(57)【要約】【課題】発光素子の光出力の高出力化が可能で且つ製造工程の簡略化を図れる発光装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】発光装置は、発光素子１を収納する収納凹所２ａが一表面に形成された実装基板２は、発光素子１が実装されたベース基板２０と光検出素子形成基板４０と中間層基板３０とで構成され、ベース基板２０は、第１の絶縁構造体２０ａの一表面側に導体パターン２５ａ，２５ｂが形成されるとともに他表面側に外部接続用電極２７ａ，２７ｂが形成され、貫通孔配線２４および放熱コア（放熱部）２６ａが第１の絶縁構造体２０ａの厚み方向に貫設され、中間層基板３０は、第２の絶縁構造体３０ａの厚み方向に光取出窓４１に連通する開口窓３１が形成されるとともに光検出素子４に電気的に接続される貫通孔配線３４が形成されており、各絶縁構造体２０ａ，３０ａが、感光性樹脂組成物の硬化物からなる。【選択図】図１
2009206187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、当該発光素子が実装されたベース基板とを備え、ベース基板は、絶縁構造体の一表面側に発光素子に電気的に接続される導体パターンが形成されるとともに他表面側に外部接続用電極が形成され、導体パターンと外部接続用電極とを電気的に接続する貫通孔配線および発光素子に熱的に結合される金属材料からなる放熱部が絶縁構造体の厚み方向に貫設されてなり、当該絶縁構造体が、感光性樹脂組成物の硬化物からなることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記ベース基板と、シリコン基板を用いて形成されてなりベース基板に対向配置され光取出窓が形成されるとともに前記発光素子から放射される光の一部を検出する光検出素子が形成された光検出素子形成基板と、前記絶縁構造体からなる第１の絶縁構造体とは別の第２の絶縁構造体の厚み方向に光取出窓に連通する開口窓が形成されるとともに光検出素子に電気的に接続される貫通孔配線が形成され前記ベース基板と光検出素子形成基板との間に介在する中間層基板とで構成される実装基板を備え、第２の絶縁構造体が、感光性樹脂組成物の硬化物からなることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
請求項１記載の発光装置の製造方法であって、ベース基板の形成にあたっては、放熱部となる部分が一表面側に突設された金属板の前記一表面側に絶縁構造体の基礎となる感光性樹脂組成物を塗布して感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程と、感光性樹脂層形成工程の後で感光性樹脂層を露光して現像することにより貫通孔配線の形成予定領域に貫通孔を形成するフォトリソグラフィ工程と、フォトリソグラフィ工程の後にめっき法により貫通孔配線を形成する貫通孔配線形成工程と、貫通孔配線形成工程の後に金属板のうち放熱部以外の部分を研磨して除去する研磨工程と、研磨工程の後で導体パターンおよび外部接続用電極それぞれを構成する金属膜を形成する金属膜形成工程とを備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項４】
請求項２記載の発光装置の製造方法であって、発光素子を実装したベース基板と中間層基板とを接合する接合工程の前段階として、ベース基板の形成にあたっては、放熱部となる部分が一表面側に突設された金属板の前記一表面側に第１の絶縁構造体の基礎となる感光性樹脂組成物を塗布して第１の感光性樹脂層を形成する第１の感光性樹脂層形成工程と、第１の感光性樹脂層形成工程の後で第１の感光性樹脂層を露光して現像することにより貫通孔配線の形成予定領域に貫通孔を形成する第１のフォトリソグラフィ工程と、第１のフォトリソグラフィ工程の後にめっき法により貫通孔配線を形成する貫通孔配線形成工程と、貫通孔配線形成工程の後に金属板のうち放熱部以外の部分を研磨して除去する研磨工程と、研磨工程の後で導体パターンおよび外部接続用電極それぞれを構成する金属膜を形成する金属膜形成工程とを備え、中間層基板の形成にあたっては、一表面側に光検出素子を形成したシリコン基板の前記一表面側に第２の絶縁構造体の基礎となる感光性樹脂組成物を塗布して第２の感光性樹脂層を形成する第２の感光性樹脂層形成工程と、第２の感光性樹脂層形成工程の後でシリコン基板を他表面側から所望の厚みまで研磨する基板研磨工程と、基板研磨工程の後でシリコン基板における光取出窓の形成予定部位をエッチングすることにより光取出窓を形成する光取出窓形成工程と、光取出窓形成工程の後で第２の感光性樹脂層を露光して現像することにより開口窓を形成するとともに貫通孔配線の形成予定領域に貫通孔を形成する第２のフォトリソグラフィ工程と、第２のフォトリソグラフィ工程の後にめっき法により貫通孔配線を形成する貫通孔配線形成工程と、貫通孔配線形成工程の後で貫通孔配線に電気的に接続される導体パターンとなる金属膜を形成する金属膜形成工程とを備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードチップ（ＬＥＤチップ）などの発光素子を用いた発光装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図３に示すように、ＬＥＤチップからなる発光素子１０１と、３枚のシリコン基板１２０ａ，１３０ａ，１４０ａを用いて形成され発光素子１０１が収納される収納凹所１０２ａが一表面に形成された実装基板１０２とを備え、発光素子１０１から放射される光を検出するフォトダイオードからなる光検出素子４が実装基板１０２における収納凹所１０２ａの周部から内方へ突出する突出部１０２ｃに形成された発光装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
ここにおいて、上述の実装基板１０２は、シリコン基板１２０ａを用いて形成され発光素子１０１が一表面側に実装されるベース基板１２０と、シリコン基板１４０ａを用いて形成されベース基板１２０の上記一表面側に対向配置され光取出窓１４１が形成されるとともに光検出素子１０４が形成された光検出素子形成基板１４０と、シリコン基板１３０ａを用いて形成されてベース基板１２０と光検出素子形成基板１４０との間に介在し光取出窓１４１に連通する開口窓１３１が形成され開口窓１３１の内側面が発光素子１０１から放射された光の一部を反射するミラー面１０２ｄとなる中間層基板１３０とで構成されており、ベース基板１２０および中間層基板１３０それぞれに光検出素子１０４と電気的に接続される貫通孔配線１２４，１３４が形成されるとともに、ベース基板１２０に発光素子１０１と電気的に接続される貫通孔配線（図示せず）が形成されている。また、上述の発光装置では、光出力の高出力化を図りながらも発光素子１０１の発熱により発光素子１０１のジャンクション温度が最大ジャンクション温度を超えないようにするために、発光素子１０１に熱結合される複数のサーマルビア１２６をベース基板１２０に貫設してある。
【０００４】
また、中間層基板１３０は、光検出素子形成基板１４０側である一表面側に貫通孔配線１３４に電気的に接続された導体パターン１３７が形成されるとともに、ベース基板１２０側である他表面側に貫通孔配線１３４に電気的に接続された導体パターン１３５が形成されており、導体パターン１３７が光検出素子形成基板１４０において光検出素子１０４に電気的に接続された導体パターン１４７と接合されて電気的に接続され、導体パターン１３５がベース基板１２０において貫通孔配線１２４に電気的に接続された導体パターン１２５ｂと接合されて電気的に接続されている。また、中間層基板１３０と光検出素子形成基板１４０とは、図示しない接合用金属層同士が接合され、中間層基板１３０とベース基板１２０とは、接合用金属層１３６，１２９同士が接合されている。
【０００５】
上述の図３に示した構成の発光装置では、発光素子１０１が収納される収納凹所１０２ａが上記一表面に形成された実装基板１０２にける収納凹所１０２ａの周部から内方へ突出する突出部１０２ｃに、発光素子１０１から放射される光を検出する光検出素子１０４が形成されているので、実装基板１０２の上記一表面側において収納凹所１０２ａの周囲に光検出素子１０４を配置するためのスペースを別途に確保する必要がなく、光検出素子１０４を実装基板１０２に設けながらも小型化が可能になるという利点がある。
【０００６】
また、上記特許文献１には、上述の発光装置の製造にあたって、図４に示すように、光検出素子１０４が形成されたシリコン基板１４０ａと中間層基板１３０とを接合する第１の接合工程を行った後、シリコン基板１４０ａを所望の厚さまで研磨する研磨工程を行い、続いて、シリコン基板１４０ａに光取出窓１４１を形成する光取出窓形成工程を行い、その後、発光素子１０１が実装されたベース基板１２０と中間層基板１３０とを接合する第２の接合工程とを行うようにし、第１の接合工程および第２の接合工程において、接合前に互いの接合表面の活性化を行ってから接合表面同士を接触させ常温接合することが記載されている。
【０００７】
以下、ベース基板１２０、中間層基板１３０および光検出素子形成基板１４０それぞれの形成方法の一例について説明する。
【０００８】
ベース基板１２０の形成にあたっては、まず、シリコン基板１２０ａの一表面側（図３における上面側）および他表面側（図３における下面側）に熱酸化法によってシリコン酸化膜を形成する熱酸化工程を行い、その後、シリコン基板１２０ａに貫通孔配線１２４形成用の貫通孔１２２ａおよびサーマルビア１２６形成用の貫通孔１２２ｂを形成する際のマスクを形成するために、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してシリコン基板１２０ａの上記一表面側のシリコン酸化膜をパターニングし、当該パターニングされたシリコン酸化膜をマスクとして、シリコン基板１２０ａを上記一表面側から上記他表面側のシリコン酸化膜に達するまでドライエッチングすることで貫通孔１２２ａ，１２２ｂを形成する貫通孔形成工程を行う。
【０００９】
続いて、シリコン酸化膜をエッチング除去してから、シリコン基板１２０ａの上記一表面側および上記他表面側および各貫通孔１２２ａ，１２２ｂの内面に熱酸化法によってシリコン酸化膜からなる絶縁膜１２３を形成する絶縁膜形成工程を行い、シリコン基板１２０ａの上記他表面側において貫通孔１２２ａ，１２２ｂを閉塞する導体部を形成してから、シリコン基板１２０ａの上記一表面側に対向配置した陽極（図示せず）とシリコン基板１２０ａの上記他表面側において貫通孔１２２ａ，１２２ｂを閉塞している陰極（導電体部）との間に通電して貫通孔配線１２４、サーマルビア１２６となる金属部を導電体部における貫通孔１２２ａ，１２２ｂ側の露出表面からシリコン基板１２０ａの厚み方向に沿って析出させる電気めっき工程を行い、その後、金属部のうちシリコン基板１２０ａの上記一表面側に形成された不要部分およびシリコン基板１２０ａの上記他表面側の導電体部をＣＭＰなどによって除去する研磨工程を行ってから、シリコン基板１２０ａの上記他表面側に貫通孔配線２４に電気的に接続される外部接続用電極１２７ｂ、発光素子１０１に電気的に接続される上記貫通孔配線に接続される外部接続用電極（図示せず）および放熱用パッド部２８を形成する電極形成工程を行い、続いて、シリコン基板１２０ａの上記一表面側に導体パターン１２５ｂ、発光素子１０１が電気的に接続される導体パターン１２５ａ、および接合用金属膜１２９を形成する金属膜形成工程を行うことによって、ベース基板１２０を得る。
【００１０】
また、中間層基板３０の形成にあたっては、シリコン基板１３０ａの上記一表面側（図３における上面側）および上記他表面側（図３における下面側）に熱酸化法によってシリコン酸化膜を形成するマスク用酸化膜形成工程を行う。
【００１１】
その後、シリコン基板１３０ａに貫通孔配線１３４形成用の貫通孔１３２を形成する際のマスクを形成するために、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してシリコン基板１３０ａの上記他表面側のシリコン酸化膜をパターニングし、当該パターニングされたシリコン酸化膜をマスクとして、シリコン基板１３０ａを上記他表面側から上記一表面側のシリコン酸化膜に達するまでドライエッチングすることで貫通孔１３２を形成する貫通孔形成工程を行い、続いて、各シリコン酸化膜をエッチング除去してから、シリコン基板１３０ａの上記一表面側および上記他表面側および貫通孔１３２の内面に熱酸化法によってシリコン酸化膜からなる絶縁膜１２３を形成する絶縁膜形成工程を行う。
【００１２】
その後、シリコン基板１３０ａの貫通孔１３２の内側に貫通孔配線１３４を電気めっき法を利用して形成する貫通孔配線形成工程を行う。なお、電気めっき法を利用して貫通孔配線１３４を形成する際には、シリコン基板１３０ａの上記他表面側を金属薄膜などにより閉塞した後に貫通孔配線１３４の基礎となる金属部をボトムアップ成長させてから、当該金属部の不要部分をＣＭＰなどによって除去することで貫通孔配線１３４を形成している。
【００１３】
その後、シリコン基板１３０ａの上記一表面において開口窓１３１に対応する部位に開口窓１３１を形成する際のマスクを形成するために、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してシリコン基板１３０ａの上記一表面側の絶縁膜１３３をパターニングし、当該パターニングされた絶縁膜１３３をマスクとしてシリコン基板１３０ａを上記一表面側からアルカリ系溶液（例えば、ＫＯＨ水溶液、ＴＭＡＨ水溶液など）を用いて異方性エッチングすることにより開口窓１３１を形成する。
【００１４】
その後、シリコン基板１３０ａの上記他表面側に導体パターン１３５，１３５および接合用金属層１３６を形成する裏面側金属膜形成工程を行い、その後、シリコン基板１３０ａの上記一表面側に導体パターン１３７，１３７および上記接合用金属層を形成する表面側金属膜形成工程を行う。
【００１５】
また、光検出素子形成基板１４０については、中間層基板１３０と接合する前に、イオン注入技術や拡散技術などを利用することでｎ形のシリコン基板１４０ａにより構成されるｎ形領域１０４ｂの一表面側に光検出素子１０４のｐ形領域１０４ａを形成した後、シリコン基板１４０ａの上記一表面側に絶縁膜１４３を形成し、その後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してコンタクトホール１４３ａ，１４３ｂを形成してから、導体パターン１４７，１４７および上記接合用金属膜をスパッタ法などの薄膜形成技術、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して形成し、中間層基板１３０との接合後に、光取出窓１４１を形成するようにしている。
【特許文献１】特開２００７−２９４８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、図３に示した構成の発光装置では、発光素子１０１で発生した熱がサーマルビア１２６を伝熱経路としてベース基板１２０の裏面側へ伝熱されるが、サーマルビア１２６は貫通孔配線１２４と同時に形成されるものであり、伝熱経路の断面積が小さいので、発光素子１０１で発生した熱をより効率良く放熱させることができてより一層の高出力化が可能な発光装置が期待されていた。また、図３に示した構成の発光装置では、発光素子１０１で発生した熱が光検出素子１０４に伝熱されて光検出素子１０４の出力が変動してしまう懸念もあり、この点からも発光素子１０１の光出力の高出力化が制限される懸念があった。
【００１７】
また、上述の発光装置では、サーマルビア１２６のサイズを大きくして放熱コア（放熱部）を構成したりサーマルビア１２６の密度を高めることで放熱効率を向上させ、発光素子１０１への入力電力を大きくして光出力の高出力化を図った場合に、サーマルビア１２６が熱膨張してベース基板１２０が破損してしまうことがあった。
【００１８】
また、上述の発光装置の製造方法では、中間層基板１３０およびベース基板１２０それぞれにおいて貫通孔配線１３４，１２４を形成するために、貫通孔配線形成工程よりも前にシリコン酸化膜を形成する酸化膜形成工程、酸化膜形成工程にて形成したシリコン酸化膜上にフォトレジストからなるレジスト層を塗布する塗布工程、レジスト層を露光してから現像するフォトリソグラフィ工程、フォトリソグラフィ工程にてパターニングされたレジスト層をマスクとしてシリコン酸化膜をエッチングする酸化膜マスク形成工程、酸化膜マスク形成工程の後でレジスト層を除去するレジスト層除去工程、レジスト層除去工程の後でシリコン酸化膜をマスクとして貫通孔１３２，１２２ａを形成する貫通孔形成工程、シリコン基板１３０ａ，１２０ａの両面および貫通孔１３２，１２２ａの内面に絶縁膜１３３，１２３を形成する絶縁膜形成工程などが必要であり、工程数が多いので、製造工程の簡略化が期待されていた。
【００１９】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、発光素子の光出力の高出力化が可能で且つ製造工程の簡略化を図れる発光装置およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１の発明は、発光素子と、当該発光素子が実装されたベース基板とを備え、ベース基板は、絶縁構造体の一表面側に発光素子に電気的に接続される導体パターンが形成されるとともに他表面側に外部接続用電極が形成され、導体パターンと外部接続用電極とを電気的に接続する貫通孔配線および発光素子に熱的に結合される金属材料からなる放熱部が絶縁構造体の厚み方向に貫設されてなり、当該絶縁構造体が、感光性樹脂組成物の硬化物からなることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、発光素子が実装されたベース基板が、絶縁構造体の一表面側に発光素子に電気的に接続される導体パターンが形成されるとともに他表面側に外部接続用電極が形成され、導体パターンと外部接続用電極とを電気的に接続する貫通孔配線および発光素子に熱的に結合される放熱部が絶縁構造体の厚み方向に貫設されてなり、当該絶縁構造体が、感光性樹脂組成物の硬化物からなるので、発光素子の光出力の高出力化が可能で且つ製造工程の簡略化を図れる。また、絶縁構造体を構成する感光性樹脂組成物の硬化物の方が放熱部に比べてヤング率の低い材料により形成されているので、放熱部が熱膨張してもベース基板が破損するのを防止することができるから、発光素子の光出力の高出力化を図れる。
【００２２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ベース基板と、シリコン基板を用いて形成されてなりベース基板に対向配置され光取出窓が形成されるとともに前記発光素子から放射される光の一部を検出する光検出素子が形成された光検出素子形成基板と、前記絶縁構造体からなる第１の絶縁構造体とは別の第２の絶縁構造体の厚み方向に光取出窓に連通する開口窓が形成されるとともに光検出素子に電気的に接続される貫通孔配線が形成され前記ベース基板と光検出素子形成基板との間に介在する中間層基板とで構成される実装基板を備え、第２の絶縁構造体が、感光性樹脂組成物の硬化物からなることを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、実装基板が、前記ベース基板と、シリコン基板を用いて形成されてなりベース基板に対向配置され光取出窓が形成されるとともに前記発光素子から放射される光の一部を検出する光検出素子が形成された光検出素子形成基板と、前記絶縁構造体からなる第１の絶縁構造体とは別の第２の絶縁構造体の厚み方向に光取出窓に連通する開口窓が形成されるとともに光検出素子に電気的に接続される貫通孔配線が形成され前記ベース基板と光検出素子形成基板との間に介在する中間層基板とを備え、第２の絶縁構造体が、感光性樹脂組成物の硬化物からなるので、光検出素子を実装基板に設けた構成を採用しつつ製造工程の簡略化を図れる。
【００２４】
請求項３の発明は、請求項１記載の発光装置の製造方法であって、ベース基板の形成にあたっては、放熱部となる部分が一表面側に突設された金属板の前記一表面側に絶縁構造体の基礎となる感光性樹脂組成物を塗布して感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程と、感光性樹脂層形成工程の後で感光性樹脂層を露光して現像することにより貫通孔配線の形成予定領域に貫通孔を形成するフォトリソグラフィ工程と、フォトリソグラフィ工程の後にめっき法により貫通孔配線を形成する貫通孔配線形成工程と、貫通孔配線形成工程の後に金属板のうち放熱部以外の部分を研磨して除去する研磨工程と、研磨工程の後で導体パターンおよび外部接続用電極それぞれを構成する金属膜を形成する金属膜形成工程とを備えることを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、ベース基板の形成にあたっては、絶縁構造体用の感光性樹脂組成物を金属板の前記一表面側に塗布して感光性樹脂層を形成し、当該感光性樹脂層を所定のフォトマスクを介して露光して現像することにより貫通孔を有する絶縁構造体を形成することができるので、従来のように、貫通孔配線形成工程よりも前に、シリコン酸化膜を形成する酸化膜形成工程、酸化膜形成工程にて形成したシリコン酸化膜上にフォトレジストからなるレジスト層を塗布する塗布工程、レジスト層を露光してから現像するフォトリソグラフィ工程、フォトリソグラフィ工程にてパターニングされたレジスト層をマスクとしてシリコン酸化膜をエッチングする酸化膜マスク形成工程、酸化膜マスク形成工程の後でレジスト層を除去するレジスト層除去工程、レジスト層除去工程の後でシリコン酸化膜をマスクとして貫通孔を形成する貫通孔形成工程、シリコン基板の両面および貫通孔の内面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を順次行う必要がある場合に比べて、発光素子の光出力の高出力化が可能で且つ製造工程の簡略化を図れる発光装置を提供することができる。
【００２６】
請求項４の発明は、請求項２記載の発光装置の製造方法であって、発光素子を実装したベース基板と中間層基板とを接合する接合工程の前段階として、ベース基板の形成にあたっては、放熱部となる部分が一表面側に突設された金属板の前記一表面側に第１の絶縁構造体の基礎となる感光性樹脂組成物を塗布して第１の感光性樹脂層を形成する第１の感光性樹脂層形成工程と、第１の感光性樹脂層形成工程の後で第１の感光性樹脂層を露光して現像することにより貫通孔配線の形成予定領域に貫通孔を形成する第１のフォトリソグラフィ工程と、第１のフォトリソグラフィ工程の後にめっき法により貫通孔配線を形成する貫通孔配線形成工程と、貫通孔配線形成工程の後に金属板のうち放熱部以外の部分を研磨して除去する研磨工程と、研磨工程の後で導体パターンおよび外部接続用電極それぞれを構成する金属膜を形成する金属膜形成工程とを備え、中間層基板の形成にあたっては、一表面側に光検出素子を形成したシリコン基板の前記一表面側に第２の絶縁構造体の基礎となる感光性樹脂組成物を塗布して第２の感光性樹脂層を形成する第２の感光性樹脂層形成工程と、第２の感光性樹脂層形成工程の後でシリコン基板を他表面側から所望の厚みまで研磨する基板研磨工程と、基板研磨工程の後でシリコン基板における光取出窓の形成予定部位をエッチングすることにより光取出窓を形成する光取出窓形成工程と、光取出窓形成工程の後で第２の感光性樹脂層を露光して現像することにより開口窓を形成するとともに貫通孔配線の形成予定領域に貫通孔を形成する第２のフォトリソグラフィ工程と、第２のフォトリソグラフィ工程の後にめっき法により貫通孔配線を形成する貫通孔配線形成工程と、貫通孔配線形成工程の後で貫通孔配線に電気的に接続される導体パターンとなる金属膜を形成する金属膜形成工程とを備えることを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、ベース基板の形成にあたっては、第１の絶縁構造体用の感光性樹脂組成物を金属板の前記一表面側に塗布して第１の感光性樹脂層を形成し、当該第１の感光性樹脂層を所定の第１のフォトマスクを介して露光して現像することにより貫通孔を有する第１の絶縁構造体を形成することができ、中間層基板の形成にあたっては、第２の絶縁構造体用の感光性樹脂組成物をシリコン基板の前記一表面側に塗布して第２の感光性樹脂層を形成し、当該第２の感光性樹脂層を所定の第２のフォトマスクを介して露光して現像することにより開口窓および貫通孔を有する第２の絶縁構造体を形成することができるので、従来のように、貫通孔配線形成工程よりも前に、シリコン酸化膜を形成する酸化膜形成工程、酸化膜形成工程にて形成したシリコン酸化膜上にフォトレジストからなるレジスト層を塗布する塗布工程、レジスト層を露光してから現像するフォトリソグラフィ工程、フォトリソグラフィ工程にてパターニングされたレジスト層をマスクとしてシリコン酸化膜をエッチングする酸化膜マスク形成工程、酸化膜マスク形成工程の後でレジスト層を除去するレジスト層除去工程、レジスト層除去工程の後でシリコン酸化膜をマスクとして貫通孔を形成する貫通孔形成工程、シリコン基板の両面および貫通孔の内面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を順次行う必要がある場合に比べて、発光素子の光出力の高出力化が可能で且つ製造工程の簡略化を図れる発光装置を提供することができる。また、従来のように光検出素子形成基板と中間層基板とを接合する接合工程が必要な場合に比べて、製造工程のより一層の簡略化を図れる発光装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１の発明では、発光素子の光出力の高出力化が可能で且つ製造工程の簡略化を図れるという効果がある。
【００２９】
請求項３，４の発明では、発光素子の光出力の高出力化が可能で且つ製造工程の簡略化を図れる発光装置を提供することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本実施形態の発光装置について図１に基づいて説明した後、製造方法について図２に基づいて説明する。
【００３１】
本実施形態の発光装置は、ＬＥＤチップからなる発光素子１と、発光素子１を収納する収納凹所２ａが一表面に形成され収納凹所２ａの内底面に発光素子１が実装された実装基板２と、実装基板２の収納凹所２ａに充填された透光性材料（例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなど）からなり発光素子１および当該発光素子１に電気的に接続されたボンディングワイヤ１４を封止した封止部５と、封止部５に重ねて配置されたレンズ３と、実装基板２に設けられ発光素子１から放射された光を検出する光検出素子４とを備えている。ここで、実装基板２は、上記一表面側において収納凹所２ａの周部から内方へ突出した庇状の突出部２ｃを有しており、当該突出部２ｃに光検出素子４が設けられている。
【００３２】
実装基板２は、発光素子１が一表面側に搭載される矩形板状のベース基板２０と、ベース基板２０の上記一表面側に対向配置され楕円形状の光取出窓４１が形成されるとともに光検出素子４が形成された光検出素子形成基板４０と、ベース基板２０と光検出素子形成基板４０との間に介在し光取出窓４１に連通する矩形状の開口窓３１が形成された中間層基板３０とで構成されており、ベース基板２０と中間層基板３０と光検出素子形成基板４０とで囲まれた空間が上記収納凹所２ａを構成している。ここにおいて、ベース基板２０、中間層基板３０および光検出素子形成基板４０の外周形状は矩形状であり、中間層基板３０および光検出素子形成基板４０はベース基板２０と同じ外形寸法に形成されている。また、光検出素子形成基板４０の厚み寸法はベース基板２０および中間層基板３０の厚み寸法に比べて小さく設定されている。ここで、本実施形態では、発光素子１として０，３ｍｍ□のＬＥＤチップを用いており、発光素子１の厚み寸法を１１５μｍ、実装基板２の平面サイズを２ｍｍ□、ベース基板２００の厚み寸法を２００μｍ、中間層基板３０の厚み寸法を３００μｍ、光検出素子形成基板４０の厚み寸法を１００μｍ、レンズ３の厚み寸法を４００μｍに設定してあるが、これらの数値は一例であって、特に限定するものではない。なお、本実施形態では、光検出素子形成基板４０において中間層基板３０の開口窓３１上に張り出した部位が、上述の突出部２ｃを構成している。
【００３３】
ベース基板２０は、矩形板状の絶縁構造体（以下、第１の絶縁構造体と称す）２０ａの一表面側（図１における上面側）に発光素子１の両電極１１，１２それぞれと電気的に接続される２つの導体パターン２５ａ，２５ａが形成されるとともに、中間層基板３０に形成された後述の２つの貫通孔配線３４，３４を介して光検出素子４と電気的に接続される２つの導体パターン２５ｂ，２５ｂが形成されており、各導体パターン２５ａ，２５ａ，２５ｂ，２５ｂと第１の絶縁構造体２０ａの他表面側（図１における下面側）に形成された４つの外部接続用電極２７ａ，２７ａ，２７ｂ，２７ｂとがそれぞれ１つの貫通孔配線２４を介して電気的に接続されている。また、ベース基板２０は、第１の絶縁構造体２０ａの上記一表面側に、中間層基板３０と接合するための第１の接合用金属層（図示せず）も形成されている。ここにおいて、第１の絶縁構造体２０ａは、電気絶縁性を有する感光性樹脂組成物の硬化物により構成されている。なお、第１の絶縁構造体２０ａ用の感光性樹脂組成物としては、５〜７００μｍ厚の厚膜に成膜が可能で、耐薬品性および耐熱性が高く、露光・現像により、高アスペクト比（例えば、２０）のパターニングが可能なもの（永久レジストと呼ばれ、露光・現像によるパターニング後に永久膜として利用可能なフォトレジスト）を用いている。ここで、第１の絶縁構造体２０ａにおける後述の貫通孔２２は、開口形状が円形状であり内径を１０μｍに設定してあるが、この数値は一例であって特に限定するものではない。
【００３４】
本実施形態における発光素子１は、結晶成長用基板として導電性基板を用い厚み方向の両面に電極１１，１２が形成された可視光ＬＥＤチップである。そこで、ベース基板２０は、発光素子１が電気的に接続される２つの導体パターン２５ａ，２５ａのうちの一方の導体パターン２５ａを、発光素子１がダイボンディングされる矩形状のダイパッド部２５ａａと、ダイパッド部２５ａａに連続一体に形成され貫通孔配線２４との接続部位となる引き出し配線部２５ａｂとで構成してある。要するに、発光素子１は、上記一方の導体パターン２５ａのダイパッド部２５ａａにダイボンディングされており、ダイパッド部２５ａａ側の電極１２がダイパッド部２５ａａに接合されて電気的に接続され、光取り出し面側の電極１１がボンディングワイヤ１４を介して他方の導体パターン２５ａと電気的に接続されている。
【００３５】
また、ベース基板２０は、発光素子１に熱的に結合される金属材料（例えば、Ｃｕなど）からなる放熱コア２６が第１の絶縁構造体２０ａの厚み方向に貫設されており、第１の絶縁構造体２０ａの上記一表面側において上述のダイパッド部２５ａａが放熱コア２６に積層され、第１の絶縁構造体２０ａの上記他表面側において放熱コア２６に放熱用パッド部２８が積層されており、ダイパッド部２５ａａと放熱用パッド部２８とが第１の絶縁用構造体２０ａや図３にて説明したシリコン基板１２０ａよりも熱伝導率の高い金属材料（例えば、Ｃｕなど）からなる放熱コア２６を介して熱的に結合されており、発光素子１で発生した熱が放熱コア２６および放熱用パッド部２８を介して放熱されるようになっている。なお、本実施形態では、放熱コア２６の平面サイズを発光素子１の平面サイズと同じに設定してあるが、放熱性を向上させるうえでは放熱コア２６の平面サイズを発光素子１の平面サイズよりも大きく設定することが望ましい。また、本実施形態では、放熱コア２６が、発光素子１に熱的に結合される金属材料からなる放熱部を構成している。
【００３６】
ところで、ベース基板２０は、第１の絶縁構造体２０ａの厚み方向に貫通した４つの貫通孔２２それぞれの内側に上述の貫通孔配線２４が形成されており、各導体パターン２５ａ，２５ａ，２５ｂ，２５ｂ、上記第１の接合用金属層、各外部接続用電極２７ａ，２７ａ，２７ｂ，２７ｂ、放熱用パッド部２８、各貫通孔配線２４および放熱コア２６が第１の絶縁構造体２０ａと電気的に絶縁されている。また、ベース基板２０は、第１の絶縁構造体２０ａの上記一表面側に発光素子１から放射された光を反射する反射膜２９が適宜部位に形成されている。
【００３７】
ここにおいて、各導体パターン２５ａ，２５ａ，２５ｂ，２５ｂ、上記第１の接合用金属層、各外部接続用電極２７ａ，２７ａ，２７ｂ，２７ｂ、放熱用パッド部２８および反射膜２９は、Ａｕ膜のような金属膜により構成されている。なお、本実施形態では、Ａｕ膜の膜厚を５００ｎｍに設定してあるが、この数値は一例であって特に限定するものではない。また、貫通孔配線２４および放熱コア２６の材料としては、Ｃｕを採用しているが、Ｃｕに限らず、例えば、Ｎｉ、Ａｌなどを採用してもよい。
【００３８】
中間層基板３０は、第２の絶縁構造体３０ａの一表面側（図１における下面側）に、ベース基板２０の２つの導体パターン２５ｂ，２５ｂと接合されて電気的に接続される２つの導体パターン３５，３５が形成されるとともに、ベース基板２０の上記第１の接合用金属層と接合される第２の接合用金属層（図示せず）が形成されている。ここにおいて、第２の絶縁構造体３０ａは、電気絶縁性を有する感光性樹脂組成物の硬化物により構成されている。なお、第２の絶縁構造体３０ａ用の感光性樹脂組成物としては、５〜７００μｍ厚の厚膜に成膜が可能で、耐薬品性および耐熱性が高く、露光・現像により、高アスペクト比（例えば、２０）のパターニングが可能なもの（永久レジストと呼ばれ、露光・現像によるパターニング後に永久膜として利用可能なフォトレジスト）を用いている。ここで、第２の絶縁構造体３０ａにおける後述の貫通孔３２は、開口形状が円形状であり内径を１０μｍに設定してあるが、この数値は一例であって特に限定するものではない。
【００３９】
上述の中間層基板３０は、第２の絶縁構造体３０ａの厚み方向に貫通した２つの貫通孔３２それぞれの内側に上述の２つの貫通孔配線３４が形成されており、各導体パターン３５，３５および上記第２の接合用金属層が第２の絶縁構造体３０ａと電気的に絶縁されている。ここにおいて、各導体パターン３５，３５および上記第２の接合用金属層は、Ａｕ膜のような金属膜により構成されている。なお、本実施形態では、Ａｕ膜の膜厚を５００ｎｍに設定してあるが、この数値は一例であって特に限定するものではない。また、各Ａｕ膜の材料は、純金に限らず不純物を添加したものでもよい。また、貫通孔配線３４の材料としては、Ｃｕを採用しているが、Ｃｕに限らず、例えば、Ｎｉ、Ａｌなどを採用してもよい。
【００４０】
また、中間層基板３０の開口窓３１の内側面には、発光素子１から放射された光を反射するＡｕ膜のような金属膜からなる反射膜３９が積層されている。なお、反射膜３９は、Ａｕ膜に限らず、例えば、Ａｌ膜などにより構成してもよい。
【００４１】
光検出素子形成基板４０は、導電形がｎ形で主表面が（１００）面のシリコン基板４０ａを用いて形成してあり、シリコン基板４０ａの一表面側（図１における下面側）に、中間層基板３０の２つの貫通孔配線３４，３４と電気的に接続される２つの導体パターン４７ａ，４７ｂが形成されている。光検出素子形成基板４０における光検出素子４は、フォトダイオードにより構成されており、シリコン基板４０ａの上記一表面側に形成された２つの導体パターン４７ａ，４７ｂの一方の導体パターン４７ａが、光検出素子４を構成するフォトダイオードのｐ形領域４ａに電気的に接続され、他方の導体パターン４７ｂが、上記フォトダイオードのｎ形領域４ｂを構成するシリコン基板４０ａに電気的に接続されている。
【００４２】
また、光検出素子形成基板４０は、シリコン基板４０ａにおいて表面が受光面となるｐ形領域４ａが形成された上記一表面側にシリコン酸化膜からなる絶縁膜４３が形成されており、当該絶縁膜４３がフォトダイオードの反射防止膜を兼ねている。なお、各導体パターン４７ａ，４７ｂは、絶縁膜４３に形成したコンタクトホールを通してそれぞれｐ形領域４ａ、ｎ形領域４ｂと電気的に接続されている。ここにおいて、各導体パターン４７ａ，４７ｂは、絶縁膜４３上に形成されたＴｉ膜と当該Ｔｉ膜上に形成されたＡｕ膜との積層膜により構成されている。
【００４３】
また、上述のレンズ３は、透光性材料（例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなど）を用いて平凸レンズ状の形状に形成されており、光出射面となる凸曲面が楕円球面の一部により構成されている。なお、レンズ３の形状は特に限定するものではなく、所望の配光特性に応じて適宜形状に設定すればよい。
【００４４】
以下、本実施形態の発光装置の製造方法について図２を参照しながら説明するが、発光素子１を実装したベース基板２０と中間層基板３０とを接合する接合工程の前段階として、ベース基板２０の形成方法を図２（ａ）〜（ｇ）に基づいて説明し、中間層基板３０および光検出素子形成基板４０の形成方法を図２（ｉ）〜（ｎ）に基づいて説明するが、ベース基板２０の形成と、中間層基板３０および光検出素子形成基板４０の形成とを並行して行ってもよいことは勿論である。
【００４５】
ベース基板２０の形成にあたっては、まず、放熱コア２６の基礎となる金属板（Ｃｕ板）２６ａ（図２（ａ）参照）をザグリ加工することで放熱コア２６となる部分が一表面側に突設された金属板２６ａを形成する金属板加工工程を行うことによって、図２（ｂ）に示す構造を得る。
【００４６】
その後、金属板２６ａの上記一表面側に第１の絶縁構造体２０ａの基礎となる感光性樹脂組成物をスピンコート法により塗布して第１の感光性樹脂層２０ａ’を形成する第１の感光性樹脂層形成工程を行うことによって、図２（ｃ）に示す構造を得る。なお、感光性樹脂組成物としては、ネガ型のものを用いてもよいし、ポジ型のものを用いてもよい。
【００４７】
第２の感光性樹脂層形成工程の後、第１の感光性樹脂層２０ａ’を露光して現像することにより各貫通孔配線２４それぞれの形成予定領域に貫通孔２２を有する第１の絶縁構造体２０ａを形成する第１のフォトリソグラフィ工程を行うことによって、図２（ｄ）に示す構造を得る。
【００４８】
その後、めっき法（電気めっき法など）などを利用して金属材料（例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉなど）からなる貫通孔配線２４を形成する貫通孔配線形成工程を行うことによって、図２（ｅ）に示す構造を得る。
【００４９】
貫通孔配線形成工程の後、金属板２６ａのうち放熱コア２６以外の部分を研磨して除去する研磨工程を行うことによって、図２（ｆ）に示す構造を得る。
【００５０】
その後、導体パターン２５ａ，２５ａ，２５ｂ，２５ｂ、上記第１の接合用金属層、反射膜２９、外部接続用電極２７ａ，２７ａ，２７ｂ，２７ｂおよび放熱用パッド部２８それぞれを構成する金属膜を形成する金属膜形成工程を行うことによって、図２（ｇ）に示す構造のベース基板２０を得る。なお、第１の絶縁構造体２０ａの上記一表面側に形成する導体パターン２５ａ，２５ａ，２５ｂ，２５ｂ、上記第１の接合用金属層、反射膜２９を同時に形成し、第１の絶縁構造体２０ａの上記他表面側に形成する外部接続用電極２７ａ，２７ａ，２７ｂ，２７ｂおよび放熱用パッド部２８を同時に形成している。具体的には、当該金属膜形成工程では、第１の絶縁構造体２０ａの上記一表面側の全面に金属膜をＰＶＤ法（例えば、蒸着法、スパッタ法など）により成膜した後、当該金属膜をフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してパターニングすることによって導体パターン２５ａ，２５ａ，２５ｂ，２５ｂ、上記第１の接合用金属層、反射膜２９を形成し、第１の絶縁構造体２０ａの上記他表面側の全面に金属膜をＰＶＤ法（例えば、蒸着法、スパッタ法など）により成膜した後、当該金属膜をフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してパターニングすることによって外部接続用電極２７ａ，２７ａ，２７ｂ，２７ｂおよび放熱用パッド部２８を形成している。
【００５１】
次に、光検出素子形成基板４０および中間層基板３０の形成方法について説明する。
【００５２】
まず、光検出素子形成基板４０の基礎となるシリコン基板４０ａ（図２（ｉ））の一表面側（図２（ｉ）における上面側）に光検出素子４を形成する光検出素子形成工程を行うことによって、図２（ｊ）に示す構造を得る。なお、光検出素子形成工程では、イオン注入技術や拡散技術などを利用することでｎ形のシリコン基板４０ａにより構成されるｎ形領域４ｂの一表面側に光検出素子４のｐ形領域４ａを形成した後、シリコン基板４０ａの上記一表面側に絶縁膜４３を形成し、その後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してコンタクトホールを形成してから、導体パターン４７ａ，４７ｂをスパッタ法などの薄膜形成技術、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して形成している。
【００５３】
上述の光検出素子形成工程の後、シリコン基板４０ａの上記一表面側に第２の絶縁構造体３０ａの基礎となる感光性樹脂組成物をスピンコート法により塗布して第２の感光性樹脂層３０ａ’を形成する第２の感光性樹脂層形成工程を行うことによって、図２（ｋ）に示す構造を得る。なお、感光性樹脂組成物としては、ネガ型のものを用いてもよいし、ポジ型のものを用いてもよい。
【００５４】
第２の感光性樹脂層形成工程の後、シリコン基板４０ａを上記他表面側から所望の厚み（例えば、１００μｍ）まで研磨する基板研磨工程を行うことによって、図２（ｌ）に示す構造を得る。
【００５５】
その後、シリコン基板４０ａにおける光取出窓４１の形成予定部位をエッチングすることにより光取出窓４１を形成する光取出窓形成工程を行うことによって、図２（ｍ）に示す構造を得る。なお、光取出窓形成工程では、シリコン基板４０ａの上記他表面側に光取出窓４１に対応する部位が開口されたマスク層を形成し、シリコン基板４０ａを上記他表面側から第２の感光性樹脂層３０ａ’をエッチングストッパ層としてエッチングすることにより光取出窓４１を形成し、その後、マスク層を除去している。なお、光取出窓形成工程では、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）型のドライエッチング装置を用いたドライエッチングにより光取出窓４１を形成しているが、アルカリ系溶液（例えば、ＴＭＡＨ水溶液など）を用いたウェットエッチングにより光取出窓４１を形成するようにしてもよい。
【００５６】
上述の光取出窓形成工程の後、第２の感光性樹脂層３０ａ’を露光して現像することにより開口窓３１を形成するとともに各貫通孔配線３４それぞれの形成予定領域に貫通孔３２を形成する第２のフォトリソグラフィ工程を行い、その後、めっき法（電気めっき法など）などを利用して金属材料（例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉなど）からなる貫通孔配線３４を形成する貫通孔配線形成工程を行い、更にその後、反射膜３９を形成する反射膜形成工程を行い、続いて、貫通孔配線３４に電気的に接続される導体パターン３５，３５および上記第２の接合用金属層それぞれとなる金属膜を形成する金属膜形成工程を行うことによって、図２（ｎ）に示す構造を得る。なお、当該金属膜形成工程では、第２の絶縁構造体３０ａの上記一表面側に形成する導体パターン３５，３５および上記第２の接合用金属層を同時に形成している。具体的には、当該金属膜形成工程では、第２の絶縁構造体３０ａの上記一表面側の全面に金属膜をＰＶＤ法（例えば、蒸着法、スパッタ法など）により成膜した後、当該金属膜をフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してパターニングすることによって導体パターン３５，３５および上記第２の接合用金属層を形成している。
【００５７】
上述の前段階工程の後、発光素子１を実装したベース基板２０（発光素子１を搭載しボンディングワイヤ１４の結線を行ったベース基板２０）と中間層基板３０とを接合する接合工程を行うことによって、図２（ｏ）に示す構造の実装基板２を得る。ここにおいて、接合工程では、接合前に互いの接合表面へアルゴンのプラズマ若しくはイオンビーム若しくは原子ビームを真空中で照射して各接合表面の清浄化・活性化を行ってから、接合表面同士を接触させ、常温下で直接接合する常温接合法を採用している。この接合工程では、ベース基板２０の上記第１の接合用金属層と中間層基板３０の上記第２の接合用金属層とが接合されるとともに、ベース基板２０の導体パターン２５ｂ，２５ｂと中間層基板３０の導体パターン３５，３５とが接合され電気的に接続される。なお、接合工程は、常温接合法に限らず、各絶縁構造体２０ａ，２０ｂの耐熱温度によっては、ＡｕＳｎや半田などの低融点共晶材料を用いた接合法を採用してもよい。また、接合工程では、上述の各接合表面の正常化・活性化を行ってから、接合表面を接触させ常温よりも高い規定温度（例えば、８０℃）で直接接合するようにしてもよい。
【００５８】
上述の接合工程の後、実装基板２の収納凹所２ａに封止用の透光性材料（例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなど）を充填して封止部５を形成する封止部形成工程を行い、封止部形成工程の後でレンズ３を封止部５上に配置するレンズ配置工程を行うようすればよい。なお、レンズ配置工程では、レンズ３を透光性接着剤により接着するようにしているが、封止部５上に成形するようにしてもよいし、封止部５と一体成形するようにしてもよい。
【００５９】
上述の発光装置の製造方法では、上述の金属板２６ａおよびシリコン基板４０ａとして、それぞれウェハ状のものを用い、上述のレンズ配置工程までの各工程をウェハレベルで行うことでウェハレベルパッケージ構造体を形成してから、ダイシング工程により個々の発光装置に分割しているので、ベース基板２０と中間層基板３０と光検出素子形成基板４０とが同じ外形サイズとなり、小型のパッケージを実現できるとともに、製造が容易になる。
【００６０】
以上説明した本実施形態の発光装置の製造方法では、発光素子を実装したベース基板と中間層基板とを接合する接合工程の前段階として、ベース基板２０の形成にあたっては、第１の絶縁構造体２０ａ用の感光性樹脂組成物を金属板２６ａの上記一表面側に塗布して第１の感光性樹脂層２０ａ’を形成し、上述の第１のフォトリソグラフィ工程において当該第１の感光性樹脂層２０ａ’を所定の第１のフォトマスク（図示せず）を介して露光して現像することにより貫通孔２２を有する第１の絶縁構造体２０ａを形成することができ、中間層基板３０の形成にあたっては、第２の絶縁構造体３０ａ用の感光性樹脂組成物をシリコン基板４０ａの上記一表面側に塗布して第２の感光性樹脂層３０ａ’を形成し、上述の第２のフォトリソグラフィ工程において当該第２の感光性樹脂層３０ａ’を所定の第２のフォトマスク（図示せず）を介して露光して現像することにより開口窓３１および貫通孔３２を有する第２の絶縁構造体３０ａを形成することができるので、従来のように、貫通孔配線形成工程よりも前に、シリコン酸化膜を形成する酸化膜形成工程、酸化膜形成工程にて形成したシリコン酸化膜上にフォトレジストからなるレジスト層を塗布する塗布工程、レジスト層を露光してから現像するフォトリソグラフィ工程、フォトリソグラフィ工程にてパターニングされたレジスト層をマスクとしてシリコン酸化膜をエッチングする酸化膜マスク形成工程、酸化膜マスク形成工程の後でレジスト層を除去するレジスト層除去工程、レジスト層除去工程の後でシリコン酸化膜をマスクとして貫通孔を形成する貫通孔形成工程、シリコン基板の両面および貫通孔の内面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を順次行う必要がある場合に比べて、発光素子１の光出力の高出力化が可能で且つ製造工程の簡略化を図れる発光装置を提供することができる。また、図４に示した従来例のように光検出素子形成基板１４０と中間層基板１３０とを接合する接合工程が必要な場合に比べて、製造工程のより一層の簡略化を図れる発光装置を提供することができる。
【００６１】
また、上述の発光装置の製造方法によれば、中間層基板３０と発光素子１を実装したベース基板２０とを接合する接合工程では、接合前に互いの接合表面の活性化を行ってから接合表面同士を接触させ常温接合するので、当該接合工程で発光素子１のジャンクション温度が最大ジャンクション温度を超えるのを防止することができ、発光素子１の特性が劣化するのを防止することができる。
【００６２】
以上説明した本実施形態の発光装置では、発光素子１が実装されたベース基板２０が、第１の絶縁構造体２０ａの上記一表面側に発光素子１に電気的に接続される導体パターン２５ａ，２５ａが形成されるとともに上記他表面側に外部接続用電極２７ａ，２７ａが形成され、導体パターン２５ａ，２５ａと外部接続用電極２７ｂ，２７ｂとを電気的に接続する貫通孔配線２４，２４および発光素子１に熱的に結合される放熱コア２６が第１の絶縁構造体２０ａの厚み方向に貫設されてなり、第１の絶縁構造体２０ａが、感光性樹脂組成物の硬化物からなるので、発光素子１の光出力の高出力化が可能で且つ製造工程の簡略化を図れる。また、本実施形態の発光装置では、第１の絶縁構造体２０ａを構成する感光性樹脂組成物の硬化物の方が放熱コア２６に比べてヤング率の低い材料により形成されているので、放熱コア２６が熱膨張してもベース基板２０が破損するのを防止することができるから、発光素子１の光出力の高出力化を図れる。
【００６３】
また、本実施形態の発光装置では、実装基板２が、上述のベース基板２０と、シリコン基板４０ａを用いて形成されてなりベース基板２０に対向配置され光取出窓４１が形成されるとともに発光素子１から放射される光の一部を検出する光検出素子４が形成された光検出素子形成基板４０と、第２の絶縁構造体３０ａの厚み方向に光取出窓４１に連通する開口窓３１が形成されるとともに光検出素子４に電気的に接続される貫通孔配線３４，３４が形成されベース基板２０と光検出素子形成基板４０との間に介在する中間層基板３０とを備え、第２の絶縁構造体３０ａが、感光性樹脂組成物の硬化物からなるので、光検出素子４を実装基板２に設けた構成を採用しつつ製造工程の簡略化を図れる。
【００６４】
ところで、上述の実施形態では、発光素子１として可視光ＬＥＤチップを用いているが、発光素子１は、可視光ＬＥＤチップに限らず、紫外光ＬＥＤチップや、ＬＥＤチップと当該ＬＥＤチップに積層され少なくとも当該ＬＥＤチップから放射された光によって励起されて当該ＬＥＤチップよりも長波長の光を放射する蛍光体により形成された蛍光体層とで構成されたものや、有機ＥＬ素子などでもよい。また、発光素子１としては、例えば、結晶成長用基板の主表面側に発光部などをエピタキシャル成長した後に発光部を支持する導電性基板（例えば、Ｓｉ基板など）を発光部に固着してから、結晶成長用基板などを除去したものを用いてもよい。また、ベース基板２０は、シリコン基板２０ａに限らず、例えば、金属板を用いて形成してもよく、金属板を用いて形成することにより、発光素子１で発生した熱をより効率良く放熱させることが可能となる。
【００６５】
また、光検出素子４は、フォトダイオードに限らず、例えば、フォトダイオードとカラーフィルタとを組み合わせたカラーセンサや、フォトダイオードと波長選択フィルタとを組み合わせたものなどでもよい。
【００６６】
また、上記実施形態では、実装基板２の収納凹所２ａの内底面に１つの発光素子１を実装してあるが、発光素子１の数は特に限定するものではなく、発光色が同じ複数の発光素子１を収納凹所２ａの内底面に実装するようにしてもよい。また、上記実施形態では、実装基板２が、ベース基板２０と光検出素子形成基板４０と中間層基板３０とで構成されているが、ベース基板２０のみで構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施形態の発光装置の概略断面図である。
【図２】同上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３】従来例を示す発光装置の概略断面図である。
【図４】同上の発光装置の製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  発光素子
２  実装基板
２ａ  収納凹所
２ｃ  突出部
４  光検出素子
２０  ベース基板
２０ａ  絶縁構造体（第１の絶縁構造体）
２０ａ’  第１の感光性樹脂層
２２  貫通孔
２４  貫通孔配線
２５ａ  導体パターン
２５ｂ  導体パターン
２６  放熱コア（放熱部）
２６ａ  金属板
２７ａ  外部接続用電極
２７ｂ  外部接続用電極
３０  中間層基板
３０ａ  絶縁構造体（第２の絶縁構造体）
３０ａ’  第２の感光性樹脂層
３１  開口窓
３２  貫通孔
３４  貫通孔配線
３５  導体パターン
４０  光検出素子形成基板
４０ａ  シリコン基板
４１  光取出窓
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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