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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】P2025007861
(43)【公開日】2025-01-17
(54)【発明の名称】半導体発光素子及び発光装置
(51)【国際特許分類】
H10H 20/831 20250101AFI20250109BHJP
H10H 20/857 20250101ALI20250109BHJP
【ＦＩ】
H01L33/38
H01L33/62
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023109538
(22)【出願日】2023-07-03
(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】田辺 麻衣子
(72)【発明者】
【氏名】神原 大蔵
(72)【発明者】
【氏名】下田 陽一
【テーマコード（参考）】
5F142
5F241
【Ｆターム（参考）】
5F142AA02
5F142AA56
5F142BA02
5F142BA32
5F142CA13
5F142CB03
5F142CD02
5F142CD18
5F142CD44
5F142CD47
5F142CG03
5F142CG24
5F142DA02
5F142DA14
5F142DA73
5F142DB24
5F142EA02
5F142EA10
5F241AA43
5F241CA40
5F241CA92
5F241CA93
(57)【要約】 （修正有）
【課題】薄型化を実現しつつも、信頼性の高く光出力が向上した半導体発光素子又は発光装置を提供することができる。
【解決手段】互いに対向する２つの主面１１Ａ、１１Ｂを備えた平板状の透光性の素子基板１１と、素子基板１１の一方の主面１１Ａ上に形成され、ｎ型半導体層１３、発光層１４及びｐ型半導体層１５が積層された発光半導体層１２と、ｎ型半導体層１３に至る少なくとも１つの孔部１２Ａを介してｎ型半導体層１３に接続され、ｐ型半導体層１５上に絶縁膜１８によってｐ型半導体層１５とは電気的に分離されて設けられたｎ電極１６と、ｎ電極１６に電気的に接続され、第１の方向に延在して設けられた第１素子電極１９と、ｐ型半導体層１５に電気的に接続され、第１素子電極１９と離間しつつ第１の方向に延在して設けられた第２素子電極２０と、を備え、素子基板１１の厚さは１００μｍ以下である半導体発光素子１０。
【選択図】図１Ｂ
【解決手段】互いに対向する２つの主面１１Ａ、１１Ｂを備えた平板状の透光性の素子基板１１と、素子基板１１の一方の主面１１Ａ上に形成され、ｎ型半導体層１３、発光層１４及びｐ型半導体層１５が積層された発光半導体層１２と、ｎ型半導体層１３に至る少なくとも１つの孔部１２Ａを介してｎ型半導体層１３に接続され、ｐ型半導体層１５上に絶縁膜１８によってｐ型半導体層１５とは電気的に分離されて設けられたｎ電極１６と、ｎ電極１６に電気的に接続され、第１の方向に延在して設けられた第１素子電極１９と、ｐ型半導体層１５に電気的に接続され、第１素子電極１９と離間しつつ第１の方向に延在して設けられた第２素子電極２０と、を備え、素子基板１１の厚さは１００μｍ以下である半導体発光素子１０。
【選択図】図１Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに対向する２つの主面を備えた平板状の透光性の素子基板と、
前記素子基板の一方の主面上に形成され、ｎ型半導体層、発光層及びｐ型半導体層が積層された発光半導体層と、
前記ｎ型半導体層に至る少なくとも１つの孔部を介して前記ｎ型半導体層に接続され、前記ｐ型半導体層上に絶縁膜によって前記ｐ型半導体層とは電気的に分離されて設けられたｎ電極と、
前記ｎ電極に電気的に接続され、第１の方向に延在して設けられた第１素子電極と、
前記ｐ型半導体層に電気的に接続され、前記第１素子電極と離間しつつ前記第１の方向に延在して設けられた第２素子電極と、を備え、
前記素子基板の厚さは１００μｍ以下である半導体発光素子。
前記素子基板の一方の主面上に形成され、ｎ型半導体層、発光層及びｐ型半導体層が積層された発光半導体層と、
前記ｎ型半導体層に至る少なくとも１つの孔部を介して前記ｎ型半導体層に接続され、前記ｐ型半導体層上に絶縁膜によって前記ｐ型半導体層とは電気的に分離されて設けられたｎ電極と、
前記ｎ電極に電気的に接続され、第１の方向に延在して設けられた第１素子電極と、
前記ｐ型半導体層に電気的に接続され、前記第１素子電極と離間しつつ前記第１の方向に延在して設けられた第２素子電極と、を備え、
前記素子基板の厚さは１００μｍ以下である半導体発光素子。
【請求項2】
前記素子基板の前記厚さが４０μｍ以上である請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項3】
前記発光半導体層の厚さが３～５μｍである請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項4】
前記発光半導体層は前記孔部を３つ以上有し、
複数の前記孔部は等間隔に一直線状に配されている請求項１に記載の半導体発光素子。
複数の前記孔部は等間隔に一直線状に配されている請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体発光素子と、
互いに対向する２つの平面を備えた平板状に形成された基体と、一方の前記平面上に設けられた第１配線電極及び第２配線電極と、他方の前記平面上に設けられ前記基体を貫通する第１導通ビアによって第１配線電極に接続された第１実装電極及び他方の前記平面上に設けられ前記基体を貫通する第２導通ビアによって第２配線電極に接続された第２実装電極とを有し、前記第１配線電極及び前記第２配線電極上に前記半導体発光素子が接合部材を介して接合された装置基板と、を備え、
前記第１素子電極と前記第２素子電極は前記第１の方向と直交する第２の方向に離間して配されており、
前記第１実装電極と前記第２実装電極は前記第１の方向に離間して配されている発光装置。
互いに対向する２つの平面を備えた平板状に形成された基体と、一方の前記平面上に設けられた第１配線電極及び第２配線電極と、他方の前記平面上に設けられ前記基体を貫通する第１導通ビアによって第１配線電極に接続された第１実装電極及び他方の前記平面上に設けられ前記基体を貫通する第２導通ビアによって第２配線電極に接続された第２実装電極とを有し、前記第１配線電極及び前記第２配線電極上に前記半導体発光素子が接合部材を介して接合された装置基板と、を備え、
前記第１素子電極と前記第２素子電極は前記第１の方向と直交する第２の方向に離間して配されており、
前記第１実装電極と前記第２実装電極は前記第１の方向に離間して配されている発光装置。
【請求項6】
前記第１素子電極と前記第２素子電極は前記装置基板の中点から前記第２の方向に離間して配されており、
前記第１実装電極と前記第２実装電極は前記装置基板の中点から前記第１の方向に離間して配されている請求項５に記載の発光装置。
前記第１実装電極と前記第２実装電極は前記装置基板の中点から前記第１の方向に離間して配されている請求項５に記載の発光装置。
【請求項7】
前記第１配線電極は前記第１素子電極が載置された第１素子載置領域と前記第１導通ビアが配置された第１ランドを有し、
前記第２配線電極は前記第２素子電極が載置された第２素子載置領域と前記第２導通ビアが配置された第２ランドを有し、
前記第１ランドと前記第２ランドは前記第１素子載置領域と前記第２素子載置領域から各々前記第１の方向に離間して配されている請求項５に記載の発光装置。
前記第２配線電極は前記第２素子電極が載置された第２素子載置領域と前記第２導通ビアが配置された第２ランドを有し、
前記第１ランドと前記第２ランドは前記第１素子載置領域と前記第２素子載置領域から各々前記第１の方向に離間して配されている請求項５に記載の発光装置。
【請求項8】
前記素子基板はサファイア単結晶により形成されており、
前記装置基板の前記基体は窒化アルミニウム系セラミックにより形成されている請求項５に記載の発光装置。
前記装置基板の前記基体は窒化アルミニウム系セラミックにより形成されている請求項５に記載の発光装置。
【請求項9】
前記基体の厚さが３０μｍ～１２０μｍである請求項５に記載の発光装置。
【請求項10】
請求項５に記載の発光装置を複数個有し、
当該複数の発光装置は互いに隣接して配され、直列または並列に電気的に接続されている複数単位型の発光装置。
当該複数の発光装置は互いに隣接して配され、直列または並列に電気的に接続されている複数単位型の発光装置。
【請求項11】
複数の前記半導体発光素子上に接着部材を介して接着された蛍光体板を備え、
前記蛍光体板は一体として形成されている請求項１０に記載の発光装置。
前記蛍光体板は一体として形成されている請求項１０に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発光素子及び発光装置に関し、特に発光ダイオード（ＬＥＤ）などの半導体発光素子及び当該半導体発光素子が実装された発光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体発光素子が実装された発光装置は、各種の照明または表示装置などに利用されている。特に近年、半導体発光素子が実装された発光装置は、更なる省スペース化を実現するために薄型化が求められている。
【0003】
例えば、特許文献１には、基材及び外部接続用の配線層を有する実装基板と、実装基板の上面上に設けられ第１導電型（負）及び第２導電型（正）の両電極を有する発光素子と、を備える発光装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１０－２１９３２４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、基材及び外部接続用の配線層を有する実装基板と、実装基板の上面上に設けられ第１導電型（負）及び第２導電型（正）の両電極を有する発光素子と、を備える発光装置には、例えば、両電極間に応力が集中して半導体発光素子の破損または劣化を発生させるおそれがあるなど信頼性に問題があった。
【0006】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、薄型化を実現しつつも、発光装置とした際に光束が向上する半導体発光素子又は信頼性の高く光束が向上した発光装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の１実施形態による半導体発光素子は、
互いに対向する２つの主面を備えた平板状の透光性の素子基板と、
前記素子基板の一方の主面上に形成され、ｎ型半導体層、発光層及びｐ型半導体層が積層された発光半導体層と、
前記ｎ型半導体層に至る少なくとも１つの孔部を介して前記ｎ型半導体層に接続され、前記ｐ型半導体層上に絶縁膜によって前記ｐ型半導体層とは電気的に分離されて設けられたｎ電極と、
前記ｎ電極に電気的に接続され、第１の方向に延在して設けられた第１素子電極と、
前記ｐ型半導体層に電気的に接続され、前記第１素子電極と離間しつつ前記第１の方向に延在して設けられた第２素子電極と、を備え、
前記素子基板の厚さは１００μｍ以下である。
互いに対向する２つの主面を備えた平板状の透光性の素子基板と、
前記素子基板の一方の主面上に形成され、ｎ型半導体層、発光層及びｐ型半導体層が積層された発光半導体層と、
前記ｎ型半導体層に至る少なくとも１つの孔部を介して前記ｎ型半導体層に接続され、前記ｐ型半導体層上に絶縁膜によって前記ｐ型半導体層とは電気的に分離されて設けられたｎ電極と、
前記ｎ電極に電気的に接続され、第１の方向に延在して設けられた第１素子電極と、
前記ｐ型半導体層に電気的に接続され、前記第１素子電極と離間しつつ前記第１の方向に延在して設けられた第２素子電極と、を備え、
前記素子基板の厚さは１００μｍ以下である。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1A】本発明の半導体発光素子の上面を示した平面図である。
【図1E】本発明の半導体発光素子の下面を示した平面図である。
【図2A】本発明の発光装置の上面を示した平面図である。
【図2C】本発明の発光装置の下面を示した平面図である。
【図2D】本発明の発光装置の上面を示した平面図であり、被覆部材を透かした状態を示した図である。
【図3】本発明の装置基板の上面を示した平面図である。
【図4】本発明の発光装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図5A】本発明の発光装置の製造工程Ｓ１の上面を示す平面図である。
【図5B】本発明の発光装置の製造工程Ｓ２の上面を示す平面図である。
【図5C】本発明の発光装置の製造工程Ｓ３の上面を示す平面図である。
【図5D】本発明の発光装置の製造工程Ｓ４の上面を示す平面図である。
【図5E】本発明の発光装置の製造工程Ｓ５の上面を示す平面図である。
【図6A】実施形態３による発光装置の上面を示した平面図であり、被覆部材を透かした状態を示した図である。
【図6B】実施形態３による発光装置を実装する回路基板６０の配線パターンを示した図である。
【図6C】実施形態３による発光装置を実装する回路基板６０の配線パターンの変形例を示した図である。
【図7】実施形態３による発光装置の装置基板の上面を示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
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、適宜改変し、組み合わせてもよい。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。なお、説明は先に半導体発光素子、次いで発光装置について行う。
［実施形態１］
［実施形態１］
【0010】
実施形態１は、図２に示す発光装置３０に用いられる半導体発光素子１０である。図１Ａは、本発明の半導体発光素子１０の上面を示した平面図である。図１Ｂは、図１Ａに示すＡ－Ａ線に沿った半導体発光素子１０の断面図であり、図１Ｃは、図１Ａに示すＢ－Ｂ線に沿った半導体発光素子１０の断面図であり、図１Ｄは、図１Ａに示すＣ－Ｃ線に沿った半導体発光素子１０の断面図である。図１Ｅは、本発明の半導体発光素子１０の下面を示した平面図である。
【0011】
なお、図１Ａでは、後述する発光半導体層１２が有する孔部１２Ａの配置関係の明確化のために、孔部１２Ａを破線で示している。
【0012】
半導体発光素子１０の説明においては、素子基板１１に対して発光半導体層１２が設けられている方向を上方といい、その反対方向を下方という。
【0013】
半導体発光素子１０は、図１Ａ乃至図１Ｅに示すように、２つの平行な主面を有する矩形平板状の素子基板１１を有し、その上面に半導体結晶が積層された発光半導体層１２が設けられている。また、発光半導体層１２上面には絶縁膜１８によって一部が絶縁されたｎ電極１６及びｐ電極１７の２つの電極が配置され、当該２つの電極の上面に一の方向（図１Ａの左右方向）に延在して設けられた略同等な大きさの矩形状の第１素子電極１９及び第２素子電極２０が半導体発光素子１０の上面を略覆うように並列に設けられている。つまり、本実施形態の半導体発光素子１０の主な出光面は素子基板１１の下面１１Ｂ側となる。
【0014】
（素子基板）
素子基板１１は、図１Ｂに示すように、平行に互いに対向する第１の主面である上面１１Ａと第２の主面である下面（裏面）１１Ｂを有した矩形状の平板である。また、素子基板１１は発光半導体層１２から出射された出射光を透光する透光性を有する。また、素子基板１１は半導体発光素子１０の躯体（支持体）としての機能を有している。
素子基板１１は、図１Ｂに示すように、平行に互いに対向する第１の主面である上面１１Ａと第２の主面である下面（裏面）１１Ｂを有した矩形状の平板である。また、素子基板１１は発光半導体層１２から出射された出射光を透光する透光性を有する。また、素子基板１１は半導体発光素子１０の躯体（支持体）としての機能を有している。
【0015】
素子基板１１としては、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）単結晶が用いられている。サファイア単結晶の曲げ強度は６９０ＭＰａであり、素子基板１１を薄型化した場合であっても高い強度を有している。本実施形態では、素子基板１１の厚さＴsubを１００μｍにまで薄くして半導体発光素子１０全体の厚さの低減を図っている。ただし、過度に薄くすると躯体としての機能が損なわれるので４０μｍ～１００μｍの範囲が好ましい。例えば、４０μｍ未満では半導体発光素子１０及び発光装置３０の製造中又は使用中における不灯等の不良発生が増加する。また、１００μｍ超では躯体強度を向上できるが発光装置３０を薄型化できない。なお、素子基板１１としては、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）単結晶または窒化ケイ素（ＳｉＣ）単結晶、窒化ガリウム（ＧａＮ）単結晶などを用いることもできる。
【0016】
素子基板１１の下面１１Ｂには、光取り出し効率を向上する粗面層、また反射防止膜（ＡＲ膜：Anti-Reflection coating）を設けることができる。
【0017】
（発光半導体層）
発光半導体層１２は、図１Ｂに示すように、主伝導型がｎ型半導体層であるｎ型半導体層１３、量子井戸層構造を含む発光層１４、主伝導型がｐ型半導体層であるｐ型半導体層１５がこの順番で積層された総厚Ｔepiが３μｍ～５μｍの半導体結晶の積層構造体である。また、発光半導体層１２は、素子基板１１を成長基板として成長させた結晶成長層であり、素子基板１１と一体化して支持されている。
発光半導体層１２は、図１Ｂに示すように、主伝導型がｎ型半導体層であるｎ型半導体層１３、量子井戸層構造を含む発光層１４、主伝導型がｐ型半導体層であるｐ型半導体層１５がこの順番で積層された総厚Ｔepiが３μｍ～５μｍの半導体結晶の積層構造体である。また、発光半導体層１２は、素子基板１１を成長基板として成長させた結晶成長層であり、素子基板１１と一体化して支持されている。
【0018】
発光半導体層１２のｎ型半導体層１３は、上面視において、素子基板１１と同等な大きさである。また、発光層１４及びｐ型半導体層１５はｎ型半導体層１３の外形より一回り小さい。つまり、ｎ型半導体層１３の露出部は発光層１４及びｐ型半導体層１５を全周において額縁状に囲っている。
【0019】
また、発光半導体層１２には、図１Ａに示すように、ｐ型半導体層１５の上面からｎ型半導体層１３に至る３つの孔部１２Ａを有する。３つの孔部１２Ａは等間隔に一直線状に並び、中央の孔部が発光半導体層１２の中心Ｘ１に配置されている。また、３つの孔部１２Ａは素子基板１１の平行な１組の辺に平行に配置されている。
【0020】
本実施形態では、孔部１２Ａの数量を３つとしたが、１つまたは２つでもよく、４つ以上であってもよい。また、２列に並列配置されていてもよい。
【0021】
発光半導体層１２は、窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物の半導体からなり、青色光を放射する。なお、ｐ型半導体層１５又はｎ型半導体層１３には、主伝導型を示す不純物がドープされた層に加え、アンドープ層、ＳＬＳ（Strained-Layer Superlattice）層、ＥＢＬ（electron blocking layer）、コンタクト層などの層が含まれていても良い。
【0022】
（ｎ電極）
ｎ電極１６は、図１Ｂに示すように、直線状に配列された孔部１２Ａで仕切られた左側の第１ｐ電極１７Ａの上面に第１絶縁膜１８Ａを介して設けられている。また、ｎ電極１６の一部は壁面が第１絶縁膜１８Ａで絶縁された孔部１２Ａを通りｎ型半導体層１３に電気的に接続されている。
ｎ電極１６は、図１Ｂに示すように、直線状に配列された孔部１２Ａで仕切られた左側の第１ｐ電極１７Ａの上面に第１絶縁膜１８Ａを介して設けられている。また、ｎ電極１６の一部は壁面が第１絶縁膜１８Ａで絶縁された孔部１２Ａを通りｎ型半導体層１３に電気的に接続されている。
【0023】
ｎ電極１６は、チタン（Ｔｉ）及び金（Ａｕ）がこの順で積層して形成されている。以後、順に積層されている層についてはＴｉ／Ａｕと記載する。ｎ電極１６としては、Ｔｉ／アルミ（Ａｌ）、Ｔｉ／Ａｌ／プラチナ（Ｐｔ）／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／ロジウム（Ｒｈ）／Ａｕなどを用いることもできる。
【0024】
（ｐ電極）
ｐ電極１７は、図１Ｂに示すように、第１ｐ電極１７Ａと第２ｐ電極１７Ｂとからなる。第１ｐ電極１７Ａは、ｐ型半導体層１５の略全面に設けられている。また、第２ｐ電極１７Ｂは、直線状に配列された孔部１２Ａで仕切られた右側の第１ｐ電極１７Ａの上面に設けられている。
ｐ電極１７は、図１Ｂに示すように、第１ｐ電極１７Ａと第２ｐ電極１７Ｂとからなる。第１ｐ電極１７Ａは、ｐ型半導体層１５の略全面に設けられている。また、第２ｐ電極１７Ｂは、直線状に配列された孔部１２Ａで仕切られた右側の第１ｐ電極１７Ａの上面に設けられている。
【0025】
第１ｐ電極１７Ａとしては、ニッケル（Ｎｉ）／Ａｕが積層して形成されている。第１ｐ電極１７Ａとしては、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、Ｎｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｎｉ／パラジウム（Ｐｄ）／Ａｕ、Ｎｉ／銀（Ａｇ）／Ｐｔ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｔ／Ａｌ／Ｐｔ／Ａｕなどを用いることもできる。
【0026】
第２ｐ電極１７Ｂとしては、Ｔｉ／Ａｕが積層して形成されている。第２ｐ電極１７Ｂとしては、ｎ電極１６と同様にＴｉ／Ａｌ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｒｈ／Ａｕなどを用いることもできる。
【0027】
（絶縁膜）
絶縁膜１８は、図１Ｂに示すように、第１絶縁膜１８Ａと第２絶縁膜１８Ｂからなる。
絶縁膜１８は、図１Ｂに示すように、第１絶縁膜１８Ａと第２絶縁膜１８Ｂからなる。
【0028】
第１絶縁膜１８Ａは、ｎ型半導体層１３、発光層１４及びｐ型半導体層１５を覆い保護及び絶縁している。また、第１絶縁膜１８Ａはｐ型半導体層１５と接する第１ｐ電極１７Ａの一部の側面及び下面を覆い保護及び絶縁している。
【0029】
第２絶縁膜１８Ｂは、第１絶縁膜１８Ａと一部を除くｎ電極１６及び第２ｐ電極１７Ｂを覆い保護及び絶縁している。
【0030】
絶縁膜１８としては、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）が用いられている。なお、絶縁膜１８としては、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などの絶縁性の金属酸化物を用いることもできる。
【0031】
（素子電極）
第１素子電極１９及び第２素子電極２０（以後、双方を区別しない場合には素子電極と記載する）は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、半導体発光素子１０の上面に設けられている。素子電極１９，２０は、一対の平行な長辺と他の一対の平行な短辺を有する略同サイズの矩形状をなし、直線状に並んだ３つの孔部１２Ａに隔てられて並列に設けられている。また、素子電極は半導体発光素子１０の外周縁から離間して内側に設けている。２つの素子電極１９、２０は外部の配線と半導体発光素子１０を電気的に接合する接合用電極である。このような半導体発光素子１０はワイヤ接続を必要としないフリップチップ接続型の発光素子である。
第１素子電極１９及び第２素子電極２０（以後、双方を区別しない場合には素子電極と記載する）は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、半導体発光素子１０の上面に設けられている。素子電極１９，２０は、一対の平行な長辺と他の一対の平行な短辺を有する略同サイズの矩形状をなし、直線状に並んだ３つの孔部１２Ａに隔てられて並列に設けられている。また、素子電極は半導体発光素子１０の外周縁から離間して内側に設けている。２つの素子電極１９、２０は外部の配線と半導体発光素子１０を電気的に接合する接合用電極である。このような半導体発光素子１０はワイヤ接続を必要としないフリップチップ接続型の発光素子である。
【0032】
第１素子電極１９（カソード）はｎ電極１６を介してｎ型半導体層１３と接続され、第２素子電極２０（アノード）はｐ電極１７を介してｐ型半導体層１５と接続されている。よって、第１素子電極１９と第２素子電極２０に電圧を印加することで発光半導体層１２に通電することができ、半導体発光素子１０を発光させることができる。
【0033】
素子電極としては、Ｎｉ／Ａｕが用いられている。素子電極としては、Ｔｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕ等の良導性の金属を用いることもできる。
【0034】
[比較形態１]
次に、比較形態１について説明する。比較形態１は、実施形態１の素子基板１１の厚さＴｓｕｂを１００μｍから２００μｍに厚くした半導体発光素子である。なお、素子基板の厚さ以外は実施形態１の半導体発光素子１０と同じである。
次に、比較形態１について説明する。比較形態１は、実施形態１の素子基板１１の厚さＴｓｕｂを１００μｍから２００μｍに厚くした半導体発光素子である。なお、素子基板の厚さ以外は実施形態１の半導体発光素子１０と同じである。
【0035】
（光出力の比較）
実施形態１の半導体発光素子１０と比較形態１の半導体発光素子を回路基板に金錫接合部材を介して接合し、各半導体発光素子に通電して光出力を比較した。その結果、比較形態１の光出力を１００％とした場合、実施形態１の光出力は９８％であった。つまり、実施形態１の半導体発光素子１０の光出力は、比較形態１の半導体発光素子の光出力より２％低くなる。
実施形態１の半導体発光素子１０と比較形態１の半導体発光素子を回路基板に金錫接合部材を介して接合し、各半導体発光素子に通電して光出力を比較した。その結果、比較形態１の光出力を１００％とした場合、実施形態１の光出力は９８％であった。つまり、実施形態１の半導体発光素子１０の光出力は、比較形態１の半導体発光素子の光出力より２％低くなる。
【0036】
光出力の低下は、素子基板１１を薄くすることによる出光面の面積減少によるものである。よって、素子基板１１を７０μｍ、４０μｍと薄くするに従い光出力は更に低下する。また、同時に半導体発光素子１０の機械強度も低下する。
【0037】
以上、実施形態１の半導体発光素子１０は、単体の段階において光出力及び機械強度の低下を伴いつつも薄型化を可能としている。
【0038】
（半導体発光素子の製造方法）
次に、実施形態１の半導体発光素子１０の製造方法について説明する。
次に、実施形態１の半導体発光素子１０の製造方法について説明する。
【0039】
まず、素子基板１１として、サファイア単結晶基板の片面に窒化ガリウム系のｎ型半導体層１３、発光層１４及びｐ型半導体層１５がエピタキシャル成長で積層された発光半導体層１２付き素子基板を用意する（ＳＤ１）。
【0040】
発光半導体層１２付き素子基板１１の発光領域となる部分にレジストマスクを形成し、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）でレジストマスク以外の部分にｎ型半導体層１３が露出するまでエッチングする。その後、レジストマスクを除去して孔部１２Ａを有する発光領域を形成する（ＳＤ２）。
【0041】
発光領域のｐ型半導体層１５の上面に、第１ｐ電極１７Ａとなる部分が露出されているレジストマスクを形成し、ＥＢ（electron beam）蒸着装置で第１ｐ電極１７ＡとしてＮｉ、Ａｕをこの順で蒸着する。その後、レジストマスクを除去して第１ｐ電極１７Ａを形成する（ＳＤ３）。
【0042】
スパッタ装置にて、第１ｐ電極１７Ａが形成された素子基板の全面に絶縁膜としてＳｉＯ２膜を形成する。次いで、孔部１２Ａの底面部と第２ｐ電極１７Ｂを形成する以外の部分にレジストマスクを形成し、フッ酸緩衝液で孔部１２Ａの底面部と第２ｐ電極１７Ｂ形成部の絶縁膜をエッチング除去して、第１絶縁膜１８Ａを形成する（ＳＤ４）。
【0043】
ｎ電極１６と第２ｐ電極１７Ｂとなる部分以外にレジストマスクを形成し、ＥＢ蒸着装置でｎ電極１６と第２ｐ電極１７ＢとしてＴｉ、Ａｕをこの順で蒸着する。その後、レジストマスクを除去してｎ電極１６と第２ｐ電極１７Ｂを形成する（ＳＤ５）。
【0044】
スパッタ装置にて、ｎ電極１６と第２ｐ電極１７Ｂが形成された素子基板の全面に絶縁膜としてＳｉＯ２膜を形成する。次いで、第１素子電極１９と第２素子電極２０を形成する以外の部分にレジストマスクを形成し、フッ酸緩衝液でｎ電極１６と第２ｐ電極１７Ｂ形成部の絶縁膜をエッチング除去して第２絶縁膜１８Ｂを形成する（ＳＤ６）。
【0045】
第１素子電極１９と第２素子電極２０となる部分以外にレジストマスクを形成し、ＥＢ蒸着装置で素子電極としてＴｉ、Ａｕをこの順で蒸着する。その後、レジストマスクを除去して第１素子電極１９と第２素子電極２０を形成する（ＳＤ７）。
【0046】
次に、研削・研磨装置を用いて第１素子電極１９と第２素子電極２０を形成した素子基板のサファイア単結基板を１００μｍまで薄くして素子基板１１を形成する（ＳＤ８）。なお、素子基板１１を７０μｍ又は４０μｍ等に薄くするには、本工程でサファイア単結晶基板の研削・研磨量を増加すればよい。また、サファイア基板１１が２００μｍの比較形態１の半導体発光素子を形成するには研削・研磨量を減少すればよい。
【0047】
素子基板１１の面側（裏面側）から個々の半導体発光素子１０の外郭線に沿ってレーザースクライブを行い、１単位に個片化して、半導体発光素子１０を形成する（ＳＤ９）。
【0048】
［実施形態２］
次に、実施形態２の発光装置３０について説明する。図２Ａは、本発明の発光装置３０の上面を示した平面図である。図２Ｂは、図２Ａに示すＤ－Ｄ線に沿った発光装置３０の断面図であり、図２Ｃは本発明の発光装置３０の下面を示した平面図である。図２Ｄは、本発明の発光装置３０の上面を示した平面図であり、被覆部材４４を透かした状態（除去した状態）を示した図である。
次に、実施形態２の発光装置３０について説明する。図２Ａは、本発明の発光装置３０の上面を示した平面図である。図２Ｂは、図２Ａに示すＤ－Ｄ線に沿った発光装置３０の断面図であり、図２Ｃは本発明の発光装置３０の下面を示した平面図である。図２Ｄは、本発明の発光装置３０の上面を示した平面図であり、被覆部材４４を透かした状態（除去した状態）を示した図である。
【0049】
図３は、装置基板３１の上面を示した平面図である。なお、図２Ｃでは、後述する第１素子電極１９及び第２素子電極２０と第１導通ビア３５及び第２導通ビア３６と第１実装電極３７及び第２実装電極３８との配置関係の明確化のために、第１導通ビア３５及び第２導通ビア３６と第１素子電極１９及び第２素子電極２０を破線で示している。
【0050】
さらに、第１素子電極１９及び第２素子電極２０と第１実装電極３７及び第２実装電極３８との配置関係の明確化のために、図２Ｄでは、第１実装電極３７及び第２実装電極３８を破線で示し、図３では、第１素子電極１９及び第２素子電極２０と第１実装電極３７及び第２実装電極３８を破線で示している。
【0051】
発光装置３０の説明においては、装置基板３１に対して半導体発光素子１０が設けられている方向を上方といい、その反対方向を下方という。なお、各図にはＸＹＺ座標を付記した。
【0052】
発光装置３０は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、矩形の平板状の装置基板３１の上面（＋Ｚ方向）に接合部材４１を介して前述の半導体発光素子１０及び保護素子３９が接合されている。また、半導体発光素子１０の上面には透光性の接着部材４２を介して蛍光体板４３が接着されている。また、装置基板３１の上面３２Ａと半導体発光素子１０及び蛍光体板４３の側面を遮光性の被覆部材４４で覆っている。よって、露出されている蛍光体板４３の上面が発光装置３０の出光面となっている。
【0053】
（装置基板）
装置基板３１は、図２Ｂ～図２Ｄ及び図３に示すように、上面視において平行に対向した１対の長辺（Ｘ軸方向の辺）と、当該１対の長辺に直交した平行に対向した他の１対の短辺（Ｙ軸方向の辺）を有する矩形状の平板である。装置基板３１は、互いに対向する第１の主面である上面３２Ａと第２の主面である下面３２Ｂを有する基体３２を有し、基体３２の上面３２Ａに第１配線電極３３と第２配線電極３４が設けられ、下面３２Ｂに第１実装電極３７と第２実装電極３８が設けられている。また、基体３２を上下に貫通する第１導通ビア３５と第２導通ビア３６が設けられている。以後において、第１配線電極３３と第２配線電極３４を区別しない場合には配線電極、第１実装電極３７と第２実装電極３８を区別しない場合には実装電極、第１導通ビア３５と第２導通ビア３６を区別しない場合には導通ビアを記載する。
装置基板３１は、図２Ｂ～図２Ｄ及び図３に示すように、上面視において平行に対向した１対の長辺（Ｘ軸方向の辺）と、当該１対の長辺に直交した平行に対向した他の１対の短辺（Ｙ軸方向の辺）を有する矩形状の平板である。装置基板３１は、互いに対向する第１の主面である上面３２Ａと第２の主面である下面３２Ｂを有する基体３２を有し、基体３２の上面３２Ａに第１配線電極３３と第２配線電極３４が設けられ、下面３２Ｂに第１実装電極３７と第２実装電極３８が設けられている。また、基体３２を上下に貫通する第１導通ビア３５と第２導通ビア３６が設けられている。以後において、第１配線電極３３と第２配線電極３４を区別しない場合には配線電極、第１実装電極３７と第２実装電極３８を区別しない場合には実装電極、第１導通ビア３５と第２導通ビア３６を区別しない場合には導通ビアを記載する。
【0054】
基体３２としては、厚さＴbase７０μｍの窒化アルミニウム（ＡｌＮ）系セラミック基板が用いられている。窒化アルミニウム（ＡｌＮ）系セラミックは熱伝導率１８０～２２０Ｗ／ｍＫ、曲げ強度３００～３５０ＭＰａと熱伝導性及び曲げ強度に優れた絶縁性のセラミックである。基体３２の厚みは発光装置３０を薄型化する観点から薄いことが好ましく、基体としての強度を加味すると、厚さは３０μｍ～１２０μｍが好ましい。なお、基体３２としては、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）系セラミックなどを用いることもできる。
【0055】
第１配線電極３３（カソード）は、図３に示すように、装置基板３１の中点Ｘ２を通る装置基板３１の長辺と平行な線分ＬＸ２で区切られた一方の面（図３の＋Ｙ方向の面）に設けられている。また、第１配線電極３３は第１ランド３３Ａ及び第１素子載置領域３３Ｂを有している。第１素子載置領域３３Ｂは、半導体発光素子１０の素子電極１９（カソード）を包含する矩形状であり、長辺が線分ＬＸ２に沿うように且つ装置基板３１の中央に設けられている。また、第１ランド３３Ａは、第１素子載置領域３３Ｂから離間した一方の面の端に設けられている。なお、第１素子載置領域３３Ｂ及び第１ランド３３Ａは、線分ＬＸ２に平行な第１帯部３３Ｃによって繋がっている。
【0056】
第２配線電極３４（アノード）は、装置基板３１の中点Ｘ２を通る装置基板３１の長辺と平行な線分ＬＸ２で区切られた他方の面（図３の－Ｙ方向の面）に設けられている。また、第２配線電極３４は第２ランド３４Ａと第２素子載置領域３４Ｂ及び保護素子載置領域３４Ｃを有している。第２素子載置領域３４Ｂは、半導体発光素子１０の素子電極２０（アノード）を包含する矩形状であり、長辺が線分ＬＸ２に沿うように且つ装置基板３１の中央に設けられている。また、第２ランド３４Ａは、第１ランド３３Ａと対向しない他方の面の端に設けられている。また、保護素子載置領域３４Ｃは、第１ランド３３Ａと対向する他方の面の端に設けられている。なお、第２素子載置領域３４Ｂ、第２ランド３４Ａ及び保護素子載置領域３４Ｃは、線分ＬＸ２に平行な第２帯部３４Ｄによって繋がっている。
【0057】
第１配線電極３３の第１素子載置領域３３Ｂと第２配線電極３４の第２素子載置領域３４Ｂの各々の短辺は、上面視（ＸＹ平面）において揃っている。言い換えれば、第１素子載置領域３３Ｂと第２素子載置領域３４Ｂとを合わせた外縁が矩形状をなし、且つ半導体発光素子１０を包含する大きさとなっている。
【0058】
第１実装電極３７（カソード）は、装置基板３１の中点Ｘ２を通る装置基板３１の短辺と平行な線分ＬＹ２で区切られた一方の面（図２Ｃの＋Ｘ方向の面）に設けられている。また、第１実装電極３７は、基体３２の下面３２Ｂの一方の面を略覆う矩形状であり、１つの角部にカソードマーク（角欠け部）が設けられている。
【0059】
第２実装電極３８（アノード）は、装置基板３１の中点Ｘ２を通る装置基板３１の短辺と平行な線分ＬＹ２で区切られた他方の面（図２Ｃの－Ｘ方向の面）に設けられている。また、第２実装電極３８は、基体３２の下面３２Ｂの他方の面を略覆う矩形状である。
【0060】
上述のように、第１配線電極３３の第１素子載置領域３３Ｂと第２配線電極３４の第２素子載置領域３４Ｂは線分ＬＸ２に沿う配線電極離間帯４８で隔てられている。つまり、素子電極１９，２０は、線分ＬＸ２と直交する線分ＬＹ２の延在方向（Ｙ軸方向）において互いに離間して設けられている。また、第１実装電極３７と第２実装電極３８は配線電極離間帯４８と直交する線分ＬＹ２に沿う実装電極離間帯４７で隔てられている。つまり、第１実装電極３７と第２実装電極３８は、線分ＬＸ２の延在方向（Ｘ軸方向）において互いに離間して設けられている。このように、素子載置領域３３Ｂ、３４Ｂの配線電極離間帯４８と実装電極３７、３８の実装電極離間帯４７を直交させることで、半導体発光素子１０の接合及び発光装置３０を回路基板へ実装する際において装置基板３１が薄くしても撓むことを防止できる。
【0061】
第１導通ビア３５（カソード）は、第１配線電極３３の第１ランド３３Ａと第１実装電極３７の間の基体３２を上下に貫通し、双方を電気的に接続している。
【0062】
第２導通ビア３６（アノード）は、第２配線電極３４の第２ランド３４Ａと第２実装電極３８の間の基体３２を上下に貫通し、双方を電気的に接続している。
【0063】
導通ビア３５、３６が接続されている配線電極３３、３４及び実装電極３７、３８の表面には凹凸ができて電極面の平滑性を損なうので、導通ビア３５、３６は、第１配線電極３３の第１素子載置領域３３Ｂと第２配線電極３４の第２素子載置領域３４Ｂ以外の部分に設けている。
【0064】
第１配線電極３３、第２配線電極３４、第１実装電極３７、第２実装電極３８、第１導通ビア３５及び第２導通ビア３６は、銅（Ｃｕ）を主体とした金属である。また、配線電極及び実装電極は、その表面にＮｉ／Ａｕ層がメッキされている。なお、配線電極、実装電極及び導通ビアの主体金属としては、タングステン（Ｗ）などを用いることもできる。
【0065】
（発光素子）
半導体発光素子１０は、出光面である素子基板１１と対向する面に、略同等な大きさ及び矩形状の第１素子電極１９と第２素子電極２０を備えたフリップチップである。また、半導体発光素子１０は、第１素子電極１９及び第２素子電極２０の各々と第１素子載置領域３３Ｂ及び第２素子載置領域３４Ｂの各々が接合部材４１を介して接続されている。このような素子電極１９、２０を有する半導体発光素子１０は、装置基板３１の素子載置領域３３Ｂ、３４Ｂへのセルフアライメント性に優れており接合の残留応力も低い。つまり、素子基板１１または装置基板３１が薄くても歩留まりよく接合できる。本実施形態に用いた半導体発光素子１０のサイズは、１辺約１０００μｍの四角形状で厚さ約１００μｍ（半導体発光素子１０の厚さ≒素子基板１１の厚さ）である。なお、厚さの薄い半導体発光素子１０の製造工程での取り扱いの容易さを考慮すると１辺（線分ＬＸ、線分ＬＹ）は６００μｍ～１６００μｍであることが好ましい。
半導体発光素子１０は、出光面である素子基板１１と対向する面に、略同等な大きさ及び矩形状の第１素子電極１９と第２素子電極２０を備えたフリップチップである。また、半導体発光素子１０は、第１素子電極１９及び第２素子電極２０の各々と第１素子載置領域３３Ｂ及び第２素子載置領域３４Ｂの各々が接合部材４１を介して接続されている。このような素子電極１９、２０を有する半導体発光素子１０は、装置基板３１の素子載置領域３３Ｂ、３４Ｂへのセルフアライメント性に優れており接合の残留応力も低い。つまり、素子基板１１または装置基板３１が薄くても歩留まりよく接合できる。本実施形態に用いた半導体発光素子１０のサイズは、１辺約１０００μｍの四角形状で厚さ約１００μｍ（半導体発光素子１０の厚さ≒素子基板１１の厚さ）である。なお、厚さの薄い半導体発光素子１０の製造工程での取り扱いの容易さを考慮すると１辺（線分ＬＸ、線分ＬＹ）は６００μｍ～１６００μｍであることが好ましい。
【0066】
（保護素子）
保護素子３９は、図２Ｂ及び図２Ｄに示すように、装置基板３１の保護素子載置領域３４Ｃに接合部材４１を介して接合される。また、保護素子３９の上部の電極は、導電性のワイヤ４０により、第１ランド３３Ａに電気的に接続されている。保護素子３９は半導体発光素子１０と並列かつ逆極性で接続されており、静電気等による半導体発光素子１０の破損を防止する。なお、保護素子３９のワイヤ４０頂部は、半導体発光素子１０と蛍光体板４３の合算高さ（厚み）より低くしている。
保護素子３９は、図２Ｂ及び図２Ｄに示すように、装置基板３１の保護素子載置領域３４Ｃに接合部材４１を介して接合される。また、保護素子３９の上部の電極は、導電性のワイヤ４０により、第１ランド３３Ａに電気的に接続されている。保護素子３９は半導体発光素子１０と並列かつ逆極性で接続されており、静電気等による半導体発光素子１０の破損を防止する。なお、保護素子３９のワイヤ４０頂部は、半導体発光素子１０と蛍光体板４３の合算高さ（厚み）より低くしている。
【0067】
なお、本実施形態の保護素子３９としてはツェナーダイオードを用いたが、保護素子３９としては、ツェナーダイオードの他にコンデンサ、バリスタなどを用いることもできる。
【0068】
（接合部材）
接合部材４１としては、金錫（Ａｕ－２０ｗｔ％Ｓｎ）合金が用いられている。金錫合金の形成には金錫クリームはんだを用いる。金錫クリームはんだに含まれるフラックスは、半導体発光素子１０及び保護素子３９を装置基板３１に接合する際に蒸発する。半導体発光素子１０が接合されている素子載置領域３３Ｂ、３４Ｂの表面は平滑であり、半導体発光素子１０の素子電極１９、２０と素子載置領域３３Ｂ、３４Ｂが重なる領域において接合部材４１は均一な厚みで形成される。これにより、薄型化した半導体発光素子１０へ働く接合時の応力を小さくでき、半導体発光素子１０の破損を防止できる。
接合部材４１としては、金錫（Ａｕ－２０ｗｔ％Ｓｎ）合金が用いられている。金錫合金の形成には金錫クリームはんだを用いる。金錫クリームはんだに含まれるフラックスは、半導体発光素子１０及び保護素子３９を装置基板３１に接合する際に蒸発する。半導体発光素子１０が接合されている素子載置領域３３Ｂ、３４Ｂの表面は平滑であり、半導体発光素子１０の素子電極１９、２０と素子載置領域３３Ｂ、３４Ｂが重なる領域において接合部材４１は均一な厚みで形成される。これにより、薄型化した半導体発光素子１０へ働く接合時の応力を小さくでき、半導体発光素子１０の破損を防止できる。
【0069】
（蛍光体板）
波長変換部材としての蛍光体板４３は、上面視において、半導体発光素子１０の出光面と実質的に同じ大きさの平板状をしている。また、蛍光体板４３はアルミナ母材にセリウム賦活イットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ：Ｃｅ）蛍光体粒子が含有されたセラミック蛍光体である。蛍光体板４３は、図２Ｂに示すように、透光性シリコーン樹脂の接着部材４２を介して半導体発光素子１０の素子基板１１の上面（＋Ｚ方向）に接着されている。蛍光体板４３は、半導体発光素子１０から出射された青色光（一次光）の一部または全部を吸収し、一次光より長波長化された緑黄色光（二次光）を出射する。これにより、発光装置３０の蛍光体板４３の上面から、青色光（一次光）と緑黄色（二次光）が混色された白色光または緑黄色光が出光される。
波長変換部材としての蛍光体板４３は、上面視において、半導体発光素子１０の出光面と実質的に同じ大きさの平板状をしている。また、蛍光体板４３はアルミナ母材にセリウム賦活イットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ：Ｃｅ）蛍光体粒子が含有されたセラミック蛍光体である。蛍光体板４３は、図２Ｂに示すように、透光性シリコーン樹脂の接着部材４２を介して半導体発光素子１０の素子基板１１の上面（＋Ｚ方向）に接着されている。蛍光体板４３は、半導体発光素子１０から出射された青色光（一次光）の一部または全部を吸収し、一次光より長波長化された緑黄色光（二次光）を出射する。これにより、発光装置３０の蛍光体板４３の上面から、青色光（一次光）と緑黄色（二次光）が混色された白色光または緑黄色光が出光される。
【0070】
蛍光体板４３は、半導体発光素子１０の出光面より小さくても大きくても良い。また、蛍光体板４３の入光面（下面）または出光面（上面）の表面に、反射率を低減する凹凸構造、表面を保護する透光性の保護膜、指向特性を制御する誘電体多層膜等が設けられていてもよい。また、側面に反射性の誘電体多層膜または白色セラミック膜が設けられていても良い。
【0071】
蛍光体板４３の母材としては、透光性のセラミック又はガラス類の無機材、透光性の樹脂材などを用いることができる。また、光変換粒子としては、セリウム賦活イットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ：Ｃｅ）蛍光体に限定されず、セリウム賦活ルテチウム・アルミニウム・ガーネット（ＬｕＡＧ：Ｃｅ）蛍光体、ユーロピウム又は／及びセリウム賦活オルトシリケート（（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＳｉＯ4：Ｅｕ，Ｃｅ）蛍光体、セリウム賦活テルビウム・アルミニウム・ガーネット（ＴＡＧ：Ｃｅ）、ユーロピウム賦活αサイアロン蛍光体（α－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ）、ユーロピウム賦活βサイアロン蛍光体（β－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ）、マンガン賦活カリウム・フルオロ珪酸カリウム（ＫＦＳ：Ｍｎ）などを用いることができ、励起光の波長や所望の色調などによって異なる種類の光変換粒子を適宜選択して用いることができる。
【0072】
（被覆部材）
被覆部材４４は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、蛍光体板４３の上面の外周縁を起点として、蛍光体板４３の上面を露出しつつ蛍光体板４３の外方に延在している。また、被覆部材４４は、装置基板３１の上面、また、接合部材４１、半導体発光素子１０、接着部材４２及び蛍光体板４３の側面を被覆している。つまり、半導体発光素子１０及び保護素子３９は、被覆部材４４によって封止されている。また、蛍光体板４３の上面が発光装置３０の出光面となっている。本実施形態においては半導体発光素子１０の素子基板１１を薄くしているので、発光装置３０の装置基板３１を薄くしても、被覆部材４４の厚さも薄くなるので被覆部材４４の膨張・収縮による発光装置３０の反り等の発生も抑制できる。
被覆部材４４は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、蛍光体板４３の上面の外周縁を起点として、蛍光体板４３の上面を露出しつつ蛍光体板４３の外方に延在している。また、被覆部材４４は、装置基板３１の上面、また、接合部材４１、半導体発光素子１０、接着部材４２及び蛍光体板４３の側面を被覆している。つまり、半導体発光素子１０及び保護素子３９は、被覆部材４４によって封止されている。また、蛍光体板４３の上面が発光装置３０の出光面となっている。本実施形態においては半導体発光素子１０の素子基板１１を薄くしているので、発光装置３０の装置基板３１を薄くしても、被覆部材４４の厚さも薄くなるので被覆部材４４の膨張・収縮による発光装置３０の反り等の発生も抑制できる。
【0073】
被覆部材４４としては、透光性のシリコーン樹脂の媒質に反射性の酸化チタン（ＴｉＯ２）微粒子を分散した白色樹脂を用いている。透光性の媒質としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂などを用いることもできる。また、反射性の微粒子としては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）とジルコニア（ＺｒＯ２）の混合セラミック粒子を用いることもできる。
【0074】
（回路基板への実装）
実施形態２の発光装置３０は、第１実装電極３７と第２実装電極３８の各々がはんだを介して回路基板上に実装される。発光装置３０の第１素子載置領域３３Ｂと第２素子載置領域３４Ｂの配線電極離間帯４８と、第１実装電極３７と第２実装電極３８の実装電極離間帯４７とは直交している。よって、発光装置３０の回路基板への実装において、半導体発光素子１０の３つの孔部１２Ａが並んだ直線部を曲げる応力が抑制される。これにより、素子基板１１及び装置基板３１が薄くても、発光装置３０が短絡する等の不具合を防止でき、発光装置３０の信頼性を向上できる。
実施形態２の発光装置３０は、第１実装電極３７と第２実装電極３８の各々がはんだを介して回路基板上に実装される。発光装置３０の第１素子載置領域３３Ｂと第２素子載置領域３４Ｂの配線電極離間帯４８と、第１実装電極３７と第２実装電極３８の実装電極離間帯４７とは直交している。よって、発光装置３０の回路基板への実装において、半導体発光素子１０の３つの孔部１２Ａが並んだ直線部を曲げる応力が抑制される。これにより、素子基板１１及び装置基板３１が薄くても、発光装置３０が短絡する等の不具合を防止でき、発光装置３０の信頼性を向上できる。
【0075】
[比較形態２]
次に、比較形態２の発光装置について説明する。比較形態２の発光装置は、実施形態２の発光装置３０の半導体発光素子１０の素子基板１１の厚さを１００μｍから２００μｍとした発光装置であり、それ以外は実施形態２と同じである。
次に、比較形態２の発光装置について説明する。比較形態２の発光装置は、実施形態２の発光装置３０の半導体発光素子１０の素子基板１１の厚さを１００μｍから２００μｍとした発光装置であり、それ以外は実施形態２と同じである。
【0076】
（発光装置の光出力の比較）
実施形態２の発光装置３０と比較形態２の発光装置を回路基板にはんだで接合し、各発光装置に通電して光出力を比較した。その結果、比較形態２の光出力を１００％とした場合、実施形態２の光出力は１０８％であった。つまり、実施形態２の発光装置３０の光出力が８％増加した。これは、半導体発光素子１０の素子基板１１と被覆部材４４の接触面積が減少したためと思われる。同様に、素子基板１１を７０μｍ、４０μｍと薄くすると光出力は増加する。このように、実施形態２の発光装置３０に用いる実施形態１の半導体発光素子１０は、単体においては光出力の低下傾向を有するが、実施形態２の発光装置３０とすることで、発光装置３０として高い光出力（光束）特性を与える。また、発光装置３０を薄型化することで、発光装置３０の側面の漏れ光を抑制でき、発光装置３０の出光面（蛍光体板４３の上面）からの光出力を大きくできる。
実施形態２の発光装置３０と比較形態２の発光装置を回路基板にはんだで接合し、各発光装置に通電して光出力を比較した。その結果、比較形態２の光出力を１００％とした場合、実施形態２の光出力は１０８％であった。つまり、実施形態２の発光装置３０の光出力が８％増加した。これは、半導体発光素子１０の素子基板１１と被覆部材４４の接触面積が減少したためと思われる。同様に、素子基板１１を７０μｍ、４０μｍと薄くすると光出力は増加する。このように、実施形態２の発光装置３０に用いる実施形態１の半導体発光素子１０は、単体においては光出力の低下傾向を有するが、実施形態２の発光装置３０とすることで、発光装置３０として高い光出力（光束）特性を与える。また、発光装置３０を薄型化することで、発光装置３０の側面の漏れ光を抑制でき、発光装置３０の出光面（蛍光体板４３の上面）からの光出力を大きくできる。
【0077】
以上、本発明によれば、薄型化を実現しつつも、発光装置３０とした際に光束が向上する半導体発光素子１０又は信頼性の高く光束が向上した発光装置３０を提供することができる。
【0078】
（発光装置の製造方法）
以下に実施形態２の発光装置３０の製造方法についてフローチャート及び図面を参照して詳細に説明する。図４は、発光装置３０の製造方法を示すフローチャートである。また、図５Ａ～５Ｅは、各工程を示す上面図である。
以下に実施形態２の発光装置３０の製造方法についてフローチャート及び図面を参照して詳細に説明する。図４は、発光装置３０の製造方法を示すフローチャートである。また、図５Ａ～５Ｅは、各工程を示す上面図である。
【0079】
（Ｓ１）装置基板準備
装置基板３１としては、基体３２に第１配線電極３３、第２配線電極３４、第１導通ビア３５、第２導通ビア３６、第１実装電極３７、第２実装電極３８が設けられ、かつ複数の発光装置用の装置基板３１が一体化した基板を準備した（図５Ａ）。以後、説明において（Ｓ２）～（Ｓ４）までの説明は一体化した基板での説明である。なお、一体化した基板の外周には外周枠が設けられている。また、図中太線で囲まれた部分が１単位の装置基板３１である。
装置基板３１としては、基体３２に第１配線電極３３、第２配線電極３４、第１導通ビア３５、第２導通ビア３６、第１実装電極３７、第２実装電極３８が設けられ、かつ複数の発光装置用の装置基板３１が一体化した基板を準備した（図５Ａ）。以後、説明において（Ｓ２）～（Ｓ４）までの説明は一体化した基板での説明である。なお、一体化した基板の外周には外周枠が設けられている。また、図中太線で囲まれた部分が１単位の装置基板３１である。
【0080】
（Ｓ２）素子実装工程
半導体発光素子１０及び保護素子３９が実装される第１配線電極３３及び第２配線電極３４上に接合部材４１として金錫（Ａｕ－Ｓｎ）クリームはんだを塗布した。次に、半導体発光素子１０及び保護素子３９を金錫クリームはんだ上に載置した。
半導体発光素子１０及び保護素子３９が実装される第１配線電極３３及び第２配線電極３４上に接合部材４１として金錫（Ａｕ－Ｓｎ）クリームはんだを塗布した。次に、半導体発光素子１０及び保護素子３９を金錫クリームはんだ上に載置した。
【0081】
次に、リフロー炉で３００℃まで加熱して金錫クリームはんだを溶融・固化して半導体発光素子１０を第１配線電極３３及び第２配線電極３４上に実装した。同時に、保護素子３９も第２配線電極３４上に実装した。その後、保護素子３９の上部の電極と第１配線電極３３をワイヤ４０により電気的に接続した（図５Ｂ）。
【0082】
（Ｓ３）蛍光体板接着工程
半導体発光素子１０の上面に接着部材４２として透光性の接着剤であるシリコーン樹脂を塗布した。次に蛍光体板４３を半導体発光素子１０上に載置した。１７０℃で１０分間加熱して、シリコーン樹脂を仮硬化して蛍光体板４３を半導体発光素子１０上に接着した（図５Ｃ）。
半導体発光素子１０の上面に接着部材４２として透光性の接着剤であるシリコーン樹脂を塗布した。次に蛍光体板４３を半導体発光素子１０上に載置した。１７０℃で１０分間加熱して、シリコーン樹脂を仮硬化して蛍光体板４３を半導体発光素子１０上に接着した（図５Ｃ）。
【0083】
（Ｓ４）被覆部材形成工程
複数の装置基板３１の外周縁に枠体４５を形成した。枠体４５の内側に酸化チタン粒子を混合したシリコーン樹脂からなる被覆部材４４を蛍光体板４３の上面の外周縁に接する高さまで充填した。その後、１００℃で３０分間、１５０℃で１時間加熱してシリコーン樹脂を硬化させた。このとき、接着部材４２も本硬化された（図５Ｄ）。
複数の装置基板３１の外周縁に枠体４５を形成した。枠体４５の内側に酸化チタン粒子を混合したシリコーン樹脂からなる被覆部材４４を蛍光体板４３の上面の外周縁に接する高さまで充填した。その後、１００℃で３０分間、１５０℃で１時間加熱してシリコーン樹脂を硬化させた。このとき、接着部材４２も本硬化された（図５Ｄ）。
【0084】
（Ｓ５）個片化工程
ダイシングブレード４６で発光装置３０の単位毎に切断し、個片化した。以上の工程により、発光装置３０が製造された（図５Ｅ）。
ダイシングブレード４６で発光装置３０の単位毎に切断し、個片化した。以上の工程により、発光装置３０が製造された（図５Ｅ）。
【0085】
［実施形態３］
次に、実施形態３の発光装置５０について説明する。なお、本発明の実施形態２による発光装置３０と同一の構成については適宜説明を省略する。図６Ａは、実施形態３の発光装置５０の上面を示した平面図であり、被覆部材４４を透かした（除去した）状態を示した図である。図６Ｂは、発光装置５０を実装する回路基板６０の配線パターンを示した図であり、図６Ｃは、発光装置５０を実装する回路基板６０の配線パターンの変形例を示した図である。
次に、実施形態３の発光装置５０について説明する。なお、本発明の実施形態２による発光装置３０と同一の構成については適宜説明を省略する。図６Ａは、実施形態３の発光装置５０の上面を示した平面図であり、被覆部材４４を透かした（除去した）状態を示した図である。図６Ｂは、発光装置５０を実装する回路基板６０の配線パターンを示した図であり、図６Ｃは、発光装置５０を実装する回路基板６０の配線パターンの変形例を示した図である。
【0086】
図７は、実施形態３の発光装置５０の装置基板３１の上面を示した平面図である。なお、図６Ａでは、第１導通ビア３５及び第２導通ビア３６と第１実装電極３７及び第２実装電極３８との配置関係の明確化のために、第１導通ビア３５及び第２導通ビア３６と第１実装電極３７及び第２実装電極３８を破線で示している。さらに、図７では、第１素子電極１９及び第２素子電極２０と、第１導通ビア３５及び第２導通ビア３６と、第１実装電極３７及び第２実装電極３８との配置関係の明確化のために、第１導通ビア３５及び第２導通ビア３６と第１実装電極３７及び第２実装電極３８を破線で示している。
【0087】
図６Ａで示すように、実施形態３の発光装置５０は、互いに隣接した２つの発光装置３０を有する複数単位型（ここでは２単位）の発光装置である。発光装置５０は、実施形態２の発光装置３０が、装置基板３１で２単位並列に結合した態様である。よって、回路基板６０の配線パターンを図６Ｂのように設ければ、発光装置５０の各々の発光素子（発光領域）を個別に駆動できる。
【0088】
このように、２つの発光装置３０を並列駆動とすることで、各々の発光装置３０が有する半導体発光素子１０を個別に点灯させることができる。そのため、例えば、発光装置３０が有する蛍光体板４３の波長変換特性を各々別の特性とすることで、１つの発光装置で複数色の光を出射することができる。
【0089】
［実施形態３の変形例］
次に実施形態３の発光装置５０の変形例は、回路基板６０の配線パターンを図６Ｃに示すように１組のアノードとカソードが直列に接続されている。このように、２つの発光装置３０を直列駆動とすることで、各々の発光装置３０が有する半導体発光素子１０を同時に点灯させることができる。そのため、発光装置の光束をより向上させることができる。
次に実施形態３の発光装置５０の変形例は、回路基板６０の配線パターンを図６Ｃに示すように１組のアノードとカソードが直列に接続されている。このように、２つの発光装置３０を直列駆動とすることで、各々の発光装置３０が有する半導体発光素子１０を同時に点灯させることができる。そのため、発光装置の光束をより向上させることができる。
【0090】
なお、本実施形態では、複数単位型の発光装置５０が有する発光装置３０の数量を２つとしたが、３つ以上であってもよい。また、図６Ａに示すように、本実施形態では、２つの発光装置３０は、半導体発光素子１０毎に個別に蛍光体板４３を有するが、複数の半導体発光素子１０に対して、１つの蛍光体板４３が設けられてもよい。
【0091】
以上、説明したように、本発明によれば、薄型化を実現しつつも、信頼性の高く光束が向上した半導体発光素子又は発光装置を提供することができる。
【符号の説明】
【0092】
１０ 半導体発光素子
１１ 素子基板
１２ 発光半導体層
１３ ｎ型半導体層
１４ 発光層
１５ ｐ型半導体層
１６ ｎ電極
１７ ｐ電極
１８ 絶縁膜
１９ 第１素子電極
２０ 第２素子電極
３０ 発光装置
３１ 装置基板
３２ 基体
３３ 第１配線電極
３４ 第２配線電極
３５ 第１導通ビア
３６ 第２導通ビア
３７ 第１実装電極
３８ 第２実装電極
３９ 保護素子
４０ ワイヤ
４１ 接合部材
４２ 接着部材
４３ 蛍光体板
４４ 被覆部材
４５ 枠体
４６ ダイシングブレード
４７ 実装電極離間帯
４８ 配線電極離間帯
５０ 発光装置
６０ 回路基板
１１ 素子基板
１２ 発光半導体層
１３ ｎ型半導体層
１４ 発光層
１５ ｐ型半導体層
１６ ｎ電極
１７ ｐ電極
１８ 絶縁膜
１９ 第１素子電極
２０ 第２素子電極
３０ 発光装置
３１ 装置基板
３２ 基体
３３ 第１配線電極
３４ 第２配線電極
３５ 第１導通ビア
３６ 第２導通ビア
３７ 第１実装電極
３８ 第２実装電極
３９ 保護素子
４０ ワイヤ
４１ 接合部材
４２ 接着部材
４３ 蛍光体板
４４ 被覆部材
４５ 枠体
４６ ダイシングブレード
４７ 実装電極離間帯
４８ 配線電極離間帯
５０ 発光装置
６０ 回路基板
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】