JPH0529663A - 光半導体装置およびその樹脂封止方法 - Google Patents
光半導体装置およびその樹脂封止方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光半導体装置のフイラーによる光の散乱を防
ぐ。 【構成】 ケース１２の凹部１３に光半導体素子１４を
搭載し、封止樹脂１５に沈降性を有する透光性フイラー
１６を混入して凹部１３を充填封止し、封止樹脂１５の
上部から光半導体素子１４の周辺部にフイラー１６を沈
降させる。透光性フイラー１６の屈折率を封止樹脂１５
の屈折率に近似させ、光の散乱を軽くする。
ぐ。 【構成】 ケース１２の凹部１３に光半導体素子１４を
搭載し、封止樹脂１５に沈降性を有する透光性フイラー
１６を混入して凹部１３を充填封止し、封止樹脂１５の
上部から光半導体素子１４の周辺部にフイラー１６を沈
降させる。透光性フイラー１６の屈折率を封止樹脂１５
の屈折率に近似させ、光の散乱を軽くする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光半導体装置の樹脂封
止に関するもので、特に大きな温度変化による品質の低
下が少なく、高信頼性を有する光半導体装置およびその
樹脂封止方法に係る。
止に関するもので、特に大きな温度変化による品質の低
下が少なく、高信頼性を有する光半導体装置およびその
樹脂封止方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】従来、注型による光半導体装置の樹脂封
止は、図４〜６に示すように、導体配線１を有する凹型
ケース２の底面に光半導体素子３を接着し、次にワイヤ
４によりワイヤボンドして光半導体素子３上の電極とケ
ース上の電極とを接続し、さらに、図５の如く、無機質
フイラーを含有しない封止樹脂６、または、図６の如
く、沈降性の無いフイラー７を含んだ封止樹脂８をケー
スに注入し、その後封止樹脂６，８を硬化し、封止を行
つていた。
止は、図４〜６に示すように、導体配線１を有する凹型
ケース２の底面に光半導体素子３を接着し、次にワイヤ
４によりワイヤボンドして光半導体素子３上の電極とケ
ース上の電極とを接続し、さらに、図５の如く、無機質
フイラーを含有しない封止樹脂６、または、図６の如
く、沈降性の無いフイラー７を含んだ封止樹脂８をケー
スに注入し、その後封止樹脂６，８を硬化し、封止を行
つていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の光半導体素子の
樹脂封止に関し、以下の問題があつた。
樹脂封止に関し、以下の問題があつた。
【０００４】（イ）無機質フイラーを含まない封止樹脂
６を使用すると、光半導体素子と封止樹脂６の熱膨張係
数の差が大きいため、半田デイツプ、半田リフローまた
は温度サイクル試験などによる大きな温度変化により、
光半導体素子３と封止樹脂６の界面に剥離が発生すると
いう問題があつた。また、硬化時の樹脂収縮に伴う応力
や、周囲の温度変化によつて発生する膨張差による応力
が、光半導体素子３に加わり、光半導体装置の信頼性が
低下するという問題があつた。
６を使用すると、光半導体素子と封止樹脂６の熱膨張係
数の差が大きいため、半田デイツプ、半田リフローまた
は温度サイクル試験などによる大きな温度変化により、
光半導体素子３と封止樹脂６の界面に剥離が発生すると
いう問題があつた。また、硬化時の樹脂収縮に伴う応力
や、周囲の温度変化によつて発生する膨張差による応力
が、光半導体素子３に加わり、光半導体装置の信頼性が
低下するという問題があつた。
【０００５】（ロ）光半導体装置３が発光素子である場
合、封止樹脂８に無機質フイラー７を充填すると、図６
の如く、発光した光がフイラー７によつて散乱され、封
止樹脂８の層を通して放射される光の出力が低下すると
いう問題があつた。一方、光半導体装置３が受光素子で
ある場合、封止樹脂８に無機質フイラー７を充填すると
外部からの入射光がフイラー７により散乱され、受光素
子に到達する光の強度が低下するという問題があつた。
合、封止樹脂８に無機質フイラー７を充填すると、図６
の如く、発光した光がフイラー７によつて散乱され、封
止樹脂８の層を通して放射される光の出力が低下すると
いう問題があつた。一方、光半導体装置３が受光素子で
ある場合、封止樹脂８に無機質フイラー７を充填すると
外部からの入射光がフイラー７により散乱され、受光素
子に到達する光の強度が低下するという問題があつた。
【０００６】本発明は、上記課題に鑑み、光半導体素子
と封止樹脂との界面剥離を防止して信頼性を向上させ、
かつ、フイラーによる光の散乱を防止し得る光半導体装
置の提供を目的とする。
と封止樹脂との界面剥離を防止して信頼性を向上させ、
かつ、フイラーによる光の散乱を防止し得る光半導体装
置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明請求項１による課
題解決手段は、図１〜３の如く、導体配線１１を有する
凹型ケース１２の凹部１３の底面に光半導体素子１４が
搭載され、前記凹部１３が封止樹脂１５にて充填封止さ
れた光半導体装置において、前記封止樹脂１５に、光半
導体素子１４との熱膨張係数の差を軽減するためのフイ
ラー１６が混入され、該フイラー１６の粒径は封止樹脂
１５の封止時に光半導体素子１４周辺に沈降する大きさ
とされたものである。
題解決手段は、図１〜３の如く、導体配線１１を有する
凹型ケース１２の凹部１３の底面に光半導体素子１４が
搭載され、前記凹部１３が封止樹脂１５にて充填封止さ
れた光半導体装置において、前記封止樹脂１５に、光半
導体素子１４との熱膨張係数の差を軽減するためのフイ
ラー１６が混入され、該フイラー１６の粒径は封止樹脂
１５の封止時に光半導体素子１４周辺に沈降する大きさ
とされたものである。
【０００８】本発明請求項２による課題解決手段は、請
求項１記載のフイラー１６は透光性が有せしめられ、そ
の屈折率は封止樹脂１５の屈折率に近似して設定された
ものである。
求項１記載のフイラー１６は透光性が有せしめられ、そ
の屈折率は封止樹脂１５の屈折率に近似して設定された
ものである。
【０００９】本発明請求項３による課題解決手段は、請
求項２記載の光半導体装置において、封止樹脂１５の屈
折率とフイラー１６の屈折率との差が１％以内とされた
ものである。
求項２記載の光半導体装置において、封止樹脂１５の屈
折率とフイラー１６の屈折率との差が１％以内とされた
ものである。
【００１０】本発明請求項４による課題解決手段は、導
体配線１１を有する凹型ケース１２の凹部１３の底面に
光半導体素子１４を搭載し、沈降性を有するフイラー１
６を封止樹脂１５に混入して凹部１３を充填封止するも
のである。
体配線１１を有する凹型ケース１２の凹部１３の底面に
光半導体素子１４を搭載し、沈降性を有するフイラー１
６を封止樹脂１５に混入して凹部１３を充填封止するも
のである。
【００１１】本発明請求項５による課題解決手段は、導
体配線１１を有する凹型ケース１２の凹部１３の底面に
光半導体素子１４を搭載し、屈折率が封止樹脂１５と近
似し沈降性を有するフイラー１６を封止樹脂１５に混入
して凹部１３を充填封止するものである。
体配線１１を有する凹型ケース１２の凹部１３の底面に
光半導体素子１４を搭載し、屈折率が封止樹脂１５と近
似し沈降性を有するフイラー１６を封止樹脂１５に混入
して凹部１３を充填封止するものである。
【００１２】
【作用】請求項１，４による課題解決手段において、導
体配線１１を有する凹型ケース１２の凹部１３の底面に
光半導体素子１４を搭載し、ケース１２の凹部１３に、
封止樹脂１５を注入する。
体配線１１を有する凹型ケース１２の凹部１３の底面に
光半導体素子１４を搭載し、ケース１２の凹部１３に、
封止樹脂１５を注入する。
【００１３】この際、封止樹脂１５中に沈降性を有する
フイラー１６を入れることにより、光半導体素子１４の
周辺部のみにフイラー１６を集中させる。そうすると、
光半導体素子１４の光は封止樹脂１５を通過する際にフ
イラー１６による影響をあまり受けず、光の散乱が軽減
する。
フイラー１６を入れることにより、光半導体素子１４の
周辺部のみにフイラー１６を集中させる。そうすると、
光半導体素子１４の光は封止樹脂１５を通過する際にフ
イラー１６による影響をあまり受けず、光の散乱が軽減
する。
【００１４】また、請求項２，３，５による課題解決手
段において、上記無機質沈降性フイラーとして、屈折率
が樹脂屈折率との差±１％以下の透光性のものを使用す
ることにより、光半導体素子からの放射光または外部か
らの入射光のフイラー１６による散乱がさらに低下し、
光半導体素子１４の光量の低下が減少する。
段において、上記無機質沈降性フイラーとして、屈折率
が樹脂屈折率との差±１％以下の透光性のものを使用す
ることにより、光半導体素子からの放射光または外部か
らの入射光のフイラー１６による散乱がさらに低下し、
光半導体素子１４の光量の低下が減少する。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す光半導体装置
の断面図、図２は同じくその封止樹脂封止前の状態を示
す断面図、図３は同じくその封止樹脂注入直後の状態を
示す断面図である。
の断面図、図２は同じくその封止樹脂封止前の状態を示
す断面図、図３は同じくその封止樹脂注入直後の状態を
示す断面図である。
【００１６】図示の如く、本実施例の光半導体装置は、
導体配線１１を有する凹型ケース１２の凹部１３の底面
に光半導体素子１４（ＬＥＤ）が搭載され、凹部１３が
封止樹脂１５にて充填封止され、前記封止樹脂１５に、
光半導体素子１４との熱膨張係数の差を軽減するための
フイラー１６が混入されたものである。
導体配線１１を有する凹型ケース１２の凹部１３の底面
に光半導体素子１４（ＬＥＤ）が搭載され、凹部１３が
封止樹脂１５にて充填封止され、前記封止樹脂１５に、
光半導体素子１４との熱膨張係数の差を軽減するための
フイラー１６が混入されたものである。
【００１７】前記凹型ケース１２は、導体配線１１とし
ての化学めつき時の耐熱性を考慮して、ポリエーテルス
ルホン（ＰＥＳ）等のエンジニアリングプラスチツクが
使用され、中央部に短形あるいは角錐台形の凹部１３を
有して射出成型されている。
ての化学めつき時の耐熱性を考慮して、ポリエーテルス
ルホン（ＰＥＳ）等のエンジニアリングプラスチツクが
使用され、中央部に短形あるいは角錐台形の凹部１３を
有して射出成型されている。
【００１８】前記光半導体素子１４は、ＧａＡｓやＳｉ
が用いられ、導電用Ａｇを含有するエポキシ接着材２１
にて導体配線１１に接着され、Ａｕ製のワイヤ２２にて
ワイヤボンドされる。
が用いられ、導電用Ａｇを含有するエポキシ接着材２１
にて導体配線１１に接着され、Ａｕ製のワイヤ２２にて
ワイヤボンドされる。
【００１９】前記封止樹脂１５は、光半導体素子１４か
らの光を外部に照射し得るよう透光性の熱硬化性エポキ
シ樹脂が使用され、ポツテイングにて前記ケース１２の
凹部１３に充填される。
らの光を外部に照射し得るよう透光性の熱硬化性エポキ
シ樹脂が使用され、ポツテイングにて前記ケース１２の
凹部１３に充填される。
【００２０】前記フイラー１６は、無機質のシリカガラ
スが使用され、封止樹脂１５の封止時に光半導体素子１
４周辺に沈降するよう、その粒径が１０〜４０μｍと大
きく設定されている。該フイラー１６は、封止樹脂１５
に１０〜５０重量％で注入される。そして、該フイラー
１６の屈折率は、光半導体素子１４からの放射光の散乱
を軽減すべく、封止樹脂１５の屈折率と近似して設定さ
れており、具体的には、両屈折率の差が１％以内とされ
ている。
スが使用され、封止樹脂１５の封止時に光半導体素子１
４周辺に沈降するよう、その粒径が１０〜４０μｍと大
きく設定されている。該フイラー１６は、封止樹脂１５
に１０〜５０重量％で注入される。そして、該フイラー
１６の屈折率は、光半導体素子１４からの放射光の散乱
を軽減すべく、封止樹脂１５の屈折率と近似して設定さ
れており、具体的には、両屈折率の差が１％以内とされ
ている。
【００２１】上記構成の光半導体装置において、製造時
には、まず、図２の如く、導体配線１１を有する凹型ケ
ース１２の凹部１３の底面に光半導体素子１４を搭載す
る。
には、まず、図２の如く、導体配線１１を有する凹型ケ
ース１２の凹部１３の底面に光半導体素子１４を搭載す
る。
【００２２】そして、ケース１２の凹部１３に、封止樹
脂１５を注入する。
脂１５を注入する。
【００２３】この際、光半導体素子１４と封止樹脂１５
の熱膨張係数の差による界面剥離を防止するため、フイ
ラー１６を混入しておく。また、ここで、フイラー１６
の粒径を大きく設定しておく。そうすると、注入当初
は、図３の如く、フイラー１６が封止樹脂１５内に満遍
なく拡散されているが、時間の経過とともに次第に沈降
していく。そして、封止樹脂１５の硬化時には、図１の
如く、凹部１３の底面および光半導体素子１４の周辺付
近のみに存在することになる。
の熱膨張係数の差による界面剥離を防止するため、フイ
ラー１６を混入しておく。また、ここで、フイラー１６
の粒径を大きく設定しておく。そうすると、注入当初
は、図３の如く、フイラー１６が封止樹脂１５内に満遍
なく拡散されているが、時間の経過とともに次第に沈降
していく。そして、封止樹脂１５の硬化時には、図１の
如く、凹部１３の底面および光半導体素子１４の周辺付
近のみに存在することになる。
【００２４】また、使用時には、光半導体素子１４を発
光させると、光半導体素子１４からの光は封止樹脂１５
を通過して外部に照射される。
光させると、光半導体素子１４からの光は封止樹脂１５
を通過して外部に照射される。
【００２５】このとき、ケース１２の上部、つまり光半
導体素子１４の上側の封止樹脂１５は、フイラー量が少
量のためフイラーによる光の散乱を受けにくく、光半導
体素子１４の光量の低下が発生しにくくなる。
導体素子１４の上側の封止樹脂１５は、フイラー量が少
量のためフイラーによる光の散乱を受けにくく、光半導
体素子１４の光量の低下が発生しにくくなる。
【００２６】さらに、沈降性無機質フイラーとして、屈
折率が樹脂屈折率の±１％以下の透光性のものを使用し
ているので、光半導体素子１４の光がフイラーによつて
散乱される度合いがさらに低下し、その結果、光量の低
下を減少させることが可能となる。
折率が樹脂屈折率の±１％以下の透光性のものを使用し
ているので、光半導体素子１４の光がフイラーによつて
散乱される度合いがさらに低下し、その結果、光量の低
下を減少させることが可能となる。
【００２７】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
【００２８】例えば、上記実施例では、光半導体素子１
４としてＬＥＤを使用していたが、それ以外の発光素子
あるいは受光素子であつてもよい。
４としてＬＥＤを使用していたが、それ以外の発光素子
あるいは受光素子であつてもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明請
求項１，４によると、封止樹脂に混入するフイラーの粒
径を大としているので、フイラーが光半導体素子の周囲
に沈降し、上側の樹脂は、フイラー量が少量のためフイ
ラーによる光の散乱を受けにくなる。したがつて、光半
導体素子の光量の低下が発生しにくくなる。
求項１，４によると、封止樹脂に混入するフイラーの粒
径を大としているので、フイラーが光半導体素子の周囲
に沈降し、上側の樹脂は、フイラー量が少量のためフイ
ラーによる光の散乱を受けにくなる。したがつて、光半
導体素子の光量の低下が発生しにくくなる。
【００３０】本発明請求項２，３，５によると、透光性
フイラーの屈折率を封止樹脂の屈折率に近似して設定し
ているので、光半導体素子の光がフイラーによつて散乱
される度合いがさらに低下し、光量の低下を大幅に減少
させることができるといつた優れた効果がある。
フイラーの屈折率を封止樹脂の屈折率に近似して設定し
ているので、光半導体素子の光がフイラーによつて散乱
される度合いがさらに低下し、光量の低下を大幅に減少
させることができるといつた優れた効果がある。
【図１】図１は本発明の一実施例を示す光半導体装置の
断面図である。
断面図である。
【図２】図２は同じくその樹脂封止前の状態を示す断面
図である。
図である。
【図３】図３は同じくその封止樹脂注入直後の状態を示
す断面図である。
す断面図である。
【図４】図４は従来の光半導体装置の樹脂封止前の状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図５】図５は同じくフイラーを混入しない場合の封止
樹脂注入後の状態を示す断面図である。
樹脂注入後の状態を示す断面図である。
【図６】図６は同じくフイラーを混入した場合の封止樹
脂注入後の状態を示す断面図である。
脂注入後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１１ 導体配線
１２ 凹型ケース
１３ 凹部
１４ 光半導体素子
１５ 封止樹脂
１６ フイラー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｈ０１Ｌ 23/31
Claims (5)
- 【請求項１】 導体配線を有する凹型ケースの凹部の底
面に光半導体素子が搭載され、前記凹部が封止樹脂にて
充填封止された光半導体装置において、前記封止樹脂
に、光半導体素子との熱膨張係数の差を軽減するための
フイラーが混入され、該フイラーの粒径は封止樹脂の封
止時に光半導体素子周辺に沈降する大きさとされたこと
を特徴とする光半導体装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のフイラーは透光性が有せ
しめられ、その屈折率は封止樹脂の屈折率に近似して設
定されたことを特徴とする光半導体装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の光半導体装置において、
封止樹脂の屈折率とフイラーの屈折率との差が１％以内
とされたことを特徴とする光半導体装置。 - 【請求項４】 導体配線を有する凹型ケースの凹部の底
面に光半導体素子を搭載し、沈降性を有するフイラーを
封止樹脂に混入して凹部を充填封止することを特徴とす
る光半導体装置の樹脂封止方法。 - 【請求項５】 導体配線を有する凹型ケースの凹部の底
面に光半導体素子を搭載し、屈折率が封止樹脂と近似し
沈降性を有するフイラーを封止樹脂に混入して凹部を充
填封止することを特徴とする光半導体装置の樹脂封止方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3182473A JPH0529663A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 光半導体装置およびその樹脂封止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3182473A JPH0529663A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 光半導体装置およびその樹脂封止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529663A true JPH0529663A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16118886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3182473A Pending JPH0529663A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 光半導体装置およびその樹脂封止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529663A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003034508A1 (en) * | 2001-10-12 | 2003-04-24 | Nichia Corporation | Light emitting device and method for manufacture thereof |
| JP2005158767A (ja) * | 2003-11-20 | 2005-06-16 | Ibiden Co Ltd | Ｉｃチップの接続構造およびｉｃチップ実装用基板 |
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| JP2017069457A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置及びその製造方法 |
| EP3731267A1 (en) * | 2019-04-25 | 2020-10-28 | Infineon Technologies AG | Semiconductor module and method for producing the same |
-
1991
- 1991-07-23 JP JP3182473A patent/JPH0529663A/ja active Pending
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