(57)【要約】【課題】光取り出し効率の向上を図ることが可能な発光装置を提供する。【解決手段】発光装置１ａは、実装基板２ａと、実装基板２ａに実装された紫外線発光素子３と、実装基板２ａ上に配置され紫外線発光素子３を収納する凹部６６３が形成されたキャップ６ａと、を備える。キャップ６ａは、表面６６１及び裏面６６２を有し裏面６６２に凹部６６３が形成されたキャップ本体６６０を備える。キャップ本体６６０は、紫外線発光素子３から放射される紫外線を透過するガラスにより形成されている。発光装置１ａは、凹部６６３の内面を覆う樹脂部８０を更に備える。樹脂部８０を形成している樹脂材料は、紫外線発光素子３から放射される紫外線に対して耐紫外線性を有し、かつ紫外線発光素子３から放射される紫外線を透過する材料である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板と、前記実装基板に実装された紫外線発光素子と、前記実装基板上に配置され前記紫外線発光素子を収納する凹部が形成されたキャップと、を備え、
前記キャップは、表面及び裏面を有し前記裏面に前記凹部が形成されたキャップ本体を備え、
前記キャップ本体は、前記紫外線発光素子から放射される紫外線を透過するガラスにより形成され、
前記凹部の内底面を覆う樹脂部を更に備え、
前記樹脂部を形成している樹脂材料は、前記紫外線発光素子から放射される紫外線に対して耐紫外線性を有し、かつ前記紫外線発光素子から放射される紫外線を透過する材料である、
ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記実装基板は、支持体と、前記支持体に支持された第１接合用金属層と、を備え、
前記キャップは、前記キャップ本体の前記裏面における前記凹部の周部で前記第１接合用金属層に対向して配置された第２接合用金属層を備え、
前記第１接合用金属層と前記第２接合用金属層とが、接合部により接合されている、
ことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記接合部は、前記キャップ本体の前記裏面における外周縁の全周に沿って形成されている、
ことを特徴とする請求項２記載の発光装置。
【請求項４】
前記紫外線発光素子は、前記実装基板にフリップチップ実装されており、
前記樹脂部は、前記紫外線発光素子の光取り出し面及び前記キャップにおける光入射面それぞれと接している、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記実装基板と前記キャップとで囲まれた空間を不活性ガス雰囲気としてある、
ことを特徴とする請求項４記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関し、より詳細には、紫外線発光素子を備えた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光装置としては、無機材質基板と、無機材質基板にフリップチップ実装されたＬＥＤ素子と、ＬＥＤ素子を被覆した波長変換層と、無機材質基板上のＬＥＤ素子の実装領域の周囲に接合されたガラス蓋と、を備える発光装置が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１には、ＬＥＤ素子として、青色ＬＥＤ、近紫外ＬＥＤが記載されている。
【０００４】
無機材質基板には、ＬＥＤ素子をフリップチップ実装するためのＡｕＳｎ電極と、ガラス蓋を接合するためのＡｕ層からなる溶着下地層と、が形成されている。
【０００５】
ガラス蓋は、平板ガラスにサンドブラスト加工等によって凹部を形成したものである。ガラス蓋の凹部周辺には、ＡｕＳｎ層からなる溶着下地層が形成されている。
【０００６】
無機材質基板とガラス蓋とを接合する接着層は、無機材質基板に形成した溶着下地層と、ガラス蓋に形成した溶着下地層と、Ａｕ−Ｓｎの共晶接合を行うことによって形成される溶融層と、により構成されている。
【０００７】
発光装置の製造方法では、ＬＥＤ素子を無機材質基板にフリップチップ実装した後、波長変換層被覆工程を経てから、真空中又は不活性ガス中で無機材質基板とガラス蓋を接合する工程を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−４０５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
紫外線発光素子を備えた発光装置の分野では、光取り出し効率の向上が望まれている。
【００１０】
本発明の目的は、光取り出し効率の向上を図ることが可能な発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の発光装置は、実装基板と、前記実装基板に実装された紫外線発光素子と、前記実装基板上に配置され前記紫外線発光素子を収納する凹部が形成されたキャップと、を備える。前記キャップは、表面及び裏面を有し前記裏面に前記凹部が形成されたキャップ本体を備える。前記キャップ本体は、前記紫外線発光素子から放射される紫外線を透過するガラスにより形成されている。発光装置は、前記凹部の内底面を覆う樹脂部を更に備える。前記樹脂部を形成している樹脂材料は、前記紫外線発光素子から放射される紫外線に対して耐紫外線性を有し、かつ前記紫外線発光素子から放射される紫外線を透過する材料である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の発光装置は、光取り出し効率の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態１の発光装置を示す概略断面図である。
【図２】図２は、実施形態１の発光装置を示す概略平面図である。
【図３】図３は、実施形態１における紫外線発光素子の概略断面図である。
【図４】図４は、実施形態１におけるキャップの凹部の内底面のＳＥＭ（scanning electron microscope）像である。
【図５】図５Ａは、実施形態１の発光装置の製造方法を説明するための主要工程断面図である。図５Ｂは、実施形態１の発光装置の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図６】図６は、実施形態２の発光装置を示す概略断面図である。
【図７】図７Ａは、実施形態２の発光装置の製造方法を説明するための主要工程断面図である。図７Ｂは、実施形態２の発光装置の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
下記の実施形態１〜２において説明する各図は、模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
【００１５】
（実施形態１）
以下では、本実施形態の発光装置１ａについて、図１〜４、５Ａ及び５Ｂに基づいて説明する。なお、図１は、図２のＸ−Ｘ断面に対応する模式的な概略断面図である。
【００１６】
発光装置１ａは、実装基板２ａと、実装基板２ａに実装された紫外線発光素子３と、実装基板２ａ上に配置され紫外線発光素子３を収納する凹部６６３が形成されたキャップ６ａと、を備える。キャップ６ａは、表面６６１及び裏面６６２を有し裏面６６２に凹部６６３が形成されたキャップ本体６６０を備える。キャップ本体６６０は、紫外線発光素子３から放射される紫外線を透過するガラスにより形成されている。発光装置１ａは、凹部６６３の内底面６６４を覆う樹脂部８０を更に備える。樹脂部８０を形成している樹脂材料は、紫外線発光素子３から放射される紫外線に対して耐紫外線性を有し、かつ紫外線発光素子３から放射される紫外線を透過する材料である。以上説明した構成の発光装置１ａでは、光取り出し効率の向上を図ることが可能となる。より詳細には、発光装置１ａは、樹脂部８０を備えているので、紫外線発光素子３から凹部６６３の内底面６６４へ向かって放射される紫外線がキャップ本体６６０を透過しやすくなる。これにより、発光装置１ａでは、紫外線発光素子３から放射された紫外線をキャップ６ａの表面６６１から効率良く出射させることが可能となる。
【００１７】
実装基板２ａは、支持体２０ａと、支持体２０ａに支持された第１接合用金属層２３と、を備えるのが好ましい。キャップ６ａは、キャップ本体６６０の裏面６６２における凹部６６３の周部で第１接合用金属層２３に対向して配置された第２接合用金属層４３を備えるのが好ましい。発光装置１ａでは、第１接合用金属層２３と第２接合用金属層４３とが、ＡｕＳｎにより形成された接合部６３により接合されているのが好ましい。これにより、発光装置１ａでは、製造時に、キャップ６ａと実装基板２ａとの接合温度を低減することが可能となり、樹脂部８０の熱ダメージを低減することが可能となる。接合部６３は、キャップ本体６６０の裏面６６２における外周縁の全周に沿って形成されているのが好ましい。これにより、発光装置１ａでは、紫外線発光素子３を気密封止することが可能となる。よって、発光装置１ａでは、外気、水分等が紫外線発光素子３に到達するのを抑制することが可能となり、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００１８】
実装基板２ａは、支持体２０ａに支持された第１導体部２１及び第２導体部２２を備えるのが好ましい。第１導体部２１及び第２導体部２２は、支持体２０ａの表面２０１側においてキャップ６ａの凹部６６３の内底面６６４に臨むように配置されている。
【００１９】
第１導体部２１と第２導体部２２と第１接合用金属層２３とは、支持体２０ａの表面２０１側に同じ材料でかつ、同じ厚さで構成された積層膜であるのが好ましい。第１導体部２１、第２導体部２２及び第１接合用金属層２３それぞれにおける支持体２０ａから最も離れた最上層はＡｕにより形成されているのが好ましい。
【００２０】
紫外線発光素子３は、第１電極３１と、第２電極３２と、を備える。紫外線発光素子３は、紫外線発光素子３の厚さ方向の一面側に第１電極３１及び第２電極３２が配置されている。
【００２１】
発光装置１ａでは、第１電極３１と第１導体部２１とが接合部６１（以下、「第１接合部６１」ともいう。）により接合されている。また、発光装置１ａでは、第２電極３２と第２導体部２２とが接合部６２（以下、「第２接合部６２」ともいう。）により接合されている。また、発光装置ａでは、上述のように第１接合用金属層２３と第２接合用金属層４３とが接合部６３（以下、「第３接合部６３」ともいう。）により接合されている。
【００２２】
発光装置１ａは、実装基板２ａとキャップ６ａと第３接合部６３とで、紫外線発光素子３を収納するパッケージ７ａを構成している。
【００２３】
発光装置１ａの各構成要素については、以下に詳細に説明する。
【００２４】
実装基板２ａは、紫外線発光素子３を実装する基板である。「実装する」とは、紫外線発光素子３を配置して機械的に接続すること及び電気的に接続することを含む概念である。
【００２５】
実装基板２ａは、一例として、１個の紫外線発光素子３を実装できるように構成されている。
【００２６】
実装基板２ａは、実装基板２ａの厚さ方向に沿った方向から見た平面視において紫外線発光素子３よりも大きいのが好ましい。
【００２７】
支持体２０ａは、第１導体部２１、第２導体部２２及び第１接合用金属層２３を支持する機能を有する。また、支持体２０ａは、第１導体部２１と第２導体部２２と第１接合用金属層２３とを電気的に絶縁する機能を有する。また、支持体２０ａは、紫外線発光素子３で発生する熱を効率良く外部に伝えるためのヒートシンク（heat sink）としての機能を備えているのが好ましい。
【００２８】
実装基板２ａは、支持体２０ａが平板状に形成されており、支持体２０ａの厚さ方向に直交する表面２０１上に第１導体部２１、第２導体部２２及び第１接合用金属層２３が形成されている。
【００２９】
支持体２０ａの外周形状は、矩形（直角四辺形）状としてある。支持体２０ａの外周形状は、矩形状に限らず、例えば、矩形以外の多角形状や、円形状等でもよい。
【００３０】
第１導体部２１は、紫外線発光素子３の第１電極３１が電気的に接続される導電層である。第２導体部２２は、紫外線発光素子３の第２電極３２が電気的に接続される導電層である。
【００３１】
第１導体部２１、第２導体部２２及び第１接合用金属層２３の各々は、例えば、Ｔｉ膜とＰｔ膜とＡｕ膜との積層膜により構成することができる。第１導体部２１、第２導体部２２及び第１接合用金属層２３の各々は、例えば、Ａｌ膜とＮｉ膜とＰｄ膜とＡｕ膜との積層膜、Ｎｉ膜とＡｕ膜との積層膜、Ｃｕ膜とＮｉ膜とＡｕ膜との積層膜等により構成してもよい。第１導体部２１、第２導体部２２及び第１接合用金属層２３の各々は、積層膜により構成する場合、支持体２０ａから最も離れた最上層がＡｕにより形成され、支持体２０ａに最も近い最下層が支持体２０ａとの密着性の高い材料により形成されているのが好ましい。第１導体部２１、第２導体部２２及び第１接合用金属層２３は、積層膜に限らず、単層膜により構成してもよい。
【００３２】
実装基板２ａは、第１導体部２１と第２導体部２２と第１接合用金属層２３とが空間的に分離されるように、第１導体部２１、第２導体部２２及び第１接合用金属層２３が配置されている。実装基板２ａは、第１導体部２１と第２導体部２２との間に溝２０３が形成されている。溝２０３の内面は、支持体２０ａの表面２０１の一部と、第１導体部２１及び第２導体部２２の互いの対向面と、で構成される。実装基板２ａは、第１導体部２１と第２導体部２２と第１接合用金属層２３とが、支持体２０ａの表面２０１上に同じ厚さで形成されている。これにより、実装基板２ａは、第１導体部２１の表面２１１と第２導体部２２の表面２１２と第１接合用金属層２３の表面２３１（図５Ｂ参照）とが一平面上に揃うように構成されている。
【００３３】
実装基板２ａは、第１外部接続電極２４及び第２外部接続電極２５と、支持体２０ａの厚さ方向に貫通して形成された第１貫通配線２６及び第２貫通配線２７と、を備える。第１外部接続電極２４及び第２外部接続電極２５は、支持体２０ａの裏面２０２に形成されている。第１外部接続電極２４は、第１貫通配線２６を介して第１導体部２１と電気的に接続されている。第２外部接続電極２５は、第２貫通配線２７を介して第２導体部２２と電気的に接続されている。
【００３４】
第１外部接続電極２４及び第２外部接続電極２５の各々は、例えば、Ｔｉ膜とＰｔ膜とＡｕ膜との積層膜により構成することができる。第１導体部２１及び第２導体部２２の各々は、例えば、Ａｌ膜とＮｉ膜とＰｄ膜とＡｕ膜との積層膜、Ｎｉ膜とＡｕ膜との積層膜、Ｃｕ膜とＮｉ膜とＡｕ膜との積層膜等により構成してもよい。第１導体部２１及び第２導体部２２の各々は、積層膜により構成する場合、支持体２０ａから最も離れた最上層がＡｕにより形成され、支持体２０ａに最も近い最下層が支持体２０ａとの密着性の高い材料により形成されているのが好ましい。第１外部接続電極２４及び第２外部接続電極２５は、積層膜に限らず、単層膜により構成してもよい。
【００３５】
第１貫通配線２６及び第２貫通配線２７は、例えば、Ｗ、Ｃｕ等により形成することができる。第１貫通配線２６及び第２貫通配線２７は、紫外線発光素子３の厚さ方向において紫外線発光素子３に重ならないように配置されているのが好ましい。
【００３６】
支持体２０ａは、ＡｌＮセラミックにより形成されているのが好ましい。これにより、発光装置１ａは、支持体２０ａが樹脂基板により構成されている場合に比べて、紫外線発光素子３で発生した熱を支持体２０ａから効率良く放熱させることが可能となる。よって、発光装置１ａは、放熱性を向上させることが可能となる。ＡｌＮセラミックは、電気絶縁性を有するが、熱伝導率が比較的高く、Ｓｉよりも熱伝導率が高い。
【００３７】
発光装置１ａは、例えば、配線基板に表面実装することができる。配線基板は、例えば、金属ベースプリント配線板により形成することができる。発光装置１ａは、第１接合部６１、第２接合部６２及び第３接合部６３の各々がＡｕＳｎにより形成されているので、ＡｕＳｎ以外の鉛フリーはんだの一種であるＳｎＣｕＡｇにより形成されている場合に比べて、耐熱性の向上が可能となる。これにより、発光装置１ａでは、例えば、配線基板等に２次実装する際に第１接合部６１、第２接合部６２及び第３接合部６３が再溶融するのを抑制することが可能となる。
【００３８】
紫外線発光素子３は、紫外線ＬＥＤチップである。紫外線発光素子３のチップサイズは、例えば、４００μｍ×４００μｍである。紫外線発光素子３の平面形状は、正方形状に限らず、例えば、長方形状等でもよい。
【００３９】
紫外線発光素子３は、実装基板２ａにフリップチップ実装されている。
【００４０】
紫外線発光素子３は、図３に示すように、基板３０を備え、基板３０の第１面３０１側において、第１面３０１に近い側から順に、第１導電型半導体層３３、第２導電型半導体層３５が形成されている。要するに、紫外線発光素子３は、第１導電型半導体層３３及び第２導電型半導体層３５を有する半導体多層膜３９を備えている。紫外線発光素子３は、第１導電型半導体層３３がｎ型半導体層により構成され、第２導電型半導体層３５がｐ型半導体層により構成されている。紫外線発光素子３は、第１導電型半導体層３３がｐ型半導体層により構成され、第２導電型半導体層３５がｎ型半導体層により構成されていてもよい。
【００４１】
基板３０は、半導体多層膜３９を支持する機能を備える。半導体多層膜３９は、例えば、ＭＯＶＰＥ（metal organic vapor phase epitaxy）法により形成することができる。
【００４２】
紫外線発光素子３は、ＡｌＧａＮ系紫外線ＬＥＤチップにより構成する場合、基板３０がサファイア基板により構成されているのが好ましい。基板３０は、半導体多層膜３９から放射される紫外線を効率良く透過できる材料により形成された基板であればよく、サファイア基板に限らず、例えば、単結晶ＡｌＮ基板等を採用することもできる。基板３０は、半導体多層膜３９から放射される紫外線に対して透明であるのが好ましい。紫外線発光素子３は、基板３０の第１面３０１とは反対の第２面３０２が光取り出し面３０４の少なくとも一部を構成しているのが好ましい。紫外線発光素子３は、半導体多層膜３９が、基板３０と第１導電型半導体層３３との間にバッファ層（buffer layer）を備えているのが好ましい。バッファ層は、例えば、ＡｌＮ層により構成されているのが好ましい。
【００４３】
半導体多層膜３９が、第１導電型半導体層３３と第２導電型半導体層３５との間に発光層３４を備えているのが好ましい。この場合、半導体多層膜３９から放射される紫外線は、発光層３４から放射される紫外線であり、発光層３４の材料により発光ピーク波長が規定される。発光層３４は、多重量子井戸構造を有するのが好ましい。
【００４４】
第１導電型半導体層３３は、例えば、ｎ型ＡｌＧａＮ層により構成することができる。第１導電型半導体層３３は、単層構造に限らず多層構造でもよい。
【００４５】
第２導電型半導体層３５は、単層構造に限らず、多層構造でもよい。第２導電型半導体層３５は、例えば、ｐ型電子ブロック層とｐ型半導体層とｐ型コンタクト層とで構成される多層構造とすることができる。この場合、ｐ型半導体層は、発光層３４へ正孔を輸送するための層である。ｐ型電子ブロック層は、発光層３４で正孔と再結合されなかった電子がｐ型半導体層側へ漏れる（オーバーフローする）のを抑制するための層である。ｐ型電子ブロック層は、ｐ型半導体層及び発光層３４よりもバンドギャップエネルギが高くなるように組成を設定するのが好ましい。ｐ型コンタクト層は、第２電極３２との接触抵抗を下げ、第２電極３２との良好なオーミック接触を得るために設ける層である。ｐ型電子ブロック層及びｐ型半導体層は、例えば、互いに組成の異なるＡｌＧａＮ層により構成することができる。また、ｐ型コンタクト層は、例えば、ｐ型ＧａＮ層により構成することができる。
【００４６】
紫外線発光素子３は、半導体多層膜３９の一部を半導体多層膜３９の表面３９１側から第１導電型半導体層３３の途中までエッチングすることで形成されたメサ構造（mesa structure）３７を有している。これにより、紫外線発光素子３は、第２導電型半導体層３５の表面３５１と第１導電型半導体層３３の表面３３１との間に段差が形成されている。紫外線発光素子３は、第２導電型半導体層３５の表面３５１の面積が、第１導電型半導体層３３の露出させた表面３３１の面積よりも大きいのが好ましい。
【００４７】
紫外線発光素子３は、第１導電型半導体層３３の露出した表面３３１上に第１電極３１が形成され、第２導電型半導体層３５の表面３５１上に第２電極３２が形成されている。紫外線発光素子３は、第１導電型半導体層３３の導電型（第１導電型）がｎ型であり、第２導電型半導体層３５の導電型（第２導電型）がｐ型である場合、第１電極３１、第２電極３２が、負電極、正電極を、それぞれ構成する。また、紫外線発光素子３は、第１導電型がｐ型であり、第２導電型がｎ型である場合、第１電極３１、第２電極３２が、正電極、負電極を、それぞれ構成する。
【００４８】
紫外線発光素子３は、絶縁膜３８を備えているのが好ましい。絶縁膜３８は、電気絶縁性を有する膜である。絶縁膜３８は、例えば、シリコン酸化膜である。絶縁膜３８は、メサ構造３７の表面３７１とメサ構造３７の側面３７２と第１導電型半導体層３３の表面３３１とに跨って形成されているのが好ましい。メサ構造３７の表面３７１は、第２導電型半導体層３５の表面３５１である。絶縁膜３８のうち第１導電型半導体層３３の表面３３１上に形成される部位は、第１電極３１における第１導電型半導体層３３との接触領域を囲むようなパターンに形成されているのが好ましい。絶縁膜３８は、第２電極３２における第２導電型半導体層３５との接触領域を囲むように第２導電型半導体層３５の表面３５１上に形成されているのが好ましい。
【００４９】
紫外線発光素子３では、第２電極３２が第２導電型半導体層３５の表面３５１と絶縁膜３８の表面とに跨って形成されている。紫外線発光素子３では、第２電極３２のうち中央部よりも第２導電型半導体層３５から離れる向きに突出した外周部が、突起構造部３６を構成している。突起構造部３６は、紫外線発光素子３の第２導電型半導体層３５の表面３５１側から第２導体部２２の表面２１２側へ突出して第２導体部２２の表面２１２に接するのが好ましい。また、突起構造部３６は、第２電極３２の外周に沿って位置するのが好ましい。
【００５０】
第１電極３１は、第１オーミック電極層３１Ａと、第１パッド電極層３１Ｂと、を備えているのが好ましい。第１オーミック電極層３１Ａは、第１導電型半導体層３３とオーミック接触を得るために、第１導電型半導体層３３の表面３３１上に形成されている。第１パッド電極層３１Ｂは、第１接合部６１を介して実装基板２ａと接合するために、第１オーミック電極層３１Ａを覆うように形成されている。第１オーミック電極層３１Ａは、例えば、Ａｌ膜とＮｉ膜とＡｌ膜とＮｉ膜とＡｕ膜との第１積層膜を第１導電型半導体層３３の表面３３１上に形成してから、アニール処理を行い、徐冷を行うことにより形成することができる。第１パッド電極層３１Ｂは、例えば、Ｔｉ膜とＡｕ膜との積層膜により構成することができる。第１パッド電極層３１Ｂは、最表面側がＡｕ膜であれば、他の積層膜を採用することもできる。
【００５１】
第２電極３２は、第２オーミック電極層３２Ａと、第２パッド電極層３２Ｂと、を備えているのが好ましい。第２オーミック電極層３２Ａは、第２導電型半導体層３５とオーミック接触を得るために、第２導電型半導体層３５の表面３５１上に形成されている。第２パッド電極層３２Ｂは、第２接合部６２を介して実装基板２ａと接合するために、第２オーミック電極層３２Ａを覆うように形成されている。第２オーミック電極層３２Ａは、例えば、Ｎｉ膜とＡｕ膜との第２積層膜を第２導電型半導体層３５の表面３５１上に形成してから、アニール処理を行うことにより形成することができる。第２パッド電極層３２Ｂは、例えば、Ｔｉ膜とＡｕ膜との積層膜により構成することができる。第２パッド電極層３２Ｂは、最表面側がＡｕ膜であれば、他の積層膜を採用することもできる。
【００５２】
発光装置１ａは、例えば、高効率白色照明、殺菌、医療、環境汚染物質を高速で処理する用途等の分野で利用する場合、紫外線発光素子３が、２１０ｎｍ〜２８０ｎｍの波長域に発光ピーク波長を有するのが好ましい。つまり、紫外線発光素子３は、ＵＶ−Ｃの波長域に発光ピーク波長を有するのが好ましい。これにより、発光装置１ａは、例えば、殺菌の用途に好適に用いることが可能となる。「ＵＶ−Ｃの波長域」とは、例えば国際照明委員会（ＣＩＥ）における紫外線の波長による分類によれば、１００ｎｍ〜２８０ｎｍである。発光装置１ａは、殺菌の用途で利用する場合、紫外線発光素子３が、２４０ｎｍ〜２８０ｎｍの波長域に発光ピーク波長を有するのが、より好ましい。紫外線発光素子３は、一例として、発光ピーク波長を２６５ｎｍに設定してある。紫外線発光素子３は、紫外線の波長域に発光ピーク波長を有していればよく、ＵＶ−Ｃの波長域に限らず、ＵＶ−Ｂの波長域あるいはＵＶ−Ａの波長域に発光ピーク波長を有していてもよい。「ＵＶ−Ｂの波長域」とは、例えば国際照明委員会における紫外線の波長による分類によれば、２８０ｎｍ〜３１５ｎｍである。「ＵＶ−Ａの波長域」とは、例えば国際照明委員会における紫外線の波長による分類によれば、３１５ｎｍ〜４００ｎｍである。
【００５３】
発光装置１ａでは、第１接合部６１、第２接合部６２及び第３接合部６３が、ＡｕＳｎにより形成されている。
【００５４】
発光装置１ａは、第１導体部２１、第２導体部２２及び第１接合用金属層２３と、第１接合部６１、第２接合部６２及び第３接合部６３との間にそれぞれ、第１バリア層８１、第２バリア層８２及び第３バリア層８３が形成されているのが好ましい。第１バリア層８１と第２バリア層８２と第３バリア層８３とは同じ材料でかつ、同じ厚さで形成されているのが好ましい。これにより、発光装置１ａでは、製造時に、第１導体部２１、第２導体部２２及び第１接合用金属層２３と、第１接合部６１、第２接合部６２及び第３接合部６３との間それぞれでの金属の拡散を抑制することが可能となる。また、発光装置１ａでは、製造時に、第１バリア層８１と第２バリア層８２と第３バリア層８３とでそれぞれのバリア性を略同じとすることが可能となる。よって、発光装置１ａでは、製造時に、実装基板２ａに対する紫外線発光素子３及びキャップ６ａの接合性を向上させることが可能となる。接合性は、例えば、ダイシェア強度（die shear strength）により評価することができる。ダイシェア強度は、実装基板２ａに接合された紫外線発光素子３及びキャップ６ａそれぞれを接合面に平行に押し剥がすために必要な力である。ダイシェア強度は、例えば、ダイシェアテスタ（die shear tester）等により測定することができる。
【００５５】
第２接合部６２は、図１に示すように、第２電極３２と突起構造部３６と第２導体部２２とで囲まれた空間９を満たすように形成されているのが好ましい。突起構造部３６は、平面視において、第２電極３２の外周に沿って配置され、第２接合部６２を囲んでいる。「突起構造部３６は、平面視において」とは、紫外線発光素子３の厚さ方向に沿った突起構造部３６の厚さ方向から突起構造部３６を見た形状において、を意味する。実装基板２ａは、平面視において突起構造部３６が重なる部分が、第２導体部２２において第２接合部６２と接合される部位と同じ高さ又はそれより低い高さとなっているのが好ましい。これにより、発光装置１ａは、第１接合部６１及び第２接合部６２それぞれをより薄くすることが可能となり、かつ、第１接合部６１及び第２接合部６２それぞれと第１導体部２１及び第２導体部２２それぞれとの接合面積をより大きくすることが可能となる。よって、発光装置１ａは、紫外線発光素子３と実装基板２ａとの間の熱抵抗の低減を図ることが可能となる。更に、発光装置１ａは、突起構造部３６による第２接合部６２の厚さ管理が可能なため、第２接合部６２の厚さ及びサイズの精度を高めることが可能となり、熱抵抗の低減及び熱抵抗のばらつきを小さくすることが可能となる。「突起構造部３６による第２接合部６２の厚さ管理が可能」とは、紫外線発光素子３の厚さ方向に沿った突起構造部３６の突出量Ｈ１（図３参照）により、第２接合部６２の厚さを規定できることを意味する。したがって、発光装置１ａは、放熱性の向上及び信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００５６】
紫外線発光素子３は、第２電極３２が第１電極３１よりも大きく、突起構造部３６が、第２電極３２の外周の全周に亘って形成されていることが好ましい。これにより、発光装置１ａは、製造時に、第２接合部６２を形成するＡｕＳｎによる第２電極３２と第１電極３１との短絡が発生するのを、より抑制することが可能となる。しかも、発光装置１ａは、紫外線発光素子３を実装基板２ａに実装するときに、第２接合部６２の形状の再現性を高めることが可能となり、熱抵抗のばらつきを低減することが可能となる。また、発光装置１ａは、第１接合部６１の厚さの影響を受けずに、突起構造部３６による第２接合部６２の厚さ管理が可能である。よって、発光装置１ａは、放熱面積の大きい第２電極３２と第２導体部２２とを接合する第２接合部６２の厚さ及びサイズの精度を高めることが可能となる。これにより、発光装置１ａは、熱抵抗の低減及び熱抵抗のばらつきの低減を図ることが可能となる。
【００５７】
キャップ６ａを形成するガラスは、紫外線発光素子３が放射する紫外線に対する透過率が７０％以上であるのが好ましく、８０％以上であるのがより好ましい。紫外線発光素子３がＵＶ−Ｃの波長域に発光ピーク波長を有する場合には、キャップ６ａを形成するガラスとして、例えば、硼珪酸ガラスを採用することができる。キャップ６ａでは、硼珪酸ガラスとして、例えば、ＳＣＨＯＴＴ社製の８３４７やＳＣＨＯＴＴ社製の８３３７Ｂ、等を採用することにより、波長２６５ｎｍの紫外線に対する透過率を８０％以上とすることができる。
【００５８】
キャップ６ａの平面視における外周形状は、矩形状であるのが好ましい。これにより、発光装置１ａの製造時において、キャップ６ａの取り扱いが容易になる。キャップ６ａは、平面視において実装基板２ａよりも小さいのが好ましい。これにより、発光装置１ａでは、製造時にキャップ６ａの位置ずれが発生した場合でもキャップ６ａが実装基板２ａからはみ出すのを抑制することが可能となる。
【００５９】
キャップ６ａは、キャップ本体６６０の表面６６１と凹部６６３の内底面６６４との間の紫外線透過部６６６が平板状に形成されているが、平板状に限らず、例えば、レンズが一体に形成された形状でもよい。要するに、発光装置１ａは、キャップ６ａの一部がレンズを構成してもよい。発光装置１ａでは、紫外線発光素子３から放射された紫外線がキャップ６ａにおける紫外線透過部６６６以外の部分を透過してもよい。
【００６０】
凹部６６３は、キャップ６ａの元になるガラス板に対してドリル加工を行うことによって形成されている。凹部６６３の開口形状は、例えば、矩形の四隅それぞれにアールを設けた矩形状である。キャップ６ａは、キャップ本体６６０の裏面６６２における凹部６６３の大きさと、内底面６６４付近における凹部６６３の大きさとが略同じであるのが好ましい。言い換えれば、キャップ６ａは、キャップ本体６６０の裏面６６２における凹部６６３の開口面積と、凹部６６３の内底面６６４の面積とが略同じであるのが好ましい。これにより、発光装置１ａでは、キャップ６ａの平面サイズの小型化を図ることが可能となり、実装基板２ａの平面サイズの小型化も図ることが可能となる。凹部６６３の深さは、紫外線発光素子３の厚さと樹脂部８０の厚さとの合計厚さよりも大きい。ここで、「樹脂部８０の厚さ」とは、紫外線発光素子３の厚さ方向において紫外線発光素子３における基板３０の第２面３０２の中心に立てた法線上の樹脂部８０の厚さである。発光装置１ａでは、一例として、紫外線発光素子３の厚さを略１５０μｍ、樹脂部８０の厚さを略７０μｍ、凹部６６３の深さを略３００μｍとしてある。凹部６６３の開口形状は、上述の例に限らず、例えば、円形状、楕円形状等でもよい。
【００６１】
樹脂部８０は、凹部６６３の内底面６６４と内側面６６５とに跨って形成されている。要するに、樹脂部８０は、凹部６６３の内底面６６４と内側面６６５とを覆うように形成されている。ここで、樹脂部８０は、実装基板２ａ側が開放された形状となっている。この場合、樹脂部８０は、キャップ本体６６０の内底面６６４から離れるにつれて開口面積が漸次増加しているのが好ましい。要するに、樹脂部８０は、実装基板２ａの厚さ方向に沿った方向において実装基板２ａに近づくにつれて開口面積が徐々に大きくなっている。樹脂部８０は、凹部６６３の内側面６６５に直交する方向の厚さで見れば、凹部６６３の内底面から離れるにつれて厚さが薄くなっている。これにより、発光装置１ａは、紫外線発光素子３から側方へ放射された紫外線を効率良く取り出すことが可能となる。樹脂部８０は、キャップ６ａの凹部６６３の内底面６６４上において厚さが略一定となるように形成されていてもよい。
【００６２】
樹脂部８０を形成している樹脂材料は、電気絶縁性を有するのが好ましい。また、樹脂部８０を形成している樹脂材料は、紫外線発光素子３から放射される紫外線に対して耐紫外線性を有し、かつ紫外線発光素子３から放射される紫外線を透過する材料である。「紫外線発光素子３から放射される紫外線に対して耐紫外線性を有し」とは、例えば、紫外線発光素子３を定格電流で２０００時間だけ、連続して通電し、通電開始前後の透過率の低下率が３０％以下であることを意味する。樹脂部８０の屈折率は、不活性ガスの屈折率よりも高い。
【００６３】
樹脂材料としては、例えば、主骨格がＳｉ−Ｏ結合からなり、紫外線の透過率が９０％以上であるシリコーン樹脂や、主骨格がＣ−Ｆ結合からなり、紫外線の透過率が９０％以上であるフッ素系樹脂（例えば、アモルファスフッ素樹脂）等が好ましい。樹脂材料の屈折率は、気体の屈折率よりも高い。樹脂材料の屈折率は、キャップ６ａの屈折率以下であるのが好ましい。
【００６４】
波長２６５ｎｍの紫外線に対するキャップ６ａの屈折率は、１．５程度である。また、波長２６５ｎｍの紫外線に対する基板３０の屈折率は、１．８程度である。これに対して、波長２６５ｎｍの紫外線に対する樹脂部８０の屈折率は、例えば、１．３〜１．５程度である。
【００６５】
発光装置１ａは、実装基板２ａとキャップ６ａとで囲まれた空間８内で凹部６６３の内底面６６４を覆っている樹脂部８０を備えることにより、光取り出し効率を向上させることが可能となり、高出力化を図ることが可能となる。より詳細には、発光装置１ａでは、キャップ６ａにおける凹部６６３の内底面６６４が荒れており、例えば図４に示すように複数のばり（突起）が存在して複数のばりのなかには他のばりにオーバーハングしているばりがある。しかし、発光装置１ａでは、樹脂部８０を備えており、ばり同士の間に気体に比べて屈折率の大きな樹脂部８０の一部が入り込んでいる。これにより、発光装置１ａでは、ばり同士の間に気体が存在する場合に比べて、凹部６６３の内底面６６４での紫外線の反射が抑制され、光取り出し効率を向上させることが可能となり、高出力化を図ることが可能となる。
【００６６】
第２接合用金属層４３は、例えば、下地膜４３１とＡｕ膜４３２との積層膜により構成されているのが好ましい。下地膜４３１は、例えば、キャップ本体６６０の裏面６６２上に形成されたＣｒ膜とＣｒ膜上に形成されたＰｔ膜との積層膜により構成することができる。発光装置１ａでは、第２接合用金属層４３における下地膜４３１がＣｒ膜を備えることにより、ガラスにより形成されたキャップ本体６６０と第２接合用金属層４３との密着性を向上させることが可能となる。第２接合用金属層４３は、例えば、蒸着法、スパッタ法、めっき法等の膜形成技術と、フォトリソグラフィ技術と、エッチング技術と、を利用して形成することができる。発光装置１ａでは、樹脂部８０を備えているので、製造時において、凹部６６３をドリル加工によって形成した後にフッ酸溶液（hydrofluoric acid）等による内底面６６４の円滑化処理を行う必要がない。これにより、発光装置１ａでは、製造時において、円滑化処理によって第２接合用金属層４３が侵食されることがないので、凹部６６３の形成前に第２接合用金属層４３を形成することが可能となる。
【００６７】
発光装置１ａは、実装基板２ａとキャップ６ａとで囲まれた空間８を不活性ガス雰囲気としてあるのが好ましい。これにより、発光装置１ａは、紫外線発光素子３、第１導体部２１及び第２導体部２２の酸化、樹脂部８０の劣化それぞれを抑制することが可能となり、信頼性の更なる向上を図ることが可能となる。「実装基板２ａとキャップ６ａとで囲まれた空間８」とは、実装基板２ａとキャップ６ａと第３接合部６３と樹脂部８０とで囲まれた空間を意味する。
【００６８】
不活性ガス雰囲気は、Ｎ2ガス雰囲気であるのが好ましい。不活性ガス雰囲気は、不活性ガスの純度が高いのが好ましいが、１００％の純度を必須としない。例えば、不活性ガス雰囲気は、不活性ガスとしてＮ2ガスを採用する場合、例えば、不可避的に混入される１００〜２００ｐｐｍ程度のＯ2を含んでいてもよい。不活性ガスは、Ｎ2ガスに限らず、例えば、Ａｒガス、Ｎ2ガスとＡｒガスとの混合ガス等でもよい。
【００６９】
以下では、発光装置１ａの製造方法について説明する。
【００７０】
発光装置１ａの製造方法では、例えば、下記の第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程を順次行う。
【００７１】
第１工程では、キャップ６ａを形成する。第１工程では、まず、キャップ本体６６０の元になる平板状のガラス板に対して第２接合用金属層４３を形成し、その後、凹部６６３をドリル加工により形成する。第１工程は、ウェハレベルで行うことが好ましい。より詳細には、第１工程では、複数個のキャップ６ａを形成できる大きさのガラス板（ガラスウェハ）に複数のキャップ６ａを形成してから、複数のキャップ６ａに分割するのが好ましい。
【００７２】
第２工程では、実装基板２ａに対して、第１接合部６１、第２接合部６２及び第３接合部６３それぞれの元になる第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２及び第３ＡｕＳｎ層７３（図５Ｂ参照）を形成する。より詳細には、第２工程では、実装基板２ａの第１導体部２１の表面２１１側、第２導体部２２の表面２１２側、第１接合用金属層２３の表面２３１側に、それぞれ、第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２及び第３ＡｕＳｎ層７３を形成する。第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２及び第３ＡｕＳｎ層７３は、例えば、蒸着法、めっき法等により形成することができる。
【００７３】
第２工程では、第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２及び第３ＡｕＳｎ層７３の厚さを同じ値に設定してある。第１ＡｕＳｎ層７１の表面の面積は、第１電極３１の表面３１１（図３参照）の面積よりも小さく設定してある。また、第２ＡｕＳｎ層７２の表面の面積は、第２電極３２の表面３２１（図３参照）の面積よりも小さく設定してある。また、第３ＡｕＳｎ層７３の表面の面積は、第１接合用金属層２３の表面２３１（図５Ｂ参照）の面積よりも小さく設定してある。
【００７４】
第１ＡｕＳｎ層７１及び第２ＡｕＳｎ層７２の厚さは、紫外線発光素子３の突起構造部３６の突出量Ｈ１（図３参照）と、紫外線発光素子３の厚さ方向における第２電極３２と第１電極３１との段差の高さＨ２（図３参照）と、の合計（Ｈ１＋Ｈ２）よりも所定厚さ（α）だけ大きくなるように設定する。つまり、第１ＡｕＳｎ層７１及び第２ＡｕＳｎ層７２の厚さは、Ｈ１＋Ｈ２＋αとする。例えば、Ｈ１＝１μｍ、Ｈ２＝１μｍの場合、第１ＡｕＳｎ層７１及び第２ＡｕＳｎ層７２の厚さは、３μｍ程度に設定すればよい。この場合、αは、１μｍである。これらの数値は、一例であり、紫外線発光素子３の構造等に基づいて適宜設定すればよい。第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２は、実装基板２ａのうち第１電極３１、第２電極３２それぞれに対向させる領域の中央部に形成するのが好ましい。第２ＡｕＳｎ層７２は、突起構造部３６の垂直投影領域よりも内側で、この垂直投影領域から離れて位置するように、第２導体部２２の表面２１２上に配置する。突起構造部３６の垂直投影領域とは、突起構造部３６の厚さ方向への投影領域を意味する。すなわち、突起構造部３６の垂直投影領域とは、突起構造部３６の厚さ方向に投影方向が沿った垂直投影領域を意味する。言い換えれば、突起構造部３６の垂直投影領域とは、突起構造部３６の厚さ方向に直交する面への垂直投影領域を意味する。
【００７５】
第１ＡｕＳｎ層７１及び第２ＡｕＳｎ層７２は、共晶組成（７０ａｔ％Ａｕ、３０ａｔ％Ｓｎ）よりもＡｕの組成比が小さく例えば３００℃以上４００℃未満の温度で溶融する組成（例えば、６０ａｔ％Ａｕ、４０ａｔ％Ｓｎ）のＡｕＳｎが好ましい。
【００７６】
第２工程では、第１導体部２１、第２導体部２２及び第１接合用金属層２３と第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２及び第３ＡｕＳｎ層７３との間に、第１バリア層８１、第２バリア層８２及び第３バリア層８３をそれぞれ形成するのが好ましい。第１バリア層８１、第２バリア層８２及び第３バリア層８３は、第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２及び第３ＡｕＳｎ層７３と第１導体部２１、第２導体部２２及び第１接合用金属層２３との間での金属（例えば、Ｓｎ等）の拡散に起因してＡｕＳｎの組成が変動するのを抑制する拡散バリアの機能を有する層である。第１バリア層８１、第２バリア層８２及び第３バリア層８３の材料としては、例えば、Ｐｔを採用することができるが、これに限らず、Ｐｄ等を採用することもできる。第２工程では、第１バリア層８１、第２バリア層８２及び第３バリア層８３の厚さを同じ値に設定してある。第１バリア層８１、第２バリア層８２及び第３バリア層８３の厚さは、例えば、０．２μｍ程度に設定するのが好ましい。第１バリア層８１、第２バリア層８２及び第３バリア層８３は、例えば、蒸着法、めっき法等により形成することができる。
【００７７】
また、第２工程では、第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２及び第３ＡｕＳｎ層７３上に、第１Ａｕ層９１、第２Ａｕ層９２及び第３Ａｕ層９３をそれぞれ形成するのが好ましい。第１Ａｕ層９１、第２Ａｕ層９２及び第３Ａｕ層９３は、第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２及び第３ＡｕＳｎ層７３のＳｎの酸化を抑制するために設ける層である。第１Ａｕ層９１、第２Ａｕ層９２及び第３Ａｕ層９３の厚さは、第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２及び第３ＡｕＳｎ層７３の厚さに比べて十分に薄いのが好ましく、例えば、０．１５μｍ以下が好ましい。第１Ａｕ層９１、第２Ａｕ層９２及び第３Ａｕ層９３の厚さは、第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２及び第３ＡｕＳｎ層７３が溶融したときに、第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２及び第３ＡｕＳｎ層７３へＡｕが熱拡散され、第１導体部２１、第２導体部２２及び第１接合用金属層２３と第１電極３１、第２電極３２及び第２接合用金属層４３との接合が行われるように設定する必要がある。第１Ａｕ層９１、第２Ａｕ層９２及び第３Ａｕ層９３の厚さは、例えば、０．０５μｍ〜０．１５μｍ程度の範囲で設定するのが好ましい。第１Ａｕ層９１、第２Ａｕ層９２及び第３Ａｕ層９３は、例えば、蒸着法やめっき法等により形成することができる。以下では、第１バリア層８１と第１ＡｕＳｎ層７１と第１Ａｕ層９１との積層膜を第１接合用層１０１と称し、第２バリア層８２と第２ＡｕＳｎ層７２と第２Ａｕ層９２との積層膜を第２接合用層１０２と称する。また、以下では、第３バリア層８３と第３ＡｕＳｎ層７３と第３Ａｕ層９３との積層膜を第３接合用層１０３と称する。第１接合用層１０１は、少なくとも第１ＡｕＳｎ層７１を備えていればよく、積層膜に限らず、単層膜でもよい。第２接合用層１０２は、少なくとも第２ＡｕＳｎ層７２を備えていればよく、積層膜に限らず、単層膜でもよい。第３接合用層１０３は、少なくとも第３ＡｕＳｎ層７３を備えていればよく、積層膜に限らず、単層膜でもよい。
【００７８】
第３工程では、キャップ６ａの凹部６６３の内底面６６４に樹脂部８０の元になるペースト状の樹脂を塗布してから、樹脂を熱硬化させることで樹脂部８０を形成する（図５Ａ）。樹脂の塗布は、例えば、ディスペンサシステム（dispenser system）により行うのが好ましい。ディスペンサシステムは、ノズルからの樹脂の吐出量を制御するコントローラを備えているのが好ましい。これにより、ディスペンサシステムは、樹脂の塗布形状の再現性を向上させることが可能とる。コントローラは、例えば、マイクロコンピュータに適宜のプログラムを搭載することにより実現することができる。樹脂を熱硬化させるプロセス条件は、例えば、加熱温度が１５０℃、加熱時間が２時間である。樹脂部８０の形状は、例えば、樹脂の粘度等を調整することで制御することも可能である。樹脂部８０の形状は、樹脂の粘度、樹脂の表面張力等によって変えることが可能である。樹脂の粘度は、例えば、０．１〜５０Ｐa・s程度の範囲に設定するのが好ましい。なお、粘度の値は、例えば、円錐平板型回転粘度計を用いて常温下で測定した値を採用することができる。
【００７９】
第４工程では、第１ステップ、第２ステップを行うことで紫外線発光素子３を実装基板２ａに実装し、引き続き、第３ステップ及び第４ステップを順次行うことでキャップ６ａを実装基板２ａに接合する。第４工程では、ボンディング装置を利用する。より詳細には、第４工程では、第１ステップ、第２ステップ、第３ステップ及び第４ステップを、１台のボンディング装置で連続して行う。キャップ６ａを紫外線発光素子３とは大きさの異なるダイとみなせば、ボンディング装置は、ダイボンディング装置、フリップチップボンディング装置とみなすことができる。
【００８０】
ボンディング装置は、例えば、第１吸着保持具と、第２吸着保持具と、ステージと、第１ヒータと、第２ヒータと、接合室と、を備える。第１吸着保持具は、紫外線発光素子３を吸着保持する第１コレット（collet）である。第２吸着保持具は、キャップ６ａを吸着保持する第２コレットである。ステージは、実装基板２ａが載せ置かれる。第１ヒータは、ステージに設けられ実装基板２ａを加熱できるように構成されている。第２ヒータは、第１吸着保持具と第２吸着保持具とを択一的に保持するホルダに装着されダイを加熱できるように構成されている。ボンディング装置は、ホルダが第２ヒータを備える代わりに、第１コレット及び第２コレットの各々が第２ヒータを備えた構成でもよい。ダイは、第１吸着保持具に吸着保持された紫外線発光素子３又は第２吸着保持具に吸着保持されたキャップ６ａである。ボンディング室は、ステージが収納配置されており、ステージ上の実装基板２ａに対して紫外線発光素子３及びキャップ６ａそれぞれの接合処理が行われる処理室である。ボンディング室内の雰囲気は、パッケージ７ａ内の所定の雰囲気に合わせて適宜調整すればよい。本実施形態の発光装置１ａの製造方法では、一例として、ボンディング室内の雰囲気をＮ2ガス雰囲気とする。ボンディング装置は、ボンディング室における出入口を開放しており、ボンディング室の外側から出入口を通してボンディング室内にＮ2ガスを供給した状態で、実装基板２ａ、第１吸着保持具、第２吸着保持具等を出入口から入れたり出したりするようにしている。これにより、ボンディング装置は、真空チャンバ内で接合処理を行うように構成されている場合に比べて、低コスト化を図ることが可能となる。
【００８１】
第１ステップでは、図５Ｂに示すように、紫外線発光素子３と実装基板２ａとを対向させる。「紫外線発光素子３と実装基板２ａとを対向させる」とは、紫外線発光素子３の第１電極３１、第２電極３２と実装基板２ａの第１導体部２１、第２導体部２２とがそれぞれ対向するように、紫外線発光素子３と実装基板２ａとを対向させることを意味する。
【００８２】
第１ステップでは、第１吸着保持具により吸着保持した紫外線発光素子３における第１電極３１、第２電極３２と実装基板２ａの第１導体部２１、第２導体部２２とを対向させる。より詳細には、第１ステップでは、第１電極３１と第１導体部２１の表面２１１上の第１ＡｕＳｎ層７１とを対向させ、かつ、第２電極３２と第２導体部２２の表面２１２上の第２ＡｕＳｎ層７２とを対向させる。
【００８３】
第２ステップでは、紫外線発光素子３の第１電極３１、第２電極３２と実装基板２ａの第１導体部２１、第２導体部２２とを、それぞれ、第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２により接合する。
【００８４】
第２ステップでは、紫外線発光素子３の第１電極３１、第２電極３２と実装基板２ａ上の第１接合用層１０１、第２接合用層１０２とが接触するように重ね合わせた状態で、適宜の加熱及び加圧を行いながら第１ＡｕＳｎ層７１及び第２ＡｕＳｎ層７２を溶融させる。第１ＡｕＳｎ層７１が溶融すると、溶融したＡｕＳｎに、第１Ａｕ層９１からＡｕが拡散し、溶融したＡｕＳｎにおけるＡｕの組成比が増加する。また、第２ＡｕＳｎ層７２が溶融すると、溶融したＡｕＳｎに、第２Ａｕ層９２からＡｕが拡散し、溶融したＡｕＳｎにおけるＡｕの組成比が増加する。
【００８５】
第２ステップでは、第１ＡｕＳｎ層７１及び第２ＡｕＳｎ層７２を溶融させてから、突起構造部３６が第２導体部２２に接するように、紫外線発光素子３側から加圧することで、溶融したＡｕＳｎを押し下げて横方向に広げることで空間９にＡｕＳｎを満たしてから、冷却凝固させる。
【００８６】
第２ステップでは、第１ヒータによる実装基板２ａの加熱だけでもよいし、第２ヒータによる紫外線発光素子３の加熱を行うようにしてもよい。第２ステップでは、実装基板２ａと紫外線発光素子３との接合性を考えると、第１ヒータ及び第２ヒータ両方からの加熱を行うのが好ましい。また、第２ステップでは、適宜の荷重を印加することで加圧を行う。荷重は、例えば、１個の紫外線発光素子３に対して、０．１〜１ｋｇ／ｃｍ２程度の範囲で設定するのが好ましい。また、荷重を印加する時間は、例えば、０．１〜１秒程度の範囲で設定するのが好ましい。第２ステップは、Ｎ２ガス雰囲気中で行うのが好ましい。
【００８７】
第１ＡｕＳｎ層７１及び第２ＡｕＳｎ層７２の溶融温度は、紫外線発光素子３の耐熱温度よりも低いのが好ましい。第１ＡｕＳｎ層７１及び第２ＡｕＳｎ層７２は、例えば、共晶組成（７０ａｔ％Ａｕ、３０ａｔ％Ｓｎ）よりもＡｕの組成比が小さく３００℃以上４００℃未満の温度で溶融する組成（例えば、６０ａｔ％Ａｕ、４０ａｔ％Ｓｎ）のＡｕＳｎが好ましい。
【００８８】
ところで、第２工程で形成する第２接合用層１０２の体積は、第２接合部６２を形成するＡｕＳｎが空間９から出ないように、空間９の容積と等しくなるように設定するのが好ましい。
【００８９】
第４工程の第２ステップでは、第１ＡｕＳｎ層７１及び第２ＡｕＳｎ層７２それぞれが溶融した状態で紫外線発光素子３の突起構造部３６が第２導体部２２の表面２１２に接するように、溶融したＡｕＳｎを押し下げて紫外線発光素子３と実装基板２ａとを接合する。よって、第４工程の第２ステップでは、第１電極３１と第１導体部２１とが未接合となるのを抑制することが可能となる。
【００９０】
第４工程の第２ステップでは、第１電極３１と第１導体部２１とが、ＡｕＳｎにより形成された第１接合部６１により接合され、第２電極３２と第２導体部２２とが、ＡｕＳｎにより形成された第２接合部６２により接合される。これにより、発光装置１ａの製造方法では、第２接合部６２が、第２電極３２と突起構造部３６と第２導体部２２とで囲まれた空間９を満たすように形成された構成、とすることが可能となる。発光装置１ａの製造方法では、第２接合用層１０２の溶融したＡｕＳｎを押し下げて横方向に広げたときに、突起構造部３６が、溶融したＡｕＳｎの、紫外線発光素子３の表面に沿った流動を抑制する。これにより、第４工程の第２ステップでは、第１電極３１と第２電極３２とのＡｕＳｎによる短絡の発生を抑制可能となる。
【００９１】
第４工程の第３ステップでは、第２吸着保持具により吸着保持したキャップ６ａにおける第２接合用金属層４３と実装基板２ａの第１接合用金属層２３とを対向させる。より詳細には、第３ステップでは、第２接合用金属層４３と第１接合用金属層２３の表面２３１上の第３ＡｕＳｎ層７３とを対向させる。
【００９２】
第４ステップでは、キャップ６ａにおける第２接合用金属層４３と実装基板２ａの第１接合用金属層２３とを、第３ＡｕＳｎ層７３により接合する。
【００９３】
上述の第４ステップでは、キャップ６ａにおける第２接合用金属層４３と実装基板２ａ上の第３接合用層１０３とが接触するように重ね合わせた状態で、適宜の加熱及び加圧を行いながら第３ＡｕＳｎ層７３を溶融させる。第３ＡｕＳｎ層７３が溶融すると、溶融したＡｕＳｎに、第３Ａｕ層９３からＡｕが拡散し、溶融したＡｕＳｎにおけるＡｕの組成比が増加する。第４ステップでは、第３ＡｕＳｎ層７３を溶融させてから、キャップ６ａ側から加圧することで、溶融したＡｕＳｎを押し下げて横方向に広げてから、冷却凝固させる。
【００９４】
第４ステップでは、第１ヒータによる実装基板２ａの加熱だけでもよいし、第２ヒータによるキャップ６ａの加熱を行うようにしてもよい。第４ステップでは、実装基板２ａとキャップ６ａとの接合性を考えると、第１ヒータ及び第２ヒータ両方からの加熱を行うのが好ましい。また、第４ステップでは、適宜の荷重を印加することで加圧を行う。荷重は、例えば、１個のキャップ６ａに対して、０．１〜１ｋｇ／ｃｍ２程度の範囲で設定するのが好ましい。また、荷重を印加する時間は、例えば、０．１〜１秒程度の範囲で設定するのが好ましい。第４ステップは、Ｎ２ガス雰囲気中で行うのが好ましい。
【００９５】
第４工程の第４ステップが終了することにより、発光装置１ａの製造方法では、発光装置１ａを得ることができる。
【００９６】
以上説明した本実施形態の発光装置１ａの製造方法では、キャップ６ａの元になるガラス基板にドリル加工によって凹部６６３を形成してから、キャップ６ａの凹部６６３の内底面６６４に樹脂部８０の元になるペースト状の樹脂を塗布し、続いて、樹脂を熱硬化させることで樹脂部８０を形成する。その後、発光装置１ａの製造方法では、紫外線発光素子３を実装基板２ａに実装し、キャップ６ａを実装基板２ａに接合する。よって、発光装置１ａの製造方法では、光取り出し効率の向上を図ることが可能な発光装置１ａを提供することができる。
【００９７】
（実施形態２）
以下では、本実施形態の発光装置１ｂについて図６、７Ａ及び７Ｂに基づいて説明する。
【００９８】
発光装置１ｂは、実施形態１の発光装置１ａと基本構成が同じであり、第１接合部６１及び第２接合部６２の各々がＡｕバンプにより形成されている点が発光装置１ａとは相違する。また、発光装置１ｂでは、第３バリア層８３がキャップ６ａの第２接合用金属層４３と第３接合部６３との間にある点が発光装置１ａと相違する。また、発光装置１ｂは、発光装置１ａとは樹脂部８０の形状が相違する。なお、発光装置１ｂにおいて、発光装置１ａと同様の構成要素については、発光装置１ａと同一の符号を付して説明を省略する。
【００９９】
発光装置１ｂは、紫外線発光素子３の第１電極３１、第２電極３２と実装基板２ａの第１導体部２１、第２導体部２２とが、それぞれ、Ａｕバンプからなる第１接合部６１、Ａｕバンプからなる第２接合部６２により接合されている。
【０１００】
Ａｕバンプは、実装基板２ａに対してスタッドバンプ法（ボールバンプ法とも呼ばれている）によって形成されたスタッドバンプにより構成されているのが好ましい。発光装置１ｂでは、第１電極３１の平面サイズよりも第２電極３２の平面サイズが大きいので、第２電極３２に対して第２接合部６２を複数設けてあるのが好ましい。これにより、発光装置１ｂでは、第２接合部６２が１つの場合に比べて、放熱性の向上を図ることが可能となる。
【０１０１】
発光装置１ｂでは、紫外線発光素子３が、実装基板２ａにフリップチップ実装されており、樹脂部８０が、紫外線発光素子３の光取り出し面３０４及びキャップ６ａにおける光入射面６６７それぞれと接している。これにより、発光装置１ｂは、発光装置１ａと比べて、光取り出し効率を更に向上させることが可能となる。紫外線発光素子３の光取り出し面３０４は、図３に示す基板３０の第２面３０２及び側面３０３を含んでいるが、第２面３０２のみにより構成されていてもよい。キャップ６ａにおける光入射面６６７は、凹部６６３の内底面６６４及び内側面６６５を含んでいるが、凹部６６３の内底面６６４のみにより構成されていてもよい。
【０１０２】
以下では、発光装置１ｂの製造方法について簡単に説明する。なお、発光装置１ａの製造方法と同様の工程については説明を適宜省略する。
【０１０３】
発光装置１ｂの製造方法では、例えば、下記の第１工程、第２工程、第３工程、第４工程及び第５工程を順次行う。
【０１０４】
第１工程では、まず、キャップ本体６６０の元になる平板状のガラス板に対して第２接合用金属層４３、バリア層８３、ＡｕＳｎ層７３、Ａｕ層９３を形成し、続いて、凹部６６３をドリル加工により形成する。第１工程は、ウェハレベルで行うことが好ましい。より詳細には、第１工程では、複数個のキャップ６ａを形成できる大きさのガラス板（ガラスウェハ）に複数のキャップ６ａを形成してから、複数のキャップ６ａに分割するのが好ましい。バリア層８３とＡｕＳｎ層７３とＡｕ層９３との積層膜を接合用層１０３と称する。
【０１０５】
第２工程では、紫外線発光素子３の第１電極３１、第２電極３２と実装基板２ａの第１導体部２１、第２導体部２２とを、それぞれ、Ａｕバンプからなる接合部６１、Ａｕバンプからなる接合部６２により接合する。第３工程では、紫外線発光素子３を実装基板２ａに実装するフリップチップ実装を行う。Ａｕバンプは、例えば、超音波熱併用ワイヤボンダを利用して形成することができる。本実施形態の発光装置１ｂの製造方法では、キャップ６ａに接合用層１０３を形成しているので、Ａｕバンプの加熱時に接合用層１０３が加熱されるのを防止することができ、接合用層１０３の酸化を防止することができる。
【０１０６】
第３工程では、キャップ６ａの凹部６６３の内底面６６４に樹脂部８０の元になるペースト状の樹脂８００を塗布する（図７Ａ）。
【０１０７】
第４工程では、第１ステップ、第２ステップを順次行うことにより、キャップ６ａを実装基板２ａに接合する。第４工程の第１ステップでは、第２吸着保持具により吸着保持したキャップ６ａにおける第２接合用金属層４３と実装基板２ａの第１接合用金属層２３とを対向させる。より詳細には、第１ステップでは、第２接合用金属層４３に積層されている接合用層１０３と第１接合用金属層２３とを対向させる。第４工程の第２ステップでは、キャップ６ａにおける第２接合用金属層４３と実装基板２ａの第１接合用金属層２３とを、ＡｕＳｎ層７３により接合する。第２ステップでは、第１ヒータにより実装基板２ａをＡｕＳｎ層７３の融点以上の温度に加熱し、かつ、キャップ６ａをＡｕＳｎ層７３の融点未満の温度にした状態で、キャップ６ａにおける接合用層１０３と実装基板２ａの第１接合用金属層２３とが接触するように重ね合わせる。そして、第２ステップでは、キャップ６ａに対して加圧を行いながらＡｕＳｎ層７３を溶融させてから、冷却凝固させることにより接合部６３を形成する。第２ステップは、Ｎ２ガス雰囲気中で行うのが好ましい。
【０１０８】
第５工程では、樹脂８００を熱硬化させることで樹脂部８０を形成する。これにより、発光装置１ｂの製造方法では、発光装置１ｂを得ることができる。
【０１０９】
発光装置１ｂの製造方法では、キャップ６ａの元になるガラス基板にドリル加工によって凹部６６３を形成してから、凹部６６３の内底面６６４に樹脂部８０の元になるペースト状の樹脂８００を塗布する。その後、発光装置１ｂの製造方法では、紫外線発光素子３を実装基板２ａに実装し、キャップ６ａを実装基板２ａに接合してから、樹脂８００を熱硬化させることで樹脂部８０を形成する。よって、発光装置１ｂの製造方法では、光取り出し効率の向上を図ることが可能な発光装置１ａを提供することができる。
【０１１０】
実施形態１〜２に記載した材料、数値等は、好ましい例を示しているだけであり、それに限定する主旨ではない。更に、本願発明は、その技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、構成に適宜変更を加えることが可能である。
【０１１１】
例えば、発光装置１ａ及び１ｂは、紫外線発光素子３として紫外線ＬＥＤチップを採用しているが、これに限らず、紫外線発光素子３として、例えば、紫外線ＬＤ（laser diode）チップを採用してもよい。
【０１１２】
また、キャップ６ａの凹部６６３は、ドリル加工に限らず、例えば、サンドブラスト加工によって形成してもよい。
【符号の説明】
【０１１３】
１ａ、１ｂ  発光装置
２ａ  実装基板
３  紫外線発光素子
６ａ  キャップ
８  空間
２０ａ  支持体
２３  第１接合用金属層
４３  第２接合用金属層
６３  接合部
８０  樹脂部
３０４  光取り出し面
６６０  キャップ本体
６６１  表面
６６２  裏面
６６３  凹部
６６４  内底面
６６７  光入射面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図４】
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