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JP5537446B2 - 発光装置、発光モジュール、発光装置の製造方法 - Google Patents

発光装置、発光モジュール、発光装置の製造方法 Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、発光装置、発光モジュール、発光装置の製造方法に関する。
可視光や白色光を放出可能な半導体発光装置の用途は、照明装置、液晶表示装置のバックライト光源、表示装置などに拡大している。これらの用途では小型化の要求がますます強まっており、さらに半導体発光装置の量産性を高め価格を低減することが要求されている。
特開２０１０−１４１１７６号公報
小型且つ安価な発光装置、発光モジュール、発光装置の製造方法を提供する。
実施形態によれば、発光装置は、半導体層と、ｐ側電極と、ｎ側電極と、第１の絶縁層と、ｐ側配線層と、ｎ側配線層と、第２の絶縁層と、を備えている。
前記半導体層は、第１の面と、その反対側に形成された第２の面と、発光層とを含む。前記ｐ側電極は、前記第２の面における前記発光層を有する領域に設けられている。前記ｎ側電極は、前記第２の面における前記発光層を含まない領域に設けられている。前記第１の絶縁層は、前記第２の面側に設けられ、前記第ｐ側電極に通じる第１のビアと、前記ｎ側電極に通じる第２のビアとを有する。前記ｐ側配線層は、少なくとも前記第１のビア内に設けられ、前記ｐ側電極と電気的に接続されている。前記ｎ側配線層は、前記ｐ側配線層に対して離間して、前記第１の絶縁層における前記半導体層に対する反対側に形成された配線面に設けられ、且つ前記第２のビア内に設けられ、前記ｎ側電極と電気的に接続されている。前記第２の絶縁層は、少なくとも前記ｐ側配線層と前記ｎ側配線層との間に設けられている。
前記ｐ側配線層は、前記第１の面及び前記第２の面と異なる面方位の第３の面で、前記第２の絶縁層から露出されたｐ側外部端子を有する。前記ｎ側配線層は、前記ｐ側外部端子と同じ前記第３の面で、前記第２の絶縁層から露出されたｎ側外部端子を有する。
第１実施形態の発光装置の模式図。 第１実施形態の発光モジュールの模式断面図。 第１実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第１実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第１実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第１実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第１実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第１実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第１実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第１実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第１実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第１実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第１実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第１実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第１実施形態の発光モジュールの変形例の模式断面図。 第２実施形態の発光装置の模式斜視図。 第２実施形態の発光装置の模式断面図。 第２実施形態の発光モジュールの模式断面図。 第２実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第２実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第２実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第３実施形態の発光装置の模式図。 第３実施形態の発光モジュールの模式断面図。 第３実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第３実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第３実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第３実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第３実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第３実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第４実施形態の発光装置の模式図。 第４実施形態の発光モジュールの模式断面図。 第４実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 第４実施形態の発光装置の製造方法を示す模式図。 （ａ）は比較例の発光モジュールを用いた照明装置の模式図であり、（ｂ）は実施形態の発光モジュールを用いた照明装置の模式図。 （ａ）は第５実施形態の発光装置の模式斜視図であり、（ｂ）は第５実施形態の発光モジュールの模式断面図。
以下、図面を参照し、実施形態について説明する。各図面中、同じ要素には同じ符号を付している。なお、製造工程を表す図面においては、複数の半導体層１５（チップ）を含むウェーハの一部の領域を表している。
（第１実施形態）
図１（ａ）は、第１実施形態の発光装置１０ａの模式斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
発光装置１０ａは半導体層１５を有する。半導体層１５は、第１の面１５ａと、その反対側に形成された第２の面を有する。第２の面側に電極及び配線層が設けられ、その反対側の第１の面１５ａから主として光が外部に放出される。
半導体層１５は、第１の半導体層１１と第２の半導体層１２を有する。第１の半導体層１１及び第２の半導体層１２は、いずれも例えば窒化物半導体を含む。第１の半導体層１１は、例えば下地バッファ層、ｎ型層などを含み、ｎ型層は電流の横方向経路として機能する。第２の半導体層１２は、発光層（活性層）１３を、ｎ型層とｐ型層とで挟んだ積層構造を有する。
半導体層１５の第２の面側は凹凸形状に加工されている。その第２の面側に形成された凸部は発光層１３を含む。その凸部の表面である第２の半導体層１２の表面には、ｐ側電極１６が設けられている。ｐ側電極１６は、発光層１３を有する領域に設けられている。
半導体層１５の第２の面側において凸部の横には、第２の半導体層１２がない領域が設けられ、その領域の第１の半導体層１１の表面に、ｎ側電極１７が設けられている。ｎ側電極１７は、発光層１３を含まない領域に設けられている。
図５（ｂ）に示すように、半導体層１５の第２の面側において、発光層１３を含む第２の半導体層１２の面積は、発光層１３を含まない第１の半導体層１１の面積よりも広い。
また、図６（ｂ）に示すように、ひとつの半導体層１５において、発光層１３を含む領域に設けられたｐ側電極１６の方が、発光層１３を含まないｎ側電極１７よりも面積が広い。これにより、広い発光領域が得られる。なお、図６（ｂ）に示すｐ側電極１６及びｎ側電極１７のレイアウトは一例であって、これに限らない。
半導体層１５の第２の面側には、第１の絶縁層（以下、単に絶縁層と言う）１８が設けられている。絶縁層１８は、半導体層１５、ｐ側電極１６及びｎ側電極１７を覆っている。また、絶縁層１８と半導体層１５との間に別の絶縁膜（例えばシリコン酸化膜）が設けられることもある。絶縁層１８は、例えば、微細開口のパターニング性に優れたポリイミド等の樹脂である。あるいは、絶縁層１８としてシリコン酸化物やシリコン窒化物等の無機物を用いてもよい。
絶縁層１８は、半導体層１５に対する反対側に配線面１８ｃを有する。その配線面１８ｃには、ｐ側再配線層２１とｎ側再配線層２２とが互いに離間して設けられている。ｐ側再配線層２１は、ｐ側電極１６に達して絶縁層１８に形成された第１のビア１８ａ内にも設けられ、ｐ側電極１６と電気的に接続されている。なお、ｐ側再配線層２１は必ずしも絶縁層１８上に形成されなくてもよい。例えば、ｐ側電極１６上にだけｐ側再配線層２１が設けられた構造であってもよい。
ｎ側再配線層２２は、ｎ側電極１７に達して絶縁層１８に形成された第２のビア１８ｂ内にも設けられ、ｎ側電極１７と電気的に接続されている。
ｐ側再配線層２１においてｐ側電極１６に対する反対側の面には、ｐ側金属ピラー２３が設けられている。ｐ側再配線層２１及びｐ側金属ピラー２３は、本実施形態におけるｐ側配線層を構成する。
ｎ側再配線層２２においてｎ側電極１７に対する反対側の面には、ｎ側金属ピラー２４が設けられている。ｎ側再配線層２２及びｎ側金属ピラー２４は、本実施形態におけるｎ側配線層を構成する。
絶縁層１８の配線面１８ｃ上には、第２の絶縁層として樹脂層２５が設けられている。樹脂層２５は、ｐ側再配線層２１及びｎ側再配線層２２を覆っている。ただし、図１（ａ）に示すように、ｐ側再配線層２１の一部の側面２１ａと、ｎ側再配線層２２の一部の側面２２ａは、樹脂層２５で覆われずに露出している。
また、樹脂層２５は、ｐ側金属ピラー２３におけるｐ側再配線層２１に対する反対側の端面およびｎ側金属ピラー２４におけるｎ側再配線層２２に対する反対側の端面を覆っている。さらに、樹脂層２５は、ｐ側金属ピラー２３の側面の一部およびｎ側金属ピラー２４の側面の一部を覆っている。
図１（ａ）及び（ｃ）に示すように、ｐ側金属ピラー２３の一部の側面は、半導体層１５の第１の面１５ａ及び第２の面と異なる面方位の第３の面３０で、樹脂層２５から露出されている。その露出された面は、外部の実装基板に実装するためのｐ側外部端子２３ａとして機能する。
ここで、第３の面３０は、第１の面１５ａ及び第２の面に対して略垂直な面である。樹脂層２５は、例えば矩形状の４つの側面を有し、そのうちの相対的に長辺を有する側面のひとつが第３の面３０となっている。
その同じ第３の面３０で、ｎ側金属ピラー２４の一部の側面が樹脂層２５から露出している。その露出された面は、外部の実装基板に実装するためのｎ側外部端子２４ａとして機能する。
また、図１（ａ）に示すように、ｐ側再配線層２１の一部の側面２１ａも、第３の面３０で樹脂層２５から露出され、ｐ側外部端子として機能する。同様に、ｎ側再配線層２２の一部の側面２２ａも、第３の面３０で樹脂層２５から露出され、ｎ側外部端子として機能する。
図１（ａ）〜（ｃ）に示される第１実施形態では、ｐ側金属ピラー２３において、第３の面３０で露出しているｐ側外部端子２３ａ以外の部分は、樹脂層２５で覆われている。さらに、ｎ側金属ピラー２４において、第３の面３０で露出しているｎ側外部端子２４ａ以外の部分は、樹脂層２５で覆われている。なお、本実施形態の構造は一例であって、ｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４を、第３の面３０以外においても一部露出させてもかまわない。
また、図１（ａ）〜（ｃ）に示される第１実施形態では、ｐ側再配線層２１において、第３の面３０で露出している側面２１ａ以外の部分は、樹脂層２５で覆われている。さらに、ｎ側再配線層２２において、第３の面３０で露出している側面２２ａ以外の部分は、樹脂層２５で覆われている。なお、本実施形態の構造は一例であって、ｐ側再配線層２１とｎ側再配線層２２を、第３の面３０以外においても一部露出させてもかまわない。
ｐ側再配線層２１における第３の面６０で露出する側面２１ａと、ｎ側再配線層２２における第３の面６０で露出する側面２２ａとの間の距離は、絶縁層１８の配線面１８ｃ上でのｐ側再配線層２１とｎ側再配線層２２（図８（ｂ）参照）との間の距離よりも大きい。
絶縁層１８の配線面１８ｃ上で樹脂層２５に覆われたｐ側再配線層２１とｎ側再配線層２２との間の距離を小さくすることで、ｐ側再配線層２１の面積の拡大を図れる。ｐ側再配線層２１の平面サイズは、ｐ側金属ピラー２３の平面サイズよりも大きい。ｐ側再配線層２１は、例えば銅などの低抵抗金属を用いて形成することができる。このため、ｐ側再配線層２１の面積が広いほど第２の半導体層１２に対して、より均一な分布で電流を供給することが可能となる。さらに、ｐ側再配線層２１の熱伝導率も高くすることができ、第２の半導体層１２で発生した熱を効率的に逃がすことも可能となる。
ｐ側電極１６は、発光層１３を含む領域に広がっている。したがって、複数の第１のビア１８ａを介してｐ側再配線層２１とｐ側電極１６とを接続することで、発光層１３への電流分布が向上し、且つ発光層１３で発生した熱の放熱性も向上できる。
ｐ側再配線層２１における第３の面６０で露出する側面２１ａと、ｎ側再配線層２２における第３の面６０で露出する側面２２ａとは、実装基板への実装時にはんだ等の接合剤によって相互に短絡しない距離を隔てて離れている。
ｎ側再配線層２２とｎ側金属ピラー２４とが接触する面積は、ｎ側再配線層２２とｎ側電極１７とが接触する面積より大きい。また、ｎ側再配線層２２の一部は、絶縁層１８の配線面１８ｃ上を、発光層１３の下に重なる位置まで延在している。
これにより、広い領域にわたって形成された発光層１３によって高い光出力を得つつ、発光層１３を含まない狭い領域に設けられたｎ側電極１７から、ｎ側再配線層２２を介して、より広い引き出し電極を形成できる。
なお、ｐ側再配線層２１とｐ側金属ピラー２３とが接触する面積は、ｐ側再配線層２１とｐ側電極１６とが接触する面積より大きい場合もあるし、小さい場合もある。
第１の半導体層１１は、ｎ側電極１７及びｎ側再配線層２２を介してｎ側金属ピラー２４と電気的に接続されている。発光層１３を含む第２の半導体層１２は、ｐ側電極１６及びｐ側再配線層２１を介してｐ側金属ピラー２３と電気的に接続されている。
ｐ側金属ピラー２３はｐ側再配線層２１よりも厚く、ｎ側金属ピラー２４はｎ側再配線層２２よりも厚い。このため、半導体層１５を支持する基板がなくても、ｐ側金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４およびそれらの間を充填した樹脂層２５によって、発光装置１０ａの機械的強度を高めることができる。
ｐ側再配線層２１、ｎ側再配線層２２、ｐ側金属ピラー２３、およびｎ側金属ピラー２４の材料としては、銅、金、ニッケル、銀などを用いることができる。これらのうち、銅を用いると、良好な熱伝導性、高いマイグレーション耐性及び絶縁材料との優れた密着性が得られる。
樹脂層２５は、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４を補強する。樹脂層２５は、実装基板と熱膨張率が同じもしくは近いものを用いるのが望ましい。そのような樹脂層２５として、例えばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などを一例として挙げることができる。
半導体層１５の第１の面１５ａ上には、発光層１３からの放出光に対して透明な透明体として、レンズ２６及び蛍光体層２７が設けられている。レンズ２６は第１の面１５ａ上に設けられ、そのレンズ２６を覆うように蛍光体層２７が設けられている。
半導体層１５の第２の面側に設けられた前述した各要素を含む積層体の平面サイズと、蛍光体層２７の平面サイズとは略同じである。レンズ２６及び蛍光体層２７は、第３の面３０側に出っ張っていないため、発光装置１０ａの実装基板上への実装を阻害しない。
蛍光体層２７は、透明樹脂と、透明樹脂に分散された蛍光体とを含む。蛍光体層２７は、発光層１３からの放出光を吸収し波長変換光を放出可能である。このため、発光装置１０ａは、発光層１３からの光と、蛍光体層２７における波長変換光との混合光を放出可能である。
例えば、発光層１３が窒化物半導体、蛍光体が黄色光を発光する黄色蛍光体とすると、発光層１３からの青色光と、蛍光体層２７における波長変換光である黄色光との混合色として、白色または電球色などを得ることができる。なお、蛍光体層２７は、複数種の蛍光体（例えば、赤色光を発光する赤色蛍光体と、緑色光を発光する緑色蛍光体）を含む構成であってもよい。
発光層１３から発光された光は、主に、第１の半導体層１１、第１の面１５ａ、レンズ２６および蛍光体層２７を進んで、外部に放出される。なお、蛍光体層２７の上にレンズ２６を設けてもよい。
図２は、前述した発光装置１０ａを実装基板１００上に実装した構成を有する発光モジュールの模式断面図である。
実装基板１００上に実装される発光装置１０ａの数は任意であり、単数でも複数でもよい。また、複数の発光装置１０ａが、ある一方向に沿って配列されて線状光源を構成してもよい。
発光装置１０ａは、第３の面３０を実装基板１００の実装面１０３に向けた姿勢で実装されている。第３の面３０で露出しているｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａは、それぞれ、実装面１０３に形成されたパッド１０１に対してはんだ１０２を介して接合されている。実装基板１００の実装面１０３には配線パターンも形成されており、パッド１０１はその配線パターンに接続されている。
第３の面３０は、光の主な放出面である第１の面１５ａに対して略垂直である。したがって、第３の面３０を下方の実装面１０３側に向けた姿勢で、第１の面１５ａは実装面１０３の上方ではなく、横方向を向く。すなわち、実装面１０３を水平面とした場合に横方向に光が放出される、いわゆるサイドビュータイプの発光装置１０ａ及び発光モジュールが得られる。
ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４のそれぞれの厚み（図１（ｂ）において上下方向の厚み）は、半導体層１５、ｐ側電極１６、ｎ側電極１７および絶縁層１８を含む積層体の厚みよりも厚い。各金属ピラー２３、２４のアスペクト比（平面サイズに対する厚みの比）は１以上であることに限らず、その比は１よりも小さくてもよい。すなわち、金属ピラー２３、２４は、その平面サイズよりも厚みが小さくてもよい。
本実施形態によれば、半導体層１５が薄く、なおかつ半導体層１５を支持する基板がなくても、ｐ側金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４および樹脂層２５を厚くすることで機械的強度を保つことが可能となる。
また、発光装置１０ａを実装基板１００に実装した状態で、はんだ１０２を介して半導体層１５に加わる応力を、ｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４が吸収することで緩和することができる。なお、はんだ１０２の代わりとして、はんだ以外の他の金属あるいは導電性材料を用いてもよい。
次に、図３（ａ）〜図１４（ｂ）を参照して、本実施形態の発光装置１０ａの製造方法について説明する。工程を表す図面においては、ウェーハ状態における一部の領域を表す。
図３（ａ）は、基板５の主面上に、第１の半導体層１１及び第２の半導体層１２を形成した積層体を示す。図３（ｂ）は、図３（ａ）における下面図に対応する。
基板５の主面上に第１の半導体層１１が形成され、その上に発光層１３を含む第２の半導体層１２が形成される。第１の半導体層１１及び第２の半導体層１２が例えば窒化物系半導体の場合、それらは例えばサファイア基板上にＭＯＣＶＤ（metal organic chemical vapor deposition）法で結晶成長させることができる。
例えば、第１の半導体層１１は、下地バッファ層、ｎ型ＧａＮ層を含む。第２の半導体層１２は、発光層（活性層）１３、ｐ型ＧａＮ層を含む。発光層１３は、青、紫、青紫、紫外光などを発光するものを用いることができる。
第１の半導体層１１における基板５に接する面が、半導体層１５の第１の面１５ａであり、第２の半導体層１２の表面が半導体層１５の第２の面１５ｂである。
次に、図示しないレジストを用いた例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法で、図４（ａ）及びその下面図である図４（ｂ）に示すように、ダイシング領域ｄ１、ｄ２に、半導体層１５を貫通して基板５に達する溝を形成する。ダイシング領域ｄ１、ｄ２は、ウェーハ状態の基板５上で例えば格子状に形成される。ダイシング領域ｄ１、ｄ２に形成された溝も格子状に形成され、半導体層１５を複数のチップに分離する。
なお、半導体層１５を複数に分離する工程は、後述する第２の半導体層１２の選択的除去後、あるいは電極の形成後に行ってもよい。
次に、図示しないレジストを用いた例えばＲＩＥ法で、図５（ａ）及びその下面図である図５（ｂ）に示すように、第２の半導体層１２の一部を除去して、第１の半導体層１１の一部を露出させる。第１の半導体層１１が露出された領域は、発光層１３を含まない。
次に、図６（ａ）及びその下面図である図６（ｂ）に示すように、第２の面にｐ側電極１６とｎ側電極１７を形成する。ｐ側電極１６は、第２の半導体層１２の表面に形成される。ｎ側電極１７は、第１の半導体層１１の露出面に形成される。
ｐ側電極１６及びｎ側電極１７は、例えば、スパッタ法、蒸着法等で形成される。ｐ側電極１６とｎ側電極１７は、どちらを先に形成してもよいし、同じ材料で同時に形成してもよい。
ｐ側電極１６は、発光層１３からの放出光に対して反射性を有する、例えば、銀、銀合金、アルミニウム、アルミニウム合金等を含む。また、ｐ側電極１６の硫化、酸化防止のため、金属保護膜を含む構成であってもよい。
また、ｐ側電極１６とｎ側電極１７との間や、発光層１３の端面（側面）にパッシベーション膜として、例えばシリコン窒化膜やシリコン酸化膜をＣＶＤ（chemical vapor deposition）法で形成してもよい。また、各電極と半導体層とのオーミックコンタクトをとるための活性化アニールなどは必要に応じて実施される。
次に、図７（ａ）に示すように、基板５の主面上の露出している部分すべてを絶縁層１８で覆った後、例えばウェットエッチングにより絶縁層１８をパターニングし、絶縁層１８に選択的に第１のビア１８ａと第２のビア１８ｂを形成する。第１のビア１８ａは、ｐ側電極１６に達する。第２のビア１８ｂは、ｎ側電極１７に達する。
絶縁層１８としては、例えば、感光性ポリイミド、ベンゾシクロブテン（Benzocyclobutene）などの有機材料を用いることができる。この場合、レジストを使わずに、絶縁層１８に対して直接露光及び現像が可能である。あるいは、シリコン窒化膜やシリコン酸化膜などの無機膜を絶縁層１８として使用してもよい。無機膜の場合、レジストをパターニングした後のエッチングによって所望の形状が得られる。
次に、絶縁層１８における半導体層１５に対する反対側の面である配線面１８ｃに、図７（ｂ）に示すように、シードメタル１９を形成する。シードメタル１９は、第１のビア１８ａの内壁及び底部と、第２のビア１８ｂの内壁及び底部にも形成される。
シードメタル１９は、例えばスパッタ法で形成される。シードメタル１９は、例えば、絶縁層１８側から順に積層されたチタン（Ｔｉ）と銅（Ｃｕ）との積層膜を含む。
次に、図７（ｃ）に示すように、シードメタル１９上に選択的にレジスト４１を形成し、シードメタル１９を電流経路としたＣｕ電解メッキを行う。
これにより、図８（ａ）及びその下面図である図８（ｂ）に示すように、絶縁層１８の配線面１８ｃ上に、選択的にｐ側再配線層２１とｎ側再配線層２２が形成される。ｐ側再配線層２１及びｎ側再配線層２２はメッキ法により同時に形成される例えば銅材料からなる。
ｐ側再配線層２１は、第１のビア１８ａ内にも形成され、シードメタル１９を介してｐ側電極１６と電気的に接続される。ｎ側再配線層２２は、第２のビア１８ｂ内にも形成され、シードメタル１９を介してｎ側電極１７と電気的に接続される。
ここで、ダイシング領域ｄ２は、前述した第３の面に露出されるｐ側再配線層２１の側面２１ａおよびｎ側再配線層２２の側面２２ａに沿った方向（図８（ｂ）において横方向）に延びている。そして、側面２１ａ及び側面２２ａを、そのダイシング領域ｄ２上に張り出させる。
なお、図８（ｂ）における１点鎖線ｅ１及びｅ２のそれぞれは、ダイシングブレードの両エッジを表す。
ｐ側再配線層２１におけるｎ側再配線層２２側であって且つ側面２１ａ側の部分には切欠き２１ｂが形成されている。切欠き２１ｂは、側面２１ａと側面２２ａとの間に存在する。このため、ダイシング後に外部に露出される側面２１ａと側面２２ａとの間の離間距離を、実装時のはんだ等による短絡を回避するのに十分な距離にすることができる。
切欠き２１ｂが形成されていない部分では、ｐ側再配線層２１は、プロセス上の限界まで、ｎ側再配線層２２に近づけることができ、ｐ側再配線層２１の面積を広くできる。この結果、ｐ側再配線層２１とｐ側電極１６とを複数の第１のビア１８ａを通じて接続させることができ、電流分布及び放熱性を向上できる。
側面２１ａ及び側面２２ａは、ダイシング領域ｄ２の幅方向の一方側に偏って存在せず、ダイシング領域ｄ２の幅方向の両側に存在する。すなわち、いずれもメタルである側面２１ａ及び側面２２ａは、ダイシングブレードの幅方向の一方のエッジ側に偏って存在していない。このため、ダイシング時にダイシングブレードの幅方向の一方のエッジに過度な負荷がかかり目詰まりや破損等が生じることを抑制することができる。
なお、図８（ｂ）では、エッジｅ１側に存在する側面２１ａ及び側面２２ａと、エッジｅ２側に存在する側面２１ａ及び側面２２ａとが、ダイシング領域ｄ２が延びる方向に見て交互に並んでいるが、このようなレイアウトに限らない。側面２１ａ及び側面２２ａが、エッジｅ１及びエッジｅ２のいずれか一方側に偏って存在していなければよい。
ｐ側再配線層２１及びｎ側再配線層２２のメッキに使ったレジスト４１は、溶剤もしくは酸素プラズマを使って、除去される（図９（ａ））。
次に、図９（ｂ）に示すように、金属ピラー形成用のレジスト４２を形成する。レジスト４２は、前述のレジスト４１よりも厚い。なお、前の工程でレジスト４１は除去せずに残し、そのレジスト４１にレジスト４２を重ねて形成してもよい。
そして、レジスト４２をマスクに用いて、シードメタル１９を電流経路としたＣｕ電解メッキを行う。これにより、図１０（ａ）及びその下面図である図１０（ｂ）に示すように、ｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４が形成される。
ｐ側金属ピラー２３は、レジスト４２に形成された開口４２ａ内であって、ｐ側再配線層２１の表面に形成される。ｎ側金属ピラー２４は、レジスト４２に形成された開口４２ｂ内であって、ｎ側再配線層２２の表面に形成される。ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４は、メッキ法により同時に形成される例えば銅材料からなる。
ダイシング後に前述した第３の面に露出されるｐ側金属ピラー２３のｐ側外部端子２３ａおよびｎ側金属ピラー２４のｎ側外部端子２４ａを、第３の面に沿った方向に延びるダイシング領域ｄ２上に張り出させる。
なお、図１０（ｂ）における１点鎖線ｅ１及びｅ２のそれぞれは、ダイシングブレードの両エッジを表す。
ｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａは、ダイシング領域ｄ２の幅方向の一方側に偏って存在せず、ダイシング領域ｄ２の幅方向の両側に存在する。すなわち、いずれもメタルであるｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａは、ダイシングブレードの幅方向の一方のエッジ側に偏って存在していない。このため、ダイシング時にダイシングブレードの幅方向の一方のエッジに過度な負荷がかかり目詰まりや破損等が生じることを抑制することができる。
なお、図１０（ｂ）では、エッジｅ１側に存在するｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａと、エッジｅ２側に存在するｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａとが、ダイシング領域ｄ２が延びる方向に見て交互に並んでいるが、このようなレイアウトに限らない。ｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａが、エッジｅ１及びエッジｅ２のいずれか一方側に偏って存在していなければよい。
次に、レジスト４２は、例えば溶剤もしくは酸素プラズマを用いて除去される（図１１（ａ））。この後、ｐ側金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４、およびｐ側金属ピラー２３からはみ出しているｐ側再配線層２１の一部をマスクにして、シードメタル１９の露出している部分をウェットエッチングにより除去する。これにより、図１１（ｂ）に示すように、ｐ側再配線層２１とｎ側再配線層２２とのシードメタル１９を介した電気的接続が分断される。
次に、図１２（ａ）に示すように、絶縁層１８に対して樹脂層２５を積層させる。樹脂層２５は、ｐ側再配線層２１、ｎ側再配線層２２、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４を覆う。
樹脂層２５は、絶縁性を有する。また、樹脂層２５に、例えばカーボンブラックを含有させて、発光層からの放出光に対して遮光性を付与させてもよい。また、樹脂層２５に、発光層からの放出光に対する反射性を有する粉末を含有させてもよい。
次に、図１２（ｂ）に示すように、基板５を除去する。基板５は、例えばレーザーリフトオフ法によって除去される。具体的には、基板５の裏面側から第１の半導体層１１に向けてレーザ光が照射される。レーザ光は、基板５に対して透過性を有し、第１の半導体層１１に対しては吸収領域となる波長を有する。
レーザ光が基板５と第１の半導体層１１との界面に到達すると、その界面付近の第１の半導体層１１はレーザ光のエネルギーを吸収して分解する。例えば、第１の半導体層１１がＧａＮの場合、ガリウム（Ｇａ）と窒素ガスに分解する。この分解反応により、基板５と第１の半導体層１１との間に微小な隙間が形成され、基板５と第１の半導体層１１とが分離する。
レーザ光の照射を、設定された領域ごとに複数回に分けてウェーハ全体にわたって行い、基板５を除去する。第１の面１５ａ上から基板５が除去されることで、光取り出し効率の向上を図れる。
基板５の主面上に形成された前述した積層体は、厚い樹脂層２５によって補強されているため、基板５がなくなっても、ウェーハ状態を保つことが可能である。また、樹脂層２５も、再配線層、金属ピラーを構成する金属も、半導体層１５に比べて柔軟な材料である。そのため、基板５上に半導体層１５を形成するエピタキシャル工程で発生した大きな内部応力が、基板５の剥離時に一気に開放されても、デバイスが破壊されることを回避できる。
基板５が除去された半導体層１５の第１の面１５ａは洗浄される。例えば、塩酸等で、第１の面１５ａに付着したガリウム（Ｇａ）を除去する。
また、例えば、ＫＯＨ（水酸化カリウム）水溶液やＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）等で、第１の面１５ａをエッチングする。これにより、結晶面方位に依存したエッチング速度の違いによって、第１の面１５ａに凹凸が形成される（図１３（ａ））。あるいは、レジストでパターニングした後にエッチングを行って、第１の面１５ａに凹凸を形成してもよい。第１の面１５ａに凹凸が形成されることで、光取り出し効率を向上できる。
次に、図１３（ｂ）に示すように、第１の面１５ａ上にレンズ２６を形成する。レンズ２６は、発光層からの放出光に対して透明であり、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ガラスなどを用いることができる。レンズ２６は、例えば、グレースケールマスクを用いたエッチングや、インプリント法によって形成することができる。
次に、レンズ２６を覆うように、第１の面１５ａ上および隣り合う半導体層１５間で露出している絶縁層１８上に、蛍光体層２７を形成する。例えば、蛍光体粒子が分散された液状の透明樹脂を、印刷、ポッティング、モールド、圧縮成形などの方法によって供給した後、熱硬化させる。透明樹脂は、発光層からの放出光及び蛍光体が発する光に対する透過性を有し、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、液状ガラスなどの材料を用いることができる。
次に、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、格子状に形成されたダイシング領域ｄ１、ｄ２の位置で、蛍光体層２７、絶縁層１８及び樹脂層２５を切断し、複数の発光装置１０ａに個片化する。例えば、ダイシングブレードを用いて切断する。あるいは、レーザ照射によって、切断してもよい。
このとき、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４において、第３の面３０に沿った方向に延びるダイシング領域ｄ２に張り出した部分が切断される。これにより、第３の面３０に、ｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａが露出する。
同様に、ｐ側再配線層２１及びｎ側再配線層２２において、ダイシング領域ｄ２に張り出した部分も切断される（図８（ｂ））。これにより、第３の面３０に、ｐ側再配線層２１の側面２１ａおよびｎ側再配線層２２の側面２２ａも露出される。
ダイシング時、基板５はすでに除去されている。さらに、ダイシング領域ｄ１、ｄ２には、半導体層１５は存在しないため、ダイシング時に半導体層１５が受けるダメージを回避することができる。また、個片化後に、半導体層１５の端部（側面）が樹脂で覆われて保護された構造が得られる。
なお、個片化された発光装置１０ａは、ひとつの半導体層１５を含むシングルチップ構造でも、複数の半導体層１５を含むマルチチップ構造であってもよい。
ダイシングされる前までの前述した各工程は、ウェーハ状態で一括して行われるため、個片化された個々のデバイスごとに、配線及びパッケージングを行う必要がなく、大幅な生産コストの低減が可能になる。すなわち、個片化された状態で、すでに配線及びパッケージングが済んでいる。このため、生産性を高めることができ、その結果として価格低減が容易となる。
なお、図１５（ａ）に示す発光装置１０ｂのように、第１の面１５ａ側にレンズを設けない構造であってもよい。
また、図１５（ｂ）に示す発光装置１０ｃのように、第１の面１５ａに基板５を薄く残してもよい。例えば、半導体ウェーハ裏面研削用のグラインダーなどを用いて基板５を研削することができる。
基板５は、例えばサファイア基板であり、窒化物半導体系の発光層から放出される光に対して透過性を有する。この場合、蛍光体層がないため、発光層からの放出光と同じ波長の光が、発光装置１０ｃから外部へと放出される。もちろん、基板５上に蛍光体層を形成してもかまわない。
基板５を残すことで、機械的強度を高めることができ、信頼性の高い構造とすることができる。
ダイシングする際には、樹脂層２５側からダイシングブレードでハーフカットした後、基板５をレーザ照射によって分割することができる。あるいは、すべての部分をレーザ照射によって切断してもよい。
（第２実施形態）
図１６（ａ）は、第２実施形態の発光装置１０ｄにおける第３の面３０側から見た模式斜視図である。
図１６（ｂ）は、同発光装置１０ｄにおける光放出面側から見た模式斜視図である。
図１７（ａ）は、図１６（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
図１７（ｂ）は、図１６（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
本実施形態の発光装置１０ｄは、反射膜５１を有する点で、前記第１実施形態の発光装置１０ａと異なる。
反射膜５１は、発光層からの放出光および蛍光体が発する光に対して反射性を有し、例えば金属膜である。反射膜５１は、蛍光体層２７の側面及び絶縁層１８の側面に形成されている。蛍光体層２７において、第１の面１５ａの反対側の面には反射膜５１は形成されていない。
図１８は、本実施形態の発光装置１０ｄを実装基板１００上に実装した構成を有する発光モジュールの模式断面図である。
第１実施形態と同様、発光装置１０ｄは、第３の面３０を実装基板１００の実装面１０３に向けた姿勢で実装されている。第３の面３０で露出しているｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａは、それぞれ、実装面１０３に形成されたパッド１０１に対してはんだ１０２等を介して接合されている。
第３の面３０は、光の主な放出面である第１の面１５ａに対して略垂直である。したがって、第３の面３０を下方の実装面１０３側に向けた姿勢で、第１の面１５ａは実装面１０３の上方ではなく、横方向を向く。すなわち、実装面１０３を水平面とした場合に横方向に光が放出される、いわゆるサイドビュータイプの発光装置１０ｄ及び発光モジュールが得られる。
絶縁層１８及び蛍光体層２７の側面が反射膜５１で被覆されているため、光は横方向に集光されて放出される。
次に、図１９（ａ）〜図２１（ｂ）を参照して、本実施形態の発光装置１０ｄの製造方法について説明する。
図１９（ａ）は、基板５が除去され、第１の面１５ａ上に蛍光体層２７が形成された状態を表す。この工程までは、前述した第１実施形態と同様に進められる。
そして、図１９（ａ）に示す積層体を、蛍光体層２７側からハーフカットダイシングする。具体的には、ダイシング領域ｄ１、ｄ２の位置で、蛍光体層２７及び絶縁層１８を切断する。例えば、ダイシングブレードあるいはレーザ照射により切断する。これにより、ダイシング領域ｄ１、ｄ２に溝５２（図１９（ｂ））が形成される。
次に、露出面に対して、例えばスパッタ法により反射膜５１を形成する。図２０（ａ）に示すように、反射膜５１は、蛍光体層２７の上面、溝５２の底部及び内壁に形成される。
反射膜５１として、例えば、銀、アルミニウム、金、シリコン、誘電体多層膜などを用いることができる。あるいは、反射粉末を含む樹脂を反射膜５１として用いてもよい。
次に、図２０（ｂ）に示すように、蛍光体層２７の上面に形成された反射膜５１を研削して除去する。例えば、半導体ウェーハ裏面研削用のグラインダーなどを用いることができる。あるいは、ＲＩＥ法により蛍光体層２７の上面に形成された反射膜５１を除去してもよい。蛍光体層２７の側面及び絶縁層１８の側面には、反射膜５１が残される。
次に、溝５２の下の樹脂層２５を切断する（図２１（ａ）及び（ｂ））。例えば、ダイシングブレードを用いて切断する。あるいは、レーザ照射によって、切断してもよい。これにより、複数の発光装置１０ｄに個片化される。
このときも、第１実施形態と同様、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４において、第３の面３０に沿った方向に延びるダイシング領域ｄ２に張り出した部分が切断される。これにより、第３の面３０に、ｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａが露出する。
本実施形態においても、樹脂を切断するので容易にダイシングでき生産性を向上できる。また、半導体層１５を切断しないため、ダイシング時に半導体層１５が受けるダメージを回避することができる。
（第３実施形態）
図２２（ａ）は、第３実施形態の発光装置１０ｅの模式斜視図である。図２２（ｂ）は、図２２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図２２（ｃ）は、図２２（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
本実施形態の発光装置１０ｅでは、ｐ側再配線層を設けずに、ｐ側金属ピラー２３の一部が第１のビア１８ａ内に設けられている。また、ｎ側再配線層を設けずに、ｎ側金属ピラー２４の一部が第２のビア１８ｂ内に設けられている。
ｐ側再配線層及びｎ側再配線層を設けないことで、工程削減を図れ、コスト低減を図れる。
図２３は、本実施形態の発光装置１０ｅを実装基板１００上に実装した構成を有する発光モジュールの模式断面図である。
本実施形態においても、発光装置１０ｅは、第３の面３０を実装基板１００の実装面１０３に向けた姿勢で実装されている。そして、第３の面３０で露出しているｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａは、それぞれ、実装面１０３に形成されたパッド１０１に対してはんだ１０２等を介して接合されている。
第３の面３０は、光の主な放出面である第１の面１５ａに対して略垂直である。したがって、第３の面３０を下方の実装面１０３側に向けた姿勢で、第１の面１５ａは実装面１０３の上方ではなく、横方向を向く。すなわち、実装面１０３を水平面とした場合に横方向に光が放出される、いわゆるサイドビュータイプの発光装置１０ｅ及び発光モジュールが得られる。
次に、図２４（ａ）〜図２９（ｂ）を参照して、本実施形態の発光装置１０ｅの製造方法について説明する。
図２４（ａ）に示すように、シードメタル１９を形成する工程までは、第１実施形態と同様に進められる。
そして、図２４（ｂ）に示すように、シードメタル１９上に選択的にレジスト４２を形成し、シードメタル１９を電流経路としたＣｕ電解メッキを行う。
これにより、図２５（ａ）及びその下面図である図２５（ｂ）に示すように、絶縁層１８の配線面１８ｃ上に、ｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４が形成される。
ｐ側金属ピラー２３の一部は、第１のビア１８ａ内にも形成され、シードメタル１９を介してｐ側電極１６と電気的に接続される。ｎ側金属ピラー２４の一部は、第２のビア１８ｂ内にも形成され、シードメタル１９を介してｎ側電極１７と電気的に接続される。
本実施形態においても、ダイシング後に前述した第３の面に露出されるｐ側金属ピラー２３のｐ側外部端子２３ａおよびｎ側金属ピラー２４のｎ側外部端子２４ａを、第３の面に沿った方向に延びるダイシング領域ｄ２上に張り出させる。
次に、レジスト４２は、例えば溶剤もしくは酸素プラズマを用いて除去される（図２６（ａ））。この後、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４をマスクにして、シードメタル１９の露出している部分をウェットエッチングにより除去する。これにより、図２６（ｂ）に示すように、ｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４とのシードメタル１９を介した電気的接続が分断される。
次に、図２７（ａ）に示すように、絶縁層１８に対して樹脂層２５を積層させる。樹脂層２５は、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４を覆う。
次に、図２７（ｂ）に示すように、基板５を除去する。基板５は、例えばレーザーリフトオフ法によって除去される。
次に、第１の面１５ａを洗浄した後、例えば、ＫＯＨ（水酸化カリウム）水溶液やＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）等で、第１の面１５ａをエッチングして、第１の面１５ａに凹凸を形成する（図２８（ａ））。
次に、図２８（ｂ）に示すように、第１の面１５ａ上にレンズ２６を形成する。さらに、レンズ２６を覆うように、第１の面１５ａ上および隣り合う半導体層１５間で露出している絶縁層１８上に、蛍光体層２７を形成する。
次に、図２９（ａ）及び（ｂ）に示すように、格子状に形成されたダイシング領域ｄ１、ｄ２の位置で、蛍光体層２７、絶縁層１８及び樹脂層２５を切断し、複数の発光装置１０ｅに個片化する。
このとき、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４において、第３の面３０に沿った方向に延びるダイシング領域ｄ２に張り出した部分が切断される。これにより、第３の面３０に、ｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａが露出する。
（第４実施形態）
図３０（ａ）は、第４実施形態の発光装置１０ｆの模式斜視図である。図３０（ｂ）は、図３０（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図３０（ｃ）は、図３０（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
本実施形態の発光装置１０ｆにおける第３の面３０は、第１の面１５ａに対して垂直でも平行でもなく、傾いている。
図３０（ａ）におけるＢ−Ｂ断面に対応する図３０（ｃ）の断面において、樹脂層２５の外形が逆台形状になるように、第３の面３０が傾いている。
第３の面３０に露出するｐ側金属ピラー２３のｐ側外部端子２３ａ、ｎ側金属ピラー２４のｎ側外部端子２４ａ、ｐ側再配線層２１の側面２１ａ、およびｎ側再配線層２２の側面２２ａも、第３の面３０の傾斜に沿って傾いている。
図３１は、本実施形態の発光装置１０ｆを実装基板１００上に実装した構成を有する発光モジュールの模式断面図である。
発光装置１０ｆは、第３の面３０を実装基板１００の実装面１０３に向けた姿勢で実装されている。第３の面３０で露出しているｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａは、それぞれ、実装面１０３に形成されたパッド１０１に対してはんだ１０２等を介して接合されている。
本実施形態においても、第１の面１５ａ及びその反対側の第２の面と異なる面方位の第３の面３０に、ｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａが露出している。このため、実装面を下にした状態で横方向に光が放出されるサイドビュータイプの発光装置１０ｆ及び発光モジュールが得られる。
さらに、第３の面３０は第１の面１５ａに対して傾いていることから、第３の面３０を下方の実装面１０３側に向けた姿勢で、第１の面１５ａは斜め上方を向く。すなわち、実装面１０３を水平面とした場合に斜め上方に光が放出される。
次に、図３２（ａ）〜図３３（ｂ）を参照して、本実施形態の発光装置１０ｆの製造方法について説明する。
図３２（ｂ）は図３２（ａ）におけるＡ−Ａ断面に対応し、図３３（ｂ）は図３３（ａ）におけるＡ−Ａ断面に対応する。
図３２（ａ）に示すように、蛍光体層２７を形成する工程までは、第１実施形態と同様に進められる。
次に、例えば幅方向の両側面にテーパーが形成されたブレードを用いて、前述した図１０（ｂ）に示すダイシング領域ｄ２の位置で、樹脂層２５を切断する。これにより、図３２（ｂ）に示すように、ダイシング領域ｄ２の下に溝５５が形成される。溝５５は、樹脂層２５を貫通して絶縁層１８に達する。溝５５は、絶縁層１８側から遠ざかるにしたがって漸次幅が広くなっている。
本実施形態においても、ｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａがダイシング領域ｄ２に張り出している。したがって、ｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａが、溝５５に露出する。
次に、ダイシング領域ｄ２に沿って、溝５５の上の絶縁層１８及び蛍光体層２７を切断する。さらに、ダイシング領域ｄ２に対して直交するダイシング領域ｄ１に沿って、蛍光体層２７、絶縁層１８及び樹脂層２５を切断する。これにより、図３３（ａ）及び（ｂ）に示すように、複数の発光装置１０ｆに個片化される。
なお、樹脂層２５において、ダイシング領域ｄ１に沿った方向についても、幅方向の両側面にテーパーが形成されたブレードを用いてダイシングし、図３３（ａ）に表される樹脂層２５の側面を傾斜させてもよい。
（第５実施形態）
図３５（ａ）は、第５実施形態の発光装置の模式斜視図である。
図３５（ｂ）は、この発光装置を実装基板１００上に実装した構成を有する発光モジュールの模式断面図である。
本実施形態では、ｐ側金属ピラー２３におけるｐ側外部端子２３ａ及びｎ側金属ピラー２４におけるｎ側外部端子２４ａとは異なる面２３ｂ及び面２４ｂが、ウェーハ状態で露出される。それら面２３ｂ及び面２４ｂは、実装基板１００の実装面１０３に向き合わされる第３の面３０とは異なる面６０で露出される。面６０は、光放出面の反対側の面である。
ウェーハ状態で、光放出面はウェーハの一方の面に相当し、面６０は他方の面に相当する。したがって、ダイシング後に露出されるｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａとは違って、面６０はウェーハ状態で露出している。その面６０に、ｐ側金属ピラー２３の一部の面２３ｂおよびｎ側金属ピラー２４の一部の面２４ｂを露出させることで、それら面２３ｂ及び２４ｂをウェーハレベルでの測定用端子として利用することができる。
すなわち、互いに極性の異なる面２３ｂ及び２４ｂのそれぞれに測定子を接触させて電流を供給することで、発光装置を発光させて、各種検査を行うことができる。取り扱いが容易なウェーハレベルで検査を行える。
検査が終わった後、面２３ｂ及び２４ｂを、図３５（ｂ）に示す絶縁膜（例えば樹脂）７１で被覆する。絶縁膜７１の形成はウェーハ状態で一括して行われる。
そして、個片化された本実施形態の発光装置は、図３５（ｂ）に示すように、第３の面３０を実装基板１００の実装面１０３に向けた姿勢で実装される。第３の面３０で露出しているｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａは、それぞれ、実装面１０３に形成されたパッド１０１に対してはんだ１０２等を介して接合されている。
この実装時、前述した面２３ｂ及び２４ｂは絶縁膜７１で覆われて露出していない。このため、面２３ｂ及び２４ｂへのはんだの濡れ上がりを防止できる。結果として、はんだの濡れ上がりによって、発光装置が傾いたり、光放出面を上に向けるように起き上がったりする実装不良を防ぐことができる。
図３４（ｂ）は、実施形態の発光モジュールを、例えば液晶表示装置のバックライトとして用いた具体例の模式図を表す。
ここで、実装基板１００上に実装された発光装置１０は、前述した実施形態のいずれか１つの発光装置を代表して表す。
実装基板１００は、フレーム１５１上に設けられている。発光装置１０は、サイドビュータイプであるため、実装基板１００を下にした状態で、図において白抜き矢印で表すように横方向に光が放出される。
実装基板１００は、例えば、紙面奥行き方向に延びる矩形板状に形成され、その長手方向に、複数の発光装置１０が実装されている。
発光モジュールの横には導光板２０１が設けられている。導光板２０１は、発光装置１０からの放出光に対して透過性を有し、例えば樹脂材料からなる。発光装置１０の光放出面は、導光板２０１の光入射面２０１ａに対向している。
導光板２０１の下方には反射材１５３が設けられ、導光板２０１の上方には液晶パネル２０２が設けられている。また、発光装置１０の上方には反射材１５４が設けられている。反射材１５３及び１５４は、発光装置１０からの放出光に対する反射性を有する。
発光装置１０から横方向に放出された光は、導光板２０１の光入射面２０１ａに入射する。光入射面２０１ａから導光板２０１に入射した光は、導光板２０１の面方向に広がり、液晶パネル２０２に入射する。導光板２０１から液晶パネル２０２の反対側に出射した光は、反射材１５３で反射されて液晶パネル２０２へと導かれる。
ここで、図３４（ａ）は、比較例の発光モジュールを、光源として用いたバックライトの模式図である。
この比較例の発光モジュールにおける発光装置３００は、いわゆるトップビュータイプである。すなわち、実装基板１００の実装面の上方に光が放出される。したがって、発光装置３００の光放出面を導光板２０１の光入射面２０１ａに対向させるには、実装基板１００を、光入射面２０１ａに対向して設けられたフレーム１５２に支持させる。
このため、実装面を光入射面２０１ａに向けた姿勢で、矩形板状の実装基板１００を立てて配置することになり、導光板２０１の厚み、ひいていはバックライトユニット全体の厚みの増大をまねく。
これに対して、図３４（ｂ）に示す実施形態では、実装基板１００を導光板２０１の光入射面２０１ａに向き合わせて立てなくてよいので、導光板２０１ひいてはバックライトユニット全体の薄型化を図れる。
前述した蛍光体層としては、以下に例示する赤色蛍光体層、黄色蛍光体層、緑色蛍光体層、青色蛍光体層を用いることができる。
赤色蛍光体層は、例えば、窒化物系蛍光体ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕやサイアロン系蛍光体を含有することができる。
サイアロン系蛍光体を用いる場合、特に、
（Ｍ１−ｘ，Ｒｘ）ａ１ＡｌＳｉｂ１Ｏｃ１Ｎｄ１・・・組成式（１）
（ＭはＳｉ及びＡｌを除く少なくとも１種の金属元素であり、特に、Ｃａ若しくはＳｒの少なくとも一方が望ましい。Ｒは発光中心元素であり、特に、Ｅｕが望ましい。ｘ、ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１は、次の関係を満たす。０＜ｘ≦１、０．６＜ａ１＜０．９５、２＜ｂ１＜３．９、０．２５＜ｃ１＜０．４５、４＜ｄ１＜５．７）を用いることができる。
組成式（１）で表されるサイアロン系蛍光体を用いることで、波長変換効率の温度特性が向上し、大電流密度領域での効率をさらに向上させることができる。
黄色蛍光体層は、例えば、シリケート系蛍光体（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕを含有することができる。
緑色蛍光体層は、例えば、ハロ燐酸系蛍光体（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６・Ｃｌ２：Ｅｕやサイアロン系蛍光体を含有することができる。
サイアロン系蛍光体を用いる場合、特に、
（Ｍ１−ｘ，Ｒｘ）ａ２ＡｌＳｉｂ２Ｏｃ２Ｎｄ２・・・組成式（２）
（ＭはＳｉ及びＡｌを除く少なくとも１種の金属元素であり、特に、Ｃａ若しくはＳｒの少なくとも一方が望ましい。Ｒは発光中心元素であり、特に、Ｅｕが望ましい。ｘ、ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２は、次の関係を満たす。０＜ｘ≦１、０．９３＜ａ２＜１．３、４．０＜ｂ２＜５．８、０．６＜ｃ２＜１、６＜ｄ２＜１１）を用いることができる。
組成式（２）で表されるサイアロン系蛍光体を用いることで、波長変換効率の温度特性が向上し、大電流密度領域での効率をさらに向上させることができる。
青色蛍光体層は、例えば、酸化物系蛍光体ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕを含有することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
５…基板、１０，１０ａ〜１０ｆ…発光装置、１３…発光層、１５…半導体層、１５ａ…第１の面、１６…ｐ側電極、１７…ｎ側電極、１８…絶縁層（第１の絶縁層）、１８ａ…第１のビア、１８ｂ…第２のビア、１８ｃ…配線面、２１…ｐ側再配線層、２２…ｎ側再配線層、２３…ｐ側金属ピラー、２３ａ…ｐ側外部端子、２４…ｎ側金属ピラー、２４ａ…ｎ側外部端子、２５…樹脂層（第２の絶縁層）、２７…蛍光体層、３０…第３の面、５１…反射膜、５２…溝、７１…絶縁膜、１００…実装基板、１０１…パッド、１０３…実装面、２０１…導光板、２０２…液晶パネル、ｄ１，ｄ２…ダイシング領域

Claims (20)

  1. 第１の面と、その反対側に形成された第２の面と、発光層とを含む半導体層と、
    前記第２の面における前記発光層を有する領域に設けられたｐ側電極と、
    前記第２の面における前記発光層を含まない領域に設けられたｎ側電極と、
    前記第２の面側に設けられ、前記第ｐ側電極に通じる第１のビアと、前記ｎ側電極に通じる第２のビアとを有する第１の絶縁層と、
    少なくとも前記第１のビア内に設けられ、前記ｐ側電極と電気的に接続されたｐ側配線層と、
    前記ｐ側配線層に対して離間して、前記第１の絶縁層における前記半導体層に対する反対側に形成された配線面に設けられ、且つ前記第２のビア内に設けられ、前記ｎ側電極と電気的に接続されたｎ側配線層と、
    少なくとも前記ｐ側配線層と前記ｎ側配線層との間に設けられた第２の絶縁層と、
    を備え、
    前記ｐ側配線層は、前記第１の面及び前記第２の面と異なる面方位の第３の面で、前記第２の絶縁層から露出されたｐ側外部端子を有し、
    前記ｎ側配線層は、前記ｐ側外部端子と同じ前記第３の面で、前記第２の絶縁層から露出されたｎ側外部端子を有することを特徴とする発光装置。
  2. 前記ｐ側配線層は前記第３の面以外で前記第２の絶縁層から露出された部分をさらに有し、前記ｎ側配線層は、前記第３の面以外で前記第２の絶縁層から露出された部分をさらに有することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
  3. 前記ｐ側配線層は、少なくとも前記第１のビア内に設けられたｐ側再配線層と、前記ｐ側再配線層における前記第１のビアとの接触部および前記配線面に対して反対側の面に設けられたｐ側金属ピラーと、を有し、
    前記ｎ側配線層は、前記第２のビア内および前記配線面に設けられたｎ側再配線層と、前記ｎ側再配線層における前記第２のビアとの接触部および前記配線面に対して反対側の面に設けられたｎ側金属ピラーと、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
  4. 前記第３の面で露出する前記ｐ側外部端子と前記ｎ側外部端子との間の距離は、前記配線面上での前記ｐ側再配線層と前記ｎ側再配線層との間の距離よりも大きいことを特徴とする請求項３記載の発光装置。
  5. 前記ｐ側再配線層の平面サイズは、前記ｐ側金属ピラーの平面サイズよりも大きいことを特徴とする請求項３または４に記載の発光装置。
  6. 前記ｐ側再配線層は、複数の前記第１のビアを介して、前記ｐ側電極と接続されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の発光装置。
  7. 前記ｐ側金属ピラーは、前記ｐ側再配線層よりも厚いことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１つに記載の発光装置。
  8. 前記第１の面上に設けられ、前記発光層からの放出光に対して透明な透明体をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の発光装置。
  9. 前記透明体は、透明樹脂と、前記透明樹脂に分散された蛍光体とを含むことを特徴とする請求項８記載の発光装置。
  10. 前記透明体の側面に設けられ、前記発光層からの放出光に対して反射性を有する反射膜をさらに備えたことを特徴とする請求項８または９に記載の発光装置。
  11. 前記反射膜は、前記第１の絶縁層の側面にも設けられたことを特徴とする請求項１０記載の発光装置。
  12. 前記第３の面は、前記第１の面に対して垂直であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の発光装置。
  13. 前記第３の面は、前記第１の面に対して傾いていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の発光装置。
  14. 実装面にパッドを有する実装基板と、
    前記ｐ側外部端子及び前記ｎ側外部端子を前記パッドに接合させて、前記実装面に実装された請求項１〜１３のいずれか１つに記載の発光装置と、
    を備え、
    前記第３の面を下に向けた姿勢で、前記発光装置の前記第１の面は横方向を向いていることを特徴とする発光モジュール。
  15. 第１の面とその反対側に形成された第２の面と発光層とをそれぞれが含み、ダイシング領域を隔てて分断された複数の半導体層と、前記第２の面における前記発光層を有する領域に設けられたｐ側電極と、前記第２の面における前記発光層を含まない領域に設けられたｎ側電極と、前記第２の面側に設けられ、前記第ｐ側電極に通じる第１のビアと前記ｎ側電極に通じる第２のビアとを有する第１の絶縁層と、を有する積層体の少なくとも前記第１のビア内に、ｐ側配線層を形成する工程と、
    前記配線面及び前記第２のビア内に、前記ｐ側配線層に対して離間させて、ｎ側配線層を形成する工程と、
    前記ｐ側配線層及び前記ｎ側配線層を覆う第２の絶縁層を形成する工程と、
    前記ダイシング領域で、前記第２の絶縁層と前記ｐ側配線層の一部と前記ｎ側配線層の一部とを含む領域を切断し、前記第１の面及び前記第２の面と異なる面方位の第３の面に前記ｐ側配線層の一部及び前記ｎ側配線層の一部を露出させる工程と、
    を備えたことを特徴とする発光装置の製造方法。
  16. 前記ｐ側配線層の一部及び前記ｎ側配線層の一部を、前記第３の面に沿った方向に延びる前記ダイシング領域上に張り出させて形成することを特徴とする請求項１５記載の発光装置の製造方法。
  17. 前記第３の面に沿った方向に延びる前記ダイシング領域の幅方向の両側に、前記ｐ側配線層及び前記ｎ側配線層の張り出した部分が存在することを特徴とする請求項１６記載の発光装置の製造方法。
  18. 前記半導体層は基板上に成長され、
    前記第２の絶縁層の形成後、前記基板を除去して前記第１の面を露出させる工程と、
    露出された前記第１の面上に、前記発光層からの放出光に対して透明な透明体を形成する工程と、
    をさらに備えたことを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
  19. 前記透明体の側面に、前記発光層からの放出光に対して反射性を有する反射膜を形成する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項１８記載の発光装置の製造方法。
  20. 前記反射膜を形成する工程は、
    前記第２の絶縁層を切断する前に、前記ダイシング領域上の位置で前記透明体を切断し、前記透明体を複数に分断する溝を形成する工程と、
    前記溝の内壁及び前記透明体の上面に、前記反射膜を形成する工程と、
    前記透明体の前記上面に形成された前記反射膜を除去する工程と、
    を有することを特徴とする請求項１９記載の発光装置の製造方法。
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