(57)【要約】  基板と、前記基板上に設けられると共に、前記基板の主面と略平行な方向に沿って光を出射する半導体発光素子と、前記半導体発光素子の光出射側に配置されると共に、前記半導体発光素子から出射された光の一部を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する波長変換素子と、前記基板上に設けられると共に、前記波長変換素子を保持する保持部材とを備えた半導体発光装置。
2017130596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられると共に、前記基板の主面と略平行な方向に沿って光を出射する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の光出射側に配置されると共に、前記半導体発光素子から出射された光の一部を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する波長変換素子と、
前記基板上に設けられると共に、前記波長変換素子を保持する保持部材と
を備えた
半導体発光装置。
【請求項２】
前記保持部材は、前記基板上の前記半導体発光素子の周囲の領域のうち少なくとも一部に配置されている
請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記保持部材は、前記半導体発光素子を囲んで配置されると共に、前記半導体発光素子の光出射面に対向して開口を有し、
前記波長変換素子は、前記保持部材の前記開口の縁部に接続されている
請求項２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記保持部材は、前記基板よりも熱伝導性の低い材料から構成されている
請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記基板は金属から構成され、
前記保持部材は、非金属から構成されている
請求項４に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記波長変換素子と前記基板との間に空隙を有する
請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記波長変換素子は、前記基板に接続されている
請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記基板は、前記半導体発光素子に対向する部分と、前記波長変換素子に接続される部分との間に１または複数の凹部を有する
請求項７に記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記基板は、前記半導体発光素子に対向する部分と、前記波長変換素子に接続される部分との間に１または複数の開口を有する
請求項７に記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
前記基板と接続されると共に、前記基板を間にして前記半導体発光素子に対向して配置された第１の放熱部材を更に備えた
請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
前記波長変換素子に対向して配置された第２の放熱部材を更に備えた
請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項１２】
前記半導体発光素子を覆って形成された封止部材を更に備えた
請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項１３】
前記半導体発光素子と前記波長変換素子との間に、レンズを更に備えた
請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項１４】
前記半導体発光素子を覆って形成された封止部材を更に備え、
前記封止部材のうちの前記半導体発光素子の光出射面に対向する部分がレンズ形状を有する
請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項１５】
前記波長変換素子は、波長変換材料を保持する基材を有し、
前記基材の光入射側および光出射側のうちの一方または両方の面がレンズ形状を有する
請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項１６】
前記半導体発光素子は、半導体レーザである
請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項１７】
前記半導体発光素子から出射される光の放射角は、前記基板と平行な方向と前記基板に垂直な方向とにおいて異なっている
請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項１８】
前記基板の面形状は、矩形状であり、
前記保持部材は、前記基板の周縁部に沿って設けられている
請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項１９】
各々の一端が前記半導体発光素子と電気的に接続されると共に、他端が外部接続用の端子となる一対の電極を更に備え、
前記一対の電極は、前記保持部材の一部を貫通して、かつ前記半導体発光素子の光出射方向と反対方向に向かって、外部に張り出している
請求項１８に記載の半導体発光装置。
【請求項２０】
前記半導体発光素子は青色光を出射し、
前記波長変換素子は、前記青色光を励起光として、黄色光を発する蛍光体または赤色光と緑色光とを発する蛍光体を含む
請求項１に記載の半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば半導体パッケージに用いられる半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、青色半導体レーザ（Laser Diode；ＬＤ）または青色発光ダイオード（Light Emitting Diode；ＬＥＤ）等の半導体発光素子と蛍光体とを組み合わせ、白色光源を形成する様々な手法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９９３５７号公報
【発明の概要】
【０００４】
上記特許文献１では、いわゆるＣａｎ型の半導体パッケージにおいて、半導体レーザを封止するキャップに蛍光体（波長変換素子）が配置されている。この波長変換素子の光出射側には、ビーム成形のためのレンズが配置されている。
【０００５】
しかしながら、この特許文献１に記載の半導体パッケージでは、小型化が困難である。
【０００６】
したがって、装置全体の小型化を実現することが可能な半導体発光装置を提供することが望ましい。
【０００７】
本開示の一実施の形態の半導体発光装置は、基板と、基板上に設けられると共に、基板の主面と略平行な方向に沿って光を出射する半導体発光素子と、半導体発光素子の光出射側に配置されると共に、半導体発光素子から出射された光の一部を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する波長変換素子と、基板上に設けられると共に、波長変換素子を保持する保持部材とを備えたものである。
【０００８】
本開示の一実施の形態の半導体発光装置では、基板上に、基板の主面と略平行な方向に沿って光を出射する半導体発光素子と、波長変換素子を保持する保持部材とが設けられている。ここで、いわゆるＣａｎ型の半導体発光装置では、柱状の台座に半導体発光素子が設置され、これらが円筒状のキャップにより封止されている。このキャップの上部に開口を有し、この開口に波長変換素子が保持される。これに対し、基板上に、半導体発光素子と保持部材とが設けられ、この保持部材によって波長変換素子が保持されることで、Ｃａｎ型のものに比べ、部品の小型化または省スペース化を実現できる。
【０００９】
本開示の一実施の形態の半導体発光装置によれば、基板上に、基板の主面と略平行な方向に沿って光を出射する半導体発光素子と、波長変換素子を保持する保持部材とが設けられることで、部品の小型化または省スペース化を実現できる。よって、装置全体の小型化を実現可能となる。
【００１０】
尚、上記内容は本開示の一例である。本開示の効果は、上述したものに限らず、他の異なる効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の第１の実施の形態に係る半導体発光装置を上面側からみた構成を表す図である。
【図２】図１に示した半導体発光装置のＩ−Ｉ線における断面図である。
【図３】図１に示した半導体発光装置の一の側面の構成を表す図である。
【図４】図１に示した半導体発光装置の他の側面（光出射側の面）の構成を表す図である。
【図５】図１に示した基板、保持部材および電極の構成を表す斜視図である。
【図６】比較例に係る半導体発光装置の構成を表す断面図である。
【図７】本開示の第２の実施の形態に係る半導体発光装置を上面側からみた構成を表す図である。
【図８】図７に示した半導体発光装置のII−II線における断面図である。
【図９】図７に示した半導体発光装置の側面（光出射側の面）の構成を表す図である。
【図１０Ａ】図７に示した遮熱構造の一例を説明するための平面模式図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示したＡ−Ａ線における断面図である。
【図１１】図７に示した遮熱構造の他の例を説明するための平面模式図である。
【図１２】変形例１に係る半導体発光装置を上面側からみた構成を表す図である。
【図１３】図１２に示した半導体発光装置のIII−III線における断面図である。
【図１４】変形例２に係る半導体発光装置の要部構成を表す断面図である。
【図１５】変形例３に係る半導体発光装置の要部構成を表す断面図である。
【図１６】変形例４に係る半導体発光装置の要部構成を表す断面図である。
【図１７】変形例５に係る半導体発光装置の要部構成を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示における実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．第１の実施形態（基板上に半導体発光素子と枠状の保持部材とが設けられ、この保持部材により波長変換素子が基板と空隙を介して保持された半導体発光装置の例）
２．第２の実施形態（基板が波長変換素子と接続されると共に遮熱構造を有する半導体発光装置の例）
３．変形例１（基板と波長変換素子とが接続される場合の他の例）
４．変形例２（半導体発光素子と波長変換素子との間にレンズを備えた例）
５．変形例３（半導体発光素子の封止部材がレンズ形状を有する例）
６．変形例４（波長変換素子の基材がレンズ形状を有する例）
７．変形例５（保持部材の他の形状例）
【００１３】
＜第１の実施の形態＞
［構成］
図１は、本開示の第１の実施形態の半導体発光装置（半導体発光装置１）を上面側からみた構成（ＸＹ平面構成）を表したものである。図２は、図１のＩ−Ｉ線における断面構成（ＸＺ断面構成）を表し、図３は、半導体発光装置１の側面の構成を表したものである。図４は、半導体発光装置１の他の側面（光出射側の面）の構成を表したものである。半導体発光装置１は、いわゆるリードフレーム一体型の半導体パッケージである。
【００１４】
半導体発光装置１は、例えば、基板１１の上に、基板１１の主面と略平行な方向に沿って光を出射する半導体発光素子１０を備えたものである。この基板１１上には、半導体発光素子１０の周囲の少なくとも一部に（半導体発光素子１０の少なくとも一部を囲むように）、保持部材１５が設けられている。半導体発光素子１０の光出射側には、波長変換素子１７が配置され、この波長変換素子１７は保持部材１５によって保持されている。
【００１５】
基板１１上には、半導体発光素子１０を覆うように封止部材１４が形成されている。基板１１と半導体発光素子１０との間には、例えばサブマウント１２が配置されている（半導体発光素子１０は、基板１１上にサブマウント１２を介して実装されている）。サブマウント１２上には、半導体発光素子１０の一方の電極に電気的に接続された第１電極１３Ａと、半導体発光素子１０の他方の電極に電気的に接続された第２電極１３Ｂとが配置されている。これらの第１電極１３Ａおよび第２電極１３Ｂはそれぞれ、配線１６０，１６１を通じて、第１電極１６Ａおよび第２電極１６Ｂに電気的に接続されている。以下、各部の具体的な構成について説明する。
【００１６】
基板１１は、例えば熱伝導率の高い金属、具体的には銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などから構成され、いわゆるリードフレームの底面板を構成するものである。この基板１１の面形状（ＸＹ面形状）は、例えば矩形状を有している。但し、矩形状に限定されるものではなく、他の面形状を有していてもよいし、切り欠き部分や外側に張り出した部分を有していても構わない。
【００１７】
サブマウント１２は、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などから構成されている。サブマウント１２は、半導体発光素子１０と基板１１との熱膨張係数差に起因する応力を緩和させる、あるいは機械的強度を維持することを目的として設けられる。このサブマウント１２は必要に応じて設けられていればよく、必ずしも設けられていなくともよい。
【００１８】
半導体発光素子１０は、例えば、青色の光を出射する発光素子であり、例えば半導体レーザ（ＬＤ）、端面発光型の発光ダイオード（ＬＥＤ）およびスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ：Superluminescent diode）などの発光素子のうちのいずれかを含むものである。例えば、半導体発光素子１０には、出射される光の放射角が、基板１１と平行な方向と基板１１に垂直な方向とにおいて異なる発光素子（ＬＤ，ＳＬＤ）が好適に用いられる。一例としては、端面発光型の半導体レーザが挙げられる。この半導体発光素子１０は、上記のように、基板１１の主面、即ちＸＹ平面に略平行な方向（ここではＸ方向）に沿って光を出射するものである。換言すると、半導体発光装置１の側面から光が出射されるように配置されている。ここでは、基板１１の矩形状の各辺のうち１つの短辺に対応する側面から光が出射するように半導体発光素子１０が配置されている（半導体発光素子１０の光出射面が、短辺に対応する側面に対向している）。尚、「略」平行とは、半導体発光素子１０から出射される光束の大部分が、基板１１の主面に平行な方向に沿っていることを意味する。換言すると、これは、半導体発光素子１０から出射された光束の大部分が、半導体発光装置１の側面から取り出されることを意味し、出射光のうちの一部の光は、基板１１の主面と非平行であってもよい。
【００１９】
青色の光を出射する半導体発光素子１０としては、例えば窒化ガリウム（ＧａＮ）等のIII−Ｖ族窒化物半導体を用いたものが挙げられる。III−Ｖ族窒化物半導体としては、この他にも、例えばＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮなどが挙げられる。また、更にホウ素（Ｂ）、タリウム（Ｔｌ）、ヒ素（Ａｓ）、リン（Ｐ）またはアンチモン（Ｓｂ）等の原子が含まれていてもよい。このようなIII−Ｖ族窒化物半導体には、必要に応じて、例えばケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、酸素（Ｏ）、セレン（Ｓｅ）などのＩＶ族またはＶＩ族元素のｎ型不純物、または、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、炭素（Ｃ）などのＩＩ族またはＩＶ族元素のｐ型不純物がドープされている。
【００２０】
この半導体発光素子１０は、上記のような窒化物半導体を含む活性層に電圧を印加するための一対の電極（アノードおよびカソード）を含む。これらの電極のうち、例えばカソードは、下面側（サブマウント１２の側）に形成され、第１電極１３Ａと電気的に接続されている。一方、アノードは、上面側に形成され、配線１３０を介して（ワイヤボンディングにより）、第２電極１３Ｂと電気的に接続されている。
【００２１】
第１電極１３Ａおよび第２電極１３Ｂはそれぞれ、例えばチタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）および金（Ａｕ）の積層膜等から構成され、サブマウント１２上に所定のパターンで形成されている。第１電極１３Ａは、配線１６０を介して（ワイヤボンディングにより）第１電極１６Ａと電気的に接続されている。第２電極１３Ｂは、配線１６１を介して（ワイヤボンディングにより）第２電極１６Ｂと電気的に接続されている。
【００２２】
封止部材１４は、半導体発光素子１０を気密封止するために設けられるものである。封止部材１４は、例えばサブマウント１２上に、半導体発光素子１０の側面および上面の全てを覆うように、例えば直方体状を成して形成されている。この封止部材１４は、例えば透光性を有するガラスまたは樹脂により構成されている。ここで、青色半導体レーザでは、気密封止されていない場合、光密度の高いレーザ出射端に、使用雰囲気中のシリコーン重合体が吸着されることがある。本実施の形態のように、封止部材１４を設けることにより、半導体発光素子１０が気密封止され、上記のようなシリコーン重合体の影響を抑制して、レーザの信頼性を維持することができる。但し、他の何らかの手法を用いて、半導体発光素子１０を気密封止することが可能であれば、この封止部材１４は設けられていなくともよい。また、何らかの技術的工夫によって、シリコーン重合体の吸着が抑制される場合には、封止部材１４は設けられていなくともよい。
【００２３】
保持部材１５は、波長変換素子１７を、半導体発光素子１０の光出射面に対向して配置されるように保持する部材である。この保持部材１５は、例えば、基板１１よりも熱伝導性の低い材料（金属または非金属）から構成されることが望ましい。一例としては、樹脂およびセラミックなどの非金属が挙げられる。ここでは、この保持部材１５が、半導体発光素子１０を囲んで枠状に設けられると共に、半導体発光素子１０の光出射面に対向して開口（後述の開口１５０）を有している。
【００２４】
図５は、この保持部材１５の構成の一例を、基板１１、第１電極１６Ａおよび第２電極１６Ｂの構成と共に表したものである。領域１１０は、半導体発光素子１０が搭載される領域を表している。このように、保持部材１５は、例えば基板１１の周縁部に沿って設けられた枠状（フレーム状）の構造物であり、半導体発光素子１０の光出射面に対向する領域に開口１５０を有している。換言すると、保持部材１５の面形状（ＸＹ面形状）は、コの字（Ｕの字）状を有している。但し、保持部材１５は、必ずしも枠状に形成されていなくともよい。波長変換素子１７を所定の位置に保持することができるように構成されていればよく、枠状のうちの一部が切り欠かれていたり、あるいは選択的な領域にのみ設けられていてもよい（後述）。
【００２５】
第１電極１６Ａおよび第２電極１６Ｂは、例えば、保持部材１５の一部を貫通して、かつ、半導体発光素子１０の光出射方向と反対方向に向かって、外部に張り出して設けられている。第１電極１６Ａの一端１６ａ１は、保持部材１５の内側に露出して設けられ、第１電極１３Ａと配線１６０を介して接続される。第１電極１６Ａの他端１６ａ２は、外部接続用の端子となる。第２電極１６Ｂの一端１６ｂ１は、保持部材１５の内側に露出して設けられ、第２電極１３Ｂと配線１６１を介して接続される。第２電極１６Ｂの他端１６ｂ２は、外部接続用の端子となる。このように、第１電極１６Ａおよび第２電極１６Ｂは、保持部材１５に一部が埋め込まれた（挿入された）状態で固定されており、リードフレームの一部を構成している。
【００２６】
上記のような保持部材１５は、その開口１５０の縁部に、波長変換素子１７との接続部１５Ａを有している（波長変換素子１７が、保持部材１５の開口１５０の縁部に接続されている）。接続部１５Ａは、特に図示はしないが、接着剤を介して波長変換素子１７と接着されていてもよいし、機械的な嵌め込みによって波長変換素子１７と接着されていてもよい。
【００２７】
本実施の形態では、この接続部１５Ａが、基板１１の縁部よりも外側に張り出して設けられている。これにより、波長変換素子１７と基板１１との間の領域は空隙１５Ｂとなっている。即ち、本実施の形態では、波長変換素子１７は、保持部材１５のみに接続され、基板１１とは直に接触しない構造となっている。
【００２８】
波長変換素子１７は、半導体発光素子１０から出射された光の一部を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発するものであり、蛍光体を含んで構成されている。例えば、半導体発光素子１０が青色の光を出射する場合には、波長変換素子１７は、青色光を吸収して（青色光を励起光として）黄色光を発する蛍光体を含んで構成される。黄色光を発する蛍光体としては、例えば、セリウム（Ｃｅ）を添加したＹＡＧ（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ）、およびユーロビウム（Ｅｕ）を添加したα（アルファ）−サイアロン（ＣａＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ）等が挙げられる。あるいは、波長変換素子１７は、青色光を吸収して赤色光および緑色光を発する蛍光体を含んでいてもよい。緑色光を発する蛍光体としては、例えば、ユーロビウムを添加したβ（ベータ）−サイアロン（Ｓｉ(6-X)ＡｌXＯXＮ(8-X)：Ｅｕ）、およびセリウムを添加したＣＳＳＯ（Ｃａ3Ｓｃ2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ）等が挙げられる。赤色光を発する蛍光体としては、例えば、ユーロビウムを添加したＣａＡｌＳｉＮ3（ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ）が挙げられる。
【００２９】
［作用、効果］
この半導体発光装置１では、第１電極１６Ａ，１３Ａおよび第２電極１６Ｂ，１３Ｂを通じて、半導体発光素子１０のカソードおよびアノードに所定の電圧が印加されると、活性層に電流が注入されて発光を生じる。この発光に基づく光（例えば青色光）が、半導体発光素子１０の端面から基板１１の主面と略平行な方向に出射され、波長変換素子１７に入射する。波長変換素子１７において、入射した青色光の一部が他の波長（例えば黄色光、または赤色光と緑色光）に変換される。これにより、波長変換素子１７から出射する光は、例えば青色光と黄色光の混色（または、青色光と赤色光および緑色光との混色）により白色光となる。
【００３０】
ここで、図６に、本実施の形態の比較例に係る半導体発光装置（半導体発光装置１００）の断面構成を示す。半導体発光装置１００は、いわゆるＣａｎ型の半導体パッケージであり、例えば円板状の基板１０３と、この基板１０３上に配置された柱状部材１０４とが台座を構成し、この台座に外部接続用の端子となる電極１０２が固定されている。柱状部材１０４の側面には半導体発光素子１０１が搭載されている。基板１０３上には、これらの柱状部材１０４と半導体発光素子１０１を覆うように、更に円筒状のキャップ１０５が設けられている。キャップ１０５は、その上面の一部に開口Ｈを有し、この開口Ｈに波長変換素子１０６が保持されている。波長変換素子１０６の光出射側にはビーム成形のためのレンズ１０７が形成されている。この比較例に係る半導体発光装置１００は、直径が例えば３．８ｍｍ程度以上と大きくなり、小型化が困難である。
【００３１】
これに対し、本実施の形態の半導体発光装置１では、基板１１上に、基板１１の主面と略平行な方向に沿って光を出射する半導体発光素子１０と共に、波長変換素子１７を保持する枠状の保持部材１５とが設けられている。このように、１つの基板１１上に、半導体発光素子１０と保持部材１５とが設けられた、フレーム型の半導体パッケージを用いて波長変換素子１７が保持されることで、Ｃａｎ型の半導体パッケージに比べ、部品の小型化または省スペース化を実現できる。また、基板１１に垂直な方向における厚みを低減できることから薄型化を実現できる。加えて、フレーム型の方が低コスト化を実現し易い。
【００３２】
また、本実施の形態では、保持部材１５が、基板１１よりも熱伝導性の低い材料から構成されている。例えば、基板１１が金属から構成され、保持部材１５が非金属から構成される。ここで、波長変換素子１７では、波長変換の際の変換ロスに起因して熱を発生する。この波長変換素子１７において発生した熱は、接続部１５Ａを通じて保持部材１５へ伝わるが、保持部材１５の熱伝導性が低いことで、波長変換素子１７から半導体発光素子１０へ保持部材１５を介して熱が伝導することを抑えることができる。
【００３３】
更に、波長変換素子１７と基板１１との間に空隙１５Ｂを有する（波長変換素子１７が基板１１と接触しない）ことにより、波長変換素子１７から半導体発光素子１０への熱の伝導経路が保持部材１５（接続部１５Ａ）のみとなる。これにより、上記のように波長変換素子１７から発生する熱の大部分は空気中に放散され、保持部材１５に伝達される熱を低減することができる。
【００３４】
以上のように本実施の形態では、基板１１上に、基板１１の主面と略平行な方向に沿って光を出射する半導体発光素子１０と、波長変換素子１７を保持する保持部材１５とが設けられている。このように、１つの基板１１上に、半導体発光素子１０と保持部材１５とが設けられた、フレーム型の半導体パッケージを用いて波長変換素子１７が保持されることで、Ｃａｎ型の半導体パッケージに比べ、部品の小型化（薄型化）または省スペース化を実現できる。よって、装置全体の小型化を実現することができる。
【００３５】
次に、上記第１の実施の形態の他の実施の形態および変形例について説明する。以下では、上記第１の実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
【００３６】
＜第２の実施の形態＞
図７は、本開示の第２の実施形態の半導体発光装置（半導体発光装置１Ａ）を上面側からみた構成（ＸＹ平面構成）を表したものである。図８は、図７のII−II線における断面構成（ＸＺ断面構成）を表したものであり、図９は、半導体発光装置１Ａの側面（光出射側の面）の構成を表したものである。半導体発光装置１Ａは、上記第１の実施の形態の半導体発光装置１と同様、リードフレーム一体型の半導体パッケージである。
【００３７】
半導体発光装置１Ａは、上記第１の実施の形態の半導体発光装置１と同様、例えば、基板（基板１１Ａ）の上に半導体発光素子１０を備えたものである。この基板１１上には、半導体発光素子１０の周囲に、例えば枠状の保持部材１５が設けられている。半導体発光素子１０の光出射側には、波長変換素子１７が配置されている。この波長変換素子１７は、保持部材１５の開口の縁部（接続部１５Ａ）に接続されている。
【００３８】
また、基板１１Ａ上において、半導体発光素子１０は、封止部材１４によって覆われている。基板１１Ａと半導体発光素子１０との間には、例えばサブマウント１２が配置されている。このサブマウント１２上には、第１電極１３Ａと第２電極１３Ｂとがパターン形成されている。これらの第１電極１３Ａおよび第２電極１３Ｂはそれぞれ、配線１６０，１６１を通じて、第１電極１６Ａおよび第２電極１６Ｂに電気的に接続されている。
【００３９】
但し、本実施の形態では、上記第１の実施の形態と異なり、波長変換素子１７が基板１１Ａと接続されている（基板１１Ａはその端部に、波長変換素子１７との接続部１１Ｃを有している）。接続部１１Ｃは、波長変換素子１７と機械的に接触していればよいが、接着剤や機械的な嵌め込み等により接着されていてもよい。基板１１Ａは、半導体発光素子１０に対向する部分と、波長変換素子１７に接続される部分との間に遮熱構造１１Ｂを有している。
【００４０】
図１０Ａおよび図１０Ｂに、遮熱構造１１Ｂの一例を示す。遮熱構造１１Ｂは、例えば凹部１１ｂ１を含んで構成されている。ここでは、１つの凹部１１ｂ１が、例えばＹ方向に沿って延在する溝を構成している。但し、凹部１１ｂ１は、複数設けられていてもよいし、延在する方向や配置箇所などもこれに限定されるものではない。凹部１１ｂ１として、基板１１Ａの厚みが局所的に小さい領域を１または複数箇所に有していればよい。
【００４１】
あるいは、図１１に示したように、遮熱構造１１Ｂは、上記のような凹部１１ｂ１に限らず、開口１１ｂ２を含むものであってもよい。ここでは、複数の開口１１ｂ２が、例えばＹ方向に沿って並んで配置されている。但し、開口１１ｂ２は、１つだけ設けられていてもよいし、個数や配置箇所もこれに限定されるものではない。開口１１ｂ２として、基板１１Ａを貫通する領域（貫通孔）を１または複数箇所に有していればよい。また、凹部１１ｂ１と開口１１ｂ２とが混在して設けられていても構わない。
【００４２】
また、本実施の形態では、基板１１Ａの裏面側に放熱部材２１Ａ，２１Ｂが設けられている。放熱部材２１Ａ（第１の放熱部材）は、基板１１Ａと接続されており、基板１１Ａを間にして半導体発光素子１０と対向して設けられている。放熱部材２１Ｂ（第２の放熱部材）は、基板１１Ａを間にして波長変換素子１７に対向して配置されている。
【００４３】
このように、本実施の形態の半導体発光装置１Ａにおいても、上記第１の実施の形態の半導体発光装置１と同様、第１電極１６Ａ，１３Ａおよび第２電極１６Ｂ，１３Ｂを通じて、半導体発光素子１０のカソードおよびアノードに所定の電圧が印加され、発光を生じる。この発光に基づく光（例えば青色光）が、半導体発光素子１０の端面から基板１１Ａの主面と略平行な方向に出射され、波長変換素子１７に入射する。波長変換素子１７では、入射した青色光の一部が他の波長（例えば黄色光、または赤色光と緑色光）に変換される。これにより、波長変換素子１７から出射する光は、例えば青色光と黄色光の混色（または、青色光と赤色光および緑色光との混色）により白色光となる。
【００４４】
また、基板１１Ａ上に、基板１１Ａの主面と略平行な方向に沿って光を出射する半導体発光素子１０と、波長変換素子１７を保持する枠状の保持部材１５とが設けられることで、Ｃａｎ型の半導体パッケージに比べ、部品の小型化または省スペース化を実現できる。よって、上記第１の実施の形態と同等の効果を得ることができる。
【００４５】
加えて、本実施の形態では、基板１１Ａが波長変換素子１７に接続されると共に、上記のような遮熱構造１１Ｂを有することで、波長変換素子１７から発生した熱が半導体発光素子１０に伝わりにくい。また、放熱部材２１Ａとは別に放熱部材２１Ｂを設けることにより、波長変換素子１７からの熱を積極的に排熱させることができ、これにより半導体発光素子１０側への熱の伝導をほぼなくすことができる。また、波長変換素子１７に用いられる蛍光体では、半導体発光素子１０と比べて熱による性能劣化は生じにくいものの、放熱部材２１Ａ，２１Ｂの設置により、半導体発光素子１０の劣化抑制と波長変換素子１７の劣化抑制とを両立することも可能である。
【００４６】
＜変形例１＞
図１２は、変形例１に係る半導体発光装置を上面側からみた構成（ＸＹ平面構成）を表したものである。図１３は、図１２のIII−III線における断面構成（ＸＺ断面構成）を表したものである。上記第２の実施の形態では、基板１１Ａの裏面側に、放熱部材２１Ａ，２１Ｂを設けたが、これらのうち放熱部材２１Ｂを設けないようにしてもよい。例えば、放熱部材２１Ａによる排熱が十分である場合、あるいは波長変換素子１７での温度上昇を考慮しない場合等には、放熱部材２１Ａのみが配置されてもよい。また、基板１１Ａは、図示したように遮熱構造１１Ｂを有していてもよいが、この遮熱構造１１Ｂは設けられていなくともよい。
【００４７】
＜変形例２＞
図１４は、変形例２に係る半導体発光装置の要部の断面構成（ＸＺ断面構成）を表したものである。本変形例では、上記第１の実施の形態の半導体発光装置１と同様の構成において、半導体発光素子１０（詳細には、封止部材１４）と波長変換素子１７との間に、レンズ２２が配置されている。
【００４８】
レンズ２２は、半導体発光素子１０から出射される光（例えば、青色光Ｌｂ）を波長変換素子１７へ向けて集光する機能を有する（青色光Ｌｂのビーム成形機能を有する）光学部材である。
【００４９】
本変形例のように、半導体発光素子１０と波長変換素子１７との間に、レンズ２２を配置してもよい。この場合、半導体発光素子１０から出射される青色光Ｌｂの指向性を高めることができる。ここで、波長変換素子１７を出射する光（例えば、白色光Ｌｗ）は、半導体発光素子１０から出射した青色光Ｌｂよりも発散されたものとなるが、この発散角は、入射光の指向性に影響を受ける。本変形例のように、レンズ２２を配置して、半導体発光素子１０から出射された青色光Ｌｂの指向性を高めることで、波長変換素子１７を出射する白色光Ｌｗのビーム発散角を小さくすることができる。
【００５０】
＜変形例３＞
図１５は、変形例３に係る半導体発光装置の要部の断面構成（ＸＺ断面構成）を表したものである。本変形例では、上記第１の実施の形態の半導体発光装置１と同様の構成において、半導体発光素子１０を覆って形成される封止部材（封止部材１４Ａ）の半導体発光素子１０の光出射面に対向する部分が、レンズ形状１４ａ１を有している。
【００５１】
封止部材１４Ａは、上記第１の実施の形態の封止部材１４と同様、半導体発光素子１０の側面および上面を覆うように形成されると共に、透光性を有するガラスまたは樹脂により構成されている。レンズ形状１４ａ１は、半導体発光素子１０から出射される光（例えば、青色光Ｌｂ）を波長変換素子１７へ向けて集光する機能を有する面形状である。
【００５２】
本変形例のように、半導体発光素子１０を覆う封止部材１４Ａがレンズ形状１４ａ１を有していてもよい。この場合、上記変形例１と同様、半導体発光素子１０から出射される青色光Ｌｂの指向性を高めることができ、波長変換素子１７を出射する白色光Ｌｗのビーム発散角を小さくすることができる。また、上記変形例２よりも部品点数が少なく、より簡易な構成で、上記変形例２と同等の効果を得ることができる。
【００５３】
＜変形例４＞
図１６は、変形例４に係る半導体発光装置の要部の断面構成（ＸＺ断面構成）を表したものである。本変形例では、上記第１の実施の形態の半導体発光装置１と同様の構成において、波長変換素子（波長変換素子１７Ａ）がレンズ形状１７ａ１を有している。
【００５４】
波長変換素子１７Ａは、上記第１の実施の形態の波長変換素子１７と同様、保持部材１５によって保持されて配置されると共に、半導体発光素子１０からの出射光の一部を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発するものである。この波長変換素子１７Ａは、例えば蛍光体（波長変換材料）を保持する基材を有している。一例としては、透明な基材の内部に蛍光体が分散されたもの、あるいは一対の基板間に蛍光体を含む層が挟持されたもの等が挙げられる。この波長変換素子１７に用いられる基材の光入射側および光出射側のうちの一方または両方の面（ここでは、光出射側の面）が、レンズ形状１７ａ１を有している。レンズ形状１７ａ１は、波長変換素子１７Ａから出射される光（例えば、白色光Ｌｗ）を集光する機能を有する面形状である。
【００５５】
本変形例のように、波長変換素子１７Ａがレンズ形状１７ａ１を有していてもよい。この場合、波長変換素子１７Ａにおいて、半導体発光素子１０から入射される青色光Ｌｂの一部を波長変換しつつ、波長変換素子１７を出射する白色光Ｌｗの指向性を高め、そのビーム発散角を小さくすることができる。また、上記変形例２よりも部品点数が少なく、より簡易な構成で、上記変形例２と同等の効果を得ることができる。
【００５６】
＜変形例５＞
図１７は、変形例５に係る半導体発光装置の上面側からみた構成（ＸＹ平面構成）を表したものである。上記実施の形態等では、保持部材１５が半導体発光素子１０の周囲に枠状に配置された構成を例示したが、保持部材１５の構成はこれに限定されるものではない。例えば、本変形例の保持部材１５Ｄ１，１５Ｄ２のように、基板１１上の選択的な領域にのみ配置されていてもよい。
【００５７】
保持部材１５Ｄ１，１５Ｄ２は、上記第１の実施の形態の保持部材１５と同様の材料から構成することができる。また、これらのうち保持部材１５Ｄ１は、波長変換素子１７を保持すると共に、波長変換素子１７との接続部１５Ａを有している。この保持部材１５Ｄ１は、例えば、基板１１の矩形状の一つの短辺を挟む２つの角部に対応する領域に配置されている。換言すると、基板１１の矩形状の１つの短辺に対応する領域に配置されると共に、半導体発光素子１０の光出射面に対向して開口１５０を有している。保持部材１５Ｄ２は、基板１１のもう一方の短辺に対応する領域に配置されている。この保持部材１５Ｄ２に、第１電極１６Ａおよび第２電極１６Ｂが固定、保持されている。
【００５８】
このように、保持部材１５Ｄ１，１５Ｄ２は、必ずしも枠状に配置されていなくともよい。保持部材１５Ｄ１，１５Ｄ２は、波長変換素子１７あるいは第１電極１６Ａ，第２電極１６Ｂを所定の位置に保持できるように構成されていればよく、それらの形状、位置および個数等は特に限定されるものではない。
【００５９】
以上、実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本開示内容は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した半導体発光装置の構成は一例であり、更に他の部材を備えていてもよい。また、各層の材料や厚みも一例であって、上述のものに限定されるものではない。
【００６０】
また、上記実施の形態等では、半導体発光素子１０として青色光を発する発光素子を例示したが、本開示の半導体発光素子は、他の波長の光を発する発光素子にも適用可能である。例えば、半導体発光素子は、紫外光を発する半導体レーザ等であってもよい。また、上述した半導体発光素子の出射光（励起光）の波長と、波長変換素子から発せられる波長との組み合わせも上述したものに限定される訳ではない。
【００６１】
更に、上記実施の形態等において説明した効果は一例であり、他の効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
【００６２】
尚、本開示は、以下のような構成であってもよい。
（１）
基板と、
前記基板上に設けられると共に、前記基板の主面と略平行な方向に沿って光を出射する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の光出射側に配置されると共に、前記半導体発光素子から出射された光の一部を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する波長変換素子と、
前記基板上に設けられると共に、前記波長変換素子を保持する保持部材と
を備えた
半導体発光装置。
（２）
前記保持部材は、前記基板上の前記半導体発光素子の周囲の領域のうち少なくとも一部に配置されている
上記（１）に記載の半導体発光装置。
（３）
前記保持部材は、前記半導体発光素子を囲んで配置されると共に、前記半導体発光素子の光出射面に対向して開口を有し、
前記波長変換素子は、前記保持部材の前記開口の縁部に接続されている
上記（２）に記載の半導体発光装置。
（４）
前記保持部材は、前記基板よりも熱伝導性の低い材料から構成されている
上記（１）ないし（３）のうちのいずれか１つに記載の半導体発光装置。
（５）
前記基板は金属から構成され、
前記保持部材は、非金属から構成されている
上記（４）に記載の半導体発光装置。
（６）
前記波長変換素子と前記基板との間に空隙を有する
上記（１）ないし（５）のうちのいずれか１つに記載の半導体発光装置。
（７）
前記波長変換素子は、前記基板に接続されている
上記（１）ないし（５）のうちのいずれか１つに記載の半導体発光装置。
（８）
前記基板は、前記半導体発光素子に対向する部分と、前記波長変換素子に接続される部分との間に１または複数の凹部を有する
上記（７）に記載の半導体発光装置。
（９）
前記基板は、前記半導体発光素子に対向する部分と、前記波長変換素子に接続される部分との間に１または複数の開口を有する
上記（７）に記載の半導体発光装置。
（１０）
前記基板と接続されると共に、前記基板を間にして前記半導体発光素子に対向して配置された第１の放熱部材を更に備えた
上記（１）ないし（９）のうちのいずれか１つに記載の半導体発光装置。
（１１）
前記波長変換素子に対向して配置された第２の放熱部材を更に備えた
上記（１）ないし（１０）のうちのいずれか１つに記載の半導体発光装置。
（１２）
前記半導体発光素子を覆って形成された封止部材を更に備えた
上記（１）ないし（１１）のうちのいずれか１つに記載の半導体発光装置。
（１３）
前記半導体発光素子と前記波長変換素子との間に、レンズを更に備えた
上記（１）ないし（１２）のうちのいずれか１つに記載の半導体発光装置。
（１４）
前記半導体発光素子を覆って形成された封止部材を更に備え、
前記封止部材のうちの前記半導体発光素子の光出射面に対向する部分がレンズ形状を有する
上記（１）ないし（１３）のうちのいずれか１つに記載の半導体発光装置。
（１５）
前記波長変換素子は、波長変換材料を保持する基材を有し、
前記基材の光入射側および光出射側のうちの一方または両方の面がレンズ形状を有する
上記（１）ないし（１４）のうちのいずれか１つに記載の半導体発光装置。
（１６）
前記半導体発光素子は、半導体レーザである
上記（１）ないし（１５）のうちのいずれか１つに記載の半導体発光装置。
（１７）
前記半導体発光素子から出射される光の放射角は、前記基板と平行な方向と前記基板に垂直な方向とにおいて異なっている
上記（１）ないし（１６）のうちのいずれか１つに記載の半導体発光装置。
（１８）
前記基板の面形状は、矩形状であり、
前記保持部材は、前記基板の周縁部に沿って設けられている
上記（１）ないし（１７）のうちのいずれか１つに記載の半導体発光装置。
（１９）
各々の一端が前記半導体発光素子と電気的に接続されると共に、他端が外部接続用の端子となる一対の電極を更に備え、
前記一対の電極は、前記保持部材の一部を貫通して、かつ前記半導体発光素子の光出射方向と反対方向に向かって、外部に張り出している
上記（１８）に記載の半導体発光装置。
（２０）
前記半導体発光素子は青色光を出射し、
前記波長変換素子は、前記青色光を励起光として、黄色光を発する蛍光体または赤色光と緑色光とを発する蛍光体を含む
上記（１）ないし（１９）のうちのいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【００６３】
本出願は、日本国特許庁において２０１６年１月２８日に出願された日本特許出願番号第２０１６−１４６１０号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
【００６４】
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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