半導体発光装置を用いた光源装置
【課題】小型半導体発光装置を用いた放熱性が高い光源装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、半導体発光装置と、実装基板と、第１接続材と、第２接続材と、を備えた光源装置が提供される。半導体発光装置は、発光部と、第１導電部と、第２導電部と、封止部と、光学層と、を含む。実装基板は、基体と、第１基板電極及び第２基板電極と、を含む。接続材は、導電部と基板電極とを電気的に接続する。第１、第２導電部は、発光部の電極に電気的に接続され、第２主面の上に立設された第１、第２柱部を含む。封止部は第１、第２導電部の側面を覆う。光学層は波長変換部を含み半導体積層体の第２主面とは反対側に設けられる。第２基板電極の面積は、第２柱部の断面積の１００倍以上である。第１基板電極及び第２基板電極の平面形状の縦の長さと横の長さとが同じである。
【解決手段】実施形態によれば、半導体発光装置と、実装基板と、第１接続材と、第２接続材と、を備えた光源装置が提供される。半導体発光装置は、発光部と、第１導電部と、第２導電部と、封止部と、光学層と、を含む。実装基板は、基体と、第１基板電極及び第２基板電極と、を含む。接続材は、導電部と基板電極とを電気的に接続する。第１、第２導電部は、発光部の電極に電気的に接続され、第２主面の上に立設された第１、第２柱部を含む。封止部は第１、第２導電部の側面を覆う。光学層は波長変換部を含み半導体積層体の第２主面とは反対側に設けられる。第２基板電極の面積は、第２柱部の断面積の１００倍以上である。第１基板電極及び第２基板電極の平面形状の縦の長さと横の長さとが同じである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体発光装置を用いた光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型で低消費電力の発光装置として、青色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光部と、蛍光体と、を組み合わせることで白色光を発する白色ＬＥＤ発光装置が開発されている。
【０００３】
例えば、ＬＥＤチップをリードフレームや導電性基板にダイボンドしてワイヤーボンドを行った後、ＬＥＤチップ表面に蛍光体を塗布する構成の半導体発光装置が知られている。しかしながら、このような半導体発光装置においては、ＬＥＤチップの他に、リードフレーム、導電性基板及びボンディングワイヤなどのような部材が必要であるため、装置が大きくなり小型化の妨げとなる。
【０００４】
小型化した発光部を用いた光源装置において、高い放熱性を得ることが、発光効率の向上のために特に重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２１０８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施形態は、小型半導体発光装置を用いた放熱性が高い光源装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態によれば、半導体発光装置と、実装基板と、第１接続材と、第２接続材と、を備えた光源装置が提供される。前記半導体発光装置は、発光部と、第１導電部と、第２導電部と、封止部と、光学層と、を含む。前記実装基板は、基体と、前記基体の前記半導体発光装置に対向する面上に設けられた第１基板電極及び第２基板電極と、を含む。前記第１接続材は、前記第１導電部と前記第１基板電極とを電気的に接続する。前記第２接続材は、前記第２導電部と前記第２基板電極とを電気的に接続する。前記発光部は、第１導電形の第１半導体層と、第２導電形の第２半導体層と、前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層と、を含み、前記第１半導体層の側の第１主面と前記第２半導体層の側の第２主面とを有し、前記第２半導体層及び前記発光層が選択的に除去されて前記第２主面において前記第１半導体層の一部が露出した半導体積層体と、前記第２主面の側において前記第１半導体層に電気的に接続された第１発光部電極と、前記第２主面の側において前記第２半導体層に電気的に接続された第２発光部電極と、を含む。前記第１導電部は、前記第１発光部電極に電気的に接続され、前記第２主面の上に立設された第１柱部を含む。前記第２導電部は、前記第２発光部電極に電気的に接続され、前記第２主面の上に立設された第２柱部を含む。前記封止部は、前記第１導電部の側面及び前記第２導電部の側面を覆う。前記光学層は、前記半導体積層体の前記第１主面に設けられた光学層であって、前記発光層から放出された発光光を吸収し、前記発光光の波長とは異なる波長の光を放出する波長変換部を含む。前記第２基板電極の面積は、前記第２柱部の前記第２主面に対して平行な平面で切断した断面積の１００倍以上である。前記第１基板電極及び前記第２基板電極の平面形状の縦の長さと横の長さとが同じである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１（ａ）及び図１（ｂ）は、実施形態に係る光源装置の構成を例示する模式図である。
【図２】図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる半導体発光装置の構成を例示する模式図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｃ）は、実施形態に係る光源装置の熱特性を例示する模式図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｅ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる半導体発光装置の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｅ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる半導体発光装置の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
【図６】図６（ａ）〜図６（ｅ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる半導体発光装置の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
【図７】図７（ａ）〜図７（ｃ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる実装基板の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
【図８】図８（ａ）及び図８（ｂ）は、実施形態に係る光源装置の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｃ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる別の半導体発光装置の構成を例示する模式的断面図である。
【図１０】図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる別の半導体発光装置の構成を例示する模式的断面図である。
【図１１】実施形態に係る別の光源装置の構成を例示する模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１０】
（実施の形態）
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、実施形態に係る光源装置の構成を例示する模式図である。
すなわち、図１（ｂ）は模式的平面図であり、図１（ａ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ’線断面図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる半導体発光装置の構成を例示する模式図である。
すなわち、図２（ｂ）は模式的平面図であり、図２（ａ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ’線断面図である。
【００１１】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に表したように、本実施形態に係る光源装置３１０は、半導体発光装置１１０と、実装基板２５０と、第１接続材２３０ａと、第２接続材２３０ｂと、を備える。
【００１２】
半導体発光装置１１０は、発光部１０ｄと、第１導電部３０ａと、第２導電部３０ｂと、封止部５０と、光学層６０と、を含む。
【００１３】
実装基板２５０は、基体２０１と、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂと、を含む。第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂは、基体２０１の半導体発光装置１１０に対向する面上に設けられる。
【００１４】
第１接続材２３０ａは、第１導電部３０ａと第１基板電極２１０ａとを電気的に接続する。第２接続材２３０ｂは、第２導電部３０ｂと第２基板電極２１０ｂとを電気的に接続する。
【００１５】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に表したように、発光部１０ｄは、半導体積層体１０と、第１発光部電極１４と、第２発光部電極１５と、を含む。
【００１６】
半導体積層体１０は、第１導電形の第１半導体層１１と、第２導電形の第２半導体層１２と、第１半導体層１１と第２半導体層１２との間に設けられた発光層１３と、を含む。半導体積層体１０においては、第２半導体層１２及び発光層１３が選択的に除去されて第２半導体層１２の側の第２主面１０ａにおいて第１半導体層１１の一部が露出している。
【００１７】
すなわち、半導体積層体１０は、第１主面１０ｂと、第１主面１０ｂとは反対側の第２主面１０ａと、を有している。第２主面１０ａの側に第２半導体層１２が配置され、第１主面１０ｂの側に、第１半導体層１１が配置される。
【００１８】
例えば、第２半導体層１２及び発光層１３の面積は、第１半導体層１１の面積よりも小さく、第２主面１０ａの側において、第１半導体層１１の一部は、第２半導体層１２及び発光層１３に覆われていない。
【００１９】
第１導電形は例えばｎ形であり、第２導電形は例えばｐ形である。ただし、実施形態はこれに限らず、第１導電形がｐ形であり、第２導電形がｎ形でも良い。以下では、第１導電形がｎ形であり、第２導電形がｐ形である場合として説明する。すなわち、第１半導体層１１は、ｎ形半導体層である。第２半導体層１２は、ｐ形半導体層である。
【００２０】
第１半導体層１１、第２半導体層１２及び発光層１３には、例えば、窒化物半導体を用いることができる。第１半導体層１１は、例えばＧａＮを含むｎ形クラッド層である。第２半導体層１２は、例えばｐ形クラッド層である。発光層１３は、例えば量子井戸層と、量子井戸層に積層された障壁層と、を有する。発光層１３は、例えば、単一量子井戸構造または多重量子井戸構造を有することができる。
【００２１】
ここで、第２主面１０ａから第１主面１０ｂに向かう方向をＺ軸方向とする。すなわち、Ｚ軸方向は、第１半導体層１１、発光層１３及び第２半導体層１２の積層方向である。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向とＸ軸方向とに対して垂直な方向をＹ軸方向とする。
本具体例では、後述する第１柱部３１ａから第２柱部３１ｂに向かう方向に沿った、半導体積層体１０の辺の方向が、Ｘ軸方向に設定されている。
【００２２】
半導体積層体１０は、例えば、サファイアなどの基板の上に、第１半導体層１１となる結晶、発光層１３となる結晶、及び、第２半導体層１２となる結晶が順次成長され、その後、所定の領域の、第１半導体層１１の一部、発光層１３、及び、第２半導体層１２が除去されて形成される。
【００２３】
第１発光部電極１４は、第２主面１０ａの側において第１半導体層１１に電気的に接続される。第２発光部電極１５は、第２主面１０ａの側において第２半導体層１２に電気的に接続される。
【００２４】
第１発光部電極１４は、例えばｎ側電極であり、第２発光部電極１５は、例えばｐ側電極である。発光部１０ｄにおいて、第１発光部電極１４と第２発光部電極１５とを介して、半導体積層体１０に電流を供給することで、発光層１３から光（発光光）が放出される。
【００２５】
このように、発光部１０ｄは、第１主面１０ｂと、第１主面１０ｂとは反対側の第２主面１０ａと、第２主面１０ａに設けられた第１発光部電極１４と及び第２発光部電極１５と、を有する。
【００２６】
第１導電部３０ａは、第１発光部電極１４に電気的に接続される。第１導電部３０ａは、第２主面１０ａの上に立設された第１柱部３１ａを含む。第２導電部３０ｂは、第２発光部電極１５に電気的に接続される。第２導電部３０ｂは、第２主面１０ａの上に立設された第２柱部３１ｂを含む。
【００２７】
封止部５０は、第１導電部３０ａの側面及び第２導電部３０ｂの側面を覆う。
【００２８】
光学層６０は、半導体積層体１０の第２主面１０ａとは反対側の第１主面１０ｂに設けられる。光学層６０は、蛍光体層６１（波長変換部）を含む。蛍光体層６１は、発光層１３から放出された発光光を吸収し、発光光の波長とは異なる波長の光を放出する。
【００２９】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に表したように、半導体発光装置１１０と、実装基板２５０と、が、Ｚ軸方向に沿って積層される。半導体発光装置１１０の第１導電部３０ａは、実装基板２５０の第１基板電極２１０ａに対向する。そして、半導体発光装置１１０の第２導電部３０ｂは、実装基板２５０の第２基板電極２１０ｂに対向する。互いに対向する第１導電部３０ａと第１基板電極２１０ａとが、第１接続材２３０ａにより接続される。そして、互いに対向する第２導電部３０ｂと第２基板電極２１０ｂとが、第２接続材２３０ｂにより接続される。
【００３０】
実装基板２５０の基体２０１には、例えば、ガラスエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ガラス布／ガラス不織布エポキシ樹脂、銅またはアルミの金属ベース基板、及び、セラミック等を用いることができる。ただし、実施形態はこれに限らず、基体２０１には、任意の材料を用いることができる。
【００３１】
第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂには、例えば、銅、アルミニウム及び銀等を用いることができる。第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの厚さは、例えば、１０マイクロメートル（μｍ）以上１００μｍ以下とすることができる。ただし、実施形態はこれに限らず、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂに用いられる材料及びそれらの厚さは任意である。
【００３２】
さらに、本具体例では、実装基板２５０は、第１基板電極２１０ａの第１接続材２３０ａと接続される部分を露出しつつ、第２基板電極２１０ｂの第２接続材２３０ｂと接続される部分を露出する実装基板絶縁層２２０をさらに含む。実装基板絶縁層２２０には、例えばポリイミドなどが用いられる。なお、実装基板絶縁層２２０は必要に応じて設けられ場合によっては省略することができる。
【００３３】
第１接続材２３０ａ及び第２接続材２３０ｂには、例えば、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の鉛フリーはんだを用いることができる。ただし、実施形態はこれに限らず、第１接続材２３０ａ及び第２接続材２３０ｂには、任意の材料が用いられる。
【００３４】
光源装置３１０においては、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの面積が大きく設定される。これにより、小型半導体発光装置を用いた、放熱性が高い光源装置が提供できる。
【００３５】
例えば、第２基板電極２１０ｂの面積は、第２柱部３１ｂの断面積（第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積）の１００倍以上である。
さらに、第１基板電極２１０ａの面積は、第１柱部３１ａの断面積（第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積）の１００倍以上に設定されることができる。
【００３６】
また、第２基板電極２１０ｂの面積は、発光部１０ｄの断面積（第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積）の３０倍以上である。
さらに、第１基板電極２１０ａの面積は、発光部１０ｄの断面積（第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積）の３０倍以上に設定されることができる。
【００３７】
第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの面積が大きく設定されることで、放熱性が向上できる効果については後述する。
【００３８】
本具体例では、半導体発光装置１１０は、第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の一部１２ｐと、第１柱部３１ａと、の間に設けられた絶縁層２０をさらに含む。そして、第１柱部３１ａは、第２半導体層１２の第２主面１０ａの側のその一部１２ｐを、絶縁層２０を介して覆う。すなわち、第１柱部３１ａは、第２半導体層１２と離間し、第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の一部１２ｐを覆いつつ、第２主面１０ａに立設される。第１柱部３１ａは、例えばＺ軸方向に沿って延在する部分を少なくとも含む。絶縁層２０によって、第２半導体層１２と第１柱部３１ａとは電気的に遮断される。
【００３９】
なお、絶縁層２０は、第１導電部３０ａと第１発光部電極１４との電気的な接続を実現するために、第１発光部電極１４の少なくとも一部の上には設けられていない。絶縁層２０は、例えば、第１開口部２０ｏ１を有し、第１開口部２０ｏ１において、第１導電部３０ａと第１発光部電極１４との電気的な接続が行われる。なお、第１開口部２０ｏ１は、絶縁層２０を貫通する孔を含むことができる。ただし、実施形態はこれに限らず、第１開口部２０ｏ１は、絶縁層２０の端部のうち、第１発光部電極１４の端部から後退し、第１発光部電極１４を露出させる部分を便宜的に含むことができる。すなわち、第１開口部２０ｏ１は、絶縁層２０のうちで第１発光部電極１４の少なくとも一部を露出させる部分を含むことができ、その形状は任意である。第１開口部２０ｏ１の数は、任意である。
【００４０】
第２導電部３０ｂの第２柱部３１ｂは、Ｚ軸方向に沿って延在する部分を少なくとも含む。
【００４１】
なお、絶縁層２０は、第２発光部電極１５の少なくとも一部をさらに露出する。これにより、第２導電部３０ｂと第２発光部電極１５との電気的な接続が行われる。すなわち、絶縁層２０は、例えば、第２発光部電極１５の側の第２開口部２０ｏ２を有し、第２開口部２０ｏ２において、第２導電部３０ｂと第２発光部電極１５との電気的な接続が行われる。この場合も、第２開口部２０ｏ２は、絶縁層２０を貫通する孔を含む。また、第２開口部２０ｏ２は、第２発光部電極１５の端部から後退し第２発光部電極１５を露出させる部分を便宜的に含むことができる。すなわち、第２開口部２０ｏ２は、絶縁層２０のうちで第２発光部電極１５の少なくとも一部を露出させる部分を含むことができ、その形状は任意である。第２開口部２０ｏ２の数は、任意である。
【００４２】
封止部５０は、第１導電部３０ａの半導体積層体１０とは反対の側の第１端面３１ａｅを露出する。また、封止部５０は、第２導電部３０ｂの半導体積層体１０とは反対の側の第２端面３１ｂｅを露出する。なお、第１端面３１ａｅは、第１柱部３１ａの半導体積層体１０とは反対の側の端面である。また、第２端面３１ｂｅは、第２柱部３１ｂの半導体積層体１０とは反対の側の端面である。
【００４３】
本具体例では、蛍光体層６１は、例えば蛍光体を含む蛍光体層６１と、蛍光体層６１と半導体積層体１０との間に設けられた透光部６２と、を含む。透光部６２は、発光層１３から放出される発光光に対する透光性を有する。透光部６２は、例えばレンズ作用や屈折作用などの光の進行方向を変化させる作用を有することができる。これにより、発光層１３で発生した光の放射角や色ずれを調整することができる。透光部６２は必要に応じて設けられ、透光部６２は場合によっては省略できる。
【００４４】
蛍光体層６１は、例えば透光性の樹脂と、この樹脂に分散された蛍光体と、を含む。蛍光体は、発光層１３から放出された発光光を吸収し、発光光の波長とは異なる波長の光を放出する。なお、蛍光体層６１は、複数種の蛍光体を含むことができる。蛍光体には、例えば、黄色光を放出する蛍光体、緑色光を放出する蛍光体、及び、赤色光を放出す蛍光体など、任意の色を放出する蛍光体を用いることができる。また、蛍光体層６１は、波長が異なる蛍光体を含む積層された複数の層を含むこともできる。
【００４５】
半導体発光装置１１０においては、第１導電部３０ａ、第１発光部電極１４、第２導電部３０ｂ及び第２発光部電極１５を介して、半導体積層体１０に電流が供給され、これにより、発光層１３から光（発光光）が放出される。発光光は、例えば、青色光、紫色光及び紫外光などの比較的短い波長の光とすることができる。
【００４６】
発光層１３から放出された例えば青色の発光光は、光学層６０の内部に進行し、蛍光体層６１によって例えば黄色の光に波長が変換される。そして、発光層１３から放出された例えば青色の発光光と、蛍光体層６１で得られた例えば黄色の光と、が合成される。これにより、半導体発光装置１１０は、白色光を発光することができる。
【００４７】
なお、発光層１３から放出される発光光の波長、及び、蛍光体層６１で変換された光の波長は任意である。また、半導体発光装置１１０から出射する光の色は、白色の他、任意の色とすることができる。
【００４８】
本具体例では、発光部１０ｄは、半導体積層体１０の第２主面１０ａの側の第１発光部電極１４及び第２発光部電極１５を除く部分に設けられた保護層１８をさらに含む。保護層１８は、半導体積層体１０の端部を覆う。保護層１８には、絶縁材料を用いることができる。これにより、第１電極１４と第２電極１５との間の絶縁性が向上する。保護層１８は、半導体積層体１０の端部の全部を覆うこともできる。また、保護層１８は、半導体積層体１０の端部の一部を覆うこともできる。この保護層１８には、例えば酸化シリコンなどを用いることができる。ただし、実施形態はこれに限らず、保護層１８には任意の絶縁材料を用いることができる。また、保護層１８は必要に応じて設けられ、場合によっては省略できる。
【００４９】
第２発光部電極１５は積層構造を有することができる。例えば、第２発光部電極１５は、導電層と、その導電層と第２半導体層１２との間に設けられた反射層（図示しない）を含むことができる。これにより、発光層１３から放出され、第２主面１０ａの側に進行する光が反射層で反射され、光を光学層６０の側に効率良く進行させることができる。
【００５０】
本具体例では、第１導電部３０ａは、第１接続部３２ａをさらに含む。第１接続部３２ａは、絶縁層２０の少なくとも一部を覆い、第１発光部電極１４と第１柱部３１ａとを電気的に接続する。第１接続部３２ａは、例えばＸ−Ｙ平面に沿って延在する部分を含むことができる。
【００５１】
また、第２導電部３０ｂは、第２接続部３２ｂをさらに含むことができる。第２接続部３２ｂは、第２発光部電極１５と第２柱部３１ｂとを電気的に接続する。第２接続部３２ｂは、例えばＸ−Ｙ平面に沿って延在する部分を含むことができる。
【００５２】
第１柱部３１ａ、第１接続部３２ａ、第２柱部３１ｂ及び第２接続部３２ｂには、例えば、Ｃｕ（銅）、Ｎｉ（ニッケル）、及び、Ａｌ（アルミニウム）などの金属を用いることができる。ただし、実施形態はこれに限らず、第１柱部３１ａ、第１接続部３２ａ、第２柱部３１ｂ及び第２接続部３２ｂに用いられる材料は任意である。
【００５３】
封止部５０は、第１接続部３２ａの側面、第１柱部３１ａの側面、第２接続部３２ｂの側面、及び、第２柱部３１ｂの側面を覆う。封止部５０には、例えばエポキシ樹脂などの樹脂を用いることができる。封止部５０に用いられる樹脂は、例えば石英フィラーやアルミナフィラーなどのフィラーを含有することができる。これにより、封止部５０の熱伝導率を上昇させることができ、これにより放熱性を高め、半導体積層体の温度上昇を抑制でき、発光効率を向上できる。
【００５４】
絶縁層２０には、例えば、ポリイミドなどの樹脂を用いることができる。
【００５５】
半導体発光装置１１０においては、第１導電部３０ａの第１柱部３１ａが、絶縁層２０を介して第２半導体層１２の一部を覆う構成が採用されている。これにより、第１柱部３１ａの半導体積層体１０とは反対側の端面（第１端面３１ａｅ）の面積は、第１発光部電極１４の面積よりも大きく設定される。
【００５６】
半導体発光装置１１０が小型化され、その外形（特に、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な面の面積）が小さくなった場合において、良好な接続性を維持することが重要である。
【００５７】
例えば、ｎ形半導体の第１半導体層１１に接続される第１発光部電極１４の面積が、ｐ形半導体の第２半導体層１２に接続される第２発光部電極１５の面積よりも小さく設定されており、第１発光部電極１４に接続される第１導電部３０ａの第１端面３１ａｅの面積が第１発光部電極１４の面積と同じように小さい比較例においては、接続性が劣化する場合がある。このため、接続不良が発生し易い。また、接続性が劣化し易いことが、半導体発光装置１１０の小型化を妨げる。
【００５８】
半導体発光装置１１０においては、第１柱部３１ａが、絶縁層２０を介して第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の一部１２ｐを覆う。これにより、第１柱部３１ａの断面積（Ｘ−Ｙ平面で切断したときの断面積）を、第１発光部電極１４の面積よりも大きくできる。これにより、第１発光部電極１４の面積が小さい場合においても、第１発光部電極１４に接続される第１柱部３１ａ（第１導電部３０ａ）の第１端面３１ａｅの面積が大きくできる。これにより、光源装置３１０においては、第１導電部３０ａと第１基板電極２１０ａとの良好な接続性を実現できる。
【００５９】
このような構成の効果は、半導体発光装置１１０が小型化され、その外形（特に、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な面）が小さくなった場合において、特に効果的に発揮される。そして、第１発光部電極１４の面積が、第２発光部電極１５の面積よりも小さい場合に、特に効果的に発揮される。すなわち、第１柱部３１ａが絶縁層２０を介して第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の一部１２ｐを覆う構成によって、半導体発光装置１１０の小型化が可能となる。
【００６０】
半導体発光装置１１０のＸ−Ｙ平面に平行な面の大きさは、下面電極タイプの電子部品の最小サイズとされることができる。例えば、半導体発光装置１１０のＸ−Ｙ平面に平行な面は、６００μｍ×３００μｍの長方形とすることができる。例えば、半導体発光装置１１０の外形は、例えば６００μｍ×３００μｍ×３００μｍの直方体とすることができる。また、半導体発光装置１１０のＸ−Ｙ平面に平行な面は、１０００μｍ×５００μｍの長方形とすることができる。例えば、半導体発光装置１１０の外形は、例えば１０００μｍ×５００μｍ×５００μｍの直方体とすることができる。ただし、実施形態はこれに限らず、半導体発光装置１１０のＸ−Ｙ平面に対して平行な面の大きさ及び形状、並びに、半導体発光装置１１０の大きさ及び形状は、任意である。
【００６１】
半導体発光装置１１０のＸ軸方向に沿った辺の長さが６００μｍで、Ｙ軸方向に沿った辺の長さが３００μｍの場合においては、第１柱部３１ａのＸ−Ｙ平面で切断したときの断面及び第２柱部３１ｂのＸ−Ｙ平面で切断したときの断面は、例えば、２００μｍ×１５０μｍの長方形とすることができる。
【００６２】
このように、半導体発光装置１１０においては、第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂの断面積（Ｘ−Ｙ平面で切断したときの断面積）を比較的大きくすることができる。
【００６３】
これにより、発光部１０ｄで発生した熱を、第１柱部３１ａ及び第１接続材２３０ａを介して第１基板電極２１０ａに向けて効率良く伝達させることができる。そして、発光部１０ｄで発生した熱を、第２柱部３１ｂ及び第２接続材２３０ｂを介して第２基板電極２１０ｂに向けて、効率良く伝達させることができる。そして、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂに伝達された熱は、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂで放熱する。
【００６４】
このとき、本実施形態に係る光源装置３１０においては、第２基板電極２１０ｂの面積が、第２柱部３１ｂの第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積の１００倍以上に設定されることで高い放熱効果が得られる。さらに、第１基板電極２１０ａの面積を、第１柱部３１ａの第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積の１００倍以上に設定しても良い。例えば、第２柱部３１ｂが接続される第２発光部電極１５（例えばｐ側電極）の方が、第１発光部電極１４（例えばｎ側電極）よりも発熱し易い場合は、第２基板電極２１０ｂの面積を第２柱部３１ｂの断面積の１００倍以上に設定して高い放熱性が得られれば、第１基板電極２１０ａの面積は第１柱部３１ａの断面積の１００倍未満でも良い。
【００６５】
また、第２基板電極２１０ｂの面積が、発光部１０ｄの第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積の３０倍以上に設定されることで高い放熱効果が得られる。第１基板電極２１０ａの面積を、発光部１０ｄの第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積の３０倍以上に設定しても良い。例えば、第２柱部３１ｂが接続される第２発光部電極１５（例えばｐ側電極）の方が、第１発光部電極１４（例えばｎ側電極）よりも発熱し易い場合は、第２基板電極２１０ｂの面積を発光部１０ｄの断面積の３０倍以上に設定して高い放熱効果が得られれば、第１基板電極２１０ａの面積は発光部１０ｄの断面積の３０倍未満でも良い。
【００６６】
例えば、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの熱伝導率は、第１接続材２３０ａ及び第２接続材２３０ｂの熱伝導率よりも高く設定される。光源装置３１０においては、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂが放熱部として機能する。
【００６７】
半導体発光装置１１０においては、半導体発光装置１１０のサイズが発光部１０ｄのサイズとほぼ同等の小さいサイズとなるので、発光部１０ｄで発生した熱の放熱経路は限定される。半導体発光装置１１０においては、第１接続材２３０ａ及び第２接続材２３０ｂの近傍において局所的に温度が高くなり易い。このとき、熱伝導率が高く放熱機能を有する第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの面積を大きくすることで、高い放熱効果が得られる。
【００６８】
一方、例えば、ＬＥＤチップをリードフレームなどに実装し、ＬＥＤチップの電極とリードフレームの配線電極とをワイヤで接続する比較例においては、ＬＥＤチップで発生した熱が細いワイヤを介して配線電極で放熱される効果は殆ど見られない。このため、ワイヤが接続される配線電極は、ＬＥＤへの電流供給の機能だけを有し、放熱の機能は有していない。
【００６９】
これに対し、本実施形態に係る半導体発光装置１１０においては、発光部１０ｄに接続された第１導電部３０ａの第１柱部３１ａ及び第２導電部３０ｂの第２柱部３１ｂの断面積が大きい（例えばワイヤの断面積よりも著しく大きい）。このため、発光部１０ｄで発生した熱が、第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂを介してそれぞれ第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂに効率良く伝達される。これにより、光源装置３１０においては、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂは、発光部１０ｄへの電流供給の機能に加え、放熱の機能を有することができる。
【００７０】
図３（ａ）〜図３（ｃ）は、実施形態に係る光源装置の熱特性を例示する模式図である。
すなわち、図３（ａ）は、光源装置３１０における熱特性のシミュレーション結果を例示するグラフ図である。図３（ｃ）は、シミュレーション条件を例示する模式的平面図であり、図３（ｂ）は、模式的断面図である。
【００７１】
本シミュレーションにおいては、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの面積（基板電極面積Ｓａ）を変えて、第１基板電極２１０ａと第１接続材２３０ａとの接合部、及び、第２基板電極２１０ｂと第２接続材２３０ｂとの接合部、の温度（接合部温度Ｔｊ）をシミュレーションした。
【００７２】
具体的には、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に表したように、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂのＸ軸方向に沿った長さＬと、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂのＹ軸方向に沿った長さＷと、を変えた。ここで、長さＷは、長さＬの２／３とした。そして、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂには、Ｃｕが用いられるものとし、その厚さｔ２は、１００μｍとした。
【００７３】
実装基板２５０の基体２０１の厚さｔ１は６００μｍとし、基体２０１の裏面（第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂとは反対側の面）の全体に、厚さが６０μｍのＣｕ膜（図示しない）が設けられるものとした。このＣｕ膜は、基体２０１の放熱性を高める効果を有する。そして、半導体発光装置１１０は、６００μｍ（Ｘ軸方向）×３００μｍ（Ｙ軸方向）×３００μｍ（Ｚ軸方向）とした。そして、第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂの断面積（第２主面１０ａに対して平行な平面で切断したときの断面積）は、２００μｍ×１５０μｍとした。第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂの厚さ（Ｚ軸方向に沿った長さ）は、６０μｍ程度とされた。そして、本シミュレーションでは、光源装置３１０の周囲の温度を６０℃とした。
【００７４】
図３（ａ）に例示したグラフ図の横軸は基板電極面積Ｓａであり、縦軸は接合部温度Ｔｊである。
図３（ａ）に表したように、基板電極面積Ｓａが小さいと接合部温度Ｔｊは高い。そして、基板電極面積Ｓａが増大するに従って接合部温度Ｔｊは低下する。これには、基板電極面積Ｓａが増大すると、発光部１０ｄで発生する熱の第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂにおける放熱効果が高まるためである。
【００７５】
基板電極面積Ｓａが約３平方ミリメートル（ｍｍ２）〜約４ｍｍ２になると、接合部温度Ｔｊの値はほぼ一定となる。すなわち、基板電極面積Ｓａは３ｍｍ２以上であることが望ましい。基板電極面積Ｓａが３ｍｍ２よりも小さい条件では、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂにおける放熱効果が向上している最中である。基板電極面積Ｓａが３ｍｍ２以上になると、放熱効果が十分発揮されている状態となる。
【００７６】
本シミュレーションでは、第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂの断面積（第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積）は、２００μｍ×１５０μｍで０．０３ｍｍ２である。このことから、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの面積（基板電極面積Ｓａ）が、第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂの断面積の１００倍以上であるときに、十分な放熱効果が発揮されると言える。
【００７７】
なお、既に説明したように、第２柱部３１ｂが接続される第２発光部電極１５（例えばｐ側電極）の方が、第１発光部電極１４（例えばｎ側電極）よりも発熱し易い場合は、第２基板電極２１０ｂの面積を第２柱部３１ｂの断面積の１００倍以上に設定して高い放熱性が得られれば、第１基板電極２１０ａの面積は第１柱部３１ａの断面積の１００倍未満でも良い。
【００７８】
本シミュレーションにおいては、半導体発光装置１１０の断面積は、６００μｍ×３００μｍで、０．１８ｍｍ２である。このことから、第１基板電極２１０ａの面積及び第２基板電極２１０ｂの面積は、発光部１０ｄの第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積の３０倍以上であるときに十分な放熱効果が発揮されると言える。
【００７９】
なお、既に説明したように、第２柱部３１ｂが接続される第２発光部電極１５（例えばｐ側電極）の方が、第１発光部電極１４（例えばｎ側電極）よりも発熱し易い場合は、第２基板電極２１０ｂの面積を発光部１０ｄの断面積の３０倍以上に設定して高い放熱効果が得られれば、第１基板電極２１０ａの面積は発光部１０ｄの断面積の３０倍未満でも良い。
【００８０】
図３（ａ）に表したように、第１基板電極２１０ａの面積及び第２基板電極２１０ｂの面積が、１０ｍｍ２以上であるがさらに望ましい。基板電極面積Ｓａが１０ｍｍ２以上になると、接合部温度Ｔｊはほぼ一定であり、放熱効果がより十分に発揮されている状態となる。
【００８１】
すなわち第２基板電極２１０ｂの面積は、第２柱部３１ｂの断面積の３３３倍以上であることがさらに望ましい。そして、第２基板電極２１０ｂの面積は、発光部１０ｄの第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積の５６倍以上であることがさらに望ましい。
【００８２】
なお、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの平面形状の縦の長さと横の長さとは互いに比較的近いことが望ましい。すなわち、例えば平面形状が、幅が狭い帯状であると、長さ方向における熱抵抗が増大するので放熱効果が十分発揮されないことがある。
【００８３】
なお、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの平面形状（Ｘ−Ｙ平面の形状）は、略長方形（正方形も含む）、略扁平円（円も含む）、及び、多角形など任意である。
【００８４】
なお、本具体例においては、第１基板電極２１０ａと第２基板電極２１０ｂとの組みにおいて、１つの半導体発光装置が設けられているが、第１基板電極２１０ａと第２基板電極２１０ｂとの組みにおいて、複数の半導体発光装置が設けられても良い。
【００８５】
このとき、第２基板電極２１０ｂの面積は、複数の半導体発光装置のそれぞれの第２柱部３１ｂの断面積（第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積）の合計の１００倍以上に設定される。そして、第２基板電極２１０ｂの面積は、複数の発光部断面積（第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積）の合計の３０倍以上に設定される。これにより、高い放熱効果が得られる。
【００８６】
以下、半導体発光装置１１０の構成の例についてさらに説明する。
以下では、半導体発光装置１１０のＸ軸方向に沿った辺の長さが６００μｍであり、Ｙ軸方向に沿った辺の長さが３００μｍである場合についての構成の例について説明する。
【００８７】
第１半導体層１１のＸ軸方向に沿った辺の長さは、例えば５７０μｍとすることできる。また、第１半導体層１１のＹ軸方向に沿った辺の長さは、例えば２７０μｍとすることができる。
【００８８】
Ｘ軸方向（第１柱部３１ａから第２柱部３１ｂに向かう方向）に沿った半導体発光装置１１０の長さは、Ｙ軸方向（第１柱部３１ａから第２柱部３１ｂに向かう方向と、第２主面１０ａから第１主面１０ｂに向かう方向と、に対して直交する方向）に沿った半導体発光装置１１０の長さよりも長く設定することができる。
【００８９】
また、Ｘ軸方向に沿った第１半導体層１１の長さは、Ｙ軸方向に沿った第１半導体層１１の長さよりも長く設定することができる。
これにより、Ｘ軸方向に沿って第１端面３１ａｅと第２端面３１ｂｅとを配置したときにおいて、第１端面３１ａｅのサイズと第２端面３１ｂｅのサイズと、を大きく設定できる。これにより、電極の接続性がより向上できる。
【００９０】
蛍光体層６１には、例えば、光を吸収し、その光の波長よりも長い波長を有する光を放出する蛍光体の粒子を混合した樹脂を用いることができる。この蛍光体は、例えば、青色光、紫光、及び、紫外光の少なくともいずれかの光を吸収し、その光よりも長い波長を有する光を放出する。また、蛍光体が混合される樹脂には、例えばシリコーン樹脂が用いられる。蛍光体層６１の厚さは、例えば２００μｍとされる。蛍光体層６１に用いられるシリコーン樹脂には、例えば、屈折率が約１．５のメチルフェニルシリコーンを用いることができる。ただし、実施形態はこれに限らず、蛍光体層６１に含まれる樹脂及び蛍光体は任意である。
【００９１】
なお、既に説明したように、第２発光部電極１５は、導電層と、その導電層と第２半導体層１２との間に設けられた反射層を含むことができる。この反射層は、例えばＡｇ及びＡｌの少なくともいずれかを含有することができる。この反射層の厚さは、例えば０．３μｍとすることができる。この反射層は、例えば、第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の実質的に全部の領域に設けることができる。これにより、発光層１３から放出された発光光を効率的に第１主面１０ｂに向けて反射することができる。ただし、反射層が設けられる領域は、任意であり、例えば、反射層は、第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の一部の領域に設けられても良い。
【００９２】
また、第２発光部電極１５は、上記の反射層と、第２半導体層１２と、の間に設けられたコンタクト電極層をさらに含んでも良い。このコンタクト電極層は、例えば、Ａｕ層（金層）と、Ａｕ層と第２半導体層１２との間に設けられたＮｉ層（ニッケル層）と、を含むことができる。なお、Ｎｉ層の厚さは０．１μｍとすることができ、Ａｕ層の厚さは０．１μｍとすることができる。
【００９３】
第１発光部電極１４は、例えば、Ａｕ層と、Ａｕ層と第１半導体層１１との間に設けられたＮｉ層と、を含むことができる。このＡｕ層の厚さは例えば０．１μｍとすることができ、このＮｉ層の厚さは０．１μｍとすることができる。第１発光部電極１４は、例えば、第１半導体層１１の第２主面１０ａの側の実質的に全部の領域に設けられることができる。ただし、第１発光部電極１４が設けられる領域は任意であり、第１発光部電極１４は第１半導体層１１の第２主面１０ａの側の少なくとも一部に設けられる。
なお、第１発光部電極１４は、導電層と、導電層と第１半導体層１１との間に設けられた反射層と、を含んでも良い。このように、第１発光部電極１４は積層構造を有することができる。
【００９４】
第２発光部電極１５の導電層は、例えば、Ａｕ層と、Ａｕ層と第２半導体層１２との間に設けられたＮｉ層と、を含むことができる。このＡｕ層の厚さは例えば０．１μｍとすることができ、このＮｉ層の厚さは０．１μｍとすることができる。第２発光部電極１５は、例えば、第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の実質的に全部の領域に設けられることができる。ただし、第２発光部電極１５が設けられる領域は任意であり、第２発光部電極１５は第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の少なくとも一部に設けられる。
【００９５】
第１導電部３０ａに含まれる第１接続部３２ａには、例えばＣｕ等の金属が用いられる。第１接続部３２ａは、第１層と、第２層と、を含むことができる。第１層は、第２層と第１発光部電極１４との間に設けられる。すなわち、第１層は第１発光部電極１４に接する。第１層は、例えばシード層であり、第２層は、例えばメッキ層である。第１層の面積は、第１発光部電極１４の面積と同等か、第１発光部電極１４の面積以下とすることができる。第２層の面積は、例えば、２５０μｍ×１５０μｍとすることができる。第１層の厚さは、例えば約１μｍとすることができる。第２層の厚さは、例えば１０μｍとすることができる。
【００９６】
第２導電部３０ｂに含まれる第２接続部３２ｂには、例えばＣｕ等の金属が用いられる。第２接続部３２ｂは、第３層と、第４層と、を含むことができる。第３層は、第４層と第２発光部電極１５との間に設けられる。すなわち、第３層は第２発光部電極１５に接する。第３層は、例えばシード層であり、第４層は、例えばメッキ層である。第３層は、第１層と同層であり、第３層には、第１層に用いられる材料と同じ材料を用いることができる。第４層は第２層と同層であり、第４層には、第２層に用いられる材料と同じ材料を用いることができる。第３層の面積は、第２発光部電極１５の面積と同等か、第２発光部電極１５の面積以下とすることができる。第４層の面積は、例えば、２５０μｍ×３５０μｍとすることができる。第３層の厚さは、例えば約１μｍとすることができる。第４層の厚さは、例えば１０μｍとすることができる。
【００９７】
ただし、第１〜第４層の面積、形状及び厚さは任意である。また、第１接続部３２ａ及び第２接続部３２ｂは、単層の薄膜でも良く、上記のように、積層膜でも良い。また、第１接続部３２ａは、第１層及び第２層に積層された他の層をさらに有しても良い。また、第２接続部３２ｂは、第３層及び第４層に積層された他の層をさらに有しても良い。
【００９８】
第１柱部３１ａには、例えばＣｕ等の金属を用いることができる。第１柱部３１ａのＸ−Ｙ平面で切断したときの断面は、例えば、２００μｍ×１５０μｍとされる。第１柱部３１ａの厚さ（Ｚ軸方向に沿った長さ）は、例えば６０μｍ程度とされる。第１接続部３２ａによって、第１発光部電極１４と第１柱部３１ａとが電気的に接続される。
【００９９】
第２柱部３１ｂには、例えばＣｕ等の金属を用いることができる。第２柱部３１ｂのＸ−Ｙ平面で切断したときの断面は、例えば、２００μｍ×１５０μｍとされる。第２柱部３１ｂの厚さ（Ｚ軸方向に沿った長さ）は、例えば６０μｍ程度とされる。第２接続部３２ｂによって、第２発光部電極１５と第２柱部３１ｂとが電気的に接続される。
【０１００】
第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂに用いられる材料、断面の形状、断面積及び厚さは上記に限らず任意である。
【０１０１】
封止部５０には、例えば、熱硬化性樹脂を用いることができる。封止部５０の厚さは、第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂの厚さと同程度であり、例えば、６０μｍ程度である。封止部５０は、第１導電部３０ａの第１端面３１ａｅ、及び、第２導電部３０ｂの第２端面３１ｂｅを露出しつつ、第１導電部３０ａの側面（第１柱部３１ａの側面及び第１接続部３２ａの側面）、及び、第２導電部３０ｂの側面（第２柱部３１ｂの側面及び第２接続部３２ｂの側面）を覆う。封止部５０は、さらに、第１接続部３２ａ及び第２接続部３２ｂの半導体積層体１０とは反対側の面を覆うことができる。さらに、封止部５０は、半導体積層体１０の第２主面１０ａの側の全体を覆うことができる。
【０１０２】
以下、半導体発光装置１１０の製造方法の例について説明する。
図４（ａ）〜図４（ｅ）、図５（ａ）〜図５（ｅ）、及び、図６（ａ）〜図６（ｅ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる半導体発光装置の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
すなわち、これらの図は、図２（ｂ）のＡ−Ａ’線断面に相当する断面図である。ただし、上下が反転して描かれている。
本製造方法は、複数の半導体発光装置１１０をウェーハレベルで一括して製造する方法である。
【０１０３】
図４（ａ）に表したように、半導体積層体１０が形成された基板１０ｓが用いられる。なお、基板１０ｓには、例えばサファイア基板が用いられる。基板１０ｓのサイズは、例えば直径が４インチであり、基板１０ｓの厚さは、例えば５００μｍ程度である。なお、半導体積層体１０の形成方法は、例えば以下である。すなわち、基板１０ｓ上に、窒化物半導体の、第１半導体層１１となる結晶膜、発光層１３となる結晶膜、及び、第２半導体層１２となる結晶膜が、エピタキシャル成長され、これらの結晶膜が、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）処理によりエッチングされ、第２主面１０ａの側に第１半導体層１１の一部を露出させる。さらに、これらの結晶膜が、例えばＲＩＥ処理により加工され、個別化され、複数の半導体積層体１０が形成される。
【０１０４】
次に、図４（ｂ）に表したように、半導体積層体１０の第２主面１０ａに、第１発光部電極１４及び第２発光部電極１５となる膜を形成し、所定の形状にこの膜を加工し、第１発光部電極１４及び第２発光部電極１５を形成する。さらに、保護層１８を形成する。なお、図２（ｂ）においては、煩雑さを避けるために、保護層１８は図示されていない。
【０１０５】
具体的には、例えば、半導体積層体１０の第２主面１０ａに、コンタクト電極層となる膜を形成する。すなわち、厚さが０．１μｍのＮｉ膜を形成し、その上に厚さが０．１μｍのＡｕ膜を形成する。これにより、コンタクト電極層となる膜が形成される。Ｎｉ膜及びＡｕ膜の形成には例えばスパッタ法を用いることができる。さらに、このＡｕ膜の上に、反射層となる層が形成される。すなわち、反射層として、Ａｇ及びＡｌの少なくともいずれかを含む、例えば厚さが０．３μｍの膜が形成される。この場合にもスパッタ法を用いることができる。これにより、反射層となる膜が形成される。
【０１０６】
さらに、反射層となる膜の上に、第１発光部電極１４及び第２発光部電極１５の導電層となる導電膜が形成される。すなわち、反射層となる膜の上に、例えば０．１μｍのＮｉ膜を形成し、その上に厚さが０．１μｍのＡｕ膜を形成する。このＮｉ膜及びＡｕ膜の形成にも、例えばスパッタ法を用いることができる。
【０１０７】
上記のコンタクト電極層となる膜、反射層となる膜、第１発光部電極１４及び第２発光部電極１５導電層となる導電膜を所定の形状に加工する。これにより、第１発光部電極１４及び第２発光部電極１５が形成される。なお、上記の各膜の加工には、例えばリフトオフ法などの任意の方法を用いることができる。なお、コンタクト電極層、反射層、及び、第１発光部電極１４の導電層は、互いに異なるパターン形状を有することができる。また、コンタクト電極層、反射層、及び、第２発光部電極１５の導電層は、互いに異なるパターン形状を有することができる。
【０１０８】
さらに、第１発光部電極１４の少なくとも一部を除く領域、及び、第２発光部電極１５の少なくとも一部を除く領域に、保護層１８となる、例えば、厚さが０．３μｍのＳｉＯ２膜を例えばＣＶＤ法により形成し、例えばドライエッチングやウエットエッチングによって加工し、保護層１８を形成する。
【０１０９】
次に、図４（ｃ）に表したように、第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の一部１２ｐを覆う絶縁層２０を形成する。この絶縁層２０は、第１発光部電極１４の少なくとも一部を除く領域、及び、第２発光部電極１５の少なくとも一部を除く領域に形成される。なお、本具体例では、絶縁層２０は、複数の半導体積層体１０どうしの間にも設けられる。
【０１１０】
絶縁層２０には、例えばポリイミドやＰＢＯ（ポリベンゾオキサゾール）が用いられる。すなわち、例えば、半導体積層体１０の第２主面１０ａの全面に、絶縁層２０となるポリイミド膜を形成し、例えばマスクを用いた露光と、現像と、を行うことにより、選択的に絶縁層２０を形成する。加工された絶縁層２０は、必要に応じてベーキングされる。
【０１１１】
そして、この後、第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の一部１２ｐを覆う絶縁層２０の上に、第１導電部３０ａの少なくとも一部となる導電膜を形成する。この導電膜は、第２導電部３０ｂの少なくとも一部となることもできる。さらに、この導電膜は、絶縁層２０に覆われていない第１発光部電極１４の少なくとも一部と、絶縁層２０に覆われていない第２発光部電極１５の少なくとも一部と、を覆うように、形成されることができる。具体的には以下の処理が行われる。
【０１１２】
すなわち、図４（ｄ）に表したように、例えば、基板１０ｓの第２主面１０ａの側の全面に、第１接続部３２ａの第１層、及び、第２接続部３２ｂの第３層、となるシード層３３を形成する。シード層３３は、例えば、蒸着法やスパッタ法などの物理的被着法により形成される。シード層３３は、後述するメッキ工程における給電層として機能する。シード層３３には、例えば、Ｔｉ膜とＣｕ膜との積層膜を用いることができる。なお、シード層３３のＴｉ層により、Ｃｕ膜と、レジストやパッド（第１発光部電極１４及び第２発光部電極１５）と、の密着強度を高めることができる。Ｔｉ層の厚さは、例えば０．２μｍ程度とされる。一方、シード層３３のＣｕ膜は、主に給電に寄与する。Ｃｕ膜の厚さは、０．２μｍ以上とすることが望ましい。
【０１１３】
次に、図４（ｅ）に表したように、第１接続部３２ａに対応する領域、及び、第２接続部３２ｂに対応する領域以外の領域に、第１レジスト層３７を形成する。第１レジスト層３７には、例えば、感光性の液状レジストやドライフィルムレジストを用いることができる。第１レジスト層３７は、まず、第１レジスト層３７となる膜を形成した後に、所定の開口部を有する遮光マスクを用いた露光と、現像と、を実施することにより形成される。なお、必要に応じて第１レジスト層３７はベーキングされる。
【０１１４】
次に、図５（ａ）に表したように、第１レジスト層３７が設けられていない領域に、第１接続部３２ａの第２層、及び、第２接続部３２ｂの第４層、となる接続部導電膜３２ｆを形成する。接続部導電膜３２ｆは、例えば、電気メッキ法により形成される。電気メッキ法においては、例えば、硫酸銅と硫酸とからなるメッキ液中に、上記の被加工体が設けられた基板１０ｓを浸漬し、シード層３３と直流電源の負極とを接続し、基板１０ｓの被メッキ面と対向するように設置したアノードとなるＣｕ板と直流電源の陽極とを接続する。そして、負極と陽極との間に電流を通電し、Ｃｕのメッキを行う。メッキ工程において、メッキ膜の厚さは時間の経過と共に増加し、メッキ膜の厚さが必要な厚さに達したときに通電が停止されてメッキが完了する。これにより、メッキ膜からなる接続部導電膜３２ｆが、第１レジスト層３７の開口部に形成される。
【０１１５】
第１発光部電極１４に対応する位置のシード層３３（第１層）と、第１発光部電極１４に対応する位置の接続部導電膜３２ｆ（第２層）と、が第１接続部３２ａとなる。第２発光部電極１５に対応する位置のシード層３３（第３層）と、第２発光部電極１５に対応する位置の接続部導電膜３２ｆ（第４層）と、が第２接続部３２ｂとなる。
【０１１６】
第１接続部３２ａが、第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の一部１２ｐを覆う絶縁層２０の上に形成された、第１導電部３０ａの少なくとも一部となる導電膜に相当する。そして、本具体例では、この導電膜となるシード層３３及び接続部導電膜３２ｆは、第２導電部３０ｂの少なくとも一部となる導電膜にもなる。さらに、この導電膜となるシード層３３及び接続部導電膜３２ｆは、絶縁層２０に覆われていない第１発光部電極１４の少なくとも一部と、絶縁層２０に覆われていない第２発光部電極１５の少なくとも一部と、を覆うように形成されている。
【０１１７】
この後、第１接続部３２ａ（第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の一部１２ｐを覆う絶縁層２０の上に形成された、第１導電部３０ａの少なくとも一部となる導電膜）の上に、第１柱部３１ａを形成する。具体的には、例えば以下の処理が行われる。
【０１１８】
図５（ｂ）に表したように、第１柱部３１ａに対応する領域、及び、第２柱部３１ｂに対応する領域以外の領域に第２レジスト層３８を形成する。第２レジスト層３８に用いられる材料、及び、第２レジスト層３８の形成には、第１レジスト層３７に関して説明した材料及び方法を採用することができる。
【０１１９】
次に、図５（ｃ）に表したように、第２レジスト層３８が設けられていない領域に、第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂとなる柱部導電膜３１ｆを形成する。柱部導電膜３１ｆも、例えば、電気メッキ法により形成される。柱部導電膜３１ｆの形成には、接続部導電膜３２ｆの形成に関して説明した材料及び方法を適用することができる。第１接続部３２ａに接続される部分の柱部導電膜３１ｆが第１柱部３１ａとなり、第２接続部３２ｂに接続される部分の柱部導電膜３１ｆが第２柱部３１ｂとなる。
【０１２０】
次に、図５（ｄ）に表したように、第１レジスト層３７及び第２レジスト層３８を除去する。さらに、露出したシード層３３を、例えば、酸洗浄により除去する。なお、接続部導電膜３２ｆに覆われているシード層３３は、第１層及び第３層として残存し、それぞれ第１接続部３２ａ及び第２接続部３２ｂに含まれる。
【０１２１】
次に、図５（ｅ）に表したように、基板１０ｓの第２主面１０ａの側の面に、封止部５０となる樹脂層５０ｆを形成する。樹脂層５０ｆには、例えば、熱硬化性樹脂を用いることができる。例えば、印刷等の手法によって、第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂが埋没する程度の厚さで、基板１０ｓの第２主面１０ａの側の面に樹脂層５０ｆとなる膜を形成し、加熱して硬化させ樹脂層５０ｆを形成する。樹脂層５０ｆの硬化の際の加熱条件は、例えば、１５０℃程度で２時間程度とされる。
【０１２２】
次に、図６（ａ）に表したように、樹脂層５０ｆの表面を研削し、第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂを露出させる。これにより、封止部５０が形成される。なお、この研削において、樹脂層５０ｆの研削と共に、第１柱部３１ａの一部と、第２柱部３１ｂの一部と、を研削することができ、これにより、第１柱部３１ａの第１端面３１ａｅ、及び、第２柱部３１ｂの第２端面３１ｂｅは、封止部５０の第２主面１０ａとは反対の側の面を含む面内に配置される。
【０１２３】
なお、上記の研削には、例えば、回転研磨ホイールを用いることができる。回転研削によって、平坦性を確保しながら研削を実施することができる。なお、研削後に、必要に応じて、乾燥が行われる。
【０１２４】
次に、図６（ｂ）に表したように、半導体積層体１０から基板１０ｓを除去する。すなわち、例えば、基板１０ｓの半導体積層体１０とは反対側の面から、基板１０ｓを介して、半導体積層体１０に含まれる層（例えばＧａＮ層）にレーザ光を照射し、この層の少なくとも一部を分解することで、半導体積層体１０から基板１０ｓを分離する。このレーザ光には、例えば、ＧａＮの禁制帯幅に基づく禁制帯幅波長よりも短い波長を有するレーザ光を用いることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＡＧの三倍高調波レーザを用いることができる。ただし、用いられるレーザ光は任意である。
【０１２５】
次に、図６（ｃ）に表したように、本具体例では、半導体積層体１０の第１主面１０ｂに、光学層６０の一部となる透光部６２を形成する。すなわち、半導体積層体１０の第１主面１０ｂに、例えば、液状の透明樹脂層を印刷等によって塗布し、所定の形状を有する型をこの透明樹脂層に押し付け、透明樹脂層を所定の形状に変形させた後に、型を離型し、必要に応じて加熱及び紫外線照射の少なくともいずれかの処理を施して硬化させ、透光部６２を形成する。この方法を採用することにより、所望の形状を有する型を用いることで任意の形状を有する透光部６２を容易に形成することができる。
【０１２６】
次に、図６（ｄ）に表したように、透光部６２を覆うように蛍光体層６１となる蛍光体膜６１ｆを形成する。蛍光体膜６１ｆは、例えば、蛍光体の粒子と、シリコーン樹脂と、が混合された樹脂材料を、透光部６２を覆うように、スピンコートまたは印刷により塗布し、その後、樹脂材料を加熱硬化して形成される。この樹脂材料には、例えば、１５０℃で１時間の加熱により硬化する材料が用いられる。
【０１２７】
そして、図６（ｅ）に表したように、封止部５０となる樹脂層５０ｆ、及び、蛍光体層６１となる蛍光体膜６１ｆを切断し、複数の半導体積層体１０のそれぞれを分離する。これにより、複数の半導体発光装置１１０が一括して製造できる。なお、上記の切断には、例えばダイサによるダイシング法を採用することができる。
【０１２８】
上記の製造方法においては、ウェーハレベルで一括して、電極、封止部及び光学層を形成することができ、生産性が高い。また、ウェーハレベルでの検査も可能となる。これにより生産性高く半導体発光装置を製造できる。また、リードフレーム、導電性基板及びボンディングワイヤなどのような部材を必要としないため、小型化が容易にできる。また、低コスト化も可能になる。
【０１２９】
なお、図６（ｂ）に関して説明した、半導体積層体１０から基板１０ｓを分離する工程において、絶縁層２０となる膜に高い温度が加わる場合があることがある。すなわち、基板１０ｓの半導体積層体１０とは反対側の面から、基板１０ｓを介して、半導体積層体１０にレーザ光を照射する際に、絶縁層２０となる膜が加熱されることがある。このときの加熱による絶縁層２０となる膜の劣化を抑制するために、絶縁層２０となる膜には、耐熱性の高い材料を用いることが望ましい。
【０１３０】
例えば、絶縁層２０には、封止部５０に用いられる樹脂よりも耐熱性が高い樹脂を用いることが、より望ましい。すなわち、絶縁層２０の熱分解温度は、封止部５０の熱分解温度よりも高いことが、より望ましい。例えば、絶縁層２０には、熱分解温度が３８０℃程度以上のポリイミドを用いることができ、封止部５０には、例えば、熱分解温度が２８０℃以上３００℃以下程度のエポキシ樹脂を用いることができる。なお、熱分解温度は、例えば、加熱によって重量が一定の割合（例えば５パーセント）で減少するときの温度を採用することができる。
【０１３１】
また、絶縁層２０となる膜がフィラーを含んだ場合においては、絶縁層２０となる膜に加わる高温によってフィラーに起因した不良が発生することがある。この不良を抑制するため、絶縁層２０に含まれるフィラーの含有率は、封止部５０に含まれるフィラーの含有率よりも低く設定されることが望ましい。例えば、絶縁層２０には、実質的にフィラーを含まないポリイミドを用いることができる。
【０１３２】
次に、実装基板２５０の製造方法の例について説明する。
図７（ａ）〜図７（ｃ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる実装基板の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
すなわち、これらの図は、図１（ｂ）のＡ−Ａ’線断面に相当する断面図である。
【０１３３】
図７（ａ）に表したように、基体２０１の表面に、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂとなる基板電極用導電層２１０ｆを形成する。基板電極用導電層２１０ｆには、例えば銅箔が用いられる。すなわち、基体２０１の表面に、例えば、銅箔を貼り付ける。
【０１３４】
次に、図７（ｂ）に表したように、基板電極用導電層２１０ｆをパターニングして第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂを形成する。すなわち、例えば、基板電極用導電層２１０ｆの上にフォトレジスト膜を形成し、フォトレジスト膜を現像してパターニングし、パターニングされたフォトレジスト膜をマスクにして、基板電極用導電層２１０ｆをエッチングする。そして、例えばアッシング法などにより、フォトレジスト膜を除去する。
【０１３５】
次に、図７（ｃ）に表したように、基体２０１、並びに、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの上に、実装基板絶縁層２２０となる絶縁材料を、例えばスピンコート法などにより塗布し、所定の形状に加工する。これにより、第１基板電極２１０ａの第１接続材２３０ａと接続される部分を露出しつつ、第２基板電極２１０ｂの第２接続材２３０ｂと接続される部分を露出する実装基板絶縁層２２０が形成される。
これにより、実装基板２５０が作製される。
【０１３６】
次に、光源装置３１０の製造方法の例について説明する。
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、実施形態に係る光源装置の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
すなわち、これらの図は、図１（ｂ）のＡ−Ａ’線断面に相当する断面図である。
【０１３７】
図８（ａ）に表したように、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの上に、第１接続材２３０ａ及び第２接続材２３０ｂをそれぞれ形成する。
すなわち、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの上に、第１接続材２３０ａ及び第２接続材２３０ｂとなるはんだ材を、例えばメタルマスクを用いたスクリーン印刷法により配置する。
【０１３８】
そして、図８（ｂ）に表したように、マウンタにより、実装基板２５０の上に半導体発光装置１１０を載置する。このとき、第１導電部３０ａと第１接続材２３０ａとを対向させ、第２導電部３０ｂと第２接続材２３０ｂとを対向させる。この状態で第１接続材２３０ａ及び第２接続材２３０ｂを溶融し固化させる。これにより、第１導電部３０ａと第１基板電極２１０ａとが第１接続材２３０ａによって接合され、第２導電部３０ｂ第２基板電極２１０ｂとが第２接続材２３０ｂによって接合される。
これにより、光源装置３１０が製造される。
【０１３９】
図９（ａ）〜図９（ｃ）、及び、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる別の半導体発光装置の構成を例示する模式的断面図である。
すなわち、これらの図は、図２（ｂ）のＡ−Ａ’線断面に相当する断面図である。
【０１４０】
図９（ａ）に表したように、本実施形態に係る別の半導体発光装置１１０ａにおいては、透光部６２が凸レンズの形状を有している。
【０１４１】
さらに、透光部６２の厚さが一定であっても良い。すなわち、透光部６２は、レンズ作用を有する他、半導体積層体１０の温度上昇を抑制する作用を有することもできる。すなわち、蛍光体層６１においては、波長変換の際に一部のエネルギーが吸収され発熱するが、透光部６２を蛍光体層６１と半導体積層体１０との間に設けることで、蛍光体層６１を半導体積層体１０から離すことができ、半導体積層体１０の温度の上昇を抑制できる。
このように、透光部６２の形状は任意である。
【０１４２】
図９（ｂ）に表したように、別の半導体発光装置１１０ｂにおいては、光学層６０には、蛍光体層６１が設けられているが、透光部６２が設けられていない。このように、透光部６２は、必要に応じて設けられる。
【０１４３】
図９（ｃ）に表したように、本実施形態に係る別の半導体発光装置１１０ｃにおいては、光学層６０は、蛍光体を含む蛍光体層６１と、蛍光体層６１の半導体積層体１０とは反対側に設けられた硬質膜６３と、を有する。硬質膜６３は、蛍光体層６１の硬度よりも高い硬度を有する。硬質膜６３は透光性を有する。硬質膜６３には、例えば硬度の高いシリコーン樹脂を用いることができる。硬質膜６３の形成には、例えば、スピンコート法または印刷法を採用できる。また、硬質膜６３には、例えば窒化シリコンや酸化シリコンなどを用いることができる。この場合には、硬質膜６３は、例えばスパッタなどの方法によって形成される。ただし、硬質膜６３の材料及び形成方法は任意である。
【０１４４】
硬質膜６３を設けることで、半導体発光装置１１０ｃの発光面（光学層６０の側の面）において高い硬度が得られるため、例えば、半導体発光装置１１０ｃのハンドリングが容易になる。
【０１４５】
例えば、蛍光体層６１に用いられるシリコーン樹脂の硬度が低い場合において、光学層６０の最表面（半導体積層体１０から最も離れた面）に蛍光体層６１が露出していると、例えば、半導体発光装置をコレットでピックアップする際に、蛍光体層６１がコレットに密着し適切な実装が行われ難い場合がある。このとき、蛍光体層６１よりも硬度が高い硬質膜６３を蛍光体層６１の上に設けることで、良好な実装がより実施し易くなる。
【０１４６】
図１０（ａ）、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に表したように、本実施形態に係る別の半導体発光装置１１０ｄ、１１０ｅ及び１１０ｆにおいては、第１接続部３２ａ及び第２接続部３２ｂが設けられていない。この場合にも、第１柱部３１ａと、第２半導体層１２と、の間に絶縁層２０が設けられ、絶縁層２０を介して、第１柱部３１ａの一部は、第２半導体層１２の一部に対向している。これにより、第１導電部３０ａの第１端面３１ａｅの面積は、第１発光部電極１４の面積よりも大きくできる。半導体発光装置１１０ｄ、１１０ｅ及び１１０ｆによっても電極の接続性を高く維持し、小型化に適した半導体発光装置が提供できる。
【０１４７】
なお、図１０（ａ）に例示した半導体発光装置１１０ｄにおいては、透光部６２は、凸レンズの形状を有しているが、半導体発光装置１１０のように、透光部６２の形状を凹レンズの形状としても良い。また、透光部６２の厚さは一定としても良い。
【０１４８】
なお、図１０（ｂ）に例示した半導体発光装置１１０ｅは、透光部６２が省略される例であり、図１０（ｃ）に例示した半導体発光装置１１０ｆは、図９（ｃ）に関して説明した硬質膜６３が設けられる例である。
【０１４９】
図１１は、実施形態に係る別の光源装置の構成を例示する模式的断面図である。
すなわち、同図は、図１（ｂ）のＡ−Ａ’線断面に相当する断面図である。
図１１に表したように、本実施形態に係る別の光源装置３１１においては、実装基板２５０の基体２０１は、絶縁基板部２０２と、金属基板部２０３と、を含む。
【０１５０】
絶縁基板部２０２の上に、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂが設けられる。
金属基板部２０３は、絶縁基板部２０２の第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂとは反対の側において、絶縁基板部２０２に積層される。
【０１５１】
基体２０１の絶縁基板部２０２の裏面に、導電性の高い金属基板部２０３を設けることで、基体２０１における熱の広がりが助長され、放熱性がより向上する。
【０１５２】
赤色の蛍光体として例えば以下が挙げられる。ただし、実施形態に用いられる赤色の蛍光体は、これに限定されない。
Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、
Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ＋顔料、
Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、
Ｚｎ３（ＰＯ４）２：Ｍｎ、
（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ＋Ｉｎ２Ｏ３、
（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３、
（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）２Ｏ３、
ＹＶＯ４：Ｅｕ、
Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ，Ｓｍ、
ＬａＳｉ３Ｎ５：Ｅｕ２＋、
α−ｓｉａｌｏｎ：Ｅｕ２＋、
ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、
ＣａＳｉＮＸ：Ｅｕ２＋、
ＣａＳｉＮＸ：Ｃｅ２＋、
Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、
ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、
（ＳｒＣａ）ＡｌＳｉＮ３：ＥｕＸ＋、
Ｓｒｘ（ＳｉｙＡｌ３）ｚ（ＯｘＮ）：ＥｕＸ＋ 。
【０１５３】
緑色の蛍光体として例えば以下が挙げられる。ただし、実施形態に用いられる緑色の蛍光体は、これに限定されない。
ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、
ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ＋顔料、
（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ、
ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ，＋顔料、
Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｔｂ、
Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｔｂ、
Ｙ２ＳｉＯ５：Ｔｂ、
Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、
（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ、
ＺｎＳ：Ｃｕ、
Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、
ＺｎＳ：Ｃｕ＋Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、
Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、
（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ、
ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、
Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、
ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ＋Ｉｎ２Ｏ３、
（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ＋Ｉｎ２Ｏ３、
（Ｚｎ，Ｍｎ）２ＳｉＯ４、
ＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎ、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・ａＡｌ２Ｏ３：Ｍｎ、
ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ、
Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、
ＺｎＳ：Ｃｕ、
３（Ｂａ，Ｍｇ，Ｅｕ，Ｍｎ）Ｏ・８Ａｌ２Ｏ３、
Ｌａ２Ｏ３・０．２ＳｉＯ２・０．９Ｐ２Ｏ５：Ｃｅ，Ｔｂ、
ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ、
ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ、
（ＢｒＳｒ）ＳｉＯ４：Ｅｕ、
α−ｓｉａｌｏｎ：Ｙｂ２＋、
β−ｓｉａｌｏｎ：Ｅｕ２＋、
（ＳｒＢａ）ＹＳｉ４Ｎ７：Ｅｕ２＋、
（ＣａＳｒ）Ｓｉ２Ｏ４Ｎ７：Ｅｕ２＋、
Ｓｒ（ＳｉＡｌ）（ＯＮ）：Ｃｅ 。
【０１５４】
青色の蛍光体として例えば以下が挙げられる。ただし、実施形態に用いられる青色の蛍光体はこれに限定されない。
ＺｎＳ：Ａｇ、
ＺｎＳ：Ａｇ＋顔料、
ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ、
ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｕ，Ｇａ，Ｃｌ、
ＺｎＳ：Ａｇ＋Ｉｎ２Ｏ３、
ＺｎＳ：Ｚｎ＋Ｉｎ２Ｏ３、
（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７、
（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、
Ｓｒ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ１０Ｏ１７、
１０（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｅｕ）・６ＰＯ４・Ｃｌ２、
ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２５：Ｅｕ 。
【０１５５】
黄色の蛍光体として例えば以下が挙げられる。ただし、実施形態に用いられる黄色の蛍光体はこれに限定されない。
Ｌｉ（Ｅｕ，Ｓｍ）Ｗ２Ｏ８、
（Ｙ，Ｇｄ）３，（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、
Ｌｉ２ＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、
（Ｓｒ（Ｃａ，Ｂａ））３ＳｉＯ５：Ｅｕ２＋、
ＳｒＳｉ２ＯＮ２．７：Ｅｕ２＋ 。
【０１５６】
なお、本明細書において「窒化物半導体」とは、ＢｘＩｎｙＡｌｚＧａ１−ｘ−ｙ−ｚＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｚ≦１，ｘ＋ｙ＋ｚ≦１）なる化学式において組成比ｘ、ｙ及びｚをそれぞれの範囲内で変化させた全ての組成の半導体を含むものとする。またさらに、上記化学式において、Ｎ（窒素）以外のＶ族元素もさらに含むものや、導電形などを制御するために添加される各種のドーパントのいずれかをさらに含むものも、「窒化物半導体」に含まれるものとする。
【０１５７】
以上説明したように、実施形態によれば、小型半導体発光装置を用いた放熱性が高い光源装置を提供することができる。
【０１５８】
なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれは良い。
【０１５９】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施の形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、発光部に含まれる半導体層、発光層、基板電極、導電層、反射層及びコンタクト電極層、並びに、半導体発光装置に含まれる導電部、柱部、接続部、絶縁層、封止部、封止層、光学層、波長変換部、蛍光体層、蛍光体、透光部及び硬質膜、実装基板に含まれる基体及び基板電極などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０１６０】
その他、本発明の実施の形態として上述した光源装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての光源装置も、本発明の実施の形態の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０１６１】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１６２】
１０…半導体積層体、 １０ａ…第２主面、 １０ｂ…第１主面、 １０ｄ…発光部、 １０ｓ…基板、 １１…第１半導体層、 １２…第２半導体層、 １２ｐ…一部、 １３…発光層、 １４…第１発光部電極、 １５…第２発光部電極、 １８…保護層、 ２０…絶縁層、 ２０ｏ１、２０ｏ２…第１及び第２開口部、 ３０ａ…第１導電部、 ３０ｂ…第２導電部、 ３１ａ…第１柱部、 ３１ａｅ…第１端面、 ３１ｂ…第２柱部、 ３１ｂｅ…第２端面、 ３１ｆ…柱部導電膜、 ３２ａ…第１接続部、 ３２ｂ…第２接続部、 ３２ｆ…接続部導電膜、 ３３…シード層、 ３７…第１レジスト層、 ３８…第２レジスト層、 ５０…封止部、 ５０ｆ…樹脂層、 ６０…光学層、 ６１…蛍光体層（波長変換部）、 ６１ｆ…蛍光体膜、 ６２…透光部、 ６３…硬質膜、 １１０、１１０ａ〜１１０ｆ…半導体発光装置、 ２０１…基体、 ２０２…絶縁基板部、 ２０３…金属基板部、 ２１０ａ、２１０ｂ…第１及び第２基板電極、 ２１０ｆ…基板電極用導電層、 ２２０…実装基板絶縁層、 ２３０ａ、２３０ｂ…第１及び第２接続材、 ２５０…実装基板、 ３１０、３１１…光源装置、 Ｌ…長さ、 Ｓａ…基板電極面積、 Ｔｊ…接合部温度、 Ｗ…長さ、 ｔ１、ｔ２…厚さ
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体発光装置を用いた光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型で低消費電力の発光装置として、青色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光部と、蛍光体と、を組み合わせることで白色光を発する白色ＬＥＤ発光装置が開発されている。
【０００３】
例えば、ＬＥＤチップをリードフレームや導電性基板にダイボンドしてワイヤーボンドを行った後、ＬＥＤチップ表面に蛍光体を塗布する構成の半導体発光装置が知られている。しかしながら、このような半導体発光装置においては、ＬＥＤチップの他に、リードフレーム、導電性基板及びボンディングワイヤなどのような部材が必要であるため、装置が大きくなり小型化の妨げとなる。
【０００４】
小型化した発光部を用いた光源装置において、高い放熱性を得ることが、発光効率の向上のために特に重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２１０８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施形態は、小型半導体発光装置を用いた放熱性が高い光源装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態によれば、半導体発光装置と、実装基板と、第１接続材と、第２接続材と、を備えた光源装置が提供される。前記半導体発光装置は、発光部と、第１導電部と、第２導電部と、封止部と、光学層と、を含む。前記実装基板は、基体と、前記基体の前記半導体発光装置に対向する面上に設けられた第１基板電極及び第２基板電極と、を含む。前記第１接続材は、前記第１導電部と前記第１基板電極とを電気的に接続する。前記第２接続材は、前記第２導電部と前記第２基板電極とを電気的に接続する。前記発光部は、第１導電形の第１半導体層と、第２導電形の第２半導体層と、前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層と、を含み、前記第１半導体層の側の第１主面と前記第２半導体層の側の第２主面とを有し、前記第２半導体層及び前記発光層が選択的に除去されて前記第２主面において前記第１半導体層の一部が露出した半導体積層体と、前記第２主面の側において前記第１半導体層に電気的に接続された第１発光部電極と、前記第２主面の側において前記第２半導体層に電気的に接続された第２発光部電極と、を含む。前記第１導電部は、前記第１発光部電極に電気的に接続され、前記第２主面の上に立設された第１柱部を含む。前記第２導電部は、前記第２発光部電極に電気的に接続され、前記第２主面の上に立設された第２柱部を含む。前記封止部は、前記第１導電部の側面及び前記第２導電部の側面を覆う。前記光学層は、前記半導体積層体の前記第１主面に設けられた光学層であって、前記発光層から放出された発光光を吸収し、前記発光光の波長とは異なる波長の光を放出する波長変換部を含む。前記第２基板電極の面積は、前記第２柱部の前記第２主面に対して平行な平面で切断した断面積の１００倍以上である。前記第１基板電極及び前記第２基板電極の平面形状の縦の長さと横の長さとが同じである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１（ａ）及び図１（ｂ）は、実施形態に係る光源装置の構成を例示する模式図である。
【図２】図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる半導体発光装置の構成を例示する模式図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｃ）は、実施形態に係る光源装置の熱特性を例示する模式図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｅ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる半導体発光装置の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｅ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる半導体発光装置の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
【図６】図６（ａ）〜図６（ｅ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる半導体発光装置の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
【図７】図７（ａ）〜図７（ｃ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる実装基板の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
【図８】図８（ａ）及び図８（ｂ）は、実施形態に係る光源装置の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｃ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる別の半導体発光装置の構成を例示する模式的断面図である。
【図１０】図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる別の半導体発光装置の構成を例示する模式的断面図である。
【図１１】実施形態に係る別の光源装置の構成を例示する模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１０】
（実施の形態）
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、実施形態に係る光源装置の構成を例示する模式図である。
すなわち、図１（ｂ）は模式的平面図であり、図１（ａ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ’線断面図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる半導体発光装置の構成を例示する模式図である。
すなわち、図２（ｂ）は模式的平面図であり、図２（ａ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ’線断面図である。
【００１１】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に表したように、本実施形態に係る光源装置３１０は、半導体発光装置１１０と、実装基板２５０と、第１接続材２３０ａと、第２接続材２３０ｂと、を備える。
【００１２】
半導体発光装置１１０は、発光部１０ｄと、第１導電部３０ａと、第２導電部３０ｂと、封止部５０と、光学層６０と、を含む。
【００１３】
実装基板２５０は、基体２０１と、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂと、を含む。第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂは、基体２０１の半導体発光装置１１０に対向する面上に設けられる。
【００１４】
第１接続材２３０ａは、第１導電部３０ａと第１基板電極２１０ａとを電気的に接続する。第２接続材２３０ｂは、第２導電部３０ｂと第２基板電極２１０ｂとを電気的に接続する。
【００１５】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に表したように、発光部１０ｄは、半導体積層体１０と、第１発光部電極１４と、第２発光部電極１５と、を含む。
【００１６】
半導体積層体１０は、第１導電形の第１半導体層１１と、第２導電形の第２半導体層１２と、第１半導体層１１と第２半導体層１２との間に設けられた発光層１３と、を含む。半導体積層体１０においては、第２半導体層１２及び発光層１３が選択的に除去されて第２半導体層１２の側の第２主面１０ａにおいて第１半導体層１１の一部が露出している。
【００１７】
すなわち、半導体積層体１０は、第１主面１０ｂと、第１主面１０ｂとは反対側の第２主面１０ａと、を有している。第２主面１０ａの側に第２半導体層１２が配置され、第１主面１０ｂの側に、第１半導体層１１が配置される。
【００１８】
例えば、第２半導体層１２及び発光層１３の面積は、第１半導体層１１の面積よりも小さく、第２主面１０ａの側において、第１半導体層１１の一部は、第２半導体層１２及び発光層１３に覆われていない。
【００１９】
第１導電形は例えばｎ形であり、第２導電形は例えばｐ形である。ただし、実施形態はこれに限らず、第１導電形がｐ形であり、第２導電形がｎ形でも良い。以下では、第１導電形がｎ形であり、第２導電形がｐ形である場合として説明する。すなわち、第１半導体層１１は、ｎ形半導体層である。第２半導体層１２は、ｐ形半導体層である。
【００２０】
第１半導体層１１、第２半導体層１２及び発光層１３には、例えば、窒化物半導体を用いることができる。第１半導体層１１は、例えばＧａＮを含むｎ形クラッド層である。第２半導体層１２は、例えばｐ形クラッド層である。発光層１３は、例えば量子井戸層と、量子井戸層に積層された障壁層と、を有する。発光層１３は、例えば、単一量子井戸構造または多重量子井戸構造を有することができる。
【００２１】
ここで、第２主面１０ａから第１主面１０ｂに向かう方向をＺ軸方向とする。すなわち、Ｚ軸方向は、第１半導体層１１、発光層１３及び第２半導体層１２の積層方向である。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向とＸ軸方向とに対して垂直な方向をＹ軸方向とする。
本具体例では、後述する第１柱部３１ａから第２柱部３１ｂに向かう方向に沿った、半導体積層体１０の辺の方向が、Ｘ軸方向に設定されている。
【００２２】
半導体積層体１０は、例えば、サファイアなどの基板の上に、第１半導体層１１となる結晶、発光層１３となる結晶、及び、第２半導体層１２となる結晶が順次成長され、その後、所定の領域の、第１半導体層１１の一部、発光層１３、及び、第２半導体層１２が除去されて形成される。
【００２３】
第１発光部電極１４は、第２主面１０ａの側において第１半導体層１１に電気的に接続される。第２発光部電極１５は、第２主面１０ａの側において第２半導体層１２に電気的に接続される。
【００２４】
第１発光部電極１４は、例えばｎ側電極であり、第２発光部電極１５は、例えばｐ側電極である。発光部１０ｄにおいて、第１発光部電極１４と第２発光部電極１５とを介して、半導体積層体１０に電流を供給することで、発光層１３から光（発光光）が放出される。
【００２５】
このように、発光部１０ｄは、第１主面１０ｂと、第１主面１０ｂとは反対側の第２主面１０ａと、第２主面１０ａに設けられた第１発光部電極１４と及び第２発光部電極１５と、を有する。
【００２６】
第１導電部３０ａは、第１発光部電極１４に電気的に接続される。第１導電部３０ａは、第２主面１０ａの上に立設された第１柱部３１ａを含む。第２導電部３０ｂは、第２発光部電極１５に電気的に接続される。第２導電部３０ｂは、第２主面１０ａの上に立設された第２柱部３１ｂを含む。
【００２７】
封止部５０は、第１導電部３０ａの側面及び第２導電部３０ｂの側面を覆う。
【００２８】
光学層６０は、半導体積層体１０の第２主面１０ａとは反対側の第１主面１０ｂに設けられる。光学層６０は、蛍光体層６１（波長変換部）を含む。蛍光体層６１は、発光層１３から放出された発光光を吸収し、発光光の波長とは異なる波長の光を放出する。
【００２９】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に表したように、半導体発光装置１１０と、実装基板２５０と、が、Ｚ軸方向に沿って積層される。半導体発光装置１１０の第１導電部３０ａは、実装基板２５０の第１基板電極２１０ａに対向する。そして、半導体発光装置１１０の第２導電部３０ｂは、実装基板２５０の第２基板電極２１０ｂに対向する。互いに対向する第１導電部３０ａと第１基板電極２１０ａとが、第１接続材２３０ａにより接続される。そして、互いに対向する第２導電部３０ｂと第２基板電極２１０ｂとが、第２接続材２３０ｂにより接続される。
【００３０】
実装基板２５０の基体２０１には、例えば、ガラスエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ガラス布／ガラス不織布エポキシ樹脂、銅またはアルミの金属ベース基板、及び、セラミック等を用いることができる。ただし、実施形態はこれに限らず、基体２０１には、任意の材料を用いることができる。
【００３１】
第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂには、例えば、銅、アルミニウム及び銀等を用いることができる。第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの厚さは、例えば、１０マイクロメートル（μｍ）以上１００μｍ以下とすることができる。ただし、実施形態はこれに限らず、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂに用いられる材料及びそれらの厚さは任意である。
【００３２】
さらに、本具体例では、実装基板２５０は、第１基板電極２１０ａの第１接続材２３０ａと接続される部分を露出しつつ、第２基板電極２１０ｂの第２接続材２３０ｂと接続される部分を露出する実装基板絶縁層２２０をさらに含む。実装基板絶縁層２２０には、例えばポリイミドなどが用いられる。なお、実装基板絶縁層２２０は必要に応じて設けられ場合によっては省略することができる。
【００３３】
第１接続材２３０ａ及び第２接続材２３０ｂには、例えば、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の鉛フリーはんだを用いることができる。ただし、実施形態はこれに限らず、第１接続材２３０ａ及び第２接続材２３０ｂには、任意の材料が用いられる。
【００３４】
光源装置３１０においては、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの面積が大きく設定される。これにより、小型半導体発光装置を用いた、放熱性が高い光源装置が提供できる。
【００３５】
例えば、第２基板電極２１０ｂの面積は、第２柱部３１ｂの断面積（第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積）の１００倍以上である。
さらに、第１基板電極２１０ａの面積は、第１柱部３１ａの断面積（第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積）の１００倍以上に設定されることができる。
【００３６】
また、第２基板電極２１０ｂの面積は、発光部１０ｄの断面積（第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積）の３０倍以上である。
さらに、第１基板電極２１０ａの面積は、発光部１０ｄの断面積（第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積）の３０倍以上に設定されることができる。
【００３７】
第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの面積が大きく設定されることで、放熱性が向上できる効果については後述する。
【００３８】
本具体例では、半導体発光装置１１０は、第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の一部１２ｐと、第１柱部３１ａと、の間に設けられた絶縁層２０をさらに含む。そして、第１柱部３１ａは、第２半導体層１２の第２主面１０ａの側のその一部１２ｐを、絶縁層２０を介して覆う。すなわち、第１柱部３１ａは、第２半導体層１２と離間し、第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の一部１２ｐを覆いつつ、第２主面１０ａに立設される。第１柱部３１ａは、例えばＺ軸方向に沿って延在する部分を少なくとも含む。絶縁層２０によって、第２半導体層１２と第１柱部３１ａとは電気的に遮断される。
【００３９】
なお、絶縁層２０は、第１導電部３０ａと第１発光部電極１４との電気的な接続を実現するために、第１発光部電極１４の少なくとも一部の上には設けられていない。絶縁層２０は、例えば、第１開口部２０ｏ１を有し、第１開口部２０ｏ１において、第１導電部３０ａと第１発光部電極１４との電気的な接続が行われる。なお、第１開口部２０ｏ１は、絶縁層２０を貫通する孔を含むことができる。ただし、実施形態はこれに限らず、第１開口部２０ｏ１は、絶縁層２０の端部のうち、第１発光部電極１４の端部から後退し、第１発光部電極１４を露出させる部分を便宜的に含むことができる。すなわち、第１開口部２０ｏ１は、絶縁層２０のうちで第１発光部電極１４の少なくとも一部を露出させる部分を含むことができ、その形状は任意である。第１開口部２０ｏ１の数は、任意である。
【００４０】
第２導電部３０ｂの第２柱部３１ｂは、Ｚ軸方向に沿って延在する部分を少なくとも含む。
【００４１】
なお、絶縁層２０は、第２発光部電極１５の少なくとも一部をさらに露出する。これにより、第２導電部３０ｂと第２発光部電極１５との電気的な接続が行われる。すなわち、絶縁層２０は、例えば、第２発光部電極１５の側の第２開口部２０ｏ２を有し、第２開口部２０ｏ２において、第２導電部３０ｂと第２発光部電極１５との電気的な接続が行われる。この場合も、第２開口部２０ｏ２は、絶縁層２０を貫通する孔を含む。また、第２開口部２０ｏ２は、第２発光部電極１５の端部から後退し第２発光部電極１５を露出させる部分を便宜的に含むことができる。すなわち、第２開口部２０ｏ２は、絶縁層２０のうちで第２発光部電極１５の少なくとも一部を露出させる部分を含むことができ、その形状は任意である。第２開口部２０ｏ２の数は、任意である。
【００４２】
封止部５０は、第１導電部３０ａの半導体積層体１０とは反対の側の第１端面３１ａｅを露出する。また、封止部５０は、第２導電部３０ｂの半導体積層体１０とは反対の側の第２端面３１ｂｅを露出する。なお、第１端面３１ａｅは、第１柱部３１ａの半導体積層体１０とは反対の側の端面である。また、第２端面３１ｂｅは、第２柱部３１ｂの半導体積層体１０とは反対の側の端面である。
【００４３】
本具体例では、蛍光体層６１は、例えば蛍光体を含む蛍光体層６１と、蛍光体層６１と半導体積層体１０との間に設けられた透光部６２と、を含む。透光部６２は、発光層１３から放出される発光光に対する透光性を有する。透光部６２は、例えばレンズ作用や屈折作用などの光の進行方向を変化させる作用を有することができる。これにより、発光層１３で発生した光の放射角や色ずれを調整することができる。透光部６２は必要に応じて設けられ、透光部６２は場合によっては省略できる。
【００４４】
蛍光体層６１は、例えば透光性の樹脂と、この樹脂に分散された蛍光体と、を含む。蛍光体は、発光層１３から放出された発光光を吸収し、発光光の波長とは異なる波長の光を放出する。なお、蛍光体層６１は、複数種の蛍光体を含むことができる。蛍光体には、例えば、黄色光を放出する蛍光体、緑色光を放出する蛍光体、及び、赤色光を放出す蛍光体など、任意の色を放出する蛍光体を用いることができる。また、蛍光体層６１は、波長が異なる蛍光体を含む積層された複数の層を含むこともできる。
【００４５】
半導体発光装置１１０においては、第１導電部３０ａ、第１発光部電極１４、第２導電部３０ｂ及び第２発光部電極１５を介して、半導体積層体１０に電流が供給され、これにより、発光層１３から光（発光光）が放出される。発光光は、例えば、青色光、紫色光及び紫外光などの比較的短い波長の光とすることができる。
【００４６】
発光層１３から放出された例えば青色の発光光は、光学層６０の内部に進行し、蛍光体層６１によって例えば黄色の光に波長が変換される。そして、発光層１３から放出された例えば青色の発光光と、蛍光体層６１で得られた例えば黄色の光と、が合成される。これにより、半導体発光装置１１０は、白色光を発光することができる。
【００４７】
なお、発光層１３から放出される発光光の波長、及び、蛍光体層６１で変換された光の波長は任意である。また、半導体発光装置１１０から出射する光の色は、白色の他、任意の色とすることができる。
【００４８】
本具体例では、発光部１０ｄは、半導体積層体１０の第２主面１０ａの側の第１発光部電極１４及び第２発光部電極１５を除く部分に設けられた保護層１８をさらに含む。保護層１８は、半導体積層体１０の端部を覆う。保護層１８には、絶縁材料を用いることができる。これにより、第１電極１４と第２電極１５との間の絶縁性が向上する。保護層１８は、半導体積層体１０の端部の全部を覆うこともできる。また、保護層１８は、半導体積層体１０の端部の一部を覆うこともできる。この保護層１８には、例えば酸化シリコンなどを用いることができる。ただし、実施形態はこれに限らず、保護層１８には任意の絶縁材料を用いることができる。また、保護層１８は必要に応じて設けられ、場合によっては省略できる。
【００４９】
第２発光部電極１５は積層構造を有することができる。例えば、第２発光部電極１５は、導電層と、その導電層と第２半導体層１２との間に設けられた反射層（図示しない）を含むことができる。これにより、発光層１３から放出され、第２主面１０ａの側に進行する光が反射層で反射され、光を光学層６０の側に効率良く進行させることができる。
【００５０】
本具体例では、第１導電部３０ａは、第１接続部３２ａをさらに含む。第１接続部３２ａは、絶縁層２０の少なくとも一部を覆い、第１発光部電極１４と第１柱部３１ａとを電気的に接続する。第１接続部３２ａは、例えばＸ−Ｙ平面に沿って延在する部分を含むことができる。
【００５１】
また、第２導電部３０ｂは、第２接続部３２ｂをさらに含むことができる。第２接続部３２ｂは、第２発光部電極１５と第２柱部３１ｂとを電気的に接続する。第２接続部３２ｂは、例えばＸ−Ｙ平面に沿って延在する部分を含むことができる。
【００５２】
第１柱部３１ａ、第１接続部３２ａ、第２柱部３１ｂ及び第２接続部３２ｂには、例えば、Ｃｕ（銅）、Ｎｉ（ニッケル）、及び、Ａｌ（アルミニウム）などの金属を用いることができる。ただし、実施形態はこれに限らず、第１柱部３１ａ、第１接続部３２ａ、第２柱部３１ｂ及び第２接続部３２ｂに用いられる材料は任意である。
【００５３】
封止部５０は、第１接続部３２ａの側面、第１柱部３１ａの側面、第２接続部３２ｂの側面、及び、第２柱部３１ｂの側面を覆う。封止部５０には、例えばエポキシ樹脂などの樹脂を用いることができる。封止部５０に用いられる樹脂は、例えば石英フィラーやアルミナフィラーなどのフィラーを含有することができる。これにより、封止部５０の熱伝導率を上昇させることができ、これにより放熱性を高め、半導体積層体の温度上昇を抑制でき、発光効率を向上できる。
【００５４】
絶縁層２０には、例えば、ポリイミドなどの樹脂を用いることができる。
【００５５】
半導体発光装置１１０においては、第１導電部３０ａの第１柱部３１ａが、絶縁層２０を介して第２半導体層１２の一部を覆う構成が採用されている。これにより、第１柱部３１ａの半導体積層体１０とは反対側の端面（第１端面３１ａｅ）の面積は、第１発光部電極１４の面積よりも大きく設定される。
【００５６】
半導体発光装置１１０が小型化され、その外形（特に、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な面の面積）が小さくなった場合において、良好な接続性を維持することが重要である。
【００５７】
例えば、ｎ形半導体の第１半導体層１１に接続される第１発光部電極１４の面積が、ｐ形半導体の第２半導体層１２に接続される第２発光部電極１５の面積よりも小さく設定されており、第１発光部電極１４に接続される第１導電部３０ａの第１端面３１ａｅの面積が第１発光部電極１４の面積と同じように小さい比較例においては、接続性が劣化する場合がある。このため、接続不良が発生し易い。また、接続性が劣化し易いことが、半導体発光装置１１０の小型化を妨げる。
【００５８】
半導体発光装置１１０においては、第１柱部３１ａが、絶縁層２０を介して第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の一部１２ｐを覆う。これにより、第１柱部３１ａの断面積（Ｘ−Ｙ平面で切断したときの断面積）を、第１発光部電極１４の面積よりも大きくできる。これにより、第１発光部電極１４の面積が小さい場合においても、第１発光部電極１４に接続される第１柱部３１ａ（第１導電部３０ａ）の第１端面３１ａｅの面積が大きくできる。これにより、光源装置３１０においては、第１導電部３０ａと第１基板電極２１０ａとの良好な接続性を実現できる。
【００５９】
このような構成の効果は、半導体発光装置１１０が小型化され、その外形（特に、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な面）が小さくなった場合において、特に効果的に発揮される。そして、第１発光部電極１４の面積が、第２発光部電極１５の面積よりも小さい場合に、特に効果的に発揮される。すなわち、第１柱部３１ａが絶縁層２０を介して第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の一部１２ｐを覆う構成によって、半導体発光装置１１０の小型化が可能となる。
【００６０】
半導体発光装置１１０のＸ−Ｙ平面に平行な面の大きさは、下面電極タイプの電子部品の最小サイズとされることができる。例えば、半導体発光装置１１０のＸ−Ｙ平面に平行な面は、６００μｍ×３００μｍの長方形とすることができる。例えば、半導体発光装置１１０の外形は、例えば６００μｍ×３００μｍ×３００μｍの直方体とすることができる。また、半導体発光装置１１０のＸ−Ｙ平面に平行な面は、１０００μｍ×５００μｍの長方形とすることができる。例えば、半導体発光装置１１０の外形は、例えば１０００μｍ×５００μｍ×５００μｍの直方体とすることができる。ただし、実施形態はこれに限らず、半導体発光装置１１０のＸ−Ｙ平面に対して平行な面の大きさ及び形状、並びに、半導体発光装置１１０の大きさ及び形状は、任意である。
【００６１】
半導体発光装置１１０のＸ軸方向に沿った辺の長さが６００μｍで、Ｙ軸方向に沿った辺の長さが３００μｍの場合においては、第１柱部３１ａのＸ−Ｙ平面で切断したときの断面及び第２柱部３１ｂのＸ−Ｙ平面で切断したときの断面は、例えば、２００μｍ×１５０μｍの長方形とすることができる。
【００６２】
このように、半導体発光装置１１０においては、第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂの断面積（Ｘ−Ｙ平面で切断したときの断面積）を比較的大きくすることができる。
【００６３】
これにより、発光部１０ｄで発生した熱を、第１柱部３１ａ及び第１接続材２３０ａを介して第１基板電極２１０ａに向けて効率良く伝達させることができる。そして、発光部１０ｄで発生した熱を、第２柱部３１ｂ及び第２接続材２３０ｂを介して第２基板電極２１０ｂに向けて、効率良く伝達させることができる。そして、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂに伝達された熱は、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂで放熱する。
【００６４】
このとき、本実施形態に係る光源装置３１０においては、第２基板電極２１０ｂの面積が、第２柱部３１ｂの第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積の１００倍以上に設定されることで高い放熱効果が得られる。さらに、第１基板電極２１０ａの面積を、第１柱部３１ａの第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積の１００倍以上に設定しても良い。例えば、第２柱部３１ｂが接続される第２発光部電極１５（例えばｐ側電極）の方が、第１発光部電極１４（例えばｎ側電極）よりも発熱し易い場合は、第２基板電極２１０ｂの面積を第２柱部３１ｂの断面積の１００倍以上に設定して高い放熱性が得られれば、第１基板電極２１０ａの面積は第１柱部３１ａの断面積の１００倍未満でも良い。
【００６５】
また、第２基板電極２１０ｂの面積が、発光部１０ｄの第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積の３０倍以上に設定されることで高い放熱効果が得られる。第１基板電極２１０ａの面積を、発光部１０ｄの第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積の３０倍以上に設定しても良い。例えば、第２柱部３１ｂが接続される第２発光部電極１５（例えばｐ側電極）の方が、第１発光部電極１４（例えばｎ側電極）よりも発熱し易い場合は、第２基板電極２１０ｂの面積を発光部１０ｄの断面積の３０倍以上に設定して高い放熱効果が得られれば、第１基板電極２１０ａの面積は発光部１０ｄの断面積の３０倍未満でも良い。
【００６６】
例えば、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの熱伝導率は、第１接続材２３０ａ及び第２接続材２３０ｂの熱伝導率よりも高く設定される。光源装置３１０においては、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂが放熱部として機能する。
【００６７】
半導体発光装置１１０においては、半導体発光装置１１０のサイズが発光部１０ｄのサイズとほぼ同等の小さいサイズとなるので、発光部１０ｄで発生した熱の放熱経路は限定される。半導体発光装置１１０においては、第１接続材２３０ａ及び第２接続材２３０ｂの近傍において局所的に温度が高くなり易い。このとき、熱伝導率が高く放熱機能を有する第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの面積を大きくすることで、高い放熱効果が得られる。
【００６８】
一方、例えば、ＬＥＤチップをリードフレームなどに実装し、ＬＥＤチップの電極とリードフレームの配線電極とをワイヤで接続する比較例においては、ＬＥＤチップで発生した熱が細いワイヤを介して配線電極で放熱される効果は殆ど見られない。このため、ワイヤが接続される配線電極は、ＬＥＤへの電流供給の機能だけを有し、放熱の機能は有していない。
【００６９】
これに対し、本実施形態に係る半導体発光装置１１０においては、発光部１０ｄに接続された第１導電部３０ａの第１柱部３１ａ及び第２導電部３０ｂの第２柱部３１ｂの断面積が大きい（例えばワイヤの断面積よりも著しく大きい）。このため、発光部１０ｄで発生した熱が、第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂを介してそれぞれ第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂに効率良く伝達される。これにより、光源装置３１０においては、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂは、発光部１０ｄへの電流供給の機能に加え、放熱の機能を有することができる。
【００７０】
図３（ａ）〜図３（ｃ）は、実施形態に係る光源装置の熱特性を例示する模式図である。
すなわち、図３（ａ）は、光源装置３１０における熱特性のシミュレーション結果を例示するグラフ図である。図３（ｃ）は、シミュレーション条件を例示する模式的平面図であり、図３（ｂ）は、模式的断面図である。
【００７１】
本シミュレーションにおいては、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの面積（基板電極面積Ｓａ）を変えて、第１基板電極２１０ａと第１接続材２３０ａとの接合部、及び、第２基板電極２１０ｂと第２接続材２３０ｂとの接合部、の温度（接合部温度Ｔｊ）をシミュレーションした。
【００７２】
具体的には、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に表したように、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂのＸ軸方向に沿った長さＬと、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂのＹ軸方向に沿った長さＷと、を変えた。ここで、長さＷは、長さＬの２／３とした。そして、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂには、Ｃｕが用いられるものとし、その厚さｔ２は、１００μｍとした。
【００７３】
実装基板２５０の基体２０１の厚さｔ１は６００μｍとし、基体２０１の裏面（第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂとは反対側の面）の全体に、厚さが６０μｍのＣｕ膜（図示しない）が設けられるものとした。このＣｕ膜は、基体２０１の放熱性を高める効果を有する。そして、半導体発光装置１１０は、６００μｍ（Ｘ軸方向）×３００μｍ（Ｙ軸方向）×３００μｍ（Ｚ軸方向）とした。そして、第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂの断面積（第２主面１０ａに対して平行な平面で切断したときの断面積）は、２００μｍ×１５０μｍとした。第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂの厚さ（Ｚ軸方向に沿った長さ）は、６０μｍ程度とされた。そして、本シミュレーションでは、光源装置３１０の周囲の温度を６０℃とした。
【００７４】
図３（ａ）に例示したグラフ図の横軸は基板電極面積Ｓａであり、縦軸は接合部温度Ｔｊである。
図３（ａ）に表したように、基板電極面積Ｓａが小さいと接合部温度Ｔｊは高い。そして、基板電極面積Ｓａが増大するに従って接合部温度Ｔｊは低下する。これには、基板電極面積Ｓａが増大すると、発光部１０ｄで発生する熱の第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂにおける放熱効果が高まるためである。
【００７５】
基板電極面積Ｓａが約３平方ミリメートル（ｍｍ２）〜約４ｍｍ２になると、接合部温度Ｔｊの値はほぼ一定となる。すなわち、基板電極面積Ｓａは３ｍｍ２以上であることが望ましい。基板電極面積Ｓａが３ｍｍ２よりも小さい条件では、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂにおける放熱効果が向上している最中である。基板電極面積Ｓａが３ｍｍ２以上になると、放熱効果が十分発揮されている状態となる。
【００７６】
本シミュレーションでは、第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂの断面積（第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積）は、２００μｍ×１５０μｍで０．０３ｍｍ２である。このことから、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの面積（基板電極面積Ｓａ）が、第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂの断面積の１００倍以上であるときに、十分な放熱効果が発揮されると言える。
【００７７】
なお、既に説明したように、第２柱部３１ｂが接続される第２発光部電極１５（例えばｐ側電極）の方が、第１発光部電極１４（例えばｎ側電極）よりも発熱し易い場合は、第２基板電極２１０ｂの面積を第２柱部３１ｂの断面積の１００倍以上に設定して高い放熱性が得られれば、第１基板電極２１０ａの面積は第１柱部３１ａの断面積の１００倍未満でも良い。
【００７８】
本シミュレーションにおいては、半導体発光装置１１０の断面積は、６００μｍ×３００μｍで、０．１８ｍｍ２である。このことから、第１基板電極２１０ａの面積及び第２基板電極２１０ｂの面積は、発光部１０ｄの第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積の３０倍以上であるときに十分な放熱効果が発揮されると言える。
【００７９】
なお、既に説明したように、第２柱部３１ｂが接続される第２発光部電極１５（例えばｐ側電極）の方が、第１発光部電極１４（例えばｎ側電極）よりも発熱し易い場合は、第２基板電極２１０ｂの面積を発光部１０ｄの断面積の３０倍以上に設定して高い放熱効果が得られれば、第１基板電極２１０ａの面積は発光部１０ｄの断面積の３０倍未満でも良い。
【００８０】
図３（ａ）に表したように、第１基板電極２１０ａの面積及び第２基板電極２１０ｂの面積が、１０ｍｍ２以上であるがさらに望ましい。基板電極面積Ｓａが１０ｍｍ２以上になると、接合部温度Ｔｊはほぼ一定であり、放熱効果がより十分に発揮されている状態となる。
【００８１】
すなわち第２基板電極２１０ｂの面積は、第２柱部３１ｂの断面積の３３３倍以上であることがさらに望ましい。そして、第２基板電極２１０ｂの面積は、発光部１０ｄの第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積の５６倍以上であることがさらに望ましい。
【００８２】
なお、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの平面形状の縦の長さと横の長さとは互いに比較的近いことが望ましい。すなわち、例えば平面形状が、幅が狭い帯状であると、長さ方向における熱抵抗が増大するので放熱効果が十分発揮されないことがある。
【００８３】
なお、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの平面形状（Ｘ−Ｙ平面の形状）は、略長方形（正方形も含む）、略扁平円（円も含む）、及び、多角形など任意である。
【００８４】
なお、本具体例においては、第１基板電極２１０ａと第２基板電極２１０ｂとの組みにおいて、１つの半導体発光装置が設けられているが、第１基板電極２１０ａと第２基板電極２１０ｂとの組みにおいて、複数の半導体発光装置が設けられても良い。
【００８５】
このとき、第２基板電極２１０ｂの面積は、複数の半導体発光装置のそれぞれの第２柱部３１ｂの断面積（第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積）の合計の１００倍以上に設定される。そして、第２基板電極２１０ｂの面積は、複数の発光部断面積（第２主面１０ａに対して平行な平面で切断した断面積）の合計の３０倍以上に設定される。これにより、高い放熱効果が得られる。
【００８６】
以下、半導体発光装置１１０の構成の例についてさらに説明する。
以下では、半導体発光装置１１０のＸ軸方向に沿った辺の長さが６００μｍであり、Ｙ軸方向に沿った辺の長さが３００μｍである場合についての構成の例について説明する。
【００８７】
第１半導体層１１のＸ軸方向に沿った辺の長さは、例えば５７０μｍとすることできる。また、第１半導体層１１のＹ軸方向に沿った辺の長さは、例えば２７０μｍとすることができる。
【００８８】
Ｘ軸方向（第１柱部３１ａから第２柱部３１ｂに向かう方向）に沿った半導体発光装置１１０の長さは、Ｙ軸方向（第１柱部３１ａから第２柱部３１ｂに向かう方向と、第２主面１０ａから第１主面１０ｂに向かう方向と、に対して直交する方向）に沿った半導体発光装置１１０の長さよりも長く設定することができる。
【００８９】
また、Ｘ軸方向に沿った第１半導体層１１の長さは、Ｙ軸方向に沿った第１半導体層１１の長さよりも長く設定することができる。
これにより、Ｘ軸方向に沿って第１端面３１ａｅと第２端面３１ｂｅとを配置したときにおいて、第１端面３１ａｅのサイズと第２端面３１ｂｅのサイズと、を大きく設定できる。これにより、電極の接続性がより向上できる。
【００９０】
蛍光体層６１には、例えば、光を吸収し、その光の波長よりも長い波長を有する光を放出する蛍光体の粒子を混合した樹脂を用いることができる。この蛍光体は、例えば、青色光、紫光、及び、紫外光の少なくともいずれかの光を吸収し、その光よりも長い波長を有する光を放出する。また、蛍光体が混合される樹脂には、例えばシリコーン樹脂が用いられる。蛍光体層６１の厚さは、例えば２００μｍとされる。蛍光体層６１に用いられるシリコーン樹脂には、例えば、屈折率が約１．５のメチルフェニルシリコーンを用いることができる。ただし、実施形態はこれに限らず、蛍光体層６１に含まれる樹脂及び蛍光体は任意である。
【００９１】
なお、既に説明したように、第２発光部電極１５は、導電層と、その導電層と第２半導体層１２との間に設けられた反射層を含むことができる。この反射層は、例えばＡｇ及びＡｌの少なくともいずれかを含有することができる。この反射層の厚さは、例えば０．３μｍとすることができる。この反射層は、例えば、第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の実質的に全部の領域に設けることができる。これにより、発光層１３から放出された発光光を効率的に第１主面１０ｂに向けて反射することができる。ただし、反射層が設けられる領域は、任意であり、例えば、反射層は、第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の一部の領域に設けられても良い。
【００９２】
また、第２発光部電極１５は、上記の反射層と、第２半導体層１２と、の間に設けられたコンタクト電極層をさらに含んでも良い。このコンタクト電極層は、例えば、Ａｕ層（金層）と、Ａｕ層と第２半導体層１２との間に設けられたＮｉ層（ニッケル層）と、を含むことができる。なお、Ｎｉ層の厚さは０．１μｍとすることができ、Ａｕ層の厚さは０．１μｍとすることができる。
【００９３】
第１発光部電極１４は、例えば、Ａｕ層と、Ａｕ層と第１半導体層１１との間に設けられたＮｉ層と、を含むことができる。このＡｕ層の厚さは例えば０．１μｍとすることができ、このＮｉ層の厚さは０．１μｍとすることができる。第１発光部電極１４は、例えば、第１半導体層１１の第２主面１０ａの側の実質的に全部の領域に設けられることができる。ただし、第１発光部電極１４が設けられる領域は任意であり、第１発光部電極１４は第１半導体層１１の第２主面１０ａの側の少なくとも一部に設けられる。
なお、第１発光部電極１４は、導電層と、導電層と第１半導体層１１との間に設けられた反射層と、を含んでも良い。このように、第１発光部電極１４は積層構造を有することができる。
【００９４】
第２発光部電極１５の導電層は、例えば、Ａｕ層と、Ａｕ層と第２半導体層１２との間に設けられたＮｉ層と、を含むことができる。このＡｕ層の厚さは例えば０．１μｍとすることができ、このＮｉ層の厚さは０．１μｍとすることができる。第２発光部電極１５は、例えば、第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の実質的に全部の領域に設けられることができる。ただし、第２発光部電極１５が設けられる領域は任意であり、第２発光部電極１５は第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の少なくとも一部に設けられる。
【００９５】
第１導電部３０ａに含まれる第１接続部３２ａには、例えばＣｕ等の金属が用いられる。第１接続部３２ａは、第１層と、第２層と、を含むことができる。第１層は、第２層と第１発光部電極１４との間に設けられる。すなわち、第１層は第１発光部電極１４に接する。第１層は、例えばシード層であり、第２層は、例えばメッキ層である。第１層の面積は、第１発光部電極１４の面積と同等か、第１発光部電極１４の面積以下とすることができる。第２層の面積は、例えば、２５０μｍ×１５０μｍとすることができる。第１層の厚さは、例えば約１μｍとすることができる。第２層の厚さは、例えば１０μｍとすることができる。
【００９６】
第２導電部３０ｂに含まれる第２接続部３２ｂには、例えばＣｕ等の金属が用いられる。第２接続部３２ｂは、第３層と、第４層と、を含むことができる。第３層は、第４層と第２発光部電極１５との間に設けられる。すなわち、第３層は第２発光部電極１５に接する。第３層は、例えばシード層であり、第４層は、例えばメッキ層である。第３層は、第１層と同層であり、第３層には、第１層に用いられる材料と同じ材料を用いることができる。第４層は第２層と同層であり、第４層には、第２層に用いられる材料と同じ材料を用いることができる。第３層の面積は、第２発光部電極１５の面積と同等か、第２発光部電極１５の面積以下とすることができる。第４層の面積は、例えば、２５０μｍ×３５０μｍとすることができる。第３層の厚さは、例えば約１μｍとすることができる。第４層の厚さは、例えば１０μｍとすることができる。
【００９７】
ただし、第１〜第４層の面積、形状及び厚さは任意である。また、第１接続部３２ａ及び第２接続部３２ｂは、単層の薄膜でも良く、上記のように、積層膜でも良い。また、第１接続部３２ａは、第１層及び第２層に積層された他の層をさらに有しても良い。また、第２接続部３２ｂは、第３層及び第４層に積層された他の層をさらに有しても良い。
【００９８】
第１柱部３１ａには、例えばＣｕ等の金属を用いることができる。第１柱部３１ａのＸ−Ｙ平面で切断したときの断面は、例えば、２００μｍ×１５０μｍとされる。第１柱部３１ａの厚さ（Ｚ軸方向に沿った長さ）は、例えば６０μｍ程度とされる。第１接続部３２ａによって、第１発光部電極１４と第１柱部３１ａとが電気的に接続される。
【００９９】
第２柱部３１ｂには、例えばＣｕ等の金属を用いることができる。第２柱部３１ｂのＸ−Ｙ平面で切断したときの断面は、例えば、２００μｍ×１５０μｍとされる。第２柱部３１ｂの厚さ（Ｚ軸方向に沿った長さ）は、例えば６０μｍ程度とされる。第２接続部３２ｂによって、第２発光部電極１５と第２柱部３１ｂとが電気的に接続される。
【０１００】
第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂに用いられる材料、断面の形状、断面積及び厚さは上記に限らず任意である。
【０１０１】
封止部５０には、例えば、熱硬化性樹脂を用いることができる。封止部５０の厚さは、第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂの厚さと同程度であり、例えば、６０μｍ程度である。封止部５０は、第１導電部３０ａの第１端面３１ａｅ、及び、第２導電部３０ｂの第２端面３１ｂｅを露出しつつ、第１導電部３０ａの側面（第１柱部３１ａの側面及び第１接続部３２ａの側面）、及び、第２導電部３０ｂの側面（第２柱部３１ｂの側面及び第２接続部３２ｂの側面）を覆う。封止部５０は、さらに、第１接続部３２ａ及び第２接続部３２ｂの半導体積層体１０とは反対側の面を覆うことができる。さらに、封止部５０は、半導体積層体１０の第２主面１０ａの側の全体を覆うことができる。
【０１０２】
以下、半導体発光装置１１０の製造方法の例について説明する。
図４（ａ）〜図４（ｅ）、図５（ａ）〜図５（ｅ）、及び、図６（ａ）〜図６（ｅ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる半導体発光装置の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
すなわち、これらの図は、図２（ｂ）のＡ−Ａ’線断面に相当する断面図である。ただし、上下が反転して描かれている。
本製造方法は、複数の半導体発光装置１１０をウェーハレベルで一括して製造する方法である。
【０１０３】
図４（ａ）に表したように、半導体積層体１０が形成された基板１０ｓが用いられる。なお、基板１０ｓには、例えばサファイア基板が用いられる。基板１０ｓのサイズは、例えば直径が４インチであり、基板１０ｓの厚さは、例えば５００μｍ程度である。なお、半導体積層体１０の形成方法は、例えば以下である。すなわち、基板１０ｓ上に、窒化物半導体の、第１半導体層１１となる結晶膜、発光層１３となる結晶膜、及び、第２半導体層１２となる結晶膜が、エピタキシャル成長され、これらの結晶膜が、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）処理によりエッチングされ、第２主面１０ａの側に第１半導体層１１の一部を露出させる。さらに、これらの結晶膜が、例えばＲＩＥ処理により加工され、個別化され、複数の半導体積層体１０が形成される。
【０１０４】
次に、図４（ｂ）に表したように、半導体積層体１０の第２主面１０ａに、第１発光部電極１４及び第２発光部電極１５となる膜を形成し、所定の形状にこの膜を加工し、第１発光部電極１４及び第２発光部電極１５を形成する。さらに、保護層１８を形成する。なお、図２（ｂ）においては、煩雑さを避けるために、保護層１８は図示されていない。
【０１０５】
具体的には、例えば、半導体積層体１０の第２主面１０ａに、コンタクト電極層となる膜を形成する。すなわち、厚さが０．１μｍのＮｉ膜を形成し、その上に厚さが０．１μｍのＡｕ膜を形成する。これにより、コンタクト電極層となる膜が形成される。Ｎｉ膜及びＡｕ膜の形成には例えばスパッタ法を用いることができる。さらに、このＡｕ膜の上に、反射層となる層が形成される。すなわち、反射層として、Ａｇ及びＡｌの少なくともいずれかを含む、例えば厚さが０．３μｍの膜が形成される。この場合にもスパッタ法を用いることができる。これにより、反射層となる膜が形成される。
【０１０６】
さらに、反射層となる膜の上に、第１発光部電極１４及び第２発光部電極１５の導電層となる導電膜が形成される。すなわち、反射層となる膜の上に、例えば０．１μｍのＮｉ膜を形成し、その上に厚さが０．１μｍのＡｕ膜を形成する。このＮｉ膜及びＡｕ膜の形成にも、例えばスパッタ法を用いることができる。
【０１０７】
上記のコンタクト電極層となる膜、反射層となる膜、第１発光部電極１４及び第２発光部電極１５導電層となる導電膜を所定の形状に加工する。これにより、第１発光部電極１４及び第２発光部電極１５が形成される。なお、上記の各膜の加工には、例えばリフトオフ法などの任意の方法を用いることができる。なお、コンタクト電極層、反射層、及び、第１発光部電極１４の導電層は、互いに異なるパターン形状を有することができる。また、コンタクト電極層、反射層、及び、第２発光部電極１５の導電層は、互いに異なるパターン形状を有することができる。
【０１０８】
さらに、第１発光部電極１４の少なくとも一部を除く領域、及び、第２発光部電極１５の少なくとも一部を除く領域に、保護層１８となる、例えば、厚さが０．３μｍのＳｉＯ２膜を例えばＣＶＤ法により形成し、例えばドライエッチングやウエットエッチングによって加工し、保護層１８を形成する。
【０１０９】
次に、図４（ｃ）に表したように、第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の一部１２ｐを覆う絶縁層２０を形成する。この絶縁層２０は、第１発光部電極１４の少なくとも一部を除く領域、及び、第２発光部電極１５の少なくとも一部を除く領域に形成される。なお、本具体例では、絶縁層２０は、複数の半導体積層体１０どうしの間にも設けられる。
【０１１０】
絶縁層２０には、例えばポリイミドやＰＢＯ（ポリベンゾオキサゾール）が用いられる。すなわち、例えば、半導体積層体１０の第２主面１０ａの全面に、絶縁層２０となるポリイミド膜を形成し、例えばマスクを用いた露光と、現像と、を行うことにより、選択的に絶縁層２０を形成する。加工された絶縁層２０は、必要に応じてベーキングされる。
【０１１１】
そして、この後、第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の一部１２ｐを覆う絶縁層２０の上に、第１導電部３０ａの少なくとも一部となる導電膜を形成する。この導電膜は、第２導電部３０ｂの少なくとも一部となることもできる。さらに、この導電膜は、絶縁層２０に覆われていない第１発光部電極１４の少なくとも一部と、絶縁層２０に覆われていない第２発光部電極１５の少なくとも一部と、を覆うように、形成されることができる。具体的には以下の処理が行われる。
【０１１２】
すなわち、図４（ｄ）に表したように、例えば、基板１０ｓの第２主面１０ａの側の全面に、第１接続部３２ａの第１層、及び、第２接続部３２ｂの第３層、となるシード層３３を形成する。シード層３３は、例えば、蒸着法やスパッタ法などの物理的被着法により形成される。シード層３３は、後述するメッキ工程における給電層として機能する。シード層３３には、例えば、Ｔｉ膜とＣｕ膜との積層膜を用いることができる。なお、シード層３３のＴｉ層により、Ｃｕ膜と、レジストやパッド（第１発光部電極１４及び第２発光部電極１５）と、の密着強度を高めることができる。Ｔｉ層の厚さは、例えば０．２μｍ程度とされる。一方、シード層３３のＣｕ膜は、主に給電に寄与する。Ｃｕ膜の厚さは、０．２μｍ以上とすることが望ましい。
【０１１３】
次に、図４（ｅ）に表したように、第１接続部３２ａに対応する領域、及び、第２接続部３２ｂに対応する領域以外の領域に、第１レジスト層３７を形成する。第１レジスト層３７には、例えば、感光性の液状レジストやドライフィルムレジストを用いることができる。第１レジスト層３７は、まず、第１レジスト層３７となる膜を形成した後に、所定の開口部を有する遮光マスクを用いた露光と、現像と、を実施することにより形成される。なお、必要に応じて第１レジスト層３７はベーキングされる。
【０１１４】
次に、図５（ａ）に表したように、第１レジスト層３７が設けられていない領域に、第１接続部３２ａの第２層、及び、第２接続部３２ｂの第４層、となる接続部導電膜３２ｆを形成する。接続部導電膜３２ｆは、例えば、電気メッキ法により形成される。電気メッキ法においては、例えば、硫酸銅と硫酸とからなるメッキ液中に、上記の被加工体が設けられた基板１０ｓを浸漬し、シード層３３と直流電源の負極とを接続し、基板１０ｓの被メッキ面と対向するように設置したアノードとなるＣｕ板と直流電源の陽極とを接続する。そして、負極と陽極との間に電流を通電し、Ｃｕのメッキを行う。メッキ工程において、メッキ膜の厚さは時間の経過と共に増加し、メッキ膜の厚さが必要な厚さに達したときに通電が停止されてメッキが完了する。これにより、メッキ膜からなる接続部導電膜３２ｆが、第１レジスト層３７の開口部に形成される。
【０１１５】
第１発光部電極１４に対応する位置のシード層３３（第１層）と、第１発光部電極１４に対応する位置の接続部導電膜３２ｆ（第２層）と、が第１接続部３２ａとなる。第２発光部電極１５に対応する位置のシード層３３（第３層）と、第２発光部電極１５に対応する位置の接続部導電膜３２ｆ（第４層）と、が第２接続部３２ｂとなる。
【０１１６】
第１接続部３２ａが、第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の一部１２ｐを覆う絶縁層２０の上に形成された、第１導電部３０ａの少なくとも一部となる導電膜に相当する。そして、本具体例では、この導電膜となるシード層３３及び接続部導電膜３２ｆは、第２導電部３０ｂの少なくとも一部となる導電膜にもなる。さらに、この導電膜となるシード層３３及び接続部導電膜３２ｆは、絶縁層２０に覆われていない第１発光部電極１４の少なくとも一部と、絶縁層２０に覆われていない第２発光部電極１５の少なくとも一部と、を覆うように形成されている。
【０１１７】
この後、第１接続部３２ａ（第２半導体層１２の第２主面１０ａの側の一部１２ｐを覆う絶縁層２０の上に形成された、第１導電部３０ａの少なくとも一部となる導電膜）の上に、第１柱部３１ａを形成する。具体的には、例えば以下の処理が行われる。
【０１１８】
図５（ｂ）に表したように、第１柱部３１ａに対応する領域、及び、第２柱部３１ｂに対応する領域以外の領域に第２レジスト層３８を形成する。第２レジスト層３８に用いられる材料、及び、第２レジスト層３８の形成には、第１レジスト層３７に関して説明した材料及び方法を採用することができる。
【０１１９】
次に、図５（ｃ）に表したように、第２レジスト層３８が設けられていない領域に、第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂとなる柱部導電膜３１ｆを形成する。柱部導電膜３１ｆも、例えば、電気メッキ法により形成される。柱部導電膜３１ｆの形成には、接続部導電膜３２ｆの形成に関して説明した材料及び方法を適用することができる。第１接続部３２ａに接続される部分の柱部導電膜３１ｆが第１柱部３１ａとなり、第２接続部３２ｂに接続される部分の柱部導電膜３１ｆが第２柱部３１ｂとなる。
【０１２０】
次に、図５（ｄ）に表したように、第１レジスト層３７及び第２レジスト層３８を除去する。さらに、露出したシード層３３を、例えば、酸洗浄により除去する。なお、接続部導電膜３２ｆに覆われているシード層３３は、第１層及び第３層として残存し、それぞれ第１接続部３２ａ及び第２接続部３２ｂに含まれる。
【０１２１】
次に、図５（ｅ）に表したように、基板１０ｓの第２主面１０ａの側の面に、封止部５０となる樹脂層５０ｆを形成する。樹脂層５０ｆには、例えば、熱硬化性樹脂を用いることができる。例えば、印刷等の手法によって、第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂが埋没する程度の厚さで、基板１０ｓの第２主面１０ａの側の面に樹脂層５０ｆとなる膜を形成し、加熱して硬化させ樹脂層５０ｆを形成する。樹脂層５０ｆの硬化の際の加熱条件は、例えば、１５０℃程度で２時間程度とされる。
【０１２２】
次に、図６（ａ）に表したように、樹脂層５０ｆの表面を研削し、第１柱部３１ａ及び第２柱部３１ｂを露出させる。これにより、封止部５０が形成される。なお、この研削において、樹脂層５０ｆの研削と共に、第１柱部３１ａの一部と、第２柱部３１ｂの一部と、を研削することができ、これにより、第１柱部３１ａの第１端面３１ａｅ、及び、第２柱部３１ｂの第２端面３１ｂｅは、封止部５０の第２主面１０ａとは反対の側の面を含む面内に配置される。
【０１２３】
なお、上記の研削には、例えば、回転研磨ホイールを用いることができる。回転研削によって、平坦性を確保しながら研削を実施することができる。なお、研削後に、必要に応じて、乾燥が行われる。
【０１２４】
次に、図６（ｂ）に表したように、半導体積層体１０から基板１０ｓを除去する。すなわち、例えば、基板１０ｓの半導体積層体１０とは反対側の面から、基板１０ｓを介して、半導体積層体１０に含まれる層（例えばＧａＮ層）にレーザ光を照射し、この層の少なくとも一部を分解することで、半導体積層体１０から基板１０ｓを分離する。このレーザ光には、例えば、ＧａＮの禁制帯幅に基づく禁制帯幅波長よりも短い波長を有するレーザ光を用いることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＡＧの三倍高調波レーザを用いることができる。ただし、用いられるレーザ光は任意である。
【０１２５】
次に、図６（ｃ）に表したように、本具体例では、半導体積層体１０の第１主面１０ｂに、光学層６０の一部となる透光部６２を形成する。すなわち、半導体積層体１０の第１主面１０ｂに、例えば、液状の透明樹脂層を印刷等によって塗布し、所定の形状を有する型をこの透明樹脂層に押し付け、透明樹脂層を所定の形状に変形させた後に、型を離型し、必要に応じて加熱及び紫外線照射の少なくともいずれかの処理を施して硬化させ、透光部６２を形成する。この方法を採用することにより、所望の形状を有する型を用いることで任意の形状を有する透光部６２を容易に形成することができる。
【０１２６】
次に、図６（ｄ）に表したように、透光部６２を覆うように蛍光体層６１となる蛍光体膜６１ｆを形成する。蛍光体膜６１ｆは、例えば、蛍光体の粒子と、シリコーン樹脂と、が混合された樹脂材料を、透光部６２を覆うように、スピンコートまたは印刷により塗布し、その後、樹脂材料を加熱硬化して形成される。この樹脂材料には、例えば、１５０℃で１時間の加熱により硬化する材料が用いられる。
【０１２７】
そして、図６（ｅ）に表したように、封止部５０となる樹脂層５０ｆ、及び、蛍光体層６１となる蛍光体膜６１ｆを切断し、複数の半導体積層体１０のそれぞれを分離する。これにより、複数の半導体発光装置１１０が一括して製造できる。なお、上記の切断には、例えばダイサによるダイシング法を採用することができる。
【０１２８】
上記の製造方法においては、ウェーハレベルで一括して、電極、封止部及び光学層を形成することができ、生産性が高い。また、ウェーハレベルでの検査も可能となる。これにより生産性高く半導体発光装置を製造できる。また、リードフレーム、導電性基板及びボンディングワイヤなどのような部材を必要としないため、小型化が容易にできる。また、低コスト化も可能になる。
【０１２９】
なお、図６（ｂ）に関して説明した、半導体積層体１０から基板１０ｓを分離する工程において、絶縁層２０となる膜に高い温度が加わる場合があることがある。すなわち、基板１０ｓの半導体積層体１０とは反対側の面から、基板１０ｓを介して、半導体積層体１０にレーザ光を照射する際に、絶縁層２０となる膜が加熱されることがある。このときの加熱による絶縁層２０となる膜の劣化を抑制するために、絶縁層２０となる膜には、耐熱性の高い材料を用いることが望ましい。
【０１３０】
例えば、絶縁層２０には、封止部５０に用いられる樹脂よりも耐熱性が高い樹脂を用いることが、より望ましい。すなわち、絶縁層２０の熱分解温度は、封止部５０の熱分解温度よりも高いことが、より望ましい。例えば、絶縁層２０には、熱分解温度が３８０℃程度以上のポリイミドを用いることができ、封止部５０には、例えば、熱分解温度が２８０℃以上３００℃以下程度のエポキシ樹脂を用いることができる。なお、熱分解温度は、例えば、加熱によって重量が一定の割合（例えば５パーセント）で減少するときの温度を採用することができる。
【０１３１】
また、絶縁層２０となる膜がフィラーを含んだ場合においては、絶縁層２０となる膜に加わる高温によってフィラーに起因した不良が発生することがある。この不良を抑制するため、絶縁層２０に含まれるフィラーの含有率は、封止部５０に含まれるフィラーの含有率よりも低く設定されることが望ましい。例えば、絶縁層２０には、実質的にフィラーを含まないポリイミドを用いることができる。
【０１３２】
次に、実装基板２５０の製造方法の例について説明する。
図７（ａ）〜図７（ｃ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる実装基板の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
すなわち、これらの図は、図１（ｂ）のＡ−Ａ’線断面に相当する断面図である。
【０１３３】
図７（ａ）に表したように、基体２０１の表面に、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂとなる基板電極用導電層２１０ｆを形成する。基板電極用導電層２１０ｆには、例えば銅箔が用いられる。すなわち、基体２０１の表面に、例えば、銅箔を貼り付ける。
【０１３４】
次に、図７（ｂ）に表したように、基板電極用導電層２１０ｆをパターニングして第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂを形成する。すなわち、例えば、基板電極用導電層２１０ｆの上にフォトレジスト膜を形成し、フォトレジスト膜を現像してパターニングし、パターニングされたフォトレジスト膜をマスクにして、基板電極用導電層２１０ｆをエッチングする。そして、例えばアッシング法などにより、フォトレジスト膜を除去する。
【０１３５】
次に、図７（ｃ）に表したように、基体２０１、並びに、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの上に、実装基板絶縁層２２０となる絶縁材料を、例えばスピンコート法などにより塗布し、所定の形状に加工する。これにより、第１基板電極２１０ａの第１接続材２３０ａと接続される部分を露出しつつ、第２基板電極２１０ｂの第２接続材２３０ｂと接続される部分を露出する実装基板絶縁層２２０が形成される。
これにより、実装基板２５０が作製される。
【０１３６】
次に、光源装置３１０の製造方法の例について説明する。
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、実施形態に係る光源装置の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
すなわち、これらの図は、図１（ｂ）のＡ−Ａ’線断面に相当する断面図である。
【０１３７】
図８（ａ）に表したように、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの上に、第１接続材２３０ａ及び第２接続材２３０ｂをそれぞれ形成する。
すなわち、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂの上に、第１接続材２３０ａ及び第２接続材２３０ｂとなるはんだ材を、例えばメタルマスクを用いたスクリーン印刷法により配置する。
【０１３８】
そして、図８（ｂ）に表したように、マウンタにより、実装基板２５０の上に半導体発光装置１１０を載置する。このとき、第１導電部３０ａと第１接続材２３０ａとを対向させ、第２導電部３０ｂと第２接続材２３０ｂとを対向させる。この状態で第１接続材２３０ａ及び第２接続材２３０ｂを溶融し固化させる。これにより、第１導電部３０ａと第１基板電極２１０ａとが第１接続材２３０ａによって接合され、第２導電部３０ｂ第２基板電極２１０ｂとが第２接続材２３０ｂによって接合される。
これにより、光源装置３１０が製造される。
【０１３９】
図９（ａ）〜図９（ｃ）、及び、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、実施形態に係る光源装置に用いられる別の半導体発光装置の構成を例示する模式的断面図である。
すなわち、これらの図は、図２（ｂ）のＡ−Ａ’線断面に相当する断面図である。
【０１４０】
図９（ａ）に表したように、本実施形態に係る別の半導体発光装置１１０ａにおいては、透光部６２が凸レンズの形状を有している。
【０１４１】
さらに、透光部６２の厚さが一定であっても良い。すなわち、透光部６２は、レンズ作用を有する他、半導体積層体１０の温度上昇を抑制する作用を有することもできる。すなわち、蛍光体層６１においては、波長変換の際に一部のエネルギーが吸収され発熱するが、透光部６２を蛍光体層６１と半導体積層体１０との間に設けることで、蛍光体層６１を半導体積層体１０から離すことができ、半導体積層体１０の温度の上昇を抑制できる。
このように、透光部６２の形状は任意である。
【０１４２】
図９（ｂ）に表したように、別の半導体発光装置１１０ｂにおいては、光学層６０には、蛍光体層６１が設けられているが、透光部６２が設けられていない。このように、透光部６２は、必要に応じて設けられる。
【０１４３】
図９（ｃ）に表したように、本実施形態に係る別の半導体発光装置１１０ｃにおいては、光学層６０は、蛍光体を含む蛍光体層６１と、蛍光体層６１の半導体積層体１０とは反対側に設けられた硬質膜６３と、を有する。硬質膜６３は、蛍光体層６１の硬度よりも高い硬度を有する。硬質膜６３は透光性を有する。硬質膜６３には、例えば硬度の高いシリコーン樹脂を用いることができる。硬質膜６３の形成には、例えば、スピンコート法または印刷法を採用できる。また、硬質膜６３には、例えば窒化シリコンや酸化シリコンなどを用いることができる。この場合には、硬質膜６３は、例えばスパッタなどの方法によって形成される。ただし、硬質膜６３の材料及び形成方法は任意である。
【０１４４】
硬質膜６３を設けることで、半導体発光装置１１０ｃの発光面（光学層６０の側の面）において高い硬度が得られるため、例えば、半導体発光装置１１０ｃのハンドリングが容易になる。
【０１４５】
例えば、蛍光体層６１に用いられるシリコーン樹脂の硬度が低い場合において、光学層６０の最表面（半導体積層体１０から最も離れた面）に蛍光体層６１が露出していると、例えば、半導体発光装置をコレットでピックアップする際に、蛍光体層６１がコレットに密着し適切な実装が行われ難い場合がある。このとき、蛍光体層６１よりも硬度が高い硬質膜６３を蛍光体層６１の上に設けることで、良好な実装がより実施し易くなる。
【０１４６】
図１０（ａ）、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に表したように、本実施形態に係る別の半導体発光装置１１０ｄ、１１０ｅ及び１１０ｆにおいては、第１接続部３２ａ及び第２接続部３２ｂが設けられていない。この場合にも、第１柱部３１ａと、第２半導体層１２と、の間に絶縁層２０が設けられ、絶縁層２０を介して、第１柱部３１ａの一部は、第２半導体層１２の一部に対向している。これにより、第１導電部３０ａの第１端面３１ａｅの面積は、第１発光部電極１４の面積よりも大きくできる。半導体発光装置１１０ｄ、１１０ｅ及び１１０ｆによっても電極の接続性を高く維持し、小型化に適した半導体発光装置が提供できる。
【０１４７】
なお、図１０（ａ）に例示した半導体発光装置１１０ｄにおいては、透光部６２は、凸レンズの形状を有しているが、半導体発光装置１１０のように、透光部６２の形状を凹レンズの形状としても良い。また、透光部６２の厚さは一定としても良い。
【０１４８】
なお、図１０（ｂ）に例示した半導体発光装置１１０ｅは、透光部６２が省略される例であり、図１０（ｃ）に例示した半導体発光装置１１０ｆは、図９（ｃ）に関して説明した硬質膜６３が設けられる例である。
【０１４９】
図１１は、実施形態に係る別の光源装置の構成を例示する模式的断面図である。
すなわち、同図は、図１（ｂ）のＡ−Ａ’線断面に相当する断面図である。
図１１に表したように、本実施形態に係る別の光源装置３１１においては、実装基板２５０の基体２０１は、絶縁基板部２０２と、金属基板部２０３と、を含む。
【０１５０】
絶縁基板部２０２の上に、第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂが設けられる。
金属基板部２０３は、絶縁基板部２０２の第１基板電極２１０ａ及び第２基板電極２１０ｂとは反対の側において、絶縁基板部２０２に積層される。
【０１５１】
基体２０１の絶縁基板部２０２の裏面に、導電性の高い金属基板部２０３を設けることで、基体２０１における熱の広がりが助長され、放熱性がより向上する。
【０１５２】
赤色の蛍光体として例えば以下が挙げられる。ただし、実施形態に用いられる赤色の蛍光体は、これに限定されない。
Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、
Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ＋顔料、
Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、
Ｚｎ３（ＰＯ４）２：Ｍｎ、
（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ＋Ｉｎ２Ｏ３、
（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ３、
（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）２Ｏ３、
ＹＶＯ４：Ｅｕ、
Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ，Ｓｍ、
ＬａＳｉ３Ｎ５：Ｅｕ２＋、
α−ｓｉａｌｏｎ：Ｅｕ２＋、
ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、
ＣａＳｉＮＸ：Ｅｕ２＋、
ＣａＳｉＮＸ：Ｃｅ２＋、
Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、
ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、
（ＳｒＣａ）ＡｌＳｉＮ３：ＥｕＸ＋、
Ｓｒｘ（ＳｉｙＡｌ３）ｚ（ＯｘＮ）：ＥｕＸ＋ 。
【０１５３】
緑色の蛍光体として例えば以下が挙げられる。ただし、実施形態に用いられる緑色の蛍光体は、これに限定されない。
ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、
ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ＋顔料、
（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ、
ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ，＋顔料、
Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｔｂ、
Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｔｂ、
Ｙ２ＳｉＯ５：Ｔｂ、
Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、
（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ、
ＺｎＳ：Ｃｕ、
Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、
ＺｎＳ：Ｃｕ＋Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、
Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、
（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ、
ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、
Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、
ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ＋Ｉｎ２Ｏ３、
（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ＋Ｉｎ２Ｏ３、
（Ｚｎ，Ｍｎ）２ＳｉＯ４、
ＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎ、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・ａＡｌ２Ｏ３：Ｍｎ、
ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ、
Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、
ＺｎＳ：Ｃｕ、
３（Ｂａ，Ｍｇ，Ｅｕ，Ｍｎ）Ｏ・８Ａｌ２Ｏ３、
Ｌａ２Ｏ３・０．２ＳｉＯ２・０．９Ｐ２Ｏ５：Ｃｅ，Ｔｂ、
ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ、
ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ、
（ＢｒＳｒ）ＳｉＯ４：Ｅｕ、
α−ｓｉａｌｏｎ：Ｙｂ２＋、
β−ｓｉａｌｏｎ：Ｅｕ２＋、
（ＳｒＢａ）ＹＳｉ４Ｎ７：Ｅｕ２＋、
（ＣａＳｒ）Ｓｉ２Ｏ４Ｎ７：Ｅｕ２＋、
Ｓｒ（ＳｉＡｌ）（ＯＮ）：Ｃｅ 。
【０１５４】
青色の蛍光体として例えば以下が挙げられる。ただし、実施形態に用いられる青色の蛍光体はこれに限定されない。
ＺｎＳ：Ａｇ、
ＺｎＳ：Ａｇ＋顔料、
ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ、
ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｕ，Ｇａ，Ｃｌ、
ＺｎＳ：Ａｇ＋Ｉｎ２Ｏ３、
ＺｎＳ：Ｚｎ＋Ｉｎ２Ｏ３、
（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７、
（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、
Ｓｒ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ１０Ｏ１７、
１０（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｅｕ）・６ＰＯ４・Ｃｌ２、
ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２５：Ｅｕ 。
【０１５５】
黄色の蛍光体として例えば以下が挙げられる。ただし、実施形態に用いられる黄色の蛍光体はこれに限定されない。
Ｌｉ（Ｅｕ，Ｓｍ）Ｗ２Ｏ８、
（Ｙ，Ｇｄ）３，（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、
Ｌｉ２ＳｒＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、
（Ｓｒ（Ｃａ，Ｂａ））３ＳｉＯ５：Ｅｕ２＋、
ＳｒＳｉ２ＯＮ２．７：Ｅｕ２＋ 。
【０１５６】
なお、本明細書において「窒化物半導体」とは、ＢｘＩｎｙＡｌｚＧａ１−ｘ−ｙ−ｚＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｚ≦１，ｘ＋ｙ＋ｚ≦１）なる化学式において組成比ｘ、ｙ及びｚをそれぞれの範囲内で変化させた全ての組成の半導体を含むものとする。またさらに、上記化学式において、Ｎ（窒素）以外のＶ族元素もさらに含むものや、導電形などを制御するために添加される各種のドーパントのいずれかをさらに含むものも、「窒化物半導体」に含まれるものとする。
【０１５７】
以上説明したように、実施形態によれば、小型半導体発光装置を用いた放熱性が高い光源装置を提供することができる。
【０１５８】
なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれは良い。
【０１５９】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施の形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、発光部に含まれる半導体層、発光層、基板電極、導電層、反射層及びコンタクト電極層、並びに、半導体発光装置に含まれる導電部、柱部、接続部、絶縁層、封止部、封止層、光学層、波長変換部、蛍光体層、蛍光体、透光部及び硬質膜、実装基板に含まれる基体及び基板電極などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０１６０】
その他、本発明の実施の形態として上述した光源装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての光源装置も、本発明の実施の形態の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０１６１】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１６２】
１０…半導体積層体、 １０ａ…第２主面、 １０ｂ…第１主面、 １０ｄ…発光部、 １０ｓ…基板、 １１…第１半導体層、 １２…第２半導体層、 １２ｐ…一部、 １３…発光層、 １４…第１発光部電極、 １５…第２発光部電極、 １８…保護層、 ２０…絶縁層、 ２０ｏ１、２０ｏ２…第１及び第２開口部、 ３０ａ…第１導電部、 ３０ｂ…第２導電部、 ３１ａ…第１柱部、 ３１ａｅ…第１端面、 ３１ｂ…第２柱部、 ３１ｂｅ…第２端面、 ３１ｆ…柱部導電膜、 ３２ａ…第１接続部、 ３２ｂ…第２接続部、 ３２ｆ…接続部導電膜、 ３３…シード層、 ３７…第１レジスト層、 ３８…第２レジスト層、 ５０…封止部、 ５０ｆ…樹脂層、 ６０…光学層、 ６１…蛍光体層（波長変換部）、 ６１ｆ…蛍光体膜、 ６２…透光部、 ６３…硬質膜、 １１０、１１０ａ〜１１０ｆ…半導体発光装置、 ２０１…基体、 ２０２…絶縁基板部、 ２０３…金属基板部、 ２１０ａ、２１０ｂ…第１及び第２基板電極、 ２１０ｆ…基板電極用導電層、 ２２０…実装基板絶縁層、 ２３０ａ、２３０ｂ…第１及び第２接続材、 ２５０…実装基板、 ３１０、３１１…光源装置、 Ｌ…長さ、 Ｓａ…基板電極面積、 Ｔｊ…接合部温度、 Ｗ…長さ、 ｔ１、ｔ２…厚さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と、第１導電部と、第２導電部と、封止部と、光学層と、を含む半導体発光装置と、
基体と、前記基体の前記半導体発光装置に対向する面上に設けられた第１基板電極及び第２基板電極と、を含む実装基板と、
前記第１導電部と前記第１基板電極とを電気的に接続する第１接続材と、
前記第２導電部と前記第２基板電極とを電気的に接続する第２接続材と、
を備え、
前記発光部は、
第１導電形の第１半導体層と、第２導電形の第２半導体層と、前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層と、を含み、前記第１半導体層の側の第１主面と前記第２半導体層の側の第２主面とを有し、前記第２半導体層及び前記発光層が選択的に除去されて前記第２主面において前記第１半導体層の一部が露出した半導体積層体と、
前記第２主面の側において前記第１半導体層に電気的に接続された第１発光部電極と、
前記第２主面の側において前記第２半導体層に電気的に接続された第２発光部電極と、
を含み、
前記第１導電部は、前記第１発光部電極に電気的に接続され、前記第２主面の上に立設された第１柱部を含み、
前記第２導電部は、前記第２発光部電極に電気的に接続され、前記第２主面の上に立設された第２柱部を含み、
前記封止部は、前記第１導電部の側面及び前記第２導電部の側面を覆い、
前記光学層は、前記半導体積層体の前記第１主面に設けられた光学層であって、前記発光層から放出された発光光を吸収し、前記発光光の波長とは異なる波長の光を放出する波長変換部を含み、
前記第２基板電極の面積は、前記第２柱部の前記第２主面に対して平行な平面で切断した断面積の１００倍以上であって、前記第１基板電極及び前記第２基板電極の平面形状の縦の長さと横の長さとが同じであることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記第１柱部の前記半導体積層体とは反対側の第１端面の面積と、前記第２柱部の前記半導体層とは反対側の第２端面の面積と、は同じであることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記第１発光部電極の面積は、前記第２発光部電極の面積よりも小さいことを特徴とする請求項１または２記載の光源装置。
【請求項４】
前記第１導電部は、前記第１発光部電極と前記第１柱部とを電気的に接続する第１接続部をさらに含み、
前記半導体発光装置は、前記第２半導体層の前記第２主面の側の一部と、前記第１接続部と、の間に設けられた絶縁層をさらに含み、
前記第１接続部及び前記第１柱部は、前記第２半導体層の前記第２主面の側の前記一部を前記絶縁層を介して覆うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項５】
前記第１基板電極の面積は、前記第１柱部の前記第２主面に対して平行な平面で切断した断面積の１００倍以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項６】
前記第１導電部及び前記第２導電部の平面形状の縦の長さと横の長さとが同じであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項７】
前記半導体発光装置は、複数設けられ、
前記第１接続部材は、複数設けられ、前記複数の第１接続部材のそれぞれは、前記複数の半導体発光装置のそれぞれの前記第１導電部と前記第１基板電極とを電気的に接続し、
前記第２接続部材は、複数設けられ、前記複数の第２接続部材のそれぞれは、前記複数の半導体発光装置のそれぞれの前記第２導電部と前記第２基板電極とを電気的に接続し、
前記第２基板電極の面積は、前記複数の半導体発光装置のそれぞれの前記第２柱部の前記断面積の合計の１００倍以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項８】
前記実装基板は、前記第１基板電極の前記第１接続材と接続される部分を除いた部分の上、及び、前記第２基板電極の前記第２接続材と接続される部分を除いた部分の上に設けられた実装基板絶縁層をさらに含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項９】
前記基体は、前記第１基板電極及び前記第２基板電極が設けられる絶縁基板部と、
前記絶縁基板部の前記第１基板電極及び前記第２基板電極とは反対の側において、前記絶縁基板部に積層された金属基板部と、
を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つの光源装置。
【請求項１】
発光部と、第１導電部と、第２導電部と、封止部と、光学層と、を含む半導体発光装置と、
基体と、前記基体の前記半導体発光装置に対向する面上に設けられた第１基板電極及び第２基板電極と、を含む実装基板と、
前記第１導電部と前記第１基板電極とを電気的に接続する第１接続材と、
前記第２導電部と前記第２基板電極とを電気的に接続する第２接続材と、
を備え、
前記発光部は、
第１導電形の第１半導体層と、第２導電形の第２半導体層と、前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層と、を含み、前記第１半導体層の側の第１主面と前記第２半導体層の側の第２主面とを有し、前記第２半導体層及び前記発光層が選択的に除去されて前記第２主面において前記第１半導体層の一部が露出した半導体積層体と、
前記第２主面の側において前記第１半導体層に電気的に接続された第１発光部電極と、
前記第２主面の側において前記第２半導体層に電気的に接続された第２発光部電極と、
を含み、
前記第１導電部は、前記第１発光部電極に電気的に接続され、前記第２主面の上に立設された第１柱部を含み、
前記第２導電部は、前記第２発光部電極に電気的に接続され、前記第２主面の上に立設された第２柱部を含み、
前記封止部は、前記第１導電部の側面及び前記第２導電部の側面を覆い、
前記光学層は、前記半導体積層体の前記第１主面に設けられた光学層であって、前記発光層から放出された発光光を吸収し、前記発光光の波長とは異なる波長の光を放出する波長変換部を含み、
前記第２基板電極の面積は、前記第２柱部の前記第２主面に対して平行な平面で切断した断面積の１００倍以上であって、前記第１基板電極及び前記第２基板電極の平面形状の縦の長さと横の長さとが同じであることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記第１柱部の前記半導体積層体とは反対側の第１端面の面積と、前記第２柱部の前記半導体層とは反対側の第２端面の面積と、は同じであることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記第１発光部電極の面積は、前記第２発光部電極の面積よりも小さいことを特徴とする請求項１または２記載の光源装置。
【請求項４】
前記第１導電部は、前記第１発光部電極と前記第１柱部とを電気的に接続する第１接続部をさらに含み、
前記半導体発光装置は、前記第２半導体層の前記第２主面の側の一部と、前記第１接続部と、の間に設けられた絶縁層をさらに含み、
前記第１接続部及び前記第１柱部は、前記第２半導体層の前記第２主面の側の前記一部を前記絶縁層を介して覆うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項５】
前記第１基板電極の面積は、前記第１柱部の前記第２主面に対して平行な平面で切断した断面積の１００倍以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項６】
前記第１導電部及び前記第２導電部の平面形状の縦の長さと横の長さとが同じであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項７】
前記半導体発光装置は、複数設けられ、
前記第１接続部材は、複数設けられ、前記複数の第１接続部材のそれぞれは、前記複数の半導体発光装置のそれぞれの前記第１導電部と前記第１基板電極とを電気的に接続し、
前記第２接続部材は、複数設けられ、前記複数の第２接続部材のそれぞれは、前記複数の半導体発光装置のそれぞれの前記第２導電部と前記第２基板電極とを電気的に接続し、
前記第２基板電極の面積は、前記複数の半導体発光装置のそれぞれの前記第２柱部の前記断面積の合計の１００倍以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項８】
前記実装基板は、前記第１基板電極の前記第１接続材と接続される部分を除いた部分の上、及び、前記第２基板電極の前記第２接続材と接続される部分を除いた部分の上に設けられた実装基板絶縁層をさらに含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項９】
前記基体は、前記第１基板電極及び前記第２基板電極が設けられる絶縁基板部と、
前記絶縁基板部の前記第１基板電極及び前記第２基板電極とは反対の側において、前記絶縁基板部に積層された金属基板部と、
を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つの光源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−７７８５２（Ｐ２０１３−７７８５２Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１３−１６２２４（Ｐ２０１３−１６２２４）
【出願日】平成２５年１月３０日（２０１３．１．３０）
【分割の表示】特願２０１０−１３０５２０（Ｐ２０１０−１３０５２０）の分割
【原出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２５年１月３０日（２０１３．１．３０）
【分割の表示】特願２０１０−１３０５２０（Ｐ２０１０−１３０５２０）の分割
【原出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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