JP7184599B2 - 半導体発光装置 - Google Patents

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Description

本開示は、半導体発光装置に関する。
半導体発光素子を光源として備えた半導体発光装置が広く提案されている。特許文献１には、従来の半導体発光装置の一例が開示されている。同文献に開示された半導体発光装置は、半導体発光素子の一例である半導体レーザ素子と、半導体発光素子が搭載された基板と、半導体発光素子を囲むケースと、ケースを塞ぐ透光性を有するカバーとを備えている。
特開２０１５－１２３３７８号公報
カバーがケースから剥離すると、半導体発光素子からの光を肉眼で直接視認するおそれがあり、好ましくない。
本開示は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、カバーの剥離を抑制可能な半導体発光装置を提供することをその課題とする。
本開示によって提供される半導体発光装置は、半導体発光素子と、基材および導電部を有し、前記半導体発光素子を支持する支持体と、第１方向視において前記半導体発光素子に重なり且つ前記半導体発光素子からの光を透過させるカバーと、を備えており、前記カバーは、前記半導体発光素子からの光を透過させ且つ前記第１方向において互いに反対側を向く表面および裏面を有する基材層を含み、前記裏面は、前記半導体発光素子と対向しており、前記基材層は、接合材によって前記支持体に接合された起伏部を有しており、前記起伏部は、前記裏面よりも凹凸状である。
本開示の半導体発光装置によれば、カバーの剥離を抑制できる。
本開示のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
本開示の第１実施形態に係る半導体発光装置を示す要部平面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体発光装置を示す底面図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体発光装置を示す要部拡大断面図である。 図１のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。 図１のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。 図１のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。 図１のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。 図１のＩＸ－ＩＸ線に沿う断面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体発光装置を示す要部拡大断面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体発光装置の半導体発光素子を示す拡大断面斜視図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体発光装置の半導体発光素子を示す要部拡大断面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体発光装置の第１変形例を示す要部平面図である。 図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿う断面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体発光装置の第２変形例を示す断面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体発光装置の第２変形例を示す要部拡大断面図である。 本開示の第１実施形態に係る半導体発光装置の第３変形例を示す要部平面図である。 図１７のＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩ線に沿う断面図である。 図１７のＸＩＸ－ＸＩＸ線に沿う断面図である。 本開示の第２実施形態に係る半導体発光装置を示す要部拡大断面図である。 本開示の第３実施形態に係る半導体発光装置を示す要部平面図である。 図２１のＸＸＩＩ－ＸＸＩＩ線に沿う断面図である。 図２１のＸＸＩＩＩ－ＸＸＩＩＩ線に沿う断面図である。 本開示の第４実施形態に係る半導体発光装置を示す断面図である。 本開示の第５実施形態に係る半導体発光装置を示す断面図である。
以下、本開示の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
本開示における「第１」、「第２」、「第３」等の用語は、単にラベルとして用いたものであり、必ずしもそれらの対象物に順列を付することを意図していない。
＜第１実施形態＞
図１～図１２は、本開示の第１実施形態に係る半導体発光装置を示している。本実施形態の半導体発光装置Ａ１は、支持体１、半導体発光素子４、カバー５および封止樹脂７１を備えている。
図１は、半導体発光装置Ａ１を示す要部平面図である。図２は、半導体発光装置Ａ１を示す底面図である。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、半導体発光装置Ａ１を示す要部拡大断面図である。図５は、図１のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。図６は、図１のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。図７は、図１のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。図８は、図１のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。図９は、図１のＩＸ－ＩＸ線に沿う断面図である。図１０は、半導体発光装置Ａ１を示す要部拡大断面図である。図１１は、半導体発光装置Ａ１の半導体発光素子４を示す拡大断面斜視図である。図１２は、半導体発光装置Ａ１の半導体発光素子４を示す要部拡大断面図である。これらの図において、ｚ方向は、本開示の第１方向に相当し、ｙ方向は、本開示の第２方向に相当し、ｘ方向は、本開示の第３方向に相当する。
本実施形態の支持体１は、第１面１１、第２面１２、第３面１３、第４面１４、第５面１５、第６面１６、第７面１７および第８面１８を有する。
第１面１１は、ｚ方向一方側（図３における図中上側）を向く面である。第２面１２は、第１面１１とは反対側のｚ方向他方側（図３における図中下側）を向く面である。第３面１３は、第１面１１と同じくｚ方向一方側（図３における図中上側）を向く面であり、第２面１２に対して第１面１１よりも離間している。第４面１４は、第１面１１と第３面１３との間に介在しており、本実施形態においては、第１面１１および第３面１３に繋がっている。第４面１４は、ｚ方向視において第１面１１を囲む環状である。また、第４面１４は、対向し合う部分同士の距離がｚ方向において第１面１１から第３面１３に向かうほど大きくなるように傾いている。
第５面１５は、ｚ方向において第１面１１と第３面１３との間に位置しており、ｙ方向一方側（図６～図９における図中右側）を向く面である。図示された例においては、第５面１５は、第１面１１および第３面１３に繋がっている。第６面１６は、ｚ方向において第１面１１と第３面１３との間に位置しており、ｙ方向他方側（図６～図９における図中左側）を向く面である。図示された例においては、第６面１６は、第１面１１および第３面１３に繋がっている。
第７面１７は、ｚ方向において第１面１１と第３面１３との間に位置しており、ｘ方向一方側（図３における図中左側）を向く面である。図示された例においては、第７面１７は、第１面１１および第３面１３に繋がっている。第８面１８は、ｚ方向において第１面１１と第３面１３との間に位置しており、ｘ方向他方側（図３における図中右側）を向く面である。図示された例においては、第８面１８は、第１面１１および第３面１３に繋がっている。
支持体１の構成は特に限定されず、本実施形態においては、支持体１は、基材２および導電部３を含む。
基材２は、絶縁性材料からなり、たとえばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等が適宜用いられる。本実施形態の基材２は、第１面２１、第２面２２、第３面２３、第４面２４、第５面２５、第６面２６、第７面２７および第８面２８を有する。
第１面２１は、ｚ方向一方側を向いており、第１面１１の一部を構成する。第２面２２は、ｚ方向他方側を向いており、第２面１２の一部を構成する。第３面２３は、ｚ方向一方側を向いており、第３面１３を構成する。第４面２４は、ｚ方向において第１面２１と第３面２３との間に位置しており、第４面１４を構成する。第５面２５は、ｙ方向一方側を向いており、第５面１５を構成する。第６面１６は、ｙ方向他方側を向いており、第６面１６を構成する。第７面２７は、ｘ方向一方側を向いており、第７面１７を構成する。第８面２８は、ｘ方向他方側を向いており、第８面１８を構成する。
導電部３は、半導体発光素子４と半導体発光装置Ａ１の外部との導通経路を構成するものであり、本実施液体においては、第１リード３１および第２リード３２を含む。第１リード３１および第２リード３２は、たとえばＣｕ，Ｆｅ，Ｎｉ等の金属からなる。
第１リード３１は、第１面３１１、第２面３１２、主部３１５、縁部３１６および複数の延出部３１７を有する。第１面３１１は、ｚ方向一方側を向く面であり、第１面１１の一部を構成している。ｚ方向視において、第１面３１１の一部は、第４面１４に囲まれた領域に露出している。第２面３１２は、第１面３１１とは反対側のｚ方向他方側を向く面であり、第２面１２の一部を構成する。図示された例においては、第２面３１２は、ｚ方向視において第１面３１１よりも小さく、第１面３１１に内包されている。
主部３１５は、第１面３１１および第２面３１２を有する部位であり、ｚ方向視において第１面３１１および第２面３１２の双方が重なる部位である。縁部３１６は、ｚ方向視において主部３１５を囲む部位であり、第１面３１１の一部を有する。縁部３１６のｚ方向他方側部分は、基材２によって覆われている。複数の延出部３１７は、ｚ方向視において縁部３１６から外方に延出している。延出部３１７は、第１面３１１の一部を有する。延出部３１７のｚ方向他方側部分は、基材２によって覆われている。図示された例においては、第１リード３１は、３つの延出部３１７を有する。１つの延出部３１７は、基材２の第５面２５に到達しており、端面が第５面２５と面一であり、第５面２５から露出している。他の１つの延出部３１７は、基材２の第６面２６に到達しており、端面が第６面２６と面一であり、第６面２６から露出している。さらに他の１つの延出部３１７は、基材２の第７面２７に到達しており、端面が第７面２７と面一であり、第７面２７から露出している。
第２リード３２は、第１リード３１に対してｘ方向他方側に離間して配置されている。第２リード３２は、第１面３２１、第２面３２２、主部３２５、縁部３２６および複数の延出部３２７を有する。第１面３２１は、ｚ方向一方側を向く面であり、第１面１１の一部を構成している。ｚ方向視において、第１面３２１の一部は、第４面１４に囲まれた領域に露出している。第２面３２２は、第１面３２１とは反対側のｚ方向他方側を向く面であり、第２面１２の一部を構成する。図示された例においては、第２面３２２は、ｚ方向視において第１面３２１よりも小さく、第１面３２１に内包されている。
主部３２５は、第１面３２１および第２面３２２を有する部位であり、ｚ方向視において第１面３２１および第２面３２２の双方が重なる部位である。縁部３２６は、ｚ方向視において主部３２５を囲む部位であり、第１面３２１の一部を有する。縁部３２６のｚ方向他方側部分は、基材２によって覆われている。複数の延出部３２７は、ｚ方向視において縁部３２６から外方に延出している。延出部３２７は、第１面３２１の一部を有する。延出部３２７のｚ方向他方側部分は、基材２によって覆われている。図示された例においては、第２リード３２は、３つの延出部３２７を有する。１つの延出部３２７は、基材２の第５面２５に到達しており、端面が第５面２５と面一であり、第５面２５から露出している。他の１つの延出部３２７は、基材２の第６面２６に到達しており、端面が第６面２６と面一であり、第６面２６から露出している。さらに他の１つの延出部３２７は、基材２の第８面２８に到達しており、端面が第８面２８と面一であり、第８面２８から露出している。
半導体発光素子４は、半導体発光装置Ａ１における光源であり、所定の波長帯の光を発する。半導体発光素子４の具体的構成は特に限定されず、半導体レーザ素子やＬＥＤ素子等である。本実施形態においては、半導体発光素子４は、半導体レーザ素子であり、ＶＣＳＥＬ素子が採用されている。半導体発光素子４は、導電部３の第１リード３１の第１面３１１（第１面１１）に導電性接合材４８によってダイボンディングされている。導電性接合材４８は、たとえば、Ａｇペーストまたははんだである。半導体発光素子４からの光は、おおむねｚ方向一方側に出射される。
図１に示すように、半導体発光素子４は、平面視において第１電極４１と複数の発光領域４６０が設けられている。複数の発光領域４６０は、半導体発光素子４の平面視において第１電極４１を除く領域に離散配置されている。
図１１および図１２に示すように、本例の半導体発光素子４は、第１電極４１、第２電極４２、第２基板４５１、第４半導体層４５２、活性層４５３、第５半導体層４５４、電流狭窄層４５５、絶縁層４５６および導電層４５７を備え、複数の発光領域４６０が形成されている。なお、同図に示す構成例は、半導体発光素子４としてのＶＣＳＥＬ素子の一例であり、本構成に限定されるものではない。図１２は、１つの発光領域４６０を含む部分を拡大して示している。
第２基板４５１は、半導体よりなる。第２基板４５１を構成する半導体は、たとえば、ｎ型のＧａＡｓである。第２基板４５１を構成する半導体は、ＧａＡｓ以外であってもよい。
活性層４５３は、自然放出および誘導放出によって、たとえば、９８０ｎｍ帯（以下、「λａ」とする）の波長の光を放出する化合物半導体により構成されている。活性層４５３は、第４半導体層４５２と第５半導体層４５４との間に位置している。本実施形態においては、アンドープのＧａＡｓ井戸層とアンドープのＡｌＧａＡｓ障壁層（バリア層）とを交互に積層した多重量子井戸構造により構成されている。たとえば、アンドープＡｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ障壁層とアンドープＧａＡｓ井戸層とが交互に繰り返し２～６周期形成されている。
第４半導体層４５２は、典型的にはＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）層であり、第２基板４５１に形成されている。第４半導体層４５２は第１導電型を有する半導体よりなる。本例では第１導電型はｎ型である。第４半導体層４５２は、活性層４５３から発せられる光を効率よく反射させるためのＤＢＲとして構成されている。第４半導体層４５２は、厚さλａ／４のＡｌＧａＡｓ層であってそれぞれ反射率が異なる２層からなるペアを、複数段重ね合わせることにより構成されている。より具体的には、第４半導体層４５２は、たとえば６００Åの厚さを有する相対的にＡｌ組成が低いｎ型Ａｌ0.16Ｇａ0.84Ａｓ層（低Ａｌ組成層）と、たとえば７００Åの厚さを有する相対的にＡｌ組成が高いｎ型Ａｌ0.92Ｇａ0.16Ａｓ層（高Ａｌ組成層）とを交互に複数周期（たとえば、２０周期）繰り返し積層して構成されている。ｎ型Ａｌ0.16Ｇａ0.84Ａｓ層およびｎ型Ａｌ0.92Ｇａ0.16Ａｓ層には、それぞれ、たとえば２×１０17ｃｍ-3～３×１０18ｃｍ-3および２×１０17ｃｍ-3～３×１０18ｃｍ-3の濃度で、ｎ型不純物（たとえば、Ｓｉ）がドープされている。
第５半導体層４５４は、典型的にはＤＢＲ層であり、第２導電型を有する半導体よりなる。本例では第２導電型はｐ型である。本実施形態とは異なり、第１導電型がｐ型であり、第２導電型がｎ型であってもよい。第５半導体層４５４および第２基板４５１の間に、第４半導体層４５２が位置している。第５半導体層４５４は、活性層４５３から発せられる光を効率よく反射させるためのＤＢＲとして構成されている。より具体的には、第５半導体層４５４は、厚さλａ／４のＡｌＧａＡｓ層であってそれぞれ反射率が異なる２層からなるペアを、複数段重ね合わせることにより構成されている。第５半導体層４５４は、たとえば、相対的にＡｌ組成が低いｐ型Ａｌ0.16Ｇａ0.84Ａｓ層（低Ａｌ組成層）と、相対的にＡｌ組成が高いｐ型Ａｌ0.92Ｇａ0.16Ａｓ層（高Ａｌ組成層）とが交互に複数周期（たとえば、２０周期）繰り返し積層して構成されている。
電流狭窄層４５５は、第５半導体層４５４内に位置している。電流狭窄層４５５はたとえばＡｌを多く含み、酸化しやすい層からなる。電流狭窄層４５５は、この酸化しやすい層を酸化することにより形成される。電流狭窄層４５５は、酸化によって形成される必要は必ずしもなく、その他の方法（たとえばイオン注入）によって形成されてもよい。電流狭窄層４５５には開口４５５１が形成されている。開口４５５１を電流が流れる。
絶縁層４５６は第５半導体層４５４に形成されている。絶縁層４５６は、たとえば、ＳｉＯ2よりなる。絶縁層４５６には、開口４５６１が形成されている。
導電層４５７は、絶縁層４５６に形成されている。導電層４５７は導電材料（たとえば金属）よりなる。導電層４５７は、絶縁層４５６の開口４５６１を通じて第５導電層
３５４に導通している。導電層４５７は、開口４５７１を有する。
発光領域４６０は、活性層４５３からの光が直接または反射の後に出射される領域である。本例においては、発光領域４６０は、平面視円環形状であるが、その形状は特に限定されない。発光領域４６０は、上述した第５半導体層４５４、電流狭窄層４５５、絶縁層４５６および導電層４５７が積層され、電流狭窄層４５５の開口４５５１、絶縁層４５６の開口４５６１および導電層４５７の開口４５７１等が形成されることにより設けられている。発光領域４６０においては、活性層４５３からの光が、導電層４５７の開口４５７１を通じて出射される。
第１電極４１は、たとえば金属からなり、第５半導体層４５４に導通している。第２電極４２は、第２基板４５１の裏面に形成されており、たとえば金属からなる。第２電極４２は、たとえばＡｇ等の金属を含むペーストまたははんだ等の導電性接合材４８によって第１面３１１にダイボンディングされている。これにより、第２電極４２は、導電部３の第１リード３１と導通している。
ワイヤ４９は、図１および図３に示すように、半導体発光素子４の第１電極４１と第２リード３２の第１面３２１とに接続されている。ワイヤ４９の材質は特に限定されず、たとえばＡｕからなる。本実施形態においては、４本のワイヤ４９が互いに並列に設けられている。ただし、ワイヤ４９の本数や配置は特に限定されない。
カバー５は、半導体発光素子４をｚ方向視において塞ぐとともに、半導体発光素子４からの光を透過させるものである。本実施形態においては、カバー５は、基材層５１および拡散層５２を含む。カバー５は、たとえば接合材５７によって支持体１の第３面１３（第３面２３）に接合されている。接合材５７は、たとえば樹脂材料からなる絶縁性の接着剤である。
基材層５１は、ガラス等の半導体発光素子４からの光を透過させる材料からなる。本実施形態においては、基材層５１は、透明なガラスからなる。基材層５１の形状等は特に限定されず、本実施形態においては矩形状である。
基材層５１は、表面５１ａおよび裏面５１ｂを有する。表面５１ａおよび裏面５１ｂは、ｚ方向において互いに反対側を向いている。図３に示すように、表面５１ａは、ｚ方向一方側（図３における図中上側）を向いている。裏面５１ｂは、ｚ方向他方側（図３における図中下側）を向いており、半導体発光素子４と対向している。表面５１ａおよび裏面５１ｂは、平坦な面である。図示された例においては、表面５１ａは、基材層５１のｚ方向視における全体に一致する大きさである。裏面５１ｂは、ｚ方向視において基材層５１の外縁よりも内側に退避している。裏面５１ｂは、ｚ方向視において第４面１４（第４面２４）の上端縁よりも小さく、当該上端縁に内包されている。
基材層５１は、起伏部５１０を有する。起伏部５１０は、接合材５７によって支持体１に支持された部位であり、裏面５１ｂよりも凹凸状である。なお、本開示において「起伏部５１０が裏面５１ｂよりも凹凸状である」とは、たとえば、起伏部５１０がｚ方向に凹む部位やｚ方向に突出する部位を有し、裏面５１ｂが平坦な面である場合や、起伏部５１０が複数の微細な凹凸を有する形状であって、表面粗さが粗い粗面である一方、裏面５１ｂが表面粗さが相対的に小さい場合、等を含む。
本実施形態の起伏部５１０は、図３、図４、図９および図１０に示すように、第１面５１１を有する。第１面５１１は、ｚ方向において裏面５１ｂと同じ側を向いており、ｚ方向において裏面５１ｂよりも表面５１ａ側に位置する。起伏部５１０の形状は特に限定されず、たとえば矩形状である。
図示された例においては、起伏部５１０は、第２面５１２および第３面５１３を有する。第２面５１２は、図４に示すように、ｚ方向において裏面５１ｂと第１面５１１との間に位置しており、図示された例においては、裏面５１ｂと第１面５１１とを繋いでいる。第２面５１２は、ｘ方向を向いており、図示された例においては、ｘ方向外側を向いている。また、本実施形態の起伏部５１０は、ｘ方向外側に開放されている。
第３面５１３は、図１０に示すように、ｚ方向において裏面５１ｂと第１面５１１との間に位置しており、図示された例においては、裏面５１ｂと第１面５１１とを繋いでいる。第３面５１３は、ｙ方向を向いており、図示された例においては、ｙ方向外側を向いている。また、本実施形態の起伏部５１０は、ｙ方向外側に開放されている。
図１に示すように、起伏部５１０は、ｚ方向において第３面２３（第３面１３）と重なっており、図示された例においては、起伏部５１０の全体が第３面２３（第３面１３）と重なっている。また、図示された例においては、接合材５７は、起伏部５１０を埋めており、ｚ方向視において第３面１３（第３面２３）と重なる領域に形成されている。ただし、接合材５７は、たとえばその一部が第４面１４（第４面２４）に接触していてもよい。
起伏部５１０の個数は、特に限定されない。図示された例においては、基材層５１は、４つの起伏部５１０を有する。４つの起伏部５１０は、ｘ方向に互いに離間した２つの起伏部５１０を含む。また、４つの起伏部５１０は、ｙ方向に互いに離間した２つの起伏部５１０を含む。図示された例においては、４つの起伏部５１０は、ｚ方向視において基材層５１の四隅に配置されている。
拡散層５２は、基材層５１上に配置されており、半導体発光素子４からの光を拡散させつつ透過させる層である。拡散層５２としては、拡散機能を実現する光学処理が施されたエポキシ樹脂層が挙げられる。本実施形態においては、図３および図６に示すように、拡散層５２は、裏面５１ｂのうち少なくとも半導体発光素子４と対向する部位に設けられている。なお、本実施形態とは異なり、拡散層５２は、基材層５１の表面５１ａに設けられていてもよい。
次に、半導体発光装置Ａ１の作用について説明する。
本実施形態によれば、カバー５は、基材層５１の起伏部５１０が接合材５７によって支持体１に接合されることにより、支持体１に固定されている。起伏部５１０は、裏面５１ｂよりも凹凸状の部位である。このため、起伏部５１０と接合材５７との接触面は、たとえばｚ方向に対して直角である平坦面にとどまらず、ｚ方向に起伏を有する形状となる。これにより、基材層５１と支持体１との接合強度を高めることが可能であり、カバー５の剥離を抑制することができる。
本実施形態の起伏部５１０は、裏面５１ｂに対してｚ方向において表面５１ａ側に位置する第１面５１１を有しており、いわゆる凹部として形成されている。これにより、接合材５７が、ｚ方向において基材層５１に食い込む形状となる。これは、接合材５７による接合強度の向上に好ましく、カバー５の剥離抑制に有利である。
起伏部５１０は、第２面５１２および第３面５１３を有する。これにより、カバー５を支持体１に対してｘ方向またはｙ方向にずらすようなせん断力が作用した場合に、接合材５７による保持をより高めることが可能である。これは、カバー５の剥離抑制に好適である。
本実施形態の基材層５１は、四隅に配置された４つの起伏部５１０を有する。たとえば、矩形状とされたカバー５の剥離は、四隅のいずれかの箇所から生じやすい。本実施形態によれば、カバー５が四隅から剥離することをより確実に抑制することができる。
半導体発光素子４が第１リード３１に搭載されていることにより、半導体発光素子４の発光時の熱を、第１リード３１の第２面３１２から外部へと逃がすことができる。
図１３～図２５は、本開示の変形例および他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
＜第１実施形態 第１変形例＞
図１３および図１４は、半導体発光装置Ａ１の第１変形例を示している。本例の半導体発光装置Ａ１１は、基材層５１に退避面５１ｃが設けられている。
退避面５１ｃは、ｚ方向において表面５１ａと同じ側を向いており、ｚ方向において表面５１ａよりも裏面５１ｂ側に位置している。言い換えると、退避面５１ｃは、ｚ方向において表面５１ａから裏面５１ｂ側に退避している。
退避面５１ｃは、平坦な面である。また、退避面５１ｃは、ｚ方向視において半導体発光素子４と重なっており、図示された例においては、半導体発光素子４の全体と重なっている。
本例の半導体発光装置Ａ１１によっても、カバー５の剥離を抑制することができる。また、本変形例においては、ｚ方向視において半導体発光素子４と重なる退避面５１ｃが表面５１ａからｚ方向に退避している。これにより半導体発光装置Ａ１１の製造、運搬、実装および使用に際して、退避面５１ｃが傷つくことを抑制することが可能である。これは、半導体発光装置Ａ１の光量増大に好ましい。なお、以降の変形例および実施形態においては、退避面５１ｃを有する構成を適宜採用してもよい。
＜第１実施形態 第２変形例＞
図１５および図１６は、半導体発光装置Ａ１の第２変形例を示している。本例の半導体発光装置Ａ１２は、起伏部５１０と第３面１３（第３面２３）との関係が上述した例と異なっている。
本例においては、起伏部５１０は、ｚ方向視において第３面１３（第３面２３）よりも内方に延出しており、第４面１４（第４面２４）と重なっている。また、接合材５７は、起伏部５１０を埋めるとともに、第４面１４（第４面２４）の一部に接している。半導体発光装置Ａ１２によっても、カバー５の剥離を抑制することができる。
＜第１実施形態 第３変形例＞
図１７～図１８は、半導体発光装置Ａ１の第３変形例を示している。本例の半導体発光装置Ａ１３は、起伏部５１０の形状が上述した例と異なっている。
本例においては、起伏部５１０は、ｚ方向視において裏面５１ｂを囲む環状である。起伏部５１０は、ｚ方向視において基材層５１の外縁に沿って形成されている。本例においても、起伏部５１０は、第１面５１１、２つの第２面５１２および２つの第３面５１３を有する。半導体発光装置Ａ１３によっても、カバー５の剥離を抑制することができる。なお、起伏部５１０の具体的構成は、上述した半導体発光装置Ａ１２の起伏部５１０の構成であってもよい。
＜第２実施形態＞
図２０は、本開示の第２実施形態に係る半導体発光装置を示している。本実施形態の半導体発光装置Ａ２は、起伏部５１０の具体的構成が、上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、起伏部５１０は、裏面５１ｂよりも表面粗さが粗い粗面によって構成されている。
起伏部５１０の形状、位置および個数は特に限定されず、たとえば上述した実施形態の起伏部５１０の構成を適宜採用可能である。また、本実施形態の起伏部５１０を形成する手法としては、たとえば、基材層５１を形成するための金型にサンドブラスト処理を施すことにより、起伏部５１０に対応する粗面を設けておく手法が挙げられる。
本実施形態によっても、カバー５の剥離を抑制することができる。また、粗面からなる起伏部５１０を有する基材層５１は、薄型化に好ましい。
＜第３実施形態＞
図２１～図２３は、本開示の第３実施形態に係る半導体発光装置を示している。本実施形態の半導体発光装置Ａ３は、起伏部５１０の具体的構成が、上述した実施形態と異なっている。
本実施形態においては、起伏部５１０は、穴によって構成されている。起伏部５１０を構成する穴は、第１面５１１を有しており、ｚ方向において裏面５１ｂ側に開放されており、表面５１ａ側に閉じている。また、起伏部５１０を構成する穴は、ｚ方向視において閉じた形状である。起伏部５１０を構成する穴の形状は特に限定されず、図示された例においては、円形である。起伏部５１０は、接合材５７によって埋められている。
起伏部５１０は、その全体がｚ方向視において第３面１３（第３面２３）と重なっている。起伏部５１０の個数は特に限定されず、図示された例においては、１０個である。これらの起伏部５１０は、第４面１４（第４面２４）および裏面５１ｂを囲む環状に配置されている。これらの起伏部５１０は、ｘ方向に互いに離間して配列されたもの、およびｙ方向に互いに離間して配列されたもの、を含む。
本実施形態においても、カバー５の剥離を抑制することができる。また、起伏部５１０がｚ方向視において閉じた形状であることにより、半導体発光装置Ａ３をｘ方向やｙ方向から見た場合に、外観に表れる接合材５７の面積を縮小することができる。
＜第４実施形態＞
図２４は、本開示の第４実施形態に係る半導体発光装置Ａ４を示す断面図である。本実施形態の支持体１は、半導体発光装置Ａ１の支持体１と類似の構成であるものの、具体的構造が異なり、いわゆる多層配線基板からなる。
本実施形態の基材２は、第１層２０１および第２層２０２を含む。第１層２０１および第２層２０２は、それぞれ絶縁性材料からなり、たとえばガラスエポキシ樹脂からなる。
導電部３は、第１部３８１、第２部３８２、第３部３８３、第５部３８５、第６部３８６、第９部３８９および第１０部３８ａを有する。第１部３８１、第２部３８２、第３部３８３、第５部３８５、第６部３８６、第９部３８９および第１０部３８ａは、金属からなり、たとえばＣｕ，Ｎｉ，Ａｕ等のめっき層からなる。
第１部３８１は、第１層２０１上に形成されており、たとえば半導体発光装置Ａ１における第１面３１１とｚ方向視における形状、大きさや配置が同じである。第２部３８２は、第１層２０１上に形成されており、たとえば半導体発光装置Ａ１における第１面３２１とｚ方向視における形状、大きさや配置が同じである。第３部３８３は、第１層２０１上に形成されており、たとえば半導体発光装置Ａ１における第１面３３１とｚ方向視における形状、大きさや配置が同じである。なお、ｚ方向視における形状、大きさや配置が半導体発光装置Ａ１における第１面３４１と同じである部位をさらに有してもよい。
第５部３８５は、第１層２０１の第２面２２上に形成されており、たとえば半導体発光装置Ａ１における第２面３１２とｚ方向視における形状、大きさや配置が同じである。第６部３８６は、第１層２０１の第２面２２上に形成されており、たとえば半導体発光装置Ａ１における第２面３２２とｚ方向視における形状、大きさや配置が同じである。
第９部３８９は、第１層２０１をｚ方向に貫通しており、第１部３８１と第５部３８５とに繋がっている。第１０部３８ａは、第１層２０１をｚ方向に貫通しており、第２部３８２と第６部３８６とに繋がっている。第１１部３８ｂは、第１層２０１をｚ方向に貫通しており、第３部３８３と第７部３８７とに繋がっている。
このような実施形態によっても、カバー５の剥離を抑制することができる。また、本実施形態から理解されるように、支持体１の具体的構造は、何ら限定されない。
＜第５実施形態＞
図２５は、本開示の第５実施形態に係る半導体発光装置Ａ５を示す断面図である。本実施形態の支持体１は、半導体発光装置Ａ１の支持体１と類似の構成であるものの、具体的構造が異なり、いわゆるセラミック配線基板からなる。
本実施形態の基材２は、第１層２０１、第２層２０２および第３層２０３を含む。第１層２０１、第２層２０２および第３層２０３は、それぞれアルミナ等のセラミックスからなる。本実施形態の第４面１４は、ｚ方向に沿った形状である。導電部３の構成は、たとえば半導体発光装置Ａ４における導電部３と類似の構成である。
このような実施形態によっても、カバー５の剥離を抑制することができる。また、本実施形態から理解されるように、支持体１の具体的構造は、何ら限定されない。
本開示に係る半導体発光装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本開示に係る半導体発光装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
たとえば、本開示の半導体発光装置は、受光素子をさらに備えていてもよい。受光素子を備えることにより、受光素子の出力信号から、半導体発光素子の発光状態を監視することができる。
〔付記１〕
半導体発光素子と、
基材および導電部を有し、前記半導体発光素子を支持する支持体と、
第１方向視において前記半導体発光素子に重なり且つ前記半導体発光素子からの光を透過させるカバーと、を備えており、
前記カバーは、前記半導体発光素子からの光を透過させ且つ前記第１方向において互いに反対側を向く表面および裏面を有する基材層を含み、
前記裏面は、前記半導体発光素子と対向しており、
前記基材層は、接合材によって前記支持体に接合された起伏部を有しており、
前記起伏部は、前記裏面よりも凹凸状である、半導体発光装置。
〔付記２〕
前記起伏部は、前記第１方向において前記裏面と同じ側を向き且つ前記裏面よりも前記第１方向において前記表面側に位置する第１面を有する、付記１に記載の半導体発光装置。
〔付記３〕
前記起伏部は、前記第１方向において前記裏面と前記第１面との間に位置し且つ前記第１方向と直角である第２方向を向く第２面を有する、付記２に記載の半導体発光装置。
〔付記４〕
前記起伏部は、前記第２方向において前記第２面が向く側に開放されている、付記３に記載の半導体発光装置。
〔付記５〕
前記起伏部は、前記第１方向において前記裏面と前記第１面との間に位置し且つ前記第１方向および前記第２方向と直角である第３方向を向く第３面を有する、付記４に記載の半導体発光装置。
〔付記６〕
前記起伏部は、前記第３方向において前記第３面が向く側に開放されている、付記５に記載の半導体発光装置。
〔付記７〕
前記基材層は、前記第２方向に互いに離間した２つの前記起伏部を有する、付記６に記載の半導体発光装置。
〔付記８〕
前記基材層は、前記第３方向に互いに離間した２つの前記起伏部を有する、付記６または７に記載の半導体発光装置。
〔付記９〕
前記起伏部は、前記第１方向視において前記裏面を囲む環状である、付記６に記載の半導体発光装置。
〔付記１０〕
前記起伏部は、前記第１方向視において閉じた形状である穴である、付記２に記載の半導体発光装置。
〔付記１１〕
前記起伏部は、前記裏面よりも表面粗さが粗い粗面からなる、付記１に記載の半導体発光装置。
〔付記１２〕
前記支持体は、前記半導体発光素子が配置され且つ前記第１方向を向く第１面、前記第１面とは反対側を向く第２面、前記第１面と同じ側を向き且つ前記第１面よりも前記第２面から離間するとともに前記第１方向視において前記第１面を囲む第３面および前記第１面と前記第３面との間に介在する第４面を有し、
前記カバーは、前記第３面に支持されている、付記１ないし１１のいずれかに記載の半導体発光装置。
〔付記１３〕
前記基材層は、前記第１方向において前記表面と同じ側を向き且つ前記第１方向において前記表面よりも前記裏面側に位置するとともに前記第１方向視において前記裏面および前記半導体発光素子と重なる退避面を有する、付記１ないし１２のいずれかに記載の半導体発光装置。
〔付記１４〕
前記カバーは、前記半導体発光素子からの光を拡散させる拡散層を含む、付記１ないし１３のいずれかに記載の半導体発光装置。
〔付記１５〕
前記拡散層は、前記第１方向視において、前記裏面および前記半導体発光素子と重なる、付記１４に記載の半導体発光装置。
〔付記１６〕
前記起伏部は、前記拡散層から露出している、付記１５に記載の半導体発光装置。
〔付記１７〕
前記半導体発光素子は、ＶＣＳＥＬ素子である、付記１ないし１６のいずれかに記載の半導体発光装置。
Ａ１，Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５：半導体発光装置
１ ：支持体
２ ：基材
３ ：導電部
４ ：半導体発光素子
５ ：カバー
１１ ：第１面
１２ ：第２面
１３ ：第３面
１４ ：第４面
１５ ：第５面
１６ ：第６面
１７ ：第７面
１８ ：第８面
２１ ：第１面
２２ ：第２面
２３ ：第３面
２４ ：第４面
２５ ：第５面
２６ ：第６面
２７ ：第７面
２８ ：第８面
３１ ：第１リード
３２ ：第２リード
３８ａ ：第１０部
３８ｂ ：第１１部
４１ ：第１電極
４２ ：第２電極
４８ ：導電性接合材
４９ ：ワイヤ
５１ ：基材層
５１ａ ：表面
５１ｂ ：裏面
５１ｃ ：退避面
５２ ：拡散層
５７ ：接合材
７１ ：封止樹脂
２０１ ：第１層
２０２ ：第２層
２０３ ：第３層
３１１ ：第１面
３１２ ：第２面
３１５ ：主部
３１６ ：縁部
３１７ ：延出部
３２１ ：第１面
３２２ ：第２面
３２５ ：主部
３２６ ：縁部
３２７ ：延出部
３３１ ：第１面
３４１ ：第１面
３８１ ：第１部
３８２ ：第２部
３８３ ：第３部
３８５ ：第５部
３８６ ：第６部
３８７ ：第７部
３８９ ：第９部
４５１ ：第２基板
４５２ ：第４半導体層
４５３ ：活性層
４５４ ：第５半導体層
４５５ ：電流狭窄層
４５６ ：絶縁層
４５７ ：導電層
４６０ ：発光領域
５１０ ：起伏部
５１１ ：第１面
５１２ ：第２面
５１３ ：第３面
４５５１，４５６１，４５７１：開口

Claims (8)

  1. 半導体発光素子と、
    基材および導電部を有し、前記半導体発光素子を支持する支持体と、
    第１方向視において前記半導体発光素子に重なり且つ前記半導体発光素子からの光を透過させるカバーと、を備えており、
    前記カバーは、前記半導体発光素子からの光を透過させ且つ前記第１方向において互いに反対側を向く表面および裏面を有する基材層を含み、
    前記裏面は、前記半導体発光素子と対向しており、
    前記基材層は、接合材によって前記支持体に接合された起伏部を有しており、
    前記起伏部は、前記第１方向において前記裏面と同じ側を向き且つ前記裏面よりも前記第１方向において前記表面側に位置する第１面、前記第１方向において前記裏面と前記第１面との間に位置し且つ前記第１方向と直角である第２方向を向く第２面、および前記第１方向において前記裏面と前記第１面との間に位置し且つ前記第１方向および前記第２方向と直角である第３方向を向く第３面、を有し、
    前記起伏部は、前記第２方向において前記第２面が向く側に開放し、且つ、前記第３方向において前記第３面が向く側に開放されており、
    前記基材層は、前記第２方向および前記第３方向に沿った二組の辺を有する矩形状であり、且つ前記第２方向に互いに離間した２つの前記起伏部および前記第３方向に互いに離間した２つの前記起伏部を含む、四隅に配置された４つの前記起伏部を有し、
    前記接合材のうち前記起伏部と前記支持体との間に位置する部分の前記第１方向の厚さは、前記接合材のうち前記裏面と前記支持体との間に位置する部分の前記第１方向の厚さよりも厚い、半導体発光装置。
  2. 前記基材層は、前記第２方向を短手方向とし、前記第３方向を長手方向とする長矩形状であり、
    前記４つの起伏部は、各々が前記第２方向を長手方向とする形状である、請求項１に記載の半導体発光装置。
  3. 前記支持体は、前記半導体発光素子が配置され且つ前記第１方向を向く第１面、前記第１面とは反対側を向く第２面、前記第１面と同じ側を向き且つ前記第１面よりも前記第２面から離間するとともに前記第１方向視において前記第１面を囲む第３面および前記第１面と前記第３面との間に介在する第４面を有し、
    前記カバーは、前記第３面に支持されている、請求項１または２に記載の半導体発光装置。
  4. 前記基材層は、前記第１方向において前記表面と同じ側を向き且つ前記第１方向において前記表面よりも前記裏面側に位置するとともに前記第１方向視において前記裏面および前記半導体発光素子と重なる退避面を有する、請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体発光装置。
  5. 前記カバーは、前記半導体発光素子からの光を拡散させる拡散層を含む、請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体発光装置。
  6. 前記拡散層は、前記第１方向視において、前記裏面および前記半導体発光素子と重なる、請求項５に記載の半導体発光装置。
  7. 前記起伏部は、前記拡散層から露出している、請求項６に記載の半導体発光装置。
  8. 前記半導体発光素子は、ＶＣＳＥＬ素子である、請求項１ないし７のいずれかに記載の半導体発光装置。
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