JP2015127834A

JP2015127834A - 光半導体装置

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Publication number: JP2015127834A
Application number: JP2015064042A
Authority: JP
Inventors: 三木　倫英; Michihide Miki; 倫英三木; 玉置　寛人; Hiroto Tamaoki; 寛人玉置
Original assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Current assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2015-07-09
Anticipated expiration: 2030-03-01
Also published as: JP5720759B2; JP2014039071A; JP5423475B2; JP6060994B2; JP2010232644A

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。

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

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。比較的光反射率の高い樹脂を用いることで、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、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。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_２
Ｏ_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、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。

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７
０ｗｔ％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。

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２００μｍ以下が
好ましく、更に１００μｍ以下がより好ましい。

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、Ａ
ｕ−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。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。

（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〜３００
μｍ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。

＜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２
０６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２
２０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３０７
０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。

Claims

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。
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。
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。
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。