JP2006147836A

JP2006147836A - 光半導体装置および光半導体装置の製造方法

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Publication number: JP2006147836A
Application number: JP2004335728A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Matsuyama; 貴洋松山
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2024-11-19
Also published as: JP4296147B2

Abstract

【課題】部品数を減少し、トランスファーモールドによる弊害がなく、様々な形状および性質の光学素子を適用できる光半導体装置を提供すること。
【解決手段】この光半導体装置では、透光性を有する完全硬化の樹脂３２によって、基板１上に配置される発光素子２１および受光素子２２を覆っている。また、上記完全硬化の樹脂３２によって、偏光子４１、ビームスプリッター４２およびプリズム４５を支持して固定している。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば、表面実装型パッケージ等の光半導体装置およびこの光半導体装置の製造方法に関する。

従来の光半導体装置は、基板と、この基板上に配置される半導体光素子（発光素子および受光素子）と、この半導体光素子を封止する封止樹脂と、この封止樹脂を覆うと共に光学素子（反射面）を搭載する箱体とを備える（特開平１１−２７４５５０号公報：特許文献１参照）。そして、上記半導体光素子を封止する上記封止樹脂は、トランスファーモールド成型されている。

しかしながら、上記従来の光半導体装置では、上記半導体光素子を封止する上記封止樹脂は、トランスファーモールド成型されているので、トランスファーモールドによる弊害が生じる。このトランスファーモールドによる弊害とは、次の（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す弊害である。

（ａ）トランスファーモールド金型は、高価であるため、カスタム品のような少量の生産に対応するのが難しい。また、仕様変更が必要な場合も、上記トランスファーモールド金型の許す範囲での変更しかできない。
（ｂ）上記トランスファーモールド金型と上記封止樹脂との離型が悪い場合、上記トランスファーモールド金型に上記封止樹脂が引っ張られて、上記基板と上記封止樹脂との間で剥離が生じ、さらに、上記半導体光素子と上記封止樹脂との間で剥離が生じることがあり、歩留まりが低下する。また、この剥離を防止するために、上記トランスファーモールド金型に離型材を別途散布する必要があり、作業効率が下がって費用がかかる。
（ｃ）トランスファーモールドは、樹脂の流れを利用して成型するため、気泡、未充填およびワイヤ倒れといった光学素子にとっては、致命的な不良が発生する。また、金型汚れ、金型キズによる凹凸キズも発生する。

また、上記従来の光半導体装置では、上記半導体光素子を封止する上記封止樹脂と、上記光学素子を搭載する上記箱体とが、別体となっており、部品数が増加する。また、上記光学素子を上記箱体に搭載しているので、様々な形状および性質の上記光学素子を配置することができず、適用範囲が狭い。
特開平１１−２７４５５０号公報（図１）

そこで、この発明の課題は、部品数を減少し、トランスファーモールドによる弊害がなく、様々な形状および性質の光学素子を適用できる光半導体装置およびこの光半導体装置の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の光半導体装置の製造方法は、
基板に半導体光素子を配置する第１の工程と、
上記基板を囲む注型用枠の中に上記半導体光素子の全部を埋め込むまで液状の樹脂を注入し、この液状の樹脂をゲル状に固化してから、このゲル状の樹脂の表面に光学素子を配置する第２の工程と、
この樹脂を完全に硬化させる第３の工程と
を備えることを特徴としている。

ここで、この光半導体装置としては、例えば、フォトカプラ、ＬＥＤ、フォトダイオード、フォトトランジスタ、リモコン受光素子、ファイバー受光ユニット、ＩｒＤＡ素子、フォトインタラプタ素子、埃センサ、位置検出素子、ピックアップ受光素子、ホログラムレーザピックアップ受光素子等である。

この発明の光半導体装置の製造方法によれば、上記樹脂によって上記半導体光素子を覆うと共に上記光学素子を支持するので、トランスファーモールド成型をせずに、光半導体装置を製造することができて、トランスファーモールドによる弊害（上記従来技術の（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す弊害）を除去できる。また、様々な形状および性質の光学素子を、成型上の制限にとらわれることなく配置することができて、応用範囲が広く、設計変更容易である。また、上記樹脂は、上記半導体光素子を保護する役割と、上記光学素子を支持する役割とを兼用し、部品数の減少を図ることができる。

また、上記ゲル状の樹脂の表面に上記光学素子を配置する（すなわち、完全硬化前の樹脂の表面に上記光学素子を配置する）ので、完全硬化後の樹脂の表面に光学素子を配置する場合に比べて、次の（ｄ）（ｅ）（ｆ）の効果がある。

（ｄ）上記ゲル状の樹脂の表面と上記光学素子との境界に空気層ができないので、この境界で光が反射しない。
（ｅ）上記ゲル状の樹脂の表面は粘性を有するので、上記光学素子の位置が振動などでずれない。
（ｆ）上記液状の樹脂から上記ゲル状の樹脂に固化させる時間は、例えば略４時間であるので、上記液状の樹脂を完全に硬化させる時間が、例えば略１６時間である場合に比べて、製造時間を短縮できる。

なお、上記基板と上記注型用枠とは一体であってもよく、この場合、上記第２の工程の後に、上記基板と上記注型用枠とを分離する工程を備える。または、上記基板と上記注型用枠とは別体であってもよく、この場合、上記第１の工程と上記第２の工程との間に、上記基板を囲むように注型用枠を形成する工程を備える。

また、一実施形態の光半導体装置の製造方法では、上記第２の工程と上記第３の工程の間に、上記注型用枠の中に上記光学素子の全部を埋め込むまで液状の樹脂を注入する第４の工程を備える。

ここで、上記光学素子としては、例えば、プリズム、平面ミラー、コーナーキューブ、偏光子、ビームスプリッター、遮光板等である。

この一実施形態の光半導体装置の製造方法によれば、上記光学素子の全部は、上記樹脂の中に埋め込まれているので、この光半導体装置の中に、様々な形状および性質の上記光学素子を、自由に内蔵することが容易にできる。

また、一実施形態の光半導体装置の製造方法では、上記第２の工程と上記第３の工程の間に、上記注型用枠の中に上記光学素子の一部を埋め込むまで（上記光学素子の高さの途中まで）液状の樹脂を注入する第４の工程を備える。

ここで、上記光学素子としては、例えば、凸レンズ、凹レンズ、プリズム等である。

この一実施形態の光半導体装置の製造方法によれば、上記光学素子の一部は、上記樹脂の中に埋め込まれているので、この光半導体装置の表面に複雑な形状を比較的容易に作成できる。

また、一実施形態の光半導体装置の製造方法では、上記第２の工程と上記第３の工程の間に、上記注型用枠の中に上記光学素子の全部を埋め込むまで液状の樹脂を注入し、この液状の樹脂をゲル状に固化してから、このゲル状の樹脂の表面に他の光学素子を配置する第４の工程を備える。

この一実施形態の光半導体装置の製造方法によれば、簡単な方法で、複数の上記光学素子を（縦方向に積み重ねて）配置することができて、様々な種類の光半導体装置を製造できる。

また、この発明の光半導体装置の製造方法は、
基板に半導体光素子および支持部材を配置する第１の工程と、
上記支持部材に光学素子を配置してから、上記基板を囲む注型用枠の中に上記半導体光素子の全部を埋め込むと共に上記光学素子の一部を埋め込むまで液状の樹脂を注入する第２の工程と、
この樹脂を完全に硬化させる第３の工程と
を備えることを特徴としている。

この発明の光半導体装置の製造方法によれば、上記樹脂によって上記半導体光素子を覆うと共に上記光学素子を固定するので、トランスファーモールド成型をせずに、光半導体装置を製造することができて、トランスファーモールドによる弊害（上記従来技術の（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す弊害）を除去できる。また、様々な形状および性質の光学素子を、成型上の制限にとらわれることなく配置することができて、応用範囲が広く、設計変更容易である。また、上記樹脂は、上記半導体光素子を保護する役割と、上記光学素子を支持する役割とを兼用し、部品数の減少を図ることができる。

また、上記光学素子を上記支持部材に配置するので、上記光学素子を精度よく簡単に配置することができる。

また、この発明の光半導体装置は、
基板と、
上記基板上に配置されると共に青紫光を発光または受光する半導体光素子と、
上記基板上に配置される支持部材と、
上記半導体光素子に対して一定の距離をもつように上記支持部材に支持される光学素子と、
上記基板上に配置され、上記半導体光素子を覆うと共に上記光学素子を固定するシリコーン樹脂と
を備えることを特徴としている。

この発明の光半導体装置によれば、上記シリコーン樹脂は、上記半導体光素子を覆うと共に上記光学素子を固定するので、上記シリコーン樹脂は、上記半導体光素子を保護する役割と、上記光学素子を固定する役割とを兼用し、部品数の減少を図ることができる。

また、トランスファーモールド成型をせずに、光半導体装置を製造することができて、トランスファーモールドによる弊害を除去できる。すなわち、上記従来技術の（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す弊害をなくすことができて、安価で、少量生産に向いた質の高い光半導体装置を製造することができる。

また、上記光学素子を上記シリコーン樹脂によって固定しているので、様々な形状および性質の上記光学素子を配置することができて、適用範囲が広く、設計変更容易である。また、上記光学素子を上記支持部材に配置するので、上記光学素子を精度よく簡単に配置することができる。

また、上記半導体光素子は上記シリコーン樹脂にて覆われているので、上記半導体光素子の青紫光によって上記シリコーン樹脂の透過率は劣化せず、クリアモールド（透明樹脂による封止）を実現できる。また、上記支持部材を備えるので、光半導体装置を硬くできて、外力が上記シリコーン樹脂内のワイヤ線に伝わることを防止でき、上記ワイヤ線の断線を防止する。

この発明の光半導体装置の製造方法によれば、上記樹脂によって上記半導体光素子を覆うと共に上記光学素子を支持するので、トランスファーモールドによる弊害がなく、様々な形状および性質の上記光学素子を適用でき、部品数の減少を図ることができる。

また、この発明の光半導体装置によれば、上記シリコーン樹脂は、上記半導体光素子を覆うと共に上記光学素子を固定するので、部品数を減少し、トランスファーモールドによる弊害がなく、様々な形状および性質の上記光学素子を適用できる。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、この発明の光半導体装置の第１の実施形態である断面図を示している。この光半導体装置は、基板１と、この基板１上に配置された複数の半導体光素子２と、上記基板１上に配置されると共に上記複数の半導体光素子２を覆う透光性を有する完全硬化の樹脂３２と、上記半導体光素子２に対して一定の距離をもつように上記完全硬化の樹脂３２によって支持されて固定された複数の光学素子４とを備える。

図１に示す光半導体装置は、いわゆるホログラムレーザピックアップ受光素子である。上記複数の半導体光素子２としては、発光素子２１および受光素子２２である。上記発光素子２１および上記受光素子２２は、相互に離間して、上記基板１上に配置されている。

上記複数の光学素子４としては、偏光子４１、ビームスプリッター４２およびプリズム４５である。上記偏光子４１、上記ビームスプリッター４２および上記プリズム４５は、上記完全硬化の樹脂３２の中に埋め込まれて、上記完全硬化の樹脂３２にて位置決めされている。

上記偏光子４１および上記ビームスプリッター４２は、順次、上記発光素子２１の上側に、積み重ねられている。上記プリズム４５は、上記受光素子２２の上側に、配置されている。上記偏光子４１、上記ビームスプリッター４２および上記プリズム４５は、上記発光素子２１または上記受光素子２２の（点線の矢印に示す）光軸上に配列されている。

上記完全硬化の樹脂３２は、例えば、シリコーン樹脂であり、液状の樹脂を、紫外線の照射や加熱によって、ゲル状に固化し、さらに、このゲル状の樹脂を、完全に硬化して形成される。

次に、上記光半導体装置の製造方法について説明する。

まず、図２Ａに示すように、上記基板１に上記発光素子２１および上記受光素子２２を配置する。上記基板１の周縁には、注型用枠５が取り付けられている。この場合、上記基板１と上記注型用枠５とは、予め、一体に形成されている。

そして、液状の樹脂３１を、上記注型用枠５の中に注入していき、この液状の樹脂３１にて、上記発光素子２１および上記受光素子２２の全部を覆うまで、隙間なく充填していく。上記液状の樹脂３１の表面（上面）が、平坦である状態で、上記液状の樹脂３１を加熱してゲル状に固化する。

その後、図２Ｂに示すように、上記ゲル状の樹脂３の表面（上面）で、上記発光素子２１の上側に、上記偏光子４１を配置する。このとき、上記偏光子４１は、上記ゲル状の樹脂３によって、上記発光素子２１に対して一定の距離をもつように、支持される。

そして、図２Ｃに示すように、上記液状の樹脂３１を、上記偏光子４１の一部を埋め込むまで（上記偏光子４１の高さの途中まで）、上記注型用枠５の中に注入していき、上記液状の樹脂３１を加熱してゲル状に固化する。このとき、上記偏光子４１は、上記ゲル状の樹脂３にて、固定（接着）される。

その後、図２Ｄに示すように、上記液状の樹脂３１を、上記偏光子４１の全部を埋め込むまで、上記注型用枠５の中に注入していき、上記液状の樹脂３１を加熱してゲル状に固化する。

そして、図２Ｅに示すように、上記ゲル状の樹脂３の表面（上面）で、上記偏光子４１の上側に、上記ビームスプリッター４２を配置する。また、上記ゲル状の樹脂３の上面で、上記受光素子２２の上側に、上記プリズム４５を配置する。このとき、上記ビームスプリッター４２および上記プリズム４５は、上記ゲル状の樹脂３にて、支持される。

さらに、上記液状の樹脂３１を、上記ビームスプリッター４２および上記プリズム４５の一部を埋め込むまで、上記注型用枠５の中に注入していき、上記液状の樹脂３１を加熱してゲル状に固化する。このとき、上記ビームスプリッター４２および上記プリズム４５は、上記ゲル状の樹脂３にて、固定（接着）される。

さらに、上記液状の樹脂３１を、上記ビームスプリッター４２および上記プリズム４５の全部を埋め込むまで、上記注型用枠５の中に注入していき、上記液状の樹脂３１を加熱してゲル状に固化する。さらに、上記ゲル状の樹脂３を完全に硬化して、（図１の）完全硬化の樹脂３２とする。

その後、ダイシングカットにより、上記注型用枠５を切り離して（上記基板１と上記注型用枠５とを分離して）、図１に示すように、上記光半導体装置を製造する。

この第１の実施形態の光半導体装置によれば、上記完全硬化の樹脂３２は、上記半導体光素子２を覆うと共に上記光学素子４を支持して固定するので、上記完全硬化の樹脂３２は、上記半導体光素子２を保護する役割と、上記光学素子４を支持する役割とを兼用し、部品数の減少を図ることができる。

また、トランスファーモールド成型をせずに、上記光半導体装置を製造することができて、トランスファーモールドによる弊害を除去できる。すなわち、上記従来技術の（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す弊害をなくすことができて、安価で、少量生産に向いた質の高い上記光半導体装置を製造することができる。

また、上記光学素子４を上記完全硬化の樹脂３２によって支持して固定しているので、様々な形状および性質の上記光学素子４を配置することができて、適用範囲が広く、設計変更容易である。

また、上記光学素子４の全部は、上記完全硬化の樹脂３２の中に埋め込まれているので、この光半導体装置の中に、様々な形状および性質の上記光学素子４を、自由に内蔵することが容易にできる。

また、上記複数の光学素子４は、上記完全硬化の樹脂３２により、上記半導体光素子２の光軸上に配列されているので、簡単な構成で、上記複数の光学素子４を光軸方向（縦方向）に組み合わせる（積み重ねる）ことができて、様々な種類の光半導体装置に適用できて、応用範囲が広くなる。

この第１の実施形態の光半導体装置の製造方法によれば、上記ゲル状の樹脂３によって上記半導体光素子２を覆うと共に上記光学素子４を支持するので、トランスファーモールド成型をせずに、光半導体装置を製造することができて、トランスファーモールドによる弊害（上記従来技術の（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す弊害）を除去できる。また、様々な形状および性質の光学素子４を、成型上の制限にとらわれることなく配置することができて、応用範囲が広く、設計変更容易である。また、上記完全硬化の樹脂３２は、上記半導体光素子２を保護する役割と、上記光学素子４を支持および固定する役割とを兼用し、部品数の減少を図ることができる。

また、上記光学素子４を支持する部材を、別途、設ける必要がなく、部品数および工程数の減少を図ることができる。また、簡単な方法で、複数の上記光学素子４を（縦方向に積み重ねて）配置することができて、様々な種類の光半導体装置を製造できる。

また、上記ゲル状の樹脂３の表面に上記光学素子４を配置する（すなわち、完全硬化前の樹脂の表面に上記光学素子４を配置する）ので、完全硬化後の樹脂の表面に光学素子を配置する場合に比べて、次の（ｄ）（ｅ）（ｆ）の効果がある。

（ｄ）上記ゲル状の樹脂３の表面と上記光学素子４との境界に空気層ができないので、この境界で光が反射しない。
（ｅ）上記ゲル状の樹脂３の表面は粘性を有するので、上記光学素子４の位置が振動などでずれない。
（ｆ）上記液状の樹脂３１から上記ゲル状の樹脂３に固化させる時間は、例えば略４時間であるので、上記液状の樹脂３１を完全に硬化させる時間が、例えば略１６時間である場合に比べて、製造時間を短縮できる。

すなわち、完全硬化後の樹脂の表面に上記光学素子４を配置すると、次の（ｇ）（ｈ）（ｉ）の欠点がある。

（ｇ）完全硬化後の樹脂の表面と上記光学素子４との境界に空気層ができるので、この空気層で光が反射する。
（ｈ）完全硬化後の樹脂の表面は滑らかであるので、上記光学素子４の位置が振動などでずれる。
（ｉ）上記液状の樹脂３１を完全に硬化させる時間は、例えば略１６時間であるので、上記液状の樹脂３１から上記ゲル状の樹脂３に固化させる時間が、例えば略４時間である場合に比べて、製造時間がかかる。

（第２の実施形態）
図３は、この発明の第２の実施形態を示している。この第２の実施形態の光半導体装置は、いわゆるピックアップ受光素子であり、基板１と、この基板１上に配置される受光素子２２（上記半導体光素子２）および支持部材６と、上記基板１上に配置されると共に上記受光素子２２および上記支持部材６を覆う透光性を有する完全硬化の樹脂３２と、上記支持部材６にて支持されると共に上記完全硬化の樹脂３２にて支持されて固定される板ガラス４３（上記光学素子４）とを備える。

上記支持部材６は、非半導体素子である。上記支持部材６は、複数あり、上記板ガラス４３の両端下側を支持している。上記板ガラス４３は、上記受光素子２２の上側で、上記受光素子２２の（点線の矢印に示す）光軸上に配置されている。上記板ガラス４３の一部（下側の部位）は、上記完全硬化の樹脂３２の中に埋め込まれている。

上記完全硬化の樹脂３２は、例えば、シリコーン樹脂である。上記受光素子２２は、例えば、青紫光を受光する。この青紫光は、例えば、４０５ｎｍの波長を有する。なお、この第２の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。

次に、上記光半導体装置の製造方法について説明する。

まず、図４Ａに示すように、上記基板１に上記受光素子２２および上記支持部材６を配置して、上記支持部材６に上記板ガラス４３を載置する。上記基板１の周縁には、上記注型用枠５が取り付けられている。この場合、上記基板１と上記注型用枠５とは、予め、一体に形成されている。

そして、図４Ｂに示すように、上記液状の樹脂３１を、上記受光素子２２の全部を埋め込むと共に上記偏光子４１の一部を埋め込むまで、上記注型用枠５の中に注入していき、図４Ｃに示すように、上記液状の樹脂３１を加熱してゲル状に固化する。このとき、上記板ガラス４３は、上記ゲル状の樹脂３にて、支持されて固定（接着）される。さらに、上記ゲル状の樹脂３を完全に硬化して、（図１の）完全硬化の樹脂３２とする。

その後、ダイシングカットにより、上記注型用枠５を切り離して（上記基板１と上記注型用枠５とを分離して）、図３に示すように、上記光半導体装置を製造する。

この第２の実施形態の光半導体装置によれば、上記第１の実施形態の効果に加えて、上記板ガラス４３は上記支持部材６に支持されているので、機械的強度と光学的精度を向上できる。また、上記板ガラス４３の一部は、上記ゲル状の樹脂３の中に埋め込まれているので、この光半導体装置の表面に複雑な形状を比較的容易に作成できる。

また、上記受光素子２２は上記シリコーン樹脂（上記完全硬化の樹脂３２）にて覆われているので、上記受光素子２２が受光する青紫光によって、上記シリコーン樹脂の透過率は劣化せず、クリアモールド（透明樹脂による封止）を実現できる。また、上記支持部材６を備えるので、光半導体装置を硬くできて、外力が上記シリコーン樹脂内のワイヤ線に伝わることを防止でき、上記ワイヤ線の断線を防止する。

すなわち、上記青紫光を受光する受光素子２２を上記シリコーン樹脂によって封止しただけでは、上記シリコーン樹脂の硬化後の硬さは十分でなく、外力により上記ワイヤ線が断線する問題がある。

この第２の実施形態の光半導体装置の製造方法によれば、上記第１の実施形態の効果に加えて、上記板ガラス４３を上記支持部材６に配置するので、上記板ガラス４３を精度よく簡単に配置することができる。

（第３の実施形態）
図５Ａと図５Ｂは、この発明の第３の実施形態を示し、この第３の実施形態の光半導体装置は、いわゆるフォトカプラである。

図５Ａに示す光半導体装置は、基板１と、この基板１上に配置される発光素子２１および受光素子２２と、上記基板１上に配置されると共に上記発光素子２１および上記受光素子２２を覆う透光性を有する完全硬化の樹脂３２と、上記完全硬化の樹脂３２によって支持されて固定されるミラー４４および２つのプリズム４５，４５とを備える。

上記ミラー４４および上記２つのプリズム４５，４５は、上記完全硬化の樹脂３２の中に埋め込まれて、上記完全硬化の樹脂３２にて位置決めされている。

上記２つのプリズム４５，４５は、横並びに配置されている。一方の上記プリズム４５は、上記発光素子２１の上側に、配置されている。他方の上記プリズム４５は、上記受光素子２２の上側に、配置されている。上記ミラー４４は、上記２つのプリズム４５，４５の上側に配置されている。

すなわち、上記ミラー４４および上記２つのプリズム４５，４５は、上記発光素子２１および上記受光素子２２の（点線の矢印に示す）光軸上に配列されている。

次に、上記光半導体装置の製造方法について説明する。

上記第１の実施形態と同様に、上記基板１に上記発光素子２１および上記受光素子２２を配置し、上記液状の樹脂を、仮想線にて示す上記注型用枠５の中に注入していく。

そして、上記液状の樹脂を加熱してゲル状に固化し、このゲル状の樹脂の表面に上記２つのプリズム４５，４５を配置する。さらに、上記液状の樹脂を注入し、ゲル状に固化して、上記ミラー４４を配置し、さらに、上記液状の樹脂を注入し、ゲル状に固化する。さらに、上記ゲル状の樹脂を完全に硬化して、完全硬化の樹脂とする。

その後、ダイシングカットにより、上記注型用枠５を切り離して、図５Ａに示すように、上記光半導体装置を製造する。

図５Ｂに示す光半導体装置では、図５Ａに示す光半導体装置に用いられる上記ミラー４４および上記２つのプリズム４５，４５の代わりに、コーナーキューブ４６を用いている。

この第３の実施形態の光半導体装置によれば、上記第１の実施形態と同様の効果を有する。この第３の実施形態の光半導体装置の製造方法によれば、上記第１の実施形態と同様の効果を有する。

（第４の実施形態）
図６は、この発明の第４の実施形態を示し、この第４の実施形態の光半導体装置は、いわゆるＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）である。

図６に示す光半導体装置は、基板１と、この基板１上に配置される発光素子２１および支持部材６と、上記基板１上に配置されると共に上記発光素子２１および上記支持部材６を覆う透光性を有する完全硬化の樹脂３２と、上記支持部材６にて支持されると共に上記完全硬化の樹脂３２にて支持されて固定される凸レンズ４７とを備える。

上記凸レンズ４７の一部（下側の部位）は、上記完全硬化の樹脂３２の中に埋め込まれて、上記完全硬化の樹脂３２にて位置決めされている。上記凸レンズ４７は、上記発光素子２１の上側で、上記発光素子２１の（点線の矢印に示す）光軸上に配列されている。

上記完全硬化の樹脂３２は、例えば、シリコーン樹脂である。上記発光素子２１は、例えば、青紫光を発光する。この青紫光は、例えば、４０５ｎｍの波長を有する。なお、この第４の実施形態において、上記第２の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。

次に、上記光半導体装置の製造方法について説明する。

上記第２の実施形態と同様に、上記基板１に上記発光素子２１および上記支持部材６を配置して、上記支持部材６に上記凸レンズ４７を載置する。そして、上記液状の樹脂を、仮想線にて示す上記注型用枠５の中に、上記発光素子２１の全部を埋め込むと共に上記凸レンズ４７の一部を埋め込むまで、注入していく。

そして、上記液状の樹脂を加熱してゲル状に固化し、さらに、このゲル状の樹脂を完全に硬化する。その後、ダイシングカットにより、上記注型用枠５を切り離して、図６に示すように、上記光半導体装置を製造する。

この第４の実施形態の光半導体装置によれば、上記第２の実施形態と同様の効果を有する。この第４の実施形態の光半導体装置の製造方法によれば、上記第２の実施形態と同様の効果を有する。

（第５の実施形態）
図７Ａと図７Ｂは、この発明の第５の実施形態を示し、この第５の実施形態の光半導体装置は、いわゆるフォトダイオード、フォトトランジスタ、リモコン受光素子またはファイバー受光ユニットである。

図７Ａに示す光半導体装置は、基板１と、この基板１上に配置される受光素子２２および支持部材６と、上記基板１上に配置されると共に上記受光素子２２および上記支持部材６を覆う透光性を有する完全硬化の樹脂３２と、上記支持部材６にて支持されると共に上記完全硬化の樹脂３２にて支持されて固定される凸レンズ４７とを備える。

上記凸レンズ４７の一部（下側の部位）は、上記完全硬化の樹脂３２の中に埋め込まれて、上記完全硬化の樹脂３２にて位置決めされている。上記凸レンズ４７は、上記受光素子２２の上側で、上記受光素子２２の（点線の矢印に示す）光軸上に配列されている。

上記完全硬化の樹脂３２は、例えば、シリコーン樹脂である。上記受光素子２２は、例えば、青紫光を受光する。この青紫光は、例えば、４０５ｎｍの波長を有する。なお、この第５の実施形態において、上記第２の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。

次に、上記光半導体装置の製造方法について説明する。

上記第２の実施形態と同様に、上記基板１に上記受光素子２２および上記支持部材６を配置して、上記支持部材６に上記凸レンズ４７を載置する。そして、上記液状の樹脂を、仮想線にて示す上記注型用枠５の中に、上記受光素子２２の全部を埋め込むと共に上記凸レンズ４７の一部を埋め込むまで、注入していく。

そして、上記液状の樹脂を加熱してゲル状に固化し、さらに、このゲル状の樹脂を完全に硬化する。その後、ダイシングカットにより、上記注型用枠５を切り離して、図７Ａに示すように、上記光半導体装置を製造する。

図７Ｂに示す光半導体装置では、図７Ａに示す光半導体装置に用いられる上記凸レンズ４７の代わりに、凹レンズ４８を用いている。

この第５の実施形態の光半導体装置によれば、上記第２の実施形態と同様の効果を有する。この第５の実施形態の光半導体装置の製造方法によれば、上記第２の実施形態と同様の効果を有する。

（第６の実施形態）
図８Ａと図８Ｂは、この発明の第６の実施形態を示し、この第６の実施形態の光半導体装置は、いわゆるＩｒＤＡ（Infrared Data Association：赤外線通信）素子または埃センサである。

図８Ａに示す光半導体装置は、基板１と、この基板１上に配置される発光素子２１および受光素子２２と、上記基板１上に配置されると共に上記発光素子２１および上記受光素子２２を覆う透光性を有する完全硬化の樹脂３２と、上記完全硬化の樹脂３２によって支持されて固定される２つの凸レンズ４７，４７および遮光板４９とを備える。

上記２つの凸レンズ４７，４７および上記遮光板４９の一部（下側の部位）は、上記完全硬化の樹脂３２の中に埋め込まれて、上記完全硬化の樹脂３２にて位置決めされている。

上記２つの凸レンズ４７，４７は、横並びに配置されている。一方の上記凸レンズ４７は、上記発光素子２１の上側で、上記発光素子２１の（点線の矢印に示す）光軸上に配列されている。他方の上記凸レンズ４７は、上記受光素子２２の上側で、上記受光素子２２の（点線の矢印に示す）光軸上に配列されている。上記遮光板４９は、上記２つの凸レンズ４７，４７の間に配置されている。

次に、上記光半導体装置の製造方法について説明する。

そして、上記液状の樹脂を加熱してゲル状に固化し、このゲル状の樹脂に上記２つの凸レンズ４７，４７および上記遮光板４９を配置する。さらに、上記液状の樹脂を、上記２つの凸レンズ４７，４７および上記遮光板４９の一部を埋め込むまで、注入し、この液状の樹脂をゲル状に固化する。さらに、上記ゲル状の樹脂を、完全に硬化する。

その後、ダイシングカットにより、上記注型用枠５を切り離して、図８Ａに示すように、上記光半導体装置を製造する。

図８Ｂに示す光半導体装置では、図８Ａに示す光半導体装置に用いられる上記受光素子２２側の上記他方の凸レンズ４７の代わりに、凹レンズ４８を用いている。

この第６の実施形態の光半導体装置および光半導体装置の製造方法によれば、上記第１の実施形態の効果に加えて、上記２つの凸レンズ４７，４７および上記遮光板４９の一部（または、上記凸レンズ４７、上記凹レンズ４８および上記遮光板４９の一部）は、上記完全硬化の樹脂３２の中に埋め込まれているので、この光半導体装置の表面に複雑な形状を比較的容易に作成できる。

（第７の実施形態）
図９は、この発明の第７の実施形態を示し、この第７の実施形態の光半導体装置は、いわゆるフォトインタラプタ素子である。

図９に示す光半導体装置は、基板１と、この基板１上に配置される発光素子２１および受光素子２２と、上記基板１上に配置されると共に上記発光素子２１および上記受光素子２２を覆う透光性を有する完全硬化の樹脂３２と、上記完全硬化の樹脂３２によって支持されて固定される２つのプリズム４５，４５および遮光板４９とを備える。

上記２つのプリズム４５，４５および上記遮光板４９の一部（下側の部位）は、上記完全硬化の樹脂３２の中に埋め込まれて、上記完全硬化の樹脂３２にて位置決めされている。

上記２つのプリズム４５，４５は、横並びに配置されている。一方の上記プリズム４５は、上記発光素子２１の上側に配列されている。他方の上記プリズム４５は、上記受光素子２２の上側に配列されている。上記２つのプリズム４５，４５は、上記発光素子２１および上記受光素子２２の（点線の矢印に示す）光軸上に配列されている。上記遮光板４９は、上記２つのプリズム４５，４５の間に配置されている。

次に、上記光半導体装置の製造方法について説明する。

そして、上記液状の樹脂を加熱してゲル状に固化し、このゲル状の樹脂に上記２つのプリズム４５，４５および上記遮光板４９を配置する。さらに、上記液状の樹脂を、上記２つのプリズム４５，４５および上記遮光板４９の一部を埋め込むまで、注入し、この液状の樹脂をゲル状に固化する。さらに、上記ゲル状の樹脂を、完全に硬化する。

その後、ダイシングカットにより、上記注型用枠５を切り離して、図９に示すように、上記光半導体装置を製造する。

この第７の実施形態の光半導体装置および光半導体装置の製造方法によれば、上記第１の実施形態の効果に加えて、上記２つのプリズム４５，４５および上記遮光板４９の一部は、上記完全硬化の樹脂３２の中に埋め込まれているので、この光半導体装置の表面に複雑な形状を比較的容易に作成できる。

（第８の実施形態）
図１０は、この発明の第８の実施形態を示し、この第８の実施形態の光半導体装置は、いわゆる位置検出素子である。

図１０に示す光半導体装置は、基板１と、この基板１上に配置される発光素子２１および受光素子２２と、上記基板１上に配置されると共に上記発光素子２１および上記受光素子２２を覆う透光性を有する完全硬化の樹脂３２と、上記完全硬化の樹脂３２によって支持されて固定される２つの凸レンズ４７，４７および遮光板４９とを備える。

次に、上記光半導体装置の製造方法について説明する。

その後、ダイシングカットにより、上記注型用枠５を切り離して、図１０に示すように、上記光半導体装置を製造する。

この第８の実施形態の光半導体装置および光半導体装置の製造方法によれば、上記第１の実施形態の効果に加えて、上記２つの凸レンズ４７，４７および上記遮光板４９の一部は、上記完全硬化の樹脂３２の中に埋め込まれているので、この光半導体装置の表面に複雑な形状を比較的容易に作成できる。

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記基板と上記注型用枠とは別体であってもよく、この場合、上記基板に上記半導体光素子を配置した後に、上記基板を囲むように上記注型用枠を形成する。

本発明の光半導体装置の第１実施形態を示す断面図である。図１の光半導体装置の製造方法の第１の工程を示す断面図である。図１の光半導体装置の製造方法の第２の工程を示す断面図である。図１の光半導体装置の製造方法の第３の工程を示す断面図である。図１の光半導体装置の製造方法の第４の工程を示す断面図である。図１の光半導体装置の製造方法の第５の工程を示す断面図である。本発明の光半導体装置の第２実施形態を示す断面図である。図３の光半導体装置の製造方法の第１の工程を示す断面図である。図３の光半導体装置の製造方法の第２の工程を示す断面図である。図３の光半導体装置の製造方法の第３の工程を示す断面図である。本発明の光半導体装置の第３実施形態を示す断面図である。本発明の光半導体装置の第３実施形態を示す断面図である。本発明の光半導体装置の第４実施形態を示す断面図である。本発明の光半導体装置の第５実施形態を示す断面図である。本発明の光半導体装置の第５実施形態を示す断面図である。本発明の光半導体装置の第６実施形態を示す断面図である。本発明の光半導体装置の第６実施形態を示す断面図である。本発明の光半導体装置の第７実施形態を示す断面図である。本発明の光半導体装置の第８実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１基板
２半導体光素子
２１発光素子
２２受光素子
３ゲル状の樹脂
３１液状の樹脂
３２完全硬化の樹脂
４光学素子
４１偏光子
４２ビームスプリッター
４３板ガラス
４４ミラー
４５プリズム
４６コーナーキューブ
４７凸レンズ
４８凹レンズ
４９遮光板
５注型用枠
６支持部材

Claims

基板に半導体光素子を配置する第１の工程と、
上記基板を囲む注型用枠の中に上記半導体光素子の全部を埋め込むまで液状の樹脂を注入し、この液状の樹脂をゲル状に固化してから、このゲル状の樹脂の表面に光学素子を配置する第２の工程と、
この樹脂を完全に硬化する第３の工程と
を備えることを特徴とする光半導体装置の製造方法。
請求項１に記載の光半導体装置の製造方法において、
上記第２の工程と上記第３の工程の間に、上記注型用枠の中に上記光学素子の全部を埋め込むまで液状の樹脂を注入する第４の工程を備えることを特徴とする光半導体装置の製造方法。
請求項１に記載の光半導体装置の製造方法において、
上記第２の工程と上記第３の工程の間に、上記注型用枠の中に上記光学素子の一部を埋め込むまで液状の樹脂を注入する第４の工程を備えることを特徴とする光半導体装置の製造方法。
請求項１に記載の光半導体装置の製造方法において、
上記第２の工程と上記第３の工程の間に、上記注型用枠の中に上記光学素子の全部を埋め込むまで液状の樹脂を注入し、この液状の樹脂をゲル状に固化してから、このゲル状の樹脂の表面に他の光学素子を配置する第４の工程を備えることを特徴とする光半導体装置の製造方法。
基板に半導体光素子および支持部材を配置する第１の工程と、
上記支持部材に光学素子を配置してから、上記基板を囲む注型用枠の中に上記半導体光素子の全部を埋め込むと共に上記光学素子の一部を埋め込むまで液状の樹脂を注入する第２の工程と、
この樹脂を完全に硬化する第３の工程と
を備えることを特徴とする光半導体装置の製造方法。
基板と、
上記基板上に配置されると共に青紫光を発光または受光する半導体光素子と、
上記基板上に配置される支持部材と、
上記半導体光素子に対して一定の距離をもつように上記支持部材に支持される光学素子と、
上記基板上に配置され、上記半導体光素子を覆うと共に上記光学素子を固定するシリコーン樹脂と
を備えることを特徴とする光半導体装置。