JP2020068285A - 半導体発光装置及び半導体発光装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子の位置精度が高い半導体発光装置を提供する。【解決手段】半導体発光装置１０は、基板としての実装基板２０の一の面を有する基板と、基板の一の面上に形成され、互いに絶縁された２以上の電極層２３ａ、２３ｂと、２以上の電極層２３ａ、２３ｂのうち１の電極層２３ａ上に形成される矩形状領域に導電性の接合材Ｊ１を介して搭載されている発光素子３０と、を有し、１の電極層２３ａは、矩形状領域の外縁の少なくとも３辺に沿って伸長し、かつ１の電極層２３ａの表面から窪んで形成されている溝２４を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、半導体発光装置、特に発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子を有する半導体発光装置及び半導体発光装置の製造方法に関する。

半導体発光装置の発光素子は、金錫（Ａｕ／Ｓｎ）等の導電性の接合材によって基板の電極に接合されている。

このような半導体発光装置としては、金属積層基板に形成されているダイボンディングパッド上にＡｕ−Ｓｎ共晶接合によって半導体発光素子を接合した半導体発光装置が特許文献１に開示されている。

特開２０１６−２１９５２２号公報

特許文献１において発光素子とダイボンディングパッドの接合は、ダイボンディングパッド上に接合材を塗布した後に、発光素子を接合材上に載置し、加熱することによって接合材を溶融させて行われている。

ここで、接合材を溶融する際、接合材の溶融速度むら、接合材の濡れ性のむら、等の複合要因によって、ダイボンディングパッド上での接合材の濡れ広がり方は一様ではない。このため、発光素子は、接合材を加熱溶融する際に所定の位置から不規則に移動する。従って、ダイボンディングパッド上の所望の位置に発光素子を接合させることが難しい問題がある。

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、発光素子の位置精度が高い半導体発光装置を提供することを目的としている。

上述した目的を達成するため、本発明の半導体発光装置は、一の面を有する基板と、前記基板の前記一の面上に形成され、互いに絶縁された２以上の電極層と、前記２以上の電極層うち１の電極層上に形成される矩形状領域に導電性の接合材を介して搭載されている発光素子と、を有し、前記１の電極層は、前記矩形状領域の外縁の少なくとも３辺に沿って伸長し、かつ前記１の電極層の表面から窪んで形成されている溝を有することを特徴とする。

また、半導体発光装置の製造方法は、基板を形成する工程と、前記基板の表面上の矩形状領域を囲むように前記基板の表面を窪ませる工程と、前記基板の前記矩形状領域及び前記基板の窪ませた領域を少なくとも覆うように少なくとも一対の電極層を形成する工程と、前記少なくとも一対の電極層の前記矩形状領域の内側に接合材を塗布する工程と、前記電極層の前記矩形状領域の内側に発光素子を載置する工程と、前記接合材を溶融させて前記発光素子を前記電極層に搭載する工程と、を有することを特徴とする。

さらに、半導体発光装置の製造方法は、少なくとも一対の電極層を有する基板を形成する工程と、前記電極層上の矩形状領域を囲むように前記電極層の表面に溝を形成する工程と、前記電極層の前記表面の領域の内側に接合材を塗布する工程と、前記電極層の前記矩形状領域の内側に発光素子を載置する工程と、前記接合材を溶融させて前記発光素子を前記電極層に搭載する工程と、を有することを特徴とする。

実施例１に係る半導体発光装置の平面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った半導体発光装置の断面図である。 図１の基板の平面を示す平面図である。 図１の基板のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図である。 実施例１に係る半導体発光装置の製造方法を示したフロー図である。 実施例２に係る半導体発光装置の基板の拡大断面図である。 実施例２に係る半導体発光装置の製造方法を示したフロー図である。 実施例３に係る半導体発光装置の平面図である。 図８の基板の平面図である。 実施例４に係る半導体発光装置の基板の平面図である。 実施例４の変形例に係る半導体発光装置の基板の平面図である。 実施例４の変形例に係る半導体発光装置の基板の平面図である。 実施例４の変形例に係る半導体発光装置の基板の平面図である。 実施例４の変形例に係る半導体発光装置の基板の平面図である。 実施例４の変形例に係る半導体発光装置の基板の平面図である。 実施例４の変形例に係る半導体発光装置の基板の平面図である。 実施例４の変形例に係る半導体発光装置の基板の平面図である。 実施例４の変形例に係る半導体発光装置の基板の平面図である。 実施例５に係る半導体発光装置の平面図である。 図１９の基板の平面を示す平面図である。

以下に本発明の好適な実施例を詳細に説明する。尚、以下の説明及び添付図面においては、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符号を付している。

図１は、半導体発光装置１０の平面を示している。図１に示すように、半導体発光装置１０は、基板としての実装基板２０の一の面上に発光素子３０が載置されている。発光素子３０は、平面視において矩形の形状を有している。発光素子３０は、透光性の封止部材４０によって覆われることにより封止されている。尚、実装基板２０の発光素子３０が搭載されている面、すなわち一の面を主面とする。

図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った半導体発光装置１０の断面を示している。図２に示すように、実装基板２０は、例えば、金属基板である基材２１上に絶縁皮膜を形成し、これを積層した基板である。実装基板２０に金属の基材２１を用いることで放熱性を高めることが可能となる。

実装基板２０は、基材２１上に絶縁性を有する絶縁材２２が設けられている。絶縁材２２は、耐熱性を有することが好ましい。このような絶縁材２２としては、例えば、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）等を用いることができる。実装基板２０は、例えば、矩形の板状に形成されている。

絶縁材２２は、実装基板２０の表面上の領域を分断するように設けられている。すなわち、実装基板２０は、絶縁材２２によって電気的に分離された２つの領域を有する。尚、実装基板２０の電気的に分離された領域は、２以上設けられていてもよい。

実装基板２０上には、互いに電位が異なる一対の電極層２３ａ，２３ｂが設けられている。１の電極層としての電極層２３ａは、実装基板２０の絶縁材２２によって電気的に分離された２つの領域の一方に設けられている。電極層２３ｂは、実装基板２０の電気的に分離された２つの領域の他方に設けられている。電極層２３ａ，２３ｂは、例えば、矩形の板状に形成されている。尚、電極層２３ａ、２３ｂは、矩形の板状に限られるものではなく、例えば円板状であってもよい。

電極層２３ａ上には、導電性の接合材Ｊ１を介して発光素子３０が設けられている。接合材Ｊ１は、金錫（Ａｕ-Ｓｎ）を用いることができる。また、接合材Ｊ１は金錫に限られず、例えばダイアタッチ剤を用いることもできる。ダイアタッチ剤は、例えば、エポキシ樹脂に銀（Ａｇ）の粒子を分散させた銀ペーストを用いることができる。

ここで、実装基板２０は、熱伝導性が高い。このため、接合材Ｊ１の溶融速度のむらを少なくすることができる。

発光素子３０は、半導体発光装置１０の用途に応じて、所定の波長範囲の光を発する半導体素子である。発光素子３０が発する光は、特に限定されず、例えば発光波長約３８０ｎｍ〜７５０ｎｍの可視光が含まれる。発光素子３０は、電極層２３ｂにボンディングワイヤＢＷを介して電気的に接続されている。

発光素子３０の上には、透光性の接合材Ｊ２を介して蛍光体層ＦＬが設けられている。蛍光体層ＦＬは、シリコーン樹脂などの透光性の樹脂と、発光素子３０の出射光の波長を変換する蛍光体粒子と、を有して構成されている。

蛍光体粒子は、青色光によって励起されて黄色蛍光を出射する。このような蛍光体粒子としては、Ｃｅ附活イットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ：Ｃｅ）、Ｃｅ附活テルビウム・アルミニウム・ガーネット（ＴＡＧ：Ｃｅ）、オルトシリケート蛍光体（（ＢａＳｒＣａ）ＳｉＯ₄、他）、αサイアロン蛍光体（Ｃａ−α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕなど）などを用いることができる。尚、本実施形態の半導体発光装置１０は、蛍光体層ＦＬを設けずに発光素子３０が発する光自体を発光装置の出射光として利用するものであってもよい。

接合材Ｊ２は、透光性を有し、且つ耐熱性を有する。このような接合材としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。

封止部材４０は、発光素子３０を埋設するように設けられている。具体的には、封止部材４０は、発光素子３０の少なくとも側面を覆うように設けられている。封止部材４０は、例えば、シリコーン系、エポキシ系、アクリル系などの樹脂を主成分としている。

図３は、実装基板２０の平面を示している。図３に示すように、電極層２３ａの表面には、矩形状領域ＲＲが画定されている。発光素子３０は、矩形状領域ＲＲの内側において電極層２３ａに接合されている。言い換えれば、発光素子３０は、矩形状領域ＲＲ上に導電性の接合材Ｊ１を介して搭載されている。

電極層２３ａは、矩形状領域ＲＲの外縁の少なくとも３辺に沿って伸長し、かつ電極層２３ａの表面から窪んで形成されている溝２４を有する。具体的には、溝２４は、矩形状領域ＲＲを途切れることなく囲むように電極層２３ａの表面から窪んで形成されている。

溝２４は、電極層２３ａの矩形状領域ＲＲの中心Ｃを通り、かつ矩形状領域ＲＲの一辺と平行な基準軸ＡＲに対して、対称な形状を有する。具体的には、溝２４は、実装基板２０の電極層２３ａが設けられている表面に対して垂直方向から見た、すなわち平面視が矩形の形状を有し、基準軸ＡＲに対して対称な形状を成している。尚、溝２４の平面視の形状は矩形に限られず、例えば、円形であってもよい。また、図３においては、基準軸ＡＲは、説明の便宜上、絶縁材２２が延びる方向に平行となるように記載されているが、絶縁材２２が延びる方向に平行でなくてもよい。

このように、溝２４が基準軸ＡＲに対して対称な形状を有することにより、矩形状領域ＲＲの中心Ｃから溝２４までの距離が特定の方向のみが長く又は短くなる偏りがなくなる。この結果、接合材Ｊ１も矩形状領域ＲＲの中心Ｃから溝２４までの距離が特定の方向のみが長く又は短く設けられる偏りがなくなる。

図４は、図１のＡ−Ａ線に沿った実装基板２０の拡大断面を示している。図４に示すように、電極層２３ａは、第１の材料からなる第１の金属層ＭＡ及び第１の金属層ＭＡ上に設けられ、かつ接合材Ｊ１に対する濡れ性が第１の材料とは異なる第２の材料からなる第２の金属層ＭＢを含んでいる。尚、図４は、説明を簡略にするため発光素子３０を省いて記載している。

第２の材料は、例えば、接合材Ｊ１に対する濡れ性が第１の材料よりも高い。例えば、接合材Ｊ１に金錫を用いかつ、第１の材料にニッケルメッキを用いた場合、第２の材料は、金メッキを用いるとよい。また、第２の材料は、例えば、接合材Ｊ１に対する濡れ性が第１の材料よりも低い材料であってもよい。尚、第２の材料は、接合材Ｊ１に濡れ性が第１の材料とは異なる材料であればよく、接合材Ｊ１に応じて適宜変更してもよい。

溝２４において接合材Ｊ１は、１の電極層２３ａの表面から第２の金属層ＭＢに接し、かつ第１の金属層にまで至っている。接合材は、前記溝にまで延在している具体的には、接合材Ｊ１は、溝２４を充填するように設けられている。尚、接合材Ｊ１を設ける量に応じて、溝２４において接する態様が異なる。例えば、接合材Ｊ１は、溝２４の発光素子３０側の側面及び溝２４の一部の底面を覆うように設けられていてもよい。

本実施例に係る半導体発光装置１０の製造方法について説明する。図５は、本実施例に係る半導体発光装置１０の製造方法を示すフロー図である。

図５に示すように、実装基板２０を形成する（ステップＳ０１）。具体的には、銅の基材２１上の一部を覆うように絶縁材２２を設け、これを積層して実装基板２０を形成する。

実装基板２０の表面上の矩形状領域ＲＲを囲むように実装基板２０の表面を窪ませる（ステップＳ０２）。具体的には、実装基板２０の基材２１の銅に対してエッチング処理又はレーザ加工を行うことにより実装基板２０の表面を窪ませる。

少なくとも実装基板２０の矩形状領域ＲＲ及びステップＳ０２において実装基板２０の窪ませた領域を覆うように電極層２３ａを形成する（ステップＳ０３）。具体的には、実装基板２０の基材２１上にニッケルメッキ処理を行って第１の金属層ＭＡを形成した後に、金メッキ処理を行って第２の金属層ＭＢを形成する。すなわち、電極層２３ａは、第１の材料からなる第１の金属層ＭＡ上に、接合材Ｊ１に対する濡れ性が第１の材料よりも高い第２の材料からなる第２の金属層ＭＢを設けて形成されている。

電極層２３ａ上の表面の矩形状領域ＲＲの内側に接合材Ｊ１を塗布する（ステップＳ０４）。電極層２３ａ上の矩形状領域ＲＲの内側に発光素子３０を載置する（ステップＳ０５）。実装基板２０を接合材Ｊ１の融点以上に加熱することにより、接合材Ｊ１を溶融させて発光素子３０を電極層２３ａに接合する（ステップＳ０６）。

以上のように、本実施例に係る半導体発光装置１０によれば、接合材Ｊ１が溶融した際に、接合材Ｊ１が溝２４に向かって流れる。その際接合材Ｊ１は、溝２４に留まる。この溝２４に接合材Ｊ１が留まる性質を利用することにより、接合材Ｊ１の濡れ広がり方をコントロールすることができる。従って、発光素子３０を所望の位置に接合することができ、発光素子３０の位置精度を高めることが可能となる。

また、本実施例に係る半導体発光装置１０の製造方法によれば、再現性が高く、かつ高い加工精度で発光素子３０を搭載した半導体発光装置１０を製造することが可能となる。

尚、本実施例においては、電極層２３ａを第１の金属層ＭＡ及び第２の金属層ＭＢによって構成するようにした。しかし、電極層２３ａは、第１の金属層ＭＡのみで構成するようにしてもよい。

また、本実施例においては、実装基板２０は、矩形の板状に形成されていた。しかし、実装基板２０は、発光素子３０及び封止部材４０を収容するハウジング（キャビティ）として形成してもよい。

実施例２に係る半導体発光装置１０の説明をする。実施例２に係る半導体発光装置１０は、実装基板２０の構造が実施例１に係る半導体発光装置１０とは異なる。具体的には、実施例１に係る半導体発光装置１０では、電極層２３ａの溝２４においては、第２の金属層ＭＢは接合材Ｊ１と接している。しかし、本実施例に係る半導体発光装置１０は、電極層２３ａの溝２４において第１の金属層ＭＡ及び第２の金属層ＭＢが接合材Ｊ１と接する。尚、実施例１の半導体発光装置１０と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

図６は、本実施例に係る半導体発光装置１０の実装基板２０の拡大断面を示している。尚、図６は、説明を簡略にするため発光素子３０を省いて記載している。図６に示すように、第１の金属層ＭＡは、溝２４において接合材Ｊ１と接している。また、第２の金属層ＭＢは、電極層２３ａ上の矩形状領域ＲＲにおいて接合材Ｊ１と接している。すなわち、接合材Ｊ１は、溝２４を充填するように設けられており、第１の金属層ＭＡ及び第２の金属層ＭＢの両方に接している。このように、接合材Ｊ１に対する濡れ性が第２の金属層ＭＢよりも低い第１の金属層ＭＡが、溝２４において接合材Ｊ１と接している。

尚、実施例１に係る半導体発光装置１０と同様に、接合材Ｊ１を設ける量に応じて、溝２４において接する態様が異なる。例えば、接合材Ｊ１は、溝２４の発光素子３０側の側面及び溝２４の一部の底面を覆うように設けられていてもよい。

本実施例に係る半導体発光装置１０の製造方法について説明する。図７は、本実施例に係る半導体発光装置１０の製造方法を示すフロー図である。

図７に示すように、電極層２３ａを有する実装基板２０を形成する（ステップＳ１１）。具体的には、銅の基材２１上の一部を覆うように絶縁材２２を設け、これを積層して実装基板２０を形成する。次いで、基材２１上にニッケルメッキ処理を施した後に金メッキ処理を施す。この処理によって、第１の金属層ＭＡ及び第２の金属層ＭＢを含む電極層２３ａが実装基板２０上に形成される。

電極層２３ａ上の矩形状領域ＲＲを囲むように電極層２３ａの表面に溝２４を形成する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において、第２の金属層ＭＢを電極層２３ａから除いて第１の金属層ＭＡを露出させることにより溝２４が形成される。具体的には、電極層２３ａの溝２４は、エッチング処理やレーザ加工によって第２の金属層ＭＢを除去することによって形成される。

電極層２３ａ上の矩形状領域ＲＲに接合材Ｊ１を塗布する（ステップＳ１３）。電極層２３ａ上の矩形状領域ＲＲに発光素子３０を載置する（ステップＳ１４）。接合材Ｊ１を溶融させて発光素子３０を電極層２３ａに接合する（ステップＳ１５）。

ステップＳ１５において、接合材Ｊ１が溶融すると、接合材Ｊ１は、第２の金属層ＭＢ上に濡れ拡がった後に、第１の金属層ＭＡに接する。第１の金属層ＭＡは、第２の金属層ＭＢよりも接合材Ｊ１に対する濡れ性が低いため、第１の金属層ＭＡ上で接合材Ｊ１の接触角は大きくなる。このため、接合材Ｊ１の濡れ広がり方は、第１の金属層ＭＡに達したときに弱まる。その結果、接合材Ｊ１の濡れ広がり方をコントロールすることができる。従って、所望の位置に発光素子３０を接合させることができる。

以上のように、本実施例に係る半導体発光装置１０は、発光素子３０の位置精度を高くすることができる。また、本実施例に係る半導体発光装置１０の製造方法によれば、再現性が高く、かつ高い加工精度で発光素子３０を搭載した半導体発光装置１０を製造することが可能となる。

実施例３に係る半導体発光装置１０の説明をする。実施例３に係る半導体発光装置１０は、実装基板２０の構造が実施例１に係る半導体発光装置１０とは異なる。具体的には、実施例１に係る半導体発光装置１０では、電極層２３ａの溝２４は途切れることなく連続的に形成されている。本実施例に係る半導体発光装置１０は、電極層２３ａの溝２４は、断続的に形成されている点で実施例１に係る半導体発光装置１０とは異なる。尚、実施例１の半導体発光装置１０と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

図８は、実施例３に係る半導体発光装置の平面を示している。図８に示すように、実装基板２０上に発光素子３０が載置されている。発光素子３０は、平面視において矩形の形状を有している。

接合材Ｊ１は、実装基板２０の主面において、発光素子３０と電極層２３ａとの間の間隙を埋めるように介在している。接合材Ｊ１は、実装基板２０の主面に平行な方向であって発光素子３０の側面から離れる方向に対して半楕円状に拡がる突出領域ＰＲを有する。

突出領域ＰＲは、例えば、電極層２３ａ上の４か所に設けられている。具体的には、突出領域ＰＲは実装基板２０の主面に平行な方向であって基準軸ＡＲに沿った２カ所に設けられている。また、突出領域ＰＲは実装基板２０の主面に平行な方向であって基準軸ＡＲの垂直方向に沿った２カ所に設けられている。すなわち突出領域ＰＲは、例えば、発光素子３０の外形に沿った矩形状領域の各頂点の間の４か所に設けられている。

図９は、図８の実装基板２０の平面を示している。図９に示すように、電極層２３ａの溝２４は、電極層２３ａ上の矩形状領域ＲＲを囲むように形成されている。すなわち、溝２４は、平面視において矩形状に形成されている。溝２４は、断続的に形成されている。

具体的には、溝２４は、実装基板２０の主面に平行な方向であって基準軸ＡＲ上の２カ所において途切れて形成されている。また、溝２４は、実装基板２０の主面に平行な方向であって基準軸ＡＲに垂直な方向の２カ所において途切れて形成されている。

すなわち、発光素子３０と電極層２３ａの間に設けられた接合材Ｊ１は、溶融する際に、溝２４が形成されていない箇所から接合材Ｊ１が矩形状領域ＲＲの内側から外側に向かって流出する。接合材Ｊ１は、溶融温度以下になると電極層２３ａ上で固着する。その際、矩形状領域ＲＲの内側から外側に向かって流出した接合材Ｊ１が突出領域ＰＲを形成する。従って、突出領域ＰＲの態様を目視することによって、発光素子３０の電極層２３ａとの接合状態を推測することが可能となる。

例えば、接合材Ｊ１が予め定めた電極層２３ａ上の基準位置まで流出していることを確認することで、発光素子３０の接合状態が良好であること推測することができる。これに対して接合材Ｊ１が予め定めた電極層２３ａ上の基準位置まで突出していなければ、発光素子３０の接合状態が良好でないことを推測することができる。

以上のように、本実施例に係る半導体発光装置１０は、発光素子３０の位置精度を高くすることができる。また、本実施例に係る半導体発光装置１０の製造方法によれば、再現性が高く、かつ高い加工精度で発光素子３０を搭載した半導体発光装置１０を製造することが可能となる。

尚、溝２４が途切れている位置は、発光素子３０の外形に沿った矩形状領域の四辺の全てに設けられていなくてもよい。また、溝２４が途切れている位置は、発光素子３０の外形に沿った矩形状領域の四辺を形成する角、すなわち、頂点であってもよい。

実施例４に係る半導体発光装置１０について説明する。上述の実施例においては、溝２４は矩形状領域ＲＲに沿って形成されていた。実施例４に係る半導体発光装置１０の溝２４は、その一部が変形して形成されている点で上述の実施例に係る半導体発光装置１０とは異なる。

図１０は、実施例４に係る半導体発光装置１０の実装基板２０の平面を示している。図１０に示すように、溝２４は、主面に平行な方向に対してその一部が屈曲して形成されている歪曲部ＤＰを有する。

歪曲部ＤＰは、溝２４の４か所に形成されている。歪曲部ＤＰの各々は、実装基板２０の主面に平行な方向に対して矩形状領域ＲＲの内側に向かってコ字状（Ｃ字状）を成すように略直角に折れ曲がって形成されている。

歪曲部ＤＰの各々は、電極層２３ａの矩形状領域ＲＲの中心を通り、かつ矩形状領域ＲＲの一辺と平行な基準軸ＡＲに対して、対称に位置する。具体的には、歪曲部ＤＰは、実装基板２０の主面に平行な方向であって基準軸ＡＲに沿った２カ所に設けられている。また、歪曲部ＤＰは、実装基板２０の主面に平行な方向であって基準軸ＡＲに垂直な方向の２カ所に設けられている。歪曲部ＤＰは、例えば、矩形状領域ＲＲの各頂点間の中間位置において形成されている。

接合材Ｊ１は、溶融時に溝２４よりも平らな電極層２３ａ上に濡れ広がる傾向がある。すなわち、接合材Ｊ１は、溶融時に矩形状領域ＲＲの頂点方向に向かって濡れ拡がることになる。従って、歪曲部ＤＰが溝２４に形成されていることによって、接合材Ｊ１の溶融した際の濡れ広がり方向を制御することができる。

尚、歪曲部ＤＰは、溝２４の任意の位置に形成することができる。例えば、歪曲部ＤＰは、図１１に示すように、溝２４の実装基板２０の主面に平行な方向に対して互いに対向する位置の２か所に形成されているようにしてもよい。このように、溝２４の互いに対向する位置に歪曲部ＤＰを設けることによって、接合材Ｊ1に対して歪曲部ＤＰが対称的に作用する。この結果、接合材Ｊ１は、溶融する際に対称的な方向に濡れ広がり方向が制御される。
［変形例１］
図１２は、実施例４に係る半導体発光装置１０の変形例であり、その実装基板２０の平面を示している。図１２に示すように、溝２４は、主面に平行な方向に対してその一部が屈曲して形成されている歪曲部ＤＰを有する。

歪曲部ＤＰは、溝２４の４か所に形成されている。歪曲部ＤＰの各々は、実装基板２０の主面に平行な方向に対して矩形状領域ＲＲの内側に向かって折れ曲がって形成されている。また、溝２４は、矩形状領域ＲＲの中心Ｃから最も離れた位置、すなわち隅部ＣＰにおいて矩形状領域ＲＲの外縁と重なるように形成されている。言い換えれば、隅部ＣＰは、矩形状領域ＲＲの一の辺と交わる他の辺が交わる位置において、当該一の辺及び他の辺に沿って形成されている。

歪曲部ＤＰの各々は、電極層２３ａの矩形状領域ＲＲの中心を通り、かつ矩形状領域ＲＲの一辺と平行な基準軸ＡＲに対して、対称に位置する。具体的には、歪曲部ＤＰは、実装基板２０の主面に平行な方向であって基準軸ＡＲに沿った２カ所に設けられている。また、歪曲部ＤＰは、実装基板２０の主面に平行な方向であって基準軸ＡＲに垂直な方向の２カ所に設けられている。歪曲部ＤＰは、例えば、矩形状領域ＲＲの各頂点間の中間位置において形成されている。

接合材Ｊ１は、図１０の場合と同様、溶融時に溝２４よりも平らな電極層２３ａ上に濡れ広がる傾向がある。このため、歪曲部ＤＰに対応する位置であって発光素子３０の真下には、接合材Ｊ１は入りにくくなる。
［変形例２］
実施例４では、歪曲部ＤＰは、実装基板２０の主面に平行な方向であって矩形状領域ＲＲの内側に向かって屈曲するように形成されていた。歪曲部ＤＰは、実装基板２０の主面に平行な方向であって矩形状領域ＲＲの内側に向かって円弧を描くように湾曲して形成されてもよい。すなわち、歪曲部ＤＰの歪曲の態様は、屈曲に限られず、例えば、湾曲して形成されるようにしてもよい。

図１３は、実施例４に係る半導体発光装置１０の実装基板２０の平面を示している。図１０に示すように、溝２４は、主面に平行な方向に対してその一部が歪曲して形成されている歪曲部ＤＰを有する。

歪曲部ＤＰは、溝２４の４か所に形成されている。歪曲部ＤＰの各々は、実装基板２０の主面に平行な方向に対して矩形状領域ＲＲの内側に向かって円弧を描くように湾曲して形成されている。歪曲部ＤＰの各々は、電極層２３ａの矩形状領域ＲＲの中心を通り、かつ矩形状領域ＲＲの一辺と平行な基準軸ＡＲに対して、対称に位置する。具体的には、歪曲部ＤＰは、実装基板２０の主面に平行な方向であって基準軸ＡＲに沿った２カ所に設けられている。また、歪曲部ＤＰは、実装基板２０の主面に平行な方向であって基準軸ＡＲに垂直な方向の２カ所に設けられている。歪曲部ＤＰは、例えば、矩形状領域ＲＲの各頂点間の中間位置において形成されている。

接合材Ｊ１は、溶融時に溝２４よりも平らな電極層２３ａ上に濡れ拡がる傾向がある。すなわち、接合材Ｊ１は、溶融時に矩形状領域ＲＲの頂点方向に向かって濡れ拡がることになる。従って、歪曲部ＤＰが溝２４に形成されていることによって、接合材Ｊ１の溶融した際の濡れ広がり方向を制御することができる。

尚、歪曲部ＤＰは、溝２４の任意の位置に形成することができる。例えば、歪曲部ＤＰは、図１４に示すように、溝２４の実装基板２０の主面に平行な方向に対して互いに対向する位置の２か所に形成されているようにしてもよい。このように、溝２４の互いに対向する位置に歪曲部ＤＰを設けることによって、接合材Ｊ1に対して歪曲部ＤＰが対称的に作用する。この結果、接合材Ｊ１は、溶融する際に対称的な方向に濡れ広がり方向が制御される。
［変形例３］
実施例４では、歪曲部ＤＰは、実装基板２０の主面に平行な方向であって矩形状領域ＲＲの内側に向かって円弧を描くように湾曲して形成されていた。歪曲部ＤＰは、実装基板２０の主面に平行な方向であって矩形状領域ＲＲの外側に向かって円弧を描くように湾曲して形成されてもよい。

図１５は、実施例４の変形例１に係る半導体発光装置１０の実装基板２０の平面を示している。図１５に示すように、溝２４は、その一部が歪曲して形成されている歪曲部ＤＰを複数有する。溝２４の各々は、矩形状領域ＲＲの外側に向かって円弧を描くように湾曲して形成されている。

歪曲部ＤＰの各々は、電極層２３ａの矩形状領域ＲＲの中心を通り、かつ電極層２３ａの発光素子３０が接合されている面と平行な基準軸ＡＲに対して、対称に位置する。具体的には、歪曲部ＤＰは、溝２４の４か所に形成されている。歪曲部ＤＰは、実装基板２０の主面に平行な方向であって基準軸ＡＲに沿った２カ所に設けられている。また、歪曲部ＤＰは、実装基板２０の主面に平行な方向であって基準軸ＡＲに垂直な方向の２カ所に設けられている。歪曲部ＤＰは、例えば、矩形状領域ＲＲの各頂点間の中間位置において形成されている。

このように、歪曲部ＤＰが形成されていることによって、余剰の接合材Ｊ１は、溶融時に矩形状領域ＲＲの頂点方向に向かって流れることになる。従って、接合材Ｊ１の流れを制御することができる。

尚、歪曲部ＤＰは、溝２４の任意の位置に形成に形成することができる。例えば、図１６に示すように、歪曲部ＤＰは、溝２４の実装基板２０の主面に平行な方向に対して互いに対向する位置の２か所に形成されているようにしてもよい。このように、溝２４の互いに対向する位置に歪曲部ＤＰを設けることによって、接合材Ｊ１に対して歪曲部ＤＰが対称的に作用する。この結果、接合材Ｊ１は、溶融する際に対称的な方向に濡れ広がり方向が制御される。
［変形例４］
実施例４では歪曲部ＤＰは、実装基板２０の主面に平行な方向に対して矩形状領域ＲＲの外側に向かって円弧を描くように湾曲して形成されていた。歪曲部ＤＰは、当該歪曲部ＤＰに濡れ拡がる接合材Ｊ１の量を調整する調整部を有するようにしてもよい。

図１７は、実施例４の変形例２に係る半導体発光装置１０の実装基板２０の平面を示している。図１７に示すように、歪曲部ＤＰは、当該歪曲部ＤＰに濡れ拡がる接合材Ｊ１の量を調整する調整部ＡＰを有する。

調整部ＡＰは、歪曲部ＤＰの歪曲の始点から湾曲の終点に向かって形成されている溝Ｇ１及び、歪曲の終点から湾曲の始点に向かって形成されている溝Ｇ２を有している。溝Ｇ１は、例えば、歪曲部ＤＰの歪曲の始点から湾曲の終点に向かって直線状に形成されている。溝Ｇ２は、例えば、歪曲部ＤＰの歪曲の終点から湾曲の始点に向かって直線状に形成されている。

尚、調整部ＡＰは、歪曲部ＤＰの歪曲の始点から湾曲の終点に向かう溝Ｇ１又は、歪曲の終点から湾曲の始点に向かう溝Ｇ２で構成されるようにしてもよい。

このように、歪曲部ＤＰが調整部ＡＰを有することにより、歪曲部ＤＰ内に濡れ拡がる接合材Ｊ１の量を調整することが可能となる。
［変形例５］
実施例４及び変形例１で説明した歪曲部ＤＰは、基準軸ＡＲに対して対称に形成されていた。歪曲部ＤＰは、基準軸ＡＲに対して非対称に形成されてもよい。

図１８は、実施例４の変形例３に係る半導体発光装置１０の実装基板２０の平面を示している。図１８に示すように、２つの歪曲部ＤＰ１、ＤＰ２は、電極層２３ａの矩形状領域ＲＲの中心を通り、かつ電極層２３ａの発光素子３０が接合されている面と平行な基準軸ＡＲに対して、非対称に位置する。

具体的には、歪曲部ＤＰ１は、基準軸ＡＲ方向に形成されている矩形状領域ＲＲの２つの頂点間の中間位置において形成されている。歪曲部ＤＰ２は、実装基板２０の主面に平行な方向であって基準軸ＡＲ方向にずれた位置に形成されている。

このように、基準軸ＡＲに対して互いに非対称となる位置に歪曲部ＤＰを設けても、接合材Ｊ１の濡れ広がり方向を制御することが可能となる。

実施例５の半導体発光装置１０について説明する。上述の実施例に係る半導体発光装置１０は、１つの実装基板２０に対して１つの発光素子３０が搭載されている。実施例５に係る半導体発光装置１０は、１つの実装基板２０に対して２つの発光素子３０が搭載されている点で上述の実施例に係る半導体発光装置１０と異なる。

図１９は、実施例５に係る半導体製造装置１０の平面を示している。図１９に示すように、実装基板２０には、発光素子３０ａ及び発光素子３０ｂが搭載されている。絶縁材２２は、実装基板２０の表面上の領域を３つに分断するように設けられている。すなわち、実装基板２０は、絶縁材２２によって電気的に分離された３つの領域を有する。

具体的には、絶縁材２２は、発光素子３０ａが搭載されている領域及び発光素子３０ｂが搭載されている領域を分断するように設けられている。また、絶縁材２２は、発光素子３０ｂが搭載されている領域と他の領域を分断するように設けられている。すなわち、発光素子３０ａ及び発光素子３０ｂは、絶縁材２２によって互いに絶縁されている。

図２０は、実装基板２０の平面を示している。図２０に示すように、実装基板２０には、発光素子３０ａを搭載する電極層２３ａ及び発光素子３０ｂを搭載する電極層２３ｃが形成されている。電極層２３ａ及び電極層２３ｃは、絶縁材２２によって互いに絶縁されている。

電極層２３ａ上には、発光素子３０ａが載置される矩形状領域Ｒ１が設けられている。電極層２３ａは、矩形状領域Ｒ１の３辺に沿って電極層２３ａの表面から窪んで形成されている溝２４ａを有する。絶縁材２２は、２つの発光素子３０の間に配されかつ、矩形状領域Ｒ１のうち溝２４が形成されていない１辺に沿って設けられている。すなわち、矩形状領域Ｒ１は、溝２４及び絶縁材２２によって囲まれている。

電極層２３ｃ上には、発光素子３０ｂが載置される矩形状領域Ｒ２が設けられている。電極層２３ｃは、矩形状領域Ｒ２の３辺に沿って電極層２３ａの表面から窪んで形成されている溝２４ｂを有する。絶縁材２２は、２つの発光素子３０ａ、３０ｂの間に配されかつ、矩形状領域Ｒ１のうち溝２４ａが形成されていない１辺に沿って設けられている。すなわち、矩形状領域Ｒ２は、溝２４ｂ及び絶縁材２２によって囲まれている。

このように、矩形状領域Ｒ１又は矩形状領域Ｒ２を溝２４及び絶縁材２２によって囲むように形成することで、２つの発光素子３０ａ、３０ｂ間の距離を短くして実装基板２０に搭載することが可能となる。

以上のように本実施例に係る半導体発光装置１０によれば、接合材Ｊ１が溶融した際に、接合材Ｊ１が溝２４に向かって流れる。その際接合材Ｊ１は、溝２４に留まる。この溝２４に接合材Ｊ１が留まる性質を利用することにより、接合材Ｊ１の濡れ広がり方をコントロールすることができる。従って、発光素子３０ａ、３０ｂの搭載する位置の精度を高めることが可能となる。

尚、溝２４を矩形状領域ＲＲの４辺を囲むように形成するようにしてもよい。このように構成しても、発光素子３０ａ、３０ｂの搭載する位置の精度を高めることが可能となる。

また、本実施例においては、１の実装基板２０に２つの発光素子３０を搭載するようにした。しかし、１の実装基板２０に２以上の発光素子３０を搭載するようにしてもよい。

１０ 半導体発光装置
２０ 実装基板
２３ａ 電極層
２４ 溝
３０ 発光素子
４０ 封止部材
Ｊ１ 接合材
ＭＡ 第１の電極層
ＭＢ 第２の電極層
ＲＲ 矩形状領域
ＡＲ 基準軸
ＤＰ 歪曲部
Ｃ 矩形状領域の中心

Claims (15)

1. 一の面を有する基板と、
   前記基板の前記一の面上に形成され、互いに絶縁された２以上の電極層と、
   前記２以上の電極層うち１の電極層上に形成される矩形状領域に導電性の接合材を介して搭載されている発光素子と、を有し、
   前記１の電極層は、前記矩形状領域の外縁の少なくとも３辺に沿って伸長し、かつ前記１の電極層の表面から窪んで形成されている溝を有することを特徴とする半導体発光装置。
2. 前記１の電極層は、第１の材料からなる第１の金属層及び前記第１の金属層上に設けられ、かつ前記接合材に対する濡れ性が前記第１の材料とは異なる第２の材料からなる第２の金属層を含み、
   前記溝は、前記１の電極層の表面から前記第１の金属層にまで至っていることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
3. 前記溝は、前記電極層の前記矩形状領域の中心を通り、かつ前記矩形状領域の一辺と平行な基準軸に対して、対称な形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光装置。
4. 前記溝は、前記電極層の前記矩形状領域の中心を通り、かつ前記矩形状領域の一辺と平行な基準軸に対して、非対称な形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光装置。
5. 前記溝は、断続的に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体発光装置。
6. 前記基板は、３つの前記電極層を有し、
   ３つの前記電極層のうち２つの電極層は、前記矩形状領域を有し、
   前記２つの電極層の各々の前記矩形状領域に１の前記発光素子がそれぞれ搭載されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の半導体発光装置。
7. 前記溝は、前記基板の一の面に平行な方向に対してその一部が歪曲して形成されている歪曲部を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の半導体発光装置。
8. 前記歪曲部は、前記基板の一の面に平行な方向において前記矩形状領域の外側に向かって湾曲して形成されていることを特徴とする請求項７に記載の半導体発光装置。
9. 前記歪曲部は、前記基板の一の面に平行な方向において前記矩形状領域の内側に向かって湾曲して形成されていることを特徴とする請求項７に記載の半導体発光装置。
10. 前記歪曲部は、複数形成され、
    前記歪曲部の各々は、前記電極層の前記矩形状領域の中心を通り、かつ前記矩形状領域の一辺と平行な基準軸に対して、対称に位置することを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の半導体発光装置。
11. 前記歪曲部は、複数形成され、
    前記歪曲部の各々は、前記電極層の前記矩形状領域の中心を通り、かつ前記矩形状領域の一辺と平行な基準軸に対して、非対称に位置することを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の半導体発光装置。
12. 前記矩形状領域は、絶縁材及び前記溝によって囲まれていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の半導体発光装置。
13. 基板を形成する工程と、
    前記基板の表面上の矩形状領域を囲むように前記基板の表面を窪ませる工程と、
    前記基板の前記矩形状領域及び前記基板の窪ませた領域を少なくとも覆うように少なくとも一対の電極層を形成する工程と、
    前記少なくとも一対の電極層の前記矩形状領域の内側に接合材を塗布する工程と、
    前記電極層の前記矩形状領域の内側に発光素子を載置する工程と、
    前記接合材を溶融させて前記発光素子を前記電極層に搭載する工程と、
    を有することを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
14. 少なくとも一対の電極層を有する基板を形成する工程と、
    前記電極層上の領域を囲むように前記電極層の表面に溝を形成する工程と、
    前記電極層の前記表面の矩形状領域の内側に接合材を塗布する工程と、
    前記電極層の前記矩形状領域の内側に発光素子を載置する工程と、
    前記接合材を溶融させて前記発光素子を前記電極層に搭載する工程と、
    を有することを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
15. 前記電極層は、第１の材料からなる第１の金属層上に、前記接合材に対する濡れ性が前記第１の材料とは異なる第２の金属層を設けて形成し、
    前記電極層の表面に前記溝を形成する工程は、前記第２の金属層を前記電極層から除いて前記第１の金属層を露出させる工程を含むことを特徴とする請求項１４に記載の半導体発光装置の製造方法。