発光素子ユニットおよびその製造方法、発光素子パッケージならびに照明装置
【課題】半導体発光素子の側面から出る光を効率よく取り出すことができ、輝度を向上させることができる発光素子ユニットおよびその製造方法、当該発光素子を備える発光素子パッケージおよび照明装置を提供すること。
【解決手段】表面４、裏面５（光取出し面）および側面６を有するＬＥＤチップ２を、底壁９および側壁１０によって区画された凹部１１が形成され、底面１２に対して角度θで傾斜し、光反射膜１７が形成された傾斜面１４を有するＳｉサブマウント３に対して、裏面５を上方に向けたフェイスダウン姿勢で搭載する。
【解決手段】表面４、裏面５（光取出し面）および側面６を有するＬＥＤチップ２を、底壁９および側壁１０によって区画された凹部１１が形成され、底面１２に対して角度θで傾斜し、光反射膜１７が形成された傾斜面１４を有するＳｉサブマウント３に対して、裏面５を上方に向けたフェイスダウン姿勢で搭載する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子ユニットおよびその製造方法、当該発光素子を備える発光素子パッケージおよび照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の半導体発光装置は、たとえば、特許文献１に開示されている。この半導体発光装置は、発光素子と、発光素子を支持し、発光素子よりも大型なツェナーダイオードと、ツェナーダイオードを支持する底壁および当該底壁から発光素子の側面に沿って立設された側壁を有するマウント部と、マウント部の底部から発光素子の下端付近まで充填された樹脂モールドと、これら全体を封止するエポキシ樹脂とを備えている。
【０００３】
特許文献１の半導体発光装置では、発光素子の周面から放出された光を樹脂モールドの上面で反射させ、その反射光をすり鉢状のマウント部の側壁で反射させている。これにより、発光素子の周面からの光を、主光取出し面からの発光方向とほぼ同じ向きの光として回収している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２８９１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、マウント部は、発光素子と共に、当該発光素子を支持する大型なツェナーダイオードも設置できるように設計されている。そのため、発光素子の周面からの光を反射させるマウント部の側壁の位置が、ツェナーダイオードに対して間隔を空けた位置に制約される。
発光素子の周面とマウント部の側壁との距離は、本来、発光素子から出た光の反射だけを考慮すれば短くて済むものであるが、マウント部の側壁の位置の制約により、必要以上に長くなっている。そのため、発光素子から出た光が、マウント部の側壁に到達するまでに減衰するので、反射光を取り出すまでのロスが多いという不具合がある。
【０００６】
本発明の目的は、半導体発光素子の側面から出る光を効率よく取り出すことができ、輝度を向上させることができる発光素子ユニットおよびその製造方法、当該発光素子を備える発光素子パッケージおよび照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の発光素子ユニットは、表面、裏面および側面を有し、当該表面または当該裏面が内部で発生する光が出射される光取り出し面である半導体発光素子と、底壁および側壁を有し、当該底壁および当該側壁によって区画された凹部が形成され、当該凹部において前記光取出し面を上方に向けた姿勢で前記底壁により前記半導体発光素子を支持しており、前記側壁が前記底壁に対して所定の角度で傾斜した傾斜面を前記半導体発光素子の前記側面に面して有しているサブマウントと、前記サブマウントの前記傾斜面に形成された光反射膜とを含んでいる（請求項１）。
【０００８】
この構成によれば、サブマウントの凹部において、半導体発光素子の側面に面し、光反射膜が形成された傾斜面が形成されている。この傾斜面（光反射膜）により、半導体発光素子の側面から出た光を、光取出し面からの光の出射方向と同じ方向へ反射させることができる。その結果、反射光を、半導体発光素子の輝度に寄与する光として取り出すことができる。
【０００９】
さらに、傾斜面が、半導体発光素子を支持するサブマウントの側壁に形成されているので、半導体発光素子の側面と傾斜面との距離Ｄを、半導体発光素子の大きさに合わせて設計することができる。そのため、当該距離Ｄを適切な大きさに定めておけば、半導体発光素子の側面から出た光が減衰する前に、当該光を傾斜面（光反射膜）で反射させることができる。その結果、反射光を取り出すまでのロスが少なくて済み、半導体発光素子の側面からの光を効率よく取り出すことができる。よって、半導体発光素子の輝度を向上させることができる。
【００１０】
また、前記サブマウントは、前記側壁が前記底壁を取り囲む平面視環状に形成された器状に形成されており、前記傾斜面は、前記半導体発光素子を取り囲むように形成されており、前記光反射膜は、前記傾斜面の周方向に沿って形成されていてもよい（請求項２）。
この構成によれば、光反射膜が、半導体発光素子を取り囲む傾斜面の周方向に沿って形成されている。そのため、半導体発光素子の側面から出る光を満遍なく取り出すことができる。その結果、半導体発光素子の輝度を一層向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の発光素子ユニットは、前記光反射膜上に形成された絶縁膜と、光を反射し得る導電材料からなり、前記サブマウントの前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨るように前記絶縁膜上に形成され、前記底壁上の部分が前記半導体発光素子のアノードおよびカソードにそれぞれ電気的に接続されたアノード配線およびカソード配線とをさらに含んでいてもよい（請求項３）。
【００１２】
この構成によれば、アノード配線およびカソード配線が、光を反射し得る導電材料を用いて傾斜面に沿って敷設され、サブマウントの側壁の頂部まで引き出されている。これにより、半導体発光素子のアノードおよびカソードに電力を供給するワイヤ等をサブマウントの頂部において接続することができる。そのため、半導体発光素子の側面からの光が傾斜面（光反射膜）に到達するまでに、ワイヤ等の障害物に衝突することを防止することができる。その結果、障害物への衝突によるロスを低減することができるので、半導体発光素子の側面からの光を一層効率よく取り出すことができる。しかも、アノード配線およびカソード配線が光を反射し得る導電材料からなるので、これらの配線に当った光を、光取出し面からの光の出射方向と同じ方向へ反射させることもできる。
【００１３】
また、本発明の発光素子ユニットでは、前記光反射膜が前記凹部内に露出していてもよく、その場合、前記光反射膜と同一材料からなり、露出した前記光反射膜から分離されて前記サブマントの前記底壁に形成され、前記半導体発光素子のアノードおよびカソードにそれぞれ電気的に接続されたアノードパッドおよびカソードパッドをさらに含むことが好ましい（請求項４）。
【００１４】
この構成によれば、光反射膜が凹部内に露出しているので、半導体発光素子の側面からの光を、光反射膜に直接当てることができる。そのため、光の反射率を向上させることができる。また、アノードパッドおよびカソードパッドが光反射膜と同一の材料からなるので、発光素子ユニットの製造工程において、フォトリソグラフィ技術等の公知の半導体装置製造技術の利用することにより、光反射膜と、アノードパッドおよびカソードパッドとを同時に簡単に作製することができる。
【００１５】
また、前記サブマウントは、前記側壁が前記底壁を挟んで互いに対向する側面視凹状に形成された半筒状に形成されており、前記傾斜面は、前記半導体発光素子を介して互いに対向する一対の第１傾斜面および第２傾斜面を含み、前記光反射膜は、前記サブマウントの前記底壁、前記第１傾斜面および前記側壁の頂部に跨って前記凹部内に露出するように形成され、前記第１傾斜面上に形成された第１反射部と、前記底壁上に形成され、前記半導体発光素子のアノードに電気的に接続されたアノード接続部とを一体的に有するアノード側反射膜と、前記サブマウントの前記底壁、前記第２傾斜面および前記側壁の頂部に跨って前記凹部内に露出するように形成され、前記第２傾斜面上に形成された第２反射部と、前記底壁上に形成され、前記半導体発光素子のカソードに電気的に接続されたカソード接続部とを一体的に有し、前記アノード側反射膜から分離されたカソード側反射膜とを含んでいてもよい（請求項５）。
【００１６】
この構成によれば、アノード側反射膜の第１反射部およびカソード側反射膜の第２反射部が傾斜面に沿って露出しているので、半導体発光素子の側面からの光を、これらの反射膜に直接当てることができる。そのため、光の反射率を向上させることができる。
さらに、アノード側反射膜は、第１反射部と一体的にアノード接続部を有するとともに、第１反射部を利用してサブマウントの側壁の頂部まで引き出されている。また、カソード側反射膜は、第２反射部と一体的にカソード接続部を有するとともに、第２反射部を利用してサブマウントの側壁の頂部まで引き出されている。これにより、半導体発光素子のアノードおよびカソードに電力を供給するワイヤ等をサブマウントの頂部において接続することができる。そのため、半導体発光素子の側面からの光が傾斜面（光反射膜）に到達するまでに、ワイヤ等の障害物に衝突することを防止することができる。その結果、障害物への衝突によるロスを低減することができるので、半導体発光素子の側面からの光を一層効率よく取り出すことができる。
【００１７】
すなわち、この構成によれば、凹部内に露出するアノード側反射膜およびカソード側反射膜が、それぞれアノード配線およびカソード配線としての役割を兼ねている。これにより、反射膜の露出による反射率の向上効果と、サブマウントの底壁から側壁の頂部に至る配線敷設による光のロスの低減効果とを同時に達成することができる。したがって、上記したサブマウントとは異なり、光反射膜が半導体発光素子を取り囲むように形成されていなくても、光を効率よく取り出すことができる。
【００１８】
また、本発明の発光素子ユニットでは、前記半導体発光素子が平面視長方形状に形成されていてもよく、その場合、前記アノードおよび前記カソードは、前記半導体発光素子の長手方向に沿って互いに隣接して前記半導体発光素子に形成されており、前記アノード接続部および前記カソード接続部は、半筒状の前記サブマウントの軸方向に沿って互いに間隔を空けて隣接して形成されていることが好ましい（請求項６）。
【００１９】
この構成によれば、アノード側反射膜の第１反射部およびカソード反射膜の第２反射部がいずれも、半導体発光素子の長手方向に沿う側面に面することとなる。これにより、半導体発光素子の幅方向に沿う側面に比べて、相対的に出射量の多い長手方向に沿う側面からの光を反射させることができる。そのため、側面からの光の取り出し量（絶対量）を増やすことができる。
【００２０】
また、前記サブマウントの前記底壁に対する前記傾斜面の傾斜角度は、たとえば、３０°〜８０°（請求項７）であり、好ましくは、４０°〜７０°（請求項８）であり、さらに好ましくは、４５°〜６５°（請求項９）であり、とりわけ好ましくは、５０°〜６０°（請求項１０）であり、最も好ましくは、５３°〜５７°（請求項１１）である。
また、前記凹部には、樹脂蛍光体が充填されていてもよい（請求項１２）。すなわち、本発明の発光素子ユニットによれば、凹部に樹脂蛍光体が充填されており、当該樹脂蛍光体により若干の光の減衰が懸念される場合でも、サブマウントの傾斜面に形成された光反射膜の反射効果により、光の取出し量の低下を抑えることができる。
【００２１】
また、前記光反射膜は、アルミニウム（Ａｌ）からなっていてもよい（請求項１３）。
また、前記光反射膜は、銀（Ａｇ）、白金族金属および銅（Ｃｕ）を含む合金からなっていてもよい（請求項１４）。その場合、前記白金族金属は、白金（Ｐｔ）またはパラジウム（Ｐｄ）であることが好ましい（請求項１５および１６）。
前記半導体発光素子は、前記裏面が光取出し面であり、前記表面を下方に向けたフェイスダウン姿勢で前記サブマウントに支持されていてもよい（請求項１７）。また、前記半導体発光素子は、前記表面が光取出し面であり、当該表面を上方に向けたフェイスアップ姿勢で前記サブマウントに支持されていてもよい（請求項１８）。
【００２２】
また、上記目的を達成するための本発明の発光素子パッケージは、前記発光素子ユニットと、前記発光素子ユニットを支持するベース基板と、前記ベース基板上に形成され、前記発光素子ユニットを取り囲む樹脂ケースとを含んでいる（請求項１９）。
この構成によれば、本発明の発光素子ユニットが用いられており、半導体発光素子からの光の取出し効率が高いので、高輝度の発光素子パッケージを提供することができる。
【００２３】
また、上記目的を達成するための本発明の照明装置は、細長い支持バーと、前記支持バーの長手方向に沿って配列された前記発光素子ユニットとを含んでいる（請求項２０）。
この構成によれば、本発明の発光素子ユニットが用いられており、半導体発光素子からの光の取出し効率が高いので、高輝度の照明装置を提供することができる。
また、上記目的を達成するための本発明の発光素子ユニットの製造方法は、表面および裏面を有するＳｉ基板を当該表面側から選択的にウエットエッチングすることにより凹部を形成し、同時に、当該凹部を前記裏面側から区画する底壁に対して所定の角度で傾斜した傾斜面を、当該凹部を横側から区画する側壁における当該凹部側に形成する工程と、前記傾斜面に光反射膜を形成する工程と、表面、裏面および側面を有し、当該表面または当該裏面が内部で発生する光が出射される光取り出し面である半導体発光素子を、前記光取出し面が上方に向くように、かつ、前記側面が前記傾斜面に面するように、前記Ｓｉ基板の前記底壁に設置する工程とを含んでいる（請求項２１）。
【００２４】
この方法によれば、Ｓｉ基板のウエットエッチングにより凹部が形成されるので、凹部の形成に際してはＳｉ結晶が異方性にエッチングされる。これにより、凹部を横側から区画するＳｉ基板の側壁に、傾斜面を簡単に形成することができる。
また、前記凹部を形成する工程は、前記Ｓｉ基板の周縁部に沿って、前記表面に平面視環状の第１マスクを形成する工程と、前記第１マスクから露出する前記Ｓｉ基板の前記表面からウエットエッチングすることにより、前記側壁が前記底壁を取り囲む平面視環状に形成されるように、前記Ｓｉ基板を器状に加工する工程とを含んでいてもよい（請求項２２）。
【００２５】
この方法によれば、傾斜面が凹部を取り囲むように形成されるので、光反射膜を傾斜面の周方向に沿って形成することができる。これにより、半導体発光素子の側面から出る光を満遍なく取り出すことができる上記発光素子ユニットを簡単に製造することができる。
また、前記Ｓｉ基板が平面視四角形状の場合、前記凹部を形成する工程は、前記Ｓｉ基板の互いに対向する周縁部に沿って、前記表面に第２マスクを形成する工程と、前記第２マスクから露出する前記Ｓｉ基板の前記表面からウエットエッチングすることにより、前記側壁が前記底壁を挟んで互いに対向するように、前記Ｓｉ基板を側面視凹状の半筒状に加工する工程とを含んでいてもよい（請求項２３）
また、前記光反射膜を形成する工程は、光を反射し得る導電材料を、前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨るように形成する工程と、前記Ｓｉ基板上の前記導電材料をパターニングすることにより、前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨る第１反射膜を形成し、同時に、当該第１反射膜から分離され、前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨る第２反射膜を形成する工程とを含んでいてもよい（請求項２４）。
【００２６】
この方法によれば、第１反射部およびアノード接続部を一体的に有するアノード側反射膜（たとえば、第１反射膜）と、第２反射部およびカソード接続部を一体的に有するカソード側反射膜（たとえば、第２反射膜）とを有する上記発光素子ユニットを製造することができる。さらに、第１反射膜および第２反射膜が同時に形成されるので、製造工程を簡略化することができる。
【００２７】
また、本発明の発光素子ユニットの製造方法は、前記光反射膜上に絶縁膜を形成する工程と、前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨るように、光を反射し得る導電材料を前記絶縁膜上に形成することにより、互いに分離された第１配線および第２配線を同時に形成する工程とをさらに含んでいてもよい（請求項２５）。
この方法によれば、アノード配線（たとえば、第１配線）およびカソード配線（たとえば、第２配線）を光反射膜とは別に有する上記発光素子ユニットを製造することができる。さらに、第１配線および第２配線が同時に形成されるので、製造工程を簡略化することができる。
【００２８】
また、前記光反射膜を形成する工程は、光を反射し得る導電材料を、前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨るように形成する工程と、前記Ｓｉ基板上の前記導電材料をパターニングすることにより、前記傾斜面上に前記光反射膜を形成し、同時に、前記Ｓｉ基板の前記底壁上に当該光反射膜から分離され、かつ互いに分離された第１パッドおよび第２パッドを形成する工程とを含んでいてもよい（請求項２６）。
【００２９】
この方法によれば、アノードパッド（たとえば、第１パッド）およびカソードパッド（たとえば、第２パッド）を有する上記発光素子ユニットを製造することができる。さらに、光反射膜、第１パッドおよび第２パッドが同時に形成されるので、製造工程を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＬＥＤ素子ユニットの模式的な平面図である。
【図２】図１に示すＬＥＤ素子ユニットの断面図であって、図１の切断線Ａ−Ａでの切断面を示す。
【図３Ａ】図２に示すＬＥＤ素子ユニットの製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの次の工程を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｂの次の工程を示す図である。
【図３Ｄ】図３Ｃの次の工程を示す図である。
【図３Ｅ】図３Ｄの次の工程を示す図である。
【図３Ｆ】図３Ｅの次の工程を示す図である。
【図３Ｇ】図３Ｆの次の工程を示す図である。
【図３Ｈ】図３Ｇの次の工程を示す図である。
【図３Ｉ】図３Ｈの次の工程を示す図である。
【図３Ｊ】図３Ｉの次の工程を示す図である。
【図４】図１に示すＬＥＤ素子ユニットを備えるＬＥＤパッケージの模式的な斜視図である。
【図５】図１に示すＬＥＤ素子ユニットを備えるＬＥＤバーライトの模式的な斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るＬＥＤ素子ユニットの模式的な平面図である。
【図７】図６に示すＬＥＤ素子ユニットの断面図であって、図６の切断線Ｂ−Ｂでの切断面を示す。
【図８Ａ】図７に示すＬＥＤ素子ユニットの製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図８Ｂ】図８Ａの次の工程を示す図である。
【図８Ｃ】図８Ｂの次の工程を示す図である。
【図８Ｄ】図８Ｃの次の工程を示す図である。
【図８Ｅ】図８Ｄの次の工程を示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係るＬＥＤ素子ユニットの模式的な平面図である。
【図１０】図９に示すＬＥＤ素子ユニットの側面図であって、図９の方向Ｃへ観察したときの側面を示す。
【図１１Ａ】図１０に示すＬＥＤ素子ユニットの製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの次の工程を示す図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｂの次の工程を示す図である。
【図１１Ｄ】図１１Ｃの次の工程を示す図である。
【図１１Ｅ】図１１Ｄの次の工程を示す図である。
【図１１Ｆ】図１１Ｅの次の工程を示す図である。
【図１１Ｇ】図１１Ｆの次の工程を示す図である。
【図１１Ｈ】図１１Ｇの次の工程を示す図である。
【図１１Ｉ】図１１Ｈの次の工程を示す図である。
【図１１Ｊ】図１１Ｉの次の工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るＬＥＤ素子ユニットの模式的な平面図である。図２は、図１に示すＬＥＤ素子ユニットの断面図であって、図１の切断線Ａ−Ａでの切断面を示す。
【００３２】
発光素子ユニットとしてのＬＥＤ素子ユニット１は、半導体発光素子としてのＬＥＤチップ２と、ＬＥＤチップ２を支持するＳｉサブマウント３とを備えている。
ＬＥＤチップ２は、表面４、裏面５および側面６を有する多面体形状（図１および図２では、直方体形状）に形成されており、たとえば、透明基板としてのサファイア基板の表面側にIII族窒化物半導体層からなる発光ダイオード構造を形成したものである。ＬＥＤチップ２の内部で発生した光は、裏面５を形成するサファイア基板を透過して出射される。つまり、このＬＥＤチップ２では、裏面５が光取出し面である。
【００３３】
ＬＥＤチップ２の表面４には、アノード電極７およびカソード電極８が互いに隣接して設けられている。アノード電極７およびカソード電極８は、たとえば、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）もしくは白金（Ｐｔ）またはこれらの合金からなる。また、アノード電極７およびカソード電極８は、半田またはＡｕＳｎからなってもよい。平面視において、アノード電極７は、たとえば、略Ｅ字形状であり、カソード電極８は、略Ｉ字形状である。
【００３４】
Ｓｉサブマウント３は、（１００）面を主面とするＳｉ基板２９を用いて形成されており、平面視長方形状である。このＳｉサブマウント３は、底壁９と、当該底壁９を取り囲む平面視四角環状の側壁１０と有し、底壁９および側壁１０で取り囲まれる部分に凹部１１が形成された器状に形成されている。つまり、凹部１１は、Ｓｉサブマウント３の底壁９および側壁１０により区画されている。また、底壁９における凹部１１に臨む面（Ｓｉサブマウント３の底面１２）は、（１００）面である。
【００３５】
Ｓｉサブマウント３の側壁１０における凹部１１に臨む面は、平面視において側壁１０の一対の長辺および一対の短辺を形成する４つの頂面１３それぞれと一辺を共有する４つの平面により形成されている。これら４つの平面は、互いに対向する２平面間の距離が底壁９へ向かって狭まる傾斜面１４（テーパ面）とされている。隣り合う傾斜面１４の間には、側壁１０の４つの角に延びる稜線１５が形成されている。
【００３６】
各傾斜面１４は、Ｓｉサブマウント３の底面１２に対して、角度θで傾斜している。角度θは、たとえば、３０°〜８０°であり、好ましくは、４０°〜７０°であり、さらに好ましくは、４５°〜６５°であり、とりわけ好ましくは、５０°〜６０°であり、最も好ましくは、５３°〜５７°である。
Ｓｉサブマウント３の表面には、ＳｉＯ２からなる絶縁膜１６（酸化膜）が形成されている。絶縁膜１６は、Ｓｉサブマウント３の底面１２および傾斜面１４の全域を一体的に覆うように、底面１２、傾斜面１４および側壁１０の頂面１３に跨って形成されている。
【００３７】
この絶縁膜１６上には、光反射膜１７、アノードパッド１８およびカソードパッド１９が互いに分離して形成されている。光反射膜１７、アノードパッド１８およびカソードパッド１９は、同一材料からなり、具体的には、光を反射し得る導電材料としてのアルミニウム（Ａｌ）からなる。
なお、光反射膜１７、アノードパッド１８およびカソードパッド１９は、銀（Ａｇ）と白金（Ｐｔ）族金属と銅（Ｃｕ）とを含む合金からなっていてもよい。当該白金族金属として、白金（Ｐｔ）やパラジウム（Ｐｄ）を用いることができる。各金属の配合比率は、Ａｇが９８％程度であり、白金族金属およびＣｕのそれぞれが１％程度である。
【００３８】
光反射膜１７は、傾斜面１４の周方向（底面１２の周縁に沿う方向）に沿って、４つの傾斜面１４に跨るように一体的に形成されている。当該光反射膜１７は、Ｓｉサブマウント３の底面１２と傾斜面１４とが交って形成される平面視四角環状の交差部２０を露出させ、側壁１０の頂面１３における凹部１１の周縁部を被覆するように形成されている。つまり、光反射膜１７の下端は、傾斜面１４の下端よりもやや上側に位置することになる。なお、光反射膜１７は、交差部２０を被覆するように、底面１２の周縁部、傾斜面１４および側壁１０の頂面１３に跨って形成されていてもよい。
【００３９】
アノードパッド１８およびカソードパッド１９は、絶縁膜１６における底壁９上の部分に形成されている。アノードパッド１８およびカソードパッド１９は、Ｓｉサブマウント３の長手方向に沿って隣接して配置されている。アノードパッド１８およびカソードパッド１９は、平面視四角形状である。
アノードパッド１８上には、アノード接合層２１が形成され、カソードパッド１９上には、カソード接合層２２が形成されている。アノード接合層２１およびカソード接合層２２は、底面１２側から順に積層されたＴｉ層およびＡｕ層の２層構造（Ｔｉ／Ａｕ）を有している。平面視において、アノード接合層２１は、たとえば、アノード電極７よりもＳｉサブマウント３の長手方向に沿って幅広な略Ｅ字形状であり、カソード接合層２２は、たとえば、カソード電極８よりもＳｉサブマウント３の長手方向に沿って幅広な略Ｉ字形状である。
【００４０】
そして、ＬＥＤチップ２は、略Ｅ字形状同士のアノード電極７とアノード接合層２１、および略Ｉ字形状同士のカソード電極８とカソード接合層２２がそれぞれ接合されることにより、ＬＥＤチップ２の表面４を下方に向けたフェイスダウン姿勢でＳｉサブマウント３に下方から支持されている。これにより、ＬＥＤチップ２およびＳｉサブマウント３の積層構造からなるＬＥＤ素子ユニット１が構成されている。当該積層構造において、アノード電極７よりも幅広なアノード接合層２１は、カソード接合層２２とは反対側に引き出されたアノード引出し部２３を有している。また、カソード電極８よりも幅広なカソード接合層２２は、アノード接合層２１とは反対側に引き出されたカソード引出し部２４を有している。これらのアノード引出し部２３およびカソード引出し部２４にはそれぞれ、ＬＥＤチップ２のアノードおよびカソードに電力を供給するためのボンディングワイヤ２５が接続されることとなる。
【００４１】
また、Ｓｉサブマウント３の凹部１１には、樹脂蛍光体２６が充填されている（図１では省略）。樹脂蛍光体２６は、ＬＥＤチップ２が出射する光の波長を変化させる物質であり、これにより、ＬＥＤ素子ユニット１は、ＬＥＤチップ２が出射する光の色とは異なる色の光を取り出すことができる。たとえば、ＬＥＤチップ２が青色光（波長：４５０ｎｍ程度）を発光する場合、当該青色光は樹脂蛍光体２６によって白色光に変換され、その白色光が取り出される。
【００４２】
図３Ａ〜図３Ｊは、図２に示すＬＥＤ素子ユニットの製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
図１に示すＬＥＤ素子ユニット１を製造するには、たとえば、まず、図３Ａに示すように、表面２７（（１００）面）および裏面２８を有するウエハ状態のＳｉ基板２９（たとえば、４００μｍ厚）が用意される。
【００４３】
次に、図３Ｂに示すように、たとえば、熱酸化法により、Ｓｉ基板２９の表面２７が第１マスクとしての酸化膜３０（たとえば、１０００ｎｍ厚）が形成される。次に、公知のフォトリソグラフィ技術によって、この酸化膜３０が、平面視四角環状の形状にパターニングされる。これにより、Ｓｉ基板２９の表面２７において、酸化膜３０に取り囲まれる中央部が露出することとなる。
【００４４】
次に、図３Ｃに示すように、Ｓｉ基板２９の中央部を露出させる酸化膜３０を介して、Ｓｉ基板２９の表面２７にエッチャントが供給される（たとえば、５時間程度の供給）。エッチャントとしては、たとえば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）水溶液等が用いられる。エッチャントの供給により、Ｓｉ基板２９がその表面２７（（１００）面）側からウェットエッチング（異方性エッチング）される。これにより、Ｓｉ基板２９に凹部１１が形成され、角度θで傾斜した傾斜面１４を有する器状のＳｉサブマウント３が形成される。
【００４５】
次に、図３Ｄに示すように、たとえば、ＬＬ−ＢＨＦ（Buffered Hydrogen Fluoride：バッファードフッ酸）処理により、Ｓｉサブマウント３から酸化膜３０が除去される。
次に、図３Ｅに示すように、たとえば、熱酸化法により、Ｓｉサブマウント３の表面全域に絶縁膜１６が形成される。
次に、図３Ｆに示すように、たとえば、スパッタ法により、光を反射し得る導電材料としてのＡｌ堆積層３１が、絶縁膜１６の全域を覆うように形成される。
【００４６】
次に、図３Ｇに示すように、公知のフォトリソグラフィ技術により、Ａｌ堆積層３１がパターニングされる。これにより、互いに分離された光反射膜１７、第１パッドとしてのアノードパッド１８および第２パッドとしてのカソードパッド１９が同時に形成される。
次に、図３Ｈに示すように、Ｓｉサブマウント３の表面全域にネガ型のフォトレジスト（図示せず）が塗布され、当該ネガ型のフォトレジストが、アノード接合層２１およびカソード接合層２２を形成すべき領域に開口を有するようにパターニングされる。そして、たとえば、スパッタ法により、ネガ型のフォトレジスト上からＴｉ層およびＡｕ層が順に堆積される。その後、ネガ型のフォトレジストとともに、Ｔｉ層およびＡｕ層の不要部分がリフトオフされる。これにより、アノード接合層２１およびカソード接合層２２が形成される。
【００４７】
次に、図３Ｉに示すように、光反射膜１７および絶縁膜１６におけるＳｉサブマウント３の頂面１３に設定されたダイシングライン上の部分が、選択的に除去される。その後、当該ダイシングライン上でＳｉサブマウント３が切断される。これにより、ウエハが各Ｓｉサブマウント３に個片化される。
次に、図３Ｊに示すように、個片化された各Ｓｉサブマウント３のアノード接合層２１およびカソード接合層２２に対して、ＬＥＤチップ２のアノード電極７およびカソード電極８が１対１で接合される。この後、Ｓｉサブマウント３の凹部１１に樹脂蛍光体２６が充填される。
【００４８】
以上の工程を経ることにより、図１に示すＬＥＤ素子ユニット１が得られる。
以上のように、このＬＥＤ素子ユニット１によれば、Ｓｉサブマウント３の凹部１１において、ＬＥＤチップ２の側面６に面し、光反射膜１７が形成された傾斜面１４が形成されている。この傾斜面１４（光反射膜１７）により、ＬＥＤチップ２の側面６から出た光を、光取出し面（ＬＥＤチップ２の裏面５）からの光の出射方向と同じ方向へ反射させることができる。その結果、反射光を、ＬＥＤチップ２の輝度に寄与する光として取り出すことができる。
【００４９】
さらに、傾斜面１４が、Ｓｉサブマウント３の側壁１０に形成されているので、ＬＥＤチップ２の側面６と傾斜面１４との距離Ｄを、ＬＥＤチップ２の大きさに合わせて設計することができる。そのため、当該距離Ｄを適切な大きさに定めておけば、ＬＥＤチップ２の側面６から出た光が減衰する前に、当該光を傾斜面１４（光反射膜１７）で反射させることができる。その結果、反射光を取り出すまでのロスが少なくて済み、ＬＥＤチップ２の側面６からの光を効率よく取り出すことができる。よって、ＬＥＤチップ２の輝度を向上させることができる。
【００５０】
そして、傾斜面１４の傾斜角度θは、（１００）面を主面（表面２７）とするＳｉ基板２９を主面側からウエットエッチングして、Ｓｉ結晶を異方性にエッチングすることにより、簡単に形成することができる（図３Ｃの工程）。
また、光反射膜１７が、ＬＥＤチップ２を取り囲む傾斜面１４の周方向に沿って形成されている。そのため、ＬＥＤチップ２の側面６から出る光を満遍なく取り出すことができる。その結果、ＬＥＤチップ２の輝度を一層向上させることができる。
【００５１】
また、光反射膜１７が凹部１１内に露出しているので、ＬＥＤチップ２の側面６からの光を、光反射膜１７に直接当てることができる。そのため、光の反射率を向上させることができる。
また、アノードパッド１８およびカソードパッド１９が光反射膜１７と同一の材料からなるので、ＬＥＤ素子ユニット１の製造工程において、フォトリソグラフィ技術等の公知の半導体装置製造技術の利用することにより、光反射膜１７と、アノードパッド１８およびカソードパッド１９とを同時に簡単に作製することができる（図３Ｇの工程）。
【００５２】
また、このＬＥＤ素子ユニット１によれば、図２に示すように凹部１１に樹脂蛍光体２６が充填されており、当該樹脂蛍光体２６により若干の光の減衰が懸念される場合でも、Ｓｉサブマウント３の傾斜面１４に形成された光反射膜１７の反射効果により、光の取出し量の低下を抑えることができる。
そして、第１実施形態のＬＥＤ素子ユニット１は、各種ＬＥＤパッケージに利用することができる。
【００５３】
図４は、図１に示すＬＥＤ素子ユニットを備えるＬＥＤパッケージの模式的な斜視図である。
ＬＥＤパッケージ３２は、たとえば、信号機、電光掲示板、液晶ディスプレイのバックライト、自動車および自転車のランプ等の各種照明、電子写真式プリンタの感光用光源等に用いられる。
【００５４】
ＬＥＤパッケージ３２は、ベース基板３３と、ベース基板３３上に取り付けられた樹脂ケース３４とを備えている。
ベース基板３３は、端部に凸条３５を有する絶縁性基板３６の凸条３５に対して、凹条３７，３８が形成された金属製のアノード端子３９およびカソード端子４０を嵌合させることにより、全体として長方形板状に形成したものである。アノード端子３９およびカソード端子４０はそれぞれ、ベース基板３３の長手方向の各端部を形成している。
【００５５】
樹脂ケース３４は、ベース基板３３の中央部を取り囲むように、ベース基板３３の周縁に沿う四角環を形成する壁状に形成されている。
そして、樹脂ケース３４に取り囲まれたベース基板３３の中央部に、上記したＬＥＤ素子ユニット１が搭載されている。ＬＥＤ素子ユニット１のアノード引出し部２３とアノード端子３９とは、ボンディングワイヤ４１で接続され、ＬＥＤ素子ユニット１のカソード引出し部２４とカソード端子４０とは、ボンディングワイヤ４２で接続される。
【００５６】
ＬＥＤ素子ユニット１で発生した光は、樹脂パッケージの開放面４３（ベース基板３３とは反対側の面）から放射される。
このＬＥＤパッケージ３２によれば、前述のＬＥＤ素子ユニット１が用いられており、ＬＥＤチップ２からの光の取出し効率が高いので、高輝度のＬＥＤパッケージ３２を提供することができる。
【００５７】
また、第１実施形態のＬＥＤ素子ユニット１は、ＬＥＤチップ２の側面６からの光を反射させる構成として、ＬＥＤ素子ユニット１を取り囲む樹脂パッケージ（たとえば、図４に示す樹脂パッケージ等）を必要としないので、そのまま各種ＬＥＤ照明に利用することができる。
図５は、図１に示すＬＥＤ素子ユニットを備えるＬＥＤバーライトの模式的な斜視図である。
【００５８】
照明装置としてのＬＥＤバーライト４４は、細長い支持バー４５と、当該支持バー４５の長手方向に沿って互いに平行に形成されたアノード配線４６およびカソード配線４７とを備えている。
アノード配線４６は、支持バー４５の一端からアノード端子４８として露出している。また、カソード配線４７は、支持バー４５の他端（アノード端子４８の反対側の端部）からカソード端子４９として露出している。
【００５９】
そして、アノード配線４６とカソード配線４７との間の領域に、支持バー４５の長手方向に沿って複数（図５では、１０個）のＬＥＤ素子ユニット１が配列されている。各ＬＥＤ素子ユニット１は、アノード側がアノード配線４６と向かい合うように、かつカソード側がカソード配線４７と向かい合うように設置されている。ＬＥＤ素子ユニット１のアノード引出し部２３とアノード配線４６とは、ボンディングワイヤ５０で接続され、ＬＥＤ素子ユニット１のカソード引出し部２４とカソード配線４７とは、ボンディングワイヤ５１で接続される。
【００６０】
このＬＥＤバーライト４４によれば、前述のＬＥＤ素子ユニット１が用いられており、ＬＥＤチップ２からの光の取出し効率が高いので、高輝度のＬＥＤ照明を提供することができる。
＜第２実施形態＞
図６は、本発明の第２実施形態に係るＬＥＤ素子ユニットの模式的な平面図である。図７は、図６に示すＬＥＤ素子ユニットの断面図であって、図６の切断線Ｂ−Ｂでの切断面を示す。図６および図７において、図１および図２に示す各部に相当する部分には、それらの各部に付した参照符号と同一の参照符号を付している。そして、以下では、図６および図７に示す構造について、図１および図２に示す構造との相違点のみを説明し、同一の参照符号を付した各部の説明を省略する。
【００６１】
第２実施形態のＬＥＤ素子ユニット６１では、絶縁膜１６上に、光反射膜６２が一体的に形成されている。光反射膜６２は、前述の光反射膜１７と同一の材料（たとえば、Ａｌ）からなる。光反射膜６２は、絶縁膜１６の全域を一体的に覆うように、Ｓｉサブマウント３の底面１２、傾斜面１４および側壁１０の頂面１３に跨って形成されている。
また、光反射膜６２上には、ＳｉＯ２からなる第２絶縁膜６３（酸化膜）が形成されている。第２絶縁膜６３は、光反射膜６２の全域を一体的に覆うように、Ｓｉサブマウント３の底面１２、傾斜面１４および側壁１０の頂面１３に跨って形成されている。
【００６２】
そして、第２絶縁膜６３上には、アノード配線６４およびカソード配線６５が形成されている。アノード配線６４およびカソード配線６５は、光を反射し得る導電材料からなり、たとえば、光反射膜６２と同一材料からなる。
アノード配線６４は、Ｓｉサブマウント３の長手方向に沿って、底面１２から側壁１０の一対の短辺を形成する一方の頂面１３まで傾斜面１４に沿って引き出されており、底面１２、傾斜面１４および頂面１３に跨って形成されている。
【００６３】
カソード配線６５は、Ｓｉサブマウント３の長手方向に沿って、底面１２から側壁１０の一対の短辺を形成する他方の頂面１３まで傾斜面１４に沿って引き出されており、底面１２、傾斜面１４および頂面１３に跨って形成されている。
すなわち、アノード配線６４およびカソード配線６５は、Ｓｉサブマウント３の長手方向に沿って全体として直線状に配列されており、第２絶縁膜６３における底壁９上の部分において互いに分離されている。
【００６４】
アノード配線６４における底面１２上の部分には、アノード接合層６６が形成されており、頂面１３上の部分には、アノード端子層６７が形成されている。アノード接合層６６およびアノード端子層６７は、底面１２側から順に積層されたＴｉ層およびＡｕ層の２層構造（Ｔｉ／Ａｕ）を有している。平面視において、アノード接合層６６は、たとえば、アノード電極７よりもＳｉサブマウント３の長手方向に沿って幅広な略Ｅ字形状であり、アノード端子層６７は、たとえば、略Ｉ字形状である。
【００６５】
カソード配線６５における底面１２上の部分には、カソード接合層６８が形成されており、頂面１３上の部分には、カソード端子層６９が形成されている。カソード接合層６８およびカソード端子層６９は、底面１２側から順に積層されたＴｉ層およびＡｕ層の２層構造（Ｔｉ／Ａｕ）を有している。平面視において、カソード接合層６８は、たとえば、カソード電極８よりもＳｉサブマウント３の長手方向に沿って幅広な略Ｉ字形状であり、カソード端子層６９は、たとえば、略Ｉ字形状である。
【００６６】
そして、ＬＥＤチップ２は、略Ｅ字形状同士のアノード電極７とアノード接合層６６、および略Ｉ字形状同士のカソード電極８とカソード接合層６８がそれぞれ接合されることにより、ＬＥＤチップ２の表面４を下方に向けたフェイスダウン姿勢でＳｉサブマウント３に下方から支持されている。これにより、ＬＥＤチップ２およびＳｉサブマウント３の積層構造からなるＬＥＤ素子ユニット６１が構成されている。アノード端子層６７およびカソード端子層６９にはそれぞれ、ＬＥＤチップ２のアノードおよびカソードに電力を供給するためのボンディングワイヤ２５が接続されることとなる。
【００６７】
図８Ａ〜図８Ｅは、図７に示すＬＥＤ素子ユニットの製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
図７に示すＬＥＤ素子ユニット６１を製造するには、たとえば、図３Ａ〜図３Ｆに示す工程が行われて、凹部１１が形成されたＳｉサブマウント３が形成され、このＳｉサブマウント３に絶縁膜１６およびＡｌ堆積層３１（光反射膜６２）が順に形成される。
【００６８】
次に、図８Ａに示すように、たとえば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により、第２絶縁膜６３が、光反射膜６２の全域を覆うように形成される。
次に、図８Ｂに示すように、Ｓｉサブマウント３の表面全域にネガ型のフォトレジスト（図示せず）が塗布され、当該ネガ型のフォトレジストが、アノード配線６４およびカソード配線６５を形成すべき領域に開口を有するようにパターニングされる。そして、たとえば、スパッタ法により、ネガ型のフォトレジスト上からＡｌ層が堆積される。その後、ネガ型のフォトレジストとともに、Ａｌ層の不要部分がリフトオフされる。これにより、第１配線としてのアノード配線６４および第２配線としてのカソード配線６５が同時に形成される。
【００６９】
次に、図８Ｃに示すように、図８Ｂに示したリフトオフ法と同様の方法により、アノード接合層６６、アノード端子層６７、カソード接合層６８およびカソード端子層６９が同時に形成される。
次に、図８Ｄに示すように、アノード端子層６７、カソード端子層６９、アノード配線６４、カソード配線６５、第２絶縁膜６３、光反射膜６２および絶縁膜１６におけるＳｉサブマウント３の頂面１３に設定されたダイシングライン上の部分が、選択的に除去される。その後、当該ダイシングライン上でＳｉサブマウント３が切断される。これにより、ウエハが各Ｓｉサブマウント３に個片化される。
【００７０】
次に、図８Ｅに示すように、個片化された各Ｓｉサブマウント３のアノード接合層６６およびカソード接合層６８に対して、ＬＥＤチップ２のアノード電極７およびカソード電極８が１対１で接合される。この後、Ｓｉサブマウント３の凹部１１に樹脂蛍光体２６が充填される。
以上の工程を経ることにより、図７に示すＬＥＤ素子ユニット６１が得られる。
【００７１】
第２実施形態のＬＥＤ素子ユニット６１によっても、第１実施形態のＬＥＤ素子ユニット１と同様の作用効果を発現することができる。
さらに、このＬＥＤ素子ユニット６１によれば、アノード配線６４およびカソード配線６５が、光を反射し得る導電材料を用いて傾斜面１４に沿って敷設され、Ｓｉサブマウント３の側壁１０の頂面１３まで引き出されている。これにより、ＬＥＤチップ２のアノードおよびカソードに電力を供給するボンディングワイヤ２５をＳｉサブマウント３の頂面１３（アノード端子層６７およびカソード端子層６９）において接続することができる。そのため、ＬＥＤチップ２の側面６からの光が傾斜面１４（光反射膜６２、アノード配線６４およびカソード配線６５）に到達するまでに、ワイヤ等の障害物に衝突することを防止することができる。その結果、障害物への衝突によるロスを低減することができるので、ＬＥＤチップ２の側面６からの光を一層効率よく取り出すことができる。
【００７２】
また、アノード配線６４およびカソード配線６５が光を反射し得る導電材料からなるので、これらの配線に当った光を、光取出し面からの光の出射方向と同じ方向へ反射させることもできる。しかも、アノード配線６４およびカソード配線６５が、Ｓｉサブマウントの長手方向に沿って形成されている。したがって、当該長手方向に交差するＬＥＤチップ２の側面６からの光はアノード配線６４およびカソード配線６５により反射させ、一方、当該長手方向に沿うＬＥＤチップ２の側面６からの光は、第２絶縁膜６３を通過して光反射膜６２で反射させることができる。そのため、互いに対向する傾斜面１４で反射する光の量をほぼ同じ量にすることができる。その結果、取り出される光の偏りを少なくすることができる。
【００７３】
そして、第２実施形態のＬＥＤ素子ユニット６１も、第１実施形態のＬＥＤ素子ユニット１と同様に、各種ＬＥＤパッケージおよび各種ＬＥＤ照明に利用することができる。
＜第３実施形態＞
図９は、本発明の第３実施形態に係るＬＥＤ素子ユニットの模式的な平面図である。図１０は、図９に示すＬＥＤ素子ユニットの側面図であって、図９の方向Ｃへ観察したときの側面を示す。図９および図１０において、図１および図２に示す各部に相当する部分には、それらの各部に付した参照符号と同一の参照符号を付している。そして、以下では、図９および図１０に示す構造について、図１および図２に示す構造との相違点のみを説明し、同一の参照符号を付した各部の説明を省略する。
【００７４】
第３実施形態のＬＥＤ素子ユニット７１では、Ｓｉサブマウント３は、底壁７２と、当該底壁７２を挟んでＳｉサブマウント３の幅方向に沿って互いに対向する側壁７３とを有し、底壁７２および側壁７３で取り囲まれる部分に凹部７４が形成された側面視凹状の半筒状に形成されている。つまり、凹部７４は、Ｓｉサブマウント３の底壁７２および側壁７３により区画されている。また、底壁７２における凹部７４に臨む面（Ｓｉサブマウント３の底面７５）は、（１００）面である。
【００７５】
Ｓｉサブマウント３の側壁７３における凹部７４に臨む面は、平面視において側壁７３の一対の辺を形成する２つの頂面７６それぞれと一辺を共有する２つの平面により形成されている。これら２つの平面は、これらの間の距離が底壁７２へ向かって狭まる第１傾斜面７７および第２傾斜面７８（テーパ面）とされている。
各傾斜面７７，７８は、Ｓｉサブマウント３の底面７５に対して、角度θで傾斜している。角度θは、たとえば、３０°〜８０°であり、好ましくは、４０°〜７０°であり、さらに好ましくは、４５°〜６５°であり、とりわけ好ましくは、５０°〜６０°であり、最も好ましくは、５３°〜５７°である。
【００７６】
Ｓｉサブマウント３の表面には、ＳｉＯ２からなる絶縁膜７９（酸化膜）が形成されている。絶縁膜７９は、Ｓｉサブマウント３の底面７５および第１および第２傾斜面７８の全域を一体的に覆うように、底面７５、第１および第２傾斜面７８および側壁７３の頂面７６に跨って形成されている。
この絶縁膜７９上には、光反射膜８０が形成されている。光反射膜８０は、前述の光反射膜１７と同一の材料（たとえば、Ａｌ）からなる。
【００７７】
光反射膜８０は、Ｓｉサブマウントの凹部７４内に露出するように形成され、互いに分離されたアノード側反射膜８１およびカソード側反射膜８２を含んでいる。
アノード側反射膜８１は、第１反射部８３と、アノード接続部８４とを一体的に有している。
第１反射部８３は、Ｓｉサブマウントの長手方向一端から他端に至るまで、Ｓｉサブマウントの底面７５と第１傾斜面７７とが交わって形成された第１交差部８５、第１傾斜面７７および側壁７３の頂面７６に跨って形成されている。
【００７８】
アノード接続部８４は、第１反射部８３におけるＳｉサブマウントの長手方向一端部から第２傾斜面７８側へ底面７５に沿って引き出された引出し部である。
カソード側反射膜８２は、第２反射部８６と、カソード接続部８７とを一体的に有している。
第２反射部８６は、Ｓｉサブマウントの長手方向一端から他端に至るまで、Ｓｉサブマウントの底面７５と第２傾斜面７８とが交わって形成された第２交差部８８、第２傾斜面７８および側壁７３の頂面７６に跨って形成されている。
【００７９】
カソード接続部８７は、第２反射部８６におけるＳｉサブマウントの長手方向他端部（アノード接続部８４とは反対側の端部）から第１傾斜面７７側へ底面７５に引き出された引出し部である。これにより、アノード接続部８４およびカソード接続部８７は、半筒状のＳｉサブマウントの長手方向（軸方向）に沿って互いに間隔を空けて隣接して配置されており、Ｓｉサブマウント３の底面７５上の部分に、アノード側反射膜８１およびカソード側反射膜８２によって区画されたクランク状のトレンチ８９が形成されることとなる。
【００８０】
アノード接続部８４上には、アノード接合層９０が形成され、カソード接続部８７上には、カソード接合層９１が形成されている。アノード接合層９０およびカソード接合層９１は、底面７５側から順に積層されたＴｉ層およびＡｕ層の２層構造（Ｔｉ／Ａｕ）を有している。平面視において、アノード接合層９０は、たとえば、アノード電極７よりもＳｉサブマウント３の長手方向に沿って幅広な略Ｅ字形状であり、カソード接合層９１は、たとえば、カソード電極８よりもＳｉサブマウント３の長手方向に沿って幅広な略Ｉ字形状である。
【００８１】
また、第１反射部８３における頂面７６上の部分には、アノード端子層９２が形成されている。アノード端子層９２は、アノード接合層９０と同一材料からなる。アノード端子層９２は、Ｓｉ基板９６の長手方向の中央に対してアノード接続部８４側の端部に配置されている。一方、第２反射部８６における頂面７６上の部分には、カソード端子層９３が形成されている。カソード端子層９３は、カソード接合層９１と同一材料からなる。カソード端子層９３は、Ｓｉ基板９６の長手方向の中央に対してカソード接続部８７側の端部に配置されている。すなわち、アノード端子層９２およびカソード端子層９３は、Ｓｉサブマウントの平面視において、互いに対角関係に配置されている。
【００８２】
そして、ＬＥＤチップ２は、略Ｅ字形状同士のアノード電極７とアノード接合層９０、および略Ｉ字形状同士のカソード電極８とカソード接合層９１がそれぞれ接合されることにより、ＬＥＤチップ２の表面４を下方に向けたフェイスダウン姿勢でＳｉサブマウント３に下方から支持されている。これにより、ＬＥＤチップ２およびＳｉサブマウント３の積層構造からなるＬＥＤ素子ユニット７１が構成されている。アノード端子層９２およびカソード端子層９３にはそれぞれ、ＬＥＤチップ２のアノードおよびカソードに電力を供給するためのボンディングワイヤ２５が接続されることとなる。
【００８３】
図１１Ａ〜図１１Ｊは、図１０に示すＬＥＤ素子ユニットの製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
図１０に示すＬＥＤ素子ユニット７１を製造するには、たとえば、まず、図１１Ａに示すように、表面９４（（１００）面）および裏面９５を有するウエハ状態のＳｉ基板９６（たとえば、４００μｍ厚）が用意される。
【００８４】
次に、図１１Ｂに示すように、たとえば、熱酸化法により、Ｓｉ基板９６の表面９４が第２マスクとしての酸化膜９７（たとえば、１０００ｎｍ厚）が形成される。次に、公知のフォトリソグラフィ技術によって、この酸化膜９７が、平面視平行直線状の形状にパターニングされる。これにより、Ｓｉ基板９６の表面９４において、一対の酸化膜９７で挟まれる中央部が露出することとなる。
【００８５】
次に、図１１Ｃに示すように、Ｓｉ基板９６の中央部を露出させる酸化膜９７を介して、Ｓｉ基板９６の表面９４にエッチャントが供給される（たとえば、５時間程度の供給）。エッチャントとしては、たとえば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）水溶液等が用いられる。エッチャントの供給により、Ｓｉ基板９６がその表面９４（（１００）面）側からウェットエッチング（異方性エッチング）される。これにより、Ｓｉ基板９６に凹部７４が形成され、角度θで傾斜した第１傾斜面７７および第２傾斜面７８を有する半筒状のＳｉサブマウント３が形成される。
【００８６】
次に、図１１Ｄに示すように、たとえば、ＬＬ−ＢＨＦ（Buffered Hydrogen Fluoride：バッファードフッ酸）処理により、Ｓｉサブマウント３から酸化膜９７が除去される。
次に、図１１Ｅに示すように、たとえば、熱酸化法により、Ｓｉサブマウント３の表面全域に絶縁膜７９が形成される。
次に、図１１Ｆに示すように、たとえば、スパッタ法により、光を反射し得る導電材料としてのＡｌ堆積層９８が、絶縁膜７９の全域を覆うように形成される。
【００８７】
次に、図１１Ｇに示すように、公知のフォトリソグラフィ技術により、Ａｌ堆積層９８がパターニングされる。これにより、互いに分離された第１反射膜としてのアノード側反射膜８１および第２反射膜としてのカソード側反射膜８２が同時に形成される。
次に、図１１Ｈに示すように、Ｓｉサブマウント３の表面全域にネガ型のフォトレジスト（図示せず）が塗布され、当該ネガ型のフォトレジストが、アノード接合層９０、アノード端子層９２、カソード接合層９１およびカソード端子層９３を形成すべき領域に開口を有するようにパターニングされる。そして、たとえば、スパッタ法により、ネガ型のフォトレジスト上からＴｉ層およびＡｕ層が順に堆積される。その後、ネガ型のフォトレジストとともに、Ｔｉ層およびＡｕ層の不要部分がリフトオフされる。これにより、アノード接合層９０、アノード端子層９２、カソード接合層９１およびカソード端子層９３が同時に形成される。
【００８８】
次に、図１１Ｉに示すように、アノード側反射膜８１、カソード側反射膜８２および絶縁膜７９におけるＳｉサブマウント３の頂面７６に設定されたダイシングライン上の部分が、選択的に除去される。その後、当該ダイシングライン上でＳｉサブマウント３が切断される。これにより、ウエハが各Ｓｉサブマウント３に個片化される。
次に、図１１Ｊに示すように、個片化された各Ｓｉサブマウント３のアノード接合層９０およびカソード接合層９１に対して、ＬＥＤチップ２のアノード電極７およびカソード電極８が１対１で接合される。この後、Ｓｉサブマウント３の凹部７４に樹脂蛍光体２６が充填される。
【００８９】
以上の工程を経ることにより、図１０に示すＬＥＤ素子ユニット７１が得られる。
第３実施形態のＬＥＤ素子ユニット７１によっても、第１実施形態のＬＥＤ素子ユニット１と同様の作用効果を発現することができる。
さらに、このＬＥＤ素子ユニット７１によれば、アノード側反射膜８１の第１反射部８３およびカソード側反射膜８２の第２反射部８６が傾斜面７７，７８に沿って露出しているので、ＬＥＤチップ２の側面６からの光を、これらの反射膜８１，８２に直接当てることができる。そのため、光の反射率を向上させることができる。
【００９０】
さらに、アノード側反射膜８１は、第１反射部８３と一体的にアノード接続部８４を有するとともに、第１反射部８３を利用してサブマウントの側壁７３の頂面７６まで引き出されている。また、カソード側反射膜８２は、第２反射部８６と一体的にカソード接続部８７を有するとともに、第２反射部８６を利用してサブマウントの側壁７３の頂面７６まで引き出されている。これにより、ＬＥＤチップ２のアノードおよびカソードに電力を供給するボンディングワイヤ２５をＳｉサブマウント３の頂面７６（アノード端子層９２およびカソード端子層９３）において接続することができる。そのため、ＬＥＤチップ２の側面６からの光が傾斜面７７，７８（アノード側反射膜８１およびカソード側反射膜８２）に到達するまでに、ワイヤ等の障害物に衝突することを防止することができる。その結果、障害物への衝突によるロスを低減することができるので、ＬＥＤチップ２の側面６からの光を一層効率よく取り出すことができる。
【００９１】
すなわち、このＬＥＤ素子ユニット７１によれば、凹部７４内に露出するアノード側反射膜８１およびカソード側反射膜８２が、それぞれアノード配線およびカソード配線としての役割を兼ねている。これにより、反射膜８１，８２の露出による反射率の向上効果と、Ｓｉサブマウント３の底面７５から側壁７３の頂面７６に至る配線敷設による光のロスの低減効果とを同時に達成することができる。したがって、第１および第２実施形態のＳｉサブマウント３とは異なり、光反射膜８０がＬＥＤチップ２を取り囲むように形成されていなくても、光を効率よく取り出すことができる。
【００９２】
また、アノード端子層９２およびカソード端子層９３が、互いに対角関係となるように、それぞれの電気的な接続対象（アノード端子層９２の対象はアノード接合層９０であり、カソード端子層９３の対象はカソード接合層９１である。）に近い位置に配置されている。そのため、ボンディングワイヤ２５から供給された電力がＬＥＤチップ２のアノードおよびカソードに到達するまでの電圧降下を小さくすることができる。
【００９３】
そして、第３実施形態のＬＥＤ素子ユニット７１も、第１実施形態のＬＥＤ素子ユニット１と同様に、各種ＬＥＤパッケージおよび各種ＬＥＤ照明に利用することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はさらに他の形態で実施することもできる。
たとえば、ＬＥＤチップ２は、表面４が光取出し面とされ、当該表面４（光取出し面）を上方に向けたフェイスアップ姿勢でＳｉサブマウント３支持されるものであってもよい。
【００９４】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１ ＬＥＤ素子ユニット
２ ＬＥＤチップ
３ Ｓｉサブマウント
４ （ＬＥＤチップの）表面
５ （ＬＥＤチップの）裏面
６ （ＬＥＤチップの）側面
７ アノード電極
８ カソード電極
９ （Ｓｉサブマウントの）底壁
１０ （Ｓｉサブマウントの）側壁
１１ 凹部
１２ （Ｓｉサブマウントの）底面
１３ （Ｓｉサブマウントの）頂面
１４ （Ｓｉサブマウントの）傾斜面
１６ 絶縁膜
１７ 光反射膜
１８ アノードパッド
１９ カソードパッド
２６ 樹脂蛍光体
２７ （Ｓｉ基板の）表面
２８ （Ｓｉ基板の）裏面
２９ Ｓｉ基板
３０ 酸化膜
３１ Ａｌ堆積層
３２ ＬＥＤパッケージ
３３ ベース基板
３４ 樹脂ケース
４４ ＬＥＤバーライト
４５ 支持バー
６１ ＬＥＤ素子ユニット
６２ 光反射膜
６３ 第２絶縁膜
６４ アノード配線
６５ カソード配線
７１ ＬＥＤ素子ユニット
７２ （Ｓｉサブマウントの）底壁
７３ （Ｓｉサブマウントの）側壁
７４ 凹部
７５ （Ｓｉサブマウントの）底面
７６ （Ｓｉサブマウントの）頂面
７７ （Ｓｉサブマウントの）第１傾斜面
７８ （Ｓｉサブマウントの）第２傾斜面
７９ 絶縁膜
８０ 光反射膜
８１ アノード側反射膜
８２ カソード側反射膜
８３ 第１反射部
８４ アノード接続部
８６ 第２反射部
８７ カソード接続部
９４ （Ｓｉ基板の）表面
９５ （Ｓｉ基板の）裏面
９６ Ｓｉ基板
９７ 酸化膜
９８ Ａｌ堆積層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子ユニットおよびその製造方法、当該発光素子を備える発光素子パッケージおよび照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の半導体発光装置は、たとえば、特許文献１に開示されている。この半導体発光装置は、発光素子と、発光素子を支持し、発光素子よりも大型なツェナーダイオードと、ツェナーダイオードを支持する底壁および当該底壁から発光素子の側面に沿って立設された側壁を有するマウント部と、マウント部の底部から発光素子の下端付近まで充填された樹脂モールドと、これら全体を封止するエポキシ樹脂とを備えている。
【０００３】
特許文献１の半導体発光装置では、発光素子の周面から放出された光を樹脂モールドの上面で反射させ、その反射光をすり鉢状のマウント部の側壁で反射させている。これにより、発光素子の周面からの光を、主光取出し面からの発光方向とほぼ同じ向きの光として回収している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２８９１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、マウント部は、発光素子と共に、当該発光素子を支持する大型なツェナーダイオードも設置できるように設計されている。そのため、発光素子の周面からの光を反射させるマウント部の側壁の位置が、ツェナーダイオードに対して間隔を空けた位置に制約される。
発光素子の周面とマウント部の側壁との距離は、本来、発光素子から出た光の反射だけを考慮すれば短くて済むものであるが、マウント部の側壁の位置の制約により、必要以上に長くなっている。そのため、発光素子から出た光が、マウント部の側壁に到達するまでに減衰するので、反射光を取り出すまでのロスが多いという不具合がある。
【０００６】
本発明の目的は、半導体発光素子の側面から出る光を効率よく取り出すことができ、輝度を向上させることができる発光素子ユニットおよびその製造方法、当該発光素子を備える発光素子パッケージおよび照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の発光素子ユニットは、表面、裏面および側面を有し、当該表面または当該裏面が内部で発生する光が出射される光取り出し面である半導体発光素子と、底壁および側壁を有し、当該底壁および当該側壁によって区画された凹部が形成され、当該凹部において前記光取出し面を上方に向けた姿勢で前記底壁により前記半導体発光素子を支持しており、前記側壁が前記底壁に対して所定の角度で傾斜した傾斜面を前記半導体発光素子の前記側面に面して有しているサブマウントと、前記サブマウントの前記傾斜面に形成された光反射膜とを含んでいる（請求項１）。
【０００８】
この構成によれば、サブマウントの凹部において、半導体発光素子の側面に面し、光反射膜が形成された傾斜面が形成されている。この傾斜面（光反射膜）により、半導体発光素子の側面から出た光を、光取出し面からの光の出射方向と同じ方向へ反射させることができる。その結果、反射光を、半導体発光素子の輝度に寄与する光として取り出すことができる。
【０００９】
さらに、傾斜面が、半導体発光素子を支持するサブマウントの側壁に形成されているので、半導体発光素子の側面と傾斜面との距離Ｄを、半導体発光素子の大きさに合わせて設計することができる。そのため、当該距離Ｄを適切な大きさに定めておけば、半導体発光素子の側面から出た光が減衰する前に、当該光を傾斜面（光反射膜）で反射させることができる。その結果、反射光を取り出すまでのロスが少なくて済み、半導体発光素子の側面からの光を効率よく取り出すことができる。よって、半導体発光素子の輝度を向上させることができる。
【００１０】
また、前記サブマウントは、前記側壁が前記底壁を取り囲む平面視環状に形成された器状に形成されており、前記傾斜面は、前記半導体発光素子を取り囲むように形成されており、前記光反射膜は、前記傾斜面の周方向に沿って形成されていてもよい（請求項２）。
この構成によれば、光反射膜が、半導体発光素子を取り囲む傾斜面の周方向に沿って形成されている。そのため、半導体発光素子の側面から出る光を満遍なく取り出すことができる。その結果、半導体発光素子の輝度を一層向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の発光素子ユニットは、前記光反射膜上に形成された絶縁膜と、光を反射し得る導電材料からなり、前記サブマウントの前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨るように前記絶縁膜上に形成され、前記底壁上の部分が前記半導体発光素子のアノードおよびカソードにそれぞれ電気的に接続されたアノード配線およびカソード配線とをさらに含んでいてもよい（請求項３）。
【００１２】
この構成によれば、アノード配線およびカソード配線が、光を反射し得る導電材料を用いて傾斜面に沿って敷設され、サブマウントの側壁の頂部まで引き出されている。これにより、半導体発光素子のアノードおよびカソードに電力を供給するワイヤ等をサブマウントの頂部において接続することができる。そのため、半導体発光素子の側面からの光が傾斜面（光反射膜）に到達するまでに、ワイヤ等の障害物に衝突することを防止することができる。その結果、障害物への衝突によるロスを低減することができるので、半導体発光素子の側面からの光を一層効率よく取り出すことができる。しかも、アノード配線およびカソード配線が光を反射し得る導電材料からなるので、これらの配線に当った光を、光取出し面からの光の出射方向と同じ方向へ反射させることもできる。
【００１３】
また、本発明の発光素子ユニットでは、前記光反射膜が前記凹部内に露出していてもよく、その場合、前記光反射膜と同一材料からなり、露出した前記光反射膜から分離されて前記サブマントの前記底壁に形成され、前記半導体発光素子のアノードおよびカソードにそれぞれ電気的に接続されたアノードパッドおよびカソードパッドをさらに含むことが好ましい（請求項４）。
【００１４】
この構成によれば、光反射膜が凹部内に露出しているので、半導体発光素子の側面からの光を、光反射膜に直接当てることができる。そのため、光の反射率を向上させることができる。また、アノードパッドおよびカソードパッドが光反射膜と同一の材料からなるので、発光素子ユニットの製造工程において、フォトリソグラフィ技術等の公知の半導体装置製造技術の利用することにより、光反射膜と、アノードパッドおよびカソードパッドとを同時に簡単に作製することができる。
【００１５】
また、前記サブマウントは、前記側壁が前記底壁を挟んで互いに対向する側面視凹状に形成された半筒状に形成されており、前記傾斜面は、前記半導体発光素子を介して互いに対向する一対の第１傾斜面および第２傾斜面を含み、前記光反射膜は、前記サブマウントの前記底壁、前記第１傾斜面および前記側壁の頂部に跨って前記凹部内に露出するように形成され、前記第１傾斜面上に形成された第１反射部と、前記底壁上に形成され、前記半導体発光素子のアノードに電気的に接続されたアノード接続部とを一体的に有するアノード側反射膜と、前記サブマウントの前記底壁、前記第２傾斜面および前記側壁の頂部に跨って前記凹部内に露出するように形成され、前記第２傾斜面上に形成された第２反射部と、前記底壁上に形成され、前記半導体発光素子のカソードに電気的に接続されたカソード接続部とを一体的に有し、前記アノード側反射膜から分離されたカソード側反射膜とを含んでいてもよい（請求項５）。
【００１６】
この構成によれば、アノード側反射膜の第１反射部およびカソード側反射膜の第２反射部が傾斜面に沿って露出しているので、半導体発光素子の側面からの光を、これらの反射膜に直接当てることができる。そのため、光の反射率を向上させることができる。
さらに、アノード側反射膜は、第１反射部と一体的にアノード接続部を有するとともに、第１反射部を利用してサブマウントの側壁の頂部まで引き出されている。また、カソード側反射膜は、第２反射部と一体的にカソード接続部を有するとともに、第２反射部を利用してサブマウントの側壁の頂部まで引き出されている。これにより、半導体発光素子のアノードおよびカソードに電力を供給するワイヤ等をサブマウントの頂部において接続することができる。そのため、半導体発光素子の側面からの光が傾斜面（光反射膜）に到達するまでに、ワイヤ等の障害物に衝突することを防止することができる。その結果、障害物への衝突によるロスを低減することができるので、半導体発光素子の側面からの光を一層効率よく取り出すことができる。
【００１７】
すなわち、この構成によれば、凹部内に露出するアノード側反射膜およびカソード側反射膜が、それぞれアノード配線およびカソード配線としての役割を兼ねている。これにより、反射膜の露出による反射率の向上効果と、サブマウントの底壁から側壁の頂部に至る配線敷設による光のロスの低減効果とを同時に達成することができる。したがって、上記したサブマウントとは異なり、光反射膜が半導体発光素子を取り囲むように形成されていなくても、光を効率よく取り出すことができる。
【００１８】
また、本発明の発光素子ユニットでは、前記半導体発光素子が平面視長方形状に形成されていてもよく、その場合、前記アノードおよび前記カソードは、前記半導体発光素子の長手方向に沿って互いに隣接して前記半導体発光素子に形成されており、前記アノード接続部および前記カソード接続部は、半筒状の前記サブマウントの軸方向に沿って互いに間隔を空けて隣接して形成されていることが好ましい（請求項６）。
【００１９】
この構成によれば、アノード側反射膜の第１反射部およびカソード反射膜の第２反射部がいずれも、半導体発光素子の長手方向に沿う側面に面することとなる。これにより、半導体発光素子の幅方向に沿う側面に比べて、相対的に出射量の多い長手方向に沿う側面からの光を反射させることができる。そのため、側面からの光の取り出し量（絶対量）を増やすことができる。
【００２０】
また、前記サブマウントの前記底壁に対する前記傾斜面の傾斜角度は、たとえば、３０°〜８０°（請求項７）であり、好ましくは、４０°〜７０°（請求項８）であり、さらに好ましくは、４５°〜６５°（請求項９）であり、とりわけ好ましくは、５０°〜６０°（請求項１０）であり、最も好ましくは、５３°〜５７°（請求項１１）である。
また、前記凹部には、樹脂蛍光体が充填されていてもよい（請求項１２）。すなわち、本発明の発光素子ユニットによれば、凹部に樹脂蛍光体が充填されており、当該樹脂蛍光体により若干の光の減衰が懸念される場合でも、サブマウントの傾斜面に形成された光反射膜の反射効果により、光の取出し量の低下を抑えることができる。
【００２１】
また、前記光反射膜は、アルミニウム（Ａｌ）からなっていてもよい（請求項１３）。
また、前記光反射膜は、銀（Ａｇ）、白金族金属および銅（Ｃｕ）を含む合金からなっていてもよい（請求項１４）。その場合、前記白金族金属は、白金（Ｐｔ）またはパラジウム（Ｐｄ）であることが好ましい（請求項１５および１６）。
前記半導体発光素子は、前記裏面が光取出し面であり、前記表面を下方に向けたフェイスダウン姿勢で前記サブマウントに支持されていてもよい（請求項１７）。また、前記半導体発光素子は、前記表面が光取出し面であり、当該表面を上方に向けたフェイスアップ姿勢で前記サブマウントに支持されていてもよい（請求項１８）。
【００２２】
また、上記目的を達成するための本発明の発光素子パッケージは、前記発光素子ユニットと、前記発光素子ユニットを支持するベース基板と、前記ベース基板上に形成され、前記発光素子ユニットを取り囲む樹脂ケースとを含んでいる（請求項１９）。
この構成によれば、本発明の発光素子ユニットが用いられており、半導体発光素子からの光の取出し効率が高いので、高輝度の発光素子パッケージを提供することができる。
【００２３】
また、上記目的を達成するための本発明の照明装置は、細長い支持バーと、前記支持バーの長手方向に沿って配列された前記発光素子ユニットとを含んでいる（請求項２０）。
この構成によれば、本発明の発光素子ユニットが用いられており、半導体発光素子からの光の取出し効率が高いので、高輝度の照明装置を提供することができる。
また、上記目的を達成するための本発明の発光素子ユニットの製造方法は、表面および裏面を有するＳｉ基板を当該表面側から選択的にウエットエッチングすることにより凹部を形成し、同時に、当該凹部を前記裏面側から区画する底壁に対して所定の角度で傾斜した傾斜面を、当該凹部を横側から区画する側壁における当該凹部側に形成する工程と、前記傾斜面に光反射膜を形成する工程と、表面、裏面および側面を有し、当該表面または当該裏面が内部で発生する光が出射される光取り出し面である半導体発光素子を、前記光取出し面が上方に向くように、かつ、前記側面が前記傾斜面に面するように、前記Ｓｉ基板の前記底壁に設置する工程とを含んでいる（請求項２１）。
【００２４】
この方法によれば、Ｓｉ基板のウエットエッチングにより凹部が形成されるので、凹部の形成に際してはＳｉ結晶が異方性にエッチングされる。これにより、凹部を横側から区画するＳｉ基板の側壁に、傾斜面を簡単に形成することができる。
また、前記凹部を形成する工程は、前記Ｓｉ基板の周縁部に沿って、前記表面に平面視環状の第１マスクを形成する工程と、前記第１マスクから露出する前記Ｓｉ基板の前記表面からウエットエッチングすることにより、前記側壁が前記底壁を取り囲む平面視環状に形成されるように、前記Ｓｉ基板を器状に加工する工程とを含んでいてもよい（請求項２２）。
【００２５】
この方法によれば、傾斜面が凹部を取り囲むように形成されるので、光反射膜を傾斜面の周方向に沿って形成することができる。これにより、半導体発光素子の側面から出る光を満遍なく取り出すことができる上記発光素子ユニットを簡単に製造することができる。
また、前記Ｓｉ基板が平面視四角形状の場合、前記凹部を形成する工程は、前記Ｓｉ基板の互いに対向する周縁部に沿って、前記表面に第２マスクを形成する工程と、前記第２マスクから露出する前記Ｓｉ基板の前記表面からウエットエッチングすることにより、前記側壁が前記底壁を挟んで互いに対向するように、前記Ｓｉ基板を側面視凹状の半筒状に加工する工程とを含んでいてもよい（請求項２３）
また、前記光反射膜を形成する工程は、光を反射し得る導電材料を、前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨るように形成する工程と、前記Ｓｉ基板上の前記導電材料をパターニングすることにより、前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨る第１反射膜を形成し、同時に、当該第１反射膜から分離され、前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨る第２反射膜を形成する工程とを含んでいてもよい（請求項２４）。
【００２６】
この方法によれば、第１反射部およびアノード接続部を一体的に有するアノード側反射膜（たとえば、第１反射膜）と、第２反射部およびカソード接続部を一体的に有するカソード側反射膜（たとえば、第２反射膜）とを有する上記発光素子ユニットを製造することができる。さらに、第１反射膜および第２反射膜が同時に形成されるので、製造工程を簡略化することができる。
【００２７】
また、本発明の発光素子ユニットの製造方法は、前記光反射膜上に絶縁膜を形成する工程と、前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨るように、光を反射し得る導電材料を前記絶縁膜上に形成することにより、互いに分離された第１配線および第２配線を同時に形成する工程とをさらに含んでいてもよい（請求項２５）。
この方法によれば、アノード配線（たとえば、第１配線）およびカソード配線（たとえば、第２配線）を光反射膜とは別に有する上記発光素子ユニットを製造することができる。さらに、第１配線および第２配線が同時に形成されるので、製造工程を簡略化することができる。
【００２８】
また、前記光反射膜を形成する工程は、光を反射し得る導電材料を、前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨るように形成する工程と、前記Ｓｉ基板上の前記導電材料をパターニングすることにより、前記傾斜面上に前記光反射膜を形成し、同時に、前記Ｓｉ基板の前記底壁上に当該光反射膜から分離され、かつ互いに分離された第１パッドおよび第２パッドを形成する工程とを含んでいてもよい（請求項２６）。
【００２９】
この方法によれば、アノードパッド（たとえば、第１パッド）およびカソードパッド（たとえば、第２パッド）を有する上記発光素子ユニットを製造することができる。さらに、光反射膜、第１パッドおよび第２パッドが同時に形成されるので、製造工程を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＬＥＤ素子ユニットの模式的な平面図である。
【図２】図１に示すＬＥＤ素子ユニットの断面図であって、図１の切断線Ａ−Ａでの切断面を示す。
【図３Ａ】図２に示すＬＥＤ素子ユニットの製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの次の工程を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｂの次の工程を示す図である。
【図３Ｄ】図３Ｃの次の工程を示す図である。
【図３Ｅ】図３Ｄの次の工程を示す図である。
【図３Ｆ】図３Ｅの次の工程を示す図である。
【図３Ｇ】図３Ｆの次の工程を示す図である。
【図３Ｈ】図３Ｇの次の工程を示す図である。
【図３Ｉ】図３Ｈの次の工程を示す図である。
【図３Ｊ】図３Ｉの次の工程を示す図である。
【図４】図１に示すＬＥＤ素子ユニットを備えるＬＥＤパッケージの模式的な斜視図である。
【図５】図１に示すＬＥＤ素子ユニットを備えるＬＥＤバーライトの模式的な斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るＬＥＤ素子ユニットの模式的な平面図である。
【図７】図６に示すＬＥＤ素子ユニットの断面図であって、図６の切断線Ｂ−Ｂでの切断面を示す。
【図８Ａ】図７に示すＬＥＤ素子ユニットの製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図８Ｂ】図８Ａの次の工程を示す図である。
【図８Ｃ】図８Ｂの次の工程を示す図である。
【図８Ｄ】図８Ｃの次の工程を示す図である。
【図８Ｅ】図８Ｄの次の工程を示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係るＬＥＤ素子ユニットの模式的な平面図である。
【図１０】図９に示すＬＥＤ素子ユニットの側面図であって、図９の方向Ｃへ観察したときの側面を示す。
【図１１Ａ】図１０に示すＬＥＤ素子ユニットの製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの次の工程を示す図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｂの次の工程を示す図である。
【図１１Ｄ】図１１Ｃの次の工程を示す図である。
【図１１Ｅ】図１１Ｄの次の工程を示す図である。
【図１１Ｆ】図１１Ｅの次の工程を示す図である。
【図１１Ｇ】図１１Ｆの次の工程を示す図である。
【図１１Ｈ】図１１Ｇの次の工程を示す図である。
【図１１Ｉ】図１１Ｈの次の工程を示す図である。
【図１１Ｊ】図１１Ｉの次の工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るＬＥＤ素子ユニットの模式的な平面図である。図２は、図１に示すＬＥＤ素子ユニットの断面図であって、図１の切断線Ａ−Ａでの切断面を示す。
【００３２】
発光素子ユニットとしてのＬＥＤ素子ユニット１は、半導体発光素子としてのＬＥＤチップ２と、ＬＥＤチップ２を支持するＳｉサブマウント３とを備えている。
ＬＥＤチップ２は、表面４、裏面５および側面６を有する多面体形状（図１および図２では、直方体形状）に形成されており、たとえば、透明基板としてのサファイア基板の表面側にIII族窒化物半導体層からなる発光ダイオード構造を形成したものである。ＬＥＤチップ２の内部で発生した光は、裏面５を形成するサファイア基板を透過して出射される。つまり、このＬＥＤチップ２では、裏面５が光取出し面である。
【００３３】
ＬＥＤチップ２の表面４には、アノード電極７およびカソード電極８が互いに隣接して設けられている。アノード電極７およびカソード電極８は、たとえば、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）もしくは白金（Ｐｔ）またはこれらの合金からなる。また、アノード電極７およびカソード電極８は、半田またはＡｕＳｎからなってもよい。平面視において、アノード電極７は、たとえば、略Ｅ字形状であり、カソード電極８は、略Ｉ字形状である。
【００３４】
Ｓｉサブマウント３は、（１００）面を主面とするＳｉ基板２９を用いて形成されており、平面視長方形状である。このＳｉサブマウント３は、底壁９と、当該底壁９を取り囲む平面視四角環状の側壁１０と有し、底壁９および側壁１０で取り囲まれる部分に凹部１１が形成された器状に形成されている。つまり、凹部１１は、Ｓｉサブマウント３の底壁９および側壁１０により区画されている。また、底壁９における凹部１１に臨む面（Ｓｉサブマウント３の底面１２）は、（１００）面である。
【００３５】
Ｓｉサブマウント３の側壁１０における凹部１１に臨む面は、平面視において側壁１０の一対の長辺および一対の短辺を形成する４つの頂面１３それぞれと一辺を共有する４つの平面により形成されている。これら４つの平面は、互いに対向する２平面間の距離が底壁９へ向かって狭まる傾斜面１４（テーパ面）とされている。隣り合う傾斜面１４の間には、側壁１０の４つの角に延びる稜線１５が形成されている。
【００３６】
各傾斜面１４は、Ｓｉサブマウント３の底面１２に対して、角度θで傾斜している。角度θは、たとえば、３０°〜８０°であり、好ましくは、４０°〜７０°であり、さらに好ましくは、４５°〜６５°であり、とりわけ好ましくは、５０°〜６０°であり、最も好ましくは、５３°〜５７°である。
Ｓｉサブマウント３の表面には、ＳｉＯ２からなる絶縁膜１６（酸化膜）が形成されている。絶縁膜１６は、Ｓｉサブマウント３の底面１２および傾斜面１４の全域を一体的に覆うように、底面１２、傾斜面１４および側壁１０の頂面１３に跨って形成されている。
【００３７】
この絶縁膜１６上には、光反射膜１７、アノードパッド１８およびカソードパッド１９が互いに分離して形成されている。光反射膜１７、アノードパッド１８およびカソードパッド１９は、同一材料からなり、具体的には、光を反射し得る導電材料としてのアルミニウム（Ａｌ）からなる。
なお、光反射膜１７、アノードパッド１８およびカソードパッド１９は、銀（Ａｇ）と白金（Ｐｔ）族金属と銅（Ｃｕ）とを含む合金からなっていてもよい。当該白金族金属として、白金（Ｐｔ）やパラジウム（Ｐｄ）を用いることができる。各金属の配合比率は、Ａｇが９８％程度であり、白金族金属およびＣｕのそれぞれが１％程度である。
【００３８】
光反射膜１７は、傾斜面１４の周方向（底面１２の周縁に沿う方向）に沿って、４つの傾斜面１４に跨るように一体的に形成されている。当該光反射膜１７は、Ｓｉサブマウント３の底面１２と傾斜面１４とが交って形成される平面視四角環状の交差部２０を露出させ、側壁１０の頂面１３における凹部１１の周縁部を被覆するように形成されている。つまり、光反射膜１７の下端は、傾斜面１４の下端よりもやや上側に位置することになる。なお、光反射膜１７は、交差部２０を被覆するように、底面１２の周縁部、傾斜面１４および側壁１０の頂面１３に跨って形成されていてもよい。
【００３９】
アノードパッド１８およびカソードパッド１９は、絶縁膜１６における底壁９上の部分に形成されている。アノードパッド１８およびカソードパッド１９は、Ｓｉサブマウント３の長手方向に沿って隣接して配置されている。アノードパッド１８およびカソードパッド１９は、平面視四角形状である。
アノードパッド１８上には、アノード接合層２１が形成され、カソードパッド１９上には、カソード接合層２２が形成されている。アノード接合層２１およびカソード接合層２２は、底面１２側から順に積層されたＴｉ層およびＡｕ層の２層構造（Ｔｉ／Ａｕ）を有している。平面視において、アノード接合層２１は、たとえば、アノード電極７よりもＳｉサブマウント３の長手方向に沿って幅広な略Ｅ字形状であり、カソード接合層２２は、たとえば、カソード電極８よりもＳｉサブマウント３の長手方向に沿って幅広な略Ｉ字形状である。
【００４０】
そして、ＬＥＤチップ２は、略Ｅ字形状同士のアノード電極７とアノード接合層２１、および略Ｉ字形状同士のカソード電極８とカソード接合層２２がそれぞれ接合されることにより、ＬＥＤチップ２の表面４を下方に向けたフェイスダウン姿勢でＳｉサブマウント３に下方から支持されている。これにより、ＬＥＤチップ２およびＳｉサブマウント３の積層構造からなるＬＥＤ素子ユニット１が構成されている。当該積層構造において、アノード電極７よりも幅広なアノード接合層２１は、カソード接合層２２とは反対側に引き出されたアノード引出し部２３を有している。また、カソード電極８よりも幅広なカソード接合層２２は、アノード接合層２１とは反対側に引き出されたカソード引出し部２４を有している。これらのアノード引出し部２３およびカソード引出し部２４にはそれぞれ、ＬＥＤチップ２のアノードおよびカソードに電力を供給するためのボンディングワイヤ２５が接続されることとなる。
【００４１】
また、Ｓｉサブマウント３の凹部１１には、樹脂蛍光体２６が充填されている（図１では省略）。樹脂蛍光体２６は、ＬＥＤチップ２が出射する光の波長を変化させる物質であり、これにより、ＬＥＤ素子ユニット１は、ＬＥＤチップ２が出射する光の色とは異なる色の光を取り出すことができる。たとえば、ＬＥＤチップ２が青色光（波長：４５０ｎｍ程度）を発光する場合、当該青色光は樹脂蛍光体２６によって白色光に変換され、その白色光が取り出される。
【００４２】
図３Ａ〜図３Ｊは、図２に示すＬＥＤ素子ユニットの製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
図１に示すＬＥＤ素子ユニット１を製造するには、たとえば、まず、図３Ａに示すように、表面２７（（１００）面）および裏面２８を有するウエハ状態のＳｉ基板２９（たとえば、４００μｍ厚）が用意される。
【００４３】
次に、図３Ｂに示すように、たとえば、熱酸化法により、Ｓｉ基板２９の表面２７が第１マスクとしての酸化膜３０（たとえば、１０００ｎｍ厚）が形成される。次に、公知のフォトリソグラフィ技術によって、この酸化膜３０が、平面視四角環状の形状にパターニングされる。これにより、Ｓｉ基板２９の表面２７において、酸化膜３０に取り囲まれる中央部が露出することとなる。
【００４４】
次に、図３Ｃに示すように、Ｓｉ基板２９の中央部を露出させる酸化膜３０を介して、Ｓｉ基板２９の表面２７にエッチャントが供給される（たとえば、５時間程度の供給）。エッチャントとしては、たとえば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）水溶液等が用いられる。エッチャントの供給により、Ｓｉ基板２９がその表面２７（（１００）面）側からウェットエッチング（異方性エッチング）される。これにより、Ｓｉ基板２９に凹部１１が形成され、角度θで傾斜した傾斜面１４を有する器状のＳｉサブマウント３が形成される。
【００４５】
次に、図３Ｄに示すように、たとえば、ＬＬ−ＢＨＦ（Buffered Hydrogen Fluoride：バッファードフッ酸）処理により、Ｓｉサブマウント３から酸化膜３０が除去される。
次に、図３Ｅに示すように、たとえば、熱酸化法により、Ｓｉサブマウント３の表面全域に絶縁膜１６が形成される。
次に、図３Ｆに示すように、たとえば、スパッタ法により、光を反射し得る導電材料としてのＡｌ堆積層３１が、絶縁膜１６の全域を覆うように形成される。
【００４６】
次に、図３Ｇに示すように、公知のフォトリソグラフィ技術により、Ａｌ堆積層３１がパターニングされる。これにより、互いに分離された光反射膜１７、第１パッドとしてのアノードパッド１８および第２パッドとしてのカソードパッド１９が同時に形成される。
次に、図３Ｈに示すように、Ｓｉサブマウント３の表面全域にネガ型のフォトレジスト（図示せず）が塗布され、当該ネガ型のフォトレジストが、アノード接合層２１およびカソード接合層２２を形成すべき領域に開口を有するようにパターニングされる。そして、たとえば、スパッタ法により、ネガ型のフォトレジスト上からＴｉ層およびＡｕ層が順に堆積される。その後、ネガ型のフォトレジストとともに、Ｔｉ層およびＡｕ層の不要部分がリフトオフされる。これにより、アノード接合層２１およびカソード接合層２２が形成される。
【００４７】
次に、図３Ｉに示すように、光反射膜１７および絶縁膜１６におけるＳｉサブマウント３の頂面１３に設定されたダイシングライン上の部分が、選択的に除去される。その後、当該ダイシングライン上でＳｉサブマウント３が切断される。これにより、ウエハが各Ｓｉサブマウント３に個片化される。
次に、図３Ｊに示すように、個片化された各Ｓｉサブマウント３のアノード接合層２１およびカソード接合層２２に対して、ＬＥＤチップ２のアノード電極７およびカソード電極８が１対１で接合される。この後、Ｓｉサブマウント３の凹部１１に樹脂蛍光体２６が充填される。
【００４８】
以上の工程を経ることにより、図１に示すＬＥＤ素子ユニット１が得られる。
以上のように、このＬＥＤ素子ユニット１によれば、Ｓｉサブマウント３の凹部１１において、ＬＥＤチップ２の側面６に面し、光反射膜１７が形成された傾斜面１４が形成されている。この傾斜面１４（光反射膜１７）により、ＬＥＤチップ２の側面６から出た光を、光取出し面（ＬＥＤチップ２の裏面５）からの光の出射方向と同じ方向へ反射させることができる。その結果、反射光を、ＬＥＤチップ２の輝度に寄与する光として取り出すことができる。
【００４９】
さらに、傾斜面１４が、Ｓｉサブマウント３の側壁１０に形成されているので、ＬＥＤチップ２の側面６と傾斜面１４との距離Ｄを、ＬＥＤチップ２の大きさに合わせて設計することができる。そのため、当該距離Ｄを適切な大きさに定めておけば、ＬＥＤチップ２の側面６から出た光が減衰する前に、当該光を傾斜面１４（光反射膜１７）で反射させることができる。その結果、反射光を取り出すまでのロスが少なくて済み、ＬＥＤチップ２の側面６からの光を効率よく取り出すことができる。よって、ＬＥＤチップ２の輝度を向上させることができる。
【００５０】
そして、傾斜面１４の傾斜角度θは、（１００）面を主面（表面２７）とするＳｉ基板２９を主面側からウエットエッチングして、Ｓｉ結晶を異方性にエッチングすることにより、簡単に形成することができる（図３Ｃの工程）。
また、光反射膜１７が、ＬＥＤチップ２を取り囲む傾斜面１４の周方向に沿って形成されている。そのため、ＬＥＤチップ２の側面６から出る光を満遍なく取り出すことができる。その結果、ＬＥＤチップ２の輝度を一層向上させることができる。
【００５１】
また、光反射膜１７が凹部１１内に露出しているので、ＬＥＤチップ２の側面６からの光を、光反射膜１７に直接当てることができる。そのため、光の反射率を向上させることができる。
また、アノードパッド１８およびカソードパッド１９が光反射膜１７と同一の材料からなるので、ＬＥＤ素子ユニット１の製造工程において、フォトリソグラフィ技術等の公知の半導体装置製造技術の利用することにより、光反射膜１７と、アノードパッド１８およびカソードパッド１９とを同時に簡単に作製することができる（図３Ｇの工程）。
【００５２】
また、このＬＥＤ素子ユニット１によれば、図２に示すように凹部１１に樹脂蛍光体２６が充填されており、当該樹脂蛍光体２６により若干の光の減衰が懸念される場合でも、Ｓｉサブマウント３の傾斜面１４に形成された光反射膜１７の反射効果により、光の取出し量の低下を抑えることができる。
そして、第１実施形態のＬＥＤ素子ユニット１は、各種ＬＥＤパッケージに利用することができる。
【００５３】
図４は、図１に示すＬＥＤ素子ユニットを備えるＬＥＤパッケージの模式的な斜視図である。
ＬＥＤパッケージ３２は、たとえば、信号機、電光掲示板、液晶ディスプレイのバックライト、自動車および自転車のランプ等の各種照明、電子写真式プリンタの感光用光源等に用いられる。
【００５４】
ＬＥＤパッケージ３２は、ベース基板３３と、ベース基板３３上に取り付けられた樹脂ケース３４とを備えている。
ベース基板３３は、端部に凸条３５を有する絶縁性基板３６の凸条３５に対して、凹条３７，３８が形成された金属製のアノード端子３９およびカソード端子４０を嵌合させることにより、全体として長方形板状に形成したものである。アノード端子３９およびカソード端子４０はそれぞれ、ベース基板３３の長手方向の各端部を形成している。
【００５５】
樹脂ケース３４は、ベース基板３３の中央部を取り囲むように、ベース基板３３の周縁に沿う四角環を形成する壁状に形成されている。
そして、樹脂ケース３４に取り囲まれたベース基板３３の中央部に、上記したＬＥＤ素子ユニット１が搭載されている。ＬＥＤ素子ユニット１のアノード引出し部２３とアノード端子３９とは、ボンディングワイヤ４１で接続され、ＬＥＤ素子ユニット１のカソード引出し部２４とカソード端子４０とは、ボンディングワイヤ４２で接続される。
【００５６】
ＬＥＤ素子ユニット１で発生した光は、樹脂パッケージの開放面４３（ベース基板３３とは反対側の面）から放射される。
このＬＥＤパッケージ３２によれば、前述のＬＥＤ素子ユニット１が用いられており、ＬＥＤチップ２からの光の取出し効率が高いので、高輝度のＬＥＤパッケージ３２を提供することができる。
【００５７】
また、第１実施形態のＬＥＤ素子ユニット１は、ＬＥＤチップ２の側面６からの光を反射させる構成として、ＬＥＤ素子ユニット１を取り囲む樹脂パッケージ（たとえば、図４に示す樹脂パッケージ等）を必要としないので、そのまま各種ＬＥＤ照明に利用することができる。
図５は、図１に示すＬＥＤ素子ユニットを備えるＬＥＤバーライトの模式的な斜視図である。
【００５８】
照明装置としてのＬＥＤバーライト４４は、細長い支持バー４５と、当該支持バー４５の長手方向に沿って互いに平行に形成されたアノード配線４６およびカソード配線４７とを備えている。
アノード配線４６は、支持バー４５の一端からアノード端子４８として露出している。また、カソード配線４７は、支持バー４５の他端（アノード端子４８の反対側の端部）からカソード端子４９として露出している。
【００５９】
そして、アノード配線４６とカソード配線４７との間の領域に、支持バー４５の長手方向に沿って複数（図５では、１０個）のＬＥＤ素子ユニット１が配列されている。各ＬＥＤ素子ユニット１は、アノード側がアノード配線４６と向かい合うように、かつカソード側がカソード配線４７と向かい合うように設置されている。ＬＥＤ素子ユニット１のアノード引出し部２３とアノード配線４６とは、ボンディングワイヤ５０で接続され、ＬＥＤ素子ユニット１のカソード引出し部２４とカソード配線４７とは、ボンディングワイヤ５１で接続される。
【００６０】
このＬＥＤバーライト４４によれば、前述のＬＥＤ素子ユニット１が用いられており、ＬＥＤチップ２からの光の取出し効率が高いので、高輝度のＬＥＤ照明を提供することができる。
＜第２実施形態＞
図６は、本発明の第２実施形態に係るＬＥＤ素子ユニットの模式的な平面図である。図７は、図６に示すＬＥＤ素子ユニットの断面図であって、図６の切断線Ｂ−Ｂでの切断面を示す。図６および図７において、図１および図２に示す各部に相当する部分には、それらの各部に付した参照符号と同一の参照符号を付している。そして、以下では、図６および図７に示す構造について、図１および図２に示す構造との相違点のみを説明し、同一の参照符号を付した各部の説明を省略する。
【００６１】
第２実施形態のＬＥＤ素子ユニット６１では、絶縁膜１６上に、光反射膜６２が一体的に形成されている。光反射膜６２は、前述の光反射膜１７と同一の材料（たとえば、Ａｌ）からなる。光反射膜６２は、絶縁膜１６の全域を一体的に覆うように、Ｓｉサブマウント３の底面１２、傾斜面１４および側壁１０の頂面１３に跨って形成されている。
また、光反射膜６２上には、ＳｉＯ２からなる第２絶縁膜６３（酸化膜）が形成されている。第２絶縁膜６３は、光反射膜６２の全域を一体的に覆うように、Ｓｉサブマウント３の底面１２、傾斜面１４および側壁１０の頂面１３に跨って形成されている。
【００６２】
そして、第２絶縁膜６３上には、アノード配線６４およびカソード配線６５が形成されている。アノード配線６４およびカソード配線６５は、光を反射し得る導電材料からなり、たとえば、光反射膜６２と同一材料からなる。
アノード配線６４は、Ｓｉサブマウント３の長手方向に沿って、底面１２から側壁１０の一対の短辺を形成する一方の頂面１３まで傾斜面１４に沿って引き出されており、底面１２、傾斜面１４および頂面１３に跨って形成されている。
【００６３】
カソード配線６５は、Ｓｉサブマウント３の長手方向に沿って、底面１２から側壁１０の一対の短辺を形成する他方の頂面１３まで傾斜面１４に沿って引き出されており、底面１２、傾斜面１４および頂面１３に跨って形成されている。
すなわち、アノード配線６４およびカソード配線６５は、Ｓｉサブマウント３の長手方向に沿って全体として直線状に配列されており、第２絶縁膜６３における底壁９上の部分において互いに分離されている。
【００６４】
アノード配線６４における底面１２上の部分には、アノード接合層６６が形成されており、頂面１３上の部分には、アノード端子層６７が形成されている。アノード接合層６６およびアノード端子層６７は、底面１２側から順に積層されたＴｉ層およびＡｕ層の２層構造（Ｔｉ／Ａｕ）を有している。平面視において、アノード接合層６６は、たとえば、アノード電極７よりもＳｉサブマウント３の長手方向に沿って幅広な略Ｅ字形状であり、アノード端子層６７は、たとえば、略Ｉ字形状である。
【００６５】
カソード配線６５における底面１２上の部分には、カソード接合層６８が形成されており、頂面１３上の部分には、カソード端子層６９が形成されている。カソード接合層６８およびカソード端子層６９は、底面１２側から順に積層されたＴｉ層およびＡｕ層の２層構造（Ｔｉ／Ａｕ）を有している。平面視において、カソード接合層６８は、たとえば、カソード電極８よりもＳｉサブマウント３の長手方向に沿って幅広な略Ｉ字形状であり、カソード端子層６９は、たとえば、略Ｉ字形状である。
【００６６】
そして、ＬＥＤチップ２は、略Ｅ字形状同士のアノード電極７とアノード接合層６６、および略Ｉ字形状同士のカソード電極８とカソード接合層６８がそれぞれ接合されることにより、ＬＥＤチップ２の表面４を下方に向けたフェイスダウン姿勢でＳｉサブマウント３に下方から支持されている。これにより、ＬＥＤチップ２およびＳｉサブマウント３の積層構造からなるＬＥＤ素子ユニット６１が構成されている。アノード端子層６７およびカソード端子層６９にはそれぞれ、ＬＥＤチップ２のアノードおよびカソードに電力を供給するためのボンディングワイヤ２５が接続されることとなる。
【００６７】
図８Ａ〜図８Ｅは、図７に示すＬＥＤ素子ユニットの製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
図７に示すＬＥＤ素子ユニット６１を製造するには、たとえば、図３Ａ〜図３Ｆに示す工程が行われて、凹部１１が形成されたＳｉサブマウント３が形成され、このＳｉサブマウント３に絶縁膜１６およびＡｌ堆積層３１（光反射膜６２）が順に形成される。
【００６８】
次に、図８Ａに示すように、たとえば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により、第２絶縁膜６３が、光反射膜６２の全域を覆うように形成される。
次に、図８Ｂに示すように、Ｓｉサブマウント３の表面全域にネガ型のフォトレジスト（図示せず）が塗布され、当該ネガ型のフォトレジストが、アノード配線６４およびカソード配線６５を形成すべき領域に開口を有するようにパターニングされる。そして、たとえば、スパッタ法により、ネガ型のフォトレジスト上からＡｌ層が堆積される。その後、ネガ型のフォトレジストとともに、Ａｌ層の不要部分がリフトオフされる。これにより、第１配線としてのアノード配線６４および第２配線としてのカソード配線６５が同時に形成される。
【００６９】
次に、図８Ｃに示すように、図８Ｂに示したリフトオフ法と同様の方法により、アノード接合層６６、アノード端子層６７、カソード接合層６８およびカソード端子層６９が同時に形成される。
次に、図８Ｄに示すように、アノード端子層６７、カソード端子層６９、アノード配線６４、カソード配線６５、第２絶縁膜６３、光反射膜６２および絶縁膜１６におけるＳｉサブマウント３の頂面１３に設定されたダイシングライン上の部分が、選択的に除去される。その後、当該ダイシングライン上でＳｉサブマウント３が切断される。これにより、ウエハが各Ｓｉサブマウント３に個片化される。
【００７０】
次に、図８Ｅに示すように、個片化された各Ｓｉサブマウント３のアノード接合層６６およびカソード接合層６８に対して、ＬＥＤチップ２のアノード電極７およびカソード電極８が１対１で接合される。この後、Ｓｉサブマウント３の凹部１１に樹脂蛍光体２６が充填される。
以上の工程を経ることにより、図７に示すＬＥＤ素子ユニット６１が得られる。
【００７１】
第２実施形態のＬＥＤ素子ユニット６１によっても、第１実施形態のＬＥＤ素子ユニット１と同様の作用効果を発現することができる。
さらに、このＬＥＤ素子ユニット６１によれば、アノード配線６４およびカソード配線６５が、光を反射し得る導電材料を用いて傾斜面１４に沿って敷設され、Ｓｉサブマウント３の側壁１０の頂面１３まで引き出されている。これにより、ＬＥＤチップ２のアノードおよびカソードに電力を供給するボンディングワイヤ２５をＳｉサブマウント３の頂面１３（アノード端子層６７およびカソード端子層６９）において接続することができる。そのため、ＬＥＤチップ２の側面６からの光が傾斜面１４（光反射膜６２、アノード配線６４およびカソード配線６５）に到達するまでに、ワイヤ等の障害物に衝突することを防止することができる。その結果、障害物への衝突によるロスを低減することができるので、ＬＥＤチップ２の側面６からの光を一層効率よく取り出すことができる。
【００７２】
また、アノード配線６４およびカソード配線６５が光を反射し得る導電材料からなるので、これらの配線に当った光を、光取出し面からの光の出射方向と同じ方向へ反射させることもできる。しかも、アノード配線６４およびカソード配線６５が、Ｓｉサブマウントの長手方向に沿って形成されている。したがって、当該長手方向に交差するＬＥＤチップ２の側面６からの光はアノード配線６４およびカソード配線６５により反射させ、一方、当該長手方向に沿うＬＥＤチップ２の側面６からの光は、第２絶縁膜６３を通過して光反射膜６２で反射させることができる。そのため、互いに対向する傾斜面１４で反射する光の量をほぼ同じ量にすることができる。その結果、取り出される光の偏りを少なくすることができる。
【００７３】
そして、第２実施形態のＬＥＤ素子ユニット６１も、第１実施形態のＬＥＤ素子ユニット１と同様に、各種ＬＥＤパッケージおよび各種ＬＥＤ照明に利用することができる。
＜第３実施形態＞
図９は、本発明の第３実施形態に係るＬＥＤ素子ユニットの模式的な平面図である。図１０は、図９に示すＬＥＤ素子ユニットの側面図であって、図９の方向Ｃへ観察したときの側面を示す。図９および図１０において、図１および図２に示す各部に相当する部分には、それらの各部に付した参照符号と同一の参照符号を付している。そして、以下では、図９および図１０に示す構造について、図１および図２に示す構造との相違点のみを説明し、同一の参照符号を付した各部の説明を省略する。
【００７４】
第３実施形態のＬＥＤ素子ユニット７１では、Ｓｉサブマウント３は、底壁７２と、当該底壁７２を挟んでＳｉサブマウント３の幅方向に沿って互いに対向する側壁７３とを有し、底壁７２および側壁７３で取り囲まれる部分に凹部７４が形成された側面視凹状の半筒状に形成されている。つまり、凹部７４は、Ｓｉサブマウント３の底壁７２および側壁７３により区画されている。また、底壁７２における凹部７４に臨む面（Ｓｉサブマウント３の底面７５）は、（１００）面である。
【００７５】
Ｓｉサブマウント３の側壁７３における凹部７４に臨む面は、平面視において側壁７３の一対の辺を形成する２つの頂面７６それぞれと一辺を共有する２つの平面により形成されている。これら２つの平面は、これらの間の距離が底壁７２へ向かって狭まる第１傾斜面７７および第２傾斜面７８（テーパ面）とされている。
各傾斜面７７，７８は、Ｓｉサブマウント３の底面７５に対して、角度θで傾斜している。角度θは、たとえば、３０°〜８０°であり、好ましくは、４０°〜７０°であり、さらに好ましくは、４５°〜６５°であり、とりわけ好ましくは、５０°〜６０°であり、最も好ましくは、５３°〜５７°である。
【００７６】
Ｓｉサブマウント３の表面には、ＳｉＯ２からなる絶縁膜７９（酸化膜）が形成されている。絶縁膜７９は、Ｓｉサブマウント３の底面７５および第１および第２傾斜面７８の全域を一体的に覆うように、底面７５、第１および第２傾斜面７８および側壁７３の頂面７６に跨って形成されている。
この絶縁膜７９上には、光反射膜８０が形成されている。光反射膜８０は、前述の光反射膜１７と同一の材料（たとえば、Ａｌ）からなる。
【００７７】
光反射膜８０は、Ｓｉサブマウントの凹部７４内に露出するように形成され、互いに分離されたアノード側反射膜８１およびカソード側反射膜８２を含んでいる。
アノード側反射膜８１は、第１反射部８３と、アノード接続部８４とを一体的に有している。
第１反射部８３は、Ｓｉサブマウントの長手方向一端から他端に至るまで、Ｓｉサブマウントの底面７５と第１傾斜面７７とが交わって形成された第１交差部８５、第１傾斜面７７および側壁７３の頂面７６に跨って形成されている。
【００７８】
アノード接続部８４は、第１反射部８３におけるＳｉサブマウントの長手方向一端部から第２傾斜面７８側へ底面７５に沿って引き出された引出し部である。
カソード側反射膜８２は、第２反射部８６と、カソード接続部８７とを一体的に有している。
第２反射部８６は、Ｓｉサブマウントの長手方向一端から他端に至るまで、Ｓｉサブマウントの底面７５と第２傾斜面７８とが交わって形成された第２交差部８８、第２傾斜面７８および側壁７３の頂面７６に跨って形成されている。
【００７９】
カソード接続部８７は、第２反射部８６におけるＳｉサブマウントの長手方向他端部（アノード接続部８４とは反対側の端部）から第１傾斜面７７側へ底面７５に引き出された引出し部である。これにより、アノード接続部８４およびカソード接続部８７は、半筒状のＳｉサブマウントの長手方向（軸方向）に沿って互いに間隔を空けて隣接して配置されており、Ｓｉサブマウント３の底面７５上の部分に、アノード側反射膜８１およびカソード側反射膜８２によって区画されたクランク状のトレンチ８９が形成されることとなる。
【００８０】
アノード接続部８４上には、アノード接合層９０が形成され、カソード接続部８７上には、カソード接合層９１が形成されている。アノード接合層９０およびカソード接合層９１は、底面７５側から順に積層されたＴｉ層およびＡｕ層の２層構造（Ｔｉ／Ａｕ）を有している。平面視において、アノード接合層９０は、たとえば、アノード電極７よりもＳｉサブマウント３の長手方向に沿って幅広な略Ｅ字形状であり、カソード接合層９１は、たとえば、カソード電極８よりもＳｉサブマウント３の長手方向に沿って幅広な略Ｉ字形状である。
【００８１】
また、第１反射部８３における頂面７６上の部分には、アノード端子層９２が形成されている。アノード端子層９２は、アノード接合層９０と同一材料からなる。アノード端子層９２は、Ｓｉ基板９６の長手方向の中央に対してアノード接続部８４側の端部に配置されている。一方、第２反射部８６における頂面７６上の部分には、カソード端子層９３が形成されている。カソード端子層９３は、カソード接合層９１と同一材料からなる。カソード端子層９３は、Ｓｉ基板９６の長手方向の中央に対してカソード接続部８７側の端部に配置されている。すなわち、アノード端子層９２およびカソード端子層９３は、Ｓｉサブマウントの平面視において、互いに対角関係に配置されている。
【００８２】
そして、ＬＥＤチップ２は、略Ｅ字形状同士のアノード電極７とアノード接合層９０、および略Ｉ字形状同士のカソード電極８とカソード接合層９１がそれぞれ接合されることにより、ＬＥＤチップ２の表面４を下方に向けたフェイスダウン姿勢でＳｉサブマウント３に下方から支持されている。これにより、ＬＥＤチップ２およびＳｉサブマウント３の積層構造からなるＬＥＤ素子ユニット７１が構成されている。アノード端子層９２およびカソード端子層９３にはそれぞれ、ＬＥＤチップ２のアノードおよびカソードに電力を供給するためのボンディングワイヤ２５が接続されることとなる。
【００８３】
図１１Ａ〜図１１Ｊは、図１０に示すＬＥＤ素子ユニットの製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
図１０に示すＬＥＤ素子ユニット７１を製造するには、たとえば、まず、図１１Ａに示すように、表面９４（（１００）面）および裏面９５を有するウエハ状態のＳｉ基板９６（たとえば、４００μｍ厚）が用意される。
【００８４】
次に、図１１Ｂに示すように、たとえば、熱酸化法により、Ｓｉ基板９６の表面９４が第２マスクとしての酸化膜９７（たとえば、１０００ｎｍ厚）が形成される。次に、公知のフォトリソグラフィ技術によって、この酸化膜９７が、平面視平行直線状の形状にパターニングされる。これにより、Ｓｉ基板９６の表面９４において、一対の酸化膜９７で挟まれる中央部が露出することとなる。
【００８５】
次に、図１１Ｃに示すように、Ｓｉ基板９６の中央部を露出させる酸化膜９７を介して、Ｓｉ基板９６の表面９４にエッチャントが供給される（たとえば、５時間程度の供給）。エッチャントとしては、たとえば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）水溶液等が用いられる。エッチャントの供給により、Ｓｉ基板９６がその表面９４（（１００）面）側からウェットエッチング（異方性エッチング）される。これにより、Ｓｉ基板９６に凹部７４が形成され、角度θで傾斜した第１傾斜面７７および第２傾斜面７８を有する半筒状のＳｉサブマウント３が形成される。
【００８６】
次に、図１１Ｄに示すように、たとえば、ＬＬ−ＢＨＦ（Buffered Hydrogen Fluoride：バッファードフッ酸）処理により、Ｓｉサブマウント３から酸化膜９７が除去される。
次に、図１１Ｅに示すように、たとえば、熱酸化法により、Ｓｉサブマウント３の表面全域に絶縁膜７９が形成される。
次に、図１１Ｆに示すように、たとえば、スパッタ法により、光を反射し得る導電材料としてのＡｌ堆積層９８が、絶縁膜７９の全域を覆うように形成される。
【００８７】
次に、図１１Ｇに示すように、公知のフォトリソグラフィ技術により、Ａｌ堆積層９８がパターニングされる。これにより、互いに分離された第１反射膜としてのアノード側反射膜８１および第２反射膜としてのカソード側反射膜８２が同時に形成される。
次に、図１１Ｈに示すように、Ｓｉサブマウント３の表面全域にネガ型のフォトレジスト（図示せず）が塗布され、当該ネガ型のフォトレジストが、アノード接合層９０、アノード端子層９２、カソード接合層９１およびカソード端子層９３を形成すべき領域に開口を有するようにパターニングされる。そして、たとえば、スパッタ法により、ネガ型のフォトレジスト上からＴｉ層およびＡｕ層が順に堆積される。その後、ネガ型のフォトレジストとともに、Ｔｉ層およびＡｕ層の不要部分がリフトオフされる。これにより、アノード接合層９０、アノード端子層９２、カソード接合層９１およびカソード端子層９３が同時に形成される。
【００８８】
次に、図１１Ｉに示すように、アノード側反射膜８１、カソード側反射膜８２および絶縁膜７９におけるＳｉサブマウント３の頂面７６に設定されたダイシングライン上の部分が、選択的に除去される。その後、当該ダイシングライン上でＳｉサブマウント３が切断される。これにより、ウエハが各Ｓｉサブマウント３に個片化される。
次に、図１１Ｊに示すように、個片化された各Ｓｉサブマウント３のアノード接合層９０およびカソード接合層９１に対して、ＬＥＤチップ２のアノード電極７およびカソード電極８が１対１で接合される。この後、Ｓｉサブマウント３の凹部７４に樹脂蛍光体２６が充填される。
【００８９】
以上の工程を経ることにより、図１０に示すＬＥＤ素子ユニット７１が得られる。
第３実施形態のＬＥＤ素子ユニット７１によっても、第１実施形態のＬＥＤ素子ユニット１と同様の作用効果を発現することができる。
さらに、このＬＥＤ素子ユニット７１によれば、アノード側反射膜８１の第１反射部８３およびカソード側反射膜８２の第２反射部８６が傾斜面７７，７８に沿って露出しているので、ＬＥＤチップ２の側面６からの光を、これらの反射膜８１，８２に直接当てることができる。そのため、光の反射率を向上させることができる。
【００９０】
さらに、アノード側反射膜８１は、第１反射部８３と一体的にアノード接続部８４を有するとともに、第１反射部８３を利用してサブマウントの側壁７３の頂面７６まで引き出されている。また、カソード側反射膜８２は、第２反射部８６と一体的にカソード接続部８７を有するとともに、第２反射部８６を利用してサブマウントの側壁７３の頂面７６まで引き出されている。これにより、ＬＥＤチップ２のアノードおよびカソードに電力を供給するボンディングワイヤ２５をＳｉサブマウント３の頂面７６（アノード端子層９２およびカソード端子層９３）において接続することができる。そのため、ＬＥＤチップ２の側面６からの光が傾斜面７７，７８（アノード側反射膜８１およびカソード側反射膜８２）に到達するまでに、ワイヤ等の障害物に衝突することを防止することができる。その結果、障害物への衝突によるロスを低減することができるので、ＬＥＤチップ２の側面６からの光を一層効率よく取り出すことができる。
【００９１】
すなわち、このＬＥＤ素子ユニット７１によれば、凹部７４内に露出するアノード側反射膜８１およびカソード側反射膜８２が、それぞれアノード配線およびカソード配線としての役割を兼ねている。これにより、反射膜８１，８２の露出による反射率の向上効果と、Ｓｉサブマウント３の底面７５から側壁７３の頂面７６に至る配線敷設による光のロスの低減効果とを同時に達成することができる。したがって、第１および第２実施形態のＳｉサブマウント３とは異なり、光反射膜８０がＬＥＤチップ２を取り囲むように形成されていなくても、光を効率よく取り出すことができる。
【００９２】
また、アノード端子層９２およびカソード端子層９３が、互いに対角関係となるように、それぞれの電気的な接続対象（アノード端子層９２の対象はアノード接合層９０であり、カソード端子層９３の対象はカソード接合層９１である。）に近い位置に配置されている。そのため、ボンディングワイヤ２５から供給された電力がＬＥＤチップ２のアノードおよびカソードに到達するまでの電圧降下を小さくすることができる。
【００９３】
そして、第３実施形態のＬＥＤ素子ユニット７１も、第１実施形態のＬＥＤ素子ユニット１と同様に、各種ＬＥＤパッケージおよび各種ＬＥＤ照明に利用することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はさらに他の形態で実施することもできる。
たとえば、ＬＥＤチップ２は、表面４が光取出し面とされ、当該表面４（光取出し面）を上方に向けたフェイスアップ姿勢でＳｉサブマウント３支持されるものであってもよい。
【００９４】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１ ＬＥＤ素子ユニット
２ ＬＥＤチップ
３ Ｓｉサブマウント
４ （ＬＥＤチップの）表面
５ （ＬＥＤチップの）裏面
６ （ＬＥＤチップの）側面
７ アノード電極
８ カソード電極
９ （Ｓｉサブマウントの）底壁
１０ （Ｓｉサブマウントの）側壁
１１ 凹部
１２ （Ｓｉサブマウントの）底面
１３ （Ｓｉサブマウントの）頂面
１４ （Ｓｉサブマウントの）傾斜面
１６ 絶縁膜
１７ 光反射膜
１８ アノードパッド
１９ カソードパッド
２６ 樹脂蛍光体
２７ （Ｓｉ基板の）表面
２８ （Ｓｉ基板の）裏面
２９ Ｓｉ基板
３０ 酸化膜
３１ Ａｌ堆積層
３２ ＬＥＤパッケージ
３３ ベース基板
３４ 樹脂ケース
４４ ＬＥＤバーライト
４５ 支持バー
６１ ＬＥＤ素子ユニット
６２ 光反射膜
６３ 第２絶縁膜
６４ アノード配線
６５ カソード配線
７１ ＬＥＤ素子ユニット
７２ （Ｓｉサブマウントの）底壁
７３ （Ｓｉサブマウントの）側壁
７４ 凹部
７５ （Ｓｉサブマウントの）底面
７６ （Ｓｉサブマウントの）頂面
７７ （Ｓｉサブマウントの）第１傾斜面
７８ （Ｓｉサブマウントの）第２傾斜面
７９ 絶縁膜
８０ 光反射膜
８１ アノード側反射膜
８２ カソード側反射膜
８３ 第１反射部
８４ アノード接続部
８６ 第２反射部
８７ カソード接続部
９４ （Ｓｉ基板の）表面
９５ （Ｓｉ基板の）裏面
９６ Ｓｉ基板
９７ 酸化膜
９８ Ａｌ堆積層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面、裏面および側面を有し、当該表面または当該裏面が内部で発生する光が出射される光取り出し面である半導体発光素子と、
底壁および側壁を有し、当該底壁および当該側壁によって区画された凹部が形成され、当該凹部において前記光取出し面を上方に向けた姿勢で前記底壁により前記半導体発光素子を支持しており、前記側壁が前記底壁に対して所定の角度で傾斜した傾斜面を前記半導体発光素子の前記側面に面して有しているサブマウントと、
前記サブマウントの前記傾斜面に形成された光反射膜とを含む、発光素子ユニット。
【請求項２】
前記サブマウントは、前記側壁が前記底壁を取り囲む平面視環状に形成された器状に形成されており、
前記傾斜面は、前記半導体発光素子を取り囲むように形成されており、
前記光反射膜は、前記傾斜面の周方向に沿って形成されている、請求項１に記載の発光素子ユニット。
【請求項３】
前記光反射膜上に形成された絶縁膜と、
光を反射し得る導電材料からなり、前記サブマウントの前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨るように前記絶縁膜上に形成され、前記底壁上の部分が前記半導体発光素子のアノードおよびカソードにそれぞれ電気的に接続されたアノード配線およびカソード配線とをさらに含む、請求項１または２に記載の発光素子ユニット。
【請求項４】
前記光反射膜が前記凹部内に露出しており、
前記光反射膜と同一材料からなり、露出した前記光反射膜から分離されて前記サブマントの前記底壁に形成され、前記半導体発光素子のアノードおよびカソードにそれぞれ電気的に接続されたアノードパッドおよびカソードパッドをさらに含む、請求項１または２に記載の発光素子ユニット。
【請求項５】
前記サブマウントは、前記側壁が前記底壁を挟んで互いに対向する側面視凹状に形成された半筒状に形成されており、
前記傾斜面は、前記半導体発光素子を介して互いに対向する一対の第１傾斜面および第２傾斜面を含み、
前記光反射膜は、
前記サブマウントの前記底壁、前記第１傾斜面および前記側壁の頂部に跨って前記凹部内に露出するように形成され、前記第１傾斜面上に形成された第１反射部と、前記底壁上に形成され、前記半導体発光素子のアノードに電気的に接続されたアノード接続部とを一体的に有するアノード側反射膜と、
前記サブマウントの前記底壁、前記第２傾斜面および前記側壁の頂部に跨って前記凹部内に露出するように形成され、前記第２傾斜面上に形成された第２反射部と、前記底壁上に形成され、前記半導体発光素子のカソードに電気的に接続されたカソード接続部とを一体的に有し、前記アノード側反射膜から分離されたカソード側反射膜とを含む、請求項１に記載の発光素子ユニット。
【請求項６】
前記半導体発光素子が平面視長方形状に形成されており、
前記アノードおよび前記カソードは、前記半導体発光素子の長手方向に沿って互いに隣接して前記半導体発光素子に形成されており、
前記アノード接続部および前記カソード接続部は、半筒状の前記サブマウントの軸方向に沿って互いに間隔を空けて隣接して形成されている、請求項５に記載の発光素子ユニット。
【請求項７】
前記傾斜面が、前記底壁に対して３０°〜８０°の角度で傾斜している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項８】
前記傾斜面が、前記底壁に対して４０°〜７０°の角度で傾斜している、請求項１〜７のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項９】
前記傾斜面が、前記底壁に対して４５°〜６５°の角度で傾斜している、請求項１〜８のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項１０】
前記傾斜面が、前記底壁に対して５０°〜６０°の角度で傾斜している、請求項１〜９のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項１１】
前記傾斜面が、前記底壁に対して５３°〜５７°の角度で傾斜している、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項１２】
前記凹部に充填された樹脂蛍光体をさらに含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項１３】
前記光反射膜が、アルミニウムからなる、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項１４】
前記光反射膜が、銀、白金族金属および銅を含む合金からなる、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項１５】
前記白金族金属は、白金である、請求項１４に記載の発光素子ユニット。
【請求項１６】
前記白金族金属は、パラジウムである、請求項１４に記載の発光素子ユニット。
【請求項１７】
前記半導体発光素子は、前記裏面が光取出し面であり、前記表面を下方に向けたフェイスダウン姿勢で前記サブマウントに支持されている、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項１８】
前記半導体発光素子は、前記表面が光取出し面であり、当該表面を上方に向けたフェイスアップ姿勢で前記サブマウントに支持されている、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか一項に記載の発光素子ユニットと、
前記発光素子ユニットを支持するベース基板と、
前記ベース基板上に形成され、前記発光素子ユニットを取り囲む樹脂ケースとを含む、発光素子パッケージ。
【請求項２０】
細長い支持バーと、
前記支持バーの長手方向に沿って配列された請求項１〜１８のいずれか一項に記載の発光素子ユニットとを含む、照明装置。
【請求項２１】
表面および裏面を有するＳｉ基板を当該表面側から選択的にウエットエッチングすることにより凹部を形成し、同時に、当該凹部を前記裏面側から区画する底壁に対して所定の角度で傾斜した傾斜面を、当該凹部を横側から区画する側壁における当該凹部側に形成する工程と、
前記傾斜面に光反射膜を形成する工程と、
表面、裏面および側面を有し、当該表面または当該裏面が内部で発生する光が出射される光取り出し面である半導体発光素子を、前記光取出し面が上方に向くように、かつ、前記側面が前記傾斜面に面するように、前記Ｓｉ基板の前記底壁に設置する工程とを含む、発光素子ユニットの製造方法。
【請求項２２】
前記凹部を形成する工程は、
前記Ｓｉ基板の周縁部に沿って、前記表面に平面視環状の第１マスクを形成する工程と、
前記第１マスクから露出する前記Ｓｉ基板の前記表面からウエットエッチングすることにより、前記側壁が前記底壁を取り囲む平面視環状に形成されるように、前記Ｓｉ基板を器状に加工する工程とを含む、請求項２１に記載の発光素子ユニットの製造方法。
【請求項２３】
前記Ｓｉ基板が平面視四角形状であり、
前記凹部を形成する工程は、
前記Ｓｉ基板の互いに対向する周縁部に沿って、前記表面に第２マスクを形成する工程と、
前記第２マスクから露出する前記Ｓｉ基板の前記表面からウエットエッチングすることにより、前記側壁が前記底壁を挟んで互いに対向するように、前記Ｓｉ基板を側面視凹状の半筒状に加工する工程とを含む、請求項２１に記載の発光素子ユニットの製造方法。
【請求項２４】
前記光反射膜を形成する工程は、
光を反射し得る導電材料を、前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨るように形成する工程と、
前記Ｓｉ基板上の前記導電材料をパターニングすることにより、前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨る第１反射膜を形成し、同時に、当該第１反射膜から分離され、前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨る第２反射膜を形成する工程とを含む、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の発光素子ユニットの製造方法。
【請求項２５】
前記光反射膜上に絶縁膜を形成する工程と、
前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨るように、光を反射し得る導電材料を前記絶縁膜上に形成することにより、互いに分離された第１配線および第２配線を同時に形成する工程とをさらに含む、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の発光素子ユニットの製造方法。
【請求項２６】
前記光反射膜を形成する工程は、
光を反射し得る導電材料を、前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨るように形成する工程と、
前記Ｓｉ基板上の前記導電材料をパターニングすることにより、前記傾斜面上に前記光反射膜を形成し、同時に、前記Ｓｉ基板の前記底壁上に当該光反射膜から分離され、かつ互いに分離された第１パッドおよび第２パッドを形成する工程とを含む、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の発光素子ユニットの製造方法。
【請求項１】
表面、裏面および側面を有し、当該表面または当該裏面が内部で発生する光が出射される光取り出し面である半導体発光素子と、
底壁および側壁を有し、当該底壁および当該側壁によって区画された凹部が形成され、当該凹部において前記光取出し面を上方に向けた姿勢で前記底壁により前記半導体発光素子を支持しており、前記側壁が前記底壁に対して所定の角度で傾斜した傾斜面を前記半導体発光素子の前記側面に面して有しているサブマウントと、
前記サブマウントの前記傾斜面に形成された光反射膜とを含む、発光素子ユニット。
【請求項２】
前記サブマウントは、前記側壁が前記底壁を取り囲む平面視環状に形成された器状に形成されており、
前記傾斜面は、前記半導体発光素子を取り囲むように形成されており、
前記光反射膜は、前記傾斜面の周方向に沿って形成されている、請求項１に記載の発光素子ユニット。
【請求項３】
前記光反射膜上に形成された絶縁膜と、
光を反射し得る導電材料からなり、前記サブマウントの前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨るように前記絶縁膜上に形成され、前記底壁上の部分が前記半導体発光素子のアノードおよびカソードにそれぞれ電気的に接続されたアノード配線およびカソード配線とをさらに含む、請求項１または２に記載の発光素子ユニット。
【請求項４】
前記光反射膜が前記凹部内に露出しており、
前記光反射膜と同一材料からなり、露出した前記光反射膜から分離されて前記サブマントの前記底壁に形成され、前記半導体発光素子のアノードおよびカソードにそれぞれ電気的に接続されたアノードパッドおよびカソードパッドをさらに含む、請求項１または２に記載の発光素子ユニット。
【請求項５】
前記サブマウントは、前記側壁が前記底壁を挟んで互いに対向する側面視凹状に形成された半筒状に形成されており、
前記傾斜面は、前記半導体発光素子を介して互いに対向する一対の第１傾斜面および第２傾斜面を含み、
前記光反射膜は、
前記サブマウントの前記底壁、前記第１傾斜面および前記側壁の頂部に跨って前記凹部内に露出するように形成され、前記第１傾斜面上に形成された第１反射部と、前記底壁上に形成され、前記半導体発光素子のアノードに電気的に接続されたアノード接続部とを一体的に有するアノード側反射膜と、
前記サブマウントの前記底壁、前記第２傾斜面および前記側壁の頂部に跨って前記凹部内に露出するように形成され、前記第２傾斜面上に形成された第２反射部と、前記底壁上に形成され、前記半導体発光素子のカソードに電気的に接続されたカソード接続部とを一体的に有し、前記アノード側反射膜から分離されたカソード側反射膜とを含む、請求項１に記載の発光素子ユニット。
【請求項６】
前記半導体発光素子が平面視長方形状に形成されており、
前記アノードおよび前記カソードは、前記半導体発光素子の長手方向に沿って互いに隣接して前記半導体発光素子に形成されており、
前記アノード接続部および前記カソード接続部は、半筒状の前記サブマウントの軸方向に沿って互いに間隔を空けて隣接して形成されている、請求項５に記載の発光素子ユニット。
【請求項７】
前記傾斜面が、前記底壁に対して３０°〜８０°の角度で傾斜している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項８】
前記傾斜面が、前記底壁に対して４０°〜７０°の角度で傾斜している、請求項１〜７のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項９】
前記傾斜面が、前記底壁に対して４５°〜６５°の角度で傾斜している、請求項１〜８のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項１０】
前記傾斜面が、前記底壁に対して５０°〜６０°の角度で傾斜している、請求項１〜９のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項１１】
前記傾斜面が、前記底壁に対して５３°〜５７°の角度で傾斜している、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項１２】
前記凹部に充填された樹脂蛍光体をさらに含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項１３】
前記光反射膜が、アルミニウムからなる、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項１４】
前記光反射膜が、銀、白金族金属および銅を含む合金からなる、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項１５】
前記白金族金属は、白金である、請求項１４に記載の発光素子ユニット。
【請求項１６】
前記白金族金属は、パラジウムである、請求項１４に記載の発光素子ユニット。
【請求項１７】
前記半導体発光素子は、前記裏面が光取出し面であり、前記表面を下方に向けたフェイスダウン姿勢で前記サブマウントに支持されている、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項１８】
前記半導体発光素子は、前記表面が光取出し面であり、当該表面を上方に向けたフェイスアップ姿勢で前記サブマウントに支持されている、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の発光素子ユニット。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか一項に記載の発光素子ユニットと、
前記発光素子ユニットを支持するベース基板と、
前記ベース基板上に形成され、前記発光素子ユニットを取り囲む樹脂ケースとを含む、発光素子パッケージ。
【請求項２０】
細長い支持バーと、
前記支持バーの長手方向に沿って配列された請求項１〜１８のいずれか一項に記載の発光素子ユニットとを含む、照明装置。
【請求項２１】
表面および裏面を有するＳｉ基板を当該表面側から選択的にウエットエッチングすることにより凹部を形成し、同時に、当該凹部を前記裏面側から区画する底壁に対して所定の角度で傾斜した傾斜面を、当該凹部を横側から区画する側壁における当該凹部側に形成する工程と、
前記傾斜面に光反射膜を形成する工程と、
表面、裏面および側面を有し、当該表面または当該裏面が内部で発生する光が出射される光取り出し面である半導体発光素子を、前記光取出し面が上方に向くように、かつ、前記側面が前記傾斜面に面するように、前記Ｓｉ基板の前記底壁に設置する工程とを含む、発光素子ユニットの製造方法。
【請求項２２】
前記凹部を形成する工程は、
前記Ｓｉ基板の周縁部に沿って、前記表面に平面視環状の第１マスクを形成する工程と、
前記第１マスクから露出する前記Ｓｉ基板の前記表面からウエットエッチングすることにより、前記側壁が前記底壁を取り囲む平面視環状に形成されるように、前記Ｓｉ基板を器状に加工する工程とを含む、請求項２１に記載の発光素子ユニットの製造方法。
【請求項２３】
前記Ｓｉ基板が平面視四角形状であり、
前記凹部を形成する工程は、
前記Ｓｉ基板の互いに対向する周縁部に沿って、前記表面に第２マスクを形成する工程と、
前記第２マスクから露出する前記Ｓｉ基板の前記表面からウエットエッチングすることにより、前記側壁が前記底壁を挟んで互いに対向するように、前記Ｓｉ基板を側面視凹状の半筒状に加工する工程とを含む、請求項２１に記載の発光素子ユニットの製造方法。
【請求項２４】
前記光反射膜を形成する工程は、
光を反射し得る導電材料を、前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨るように形成する工程と、
前記Ｓｉ基板上の前記導電材料をパターニングすることにより、前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨る第１反射膜を形成し、同時に、当該第１反射膜から分離され、前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨る第２反射膜を形成する工程とを含む、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の発光素子ユニットの製造方法。
【請求項２５】
前記光反射膜上に絶縁膜を形成する工程と、
前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨るように、光を反射し得る導電材料を前記絶縁膜上に形成することにより、互いに分離された第１配線および第２配線を同時に形成する工程とをさらに含む、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の発光素子ユニットの製造方法。
【請求項２６】
前記光反射膜を形成する工程は、
光を反射し得る導電材料を、前記Ｓｉ基板の前記底壁、前記傾斜面および前記側壁の頂部に跨るように形成する工程と、
前記Ｓｉ基板上の前記導電材料をパターニングすることにより、前記傾斜面上に前記光反射膜を形成し、同時に、前記Ｓｉ基板の前記底壁上に当該光反射膜から分離され、かつ互いに分離された第１パッドおよび第２パッドを形成する工程とを含む、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の発光素子ユニットの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図３Ｇ】
【図３Ｈ】
【図３Ｉ】
【図３Ｊ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図８Ｅ】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１１Ｄ】
【図１１Ｅ】
【図１１Ｆ】
【図１１Ｇ】
【図１１Ｈ】
【図１１Ｉ】
【図１１Ｊ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図３Ｇ】
【図３Ｈ】
【図３Ｉ】
【図３Ｊ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図８Ｅ】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１１Ｄ】
【図１１Ｅ】
【図１１Ｆ】
【図１１Ｇ】
【図１１Ｈ】
【図１１Ｉ】
【図１１Ｊ】
【公開番号】特開２０１２−１４２４１０（Ｐ２０１２−１４２４１０Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９３７３９（Ｐ２０１０−２９３７３９）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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