JP2006191052A

JP2006191052A - 金属カラムを利用した発光素子のフリップチップボンディング構造体

Info

Publication number: JP2006191052A
Application number: JP2005373500A
Authority: JP
Inventors: Won-Kyoung Choi; 源 ▲けい▼ 崔; Tae-Hoon Jang; 泰勳張; Su-Hee Chae; 秀熙蔡; Kyokon Kin; 亨根金
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2004-12-29
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2006-07-20
Also published as: KR20060076596A; US20060138444A1; KR100862457B1

Abstract

【課題】金属カラムを利用した発光素子のフリップチップボンディング構造体を提供する。
【解決手段】発光素子２０と、サブマウント３０と、発光素子２０とサブマウント３０との間を電気的及び熱的に結合させるための金属カラム４０ａ，４０ｂと、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、金属カラムを利用した発光素子のフリップチップボンディング構造体に係り、さらに詳細には、はんだバンプの代りに熱伝導度の高い金属カラムを利用することによって熱放出効率を向上させた発光素子のフリップチップボンディング構造体に関する。

図１は、一般的な発光素子のボンディング構造を概略的に示す断面図である。図１に示したように、一般的な発光素子のボンディング構造の場合、半導体レーザ素子（ＬＤ：ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）または発光ダイオード素子（ＬＥＤ：ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）のような発光素子をパッケージにボンディングするのにワイヤボンディングが主に使われた。すなわち、ワイヤ１５０ａ，１５０ｂの両端を発光素子の各電極１２２，１２６とパッケージ両端（図示せず）とにそれぞれ連結することによって動作電流及び電圧を印加する。

しかし、発光素子を含むチップの集積度が高まるにつれて、発光素子とパッケージとを連結するワイヤの長さは、過去に比べて相対的に長くなる。一般的に、ワイヤの線抵抗は、その長さに比例するため、その長さが長くなるほど線抵抗も増加する。また、高出力発光素子の必要性が高まるにつれて動作電圧が高まりつつ、例えば、発光素子のリッジから発生する熱が増加した。ワイヤボンディング構造では、この熱がワイヤまたは空気中にのみ放出されるので、効果的な熱放出がなされず、新たな発光素子ボンディング構造が必要であった。これにより、ワイヤボンディングを代替できる新たなボンディング技術に対する必要性が高まりつつ、はんだバンプを媒介として発光素子をサブマウントに連結するフリップチップボンディング方式が提案された。

図２は、このようなフリップチップボンディング方式を利用して発光素子をサブマウントにボンディングした一般的な技術を示す図面である。

図２に示したように、サファイア基板１１０上に発光素子１２０が形成されており、発光素子１２０の上面には、二つの金属パッド層１２８ａ，１２８ｂがそれぞれ形成されている。二つの金属パッド層１２８ａ，１２８ｂは、それぞれ発光素子１２０のｐ型電極１２６とｎ型電極１２２とに連結されている。そして、二つの金属パッド層１２８ａ，１２８ｂ上に、例えば、ＳｎＡｇ、ＰｂＳｎ、及びＡｕＳｎなどのような物質からなるＳｎ系はんだバンプ１４０ａ，１４０ｂがそれぞれ形成されている。はんだバンプ１４０ａ，１４０ｂ上には、再び二つの金属パッド層１３５ａ，１３５ｂがそれぞれ形成されており、金属パッド層１３５ａ，１３５ｂ上に、例えば、ＡｌＮを含むサブマウント１３０が位置する。ここで、発光素子１２０は、例えば、ＧａＮ系窒化物半導体レーザダイオードを使用してもよく、この場合、リッジ１２５を通じて図面に垂直な方向に光が放出される。

たとえ、図２では、発光素子１２０上に金属パッド層１２８ａ，１２８ｂ、はんだバンプ１４０ａ，１４０ｂ、金属パッド層１３５ａ，１３５ｂ、及びサブマウント１３０が順次に積層されているように見えるとしても、事実は、金属パッド層１２８ａ，１２８ｂが形成された発光素子１２０と金属パッド層１３５ａ，１３５ｂが形成されたサブマウント１３０との間を、はんだバンプ１４０ａ，１４０ｂを利用して接合したものである。ここで、金属パッド層１２８ａ，１２８ｂ及び金属パッド層１３５ａ，１３５ｂは、はんだバンプ１４０ａ，１４０ｂとの接着効率を向上させるためのものであって、例えば、Ｔｉ膜、Ｐｔ膜、及びＡｕ膜が連続的に積層された形態でありうる。はんだバンプ１４０ａ，１４０ｂと金属パッド層１２８ａ，１２８ｂとの間には、はんだバンプ内のＳｎが金属パッド層１２８ａ，１２８ｂに広がることを防止するための白金拡散防止膜（図示せず）が形成されてもよい。

このような構造で、ワイヤなしに、はんだバンプを通じて直接発光素子とサブマウントとを連結するため、熱及び電流伝達経路を大きく減らし、熱放出面積を増やすことによって、熱放出効率が向上し、抵抗を減少させる効果が得られる。

しかし、はんだバンプを利用する一般的なボンディング構造の場合、はんだバンプの低い熱伝導度が問題となる。例えば、現在適用されているＳｎＡｇの熱伝導度は、３３ｍＫ／ｃｍ^２に過ぎず、ＰｂＳｎはんだバンプの熱伝導度は、５０ｍＫ／ｃｍ^２であり、熱伝導度が最も高いＳｎはんだバンプの場合にも７０ｍＫ／ｃｍ^２であり、一般的に使用するＳｎ系はんだバンプの熱伝導度は、７０ｍＫ／ｃｍ^２を超えない。一方、ヒートシンクであるサブマウントの熱伝導度は、ＡｌＮを使用する場合、約２５０ｍＫ／ｃｍ^２であり、はんだバンプの熱伝導度に比べて大きく高い。したがって、はんだバンプを利用したボンディングの場合、熱源から最終熱放出地点までの熱放出経路で熱伝導度が次第に高まるように構成されているため、熱放出効率が低下する。特に、近年、半導体レーザのような発光素子の高出力化によって、熱の発生が増加し、温度が高まりつつ、はんだバンプの低い熱伝導度は、さらに大きい問題となる。

本発明の目的は、上記の問題点を改善するものであって、はんだバンプの代りに熱伝導度の高い金属カラムを利用することによって熱放出効率を向上させた発光素子のフリップチップボンディング構造体を提供することである。

本発明の一類型による発光素子のフリップチップボンディング構造体は、発光素子と、サブマウントと、前記発光素子と前記サブマウントとの間を電気的及び熱的に結合させるための金属カラムと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、前記金属カラムの熱伝導度は、前記サブマウントの熱伝導度より高いことを特徴とする。このために、前記金属カラムは、Ａｕ、Ａｇ、及びＣｕのうち少なくとも一つを含む金属からなる。

一方、前記発光素子と前記金属カラムとの間及び前記サブマウントと前記金属カラムとの間には、当該金属カラムとの接着効率を向上させるための金属パッド層をさらに備えうる。このとき、前記発光素子と前記金属カラムとの間の金属パッド層は、前記発光素子の電極と電気的に連結される。

本発明によれば、前記金属カラムは、ソニックボンディング方式を利用して前記サブマウントに直接ボンディングされてもよい。または、前記金属カラムは、ボンディング層を利用して前記サブマウントにボンディングされてもよい。この場合、前記ボンディング層は、Ｓｎ系はんだバンプ、Ｉｎ系はんだバンプ、伝導性接着剤、及び高分子液晶のうち何れか一つであり、前記ボンディング層の厚さは、１μｍ以下であることを特徴とする。

本発明の望ましい実施の形態によれば、前記発光素子は、リッジ状の発光部を有する半導体レーザ素子であり、前記金属カラムは、前記リッジ状の発光部を取り囲むことを特徴とする。

また、本発明の他の類型による発光素子のフリップチップボンディング構造体は、発光素子と、サブマウントと、前記発光素子と前記サブマウントとの間を電気的及び熱的に結合させるための金属カラムと、前記発光素子と前記金属カラムとの間及び前記サブマウントと前記金属カラムとの間に介在されるものであって、当該金属カラムとの接着効率の向上のための金属パッド層と、を備え、前記金属カラムの熱伝導度は、前記サブマウントの熱伝導度より高いことを特徴とする。

このとき、前記発光素子は、ＬＤまたはＬＥＤである。

本発明によれば、前記発光素子と前記金属カラムとの間の金属パッド層は、発光素子のｐ型電極とｎ型電極とにそれぞれ電気的に連結される第１金属パッド層及び第２金属パッド層に分離されており、前記サブマウントと前記金属カラムとの間の金属パッド層は、前記第１金属パッド層と前記第２金属パッド層とにそれぞれ対応する第３金属パッド層及び第４金属パッド層に分離されており、前記金属カラムは、前記第１金属パッド層と前記第３金属パッド層との間の第１金属カラムと、前記第２金属パッド層と前記第４金属パッド層との間の第２金属カラムとに分離されている。

本発明のフリップチップボンディング構造体によれば、熱源から最終熱放出地点までの熱放出経路で熱伝導度が次第に低くなるように構成されているため、熱放出効率が向上する。特に、はんだバンプの代わりに、熱伝導度が非常に高い金属カラムを使用するため、半導体レーザのリッジのような発光素子の熱源から発生する熱を迅速に放出させうる。

以下、添付された図面を参照して本発明をさらに詳細に説明する。

図３Ａ及び図３Ｂは、本発明による発光素子のフリップチップボンディング構造で発光素子部分とサブマウント部分とをそれぞれ示す断面図である。

まず、図３Ａを参照すれば、サファイア基板１０上に形成された発光素子２０上に第１金属パッド層２８ａと第２金属パッド層２８ｂとがそれぞれ形成されており、第１及び第２金属パッド層２８ａ，２８ｂ上にそれぞれ金属カラム４０ａ，４０ｂが形成されている。図３Ａに例示的に示した発光素子２０は、側面発光型の半導体レーザ素子であって、リッジ状の発光部２５から図面に垂直な方向にレーザビームが放出される。しかし、本発明で、発光素子２０は、さらに他の種類のＬＤ（半導体レーザ素子）及びＬＥＤ（発光ダイオード素子）などのような半導体発光素子でもある。

第１及び第２金属パッド層２８ａ，２８ｂは、その上に形成された第１及び第２金属カラム４０ａ，４０ｂとの効率的な接着のためのものである。前述したように、第１及び第２金属パッド層２８ａ，２８ｂは、Ｔｉ膜、Ｐｔ膜、及びＡｕ膜が連続的に積層された構造でありうる。図示したように、第１金属パッド層２８ａは、発光素子２０の一側領域上に形成されており、リッジ状の発光部２５を取り囲みつつ、発光部２５上のｐ型電極２６と電気的に接触する。また、第２金属パッド層２８ｂは、発光素子２０の他側領域上に形成されており、ｎ型電極２２と電気的に接触する。しかし、もし、発光素子２０の上面にそれぞれ電極が形成されており、電極が第１及び第２金属カラム４０ａ，４０ｂと直接接着が可能であれば、前記第１及び第２金属パッド層２８ａ，２８ｂは省略されてもよい。

第１及び第２金属カラム４０ａ，４０ｂは、一般的なはんだバンプに代えて発光素子をサブマウントにボンディングし、発光素子とサブマウントとの間の電気的及び熱的経路を提供するためのものである。したがって、第１及び第２金属カラム４０ａ，４０ｂは、熱伝導度の高い伝導性金属からなることが良い。特に、効率的な熱放出経路を提供するために、金属カラム４０ａ，４０ｂは、サブマウントの熱伝導度より高い熱伝導度を有することが良い。このような金属の例として、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、及び少なくともこれらを一つ含む金属などが挙げられる。例えば、Ｃｕの場合、比較的高い約４００ｍＫ／ｃｍ^２ほどの熱伝導度を有するが、これは、サブマウントに主に使われるＡｌＮの約２５０ｍＫ／ｃｍ^２より大きい値である。したがって、特に熱を多く発生させる発光部の最も隣接した周辺で熱伝導度が高く、次第に熱伝導度が低くなる自然な熱放出経路を提供できる。

このような点で、発光部２５上に形成される第１金属カラム４０ａが特に重要な役割を果たす。図示したように、第１金属カラム４０ａは、第１金属パッド層２８ａと共にリッジ状の発光部２５を取り囲んでいる。もし、第１金属パッド層２８ａを省略する場合、第１金属カラム４０ａは、直接発光部２５を取り囲む。一方、第２金属カラム４０ｂは、熱放出経路としての意味が比較的少ないため、前述した金属以外に他の金属を使用してもよい。このような第１及び第２金属カラム４０ａ，４０ｂの厚さは、実際に使われる発光素子及びサブマウントのサイズによって異なるが、約４〜５μｍほどに形成されることが良い。

次いで、図３Ｂを参照すれば、サブマウント３０上に第３金属パッド層３２ａと第４金属パッド層３２ｂとがそれぞれ分離されて形成されている。第３及び第４金属パッド層３２ａ，３２ｂは、発光素子２０上の第１及び第２金属パッド層２８ａ，２８ｂにそれぞれ対応する。第３及び第４金属パッド層３２ａ，３２ｂも第１及び第２金属パッド層２８ａ，２８ｂと同様に、Ｔｉ膜、Ｐｔ膜、及びＡｕ膜が連続的に積層された構造でありうる。

また、実施の形態によって、第３及び第４金属パッド層３２ａ，３２ｂ上に第１及び第２ボンディング層３５ａ，３５ｂを形成できる。第１ボンディング層３５ａは、第３金属パッド層３２ａと第１金属カラム４０ａとをボンディングするための層であり、第２ボンディング層３５ｂは、第４金属パッド層３２ｂと第２金属カラム４０ｂとをボンディングするための層である。このような第１及び第２ボンディング層３５ａ，３５ｂのための材料としては、例えば、Ｓｎ系はんだバンプ、Ｉｎ系はんだバンプ、伝導性接着剤、及び高分子液晶などを使用できる。前述したように、Ｓｎ系はんだバンプの例としては、ＳｎＡｇ、ＰｂＳｎ、及びＡｕＳｎなどが挙げられる。このとき、ボンディング層３５ａ，３５ｂは、金属カラム４０ａ，４０ｂとサブマウント３０との間の熱伝導性及び電気伝導性に影響を与えないように、厚さを最小化することが良い。例えば、第１及び第２ボンディング層３５ａ，３５ｂの厚さは、約１μｍ以下であることが望ましい。

このような構造で、図３Ｂの第１及び第２ボンディング層３５ａ，３５ｂを利用して、図３Ａの第１及び第２金属カラム４０ａ，４０ｂを図３Ｂの第３及び第４金属パッド層３２ａ，３２ｂにそれぞれボンディングすることによって、図４に示したように、発光素子２０とサブマウント３０との間のボンディングがなされる。第１及び第２ボンディング層３５ａ，３５ｂとしてはんだバンプを使用する場合、第１及び第２金属カラム４０ａ，４０ｂと第３及び第４金属パッド層３２ａ，３２ｂとのボンディングは、はんだバンプを溶融させてなされる。また、第１及び第２ボンディング層３５ａ，３５ｂとして伝導性接着剤及び高分子液晶などを使用する場合、第３及び第４金属パッド層３２ａ，３２ｂに伝導性接着剤及び高分子液晶などを塗布し、その上に第１及び第２金属カラム４０ａ，４０ｂをそれぞれ圧着した後、伝導性接着剤及び高分子液晶などを硬化させることによってボンディングがなされうる。

一方、第１及び第２ボンディング層３５ａ，３５ｂを使用せず、例えば、公知のソニックボンディング方式（ｓｏｎｉｃｂｏｎｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄ）を利用して、第１及び第２金属カラム４０ａ，４０ｂを第３及び第４金属パッド層３２ａ，３２ｂにそれぞれ直接的にボンディングすることも可能である。この場合、ソニックボンディングを容易に行えるように、第１及び第２金属カラム４０ａ，４０ｂと第３及び第４金属パッド層３２ａ，３２ｂとの間にソニックボンディングが可能な金属層をそれぞれ設ける。このような金属層としては、例えば、Ａｕ、Ｃｕ、及び少なくともこれらを一つ含む金属などを使用できる。

図４は、本発明によって、発光素子２０をサブマウント３０にフリップチップボンディングした後の構造を全体的に示す断面図である。発光素子２０において、主な熱発生源は、発光部２５である。発光部２５から発生した熱は、ｐ型電極２６、第１金属パッド層２８ａ、第１金属カラム４０ａ、第１ボンディング層３５ａ、及び第３金属パッド層３２ａを経てサブマウント３０を通じて放出される。ソニックボンディングを行った場合には、第１ボンディング層３５ａの代わりに、ＡｕまたはＣｕの金属層が使用されても良い。このような熱放出経路で最も大きい部分を占めるものは、４〜５μｍの厚さの第１金属カラム４０ａであり、他の部分は、比較的薄いために影響が少ない。前述したように、Ｃｕ、Ａｇ、及びＡｕなどを使用する第１金属カラム４０ａは、比較的熱伝導度が高いため、一般的な場合に比べて熱放出効率が向上する。特に、第１金属カラム４０ａは、ＡｌＮを主に使用するサブマウント３０に比べて熱伝導度が高いため、熱源から最終熱放出地点まで熱伝導度が次第に低くなる効率的な熱放出経路を構成できる。

図５は、リッジ状の発光部を有する側面発光型の化合物半導体レーザ素子を発光素子２０として使用する場合、リッジ状の発光部を拡大して示した断面図である。図５に示したように、第１金属パッド層２８ａと第１金属カラム４０ａとは、突出したリッジ状の発光部２５及び発光部２５上のｐ型電極２６の周囲を共に取り囲む。したがって、発光部２５から発生する熱は、発光部２５の３面を通じて第１金属パッド層２８ａと第１金属カラム４０ａとに伝えられる。このように熱伝達面が多いため、発光部２５から発生した熱は、迅速に放出されうる。一方、図５に示したように、第１ボンディング層３５ａは、第１金属カラム４０ａの周囲に非常に薄く形成されているため、熱放出を大きく妨害しない。なお、簡略化のため、図面上、第３金属パッド層３２ａは省略する。

図６は、本発明による発光素子のフリップチップボンディング構造と一般的なフリップチップボンディング構造とでｐ型電極の温度を比較して示すグラフである。図６から分かるように、一般的なＳｎＡｇはんだバンプを使用して発光素子をフリップチップボンディングした場合、発光部２５上のｐ型電極２６の温度は、約８５℃であった。しかし、本発明によって、第１金属カラム４０ａとしてＡｕを使用し、第１ボンディング層３５ａとしてはんだを使用した場合、ｐ型電極２６の温度は、約６９℃であって、約１８．７％の温度降下の効果が得られる。また、第１金属カラム４０ａとしてＣｕを使用し、第１ボンディング層３５ａとしてはんだを使用した場合、ｐ型電極２６の温度は、約６８℃であって、約１９．５％の温度降下効果が得られた。一方、ソニックボンディング方式を利用して、中間のボンディング層なしに直接ボンディングを行った場合、第１金属カラム４０ａがＡｕであれば、ｐ型電極２６の温度が約６７℃であり、第１金属カラム４０ａがＣｕであれば、ｐ型電極２６の温度が約６６℃であった。したがって、この場合、それぞれ２０．９％及び２１．９％の温度降下効果が得られた。

本発明は、図面に示された実施の形態を参考として説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施の形態が可能であるということが分かる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されねばならない。

本発明は、ＬＤまたはＬＥＤのような発光素子をパッケージにボンディングするのに使用できる。

ワイヤを利用した発光素子の一般的なボンディング構造を概略的に示す断面図である。はんだバンプを利用した発光素子の一般的なフリップチップボンディング構造を示す断面図である。本発明による発光素子のフリップチップボンディング構造で発光素子部分を示す断面図である。本発明による発光素子のフリップチップボンディング構造でサブマウント部分を示す断面図である。本発明によって、発光素子をフリップチップボンディングした後の構造を全体的に示す断面図である。化合物半導体発光素子のリッジ部分を拡大して示す断面図である。本発明による発光素子のフリップチップボンディング構造と従来のフリップチップボンディング構造とでｐ型電極の温度を比較して示すグラフである。

符号の説明

１０サファイア基板、
２０発光素子、
２２ｎ型電極、
２５発光部、
２６ｐ型電極、
２８ａ第１金属パッド層、
２８ｂ第２金属パッド層、
３０サブマウント、
３２ａ第３金属パッド層、
３２ｂ第４金属パッド層、
３５ａ第１ボンディング層、
３５ｂ第２ボンディング層、
４０ａ，４０ｂ金属カラム。

Claims

発光素子と、
サブマウントと、
前記発光素子と前記サブマウントとを電気的及び熱的に結合させるための金属カラムと、を備えることを特徴とする発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記金属カラムの熱伝導度は、前記サブマウントの熱伝導度より高いことを特徴とする請求項１に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記金属カラムは、Ａｕ、Ａｇ、及びＣｕのうち少なくとも一つを含む金属からなることを特徴とする請求項２に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記発光素子と前記金属カラムとの間及び前記サブマウントと前記金属カラムとの間に介在され、当該金属カラムとの接着効率を向上させるための金属パッド層をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし３のうち何れか１項に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記発光素子と前記金属カラムとの間の金属パッド層は、当該発光素子の電極と電気的に連結されることを特徴とする請求項４に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記金属カラムは、ソニックボンディング方式を利用して前記サブマウントに直接ボンディングされることを特徴とする請求項１ないし３のうち何れか１項に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記金属カラムは、ボンディング層を利用して前記サブマウントにボンディングされることを特徴とする請求項１ないし３のうち何れか１項に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記ボンディング層は、Ｓｎ系はんだバンプ、Ｉｎ系はんだバンプ、伝導性接着剤、及び高分子液晶のうち何れか一つであることを特徴とする請求項７に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記ボンディング層の厚さは、１μｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記発光素子は、リッジ状の発光部を有する半導体レーザ素子であり、前記金属カラムは、前記リッジ状の発光部を取り囲むことを特徴とする請求項１ないし３のうち何れか１項に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。
発光素子と、
サブマウントと、
前記発光素子と前記サブマウントとの間を電気的及び熱的に結合させるための金属カラムと、
前記発光素子と前記金属カラムとの間及び前記サブマウントと前記金属カラムとの間に介在され、当該金属カラムとの接着効率を向上させるための金属パッド層と、を備え、
前記金属カラムの熱伝導度は、前記サブマウントの熱伝導度より高いことを特徴とする発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記金属カラムは、Ａｕ、Ａｇ、及びＣｕのうち少なくとも一つを含む金属からなることを特徴とする請求項１１に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記発光素子は、半導体レーザ素子または発光ダイオード素子であることを特徴とする請求項１１に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記発光素子と前記金属カラムとの間の金属パッド層は、当該発光素子のｐ型電極とｎ型電極とにそれぞれ電気的に連結される第１金属パッド層及び第２金属パッド層に分離されており、
前記サブマウントと前記金属カラムとの間の金属パッド層は、前記第１金属パッド層と前記第２金属パッド層とにそれぞれ対応する第３金属パッド層及び第４金属パッド層に分離されており、
前記金属カラムは、前記第１金属パッド層と前記第３金属パッド層との間の第１金属カラムと、前記第２金属パッド層と前記第４金属パッド層との間の第２金属カラムとに分離されていることを特徴とする請求項１３に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記第１及び第２金属カラムは、それぞれソニックボンディング方式を利用して前記第３及び第４金属パッド層に直接ボンディングされることを特徴とする請求項１４に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記第１金属カラムと前記第３金属パッド層との間及び前記第２金属カラムと前記第４金属パッド層との間に、ソニックボンディングのための金属層がそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１５に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記金属層は、Ａｕ及びＣｕのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１６に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記第１及び第２金属カラムは、それぞれボンディング層を利用して前記第３及び第４金属パッド層にボンディングされることを特徴とする請求項１４に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記ボンディング層は、Ｓｎ系はんだバンプ、Ｉｎ系はんだバンプ、伝導性接着剤、及び高分子液晶のうち何れか一つであることを特徴とする請求項１８に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記ボンディング層の厚さは、１μｍ以下であることを特徴とする請求項１９に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。
前記発光素子は、リッジ状の発光部を有する半導体レーザ素子であり、前記金属カラムは、前記リッジ状の発光部を取り囲むことを特徴とする請求項１３に記載の発光素子のフリップチップボンディング構造体。