JP2010232644A - 光半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コントラストの高い光半導体装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明の光半導体装置の製造方法は、支持基板上に、互いに離間する導電部材を複数形成する第１の工程と、光半導体素子を載置可能な複数の凹部と、隣接する凹部の間に溝と、を有する第１の樹脂からなる基体を形成する第２の工程と、溝内に、第１の樹脂よりも光吸収係数の大きい第２の樹脂を充填する第３の工程と、支持基板を除去後、前記第２の樹脂を含む領域を切断して光半導体装置を個片化する第４の工程と、を有することを特徴とする。
【選択図】 図１Ｅ

Description

本発明は、各種パイロットランプ、表示装置、ディスプレイなどに利用可能な光半導体装置及びその製造方法に関し、特に、薄型／小型タイプで実装精度が高く、コントラストに優れた光半導体装置及びその製造方法に関する。

赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色の発光ダイオード（以下、ＬＥＤとも言う）を用いた大型表示装置においては、これらの各色を例えばマトリックス状に配置させると共に、それぞれの発光色を組み合わせることによって、フルカラー表示させることができる。

このような表示装置は、例えば表面実装型ＬＥＤを用いる場合は、コントラスト比を大きくするために、発光部を除くパッケージの発光観測面に光吸収層を設けることが知られている（例えば特許文献１）。

特開２０００−１８３４０５号公報

特許文献１に開示されている発光装置は、使用環境によっては、光吸収層が剥がれたり劣化したりすることがあり、経時変化によってコントラストが悪化する可能性がある。

以上の目的を達成するため、本発明の光半導体装置の製造方法は、支持基板上に、互いに離間する導電部材を複数形成する第１の工程と、光半導体素子を載置可能な複数の凹部と、隣接する凹部の間に溝と、を有する第１の樹脂からなる基体を形成する第２の工程と、溝内に、第１の樹脂よりも光吸収係数の大きい第２の樹脂を充填する第３の工程と、支持基板を除去後、第２の樹脂を含む領域を切断して光半導体装置を個片化する第４の工程と、を有することを特徴とする。これによりコントラストに優れた光半導体装置を得ることができる。

本発明により、コントラストの高い光半導体装置を得ることができる。

図１Ａ（ａ）〜（ｄ）は、本は発明に係る光半導体装置の製造方法を示す工程図である。 図１Ｂは、本発明に係る光半導体装置の製造方法を示す斜視図（ａ）及びＡ−Ａ’断面における断面図（ｂ）である。 図１Ｃは、本発明に係る光半導体装置の製造方法を示す斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）である。 図１Ｄは、本発明に係る光半導体装置の製造方法を示す断面図である。 図１Ｅは、本発明に係る光半導体装置を示す斜視図である。 図２Ａは、本発明に係る光半導体装置の製造方法を示す斜視図（ａ）及びＢ−Ｂ’断面における断面図（ｂ）である。 図２Ｂは、本発明に係る光半導体装置の製造方法を示す斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）である。 図２Ｃは、本発明に係る光半導体装置の製造方法を示す斜視図である。 図３Ａは、本発明に係る光半導体装置の製造方法を示す斜視図（ａ）及びＣ−Ｃ’断面における断面図（ｂ）である。 図３Ｂは、本発明に係る光半導体装置を示す斜視図である。 図４は、本発明に係る光半導体装置の製造方法を示す斜視図（ａ）及びＤ−Ｄ’断面における断面図（ｂ）及びＥ−Ｅ’断面における断面図（ｃ）である。

本発明を実施するための最良の形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための光半導体装置及びその製造方法を例示するものであって、以下に限定するものではない。

また、本明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。尚、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。

＜実施の形態１＞
本実施の形態の光半導体装置（発光装置）１０００及びその製造方法を、図面を用いて説明する。図１Ａ〜図１Ｄは、光半導体装置の集合体１００を形成する工程を説明する斜視図及び断面図であり、この集合体１００を切断して個片化することで、図１Ｅに示す光半導体装置１０００を得ることができる。

１．第１の工程
まず、図１Ａ（ａ）に示すように、金属板などからなる支持基板１０８を用意する。
この支持基板の表面に保護膜としてレジスト１０９を塗布する。このレジスト１０９の厚みによって後に形成される導電部材の厚みを調整することができる。尚、ここでは、支持基板１０８の上面（導電部材等を形成する側の面）にのみレジスト１０９を設けているが、更に、下面（反対側の面）に形成してもよい。その場合、反対側の面のほぼ全面にレジストを設けることで、後述の鍍金によって下面に導電部材が形成されるのを防ぐことができる。

尚、用いる保護膜（レジスト）はフォトリソグラフィによって形成されるレジストの場合、ポジ型、ネガ型のいずれを用いてもよい。ここでは、ポジ型のレジストを用いる方法について説明するが、ポジ型、ネガ型を組み合わせて用いてもよい。また、スクリーン印刷により形成させるレジストや、シート状のレジストを貼り付けるなどの方法も用いることができる。

塗布したレジストを乾燥させた後、その上部に開口部を有するマスク１１０を直接又は間接的に配置させて、図１Ａ（ａ）中の矢印のように紫外線を照射して露光する。ここで用いる紫外線は、レジスト１０９の感度等によって適した波長を選択することができる。その後、エッチング剤で処理することで図１Ａ（ｂ）に示すように開口部Ｋを有するレジスト１０９が形成される。ここで、必要であれば酸活性処理などを行ってもよい。

次いで、金属を用いて鍍金することで、図１Ａ（ｃ）に示すようにレジスト１０９の開口部Ｋ内に導電部材１０１を形成させる。このとき、鍍金条件を調整することでレジスト１０９の膜厚よりも厚くなるように鍍金することができ、これにより導電部材を保護膜の上面にまで形成させ、導電部材の側面に突起部（図示せず）を形成させることができる。

鍍金方法としては、用いる金属によって、又は目的の膜厚や平坦度に応じて当該分野で公知の方法によって適宜選択することができ、電解鍍金、無電解鍍金等を用いることができる。特に、電解鍍金を用いるのが好ましく、これによりレジスト（保護膜）を除去し易く、導電部材を均一な形状で形成し易くなる。また、最表層（例えばＡｇ）との密着性を向上させるため、その下の層にストライク鍍金によって中間層（例えばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ）を形成させるのが好ましい。

鍍金後、保護膜１０９を洗浄して除去することで、図１Ａ（ｄ）に示すように互いに離間する複数の導電部材１０１が形成される。

２．第２の工程
次いで、図１Ｂ（ａ）（ｂ）に示すように、凹部Ｓ１を複数有するとともに、隣接する凹部の間に溝を有する基体１０６を形成する。図１Ｂ（ａ）（ｂ）では、基体１０６は第１の樹脂からなり、導電部材１０１の上面の一部を底面とし、後工程で光半導体素子を載置可能な複数の凹部Ｓ１が形成されている。尚、基体は底面部分と側面部分とを別工程で形成することもできるが、ここでは一体成型している。このような基体１０６は、射出成形、トランスファモールド、圧縮成型等の方法によって形成することができる。

例えばトランスファモールドにより基体を形成する場合、導電部材を複数形成した支持基板を、上型及び下型からなる金型の内に挟み込むようにセットする。このとき、離型シートなどを介して金型内にセットしてもよい。金型を内には基体の原料である樹脂ペレットが挿入されており、支持基板と樹脂ペレットとを加熱する。樹脂ペレット溶融後、加圧して金型内に充填する。加熱温度や加熱時間、また圧力等については用いる樹脂の組成等に応じて適宜調整することができる。硬化後金型から取り出し、成型品を得ることができる。

凹部及び溝とも金型を用いて形成する場合、金型が取り外し可能な形状の凹部及び溝形状となるため、例えば図１Ｂ（ｂ）に示すように、溝Ｐを断面から見て、その側面がほぼ垂直な形状とすることができる。或いは、凹部Ｓ１と同様に上面に向かって溝幅が広がるような側面を有する溝とすることで、金型から取り外し易くなる。また、溝の側面に段差を設けることもできる。溝の深さや幅は、第１及び第２の樹脂の硬度や色度に応じて、任意に選択することができる。

本実施の形態においては、溝Ｐは、各凹部Ｓ１の周囲を取り囲むように設けられており、凹部の側面からの距離がほぼ等しくなるように、凹部と凹部の間の基体上面のほぼ中央領域に溝を形成するのが好ましい。

３．第３の工程
上記のようにして形成された溝内に、基体１０６を構成する第１の樹脂よりも光吸収係数の大きい第２の樹脂１０７を充填する。本実施の形態では、図１Ｃに示すように、基体１０６と同じ高さとなるように第２の樹脂１０７を形成している。第２の樹脂１０７の形成方法は、滴下、印刷、トランスファーモールド等による金型成形などの方法を用いることができる。

４．第４の工程
次いで、導電部材上に発光素子をダイボンド部材を用いて接合し、更に導電性ワイヤを用いて導電部材に接続する。その後、凹部内に透光性の封止部材を設ける。

最後に、図１Ｄに示すように支持基板１０８を除去し、第２の樹脂１０７を含む領域で切断して個片化することで図１Ｅに示すような光半導体装置１０００を得ることができる。個片化の方法としては、ブレードによるダイシング、レーザ光によるダイシング等種々の方法を用いることができる。

上記のようにして得られる光半導体装置１０００は、図１ＥＤに示すように、凹部を有する第１の樹脂からなる基体１０６０と、複数の光半導体素子１０３０と、光半導体素子１０３０と電気的に接続される導電部材１０１０と、発光素子１０３０を被覆するよう凹部内に設けられる封止部材（図示せず）と、を有している。基体１０６０は、その上面において、凹部の周辺の基体１０６０を取り囲むように第２の樹脂１０７０が設けられている。この第２の樹脂１０７０が基体１０６０よりも光吸収係数が高いため、ディスプレイなどに用いる際に、コントラストに優れた光半導体装置１０００とすることができる。また、このように形成された第２の樹脂は、光半導体装置の側面からも露出するように形成されており、基体１０６０の上面から側面を取り囲むように一体成型されている。すなわち、３次元的に基体と第２の樹脂とが密着するように形成されているため、暗色系樹脂を基体上面に印刷したものに比して、基体との密着強度が強いため、剥がれや劣化が少なく、コントラストが劣化しにくいディスプレイとすることができる。
以下、各部材について詳説する。

（基体）
本実施の形態において、基体１０６０は、導電部材１０１が底面に露出された凹部を有する第１の樹脂からなる。各種充填材等を添加することで比較的光反射率の高い樹脂としており、これにより発光素子１０３０からの光を効率よく反射させることができる。

基体の材料としては、発光素子からの光が比較的反射しやすいものであればよく、また、支持基板との線膨張係数の差が小さいものが好ましい。さらに、絶縁性部材を用いるのが好ましい。好ましい材料としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などの樹脂を用いることができ、特に、導電部材の膜厚が２５μｍ〜２００μｍ程度の極薄い厚みの場合は、熱硬化性樹脂が好ましく、これによって極めて薄型の基体を得ることができる。更に、具体的にはエポキシ樹脂組成物、シリコーン樹脂組成物、シリコーン変性エポキシ樹脂などの変性エポキシ樹脂組成物、エポキシ変性シリコーン樹脂などの変性シリコーン樹脂組成物、ポリイミド樹脂組成物、変性ポリイミド樹脂組成物などをあげることができる。

特に、熱硬化性樹脂が好ましく、特開２００６−１５６７０４に記載されている樹脂、例えば、熱硬化性樹脂のうち、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂等が好ましく、具体的には、トリグリシジルイソシアヌレート、水素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテルからなるエポキシ樹脂と、ヘキサヒドロ無水フタル酸、３−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、４−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸からなる酸無水物とを、エポキシ樹脂へ当量となるよう溶解混合した無色透明な混合物を含む固形状エポキシ樹脂組成物を用いるのが好ましい。さらにこれら混合物１００重量部に対して、硬化促進剤としてＤＢＵ（１，８−Ｄｉａｚａｂｉｃｙｃｌｏ（５，４，０）ｕｎｄｅｃｅｎｅ−７）を０．５重量部、助触媒としてエチレングリコールを１重量部、酸化チタン顔料を１０重量部、ガラス繊維を５０重量部添加し、加熱により部分的に硬化反応させＢステージ化した固形状エポキシ樹脂組成物が好適に挙げられる。

また、国際公開番号ＷＯ２００７／０１５４２６号公報に記載の、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂を必須成分とする熱硬化性エポキシ樹脂組成物が好ましく、１，３，５−トリアジン核誘導体エポキシ樹脂であることが好ましい。特にイソシアヌレート環を有するエポキシ樹脂は、耐光性や電気絶縁性に優れており、一つのイソシアヌレート環に対して、２価の、より好ましくは３価のエポキシ基を有することが望ましい。具体的には、トリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアヌレート、トリス（α−メチルグリシジル）イソシアヌレート等を用いることができる。トリアジン誘導体エポキシ樹脂の軟化点は９０〜１２５℃であることが好ましい。また、これらトリアジン誘導体エポキシ樹脂に、水素添加エポキシ樹脂や、その他のエポキシ樹脂を併用してもよい。更に、シリコーン樹脂組成物の場合、メチルシリコーンレジンを含むシリコーン樹脂が好ましい。

特に、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を用いる場合について具体的に説明する。トリアジン誘導体エポキシ樹脂に、硬化剤として作用する酸無水物を用いるのが好ましく、特に、非芳香族であり、かつ、炭素炭素２重結合を有さないものを用いることで耐光性を向上させることができる。具体的には、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、水素化メチルナジック酸無水物などが上げられ、特にメチルヘキサヒドロ無水フタル酸が好ましい。また、酸化防止剤を用いるのが好ましく、例えば、フェノール系、硫黄系酸化防止剤を使用することができる。また、硬化触媒としては、エポキシ樹脂組成物の硬化触媒として公知のものが使用できる。

そして、これら樹脂中に充填材（フィラー）としてＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＭｇＣＯ_３、ＣａＣＯ_３、Ｍｇ（ＯＨ）_２、Ｃａ（ＯＨ）_２などの微粒子などを混入させることで光の透過率を調整し、発光素子からの光の約６０％以上を遮光するよう、より好ましくは約９０％を遮光するようにするのが好ましい。発光素子からの光に対する反射率 が６０％以上であるものが好ましく、より好ましくは９０％以上反射するものが好ましい。

例えば、白色の充填剤としてＴｉＯ_２を用いる場合は、好ましくは１０〜３０ｗｔ％、より好ましくは１５〜２５ｗｔ％配合させるのがよい。ＴｉＯ_２は、ルチル形、アナタース形のどちらを用いても良いが、遮光力や耐光性の点からルチル形が好ましい。更に、分散性、耐光性を向上させたい場合、表面処理により改質したものも使用できる。表面処理にはアルミナ、シリカ、酸化亜鉛等の水和酸化物、酸化物等を用いることが出来る。また、これらに加え、主として線膨張係数を調整するための充填剤としてＳｉＯ_２を６０〜８０ｗｔ％の範囲で用いるのが好ましく、さらに、６５〜７５ｗｔ％用いるのが好ましい。また、ＳｉＯ_２としては、結晶性シリカよりも線膨張係数の小さい非晶質シリカが好ましく、また、粒径が１００μｍ以下のもの、更には６０μｍ以下のものが好ましく、更に、形状は球形のものが好ましく、これにより基体成型時の充填性を向上させることができる。

上記のような各種充填材は、１種類のみ、或いは２種類以上を組み合わせて用いることができ、例えば、反射率を調整するための充填材と、後述のように線膨張係数を調整するための充填材とを併用するなどの用い方ができる。

また、基体の線膨張係数は、個片化する前に除去（剥離）される支持基板の線膨張係数との差が小さくなるように制御するのが好ましい。好ましくは３０％以下、より好ましくは１０％以下の差とするのがよい。支持基板としてＳＵＳ板を用いる場合、線膨張係数の差は２０ｐｐｍ以下が好ましく、１０ｐｐｍ以下がより好ましい。この場合、充填材を７０ｗｔ％以上、好ましくは８５ｗｔ％以上配合させるのが好ましい。これにより、支持基板と基体との残留応力を制御（緩和）することができるため、個片化する前の光半導体の集合体の反りを少なくすることができる。反りを少なくすることで、導電性ワイヤの切断など内部損傷を低減し、また、個片化する際の位置ズレを抑制して歩留まりよく製造することができる。例えば、基体の線膨張係数を５〜２５×１０^−６／Ｋに調整することが好ましく、さらに、７〜１５×１０^−６／Ｋ程度の範囲のものがより好ましく、これにより、基体成型後、冷却時に生じる反りを抑制し易くすることができ、歩留まりよく製造することができる。尚、本明細書において線膨張係数は、各種充填剤等で調整された遮光性樹脂からなる基体のガラス転移温度以下での線膨張係数を指し、この温度領域における線膨張係数が、支持基板の線膨張係数と近いものが好ましい。

また、別の観点から、基体の線膨張係数は、導電部材の線膨張係数との差が小さくなるように制御するのが好ましい。好ましくは４０％以下、より好ましくは２０％以下の差とするのがよい。これにより、個片化後の光半導体装置において、導電部材と基体とが剥離するのを抑制し、信頼性に優れた光半導体装置とすることができる。

（第２の樹脂）
第２の樹脂は、基体に設けられる溝内に充填される樹脂であり、基体を構成する第１の樹脂よりも光吸収係数の大きな樹脂を用いる。発光素子からの光の吸収率が６０％以上、より好ましくは９０％以上吸収するものが好ましい。このような場合、充填材としては、アセチレンブラック、活性炭、黒鉛などのカーボンや、酸化鉄、二酸化マンガン、酸化コバルト、酸化モリブデンなどの遷移金属酸化物、もしくは有色有機顔料などを目的に応じて利用する事ができる。

（導電部材）
導電部材は、光半導体素子への通電させるための一対の電極として機能させるものである。導電部材は、単に発光素子が載置されるのみで通電に寄与しない場合と、発光素子や保護素子への通電に寄与する場合、すなわち、電極として機能する場合と、いずれの形態をとることもできる。

本形態において、導電部材は、光半導体装置（発光装置）の下面において外表面を形成するよう、すなわち、封止部材等で被覆されず外部（下面）に露出されるように設けられている下面部を有している。

導電部材の形状、大きさ等については、光半導体装置の大きさや載置する発光素子等の数や大きさ等に応じて任意に選択することができる。また、膜厚については、第１の導電部材と第２の導電部材は略等しい膜厚とするのが好ましく、具体的には２５μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、更に５０μｍ以上１００μｍ以下がより好ましい。このような厚みを有する導電部材は、鍍金方法によって形成される鍍金（鍍金層）であることが好ましく、特に、積層された鍍金（層）であることが好ましい。

導電部材の具体的な材料としては、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル、コバルト等の金属又は鉄−ニッケル合金、りん青銅、鉄入り銅、モリブデン、Ａｕ−Ｓｎなどの共晶はんだ、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＡｇＣｕＩｎなどのはんだ、ＩＴＯ等が挙げられる。これらはんだ材料の中でも特に組成をコントロールして、はんだ粒子と第一の金属部の反応により一旦溶融し凝固すると、リフロー実装時などの追加の熱処理時に再溶解しない組成に調整したものが好ましい。これらは単体又は合金として用いることができ、更には積層（鍍金）するなど複数層設けることもできる。例えば、半導体素子として発光素子を用いる場合、最表面には、発光素子からの光を反射可能な材料が好ましく、具体的には金、銀、銅、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ等が好ましい。更に最表面の導電部材は高反射率、高光沢である事が好ましい。具体的には可視域の反射率は７０％以上である事が好ましく、その際はＡｇ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄなどが好的に用いられる。また、導電部材の表面光沢も高いほうが好ましい。具体的に光沢度は好ましくは０．５以上、より好ましくは１．０以上である。ここで示される光沢度は日本電色工業製 微小面色差計ＶＳＲ ３００Ａを用い、４５°照射、測定領域がΦ０．２ｍｍ、垂直受光で得られる数字である。また、支持基板側は回路基板等への実装に有利なＡｕ、Ｓｎ、Ｓｎ合金、ＡｕＳｎなどの共晶はんだ鍍金等が好ましい。

また、最表面（最上層）と支持基板側（最下層）との間に、中間層として、導電部材や発光装置の機械的強度を向上させるために耐食性の高い金属、例えばＮｉを用いるのが好ましく、また、放熱性を向上させるためには、熱伝導率の高い銅を用いるなど、目的や用途に応じて、適した部材を用いるのが好ましい。この中間層についても、上記の金属の他、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｗ、Ｒｕ、Ｐｄなどを用いることができ、最上層や最下層の金属と密着性のよい金属を積層させてもよい。中間層の膜厚については、最上層や最下層よりも厚く形成するのが好ましい。特に、導電部材の全体の膜厚の８０％〜９９％の範囲の比率で形成するのが好ましく、更に好ましくは９０％〜９９％の範囲とするのが好ましい。←請求項に合わせる。

特に、金属からなる鍍金層の場合、その組成によって線膨張係数が規定されるため、最下層や中間層は、比較的支持基板との線膨張係数が近いものが好ましい。例えば、支持基板として、線膨張係数が１０．４×１０^−６／ＫであるＳＵＳ４３０を用い、その上に導電部材として、次に挙げるような金属を含む（主成分とする）積層構造とすることができる。最下層側から、線膨張係数１４．２×１０^−６／ＫであるＡｕ（０．０４〜０．１μｍ）、第１の中間層として線膨張係数１２．８×１０^−６／ＫであるＮｉ（又は線膨張係数１６．８×１０^−６／ＫであるＣｕ）（２５〜１００μｍ）、第２の中間層としてＡｕ（０．０１〜０．０７μｍ）、最上層として線膨張係数１１９．７×１０^−６／ＫであるＡｇ（２〜６μｍ）等の積層構造が好ましい。最上層のＡｇは線膨張係数が他の層の金属と大きく異なるが、発光素子からの光の反射率を優先しているためであり、極めて薄い厚みとしているため反りに対する影響は極めて微弱であり、実用的に問題はない程度である。

（封止部材）
封止部材は、発光素子、受光素子、保護素子、更には導電性ワイヤなどの電子部品を、塵芥や水分、更には外力などから保護する部材である。

封止部材の材料としては、発光素子からの光を透過可能な透光性を有し、且つ、それらによって劣化しにくい耐光性を有するものが好ましい。具体的な材料としては、シリコーン樹脂組成物、変性シリコーン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等発光素子からの光を透過可能な透光性を有する絶縁樹脂組成物を挙げることができる。更に、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂及びこれらの樹脂を少なくとも１種以上含むハイブリッド樹脂等も用いることができる。さらにまた、これらの有機物に限られず、ガラス、シリカゾル等の無機物も用いることができる。このような材料に加え、所望に応じて着色剤、光拡散剤、光反射材、各種フィラー、波長変換部材（蛍光部材）などを含有させることもできる。封止部材の充填量は、上記電子部品が被覆される量であればよい。

封止樹部材の外表面の形状については配光特性などに応じて種々選択することができる。例えば、上面を凸状レンズ形状、凹状レンズ形状、フレネルレンズ形状などとすることで、指向特性を調整することができる。また、封止部材に加え別に、レンズ部材を設けてもよい。

尚、主として発光装置について上述のように説明したが、受光装置についてもほぼ上記と同様であり、用いる封止部材として、光の入射効率を高めるたり、受光装置内部での２次反射を避ける目的で白色もしくは黒色などの有色フィラーを用いても良い。特に赤外線発光装置や赤外線検知装置には可視光の影響を避けるために黒色の有色フィラー含有の封止部材を用いるのが好ましい。

（ダイボンド部材）
ダイボンド部材は、導電部材上に、発光素子、受光素子、保護素子などを載置し接続させるためのダイボンド部材であり、載置する素子の基板によって導電性ダイボンド部材又は絶縁性ダイボンド部材のいずれかを選択することができる。例えば、絶縁性基板であるサファイア上に窒化物半導体層を積層させた半導体発光素子の場合、ダイボンド部材は絶縁性でも導電性でも用いることができ、ＳｉＣ基板などの導電性基板を用いる場合は、導電性ダイボンド部材を用いることで導通を図ることができる。絶縁性ダイボンド部材としては、エポキシ樹脂組成物、シリコーン樹脂組成物、ポリイミド樹脂組成物やその変性樹脂、ハイブリッド樹脂等を用いることができる。これらの樹脂を用いる場合は、半導体発光素子からの光や熱による劣化を考慮して、発光素子裏面にＡｌやＡｇ膜などの反射率の高い金属層や誘電体反射膜を設けることができる。この場合、蒸着やスパッタあるいは薄膜を接合させるなどの方法を用いることができる。また、導電性ダイボンド部材としては、銀、金、パラジウムなどの導電性ペーストや、Ａｕ−Ｓｎ共晶などのはんだ、低融点金属等のろう材を用いることができる。さらに、これらダイボンド部材のうち、特に透光性のダイボンド部材を用いる場合は、その中に半導体発光素子からの光を吸収して異なる波長の光を発光する蛍光部材を含有させることもできる。

（導電性ワイヤ）
発光素子の電極と、第１の導電部材、第２の導電部材とを接続する導電性ワイヤは、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金を用いた導電性ワイヤが挙げられる。特に、熱抵抗などに優れた金を用いるのが好ましい。

（光半導体素子）
本発明においては、光半導体素子として、同一面側に正負電極が形成された構造、或いは異なる面に正負電極が形成された構造、成長基板とは異なる基板を貼り合わせた構造等、種々の構造の光半導体素子を用いることができ、それらの構造を有する半導体発光素子（単に発光素子、又は発光ダイオードともいう）や半導体受光素子（単に受光素子）を用いるのが好ましい。

半導体発光素子は、任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色、緑色の発光素子としては、ＺｎＳｅや窒化物系半導体（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、ＧａＰを用いたものを用いることができる。また、赤色の発光素子としては、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰなどを用いることができる。さらに、これ以外の材料からなる半導体発光素子を用いることもできる。用いる発光素子の組成や発光色、大きさや、個数などは目的に応じて適宜選択することができる。

蛍光物質を有する光半導体装置とする場合には、その蛍光物質を効率良く励起できる短波長が発光可能な窒化物半導体（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）が好適に挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。

（支持基板）
支持基板は、第１及び第２の導電部材を形成するために用いる板状又はシート状部材であり、個片化する前に除去するため、光半導体装置には具備されていない部材である。

支持基板としては、ＳＵＳ板などの導電性を有する金属板の他、ポリイミドなど絶縁性板にスパッタ法や蒸着法によって導電膜を形成したものを用いることができる。或いは、金属薄膜などを貼り付け可能な絶縁性の板状部材を用いることもできる。いずれにしても、工程の最終段階において除去する、すなわち、第１及び第２の導電部材や基体から剥がすため、折り曲げ可能な部材を用いる必要があり、材料にもよるが膜厚１０μｍ〜３００μｍ程度の板状部材を用いるのが好ましい。具体的な材料としては、上記のＳＵＳ板の他、鉄、銅、コバール、ニッケルなどの金属板や、金属薄膜などを貼り付け可能なポリイミドからなる樹脂シートなどが好ましい。特に、マルテンサイト系、フェライト系、オーステナイト系等、種々のステンレスを用いることが好ましく、フェライト系のステンレスであり、特に好ましくは、４００系、３００系のものであり、更に、ＳＵＳ４３０（１０．４×１０^−６／Ｋ）、ＳＵＳ４４４（１０．６×１０^−６／Ｋ）、ＳＵＳ３０３（１８．７×１０^−６／Ｋ）、ＳＵＳ３０４（１７．３×１０^−６／Ｋ）等が好適に用いられる。４００系のステンレスは、鍍金の前処理として酸処理を行うと、３００系に比し、表面が荒れやすくなるため、その上に鍍金層を形成するとその表面も荒れやすくなり、これにより封止部材や基体を構成する樹脂との密着性を良くすることができる。また、３００系は酸処理では表面が荒れにくいため、鍍金層の表面の光沢度を向上させやすく、これにより発光素子からの反射率を向上して光取り出し効率の高い発光装置とすることができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態２にかかる光半導体装置の製造方法は、第２の工程として、凹部と溝とを別工程で形成する以外は、実施の形態１と同様に行う。

例えば、図２Ａに示すような凹部を有する基体２００を形成した後、ダイシングなどで基体を切削することで、図１Ｂ（ｂ）に示すような側面が略垂直の溝を形成することができる。このように、凹部形成後に溝を形成することで、支持基板２０８に達するような深い溝とすることが出来る。溝が深い程、後工程で形成される第２の樹脂の形成領域が深くなるためディスプレーとして用いる際に正面だけでなく、斜め方向から見たときのコントラストを向上させることができる。

＜実施の形態３＞
実施の形態３にかかる光半導体装置は、第２の工程で形成される溝が、支持基板に近い側の幅が広い溝であることを特徴とする。このような溝は、第２の工程として、凹部と溝とを別工程で形成する際に、先端部の直径が大きいドリルを、前記支持基板上を水平方向に移動させて溝を形成することで得ることができる。図２Ａ〜図２Ｅは、光半導体装置の集合体２００を形成する工程を説明する斜視図及び断面図であり、この集合体２００を切断して個片化することで、外観は図１Ｅと同様の示す光半導体装置１０００を得ることができる。第２の工程以外は、実施の形態１と同様の工程を行う。

２．第２の工程
図２Ａ（ａ）（ｂ）に示すように、支持基板２０８上に、凹部Ｓ２を複数有する基体２０６を形成する。基体２０６は第１の樹脂からなり、凹部Ｓ２は、導電部材２０１の上面の一部を底面とし、後工程で光半導体素子を載置可能な大きさに形成されている。

次いで、図２Ｂ（ａ）に示すように、ドリル２２０を、Ｒ方向に回転させながらＸ方向に移動させて基体２０６を削っていくことで、溝Ｌ１を形成することができる。ドリル２２０は、先端の径が広くなっている刃を使用することで、支持基板２０８側の幅が広い溝を形成することができる。溝の深さや幅は、図２Ｂ（ｂ）に示すように、基体２０６の高さの約半分程度としてもよく、或いは支持基板２０８に達するような深い溝とすることもできる。先端の径が広くなっている刃を使用することで、後工程で形成される第２の樹脂の脱落を機械的に防ぐことが可能となる。また、溝が深い程、後工程で形成される第２の樹脂の形成領域が深くなるため、ディスプレイとして用いる際に、正面だけでなく、斜め方向から見たときのコントラストも向上させることができる。

ドリル２２０の刃は、図２Ａ（ａ）に示すような先端が最も大きな径であるもののほか、刃のいずれかの領域に溝Ｌ１の上部を削る部分よりも広い径を有するような刃を用いることができる。

次いで、図２Ｃに示すように、ドリル２２０をＲ方向に回転させながら、Ｘ方向と直行するＹ方向に移動させていくことで、凹部Ｓ２同志の間に形成されている基体２０６を削り、溝Ｌ２を形成させる。このようにして、溝形成工程を、２方向において順次行うことで、基体２０６に設けられた各凹部Ｓ２の周囲を取り囲むような溝Ｌ１、Ｌ２を形成することができる。

尚、ここでは、Ｘ方向、Ｙ方向への溝は、共に同じ大きさ・直径のドリル２２０を用いているが、これに限らず、例えば、大きさや直径の異なるドリルを用いてもよく、或いは、一方向の溝は、支持基板側の幅が狭い溝や、上下方向において同じ幅の溝などを形成してもよい。

＜実施の形態４＞
実施の形態４にかかる光半導体装置（発光装置）３００及びその製造方法を、図面を用いて説明する。図３Ａ（ａ）（ｂ）は、光半導体装置の集合体３００を形成する工程を説明する斜視図及び断面図であり、この集合体３００を切断することで、図３Ｂに示す光半導体装置３０００を得ることができる。ここでは第２の樹脂３０７の形成工程（第３の工程）が異なる以外は実施の形態３と同様の工程で行うことができる。

３．第３の工程
実施の形態４について図面を用いて説明する。図３Ａ（ａ）は第３の工程を示す光半導体装置の集合体の斜視図であり、図３Ａ（ｂ）は、図３Ａ（ａ）に置けるＣ−Ｃ’断面における断面図である。実施の形態４では、第３の工程において、第２の樹脂３０７を、溝内部だけでなく第１の樹脂からなる基体３０６の上面を被覆するように覆う点が、実施の形態３と異なる。この場合、印刷や金型による成形などで行うのが好ましく、凹部内部に第２の樹脂が流出しないように第２の樹脂を形成する。このようにすることで、個片化された後の光半導体装置３０００を上面から見ると、図３Ｂに示すように第２の樹脂３０７０が基体３０６０の上面全面に形成されており、基体３０６０が上面において視認できないようにしているため、よりコントラストに優れた光半導体装置とすることができる。

＜実施の形態５＞
実施の形態５について図面を用いて説明する。図４（ａ）は第３の工程を示す光半導体装置の集合体の斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＤ−Ｄ’断面における断面図、図４（ｃ）は、図４（ａ）のＥ−Ｅ’断面における断面図である。ここでは、溝Ｌ３と溝Ｌ４との形状及び深さが異なるように形成されている以外は、他の実施の形態と同様に形成することができる。

溝Ｌ３は、実施の形態３で用いたような、刃の先端の径が大きいドリルを用いて支持基板４０８側の幅が広くなるよう形成されており、このような溝Ｌ３は、凹部を形成した後に形成することができる。

溝Ｌ４は、上部から下部まで略同一幅となるように形成されており、このような溝Ｌ４は、凹部形成時と同一工程で形成することができ、或いは、ダイサーなどによって凹部形成後に形成することもできる。ここでは、溝Ｌ４の深さは溝Ｌ３よりも浅くなるように形成されており、また、幅も溝Ｌ３に比べて狭く形成されているが、これに限らず、溝の幅及び深さ、及び形状については、目的や用途に応じて種々選択することができる。

本発明に係る光半導体装置の製造方法は、小型で軽量であって、且つ、光取り出し効率の高い光半導体装置や、コントラストに優れた光半導体装置を容易に得ることができる。これらの光半導体装置は、各種表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源、さらには、デジタルビデオカメラ、ファクシミリ、コピー機、スキャナ等における画像読取装置、プロジェクタ装置、などにも利用することができる。

１００、２００、３００、４００・・・光半導体装置（発光装置）の集合体
１０１、２０１・・・導電部材
１０３、２０３・・・光半導体素子（発光素子）
１０４、２０４・・・封止部材
１０５、２０５・・・導電ワイヤ
１０６、２０６、３０６、４０６・・・第１の樹脂（基体）
１０７、２０７、３０７、４０７・・・第２の樹脂
１０８、２０８、３０８、４０８・・・支持基板
１０９・・・保護膜（レジスト）
１１０・・・マスク
２２０・・・ドリル
１０００、３０００・・・光半導体装置
１０１０、３０１０・・・導電部材
１０３０、３０３０・・・光半導体素子（発光素子）
１０５０、２０５０・・・導電性ワイヤ
Ｓ１、Ｓ２・・・凹部
Ｐ、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４・・・溝

Claims (11)

1. 支持基板上に、互いに離間する導電部材を複数形成する第１の工程と、
   光半導体素子を載置可能な複数の凹部と、隣接する凹部の間に溝と、を有する第１の樹脂からなる基体を形成する第２の工程と、
   前記溝内に、前記第１の樹脂よりも光吸収係数の大きい第２の樹脂を充填する第３の工程と、
   前記支持基板を除去後、前記第２の樹脂を含む領域を切断して光半導体装置を個片化する第４の工程と、
   を有する光半導体装置の製造方法。
2. 前記第２の工程は、前記凹部の形成後に、溝が形成される請求項１記載の光半導体装置の製造方法。
3. 前記溝は、前記支持基板に近い側の幅が広い溝である請求項１記載の光半導体装置の製造方法。
4. 前記第２の工程は、先端部の直径が大きいドリルを、前記支持基板上を水平方向に移動させて溝を形成する請求項３記載の光半導体装置の製造方法。
5. 前記基体の線膨張係数は、５〜２５×１０^−５／Ｋである請求項１乃至請求項４記載のいずれか１項に記載の光半導体装置及びその製造方法。
6. 前記基体は、熱硬化性樹脂を含む請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の光半導体装置及びその製造方法。
7. 前記基体は、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含む請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の光半導体装置及びその製造方法。
8. 前記基体は、シリコーンレジンを含む熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含む請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の光半導体装置及びその製造方法。
9. 前記第１及び第２の導電部材は、鍍金である請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の光半導体装置及びその製造方法。
10. 前記鍍金は、最下層と、最上層と、それらの間に中間層とを有する複数の鍍金層が積層された積層構造を有する請求項９記載の光半導体装置及びその製造方法。
11. 前記最下層はＡｕを含み、前記中間層はＮｉ又はＣｕを含む第１の中間層と、Ａｕを含む第２の中間層を含み、前記最上層はＡｇを含む請求項１０記載の光半導体装置及びその製造方法。

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