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JP4846515B2 - 光半導体装置及び光半導体装置の製造方法 - Google Patents

光半導体装置及び光半導体装置の製造方法 Download PDF

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JP4846515B2
JP4846515B2 JP2006283597A JP2006283597A JP4846515B2 JP 4846515 B2 JP4846515 B2 JP 4846515B2 JP 2006283597 A JP2006283597 A JP 2006283597A JP 2006283597 A JP2006283597 A JP 2006283597A JP 4846515 B2 JP4846515 B2 JP 4846515B2
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一生 下川
康成 浮田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Description

本発明は、光半導体素子を備える光半導体装置及びその光半導体装置の製造方法に関する。
光半導体装置は、照明や表示装置等の様々な装置の光源として広い分野で用いられている。この光半導体装置は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光半導体素子と、その光半導体素子が接合されて載置され、光半導体素子に電気的に接続された第１リード部と、その第１リード部上の光半導体素子にワイヤを介して電気的に接続された第２リード部とを備えている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。これらの第１リード部及び第２リード部に電圧が印加され、光半導体素子に電力が供給される。
光半導体素子の第１主面には、発光層が設けられており、その発光層上には、第１主面よりも小さい第１電極が設けられている。この第１電極がはんだ等の接合材により第１リード部に接合され、光半導体素子は第１リード部の載置面に設けられる。また、第１主面の反対面である第２主面には、ワイヤ接続用の第２電極が設けられている。なお、光半導体素子はモールド樹脂により封止される。
このような光半導体装置では、第１リード部はプレス加工等により形成されているため、第１リード部の載置面の平面度は低い。このため、はんだ等の接合材が光半導体素子と第１リード部の載置面との間に良好に充填された接合を行うためには、接合材により形成される接合層の厚さを厚くしたり、もしくは、はんだ等の接合材に加え、シートはんだ等の副資材を供給したりする必要がある。
特開２００６−１５６５３８号公報 特開２００６−６６６７０号公報
しかしながら、第１リード部の載置面の平面度は光半導体装置毎にばらつき、接合材の供給量は平面度が低い載置面に合わせて設定されているため、載置面の平面度が高い場合には、余剰分の接合材が光半導体素子と第１リード部の載置面との間からはみ出し、光半導体素子の側壁に這い上がる。光半導体素子は発光層によりアノードとカソードに分かれているため、接合材が光半導体素子の側壁に接触すると、ショート不良が発生してしまう。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、光半導体素子に対する接合材の這い上がりによるショート不良の発生を防止することができる光半導体装置及びその光半導体装置の製造方法を提供することである。
本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、光半導体装置において、第１主面上に設けられた発光層と、発光層上に設けられ第１主面より小さい第１電極と、第１主面と異なる第２主面上に設けられた第２電極とを有する光半導体素子と、第１電極が接合される領域であって第１主面より小さく且つ少なくとも外縁部において表面が平坦な接合領域と、接合領域の周囲で外縁部に隣接する外周領域に形成された複数の溝からなり、その溝にはみ出した接合材が毛細管現象により濡れ広がるように溝が形成された第１溝部とを有し、第１電極が接合材により接合領域に接合され、第１電極に電気的に接続された第１リード部と、第２電極に接続材により電気的に接続された第２リード部とを備えることである。
本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、第１主面上に設けられた発光層と、発光層上に設けられ第１主面より小さい第１電極と、第１主面と異なる第２主面上に設けられた第２電極とを有する光半導体素子を備える光半導体装置の製造方法において、第１リード部の、第１主面より小さく且つ少なくとも外縁部において表面が平坦な接合領域の周囲で外縁部に隣接する外周領域に、複数の溝からなり、その溝にはみ出した接合材が毛細管現象により濡れ広がるように溝が形成される第１溝部を形成する工程と、接合領域に接合材により第１電極を接合し、第１リード部上に光半導体素子を設け、第１電極に第１リード部を電気的に接続する工程と、第１リード部上の光半導体素子の第２電極に接続材により第２リード部を電気的に接続する工程とを有することである。
本発明によれば、光半導体素子に対する接合材の這い上がりによるショート不良の発生を防止することができる。
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態について図１乃至図５を参照して説明する。
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る光半導体装置１Ａは、光を放射する光半導体素子２と、その光半導体素子２が接合材３を介して載置され、その光半導体素子２に電気的に接続された第１リード部４と、その第１リード部４上の光半導体素子２に接続材５により電気的に接続された第２リード部６と、第１リード部４及び第２リード部６を覆うモールド部材である基体７と、光半導体素子２を封止する透光性部材８とを備えている。
光半導体素子２は、図２に示すように、基体となる導電性基材２ａと、その導電性基材２ａの第１主面Ｍ１上に設けられたｎ型半導体層２ｂと、そのｎ型半導体層２ｂ上に設けられた発光層２ｃと、その発光層２ｃ上に設けられたｐ型半導体層２ｄと、そのｐ型半導体層２ｄ上に設けられ第１主面Ｍ１より小さい第１電極２ｅと、絶縁性を有して半導体層２ｂ、２ｄ及び発光層２ｃの周囲を覆う保護膜（パッシベーション膜）２ｆと、第１主面Ｍ１の反対面である第２主面Ｍ２上に設けられた第２電極２ｇとを具備している。この光半導体素子２としては、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いる。
第１リード部４及び第２リード部６は、光半導体素子２に電力を供給するための一対のリード端子である。これらの第１リード部４及び第２リード部６に電圧が印加され、光半導体素子２に電力が供給される。これにより、光半導体素子２は、ｎ型半導体層２ｂとｐ型半導体層２ｄとに挟まれた発光層２ｃから光を放射する。
第１リード部４は、図１、図２及び図３に示すように、光半導体素子２を収容する凹部４ａと、光半導体素子２の第１電極２ｅが接合される領域であって第１主面Ｍ１より小さい接合領域Ｒ１と、接合領域Ｒ１に隣接する外周領域Ｒ２に形成された第１溝部４ｂとを有している。凹部４ａは、例えば、カップ形状、すなわち逆円錐台形状に形成されている。
接合領域Ｒ１は、凹部４ａの底面に例えば正方形状に設けられた表面領域である。この接合領域Ｒ１の面積は、光半導体素子２の第１主面Ｍ１の面積よりも小さく、第１電極２ｅの接合面Ｍ３の面積よりも大きい。外周領域Ｒ２は、凹部４ａの底面に接合領域Ｒ１を囲むように設けられた表面領域である。この外周領域Ｒ２の面積は、凹部４ａの底面の面積から接合領域Ｒ１の面積を引いた面積である。また、第１溝部４ｂは、複数の溝Ｇ１が外周領域Ｒ２に亘って、例えば格子状に形成された溝Ｇ１の集合体である。
ここで、光半導体素子２は、その第１電極２ｅが例えばはんだ等の接合材３により第１リード部４の接合領域Ｒ１に接合され、第１リード部４上に設けられ、第１リード部４に電気的に接続されている。なお、接合材３としては、例えばＡｕＳｎ共晶はんだ等を用いる。また、光半導体素子２は、その第２電極２ｇが例えば金ワイヤ等の接続材５により第２リード部６に電気的に接続されている。
なお、光半導体素子２のサイズは、１．０×１．０×０．２（高さ）ｍｍ３である。この光半導体素子２の発光層２ｃの面積は０．９×０．９ｍｍ２であり、第２電極２ｇの面積は０．８×０．８ｍｍ２である。また、第１リード部４の凹部４ａの開口の直径は２．５ｍｍで、円形の底面の直径は２．０ｍｍで、深さは０．５ｍｍである。接合領域Ｒ１の面積は０．９×０．９ｍｍ２である。第１溝部４ｂの溝Ｇ１は、例えば、直交する２方向に０．０６ｍｍピッチで配置されている。溝Ｇ１の形状は、例えば、深さが０．０１ｍｍであり、幅が０．０１ｍｍであるＶ字形状である。
基体７は、光半導体素子２から放射された光を外部に向けて反射する反射面７ａを有し、第１リード部４及び第２リード部６を覆うモールド部材である。反射面７ａは、内部から外部に向かって広がるように傾斜している。このような基体７は、例えば、白色のモールド樹脂により形成されている。モールド樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂等の熱可塑性樹脂を用いる。
透光性部材８は、第１リード部４の凹部４ａ内及び基体７に設けられて光半導体素子２を封止する部材である。この透光性部材８は、光半導体素子２から放射された光を放出するための放出面８ａを有している。この放出面８ａは、外部雰囲気に接する露出面であり、光半導体素子２から放射された光を放出する光取り出し面として機能する。
この透光性部材８は、例えば、粒子状の蛍光体を混合した蛍光体混合樹脂等の透光性樹脂材料により形成されている。透光性樹脂材料としては、例えば、シリコーン樹脂等を用いる。ここで、蛍光体は、光半導体素子２から放射された光の波長を変換する物質であり、例えば、光半導体素子２の光の波長よりも長い波長を有する光を放出する。この蛍光体としては、例えば、黄色光を放出する蛍光体を用いたり、あるいは、黄色光を放出する蛍光体及び赤色光を放出する蛍光体の両方を用いたりする。
このような光半導体装置１Ａでは、第１リード部４及び第２リード部６に電圧が印加され、光半導体素子２に電力が供給されると、光半導体素子２は光を放射する。その光の一部は、透光性部材８を通過してそのまま放出面８ａから放出され、他の一部は、第１リード部４の凹部４ａの側壁や基体７の反射面７ａにより反射されて放出面８ａから放出される。また、光の一部が、透光性部材８に含有される蛍光体に入射する。これにより、蛍光体は励起されて光を放射する。その光の一部も透光性部材８を通過して放出面８ａから放出され、他の一部も、第１リード部４の凹部４ａの側壁や基体７の反射面７ａにより反射されて放出面８ａから放出される。このようにして、光半導体素子２により放射された光と、その光により励起された蛍光体により放射された光とが混合され、透光性部材８の放出面８ａから放出される。
次に、光半導体装置１Ａの製造方法について説明する。
光半導体装置１Ａの製造工程では、まず、第１リード部４及び第２リード部６を形成し、図４に示すように、第１リード部４における接合領域Ｒ１に隣接する外周領域Ｒ２に第１溝部４ｂを形成する。その後、第１リード部４の凹部４ａを避けて第１リード部４及び第２リード部６を覆うように基体７を形成し、図５に示すように、光半導体素子２の電極２ｅを接合領域Ｒ１に接合し、第１リード部４上に光半導体素子２を設け、その第１リード部４上の半導体素子２の第２電極２ｇと第２リード部６とを接続材５により電気的に接続し、最後に、透光性部材８により光半導体素子２を封止する。
詳述すると、最初に、板金部材から打ち抜き加工により第１リード部４及び第２リード部６を形成する。その後、プレス加工により第１リード部４の凹部４ａを形成し、図４に示すように、その凹部４ａの底面の外周領域Ｒ２に溝Ｇ１を加工することにより、外周領域Ｒ２に第１溝部４ｂを形成し、高い平面度を得るため凹部４ａの底面をプレスする。これにより、第１溝部４ｂは、凹部４ａの底面における接合領域Ｒ１に隣接する外周領域Ｒ２に形成される。このとき、接合領域Ｒ１は、光半導体素子２の第１電極２ｅの接合面Ｍ３よりも大きく、光半導体素子２の第１主面Ｍ１より小さく設けられる。
次いで、第１リード部４及び第２リード部６を所定の位置に位置付けて基体７を成形するための金型に、第１リード部４及び第２リード部６を取り付け、例えばインジェクションモールド法を用いて、白色のモールド樹脂により基体７を成形する。この白色のモールド樹脂としては、例えば、ポリフタルアミド等の熱可塑性樹脂を用いる。
その後、図５に示すように、第１リード部４の接合領域Ｒ１の中央にはんだシート３ａを載置する。このはんだシート３ａは、例えば、ＡｕＳｎ共晶はんだにより形成されている。はんだシート３ａのサイズは、例えば３００×３００×２５（厚さ）μｍ３である。また、図５に示すように、第１リード部４に対する光半導体素子２の載置前には、はんだ膜３ｂがあらかじめ光半導体素子２の第１電極２ｅ上に設けられている。このはんだ膜３ｂは、例えば、ＡｕＳｎ共晶はんだにより形成されている。はんだ膜３ｂの厚さは、例えば２μｍである。
このようなはんだシート３ａ及びはんだ膜３ｂにより、接合材３が供給される。すなわち、はんだシート３ａとはんだ膜３ｂとが溶融後に一緒になって接合材３となる。特に、はんだシート３ａは、平面度が低く、表面粗さが高い第１リード部４に対応して、光半導体素子２と第１リード部４との間に隙間なくはんだを充填するために用いられている。このため、供給するはんだ量は、接合に必要な充填量よりも多くなる。
次いで、Ｎ２（９０％）＋Ｈ２（１０％）の還元雰囲気下で、第１リード部４をＡｕＳｎ共晶はんだの融点（２８０℃）よりも高い温度（例えば３２０℃）に加熱し、ダイマウンタ（図示せず）によりはんだシート３ａを介して第１リード部４の接合領域Ｒ１上に光半導体素子２を載置（マウント）する。これにより、光半導体素子２の第１電極２ｅが第１リード部４の接合領域Ｒ１に接合され、光半導体素子２が第１リード部４の凹部４ａの底面に設けられる。
このとき、溶融したはんだが光半導体素子２と第１リード部４との間からはみ出した場合でも、はみ出した余剰分のはんだは、第１溝部４ｂの各々の溝Ｇ１に毛細管現象により濡れ広がり、光半導体素子２の側壁に這い上がることがなくなる。これにより、接合材３により第１リード部４に光半導体素子２を接合する際、光半導体素子２に対するはんだの這い上がりを防止することができる。
ここで、第１リード部４上に載置された光半導体素子２は、１００ｍｓ間、０．５Ｎの荷重を加えることにより、第１リード部４上に接合される。なお、光半導体素子２のはんだ膜３ｂと、はんだシート３ａとの良好な接合性を確保するため、加圧後に、スクラブを行ってもよい。このスクラブは、第１リード部４が載置されるコレットを微動させることにより行われる。スクラブは、コレットが四角形の軌跡で微動するように行われる。このとき、例えば、四角形の一辺（ストローク）が２００μｍで、コレットの移動速度が１００μｍ／ｓである。
なお、光半導体素子２としては、例えば、３５０ｍＡの電流を流すことにより、４５ｌｍの光束が得られる高出力タイプの光半導体素子２を用いる。この光半導体素子２の導電性基材２ａは、例えばＳｉＣ（炭化ケイ素）により形成されており、発光層２ｃは、例えば青色に発光する発光層である。また、第１リード部４及び第２リード部６は、厚さが１．５ｍｍである銅板により形成される。これらの第１リード部４及び第２リード部６の表面には、ニッケルが１μｍの厚さで、銀が１μｍの厚さでそれぞれメッキされる。また、接合材３の厚さは２μｍとなる。基体７のサイズは、８．０×５．０×２．５（高さ）ｍｍ３である。
その後、例えば金ワイヤ等の接続材５により、光半導体素子２の第２電極２ｇと第２リード部６とを電気的に接続する。最後に、第１リード部４の凹部４ａ及び基体７の反射面７ａにより形成された凹部内にシリコーン樹脂を充填し、光半導体素子２を封止する。これにより、シリコーン樹脂製の透光性部材８が基体７に設けられ、図１に示すように、光半導体装置１Ａが完成する。
なお、シリコーン樹脂としては、例えば、直径が５〜２０μｍである蛍光体を５〜１０ｗｔ％の濃度で混入したシリコーン樹脂を用いる。蛍光体は、例えば、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋という組成のＳＯＳＥ系蛍光体であり、波長４６０ｎｍの青色光を波長５７０ｎｍの黄色光に変換する。このため、青色光と黄色光とが光半導体装置１Ａから放射され、これらの光が混合されて視覚的に白色光が得られる。
ここで、本実施の形態では、はんだシート３ａを使用して、第１リード部４の載置面の平面度や表面粗さのばらつきによるはんだ量の不足に対応している。ところが、はんだ膜３ｂの厚さを厚くすることにより、十分なはんだ量を供給することができる場合には、はんだシート３ａによるはんだの供給を行う必要はない。はんだ膜３ｂを厚くした場合でも、光半導体素子２と第１リード部４との間からはみ出した余剰分のはんだは、第１溝部４ｂの各々の溝Ｇ１に毛細管現象により濡れ広がり、光半導体素子２の側壁に這い上がることがなくなる。これにより、第１リード部４に接合材３により光半導体素子２を接合する際、光半導体素子２に対するはんだの這い上がりを防止することができる。
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態によれば、第１リード部４の接合領域Ｒ１に隣接する外周領域Ｒ２に第１溝部４ｂを形成することによって、第１リード部４に接合材３により光半導体素子２を接合する際、光半導体素子２と第１リード部４との間からはみ出した余剰分の接合材３は、第１溝部４ｂの各々の溝Ｇ１に濡れ広がり、接合材３が光半導体素子２の側壁に這い上がることがなくなる。これにより、光半導体素子２の側壁に対する接合材３の這い上がりを防ぐことが可能になるので、接合材３の這い上がりによるショート不良の発生を防止することができる。特に、接合領域Ｒ１が光半導体素子２の第１主面Ｍ１より小さく設けられているが、第１主面Ｍ１に対向する領域にも、各溝Ｇ１が形成されているので、余剰分の接合材３が光半導体素子２の側壁に達する前に各溝Ｇ１内に流れ込むようになる。これにより、接合材３が光半導体素子２の側壁に這い上がることを確実に防止することができる。
さらに、接合領域Ｒ１は第１電極２ｅの接合面Ｍ３より大きいことから、第１電極２ｅの接合面Ｍ３に対向する領域に溝Ｇ１が形成されることがなくなるので、第１リード部４に対する光半導体素子２の接合力を向上させることができる。その結果として、光半導体素子２が第１リード部４から取り外れることが防止され、光半導体装置１Ａの部品信頼性を向上させることができる。
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態について図６及び図７を参照して説明する。本発明の第２の実施の形態では、第１の実施の形態と異なる部分について説明する。なお、第２の実施の形態においては、第１の実施の形態で説明した部分と同一部分を同一符号で付し、その説明を省略する（他の実施の形態も同様である）。
図６及び図７に示すように、本発明の第２の実施の形態では、第１リード部４が、接合領域Ｒ１内に第１溝部４ｂと離間させて形成された第２溝部４ｃを有している。この第２溝部４ｃは、各溝Ｇ２が第１溝部４ｂの各溝Ｇ１と連通しないように接合領域Ｒ１内に設けられている。なお、第２溝部４ｃの面積は、例えば０．５×０．５ｍｍ２である。
光半導体装置１Ａの製造工程は、第１の実施の形態の製造工程に加えて、接合領域Ｒ１内に第１溝部４ｂと離間させて第２溝部４ｃを形成する工程を有する。詳述すると、プレス加工により第１リード部４の凹部４ａを形成した後、その凹部４ａの底面の外周領域Ｒ２に溝Ｇ１を加工することにより外周領域Ｒ１に第１溝部４ｂを形成し、同時に、凹部４ａの底面の接合領域Ｒ１に溝Ｇ２を加工することにより接合領域Ｒ１内に第２溝部４ｃを形成し、最後に、高い平面度を得るため凹部４ａの底面をプレスする。その後の製造工程は第１の実施の形態と同様である。
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第１リード部４の接合領域Ｒ１内に第１溝部４ｂと離間させて第２溝部４ｃを形成することによって、接合材３としてはんだシート３ａが供給された場合に、溶融したはんだシート３ａが濡れ広がることを抑えることが可能になり、接合に十分なはんだが光半導体素子２と第１リード部４との間に留まるので、光半導体素子２と第１リード部４との接合不良の発生を抑えることができる。その結果として、光半導体素子２が第１リード部４から取り外れることが防止され、光半導体装置１Ａの部品信頼性を向上させることができる。
なお、第１溝部４ｂ及び第２溝部４ｃの形成方法としては、例えば、並列する溝加工用の複数のポンチを凹部４ａの底面に一度打ち、その後、例えば９０°回転させてもう一度凹部４ａの底面に打ち、第１溝部４ｂ及び第２溝部４ｃを同時に形成する方法を用いてもよい。この方法であれば、格子状に並ぶ溝加工用の複数のポンチを用いる場合に比べ、各ポンチの配列を単純化することが可能になるので、工具のメンテナンスを容易にすることができる。さらに、ポンチを打つときの力を弱くすることができ、加えて、各溝Ｇ１、Ｇ２の交差部分が潰れたりすることを防止することができる。
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態について図８及び図９を参照して説明する。本発明の第３の実施の形態では、第１の実施の形態と異なる部分について説明する。
図８及び図９に示すように、本発明の第３の実施の形態に係る光半導体装置１Ｂでは、第１リード部４が凹部４ａを有していないフラットフレームであり、第１リード部４の外周領域Ｒ２が接合領域Ｒ１を囲むように額縁状に設けられている。
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態によれば、前述の構成でも、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
（他の実施の形態）
なお、本発明は、前述の実施の形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
例えば、前述の実施の形態においては、各種の数値を挙げているが、それらの数値は例示であり、限定されるものではない。
また、前述の実施の形態においては、接合領域Ｒ１を正方形状に設けているが、これに限るものではなく、例えば、円形状に設けるようにしてもよく、その形状は限定されない。同様に、外周領域Ｒ２の形状も限定されない。
また、前述の実施の形態においては、接合領域Ｒ１を第１電極２ｅより大きく設けているが、これに限るものではなく、例えば、第１電極２ｅより小さく設けるようにしてもよい。
また、前述の実施の形態においては、第１溝部４ｂとして溝Ｇ１を直交する２方向に形成しているが、これに限るものではなく、例えば、溝Ｇ１を１方向又は３方向以上に形成するようにしてもよく、また、直交させずに形成するようにしてもよい。
また、前述の実施の形態においては、溝Ｇ１をＶ字形状に形成しているが、これに限るものではなく、例えば、半円形状や四角形状に形成するようにしてもよい。
最後に、前述の実施の形態においては、第２電極２ｇを設ける第２主面Ｍ２として第１主面Ｍ１の反対面を用いているが、これに限るものではなく、例えば、導電性基材２ａの側壁の一面を用いるようにしてもよく、第１主面Ｍ１と異なる面を用いればよい。
本発明の第１の実施の形態に係る光半導体装置の概略構成を示す断面図である。 図１に示す光半導体装置が備える光半導体素子と第１リード部との接合部分を拡大して示す断面図である。 図１に示す光半導体装置が備える第１リード部及び第２リード部を示す平面図である。 図１に示す光半導体装置の製造方法を説明する第１の工程断面図である。 第２の工程断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る光半導体装置が備える光半導体素子と第１リード部との接合部分を拡大して示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る光半導体装置が備える第１リード部及び第２リード部を示す平面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る光半導体装置の概略構成を示す断面図である。 図８に示す光半導体装置が備える第１リード部及び第２リード部を示す平面図である。
符号の説明
１Ａ，１Ｂ…光半導体装置、２…光半導体素子、２ｃ…発光層、２ｄ…第１電極、２ｇ…第２電極、３…接合材、４…第１リード部、４ｂ…第１溝部、４ｃ…第２溝部、５…接続材、６…第２リード部、Ｍ１…第１主面、Ｍ２…第２主面、Ｍ３…接合面、Ｒ１…接合領域、Ｒ２…外周領域

Claims (6)

  1. 第１主面上に設けられた発光層と、前記発光層上に設けられ前記第１主面より小さい第１電極と、前記第１主面と異なる第２主面上に設けられた第２電極とを有する光半導体素子と、
    前記第１電極が接合される領域であって前記第１主面より小さく且つ少なくとも外縁部において表面が平坦な接合領域と、前記接合領域の周囲で前記外縁部に隣接する外周領域に形成された複数の溝からなり、該溝にはみ出した接合材が毛細管現象により濡れ広がるように前記溝が形成された第１溝部とを有し、前記第１電極が前記接合材により前記接合領域に接合され、前記第１電極に電気的に接続された第１リード部と、
    前記第２電極に接続材により電気的に接続された第２リード部と、
    を備えることを特徴とする光半導体装置。
  2. 前記接合領域は前記第１電極の接合面より大きいことを特徴とする請求項１記載の光半導体装置。
  3. 前記第１リード部は、前記接合領域内に前記第１溝部と離間させて形成された第２溝部を有していることを特徴とする請求項１記載の光半導体装置。
  4. 第１主面上に設けられた発光層と、前記発光層上に設けられ前記第１主面より小さい第１電極と、前記第１主面と異なる第２主面上に設けられた第２電極とを有する光半導体素子を備える光半導体装置の製造方法であって、
    第１リード部の、前記第１主面より小さく且つ少なくとも外縁部において表面が平坦な接合領域の周囲で前記外縁部に隣接する外周領域に、複数の溝からなり、該溝にはみ出した接合材が毛細管現象により濡れ広がるように前記溝が形成される第１溝部を形成する工程と、
    前記接合領域に前記接合材により前記第１電極を接合し、前記第１リード部上に前記光半導体素子を設け、前記第１電極に前記第１リード部を電気的に接続する工程と、
    前記第１リード部上の前記光半導体素子の前記第２電極に接続材により第２リード部を電気的に接続する工程と、
    を有することを特徴とする光半導体装置の製造方法。
  5. 前記第１溝部を形成する工程では、前記接合領域を前記第１電極の接合面より大きく設けることを特徴とする請求項４記載の光半導体装置の製造方法。
  6. 前記接合領域内に前記第１溝部と離間させて第２溝部を形成する工程を有することを特徴とする請求項４記載の光半導体装置の製造方法。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5453713B2 (ja) * 2007-07-06 2014-03-26 日亜化学工業株式会社 半導体装置およびその形成方法
JP5509623B2 (ja) * 2009-02-27 2014-06-04 日亜化学工業株式会社 発光装置
KR100986397B1 (ko) * 2010-02-08 2010-10-08 엘지이노텍 주식회사 발광 장치
EP2975637A4 (en) * 2013-03-13 2016-04-06 Toyota Motor Co Ltd SEMICONDUCTOR DEVICE
DE102013219642A1 (de) * 2013-09-27 2015-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Diffusionslöten unter Ausbildung einer Diffusionszone als Lötverbindung und elektronische Baugruppe mit einer solchen Lötverbindung
US20150200336A1 (en) * 2014-01-10 2015-07-16 Cree, Inc. Wafer level contact pad standoffs with integrated reflector
CN104538538A (zh) * 2014-12-24 2015-04-22 广州市鸿利光电股份有限公司 一种倒装芯片支架及led封装工艺
JP6732586B2 (ja) * 2016-07-28 2020-07-29 ローム株式会社 Ｌｅｄパッケージ
US9911684B1 (en) * 2016-08-18 2018-03-06 Semiconductor Components Industries, Llc Holes and dimples to control solder flow
WO2019069744A1 (ja) * 2017-10-06 2019-04-11 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 画像表示装置、画像表示装置の製造方法、および部品実装基板
JP6995674B2 (ja) * 2018-03-23 2022-01-14 株式会社東芝 半導体装置
JP7218048B2 (ja) * 2018-05-24 2023-02-06 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置及びその製造方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0272573U (ja) * 1988-11-18 1990-06-01
JP2001352100A (ja) * 2000-06-06 2001-12-21 Rohm Co Ltd 半導体発光素子
US6448507B1 (en) * 2000-06-28 2002-09-10 Advanced Micro Devices, Inc. Solder mask for controlling resin bleed
JP2002076373A (ja) * 2000-08-25 2002-03-15 Fujitsu Ltd 電子装置及び光学装置
JP4450965B2 (ja) * 2000-09-29 2010-04-14 日本碍子株式会社 光学部品の接着構造
JP3895570B2 (ja) * 2000-12-28 2007-03-22 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置
JP4963148B2 (ja) * 2001-09-18 2012-06-27 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法
US7001798B2 (en) * 2001-11-14 2006-02-21 Oki Electric Industry Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device
TWI258258B (en) * 2002-12-26 2006-07-11 Sony Corp Semiconductor laser assembly
US7164192B2 (en) * 2003-02-10 2007-01-16 Skyworks Solutions, Inc. Semiconductor die package with reduced inductance and reduced die attach flow out
US20040262781A1 (en) * 2003-06-27 2004-12-30 Semiconductor Components Industries, Llc Method for forming an encapsulated device and structure
KR101131259B1 (ko) * 2004-03-24 2012-03-30 스탄레 덴끼 가부시키가이샤 발광 장치의 제조방법 및 발광 장치
JP4186894B2 (ja) 2004-08-27 2008-11-26 株式会社デンソー 半導体装置
JP4486451B2 (ja) * 2004-09-07 2010-06-23 スタンレー電気株式会社 発光装置、その発光装置に使用するリードフレーム、及びリードフレームの製造方法
JP2006156538A (ja) 2004-11-26 2006-06-15 Renesas Technology Corp 半導体パッケージおよびリードフレーム
JP4376884B2 (ja) * 2006-09-20 2009-12-02 シャープ株式会社 半導体装置及び、半導体装置の製造方法
US7808089B2 (en) * 2007-12-18 2010-10-05 National Semiconductor Corporation Leadframe having die attach pad with delamination and crack-arresting features

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