特許 7178761 半導体発光装置及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-17

(45)【発行日】2022-11-28

(54)【発明の名称】半導体発光装置及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/56 20100101AFI20221118BHJP

   H01L 33/54 20100101ALI20221118BHJP

【ＦＩ】

H01L33/56

H01L33/54

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019017795

(22)【出願日】2019-02-04

(65)【公開番号】P2020126912

(43)【公開日】2020-08-20

【審査請求日】2021-08-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000226242

【氏名又は名称】日機装株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 秀一郎

【審査官】村井 友和

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１１２９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０１０４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０７７５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３１１７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１７４２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３４７６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０１５４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０１５３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０３５７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－００４８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２３２２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１２４１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２６７６５９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０２６７６４５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０１０７９４６４（ＣＮ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２００７－０１１２７０４（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３３／４８－３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

紫外光を発光する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子が実装される凹部が形成されたパッケージ基板と、
前記凹部に充填され、前記半導体発光素子を封止する、流動性を有する第１の封止材と、
前記パッケージ基板の凹部を区画する縁面と密着して前記第１の封止材を封止する硬化された第２の封止材と、
前記第１の封止材と前記第２の封止材との間において塗布により形成されるとともに、前記紫外光を透過する紫外線透過樹脂で形成された境界層と、を備える、半導体発光装置。

【請求項2】

前記第１の封止材は、液体であり、
前記境界層は、前記第１の封止材の液面と密着している、
請求項１に記載の半導体発光装置。

【請求項3】

前記第１の封止材は、前記凹部に満杯に充填されている、
請求項１又は２に記載の半導体発光装置。

【請求項4】

前記第２の封止材の比重は、前記第１の封止材よりも小さい、
請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体発光装置。

【請求項5】

パッケージ基板の凹部に紫外光を発光する半導体発光素子を実装する工程と、
前記半導体発光素子が実装された前記パッケージ基板の凹部に流動性を有する第１の封止材を封入する工程と、
前記第１の封止材上に、前記紫外光を透過する紫外線透過樹脂からなる境界層を塗布する工程と、
塗布された前記境界層を硬化する工程と
前記境界層上に第２の封止材を塗布する工程と、
塗布された前記第２の封止材を硬化する工程と、
を含む半導体発光装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体発光装置及びその製造方法に関し、特に、紫外光を発光する窒化物半導体発光素子を備えた半導体発光装置及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、液体の封止材によって半導体発光素子を封止した液体封止型の半導体発光装置が提供されている（特許文献１参照。）。

【0003】

特許文献１に記載の半導体発光装置としての発光モジュールは、深紫外光を放射する半導体発光素子と、半導体発光素子を封止する液体と、半導体発光素子と液体とを収容するパッケージとを備えている。このパッケージは、基台と、前記半導体発光素子から放射される前記深紫外光に対して透明な透明部材とを有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－２０７７５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の発光モジュールによると、透明部材は、一方に開口を有し、内部に空間を有する凹の形状を有し、液体は、基台と透明部材との間の空間に充填されている。

【0006】

しかしながら、上述のような形状では、液体が漏れ出さないように封止するために、透明部材は、石英ガラスやサファイア等を用いて形成され、基台と透明部材とは、接着剤を用いて接合されている。このように、透明部材が石英ガラスやサファイア等の高価な材料によって形成されている場合、発光モジュールの製造コストが上昇してしまう虞がある。また、基台と透明部材とが接着剤を用いて接合されている場合、発光素子から放射される紫外線によって接着剤が劣化して、基台と透明部材とが分離してしまう虞がある。

【0007】

そこで、本発明は、低コストかつ高信頼性で液体を水密に封止することができるパッケージを有する半導体発光装置及びその製造方法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】

【0008】

本発明は、上記課題を解決することを目的として、紫外光を発光する半導体発光素子と、前記半導体発光素子が実装される凹部が形成されたパッケージ基板と、前記凹部に充填され、前記半導体発光素子を封止する、流動性を有する第１の封止材と、前記パッケージ基板の凹部を区画する縁面と密着して前記第１の封止材を封止する硬化された第２の封止材と、前記第１の封止材と前記第２の封止材との間において塗布により形成されるとともに、前記紫外光を透過する紫外線透過樹脂で形成された境界層と、を備える、半導体発光装置を提供する。
また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、パッケージ基板の凹部に紫外光を発光する半導体発光素子を実装する工程と、前記半導体発光素子が実装された前記パッケージ基板の凹部に流動性を有する第１の封止材を封入する工程と、前記第１の封止材上に、前記紫外光を透過する紫外線透過樹脂からなる境界層を塗布する工程と、塗布された前記境界層を硬化する工程と前記境界層上に第２の封止材を塗布する工程と、塗布された前記第２の封止材を硬化する工程と、を含む半導体発光装置の製造方法を提供する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、低コストかつ高信頼性で液体を水密に封止することができるパッケージを有する半導体発光装置及びその製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る窒化物半導体紫外線発光装置の断面図である。

【図2】図１に示す窒化物半導体発光素子の積層構造を拡大して説明する説明図である。

【図3】図１に示す窒化物半導体紫外線発光装置の製造方法の一例を模式的に説明する説明図である。

【図4】図３に示す製造方法を示すフローチャートである。

【図5】本発明の一変形例に係る窒化物半導体紫外線発光装置の断面図である。

【図6】本発明の一変形例に係る窒化物半導体紫外線発光装置の断面図である。

【図7】本発明の一変形例に係る窒化物半導体紫外線発光装置の断面図である。

【図8】本発明の第２の実施の形態に係る窒化物半導体紫外線発光装置の断面図である。

【図9】図８に示す窒化物半導体紫外線発光装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。

【図10】本発明の一変形例に係る窒化物半導体紫外線発光装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

【0012】

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る窒化物半導体紫外線発光装置の断面図である。図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る窒化物半導体紫外線発光装置（以下、単に「発光装置」ともいう。）１は、紫外光を発光する窒化物半導体発光素子（以下、単に「発光素子」ともいう。）２と、この発光素子２が実装されるパッケージ基板３と、発光素子２を封止する、流動性を有する第１の封止材４と、パッケージ基板３と密着し、第１の封止材４がパッケージ基板３から漏れ出さないように第１の封止材４を封止する第２の封止材５と、を備えている。ここで、「流動性を有する」ものには、例えば、液体やゾル状のものが含まれる。以下、各部材について詳細に説明する。発光装置１は、半導体発光装置の一例である。発光素子２は、半導体発光素子の一例である。

【0013】

（発光素子２）
図２は、図１に示す発光素子２の積層構造を拡大して説明する説明図である。発光素子２には、例えば、波長３６５ｎｍ以下の紫外光（深紫外光を含む）を発光する発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）が該当する。図２に示すように、発光素子２は、透明基板２１と、透明基板２１上に形成された窒化物半導体層２２と、電極２３と、を有している。以下、窒化物半導体層２２として、ＡｌＧａＮ系の窒化物半導体で形成された層を例に挙げて説明する。

【0014】

窒化物半導体層２２は、透明基板２１側から、ＡｌＮからなるバッファ層２２ａ、ｎ型ＡｌＧａＮからなるｎクラッド層２２ｂ、ＡｌＧａＮを含む発光層２２ｃ、ｐ型ＡｌＧａＮからなるｐクラッド層２２ｄ、ｐ型ＧａＮからなるコンタクト層２２ｅを順次形成して構成されている。電極２３は、コンタクト層２２ｅ上に形成されたアノード側電極部（ｐ電極）２３ａと、ｎクラッド層２２ｂ上に形成されたカソード側電極部（ｎ電極）２３ｂと、を有している。

【0015】

発光層２２ｃで発光した紫外光は、透明基板２１を通って発光素子２の外へと導かれる。そのため、透明基板２１としては、発光した紫外光の透過率がなるべく高いものを用いることが望ましい。具体的には、透明基板２１としては、発光した紫外光の透過率が７０％以上のものを用いることが望ましい。透明基板２１としては、サファイア基板やＡｌＮ基板等の単結晶基板を用いてよい。

【0016】

（パッケージ基板３）
パッケージ基板３は、略直方体状の形状を有している。パッケージ基板３は、例えば高温焼成セラミック多層基板（High Temperature Co-fired Ceramic：ＨＴＣＣ）により形成される。なお、パッケージ基板３は、ＨＴＣＣの他に、例えば、低温焼成セラミック多層基板、樹脂や金属で形成してもよい。

【0017】

また、パッケージ基板３の上面には、凹部（「キャビティ」ともいう。）３ａが形成されている。この凹部３ａは、１つの底面３ｂ、及びこの底面３ｂと接続する４つの壁面３ｄにより構成されている。また、凹部３ａの開口は、４つの壁面３ｄとそれぞれ接続する縁面３ｃにより区画されている。なお、縁面３ｃとは、上面のうち凹部３ａの開口を除く残りの部分をいう。

【0018】

凹部３ａには、上述した発光素子２が収容される。凹部３ａに収容された発光素子２は、凹部３ａの底面３ｂに実装される。好ましくは、発光素子２は、透明基板２１を上側（凹部３ａの開口側）とし、窒化物半導体層２２を下側（凹部３ａの底面３ｂ側、パッケージ基板３側）として、パッケージ基板３の底面３ｂにフリップチップ実装されている。また、図示していないが、電極２３は、金バンプ等を介して、パッケージ基板３に設けられた基板電極（不図示）に電気的に接続されている。

【0019】

（第１の封止材４）
第１の封止材４は、凹部３ａに封入され、発光素子２を封止する。第１の封止材４は、空気の屈折率よりも大きい所定の屈折率を有する液体により形成されている。所定の屈折率は、例えば、１．１０～１．８０程度としてよい。

【0020】

第１の封止材４は、パッケージ基板３の凹部３ａに充填されている。好ましくは、第１の封止材４は、発光素子２の上面２ａ（透明基板２１の光が出力する面）の全域が浸るように充填される。すなわち、第１の封止材４の液面４ａ（上端面）は、発光素子２の上面２ａよりも高い。換言すれば、第１の封止材４の液面４ａのパッケージ基板３の底面３ｂに対する高さ（第１の封止材４の厚さに相当する距離）ｔは、発光素子２の上面２ａのパッケージ基板３の底面３ｂに対する高さ（概ね、発光素子２の厚さに相当する距離）ｈよりも大きい（ｔ＞ｈ）。

【0021】

なお、図１では、第１の封止材４を、凹部３ａの容積に満たない量で充填した構成を例示しているが、かかる構成に限定されるものではなく、第１の封止材４は、凹部３ａ内に満杯になるように充填してもよい（図５（ａ）等参照）。

【0022】

第１の封止材４は、高い絶縁性を有し、その体積抵抗率は、好ましくは、１０^１２（Ω・ｃｍ）以下、より好ましくは、１０^１４（Ω・ｃｍ）以下である。また、第１の封止材４は、化学的、熱的に安定であることが好ましい。後述する製造方法で説明するように、第２の封止材５を硬化させるときに加えられる熱によって、第１の封止材４が第２の封止材５とともに硬化してしまうことを抑制するためである。

【0023】

また、上述したように発光層２２ｃで発光した紫外光は、透明基板２１を通って発光素子２の外へと導かれるとき、第１の封止材４を通過する。このため、第１の封止材４としては、発光した紫外光の透過率がなるべく高いものを用いることが望ましい。第１の封止材４としては、例えば、発光した紫外光の透過率が７０％以上となるのものを用いることが望ましい。

【0024】

以上を鑑み、第１の封止材４には、例えば、シリコーンオイル、パーフルオロカーボン、アモルファスフッ素樹脂等を用いてよい。

【0025】

（第２の封止材５）
第２の封止材５は、第１の封止材４を覆うように設けられている。第２の封止材５は、第１の封止材４の屈折率との差が０．２５程度以下の屈折率を有することが好ましく、第１の封止材４の屈折率と同一の屈折率を有することがより好ましい。第２の封止材５は、パッケージ基板３の縁面３ｃと隙間なく密着することにより、パッケージ基板３と第２の封止材５とで形成される内部空間を外部から水密に封止する。このように内部空間の水密性を保つ構成とすることにより、液体の第１の封止材４がパッケージ基板３から漏れ出してしまうことを抑制することができる。

【0026】

また、第２の封止材５は、第１の封止材４との間に空隙が生じないように、第１の封止材４に密着している状態で設けられる。具体的には、第２の封止材５は、当該第２の封止材５の第１の封止材４と対向する界面５ｂが第１の封止材４の液面４ａの全域と接触している状態で設けられる。第１の封止材４と第２の封止材５との間に空隙が生じると、空気層が形成され、この空気層で全反射が発生することによって光の取出し効率が低減する虞があるためである。

【0027】

第２の封止材５は、パッケージ基板３の上方に盛り上がるように形成されている。これは、硬化前の第二の封止材５の粘度を調整することによって、可能となり、第２の封止材５の上面５ａは、滑らかな曲面形状（例えば半球状、あるいは半楕円球状）となるように形成されている。これにより、例えば上面５ａを平面とした場合と比較して、第２の封止材５と空気との境界における全反射を抑制して光の取り出し効率をさらに向上させることができる。また、第２の封止材５がレンズの役割を果たすようになり紫外光の照射方向を制御することが可能となる。第２の封止材５の形状を、所望の形状を維持して硬化するためには、硬化前の第二の封止材５の硬化前の粘度は１０００ｃＰ以上、望ましくは２５００ｃＰ以上であることが望ましい。なお、第二の封止材５を平坦に封止する場合はこの限りではない。

【0028】

第２の封止材５は、第１の封止材４と同様に、発光素子２が発光する紫外光の透過率がなるべく高いものを用いることが望ましい。例えば、第２の封止材５としては、発光した紫外光の透過率が７０％以上のものを用いることが望ましい。

【0029】

また、第２の封止材５は、硬化する前の状態において、第１の封止材４の比重よりも小さい比重を有するものを用いることが好ましい。第２の封止材５の比重が第１の封止材４の比重以上の場合、第２の封止材５が第１の封止材４側に混ざり込み、第２の封止材５が第１の封止材４と混合することによって、第２の封止材５を硬化させるときに第１の封止材４をともに硬化してしまう虞があるためである。

【0030】

以上を鑑み、第２の封止材５としては、シリコーン樹脂やフッ素樹脂を主成分とする樹脂を用いてよい。また、第２の封止材５は、後述するように硬化させる工程を経るため、硬化剤を含んで構成される。

【0031】

［第１の実施の形態に係る発光装置１の製造方法］
次に、図３及び図４を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置１の製造方法について説明する。図３は、図１に示す発光装置１の製造方法の一例を模式的に説明する説明図である。図４は、図３に示す製造方法を示すフローチャートである。

【0032】

まず、図３（ａ）に示すように、凹部３ａを有するパッケージ基板３を準備する。次に、図３（ｂ）に示すように、パッケージ基板３の凹部３ａの底面３ｂに発光素子２を実装する。発光素子２は、上述したように窒化物半導体層２２を下側とするフリップチップ実装によりパッケージ基板３に搭載される。フリップチップ実装の方法は、特に限定されるものではなく、公知の技術を用いて行ってよい。

【0033】

次に、図３（ｃ）に示すように、発光素子２が実装された凹部３ａに液体の第１の封止材４を封入する。第１の封止材４は、発光素子２の上面２ａ（図１参照）の全体を浸すことができればよく、封入する第１の封止材４の量は、適宜調整してよい。

【0034】

なお、図３（ｃ）では一例として、凹部３ａの容積に満たない量の第１の封止材４を封入する場合、すなわち、第１の封止材４の液面４ａ（図１参照）がパッケージ基板３の縁面３ｃよりも低い位置となるように充填されている場合を例に挙げたが、これに限定されるものではなく、第１の封止材４を凹部３ａ内に満杯になるように封入してもよい（図５（ａ）参照）。

【0035】

次に、図３（ｄ）に示すように、第１の封止材４の液面４ａ及びパッケージ基板３の縁面３ｃに密着するように、第２の封止材５を第１の封止材４上に塗布する。

【0036】

次に、第２の封止材５を硬化させる。第２の封止材５は、例えば、真空オーブン等を使用して熱を加えることにより硬化させる。なお、第２の封止材５は、低圧雰囲気で硬化させることが好ましい。このときの真空度は、１０ｋＰａ以下であることが好ましい。上述したように、第１の封止材４との間に空隙が形成されないようにするためである。

【0037】

以上をまとめると、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置１を製造する製造方法は、図４に示すように、パッケージ（パッケージ基板３）に発光素子２を実装する工程（Ｓ１）と、発光素子２が実装されたパッケージ基板３の凹部３ａに液体の第１の封止材４を封入する工程（Ｓ２）と、第１の封止材４上に第２の封止材５を塗布する工程（Ｓ３）と、塗布された第２の封止材５を硬化する工程（Ｓ４）とを含む。

【0038】

＜変形例１＞
図５～図７を参照して、第１の実施の形態の変形例について説明する。図５～図７各図は、本発明の一変形例に係る発光装置１の断面図である。図５（ａ）に示すように、第１の封止材４は、パッケージ基板３の凹部３ａ内に満杯になるように充填されていてもよい。すなわち、第１の封止材４は、液面４ａがパッケージ基板３の縁面３ｃに達するまで充填してもよい。換言すれば壁面３ｄ全体が第１の封止材４に浸るように第１の封止材４を充填してもよい。但し、第１の封止材４と第２の封止材５との間に隙間が生じないようにする観点から、第１の封止材４を満杯にしない方が好ましい。

【0039】

また、上述した第１の実施の形態では、第２の封止材５の上面５ａを半球状とする場合について説明したが、第２の封止材５の形状はこれに限定されない。例えば、第２の封止材５は、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、上面５ａが平坦となっていてもよい。また、図示はしないが、上面５ａが凹状となっていてもよい。上面５ａを平坦とする場合、厚みは適宜調整してよい。

【0040】

また、図６（ａ）に示すように、第１の封止材４中には、例えば、シリカ（二酸化ケイ素）や蛍光体等の機能性ナノ粒子やマイクロ粒子が分散して混合されていてもよい。これらの粒子を第１の封止材４中に混合させることによって、紫外光を拡散させて発光を均一化するとともに、配光特性を改善することができる。あるいは、図６（ｂ）に示すように、機能性ナノ粒子やマイクロ粒子は、第２の封止材５中に分散して混合されていてもよい。これらの粒子を第２の封止材５中に混合させることによって、上述の発光の均一化及び配光特性の改善に加えて、硬化した第２の封止材５のクラックを抑制することができる。なお、図示は省略するが、第１の封止材４及び第２の封止材５の両方に、機能性ナノ粒子やマイクロ粒子が分散して混合されていてもよい。

【0041】

また、図７に示すように、第２の封止材５の上面５ａを平坦な形状に形成するとともに、第２の封止材５の上面５ａ上に石英やサファイア等からなるレンズ８を装着してもよい。なおレンズ８の形状は、図７のように半球状であってもよいし半球以外でも、凸型、凹型、あるいはそれ以外の形状でもよい。

【0042】

［第２の実施の形態］
次に、図８を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。図８は、本発明の第２の実施の形態に係る発光装置１の断面図である。第２の実施の形態に係る発光装置１は、第１の封止材４と第２の封止材５との間に境界層６を備える点で第１の実施の形態に係る発光装置１と相違する。以下、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明し、第１の実施の形態と実質的に同一の機能を有する要素には同一の符号を付してその重複した説明を省略する。

【0043】

境界層６は、第１の封止材４と第２の封止材５との混合を抑制するものである。したがって、境界層６を設ける場合、必ずしも、第２の封止材５として第１の封止材４よりも比重の小さいものを用いなくてもよく、第２の封止材５として第１の封止材４と同等の比重又は大きい比重を有するものを用いてよい。

【0044】

境界層６は、紫外光を透過させる紫外線透過樹脂で形成された層である。また、境界層６を形成する樹脂は、紫外光又は熱で硬化する性質を有している。

【0045】

境界層６は、発光素子２が発光する紫外光の透過率がなるべく高いものを用いることが望ましい。例えば、境界層６としては、形成された厚みにおいて発光した紫外光の透過率が７０％以上のものを用いることが望ましい。また、紫外光の透過率が７０％未満のものを用いる場合は、厚みを１００μｍ以下とすることが好ましい。

【0046】

境界層６は、第１の封止材４との間に空隙が生じないように、第１の封止材４と密着した状態で設けられる。具体的には、境界層６は、第１の封止材４の液面４ａの全域と接触した状態で設けられる。第１の封止材４と境界層６との間に空隙が生じて、光の取出し効率を低減する全反射を発生させる空気層が形成されることを抑制するためである。

【0047】

なお、この場合、境界層６を第２の封止材５とさらに密着させるよう形成してもよい。境界層６と第２の封止材５との間に、空気層が生じることを抑制するためである。

【0048】

［第２の実施の形態に係る発光装置１の製造方法］
次に、図９を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る発光装置１の製造方法について説明する。図９は、図８に示す発光装置１の製造方法の一例を示すフローチャートである。図８に示すステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１５及びＳ１６は、図４に示すステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４とそれぞれ同一である。

【0049】

すなわち、第２の実施の形態に係る発光装置１の製造方法は、パッケージ基板３に発光素子２を実装する工程（Ｓ１１）と、凹部３ａに第１の封止材４を封入する工程（Ｓ１２）と、ステップＳ１４の工程を経た後、境界層６を覆うように第２の封止材５を塗布する工程（Ｓ１５）と、塗布されたこの第２の封止材５を硬化する工程（Ｓ１６）とを含み、ステップＳ１２とＳ１５との間に、第１の封止材４上に境界層６を塗布する工程（Ｓ１３）と、塗布された境界層６を硬化する工程（Ｓ１４）と、をさらに含む。

【0050】

第２の封止材５を硬化する工程（Ｓ１６）において、境界層６は、例えば、第２の封止材５の硬化と同様に、第１の封止材４との間に空隙が生じないように、真空オーブン等を使用して低圧雰囲気で熱硬化させることが好ましい。あるいは、真空チャンバー内で紫外線を照射して紫外線によって硬化させてもよい。

【0051】

＜変形例２＞
第２の実施の形態で説明した境界層６を設ける構成においても、種々の変形が可能である。図１０（ａ）に示すように、例えば、境界層６の上面がパッケージ基板３の縁面３ｃと略同一の高さに位置するように、第１の封止材４の容量及び境界層６の厚さを調整してもよい。また、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示すように、例えば、第２の封止材５を、平坦な上面５ａを有する形状としてよい。また、図示はしないが、境界層６を設ける構成においても、図７で示したように、所望の形状を有するレンズ８を装着してもよい。

【0052】

（実施の形態の作用及び効果）
本発明の実施の形態及び変形例によれば、液体等の流動性を有する封止材を用いて半導体発光素子を封止する場合に、石英やサファイアからなる透明部材を用いなくとも、内部を水密に封止することができ、なおかつ、接着剤を用いる必要がない。そのため、石英やサファイアで形成されたパッケージを有する構成と比較して、低コストでかつ、高い信頼性で液体の封止材を水密に封止することができる。

【0053】

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

【0054】

［１］紫外光を発光する半導体発光素子（２）と、前記半導体発光素子（２）が実装される凹部（３ａ）が形成されたパッケージ基板（３）と、前記凹部（３ａ）に充填され、前記半導体発光素子（２）を封止する、流動性を有する第１の封止材（４）と、前記パッケージ基板（３）の凹部（３ａ）を区画する縁面（３ｃ）と密着して前記第１の封止材（４）を封止する硬化された第２の封止材（５）と、を備える、半導体発光装置（１）。
［２］前記第１の封止材（４）は、液体であり、前記第２の封止材（５）は、前記第１の封止材（４）の液面（４ａ）と密着して前記第１の封止材（４）を封止する、前記［１］に記載の半導体発光装置（１）。
［３］前記第１の封止材（４）は、前記凹部（３ａ）に満杯に充填されている、前記［１］又は［２］に記載の半導体発光装置（１）。
［４］前記第２の封止材（５）の比重は、前記第１の封止材（４）よりも小さい、前記［１］から［３］のいずれか１つに記載の半導体発光装置（１）。
［５］前記第１の封止材（４）と前記第２の封止材（５）との間に、前記紫外光を透過する紫外線透過樹脂で形成された境界層（６）をさらに備える、前記［１］に記載の半導体発光装置（１）。
［６］パッケージ基板（３）の凹部（３ａ）に半導体発光素子（２）を実装する工程と、前記半導体発光素子（２）が実装された前記パッケージ基板（３）の凹部（３ａ）に流動性を有する第１の封止材（４）を封入する工程と、前記第１の封止材（４）上に第２の封止材（５）を塗布する工程と、塗布された前記第２の封止材（５）を硬化する工程と、を含む半導体発光装置（１）の製造方法。
［７］前記第１の封止材（４）を封入する工程と、前記第２の封止材（５）を塗布する工程との間に、前記第１の封止材（４）上に境界層（６）を塗布する工程と、塗布された前記境界層（６）を硬化する工程とをさらに含む、前記［６］に記載の半導体発光装置（１）の製造方法。

【0055】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。

【符号の説明】

【0056】

１…発光装置（窒化物半導体紫外線発光装置）
２…発光素子（窒化物半導体発光素子）
２ａ…上面
２１…透明基板
２２…窒化物半導体層
２２ａ…バッファ層
２２ｂ…クラッド層
２２ｃ…発光層
２２ｄ…クラッド層
２２ｅ…コンタクト層
２３…電極
２３ａ…アノード電極（ｐ電極）
２３ｂ…カソード電極（ｎ電極）
３…パッケージ基板
３ａ…凹部
３ｂ…底面
３ｃ…縁面
３ｄ…壁面
４…第１の封止材
４ａ…液面
５…第２の封止材
５ａ…上面
５ｂ…界面
６…境界層
８…レンズ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】