JP2018049981A - 半導体発光装置、および、その製造方法 - Google Patents

半導体発光装置、および、その製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】１枚の基板でありながら、複数の発光素子を隣り合うように配置した発光装置を提供する。
【解決手段】基板１０の上面および下面に１以上の発光素子をフリップチップ実装する。このとき、基板の上方から見て、基板の上面の発光素子３０ａと基板の下面の発光素子３０ｂとが隣り合うように並べて配置する。基板の上面に実装された発光素子は、発光面を上面に有し、基板の下面に実装された発光素子は、発光面を基板側に有する。基板は、少なくとも基板の下面に実装された発光素子が出射する光を透過する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板上に半導体発光素子を高密度に搭載した装置に関する。
従来、ガラス繊維を含有したエポキシ樹脂等の基板の上に銅箔を貼り付け、その銅箔をマスキングしてエッチングすることにより、配線パターンを形成する方法が広く知られている。この方法では、マスキングによりパターニングする処理を可能にするための最小の配線パターン幅およびパターンギャップ寸法を確保する必要があり、配線パターン幅を小さくするには限界がある。また、配線パターン上に電子部品（発光素子）を高密度に搭載する際には、電子部品を保持して配線パターンまで移動させ、位置合わせして配置する装置が用いられるが、この装置の位置精度以上に、隣り合う電子部品（発光素子）間の隙間（ギャップ）を大きくしなければならず、電子部品間の隙間を小さくするには限界がある。
特許文献１には、高輝度のLED照明光源を得るために、重ねて配置した２枚の実装基板に、上面から見るとマトリクス状になるように複数のLED素子を一つおきに交互に実装した光源が開示されている。２枚の実装基板のうち、上側の実装基板を透明にすることにより、下側の実装基板に搭載されたLED素子の発する光を上側の実装基板を透過させ、上側の実装基板に搭載されたLED素子が出射する光とともに、上方に向けて出射させている。
一方、特許文献２に開示されているように、プリンテッドエレクトロニクス分野では、グラビア、フレキソ印刷などにより、金属ナノ粒子を主体としたインクで配線パターンを描画（印刷）した後に、基板全体に光を照射して金属ナノ粒子を焼成することにより、配線パターン幅およびパターンギャップ寸法の小さい配線パターンを形成する方法が開発されている。特許文献２に記載されている方法では、配線パターンを導電性インクで印刷した後、インクに含まれる液状媒体を所定の範囲（０．０１〜３質量％）になるように除去することにより、光焼成までに配線パターンが崩れるのを防ぐとともに、光焼成時に配線パターンの内部に空孔が生じるのを防いでいる。
特開２００６−４９０２６号公報 特開２０１４−１７３６４号公報
特許文献１の技術は、複数のLED素子を、対向配置した２枚の基板に分けて搭載する構成であるため、２枚の基板が必要であり、装置をコンパクトにすることができない。また、２枚の基板の間隔をあけて対向配置する必要があるため、フレキシブルな基板を用いることも難しい。
また、特許文献２の技術は、導電性インクにより配線パターンを基板上に印刷した後、配線パターンの全体に光を照射して光焼成するため、基板全体の温度が上昇する。このため、樹脂等の耐熱温度が低い基板を用いた場合、基板が膨張して、配線パターンに歪みを生じる可能性がある。特に、フレキシブルな樹脂製の基板を用いた場合、光照射により基板自体に歪が生じる可能性がある。また、特許文献２の技術では、配線パターンの内部に空孔が生じないように金属ナノ粒子を光焼成しているため、焼成後の配線パターンは可撓性が小さく、フレキシブルな基板を用いた場合、基板の撓みに追従できず、配線パターンにひび割れが生じたり、基板からはがれたりする可能性がある。
本発明の目的は、１枚の基板でありながら、複数の発光素子を隣り合うように配置した発光装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の半導体発光装置は、上面および下面にそれぞれ配線パターンを備えた基板と、基板の上面にフリップチップ実装された１以上の発光素子と、基板の下面にフリップチップ実装された１以上の発光素子とを有する。基板の上方から見て、基板の上面の発光素子と基板の下面の発光素子とは隣り合うように並べて配置される。基板の上面に実装された発光素子は、発光面を上面に有し、基板の下面に実装された発光素子は、発光面を前記基板側に有し、基板は、少なくとも当該基板の下面に実装された発光素子が出射する光を透過する。
本発明によれば、１枚の基板に複数の発光素子を隣り合うように並べることが可能であり、発光素子の配置密度の大きな半導体装置を提供することができる。
第１の実施形態の半導体発光装置の（ａ）上面図、（ｂ）断面図。 第１の実施形態の半導体発光装置の（ａ）拡大した上面図、（ｂ）拡大した断面図。 （ａ）〜（ｈ）第１の実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す説明図。 第１の実施形態で形成された配線パターンが多孔質であることを示す説明図。 （ａ）〜（ｄ）第１の実施形態の半導体発光装置の別の製造方法を示す説明図。 第２の実施形態の半導体発光装置の上面図。 第３の実施形態の半導体発光装置のバリエーションの（ａ）上面図、（ｂ）断面図。 第３の実施形態の半導体発光装置のバリエーションの（ａ）上面図、（ｂ）断面図。 第３の実施形態の半導体発光装置のバリエーションの（ａ）上面図、（ｂ）断面図。 第３の実施形態の半導体発光装置のバリエーションの（ａ）上面図、（ｂ）断面図。
本発明の一実施形態の半導体発光装置について説明する。
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態の半導体発光装置について図１（ａ）、（ｂ）等を用いて説明する。図１（ａ）に半導体発光装置の上面図を、図１（ｂ）に断面図を、図２（ａ）、（ｂ）にそれらの拡大図を示す。本実施形態の半導体発光装置は、上面および下面にそれぞれ配線パターン４３ａ，４３ｂを備えた基板１０と、基板１０の上面にフリップチップ実装された１以上の発光素子３０ａと、基板１０の下面にフリップチップ実装された１以上の発光素子３０ｂとを備えている。図１（ａ）、図２（ａ）のように、基板１０の上方から見て、基板１０の上面の発光素子３０ａと基板１０の下面の発光素子３０ｂとが隣り合うように並べて配置されている。例えば、図１（ａ）、図２（ａ）の構成では、発光素子３０ａ，３０ｂは、列状に並べられ、上面から見たときに、隣り合う発光素子３０ａ、３０ｂの間にほとんど隙間がない位置関係に配置されている。
基板１０の上面に実装された発光素子３０ａは、発光面３３ａが上面に向くように配置されている。一方、基板１０の下面に実装された発光素子３０ｂは、発光面３３ｂを基板１０側に向けて配置されている。基板１０は、少なくとも基板１０の下面に実装された発光素子３０ｂが出射する光を透過する特性を持つ。これにより、図１（ｂ）に示したように、基板１０の下面の発光素子３０ｂから出射され、基板１０を透過した光は、基板１０の上面の発光素子３０ａから出射された光とともに、基板１０の上方に向けて出射される。上方に向けて光を照射する際、必要に応じて半導体素子やその近接部に反射層、反射材等を設けると効率的に上方に光を出射することが出来る。
このような構成により、１枚の基板１０でありながら、搭載された複数の発光素子３０ａ，３０ｂをほぼ隙間なく並べた光源を得ることが可能になる。
なお、基板１０の上方から見て隣り合う、上面の発光素子３０ａと下面の発光素子３０ｂは、一部が重なっていてもよい。両面に配置したことにより、隣り合う発光素子３０ａ，３０ｂが一部重なる配置も可能である。
また、基板の上方から見て隣り合う、上面の発光素子３０ａと下面の発光素子３０ｂは、発光色が異なる構成であってもよい。例えば、波長の異なる２種類の発光素子、または、３種類の発光素子を隣接配置して混合色を発する発光装置を本実施形態の構成にすることにより、色むらを低減した一様な混合色の発光を得ることができる。
配線パターン４３ａ，４３ｂは、発光素子３０ａ，３０ｂと接続されている領域において、その線幅が、発光素子３０ａ，３０ｂのサイズ以下であることが望ましい。発光素子３０ａ，３０ｂから発せられる光を遮らないためである。特に、配線パターン４３ａ，４３ｂの線幅は、発光素子３０ａ，３０ｂと接続されている領域において、発光素子３０ａ，３０ｂの電極３１ａ，３１ｂサイズより以下であることが望ましい。
このような配線パターン４３ａ，４３ｂは、例えば、導電性粒子を焼結することによって形成できる。配線パターン４３ａ，４３ｂは、多孔質であることが望ましい。多孔質となるように形成した配線パターン４３ａ，４３ｂは、可撓性を有するため、フレキシブルな基板１０を用いた場合も、その撓みに追随して変形でき、フレキシブルな発光装置を提供できる。
配線パターン４３ａ，４３ｂは、発光素子３０ａ，３０ｂの発光色に応じて、異なる導電体材料により構成することも可能である。例えば、赤色光や赤外光は、Ａｕ製およびＡｇ製の配線パターンによって、９０％以上反射されるが、青色光は、Ａｇ製の配線パターンによって９０％以上反射されるのに対し、Ａｕ製の配線パターンでは４０％以下の反射率になる。よって、例えば、基板１０の上面の発光素子３０ａの発光色が赤色光であって、周囲へ散乱等した光も上方へ向けて反射させたい場合には、周囲の上面の配線パターン４３ａや下面の配線パターン４３ｂをＡｕやＡｇで形成することが望ましいが、発光色が青色光である場合には、Ａｇ製の配線パターン４３ａ、４４ｂを用いることが望ましい。逆に、周囲への散乱光の上方への反射を抑制したい場合には、上面の発光素子３０ａが青色光である場合には、反射率の低いＡｕ製の配線パターン４３ａや４３ｂを用いることが望ましい。このように、配線パターン４３ａ，４３ｂの材質を選択することにより、反射光を制御することができる。
第１の実施形態の半導体発光装置の製造方法を図３（ａ）〜（ｈ）を用いて説明する。
まず、図３（ａ）のように、基板１０に導電性粒子と絶縁材料とが分散された溶液、もしくは、絶縁材料層で被覆された導電性粒子が分散された溶液を、基板１０の表面に所望の形状で塗布する。これにより、基板１０の表面に、絶縁材料で被覆された導電性粒子の膜４１を形成する。必要に応じて膜４１を加熱し、溶媒を蒸発させて乾燥させる。膜４１内には、導電性ナノ粒子が分散され、導電性ナノ粒子の周囲は絶縁材料で覆われた状態である。よって、本工程では、膜４１は非導電性である。
つぎに、図３（ｂ）のように、膜４１に一部に所定の形状の光束１２を照射する。膜４１の光束１２が照射された領域は、導電性粒子が光のエネルギーを吸収して温度が上昇する。これにより、導電性粒子は、その粒子を構成する材料のバルクの融点よりも低い温度で溶融するとともに、導電性粒子の温度上昇に伴い、周囲の絶縁材料層は多くが蒸発し、一部が残存した場合で軟化する。そのため、溶融した導電性ナノ粒子は、隣接する粒子と直接融合するか、もしくは、軟化した絶縁材料層を突き破って隣接する粒子と融合する。これにより、導電性粒子同士が焼結され、基板１０の上面に導電性の配線パターン４３ａが形成される。このとき、溶融した導電性粒子は、基板１０に固着する。
なお、上述のように、膜４１の光束１２の照射を受けた領域の導電性粒子は、光を照射することにより温度が上昇する。この熱は、導電性粒子の焼結に用いられるとともに、周囲の膜４１、基板１０に伝導し、放熱される。よって、膜４１のうち光束１２の照射を受けた領域のみ、もしくは、その光束１２の照射を受けた領域とその近傍領域のみが、導電性粒子が焼結される温度に到達し、その外側領域の膜４１や基板１０の温度は、それらを構成する材料を溶融させたり変質させたりする温度には到達しない。
すなわち、本実施形態では、膜４１の一部領域（電極３１の直下領域）のみに光束１２を照射することにより、基板１０や、周囲の膜４１に熱伝導させて放熱することができるため、基板１０の温度上昇を抑制することができる。よって、基板１０が薄いフレキシブルな樹脂等のように、熱により変形を生じやすいものであっても、光焼結による変形や歪、白濁等の変質を防止することができる。また、基板１０がフレキシブルである場合にはそのフレキシブル性を維持することができる。
図３（ｂ）の工程では、形成される配線パターン４３ａが図４のように多孔質（ポーラス）となるように形成することが望ましい。すなわち、隣接する導電性粒子同士は、全体が完全に溶融して混ざりあうのではなく、接触する界面で焼結され、焼結後の導電性粒子間の少なくとも一部に空孔４０ａを形成するような温度で光焼結することが望ましい。例えば、光束１２として、レーザー光を用い、通過する基板１０を溶融させない程度の照射強度で膜４１に照射することにより、光束１２が照射された膜４１の領域に短時間に比較的大きなエネルギーを投入でき、導電性粒子を加熱して溶融させ焼結できるとともに、レーザー光の光束１２の照射を停止することにより、周囲の膜４１や基板１０への熱伝導により速やかに冷却することができるため、多孔質の配線パターンを形成することができる。
言い換えると、膜４１をレーザー光の光束１２で焼結するときに、膜４１が適切な温度になるように、光束１２の照射強度を調節することで、多孔質の電極接続領域４１を形成できる。具体例としては、基板１０として、延伸されたポリエチレンテレフタレート（PET）フィルム（融点２５０℃程度、耐熱温度１５０℃程度）を用い、基板１０の形状が維持されるようにレーザー光の光束１２の強度を調整して基板１０の裏面から膜４１に照射し、膜４１の導電性粒子を焼結した場合、多孔質の配線パターン４３ａを形成することができる。
配線パターン４３ａが多孔質である場合には、上述したように、配線パターン４３ａ自体が追随性（可撓性）を有するため、フレキシブルな基板１０の変形させた場合にも、それに伴って配線パターン４３ａが追随するため、配線パターン４３ａが基板１０からはがれにくく、ひび割れ等も生じにくい。よって、断線の生じにくい、フレキシブルな実装基板を提供することができる。
なお、図３（ｂ）の工程において、膜４１へ照射する際の光束１２の形状は、マスクを通過させることにより配線パターン４３ａの形状に整形してから照射してもよいし、照射スポットが円形や矩形の光束１２を走査させて配線パターン４３ａの形状に照射してもよい。
つぎに、図３（ｃ）の工程に進み、基板１０の下面に図３（ａ）の工程と同様にして膜４１を形成する。図３（ｄ）の工程では、図３（ｂ）の工程と同様に、膜４１に光束１２を照射し、配線パターン４３ｂを形成する。
図３（ｅ）のように、配線パターン４３ａに、バンプ４２やはんだボール等を必要に応じて搭載する。
図３（ｆ）のように、発光素子３０ａを、その電極３１ａが配線パターン４３ａと一致するように位置合わせして搭載する。バンプ４２等を配置した場合には、バンプ４２の位置が発光素子３０ａの電極３１ａの位置と一致するように位置合わせする。その後、加熱または超音波を印加して、発光素子３０ａの電極３１ａを配線パターン４３ａと接続し、発光素子３０ａを固定する（図３（ｇ））。なお、必要に応じて、発光素子３０ａの底面と基板１０の上面の間に、接着層を充填してもよい。また、電極３１ａと配線パターン４３ａとの間について、膜４１と同様に、導電性粒子と絶縁材料とが分散された溶液、もしくは、絶縁材料層で被覆された導電性粒子が分散された溶液を焼結させることで接続することもできる。
同様に、基板の裏面にも、発光素子３０ｂを搭載し、電極３１ｂを配線パターン４３ｂに接続する（図３（ｆ））。このとき、基板１０の下面における複数の発光素子３０ｂの間隔は、上面の発光素子３０ａの大きさと同等に十分に開いているので、複数の発光素子３０ｂ同士を接触させる恐れなく、容易に基板１０の下面に配置することができる。
以上の工程により、微細な配線パターン４３ａ，４３ｂを、塗布と光照射という簡単な工程で、基板の上下面に形成でき、発光素子３０ａ，３０ｂを基板１０の両面に交互に配置した図１、図２の発光装置を製造することができる。
図３（ｂ）、（ｄ）の工程において、照射する光束１２の波長は、膜４１に含まれる導電性粒子に吸収される波長を用いる。照射する光は、紫外、可視、赤外いずれの光であってもよい。例えば導電性粒子として、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｄなどを用いた場合、４００〜６００ｎｍの可視光を用いることができる。
光を照射していない膜４１の領域がある場合は、焼結が生じないため、非導電性のまま残る。非導電性の膜４１は、この後の工程で除去してもよい。例えば、有機溶媒等を用いて膜４１を除去することが可能である。また、追加して光を照射したり、加熱をしたりすることによって、非導電性の膜４１を焼結させることもできる。
基板１０の材質としては、少なくとも表面が絶縁性であり、光束１２の照射を可能とする透光性を備え、光束１２が膜４１に照射された際の基板１０が到達する温度に耐えることができるものであればどのような材質であってもよい。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリイミド、エポキシ、シリコーン、ガラスエポキシ基板、紙フェノール等の有機物や、セラミック、ガラス等の無機物を用いることができる。また、照射する光の少なくとも一部を透過すれば、フレキシブルプリント基板や表面を絶縁層で被覆した金属基板などであってもよい。また、基板１０は、フィルム状のものを用いることも可能である。
膜４１に含有される導電性粒子の材料としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、ＩＴＯ、Ｐｔ、Ｆｅなどの導電性金属および導電性金属酸化物のうちの１つ以上を用いることができる。導電性粒子の粒子径は、１μｍ未満のナノ粒子のみであってもよいし、１μｍ未満のナノ粒子と１μｍ以上のマイクロ粒子とが混合されていてもよい。
膜４１に少なくとも含有される絶縁材料、または、膜４１の導電性粒子を被覆する絶縁材料としては、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、および、アクリル樹脂などの有機材料、ならびに、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２などの無機材料、また有機と無機のハイブリット材料のうちの１以上を用いることができる。また、膜４１において導電性ナノ粒子を被覆する絶縁材料層の厚みは、１ｎｍ〜１０μｍ程度であることが好ましい。絶縁材料層が薄すぎると、非導電性の膜４１の耐電圧性が低下する。また、絶縁材料層が厚すぎると、光照射によって焼結した後の配線パターン４３ａ，４３ｂの電気導電率が低下し、抵抗値が大きくなる。
導電性粒子および絶縁材料、もしくは、絶縁材料の層で被覆された導電性粒子は、溶媒に分散することにより図３（ａ）の工程で塗布する溶液とする。溶媒としては、有機溶媒や水を用いることができる。
配線パターン４３ａ，４３ｂの大きさは、例えば１μｍ以上、厚みは、１ｎｍ〜１０μｍ程度に形成することが可能である。また、配線パターン４３ａ，４３ｂの電気抵抗値は、１０−4Ω/ｃｍ2以下であることが望ましく、特に、１０−６Ω/ｃｍ2オーダー以下の低抵抗であることが望ましい。
発光素子３０ａ，３０ｂとしては、どのようなものを用いてもよいが、一例としては、ＬＥＤ，受光素子、ＬＤ、表示素子（液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ等）を用いることができる。ＬＥＤの場合、例えば青色光を発するＩｎＧａＮ系のＬＥＤ（波長４６０ｎｍ）を、例えば緑色光を発するＩｎＧａＮ系のＬＥＤ（波長５２０ｎｍ）を、例えば赤色光を発するＡｌＧａＩｎＰ系のＬＥＤ（波長６２０ｎｍ）を用いることができる。また、これらの波長に限らず、紫外〜可視光〜赤外光等どのような波長の発光素子でもよい。また、発光素子３０ａ、３０ｂの代わりに受光素子を実装し、受光装置を構成することも可能である。またこれらを混在して搭載することも可能である。
また、図３（ａ）、（ｃ）の工程で、膜４１を形成する方法は、所望の膜厚の膜４１が形成できる方法であれば、どのような方法を用いてもよい。印刷により膜４１を形成する場合、グラビア印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷、スクリーン印刷などを用いることができる。
上記実施形態では、基板１０の膜４１の上方から光束１２を照射しているが、基板１０として、光束１２を透過するものを用い、図５のように、基板１０を透過させて光束１２を膜４１に照射してもよい。この方法では、例えば配線パターン４３ａの形成と、発光素子３０と配線パターン４３ａとの接続とを、光束１２の照射により同時にまたは連続して行うことができ、バンプ等を用いる必要がない。具体的には、図５（ａ）のように、膜４１を形成した後、図５（ｂ）のように、膜４１に発光素子３０ａを電極３１ａが膜４１に接するように搭載する。そして、基板１０の下面側から光束１２を電極３１と基板１０の間の領域に照射して、膜４１の導電性粒子を光焼結し、電極接続領域４０を形成する。そのあと、電極接続領域４０に接続される、配線パターン４３ａの領域に光束１２を基板１０を通して照射し、配線パターン４３ａを形成する。
基板１０の下面側については、図５と同様に、基板１０の上面側から光束１２を照射して、発光素子３０ｂの電極接続領域４０と配線パターン４３ｂを形成してもよいし、図３のようにバンプ４２を用いて接続してもよい。
なお、第１の実施形態では、光束を照射して膜４１焼結を行ったが、膜４１の一部分のみにエネルギーを供給し加熱する方法であれば、光束照射以外の方法を用いても同様の作用および効果が得られる。例えば、マイクロ波を収束して照射する方法や、膜に針状の探触子を接触または接近させて、電流や電力を局所的に供給する方法を用いることができる。
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、発光素子３０ａ，３０ｂが、上面から見て列状にならんだ発光装置について説明したが、図６のようにマトリクス状に発光素子３０ａ，３０ｂを搭載した構造にすることも可能である。図６の発光装置は、第１の実施形態の図１、図２の発光素子の列を繰り返し３つ並べることで実現できる。このとき、真ん中の列は、基板１０の上面に配置する発光素子３０ａと下面に配置する発光素子３０ｂとの位置を入れ替えることにより、隣り合う他の列の発光素子３０ａ，３０ｂが、縦方向にも横方向にも、基板１０の同じ面に位置せず、上面と下面に交互に位置する構造となる。
よって、上方から基板を見て、２次元方向について、基板１０の上面の発光素子と下面の発光素子が隣り合うように並べて配置されたマトリクス状の光源（発光装置）を得ることができる。高密度に発光素子が配置された発光装置を提供できる。
第２の実施形態において、上述した以外の工程や構成は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態として、第１及び第２の実施形態のバリエーションについて図７〜図１０を用いて説明する。
図７（ａ），（ｂ）は、実施形態１の図１の発光装置と同様の構成であるが、基板１０の上面に配置された発光素子３０ａと、下面に配置された発光素子３０ｂが一部重なるように配置された発光装置である。
図８（ａ），（ｂ）の発光装置は、上面および下面に発光素子３０ａ，３０ｂをそれぞれ搭載した基板１０の下側に、基板１１を対向配置し、基板１１に発光素子３０ｃを搭載した構成である。発光素子３０ｃの発光面は、上面であり、発光素子３０ｃから出射された光は、基板１０を透過して基板１０の上方に向けて出射される。このように、基板１０に、別の基板１１を対向配置して、一部の発光素子３０ｃを基板１１に搭載した構造にすることも可能である。
図９（ａ），（ｂ）は、上面および下面に発光素子３０ａ，３０ｂをそれぞれ搭載した基板１０の上に、基板１２を対向配置し、基板１２の上面に発光素子３０ｄを搭載した構成である。発光素子３０ｄの発光面は、上面である。基板１２は、発光素子３０ａ，３０ｂの発する光を透過する。これにより、発光素子３０ａ，３０ｂから出射された光は、基板１２を透過して、発光素子３０ｄから出射された光とともに、上方に向けて出射される。
図１０（ａ），（ｂ）の発光装置は、図９（ａ），（ｂ）と同様に、基板１０の上に、基板１２を対向配置し、上方から見てマトリクス状になるように、発光素子３０ａ，３０ｂおよび発光素子３０ｄを搭載した構造である。
第３の実施形態において、上述した以外の工程や構成は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態の半導体発光装置は、発光素子を基板に搭載したデバイスであればどのようなものでも適用可能である。例えば、自動車のインストルメント・パネル（計器表示盤）やゲーム機の表示部等に適用できる。また、基板を湾曲させることができるため、ウエアラブル（体に装着可能な）な半導体発光装置（メガネ、時計、ディスプレイ、医療機器等）や、湾曲したディスプレイに適用可能である。
１０、１１、１２・・・基板、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ，３０ｄ・・・発光素子、３１・・・電極、４０・・・電極搭載領域、４３ａ，４３ｂ・・・配線パターン、４１・・・膜、４２・・・バンプ

Claims (16)

  1. 上面および下面にそれぞれ配線パターンを備えた基板と、前記基板の上面にフリップチップ実装された１以上の発光素子と、前記基板の下面にフリップチップ実装された１以上の発光素子とを有し、
    前記基板の上方から見て、前記基板の上面の前記発光素子と前記基板の下面の発光素子とが隣り合うように並べて配置され、
    前記基板の上面に実装された発光素子は、発光面を上面に有し、前記基板の下面に実装された発光素子は、発光面を前記基板側に有し、
    前記基板は、少なくとも当該基板の下面に実装された前記発光素子が出射する光を透過することを特徴とする半導体発光装置。
  2. 請求項１に記載の半導体発光装置であって、前記配線パターンは、導電性粒子を焼結したものであることを特徴とする半導体発光装置。
  3. 請求項１または２に記載の半導体発光装置であって、前記配線パターンは、多孔質であることを特徴とする半導体発光装置。
  4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の半導体発光装置であって、前記配線パターンは、その線幅は、前記発光素子のサイズ以下であることを特徴とする半導体発光装置。
  5. 請求項４に記載の半導体発光装置であって、前記発光素子は、電極を有し、前記配線パターンの線幅は、前記電極サイズ以下であることを特徴とする半導体発光装置。
  6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の半導体発光装置であって、前記基板の上方から見て、前記基板の上面の前記発光素子と前記基板の下面の発光素子は、隙間なく隣接していることを特徴とする半導体発光装置。
  7. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の半導体発光装置であって、前記基板の上方から見て隣り合う前記基板の上面の前記発光素子と前記基板の下面の発光素子は、一部が重なっていることを特徴とする半導体発光装置。
  8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の半導体発光装置であって、前記基板の上方から見て隣り合う前記基板の上面の前記発光素子と前記基板の下面の発光素子は、発光色が異なることを特徴とする半導体発光装置。
  9. 請求項８に記載の半導体発光装置であって、前記配線パターンは、前記発光素子の発光色に応じて、異なる導電体材料により構成されていることを特徴とする半導体発光装置。
  10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の半導体発光装置であって、前記基板は、フレキシブルであることを特徴とする半導体発光装置。
  11. 上面および下面にそれぞれ配線パターンを備えた基板と、前記基板の上面にフリップチップ実装された１以上の発光素子と、前記基板の下面にフリップチップ実装された１以上の発光素子とを有する半導体発光装置の製造方法であって、
    導電性粒子と絶縁材料とが分散された溶液、もしくは、絶縁材料層で被覆された前記導電性粒子が分散された溶液を、光を透過する基板の表面に塗布し、前記絶縁材料で被覆された前記導電性粒子の膜を形成する膜形成工程と、
    前記膜に光束を照射し、前記膜の一部の領域のみの前記導電性粒子を焼結することにより、前記基板に固着した前記配線パターンを形成する配線パターン形成工程
    を含むことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
  12. 請求項１１に記載された半導体発光装置の製造方法であって、前記膜形成工程の後に、電極を有する前記発光素子を、前記電極が前記膜に接するように搭載する発光素子搭載工程と、
    光束を、前記基板の前記膜が搭載されている側とは逆側の面から、前記基板を透過させて、前記膜の前記電極と接する領域に照射し、前記電極と接する領域の前記導電性粒子を焼結し、前記電極および前記基板の前記電極に対向する面にそれぞれ固着した導電性の電極接続領域を形成する接続領域形成工程とをさらに含むことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
  13. 請求項１１または１２に記載の半導体発光装置の製造方法であって、前記配線パターン形成工程および前記接続領域形成工程において照射する前記光束は、レーザー光であることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
  14. 請求項１２に記載の半導体発光装置の製造方法であって、前記光束の前記膜への照射径は、前記電極よりも小さいことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
  15. 請求項１２に記載の半導体発光装置の製造方法であって、前記配線パターン形成工程は、前記接続領域形成工程と連続して、前記基板の前記膜が搭載されている側とは逆側の面から、前記基板を透過させて前記光束を前記膜の一部領域に照射することにより行うことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
  16. 請求項１５に記載の半導体発光装置の製造方法であって、前記配線パターン形成工程と前記接続領域形成工程の少なくとも一方では、前記光束を走査することを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
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