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公開番号2025015314
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023118643
出願日2023-07-20
発明の名称半導体発光装置、および、その製造方法
出願人スタンレー電気株式会社
代理人弁理士法人山王坂特許事務所
主分類H01S 5/02257 20210101AFI20250123BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】接着剤を用いて窓部材を本体に封止した半導体発光装置において、製造時および使用時に、内部空間へ接着剤の成分の侵入するのを防ぐ。
【解決手段】窓部材の周縁部の下面に、所定の厚さおよび幅で未硬化の第1接着剤を塗布した後、硬化させ、第1接着剤層を形成する。窓部材を、本体の半導体発光素子が配置された空間を覆うように、本体の上に搭載し、第1接着剤層の下面を本体の上面に接触させて、半導体発光素子が配置された空間を第1接着剤層により封止する、窓部材と本体と第1接着剤層とにより囲まれた空隙に、未硬化の第2接着剤を充填した後、硬化させることにより、半導体発光装置を製造する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
半導体発光素子と、前記半導体発光素子が搭載された本体と、前記半導体発光素子が配置されている空間を覆う窓部材と、前記窓部材の周縁部と前記本体との間を気密に封止する接着剤層とを有し、
前記接着剤層は、前記窓部材の周縁部に沿って、所定の厚さおよび幅で配置された第１接着剤層と、前記第１接着剤層よりも外周側に配置された第２接着剤層とを含み、
前記第１接着剤層は、その幅方向に沿った断面の外形が、前記窓部材の表面から前記本体に向かって凸型の曲面であり、
前記第２接着剤層は、前記第１接着剤層と前記窓部材と前記本体とで囲まれた空間に充填されていることを特徴とする半導体発光装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の半導体発光装置であって、前記窓部材は、少なくとも周縁部がガラスであり、中央部に、前記半導体発光素子の発する光の指向特性を所定の指向特性に変換する凹凸構造を有することを特徴とする半導体発光装置。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体発光装置であって、前記第１接着剤層は、弾性率が前記第２接着剤層よりも小さいことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体発光装置であって、前記第１接着剤層および前記第２接着剤層は、光硬化性樹脂であり、
前記第１接着剤層を硬化させるための光の波長の方が、前記第２接着剤層を硬化させるための光の波長よりも短いことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項５】
請求項１に記載の半導体発光装置であって、前記第１接着剤層は、前記窓部材の角に沿って配置されていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項６】
請求項１に記載の半導体発光装置であって、前記本体は、底面部材と前記底面部材を取り囲むように配置された側面部材とを有し、
前記半導体発光素子は、前記底面部材上に配置され、
前記窓部材の周縁部と、前記側面部材の上端部との間が、前記接着剤層により封止されていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項７】
請求項１に記載の半導体発光装置であって、前記本体は、平板状であり、
前記窓部材は、内部に空間を有する凸型部と、凸型部の周縁部に設けられた鍔部とを備え、
前記半導体発光素子は、前記窓部材の前記凸型部で覆われるように前記本体に搭載され、
前記第１接着剤層は、前記窓部材の鍔部と前記凸型部の境界に沿って配置され、前記第２接着剤層は、前記第１接着剤層と、前記窓部材の前記鍔部と、前記本体の上面により囲まれた空間を充填していることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項８】
窓部材の周縁部の下面に、所定の厚さおよび幅で未硬化の第１接着剤を塗布した後、硬化させ、第１接着剤層を形成する工程と、
前記窓部材を、本体の半導体発光素子が配置された空間を覆うように、前記本体の上に搭載し、前記第１接着剤層の下面を前記本体の上面に接触させて前記空間を前記第１接着剤層により封止する工程と、
前記窓部材と前記本体と前記第１接着剤層とにより囲まれた空隙に、未硬化の第２接着剤を充填した後、硬化させる工程と
を含むことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子の配置された空間を接着剤層で気密に封止した構造の半導体発光装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
紫外線を発する発光素子を封止する半導体発光パッケージとして、例えば特許文献１のように、本体の凹部の底面に発光素子を搭載し、凹部の上部を石英ガラス等の透明ウインドウにより覆い、透明ウインドウと本体との間を、接着剤層で封止した構造のものが知られている。
【０００３】
封止に用いる接着部材として、特許文献１では、２種類の接着部材を用い、透明ウインドウと本体との間隙の発光素子に近い部分を第１接着部材で封止し、発光素子から遠い部分を第２接着部材により封止している。第１接着部材と第２接着部材の材質としては、シリコン、フッ素樹脂（テフロン（登録商標））フィルム、Ａｇペースト、ＵＶ接着剤、鉛フリー低温ガラス、アクリル接着剤、またはセラミックス接着剤等が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開2016-119477号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
半導体発光パッケージにおいて、発光素子としては、VCSEL（垂直共振器型面発光レーザ）素子のようなレーザ発光素子を用いる場合、レーザ光を所望の配光の光束に変換するため、光拡散板が用いられる。
【０００６】
発光素子を封止する窓部材の内側にMLA（マイクロレンズアレイ）や回折光学素子（DOE）を配置することにより、光拡散板を半導体発光パッケージの窓部材と兼用することができる。
【０００７】
しかしながら、光拡散板と本体との間に接着剤を塗布して、硬化させて封止する場合、硬化している間に接着剤を構成する樹脂から放出されたガス（アウトガス）の成分が、光拡散板の内側のマイクロレンズパターンに沿って広がるという問題が生じることが分かった。光拡散板のマイクロレンズパターンに樹脂等が入り込むことにより、配光特性が設計値とはずれる。
【０００８】
また、光拡散板と本体と封止する接着剤層を完全に硬化させることは容易ではなく、また完全硬化させた場合であっても、半導体発光パッケージを使用する環境下（高温もしくは高温高湿環境下）において、接着剤層の成分が溶出（ブリード）し、光拡散板のマイクロレンズパターンに入り込む可能性がある。この場合、光拡散板の配光特性が設計値とはずれる可能性がある。また、光拡散板のマイクロレンズパターンに入り込んだ樹脂が、発光素子からの光の照射を受けて変色する可能性もある。
【０００９】
本発明の目的は、接着剤を用いて窓部材を本体に封止した半導体発光装置において、製造時および使用時に、内部空間へ接着剤の成分の侵入するのを防ぐことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の半導体発光装置は、半導体発光素子と、半導体発光素子が搭載された本体と、半導体発光素子が配置されている空間を覆う窓部材と、窓部材の周縁部と本体との間を気密に封止する接着剤層とを有する。接着剤層は、窓部材の周縁部に沿って、所定の厚さおよび幅で配置された第１接着剤層と、第１接着剤層よりも外周側に配置された第２接着剤層とを含む。第１接着剤層は、その幅方向に沿った断面の外形が、窓部材の表面から本体に向かって凸型の曲面である。第２接着剤層は、第１接着剤層と窓部材と本体とで囲まれた空間に充填されている。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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