JP5493549B2 - 発光装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源などに利用可能な発光装置に関し、特に、薄型／小型タイプで光の取り出し効率に優れ、歩留まり良く得られる発光装置及びその製造方法に関する。

近年、電子機器の小型化・軽量化に伴い、それらに搭載される発光装置（発光ダイオード）も小型化されたものが種々開発されている。これらの発光装置は、例えば、絶縁基板の両面にそれぞれ形成された一対の金属導体パターンが形成された両面スルーホールプリント基板上に発光素子を載置し、ワイヤなどを用いて金属導体パターンと発光素子とを電気的に導通させるような構造を有している。

しかしながら、このような発光装置は、両面スルーホールプリント基板を使用することが必須条件であり、この両面スルーホールプリント基板が少なくとも０．１ｍｍ程度以上の厚みがあるため、表面実装型発光装置の徹底した薄型化を阻害する要因となっている。そのため、このようなプリント基板を使用しない構造の発光装置が開発されている（例えば特許文献１）。

特開２００５−７９３２９号公報

特許文献１に開示されている発光装置は、基板に蒸着などによって薄い金属膜を形成し、これを電極とし、発光素子とともに透光性樹脂で封止することで、従来の表面実装型の発光装置に比べて薄型化が可能となっている。

しかしながら、透光性樹脂のみを用いているため、光が発光素子から下面方向に抜けてしまい、光の取り出し効率が低下しやすい。擂鉢状の金属膜を設けて光を反射させるような構造も開示されているが、このような金属膜を設けるには基板に凹凸を設ける必要がある。そうすると、発光装置が小型化されているためこの凹凸も極めて微細なものになり、加工が困難になるだけでなく、凹凸構造により基板の剥離時に破損しやすくなり歩留まりが低下するなどの問題が生じやすい。また、ディスプレイなどに用いる場合、透光性樹脂のみを用いているとコントラストが悪くなり易い。

また、近年、更なる高出力化が求められており、発光素子の出力が向上される傾向にあるが、そのような高出力の発光を得る際に発生する熱量も増大化している。そのため、発光装置を構成する各部材の耐熱性が要求されている。

以上の課題を解決するために、本発明の半導体発光素子の製造方法は、ステンレスからなる支持基板上に、複数の開口部を有する保護膜を形成後、開口部内に、Ａｕとの拡散係数が支持基板中の金属よりも小さい金属を含む金属層を形成し、その上にＡｕを主成分とする第１層及び該第１層上に積層されＡｕと異なる金属を主成分とする第２層とを有する導電部材を複数個所形成する第１の工程と、保護膜を除去後、複数の導電部材の間に露出される支持基板上に、遮光性樹脂からなる基体を設ける第２の工程と、導電部材又は基体の上面に、金属を含有している接着部材を介して発光素子を載置して、金属層の融点よりも低い温度で加熱して接着部材を溶融させる第３の工程と、発光素子を透光性の封止部材で被覆する第４の工程と、金属層と第１の層との間で剥離することで支持基板を除去し、除去することで、基体の下面を導電部材の下面よりも下側に突出させた後、発光装置を個片化する第５の工程と、を有することを特徴とする。これにより、薄型で発光効率が高く、耐熱性に優れた発光装置を歩留まり良く得ることができる。

本発明の請求項７に記載の発光装置は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項の発光装置の製造方法によって得られる。

本発明により、薄型の発光装置を、歩留まり良く容易に形成させることができる。また、薄型の発光装置であっても、発光素子からの光が下面側から漏れ出すのを防ぐことができるため、光の取り出し効率が向上された発光装置や、コントラストが向上された発光装置が得られる。また、耐熱性に優れた発光装置を容易に得ることができる。

図１Ａは、本発明係る発光装置の全体及び内部を示す斜視図である。 図１Ｂは、図１Ａに係る発光装置のＡ−Ａ’断面における断面図である。 図１Ｃは、本発明に係る発光装置の製造方法を説明する工程図である。 図１Ｄは、本発明に係る発光装置に製造方法を説明する工程図である。 図２Ａは、本発明に係る発光装置の製造方法を説明する工程図である。 図２Ｂは、本発明に係る発光装置に製造方法を説明する工程図である。 図２Ｃは、本発明に係る発光装置の断面図及び部分拡大図である。

本発明を実施するための最良の形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の発光装置及びその製造方法を例示するものであって、本発明を以下の形態に限定するものではない。

また、本明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に限定するものでは決してない。特に、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、限定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。尚、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。

＜実施の形態１＞
本実施の形態の発光装置１００を、図１Ａ、図１Ｂに示す。図１Ａは発光装置１００の斜視図、図１Ｂは、図１Ａに示す発光装置１００のＡ−Ａ’断面における断面図を示す。

本実施の形態において、発光装置１００は、発光素子１０２と、発光素子１０２と電気的に接続される上面を有する一対の導電部材１０１と、導電部材１０１の外縁と接して保持する基体１０３とを有している。基体１０３は、遮光性を有する各種充填材等を添加することで発光素子１０２からの光を遮光可能な樹脂であり、底面部１０３ａと側壁１０３ｂからなる凹部Ｓを有し、この凹部Ｓの底面において、一対の導電部材１０１の上面の一部が露出している。導電部材１０１の下面は、基体１０３の下面（裏面）から露出されている。発光素子１０２と導電部材１０１とは、導電性ワイヤ１０５を介して電気的に接続されており、封止部材１０６がこれらの電子部品を被覆するよう、凹部Ｓ内に設けられている。

このような発光装置１００は、以下のような製造方法によって得ることができる。図１Ｃ、図１Ｄは、発光装置の集合体１０００を形成する工程を説明する図であり、この集合体１０００を切断して個片化することで、図１Ａに示す発光装置１００を得ることができる。

１．第１の工程
まず、図１Ｃ（ａ）に示すように、ステンレスからなる平板状の支持基板１０７０を用意する。この支持基板の上面に、金属層１０８０を形成する。金属層は、Ａｕとの拡散係数が支持基板中の金属よりも小さい金属を含むものであり、鍍金、蒸着、スパッタ等の方法を用いることができ、支持基板の上面のほぼ全面に均一な膜厚で設けるのが好ましい。

次いで、この金属層の表面に支持基板の表面に保護膜としてレジスト１０９０を塗布する。このレジスト１０９０の厚みによって後に形成される導電部材の厚みを調整することができる。尚、ここでは、支持基板１０７０の上面（導電部材を形成する側の面）にのみレジスト１０９０を設けているが、更に、下面（反対側の面）に形成してもよい。これにより、後述の鍍金によって支持基板の下面側に導電部材が形成されるのを防ぐことができる。

尚、用いる保護膜（レジスト）はフォトリソグラフィによって形成されるレジストの場合、ポジ型、ネガ型のいずれを用いてもよい。ここでは、ポジ型のレジストを用いる方法について説明するが、ポジ型、ネガ型を組み合わせて用いてもよい。また、スクリーン印刷により形成させるレジストや、シート状のレジストを貼り付けるなどの方法も用いることができる。

塗布したレジストを乾燥させた後、その上部に開口部を有するマスク１１００を直接又は間接的に配置させて、図中の矢印のように紫外線を照射して露光する。ここで用いる紫外線は、レジスト１０９０の感度等によって適した波長を選択することができる。その後、エッチング剤で処理することで図１Ｃ（ｂ）に示すように開口部Ｋを有する保護膜１０９０が形成される。ここで、必要であれば酸活性処理などを行ってもよい。

更に、金属層を設けた後、又はレジストを設けた後に、後述の第３の工程の加熱温度よりも高い温度で加熱する工程を行うのが好ましい。好ましくは、レジストを設ける前に行う。また、加熱温度は、好ましくは、３４０〜５００℃、更に好ましくは３８０〜４２０℃の範囲である。これにより、金属層と支持基板とを合金化、又は密着性を向上させることがで、その結果、導電部材と金属層との密着性よりも高い密着性とすることができ、支持基板を除去する際に、導電部材と金属層との間で剥離し易くすることができ、歩留まりよく発光装置を得ることができる。

次いで、金（Ａｕ）を主成分とする第１層と、更にその上にＡｕと異なる金属を主成分とする第２層とを鍍金により形成することで、図１Ｃ（ｃ）に示すように保護膜１０９０の開口部Ｋ内に導電部材１０１０を形成させる。このとき、鍍金条件を調整することでレジスト１０９０の膜厚よりも厚くなるように鍍金することができ、これにより導電部材を保護膜の上面にまで形成させ、図１Ａに示すような側面に突起部有する導電部材を形成させることができる。

鍍金方法としては、用いる金属によって、又は目的の膜厚や平坦度に応じて適宜選択することができ、電解鍍金、無電解鍍金を用いることができる。特に、電解鍍金を用いるのが好ましく、これによりレジスト（保護膜）を除去し易く、導電部材を均一な形状で形成し易くなる。また、最上層（例えばＡｇ）との密着性を向上させるため、その下に形成されている第２層として、Ｎｉ（又はＣｕ）の上にさらにストライク鍍金によって例えばＡｕなど形成させた２層からなる第２層とするのが好ましい。

鍍金後、保護膜１０９０を洗浄して除去することで、図１Ｃ（ｄ）に示すように互いに離間する導電部材が複数箇所に形成される。

２．第２の工程
次いで、図１Ｄ（ａ）に示すように、発光素子からの光を反射可能な遮光性樹脂からなる基体１０３０を形成する。ここでは、導電部材１０１０の間に基体の底面部１０３０ａ及び基体の側壁１０３０ｂを同時に形成しているが、それぞれ別工程で形成してもよく、その場合、同一の遮光性樹脂を用いるのが好ましいが、目的や用途に応じて、異なる遮光性樹脂を用いても構わない。

基体の形成方法は、射出成形、トランスファモールド、圧縮成型等の方法を用いることができる。例えばトランスファモールドにより基体１０３０を形成する場合、複数の導電部材を形成した支持基板を、上型及び下型からなる金型の内に挟み込むようにセットする。このとき、離型シートなどを介して金型内にセットしてもよい。金型を内には基体の原料である樹脂ペレットが挿入されており、支持基板と樹脂ペレットとを加熱する。樹脂ペレット溶融後、加圧して金型内に充填する。加熱温度や加熱時間、また圧力等については用いる樹脂の組成等に応じて適宜調整することができる。硬化後金型から取り出し、図１Ｄ（ａ）に示す成型品を得ることができる。

３．第３の工程
次いで、図１Ｄ（ｂ）に示すように、基体の側壁１０３０ｂに囲まれた導電部材１０１０上に、金属を含有している接着部材（図示せず）を用いて発光素子１０２０を接合し、導電性ワイヤ１０５０を用いて発光素子の電極と導電部材１０１０とを接続する。尚、ここでは、同一面側に正負電極を有する発光素子を用いているが、正負電極が異なる面に形成されている発光素子を用いることもできる。

次いで、金属層の融点よりも低い温度で加熱して接着部材を溶融させ、発光素子１０２０と導電部材１０１０とを強固に接着させる。加熱温度は、金属層や接着部材の材料にもよるが、２００〜３８０℃程度の範囲が好ましく、更に好ましくは２７０〜３４０℃である。例えば、Ａｕ：Ｓｎ＝８０：２０のはんだ共晶材料は、共晶温度が２８０〜３２０℃の範囲であるため、この範囲温度で加熱するのが好ましい。ここでの加熱工程が、第１の工程で金属層を形成した後の加熱工程以降で最も高い温度が加わる工程であり、この温度領域ではＡｕとステンレス中の金属（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ等）との拡散係数は大きく、特に、Ａｕ中にＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ等が拡散し易い環境となる。そして、樹脂のみからなる接着部材の加熱温度よりも高いものであり、このような高温で加熱した場合であっても、ステンレスからなる支持基板と導電部材の最下層にある第１層（Ａｕ）とが、それらの間に設けられる金属層によって合金化層が形成されるのを抑制することができる。

４．第４の工程
第４の工程では、図１Ｃ（ｃ）に示すように、基体の側壁１０３０ｂに囲まれて形成される凹部に透光性樹脂からなる封止部材１０６０をトランスファモールド、ポッティング、印刷などの方法で形成する。凹部を有する基体の場合、ポッティングを用いて透光性樹脂を凹部内に充填するのが好ましい。このようにして、発光素子１０２０や導電性ワイヤ１０５０を封止部１０６０材で被覆する。ここでは、封止部材１０６０は、側壁１０３０ｂと略同一高さになるように設けられているが、これに限らず、側壁１０３０ｂよりも低く又は高くなるよう形成してもよい。また、このように上面が平坦な面としてもよく、或いは、中央が凹んだ、又は突出したような曲面状に形成してもよい。また、封止部材は１層構造、又は組成や特性が異なる２層以上の多層構造としてもよい。

５．第５の工程
第５の工程では、封止部材１０６０が硬化後に、図１Ｄ（ｃ）に示すように、支持基板１０７０を剥離するが、この際、金属層１０８０と導電部材１０１０の第１層との間を分離するような位置で剥離して除去する。すなわち、金属層１０８０は支持基板１０７０の表面に形成されたままの状態で除去する。

以上のような工程を経て、図１Ｄ（ｄ）に示すような発光装置に集合体１０００を得ることができる。最後に、図１Ｄ（ｄ）中に示す破線部、すなわち、基体の側壁１０３０ｂを切断するような位置で基体１０３０及び導電部材１０１０を切断することで個片化し、図１Ａに示すような発光装置１００を得ることができる。個片化の方法としては、ブレードによるダイシング、レーザ光によるダイシング等種々の方法を用いることができる。

ここでは、側壁１０３０ｂを切断し、封止部材１０６０が切断されないような位置で切断することで、光の取り出し方向を、発光装置１００の上方向のみに限定することができる。これにより、上方向への光の取り出しが効率よく行われる。尚、図１Ｄ（ｄ）では、導電部材を含む位置で切断しているが、これに限らず、導電部材から離間する位置で切断してもよい。導電部材を含む位置で切断すると、発光装置の側面にも導電部材が露出しているようになり、はんだ等が接合し易くなる。また、導電部材から離間する位置で切断する場合、切断されるのが基体や封止部材など樹脂のみとなるため、導電部材と樹脂とを合わせて切断するのに比して容易に切断することができる。

以下、本発明の発光装置の各部材について、詳説する。

（基体）
本実施の形態において、基体は、一対の導電部材の間に設けられる底面部と側壁とからなる凹部を有する樹脂であり、遮光性を有する各種充填材等を添加することで発光素子からの光を遮光可能な樹脂からなる。このような遮光性の基体を設けることで、発光素子からの光が、発光装置の下面（裏面）側から外部に漏れ出すのを抑制することができ、上面方向への光の取り出し効率を向上させることができる。尚、側壁を有していない基体、すなわち、底面部のみの基体でもよい。基体の底面部及び側壁とも、その厚みは、発光素子からの光の漏れを抑制できる厚さであればよい。

基体は発光素子からの光が遮光可能な部材であればよく、また、支持基板との線膨張係数の差が小さいものが好ましい。さらに、絶縁性部材を用いるのが好ましい。好ましい材料としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などの樹脂を用いることができる。特に、導電部材の膜厚が２５μｍ〜２００μｍ程度の極薄い厚みの場合は、熱硬化性樹脂が好ましく、これによって極めて薄型の基体を得ることができる。具体的にはエポキシ樹脂組成物、シリコーン樹脂組成物、シリコーン変性エポキシ樹脂などの変性エポキシ樹脂組成物、エポキシ変性シリコーン樹脂などの変性シリコーン樹脂組成物、ポリイミド樹脂組成物、変性ポリイミド樹脂組成物などをあげることができる。

特に、熱硬化性樹脂が好ましく、特開２００６−１５６７０４に記載されている樹脂が好ましい。例えば、熱硬化性樹脂のうち、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂等が好ましい。具体的には、（ｉ）トリグリシジルイソシアヌレート、水素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテルからなるエポキシ樹脂と、（ｉｉ）ヘキサヒドロ無水フタル酸、３−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、４−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸からなる酸無水物とを、エポキシ樹脂へ当量となるよう溶解混合した無色透明な混合物を含む固形状エポキシ樹脂組成物を用いるのが好ましい。さらにこれら混合物１００重量部に対して、硬化促進剤としてＤＢＵ（１，８−Ｄｉａｚａｂｉｃｙｃｌｏ（５，４，０）ｕｎｄｅｃｅｎｅ−７）を０．５重量部、助触媒としてエチレングリコールを１重量部、酸化チタン顔料を１０重量部、ガラス繊維を５０重量部添加し、加熱により部分的に硬化反応させ、Ｂステージ化した固形状エポキシ樹脂組成物が好ましい。

また、国際公開番号ＷＯ２００７／０１５４２６号公報に記載の、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂を必須成分とする熱硬化性エポキシ樹脂組成物が好ましい。例えば、１，３，５−トリアジン核誘導体エポキシ樹脂を含むことが好ましい。特にイソシアヌレート環を有するエポキシ樹脂は、耐光性や電気絶縁性に優れている。一つのイソシアヌレート環に対して、２価の、より好ましくは３価のエポキシ基を有することが望ましい。具体的には、トリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアヌレート、トリス（α−メチルグリシジル）イソシアヌレート等を用いることができる。トリアジン誘導体エポキシ樹脂の軟化点は９０〜１２５℃であることが好ましい。また、これらトリアジン誘導体エポキシ樹脂に、水素添加エポキシ樹脂や、その他のエポキシ樹脂を併用してもよい。更に、シリコーン樹脂組成物の場合、メチルシリコーンレジンを含むシリコーン樹脂が好ましい。

特に、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を用いる場合について具体的に説明する。トリアジン誘導体エポキシ樹脂に、硬化剤として作用する酸無水物を用いるのが好ましく、特に、非芳香族であり、かつ、炭素炭素２重結合を有さない酸無水物を用いることで耐光性を向上させることができる。具体的には、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、水素化メチルナジック酸無水物などが挙げられ、特にメチルヘキサヒドロ無水フタル酸が好ましい。また、酸化防止剤を用いるのが好ましく、例えば、フェノール系、硫黄系酸化防止剤を使用することができる。

そして、これら樹脂中に遮光性を付与するための充填材や、必要に応じて各種添加剤を混入させることができ、本発明ではこれらを含めて基体を構成する遮光性樹脂と称する。例えば、充填材（フィラー）としてＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＭｇＣＯ_３、ＣａＣＯ_３、Ｍｇ（ＯＨ）_２、Ｃａ（ＯＨ）_２などの微粒子などを混入させることで光の透過率を調整し、発光素子からの光の約６０％以上を遮光するよう、より好ましくは約９０％を遮光するようにするのが好ましい。尚、ここでは基体によって光を反射するか、又は吸収するかどちらでもよいが、発光装置を照明などの用途に用いる場合は、より好ましくは反射させることによって遮光するのが好ましい。そのため、発光素子からの光に対する反射率が６０％以上であるものが好ましく、より好ましくは９０％以上反射するものが好ましい。

上記のような各種充填材は、１種類のみ、或いは２種類以上を組み合わせて用いることができ、例えば、反射率を調整するための充填材と、後述のように線膨張係数を調整するための充填材とを併用するなどの用い方ができる。

例えば、白色の充填材としてＴｉＯ_２を用いる場合は、好ましくは１０〜３０ｗｔ％、より好ましくは１５〜２５ｗｔ％配合させるのがよい。ＴｉＯ_２は、ルチル形、アナタース形のどちらを用いても良い。遮光性や耐光性の点からルチル形が好ましい。更に、分散性、耐光性を向上させたい場合、表面処理により改質した充填材も使用できる。ＴｉＯ_２から成る充填材の表面処理にはアルミナ、シリカ、酸化亜鉛等の水和酸化物、酸化物等を用いることができる。また、これらに加え、充填材として主として線膨張係数を調整するための充填材としてＳｉＯ_２を６０〜８０ｗｔ％の範囲で用いるのが好ましく、さらに、６５〜７５ｗｔ％用いるのが好ましい。また、ＳｉＯ_２としては、結晶性シリカよりも線膨張係数の小さい非晶質シリカが好ましい。また、粒径が１００μｍ以下の充填材、更には６０μｍ以下の充填材が好ましい。更に、形状は球形の充填材が好ましく、これにより基体成型時の充填性を向上させることができる。また、ディスプレイなどに用いる場合であって、コントラストを向上させたい場合は、発光素子からの光の吸収率が６０％以上、より好ましくは９０％以上吸収するものが好ましい。このような場合、充填材としては、アセチレンブラック、活性炭、黒鉛などのカーボンや、酸化鉄、二酸化マンガン、酸化コバルト、酸化モリブデンなどの遷移金属酸化物、もしくは有色有機顔料などを目的に応じて利用する事ができる。

また、基体の線膨張係数は、個片化する前に除去（剥離）される支持基板の線膨張係数との差が小さくなるように制御するのが好ましい。好ましくは３０％以下、より好ましくは１０％以下の差とするのがよい。支持基板としてＳＵＳ板を用いる場合、線膨張係数の差は２０ｐｐｍ以下が好ましく、１０ｐｐｍ以下がより好ましい。この場合、充填材を７０ｗｔ％以上、好ましくは８５ｗｔ％以上配合させるのが好ましい。これにより、支持基板と基体との残留応力を制御（緩和）することができるため、個片化する前の発光装置の集合体の反りを少なくすることができる。反りを少なくすることで、導電性ワイヤの切断など内部損傷を低減し、また、個片化する際の位置ズレを抑制して歩留まりよく製造することができる。例えば、基体の線膨張係数を５〜２５×１０^−６／Ｋに調整することが好ましく、さらに好ましくは７〜１５×１０^−６／Ｋに調整することが望ましい。これにより、基体成型後、冷却時に生じる反りを抑制し易くすることができ、歩留まりよく製造することができる。尚、本明細書において線膨張係数とは、各種充填材等で調整された遮光性樹脂からなる基体のガラス転移温度以下での線膨張係数を指す。この温度領域における線膨張係数が、支持基板の線膨張係数と近いものが好ましい。

また、別の観点から、基体の線膨張係数は、第１及び第２の導電部材の線膨張係数との差が小さくなるように制御するのが好ましい。好ましくは４０％以下、より好ましくは２０％以下の差とするのがよい。これにより、個片化後の発光装置において、第１及び第２の導電部材と基体とが剥離するのを抑制し、信頼性に優れた発光装置とすることができる。

（導電部材）
導電部材は、発光素子に直接又は間接的に電気的に接続して外部から供給される電気を通電させるための一対の電極として機能させるものであり、少なくとも１つの導電部材は発光素子が載置可能な大きさであり、他方は導電性ワイヤが接続可能な大きさを有している。導電部材の下面は、発光装置の外面を構成するよう第１層（Ａｕ）が露出されており、これにより、回路基板との密着性の優れた電極として機能させることができ、良好に導通させることができる。

導電部材の側面は、平坦な面でもよいが基体との密着性等を考慮すると、図１Ｂに示すような突起部を有するようにするのが好ましい。この突起部は、導電部材１０１の下面から離間した位置に設けるのが好ましく、これにより導電部材１０１が基体１０３から脱落するなどの問題が生じにくくなる。このような突起部は、導電部材の周囲の任意の位置に設けることができ、例えば、上面視四角形の導電部材の対向する２つの側面にのみ設けるなど、部分的に設けることができる。より確実に脱落を防ぐためには、導電部材の周囲全体に渡って形成するのが好ましい。

導電部材の膜厚については、１０μｍ〜１００μｍ程度が好ましく、特に４５μｍ〜９５μｍ以下程度が好ましい。このような薄い導電部材は、後述のように支持基板に鍍金することで得ることができる。上記範囲の厚さとすることで、比較的均一な膜厚の導電部材とすることができる。

本願において導電部材は、Ａｕを主成分とする第１層と、その上にＡｕと異なる金属を主成分とする第２層とを有している。

導電部材のＡｕを主成分とする第１層は、支持基板及び金属層を除去した後に、発光装置の裏面に露出されるものであり、回路基板への実装に用いられる半田の濡れ性に優れた部材である。そのため、第１層として主成分をＡｕ、好ましくはＡｕとしておくことで、更なる鍍金工程を必要としない。第１層の膜厚は、０．０４μｍ〜１μｍ程度が好ましく、より好ましくは０．１〜０．５μｍ程度である。

導電部材の第２層は、Ａｕと異なる金属を主成分とする層であり、目的や用途に応じて、銅、ニッケル、鉄、パラジウムなどを好適に用いることができる。例えば、導電部材や発光装置の機械的強度を向上させるためには、耐食性の高いＮｉを主成分として用いるのが好ましく、また、放熱性を向上させるためには、熱伝導率の高い銅を用いるなど、目的や用途に応じて、種々選択することができる。これらは単体で用いることができるが、機械的強度や接合性、量産性、コスト等を考慮して、その他の金属との合金や、更には第１層と第２層との間や第２層の上にそれらを積層してもよい。このような材料としては、アルミニウム、金、銀、タングステン、モリブデン、コバルト等の金属又これらの合金（鉄−ニッケル合金等）、りん青銅、鉄入り銅、ＡｕＳｎなどのはんだ共晶材料、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＡｇＣｕＩｎなどのはんだ、ＩＴＯ等が挙げられる。はんだ材料の中でも、はんだ粒子が一旦溶融し凝固するとはんだにより接合する金属とはんだが合金化して融点が上昇し、リフロー実装時などの追加の熱処理時に再溶解しない組成に調整したものが好ましい。第２層の膜厚は、０．０４μｍ〜２００μｍ程度が好ましく、より好ましくは４０〜８０μｍ程度である。

また、導電部材の最表面（最上面）には、発光素子や波長変換部材からの光を反射可能な材料を設けるのが好ましく、具体的には金、銀、銅、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ等が好ましい。更に最表面の導電部材は高反射率、高光沢である事が好ましい。具体的には可視域の反射率は７０％以上である事が好ましく、その際はＡｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄなどが好ましく、特にＡｇが好ましい。また、導電部材の表面光沢も高いほうが好ましい。具体的に光沢度は好ましくは０．５以上、より好ましくは１．０以上である。ここで示される光沢度は日本電色工業製 微小面色差計ＶＳＲ ３００Ａを用い、４５°照射、垂直受光で得られる数字である。また、支持基板側は回路基板等への実装に有利なＡｕ、Ｓｎ、Ｓｎ合金、ＡｕＳｎなどの共晶はんだ鍍金等が好ましい。

上記のような導電部材は、鍍金方法によって形成される鍍金（鍍金層）であることが好ましく、特に、積層された鍍金（層）であることが好ましい。

また、比較的支持基板との線膨張係数が近いものが好ましい。例えば、支持基板として、線膨張係数が１０．４×１０^−６／ＫであるＳＵＳ４３０を用い、その上に導電部材として、第１層として、線膨張係数１４．２×１０^−６／ＫであるＡｕ（０．０４〜０．１μｍ）、その上に第２層として線膨張係数１２．８×１０^−６／ＫであるＮｉ（又は線膨張係数１６．８×１０^−６／ＫであるＣｕ）（４０〜７０μｍ）／Ａｕ（０．０１〜０．０７μｍ）、更に最表面層として線膨張係数１１９．７×１０^−６／ＫであるＡｇ（２〜６μｍ）等の積層構造が好ましい。最上層のＡｇは線膨張係数が他の層の金属と大きく異なるが、発光素子からの光の反射率を優先しているためであり、極めて薄い厚みとしているため反りに対する影響は極めて微弱であり、実用的に問題はない程度である。

（封止部材）
封止部材は、発光素子、受光素子、保護素子、更には導電性ワイヤなどの電子部品を、塵芥や水分、更には外力などから保護する部材であり、本実施の形態においては、図１Ａ、図１Ｂに示すように、基体１０３の凹部Ｓ内に充填されている。

封止部材の材料としては、発光素子からの光を透過可能な透光性を有し、且つ、それらによって劣化しにくい耐光性を有するものが好ましい。具体的な材料としては、シリコーン樹脂組成物、変性シリコーン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等発光素子からの光を透過可能な透光性を有する絶縁樹脂組成物を挙げることができる。更に、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂及びこれらの樹脂を少なくとも１種以上含むハイブリッド樹脂等も用いることができる。さらにまた、これらの有機物に限られず、ガラス、シリカゾル等の無機物も用いることができる。このような材料に加え、所望に応じて着色剤、光拡散剤、光反射材、各種フィラー、波長変換部材（蛍光部材）などを含有させることもできる。封止部材の充填量は、上記電子部品が被覆される量であればよい。

封止樹部材の外表面の形状については配光特性などに応じて種々選択することができる。例えば、上面を凸状レンズ形状、凹状レンズ形状、フレネルレンズ形状などとすることで、指向特性を調整することができる。また、封止部材に加え別に、レンズ部材を設けてもよい。さらに、蛍光部材入り成形体、例えば蛍光部材入り板状成形体、ドーム状成形体等を用いる場合には、封止部材としては密着性に優れた材料を選択することが好ましい。蛍光部材入り成形体は樹脂組成物の他、ガラス等の無機物を用いることができる。

尚、主として発光装置について上述のように説明したが、受光装置についてもほぼ上記と同様であり、用いる封止部材として、光の入射効率を高めるたり、受光装置内部での２次反射を避ける目的で白色もしくは黒色などの有色フィラーを用いても良い。特に赤外線発光装置や赤外線検知装置には可視光の影響を避けるために黒色の有色フィラー含有の封止部材を用いるのが好ましい。

また、上述の遮光性樹脂からなる基体の代わりに、上記封止部材として用いられる樹脂で、導電部材とその上に載置される各電子部品とを一体的に保持するようにしてもよい。

（接着部材）
接着部材は、金属を含有する部材であり、金属層の融点よりも低い温度の加熱によって溶融して発光素子と導電部材とを接着可能な部材である。このような接着部材は、樹脂のみからなる接着部材よりも高い温度での加熱が必要であるが、その分、耐熱性に優れた部材であり、発光素子の高出力化に伴う高温の発熱によっても劣化しにくく、密着性が低下しにくい。接着部材の好ましい材料としては、銀、金、パラジウムなどの導電性ペーストや、ＡｕＳｎなどのはんだ共晶材料、低融点金属等のろう材を用いることができ、特にＡｕ：Ｓｎ＝１０：９０、Ａｕ：Ｓｎ＝８０：２０の共晶材料が好ましい。特にＡｕ：Ｓｎ＝８０：２０のはんだ共晶材料は、共晶温度が２８０〜３２０℃の範囲であり、高い流動性と濡れ性を有しているため発光素子の接着を強固なものとすることができる。

（導電性ワイヤ）
発光素子の電極と、直接又は間接的に導電部材とを接続する導電性ワイヤは、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金を用いた導電性ワイヤが挙げられる。特に、熱抵抗などに優れた金を用いるのが好ましい。

（波長変換部材）
上記封止部材中に、波長変換部材として発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長を有する光を発する蛍光部材を含有させることもできる。

蛍光部材としては、発光素子からの光を、それより長波長に変換させるものの方が効率がよい。しかしながら、これに限らず、発光素子からの光を、短波長に変換させるもの、或いは、他の蛍光部材によって変換された光を更に変換させるものなど、種々の蛍光部材を用いることができる。このような波長変換部材は、１種の蛍光部材を単層で形成してもよいし、２種以上の蛍光部材が混合された単層を形成してもよいし、１種の蛍光部材を含有する単層を２層以上積層させてもよいし、２種以上の蛍光部材がそれぞれ混合された単層を２層以上積層させてもよい。

蛍光部材としては、例えば、発光素子として窒化物系半導体を発光層とする半導体発光素子を用いる場合、その発光素子からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、より具体的には、（ａ）Ｅｕ賦活されたα若しくはβサイアロン型蛍光体、各種アルカリ土類金属窒化シリケート、各種アルカリ土類金属窒化アルミニウムケイ素（例：ＣａＳｉＡｌＮ_３：Ｅｕ、ＳｒＡｌＳｉ_４Ｎ_７：Ｅｕなど）、（ｂ）Ｅｕ等のランタノイド系の元素、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類金属ハロゲンアパタイト、アルカリ土類金属のハロシリケート、アルカリ土類金属シリケート、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン、アルカリ土類金属アルミン酸塩、アルカリ土類金属硫化物、アルカリ土類金属チオガレート、アルカリ土類金属窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、または、（ｃ）Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩、アルカリ土類金属希土類ケイ酸塩（ｄ）Ｅｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。好ましくは、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体である、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙ_０．８Ｇｄ_０．２）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｙ_３（Ａｌ_０．８Ｇａ_０．２）_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体である。また、Ｙの一部もしくは全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換したＴｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅなどもある。さらに、上記蛍光部材以外の蛍光部材であって、同様の性能、作用、効果を有する蛍光部材も使用することができる。

また、蛍光部材をガラス、樹脂組成物等他の成形体に塗布したものも用いることができる。さらに、蛍光部材入り成形体も用いることができる。具体的には、蛍光部材入りガラスや、ＹＡＧ焼結体、ＹＡＧとＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３などの焼結体、無機融液中でＹＡＧを析出させた結晶化無機バルク体などを用いたり、蛍光部材をエポキシ、シリコーン、ハイブリッド樹脂等で一体成形したものも用いたりすることができる。

（発光素子）
本発明においては、発光素子として、同一面側に正負電極が形成された構造、或いは異なる面に正負電極が形成された構造、成長基板とは異なる基板を貼り合わせた構造等、種々の構造の半導体素子を用いることができる。

半導体発光素子は、任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色、緑色の発光素子としては、ＺｎＳｅや窒化物系半導体（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、ＧａＰを用いたものを用いることができる。また、赤色の発光素子としては、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰなどを用いることができる。さらに、これ以外の材料からなる半導体発光素子を用いることもできる。用いる発光素子の組成や発光色、大きさや、個数などは目的に応じて適宜選択することができる。

波長変換部材を有する発光装置とする場合には、その波長変換部材を効率良く励起できる短波長が発光可能な窒化物半導体（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）が好適に挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。

また、可視光領域の光だけでなく、紫外線や赤外線を出力する発光素子とすることができる。さらには、発光素子とともに、もしくは単独で、受光素子などを搭載することができ、保護素子なども搭載することができる。また、導電部材の上に直接接着部材を介して接合させる他、台座部材などの別部材を介して間接的に導電部材を載置してもよい。

（支持基板）
支持基板は、導電部材を形成するために用いる板状又はシート状部材であり、個片化する前に除去するため、発光装置には具備されていない部材である。

支持基板は、ステンレス（ＳＵＳ）からなり、アルテンサイト系、フェライト系、オーステナイト系等、種々のステンレスを用いることができる。好ましくは、フェライト系のステンレスであり、特に好ましくは、４００系、３００系のものであり、更に、ＳＵＳ４３０（１０．４×１０^−６／Ｋ）、ＳＵＳ４４４（１０．６×１０^−６／Ｋ）、ＳＵＳ３０３（１８．７×１０^−６／Ｋ）、ＳＵＳ３０４（１７．３×１０^−６／Ｋ）等が好適に用いられる。４００系のステンレスは、鍍金の前処理として酸処理を行うと、３００系に比し表面が荒れやすくなる。したがって、酸処理を行った４００系のステンレスの上に鍍金層を形成すると、その鍍金層の表面も荒れやすくなる。これにより封止部材や基体を構成する樹脂との密着性を良くすることができる。また、３００系は酸処理では表面が荒れにくい。このため３００系のステンレスを用いれば、鍍金層の表面の光沢度を向上させやすく、これにより発光素子からの反射率を向上して光取り出し効率の高い発光装置とすることができる。

支持基板の厚みは、１０μｍ〜３００μｍ程度の板状部材を用いるのが好ましく、また、樹脂成形後の反りを緩和するために支持基板にスリット、溝、波形状の加工を施していてもよい。

（金属層）
金属層は、ステンレスからなる支持基板上に設けられるものであり、Ａｕとの拡散係数が支持基板中の金属よりも小さい金属を含む。これにより、発光素子を導電部材に接合させる際の加熱によって、支持基板中に含まれるＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ等が、導電部材の第１層に拡散するのを抑制するバリア層として機能する。
これにより、支持基板と導電部材の間で合金化するのを抑制することができるため、後工程で支持基板を除去しやすくし、歩留まりよく発光装置を得ることができる。

このような金属層として好ましい材料は、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｍｏ等が挙げられる。金属層の膜厚は、０．０２μｍ〜５μｍ程度が好ましく、更に０．０２μｍ〜１μｍ程度が好ましい。金属層は、導電部材と同様に、鍍金で形成することができる他、スパッタや蒸着等の方法でも形成することができる。

＜実施の形態２＞
本実施の形態の発光装置２００及びその製造方法を、図２Ａ〜図２Ｃに示す。図２Ｃは発光装置２００の断面図及びその部分拡大図を示す。

本実施の形態において、発光装置２００は、図１Ａに示す発光装置と略同様の外観をしており、発光素子２０２と、発光素子２０２と電気的に接続される上面を有する一対の導電部材２０１と、導電部材２０１の外縁と接して保持する基体２０３とを有している。基体２０３は底面部２０３ａと側壁２０３ｂからなる凹部を有しており、凹部の底面において、一対の導電部材２０１の上面の一部が露出している。導電部材２０１の下面は、基体２０３の下面（裏面）から露出されている。発光素子２０２と導電部材１０１とは、導電性ワイヤ２０５を介して電気的に接続されており、封止部材２０６がこれらの電子部品を被覆するよう、凹部内に設けられている。そして、実施の形態２では、基体２０３の下面が、導電部材２０１の下面よりも下側に突出していることを特徴とする。これによって、プリント基板等の実装基板への実装時等に短絡を生じにくくすることができる。

このような発光装置２００は、以下のような製造方法によって得ることができる。図２Ａ、図２Ｂは、発光装置の集合体２０００を形成する工程を説明する図であり、この集合体２０００を切断して個片化することで、図２Ｃに示す発光装置２００を得ることができる。実施の形態２の製造方法は、支持基板に設ける金属層と保護膜との形成順序を、実施の形態１と逆にする、すなわち、先に保護膜を形成した後に金属層を形成する点が実施の形態１と異なる。以下、主として実施の形態１と異なる点について説明し、他の方法については実施の形態１と同様の方法を用いることができるため適宜省略する。

１．第１の工程
まず、図２Ａ（ａ）に示すように、ステンレスからなる平板状の支持基板２０７０を用意する。この支持基板の表面に、保護膜としてレジスト２０９０を塗布する。塗布したレジスト２０７０を乾燥させた後、その上部に開口部を有するマスク２１００を直接又は間接的に配置させて、図中の矢印のように紫外線を照射して露光する。その後、エッチング剤で処理することで図２Ａ（ｂ）に示すように開口部Ｋを有する保護膜２０９０が形成される。

次いで、Ａｕとの拡散係数が支持基板中の金属よりも小さい金属を含む金属層２０８０を保護膜２０９０の開口部Ｋ内に露出される支持基板上に形成させる。その後、実施の形態１と同様に、第３の工程での加熱温度よりも高い温度で加熱するのが好ましい。

次いで、金属層２０８０の上に、金（Ａｕ）を主成分とする第１層と、更にその上にＡｕと異なる金属を主成分とする第２層とを鍍金により形成することで、図２Ａ（ｃ）に示すように保護膜２０９０の開口部Ｋ内に、金属層２０８０及びその上の導電部材２０１０が形成される。このように、金属層２０８０が導電部材２０１０と同じ形状で形成される点が実施の形態１と異なる。ここでは、金属層２０８０は導電部材２０１０に比して極めて薄く形成するのが好ましい。すなわち、この金属層２０８０は、最終工程において支持基板と共に除去されてしまうものであるため、厚く形成すると剥離しにくくなり、また、導電部材の裏面と基体の裏面との高低差が大きくなってしまうと回路基板等への実装時に不良が生じ易くなるため、薄く形成するのが好ましく、例えば、０．０２μｍ〜３μｍ程度が好ましく、更には０．０２μｍ〜１μｍ程度が好ましい。

鍍金後、保護膜２０９０を洗浄して除去することで、図２Ａ（ｄ）に示すように互いに離間する金属層２０８０及び導電部材２０１０が複数形成される。

２．第２の工程
次いで、図２Ｂ（ａ）に示すように、発光素子からの光を反射可能な遮光性樹脂からなり、底面部２０３０ａ及び側壁２０３０ｂを有する基体２０３０を形成する。

３．第３の工程
次いで、図２Ｂ（ｂ）に示すように、基体の側壁２０３０ｂに囲まれた導電部材２０１０上に、金属を含有している接着部材（図示せず）を用いて発光素子２０２０を接合し、導電性ワイヤ２０５０を用いて発光素子の電極と導電部材２０１０とを接続する。

次いで、金属層の融点よりも低い温度で加熱して接着部材を溶融させ、発光素子２０２０と導電部材２０１０とを強固に接着させる。

４．第４の工程
第４の工程では、図２Ｂ（ｃ）に示すように、基体の側壁２０３０ｂに囲まれて形成される凹部に透光性樹脂からなる封止部材２０６０を形成する。

５．第５の工程
第５の工程では、封止部材２０６０が硬化後に、図２Ｂ（ｃ）に示すように、支持基板２０７０を剥離するが、この際、金属層２０８０と導電部材２０１０の第１層との間を分離するような位置で剥離して除去する。ここで、金属層２０８０が、支持基板２０７０の上面の全面ではなく、導電部材２０６０と同じようにそれぞれ離間するように複数形成されているため、剥離後の支持基板２０７０の上面に、それぞれ離間する金属層２０８０が残存するように剥離させる。

以上のような工程を経て、図２Ｂ（ｄ）に示すような発光装置に集合体２０００を得ることができる。最後に、図２Ｂ（ｄ）中に示す破線部、すなわち、基体の側壁２０３０ｂを切断するような位置で基体２０３０及び導電部材２０１０を切断することで個片化し、図２Ｃに示すような、基体（底面部）２０３の下面が、導電部材２０１の下面よりも突出している発光装置２００を得ることができる。尚、図２Ｃでは、基体の底面部２０３ａの下面が導電部材２０１の下面よりも突出している例を図示してあるが、基体の側壁２０３ｂの下面も導電部材２０１の下面よりも突出するようにすることもでき、これによりバランスよく実装することができ好ましい。

本発明に係る発光装置は、小型で軽量であって、耐熱性に優れ、且つ、光取り出し効率の発光装置を得ることができ、各種表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源などにも利用することができる。

１００、２００・・・発光装置
１０１、２０１・・・導電部材
１０２、２０２・・・発光素子
１０３、２０３・・・基体
１０３ａ、２０３ａ・・・基体の底面部
１０３ｂ、２０３ｂ・・・基体の側壁
Ｓ・・・基体の凹部
１０４・・・保護素子
１０５、２０５・・・導電性ワイヤ
１０６、２０６・・・封止部材
１０００、２０００・・・発光素子の集合体
１０１０、２０１０・・・導電部材
１０２０、２０２０・・・発光素子
１０３０、２０３０・・・基体
１０３０ａ、２０３０ａ・・・基体の底面部
１０３０ｂ、２０３０ｂ・・・基体の側壁
１０５０、２０５０・・・導電性ワイヤ
１０６０、２０６０・・・封止部材
１０７０、２０７０・・・支持基板
１０８０、２０８０・・・金属層
１０９０、２０９０・・・保護膜（レジスト）
１１００、２１００・・・マスク

Claims (6)

1. ステンレスからなる支持基板上に、複数の開口部を有する保護膜を形成後、該開口部内に、Ａｕとの拡散係数が前記支持基板中の金属よりも小さい金属を含む金属層を形成し、その上にＡｕを主成分とする第１層及び該第１層上に積層されＡｕと異なる金属を主成分とする第２層とを有する導電部材を複数個所形成する第１の工程と、
   前記保護膜を除去後、複数の導電部材の間に露出される前記支持基板上に、遮光性樹脂からなる基体を設ける第２の工程と、
   前記導電部材又は基体の上面に、金属を含有している接着部材を介して発光素子を載置して、前記金属層の融点よりも低い温度で加熱して接着部材を溶融させる第３の工程と、
   前記発光素子を透光性の封止部材で被覆する第４の工程と、
   前記金属層と前記第１の層との間で剥離することで前記支持基板を除去し、除去することで、前記基体の下面を前記導電部材の下面よりも下側に突出させた後、発光装置を個片化する第５の工程と、
   を有することを特徴とする発光装置の製造方法。
   
2. 前記第１の工程は、前記第３の工程の加熱温度よりも高い温度で加熱する工程を含む請求項１に記載の発光装置の製造方法。
   
3. 前記金属層は、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｍｏのいずれか１つを含む請求項１又は至請求項２に記載の発光装置の製造方法。
   
4. 前記接着部材は、共晶材料である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
   
5. 前記第２の工程は、基体として、導電部材の間に設けられる底面部と、側壁とを設ける請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
   
6. 前記請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法によって得られる発光装置。

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