(57)【要約】【課題】信頼性の高い発光装置および発光装置の製造方法を提供する。【解決手段】発光装置１は、発光素子２２と、発光素子２２が接合されたサブマウント２３と、サブマウント２３が接合された放熱板２４と、を備え、サブマウント２３は、ダイヤモンド粒子を含む金属２９であり、サブマウント２３は、発光素子２２の配置側に向かうに従って先細のテーパー状に形成されているテーパー部２３ａを備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、前記発光素子が接合されたサブマウントと、前記サブマウントが接合された放熱板と、を備えた発光装置であって、
前記サブマウントは、ダイヤモンド粒子を含む金属であり、
前記サブマウントは、前記発光素子の配置側に向かうに従って先細のテーパー状に形成されているテーパー部を備えていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置において、
前記サブマウントの前記発光素子が接合された面の垂線とテーパー部との角度は、３０度以上６６度以下であることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の発光装置において、
前記発光素子と前記サブマウントとの間に絶縁膜を備えていることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の発光装置において、
前記サブマウントと前記放熱板との間に絶縁膜を備えていることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の発光装置において、
前記絶縁膜は、ＡｌＮ、ＤＬＣ、ＳｉＣ、ＳｉＯ2、ＳｉＮの何れかであることを特徴とする発光装置。
【請求項６】
発光素子と、前記発光素子が接合されたサブマウントと、前記サブマウントが接合された放熱板と、を備えた発光装置の製造方法であって、
前記サブマウントは、ダイヤモンド粒子を含む金属であり、前記発光素子の配置側に向かうに従って先細のテーパー状に形成されているテーパー部を備え、メッキ法で形成されていることを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の発光装置の製造方法において、
金属板上にフォトレジストでメッキ用マスクを形成する工程と、
前記金属板上にダイヤモンド粒子を含む金属をメッキする工程と、
前記ダイヤモンド粒子を含む金属上に絶縁膜を形成する工程と、を有することを特徴とする発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置および発光装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、発光装置に用いられる発光ダイオードや半導体レーザーなどの発光素子は、発光時に発熱するため、この熱により発光素子が劣化したり、発光特性が低下したりする虞がある。そのため、発光装置は、発光素子から発生する熱を外部へ放出することにより、発光素子が高温にならないように構成されている。
特許文献１では、発光素子と放熱用のヒートシンクとの間に、熱伝導率を向上させるために、ダイヤモンドを含む複数の粒状体を含有させた銅の矩形状の金属体をサブマウントとして配置し、発光素子からの熱を放熱する放熱性を向上させていることが開示されている。
【０００３】
また、特許文献２では、発光素子と放熱用金属部材との間に設けられたＡｌＮやＡｌ2Ｏ3等のサブマウントを発光素子の配置側に向かうに従って先細のテーパー状に形成することで、発光素子の側方からの光をサブマウントで遮らないようにして、光の出射効率の低下を抑制しつつ発光素子からの熱を放熱する放熱性を向上させていることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２３４５７号公報
【特許文献２】特開２０１３−２６５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の発光装置では、サブマウントが矩形状であるため発光素子の側方からの光を遮ってしまい、光の出射効率を低下させてしまうという課題があった。また、特許文献２の発光装置では、ダイヤモンド粒子を含有した金属に比べ、熱伝導率の低いサブマウントを用いているため、特許文献１の発光装置に比べ、発光素子からの熱を放熱する放熱性が低いという課題があった。そのため、ダイヤモンド粒子を含有したテーパー状の金属をサブマウントとして用いることが、光の出射効率の低下抑制や放熱性の向上に有効である。しかしながら、ダイヤモンド粒子を含有した金属をテーパー状に加工することは、含有するダイヤモンド粒子が硬いため、非常に困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る発光装置は、発光素子と、前記発光素子が接合されたサブマウントと、前記サブマウントが接合された放熱板と、を備えた発光装置であって、前記サブマウントは、ダイヤモンド粒子を含む金属であり、前記サブマウントは、前記発光素子の配置側に向かうに従って先細のテーパー状に形成されているテーパー部を備えていることを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、発光素子と放熱板との間に設けられたサブマウントが、発光素子の配置側に向かうに従って先細のテーパー状に形成されているテーパー部を備えているので、発光素子の側方からの光をサブマウントで遮らないようにすることができ、光の出射効率の低下を抑制することができる。また、サブマウントが、熱伝導率の高いダイヤモンド粒子を含有した金属であるため、発光素子からの熱を放熱する放熱性を向上させることができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に記載の発光装置において、前記サブマウントの前記発光素子が接合された面の垂線とテーパー部との角度は、３０度以上６６度以下であることが好ましい。
【００１０】
本適用例によれば、サブマウントの発光素子が接合された面の垂線とテーパー部との角度が、３０度以上６６度以下であるので、発光素子の側方からの光をサブマウントで遮らないようにすることができ、光の出射効率の低下を抑制することができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に記載の発光装置において、前記発光素子と前記サブマウントとの間に絶縁膜を備えていることが好ましい。
【００１２】
本適用例によれば、発光素子とサブマウントとの間に絶縁膜を備えているので、発光素子と放熱板とが絶縁され、発光素子に印加される電圧が放熱板を介して外部に導通するのを防止することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に記載の発光装置において、前記サブマウントと前記放熱板との間に絶縁膜を備えていることが好ましい。
【００１４】
本適用例によれば、サブマウントと放熱板との間に絶縁膜を備えているので、発光素子と放熱板とが絶縁され、発光素子に印加される電圧が放熱板を介して外部に導通するのを防止することができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に記載の発光装置において、前記絶縁膜は、ＡｌＮ、ＤＬＣ、ＳｉＣ、ＳｉＯ2、ＳｉＮの何れかであることが好ましい。
【００１６】
本適用例によれば、絶縁膜がＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、ＳｉＯ2（二酸化ケイ素）、ＳｉＮ（窒化ケイ素）の何れかであるので、サブマウントや放熱板上にプラズマＣＶＤ法又はＰＶＤ法で容易に形成することができる。
【００１７】
［適用例６］本適用例に係る発光装置の製造方法は、発光素子と、前記発光素子が接合されたサブマウントと、前記サブマウントが接合された放熱板と、を備えた発光装置の製造方法であって、前記サブマウントは、ダイヤモンド粒子を含む金属であり、前記発光素子の配置側に向かうに従って先細のテーパー状に形成されているテーパー部を備え、メッキ法で形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本適用例によれば、発光素子の配置側に向かうに従って先細のテーパー状にサブマウントを形成するためのメッキ用マスクが形成できるので、ダイヤモンド粒子を含む金属をメッキするメッキ法でサブマウントを形成し、テーパー部を有するサブマウントを容易に形成することができる。従って、発光素子からの光の出射効率の低下を抑制しつつ、発光素子からの熱を放熱する放熱性を向上させた発光装置を製造することができる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例に記載の発光装置の製造方法において、金属板上にフォトレジストでメッキ用マスクを形成する工程と、前記金属板上にダイヤモンド粒子を含む金属をメッキする工程と、前記ダイヤモンド粒子を含む金属上に絶縁膜を形成する工程と、を有することが好ましい。
【００２０】
本適用例によれば、フォトレジストで作成したマスクをメッキ用マスクとして、ダイヤモンド粒子を含む金属をメッキすることで、テーパー部を有するサブマウントを形成することができ、高い熱伝導率を有するサブマウントを製造することができる。また、ダイヤモンド粒子を含む金属上に絶縁膜を形成することで、発光素子とサブマウントとを絶縁することができ、発光素子に印加される電圧が放熱板を介して外部に導通するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第一実施形態に係る発光装置を示す斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図。
【図３】図２のＣ部拡大図。
【図４Ａ】本実施形態に係る発光装置におけるサブマウントの製造方法を示す断面図。
【図４Ｂ】本実施形態に係る発光装置におけるサブマウントの製造方法を示す断面図。
【図４Ｃ】本実施形態に係る発光装置におけるサブマウントの製造方法を示す断面図。
【図４Ｄ】本実施形態に係る発光装置におけるサブマウントの製造方法を示す断面図。
【図４Ｅ】本実施形態に係る発光装置におけるサブマウントの製造方法を示す断面図。
【図５Ａ】本実施形態に係る発光装置における発光部の製造方法を示す断面図。
【図５Ｂ】本実施形態に係る発光装置における発光部の製造方法を示す断面図。
【図５Ｃ】本実施形態に係る発光装置における発光部の製造方法を示す断面図。
【図５Ｄ】本実施形態に係る発光装置における発光部の製造方法を示す断面図。
【図６】本実施形態に係る発光装置の製造方法を示す断面図。
【図７】第二実施形態に係る発光装置の発光部を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、同様の目的で、特徴とならない部分を省略して図示している場合がある。
【００２３】
＜第一実施形態＞
［発光装置］
以下に、本実施形態に係る発光装置の一例について説明するが、本実施形態はこれらに限定されない。
【００２４】
図１は、本実施形態に係る発光装置１を示す斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図であり、図３は、図２のＣ部拡大図である。図１、図２、および図３に示すように、本実施形態に係る発光装置１は、基板１１と、複数の発光部２１と、接合フレーム３１と、複数の電極３３と、支持フレーム４１と、透光性部材４３と、を備える。
【００２５】
基板１１は、第１の面１１ａと、その反対側に、例えば放熱器が取り付けられる第２の面１１ｂと、を有する。発光部２１は接合材６１によって基板１１の第１の面１１ａ側に設けられている。発光部２１は基板１１とは反対側に向けて光を出射する。接合材６１として、例えば金−スズなどのはんだ材料が用いられる。
【００２６】
接合フレーム３１は、複数の発光部２１を囲むように基板１１の第１の面１１ａ側に設けられている。接合フレーム３１は、接合材６３によって基板１１に接合されている。接合材６３は、基板１１と接合フレーム３１とを接合することができれば特に限定されないが、金属ろうが好ましく、銀ろうがより好ましく用いられる。
【００２７】
また、接合フレーム３１には複数の貫通孔３５が設けられている。各貫通孔３５には、発光部２１へ電力を供給するための電極３３が設けられている。電極３３には、発光部２１と電気的に接続するためのボンディングワイヤーが設けられている（図示略）。接合フレーム３１と電極３３との間は封止材７１によって封止されている。封止材７１として、例えば低融点ガラスなどが好ましく用いられる。
【００２８】
支持フレーム４１は、接合フレーム３１の基板１１とは反対側に接合されている。
【００２９】
透光性部材４３は、支持フレーム４１の基板１１側に、第１の面１１ａと対向するように設けられている。このとき、透光性部材４３は、接着材５１によって支持フレーム４１に接合されている。接着材５１として、例えば低融点ガラスなどが好ましく用いられる。本実施形態では、透光性部材４３は、支持フレーム４１および接着材５１とともに蓋体４０を構成している。
【００３０】
発光装置１は、基板１１と、接合フレーム３１と、支持フレーム４１と、透光性部材４３と、によって囲まれた収納空間Ｓを有する。すなわち、複数の発光部２１は収納空間Ｓ内に設けられている。
【００３１】
［基板］
以下、図２および図３を基に、各部の構成について詳細に説明する。
基板１１は、平面視において、例えば略正方形又は略長方形などの四角形状である。発光部２１を搭載する第１の面１１ａは、例えば平坦面である。
【００３２】
基板１１の形成材料として、放熱性が高い材料、例えば金属材料が用いられる。このような金属材料として、銅又はアルミニウムが好ましく、銅がより好ましく用いられる。
【００３３】
［発光部］
発光部２１は、図３に示すように、発光素子２２と、サブマウント２３と、放熱板２４と、を備えている。発光素子２２としては、例えば発光ダイオード又は半導体レーザーなどが用いられる。発光素子２２は、用途に応じて任意の波長のものを選択することができる。例えば、波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色光の発光素子としては、窒化物系半導体（ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ、０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、Ｘ＋Ｙ≦１）を含むことができる。また、これに加えて、３族元素としてホウ素原子が一部に置換されたものや、５族元素として窒素原子の一部をリン原子、ヒ素原子で置換されたものを含むこともできる。
【００３４】
サブマウント２３は、発光素子２２の配置側に向かうに従って先細のテーパー状に形成されているテーパー部２３ａを備えている。なお、サブマウント２３の発光素子２２が接合された面の垂線Ｌとテーパー部２３ａとの角度θが、３０度以上６６度以下である。そのため、発光素子２２の側方からの光をサブマウント２３で遮らないようにすることができ、光の出射効率の低下を抑制することができる。角度θが３０度より小さい場合には、放熱板２４の配置側の面積が小さくなるため、発光素子２２から発生する熱の放熱性が低下する。角度θが６６度より大きい場合には、発光素子２２からの光を遮ってしまい光の出射効率が低下する。
【００３５】
また、サブマウント２３の形成材料としては、ダイヤモンド粒子が含有した金属が用いられる。このような金属として、銅が好ましく用いられる。サブマウント２３は、ダイヤモンド粒子が含有しているため、銅単体に比べ熱伝導率が高く、発光素子２２から発生する熱を効率良く外部へ放出することができる。なお、テーパー部２３ａを有するサブマウント２３を機械加工等で形成するには、硬度の高いダイヤモンド粒子が含まれているため、非常に難しい。そのため、ダイヤモンド粒子が含有した金属をメッキするメッキ法により形成されている。
【００３６】
また、サブマウント２３の発光素子２２の配置側には、絶縁膜２７が設けられており、つまり、発光素子２２とサブマウント２３との間に絶縁膜２７が配置されている。そのため、発光素子２２とサブマウント２３とが絶縁され、発光素子２２に印加される電圧が放熱板２４を介して外部に導通するのを防止することができる。なお、絶縁膜２７の形成材料としては、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、ＳｉＯ2（二酸化ケイ素）、ＳｉＮ（窒化ケイ素）の何れかが用いられる。
【００３７】
発光素子２２とサブマウント２３とは、サブマウント２３に設けられた絶縁膜２７上に接合膜２６ａを設けた後に、接合材２５ａを介して接合されている。なお、接合膜２６ａとして、例えばチタンタングステン−金などが用いられる。また、接合材２５ａとして、例えば金−スズなどのはんだ材料が用いられる。
【００３８】
放熱板２４の形成材料として、放熱性が高い材料、例えば金属材料が用いられる。このような金属材料として、銅又はアルミニウムが好ましく、銅がより好ましく用いられる。
【００３９】
サブマウント２３と放熱板２４とは、サブマウント２３の放熱板２４の配置側に接合膜２６ｂを設け、放熱板２４の外周に接合膜２６ｃを設けた後に、接合材２５ｂを介して接合されている。なお、接合膜２６ｂとして、例えばチタンタングステン−金などが用いられる。また、接合膜２６ｃとして、例えばニッケル−金又は銀などのメッキ層が用いられる。また、接合材２５ｂとして、例えば金−スズなどのはんだ材料が用いられる。
【００４０】
［接合フレーム、電極］
接合フレーム３１の形成材料としては、基板１１と比べて熱伝導率が低い材料が用いられている。このような材料としては、例えば、コバールが用いられる。接合フレーム３１の表面にはメッキ層が形成されており、例えばニッケル−金からなるメッキ層が形成されている。
【００４１】
電極３３の形成材料としては、例えばコバールが用いられる。また、電極３３の表面にはメッキ層が形成されており、例えばニッケル−金からなるメッキ層が形成されている。
【００４２】
収納空間Ｓ内において、電極３３の端部にはボンディングワイヤー（図示略）が設けられており、電極３３は発光素子２２と電気的に接続している。このボンディングワイヤーの形成材料としては、金が好ましく用いられる。電極３３の他方の端部は、外部電気回路（図示略）と接続している。
【００４３】
［支持フレーム］
支持フレーム４１の形成材料としては、例えば金属が挙げられ、銅が好ましく用いられる。支持フレーム４１の表面にはメッキ層が形成されており、例えばニッケルからなるメッキ層が形成されている。
【００４４】
支持フレーム４１は、接合フレーム３１に、例えばニッケル−金を用いて溶接されている。
【００４５】
［透光性部材］
透光性部材４３は、発光素子２２から出射された光を透過することができる限り、特に限定されない。透光性部材４３の形成材料としては、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、合成石英ガラスなどのガラス、水晶、又はサファイアなどが挙げられる。
【００４６】
透光性部材４３は、基板１１とは反対側に、例えばレンズ機能を有する光学素子（図示略）が一体成形されていてもよい。このような光学素子としては、例えば集光レンズが挙げられる。
【００４７】
［収納空間］
本実施形態において収納空間Ｓは、発光素子２２の表面に対する有機物や水分の付着を低減するために、密閉空間である。このとき、収納空間Ｓは、真空であることが好ましい。また、収納空間Ｓが真空でない場合には、窒素ガスなどの不活性ガスで満たされていることが好ましい。この不活性ガスは、工業用の高純度のものを使用するとよい。なお、本明細書において、真空とはＪＩＳ  Ｚ  ８１２６に規定されているように、通常の大気圧より低い圧力の気体で満たされた空間の状態をいう。この定義において、その気体は不活性ガスであってもよい。
【００４８】
以上で述べたように、第一実施形態に係る発光装置１によれば、以下の特徴を有する。
発光素子２２と放熱板２４との間に設けられたサブマウント２３が、発光素子２２の配置側に向かうに従って先細のテーパー状に形成されているテーパー部２３ａを備えているので、発光素子２２の側方からの光をサブマウント２３で遮らないようにすることができ、光の出射効率の低下を抑制することができる。また、サブマウント２３が、熱伝導率の高いダイヤモンド粒子を含有した金属であるため、発光素子２２からの熱を放熱する放熱性を向上させることができ、熱による発光素子２２の劣化を低減できる。
【００４９】
また、サブマウント２３の発光素子２２が接合された面の垂線Ｌとテーパー部２３ａとの角度θが、３０度以上６６度以下であるので、発光素子２２の側方からの光をサブマウント２３で遮らないようにすることができ、光の出射効率の低下を抑制することができる。
【００５０】
また、発光素子２２とサブマウント２３との間にＡｌＮ、ＤＬＣ、ＳｉＣ、ＳｉＯ2、ＳｉＮの何れかの絶縁膜２７を備えているので、発光素子２２と放熱板２４とが絶縁され、発光素子２２に印加される電圧が放熱板２４を介して外部に導通するのを防止することができる。
【００５１】
［発光装置の製造方法］
以下に、本実施形態に係る発光装置１の製造方法の一例について、図４Ａ〜図６を参照して説明するが、本実施形態はこれらに限定されない。
【００５２】
図４Ａ〜図４Ｅは、本実施形態に係る発光装置におけるサブマウントの製造方法を示す断面図であり、図５Ａ〜図５Ｄは、本実施形態に係る発光装置における発光部の製造方法を示す断面図であり、図６は、本実施形態に係る発光装置の製造方法を示す断面図である。
【００５３】
［サブマウントの製造方法］
まず、本実施形態に係る発光装置１におけるサブマウント２３の製造方法を説明する。
図４Ａに示すように、金属板２８を準備し、金属板２８上にフォトレジストＲＥを塗布する。
【００５４】
次に、金属板２８上にフォトレジストＲＥでメッキ用マスクを形成する工程として、サブマウント２３が形成される領域に開口部を有するフォトマスクをフォトレジストＲＥ上に配置し、斜め露光する。その後、現像することで図４Ｂに示すように、金属板２８上に開口部を有するメッキ用マスクが形成される。
【００５５】
なお、斜め露光における光軸の傾斜角度は、上述したサブマウント２３の発光素子２２が接合された面の垂線Ｌとテーパー部２３ａとの角度θと同じとする。また、ポジ型のフォトレジストＲＥを用いることで、斜め露光されたフォトレジストＲＥは、金属板２８側に近づくに従い、フォトマスクの開口部よりも広い範囲が化学反応を起こす。化学反応を起こしたフォトレジストＲＥは現像液に溶解し易くなる。そのため、次に、現像液で化学反応を起こした領域のフォトレジストＲＥを溶解することで、金属板２８に向かうに従って先細のテーパー状のメッキ用マスクを形成することができる。
【００５６】
次に、金属板２８上にダイヤモンド粒子を含む金属２９をメッキする工程として、フォトレジストＲＥでメッキ用マスクが形成された金属板２８をダイヤモンド粒子が含有する金属２９が入ったメッキ漕に浸漬させ、電流を印加し、図４Ｃに示すように、メッキ用マスクが形成されていない金属板２８上にダイヤモンド粒子を含む金属２９をメッキする。この工程により、角度θのテーパー部２３ａを有するサブマウント２３を製造することができる。
従って、本実施形態に係る角度θのテーパー部２３ａを有するサブマウント２３は、ダイヤモンド粒子を含む金属２９をメッキするメッキ法で作成されている。
【００５７】
次に、ダイヤモンド粒子を含む金属２９上に絶縁膜２７を形成する工程として、ダイヤモンド粒子を含む金属２９をメッキした金属板２８のダイヤモンド粒子を含む金属２９上に、ＡｌＮ、ＤＬＣ、ＳｉＣ、ＳｉＯ2、ＳｉＮの何れかの絶縁膜２７をプラズマＣＶＤ法又はＰＶＤ法等で形成する。その後、更に絶縁膜２７上に、図４Ｄに示すように、チタンタングステン−金などの接合膜２６ａをスパッタ法又は蒸着法等で形成する。
【００５８】
次に、図４Ｅに示すように、金属２９上のメッキ用マスクであるフォトレジストＲＥと、フォトレジストＲＥ上の絶縁膜２７および接合膜２６ａと、を同時に除去する。その後、ダイヤモンド粒子を含む金属２９から金属板２８を剥離することで、ダイヤモンド粒子を含む金属２９上に絶縁膜２７および接合膜２６ａが形成され、テーパー部２３ａを有するサブマウント２３が形成される。
【００５９】
［発光部の製造方法］
次に、本実施形態に係る発光装置１における発光部２１の製造方法を説明する。
まず、図５Ａに示すように、銅又はアルミニウム等の放熱性の高い金属材料を形成材料とする放熱板２４を準備し、放熱板２４の外周にメッキ法でニッケル−金又は銀などのメッキ層を形成する。
【００６０】
次に、図４Ａ〜図４Ｅで示した製造方法で形成した絶縁膜２７および接合膜２６ａが形成されたサブマウント２３の絶縁膜２７および接合膜２６ａが配置された面とは反対側の面に、図５Ｂに示すように、チタンタングステン−金などの接合膜２６ｂをスパッタ法又は蒸着法等で形成する。
【００６１】
次に、サブマウント２３の接合膜２６ｂが形成された面と、放熱板２４の接合膜２６ｃが形成された面と、を金−スズなどの接合材２５ｂで、図５Ｃに示すように、接合する。
【００６２】
次に、サブマウント２３の絶縁膜２７および接合膜２６ａが配置された側の接合膜２６ａ上に、発光素子２２を金−スズなどの接合材２５ａで、図５Ｄに示すように、接合する。
以上の製造方法により、放熱板２４上にサブマウント２３を介して発光素子２２が接合された発光部２１が形成される。
【００６３】
次に、本実施形態に係る発光装置１の製造方法を説明する。
図６に示すように、まず、透光性部材４３に接着材５１を用いて支持フレーム４１を固定し、蓋体４０を形成しておく。
蓋体４０とは別体に、基板１１の第１の面１１ａに、貫通孔３５が形成された接合フレーム３１および発光部２１を接合する。このとき、第１の面１１ａに、発光部２１又は接合フレーム３１のどちらか一方を先に接合しておいてもよい。なお、接合フレーム３１の接合の後で発光部２１の接合を行なえば、接合フレーム３１の接合時に発生する熱を発光部２１が受けることがないため、接合フレーム３１の接合を先に行なう方が好ましい。
【００６４】
次いで、接合フレーム３１に封止材７１を用いて電極３３を固定する。なお、この工程は、接合フレーム３１を第１の面１１ａに接合する前に行ってもよい。
【００６５】
次いで、発光部２１と、電極３３とをボンディングワイヤーを用いて電気的に接続する。具体的には、超音波接合又は熱圧着接合もしくは両方を用いて、ボンディングワイヤーの一方の端部を電極３３に接合するとともに、ボンディングワイヤーの他方の端部を発光部２１に接合する。
【００６６】
次いで、基板１１に設けられた接合フレーム３１と、透光性部材４３に設けられた支持フレーム４１と、を溶接する。この接合工程において、透光性部材４３は第１の面１１ａと対向するように配置される。
【００６７】
具体的には、接合フレーム３１と支持フレーム４１との接合部を局所的に加熱し、接合フレーム３１の表面に形成されたニッケル−金からなるメッキ層を溶かすことにより溶接することができる。溶接方法としては、例えば抵抗溶接又はレーザー溶接などの局所加熱による溶接が用いられる。
【００６８】
接合工程は、真空で行うとよい。また、接合工程は、窒素ガスなどの不活性ガスで満たされた空間で行うとよい。これにより、発光装置１の製造時に発光素子２２の表面に対する有機物や水分の付着を低減できる。また、収納空間Ｓを真空又は窒素ガスで満たすことができるため、発光装置１の使用時においても発光素子２２の表面に対する有機物や水分の付着を低減できる。したがって、使用時における発光素子２２の破損が低減された信頼性が高い発光装置１を容易に製造できる。
【００６９】
以上で述べたように、本実施形態に係る発光装置１の製造方法によれば、以下の特徴を有する。
発光素子２２の配置側に向かうに従って先細のテーパー状にサブマウント２３を形成するためのメッキ用マスクを形成することができるようになったので、ダイヤモンド粒子を含む金属２９をメッキするメッキ法でサブマウント２３を形成し、テーパー部２３ａを有する熱伝導率が高いサブマウント２３を容易に形成することができる。従って、発光素子２２からの光の出射効率の低下を抑制しつつ、発光素子２２からの熱を放熱する放熱性を向上させた発光装置１を製造することができる。
【００７０】
また、フォトレジストＲＥで作成したマスクをメッキ用マスクとして、ダイヤモンド粒子を含む金属２９をメッキすることで、テーパー部２３ａを有するサブマウント２３を形成し、その後、ダイヤモンド粒子を含む金属２９上に絶縁膜２７を形成することで、発光素子２２とサブマウント２３とを絶縁することができ、発光素子２２に印加される電圧が放熱板２４を介して外部に導通するのを防止した発光装置１を製造することができる。
【００７１】
また、絶縁膜２７がＡｌＮ、ＤＬＣ、ＳｉＣ、ＳｉＯ2、ＳｉＮの何れかであるので、ダイヤモンド粒子を含む金属２９上にプラズマＣＶＤ法又はＰＶＤ法で容易に絶縁膜２７を形成することができ、発光素子２２とサブマウント２３とを絶縁する絶縁膜２７を有するサブマウント２３を容易に製造することができる。
【００７２】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態に係る発光装置１の発光部２１について、図７を参照して説明する。
図７は、第二実施形態に係る発光装置の発光部を示す断面図である。なお、第二実施形態において、第一実施形態と同様の構成には同じ符号を付してその説明を省略又は簡略し、第一実施形態と異なる内容について詳細に説明する。
【００７３】
第二実施形態に係る発光装置の発光部２１ａは、第一実施形態に係る発光装置の発光部２１と異なり、図７に示すように、絶縁膜２７ａがサブマウント２３と放熱板２４との間に配置されている。つまり、発光部２１ａは、サブマウント２３のテーパー部２３ａが先細となる側の発光素子２２と対向する面とは反対側の面に絶縁膜２７ａが形成されている。
【００７４】
なお、絶縁膜２７ａが形成されたサブマウント２３の製造方法は、以下の方法で行われる。ネガ型のフォトレジストＲＥを用いて、斜め露光されたフォトレジストＲＥが金属板２８側に近づくに従い、フォトマスクの遮蔽部（メッキ用マスクとなる領域）よりも狭い範囲が化学反応を起こす。ネガ型のフォトレジストＲＥは化学反応を起こすと現像液で溶解し難くなる。そのため、次に、現像液で化学反応を起こした領域以外のフォトレジストＲＥを溶解することで、金属板２８と反対側に向かうに従って先細のテーパー状のメッキ用マスクを形成することができる。
【００７５】
その後、金属板２８上にダイヤモンド粒子を含む金属２９をメッキすることで、金属板２８と反対側に向かうに従って先細のテーパー状のテーパー部２３ａを有するサブマウント２３が形成される。次に、ダイヤモンド粒子を含む金属２９上にＡｌＮ、ＤＬＣ、ＳｉＣ、ＳｉＯ2、ＳｉＮの何れかの絶縁膜２７ａをプラズマＣＶＤ法又はＰＶＤ法等で形成することで絶縁膜２７ａが形成されたサブマウント２３が製造される。
【００７６】
その後、金属板２８を剥離し、サブマウント２３のテーパー部２３ａが先細となる側にチタンタングステン−金などの接合膜２６ａを、また、サブマウント２３に形成された絶縁膜２７ａ上にチタンタングステン−金などの接合膜２６ｂを、それぞれスパッタ法又は蒸着法等で形成する。
【００７７】
発光部２１ａは、サブマウント２３のテーパー部２３ａが先細となる側に接合材２５ａを介して発光素子２２を接合し、サブマウント２３の絶縁膜２７ａが形成された側に接合材２５ｂを介して放熱板２４を接合することで形成される。
【００７８】
以上の構成とすることで、サブマウント２３と放熱板２４との間に絶縁膜２７ａを備えているので、発光素子２２と放熱板２４とが絶縁され、発光素子２２に印加される電圧が放熱板２４を介して外部に導通するのを防止することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１…発光装置、１１…基板、１１ａ…第１の面、２１，２１ａ…発光部、２２…発光素子、２３…サブマウント、２３ａ…テーパー部、２４…放熱板、２５ａ，２５ｂ…接合材、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ…接合膜、２７，２７ａ…絶縁膜、２８…金属板、２９…金属、３１…接合フレーム、３３…電極、３５…貫通孔、４０…蓋体、４１…支持フレーム、４３…透光性部材、５１…接着材、６１，６３…接合材、７１…封止材、Ｌ…垂線、Ｓ…収納空間、θ…角度。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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