JPWO2012169147A1 - 光半導体パッケージおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明の光半導体パッケージおよびその製造方法ならびに光半導体装置は、リフレクタ5あるいは光半導体素子の周囲に露出する樹脂6として不飽和ポリエステル等の熱硬化性樹脂を用いることにより、樹脂の劣化を抑制し、反射率の低化を抑制することができる。
Description
本発明は、リードを樹脂で保持し、リード上に光半導体素子の搭載領域を備える光半導体パッケージおよびその製造方法ならびに光半導体装置に関する。
光半導体パッケージは、複数のリードおよび、リードを保持する樹脂から形成されている。リードは光半導体素子を搭載するリードおよび、外部端子として機能し、搭載された光半導体素子の端子と電気的に接続される1または複数のリードに分けられる。また、光半導体パッケージには、少なくとも光半導体素子の搭載領域を取り囲むようにリフレクタが形成されるものもある。
このリフレクタは、リードを保持する樹脂と同じ樹脂を用いても異なる樹脂を用いても良いが、光半導体素子が発光した光を反射して、光半導体装置から出射される光の発光効率を向上させることを目的として設けられる。そのため、少なくともリフレクタは、光の反射率の高い熱可塑性樹脂が用いられることが一般的である(例えば、特許文献1参照)。
従来は、熱可塑性樹脂の粘度が高く、流動性が低いために、射出成形により光半導体パッケージを製造していた。この時、例えば、金型の温度を約150℃〜200℃、注入前の樹脂の温度を約300℃〜330℃とし、樹脂を注入して金型内で樹脂を冷却して樹脂を硬化させていた。また、射出成形の際には、熱可塑性樹脂の吸水率が3%〜1%程度と高く、熱可塑性樹脂は水分を吸収している状態では加水分解するため、あらかじめ熱可塑性樹脂を乾燥してから射出成形していた。
しかしながら、リフレクタを熱可塑性樹脂で形成した場合には、長時間発光動作を行なった場合等に、発光光に含まれる紫外線等により、熱可塑性樹脂が変質して変色し、使用に伴い反射率が低化するという問題点を有していた。例えば、熱可塑性樹脂としてポリアミドを用いた場合、芳香族成分を50%〜70%、酸化チタンを10%〜40%、ガラス繊維を10%〜20%添加される。この場合、150℃で1000時間光半導体装置を発光動作させることにより樹脂が変色し、反射率が70%以下に低化していた。
さらに、近年の光半導体素子の高出力化に伴い、リフレクタの劣化による反射率の低化の問題を解決することが強く求められるようになってきている。
上記問題点を解決するために、本発明は、樹脂の劣化を抑制して、発光光の反射率の低化を抑制することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の光半導体パッケージは、主面に光半導体素子の搭載領域を備える第1のリードと、主面に前記光半導体素子との導通に用いる導電材の接続領域を備える1または複数の第2のリードと、前記第1のリードおよび前記第2のリードを保持する保持樹脂とを有し、少なくとも前記搭載領域の周囲に露出する前記保持樹脂が熱硬化性樹脂であることを特徴とする。
また、少なくとも前記搭載領域および前記接続領域を開口して前記第1のリードおよび前記第2のリードの主面上に形成されるリフレクタをさらに有し、前記リフレクタが熱硬化性樹脂であっても良い。
また、前記熱硬化性樹脂が、芳香族成分が未含有の樹脂であることが好ましい。
また、前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂のうちのいずれかであっても良い。
また、前記熱硬化性樹脂が、環状脂肪族型エポキシ樹脂であることが好ましい。
また、前記熱硬化性樹脂が、不飽和ポリエステル樹脂であることが好ましい。
また、前記不飽和ポリエステル樹脂にガラス繊維と球状シリカからなるフィラーが添加されることが好ましい。
また、前記不飽和ポリエステル樹脂に酸化チタンが添加されることが好ましい。
また、前記不飽和ポリエステル樹脂にガラス繊維と球状シリカからなるフィラーと酸化チタンと任意の添加剤が添加され、前記不飽和ポリエステル樹脂の成分比をA、前記ガラス繊維の成分比をB、前記酸化チタンの成分比をC、前記シリカの成分比をD、前記添加剤の成分比をEとし、15%<A<25%、5%<B<20%、30%<C<40%、20%<D<30%、1%<E<3%、A+B+C+D+E=100%であることが好ましい。
さらに、本発明の光半導体パッケージの製造方法は、前記光半導体パッケージの製造方法であって、金型内に前記第1のリードおよび前記第2のリードを載置する工程と、前記金型内に前記熱硬化性樹脂を流入させて前記保持樹脂または前記リフレクタをトランスファーモールド成形する工程と、前記熱硬化性樹脂を硬化させる工程とを有し、前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂または環状脂肪族型エポキシ樹脂であることを特徴とする。
また、本発明の光半導体パッケージの製造方法は、前記光半導体パッケージの製造方法であって、金型内に前記第1のリードおよび前記第2のリードを載置する工程と、前記金型内に前記熱硬化性樹脂を注入して前記保持樹脂または前記リフレクタを射出成形する工程と、前記熱硬化性樹脂を硬化させる工程とを有し、前記熱硬化性樹脂がシリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂あるいは不飽和ポリエステル樹脂であることを特徴とする。
また、前記金型を150℃〜200℃で保持し、前記熱硬化性樹脂を50℃〜90℃に加熱して前記金型内に流入または注入することが好ましい。
さらに、本発明の光半導体装置は、前記光半導体パッケージと、前記搭載領域に搭載される前記光半導体素子と、前記光半導体素子の端子と前記接続領域とを電気的に接続する前記導電材と、少なくとも前記光半導体素子および前記導電材を覆って前記第1のリードおよび前記第2のリードの前記主面上に形成されるレンズとを有することを特徴とする。
また、本発明の光半導体装置は、前記光半導体パッケージと、前記搭載領域に搭載される前記光半導体素子と、前記光半導体素子の端子と前記接続領域とを電気的に接続する前記導電材と、前記光半導体素子および前記導電材を前記リフレクタの開口内で封止する透光性樹脂とを有することを特徴とする。
また、前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂あるいは不飽和ポリエステル樹脂のいずれかであることが好ましい。
以上のように、リフレクタあるいは光半導体素子の周囲に露出する樹脂として不飽和ポリエステル等の熱硬化性樹脂を用いることにより、樹脂の劣化を抑制し、反射率の低化を抑制することができる。
図面を用いて、本発明の光半導体パッケージおよびその製造方法ならびに光半導体装置の実施の形態について説明する。
(実施の形態1)
まず、図1,図2を用いて、実施の形態1における光半導体パッケージの構成について説明する。
(実施の形態1)
まず、図1,図2を用いて、実施の形態1における光半導体パッケージの構成について説明する。
図1は実施の形態1におけるリフレクタを備える光半導体パッケージの構成を説明する図であり、図1(a)は平面図、図1(b)は図1(a)のX−X’断面図である。図2は実施の形態1におけるリフレクタを備えない光半導体パッケージの構成を説明する図であり、図2(a)は平面図、図2(b)は図2(a)のX−X’断面図である。
光半導体装置に用いる光半導体パッケージは、図1に示すように、外部端子となるリード1,2とリード1,2を保持する保持樹脂20と、リフレクタ5とから構成される。リード1は外部端子として機能すると共に、主面に光半導体素子を搭載する搭載領域3を備える。リード2は1または複数のリードから成り、外部端子として機能すると共に、それぞれの主面に光半導体素子の端子と電気的に接続する接続領域4を備える。リフレクタ5は光半導体素子の発光光を光半導体装置の出射方向に反射させる機能を備える。そのために、リード1の搭載領域3とリード2の接続領域4とを開口し、搭載領域3と接続領域4とを取り囲むようにリード1,2の搭載領域3および接続領域4が設けられる主面上に形成される。また、リフレクタ5は発光光を反射させるため、少なくとも開口内部の反射率を高くする必要がある。
また、光半導体パッケージは、図2に示すように、リフレクタを形成しない構成とすることもできる。すなわち、搭載領域3を備えるリード1と接続領域4を備えるリード2との周囲にリード1およびリード2を電気的に離間しながら保持するように樹脂6を形成する。そして、樹脂6の少なくとも搭載領域3周囲に露出する部分の反射率を高くする必要がある。
従来、光の反射率が高く、劣化耐性の高い材料として、リフレクタ5等にセラミックスが用いられる場合もあったが、セラミックスは材料コストが高く、また、リードをインサート形成することや、熱抵抗値を下げることが困難であるという問題が有った。
実施の形態1における光半導体パッケージの特徴は、リフレクタ5あるいは樹脂6を熱硬化性樹脂で形成することである。
従来から用いられていた熱可塑性樹脂は線状ポリマーであり、線状ポリマーは熱によって分子の主鎖や側鎖が切断し易く、熱可塑性樹脂の炭素間結合エネルギーは紫外波長より低いため、熱可塑性樹脂は紫外線の影響を受けやすい。これに対して、熱硬化性樹脂は網目構造等の強固な結合構造を有していることから熱、UV照射により簡単に原子の構造が壊れることはないため、劣化耐性が高くなる。
リフレクタ5あるいは樹脂6として熱硬化性樹脂を用いることにより、熱硬化性樹脂は反射効率が高く紫外線等に対する劣化耐性が高いため、実施の形態1における光半導体パッケージに光半導体素子を搭載した光半導体装置を長時間発光させた場合でも、リフレクタ5あるいは樹脂6の劣化、および劣化による変色を抑制でき、高反射率を維持して発光光率を維持することができる。特に、熱硬化性樹脂は容易に組成変更することができる構造であり、芳香族成分を切り離すことができるため、芳香族成分を有しない構成とすることができ、熱硬化性樹脂に芳香族成分を有しない構造とすることで、劣化耐性を向上させることができる。
なお、リフレクタ5、樹脂6、リード1,2を保持する保持樹脂20を同一の熱硬化性樹脂で形成しても良いが、リフレクタ5の開口内表面あるいは樹脂6の搭載領域3の周囲で露出する部分のみを熱硬化性樹脂で形成しても良い。
(実施の形態2)
実施の形態2における光半導体パッケージは、実施の形態1における光半導体パッケージにおいて、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂を用いる。これらの樹脂は反射効率が高く紫外線等に対する劣化耐性が高いため、光半導体装置を長時間発光させた場合でも、リフレクタあるいは樹脂の劣化、および劣化による変色を抑制でき、高反射率を維持して発光光率を維持することができる。
(実施の形態2)
実施の形態2における光半導体パッケージは、実施の形態1における光半導体パッケージにおいて、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂を用いる。これらの樹脂は反射効率が高く紫外線等に対する劣化耐性が高いため、光半導体装置を長時間発光させた場合でも、リフレクタあるいは樹脂の劣化、および劣化による変色を抑制でき、高反射率を維持して発光光率を維持することができる。
すなわち、エポキシ樹脂は網目状構造をしているため、容易に組成変更ができ、芳香族成分を切り離し、芳香族成分を有さない環状脂肪族型エポキシ樹脂等とすることができる。芳香族成分を有さない環状脂肪族型エポキシ樹脂等とすることにより、炭素間結合を有さず、紫外線の影響を受け難くすることができる。また、熱可塑性樹脂に比べて強固な構造である網目状構造であるため、熱による分子の主鎖や側鎖の切断が容易でなく、劣化耐性を向上させることができる。
同様に、シリコーン系の樹脂は、線状ポリマーや網目状構造等の一般的な高分子の結合に比べて結合力が強い螺旋構造の分子構造となるため、耐熱性、耐候性に優れ、劣化耐性を向上させることができる。
以下、図3を用いて、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂を用いた場合の光半導体パッケージの製造方法を説明する。
図3はトランスファーモールド成形による光半導体パッケージの製造方法を示す工程断面図である。
まず、リード1,2、保持樹脂およびリフレクタの形成領域を内面にかたどり、樹脂13の注入口9を設けた金型を用意する。そして、金型の下金型7の内部の所定の位置にリード1,2を載置する(図3(a))。
次に、下金型7と上金型8とを合わせ、注入口9から溶融したエポキシ樹脂等を金型内に流入させる。この時、例えば、金型の温度を約150℃〜200℃、樹脂13の温度を約50℃〜90℃とする(図3(b))。
最後に、樹脂13が金型温度に加熱されて硬化した後、形成品を金型から取り出す(図3(c))。
このようにして、リフレクタ5として反射効率が高く紫外線等に対する劣化耐性が高いエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂を用いる光半導体パッケージが形成できるため、光半導体装置を長時間発光させた場合でも、樹脂の劣化、および劣化による変色を抑制でき、高反射率を維持して発光光率を維持することができる。
なお、以上の説明ではリフレクタ5と保持樹脂20とを一括成形する場合を例に説明したが、別々に、さらに異なる材料で成形することもできる。
また、図2に示すリフレクタを設けない光半導体パッケージの樹脂6を形成する場合にも、それに即した金型を用いることによりトランスファーモールド成形で光半導体パッケージを形成することができる。
(実施の形態3)
実施の形態3における光半導体パッケージは、実施の形態1における光半導体パッケージにおいて、熱硬化性樹脂として、不飽和ポリエステル樹脂を用いることを特徴とする。不飽和ポリエステル樹脂も反射効率が高く紫外線等に対する劣化耐性が高いため、光半導体装置を長時間発光させた場合でも、リフレクタあるいは樹脂の劣化、および劣化による変色を抑制でき、高反射率を維持して発光光率を維持することができる。
(実施の形態3)
実施の形態3における光半導体パッケージは、実施の形態1における光半導体パッケージにおいて、熱硬化性樹脂として、不飽和ポリエステル樹脂を用いることを特徴とする。不飽和ポリエステル樹脂も反射効率が高く紫外線等に対する劣化耐性が高いため、光半導体装置を長時間発光させた場合でも、リフレクタあるいは樹脂の劣化、および劣化による変色を抑制でき、高反射率を維持して発光光率を維持することができる。
以下、図4を用いて、熱硬化性樹脂として不飽和ポリエステル樹脂を用いた場合の光半導体パッケージの製造方法を説明する。
図4は射出成形による光半導体パッケージの製造方法を示す工程断面図である。
まず、リード1,2、保持樹脂およびリフレクタの形成領域を内面にかたどり、樹脂14の注入口9を設けた金型を用意する。そして、金型の下金型7の内部の所定の位置にリード1,2を載置する(図4(a))。
次に、下金型7と上金型8とを合わせ、シリンダ11の先端に設けられたノズル10を注入口9に挿入する。シリンダ11には溶融した不飽和ポリエステル樹脂14を保持するホッパー12が接続されており、シリンダ11を介して注入口9から溶融した不飽和ポリエステル樹脂14を金型内に加圧注入する。この時、例えば、ペレット形状の不飽和ポリエステル樹脂をホッパー12内で50℃〜90℃に加熱し、シリンダ11内でスクリューにより溶融混練した後、ノズル10を介して射出圧力80Mpa〜250Mpaで一気に150℃〜200℃に加熱された金型内に不飽和ポリエステル樹脂14を射出する(図4(b))。
最後に、不飽和ポリエステル樹脂14を金型温度で約15秒〜30秒間硬化させた後、形成品を金型から取り出す(図4(c))。
このようにして、リフレクタ5として反射効率が高く紫外線等に対する劣化耐性が高い不飽和ポリエステル樹脂を用いる光半導体パッケージが形成できるため、光半導体装置を長時間発光させた場合でも、樹脂の劣化、および劣化による変色を抑制でき、高反射率を維持して発光光率を維持することができる。
また、不飽和ポリエステル樹脂を用いる場合、不飽和ポリエステル樹脂が水酸基(−OH基)等の反応性官能基を有さず、金属と化学結合しないため成形工程において樹脂バリが発生し難く、また仮に発生したとしても剥離が容易である。光半導体パッケージは、リフレクタ5開口内部で光を反射させるため、開口内部の表面形状の精度が要求される。しかし、エポキシ樹脂では金属と化学結合を起こし易く、バリが発生しやすい。そのため、リフレクタ5の開口内部において、湿式や乾式のバリの除去を行う必要がある。これに対し、不飽和ポリエステル樹脂を用いることにより、バリの発生を抑制でき、工程を抑制して生産性を向上させることができる。さらに、バリ除去によってリフレクタ5開口内部のリード1,2の表面にダメージが加わることがないので、高反射率を維持することができ、特に光半導体パッケージに適している。
また、従来の熱可塑性樹脂では、吸水性が高いため、ホッパーでの保持中、またはホッパーでの保持前に樹脂を乾燥させる工程が必要であった。しかし、不飽和ポリエステル樹脂は吸水率が0.07%と低いため、乾燥工程が不要であり、より容易に光半導体パッケージを形成することができる。
また、熱可塑性樹脂(ナイロン)の場合、融点(約300℃)に近い300℃〜330℃で射出成形するため、添加された有機物が炭化して黒点となり、成形不良が発生しやすい。これに対して不飽和ポリエステル樹脂で射出成形する場合、可塑化温度が80℃〜100℃程度であるため、樹脂の温度を50℃〜90℃で射出成形でき、材料の特性変化を抑制することができ、成形不良を抑制することができる。
また、不飽和ポリエステル樹脂を用いる場合、溶融温度が50℃〜90℃程度であるため、従来の熱可塑性樹脂を用いて冷却のために150℃〜200℃に保持された金型を用いても、樹脂を金型内で加熱して硬化させることができ、従来の金型をそのまま用いることができ、熱可塑性樹脂から熱硬化性樹脂への変更が容易である。
また、従来の熱可塑性樹脂を用いた場合、樹脂の流度が低いため、高圧で金型に樹脂注入する必要があり、リード1,2の変形を防止するために、金型にリード1,2を保持する部品を設ける必要があった。これに対して、不飽和ポリエステル樹脂は熱可塑性樹脂に比べて樹脂の流度が高いため、熱可塑性樹脂に比べて低い樹脂注入圧で射出成形することができる。そのため、リード1,2が変形する可能性が低くなり、射出成形において、リード1,2の保持が不要となるため、金型を単純化することが可能となる。
また、エポキシ樹脂を用いて光半導体パッケージを製造した場合には、一般的にエポキシ樹脂は可塑化温度と硬化温度が近いため、射出シリンダ内で溶融混練できず、トランスファーモールド成形により徐々に樹脂を溶融させ射出する方法が一般的である。しかし、トランスファーモールド成形により低圧で射出を行うため、樹脂の流入が困難な箇所が発生し、成形エリアによって樹脂の硬度がバラつきやすい。また、トランスファーモールド成形では金型内の加熱室に毎回タブレット樹脂を投入する必要があるので成形サイクルが長くなり、製造効率が低くなる。また、シリコーン樹脂は液状タイプで射出成形できるものの、シリコーン樹脂の材料特性に応じた専用ラインになってしまうため汎用性が無いことやメンテナンス回数が多いことから生産性が低い。これに対して、不飽和ポリエステル樹脂を用いた場合、可塑化温度と硬化温度が離れているため、射出シリンダ内で溶融させることができ、射出成形で高圧樹脂注入ができるため、金型内に樹脂が満遍なく流入し、樹脂の硬度のばらつきを抑制することができる。また、溶融された樹脂は加熱されると硬化反応が急激に進むため、短時間で樹脂成型をすることができる。また、射出成形で製造することができるため、あらかじめホッパー内に溶融樹脂を保持しておくことができ、連続的に光半導体パッケージの形成が可能となり、生産効率が向上する。また、一般的な射出成形装置を用いることができ、専用ラインが不要であり、汎用性が高く、メンテナンス性も高いため、生産効率の低化を防ぐことができる。
なお、以上の説明ではリフレクタ5と保持樹脂20とを一括成形する場合を例に説明したが、リフレクタ5と保持樹脂20とを別々に、さらに異なる材料で成形することもできる。
また、図2に示すリフレクタを設けない光半導体パッケージの樹脂6を形成する場合にも、それに即した金型を用いることにより射出成形で光半導体パッケージを形成することができる。
(実施の形態4)
実施の形態3の不飽和ポリエステル樹脂に対して、さらに、繊維長の長いガラス繊維と球状のシリカからなるフィラーを添加することにより樹脂の強度を向上させることができる。
(実施の形態4)
実施の形態3の不飽和ポリエステル樹脂に対して、さらに、繊維長の長いガラス繊維と球状のシリカからなるフィラーを添加することにより樹脂の強度を向上させることができる。
また、酸化チタンを添加することにより光の反射率を向上させることができる。
上記フィラー、または酸化チタン、あるいはこれらの両方に、さらに、無水マレイン酸,フマル酸,スチレン,充填材,補強剤,硬化剤,離型剤,顔料,その他の添加剤を適宜組み合わせて添加することもできる。
例えば、主剤である不飽和ポリエステル成分を15%〜25%含有し、添加剤としてガラス繊維を5%〜20%、酸化チタンを30%〜40%、シリカを20%〜30%、その他添加剤を1%〜3%添加することにより、光の反射率を高くしながら、劣化耐性を向上させることができる。
光半導体パッケージとして不飽和ポリエステル樹脂を射出成形する場合に、不飽和ポリエステル樹脂は硬く脆い特徴を有するため、クラックや割れが発生したり、スクリューに巻きつき混練が不十分であったり、擦れ込みによって樹脂が変色する場合があった。本実施の形態では、不飽和ポリエステル材料の割合、ガラス繊維の割合、酸化チタンの割合、離型剤の割合等の樹脂配合を最適化することにより、このような課題を解決し、不飽和ポリエステル樹脂のリフレクタ等への使用を可能とした。
これらの不飽和ポリエステルから成る樹脂の製造方法は、まず、容器に、15%〜25%の不飽和ポリエステル成分、添加剤として5%〜20%のガラス繊維、30%〜40%の酸化チタン、20%〜30%のシリカ、および1%〜3%のその他の添加剤を投入して攪拌し、細長い円柱状に成形した後、ペレット状に切断してホッパー12に投入する樹脂材料を形成する。
(実施の形態5)
次に、図5を用いて本発明の光半導体装置の構成を説明する。
(実施の形態5)
次に、図5を用いて本発明の光半導体装置の構成を説明する。
図5は本発明の光半導体装置の構成を示す断面図であり、図5(a)はリフレクタを備える光半導体装置を例示する図、図5(b)はリフレクタを備えない光半導体装置を例示する図、図5(c)はリードの裏面に保持樹脂を設ける光半導体装置を例示する図である。
図5(a)に示すように、実施の形態1〜実施の形態4で示したリフレクタを備える光半導体パッケージに対して、リード1の搭載領域3上に半導体素子15を接合し、半導体素子15の端子とリード2の接続領域4とをワイヤ16等の導電材で電気的に接続する。さらに、半導体素子15とワイヤ16とを封止するように、リフレクタ5の開口内部に透光性樹脂17を充填する。このような構成の光半導体装置により、光の反射率を維持しながら、光半導体装置を長時間発光させた場合でも、リフレクタ5あるいは露出する保持樹脂20の劣化、および劣化による変色を抑制でき、高反射率を維持して発光光率を維持することができる。
また、図5(b)に示すように、実施の形態1〜実施の形態4で示したリフレクタを備えない光半導体パッケージに対して、リード1の搭載領域3上に半導体素子15を接合し、半導体素子15の端子とリード2の接続領域4とをワイヤ16等の導電材で電気的に接続する。さらに、少なくとも半導体素子15とワイヤ16の周囲を覆うように、リード1,2上にレンズ18を接合する。このような構成の光半導体装置により、光の反射率を維持しながら、光半導体装置を長時間発光させた場合でも、露出する樹脂6の劣化、および劣化による変色を抑制でき、高反射率を維持して発光光率を維持することができる。
また、リード1,2の主面に対する裏面にもリード1,2を保持するための樹脂を設けることができる。
例えば、図5(c)に示すように、実施の形態1〜実施の形態4で示したリフレクタを備える光半導体パッケージについて、リード1,2の主面に対する裏面にもリード1,2を保持するための樹脂19を設けることができる。この場合、裏面にリード1,2が露出しないため、リード1,2を折り曲げて裏面の樹脂19に沿うように端子を形成しても良いし、ガルウィング状に端子を形成しても良い。そして、このように形成した光半導体パッケージに対して、リード1の搭載領域3上に半導体素子15を接合し、半導体素子15の端子とリード2の接続領域4とをワイヤ16等の導電材で電気的に接続する。さらに、半導体素子15とワイヤ16とを封止するように、リフレクタ5の開口内部に透光性樹脂17を充填する。このような構成の光半導体装置により、光の反射率を維持しながら、光半導体装置を長時間発光させた場合でも、リフレクタ5あるいは露出する保持樹脂20の劣化、および劣化による変色を抑制でき、高反射率を維持して発光光率を維持することができる。
本発明は、樹脂の劣化を抑制し、反射率の低化を抑制することができ、リードを樹脂で保持し、リード上に光半導体素子の搭載領域を備える光半導体パッケージおよびその製造方法ならびに光半導体装置等に有用である。
Claims (12)
- 主面に光半導体素子の搭載領域を備える第1のリードと、
主面に前記光半導体素子との導通に用いる導電材の接続領域を備える1または複数の第2のリードと、
前記第1のリードおよび前記第2のリードを保持する保持樹脂と
を有し、少なくとも前記搭載領域の周囲に露出する前記保持樹脂が熱硬化性樹脂であることを特徴とする光半導体パッケージ。 - 少なくとも前記搭載領域および前記接続領域を開口して前記第1のリードおよび前記第2のリードの主面上に形成されるリフレクタをさらに有し、
前記リフレクタが熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項1記載の光半導体パッケージ。 - 前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂のうちのいずれかであることを特徴とする請求項2記載の光半導体パッケージ。
- 前記熱硬化性樹脂が、環状脂肪族型エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項2記載の光半導体パッケージ。
- 前記熱硬化性樹脂が、不飽和ポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項2記載の光半導体パッケージ。
- 前記不飽和ポリエステル樹脂にガラス繊維と球状シリカからなるフィラーが添加されることを特徴とする請求項5記載の光半導体パッケージ。
- 前記不飽和ポリエステル樹脂に酸化チタンが添加されることを特徴とする請求項5記載の光半導体パッケージ。
- 前記不飽和ポリエステル樹脂にガラス繊維と球状シリカからなるフィラーと酸化チタンと任意の添加剤が添加され、前記不飽和ポリエステル樹脂の成分比をA、前記ガラス繊維の成分比をB、前記酸化チタンの成分比をC、前記シリカの成分比をD、前記添加剤の成分比をEとし、15%<A<25%、5%<B<20%、30%<C<40%、20%<D<30%、1%<E<3%、A+B+C+D+E=100%であることを特徴とする請求項5記載の光半導体パッケージ。
- 前記熱硬化性樹脂が、芳香族成分が未含有の樹脂であることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の光半導体パッケージ。
- 請求項2記載の光半導体パッケージの製造方法であって、
金型内に前記第1のリードおよび前記第2のリードを載置する工程と、
前記金型内に前記熱硬化性樹脂を流入させて前記保持樹脂および前記リフレクタをトランスファーモールド成形する工程と、
前記熱硬化性樹脂を硬化させる工程と
を有し、前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂または環状脂肪族型エポキシ樹脂であることを特徴とする光半導体パッケージの製造方法。 - 請求項6記載の光半導体パッケージの製造方法であって、
金型内に前記第1のリードおよび前記第2のリードを載置する工程と、
前記金型内に前記熱硬化性樹脂を注入して前記保持樹脂および前記リフレクタを射出成形する工程と、
前記熱硬化性樹脂を硬化させる工程と
を有し、前記熱硬化性樹脂がシリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂あるいは不飽和ポリエステル樹脂であることを特徴とする光半導体パッケージの製造方法。 - 前記金型を150℃〜200℃で保持し、前記熱硬化性樹脂を50℃〜90℃に加熱して前記金型内に流入または注入することを特徴とする請求項10または請求項11のいずれかに記載の光半導体パッケージの製造方法。
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150630 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20151027 |