JP4583086B2 - Optical semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、フォトダイオード、ラインセンサ、イメージセンサ等の受光素子である光半導体素子またはこれらの受光部を有する光半導体素子を具備した光半導体装置に関する。 The present invention relates to an optical semiconductor device including an optical semiconductor element that is a light receiving element such as a photodiode, a line sensor, or an image sensor, or an optical semiconductor element having these light receiving portions.
従来のフォトダイオード(PD)、ラインセンサ、イメージセンサ等の受光素子である光半導体素子またはこれらの受光部を有する光半導体素子を具備した光半導体装置を構成する絶縁基体は、上面に光半導体素子を収容するための凹部が形成されている。また、絶縁基体の凹部の内面から絶縁基体の側面および下面の少なくとも一方にかけて配線導体が形成されている。 An insulating substrate constituting an optical semiconductor device that is a light receiving element such as a conventional photodiode (PD), line sensor, image sensor or the like, or an optical semiconductor element having these light receiving portions, has an optical semiconductor element on the upper surface. A recess is formed to accommodate the. In addition, a wiring conductor is formed from the inner surface of the recess of the insulating substrate to at least one of the side surface and the lower surface of the insulating substrate.
光半導体素子は絶縁基体の凹部の底面に載置され接着されており、その光半導体素子の上面の外周部には電極が設けられている。光半導体素子の電極と上記配線導体のうち凹部の内面に露出した部位とは、Au,Al等から成るボンディングワイヤにより電気的に接続される。また、透光性蓋体が絶縁基体の上面に、凹部を覆うようにして接合材により取着されている。 The optical semiconductor element is mounted on and adhered to the bottom surface of the recess of the insulating base, and an electrode is provided on the outer peripheral portion of the upper surface of the optical semiconductor element. The electrode of the optical semiconductor element and the portion of the wiring conductor exposed at the inner surface of the recess are electrically connected by a bonding wire made of Au, Al or the like. Moreover, the translucent cover body is attached to the upper surface of the insulating substrate by a bonding material so as to cover the recess.
このように従来の光半導体装置は、透光性蓋体を有することにより、光半導体装置の内部空間にゴミなどの異物が進入することを防止するとともに、光半導体装置の内部空間を密閉空間とすることで、外部雰囲気の湿気が光半導体装置内に進入するのを極力防ぐようにして、光半導体素子の耐久性を向上させるようにしている。 As described above, the conventional optical semiconductor device has the translucent lid to prevent foreign matters such as dust from entering the internal space of the optical semiconductor device, and the internal space of the optical semiconductor device as a sealed space. Thus, the durability of the optical semiconductor element is improved by preventing moisture in the external atmosphere from entering the optical semiconductor device as much as possible.
なお、一般的な光半導体装置では、外部機器との電気的接続を行うために絶縁基体の外周部に外部接続端子が配設されており、その外部接続端子は、絶縁基体の凹部内から絶縁基体の側面および下面の少なくとも一方にかけて形成された配線導体等を介して電極パッドに接続されている。 In general optical semiconductor devices, external connection terminals are provided on the outer peripheral portion of the insulating base for electrical connection with external equipment, and the external connection terminals are insulated from the recesses of the insulating base. The electrode pad is connected via a wiring conductor or the like formed over at least one of the side surface and the lower surface of the substrate.
そして、光半導体素子により透光性蓋体を介して受光されるとともに変換されて生じた電気信号は、配線導体および外部接続端子を経由して光半導体装置の外部に配置された各種の機器や素子などに送られる。 The electrical signals received and converted by the optical semiconductor element through the light-transmitting lid are converted into various types of equipment disposed outside the optical semiconductor device via the wiring conductor and the external connection terminal. Sent to the element.
なお、従来のフォトダイオード(PD)、ラインセンサ、イメージセンサ等の受光素子である光半導体素子またはこれらの受光部を有する光半導体素子を具備した光半導体装置において、透光性蓋体と絶縁基体との接着における接合材としては、シリカフィラーを混入させたエポキシ樹脂やフェノール樹脂,クレゾール樹脂,粉体カーボンとシリコン樹脂粒子の混合体等の熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂を用いたものが使用されている。 Note that, in an optical semiconductor device including an optical semiconductor element that is a light receiving element such as a conventional photodiode (PD), line sensor, or image sensor, or an optical semiconductor element having these light receiving portions, a light-transmitting lid and an insulating substrate As the bonding material for bonding with the resin, there are those using thermosetting resin or ultraviolet curable resin such as epoxy resin mixed with silica filler, phenol resin, cresol resin, mixture of powder carbon and silicon resin particles. in use.
特に、近年、透光性蓋体を絶縁基体に取着する接合材としては、硬化のためにあまり大きな熱を加える必要が無く、光半導体素子に対する熱の影響の小さい、紫外線硬化性樹脂から成るものが多用されるようになってきている。 In particular, in recent years, the bonding material for attaching the translucent lid to the insulating substrate is made of an ultraviolet curable resin that does not require much heat for curing and has a small influence on the optical semiconductor element. Things are becoming more and more used.
また、接合材として紫外線硬化性樹脂から成るものを用いると、熱硬化性樹脂に比べ樹脂の硬化のための処理時間が短縮できるので、光半導体装置を製造する工程の短縮化に有効である。
しかしながら、従来の光半導体装置においては、透光性蓋体を絶縁基体に取着する接合材が確実に硬化しているか否かを外観的に確認することが難しいという問題があった。例えば、透光性蓋体と絶縁基体とを接合させる接合材が紫外線硬化性樹脂の場合、接合材が確実に硬化して透光性蓋体が絶縁基体に強固に接合、取着されるためには、接合材に対して紫外線が照射されている必要があるが、硬化の前後で樹脂に色調や透明度等の変化が顕著に生じることはなく、また温度もほとんど変わらないので、接合材について紫外線が照射されたものであるか否かを外観的に確認することができない。そのため、接合材が未硬化で光半導体素子が気密封止されていない光半導体装置が誤って流出する危険性があった。 However, the conventional optical semiconductor device has a problem that it is difficult to visually confirm whether or not the bonding material for attaching the translucent lid to the insulating base is reliably cured. For example, when the bonding material for bonding the translucent lid and the insulating substrate is an ultraviolet curable resin, the bonding material is reliably cured, and the translucent lid is firmly bonded and attached to the insulating substrate. However, it is necessary to irradiate the bonding material with ultraviolet rays, but there is no significant change in color tone or transparency in the resin before and after curing, and the temperature does not change much. It cannot be visually confirmed whether or not it has been irradiated with ultraviolet rays. Therefore, there is a risk that an optical semiconductor device in which the bonding material is uncured and the optical semiconductor element is not hermetically sealed will accidentally flow out.
また、この流出を避けるためには、光半導体装置の1個ずつについて、透光性蓋体に機械的に力を加えて透光性蓋体が動くかどうかを確認して接合されているか否かを識別する必要があり、光半導体装置の生産性が非常に低くなってしまうという問題があった。 Further, in order to avoid this outflow, whether or not each of the optical semiconductor devices is bonded after confirming whether or not the translucent lid moves by applying mechanical force to the translucent lid. There is a problem that the productivity of the optical semiconductor device becomes very low.
なお、紫外線が照射されないという事象は、例えば、紫外線照射装置の故障や紫外線の照射位置、照射時間、出力等の設定の間違い等のいわゆる装置トラブルや、光半導体装置を紫外線照射装置に移送するラインにおける移送の不順等のいわゆるライントラブル等に起因して生じる。 In addition, the phenomenon that ultraviolet rays are not irradiated is, for example, so-called device troubles such as failure of the ultraviolet irradiation device, incorrect setting of the ultraviolet irradiation position, irradiation time, output, etc., or a line for transferring the optical semiconductor device to the ultraviolet irradiation device. This is caused by so-called line troubles such as irregular transport.
従って、本発明は上記問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、絶縁基体と透光性蓋体とを接合する接合材(紫外線硬化性樹脂)に対する紫外線照射が適切に行われ、光半導体素子が確実に気密封止されているか否かを容易かつ確実に識別することができ、気密封止の信頼性が良好に確保されているとともに生産性に優れた光半導体装置を提供することである。 Accordingly, the present invention has been completed in view of the above-described problems, and an object thereof is to appropriately perform ultraviolet irradiation on a bonding material (ultraviolet curable resin) for bonding an insulating base and a light-transmitting lid. Provided is an optical semiconductor device that can easily and reliably identify whether or not the optical semiconductor element is securely hermetically sealed, has good reliability of hermetic sealing, and is excellent in productivity. It is to be.
本発明の半導体装置は、上面に光半導体素子を収容し搭載するための凹部を有する絶縁基体と、該絶縁基体の前記凹部の内側から外側に導出された配線導体と、前記絶縁基体の前記凹部の底面に接合されて搭載されるとともに電極が前記配線導体に電気的に接続された光半導体素子と、前記絶縁基体の上面に前記凹部を塞ぐようにして接合材を介して取着された透光性蓋体とを具備しており、前記接合材は、紫外線硬化性であるとともに紫外線によって変色するメラニン色素を含有しており、該メラニン色素は、前記接合材の露出面側に近い領域における含有量が前記接合材の内側における含有量よりも少ないことを特徴とする。
The semiconductor device of the present invention includes an insulating base having a recess for accommodating and mounting an optical semiconductor element on an upper surface, a wiring conductor led out from the inside of the recess of the insulating base, and the recess of the insulating base An optical semiconductor element mounted on the bottom surface of the substrate and having an electrode electrically connected to the wiring conductor, and a transparent member attached to the upper surface of the insulating base via a bonding material so as to close the recess. And the bonding material contains a melanin pigment that is ultraviolet curable and discolors by ultraviolet rays , and the melanin pigment is in a region near the exposed surface side of the bonding material. The content is less than the content inside the bonding material .
本発明の半導体装置は好ましくは、前記接合材は、紫外線硬化性樹脂から成ることを特徴とする。 In the semiconductor device of the present invention, preferably, the bonding material is made of an ultraviolet curable resin.
また本発明の半導体装置は好ましくは、前記接合材は、前記絶縁基体と前記透光性蓋体との接合部から前記透光性蓋体の下面の内側に向かって延在していることを特徴とする。 In the semiconductor device of the present invention, preferably, the bonding material extends from a bonding portion between the insulating base and the translucent lid toward the inside of the lower surface of the translucent lid. Features.
本発明の半導体装置によれば、絶縁基体の上面に絶縁基体の凹部を塞ぐようにして透光性蓋体を取着するための接合材は、紫外線硬化性であるとともに紫外線によって変色するメラニン色素を含有していることから、接合材を硬化させる紫外線が照射されたときには、その紫外線により接合材に含有されているメラニン色素が変色するため、接合材に対して紫外線照射がされたか否かを容易かつ確実に識別することができる。その結果、光半導体素子が確実に気密封止されているか否かを容易かつ確実に識別することができ、気密封止の信頼性が良好に確保されているとともに、生産性に優れた光半導体装置を提供することができる。また、メラニン色素は、接合材の露出面側に近い領域における含有量が接合材の内側における含有量よりも少ないことから、露出面付近で変色したメラニン色素が紫外線を吸収して内部に照射されにくくなることを抑制し、接合材の内部に十分な量の紫外線が入射して、接合材の全域において硬化が確実に行なわれる。
According to the semiconductor device of the present invention, the bonding material for attaching the translucent lid so as to close the concave portion of the insulating base on the upper surface of the insulating base is an ultraviolet curable and melanin dye that is discolored by the ultraviolet light. Therefore, when the ultraviolet ray that cures the bonding material is irradiated, the melanin pigment contained in the bonding material is discolored by the ultraviolet ray. It can be easily and reliably identified. As a result, it is possible to easily and surely identify whether or not the optical semiconductor element is hermetically sealed, and the optical semiconductor is excellent in productivity while ensuring good reliability of hermetic sealing. An apparatus can be provided. In addition, since the content of the melanin pigment in the region near the exposed surface side of the bonding material is less than the content on the inside of the bonding material, the melanin pigment discolored near the exposed surface absorbs ultraviolet rays and is irradiated inside. It is possible to suppress the difficulty, and a sufficient amount of ultraviolet light is incident on the inside of the bonding material, so that the entire area of the bonding material is reliably cured.
なお、接合材は、硬化を確実とするために硬化の最後の段階で熱硬化されるものであってもよい。即ち、硬化の初期の段階では紫外線照射され、硬化の最後の段階では熱硬化される場合もあるため、紫外線照射のみにより硬化される接合材でなくても、硬化の有無の確認について一定の効果を得ることができる。 The bonding material may be heat-cured at the final stage of curing in order to ensure curing. In other words, ultraviolet rays are irradiated at the initial stage of curing, and heat curing may be performed at the final stage of curing. Can be obtained.
また、本発明の光半導体装置において好ましくは、接合材は、紫外線硬化性樹脂から成ることから、必要な量の紫外線が接合材に照射されたか否かのみに応じて接合材の硬化の度合いが決まるので、接合材(色素)が変色しているか否か、またどの程度変色しているかを見ることにより、接合材が確実に硬化して透光性蓋体が絶縁基体に強固に接合されているか否かをより確実に識別することができる。 In the optical semiconductor device of the present invention, preferably, since the bonding material is made of an ultraviolet curable resin, the degree of curing of the bonding material depends only on whether the bonding material is irradiated with a necessary amount of ultraviolet rays. Therefore, by observing whether or not the bonding material (dye) is discolored and to what extent, the bonding material is surely cured and the translucent lid is firmly bonded to the insulating substrate. It is possible to more reliably identify whether or not there is.
接合材が色素を含有していない紫外線硬化樹脂である場合、透光性蓋体を取着する封止工程における紫外線照射装置のトラブル、その封止ラインにおけるライントラブル等によって、紫外線の照射前と照射済みの製品との識別が困難となるが、本発明においてはそのような問題が生じないため、紫外線照射の済んでいない製品(接合材が未硬化の製品)の流出や紫外線照射の不十分による信頼性の低下した製品が流出することを効果的に防止することができる。 When the bonding material is an ultraviolet curable resin that does not contain a dye, due to troubles in the ultraviolet irradiation device in the sealing process for attaching the translucent lid, line troubles in the sealing line, etc. Although it is difficult to discriminate from the irradiated product, in the present invention, such a problem does not occur, so the outflow of the product that has not been irradiated with ultraviolet rays (the product with the uncured bonding material) and insufficient ultraviolet irradiation. It is possible to effectively prevent a product with reduced reliability from being leaked.
また、本発明の光半導体装置において好ましくは、透光性蓋体と絶縁基体とを接合させる接合材が、絶縁基体と透光性蓋体との接合部から透光性蓋体の下面の内側に向かって延在していることから、絶縁基体と透光性蓋体とを接合材を介して取着し、紫外線を照射した際に接合材に含有された色素が紫外線により変色し、透光性蓋体の下面の内側に向かって延在している部分の接合材も同様に変色するため、透光性蓋体の外周部から光半導体素子の受光部に外光が斜めに入り込むことを効果的に防ぐことができる。また、透光性蓋体の外周部から凹部内に入り込んだ外光が受光部で受光されずに凹部内で乱反射することも効果的に防止できる。その結果、気密封止の信頼性や生産性に優れるとともに、受光特性に優れた光半導体装置を提供することができる。 In the optical semiconductor device of the present invention, it is preferable that the bonding material for bonding the translucent lid and the insulating base to the inside of the lower surface of the translucent lid from the joint between the insulating base and the translucent lid. Therefore, the pigment contained in the bonding material is discolored by the ultraviolet rays when the insulating base and the translucent lid are attached via the bonding material and irradiated with ultraviolet rays. The bonding material in the portion extending toward the inside of the lower surface of the optical lid is also discolored, so that external light enters the light receiving portion of the optical semiconductor element obliquely from the outer periphery of the transparent lid. Can be effectively prevented. In addition, it is possible to effectively prevent external light that has entered the recess from the outer peripheral portion of the translucent lid body from being diffusely reflected in the recess without being received by the light receiving portion. As a result, it is possible to provide an optical semiconductor device that is excellent in reliability and productivity of hermetic sealing and excellent in light receiving characteristics.
本発明の光半導体装置について以下に詳細に説明する。図1は本発明の光半導体装置について実施の形態の例を示す断面図である。図1において、1は絶縁基体、2は配線導体、3は光半導体素子、4は光半導体素子の電極、5は蓋体、6は光半導体素子3を絶縁基体1に接着するための接着剤、7は接合材、8はボンディングワイヤである。これらの絶縁基体1、配線導体2、光半導体素子3、蓋体5、接合材7、ボンディングワイヤ8により、光半導体装置9が主に構成されている。
The optical semiconductor device of the present invention will be described in detail below. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of the optical semiconductor device of the present invention. In FIG. 1, 1 is an insulating substrate, 2 is a wiring conductor, 3 is an optical semiconductor element, 4 is an electrode of the optical semiconductor element, 5 is a lid, and 6 is an adhesive for bonding the
本発明の絶縁基体1の上面に形成された凹部1aには光半導体素子3が収容され、凹部1aの底面に接着剤6により接合される。この光半導体素子3の上面には受光部が設けられ、また光半導体素子3の上面の外周部には電源用や信号用等の電極4が設けられている。また、絶縁基体1の上面の凹部1aの周囲の全周に、接合材7を介して、ガラス,石英,サファイア,透明樹脂等から成る透光性蓋体5が接合され取着されている。
The
本発明の光半導体装置9を構成する絶縁基体1は、アルミナセラミックス(アルミナ質焼結体),窒化アルミニウムセラミックス,炭化珪素セラミックス,窒化珪素セラミックス,ガラスセラミックス等のセラミックス等からなり、絶縁基体1の底板部の上面の外周部に、別体の枠状の側壁部が設けられているか、または絶縁基体1の底板部と側壁部とは一体的に形成されていてもよい。
The insulating
絶縁基体1は、例えば、アルミナ質焼結体から成り、底板部と側壁部とが一体焼成して形成されている場合、アルミナ,シリカ等の原料粉末を有機溶剤,樹脂バインダーとともにシート状に成形して複数のセラミックグリーンシート(以下、グリーンシートともいう)を作製するとともに、一部のものを枠状に打ち抜いて枠状のグリーンシートを作製し、その後、枠状のグリーンシートが上層に位置するようにしてグリーンシートを複数積層し、原料粉末の組成に応じて約1300〜1600℃の温度で焼成することにより形成される。底板部および側壁部は、1層のグリーンシートで形成されても、複数のグリーンシートが積層されて形成されてもよい。
The insulating
この場合、絶縁基体1は、光半導体装置9を外部電気回路基板(図示せず)等に実装した際に、光半導体素子3の作動、停止にともなう発熱で膨張、収縮するため、光半導体素子3に加わる熱応力を極力小さくして信頼性を高める上で、熱膨張係数が5×10−6/℃程度と小さく、光半導体素子3との熱膨張係数の差の小さいアルミナを主成分としたセラミックスから成ることが好ましい。
In this case, the insulating
また、絶縁基体1の凹部1aの内側から外側に導出するようにして配線導体2が形成されている。配線導体2のうち凹部1aの内側に露出した部位に光半導体素子3の電極4がボンディングワイヤ8を介して接続され、凹部1a外側に導出された露出部分が外部電気回路(図示せず)に半田等(図示せず)を介して接続されることにより、絶縁基体1に搭載された光半導体素子3は、電極4、ボンディングワイヤ8および配線導体2を介して外部電気回路に電気的に接続される。
Further, the
この配線導体2は、タングステン,モリブデン,銅,銀等のメタライズ導体により形成されている。そして、配線導体2は、例えば絶縁基体1となるグリーンシートに予め所定のスルーホールを形成し、タングステン,モリブデン,銅,銀等の金属ペーストをスルーホールの内面に印刷塗布したり充填しておくことにより形成される。
The
また、光半導体素子3は、その上面の中央部に受光部が設けられており、その上面の受光部の周囲である外周部には、電源用や信号用の電極4が設けられている。光半導体素子3は、PD,ラインセンサ,イメージセンサ,CCD(Charge Coupled Deice)、EPROM(Erasable and Programmable ROM)等の受光素子、またはこれらの受光部を有する光半導体素子などからなる半導体素子である。
In addition, the
この光半導体素子3は凹部1aの底面に載置され接着剤6によって接合されており、外周部の電極4と、配線導体2の凹部1aでの露出部分とは、Au,Al等からなるボンディングワイヤ8により電気的に接続される。
The
接着剤6としては、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂接着剤やガラス等から成るものを用いることができる。 As the adhesive 6, an adhesive made of a resin adhesive such as an acrylic resin or an epoxy resin, glass, or the like can be used.
なお、ボンディングワイヤ8は、その長さが0.3〜3mmであることが好ましい。0.3mm未満では、ボンディングワイヤ8が短すぎて十分なループを形成することが難しくなるため、光半導体素子3の電極4と配線導体2とを確実に接続することが難しくなり、接続不良が生じやすくなる。3mmを超えると、ボンディングワイヤ8が長くなりすぎてループが不要に高くなる傾向があり、ボンディングワイヤ8に不要なインダクタンスが発生して高周波信号の伝送性が劣化しやすくなるとともにコスト高となる。
In addition, it is preferable that the length of the
また、光半導体素子3の電極4と配線導体2との接続は、ボンディングワイヤ8により行うものに限らず、いわゆるリボン等の帯状の接続線等を用いてもよい。
Further, the connection between the electrode 4 of the
また、蓋体5が接合材7を介して絶縁基体1の上面に接合され取着されており、これにより光半導体素子3を搭載し収容した凹部1aが気密封止される。この接合材7は、エポキシ樹脂,シリコーン樹脂,フェノール樹脂,クレゾール樹脂,ポリエーテルアミド樹脂等の樹脂材料から成る。なお、樹脂材料の中にシリカ粉末やカーボン粉末等の無機フィラー粉末を添加したものでもよい。
Further, the
また、蓋体5の上下面の少なくとも一方に紫外線を遮断するための光学膜を形成してもよい。
Further, an optical film for blocking ultraviolet rays may be formed on at least one of the upper and lower surfaces of the
本発明の光半導体装置9は、蓋体5を絶縁基体1の上面に取着している接合材7に紫外線によって変色するメラニン色素を含有させている。これにより、接合材7を硬化させる紫外線が照射されたときには、その紫外線により接合材7に含有されているメラニン色素が変色するため、接合材7に対して紫外線照射がされたか否かをメラニン色素の色を見ること、実際には接合材7の色を見ることにより、容易かつ確実に識別することができる。その結果、光半導体素子3が確実に気密封止されているか否かを容易かつ確実に識別することができ、気密封止の信頼性が良好に確保されているとともに生産性に優れた光半導体装置9を提供することができる。また、メラニン色素は、接合材7の露出面側に近い領域における含有量が接合材7の内側における含有量よりも少ないことから、露出面付近で変色したメラニン色素が紫外線を吸収して内部に照射されにくくなることを抑制し、接合材7の内部に十分な量の紫外線を入射させて、接合材7の全域において硬化が確実に行なわれる。
In the
なお、接合材7は、硬化を確実とするために硬化の最後の段階で熱硬化されるものであってもよい。即ち、硬化の初期の段階では紫外線照射され、硬化の最後の段階で熱硬化されるものであり、紫外線照射のみにより硬化される接合材でなくてもよい。その場合でも、硬化の有無の確認について一定の効果を得ることができる。 Note that the bonding material 7 may be thermally cured at the final stage of curing in order to ensure curing. That is, it is not necessarily a bonding material that is irradiated with ultraviolet rays at the initial stage of curing and is thermally cured at the final stage of curing, and is cured only by ultraviolet irradiation. Even in that case, a certain effect can be obtained for confirmation of the presence or absence of curing.
透光性蓋体5と絶縁基体1とを取着している接合材7に紫外線照射を行なうことにより、接合材7の紫外線硬化反応によって透光性蓋体5と絶縁基体1とを接合材7により強固に接合させることができる。また、紫外線照射の際には接合材7に予め含有された色素が変色するため、紫外線照射された製品の接合材7の変色度合いにより、適切に紫外線が照射されて所定の接合強度が得られているか否かを、目視で確認、判断することができる。これにより、透光性蓋体5を取着する封止工程における紫外線照射装置のトラブル、その封止ラインにおけるライントラブル等により、紫外線の照射前と照射済みの製品の識別が困難となることはなく、接合材7の目視により識別が容易となる。その結果、紫外線照射の済んでいない製品(接合材7の未硬化の製品)の流出や紫外線照射の不十分による信頼性の低下した製品が流出することを効果的に防止することができ、信頼性の高い光半導体装置9を提供することができる。
By irradiating the bonding material 7 attaching the
接合材7に含有される色素は、メラニン色素からなり、例えば長径1〜2μm、短径0.4μm程度の米粒形状のものなどが用いられる。このような色素は、色素の粉末を未硬化の接合材7に添加し混練することにより、接合材7中に含有される。
Dye contained in the bonding material 7, melanin color hydride Rannahli, eg
また、色素の含有量は接合材7に対して5質量%以上であることが好ましい。これにより、接合材7の変色を確実に鮮明なものとすることができ、紫外線照射の有無の識別がより容易かつ確実なものとなる。また、経済性や作業性を考慮すると、5乃至20質量%の範囲がより一層好ましい。 The pigment content is preferably 5% by mass or more with respect to the bonding material 7. Thereby, the discoloration of the bonding material 7 can be surely made clear, and the presence / absence of ultraviolet irradiation can be identified more easily and reliably. In consideration of economy and workability, the range of 5 to 20% by mass is even more preferable.
接合材7は、色素の変色を明瞭に把握するために、それ自体は無色透明または白色系のものであることがよい。このような接合材7として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂から成るものが特に好適である。 The bonding material 7 itself may be colorless and transparent or white in order to clearly grasp the discoloration of the pigment. As such a bonding material 7, a material made of a resin such as an epoxy resin or a silicone resin is particularly suitable.
本発明の光半導体装置9において、接合材7は、紫外線硬化性樹脂から成ることが好ましい。これにより、必要な量の紫外線が接合材7に照射されたか否かのみに応じて接合材7の硬化の度合いが決まるので、接合材7(色素)が変色しているか否か、またどの程度変色しているかを見ることにより、接合材7が確実に硬化して透光性蓋体5が絶縁基体1に強固に接合されているか否かをより確実に識別することができる。
In the
また、接合材7は、絶縁基体1と透光性蓋体5との接合部から透光性蓋体5の下面の内側に向かって延在していることが好ましい。これにより、絶縁基体1と透光性蓋体5とを接合材7を介して取着し、紫外線を照射させた際に接合材7に含有された色素が変色し、透光性蓋体5の下面の内側に向かって延在している部分の接合材7も同様に変色するため、透光性蓋体5を通って受光部に達する外光のうち、受光部の直上の領域の外側から凹部1a内に斜めに入り込む外光を遮断することができる。その結果、斜めに入り込む外光の凹部1a内での乱反射等により、受光される外光に歪み等を生じることを効果的に軽減、防止することができ、より一層信頼性に優れた半導体装置9を作製することができる。この場合、接合材7の延在する幅は、受光部の直上の領域よりも外側までの幅とするのがよい。接合材7が透光性蓋体5のうち受光部の直上の部分まで延在すると、透光性蓋体5を外光が通って受光部に達することが阻害され、外光が受光部で正常に受光されることが難しくなる。
Moreover, it is preferable that the bonding material 7 extends from the bonding portion between the insulating
接合材7の延在する幅は、未硬化の接合材7の粘度を調整して流れる幅を制御すること等により、所望の幅に制御することができる。 The extending width of the bonding material 7 can be controlled to a desired width by adjusting the viscosity of the uncured bonding material 7 and controlling the flowing width.
また、透光性蓋体5の下面に、接合材7の不必要な流れや延在を防ぐためのダム状の突出部を設けたり、溝を設けたりしてもよい。
In addition, a dam-like protruding portion or a groove may be provided on the lower surface of the
紫外線で変色するメラニン色素は、接合材7の露出面(紫外線が入射して来る表面)側に近い領域(表層)における含有量を内側(内部)における含有量よりも少なくしておいて、露出面付近で変色した色素が紫外線を吸収して内部に照射されにくくなることを抑制し、接合材7の内部に十分な量の紫外線を入射させて、接合材7の全域において硬化がより確実に行なわれるようにする。 Melanin discoloration in ultraviolet is left to less than the content in the inner (interior) the content of the exposed surface of the junction member 7 region close to the side (Ultraviolet comes incident) (surface layer) In addition, it is possible to prevent the dye discolored in the vicinity of the exposed surface from absorbing ultraviolet rays and being difficult to irradiate the inside, and to allow a sufficient amount of ultraviolet rays to enter the bonding material 7 so that the entire area of the bonding material 7 is cured so that is ensured.
1:絶縁基体
1a:凹部
2:配線導体
3:光半導体素子
4:電極
5:蓋体
6:接着剤
7:接合材
8:ボンディングワイヤ
9:半導体装置
1: Insulating
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