(57)【要約】【課題】高出力化及び信頼性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、紫外線発光素子３と、カバー５ａと、接合部４ａと、封止材料部６ａと、を備える。カバー５ａ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。カバー５ａは、レンズ部５１ａと、フランジ部５２ａと、を備える。レンズ部５１ａは、紫外線発光素子３から放射される紫外線の入射面５１１及び出射面５１２を有し、出射面５１２が凸曲面に形成されている。フランジ部５２ａは、平板状に形成されている。カバー５ａは、フランジ部５２ａが全周に亘って接合部４ａにより実装基板２ａと接合されている。接合部４ａは、低融点ガラスにより形成されている。封止材料部６ａを形成している封止材料は、耐紫外線性を有し且つ紫外線発光素子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
2016127156.tif 000002
【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、カバーと、前記カバーと前記実装基板との間に介在する枠状の接合部と、前記実装基板と前記カバーと前記接合部とで囲まれた空間内で前記紫外線発光素子を覆っている封止材料部と、を備え、
前記カバーは、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、
前記カバーは、レンズ部と、フランジ部と、を備え、
前記レンズ部は、前記紫外線発光素子から放射される紫外線の入射面及び出射面を有し、前記出射面が凸曲面に形成され、
前記フランジ部は、平板状に形成され、
前記カバーは、前記フランジ部が全周に亘って前記接合部により前記実装基板と接合され、
前記接合部は、低融点ガラスにより形成され、
前記封止材料部を形成している封止材料は、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且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り、
ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
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、
前記封止材料部は、前記紫外線発光素子の光取り出し面及び前記レンズ部の前記入射面それぞれと直接接している、
ことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記カバーを形成しているガラスは、硼珪酸ガラスである、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の発光装置。
【請求項４】
前記封止材料は、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且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封止樹脂である、
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】
前記レンズ部は、ドーム状である、
ことを特徴とする請求項４記載の発光装置。
【請求項６】
前記空間において前記封止材料部と前記実装基板との間に隙間が存在するように前記封止材料部を配置してある、
ことを特徴とする請求項５記載の発光装置。
【請求項７】
前記レンズ部は、平凸レンズである、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項８】
前記空間において前記封止材料部と前記接合部との間に隙間が存在するように前記封止材料部を配置してある、
ことを特徴とする請求項７記載の発光装置。
【請求項９】
前記封止材料は、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且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不活性液体である、
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１０】
前記不活性液体は、フッ素系不活性液体である、
ことを特徴とする請求項９記載の発光装置。
【請求項１１】
前記紫外線発光素子は、ＵＶ−Ｃの波長域に発光ピーク波長を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光装置。
【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、紫外線発光素子を備えた発光装置としては、例えば、基板と、基板に実装された紫外線ＬＥＤチップと、基板上にて紫外線ＬＥＤチップを包囲するように接合されたレンズカバーと、から構成されているＬＥＤが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
基板は、金属、セラミック等からなり、平板状に形成されている。
【０００４】
レンズカバーは、無機ガラスから構成され、中空半球状に形成されている。レンズカバーは、接合材料により、基板上に接合され、機械的に固定されている。レンズカバーは、レンズカバーの開放した下面の周縁が基板に対して接合されている。接合材料は、低融点ガラスから構成されている。
【０００５】
レンズカバーと基板との間の内部空間は、空気が存在するか、又は真空排気されているか、又は不活性ガスが充填されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２５０８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
紫外線発光素子を備えた発光装置の分野においては、高出力化及び信頼性の向上が望まれている。
【０００８】
本発明の目的は、高出力化及び信頼性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】
【０００９】
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、カバーと、前記カバーと前記実装基板との間に介在する枠状の接合部と、前記実装基板と前記カバーと前記接合部とで囲まれた空間内で前記紫外線発光素子を覆っている封止材料部と、を備える。前記カバーは、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。前記カバーは、レンズ部と、フランジ部と、を備える。前記レンズ部は、前記紫外線発光素子から放射される紫外線の入射面及び出射面を有し、前記出射面が凸曲面に形成されている。前記フランジ部は、平板状に形成されている。前記カバーは、前記フランジ部が全周に亘って前記接合部により前記実装基板と接合されている。前記接合部は、低融点ガラスにより形成されている。前記封止材料部を形成している封止材料は、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且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】
【００１０】
本発明の発光装置は、高出力化及び信頼性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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の発光装置における紫外線発光素子の概略断面図である。
【図４】図４Ａ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４Ｂ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５Ｃ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５Ｄ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１の発光装置の変形例を示す概略断面図である。
【図７】図７は、実施形態２の発光装置を示す概略断面図である。
【図８】図８Ａ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８Ｂ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８Ｃ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８Ｄ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９】図９は、実施形態２の発光装置の第１変形例を示す概略断面図である。
【図１０】図１０Ａは、実施形態２の発光装置の変形例の製造方法を説明するための主要工程断面図である。図１０Ｂは、実施形態２の発光装置の変形例の製造方法を説明するための主要工程断面図である。図１０Ｃは、実施形態２の発光装置の変形例の製造方法を説明するための主要工程断面図である。図１０Ｄは、実施形態２の発光装置の変形例の製造方法を説明するための主要工程断面図である。
【図１１】図１１は、実施形態２の発光装置の第２変形例を示す概略断面図である。
【図１２】図１２は、実施形態３の発光装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
下記の実施形態１〜３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。
【００１３】
（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１〜５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。
【００１４】
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、カバー５ａと、カバー５ａと実装基板２ａとの間に介在する枠状の接合部４ａと、を備える。発光装置１ａは、実装基板２ａとカバー５ａと接合部４ａとで囲まれた空間８内で紫外線発光素子３を覆っている封止材料部６ａを更に備える。カバー５ａ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。カバー５ａは、レンズ部５１ａと、フランジ部５２ａと、を備える。レンズ部５１ａは、紫外線発光素子３から放射される紫外線の入射面５１１及び出射面５１２を有し、出射面５１２が凸曲面に形成されている。フランジ部５２ａは、平板状に形成されている。接合部４ａは、低融点ガラスにより形成されている。カバー５ａは、フランジ部５２ａが全周に亘って接合部４ａにより実装基板２ａと接合されている。封止材料部６ａを形成している封止材料は、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且つ紫外線発光素子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、高出力化及び信頼性の向上を図ることが可能となる。発光装置１ａは、紫外線発光素子３とレンズ部５１ａとの間に封止材料部６ａを備えることにより、高出力化を図ることが可能となる。また、発光装置１ａは、平板状のフランジ部５２ａが全周に亘って接合部４ａにより実装基板２ａと接合されていることにより、信頼性の向上を図ることが可能となる。また、発光装置１ａは、封止材料部６ａを、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且つ紫外線発光素子３から放射される紫外線を透過する材料により形成してあることにより、信頼性の向上を図ることが可能となる。「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。
【００１５】
発光装置１ａは、実装基板２ａと接合部４ａとカバー５ａ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。発光装置１ａは、上述のようにカバー５ａのフランジ部５２ａが全周に亘って接合部４ａにより実装基板２ａと接合されているので、気密性を向上させることが可能となる。これにより、発光装置１ａ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。
【００１６】
紫外線発光素子３は、第１電極３１と、第２電極３２と、を備え、紫外線発光素子３の厚み方向の一面側に第１電極３１及び第２電極３２が配置されている。
【００１７】
実装基板２ａ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第１導体部２１と、紫外線発光素子３の第２電極３２が電気的に接続される第２導体部２２と、を備えている。
【００１８】
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。
【００１９】
発光装置１ａ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」という）により接合され、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」という）により接合されている。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
実装基板２ａは、支持体２０ａと、支持体２０ａに支持された上述の第１導体部２１及び第２導体部２２と、を備える。第１導体部２１及び第２導体部２２は、支持体２０ａの表面２０１側において接合部４ａよりも内側で接合部４ａから離れているのが好ましい。
【００２３】
支持体２０ａは、第１導体部２１及び第２導体部２２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。
【００２４】
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及び第２導体部２２が形成されている。
【００２５】
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。
【００２６】
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。支持体２０ａは、Ｓｉにより形成してもよいが、この場合には、第１導体部２１、第２導体部２２等の導体により形成された部分と電気的に絶縁されるようにＳｉＯ2等により形成された電気絶縁膜を適宜設ける必要がある。
【００２７】
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。
【００２８】
第１導体部２１及び第２導体部２２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導体部２１及び第２導体部２２は、積層膜に限らず、単層膜により構成してもよい。
【００２９】
実装基板２ａは、紫外線発光素子３の実装基板２ａへの垂直投影領域内において第１導体部２１と第２導体部２２とが空間的に分離されるように、第１導体部２１及び第２導体部２２が配置されている。実装基板２ａは、紫外線発光素子３の実装基板２ａへの垂直投影領域内において第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２２１とが一平面上に揃うように構成されている。
【００３０】
発光装置１ａは、実装基板２ａに複数の紫外線発光素子３が実装されている。複数の紫外線発光素子３は、１つの仮想円上において等間隔で配置されているのが好ましい。
【００３１】
実装基板２ａは、６つの紫外線発光素子３を実装できるように、６つの第１導体部２１と６つの第２導体部２２とを備えている。実装基板２ａは、支持体２０ａの表面２０１上で、６つの第１導体部２１が電気的に接続され、６つの第２導体部２２が電気的に接続されている。これにより、発光装置１ａは、複数の紫外線発光素子３が並列接続されている。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、４００μｍ□（４００μｍ×４００μｍ）に設定してあるが、これに限らない。紫外線発光素子３のチップサイズは、例えば、２００μｍ□（２００μｍ×２００μｍ）〜１ｍｍ□（１ｍｍ×１ｍｍ）程度の範囲で適宜設定することができる。また、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、エピタキシャル成長法により形成することができる。エピタキシャル成長法は、例えば、ＭＯＶＰＥ（metal organic vapor phase epitaxy）法、ＨＶＰＥ（hydride vapor phase epitaxy）法、ＭＢＥ（molecular beam epitaxy）法等の結晶成長法を採用できる。なお、半導体多層膜３９は、この半導体多層膜３９を形成する際に不可避的に混入される水素、炭素、酸素、シリコン、鉄等の不純物が存在してもよい。基板３０は、半導体多層膜３９を形成する際の結晶成長用基板により構成することができる。
【００３８】
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３０３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。
【００３９】
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。紫外線発光素子３は、発光層３４が、単一量子井戸構造、多重量子井戸構造等を有するのが好ましいが、これに限らない。例えば、紫外線発光素子３は、第１導電型半導体層３３と発光層３４と第２導電型半導体層３５とでダブルヘテロ構造（double heterostructure）を構成するようにしてもよい。
【００４０】
発光装置１ａを、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は、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。ＪＩＳ  ８８１１−１９６８では、「殺菌紫外線」は、紫外線のうち波長２６０ｎｍ付近に最大殺菌効果を有する殺菌効果曲線の示す波長領域内のものと規定されている。「殺菌効果曲線」は、参考文献１〔M.Luckiesh:Applications of Germicidal, Erythemal, and Infrared Energy (1946),p.115〕のデータに基づく曲線である。殺菌効果曲線を参照すれば、発光装置１ａでは、紫外線発光素子３から放射する紫外線の波長が２４０ｎｍ〜２８０ｎｍの範囲内であれば、殺菌効果相対値が６０％以上となり、比較的高い殺菌効果が得られると推考される。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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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除去してある。要するに、紫外線発光素子３は、半導体多層膜３９の一部を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。
【００４４】
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ほうが好ましい。これにより、紫外線発光素子３は、第２導電型半導体層３５と第１導電型半導体層３３とが互いの厚さ方向において重なる領域を広くすることが可能となり、発光効率の向上を図ることが可能となる。
【００４５】
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、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。
【００４６】
絶縁膜３８の材料としては、ＳｉＯ2を採用している。よって、絶縁膜３８は、シリコン酸化膜である。絶縁膜３８は、電気絶縁膜であればよい。絶縁膜３８の材料は、電気絶縁性を有する材料であればよく、ＳｉＯ2に限らず、例えば、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3、ＣｅＯ2、Ｎｂ2Ｏ5等を採用することができる。絶縁膜３８は、半導体多層膜３９の機能を保護するためのパッシベーション膜（passivation film）としての機能を備えることが好ましく、その材料として、ＳｉＯ2やＳｉ3Ｎ4が好ましい。これにより、発光装置１ａは、信頼性を向上させることが可能となる。絶縁膜３８の厚さは、一例として、１μｍに設定してある。絶縁膜３８は、例えば、ＣＶＤ（chemical vapor deposition）法、蒸着法、スパッタ法等により形成することができる。絶縁膜３８は、単層膜に限らず、多層膜により構成してもよい。絶縁膜３８として設ける多層膜は、半導体多層膜３９で発生した光を反射させるための誘電体多層膜により構成してもよい。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。これにより、第１オーミック電極層３１Ａは、ＮｉとＡｌとを主成分とする凝固組織により構成されている。凝固組織とは、溶融金属が変態する結果生成した結晶組織を意味する。ＮｉとＡｉとを主成分とする凝固組織は、例えば、不純物としてＡｕ、Ｎを含んでいてもよい。第１積層膜は、一例として、Ａｌ膜、Ｎｉ膜、Ａｌ膜、Ｎｉ膜及びＡｕ膜の厚さを、それぞれ、１０〜２００ｎｍの範囲で設定している。第１オーミック電極層３１Ａは、ＮｉとＡｌとを主成分とした構成に限らず、例えば、Ｔｉ等を成分とする別の材料により形成してもよい。
【００５０】
第１パッド電極層３１Ｂは、例えば、Ａｕ膜により構成することができる。第１パッド電極層３１Ｂは、例えば、蒸着法等により形成することができる。第１パッド電極層３１Ｂは、Ａｕ膜の単層構造に限らず、例えば、Ｔｉ膜とＡｕ膜との積層膜により構成してもよい。
【００５１】
第１電極３１は、第１オーミック電極層３１Ａのみにより構成してもよいし、第１オーミック電極層３１Ａと第１パッド電極層３１Ｂとの間に別の電極層を備えた構成でもよい。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
第２パッド電極層３２Ｂは、例えば、Ａｕ膜により構成することができる。第２パッド電極層３２Ｂは、例えば、蒸着法等により形成することができる。第２パッド電極層３２Ｂは、Ａｕ膜の単層構造に限らず、例えば、Ｔｉ膜とＡｕ膜との積層膜により構成してもよい。
【００５５】
第２電極３２は、第２オーミック電極層３２Ａのみにより構成してもよいし、第２オーミック電極層３２Ａと第２パッド電極層３２Ｂとの間に別の電極層を備えた構成でもよい。
【００５６】
紫外線発光素子３は、突起構造部３６を備えるのが好ましい。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２２１側へ突出して第２導体部２２の表面２２１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。
【００５７】
発光装置１ａは、第１接合部６１がＡｕＳｎにより形成され、第２接合部６２がＡｕＳｎにより形成されている。
【００５８】
第２接合部６２は、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。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、且つ、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、その製品ごとの熱抵抗のばらつきを小さくすることが可能となる。これにより、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。「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。
【００５９】
紫外線発光素子３は、突起構造部３６が、第２電極３２の外周に沿って形成され、第２導電型半導体層３５の表面３５１側で突出しているのが好ましい。
【００６０】
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。
【００６１】
突起構造部３６は、第２電極３２の外周に沿って形成され幅Ｗ１（図３参照）が一定であるのが好ましい。これにより、発光装置１ａは、第２電極３２と第２導電型半導体層３５との接触面積を大きくしつつ、第２電極３２と第１電極３１とのはんだによる短絡の発生を抑制することが可能となる。突起構造部３６の幅Ｗ１は、例えば、５μｍ〜１０μｍ程度の範囲で設定するのが好ましい。
【００６２】
紫外線発光素子３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、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を兼ねているのが好ましい。これにより、発光装置１ａは、第２電極３２と第２導体部２２との接合面積を増加させることが可能となり、放熱性の向上及び接触抵抗の低抵抗化を図ることが可能となる。
【００６３】
紫外線発光素子３は、第２電極３２が、第２導電型半導体層３５の表面３５１の略全面を覆うように形成されているのが好ましい。「第２導電型半導体層３５の表面３５１の略全面」とは、表面３５１の全面に限らない。例えば、第２導電型半導体層３５の表面３５１の外周部が絶縁膜３８により覆われている場合、「第２導電型半導体層３５の表面３５１の略全面」とは、第２導電型半導体層３５の表面３５１のうち絶縁膜３８により覆われていない部位を意味する。要するに、紫外線発光素子３は、第２電極３２が、第２導電型半導体層３５の表面３５１を面状に覆うように形成されているのが好ましい。これにより、発光装置１ａは、放熱性を向上させることが可能となる。
【００６４】
実装基板２ａは、第１導体部２１及び第２導体部２２の厚さが、第２電極３２と第２導体部２２との間隔よりも大きいことが好ましい。「第２電極３２と第２導体部２２との間隔」とは、第２電極３２の表面３２１（図３参照）の中央部と第２導体部２２の表面２２１との間隔を意味する。第２電極３２と第２導体部２２との間隔は、突起構造部３６の突出量Ｈ１により決めることができる。言い換えれば、第２電極３２と第２導体部２２との間隔は、突起構造部３６の突出量Ｈ１（図３参照）と略同じである。
【００６５】
よって、発光装置１ａは、製造時に、空間９からＡｕＳｎがはみ出した場合でも、はみ出したＡｕＳｎの流速を溝２０３で低下させることが可能となる。また、発光装置１ａは、製造時に、第２導体部２２の側面が、はみ出したＡｕＳｎを支持体２０ａの表面２０１側へ向かって誘導するはんだ誘導部として機能することが可能となる。これにより、発光装置１ａは、空間９からはみだしたＡｕＳｎによる第２電極３２と第１電極３１との短絡の発生を抑制することが可能となる。なお、支持体２０ａの表面２０１は、第１導体部２１及び第２導体部２２の各側面よりもはんだ濡れ性が低いのが好ましい。
【００６６】
接合部４ａを形成する低融点ガラスは、その線膨張係数が、カバー５ａの線膨張係数と支持体２０ａの線膨張係数との間の値であるのが好ましい。これにより、発光装置１ａは、接合部４ａの接合信頼性を向上させることが可能となる。
【００６７】
本明細書において、低融点ガラスとは、軟化点が６００℃以下のガラスであり、軟化点が５００℃以下のガラスが好ましく、軟化点が４００℃以下のガラスが更に好ましい。低融点ガラスとしては、例えば、主成分として酸化鉛（ＰｂＯ）と無水ほう酸（Ｂ2Ｏ3）とを含むガラスを挙げることができる。
【００６８】
接合部４ａは、平面視における外周形状が円形状であるのが好ましい。接合部４ａ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。より詳細には、接合部４ａの平面視における外周線は、実装基板２ａの平面視における外周線よりも内側にあるのが好ましい。これにより、発光装置１ａは、製造時に接合部４ａが支持体２０ａの表面２０１からはみ出すのを抑制することが可能となる。
【００６９】
カバー５ａを形成するガラスとしては、紫外線発光素子３から放射され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、カバー５ａを形成するガラスとして、例えば、硼珪酸ガラス、石英ガラス等を採用することができる。発光装置１ａにおいてカバー５ａを形成しているガラスは、硼珪酸ガラスである。これにより、発光装置１ａは、生産性を向上させることが可能となる。より詳細には、硼珪酸ガラスは、石英ガラスに比べて軟化点が低温であり、カバー５ａを金型成型により成形により精度良く容易に形成することが可能である。よって、発光装置１ａは、カバー５ａの生産性の向上により、発光装置１ａの生産性を向上させることが可能となる。カバー５ａ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、波長が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。
【００７０】
レンズ部５１ａは、ドーム状である。これにより、発光装置１ａは、封止材料部６ａとレンズ部５１ａとの界面での全反射を抑制することが可能となり、発光装置１ａ全体としての光取り出し効率の向上を図ることが可能となる。また、発光装置１ａは、製造時において液状の封止樹脂をドーム状のレンズ部５１ａの内側に注入し、その後、カバー５ａと実装基板２ａとの位置合わせを行ってから、封止樹脂を硬化させることにより封止材料部６ａを形成することが可能となる。レンズ部５１ａの出射面５１２は、半球面状に形成されているが、球面の一部により構成される場合に限らず、非球面等の自由曲面でもよい。レンズ部５１ａの出射面５１２は、例えば、半楕円球面でもよい。
【００７１】
フランジ部５２ａは、上述のように平板状に形成されており、フランジ部５２ａの厚さ方向に直交する表面５２１及び裏面５２２の各々が平坦である。フランジ部５２ａは、フランジ部５２ａの厚さ方向が実装基板２ａの厚さ方向に揃うように配置されている。フランジ部５２ａは、平面視形状が円環状である。フランジ部５２ａの外周形状は円形状に限らず、例えば、矩形状でもよい。
【００７２】
カバー５ａ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。より詳細には、カバー５ａの平面視における外周形状は、接合部４ａの平面視における外周形状と同じであるのが好ましい。よって、カバー５ａの平面視における外周形状は、円形状であるのが好ましい。
【００７３】
封止材料部６ａを形成する封止材料は、電気絶縁性を有する。封止材料部６ａを形成する封止材料は、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且つ紫外線発光素子３から放射される紫外線を透過する封止樹脂である。これにより、発光装置１ａは、高出力化及び信頼性の向上を図ることが可能となる。封止樹脂としては、例えば、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）系ハイブリッドゾル等が挙げられる。ＰＤＭＳ系ハイブリッドゾルは、主骨格がＳｉ−Ｏ結合からなる無機ポリマであり、耐熱性及び耐候性が優れている。ＰＤＭＳ系ハイブリッドゾルは、波長が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。
【００７４】
封止材料部６ａは、半球状に形成されている。より詳細には、封止材料部６ａは、ドーム状のレンズ部５１ａの内側の空間の形状に形成されている。
【００７５】
上述のように、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。封止材料部６ａは、紫外線発光素子３の光取り出し面３０３及びレンズ部５１ａの入射面５１１それぞれと直接接しているのが好ましい。これにより、発光装置１ａは、発光装置１ａ全体としての光取り出し効率の向上を図ることが可能となり、高出力化を図ることが可能となる。
【００７６】
発光装置１ａは、空間８において封止材料部６ａと実装基板２ａとの間に隙間１８が存在するように封止材料部６ａを配置してある。これにより、発光装置１ａは、封止材料部６ａを形成する封止材料が接合部４ａの厚さ方向において接合部４ａに重なるのを抑制することが可能となり、接合部４ａの接合信頼性を向上させることが可能となる。また、発光装置１ａは、封止材料部６ａを形成する封止材料がパッケージ７ａの外側にはみ出すのを抑制することが可能となる。
【００７７】
発光装置１ａは、隙間１８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等の酸化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。
【００７８】
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。
【００７９】
以下では、発光装置１ａの製造方法について図４及び５に基づいて説明する。
【００８０】
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、第４工程、第５工程及び第６工程を順次行う。
【００８１】
第１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それぞれの元になる第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２を形成する（図４Ａ）。より詳細には、第１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２２１側に、それぞれ、第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２を形成する。第１ＡｕＳｎ層７１及び第２ＡｕＳｎ層７２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。
【００８２】
第１工程では、第１ＡｕＳｎ層７１の厚さと第２ＡｕＳｎ層７２の厚さと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。
【００８３】
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２２１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。
【００８４】
第１ＡｕＳｎ層７１及び第２ＡｕＳｎ層７２は、ＡｕＳｎの場合、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。
【００８５】
第１工程では、第１導体部２１、第２導体部２２と第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２との間に、第１バリア層８１、第２バリア層８２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は、第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２と第１導体部２１、第２導体部２２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及び第２バリア層８２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１工程では、第１バリア層８１の厚さと第２バリア層８２の厚さとを同じ値に設定してある。第１バリア層８１及び第２バリア層８２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及び第２バリア層８２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。
【００８６】
また、第１工程では、第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２上に、第１Ａｕ層９１、第２Ａｕ層９２をそれぞれ形成するのが好ましい。第１Ａｕ層９１、第２Ａｕ層９２は、第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２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の厚さは、第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２の厚さに比べて十分に薄いのが好ましく、例えば、０．１μｍ以下が好ましい。第１Ａｕ層９１、第２Ａｕ層９２の厚さは、第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２が溶融したときに、第１ＡｕＳｎ層７１、第２ＡｕＳｎ層７２へＡｕが熱拡散され、第１導体部２１、第２導体部２２と第１電極３１、第２電極３２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及び第２Ａｕ層９２の厚さは、例えば、０．０５μｍ〜０．１μｍ程度の範囲で設定するのが好ましい。第１Ａｕ層９１及び第２Ａｕ層９２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。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。
【００８７】
第２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に実装する。
【００８８】
第２工程では、ボンディング装置を利用する。より詳細いは、第２工程では、第１ステップ、第２ステップを、１台のボンディング装置で連続して行う。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である。
【００８９】
ボンディング装置は、例えば、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。吸着保持具は、紫外線発光素子３を吸着保持するコレット（collet）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、吸着保持具を保持するホルダに装着され紫外線発光素子３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、ホルダに第２ヒータを備える代わりに、吸着保持具に第２ヒータを備えた構成でもよい。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、Ｎ2ガス雰囲気である。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、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。
【００９０】
第１ステップでは、図４Ｂ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。図４Ｂでは、模式的に２つの紫外線発光素子３を示してある。第２工程では、複数の紫外線発光素子３のそれぞれに対して、第１ステップと第２ステップとを行う。言い換えれば、第１ステップと第２ステップとの基本過程を紫外線発光素子３の数だけ繰り返し行う。
【００９１】
第１ステップでは、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、且つ、第２電極３２と第２導体部２２の表面２２１上の第２ＡｕＳｎ層７２とを対向させる。
【００９２】
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。第１接合部６１は、ＡｕＳｎのみにより形成される場合に限らず、ＡｕＳｎにより形成された部分に加えて第１バリア層８１を含んでいてもよい。また、第２接合部６２は、ＡｕＳｎのみにより形成される場合に限らず、ＡｕＳｎにより形成された部分に加えて第２バリア層８２を含んでいてもよい。
【００９３】
上述の第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。
【００９４】
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。
【００９５】
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ヒータそれぞれからの加熱を行うのが好ましい。また、第２ステップでは、紫外線発光素子３に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つの紫外線発光素子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。
【００９６】
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の溶融温度をより低くするうえでは、Ａｕの組成比が共晶組成付近の組成比であるほうがよく、例えばＡｕの組成比が６８ａｔ％〜６９ａｔ％であれば溶融温度が３００℃以下となる。
【００９７】
第２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２２１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２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。
【００９８】
第２工程の第２ステップでは、突起構造部３６が第２導体部２２に接し、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、発光装置１ａの製造方法では、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。しかも、発光装置１ａの製造方法では、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で且つ熱抵抗のばらつきを小さくすることが可能な発光装置１ａを製造することが可能となる。
【００９９】
ところで、第２工程の第２ステップでは、突起構造部３６の先端面の全面を第２導体部２２の表面２２１と接するように荷重を印加するのが好ましい。しかしながら、第２工程の第２ステップでは、突起構造部３６の先端面の平面度と、第２導体部２２の表面２２１の平面度との違いに起因して、突起構造部３６の先端面の全面を第２導体部２２の表面２２１と接するようにするのが難しいこともある。このような場合には、突起構造部３６の先端面の一部が第２導体部２２の表面２２１と接し、突起構造部３６の先端面の残りの部分と第２導体部２２の表面２２１との間に製造時に浸み込んで固まったＡｕＳｎからなる、薄いＡｕＳｎ層が残ることもある。要するに、発光装置１ａは、実装基板２ａに対する紫外線発光素子３の平行度が所望の範囲であれば、突起構造部３６が部分的に、第２導体部２２の表面２２１に接する構成でもよい。第２工程の第２ステップでは、印加する荷重をより大きくすれば、突起構造部３６の先端面の平面度と、第２導体部２２の表面２２１の平面度との差を低減可能となり、突起構造部３６と第２導体部２２との接触面積を大きくすることが可能となる。また、第２工程の第２ステップでは、突起構造部３６が例えば金属等により形成されている場合、印加する荷重を大きくすれば、突起構造部３６を圧縮するように変形させることも可能となり、突起構造部３６と第２導体部２２との接触面積を大きくすることが可能となる。
【０１００】
第３工程では、レンズ部５１ａの出射面５１２が入射面５１１よりも下側となるようにカバー５ａを配置する。第３工程では、その後、カバー５ａのフランジ部５２ａの裏面５２２上に接合部４ａの元になる低融点ガラスを主成分とするペースト状の接合材を配置して、低融点ガラスの軟化温度よりも低温の仮焼成温度で仮焼成することにより低融点ガラス層４１ａを形成する（図５Ａ）。ペースト状の接合材を配置する場合には、ディスペンサ法、スクリーン印刷法等により、ペースト状の接合材を塗布すればよい。接合材の形態としてペースト状の形態を採用する場合には、接合材を塗布した後、乾燥させることによりペースト中の溶剤を除去し、低融点ガラスの軟化温度よりも低温の仮焼成温度で仮焼成を行うことによりペースト中の樹脂成分を除去する。接合材を乾燥させる際には、例えば、ＩＲ乾燥炉、ホットプレート乾燥炉、熱風循環型乾燥炉等を使用すればよい。
【０１０１】
第４工程では、封止材料部６ａの元になる液状の封止樹脂６１ａを、ディスペンサによってレンズ部５１ａの内側に注入する（図５Ｂ）。
【０１０２】
第５工程では、複数の紫外線発光素子３と複数の紫外線発光素子３が実装された実装基板２ａとで構成されるモジュールを、低融点ガラス層４１ａ上に重ね、その後、液状の封止樹脂６１ａを硬化させることにより封止材料部６ａを形成する（図５Ｃ）。これにより、発光装置１ａの製造方法では、封止材料部６ａにボイドが形成されたり、封止材料部６ａとレンズ部５１ａとの間に空隙が形成されるのを抑制することが可能となり、高出力化を図ることが可能となる。第５工程では、モジュールを低融点ガラス層４１ａに重ねるときに、複数の紫外線発光素子３の各々が液状の封止樹脂６１ａ中に入れられる。第５工程は、Ｎ２ガス雰囲気中で行うのが好ましい。
【０１０３】
第６工程では、カバー５ａが実装基板２ａよりも上方に位置するようにし、その後、フランジ部５２ａの表面５２１側からレーザ光ＬＢ（図５Ｄ）を低融点ガラス層４１ａに局所的に照射して低融点ガラス層４１ａを溶融させることでフランジ部５２ａと実装基板２ａとを接合する接合部４ａを形成する。これにより、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。レーザ光ＬＢの光源としては、例えば、ＹＡＧレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ等を用いればよい。低融点ガラス層４１ａには、レーザ光ＬＢを吸収しやすくするために適宜の金属（例えば、遷移金属など）をドープした低融点ガラスを用いることが好ましい。また、第６工程では、レーザ光ＬＢを低融点ガラス層４１ａの位置に合わせて点状に照射して走査するようにしてもよいが、低融点ガラス層４１ａの全体に同時に照射するように、レーザ光源及び光学系を設計するのが好ましい。第６工程では、レーザ光ＬＢを照射する前、或いは照射するときに、フランジ部５２ａに適宜の荷重を印加することで加圧を行うのが好ましい。レーザ光ＬＢを照射するときに荷重を印加する場合には、例えば、レーザ光ＬＢに対して透明な冶具によりフランジ部５２ａに荷重を印加すればよい。第６工程では、レーザ光ＬＢにより低融点ガラス層４１ａを局所的に加熱するので、低融点ガラス層４１ａから離れている紫外線発光素子３及び封止材料部６ａそれぞれの劣化を抑制することが可能となる。
【０１０４】
以上説明した本実施形態の発光装置１ａの製造方法では、高出力化及び信頼性の向上を図ることが可能な発光装置１ａを製造することが可能となる。
【０１０５】
発光装置１ａは、紫外線発光素子３に逆並列に接続されたツェナダイオードを備えていてもよい。これにより、発光装置１ａは、静電気耐性を向上させることが可能となる。要するに、発光装置１ａは、紫外線発光素子３が静電気によって絶縁破壊されるのを抑制することが可能となる。ツェナダイオードは、例えば、パッケージ７ａ内で実装基板２ａに実装されているのが好ましい。ツェナダイオードのチップサイズは、紫外線発光素子３のチップサイズよりも小さいのが好ましい。ツェナダイオードは、紫外線発光素子３と同様に、ＡｕＳｎにより実装基板２ａにフリップチップ実装されているのが好ましい。
【０１０６】
図６は、第１変形例の発光装置１ｂの概略断面図である。第１変形例の発光装置１ｂは、実装基板２ａの代わりに、実装基板２ａよりも大きな実装基板２ｂを備え、実装基板２ｂに、配光制御用のリフレクタ１０を固定してある点が相違する。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。
【０１０７】
リフレクタ１０は、紫外線発光素子３から放射される紫外線に対する反射率の高い材料により形成されているのが好ましい。より詳細には、リフレクタ１０は、アルミニウムにより形成されているのが好ましい。これにより、リフレクタ１０は、紫外線発光素子３から放射される紫外線を効率良く反射させることができる。
【０１０８】
リフレクタ１０は、リフレクタ本体１１と、固定部１４と、を備える。リフレクタ本体１１は、実装基板２ｂの厚さ方向において実装基板２ｂから離れるにつれて開口面積が徐々に大きくなる枠状に形成されている。リフレクタ本体１１の内側面１２は、紫外線発光素子３から放射される紫外線を反射する反射面を構成する。固定部１４は、リフレクタ本体１１における実装基板２ｂ側の端面１３から実装基板２ｂに向かって突出する円筒状に形成されている。固定部１４の内径は、リフレクタ本体１１の最小内径よりも大きい。
【０１０９】
リフレクタ１０は、固定部１４が接着層１７により実装基板２ｂに固定されている。接着層１７の材料は、例えば、エポキシ樹脂である。リフレクタ１０は、リフレクタ本体１１における端面１３と実装基板２ａとの間にフランジ部５２ａ及び接合部４ａを挟むように配置されている。
【０１１０】
（実施形態２）
以下では、本実施形態の発光装置１ｃについて図７及び８に基づいて説明する。発光装置１ｃは、図１に示した実施形態１の発光装置１ａにおけるカバー５ａ、封止材料部６ａの代わりに、カバー５ｃ、封止材料部６ｃそれぞれを備えている点が発光装置１ａと相違する。なお、発光装置１ｃ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。
【０１１１】
発光装置１ｃでは、実装基板２ａと接合部４ａとカバー５ａとで、紫外線発光素子３を収納するパッケージ７ｃを構成している。
【０１１２】
カバー５ｃは、カバー５ａと同じ材料により形成されており、カバー５ａとは形状が相違するだけである。
【０１１３】
カバー５ｃは、レンズ部５１ｃと、フランジ部５２ｃと、を備える。レンズ部５１ｃは、紫外線発光素子３から放射される紫外線の入射面５１１及び出射面５１２を有し、出射面５１２が凸曲面に形成されている。より詳細には、出射面５１２は、半球面状に形成されている。入射面５１１は、平面状に形成されている。フランジ部５２ｃは、平板状に形成されている。
【０１１４】
レンズ部５１ｃは、平凸レンズである。これにより、発光装置１ｃは、レンズ部５１ｃの厚さを大きくすることでレンズ部５１ｃの機械的強度を向上させることが可能となる。また、発光装置１ｃは、封止材料部６ｃの体積を封止材料部６ａの体積に比べて小さくすることが可能となる。
【０１１５】
発光装置１ｃは、空間８において封止材料部６ｃと接合部４ｃとの間に隙間１９が存在するように封止材料部６ｃを配置してある。これにより、発光装置１ｃは、封止材料部６ｃを形成する封止材料が接合部４ｃの厚さ方向において接合部４ｃに重なるのを抑制することが可能となり、接合部４ｃの接合信頼性を向上させることが可能となる。また、発光装置１ｃは、封止材料部６ｃを形成する封止材料がパッケージ７ｃの外側にはみ出すのを抑制することが可能となる。また、発光装置１ｃは、紫外線発光素子３全体を封止材料部６ｃにより覆っているので、信頼性を向上させることが可能となる。
【０１１６】
発光装置１ｃは、隙間１９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１ｃは、紫外線発光素子３、第１導体部２１及び第２導体部２２等の酸化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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
封止材料部６ｃは、封止材料部６ａと同じ材料により形成されており、封止材料部６ａとは形状が相違するだけである。封止材料部６ｃは、実装基板２ａの厚さ方向において実装基板２ａから離れるにつれて外径が徐々に小さくなる形状に形成されている。より詳細には、封止材料部６ｃは、円錐台状に形成されている。これにより、発光装置１ｃは、封止材料部６ｃの外周面と接合部４ｃの内側面との間に、上述の隙間１９が存在するようになっている。
【０１１９】
接合部４ｃは、接合部４ａと同じ材料により形成されており、接合部４ａよりも厚さが大きいだけである。より詳細には、接合部４ｃの厚さは、紫外線発光素子３の厚さと第２導体部２２の厚さとの合計値よりも大きい。これにより、発光装置１ｃは、紫外線発光素子３の光取り出し面３０３とレンズ部５１ｃの入射面５１１との間に、封止材料部６ｃの一部を介在させることができる。よって、発光装置１ｃは、紫外線発光素子３の光取り出し面３０３とレンズ部５１ｃの入射面５１１との間の媒質が気体である場合に比べて、発光装置１ｃ全体としての光取り出し効率の向上を図れ、高出力化を図ることが可能となる。
【０１２０】
以下では、発光装置１ｃの製造方法について実施形態１の発光装置１ａの製造方法と相違する点を、図８に基づいて説明する。
【０１２１】
第３工程では、レンズ部５１ｃの出射面５１２が入射面５１１よりも下側となるようにカバー５ｃを配置する。第３工程では、その後、カバー５ｃのフランジ部５２ｃの裏面５２２上に接合部４ｃの元になる低融点ガラスを主成分とするペースト状の接合材を配置して、低融点ガラスの軟化温度よりも低温の仮焼成温度で仮焼成することにより低融点ガラス層４１ｃを形成する（図８Ａ）。
【０１２２】
第４工程では、封止材料部６ｃの元になる液状の封止樹脂６１ｃを、実装基板２ａ上の複数の紫外線発光素子３を覆うように支持体２０ａの表面２０１側に塗布する（図８Ｂ）。液状の封止樹脂６１ｃの塗布は、ディスペンサによって行う。第４工程では、未硬化の液状の封止樹脂６１ｃが所望の粘度になるように加熱してから、封止樹脂６１ｃを塗布してもよい。
【０１２３】
第５工程では、フランジ部５２ｃの裏面５２２に低融点ガラス層４１ｃが配置されたカバー５ｃにおけるフランジ部５２ｃの表面５２１を上にして、カバー５ｃを、低融点ガラス層４１ｃを介して支持体２０ａの表面２０１側に配置する。その後、液状の封止樹脂６１ｃを硬化させることにより、封止材料部６ｃを形成する（図８Ｃ）。これにより、発光装置１ｃの製造方法では、封止材料部６ｃにボイドが形成されるのを抑制することが可能となり、高出力化を図ることが可能となる。第５工程は、Ｎ２ガス雰囲気中で行うのが好ましい。
【０１２４】
第６工程では、フランジ部５２ｃの表面５２１側からレーザ光ＬＢ（図８Ｄ）を低融点ガラス層４１ｃに局所的に照射して低融点ガラス層４１ｃを溶融させることでフランジ部５２ｃと実装基板２ａとを接合する接合部４ｃを形成する。これにより、発光装置１ｃの製造方法では、発光装置１ｃを得ることができる。第６工程では、レーザ光ＬＢを照射する前、或いは照射するときに、フランジ部５２ｃに適宜の荷重を印加することで加圧を行うのが好ましい。レーザ光ＬＢを照射するときに荷重を印加する場合には、例えば、レーザ光ＬＢに対して透明な冶具によりフランジ部５２ｃに荷重を印加すればよい。第６工程では、レーザ光ＬＢにより低融点ガラス層４１ｃを局所的に加熱するので、低融点ガラス層４１ｃから離れている紫外線発光素子３及び封止材料部６ｃそれぞれの劣化を抑制することが可能となる。
【０１２５】
以上説明した本実施形態の発光装置１ｃの製造方法では、高出力化及び信頼性の向上を図ることが可能な発光装置１ｃを製造することが可能となる。
【０１２６】
図９は、第１変形例の発光装置１ｄの概略断面図である。第１変形例の発光装置１ｄは、封止材料部６ｄの形状が封止材料部６ｃの形状と相違する。なお、発光装置１ｄにおいて、発光装置１ｃと同様の構成要素については、発光装置１ｃと同一の符号を付して説明を省略する。
【０１２７】
発光装置１ｄは、空間８において封止材料部６ｄと接合部４ｃとの間に隙間１９が存在するように封止材料部６ｄを配置してある。これにより、発光装置１ｄは、封止材料部６ｄを形成する封止材料が接合部４ｃの厚さ方向において接合部４ｃに重なるのを抑制することが可能となり、接合部４ｃの接合信頼性を向上させることが可能となる。また、発光装置１ｄは、封止材料部６ｄを形成する封止材料がパッケージ７ｃの外側にはみ出すのを抑制することが可能となる。
【０１２８】
封止材料部６ｄは、実装基板２ａの厚さ方向において実装基板２ａから離れるにつれて外径が徐々に大きくなる形状に形成されている。より詳細には、封止材料部６ｄは、逆円錐台状に形成されている。これにより、発光装置１ｄは、封止材料部６ｄの外周面と接合部４ｃの内側面との間に、隙間１９が存在するようになっている。
【０１２９】
以下では、発光装置１ｄの製造方法について実施形態１の発光装置１ａの製造方法と相違する点を、図１０に基づいて説明する。
【０１３０】
第３工程では、レンズ部５１ｃの出射面５１２が入射面５１１よりも下側となるようにカバー５ｃを配置する。第３工程では、その後、カバー５ｃのフランジ部５２ｃの裏面５２２上に接合部４ｃの元になる低融点ガラスを主成分とするペースト状の接合材を配置して、低融点ガラスの軟化温度よりも低温の仮焼成温度で仮焼成することにより低融点ガラス層４１ｃを形成する（図１０Ａ）。
【０１３１】
第４工程では、封止材料部６ｄの元になる液状の封止樹脂６１ｄを、カバー５ｃにおけるレンズ部５１ｃの入射面５１１上に塗布する（図１０Ｂ）。液状の封止樹脂６１ｄの塗布は、ディスペンサによって行う。第４工程では、未硬化の液状の封止樹脂６１ｄが所望の粘度になるように加熱してから、封止樹脂６１ｄを塗布してもよい。
【０１３２】
第５工程では、複数の紫外線発光素子３と複数の紫外線発光素子３が実装された実装基板２ａとで構成されるモジュールを、低融点ガラス層４１ｃ及び封止樹脂６１ｄに重ね、その後、封止樹脂６１ｄを硬化させることにより封止材料部６ｄを形成する（図１０Ｃ）。これにより、発光装置１ｄの製造方法では、封止材料部６ｄにボイドが形成されるのを抑制することが可能となり、高出力化を図ることが可能となる。第５工程では、モジュールを低融点ガラス層４１ａに重ねるときに、複数の紫外線発光素子３の各々が液状の封止樹脂６１ｄ中に入れられる。第５工程は、Ｎ２ガス雰囲気中で行うのが好ましい。
【０１３３】
第６工程では、フランジ部５２ｃの表面５２１側からレーザ光ＬＢ（図１０Ｄ）を低融点ガラス層４１ｃに局所的に照射して低融点ガラス層４１ｃを溶融させることでフランジ部５２ｃと実装基板２ａとを接合する接合部４ｃを形成する。これにより、発光装置１ｄの製造方法では、発光装置１ｄを得ることができる。第６工程では、レーザ光ＬＢを照射する前、或いは照射するときに、フランジ部５２ｃに適宜の荷重を印加することで加圧を行うのが好ましい。レーザ光ＬＢを照射するときに荷重を印加する場合には、例えば、レーザ光ＬＢに対して透明な冶具によりフランジ部５２ｃに荷重を印加すればよい。第６工程では、レーザ光ＬＢにより低融点ガラス層４１ｃを局所的に加熱するので、低融点ガラス層４１ｃから離れている紫外線発光素子３及び封止材料部６ｄそれぞれの劣化を抑制することが可能となる。
【０１３４】
以上説明した本実施形態の発光装置１ｄの製造方法では、高出力化及び信頼性の向上を図ることが可能な発光装置１ｄを製造することが可能となる。
【０１３５】
図１１は、第１変形例の発光装置１ｅの概略断面図である。第１変形例の発光装置１ｅは、実装基板２ａの代わりに、実装基板２ａよりも大きな実装基板２ｂを備え、実装基板２ｂに、配光制御用のリフレクタ１０を固定してある点が相違する。なお、発光装置１ｅにおいて、発光装置１ｄと同様の構成要素については、発光装置１ｄと同一の符号を付して説明を省略する。
【０１３６】
リフレクタ１０は、紫外線発光素子３から放射される紫外線に対する反射率の高い材料により形成されているのが好ましい。より詳細には、リフレクタ１０は、アルミニウムにより形成されているのが好ましい。これにより、リフレクタ１０は、紫外線発光素子３から放射される紫外線を効率良く反射させることができる。
【０１３７】
リフレクタ１０は、リフレクタ本体１１と、固定部１４と、を備える。リフレクタ本体１１は、実装基板２ｂの厚さ方向において実装基板２ｂから離れるにつれて開口面積が徐々に大きくなる枠状に形成されている。リフレクタ本体１１の内側面１２は、紫外線発光素子３から放射される紫外線を反射する反射面を構成する。固定部１４は、リフレクタ本体１１における実装基板２ｂ側の端面１３から実装基板２ｂに向かって突出する円筒状に形成されている。固定部１４の内径は、リフレクタ本体１１の最小内径よりも大きい。
【０１３８】
リフレクタ１０は、固定部１４が接着層１７により実装基板２ｂに固定されている。接着層１７の材料は、例えば、エポキシ樹脂である。リフレクタ１０は、リフレクタ本体１１における端面１３と実装基板２ａとの間にフランジ部５２ｃ及び接合部４ｃを挟むように配置されている。
【０１３９】
（実施形態３）
以下では、本実施形態の発光装置１ｆについて図１２に基づいて説明する。発光装置１ｆは、実施形態１の発光装置１ａの封止材料部６ａの代わりに封止材料部６ｆを備えている点が発光装置１ａと相違する。なお、発光装置１ｆ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。
【０１４０】
封止材料部６ｆを形成する封止材料は、電気絶縁性を有する。封止材料部６ｆを形成している封止材料は、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且つ紫外線発光素子３から放射される紫外線を透過する不活性液体である。これにより、発光装置１ｆは、高出力化及び信頼性の向上を図ることが可能となる。不活性液体は、フッ素系不活性液体であるのが好ましい。これにより、発光装置１ｆは、熱伝導性及び電気絶縁性を向上させることが可能となる。フッ素系不活性液体としては、例えば、フロリナート（登録商標）等が挙げられる。フッ素系不活性液体は、波長が２６５ｎｍの紫外線に対する屈折率が１．２〜１．３である。発光装置１ｆは、封止材料部６ｆがフッ素系不活性液体であることにより、紫外線発光素子３とカバー５ａとの間の媒質が気体である場合に比べて、放熱性を向上させることが可能となる。
【０１４１】
実施形態１〜３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。
【０１４２】
例えば、発光装置１ａ〜１ｆの各々は、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チップを採用してもよい。
【０１４３】
発光装置１ａ〜１ｆの各々は、複数の紫外線発光素子３が直列接続された構成を有してもよいし、直並列接続された構成を有してもよい。
【０１４４】
発光装置１ａ〜１ｆの各々は、第１接合部６１がＡｕバンプにより形成され、第２接合部６２がＡｕバンプにより形成されていてもよい。
【符号の説明】
【０１４５】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ  発光装置
２ａ、２ｂ  実装基板
３  紫外線発光素子
４ａ、４ｃ  接合部
５ａ、５ｃ  カバー
６ａ、６ｃ、６ｄ  封止材料部
８  空間
１８  隙間
１９  隙間
５１ａ、５１ｃ  レンズ部
５２ａ、５２ｃ  フランジ部
３０３  光取り出し面
５１１  入射面
５１２  出射面
【図１】
2016127156.tif 000003
【図２】
2016127156.tif 000004
【図３】
2016127156.tif 000005
【図４】
2016127156.tif 000006
【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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