(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光装置は、以下を備える：
・素子、
発光する；
・基板、
前記素子を主面にマウントしている；
ここで、前記主面は、（１）前記素子をマウントしている４つの辺を持つ矩形のマウント領域と、（２）ワイヤボンディングする為のパッドが設けられているパッド領域とに分けられる；
ここで、前記マウント領域と前記パッド領域との境界は、前記マウント領域における４つの辺のうちの一辺であり、
前記パッド領域は、前記一辺から遠くなる程、連続的又は段階的に、幅が狭くなっている。
【請求項２】
クレーム１において、
前記パッド領域の形状は、前記一辺を長辺とする等脚台形である。
【請求項３】
クレーム１において、
前記パッド領域の形状は、前記一辺を底辺とする二等辺三角形である。
【請求項４】
クレーム１において、
前記パッド領域の形状は、前記一辺を弦とする円弧である。
【請求項５】
クレーム１において、
前記パッド領域の形状は、前記一辺を中心線とする多角形の半分である。
【請求項６】
クレーム１において、
半導体発光装置は、さらに、以下を備える：
・蛍光体、
前記素子が発光する光の波長を変換する；
前記マウント領域は、前記素子が略中央にマウントされ、前記蛍光体によって、前記素子ごと、前記マウント領域の略全体が覆われている。
【請求項７】
クレーム１において、
前記基板は、前記パッドに接続される前記素子の電極が、前記一辺に隣接するいずれかの辺の略中央に近い位置にくるように、前記素子をマウントしている。
【請求項８】
クレーム１において、
半導体発光装置は、さらに、以下を備える：
・反射カップ、
前記素子から、前記主面に対して水平方向に発せられる光を垂直方向へ反射させる；
ここで前記素子の主発光面の中心と前記反射カップ下部の孔の中心とが合致している。
【請求項９】
クレーム１において、
半導体発光装置は、さらに、以下を備える：
・レンズ、
前記素子から、発せられる光を発光対象へ向けて効率良く出力する；
ここで、前記素子の主発光面の中心と前記レンズの光学中心とが合致している。
【請求項１０】
クレーム１の半導体発光装置を製造する方法は、以下のステップを含む：
・集合基板生成ステップ、
固有の配列パターンで配列された、基板の集合基板を生成する；
・ダイボンステップ、
前記集合基板上の、個々の基板に、前記素子をダイボンする；
・切断ステップ、
前記集合基板をダイシングして、個々の半導体発光装置に切り分ける；
ここで前記配列パターンは、前記マウント領域の、前記パッド領域と隣接している辺の対辺が、別の素子同士で背中合わせに隣接しているパターンである。
【請求項１１】
クレーム１０の方法は、さらに、以下のステップを含む：
・塗布ステップ、
前記ダイボンステップの後、かつ、前記切断ステップの前に、蛍光体を、固有の塗布パターンで塗布する；
ここで前記塗布パターンは、前記背中合わせに隣接している２つの素子に対して、前記隣接している辺を中心に、まとめて塗布するパターンである。
【請求項１２】
クレーム１０において、
前記ダイボンステップは、
前記パッドに接続される前記素子の電極が、前記一辺に隣接するいずれかの辺の略中央に近い位置にくるように、かつ、前記素子の方向が全て同じになるように、前記素子をマウントする。
【請求項１３】
クレーム１の半導体発光装置を製造する方法は、以下のステップを含む：
・集合基板生成ステップ、
固有の配列パターンで配列された、基板の集合基板を生成する；
・マウントステップ、
前記集合基板上の、個々の基板に、前記素子をマウントする；
・切断ステップ、
前記集合基板をダイシングして、個々の半導体発光装置に切り分ける；
ここで前記配列パターンは、前記マウント領域を左、前記パッド領域を右にした複数を、横方向に連続させた偶数行と、前記マウント領域を右、前記パッド領域を左にした複数を、横方向に連続させた奇数行とが、交互に並んだパターンである。
【請求項１４】
クレーム１３の方法は、さらに、以下のステップを含む：
・塗布ステップ、
前記ダイボンステップの後、かつ、前記切断ステップの前に、蛍光体を、固有の塗布パターンで塗布する；
ここで前記配列パターンは、行方向に隣接している２つの素子の間に捨てしろを有するパターンである；
ここで前記塗布パターンは、前記捨てしろにおいて、塗布幅のばらつきを調整するパターンである。
【請求項１５】
クレーム１３において、
前記ダイボンステップは、
前記パッドに接続される前記素子の電極が、前記一辺に隣接するいずれかの辺の略中央に近い位置にくるように、かつ、前記素子の方向が全て同じになるように、前記素子をマウントする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、フリップチップ型の半導体発光素子をサブマウント基板にマウントした半導体発光装置に関し、特に、コンパクトに設置する為の技術に関する。
【背景技術】  近年、半導体技術の向上に伴い、照明用の白色光を出力する半導体発光装置の普及が進んでいる。
特に上記半導体発光装置は小型で電力消費が少ないため、携帯電話やカメラ等の携帯機器に搭載するのに適しており、今後爆発的に普及するものと予想される。
上記半導体発光装置は、青色光を発する半導体発光素子と、青色光を補色である黄緑色光に変換する蛍光物質を含む透光性樹脂とを備え、半導体発光素子が発光し透光性樹脂を透過する青色光の一部と、蛍光物質により変換される黄緑色光とを、適度な割合で同時に出力することにより、白色に見える光を出力する。
上記半導体発光装置についての詳細は、本出願と出願人同一の特許第３２５７４５５号、及び特許第３３９９４４０号に開示されている。
上記のような半導体発光装置は、フリップチップ型の半導体発光素子をサブマウント基板にマウントしているのであるが、サブマウント基板上にワイヤボンディング用のまとまったスペースが必要なので、サブマウント基板は半導体発光素子よりも単に大きいだけでなく、互いの中心が大きくずれたアンバランスな位置に半導体発光素子がマウントされることになる。ここで一般的に、半導体発光素子の主面は略正方形であり、サブマウント基板上の主面は略長方形である。
一方、半導体発光素子から主発光面に対して水平方向に発せられる光を垂直方向へ反射させる為に、反射カップを備えることが望ましい。
反射カップは、例えば円錐台形状の孔が空いた金属であり、半導体発光素子側の孔の方が半径が小さい。
また反射カップの孔の部分には配光特性の向上等のために透明な樹脂等の材料によりレンズが形成されるので、半導体発光素子側の孔の半径は、材料の量及び集光の効率等を考慮すると、なるべく小さい方が望ましい。
しかしながら、配光特性を考えて半導体発光素子の主発光面の中心と反射カップ下部の孔の中心とを合致させると、ワイヤボンディング用のスペースが突出した格好になり、反射カップにおける半導体発光素子側の孔の半径はサブマウント基板の外形に較べて相当大きくなってしまう。とはいえ、サブマウント基板の中心と反射カップ下部の孔の中心とを合致させるのは配光特性が悪くなるので避けたい。また、ワイヤボンディング用のスペースを安易に狭くすれば、ボンディング不良が増え歩留まりが落ちたりあるいはボンディングの精度を上げなければならず生産性が落ちるので、これも避けたい。
そこで、本発明は、配光特性や生産性を犠牲にすることなく、従来よりもコンパクトに設置することができる半導体発光装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【発明の開示】
本発明に係る半導体発光装置は、発光する素子と、前記素子を主面にマウントしている基板とを備え、前記主面は、（１）前記素子をマウントしている４つの辺を持つ矩形のマウント領域と、（２）ワイヤボンディングする為のパッドが設けられているパッド領域とに分けられ、ここで、前記マウント領域と前記パッド領域との境界は前記マウント領域における４つの辺のうちの一辺であり、前記パッド領域は前記一辺から遠くなる程、連続的又は段階的に幅が狭くなっている。
これにより、パッド領域が素子から遠ざかるにともない幅が狭くなっているので、ワイヤボンディング用の有効なスペースを従来と較べて遜色なく確保し、かつ素子の主発光面の中心と反射カップ下部の孔の中心とを合致させて配光特性を考慮しつつも、反射カップ下部の孔の半径を従来よりも小さくすることができ、材料の量が少なくなり、集光の効率がよくなる。
また、主面には上記パッド領域と矩形のマウント領域以外の領域は存在せず、基板に無駄なスペースがないため、例えば素子を中央にマウントするような円形や多角形（例えば正六角形等）の基板に較べて、シリコンウェハ等の集合基板からの取り方の自由度が高く、集合基板からの基板の取り数を多くすることができる。
従って、本半導体発光装置によれば、配光特性や生産性を犠牲にすることなく、従来よりもコンパクトに設置することができる。
また、半導体発光装置において、前記パッド領域の形状は、前記一辺を長辺とする等脚台形であってもよい。
これにより、パッド領域の形状が等脚台形なので、従来の長方形から角を２箇所斜めに切断するだけで容易に作成できる。
また、半導体発光装置において、前記パッド領域の形状は、前記一辺を底辺とする二等辺三角形であってもよい。
これにより、パッド領域の形状が二等辺三角形なので、従来の長方形から角を２箇所斜めに切断するだけで容易に作成できる。
また、半導体発光装置において、前記パッド領域の形状は、前記一辺を弦とする円弧であってもよい。
これにより、パッド領域の形状が円弧なので、ほぼ反射カップ下部の孔の形状に添って設置することができ、またワイヤボンディング用のスペースを確保し易いので、さらに半導体発光素子側の孔の半径を従来よりも小さくすることができる。
また、半導体発光装置において、前記パッド領域の形状は、前記一辺を中心線とする多角形の半分であってもよい。
これにより、パッド領域の形状が多角形の半分なので、辺の数だけパッド領域の周辺を切断するだけで作成でき、また辺の数が多い程ワイヤボンディング用のスペースを確保し易いので、さらに半導体発光素子側の孔の半径を従来よりも小さくすることができる。
また、半導体発光装置は、さらに、前記素子が発光する光の波長を変換する蛍光体を備え、前記マウント領域は、前記素子が略中央にマウントされ、前記蛍光体によって前記素子ごと前記マウント領域の略全体が覆われていてもよい。
これにより、蛍光体によってマウント領域の略全体が覆われているので、水平方向の蛍光体の３辺を、基板を切り分ける際のダイシングと同時に正確に切り出すことができる。よって、特に製造工程を増やすことなく蛍光体の肉厚のばらつきを抑えることができるので、色合いのばらつきや色むらを少なくすることができる。
また、半導体発光装置において、前記基板は、前記パッドに接続される前記素子の電極が前記一辺に隣接するいずれかの辺の略中央に近い位置にくるように前記素子をマウントしていてもよい。
これにより、集合基板からの基板の取り数を多くするために、基板の向きを左右両方に振り分けた配列パターンとした場合において、集合基板に素子をダイボンする際の素子の方向を一定にすることができるので、ダイボン機に素子を回転する機構を設けなくてもよくなる。
また、半導体発光装置は、さらに、前記素子から前記主面に対して水平方向に発せられる光を垂直方向へ反射させる反射カップを備え、ここで前記素子の主発光面の中心と前記反射カップ下部の孔の中心とが合致していてもよい。
これにより、反射カップにより、素子から主発光面に対して水平方向に発せられる光を垂直方向へ反射させることができ、発光効率を向上させることができ、さらに、素子の主発光面の中心と反射カップ下部の孔の中心とを合致させることで配光特性が向上し、輝度むらを抑制できる。
また、半導体発光装置は、さらに、前記素子から発せられる光を発光対象へ向けて効率良く出力するレンズを備え、ここで、前記素子の主発光面の中心と前記レンズの光学中心とが合致していてもよい。
これにより、レンズにより、素子から発せられる光を発光対象へ向けて効率良く出力することができ、配光特性及び指向特性等が向上し、さらに、素子の主発光面の中心とレンズの光学中心とを合致させることで配光特性が向上し、輝度むらを抑制できる。
本発明に係る半導体発光装置を製造する方法は、固有の配列パターンで配列された基板の集合基板を生成する集合基板生成ステップと、前記集合基板上の個々の基板に前記素子をダイボンするダイボンステップと、前記集合基板をダイシングして個々の半導体発光装置に切り分ける切断ステップとを含み、ここで前記配列パターンは、前記マウント領域の、前記パッド領域と隣接している辺の対辺が、別の素子同士で背中合わせに隣接しているパターンである。
これにより、集合基板からの基板の取り数を多くすることができる。
また、半導体発光装置を製造する方法は、さらに、前記ダイボンステップの後、かつ、前記切断ステップの前に、蛍光体を固有の塗布パターンで塗布する塗布ステップを含み、ここで前記塗布パターンは、前記背中合わせに隣接している２つの素子に対して、前記隣接している辺を中心にまとめて塗布するパターンであってもよい。
これにより、背中合わせに隣接している素子に同時に蛍光体を塗る事ができるので、生産効率がよい。
また、蛍光体を基板を切り分ける際のダイシングと同時に正確に切る事ができるので、特に製造工程を増やすことなく蛍光体の肉厚のばらつきを抑えることができる。
また、半導体発光装置を製造する方法において、前記ダイボンステップは、前記パッドに接続される前記素子の電極が、前記一辺に隣接するいずれかの辺の略中央に近い位置にくるように、かつ、前記素子の方向が全て同じになるように、前記素子をマウントしてもよい。
これにより、集合基板に素子をダイボンする際の素子の方向を一定にすることができるので、ダイボン機に素子を回転する機構を設けなくてもよくなる。
本発明に係る半導体発光装置を製造する方法は、固有の配列パターンで配列された基板の集合基板を生成する集合基板生成ステップと、前記集合基板上の個々の基板に前記素子をマウントするマウントステップと、前記集合基板をダイシングして個々の半導体発光装置に切り分ける切断ステップとを含み、ここで前記配列パターンは、前記マウント領域を左、前記パッド領域を右にした複数を、横方向に連続させた偶数行と、前記マウント領域を右、前記パッド領域を左にした複数を、横方向に連続させた奇数行とが、交互に並んだパターンであってもよい。
これにより、集合基板からの基板の取り数を多くすることができる。
また、半導体発光装置を製造する方法において、さらに、前記ダイボンステップの後、かつ、前記切断ステップの前に、蛍光体を固有の塗布パターンで塗布する塗布ステップを含み、ここで前記配列パターンは、行方向に隣接している２つの素子の間に捨てしろを有するパターンであり、ここで前記塗布パターンは、前記捨てしろにおいて、塗布幅のばらつきを調整するパターンであってもよい。
これにより、捨てしろを有することにより、塗布幅のばらつきが調整し易くなるので、生産性が向上する。
また、半導体発光装置を製造する方法において、前記ダイボンステップは、前記パッドに接続される前記素子の電極が、前記一辺に隣接するいずれかの辺の略中央に近い位置にくるように、かつ、前記素子の方向が全て同じになるように、前記素子をマウントしてもよい。
これにより、集合基板に素子をダイボンする際の素子の方向を一定にすることができるので、ダイボン機に素子を回転する機構を設けなくてもよくなる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の実施の形態１における半導体発光装置を含む発光モジュールを、複数用いた照明装置１０の外観を示す図である。
図２（ａ）（ｂ）は、図１に示した発光モジュール２０の詳細を示す図であり、（ａ）は発光モジュール２０を発光方向側からレンズを取った状態で見た図であり、（ｂ）は（ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面を示す図である。
図３（ａ）は、本発明の実施の形態１における半導体発光装置１００の外観を示す図である。
図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した半導体発光装置１００を、発光方向側から見た図である。
図３（ｃ）は、図３（ｂ）に示した半導体発光装置１００を、正面方向から見た図である。
図４は、本発明の実施の形態１における半導体発光装置１００の製造方法の概略を示す図である。
図５は、本発明の固有の配列パターンの一例を示す図である。
図６は、全ての半導体発光素子１１０をバンプ接続した状態のサブマウント基板１３０のシートの一例を示す図である。
図７は、固有の塗布パターンで蛍光体を印刷した状態のサブマウント基板１３０のシートの一例を示す図である。
図８（ａ）（ｂ）は、パッド領域の形状が台形の場合の半導体発光装置の変形例を、発光方向側から見た図であり、（ａ）に示す半導体発光装置３００はマウント領域の長辺が長い例であり、（ｂ）に示す半導体発光装置３１０はマウント領域の長辺があまり長くない例である。
図９（ａ）（ｂ）は、パッド領域の形状が三角形の場合の半導体発光装置の変形例を、発光方向側から見た図であり、（ａ）に示す半導体発光装置３２０はマウント領域の長辺が長い例であり、（ｂ）に示す半導体発光装置３３０はマウント領域の長辺があまり長くない例である。
図１０（ａ）（ｂ）は、パッド領域の形状が円弧の場合の半導体発光装置の変形例を、発光方向側から見た図であり、（ａ）に示す半導体発光装置３４０はマウント領域の長辺が長い例であり、（ｂ）に示す半導体発光装置３５０はマウント領域の長辺があまり長くない例である。
図１１（ａ）（ｂ）は、パッド領域の形状が多角形（ここでは８角形）の半分の場合の半導体発光装置の変形例を、発光方向側から見た図であり、（ａ）に示す半導体発光装置３６０はマウント領域の長辺が長い例であり、（ｂ）に示す半導体発光装置３７０はマウント領域の長辺があまり長くない例である。
図１２は、本発明の固有の配列パターンの一例を示す図である。
図１３は、全ての半導体発光素子１１０をバンプ接続した状態のサブマウント基板１３０のシートの一例を示す図である。
図１４は、固有の塗布パターンで蛍光体を印刷した状態のサブマウント基板１３０のシートの一例を示す図である。
図１５は、本発明の固有の配列パターンの別の一例を示す図である。
図１６は、全ての半導体発光素子１１０をバンプ接続した状態のサブマウント基板１８０のシートの別の一例を示す図である。
図１７は、固有の塗布パターンで蛍光体を印刷した状態のサブマウント基板１３０のシートの別の一例を示す図である。
図１８は、本発明の固有の配列パターンの別の一例を示す図である。
図１９は、全ての半導体発光素子１１０をバンプ接続した状態のサブマウント基板１３０のシートの別の一例を示す図である。
図２０は、固有の塗布パターンで蛍光体を印刷した状態のサブマウント基板１３０のシートの別の一例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  （実施の形態１）
＜概要＞
本発明の実施の形態１は、従来のような長方形のサブマウント基板のワイヤボンディング用の領域側の角の部分が、反射カップやレンズの最小外形を決める要因の１つであるのもかかわらず、ワイヤボンディングする為のパッドとしてはあまり有効に機能していない点に着目し、この角の部分の形状を改良した半導体発光装置を提供するものである。本半導体発光装置によれば、配光特性や生産性を犠牲にすることなく、従来よりもコンパクトに設置することができ、材料の量を減らし、集光の効率をよくすることができる。
＜構成＞
図１は、本発明の実施の形態１における半導体発光装置を含む発光モジュールを、複数用いた照明装置１０の外観を示す図である。
図１に示すように、本発明の実施の形態１における照明装置１０は、照明用の白色光を出力する発光パネルであり、電力の供給を受けるための８個の端子１１と、８×８のマトリックス状に配列された６４個の発光モジュール２０とを備え、外部端子１１を電源に接続して電力を供給することにより各発光モジュール２０が発光して白色光を出力することができる。
図２（ａ）（ｂ）は、図１に示した発光モジュール２０の詳細を示す図であり、（ａ）は発光モジュール２０を発光方向側からレンズを取った状態で見た図であり、（ｂ）は（ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面を示す図である。
図２（ａ）（ｂ）に示すように、発光モジュール２０は、装置基板２１、配線パターン２２、ボンディングワイヤ２３、反射部２４、レンズ部２５、及び半導体発光装置１００を備える。なお、ここで半導体発光装置１００は斜線で示した部分である。
装置基板２１は、例えばアルミニウムを主材としたアルミ合金等の板であり、主に照明装置１０の剛性を保つ役割を果たし、また半導体発光装置１００から発生する熱を効率的に排出する為に高い熱伝導性を有する材質であることが望ましい。
配線パターン２２は、装置基板２１の主面上に形成された例えば銅箔等の金属箔であり、少なくとも半導体発光装置１００がダイボンされる場所に位置し外部端子１１の１つと電気的に接続された第１電極２６と、少なくともボンディングワイヤ２３のワイボンされる場所に位置し外部端子１１の他の１つと電気的に接続された第２電極２７とを含む。ここで、第１電極２６、第２電極２７は、下方向へ向かう光を上方向へ反射するために、若干広くなっている。
ボンディングワイヤ２３は、金やアルミニウム等の導線であり、導体発光装置３０上のボンディングパッドと、第２電極２７とを接続する。
反射部２４は、アルミニウム等の金属製の平板に、断面が円形であり半導体発光素子から遠ざかる程半径が大きくなる孔が発光モジュール２０毎に形成された枠であり、あるいは金属製の平板に半導体発光素子側の方が半径が小さい円錐台形状の孔が空いた反射カップを発光モジュール２０毎に備えるものであり、主に半導体発光装置１００から主面に対して水平方向に発せられる光を垂直方向へ反射させる為に用いている。また、半導体発光装置１００の主発光面の中心と反射部２４の下部の孔の中心とを合致させることで、配光特性を向上させ輝度むらを抑制している。
レンズ部２５は、エポキシ系樹脂等の透明な樹脂をトランスファー成形法等により形成したレンズであり、主に半導体発光装置１００から発せられる光を発光対象へ向けて効率良く出力する為に用いている。エポキシ系樹脂の光の透過率を向上させる為にはフィラーの添加を抑えることが望ましいので、ここでは、フィラーを添加しない高純度のエポキシ系樹脂を使用している。また半導体発光装置１００の主発光面の中心とレンズ部２５の光学中心とを合致させることで、配光特性を向上させ輝度むらを抑制している。
図３（ａ）は、本発明の実施の形態１における半導体発光装置１００の外観を示す図である。
図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した半導体発光装置１００を、発光方向側から見た図である。
図３（ｃ）は、図３（ｂ）に示した半導体発光装置１００を、正面方向から見た図である。
図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、本発明の実施の形態１における半導体発光装置１００は、白色光を出力するデバイスであって、半導体発光素子１１０、透光性樹脂１２０、及びサブマウント基板１３０を備える。
半導体発光素子１１０は、例えば光透過性の基板上にＧａＮ系化合物半導体層が形成された青色光を発する発光ダイオード等の主面が矩形の発光する素子であり、透光性を有するサファイア基板１１１と、ｎ型発光体層とｐ型発光体層からなる発光体である半導体層１１２と、ｐ型発光体層に接続するｐ電極１１３と、ｎ型発光体層に接続するｎ電極１１４とを備え、ｐ電極１１３とｎ電極１１４とをサブマウント基板１３０に面した一方の主面に備え、もう一方の主面が主に光を発する主発光面である。半導体発光素子１１０の外形は、ここでは主面が０．３ｍｍ角の正方形で厚さが０．１ｍｍ程度の直方体形状であって、サブマウント基板１３０上に図３に示すようにマウントされるものとする。
透光性樹脂１２０は、半導体発光素子１１０により発せられる青色光を、その補色である黄緑色光に変換する蛍光物質（図示せず）を含み、蛍光物質により変換されなかった青色光と、蛍光物質により変換された黄緑色光とを透過する樹脂材料からなる透光性を備えた蛍光体であり、半導体発光素子１１０の全部とその周辺を覆うように、サブマウント基板１３０上に図３に示すようにマウントされる。
サブマウント基板１３０は、例えばシリコンを基材とするツェナーダイオード等の保護用ダイオードであるシリコン基板１４０を含み、半導体発光素子１１０と透光性樹脂１２０とをマウントする基板であり、これらをマウントする側のシリコン基板１４０の主面であるマウント面に、第１対向電極１３１、第２対向電極１３２、バンプ電極１３３、及びバンプ電極１３４を設け、またマウント面の裏側の主面に裏面電極１３５を設けている。
シリコン基板１４０は、第１対向電極１３１に隣接するｎ型半導体領域１４１と、第２対向電極１３２に隣接するｐ型半導体領域１４２から構成され、またマウント面側から見て透光性樹脂１２０により隠蔽されない部分には少なくとも第２対向電極１３２があり、その部分がワイヤボンディングする為のパッドであるボンディングパッド１３６となる。
サブマウント基板１３０の主面の形状は、半導体発光素子１１０の主面よりも少し大きめで、半導体発光素子１１０と透光性樹脂１２０とをマウントしている矩形のマウント領域と、ボンディングパッド１３６が設けられているパッド領域とに分けられ、マウント領域とパッド領域との境界は、マウント領域における４つの辺のうちの一辺であり、パッド領域は、この一辺から遠くなる程、連続的又は段階的に、幅が狭くなっている。
ここではサブマウント基板１３０は、主面が０．４ｍｍ×０．４２ｍｍの長正方形であるマウント領域の短辺に、長辺が０．４ｍｍ、短辺が０．１２ｍｍ、高さ０．１４ｍｍの等脚台形であるパッド領域の長辺が隣接した形状で、厚さが０．２ｍｍ程度であるものとする。ここでパッド領域の長辺とは、等脚台形の平行をなす２辺のうちの長い方の辺である。
なお、シリコン基板１４０には、ツェナーダイオード、ｐｎダイオード、ｐｉｎダイオード、ショットキーバリアダイオード、トンネルダイオード、及びガンダイオード等の各種ダイオードを用いることができる。
ここでは、保護用ダイオードであるシリコン基板１４０と発光ダイオードである半導体発光素子１１０とを逆極性の電極同士で接続している。発光ダイオードにこのように保護用ダイオードを接続することにより、発光ダイオードに逆方向電圧を印加しようとしても、電流が保護用ダイオードに順方向に流れるので発光ダイオードにはほとんど逆方向電圧が印加されず、また発光ダイオードに過大な順方向電圧を印加しようとしても、保護用ダイオードの逆方向ブレイクダウン電圧（ツェナー電圧）以上の順方向電圧は印加されない。保護用ダイオードにシリコンダイオードを用いた場合には、通常、順方向電圧は約０．９Ｖであり、逆方向ブレイクダウン電圧は１０Ｖ程度に設定することができるので、ＧａＮ系の発光ダイオードの順方向破壊電圧が１００Ｖ程度であり、順方向破壊電圧が３０Ｖ程度であることから、静電気等による過大な電圧によって発光ダイオードが破壊されるという事態を確実に防ぐことができる。
特に、青色光を発する発光ダイオードは主にＧａＮ系であり、他のバルク化合物半導体（ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ等）に較べて静電気に弱いので、上記のようにサブマウント基板１３０を各種のダイオードで構成する効果は大きいが、外部からの静電気に対する別の対策が施されている場合や、他のバルク化合物半導体のように静電気に強い半導体発光素子を用いる場合等では、サブマウント基板１３０は必ずしもダイオードで構成しなくてもよい
第１対向電極１３１は、半導体発光素子１１０のｐ電極１１３にバンプ電極１３３によって電気的に接続され、第２対向電極１３２は、半導体発光素子１１０のｎ電極１１４にバンプ電極１３４によって電気的に接続され、第１対向電極１３１と第２対向電極１３２との間に電圧が印加されると半導体発光素子１１０が発光する。
なお、半導体発光素子１１０は、青色光を発する素子に限られず、例えば、紫外光を発する素子でもよく、この様な場合には、透光性樹脂１２０は、半導体発光素子１１０により発せられる紫外光から、青色光と、赤色光と、緑色光とを励起させる蛍光物質を含み、この蛍光物質により変換された青色光と、赤色光と、緑色光とを透過する樹脂材料からなる透光性を備えた蛍光体となる。
＜製造方法＞
図４は、本発明の実施の形態１における半導体発光装置１００の製造方法の概略を示す図である。
以下に図４を用いて、半導体発光装置１００の製造方法を説明する。
（１）シリコンを基材とするツェナーダイオードであるシリコン基板１４０のウエハを製造し、第１対向電極１３１、第２対向電極１３２、及び裏面電極１３５を設け、サブマウント基板１３０のシート（集合基板）を製造する（ステップＳ１）。ここで、従来の製造方法と異なる点は、本発明固有の配列パターンを用いることである。
図５は、本発明の固有の配列パターンの一例を示す図である。
図５において、各サブマウント基板１３０は斜線で示した部分であり、また各破線はダイシングにより切断すべき位置を示している。ここで、例えば左上の斜線部２００の形状をダイシングにより切り出す際には、できるだけ切り出し対象の辺が長い順に行った方がチップ欠けが起こりにくいと思われるので、破線２０１〜２０６の各位置を番号の小さい順にカットする方が望ましい。
（２）半導体発光素子１１０のウェハを製造してダイシングテープに貼付け、チップ単位にダイシングした後でダイシングテープごとエキスパンドして、半導体発光素子１１０を１チップずつピックアップしやすい状態にする（ステップＳ２）。
（３）サブマウント基板１３０のシートを、外形やシート上の位置合わせマーク等を基準に、バンプ接続用のＸＹテーブル上の所定位置に固定する（ステップＳ３）。
（４）半導体発光素子１１０が貼付けられたダイシングテープを、ピックアップ用ＸＹテーブル上の所定位置に固定する（ステップＳ４）。
（５）各サブマウント基板１３０上の、半導体発光素子１１０をバンプ接続すべき位置に、バンプ電極１３３、１３４を生成する（ステップＳ５）。
（６）バンプ接続用ＸＹテーブルを動かしながら、半導体発光素子１１０を１チップずつピックアップし、中間ステージで方向と位置の精度を高め、各サブマウント基板１３０に半導体発光素子１１０をバンプ接続する（ステップＳ６）。
（７）シート上の全てのサブマウント基板１３０に半導体発光素子１１０をバンプ接続したら、これをメタル版による蛍光体印刷機へ移送する（ステップＳ７）。
図６は、全ての半導体発光素子１１０をバンプ接続した状態のサブマウント基板１３０のシートの一例を示す図である。
図６において、各半導体発光素子１１０は斜線で示した部分であり、また各破線はダイシングにより切断すべき位置を示している。
（８）蛍光体印刷機において、各サブマウント基板１３０上の半導体発光素子１１０とその周辺を覆う印刷すべき位置に、固有の塗布パターンで蛍光体を印刷する（ステップＳ８）。
図７は、固有の塗布パターンで蛍光体を印刷した状態のサブマウント基板１３０のシートの一例を示す図である。
図７において、印刷した蛍光体は斜線で示した部分であり、また各破線はダイシングにより切断すべき位置を示している。
（９）サブマウント基板１３０のシートをダイサー等により個々に切断して、半導体発光装置１００が完成する（ステップＳ９）。
ここで、各サブマウント基板１３０がダイシングにより切り出される際に、行方向及び列方向に隣接している素子の間の捨てしろが切り落とされ、蛍光体の三方が切断されるので、本発明固有の配列パターンは、塗布幅のばらつきが調整し易いパターンであるといえる。例えば、図７において、左上の透光性樹脂１２０は、蛍光体の破線２０１、２０２、２０３の位置が切断されることにより三方が切断され形成される。
＜まとめ＞
以上のように、本発明の実施の形態１の半導体発光装置によれば、長方形のサブマウント基板のワイヤボンディング用の領域側の角の部分の形状を改良することにより、ワイヤボンディングする為のパッドの機能を損なわずに反射カップやレンズの最小外形を小さくすることができる。
従って、配光特性や生産性を犠牲にすることなく、従来よりもコンパクトに設置することができ、材料の量を減らし、集光の効率をよくすることができる。
（変形例１）
本発明の変形例１は、実施の形態１のパッド領域の形状の変形例を示す。
パッド領域の形状は、実施の形態１のような等脚台形に限られず、単なる台形、二等辺三角形、単な三角形、円弧、多角形の半分等が実現可能である。
図８（ａ）（ｂ）は、パッド領域の形状が台形の場合の半導体発光装置の変形例を、発光方向側から見た図であり、（ａ）に示す半導体発光装置３００はマウント領域の長辺が長い例であり、（ｂ）に示す半導体発光装置３１０はマウント領域の長辺があまり長くない例である。
図８（ａ）（ｂ）に示す半導体発光装置３００、及び半導体発光装置３１０においては、等脚台形の長辺がマウント領域の短辺に隣接している。
図９（ａ）（ｂ）は、パッド領域の形状が三角形の場合の半導体発光装置の変形例を、発光方向側から見た図であり、（ａ）に示す半導体発光装置３２０はマウント領域の長辺が長い例であり、（ｂ）に示す半導体発光装置３３０はマウント領域の長辺があまり長くない例である。
図９（ａ）（ｂ）に示す半導体発光装置３２０及び半導体発光装置３３０においては、、二等辺三角形の底辺がマウント領域の短辺に隣接している。
図１０（ａ）（ｂ）は、パッド領域の形状が円弧の場合の半導体発光装置の変形例を、発光方向側から見た図であり、（ａ）に示す半導体発光装置３４０はマウント領域の長辺が長い例であり、（ｂ）に示す半導体発光装置３５０はマウント領域の長辺があまり長くない例である。
図１０（ａ）（ｂ）に示す半導体発光装置３４０及び半導体発光装置３５０においては、円弧の弦がマウント領域の短辺に隣接している。
図１１（ａ）（ｂ）は、パッド領域の形状が多角形（ここでは８角形）の半分の場合の半導体発光装置の変形例を、発光方向側から見た図であり、（ａ）に示す半導体発光装置３６０はマウント領域の長辺が長い例であり、（ｂ）に示す半導体発光装置３７０はマウント領域の長辺があまり長くない例である。
図１１（ａ）（ｂ）に示す半導体発光装置３６０及び半導体発光装置３７０においては、多角形の中心線がマウント領域の短辺に隣接している。
ここで、半導体発光装置３００、半導体発光装置３２０、半導体発光装置３４０、及び半導体発光装置３６０では、マウント領域の長辺が長いので、透光性樹脂の印刷が容易である、
また、半導体発光装置３００、及び半導体発光装置３１０では、ワイヤとサブマウント基板との間隔が広くとれるため信頼性が高くなり、また従来の長方形から角を２箇所斜めに切断するだけで容易に作成できる。
また、半導体発光装置３２０、及び半導体発光装置３３０では、反射カップ下部の孔の半径を小さくすることができるため反射効率が高くなり、また従来の長方形から角を２箇所斜めに切断するだけで容易に作成できる。さらに半導体発光装置３３０では、ワイヤボンディング領域を広く取れるため高い接合品質を確保できる。
また、半導体発光装置３４０、及び半導体発光装置３５０では、ほぼ反射カップ下部の孔の形状に添って設置することができ、またワイヤボンディング用のスペースを確保し易いので、さらに半導体発光素子側の孔の半径を従来よりも小さくすることができる。
また、半導体発光装置３６０、及び半導体発光装置３７０では、辺の数だけパッド領域の周辺を切断するだけで作成でき、また辺の数が多い程ワイヤボンディング用のスペースを確保し易いので、さらに半導体発光素子側の孔の半径を従来よりも小さくすることができる。
（変形例２）
本発明の変形例２は、パッド領域の形状が三角形の場合の固有の配列パターンの一例を示す。
図１２は、本発明の固有の配列パターンの一例を示す図である。
図１２において、斜線で示した部分はパッド領域の形状が三角形のサブマウント基板であり、また各破線はダイシングにより切断すべき位置を示している。ここで、例えば左上の斜線部４００の形状をダイシングにより切り出す際には、できるだけ切り出し対象の辺が長い順に行った方がチップ欠けが起こりにくいと思われるので、破線４０１〜４０５の各位置を番号の小さい順にカットする方が望ましい。
なお、図１２において、破線４０６を太い刃を使って幅広くダイシングすれば、パッド領域の形状を台形にすることもできる。
図１３は、全ての半導体発光素子１１０をバンプ接続した状態のサブマウント基板１３０のシートの一例を示す図である。
図１３において、各半導体発光素子１１０は斜線で示した部分であり、また各破線はダイシングにより切断すべき位置を示している。
ここで、パッドに接続される半導体発光素子１１０のｎ電極１１４が、マウント領域とパッド領域との境界である一辺に隣接するマウント領域のいずれかの辺の略中央に近い位置にくるように、かつ、半導体発光素子１１０の方向が全て同じになるように、半導体発光素子１１０をマウントする。
このように半導体発光素子１１０の方向を揃えることにより、シートに半導体発光素子をダイボンする際の半導体発光素子の方向を一定にすることができるので、ダイボン機に半導体発光素子を回転する機構を設けなくてもよくなる。
図１４は、固有の塗布パターンで蛍光体を印刷した状態のサブマウント基板１３０のシートの一例を示す図である。
図１４において、印刷した蛍光体は斜線で示した部分であり、また各破線はダイシングにより切断すべき位置を示している。
図１２に示すように固有の配列パターンが、マウント領域のパッド領域と隣接している辺の対辺が別の素子同士で背中合わせに隣接しているパターンなので、集合基板からの基板の取り数を多くすることができ、また、図１４に示すように、背中合わせに隣接している２つの素子に対して、隣接している辺を中心に、まとめて塗布することができ、さらに、縦方向をまとめて塗布することができる。
（変形例３）
本発明の変形例３は、パッド領域の形状が三角形の場合の実施の形態１の固有の配列パターンの別の例を示す。
図１５は、本発明の固有の配列パターンの別の一例を示す図である。
図１５において、斜線で示した部分はパッド領域の形状が三角形のサブマウント基板であり、また各破線はダイシングにより切断すべき位置を示している。ここで、例えば左上の斜線部４１０の形状をダイシングにより切り出す際には、できるだけ切り出し対象の辺が長い順に行った方がチップ欠けが起こりにくいと思われるので、破線４１１〜４１５の各位置を番号の小さい順にカットする方が望ましい。
なお、図１５において、破線４１６を太い刃を使って幅広くダイシングすれば、パッド領域の形状を台形にすることもできる。
図１６は、全ての半導体発光素子１１０をバンプ接続した状態のサブマウント基板１３０のシートの別の一例を示す図である。
図１６において、各半導体発光素子１１０は斜線で示した部分であり、また各破線はダイシングにより切断すべき位置を示している。
ここで、変形例２と同様に、パッドに接続される半導体発光素子１１０のｎ電極１１４が、マウント領域とパッド領域との境界である一辺に隣接するマウント領域のいずれかの辺の略中央に近い位置にくるように、かつ、半導体発光素子１１０の方向が全て同じになるように、半導体発光素子１１０をマウントする。
このように半導体発光素子１１０の方向を揃えることにより、シートに半導体発光素子をダイボンする際の半導体発光素子の方向を一定にすることができるので、ダイボン機に半導体発光素子を回転する機構を設けなくてもよくなる。
図１７は、固有の塗布パターンで蛍光体を印刷した状態のサブマウント基板１３０のシートの別の一例を示す図である。
図１７において、印刷した蛍光体は斜線で示した部分であり、また各破線はダイシングにより切断すべき位置を示している。
図１５に示すように固有の配列パターンが、マウント領域のパッド領域と隣接している辺の対辺が別の素子同士で背中合わせに隣接しているパターンなので、集合基板からの基板の取り数を多くすることができ、また、背中合わせに隣接している２つの素子に対して、隣接している辺を中心に、まとめて塗布することはできるが、変形例２に較べ集合基板からの基板の取り数を多くした為に、変形例２のように縦方向をまとめて塗布することができない。そこでここでは図１７に示すように、円錐台形状に蛍光体を塗布している。
（変形例４）
本発明の変形例４は、パッド領域の形状が三角形の場合の、実施の形態１の固有の配列パターンの別の例を示す。
図１８は、本発明の固有の配列パターンの別の一例を示す図である。
図１８において、斜線で示した部分はパッド領域の形状が三角形のサブマウント基板であり、また各破線はダイシングにより切断すべき位置を示している。ここで、例えば左上の斜線部４２０の形状をダイシングにより切り出す際には、できるだけ切り出し対象の辺が長い順に行った方がチップ欠けが起こりにくいと思われるので、破線４１１〜４１５の各位置を番号の小さい順にカットする方が望ましい。
図１９は、全ての半導体発光素子１１０をバンプ接続した状態のサブマウント基板１３０のシートの別の一例を示す図である。
図１９において、各半導体発光素子１１０は斜線で示した部分であり、また各破線はダイシングにより切断すべき位置を示している。
ここで、変形例２と同様に、パッドに接続される半導体発光素子１１０のｎ電極１１４が、辺に隣接するいずれかの辺の略中央に近い位置にくるように、かつ、半導体発光素子１１０の方向が全て同じになるように、半導体発光素子１１０をマウントする。
このように半導体発光素子１１０の方向を揃えることにより、シートに半導体発光素子をダイボンする際の半導体発光素子の方向を一定にすることができるので、ダイボン機に半導体発光素子を回転する機構を設けなくてもよくなる。
図２０は、固有の塗布パターンで蛍光体を印刷した状態のサブマウント基板１３０のシートの別の一例を示す図である。
図２０において、印刷した蛍光体は斜線で示した部分であり、また各破線はダイシングにより切断すべき位置を示している。
変形例４では、図２０に示すように、集合基板からの基板の取り数を多くすることができ、また捨てしろを有するので、塗布幅のばらつきが調整し易くなるので、生産性が向上する。
なお、サブマウント基板の形状を切り出す手段はダイシングに限られず、レーザやサンドブラスト等、いかなる手段を用いてもよい。例えばレーザを用いると任意の形状にカットできるので、例えばパッド領域の形状が円弧、多角形の半分等のあらゆる場合に適用できる。
【産業上の利用可能性】  本発明の半導体発光装置は、あらゆる照明機器や表示機器に適用できる。特に、小型軽量な光源を提供できるので、携帯電話やカメラ等の携帯機器に搭載する際に利用価値が高い。
【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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【図１９】
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【図２０】
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