(57)【要約】【課題】紫外線領域の光を発光する半導体発光素子を備えた半導体発光装置であって、ニッケルを電極材料として使用できる半導体発光装置を提供する。【解決手段】発光波長が２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の半導体発光素子１と、半導体発光素子の静電破壊を防止する保護素子２と、第一の電極と第二の電極が配置された基体３と、半導体発光素子の第一の電極と基体３の第一の電極とを接続する第一の接続体４と、半導体発光素子の第二の電極と基体３の第二の電極とを接続する第二の接続体５と、保護素子の第一の電極と基体３の第一の電極とを接続する第三の接続体４１と、保護素子の第二の電極と基体３の第二の電極とを接続する第四の接続体５１を有し、第一の接続体４、第二の接続体５、第三の接続体４１、および第四の接続体５１は、金を含む金属体である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光波長が２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の半導体発光素子であって、第一の電極および第二の電極を有する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の静電破壊を防止する保護素子であって、第一の電極および第二の電極を有する保護素子と、
第一の電極と第二の電極が配置された基体と、
前記半導体発光素子の前記第一の電極と前記基体の前記第一の電極とを接続し、金を含む金属体である第一の接続体と、
前記半導体発光素子の前記第二の電極と前記基体の前記第二の電極とを接続し、金を含む金属体である第二の接続体と、
前記保護素子の前記第一の電極と前記基体の前記第二の電極とを接続し、金を含む金属体である第三の接続体と、
前記保護素子の前記第二の電極と前記基体の前記第二の電極とを接続し、金を含む金属体である第四の接続体と、
を備えた半導体発光装置。
【請求項２】
前記半導体発光素子の発光波長が２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下である請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記半導体発光素子の第一の電極、前記半導体発光素子の第二の電極、前記保護素子の第一の電極、前記保護素子の第二の電極、前記基体の第一の電極および前記基体の第二の電極の少なくともいずれかには、ニッケル（Ｎｉ）が含まれている請求項１または２記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記基体がセラミックスである請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記第一の接続体、前記第二の接続体、前記第三の接続体、および前記第四の接続体は、金（Ａｕ）または金錫（ＡｕＳｎ）である請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記第一の接続体、前記第二の接続体、前記第三の接続体、および前記第四の接続体が、金錫（ＡｕＳｎ）である請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記半導体発光素子の表面、前記保護素子の表面、前記基体の第一の電極の表面、前記基体の第二の電極の表面、前記基体の表面であって前記発光素子と前記保護素子に対向している面のうち前記第一の電極および前記第二の電極が形成されていない部分、前記第一の接続体の表面、前記第二の接続体の表面、前記第三の接続体の表面、および前記第四の接続体の表面に有機樹脂が存在しない請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記基体は、前記第一の電極と前記第二の電極が配置されている板状部と、前記半導体発光素子および前記保護素子を囲う壁部と、を有し、
前記壁部の上側が蓋で覆われ、
前記蓋と前記壁部とが蓋用金属接続体で接合され、
前記蓋と前記基体とで閉塞空間が形成されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記蓋用金属接続体は、金（Ａｕ）または金錫（ＡｕＳｎ）である請求項８記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
前記蓋用金属接続体は金錫（ＡｕＳｎ）である請求項８記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
前記半導体発光素子の表面、
前記保護素子の表面、
前記基体の前記半導体発光素子、前記保護素子、前記第一の接続体、前記第二の接続体、前記第三の接続体、前記第四の接続体、および前記蓋と向かい合う各表面、
前記第一の接続体の表面、
前記第二の接続体の表面、
前記第三の接続体の表面、
前記第四の接続体の表面、
前記蓋の前記基体側の表面、
並びに前記蓋用金属接合体の前記閉塞空間側の表面に有機樹脂が存在しない請求項８〜１０のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載された半導体発光装置の製造方法であって、
前記保護素子の前記第一の電極および前記第二の電極と、前記基体の第一の電極および前記第二の電極との、前記第三の接続体および前記第四の接続体による接続を、リフローハンダ付け法で行った後に、
前記半導体発光素子の前記第一の電極および前記第二の電極と、前記基体の第一の電極および前記第二の電極との、前記第一の接続体および前記第二の接続体による接続を、超音波接合法で行う半導体発光装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載された半導体発光装置の製造方法であって、
前記保護素子の前記第一の電極および前記第二の電極と、前記基体上の第一の電極および前記第二の電極との、前記第三の接続体および前記第四の用接続体による接続工程、および
前記半導体発光素子の前記第一の電極および前記第二の電極と、前記基体の第一の電極および前記第二の電極との、前記第一の接続体および前記第二の接続体による接続工程を、金錫（ＡｕＳｎ）によるリフロー法で同時に行う半導体発光装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項８〜１１のいずれか一項に記載された半導体発光装置の製造方法であって、
前記保護素子の前記第一の電極および前記第二の電極と、前記基体の第一の電極および前記第二の電極との、前記第三の接続体および前記第四の接続体による接続工程、
前記半導体発光素子の前記第一の電極および前記第二の電極と、前記基体の前記第一の電極および前記第二の電極との、前記第一の接続体および前記第二の接続体による接続工程、のうちの少なくとも二つの工程を、金錫（ＡｕＳｎ）によるリフロー法で同時に行う半導体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、半導体発光素子と半導体発光素子の静電破壊を防止する保護素子を有する半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子と半導体発光素子の静電破壊を防止する保護素子を有する半導体発光装置に関しては、保護素子による光吸収を抑制する技術（例えば特許文献１）や、薄型化の技術が提案されている。半導体発光素子および保護素子を基体に接続する方法については、特許文献１に、銀ペーストなどの導電性接着剤を用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７８７２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
紫外線領域の光を発光する半導体発光素子を備えた半導体発光装置の場合、銀ペーストなどの導電性接着剤（例えばエポキシ樹脂を含むもの）を用いた接着では、紫外光の照射により導電性接着剤に含まれる樹脂が紫外光で分解する。これに伴い、電極にニッケル（Ｎｉ）が含まれている場合、マイグレーションが起こる。その結果、リーク不良などの信頼性不良を引き起こす。ニッケルは、鉛（Ｐｄ）や白金（Ｐｔ）と比較して安価で汎用性が高い材料であるため、電極材料として使用したい要求がある。
本発明の課題は、紫外線領域の光を発光する半導体発光素子を備えた半導体発光装置であって、ニッケルを電極材料として使用できる半導体発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するために、本発明の一態様は、発光波長が２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の半導体発光素子であって、第一の電極および第二の電極を有する半導体発光素子と、前記半導体発光素子の静電破壊を防止する保護素子であって、第一の電極および第二の電極を有する保護素子と、第一の電極と第二の電極が配置された基体と、前記半導体発光素子の前記第一の電極と前記基体の前記第一の電極とを接続し、金を含む金属体である第一の接続体と、前記半導体発光素子の前記第二の電極と前記基体の前記第二の電極とを接続し、金を含む金属体である第二の接続体と、前記保護素子の前記第一の電極と前記基体の前記第二の電極とを接続し、金を含む金属体である第三の接続体と、前記保護素子の前記第二の電極と前記基体の前記第二の電極とを接続し、金を含む金属体である第四の接続体と、を備えた半導体発光装置である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の半導体発光装置は、紫外線領域の光を発光する半導体発光素子を備えた半導体発光装置であるが、半導体発光素子および保護素子が基体に対して金を含む金属体で接続されているため、電極材料としてニッケルを含む材料を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第一実施形態の半導体発光装置を示す平面図である。
【図２】図１の部分断面図であって、Ａ−Ａ断面が示されている。
【図３】図１の部分断面図であって、Ｂ−Ｂ断面が示されている。
【図４】図１の部分断面図であって、Ｃ−Ｃ断面が示されている。
【図５】第一実施形態の半導体発光装置を構成する半導体発光素子を示す平面図であって、第一の接続体および第二の接続体が二点鎖線で記載されている。
【図６】第一実施形態および第二実施形態の半導体発光装置を構成する保護素子を示す平面図である。
【図７】第一実施形態の半導体発光装置を構成する基体を示す平面図である。
【図８】実施形態の半導体発光装置の製造方法（実装工程）を説明する図であって、保護素子の接続工程（ａ）と、半導体発光素子の接続工程（ｂ）をそれぞれ示す側面図である。
【図９】第二実施形態の半導体発光装置を示す平面図である。
【図１０】図９の部分断面図であって、Ａ−Ａ断面が示されている。
【図１１】図９の部分断面図であって、Ｂ−Ｂ断面が示されている。
【図１２】図９の部分断面図であって、Ｃ−Ｃ断面が示されている。
【図１３】第二実施形態の半導体発光装置を構成する半導体発光素子を示す平面図であって、第一の接続体および第二の接続体が二点鎖線で記載されている。
【図１４】第二実施形態の半導体発光装置を構成する基体を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明は以下に示す実施形態に限定されない。以下に示す実施形態では、この発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定はこの発明の必須要件ではない。
［第一実施形態］
＜構成＞
図１に示すように、第一実施形態の半導体発光装置１０は、半導体チップ（半導体発光素子）１と、ツェナーダイオード（保護素子）２と、パッケージ基板（基体）３と、ｎ用金バンプ（第一の接続体）４と、ｐ用金バンプ５（第二の接続体）と、ｎ用金錫体（第三の接続体）４１と、ｐ用金錫体（第四の接続体）５１を有する。
【０００９】
図２に示すように、半導体チップ１は、基板１１の一面１１０上に半導体発光素子が形成されたものであり、基板１１と、ｎ型窒化物半導体層１２と、窒化物半導体活性層１３と、ｐ型窒化物半導体層１４と、ｎ型電極（第一の電極）１５と、ｐ型電極（第二の電極）１６を有する。つまり、半導体チップ１は窒化物半導体発光ダイオードである。
ｎ型窒化物半導体層１２は、基板１１の一面１１０上に形成されている。ｎ型窒化物半導体層１２は、厚い部分１２１と、それ以外の部分である薄い部分１２２を有する。窒化物半導体活性層１３は、ｎ型窒化物半導体層１２の厚い部分１２１に形成されている。ｐ型窒化物半導体層１４は、窒化物半導体活性層１３上に形成されている。
【００１０】
ｎ型電極１５は、ｎ型窒化物半導体層１２の薄い部分１２２に形成されている。ｐ型電極１６は、ｐ型窒化物半導体層１４上に形成されている。つまり、ｎ型電極１５およびｐ型電極１６は半導体チップ１の最表面（基板１１とは反対側の面）に形成されている。
なお、半導体チップ１は、ｎ型窒化物半導体層１２の厚い部分１２１、窒化物半導体活性層１３、ｐ型窒化物半導体層１４、およびｐ型電極１６と、ｎ型電極１５とを絶縁する絶縁層を有するが、図２では省略されている。
【００１１】
半導体チップ１は、ピーク波長範囲が２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下である紫外線領域の光を発光する素子である。基板１１は例えばＡｌＮ基板、ＧａＮ基板、サファイア基板である。ｎ型窒化物半導体層１２は例えばｎ−ＡｌＧａＮ層、ｎ−ＧａＮ層である。窒化物半導体活性層１３は、例えば、ＡｌＧａＮからなる量子井戸層とＡｌＧａＮからなる電子バリア層とからなる多重量子井戸構造（ＭＱＷ）を有する層である。ｐ型窒化物半導体層３４は、例えばｐ−ＡｌＧａＮ層、ｐ−ＧａＮ層である。
【００１２】
図５に示すように、半導体チップ１の基板１１の平面形状は長方形である。ｎ型電極１５は、帯状の基部１５１の長手方向両端部から同じ向きに、一対の枝部１５２が延びた平面形状を有する。基部１５１の長手方向は基板１１をなす長方形の一辺（図５で上下方向に延びる辺）と平行であり、枝部１５２は、基部１５１の長手方向に対して垂直な方向に延びている。基部１５１は上記一辺の近くに形成されている。
【００１３】
ｐ型電極１６は、ｎ型電極１５の基部１５１とは反対側に配置された帯状の基部１６１の長手方向中央部から、長手方向に対して垂直な方向に幅広部１６２が延びた平面形状を有する。
図６に示すように、ツェナーダイオード２の一面２１に、ｎ型電極（第一の電極）２５とｐ型電極（第二の電極）２６が間隔を開けて形成されている。ｎ型電極２５の上面２５ａにｎ用金錫体４１が、ｐ型電極２６の上面２６ａにｐ用金錫体５１が配置される。
【００１４】
図３、図４、図７に示すように、パッケージ基板３は、セラミックス（例えば、窒化アルミニウムまたはアルミナ）製の本体３１と、ｎ型電極体３２と、ｐ型電極体３３を備えている。ｎ型電極体３２は、本体３１の第一面３１１に形成された素子接続用ｎ型電極（基体の第一の電極）３２１と、本体３１の第二面３１２に形成された電流供給体接続用ｎ型電極３２２と、両者を連結する結合部３２３を有する。結合部３２３は、本体３１の貫通穴３１３内に配置されている。なお、第一面３１１は、半導体チップ１およびツェナーダイオード２との対向面（半導体発光素子および保護素子との対向面）３１１ａを含む面である。
【００１５】
ｐ型電極体３３は、本体３１の第一面３１１に形成された素子接続用ｐ型電極（基体の第二の電極）３３１と、本体３１の第二面３１２に形成された電流供給体接続用ｐ型電極３３２と、両者を連結する結合部３３３を有する。結合部３３３は、本体３１の貫通穴３１４内に配置されている。
そして、図２に示すように、半導体チップ１のｎ型電極１５の基部１５１とパッケージ基板３の素子接続用ｎ型電極３２１が、ｎ用金バンプ４で電気的に接続され、半導体チップ１のｐ型電極１６の基部１６１とパッケージ基板３の素子接続用ｐ型電極３３１が、ｐ用金バンプ５で電気的に接続されている。つまり、ｎ用金バンプ４およびｐ用金バンプ５により、半導体チップ１がパッケージ基板３にフリップチップ実装されている。
【００１６】
また、図４に示すように、ツェナーダイオード２のｎ型電極２５とパッケージ基板３の素子接続用ｎ型電極３２１が、ｎ用金錫体４１で電気的に接続され、ツェナーダイオード２のｐ型電極２６とパッケージ基板３の素子接続用ｐ型電極３３１が、ｐ用金錫体５１で電気的に接続されている。
ｎ型電極１５、ｎ型電極２５、素子接続用ｎ型電極３２１、ｐ型電極１６、ｐ型電極２６、および素子接続用ｐ型電極３３１は、ニッケルを含む材料で形成されている。例えば、素子接続用ｎ型電極３２１と素子接続用ｐ型電極３３１はＣｕ／Ｎｉ／Ａｕからなる積層構造、Ｗ／ＮｉＰ／Ａｕからなる積層構造であり、Ａｕが表面側である。
【００１７】
＜実装工程＞
半導体発光装置１０は、パッケージ基板３にツェナーダイオード２を接続する工程を行った後に、パッケージ基板３に半導体チップ１を接続する工程を経て製造される。この実装工程を以下に説明する。
先ず、ツェナーダイオード２のｎ型電極２５の上面２５ａと、ｐ型電極２６の上面２６ａに印刷法などにより金錫合金層を形成する。次に、パッケージ基板３の素子接続用ｎ型電極３２１上と素子接続用ｐ型電極３３１上にフラックスを塗布する。
【００１８】
次に、パッケージ基板３に対して図１に示す配置となるように、ツェナーダイオード２のｎ型電極２５をパッケージ基板３の素子接続用ｎ型電極３２１上に、ｐ型電極２６を素子接続用ｐ型電極３３１上に置く。つまり、上面２５ａの金錫合金層と素子接続用ｎ型電極３２１とを接触させ、上面２６ａの金錫合金層と素子接続用ｐ型電極３３１とを接触させる。
【００１９】
これにより、図８（ａ）に示すように、ツェナーダイオード２とパッケージ基板３が金錫合金層４１０，５１０を介して接触した状態となる。この状態のパッケージ基板３をリフロー炉に向かう台９１上に配置し、リフロー炉に入れて、例えば２８０℃以上(ピーク温度は３３０℃)の条件で、リフローハンダ付けを行う。
その結果、ツェナーダイオード２のｎ型電極２５とパッケージ基板３の素子接続用ｎ型電極３２１がｎ用金錫体４１で、ツェナーダイオード２のｐ型電極２６とパッケージ基板３の素子接続用ｐ型電極３３１がｐ用金錫体５１で、それぞれ電気的に接続される。その後、洗浄を行ってフラックスを除去する。
【００２０】
次に、図８（ｂ）に示すように、ツェナーダイオード２が固定されたパッケージ基板３を、第一面３１１を上に向けてステージ９２上に置く。次に、パッケージ基板３の素子接続用ｎ型電極３２１および素子接続用ｐ型電極３３１上の各位置に、ｎ用金ボール４０およびｐ用金ボール５０を置く。
次に、この状態のパッケージ基板３の上方に、超音波接合装置のノズル９３に吸着された半導体チップ１を配置して位置合わせを行った後、ステージ９２を加熱するとともに、ノズル９３を超音波振動させながら下向きの力Ｆを加える。これに伴い、ｎ用金ボール４０およびｐ用金ボール５０が潰されて、超音波接合が行われる。
【００２１】
＜作用、効果＞
この実施形態の半導体発光装置１０では、パッケージ基板３に対して、半導体チップ１がｎ用金バンプ４およびｐ用金バンプ５により強固に固定され、ツェナーダイオード２がｎ用金錫体４１およびｐ用金錫体５１により強固に固定されている。また、半導体チップ１、ツェナーダイオード２、パッケージ基板３、ｎ用金バンプ４、ｐ用金バンプ５、ｎ用金錫体４１、およびｐ用金錫体５１の全ての表面に有機樹脂が存在しない。また、ｎ型電極１５、ｎ型電極２５、素子接続用ｎ型電極３２１、ｐ型電極１６、ｐ型電極２６、および素子接続用ｐ型電極３３１が、ニッケルを含む材料で形成されている。
【００２２】
したがって、電極材料としてニッケルを使用しているが、銀ペーストなどの導電性接着剤で固定した場合のように、紫外線の発光に伴って一酸化炭素が発生することがないため、光出力低下を伴わずに安価で汎用性が高い材料を使用することができる。
また、上述の実装工程を行うことにより、半導体チップ１の接続もリフローハンダ付け法で行う場合と比較して、半導体チップ１に与える高温ダメージが抑制されるため、光出力の低下が抑制される。
【００２３】
［第二実施形態］
＜構成＞
図９に示すように、第二実施形態の半導体発光装置１０Ａは、半導体チップ（半導体発光素子）１と、ツェナーダイオード（保護素子）２と、パッケージ基板（基体）３Ａと、ｎ用金錫体（第一の接続体）４２と、ｐ用金錫体（第二の接続体）５２と、ｎ用金錫体（第三の接続体）４１と、ｐ用金錫体（第四の接続体）５１と、ガラス製の蓋７を有する。半導体チップ１とツェナーダイオード２は第一実施形態と同じである。
【００２４】
図１３に示すように、半導体チップ１のｎ型電極１５の基部１５１上にｎ用金錫体４２が配置され、ｐ型電極１６の基部１６１上にｐ用金錫体（第二の接続体）５２が配置される。
ツェナーダイオード２に対しては、第一実施形態と同様に、図６に示すように、ｎ型電極２５の上面２５ａにｎ用金錫体４１が、ｐ型電極２６の上面２６ａにｐ用金錫体５１が配置される。
【００２５】
図１１、図１２、図１４に示すように、パッケージ基板３Ａは、セラミックス（例えば、窒化アルミニウムまたはアルミナ）製の本体３１Ａと、ｎ型電極体３２Ａと、ｐ型電極体３３Ａを備えている。本体３１Ａは、板状部３１５と、板状部３１５の外縁部全体に形成された壁部３１６を有する。
ｎ型電極体３２Ａは、板状部３１５の第一面（半導体発光素子および保護素子との対向面）３１５ａに形成された素子接続用ｎ型電極（基体の第一の電極）３２１Ａと、板状部３１５の第二面３１５ｂに形成された電流供給体接続用ｎ型電極３２２Ａと、両者を連結する結合部３２３を有する。結合部３２３は、板状部３１５の貫通穴３１５ｃ内に配置されている。
【００２６】
ｐ型電極体３３Ａは、板状部３１５の第一面３１５ａに形成された素子接続用ｐ型電極（基体の第二の電極）３３１Ａと、板状部３１５の第二面３１５ｂに形成された電流供給体接続用ｐ型電極３３２Ａと、両者を連結する結合部３３３を有する。結合部３３３は、板状部３１５の貫通穴３１５ｄ内に配置されている。
そして、図１０に示すように、半導体チップ１のｎ型電極１５の基部１５１とパッケージ基板３Ａの素子接続用ｎ型電極３２１Ａが、ｎ用金錫体４２で電気的に接続され、半導体チップ１のｐ型電極１６の基部１６１とパッケージ基板３Ａの素子接続用ｐ型電極３３１Ａが、ｐ用金錫体５２で電気的に接続されている。つまり、ｎ用金錫体４２およびｐ用金錫体５２により、半導体チップ１がパッケージ基板３Ａにフリップチップ実装されている。
【００２７】
また、図１２に示すように、ツェナーダイオード２のｎ型電極２５とパッケージ基板３Ａの素子接続用ｎ型電極３２１Ａが、ｎ用金錫体４１で電気的に接続され、ツェナーダイオード２のｐ型電極２６とパッケージ基板３Ａの素子接続用ｐ型電極３３１Ａが、ｐ用金錫体５１で電気的に接続されている。
パッケージ基板３Ａの壁部３１６の上面３１６ａに金属枠体３７が固定され、金属枠体３７と同じ形状の金属枠体７１が蓋７の一面に固定されている。蓋７の金属枠体７１と壁部３１６の金属枠体３７が、これらの枠体と同じ平面形状の金錫体（蓋用金属接続体）８で接合されている。
図１１および図１２に示すように、半導体チップ１とツェナーダイオード２が、パッケージ基板３Ａの壁部３１６で覆われている。半導体チップ１、ツェナーダイオード２、および壁部３１６の上側が蓋７で覆われている。
【００２８】
＜実装工程＞
この実施形態では、半導体発光装置１０Ａを以下の実装工程を経て製造する。つまり、パッケージ基板３Ａの素子接続用ｎ型電極３２１Ａと素子接続用ｐ型電極３３１Ａに対する半導体チップ１およびツェナーダイオード２の接続工程と、パッケージ基板３Ａの壁部３１６上に対する蓋７の接合工程を同時に行う。
【００２９】
先ず、第一実施形態と同様にして、ツェナーダイオード２とパッケージ基板３Ａが金錫合金層を介して接触した状態とする。また、同様の方法で、図１３に示すｎ用金錫体４２およびｐ用金錫体５２の配置で、半導体チップ１の各電極の基部１５１，１６１にも金錫合金層を形成し、半導体チップ１とパッケージ基板３Ａが金錫合金層を介して接触した状態とする。
【００３０】
次に、同様にして、蓋７の金属枠体７１の蓋７とは反対側の面の全体に、金錫合金層を形成し、この状態で、蓋７の金属枠体７１をパッケージ基板３Ａの壁部３１６上の金属枠体３７上に載せる。これにより、蓋７とパッケージ基板３の壁部３１６が金錫合金層を介して接触した状態とする。
次に、この状態のパッケージ基板３Ａをリフロー炉に向かう台上に配置し、リフロー炉に入れて、例えば２８０℃以上(ピーク温度は３３０℃)の条件で、リフローハンダ付けを行う。
【００３１】
その結果、ツェナーダイオード２のｎ型電極２５とパッケージ基板３Ａの素子接続用ｎ型電極３２１がｎ用金錫体４１で、ツェナーダイオード２のｐ型電極２６とパッケージ基板３Ａの素子接続用ｐ型電極３３１Ａがｐ用金錫体５１で、それぞれ電気的に接続される。
また、半導体チップ１のｎ型電極１５とパッケージ基板３Ａの素子接続用ｎ型電極３２１がｎ用金錫体４２で、半導体チップ１のｐ型電極１６とパッケージ基板３Ａの素子接続用ｐ型電極３３１Ａがｐ用金錫体５２で、それぞれ電気的に接続される。また、金錫体８で蓋７がパッケージ基板３Ａに固定される。その後、洗浄を行ってフラックスを除去する。
【００３２】
＜作用、効果＞
この実施形態の半導体発光装置１０Ａでは、パッケージ基板３Ａに対して、半導体チップ１がｎ用金錫体４２およびｐ用金錫体５２により強固に固定され、ツェナーダイオード２がｎ用金錫体４１およびｐ用金錫体５１により強固に固定されている。また、半導体チップ１、ツェナーダイオード２、パッケージ基板３Ａ、ｎ用金錫体４１、ｐ用金錫体５１、ｎ用金錫体４２、ｐ用金錫体５２、蓋７、金属枠体３７，７１および金錫体８の全ての表面に有機樹脂が存在しない。また、ｎ型電極１５、ｎ型電極２５、素子接続用ｎ型電極３２１Ａ、ｐ型電極１６、ｐ型電極２６、および素子接続用ｐ型電極３３１Ａが、ニッケルを含む材料で形成されている。
【００３３】
したがって、電極材料としてニッケルを使用しているが、銀ペーストなどの導電性接着剤で固定した場合のように、紫外線の発光に伴って一酸化炭素が発生することがないため、光出力低下を伴わずに安価で汎用性が高い材料を使用することができる。
また、上述の実装工程を行うことにより、パッケージ基板３Ａの素子接続用ｎ型電極３２１Ａと素子接続用ｐ型電極３３１Ａに対する半導体チップ１およびツェナーダイオード２の接続工程と、パッケージ基板３Ａの壁部３１６上に対する蓋７の接合工程を別々に行う場合と比較して、製造コストが低減できる。
【００３４】
［備考］
なお、第一実施形態の半導体発光装置１０は、パッケージ基板３の素子接続用ｎ型電極３２１と素子接続用ｐ型電極３３１に対する半導体チップ１の接続工程と、パッケージ基板３の素子接続用ｎ型電極３２１と素子接続用ｐ型電極３３１に対するツェナーダイオード２の接続工程を、それぞれ別々に第一実施形態の実装工程で説明した超音波接合方法で行うことで得ることもできる。
【００３５】
また、第二実施形態の半導体発光装置１０Ａは、パッケージ基板３Ａの素子接続用ｎ型電極３２１Ａと素子接続用ｐ型電極３３１Ａに対する半導体チップ１の接続工程と、パッケージ基板３Ａの素子接続用ｎ型電極３２１Ａと素子接続用ｐ型電極３３１Ａに対するツェナーダイオード２の接続工程と、パッケージ基板３Ａの壁部３１６上に対する蓋７の接合工程を、それぞれ別々に第一実施形態の実装工程で説明した超音波接合方法でこの順に行うことで得ることもできる。
【００３６】
また、第二実施形態の半導体発光装置１０Ａは、パッケージ基板３Ａの素子接続用ｎ型電極３２１Ａと素子接続用ｐ型電極３３１Ａに対する半導体チップ１の接続工程と、パッケージ基板３Ａの素子接続用ｎ型電極３２１Ａと素子接続用ｐ型電極３３１Ａに対するツェナーダイオード２の接続工程を、それぞれ別々に第一実施形態の実装工程で説明した超音波接合方法で行った後に、パッケージ基板３Ａの壁部３１６上に対する蓋７の接合工程をリフローハンダ付けで行うことで得ることもできる。
【００３７】
［その他］
本発明の一態様の半導体発光装置は、半導体発光素子の表面、保護素子の表面、基体の第一の電極の表面、基体の第二の電極の表面、基体の表面であって発光素子と保護素子に対向している面のうち第一の電極および第二の電極が形成されていない部分、第一の接続体の表面、第二の接続体の表面、第三の接続体の表面、および第四の接続体の表面に有機樹脂が存在しないことが好ましい。
【００３８】
ここでの有機樹脂とは、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、ポリエステル樹脂を示す。また、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ブチラール樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、スチレン・アクリル系樹脂、ジエン系樹脂、テルペン樹脂、石油樹脂、セルロース系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂も存在しないことがより好ましい。
有機樹脂の存在量の測定には、ＦＴ−ＩＲ装置を用いる。測定表面から５点サンプリングし、高感度反射対物鏡を用い高感度反射法で測定したときに、それぞれの樹脂に特有のピークがどのサンプルにおいても検出下限以下であり、特有のスペクトルパターンが見られない時に、「有機樹脂が存在しない」と判断する。
【符号の説明】
【００３９】
１０  半導体発光装置
１  半導体チップ（半導体発光素子）
１１  基板
１１０  基板の一面
１２  ｎ型窒化物半導体層
１３  窒化物半導体活性層
１４  ｐ型窒化物半導体層
１５  半導体チップのｎ型電極（第一の電極）
１６  半導体チップのｐ型電極（第二の電極）
２  ツェナーダイオード（保護素子）
２５  ツェナーダイオードのｎ型電極（第一の電極）
２６  ツェナーダイオードのｐ型電極（第二の電極）
３  パッケージ基板（基体）
３１  パッケージ基板の本体
３１６  本体の壁部
３２  パッケージ基板のｎ型電極体
３３  パッケージ基板のｐ型電極体
３１１  本体の第一面
３１１ａ  本体の半導体チップおよびツェナーダイオードとの対向面
３１５ａ  板状部の第一面（半導体発光素子および保護素子との対向面）
３２１  素子接続用ｎ型電極（基体の第一の電極）
３３１  素子接続用ｐ型電極（基体の第二の電極）
４  ｎ用金バンプ（第一の接続体）
５  ｐ用金バンプ（第二の接続体）
４１  ｎ用金錫体（第三の接続体）
５１  ｐ用金錫体（第四の接続体）
４２  ｎ用金錫体（第一の接続体）
５２  ｐ用金錫体（第二の接続体）
７  蓋
８  金錫体（蓋用金属接続体）
９１  リフロー炉に向かう台
９２  ステージ
９３  超音波接合装置のノズル
【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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