(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】2023-10-19
(45)【発行日】2023-10-27
(54)【発明の名称】半導体パッケージ及び半導体発光装置
(51)【国際特許分類】
H01L 33/54 20100101AFI20231020BHJP
H01L 23/12 20060101ALI20231020BHJP
H01L 23/02 20060101ALI20231020BHJP
H01L 23/04 20060101ALI20231020BHJP
【ＦＩ】
H01L33/54
H01L23/12 F
H01L23/02 C
H01L23/02 F
H01L23/04 Z
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2020025224
(22)【出願日】2020-02-18
(65)【公開番号】P2021132061
(43)【公開日】2021-09-09
【審査請求日】2022-08-23
(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】一ノ倉 啓慈
(72)【発明者】
【氏名】櫻木 一義
【審査官】右田 昌士
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－２６３２４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１０３６３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０９３５８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０１０４７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０８７７３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１１７９３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０４７１２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０３７５８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－００８２６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１２９２５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１８８６５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－００６６９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０３７５８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／０３０７００３（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ３３／００ － ３３／６４
Ｈ０１Ｓ ５／００ － ５／５０
Ｈ０１Ｌ ２３／００ － ２３／１５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
一方側に開口を有する半導体収容空間が形成された半導体パッケージ基板と、
前記半導体パッケージ基板の縁部に形成された搭載領域に搭載された蓋部材と、
前記蓋部材と前記縁部とを接合する接合部材と、を備え、
前記半導体パッケージ基板は、
前記開口の開口側と反対側から前記半導体収容空間を区画するとともに、半導体発光素子を実装する実装面と、
前記実装面の周囲に設けられるとともに前記半導体収容空間を区画し、前記実装面に実装された前記半導体発光素子から発せられた光を反射する反射壁と、
を備え、
前記反射壁は、前記実装面から離れるほど外方へと拡がる傾斜面により形成されており、
前記半導体パッケージ基板は、前記縁部と接続された段差部を有し、
前記段差部は、前記接合部材が前記搭載領域から前記半導体収容空間内に流れ込まないように、前記搭載領域と前記反射壁とを空間的に分離し、
前記搭載領域は、Ａｕメッキ膜が被覆されている、半導体パッケージ。
【請求項2】
前記段差部は、前記縁部と垂直に接続された側面と、前記側面と垂直に接続された分離面とを有する、
請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項3】
前記Ａｕメッキ膜は、４．９６５ｍｍ２以上の表面積を有する、請求項１又は２に記載の半導体パッケージ。
【請求項4】
前記接合部材のプリフォームの体積は、０．０４６６ｍｍ３以上である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
【請求項5】
前記段差部の高さは、０．１５ｍｍ以上である、請求項３又は４に記載の半導体パッケージ。
【請求項6】
前記半導体パッケージ基板の表面における前記実装面と前記反射壁との間に形成された第２の段差部をさらに備える、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
【請求項7】
前記反射壁は、Ａｌにより形成されたＡｌ蒸着膜により被覆されている、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
【請求項8】
前記蓋部材は、石英ガラスにより形成されている、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
【請求項9】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体パッケージと、前記半導体パッケージ基板に実装された前記半導体発光素子と、
を備える、半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体パッケージ及び半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の半導体発光装置として、パッケージ基板に形成されたキャビティに半導体発光素子を収容したものが知られている。このような半導体発光装置として、例えば、半導体パッケージからの光取り出し効率を向上させるため、キャビティの壁部に傾斜を設ける構造を有するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
特許文献１に記載の半導体発光装置のパッケージ基板は、キャビティの壁部に傾斜する光反射面を設ける構造を有している。また、キャビティの開口を覆うように、半導体発光素子の出射光を透過する窓部材が配置されている。そして、パッケージ基板と窓部材とは、金錫（ＡｕＳｎ）の合金を含む低融点の金属材料で構成された接合部材により封止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１８－０３７５８３号公報
【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、特許文献１に記載の半導体発光装置によれば、接合部材としてＡｕＳｎ共晶半田を用いた場合、このＡｕＳｎ共晶半田がキャビティの壁部を伝いキャビティ内へ流れてしまう虞がある。ＡｕＳｎ共晶半田がキャビティ内に流れてしまうと、蓋部材の搭載領域に残るＡｕＳｎ共晶半田の量が部分的に減ってしまう。その後、ＡｕＳｎ共晶半田が冷えて固まると、ＡｕＳｎ共晶半田の量が減少した部分と減少していない部分との間でＡｕＳｎ共晶半田の厚みに高低差が生じ、両部分の間に応力が発生して蓋部材の割れやはがれに繋がる虞がある。
【0006】
そこで、本発明は、半導体発光素子を収容するキャビティ内に接合部材が流れてしまうことを抑制して蓋部材の割れやはがれを防ぐことができる半導体パッケージ及び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】
【0007】
上記課題を解決することを目的として、本発明の一実施の態様による半導体パッケージは、一方側に開口を有する半導体収容空間が形成された半導体パッケージ基板と、前記半導体パッケージ基板の縁部に形成された搭載領域に搭載された蓋部材と、前記蓋部材と前記縁部とを接合する接合部材と、を備え、前記半導体パッケージ基板は、前記開口の開口側と反対側から前記半導体収容空間を区画するとともに、半導体発光素子を実装する実装面と、前記実装面の周囲に設けられるとともに前記半導体収容空間を区画し、前記実装面に実装された前記半導体発光素子から発せられた光を反射する反射壁と、を備え、前記反射壁は、前記実装面から離れるほど外方へと拡がる傾斜面により形成されており、前記半導体パッケージ基板は、前記縁部と接続された段差部を有し、前記段差部は、前記接合部材が前記搭載領域から前記半導体収容空間内に流れ込まないように、前記搭載領域と前記反射壁とを空間的に分離し、前記搭載領域は、Ａｕメッキ膜が被覆されている。
【0008】
本発明の他の実施の態様による半導体発光装置は、前記半導体パッケージと、前記半導体パッケージ基板に実装された半導体発光素子と、を備える。
【発明の効果】
【0009】
本発明の半導体パッケージ及び半導体発光装置によれば、半導体発光素子を収容するキャビティ内に接合部材が流れてしまうことを抑制して蓋部材の割れやはがれを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の一実施の形態に係る半導体発光装置の構成を説明する分解斜視図である。
【図2】半導体発光素子の積層構造の一例を概略的に示す説明図ある。
【図4】蓋部材の構成の一例を示す底面図である。
【図5】半導体発光装置の構成の一例を説明する図であり、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、縦断面図である。
【図6】半導体パッケージ基板と蓋部材との付着の結果の一例を示す写真図であり、（ａ）は、比較例に係る半導体発光装置、（ｂ）は、本発明の一実施例に係る半導体発光装置である。
【図7】試作したいくつかの半導体発光装置について蓋部材が接合できたか否かを調べた結果を表にまとめて示した図である。
【図8】キャビティ側にＡｕＳｎ共晶半田がはみ出した状態における半導体発光装置を模式的に示す断面図である。
【図9】本発明の一変形例に係る半導体パッケージ基板の構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。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。
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。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】
図１は、本発明の一実施の形態に係る半導体発光装置の構成を説明する分解斜視図である。図１に示すように、この半導体発光装置１は、半導体発光素子２と、半導体発光素子２や回路を保護する役割を担う保護素子３と、これら半導体発光素子２及び保護素子３を包み込んで防護する半導体パッケージ４と、を備えて構成されている。以下、各構成要素の詳細について、説明する。
【0013】
（半導体発光素子２）
半導体発光素子２は、例えば、トランジスタ、レーザダイオード（Laser Diode：ＬＤ）、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）等を含む。本実施の形態では、半導体発光素子２として、紫外領域の波長の光（特に、中心波長が３００ｎｍ以下の深紫外光）を発する発光ダイオードを例に挙げて説明する。
半導体発光素子２は、例えば、トランジスタ、レーザダイオード（Laser Diode：ＬＤ）、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）等を含む。本実施の形態では、半導体発光素子２として、紫外領域の波長の光（特に、中心波長が３００ｎｍ以下の深紫外光）を発する発光ダイオードを例に挙げて説明する。
【0014】
図２は、半導体発光素子２の積層構造の一例を概略的に示す説明図である。図２に示すように、本実施の形態に係る半導体発光素子２は、サファイアで形成された透明基板２１と、透明基板２１上に形成されたＡｌＧａＮ系の窒化物半導体層２２と、電極２３と、を有している。
【0015】
本実施の形態では、窒化物半導体層２２は、透明基板２１側から、ＡｌＮを含むバッファ層２２ａ、ｎ型ＡｌＧａＮを含むｎクラッド層２２ｂ、ＡｌＧａＮを含む発光層２２ｃ、ｐ型ＡｌＧａＮを含むｐクラッド層２２ｄ及びｐ型ＧａＮを含むコンタクト層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（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（ｎ電極）２３ｂと、を有している。
【0016】
（保護素子３）
保護素子３は、例えば、電流の値によらずに電圧の値を一定に保てるツェナーダイオードが該当する。
保護素子３は、例えば、電流の値によらずに電圧の値を一定に保てるツェナーダイオードが該当する。
【0017】
（半導体パッケージ４）
半導体パッケージ４は、半導体発光素子２及び保護素子３を収容する半導体パッケージ基板５と、半導体発光素子２及び保護素子３に被せられるように搭載される蓋部材６と、半導体パッケージ基板５及び蓋部材６を接合する接合部材７と、を備える。
半導体パッケージ４は、半導体発光素子２及び保護素子３を収容する半導体パッケージ基板５と、半導体発光素子２及び保護素子３に被せられるように搭載される蓋部材６と、半導体パッケージ基板５及び蓋部材６を接合する接合部材７と、を備える。
【0018】
〔半導体パッケージ基板５〕
図３は、半導体パッケージ基板５の構成の一例を示す図であり、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、図１のＡ－Ａ断面図である。半導体パッケージ基板５は、セラミックを含む無機材質基板である。具体的には、半導体パッケージ基板５は、例えば、高温焼成セラミック多層基板（ＨＴＣＣ、High Temperature Co-fired Ceramic）により形成される。
図３は、半導体パッケージ基板５の構成の一例を示す図であり、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、図１のＡ－Ａ断面図である。半導体パッケージ基板５は、セラミックを含む無機材質基板である。具体的には、半導体パッケージ基板５は、例えば、高温焼成セラミック多層基板（ＨＴＣＣ、High Temperature Co-fired Ceramic）により形成される。
【0019】
半導体パッケージ基板５は、略直方体形状に形成され、その一の面（図示＋Ｚ方向の面をいう。以下、「上面」ともいう。）に半導体発光素子２及び保護素子３を収容する凹状のキャビティ５１が形成されている。キャビティ５１は、半導体収容空間の一例である。
【0020】
キャビティ５１は、底側（図示－Ｚ方向側）に形成された実装面５１１と、この実装面５１１の周囲に設けられ、光（ここでは、特に、深紫外線を含む紫外線をいう。）を反射する反射壁５１２と、により形成されている。
【0021】
実装面５１１は、半導体発光素子２及び保護素子３が実装される底面であり、図示は省略するが、半導体発光素子２及び保護素子３を接続するための電極（以下、「基板側電極」ともいう。）が設けられている。
【0022】
反射壁５１２は、実装面５１１に実装された半導体発光素子２から発せられた紫外線を反射して、キャビティ５１の開口５１ａ側に導くものである。そのため、好ましくは、反射壁５１２は、実装面５１１からキャビティ５１の開口５１ａ側に向かって、実装面５１１から離れるほど外方（キャビティ５１の中心から離れる方向をいう。）に拡がる傾斜面により形成されている。実装面５１１と反射壁５１２とのなす角は、例えば、６０±５°である。
【0023】
反射壁５１２は、金属膜で形成されている。紫外線の反射率を高めて光取出し効率を向上させるために、この金属膜は、例えば、Ａｌにより形成されたＡｌ蒸着膜を用いてよい。
【0024】
また、半導体パッケージ基板５は、縁部５２に、蓋部材６が搭載される搭載領域（図５（ｂ）の破線及び「Ｒ」参照。）を形成している。ここで、縁部５２とは、半導体パッケージ基板５の上面の枠状の領域をいう。また、搭載領域Ｒとは、縁部５２のうち、溶融した接合部材７を介して蓋部材６と接合する領域をいう。
【0025】
搭載領域Ｒは、Ａｕメッキ膜５２１が被覆されている。Ａｕメッキ膜５２１は、接合部材７を溶融する溶融パターンを形成する。
【0026】
Ａｕメッキ膜５２１は、半導体パッケージ基板５の縁部５２に沿って矩形枠形状に被覆されている。また、Ａｕメッキ膜５２１は、縁部５２の内側（キャビティ５１側をいう。）の端部５２ａから、縁部５２の外側（キャビティ５１から離れる側をいう。）の端部５２ｂよりもわずかに内側の位置に亘って形成されている。そのため、Ａｕメッキ膜５２１の幅は、縁部５２の幅よりも小さい。
【0027】
なお、図３（ｂ）では、説明の便宜上、Ａｕメッキ膜５２１の厚みを厚く描いているが、実際のＡｕメッキ膜５２１は、より薄いものであり、半導体パッケージ基板５や蓋部材６に対して無視できる程度の厚みである点に留意されたい。
【0028】
また、半導体パッケージ基板５は、縁部５２と反射壁５１２との間に形成された第１の流れ防止部５３を備える。第１の流れ防止部５３は、接合部材７が搭載領域Ｒから反射壁５１２に伝わってキャビティ５１内に流れ込まないように、反射壁５１２と搭載領域Ｒ（特に、Ａｕメッキ膜５２１）とを空間的に分断する。
【0029】
第１の流れ防止部５３は、段差状の形状を有している。具体的には、第１の流れ防止部５３は、側面５３１と床面５３２とにより形成された段差部である。側面５３１は、半導体パッケージ基板５の縁部５２の内側の端部５２ａと接続して実装面５０の方向（図示－Ｚ方向）に延びる平面である。床面５３２は、この側面５３１と接続してキャビティ５１側に延びるとともに、反射壁５１２と接続する平面である。床面５３２は、分離面の一例である。なお、側面５３１及び床面５３２は、必ずしも平面でなくてもよく、曲面でもよく、表面に凹凸形状を含んだ面でもよい。
【0030】
側面５３１は、好ましくは、半導体パッケージ基板５の縁部５２と垂直に接続する。また、床面５３２は、好ましくは、側面５３１と垂直に接続する。以上を換言すれば、第１の流れ防止部５３は、好ましくは、垂直段差である。
【0031】
なお、「垂直」は、なす角が厳密に９０°となる場合のみならず、製造過程などで生じ得る多少の誤差（例えば、１°以内）が入り込む場合も含むものとする。以下、同様の説明は、省略する。
【0032】
第１の流れ防止部５３は、蓋部材６を半導体パッケージ基板５の縁部５２に搭載する際に、搭載領域Ｒからキャビティ５１側にあふれた接合部材７（図８の「７Ａ」参照。）が反射壁５１２に到達しない程度の高さｈを有している。ここで、第１の流れ防止部５３の高さｈとは、半導体パッケージ基板５の厚さ方向（図示Ｚ方向）における搭載領域Ｒと反射壁５１２との距離をいい、本実施の形態では、側面５３１の高さを指す。
【0033】
また、半導体パッケージ基板５は、実装面５１１と反射壁５１２との間に形成された第２の流れ防止部５４をさらに備えてもよい。第２の流れ防止部５４は、接合部材７が反射壁５１２を伝い実装面５１１に流れることを抑制する機能を有している。第２の流れ防止部５４は、第１の流れ防止部５３と同様に、垂直段差で形成してもよい。
【0034】
半導体発光素子２は、キャビティ５１に収容され、実装面５１１に実装される。半導体発光素子２は、透明基板２１を上側（キャビティ５１の開口５１ａ側、図示＋Ｚ方向側）とし、窒化物半導体層２２を下側（実装面５１１側、図示－Ｚ方向側）として、半導体パッケージ基板５にフリップチップ実装されている。電極２３ａ，２３ｂは、半導体パッケージ基板５に設けられた基板側電極と、例えば、金バンプ等を介して電気的に接続されている。
【0035】
〔蓋部材６〕
図４は、蓋部材６の構成の一例を示す底面図である。なお、二点鎖線は、蓋部材６が半導体パッケージ基板５に搭載された状態（図５参照。）におけるＡｕメッキ膜５２１の位置を仮想的に示している。蓋部材６は、半導体パッケージ基板５の縁部５２に形成された搭載領域Ｒに搭載される。蓋部材６は、例えば、石英ガラスを含むガラス蓋である。なお、蓋部材６は、紫外線を透過する材料で形成されていればよく、例えば、水晶やサファイアで形成されたものでもよい。
図４は、蓋部材６の構成の一例を示す底面図である。なお、二点鎖線は、蓋部材６が半導体パッケージ基板５に搭載された状態（図５参照。）におけるＡｕメッキ膜５２１の位置を仮想的に示している。蓋部材６は、半導体パッケージ基板５の縁部５２に形成された搭載領域Ｒに搭載される。蓋部材６は、例えば、石英ガラスを含むガラス蓋である。なお、蓋部材６は、紫外線を透過する材料で形成されていればよく、例えば、水晶やサファイアで形成されたものでもよい。
【0036】
図４に示すように、蓋部材６の底面６ａは、矩形枠状の形状を有する金属膜６１が形成されている。この金属膜６１は、溶融した接合部材７が付着する性質を有する金属により形成される。また、金属膜６１は、接合部材７のプリフォームを仮付する積層状の膜である。ここで、「プリフォーム」とは、溶融する前の状態にあるものをいう。接合部材７のプリフォームの厚さは、例えば、２０±２μｍである。
【0037】
この金属膜６１の外縁６１ａは、蓋部材６が半導体パッケージ基板５に搭載された状態において、Ａｕメッキ膜５２１の外縁５２１ａよりも所定の距離Ｗ、蓋部材６の内側に位置している。また、金属膜６１の内縁６１ｂは、Ａｕメッキ膜５２１の内縁５２１ｂよりも蓋部材６の外側に位置している。半導体パッケージ基板５と蓋部材６とが接合した後に、蓋部材６が半導体パッケージ基板５から剥がれにくくなるようにするためである。
【0038】
〔接合部材７〕
図５は、半導体発光装置１の構成の一例を示す図であり、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、縦断面図である。図５（ｂ）に示すように、接合部材７は、蓋部材６が搭載された状態において、半導体パッケージ基板５のＡｕメッキ膜５２１と蓋部材６の金属膜６１との間に設けられ、半導体パッケージ基板５と蓋部材６とを接合して封止する。
図５は、半導体発光装置１の構成の一例を示す図であり、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、縦断面図である。図５（ｂ）に示すように、接合部材７は、蓋部材６が搭載された状態において、半導体パッケージ基板５のＡｕメッキ膜５２１と蓋部材６の金属膜６１との間に設けられ、半導体パッケージ基板５と蓋部材６とを接合して封止する。
【0039】
具体的には、接合部材７は、半導体パッケージ基板５及び蓋部材６を半田付けにより接合する。接合部材７は、例えば、金（Ａｕ）と錫（Ｓｎ）とを主成分として含む合金により形成されたＡｕＳｎ共晶半田である。このＡｕＳｎ共晶半田は、例えば、２０重量％のＳｎを含む。
【0040】
接合部材７は、半田付けにより、溶融して蓋部材６と半導体パッケージ基板５とを接合して一体化し、蓋部材６及び半導体パッケージ基板５で形成される内部空間を外部から気密に封止する。
【0041】
なお、図５（ｂ）では、説明の便宜上、Ａｕメッキ膜５２１の厚み、金属膜６１の厚み及び接合部材７の厚みを厚く描いているが、実際のＡｕメッキ膜５２１、金属膜６１及び接合部材７は、より薄いものであり、半導体パッケージ基板５や蓋部材６に対して無視できる程度の厚みである点に留意されたい。
【0042】
（実施例）
図６は、半導体パッケージ基板５と蓋部材６との付着の結果の一例を示す写真図であり、（ａ）は、比較例に係る半導体発光装置１を示し、（ｂ）は、本発明の一実施例に係る半導体発光装置１を示している。この写真図は、半導体発光装置１を上側（図示＋Ｚ方向側）から撮影したものである。ここで、比較例は、第１の流れ防止部５３を備えていない半導体発光装置１である。
図６は、半導体パッケージ基板５と蓋部材６との付着の結果の一例を示す写真図であり、（ａ）は、比較例に係る半導体発光装置１を示し、（ｂ）は、本発明の一実施例に係る半導体発光装置１を示している。この写真図は、半導体発光装置１を上側（図示＋Ｚ方向側）から撮影したものである。ここで、比較例は、第１の流れ防止部５３を備えていない半導体発光装置１である。
【0043】
図６（ａ）に示すように、比較例に係る半導体発光装置１では、ＡｕＳｎ共晶半田がキャビティ５１内に流れる半田流れ７０が生じている。また、蓋部材６には、半田流れ７０によって引き起こされたと考えられる、いくつかの石英ガラスの割れ（「Ｐ」参照）が生じている。
【0044】
これに対して、図６（ｂ）に示すように、本発明の一実施例に係る半導体発光装置１、すなわち、第１の流れ防止部５３を備えた半導体発光装置１では、半田流れ７０は、生じていない。また、蓋部材６に、石英ガラスの割れＰも生じていない。以上、比較したように、第１の流れ防止部５３を備えることで、キャビティ５１内にＡｕＳｎ共晶半田が流れてしまうことを抑制することができ、これにより蓋部材６の割れを抑制することができる。
【0045】
図７は、試作したいくつかの半導体発光装置１について蓋部材６が接合できたか否かを調べた結果を表にまとめて示した図である。発明者らは、条件の異なる８つの半導体発光装置１を試作し、搭載領域Ｒの表面積とＡｕＳｎ共晶半田の体積が蓋部材６の封着性に与える影響について調査した。
【0046】
ここで、「面積（ｍｍ２）」は、搭載領域Ｒの表面積、すなわち、Ａｕメッキ膜５２１の表面積を示す。「厚み（ｍｍ）」は、ＡｕＳｎ共晶半田プリフォームが溶融して「面積（ｍｍ２）」欄に記載の表面積に拡がったと仮定した場合における厚さを示している。すなわち、「厚み（ｍｍ）」欄には、「ＡｕＳｎ共晶半田プリフォーム体積（ｍｍ３）」欄に記載の値を「面積（ｍｍ２）」に記載の値で除した値が記載されている。「石英ガラス接合」欄は、蓋部材６の付着性について、蓋部材６が接合できるか否かの結果を示している。
【0047】
また、「反射壁」欄の「垂直面」は、半導体パッケージ基板５の反射壁５１２が垂直構造を有していることを示し、「傾斜面」は、半導体パッケージ基板５の反射壁５１２が傾斜構造を有していることを示す。
【0048】
図７に示すように、Ａｕメッキ膜５２１の表面積が４．９６５ｍｍ２以上とき（Ｎｏ．２、３及び８参照）、共通して蓋部材６の接合ができた。この結果は、Ａｕメッキ膜５２１の表面積が４．９６５ｍｍ２以上とすることで蓋部材６の付着性を向上できることを示している。
【0049】
なお、Ａｕメッキ膜５２１の表面積を４．９６５ｍｍ２とする場合、蓋部材６の金属膜６１に設けられるＡｕＳｎ共晶半田プリフォームの体積は、０．０４６６ｍｍ３である。したがって、ＡｕＳｎ共晶半田プリフォームの体積は、好ましくは、０．０４６６ｍｍ３以上である。
【0050】
図８は、蓋部材６を半導体パッケージ基板５に接合する際にキャビティ５１側にＡｕＳｎ共晶半田がはみ出した状態における半導体発光装置１を模式的に示す断面図である。図８では、説明の便宜上、Ａｕメッキ膜５２１及び金属膜６１を省略して描いた。
【0051】
図８に示すように、第１の流れ防止部５３を設けることで、搭載領域Ｒからはみ出たＡｕＳｎ共晶半田７０は、実装面５１１側へ流れ落ちず、先ず蓋部材６の底面６ａを伝って移動する。また、搭載領域Ｒからはみ出たＡｕＳｎ共晶半田７０は、表面張力により半球状となり、蓋部材６の底面６ａから落ちることなく留まることができる。
【0052】
このとき、第１の流れ防止部５３の高さｈを所定の高さ以上にすれば、あふれたＡｕＳｎ共晶半田７０が反射壁５１２に到達しないようにすることができる。すなわち、あふれたＡｕＳｎ共晶半田７０が反射壁５１２を伝ってキャビティ５１内に流れることを抑制できる。以上のようにして、第１の流れ防止部５３を設けることで、キャビティ５１内にＡｕＳｎ共晶半田が流れてしまうことを抑制することができる。
【0053】
一例として、Ａｕメッキ膜５２１の表面積を４．９６５ｍｍ２とする場合、第１の流れ防止部５３の高さｈは、０．１５ｍｍ以上とすることが好ましい。このようにすれば、蓋部材６の付着性を向上させることができ、かつ、キャビティ５１内にＡｕＳｎ共晶半田が流れてしまうことを抑制して付着した蓋部材６に割れやはがれが生じることを防ぐことができる。
【0054】
（変形例）
図９は、本発明の一変形例に係る半導体パッケージ基板５の構成を示す縦断面図である。図９に示すように、半導体パッケージ基板５は、必ずしも第２の流れ防止部５４を備えなくてもよく、反射壁５１２が実装面５１１に直接的に接続する構成でもよい。
図９は、本発明の一変形例に係る半導体パッケージ基板５の構成を示す縦断面図である。図９に示すように、半導体パッケージ基板５は、必ずしも第２の流れ防止部５４を備えなくてもよく、反射壁５１２が実装面５１１に直接的に接続する構成でもよい。
【0055】
（実施形態のまとめ）
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。
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。
【0056】
［１］底側に形成された半導体発光素子（２）を実装する実装面（５１１）と、前記実装面（５１１）の周囲に設けられ、該実装面（５１１）に実装された前記半導体発光素子（２）から発せられた光を反射する反射壁（５１２）と、により形成された半導体収容空間と、縁部（５２）に形成された、前記半導体発光素子（２）に被せられる蓋部材（６）が搭載される搭載領域（Ｒ）と、前記蓋部材（６）と前記縁部（５２）とを接合する接合部材（６）が前記搭載領域（Ｒ）から前記半導体収容空間内に流れ込まないように、前記搭載領域（Ｒ）と前記反射壁（５１２）とを空間的に分離する流れ防止部（５３）と、を備える、半導体パッケージ基板（５）。
［２］前記流れ防止部（５３）は、前記縁部（５２）と接続して前記実装面（５１１）の方向に延びる側面（５３１）と、前記側面（５３１）と接続して前記半導体収容空間側に延びる分離面と、により形成された段差状の形状を有する、前記［１］に記載の半導体パッケージ基板（５）。
［３］前記側面（５３１）は、前記縁部（５２）と垂直に接続し、前記分離面は、前記側面（５３１）と垂直に接続する、前記［２］に記載の半導体パッケージ基板（５）。
［４］前記搭載領域（Ｒ）は、Ａｕメッキ膜（５２１）が被覆されている、前記［１］乃至［３］に記載の半導体パッケージ基板（５）。
［５］前記Ａｕメッキ膜（５２１）は、４．９６５ｍｍ２以上の表面積を有する、前記［４］に記載の半導体パッケージ基板（５）。
［６］前記接合部材（７）のプリフォームの体積は、０．０４６６ｍｍ３以上である、前記［１］乃至［５］のいずれか１つに記載の半導体パッケージ基板（５）。
［７］前記流れ防止部（５３）の高さは、０．１５ｍｍ以上である、前記［５］又は［６］に記載の半導体パッケージ基板（５）。
［８］前記流れ防止部（５３）を第１の流れ防止部（５３）とした場合に、前記実装面（５１１）と前記反射壁（５１２）との間に形成された第２の流れ防止部（５４）をさらに備える、前記［１］乃至［７］のいずれか１つに記載の半導体パッケージ基板（５）。
［９］前記反射壁（５１２）は、前記実装面（５１１）から離れるほど外方へと拡がる傾斜面により形成されている、前記［１］乃至［８］のいずれか１つに記載の半導体パッケージ基板（５）。
［１０］前記反射壁（５１２）は、Ａｌにより形成されたＡｌ蒸着膜により被覆されている、前記［１］乃至［９］のいずれか１つに記載の半導体パッケージ基板（５）。
［１１］前記［１］乃至［１０］に記載の半導体パッケージ基板（５）と、前記搭載領域（Ｒ）に搭載された前記蓋部材（６）と、を備える、半導体パッケージ（４）。
［１２］前記蓋部材（６）は、石英ガラスにより形成されている、前記［１１］に記載の半導体パッケージ（４）。
［１３］前記［１１］又は［１２］に記載の半導体パッケージ（４）と、前記半導体パッケージ基板（５）に実装された前記半導体発光素子（２）と、を備える、半導体発光装置（１）。
［２］前記流れ防止部（５３）は、前記縁部（５２）と接続して前記実装面（５１１）の方向に延びる側面（５３１）と、前記側面（５３１）と接続して前記半導体収容空間側に延びる分離面と、により形成された段差状の形状を有する、前記［１］に記載の半導体パッケージ基板（５）。
［３］前記側面（５３１）は、前記縁部（５２）と垂直に接続し、前記分離面は、前記側面（５３１）と垂直に接続する、前記［２］に記載の半導体パッケージ基板（５）。
［４］前記搭載領域（Ｒ）は、Ａｕメッキ膜（５２１）が被覆されている、前記［１］乃至［３］に記載の半導体パッケージ基板（５）。
［５］前記Ａｕメッキ膜（５２１）は、４．９６５ｍｍ２以上の表面積を有する、前記［４］に記載の半導体パッケージ基板（５）。
［６］前記接合部材（７）のプリフォームの体積は、０．０４６６ｍｍ３以上である、前記［１］乃至［５］のいずれか１つに記載の半導体パッケージ基板（５）。
［７］前記流れ防止部（５３）の高さは、０．１５ｍｍ以上である、前記［５］又は［６］に記載の半導体パッケージ基板（５）。
［８］前記流れ防止部（５３）を第１の流れ防止部（５３）とした場合に、前記実装面（５１１）と前記反射壁（５１２）との間に形成された第２の流れ防止部（５４）をさらに備える、前記［１］乃至［７］のいずれか１つに記載の半導体パッケージ基板（５）。
［９］前記反射壁（５１２）は、前記実装面（５１１）から離れるほど外方へと拡がる傾斜面により形成されている、前記［１］乃至［８］のいずれか１つに記載の半導体パッケージ基板（５）。
［１０］前記反射壁（５１２）は、Ａｌにより形成されたＡｌ蒸着膜により被覆されている、前記［１］乃至［９］のいずれか１つに記載の半導体パッケージ基板（５）。
［１１］前記［１］乃至［１０］に記載の半導体パッケージ基板（５）と、前記搭載領域（Ｒ）に搭載された前記蓋部材（６）と、を備える、半導体パッケージ（４）。
［１２］前記蓋部材（６）は、石英ガラスにより形成されている、前記［１１］に記載の半導体パッケージ（４）。
［１３］前記［１１］又は［１２］に記載の半導体パッケージ（４）と、前記半導体パッケージ基板（５）に実装された前記半導体発光素子（２）と、を備える、半導体発光装置（１）。
【符号の説明】
【0057】
１…半導体発光装置
２…半導体発光素子
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…保護素子
４…半導体パッケージ
５…半導体パッケージ基板
５１…キャビティ
５１ａ…開口
５１１…実装面
５１２…反射壁
５２…縁部
５２ａ…内側の端部
５２ｂ…外側の端部
５２１…Ａｕメッキ膜
５２１ａ…外縁
５２１ｂ…内縁
５３…第１の流れ防止部
５３１…側面
５３２…床面
５４…第２の流れ防止部
６…蓋部材
６ａ…底面
６１…金属膜
６１ａ…外縁
６１ｂ…内縁
７…接合部材
７０…あふれたＡｕＳｎ共晶半田
２…半導体発光素子
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…保護素子
４…半導体パッケージ
５…半導体パッケージ基板
５１…キャビティ
５１ａ…開口
５１１…実装面
５１２…反射壁
５２…縁部
５２ａ…内側の端部
５２ｂ…外側の端部
５２１…Ａｕメッキ膜
５２１ａ…外縁
５２１ｂ…内縁
５３…第１の流れ防止部
５３１…側面
５３２…床面
５４…第２の流れ防止部
６…蓋部材
６ａ…底面
６１…金属膜
６１ａ…外縁
６１ｂ…内縁
７…接合部材
７０…あふれたＡｕＳｎ共晶半田
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】