JP2002203990A - 光半導体素子及びその製造方法 - Google Patents

光半導体素子及びその製造方法

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JP2002203990A JP2001046668A JP2001046668A JP2002203990A JP 2002203990 A JP2002203990 A JP 2002203990A JP 2001046668 A JP2001046668 A JP 2001046668A JP 2001046668 A JP2001046668 A JP 2001046668A JP 2002203990 A JP2002203990 A JP 2002203990A
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organic
inorganic
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宅 烈 李
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    • H01L2924/35—Mechanical effects
    • H01L2924/351—Thermal stress

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 従来の技術が有する発光、受光素子の熱的老
化を防止するとともに、高い発光・受光効率の光半導体
素子を提供する。 【解決手段】 陽極リード・フレーム４と、陰極リード
・フレーム３を透過エポキシ樹脂Ａでモールディング
し、透過エポキシ樹脂の下端部に放熱フィラーが含まれ
た反射放熱（有機、無機、金属類）エポキシ樹脂Ｂや、
色相が混合された放熱、放射型（有機、無機、金属類）
エポキシ樹脂を形成して放射効率及び熱的放出能力が向
上された光半導体素子及びその製造方法であって、反射
型高放熱（有機、無機、金属類）のフィラーを挿入した
樹脂や色相が混合された放熱、放射型（有機、無機、金
属類）エポキシ樹脂Ｂを透過エポキシ樹脂Ａの下端部に
形成して光半導体素子を製作する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は発光ダイオードの如
き光半導体素子及びその製造方法に関するものであっ
て、より詳しくは放射効率及び熱的放出能力が向上され
た光半導体素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、光半導体素子は電気信号を経
て光の電送を遂行するための部品であって、電気信号を
発光ダイオードによって光信号に変換したあと、前方出
力で使用する一般的な発光素子と、光の信号を受けて電
気的な信号に転換する受光素子（例えばホトトランジス
タ、ホトダイオード、トライアック、ホトＩＣ等）とに
大別される。これらの光半導体素子は半導体結晶の材料
ＰＮ接合を形成する不純物の種類と濃度、構造によって
可視光から赤外光まで各種波長の製品が製造されてい
る。
【０００３】以下では、発光ダイオードを例として光半
導体素子を説明する。発光ダイオードはｐ-ｎ接合の注
入型エレクトロ・ルミネセンスを利用した発光素子であ
って、発光に必要な印加電圧が極めて低く、またその寿
命度が長いため固体表示素子や画像表示用など大変広い
用途に用いられている半導体素子である。
【０００４】発光ダイオードの構成は図１に示したとお
りである。電圧を印加すると光を発散するチップ２と、
前記チップ２に電圧を印加するための導電性金属材の陰
極（カソード）及び陽極（アノード）リード３、４から
なり、前記チップ２は陰極リード３の末端に形成された
カップ状のパッド５上に導電性接着剤で付着されるとと
もに陽極リード４の末端とワイヤ６でボンディングされ
て陰極及び陽極リード３、４の間で電気的に接続された
構成である。
【０００５】また、図２に見られるように、前記チップ
２を外部から保護するために絶縁材質のモールディング
物７でモールディングするが、陰極及び陽極リード３、
４の別の末端の一部が外部に露出するようにして、外部
からチップ２に電圧を印加することができるように構成
する。
【０００６】外部に露出した発光ダイオードの如き光半
導体素子１の陰極及び陽極リード３、４を、使用しよう
とする回路と電気的に接続させると、陰極及び陽極リー
ド３、４を通じてチップ２に電源が印加されることによ
り光半導体素子１が発光されて機能を遂行することがで
きるものであり、モールディング物７は通常エポキシ樹
脂からなり、発光ダイオードの如き光半導体素子１の波
長によって赤色、透明、緑色、オレンジ色などに製造さ
れる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな既存の発光ダイオードは、長時間の使用によるパッ
ケージ内部の熱的なストレスによって発光素子は発光出
力が低下され、 受光素子は光を受光して電気的な信号を
変換する量が少なくなり受光効率も低下する。
【０００８】理想的な発光素子において発光出力は純電
流に比例する。これは、熱の発生がない理想的な光素子
の場合に限る。しかし、純電流が増加するほど電流の熱
損失によって発光ダイオードの温度は上昇して発光効率
が低下するので純電流には比例しない。即ち、発光部の
温度上昇は発光効率を低下させるばかりでなく発光チッ
プのPN接合部のジャンクションを破壊することにより寿
命を短縮させる原因でもある。
【０００９】結局、発光体(受光体)チップから発生され
る熱を効果的にパッケージ外部に放出しなければチップ
の発光効率(受光場所は受光効率)が低下され信頼性も保
証することが難しくなる。
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題点を解決するためのものであって、熱的放出能力が優
秀な高信頼度の光半導体素子及びその製造方法を提供す
ることにある。
【００１０】本発明の他の目的は、 各種の色相フィラー
を組み合わせて望む波長帯の光半導体素子及びその製造
方法を提供することにある。
【００１１】本発明のまた他の目的は、発光素子から発
射する光を損失無く前方に照射して放射効率を向上させ
得る光半導体素子及びその製造方法を提供することにあ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明による光半導体素子及びその製造方法を説明す
る。 図３は、本発明の一実施例による光半導体素子の縦断面
図である。図示されたように本発明による光半導体素子
の構成は陽極（アノード）リード・フレーム４と、陰極
（カソード）リード・フレーム３と、上記陽極リード・
フレーム４と発光チップ２の通電のための通電ワイヤ
６、上記二つのリード・フレーム３、４部分をモールデ
ィングした透過エポキシ樹脂Ａと、上記透過エポキシ樹
脂Ａ下端部に形成され、放熱フィラーが含まれた反射放
熱エポキシ樹脂Ｂ及びカラー・フィラーが含まれた色相
エポキシ樹脂Ｂとからなる。
【００１３】従来の光半導体素子は発光チップ２の波長
帯によってグリーン（緑）、レッド（赤）、イエロー
（黄）及びブラック（黒）などの色相を具現したエポキ
シ樹脂を使用してパッケージ化した。反面、本発明によ
る光半導体素子は従来の技術とは異なり二つのリード・
フレーム３、４部分は透過のエポキシ樹脂Ａを使用する
が、パッケージの下端部には反射放熱エポキシまたは、
チップの波長帯別に色相を使用して構成する。
【００１４】このような光半導体素子の製造方法は、一
対のフレーム部が多数箇の１組として多数列に配列構成
され、単一リード・フレーム毎に導電性接着剤でドッテ
ィング（Ｄｏｔｔｉｎｇ）し、導電性接着剤に光素子チ
ップをダイ・ボンディングした後、上記リード・フレー
ムのフレーム部で上記光素子チップをゴールド・ワイヤ
（金線）によって電極接合して、パッケージ構成要素毎
に容器形態を取るモールドカップに透過型エポキシ樹脂
をポッティングし、モールド・カップに放熱（有機、無
機、金属類）反射型エポキシ樹脂をポッティングするか
各種の色相（波長）を誘発するエポキシ樹脂をポッティ
ングして硬化したあとにトリミング作業を通じてパッケ
ージを単一化させる工程を経て行われる。
【００１５】図４は、本発明の他の実施例による光半導
体素子の縦断面図であって、図３の実施例とは異なり透
過エポキシ層Aと放熱エポキシ層Bとの間に反射物質Cを
形成させた発明の例である。これは絶縁物質であって、
エポキシレンズ(Lens)から前反射してくる光を再反射さ
せるためのものである。従って、透過エポキシによって
前反射による光の損失を防ぐことができる。
【００１６】
【発明の効果】以上において説明したとおり、反射型高
放熱（有機、無機、金属類）のフィラー及び多数の波長
帯の色相のフィラー（有機、無機、金属類）を挿入した
樹脂を透過エポキシ樹脂の下端部に形成して光半導体素
子を製作することにより従来技術が有する発光、受光素
子の熱的老化を防ぐとともに多数の波長帯の色相を具現
することにより高い発光、 受光効率の製品を実現するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の発光(受光)ダイオードを表す縦断面図で
ある。
【図２】従来の発光(受光)ダイオードの製造方法を説明
する工程図である。
【図３】本発明の１実施例による光半導体素子の縦断面
図である。
【図４】本発明の他の実施例による光半導体素子の縦断
面図である。
【符号の説明】
２ 発光チップ ３ 陰極リード・フレーム ４ 陽極リード・フレーム ５ パッド ６ 通電ワイヤ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パッケージによって各種の容器形態を取
    るモールド・カップに透過型エポキシ樹脂をポッティン
    グし、放熱反射型(有機、 無機、 金属類)エポキシ樹脂を
    ポッテイングする２重モールドの光半導体素子の製造方
    法。
  2. 【請求項２】 パッケージによって各種の容器形態毎に
    ポッティングされた透過型エポキシ樹脂の上に多数の波
    長帯のフィラーを混合したエポキシ樹脂(有機、無機、
    金属類)をポッティングすることを特徴とする光半導体
    素子の製造方法。
  3. 【請求項３】 パッケージによって各種の容器形態を取
    るモールド・カップに１次ポッティングされた透過型エ
    ポキシ樹脂の上に反射物質をポッティングし、その上に
    放熱型(有機、無機、金属類)エポキシ樹脂をポッティン
    グすることを特徴とする多重構造を有する光半導体素子
    の製造方法。
  4. 【請求項４】 上記請求項１乃至請求項３に記載した方
    法の中からいずれか一項記載の方法によって製造された
    光半導体素子。
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