特許 7550069 光デバイスおよび発光装置

(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】2024-09-04

(45)【発行日】2024-09-12

(54)【発明の名称】光デバイスおよび発光装置

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/40 20060101AFI20240905BHJP

   H01S 5/0234 20210101ALI20240905BHJP

   H01S 5/22 20060101ALI20240905BHJP

   H01S 5/02212 20210101ALI20240905BHJP

   H01S 5/02345 20210101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

H01S5/40

H01S5/0234

H01S5/22

H01S5/02212

H01S5/02345

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021014594

(22)【出願日】2021-02-01

(65)【公開番号】P2022117852

(43)【公開日】2022-08-12

【審査請求日】2023-07-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(74)【代理人】

【識別番号】100075557

【弁理士】

【氏名又は名称】西教 圭一郎

(72)【発明者】

【氏名】川口 佳伸

(72)【発明者】

【氏名】神川 剛

【審査官】佐藤 美紗子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１９９２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３４０５６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１３５３６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１９３３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２６４３３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０１６５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１９９１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２０４９８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｓ ５／００ － ５／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面および前記上面に配された配線を有する基板と、
前記基板の前記上面に配された第１光半導体素子と、
前記第１光半導体素子に隣接して位置する第２光半導体素子および第３光半導体素子と、を備え、
前記第１光半導体素子は、前記第１光半導体素子の下端部に配され、それぞれが前記配線に接続している第１電極および第２電極を有しており、
前記第２光半導体素子は、第１側面と、前記第１側面よりも前記第１光半導体素子から離れて位置する第２側面と、光が出射する第２出射点と、を有し、
前記第３光半導体素子は、第３側面と、前記第３側面よりも前記第１光半導体素子から離れて位置する第４側面と、光が出射する第３出射点と、を有し、
前記第１光半導体素子の幅は、前記第２光半導体素子の幅および前記第３光半導体素子の幅のそれぞれよりも小さく、
前記第２出射点は、前記第２側面よりも前記第１側面側に位置しており、前記第３出射点は、前記第４側面よりも前記第３側面側に位置している、光デバイス。

【請求項2】

前記基板と前記第２光半導体素子との間、および、前記基板と前記第３光半導体素子との間にそれぞれ位置し、前記第２光半導体素子および前記第３光半導体素子の幅方向における外側に延出する部分をそれぞれ有するパッドを備える、請求項１に記載の光デバイス。

【請求項3】

前記第１光半導体素子は、複数の半導体層を有しており、
前記第１電極は、前記半導体層の上面に接続して、前記下端部まで引き回されている、請求項１または２に記載の光デバイス。

【請求項4】

前記第２光半導体素子は、第３電極および第４電極を有しており、
前記基板は、前記第２光半導体素子が接続される第２配線を、さらに有しており、
前記第３電極または前記第４電極の少なくとも一方は、ボンディグワイヤを介して前記第２配線に電気的に接続している、請求項１～３のいずれか１つに記載の光デバイス。

【請求項5】

前記基板は、上方へ突出した凸部を有しており、
前記第１光半導体素子の厚みは、前記第２光半導体素子の厚みよりも小さく、
前記第１光半導体素子は、前記凸部上に実装されており、
前記第２光半導体素子は、前記凸部を除く領域に実装されている、請求項１～４のいずれか１つに記載の光デバイス。

【請求項6】

前記第１光半導体素子は、光が出射する第１出射点をさらに有しており、
前記第１出射点は、前記第２出射点の隣に位置している、請求項１記載の光デバイス。

【請求項7】

前記第１光半導体素子の長さは、前記第２光半導体素子の長さよりも短く、
前記第１出射点は、前記第２出射点の隣に位置している、請求項６記載の光デバイス。

【請求項8】

前記第２出射点は、前記凸部よりも上方に位置している、請求項５に記載の光デバイス。

【請求項9】

前記第３光半導体素子は、第１光半導体素子を挟んで前記第２光半導体素子の反対側に位置している、請求項１～８のいずれかに記載の光デバイス。

【請求項10】

前記第３光半導体素子は、前記凸部を挟んで、前記第２光半導体素子の反対側に位置している、請求項５に記載の光デバイス。

【請求項11】

前記第３出射点は、前記凸部よりも上方に位置している、請求項１０に記載の光デバイス。

【請求項12】

前記第１光半導体素子の厚さは、５～５０μｍである請求項１～１１のいずれかに記載の光デバイス。

【請求項13】

請求項１～１２のいずれか１つに記載の光デバイスと、
前記光デバイスを搭載するパッケージと、を備える発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光デバイスおよび発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１記載の多波長半導体レーザ装置は、発光点がチップ端近傍に形成された青紫レーザダイオードと２波長レーザダイオードとを並べて実装することで、３つの発光点の間隔を近付けることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－１６５８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

基板上に複数の光半導体素子が搭載された光デバイスは、さらなる小型化のために、光半導体素子をさらに小型化し、複数の発光点をさらに近接させることが要求される。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の光デバイスは、上面および前記上面に配された配線を有する基板と、
前記基板の前記上面に配された第１光半導体素子および前記第１光半導体素子に隣接した第２光半導体素子と、を備え、
前記第１光半導体素子は、前記第１光半導体素子の下端部に配された、それぞれが前記配線に接続している第１電極および第２電極を有している。

【0006】

また本開示の発光装置は、上記の光デバイスと、
前記光デバイスを搭載するパッケージと、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示の光デバイスおよび発光装置は、さらなる小型化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の一実施形態の光デバイスを示す斜視図である。

【図2】光デバイスの平面図である。

【図3A】光デバイスの正面図である。

【図3B】第１光半導体素子近傍の拡大図である。

【図4】第２実施形態の光デバイスを示す斜視図である。

【図5】第１基板の平面図である。

【図6】第１基板の正面図である。

【図7】第２基板の平面図である。

【図8A】第２基板の正面図である。

【図8B】第１光半導体素子近傍の拡大図である。

【図9】発光装置の例を示す斜視図である。

【図10】発光装置の他の例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して、本開示の光デバイスの実施形態について説明する。図１は、第１実施形態の光デバイスを示す斜視図である。図２は、光デバイスの平面図である。図３Ａは、光デバイスの正面図である。図３Ｂは、第１光半導体素子近傍の拡大図である。光デバイス１００は、基板１０と、第１光半導体素子１１と、第２光半導体素子１２と、を備える。

【0010】

基板１０は、上面１０ａおよび上面１０ａに配された配線２０を有する。第１光半導体素子１１は、基板１０の上面１０ａに配されており、第２光半導体素子１２は、第１光半導体素子１１に隣接している。第１光半導体素子１１は、下端部に配された第１電極１１ａおよび第２電極１１ｂを有しており、第１電極１１ａおよび第２電極１１ｂのそれぞれが配線２０に接続している。なお、光半導体素子が隣接する方向をｘ方向とし、基板１０の厚さ方向をｚ方向とし、ｘ方向およびｚ方向に直交する方向をｙ方向とする。

【0011】

本実施形態の光デバイス１００は、さらに、第３光半導体素子１３を備えていてよい。第３光半導体素子１３は、第２光半導体素子１２と同様に、第１光半導体素子１１に隣接している。第３光半導体素子１３は、第１光半導体素子１１を挟んで第２光半導体素子１２の反対側に位置している。

【0012】

本実施形態では、基板１０の上面１０ａは、少なくとも１つの凹部１０ｂを有しており、１つの凹部１０ｂに第２光半導体素子１２が搭載されている。第１光半導体素子１１は、上面１０ａのうちの凹部１０ｂを除く領域であって、凹部１０ｂに隣接する搭載領域１０ｃに搭載されており、第１光半導体素子１１と、第２光半導体素子１２とが、隣接している。第３光半導体素子１３は、さらに別の凹部１０ｂに搭載されている。第３光半導体素子１３が搭載される凹部１０ｂは、第１光半導体素子１１の搭載領域１０ｃを挟んで、第２光半導体素子１２が搭載される凹部１０ｂと反対側にあり、第１光半導体素子１１と、第３光半導体素子１３とが、隣接している。

【0013】

本実施形態では、例えば、基板１０を平面視したとき、２つの凹部１０ｂは、略同じ大きさの矩形状であり、これらの間に搭載領域１０ｃが位置する。言い換えると、基板１０は、２つの凹部１０ｂの底面を基準として上方へ突出した凸部を有しており、この凸部上面が搭載領域１０ｃとなる。また、上面１０ａは、平面視で、２つの凹部１０ｂおよび搭載領域１０ｃに隣接し、２つの凹部１０ｂおよび搭載領域１０ｃが並ぶ方向に平行に延びる接続領域１０ｄを有する。接続領域１０ｄには、例えば、外部回路と電気的に接続するための外部接続パッド２１が配される。搭載領域１０ｃと接続領域１０ｄとは同じ高さで連なっていてよい。

【0014】

搭載領域１０ｃは、第１光半導体素子１１の平面視形状と同じ形状を有していてよい。配線２０は、第１光半導体素子１１の長さ方向に沿って延びている。配線２０は、一端が搭載領域１０ｃに位置しており、他端が接続領域１０ｄに位置している。配線２０は、第１光半導体素子１１の長さ方向に沿って延びている。配線２０の他端は、接続領域１０ｄにおいて、外部接続パッド２１と接続されている。配線２０は、第１光半導体素子１１の第１電極１１ａと接続する第１配線２０ａおよび第２電極１１ｂと接続する第２配線２０ｂを含む。外部接続パッド２１は、第１配線２０ａと接続する第１パッド２１ａおよび第２配線２０ｂと接続する第２パッド２１ｂを含む。外部接続パッド２１は、例えば、ボンディングワイヤなどを介して外部回路と電気的に接続することができる。

【0015】

第１光半導体素子１１、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３は、例えば、複数の半導体層が積層された構造を有した半導体レーザ素子である。各素子は、例えば、ｐ型電極、ｐ型半導体層、活性層、ｎ型半導体層、ｎ型電極が積層された積層体を有している。また、各素子では、共振器長さ方向の両端面のうち一方の端面が出射面であり、他方の端面が反射面である。出射面の活性層の位置に光を出射する出射点がある。さらに各素子は、上記積層体を支持する支持基板を有していてもよい。この支持基板は、例えば、上記積層体が有する半導体層をエピタキシャル成長させる際の基板として活用されてもよい。

【0016】

各光半導体素子において、以下では、積層方向を厚さ方向と呼び、積層方向に直交する共振器長さ方向を単に長さ方向と呼び、共振器長さ方向に直交する方向を幅方向と呼ぶ。なお、第１光半導体素子１１は、ｎ型電極の第１電極１１ａおよびｐ型電極の第２電極１１ｂが厚さ方向の片側に位置する片面電極構造である。第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３は、ｐ型電極（第３電極）が厚さ方向の一方側に位置し、ｎ型電極（第４電極）が厚さ方向の他方側に位置する両面電極構造である。

【0017】

本実施形態では、第１光半導体素子１１は、第２光半導体素子１２より幅が小さい。また、本実施形態では、第１光半導体素子１１は、第２光半導体素子１２より厚さも小さい。第１光半導体素子１１は、第２光半導体素子１２と同じ長さであってよい。例えば、第１光半導体素子１１の幅は、１０～１００μｍであり、第２光半導体素子１２の幅は、１００～１０００μｍである。例えば、第１光半導体素子１１の厚さは、５～５０μｍであり、第２光半導体素子１２の厚さは、５０～３００μｍである。なお、第１光半導体素子１１は、支持基板が除去されていることで、厚さが第２光半導体素子１２より薄くても良い。言い換えれば、本実施形態では、第２光半導体素子１２は支持基板を有しており、第１光半導体素子１１は支持基板を有していない。なお、支持基板を全て除去する必要なく、一部のみ研磨して薄くしてもよい。基板の除去や研磨は研削研磨によるものや、犠牲層エッチングやＥＬＯ成長マスクを利用した基板剥離など種々の方法を用いることができる。

【0018】

本実施形態では、第３光半導体素子１３は、第２光半導体素子１２と同様の大きさであってよい。本実施形態では、第１光半導体素子１１は、第３光半導体素子１３より幅が小さい。また本実施形態では、第１光半導体素子１１は、第３光半導体素子１３より厚さが小さい。例えば、第３光半導体素子１３の幅は、１００～１０００μｍであり、第３光半導体素子１３の厚さは、５０～３００μｍである。なお、第１光半導体素子１１の厚さは、第３光半導体素子１３より薄くてもよい。第１光半導体素子１１は、支持基板が除去されていることで、厚さが第３光半導体素子１３より薄くても良い。言い換えれば、本実施形態では、第３光半導体素子１３は支持基板を有しており、第１光半導体素子１１は支持基板を有していない。なお、支持基板を全て除去する必要なく、一部のみ研磨して薄くしてもよい。

【0019】

上記のとおり、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３は、それぞれ凹部１０ｂに搭載され、第１光半導体素子１１は、２つの凹部１０ｂの間の凸部上面である搭載領域１０ｃに搭載される。第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３との間に凸部が位置しており、第３光半導体素子１３は、凸部を挟んで、第２光半導体素子１２の反対側に位置している。これにより、第１光半導体素子１１の厚さは小さいが、基板１０に実装された状態では、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３との高さを同程度にすることができる。第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３は、いずれも光の出射点の位置が、厚さ方向の中央ではなく、一方側に偏在している。例えば、第２半導体素子１２および第３半導体素子１３は、支持基板を有していることから、支持基板が基板１０側に位置するように実装されていれば、出射点の位置を偏在させることができる。

【0020】

なお、本実施形態において、凹部１０ｂへの搭載では、支持基板を凹部１０ｂの底面に向けることで、出射点が高い位置、すなわち凹部１０ｂの底面から離れた位置となる。第１光半導体素子１１は、搭載領域１０ｃに搭載されているので、第１光半導体素子１１の出射点の高さ位置と、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３の出射点の高さ位置とを、近付けることができる。なお、本実施形態では、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３はｎ型電極を基板１０側に位置させるように実装させているが、ｐ型電極を基板１０側にして実装してもよい。この場合、活性層での発熱が基板に散逸しやすく放熱性が良くなり特性、信頼性が改善する。この際、第１光半導体素子１１の発光点と揃えるために、浅い凹部としたり、凸部とする、あるいは搭載領域１０ｃと同じ高さにしてもよい。

【0021】

第２光半導体素子１２は、第１側面１２ａおよび第１側面１２ａよりも第１光半導体素子１１から離れて位置した第２側面１２ｂと、光が出射する第２出射点１２ｃと、をさらに有しており、第２出射点１２ｃは、第２側面１２ｂよりも第１側面１２ａ側に位置している。このような構造とするには、例えば、いわゆるリッジ導波路を用いればよい。リッジ導波路を第１側面１２ａ側に設ければ、第２出射点１２ｃが、第１側面１２ａ側に位置することになる。言い換えれば、リッジ導波路の下方に位置した活性層の一部が発光するため、ここが出射点となる。以上より、第２光半導体素子１２の第２出射点１２ｃを、第１光半導体素子１１に幅方向に近付けることができる。さらに、第３光半導体素子１３も同様にして、リッジ導波路を用いれば、第３出射点１３ｃを、第１光半導体素子１１に幅方向に近付けることができる。具体的には、第３光半導体素子１３は、第３側面１３ａおよび第３側面１３ａよりも第１光半導体素子１１から離れて位置した第４側面１３ｂと、光が出射する第３出射点１３ｃと、をさらに有しており、第３出射点１３ｃは、第４側面１３ｂよりも第３側面１３ａ側に位置している。

【0022】

凹部１０ｂの底面には、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３のｎ型電極と接続する外部接続パッド（第２配線）２２，２３が設けられている。外部接続パッド２２，２３は、それぞれ第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３が搭載された状態で、幅方向外方に延出する部分を有している。この延出部分によって、例えば、ボンディングワイヤなどを介して外部回路と電気的に接続することができる。

【0023】

第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３のｐ型電極は、ｎ型電極とは逆に、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３の上面に位置している。具体的には、リッジ導波路の上面に配されている。第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３の上面には、ｐ型電極に接続された上面パッド２４，２５が設けられている。上面パッド２４，２５は、例えば、ボンディングワイヤなどを介して外部回路と電気的に接続することができる。また、基板１０の接続領域１０ｄに、外部接続パッド２６，２７を設けてもよい。第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３と外部接続パッド２６，２７とを、例えば、ボンディングワイヤなどを介して電気的に接続する。さらに、ボンディングワイヤなどを介して外部接続パッド２６，２７と外部回路と電気的に接続することができる。

【0024】

第１光半導体素子１１は、片面電極構造であり、その構造上、第１電極１１ａと第２電極１１ｂの高さ位置が異なる。高さ位置が異なる２つの電極に接続するために、例えば、図３Ｂに示すように、第１電極１１ａに接続する第１配線２０ａと、第２電極１１ｂに接続する第２配線２０ｂとの配線厚さを異ならせればよい。第１光半導体素子１１を、片面電極構造とすることで、搭載領域１０ｃを第１光半導体素子１１の幅と同様の大きさにまで狭くすることができる。搭載領域１０ｃが狭くなると、第２光半導体素子１２を第１光半導体素子１１に近付けて搭載させることができる。第１光半導体素子１１の第１出射点１１ｃと第２光半導体素子１２の第２出射点１２ｃとは、より近くで隣に位置している。第２光半導体素子１２の第２出射点１２ｃは、凸部上面の搭載領域１０ｃよりも上方に位置する。同様に、第３光半導体素子１３を第１光半導体素子１１に近付けて搭載させることができる。第１光半導体素子１１の第１出射点１１ｃと第３光半導体素子１３の第３出射点１３ｃとは、より近くで隣に位置している。第３光半導体素子１３の第３出射点１３ｃは、凸部上面の搭載領域１０ｃよりも上方に位置している。

【0025】

また、第１光半導体素子１１は片面電極構造であるため、第２光半導体素子１２のように素子上のパッド電極とボンディングワイヤを介して外部回路と電気的に接続する必要がない、いわゆるフリップチップ構造である。このため、第１光半導体素子１１の幅が第２光半導体素子１２に比べて、ボンディングワイヤが接続できない程度にまで小さくしても正常に動作させることができる。第１光半導体素子１１の幅が狭いので、第２光半導体素子１２と第３光半導体素子１３の間に存在していても、第２光半導体素子１２と第３光半導体素子１３の出射点を近付けることができる。第２光半導体素子１２と第３光半導体素子１３との素子幅も狭くしてフリップチップ構造にしても良いが、この場合作製難易度が高くなり、歩留まりが低下したり、製造コストが高くなる。

【0026】

次に、本開示の第２実施形態について説明する。図４は、第２実施形態の光デバイスを示す斜視図である。図５は、第１基板の平面図である。図６は、第１基板の正面図である。図７は、第２基板の平面図である。図８Ａは、第２基板の正面図である。図８Ｂは、第１光半導体素子近傍の拡大図である。光デバイス２００は、基板１０Ａと、第１光半導体素子１１と、第２光半導体素子１２と、を備える。本実施形態では、基板１０Ａが、第１基板１０１と第２基板１０２とを含む。第１基板１０１には、第２光半導体素子１２が搭載され、第２基板１０２には、第１光半導体素子１１が搭載される。第１基板１０１と第２基板１０２とは、それぞれに配された配線同士によって電気的に接続される。

【0027】

本実施形態の光デバイス２００は、さらに、第３光半導体素子１３を備えていてよい。第３光半導体素子１３は、第２光半導体素子１２と同様に、第１基板１０１に搭載されている。本実施形態の第１光半導体素子１１、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３は、第１実施形態と同様に、例えば、ｐ型電極、ｐ型半導体層、活性層、ｎ型半導体層、ｎ型電極が積層された構造を有している。また、本実施形態では、第１光半導体素子１１は、第２光半導体素子１２より幅および厚さが小さく、第３光半導体素子１３より幅および厚さが小さい。

【0028】

基板１０Ａの第２基板１０２は、下面１０２ａおよび下面１０２ａに配された配線２０Ａを有する。第１光半導体素子１１は、第２基板１０２の下面１０２ａに配されている。第１光半導体素子１１は、その上面に配された第１電極１１ａおよび第２電極１１ｂを有しており、第１電極１１ａおよび第２電極１１ｂのそれぞれが配線２０Ａに接続している。

【0029】

基板１０Ａの第１基板１０１は、上面１０１ａおよび上面１０１ａに配された接続バンプ３０を有する。接続バンプ３０は、上面１０１ａに立設されており、先端側で第２基板１０２の配線２０Ａと接続される。接続バンプ３０は、基端側で、上面１０１ａに配された外部接続パッド２１Ａと接続される。接続バンプ３０は、第１接続バンプ３０ａおよび第２接続バンプ３０ｂを有している。外部接続パッド２１Ａは、第１接続バンプ３０ａに接続される第１パッド２１Ａａと、第２接続バンプ３０ｂに接続される第２パッド２１Ａｂとを有している。第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３は、第１基板１０１の上面１０１ａに配されている。第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３は、例えば、第１接続バンプ３０ａと第２接続バンプ３０ｂとの間に配される。

【0030】

第２基板１０２の下面１０２ａにおいて、例えば、配線２０Ａは、第１光半導体素子１１の幅方向外方に延びている。配線２０Ａは、第１光半導体素子１１の第１電極１１ａと接続する第１配線２０Ａａおよび第２電極１１ｂと接続する第２配線２０Ａｂを含む。第１配線２０Ａａおよび第２配線２０Ａｂは、例えば、それぞれ第２基板１０２の端部付近まで延びて、Ｌ字状に屈曲している。第１基板１０１と第２基板１０２とは、上面１０１ａと下面１０２ａとを対向させ、配線２０Ａの屈曲部分と第１基板１０１の接続バンプ３０とを接続することで固定される。例えば、第１基板１０１が第２基板１０２の下方に位置するような位置関係では、接続バンプ３０が、第２基板１０２を支持する。第１光半導体素子１１は、第２基板１０２の配線２０Ａおよび第１基板１０１の接続バンプ３０を介して、第１基板１０１の外部接続パッド２１Ａと接続される。詳細には、第１光半導体素子１１の第１電極１１ａが、第１配線２０Ａａと接続し、第１接続バンプ３０ａを介して第１パッド２１Ａａと接続する。また、第１光半導体素子１１の第２電極１１ｂが、第２配線２０Ａｂと接続し、第２接続バンプ３０ｂを介して第２パッド２１Ａｂと接続する。

【0031】

第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３は、対向する上面１０１ａと下面１０２ａとの間に配されている。接続バンプ３０の高さは、第１基板１０１に搭載される第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３の厚さより大きい。第１基板１０１の上面１０１ａには、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３のｎ型電極と接続する外部接続パッド２２，２３が設けられている。外部接続パッド２２，２３は、それぞれ第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３が搭載された状態で、長さ方向外方に延出する部分を有している。この延出部分によって、例えば、ボンディングワイヤなどを介して外部回路と電気的に接続することができる。第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３のｐ型電極は、ｎ型電極とは逆に、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３の上面に位置しており、例えば、ボンディングワイヤなどを介して外部回路と電気的に接続することができる。

【0032】

第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３は、いずれも光の出射点の位置が、厚さ方向の中央ではなく、一方側に偏在している。例えば、第２光半導体素子１２の第２出射点１２ｃおよび第３光半導体素子１３の第３出射点１３ｃは、第１基板１０１の上面１０１ａから離れ、第２基板１０２の下面１０２ａに近い位置にある。第２半導体素子１２および第３半導体素子１３は、支持基板を有していることから、支持基板が第１基板１０１側に位置するように実装されていれば、出射点の位置を第２基板１０２側に偏在させることができる。

【0033】

第１光半導体素子１１は、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３に比べて厚さが小さく、第２出射点１２ｃおよび第３出射点１３ｃと第１出射点１１ｃとを、厚さ方向において、近付けることができる。さらに、リッジ導波路を用いれば、第２光半導体素子１２の第２出射点１２ｃを、第１光半導体素子１１に幅方向に近付けることができ、第３光半導体素子１３も同様にして、第３出射点１３ｃを、第１光半導体素子１１に幅方向に近付けることができる。

【0034】

第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３と第２基板１０２の上面１０２ａとが近づくほど、第２出射点１２ｃおよびの第３出射点１３ｃと第１出射点１１ｃとが、厚さ方向において、近付くことになる。しかしながら、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３の上面には、ｐ型電極に接続された上面パッド２４，２５が設けられており、これら上面パッド２４，２５と第２基板１０２の上面１０２ａの配線２０Ａとが近づくことになる。上面パッド２４，２５と配線２０Ａとの短絡を防止するために、例えば、配線２０Ａの表面に絶縁膜２８を設けてもよい。絶縁膜２８は、平面視で上面パッド２４，２５と配線２０Ａとが重なる部分において、配線２０Ａを被覆するように設けることができる。

【0035】

本実施形態では、第２出射点１２ｃおよび第３出射点１３ｃと第１出射点１１ｃとを、厚さ方向において、近付けるために、第２光半導体素子１２と第３光半導体素子１３とを幅方向に間隔を空けて配置し、第２光半導体素子１２と第３光半導体素子１３との間に第１光半導体素子１１が位置する構成としている。このような構成では、第１実施形態と同様に、第１出射点１１ｃは、幅方向において、第２出射点１２ｃの隣に位置している。また、第２光半導体素子１２と第３光半導体素子１３との幅方向の間隔を小さくし、第１光半導体素子１１が、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３の上方に位置するような構成とすることもできる。言い換えれば、平面視で、第１光半導体素子１１が、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３と重なっている。このような構成では、第２出射点１２ｃおよび第３出射点１３ｃと第１出射点１１ｃとが、厚さ方向において離れることになるが、第２出射点１２ｃおよび第３出射点１３ｃと第１出射点１１ｃとを幅方向においてさらに近付けることができ、３つの出射点の相互の距離を近付けることができる。さらに、第２光半導体素子１２と第３光半導体素子１３との幅方向の間隔を小さくし、第１光半導体素子１１が、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３の前方に位置するような構成とすることもできる。言い換えれば、平面視で、第１光半導体素子１１が、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３と重なっていない。このような構成では、第２出射点１２ｃおよび第３出射点１３ｃと第１出射点１１ｃとが、長さ方向において前後に離れることになるが、第２出射点１２ｃおよび第３出射点１３ｃと第１出射点１１ｃとを幅方向においてさらに近付けることができ、３つの出射点の相互の距離を近付けることができる。

【0036】

本実施形態のように第１光半導体素子１１を第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３とは異なる基板に搭載することで、第１光半導体素子１１の共振器長を短くすることが容易になる。第１光半導体素子１１のような共振器長が短い光半導体素子は発光装置に適用した際に消費電力を小さくできるため、高い光出力を必要としないＡＲ（拡張現実）グラスなどの用途に適している。

【0037】

基板１０、第１基板１０１および第２基板１０２は、例えば、セラミック基板または有機基板、絶縁・半絶縁基板であってよい。セラミック基板で用いられるセラミック材料としては、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化ケイ素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ガラスセラミック焼結体等が挙げられる。有機基板で用いられる有機材料としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。絶縁・半絶縁基板としては、Ｓｉ基板、ＳｉＣ基板が挙げられ、中でも加工性、放熱性、コストを考慮してＳｉ基板が最も好ましい。

【0038】

第１光半導体素子１１の出射光の色、第２光半導体素子１２の出射光の色および第３光半導体素子１３の出射光の色はそれぞれ異なっていてよい。例えば、第１光半導体素子１１の出射光が青色光であり、第２光半導体素ｆ子１２の出射光が赤色光である。第３光半導体素子１３の出射光は、例えば、緑色光である。第２光半導体素子１２は、例えば、ガリウムひ素（ＧａＡｓ）系半導体で構成される。第１光半導体素子１１および第３光半導体素子１３は、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体で構成される。

【0039】

図９は、発光装置の例を示す斜視図である。図９に示す発光装置１は、上記の光デバイス１００と、光デバイス１００を搭載するパッケージ３００と、を備える。本例のパッケージ３００は、いわゆるＴＯ－ＣＡＮ型のパッケージである。ステム３０１に設けられたヒートブロック３０２に、光デバイス１００が搭載されている。例えば、光デバイス１００の外部接続パッド２１などとピン３０３とがボンディングワイヤ（不図示）によって電気的に接続される。発光装置１は、さらに保護キャップなどを備えていてよい。ピン３０３を介して駆動電流が供給されると、光デバイス１００の第１光半導体素子１１、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３からそれぞれ光が出射される。

【0040】

図１０は、発光装置の他の例を示す斜視図である。図１０に示す発光装置２は、上記の光デバイス１００と、光デバイス１００を搭載するパッケージ３０４と、を備える。本例のパッケージ３０４は、表面実装型のパッケージである。パッケージ３０４は、ケース３０５と、ケース３０５の側壁を貫通するピン３０６と、を有する。ケース３０５内に光デバイス１００が収納されており、例えば、光デバイス１００の外部接続パッド２１などとピン３０６とがボンディングワイヤ（不図示）によって電気的に接続される。ケース３０５の側壁には、光取り出し口３０７が設けられている。ピン３０６を介して駆動電流が供給されると、光デバイス１００の第１光半導体素子１１、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３からそれぞれ光が出射される。出射された光は、光取り出し口３０７から装置外部へと取り出される。

【0041】

発光装置１，２は、例えば、投影システムの光源として用いることができる。発光装置１，２から出射された光は、走査ミラーで反射されて、スクリーンに照射される。走査ミラーは、例えば、反射角度を変更することで、発光装置１，２からの出射光がスクリーン上に投影される位置をずらすことができる。投影位置をスクリーン上で連続的にずらすことでスクリーンにカラー画像を表示させることができる。光デバイス１００は、第１光半導体素子１１、第２光半導体素子１２および第３光半導体素子１３の各出射点が、相互に近接しているので、例えば、出射光を制御するためのレンズまたはミラーなどの光学系の部品点数を減らしたり、各部品を小型化することができる。

【0042】

本開示において「上面」、「下面」などの名称は、説明の便宜上、記載している名称に過ぎず、これによって、使用時の光デバイスの向きを何ら特定するものではない。例えば、光デバイス使用時に「上面」が如何なる方向に向いた状態であってもよい。

【0043】

また本開示において「第１」および「第２」等の記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第１」および「第２」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第１基板は、第２基板と識別子である「第１」と「第２」とを交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。「第１」および「第２」等の識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠、大きい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。

【0044】

以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、また、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。上記各実施形態をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。

【符号の説明】

【0045】

１，２ 発光装置
１０，１０Ａ 基板
１０ａ 上面
１０ｂ 凹部
１０ｃ 搭載領域
１０ｄ 接続領域
１１ 第１光半導体素子
１１ａ 第１電極
１１ｂ 第２電極
１１ｃ 第１出射点
１２ 第２光半導体素子
１２ａ 第１側面
１２ｂ 第２側面
１２ｃ 第２出射点
１３ 第３光半導体素子
１３ｃ 第３出射点
２０，２０Ａ 配線
２０Ａａ 第１配線
２０Ａｂ 第２配線
２０ａ 第１配線
２０ｂ 第２配線
２１，２１Ａ 外部接続パッド
２１Ａａ 第１パッド
２１Ａｂ 第２パッド
２１ａ 第１パッド
２１ｂ 第２パッド
２２，２３ 外部接続パッド
２４，２５ 上面パッド
２６，２７ 外部接続パッド
２８ 絶縁膜
３０ 接続バンプ
３０ａ 第１接続バンプ
３０ｂ 第２接続バンプ
１００ 光デバイス
１０１ 第１基板
１０１ａ 上面
１０２ 第２基板
１０２ａ 下面
２００ 光デバイス
３００ パッケージ
３０１ ステム
３０２ ヒートブロック
３０３ ピン
３０４ パッケージ
３０５ ケース
３０６ ピン
３０７ 光取り出し口

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】