発光装置およびその製造方法
【課題】フェイスアップ型の発光素子がサブマウントに実装された発光装置において、ワイヤを用いずに位置精度よく実装すること。
【解決手段】発光装置は、III 族窒化物半導体からなるフェイスアップ型の発光素子１と、サブマウント２で構成されている。発光素子１は貫通孔１７、１８を有し、サブマウント２は２つの棒状電極２２を有している。サブマウント２の棒状電極２２は、発光素子１の貫通孔１７、１８にそれぞれ差し込まれている。棒状電極２２の先端部２２ａは発光素子１のｎパッド電極１４、ｐパッド電極１６表面から突出し、その先端２２ａは潰されて広がり、発光素子１のｎパッド電極１４、ｐパッド電極１６に接続されている。
【解決手段】発光装置は、III 族窒化物半導体からなるフェイスアップ型の発光素子１と、サブマウント２で構成されている。発光素子１は貫通孔１７、１８を有し、サブマウント２は２つの棒状電極２２を有している。サブマウント２の棒状電極２２は、発光素子１の貫通孔１７、１８にそれぞれ差し込まれている。棒状電極２２の先端部２２ａは発光素子１のｎパッド電極１４、ｐパッド電極１６表面から突出し、その先端２２ａは潰されて広がり、発光素子１のｎパッド電極１４、ｐパッド電極１６に接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サブマウント上に発光素子が実装された発光装置およびその製造方法に関するものであり、特に、ワイヤを用いずに位置精度よく実装された発光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フェイスアップ型の発光素子では、従来、ワイヤボンディングによってサブマウントに実装している。しかし、ワイヤによって光が遮断されてしまったり、ワイヤを組み付けるのに時間を要したり、位置精度が悪いのが問題である。また、封止樹脂の熱膨張などでワイヤが断線したり外れてしまうなどの不具合が生じる場合もある。
【０００３】
ワイヤボンディング以外の方法によってフェイスアップ型の発光素子を実装する方法として、特許文献１の方法がある。特許文献１には、発光素子のｎ電極およびｐ電極（両方とも透明電極）を貫く２つの貫通孔を設け、貫通孔の側面を絶縁膜で覆い、貫通孔に導電性の透光性材料を充填し、発光素子側の電極と、貫通孔に充填された透光性材料とをはんだなどによって接続することで、サブマウント上にフェイスアップ型の発光素子を実装することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８７８４９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の方法では、はんだなどを用いて発光素子をサブマウント上に実装しているため、位置合わせを高精度に行う必要があり、短時間で実装することができなかった。また、一度に複数の発光素子を実装することも困難であった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、サブマウント上にフェイスアップ型の発光素子が実装された発光装置およびその製造方法において、ワイヤを必要とせず、位置合わせを高精度に行う必要なく実装することができる発光装置およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、絶縁性の基板上に形成された半導体層と、同一面側に形成されたｎパッド電極およびｐパッド電極とを有したフェイスアップ型の発光素子を、サブマウント上に実装した発光装置の製造方法において、発光素子に、ｎパッド電極およびｐパッド電極をそれぞれ通って貫通する２つの貫通孔を形成し、貫通孔の側面に露出した半導体層を絶縁膜で覆い、サブマウント上に、発光素子の厚さよりも長く棒状に突出した２つの棒状電極を、発光素子の実装位置であって発光素子の貫通孔に対向する位置に形成し、発光素子の貫通孔に、サブマウントの棒状電極を差し込み、棒状電極の先端を潰して、棒状電極とｎパッド電極およびｐパッド電極とを接続する、ことを特徴とする発光装置の製造方法である。
【０００８】
第２の発明は、サブマウント上に、導電性基板上に形成された半導体層と、半導体層上に形成されたｐパッド電極と、導電性基板の半導体層形成側とは反対側の面に形成されたｎ電極と、を有した発光素子を、ｎ電極側をサブマウント側として実装した発光装置の製造方法において、発光素子に、ｐパッド電極を通って貫通する貫通孔を形成し、貫通孔の側面に露出した半導体層および導電性基板を絶縁膜で覆い、サブマウント上に、発光素子の厚さよりも長く棒状に突出した棒状電極を、発光素子の実装位置であって発光素子の貫通孔に対向する位置に形成し、発光素子の貫通孔に、サブマウントの棒状電極を差し込み、棒状電極の先端を潰して、棒状電極とｐパッド電極とを接続する、ことを特徴とする発光装置の製造方法である。
【０００９】
第１、２の発明において、棒状電極の材料は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌや、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｃｕ合金、Ａｌ合金、などである。棒状電極および貫通孔の断面形状および直径は、棒状電極を貫通孔に差し込める範囲で任意であるが、作製の容易さから断面形状は円形が望ましい。また、棒状電極の先端を潰す方法としては、超音波振動によって融解させる方法などである。
【００１０】
また、第１、２の発明において、貫通孔はドライエッチングなどによって形成し、一方の表面側から１度に貫通させてもよいし、一方の表面側から第１の孔を形成した後、他方の表面側から第２の孔を形成して第１の孔と連続されることで貫通孔を形成してもよい。
【００１１】
また、第１、２の発明において、サブマウントに実装される発光素子は複数であってもよく、複数の発光素子を同時に実装するようにしてもよい。
【００１２】
第３の発明は、第１の発明または第２の発明において、複数の発光素子を同時にサブマウント上に実装することを特徴とする発光装置の製造方法である。
【００１３】
第４の発明は、第１の発明から第３の発明において、発光素子は、III 族窒化物半導体発光素子であることを特徴とする発光装置の製造方法である。
【００１４】
ここでIII 族窒化物半導体とは、一般式Ａｌx Ｇａy Ｉｎz Ｎ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ、ｙ、ｚ≦１）で表される半導体であり、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎの一部を他の第１３族元素であるＢやＴｌで置換したもの、Ｎの一部を他の第１５族元素であるＰ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉで置換したものをも含むものとする。より一般的には、Ｇａを少なくとも含むＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＮを示す。ｎ型不純物としてはＳｉ、ｐ型不純物としてはＭｇが通常用いられる。
【００１５】
第５の発明は、絶縁性の基板上に形成された半導体層と、同一面側に形成されたｎパッド電極およびｐパッド電極とを有したフェイスアップ型の発光素子を、サブマウント上に実装した発光装置において、発光素子は、ｎパッド電極およびｐパッド電極をそれぞれ通って貫通する２つの貫通孔と、貫通孔の側面に露出した半導体層を覆う絶縁膜と、を有し、サブマウントは、発光素子の実装位置であって発光素子の貫通孔に対向する位置に、発光素子の厚さよりも長く棒状に突出した２つの棒状電極を有し、発光素子の貫通孔に、サブマウントの棒状電極が差し込まれ、棒状電極の先端が潰されて棒状電極とｎパッド電極およびｐパッド電極とが接続されている、ことを特徴とする発光装置である。
【００１６】
第６の発明は、サブマウント上に、導電性基板上に形成された半導体層と、半導体層上に形成されたｐパッド電極と、導電性基板の半導体層形成側とは反対側の面に形成されたｎ電極と、を有した発光素子を、ｎ電極側をサブマウント側として実装した発光装置において、発光素子は、ｐパッド電極を通って貫通する貫通孔と、貫通孔の側面に露出した半導体層を覆う絶縁膜と、を有し、サブマウントは、発光素子の実装位置であって発光素子の貫通孔に対向する位置に、発光素子の厚さよりも長く棒状に突出した棒状電極を有し、発光素子の貫通孔に、サブマウントの棒状電極が差し込まれ、棒状電極の先端が潰されて棒状電極とｐパッド電極とが接続されている、ことを特徴とする発光装置である。
【００１７】
第７の発明は、第５の発明または第６の発明において、サブマウント上に複数の発光素子が実装され、それらの発光素子が直列接続あるいは並列接続されている、ことを特徴とする発光装置である。
【００１８】
第８の発明は、第５の発明から第７の発明において、発光素子はIII 族窒化物半導体発光素子であることを特徴とする発光装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、サブマウントに設けた棒状電極を、発光素子に設けた貫通孔に差し込むことで、発光素子をサブマウントに実装している。そのため、簡単に位置合わせを行うことができ、サブマウント上に位置精度よく短時間で確実に発光素子を実装することができる。
【００２０】
また、本発明では、複数の発光素子を同時に実装することも容易に可能である。実装の位置精度が高いことから、複数の発光素子を実装する際に、サブマウント上に複数の発光素子を隙間なく効率的に配列することができ、複数の発光素子が直列接続あるいは並列接続されてサブマウント上に実装された大面積の発光装置を容易に実現することができる。
【００２１】
また、本発明では、ワイヤを用いずに実装するため、ｎパッド電極やｐパッド電極の面積を小さくすることができ、光取り出し効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１の発光装置の構成を示した図。
【図２】実施例１の発光装置の製造工程を示した図。
【図３】実施例１の発光装置の製造工程を示した図。
【図４】実施例１の発光装置の製造工程を示した図。
【図５】実施例２の発光装置の構成を示した図。
【図６】実施例３の発光装置の構成を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の具体的な実施例について図を参照に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２４】
図１は、実施例１の発光装置の構成を示した図である。発光装置は、III 族窒化物半導体からなるフェイスアップ型の発光素子１と、ＡｌＮからなるサブマウント２で構成されている。
【００２５】
発光素子１は、サファイア基板１０を有し、サファイア基板１０上にはIII 族窒化物半導体からなるｎ型層１１、発光層１２、ｐ型層１３が順に形成されている。これらｎ型層１１、発光層１２、ｐ型層１３の構成は、従来より発光素子の構成として知られている任意の構成でよい。ｎ型層１１は、たとえば、サファイア基板１０側から順に、ＧａＮからなる高濃度にＳｉがドープされたｎ型コンタクト層、ＧａＮからなるｎクラッド層、が積層された構造である。発光層１２は、たとえば、ＧａＮからなる障壁層とＩｎＧａＮからなる井戸層が繰り返し積層されたＭＱＷ構造である。ｐ型層１３は、たとえば、発光層１２側から順に、ＡｌＧａＮからなるＭｇがドープされたｐクラッド層、ＧａＮからなるＭｇがドープされたｐコンタクト層、が積層された構造である。
【００２６】
発光層１２、ｐ型層１３の一部は除去され、ｎ型層１１が露出している。露出したｎ型層１１上にはＮｉ／Ａｕからなるｎパッド電極１４が形成されている。また、ｐ型層１３上には、ほぼ全面にＩＴＯ電極１５が形成され、ＩＴＯ電極１５上にはＮｉ／Ａｕからなるｐパッド電極１６が形成されている。
【００２７】
また、発光素子１には、ｎパッド電極１４からサファイア基板１０裏面１０ａ（ｎ型層１１形成側とは反対側の表面）まで素子面に垂直な方向に貫通した貫通孔１７と、ｐパッド電極１６からサファイア基板１０裏面１０ａまで素子面に垂直な方向に貫通した貫通孔１８とが設けられている。また、貫通孔１７、１８の側面のうち、ｎ型層１１、発光層１２、ｐ型層１３が露出した領域には、絶縁膜１９が形成されている。絶縁膜１９は電流のリーク、ショートを防止するためのものである。なお、絶縁膜１９は、貫通孔１７、１８の側面全体を覆うようにしてもよい。絶縁膜１９の材料は、ＳｉＯ2 などの透光性を有した絶縁体である。この絶縁膜１９中にＡｇ、Ａｌなどの高反射な金属からなる反射膜を形成し、光取り出し効率を高めるようにしてもよい。
【００２８】
サブマウント２には、２つの貫通孔２０が設けられ、この貫通孔２０にそれぞれ棒状電極２２が挿入され支えられて立設されている。棒状電極２２の位置は、発光素子１を実装する領域であって、発光素子１の貫通孔１７、１８に対向する位置（平面視において貫通孔１７、１８の位置と一致する位置）である。棒状電極２２は、サブマウント２の発光素子１実装側の表面に、発光素子１の厚さよりも長く突出している。また、サブマウント２裏面（発光素子１の実装側とは反対側の面）には配線電極２３が形成されており、貫通孔２０を通して棒状電極２２と配線電極２３とが接続されている。サブマウント２のこのような構造により、棒状電極２２の立設を容易にするとともに、サブマウント２裏面の配線電極２３のレイアウトを容易としている。なお、サブマウント２の発光素子１実装側の表面には、Ａｇ、Ａｌなどの高反射な金属からなる反射膜（図示しない）を形成し、光取り出し効率を向上させるのがよい。
【００２９】
棒状電極２２の材料は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌや、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｃｕ合金、Ａｌ合金、などである。棒状電極２２の断面形状は任意の形状でよいが、作製の容易さから円形であることが望ましい。また、貫通孔１７、１８の断面形状も、棒状電極２２を差し込み可能な形状、大きさであれば任意でよい。ただし、棒状電極２２による光の吸収量を小さくし、光取り出し効率の悪化を抑えるために、棒状電極２２の直径は１００μｍ以下とすることが望ましい。また、配線電極２３とｎパッド電極１４、ｐパッド電極１６との接続を良好とするために、棒状電極２２の直径は１０μｍ以上とすることが望ましい。よりのぞましい棒状電極２２の直径は、３０〜６０μｍである。また、貫通孔１７、１８に差し込みやすくするために、棒状電極２２の形状を先端部２２ａにいくほど直径が小さくなるようなピン状としてもよい。また、２つの棒状電極２２の長さは異なっていてもよい。
【００３０】
サブマウント２の棒状電極２２は、発光素子１の貫通孔１７、１８にそれぞれ差し込まれている。棒状電極２２は、発光素子１の厚さよりも長く突出しているので、棒状電極２２の先端部２２ａは発光素子１のｎパッド電極１４、ｐパッド電極１６表面から突出する。その棒状電極２２の先端２２ａは潰されて広がり、発光素子１のｎパッド電極１４、ｐパッド電極１６に接続されている。
【００３１】
このように、実施例１の発光装置は、ワイヤを用いずに、フェイスアップ型の発光素子１をサブマウント２に実装した発光装置である。ワイヤを用いないため、ｎパッド電極１４、ｐパッド電極１６の面積を、従来のワイヤボンディングによる実装の場合よりも小さくすることができ、光取り出し効率が向上している。
【００３２】
次に、実施例１の発光装置の製造工程について図２〜４を参照に説明する。
【００３３】
まず、発光装置を構成する発光素子１の製造工程を図２を用いて説明する。サファイア基板１０上に、ＭＯＣＶＤ法によって、III 族窒化物半導体からなるｎ型層１１、発光層１２、ｐ型層１３を順に積層する。そして、ｐ型層１３の一部領域上にＩＴＯ電極１５を形成する（図２（ａ））。
【００３４】
次に、ドライエッチングによって発光層１２、ｐ型層１３の一部領域を除去し、ｎ型層１１を露出させ、その露出したｎ型層１１上にｎパッド電極１４を形成し、ＩＴＯ電極１５上にｐパッド電極１６を形成する（図２（ｂ））。
【００３５】
次に、ドライエッチングによって、ｎパッド電極１４表面からサファイア基板１０表面１０ｂ（ｎ型層１１形成側表面）に達する孔１７ａと、ｐパッド電極１６からサファイア基板１０表面１０ｂに達する孔１８ａを形成する。そして、孔１７ａ側面、底面に沿って、および孔１８ａ側面、底面に沿って、絶縁膜１９を形成する（図２（ｃ））。
【００３６】
次に、サファイア基板１０裏面１０ａを研磨してサファイア基板１０を薄くし、その後ドライエッチングによって、サファイア基板１０裏面１０ａ側から孔１７ａ、孔１８ａに対向する領域に孔を形成して孔１７ａ、孔１８ａと連続させ、ｎパッド電極１４表面からサファイア基板１０裏面１０ａまで貫通する孔１７、およびｐパッド電極１６表面からサファイア基板１０裏面１０ａまで貫通する孔１８を形成する（図２（ｄ））。以上が発光素子１の製造工程である。
【００３７】
次に、図３に示すサブマウント２を用意する。このサブマウント２は、たとえば以下のようにして作製する。まず、発光素子１を実装する位置であって、発光素子１の貫通孔１７、１８と対向する位置に、２つの貫通孔２０を設ける。そして、この貫通孔２０に棒状電極２２を挿入してはめ込み、サブマウント２の発光素子１実装側に突出するように棒状電極２２を立設させる。また、棒状電極２２は、発光素子１の厚さよりも長く突出するようにする。その後、サブマウント２の発光素子１実装側とは反対側の面に、蒸着や印刷などによって配線電極２３を形成する。
【００３８】
次に、サブマウント２への発光素子１の実装工程について、図４を参照に説明する。図４に示すように、まず、サブマウント２の棒状電極２２を、発光素子１の貫通孔１７、１８に通し、サブマウント２表面とサファイア基板１０裏面１０ａが接触するまで差し込む。このとき、棒状電極２２は発光素子１の厚さよりも長いため、棒状電極２２の先端部２２ａは、ｎパッド電極１４表面およびｐパッド電極１６から突出する。この突出した棒状電極２２の先端部２２ａを、超音波振動などによって融解して潰し広げ、棒状電極２２とｎパッド電極１４、および棒状電極２２とｐパッド電極１６とを接合する。以上により、サブマウント２に発光素子１が実装され、実施例１の発光装置が製造される。
【００３９】
上記のように、実施例１の発光装置では、発光素子１の貫通孔１７、１８にサブマウント２の棒状電極２２を差し込むことで、発光素子１をサブマウント２上に実装するため、簡単に位置合わせを行うことができ、短時間で確実に、かつ位置精度よく実装することができる。
【実施例２】
【００４０】
図５は、実施例２の発光装置の構成を示した図である。実施例２の発光装置は、２つの発光素子１ａ、１ｂがサブマウント２００上に実装され、その２つの発光素子１ａ、１ｂが直列接続された発光装置である。発光素子１ａ、１ｂの構成は実施例１の発光素子１と同一の構成である。
【００４１】
サブマウント２００は、図５に示すように、４つの貫通孔２０１ａ〜ｄが設けられ、貫通孔２０１ａ〜ｄにそれぞれ棒状電極２０２ａ〜ｄが挿入され支えられて立設されている。棒状電極２０２ａ、ｂは、発光素子１ａの実装領域であって、発光素子１ａのｐパッド電極１６、ｎパッド電極１４にそれぞれ対向する位置（平面視においてｐパッド電極１６、ｎパッド電極１４に一致する位置）に設けられ、棒状電極２０２ｃ、ｄは、発光素子１ｂの実装領域であって、発光素子１ｂのｐパッド電極１６、ｎパッド電極１４にそれぞれ対向する位置に設けられている。これら棒状電極２０２ａ〜ｄは、サブマウント２００の発光素子１ａ、１ｂ実装側表面に、発光素子１ａ、１ｂの厚さよりも長く突出している。サブマウント２００裏面には、配線電極２０３が形成されており、貫通孔２０１ａ〜ｄを通して棒状電極２０２ａ〜ｄと配線電極２０３とが接続されている。また、この配線電極２０３を介して、棒状電極２０２ｂと棒状電極２０２ｃとが接続されている。
【００４２】
棒状電極２０２ａ、ｂは、発光素子１ａのｐパッド電極１６、ｎパッド電極１４にそれぞれ差し込まれ、棒状電極２０２ｃ、ｄは、発光素子１ｂのｐパッド電極１６、ｎパッド電極１４にそれぞれ差し込まれている。棒状電極２０２ａ〜ｄの先端部はそれぞれ潰されて広がり、棒状電極２０２ａは発光素子１ａのｐパッド電極１６に、棒状電極２０２ｂは発光素子１ａのｎパッド電極１４に、棒状電極２０２ｃは発光素子１ｂのｐパッド電極１６に、棒状電極２０２ｄは発光素子１ｂのｎパッド電極１４に、それぞれ接続されている。発光素子１ａのｎパッド電極１４と、発光素子１ｂのｐパッド電極１６は、棒状電極２０２ｂ、配線電極２０３、棒状電極２０２ｃを介して接続されている。すなわち、発光素子１ａと発光素子１ｂとが直列に接続される構成となっている。
【００４３】
２つの発光素子１ａ、１ｂは、それぞれの貫通孔１７、１８に、棒状電極２０２ａ〜ｄに同時に差し込んで実装することができる。ワイヤを用いずに位置精度よく実装することができるので、２つの発光素子１ａ、１ｂを近接して効率的に配置することができる。そのため、発光装置の小面積化を図ることができる。
【００４４】
なお、実施例２は、２つの発光素子１を直列接続とした発光装置であったが、本発明はこれに限るものではなく、並列接続する発光装置においても本発明は適用することができる。また、３つ以上の発光素子１を、並列接続と直列接続とを組み合わせて接続した発光装置においても、本発明は適用することができる。
【実施例３】
【００４５】
図６は、実施例３の発光装置の構成を示した図である。実施例３の発光装置は、縦型構造の発光素子３００とサブマウント４００によって構成されている。
【００４６】
発光素子３００は、ＧａＮ基板３０１を有し、ＧａＮ基板３０１上にIII 族窒化物半導体からなるｎ型層３０２、発光層３０３、ｐ型層３０４が順に積層されている。ｐ型層３０４上にはＩＴＯ電極３０５が形成され、ＩＴＯ電極３０５上にはｐパッド電極３０６が形成されている。
【００４７】
発光素子３００には、ｐパッド電極３０６表面からＧａＮ基板３０１裏面３０１ａ（ｎ型層３０２形成側とは反対側の表面）まで素子面に垂直な方向に貫通する貫通孔３０７が設けられている。貫通孔３０７の側面には、電流のリーク、ショートを防止するために絶縁膜３０８が形成されている。また、ＧａＮ基板３０１裏面３０１ａの貫通孔３０７近傍を除く領域には、ｎパッド電極３０９が形成されている。
【００４８】
サブマウント４００には、貫通孔４０１が設けられ、この貫通孔４０１に棒状電極４０２が挿入され支えられて立設されている。棒状電極４０２は、サブマウント４００の発光素子３００実装側の表面に、発光素子３００の厚さよりも長く突出している。また、サブマウント４００裏面には配線電極４０３が形成されており、貫通孔４０１を通して棒状電極４０２と配線電極４０３とが接続されている。また、サブマウント４００には、貫通孔４０１とは別に貫通孔４０４が設けられ、貫通孔４０４の内部は導電材４０５によって埋められている。
【００４９】
発光素子３００は、実施例１の場合とほぼ同様にしてサブマウント４００に実装されている。すなわち、発光素子３００の貫通孔３０７に、サブマウント４００の棒状電極４０２を差し込み、ｐパッド電極３０６表面から突出した棒状電極４０２の先端部４０２を潰し広げることで、ｐパッド電極３０６と棒状電極４０２とを接続している。また、棒状電極４０２を差し込んだ状態で、ｎパッド電極３０９が貫通孔４０４の導電材４０５と接触するようにすることで、ｎパッド電極３０９と配線電極４０３とを接続している。
【００５０】
実施例３の発光装置もまた、実施例１の発光装置と同様に、ワイヤを用いずに発光素子３００をサブマウント４００に実装しており、ｐパッド電極３０６の面積をワイヤボンディング時よりも小さくすることができる。その結果、光取り出し効率が向上している。また、発光素子３００の貫通孔３０７にサブマウント４００の棒状電極４０２を差し込むことで、発光素子３００をサブマウント４００に実装するため、簡単に位置合わせを行うことができ、短時間で確実に、かつ位置精度よく実装することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の発光装置は、照明装置などに利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１、３００：発光素子
２、２００、４００：サブマウント
１０：サファイア基板
１１、３０２：ｎ型層
１２、３０３：発光層
１３、３０４：ｐ型層
１４、３０９：ｎパッド電極
１５、３０５：ＩＴＯ電極
１６、３０６：ｐパッド電極
１７、１８、２０、２０１ａ〜ｄ、３０７、４０１：貫通孔
１９、３０８：絶縁膜
２２、２０２ａ〜ｄ、４０２：棒状電極
２３、２０３、４０３：配線電極
３０１：ＧａＮ基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サブマウント上に発光素子が実装された発光装置およびその製造方法に関するものであり、特に、ワイヤを用いずに位置精度よく実装された発光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フェイスアップ型の発光素子では、従来、ワイヤボンディングによってサブマウントに実装している。しかし、ワイヤによって光が遮断されてしまったり、ワイヤを組み付けるのに時間を要したり、位置精度が悪いのが問題である。また、封止樹脂の熱膨張などでワイヤが断線したり外れてしまうなどの不具合が生じる場合もある。
【０００３】
ワイヤボンディング以外の方法によってフェイスアップ型の発光素子を実装する方法として、特許文献１の方法がある。特許文献１には、発光素子のｎ電極およびｐ電極（両方とも透明電極）を貫く２つの貫通孔を設け、貫通孔の側面を絶縁膜で覆い、貫通孔に導電性の透光性材料を充填し、発光素子側の電極と、貫通孔に充填された透光性材料とをはんだなどによって接続することで、サブマウント上にフェイスアップ型の発光素子を実装することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８７８４９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の方法では、はんだなどを用いて発光素子をサブマウント上に実装しているため、位置合わせを高精度に行う必要があり、短時間で実装することができなかった。また、一度に複数の発光素子を実装することも困難であった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、サブマウント上にフェイスアップ型の発光素子が実装された発光装置およびその製造方法において、ワイヤを必要とせず、位置合わせを高精度に行う必要なく実装することができる発光装置およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、絶縁性の基板上に形成された半導体層と、同一面側に形成されたｎパッド電極およびｐパッド電極とを有したフェイスアップ型の発光素子を、サブマウント上に実装した発光装置の製造方法において、発光素子に、ｎパッド電極およびｐパッド電極をそれぞれ通って貫通する２つの貫通孔を形成し、貫通孔の側面に露出した半導体層を絶縁膜で覆い、サブマウント上に、発光素子の厚さよりも長く棒状に突出した２つの棒状電極を、発光素子の実装位置であって発光素子の貫通孔に対向する位置に形成し、発光素子の貫通孔に、サブマウントの棒状電極を差し込み、棒状電極の先端を潰して、棒状電極とｎパッド電極およびｐパッド電極とを接続する、ことを特徴とする発光装置の製造方法である。
【０００８】
第２の発明は、サブマウント上に、導電性基板上に形成された半導体層と、半導体層上に形成されたｐパッド電極と、導電性基板の半導体層形成側とは反対側の面に形成されたｎ電極と、を有した発光素子を、ｎ電極側をサブマウント側として実装した発光装置の製造方法において、発光素子に、ｐパッド電極を通って貫通する貫通孔を形成し、貫通孔の側面に露出した半導体層および導電性基板を絶縁膜で覆い、サブマウント上に、発光素子の厚さよりも長く棒状に突出した棒状電極を、発光素子の実装位置であって発光素子の貫通孔に対向する位置に形成し、発光素子の貫通孔に、サブマウントの棒状電極を差し込み、棒状電極の先端を潰して、棒状電極とｐパッド電極とを接続する、ことを特徴とする発光装置の製造方法である。
【０００９】
第１、２の発明において、棒状電極の材料は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌや、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｃｕ合金、Ａｌ合金、などである。棒状電極および貫通孔の断面形状および直径は、棒状電極を貫通孔に差し込める範囲で任意であるが、作製の容易さから断面形状は円形が望ましい。また、棒状電極の先端を潰す方法としては、超音波振動によって融解させる方法などである。
【００１０】
また、第１、２の発明において、貫通孔はドライエッチングなどによって形成し、一方の表面側から１度に貫通させてもよいし、一方の表面側から第１の孔を形成した後、他方の表面側から第２の孔を形成して第１の孔と連続されることで貫通孔を形成してもよい。
【００１１】
また、第１、２の発明において、サブマウントに実装される発光素子は複数であってもよく、複数の発光素子を同時に実装するようにしてもよい。
【００１２】
第３の発明は、第１の発明または第２の発明において、複数の発光素子を同時にサブマウント上に実装することを特徴とする発光装置の製造方法である。
【００１３】
第４の発明は、第１の発明から第３の発明において、発光素子は、III 族窒化物半導体発光素子であることを特徴とする発光装置の製造方法である。
【００１４】
ここでIII 族窒化物半導体とは、一般式Ａｌx Ｇａy Ｉｎz Ｎ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ、ｙ、ｚ≦１）で表される半導体であり、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎの一部を他の第１３族元素であるＢやＴｌで置換したもの、Ｎの一部を他の第１５族元素であるＰ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉで置換したものをも含むものとする。より一般的には、Ｇａを少なくとも含むＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＮを示す。ｎ型不純物としてはＳｉ、ｐ型不純物としてはＭｇが通常用いられる。
【００１５】
第５の発明は、絶縁性の基板上に形成された半導体層と、同一面側に形成されたｎパッド電極およびｐパッド電極とを有したフェイスアップ型の発光素子を、サブマウント上に実装した発光装置において、発光素子は、ｎパッド電極およびｐパッド電極をそれぞれ通って貫通する２つの貫通孔と、貫通孔の側面に露出した半導体層を覆う絶縁膜と、を有し、サブマウントは、発光素子の実装位置であって発光素子の貫通孔に対向する位置に、発光素子の厚さよりも長く棒状に突出した２つの棒状電極を有し、発光素子の貫通孔に、サブマウントの棒状電極が差し込まれ、棒状電極の先端が潰されて棒状電極とｎパッド電極およびｐパッド電極とが接続されている、ことを特徴とする発光装置である。
【００１６】
第６の発明は、サブマウント上に、導電性基板上に形成された半導体層と、半導体層上に形成されたｐパッド電極と、導電性基板の半導体層形成側とは反対側の面に形成されたｎ電極と、を有した発光素子を、ｎ電極側をサブマウント側として実装した発光装置において、発光素子は、ｐパッド電極を通って貫通する貫通孔と、貫通孔の側面に露出した半導体層を覆う絶縁膜と、を有し、サブマウントは、発光素子の実装位置であって発光素子の貫通孔に対向する位置に、発光素子の厚さよりも長く棒状に突出した棒状電極を有し、発光素子の貫通孔に、サブマウントの棒状電極が差し込まれ、棒状電極の先端が潰されて棒状電極とｐパッド電極とが接続されている、ことを特徴とする発光装置である。
【００１７】
第７の発明は、第５の発明または第６の発明において、サブマウント上に複数の発光素子が実装され、それらの発光素子が直列接続あるいは並列接続されている、ことを特徴とする発光装置である。
【００１８】
第８の発明は、第５の発明から第７の発明において、発光素子はIII 族窒化物半導体発光素子であることを特徴とする発光装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、サブマウントに設けた棒状電極を、発光素子に設けた貫通孔に差し込むことで、発光素子をサブマウントに実装している。そのため、簡単に位置合わせを行うことができ、サブマウント上に位置精度よく短時間で確実に発光素子を実装することができる。
【００２０】
また、本発明では、複数の発光素子を同時に実装することも容易に可能である。実装の位置精度が高いことから、複数の発光素子を実装する際に、サブマウント上に複数の発光素子を隙間なく効率的に配列することができ、複数の発光素子が直列接続あるいは並列接続されてサブマウント上に実装された大面積の発光装置を容易に実現することができる。
【００２１】
また、本発明では、ワイヤを用いずに実装するため、ｎパッド電極やｐパッド電極の面積を小さくすることができ、光取り出し効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１の発光装置の構成を示した図。
【図２】実施例１の発光装置の製造工程を示した図。
【図３】実施例１の発光装置の製造工程を示した図。
【図４】実施例１の発光装置の製造工程を示した図。
【図５】実施例２の発光装置の構成を示した図。
【図６】実施例３の発光装置の構成を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の具体的な実施例について図を参照に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２４】
図１は、実施例１の発光装置の構成を示した図である。発光装置は、III 族窒化物半導体からなるフェイスアップ型の発光素子１と、ＡｌＮからなるサブマウント２で構成されている。
【００２５】
発光素子１は、サファイア基板１０を有し、サファイア基板１０上にはIII 族窒化物半導体からなるｎ型層１１、発光層１２、ｐ型層１３が順に形成されている。これらｎ型層１１、発光層１２、ｐ型層１３の構成は、従来より発光素子の構成として知られている任意の構成でよい。ｎ型層１１は、たとえば、サファイア基板１０側から順に、ＧａＮからなる高濃度にＳｉがドープされたｎ型コンタクト層、ＧａＮからなるｎクラッド層、が積層された構造である。発光層１２は、たとえば、ＧａＮからなる障壁層とＩｎＧａＮからなる井戸層が繰り返し積層されたＭＱＷ構造である。ｐ型層１３は、たとえば、発光層１２側から順に、ＡｌＧａＮからなるＭｇがドープされたｐクラッド層、ＧａＮからなるＭｇがドープされたｐコンタクト層、が積層された構造である。
【００２６】
発光層１２、ｐ型層１３の一部は除去され、ｎ型層１１が露出している。露出したｎ型層１１上にはＮｉ／Ａｕからなるｎパッド電極１４が形成されている。また、ｐ型層１３上には、ほぼ全面にＩＴＯ電極１５が形成され、ＩＴＯ電極１５上にはＮｉ／Ａｕからなるｐパッド電極１６が形成されている。
【００２７】
また、発光素子１には、ｎパッド電極１４からサファイア基板１０裏面１０ａ（ｎ型層１１形成側とは反対側の表面）まで素子面に垂直な方向に貫通した貫通孔１７と、ｐパッド電極１６からサファイア基板１０裏面１０ａまで素子面に垂直な方向に貫通した貫通孔１８とが設けられている。また、貫通孔１７、１８の側面のうち、ｎ型層１１、発光層１２、ｐ型層１３が露出した領域には、絶縁膜１９が形成されている。絶縁膜１９は電流のリーク、ショートを防止するためのものである。なお、絶縁膜１９は、貫通孔１７、１８の側面全体を覆うようにしてもよい。絶縁膜１９の材料は、ＳｉＯ2 などの透光性を有した絶縁体である。この絶縁膜１９中にＡｇ、Ａｌなどの高反射な金属からなる反射膜を形成し、光取り出し効率を高めるようにしてもよい。
【００２８】
サブマウント２には、２つの貫通孔２０が設けられ、この貫通孔２０にそれぞれ棒状電極２２が挿入され支えられて立設されている。棒状電極２２の位置は、発光素子１を実装する領域であって、発光素子１の貫通孔１７、１８に対向する位置（平面視において貫通孔１７、１８の位置と一致する位置）である。棒状電極２２は、サブマウント２の発光素子１実装側の表面に、発光素子１の厚さよりも長く突出している。また、サブマウント２裏面（発光素子１の実装側とは反対側の面）には配線電極２３が形成されており、貫通孔２０を通して棒状電極２２と配線電極２３とが接続されている。サブマウント２のこのような構造により、棒状電極２２の立設を容易にするとともに、サブマウント２裏面の配線電極２３のレイアウトを容易としている。なお、サブマウント２の発光素子１実装側の表面には、Ａｇ、Ａｌなどの高反射な金属からなる反射膜（図示しない）を形成し、光取り出し効率を向上させるのがよい。
【００２９】
棒状電極２２の材料は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌや、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｃｕ合金、Ａｌ合金、などである。棒状電極２２の断面形状は任意の形状でよいが、作製の容易さから円形であることが望ましい。また、貫通孔１７、１８の断面形状も、棒状電極２２を差し込み可能な形状、大きさであれば任意でよい。ただし、棒状電極２２による光の吸収量を小さくし、光取り出し効率の悪化を抑えるために、棒状電極２２の直径は１００μｍ以下とすることが望ましい。また、配線電極２３とｎパッド電極１４、ｐパッド電極１６との接続を良好とするために、棒状電極２２の直径は１０μｍ以上とすることが望ましい。よりのぞましい棒状電極２２の直径は、３０〜６０μｍである。また、貫通孔１７、１８に差し込みやすくするために、棒状電極２２の形状を先端部２２ａにいくほど直径が小さくなるようなピン状としてもよい。また、２つの棒状電極２２の長さは異なっていてもよい。
【００３０】
サブマウント２の棒状電極２２は、発光素子１の貫通孔１７、１８にそれぞれ差し込まれている。棒状電極２２は、発光素子１の厚さよりも長く突出しているので、棒状電極２２の先端部２２ａは発光素子１のｎパッド電極１４、ｐパッド電極１６表面から突出する。その棒状電極２２の先端２２ａは潰されて広がり、発光素子１のｎパッド電極１４、ｐパッド電極１６に接続されている。
【００３１】
このように、実施例１の発光装置は、ワイヤを用いずに、フェイスアップ型の発光素子１をサブマウント２に実装した発光装置である。ワイヤを用いないため、ｎパッド電極１４、ｐパッド電極１６の面積を、従来のワイヤボンディングによる実装の場合よりも小さくすることができ、光取り出し効率が向上している。
【００３２】
次に、実施例１の発光装置の製造工程について図２〜４を参照に説明する。
【００３３】
まず、発光装置を構成する発光素子１の製造工程を図２を用いて説明する。サファイア基板１０上に、ＭＯＣＶＤ法によって、III 族窒化物半導体からなるｎ型層１１、発光層１２、ｐ型層１３を順に積層する。そして、ｐ型層１３の一部領域上にＩＴＯ電極１５を形成する（図２（ａ））。
【００３４】
次に、ドライエッチングによって発光層１２、ｐ型層１３の一部領域を除去し、ｎ型層１１を露出させ、その露出したｎ型層１１上にｎパッド電極１４を形成し、ＩＴＯ電極１５上にｐパッド電極１６を形成する（図２（ｂ））。
【００３５】
次に、ドライエッチングによって、ｎパッド電極１４表面からサファイア基板１０表面１０ｂ（ｎ型層１１形成側表面）に達する孔１７ａと、ｐパッド電極１６からサファイア基板１０表面１０ｂに達する孔１８ａを形成する。そして、孔１７ａ側面、底面に沿って、および孔１８ａ側面、底面に沿って、絶縁膜１９を形成する（図２（ｃ））。
【００３６】
次に、サファイア基板１０裏面１０ａを研磨してサファイア基板１０を薄くし、その後ドライエッチングによって、サファイア基板１０裏面１０ａ側から孔１７ａ、孔１８ａに対向する領域に孔を形成して孔１７ａ、孔１８ａと連続させ、ｎパッド電極１４表面からサファイア基板１０裏面１０ａまで貫通する孔１７、およびｐパッド電極１６表面からサファイア基板１０裏面１０ａまで貫通する孔１８を形成する（図２（ｄ））。以上が発光素子１の製造工程である。
【００３７】
次に、図３に示すサブマウント２を用意する。このサブマウント２は、たとえば以下のようにして作製する。まず、発光素子１を実装する位置であって、発光素子１の貫通孔１７、１８と対向する位置に、２つの貫通孔２０を設ける。そして、この貫通孔２０に棒状電極２２を挿入してはめ込み、サブマウント２の発光素子１実装側に突出するように棒状電極２２を立設させる。また、棒状電極２２は、発光素子１の厚さよりも長く突出するようにする。その後、サブマウント２の発光素子１実装側とは反対側の面に、蒸着や印刷などによって配線電極２３を形成する。
【００３８】
次に、サブマウント２への発光素子１の実装工程について、図４を参照に説明する。図４に示すように、まず、サブマウント２の棒状電極２２を、発光素子１の貫通孔１７、１８に通し、サブマウント２表面とサファイア基板１０裏面１０ａが接触するまで差し込む。このとき、棒状電極２２は発光素子１の厚さよりも長いため、棒状電極２２の先端部２２ａは、ｎパッド電極１４表面およびｐパッド電極１６から突出する。この突出した棒状電極２２の先端部２２ａを、超音波振動などによって融解して潰し広げ、棒状電極２２とｎパッド電極１４、および棒状電極２２とｐパッド電極１６とを接合する。以上により、サブマウント２に発光素子１が実装され、実施例１の発光装置が製造される。
【００３９】
上記のように、実施例１の発光装置では、発光素子１の貫通孔１７、１８にサブマウント２の棒状電極２２を差し込むことで、発光素子１をサブマウント２上に実装するため、簡単に位置合わせを行うことができ、短時間で確実に、かつ位置精度よく実装することができる。
【実施例２】
【００４０】
図５は、実施例２の発光装置の構成を示した図である。実施例２の発光装置は、２つの発光素子１ａ、１ｂがサブマウント２００上に実装され、その２つの発光素子１ａ、１ｂが直列接続された発光装置である。発光素子１ａ、１ｂの構成は実施例１の発光素子１と同一の構成である。
【００４１】
サブマウント２００は、図５に示すように、４つの貫通孔２０１ａ〜ｄが設けられ、貫通孔２０１ａ〜ｄにそれぞれ棒状電極２０２ａ〜ｄが挿入され支えられて立設されている。棒状電極２０２ａ、ｂは、発光素子１ａの実装領域であって、発光素子１ａのｐパッド電極１６、ｎパッド電極１４にそれぞれ対向する位置（平面視においてｐパッド電極１６、ｎパッド電極１４に一致する位置）に設けられ、棒状電極２０２ｃ、ｄは、発光素子１ｂの実装領域であって、発光素子１ｂのｐパッド電極１６、ｎパッド電極１４にそれぞれ対向する位置に設けられている。これら棒状電極２０２ａ〜ｄは、サブマウント２００の発光素子１ａ、１ｂ実装側表面に、発光素子１ａ、１ｂの厚さよりも長く突出している。サブマウント２００裏面には、配線電極２０３が形成されており、貫通孔２０１ａ〜ｄを通して棒状電極２０２ａ〜ｄと配線電極２０３とが接続されている。また、この配線電極２０３を介して、棒状電極２０２ｂと棒状電極２０２ｃとが接続されている。
【００４２】
棒状電極２０２ａ、ｂは、発光素子１ａのｐパッド電極１６、ｎパッド電極１４にそれぞれ差し込まれ、棒状電極２０２ｃ、ｄは、発光素子１ｂのｐパッド電極１６、ｎパッド電極１４にそれぞれ差し込まれている。棒状電極２０２ａ〜ｄの先端部はそれぞれ潰されて広がり、棒状電極２０２ａは発光素子１ａのｐパッド電極１６に、棒状電極２０２ｂは発光素子１ａのｎパッド電極１４に、棒状電極２０２ｃは発光素子１ｂのｐパッド電極１６に、棒状電極２０２ｄは発光素子１ｂのｎパッド電極１４に、それぞれ接続されている。発光素子１ａのｎパッド電極１４と、発光素子１ｂのｐパッド電極１６は、棒状電極２０２ｂ、配線電極２０３、棒状電極２０２ｃを介して接続されている。すなわち、発光素子１ａと発光素子１ｂとが直列に接続される構成となっている。
【００４３】
２つの発光素子１ａ、１ｂは、それぞれの貫通孔１７、１８に、棒状電極２０２ａ〜ｄに同時に差し込んで実装することができる。ワイヤを用いずに位置精度よく実装することができるので、２つの発光素子１ａ、１ｂを近接して効率的に配置することができる。そのため、発光装置の小面積化を図ることができる。
【００４４】
なお、実施例２は、２つの発光素子１を直列接続とした発光装置であったが、本発明はこれに限るものではなく、並列接続する発光装置においても本発明は適用することができる。また、３つ以上の発光素子１を、並列接続と直列接続とを組み合わせて接続した発光装置においても、本発明は適用することができる。
【実施例３】
【００４５】
図６は、実施例３の発光装置の構成を示した図である。実施例３の発光装置は、縦型構造の発光素子３００とサブマウント４００によって構成されている。
【００４６】
発光素子３００は、ＧａＮ基板３０１を有し、ＧａＮ基板３０１上にIII 族窒化物半導体からなるｎ型層３０２、発光層３０３、ｐ型層３０４が順に積層されている。ｐ型層３０４上にはＩＴＯ電極３０５が形成され、ＩＴＯ電極３０５上にはｐパッド電極３０６が形成されている。
【００４７】
発光素子３００には、ｐパッド電極３０６表面からＧａＮ基板３０１裏面３０１ａ（ｎ型層３０２形成側とは反対側の表面）まで素子面に垂直な方向に貫通する貫通孔３０７が設けられている。貫通孔３０７の側面には、電流のリーク、ショートを防止するために絶縁膜３０８が形成されている。また、ＧａＮ基板３０１裏面３０１ａの貫通孔３０７近傍を除く領域には、ｎパッド電極３０９が形成されている。
【００４８】
サブマウント４００には、貫通孔４０１が設けられ、この貫通孔４０１に棒状電極４０２が挿入され支えられて立設されている。棒状電極４０２は、サブマウント４００の発光素子３００実装側の表面に、発光素子３００の厚さよりも長く突出している。また、サブマウント４００裏面には配線電極４０３が形成されており、貫通孔４０１を通して棒状電極４０２と配線電極４０３とが接続されている。また、サブマウント４００には、貫通孔４０１とは別に貫通孔４０４が設けられ、貫通孔４０４の内部は導電材４０５によって埋められている。
【００４９】
発光素子３００は、実施例１の場合とほぼ同様にしてサブマウント４００に実装されている。すなわち、発光素子３００の貫通孔３０７に、サブマウント４００の棒状電極４０２を差し込み、ｐパッド電極３０６表面から突出した棒状電極４０２の先端部４０２を潰し広げることで、ｐパッド電極３０６と棒状電極４０２とを接続している。また、棒状電極４０２を差し込んだ状態で、ｎパッド電極３０９が貫通孔４０４の導電材４０５と接触するようにすることで、ｎパッド電極３０９と配線電極４０３とを接続している。
【００５０】
実施例３の発光装置もまた、実施例１の発光装置と同様に、ワイヤを用いずに発光素子３００をサブマウント４００に実装しており、ｐパッド電極３０６の面積をワイヤボンディング時よりも小さくすることができる。その結果、光取り出し効率が向上している。また、発光素子３００の貫通孔３０７にサブマウント４００の棒状電極４０２を差し込むことで、発光素子３００をサブマウント４００に実装するため、簡単に位置合わせを行うことができ、短時間で確実に、かつ位置精度よく実装することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の発光装置は、照明装置などに利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１、３００：発光素子
２、２００、４００：サブマウント
１０：サファイア基板
１１、３０２：ｎ型層
１２、３０３：発光層
１３、３０４：ｐ型層
１４、３０９：ｎパッド電極
１５、３０５：ＩＴＯ電極
１６、３０６：ｐパッド電極
１７、１８、２０、２０１ａ〜ｄ、３０７、４０１：貫通孔
１９、３０８：絶縁膜
２２、２０２ａ〜ｄ、４０２：棒状電極
２３、２０３、４０３：配線電極
３０１：ＧａＮ基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性の基板上に形成された半導体層と、同一面側に形成されたｎパッド電極およびｐパッド電極とを有したフェイスアップ型の発光素子を、サブマウント上に実装した発光装置の製造方法において、
前記発光素子に、前記ｎパッド電極および前記ｐパッド電極をそれぞれ通って貫通する２つの貫通孔を形成し、
前記貫通孔の側面に露出した前記半導体層を絶縁膜で覆い、
前記サブマウント上に、前記発光素子の厚さよりも長く棒状に突出した２つの棒状電極を、前記発光素子の実装位置であって前記発光素子の前記貫通孔に対向する位置に形成し、
前記発光素子の前記貫通孔に、前記サブマウントの前記棒状電極を差し込み、前記棒状電極の先端を潰して、前記棒状電極と前記ｎパッド電極および前記ｐパッド電極とを接続する、
ことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項２】
サブマウント上に、導電性基板上に形成された半導体層と、半導体層上に形成されたｐパッド電極と、前記導電性基板の前記半導体層形成側とは反対側の面に形成されたｎ電極と、を有した発光素子を、前記ｎ電極側を前記サブマウント側として実装した発光装置の製造方法において、
前記発光素子に、前記ｐパッド電極を通って貫通する貫通孔を形成し、
前記貫通孔の側面に露出した前記半導体層および前記導電性基板を絶縁膜で覆い、
前記サブマウント上に、前記発光素子の厚さよりも長く棒状に突出した棒状電極を、前記発光素子の実装位置であって前記発光素子の前記貫通孔に対向する位置に形成し、
前記発光素子の前記貫通孔に、前記サブマウントの前記棒状電極を差し込み、前記棒状電極の先端を潰して、前記棒状電極と前記ｐパッド電極とを接続する、
ことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項３】
複数の前記発光素子を同時に前記サブマウント上に実装することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記発光素子は、III 族窒化物半導体発光素子であることを特徴とする請求項１ないし請求項のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項５】
絶縁性の基板上に形成された半導体層と、同一面側に形成されたｎパッド電極およびｐパッド電極とを有したフェイスアップ型の発光素子を、サブマウント上に実装した発光装置において、
前記発光素子は、
前記ｎパッド電極および前記ｐパッド電極をそれぞれ通って貫通する２つの貫通孔と、
前記貫通孔の側面に露出した前記半導体層を覆う絶縁膜と、を有し、
前記サブマウントは、
前記発光素子の実装位置であって前記発光素子の前記貫通孔に対向する位置に、前記発光素子の厚さよりも長く棒状に突出した２つの棒状電極を有し、
前記発光素子の前記貫通孔に、前記サブマウントの前記棒状電極が差し込まれ、前記棒状電極の先端が潰されて前記棒状電極と前記ｎパッド電極および前記ｐパッド電極とが接続されている、
ことを特徴とする発光装置。
【請求項６】
サブマウント上に、導電性基板上に形成された半導体層と、半導体層上に形成されたｐパッド電極と、前記導電性基板の前記半導体層形成側とは反対側の面に形成されたｎ電極と、を有した発光素子を、前記ｎ電極側を前記サブマウント側として実装した発光装置において、
前記発光素子は、
前記ｐパッド電極を通って貫通する貫通孔と、
前記貫通孔の側面に露出した前記半導体層を覆う絶縁膜と、を有し、
前記サブマウントは、
前記発光素子の実装位置であって前記発光素子の前記貫通孔に対向する位置に、前記発光素子の厚さよりも長く棒状に突出した棒状電極を有し、
前記発光素子の前記貫通孔に、前記サブマウントの前記棒状電極が差し込まれ、前記棒状電極の先端が潰されて前記棒状電極と前記ｐパッド電極とが接続されている、
ことを特徴とする発光装置。
【請求項７】
前記サブマウント上に複数の発光素子が実装され、それらの発光素子が直列接続あるいは並列接続されている、ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記発光素子は、III 族窒化物半導体発光素子であることを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１】
絶縁性の基板上に形成された半導体層と、同一面側に形成されたｎパッド電極およびｐパッド電極とを有したフェイスアップ型の発光素子を、サブマウント上に実装した発光装置の製造方法において、
前記発光素子に、前記ｎパッド電極および前記ｐパッド電極をそれぞれ通って貫通する２つの貫通孔を形成し、
前記貫通孔の側面に露出した前記半導体層を絶縁膜で覆い、
前記サブマウント上に、前記発光素子の厚さよりも長く棒状に突出した２つの棒状電極を、前記発光素子の実装位置であって前記発光素子の前記貫通孔に対向する位置に形成し、
前記発光素子の前記貫通孔に、前記サブマウントの前記棒状電極を差し込み、前記棒状電極の先端を潰して、前記棒状電極と前記ｎパッド電極および前記ｐパッド電極とを接続する、
ことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項２】
サブマウント上に、導電性基板上に形成された半導体層と、半導体層上に形成されたｐパッド電極と、前記導電性基板の前記半導体層形成側とは反対側の面に形成されたｎ電極と、を有した発光素子を、前記ｎ電極側を前記サブマウント側として実装した発光装置の製造方法において、
前記発光素子に、前記ｐパッド電極を通って貫通する貫通孔を形成し、
前記貫通孔の側面に露出した前記半導体層および前記導電性基板を絶縁膜で覆い、
前記サブマウント上に、前記発光素子の厚さよりも長く棒状に突出した棒状電極を、前記発光素子の実装位置であって前記発光素子の前記貫通孔に対向する位置に形成し、
前記発光素子の前記貫通孔に、前記サブマウントの前記棒状電極を差し込み、前記棒状電極の先端を潰して、前記棒状電極と前記ｐパッド電極とを接続する、
ことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項３】
複数の前記発光素子を同時に前記サブマウント上に実装することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記発光素子は、III 族窒化物半導体発光素子であることを特徴とする請求項１ないし請求項のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項５】
絶縁性の基板上に形成された半導体層と、同一面側に形成されたｎパッド電極およびｐパッド電極とを有したフェイスアップ型の発光素子を、サブマウント上に実装した発光装置において、
前記発光素子は、
前記ｎパッド電極および前記ｐパッド電極をそれぞれ通って貫通する２つの貫通孔と、
前記貫通孔の側面に露出した前記半導体層を覆う絶縁膜と、を有し、
前記サブマウントは、
前記発光素子の実装位置であって前記発光素子の前記貫通孔に対向する位置に、前記発光素子の厚さよりも長く棒状に突出した２つの棒状電極を有し、
前記発光素子の前記貫通孔に、前記サブマウントの前記棒状電極が差し込まれ、前記棒状電極の先端が潰されて前記棒状電極と前記ｎパッド電極および前記ｐパッド電極とが接続されている、
ことを特徴とする発光装置。
【請求項６】
サブマウント上に、導電性基板上に形成された半導体層と、半導体層上に形成されたｐパッド電極と、前記導電性基板の前記半導体層形成側とは反対側の面に形成されたｎ電極と、を有した発光素子を、前記ｎ電極側を前記サブマウント側として実装した発光装置において、
前記発光素子は、
前記ｐパッド電極を通って貫通する貫通孔と、
前記貫通孔の側面に露出した前記半導体層を覆う絶縁膜と、を有し、
前記サブマウントは、
前記発光素子の実装位置であって前記発光素子の前記貫通孔に対向する位置に、前記発光素子の厚さよりも長く棒状に突出した棒状電極を有し、
前記発光素子の前記貫通孔に、前記サブマウントの前記棒状電極が差し込まれ、前記棒状電極の先端が潰されて前記棒状電極と前記ｐパッド電極とが接続されている、
ことを特徴とする発光装置。
【請求項７】
前記サブマウント上に複数の発光素子が実装され、それらの発光素子が直列接続あるいは並列接続されている、ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記発光素子は、III 族窒化物半導体発光素子であることを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１１９４２８（Ｐ２０１２−１１９４２８Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６６５２７（Ｐ２０１０−２６６５２７）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【出願人】（５０４０３４５８５）有限会社 ナプラ (55)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【出願人】（５０４０３４５８５）有限会社 ナプラ (55)
【Ｆターム（参考）】
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