〜図１０Ｄ、図１１Ｂ〜図１１Ｄ、図１２Ｂ〜図１２Ｄの各図における（ｂ）に示したように、個片化前の実装基板１０に対して発光素子１３側においてダムの一部を切断してもよい。このとき、第２のダムの側面を実装基板１０の端面と一致させてもよい。なお、発光装置の個片化の方法については、後に詳述する。
【００９５】
また、図１３Ａおよび図１３Ｂは、複数の発光装置にわたってダムを形成するときのダム形成材料の配置を示す図である。
【００９６】
図１３Ａおよび図１３Ｂに示すとおり、並んだ発光素子１３の端部付近、或いは保護素子１５の端部付近において、屈曲部７９ａ、７９ｂは非対称に形成される場合もある。ここで非対称とは、ダムの２つの屈曲部の配置される位置が、発光素子１３の並び方向の中心線、或いは、保護素子１５の中心線から見て等距離にないということを意味する。
【００９７】
例えば、図１３Ａの（ａ）では、同じ行の複数の発光装置１における発光素子１３および保護素子１５を囲むように、ダム形成材料が塗布されている。すなわち、図１３Ａの（ａ）における矢印Ｐに示すように、１つの発光装置１においては、発光素子１３に近い側と保護素子１５に近い側とでは、塗布の方向が異なっている。この場合、図１３Ａの（ｂ）に示すように、１つの発光装置１において、第１のダム７６ａにおける屈曲部７８ａ、７８ｂと第２のダム７７ａにおける屈曲部７９ａ、７９ｂとでは、配置位置が異なる方向にずれることとなる。
【００９８】
一方、図１３Ｂの（ａ）では、同じ行の複数の発光装置１に対して、ダム形成材料を、発光素子１３に近い側と保護素子１５に近い側のそれぞれに塗布している。このとき、図１３Ｂの（ａ）における矢印Ｑに示すように、発光素子１３に近い側と保護素子１５に近い側とでは、塗布の方向は同一である。この場合、図１３Ｂの（ｂ）に示すように、１つの発光装置１において、第１のダム７６ａにおける屈曲部７８ａ、７８ｂと第２のダム７７ａにおける屈曲部７９ａ、７９ｂとでは、屈曲部の配置位置が同一方向にずれることとなる。
【００９９】
ディスペンス法において、半導体素子から離れた位置からノズルによりダム形成材料を供給し始めると、半導体素子から離れた位置ではノズルの進行方向にまっすぐに塗布されていたダム形成材料が、半導体素子の横に来た段階で静電力を受けるため、その後半導体素子側に近付いた位置で実装基板１０上に塗布される。また、半導体素子から離れた位置から再びノズルによりダム形成材料が供給されると、ダム形成材料は半導体素子から静電力を受けなくなる。したがって、ダム形成材料は再びノズルの進行方向にまっすぐに塗布されるので、第１のダム７６ａにおける屈曲部７８ａ、７８ｂおよび第２のダム７７ａにおける屈曲部７９ａ、７９ｂは、非対称に形成される。ダム形成材料の塗布スピードを調整することによって、半導体素子に対する第１のダム７６ａにおける屈曲部７８ａ、７８ｂおよび第２のダム７７ａにおける屈曲部７９ａ、７９ｂの位置を調整することができる。
【０１００】
なお、ダム形成材料の塗布方法については、後に詳述する。
【０１０１】
［２−５．発光装置の個片化によるダムの切断面の構成］
上述したように、発光装置１は、通常、大きな実装基板１０上に複数の発光装置１に対応する発光素子１３、光透過部材１４、反射部材１８、ダム等が配置された後、実装基板１０をダイシングブレードによってダイシングすることで、個々の発光装置１に個片化される。なお、個片化の方法の詳細については、後述する。
【０１０２】
後述するように、第２のダム１７の発光素子１３側と反対側の部分を除去するようにダイシングブレードを当てて個片化すると、図１の（ａ）に示したように、第２のダム１７は、実装基板１０の端面と一致する位置に垂直な面を有する構成となる。個片化後の第２のダム１７の切断面には、第２の樹脂ダム１７ａが露出しており、第２の表面層１７ｂは第２のダム１７の上部を除いて存在していない。第２のダム１７の発光素子１３側の表面には、第２の表面層１７ｂが存在している。なお、反射部材１８を形成する際に、反射部材１８に接する側の第２の表面層１７ｂが反射部材１８に取り込まれた場合は、反射部材１８と接していない第２のダム１７の頂部付近のみに第２の表面層１７ｂが形成されている場合もある。
【０１０３】
発光素子１３の周りに反射部材１８を隙間無く配置するには、粘度の低い樹脂を反射部材形成材料として用いる必要がある。反射部材形成材料は、実装基板１０上に吐出された後、実装基板１０上に広がるので、実装基板１０上の必要な領域にのみ反射部材形成材料を広げる（不必要な領域に広げない）ために、周りにダムや枠が必要である。ここで、実装基板１０として用いるＡｌＮ基板は高価であるので、できるだけ発光装置１の面積を小さくしてＡｌＮ基板の使用量を減らすことが望まれる。樹脂の粘度と熱硬化後の機械硬度には正の相関があるため、低粘度の反射部材形成材料を用いて形成された反射部材１８より、高粘度のダム形成材料を用いて形成された硬い第２のダム１７を切断することにより、発光装置１の製造工程における反射部材１８の欠陥を低減することができる。さらに、発光装置１そのものの耐久性を向上することができる。硬い樹脂で形成された第２のダム１７の外側ぎりぎりから内側にかけて、さらに硬い樹脂で形成された第２の樹脂ダム１７ａを残してダイシングすることにより、発光装置１の面積問題と強度問題を解消することができる。
【０１０４】
［３．発光装置の製造方法］
次に、発光装置の製造方法について説明する。
【０１０５】
［３−１．実装基板の準備〜保護素子の実装工程］
まず、導電パターンが形成された実装基板１０（サブマウント）を準備する。実装基板１０には、例えば焼成したＡｌＮ基板を用いる。実装基板１０上に、メッキ法などでマトリックス状に導電パターンを形成する。この導電パターンは、後の工程において取り出し電極１１と配線電極１２となる。導電パターンの上には、発光素子１３を接続するための金属パッド（図１参照）を形成する。
【０１０６】
なお、一つの発光装置１に対して多数の発光素子１３を用いるときは、フリップチップ接続で直列接続や並列接続ができるように、適宜導電パターンを形成してもよい。例えば、図１では、３個の発光素子１３を直列接続したときの発光装置１を示したが、発光素子１３（ＬＥＤ）のｐ型電極とｎ型電極にバンプ接続できるように金属パッドの形状を設計してもよい。なお、実装基板１０上の実際の導電パターンは、発光素子１３の電極パターンに対応して複雑な形状をしているが、本実施の形態に示す発光装置では簡略化して示している。一つの発光装置１に対して一つの発光素子１３を用いるときは、例えば図１１Ａに示したような導電パターンとしてもよい。
【０１０７】
次に、保護素子１５を、配線電極１２に接続する。保護素子１５は、金属バンプ上にフリップチップ方式で載置され、超音波溶接により導電パターンに接続される。保護素子１５は、例えば、発光素子１３に並列となるように導電パターンに接続される。
【０１０８】
［３−２．発光素子の実装工程］
次に、発光素子１３を実装基板１０上に実装する。
【０１０９】
実装する発光素子１３としては、ＧａＮ基板上に窒化物化合物半導体を形成した青色ＬＥＤチップを用いる。金属パッドに金属バンプを複数のせ、成長基板側を上にしてフリップチップ方式で発光素子１３を乗せて超音波溶接する。
【０１１０】
なお、成長基板は、裏面（実装した素子としては天面）を粗面とすることによりマイクロテクスチャ構造を有していてもよい。成長基板の裏面を粗面とするには、エッチング加工、ブラスト加工、レーザー、ダイシングブレードによる加工などにより微小な凹凸を形成する。成長基板がサファイア等で、ＧａＮより低屈折率である成長基板を基材とする場合には、成長基板の裏面は平坦面としてもよい。 
【０１１１】
［３−３．光透過部材接着工程］
次に、光透過部材１４を発光素子１３の上に接着する。
【０１１２】
まず、発光素子１３の成長基板裏面の中央に、接着剤として透明樹脂をディスペンサにより所定量塗布する。透明樹脂は、例えば、シリコーン系樹脂である。続いて、透明樹脂の上に光透過部材１４を載せ、透明樹脂が発光素子１３の上面を全て覆うように上から押圧する。その後、１５０℃のオーブンで３時間加熱し、透明樹脂を硬化させる。
【０１１３】
なお、透明樹脂の塗布にはディスペンス法を用いたが、このほかスタンプ法など任意の方法を用いてもよい。
【０１１４】
［３−４．ダム形成工程］
次に、実装基板１０上にダムを形成する。
【０１１５】
発光素子１３及び光透過部材１４が配置された実装基板１０は、ダム形成材料のゲル化温度と略同じ温度に設定されたステージに保持される。このときのステージ温度は、例えば、ダム形成材料のゲル化温度に対して−５℃以上＋１０℃以下の範囲とする。これにより、第１の表面層１６ｂの下端の幅（後述する図６に示す、実装基板１０上の第１の樹脂ダム１６ａの下端の表面から第１の表面層１６ｂの外側表面の端部までの水平距離）を、例えば４０ｎｍ以下に抑えることができる。なお、ステージ温度については、後に詳述する。
【０１１６】
その後、一定温度に達した実装基板１０上の所定位置に、ペースト状のダム形成材料を細い線状に塗布する。ダム形成材料は、光反射性材料の酸化チタン（ＴｉＯ２）等を分散させたシリコーン系樹脂である。ここで、ダムの構造的要件としては、高さが高いものが求められる。ディスペンス法では、高さの高い細線を形成するにはダム形成材料の粘度は高いほうがよいが、高すぎるとノズルからのダム形成材料の吐出が困難になる。そこで、ダム形成材料の粘度は、例えば、ペースト状歯磨きのような、塗布後にあまり形状が崩れない程度の粘度に設定してもよい。
【０１１７】
図１３Ａおよび図１３Ｂに示したように、実装基板１０の光透過部材１４と保護素子１５の列に沿って、ディスペンス法によりダム形成材料を幅２００μｍ程度の細線となるように塗布する。ここで、実装基板１０上にはマトリックス状に発光装置が準備されているので、一列または一行ごとに囲んでもよい。ダム形成材料は、発光素子１３の周りに反射部材形成材料を注入する際に外側（取り出し電極１１側）に流れ出さないためのダムの役割を担うので、図１３Ａの（ａ）に示したように閉曲線状に塗布してもよい。
【０１１８】
このほか、塗布パターンとしては、閉曲線状に限らず、図９Ａ〜図１２Ｄに示したように、マトリックス状に配置された発光素子１３群に対して個々の発光装置を個別に囲んでもよい。また、図１３Ｂの（ａ）に示したように、多数のノズルを用いる塗布パターンを用いて格子状に塗布することも考えられる。
【０１１９】
次に、線状にダム形成材料が塗布された実装基板１０を加熱し、ペースト状のダム形成材料を熱硬化させる。熱硬化時の加熱は、例えば、ダム形成材料のゲル化温度よりも５０℃程度高い温度で行う。なお、熱硬化時の温度については、後に詳述する。
【０１２０】
以上により、第１のダム１６および第２のダム１７が完成する。同時に、第１のダム１６および第２のダム１７の表面には、光反射性材料を含まない樹脂層が第１の表面層１６ｂおよび第２の表面層１７ｂとして形成される。ダムと発光素子１３および保護素子１５との位置関係については、後に詳述する。
【０１２１】
なお、ダムの設置位置に関しては、ダムの内側は反射部材１８形成材料を充填するため、サブマウント上の取り出し電極１１をダムの外側に設ける必要がある。よって図１の（ａ）に示したように、細線は実装基板１０上の導電パターンの上を横切ることになり、細線を挟んで発光素子１３および保護素子１５と反対側に配置された導電パターンが取り出し電極１１となる。また、細線を挟んで発光素子１３および保護素子１５と同じ側に配置された導電パターンが配線電極１２となる。
【０１２２】
ここで、ダム形成材料を実装基板１０に塗布する際のステージ温度およびダムを熱硬化するときの温度について、実験例を挙げて説明する。表１は、ステージ温度を変化させたときの、表面層を含めた樹脂ダムの縦／横比（Ｈ／Ｗｃ）および樹脂ダムの表面層を含めた最大幅に対する底部幅の比（Ｗｂ／Ｗｃ）をまとめたものである。
【０１２３】
ダム形成材料の塗布は、実装基板１０が保持されたステージの温度（＝実装基板１０の温度）を、ダム形成材料のゲル化温度程度以上であるに設定した。また、ダムの熱硬化は、マトリックス状に配置された発光装置１の周りの全てのダム形成後に、実装基板１０を１５０℃のオーブンで３時間加熱することにより行った。
【０１２４】
その結果、ダムの断面をＳＥＭで観察すると、図４に示したように、第１のダム１６の表面に異質の層（以下、第１の表面層１６ｂと呼ぶ。）が形成されていた。第１の表面層１６ｂの下端部の広がり幅は、第１の樹脂ダム１６ａの下端角部から見て４０ｎｍ以下であった。なお、第２のダム１７については第１のダム１６と同様であるため、説明を省略する。従来の方法、すなわち、ステージ温度を室温とした場合にも、図５に示したように表面層は存在したが、表面層の下端部の広がり幅は、樹脂ダムの下端角部から見て４０ｎｍより大きかった。
【０１２５】
また、ステージ温度をダム形成材料のゲル化温度と同じにしたときには、表１に示すように、表面層を含めた樹脂ダムの縦／横比（Ｈ／Ｗｃ）が０．８６のダムが得られた。これに対し、ステージ温度を室温とした場合には、Ｈ／Ｗｃは０．７１であった。
【０１２６】
また、ステージ温度をダム形成材料のゲル化温度と同じにしたときには、表１に示すように、樹脂ダムの、表面層を含めた最大幅に対する底部幅の比（Ｗｂ／Ｗｃ）は０．９６であった。これに対し、ステージ温度を室温とした場合には、Ｗｂ／Ｗｃは０．９４であった。したがって、ステージ温度をダム形成材料のゲル化温度と同じにしたときには、Ｗｂ／Ｗｃは０．９４よりも大きくなると考えられる。
【０１２７】
さらに、ステージ温度をダム形成材料のゲル化温度程度にしたときには、図７に示したように、ダムの接着強度（シェア強度）は平均４６５ｇ／ｍｍ２となった。これは、ステージ温度を室温）にした場合の平均値３５８ｇ／ｍｍ２に比べ、１．３倍（３０％増加）であった。なお、シェア強度の測定にはＢＯＮＤＩＮＧ  ＴＥＳＴＥＲ（ＲＨＥＳＣＡ製）ＰＴＲ−１１００を使用し、測定条件は、測定子５ｋｇ用、ロケート量２．０μｍ、移動速度０．１ｍｍ／ｓ、移動距離１．５ｍｍとした。
【０１２８】
また、ダム形成材料としては、シリコーン系樹脂にＴｉＯ２微粒子が混ざったものを用いたが、このほかカーボン粒子や、ヒュームドシリカを分散させたものなど、硬化後に機械強度が高くなる樹脂であれば同様の効果が得られた。
【０１２９】
【表１】
2017013870.tif 000003
【０１３０】
次に、ダムと半導体素子（発光素子１３および保護素子１５）との位置関係について、実験例を挙げて説明する。
【０１３１】
ダム形成材料は、半導体素子の端からダム形成材料の端が０．１０ｍｍになるように設定し、塗布を行った。具体的には、図１４に示すような複数の発光装置を一度に囲う方法をとった。実装基板１０上に塗布されたダム形成材料の直径は、０．２０ｍｍとした。その結果、半導体素子の横では半導体素子とダムの隙間は最小で約０．０５ｍｍとなり、設定値の０．１０ｍｍに対し１／２程度のずれが生じた。
【０１３２】
また、このずれは、図１３Ａの（ｂ）および図１３Ｂの（ｂ）に示したように、ダム形成材料の塗布の進行方向に対して、半導体装置に近づくときには、近づく半導体素子の面する側の端部に並んだ位置から始まり、半導体素子から遠ざかるときには、遠ざかる半導体素子の面する側の端部に並んだ位置から始まっていた。つまり、半導体素子に対してダムが近づいて形成される領域は、ダム形成材料の塗布の進行方向にずれ易いことが分かった。なお、ダム形成材料の塗布のパターンを変えることにより、見た目上のずれの向きは逆もありうる。
【０１３３】
また、塗布速度、ダム形成材料を吐出するノズル径、ダム形成材料の粘度、ダム形成材料に含まれる樹脂や光反射性材料、対象物からノズルまでの距離を変えることによりその影響の大小は変化し、ダム形成材料の硬化後ではずれが発生していないように見えるものもあった。
【０１３４】
また、一発光装置ずつ囲んだ場合は、発光素子１３側面に樹脂ダムを近づけることもあるので、ダムの平面形状および配置位置は、図１１Ａ〜図１２Ｄに示したように多岐にわたる。
【０１３５】
［３−５．反射部材形成工程］
次に、ダムと半導体素子との間に反射部材１８を形成する。
【０１３６】
ダム形成後、半導体素子とダムの間に、反射部材形成材料を注入する。反射部材形成材料として、例えば、粘性の低いシリコーン系反射樹脂を用いる。反射部材形成材料が半導体素子とダムの隙間にいきわたり、反射部材形成材料の表面が平坦になった後、実装基板１０をオーブンで加熱し反射部材形成材料を硬化する。反射部材形成材料の硬化は、例えば、１５０℃で３時間行う。これにより、反射部材１８が完成する。
【０１３７】
反射部材１８は、図１に示したように、発光素子１３が搭載された実装基板１０上の領域であって、発光素子１３の底面および側面、透明樹脂、光透過部材１４を囲うように形成されている。
【０１３８】
反射部材形成材料は、シリコーン系樹脂に限らず、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂などの樹脂またはガラスを主材とする、粘性の低い液状の透明媒体中に、粒状体の光反射性材料を分散させたものである。光反射性材料としては、例えば、酸化チタンまたは酸化亜鉛の粒子を用いてもよい。反射部材１８は、光反射性材料と分散剤とを液状樹脂に含有させたものを硬化させることで形成することができる。粉体状の酸化チタンと分散剤とを液状の樹脂またはガラスに含有させて硬化することで、反射部材１８は、絶縁性を保ちつつ反射機能を備えたものとすることができる。 
【０１３９】
発光素子１３のごく近くに不透明の物（反射部材１８）を配置すると、発光の近視野像において、発光エッジがシャープになる。その結果、光学系を用いて灯具化したときには、シャープな配光特性が得られる。これは、ヘッドランプのロービームなどにおいて有用な技術である。
【０１４０】
なお、ダム形成時には、第１のダム１６および第２のダム１７の発光素子１３が配置されている側の内側側面と、発光素子１３が配置されていない側の外側側面の両側に第１の表面層１６ｂおよび第２の表面層１７ｂが形成されているが、ダム形成後に反射部材形成材料を発光素子１３の周辺に充填し熱硬化することで、反射部材１８に接する内側側面の第１の表面層１６ｂおよび第２の表面層１７ｂは、反射部材１８に取り込まれることもある。
【０１４１】
［３−６．発光装置の個片化工程］
最後に、実装基板１０上に発光装置１がマトリックス状に配設されたものを、個々の発光装置１に個片化、すなわち分離（ダイシング）する。分離には、例えば回転砥石（ダイシングブレード８０）を用いる。
【０１４２】
ダイシングブレード８０は、ＡｌＮなどの硬いものを切断する場合、１００〜１５０μｍ程度の幅のものがよく用いられている。
【０１４３】
図１４は、複数の発光装置１が形成された実装基板１０におけるダイシング位置を示した上面概略図である。図１５Ａ〜図１５Ｃは、複数の発光装置１が形成された実装基板１０を行方向にダイシングする工程を示した工程断面概略図である。
【０１４４】
図１４に示すように、発光装置１の各々の配線電極１２には、発光素子１３が接続されている。具体的には、発光素子１３のｎ電極、ｐ電極（図示せず）が、配線電極１２上に形成された金属パッドに、金属バンプを介して接続されている。また、図１４、図１５Ａ〜図１５Ｃに示すように、隣接する二つの発光装置１は、発光素子１３側の第２のダム１７と取り出し電極１１側の第１のダム１６とが隣り合うよう配置されている。
【０１４５】
このように配置された個片化前の複数の発光装置１を、回転するダイシングブレード８０を用いて個々の発光装置１に切断する。実装基板１０を、図１４において切断線として示したように、複数の発光装置１が配置されたマトリクス状の実装基板１０の行方向と列方向に切断する。行方向については、ダイシングブレード８０を、第２のダム１７の中央付近から発光素子１３と反対側の側面の間を、第２のダム１７の延びる方向に移動させる。列方向については、ダイシングブレード８０を、複数の発光素子１３それぞれにおける第１のダム１６および第２のダム１７を交互に切断するように移動させる。
【０１４６】
ダイシングブレード８０の幅を１００μｍ、第２のダム１７の幅を約２００μｍとする場合、行方向の切断は、第２のダム１７の中央から発光素子１３と反対側の部分の端までを除去することとなる。
【０１４７】
まず、図１５Ａに示すとおり、第２のダム１７の中央付近から発光素子１３と反対側の側面の間にダイシングブレード８０を当てる。そして、ダイシングブレード８０を回転させながら、図１５Ｂに示すように、第２のダム１７、配線電極１２および実装基板１０を切断する。このとき、ダイシングブレード８０を第２のダム１７の延びる方向に移動させながら、複数の発光装置１の間を直線状に切断する。
【０１４８】
これにより、図１５Ｃに示すように、第２のダム１７は、実装基板１０の端面と一致する位置に垂直な面を有するダムとなる。第２のダム１７の露出面は、第２の樹脂ダム１７ａの切断面であり、この切断面には第２の表面層１７ｂは第２のダム１７の頂上部を除いて形成されていない。第２のダム１７の発光素子１３側の表面には、第２の表面層１７ｂが反射部材１８との間に形成された状態である。なお、反射部材１８に接する内側側面の表面層が反射部材１８に取り込まれた場合は、反射部材１８と接していない第２のダム１７の頂部のみに第２の表面層１７ｂが形成されている場合もある。
【０１４９】
高パワーの発光素子１３の場合、熱を多く発生するので、実装基板１０の材料として熱伝導性の高い焼結ＡｌＮなどがよく用いられる。しかしながら、ＡｌＮなどは高価であり、使用量の低減が求められている。本実施の形態では、ＡｌＮからなる実装基板１０からできるだけ多くの発光装置１を切り出すために、切断部の外側に無効な部分が発生しないように切断位置を設計している。すなわち、図１５Ａ〜図１５Ｃに示したように、第２のダム１７の外端とダイシングブレード８０の外端を合わせるようにして複数の発光装置１を分離し個片化を行った。これにより、第２のダム１７の一部を除去するので、ＡｌＮからなる実装基板１０の使用量を低減することができる。
【０１５０】
また、上述した方法では、第２のダム１７の幅を約２００μｍとすると、切断後も１００μｍ程度の厚さの第２のダム１７が発光素子１３側に存在することになる。切断時の誤差を考えると、切断後も５０μｍ程度の厚さの第２のダム１７が存在すると考えられる。すなわち、一部を除去する前の第２のダム１７（つまり第１のダム１６）の厚さをＷｃ１とすると、一部を除去した後の第２のダム１７の厚さＷｃ２は、１／４Ｗｃ１＜Ｗｃ２＜１／２Ｗｃ１であればよい。これにより、発光装置１の機械強度を高くし発光装置１の耐久性を高くすることができる。
【０１５１】
なお、個片化時に、更に幅の広いダイシングブレード８０を用いるなどして第２のダム１７を全て除去する方法をとった場合には、第２のダム１７がすべて除去されているため発光装置１の切断面の機械的強度は弱い。また、発光素子１３の端面から発光装置１の切断面までの厚さが薄いと、発光装置１の機械的強度などの耐久性は下がる。また、この方式では発光装置の寸法は小さくなるが、切り代が大きくなるだけで、１つの発光装置が必要とする実装基板１０の面積は切断前と同じ大きさであるため、コストメリットが無い。これに対し、本実施の形態では、第２のダム１７は反射部材１８に比べて機械強度が高い。したがって、第２のダム１７の一部を残していれば、残りを除去することにより、コストメリットと発光装置１の機械強度的耐久性とを両立することができる。
【０１５２】
［４．効果等］
以上、本実施の形態にかかる発光装置では、実装基板の上に配置された発光素子と、前記発光素子の周囲に配置され前記発光素子を覆う反射樹脂と、少なくとも前記反射樹脂を挟んだ両側に配置されたダムとを備え、前記ダムは、樹脂ダムと、前記樹脂ダムの表面の少なくとも一部を覆う表面層とを有し、前記樹脂ダムの前記発光素子に対向する内側側面は、前記表面層に覆われ、前記樹脂ダムの前記発光素子と対向しない外側側面は、少なくとも一部に前記樹脂ダムが露出した露出面を有する。
【０１５３】
これにより、実装基板上に設けられた樹脂ダムに隣接する取り出し電極の上部に、樹脂ダムの形成材料が染み出すことがないので、取り出し電極における電極接点不良を抑制することができる。また、複数の発光装置を同一の実装基板上に形成してその後個片化するときに、ダムを切断するので、実装基板の使用量を減らすことができ、実装基板の単位面積当たりの取れ数を増やすことが可能となる。したがって、小型かつ特性のよい発光装置を提供することを目的とする。
【０１５４】
また、前記露出面と前記実装基板の側面とは面一であってもよい。
【０１５５】
これにより、個片化した後の発光装置の強度を、より高くすることができる。
【０１５６】
また、前記樹脂ダムは、前記露出面を有しない第１の樹脂ダムと、前記露出面を有する第２の樹脂ダムとで構成され、前記表面層は、前記第１の樹脂ダムの表面を覆う第１の表面層と、前記第２の樹脂ダムの前記露出面以外の表面を覆う第２の表面層とを有し、前記ダムは、前記第１の樹脂ダムと前記第１の表面層とで構成される第１のダムと、前記第２の樹脂ダムと前記第２の表面層とで構成される第２のダムを有してもよい。
【０１５７】
これにより、ダムの一部である第２のダムにのみ露出面が形成される。すなわち、第２のダムのみ一部を除去することにより、複数の発光装置を、強度を保ちつつ個片化することができる。
【０１５８】
発光素子の近くにダムを配置すると、発光の近視野像において、発光エッジがシャープになり光学系を用いてシステム化したときにシャープな発光特性が得られる。これはヘッドランプのロービームなどにおいて有用である。
【０１５９】
また、前記第１のダムの最大幅をＷｃ１、前記第２のダムの最大幅をＷｃ２としたとき、１／４Ｗｃ１＜Ｗｃ２＜１／２Ｗｃ１を満たしてもよい。
【０１６０】
これにより、強度が保てる程度の第２のダムを残しつつ、第２のダムの一部を除去するので、発光装置の大きさを小さくすることができる。
【０１６１】
また、前記第１のダムの最大幅をＷｃ、前記第１の樹脂ダムの下端の幅をＷｂとしたとき、Ｗｂ／Ｗｃ＞０．９４を満たしてもよい。
【０１６２】
これにより、ダムの最大幅に対する、樹脂ダムの底部幅の比を０．９４より大きくすることで、ダムの実装基板への接着強度が増加するという効果が得られる。これは、従来の方法によって同量のダム形成材料を用いて形成された樹脂ダム及び表面層と比較してダムの高さが高くなることで、断面積が大きくなり、ダムの側面方向からかかる力に対して垂直方向の力が分散されるためである。また、樹脂ダムの底部の幅が大きくなり底面積が増大することによってダムそのものの構造が安定し、実装基板に対する接着強度が増加するためである。
【０１６３】
また、ダムの表面層の厚さを小さくすることができるので、ダムの幅を小さくし、実装基板上におけるダムの占有面積を小さくすることができる。
【０１６４】
また、前記第１のダムの最大幅をＷｃ、前記第１のダムの高さをＨとしたとき、Ｈ／Ｗｃ＞０．８０を満たしてもよい。
【０１６５】
これにより、表面層を含めた樹脂ダム（表面層と樹脂ダムを合わせてダムとする）の最大幅に対する高さの比を０．８０より大きくすることで、実装基板においてダムの占める面積が小さくなる。実装基板に用いられるＡｌＮ等は高価なため、発光素子に対して実装基板の使用量を減らすことができ、実装基板の単位面積当たりの取れ数を増やすという効果が得られる。また、使用する樹脂の量も減らすことができ、コストダウンを実現することができる。
【０１６６】
また、前記第１のダムの前記外側側面における前記第１の表面層の下端の幅は、４０ｎｍより小さくてもよい。
【０１６７】
これにより、樹脂ダムの表面に形成された表面層の下端部広がり幅が４０ｎｍより小さいため、実装基板上に設けられた樹脂ダムに隣接する取り出し電極の上部に、樹脂ダムの形成材料が染み出すことがない。したがって、取り出し電極における電極接点不良を抑制することができる。
【０１６８】
また、前記ダムは、前記発光素子を連続して囲むように配置されていてもよい。
【０１６９】
これにより、発光素子の周りをダムにより連続して囲むので、実装基板上に設けられた樹脂ダムに隣接する取り出し電極の上部に、樹脂ダムの形成材料が染み出すことをさらに抑制することができる。したがって、取り出し電極における電極接点不良をさらに抑制することができる。
【０１７０】
また、前記発光素子の出射面には、板状の波長変換材料が配置されていてもよい。
【０１７１】
これにより、発光素子の出射面に板状の波長変換材料が配置されるので、反射樹脂と波長変換材料により発光素子を封止することができる。また、波長変換材料により、所望の発光特性を実現することができる。
【０１７２】
また、前記実装基板から前記ダムの頂部までの高さは、前記実装基板から前記波長変換材料の表面までの高さよりも低くてもよい。
【０１７３】
これにより、実装基板から樹脂ダムの頂部までの高さが、実装基板から波長変換材料の表面までの高さよりも低いので、反射樹脂の使用量を減少することができる。したがって、コストダウンを実現することができる。
【０１７４】
また、前記発光素子と電気的に接続された保護素子をさらに備え、前記ダムは、前記発光素子または前記保護素子の少なくともいずれかの角部と隣接する位置において、前記隣接する前記発光素子または前記保護素子に近づくように屈曲した屈曲部を有してもよい。
【０１７５】
これにより、ダム形成材料を発光素子や保護素子等の半導体素子近くにディスペンスするとき、静電気の力でダム形成材料が半導体素子に吸い寄せられる。したがって、半導体素子から離れた位置のノズルから吐出しても、半導体素子の近くに樹脂ダムを配置することができる。よって、発光素子の配置された領域を挟んで対向するダム間の距離を、発光素子の配置されていない領域を挟んで対向するダム間の距離よりも短くすることが可能となる。
【０１７６】
（変形例）
以下、本実施の形態の変形例について説明する。
【０１７７】
本変形例において、ダム形成材料の細線を半導体素子に寄せた構造をとった場合、ダムの発光素子１３の側面からの距離が大小する。そこで、ダムに平行な発光素子１３の側面の端部付近においては、ダムが設定位置に近いので、切断後にダムが発光素子１３から見て内側に残らない場合がある。この場合、個片化工程の後には、図１の（ａ）の第２のダム１７のように、発光素子１３の側面からダム形成材料の塗布方向に離れた領域では、ダムが無くなってしまうことがある。すなわち、発光装置１の端部において端面に反射部材１８が露出する場合がある。
【０１７８】
実際、ダムの寄り度は、１００μｍの距離における塗布の場合には、５０μｍ程度のダム寄りが発生したので、この状態では、ダムの幅とダイシングブレードの幅の差が５０μｍ以下の場合には、発光素子１３の側面からダム形成材料の塗布方向に離れた領域では、発光素子１３側の切断面にダムが存在しないことになる。したがって、発光素子とダムとの距離は、０．０５ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下であればよいといえる。
【０１７９】
このように、発光装置１の分離側面から見た場合に、ダムは、中央付近の発光素子１３の存在範囲とほぼ同じ領域にあり、その外側（発光素子から離れた側）に反射部材１８がある構造となる。しかしながら、このようにダムが無い領域は、発光素子１３から離れた位置である。また、反射部材１８の露出割合は少ないので、発光装置１の特性に与える悪影響は少なく、発光強度の維持と低コストを兼ね備えることが可能となる。
【０１８０】
以上、本実施の形態にかかる発光装置について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されない。
【０１８１】
例えば、ダムの形状は上述した形状に限られず、例えば発光素子および反射部材を挟む両側に形成されてもよいし、発光素子および反射部材を連続して囲むように形成されてもよい。また、発光素子以外に上述した保護素子等の半導体素子を備えてもよいし、半導体素子以外の素子をさらに備えてもよい。
【０１８２】
また、ダムの幅、高さ、表面層の厚さ等は、上述した数値に限らず、適宜変更してもよい。
【０１８３】
まだ、実装基板、ダム形成材料、反射部材形成材料等は、上述した材料を用いてもよいし、その他の材料を用いてもよい。
【０１８４】
また、上述の実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上述の実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１８５】
本発明は、車のヘッドライト、屋外および屋内の照明等の光源として使用される発光ダイオード、レーザダイオード等の発光装置として利用できる。
【符号の説明】
【０１８６】
１、２、２ａ、２ｂ、２ｃ、３、３ａ、３ｂ、３ｃ、４、４ａ、４ｂ、４ｃ、５、５ａ、５ｂ、５ｃ、６、６ａ、６ｂ、６ｃ  発光装置
１０  実装基板
１１  取り出し電極
１２  配線電極
１３、１３ａ  発光素子
１４  光透過部材（波長変換材料）
１５  保護素子
１６、２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、７６ａ、７６ｂ  第１のダム
１７、２７、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、６７ａ、６７ｂ、６７ｃ、７７ａ、７７ｂ  第２のダム
１６ａ  第１の樹脂ダム
１６ｂ  第１の表面層
１６ｃ  浸出部
１６ｄ  界面層
１７ａ  第２の樹脂ダム
１７ｂ  第２の表面層
１８  反射部材
１９、７８ａ、７８ｂ、７９ａ、７９ｂ  屈曲部
３６、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、４６、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、５６、５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、６６、６６ａ、６６ｂ、６６ｃ  ダム
８０  ダイシングブレード
【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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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【国際調査報告】
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