JP6755911B2 - 半導体素子パッケージ - Google Patents

Description

実施例は半導体素子パッケージに関するものである。

ＧａＮ、ＡｌＧａＮなどの化合物を含む半導体素子は、広くて調整が容易なバンドギャップエネルギーを有するなどの多くの長所を有しているため、発光素子、受光素子および各種ダイオードなどで多様に使用され得る。

特に、半導体の３−５族または２−６族化合物半導体物質を利用した発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やレーザーダイオード（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）のような発光素子は、薄膜成長技術および素子材料の開発により赤色、緑色、青色および紫外線などの多様な色を具現することができ、蛍光物質を利用したり色を組み合わせることによって効率の良い白色光線の具現も可能であり、蛍光灯、白熱灯などの既存の光源と比べて低消費電力、半永久的な寿命、迅速な応答速度、安全性、環境親和性の長所を有する。

それだけでなく、光検出器や太陽電池のような受光素子も、半導体の３−５族または２−６族化合物半導体物質を利用して製作する場合、素子材料の開発により多様な波長領域の光を吸収して光電流を生成することによって、ガンマ線からラジオ波長領域までの多様な波長領域の光を利用することができる。また迅速な応答速度、安全性、環境親和性および素子材料の容易な調節の長所を有するため、電力制御または超高周波回路や通信用モジュールにも容易に利用することができる。

したがって、半導体素子は、光通信手段の送信モジュール、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）表示装置のバックライトを構成する冷陰極管（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｌａｍｐ）を代替する発光ダイオードバックライト、蛍光灯や白熱電球を代替できる白色発光ダイオード照明装置、自動車のヘッドライトおよび信号灯およびＧａｓや火災を感知するセンサなどにまでその応用が拡大している。また、半導体素子は高周波応用回路やその他の電力制御装置、通信用モジュールにまで応用が拡大する可能性がある。

特に、紫外線波長領域の光を放出する発光素子は、硬化作用や殺菌作用をするため、硬化用、医療用、および殺菌用に使用され得る。

最近紫外線発光素子パッケージに関する研究が活発であるが、未だ紫外線発光素子は光抽出効率が相対的に劣る問題があり、内部の熱を外部に効果的に放出できない問題がある。

実施例は熱放出が優秀な半導体素子パッケージを提供する。

実施例は光抽出効率が優秀な半導体素子パッケージを提供する。

実施例は、パッケージのカッティング時に発生するバリ（ｂｕｒｒ）を抑制できる半導体素子パッケージを提供する。

実施例で解決しようとする課題はこれに限定されるものではなく、下記で説明する課題の解決手段や実施形態から把握され得る目的や効果も含まれるものと言える。

本発明の一実施例に係る半導体素子パッケージは、第１貫通ホールおよび第２貫通ホールを有する樹脂部；前記樹脂部上に配置され、上面から下面に向かう第１方向に窪んだキャビティを有する導電性胴体；および前記キャビティ内に配置される発光素子；を含み、前記導電性胴体は前記下面から前記第１方向に突出した第１突出部および第２突出部を含み、前記第１突出部は前記第１貫通ホール内に配置され、前記第２突出部は前記第２貫通ホール内に配置され、前記樹脂部の上面は前記導電性胴体の下面に接する。

前記第１突出部は前記第２突出部より大きくてもよい。

前記第１突出部と第２突出部の面積比は、１：０．２〜１：０．６であり得る。

前記第１突出部および第２突出部はアルミニウムを含むことができる。

前記導電性胴体は、第１金属パッケージ胴体部、第２金属パッケージ胴体部、および前記第１金属パッケージ胴体部と前記第２金属パッケージ胴体部との間に配置される第１絶縁部材を含むことができる。

前記第１絶縁部材は、前記導電性胴体の複数個の外側面のうち少なくとも２個の外側面に露出され得る。

前記第１絶縁部材は前記樹脂部の上面と連結され得る。

前記第１突出部と前記第２突出部との間の間隔は前記第１絶縁部材の幅より大きくてもよい。

前記樹脂部と前記第１絶縁部材は互いに異なる物質をそれぞれ具備することができる。

前記第１金属パッケージ胴体部は、前記第２金属パッケージ胴体部に近づく方向に行くほど厚さが減少して形成される第１陥没部、および前記第１金属パッケージ胴体部の側面と下面の角に形成される第２陥没部を含み、前記第２金属パッケージ胴体部は、前記第１金属パッケージ胴体部に近づく方向に行くほど厚さが減少して形成される第３陥没部、および前記第２金属パッケージ胴体部の側面と下面の角に形成される第４陥没部を含み、前記樹脂部は前記第２陥没部および前記第４陥没部に配置され得る。

前記第１陥没部、第３陥没部、および前記第１絶縁部材は、前記キャビティを形成することができる。

前記樹脂部の下面は前記第１突出部および第２突出部の下面と面一となり得る。

前記第１金属パッケージ胴体部は、複数個の外側面および前記第１絶縁部材と接触する第１接着面を含み、前記第２金属パッケージ胴体部は、複数個の外側面および前記第１絶縁部材と接触する第２接着面を含み、前記第１金属パッケージ胴体部の前記第２陥没部は、前記第１金属パッケージ胴体部の下面と前記第１金属パッケージ胴体部の外側面が会う領域に配置される第１溝、および前記第１金属パッケージ胴体部の下面と第１金属パッケージ胴体部の第１接着面が会う領域に配置される第３溝を含み、前記第２金属パッケージ胴体部の前記第４陥没部は前記第２金属パッケージ胴体部の下面と前記第２金属パッケージ胴体部の外側面が会う領域に配置される第２溝、および前記第２金属パッケージ胴体部の下面と第２金属パッケージ胴体部の接着面が会う領域に配置される第４溝を含み、前記第３溝と前記第４溝は互いに連結され得る。

前記樹脂部は、前記第１溝と前記第２溝に配置される第２絶縁部材、および前記第３溝と前記第４溝に配置される第３絶縁部材を含み、前記第３絶縁部材の幅は前記第１絶縁部材の幅より大きくてもよい。

前記第２絶縁部材の厚さと前記第３絶縁部材の厚さは互いに異なり得る。

前記第２絶縁部材の厚さは前記第３絶縁部材の厚さより厚くてもよい。

前記第２絶縁部材の幅は前記第３絶縁部材の幅より小さくてもよい。

前記第２絶縁部材の材質と前記第３絶縁部材の材質は同じであり、前記第３絶縁部材と前記第１絶縁部材の材質は互いに異なり得る。

前記キャビティの内側壁に形成された段差部上に配置される透光部材を含むことができる。

前記第１溝の下面の幅と前記第１金属パッケージ胴体部の下面の幅比は、１：３〜１：５であり得る。

本発明の他の実施例に係る半導体素子パッケージは、第１金属パッケージ胴体部；前記第１金属パッケージ胴体部と第１絶縁部材によって離隔する第２金属パッケージ胴体部；前記第１金属パッケージ胴体部と前記第２金属パッケージ胴体部に電気的に連結される発光素子；前記第１金属パッケージ胴体部と前記第２金属パッケージ胴体部上に配置される透光部材；を含み、前記第１金属パッケージ胴体部の上部は前記第１金属パッケージ胴体部の厚さの減少により形成される第１陥没部を含み、前記第１金属パッケージ胴体部の下部は複数の外側面に沿って形成される第２陥没部を含み、前記第２金属パッケージ胴体部の上部は前記第２金属パッケージ胴体部の厚さの減少により形成される第３陥没部を含み、前記第２金属パッケージ胴体部の下部は複数の外側面に沿って形成される第４陥没部を含み、前記第１陥没部、前記第３陥没部、前記第１絶縁部材はキャビティを形成し、前記発光素子は前記キャビティ内に配置され、前記第２陥没部と前記第４陥没部に配置される第２絶縁部材を含む。

実施例によると、半導体素子パッケージの熱放出効率を向上させることができる。

また、パッケージのカッティング時に発生するバリ（ｂｕｒｒ）を抑制することができる。

また、光抽出効率を向上させることができる。

また、製造工程が簡単となり、製造費用が節減され得る。

本発明の多様かつ有益な長所と効果は前述した内容に限定されず、本発明の具体的な実施形態を説明する過程でより容易に理解されるはずである。

本発明の一実施例に係る半導体素子パッケージの斜視図。 本発明の一実施例に係る半導体素子パッケージの平面図。 本発明の一実施例に係る半導体素子パッケージの断面図。 本発明の一実施例に係る半導体素子パッケージの底面図。 図３の分解図。 本発明の一実施例に係る半導体素子の概念図。 図６ａの変形例。 本発明の他の実施例に係る半導体素子パッケージの断面図。 本発明のさらに他の実施例に係る半導体素子パッケージの断面図。 図１の変形例。 本発明の一実施例に係る半導体素子パッケージの製造過程を示す図面。 本発明の一実施例に係る半導体素子パッケージの製造過程を示す図面。 本発明の一実施例に係る半導体素子パッケージの製造過程を示す図面。 本発明の一実施例に係る半導体素子パッケージの製造過程を示す図面。 本発明の一実施例に係る半導体素子パッケージの製造過程を示す図面。

本実施例は他の形態に変形または複数の実施例を互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は以下で説明するそれぞれの実施例に限定されるものではない。

特定の実施例で説明された事項が他の実施例で説明されていなくても、他の実施例でその事項と反対または矛盾する説明がない限り、他の実施例に関連した説明と理解され得る。

例えば、特定の実施例で構成Ａに対する特徴を説明し、他の実施例で構成Ｂに対する特徴を説明したとすれば、構成Ａと構成Ｂが結合された実施例が明示して記載されていなくても反対または矛盾する説明がない限り、本発明の技術的範囲に属するものと理解されるべきである。

実施例の説明において、いずれか一つのｅｌｅｍｅｎｔが他のｅｌｅｍｅｎｔの「上（うえ）または下（した）（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）」に形成されると記載される場合において、上（うえ）または下（した）（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）は、二つのｅｌｅｍｅｎｔが互いに直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触するか一つ以上の他のｅｌｅｍｅｎｔが前記両ｅｌｅｍｅｎｔの間に配置されて（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成されるものをすべて含む。また「上（うえ）または下（した）（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）」と表現される場合、一つのｅｌｅｍｅｎｔを基準として上側方向だけでなく下側方向の意味も含み得る。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施例について、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例に係る半導体素子パッケージの斜視図、図２は本発明の一実施例に係る半導体素子パッケージの平面図であり、図３は本発明の一実施例に係る半導体素子パッケージの断面図、図４は本発明の一実施例に係る半導体素子パッケージの底面図、図５は図３の分解図である。

図１および図２を参照すると、実施例に係る半導体素子パッケージは、キャビティ１１を含む胴体１０、キャビティ１１の内部に配置される半導体素子１００、およびキャビティ１１上に配置される透光部材５０を含むことができる。

胴体１０はアルミニウム基板を加工して製作することができる。したがって、実施例に係る胴体１０は、内面と外面がすべて導電性を有することができる。このような構造は多様な利点を有することができる。ＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３のような非導電性材質を胴体１０として使用する場合、紫外線波長帯の反射率が２０％〜４０％に過ぎないため別途の反射部材を配置しなければならない問題がある。また、リードフレームのような別途の導電性部材および回路パターンが必要となり得る。したがって、製作費用が上昇し工程が複雑となり得る。また、金（Ａｕ）のような導電性部材は紫外線を吸収するため光抽出効率が減少する問題がある。

しかし、実施例によると、胴体１０そのものがアルミニウムで構成されるため紫外線波長帯での反射率が高く、別途の反射部材を省略することができる。また、胴体１０自体が導電性があるため、別途の回路パターンおよびリードフレームを省略することができる。また、アルミニウムで製作されるため、熱伝導性が１４０Ｗ／ｍ．ｋ〜１６０Ｗ／ｍ．ｋと優秀であり得る。したがって、熱放出効率も向上され得る。

胴体１０は、第１金属パッケージ胴体部１０ａと第２金属パッケージ胴体部１０ｂを含むことができる。第１金属パッケージ胴体部１０ａと第２金属パッケージ胴体部１０ｂの間には、第１絶縁部材４２が配置され得る。第１金属パッケージ胴体部１０ａと第２金属パッケージ胴体部１０ｂはいずれも導電性を有するため、極を分離するために第１絶縁部材４２を配置する必要がある。

第１絶縁部材４２は絶縁機能を有する多様な材質がすべて含まれ得る。例示的に、第１絶縁部材４２はポリイミド（ＰＩ）のようなレジンを含むことができるが、必ずしもこれに限定されない。第１絶縁部材４２の厚さは１０μｍ〜１００μｍであり得る。厚さが１０μｍ以上の場合、第１金属パッケージ胴体部１０ａと第２金属パッケージ胴体部１０ｂを十分に絶縁させることができ、厚さが１００μｍ以下の場合、パッケージのサイズが大きくなる問題を改善することができる。

胴体１０は上面から下面に向かう第１方向に窪んだキャビティ１１を含むことができる。また、胴体１０は上面に配置された第１アライメントマーク１５ａと第２アライメントマーク１５ｂを含むことができる。第１アライメントマーク１５ａと第２アライメントマーク１５ｂは互いに異なる形状を有することができる。例示的に、第１アライメントマーク１５ａは三角形状を有し、第２アライメントマーク１５ｂは四角形状を有することができるが、必ずしもこれに限定されない。

胴体１０は樹脂部４１０上に配置され得る。樹脂部４１０は胴体１０の外側面と下面の間の角領域に沿って配置され得る。実施例によると胴体１０の下部に樹脂部４１０が配置されるため、パッケージ切断時にバリ（ｂｕｒｒ）が発生する問題を改善することができる。

第１絶縁部材４２は、導電性胴体１０の複数個の外側面のうち少なくとも２個の外側面とキャビティ１１の底面を貫通することができる。したがって、第１絶縁部材４２は胴体１０の外側面に露出され得る。

導電性胴体１０の外側面と樹脂部４１０の外側面および第１絶縁部材４２の露出面はいずれも同一平面上に配置され得る。すなわち、樹脂部４１０の外側面と第１絶縁部材４２の露出面は、導電性胴体１０の外側面と一つの垂直面をなすことができる。

第１金属パッケージ胴体部１０ａは、第２金属パッケージ胴体部１０ｂと向かい合うように配置されてその間に第１絶縁部材４２が配置される内側面Ｓ１４、および胴体１０の側面を構成する外側面Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３を含むことができる。内側面Ｓ２４は第１絶縁部材４２と接触する第１接着面であり得る。

第２金属パッケージ胴体部１０ｂは、第１金属パッケージ胴体部１０ａと向かい合うように配置されてその間に第１絶縁部材４２が配置される内側面Ｓ２４、および胴体１０の側面を構成する外側面Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３を含むことができる。内側面Ｓ１４は第１絶縁部材４２と接触する第２接着面であり得る。

図３および図４を参照すると、キャビティ１１は胴体１０の上面に配置されて底面１１ｃと傾斜面１１ｄを有することができる。第１絶縁部材４２は胴体の向かい合う２個の外側面を貫通するためキャビティ１１の底面１１ｃと傾斜面１１ｄに露出され得る。

第１キャビティ１１ａの傾斜面１１ｄは底面１１ｃで垂直に配置され得る。しかし、必ずしもこれに限定されず、傾斜面１１ｄは底面１１ｃと９０度よりも大きい角度で傾斜して配置されて半導体素子１００から出射した光を上部に反射させることができる。前述した通り、胴体１０はアルミニウムで製作されるため、キャビティ１１の内面は別途の反射部材がなくても紫外線波長帯の光を上部に反射することができる。

第２キャビティ１１ｂは第１キャビティ１１ａの上部に配置され、透光部材５０が配置され得る直径を有することができる。透光部材５０は第１キャビティ１１ａと第２キャビティ１１ｂの間の段差部１５に支持され得る。第２キャビティ１１ｂは外周面から胴体１０の角に向かって突出した複数個のリセス１７を含むことができる。

胴体１０は、下面１２と側面１３が会う角に配置される第１、第２溝１４ａ、１４ｂ、および第１、第２溝１４ａ、１４ｂに配置される第２絶縁部材４１ａ、４１ｂを含むことができる。第１、第２溝１４ａ、１４ｂは胴体１０の下面１２と側面１３が会う角領域に沿って全体的に配置され得る。

具体的には、胴体１０は第１金属パッケージ胴体部１０ａの下面１２ａと外側面Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３が会う領域に配置される第１溝１４ａ、第２金属パッケージ胴体部１０ｂの下面１２ｂと外側面Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３が会う領域に配置される第２溝１４ｂを含むことができる。

第２絶縁部材４１ａ、４１ｂは第１溝１４ａに配置される第２−１絶縁部４１ａと第２溝１４ｂに配置される第２−２絶縁部４１ｂを含むことができる。この時、第２−１絶縁部４１ａと第２−２絶縁部４１ｂは一体に形成され得る。

第１溝１４ａと第２溝１４ｂの形状は特に制限しない。第１溝１４ａと第２溝１４ｂの断面は多角形状、レンズ形状などをすべて含むことができる。

第２絶縁部材４１ａ、４１ｂは第１絶縁部材４２と同一材質であり得る。第１絶縁部材４２と第２絶縁部材４１ａ、４１ｂは、ＥＭＣ、ホワイトシリコン、ＰＳＲ（Ｐｈｏｔｏｉｍａｇｅａｂｌｅ Ｓｏｌｄｅｒ Ｒｅｓｉｓｔ）、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、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ＡＢＳ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ＰＢＴ樹脂などの樹脂などが選択され得る。

しかし、これに限定されず、第１絶縁部材４２の材質は第２絶縁部材４１ａ、４１ｂの材質と異なってもよい。例示的に、第１絶縁部材４２はポリイミド（ＰＩ）系列の接着物質を含むことができる。したがって、第１絶縁部材４２は第２絶縁部材４１ａ、４１ｂより耐熱性が優秀な物質を含むことができる。

この場合、第１絶縁部材４２の生成時に形成される高温、高圧の環境や、共晶（ｅｕｔｅｃｔｉｃ）、銀ペースト（Ａｇ ｐａｓｔｅ）等のダイボンディング（ｄｉｅ ｂｏｎｄｉｎｇ）工程時に形成される約３２０℃に達する高温の環境においても、第１絶縁部材４２が壊れたり割れることを抑制することができる。

実施例によると、胴体１０の下角に第２絶縁部材４１ａ、４１ｂが配置されるため、パッケージの切削時に角にバリ（ｂｕｒｒ）が発生することを防止することができる。アルミニウム基板の場合、金属材質であるので切削時にバリ（ｂｕｒｒ）がよく発生する可能性がある。バリ（ｂｕｒｒ）が発生した場合、下面１２が平坦でないため回路基板への実装が不良となり得る。また、バリ（ｂｕｒｒ）が発生した場合、厚さが不均一となり得、一部の領域に浮きが発生して測定誤差が発生し得る。第２絶縁部材４１ａ、４１ｂは絶縁材質で製作されるので、切削時にバリ（ｂｕｒｒ）の発生が抑制され得る。

第１溝１４ａと第２溝１４ｂの内面は粗さ（図示されず）を有することができる。第１溝１４ａと第２溝１４ｂの内面がなめらかな場合、第２絶縁部材４１ａ、４１ｂとの接着力が弱くなり得る。したがって、第２絶縁部材４１ａ、４１ｂを固定するために第１溝１４ａと第２溝１４ｂの内面は表面処理を通じて粗さを形成することができる。

第２絶縁部材４１ａ、４１ｂの第１方向厚さ（Ｙ方向幅、ｄ１）は５０μｍ〜１５０μｍであり得る。第１方向（Ｙ方向）は、胴体１０の下面から上面の方向であり得る。厚さが５０μｍ以上の場合、十分な厚さを確保してパッケージ切断時にバリ（ｂｕｒｒ）が発生することを防止することができ、厚さが１５０μｍ以下の場合、第２絶縁部材４１ａ、４１ｂが胴体１０の下面１２に突出することを防止することができる。

第２絶縁部材４１ａ、４１ｂの第２方向幅（Ｘ方向幅、ｗ１）は１００μｍ〜３００μｍであり得る。第２方向（Ｘ方向）は第１方向と垂直な方向であり得る。幅が１００μｍ以上の場合、第１溝１４ａと第２溝１４ｂに十分に固定され得、幅が３００μｍ以下の場合、胴体１０の下面１２に電極が実装される面積を確保することができる。

実施例によると、第２絶縁部材４１ａ、４１ｂの厚さと幅比ｄ１：ｗ１は１：１．５〜１：６であり得る。すなわち、第２絶縁部材４１ａ、４１ｂの幅は厚さより大きくてもよい。厚さと幅比を満足する場合、第２絶縁部材４１ａ、４１ｂが第１溝１４に十分に固定されてバリ（ｂｕｒｒ）の発生を抑制することができる。

胴体１０は第１金属パッケージ胴体部１０ａの下面１２ａと内側面Ｓ２４が会う領域に配置される第３溝１９ａ、第２金属パッケージ胴体部１０ｂの下面１２ｂおよび内側面Ｓ１４が会う角領域に配置される第４溝１９ｂ、および第３溝１９ａと第４溝１９ｂに配置される第３絶縁部材４３を含むことができる。

第３絶縁部材４３は胴体１０の下面１２に配置されて第２絶縁部材４１ａ、４１ｂおよび第１絶縁部材４２と連結され得る。また、第１方向（Ｙ方向）に第３絶縁部材４３は第１絶縁部材４２と重なり得る。この時、第１方向（Ｙ方向）に第１絶縁部材４２の長さは第３絶縁部材４３の長さより長くてもよい。

第１溝〜第４溝１４ａ、１４ｂ、１９ａ、１９ｂは同時に形成され得る。また、第２絶縁部材４１ａ、４１ｂと第３絶縁部材４３は一回のコーティング工程によって形成され得る。したがって、第３絶縁部材４３の材質は第２絶縁部材４１ａ、４１ｂと同じであり得るが、必ずしもこれに限定されない。

第１金属パッケージ胴体部１０ａの下面１２ａ、第２金属パッケージ胴体部１０ｂの下面１２ｂ、第２絶縁部材４１ａ、４１ｂの下面および第３絶縁部材４３の下面は同一平面上に配置され得る。すなわち、第２絶縁部材４１ａ、４１ｂと第３絶縁部材４３は胴体１０の下面１２より突出しないため、全体として平坦面を形成することができる。したがって、回路基板に実装時に不良率が減少しパッケージの厚さを減らすことができる。

第３絶縁部材４３の厚さ（Ｙ方向幅、ｄ２）は１０μｍ〜１００μｍであり得る。厚さが１０μｍ以上の場合、第２溝１９に十分に固定され得、厚さが１００μｍ以下の場合、第２溝１９の深さを低く制御できるため半導体素子１００が実装される領域の厚さを確保することができる。半導体素子が実装される領域は、キャビティ１１が形成されて胴体１０のうち厚さが最も薄い領域であるため、できる限り第２溝１９の深さを浅く形成することが有利であり得る。

第３絶縁部材４３の幅（Ｘ方向幅、ｗ２）は３００μｍ〜７００μｍであり得る。幅が３００μｍ以上の場合、電極面１２ａ、１２ｂの間を十分に離隔させてショートを防止することができ、幅が７００μｍ以下の場合、胴体１０の下面１２に電極が実装される十分な面積を確保することができる。したがって、第３絶縁部材４３の幅ｗ２は第２絶縁部材４１ａ、４１ｂの幅ｗ１より大きくてもよい。

第２絶縁部材４１ａ、４１ｂの厚さｄ１は第３絶縁部材４３の厚さｄ２より厚くてもよい。半導体素子１００が実装される領域はキャビティ１１が形成されて胴体１０のうち厚さが最も薄い領域であるため、できる限り第２溝１９の深さを浅く形成することが有利であり得る。また、第２絶縁部材４１ａ、４１ｂはバリ（ｂｕｒｒ）を防止するために所定の厚さを有することができる。その結果、第２絶縁部材４１ａ、４１ｂの厚さｄ１が第３絶縁部材４３の厚さｄ２より大きい場合、バリ（ｂｕｒｒ）が発生することを効果的に防止しながらもパッケージの強度を確保することができる。

しかし、必ずしもこれに限定されず、第２絶縁部材４１ａ、４１ｂの厚さｄ１は第３絶縁部材４３の厚さｄ２と同じであってもよい。

前述した通り、胴体１０は導電性を有するため、第１金属パッケージ胴体部の下面１２ａと第２金属パッケージ胴体部の下面１２ｂはそれぞれ伝導性を有することができる。この時、第２絶縁部材４１ａ、４１ｂは角に沿って配置されて第１金属パッケージ胴体部の下面１２ａと第２金属パッケージ胴体部の下面１２ｂを取り囲み、第３絶縁部材４３は第１金属パッケージ胴体部の下面１２ａと第２金属パッケージ胴体部の下面１２ｂの間に配置され得る。第３絶縁部材４３の長さ方向に両終端は第２絶縁部材４１ａ、４１ｂに接することができる。

第１金属パッケージ胴体部の下面１２ａは第２金属パッケージ胴体部の下面１２ｂより広くてもよい。第１金属パッケージ胴体部の下面１２ａと第２金属パッケージ胴体部の下面１２ｂの面積比は、１：０．２〜１：０．６であり得る。面積比が１：０．２以上の場合、第２金属パッケージ胴体部の下面１２ｂの面積が確保されてショートを防止することができ、面積比が１：０．６以下の場合、第１金属パッケージ胴体部の下面１２ａの上部にサブマウントを配置する空間を確保することができる。

第１溝の下面の幅ｗ１と第１金属パッケージ胴体部の下面の幅ｗ４の比ｗ１：ｗ４は、１：３〜１：５であり得る。幅比が１：３以上の場合、第１金属パッケージ胴体部の下面１２ａの面積が増加してサブマウントが装着される面積を確保することができ、幅比が１：５以下の場合、第２絶縁部材の幅が増加してバリ（ｂｕｒｒ）の発生を効果的に抑制することができる。

第３溝の下面の幅ｗ２１と第１溝の下面の幅ｗ１の比ｗ２１：ｗ４は、１：０．８〜１：１．２であり得る。すなわち、第３絶縁部材４３の幅ｗ２は第２絶縁部材４１ａ、４１ｂの幅ｗ１より２倍以上大きくてもよい。したがって、第１金属パッケージ胴体部と第２金属パッケージ胴体部の下面１２ａ、１２ｂを十分に離隔させてショートを防止することができる。

胴体１０の上面には第４絶縁部材４４が配置され得る。第４絶縁部材４４は第１、第２絶縁部材４２、４１と同じ材質であってもよく異なる材質であってもよい。第４絶縁部材４４の厚さは第２絶縁部材４１ａ、４１ｂより薄くてもよい。

半導体素子１００はキャビティ１１内に配置され得る。半導体素子１００は第１金属パッケージ胴体部１０ａおよび第２金属パッケージ胴体部１０ｂと電気的に連結され得る。キャビティ１１にはサブマウント２２が配置され、その上に半導体素子１００が配置され得る。キャビティ１１の底にはワイヤーがボンディングされるパッド部（図示されず）が配置され得る。

半導体素子１００は紫外線波長帯の光を出力することができる。例示的に、半導体素子１００は近紫外線波長帯の光ＵＶ−Ａを出力してもよく、遠紫外線波長帯の光ＵＶ−Ｂを出力してもよく、深紫外線波長帯の光ＵＶ−Ｃを出力してもよい。波長範囲は発光構造物１２０のＡｌの組成比によって決定され得る。

例示的に、近紫外線波長帯の光ＵＶ−Ａは３２０ｎｍ〜３９０ｎｍ範囲でピーク波長を有することができ、遠紫外線波長帯の光ＵＶ−Ｂは２８０ｎｍ〜３２０ｎｍ範囲でピーク波長を有することができ、深紫外線波長帯の光ＵＶ−Ｃは１００ｎｍ〜２８０ｎｍ範囲でピーク波長を有することができる。

透光部材５０はキャビティ１１上に配置され得る。透光部材５０は第１キャビティ１１ａと第２キャビティ１１ｂの間に配置される段差部１５に支持され得る。段差部１５と透光部材５０の間には接着層（図示されず）が配置され得る。接着層が過充填された場合、余分の接着剤はリセス１７に後退し得る。したがって、接着剤が過度に塗布されても透光部材５０の水平を維持することができる。

透光部材５０は紫外線波長帯の光を透過できる材質であれば特に制限しない。例示的に、透過層はクォーツ（Ｑｕａｒｔｚ）のように紫外線波長透過率の高い光学材料を含むことができるが、これに限定されるものではない。

図５を参照すると、胴体１０は樹脂部４１０上に配置され得る。すなわち、樹脂部４１０の上面４１０ａは胴体１０の下面と接することができる。樹脂部４１０は上面４１０ａと下面４１０ｂを貫通する第１貫通ホール４１１と第２貫通ホール４１２を含むことができる。

胴体１０は、下面に突出して第１貫通ホール４１１に配置される第１突出部１２ａ−１および下面に突出して第２貫通ホール４１２に配置される第２突出部１２ｂ−１を含むことができる。したがって、第１突出部１２ａ−１の下面１２ａ、第２突出部１２ｂ−１の下面１２ｂ、および樹脂部４１０の下面４１０ｂは同一平面上に配置され得る。第１、第２突出部１２ａ−１、１２ａ−２の材質は、胴体１０と同じアルミニウム材質であり得る。

第１貫通ホール４１１は第２貫通ホール４１２より大きくてもよい。したがって、第１突出部１２ａ−１の大きさは第２突出部１２ｂ−１の大きさより大きくてもよい。

第１突出部１２ａ−１と第２突出部１２ｂ−１の面積比は、１：０．２〜１：０．６であり得る。面積比が１：０．２以上の場合、第２突出部１２ｂ−１の面積が確保されてショートを防止することができ、面積比が１：０．６以下の場合、第１突出部１２ａ−１の上部にサブマウントを配置する空間を確保することができる。

第１突出部１２ａ−１と第２突出部１２ｂ−１の間の間隙Ｗ２は、第１絶縁部材４２の幅より大きくてもよい。したがって、第１突出部１２ａ−１と第２突出部１２ｂ−１の間に配置される第３絶縁部材４３の幅が広くなりョートが防止され得る。

第１金属パッケージ胴体部１０ａは、第２金属パッケージ胴体部１０ｂに近づく方向（Ｘ２方向）に行くほど厚さが減少して形成される第１陥没部１１−１、および第１金属パッケージ胴体部１０ａの側面Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４と下面１２ａが会う角領域に形成される第２陥没部１４ａ、１９ａを含むことができる。

第２金属パッケージ胴体部１０ｂは、第１金属パッケージ胴体部１０ａに近づく方向（Ｘ１方向）に行くほど厚さが減少して形成される第２陥没部１１−２、および第２金属パッケージ胴体部１０ｂの側面Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４と下面１２ｂが会う角領域に形成される第４陥没部１４ｂ、１９ｂを含むことができる。第１陥没部１１−１、第２陥没部１１−２、および第１絶縁部材４２の上面は胴体のキャビティ１１を形成することができる。

第１金属パッケージ胴体部１０ａの第２陥没部１４ａ、１９ａは、第１金属パッケージ胴体部１０ａの下面１２ａと第１金属パッケージ胴体部１０ａの外側面Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３が会う領域に配置される第１溝１４ａ、および第１金属パッケージ胴体部１０ａの下面１２ａと第１金属パッケージ胴体部１０ａの第１接着面Ｓ２４が会う領域に配置される第３溝１９ａを含むことができる。

第２金属パッケージ胴体部１０ｂの第４陥没部１４ｂ、１９ｂは、第２金属パッケージ胴体部１０ｂの下面１２ｂと外側面Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３が会う領域に配置される第２溝１４ｂ、および第２金属パッケージ胴体部１０ｂの下面１２ｂと第２金属パッケージ胴体部１０ｂの第２接着面Ｓ１４が会う領域に配置される第４溝１９ｂを含むことができる。この時、第３溝１９ａと第４溝１９ｂは互いに連結され得る。

樹脂部４１０は第１溝１４ａと第２溝１４ｂに配置される第２絶縁部材４１ａ、４１ｂ、および第３溝１９ａと第４溝１９ｂに配置される第３絶縁部材４３を含むことができる。したがって、樹脂部４１０は前述した第２絶縁部材４１ａ、４１ｂと第３絶縁部材４３の特徴をすべて含むことができる。

すなわち、第２絶縁部材４１ａ、４１ｂの厚さは第３絶縁部材４３の厚さより厚くてもよく、第２絶縁部材４１ａ、４１ｂの幅は第３絶縁部材４３の幅より小さくてもよい。

また、第２絶縁部材４１ａ、４１ｂと第３絶縁部材４３の材質は第１絶縁部材４２の材質と異なってもよい。

第２絶縁部材４１ａ、４１ｂの幅Ｗ１は胴体上面の幅Ｗ５より小さくてもよい。第２絶縁部材４１ａ、４１ｂの幅Ｗ１は胴体上面の幅Ｗ５の５０％〜９０％であり得る。このような構造によると、胴体の下部に電極を実装する面積を十分に確保しながらも第２絶縁部材４１ａ、４１ｂの幅を確保して胴体１０との付着力を確保することができる。

図６ａは本発明の一実施例に係る半導体素子の概念図であり、図６ｂは図６ａの変形例である。

図６ａを参照すると、実施例に係る半導体素子１００はサブマウント２２上にフリップチップのように実装され得る。すなわち、半導体素子１００の第１電極１５２と第２電極１５１がサブマウント２２の第１パッド２３ａと第２パッド２３ｂにフリップチップの形態で実装され得る。この時、第１パッド２３ａと第２パッド２３ｂはワイヤーＷにより胴体１０にそれぞれソルダリングされ得る。

しかし、半導体素子１００を実装する方法は特に制限しない。例示的に、図６のように半導体素子の基板１１０をサブマウント２２上に配置して第１電極１５２と第２電極１５１を直接胴体１０にソルダリングしてもよい。

実施例に係る半導体素子は、基板１１０、第１導電型半導体層１２０、活性層１３０、および第２導電型半導体層１４０を含むことができる。各半導体層は紫外線波長帯の光を放出することができるようにアルミニウム組成を有することができる。

基板１１０は導電性基板または絶縁性基板を含む。基板１１０は半導体物質の成長に適合した物質であるかキャリアウェハーであり得る。基板１１０はサファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰおよびＧｅのうち選択された物質で形成され得、これに対して限定しはしない。必要に応じて基板１１０は除去され得る。

第１導電型半導体層１２０と基板１１０の間にはバッファー層（図示されず）がさらに備えられ得る。バッファー層は基板１１０上に備えられた発光構造物１６０と基板１１０の格子不整合を緩和することができる。

第１導電型半導体層１２０はＩＩＩ−Ｖ族、ＩＩ−ＶＩ族などの化合物半導体で具現され得、第１導電型半導体層１２０に第１ドーパントがドーピングされ得る。第１導電型半導体層１２０は、Ｉｎ_ｘ１Ａｌ_ｙ１Ｇａ_{１−ｘ１−ｙ１}Ｎ（０≦ｘ１≦１、０≦ｙ１≦１、０≦ｘ１＋ｙ１≦１）の組成式を有する半導体材料、例えばＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮなどで選択され得る。そして、第１ドーパントはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅのようなｎ型ドーパントであり得る。第１ドーパントがｎ型ドーパントである場合、第１ドーパントがドーピングされた第１導電型半導体層１２０はｎ型半導体層であり得る。

活性層１３０は第１導電型半導体層１２０を介して注入される電子（または正孔）と第２導電型半導体層１４０を介して注入される正孔（または電子）が会う層である。活性層１３０は電子と正孔が再結合するにつれて低いエネルギー準位に遷移し、それに相応する波長を有する光を生成することができる。

活性層１３０は、単一井戸構造、多重井戸構造、単一量子井戸構造、多重量子井戸（Ｍｕｌｔｉ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ；ＭＱＷ）構造、量子ドット構造または量子細線構造のうちいずれか一つの構造を有することができ、活性層１３０の構造はこれに限定されない。

第２導電型半導体層１４０は活性層１３０上に形成され、ＩＩＩ−Ｖ族、ＩＩ−ＶＩ族などの化合物半導体で具現され得、第２導電型半導体層１４０に第２ドーパントがドーピングされ得る。第２導電型半導体層１４０は、Ｉｎ_ｘ５Ａｌ_ｙ２Ｇａ_{１−ｘ５−ｙ２}Ｎ（０≦ｘ５≦１、０≦ｙ２≦１、０≦ｘ５＋ｙ２≦１）の組成式を有する半導体物質またはＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰのうち選択された物質で形成され得る。第２ドーパントがＭｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのようなｐ型ドーパントである場合、第２ドーパントがドーピングされた第２導電型半導体層１４０はｐ型半導体層であり得る。

第１電極１５２は第１導電型半導体層１２０と電気的に連結され得、第２電極１５１は第２導電型半導体層１４０と電気的に連結され得る。第１および第２電極１５２、１５１は、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＡｇおよびＡｕとこれらの選択的な合金の中で選択され得る。

実施例では水平型発光素子の構造で説明したが、必ずしもこれに限定されない。例示的に、実施例に係る発光素子は垂直型またはフリップチップ構造でもよい。

図７は本発明の他の実施例に係る半導体素子パッケージの断面図、図８は本発明のさらに他の実施例に係る半導体素子パッケージの断面図、図９は図１の変形例である。

図７を参照すると、第１絶縁部材４２は下面１２の中央に配置されてもよい。すなわち、サブマウントが省略された構造では第１絶縁部材４２の位置は自由に変更され得る。この時、第１金属パッケージ胴体部１０ａと第２金属パッケージ胴体部１０ｂは、互いに対称となる形状を有してもよい。

図８を参照すると、第２絶縁部材４１は胴体１０の側面１３から遠ざかるほど厚さが小さくなり得る。このような構成によると、胴体１０の側面１３で第２絶縁部材４１ａ、４１ｂの厚さが厚いため、パッケージ切断時にバリ（ｂｕｒｒ）の発生を効果的に抑制することができる。また、胴体の下面１２を最大限に確保することができるため、胴体１０の下面１２に電極が実装される面積を十分に確保することができる。しかし、必ずしもこれに限定されず、第２絶縁部材４１ａ、４１ｂは胴体１０の側面１３から遠ざかるほど連続的に厚さが減少するのではなく階段式に厚さが減少してもよい。

胴体１０の側面１３には第５絶縁部４５が配置されてもよい。第５絶縁部４５は胴体１０の上面に配置された第４絶縁部と連結され得る。実施例に係る胴体１０はアルミニウムで製作されるため、外部の静電気（ＥＳＤ）等に脆弱であり得る。第４絶縁部材４４と第５絶縁部４５は胴体１０の外面に配置されて外観を保護し、静電気（ＥＳＤ）およびショート（Ｓｈｏｒｔ）を防止することができる。

第５絶縁部４５の厚さは１０μｍ〜１００μｍであり得る。第５絶縁部４５の厚さが１０μｍより小さい場合、胴体１０の外面を十分に絶縁することが困難であり得、厚さが１００μｍより大きい場合、パッケージのサイズが大きくなる問題がある。

しかし、必ずしもこれに限定されず、第５絶縁部４５は胴体１０の外面を酸化させて形成することができる。胴体１０の外面を酸化させる方法は特に制限しない。例示的に、チャンバー内で酸素を供給して外面を酸化させることができる。しかし、必ずしもこれに限定されず、アルミニウムの表面を酸化させる多様な表面処理技術が適用され得る。

この時、胴体１０の内面と下面は酸化しないようにマスク処理することができる。下面と内面は半導体素子１００に電流を供給するチャネルとして機能する可能性があるためである。また、キャビティ１１の内面が酸化する場合、紫外線光に対する反射率が低下する問題がある。

図９を参照すると、透光部材５０は胴体１０の上面に配置され得る。この場合、胴体１０の上面に直接透光部材５０が配置される場合は接着が困難であり得る。胴体１０の上面は相対的に粗さが小さいためである。したがって、実施例によると、胴体１０の上面に第４絶縁部材４４を形成して粗さを増加させた後、その上に接着剤５１を塗布して透光部材５０を固定することができる。しかし、必ずしもこれに限定されず、第４絶縁部材は省略されてもよい。

図１０ａ〜図１０ｅは、本発明の一実施例に係る半導体素子パッケージの製造過程を示す図面である。

図１０ａを参照すると、複数個のアルミニウム基板１０−１の間に第１絶縁部材４２を塗布して接合することができる。第１絶縁部材４２は絶縁機能を有する多様な材質がすべて含まれ得る。第１絶縁部材４２の厚さは１０μｍ〜１００μｍであり得る。厚さが１０μｍ以上の場合、複数個のアルミニウム基板１０−１を十分に絶縁させることができない可能性があり、厚さが１００μｍ以下の場合、パッケージのサイズが大きくなる問題を改善することができる。

図１０ｂを参照すると、複数個のアルミニウム基板１０−１に複数個のキャビティ１１を形成することができる。キャビティ１１は、半導体素子が配置される第１キャビティ１１ａと透光部材５０が配置される第２キャビティ１１ｂを共に形成することができる。キャビティ１１を形成する方法は特に限定しない。例示的に、一般的な金属加工方法をすべて適用することができる。

この時、アルミニウム基板の下面１２に複数個の溝１４、１９を形成することができる。その後、図１０ｃを参照すると、複数個の溝１４、１９に第２絶縁部材４１と第３絶縁部材４３をコーティングすることもできる。この場合、工程が単純化され、第２絶縁部材４１と第３絶縁部材４３が一体に形成されて接着力が優秀となり得る。

図１０ｄを参照すると、キャビティ１１内に半導体素子１００を実装し、その上に透光部材５０を固定することができる。透光部材５０を別途の接着剤を利用して固定することができる。

半導体素子１００はキャビティ１１内に配置され得る。キャビティ１１にはサブマウントが配置され、その上に半導体素子１００が配置され得る。キャビティ１１の底にはワイヤーがボンディングされるパッド部（図示されず）が配置され得る。

半導体素子１００は紫外線波長帯の光を出力することができる。例示的に、半導体素子１００は近紫外線波長帯の光ＵＶ−Ａを出力してもよく、遠紫外線波長帯の光ＵＶ−Ｂを出力してもよく、深紫外線波長帯の光ＵＶ−Ｃを出力してもよい。波長範囲は発光構造物１２０のＡｌの組成比によって決定され得る。

透光部材５０は紫外線波長帯の光を透過できる材質であれば特に制限しない。例示的に、透過層はクォーツ（Ｑｕａｒｔｚ）のように紫外線波長透過率の高い光学材料を含むことができるが、これに限定されるものではない。

その後、胴体１０の上面に第４絶縁部材４４を形成することができる。第４絶縁部材４４の厚さは特に限定しない。また、必要に応じて胴体１０の側面１３に第５絶縁部を形成することができる。

実施例に係る第１〜第５絶縁部４１、４２、４３、４４、４５は、ＥＭＣ、ホワイトシリコン、ＰＳＲ（Ｐｈｏｔｏｉｍａｇｅａｂｌｅ Ｓｏｌｄｅｒ Ｒｅｓｉｓｔ）、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、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ＡＢＳ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ＰＢＴ樹脂などの樹脂等で形成され得る。しかし、必ずしもこれに限定されない。

図１０ｅを参照すると、複数個のアルミニウム基板１０−１を複数個に切断して複数個のパッケージを製作することができる。この時、切断面は第２絶縁部材４１が配置された領域を通過することができる。前述した通り、切断時に終端に第２絶縁部材４１が配置されるため、バリ（ｂｕｒｒ）が抑制され得る。

半導体素子は多様な種類の光源装置に適用され得る。例示的に、光源装置は殺菌装置、硬化装置、照明装置、および表示装置および車両用ランプなどを含む概念であり得る。すなわち、半導体素子はケースに配置されて光を提供する多様な電子デバイスに適用され得る。

殺菌装置は実施例に係る半導体素子を具備して所望する領域を殺菌することができる。殺菌装置は、浄水器、エアコン、冷蔵庫などの生活家電に適用され得るが必ずしもこれに限定されない。すなわち、殺菌装置は殺菌が必要な多様な製品（例：医療機器）にすべて適用され得る。

例示的に、浄水器は循環する水を殺菌するために、実施例に係る殺菌装置を具備することができる。殺菌装置は水が循環するノズルまたは吐出口に配置されて紫外線を照射することができる。この時、殺菌装置は防水構造を含むことができる。

硬化装置は実施例に係る半導体素子を具備して多様な種類の液体を硬化させることができる。液体は紫外線が照射されると硬化する多様な物質をすべて含む最広義の概念であり得る。例示的に、硬化装置は多様な種類のレジンを硬化させることができる。または硬化装置はマニキュアのような美容製品の硬化に適用されてもよい。

照明装置は、基板と実施例の半導体素子を含む光源モジュール、光源モジュールの熱を発散させる放熱部および外部から提供された電気的信号を処理または変換して光源モジュールに提供する電源提供部を含むことができる。また、照明装置は、ランプ、ヘッドランプ、または街路灯などを含むことができる。

表示装置はボトムカバー、反射板、発光モジュール、導光板、光学シート、ディスプレイパネル、画像信号出力回路およびカラーフィルターを含むことができる。ボトムカバー、反射板、発光モジュール、導光板および光学シートはバックライトユニット（Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ）を構成することができる。

反射板はボトムカバー上に配置され、発光モジュールは光を放出することができる。導光板は反射板の前方に配置されて発光モジュールから発散する光を前方に案内し、光学シートはプリズムシートなどを含んで構成されて導光板の前方に配置され得る。ディスプレイパネルは光学シートの前方に配置され、画像信号出力回路はディスプレイパネルに画像信号を供給し、カラーフィルターはディスプレイパネルの前方に配置され得る。

半導体素子は、表示装置のバックライトユニットとして使用される際に、エッジタイプのバックライトユニットとして使用されるか直下タイプのバックライトユニットとして使用され得る。

半導体素子は前述した発光ダイオードの他にレーザーダイオードでもよい。

レーザーダイオードは、発光素子と同様に、前述した構造の第１導電型半導体層と活性層および第２導電型半導体層を含むことができる。そして、ｐ−型の第１導電型半導体とｎ−型の第２導電型半導体を接合させた後、電流を流した時に光が放出されるｅｌｅｃｔｒｏ−ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（電界発光）現象を利用するが、放出される光の方向性と位相において差がある。すなわち、レーザーダイオードは励起放出（ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）という現象と補強干渉現象などを利用して、一つの特定の波長（単色光、ｍｏｎｏｃｈｒｏｍａｔｉｃ ｂｅａｍ）を有する光が同一位相を有して同一方向に放出され得、このような特性によって光通信や医療用装備および半導体工程装備などに使用され得る。

受光素子としては、光を検出してその強度を電気信号に変換する一種のトランスデューサーである光検出器（ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒ）を例に挙げることができる。このような光検出器として、光電池（シリコン、セレン）、光出力導素子（硫化カドミウム、セレン化カドミウム）、フォトダイオード（例えば、ｖｉｓｉｂｌｅ ｂｌｉｎｄ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｒｅｇｉｏｎやｔｒｕｅ ｂｌｉｎｄ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｒｅｇｉｏｎでピーク波長を有するＰＤ）、フォトトランジスタ、光電子増倍管、光電管（真空、ガス封入）、ＩＲ（Ｉｎｆｒａ−Ｒｅｄ）検出器などがあるが、実施例はこれに限定されない。

また、光検出器のような半導体素子は、一般的に光変換効率が優秀な直接遷移半導体（ｄｉｒｅｃｔ ｂａｎｄｇａｐ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を利用して製作され得る。または光検出器は構造が多様であり、最も一般的な構造としては、ｐ−ｎ接合を利用するｐｉｎ型光検出器と、ショットキー接合（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ ｊｕｎｃｔｉｏｎ）を利用するショットキー型光検出器と、ＭＳＭ（Ｍｅｔａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）型光検出器などがある。

フォトダイオード（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）は発光素子と同様に、前述した構造の第１導電型半導体層と活性層および第２導電型半導体層を含むことができ、ｐｎ接合またはｐｉｎ構造からなる。フォトダイオードは逆バイアスあるいはゼロバイアスを加えて動作するようになり、光がフォトダイオードに入射すると電子と正孔が生成されて電流が流れる。この時、電流の大きさはフォトダイオードに入射する光の強度に略比例し得る。

光電池または太陽電池（ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ）はフォトダイオードの一種であって、光を電流に変換することができる。太陽電池は、発光素子と同様に、前述した構造の第１導電型半導体層と活性層および第２導電型半導体層を含むことができる。

また、ｐ−ｎ接合を利用した一般的なダイオードの整流特性を通じて、電子回路の整流器として利用されてもよく、超高周波回路に適用されて発振回路などに適用されてもよい。

また、前述した半導体素子は必ずしも半導体のみで具現されず、場合により金属物質をさらに含むこともできる。例えば、受光素子のような半導体素子は、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｎ、Ｚｎ、Ｓｅ、Ｐ、またはＡｓのうち少なくとも一つを利用して具現され得、ｐ型やｎ型ドーパントによってドーピングされた半導体物質や真性半導体物質を利用して具現されてもよい。

以上、実施例を中心に説明したがこれは単に例示に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲で、以上で例示されていない多様な変形と応用が可能であることが分かるはずである。例えば、実施例に具体的に示された各構成要素は変形して実施できるものである。そして、このような変形と応用に関連した差異点は添付された特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。

Claims (6)

1. 底面および側壁を含むキャビティを含む金属胴体と、
   前記キャビティ内に配置される発光素子と、
   前記金属胴体の底面に配置され、第１貫通ホールおよび第２貫通ホールを含む樹脂部と、
   前記金属胴体上に配置される透光部材と、を含み、
   前記金属胴体は、第１金属胴体と、第２金属胴体と、前記第１金属胴体と前記第２金属胴体との間に配置される絶縁部材と、を含み、
   前記第１金属胴体の一部、前記第２金属胴体の一部、および、前記絶縁部材の一部は、前記キャビティの底面に位置し、
   前記発光素子は、前記第１金属胴体の一部および前記第２金属胴体の一部と電気的に連結され、
   前記第１金属胴体および前記第２金属胴体それぞれは、前記金属胴体の底面から突出した第１突出部および第２突出部をそれぞれ含み、
   前記金属胴体は、前記第１突出部および前記第２突出部と前記絶縁部材との間の第１領域と、前記第１突出部および前記第２突出部と前記キャビティの底面とが垂直に重なる第２領域と、前記キャビティの外側に配置されて前記金属胴体の最上部面と重なる第３領域と、を含み、
   前記第１領域の厚さは前記第２領域の厚さより薄く、
   前記第２領域の厚さは前記第３領域の厚さより薄く、
   前記第３領域は、前記キャビティから最も遠い領域の厚さが、前記キャビティから最も近い領域の厚さより薄く、
   前記第１突出部および前記第２突出部は、前記第１貫通ホールおよび前記第２貫通ホール内にそれぞれ配置され、
   前記第１突出部は前記第２突出部より大きく、
   前記発光素子は紫外線光を出射し、前記第１突出部および前記第２突出部はアルミニウムを含み、
   前記金属胴体は、前記第１金属胴体および前記第２金属胴体の底面に設置されている第１溝と、前記第１突出部と前記第２突出部との間に設置されている第２溝と、を含み、
   前記第１溝は前記金属胴体の周辺に沿って閉ループ形状に形成されて前記第１金属胴体および前記第２金属胴体の底面が露出し、
   前記第２溝は両終端が前記第１溝と連結され、
   前記第１溝および前記第２溝には前記樹脂部が配置され、
   前記第２溝の水平方向の幅は前記絶縁部材の水平方向の幅より大きく、
   前記第１溝および前記第２溝に配置された樹脂部の材質は前記絶縁部材の材質と異なる、発光素子パッケージ。
2. 前記第１突出部と前記第２突出部の面積比は１：０．２〜１：０．６である、請求項１に記載の半導体素子パッケージ。
3. 前記第１突出部と前記第２突出部との間の間隔は前記絶縁部材の幅より大きい、請求項１に記載の半導体素子パッケージ。
4. 前記第２溝の水平方向の幅は前記第１溝に配置された樹脂部の水平方向の幅より大きい、請求項１に記載の発光素子パッケージ。
5. 前記第１溝に配置された樹脂部の高さは前記第２溝に配置された樹脂部の高さより高い、請求項４に記載の発光素子パッケージ。
6. 前記キャビティ内の前記発光素子は１００ｎｍ〜２８０ｎｍの範囲にピーク波長を含む光を放射するように構成される、請求項１に記載の発光素子パッケージ。

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