JP6848245B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
半導体層を含む積層構造体と、積層構造体の第1主面に一対の電極を備えた発光素子と、積層構造体の第1主面の反対側の第2主面に配置される透光性部材と、発光素子の側面と、一対の電極の少なくとも一部が露出するように積層構造体の第1主面と、を覆う被覆部材と、発光素子の第1主面側において、被覆部材の表面を覆い、一対の電極とそれぞれ接続される一対の第1金属層と、第1金属層と離間する少なくとも1つの第2金属層と、を備える発光装置。
実施形態1に係る発光装置1を図1A〜図1Dに示す。発光装置1は、発光素子10と、被覆部材20と、透光性部材30と、金属層40と、を備える。発光素子10は、半導体層を含む積層構造体11と、正負一対の電極12p、12nと、を備える。積層構造体11は、第1主面11aと、第1主面の反対側の第2主面11bと、を備える。一対の電極12p、12nは、積層構造体11の第1主面11aに備えられる。透光性部材30は、積層構造体11の第2主面11b側に配置される。
実施形態1に係る発光装置の変形例1を図1Eに示す。変形例1では、2つの第1金属層を挟むように2つの第2金属層が配置されている点は、図1A〜図1Dに示す発光装置と同じである。変形例1では、第1金属層を左右から挟む2つの第2金属層が、上下方向においても第1金属層を挟むように配置されている。これにより、接合時にかかる応力を分散させることができる。
実施形態2に係る発光装置を図2に示す。実施形態2では、実施形態1と同様に2つの第1金属層と、2つの第2金属層とを備えている。発光装置2では、第2金属層422p、422nは、発光装置の下面の上辺から下辺にまで達する長さで形成されている。さらに、第1金属層412pは、第2金属層422pが配置されている右辺にまで達する幅で形成されている。同様に、第1金属層412nは、第2金属層422nが配置されている左辺にまで達する幅で形成されている。
実施形態3に係る発光装置を図3Aに示す。実施形態3は、2つの第2金属層423aのそれぞれが、2つの第1金属層413ap、413anの両方と隣接する位置に配置される。これにより、実施形態3では、第1金属層413ap、413anは、第2金属層412aと、導電性の接合部材によって電気的に接することがないようにする必要がある。これにより、例えば実施形態1などのように、第1金属層と第2金属層とを擬似的に1つの外部接続端子として用いることができる場合に比べて、第1金属層と第2金属層との間の長さLgを、広くすることが好ましい。例えば、50μm以上離間させることが好ましい。第2金属層423aは、第1金属層と配線基板とを接合させる接合部材とは別の接合部材によって配線基板と接合される。つまり、図3Aに示す発光装置3Aでは、接合部材は4カ所に設けられ、それぞれ電気的に分離して設けられることになる。これにより、配線基板と発光装置の接合強度を維持しつつ、接合時にかかる応力を分散することができる。また、発光装置への通電に寄与しない第2金属層ではあるが、これにより、配線基板との接合面積を増やすことはできる。このような第2金属層は、発光素子の電極とは接触していないが、被覆部材をは接している。発光素子から生じる熱は、被覆部材にも伝わるため、このような位置に備えられる第2金属層も放熱性の向上に寄与することができる。また、接合強度を向上させることができる。
実施形態3に係る発光装置の変形例3を図3Bに示す。図3Bは、2つの第1金属層の両方に隣接するように第2金属層が配置される点は、図3Aと同じである。変形例3では、第1金属層413bp、413bnが、発光装置3Bの下面において、4つの辺から離間して配置されており、2つの第2金属層423bが、第1金属層413bp、413bnを上下及び左右から挟むように配置されている。これにより、接合時にかかる応力を分散させることができる。また、発光装置の下面の全ての辺(4辺)において、第2金属層が配置されることで、配線基板に接合させる前に、第1金属層をカメラで認識し易くなる。第1金属層は発光素子の電極と繋がっているため、この第1金属層の位置を認識することで、発光素子の中心位置に合わせて配線基板上に接合することができる。例えば、発光素子の周囲の被覆部材の厚みが異なってしまった場合、つまり、発光装置の中心と発光素子の中心とがずれてしまった場合であっても、上述のように第1金属層を認識し易くすることで、発光素子の中心の位置が合わせ易い。
実施形態4に係る発光装置4を図4に示す。実施形態4は、2つの第2金属層424のそれぞれが、2つの第1金属層414p、414nの両方に隣接するように配置されている点は実施形態3と同じである。実施形態4では、第1金属層414p、414nが、発光装置の下面の右辺及び左辺において、上辺から下辺に達する長さで形成されている。発光装置の平面の上辺及び下辺には、それぞれ、第2金属層424が配置されているため、第1金属層414p、414nによって、第2金属層424を左右から挟むように配置される。これにより、接合時にかかる応力を分散させることができる。発光装置4の下面の4つの角部には、第1金属層414が配置されており、これらは配線基板上に発光装置を接合させる際にセルフアライメントさせるための位置決め部として機能させることができる。第2金属層424は、接合補助部材として用いることができる。
実施形態5に係る発光装置を図5A〜図5Gに示す。実施形態5は、2つの第1金属層と、4つの第2金属層と、を備える。
実施形態6に係る発光装置6を図6に示す。実施形態6では、2つの第1金属層416p、416nと、10個の第2金属層を備える。詳細には、第1金属層416pを囲む5つの第2金属層426pと、第1金属層416nを囲む5つの第2金属層426nと、を備える。第2金属層426p(426n)は、第1金属層416p(416n)の幅と同じ幅で上下に配置される2つの第2金属層426p(426n)と、第1金属層416pの右辺(左辺)に配置される1つの第2金属層426p(426n)と、第1金属層416p(416n)の角部に配置される2つの第2金属層426p(426n)と、で構成される。このように多数に分割された第2金属層により、配線基板と発光装置の接合強度を維持しつつ、接合時にかかる応力をより小さく分散することができる。また、角部に配置される第2金属層426p、426nによって、配線基板上に発光装置を接合させる際に精度よく所望の位置に接合することができる。
実施形態7に係る発光装置7を図7に示す。実施形態7では、2つの第1金属層417p、417nと、それらの全周を囲むように配置される1つの第2金属層427を備える。これにより、接合時にかかる応力を分散させることができる。尚、第2金属層427は、2つの第1金属層417の両方と接しないように、その間の間隔を広くすることが必要である。発光装置の下面において、全周に配置される第2金属層427によって、配線基板上に発光装置を接合させる際にセルフアライメントさせるための位置決め部として機能させることができる。また、接合時にかかる応力を分散することができる。
図8Aに示すように、発光素子10と被覆部材20と、を備えた中間体1Aを準備する。中間体1Aは、シートS1上に載置されている。発光素子10は、積層構造体11と、積層構造体11の同一面側に一対の電極12p、12nを備えている。被覆部材20は、一対の電極12p、12nの表面の少なくとも一部が露出するように発光素子10を被覆している。1つの中間体1Aは、複数の発光素子10を備えており、各発光素子は、縦方向及び横方向に規則的に配列された状態で、被覆部材20によって一体的に被覆されている。尚、図8A〜図8Eでは、説明の便宜上、2つ分の発光素子など例示しているが、個数はこれに限定されるものではない。
次に、図8Bに示すように、露出された一対の電極12p、12nと被覆部材20とを連続して覆う金属層40を形成する。金属層40は、スパッタ、蒸着、原子層堆積(Atomic Layer Deposition;ALD)法や有機金属化学的気相成長(Metal Organic Chemical Vapor Deposition;MOCVD)法、プラズマCVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition;PECVD)法、大気圧プラズマ成膜法、めっきなどによって形成することができる。
次いで、図8Cに示すように、金属層40にレーザ光を照射する(図中の矢印)。図9に図8Cの下面図を示す。レーザ光の照射領域(薄墨部)は、発光素子の一対の電極12p、12nの間の照射領域L1と、破線Xで示す切断予定位置から離間し、かつ、一対の電極12p、12nからも離間する位置の照射領域L2と、にレーザ光を照射する。発光素子10を規則的に配列させておくことで、このように、複数の発光素子に対して連続してレーザ光を照射し易くすることができる。
金属層と被覆部材20とを、隣接する発光素子間(図中の破線X、Yで示す切断ライン)で切断して個片化し、支持部材S1を除去することで、図8Eに示すような、第1金属層41p、41n及び第2金属層42p、42nとを備えた発光装置1を得ることができる。尚、図8Eに示す発光装置1は、図1に示す発光装置1と同じである。
中間体は、発光素子と、発光素子の電極が露出するように発光素子の表面を覆う樹脂部材と、を備える。樹脂部材としては、透光性部材と、遮光性部材である被覆部材と、を備えることができる。そして、各実施形態において、種々の構成の中間体を用いることができる。
透光性部材は、少なくとも発光素子の上面(電極形成面と対向する面であり、発光面となる面)を覆う部材であり、発光素子からの光は透光性部材を透過して外部に放出される。透光性部材は、1又は2以上で構成されていてもよい。2以上の透光性部材を設ける場合、一方に波長変換部材を含有させ、他方に波長変換部材を含有させないようにすることができる。更に、2以上の透光性部材とする場合は、互いに少なくとも一部が接するように配置させることが好ましい。また、一部又は全部が、それぞれ重なっていてもよい。
また、透光性部材には、粘度を調整する等の目的で、各種のフィラー等を含有させてもよい。
被覆部材は、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂部材が好ましい。
金属層は、発光素子の電極と接続される第1金属層と、第1金属層と離間する第2金属層と、を備える。金属層は、電極よりも耐腐食性や耐酸化性に優れたものを選択する。例えば、最表面の層はAu、Pt等の白金族元素の金属が好ましい。また、金属層が発光装置のはんだ付けされる面を被覆するものである場合には、最表面にはんだ付け性の良好なAuを用いることが好ましい。
1A、1B、1C、1D…中間体
10…発光素子
11…積層構造体
11a…第1主面
11b…第2主面
11c…側面
12p、12n…電極
20…被覆部材
201…被覆部材の下面
201a…第1金属層と第1金属層の間の被覆部材の露出部
201b…第1金属層と第2金属層の間の被覆部材の露出部
202…被覆部材の側面
30…透光性部材
31…第1透光性部材
32…第2透光性部材
40…金属層
41…第1金属層
41p、411p、412p、413ap、413bp、414p、415ap、415bp、415cp、415dp、415ep、415fp、415gp、415hp、416p、417p…第1金属層(p側第1金属層)
41n、411n、412n、413an、413bn、414n、415an、415bn、415cn、415dn、415en、415fn、415gn、415hn、416p、417n…第1金属層(n側第1金属層)
R…第1金属層の凹部
42、42p、42n、422p、422n、423a、423b、424、425ap、425an、425bp、425bn、425cp、425cn、425dp、425dn、425ep、425en、425fp、425fn、425fp、425gn、426p、426n、427…第2金属層
Wp…発光装置の幅
Wd…発光素子の積層構造体の幅
Wt…発光素子の電極の幅
W41…第1金属層の幅
W42…第2金属層の幅
Wpn…第1電極層と第1電極層の間の幅
Wg1…第1金属層と第2金属層の間の幅
Lg…第1金属層と第2金属層の間の長さ
S1…シート
L1、L2…レーザ光照射領域
Claims (6)
- 半導体層を含む積層構造体と、該積層構造体の第1主面に一対の電極を備えた発光素子と、
前記積層構造体の前記第1主面の反対側の第2主面に配置される透光性部材と、
前記発光素子の側面と、前記一対の電極の少なくとも一部が露出するように前記積層構造体の前記第1主面と、を覆う被覆部材と、
前記発光素子の前記第1主面側において、被覆部材の表面を覆い、前記一対の電極とそれぞれ接続される一対の第1金属層と、前記第1金属層と離間する一対の第2金属層と、を備え
前記一対の第2金属層はそれぞれ長方形であり、
前記一対の第2金属層の一方の第2金属層は、前記一対の第1金属層のうちの一方の第1金属層によって3辺を取り囲まれ、
前記一対の第2金属層の他方の第2金属層は、前記一対の第1金属層のうちの他方の第1金属層によって3辺を取り囲まれている発光装置。 - 前記前記第2金属層はそれぞれ発光装置の下面の4つの角部からは離間して配置されている請求項1記載の発光装置。
- 前記第1金属層は、前記発光装置の下面の角部に配置される請求項1又は請求項2記載の発光装置。
- 前記一対の第2金属層は、前記一対の第1金属層を挟む位置に配置される請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記一対の第2金属層はそれぞれ前記第1金属層に取り囲まれた3つの辺を除く1辺が発光装置の側面に達するように配置されている請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の発光装置。
- 請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の発光装置と、前記発光装置が接合部材を介して接合される配線基板と、を備える光源モジュール。
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