JP7513033B2

JP7513033B2 - 半導体デバイス

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Publication number: JP7513033B2
Application number: JP2021554262A
Authority: JP
Inventors: 宏之宮原; 久良本林; 由朗滝口; 享宏小山; 秀和川西
Original assignee: Sony Corp; Sony Group Corp
Current assignee: Sony Corp; Sony Group Corp
Priority date: 2019-10-28
Filing date: 2020-10-08
Publication date: 2024-07-09
Anticipated expiration: 2040-10-08
Also published as: US20220376156A1; JPWO2021085071A1; WO2021085071A1; US12446377B2

Description

本技術は、例えば半導体レーザ素子等を有する半導体デバイスに関する。

半導体レーザ素子等の複数の発光素子を有する半導体デバイスの開発が進められている。半導体デバイスでは、発光素子は、例えばはんだによってパッケージ内に気密封止されている。例えば、特許文献１では、基板と、カバー部材とをはんだを用いて封止する際に、はんだの拡がりによる短絡の発生を防ぎ、信頼性を向上させる技術として、カバー部材の内側に、はんだを付着させるはんだ吸着膜を設けることが開示されている。

特開２０１２－１６０５２６号公報

このように半導体デバイスでは、信頼性の向上が望まれている。

信頼性を向上させることが可能な半導体デバイスを提供することが望ましい。

本開示の一実施の形態に係る第１の半導体デバイスは、半導体素子と、半導体素子を収容する第１の収容部材および第２の収容部材と、第１の収容部材の、第２の収容部材との接合面に形成された第１の下地層と、第２の収容部材の、第１の収容部材との接合面に形成された第２の下地層と、第１の収容部材と第２の収容部材とを、第１の下地層および第２の下地層を介して接合するはんだ接合部と、第１の収容部材の接合面および第２の収容部材の接合面の少なくとも一方に、第１の下地層および第２の下地層とは離間して設けられたはんだ吸着層とを備えたものである。

本開示の一実施の形態に係る第１の半導体デバイスでは、第１の収容部材と第２の収容部材とを接合するはんだ接合部の下地層として、第１の収容部材および第２の収容部材のそれぞれの接合面に、第１の下地層および第２の下地層をそれぞれ設け、さらに、第１の収容部材の接合面および第２の収容部材の接合面の少なくとも一方に、それぞれの下地層とは離間した位置にはんだ吸着層を設けるようにした。これにより、半導体素子が収容される収容空間内部や収容部材の外側へのはんだ垂れを防ぐ。

本開示の第１の実施の形態に係る半導体デバイスを説明するための平面模式図である。図１Ａに示したＩ－Ｉ線における半導体デバイスの要部の断面構成の一例を表す模式図である。図１に示した半導体デバイスの構成の一例を表す分解斜視図である。図１に示した収容部材の構成の一例を表す分解斜視図である。図１Ａに示したＩＩ－ＩＩ線における半導体デバイスの断面模式図である。図１Ａに示したＩＩＩ－ＩＩＩ線における半導体デバイスの断面模式図である。図１Ａに示したＩＶ－ＩＶ線における半導体デバイスの断面模式図である。本開示のカバーと収容部材とのはんだ接合を説明する断面模式図である。図５Ａに続くカバーと収容部材とのはんだ接合を説明する断面模式図である。本開示のカバーと収容部材とのはんだ接合方法の他の例を表す断面模式図である。本開示のカバーと収容部材とのはんだ接合方法の他の例を表す断面模式図である。図１に示した半導体デバイスを備えた発光装置の概略構成の一例を表す側面模式図である。図８に示した発光装置の模式的な構成を表す分解斜視図である。図８に示した半導体デバイスとレンズ保持部材の端子部との接続について説明するための斜視図である。参考例としてのリッド部材とパッケージ部材とのはんだ接合を説明する断面模式図である。図１１Ａに続くリッド部材とパッケージ部材とのはんだ接合を説明する断面模式図である。本開示の変形例１に係る半導体デバイスを説明するための平面模式図である。本開示の変形例２に係る半導体デバイスを説明するための平面模式図である。本開示の変形例３に係る半導体デバイスを説明するための平面模式図である。本開示の変形例４に係る半導体デバイスの一例を説明するための平面模式図である。本開示の変形例４に係る半導体デバイスの他の例を説明するための平面模式図である。本開示の変形例４に係る半導体デバイスの他の例を説明するための平面模式図である。本開示の変形例５に係る半導体デバイスの一例を説明するための平面模式図である。本開示の変形例５に係る半導体デバイスの他の例を説明するための平面模式図である。本開示の変形例６に係る半導体デバイスの一例を説明するための平面模式図である。本開示の変形例６に係る半導体デバイスの他の例を説明するための平面模式図である。本開示の変形例７に係る半導体デバイスを説明するための平面模式図である。図１８Ａに示したＶ－Ｖ線における半導体デバイスの要部の断面構成の一例を表す模式図である。図１８Ａに示したＶ－Ｖ線における半導体デバイスの要部の断面構成の他の例を表す模式図である。本開示の変形例８に係る半導体デバイスを説明するための平面模式図である。図１９Ａに示したＶＩ－ＶＩ線における半導体デバイスの要部の断面構成の一例を表す模式図である。本開示の変形例９に係る半導体デバイスを説明するための平面模式図である。図２０Ａに示したＶＩＩ－ＶＩＩ線における半導体デバイスの要部の断面構成を表す模式図である。本開示の変形例１０に係る半導体デバイスの要部の断面構成を表す模式図である。本開示の変形例１１に係る半導体デバイスの構成の一例を表す断面模式図である。本開示の変形例１１に係る半導体デバイスの構成の他の例を表す断面模式図である。本開示の変形例１１に係る半導体デバイスの構成の他の例を表す断面模式図である。本開示の第２の実施の形態に係る半導体デバイスを説明するための平面模式図である。図２５Ａに示したＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線における半導体デバイスの要部の断面構成の一例を表す模式図である。本開示の変形例１２に係る半導体デバイスを説明するための平面模式図である。図２６Ａに示したＩＸ－ＩＸ線における半導体デバイスの断面構成の一例を表す模式図である。本開示の変形例１３に係る発光装置の構成の一例を表す分解斜視図である。図８等に示した発光装置が適用された投射型表示装置の構成の一例を表す図である。

以下、本開示における一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明は本開示の一具体例であって、本開示は以下の態様に限定されるものではない。また、本開示は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．第１の実施の形態（額縁状に形成された下地層の内側および外側にはんだ吸着層を有する半導体デバイスの例）
１－１．半導体デバイスの構成
１－２．発光装置の構成
１－３．作用・効果
２．変形例
２－１．変形例１（内側のはんだ吸着層を額縁状に設けた例）
２－２．変形例２（内側のはんだ吸着層を２重に設けた例）
２－３．変形例３（内側および外側のはんだ吸着層を複数の島状に設けた例）
２－４．変形例４（額縁状に形成された下地層の内型にのみはんだ吸着層を設けた例）
２－５．変形例５（額縁状に形成された下地層の外型にのみはんだ吸着層を設けた例）
２－６．変形例６（内側の角部のはんだ吸着層を拡大して設けた例）
２－７．変形例７（収容部材側にはんだ吸着層を設けた例）
２－８．変形例８（カバーおよび収容部の両方にはんだ吸着層を設けた例）
２－９．変形例９（カバー側に半導体素子を収容する凹部を有する例）
２－１０．変形例１０（収容部材およびカバーの両方に凹部を有する例）
２－１１．変形例１１（垂直共振器面発光レーザを用いた例）
３．第２の実施の形態（下地層上にはんだ拡散防止層を有する半導体デバイスの例）
４．変形例
４－１．変形例１２（半導体素子としてディスクリート半導体を用いた例）
４－２．変形例１３（表示装置の構成の他の例）
４－３．変形例１４（表示装置の構成の他の例）
５．適用例（投射型表示装置の例）

＜１．第１の実施の形態＞
図１Ａは、本開示の第１の実施の形態に係る半導体デバイス（半導体デバイス１０Ａ）の構成を説明するための平面模式図である。図１Ｂは、図１Ａに示したＩ－Ｉ線における半導体デバイス１０Ａの要部の断面構成の一例を模式的に表したものである。図２は、図１Ａに示した半導体デバイス１０Ａの構成の一例を表した分解斜視図である。半導体デバイス１０Ａは、パッケージ化された表面実装型デバイス（surface mount device；ＳＭＤ）である。半導体デバイス１０Ａは、発光素子１１、収容部材１４およびカバー１５を有する。収容部材１４は凹部１４Ｃを有し、この凹部１４Ｃに発光素子１１が収容されている。収容部材１４の上面（接合面１４Ｓ１）およびカバー１５の下面１５Ｓ２には、それぞれ、メタルパタン１４ＭＣ，１５１Ｍが設けられている。収容部材１４とカバー１５とは、このメタルパタン１４ＭＣ，１５１Ｍおよびはんだ接合部１６を介して互いに接合されており、これによって、発光素子１１は気密封止（ハーメチックシール）されている。カバー１５の下面１５Ｓ２には、さらに、メタルパタン１５１Ｍよりも内側および外側に、はんだ吸着層１５２Ｍが設けられている。この発光素子１１が、本開示の「半導体素子」の一具体例に相当する。収容部材１４が、本開示の「第１の収容部材」の一具体例に相当し、カバー１５が、本開示の「第２の収容部材」の一具体例に相当する。メタルパタン１４ＭＣが、本開示の「第１の下地層」に相当し、メタルパタン１５１Ｍが、本開示の「第２の下地層」の一具体例に相当する。メタルパタン１５２Ｍ１，１５２Ｍ２が、本開示の「はんだ吸着層」の一具体例に相当する。なお、図１Ｂに示した断面図では、発光素子１１等の収容部材１４内に実装される各部材については省略している。以下、についても同様である。

（１－１．半導体デバイスの構成）
本実施の形態の半導体デバイス１０Ａは、収容部材１４の凹部１４Ｃに発光素子１１が、例えばサブマウント１２およびミラー１３と共に収容されている。収容部材１４は、メタルパタン１４ＭＣ，１５１Ｍおよびはんだ接合部１６を介してカバー１５と接合されており、カバー１５と共に発光素子１１、サブマウント１２およびミラー１３を気密封止している。カバー１５の下面１５Ｓ２には、さらに、メタルパタン１５１Ｍよりも内側および外側に、はんだ吸着層１５２Ｍとして、それぞれ、メタルパタン１５２Ｍ１およびメタルパタン１５２Ｍ２が設けられている。収容部材１４は、詳細は後述するが、さらに、発光素子１１と外部とを電気的に接続するための配線構造が設けられていてもよい。このとき、はんだ接合部１６は、この配線構造と電気的に接続されており、配線構造と共に、発光素子１１と外部とを電気的に接続する導電経路を構成してもよい。

発光素子１１は、例えば、ＬＤ（Laser Diode）等の半導体レーザ素子により構成されている。発光素子１１は、例えば窒化ガリウム（ＧａＮ）系の半導体材料を含んでおり、例えば５００ｎｍ以下または４７０ｎｍ以下の波長帯域の、例えば青色光を出射する。発光素子１１から出射された光の光路に蛍光体等の波長変換部材を配置するようにしてもよい。発光素子１１は、例えば、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）系等の半導体材料を含んでいてもよい。発光素子１１のアノードおよびカソードの一方（例えばアノード）は、例えばワイヤＷを用いたワイヤボンディングにより、後述する収容部材１４に設けられた配線構造に接続され、例えば電極取出部１４Ｅ２に取り出されている。ワイヤＷは、例えば金（Ａｕ）により構成されている。発光素子１１のアノードおよびカソードの一方（例えばカソード）は、例えば、後述する導電性のサブマウント１２を用いる場合にはワイヤＷを用いずに、収容部材１４に設けられた配線構造を介して、例えば電極取出部１４Ｅ１に取り出されている。

サブマウント１２は、発光素子１１を実装するためのものであり、発光素子１１と収容部材１４の凹部１４Ｃの底面との間に設けられている。サブマウント１２は例えば板状の部材であり、サブマウント１２の厚み（図１のＺ方向の大きさ）により、発光素子１１のＺ軸方向の位置を調整するようにしてもよい。サブマウント１２は、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、シリコン（Ｓｉ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、ダイアモンドまたは酸化ベリリウム（ＢｅＯ）等の絶縁材料により構成されている。絶縁材料により構成されているサブマウント１２を用いる場合には、サブマウント１２上の（図示していない）メタルパタンからメタルパタン１４３Ｍ１もしくはメタルパタン１４１Ｍ１へワイヤ接続する。これにより、例えば電極取出部１４Ｅ１と発光素子１１とが電気的に接続される（図３および図４Ａ～図４Ｃ参照）。

サブマウント１２は、例えば銅タングステン（Ｃｕ－Ｗ）、銅モリブデン（Ｃｕ－Ｍｏ）、銅ダイアモンドおよびグラファイト等の導電性材料を用いて構成するようにしてもよい。導電性のサブマウント１２を用いることにより、発光素子１１の電極の一方（例えば、カソード）を、サブマウント１２を介して収容部材１４内部の配線構造に導通させることができる。これにより、例えば、ワイヤＷを用いて発光素子１１のアノードおよびカソードの両方を電極取出部１４Ｅと接続する場合と比較してワイヤＷの数が減るので、半導体デバイス１０Ａの大きさを小さくすることが可能となる。

発光素子１１は、サブマウント１２に例えばＡｕＳｎ（金－錫）により共晶接合されており、サブマウント１２は、収容部材１４の凹部１４Ｃの底面に例えばＡｕＳｎにより共晶接合されている。サブマウント１２は、収容部材１４の凹部１４Ｃの底面に例えば、銀（Ａｇ）ペースト、焼結金（Ａｕ）または焼結銀（Ａｇ）等により接合されていてもよい。

ミラー１３は、発光素子１１から出射された光を反射するためのものである。発光素子１１から出射された光は、ミラー１３により反射され、カバー１５側から出射されるようになっている。ミラー１３は、サブマウント１２に実装された発光素子１１と共に、収容部材１４の凹部１４Ｃに設けられている。凹部１４Ｃ内には、例えば段差が設けられており、ミラー１３は発光素子１１よりも低い位置に配置されている。

ミラー１３は例えば傾斜面を有しており、この傾斜面が発光素子１１の光出射面に対向して配置されている。ミラー１３の傾斜面は、例えば、収容部材１４の底面に対して４５°傾斜している。これにより、ミラー１３の傾斜面で反射された光を、収容部材１４の底面に対して、垂直方向に取り出すことが可能となる。ミラー１３の傾斜面の角度を調整することにより、光の取り出し方向を変えることも可能である。ミラー１３は、例えば、ガラス、合成石英、シリコン、サファイア、銅およびアルミニウム等により構成されている。ミラー１３の傾斜面には、例えば、金属膜または誘電体多層膜等の反射膜が設けられていてもよい。発光素子１１から出射された光に対して、この反射膜は例えば９０％以上の反射率を有している。反射膜は９９％以上の反射率を有することが好ましい。

図３は、図１に示した収容部材１４の構成の一例を表した分解斜視図である。図４Ａ～図４Ｃは、図１に示したＩＩ－ＩＩ線、ＩＩＩ－ＩＩＩ線およびＩＶ－ＩＶ線における収容部材１４の断面構成を模式的に表したものである。収容部材１４は、サブマウント１２に実装された発光素子１１およびミラー１３を収容する凹部１４Ｃを有し、これらを、カバー１５と共に、メタルパタン１４ＭＣ，１５１Ｍおよびはんだ接合部１６を介して封止している。即ち、収容部材１４の凹部１４Ｃは、カバー１５と、メタルパタン１４ＭＣ，１５１Ｍと、はんだ接合部１６とによって、気密性を有する収容空間Ｓを構成している。凹部１４Ｃは、例えば矩形状の平面形状を有している。収容部材１４は、例えば、ガラスやセラミックによって構成されており、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（アルミナ）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の焼結体を含んでいる。

収容部材１４は、凹部１４Ｃの底面を構成する第１層１４１と、凹部１４Ｃの側面を構成する第２層１４２とから構成されている。第２層１４２は、カバーと接合される接合層１４４と、第１層１４１と接合層１４４との間に配置される中間層１４３とから構成されている。第１層１４１および第２層１４２（具体的には、中間層１４３および接合層１４４）には、それぞれ、メタルパタン１４１Ｍ，１４３Ｍ，１４４Ｍが形成されており、適宜電気的に接続されている。メタルパタン１４１Ｍ，１４３Ｍ，１４４Ｍは、例えば金（Ａｕ）等を含んでいる。

第１層１４１は、上記のように、凹部１４Ｃの底面を構成するものである。第１層１４１は、例えば、矩形状の平面形状を有する板状部材あり、対向する上面１４１Ｓ１および下面１４１Ｓ２を有している。この上面１４１Ｓ１が凹部１４Ｃの底面の一部を構成しており、下面１４１Ｓ２が収容部材１４の裏面１４Ｓ２を構成している。上面１４１Ｓ１には、メタルパタン１４１Ｍ１が設けられている。メタルパタン１４１Ｍ１は、例えばミラー１３の実装に用いられるものであり、例えば平面（ＸＹ平面）視において、一部が、後述する中間層１４３に設けられた開口１４３Ｈに対応するように設けられている。具体的には、開口１４３Ｈ内にメタルパタン１４１Ｍ１が露出するように設けられている。これにより、ミラー１３の放熱を効率的に行うことができ、また、ミラー１３とのはんだ接合を容易にすることができる。

第１層１４１の下面１４１Ｓ２には、後述するベースプレート３１への実装用のメタルパタン１４１Ｍ２が設けられていている（図８参照）。このメタルパタン１４１Ｍ２は、放熱部材としても機能し、発光素子１１で発生した熱をベースプレート３１に効率的に放熱することもできる。即ち、収容部材１４の裏面１４Ｓ２にメタルパタン１４１Ｍ２を設けることにより、半導体デバイス１０Ａとベースプレート３１との電気的および熱的な接続を行うことができる。

中間層１４３は、上記のように、凹部１４Ｃの側面の一部を構成するものであり、第１層１４１と接合層１４４との間に配置されている。中間層１４３は、例えば、矩形状の平面形状を有する板状部材あり、対向する上面１４３Ｓ１および下面１４３Ｓ２を有している。この上面１４３Ｓ１が、第１層１４１の上面１４１Ｓ１と共に、凹部１４Ｃの底面を構成している。中間層１４３には、ミラー１３が配置される開口１４３Ｈが設けられている。開口１４３Ｈ内には、第１層１４１の上面に設けられたメタルパタン１４１Ｍ１が露出しており、ミラー１３はメタルパタン１４１Ｍ１を介して実装されている。

中間層１４３の上面１４３Ｓ１には、互いに独立したメタルパタン１４３Ｍ１およびメタルパタン１４３Ｍ２が設けられている。メタルパタン１４３Ｍ１は、例えばサブマウント１２の実装に用いられるものであり、例えば平面視において、第１層１４１に設けられたメタルパタン１４１Ｍ１および後述する接合層１４４に設けられたメタルパタン１４４Ｍ１の少なくともどちらか一方と少なくとも一部が重複するようにパターニングされている。また、メタルパタン１４３Ｍ１は、一部が接合層１４４に設けられた開口１４４Ｈ内に露出するように設けられており、サブマウント１２が実装されている。これにより、サブマウント１２の放熱を効率的に行うことができ、また、サブマウント１２とのはんだ接合を容易にすることができる。メタルパタン１４３Ｍ２は、例えば平面視において、接合層１４４に設けられたメタルパタン１４４Ｍ２と少なくとも一部が重複するようにパターニングされている。

中間層１４３には、さらに、中間層１４３をＺ軸方向に貫通するビアＶ１が設けられている。ビアＶ１は、メタルパタン１４３Ｍ１と第１層１４１上のメタルパタン１４１Ｍ１との重複位置に設けられており、メタルパタン１４１Ｍ１とメタルパタン１４３Ｍ１とを接続している。このビアＶ１を設けることにより、後述する金メッキ処理において電解メッキ処理が容易となる。また、ビアＶ１を設けることにより、サブマウント１２に絶縁材料を用いる場合に、サブマウント１２上の（図示していない）メタルパタンからメタルパタン１４１Ｍ１へワイヤ接続することにより、例えば電極取出部１４Ｅ１と発光素子１１とを電気的に接続することができる。

接合層１４４は、上記のように、凹部１４Ｃの側面の一部を構成すると共に、カバー１５と接合されるものである。接合層１４４は、例えば、矩形状の平面形状を有する板状部材あり、対向する上面１４４Ｓ１および下面１４４Ｓ２を有している。この上面１４４Ｓ１が収容部材１４のカバー１５との接合面１４Ｓ１を構成している。接合層１４４には、サブマウント１２が配置される開口１４４Ｈが設けられている。開口１４４Ｈ内には、中間層１４３の上面に設けられたメタルパタン１４３Ｍ１およびメタルパタン１４３Ｍ２の一部が露出しており、サブマウント１２はメタルパタン１４３Ｍ１を介して実装されている。メタルパタン１４３Ｍ２は、サブマウント１２に実装された発光素子１１の一方の電極（例えばアノード）と、ワイヤＷを介して電気的に接続されている。また、開口１４４Ｈは、中間層１４３に設けられた開口１４３Ｈを内包している。即ち、凹部１４Ｃは、開口１４３Ｈと開口１４４Ｈとから構成されており、これにより、凹部１４Ｃの底面は段差を有している。

接合層１４４の上面１４４Ｓ１には、開口１４４Ｈを額縁状に囲むと共に、一部が額縁の外側に張り出したメタルパタン１４４Ｍ１が設けられている。この額縁状の部分（メタルパタン１４ＭＣ）は、カバー１５との接合時のはんだ下地層として用いられている。張り出し部分（メタルパタン１４ＭＥ）はカバー１５から露出され、発光素子１１と外部とを電気的に接続する電極取出部１４Ｅ１を構成している。即ち、メタルパタン１４４Ｍ１は、メタルパタン１４ＭＣとメタルパタン１４ＭＥとを有する。接合層１４４の上面１４４Ｓ１には、さらに、メタルパタン１４４Ｍ１と独立したメタルパタン１４４Ｍ２が、例えばメタルパタン１４４Ｍ１の張り出し部分（メタルパタン１４ＭＥ）の隣に設けられている。メタルパタン１４４Ｍ２は、メタルパタン１４ＭＥと共にカバー１５から露出され、発光素子１１と外部とを電気的に接続する電極取出部１４Ｅ２を構成している。電極取出部１４Ｅ１および電極取出部１４Ｅ２は、発光素子１１のアノードおよびカソードから電極が引き出されている部分である。

接合層１４４には、さらに、接合層１４４をＺ軸方向に貫通する例えば３つのビアＶ２および１つのビアＶ３が設けられている。３つのビアＶ２は、メタルパタン１４４Ｍ１と中間層１４３上のメタルパタン１４３Ｍ１との重複位置に設けられている。具体的には、３つのビアＶ２のうち、２つのビアＶ２はメタルパタン１４ＭＣの直下に設けられており、１つのビアＶ２はメタルパタン１４ＭＥの直下に設けられている。即ち、メタルパタン１４ＭＣは２つのビアＶ２でメタルパタン１４３Ｍ１と接続されており、メタルパタン１４ＭＥは１つのビアＶ２でメタルパタン１４３Ｍ１と接続されている。１つのビアＶ３は、メタルパタン１４４Ｍ２と中間層１４３上のメタルパタン１４３Ｍ２との重複位置に設けられており、メタルパタン１４３Ｍ２とメタルパタン１４４Ｍ２とを接続している。

以上により、発光素子１１のアノードおよびカソードは、第１層１４１および第２層１４２に設けられたメタルパタン１４１Ｍ，１４３Ｍ，１４４ＭおよびビアＶ１，Ｖ２，Ｖ３を介してカバー１５から露出した電極取出部１４Ｅ１および電極取出部１４Ｅ２に引き出されるようになっている。具体的には、発光素子１１のカソードは、例えば、メタルパタン１４１Ｍ１、ビアＶ１、メタルパタン１４３Ｍ１および１つのビアＶ２を介して、また、メタルパタン１４１Ｍ１、ビアＶ１、メタルパタン１４３Ｍ１、２つのビアＶ２およびメタルパタン１４ＭＣを介して電極取出部１４Ｅ１に引き出されている。発光素子１１のアノードは、例えば、ワイヤＷ、メタルパタン１４３Ｍ２およびビアＶ３を介して電極取出部１４Ｅ２に引き出されている。

メタルパタン１４ＭＣは、メタルパタン１４４Ｍ１の一部であり、メタルパタン１４４Ｍ１は、メタルパタン１４ＭＣの他に電極取出部１４Ｅ１を構成するメタルパタン１４ＭＥを有する。換言すると、メタルパタン１４ＭＣおよびメタルパタン１４ＭＥは、同一メタルパタン（メタルパタン１４４Ｍ１）に形成されており、互いに電気的に接続されている。また、メタルパタン１４ＭＣは、２つのビアＶ２を介してメタルパタン１４３Ｍ１と接続されている。メタルパタン１４３Ｍ１は、例えばサブマウント１２を介して発光素子１１の例えばカソードと電気的に接続されている。即ち、メタルパタン１４ＭＣは、後述するメタルパタン１５１Ｍおよびはんだ接合部１６と共に、発光素子１１の例えばカソードと電極取出部１４Ｅ１との導電経路の一部を構成している。これにより、発光素子１１と外部（例えば電極取出部１４Ｅ１）とを電気的に接続する導電経路の断面積が大きくなり、内部抵抗が低減される。

なお、メタルパタン１４ＭＣと、電極取出部１４Ｅ１として用いられるメタルパタン１４ＭＥとの境界には、電極取出部１４Ｅ１へのはんだの拡がりを防ぐ、表面コート膜（図示せず）を形成することが好ましい。表面コート膜は、例えば誘電体材料を用いて形成することができる。誘電体材材料の具体例としては、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）および窒化シリコン（ＳｉＮ）等が挙げられる。

カバー１５は、発光素子１１から出射された光が取り出されるようになっている。カバー１５は、例えば、矩形状の平面形状を有する板状部材であり、対向する上面１５Ｓ１および下面１５Ｓ２を有している。カバー１５は、少なくとも収容部材１４の凹部１４Ｃを覆っている。カバー１５は、少なくとも凹部１４Ｃを覆う部分が光透過性を有する材料によって構成されている。具体的には、カバー１５は、例えばガラス等により構成されている。カバー１５の下面１５Ｓ２には、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）またはチタン（Ｔｉ）等を含む、メタルパタン１５１Ｍが形成されている。このメタルパタン１５１Ｍは、メタルパタン１４ＭＣと同様に、収容部材１４との接合時のはんだ下地層として用いられると共に、発光素子１１の例えばカソードと電極取出部１４Ｅ１との導電経路の一部を構成している。メタルパタン１５１Ｍは、例えば、収容部材１４の接合面１４Ｓ１に形成された接合用のメタルパタン１４ＭＣ部分と略同じ平面形状を有している。具体的には、メタルパタン１５１Ｍは、凹部１４Ｃを囲む額縁状の形状を有しており、収容部材１４の上面に形成された接合用のメタルパタン１４ＭＣと略同じかそれ以下の幅を有する。

カバー１５の下面１５Ｓ２には、さらに、収容部材１４とカバー１５との接合時に、余分なはんだを吸着するはんだ吸着層１５２Ｍが形成されている。具体的には、額縁状に形成されたメタルパタン１５１Ｍより内側および外側に、それぞれ、メタルパタン１５２Ｍ１，１５２Ｍ２が、メタルパタン１５１Ｍとは離間して形成されている。メタルパタン１５２Ｍ１，１５２Ｍ２は、メタルパタン１５１Ｍと同様に、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）またはチタン（Ｔｉ）等を含んで形成することができる。

メタルパタン１５２Ｍ１は、メタルパタン１５１Ｍよりも内側に、例えばベタ膜として形成されている。但し、メタルパタン１５２Ｍ１には、発光素子１１と対向する位置に開口１５２Ｈが形成されており、発光素子１１から出射された光が取り出されるようになっている。この開口１５２Ｈが本開示の「透過領域」であり、開口１５２Ｈの大きさを調整することで、収容部材１４内で発生した迷光の取り出しを低減することができる。また、開口１５２Ｈの形状を調整することで、所望の形状の光を取り出すことができる。即ち、メタルパタン１５２Ｍ１は、アパーチャとして用いることができる。

メタルパタン１５２Ｍ１とメタルパタン１５１Ｍとの距離Ｗｂ１は、例えば、１０μｍ以上離れていることが好ましい。これは、はんだを１５１Ｍ１に塗布する際に、位置ずれによってメタルパタン１５２Ｍ１に塗布される虞があるためである。上限としては、例えば、メタルパタン１５１Ｍの幅Ｗａとする。これは、メタルパタン１５１Ｍ１にはんだを塗布する際、はんだ量は、メタルパタン１５１Ｍ１の幅に比例する。そのため、メタルパタン１５２Ｍ１とメタルパタン１５１Ｍとの距離Ｗｂ１がメタルパタン１５１Ｍ１の幅よりも大きくなると、はみ出たはんだはメタルパタン１５２Ｍ１に接触しなくなる可能性が高くなるからである。

メタルパタン１５２Ｍ２は、メタルパタン１５１Ｍよりも外側に、例えばメタルパタン１５１Ｍと同様に、額縁状に形成されている。メタルパタン１５２Ｍ２とメタルパタン１５１Ｍとの距離Ｗｂ２は、メタルパタン１５２Ｍ１とメタルパタン１５１Ｍとの距離Ｗｂ１と同様に、例えば、１０μｍ以上離れていることが好ましく、上限としては、例えば、メタルパタン１５１Ｍの幅Ｗａである。

メタルパタン１５２Ｍ１，１５２Ｍ２の面積は、上限は特にないが、下限としては、例えば、メタルパタン１５２Ｍ１およびメタルパタン１５２Ｍ２のそれぞれの面積を、メタルパタン１５１Ｍの面積の０．００４％以上とすることが好ましい。以上とすることで、過剰なはんだを十分に吸着することができる。

はんだ接合部１６は、収容部材１４とカバー１５とを接合するためのものである。はんだ接合部１６は、額縁状に形成されたメタルパタン１４ＭＣおよびメタルパタン１５１Ｍと同様に、額縁状に形成されている。はんだ接合部１６には、例えば、ＳｎＡｇＣｕ（錫－銀－銅）系等のはんだを用いることができる。この他、気密封止が可能なものであればよく、例えば、ＡｕＳｎ（金－錫）系，Ｓｎ（錫）系またはＩｎ（インジウム）系等のはんだを用いてもよい。

半導体デバイス１０Ａは、例えば、以下のようにして製造する。具体的には、第１層１４１の上面１４１Ｓ１および下面１４１Ｓ２にメタルパタン１４１Ｍおよびメタルパタン１４１Ｍ２を形成する。次に、第２層１４２を形成する。まず、中間層１４３に凹部１４Ｃを構成する開口１４３ＨおよびビアＶ１用の貫通孔（図示せず）を形成する。続いて、貫通孔に例えばタングステンペーストや、銅（Ｃｕ）あるいは銀（Ａｇ）を埋設してビアＶ１を形成したのち、中間層１４３の上面１４３Ｓ１にメタルパタン１４３Ｍ１およびメタルパタン１４３Ｍ２を形成する。次に、接合層１４４に凹部１４Ｃを構成する開口１４４ＨおよびビアＶ２，Ｖ３用の貫通孔（図示せず）を形成する。続いて、貫通孔に例えばタングステンペーストや、銅（Ｃｕ）あるいは銀（Ａｇ）を埋設してビアＶ２，Ｖ３を形成したのち、接合層１４４の上面１４４Ｓ１にメタルパタン１４４Ｍ１およびメタルパタン１４４Ｍ２を形成する。その後、焼結し、露出部分への金メッキ処理を行った後に個片化し、収容部材１４が形成される。次に、収容部材１４の凹部１４Ｃに、サブマウント１２、発光素子１１およびミラー１３を配置したのち、発光素子１１の例えばアノードとメタルパタン１４３Ｍ２とを、例えば金ワイヤ（ワイヤＷ）を用いたワイヤボンディングにより接続する。また、サブマウント１２に絶縁材料を用いる場合には、サブマウント１２上の（図示していない）メタルパタンからメタルパタン１４３Ｍ１もしくはメタルパタン１４１Ｍ１へワイヤ接続する。これにより、例えば電極取出部１４Ｅ１と発光素子１１とが電気的に接続される。

上記半導体デバイス１０Ａの製造工程では、ミラー１３の実装、発光素子１１およびサブマウント１２の実装および収容部材１４とカバー１５との接合の３つの工程における接合剤の溶融温度が重要となる。例えば、ミラー１３は、接合剤としてＡｕＳｎはんだまたはシンタリングＡｇペーストを用いて接合することが好ましい。発光素子１１およびサブマウント１２は、接合剤としてＡｕＳｎはんだを用いて接合することが好ましい。収容部材とカバー１５との接合には、接合剤としてＳｎＡｇＣｕはんだを用いることが好ましい。上記組み合わせにより、各工程での接合剤の再溶融が回避され、実装精度を担保することができる。

なお、ミラー１３の実装にＡｕＳｎはんだを用いる場合には、ミラー１３の実装時にＡｕＳｎはんだが溶融した際に収容部材１４の、例えば凹部１４Ｃ内に露出されたメタルパタンに施された金めっきを取り込み溶融温度が上昇する虞がある。これは、発光素子１１およびサブマウント１２の実装時のＡｕＳｎはんだの溶融温度を適切に設定することで再溶融を防止できる。

続いて、収容部材１４にカバー１５を接合する。まず、カバー１５の下面１５Ｓ２にメタルパタン１５１Ｍおよびはんだ吸着層１５２Ｍとして、例えばＣｒを、蒸着またはスパッタによって成膜する。続いて、Ｃｒパターンに、例えばＮｉメッキまたはＡｕメッキを施す。なお、メッキの代わりに、蒸着またはスパッタを用いてそれぞれの金属膜を形成するようにしてもよい。次に、メタルパタン１５１Ｍ以外の領域にマスキングを行い、例えば、図５Ａに示したように、メタルパタン１５１Ｍ上にはんだペースト１６Ｓを、例えばスクリーン印刷によって塗布した後、加熱してはんだペーストを溶融させると共に、はんだペースト１６Ｓに含まれる有機溶剤を除去する。その後、例えば、図５Ｂに示したように、収容部材１４とカバー１５とを合わせ、例えば、はんだの融解温度から数十度高い温度で加熱する。このとき、メタルパタン１４ＭＣおよびメタルパタン１５１Ｍからはみ出したはんだ１６Ｓｘは、メタルパタン１５１Ｍの内側および外側に形成されたメタルパタン１５２Ｍ１，１５２Ｍ２に吸着される。以上により、発光素子１１が気密封止され、半導体デバイス１０Ａが完成する。

なお、はんだペースト１６Ｓは、例えば、図６に示したように、収容部材１４のメタルパタン１４ＭＣ上に塗布してもよい。あるいは、収容部材１４とカバー１５との接合には、図７に示したように、はんだ箔１６Ｆを用いるようにしてもよい。

半導体デバイス１０Ａでは、例えば、以下のようにして光が取り出される。発光素子１１から出射された光（例えば、青色波長帯域の光）はミラー１３で反射され、カバー１５を透過し、半導体デバイス１０Ａから取り出される。

（１－２．発光装置の構成）
図８は、図１Ａに示した半導体デバイス１０Ａを備えた発光装置（発光装置１）の模式的な側面の構成を表したものであり、図９は、図８に示した発光装置１の分解斜視図である。発光装置１は、半導体デバイス１０Ａ、ベースプレート３１、レンズ保持部材３２およびアレイレンズ３３を有している。アレイレンズ３３は、各々の半導体デバイス１０Ａに対応するレンズ３３１を有している。

ベースプレート３１は、半導体デバイス１０Ａを載置するための部材である。ベースプレート３１は、例えば平板状の部材であり、対向する表面３１Ａおよび裏面３１Ｂを有している。表面３１Ａには、複数の半導体デバイス１０Ａが設けられており、裏面３１Ｂは例えばヒートシンク等（図示せず）と熱的に接続されている。

ベースプレート３１は、例えば、セラミックス材料または金属材料等により構成されている。金属材料により構成されたベースプレート３１では、放熱性を高めることが可能となる。金属材料としては、例えば、鉄（Ｆｅ）、鉄合金、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）および銅合金等が挙げられる。銅合金としては、例えば銅－タングステン（ＣｕＷ）等が挙げられる。セラミックス材料としては、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等が挙げられる。ベースプレート３１には、冷却用の水路が設けられていてもよい。

ベースプレート３１には、半導体デバイス１０Ａを載置するための凹部が設けられていてもよい。ベースプレート３１の凹部に半導体デバイス１０Ａを設けることにより、半導体デバイス１０Ａを保護することができる。

ベースプレート３１の表面３１Ａには、複数の半導体デバイス１０Ａが載置されている。複数の半導体デバイス１０Ａは、例えば、ベースプレート３１の表面３１Ａに行列状に配置されている（図９のＸ方向およびＹ方向）。例えば、行列状に配置された半導体デバイス１０Ａの一部が抜けていてもよい。この一部の半導体デバイス１０Ａの抜けは、例えば、不良品の除去または面内の一部のパワー密度を下げる目的等のためである。半導体デバイス１０Ａの配置は、例えば、略六角形状または千鳥状等、他の配置であってもよい。

ベースプレート３１の表面３１Ａに行列状に配置された、複数の半導体デバイス１０Ａの間隔は、例えば、θ⊥方向の間隔よりもθ//方向の間隔の方が小さくなっている。θ//方向のＦＦＰ（Far Field Pattern）半値幅は、θ⊥方向のＦＦＰ半値幅よりも狭いため、θ//方向の半導体デバイス１０Ａの間隔を小さくすることが可能となる。これにより、光密度を向上させることが可能となる。複数の半導体デバイス１０Ａを一列に配置するようにしてもよい。

ベースプレート３１とアレイレンズ３３との間に設けられたレンズ保持部材３２は、例えば、ベースプレート３１の表面３１Ａに載置された複数の半導体デバイス１０Ａを囲む枠状の形状を有している（図９）。即ち、枠状のレンズ保持部材３２の内側に、複数の半導体デバイス１０Ａが設けられている。レンズ保持部材３２の平面形状は、例えば、四角形状である。このレンズ保持部材３２は、例えば、四角形の枠形状を有する保持部３２１と、この保持部３２１の内側および外側に拡張して設けられた拡張部３２２とを有している。拡張部３２２は、例えば、四角形の保持部３２１の対向する２辺に設けられている。レンズ保持部材３２は、ベースプレート３１の全周にわたって設けられていなくてもよく、例えば、四角形状のベースプレート３１の３辺に設けられていてもよい。あるいは、四角形状のベースプレート３１の対向する２辺にレンズ保持部材３２を設けるようにしてもよい。

レンズ保持部材３２は、例えば、ネジ等（図示せず）を用いてベースプレート３１に固定されている。レンズ保持部材３２をベースプレート３１に固定する方法は、どのような方法であってもよく、例えば接着剤を用いてレンズ保持部材３２をベースプレート３１に固定するようにしてもよい。接着剤は、例えば樹脂材料により構成されている。あるいは、レンズ保持部材３２およびベースプレート３１は、インサートモールド工程等を用いて一括成形されていてもよい。

保持部３２１の厚み（図９のＺ方向の大きさ）は、例えば、拡張部３２２の厚みよりも大きくなっている。この保持部３２１は、ベースプレート３１およびアレイレンズ３３に接している。したがって、保持部３２１の厚みにより、各々の半導体デバイス１０Ａとレンズ３３１との距離の大きさが調整されるようになっている。保持部３２１の厚みは、カバー１５とアレイレンズ３３との間、およびベースプレート３１とアレイレンズ３３との間に、気体流動可能な大きさの空間を維持できる程度の大きさであることが好ましい。気体流動可能な大きさとは、例えば、メカによる加工公差程度の０．０１ｍｍあるいは、樹脂成形での公差０．５ｍｍ程度である。カバー１５とアレイレンズ３３とが接近し過ぎていると、接着剤等に起因する脱離物がこれらの間に滞留する。この脱離物が光と反応し、カバー１５またはアレイレンズ３３に吸着すると、光学特性が低下する。カバー１５とアレイレンズ３３との間に気体流動可能な大きさの空間を設けることにより、このような光学特性の低下を抑えることができる。保持部３２１の厚みは、例えば１ｍｍ～３０ｍｍ程度である。保持部３２１の厚みは、例えば、レンズ３３１の焦点距離および半導体デバイス１０Ａ内の光路長等に応じて調整すればよい。保持部３２１は、例えば樹脂材料により構成されている。

拡張部３２２には、例えば、端子部３２２Ｅが設けられている。この端子部３２２Ｅは、例えば、配線ＷＡを介して半導体デバイス１０Ａ（発光素子１１）と外部とを電気的に接続するためのものであり、拡張部３２２の内側から外側にわたって複数設けられている。端子部３２２Ｅは、例えばアルミニウム（Ａｌ）等の導電性金属材料により構成されている。端子部３２２Ｅ以外の部分の拡張部３２２は、例えば、保持部３２１と同じ樹脂材料により構成されている。拡張部３２２と保持部３２１とを、異なる樹脂材料により構成するようにしてもよい。

保持部３２１および拡張部３２２は、個々にベースプレート３１に固定されていてもよい。また、保持部３２１および拡張部３２２は、拡張部３２２に保持部３２１が固定されていてもよい。例えば、保持部３２１を樹脂や金属で構成し、拡張部３２２および端子部３２２ＥをＰＣＢ（Printed Circuit Board）で構成することで、保持部３２１をＵＶ接着剤やはんだを使用してベースプレート３１もしくは拡張部３２２へ接着することができる。また、アレイレンズ３３と保持部３２１とは、インサートモールド成形法を用いて一括成形してもよい。レンズ保持部材３２は、アルミニウム（Ａｌ）、ＳＵＳ（Steel Use Stainless）、鉄（Ｆｅ）および銅（Ｃｕ）等の金属材料により構成するようにしてもよい。あるいは、レンズ保持部材３２は、セラミックス材料等により構成するようにしてもよい。レンズ保持部材３２の形状は、切削加工等の機械加工により形成されていてもよく、あるいは、ダイキャストまたは焼結等により形成されていてもよい。端子部３２２Ｅを含むレンズ保持部材３２は、例えば一括成形によって一体化された１つの部品により構成されていることが好ましい。これにより、コストを抑えることが可能となる。

アレイレンズ３３は、複数の半導体デバイス１０Ａを間にしてベースプレート３１に対向している。このアレイレンズ３３は、例えば中央部のアレイ部３３Ａと、このアレイ部３３Ａを囲む枠部３３Ｆとを有している。アレイ部３３Ａでは、各々の半導体デバイス１０Ａに対向する位置に複数のレンズ３３１が設けられている。各々のレンズ３３１は、例えば、平面視で発光素子１１およびミラー１３に重なる位置に配置されている。レンズ３３１は、例えば凸レンズにより構成されている。レンズ３３１は、平凸レンズ、両凸レンズおよびメニスカスレンズ等により構成されていてもよい。各々の半導体デバイス１０Ａのカバー１５を透過した光が、レンズ３３１を通過することにより、コリメートされるようになっている。アレイレンズ３３は、下面（例えば、ベースプレート３１との対向面）側と上面側とで、互いに異なる構成を有していてもよい。例えば、アレイレンズ３３の一方の面側がＦＡＣ（Fast Axis Collimator）機能を有し、他方の面側がＳＡＣ（Slow Axis Collimator）機能を有していてもよい。このときのアレイレンズ３３は、例えば、レンチキュラーレンズが互いに直交する方向で配置されており、例えば両凸形状の１枚レンズや平凸レンズ２枚を平面同士で貼り合わせ一体化したもので構成される。あるいは、アレイレンズ３３は、平凸レンズ２枚の平面側が半導体デバイス１０Ａ側を向くように揃え、アレイレンズ３３の枠部３３Ｆで保持し一体化したもので構成される。

アレイ部３３Ａの周囲の枠部３３Ｆは、例えば、四角形状の平面形状を有しており、この枠部３３Ｆがレンズ保持部材３２の保持部３２１に、例えば接着剤等（図示せず）により固定されている。この接着剤としてはＵＶ（Ultra Violet）硬化性樹脂等の光硬化性樹脂等を用いることができる。光硬化によって樹脂が収縮すると、アレイレンズ３３とレンズ保持部材３２との間で位置ずれが生じやすいので、例えば数％程度以下の硬化収縮量を有する樹脂材料を用いることが好ましく、１％以下の硬化収縮量を有する樹脂材料を用いることがより好ましい。アレイレンズ３３は、例えばネジ等によりレンズ保持部材３２に固定されていてもよい。あるいは、アレイレンズ３３とレンズ保持部材３２とが、インサートモールド工程等により一括成形されていてもよい。上述のように、アレイ部３３Ａとベースプレート３１との間、およびアレイ部３３Ａと半導体デバイス１０Ａとの間には、気体流動可能な大きさの空間が設けられている。アレイレンズ３３は、例えばホウケイ酸ガラス等により構成されている。

図１０は、図１に示した半導体デバイス１０Ａを、レンズ保持部材３２の端子部３２２Ｅと共に表したものである。複数の半導体デバイス１０Ａ各々の上面に設けられた電極取出部１４Ｅ１および電極取出部１４Ｅ２は、例えば、ワイヤ（配線ＷＡ）を介して、互いに接続されている。レンズ保持部材３２の端子部３２２Ｅに最も近い位置に配置された半導体デバイス１０Ａの電極取出部１４Ｅ２が、配線ＷＡを介して端子部３２２Ｅに接続されている。これにより、外部と、半導体デバイス１０Ａの発光素子１１とを接続することができる。なお、図１０では、カバー１５を省略して示している。

また、隣り合う半導体デバイス１０Ａの裏面（収容部材１４の裏面１４Ｓ２）に設けられたメタルパタン１４１Ｍ２は、例えば銀ペーストを介して連続させてもよい。これにより、隣り合う半導体デバイス１０Ａのメタルパタン１４１Ｍ２が熱的に接続され、放熱経路が広がる。

発光装置１では、例えば、以下のようにして光が取り出される。ベースプレート３１に載置された各々の半導体デバイス１０Ａから取り出された光は、例えば、各々の半導体デバイス１０Ａに対応する位置のレンズ３３１を通り、コリメート光となる。したがって、各々のレンズ３３１を通過した光の進行方向は互いに平行となり、発光装置１から取り出される。

（１－３．作用・効果）
本実施の形態の半導体デバイス１０Ａでは、収容部材１４とカバー１５とを接合するはんだ接合部１６の下地層となるメタルパタン１５１Ｍと離間した位置にはんだ吸着層１５２Ｍを形成するようにした。具体的には、メタルパタン１５１Ｍよりも内側にメタルパタン１５２Ｍ１を、メタルパタン１５１Ｍよりも外側にメタルパタン１５２Ｍ２を、それぞれ設けた。これにより、接合時にメタルパタン１４ＭＣおよびメタルパタン１５１Ｍからはみ出したはんだ１６Ｓｘは、メタルパタン１５２Ｍ１およびメタルパタン１５２Ｍ２に吸着され、収容空間Ｓ内や、収容部材１４の外側へのはんだ垂れを防ぐことが可能となる。以下、これについて説明する。

半導体レーザ素子により構成された半導体デバイスを駆動すると、大気中のシロキサンが発光点近傍で光と反応し、発光素子の端面に反応物が堆積しやすい。この反応物が端面反射率の変化を引き起こし、光特性の低下および発光素子の破壊が生じる虞がある。特に、例えば、４７０ｎｍ以下の短波長を出射する青色半導体レーザ素子では、この大気中のシロキサンに起因した不具合が発生しやすい。このため、半導体レーザ素子等をパッケージ内に気密封止することにより、この大気中のシロキサンに起因した不具合の発生を抑える技術が用いられている。

一般に、パッケージ内への発光素子の気密封止には、はんだが用いられている。例えば、図１１Ａに示したように、パッケージ部材１０１１とリッド部材１０１２とを、はんだを用いて接合する場合、それぞれの接合面の互いに対向する位置に下地としてメタル膜１０１１Ｍ，１０１２Ｍを設け、例えば、リッド部材１０１２側のメタル膜１０１２Ｍにペースト状のはんだ１０２２Ｓを塗布した後、加熱してはんだペーストを溶融させると共に、はんだペースト１６Ｓに含まれる有機溶剤を除去する。この後、互いの接合面１０１１Ｓ，１０１２Ｓを向かい合わせに配置し、加熱によりはんだ１０２２Ｓを融解させて接合を行う。このとき、図１１Ｂに示したように、リッド部材１０１２側からの押圧によってパッケージ部材１０１１とリッド部材１０１２とが接触すると、はんだ１０２２Ｓはパッケージ部材１０１１の内側および外側に溢れ、はんだ垂れを生じる。

パッケージ部材１０１１の内部に溢れたはんだ１０２２Ｓは、例えば、発光素子と電極とを接続するワイヤ等と接触すると電気的な短絡の発生等の特性不良の原因となる。一方、はんだ垂れを防ぐためにはんだ量を減らすと、パッケージ内部の気密性が低下してしまう。

この他に、製造設備によって接合時のリッド部材１０１２の実装高さを調整する方法が考えられるが、コストの大幅な増加が懸念される。また、パッケージ部材１０１１およびリッド部材１０１２は、製品ごとに形状にばらつきがあるため、個別に高さ調整を行う必要があり、製造工程が複雑化することが考えられる。

これに対して、本実施の形態では、はんだ接合部１６の下地層となる、カバー１５の下面１５Ｓ２に形成されたメタルパタン１５１Ｍの内側および外側に、メタルパタン１５１Ｍとは離間するメタルパタン１５２Ｍ１，１５２Ｍ２をそれぞれ設け、これをはんだ吸着層１５２Ｍとして用いるようにした。これにより、接合時にメタルパタン１４ＭＣおよびメタルパタン１５１Ｍからはみ出したはんだ１６Ｓｘは、メタルパタン１５２Ｍ１およびメタルパタン１５２Ｍ２に吸着されるようになる。

以上により、本実施の形態の半導体デバイス１０Ａでは、発光素子１１等を収容する収容空間Ｓ内や収容部材１４の外側へのはんだ垂れの発生やはんだの脱落を防ぐことができる。よって、はんだ垂れと、例えば、発光素子１１と収容部材１４に設けられた配線構造との電気的接続を行うワイヤＷとの接触による短絡の発生等を防ぐことが可能となる。また、製造歩留まりを向上させることが可能となる。

また、本実施の形態では、メタルパタン１５１Ｍと、メタルパタン１５２Ｍ１およびメタルパタン１５２Ｍ２とを離間して形成するようにしたので、はんだが過剰な場合に限ってメタルパタン１５２Ｍ１，１５２Ｍ２にはんだが吸着するようになる。これにより、収容部材１４とカバー１５との接合に必要なはんだ量を確保することができる。よって、高い信頼性を有する半導体デバイス１０Ａを提供することが可能となる。

以下、第２の実施の形態および変形例１～１４ならびに適用例について説明するが、以降の説明において上記第１の実施の形態と同一構成部分については同一符号を付してその説明は適宜省略する。

＜２．変形例＞
（２－１．変形例１）
図１２は、本開示の変形例１に係る半導体デバイス（半導体デバイス１０Ｂ）の構成を説明するための平面模式図である。半導体デバイス１０Ｂは、上記第１の実施の形態における半導体デバイス１０Ａと同様に、パッケージ化された表面実装型デバイス（ＳＭＤ）である。本変形例の半導体デバイス１０Ｂは、メタルパタン１５１Ｍよりも内側に形成されたメタルパタン１５２Ｍ１を、額縁状に形成した点が、上記第１の実施の形態とは異なる。

このように、メタルパタン１５１Ｍ１よりも内側のメタルパタン１５２Ｍ１は、必ずしもメタルパタン１５１Ｍ１内側の下面１５Ｓ２を広い範囲で覆わなくてもよい。本変形例のように、メタルパタン１５２Ｍ１を額縁状に形成することにより、上記第１の実施の形態の効果に加えて、接合後に収容空間Ｓに収容された発光素子１１等の内部部品を確認することが可能となる。

（２－２．変形例２）
図１３は、本開示の変形例２に係る半導体デバイス（半導体デバイス１０Ｃ）の構成を説明するための平面模式図である。半導体デバイス１０Ｃは、上記第１の実施の形態における半導体デバイス１０Ａと同様に、パッケージ化された表面実装型デバイス（ＳＭＤ）である。本変形例の半導体デバイス１０Ｃは、メタルパタン１５１Ｍよりも内側に形成されたメタルパタン１５２Ｍ１を、額縁状に、二重に形成した点が、上記第１の実施の形態とは異なる。

本変形例のはんだ吸着層１５２は、メタルパタン１５１Ｍよりも内側に、額縁状のメタルパタン１５２Ｍ１Ａ，１５２Ｍ１Ｂが、メタルパタン１５１Ｍ側から順に設けられている。メタルパタン１５２Ｍ１Ａとメタルパタン１５２Ｍ１Ｂとは、例えば、互いに離間して形成されている。

このように、メタルパタン１５１Ｍ１よりも内側に、はんだ吸着層１５２Ｍとして、メタルパタン１５２Ｍ１Ａ，１５２Ｍ１Ｂを二重に形成することにより、例えば、メタルパタン１５２Ｍ１Ａを超えてはみ出すはんだを、メタルパタン１５２Ｍ１Ｂで吸着することができる。これにより、はんだ垂れの発生をさらに低減することが可能となる。

なお、本変形例では、メタルパタン１５２Ｍ１の内側に、二重のメタルパタンを形成した例を示したが、三重または四重以上に形成するようにしてもよい。

（２－３．変形例３）
図１４は、本開示の変形例３に係る半導体デバイス（半導体デバイス１０Ｄ）の構成を説明するための平面模式図である。半導体デバイス１０Ｄは、上記第１の実施の形態における半導体デバイス１０Ａと同様に、パッケージ化された表面実装型デバイス（ＳＭＤ）である。本変形例の半導体デバイス１０Ｄは、はんだ吸着層１５２Ｍを構成するメタルパタン１５２Ｍ１，１５２Ｍ２が複数の島状に形成されている点が、上記第１の実施の形態とは異なる。

メタルパタン１５２Ｍ１およびメタルパタン１５２Ｍ２は、それぞれ、互いに離間した複数の島状に形成されている。各島状のパターンの間隔は、例えば、１０μｍ以上とすることが好ましい。また、メタルパタン１５２Ｍ１およびメタルパタン１５２Ｍ２を複数の島状に形成する場合には、各島状のメタルパタン１５２Ｍ１およびメタルパタン１５２Ｍ２は、例えば、はんだの塗布面積の０．００４％以上とすることが好ましい。

このように、はんだ吸着層１５２を構成するメタルパタン１５２Ｍ１，１５２Ｍ２を複数の島状に形成することにより、はんだ吸着層１５２にはんだが吸着されすぎるのを防ぐことが可能となる。よって、より信頼性の向上した半導体デバイス１０Ｄを提供することが可能となる。

また、本変形例では、はんだ吸着層１５２を構成するメタルパタン１５２Ｍ１，１５２Ｍ２を複数の島状に形成することにより、これらを、発光素子１１、サブマウント１２およびミラー１３等の実装時や、収容部材１４とカバー１５との接合時の画像認識用のパターンとして用いることができる。これにより、各部品および精度よく実装することが可能となる。

（２－４．変形例４）
図１５Ａは、本開示の変形例４に係る半導体デバイス（半導体デバイス１０Ｅ）の要部であるカバー１５の平面構成を模式的に表したものである。上記第１の実施の形態では、メタルパタン１５１Ｍの内側および外側の両方に、はんだ吸着層１５２Ｍとしてメタルパタン１５２Ｍ１，１５２Ｍ２を設けたが、例えば、はんだ垂れが外側に発生する虞がない場合には、図１５Ａに示したように、メタルパタン１５１Ｍの内側にのみ、はんだ吸着層１５２Ｍを設けるようにしてもよい。

また、その場合、はんだ吸着層１５２Ｍの形状は、上記変形例１や変形例３のように、額縁状（図１５Ｂ）や複数の島状（図１５Ｃ）としてもよい。

このように、メタルパタン１５１Ｍの内側にのみ、はんだ吸着層１５２Ｍを形成することにより、外側にはんだ吸着層１５２を設ける面積が不要となる。よって、上記第１の実施の形態の効果に加えて、カバー１５を小型化することが可能となる。

（２－５．変形例５）
図１６Ａは、本開示の変形例５に係る半導体デバイス（半導体デバイス１０Ｆ）の要部であるカバー１５の平面構成を模式的に表したものである。上記第１の実施の形態では、メタルパタン１５１Ｍの内側および外側の両方に、はんだ吸着層１５２Ｍとしてメタルパタン１５２Ｍ１，１５２Ｍ２を設けたが、例えば、はんだ垂れが内側に発生する虞がない場合には、図１６Ａに示したように、メタルパタン１５１Ｍの外側にのみ、はんだ吸着層１５２Ｍを設けるようにしてもよい。

また、その場合、はんだ吸着層１５２Ｍの形状は、上記変形例３のように、複数の島状（図１６Ｂ）としてもよい。

（２－６．変形例６）
図１７Ａは、本開示の変形例６に係る半導体デバイス（半導体デバイス１０Ｇ）の要部であるカバー１５の平面構成を模式的に表したものである。上記変形例４の図１５Ｃでは、メタルパタン１５１Ｍの内側にのみ複数の島状のはんだ吸着層１５２Ｍを設けた例を示したが、その場合には、図１７Ａに示したように角部のメタルパタン１５２Ｍｘを大きく、即ち拡幅部を形成するようにしてもよい。

上記第１の実施の形態のように、多角形状（本実施の形態では略矩形状）にはんだ接合部１６を形成する場合には、角部にはんだが集中するため、はんだ垂れは角部に発生しやすい。このため、本変形例のように、角部のメタルパタン１５２Ｍｘの面積を拡大することにより、角部におけるはんだ垂れの発生を低減することが可能となる。

また、はんだ量が少なく、角部にのみはんだ垂れが発生する虞があると判断できる場合には、例えば、図１７Ｂに示したように、角部にのみはんだ吸着層１５２Ｍを形成するようにしてもよい。

（２－７．変形例７）
図１８Ａは、本開示の変形例７に係る半導体デバイス（半導体デバイス１０Ｈ）の構成を説明するための平面模式図である。なお、図１８Ａでは、電極取出部１４Ｅを省略して示している。後述する変形例８，９についても同様である。図１８Ｂは、図１８Ａに示したＶ－Ｖ線における半導体デバイス１０Ｈの要部の断面構成の一例を模式的に表したものである。図１８Ｃは、図１８Ａに示したＶ－Ｖ線における半導体デバイス１０Ｈの要部の断面構成の他の例を模式的に表したものである。半導体デバイス１０Ｈは、上記第１の実施の形態における半導体デバイス１０Ａと同様に、パッケージ化された表面実装型デバイス（ＳＭＤ）である。本変形例の半導体デバイス１０Ｈは、収容部材１４側にはんだ吸着層１４５Ｍを設けた点が、上記第１の実施の形態とは異なる。

はんだ吸着層１４５Ｍは、例えば、図１８Ｂに示したように、額縁状に形成されたメタルパタン１４ＭＣより内側および外側に、それぞれ、例えば額縁状に形成されたメタルパタン１４５Ｍ１，１４５Ｍ２によって構成されている。メタルパタン１４５Ｍ１，１４５Ｍ２は、上記第１の実施の形態におけるメタルパタン１５２Ｍ１，１５２Ｍ２と同様に、下地層として用いられるメタルパタン１４ＭＣとは離間して形成されている。

メタルパタン１４ＭＣより内側のメタルパタン１４５Ｍ１は、例えば、図１８Ｃに示したように、一部が収容部材１４の凹部１４Ｃの側面に延在していてもよい。また、図１８Ａでは、メタルパタン１４ＭＣの内側および外側において額縁状に連続するメタルパタン１４５Ｍ１，１４５Ｍ２を形成した例を示したが、これに限らない。例えば、上記変形例３のように、メタルパタン１４５Ｍ１，１４５Ｍ２を複数の島状に形成してもよい。これにより、はんだ吸着層１４５Ｍにはんだが吸着されすぎるのを防ぐことができる。また、はんだ吸着層１４５Ｍは、必ずしもメタルパタン１４ＭＣの内側および外側両方に形成する必要はなく、例えば、上記変形例４のように、メタルパタン１４ＭＣの内側にのみ形成してもよいし、上記変形例５のように、メタルパタン１４ＭＣの外側にのみ形成するようにしてもよい。これにより、収容部材１４を小型化することができる。

このように、収容部材１４側にはんだ吸着層１４５Ｍを形成した場合でも、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

（２－８．変形例８）
図１９Ａは、本開示の変形例８に係る半導体デバイス（半導体デバイス１０Ｉ）の構成を説明するための平面模式図である。図１９Ｂは、図１９Ａに示したＶＩ－ＶＩ線における半導体デバイス１０Ｈの要部の断面構成の一例を模式的に表したものである。このように、収容部材１４側およびカバー１５側のそれぞれに、はんだ吸着層１４５Ｍ，１５２Ｍを形成するようにしてもよい。なお、図１９Ａに示したはんだ吸着層１４５Ｍ，１５２Ｍのパターンは一例であり、上記変形例１～６に示したパターンを適宜組み合わせることができる。

（２－９．変形例９）
図２０Ａは、本開示の変形例９に係る半導体デバイス（半導体デバイス１０Ｊ）の構成を説明するための平面模式図である。図２０Ｂは、図２０Ａに示したＶＩＩ－ＶＩＩ線における半導体デバイス１０Ｊの要部の断面構成の一例を模式的に表したものである。上記第１の実施の形態等では、発光素子１１等を収容する凹部１４Ｃが収容部材１４側に形成されている例を示したが、図２０Ａ，２０Ｂに示したように、カバー１５側に凹部１５Ｃを設け、発光素子１１等を覆うようにしてもよい。その場合、はんだ吸着層は、図２０Ｂに示したように、収容部材１４の接合面１４Ｓ１に設けてもよいし、カバー１５の、接合面１４Ｓ１と接合される下面１５Ｓ２に設けるようにしてもよい。

（２－１０．変形例１０）
図２１は、本開示の変形例１０に係る半導体デバイス（半導体デバイス１０Ｋ）の要部の断面構成の一例を模式的に表したものである。図２１は、上記第１の実施の形態における図１Ｂと同様に、半導体デバイス１０Ｋの、例えばＩ－Ｉ線における断面を表している。上記第１の実施の形態および上記変形例９等では、一方が発光素子１１等を収容する凹部を有する形状、他方が平板形状を有する収容部材１４およびカバー１５を例に示したが、収容部材１４およびカバー１５の形状はこれに限らない。例えば、図２１に示したように、互いに凹部１４Ｃ，１５Ｃを有する形状としてもよい。その際には、はんだ吸着層は、図２１に示したように、収容部材１４側およびカバー１５側の両方に設けてもよいし、収容部材１４およびカバー１５のどちらか一方に形成するようにしてもよい。

（２－１１．変形例１１）
図２２は、本開示の変形例１１に係る半導体デバイス（半導体デバイス１０Ｌ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。発光素子としては、例えば、図２２に示した発光素子５１のように垂直共振器面発光レーザを用いてもよい。なお、メタルパタン１４１Ｍ１Ａとメタルパタン１４２Ｍ１と、メタルパタン１４１Ｍ１Ｂとメタルパタン１４２Ｍ２とは、それぞれ、図示していないが、ビアを介して電気的に接続されている。

更に、半導体デバイス１０Ｌは、図２３に示したように、カバー１５の上面１５Ｓ１側にレンズ１５３を設けるようにしてもよい。これにより、発光素子５１から出射された光の放射角を制御することが可能となる。なお、レンズ１５３は、カバー１５の下面１５Ｓ２側に設けるようにしてもよい。あるいは、カバー１５の上面１５Ｓ１側および下面１５Ｓ２側の両方に設けるようにしてもよい。但し、図１８に示したように、カバー１５の上面１５Ｓ１側にレンズ１５３を設けることにより、カバー１５の下面１５Ｓ２側にレンズ１５３を設けた場合と比較して小型化することができる。

更にまた、半導体デバイス１０Ｌは、図２４に示したように、カバー１５の上面１５Ｓ１側に回折素子１５４を設けるようにしてもよい。回折素子１５４を設けることにより、発光素子５１から出射された光をランダムドットパタン等の所望の出力に変換することが可能となる。

＜３．第２の実施の形態＞
図２５Ａは、本開示の第２の実施の形態に係る半導体デバイス（半導体デバイス１０Ｍ）の構成を説明するための平面模式図である。図２５Ｂは、図２５Ａに示したＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線における半導体デバイス１０Ｍの要部の断面構成の一例を模式的に表したものである。半導体デバイス１０Ｍは、上記第１の実施の形態における半導体デバイス１０Ａと同様に、パッケージ化された表面実装型デバイス（ＳＭＤ）である。本実施の形態の半導体デバイス１０Ｍは、メタルパタン１５１Ｍを、例えば、カバー１５の下面１５Ｓ２の全面に設け、所定の位置に、メタルパタン１５１Ｍとははんだの濡れ性が異なるはんだ拡散防止層１５５を形成したものである。このはんだ拡散防止層１５５が、本開示の「はんだ拡散防止層」の一具体例に相当する。

本実施の形態では、メタルパタン１５１Ｍは、例えば、カバー１５の下面１５Ｓ２の全面に亘って設けられており、発光素子１１と対向する位置に開口１５１Ｈが形成されている。はんだ拡散防止層１５５は、メタルパタン１５１Ｍ上の、例えば、収容部材１４の接合面１４Ｓ１に設けられたメタルパタン１４ＭＣと対向する領域の内縁および外縁に、それぞれ、額縁状に形成されている。具体的には、メタルパタン１４ＭＣと対向する領域の内縁にはんだ拡散防止層１５５Ａが、メタルパタン１４ＭＣと対向する領域の外縁にはんだ拡散防止層１５５Ｂがそれぞれ形成されている。

はんだ拡散防止層１５５Ａ，１５５Ｂの幅Ｗｃ１，Ｗｃ２は、上述したメタルパタン１５１Ｍとメタルパタン１５２Ｍ１およびメタルパタン１５２Ｍ２との距離Ｗｂ１，Ｗｂ２と同様に、それぞれ、例えば、１０μｍ以上であることが好ましい。上限としては、例えば、メタルパタン１５１Ｍの幅Ｗａとする。

はんだ拡散防止層１５５（１５５Ａ，１５５Ｂ）は、例えば誘電体材料を用いて形成することができる。誘電体材材料の具体例としては、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）および窒化シリコン（ＳｉＮ）等が挙げられる。

以上のように、本実施の形態では、はんだ接合部１６の下地層となる、カバー１５の下面１５Ｓ２に形成されたメタルパタン１５１Ｍの内縁および外縁に、それぞれ、はんだ拡散防止層１５５Ａ，１５５Ｂを設けるようにした。これにより、収容部材１４とカバー１５との接合に必要なはんだ量を確保しつつ、メタルパタン１４ＭＣおよびメタルパタン１５１Ｍからはみ出したはんだ１６Ｓｘは、図２５Ｂに示したように、はんだ拡散防止層１５５Ａ，１５５Ｂの外側のメタルパタン１５１Ｍ１に吸着されるようになる。従って、発光素子１１等を収容する収容空間Ｓ内へのはんだ垂れの発生やはんだの脱落を防ぐことができるようになり、はんだ垂れと、例えば、ワイヤＷとの接触による短絡の発生等を防ぐことが可能となる。また、製造歩留まりを向上させることが可能となる。即ち、高い信頼性を有する半導体デバイス１０Ｍを提供することが可能となる。

＜４．変形例＞
（４－１．変形例１２）
図２６Ａは、本開示の変形例１２に係る半導体デバイス（半導体デバイス１０Ｎ）の平面構成を模式的に表したものである。図２６Ｂは、図２６Ａに示したＩＸ－ＩＸ線における半導体デバイス１０Ｎの断面構成の一例を模式的に表したものである。上記第１の実施の形態および第２の実施の形態等では、半導体素子として発光素子１１を用いた例を示したが、これに限らない。例えば、図２６Ａ，２６Ｂに示したディスクリート半導体６１を用いてもよいし、さらに、例えば、センサ素子、集積回路（ＩＣ）およびハイブリッドＩＣ等の電子部品を用いてもよい。

なお、ディスクリート半導体６１のように、カバー１５に光透過性が不要な場合には、例えば、上記第１の実施の形態におけるメタルパタン１５２Ｍ１を、メタルパタン１５１Ｍより内側の下面１５Ｓ２全面に形成することができる。また、上記第２の実施の形態におけるメタルパタン１５１Ｍを、下面１５Ｓ２の全面に形成することができる。更に、カバー１５に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（アルミナ）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の焼結体や金属板等を用いることができる。

（４－２．変形例１３）
図２７は、本開示の変形例１３に係る発光装置（発光装置２）の要部の模式的な分解斜視図である。この発光装置２は、ベースプレート３１、半導体デバイス（例えば、半導体デバイス１０Ａ）およびアレイレンズ３３をこの順に有している。即ち、発光装置２には、レンズ保持部材（例えば、図８のレンズ保持部材３２）が設けられていない。発光装置２のベースプレート３１は、例えば、プレート部３１１、保持部３１２および端子部３１３Ｅを有している。この点を除き、本変形例の発光装置２は、上記第１の実施の形態の発光装置１と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。

ベースプレート３１のプレート部３１１は、例えば四角形状の平面形状を有する板状部材である。このプレート部３１１に複数の半導体デバイス１０Ａが、例えば行列状に載置されている。

保持部３１２は、プレート部３１１の中央部に配置された複数の半導体デバイス１０Ａを囲む四角形の枠状の平面形状を有している。保持部３１２は、プレート部３１１およびアレイレンズ３３（枠部３３Ｆ）に接しており、保持部３１２の厚みの大きさにより、各々の半導体デバイス１０Ａとレンズ３３１との間の距離の大きさが調整されるようになっている。

端子部３１３Ｅは、例えば、一方向（図２７のＹ方向）に延びる帯状の平面形状を有しており、プレート部３１１上に設けられている。この端子部３１３Ｅは、保持部３１２の内側から外側にかけて延在している。この端子部３１３Ｅに半導体デバイス１０Ａの電極取出部１４Ｅ１，１４Ｅ２が電気的に接続されることにより、発光素子１１と外部とが電気的に接続されるようになっている。

プレート部３１１、保持部３１２および端子部３１３Ｅは、例えば一体化されている。プレート部３１１は例えばアルミニウム、保持部３１２は例えばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、端子部３１３Ｅは、金属材料により構成されている。プレート部３１１および保持部３１２は、例えば、インサート・インジェクションモールド成形等により一括成形されている。プレート部３１１を、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銅タングステン（Ｃｕ－Ｗ）または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等により構成し、保持部３１２を、例えば、アルミナ，窒化アルミニウムまたはコバール等により構成するようにしてもよい。このとき、プレート部３１１および保持部３１２と端子部３１３Ｅとは、例えば、低融点ガラス等により絶縁される。

（４－３．変形例１４）
ベースプレート３１に載置された複数の半導体デバイス１０Ａ（発光素子１１）各々から出射される光の波長帯域は、複数存在していてもよい。ベースプレート３１に載置された複数の半導体デバイス１０Ａが、例えば、赤色波長帯域の光を出射する発光素子１１を含む半導体デバイス１０Ａと、青色波長帯域の光を出射する発光素子１１を含む半導体デバイス１０Ａと、緑波長帯域の光を出射する発光素子１１を含む半導体デバイス１０Ａとを有していてもよい。視感度曲線および出力（ｍＷ，Ｉｍ）から各色の半導体デバイス１０Ａの比率および配置を調整する。これにより、発光装置１から白色光を取り出すことができる。このとき、例えば、発光装置１は、拡散板等を有し、半導体デバイス１０Ａから出射された光が、レンズ３３１および拡散板等を通過するようになっている。

このように、互いに異なる波長帯域の光を出射する半導体デバイス１０Ａ（発光素子１１）は、所望の比率および所望の配置で、容易にベースプレート３１に載置することができる。よって、全体の光バランスを容易に調整することができる。

発光素子１１は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等により構成することも可能であるが、半導体レーザ素子により構成された発光素子１１では、ＬＥＤにより発光素子１１を構成する場合に比べて、より光強度を強め、より遠い位置での光の認識が可能となる。

＜５．適用例＞
上記第１の実施の形態および変形例１３で説明した発光装置１，２は、例えば投射型表示装置に適用することができる。

図２８は、光源として発光装置１，２が適用された投射型表示装置（投射型表示装置２００）の構成例を示す図である。この投射型表示装置２００は、例えばスクリーンに画像を投射する表示装置である。投射型表示装置２００は、例えばＰＣ等のコンピュータや各種画像プレーヤ等の外部の画像供給装置にＩ／Ｆ（インターフェイス）を介して接続されており、このＩ／Ｆに入力される画像信号に基づいて、スクリーン等への投影を行うものである。なお、以下に説明する投射型表示装置２００の構成は一例であり、本技術に係る投射型表示装置は、このような構成に限定されるものではない。

投射型表示装置２００は、発光装置１，２、マルチレンズアレイ２１２、ＰＢＳアレイ２１３、フォーカスレンズ２１４、ミラー２１５ａ，２１５ｃ～２１５ｅ、ダイクロイックミラー２１６、２１７、光変調素子２１８ａ～２１８ｃ、ダイクロイックプリズム２１９、および投写レンズ２２０を備える。

発光装置１，２では、発光素子１１から出射された光が、アレイレンズ３３を通過し、コリメート光として取り出される。この光は、マルチレンズアレイ２１２に入射するようになっている。マルチレンズアレイ２１２は、複数のレンズ素子がアレイ状に設けられた構造であり、発光装置１，２から出射された光を集光する。ＰＢＳアレイ２１３は、マルチレンズアレイ２１２によって集光された光を、所定の偏光方向の光、例えばＰ偏光波に偏光する。フォーカスレンズ２１４は、ＰＢＳアレイ２１３によって所定の偏光方向の光に変換された光を集光する。

ダイクロイックミラー２１６は、フォーカスレンズ２１４、ミラー２１５ｅを介して入射してきた光のうちの赤色光Ｒを透過し、緑色光Ｇ、青色光Ｂを反射する。ダイクロイックミラー２１６によって透過された赤色光Ｒは、ミラー２１５ａを介して光変調素子２１８ａに導かれる。

ダイクロイックミラー２１７は、ダイクロイックミラー２１６によって反射された光のうちの青色光Ｂを透過し、緑色光Ｇを反射する。ダイクロイックミラー２１７によって反射された緑色光Ｇは、光変調素子２１８ｂに導かれる。一方、ダイクロイックミラー２１７によって透過された青色光Ｂは、ミラー２１５ｄとおよびミラー２１５ｃを介して光変調素子２１８ｃに導かれる。

光変調素子２１８ａ～２１８ｃの各々は、入射された各色光を光変調し、光変調された各色光をダイクロイックプリズム２１９に入射する。ダイクロイックプリズム２１９は、光変調されて入射してきた各色光を１つの光軸に合成する。合成された各色光は、投写レンズ２２０を介してスクリーン等に投影される。

投射型表示装置２００では、色の３原色である赤、緑、青の３色に対応した３つの光変調素子２１８ａ～２１８ｃが組み合わされ、あらゆる色が表示される。即ち、投射型表示装置２００は、いわゆる３板式の投射型表示装置である。

以上、第１，第２の実施の形態および変形例１～１４ならびに適用例を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記第１の実施の形態において説明した収容部材１４に設けられた配線構造は一例であり、例えば、収容部材１４の表面に設けた電極取出部１４Ｅ１，１４Ｅ２をカバー１５の上面１５Ｓ１に設けるようにしてもよい。または、電極取出部１４Ｅ１，１４Ｅ２を、収容部材１４の裏面１４Ｓ２に設けるようにしてもよい。

また、上記第１の実施の形態等では、はんだ接合部１６を発光素子１１のカソードと電極取出部１４Ｅ１との導電経路として用いた例を示したが、これに限らない。例えば、はんだ接合部１６は、発光素子１１のアノードと電極取出部１４Ｅ２との導電経路として用いるようにしてもよい。更に、上記第１の実施の形態等では、凹部１４Ｃ内に１つの発光素子１１を収容した例を示したが、２つ以上、さらには、互いに異なる波長の発光素子１１を収容するようにしてもよい。

更にまた、上記第１の実施の形態等では、発光素子１１から出射された光を上方のカバー１５から取り出す例を示したが、例えば、収容部材１４の側面、即ち、横方向から取り出すようにしてもよい。これにより、カバー１５として金属板等を用いることができる。

また、上記第１の実施の形態等において例示した発光装置１，２の構成要素、配置および数等は、あくまで一例であり、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。

例えば、上記発光装置１，２では、発光素子１１と外部とを電気的に接続するための端子部３２２Ｅ，３１３Ｅをレンズ保持部材３２またはベースプレート３１に設ける場合について説明したが、レンズ保持部材３２およびベースプレート３１とは別に、端子部を設けるようにしてもよい。

なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であってこれに限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。

なお、本技術は、以下のような構成をとることも可能である。以下の構成の本技術の第１の半導体デバイスによれば、第１の収容部材の接合面および第２の収容部材の接合面の少なくとも一方に、それぞれの下地層とは離間した位置にはんだ吸着層を設けるようにしたので、半導体素子が収容される収容空間内部へのはんだ垂れを防ぐことができる。また、以下の構成の本技術の第２の半導体デバイスによれば、第１の下地層および第２の下地層の少なくとも一方に、それぞれの下地層とは異なる濡れ性を有するはんだ拡散防止層を設けるようにしたので、半導体素子が収容される収容空間内部や収容部材の外側へのはんだ垂れを防ぐことができる。よって、はんだの脱落等による短絡の発生を低減することが可能となる。即ち、信頼性を向上させることが可能となる。
（１）
半導体素子と、
前記半導体素子を収容する第１の収容部材および第２の収容部材と、
前記第１の収容部材の、前記第２の収容部材との接合面に形成された第１の下地層と、
前記第２の収容部材の、前記第１の収容部材との接合面に形成された第２の下地層と、
前記第１の収容部材と前記第２の収容部材とを、前記第１の下地層および前記第２の下地層を介して接合するはんだ接合部と、
前記第１の収容部材の接合面および前記第２の収容部材の接合面の少なくとも一方に、前記第１の下地層および前記第２の下地層とは離間して設けられたはんだ吸着層と
を備えた半導体デバイス。
（２）
前記第２の収容部材は、前記第１の収容部材に設けられた前記半導体素子を収容する凹部を覆うことで前記第１の収容部材と共に、前記半導体素子を収容する収容空間を形成し、
前記はんだ吸着層は、前記第２の収容部材の接合面に設けられている、前記（１）に記載の半導体デバイス。
（３）
前記第１の収容部材は、前記半導体素子を収容する収容空間を構成する凹部を有し、
前記はんだ吸着層は、前記第１の収容部材の接合面に設けられている、前記（１）または（２）に記載の半導体デバイス。
（４）
前記はんだ吸着層は、前記第２の収容部材の、前記第２の下地層より内側に形成されている、前記（１）乃至（３）のうちのいずれか１つの記載の半導体デバイス。
（５）
前記はんだ吸着層は、前記第２の収容部材の、前記第２の下地層より外側に形成されている、前記（１）乃至（４）のうちのいずれか１つの記載の半導体デバイス。
（６）
前記はんだ吸着層は、前記第１の収容部材の、前記第１の下地層より内側に形成されている、前記（１）乃至（５）のうちのいずれか１つの記載の半導体デバイス。
（７）
前記はんだ吸着層は、前記第１の収容部材の、前記第１の下地層より外側に形成されている、前記（１）乃至（６）のうちのいずれか１つの記載の半導体デバイス。
（８）
前記はんだ吸着層は、額縁状に設けられている、前記（１）乃至（７）のうちのいずれか１つの記載の半導体デバイス。
（９）
前記第１の収容部材および前記第２の収容部材は、多角形状を有し、
前記はんだ吸着層は、角部に拡幅部を有する、前記（８）に記載の半導体デバイス。
（１０）
前記はんだ吸着層は、複数の島状にパターン形成されている、前記（１）乃至（７）のうちのいずれか１つの記載の半導体デバイス。
（１１）
前記第１の収容部材および前記第２の収容部材は、多角形状を有し、
前記はんだ吸着層は、角部に辺部よりも大きなパターンを有する、前記（１０）に記載の半導体デバイス。
（１２）
前記はんだ吸着層と、前記はんだ吸着層と同一面に形成された前記第１の下地層または前記第２の下地層との距離は、１０μｍ以上前記はんだ吸着層と同一面に形成された前記第１の下地層または前記第２の下地層の幅以下である、前記（１）乃至（１１）のうちのいずれか１つの記載の半導体デバイス。
（１３）
前記第１の収容部材および前記第２の収容部材は、前記半導体素子を収容する収容空間を形成し、
前記半導体素子は、前記収容空間に気密封止されている、前記（１）乃至（１２）のうちのいずれか１つの記載の半導体デバイス。
（１４）
前記半導体素子は発光素子であり、
前記はんだ吸着層は、前記発光素子から出射された光の透過領域を除いて形成されている、前記（１）乃至（１３）のうちのいずれか１つの記載の半導体デバイス。
（１５）
前記発光素子は、４７０ｎｍ以下の波長帯域の光を出射する、前記（１４）に記載の半導体デバイス。
（１６）
前記発光素子は、半導体レーザにより構成されている、前記（１４）または（１５）に記載の半導体デバイス。

本出願は、日本国特許庁において２０１９年１０月２８日に出願された日本特許出願番号２０１９－１９５１４８号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。

当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims

半導体素子と、
前記半導体素子を収容する第１の収容部材および第２の収容部材と、
前記第１の収容部材の、前記第２の収容部材との接合面に形成された第１の下地層と、
前記第２の収容部材の、前記第１の収容部材との接合面に形成された第２の下地層と、
前記第１の収容部材と前記第２の収容部材とを、前記第１の下地層および前記第２の下地層を介して接合するはんだ接合部と、
前記第１の収容部材の接合面および前記第２の収容部材の接合面の少なくとも一方に、前記第１の下地層および前記第２の下地層とは離間して設けられたはんだ吸着層と
を備えた半導体デバイス。
前記第２の収容部材は、前記第１の収容部材に設けられた前記半導体素子を収容する凹部を覆うことで前記第１の収容部材と共に、前記半導体素子を収容する収容空間を形成し、
前記はんだ吸着層は、前記第２の収容部材の接合面に設けられている、請求項１に記載の半導体デバイス。
前記第１の収容部材は、前記半導体素子を収容する収容空間を構成する凹部を有し、
前記はんだ吸着層は、前記第１の収容部材の接合面に設けられている、請求項１に記載の半導体デバイス。
前記はんだ吸着層は、前記第２の収容部材の、前記第２の下地層より内側に形成されている、請求項１に記載の半導体デバイス。
前記はんだ吸着層は、前記第２の収容部材の、前記第２の下地層より外側に形成されている、請求項１に記載の半導体デバイス。
前記はんだ吸着層は、前記第１の収容部材の、前記第１の下地層より内側に形成されている、請求項１に記載の半導体デバイス。
前記はんだ吸着層は、前記第１の収容部材の、前記第１の下地層より外側に形成されている、請求項１に記載の半導体デバイス。
前記はんだ吸着層は、額縁状に設けられている、請求項１に記載の半導体デバイス。
前記第１の収容部材および前記第２の収容部材は、多角形状を有し、
前記はんだ吸着層は、角部に拡幅部を有する、請求項８に記載の半導体デバイス。
前記はんだ吸着層は、複数の島状にパターン形成されている、請求項１に記載の半導体デバイス。
前記第１の収容部材および前記第２の収容部材は、多角形状を有し、
前記はんだ吸着層は、角部に辺部よりも大きなパターンを有する、請求項１０に記載の半導体デバイス。
前記はんだ吸着層と、前記はんだ吸着層と同一面に形成された前記第１の下地層または前記第２の下地層との距離は、１０μｍ以上前記はんだ吸着層と同一面に形成された前記第１の下地層または前記第２の下地層の幅以下である、請求項１に記載の半導体デバイス。
前記第１の収容部材および前記第２の収容部材は、前記半導体素子を収容する収容空間を形成し、
前記半導体素子は、前記収容空間に気密封止されている、請求項１に記載の半導体デバイス。
前記半導体素子は発光素子であり、
前記はんだ吸着層は、前記発光素子から出射された光の透過領域を除いて形成されている、請求項１に記載の半導体デバイス。
前記発光素子は、４７０ｎｍ以下の波長帯域の光を出射する、請求項１４に記載の半導体デバイス。
前記発光素子は、半導体レーザにより構成されている、請求項１４に記載の半導体デバイス。