(57)【要約】【課題】放熱性を確保しつつ、基板への接合時に生じる熱応力に起因する絶縁膜及び電極等の破損を防止することができる発光素子及び発光装置を提供することを目的とする。【解決手段】第１半導体層、発光層及び第２半導体層を順に有し、前記第１半導体層が露出する複数の露出部が配列された半導体積層体と、複数の前記露出部の上方に開口部を有する絶縁膜と、前記露出部と接続され、かつ一部が前記絶縁膜を介して前記第２半導体層上に配置された第１電極と、前記第２半導体層に接続された第２電極と、前記第１電極と接続され、平面視、前記露出部と離間して配置される第１外部接続部と、前記第２電極と接続される第２外部接続部とを含み、前記第１外部接続部は、平面視、１つの前記露出部を包囲し、かつ隣接する前記露出部をそれぞれ包囲する前記第１外部接続部同士は離間されている発光素子及び発光装置。【選択図】図１Ａ
2019153777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１半導体層、発光層及び第２半導体層を順に有し、かつ前記第２半導体層側に前記第２半導体層及び前記発光層から前記第１半導体層が露出する複数の露出部が配列された半導体積層体と、
前記半導体積層体を覆い、複数の前記露出部の上方に開口部を有する絶縁膜と、
前記開口部にて前記露出部と接続され、かつ一部が前記絶縁膜を介して前記第２半導体層上に配置された第１電極と、
前記第２半導体層に接続された第２電極と、
前記第１電極と接続され、平面視において、前記露出部と離間して配置される第１外部接続部と、
前記第２電極と接続される第２外部接続部とを含み、
前記第１外部接続部は、平面視において、１つの前記露出部を包囲し、かつ隣接する前記露出部をそれぞれ包囲する前記第１外部接続部同士は離間されている発光素子。
【請求項２】
前記第１外部接続部は小片形状を有し、前記小片で１つの前記露出部を、それぞれ規則的に包囲している請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記小片のうち、前記半導体積層体の外縁に対面する小片は、前記半導体積層体の外縁に対面しない小片よりも平面積が大きい請求項１又は２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記露出部は、前記半導体積層体の一部の外縁に平行な第１方向と、該第１方向に直交する第２方向とに、それぞれ複数配列されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項５】
平面視において、前記第２外部接続部は前記第１方向に長い形状であり、前記第１外部接続部は、前記第２外部接続部を前記第２方向に挟んで配置されている請求項４に記載の発光素子。
【請求項６】
平面視において、複数の前記第２外部接続部が前記第１方向に沿って列状に配置されており、前記第１外部接続部は、前記第２外部接続部を前記第２方向に挟んで配置されている請求項４に記載の発光素子。
【請求項７】
平面視において、前記第２電極と該第２電極に隣接する前記露出部との間には、前記第１外部接続部が配置されていない請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項８】
上面に配線パターンを有する基板と、
前記配線パターン上に、複数の第１外部接続部と第２外部接続部とを介してフリップチップ実装された発光素子と、
前記発光素子、前記第１外部接続部及び前記第２外部接続部並びに前記基板を被覆する被覆部材とを備え、
前記発光素子は、
第１半導体層、発光層及び第２半導体層を順に有し、かつ前記第２半導体層側に前記第２半導体層及び前記発光層から前記第１半導体層が露出する複数の露出部が配列された半導体積層体と、
前記半導体積層体を覆い、複数の前記露出部の上方に開口部を有する絶縁膜と、
前記開口部にて前記露出部と接続され、かつ一部が前記絶縁膜を介して前記第２半導体層上に配置された第１電極と、
前記第２半導体層に接続された第２電極とを有し、
前記第２外部接続部は前記第２電極と接続されており、
前記第１電極と接続され、平面視において、前記露出部と離間して配置される第１外部接続部と、
前記第２電極と接続される第２外部接続部とを含み、
前記第１外部接続部は、平面視において、1つの前記露出部を包囲し、かつ隣接する前記露出部をそれぞれ包囲する前記第１外部接続部同士は離間されている発光装置。
【請求項９】
前記被覆部材は、光反射性物質を含む請求項８に記載の発光装置。
【請求項１０】
平面視において、前記第２外部接続部は複数の小片形状で互いに離間されている請求項８又は９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、発光素子及び発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ｎ型半導体層とｎ型半導体層の一部を露出するように積層された発光層及びｐ型半導体層とを有する半導体構造と、半導体構造上に設けられた複数の開口部を有する絶縁膜と、複数の開口部のうち発光層及びｐ型半導体層から露出したｎ型半導体層上に設けられた開口部を通して接続されたｎ電極と、複数の開口部のうちｐ型半導体層上に設けられた開口部を通して接続されたｐ電極と、ｐ電極に接続されたｐ側外部接続部と、ｎ電極に接続されたｎ側外部接続部とを備える発光素子が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１０−５２５５８６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような発光素子では、放熱性を確保するため、ｎ側外部接続部及びｐ側外部接続部は大面積とすることが好ましい。しかし、発光素子を基板に接合する際に、発光層及びｐ型半導体層から露出したｎ型半導体層上に設けられた大面積の外部電極が、ｎ型半導体層が露出した領域付近に、熱応力を集中させ、ｎ型半導体層が露出した領域に形成された絶縁膜及び電極が破損するおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、放熱性を確保又は向上しながら、基板への接合時に生じる熱応力に起因する絶縁膜及び電極等の破損を防止することができる発光素子及び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】
【０００６】
本開示は、以下の発明を含む。
（１）第１半導体層、発光層及び第２半導体層を順に有し、かつ前記第２半導体層側に前記第２半導体層及び前記発光層から前記第１半導体層が露出する複数の露出部が配列された半導体積層体と、
前記半導体積層体を覆い、複数の前記露出部の上方に開口部を有する絶縁膜と、
前記開口部にて前記露出部と接続され、かつ一部が前記絶縁膜を介して前記第２半導体層上に配置された第１電極と、
前記第２半導体層に接続された第２電極と、
前記第１電極と接続され、平面視において、前記露出部と離間して配置される第１外部接続部と、
前記第２電極と接続される第２外部接続部とを含み、
前記第１外部接続部は、平面視において、1つの前記露出部を包囲し、かつ隣接する前記露出部をそれぞれ包囲する前記第１外部接続部同士は離間されている発光素子。
（２）上面に配線パターンを有する基板と、
前記配線パターン上に、複数の第１外部接続部と第２外部接続部とを介してフリップチップ実装された発光素子と、
前記発光素子、前記第１外部接続部及び前記第２外部接続部並びに前記基板を被覆する被覆部材とを備え、
前記発光素子は、
第１半導体層、発光層及び第２半導体層を順に有し、かつ前記第２半導体層側に前記第２半導体層及び前記発光層から前記第１半導体層が露出する複数の露出部が配列された半導体積層体と、
前記半導体積層体を覆い、複数の前記露出部の上方に開口部を有する絶縁膜と、
前記開口部にて前記露出部と接続され、かつ一部が前記絶縁膜を介して前記第２半導体層上に配置された第１電極と、
前記第２半導体層に接続された第２電極とを有し、
前記第２外部接続部は第２電極と接続されており、
前記第１電極と接続され、平面視において、前記露出部と離間して配置される第１外部接続部と、
前記第２電極と接続される第２外部接続部とを含み、
前記第１外部接続部は、平面視において、１つの前記露出部を包囲し、かつ隣接する前記露出部をそれぞれ包囲する前記第１外部接続部同士は離間されている発光装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一実施形態の発光素子及び発光装置によれば、放熱性を確保又は向上させながら、基板への接合時に生じる熱応力に起因する絶縁膜及び電極等の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本開示の実施形態１の発光素子を模式的に示す平面図である。
【図１Ｂ】図１ＡにおけるＩ−Ｉ'線断面図である。
【図１Ｃ】図１ＡにおけるＩＩ−ＩＩ'線断面図である。
【図２Ａ】本開示の実施形態２の発光装置を模式的に示す平面図である。
【図２Ｂ】図２ＡのＩＩＩ−ＩＩＩ'線断面図である。
【図３】本開示の実施形態３の発光素子を模式的に示す平面図である。
【図４Ａ】本開示の実施形態４の発光素子を模式的に示す平面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの発光素子に対する比較のための発光素子を模式的に示す平面図である。
【図４Ｃ】図４Ａの発光素子と図４Ｂの発光素子との熱抵抗の測定値を示すグラフである。
【図５】本開示の実施形態５の発光素子を模式的に示す平面図である。
【図６】本開示の実施形態６の発光素子を模式的に示す平面図である。
【図７】本開示の実施形態７の発光素子を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の説明において参照する図面は、実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係などが誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、平面図とその断面図において、各部材のスケールや間隔が一致しない場合もある。以下の説明では、同一の名称及び符号については原則として同一又は同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１０】
〔発光素子１０〕
本開示の一実施形態における発光素子は、第１半導体層、発光層及び第２半導体層を順に有し、かつ第２半導体層側に第２半導体層及び発光層から第１半導体層が露出する複数の露出部が配列された半導体積層体と、半導体積層体を覆い、複数の露出部の上方に開口部を有する絶縁膜と、開口部にて露出部と接続され、かつ一部が絶縁膜を介して第２半導体層上に配置された第１電極と、第２半導体層上に接続された第２電極と、第１電極と接続され、平面視において、露出部と離間して配置される第１外部接続部と、第２電極と接続される第２外部接続部とを含む。第１外部接続部は、平面視において、1つの露出部を包囲し、かつ隣接する露出部をそれぞれ包囲する第１外部接続部同士は離間されている。
つまり、本開示の一実施形態における発光素子１０は、図１Ａから１Ｃに示すように、半導体積層体１３と、絶縁膜１４と、第１電極１１及び第２電極１２と、第１外部接続部２１及び第２外部接続部２２とを含んで構成される。特に、第１外部接続部２１は、複数あり、平面視において、それぞれが小片形状である。第１外部接続部２１は、平面視において、１つの露出部を複数で包囲しており、露出部とは離間して配置されており、かつ、隣接する露出部を包囲する複数の第１外部接続部は互いに離間されている。発光素子１０の平面形状は、例えば、略矩形状、六角形等の多角形、これらの角に丸みを帯びた形状、円形又は楕円形等が挙げられる。なかでも、略矩形が好ましい。
【００１１】
このような発光素子１０は、第１電極１１及び第２電極１２と、第１外部接続部２１及び第２外部接続部２２とが設けられた面側を実装面としたフリップチップ実装に適した構造を有している。発光素子１０は、実装面と反対側の面が主な光取り出し面となる。
このような発光素子では、後述する発光素子の基板への接合の際に、露出部１３ｂの周辺に第１外部接続部が配置されるため、放熱性を確保すること又は向上させることが可能となる。また、露出部１３ｂ近傍の絶縁膜及び電極の破損を回避することができる。さらに、第１外部接続部が、小片状であり、１つの露出部を複数で包囲し、かつ、隣接する露出部を包囲する複数の第１外部接続部は互いに離間されていることにより、後述する発光装置における被覆部材を形成する場合に、基板にフリップチップ実装された発光素子に対して、発光素子と基板との間における被覆部材を形成する未硬化の樹脂材料の流動性を妨げないため、その直下にまで、被覆部材を配置しやすくなる。これにより、発光装置の光取出し効率を確保することができる。
【００１２】
（半導体積層体１３）
発光素子１０を構成する半導体積層体１３は、第１半導体層１３ｎ、発光層１３ａ及び第２半導体層１３ｐがこの順に積層されて構成される。このような半導体積層体１３は、通常、絶縁性の支持基板１５上に形成されている。ただし、最終的に、発光素子１０は、支持基板１５が除去されたものでもよい。発光層１３ａと、発光層１３ａの上面に設けられた第２半導体層１３ｐとは、第１半導体層１３ｎの上面のうち所定の領域に設けられている。つまり、第１半導体層１３ｎ上の一部の領域には、第２半導体層１３ｐ及び発光層１３ａが存在しない。このように、第２半導体層側において、第１半導体層１３ｎが、発光層１３ａ及び第２半導体層１３ｐから露出する領域を露出部１３ｂと称する。さらに言い換えると、半導体積層体１３は、第２半導体層１３ｐの表面に、平面視において互いに離間した複数の孔を有し、孔の底面に第１半導体層１３ｎが露出している。この孔の底面に露出する第１半導体層１３ｎを露出部１３ｂと称する。孔は第２半導体層１３ｐ及び発光層１３ａを貫通しており、孔の側面には第２半導体層１３ｐ、発光層１３ａ及び第１半導体層１３ｎの一部が露出している。
【００１３】
露出部１３ｂの形状、大きさ、位置、数は、意図する発光素子の大きさ、形状、電極パターン等によって適宜設定することができる。
露出部１３ｂの形状は、例えば、平面視において円又は楕円、三角形、四角形、六角形等の多角形等が挙げられ、なかでも、円形又は円形に近い形状（例えば楕円又は六角形以上の多角形）が好ましい。露出部１３ｂの大きさは、半導体積層体の大きさ、求められる発光素子の出力、輝度等によって適宜調整することができ、例えば、直径が数十μｍ〜数百μｍ程度の大きさであることが好ましい。別の観点から、直径が、半導体積層体の一辺の１／２０〜１／５程度の大きさであることが好ましい。また、隣接する露出部１３ｂ間の距離は、全部が同じであってもよいし、一部又は全部が異なってもよいが、全部が略同じであることが好ましい。例えば、露出部１３ｂ間の距離は、半導体積層体の一辺の１／１５〜１／５程度が挙げられる。なかでも、露出部の直径よりも大きいことが好ましい。
【００１４】
露出部１３ｂは、１つの発光素子において規則的に配置していることが好ましい。これによって、発光素子の輝度ムラを抑制して、略均一に光取り出しすることができる。具体的には、第１方向に沿って規則的に複数列配置されていることが好ましい。ここでの第１方向とは、半導体積層体１３又は発光素子１０の一辺に平行な一方向を指す。例えば、第１方向に沿って３列以上配置されていることが好ましい。また、露出部１３ｂは、第１方向に直交する第２方向にも複数行以上配置されていることが好ましい。例えば、第２方向に数行〜十数行配置されていることが好ましい。露出部１３ｂが半導体積層体の一部の外縁に平行な第１方向と、第１方向に直交する第２方向とに、それぞれ複数配列されていることにより、後述する第１外部接続部を、第１方向及び第２方向に沿って配列する露出部の列及び行間に、互いに離間して配置させることができる。
第１方向に並ぶ露出部１３ｂの数は、２以上であることが好ましく、３以上、５以上又は７以上であることがより好ましい。第２方向に並ぶ露出部１３ｂの数は、第１方向に並ぶ露出部１３ｂの数よりも少なくても多くてもよいが、少ないことが好ましい。言い換えると、列状に配置される露出部１３ｂの第２方向に沿った列の数は、１つの列内に配置される露出部１３ｂの数よりも少ないことが好ましい。
【００１５】
複数の露出部１３ｂの平面視形状は、すべてが略同じ形状、略同じ大きさであってもよいし、それぞれ又は一部が異なる形状、大きさであってもよい。露出部１３ｂは発光層を有さない領域であるため、同程度の大きさの複数の露出部を規則的に整列して配置することにより、発光面積及び電流の供給量の偏りを抑制することができる。その結果、発光素子全体として、輝度ムラを抑制することができる。
【００１６】
露出部１３ｂは、半導体積層体１３の外縁よりも内側に複数形成されていることが好ましく、半導体積層体１３の外縁の内側に配置されるものの合計面積が、半導体積層体１３の平面積の３０％以下、２５％以下、２０％以下、１８％以下、１５％以下が好ましい。このような範囲とすることで、第１半導体層１３ｎ及び第２半導体層１３ｐへの電流供給のバランスを図ることができ、供給される電力の偏りによる輝度ムラを抑制することができる。
特に、露出部１３ｂは、平面視で略円形状であり、その大きさは、例えば、直径数十μｍ〜数百μｍであり、上面側に一定の間隔、例えば、露出部１３ｂの直径の１．５倍〜５倍の間隔で配置されていることが好ましい。
【００１７】
半導体積層体１３は、例えば、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体等、種々の半導体が挙げられる。具体的には、ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等の窒化物系の半導体材料が挙げられ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮ等を用いることができる。各層の膜厚及び層構造は、当該分野で公知のものを利用することができる。
【００１８】
（絶縁膜１４）
絶縁膜１４は、半導体積層体１３の上面及び側面を被覆するとともに、露出部１３ｂの上方に開口部１４ａを、第２半導体層１３ｐの上方に開口部１４ｂを有する。絶縁膜１４が半導体積層体１３を被覆し、かつ露出部１３ｂの上方に開口部１４ａを有することにより、第２半導体層１３ｐの上面を覆う絶縁膜１４の上面の広範囲に第１電極１１を形成することができる。
絶縁膜１４は、当該分野で公知の材料によって、電気的な絶縁性を確保し得る材料及び厚みで形成されていることが好ましい。具体的には、絶縁膜１４は、金属酸化物及び金属窒化物等、例えば、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌからなる群より選択された少なくとも一種の酸化物又は窒化物によって形成することができる。絶縁膜は、絶縁性を確保し得る膜厚を有するものであればよい。
【００１９】
（第１電極１１及び第２電極１２）
第１電極１１及び第２電極１２は、半導体積層体１３の上面側（つまり、支持基板とは反対側、第２半導体層側）に配置されている。
第１電極１１は、露出部１３ｂの上方における絶縁膜１４の開口部１４ａにて、露出部１３ｂと接続している。この場合、第１電極１１は複数の露出部１３ｂを覆うように接続されることが好ましく、全ての露出部１３ｂが第１電極１１に覆われ、一体的に接続されることがより好ましい。従って、第１電極は、第１半導体層１３ｎ上のみならず、第２半導体層１３ｐ上方にも配置される。つまり、第１電極１１は絶縁膜１４を介して、露出部１３ｂを形成する孔の側面（つまり発光層１３ａ及び第２半導体層１３ｐの側面）及び第２半導体層１３ｐ上に配置される。
【００２０】
第２電極１２は、第２半導体層１３ｐの上方にある絶縁膜１４の開口部１４ｂを通して、第２半導体層１３ｐ上に配置され、かつ第２半導体層１３ｐと接続されている。
第１電極１１及び第２電極１２は、第１半導体層１３ｎ及び第２半導体層１３ｐと、それぞれ直接接触しておらず、後述する光反射性電極等の導電性部材を介して電気的に接続されていてもよい。
【００２１】
第１電極１１及び第２電極１２は、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ等の金属又はこれらの合金の単層膜又は積層膜によって形成することができる。具体的には、これら電極は、半導体層側からＴｉ／Ｒｈ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｗ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｒｈ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ａｌ−Ｃｕ合金／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｒｈなどの積層膜によって形成することができる。膜厚は、当該分野で用いられる膜の膜厚のいずれでもよい。
第１電極１１及び第２電極１２の平面視形状は、半導体積層体の平面視形状が矩形の場合、同様にその外縁形状が矩形又は略矩形であることが好ましい。第１電極１１及び第２電極１２は、平面視、１つの半導体積層体において、一方向に並行して交互に配置されていることが好ましい。例えば、平面視、第１電極が第２電極を挟むように配置されていることが好ましい。
【００２２】
（光反射性電極）
発光素子１０は、第１電極及び／又は第２電極と第２半導体層との間に介在する光反射性電極１６を有することが好ましい。
光反射性電極１６としては、銀、アルミニウム又はこれらのいずれかの金属を主成分とする合金を用いることができ、特に発光層から発せられる光に対して高い光反射性を有する銀又は銀合金がより好ましい。光反射性電極１６は、発光層から出射される光を効果的に反射することができる厚みを有することが好ましく、例えば、２０ｎｍ〜１μｍ程度が挙げられる。光反射性電極と第２半導体層との接触面積は大きいほど好ましく、このため、光反射性電極１６は、第１電極１１と第２半導体層１３ｐとの間にも配置されることが好ましい。具体的には、光反射性電極１６の総平面積は、半導体積層体の平面積の５０％以上、６０％以上、７０％以上が挙げられる。
【００２３】
光反射性電極１６が銀を含む場合には、銀のマイグレーションを防止するために、その上面、好ましくは、上面及び側面を被覆する保護層１７を設けてもよい。保護層１７としては、通常、電極材料として用いられている金属及び合金等の導電性部材によって形成してもよいし、絶縁性部材を用いても形成してもよい。導電性部材としては、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属を含有する単層又は積層層が挙げられる。絶縁性部材としては、上述した絶縁膜１４と同様の材料が挙げられるが、なかでもＳｉＮを用いることが好ましい。ＳｉＮは膜が緻密なため、水分の侵入を抑制する材料として優れている。保護層１７の厚みは、効果的に銀のマイグレーションを防止するために、数百ｎｍ〜数μｍ程度が挙げられる。保護層１７を絶縁性部材で形成する場合、保護層１７が光反射性電極の上方に開口を有することで光反射性電極と第２電極とを電気的に接続することができる。なお、発光素子１０が第２半導体層１３ｐ上に光反射性電極１６及び保護層１７を有する場合、半導体積層体１３を覆う絶縁膜１４は光反射性電極１６及び保護層１７を覆い、かつ、第２電極１２の直下の領域に開口を有し、これにより第２電極１２と光反射性電極１６とが電気的に接続される。
【００２４】
（第１外部接続部２１及び第２外部接続部２２）
第１外部接続部２１及び第２外部接続部２２は、外部と接続するために設けられる。
第１外部接続部２１は、第２半導体層１３ｐの上方において、絶縁膜１４の上面に設けられた第１電極１１上に設けられて、第１電極１１と接続されている。
第１外部接続部２１は、複数あり、それぞれが小片形状である。第１外部接続部２１は、平面視において、１つの露出部１３ｂを複数で包囲しているが、露出部１３ｂとは離間している。また、隣接する露出部１３ｂを包囲する複数の第１外部接続部２１は互いに離間されている。
第１外部接続部の数は、半導体積層体に形成された露出部の数によって、適宜設定することができる。例えば、１つの露出部に対して、１以上であればよく、例えば、２つ、３つ、４つ等が挙げられる。ただし、全ての露出部に対して、第１外部接続部が同じように配置されていなくてもよく、露出部１３ｂの位置によって、露出部１３ｂを包囲する第１外部接続部の数及び／又は形状が異なっていてもよい。例えば、半導体積層体の外縁に対向する位置及び／又は第２電極に対向する位置及び／又は露出部で囲まれた半導体積層体の内側の位置で、第１外部接続部の数及び／又は形状が異なっていてもよい。言い換えると、第１外部接続部２１は、上述したように配置されているもの、特に、規則的に配置されているものを含む限り、ランダムに配置されたものが含まれていてもよい。
【００２５】
第１外部接続部の小片形状としては、例えば、三角形、四角形等の多角形、扇形、半円形、円形、楕円形、環形状、円環形状、環状扇形、これらの形状の一部が切り欠かれた形状又は連結した形状等、種々の形状が挙げられる。なかでも、環状扇形のような、円環形状を径方向に、任意の大きさに分割した形状が好ましい。この場合、円環形状の中心が露出部の中心と重なるように配置することで、露出部で発生する熱を拡散することができるため、より放熱性に優れた発光素子とすることができる。例えば、１つの小片形状の平面積は、２０００μｍ2〜５０００μｍ2程度が挙げられる。
【００２６】
露出部を包囲する第１外部接続部と露出部との間隔は、例えば、１２μｍ〜２８μｍが挙げられる。このように露出部と第1外部接続部とを近接させることによって、露出部１３ｂを形成する孔の側面に露出する発光層（つまり発光素子の発光によって生じる発熱量が大きい第１半導体層１３ｎと第２半導体層１３ｐとのコンタクト部分）から生じる熱を、効率的に逃がすことができる。また、露出部と第１外部接続部とは平面視において重ならないため、露出部周辺の半導体積層体に与えられるダメージを回避又は防止することができる。
１つの露出部を包囲する小片形状の複数の第１外部接続部２１は、隣接する露出部を包囲する小片形状の複数の第１外部接続部２１と互いに離間している。つまり、隣接する露出部間において、第１外部接続部は複数配置されている。隣接する露出部間において、互いに離間する第１外部接続部２１同士は、例えば、３μｍ以上離間していることが好ましく、２０μｍ以上離間していることがより好ましい。このような距離に設定されることにより、被覆部材を構成する未硬化の樹脂材料を、第１外部接続部間に空隙などを発生させることなく流動させることができる。これにより、発光素子と基板との間に存在する気体の熱膨張に起因する発光素子の剥がれ等を効果的に防止することができる。
【００２７】
発光素子１０における第１外部接続部２１の合計平面積は、半導体積層体の大きさ、露出部の数及び大きさ等によって適宜設定することができる。例えば、第１外部接続部の合計平面積は、半導体積層体１３の平面積の４０％以上で配置されていればよく、７０％以上が好ましい。また、６０％以下であればよく、５０％以下が好ましい。このような範囲とすることにより、放熱性を確保しながら、第１外部接続部２１を形成する材料が高価な金属である場合等において、その製造コストを低減することができる。また、大面積の被覆によって付加される電極、絶縁膜、半導体積層体等への応力を緩和することができる。
【００２８】
第２外部接続部２２は、第２電極と接続されている。第２外部接続部２２は、平面視で、例えば、三角形、四角形等の多角形、扇形、半円形、円形、楕円形、環形状、環状扇形、これらの形状の一部が切り欠かれた形状又は連結した形状等、種々の形状が挙げられる。
例えば、第１方向に長い形状であり、第１方向において第２電極及び半導体積層体よりも若干短い長さを有するものが挙げられ、半導体積層体の一辺の長さの１／１５〜１／３の幅が挙げられ、１／１０〜１／５の幅を有するものが好ましい。また、第１方向に、規則的又はランダムに配置された、複数の多角形（例えば、四角形）、円形又は楕円形等の形状であってもよい。第２外部接続部２２間の間隔は規則的であってもよいしランダムであってもよい。第２外部接続部２２は、配置される部位によって、その形状及び／又は大きさが異なっていてもよい。例えば、半導体積層体の外縁に近い部分が細いもしくは太い四角形又は小さいもしくは大きい円形等であり、中央部分もしくは両端の内側が太いもしくは細い四角形又は小さなもしくは大きな円形等が挙げられる。この場合、例えば、第２外部接続部の大きさは、第１外部接続部の８０％〜５００％程度、８０％〜２００％程度、８０％〜１５０％程度とすることができる。
なかでも、平面視における第1外部接続部と第２外部接続部との面積比を近づけることで（例えば１：０．８〜１．５程度）、発光素子を基板上にフリップチップ実装する際、発光素子にかかる応力の偏りを緩和することができ好ましい。その結果、接合精度が安定する。特に、第２外部接続部の大きさが第１接続部の大きさと同等（例えば１：０．９〜１．１程度）とした場合、この効果は顕著である。また、後述する被覆部材を形成する未硬化の樹脂材料の流動性にも寄与することができる。
【００２９】
第２外部接続部２２は、例えば、前記第１方向において、複数の第１外部接続部を２分割するように、複数の第１外部接続部及び複数の露出部の間に挟まれて配置されていることが好ましい。つまり、平面視において、第２外部接続部は第１方向に沿って配置され、複数の第１外部接続部２１は、第２外部接続部２２を挟むように配置されていることが好ましい。この場合、複数の第１外部接続部２１は、第２外部接続部２２が配置された領域の第１方向の中心線に対して線対称に配置されていることがより好ましい。これにより、発光素子１０を基板２３上にフリップチップ実装する際に第１外部接続部２１および第２外部接続部２２にかかる応力の偏りを緩和することができる。これにより、接合精度が安定する。また、後述する被覆部材を形成する未硬化の樹脂材料の流動性にも寄与することができる。これにより、熱応力の低減を図ることができる。
【００３０】
第１外部接続部２１及び第２外部接続部２２は、それぞれ、当該分野で公知の方法で形成することができる。例えば、メッキ法、スパッタリング法、蒸着法等が挙げられる。
第１外部接続部２１及び第２外部接続部２２をメッキ法で形成する場合、Ａｌ、Ａｇ、Ａｌ合金及びＡｇ合金、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉなどの金属の単層又は積層構造を用いることができる。第１外部接続部２１及び第２外部接続部２２は、腐食防止及び基板２３との接合性を高めるために、少なくとも最上層をＡｕで形成することが好ましい。
なお、第１外部接続部２１及び第２外部接続部２２の厚みは、発光素子の大きさ、特性等によって、適宜調整することができ、例えば、１μｍ〜１００μｍ程度が挙げられる。
【００３１】
〔発光装置〕
本開示の一実施形態における発光装置２０は、図２Ａ及び２Ｂに示すように、上面に配線パターン２４、２５を有する基板２３と、上述した発光素子１０が１つ又は複数と、被覆部材２７と、透光部材２８とを備える。
【００３２】
（基板２３）
基板２３は、上面に配線パターン２４、２５を有し、配線パターン２４、２５上に発光素子１０が、フリップチップ実装されている。
基板の材料としては、例えば、ガラスエポキシ、樹脂、セラミックスなどの絶縁性部材、表面に絶縁性部材を形成した金属部材等が挙げられる。なかでも、基板の材料は、耐熱性及び耐候性の高いセラミックスを利用したものが好ましい。セラミックス材料としては、アルミナ、窒化アルミニウムなどが挙げられる。
【００３３】
配線パターン２４、２５は、発光素子に電流を供給し得るものであればよく、当該分野で通常使用されている材料、厚み、形状等で形成されている。具体的には、配線パターン２４、２５は、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、プラチナ、チタン、タングステン、パラジウム、鉄、ニッケル等の金属又はこれらを含む合金等によって形成することができる。特に、基板の上面に形成される配線パターンは、発光素子１０からの光を効率よく取り出すために、その最表面が銀又は金などの反射率の高い材料で覆われていることが好ましい。配線パターンは、電解めっき、無電解めっき、蒸着、スパッタ等によって形成される。例えば、発光素子１０の電極として配線パターンに接続される第１外部接続部２１及び第２外部接続部２２の最表面が金によって形成されている場合、配線パターンの最表面もＡｕとすることが好ましい。これによって、発光素子１０と基板２３との接合性を向上することができる。
【００３４】
配線パターン２４、２５は、基板２３の上面に正負のパターンを有していることが好ましい。このような配線パターンによって、発光素子１０をフリップチップ実装により接続することができる。第１外部接続部２１及び第２外部接続部２２が形成された面を下面として基板２３上にフリップチップ実装する場合、下面と反対側の上面が発光素子１０の主な光取り出し面となる。配線パターン２４、２５は、基板２３の上面のみならず、内部及び／又は下面に配置されていてもよい。
【００３５】
発光素子１０における第１外部接続部２１及び第２外部接続部２２と、配線パターン２４、２５との接合は、例えば、超音波接合法を用いて接合することができる。この場合、加熱及び／又は加圧してもよい。また、接合部材として、金、銀、銅などのバンプ、銀、金、銅、プラチナ、アルミニウム、パラジウムなどの金属粉末と樹脂バインダを含む金属ペースト、錫−ビスマス系、錫−銅系、錫−銀系、金−錫系などの半田、低融点金属などのろう材等を用いてもよい。
【００３６】
（被覆部材２７）
被覆部材２７は、発光素子１０の側面、発光素子１０と基板２３との間、基板２３の上面、第１外部接続部２１及び第２外部接続部２２の側面を被覆する。また、発光素子１０と基板２３との間であって、小片形状の第１外部接続部の間も被覆する。被覆部材は、発光素子の下面において、露出部の直下にも配置されることが好ましい。また、後述するように、発光装置２０が、発光素子の上面に透光部材２８を有する場合には、被覆部材２７は、透光部材２８の側面も被覆することが好ましい。
被覆部材２７は、基板２３上に形成された枠体２７ａの内側に配置されていてもよい。枠体２７ａは、平面視において、発光素子１０を取り囲むように、発光素子１０から離間して配置されていることが好ましい。このような枠体２７ａによって、被覆部材２７の形状を規定することができる。枠体２７ａは、被覆部材２７と同じ材料によって形成されていてもよいし、異なる材料によって形成されていてもよい。
【００３７】
被覆部材２７、枠体２７ａは、光反射性、透光性、遮光性等を有する樹脂、これらの樹脂に光反射性物質、蛍光体、拡散材、着色剤等を含有した樹脂等によって形成することができる。なかでも、被覆部材は、光反射性及び／又は遮光性を有することが好ましい。被覆部材を構成する樹脂、光反射性物質等は、当該分野で通常使用されているもののいずれをも利用することができる。例えば、樹脂としては、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂の１種以上を含む樹脂又はハイブリッド樹脂等が挙げられる。光反射性物質としては、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライトなどが挙げられる。
【００３８】
被覆部材２７を構成する材料は、発光素子１０と基板２３との間、特に第１外部接続部２１間に入り込みやすく、ボイドの発生を防止しやすいという観点から、流動性が高く、熱又は光の照射により硬化する樹脂を含むことが好ましい。このような材料は、例えば、０．５Ｐａ・ｓ〜３０Ｐａ・ｓの粘度での流動性を示すものが挙げられる。また、被覆部材２７を構成する材料における光反射性物質等の含有量等によって光の反射量、透過量等を変動させることができる。被覆部材２７は、例えば、光反射性物質を２０ｗｔ％以上含有することが好ましい。
被覆部材２７、枠体２７ａは、例えば、射出成形、ポッティング成形、樹脂印刷法、トランスファーモールド法、圧縮成形などで成形することができる。
【００３９】
（透光部材２８）
発光装置２０は、発光素子１０の上面に透光部材２８を有することが好ましい。透光部材２８は、発光素子の光取り出し面を被覆し、発光素子から出射される光の５０％以上又は６０％以上、好ましくは７０％以上を透過させ、外部に放出することが可能な部材である。透光部材は、光拡散材、発光素子１０から出射される光の少なくとも一部を波長変換可能な蛍光体を含有することができる。透光部材２８の下面外縁は、発光素子の上面外縁と一致するか、上面外縁より内側又は外側のいずれかのみに位置することが好ましい。透光部材２８は板状であることが好ましく、透光部材の厚みは、例えば、５０μｍ〜３００μｍが挙げられる。透光部材２８は、上面側の外周の全部又は一部において切欠を有していることが好ましい。これにより、透光部材２８の上面が、下面よりも小さい面積とすることができるため、透光部材２８を通して、より小さい面積で光を取り出すことができる。
【００４０】
透光部材は、例えば、樹脂、ガラス、無機物等により形成することができる。また、蛍光体を含有する透光部材は、蛍光体の焼結体、樹脂、ガラス又は他の無機物に蛍光体を含有させたもの等が挙げられる。また、平板状の樹脂、ガラス、無機物等の成形体の表面に蛍光体を含有する樹脂層を形成したものでもよい。透光部材は、透明度が高いほど、被覆部材との界面において光を反射させやすいため、輝度を向上させることが可能となる。
【００４１】
透光部材に含有させる蛍光体としては、例えば、発光素子１０として、青色発光素子又は紫外線発光素子を用いる場合には、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ）、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＬＡＧ：Ｃｅ）、ユウロピウム及び／又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム系蛍光体（ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2：Ｅｕ）、ユウロピウムで賦活されたシリケート系蛍光体（例えば（Ｓｒ，Ｂａ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ）、β−サイアロン系蛍光体（例えばＳｉ6-zＡｌzＯzＮ8-z：Ｅｕ（０＜Ｚ＜４．２））、ＣＡＳＮ系蛍光体、ＳＣＡＳＮ系蛍光体等の窒化物系蛍光体、ＫＳＦ系蛍光体（Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ）、硫化物系蛍光体、量子ドット蛍光体等が挙げられる。これらの蛍光体と、青色発光素子又は紫外線発光素子との組み合わせにより、所望の発光色の発光装置（例えば白色系の発光装置）を得ることができる。このような蛍光体を透光部材に含有される場合、蛍光体の含有量は、例えば５ｗｔ％〜５０ｗｔ％程度とすることが好ましい。
【００４２】
透光部材は、発光素子の光取り出し面を被覆するように接合されている。透光部材と発光素子との接合は、接着材を介して又は介さずに接合することができる。接着材は、例えば、エポキシ又はシリコーン等の透光性の樹脂材料を用いたものが利用できる。透光部材と発光素子との接合には、圧着、焼結、表面活性化接合、原子拡散接合、水酸基接合による直接接合法を用いてもよい。
【００４３】
発光装置２０は、任意に、保護素子２６等の別の素子又は電子部品等を有していてもよい。これらの素子及び電子部品は、被覆部材２７内に埋設されていることが好ましい。
【００４４】
実施形態１
この実施形態１の発光素子１０は、図１Ａ〜１Ｃに示すように、半導体積層体１３と、絶縁膜１４と、第１電極１１及び第２電極１２と、第１外部接続部２１及び第２外部接続部２２とを含む。
半導体積層体１３は、サファイアからなり、表面に凹凸を有する支持基板１５上に、第１半導体層１３ｎ、発光層１３ａ及び第２半導体層１３ｐがこの順に積層されて構成されている。半導体積層体１３の平面視形状は略正方形状であり、一辺の長さは１．０ｍｍ程度である。
半導体積層体１３の第２半導体層１３ｐ側の表面には、第２半導体層１３ｐ及び発光層１３ａから、第１半導体層１３ｎが露出する複数の露出部１３ｂが形成されている。露出部１３ｂは平面視において行列状に配置されている。具体的には、露出部１３ｂは、第１方向に沿って８個ずつの列状に配列され、第１方向に直交する第２方向に沿って、２群に分かれて半導体積層体の両側に４個ずつの行状に配列されている。露出部１３ｂは平面視において、直径１３μｍ程度の円形であり、その隣接する円の中心間の距離は、第１方向及び第２方向にそれぞれ１７０μｍ程度である。
【００４５】
半導体積層体１３は、ＳｉＯ2からなる絶縁膜１４に被覆されている。絶縁膜１４は、少なくとも複数の露出部１３ｂの上方及び第２半導体層の第２電極１２と接続される部位の上方に、それぞれ開口部１４ａ、１４ｂを有する。
第２半導体層１３ｐと第１電極及び／又は第２電極との間には、銀からなる光反射性電極１６が、略全面に配置されており、光反射性電極１６は、その上面及び側面が保護層１７によって被覆されている。
【００４６】
発光素子１０は、半導体積層体１３の上面側に、光反射性電極１６を介して、第２半導体層１３ｐに接続する第２電極１２を備える。第２電極１２は、平面視において発光素子１０の略中央に形成され、その平面視形状は第１方向に長い形状で、８６０×１４０μｍ程度の大きさで形成されている。
発光素子１０は、平面視において、第２電極１２を第２方向に挟むように形成された第１電極１１を備える。第１電極１１は、絶縁膜１４の開口部１４ａにて露出部１３ｂと接続され、さらに、絶縁膜１４を介して第２半導体層１３ｐ上に形成されている。
【００４７】
第２電極１２上には、この第２電極１２の幅よりも若干小さな直径を有する円形状の第２外部接続部２２が、第１方向に一列に第２電極１２と接続して配置されている。第２外部接続部２２の直径は１３０μｍ程度である。
列状に配置された第２外部接続部２２の両側には、複数の第１外部接続部２１が形成されている。
第１外部接続部２１は、平面形状が、円環の略１／４の環状扇形の小片形状であり、その平面積は、２０００μｍ2程度である。１つの露出部１３ｂに対して、４つの第１外部接続部２１が、露出部１３ｂに近接するが離間して、露出部１３ｂを包囲するようにそれぞれ配置されている。第１外部接続部２１間の距離Ｄ１は、３μｍ〜２０μｍ程度である。
隣接する露出部１３ｂをそれぞれ包囲する第１外部接続部２１は、互いに離間して配置されている。離間の距離は、例えば、第１方向の距離Ｄ２、及び第２方向の距離Ｄ３は３μｍ〜２０μｍ程度である。
第１外部接続部２１及び第２外部接続部２２の厚みは１０μｍ〜２０μｍ程度である。
【００４８】
このような発光素子１０では、第１外部接続部２１が、複数配置され、それぞれが小片形状であり、１つの露出部を複数で取り囲んでいる。さらに、第1外部接続部が露出部と離間し、隣接する露出部を包囲する複数の第１外部接続部は互いに離間されている。これにより、発光素子の発光によって生じる発熱量が大きい第１半導体層１３ｎ、つまり、ｎ型半導体層とのコンタクト部分で、効率的に熱を逃がすことができる。また、基板に実装する際に、露出部周辺の半導体積層体に与えられるダメージを抑制することができる。さらに、被覆部材を構成する未硬化の樹脂材料が、第１外部接続部間に空隙などを発生させることなく流動させることができる。これにより、発光装置の光取出し効率を向上させることができるとともに、第１外部接続部間に空隙が発生する場合の気体の熱膨張に起因する発光素子の剥がれを回避することができる。その結果、高品質で、光取出し効率の高い発光装置を得ることができる。
【００４９】
実施形態２
この実施形態２の発光装置２０は、図２Ａ及び２Ｂに示すように、上面に配線パターンを有する基板２３と、上述した発光素子１０と、被覆部材２７と、透光部材２８とを備える。
基板２３は、窒化アルミニウムからなり、その上面に正負の配線パターン２４、２５を有する。配線パターン２４、２５は、最表面がＡｕによって形成されている。基板２３上には、発光素子１０が、第１外部接続部２１及び第２外部接続部２２が形成された面を実装面としてフリップチップ実装されている。
【００５０】
発光素子１０の上面には、ＹＡＧ蛍光体が約１５重量％含有されたＹＡＧセラミックが透光部材２８として、透光性のシリコーン樹脂による接着剤によって固定されている。透光部材２８の厚みは、１８０μｍ程度であり、その平面視において、透光部材２８の下面の外縁は、発光素子１０の外縁にほぼ一致するか、若干外側に配置されている。透光部材２８の上面の外縁は、下面の外縁よりも小さく、全周にわたって側面との間の角部が面取りされたような形状であり、平面視において、下面の外縁の若干内側に配置されている。平面視における下面の外縁と上面の外縁との距離は、５０μｍ〜７５μｍ程度である。
発光素子１０の側方には、保護素子２６が配置されている。保護素子２６は、例えば、ツェナーダイオードである。
【００５１】
発光素子１０は、その側面、発光素子１０と基板２３との間が、被覆部材２７によって被覆されている。被覆部材２７は、さらに、基板２３の上面、第１外部接続部２１及び第２外部接続部２２の側面の全てを被覆するとともに、保護素子２６をその内部に埋設している。また、被覆部材は、透光部材２８の上面を露出し、透光部材２８の側面も被覆している。なお、被覆部材２７は、枠体２７ａの内側に配置されている。
被覆部材２７及び枠体２７ａは、約３０重量％の酸化チタンを含有する変性シリコーン樹脂によって形成されており、光反射性を有する。
【００５２】
このような構成を有する発光装置では、発光素子自体が、上述したように、放熱性を確保しながら、露出部近傍において、実装時における応力荷重による電極等の破損を効果的に防止することができる。従って、高品質で、光取出し効率の高い発光装置を得ることができる。
【００５３】
実施形態３
この実施形態３の発光素子３０は、図３に示すように、露出部３３ｂを取り囲む第１外部接続部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの数及び形状と、第２外部接続部３２の形状とが異なる以外、発光素子１０の構成と実質的に同様である。
つまり、第１半導体層３３ｎ、発光層及び第２半導体層３３ｐがこの順に積層された半導体積層体３３の上に配置された第２電極１２には、第１方向に帯状に延びる第２外部接続部３２が配置されている。
【００５４】
発光素子３０は複数の露出部３３ｂを備え、１つの露出部３３ｂは、それぞれ２つの第１外部接続部３１ａ〜３１ｆによって取り囲まれている。
第１方向及び第２方向に規則的に配列された露出部３３ｂのうち、第２電極１２に隣接して配置された露出部３３ｂには、それらの露出部３３ｂと第２電極１２との間には、第１外部接続部が配置されておらず、第２電極１２とは反対側において、１つの露出部３３ｂに対して、平面視が円環の約１／４の環状扇形の小片状の第１外部接続部３１ａが２つ配置されている。第１外部接続部３１ａは、露出部３３ｂに近接するが、離間している。
第１方向に沿って配列された露出部３３ｂのうち、第２電極１２に隣接せず、半導体積層体３３の外縁に対向しない露出部３３ｂには、第１方向に沿って、それぞれ、１つの露出部３３ｂを挟むように、平面視が半円環形状を有する小片状の第１外部接続部３１ｂが２つ配置されている。第１外部接続部３１ｂは露出部３３ｂに近接するが、離間している。
さらに、半導体積層体３３の第１方向に延びる外縁に対向する露出部３３ｂには、第１方向に沿って、それぞれ、露出部３３ｂを挟むように、第１外部接続部３１ｃが２つ配置されている。第１外部接続部３１ｃは、露出部３３ｂに近接するが、離間している。第１外部接続部３１ｃは、平面視が、半円環形状の、半導体積層体３３の外縁側の一端部が外縁側に延長した小片形状である。
【００５５】
半導体積層体３３の第２方向に延びる外縁に対向する露出部３３ｂと外縁との間には、第１外部接続部３１ｄが、露出部３３ｂに近接するが、離間して配置されている。第１外部接続部３１ｄは、露出部３３ｂの外形に沿った凹みを備える帯型の小片状である。この第１外部接続部３１ｄには、露出部３３ｂを挟んで、半円環形状を有する小片状の第１外部接続部３１ｂが対向して配置されている。
なお、半導体積層体３３の角部及び第２電極の角部に対向する小片状の第１外部接続部３１ｅ、３１ｆは、露出部の大きさ及び配置等、半導体積層体３３の形状等に応じて、若干変形した形状を有する。ただし、上記のいずれかと同様の形状であってもよい。
【００５６】
このような発光素子３０では、発光素子１０と同様の効果に加えて、半導体積層体３３の外周に沿った第１外部接続部によって、発光素子３０の外周において、より強固に、実装基板等に接続することができる。
【００５７】
実施形態４
この実施形態４の発光素子４０は、図４Ａに示すように、露出部４３ｂの数、露出部４３ｂを取り囲む第１外部接続部４１の数及び厚みと、第２外部接続部４２ａ、４２ｂの形状及び数が異なる以外、発光素子１０の構成と実質的に同様である。
つまり、半導体積層体４３において、露出部４３ｂは、第１方向に沿って７個ずつの列状に配列され、第１方向に直交する第２方向に沿って、２群に分かれて半導体積層体の両側に３個ずつの行状に配列されている。露出部４３ｂは平面視において、直径１３μｍ程度の円形であり、その隣接する円の中心間の距離は、第１方向及び第２方向にそれぞれ１７０μｍ程度である。
第２電極１２の上には、両端側において、平面視小円形状の第２外部接続部４２ａが３つ、中央部においては、平面視大円形状の第２外部接続部４２ｂが７つ配置されている。
また、第１方向に沿って配列された露出部４３ｂのうち、半導体積層体４３の外縁に対向しない露出部４３ｂには、第１方向及び第２方向に沿って、それぞれ、１つの露出部４３ｂを挟むように、平面視が１／４の環状扇形の小片状の第１外部接続部４１が４つ、露出部４３ｂに近接するが、離間して配置されている。ただし、第２電極１２と第２電極１２に隣接する露出部４３ｂの列との間には、小片状の第１外部接続部が配置されていない。
さらに、半導体積層体４３の第１方向に延長する外縁に対向する露出部４３ｂには、第１方向に沿って、それぞれ、平面視が環状扇形の小片状の第１外部接続部４１が３つ、露出部４３ｂに近接するが、離間して配置されている。
この発光素子４０においても、発光素子１０と同様の効果を有する。
【００５８】
この発光素子４０を用いて、熱抵抗を測定した。熱抵抗値は、ＪＥＤＥＣ（Joint Electron Device Engineering Council）のＪＥＳＤ５１−１４規格に準拠した過渡熱測定によって求めた。この測定方法は、発光素子などのデバイスのジャンクション温度と電圧との相関関係によって、その電圧変化から温度変化を算出する手法である。
比較のために、図４Ｂに示すように、平面視において、円形状の第１外部接続部４１Ｂを、行列間で隣接する４つの露出部４３ｂの間に１つずつ配置した以外は実質的に同様の構成を有する発光素子４０Ｂを作成した。なお、第１外部接続部４１Ｂの合計の平面積は、発光素子４０の第１外部接続部４１の合計の平面積と同程度である。この発光素子４０Ｂも、発光素子４０と同様に熱抵抗を測定した。
これらの結果を図４Ｃに示す。図４Ｃの結果から、発光素子４０は、発光素子４０Ｂに対して、約２３％の熱抵抗の低減が認められた。この熱抵抗値の低減は、良好な放熱性を表し、より高性能の発光装置を提供に寄与する。
【００５９】
実施形態５
この実施形態５の発光素子５０は、図５に示すように、露出部５３ｂを取り囲む第１外部接続部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅの数及び形状と、第２外部接続部５２の数及び形状とが異なる以外、発光素子１０、３０、４０の構成と実質的に同様である。
つまり、発光素子５０は、第１半導体層５３ｎ、発光層及び第２半導体層５３ｐがこの順に積層された半導体積層体５３の上に配置された、第１方向に帯状に延びる第２電極１２を備える。第２電極の上には、第１方向に沿って列状に複数の小片形状の第２外部接続部５２が配置されている。
【００６０】
発光素子５０は、複数の露出部５３ｂを備え、複数の露出部５３ｂは、第１方向及び第２方向に規則的に配置されている。
第１方向に沿って配列された露出部５３ｂのうち、第２電極１２に隣接せず、半導体積層体５３の外縁に対向しない露出部５３ｂには、第１方向に沿って、それぞれ、１つの露出部５３ｂを挟むように、平面視が半円環形状を有する小片状の第１外部接続部５１ａが２つ配置されている。
第２電極１２に隣接して配置された露出部５３ｂには、第２電極１２との間に第１外部接続部が配置されておらず、第２電極１２とは反対側において、平面視が半円環形状を有する小片状の第１外部接続部５１ａが配置されている。
半導体積層体５３の第１方向に延びる外縁に対向する露出部５３ｂには、それぞれ、露出部５３ｂを挟むように、第１方向に、第１外部接続部５１ｂ、露出部５３ｂ、第１外部接続部５１ｂの順で、第１外部接続部５１ｂが２つ配置されている。第１外部接続部５１ｂは、平面視が半円環形状を有する小片状の、半導体積層体３３の外縁側の一端部が外縁側に延長した小片形状である。
半導体積層体５３の第２方向に延びる外縁に対向する露出部５３ｂには、外縁との間に、露出部３３ｂの外形に沿った凹みを備える帯型の小片状で第１外部接続部５１ｄが、第２方向に沿って配置されている。
なお、半導体積層体５３の外縁又は角部に対向する小片状の第１外部接続部５１ｅ、５１ｃは、露出部の大きさ及び配置等、半導体積層体５３の形状等に応じて、半円環形状の小片が半導体積層体の外縁に沿うように若干変形した形状を有する。ただし、上記のいずれかと同様の形状であってもよい。
全ての第１外部接続部５１ａ〜５１ｅは露出部５３ｂに近接するが、離間している。
また、半導体積層体５３の１つの外縁側において、隣接する露出部を囲む第１外部接続部５１ａ間に円形の電極５１Ｘが配置されている。電極５１Ｘは第１外部接続部と同様に第１電極に接続されており、例えば、発光素子の光学特性を測定する際のプローブ用の電極として用いることができる。
半導体積層体５３の上に配置され、第１方向に帯状に延びる第２電極１２上には、第２外部接続部５２が複数配置されている。小片形状の第２外部接続部は、例えば角に丸みがある略四角形状であり、複数の略同形状の第２外部接続部が、均等な間隔（例えば、１６μｍ程度）にて、第１方向に沿って配置されている。第２外部接続部５２は、１つの第１外部接続部５１ａ〜５１ｅと同等〜約３倍程度の平面積とすることができる。なお、第２外部接続部５２のうち、例えば両端の第２外部接続部５２を、発光素子の光学特性を測定する際のプロープ用の電極として用いることができる。
このような発光素子５０では、発光素子１０、３０、４０と同様の効果、つまり、半導体積層体３３の外周に沿った第１外部接続部によって、発光素子３０の外周において、より強固に、実装基板等に接続することができる。これに加えて、第２外部接続部と第1外部接続部との平面積の差を小さくすることにより、発光素子を基板上にフリップチップ実装する際、接合時に第１外部接続部及び第２外部接続部の潰れ量が同程度となり、接合精度が安定する。これにより、発光素子にかかる応力の偏りを緩和することができる。また、上述した被覆部材を形成する未硬化の樹脂材料の流動性にも寄与することができる。これにより、熱応力の低減を図ることができる。
【００６１】
実施形態６
この実施形態６の発光素子６０は、図６に示すように、第２外部接続部５２の形状が異なる以外、発光素子５０の構成と実質的に同様である。
つまり、露出部６３ｂ、第１外部接続部５１ａ〜５１ｅ、電極５１Ｘの形状及び配置は、発光素子５０と同様である。
第２電極１２上に配置された小片形状の第２外部接続部６２ａ、６２ｂうち、両端の第２外部接続部６２ａは、例えば、発光素子の光学特性を測定する際のプローブ用の電極として用いるために比較的大きな形状で配置され、それらの間に配置された第２外部接続部６２ｂは、第２外部接続部６２ａよりも小さい形状で複数配置され、均等な間隔にて、第１方向に沿って配置されている。より小さい形状の第２外部接続部６２ｂは、１つの第１外部接続部５１ａ〜５１ｅと同等〜約１．５倍程度の平面積とすることができる。
このような発光素子６０では、発光素子１０、３０、４０及び５０と同様の効果を得ることができる。さらに、第２外部接続部と第1外部接続部との平面積の差をより小さくすることにより、発光素子を基板上にフリップチップ実装する際、接合時に第１外部接続部及び第２外部接続部の潰れ量が同程度となり、接合精度がより安定する。これにより、発光素子にかかる応力の偏りを緩和することができる。また、上述した被覆部材を形成する未硬化の樹脂材料の流動性にも寄与することができる。これにより、熱応力の低減を図ることができる。
【００６２】
実施形態７
この実施形態７の発光素子７０は、図７に示すように、第１外部接続部の形状と配置が異なる以外、発光素子６０の構成と実質的に同様である。
つまり、第２外部接続部６２ａ、６２ｂの形状及び配置は、発光素子６０と同様である。
第２電極１２に隣接しない露出部７３ｂには、それぞれ、１つの露出部７３ｂを挟むように、第２方向に、第１外部接続部７１ａ、露出部７３ｂ、第１外部接続部７１ａの順で、第１外部接続部７１ａが２つ配置されている。
第２電極１２に隣接して配置された露出部７３ｂには、第２電極１２との間に第１外部接続部が配置されておらず、第２電極１２とは反対側において、第１方向に沿って第１外部接続部５１ａが配置されている。
このように、露出部を中心とする略半円環形状の小片状の第１外部接続部を第1方向に沿って配置することにより、上述した被覆部材を形成する未硬化の樹脂材料が第1外部接続部に沿って流動しやすくなる（いわゆる毛管現象）。
なお、半導体積層体７３の外縁又は角部に対向する小片状の第１外部接続部７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ、７１ｅは、露出部の大きさ及び配置等、半導体積層体７３の形状等に応じて、半円環形状の小片が半導体積層体の外縁に沿うように若干変形した形状を有する。
このような発光素子７０では、発光素子１０、３０及び６０と同様の効果を得ることができる。さらに、第１外部接続部の形状や向きを調整することで、発光素子直下における樹脂材料が流動する方向や速さを制御することが可能となり、ボイドの発生を抑制しながら、簡便に被覆部材を形成することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０、３０、４０、５０、６０、７０    発光素子
１１    第１電極
１２    第２電極
１３、３３、４３、５３、６３、７３    半導体積層体
１３ａ    発光層
１３ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５３ｂ、６３ｂ、７３ｂ    露出部
１３ｎ、３３ｎ    第１半導体層
１３ｐ、３３ｐ    第２半導体層
１４    絶縁膜
１４ａ    開口部
１５    支持基板
１６    光反射性電極
１７    保護層
２０    発光装置
２１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ、４１、４１Ｂ、５１ａ〜５１ｅ、７１ａ〜７１ｅ    第１外部接続部
２２、３２、４２ａ、４２ｂ、５２、６２ａ、６２ｂ    第２外部接続部
２３    基板
２４、２５    配線パターン
２６    保護素子
２７    被覆部材
２７ａ    枠体
２８    透光部材
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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５】
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【図６】
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【図７】
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