JP2009289930A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 半導体素子105が載置される支持基板101と、該支持基板101に接合部材を介して配される被覆部材102とを有し、該被覆部材102と前記支持基板101の間に空間107を有する半導体装置であって、前記支持基板101は凸部103を有し、該凸部103に被覆部材102の一部が接するように配置されることにより、前記空間107から外部に通じる通気孔が形成されることを特徴とする半導体装置。
【選択図】 図1
Description
図1乃至図3は、本発明に係る半導体装置100の第1の実施の形態を示したものである。図1は第1の実施の形態に係る半導体装置の模式的な分解斜視図である。図2は第1の実施の形態に係る半導体装置を通気孔方向から見た側面図、図3は通気孔部を示す断面図である。
このように、支持基板101に凸部103を有することにより、支持基板101と被覆部位102との隙間104を形成し、この隙間104を通気孔とすることで、被覆部材102の加工を不要とし、被覆部材102の機械的強度の低下及び変形を防止することが可能となる。また、支持基板101に切削加工をする必要もないので、切削加工により形成された溝に接合部材が流れ込み、通気孔を塞ぐこともない。
支持基板101は、半導体素子105を載置するためのものであり、その表面に後述の凸部103を有している。ここで「載置する」とは、支持基板に直接載置される場合のみならず、図1に示すように、サブマウント106のような補助的な別の部材を介して載置されるものも含むものとする。
被覆部材102は、半導体素子105や、半導体素子105に接続される導電性材料(例えば、ワイヤやバンプなど)を外部から保護するため、それらの部材を覆うために支持基板101上に配置される。また、レンズ機能を持たせることもできる。被覆部材102の材料は、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂や、ガラスなどの無機材料を挙げることができる。ソーダガラス、シリカガラス、ホウ珪酸ガラス、アルミノホウ珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、オキシナイトライドガラス、カルコゲナイドガラスから選択された少なくとも一種を含む無機材料からなる被覆部材とすることにより、耐光性の高い半導体装置とすることができる。
凸部103は、前述の支持基板101に形成される。凸部の形状は、その上面に前述の被覆部材102を搭載することができ、隙間104を確保することのできる形状であれば、特に制限されない。被覆部材102が安定して載置できるように、被覆部材との接合面に対応する位置に広く形成する一方、被覆部材と支持基板との接合性を考慮し、接合部材配置部111を確保できるように形成することが好ましい。例えば、図1に示すように、環状の一部を切り欠いたような形状が挙げられる。
接合部材(図示せず)は、支持基板101と被覆部材102とを接合するために用いられ、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素系エラストマー、ガラス、ホットメルト系材料、変性シリコーンおよび有機無機ハイブリッド樹脂から選択された少なくとも一種を含む材料とすることができる。
通気孔108は、空間107から外部に通じる貫通孔である。上述のように、支持基板101と被覆部材102の間に形成される凸部103により形成される。このような通気孔を設けることにより、リフロー処理を安全且つ確実に行うことができるほか、外部環境の温湿度の急激な変化により、空間107と外部との温度差ができて透光性被覆部材の内部に結露が発生し、透光性被覆部材が曇った場合であっても、短時間で空間107と外部との温湿度を均一化し、曇りを除去することができる。
半導体素子105は、発光素子、受光素子、およびそれらの半導体素子を過電圧による破壊から守る保護素子(例えば、ツェナーダイオードやコンデンサー)、あるいはそれらを組み合わせたものとすることができる。ここでは、半導体素子の一例として、発光素子(LEDチップ)について説明する。発光素子を構成する半導体発光素子としては、ZnSeやGaNなど種々の半導体を使用したものを挙げることができるが、蛍光物質を有する発光装置とする場合には、その蛍光物質を効率良く励起できる短波長が発光可能な窒化物半導体(InXAlYGa1−X−YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)が好適に挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。
第2の実施の形態に係る半導体装置は、図4に示したように、支持基板101に形成する凸部103の周縁に、支持基板101の外縁方向に伸びる延出部109を有している以外、実質的に第1の実施の形態と同様の構成である。このように、被覆部材102の端部までをより多く支持することのできる延出部109を設けることにより、被覆部材102を安定して配することができる。被覆部材102を載置する際のバラツキを考慮して、図4のように延出部109の上面の少なくとも一部は、被覆部材102で覆われずに露出する程度に延出させることにより、被覆部材をより安定して載置することができる。
第3の実施の形態に係る半導体装置は、図5に示したように、支持基板101に形成する凸部103の周縁6箇所に、半導体装置の外側に伸びる延出部109を有し、延出部109が間隙を介して互いに対向するように少なくとも一対設けられており、前記間隙が隙間104と繋がって通気孔となるよう形成されている以外、実質的に第2の実施の形態と同様の構成である。このように、通気孔を被覆部材102から突出するように設けることにより、延出部で接合部材の流れをせき止めることができ、接合部材の流れ込みによる通気孔が塞がれるおそれを防止することができる。
101 支持基板
102 被覆部材
103 凸部
104 隙間
105 半導体素子
106 サブマウント
107 空間
108 通気孔
109 延出部
110 金属部材
111 接合部材配置部
112 貫通孔
Claims (6)
- 半導体素子が載置される支持基板と、該支持基板に接合部材を介して配される被覆部材とを有し、該被覆部材と前記支持基板の間に空間を有する半導体装置であって、
前記支持基板は凸部を有し、該凸部に被覆部材の一部が接するように配置されることにより、前記空間から外部に通じる通気孔が形成されることを特徴とする半導体装置。 - 前記凸部は、前記接合部材が配置される部分と前記半導体素子が載置される部分との間に形成される請求項1に記載の半導体装置。
- 前記被覆部材の前記基板と接する面は、上下方向に貫通した貫通孔を有し、該貫通孔の側面に前記接合部材が配される請求項1または2に記載の半導体装置。
- 前記凸部は、前記基板の外縁方向に伸びる延出部を有し、該延出部上面の少なくとも一部は被覆部材で覆われず露出されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記延出部は、平面視にて、対称軸に対して互いに対称な位置に設けられる請求項4に記載の半導体装置。
- 前記延出部は間隙を介して互いに対向するように少なくとも一対設けられており、前記間隙が前記通気孔となる請求項4または5に記載の半導体装置。
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