(57)【要約】【課題】発光素子から放出される熱を十分に外部に放熱できる発光素子パッケージを提供する。【解決手段】シリコン基板と、シリコン基板上に配置され、開口が設けられた中間基板と、シリコン基板上で開口の内部に配置される発光素子と、中間基板の開口の外側に対応する位置において、シリコン基板を貫通して設けられ、発光素子の端子に電気的に接続される導電ビアと、中間基板上に配置された光取出し基板とを備える発光素子パッケージを提供する。光取出し基板は、中間基板側の発光素子に対応する位置に凹部を有し、発光素子の少なくとも一部は、凹部に収容されてよい。中間基板の光取出し基板側の面と、発光素子の光取出し基板側の面とが、同一面内に配置されていてよい。光取出し基板は、集光または配向性向上のためのレンズ機構を両面又は片面に付されていてよい。【選択図】図１
2018026442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板と、
前記シリコン基板上に配置され、開口が設けられた中間基板と、
前記シリコン基板上で前記開口の内部に配置される発光素子と、
前記中間基板の前記開口の外側に対応する位置において、前記シリコン基板を貫通して設けられ、前記発光素子の端子に電気的に接続される導電ビアと、
前記中間基板上に配置された光取出し基板と
を備える発光素子パッケージ。
【請求項２】
前記光取出し基板は、前記中間基板側の前記発光素子に対応する位置に凹部を有し、
前記発光素子の少なくとも一部は、前記凹部に収容される、
請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項３】
前記光取出し基板の前記中間基板側の面と、前記発光素子の前記光取出し基板側の面との距離が０．２ｍｍ以下である、
請求項１または２に記載の発光素子パッケージ。
【請求項４】
前記中間基板の前記光取出し基板側の面と、前記発光素子の前記光取出し基板側の面とが、同一面内に配置されている
請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項５】
前記シリコン基板の前記中間基板側の面に設けられたメタル層と、
前記メタル層上に積層された導電部と
を更に備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。
【請求項６】
前記発光素子は前記導電部上に設けられ、
前記発光素子の前記シリコン基板側の面は、前記中間基板の前記シリコン基板側の面よりも、前記シリコン基板と離れて配置されている、
請求項５に記載の発光素子パッケージ。
【請求項７】
前記導電部の少なくとも一部は、前記中間基板の前記シリコン基板側の前記開口の位置の外側に対応する位置に設けられ、
前記発光素子の端子と前記導電ビアは前記メタル層および前記導電部に形成された配線パターンにより接続される、
請求項５または６に記載の発光素子パッケージ。
【請求項８】
前記メタル層または前記導電部の少なくとも一部は、前記中間基板の前記開口の内側において、前記発光素子よりも外側に設けられる、
請求項５から７のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。
【請求項９】
前記導電部は放熱用パターンを含み、
前記発光素子は放熱用端子を有し、
前記発光素子は、前記放熱用端子により前記放熱用パターンに接続される、
請求項５から８のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１０】
前記光取出し基板の少なくとも一面にレンズ機構および反射防止層の少なくとも１つを有する、
請求項１から９のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１１】
前記光取出し基板の上面において、前記発光素子と対向する位置にレンズ機構が設けられている
請求項４に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１２】
前記発光素子と前記光取出し基板との間に、前記発光素子が射出した光が前記光取出し基板の下面において反射される割合を低減させる中間層を更に備える
請求項１１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１３】
前記光取出し基板はシリコン基板、石英ガラス基板又は水晶基板である、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１４】
前記シリコン基板上で前記開口の内部に更に配置され、または、前記シリコン基板に形成され、前記発光素子を静電気から保護する保護素子を更に備える、
請求項１から１３のいずれか１項に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１５】
第１のシリコンウェハに開口を複数設ける工程と、
第２のシリコンウェハに発光素子を複数設ける工程と、
それぞれの前記開口の内部に、前記発光素子の少なくとも一つが収納されるように、前記発光素子が搭載された前記第２のシリコンウェハに、前記第１のシリコンウェハを積層することで、多面付け基板を得る工程と、
前記第１のシリコンウェハが積層された後の前記第２のシリコンウェハにおいて、前記開口と対応する位置の外側に導電ビアを形成する工程と、
を備える発光素子パッケージの製造方法。
【請求項１６】
前記第１のシリコンウェハを前記第２のシリコンウェハに積層する前に、前記第１のシリコンウェハに光取出し基板を積層する工程を更に備える
請求項１５に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項１７】
前記多面付け基板における前記第１のシリコンウェハの上面と、前記発光素子の上面とが同一面内に配置されている
請求項１５または１６に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項１８】
前記多面付け基板における前記第１のシリコンウェハの上面と、前記発光素子の上面とが同一面内に配置されている状態で、前記第１のシリコンウェハの上面側に光取出し基板を積層する工程を更に備える
請求項１７に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項１９】
前記発光素子が収納された前記第１のシリコンウェハの前記開口の内部に樹脂を充填する工程と、
前記開口に樹脂が充填された前記第１のシリコンウェハの上面を研磨する工程と、
を備える、請求項１８に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項２０】
前記第２のシリコンウェハに導電部を形成する工程を更に備え、
前記発光素子を前記導電部上に載置する
請求項１５から１９のいずれか一項に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項２１】
前記多面付け基板を前記発光素子ごとにダイシングする工程を更に備える請求項１５から２０のいずれか１項に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子パッケージおよび発光素子パッケージの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光素子を内部に収容した発光素子パッケージが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１  特開２０１５−１５９３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
発光素子パッケージにおいては、発光素子から放出される熱を効率よく外部に拡散できることが好ましい。しかし、例えば発光素子パッケージを小型化すると、装置の表面積が減少して放熱能力は低下する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、発光素子、シリコン基板、中間基板および光取出し基板を備える発光素子パッケージを提供する。中間基板は、シリコン基板上に配置され、開口が設けられてよい。光取出し基板は、中間基板上に配置されてよい。発光素子は、シリコン基板上で、中間基板の開口の内部に配置されてよい。発光素子パッケージは、中間基板の開口の外側に対応する位置において、シリコン基板を貫通して設けられ、発光素子の端子に電気的に接続される導電ビアを備えてよい。
【０００５】
光取出し基板は、中間基板側の発光素子に対応する位置に凹部を有してよい。発光素子の少なくとも一部は、凹部に収容されてよい。光取出し基板の中間基板側の面と、発光素子の光取出し基板側の面との距離が０．２ｍｍ以下程度であってよい。当該距離は、０．１５ｍｍ以下であってもよい。
【０００６】
中間基板の光取出し基板側の面と、発光素子の光取出し基板側の面とが、同一面内に配置されていてよい。発光素子パッケージは、シリコン基板の中間基板側の面に設けられたメタル層を備えてよい。発光素子パッケージは、メタル層上に積層された導電部を備えてよい。
【０００７】
発光素子は導電部上に載置されてよい。発光素子のシリコン基板側の面は、中間基板のシリコン基板側の面よりも、シリコン基板と離れて配置されていてよい。
【０００８】
メタル層の少なくとも一部は、中間基板のシリコン基板側の開口の位置の外側に対応する位置に設けられてよい。発光素子の端子と導電ビアはメタル層および導電部に形成された配線パターンにより接続されてよい。メタル層または導電部の少なくとも一部は、中間基板の開口の内側において、発光素子よりも外側に設けられてよい。
【０００９】
導電部は放熱用パターンを含んでよい。発光素子は放熱用端子を有してよい。発光素子は、放熱用端子により放熱用パターンに接続されてよい。
【００１０】
光取出し基板の少なくとも一面にレンズ機構および反射防止層の少なくとも１つを有してよい。光取出し基板はシリコン、石英ガラス基板又は水晶基板であってよい。シリコン基板上で開口の内部に更に配置され、または、シリコン基板に形成され、発光素子を静電気から保護する保護素子を更に備えてよい。
【００１１】
本発明の第２の態様においては、発光素子パッケージの製造方法を提供する。製造方法は、第１のシリコンウェハに複数の開口を設ける工程を備えてよい。製造方法は、第２のシリコンウェハに複数の発光素子を設ける工程を備えてよい。製造方法は、複数の開口のそれぞれの内部に、複数の発光素子の少なくとも一つが収納されるように、発光素子が搭載された第２のシリコンウェハに、第１のシリコンウェハを積層することで、多面付け基板を得る工程を備えてよい。製造方法は、第１のシリコンウェハが積層された後の第２のシリコンウェハにおいて、開口と対応する位置の外側に導電ビアを形成する工程を備えてよい。
【００１２】
製造方法は、第１のシリコンウェハを第２のシリコンウェハに積層する前に、第１のシリコンウェハに光取出し基板を積層する工程を更に備えてよい。
【００１３】
多面付け基板における第１のシリコンウェハの上面と、発光素子の上面とが同一面内に配置されていてよい。製造方法は、多面付け基板における第１のシリコンウェハの上面と、発光素子の上面とが同一面内に配置されている状態で、第１のシリコンウェハの上面側に光取出し基板を積層する工程を備えてよい。
【００１４】
製造方法は、複数の発光素子が収納された第１のシリコンウェハの複数の開口の内部に樹脂を充填する工程を備えてよい。製造方法は、複数の開口に樹脂が充填された第１のシリコンウェハの上面を研磨する工程を備えてよい。
【００１５】
製造方法は、第２のシリコンウェハに導電部を形成する工程を更に備えてよい。複数の発光素子を導電部上に載置してよい。製造方法は、多面付け基板を発光素子ごとにダイシングする工程を更に備えてよい。
【００１６】
上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る発光素子パッケージ１００の主要断面を示す模式図である。
【図２】シリコン基板２０の上面における、導電ビア１２の配置例を示す図である。
【図３】シリコン基板２０の下面における、導電ビア１２の配置例を示す図である。
【図４】発光素子パッケージ１００の他の構造例を示す図である。
【図５Ａ】発光素子パッケージ１００の他の構造例を示す図である。
【図５Ｂ】発光素子パッケージ１００の他の構造例を示す図である。
【図６】発光素子パッケージ１００の他の構造例を示す図である。
【図７】図６に示した発光素子パッケージ１００の製造方法の一部の工程を示すフローチャートである。
【図８】シリコンウェハ１２０、中間ウェハ１３０および光取出しウェハ１４０の一例を示す斜視図である。
【図９】図７に示した工程Ｓ７１４、Ｓ７０５およびＳ７０６の概要を示す図である。
【図１０】図４に示した発光素子パッケージ１００の製造方法の一部の工程を示すフローチャートである。
【図１１】図５Ａに示した発光素子パッケージ１００の製造方法の一部の工程を示すフローチャートである。
【図１２】工程Ｓ７０４、Ｓ７１３およびＳ７２２の後の工程の概要を示す図である。
【図１３】シリコン基板２０の上面に形成されるメタル層の一例を示す図である。
【図１４】シリコン基板２０の上面における第１の導電部５０のパターン例を示す図である。
【図１５】シリコン基板２０の上面における第１の導電部５０の他のパターン例を示す図である。
【図１６】発光素子１０および保護素子１１を載置したシリコン基板２０の上面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１９】
本明細書においては、基板、層またはその他の部材の２つの主面のうち、一方の面を上面、他方の面を下面と称する。「上」、「下」の方向は重力方向に限定されない。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係る発光素子パッケージ１００の断面を示す模式図である。発光素子パッケージ１００は、発光素子１０、シリコン基板２０、中間基板３０および光取出し基板４０を備える。
【００２１】
シリコン基板２０は、シリコンを主原料とする基板である。本例のシリコン基板２０の上面には第１の導電部５０が形成されている。第１の導電部５０は、シリコン基板２０の上面において所定の形状にパターニングされており、配線パターンの少なくとも一部として機能する。例えば第１の導電部５０は、発光素子１０の少なくとも一つの端子と電気的に接続する。第１の導電部５０は、シリコン基板２０の上面に形成された配線パターンの一部であるメタル層の上に積層されてよい。第１の導電部５０は、アルミニウム等の金属材料で形成されてよい。
【００２２】
中間基板３０は、シリコン基板２０の上面側において、シリコン基板２０に積層される。中間基板３０は、シリコン基板２０と熱膨張率が略等しい材料で形成されることが好ましい。一例として中間基板３０はシリコンで形成される。中間基板３０は樹脂基板であってよく、金属材料を含む基板であってもよい。中間基板３０の上面側から見て、中間基板３０の外形と、シリコン基板２０の外形とは同一であってよい。この場合、シリコン基板２０の側壁と、中間基板３０の側壁とが連続する面を形成するように、シリコン基板２０と中間基板３０とが配置される。
【００２３】
中間基板３０には、開口３２が形成されている。開口３２は、中間基板３０の上面から下面まで、中間基板３０を貫通する。図１の開口３２は、中間基板３０の上面および下面の中央に形成されているが、開口３２の位置は中間基板３０の中央には限定されない。
【００２４】
発光素子１０は、例えばＬＥＤである。発光素子１０は、可視領域の光を射出してよく、紫外領域または赤外領域の光を射出してもよい。発光素子１０は、シリコン基板２０上に配置される。「シリコン基板２０上に配置」とは、発光素子１０がシリコン基板２０の上面に直接接触している状態に限定されない。図１に示すように、シリコン基板２０の上面に形成された第１の導電部５０等の他の部材の上面に発光素子１０が設けられていてもよい。
【００２５】
シリコン基板２０および中間基板３０の間には、シリコン基板２０および中間基板３０を接合する接合部１６が設けられてよい。接合部１６は、金属材料で形成されてよく、ガラスまたは接着剤等で形成されてもよい。接合部１６は、シリコン基板２０の外周に沿って形成されてよい。つまり接合部１６は、シリコン基板２０の上面に形成された第１の導電部５０等の配線パターンを囲むように形成されてよい。
【００２６】
発光素子１０は、シリコン基板２０上において開口３２の内部に配置される。つまり、シリコン基板２０の上面と平行な面において、発光素子１０の全体が、開口３２の内部に配置される。シリコン基板２０の上面と垂直な上下方向においては、発光素子１０の一部分が開口３２の内部に配置されてよく、発光素子１０の全体が開口３２の内部に配置されてもよい。本例において発光素子１０は、ＬＥＤ等の半導体素子が形成された半導体チップと、当該半導体チップのいずれかの面に形成された端子とを含む。発光素子１０は、カソード端子、アノード端子および放熱用端子を有してよい。
【００２７】
本例の発光素子１０は、上面から光を放出する。発光素子１０は、上面以外の面からも光を放出してよい。発光素子１０が上面以外の面から光を放出する場合、開口３２の側壁には、光を反射する反射構造が形成されることが好ましい。また、開口３２の底部において、発光素子１０で覆われていない領域に、第１の導電部５０等の金属材料が露出することが好ましい。開口３２の内部には、発光素子１０を封止する樹脂が充填されてよい。
【００２８】
シリコン基板２０の内部には、シリコン基板２０の上面から下面まで貫通する導電ビア１２が形成されている。導電ビア１２は、シリコン基板２０の上面から下面まで貫通するスルーホールと、スルーホールの内壁を覆う絶縁膜と、絶縁膜に囲まれた導電材料とを有してよい。少なくとも一つの導電ビア１２は、シリコン基板２０の上面において開口３２の外側に対応する位置に設けられる。つまり、少なくとも一つの導電ビア１２は、中間基板３０の開口３２以外の部分と重なる位置に設けられる。一例では、シリコン基板２０に設けられた全ての導電ビア１２が、開口３２の外側に対応する位置に設けられる。
【００２９】
なお図１においては、当該断面とは垂直な奥行き方向において異なる位置に設けた複数の導電ビア１２を、当該断面に示している。図１において、開口３２の下側に配置されている２つの導電ビア１２は、開口３２とは奥行き方向において異なる位置に形成されている。つまり図１に示した全ての導電ビア１２は、開口３２の外側に形成されている。
【００３０】
少なくとも一つの導電ビア１２は、発光素子１０の端子に電気的に接続される。本例の導電ビア１２は、第１の導電部５０等の配線パターンを介して、発光素子１０の端子に電気的に接続される。一例として、発光素子１０のアノード端子、カソード端子および放熱用端子のそれぞれに、少なくとも一つの導電ビア１２が電気的に接続される。導電ビア１２の上端は、第１の導電部５０に接続されていてよく、第１の導電部５０以外の配線パターンに接続されていてもよい。
【００３１】
上述したように、少なくとも一つの導電ビア１２が開口３２の外側に形成される。このため、シリコン基板２０の上面側に形成される配線パターンは、開口３２の外側にも形成され、開口３２の外側において導電ビア１２と接続する。本例では、第１の導電部５０が、中間基板３０の開口３２以外の部分の下側まで延伸して形成されている。つまり、第１の導電部５０の一部の領域は、中間基板３０とシリコン基板２０とに挟まれている。
【００３２】
また、第１の導電部５０の一部は、シリコン基板２０の上面において、開口３２の内側に対応する位置に形成されてよい。第１の導電部５０は、開口３２の外側から、発光素子１０の下方に至るまで連続して設けられてよい。また、第１の導電部５０の少なくとも一部は、開口３２の内側において、発光素子１０の外側に設けられる。つまり、第１の導電部５０の少なくとも一部は、開口３２の内側において、発光素子１０に覆われていない。これにより、発光素子１０が射出した光を第１の導電部５０の上面で反射させ、光の利用効率を向上させることができる。
【００３３】
複数の導電ビア１２のうち、放熱用端子に電気的に接続される導電ビア１２の一部を開口３２の外側に配置してよく、放熱用端子に電気的に接続される導電ビア１２の全てを開口３２の外側に配置してもよい。複数の導電ビア１２のうち、アノード端子に電気的に接続される導電ビア１２の一部を開口３２の外側に配置してよく、アノード端子に電気的に接続される導電ビア１２の全てを開口３２の外側に配置してもよい。複数の導電ビア１２のうち、カソード端子に電気的に接続される導電ビア１２の一部を開口３２の外側に配置してよく、カソード端子に電気的に接続される導電ビア１２の全てを開口３２の外側に配置してもよい。
【００３４】
シリコン基板２０の下面には、少なくとも一つの電極が形成されている。本例のシリコン基板２０の下面には、互いに分離して設けられたアノード電極１３、カソード電極１４および放熱用電極１５が形成されている。それぞれの電極は、銅、アルミニウムおよびその他の金属材料の少なくとも一つの材料で形成される。放熱用電極１５は、実装基板におけるグランドパッドに接続されてよい。この場合、上述した放熱用端子および放熱用電極１５にはグランド電位が印加される。他の例では放熱用電極１５は、グランド電位が印加されなくともよい。また、放熱用電極１５は、実装基板に実装される他の素子のグランド端子とは電気的に接続されていなくともよい。例えば実装基板には、当該他の素子のグランド端子に接続されるグランドパターンとは分離した放熱用パッドが形成されており、放熱用電極１５は、当該放熱用パッドに接続されてよい。この場合、発光素子パッケージ１００と、当該他の素子との間の熱伝導を抑制できる。
【００３５】
導電ビア１２の下端は、シリコン基板２０の下面のいずれかの電極に接続される。本例では、アノード電極１３、カソード電極１４および放熱用電極１５のそれぞれに、少なくとも一つの導電ビア１２が接続されている。
【００３６】
このように、少なくとも一つの導電ビア１２を開口３２の外側に形成することで、例えば発光素子パッケージ１００を小型化した場合でも放熱効率を維持することができる。一般に、装置を小型化すると表面積が減少するので、放熱能力は低下する。ここで、開口３２の下方にだけ導電ビア１２を設ける構成において発光素子パッケージ１００を小型化していくと、導電ビア１２を十分に設けることができなくなる。これに対して、開口３２の外側に導電ビア１２を設けることで、実装基板への放熱を効率化して、放熱効率を維持できる。また、発光素子パッケージ１００を小型化しない場合であっても、開口３２の外側に導電ビア１２を設けることで、放熱効率が向上する可能性もある。
【００３７】
また、全ての導電ビア１２を開口３２の外側に形成することで、導電ビア１２の周辺部の破損を抑制できる。例えば、開口３２の下方に導電ビア１２を設け、開口３２内に導電ビア１２の上端と接続するアルミニウムパッドを設けると、導電ビア１２を形成した後の開口３２の洗浄工程等において、アルミニウムパッドが洗浄水等によって破損する可能性がある。これに対して導電ビア１２を開口３２の外側に設けることで、アルミニウムパッド等の周辺部が中間基板３０に覆われるので、導電ビア１２の周辺部の破損を抑制できる。
【００３８】
本例の発光素子パッケージ１００は、中間基板３０の上面側において、中間基板３０に積層される光取出し基板４０を備える。光取出し基板４０は、発光素子１０が射出する光を透過させる。例えば発光素子１０が紫外光を射出する場合、光取出し基板４０は石英ガラスまたは水晶基板である。また、また、発光素子１０が赤外光を射出する場合、光取出し基板４０はシリコン基板である。光取出し基板４０および中間基板３０は、金属薄膜、ガラスまたは接着剤等で接合されてよい。
【００３９】
光取出し基板４０の上面側から見て、光取出し基板４０の外形と、中間基板３０およびシリコン基板２０の外形とは同一であってよい。これらの基板の側壁が連続する面を形成するように、光取出し基板４０、中間基板３０およびシリコン基板２０が配置される。光取出し基板４０は、発光素子１０からの光を外部に射出する。光取出し基板４０は、少なくとも一面に、レンズ機構および反射防止層の少なくとも１つを有してよい。反射防止層は、光取出し基板４０の上面および下面の双方に形成されてよい。レンズ機構は、光取出し基板４０の上面および下面の少なくとも一方に形成されてもよい。レンズ機構は、凸レンズおよび凹レンズのいずれを有してもよい。レンズ機構は、単一のレンズを有してよく、複数のレンズが２次元に配列されたレンズアレイを有してもよい。
【００４０】
図２は、シリコン基板２０の上面における、導電ビア１２の配置例を示す図である。図２においては、中間基板３０の開口３２の位置を一点鎖線で示している。また、本例のシリコン基板２０の上面には、開口３２により露出する領域に、シリコン基板２０よりも反射率の高いパッド６１が形成されている。本例においてパッド６１はアルミニウムで形成される。パッド６１は、メタル層の一例である。
【００４１】
シリコン基板２０の上面には、複数の導電体５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９が形成されている。少なくとも一部の導電体は、積層されていてよい。積層された導電体は、直接接触していてよく、絶縁体により絶縁されていてもよい。本例の複数の導電体５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９は、図１に示した第１の導電部５０に対応する。
【００４２】
シリコン基板２０の上面には、第１の導電部５０上に積層された第２の導電部６０を更に設けてよい。第２の導電部６０は、導電ビア１２と発光素子１０の端子とを接続する配線パターンの一部として機能してよい。第２の導電部６０上には発光素子１０が載置される。第２の導電部６０は、第１の導電部５０と、発光素子１０の各端子とを電気的に接続する。一例として、第１の導電部５０および第２の導電部６０はグランド電位に接続される放熱用パターンを含む。放熱用パターンとして機能する第２の導電部６０は、発光素子１０の放熱用端子と接続する。
【００４３】
複数の導電体および第２の導電部６０を積層することで、発光素子１０の高さ位置を調整することができる。複数の導電体および第２の導電部６０は銅、アルミニウムまたはその他の金属材料で形成される。
【００４４】
図２の例では導電体５１は、開口３２よりも外側において、シリコン基板２０の上面におけるいずれかの辺に沿って直線状に形成されている。ただし、導電体５１の形状は、シリコン基板２０の辺に沿った直線状に限定されない。導電ビア１２の配置に応じて、導電体５１の形状は適宜変更できる。他の導電体についても同様である。導電体５１は、シリコン基板２０の上面または内部に形成された配線パターンおよび他の導電体を介して、発光素子１０のアノード端子に電気的に接続される。
【００４５】
本例の導電体５３は、開口３２よりも外側において、シリコン基板２０の上面における辺のうち、導電体５１とは逆側の辺に沿って直線状に形成されている。導電体５３は、シリコン基板２０の上面または内部に形成された配線パターンおよび他の導電体を介して、発光素子１０のカソード端子に電気的に接続される。
【００４６】
本例の２つの導電体５２は、開口３２よりも外側において、シリコン基板２０の上面における辺のうち、導電体５１および導電体５３とは異なる辺に沿って直線状に形成されている。導電体５２は、シリコン基板２０の上面または内部に形成された配線パターンおよび他の導電体を介して、発光素子１０の放熱用端子に電気的に接続される。
【００４７】
導電体５４は、開口３２と、導電体５１との間に設けられる。導電体５４は、開口３２と、導電体５２との間にも形成されてよい。導電体５４は、導電体５６、５８および第２の導電部６０を介して、発光素子１０のアノード端子に電気的に接続される。
【００４８】
導電体５５は、開口３２と、導電体５３との間に設けられる。導電体５５は、開口３２と、導電体５２との間にも形成されてよい。導電体５５は、導電体５７、５９および第２の導電部６０を介して、発光素子１０のカソード端子に電気的に接続される。
【００４９】
導電体５６は、導電体５４よりも上方に積層される。導電体５６の一部は、開口３２の内部に形成される。本例の導電体５６は、開口３２を横切るように設けられる。導電体５６の両端は、導電体５４により支持される。
【００５０】
導電体５７は、導電体５５よりも上方に積層される。本例の導電体５７は、開口３２を横切るように設けられる。本例の導電体５７は、開口３２を横切るように設けられる。導電体５７の両端は、導電体５５により支持される。
【００５１】
導電体５８は、開口３２の内側において、導電体５６に積層される。導電体５９は、開口３２の内側において、導電体５７に積層される。開口３２の内側において、導電体５８および導電体５９のそれぞれの上面に、第２の導電部６０が配置される。
【００５２】
導電ビア１２の上端は、開口３２よりも外側に配置された導電体に接続される。導電ビア１２は、開口３２よりも外側に配置された導電体のうち、最も下層に配置された導電体に接続されてよい。本例では、導電体５１、５２、５３、５４、５５のそれぞれに、一つ以上の導電ビア１２が接続されている。導電ビア１２は、開口３２よりも外側の領域において、等間隔に配置されることが好ましい。
【００５３】
一例として、導電体５１、５２、５３、５４、５５に接続された導電ビア１２が、図１において開口３２よりも外側に示された導電ビア１２に対応する。この場合、導電体５２に接続された導電ビア１２が、図１において開口３２の下方に示された導電ビア１２に対応する。ただし、図２の例における導電ビア１２の位置と、図１に示した模式図における導電ビア１２の位置とは、厳密には一致していない。
【００５４】
図３は、シリコン基板２０の下面における、導電ビア１２の配置例を示す図である。図３においては、中間基板３０の開口３２と対向する位置を一点鎖線で示している。シリコン基板２０の下面には、アノード電極１３、カソード電極１４および放熱用電極１５が設けられている。
【００５５】
本例のアノード電極１３およびカソード電極１４は、シリコン基板２０の下面の対向する２辺に沿って形成される。アノード電極１３は、シリコン基板２０の上面における導電体５１と同一の辺に沿って形成される。カソード電極１４は、シリコン基板２０の上面における導電体５３と同一の辺に沿って形成される。放熱用電極１５は、アノード電極およびカソード電極１４の間に設けられる。
【００５６】
アノード電極１３は、図２に示した導電体５１および導電体５４と対向する領域を有する。少なくとも１つの導電ビア１２は、上端が導電体５１または導電体５４に接続され、下端がアノード電極１３に接続される。
【００５７】
カソード電極１４は、図２に示した導電体５３および導電体５５と対向する領域を有する。少なくとも１つの導電ビア１２は、上端が導電体５３または導電体５５に接続され、下端がカソード電極１４に接続される。
【００５８】
放熱用電極１５は、図２に示した２つの導電体５２と対向する領域を有する。少なくとも１つの導電ビア１２は、上端が導電体５２に接続され、下端が放熱用電極１５に接続される。
【００５９】
このように、開口３２よりも外側に導電ビア１２を配置することで、例えば発光素子パッケージ１００を小型化した場合でも、放熱効率を維持することが容易となる。なお、図２および図３等に示す導電ビア１２の配置は一例であり、より多数の導電ビア１２を設けることができる。
【００６０】
図４は、発光素子パッケージ１００の他の構造例を示す図である。本例の発光素子パッケージ１００は、図１に示した発光素子パッケージ１００の構造に加えて、第２の導電部６０を更に備える。上述したように、第２の導電部６０は、第１の導電部５０上に積層されている。第２の導電部６０を設けることで、発光素子１０の開口３２内における高さ位置を調整することができる。一例として、光取出し基板４０の中間基板３０側の下面と、発光素子１０の光取出し基板４０側の上面との、高さ方向における距離（すなわち高さ方向における位置の違い）は０．２ｍｍ以下程度である。当該距離は０．１５ｍｍ以下であってもよい。
【００６１】
本例では、発光素子１０のシリコン基板２０側の面は、中間基板３０のシリコン基板２０側の面よりも、シリコン基板２０と離れて配置されている。発光素子１０の下面に端子が形成されている場合、発光素子１０のシリコン基板２０側の面の位置は、発光素子１０の下面に設けられた端子の下端の位置を指してもよい。開口３２の側壁３４は、上側ほど開口３２の径が大きくなるようなテーパー形状を有してよい。また、側壁３４は光を反射する機能を有してよい。発光素子１０を比較的に高い位置に設けることで、発光素子１０の側面等から射出する光が側壁３４に当たりやすくなり、当該光を上方に反射させやすくなる。また、開口３２の底面に露出する金属部材の上面にも光が当たりやすくなる。これにより、発光素子１０が射出する光の利用効率を向上させることができる。
【００６２】
図５Ａは、発光素子パッケージ１００の他の構造例を示す図である。本例の発光素子パッケージ１００は、中間基板３０の光取出し基板４０側の面と、発光素子１０の光取出し基板４０側の面とが、同一面内に配置されている。同一面内とは、実質的に同一であればよく、例えば０．１ｍｍ以下程度の誤差は許容される。
【００６３】
本例の発光素子パッケージ１００においては、第１の導電部５０および第２の導電部６０等により発光素子１０の高さ位置を調整することで、中間基板３０の上面と、発光素子１０の上面とを面一に配置してよい。また、開口３２内に発光素子１０を載置した後で、中間基板３０の上面および発光素子１０の上面の少なくとも一方を研磨することで、中間基板３０の上面と、発光素子１０の上面とを面一に配置してもよい。このような構造により、発光素子パッケージ１００を薄型化することができる。
【００６４】
図５Ｂは、発光素子パッケージ１００の他の構造例を示す図である。本例の発光素子パッケージ１００は、図５Ａに示した発光素子パッケージ１００の構造に加え、凸レンズ４４を更に備える。凸レンズ４４は、レンズ機構の一例である。凸レンズ４４は、光取出し基板４０の上面において、発光素子１０と対向する位置に設けられる。
【００６５】
凸レンズ４４は、光取出し基板４０と一体に形成されてよい。光取出し基板４０の上面における凸レンズ４４の幅（または径）は、発光素子１０の上面の幅より大きくてよく、発光素子１０の上面の対角長さより大きくてもよい。例えば凸レンズ４４の幅は、発光素子１０の上面の対角長さの２倍以上であってよい。また、凸レンズ４４の幅は、中間基板３０の上面における開口３２の幅よりも大きくてよい。
【００６６】
また、発光素子パッケージ１００は、凸レンズ４４に代えて、レンズアレイを有してもよい。光取出し基板４０の上面においてレンズアレイが設けられる領域の幅は、凸レンズ４４の幅（または径）と同一であってよい。レンズアレイを設けることで、例えば発光素子パッケージ１００から射出される光の方向を、ある程度揃えることができる。
【００６７】
また、図５Ｂまたは図５Ａに示した発光素子パッケージ１００は、中間層４６を更に有してよい。中間層４６は、光取出し基板４０の下面と発光素子１０の上面との間に設けられ、発光素子１０が射出した光が光取出し基板４０の下面において反射される割合を低減させる。
【００６８】
中間層４６は、例えば光取出し基板４０の下面と発光素子１０の上面とを密着させる樹脂である。中間層４６を設けることで、光取出し基板４０と発光素子１０との間に空気が介在することを防ぎ、発光素子１０が射出した光が光取出し基板４０の下面において反射される割合を低減する。他の例では、中間層４６は、発光素子１０の上面に形成されたモスアイ構造であってもよい。
【００６９】
なお、光取出し基板４０の下面には、中間層４６を収容する凹部が設けられていてもよい。これにより、光取出し基板４０を発光素子１０および中間基板３０に貼り合わせたときに、中間層４６が中間基板３０の上面よりも突出していることで中間層４６近傍に生じる応力を低減できる。光取出し基板４０と中間基板３０とを貼り合わせた状態で、当該凹部の内側は、中間層４６で満たされてよい。
【００７０】
図６は、発光素子パッケージ１００の他の構造例を示す図である。本例の発光素子パッケージ１００における光取出し基板４０は、中間基板３０側の面において、発光素子１０に対応する位置に凹部４２を有する。凹部４２は、凹レンズとして機能する。凹部４２はレンズ機構の一例である。凹部４２は、少なくとも一部が曲面状に形成されてよい。本例の凹部４２は、全体が曲面状に形成されている。光取出し基板４０の下面における凹部４２の幅は、発光素子１０の上面の幅よりも大きいことが好ましい。
【００７１】
また、発光素子１０の少なくとも一部は、凹部４２に収容されてよい。例えば発光素子１０の発光面（本例では上面）が、凹部４２に収容される。つまり、発光素子１０の上面は、光取出し基板４０の中間基板３０側の面よりも上側に配置される。発光素子１０の上面の高さ位置は、第１の導電部５０および第２の導電部６０等により調整できる。
【００７２】
このような構成により、発光素子パッケージ１００を薄型化することができる。また、発光素子１０の発光面を、凹部４２に収容するので、全反射を妨げる場合があり光の利用効率を向上させることができる。
【００７３】
なお、中間基板３０と光取出し基板４０とが一体に形成されていてもよい。一例として、光取出し基板４０が、中間基板３０としても機能してよい。この場合、光取出し基板４０の下面がシリコン基板２０の上面に固定され、凹部４２の内部に発光素子１０全体が収容される。凹部４２の内部に、第２の導電部６０が更に収容されてもよい。
【００７４】
図７は、図６に示した発光素子パッケージ１００の製造方法の一部の工程を示すフローチャートである。なお図７に示す各工程は適宜省略してもよい。まず、シリコンウェハ（第２のシリコンウェハの一例である）、中間ウェハ（第１のシリコンウェハの一例である）および光取出しウェハを準備する。各ウェハの直径は同一であることが好ましい。シリコンウェハを分割したものがシリコン基板２０に対応し、中間ウェハを分割したものが中間基板３０に対応し、光取出しウェハを分割したものが光取出し基板４０に対応する。本例では、一組のシリコンウェハ、中間ウェハおよび光取出しウェハから、複数の発光素子パッケージ１００を製造する。
【００７５】
工程Ｓ７０１において、シリコンウェハに所定のパターンのメタル層を形成する。メタル層は、シリコンウェハの上面または内部に形成されてよい。メタル層の少なくとも一部は、発光素子１０と電気的に接続される配線層として機能する。
【００７６】
次に工程Ｓ７０２において、シリコンウェハに再配線層を形成する。本例における再配線層は、第１の導電部５０および第２の導電部６０である。また、シリコンウェハに貼り合わせ用の前処理を行う。前処理においては、シリコンウェハに接合部１６を形成する。工程Ｓ７０１およびＳ７０２においては、発光素子パッケージ１００毎に、メタル層、再配線層および接合部１６を形成する。
【００７７】
次に工程Ｓ７０３において、シリコンウェハに複数の発光素子１０を実装する。発光素子１０は、発光素子パッケージ１００毎に、第１の導電部５０および第２の導電部６０の再配線層上に配置される。発光素子１０は、フリップチップ実装されてよい。
【００７８】
次に工程Ｓ７０４において、ウェハレベルテストを実施する。ウェハレベルテストにおいては、それぞれの発光素子１０の動作、配線層の接続状態等を、シリコンウェハの状態で試験する。
【００７９】
また、シリコンウェハに対する処理とは独立して、工程Ｓ７１１において、中間ウェハに複数の開口３２を形成する。例えばドライエッチング等により、中間ウェハに複数の開口３２を形成する。開口３２は、発光素子パッケージ１００毎に形成される。次に、工程Ｓ７１２において、開口３２の内壁に保護膜を形成する。保護膜は、光を反射する機能を有してよい。つまり保護膜は、シリコンウェハと比べて、発光素子１０が射出する光に対する反射率が高い。
【００８０】
次に工程Ｓ７１３において、中間ウェハに貼り合わせ用の前処理を行う。前処理においては、中間ウェハに接合部１６を形成する。工程Ｓ７１３においては、発光素子パッケージ１００毎に接合部１６を形成する。
【００８１】
また、シリコンウェハおよび中間ウェハに対する処理とは独立して、工程Ｓ７２１において光取出しウェハに内側レンズ形成等の加工を行う。本例では、光取出しウェハにおいて、発光素子パッケージ１００毎に、凹部４２を形成する。なお、光取出しウェハには、凹部４２に代えて凸レンズとして機能する凸部を形成してもよく、他の光学部材を形成してもよい。
【００８２】
次に工程Ｓ７２２において、光取出しウェハに貼り合わせ用の前処理を行う。例えば光取出しウェハの下面に、中間ウェハと接合するための接合層を形成する。
【００８３】
工程Ｓ７１３およびＳ７２２の後に、工程Ｓ７１４において中間ウェハおよび光取出しウェハを貼り合わせて積層する。工程Ｓ７１４では、中間ウェハはシリコンウェハに積層されていない状態である。中間ウェハと光取出しウェハとの貼り合わせの後、中間ウェハを所定の厚みまで薄くする。例えば中間ウェハの下面を研磨することで、中間ウェハを薄くする。一例として中間ウェハの厚みは、発光素子１０の上面が凹部４２の内部に配置されるような厚みである。
【００８４】
次に工程Ｓ７０５において、シリコンウェハと中間ウェハとを貼り合わせる。貼り合わせの後、シリコンウェハを所定の厚みまで薄くする。例えばシリコンウェハの下面を研磨することで、シリコンウェハを薄くする。一例としてシリコンウェハの厚みは、発光素子パッケージ１００が所定の機械的強度を維持できる程度の厚みである。シリコンウェハを薄くすることで、導電ビア１２の形成が容易になる。
【００８５】
次に工程Ｓ７０６において、中間ウェハが積層されたシリコンウェハの下面側から、それぞれの発光素子パッケージ１００のシリコン貫通ビア電極（ＴＳＶ）を形成する。シリコン貫通ビア電極は、シリコンウェハの下面をドライエッチングして形成する。シリコン貫通ビア電極が、上述した導電ビア１２として機能する。工程Ｓ７０６では、少なくとも一部の導電ビア１２が、シリコンウェハにおいて、中間ウェハの開口３２と対応する位置の外側に形成される。導電ビア１２を形成した後、シリコンウェハの下面（裏面）に、アノード電極１３、カソード電極１４および放熱用電極１５を形成する。
【００８６】
次に工程Ｓ７０７において、光取出しウェハの上面に取り出し窓処理を行う。取り出し窓処理では、それぞれの発光素子パッケージ１００において光が射出する光取出しウェハの上面に凹凸を形成して、光取出し効率を向上させる。工程Ｓ７０７は省略してもよい。
【００８７】
次に、シリコンウェハ、中間ウェハおよび光取出しウェハが積層された多面付け基板をダイシングして、複数の発光素子パッケージ１００とする。本例のダイシングでは、それぞれの発光素子１０毎に発光素子パッケージ１００を切り出す。発光素子パッケージ１００を切り出した後、それぞれの発光素子パッケージ１００について、最終テストを実施してもよい。これにより、発光素子パッケージ１００を複数製造することができる。
【００８８】
図８は、シリコンウェハ１２０、中間ウェハ１３０および光取出しウェハ１４０の一例を示す斜視図である。なお、それぞれのウェハにおいて、ダイシングラインを仮想的に示している。当該ラインにより、各ウェハが、発光素子パッケージ１００の各基板に分割される。
【００８９】
シリコンウェハ１２０の上面には、発光素子パッケージ１００毎に発光素子１０が載置される。シリコンウェハ１２０の上面には、発光素子パッケージ１００毎に発光素子１０を保護する保護素子等が更に形成されてよい。保護素子は、静電気等から発光素子１０を保護するダイオード等であってよい。
【００９０】
中間ウェハ１３０の上面には、発光素子パッケージ１００毎に開口３２が形成される。開口３２は、中間ウェハ１３０の上面から下面まで貫通して設けられる。それぞれの開口３２は、中間ウェハ１３０をシリコンウェハ１２０に貼り合わせた場合に、発光素子１０を収容できる位置に形成される。開口３２は、保護素子を更に収容してよい。ただし保護素子は、開口３２以外の領域に形成されていてもよい。保護素子の少なくとも一部は、シリコンウェハ１２０の内部に形成されてもよい。
【００９１】
光取出しウェハ１４０の下面には、発光素子パッケージ１００毎に凹部４２が形成されてよい。これらのウェハを貼り合わせて多面付け基板を得る。多面付け基板をダイシングして個片化することで、複数の発光素子パッケージ１００を容易に製造できる。
【００９２】
図９は、図７に示した工程Ｓ７１４、Ｓ７０５およびＳ７０６の概要を示す図である。図９においては、発光素子パッケージ１００ひとつ分の領域を示している。図９の上側に示すように、工程Ｓ７１４において中間ウェハ１３０の下面を研磨して、中間ウェハ１３０を薄型化する。次に工程Ｓ７０５において、開口３２および凹部４２に発光素子１０が収容されるように、中間ウェハ１３０の下面と、シリコンウェハ１２０の上面とを貼り合わせる。貼り合わせ後、シリコンウェハ１２０の下面を研磨して、シリコンウェハ１２０を薄型化する。
【００９３】
次に図９の下側に示すように、工程Ｓ７０６においてシリコンウェハ１２０に導電ビア１２を形成する。導電ビア１２の少なくとも一部は、開口３２の外側に対応する位置に形成する。導電ビア１２を形成した後、シリコンウェハ１２０の下面に、アノード電極１３、カソード電極１４および放熱用電極１５を形成する。各電極を形成した後、多面付け基板をダイシングすることで、複数の発光素子パッケージ１００を製造できる。
【００９４】
図１０は、図４に示した発光素子パッケージ１００の製造方法の一部の工程を示すフローチャートである。図１０に示す各工程は適宜省略してもよい。本例の製造方法は、図７から図９において説明した製造方法に比べて、光取出しウェハに凹部４２を形成する工程Ｓ７２１を有さない点で相違する。また、工程Ｓ７１４に代えて、中間ウェハと光取出しウェハを貼り合わせる工程Ｓ７１５を有する。つまり、本例の製造方法では、中間ウェハを薄型化する工程を有さなくてよい。他の処理は、図７から図９において説明した製造方法と同様である。このような工程により、図４に示した発光素子パッケージ１００を製造できる。
【００９５】
図１１は、図５Ａに示した発光素子パッケージ１００の製造方法の一部の工程を示すフローチャートである。図１１に示す各工程は適宜省略してもよい。本例の製造方法は、図７から図９において説明した製造方法と、工程Ｓ７０１、Ｓ７０２、Ｓ７０３、Ｓ７０４、Ｓ７１１、Ｓ７１２、Ｓ７１３およびＳ７２２が共通し、工程Ｓ７０４、Ｓ７１３およびＳ７２２の後の工程が相違する。なお、本例の製造方法は、光取出しウェハに凹部４２を形成する工程Ｓ７２１を有さなくてよい。
【００９６】
図１２は、工程Ｓ７０４、Ｓ７１３およびＳ７２２の後の工程の概要を示す図である。図１２の上側に示すように、工程Ｓ７３１において、中間ウェハ１３０の下面と、シリコンウェハ１２０の上面とを貼り合わせる。貼り合わせ後、中間ウェハ１３０の上面と、発光素子１０の上面とが同一の高さ位置となるように、中間ウェハ１３０の上面を研磨する。中間ウェハ１３０の上面を研磨するさいに、発光素子１０の上面も同時に研磨してよい。これにより、中間ウェハ１３０の上面と、発光素子１０の上面とが同一面内に配置されている多面付け基板が得られる。
【００９７】
工程Ｓ７３１の前に、中間ウェハ１３０の複数の開口３２の内部に、発光素子１０を封止する樹脂を充填してよい。当該樹脂を硬化させた後、中間ウェハ１３０の上面を研磨する。この場合、樹脂の上面も研磨される。これにより、開口３２内に充填した樹脂の上面も、中間ウェハ１３０の上面と同一面内に配置することができる。次に、工程Ｓ７０５において、中間ウェハ１３０の上面と、光取出しウェハ１４０の下面とを貼り合わせて積層する。
【００９８】
次に、シリコンウェハ１２０の下面を研磨して、シリコンウェハ１２０を所定の厚みにする。次に、工程Ｓ７０６において、シリコンウェハ１２０の下面にアノード電極１３、カソード電極１４および放熱用電極１５を形成する。これ以降の工程Ｓ７０７およびＳ７０８は、図７に示した製造方法と同様である。このような工程により、図５Ａに示した発光素子パッケージ１００を製造できる。
【００９９】
なお、図５Ｂに示した発光素子パッケージ１００を製造する場合、工程Ｓ７２２より前に、光取出し基板４０に凸レンズ４４を形成する。例えば平坦な石英ガラスウェハの上面をドライエッチング等のプロセスで加工して、それぞれの発光素子パッケージ１００に対応する凸レンズ４４を形成する。
【０１００】
同様に、石英ガラスウェハの下面を加工して、それぞれの発光素子パッケージ１００の中間層４６を収容する凹部を形成してもよい。中間層４６として樹脂を用いる場合、中間層４６は工程Ｓ７３１の前に形成してよい。
【０１０１】
図１３は、シリコン基板２０の上面に形成されるメタル層の一例を示す図である。図１３に示す四角は、導電ビア１２の上端を示している。本例のシリコン基板２０の上面には、導電ビア１２の上端が露出している。それぞれの導電ビア１２の上端は、メタル層の一部である配線２８により電気的に接続されている。
【０１０２】
シリコン基板２０の上面において、発光素子１０が載置される領域と、いずれかの辺との間の導電ビア群７３は、シリコン基板２０の下面に設けたアノード電極１３に接続される。導電ビア群７３に含まれる導電ビア１２は、互いに電気的に接続される。導電ビア群７３における導電ビア１２を接続する配線２８の少なくとも一部は、開口３２の外側に形成される。
【０１０３】
シリコン基板２０の上面において、発光素子１０が載置される領域を挟んで、導電ビア群７３とは逆側の導電ビア群７４は、シリコン基板２０の下面に設けたカソード電極１４に接続される。導電ビア群７４に含まれる導電ビア１２は、互いに電気的に接続される。導電ビア群７４における導電ビア１２を接続する配線２８の少なくとも一部は、開口３２の外側に形成される。
【０１０４】
シリコン基板２０の上面において、導電ビア群７３および導電ビア群７４が形成されていない２つの辺に設けられた導電ビア群７５は、シリコン基板２０の下面に設けた放熱用電極１５に接続される。それぞれの導電ビア群７５に含まれる導電ビア１２は、導電ビア群７５毎に互いに電気的に接続される。導電ビア群７５における導電ビア１２を接続する配線２８の少なくとも一部は、開口３２の外側に形成される。
【０１０５】
メタル層は、保護素子に接続される一対のパッド２６を更に有する。パッド２６は、開口３２により露出する領域に配置されてよい。一方のパッド２６は、導電ビア群７３に電気的に接続され、他方のパッド２６は、導電ビア群７４に電気的に接続される。
【０１０６】
メタル層は、発光素子１０の放熱用端子に接続される一対のパッド２２を更に有する。パッド２２は、開口３２により露出する領域に配置されてよい。それぞれのパッド２２は、対応するいずれかの導電ビア群７５に電気的に接続される。
【０１０７】
メタル層は、発光素子１０のアノード端子またはカソード端子に接続される一対のパッド２４を更に有する。パッド２４は、開口３２により露出する領域に配置されてよい。それぞれのパッド２４は、対応する導電ビア群７３または導電ビア群７４に電気的に接続される。
【０１０８】
図１４は、シリコン基板２０の上面における第１の導電部５０のパターン例を示す図である。第１の導電部５０は、メタル層上に形成される。本例の第１の導電部５０は、導電体６２を有する。導電体６２は、開口３２よりも外側において、導電ビア群７３の少なくとも一部の導電ビア１２を、少なくとも部分的に覆うように形成される。導電体６２は、導電ビア群７３の全ての導電ビア１２と接触してもよい。導電体６２は、導電ビア群７３に接続されるパッド２４の一部または全部を覆ってもよい。導電体６２の一部は、開口３２内に露出してよい。
【０１０９】
本例の第１の導電部５０は、導電体６４を有する。導電体６４は、導電ビア群７４の少なくとも一部の導電ビア１２を、開口３２よりも外側において、少なくとも部分的に覆うように形成される。導電体６４は、導電ビア群７４の全ての導電ビア１２と接触してもよい。導電体６４は、導電ビア群７４に接続されるパッド２４の一部または全部を覆ってもよい。導電体６４の一部は、開口３２内に露出してよい。
【０１１０】
本例の第１の導電部５０は、導電ビア群７５毎に配置された２つの導電体６６を有する。それぞれの導電体６６は、開口３２よりも外側において、対応する導電ビア群７５の少なくとも一部の導電ビア１２を、少なくとも部分的に覆うように形成される。導電体６６は、対応する導電ビア群７５の全ての導電ビア１２と接触してもよい。導電体６６の一部は、開口３２内に露出してよい。
【０１１１】
また、導電体６６の全体が開口３２の外部に設けられていてもよい。この場合、第１の導電部５０は、導電体６６に接続された導電体６８を更に備えてよい。導電体６８は、導電体６６から、開口３２の内部まで延伸して設けられる。
【０１１２】
導電体６２、導電体６４および導電体６６を設けることで、発光素子１０からの熱を、効率よくそれぞれの導電ビア１２に伝達することができる。このため、発光素子１０からの熱を、発光素子パッケージ１００の外部に効率よく放出することができる。また、発光素子１０の各端子と、各導電ビア１２との電気的な接続の信頼性を向上させることができる。
【０１１３】
本例の第１の導電部５０は、それぞれのパッド２６上に設けられた導電体７８を更に有する。導電体７８上には、保護素子が設けられる。本例の第１の導電部５０は、パッド２２上に設けられた導電体７２および導電体７６を有する。本例の第１の導電部５０は、それぞれのパッド２４上に設けられた導電体７７を更に有する。導電体７２、導電体７６および導電体７７は、発光素子１０のアノード端子、カソード端子または放熱用端子と対向する位置に設けられる。
【０１１４】
導電体７２、導電体７６および導電体７７を設けることで、発光素子１０と、メタル層との電気的な接続の信頼性、および、放熱効率を向上させることができる。また、導電体７２、導電体７６および導電体７７の厚みを調整することで、発光素子１０の高さ位置を調整することができる。導電体７２、導電体７６および導電体７７の上には、第２の導電部６０が設けられてもよい。発光素子１０を載置する導電体の上面は、導電体６２および導電体６４の上面よりも高く配置されてよい。これにより、発光素子１０が射出した光を、開口３２の内部に露出する導電体６２および導電体６４の上面で反射させ、光の利用効率を向上できる場合がある。
【０１１５】
また、第１の導電部５０は、導電ビア群７５に含まれる導電ビア１２と、接合部１６とを接続する導電体７０を更に有してよい。本例の接合部１６は金属材料で形成される。接合部１６は、導電ビア１２、メタル層および第１の導電部５０を囲むように、シリコン基板２０の上面の外周に沿って設けられる。導電体７０を設けることにより、接合部１６をグランド電位にできる。また、接合部１６を介して熱を放出しやすくなる。
【０１１６】
図１５は、シリコン基板２０の上面における第１の導電部５０の他のパターン例を示す図である。本例の第１の導電部５０は、導電体８０を更に備える。導電体８０は、導電体６６に接触して配置される。導電体８０は、シリコン基板２０の辺に沿った方向において、導電体６６よりも長く形成されてよい。導電体７０の一端は、導電体８０に接続される。導電体８０を設けることで、接合部１６と、グランド電位との接続信頼性を向上させることができる。
【０１１７】
また、本例の接合部１６は、シリコン基板２０の上面における四隅のそれぞれに角部１７を有する。角部１７は、接合部１６の他の部分よりも大きな幅を有する。これにより、角部１７における接合部１６の機械的な強度を増加させることができる。
【０１１８】
図１６は、発光素子１０および保護素子１１を載置したシリコン基板２０の上面を示す図である。発光素子１０の四隅は、導電体７２および導電体７６の上に配置される。本例の発光素子１０の四隅には、放熱用端子が配置されている。また、発光素子１０のアノード端子およびカソード端子は、図１５等に示した導電体７７に接続される。
【０１１９】
保護素子１１のいずれかの端子は、導電体７８の上に配置される。保護素子１１のグランド端子は、導電体６８と接続してよい。本例の保護素子１１は、開口３２の内部に配置されている。
【０１２０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることは可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【０１２１】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した製造方法における工程等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１２２】
１０・・・発光素子、１１・・・保護素子、１２・・・導電ビア、１３・・・アノード電極、１４・・・カソード電極、１５・・・放熱用電極、１６・・・接合部、１７・・・角部、２０・・・シリコン基板、２２、２４、２６・・・パッド、２８・・・配線、３０・・・中間基板、３２・・・開口、３４・・・側壁、４０・・・光取出し基板、４２・・・凹部、４４・・・凸レンズ、４６・・・中間層、５０・・・第１の導電部、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９・・・導電体、６０・・・第２の導電部、６１・・・パッド、６２、６４、６６、６８、７０、７２、７６、７７、７８・・・導電体、７３、７４、７５・・・導電ビア群、８０・・・導電体、１００・・・発光素子パッケージ、１２０・・・シリコンウェハ、１３０・・・中間ウェハ、１４０・・・光取出しウェハ
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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