KR20130112781A - 광학 반도체 장치용 기판 및 그의 제조 방법, 및 광학 반도체 장치 - Google Patents
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Abstract
기계적 안정성이 높으며, 고내구성, 고방열성인 광학 반도체 장치를 실현하기 위한 광학 반도체 장치용 기판과 그의 제조 방법, 및 해당 기판을 사용한 광학 반도체 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 광학 반도체 소자와 전기적으로 접속되는 적어도 2개의 전기적 접속부를 갖는 광학 반도체 장치용 기판으로서, 섬유 강화재에 실리콘 수지 조성물을 함침시켜 경화시킨 수지층의 표면에 금속층이 접합된 베이스를 갖고, 상기 베이스의 상기 수지층측에 상기 광학 반도체 소자를 수용하여 탑재하기 위한, 적어도 상기 수지층을 두께 방향으로 관통한 소자 탑재용 오목부가 형성되고, 상기 소자 탑재용 오목부의 내면에 도금이 형성된 것임을 특징으로 하는 광학 반도체 장치용 기판이다.
Description
본 발명은 광학 반도체 장치용 기판과 그의 제조 방법, 해당 기판을 사용한 광학 반도체 장치에 관한 것이다.
LED, 포토다이오드 등의 광학 소자는 고효율이며, 외부 응력 및 환경적인 영향에 대한 내성이 높기 때문에 산업계에서 폭넓게 이용되고 있다. 또한, 광학 소자는 효율이 높은 것 외에, 수명이 길고, 컴팩트하며, 많은 상이한 구조로 구성할 수 있어, 비교적 낮은 제조 비용으로 제조할 수 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
예를 들면, 일반적으로 반도체 소자를 탑재하는 기판의 재질로서, FR-4로 대표되는 섬유 강화재를 가진 에폭시재를 이용하는 것이 알려져 있다.
특히, 대량의 열을 발생하는 고출력의 광학 반도체 장치에 있어서, 고방열성임과 동시에, 장시간에 걸쳐 고반사율을 유지하는 기판을 이용하는 것이 중요하다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 기계적 안정성이 높으며, 고내구성, 고방열성인 광학 반도체 장치를 실현하기 위한 광학 반도체 장치용 기판과 그의 제조 방법, 및 해당 기판을 사용한 광학 반도체 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따르면, 광학 반도체 소자와 전기적으로 접속되는 적어도 2개의 전기적 접속부를 갖는 광학 반도체 장치용 기판으로서, 섬유 강화재에 실리콘 수지 조성물을 함침시켜 경화시킨 수지층의 표면에 금속층이 접합된 베이스를 갖고, 상기 베이스의 상기 수지층측에 상기 광학 반도체 소자를 수용하여 탑재하기 위한, 적어도 상기 수지층을 두께 방향으로 관통한 소자 탑재용 오목부가 형성되고, 상기 소자 탑재용 오목부의 내면에 도금이 형성된 것임을 특징으로 하는 광학 반도체 장치용 기판이 제공된다.
이와 같은 것이면, 기계적 안정성이 높으며, 고내구성, 고방열성을 갖는 광학 반도체 장치용 기판으로 된다.
이때, 상기 전기적 접속부는, 상기 베이스의 상기 수지층측에 형성된 적어도 상기 수지층을 두께 방향으로 관통한 전기적 접속부용 오목부의 내면에 도금에 의해 형성되며, 상기 금속층과 전기적으로 접속한 것임이 바람직하다.
이와 같은 것이면, 방열성이 보다 우수한 것으로 된다. 또한, 금속층에 의해 다른 기판과 접속할 수 있는 것으로 된다.
또한 이때, 상기 섬유 강화재는 유리 섬유인 것이 바람직하다.
섬유 강화재가 유리 섬유이면, 또한, 양호한 내자외선성 및 내열성을 나타내는 기판으로 되어, 섬유 강화재와 실리콘 수지 조성물의 양호한 접착도 확보된다. 또한, 유리 섬유는 염가이며 취급하기 쉬운 재료이기 때문에, 비용면에서도 유리하다.
또한 이때, 상기 베이스의 수지층은, 상기 섬유 강화재에 상기 실리콘 수지 조성물을 함침시킨 프리프레그를 적어도 1층 이상을 이용하여 경화시킨 것임이 바람직하다.
이와 같은 것이면, 원하는 두께를 갖는, 보다 기계적 안정성이 우수한 것으로 된다.
또한 이때, 상기 실리콘 수지 조성물은 축합 경화형 또는 부가 경화형의 실리콘 수지 조성물일 수 있다.
이와 같은 것이면, 기계적 특성, 내열성, 내변색성이 우수하고, 표면의 태크(tack)가 적은 광학 반도체 장치용 기판으로 된다.
또한 이때, 상기 베이스 상에 열경화성 수지의 리플렉터 구조 또는 밀봉재 댐 구조를 갖는 것일 수 있다.
이와 같이, 리플렉터 구조를 갖는 것이면 고광속의 것으로 되고, 밀봉재 댐 구조를 갖는 것이면 밀봉재의 형상을 유지할 수 있는 고품질의 것으로 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판에 광학 반도체 소자를 탑재한 광학 반도체 장치가 제공된다.
이와 같은 것이면, 기계적 안정성이 높으며, 고내구성, 고방열성인 것으로 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 광학 반도체 소자와 전기적으로 접속되는 적어도 2개의 전기적 접속부를 갖는 광학 반도체 장치용 기판을 제조하는 방법으로서, 섬유 강화재에 실리콘 수지 조성물을 함침시켜 경화시킨 수지층의 표면에 금속층이 접합된 베이스의 상기 수지층측에 상기 광학 반도체 소자를 수용하여 탑재하기 위한, 적어도 상기 수지층을 두께 방향으로 관통한 소자 탑재용 오목부를 형성하는 공정과, 상기 소자 탑재용 오목부의 내면에 도금을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 반도체 장치용 기판의 제조 방법이 제공된다.
이와 같이 하면, 기계적 안정성이 높으며, 고내구성, 고방열성을 갖는 광학 반도체 장치용 기판을 제조할 수 있다.
이때, 상기 광학 반도체 소자를 수용하여 탑재하기 위한 소자 탑재용 오목부를 형성하는 공정에 있어서, 상기 수지층의 표면에 상기 금속층을 접합한 후의 상기 베이스에 상기 소자 탑재용 오목부를 형성할 수 있다.
이와 같이 하면, 원하는 깊이를 갖는 소자 탑재용 오목부를 용이하게 형성할 수 있다.
또는, 상기 광학 반도체 소자를 수용하여 탑재하기 위한 소자 탑재용 오목부를 형성하는 공정에 있어서, 상기 금속층을 접합하기 전의 상기 수지층에 상기 소자 탑재용 오목부에 대응하는 관통 구멍을 형성하고, 그 후 상기 수지층과 상기 금속층을 접합할 수도 있다.
이와 같이 하면, 소자 탑재용 오목부를 형성하는 공정의 공정 시간을 저감할 수 있다.
또한 이때, 상기 베이스의 상기 수지층측에 적어도 상기 수지층을 두께 방향으로 관통한 전기적 접속부용 오목부를 형성하고, 상기 전기적 접속부용 오목부의 내면에 도금에 의해 상기 금속층과 전기적으로 접속한 상기 전기적 접속부를 형성하는 공정을 갖는 것이 바람직하다.
이와 같이 하면, 방열성이 보다 우수한 광학 반도체 장치용 기판을 제조할 수 있다. 이 제조한 광학 반도체 장치용 기판에서는, 금속층에 의해 다른 기판과 접속할 수 있다.
또한 이때, 상기 베이스 상에 열경화성 수지의 리플렉터 구조 또는 밀봉재 댐 구조를 형성하는 공정을 가질 수 있다.
이와 같은 제조 방법이면, 리플렉터 구조를 형성하여 고광속의 광학 반도체 장치용 기판을 제조할 수 있거나, 또는 밀봉재 댐 구조를 형성하여 밀봉재의 형상을 유지할 수 있는 고품질의 광학 반도체 장치용 기판을 제조할 수 있다.
본 발명의 광학 반도체 장치용 기판은, 섬유 강화재에 실리콘 수지 조성물을 함침시켜 경화시킨 수지층의 표면에 금속층이 접합된 베이스의 수지층측에 광학 반도체 소자를 수용하여 탑재하기 위한, 적어도 수지층을 두께 방향으로 관통한 소자 탑재용 오목부를 형성하고, 소자 탑재용 오목부의 내면에 도금을 형성하여 제조된 것이기 때문에, 기계적 안정성이 높으며, 고내구성, 고방열성을 갖는 광학 반도체 장치용 기판이다.
도 1은 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판의 일례를 도시한 개략도이다. (A) 개략 상면도. (B) 개략 단면도.
도 2는 수지층 내의 섬유 강화재의 섬유층의 섬유 방향을 도시한 개략 상면도이다.
도 3은 본 발명의 대면적 프린트 기판의 형태의 광학 반도체 장치용 기판의 개략 상면도이다.
도 4는 본 발명의 광학 반도체 장치의 제조 방법의 일례를 설명하는 설명도이다.
도 5는 본 발명의 광학 반도체 장치의 제조 방법으로 제조한 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판의 예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 6은 리플렉터 구조(A) 및 밀봉재 댐 구조(B)를 갖는 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판의 예를 도시하는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 광학 반도체 장치의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.
도 8은 리플렉터 구조(A) 및 밀봉재 댐 구조(B)를 갖는 본 발명의 광학 반도체 장치의 예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 2는 수지층 내의 섬유 강화재의 섬유층의 섬유 방향을 도시한 개략 상면도이다.
도 3은 본 발명의 대면적 프린트 기판의 형태의 광학 반도체 장치용 기판의 개략 상면도이다.
도 4는 본 발명의 광학 반도체 장치의 제조 방법의 일례를 설명하는 설명도이다.
도 5는 본 발명의 광학 반도체 장치의 제조 방법으로 제조한 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판의 예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 6은 리플렉터 구조(A) 및 밀봉재 댐 구조(B)를 갖는 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판의 예를 도시하는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 광학 반도체 장치의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.
도 8은 리플렉터 구조(A) 및 밀봉재 댐 구조(B)를 갖는 본 발명의 광학 반도체 장치의 예를 도시하는 개략 단면도이다.
이하, 본 발명에 대하여 실시 형태를 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
종래부터, 기계적 안정성이 높으며, 고내구성, 고방열성인 광학 반도체 장치를 실현할 수 있는 광학 반도체 장치용 기판이 요망되고 있었다.
본 발명자들은 이와 같은 과제를 달성하기 위해서 예의 검토를 거듭하였다. 그 결과, 섬유 강화재에 실리콘 수지 조성물을 함침시켜 경화시킨 수지층을 갖는 베이스를 이용함으로써 기계적 안정성, 고내구성이 달성되고, 광학 반도체 소자의 탑재 영역으로서 베이스에 소자 탑재용 오목부를 형성하고, 그 소자 탑재용 오목부의 내면에 도금을 형성함으로써 고방열성이 달성되는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.
우선, 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판에 대하여 설명한다.
〔베이스〕
도 1의 (A)에, 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판(10)의 상면도를 도시하고, 도 1의 (B)에, 도 1의 (A)에 있어서의 AA선에 따른 단면도를 도시한다. 베이스(1)는, 3층의 섬유 강화재(2)에 실리콘 수지 조성물을 함침시켜 경화시킨 수지층(1a)의 표면(하면)에 금속층(1b)이 접합된 것이다. 이와 같이, 종래의 에폭시 기판(FR-4 등)과 비교하여 내열성이 높은 실리콘 수지를 주체로 한 수지층(1a)을 갖는 베이스로 함으로써, 내열성이 높아 장기 환경 시험(고온 고습 시험 등)에 있어서 베이스의 황변도 없고, 장시간에 걸쳐 고반사율을 유지하는 내구성이 우수한 광학 반도체 장치용 기판으로 된다. 또한, 이와 같은 기판은 기계적 안정성이 높고, 또한 가요성이 우수하여, 취급이 용이하다.
베이스(1)의 수지층(1a)은, 섬유 강화재(2)에 실리콘 수지 조성물을 함침시킨 프리프레그를 적어도 1층 이상을 이용하여 경화시킨 것임이 바람직하다.
이와 같은 것이면, 원하는 두께를 갖는, 보다 기계적 안정성이 우수한 것으로 된다.
고출력 다이오드(광 출력이 높고, 따라서 대량의 폐열도 발생시키는 것)의 경우나, 온도가 상승하는 환경(예 : 자동차의 엔진 부근의 헤드라이트)에 있어서 광학 반도체 장치용 기판을 사용하는 경우에는, 내열성에 관하여 엄한 요건이 요구된다. 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판이면, 이들 요구에도 부응할 수 있다.
도 1의 (B)에 도시한 바와 같이, 베이스(1)의 수지층(1a)측에 광학 반도체 소자를 수용하여 탑재하기 위한 소자 탑재용 오목부(4)가 형성되어 있다. 소자 탑재용 오목부(4)는 적어도 수지층(1a)을 두께 방향으로 관통하도록 형성되어 있으면, 그의 깊이는 특별히 한정되지 않고, 금속층(1b)의 내부까지 도달하는 것일 수도 있다. 소자 탑재용 오목부(4)의 내면에는 도금(5)이 형성된다. 광학 반도체 소자는 이 형성된 도금(5) 상의 오목 형상부 내에 수용되어 탑재된다.
이와 같은 것이면, 광학 반도체 소자로부터 발생하는 열을 소자 탑재용 오목부(4)의 내면에 형성된 도금(5)으로부터 효율적으로 외부로 배출할 수 있어, 고방열성을 갖는 광학 반도체 장치용 기판으로 된다.
베이스(1)의 두께는 가능한 한 얇은 것이 바람직하고, 예를 들면 자체 중량에 의해 만곡하지 않을 정도의 충분한 기계적 안정성을 갖는 것이 바람직하다. 베이스(1)의 두께는 1 ㎜ 이하, 바람직하게는 0.6 ㎜ 이하, 특히 바람직하게는 0.4 ㎜ 이하이다.
금속층(1b) 및 도금(5)은 특별히 제한되지 않지만, 구리, 니켈, 금, 팔라듐, 은, 또는 이들의 합금에 의해 형성할 수 있다. 또는, 이들을 무기질 충전재(투명 도전성 산화물(약칭하여 TCO)로서도 알려져 있음) 등의 투명한 도전성 재료로 형성하는 것도 가능하다.
도 1의 (B)에 도시한 바와 같이, 도금(5)은 소자 탑재용 오목부(4)의 내면뿐만 아니라, 그의 상단이 수지층(1a)의 표면보다 높아지도록 형성할 수도 있다. 그리고, 베이스(1)의 표면의 대부분(예를 들면 50 ％ 이상)이 도금에 의해 덮여져 있는 것이 바람직하다. 금속은 일반적으로 높은 열전도성을 나타내기 때문에, 도금을 베이스(1)의 표면 상의 큰 영역에 형성함으로써, 광학 반도체 소자로부터 발생하는 열을 효율적으로 외부로 확산시킬 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판(10)은, 베이스(1)가 복수의 소자 탑재용 오목부(4), 및 광학 반도체 소자와 전기적으로 접속되는 적어도 2개의, 후술하는 전기적 접속부(3)를 갖는 것으로 할 수 있어, 대면적 프린트 기판의 형태를 취할 수 있다. 또한, 광학 반도체 소자의 탑재시 전후에, 광학 반도체 장치용 기판(10)을 보다 작은 개별의 유닛으로 나눌 수도 있다.
〔실리콘 수지 조성물〕
실리콘 수지는 내열성이 높고, 고내구성이며, 유전율도 낮음으로써 저노이즈성이기 때문에, 베이스(1)의 수지층(1a)의 구성 재료에 매우 적합하다. 실리콘 수지 조성물로서는 특별히 제한되지 않지만, 경화성의 실리콘 수지 조성물로서 부가 경화형이나 축합 경화형의 실리콘 수지 조성물이 바람직하다. 이와 같은 실리콘 수지 조성물이면, 종래의 성형 장치에서도 용이하게 성형 가능하고, 기계적 특성이 우수하며, 표면의 태크가 적은 베이스를 용이하게 얻을 수 있다. 나아가서는, 기계적 특성, 내열성, 내변색성이 우수하고, 표면의 태크가 적은 광학 반도체 장치용 기판을 용이하게 얻을 수 있다.
특히, 일본 특허 공개 제2010-89493호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 실온에서 고체상인 실리콘 수지 조성물을 이용한 경우, 상기 실리콘 수지 조성물을 용제에 용해ㆍ분산시킨 상태로 섬유 강화재에 함침시키고, 상기 섬유 강화재로부터 상기 용제를 증발시켜 제거한 후에는, 상기 조성물이 A 스테이지 상태이며 고형으로 된다. 그 때문에, 실리콘 수지 조성물을 섬유 강화재에 함침시킨 프리프레그의 보관이 보다 용이해지고, 열 프레스기에서의 성형을 보다 용이하게 행할 수 있고, 또한 광학 반도체 장치용 기판의 형상을 보다 자유롭게 성형할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 이 광학 반도체 장치용 기판을 이용하여 제작한 본 발명의 광학 반도체 장치는 경시적인 파장(색조)의 변화, 초기 광속이나 반사율의 변화가 작아 긴 수명으로 된다.
또한, 상기 실리콘 수지 조성물에는 무기질 충전재를 첨가할 수 있다. 구체적으로는 알루미나, 실리카, 티탄산바륨, 티탄산칼륨, 티탄산스트론튬, 탄산칼슘, 탄산알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 질화규소, 질화알루미늄, 질화붕소, 탄화규소 등이 이용된다. 이들 무기질 충전재는 단독으로도, 2종 이상 병용하여 이용할 수도 있다.
이 무기질 충전재의 형상 및 입경은 특별히 제한되는 것은 아니다. 충전재의 입경은, 통상 0.01 내지 50마이크로미터로 할 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 20마이크로미터이다. 무기질 충전재의 배합량은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 일반적으로 수지 성분 합계 100질량부에 대하여, 1 내지 1000질량부 첨가할 수 있고, 5 내지 800질량부 첨가하는 것이 바람직하다.
실리콘 수지 조성물에는 무기질 충전재 외에, 1 이상의 첨가 물질을 첨가할 수 있다. 이와 같은 첨가 물질로서는, 예를 들면 확산 매체, 염료, 필터 매체, 반사 매체, 변환 매체의 형태를 취할 수 있고, 예를 들면 발광 염료, 중공 입자, 또는 접착 촉진제 등을 들 수 있다. 이와 같은 첨가 물질에 의해, 특히 기판이 반사성, 투과성, 또는 흡수성을 갖는 것으로 된다. 이와 같이 1개 또는 복수의 첨가 물질을 사용함으로써, 기판의 설계상의 옵션이 증가한다.
〔섬유 강화재〕
섬유 강화재로서는 탄소 섬유, 유리 섬유, 석영 유리 섬유, 금속 섬유 등의 무기 섬유, 방향족 폴리아미드 섬유, 폴리이미드 섬유, 폴리아미드이미드 섬유 등의 유기 섬유, 또한 탄화규소 섬유, 탄화티탄 섬유, 보론 섬유, 알루미나 섬유 등 제품 특성에 따라서 어떠한 것도 사용할 수 있다. 바람직한 섬유로서는 유리 섬유, 석영 섬유, 탄소 섬유 등이다. 그 중에서도 절연성이 높은 유리 섬유나 석영 유리 섬유가 특히 바람직하다. 다른 관점에서는, 섬유 강화재로서는, 실리콘 수지 조성물에 대한 양호한 접착성과 높은 기계적 부하 능력을 나타내는 재료가 특히 바람직하다. 또한, 섬유 강화재는, 적어도 실리콘 수지 조성물과 동일한 정도의 내열성과, 낮은 열팽창 계수를 갖는 것이 바람직하다.
특히, 섬유 강화재가 유리 섬유이면, 양호한 내자외선성 및 내열성을 나타내는 기판으로 된다. 또한, 유리 섬유를 사용함으로써, 섬유 강화재와 실리콘 수지 조성물의 양호한 접착이 확보된다. 또한, 유리 섬유는 염가이며 취급하기 쉬운 재료이다.
여기서, 도 2에 베이스(1)의 수지층(1a) 내의 섬유 강화재(2)의 섬유층의 섬유(2', 2'')의 방향을 모식적으로 도시한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 섬유 강화재(2)는 2층 이상의 섬유층을 구비하는 것이 바람직하고, 4개의 섬유층을 구비하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 섬유 강화재(2)의 각 층의 섬유(2', 2'')는 베이스(1)의 주면에 평행한 방향을 따라서 연장되어 있는 것이 바람직하다. 통상, 섬유 강화재의 1개의 섬유층 내에서는, 복수의 섬유가 실질적으로 평행하게 되도록 향하고 있어, 섬유 방향이 정렬되어 있다. 수지층이 복수층을 포함하는 섬유 강화재를 구비하고 있는 경우, 각각의 섬유층의 섬유 방향은 서로에 대하여 90° 회전되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 「회전되어 있음」이란, 수지층의 상면 및/또는 하면에 수직인 축선을 중심으로 하여 개개의 층 중의 섬유 방향이 서로 90° 회전되어 있는 것을 말한다.
섬유 강화재의 형태로서는 특별히 제한되지 않지만, 장섬유 필라멘트를 일정 방향으로 끌어당겨 배열한 로빙, 크로스, 부직포 등의 시트상의 것, 또한 촙스트랜드매트 등, 적층체를 형성할 수 있는 것이 바람직하다.
또한, 섬유 강화재는 실리콘 수지에 의해 완전히 둘러싸인 것으로 할 수 있다. 이와 같은 것이면, 섬유 강화재가 실리콘 수지에 의해 보호되어 금속 또는 금속 이온이 섬유에 도달하지 않기 때문에, 예를 들면 금속 이온이 섬유를 따라서 이동하는 것을 막을 수 있다.
〔전기적 접속부〕
도 1의 (A), (B)에 도시한 바와 같이, 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판(10)은 베이스(1)의 상면에, 광학 반도체 소자와 전기적으로 접속되는 적어도 2개의 전기적 접속부(3)를 갖는다. 각각의 전기적 접속부(3)는 금 와이어 등을 통하여 광학 반도체 소자에 접속하도록 설계할 수 있다. 또는, 플립 칩 실장 방식으로 광학 반도체 소자에 접속하도록 설계할 수도 있다.
전기적 접속부(3)는, 도 1의 (B)에 도시한 바와 같이, 베이스(1)의 수지층(1a)측에 형성된 적어도 수지층(1a)을 두께 방향으로 관통한 전기적 접속부용 오목부(6)의 내면에 도금에 의해 형성되며, 금속층(1b)과 전기적으로 접속한 것임이 바람직하다.
이와 같은 것이면, 보다 방열성이 우수한 것으로 되고, 금속층(1b)은 다른 기판의 외부 접속부와, 예를 들면 납땜 또는 접착 결합에 의해 전기적으로 접속 가능한 것으로 되어, 기판의 공간 절약의 전기 접속 구성을 실현할 수 있다. 이 경우, 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판(10)은, 납땜 공정 시에 생기는 열응력에 견디는 것임이 바람직하다. 이와 같은 광학 반도체 장치용 기판이면, 예를 들면 광학 반도체 소자나 외부 접속부와의 접속을 수율 좋게 달성하는 것이 가능하게 된다. 이때, 금속층(1b)은, 외부 접속부에 접속시키는 데 있어서 서로 전기적으로 절연되어 있는 영역이 형성되는 것이 바람직하다.
전기적 접속부(3)의 재질은, 상기한 소자 탑재용 오목부(4) 내면의 도금(5)과 마찬가지의 것으로 할 수 있다.
또한, 전기적 접속부(3) 및 상기 금속층(1b)은 1개의 금속 또는 금속 합금을 포함하는 것일 수도, 상이한 금속 또는 금속 합금을 포함하는 복수의 층을 포함하는 것일 수도 있다.
예를 들면, 전기적 접속부(3)에 있어서, 베이스(1)에 가장 가까운 위치에 있는 제1 층을 구리층으로 하는 것이 바람직하다. 제1 층의 두께는, 바람직하게는 8 ㎛ 이상 500 ㎛ 미만이다. 또한 제1 층 상에, 니켈, 팔라듐, 금, 은 중 적어도 1개의 제2 금속층을 형성할 수 있다. 이들 층의 두께는, 25 ㎛ 미만이 바람직하고, 5 ㎛ 미만이 특히 바람직하고, 2 ㎛ 미만이 가장 바람직하다. 특히 니켈-금의 층을 구리층 상에 형성하는 경우에는 500 ㎚ 미만인 것이 바람직하다. 이와 같은 제2 층은 비용 효과가 높고, 간단한 공정에서 형성할 수 있고, 게다가 효과적으로 구조화할 수 있다.
[리플렉터 구조, 밀봉재 댐 구조]
도 6의 (A)에 도시한 바와 같이, 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판(20)은, 베이스 상에 열경화성 수지의 리플렉터 구조(7)를 갖는 것으로 할 수 있다. 리플렉터 구조(7)를 갖는 것이면 고광속의 것으로 된다. 리플렉터 구조(7)는 광학 반도체 소자를 위요하고, 광학 반도체 소자로부터의 광을 반사하는 구조이면 특별히 한정되지 않는다. 또는, 도 6의 (B)에 도시한 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판(30)과 같이, 밀봉재 댐 구조(8)를 갖는 것일 수도 있다. 밀봉재 댐 구조(8)는 광학 반도체 소자의 탑재 영역의 주위에 형성되어, 광학 반도체 소자의 밀봉 시에 밀봉재의 흐름을 멈추어, 밀봉재의 형상을 유지하기 위한 것이다.
리플렉터 구조, 밀봉재 댐 구조가 열경화성 수지이면, 베이스(1)의 수지층과의 접착성이 향상된 것으로 된다. 그러나, 리플렉터 구조, 밀봉재 댐 구조는 수지성형에 의해 구성된 것에 한정되지 않고, 예를 들면 소자 탑재용 오목부(4) 또는 전기적 접속부용 오목부(6)의 내면에 형성하는 도금을, 그의 상단이 베이스 표면보다 높아지도록 형성하여 리플렉터 구조, 밀봉재 댐 구조를 구성할 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판의 제조 방법에 대하여 설명한다.
[수지층 제작 공정]
수지층 제작 공정에서는, 섬유 강화재에 실리콘 수지 조성물을 함침시켜 경화시켜 수지층(1a)을 제작한다(도 4의 A). 수지층(1a)은 프리프레그를 적어도 1층 이상 이용하여 경화시켜 제작하는 것이 바람직하다. 프리프레그는 용제법 또는 핫멜트법에 의해 제조할 수 있다. 실리콘 수지 조성물, 섬유 강화재로서는, 상기 광학 반도체 장치용 기판에서 기재한 것과 마찬가지의 것을 이용할 수 있다.
용제법을 이용한 경우에서는, 실리콘 수지 조성물을 유기 용제에 용해시킨 수지 바니시를 제조하고, 이 수지 바니시를 섬유 강화재에 함침시키고, 가열에 의해 탈용매시켜 프리프레그를 제조한다. 프리프레그의 두께는 사용하는 보강용 섬유 등의 두께에 의해 결정되며, 기판을 두껍게 하고 싶은 경우에는 보강용 섬유를 많이 적층한다.
보다 구체적으로는, 실리콘 수지 조성물의 용액 또는 분산액에, 유리 클로스를 함침시키고, 바람직하게는 50 내지 150 ℃, 보다 바람직하게는 60 내지 120 ℃의 건조로 속에서 용제를 제거함으로써, 실리콘 프리프레그를 얻을 수 있다.
또한, 핫멜트법을 이용한 경우에서는, 고형의 실리콘 수지 조성물을 가열하여 녹여 섬유 강화재에 함침시킴으로써 프리프레그를 제조한다.
이와 같이 하여 제조한 프리프레그를 이용하여 수지층(1a)을 제작한다. 이때, 절연층의 두께에 따른 매수의 프리프레그를 중첩하고, 가압 가열하여 수지층(1a)으로 할 수 있다.
[금속층 형성 공정]
금속층 형성 공정에서는, 수지층(1a)의 표면에 금속층(1b)을 접합하여 베이스(1)를 제작한다(도 4의 B). 이 공정은, 예를 들면 이하와 같이 하여 실시할 수 있다.
수지층(1a)의 하면에 8 내지 500 ㎛의 금속박을 중첩하여, 5 내지 50 ㎫의 압력, 70 내지 180 ℃의 온도 범위에서 진공 프레스기 등을 이용하여 가압 가열함으로써 금속층(1b)을 접합한다. 이 경우의 금속박으로서는 특별히 한정되지 않지만, 구리, 니켈, 금, 팔라듐, 또는 은 등을 이용할 수 있고, 전기적, 경제적인 면에서 구리박이 바람직하게 이용된다.
[소자 탑재용 오목부 형성 공정]
소자 탑재용 오목부 형성 공정에서는, 상기에서 제작한 베이스(1)에 소자 탑재용 오목부(4)를 형성한다(도 4의 C). 이때, 소자 탑재용 오목부(4)는 적어도 수지층(1a)을 두께 방향으로 관통하도록 형성한다. 소자 탑재용 오목부(4)의 깊이는 특별히 한정되지 않고, 금속층(1b)의 내부, 예를 들면 금속층(1b)의 표면으로부터 수십 ㎛ 이상의 깊이에 도달하도록 형성할 수도 있다. 소자 탑재용 오목부(4)는 다이 패드 또는 와이어 본드 패드의 면적의 15 ％ 내지 100 ％를 차지하고 있는 것이 바람직하다. 소자 탑재용 오목부(4)는, 예를 들면 루터 등에 의해 형성할 수 있다. 이때, 필요에 따라서 전기적 접속부용 오목부(6)도 형성할 수 있다.
[도금 형성 공정]
도금 형성 공정에서는, 소자 탑재용 오목부(4)의 내면에 도금(5)을 형성한다(도 4의 D). 상기한 바와 같이, 전기적 접속부(3)를 전기적 접속부용 오목부(6)의 내면에 도금에 의해 형성하는 경우에는, 도 4의 D에 도시한 바와 같이, 소자 탑재용 오목부(4)의 내면, 전기적 접속부용 오목부(6)의 내면, 베이스(1)의 표면 모두에 도금을 형성하고, 후속 공정에서 이 도금을 전기적 접속부(3)로 형성하는 패터닝 처리를 행하도록 할 수도 있다. 이와 같이 하면, 도금 형성 공정 및 후술하는 전기적 접속부 형성 공정을 용이하게 행할 수 있다.
도금하는 금속으로서는, 상기 광학 반도체 장치용 기판에서 기재한 것과 마찬가지의 것을 이용할 수 있다. 예를 들면, 구리 도금을 실시하는 경우, 도금액 내에 아연을 적당량 혼합해 두는 것이 바람직하다. 이것은 아연이 촉매의 역할을 하여, 구리 도금의 부착이 촉진된다. 도금을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 인쇄법, 침지법, 증착, 스퍼터링 또는 전기 도금법 등을 이용할 수 있다. 전기적 접속부(3)와 베이스(1)의 양호한 접착을 확보하기 위해서, 베이스(1)의 전기적 접속부의 형성면은 조면화되어 있는 것이 바람직하다.
[전기적 접속부 형성 공정]
전기적 접속부 형성 공정에서는, 상기 공정에서 형성한 도금을, 광학 반도체 소자와 전기적으로 접속되는 적어도 2개의 전기적 접속부(3)에 형성한다(도 4의 E). 예를 들면, 도금을 서브트랙티브법이나 구멍 뚫기 가공 등의 통상 이용되는 방법에 의해 가공하거나, 에칭 처리함으로써 전기적 접속부(3)를 갖는 기판(인쇄 배선판)을 얻을 수 있다.
전기적 접속부용 오목부(6) 또는 소자 탑재용 오목부(4)의 내면에 형성하는 도금의 상단이 베이스의 표면보다 높아지도록 형성함으로써 리플렉터 구조, 밀봉재 댐 구조를 형성할 수도 있다.
상기 공정을 거쳐, 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판이 제조된다.
전기적 접속부 형성 공정 후, 필요에 따라서 열경화 수지의 레지스트(9) 등의 충전 공정(도 4의 F)이나, 상기한 대면적 프린트 기판의 형태의 광학 반도체 장치용 기판으로부터 개편화된 광학 반도체 장치용 기판을 얻는 경우에는, 다이싱이나 루터에 의한 커팅 공정(도시하지 않음)을 행할 수 있다.
상기한 방법에서는, 광학 반도체 소자를 수용하여 탑재하기 위한 소자 탑재용 오목부를 형성하는 공정에 있어서, 수지층의 표면에 금속층을 접합한 후의 베이스에 소자 탑재용 오목부를 형성하였지만, 이것에 한정되지 않고, 금속층을 접합하기 전의 수지층에 소자 탑재용 오목부에 대응하는 관통 구멍을 형성하고, 그 후 수지층과 금속층을 접합할 수도 있다. 소자 탑재용 오목부 형성 공정에 있어서, 복수의 오목부를 형성하는 경우에는 루터 등의 장치에 의해 율속(律速)되게 되지만, 이와 같은 방법에 의해 소자 탑재용 오목부 형성 공정을 행함으로써 공정 시간을 저감할 수 있다. 이 경우, 수지층의 관통 구멍을 커팅 금형에 의한 펀칭에 의해 형성할 수 있다.
도 5에 상기 공정에 의해 제조되는 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판의 예를 도시한다.
도 5의 (A)에서는, 소자 탑재용 오목부(4)의 내면에 도금(5)이 형성되고, 도금(5) 상의 오목 형상부 내에 광학 반도체 소자가 수용되어 탑재된다. 또한, 전기적 접속부용 오목부(6)의 내면에 형성된 도금으로부터 전기적 접속부(3)가 형성되어 있다.
도 5의 (B)에서는, 금속층 형성 공정 후에 베이스 상면에 8 내지 500 ㎛의 금속박(13)을 중첩하고, 금속층 형성 공정과 같이 5 내지 50 ㎫의 압력, 70 내지 180 ℃의 온도 범위에서 진공 프레스기 등을 이용하여 가압 가열하는 공정을 실시하고, 그 후 소자 탑재용 오목부 형성 공정 이후의 공정을 실시하여 얻어진 기판을 도시하고 있다.
도 5의 (C)에서는, 소자 탑재용 오목부 형성 공정을 베이스의 하면측으로부터 실시하고, 그 후 그의 하면에 대하여 도금 형성 공정 이후의 공정을 실시함으로써 얻어진 기판을 도시하고, 소자 탑재용 오목부가 하향으로 배치되어 있다. 이 경우, 이 기판을 이용하여 제조된 광학 반도체 장치가 외부 기판과 탑재될 때의 납땜에 있어서, 앵커 효과에 의한 접착 강도의 향상을 기대할 수 있다.
도 5의 (D)에서는, 금속층을 접합하기 전의 수지층에 소자 탑재용 오목부(4)에 대응하는 관통 구멍을 형성하고, 그 후 수지층과 금속층을 접합하여 얻어진 기판이다. 이 기판에서는, 소자 탑재용 오목부(4)의 하단의 위치는 수지층의 하단과 동일해진다.
또한, 도 6의 (A)에 도시한 바와 같이, 베이스 상에 열경화성 수지의 리플렉터 구조(7), 또는 밀봉재 댐 구조(8)를 성형할 수 있다. 또는, 상기한 바와 같이, 도금 형성 공정에서, 소자 탑재용 오목부(4) 또는 전기적 접속부용 오목부(6)의 내면에 형성하는 도금을, 그의 상단이 베이스 표면보다 높아지도록 형성하여 리플렉터 구조, 밀봉재 댐 구조를 형성하면, 리플렉터 구조 또는 밀봉재 댐 구조의 성형 공정을 생략하여, 저비용화할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 광학 반도체 장치에 대하여 설명한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 광학 반도체 장치(11)는, 상기 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판(10)의 소자 탑재용 오목부(4)에 광학 반도체 소자(12)를 수용, 탑재, 밀봉하여 제조된 것이다. 본 발명의 광학 반도체 장치(11)는 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판을 이용한 것이기 때문에, 기계적 안정성이 높으며, 고내구성, 고방열성인 것으로 된다. 도 7에서는, 페이스 업형의 광학 반도체 장치를 도시하고 있지만, 플립 칩형의 광학 반도체 장치일 수도 있고, 이 경우도 마찬가지로 기계적 안정성이 높으며, 고내구성, 고방열성인 것으로 된다.
〔리플렉터 구조, 밀봉재 댐 구조〕
도 8의 (A)에 도시한 바와 같이, 본 발명의 광학 반도체 장치(21)는 베이스 상에 열경화성 수지의 리플렉터 구조(7)를 갖는 것이다. 리플렉터 구조(7)를 갖는 것이면 고광속의 것으로 된다. 리플렉터 구조(7)는 광학 반도체 소자를 위요(圍繞)하고, 광학 반도체 소자로부터의 광을 반사하는 구조이면 특별히 한정되지 않는다. 또는, 도 8의 (B)에 도시한 바와 같이, 밀봉재 댐 구조(8)를 갖는 것일 수도 있다. 밀봉재 댐 구조(8)는 광학 반도체 소자의 탑재 영역의 주위에 형성되어, 광학 반도체 소자의 밀봉 시에 밀봉재의 흐름을 멈추어, 밀봉재의 형상을 유지할 수 있다. 이와 같이, 베이스의 표면에 열경화성 수지에 의한 리플렉터 구조 또는 밀봉재 댐 구조를 형성함으로써, 보다 내구성이 향상된 고기능의 광학 반도체 장치(31)로 된다.
리플렉터 구조 및 밀봉재 댐 구조에 이용하는 열경화성 수지의 예로서, 1) 열경화성 실리콘 수지 조성물, 2) 트리아진 유도체 에폭시 수지, 산무수물, 경화 촉진제, 무기질 충전제를 포함하는 열경화성 에폭시 수지 조성물, 3) 열경화성의 실리콘 수지와 에폭시 수지를 포함하는 하이브리드 수지(혼성 수지) 조성물 등을 들 수 있다. 그러나, 열경화성 수지는 이들에 한정되는 것은 아니고, 최종적인 광학 반도체 장치의 사용 용도에 맞추어 결정하면 된다.
상기 1)의 열경화성 실리콘 수지 조성물로서는, 하기 평균 조성식 (1)로 표시되는 축합형 열경화성 실리콘 수지 조성물 등이 대표적인 것이다.
(식 중, R1은 동일 또는 이종의 탄소수 1 내지 20의 유기기, R2는 동일 또는 이종의 탄소수 1 내지 4의 유기기를 나타내고, 0.8≤a≤1.5, 0≤b≤0.3, 0.001≤c≤0.5, 0.801≤a+b+c<2를 만족시키는 수임)
이 외에 부가 경화형 실리콘 수지 조성물도 사용할 수 있다.
상기 2)의 열경화성 에폭시 수지 조성물의 트리아진 유도체 에폭시 수지로서는, 1, 3, 5-트리아진 핵 유도체 에폭시 수지가 내열성, 내광성 등의 관점에서 바람직하다. 열경화성 에폭시 수지 조성물은 트리아진 유도체, 경화제로서의 산무수물 등을 포함하는 것에 한하지 않고, 종래부터 공지된 에폭시 수지나 아민, 페놀 경화제 등도 적절하게 사용할 수도 있다.
상기 3)의 실리콘 수지와 에폭시 수지의 하이브리드 수지로서는, 에폭시 수지와 실리콘 수지를 포함하는 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 실리콘 수지나 에폭시 수지의 조성물에는, 무기 충전재를 배합할 수 있다. 배합되는 무기 충전재로서는, 통상 실리콘 수지 조성물이나 에폭시 수지 조성물 등에 배합되는 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 용융 실리카, 결정성 실리카 등의 실리카류, 알루미나, 질화규소, 질화알루미늄, 보론 니트라이드, 유리 섬유, 규회석 등의 섬유상 충전재, 삼산화안티몬 등을 들 수 있다. 이들 무기 충전재의 평균 입경이나 형상은 특별히 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용하는 수지 조성물에는 이산화티탄도 배합할 수 있다. 이산화티탄은, 백색 착색재로서 백색도를 높여, 광의 반사 효율을 향상시키기 위해서 배합하는 것이며, 이 이산화티탄의 단위 격자는 루틸형, 아나타스형 중 어느 것이어도 상관없다. 또한, 평균 입경이나 형상도 한정되지 않는다. 이산화티탄은, 수지나 무기 충전재와의 상용성, 분산성을 높이기 위해서, Al이나 Si 등의 함수 산화물 등으로 미리 표면 처리할 수 있다.
이산화티탄의 충전량은, 조성물 전체의 2 내지 30 질량％, 특히 5 내지 10 질량％가 바람직하다. 2 질량％ 미만에서는 충분한 백색도가 얻어지지 않는 경우가 있고, 30 질량％를 초과하면 미충전이나 공극 등의 성형성이 저하되는 경우가 있다.
본 발명의 광학 반도체 장치는, 예를 들면 고내구성이나 고방열성이 요구되고 있는 자동차 산업 기기의 투영을 목적으로 하는 조명 장치나 기기의 존재를 외부에 알리는 표지등으로 사용할 수 있다. 또한 일반 가정에서의 실내용 조명이나 액정의 백라이트에 있어서도 사용할 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
무기질 충전재로서 산화티탄을 포함하는 페닐계 실리콘 수지 조성물을 유리 섬유에 함침시킨 1매당 70 ㎛의 시트를 2층 적층하고, 하면에 200 ㎛의 구리층(금속층)을 열압착시켜 베이스를 제작하였다. 그리고, 루터에 의해 소자 탑재용 오목부 및 전기적 접속부용 오목부를 형성하고, 구리층의 하면 판 두께 100 ㎛를 남긴 상태로 하였다. 그 후, 무전해 도금에 의해 베이스의 상면, 소자 탑재용 오목부 및 전기적 접속부용 오목부의 내면의 전체면에 구리 도금을 형성하였다. 그 후, 에칭처리에 의해 베이스 상면에 2개의 전기적 접속부를 형성하고, 또한 그의 표면에 Ni/Pd/Au의 도금을 실시한 금속 피복층을 형성하여, 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판을 얻었다.
다음으로, 기판의 표면에 대하여 100 W/30초로 플라즈마 처리를 실시하고, 그 처리면에 대하여 트랜스퍼몰드에 의해 실리콘 수지 조성물을 이용하여 리플렉터 구조를 성형하였다. 소자 탑재용 오목부 내면의 도금 상의 오목 형상부 내에 광학 반도체 소자를 수용하여 탑재하였다. 리플렉터 내의 자그리부에 실리콘계 다이본드재(신에쓰 가가꾸 제조 : 상품명 632DA-1)를 스탬핑 도포하고, 청색 LED 칩(크리(Cree) 제조 TR350M 시리즈)을 탑재하고, 150 ℃에서 4시간 경화시켰다. 그 후, 직경 30 ㎛의 금 와이어로 전기적 접속부와 청색 LED 칩을 와이어 본드 접속하였다.
그 후, 리플렉터 내에, 황색 형광체와 실리콘 수지 조성물(신에쓰 가가꾸 제조 : 상품명 KJR-9022)을 혼련한 내부재를 무사시엔지니어링 제조 디스펜서로 도포한 후, 150 ℃에서 4시간 열경화시켰다. 열경화 후, 다이싱 공정을 거쳐 개편화하여, 도 8의 (A)에 도시한 바와 같은 본 발명의 광학 반도체 장치를 얻었다.
(비교예 1, 2)
FR-4 기판(비교예 1), AlN 기판(비교예 2)을 베이스로서 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 광학 반도체 장치를 제작하였다.
그 후, 실시예 1, 비교예 1 내지 2에서 제작한 광학 반도체 장치에 대하여 85 ℃/85 ％의 고온 고습 통전 시험을 실시하여, 100h, 500h, 1,000h 초기 광속값의 변동 상황을 확인하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 초기 광속을 100 ％로 하면 실시예 1의 광학 반도체 장치는, 세라믹인 AlN 기판(비교예 2)의 광학 반도체 장치와 동일한 정도의 광속을 유지하였다.
또한, 실시예 1, 비교예 1 내지 2에서 제작한 광학 반도체 장치에 대하여 85 ℃/85 ％의 고온 고습 통전 시험을 실시하여, 100h, 500h, 1,000h의 광학 반도체 장치의 반사율의 변동 상황을 확인하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 초기 반사율을 100 ％로 하면 실시예 1의 광학 반도체 장치는, 수지인 FR-4 기판(비교예 1)의 광학 반도체 장치와 동일한 정도 이상으로 반사율을 유지할 수 있었다.
또한, 실시예 1에서 이용한 광학 반도체 장치용 기판과 비교예 1, 2에서 이용한 기판의 열전도율을 비교하였다. 열전도율은, 레이저 플래쉬법에 의해 실온 25 ℃에서 측정을 행하였다. 결과를 표 3에 나타낸다. 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판의 열전도율은 350 W/mK로 되고, 종래의 FR-4 기판은 0.6 W/mK, AlN 기판은 150 W/mK로 되었다. 이에 의해, 본 발명의 광학 반도체 장치용 기판은, 다른 기판에 비해 높은 열전도율을 갖는 것을 알 수 있었다.
(실시예 2, 3)
리플렉터 구조를 성형할 때에, 트랜스퍼 성형에서 에폭시 수지(실시예 2) 또는 실리콘 수지와 에폭시 수지의 하이브리드 수지(실시예 3)를 사용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광학 반도체 장치를 제작하였다.
실시예 2 내지 3에서 제작한 광학 반도체 장치에 대하여 85 ℃/85 ％의 고온 고습 통전 시험을 실시하여, 100h, 500h, 1,000h 초기 광속값의 변동 상황을 확인하였다. 그 결과를 표 4에 나타낸다. 베이스의 내구성이 높기 때문에, 2종류 모두 큰 광속의 저하가 없어, 양호한 것을 알 수 있었다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는 예시이고, 본 발명의 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 동일한 작용 효과를 발휘하는 것은 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
1 : 베이스
1a : 수지층
1b : 금속층
2 : 섬유 강화재
2', 2'' : 섬유
3 : 전기적 접속부
4 : 소자 탑재용 오목부
5 : 도금
6 : 전기적 접속부용 오목부
7 : 리플렉터 구조
8 : 밀봉재 댐 구조
9 : 레지스트
10, 20, 30 : 광학 반도체 장치용 기판
11, 21, 31 : 광학 반도체 장치
12 : 광학 반도체 소자
13 : 금속박
1a : 수지층
1b : 금속층
2 : 섬유 강화재
2', 2'' : 섬유
3 : 전기적 접속부
4 : 소자 탑재용 오목부
5 : 도금
6 : 전기적 접속부용 오목부
7 : 리플렉터 구조
8 : 밀봉재 댐 구조
9 : 레지스트
10, 20, 30 : 광학 반도체 장치용 기판
11, 21, 31 : 광학 반도체 장치
12 : 광학 반도체 소자
13 : 금속박
Claims (12)
- 광학 반도체 소자와 전기적으로 접속되는 적어도 2개의 전기적 접속부를 갖는 광학 반도체 장치용 기판으로서,
섬유 강화재에 실리콘 수지 조성물을 함침시켜 경화시킨 수지층의 표면에 금속층이 접합된 베이스를 갖고, 상기 베이스의 상기 수지층측에 상기 광학 반도체 소자를 수용하여 탑재하기 위한, 적어도 상기 수지층을 두께 방향으로 관통한 소자 탑재용 오목부가 형성되고, 상기 소자 탑재용 오목부의 내면에 도금이 형성된 것임을 특징으로 하는 광학 반도체 장치용 기판. - 제1항에 있어서, 상기 전기적 접속부는, 상기 베이스의 상기 수지층측에 형성된 적어도 상기 수지층을 두께 방향으로 관통한 전기적 접속부용 오목부의 내면에 도금에 의해 형성되며, 상기 금속층과 전기적으로 접속한 것임을 특징으로 하는 광학 반도체 장치용 기판.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 섬유 강화재는 유리 섬유인 것을 특징으로 하는 광학 반도체 장치용 기판.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 베이스의 수지층은, 상기 섬유 강화재에 상기 실리콘 수지 조성물을 함침시킨 프리프레그를 적어도 1층 이상을 이용하여 경화시킨 것임을 특징으로 하는 광학 반도체 장치용 기판.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실리콘 수지 조성물은 축합 경화형 또는 부가 경화형의 실리콘 수지 조성물인 것을 특징으로 하는 광학 반도체 장치용 기판.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 베이스 상에 열경화성 수지의 리플렉터 구조 또는 밀봉재 댐 구조를 갖는 것임을 특징으로 하는 광학 반도체 장치용 기판.
- 제1항 또는 제2항에 기재된 광학 반도체 장치용 기판에 광학 반도체 소자를 탑재한 광학 반도체 장치.
- 광학 반도체 소자와 전기적으로 접속되는 적어도 2개의 전기적 접속부를 갖는 광학 반도체 장치용 기판을 제조하는 방법으로서,
섬유 강화재에 실리콘 수지 조성물을 함침시켜 경화시킨 수지층의 표면에 금속층이 접합된 베이스의 상기 수지층측에 상기 광학 반도체 소자를 수용하여 탑재하기 위한, 적어도 상기 수지층을 두께 방향으로 관통한 소자 탑재용 오목부를 형성하는 공정과, 상기 소자 탑재용 오목부의 내면에 도금을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 반도체 장치용 기판의 제조 방법. - 제8항에 있어서, 상기 광학 반도체 소자를 수용하여 탑재하기 위한 소자 탑재용 오목부를 형성하는 공정에 있어서, 상기 수지층의 표면에 상기 금속층을 접합한 후의 상기 베이스에 상기 소자 탑재용 오목부를 형성하는 것을 특징으로 하는 광학 반도체 장치용 기판의 제조 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 광학 반도체 소자를 수용하여 탑재하기 위한 소자 탑재용 오목부를 형성하는 공정에 있어서, 상기 금속층을 접합하기 전의 상기 수지층에 상기 소자 탑재용 오목부에 대응하는 관통 구멍을 형성하고, 그 후 상기 수지층과 상기 금속층을 접합하는 것을 특징으로 하는 광학 반도체 장치용 기판의 제조 방법.
- 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스의 상기 수지층측에 적어도 상기 수지층을 두께 방향으로 관통한 전기적 접속부용 오목부를 형성하고, 상기 전기적 접속부용 오목부의 내면에 도금에 의해 상기 금속층과 전기적으로 접속한 상기 전기적 접속부를 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 반도체 장치용 기판의 제조 방법.
- 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스 상에 열경화성 수지의 리플렉터 구조 또는 밀봉재 댐 구조를 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 반도체 장치용 기판의 제조 방법.
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