JP6580299B2 - Light emitting device - Google Patents

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Description

本発明は、発光装置に関し、特に発光装置の電極構造に関する。   The present invention relates to a light emitting device, and more particularly to an electrode structure of the light emitting device.

近年、高輝度化に伴い、1mm×(0.5〜1)mm程度以上と大型化した発光素子を用いた発光装置が種々開発されている。このような発光素子を用いた発光装置は、チップサイズパッケージ(CSP)と称される、発光素子と同程度の平面サイズを有し、その表面に実装用の電極が配置されるように構成されている。このような構成によって、必要な輝度を確保しながら、その性能を維持することができる。加えて、実装基板に搭載する個数を容易に調整して照明装置等の設計の自由度を向上させることができる。
特に、CSPを構成する発光素子の一方の電極、特に、n側の電極を、p側の電極の外周の略全てに配置し、CSPの表面の実装用の電極、特にn側の電極をp側の半導体層上にまで配置する立体配線構造を採用するなどの提案がなされている(特許文献1等)。
2. Description of the Related Art In recent years, various light-emitting devices using light-emitting elements that have been increased in size to about 1 mm × (0.5 to 1) mm or more have been developed with the increase in luminance. A light-emitting device using such a light-emitting element has a planar size equivalent to that of a light-emitting element, which is referred to as a chip size package (CSP), and is configured such that mounting electrodes are arranged on the surface thereof. ing. With such a configuration, it is possible to maintain the performance while ensuring the necessary luminance. In addition, it is possible to easily adjust the number mounted on the mounting board and improve the degree of freedom in designing the lighting device and the like.
In particular, one electrode of the light emitting element constituting the CSP, in particular, the n-side electrode is disposed on almost the entire outer periphery of the p-side electrode, and the mounting electrode on the surface of the CSP, in particular, the n-side electrode is p. Proposals have been made such as adopting a three-dimensional wiring structure arranged up to the semiconductor layer on the side (Patent Document 1, etc.).

特開2003−17757号公報JP 2003-17757 A

このような発光装置では、構成部材の種類を低減してよりシンプルな構造を目指している。しかし、CSP表面に配置された電極に接合される接合部材等に起因して、CPSのセルフアライメント不良が生じることがあった。
また、発光素子で発生する熱を効率的に放出することにより、発光素子、特に実装基板との接合部位における熱抵抗の低減をより確実に行う手段が求められている。
In such a light emitting device, a simpler structure is aimed at by reducing the types of constituent members. However, a CPS self-alignment defect may occur due to a bonding member or the like bonded to an electrode arranged on the CSP surface.
In addition, there is a need for a means for more reliably reducing the thermal resistance at the junction with the light emitting element, particularly the mounting substrate, by efficiently releasing the heat generated in the light emitting element.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、CSPの電極と実装基板との間の接合部材等に起因するセルフアライメント不良を効果的に防止することができ、発光素子における熱抵抗の低減を実現することができる発光装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and can effectively prevent a self-alignment failure caused by a bonding member between a CSP electrode and a mounting substrate, and reduce thermal resistance in a light-emitting element. An object of the present invention is to provide a light emitting device capable of realizing the above.

本発明は、以下の発明を含む。
第1半導体層と発光層と第2半導体層とが順に積層された半導体積層体と、
該半導体積層体の上面となる前記第2半導体層の上面で、該第2半導体層に接続された第2電極と、
前記半導体積層体の上面側の前記第2半導体層及び前記発光層の一部が除去されて、前記半導体積層体の内側で露出した第1半導体層の上面に接続された第1電極とを有する発光素子と、
該発光素子の第1電極及び第2電極にそれぞれ接続された第1外部接続用電極及び第2外部接続用電極とを備える発光装置であって、
該第1外部接続用電極及び第2外部接続用電極は、それぞれ、前記内側で露出した第1半導体層の上方から第2半導体層の上方にわたって配置されている発光装置。
The present invention includes the following inventions.
A semiconductor stacked body in which a first semiconductor layer, a light emitting layer, and a second semiconductor layer are sequentially stacked;
A second electrode connected to the second semiconductor layer on the upper surface of the second semiconductor layer to be an upper surface of the semiconductor stacked body;
The second semiconductor layer on the upper surface side of the semiconductor stacked body and a part of the light emitting layer are removed, and a first electrode connected to the upper surface of the first semiconductor layer exposed inside the semiconductor stacked body is included. A light emitting element;
A light emitting device comprising a first external connection electrode and a second external connection electrode connected to the first electrode and the second electrode of the light emitting element, respectively.
The first external connection electrode and the second external connection electrode are respectively disposed from above the first semiconductor layer exposed on the inner side to above the second semiconductor layer.

本発明の発光装置によれば、CSPの電極と実装基板との間の接合部材等に起因するセルフアライメント不良を効果的に防止することができる。また、発光素子における熱抵抗の低減を実現することができる。   According to the light emitting device of the present invention, it is possible to effectively prevent a self-alignment failure caused by a joining member or the like between the CSP electrode and the mounting substrate. In addition, a reduction in thermal resistance in the light emitting element can be realized.

本発明の実施の形態1の発光装置における発光素子を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the light emitting element in the light-emitting device of Embodiment 1 of this invention. 図1AのA−A’線断面図である。It is A-A 'line sectional drawing of FIG. 1A. 本発明の実施の形態1の発光装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the light-emitting device of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1の別の発光装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows another light-emitting device of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1の発光装置の製造方法を説明するための概略断面製造工程図である。It is a schematic cross-section manufacturing process drawing for demonstrating the manufacturing method of the light-emitting device of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2の発光装置における発光素子を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the light emitting element in the light-emitting device of Embodiment 2 of this invention. 図4AのA−A’線断面図である。FIG. 4B is a sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 4A. 本発明の実施の形態3の発光装置における発光素子を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the light emitting element in the light-emitting device of Embodiment 3 of this invention. 図5AのA−A’線断面図である。FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 5A. 図7Bの一部拡大図である。FIG. 7B is a partially enlarged view of FIG. 7B. 本発明の実施の形態4の発光装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the light-emitting device of Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4の別の発光装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows another light-emitting device of Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4の発光装置の製造方法を説明するための概略断面製造工程図である。It is a general | schematic cross-section manufacturing process figure for demonstrating the manufacturing method of the light-emitting device of Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5の発光装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the light-emitting device of Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態5の発光装置における実装基板を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the mounting board | substrate in the light-emitting device of Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態5の発光装置における発光素子を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the light emitting element in the light-emitting device of Embodiment 5 of this invention.

以下、本発明に係る発光素子を実施するための形態として、図面を参照しながら説明する。各図面が示す部材の大きさ、厚み、位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称又は符号は、原則として同一又は同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
発光素子又は発光装置において、「上面」とは、第1電極及び第2電極又は第1外部接続用電極及び第2外部接続用電極が配置されている面を指し、「下面」とは、上面とは反対側の面を指す。
Hereinafter, embodiments for implementing a light-emitting device according to the present invention will be described with reference to the drawings. The size, thickness, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Further, in the following description, the same name or reference sign indicates the same or the same member in principle, and the detailed description is omitted as appropriate.
In the light emitting element or the light emitting device, the “upper surface” refers to a surface on which the first electrode and the second electrode or the first external connection electrode and the second external connection electrode are disposed, and the “lower surface” refers to the upper surface. Refers to the opposite side.

<実施の形態1>
この実施の形態の発光装置は、発光素子と、後述する発光素子の第1電極及び第2電極とそれぞれ接続された第1外部接続用電極及び第2外部接続用電極と、発光素子1の側面及び下面を被覆する樹脂層とを備える。
この発光装置は、通常、平面視が矩形又は略矩形である。ここで略矩形とは、四隅の角が90度±10度程度の角度の変動が許容されることを意味する。
<Embodiment 1>
The light-emitting device of this embodiment includes a light-emitting element, a first external connection electrode and a second external connection electrode connected to a first electrode and a second electrode of the light-emitting element described later, and a side surface of the light-emitting element 1. And a resin layer covering the lower surface.
This light emitting device is usually rectangular or substantially rectangular in plan view. Here, the term “substantially rectangular” means that the angle of the corners of the four corners is allowed to vary by about 90 ° ± 10 °.

〔発光素子〕
発光素子1は、図1A及び図1Bに示したように、第1半導体層2aと、発光層(図示せず)と、第2半導体層2bとが順に積層された半導体積層体3と、
半導体積層体3の上面、つまり第2半導体層2bの上面で、第2半導体層2bに接続された第2電極5と、
半導体積層体3の一面側(つまり、上面)の第2半導体層2bの一部が、半導体積層体3の内側において溝状に除去されて、第1半導体層2aが露出し、その露出した第1半導体層2aの上面で、第1半導体層2aに接続された第1電極4とを有する。
[Light emitting element]
As shown in FIGS. 1A and 1B, the light emitting element 1 includes a semiconductor stacked body 3 in which a first semiconductor layer 2a, a light emitting layer (not shown), and a second semiconductor layer 2b are sequentially stacked,
A second electrode 5 connected to the second semiconductor layer 2b on the upper surface of the semiconductor stacked body 3, that is, the upper surface of the second semiconductor layer 2b;
A part of the second semiconductor layer 2b on one surface side (that is, the upper surface) of the semiconductor stacked body 3 is removed in a groove shape inside the semiconductor stacked body 3, so that the first semiconductor layer 2a is exposed, and the exposed first It has the 1st electrode 4 connected to the 1st semiconductor layer 2a on the upper surface of 1 semiconductor layer 2a.

(半導体積層体)
半導体積層体3は、発光素子における発光部となる部材であり、MIS接合、PIN接合、PN接合などのホモ構造、ヘテロ結合あるいはダブルヘテロ結合のいずれであってもよい。なかでも、第1半導体層2aと、発光層と、第2半導体層2bとがこの順に積層されて構成されるものが好ましい。発光層は、活性層ともいい、量子効果が生ずる薄膜に形成された単一量子井戸構造、多重量子井戸構造のいずれでもよい。第1半導体層2aを、例えば、n型とすると、第2半導体層2bは、例えば、p型とするが、これらは逆であってもよい。半導体層の種類、材料は特に限定されるものではなく、例えばInXAlYGa1-X-YN(0≦X、0≦Y、X+Y≦1)等の窒化ガリウム系の半導体材料が好適に用いられる。
(Semiconductor laminate)
The semiconductor stacked body 3 is a member that becomes a light emitting portion in the light emitting element, and may be any of a homostructure such as a MIS junction, a PIN junction, and a PN junction, a hetero bond, or a double hetero bond. Of these, the first semiconductor layer 2a, the light emitting layer, and the second semiconductor layer 2b are preferably stacked in this order. The light emitting layer is also called an active layer, and may be either a single quantum well structure or a multiple quantum well structure formed in a thin film in which a quantum effect is generated. If the first semiconductor layer 2a is, for example, n-type, the second semiconductor layer 2b is, for example, p-type, but these may be reversed. The type and material of the semiconductor layer are not particularly limited, and for example, a gallium nitride-based semiconductor material such as In X Al Y Ga 1-XY N (0 ≦ X, 0 ≦ Y, X + Y ≦ 1) is preferably used. It is done.

(基板)
半導体積層体3は、通常、基板7上に積層されている。基板7の材料としては、サファイア(Al)やスピネル(MgA124)のような絶縁性基板;炭化ケイ素(SiC)、ZnS、ZnO、Si、GaAs、ダイヤモンド及び窒化物半導体と格子整合するニオブ酸リチウム、ガリウム酸ネオジウム等の酸化物基板が挙げられる。
基板は、その表面に島状又はストライプ状の凹凸を有していてもよい(図5B参照)。
(substrate)
The semiconductor stacked body 3 is normally stacked on the substrate 7. The material of the substrate 7 is an insulating substrate such as sapphire (Al 2 O 3 ) or spinel (MgA 1 2 O 4 ); silicon carbide (SiC), ZnS, ZnO, Si, GaAs, diamond, nitride semiconductor and lattice Examples include matching oxide substrates such as lithium niobate and neodymium gallate.
The substrate may have island-shaped or striped irregularities on its surface (see FIG. 5B).

(第1電極及び第2電極)
第1電極4は、半導体積層体3の一面側の第2半導体層2bの一部が除去されて溝状に露出した第1半導体層2aの上面で、露出した第1半導体層2aに接続されている。この露出した第1半導体層2aは、図1Aに示したように、平面視において、半導体積層体3、つまり発光素子の内側に配置されており、その周囲が半導体積層体3で取り囲まれている。
(First electrode and second electrode)
The first electrode 4 is connected to the exposed first semiconductor layer 2a on the upper surface of the first semiconductor layer 2a exposed in a groove shape by removing a part of the second semiconductor layer 2b on one surface side of the semiconductor stacked body 3. ing. As shown in FIG. 1A, the exposed first semiconductor layer 2 a is disposed inside the semiconductor stacked body 3, that is, the inside of the light emitting element in a plan view, and the periphery thereof is surrounded by the semiconductor stacked body 3. .

第2電極5は、半導体積層体3の上面である第2半導体層2bの上面で、第2半導体層2bに接続されている。   The second electrode 5 is connected to the second semiconductor layer 2 b on the upper surface of the second semiconductor layer 2 b that is the upper surface of the semiconductor stacked body 3.

第1電極4及び第2電極5は、それぞれ、単層構造でもよいし、積層構造でもよく、第1半導体層2aと第2半導体層2bにそれぞれオーミック接続されていることが好ましい。オーミック接続とは、例えば、電流−電圧特性が直線又は略直線となるように、半導体層に接続されていることを指す。また、デバイス動作時の接合部での電圧降下及び電力損失が無視できるほど小さいことを意味する。   Each of the first electrode 4 and the second electrode 5 may have a single layer structure or a stacked structure, and is preferably ohmic-connected to the first semiconductor layer 2a and the second semiconductor layer 2b, respectively. The ohmic connection refers to, for example, being connected to the semiconductor layer so that the current-voltage characteristic is a straight line or a substantially straight line. It also means that the voltage drop and power loss at the junction during device operation are negligibly small.

第1電極4及び第2電極5は、例えば、亜鉛、インジウム、錫、マグネシウム、カドミウム、ガリウム、鉛からなる群から選択される少なくとも1種を含む酸化物、具体的には、ITO、ZnO、In、SnO、MgO等の導電性酸化物膜、Ni、Rh、Cr、Au、W、Pt、Ti、Al、Ru等の金属又は合金の単層膜又は積層膜によって形成することができる。 The first electrode 4 and the second electrode 5 are, for example, an oxide containing at least one selected from the group consisting of zinc, indium, tin, magnesium, cadmium, gallium, and lead, specifically ITO, ZnO 2. , In 2 O 3 , SnO 2 , MgO or other conductive oxide film, Ni, Rh, Cr, Au, W, Pt, Ti, Al, Ru, or other single layer film or laminated film be able to.

特に、第1電極4は、導電性酸化物膜の上に、Ti/Rh/Ti、Ti/Pt/Au、Ti/Rh/Au等からなる膜が順番に積層した多層膜によって形成されていることが好ましい。
また、第2電極5は、第2半導体層の略全面に形成された導電性酸化物膜からなる全面電極5cの一部上に、Ti/Rh/Ti、Ti/Pt/Au、Ti/Rh/Au等からなる膜が順番に積層した多層膜によって形成されていることが好ましい。
In particular, the first electrode 4 is formed of a multilayer film in which films made of Ti / Rh / Ti, Ti / Pt / Au, Ti / Rh / Au, etc. are sequentially stacked on a conductive oxide film. It is preferable.
The second electrode 5 is formed on a part of the entire surface electrode 5c made of a conductive oxide film formed on the substantially entire surface of the second semiconductor layer, and Ti / Rh / Ti, Ti / Pt / Au, Ti / Rh. It is preferable that a film made of / Au or the like is formed of a multilayer film laminated in order.

第1電極4及び第2電極5の形状は、特に限定されるものではなく、図1Aに示したように、外部電極等との接続のための接続部4a、5aと、この接続部4a、5aから延伸し、接続部4a、5aより平面視幅狭の延伸部4b、5bとを有する形状が挙げられる。延伸部の太さ、長さ、数、形状等は、発光素子の形状、特性等に応じて適宜設定することができる。   The shapes of the first electrode 4 and the second electrode 5 are not particularly limited, and as shown in FIG. 1A, connection portions 4a and 5a for connection to external electrodes and the like, and the connection portions 4a, The shape which extends | stretches from 5a and has the extending | stretching parts 4b and 5b whose planar view width is narrower than the connection parts 4a and 5a is mentioned. The thickness, length, number, shape, and the like of the extending portion can be appropriately set according to the shape, characteristics, and the like of the light emitting element.

〔第1外部接続用電極及び第2外部接続用電極〕
第1外部接続用電極11及び第2外部接続用電極12は、発光素子1を実装するときに、実装基板と電気的な接続を図るための電極であり、発光素子1の第1電極4及び第2電極5とそれぞれ電気的に接続されている。
[First external connection electrode and second external connection electrode]
The first external connection electrode 11 and the second external connection electrode 12 are electrodes for electrical connection with the mounting substrate when the light emitting element 1 is mounted. Each is electrically connected to the second electrode 5.

第1外部接続用電極11及び第2外部接続用電極12は、第1電極4又は第2電極5の全面と接触して、電気的に接続されていてもよいが、通常、層間絶縁層8を介して、その一部において、第1電極4又は第2電極5と電気的に接続されている。
例えば、第1外部接続用電極11は、第1半導体層2aと電気的に接続された第1電極4の上面の一部と接続する。さらに、層間絶縁層8を介して、第2電極5上の一部を被覆している。
また、第2外部接続用電極12は、第2半導体層2bと電気的に接続された第2電極5の上面に接続されている。さらに、層間絶縁層8を介して、第1電極4上の一部を被覆している。
ここで、第1電極4は、第2電極5よりも、その上面が低い。つまり、その上面が基板7側に配置されている。従って、第1電極4上の一部と接続された第1外部接続用電極12及び第1電極4上の一部を被覆する第2外部接続用電極12は、その一部(下面)が、第1電極4が配置されている溝部に入り込んでいる。また、その上面は、若干の窪みが存在する。ただし、この窪みは、第1外部接続用電極11及び第2外部接続用電極12を実装基板に実装する際、実装基板への実装に利用される接合部材(例えば、半田など)の厚み変動によって、発光素子を実装基板に水平に実装し得る程度の凹凸又は高低差を有するのみである。本発明では、この程度の窪みを有する面を、略平坦、言い換えれば、略面一となっていると称する。「略平坦」、「略面一」とは、この程度の高低差を許容することを意味する。
The first external connection electrode 11 and the second external connection electrode 12 may be electrically connected in contact with the entire surface of the first electrode 4 or the second electrode 5, but usually the interlayer insulating layer 8. In part, the first electrode 4 or the second electrode 5 is electrically connected.
For example, the first external connection electrode 11 is connected to a part of the upper surface of the first electrode 4 electrically connected to the first semiconductor layer 2a. Further, a part of the second electrode 5 is covered via the interlayer insulating layer 8.
The second external connection electrode 12 is connected to the upper surface of the second electrode 5 that is electrically connected to the second semiconductor layer 2b. Further, a part of the first electrode 4 is covered via the interlayer insulating layer 8.
Here, the upper surface of the first electrode 4 is lower than that of the second electrode 5. That is, the upper surface is disposed on the substrate 7 side. Therefore, the first external connection electrode 12 connected to a part on the first electrode 4 and the second external connection electrode 12 covering a part on the first electrode 4 have a part (lower surface) thereof, The first electrode 4 enters the groove where the first electrode 4 is disposed. In addition, a slight depression exists on the upper surface. However, this recess is caused by a variation in the thickness of a bonding member (for example, solder) used for mounting on the mounting board when the first external connecting electrode 11 and the second external connecting electrode 12 are mounted on the mounting board. The light emitting element has only unevenness or height difference that can be mounted horizontally on the mounting substrate. In the present invention, a surface having such a depression is referred to as substantially flat, in other words, substantially flush. “Substantially flat” and “substantially flush” mean that this level difference is allowed.

通常、発光装置の第1外部接続用電極11及び第2外部接続用電極12は、それぞれ、第1電極及び第2電極が配置された部位にのみ配置されていればよい。
一方、本発明では、このように、第1外部接続用電極11及び第2外部接続用電極12は、それぞれ、発光素子の内側で露出した第1半導体層の上方から第2半導体層の上方にわたって配置されることが好ましい。これにより、熱伝導を増大させることができ、熱抵抗を低減させることが可能となる。加えて、第1半導体層の上方に位置する部位において、若干の凹みが生じ、第1外部接続用電極11及び第2外部接続用電極12の表面において若干の凹みを有するが、これにより、その表面積が増大し、熱伝導を顕著に向上させることができる。
Usually, the first external connection electrode 11 and the second external connection electrode 12 of the light emitting device need only be disposed only at the portions where the first electrode and the second electrode are disposed, respectively.
On the other hand, in the present invention, as described above, the first external connection electrode 11 and the second external connection electrode 12 each extend from above the first semiconductor layer exposed inside the light emitting element to above the second semiconductor layer. Preferably they are arranged. Thereby, thermal conduction can be increased and thermal resistance can be reduced. In addition, a slight dent is generated in the portion located above the first semiconductor layer, and there are slight dents on the surfaces of the first external connection electrode 11 and the second external connection electrode 12. The surface area is increased and the heat conduction can be remarkably improved.

外部接続用電極は、上述した第1電極4及び第2電極5を構成する材料と同様の材料を用いて形成することができる。例えば、外部接続用電極は、半導体層側から順にTi、Pt、Au又はTi、Ni、Au膜が積層した積層膜で形成することができる。
第1外部接続用電極11及び第2外部接続用電極12は、発光装置下面(つまり、実装面)において、異なる面積を占有していてもよい。一方、同一面積又は略同一面積であることが好ましい。例えば、一方の外部接続用電極の面積が他方の外部接続用電極の面積の±10%以内であることが好ましい。
The external connection electrode can be formed using the same material as that of the first electrode 4 and the second electrode 5 described above. For example, the external connection electrode can be formed of a laminated film in which Ti, Pt, Au or Ti, Ni, and Au films are laminated in order from the semiconductor layer side.
The first external connection electrode 11 and the second external connection electrode 12 may occupy different areas on the lower surface of the light emitting device (that is, the mounting surface). On the other hand, it is preferable that it is the same area or substantially the same area. For example, the area of one external connection electrode is preferably within ± 10% of the area of the other external connection electrode.

〔層間絶縁層〕
第1外部接続用電極11及び第2外部接続用電極12と第1電極4及び第2電極5との間に介在する層間絶縁層8は、絶縁膜によって形成されていればよい。例えば、酸化膜、窒化膜、酸化窒化膜からなるものが挙げられる。なかでも、Nb25、TiO2、SiO2、Al23、ZrO2等の単層又は積層膜とすることができる。また、後述するDBR(分布ブラッグ反射器)としてもよい。このような層間絶縁層8は、例えば、スパッタリング法、ECRスパッタリング法、CVD法、ECR−CVD法、ECR−プラズマCVD法、蒸着法、EB法等の公知の方法によって形成することができる。
(Interlayer insulation layer)
The interlayer insulating layer 8 interposed between the first external connection electrode 11 and the second external connection electrode 12 and the first electrode 4 and the second electrode 5 may be formed of an insulating film. For example, an oxide film, a nitride film, or an oxynitride film can be used. Among them, it is possible to Nb 2 O 5, TiO 2, SiO 2, Al 2 O 3, ZrO 2 such as a single layer or a stacked film of. Moreover, it is good also as DBR (distributed Bragg reflector) mentioned later. Such an interlayer insulating layer 8 can be formed by a known method such as sputtering, ECR sputtering, CVD, ECR-CVD, ECR-plasma CVD, vapor deposition, or EB.

層間絶縁層8は、通常、第1電極4及び第2電極5の上に配置された貫通孔を有している。この貫通孔を通して第1外部接続用電極11及び第2外部接続用電極12が、第1電極4及び第2電極5とそれぞれ接続されている。
特に、このような層間絶縁層8によって、第1外部接続用電極11及び第2外部接続用電極12は、それぞれ、溝状に露出した第1半導体層2aの上方から第2半導体層の上方を被覆するように配置され、上述したように、その実装面を、略平坦又は略面一とすることができる。
The interlayer insulating layer 8 usually has a through hole disposed on the first electrode 4 and the second electrode 5. The first external connection electrode 11 and the second external connection electrode 12 are connected to the first electrode 4 and the second electrode 5 through the through holes, respectively.
In particular, due to the interlayer insulating layer 8, the first external connection electrode 11 and the second external connection electrode 12 each extend from above the first semiconductor layer 2 a exposed in a groove shape to above the second semiconductor layer. It arrange | positions so that it may coat | cover and as mentioned above, the mounting surface can be made substantially flat or substantially flush.

〔樹脂層〕
樹脂層9は、例えば、図2に示したように、発光素子1の側面及び下面のいずれか一方、好ましくは双方を被覆している。また、その上面は、発光素子1の半導体積層体3と同等の位置にあってもよいが、上面よりも低い位置に配置されていることが好ましい。半導体積層体3の上面に高低差が存在する場合には、その最も高い位置の面、つまり、第2半導体層2bの上面よりも低い位置に樹脂層9の上面が配置されることが好ましい。
この樹脂層9の上面は、全面にわたって一定の高さであってもよいし、部分的に高低を有していてもよい。
[Resin layer]
For example, as shown in FIG. 2, the resin layer 9 covers either the side surface or the lower surface of the light emitting element 1, preferably both. Further, the upper surface thereof may be at the same position as the semiconductor stacked body 3 of the light emitting element 1, but is preferably disposed at a position lower than the upper surface. When there is a height difference on the upper surface of the semiconductor stacked body 3, it is preferable that the upper surface of the resin layer 9 is disposed at the highest surface, that is, at a position lower than the upper surface of the second semiconductor layer 2 b.
The upper surface of the resin layer 9 may have a constant height over the entire surface, or may partially have a height.

樹脂層9の上面は、発光素子1自体の高さに相当する長さ以下の長さで、半導体積層体3の上面又は上面よりも下側に配置されていればよい。あるいは、半導体積層体3は、通常、基板7上に積層されているため、その場合には、半導体積層体3と基板7との合計厚み以下の長さで、半導体積層体3の上面又は上面よりも下側に配置されていればよい。図1Bにおいては、矢印Xの範囲内に樹脂層9の上面が配置されていればよい。特に、樹脂層9の上面は、半導体積層体3の上面よりも数μm〜数十μm程度低く配置されていることが好ましい。
樹脂層9の発光素子の側面における幅(厚み、図2A中Y)は、例えば、10μm〜2mm程度、数十μm〜1mm程度、数十μm〜数百μm程度が挙げられる。
The upper surface of the resin layer 9 may be a length equal to or shorter than the height of the light emitting element 1 itself and may be disposed below the upper surface or the upper surface of the semiconductor stacked body 3. Alternatively, since the semiconductor stacked body 3 is usually stacked on the substrate 7, in this case, the upper surface or the upper surface of the semiconductor stacked body 3 is not longer than the total thickness of the semiconductor stacked body 3 and the substrate 7. What is necessary is just to be arrange | positioned below. In FIG. 1B, the upper surface of the resin layer 9 should just be arrange | positioned in the range of the arrow X. FIG. In particular, the upper surface of the resin layer 9 is preferably arranged to be lower by several μm to several tens of μm than the upper surface of the semiconductor stacked body 3.
Examples of the width (thickness, Y in FIG. 2A) of the side surface of the light emitting element of the resin layer 9 include about 10 μm to 2 mm, about several tens of μm to 1 mm, and about several tens of μm to several hundreds of μm.

樹脂層は、少なくとも発光素子の側面を被覆していればよい。さらに、発光素子の下面を被覆していてもよい(図2A参照)。樹脂層が発光素子の下面を被覆している場合、下面における樹脂層の厚みZは、例えば、10μm〜数mm程度、数十μm〜1mm程度、数十μm〜数百μm程度が挙げられる。   The resin layer only needs to cover at least the side surface of the light emitting element. Furthermore, the lower surface of the light emitting element may be covered (see FIG. 2A). When the resin layer covers the lower surface of the light emitting element, the thickness Z of the resin layer on the lower surface is, for example, about 10 μm to several mm, about several tens μm to 1 mm, and about several tens μm to several hundred μm.

このように、樹脂層9が、発光素子の側面及び/又は下面を被覆して配置されている場合には、発光素子の側面側に出射される光を、樹脂層の構成又は材料等によって、調整することが可能となる。
また、樹脂層9の上面が低く配置されている場合、半導体積層体の側面からの光の漏れを抑制することができる。その結果、光取り出し効率の低下、色むらの発生を防止することができる。さらに、発光装置を実装する実装基板に反りやうねりがある場合であっても、発光装置の樹脂層が実装基板に当たること及びつかえることなく、常に適当な位置に発光装置を配置することができる。加えて、発光装置を実装基板に実装するための接合部材の這い上がりや逃げを妨げない。よって、常に適当な量及び位置に接合部材を配置することができる。この結果、発光装置のアライメントずれを生じさせることなく、セルフアライメント効果を確実に発揮させることができ、適所への発光装置の実装を実現することができる。
As described above, when the resin layer 9 is disposed so as to cover the side surface and / or the lower surface of the light emitting element, the light emitted to the side surface side of the light emitting element is changed depending on the configuration or material of the resin layer, etc. It becomes possible to adjust.
Moreover, when the upper surface of the resin layer 9 is disposed low, light leakage from the side surface of the semiconductor stacked body can be suppressed. As a result, it is possible to prevent a decrease in light extraction efficiency and occurrence of color unevenness. Furthermore, even when the mounting substrate on which the light-emitting device is mounted has warping or undulation, the light-emitting device can always be disposed at an appropriate position without causing the resin layer of the light-emitting device to hit or be used. In addition, it does not prevent the joining member for mounting the light emitting device on the mounting substrate from creeping up or escaping. Therefore, the joining member can always be arranged in an appropriate amount and position. As a result, the self-alignment effect can be surely exhibited without causing misalignment of the light emitting device, and mounting of the light emitting device in an appropriate place can be realized.

樹脂層9は、半導体積層体3の側面の一部を露出していてもよい(図2A参照)。また、半導体積層体3の側面を被覆するが、半導体積層体3から離れるに従って、徐々に樹脂層9aの上面9bが低くなっていてもよい(図2B参照)。   The resin layer 9 may expose a part of the side surface of the semiconductor stacked body 3 (see FIG. 2A). Moreover, although the side surface of the semiconductor stacked body 3 is covered, the upper surface 9b of the resin layer 9a may gradually become lower as the distance from the semiconductor stacked body 3 increases (see FIG. 2B).

樹脂層を構成する樹脂は、当該分野で封止部材及び透光性部材に利用される樹脂を利用することができる。樹脂は、透光性、遮光性又は反射性を有する樹脂が挙げられる。例えば、エポキシ樹脂、耐光性の高いシリコーン樹脂、ポリフタルアミド、ポリイミド系樹脂等の熱可塑性樹脂が利用できる。   Resin which comprises a resin layer can utilize resin utilized for a sealing member and a translucent member in the said field | area. Examples of the resin include a resin having a light transmitting property, a light shielding property, or a reflecting property. For example, thermoplastic resins such as epoxy resin, highly light-resistant silicone resin, polyphthalamide, and polyimide resin can be used.

樹脂層には、白色顔料、蛍光体、フィラー、拡散剤等が含有されていてもよい。蛍光体、フィラー、拡散剤としては、例えば、特開2006−86191号等に記載のものが挙げられる。これら白色顔料、蛍光体、フィラー、拡散剤等の含有量は、適宜設定することができる。なかでも、樹脂層は、蛍光体又はフィラーを含有する層であることが好ましい。特に、下面、つまり発光素子の第1半導体層側表面に配置される樹脂層は、蛍光体を含有する層であることがより好ましい。これらの含有量は、意図する特性によって適宜調整することができる。   The resin layer may contain a white pigment, a phosphor, a filler, a diffusing agent, and the like. Examples of the phosphor, filler, and diffusing agent include those described in JP-A-2006-86191. The contents of these white pigment, phosphor, filler, diffusing agent, and the like can be set as appropriate. Especially, it is preferable that a resin layer is a layer containing a fluorescent substance or a filler. In particular, the resin layer disposed on the lower surface, that is, the first semiconductor layer side surface of the light emitting element, is more preferably a layer containing a phosphor. These contents can be appropriately adjusted according to the intended characteristics.

樹脂層9は、例えば、スクリーン印刷、インクジェット塗布、ポッティング、孔版印刷、射出成形等によって形成することができる。あるいは、別工程にて、透光性樹脂又はガラス等に蛍光体等を含有させ、射出成型などにより成形された樹脂層を形成し、成形された樹脂層を、発光素子に嵌合させることにより形成することができる。このような方法を利用することにより、発光素子の周囲又は下面に均一な厚みで樹脂層を形成することができる。   The resin layer 9 can be formed by, for example, screen printing, ink jet coating, potting, stencil printing, injection molding, or the like. Alternatively, in a separate process, a phosphor or the like is contained in a translucent resin or glass, a resin layer formed by injection molding or the like is formed, and the molded resin layer is fitted to the light emitting element. Can be formed. By using such a method, the resin layer can be formed with a uniform thickness around or on the lower surface of the light emitting element.

具体的には、まず、図3Aに示したように、発光素子1の第1電極4及び第2電極5にそれぞれ接続された第1外部接続用電極11及び第2外部接続用電極12を備えた発光素子1を、粘着シート13に貼着する。この際、第1外部接続用電極11及び第2外部接続用電極12が粘着シート13に埋設し、さらには発光素子1の上面を、粘着シート13に押し込むように、粘着シート13を貼着することが好ましい。また、発光素子1は、等間隔で、複数個粘着シート13に貼着することが好ましい。   Specifically, as shown in FIG. 3A, first, a first external connection electrode 11 and a second external connection electrode 12 respectively connected to the first electrode 4 and the second electrode 5 of the light emitting element 1 are provided. The light-emitting element 1 is stuck to the adhesive sheet 13. At this time, the adhesive sheet 13 is stuck so that the first external connection electrode 11 and the second external connection electrode 12 are embedded in the adhesive sheet 13 and the upper surface of the light emitting element 1 is pushed into the adhesive sheet 13. It is preferable. Moreover, it is preferable that the light emitting element 1 is stuck to the adhesive sheet 13 at equal intervals.

次いで、発光素子1と粘着シート13とを金型に挟み込み、樹脂材料を発光素子1の周辺に配置するように、樹脂材料を金型内に射出する。その後、樹脂材料を硬化して金型から取り出す(図3B参照)。
続いて、図3Cに示すように、発光素子1ごとに樹脂層9を切断し、粘着シート13を剥離する。
あるいは、まず、上記と同様に、発光素子を粘着シートに貼着する。
次いで、スクリーン印刷等によって、樹脂材料を発光素子の下面側から塗布することによって、発光素子間に樹脂材料を入り込ませる。
続いて、樹脂材料の硬化し、発光素子ごとに樹脂層を切断し、粘着シートを剥離する。
Next, the light emitting element 1 and the adhesive sheet 13 are sandwiched between molds, and the resin material is injected into the mold so that the resin material is disposed around the light emitting element 1. Thereafter, the resin material is cured and removed from the mold (see FIG. 3B).
Subsequently, as shown in FIG. 3C, the resin layer 9 is cut for each light emitting element 1 and the adhesive sheet 13 is peeled off.
Alternatively, first, in the same manner as described above, the light emitting element is attached to the adhesive sheet.
Next, the resin material is applied between the light emitting elements by applying the resin material from the lower surface side of the light emitting elements by screen printing or the like.
Subsequently, the resin material is cured, the resin layer is cut for each light emitting element, and the pressure-sensitive adhesive sheet is peeled off.

このような製造方法によって、粘着シートへの埋設及び押し込みに起因して、樹脂層の上面が、発光素子の半導体積層体の上面よりも低い位置に配置された発光装置10を得ることができる。   By such a manufacturing method, it is possible to obtain the light emitting device 10 in which the upper surface of the resin layer is disposed at a position lower than the upper surface of the semiconductor laminate of the light emitting element due to the embedding and pressing into the adhesive sheet.

<実施の形態2>
この実施の形態の発光装置は、図4A及び図4Bに示したように、以下に説明する発光素子の第1電極34及び第2電極35の構造が異なる以外、実施の形態1の発光装置と実質的に同様の構成を有する。
発光装置の下面において、第1外部接続用電極11及び第2外部接続用電極12との間に絶縁膜38が配置されていてもよい。このような絶縁膜38の配置によって、両者の電気的な接続、例えば、実装時における接合部材の両外部電極に対する短絡を防止することができる。
<Embodiment 2>
As shown in FIGS. 4A and 4B, the light-emitting device of this embodiment differs from the light-emitting device of Embodiment 1 except that the structures of the first electrode 34 and the second electrode 35 of the light-emitting element described below are different. The configuration is substantially the same.
An insulating film 38 may be disposed between the first external connection electrode 11 and the second external connection electrode 12 on the lower surface of the light emitting device. Such an arrangement of the insulating film 38 can prevent electrical connection between the two, for example, a short circuit between the external electrodes of the bonding member during mounting.

(第1電極及び第2電極)
この発光素子の第1電極34及び第2電極35は、第1半導体層2a及び第2半導体層2bにそれぞれ接触された第1オーミック電極34a及び第2オーミック電極35aと、これら第1オーミック電極34a及び第2オーミック電極35aの少なくとも一部とそれぞれ接続された第1電極層34及び第2電極層35bとを有する。あるいは、第1半導体層及び第2半導体層に接触されたオーミック電極又は電極層のいずれか一方のみを有していてもよい。
(First electrode and second electrode)
The first electrode 34 and the second electrode 35 of the light emitting element include a first ohmic electrode 34a and a second ohmic electrode 35a that are in contact with the first semiconductor layer 2a and the second semiconductor layer 2b, respectively, and the first ohmic electrode 34a. And a first electrode layer 34 and a second electrode layer 35b connected to at least a part of the second ohmic electrode 35a, respectively. Or you may have only any one of the ohmic electrode or electrode layer which contacted the 1st semiconductor layer and the 2nd semiconductor layer.

第1オーミック電極34a及び第2オーミック電極35aは、通常、第1電極34及び第2電極35から供給される電流を、それぞれ半導体層の面内全体に均一に流す。そのために、第1半導体層2a及び第2半導体層2bの略全面にそれぞれ配置されていることが好ましい。また、第1オーミック電極34a及び第2オーミック電極35aは、半導体積層体(つまり、発光層)からの光を効率的に取り出すために、透光性導電膜によって形成されていることが好ましい。ここで透光性とは、発光層から出射される光を、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上透過させる性質を意味する。例えば、上述した導電性酸化物膜の単層膜又は積層膜が挙げられる。また、透光性を有するものであれば、一般に電極に使用される薄膜状の金属又は合金の単層膜又は積層膜でもよい。なかでも、導電性及び透光性の観点からITOが好ましい。   The first ohmic electrode 34a and the second ohmic electrode 35a normally allow the current supplied from the first electrode 34 and the second electrode 35 to flow uniformly over the entire surface of the semiconductor layer. Therefore, it is preferable that the first semiconductor layer 2a and the second semiconductor layer 2b are disposed on substantially the entire surface. The first ohmic electrode 34a and the second ohmic electrode 35a are preferably formed of a light-transmitting conductive film in order to efficiently extract light from the semiconductor stacked body (that is, the light emitting layer). Here, translucency means a property of transmitting light emitted from the light emitting layer by 50% or more, 60% or more, 70% or more, or 80% or more. For example, a single layer film or a stacked film of the above-described conductive oxide film can be given. Moreover, as long as it has translucency, the thin film-like metal or alloy single layer film or laminated film generally used for an electrode may be sufficient. Of these, ITO is preferable from the viewpoints of conductivity and translucency.

第1オーミック電極34aと第2オーミック電極35aとは、同じ材料から形成されていてもよいし、異なる材料から形成されていてもよい。   The 1st ohmic electrode 34a and the 2nd ohmic electrode 35a may be formed from the same material, and may be formed from a different material.

第1電極層34bと第2電極層35bは、オーミック電極に電流を供給するための電極である。例えば、Ni、Rh、Cr、Au、W、Pt、Ti、Al、Ru等の金属又は合金の単層膜又は積層膜によって形成されている。なかでも、Ti/Rh/Ti、Ti/Pt/Au、Ti/Rh/Au膜等を順番に積層した多層膜を用いることが好ましい。
第1電極層34bと第2電極層35bの形状は、特に限定されるものではなく、オーミック電極と同様の形状及び大きさであってもよいし、オーミック電極に対応する形状で若干小さくてもよい。
The first electrode layer 34b and the second electrode layer 35b are electrodes for supplying current to the ohmic electrode. For example, it is formed of a single layer film or a multilayer film of a metal or alloy such as Ni, Rh, Cr, Au, W, Pt, Ti, Al, Ru. Among these, it is preferable to use a multilayer film in which Ti / Rh / Ti, Ti / Pt / Au, Ti / Rh / Au films and the like are sequentially laminated.
The shapes of the first electrode layer 34b and the second electrode layer 35b are not particularly limited, and may be the same shape and size as the ohmic electrode, or may be slightly smaller in shape corresponding to the ohmic electrode. Good.

図4Bに示すように、例えば、第1オーミック電極34a及び第2オーミック電極35aの上には、貫通孔36aを有する絶縁層36が配置されている。この絶縁層36の上には、第1電極層34bと第2電極層35bが配置されている。この貫通項36aを通して、第1電極層34b又は第2電極層35bが、それぞれ第1オーミック電極34a又は第2オーミック電極35aと接続されている。   As shown in FIG. 4B, for example, an insulating layer 36 having a through hole 36a is disposed on the first ohmic electrode 34a and the second ohmic electrode 35a. On the insulating layer 36, the first electrode layer 34b and the second electrode layer 35b are disposed. Through the penetrating term 36a, the first electrode layer 34b or the second electrode layer 35b is connected to the first ohmic electrode 34a or the second ohmic electrode 35a, respectively.

(絶縁層)
絶縁層36は、オーミック電極と電極層とを絶縁させるための層であり、単層構造又は積層構造のいずれでもよい。
絶縁層36は、上述した層間絶縁膜と同様の材料を用いて単層又は積層膜で形成することができる。また、後述するDBR(分布ブラッグ反射器)としてもよい。
絶縁層36に形成される貫通孔36aは、平面形状が円形、楕円形、多角形等とすることができる。個数や配置が限定されない。一例として図4Aに示したように、8行10列で配置されるものが挙げられる。あるいは、貫通孔はランダムに配置されていてもよい。貫通孔36aの平均直径は、5μm〜15μm程度が好ましい。貫通孔36aの平面形状が、例えば、楕円である場合には、この長さは、長径と短径の平均値を指す。正方形である場合には、正方形の面積と同じ面積を有する円の直径を指す。貫通孔36aの間隔は、例えば、貫通孔の平均直径の2〜8倍程度が好ましい。
(Insulating layer)
The insulating layer 36 is a layer for insulating the ohmic electrode and the electrode layer, and may have either a single layer structure or a laminated structure.
The insulating layer 36 can be formed as a single layer or a laminated film using the same material as the above-described interlayer insulating film. Moreover, it is good also as DBR (distributed Bragg reflector) mentioned later.
The through hole 36a formed in the insulating layer 36 may have a planar shape of a circle, an ellipse, a polygon, or the like. The number and arrangement are not limited. As an example, as shown in FIG. 4A, one arranged in 8 rows and 10 columns can be mentioned. Or the through-hole may be arrange | positioned at random. The average diameter of the through holes 36a is preferably about 5 μm to 15 μm. When the planar shape of the through hole 36a is, for example, an ellipse, the length indicates an average value of the major axis and the minor axis. In the case of a square, it refers to the diameter of a circle having the same area as the square. The interval between the through holes 36a is preferably about 2 to 8 times the average diameter of the through holes, for example.

<実施の形態3>
この実施の形態の発光装置は、図5A及び図5Bに示したように、第1電極44及び第2電極45を構成する、第1オーミック電極44a及び第2オーミック電極45aと、第1電極層44b及び第2電極層45bとの間に配置される絶縁層の構造及びその貫通孔の配置が異なり、第1電極44の数が異なる以外、実施の形態1の発光装置10、実施形態2の発光装置と実質的に同様の構成を有する。
<Embodiment 3>
As shown in FIGS. 5A and 5B, the light-emitting device of this embodiment includes a first ohmic electrode 44a and a second ohmic electrode 45a that constitute the first electrode 44 and the second electrode 45, and a first electrode layer. The structure of the insulating layer arranged between 44b and the second electrode layer 45b and the arrangement of the through holes are different, and the number of the first electrodes 44 is different, and the light emitting device 10 of Embodiment 1 and Embodiment 2 are different. The configuration is substantially the same as that of the light emitting device.

(絶縁層)
第1電極44及び第2電極45を構成する第1オーミック電極44a及び第2オーミック電極45aと、第1電極層44b及び第2電極層45bとの間に配置される絶縁層46は、積層構造の絶縁層である。そして、その内部に導電性の膜が、オーミック電極と電極層との接続に影響しないように絶縁された状態で配置されている。
(Insulating layer)
The insulating layer 46 disposed between the first ohmic electrode 44a and the second ohmic electrode 45a constituting the first electrode 44 and the second electrode 45 and the first electrode layer 44b and the second electrode layer 45b has a laminated structure. It is an insulating layer. And the electroconductive film | membrane is arrange | positioned in the insulated state so that it may not affect the connection of an ohmic electrode and an electrode layer in the inside.

このような絶縁層46としては、例えば、オーミック電極側から、下地層54、DBR(分布ブラッグ反射器)55、金属膜56、キャップ層57がこの順に積層されたものが挙げられる。   As such an insulating layer 46, for example, an underlayer 54, a DBR (distributed Bragg reflector) 55, a metal film 56, and a cap layer 57 are laminated in this order from the ohmic electrode side.

下地層54は、DBR55の下地となる層である。下地層54は、絶縁膜からなるものであって、特に上述した酸化膜からなるものが好ましい。   The underlayer 54 is a layer that becomes a base of the DBR 55. The underlayer 54 is made of an insulating film, and is particularly preferably made of the oxide film described above.

DBR55は、図5Cに示すように、低屈折率層551と高屈折率層552とからなる1組の誘電体を、複数組にわたって積層させた多層構造であり、所定の波長光を選択的に反射するものである。具体的には屈折率の異なる膜を1/4波長の厚みで交互に積層し、所定の波長を高効率に反射できる。材料膜としては、Si、Ti、Zr、Nb、Ta、Alからなる群より選択された少なくとも一種の酸化物または窒化物から選択されたものが好ましい。   As shown in FIG. 5C, the DBR 55 has a multi-layer structure in which a set of dielectrics composed of a low refractive index layer 551 and a high refractive index layer 552 are stacked over a plurality of sets, and selectively transmits light of a predetermined wavelength. It is a reflection. Specifically, films having different refractive indexes can be alternately stacked with a thickness of ¼ wavelength, and a predetermined wavelength can be reflected with high efficiency. The material film is preferably selected from at least one oxide or nitride selected from the group consisting of Si, Ti, Zr, Nb, Ta, and Al.

DBR55を酸化膜で形成した場合、低屈折率層551は、例えばSiO2で形成される。この場合、高屈折率層552は、例えば、Nb25、TiO2、ZrO2、Ta25等で形成される。DBR55は、下地層54の側から順番に例えば(Nb25/SiO2)n、ただしnは自然数である。自然数nは2〜5が好ましく、3〜4がより好ましい。DBR55の総膜厚は0.2〜1μmが好ましく、0.3〜0.6μmがより好ましい。 When the DBR 55 is formed of an oxide film, the low refractive index layer 551 is formed of, for example, SiO 2 . In this case, the high refractive index layer 552 is formed of, for example, Nb 2 O 5 , TiO 2 , ZrO 2 , Ta 2 O 5 or the like. The DBR 55 is, for example, (Nb 2 O 5 / SiO 2 ) n in order from the base layer 54 side, where n is a natural number. The natural number n is preferably 2 to 5, and more preferably 3 to 4. The total film thickness of DBR55 is preferably 0.2 to 1 μm, and more preferably 0.3 to 0.6 μm.

金属膜56は、絶縁層46の中に含まれており、電流を流さないことを前提としている。金属膜56は、例えば、Al、Ag等の反射率の高い金属又は合金によって、単層又は積層構造で形成される。Al単体の場合、高出力の素子とすることができる。Al合金の場合、Alと、例えばCu、Ag、Pt等の白金族系の金属との合金を用いることができる。なかでも、AlとCuとの合金(AlCu)が好ましい。Alのマイグレーションを抑制することができ、高信頼性の素子とすることができるからである。   The metal film 56 is included in the insulating layer 46, and it is assumed that no current flows. The metal film 56 is formed of a single layer or a laminated structure, for example, of a highly reflective metal or alloy such as Al or Ag. In the case of Al alone, a high output element can be obtained. In the case of an Al alloy, an alloy of Al and a platinum group metal such as Cu, Ag, or Pt can be used. Of these, an alloy of Al and Cu (AlCu) is preferable. This is because Al migration can be suppressed and a highly reliable element can be obtained.

金属膜56が積層構造の場合、Al、Ag等の反射率の高い金属又は合金の上に、後述するキャップ層57との密着の効果又はAl、Agの腐食防止の効果を有する材料を設けた構造が好ましい。例えば、Al合金/Tiの2層構造、Al合金/SiO/Tiの3層構造が挙げられる。 When the metal film 56 has a laminated structure, a material having an effect of adhesion to the cap layer 57 described later or an effect of preventing corrosion of Al and Ag is provided on a highly reflective metal or alloy such as Al and Ag. A structure is preferred. Examples thereof include a two-layer structure of Al alloy / Ti and a three-layer structure of Al alloy / SiO 2 / Ti.

金属膜56は、DBR55の上に形成されるため、半導体積層体3からDBR55を透過した光を反射させることができる。DBR55は、所定入射角の光を全反射するため反射による損失が少ないという利点がある。一方、光の入射角が大きいと反射率が低下するという欠点がある。金属膜56は、光を反射可能な入射角度範囲が大きく、また反射可能な光の波長範囲が大きいという利点がある。このようなDBR55と金属膜56とを組み合わせることで、入射光を効率よく反射することができる。   Since the metal film 56 is formed on the DBR 55, the light transmitted from the semiconductor stacked body 3 through the DBR 55 can be reflected. The DBR 55 has an advantage that there is little loss due to reflection because it totally reflects light having a predetermined incident angle. On the other hand, when the incident angle of light is large, there is a drawback that the reflectance is lowered. The metal film 56 has an advantage that the incident angle range in which light can be reflected is large and the wavelength range of light that can be reflected is large. By combining such DBR 55 and metal film 56, incident light can be efficiently reflected.

キャップ層57は、金属膜56を覆って保護する層である。キャップ層57は、下地層54と同様に、例えばSiO2等の酸化膜からなる。キャップ層57の材料は、下地層54の材料と同じであってもよいし、異なっていてもよい。 The cap layer 57 is a layer that covers and protects the metal film 56. The cap layer 57 is made of an oxide film such as SiO 2 as with the base layer 54. The material of the cap layer 57 may be the same as or different from the material of the base layer 54.

<実施の形態4>
この実施の形態の発光装置20は、図4Aに示したように、発光素子1の側面に樹脂層19を備えているが、発光素子1の下面に、蛍光体を含有する第2の樹脂層18をも備える以外、実施の形態1の発光装置10と実質的に同様の構成を有する。
樹脂層19は、半導体積層体3の側面の一部を露出していてもよい(図6A参照)。半導体積層体3の側面を被覆するが、半導体積層体3から離れるに従って、徐々に樹脂層19aの上面19bが低くなっていてもよい(図6B参照)。
<Embodiment 4>
As shown in FIG. 4A, the light emitting device 20 of this embodiment includes a resin layer 19 on the side surface of the light emitting element 1, but a second resin layer containing a phosphor on the lower surface of the light emitting element 1. 18 has substantially the same configuration as that of the light-emitting device 10 of the first embodiment except that 18 is provided.
The resin layer 19 may expose a part of the side surface of the semiconductor stacked body 3 (see FIG. 6A). Although the side surface of the semiconductor stacked body 3 is covered, the upper surface 19b of the resin layer 19a may gradually become lower as the distance from the semiconductor stacked body 3 increases (see FIG. 6B).

樹脂層19及び第2の樹脂層18は、まず、図7Aに示したように、発光素子1の第1電極4及び第2電極5にそれぞれ接続された第1外部接続用電極11及び第2外部接続用電極12を備えた発光素子1を、粘着シート13に貼着する。この際、第1外部接続用電極11及び第2外部接続用電極12が粘着シート13に埋設することが好ましい。さらに、発光素子1の上面を、粘着シート13に押し込むように、粘着シート13を貼着することが好ましい。また、発光素子1は、等間隔で、複数個粘着シート13に貼着することが好ましい。   First, as shown in FIG. 7A, the resin layer 19 and the second resin layer 18 include the first external connection electrode 11 and the second external connection electrode 11 connected to the first electrode 4 and the second electrode 5 of the light emitting element 1, respectively. The light emitting element 1 provided with the external connection electrode 12 is attached to the adhesive sheet 13. At this time, the first external connection electrode 11 and the second external connection electrode 12 are preferably embedded in the adhesive sheet 13. Furthermore, it is preferable to stick the adhesive sheet 13 so that the upper surface of the light emitting element 1 is pushed into the adhesive sheet 13. Moreover, it is preferable that the light emitting element 1 is stuck to the adhesive sheet 13 at equal intervals.

次いで、図7Bに示したように、スクリーン印刷等によって、樹脂材料を発光素子の下面側から塗布することによって、発光素子間に樹脂材料を入り込ませ、樹脂材料の硬化し、樹脂層19を形成する。
続いて、図7Cに示したように、発光素子1の下面側に、蛍光体を含有した第2の樹脂材料からなるシートを貼着する。
その後、図7Dに示したように、発光素子ごとに第2の樹脂層18及び樹脂層19を切断し、粘着シートを剥離する。
このような製造方法によって、粘着シートへの埋設及び押し込みに起因して、樹脂層の上面が、発光素子の半導体積層体の上面と略同じか又は半導体積層体の上面よりも低い位置に配置された発光装置を得ることができる。
Next, as shown in FIG. 7B, by applying a resin material from the lower surface side of the light emitting element by screen printing or the like, the resin material enters between the light emitting elements, the resin material is cured, and the resin layer 19 is formed. To do.
Subsequently, as illustrated in FIG. 7C, a sheet made of a second resin material containing a phosphor is attached to the lower surface side of the light emitting element 1.
Thereafter, as shown in FIG. 7D, the second resin layer 18 and the resin layer 19 are cut for each light emitting element, and the adhesive sheet is peeled off.
By such a manufacturing method, the upper surface of the resin layer is disposed at a position substantially the same as or lower than the upper surface of the semiconductor laminate of the light emitting element due to embedding and pressing into the adhesive sheet. A light emitting device can be obtained.

<実施の形態5>
この実施の形態の発光装置は、実施の形態1〜4に記載の発光装置を実装基板に搭載した発光装置である。
図5A及び図5Bに示す発光装置を実装基板に搭載した発光装置の例を、図8A、図8B、図8Cに示す。
実装基板60は、その一面に、互いに離間した第1基板側電極61及び第2基板側電極62を有する。
第1基板側電極61は、発光素子の第1外部接続用電極51と半田63によって接続され、第2基板側電極62は、発光素子の第2外部接続用電極55と半田63によって接続されている。
第1基板側電極61の大きさは、第1外部接続用電極51よりも小さく、第2基板側電極62の大きさは、第2外部接続用電極52よりも小さい(図8CのM:第1基板側電極61、第2基板側電極62の投影位置参照)。
<Embodiment 5>
The light-emitting device of this embodiment is a light-emitting device in which the light-emitting device described in any of Embodiments 1 to 4 is mounted on a mounting substrate.
Examples of a light emitting device in which the light emitting device shown in FIGS. 5A and 5B is mounted on a mounting substrate are shown in FIGS. 8A, 8B, and 8C.
The mounting substrate 60 has a first substrate side electrode 61 and a second substrate side electrode 62 which are separated from each other on one surface thereof.
The first substrate side electrode 61 is connected to the first external connection electrode 51 of the light emitting element by the solder 63, and the second substrate side electrode 62 is connected to the second external connection electrode 55 of the light emitting element by the solder 63. Yes.
The size of the first substrate side electrode 61 is smaller than that of the first external connection electrode 51, and the size of the second substrate side electrode 62 is smaller than that of the second external connection electrode 52 (M in FIG. 8C: (See projection positions of the first substrate side electrode 61 and the second substrate side electrode 62).

このように、第1基板側電極の大きさが第1外部接続用電極よりも小さく、第2基板側電極の大きさが第2外部接続用電極よりも小さくすることにより、半田が発光素子の外周側面に這い上がる。その結果、電気的特性及び光学特性の低下を防止することができる。また、第1半導体層の上方に位置する第1外部接続用電極と第2外部接続用電極の若干の凹みに、効率よく半田を逃がすことができる。この位置に半田を存在させることにより、熱伝導をさらに向上させることができる。   Thus, the size of the first substrate side electrode is smaller than that of the first external connection electrode, and the size of the second substrate side electrode is smaller than that of the second external connection electrode. Crawling up to the outer side. As a result, deterioration of electrical characteristics and optical characteristics can be prevented. Further, the solder can be efficiently released into the slight recesses of the first external connection electrode and the second external connection electrode located above the first semiconductor layer. The presence of solder at this position can further improve heat conduction.

半田は、その縁の一部が、第1外部接続用電極及び第2外部接続用電極の縁よりも内側に位置することが好ましい。特に、半田の外側の縁63bが、第1外部接続用電極及び第2外部接続用電極の外側の縁よりも内側に配置することがより好ましい。例えば、半田の外側の縁が、第1外部接続用電極及び第2外部接続用電極の外側の縁よりも、5μm以上内側に存在することが好ましい。
また、半田の内側の縁63aは、第1外部接続用電極及び第2外部接続用電極の内側の縁よりも内側に配置してもよいが、面一となることが好ましい。
これにより、半田が、発光素子の外周側面に這い上がることをさらに防止できる。
It is preferable that a part of the edge of the solder is located inside the edges of the first external connection electrode and the second external connection electrode. In particular, it is more preferable that the outer edge 63b of the solder is disposed inside the outer edges of the first external connection electrode and the second external connection electrode. For example, it is preferable that the outer edge of the solder be present 5 μm or more inside the outer edges of the first external connection electrode and the second external connection electrode.
Further, the inner edge 63a of the solder may be disposed on the inner side of the inner edges of the first external connection electrode and the second external connection electrode, but is preferably flush.
Thereby, it is possible to further prevent the solder from creeping up to the outer peripheral side surface of the light emitting element.

実装基板60は、発光素子の外形とほぼ同じ大きさであるか、発光素子の外形より若干小さい又は大きいものが好ましい。その大きさは、例えば、発光素子の外形の±30%程度の大きさが挙げられる。このような実装基板を用いることにより、より小型の発光装置を実現することができる。特に、発光素子の外形よりも大きい実装基板を用いることにより、発光素子を複数個搭載する場合に、実装基板にそれらを接続する配線又は回路等容易に形成することができる。   The mounting substrate 60 is preferably approximately the same size as the outer shape of the light emitting element, or slightly smaller or larger than the outer shape of the light emitting element. For example, the size is about ± 30% of the outer shape of the light emitting element. By using such a mounting substrate, a smaller light emitting device can be realized. In particular, by using a mounting substrate larger than the outer shape of the light emitting element, when a plurality of light emitting elements are mounted, a wiring or a circuit for connecting them to the mounting substrate can be easily formed.

なお、実装基板は、スルーホールを有していることが好ましい。これによって、外部と接続するための電極を他面に設け、これら電極を、一面の第1基板側電極及び第2基板側電極とスルーホールを介して接続することができる。これにより、実装基板の小型化を実現でき、配線等の実装基板側面への引き回しを回避して、断線等を抑制することができる。   The mounting substrate preferably has a through hole. Accordingly, electrodes for connection to the outside can be provided on the other surface, and these electrodes can be connected to the first substrate side electrode and the second substrate side electrode on one surface via through holes. Thereby, size reduction of a mounting board | substrate can be implement | achieved, the wiring to the side of a mounting board | substrate can be avoided, and a disconnection etc. can be suppressed.

実装基板は、例えば、セラミックス(Al、AlN、LTCC等)、ガラスエポキシ、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、BTレジン(bismaleimide triazine resin)、ポリフタルアミド(PPA)等の樹脂によって形成することができる。
半田は、例えば、Sn-Ag-Cu系、Au-Sn系、Sn-Cu系等が挙げられる。
発光素子の実装基板への搭載は、通常、実装基板の第1基板側電極及び第2基板側電極上へ半田を供給した後、実装基板を加熱しながら、発光素子をその上から圧接する方法が利用される。
The mounting substrate is formed of a resin such as ceramic (Al 2 O 3 , AlN, LTCC, etc.), glass epoxy, phenol resin, epoxy resin, polyimide resin, BT resin (bismaleimide triazine resin), polyphthalamide (PPA), etc. can do.
Examples of the solder include Sn—Ag—Cu, Au—Sn, and Sn—Cu.
The mounting of the light emitting element on the mounting substrate is usually a method in which solder is supplied onto the first substrate side electrode and the second substrate side electrode of the mounting substrate, and then the light emitting element is pressed from above while heating the mounting substrate. Is used.

本発明の発光装置は、各種発光装置、特に、照明用光源、LEDディスプレイ、液晶表示装置などのバックライト光源、信号機、照明式スイッチ、各種センサ及び各種インジケータ、動画照明補助光源、その他の一般的な民生品用光源等に好適に利用することができる。   The light-emitting device of the present invention is a variety of light-emitting devices, particularly backlight light sources such as illumination light sources, LED displays, and liquid crystal display devices, traffic lights, illumination switches, various sensors and various indicators, video illumination auxiliary light sources, and other general light sources. It can be suitably used for light sources for consumer products.

1 発光素子
2a 第1半導体層
2b 第2半導体層
3 半導体積層体
4、34、44 第1電極
4a、5a 接続部
4b、5b 延伸部
5c 全面電極
5、35、45 第2電極
7 基板
8 層間絶縁層
9、9a、19、19a 樹脂層
9b、19b 上面
10、20 発光装置
11 第1外部接続用電極
12 第2外部接続用電極
13 粘着シート
18 第2の樹脂層
34a、44a 第1オーミック電極
35a、45a 第2オーミック電極
34b、44b 第1電極層
35b、45b 第2電極層
36a 貫通孔
36、46 絶縁層
38 絶縁膜
54 下地層
55 DBR(分布フラッグ反射器)
56 金属膜
57 キャップ層
551 低屈折率層
552 高屈折率層
60 実装基板
61 第1基板側電極
62 第2基板側電極
63 半田
63a 内側の縁
63b 外側の縁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light emitting element 2a 1st semiconductor layer 2b 2nd semiconductor layer 3 Semiconductor laminated body 4, 34, 44 1st electrode 4a, 5a Connection part 4b, 5b Extension part 5c Whole surface electrode 5, 35, 45 2nd electrode 7 Substrate 8 Interlayer Insulating layer 9, 9a, 19, 19a Resin layer 9b, 19b Upper surface 10, 20 Light emitting device 11 First external connection electrode 12 Second external connection electrode 13 Adhesive sheet 18 Second resin layer 34a, 44a First ohmic electrode 35a, 45a Second ohmic electrode 34b, 44b First electrode layer 35b, 45b Second electrode layer 36a Through hole 36, 46 Insulating layer 38 Insulating film 54 Underlayer 55 DBR (distributed flag reflector)
56 Metal film 57 Cap layer 551 Low refractive index layer 552 High refractive index layer 60 Mounting substrate 61 First substrate side electrode 62 Second substrate side electrode 63 Solder 63a Inner edge 63b Outer edge

Claims (11)

第1半導体層と発光層と第2半導体層とが順に積層された半導体積層体と、
該半導体積層体の上面となる前記第2半導体層の上面で、該第2半導体層に接続された第2電極と、
前記半導体積層体の上面側の前記第2半導体層及び前記発光層の一部が除去されて、平面視において、前記半導体積層体の内側で露出しかつその周囲が前記半導体積層体で取り囲まれた第1半導体層の上面に接続された第1電極とを有する発光素子と、
該発光素子の第1電極及び第2電極に、層間絶縁膜を介してそれぞれ接続された第1外部接続用電極及び第2外部接続用電極とを備える発光装置であって、
前記第1電極は、前記第2電極よりも、その上面が低く、
前記第2電極は、前記第2半導体層に接触された第2オーミック電極と、該第2オーミック電極の一部と接続された第2電極層とを有し、
前記第2オーミック電極と第2電極層との間に介在する層間絶縁層のみが分布ブラッグ反射器を含んで構成され、
該第1外部接続用電極及び第2外部接続用電極は、それぞれ、前記内側で露出した第1半導体層の上方から第2半導体層の上方にわたって配置されており、前記第1半導体層の上方に位置する前記第1外部接続用電極及び第2外部接続用電極の上面は、前記第2半導体層の上方にある前記第1外部接続用電極及び第2外部接続用電極の上面よりも凹んでいる発光装置。
A semiconductor stacked body in which a first semiconductor layer, a light emitting layer, and a second semiconductor layer are sequentially stacked;
A second electrode connected to the second semiconductor layer on the upper surface of the second semiconductor layer to be an upper surface of the semiconductor stacked body;
A part of the second semiconductor layer and the light emitting layer on the upper surface side of the semiconductor stacked body is removed, and is exposed inside the semiconductor stacked body and surrounded by the semiconductor stacked body in plan view. A light emitting device having a first electrode connected to the upper surface of the first semiconductor layer;
A light-emitting device comprising a first external connection electrode and a second external connection electrode respectively connected to the first electrode and the second electrode of the light-emitting element via an interlayer insulating film,
The first electrode has a lower upper surface than the second electrode,
The second electrode includes a second ohmic electrode in contact with the second semiconductor layer, and a second electrode layer connected to a part of the second ohmic electrode,
Only the interlayer insulating layer interposed between the second ohmic electrode and the second electrode layer includes a distributed Bragg reflector,
The first external connection electrode and the second external connection electrode are respectively disposed from above the first semiconductor layer exposed on the inner side to above the second semiconductor layer, and above the first semiconductor layer. The upper surfaces of the first external connection electrode and the second external connection electrode that are positioned are recessed from the upper surfaces of the first external connection electrode and the second external connection electrode that are located above the second semiconductor layer. Light emitting device.
前記第1外部接続用電極及び第2外部接続用電極は、その実装面の面積が同一又は略同一である請求項1に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, wherein the first external connection electrode and the second external connection electrode have the same or substantially the same mounting surface area. 前記第1電極は
第1半導体層に接触した第1オーミック電極と
該第1オーミック電極の一部と接続された第1電極層とを有する請求項1又は2に記載の発光装置。
Wherein the first electrodes are
A first ohmic electrodes in contact with the first semiconductor layer,
The light emitting device according to claim 1 or 2 having a first electrode layer which is a connection portion of the first ohmic electrodes.
さらに、前記第1オーミック電極及び第2オーミック電極の上に配置された貫通孔を有する絶縁層を備え、
前記貫通孔を通して前記第1電極層及び第2電極層がそれぞれ前記第1オーミック電極及び第2オーミック電極と接続されている請求項3に記載の発光装置。
And an insulating layer having a through hole disposed on the first ohmic electrode and the second ohmic electrode,
The light emitting device according to claim 3, wherein the first electrode layer and the second electrode layer are connected to the first ohmic electrode and the second ohmic electrode, respectively, through the through hole.
さらに、前記第1電極層及び第2電極層の上に配置された貫通孔を有する層間絶縁層を備え、
前記貫通孔を通して前記第1外部接続用電極及び第2外部接続用電極が前記第1電極層及び第2電極層とそれぞれ接続されている請求項3または4のいずれか1つに記載の発光装置。
Furthermore, an interlayer insulating layer having a through hole disposed on the first electrode layer and the second electrode layer,
5. The light emitting device according to claim 3, wherein the first external connection electrode and the second external connection electrode are respectively connected to the first electrode layer and the second electrode layer through the through hole. .
前記第1電極層及び第2電極層は、接続部と、該接続部から延伸し、接続部より平面視幅狭の延伸部とを有する請求項3〜5のいずれか1つに記載の発光装置。   The light emission according to any one of claims 3 to 5, wherein each of the first electrode layer and the second electrode layer includes a connection part and an extension part extending from the connection part and having a narrower planar view width than the connection part. apparatus. さらに、前記発光素子の少なくとも側面を被覆する樹脂層を備える請求項1〜6のいずれか1つに記載の発光装置。   Furthermore, the light-emitting device as described in any one of Claims 1-6 provided with the resin layer which coat | covers the at least side surface of the said light emitting element. 前記樹脂層は、蛍光体又はフィラーを含有する層である請求項7に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 7, wherein the resin layer is a layer containing a phosphor or a filler. さらに、前記発光素子の第1半導体層側表面に、蛍光体を含有する樹脂層を備える請求項1〜8のいずれか1つに記載の発光装置。   Furthermore, the light-emitting device as described in any one of Claims 1-8 provided with the resin layer containing fluorescent substance in the 1st semiconductor layer side surface of the said light emitting element. さらに、第1基板側電極と第2基板側電極とを有する実装基板を備え、
前記第1外部接続用電極及び第2外部接続用電極が、それぞれ半田により、前記第1基板側電極及び第2基板側電極と接続されており、
前記第1基板側電極の大きさは、前記第1外部接続用電極よりも小さく、前記第2基板側電極の大きさは、前記第2外部接続用電極よりも小さい請求項1〜9のいずれか1つに記載の発光装置。
And a mounting substrate having a first substrate side electrode and a second substrate side electrode,
The first external connection electrode and the second external connection electrode are respectively connected to the first substrate side electrode and the second substrate side electrode by solder,
The size of the first substrate side electrode is smaller than the first external connection electrode, and the size of the second substrate side electrode is smaller than the second external connection electrode. The light-emitting device as described in any one.
前記半田は、その縁が、前記第1外部接続用電極および第2外部接続用電極の外側の縁よりも内側に位置する請求項10に記載の発光装置。

11. The light emitting device according to claim 10, wherein an edge of the solder is positioned inside an outer edge of the first external connection electrode and the second external connection electrode.

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