(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板に接合され、かつ、内壁が光の反射面を形成する貫通穴が設けられた第２の基板とを備え、
前記第１の基板は、
前記第２の基板に接合された第１の面と、
前記第１の面と同じ側に前記第１の面よりも低い位置に設けられた第２の面と、
前記第１の面上に設けられ、発光素子に接続して給電するための給電端子と、
前記給電端子に接続された電極メタライズとを有し、
前記第２の基板の貫通穴を前記第１の基板に投影した領域には、前記給電端子、これを有する前記第１の面、前記第２の面及び前記電極メタライズが設けられ、
前記第２の面は、前記投影した領域内から前記第２の基板の外側まで延在するとともに、前記電極メタライズは、前記第２の面上であり前記第２の基板との間を通って、前記投影した領域内の給電端子から前記第２の基板の外側まで延在していることを特徴とするサブマウント。
【請求項２】
第１の基板と、
前記第１の基板に接合され、かつ、内壁が光の反射面を形成する貫通穴が設けられた第２の基板とを備え、
前記第１の基板は、
前記第２の基板に接合された第１の面と、
前記第１の面に設けられた溝と、
前記第１の面上に設けられ、発光素子に接続して給電するための給電端子と、
前記給電端子に接続された電極メタライズとを有し、
前記第２の基板の貫通穴を前記第１の基板に投影した領域には、前記給電端子、これを有する前記第１の面、前記溝及び前記電極メタライズが設けられ、
前記溝は、前記投影した領域内から前記第２の基板の外側まで延在するとともに、前記電極メタライズは、前記溝を通って、前記投影した領域内の給電端子から前記第２の基板の外側まで延在していることを特徴とするサブマウント。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第１の基板は、シリコン基板であり、
前記第２の面または前記溝は、エッチング加工により形成されていることを特徴とするサブマウント。
【請求項４】
請求項３において、
前記第２の基板は、ガラス基板であり、
前記第１の基板と前記第２の基板とは、陽極接合により接合されていることを特徴とするサブマウント。
【請求項５】
第１の基板の第１の面をエッチング加工し、当該第１の面より低い位置に設けられたエッチング加工部を形成する工程と、
前記第１の面上に発光素子に接続するための給電端子を形成する工程と、
前記第１の基板の前記第１の面及び前記エッチング加工部の上に、前記給電端子に接続された電極メタライズを形成する工程と、
第２の基板に貫通穴を形成する工程と、
前記第２の基板の貫通穴の前記第１の基板への投影面内に、前記第１の面上の給電端子と、前記エッチング加工部とが含まれ、前記電極メタライズは、前記エッチング加工部を通って前記給電端子から前記第２の基板の外側まで延在するように、前記第２の基板を前記第１の基板の第１の面に接続する工程と、
を含むことを特徴とするサブマウントの製造方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記第１の基板は、シリコン基板であり、
前記第２の基板は、ガラス基板であり、
前記第１の基板と前記第２の基板とは、陽極接合により接合されていることを特徴とするサブマウントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サブマウントの構造に係り、特に半導体発光素子などの面発光光素子を実装し、光を効率的に素子の発光方向に集光させるサブマウントの構造およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
面発光光素子、特にＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）は、近年、特性改善が図られ、用途拡大への期待が高い。従来は、プラスチックのケースにＬＥＤを実装し、マイクロレンズなどを光路の途中において集光させたり、ＬＥＤおよびＬＥＤを実装した基板の全体を、透明な樹脂でモールドし、樹脂の表面を滑らかな球面などに仕上げることで、樹脂をレンズとして使用して集光させたりしていた。このようなＬＥＤを実装した発光部品は、例えば電光掲示板や、大型の映像用の画面、信号機のライト、イルミネーションなどに使用されている。
【０００３】
しかし、ＬＥＤは消費電力が従来の電球に比べて少ないこと、発光寿命も電球に比べて長いことから、電灯、室内照明、自動車照明、液晶画面用のバックライトなど、幅広い分野への適用が期待されている。
【０００４】
このような製品への適用においては、多数のＬＥＤをまとめて発光させて、光を集光させる必要がある。その理由は、一つのＬＥＤ素子では、光の強度が電球に比べるとまだ弱いためである。しかし、従来の樹脂などを使用してモールドしたＬＥＤ素子では、ＬＥＤ素子を高密度に並べるには限界がある。また、ＬＥＤ素子の出力が大きくなるほど、ＬＥＤ素子の温度上昇が起こりやすくなり、発光効率の低下を招きやすい。したがって、高出力のＬＥＤ素子を高密度に実装し、かつ光を効率的に集光させることが、ＬＥＤ素子をライト、照明など多方面への適用のためには必要である。
【０００５】
光を集光するには、通常、レンズが使用される。しかし、ＬＥＤ素子一つ一つにレンズを使用すると、コストがかかり製品価格が高くなるし、レンズをＬＥＤ素子上で固定するための支持具も必要となる。
【０００６】
なお、この種のサブマウントに関連する技術としては、例えば特許文献１が挙げられる。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−１９０９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような状況を鑑みてなされたものであり、本発明によれば、ＬＥＤ素子の高密度な実装が可能であり、効率よく光を集光でき、放熱性も高く、低価格なＬＥＤ用のサブマウントを提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、上記課題を達成するために、以下のようなサブマウントが提供される。
【００１０】
すなわち、（１）本発明のサブマウントの特徴は、第１の基板と、前記第１の基板に接合され、かつ、内壁が光の反射面を形成する貫通穴が設けられた第２の基板とを備え、前記第１の基板は、前記第２の基板に接合された第１の面と、前記第１の面と同じ側に前記第１の面よりも低い位置に設けられた第２の面と、前記第１の面上に設けられ、発光素子に接続して給電するための給電端子と、前記給電端子に接続された電極メタライズとを有し、前記第２の基板の貫通穴を前記第１の基板に投影した領域には、前記給電端子、これを有する前記第１の面、前記第２の面及び前記電極メタライズが設けられ、前記第２の面は、前記投影した領域内から前記第２の基板の外側まで延在するとともに、前記電極メタライズは、前記第２の面上であり前記第２の基板との間を通って、前記投影した領域内の給電端子から前記第２の基板の外側まで延在している点にある。
【００１１】
（２）また、第１の基板と、前記第１の基板に接合され、かつ、内壁が光の反射面を形成する貫通穴が設けられた第２の基板とを備え、前記第１の基板は、前記第２の基板に接合された第１の面と、前記第１の面に設けられた溝と、前記第１の面上に設けられ、発光素子に接続して給電するための給電端子と、前記給電端子に接続された電極メタライズとを有し、前記第２の基板の貫通穴を前記第１の基板に投影した領域には、前記給電端子、これを有する前記第１の面、前記溝及び前記電極メタライズが設けられ、前記溝は、前記投影した領域内から前記第２の基板の外側まで延在するとともに、前記電極メタライズは、前記溝を通って、前記投影した領域内の給電端子から前記第２の基板の外側まで延在している点にある。
【００１２】
（３）更に具体的には、上記（１）または（２）において、前記第１の基板は、シリコン基板であり、前記第２の面または前記溝は、エッチング加工により形成されている点にある。
【００１３】
（４）また、本発明に係るサブマウントの製造方法の特徴は、
第１の基板の第１の面をエッチング加工し、当該第１の面より低い位置に設けられたエッチング加工部を形成する工程と、前記第１の面上に発光素子に接続するための給電端子を形成する工程と、前記第１の基板の前記第１の面及び前記エッチング加工部の上に、前記給電端子に接続された電極メタライズを形成する工程と、第２の基板に貫通穴を形成する工程と、前記第２の基板の貫通穴の前記第１の基板への投影面内に、前記第１の面上の給電端子と、前記エッチング加工部とが含まれ、前記電極メタライズは、前記エッチング加工部を通って前記給電端子から前記第２の基板の外側まで延在するように、前記第２の基板を前記第１の基板の第１の面に接続する工程とを含む点にある。
【００１４】
（５）更に上記（４）において、前記第１の基板は、シリコン基板であり、前記第２の基板は、ガラス基板であり、前記第１の基板と前記第２の基板とは、陽極接合により接合されている点にある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＬＥＤ素子を高密度で実装することが可能であり、これらの発光時の熱を効率よく放熱させることが可能である、低価格なＬＥＤ用のサブマウントを提供することができる。
【００１６】
また、本発明は、ＬＥＤ素子を実装するためのサブマウントであり、各種の照明器具、信号機のライト、電光掲示板、液晶画面のバックライトなどに適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の課題を解決するための代表的な実施の形態の特徴を列挙する。
【００１８】
（６）上記（１）乃至（３）いずれか一つに記載のサブマウントにおいて、内壁が光の反射面を形成する貫通穴の断面形状が、前記第１基板と前記第２基板との接合部における大きさよりも光が放射される外部方向に大きく拡大された形状を有していることを特徴とする。
【００１９】
（７）上記（１）乃至（３）いずれか一つに記載のサブマウントにおいて、前記内壁が光の反射面を形成する貫通穴の内部表面にメタライズが形成されていることを特徴とする。
【００２０】
（８）上記（１）乃至（３）いずれか一つに記載のサブマウントにおいて、前記貫通穴の断面は曲線状（例えば放物線状）であることを特徴とする。この特徴は、例えば、貫通孔の内壁を基板の主面の一方から他方に向けて貫通孔の内径を滑らかに狭める曲面にすることや、当該主面間に延びる仮想的な線を中心とした放物面にすることで、具現化される。
【００２１】
（９）上記（１）乃至（３）いずれか一つに記載のサブマウントにおいて、前記貫通穴の内部表面に樹脂が塗布されて滑らかな面が形成されていることを特徴とする。
【００２２】
（１０）上記（６）に記載のサブマウントにおいて、前記メタライズはＡｌもしくはＡｌ合金膜を含むことを特徴とする。
【００２３】
（１１）上記（１）または（３）に記載のサブマウントにおいて、前記貫通穴が設けられた第２基板との接合面と反対側の前記貫通電極が設けられた第１基板表面の貫通電極以外の部分に、前記貫通電極と電気的に接続されていないメタライズを有することを特徴とする。
【００２４】
（１２）上記（１）乃至（３）及び（６）乃至（１０）に記載のサブマウントにおいて、前記第１基板と前記第２基板が陽極接合により接合されていることを特徴とする。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明の実施例を図面に従ってさらに具体的に説明する。
＜実施例１＞
本発明の第一の実施例について図１〜図９を用いて説明する。図１は、ガラス基板およびＳｉウェハの状態で組み立てたＬＥＤサブマウント100の最小構成単位を示すもので、後述する図２の線分X-X'の断面図を示している。したがって図示のサブマウント100は、多数のサブマウントが一括して形成された基板からダイシングにより切り出された一個のサブマウント100の構造を示している。図２は、図１のＬＥＤサブマウントの平面図、図３は図１のサブマウントの斜視図である。
【００２６】
ガラス基板１に貫通穴が形成され、そこに導体が充填された貫通電極２が形成されている。ガラス基板1の裏面には、電極メタライズ３Ａが形成され、外部電極との接続に用いられる。ガラス基板１は、貫通穴12を有するＳｉ基板４と接合され、Ｓｉ基板４の貫通穴12の内壁には反射膜５が形成されている。
【００２７】
Ｓｉ基板４の貫通穴12内に位置するガラス基板１の貫通電極２上には、ＬＥＤ素子接続のための電極メタライズ３Ｂが形成され、この電極メタライズ３Ｂ上にＬＥＤ素子６Ａが搭載されると共にＬＥＤ素子６Ａの一方の電極が電極メタライズ３Ｂに接続され、さらに他方の電極がワイヤーボンディング７で隣接する他の貫通電極2に電気的に接続されている。
【００２８】
この例では、Ｓｉ基板４の１個の貫通穴12に対し、ガラス基板１には５個の貫通電極２が一つのパターンとして対応するように設けられている。５個の貫通電極２の内、中央の貫通電極２が周囲４個の貫通電極２上に搭載されるLED素子6Aの一方の電極に給電する端子となる。
【００２９】
図示のように、Ｓｉ基板４の貫通穴12は口径が表面から深さ方向に漸次小さく、この口径の小さい位置にLED素子6Aが配置されていることから、LED素子6Aが発する光を外部に効率よく集光、放射できる構造を有している。
【００３０】
本実施例のサブマウント100は、Ｓｉ基板４の貫通穴12内に位置するガラス基板1の貫通電極２上に、四個のＬＥＤ素子6Aが実装されているが、ＬＥＤ素子をより高密度に並べることで、多数のＬＥＤ素子を一つのサブマウント内に実装することが可能である。
【００３１】
貫通電極2上に搭載接続するLED素子6Aは、同一の発光色の同士あるいは、ＲＧＢ（Red、Green、Blue）など三色のＬＥＤを配置することで、様々な色調の光を発生されることも可能である。この場合、図２のような構造では、ＬＥＤ搭載部の一つを、ＬＥＤ素子6Aを搭載せず、そのままにしておいても良い。また、貫通電極2の数を増大させ、さらに多数のＬＥＤ素子6Aを実装しても構わないし、また貫通電極2を一つとして、ＬＥＤ素子一つを実装するサブマウントとしても構わない。
【００３２】
本実施例で重要なのは、Si基板４の貫通穴12内に、ガラス基板1に設けられたLED素子6Aを露出させ、貫通穴12の壁面に設けられた反射膜5で、LED素子6Aから発する光を有効に反射集光させて貫通穴12の外部に放出させることである。
【００３３】
次に、製造プロセスについて説明する。図４のように、ウェハ状態のガラス基板１に、サンドブラストを用いて貫通電極２を形成するために貫通穴パターンを二次元的に一定のパターン間隔でマトリックス状に形成する。この貫通穴には、導電性樹脂、はんだなどの充填、Ｃｕ、Ｎｉなどの金属を内部にめっきして充填し、貫通電極２を形成する。
【００３４】
複雑になるので図示しないが、この後の工程では、ガラス基板１の裏面には電極メタライズ３Ａ、Ｓｉ基板４と接合される面側には、ＬＥＤ素子接続のための電極メタライズ３Ｂが形成される。
【００３５】
その方法は、まず、ガラスとの良好な密着を得るためのＴｉ層、その上にＴｉ層保護のためのバリア層となるＰｔ層、あるいはＮｉ層、さらに表面酸化を防止するＡｕ層などが、スパッタ法あるいは蒸着法などを用いて形成される。次に、フォトレジストを用いて、メタライズパターンと同一形状のマスクパターンを形成し、ミリングによりそれ以外の部分のメタライズを除去する。その後、洗浄を行いレジストを除去すれば、所望のメタライズパターンが形成される。
【００３６】
それ以外のメタライズパターンの形成方法としては、最初にマスクパターンを形成し、その後メタライズを形成して、マスク上のメタライズを除去する、いわゆるリフトオフプロセスも適用可能である。
【００３７】
一方、Ｓｉ基板４への貫通穴１２の形成方法は、異方性のウェットエッチングを用いることができる。まず、図４に示すように（１００）面が上面となるＳｉウェハに、貫通穴を形成する部分がオープンとなったマスクパターンを形成する。次にウェットエッチングで加工すると、エッチング速度を適切にコントロールすることで、最密面の（１１１）面を斜面として形成することが可能となる。このエッチングを貫通するまで行うことで、四方に斜面を有する貫通穴１２を形成することができる。
【００３８】
貫通穴１２内には、図４では図示しないが反射膜５を形成する。この反射膜には、メタライズを用いることができる。メタライズは、表面が鏡面であることが望ましいが、多少の凹凸が存在しても構わない。メタライズには、まずＳｉ基板４との密着性を高めるために、Ｔｉメタライズを形成し、その上に、Ａｌメタライズなどを形成したものが好適である。それ以外にも、ＬＥＤ素子から出た光の色調を変化させたい場合などは、反射率の変化が光の波長により変化し易い金属を用いることも可能である。
【００３９】
上記のように加工したガラス基板１とＳｉ基板４とを、ウェハの状態で図５に示すように、Ｓｉ基板４の貫通穴12内にガラス基板1に設けた貫通電極パターン2が露出するように、好ましくはガラス基板1の４個の穴のパターン2がSi基板4の貫通穴12の中心（焦点）にくるように位置合わせを行い、両基板を接合し複合体を形成する。接合に際しては、陽極接合と呼ばれる方法が好適であるが、必ずしも、接合方法は陽極接合に限定されるものではない。陽極接合以外には、ガラス基板1およびＳｉ基板4にメタライズを形成して、はんだにより接合したり、あるいはメタライズを形成せず、低融点のガラスを印刷などの方法により接合面へ供給し、これを用いて接合することも可能である。ただしここでは、ガラスとＳｉの接合方法として用いられることの多い、陽極接合を中心に説明する。
【００４０】
陽極接合とは、主にガラスとＳｉあるいは金属の接合に適用することのできる接合技術である。近年、ＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）と呼ばれる分野において、積極的に活用されている技術である。
【００４１】
陽極接合の原理を以下に簡単に述べる。ガラスとＳｉを重ね合わせ、数百度に加熱する。その状態で、一般的にガラス側をマイナス、Ｓｉ側をプラスとなるように電圧を印加する。これによりガラス内に強い電界が発生し、この電界によりガラス中に含まれるＮａなどの半径の小さい陽イオンが、強制的にマイナス電極側へ拡散させられ、ガラスとＳｉの界面近傍は、陽イオン欠乏層が形成されると言われている。この陽イオン欠乏層は、マイナスに帯電するため、これにより、接合界面近傍には、さらに強力な静電引力が発生する。この静電引力によりガラスとＳｉは強固に密着することになる。また同時に、ガラス中に含まれる酸素とＳｉが反応し、酸化物を界面で形成することにより、化学的に接合され、強固な接合が得られる。
【００４２】
陽極接合は、貫通電極２に充填された材料の耐熱温度以下で行われる必要がある。導電性樹脂が充填されている場合には、樹脂の種類にもよるが２００〜２５０℃が好適である。はんだが充填されている場合には、はんだの融点以下、めっきで充填されている場合には、めっき金属の融点以下でガラスが溶融しない程度の温度で行われる必要がある。
【００４３】
例えばＡｕ−Ｓｎはんだが充填される場合には、Ａｕ−Ｓｎはんだの融点２８０℃以下で接合を行えば良く、Ｃｕめっきなどで充填されている場合には、融点１０８４℃以下となるが、実際はガラスの耐熱性の問題があるので４００℃程度が好適である。
【００４４】
以上のようにして、ガラス基板１とＳｉ基板４の接合を行い、ＬＥＤ素子6Aの実装、あるいはダイシングなどにより図１のような最小単位への分割を行う。ＬＥＤ素子の実装工程と分割工程は、どちらが先でも構わないが、ＬＥＤ素子の実装、ワイヤーボンディングをウェハ状態で一括して行えば、実装工程における部品の搬送時間を低減して、生産性を向上させることができる。
【００４５】
ダイシングによりサブマウント100を最小単位へ分割する場合には、Ｓｉ基板４上に、ＬＥＤ素子6Aをダイシングの冷却水から保護するためのテープなどで覆うことも可能である。一方、ダイシング等による分割を先に行えば、ダイシング時の冷却水がＬＥＤ素子にかかるのを防ぐための手段が必要ない、というメリットがあるが、ＬＥＤ素子の実装工程において、個別の基板を搬送する時間が発生する、というデメリットがある。どちらの方法を選択するかは、その時の生産、設備の状況などに応じて選択することができる。
【００４６】
導体による貫通電極２と、その上の電極メタライズ３Ｂ上にＬＥＤ素子６Ａを実装する理由は、電気的接続を得ることと、ＬＥＤ素子の発熱を効率よく放熱させるためである。ＬＥＤ素子の発熱量が比較的小さい場合には、導電性樹脂などを貫通電極の充填材料として使用することができるが、発熱量が多い場合には、はんだ、あるいは、めっきなどの金属材料を直接充填する構造が望ましい。
【００４７】
以上に述べたように、ウェハ状態でのＬＥＤサブマウントの組み立て、ＬＥＤ素子の実装、ダイシング等による分割を完了したものが、図１〜３に示した状態である。このような構成とすることで、図８のように、ＬＥＤ素子の横方向に進んだ光を反射膜５により上方に反射させ、効率的に上方に光を集光させることが可能となる。
【００４８】
第一の実施例の構造を元に、さらに発展させた形態について以下に述べる。一般的に、陽極接合は、４００℃付近で行われることが多く、２００℃付近では接合性が不十分な場合がある。このような場合、図６のように接合促進用のＴｉ/Ａｌメタライズ８をＳｉ基板４側に順次形成して、接合を促進することが可能である。その理由は、陽極接合の強度を高めているのは、ガラス中の酸素と相手側の元素との酸化反応が主であるためである。Ｓｉよりも酸化し易いＡｌメタライズを接合面に形成することで、低温でもガラスとＡｌメタライズが十分に反応し、接合強度を向上させることができる。
【００４９】
図１および図２の電極メタライズ３は、もう少し小さくすることも可能である。この場合、ガラス基板１を通して、Ｓｉ基板４との接合面を目視レベルでも検査することが可能である。陽極接合を行った場合、ボイドなどが残った部分が未接合部であり、光の反射でこの部分は白く見える場合が多い。一方、接合が良好な部分では、光の反射が異なり、黒く見える場合が多いので、接合部の検査が容易に行えるというメリットがある。
【００５０】
また、図７のように、電極メタライズ３を小さくして、さらに、陽極接続時の電圧印加用メタラズ９を形成することもできる。このような構造にして、電圧印加用メタライズ９をマイナス、Ｓｉ基板４をプラスとして電圧を印加すると、電極印加用メタライズ９とＳｉ基板４に挟まれたガラス基板１内に電圧が集中し、ガラス基板１内に強い電界を発生させることが可能となる。これにより、比較的低温でも陽イオンの拡散が進行しやすくなり、低温でもスムーズに接合が進行するようになる。
【００５１】
以上のようにして、ウェハの状態でガラス基板1およびＳｉ基板4を加工して接合を行うことで、ＬＥＤサブマウントを一括して大量に製造し、低価格なＬＥＤサブマウントを提供することができる。
【００５２】
これまでに述べた実施例を基に、さらに上方への集光効率を増大させる方法について、以下に説明する。図９のように、Ｓｉウェハに、貫通させずに異方性エッチングを行い、樹脂１０を穴の側面および底面に塗布し、硬化させる。次にＳｉ基板の裏面を研磨することで、滑らかな曲面の貫通穴を有するＳｉ基板を形成することができる。貫通穴12内部が、樹脂１０により、滑らかな反射面となるようし、さらにその表面に反射膜5を形成することで、図８に示したように、上方への集光効率を高めることができる。
＜実施例２＞
本発明の第二の実施例について、図１０〜図１６を用いて説明する。図１０および図１１に示しているように、第一の実施例と異なり、ガラス基板1を加工してＬＥＤ素子6Aからの光の反射面を形成している。つまり、実施例1においてはSi基板4に貫通穴12を設けたのに対し、本実施例２では、ガラス基板1に貫通穴12を設ける。このガラス基板1に貫通穴12を設ける手法として本実施例では、ガラス基板１を周知のサンドブラストにより加工する。
【００５３】
サンドブラストにおいては、まずガラス基板1に開口径約2ｍｍの円形状のレジストマスクパターンを設けておき、露出したガラス面にサンドを吹き付け選択的に加工する。
【００５４】
サンドブラストの加工では、通常、サンドの当り始める面の穴径に比べ、貫通した時の反対側の穴径の方が小さくなる。つまり、穴の深さ方向に穴径が段階的に小さくなる。これは穴が深くなるにつれて、当るサンドの数が少なくなるためと推定される。本実施例においては、穴が深くなるにつれて当てるサンドの勢いを徐々に低下させることで、穴の断面に曲面を形成する。この曲面が、できるだけ放物線を描くように、サンドブラストの勢いを調節する。曲面を放物線にする理由は、ＬＥＤから出射された光をできるだけ効率的に上方へ送り出すためであるが、ＬＥＤから出射される光が十分に強い場合には、必ずしも曲面に加工する必要はない。曲面の表面には実施例１と同様に反射膜５が形成される。
【００５５】
Ｓｉ基板４のＬＥＤ素子搭載部が、形成したガラス基板１の貫通穴12内に来るように、ガラス基板１とＳｉ基板４とを位置合わせして両基板を接合する。ＬＥＤ素子6Aをガラス基板１の貫通穴12の内部に実装することで、ＬＥＤ素子から出射された光は、反射膜５により反射され、上方へ集光される。
【００５６】
反射膜５の形成に関し、図１２を用いて詳しく説明する。できるだけ集光の効率を向上させたい場合には、サンドブラストにより発生したガラス基板１の曲面表面の荒れを低減する必要がある。このような場合、サンドブラストのサンド粒径を小さくしたり、フッ酸によりサンドブラストによる研削面を少しエッチングしたりすることで荒れを低減することができる。より抜本的に滑らかな曲面を形成するには、図１２のように耐熱性があり、粘性の小さい樹脂10を曲面上に塗ることができる。これにより荒れの凹んだ部分11（V溝）に樹脂10が入り込み、凹凸を低減することができる。この上から、Ｔｉメタライズ５aを形成して密着性を向上させ、最後にＡｌメタライズ５ｂを形成して、反射膜５を作る。
【００５７】
樹脂を塗布することで滑らかな曲面を形成するには、この他の方法としては、図１３のように、ガラス基板1に貫通させずにサンドブラストなどの方法で穴を形成し、内部に樹脂１０を曲面を形成するように塗布する第１の加工工程と、樹脂を十分に硬化させた後、ガラス基板１の裏面を研磨する第２の加工工程とで、滑らかな曲面を有する貫通穴つきガラス基板を作製することができる。
【００５８】
本実施例での配線の引き出し構造と分割方法を図１４〜図１６を用いて述べる。図１４は、図１５のＡ−Ａ’での断面を表す図である。図１５のように、異方性エッチングにより、Ｓｉ基板４は加工されている。Ａ−Ａ’断面における、ＬＥＤ素子６Ａの搭載面より低いエッチング加工部を溝13と呼ぶ。
【００５９】
ＬＥＤ素子搭載部から、この溝13上に沿って連続して、電極メタライズ３Ｂが形成されている。ガラス基板１とＳｉ基板４との接合は、溝13以外の、エッチングされていないＳｉ基板４の表面で、かつガラス基板１の貫通穴12以外の部分で行われている。
【００６０】
以下にＬＥＤ素子６Ａと連続した電極メタライズ３Ｂを、外部からワイヤーボンディング可能なように残してダイシングにより分割する方法について説明する。
【００６１】
ダイシングは２回行う。まず、図１５および図１６に示すように、Ｓｉ基板４を切断することなく、ガラス基板１のみを１回目のダイシング位置で、ダイシングする。したがって、図１６は、１回目のダイシングが終了した時点での断面を表す図である。
【００６２】
次に、図１６のように、２回目のダイシングでＳｉ基板４を切断する。以上のようにして、Ｓｉ基板４上に電極メタライズ３Ｂが形成され、さらにその上にガラス基板１が存在せず、電極メタライズ３Ｂ上へワイヤーボンディング可能な構造を形成することができる。
＜実施例３＞
本発明の第三の実施例について、図１７を用いて説明する。図１７では、Ｓｉ基板４にサンドブラストなどの方法で貫通穴が形成され、貫通穴内部に導電性ペースト、はんだ、金属のめっきなどが充填され、貫通電極２が形成されている。貫通電極２上の電極メタライズ３Ｂ上にＬＥＤ素子６Ａを実装することで、図１４の実施例2に比べ、放熱性を高めることができる。
＜実施例４＞
本発明の第四の実施例について、図１８を用いて説明する。図１８では、Ｓｉ基板４にサンドブラストで、実施例２および３と同様の曲面を形成し、貫通電極２のついたガラス基板１と接合する構造である。サンドブラストによる研削面を滑らかにするには、図１２と同様の方法を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施例１に示すサブマウント100の断面図である。
【図２】本発明の実施例１に示すサブマウントの平面図である。
【図３】本発明の実施例１に示すサブマウントの斜視図である。
【図４】本発明の実施例１に示すガラス基板とSi基板の斜視図である。
【図５】本発明の実施例１に示すガラス基板とSi基板とを組み合わせ一体化し複合体とした斜視図である。
【図６】本発明の実施例１に示すサブマウントの断面図であり、ガラス基板1とSi基板4との接合面にメタライズ８を設けたものである。
【図７】本発明の実施例１に示すサブマウントの断面図であり、ガラス基板1の接合面の背面に陽極接続時の電圧印加用メタライズ９を設けたものである。
【図８】本発明の実施例１に示すサブマウントの断面図であり、LED素子2Aからの発光光の光路を示したものである。
【図９】本発明の実施例１においてSi基板４に貫通穴12を形成する工程を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施例２に示すサブマウント100の断面図である。
【図１１】本発明の実施例２に示すサブマウント100の平面図である。
【図１２】本発明の実施例２に示すサブマウント100を構成するガラス基板1の貫通穴12の要部断面図である。
【図１３】本発明の実施例２においてガラス基板１に貫通穴12を形成する工程を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施例２に示すサブマウント100の要部断面図である。
【図１５】本発明の実施例２のサブマウント100の斜視図を模式的に示したものである。
【図１６】本発明の実施例２のサブマウント100を形成する際のダイシング工程を示す断面図である。
【図１７】本発明の実施例３に示すサブマウント100の部断面図である。
【図１８】本発明の実施例４に示すサブマウント100の部断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…ガラス基板、
２…貫通電極、
３Ａ…外部との接続用の電極メタライズ、
３Ｂ…ＬＥＤ素子との接続用電極メタライズ、
３Ｃ…ＬＥＤ素子のワイヤーボンディング用電極メタライズ、
４…Ｓｉ基板、
５…反射膜、
６Ａ…ＬＥＤ素子、
６Ｂ…ＬＥＤ素子の発光部、
７…ワイヤーボンディング、
８…Ｔｉ/Ａｌメタライズ、
９…電圧印加用メタライズ、
１０…耐熱性樹脂、
１１…V溝、
１２…Ｓｉ基板の異方性エッチングによる貫通穴、
１３…溝、
100…サブマウント。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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