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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024034844
(43)【公開日】2024-03-13
(54)【発明の名称】半導体発光装置
(51)【国際特許分類】
H01L 33/62 20100101AFI20240306BHJP
【ＦＩ】
H01L33/62
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022139361
(22)【出願日】2022-09-01
(71)【出願人】
【識別番号】000002303
【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000800
【氏名又は名称】デロイトトーマツ弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 大輔
【テーマコード（参考）】
5F142
【Ｆターム（参考）】
5F142AA42
5F142AA56
5F142BA23
5F142BA32
5F142CA02
5F142CA03
5F142CA11
5F142CC14
5F142CD17
5F142CD44
5F142CD47
5F142CE04
5F142CE08
5F142CE16
5F142CG03
5F142DA02
5F142DA12
5F142DA73
5F142DB24
5F142FA30
(57)【要約】 （修正有）
【課題】小型化が可能であるとともに、高密度に配列して実装ができ、放熱性及び信頼性に優れた半導体発光装置を提供する。
【解決手段】平行平板形状を有し、柱状の複数のピラー１２が貫通して挿入された絶縁性の基体１１と、複数のピラーのピラー上に載置された発光素子１５と、を備えている。複数のピラーは、基体の上面から同一の高さで突出し、基体の上面に平行な素子載置面を有する。
【選択図】図１Ｂ
【解決手段】平行平板形状を有し、柱状の複数のピラー１２が貫通して挿入された絶縁性の基体１１と、複数のピラーのピラー上に載置された発光素子１５と、を備えている。複数のピラーは、基体の上面から同一の高さで突出し、基体の上面に平行な素子載置面を有する。
【選択図】図１Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
平行平板形状を有し、柱状の複数のピラーが貫通して挿入された絶縁性の基体と、
前記複数のピラーのピラー上に載置された発光素子と、を備え、
前記複数のピラーは、前記基体の上面から同一の高さで突出し、前記基体の上面に平行な素子載置面を有する、半導体発光装置。
前記複数のピラーのピラー上に載置された発光素子と、を備え、
前記複数のピラーは、前記基体の上面から同一の高さで突出し、前記基体の上面に平行な素子載置面を有する、半導体発光装置。
【請求項2】
前記複数のピラーは、前記基体の下面から同一の高さで突出し、前記基体の下面に平行な下面を有する、請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項3】
前記複数のピラーは前記発光素子の陽極及び陰極にそれぞれ接続されたピラーである２つの電極ピラーを含み、
前記基体は、前記基体の下面上に設けられ、前記２つの電極ピラーにそれぞれ接続された２つの実装電極プレートを有する、請求項１に記載の半導体発光装置。
前記基体は、前記基体の下面上に設けられ、前記２つの電極ピラーにそれぞれ接続された２つの実装電極プレートを有する、請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項4】
前記複数のピラーの各々は、前記基体内に挿入された直円柱形状のピラー本体部と、前記基体の上面から突出し、前記ピラー本体部よりも径の大きな直円柱形状のフランジ部と、を有する請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項5】
前記複数のピラーは直円柱形状を有する請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項6】
前記複数のピラーのうち少なくとも１つは導電性のピラーであり、
前記発光素子は裏面に陽極及び陰極のうち少なくとも１つの素子電極を有し、
前記少なくとも１つの素子電極は前記導電性のピラーに電気的に接続されている、請求項１に記載の半導体発光装置。
前記発光素子は裏面に陽極及び陰極のうち少なくとも１つの素子電極を有し、
前記少なくとも１つの素子電極は前記導電性のピラーに電気的に接続されている、請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項7】
前記複数のピラーは、各々が２つ以上のピラーからなる第１のピラー群及び第２のピラー群を有し、
前記第１のピラー群のピラー上に載置された第１の発光素子と、前記第２のピラー群のピラー上に載置された第２の発光素子と、を有する請求項１に記載の半導体発光装置。
前記第１のピラー群のピラー上に載置された第１の発光素子と、前記第２のピラー群のピラー上に載置された第２の発光素子と、を有する請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項8】
前記ピラーの前記フランジ部は一部が前記基体内に埋め込まれている請求項４に記載の半導体発光装置。
【請求項9】
前記基体はさらに導電性の２つの副ピラーを有し、前記副ピラーの一方に載置され、一方の電極が前記副ピラーの前記一方に接続され、他方の電極が前記副ピラーの他方に接続された保護素子を有する、請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項10】
前記複数のピラー及び前記発光素子を埋め込んで前記基体の前記上面を覆う封止部材を有する請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項11】
前記基体の前記上面と前記封止部材１７との間に設けられた反射層を有する請求項１０に記載の半導体発光装置。
【請求項12】
前記発光素子が載置される前記複数のピラーは塑性変形加工された金属ピラーである請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体発光装置、特に発光ダイオード（ＬＥＤ）などの半導体発光素子を有する半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、高出力化や配光制御のため、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの半導体発光素子を複数デバイス内に配置して用いることが行われている。
【0003】
例えば、自動車用ヘッドライトにおいて、走行環境に合わせて配光を制御する配光可変型のヘッドランプ（ADB: Adaptive Driving Beam）が知られている。また、高出力の照明用ＬＥＤパッケージや、ＬＥＤを高密度に配置した情報通信機器用のＬＥＤパッケージなどが知られている。
【0004】
また、ミニＬＥＤ（mini LED）と呼ばれる小型のＬＥＤを直下型バックライト用光源として用いたディスプレイが注目を浴びている。このようなバックライト用光源には多数のミニＬＥＤが用いられる。従って、高密度に集積配列して実装ができ、放熱性及び信頼性に優れたミニＬＥＤが求められている。
【0005】
例えば、特許文献１には、小型化及び量産性の改善のため、発光層を有する積層体、配線層及び配線層上に設けられた金属ピラーを有する半導体発光装置が開示されている。
【0006】
また、特許文献２には、発光素子に接続され、絶縁基板を貫通する縦孔内に設けられた縦導体、及び当該貫縦孔内に設けられた貫通電極を有する発光デバイスが開示されている。
【0007】
また、特許文献３には、プリント基板を貫通し、電子部品に熱的に接続された熱伝導部材を有するプリント基板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開２０１０－１４１１７６号公報
【特許文献2】特開２０１２－８９６４６号公報
【特許文献3】特開２０１４－９９５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、小型化が可能であるとともに、高密度に配列して実装ができ、放熱性及び信頼性に優れた半導体発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の１実施形態による半導体発光装置は、
平行平板形状を有し、柱状の複数のピラーが貫通して挿入された絶縁性の基体と、
前記複数のピラーのピラー上に載置された発光素子と、を備え、
前記複数のピラーは、前記基体の上面から同一の高さで突出し、前記基体の上面に平行な素子載置面を有している。
平行平板形状を有し、柱状の複数のピラーが貫通して挿入された絶縁性の基体と、
前記複数のピラーのピラー上に載置された発光素子と、を備え、
前記複数のピラーは、前記基体の上面から同一の高さで突出し、前記基体の上面に平行な素子載置面を有している。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1A】本発明の第１の実施形態による半導体発光装置を上面から見た場合を模式的に示す平面図である。
【図2A】基体に圧入されたピラー１２Ａ及び１２Ｂを有するピラー挿入基板１０Ａの上面図である。
【図2C】ピラー挿入基板１０Ａの底面を示す平面図である。
【図3A】半導体発光装置の製造ステップを示す図である。
【図3B】半導体発光装置の製造ステップを示す図である。
【図3C】半導体発光装置の製造ステップを示す図である。
【図3D】半導体発光装置の製造ステップを示す図である。
【図3E】半導体発光装置の製造ステップを示す図である。
【図3F】半導体発光装置の製造ステップを示す図である。
【図3G】半導体発光装置の製造ステップを示す図である。
【図3H】半導体発光装置の製造ステップを示す図である。
【図3I】半導体発光装置の製造ステップを示す図である。
【図3J】複数の半導体発光装置が繋がって形成された基板を各半導体発光装置に個片化する工程を示す図である。
【図4A】本発明の第２の実施形態の半導体発光装置４０の断面を示す断面図である。
【図4B】半導体発光装置４０のピラー挿入基板４０Ａを上面から見た場合を模式的に示す上面図である。
【図4D】第２の実施形態の改変例である半導体発光装置４５の断面図である。
【図5A】本発明の第３の実施形態の半導体発光装置５０の断面を示す断面図である。
【図5B】半導体発光装置５０のピラー挿入基板５０Ａを上面から見た場合を示す上面図である。
【図5C】半導体発光装置５０の裏面を示す平面図である。
【図6A】第３の実施形態の改変例の半導体発光装置のピラー挿入基板６０Ａを上面から見た場合を示す上面図である。
【図6C】半導体発光装置６０の裏面を示す平面図である。
【図7】改変例のピラー挿入基板の断面を模式的に示す断面図である。
【図8A】第１～第３の実施形態のさらなる改変例のピラー挿入基板の上面を模式的に示す上面図である。
【図9】第１～第３の実施形態のさらなる改変例の半導体発光装置の断面図である。
【図10A】第１～第３の実施形態のさらなる改変例のピラー挿入基板を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下においては、本発明の好適な実施形態について説明するが、これらを適宜改変し、組合せてもよい。また、以下の説明及び添付図面において、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符を付して説明する。
【0013】
［第１の実施形態］
（１）半導体発光装置の構造
図１Ａは、本発明の第１の実施形態による半導体発光装置１０を上面から見た場合（上面視ともいう）を模式的に示す上面図である。なお、説明及び理解の容易さのため、電極等の内部構造についても示している（破線）。図１Ｂは、図１Ａの線Ａ－Ａに沿った断面を模式的に示す断面図であり、図１Ｃは、図１Ａの線Ｂ－Ｂに沿った断面を模式的に示す断面図である。
（１）半導体発光装置の構造
図１Ａは、本発明の第１の実施形態による半導体発光装置１０を上面から見た場合（上面視ともいう）を模式的に示す上面図である。なお、説明及び理解の容易さのため、電極等の内部構造についても示している（破線）。図１Ｂは、図１Ａの線Ａ－Ａに沿った断面を模式的に示す断面図であり、図１Ｃは、図１Ａの線Ｂ－Ｂに沿った断面を模式的に示す断面図である。
【0014】
半導体発光装置１０は、基体１１、ピラー１２、発光素子１５，封止部材１７を有している。発光素子１５は、発光素子１５の素子電極１６Ａ及び１６Ｂ（以下、これらを特に区別しない場合は、電極１６と総称する。）が導電性の接合部材１３によってピラー１２の頂面上に接合され、ピラー１２に電気的に接続されている。
【0015】
より詳細には、基体１１は、絶縁性の基板であり、平行平板形状を有する。基体１１には、例えば、ガラス繊維強化樹脂であり、エポキシ樹脂を含むガラスエポキシ基板が好適に用いられる。特にＦＲ４（Flame Retardant Type 4）基板が好適であるが、これに限定されない。ＦＲ４基板に限らず、熱硬化性樹脂からなるものでもよい。また、基体１１の樹脂には、緑、赤、青又は白等の反射性顔料等が含まれていてもよい。
【0016】
ピラー１２は、圧入によって基体１１内に基体１１を貫通して挿入されている。また、ピラー１２は基体１１から突出した柱頭部を有している。そして、ピラー１２の柱頭部上に、接合部材１３によって接合された発光素子１５が設けられている。
【0017】
また、ピラー１２は、具体的には、例えば、陽極（アノード）であるピラー１２Ａと、陰極（カソード）であるピラー１２Ｂとからなる（以下、これらを特に区別しない場合は、ピラー１２と総称する。）。すなわち、ピラー１２Ａ及びピラー１２Ｂは、電極ピラーとして機能する。
【0018】
ピラー１２Ａ及びピラー１２Ｂは、それぞれ基体１１の裏面１１Ｂに設けられた第１の実装電極２１Ａ及び第２の実装電極２１Ｂに電気的に接続されている。第１の実装電極２１Ａ及び第２の実装電極２１Ｂは板状の金属からなる実装電極プレート（例えば、パターニング配線）である。なお、板状の金属に加えて異方性導電シート等を併用してもよい。
【0019】
発光素子１５は、本実施形態において、いわゆるフリップチップであって素子の裏面（接合側）に電極１６Ａ及び１６Ｂが設けられている。発光素子１５は、素子の上面及び側面を出射面とし、当該出射面から出射光ＬＥが出射される。
【0020】
例えば、発光素子１５は、青色の放出光を発する半導体発光ダイオード（ＬＥＤ）である。具体的には、発光素子１５は、ｎ型半導体層、発光層及びｐ型半導体層を含む半導体構造層が形成された窒化ガリウム系のＬＥＤである。
【0021】
なお、発光素子１５の発光色は青色に限られず、また、窒化ガリウム系以外の結晶系の半導体構造層を用いてもよい。さらに、発光素子１５は、ＬＥＤに限られず、半導体レーザ等であってもよい。
【0022】
封止部材１７は、基体１１の上面１１Ａの全体を覆い、ピラー１２及び発光素子１５等の基体１１上に設けられた部材を埋め込むように形成されている。図１に示すように、発光装置１０が直方体となるように設けることできるし、基体１１の上面１１Ａ、ピラー１２及び発光素子１５の表面形状に沿った保護膜状に設けることもできる。
【0023】
封止部材１７は、波長変換材が含まれた透光性樹脂からなる。透光性樹脂としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を用いることができる。
【0024】
また、波長変換材として、青色ＬＥＤ光を受けて黄色光を発する蛍光体粒子が含まれている。したがって、封止部材１７の出射面（上面又は側面）からは白色光が出射される。また、波長変換材として青色ＬＥＤ光を受けて緑色光及び赤色光を発する蛍光体粒子であってもよい。
【0025】
なお、蛍光体は、特に限定されないが、例えばＹＡＧ（イットリウムムアルミニウムガーネット）、ＬｕＡＧ（ルテチウムアルミニウムガーネット）、ＧＹＡＧ（ガドリニウムアルミニウムガーネット）、α、βサイアロン、ＳＣＡＳＮ、ＣＡＳＮ、ＫＦＳ等の各種蛍光体を適宜用いることができる。
【0026】
また、封止部材１７が透光体等の光学部材である場合は、発光素子１５の上面（出射面）にカドミウムセレン系（ＣｄＳｎ系）、インジウムリン系（ＩｎＰ系）またはインジウムナイトライド系（ＩｎＮ系）等のナノ粒子光変換部材を配置することもできる。特に、発光素子１５の上面から百数十ｎｍ以内にナノ粒子光変換部材を配置すると、量子的にカップリングして光変換効率が向上するので好ましい。
【0027】
また、封止部材１７または発光素子１５の上面に光変換部材を設けないことも可能である。この場合、発光素子１５の出射光が封止部材１７の出射面から出光する。
【0028】
なお、封止樹脂１７は必ずしも設けられていなくともよい。あるいは、封止樹脂１７に代わって、遮光樹脂等が発光素子１５の側面などに設けられていてもよい。また、発光素子１５上に波長変換板等の波長変換体が設けられていてもよい。また、配光を制御するための光学多層膜素子や回折光学素子（DOE:Diffractive Optical Element）などの配光制御素子が設けられていてもよい。
【0029】
（２）ピラー
図２Ａ～図２Ｃを参照してピラー１２について詳細に説明する。図２Ａは、基体１１に圧入されたピラー１２Ａ及び１２Ｂを有するピラー挿入基板１０Ａの上面図であり、図２Ｂは、図２Ａの線ＣＸに沿った断面を示す断面図である。図２Ｃは、ピラー挿入基板１０Ａの底面を示す平面図である。
図２Ａ～図２Ｃを参照してピラー１２について詳細に説明する。図２Ａは、基体１１に圧入されたピラー１２Ａ及び１２Ｂを有するピラー挿入基板１０Ａの上面図であり、図２Ｂは、図２Ａの線ＣＸに沿った断面を示す断面図である。図２Ｃは、ピラー挿入基板１０Ａの底面を示す平面図である。
【0030】
図２Ａに示すように、ピラー挿入基板１０Ａにおいて、ピラー１２Ａ及び１２Ｂは、直方体状の発光素子１５（破線で示す）の中心線ＣＸに沿って、かつ基体１１に垂直に圧入されて形成されている。
【0031】
ピラー１２、すなわちピラー１２Ａ及び１２Ｂは、金属ピラー（金属ポスト）であり、熱伝導性に優れた銅（Ｃｕ）ピラーが用いられている。
【0032】
ピラー１２には、銅に限らず、銅合金、アルミ（Ａｌ）、アルミ合金、鉄ニッケルコバルト合金（Fe-Ni-Co）などの金属を用いることもできる。ピラー１２は、塑性変形加工である鍛造加工又は引抜加工で製造されていることが好ましい。鍛造加工又は引抜加工で製造された金属ピラーは機械強度及び熱伝導率が高く、基体１１に設けた貫通孔へのピラー１２の圧入、また基体１１を貫通したピラー１２上への素子実装時に印加する押圧に対して十分な強度を有する。具体的には、緻密かつ微細で均一な多結晶結金組織を有する。例えば、基板１１に設けた貫通孔に沿うように電界メッキ、蒸着および化学堆積等で形成するピラーは、金属組織にムラや巣を有するので押圧に対して粒界面の滑り、クラックまたは破断を発生することがある。
【0033】
また、ピラー１２の表面にはニッケル（Ｎｉ）／金（Ａｕ）またはＮｉ／銀（Ａｇ）などのメッキが施されていてもよい。例えば、金メッキは耐腐食性が高め、銀（Ａｇ）メッキは反射率を高めて光出力向上に寄与する。
【0034】
また、ピラー１２には、金属に限らず、導電性を有し、熱伝導率の高い材料を用いることもできる。例えば、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ2）、窒化アルミ（ＡｌＮ）などのセラミックに銅（Ｃｕ）やタングステン（Ｗ）の導電性材料を加えた導電性セラミックなどでも良い。
【0035】
以下においては、ピラー１２Ａの構造及びサイズ等について図面を参照して詳細に説明するが、ピラー１２Ｂはピラー１２Ａと同一の構成を有するのでピラー１２Ｂについても同様である。
【0036】
図２Ｂに示すように、ピラー１２Ａは、ピラー本体部１２Ａ１と、ピラー本体部１２Ａ１よりも径の大きなピラー頭部であるフランジ部１２Ａ２とを有している。
【0037】
ピラー本体部１２Ａ１は円柱形状を有し、当該円柱の中心軸に垂直な底面を有している。フランジ部１２Ａ２は、円柱形状を有するとともに、当該中心軸に垂直な上面を有し、一定の高さＨを有している。すなわち、ピラー本体部１２Ａ１及びフランジ部１２Ａ２は直円柱形状を有している。なお、フランジ部１２Ａ２はピラー本体部１２Ａ１と同軸であることが好ましい。
【0038】
また、ピラー１２Ｂはピラー１２Ａと同一の材料からなり、同一の形状及び大きさを有している。すなわち、ピラー１２Ｂは、ピラー１２Ａと同一のピラー本体部１２Ｂ１と、ピラー頭部であるフランジ部１２Ｂ２とを有している。従って、フランジ部１２Ａ２の上面及びフランジ部１２Ｂ２の上面は、基体１１に平行な同一面内にある。
【0039】
すなわち、フランジ部１２Ａ２の上面及びフランジ部１２Ｂ２の上面（すなわち、ピラー１２Ａ及び１２Ｂの上面）は発光素子１５を載置する素子載置面を形成している。
【0040】
また、ピラー１２Ａの下面及びピラー１２Ｂの下面は基体１１から同一の高さで突出し、基体１１の下面に平行な下面を有している。
【0041】
かかる構造のピラー１２は以下のような利点を有する。すなわち、ピラー１２は円柱形状を有しているので、基体１１に圧入するだけで加工することができる。さらに、円柱形状は加工が容易で寸法バラツキも小さく、また極小なピラーを製造することができる。
【0042】
ピラー１２Ａはフランジ部１２Ａ２が基体１１の上面から突出するように圧入されている。すなわち、ピラー１２Ａはフランジ部１２Ａ２の高さ（Ｈ）だけ、基体１１から突出している。ピラー１２Ａがフランジ部１２Ａ２を備えているため、ピラー１２Ａを圧入するだけで当該突出量（以下、上面突出量ともいう。）ＤＨ（＝Ｈ）が確定される。
【0043】
さらに、発光素子１５を基体１１の上面１１Ａから上方に離間して実装することができる。また、予め製造したピラー１２を基体１１に圧入するので、ピラー１２を電気的に短絡しないように近接配置することが可能である。
【0044】
また、ピラー１２Ａ及び１２Ｂは、それぞれフランジ部１２Ａ２、１２Ｂ２を有するので（図２Ｂ）、素子載置面の面積を大きくすることができる。また、ピラー１２Ａ及び１２Ｂ間の間隔ＤＷを広くすることができる。
【0045】
ピラー１２Ａはピラー本体部１２Ａ１の底面が基体１１の下面１１Ｂと同一面であるか、あるいはピラー本体部１２Ａ１の底部が基体１１の下面１１Ｂから突出していることが好ましい。当該突出量（以下、下面突出量ともいう。）ＤＬが図２Ｂに示されている。
【0046】
なお、ピラー１２が円柱形状（断面形状が真円）を有する場合が好適であるが、楕円柱形状を有していてもよい。あるいは、ピラー１２は多角柱形状を有していてもよい。
【0047】
再び図２Ｂを参照して詳細に説明すると、ピラー１２Ａのピラー本体部１２Ａ１は柱径φｂを有し、フランジ部１２Ａ２は柱頭径φｈを有する。例えば、発光素子１５が幅１８０μｍ×奥行き１６０μｍのサイズを有するとき、柱径φｂ＝１００μｍ、柱径φｈ＝５０μｍを例示することができるが、これらに限定されない。
【0048】
また、ピラー本体部１２Ａ１の柱径φｂ、フランジ部１２Ａ２の柱頭径φｈは以下の関係を満たすことが好ましい。
【0049】
φｂ＜φｈ≦３×φｂ （１）
【0050】
この柱頭径φｈの上限よりも柱頭径φｈが大き過ぎると素子実装の際の平坦性が低くなり、また、素子実装時に十分な押圧抗力が得られないことがあり、中心ズレを有する実装となる場合がある。
【0051】
基体１１の上面１１Ａから素子側への突出量である上面突出量ＤＨは、基体１１の厚さをＤsubとしたとき、以下の関係を満たすことが好ましい。
【0052】
０≦ＤＨ≦Ｄsub／２ （２）
【0053】
上面突出量ＤＨが０未満、すなわち、フランジ部１２Ａ２の頂面が基体１１の上面１１Ａよりも低く、凹部を形成する場合には、発光素子１５の接合が不安定になる。対して、フランジ部１２Ａ２の頂面が基体１１の上面１１Ａと同等（ＤＨ＝０）な場合には、発光素子の接合強度が安定する。なお、０＜ＤＨの場合、基体１１の上面１１Ａの仕上げが粗い場合でも問題なく接合できるので好適である。また、上面突出量ＤＨがピラーを支持する基体１１の厚みの半分（Ｄsub／２）より大き過ぎると発光素子１５の実装の際にピラーが傾く場合がある。
【0054】
なお、後述するように、フランジ部１２Ａ２が基体１１に埋め込まれるようにピラー１２Ａが圧入されていてもよい。
【0055】
また、実装側の突出量である下面突出量ＤＬは、以下の関係を満たすことが好ましい。
【0056】
まず、図２Ｂ及び図３Ｅに示すように、実装電極２１が銅箔２１Ｌとメッキ層２１Ｍで構成されている場合、ピラー１２の下面突出量ＤＬは以下の（３）となる。なお、Ｄｃは銅箔２１Ｌの厚みである。また、メッキ層２１Ｍの厚みは実装電極２１の厚みＤＥから下面突出し量ＤＬを引いた値である。
【0057】
Ｄｃ≦ＤＬ≦Ｄｃ＋φｂ／１０ （３）
【0058】
下面突出量ＤＬがＤｃ未満では、発光素子１５の接合の際にピラー１２で接合押圧を受け止められなくなる。また、下面突出量ＤＬが大き過ぎると、回路基板等への実装時に発光装置が傾く場合がある。
【0059】
なお、本発明においては実装電極２１を設けなくてもよい。その場合、ピラー１２の本体部の下面が実装電極として機能する。この場合の下面突出量ＤＬは以下の（４）となる。
【0060】
０≦ＤＬ≦φｂ／１０ （４）
【0061】
下面突出量ＤＬが０未満では、発光素子１５の接合の際にピラー１２で接合押圧を受け止められなくなる。また、下面突出量ＤＬが大き過ぎると、回路基板等への実装時に発光装置が傾く場合がある。
【0062】
なお、上記においてはピラー１２Ａ及び１２Ｂが発光素子１５の中心線に沿って直線的に配置された場合を例に説明したが、これに限らない。
【0063】
例えば、図２Ｄは、図２Ａに示した場合とは異なるピラー配置を示す上面図である。図２Ｄに示すように、矩形状の発光素子１５の対角線方向にピラー１２Ａ及び１２Ｂが離間して配置されていてもよい。この場合、ピラー１２Ａ及び１２Ｂ上に発光素子１５を面内方向においてより安定に載置することができる。
【0064】
なお、２つのピラー１２Ａ及び１２Ｂの上面上に発光素子１５を載置する場合について説明したが、３つ以上のピラーの上面上に発光素子１５を載置してもよい。
【0065】
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、小型化が可能であるとともに、高密度に配列して実装ができ、放熱性及び信頼性に優れた半導体発光装置を提供することができる。
【0066】
（３）半導体発光装置の製造方法
図面を参照して半導体発光装置１０の製造方法について以下に説明する。図３Ａ～図３Ｊは、製造方法の各ステップＳ１～Ｓ１０を示す図である。なお、図３Ａ～図３Ｆの各図において、下段は基体１１の裏面を表す平面図であり、上段は線Ａ－Ａに沿った断面を示す断面図である。また。図３Ｇ～図３Ｉの各図において、上段は基体１１の裏面を表す平面図であり、下段は線Ａ－Ａに沿った断面を示す断面図である。
図面を参照して半導体発光装置１０の製造方法について以下に説明する。図３Ａ～図３Ｊは、製造方法の各ステップＳ１～Ｓ１０を示す図である。なお、図３Ａ～図３Ｆの各図において、下段は基体１１の裏面を表す平面図であり、上段は線Ａ－Ａに沿った断面を示す断面図である。また。図３Ｇ～図３Ｉの各図において、上段は基体１１の裏面を表す平面図であり、下段は線Ａ－Ａに沿った断面を示す断面図である。
【0067】
ここで、図３Ａ～図３Ｉは、図の明確さ及び理解の容易さのため、半導体発光装置１０の１単位について示している。図３Ｊは、複数の半導体発光装置１０が繋がって形成された基板を各半導体発光装置１０に個片化する工程を模式的に示す平面図である。
【0068】
（Ｓ１）銅（Ｃｕ）箔付き基板及び銅ピラーの準備
裏面に銅箔（又は銅プレート）２１Ｌが付いたガラスエポキシ製の基体１１と、ピラーに用いられる銅ピラーを用意する（図３Ａ）。
裏面に銅箔（又は銅プレート）２１Ｌが付いたガラスエポキシ製の基体１１と、ピラーに用いられる銅ピラーを用意する（図３Ａ）。
【0069】
（Ｓ２）銅箔パターニング
実装電極２１Ａ及び実装電極２１Ｂの形状のレジストマスクを銅箔２１Ｌ上に形成する。エッチング液でマスク以外の部分をエッチングして、実装電極２１Ａ及び実装電極２１Ｂの形状に銅箔２１Ｌを成形する（図３Ｂ）。なお、基体１１の半導体発光装置１０となる各領域において銅箔２１Ｌが実装電極形状を有するように成形される。また、エッチングで形成された銅箔２１Ｌには、半導体発光装置１０の周縁に至る延在部を有する。この延在部は、隣接する半導体発光装置１０の同部と繋がっており、後述する工程（Ｓ５）において、メッキ層２１Ｍの形成を可能とする。
実装電極２１Ａ及び実装電極２１Ｂの形状のレジストマスクを銅箔２１Ｌ上に形成する。エッチング液でマスク以外の部分をエッチングして、実装電極２１Ａ及び実装電極２１Ｂの形状に銅箔２１Ｌを成形する（図３Ｂ）。なお、基体１１の半導体発光装置１０となる各領域において銅箔２１Ｌが実装電極形状を有するように成形される。また、エッチングで形成された銅箔２１Ｌには、半導体発光装置１０の周縁に至る延在部を有する。この延在部は、隣接する半導体発光装置１０の同部と繋がっており、後述する工程（Ｓ５）において、メッキ層２１Ｍの形成を可能とする。
【0070】
（Ｓ３）基板の穴開け
実装電極２１Ａ及び２１Ｂの形成領域の所定位置に、マイクロドリル等を用いて銅ピラーを埋め込む穴（埋込み穴）２１Ｈを形成する（図３Ｃ）。
実装電極２１Ａ及び２１Ｂの形成領域の所定位置に、マイクロドリル等を用いて銅ピラーを埋め込む穴（埋込み穴）２１Ｈを形成する（図３Ｃ）。
【0071】
（Ｓ４）ピラー埋め込み
圧入機を用いて銅ピラーを基板に埋め込み、ピラー１２Ａ及びピラー１２Ｂを形成する（図３Ｄ）。この際、ピラー１２Ａ及び１２Ｂのフランジ部１２Ａ２及び１２Ｂ２の底面が基体１１の上面に接するまで圧入する。
圧入機を用いて銅ピラーを基板に埋め込み、ピラー１２Ａ及びピラー１２Ｂを形成する（図３Ｄ）。この際、ピラー１２Ａ及び１２Ｂのフランジ部１２Ａ２及び１２Ｂ２の底面が基体１１の上面に接するまで圧入する。
【0072】
（Ｓ５）メッキ及び実装電極２１の形成
ピラー１２Ａ及び１２Ｂのフランジ部１２Ａ２及び１２Ｂ２上に導電性シート３１を貼り付ける（図３Ｅ）。この際、半導体発光装置１０の各領域のフランジ部１２Ａ２及び１２Ｂ２の全体を覆うように導電性シート３１を貼り付ける。
ピラー１２Ａ及び１２Ｂのフランジ部１２Ａ２及び１２Ｂ２上に導電性シート３１を貼り付ける（図３Ｅ）。この際、半導体発光装置１０の各領域のフランジ部１２Ａ２及び１２Ｂ２の全体を覆うように導電性シート３１を貼り付ける。
【0073】
続いて、電解メッキによって、実装電極の形状を有する銅箔２１Ｌの表面にＮｉ／Ａｕ層（メッキ層２１Ｍ）をメッキする。なお、導電性シート３１を用いているのでピラー１２Ａ及び１２Ｂの下面と銅箔２１Ｌの電気的な接触が不十分な場合であっても確実にメッキすることができるが、必ずしも用いなくともよい。
【0074】
当該メッキによって、ピラー１２Ａ及び１２Ｂの圧入時のメッキ剥がれによる銅材の露出部及び銅箔２１Ｌの銅表面を耐腐食性のあるＮｉ／Ａｕ層で被覆できる。
【0075】
以上のように、ピラー１２Ａ及び１２Ｂの下面及び銅箔２１Ｌの表面がメッキされて実装電極２１Ａ及び２１Ｂが形成される。なお、銅箔２１Ｌを設けない場合はピラー１２Ａ及び１２Ｂの下面が実装電極２１Ａ及び２１Ｂとなる。
【0076】
（Ｓ６）カソードマーク形成
基体１１の裏面上にカソードマークとなる樹脂を印刷する。その後、１８０℃、１０分加熱してカソードマーク樹脂を硬化してカソードマーク３２を形成する（図３Ｆ）。図３Ｆに示す場合では、実装電極２１Ａがアノードであり、実装電極２１Ｂがカソードである。
基体１１の裏面上にカソードマークとなる樹脂を印刷する。その後、１８０℃、１０分加熱してカソードマーク樹脂を硬化してカソードマーク３２を形成する（図３Ｆ）。図３Ｆに示す場合では、実装電極２１Ａがアノードであり、実装電極２１Ｂがカソードである。
【0077】
以上のステップＳ１～Ｓ６によって、ピラー挿入基板１０Ａが繋がって形成されたピラー挿入基板１０Ａの集合体が形成される。
【0078】
（Ｓ７）接合部材の塗布又は転写
フランジ部１２Ａ２及び１２Ｂ２上に接合部材１３としてソルダーペーストはんだを塗布する（図３Ｇ）。ソルダーペーストはんだには、例えば錫銅系、金錫系はんだを用いることもできる。ソルダーペーストはんだには硬化剤が添加されていてもよい。また、未硬化のエラストリマー樹脂に導電性粒子が分散された異方性導電シートを用いることもできる。
フランジ部１２Ａ２及び１２Ｂ２上に接合部材１３としてソルダーペーストはんだを塗布する（図３Ｇ）。ソルダーペーストはんだには、例えば錫銅系、金錫系はんだを用いることもできる。ソルダーペーストはんだには硬化剤が添加されていてもよい。また、未硬化のエラストリマー樹脂に導電性粒子が分散された異方性導電シートを用いることもできる。
【0079】
例えば、ソルダーペーストはんだならフランジ部１２Ａ２及び１２Ｂ２の上面の各々に滴下又はスタンプ等により塗布する。また、異方性導電シートならば、フランジ部１２Ａ２及び１２Ｂ２の両上面を跨ぐようにシートを貼ることで接合部材１３を形成することができる。
【0080】
（Ｓ８）発光素子の実装
発光素子１５の電極１６Ａ及び１６Ｂを接合部材１３に押圧・加熱して接合（仮接合）し、さらに加熱して本接合を行う（図３Ｈ）。なお、異方性導電シートを用いた場合は、フランジ部１２Ａ２及び１２Ｂ２と発光素子１５の電極１６Ａと１６Ｂに挟まれた領域のみが通電部となる。
発光素子１５の電極１６Ａ及び１６Ｂを接合部材１３に押圧・加熱して接合（仮接合）し、さらに加熱して本接合を行う（図３Ｈ）。なお、異方性導電シートを用いた場合は、フランジ部１２Ａ２及び１２Ｂ２と発光素子１５の電極１６Ａと１６Ｂに挟まれた領域のみが通電部となる。
【0081】
（Ｓ９）封止樹脂の形成
半導体発光装置１０が繋がって形成された発光装置集合体の外周に封止樹脂１７の形成高さに応じた封止部材の堰き止め枠３７を形成する（図３Ｊを参照）。
半導体発光装置１０が繋がって形成された発光装置集合体の外周に封止樹脂１７の形成高さに応じた封止部材の堰き止め枠３７を形成する（図３Ｊを参照）。
【0082】
堰き止め枠３７内に封止樹脂になる前駆体を流し込む。当該前駆体樹脂を１８０°、３０分加熱硬化して封止樹脂１７を形成する（図３Ｉ）。
【0083】
（Ｓ１０）個片化
ダイシングブレ－ドＢＬを用いて半導体発光装置１０が繋がって形成された発光装置集合体を個々の発光装置１０に個片する（図３Ｊ）。以上により、発光装置１０の製造が完了する。
ダイシングブレ－ドＢＬを用いて半導体発光装置１０が繋がって形成された発光装置集合体を個々の発光装置１０に個片する（図３Ｊ）。以上により、発光装置１０の製造が完了する。
【0084】
［第２の実施形態］
図４Ａは、本発明の第２の実施形態の半導体発光装置４０の断面を示す断面図である。図４Ｂは、半導体発光装置４０のピラー挿入基板４０Ａを上面から見た場合を模式的に示す上面図である。図４Ｃは、半導体発光装置４０の裏面を示す平面図である。
図４Ａは、本発明の第２の実施形態の半導体発光装置４０の断面を示す断面図である。図４Ｂは、半導体発光装置４０のピラー挿入基板４０Ａを上面から見た場合を模式的に示す上面図である。図４Ｃは、半導体発光装置４０の裏面を示す平面図である。
【0085】
【0086】
半導体発光装置４０のピラー挿入基板４０Ａは、主ピラー４２Ａ，４２Ｂと，副ピラー４３Ａ，４３Ｂとを有する。
【0087】
なお、本明細書において、用語「主ピラー」は、発光素子が載置されるピラーをいい、用語「副ピラー」は、発光素子が載置されないそれ以外のピラーをいい、例えば配線電極として用いられる貫通電極を含む。
【0088】
本実施形態において、素子載置ピラーである主ピラー４２Ａ，４２Ｂ，及び、配線ピラーである副ピラー４３Ａ，４３Ｂは、銅又は銅合金からなる。
【0089】
図４Ｂに示すように、主ピラー４２Ａ及び４２Ｂは、それぞれ、ピラー本体部４２Ａ１，４２Ｂ１と、ピラー本体部４２Ａ１，４２Ｂ１よりも径の大きなフランジ部４２Ａ２，４２Ｂ２とを有している。ピラー本体部４２Ａ１，４２Ｂ１は直円柱形状を有している。フランジ部４２Ａ２，４２Ｂ２は、ピラー本体部４２Ａ１，４２Ｂ１の中心軸に垂直な上面を有するとともに、一定の高さＨを有する直円柱形状を有している。
【0090】
主ピラー４２Ａ及び４２Ｂは、基体１１に垂直に圧入されている。主ピラー４２Ａ及び４２Ｂの基体１１からの上面突出量ＤＨ及び下面突出量ＤＬは、第１の実施形態の半導体発光装置１０と同様である。
【0091】
副ピラー４３Ａ及び４３Ｂは、一定の径の直円柱形状を有し、フランジ部は設けられていない。副ピラー４３Ａ及び４３Ｂは、基体１１に垂直に圧入されている。また、副ピラー４３Ａ及び４３Ｂの基体１１からの上面突出量及び下面突出量は、主ピラー４２Ａ及び４２Ｂの上面突出量ＤＨ及び下面突出量ＤＬと同一である。なお、副ピラー４３Ａ及び４３Ｂの上面突出量は主ピラー４２Ａ及び４２Ｂの上面突出量ＤＨとは異なっていてもよいが、上面突出量ＤＨ以下であることが好ましい。例えば、副ピラー４３Ａ及び４３Ｂの上面が主ピラー４２Ａ及び４２Ｂの上面より高いと、発光素子１５から出光する光を遮り発光装置４０の光出力を低下するからである。
【0092】
主ピラー４２Ａ，４２Ｂのフランジ部４２Ａ２，４２Ｂ２上には、接合部材１３によって接合された発光素子１５が設けられている。発光素子１５は裏面側に絶縁性の基板を有し、発光素子１５はピラー４２Ａ，４２Ｂとは電気的に絶縁されている。
【0093】
発光素子１５の上面には、発光素子１５の電極１６Ｃ，１６Ｄが設けられている。電極１６Ｃ，１６Ｄは、金（Ａｕ）などのボンディングワイヤＢＷによってそれぞれ副ピラー４３Ａ，４３Ｂに電気的に接続されている。すなわち、副ピラー４３Ａ，４３Ｂは電極ピラーとして機能する。
【0094】
主ピラー４２Ａ，４２Ｂは矩形状の発光素子１５の対角位置に配され、発光素子１５が面内方向（基体１１に平行な面内）において安定に載置されている。また、副ピラー４３Ａ，４３Ｂは、主ピラー４２Ａ，４２Ｂに対してジグザグ位置に配され、ワイヤボンディングが容易となるとともに、半導体発光装置４０の小型化に寄与している。
【0095】
また、図４Ｃに示すように、ジグザグに配された４つのピラーが設けられているので、半導体発光装置４０を回路基板等に安定に実装できるとともに、放熱特性も優れている。
【0096】
【0097】
本改変例が第２の実施形態の半導体発光装置４０と異なるのは、発光素子１５の一方の電極１６Ｆが発光素子１５の裏面に設けられている点である。
【0098】
より詳細には、本改変例において、発光素子１５は、主ピラー４２Ａ，４２Ｂのフランジ部４２Ａ２，４２Ｂ２上に接合部材１３Ａ及び接合部材１３Ｂによって接合されている。接合部材１３Ａは絶縁性の接合部材であり、接合部材１３Ｂは導電性の接合部材である。
【0099】
発光素子１５の上面に設けられた電極１６Ｅは、ボンディングワイヤＢＷによって副ピラー４３Ａに電気的に接続されている。一方、発光素子１５の裏面に設けられた電極１６Ｆは導電性の接合部材１３Ｂによって主ピラー４２Ｂに電気的に接続されている。発光素子１５の電極１６Ｆは、絶縁性の接合部材１３Ａによって主ピラー４２Ａとは電気的に絶縁されている。
【0100】
すなわち、主ピラー４２Ｂは電極として機能する電極ピラーである。なお、この場合、主ピラー４２Ａは絶縁性のピラーであってもよい。
【0101】
本改変例によれば、裏面に電極を有する発光素子１５であっても、フランジ部４２Ａ２，４２Ｂ２を有する主ピラー４２Ａ，４２Ｂ上に安定して載置されるとともに、発光素子１５の上面に設けられた電極１６Ｅと副ピラー４３ＡとをボンディングワイヤＢＷによって接続することができる。また、小型であるとともに、ワイヤボンディングも容易である。なお、副ピラー４３Ｂは省略することもできる。
【0102】
［第３の実施形態］
図５Ａは、本発明の第３の実施形態の半導体発光装置５０の断面を示す断面図である。図５Ｂは、半導体発光装置５０のピラー挿入基板５０Ａを上面から見た場合を模式的に示す上面図である。図５Ｃは、半導体発光装置５０の裏面を示す平面図である。
図５Ａは、本発明の第３の実施形態の半導体発光装置５０の断面を示す断面図である。図５Ｂは、半導体発光装置５０のピラー挿入基板５０Ａを上面から見た場合を模式的に示す上面図である。図５Ｃは、半導体発光装置５０の裏面を示す平面図である。
【0103】
【0104】
本実施形態において、半導体発光装置５０のピラー挿入基板５０Ａは、基体１１に垂直に圧入された４つの主ピラー５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄが設けられている。主ピラー５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ上には発光素子１５が載置されている。
【0105】
より詳細には、主ピラー５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄは、直径が同一の直円柱形状を有し、フランジ部（ピラー頭部）は設けられていない。主ピラー５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄは、同一の直径及び長さを有する。
【0106】
また、主ピラー５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄの基体１１からの上面突出量ＤＨ及び下面突出量ＤＬは、同一であり、第１の実施形態の半導体発光装置１０と同様である。
【0107】
従って、主ピラー５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄの上面は基体１１に平行な同一面内にあり、発光素子１５を載置する素子載置面を形成している。
【0108】
４つの主ピラー５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄは、導電性を有するピラー（ポスト）であり、熱伝導性に優れた銅ピラーが用いられている点は上記した実施形態と同様である。したがって、主ピラー５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄは、発光素子１５に電力を供給する電極ピラーとして機能する。
【0109】
発光素子１５は、本実施形態においては直方体形状を有する、いわゆるフリップチップ型の発光素子である。発光素子１５は、下面に電極１６Ａ（例えば、アノード）及び電極１６Ｂ（例えば、カソード）を有し、電極１６Ａが主ピラー５２Ａ及び５２Ｃに、電極１６Ｂが主ピラー５２Ｂ及び５２Ｄに、それぞれ接合部材１３Ａ及び接合部材１３Ｂによって接合され、電気的に接続されている。
【0110】
また、図５Ｃに示すように、主ピラー５２Ａ及び５２Ｃは第１の実装電極２１Ａに電気的に接続され、主ピラー５２Ｂ及び５２Ｄは第２の実装電極２１Ｂに電気的に接続されている。
【0111】
発光素子１５は、例えば、縦横１ｍｍ×０．８ｍｍの大きさを有し、主ピラー５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄの柱径（直径）φｂは０．３ｍｍである。
【0112】
本実施形態によれば、発光素子１５の対角位置に直円柱形状の４つの主ピラーが設けられ、発光素子１５の２つの電極にそれぞれ２つの主ピラーが電気的に接続されている。したがって、発光素子１５を面内方向（基体１１に平行な面内）において安定に接合及び載置することができる。また、対角位置の４つの主ピラーによって発光素子１５の熱が放熱されるので高い放熱性能が得られる。
【0113】
さらに、小型の発光素子１５の裏面において電極接続がなされ、放熱性能も高く、またワイヤボンディングも不要であり、小型で高い集積化が可能な半導体発光装置が得られる。
【0114】
以下に、第３の実施形態の改変例について説明する。図６Ａは、第３の実施形態の改変例の半導体発光装置６０のピラー挿入基板６０Ａを上面から見た場合を模式的に示す上面図である。図６Ｂは、図６Ａの線Ｃ－Ｃに沿った半導体発光装置６０の断面を模式的に示しており、図６Ｃは、半導体発光装置６０の裏面を示す平面図である。
【0115】
本改変例は、第３の実施形態の半導体発光装置５０が２つ連結された構成を有している点において半導体発光装置５０と異なり、その他の構成は同一である。
【0116】
より詳細には、本改変例のピラー挿入基板６０Ａは、直径が同一の直円柱形状を有する主ピラー６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄ（第１のピラー群）を有している。第１のピラー群の主ピラー６２Ａ～６２Ｄの各々の上面突出量ＤＨは同一であり、第１の発光素子１５Ａは、基体１１に平行に載置される。
【0117】
第１の発光素子１５Ａは、下面に電極１６Ａ（例えば、アノード）及び電極１６Ｂ（例えば、カソード）を有し、電極１６Ａが主ピラー６２Ａ及び６２Ｃに、電極１６Ｂが主ピラー６２Ｂ及び６２Ｄに、それぞれ接合部材１３Ａ及び接合部材１３Ｂによって接合され、電気的に接続されている。
【0118】
また、ピラー挿入基板６０Ａは、主ピラー６２Ａ～６２Ｄと同一の形状及びサイズの主ピラー６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３Ｄ（第２のピラー群）を有している。第２のピラー群の主ピラー６３Ａ～６３Ｄの各々の上面突出量ＤＨは同一であり、第２の発光素子１５Ｂは、基体１１に平行に載置される。
【0119】
なお、第１のピラー群の主ピラー６２Ａ～６２Ｄの上面突出量と第２のピラー群の主ピラー６３Ａ～６３Ｄの上面突出量とは同一であることが半導体発光装置６０の光出力の均一性の点で好ましい。
【0120】
第２の発光素子１５Ｂは、下面に電極１６Ｃ（例えば、アノード）及び電極１６Ｄ（例えば、カソード）を有し、電極１６Ｃが主ピラー６３Ａ及び６３Ｃに、電極１６Ｄが主ピラー６３Ｂ及び６３Ｄに、それぞれ接合部材（図示しない）によって接合され、電気的に接続されている。
【0121】
また、第１の発光素子１５Ａ及び第２の発光素子１５Ｂは同一の発光色の発光素子であり、波長変換材が含まれた封止部材１７によって封止されている。なお、互いに異なる発光色の発光素子であってもよい。
【0122】
なお、本改変例の半導体発光装置６０は第１の発光素子１５Ａ及び第２の発光素子１５Ｂを並列に接続できるように構成されている。しかし、図６Ａに示すように、ワイヤ結線ＢＷ（破線）によって、第１の発光素子１５Ａのアノード電極に接続された主ピラー６２Ａと第２の発光素子１５Ｂのカソード電極に接続された主ピラー６３Ｄを接続することで直列素子として用いることができる。
【0123】
本改変例によれば、複数の発光素子を面内方向において安定に接合及び載置することができるとともに、小型で高い放熱性能を有する発光装置が得られる。
【0124】
［第１～第３の実施形態の改変例］
（１）埋め込みピラー
上記した第１～第３の実施形態においては、ピラー頭部にフランジ部を有するピラーのピラー本体部のみが基体１１に圧入された場合について説明した。しかしながら、フランジ部の一部も基体１１内に埋め込まれるように圧入されていてもよい。
（１）埋め込みピラー
上記した第１～第３の実施形態においては、ピラー頭部にフランジ部を有するピラーのピラー本体部のみが基体１１に圧入された場合について説明した。しかしながら、フランジ部の一部も基体１１内に埋め込まれるように圧入されていてもよい。
【0125】
図７は、本改変例のピラー挿入基板７０Ａの断面を模式的に示す断面図である。ピラー挿入基板７０Ａにおいては、同一形状及び大きさのピラー１２Ａ及びピラー１２Ｂのフランジ部１２Ａ２及び１２Ｂ２の一部が基体１１内に埋め込まれ、一部が突出している。具体的には、基体１１には、ザグリ加工によって、基体１１の表面１１Ａにフランジ部１２Ａ２及び１２Ｂ２の一部が挿入される凹部が形成され、当該凹部内にフランジ部１２Ａ２及び１２Ｂ２の一部が埋め込まれている。
【0126】
ピラー１２Ａ及びピラー１２Ｂの上面突出量ＤＨ及び下面突出量ＤＬは同一である。また、当該上面突出量ＤＨ及び下面突出量ＤＬは、上記した式（２）及び（３）を満たすことが好ましい。
【0127】
本改変例によれば、当該凹部の深さの調整によって、例えば、発光素子１５の電極部が押接されるフランジ部１２Ａ２及び１２Ｂ２の強度を損なうことなく、発光素子を載置する高さを調整することができる。
【0128】
（２）保護素子
図８Ａは、第１～第３の実施形態のさらなる改変例のピラー挿入基板８０Ａの上面を模式的に示す上面図である。図８Ｂは、図８Ａの線Ｄ－Ｄに沿ったピラー挿入基板８０Ａの断面を模式的に示す断面図である。
図８Ａは、第１～第３の実施形態のさらなる改変例のピラー挿入基板８０Ａの上面を模式的に示す上面図である。図８Ｂは、図８Ａの線Ｄ－Ｄに沿ったピラー挿入基板８０Ａの断面を模式的に示す断面図である。
【0129】
ピラー挿入基板８０Ａは、金属ピラーであり、発光素子１５が載置される主ピラー８２Ａ，８２Ｂと，金属ピラーである副ピラー８３Ａ，８３Ｂとを有する。主ピラー８２Ａ及び８２Ｂ上には発光素子１５が実装されている。発光素子１５の２つの電極は、それぞれピラー挿入基板８０Ａの裏面の第１の実装電極２１Ａ及び第２の実装電極２１Ｂに電気的に接続されている。
【0130】
副ピラー８３Ａ上にはツェナーダイオード等の保護素子８５が導電性の接合部材８４によって接合されている。より詳細には、保護素子８５は裏面に電極８５Ａを有し、電極８５Ａは副ピラー８３Ａと電気的に接続されている。また、保護素子８５は上面に電極８５Ｂを有し、電極８５Ｂは副ピラー８３Ｂと電気的に接続されている。
【0131】
本改変例においては、副ピラー８３Ａ，８３Ｂはそれぞれ実装電極２１Ａ及び実装電極２１Ｂに電気的に接続されており、保護素子８５は発光素子１５と並列に接続されている。しかしながら、保護素子８５と発光素子１５との接続形態はこれに限定されない。例えば、ピラー挿入基板８０Ａが載置される回路基板（図示しない）の配線によって接続されてもよい。
【0132】
（３）反射層
図９は、第１～第３の実施形態のさらなる改変例の半導体発光装置９０の断面を模式的に示す断面図である。
図９は、第１～第３の実施形態のさらなる改変例の半導体発光装置９０の断面を模式的に示す断面図である。
【0133】
本改変例の半導体発光装置９０においては、基体１１の上面１１Ａと封止部材１７との間に反射層９２が挿入されている。より具体的には、反射層９２は、基体１１の上面１１Ａから発光素子１５の下面の高さまで充填して形成されている。
【0134】
半導体発光装置９０は、電極ピラーであるピラー１２Ａ及びピラー１２Ｂのフランジ部１２Ａ２及び１２Ｂ２上に発光素子１５が接合されて実装されている。従って、基体１１の上面１１Ａから発光素子１５の下面の高さまで反射層９２を設けることができる。
【0135】
反射層９２は、発光素子１５の出射光や封止部材１７中の波長変換材の変換光を反射し、発光装置９０の光出力を大きくすることができる。
【0136】
なお、反射層９２は、例えば、透光性シリコーン樹脂に酸化チタン粒子（φ200～300nm）を含有させて構成することができる。または、透光性シリコーン樹脂に気泡発生粒子（気泡サイズφ200～300nm）を含有させて構成することができる。
【0137】
【0138】
図１０Ｂに示すように、本改変例のピラー挿入基板１００Ａにおいては、導電性のピラー１２Ａ及び１２Ｂが圧入されるピラー挿入孔１０３Ａには、ピラー挿入孔１０３の内側面を被覆する内側面配線層１０４が設けられている。
【0139】
内側面配線層１０４は、基体１１の上面１１Ａに延在する上面配線層１０４Ａを有する。したがって、上面配線層１０４Ａはピラー１２Ａに電気的に接続されている。同様に、図１０Ａに示すように、ピラー挿入基板１００Ａは、ピラー１２Ｂに電気的に接続された上面配線層１０４Ｂを有する。
【0140】
上面配線層１０４Ａ上にはツェナーダイオード等の保護素子８５が導電性の接合部材によって接合されている。より詳細には、保護素子８５は裏面に電極８５Ａを有し、電極８５Ａはピラー１２Ａに電気的に接続されている。また、保護素子８５は上面に電極８５Ｂを有し、電極８５Ｂはピラー１２Ｂに電気的に接続されている。
【0141】
したがって、上記のように、ピラーに接続された上面配線層を設けることによって、上面配線層を保護素子、キャパシタ、抵抗器の載置用配線とすることができ、装置の小型に寄与する。
【0142】
以上、改変例について詳細に説明した。当該改変例は、第１～第３の実施形態のピラー挿入基板及び半導体発光装置に適宜組み合わせて適用することができる。
【0143】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、上記した半導体層の構成、結晶系、ピラーの材料、大きさ等の数値その他は例示に過ぎない。本発明の範囲から逸脱しない範囲において適宜改変して適用することができる。
【0144】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、小型化が可能であるとともに、高密度に配列して実装ができ、放熱性及び信頼性に優れた半導体発光装置を提供することができる。
【符号の説明】
【0145】
１０，４０，４５，５０，６０，９０：半導体発光装置、
１０Ａ，４０Ａ，５０Ａ，６０Ａ，７０Ａ，８０Ａ，９５Ａ，１００Ａ：ピラー挿入基板
１１：基体、
１２，１２Ａ，１２Ｂ：ピラー
１２Ａ１、１２Ｂ１：ピラー本体部
１２Ａ２、１２Ｂ２：フランジ部
１５，１５Ａ，１５Ｂ：発光素子
１６，１６Ａ～１６Ｆ：素子電極
１７：封止部材
２１Ａ，２１Ｂ：実装電極
４２Ａ，４２Ｂ，５２Ａ～５２Ｄ，６２Ａ～６２Ｄ，６３Ａ～６３Ｄ，８２Ａ，８２Ｂ：主ピラー
４３Ａ，４３Ｂ，８３Ａ，８３Ｂ：副ピラー
１０Ａ，４０Ａ，５０Ａ，６０Ａ，７０Ａ，８０Ａ，９５Ａ，１００Ａ：ピラー挿入基板
１１：基体、
１２，１２Ａ，１２Ｂ：ピラー
１２Ａ１、１２Ｂ１：ピラー本体部
１２Ａ２、１２Ｂ２：フランジ部
１５，１５Ａ，１５Ｂ：発光素子
１６，１６Ａ～１６Ｆ：素子電極
１７：封止部材
２１Ａ，２１Ｂ：実装電極
４２Ａ，４２Ｂ，５２Ａ～５２Ｄ，６２Ａ～６２Ｄ，６３Ａ～６３Ｄ，８２Ａ，８２Ｂ：主ピラー
４３Ａ，４３Ｂ，８３Ａ，８３Ｂ：副ピラー
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【図3G】
【図3H】
【図3I】
【図3J】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10A】
【図10B】