JPH08183199A - 端面発光型発光素子および製法、端面発光型発光素子用の配線基板、端面発光型発光素子の実装方法、光プリントヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発光素子をウエハより切断分離する際の衝撃
が発光素子の発光層１３に及ぶのを防止するために切断
予定領域よりやや広い領域を発光層を越える所定深さま
で除去しこの除去跡の底部の一部から前記切断を行なっ
て形成され、前記除去跡の下方の前記切断後に残存した
部分が突起部２３として張り出している端面発光型発光
素子において、集光光学系に対する突起部２３によるけ
られ等を防止できる素子を提供する。 【構成】 突起部２３の張り出し寸法をＬ、集光光学系
の集光角をθ、発光層１３の下端と突起部２３における
上面との高さの差をｈとそれぞれ表したとき、該高さの
差ｈを、ｈ≧Ｌ・ｔａｎθを満たす値としてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、端面発光型発光素子
およびその製法、端面発光型発光素子を実装するための
配線基板、端面発光型発光素子の実装方法および光プリ
ントヘッドに関するものである。なお、この出願におい
て端面発光型発光素子は端面発光型発光素子アレイも含
むものとする。

【０００２】

【従来の技術】端面発光型発光素子の一例として端面発
光型のＬＥＤ（発光ダイオード）アレイと称されるもの
がある。その構造および製法は、例えば、特開平２−１
２５７６５号公報に開示されている。具体的には、この
公報の第３頁左上欄に、Ｎ電極、Ｎ−ＧａＡｓバッファ
層、Ｎ−ＡｌＧａＡｓ層、Ｐ−ＡｌＧａＡｓ層、Ｐ電極
が積層された構成の半導体ウエハをダイシングすること
により、個々の端面発光型のＬＥＤアレイが得られる点
が記載されている。また、例えばこの公報の第１頁右下
欄およびこの公報の第１図に記載のとおり、ダイシング
されたＬＥＤアレイを配線基板に実装することにより、
例えば電子写真方式用の光プリントヘッドが構成され
る。また、例えばこの公報の第１頁右下欄およびこの公
報の第３図に記載のとおり、ＬＥＤアレイを光プリント
ヘッド等に使用する際、ＬＥＤアレイは集束性ロッドレ
ンズアレイなどの集光光学系と対向させて使用されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、多数のＬＥ
Ｄが作り込まれている半導体ウエハをダイシングするこ
とで個々のＬＥＤアレイを分離する場合、ダイシングの
衝撃が原因と思われるが、切断されたＬＥＤアレイの切
断面から例えば５〜１０μｍまでの部分に欠けやクラッ
クが発生し易い。このような欠けやクラックが特に発光
層に発生すると、所定の発光が得られないので、ＬＥＤ
アレイの製造歩留りが悪化する。また、上記ダイシング
においては、ＬＥＤアレイの上部側の電極（たとえばＰ
電極とする）をもダイシングすることが多い。ここで、
この上部側電極（Ｐ電極）下のｐ及びｎ型半導体層の厚
さは薄いので、上部側電極（Ｐ電極）とこれより数層下
方にあるｎ型半導体層との距離は近くなるため、Ｐ電極
のダイシング時に生じるバリがｎ型半導体層に接触しＰ
電極−ｎ型半導体層間を短絡してしまう危険がある。ま
た、電極を構成する材料がダイシング用ブレードの目に
つまるので、ダイシング用ブレードの寿命低下を招きや
すい。

【０００４】これを回避するために、例えばこの出願の
出願人に係る特願平６−１６６５０４号には、多数の発
光素子が作り込まれたウエハより発光素子を切断分離す
る際の衝撃が該発光素子の発光層に及ぶのを防止するた
めに切断予定領域よりやや広い領域を前記発光層を越え
る所定深さまで除去しこの除去跡の底部の一部から前記
切断を行なって端面発光型発光素子を得る方法が提案さ
れている。またさらにこの特願平６−１６６５０４号公
報では除去跡の側壁が斜面を呈するようにして、発光端
面が斜面となっている端面発光型発光素子を形成する点
も提案されている。

【０００５】しかしながら、発光端面が垂直にしろ、斜
面にしろ、ウエハに対しその切断予定領域よりやや広い
領域を発光層を越える所定深さまで予め除去する処理を
しこの除去跡の一部を切断して個々の端面発光素子を得
る構成をとると、前記除去跡の下方の前記切断後に残存
した部分が発光素子端部に突起部として残存してしまう
（図１参照）。このようなとき、この突起部について何
らの考慮もしないと、この突起部は発光素子から発せら
れた光を遮蔽して発光強度の低下を招いたり、発光素子
から発せられた光を反射して発光スポットのボケや不要
スポットを生じさせる。そして、このような不具合は、
端面発光型発光素子と共に多用される集光光学系での光
処理に支障を来すので、例えば所望の光プリントヘッド
が得られないなどの原因となる。

【０００６】また、端面発光型発光素子を用いて例えば
光プリントヘッドを構成する場合等は、端面発光型発光
素子を駆動用ＩＣ等が搭載されている配線基板に実装す
ることになるが、その場合、端面発光型発光素子は、そ
の発光端面が配線基板の端から所定距離Ｘだけ退避する
ように実装されるのが一般的である。なぜなら、発光端
面を保護する必要や、配線基板を例えば光プリントヘッ
ドの支持体などに固定する場合の固定代を確保する必要
があるからである。しかしここでこの配線基板について
何らの考慮もしないと、この配線基板の上記Ｘの寸法で
規定される端部は、発光素子から発せられた光を遮蔽し
て発光強度の低下を招いたり、発光素子から発せられた
光を反射して発光スポットのボケや不要スポットを生じ
させる。そして、このような不具合は、端面発光型発光
素子と共に多用される集光光学系での光処理に支障を来
すので、例えば所望の光プリントヘッドが得られないな
どの原因となる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、この出願の第一
発明によれば、発光素子をウエハより切断分離する際の
衝撃が該発光素子の発光層に及ぶのを防止するために切
断予定領域よりやや広い領域を前記発光層を越える所定
深さまで除去しこの除去跡の底部の一部から前記切断を
行なって形成された端面発光型発光素子であって、前記
除去跡の下方の前記切断後に残存した部分が突起部とし
て張り出している端面発光型発光素子において、前記突
起部の張り出し寸法をＬ、端面発光型発光素子と対向さ
せて用いられる集光光学系の集光角をθ、前記発光層の
下端と前記突起部における前記除去跡の底面であった面
との高さの差をｈとそれぞれ表したとき、該高さの差ｈ
を次の（１）式を満たす値としてあることを特徴とす
る。ただし、前記張り出し寸法Ｌは前記衝撃を考慮して
予め決められる値である。

【０００８】ｈ≧Ｌ・ｔａｎθ ・・・（１） なお、この第一発明の実施に当たり、前記除去跡の周囲
で前記発光層の一部表面を、上方へ光を放射するための
領域として、露出しておくのが好適である。こうする
と、発光領域がその分増えるので、発光素子が多数作り
込まれた状態でかつダイシングを行なう前の状態のウエ
ハで個々の発光素子の発光特性等を測定するような際に
モニタ光が得られ易くなる。このため、当該測定が行な
い易い（詳細は後に図５を参照して説明する。）。

【０００９】またこの出願の第二発明によれば、第一発
明の端面発光型発光素子を製造するに当たり、前記所定
深さをＤ、前記ウエハ表面から前記発光層の下端までの
厚さをｔとそれぞれ表したとき、該所定深さＤが次の
（２）式を満たすように前記除去を行なうことを特徴と
する。

【００１０】Ｄ≧ｔ＋Ｌ・ｔａｎθ ・・・（２） またこの出願の第三発明によれば、 端面発光型発光素
子が、その発光端面が配線基板の端から所定距離Ｘだけ
退避するように実装される端面発光型発光素子用の配線
基板において、前記基板端から前記所定距離Ｘで規定さ
れる位置までの間の配線基板部分のうち、前記端面発光
型発光素子と対向させて用いられる集光光学系の集光角
θで規定される集光領域内に包含される部分を、除去し
てあることを特徴とする。

【００１１】またこの出願の第四発明によれば、端面発
光型発光素子を、その発光端面が配線基板の端から所定
距離Ｘだけ退避するように実装するに当たり、実装され
る端面発光型発光素子の発光層の下端と配線基板の前記
端面発光型発光素子実装面との高さの差をＹとしたと
き、該高さの差Ｙが次の（３）式を満たす値となるよう
に調整して端面発光型発光素子を実装することを特徴と
する。ただし、θは発光素子と対向させて用いられる集
光光学系の集光角である。

【００１２】Ｙ≧Ｘ・ｔａｎθ ・・・（３） また、この出願の第五発明の光プリントヘッドによれ
ば、第三発明の端面発光型発光素子用の配線基板と、該
配線基板に実装された第一発明の端面発光型発光素子と
を具えたことを特徴とする。

【００１３】なお、この出願の第一発明においてｈの値
は、ｈ≧Ｌ・ｔａｎθを満たす値でなるべく小さい方が
好ましく、第二発明においてＤの値は、Ｄ≧ｔ＋Ｌ・ｔ
ａｎθを満たす値でなるべく小さい方が好ましい。この
ようにすると、ウエハのエッチング時間を必要最小限の
時間とできるので、端面発光型発光素子の製造コスト低
減に寄与できるからである。また、この出願の第四発明
においてＹの値は、Ｙ≧Ｘ・ｔａｎθを満たす値でなる
べく小さい方が好ましい。実装時の高さを低く出来るか
らである。

【００１４】

【作用】この出願の第一発明によれば、集光光学系の集
光領域内に端面発光型発光素子における突起部が存在し
ない構造の端面発光型発光素子が得られる。

【００１５】この出願の第二発明によれば、第一発明の
端面発光型発光素子が容易に得られる。

【００１６】この出願の第三発明によれば、端面発光型
発光素子を実装しかつ該発光素子に集光光学系を対向さ
せて使用した場合でも、該集光光学系の集光領域内に、
配線基板の端部が存在することのない配線基板が得られ
る。

【００１７】この出願の第四発明によれば、端面発光型
発光素子の発光端面と集光光学系との間における該集光
光学系の集光領域内に、配線基板の端部が存在しない構
造が得られる。

【００１８】この出願の第五発明によれば、端面発光型
発光素子の発光端面と集光光学系との間における該集光
光学系の集光領域内に、配線基板の端部および発光素子
の突起部それぞれが存在しない構造が得られる。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照してこの出願の各発明の実
施例についてそれぞれ説明する。ただし、いずれの図も
これらの発明を理解出来る程度に各構成成分の寸法、形
状及び配置関係を概略的に示してある。また、説明に用
いる各図において同様な構成成分については同一の番号
を付して示してある。

【００２０】１．第一発明（端面発光型発光素子）の実
施例 図１、図２（Ａ）および（Ｂ）は、この出願の第一発明
の実施例の端面発光型発光素子ここでは端面発光型ＬＥ
Ｄアレイ１０の構造説明に供する図である。特に、図１
は実施例の端面発光型ＬＥＤアレイ１０の要部断面図、
図２（Ａ）は全体上面図、図２（Ｂ）は発光端面側（図
２（Ａ）のＰ方向）から見た側面図である。ここで図１
は、図２（Ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面図に相当する。

【００２１】図１および図２において、１１は、第１導
電型の半導体下地である。この実施例では、Ｎ型の半導
体下地１１としている。詳細には、Ｎ型のガリウム・砒
素（ＧａＡｓ）基板とこのＮ型ＧａＡｓ基板上にエピタ
キシャル成長させたＮ型ガリウム・砒素・燐（Ｎ型Ｇａ
ＡｓＰ）層とでＮ型半導体下地１１を構成している。１
３は、Ｎ型半導体下地１１に所定間隔（ＬＥＤの配列ピ
ッチに応じた間隔）で形成したＰ型ＧａＡｓＰ層であ
る。このＰ型ＧａＡｓＰ層１３が発光層となる。また、
１５はＰ側電極、１７はＮ側電極、１９はＰ側電極１５
とＮ型半導体下地１１とを電気的に絶縁する絶縁膜であ
る。また、図１に２１で示したものは、製造上必要な物
であり、Ｐ型ＧａＡｓＰ層１３を形成する際に用いるＰ
型不純物がＮ型半導体下地１１の所定領域以外の領域に
拡散するのを防止する拡散防止膜である。さらに、図１
および図２において、２３は突起部である。この突起部
２３は、個々のＬＥＤアレイ１０をウエハより例えばダ
イシングソー等により切断分離する際の衝撃がＬＥＤア
レイ１０の発光層１３に及ぶのを防止するために切断予
定領域よりやや広い領域を発光層１３を越える所定深さ
まで除去しこの除去跡の底部の一部から前記切断を行な
ったために、切断後に残存した部分（詳細は後の製造方
法の項参照）である。

【００２２】そして、この出願の第一発明の端面発光型
ＬＥＤアレイ１０では、突起部２３の張り出し寸法を
Ｌ、端面発光型ＬＥＤアレイ１０と対向させて用いられ
る集光光学系（図５参照）の集光角をθ、発光層１３の
下端と突起部２３における前記除去跡の底面であった面
との高さの差をｈとそれぞれ表したとき、該高さの差ｈ
を次の（１）式を満たす値としてある。ここで、張り出
し寸法Ｌは前記切断分離の際の衝撃を考慮して予め決め
られる値である。また、集光光学系の集光角θは、用い
る集光光学系により予め定められた値である。

【００２３】ｈ≧Ｌ・ｔａｎθ ・・・（１） また、この実施例の端面発光型ＬＥＤアレイ１０では、
発光端面２５を、基板面（半導体下地１１の主面）に対
し角度αを示す斜面で構成してある。特にこの実施例で
は、斜面は光の出射方向に向かって下った状態の斜面
（順テーパー状の斜面）となっている。そしてこの角度
αは、α≧θであり典型的にはα＞θである。この例の
場合αを５０°程度としてある。

【００２４】この第一発明の端面発光型ＬＥＤアレイで
は、発光層１３の下端と突起部２３における前記除去跡
の底面であった面との高さの差ｈを、上記の（１）式を
満たす値としてあるので、このＬＥＤアレイを集光光学
系と対向させて用いた場合でも、端面発光型ＬＥＤアレ
イ１０から発せられた光を遮ったり反射する原因となる
突起部２３は、集光光学系の集光角θで規定される集光
領域外に位置することになる。このため、集光光学系で
集光するべき光が突起部２３が原因で減衰されたり、突
起部２３により反射されて発光スポットのぼけや不要ビ
ームとなることが防止出来る。

【００２５】また、この実施例では、発光端面を斜面と
してある。発光端面が基板面に対し垂直であると発光取
り出し面の面積は、Ｐ型ＧａＡｓＰ層１３の幅と厚さと
の積で与えられる面積となるが、この実施例のように発
光端面が斜面となっていると発光取り出し面積が広くな
る。したがってその分、発光層（ここではＰ型ＧａＡｓ
Ｐ層１３）から光を効率良く取り出せると考えられる。

【００２６】２．第二発明（製造方法）の実施例 第一発明の実施例の端面発光型ＬＥＤアレイ１０を製造
する例により、端面発光型発光素子の製造方法（第二発
明）の実施例について説明する。

【００２７】図３及び図４は第二発明の実施例の説明に
供する工程図である。詳細には、半導体下地１１に、図
１に示した端面発光型ＬＥＤアレイ１０を複数作り込む
場合におけるそのうちの２個分のＬＥＤアレイ１０が作
り込まれる辺りの断面図によって示した工程図である。

【００２８】この第１実施例では、先ず、Ｎ型ＧａＡｓ
基板とこのＮ型ＧａＡｓ基板上にエピタキシャル成長さ
せたＮ型ＧａＡｓＰ層とで構成されるＮ型の半導体下地
１１上に、拡散防止膜２１を、公知の成膜方法例えば蒸
着法、スパッタ法或はＣＶＤ法および、ホトリソグラフ
ィ技術、エッチング技術により形成する。拡散防止膜２
１は、例えばアルミナ膜、窒化膜、酸化シリコン膜から
選ばれる膜で構成出来る。またその膜厚は例えば５０〜
１００ｎｍとできる。拡散防止膜２１が形成された半導
体下地１１上に、次に、拡散制御膜２７を公知の成膜方
法により形成する。拡散制御膜２７は、例えばアルミナ
膜、窒化膜、酸化シリコン膜、ＰＳＧ（Phosho-Silicat
e Glass ）膜から選ばれる膜で構成出来る。またその膜
厚は例えば１０〜２０ｎｍとできる（図３（Ａ））。

【００２９】次に、Ｎ型半導体下地１１の拡散防止膜２
１で覆われていない部分に、拡散制御膜２５を通して、
Ｐ型不純物としての例えば亜鉛（Ｚｎ）を例えば気相拡
散法により拡散させて、Ｐ型ＧａＡｓＰ層１３ａを形成
する（図３（Ｂ））。ただし、この例の場合、Ｐ型Ｇａ
ＡｓＰ層１３ａは２個分のＬＥＤアレイ１０用となって
おり、後に分離されるものである。次に、拡散制御膜２
５を好適な手法で除去する。

【００３０】次に、隣合うＬＥＤアレイ１０の間の部分
における、個々のＬＥＤアレイを分離するための切断予
定領域よりやや広い領域を、前記ｐ型ＧａＡｓＰ層１３
ａを越える所定深さまで除去する。このためこの実施例
では、先ず、図３（Ｃ）に示すように、除去予定領域以
外を覆うエッチングマスク２９例えばレジスタパターン
２９を試料上に形成する。エッチングマスク２９の形成
が済んだ試料を、エッチングする。このエッチングは、
試料のエッチングマスク２９で覆われていない部分に、
側壁が斜面となっている除去跡（凹部）が形成されるよ
うな条件で行なう。Ｎ型の半導体下地１１として、主面
が１００面となっているＮ型ＧａＡｓ基板およびＮ型Ｇ
ａＡｓＰエピタキシャル層の積層体を用いた場合、これ
を硫酸系、リン酸系或はクエン酸系のエッチング液に浸
漬すると、半導体下地面とエッチングにより生じた凹部
の側壁とのなす角度α（図３（Ｄ）参照）が約５０°の
除去跡３１がこの半導体下地１１に形成できる。例え
ば、５０重量％のクエン酸水溶液［Ｃ₃ Ｈ₄ （ＯＨ）
（ＣＯＯＨ）₃ ・Ｈ₂ Ｏ］と過酸化水素水とを所定の混
合比で混合した液はクエン酸系のエッチャントとして使
用出来る。また、この液は、アルミニウム電極や、絶縁
膜に対するダメージも微小であることが判明しているの
で、エッチャントとして好適である。ここで、除去跡３
１を形成する際のエッチング深さＤ（図３（Ｄ）参照）
は、この試料（ウエハ）表面から発光層１３の下端まで
の厚さをｔ（図３（Ｄ）参照）とした場合、次の（２）
式を満たす深さとする。

【００３１】Ｄ≧ｔ＋Ｌ・ｔａｎθ ・・・（２） なおここでＬは、除去跡３１内の一部からウエハを切断
分離した後に、発光端面に残存する突起部２３（図１参
照）の張り出し寸法である。この寸法Ｌは、ウエハから
個々のＬＥＤアレイを例えばダイシングソーなどにより
分離する際の発光層１３に及ぶ衝撃などを考慮のうえダ
イシング位置を決めることで結果的に決まる値であり、
予め例えば実験や計算などにより見積もられる値であ
る。また、深さＤは実際には上記（２）式を満足する範
囲で浅い方が良い。その方がエッチング時間が短縮でき
るので、ＬＥＤアレイの例えば製造コストの低減が図れ
るからである。

【００３２】上述の除去跡３１の形成が終了すると、隣
り合う２個のＬＥＤアレイ１０に渡って形成されていた
Ｐ型ＧａＡｓｐ層１３ａを分断できる。次に、エッチン
グマスク２７を好適な方法により除去する（図３
（Ｅ））。

【００３３】次に、Ｎ型半導体下地１１と後に形成され
るＰ側電極１５（図１参照）との絶縁を図るための絶縁
膜１９（図１参照）を形成するために、この試料上全面
に絶縁膜１９ａを公知の成膜方法により形成する（図４
（Ａ））。この絶縁膜１９ａは、例えばアルミナ膜、窒
化膜、或は酸化シリコン膜から選ばれる膜で構成出来
る。またその膜厚は、例えば５０〜１００ｎｍとでき
る。次に、この絶縁膜１９ａを所定形状に公知のリソグ
ラフィ技術およびエッチング技術により加工して絶縁膜
１９を得る（図４（Ｂ））。

【００３４】次に、Ｐ型ＧａＡｓＰ層１３に接続される
Ｐ側電極１５を、公知の成膜方法および、微細加工技術
により形成し、また、Ｎ型半導体下地１１の裏面にＮ側
電極１７を形成する（図４（Ｃ））。なお、特性向上の
為にＮ型半導体下地１１の裏面を研磨した後にＮ側電極
１７を形成する場合があっても良い。また、Ｎ側電極を
Ｎ型半導体下地１１に先ず形成しておいて、その後に発
光層１３などを形成する処理を行なう場合があっても良
い。また、Ｐ側電極１５の形状は、図１（Ａ）の平面図
に示したごとく、Ｐ型ＧａＡｓＰ層１３を覆い隠せる形
状とする。また、Ｎ側電極１７の構成材料は、Ｎ型半導
体下地１１との間でオーミックコンタクトがとれる材料
であれば特に限定されない。たとえば金合金はＮ側電極
１７の構成材料として用い得る。この図４（Ｃ）に示し
た状態の半導体ウエハは、ＬＥＤアレイ１０が複数作り
込まれたものとなる。

【００３５】次に、個々のＬＥＤアレイ１０を得るため
の所定のダイシングを行なう。すなわち、ＬＥＤアレイ
１０を複数形成し終えた半導体ウエハを、図４（Ｄ）に
示したように除去跡３１の底面の一部から下地１１の裏
面に向かって、ダイシングする。この実施例では、半導
体ウエハを除去跡３１の底面からその底面での幅Ｗ₁よ
り狭い切断幅幅Ｗ₂ でダイシングする（図４（Ｄ））。
なお、ダイシングが終了した後において各ＬＥＤアレイ
１０の発光端面側のＮ型半導体下地の突起部２３の張り
出し寸法Ｌ（図１参照）が数１０μｍたとえば５０μｍ
程度になるように、除去跡３１の大きさやダイシング幅
Ｗ₂ を決める。突起部２３の張り出し寸法をこの程度に
しておくと、切り残し部分にクラック等が生じてもこれ
が発光層１３に影響しないからである。

【００３６】なお、発光端面が斜面とされているこの実
施例の場合では、ＬＥＤアレイ１０が多数作り込まれた
状態でかつダイシングを行なう前の状態のウエハで、個
々のＬＥＤアレイ１０の個々の発光部の発光特性を測定
することも可能である。これについて以下説明する。図
５はその説明に供する図である。

【００３７】ＬＥＤアレイ１０が多数作り込まれた状態
でかつダイシングを行なう前の状態のウエハの除去跡３
１上方に受光素子およびまたはＣＣＤ（固体撮像素子）
などの測定系４１を設置する。そして、Ｎ側電極１７を
電気的に接地状態にし、かつ、ＬＥＤアレイ１０の個々
の発光部のＰ側電極１５にプローブピン等で正電圧を順
次に供給して、発光層１３およびｎ型半導体下地１１に
電流を流す。電流が供給された発光層１３ではそのｎ型
半導体下地１１との界面近傍で発光が生じる。このよう
に生じた光は、Ｐ側電極１５で覆われていない部分と斜
面２３とから外部に出射される（図５参照）。この出射
された光は、除去跡３１の上方に設置された測定系が受
光素子である場合は、光電変換されたパワー値として検
出できる。各発光部のサイズおよび形状がそれぞれ均一
に製造されている場合なら、この検出されるパワー値が
同様な値になり、そうでない場合はバラツクので、これ
らを利用して異常発光部と正常発光部の選別が可能にな
る。また、除去跡３１の上方に設置された測定系がＣＣ
Ｄである場合は、除去跡３１の側面である発光端面２５
およびその周辺の形状そのものが検出できるので、書き
込みスポットの変形や発光パワー損失の原因になる、発
光端面の形状不良などが検出できる。

【００３８】ここで、図５を用いて説明した上記測定を
行なう場合は、除去跡３１の周囲で発光層１３の一部表
面１３ｂ（図５参照）を、上方へ光を放射するための領
域として露出しておくのが良い。こうすると、発光領域
がその分増えるので発光素子の発光特性などを測定する
際にモニタ光が増えるのでその分モニタが行ない易くな
る。

【００３９】なお、上述の第一および第二発明の実施例
では、端面発光型発光素子として端面が斜面となってい
るものの例を説明したが、端面が半導体下地面に対し垂
直な場合つまり図１におけるαが９０°であるものの場
合にも、これら第一および第二発明を適用できる。

【００４０】３．第三発明（配線基板）の実施例 次に、端面発光型発光素子が実装される配線基板（第三
発明）のいくつかの実施例について説明する。この説明
を図６、図７を参照して行なう。なお、これらの図では
配線基板に実装する端面発光型ＬＥＤアレイを第一発明
の実施例において説明した端面発光型ＬＥＤアレイ１０
としている。

【００４１】３−１．第１実施例 この第三発明は、端面発光型発光素子が、その発光端面
が配線基板の端から所定距離Ｘだけ退避するように実装
される端面発光型発光素子用の配線基板において、この
基板端から前記所定距離Ｘで規定される位置までの間の
配線基板部分のうち、前記端面発光型発光素子と対向さ
せて用いられる集光光学系の集光角θで規定される集光
領域内に包含される部分を、除去してあることを特徴と
する。そして、図６に示した第三発明の第１実施例で
は、配線基板５１の端から所定距離Ｘで規定される位置
までの間の配線基板部分のうち、端面発光型ＬＥＤアレ
イ１０と対向させて用いられる集光光学系（図示せず）
の集光角θで規定される集光領域内に包含される部分を
この領域の輪郭線に沿ってしかも除去跡が斜面となるよ
うに除去している。

【００４２】なおこここで配線基板とは、端面発光型発
光素子が実装される種々のものをいうものとする。典型
的には、端面発光型発光素子を駆動する為の集積回路な
どが実装されている回路基板が挙げられる。また配線基
板への上記端面発光型ＬＥＤアレイ１０の実装は、例え
ば、配線基板の接地ラインに上記Ｎ側電極１７を例えば
導電性接着剤例えば銀ペーストなどで固定し、その後、
配線基板およびＬＥＤアレイ間の所定端子間同士をワイ
ヤーボンディングする等の方法で行なえる。

【００４３】３−２．第２実施例 図７に示した第三発明の第２実施例では、配線基板５３
の端から所定距離Ｘで規定される位置までの間の配線基
板部分のうち、端面発光型ＬＥＤアレイ１０と対向させ
て用いられる集光光学系（図示せず）の集光角θで規定
される集光領域内に包含される部分をこの領域の輪郭線
に沿ってしかも除去跡が段状となるように除去してい
る。なお、段状の除去跡における段差数をいくつとする
かは特に限定されない。

【００４４】この第三発明の端面発光型発光素子用の配
線基板では、配線端部の集光領域に包含される部分を少
なくとも除去するので、端面発光型発光素子を基板端か
ら少し内側に実装しかつ該発光素子に集光光学系を対向
させて使用した場合でも、該集光光学系の集光領域内
に、配線基板の端部が存在することがない。このため、
配線基板端部が、端面発光型ＬＥＤアレイ１０から発せ
られた光を遮ったり反射する原因となることがないか
ら、集光光学系で集光するべき光が配線基板が原因で減
衰されたり、配線基板により反射されて発光スポットの
ぼけや不要ビームとなることが防止出来る。

【００４５】なお、この第三発明において、配線基板５
１、５３それぞれの端部の除去は、上記集光領域内に包
含される部分を含みそれより広い範囲で除去される場合
があってもももちろん良く、この基板端部の除去量は設
計に応じ決定出来る。

【００４６】また、上述の第１および第２の実施例で
は、実装される端面発光型発光素子をＬＥＤアレイ１０
としていたが、実装される端面発光型発光素子はこれに
限られず、集光光学系の集光範囲内に突起部が生じない
ように考慮された種々の端面発光型発光素子であること
ができる（以下の第四および第五発明において同
じ。）。

【００４７】４．第四発明（実装方法）の実施例 上述の第三発明では配線基板自体の端部を一部除去する
ことにより集光光が基板端部によりけられることを防止
していたが、端面発光型発光素子を配線基板に実装する
際の高さ方向の寸法を考慮するようにして、配線基板端
部による集光光のけられを防止しても良い。これについ
て図８を参照して説明する。ただし、この図８の例の場
合も、実装される端面発光型発光素子は第一発明の実施
例において説明したＬＥＤアレイ１０としている。

【００４８】この第四発明では、端面発光型発光素子
を、その発光端面が配線基板の端から所定距離Ｘだけ退
避するように実装するに当たり、実装される端面発光型
発光素子１０の発光層１３の下端と配線基板５５の端面
発光型発光素子実装面との高さの差をＹとしたとき、該
高さの差Ｙが次の（３）式を満たす値となるように調整
して端面発光型発光素子を実装する。

【００４９】Ｙ≧Ｘ・ｔａｎθ ・・・（１） このような高さ調整は例えば図８の例のように配線基板
５５とＬＥＤアレイ１０との間に高さ調整部材５７を設
けたり、半導体下地１１の厚さ自体を調整するなど種々
の方法により行なえる。

【００５０】５．第五発明（光プリントヘッド）の実施
例 第三発明の配線基板とこれに実装された第一発明の端面
発光型発光素子とを具えた第五発明の光プリントヘッド
の実施例について説明する。この説明を図９を参照して
行なう。

【００５１】この図９に示した実施例の光プリントヘッ
ド６１は、第三発明の第１実施例の配線基板５１或は第
２実施例の配線基板５３であって発光素子駆動用のドラ
イバＩＣ６３が実装された配線基板５１或は５３と、第
一発明の実施例のＬＥＤアレイ１０と、集光光学系（例
えば集束性ロッドレンズアレイ）６５と、これら部材５
１（５３）、１０および６５を支持する支持体６７とを
具えたものとなっている。ここで、ＬＥＤアレイ１０
は、その発光端面側の端が、配線基板５１或は５３の所
定端から所定距離Ｘだけ離れた位置となるように、この
基板５１或は５３上に実装してある。そして、ＬＥＤア
レイ１０とドライバＩＣ６３との間およびドライバＩＣ
と配線基板５１或は５３との間には、所定構成成分間を
電気的に接続するためのワイヤ６９が設けられている。
また、集光光学系６５は、その中心軸がＬＥＤアレイ１
０の光軸に一致するようにかつその焦点面がＬＥＤアレ
イ１０の発光端面に一致するように、支持体６７に固定
してある。このように固定した場合のこの集光光学系６
５の集光角はθとなっている。

【００５２】この実施例の光プリントヘッド６１は、集
光光学系６５の、ＬＥＤアレイ１０とは反対端面での焦
点面が感光ドラム７１の面に一致するように、感光ドラ
ム７１に対し配置することにより、所望の使用が出来
る。

【００５３】この第五発明の光プリントヘッドによれ
ば、端面発光型発光素子および配線基板それぞれの端部
に第一発明および第三発明の実施例で述べたような手当
がなされているので、端面発光型発光素子から発せられ
た光のうち集光光学系で集光する範囲の光は、端面発光
型発光素子の端部や配線基板の端部によって遮断された
り反射されることがない。このため、集光すべき光が発
光素子の突起部や配線基板の端部でけられること等がな
い光プリントヘッドが得られる。

【００５４】なお、上述の第一〜第五発明の各実施例で
は、端面発光型発光素子を端面発光型ＬＥＤアレイとし
ていたが、これら発明を適用出来るものは上記ＬＥＤア
レイに限られず、端面より発光出力を取り出す種々の発
光素子に適用出来る。

【００５５】

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
出願の第一発明の端面発光型発光素子によれば、発光端
面に突起部が張り出している端面発光型発光素子におい
て、突起部の張り出し寸法をＬ、端面発光型発光素子と
対向させて用いられる集光光学系の集光角をθ、端面発
光型発光素子の発光層の下端と前記突起部の上面との高
さの差をｈとそれぞれ表したとき、該高さの差ｈをｈ≧
Ｌ・ｔａｎθを満たす値としたので、集光光学系の集光
領域内に端面発光型発光素子の突起部が存在しない構造
の端面発光型発光素子が得られる。このため、集光光学
系で集光するべき光が突起部が原因で減衰されたり、突
起部により反射されて発光スポットのぼけや不要ビーム
となることが防止出来る。

【００５６】また、この出願の第二発明の端面発光型発
光素子の製造方法によれば、ウエハに複数作り込まれた
発光素子を個々に切断分離する際に予め分離領域周辺に
形成する凹部の深さを所定深さとするので、第一発明の
端面発光型発光素子が容易に得られる。

【００５７】また、この出願の第三発明によれば、端面
発光型発光素子が、その発光端面が配線基板の端から所
定距離Ｘだけ退避するように実装される端面発光型発光
素子用の配線基板において、基板端部のうち、用いられ
る集光光学系の集光角θで規定される集光領域内に包含
される部分を、除去してあるので、この基板に端面発光
型発光素子を実装しかつ該発光素子に集光光学系を対向
させて使用した場合でも、該集光光学系の集光領域内
に、配線基板の端部が存在することのない配線基板が得
られる。このため、集光光学系で集光するべき光が配線
基板の端部が原因で減衰されたり、該端部により反射さ
れて発光スポットのぼけや不要ビームとなることが防止
出来る。

【００５８】また、この出願の第四発明によれば、端面
発光型発光素子の発光端面と集光光学系との間における
該集光光学系の集光領域内に、配線基板の端部が存在し
ない構造が得られる。したがって、第三発明と同様の効
果が得られる。

【００５９】この出願の第五発明によれば、端面発光型
発光素子の発光端面と集光光学系との間における該集光
光学系の集光領域内に、発光素子自体の突起部や配線基
板の端部が存在しない構造の光プリントヘッドが得られ
る。したがって、集光光学系で集光するべき光が配線基
板の端部や発光素子の突起部が原因で減衰されたり、該
端部や突起部により反射されて発光スポットのぼけや不
要ビームとなることが防止出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一発明の実施例の端面発光型発光素子の要部
断面図である。

【図２】（Ａ）および（Ｂ）は、第一発明の実施例の端
面発光型発光素子の上面図および側面図である。

【図３】（Ａ）〜（Ｅ）は、第二発明の実施例の説明に
供する工程図である。

【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は、第二発明の実施例の説明に
供する図３に続く工程図である。

【図５】第二発明の実施例の説明に供する図であり、ウ
エハ状態で発光特性を測定する場合の説明図である。

【図６】第三発明の第１実施例の説明図である。

【図７】第三発明の第２実施例の説明図である。

【図８】第四発明の実施例の説明図である。

【図９】第五発明の実施例の説明図である。

【符号の説明】

１０：実施例の端面発光型発光素子 １１：半導体下地 １３，１３ａ：Ｐ型ＧａＡｓＰ層（発光層） １３ｂ：発光層の一部表面 １５：Ｐ側電極 １７：Ｎ側電極 １９，１９ａ：絶縁膜 ２１：拡散防止膜 ２３：突起部 ２５：斜面となっている発光端面 ２７：拡散制御膜 ２９：エッチングマスク ３１：除去跡 ３３：発光素子が多数作り込まれたウエハ ４１：測定系（例えば受光素子やＣＣＤ） ５１：第１実施例の配線基板 ５１ａ：集光領域内に包含される部分 ５３：集光領域 ５５：第２実施例の配線基板 ５７：配線基板 ５９：高さ調整部材 ６１：実施例の光プリントヘッド ６３：ドライバＩＣ ６５：集光光学系 ６７：支持体 ６９：ワイヤ ７１：感光体ドラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/036 Ａ (72)発明者 清水 孝篤 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 中村 幸夫 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子をウエハより切断分離する際の
   衝撃が該発光素子の発光層に及ぶのを防止するために切
   断予定領域よりやや広い領域を前記発光層を越える所定
   深さまで除去しこの除去跡の底部の一部から前記切断を
   行なって形成された端面発光型発光素子であって、前記
   除去跡の下方の前記切断後に残存した部分が突起部とし
   て張り出している端面発光型発光素子において、 前記突起部の張り出し寸法をＬ、端面発光型発光素子と
   対向させて用いられる集光光学系の集光角をθ、前記発
   光層の下端と前記突起部における前記除去跡の底面であ
   った面との高さの差をｈとそれぞれ表したとき、該高さ
   の差ｈを次の（１）式を満たす値としてあることを特徴
   とする端面発光型発光素子（ただし、前記張り出し寸法
   Ｌは前記衝撃を考慮して予め決められる値である）。 ｈ≧Ｌ・ｔａｎθ ・・・（１）
2. 【請求項２】 請求項１に記載の端面発光型発光素子に
   おいて、 前記除去跡の周囲で前記発光層の一部表面を、上方へ光
   を放射するための領域として、露出してあることを特徴
   とする端面発光型発光素子。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の端面発光型発光素子を
   製造するに当たり、 前記所定深さをＤ、前記ウエハ表面から前記発光層の下
   端までの厚さをｔとそれぞれ表したとき、該所定深さＤ
   が次の（２）式を満たすように前記除去を行なうことを
   特徴とする端面発光型発光素子の製造方法。 Ｄ≧ｔ＋Ｌ・ｔａｎθ ・・・（２）
4. 【請求項４】 端面発光型発光素子が、その発光端面が
   配線基板の端から所定距離Ｘだけ退避するように実装さ
   れる端面発光型発光素子用の配線基板において、 前記配線基板の端から前記所定距離Ｘで規定される位置
   までの間の配線基板部分のうち、前記端面発光型発光素
   子と対向させて用いられる集光光学系の集光角θで規定
   される集光領域内に包含される部分を、除去してあるこ
   とを特徴とする端面発光型発光素子用の配線基板。
5. 【請求項５】 端面発光型発光素子を、その発光端面が
   配線基板の端から所定距離Ｘだけ退避するように実装す
   るに当たり、 実装される端面発光型発光素子の発光層の下端と配線基
   板の前記端面発光型発光素子実装面との高さの差をＹと
   したとき、該高さの差Ｙが次の（３）式を満たす値とな
   るように調整して端面発光型発光素子を実装することを
   特徴とする端面発光型発光素子の実装方法（ただし、θ
   は発光素子と対向させて用いられる集光光学系の集光角
   である。）。 Ｙ≧Ｘ・ｔａｎθ ・・・（３）
6. 【請求項６】 請求項４に記載の端面発光型発光素子用
   の配線基板と、 該配線基板に実装された請求項１または２に記載の端面
   発光型発光素子とを具えたことを特徴とする光プリント
   ヘッド。