JP5482293B2 - 光半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、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などに利用可能な光半導体装置や、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどに利用可能なCCDやフォトダイオードの受光装置等の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、歩留まり良く得られる光半導体装置及びその製造方法に関する。
近年、電子機器の小型化・軽量化に伴い、それらに搭載される光半導体装置(発光ダイオード)、受光装置(CCD)等の光半導体装置も小型化されたものが種々開発されている。これらの光半導体装置は、例えば、絶縁基板の両面にそれぞれ形成された一対の金属導体パターンが形成された両面スルーホールプリント基板上に発光素子や受光素子などの光半導体素子を載置し、ワイヤなどを用いて金属導体パターンと光半導体素子とを電気的に導通させるような構造を有している。
しかしながら、このような光半導体装置は、両面スルーホールプリント基板を使用することが必須条件であり、この両面スルーホールプリント基板が少なくとも0.1mm程度以上の厚みがあるため、表面実装型光半導体装置の徹底した薄型化を阻害する要因となっている。そのため、このようなプリント基板を使用しない構造の光半導体装置が開発されている(例えば特許文献1)。
特開2005−79329号公報
しかしながら、特許文献1に開示されていうようなフレキシブル基板では、薄いフィルムを介して電極パターンが形成されているため、放熱性に問題がある。
以上の課題を解決するため、本発明の光半導体装置は、光半導体素子と、上面に光半導体素子が載置され、下面が光半導体装置の外表面を形成する第1の導電部材と、第1の導電部材から離間し、下面が光半導体装置の外表面を形成する第2の導電部材と、第1の導電部材と第2の導電部材の間に設けられる遮光性樹脂からなる基体と、光半導体素子を封止する透光性樹脂を有する封止部材と、とを有する光半導体装置であって、第1の導電部材及び/又は第2の導電部材は、光半導体装置の下面に設けられる下面部と、下面部から延在し封止部材の側面に配置される側面部とを有し、側面部は、接着部材によって封止部材に接合され、その先端部は、前記封止部材側に突起部を有することを特徴とする。これによって、発光素子からの熱を効率よく放出することができる。
本発明の請求項に記載の光半導体装置は、光半導体素子と、上面に光半導体素子が載置され、下面が光半導体装置の外表面を形成する第1の導電部材と、第1の導電部材から離間し、下面が光半導体装置の外表面を形成する第2の導電部材と、第1の導電部材と第2の導電部材の間に設けられる遮光性樹脂からなる基体と、光半導体素子を封止する透光性樹脂を有する封止部材と、とを有する光半導体装置であって、基体は、第1の導電部材及び/又は前記第2の導電部材の上面より突出する突出部有し、第1の導電部材及び/又は第2の導電部材は、光半導体装置の下面に設けられる下面部と、下面部から延在し遮光樹脂の突出部側面に配置される側面部とを有し、側面部は、接着部材によって突出部に接合され、その先端部は、前記突出部側に突起部を有することを特徴とする。これによって、光発光素子からの熱を効率よく放出することができる。
本発明の請求項5に記載の光半導体装置は、光半導体素子と、上面に光半導体素子が載置され、下面が光半導体装置の外表面を形成する第1の導電部材と、第1の導電部材から離間し、下面が光半導体装置の外表面を形成する第2の導電部材と、第1の導電部材と前記第2の導電部材の間に設けられる遮光性樹脂からなる基体と、光半導体素子を封止する透光性樹脂を有する封止部材と、を有する光半導体装置であって、第1の導電部材及び/又は第2の導電部材は、光半導体装置の下面に設けられる下面部と、下面部から延在し封止部材の側面に配置される側面部とを有し、側面部の先端部は、封止部材側に突起部を有することを特徴とする。これにより、発光素子からの熱を効率よく放出することができる。また、半田フィレットを形成し易くすることができる。
本発明の請求項6に記載の光半導体装置は、光半導体素子と、上面に光半導体素子が載置され、下面が光半導体装置の外表面を形成する第1の導電部材と、第1の導電部材から離間し、下面が光半導体装置の外表面を形成する第2の導電部材と、第1の導電部材と第2の導電部材の間に設けられる遮光性樹脂からなる基体と、光半導体素子を封止する透光性樹脂を有する封止部材と、を有する光半導体装置であって、基体は、第1の導電部材及び/又は第2の導電部材の上面より突出する突出部を有し、第1の導電部材及び/又は第2の導電部材は、光半導体装置の下面に設けられる下面部と、下面部から延在し遮光樹脂の突出部の側面に配置される側面部とを有し、側面部の先端部は、突出部側に突起部を有することを特徴とする。これにより、発光素子からの熱を効率よく放出することができる。また、半田フィレットを形成し易くすることができる。
本発明の請求項7に記載の光半導体装置の製造方法は、支持基板上に、互いに離間し、突起部を有する第1および第2の導電部材を複数形成する第1の工程と、第1及び第2の導電部材の間に、遮光性樹脂からなる基体を設ける第2の工程と、第1及び/又は第2の導電部材上に光半導体素子を載置させる第3の工程と、第1及び/又は第2の導電部材の一部が露出するよう、光半導体素子を透光性樹脂からなる封止部材で被覆する第4の工程と、露出した第1及び/又は第2の導電部材上面に接着部材を設け、支持基板を除去後、接着部材が設けられた第1及び/又は第2の導電部材を屈曲させて、封止部材側に導電部材の突出部が位置するように、封止部材に接着させて、光半導体装置を個片化する第5の工程と、を有することを特徴とする。

本発明により、放熱性に優れた薄型の光半導体装置を、歩留まり良く容易に形成させることができる。また、薄型の光半導体装置であっても、発光素子からの光が下面側から漏れ出すのを防ぐことができ、更に実装精度に優れた光半導体装置が得られる。
図1Aは、本発明係る光半導体装置の全体及び内部を示す斜視図である。 図1Bは、図1Aに係る光半導体装置のA−A’断面における断面図及び部分拡大図である。 図1Cは、本発明に係る光半導体装置の製造方法を説明する工程図である。 図1Dは、本発明に係る光半導体装置に製造方法を説明する工程図である。 図2Aは、本発明に係る光半導体装置を示す斜視図である。 図2Bは、図2Aに係る光半導体装置を示す斜視図である。 図2Cは、図2Aに係る光半導体装置のB−B’断面における断面図である。 図2Dは、本発明に係る光半導体装置の製造方法を説明する工程図である。 図3は、本発明に係る光半導体装置を示す断面図及び部分拡大図である。
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限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、限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)100を、図1A、図1Bに示す。図1Aは光半導体装置100の斜視図、図1Bは、図1Aに示す光半導体装置100のA−A’断面における断面図を示す。
本実施の形態において、光半導体装置100は、図1A、図1Bに示すように、光半導体素子103と、光半導体素子103と電気的に接続される第2の導電部材102と、第2の導電部材101から離間し、発光素子103が載置される第1の導電部材101と、発光素子103を被覆するとともに第1の導電部材101及び第2の導電部材102と接する封止部材104と、を有している。第1の導電部材101と第2の導電部材102の間に、発光素子103からの光を遮光可能な樹脂からなる基体106を有している。そして、第1の導電部材は光半導体装置の下面に設けられる下面部102aと、この下面部102aから延在し封止部材104の側面に配置される側面部102bとを有し、側面部102bは、接着部材107によって封止部材104に接合されていることを特徴とする。
(基体)
本実施の形態において、基体106は、第1の導電部材101と第2の導電部材102の間に設けられる樹脂であり、遮光性を有する各種充填材等を添加することで発光素子103からの光を遮光可能な樹脂である。このような位置に遮光性の基体106を設けることで、発光素子103からの光が、光半導体装置100の下面側から外部に漏れ出すのを抑制することができるため、上面方向への光の取り出し効率を向上させることができる。
基体106の厚さは、光半導体装置100の下面側への光の漏れを抑制できる厚さであればよく、また、第1の導電部材101の側面と第2の導電部材の側面との両方に接するよう、すなわち、封止部材104が第1の導電部材101と基体106との間、第2の導電部材102と基体106との間に介在しないように設けるのが好ましい。
光半導体装置100の幅と第1の導電部材101や第2の導電部材102の幅が異なる場合、例えば図1Aに示すように第1の導電部材102の幅が狭く、その第1の導電部材の側面と光半導体装置100の側面とが離間している場合は、その部分にも基体を設けることができる。このようにすることで、光半導体装置100の下面は、第1の導電部材101、基体106、第2の導電部材102が外表面として形成されていることになり、下面方向への光の漏れを効率よく抑制することができる。
基体の材料としては、発光素子からの光が遮光可能なものであればよく、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、これら樹脂中に遮光性を付与するための充填剤や、必要に応じて各種添加剤を混入させることができ、本発明ではこれらを含めて基体を構成する遮光性樹脂とする。例えば、充填材(フィラー)としてTiO、SiO、Al、MgO、MgCO、CaCO、Mg(OH)、Ca(OH)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。尚、ここでは基体によって光を反射するか、又は吸収するかどちらでもよいが、光半導体装置を照明などの用途に用いる場合は、より好ましくは反射させることによって遮光するのが好ましい。そのため、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。また、ディスプレイなどに用いる場合であって、コントラストを向上させたい場合は、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。
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、第1及び第2の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、第1及び第2の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1の導電部材/第2の導電部材)
第1及び第2の導電部材は、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。本形態では、第2の導電部材は、光半導体素子(発光素子)と導電性ワイヤを介して電気的に接続されるものであり、外部から電力を供給させるための電極として機能させるものである。また、第1の導電部材は、発光素子がその上に載置されるものであり、その支持体として機能する。第1の導電部材は、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が、実施の形態1では、第1の導電部材を導通には寄与しない支持体として用いる場合について説明している。
本形態において、第1の導電部材、第2の導電部材とも、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。更に、この下面部から延在し封止部材の側面に配置される側面部をそれぞれ有しており、側面部は接着部材によって封止部材に接合されている。
第1の導電部材、第2の導電部材とも下面部や側面部の形状、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。
(第1の導電部材)
本形態において第1の導電部材101は、図1A、図1Bに示すように、発光素子103が載置される上面と、光半導体装置100の外表面を形成する下面とを有している。また、第1の導電部材101の側面は、本形態においては、第1の導電部材は電極として機能させていないため、その側面が全て封止部材で被覆されるように、すなわち、光半導体装置100の側面から離間するように設けることができる。これにより、切断によって個片化した光半導体装置を得る際に、切断刃が第2の導電部材と接触しないように切断できるため、切断が容易となる。また、第1の導電部材は、その一部が光半導体装置100の外表面を形成するよう、すなわち、光半導体装置100の側面に達するように設けてもよい(図示せず)。第1の導電部材は発光素子が搭載されているため、面積を大きくすることで放熱性を向上させることができる。
第1の導電部材101の上面は、発光素子103が載置可能な面積以上の面積を有していればよく、図1Aに示すような上面視略四角形の他、多角形、波形、或いは切り欠きを有する形状など、種々の形状とすることができる。また、発光素子103を載置させる領域は、平坦な面とするのが好ましく、また、発光素子に加え、保護素子などを載置することもできる。
第1の導電部材101の側面は、平坦な面でもよいが基体106との密着性等を考慮すると、図1Bに示すような突起部Xを有するようにするのが好ましい。この突起部Xは、第1の導電部材101の下面から離間した位置に設けるのが好ましく、これにより第1の導電部材101が基体106から脱落するなどの問題が生じにくくなる。突起部Xは、第1の導電部材101の周囲の任意の位置に設けることができ、例えば、上面視四角形の導電部材の対向する2つの側面にのみ設けるなど、部分的に設けることができる。また、より確実に脱落を防ぐためには、第2の導電部材の周囲全体に渡って形成するのが好ましい。
(第2の導電部材)
本形態において第2の導電部材102は、図1Aに示すように、上面視略四角形の光半導体装置100の対向する2つの辺側に各1つずつ設けられており、基体106を介して第1の導電部材101を間に挟むように設けられている。ここでは第1の導電部材101は通電に寄与せず発光素子103の支持体として用いられているため、2つの第2の導電部材102で正負一対の電極となるように機能させる。
第2の導電部材102は、光半導体装置の下面に設けられる下面部102aと、下面部102aから延在し封止部材104の側面に配置される側面部102bとを有している。下面部102aは発光素子103と導電性ワイヤ105を介して電気的に接続される上面と、光半導体装置100の外表面を形成する下面を有するよう、すなわち、基体106で被覆されずに外部に露出しているように設けられている。
第2の導電部材102の下面部の上面は、発光素子103と電気的に接続させるための導電ワイヤ105が接合される部分であり、接合に必要な面積を少なくとも有していればよい。また、第2の導電部材102の下面部の上面は図1Bなどに示すように平坦な平面としてもよく、或いは、微細な凹凸や、溝、孔などを有していてもよい。また、導電性ワイヤを用いず、発光素子の電極と第1の導電部材とを直接電気的に接続させる場合は、発光素子の電極が接合可能な領域を有する大きさとなるように第1の導電部材を設ける。
第2の導電部材102の下面部の下面は、光半導体装置の外表面を形成しており、実質的に平坦な面とするのが好ましく、また、微細な凹凸等が形成されていても構わない。
また、第2の導電部材102の下面部は、その側面は平坦な面でもよいが基体106との密着性等を考慮すると、図1Bの部分拡大図に示すような突起部Xを有するようにするのが好ましい。この突起部Xは、第2の導電部材102の下面から離間した位置に設けるのが好ましく、これにより第2の導電部材102が基体106から脱落するなどの問題が生じにくくなる。また、突起部ではなく、下面側に側面が傾斜するように第1の導電部材や第2の導電部材の側面を傾斜させることで、それらが脱落を抑制することができる。
突出部Xは、第2の導電部材102の下面部の周囲のうち、光半導体装置100の外表面と異なる位置であれば任意の位置に設けることができ、例えば、上面視四角形の導電部材の対向する2つの側面にのみ設けるなど、部分的に設けることができる。また、より確実に脱落を防ぐためには、外表面を形成する面意外の導電部材の周囲全体に渡って形成するのが好ましい。
第2の導電部材の側面部102bは、本実施の形態では封止部材104の側面に接着部材を介して接合されている。この側面部102bに半田フィレットが形成されることで、光半導体装置100を回路基板に安定して固定することができる。図1Aなどに設けられている一対の側面部は、その幅や高さなどを同一とすることで、バランスよく実装することができる。また、図1Bに示すように、側面部102bの側面にも突起Xが設けられており、これによって実装時に用いる半田やフラックスが這い上がって接着剤107や封止部材104にまで達するのを抑制することができる。
第1の導電部材、第2の導電部材は、同じ材料を用いるのが好ましく、これにより工程を少なくすることができる。ただし、異なる材料を用いても構わない。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などの半田、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、発光素子を被覆すると共に、第1の導電部材及び第2の導電部材と接するように設けられるものであり、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。
(接着部材)
接着部材は、第1の導電部材や第2の導電部材を、封止部材や基体に接着させるために用いる部材であり、導電性接着部材又は絶縁性接着部材のいずれかを選択することができる。絶縁性接着部材としては、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。また、導電性接着部材としては、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、これら接着部材のうち、特に透光性の接着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。
(ダイボンド部材)
ダイボンド部材は、第1の導電部材や第2の導電部材上に、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。
(波長変換部材)
上記封止部材中に、波長変換部材として半導体発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長を有する光を発する蛍光部材を含有させることもできる。
蛍光部材としては、半導体発光素子からの光を、それより長波長に変換させるものの方が効率がよい。しかしながら、これに限らず、半導体発光素子からの光を、短波長に変換させるもの、或いは、他の蛍光部材によって変換された光を更に変換させるものなど、種々の蛍光部材を用いることができる。このような蛍光部材は、1種の蛍光物質等を単層で形成してもよいし、2種以上の蛍光物質等が混合された単層を形成してもよいし、1種の蛍光物質等を含有する単層を2層以上積層させてもよいし、2種以上の蛍光物質等がそれぞれ混合された単層を2層以上積層させてもよい。
蛍光部材としては、例えば、発光素子として窒化物系半導体を発光層とする半導体発光素子を用いる場合、その発光素子からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、より具体的には、Eu賦活されたα若しくはβサイアロン型蛍光体、各種アルカリ土類金属窒化シリケート蛍光体、Eu等のランタノイド系の元素、Mn等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類のハロシリケート蛍光体、アルカリ土類金属シリケート蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類金属ケイ酸塩、アルカリ土類金属硫化物、アルカリ土類金属チオガレート、アルカリ土類金属窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、または、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩またはEu等のランタノイド系元素で主に賦活される無機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか1以上であることが好ましい。好ましくは、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体である、YAl12:Ce、(Y0.8Gd0.2Al12:Ce、Y(Al0.8Ga0.212:Ce、(Y,Gd)(Al,Ga)12の組成式で表されるYAG系蛍光体である。また、Yの一部もしくは全部をTb、Lu等で置換したTbAl12:Ce、LuAl12:Ceなどもある。さらに、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、作用、効果を有する蛍光体も使用することができる。
(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(InAlGa1−X−YN、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(InAlGa1−X−YN、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。
また、可視光領域の光だけでなく、紫外線や赤外線を出力する発光素子とすることができる。さらには、発光素子とともにもしくは単独で、受光素子などを搭載することができる。
受光素子としては、フォトIC、フォトダイオード、フォトトランジスタ、CCD(電荷結合素子)イメージセンサー、CMOSイメージセンサー、Cdセルなどを挙げることができる。
(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。
<製造方法1−1>
以下、本発明の光半導体装置の製造方法について、図面を用いて説明する。図1C、図1Dは、光半導体装置の集合体1000を形成する工程を説明する断面図であり、この集合体1000を切断して個片化することで、実施の形態1において説明した光半導体装置100を得ることができる。
1.第1の工程
まず、図1C(a)に示すように、金属板などからなる支持基板1100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1080を塗布する。このレジスト1080の厚みによって後に形成される第1の導電部材や第2の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1100の上面(第1の導電部材等を形成する側の面)にのみレジスト1080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1090を直接又は間接的に配置させて、図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1070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1C(b)に示すように開口部Kを有するレジスト1080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1C(c)に示すようにレジスト1080の開口部K内に第1の導電部材1010と第2の導電部材1020とを形成させる。このとき、鍍金条件を調整することでレジスト1080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、図1Aに示すような突起部X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1080を洗浄して除去することで、図1C(d)に示すように互いに離間する第1の導電部材1010及び第2の導電部材1020が形成される。尚この突出部Xは、上記のような鍍金のほか、つぶし加工、金属ペースト印刷後の焼き付け工法などでも形成することができる。
2.第2の工程
次いで、図1D(a)に示すように、第1の導電部材1010と第2の導電部材1020との間に、発光素子からの光を反射可能な基体1060を設ける。基体は、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1060を形成する場合、第1及び第2の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、図1D(a)に示す成型品を得ることができる。
尚、図1(a)では、後で屈曲されて側面部となる第2の導電部材は、切断しなくてもいいように、遮光樹脂を充填しない領域Lを設けている。このようにすることで、第2の導電部材1020の側面に突起Xを設けることができる。また、領域Lを設けないようにして、第2の導電部材を連続して設けておくこともでき、その場合は、側面部を屈曲させる前に所望の位置で切断する。
3.第3の工程
次いで、図1D(b)に示すように、第1の導電部材1010上に発光素子1030をダイボンド部材(図示せず)を用いて接合し、導電性ワイヤ1050を用いて第1の導電部材1010に接続する。尚、ここでは、同一面側に正負電極を有する発光素子を用いているが、正負電極が異なる面に形成されている発光素子を用いることもできる。
4.第4の工程
その後、図1D(b)に示すように、発光素子1030、導電性ワイヤ1050を被覆するように封止部材1040をトランスファモールド、ポッティング、印刷等の方法によって形成する。尚、ここでは封止部材は1層構造としているが、組成や特性が異なる2層以上の多層構造としてもよい。また、後工程で屈曲させて側面部となる第2の導電部材上には、封止部材1040が形成されないようにしておく。封止部材1040を硬化後に、図1D(c)に示すように支持基板1070を剥がし、除去する。
5.第5の工程
その後、図1D(d)に示すように、第2の導電部材上にノズル1110から接着部材1070を滴下する。接着部材の形成方法としては、滴下の他、印刷などでも行うことができる。次いで、図1D(e)に示すように、下方から力を加えて第2の導電部材を屈曲させて封止部材1040の側面に貼り付けることで、例えば図1Aに示すような、光半導体装置100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。
尚、接着部材を設ける工程は、図1D(b)の段階、すなわち、支持基板1110を剥がす前に行ってもよい。
<実施の形態2>
実施の形態2にかかる光半導体装置(発光装置)200を、図2A、図2B、図2Cに示す。図2A及び図2Bは、本発明に係る光半導体装置200を示す斜視図であり、図2Cは、図2Aに係る光半導体装置200のB−B’断面における断面図である。
実施の形態2では、光半導体装置200は、発光素子203と、発光素子203と電気的に接続される第2の導電部材202と、第2の導電部材202から離間し、発光素子203が載置される第1の導電部材201と、発光素子203を被覆するとともに第1の導電部材201及び第2の導電部材202と接する封止部材204と、を有している。第1の導電部材201及び第2の導電部材202は、それぞれ下面が光半導体装置200の外表面を形成しており、さらに、第1の導電部材201と第2の導電部材202の側面の一部も光半導体装置200の外表面を形成している。そして、第1の導電部材201と第2の導電部材202の間に、発光素子203からの光を遮光可能な樹脂からなる基体206aを有し、更に、その基体206は、発光素子203から離間する位置において、第1の導電部材201及び第2の導電部材202の上面よりも高い突出部206bを有している。これにより、光半導体装置200に突出部206bによって凹部S1が形成され、光半導体装置200の側面側に光が放出されるのを抑制し、上面方向に向けて光を放出することができる。そして、第1の導電部材201及び第2の導電部材202は、それぞれ下面部201a、202aと、その下面部から延在する側面部201b、202bとを有しており、基体206の突出部206bに接着部材207を介して接合されていることを特徴とする。これにより、回路基板等に光半導体装置200を実装する際に、半田フィレットが形成し易くなる。また、回路基板の平面と水平な方向に発光するように実装して、側面発光型の光半導体装置とすることができる。
図2Bに示すように、突出部206bは、上面に向かって広がるような凹部S1となるように、内面を傾斜のある面とするようにすることで、光を光半導体装置の上面方向へ反射し易くすることができる。尚、実施の形態2において用いる部材等については、実施の形態1と同様のものを用いることができる。
<製造方法2>
以下、本発明の光半導体装置200の製造方法について、図面を用いて説明する。図2Dは、光半導体装置の集合体2000を形成する工程を説明する上面図であり、この集合体2000を切断することで、実施の形態2において説明した光半導体装置200を得ることができる。
1.第1の工程
製造方法2では、第1及び第2の導電部材を形成するための第1の工程については、製造方法1と同様に行うことができる。ここでは、第1の導電部材2010は、電極としても機能させるようにしており、第1の導電部材と第2の導電部材とで一対の正負電極となる。最終的に個片化するまでは、図2D(a)に示すように、第1の導電部材2010は、隣接する第1の導電部材と繋がるように形成され、第2の導電部材2020も同様に隣接する第2の導電部材と繋がるように形成されている。
2.第2の工程
第2の工程では、図2C、図2D(b)に示すように、基体2060を形成する際に、底面部を形成する際に、同時に突出部を形成している。尚、ここでは同時に形成しているが、先に基体の底面部206aを形成し、続いて突出部206bを形成してもよく、或いは、先に突出部206bを形成した後に基体の底面部206aを形成してもよい。両者は同一の遮光性樹脂を用いるのが好ましいが、目的や用途に応じて、異なる遮光性樹脂を用いても構わない。また、基体の底面部206aは、第1の導電部材201や第2の導電部材202よりも高くなるように設けてもよく、図2Cに示すように、その一部が第1の導電部材と第2の導電部材の上に突出するように設けることもできる。このようにすることで、膜厚の薄い基体の底面部206aが剥離しないようにすることができ、更には、第1の導電部材201や第2の導電部材202の剥離も抑制することができる。
突出部206bの形成方法は、基体の底面部206aと同様に、金型を用いたトランスファモールド等によって形成することができる。このとき、金型として凹凸を有する上型を用いることで、図2Cに示すような突出部206bを形成することができる。
3.第3の工程
第3の工程では、図2D(c)に示すように、基体2060の突出部に囲まれた領域の第1の導電部材2010上に発光素子2030を載置させる。導電性ワイヤ2050は、同じ突出部で囲まれた領域の第1及び第2の導電部材の上面に接続させる。
4.第4の工程
第4の工程では、基体2060の突出部に囲まれて形成される凹部S1に透光性樹脂からなる封止部材を充填することで、発光素子を封止部材で被覆する。ここでは、封止部材は、突出部206bと略同一高さになるように設けられているが、これに限らず、突出部よりも低く又は高くなるよう形成してもよい。また、このように上面が平坦な面としてもよく、或いは、中央が凹んだ、又は突出したような曲面状に形成してもよい。
5.第5の工程
第5の工程では、実施の形態1と同様にして、接着部材を設けた後に第1及び第2の導電部材を屈曲させて基体206の側面に貼り付ける。その後、個片化することで、図2Aなどに示すような発光装置200を得ることができる。
<実施の形態3>
実施の形態3にかかる光半導体装置(発光装置)は、光半導体装置は、光半導体素子(発光素子)と、発光素子と電気的に接続される第2の導電部材と、第2の導電部材から離間し、発光素子が載置される第1の導電部材と、発光素子を被覆するとともに第1の導電部材及び第2の導電部材と接する封止部材と、を有している。第1の導電部材及び第2の導電部材は、それぞれ下面が光半導体装置の外表面を形成しており、さらに、第1の導電部材と第2の導電部材の側面の一部も光半導体装置の外表面を形成している。第1の導電部材と第2の導電部材の間には、発光素子からの光を遮光可能な樹脂からなる基体を有している。そして、第1の導電部材及び/又は第2の導電部材は、それぞれ光半導体装置の下面に設けられる下面部と、その下面部から延在する側面部とを有しており、側面部の先端部は、封止部材側に突起部を有することを特徴とする。これにより、回路基板等に光半導体装置を実装する際に、半田フィレットが封止部材に達しないようにすることができ、また、フィルムに電極パターンを設けたフレキシブル基板よりも、直接的に光半導体素子からの熱を放出しやすい。
このような光半導体装置の製造方法は、実施の形態1における製造方法において、接着部材を用いない他は、同様に行うことができる。特に、保護膜(レジスト)よりも膜厚が厚くなるメッキを行うことで、突起部を形成することができる。第1及び第2の導電部材の下面部と側面部とは、金属のメッキのみからなるため、屈曲させた状態を保持し易いため、回路基板への実装性に優れるという効果がある。
<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を、図3に示す。図3は、本発明に係る光半導体装置300を示す断面図である。
実施の形態4では、光半導体装置300は、発光素子303と、発光素子303と電気的に接続される第2の導電部材302と、第2の導電部材302から離間し、発光素子303が載置される第1の導電部材301と、発光素子303を被覆するとともに第1の導電部材301及び第2の導電部材302と接する封止部材304と、を有している。第1の導電部材301及び第2の導電部材302は、それぞれ下面が光半導体装置300の外表面を形成しており、さらに、第1の導電部材301と第2の導電部材302の側面の一部も光半導体装置300の外表面を形成している。そして、第1の導電部材301と第2の導電部材302の間に、発光素子303からの光を遮光可能な樹脂からなる基体306aを有し、更に、その基体306は、発光素子303から離間する位置において、第1の導電部材301及び第2の導電部材302の上面よりも高い突出部306bを有している。これにより、光半導体装置300に突出部306bによって凹部が形成され、光半導体装置300の側面側に光が放出されるのを抑制し、上面方向に向けて光を放出することができる。そして、第1の導電部材301及び第2の導電部材302は、それぞれ下面部301a、302aと、その下面部から延在し、基体の突出部の側面に配置される側面部301b、302bとを有している。そして、側面部の先端部は、突出部側に突起部Xを有することを特徴としている。これにより、光を効率よく上方向に照射することができるとともに、回路基板等に光半導体装置を実装する際に、半田フィレットが封止部材に達しないようにすることができ、また、フィルムに電極パターンを設けたフレキシブル基板よりも、直接的に光半導体素子からの熱を放出しやすい。
このような光半導体装置の製造方法は、実施の形態2における製造方法において、接着部材を用いない他は、同様に行うことができる。特に、保護膜(レジスト)よりも膜厚が厚くなるメッキを行うことで、突起部を形成することができる。第1及び第2の導電部材の下面部と側面部とは、金属のメッキのみからなるため、屈曲させた状態を保持し易いため、回路基板への実装性に優れるという効果がある。
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・・・光半導体装置(発光装置)
101、201、301・・・第1の導電部材
101a、201a、301a・・・第1の導電部材の下面部
201b、301b・・・第1の導電部材の側面部
102、202、302・・・第2の導電部材
102a、202a、302a・・・第2の導電部材の下面部
102b、202b、302b・・・第2の導電部材の側面部
103、203、303・・・光半導体素子(発光素子)
104、204、304・・・封止部材
105、205、305・・・導電ワイヤ
106、206、306・・・基体
206a、306a・・・基体の底面部
206b、307b・・・基体の突出部
107、207・・・接着部材
1000、2000・・・光半導体装置の集合体
1010、2010・・・第1の導電部材の集合体
1020、2010・・・第2の導電部材の集合体
1030、2030・・・光半導体素子(発光素子)
1040、2040・・・封止部材の集合体
1050、2050・・・導電性ワイヤ
1060、2060・・・基体の集合体
2060a・・・基体の底部
2060b・・・基体の突出部
1070、2070・・・接着部材
1080・・・保護膜(レジスト)
1090・・・マスク
1100・・・支持基板
1110・・・ノズル
X・・・突起部
S1・・・凹部

Claims (18)

  1. 光半導体素子と、
    上面に前記光半導体素子が載置され、下面が光半導体装置の外表面を形成する第1の導電部材と、
    該第1の導電部材から離間し、下面が光半導体装置の外表面を形成する第2の導電部材と、
    前記第1の導電部材と前記第2の導電部材の間に設けられる遮光性樹脂からなる基体と、
    前記光半導体素子を封止する透光性樹脂を有する封止部材と、
    とを有する光半導体装置であって、
    前記第1の導電部材及び/又は第2の導電部材は、光半導体装置の下面に設けられる下面部と、該下面部から延在し前記封止部材の側面に配置される側面部とを有し、
    該側面部は、接着部材によって前記封止部材に接合され、その先端部は、前記封止部材側に突起部を有することを特徴とする光半導体装置。
  2. 前記接着部材は透光性である請求項1記載の光半導体装置。
  3. 前記接着部材は、前記光半導体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する請求項2記載の光半導体装置。
  4. 光半導体素子と、
    上面に前記光半導体素子が載置され、下面が光半導体装置の外表面を形成する第1の導電部材と、
    該第1の導電部材から離間し、下面が光半導体装置の外表面を形成する第2の導電部材と、
    前記第1の導電部材と前記第2の導電部材の間に設けられる遮光性樹脂からなる基体と、
    前記光半導体素子を封止する透光性樹脂を有する封止部材と、
    とを有する光半導体装置であって、
    前記基体は、前記第1の導電部材及び/又は前記第2の導電部材の上面より突出する突出部を有し、
    前記第1の導電部材及び/又は第2の導電部材は、光半導体装置の下面に設けられる下面部と、該下面部から延在し前記遮光樹脂の突出部側面に配置される側面部とを有し、
    該側面部は、接着部材によって前記突出部に接合され、その先端部は、前記突出部側に突起部を有することを特徴とする光半導体装置。
  5. 光半導体素子と、
    上面に前記光半導体素子が載置され、下面が光半導体装置の外表面を形成する第1の導電部材と、
    該第1の導電部材から離間し、下面が光半導体装置の外表面を形成する第2の導電部材と、
    前記第1の導電部材と前記第2の導電部材の間に設けられる遮光性樹脂からなる基体と、
    前記光半導体素子を封止する透光性樹脂を有する封止部材と、
    とを有する光半導体装置であって、
    前記第1の導電部材及び/又は第2の導電部材は、光半導体装置の下面に設けられる下面部と、該下面部から延在し前記封止部材の側面に配置される側面部とを有し、
    該側面部の先端部は、前記封止部材側に突起部を有することを特徴とする光半導体装置。
  6. 光半導体素子と、
    上面に前記光半導体素子が載置され、下面が光半導体装置の外表面を形成する第1の導電部材と、
    該第1の導電部材から離間し、下面が光半導体装置の外表面を形成する第2の導電部材と、
    前記第1の導電部材と前記第2の導電部材の間に設けられる遮光性樹脂からなる基体と、
    前記光半導体素子を封止する透光性樹脂を有する封止部材と、
    とを有する光半導体装置であって、
    前記基体は、前記第1の導電部材及び/又は前記第2の導電部材の上面より突出する突出部を有し、
    前記第1の導電部材及び/又は第2の導電部材は、光半導体装置の下面に設けられる下面部と、該下面部から延在し前記基体の突出部側面に配置される側面部とを有し、
    該側面部の先端部は、前記突出部側に突起部を有することを特徴とする光半導体装置。
  7. 支持基板上に、互いに離間し、突起部を有する第1および第2の導電部材を複数形成する第1の工程と、
    前記第1及び第2の導電部材の間に、遮光性樹脂からなる基体を設ける第2の工程と、
    前記第1及び/又は第2の導電部材上に光半導体素子を載置させる第3の工程と、
    前記第1及び/又は第2の導電部材の一部が露出するよう、前記光半導体素子を透光性樹脂からなる封止部材で被覆する第4の工程と、
    前記露出した第1及び/又は第2の導電部材上面に接着部材を設け、前記支持基板を除去後、接着部材が設けられた第1及び/又は第2の導電部材を屈曲させて、前記封止部材側に前記導電部材の突出部が位置するように、前記封止部材に接着させて、光半導体装置を個片化する第5の工程と、
    を有することを特徴とする光半導体装置の製造方法。
  8. 支持基板上に、互いに離間し、突起部を有する第1および第2の導電部材を複数形成する第1の工程と、
    前記第1及び第2の導電部材の間を充填すると共に、光半導体素子の載置領域の周囲に突出部を有する遮光性樹脂からなる基体を、前記第1及び第2の導電部材の一部が露出するよう設ける第2の工程と、
    前記第1及び/又は第2の導電部材上に光半導体素子を載置させる第3の工程と、
    前記光半導体素子を透光性樹脂からなる封止部材で被覆する第4の工程と、
    前記露出した第1及び/又は第2の導電部材上面に接着部材を設け、前記支持基板を除去後、接着部材が設けられた第1及び/又は第2の導電部材を屈曲させて、前記突出部側に前記導電部材の突出部が位置するように、前記突出部に接着させて、光半導体装置を個片化する第5の工程と、
    を有することを特徴とする光半導体装置の製造方法。
  9. 前記第5の工程は、支持基板を除去後に接着部材を設ける請求項8記載の光半導体装置の製造方法。
  10. 支持基板上に、互いに離間し、突起部を有する第1および第2の導電部材を複数形成する第1の工程と、
    前記第1及び第2の導電部材の間に、遮光性樹脂からなる基体を設ける第2の工程と、
    前記第1及び/又は第2の導電部材上に光半導体素子を載置させる第3の工程と、
    前記第1及び/又は第2の導電部材の一部が露出するよう、前記光半導体素子を透光性樹脂からなる封止部材で被覆する第4の工程と、
    前記支持基板を除去後、封止部材から露出した第1及び/又は第2の導電部材を、前記封止部材側に前記導電部材の突出部が位置するように、封止部材側面に沿って屈曲させ、光半導体装置を個片化する第5の工程と、
    を有することを特徴とする光半導体装置の製造方法。
  11. 支持基板上に、互いに離間し、突起部を有する第1および第2の導電部材を複数形成する第1の工程と、
    前記第1及び第2の導電部材の間を充填すると共に、光半導体素子の載置領域の周囲に突出部を有する遮光性樹脂からなる基体を、前記第1及び第2の導電部材の一部が露出するよう設ける第2の工程と、
    前記第1及び/又は第2の導電部材上に光半導体素子を載置させる第3の工程と、
    前記光半導体素子を透光性樹脂からなる封止部材で被覆する第4の工程と、
    前記支持基板を除去後、基体の突出部から露出した第1及び/又は第2の導電部材を、前記突出部側に前記導電部材の突出部が位置するように、前記突出部の側面に沿って屈曲させ、光半導体装置を個片化する第5の工程と、
    を有することを特徴とする光半導体装置の製造方法。
  12. 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11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。
  13. 前記基体は、熱硬化性樹脂を含む請求項1乃至請求項12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。
  14. 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13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。
  15. 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14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。
  16. 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15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。
  17. 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16記載の光半導体装置及びその製造方法。
  18. 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17記載の光半導体装置及びその製造方法。
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