JP2002314149A

JP2002314149A - 半導体装置

Info

Publication number: JP2002314149A
Application number: JP2001115131A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Kubota; 和之窪田
Original assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority date: 2001-04-13
Filing date: 2001-04-13
Publication date: 2002-10-25

Abstract

(57)【要約】【課題】光半導体装置に係る光に起因する半導体素子
の誤動作を防止できるとともに、小型化できる半導体装
置を提供することを目的とする。【解決手段】キャビティーが階段状に設けられた配線
基板１０と、階段の段差面に周縁部が固着された金属板
１２と、金属板１２の一方の面に固着された光半導体素
子１４と、電極端子（２４〜２４ｃ）が前記キャビティ
ーの底部の配線（２３ｂ〜２３ｅ）に接合され、電極端
子（２４〜２４ｃ）の形成面の反対側が前記金属板１２
の他方の面に固着された、光半導体素子１４を制御する
制御用半導体素子１６とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に係り、
さらに詳しくは、プラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）な
どを用いた光通信に係る半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ファイバの通信方式の進展は目
覚しく、高度情報化社会を構築するために必須の基盤技
術の１つにまで発展してきている。この光ファイバの通
信方式に用いられる光半導体素子は発光素子と受光素子
とに分類される。発光素子としては、発光ダイオード
（ＬＥＤ：ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄ
ｅ）及び半導体レーザー（ＬＤと呼ばれる）が使用さ
れ、一方、受光素子としては、フォトダイオード（Ｐ
Ｄ：ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）が使用されている。

【０００３】ＬＥＤはプラスチック光ファイバ（ＰＯ
Ｆ：ＰｌａｓｔｉｃＯｐｔｉｃａｌＦｉｂｅｒ）を用
いた極近距離（電気機器間などの数ｍの距離）通信に需
要が高まっており、一方、ＬＤはＰＯＦを用いた長距離
光通信（数ｍ〜数百ｍ）に適用されるようになってきて
いる。ところで、ＬＥＤやＬＤを駆動させるためには、
光の出力を増幅したり制御したりするための制御用半導
体素子が必要である。このため、ＬＥＤ又はＬＤとこれ
らを制御する制御用半導体素子とが光を外部に出力する
ための透明なガラス窓を有する同一のパッケージ内に実
装される。ＰＤの場合も同様に、ＰＤとこれを制御する
ための制御用半導体素子とが同一のパッケージ内に実装
される。

【０００４】このように、光半導体素子とそれを制御す
る制御用半導体素子が同一のパッケージに実装されてい
る場合、ＬＥＤやＬＤから漏れた光やＰＤで反射した光
が制御用半導体素子にあたると、制御用半導体素子内で
キャリアが生成されて光電変換が起こることに起因して
制御用半導体素子の回路が誤動作するおそれがある。図
４は従来の光通信に係る半導体装置を示す断面図であ
る。従来の光通信に係る半導体装置は、図４に示すよう
に、中央部に遮光部３０ａを有する配線基板３０内に、
遮光部３０ａの向かって右側にＬＥＤやＰＤなどからな
る光半導体素子３４が配置され、遮光部３０ａの向かっ
て左側に光半導体素子３４を制御するための制御用半導
体素子３６が配置されている。

【０００５】光半導体素子３４の電源部はボンディング
ワイヤ４２ｃで配線基板３０の電源線に接続され、一
方、グラウンド部はボンディングワイヤ４２ｄで配線基
板３０のグラウンド線に接続されている。同様に、制御
用半導体素子３６の電源部はボンディングワイヤ４２ａ
で配線基板３０の電源線に接続され、一方、グラウンド
部はボンディングワイヤ４２ｂで配線基板３０のグラウ
ンド線に接続されている。

【０００６】配線基板３０の周縁部と遮光部３０ａとの
上に不透明のキャップ３８が固着され、このキャップ３
８の光半導体素子３４の発光部に相当する領域には透明
なガラスからなる窓３８ａが形成されている。そして、
光半導体素子３４から放出される光がこの窓３８ａを透
過して外部に出力される。このように、制御用半導体素
子３６は遮光部３０ａにより遮光されていることになる
ので、光半導体素子３４から横方向に漏れる光が制御用
半導体素子３６にあたらなくなる。従来、このような実
装構造にすることにより、光半導体素子３４から漏れる
光を遮断して制御用半導体素子３６の誤動作を防止して
いた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光半導体素子とそれを制御する制御用半導体素子とが実
装された半導体装置は、光半導体素子と制御用半導体素
子とが遮光部を挟んで横方向に並んで配置される実装構
造、すなわち平面の実装構造なので、半導体装置を小型
化するのが困難であるという問題があった。

【０００８】本発明は以上の問題点を鑑みて創作された
ものであり、光半導体素子とそれを制御する制御用半導
体素子とが備えられた半導体装置において、光半導体素
子に係る光に起因する制御用半導体素子の誤動作を防止
できるとともに、小型化することができる半導体装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は半導体装置に係り、キャビティーが階段状
に設けられた配線基板と、前記階段の段差面に周縁部が
固着された金属板と、前記金属板の一方の面に固着され
た光半導体素子と、電極端子が前記キャビティーの底部
の配線に接合され、前記電極端子の形成面の反対側が前
記金属板の他方の面に固着された、前記光半導体素子を
制御する制御用半導体素子とを備えたことを特徴とす
る。

【００１０】光半導体素子は、光を放出したり、受光し
たりする素子なので、放出された光や受けた光の一部が
反射したりなどして、光半導体素子を制御する制御用半
導体素子に光があたり、制御用半導体素子が誤動作を起
こすおそれがある。しかしながら、本発明によれば、キ
ャビティーが階段状に設けられた配線基板の段差面に金
属板の周縁部が固着され、この金属板の一方の面に光半
導体素子が固着され、金属板の他方の面にキャビティー
の底部に電極端子が接続される配置で光半導体素子を制
御する制御用半導体素子が固着されている。

【００１１】すなわち、金属板を挟んで、光半導体素子
はその発光面側又は受光面側に配置され、制御用半導体
素子は金属板の光半導体素子が配置された面の裏側に配
置されている。従って、金属板によって光半導体素子に
係る光が遮断されるので、制御用半導体素子に光があた
らなくなる。これにより、光があたることに起因する制
御用半導体素子の誤動作が起きなくなり、その特性が改
善されるとともに、光半導体素子と制御用半導体素子が
３次元で積層されて実装されるので、これらが実装され
た半導体装置を小型化することができるようになる。

【００１２】上記した半導体装置において、前記配線基
板の段差面に、前記光半導体素子のグラウンド用の配線
層が形成され、前記光半導体素子のグラウンド端子が前
記金属板に電気的に接続され、前記金属板の周縁部が前
記配線層に電気的に接続されていることが好ましい。本
発明の半導体装置に係る金属板は、例えば、銅などから
なるものであって、配線基板の配線に比べると、その幅
が非常に太く、その膜厚が非常に厚いものである。従っ
て、この遮光するための金属板をグラウンド線の配線と
して利用することにより、グラウンド線の配線抵抗が大
幅に低減されるので、光半導体素子がノイズの影響を受
けにくくなる。

【００１３】また、上記した半導体装置において、前記
金属板が、前記制御用半導体素子と接合されたダイパッ
ド部と前記段差面に固着された前記周縁部との間の領域
に、厚み方向に屈曲した屈曲部を有し、前記制御用半導
体素子が、前記電極端子を介して前記キャビティーの底
部の配線にフリップチップ接合されていることが好まし
い。さらに、好適には、前記屈曲部がメッシュ状である
ことが好ましい。

【００１４】本発明の半導体装置を製造する場合、ま
ず、金属板の裏面と制御用半導体素子の裏面とを接合
し、次いで、金属板の周縁部を配線基板の段差面に固着
しながら制御用半導体素子をフリップチップ接合で配線
基板の配線に接続する。このとき、金属板の周縁部が固
着される配線基板の段差面の高さ寸法が製造誤差によっ
て設計寸法からずれている場合、金属板と制御用半導体
素子はすでに一体化しているので、例えば、制御用半導
体素子のはんだバンプが配線基板の配線にとどかず、フ
リップチップ接合でうまく接合できない場合が想定され
る。

【００１５】本発明によれば、金属板の制御用半導体素
子が配置された部分と周縁部との間の領域が厚み方向に
屈曲しており、さらに好適には、この屈曲部がメッシュ
状になっている。すなわち、金属板の屈曲部の強度が弱
くなっており、屈曲部を容易に曲げることができるの
で、制御用半導体素子のはんだバンプの位置を上下の所
定の位置にずらして調整することができる。

【００１６】従って、配線基板の段差面の高さ寸法に製
造誤差が生じた場合においても、制御用半導体素子が所
定の位置に配置されるようになるので、制御用半導体素
子を配線基板の配線にフリップチップ接合で精度よく実
装できるようになる。これにより、制御用半導体素子と
配線基板の配線とが確実にコンタクトするようになるの
で、これらが実装された半導体装置の信頼性を向上させ
ることができるとともに、歩留りを向上させることがで
きるようになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
を参照しながら説明する。（第1の実施の形態）図１（ａ）は本発明の第１の実施
の形態の半導体装置を示す概略断面図であって、図１
（ｂ）のＩ−Ｉに沿った概略断面図、図１（ｂ）は図１
（ａ）をＡ側からみた概略平面図である。

【００１８】本発明の実施の形態の半導体装置は、図１
（ａ）及び（ｂ）に示すように、光半導体素子１４とそ
れを制御するための制御用半導体素子１６とが配線基板
１０に実装されたものである。配線基板１０にはキャビ
ティー２７が階段状に設けられている。そして、このキ
ャビティー２７の内側に３段からなる階段が形成され、
金属板１２の周縁部が、第１段目の階段の段差面に形成
されたグラウンド用の配線層２６上に、はんだ接合やシ
ーム溶接によって固着されて配置されている。

【００１９】配線基板１０は、例えばアルミナセラミッ
クなどのセラミックからなり、金属板１２は、例えば銅
などからなる。この金属板１２の一方の面上には光半導
体素子１４が固着され、他方の面上には制御用半導体素
子１６が固着されて配置されている。制御用半導体素子
１６は光半導体素子１４を制御するものであって、アン
プ回路や制御回路などを有している。

【００２０】配線基板１０の第３段目の段差面には、タ
ングステンなどからなる金属層１９が形成され、配線基
板１０に蓋をするようにして、金属からなるキャップ１
８が金属層１９上にはんだ接合又はシーム溶接により固
着されて配置されている。このキャップ１８の光半導体
素子１４が配置されている領域に相当する領域には、ガ
ラスなどからなる透明の窓１８ａが形成され、光半導体
素子１４が放出する光又は外部から受ける光が透過でき
るようになっている。

【００２１】光半導体素子１４の実施の形態として、発
光素子としては発光ダイオード（ＬＥＤ）又は半導体レ
ーザー（ＬＤ）などを使用することができ、一方、受光
素子としてはフォトダイオード（ＰＤ）などを使用する
ことができる。光半導体素子１４にはボンディングワイ
ヤ２２，２２ａが配線されている。ボンディングワイヤ
２２は光半導体素子１４の電源用のパッドと配線基板１
０の第２段目の階段の段差面に形成された電源用の配線
層２５に接続されている。この配線層２５は電源用の配
線２３に接続されている。

【００２２】一方、ボンディングワイヤ２２ａは金属板
１２に接続され、この金属板１２は配線基板１０の第１
段目の階段の段差面に形成されたグラウンド用の配線層
２６に接続されている。このグラウンド用の配線層２６
は、グラウンド用の配線２３ａ，２３ｆに接続され、さ
らにグラウンド用の配線２３ａ，２３ｆはそれぞれリー
ド２０，２０ｄに接続されている。

【００２３】このように、光半導体素子１４の電源用の
パッドは、配線基板１０の電源線に電気的に接続され、
一方、光半導体素子１４のグラウンド用のパッドは、金
属板１２を介して配線基板１０のグラウンド線に電気的
に接続されている。制御用半導体素子１６は、複数のは
んだバンプ（電極端子）２４，２４ａ，２４ｂ、２４ｃ
を備えたベアチップであって、このはんだバンプ２４，
２４ａ，２４ｂ，２４ｃが配線基板１０の所定の配線に
接続されている。すなわち、はんだバンプ２４が配線基
板１０の光半導体素子１４を制御する制御用の配線２３
ｂに接続され、この配線２３ｂが光半導体素子１４の電
源用の配線２３に繋がっている。また、はんだバンプ２
４ａが配線基板１０の信号用の配線２３ｃに接続され、
この配線２３ｃがリード２０ａに接続されている。

【００２４】また、はんだバンプ２４ｂが配線基板１０
の電源用の配線２３ｄに接続され、この配線２３ｄがリ
ード２０ｂに接続されている。さらに、はんだバンプ２
４ｃが配線基板１０のグラウンド用の配線２３ｅに接続
され、この配線２３ｅがリード２０ｃに接続されてい
る。これらの配線層２５，２６や配線（２３〜２３ｆ）
の材料としてタングステンを用いることが好ましい。

【００２５】以上のように、制御用半導体素子１６は、
フリップチップ接合で配線基板の配線と電気的に接続さ
れている。本実施の形態の半導体装置２８は、このよう
な構造になっており、配線基板１０の透明の窓１８ａを
介して、光半導体素子１４が放出する光を外部に放射し
たり、光半導体素子１４が外部から受光したりすること
ができる。例えば、光半導体素子１４が発光素子である
場合、制御用素子１６から制御用の配線２３に印加する
電圧を制御することにより、光半導体素子１４からの発
光強度を調整することができる。

【００２６】このように、光半導体素子は、光を放出し
たり、受光したりする素子なので、放出される光や受け
る光の一部が反射したりなどして、光半導体素子を制御
する制御用半導体素子に光があたるおそれがある。この
とき、この光によって制御用半導体素子内にキャリアが
生成されて光電変換が起こることにより、制御用半導体
素子の回路が誤動作しやすくなる。

【００２７】しかしながら、本実施の形態の半導体装置
２８によれば、光半導体素子１４が遮光性の金属板１２
の一方の面側に配置され、それを制御する制御用半導体
素子１６が金属板１２の他方の面側に配置され、金属板
１２の周縁部が配線基板１０の内側の階段の段差面に固
定されて配置されている。つまり、制御用半導体素子１
６は配線基板１０内の第１段目の階段の段差面に金属板
１２で蓋をした領域に配置されている。

【００２８】従って、光半導体素子１４が放出する光や
受ける光の一部が反射したりなどしても、この光は金属
板１２で完全に遮断されるので、光半導体素子１４に係
る光が制御用半導体素子１６にあたるおそれがなくな
る。これにより、制御用半導体素子１６の光半導体素子
１４からの光に起因する誤動作を防止することができる
ようになる。さらに、光半導体素子１４とそれを制御す
る制御用半導体素子１６が３次元で積層されて実装され
るので、これらが実装された半導体装置を小型化するこ
とができるようになる。

【００２９】また、本実施の形態の半導体装置３０ａに
よれば、光半導体素子１４のグラウンド部に接続された
ボンディングワイヤ２２ａが金属板１２を介して配線基
板１０のグラウンド線２３ａ，２３ｆに接続されてい
る。金属板１２は例えば銅などの低抵抗の金属材料から
なり、例えば配線基板で使用する配線に比べると、その
幅は非常に太く、かつその厚みも非常に厚いものである
ので、グラウンド線の配線抵抗を大幅に低減させること
ができる。これにより、光半導体素子１４がノイズの影
響を受けにくくなる。

【００３０】次に、本発明の実施の形態の半導体装置２
８の製造方法を説明する。まず、図１に示すように、内
側に例えば３つの階段部を備えたキャビティー２７を有
し、タングステンなどからなる所定の配線が形成された
配線基板１０を作成する。この配線基板１０はアルミナ
セラミックなどのセラミックからなる。なお、図１の配
線基板１０の第１段目の階段の段差面の高さｔの空間に
は制御用半導体素子１６がフリップチップ接合で固着さ
れるので、確実に配線基板１０の配線とコンタクトでき
るように、制御用半導体素子１６の厚みなどを考慮して
第１段目の階段の段差面の高さｔを決定する。

【００３１】その後、銅からなる金属板１２を用意し、
金属板１２の他方の面に、はんだバンプ（２４〜２４
ｃ）を有するベアチップからなる制御用半導体素子１６
のはんだバンプ（２４〜２４ｃ）が形成されていない
面、すなわち制御用半導体素子１６の裏面を接着剤など
で固着する。次いで、金属板１２の周縁部を配線基板１
０の第１段目の階段の段差面に形成されたグラウンド用
の配線層２６にはんだ接合やシーム溶接などで固着する
と同時に、制御用半導体素子１６のはんだバンプ（２４
〜２４ｃ）を配線基板１０の配線（２３ｂ〜２３ｅ）に
フリップチップ接合により接合する。これにより、金属
板１２と制御用半導体素子１６とが配線基板１０に実装
される。

【００３２】次いで、金属板１２の一方の面側にＬＥ
Ｄ、ＬＤ又はＰＤなどの光半導体素子１４を接着剤など
で固着し、光半導体素子１４の電源用のパッドと配線基
板１０の配線層２５とをボンディングワイヤ２２で接続
する。続いて、光半導体素子１４のグラウンド用のパッ
ドと金属板１２とをボンディングワイヤ２２ａで接続す
る。これにより、光半導体素子１４のグラウンド用のパ
ッドが低抵抗の金属板１２を介して配線基板１０のグラ
ウンド線に電気的に接続される。

【００３３】次いで、光半導体素子１４が配置される領
域に相当する領域にガラスからなる窓１８ａが形成され
た金属からなるキャップ１８と、配線基板１０の第３段
目の段差面に形成された金属層１９とを、はんだを用い
た接合又はシーム溶接によって固着する。以上により、
本実施の形態の半導体装置２８を製造することができ
る。

【００３４】（第２の実施の形態）図２は本発明の第２
の実施の形態の半導体装置を示す概略断面図、図３
（ａ）は図２の金属板をＢ側から透視した透視平面図、
図３（ｂ）は金属板の変形例を示す概略平面図である。
本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は金属板の
構造が異なることにあるので、図２において図１（ａ）
と同一物には同一符号を付してその詳しい説明を省略す
る。

【００３５】第２の実施の形態の半導体装置２８ａに係
る金属板１２ａは、第１の実施の形態に係る金属板１２
のように全体にわたってフラットなものではない。すな
わち、図２に示すように、金属板１２ａの制御用半導体
素子１６が接合された部分１２ｃ（ダイパッド部）と周
縁部との間の領域が、他の部分と非平行になるようにし
てその厚み方向に屈曲している。さらに、屈曲部Ｃは、
図３（ａ）に示すように、メッシュ状になっている。

【００３６】ここで、制御用半導体素子１６が固着され
た金属板１２ａを配線基板１０に実装する工程におい
て、図２の配線基板１０の第１段目の階段の段差面の高
さｔａが製造誤差により、設計値の高さより高くなった
場合を想定してみる。この場合、金属板１２ａと配線基
板１０との接続は問題ないが、段差面の高さｔａが設計
値より高くなっているので、制御用半導体素子１６のは
んだバンプ（２４〜２４ｃ）が配線基板１０の配線（２
３ｂ〜２３ｅ）とうまくはんだ接合ができなくなってし
まう。たとえ、接合できたとしても、上側に引っ張り力
が働くのではんだ接合の信頼性が低下する。

【００３７】本実施の形態の半導体装置２８ａに係る金
属板１２ａは、屈曲部Ｃを有し、屈曲部Ｃにはメッシュ
状の開口１３が複数形成されていることにより、屈曲部
Ｃの強度が弱くなって曲げやすくなっている。これによ
り、金属板１２ａの他方の面に配置された制御用半導体
素子１６のはんだバンプ（２４〜２４ｃ）が配線基板１
０の配線（２３ｂ〜２３ｅ）とうまく接続できるよう
に、金属板１２ａの屈曲部Ｃを曲げることにより、制御
用半導体素子１６を下側の所定の位置にずらすことがで
きるようになる。

【００３８】また、配線基板１０の段差面の高さｔａが
設計寸法より低くなった場合においても、同様に、金属
板１２ａの屈曲部Ｃを曲げることにより、制御用半導体
素子１６を上側の所定の位置にずらすことができるよう
になる。従って、配線基板１０が製造誤差により、段差
面の高さｔａがずれて製造されたとしても、制御用半導
体素子１６のはんだバンプ（２４〜２４ｃ）と配線基板
１０の配線（２３ｂ〜２３ｅ）とが確実にコンタクトす
るようになるので、フリップチップ接合の信頼性を向上
させることができる。また、製造誤差によって設計寸法
からずれて製造された配線基板１０をも使用することが
できるので、半導体装置の製造歩留りを向上させること
ができる。

【００３９】次に、金属板１２ａの変形例を説明する。
図３（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る金属板１
２ａの変形例である金属板１２ｂは、屈曲部Ｃにメッシ
ュ状の細かい開口が形成されているのではなく、屈曲部
Ｃに互いに連通しない開口（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，
１３ｄ）がそれぞれ形成されている。そして、隣り合う
開口（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）の間にはサポ
ートバー１２ｄが形成されている。図示の如く、このサ
ポートバー１２ｄはダイパッド部１２ｃから金属板１２
ｂの周縁部に向かって延びるようにして形成されてい
る。このようにして形成された金属板１２ｂも、図３
（ａ）に示す金属板１２ａと同様な機能を有する。

【００４０】このように、本実施の形態に係る金属板１
２ａ，１２ｂは、制御用半導体素子１６が接合される金
属板１２ａ，１２ｂのダイパッド部１２ｃを上下に容易
に位置をずらすことができるような構造にすればよいの
であって、屈曲部Ｃに形成される開口の大きさ、開口の
数及び屈曲部Ｃの傾斜角度などを任意に設定して金属板
を作成すればよい。

【００４１】このような金属板１２ａ，１２ｂは、例え
ば銅板をプレス加工することにより作成することができ
る。このとき、光半導体素子１４に係る光が制御用半導
体素子１６に影響しない程度に開口の大きさや開口の配
置位置などを決定することが好ましい。以上、実施の形
態により、この発明の詳細を説明したが、この発明の範
囲は上記実施の形態に具体的に示した例に限られるもの
ではなく、この発明を逸脱しない要旨の範囲の上記実施
の形態の変更はこの発明の範囲に含まれる。

【００４２】例えば、配線基板として、内側に３段から
なる階段が形成されたものを例示したが、これに限定さ
れるものではなく、金属板と、金属板を挟んで配置され
た光半導体素子と制御用半導体素子とが固定される構造
であれば配線基板の内部構造は何でもよい。また、本実
施の形態では、光半導体素子として、ＬＥＤ、ＬＤ又は
ＰＤのうち、１つが配置された形態を例示したが、発光
素子と受光素子とが両方１つの配線基板上に実装された
形態としてもよく、また、制御用半導体素子を複数、備
えた形態としてもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
キャビティーが階段状に設けられた配線基板の段差面に
金属板の周縁部が固着され、この金属板の一方の面に光
半導体素子が固着され、金属板の他方の面にキャビティ
ーの底部に電極端子が接続される配置で光半導体素子を
制御する制御用半導体素子が固着されている。

【００４４】すなわち、金属板を挟んで、光半導体素子
は発光面側又は受光面側に配置され、制御用半導体素子
は金属板の光半導体素子が配置された面の裏側に配置さ
れている。従って、金属板によって光半導体素子に係る
光が遮断されるので、制御用半導体素子に光があたらな
くなる。これにより、光があたることに起因する制御用
半導体素子の誤動作が起きなくなり、その特性が改善さ
れるとともに、光半導体素子と制御用半導体素子が３次
元で積層されて実装されるので、これらが実装された半
導体装置を小型化することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態の半導
体装置を示す概略断面図であって、図１（ｂ）のＩ−Ｉ
に沿った概略断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）をＡ側か
らみた概略平面図である。

【図２】図２は本発明の第２の実施の形態の半導体装置
を示す概略断面図である。

【図３】図３（ａ）は図２の金属板をＡ側から透視した
透視平面図、図３（ｂ）は金属板の変形例を示す概略平
面図である。

【図４】図４は従来の半導体装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１０：配線基板１２、１２ａ，１２ｂ：金属板１２ｃ：ダイパッド部１２ｄ：サポートバー１３，１３ａ〜１３ｄ：開口１４：光半導体素子１６：制御用半導体素子１８：キャップ１８ａ：窓１９：金属層２０〜２０ｄ：リード２２，２２ａ：ボンディングワイヤ２３：光半導体素子の電源用の配線２３ａ：２３ｆ：光半導体素子のグラウンド用の配線２３ｂ：制御用半導体素子の制御用の配線２３ｃ：制御用半導体素子の信号用の配線２３ｄ：制御用半導体素子の電源用の配線２３ｅ：制御用半導体素子のグラウンド用の配線２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ：はんだバンプ（電極端
子）２５：光半導体素子の電源用の配線層２６：光半導体素子のグラウンド用の配線層２７：キャビティー２８，２８ａ：半導体装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5F041 AA47 DA07 DA09 DA33 DA35 DA83 DC22 DC84 FF14 5F073 FA14 FA16 FA27 FA30 5F088 AA01 BA15 BB01 GA07 JA03 JA20 KA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャビティーが階段状に設けられた配線
基板と、前記階段の段差面に周縁部が固着された金属板と、前記金属板の一方の面に固着された光半導体素子と、電極端子が前記キャビティーの底部の配線に接合され、
前記電極端子の形成面の反対側が前記金属板の他方の面
に固着された、前記光半導体素子を制御する制御用半導
体素子とを備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】前記配線基板の段差面に、前記光半導体
素子のグラウンド用の配線層が形成され、前記光半導体
素子のグラウンド端子が前記金属板に電気的に接続さ
れ、前記金属板の周縁部が前記配線層に電気的に接続さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装
置。
【請求項３】前記金属板が、前記制御用半導体素子と
接合されたダイパッド部と前記段差面に固着された前記
周縁部との間の領域に、厚み方向に屈曲した屈曲部を有
し、前記制御用半導体素子が、前記電極端子を介して前記キ
ャビティーの底部の配線にフリップチップ接合されてい
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装
置。
【請求項４】前記屈曲部が、メッシュ状であることを
特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】前記屈曲部が、前記ダイパッド部から前
記周縁部に向かって延びる複数のサポートバーからなる
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項６】前記金属板が、銅からなることを特徴と
する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体装
置。
【請求項７】前記光半導体素子が、発光ダイオード
（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）及びフォトダイオ
ード（ＰＤ）のいずれかであることを特徴とする請求項
１乃至６のいずれか一項に記載の半導体装置。