(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂組成物が充填される凹部と、成形体において光半導体素子が配置されるキャビティ部となる凸部と、を有する金型を用いた光半導体素子搭載用基板の製造方法であって、
前記光半導体素子が配置される素子配置領域を一方面に有する配線部材の他方面同士を接着フィルムを介して対向させる配線部材配置工程と、
前記凸部が前記素子配置領域に当接するように、前記配線部材及び前記接着フィルムを介して一対の前記金型を互いに対向させる金型配置工程と、
前記凹部に前記熱硬化性樹脂組成物を充填し、トランスファー成形により前記配線部材の前記一方面上に前記成形体を形成する成形体形成工程と、を備える、光半導体素子搭載用基板の製造方法。
【請求項２】
前記配線部材配置工程の前に、前記配線部材のそれぞれの前記他方面に前記接着フィルムの一方面を接着するフィルム接着工程を備え、
前記配線部材配置工程において、前記接着フィルムの他方面同士を貼り合わせる、請求項１に記載の光半導体素子搭載用基板の製造方法。
【請求項３】
前記配線部材配置工程の前に、前記配線部材のそれぞれの前記他方面を前記接着フィルムの同一面に接着するフィルム接着工程を備え、
前記配線部材配置工程において、前記接着フィルムを折り返して前記配線部材の前記他方面同士を前記接着フィルムを介して対向させる、請求項１に記載の光半導体素子搭載用基板の製造方法。
【請求項４】
前記配線部材配置工程において、両面が接着性を有する前記接着フィルムの前記両面のそれぞれに前記配線部材の前記他方面を接着する、請求項１に記載の光半導体素子搭載用基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光半導体素子搭載用基板の製造方法により光半導体素子搭載用基板を製造する工程と、
前記光半導体素子搭載用基板の前記キャビティ部内のそれぞれに前記光半導体素子を配置する光半導体素子配置工程と、
前記光半導体素子を覆うように前記キャビティ部に透光性を有する封止樹脂を充填する封止樹脂充填工程と、
前記成形体を前記キャビティ部毎に分割して複数の光半導体装置を得る分割工程と、を備える、光半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記分割工程では、ダイシングにより前記成形体を分割する、請求項５に記載の光半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光半導体素子搭載用基板及びその製造方法、並びに、光半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器は小型・軽量・高性能・多機能化が進み、電子機器に使用される電子部品は高密度に実装されることが望まれている。このような電子部品は、プリント基板上に配置される表面実装部品（ＳＭＤ：surface  mount  device）としたものが多く、リフローはんだ付け等によりプリント基板上の配線パターンに接続される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
電子部品の一例として、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode：発光ダイオード）は、例えば光半導体素子と蛍光体とを組み合わせた光半導体装置であり、省電力で寿命が長い発光装置として注目されている。また、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device：電荷結合素子）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor：相補性金属酸化膜半導体）等の固体撮像デバイスは、レンズを介して形成された光信号の像を電気信号に変換する装置としてテレビカメラやデジタルカメラに適用されている。
【０００４】
光半導体装置では、光半導体素子を搭載する基板として、所定の形状を有する成形体がトランスファーモールドによりプリモールドされた基板が用いられている。このような成形体は、光半導体素子を実装する実装面が露出するように成形されている。また、ＬＥＤ等の光半導体装置の製造方法として、近年、外部接続用のリード端子がパッケージ内部に取り込まれた形態のパッケージが小型化及び高集積化の観点から特に注目されている。
【０００５】
光半導体素子搭載用基板としては、ＱＦＮ（Quad  Flat  Nonleaded  package）と呼ばれる形態が検討されている。ＱＦＮの製造方法としては、複数のＱＦＮを一括成形した後に個片化するＭＡＰ（Mold  array  package）成形が特に注目されている。ＭＡＰ成形では、パターン描画したリードフレームにおける凹部内の露出した実装面（光半導体素子搭載領域）上に複数の光半導体素子を配列し、光半導体素子を透明樹脂で一括封止した後、切断によって個別のＱＦＮ型パッケージに切り分けることにより、複数のＱＦＮを得る。ＭＡＰ成形により、リードフレームあたりの生産性を飛躍的に向上させることができる。
【０００６】
また、複数の光半導体素子搭載領域を有するリードフレーム上に、成形体をトランスファー成形して片面モールドすることが知られている（例えば、特許文献２参照）。成形体の材料としては、リードフレーム等の配線部材との接着力に優れる熱硬化性樹脂組成物が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２１８３９８号公報
【特許文献２】特開平１１−１２６７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような従来の光半導体素子搭載用基板（プリモールド型パッケージ）の製造方法では、金型を用いてトランスファーモールドにより成形体を成形するに際し、光半導体素子搭載領域と、これに対向する金型の表面との隙間に熱硬化性樹脂組成物のフラッシュ等の汚れが発生し、光半導体素子とリードフレーム等の配線部材との接着強度の低下や導通不良等の接続不良が発生する。このような接続不良を抑制するため、ウェットブラストやプラズマ処理等のバリ取り工程を行なうことも可能であるが、工程数の増加や、工程中に成形物が破損して歩留まりが悪化してしまい、光半導体装置の生産性が低下してしまう。
【０００９】
また、リードフレーム上にトランスファー成形で片面モールドする方法では、マトリックス状の大型（例えば、２０ｍｍ角以上）の成形物を一体成形した場合、加熱を施すと樹脂成形体と配線部材との間の線膨張率の相違に起因して応力が発生してしまう。これにより、光半導体素子搭載用基板に反りが発生してしまい、その後の工程を進めることが困難となるため、光半導体装置の生産性が低下してしまう。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、生産性の低下を抑制しつつ、光半導体素子の接続不良や基板の反りの発生を抑制することが可能な光半導体素子搭載用基板及びその製造方法、並びに、光半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、熱硬化性樹脂組成物が充填される凹部と、成形体において光半導体素子が配置されるキャビティ部となる凸部と、を有する金型を用いた光半導体素子搭載用基板の製造方法であって、光半導体素子が配置される素子配置領域を一方面に有する配線部材の他方面同士を接着フィルムを介して対向させる配線部材配置工程と、凸部が素子配置領域に当接するように、配線部材及び接着フィルムを介して一対の金型を互いに対向させる金型配置工程と、凹部に熱硬化性樹脂組成物を充填し、トランスファー成形により配線部材の一方面上に成形体を形成する成形体形成工程と、を備える。
【００１２】
本発明に係る光半導体素子搭載用基板の製造方法では、配線部材の他方面同士を接着フィルムを介して対向させ、更に、金型の凸部が素子配置領域に当接するように、配線部材及び接着フィルムを介して一対の金型を互いに対向させた上で、配線部材の一方面上に成形体を形成している。これにより、接着フィルムを介して対向するそれぞれの配線部材が、上記一方面側から金型及び成形体（熱硬化性樹脂組成物）によって接着フィルム側に向かって押圧されることとなり、成形体（熱硬化性樹脂組成物）と配線部材との線膨脹係数の相違に起因して生じる応力が相殺されて緩和される。このような応力の緩和によって光半導体素子搭載用基板における反りの発生を抑制することが可能であり、生産性の低下を抑制することができる。また、このように光半導体素子搭載用基板の変形が抑制されると共に、金型の凸部が配線部材の素子配置領域に当接するように一対の金型を対向させるため、配線部材と金型との間における汚れの発生が抑制される。これにより、汚れを除去する工程を別途要することなく、生産性の低下を抑制しつつ光半導体素子と配線部材との接続不良を抑制することができる。
【００１３】
本発明に係る光半導体素子搭載用基板の製造方法は、配線部材配置工程の前に、配線部材のそれぞれの上記他方面に接着フィルムの一方面を接着するフィルム接着工程を備え、配線部材配置工程において、接着フィルムの他方面同士を貼り合わせることが好ましい。この場合、生産性の低下を更に抑制しつつ、光半導体素子の接続不良や基板の反りの発生を更に抑制することができる。
【００１４】
本発明に係る光半導体素子搭載用基板の製造方法は、配線部材配置工程の前に、配線部材のそれぞれの上記他方面を接着フィルムの同一面に接着するフィルム接着工程を備え、配線部材配置工程において、接着フィルムを折り返して配線部材の他方面同士を接着フィルムを介して対向させることが好ましい。この場合、生産性の低下を更に抑制しつつ、光半導体素子の接続不良や基板の反りの発生を更に抑制することができる。
【００１５】
本発明に係る光半導体素子搭載用基板の製造方法は、配線部材配置工程において、両面が接着性を有する接着フィルムの両面のそれぞれに配線部材の上記他方面を接着することが好ましい。この場合、生産性の低下を更に抑制しつつ、光半導体素子の接続不良や基板の反りの発生を更に抑制することができる。
【００１６】
本発明に係る光半導体素子搭載用基板は、上記光半導体素子搭載用基板の製造方法により製造され、成形体には、キャビティ部が複数形成されており、光反射性を有する熱硬化性樹脂組成物によりキャビティ部の少なくとも内周側面が形成されている。
【００１７】
本発明に係る光半導体素子搭載用基板では、上記光半導体素子搭載用基板の製造方法により製造されることから、生産性の低下を抑制しつつ、光半導体素子の接続不良や基板の反りの発生を抑制することができる。
【００１８】
本発明に係る光半導体装置の製造方法は、上記光半導体素子搭載用基板のキャビティ部内のそれぞれに光半導体素子を配置する光半導体素子配置工程と、光半導体素子を覆うようにキャビティ部に透光性を有する封止樹脂を充填する封止樹脂充填工程と、成形体をキャビティ部毎に分割して複数の光半導体装置を得る分割工程と、を備える。
【００１９】
本発明に係る光半導体装置の製造方法では、上記光半導体素子搭載用基板を用いていることから、生産性の低下を抑制しつつ、光半導体素子の接続不良や基板の反りの発生を抑制することができる。
【００２０】
分割工程では、ダイシングにより成形体を分割することが好ましい。この場合、成形体を生産性良く分割することができる。
【００２１】
本発明に係る光半導体装置は、上記光半導体装置の製造方法により製造される。
【００２２】
本発明に係る光半導体装置では、上記光半導体装置の製造方法により製造されることにより、生産性の低下を抑制しつつ、光半導体素子の接続不良や基板の反りの発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、生産性の低下を抑制しつつ、光半導体素子の接続不良や基板の反りの発生を抑制することが可能な光半導体素子搭載用基板及びその製造方法、並びに、光半導体装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る光半導体装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る光半導体装置の一実施形態を示す模式断面図である。
【図３】本発明に係る光半導体装置の他の一実施形態を示す模式断面図である。
【図４】本発明に係る光半導体装置の製造方法の一実施形態を示す模式断面図である。
【図５】本発明に係る光半導体装置の製造方法の一実施形態を示す模式断面図である。
【図６】本発明に係る光半導体装置の製造方法の一実施形態を示す模式断面図である。
【図７】本発明に係る光半導体装置の製造方法の一実施形態を示す模式断面図である。
【図８】本発明に係る光半導体装置の製造方法の他の一実施形態を示す模式断面図である。
【図９】本発明に係る光半導体装置の製造方法の他の一実施形態を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００２６】
（光半導体装置）
図１は、本発明に係る光半導体装置の一実施形態を示す斜視図である。図２は、本発明に係る光半導体装置の一実施形態を示す模式断面図である。図３は、本発明に係る光半導体装置の他の一実施形態を示す模式断面図である。
【００２７】
図１，２に示すように、光半導体装置１００は、光半導体素子搭載用基板１０と、光半導体素子２０と、封止樹脂部３０とを備える。なお、図１では、封止樹脂部３０の図示を省略している。
【００２８】
光半導体素子搭載用基板１０は、プリモールド型パッケージ用基板であり、表面（一方面）１２ａ及び表面１２ａと反対側の裏面（他方面）１２ｂを有する配線部材１２と、配線部材１２の表面１２ａ上に配置されたリフレクター（光反射層）１４とを備える。
【００２９】
配線部材１２としては、特に限定されないが、リードフレーム、プリント配線板、フレキシブル配線板及びメタルベース配線板から選ばれる少なくとも１種を使用することができる。リードフレームは、銅や４２アロイ等の基板に公知の手法を用いて回路を形成することにより得ることができる。
【００３０】
配線部材１２は、例えば一対の配線部分からなり、当該配線部分同士のライン間が熱硬化性樹脂組成物の硬化物層１６で埋められた平板構造を有している。ＬＥＤ等の発光装置の場合、配線部分の表面上には、光半導体素子２０からの光を効率よく反射できるように、例えば銀めっきやニッケル／銀めっきにより導体層１８ａ，１８ｂが形成されていることが好ましい。導体層１８ａは、一方の配線部分上に形成されており、導体層１８ｂは、他方の配線部分上に形成されている。
【００３１】
リフレクター１４は、板状の成形体であり、表面から裏面にかけて中央に一つの貫通孔が形成されている。光半導体素子搭載用基板１０では、リフレクター１４の貫通孔が配線部材１２に塞がれることによりキャビティ部（凹部）１４ａが形成されている。キャビティ部１４ａの底面に位置する表面１２ａ上の領域は、光半導体素子搭載領域（素子搭載領域）となる。
【００３２】
リフレクター１４は、光反射性を有する熱硬化性樹脂組成物の硬化物を含む。リフレクター１４は、光反射性を有する熱硬化性樹脂組成物により全体が形成されていることが好ましいが、キャビティ部１４ａの少なくとも内周側面が光反射性を有する熱硬化性樹脂組成物により形成されていればよい。光反射性を有する熱硬化性樹脂組成物は、例えば、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤及び（Ｃ）硬化促進剤を含む熱硬化性樹脂と、（Ｄ）無機充填材と、（Ｅ）白色顔料と、（Ｆ）カップリング剤とを混融、混練して得られる樹脂組成物である。
【００３３】
上記（Ａ）エポキシ樹脂としては、電子部品封止用のエポキシ樹脂成形材料として一般に使用されているものであれば特に限定されるものではない。（Ａ）エポキシ樹脂としては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂及びオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のフェノール類とアルデヒド類のノボラック樹脂をエポキシ化したもの、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ及びアルキル置換ビフェノール等のジグリシジエーテル、ジアミノジフェニルメタン及びイソシアヌル酸等のポリアミンとエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、オレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂、並びに脂環族エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を併用してもよい。
【００３４】
（Ａ）エポキシ樹脂は、比較的着色の少ないものが好ましい。このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレートが挙げられる。
【００３５】
（Ｂ）硬化剤としては、（Ａ）エポキシ樹脂と反応するものであれば特に制限なく用いることができるが、比較的着色の少ないものが好ましい。（Ｂ）硬化剤としては、例えば、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤等が挙げられる。酸無水物系硬化剤としては、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、無水ナジック酸、無水グルタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。これら酸無水物系硬化剤の中では、無水フタル酸、へキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸を用いることが好ましい。フェノール系硬化剤としては、例えばフェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェニルフェノール、アミノフェノール等のフェノール類及び／又はα−ナフトール、β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール類とホルムアルデヒド等のアルデヒド基を有する化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られる樹脂、フェノール類及び／又はナフトール類とジメトキシパラキシレン又はビス（メトキシメチル）ビフェニルから合成されるフェノール・アラルキル樹脂、ナフトール・アラルキル樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂等が挙げられる。これらの硬化剤は、１種を単独で又は２種以上を併用してもよい。酸無水物系硬化剤は、重量平均分子量が１４０〜２００程度であることが好ましく、無色ないし淡黄色であることが好ましい。
【００３６】
（Ｂ）硬化剤の含有量は、（Ａ）エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量に対して、（Ｂ）硬化剤におけるエポキシ基と反応可能な活性基（酸無水物基又は水酸基）の割合が０．５〜１．５当量であることが好ましく、０．７〜１．２当量であることがより好ましい。上記活性基の割合が０．５当量未満の場合には、熱硬化性樹脂組成物の硬化速度が遅くなると共に、得られる硬化物のガラス転移温度が低くなる傾向があり、１．５当量を超える場合には、硬化物の耐湿性が低下する傾向がある。
【００３７】
（Ｃ）硬化促進剤（硬化触媒）としては、特に限定されるものではないが、例えば、１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、トリエチレンジアミン、トリ−２，４，６−ジメチルアミノメチルフェノール等の３級アミン類、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム−ｏ，ｏ−ジエチルホスホロジチオエート等のリン化合物、４級アンモニウム塩、有機金属塩類、及びこれらの誘導体等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を併用してもよい。これら硬化促進剤の中では、３級アミン類、イミダゾール類、リン化合物を用いることが好ましい。
【００３８】
（Ｃ）硬化促進剤の含有量は、（Ａ）エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．０１〜８．０質量部が好ましく、０．１〜３．０質量部がより好ましい。（Ｃ）硬化促進剤の含有率が０．０１質量部未満であると、十分な硬化促進効果を得られない傾向があり、８．０質量部を超えると、得られる硬化物に変色が見られる傾向がある。
【００３９】
（Ｄ）無機充填材としては、例えばシリカが挙げられる。（Ｄ）無機充填材としては、優れた熱伝導性、光反射特性、成形性、難燃性の点から、シリカ、後述する（Ｅ）白色顔料のアルミナ、酸化アンチモン、水酸化アルミニウムのうちの２種以上を含む混合物であることが好ましい。
【００４０】
（Ｄ）無機充填材の中心粒径は、特に限定されるものではないが、（Ｅ）白色顔料とのパッキング効率を向上させる観点から、１〜１００μｍの範囲であることが好ましい。優れた熱伝導性、光反射特性の点から、中心粒径の異なる（Ｄ）白色顔料を複数添加してもよい。
【００４１】
（Ｅ）白色顔料としては、例えば、酸化チタン、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、無機中空粒子等を挙げることができる。（Ｅ）白色顔料としては、優れた熱伝導性、光反射特性の点から、アルミナ、酸化マグネシウム、無機中空粒子またはそれらの混合物が好ましい。無機中空粒子としては、珪酸ソーダガラス、アルミ珪酸ガラス、硼珪酸ソーダガラス、シラス等がある。これらは１種を単独で又は２種以上を併用してもよい。
【００４２】
（Ｅ）白色顔料の中心粒径は、０．１〜５０μｍの範囲であることが好ましい。中心粒径が０．１μｍ未満であると、粒子が凝集しやすく、分散性が悪くなる傾向があり、５０μｍを超えると、反射特性が十分に得られなくなる傾向がある。
【００４３】
（Ｄ）無機充填材及び（Ｅ）白色顔料の含有量の合計は、熱硬化性樹脂組成物全体に対して、７５〜９５質量％の範囲であることが好ましい。この含有量の合計が７５質量％未満であると、熱伝導性や光反射特性が不十分になる傾向があり、９５質量％を超えると、樹脂組成物の成形性が悪くなり、光半導体素子搭載用基板の作製が難化する傾向がある。
【００４４】
（Ｆ）カップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、シラン系カップリング剤やチタネート系カップリング剤等を用いることができる。シラン系カップリング剤としては、例えば、エポキシシラン系、アミノシラン系、カチオニックシラン系、ビニルシラン系、アクリルシラン系、メルカプトシラン系、及びこれらの複合系等を用いることができる。（Ｆ）カップリング剤の処理条件は特に限定されるものではない。（Ｆ）カップリング剤の含有量は、熱硬化性樹脂組成物全体に対して、５質量％以下であることが好ましい。
【００４５】
また、熱硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、酸化防止剤、離型剤、イオン補足剤等の添加剤を添加してもよい。
【００４６】
光半導体素子２０は、キャビティ部１４ａ内の光半導体素子搭載領域においてダイボンド材（図示せず）を介して導体層１８ａ上に配置されている。光半導体素子２０は、ボンディングワイヤ４０により導体層１８ｂと電気的に接続されている。光半導体素子２０は、図３に示すように、ボンディングワイヤを用いることなく、はんだバンプ４２により導体層１８ａ，１８ｂのそれぞれと電気的に接続されていてもよい。なお、光半導体素子２０は、キャビティ部１４ａ内に一つ配置されていることに限定されるものではなく、複数配置されていてもよい。
【００４７】
封止樹脂部３０は、キャビティ部１４ａの内部に充填されており、光半導体素子２０を封止している。封止樹脂部３０は、透光性を有する透明封止樹脂により形成されている。透明封止樹脂としては、例えばエポキシ樹脂及び酸無水物の混合物が用いられる。封止樹脂部３０には、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体等の蛍光体３０ａが分散されている。
【００４８】
（光半導体装置の製造方法）
次に、光半導体装置１００の製造方法について説明する。光半導体装置１００の製造方法は、光半導体素子搭載用基板製造工程と、光半導体素子配置工程と、封止樹脂充填工程と、分割工程とを有する。
【００４９】
まず、図４〜７を用いて、光半導体素子搭載用基板製造工程を説明する。図４〜７は、本発明に係る光半導体装置の製造方法の一実施形態を示す模式断面図である。光半導体素子搭載用基板１０の製造方法は、フィルム接着工程と、配線部材配置工程と、金型配置工程と、成形体形成工程と、金型除去工程と、接着フィルム剥離工程とを備える。
【００５０】
フィルム接着工程では、まず、複数の配線部材１２と、一対の接着フィルム５０とを用意する。配線部材１２は、金属箔から打ち抜きやエッチング等の公知の方法により得ることができる。次に、光半導体装置搭載領域が所定間隔をおいて離れるように配線部材１２をマトリクス状に配列し、図４（ａ）に示すように、配線部材１２のそれぞれの裏面１２ｂに接着フィルム５０の表面（一方面）５０ａを接着する。
【００５１】
接着フィルム５０は、少なくとも表面５０ａが接着性を有していればよく、表面５０ａ及び裏面（他方面）５０ｂの両面が接着性を有していてもよい。接着フィルム５０は、両面から均等に圧力を印加して光半導体素子２０の接続不良や基板の反りの発生を更に抑制する観点から、互いに同一の形状（例えば厚み、面積）、同一の物性（例えば線膨張率）を有していることが好ましい。
【００５２】
接着フィルム５０としては、接着性を有するフィルムであれば特に限定されるものではないが、成形体成形工程や、光半導体素子搭載時やワイヤーボンド時の加熱温度に耐性があるフィルムであることが好ましい。接着フィルム５０としては、ＭＡＰ成形のように面積が大きい基板を用いる場合には、加熱時の寸法変化が少ないフィルムを用いることが好ましい。接着フィルム５０としては、成形体成形工程において、配線部材１２と共に金型中で型締めされるため、フラッシュ等の汚れの発生を更に抑制する観点から、クランプ圧力に対して大きな変形や歪が生じないようにある程度高い弾性を有するフィルムが好ましい。これらの目的を満足する接着フィルム５０の材料としては、例えばポリイミド樹脂が挙げられる。
【００５３】
配線部材配置工程では、配線部材１２の裏面１２ｂ同士を接着フィルム５０を介して対向させる。配線部材配置工程では、例えば、図４（ｂ）に示すように、接着フィルム５０の裏面５０ｂ同士を貼り合わせることにより、配線部材１２の裏面１２ｂ同士を対向させる。この場合、配線部材１２は、両面から均等に圧力を印加して光半導体素子２０の接続不良や基板の反りの発生を更に抑制する観点から、互いに同一の形状（例えば厚み、面積）、物性（例えば硬度、線膨張率）を有していることが好ましく、接着フィルム５０を介して互いに対称となる位置に配置されることが好ましい。
【００５４】
配線部材配置工程の後に、金型配置工程を行う。金型配置工程では、熱硬化性樹脂組成物が充填される複数の凹部５２ａと、成形体において光半導体素子２０が配置されるキャビティ部１４ａとなる複数の凸部５２ｂと、を有する金型５２を用いる。凹部５２ａは、例えば、配線部材１２の光半導体装置搭載領域の配置間隔に一致するようにマトリクス状に配列されており、凸部５２ｂは、凹部５２ａ間に介在している。金型５２は、接着フィルム付配線部材を２つ重ねてクランプする際に生じる応力を更に緩和するという目的から、上型と下型とが対称に合わさるようにクランプされることが好ましい。
【００５５】
金型５２は、熱硬化性樹脂組成物が流動可能な樹脂注入口５２ｃを有する。樹脂注入口５２ｃとなるゲートや樹脂の流路となるランナーの幅や深さは、樹脂注入開始後に金型５２の凹部５２ａ内において配線部材１２にかかる圧力が対向する配線部材１２同士で均等となるように設計されていることが好ましい。
【００５６】
金型配置工程では、図５（ａ）に示すように、金型５２の凸部５２ｂが配線部材１２の表面１２ａにおける光半導体素子搭載領域に当接するように、配線部材１２及び接着フィルム５０を介して一対の金型５２を互いに対向させて型締めする。この際、一対の金型５２の凸部５２ｂは、配線部材１２及び接着フィルム５０を介して互いに対向するように配置される。一対の金型５２の凹部５２ａは、内周側面が光半導体素子搭載領域を囲むように、配線部材１２のそれぞれの表面１２ａ上に位置合わせされる。
【００５７】
一対の金型５２は、両面から均等に圧力を印加して光半導体素子２０の接続不良や基板の反りの発生を更に抑制する観点から、同一の形状（例えば厚み、面積）、物性（例えば硬度、線膨張率）を有していることが好ましい。一対の金型５２は、配線部材１２及び接着フィルム５０を介して互いに対称となる位置に配置されて、凹部５２ａ同士、及び、凸部５２ｂ同士が対称となるように配置されることが好ましい。配線部材１２と金型５２とは、位置合わせピン５４により互いの相対位置が固定されている。
【００５８】
成形体形成工程では、図５（ｂ）に示すように、凹部５２ａに熱硬化性樹脂組成物を充填し、トランスファー成形により配線部材１２の表面１２ａ上にリフレクター１４となる成形体を形成する。この際に、配線部材１２の配線部分間の空隙にも熱硬化性樹脂組成物を充填し、硬化物層１６を形成する。熱硬化性樹脂組成物は、樹脂注入口５２ｃを通じて金型５２内に注入される。トランスファー成形において、配線部材１２は、金型５２内に注入された熱硬化性樹脂組成物、及び金型５２によって厚み方向に押圧される。トランスファー成形では、例えば、金型温度１７０〜１９０℃で６０〜１２０秒、アフターキュア温度１２０〜１８０℃で１〜３時間の条件にて、熱硬化性樹脂組成物を熱硬化させて硬化物を得る。
【００５９】
ところで、ＱＦＮ構造のパッケージを成型する場合には、成形体形成工程において、金型５２に注入された熱硬化性樹脂組成物が配線部材１２の裏面１２ｂに回りこんでしまう場合がある。この場合、バリ等の不具合が生じる。しかし、上記製造方法では、配線部材１２の裏面１２ｂに接着フィルム５０を接着することで、接着フィルム５０が裏面保護用接着フィルムとなり、樹脂組成物の回り込みを抑制することができる。
【００６０】
上記熱硬化性樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂等の各種成分を均一に分散混合することで得ることができるが、分散混合する手段や条件等は特に限定されない。熱硬化性樹脂組成物を作製する一般的な方法として、各成分を押出機、ニーダー、ロール、エクストルーダー等によって混練した後、混練物を冷却し、粉砕する方法を挙げることができる。各成分を混練する際には、分散性を向上する観点から、溶融状態で行うことが好ましい。混練の条件は、各成分の種類や配合量により適宜決定すればよく、例えば、１５〜１００℃で５〜４０分間混練することが好ましく、２０〜１００℃で１０〜３０分間混練することがより好ましい。混練温度が１５℃未満であると、各成分を混練させ難くなり、分散性も低下する傾向にあり、１００℃を超えると、樹脂組成物の高分子量化が進行し、樹脂組成物が硬化してしまう可能性がある。また、混練時間が５分未満であると、トランスファー成形時に樹脂バリが発生してしまう可能性がある。混練時間が４０分を超えると、樹脂組成物の高分子量化が進行し、樹脂組成物が硬化してしまう可能性がある。
【００６１】
成形体形成工程の後、金型除去工程を行う。金型除去工程では、図６（ａ）に示すように、金型５２を配線部材１２の表面１２ａ上から除去すると共に、位置合わせピン５４を除去する。
【００６２】
金型除去工程の後、接着フィルム剥離工程を行う。接着フィルム剥離工程では、図６（ｂ）に示すように、配線部材１２の裏面１２ｂから接着フィルム５０を除去し、リフレクター１４が形成された配線部材１２を得る。
【００６３】
以上により、複数のキャビティ部が形成された光半導体素子搭載用基板１０が得られる。
【００６４】
光半導体素子搭載用基板製造工程の後、光半導体素子配置工程を行う。光半導体素子配置工程では、まず、キャビティ部の底面から露出する配線部材１２の表面１２ａ上に導体層１８ａ，１８ｂを形成する。次に、キャビティ部１４ａ内のそれぞれの導体層１８ａ上に光半導体素子２０を配置する。
【００６５】
次に、光半導体素子２０と導体層１８ｂとを電気的に接続する。例えば、図７（ａ）に示すように、光半導体素子２０と導体層１８ｂとをボンディングワイヤ４０により電気的に接続する。また、図３に示すように、光半導体素子２０を配置する前に導体層１８ａ，１８ｂのそれぞれにはんだバンプ４２を形成し、はんだバンプ４２上に光半導体素子２０を配置してもよい。
【００６６】
光半導体素子配置工程の後、封止樹脂充填工程を行う。封止樹脂充填工程では、図７（ａ）に示すように、光半導体素子２０を覆うようにキャビティ部に透光性を有する封止樹脂を充填し、封止樹脂部３０を形成する。樹脂の充填には、例えばポッティングを用いることができる。
【００６７】
封止樹脂充填工程の後、分割工程を行う。分割工程では、図７（ｂ）に示すように、複数のリフレクター１４が連なった成形体をキャビティ部毎に分割して単体化する。分割工程では、例えば、成形体の表面に水平な方向において互いに直行する２方向から成形体をダイシングすることにより単体に分離する。分割手法はこれに限定されるものではなく、レーザ加工、ウォータージェット加工、金型加工等の公知の手法を用いることができる。以上の工程により、複数の光半導体装置１００が得られる。
【００６８】
光半導体装置１００の製造方法では、配線部材１２の裏面１２ｂ同士を接着フィルム５０を介して対向させ、更に、金型５２の凸部５２ｂが光半導体素子搭載領域に当接するように、配線部材１２及び接着フィルム５０を介して一対の金型５２を互いに対向させた上で、配線部材１２の表面１２ａ上にリフレクター１４となる成形体を形成している。これにより、接着フィルム５０を介して対向するそれぞれの配線部材１２が、表面１２ａ側から金型５２及び成形体（熱硬化性樹脂組成物）によって接着フィルム５０側に向かって押圧されることとなり、成形体（熱硬化性樹脂組成物）と配線部材１２との線膨脹係数の相違に起因して生じる応力が相殺されて緩和される。このような応力の緩和によって光半導体素子搭載用基板１０における反りの発生を抑制することが可能であり、生産性の低下を抑制することができる。
【００６９】
また、このように光半導体素子搭載用基板１０の変形が抑制されると共に、金型５２の凸部５２ｂが配線部材１２の光半導体素子搭載領域に当接するように一対の金型５２を対向させるため、配線部材１２と金型５２との間における汚れの発生が抑制される。これにより、汚れを除去する工程を別途要することなく、生産性の低下を抑制しつつ光半導体素子２０と配線部材１２との接続不良を抑制することができる。
【００７０】
また、光半導体装置１００の製造方法では、接着フィルム５０の両面側でそれぞれ光半導体素子搭載用基板１０を得ることができるため、光半導体装置１００を効率良く低コストで得ることができる。
【００７１】
光半導体素子搭載用基板製造工程は、上記の工程に限定されるものではない。図８に示すように、フィルム接着工程において、配線部材１２のそれぞれの裏面１２ｂを接着フィルム５０の同一面に接着した後、配線部材配置工程において、接着フィルム５０を折り返して配線部材１２の裏面１２ｂ同士を接着フィルム５０を介して対向させてもよい。このような工程により光半導体装置１００を得た場合にも、生産性の低下を抑制しつつ、光半導体素子２０の接続不良や基板の反りの発生を抑制することができる。更に、フィルム接着工程では、接着フィルム５０を折り返した際に対向する複数の配線部材１２同士を対称に位置させるため、隣接する配線部材１２同士が互いに所定間隔をおいて配置されるように各配線部材１２を接着フィルム５０に接着することが好ましい。
【００７２】
また、図９に示すように、配線部材配置工程において、表面５０ａ及び裏面５０ｂの両面が接着性を有する接着フィルム５０の両面のそれぞれに配線部材１２の裏面１２ｂを接着し、配線部材１２の裏面１２ｂ同士が接着フィルム５０を介して対向するように配線部材１２を配置してもよい。このような工程により光半導体装置１００を得た場合にも、生産性の低下を抑制しつつ、光半導体素子２０の接続不良や基板の反りの発生を抑制することができる。更に、配線部材配置工程では、接着フィルム５０を介して対向する配線部材１２同士が対称に位置するように、各配線部材１２を接着フィルム５０に接着することが好ましい。
【実施例】
【００７３】
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７４】
（実施例１）
［光半導体装置の作製］
＜光反射用熱硬化性樹脂組成物の作製＞
表１に示す配合量で各配合成分を配合し、ミキサーによって十分混練した後、ミキシングロールにより４０℃で１５分溶融混練して混合物を得た。この混合物を冷却した後、粉砕し、光反射用熱硬化性樹脂組成物を得た。なお、表１中の各成分の配合量の単位は質量部である。
【００７５】
【表１】
0005397195.tif 000002
【００７６】
表１中、＊１〜８は以下の通りである。
＊１：トリスグリシジルイソシアヌレート（エポキシ当量１００、日産化学社製、商品名：ＴＥＰＩＣ−Ｓ）
＊２：ヘキサヒドロ無水フタル酸（和光純薬工業社製）
＊３：テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム−ｏ，ｏ−ジエチルホスホロジチエート（日本化学工業社製、商品名：ＰＸ−４ＥＴ）
＊４：トリメトキシエポキシシラン（東レダウコーニング社製、商品名：Ａ−１８７）
＊５：溶融シリカ（電気化学工業社製、商品名：ＦＢ−９５０）
＊６：溶融シリカ（アドマテックス社製、商品名：ＳＯ−２５Ｒ）
＊７：酸化チタン（堺化学工業社製、商品名：ＦＴＲ−７００）
＊８：中空粒子（住友３Ｍ社製、商品名：Ｓ６０−ＨＳ）
【００７７】
＜光半導体素子搭載用基板の作製＞
まず、配線部材として、表面をＡｇめっきした０．２５μｍ厚みの複数の銅製リードフレームを準備した。各リードフレームの表面には、一対の陰極及び陽極を有するパターンとなるように光半導体素子搭載領域を形成した。
【００７８】
次に、光半導体装置搭載領域が所定間隔をおいて離れるようにリードフレームをマトリクス状に配列し、リードフレームのそれぞれの裏面に裏面保護用接着フィルムの表面を接着した。裏面保護用接着フィルムとしては、表面及び裏面が接着性を有する一括封止成形用テープ（日立化成工業社製、商品名：ＲＴ−５２１）を２つ用いた。
【００７９】
続いて、リードフレーム付き接着フィルムの裏面同士を互いに接着した。この場合、リードフレームの光半導体素子搭載領域が一対の裏面保護用接着フィルムを介して互いに対称となる位置となるように位置あわせした。
【００８０】
次いで、一対のリードフレームの表面上に成形金型をそれぞれ配置した。成形金型としては、リードフレームの光半導体装置搭載領域の配置間隔に一致するようにマトリクス状に配列された複数の凹部と、凹部間に介在する複数の凸部とを有する金型を用いた。金型の凸部がリードフレームの光半導体素子搭載領域に当接するように、一対の金型をリードフレーム及び接着フィルムを介して互いに対称となる位置に配置してクランプした。その際には、位置合わせピンを設置し、重ねた一対の裏面保護用接着フィルム付リードフレームが成形時に位置ずれしないよう配慮した。キャビティ部への樹脂注入口となるゲートや、樹脂の流路となるランナーの幅や深さは、樹脂注入開始後にキャビティ部内でリードフレームにかかる両面側の圧力が均等となるように設計した。
【００８１】
次に、トランスファー成形によりリードフレームの表面上に成形体を形成すると共に、配線部材における配線部分間の空隙に硬化物層を形成した。成形金型の内部に上記光反射用熱硬化性樹脂組成物を充填した後、樹脂組成物を硬化させた。トランスファー成形機としては、ＭＴＥＸ社製のＡＴＯＭ−ＦＸ（商品名）を用いた。成形条件は金型温度１８０℃、クランプ圧力２０ｔ、注入圧７ＭＰａ、成形時間９０秒とした。
【００８２】
成形体を形成した後、成形金型及び位置合わせピンを除去した。更に、接着フィルムをそれぞれの配線部材から剥し、複数のキャビティ部が形成された光半導体素子搭載用基板を得た。
【００８３】
＜光半導体素子の実装＞
光半導体素子搭載用基板上の各光半導体素子搭載領域の陽極及び陰極にニッケル／銀めっきを施し、一対の導体層（端子）を形成した。次に、一方の導体層上にダイボンド材を塗布した後、光半導体素子をダイボンド材上に配置した。続いて、１５０℃、１時間加熱することにより、光半導体素子（ＬＥＤ素子）を固着した。その後、金線で光半導体素子の表面及び他方の導体層を電気的に接続した。
【００８４】
＜光半導体素子の封止＞
次に、光半導体素子を実装した光半導体素子搭載用基板のキャビティ部に以下の樹脂組成の透明封止樹脂をポッティングにより流し込み、光半導体素子を封止した。ポッティングの後、透明封止樹脂を１５０℃、２時間加熱硬化した。
（樹脂組成）
・水素添加ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、デナコールＥＸ２５２（ナガセケムテックス社製）、９０質量部
・脂環式エポキシ樹脂、ＣＥＬ−２０２１Ｐ（ダイセル化学社製）、１０質量部
・４−メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、ＨＮ−５５００Ｅ（日立化成工業製）、９０質量部
・２、６−ジ−tert−ブチル−４−メチルフェノール（ＢＨＴ）、０．４質量部
・２−エチル−４−メチルイミダゾール、０．９質量部
【００８５】
＜ダイシング＞
透明封止樹脂を硬化した後、光半導体素子搭載用基板をダイシングによりキャビティ部毎に個片化し、複数の光半導体装置を得た。
【００８６】
［光半導体装置の評価］
実施例１で得られた光半導体装置では、熱硬化性光反射用樹脂を用いてトランスファー成形により成形体を作製した際に、反りの発生が確認されなかった。また、樹脂バリが原因である樹脂汚れの発生が確認されず、バリ取り工程を要することなく、接続不良を抑制することができた。以上のように、実施例１では、生産性良く光半導体装置を得ることができた。
【００８７】
（比較例１）
配線部材としては、実施例１と同様のリードフレームを１つ準備した。次に、リードフレームの裏面の全面を覆う金型（下型）、及び、マトリクス状に配列された複数の凹部と凹部間に介在する複数の凸部とを有し、リードフレームの表面上に配置される金型（上型）を用いて、上型の凸部が光半導体素子搭載領域に当接するように、上型及び下型をそれぞれリードフレーム上に配置した。続いて、実施例１と同様の熱硬化性樹脂組成物を上型の凹部に充填し、トランスファー成形によりリードフレームの表面上に成形体を形成した。
【００８８】
比較例１では、光半導体素子搭載用基板に反りが発生していることが確認された。また、凹部へ樹脂組成物を充填した結果、光半導体素子搭載用基板が変形したことにより、光半導体素子搭載領域と上型の凸部との隙間に樹脂組成物が流れ込み、光半導体素子搭載領域に樹脂汚れが発生した。このように反りや樹脂汚れが発生したため、光半導体素子の実装等の後工程を行えず、光半導体装置を得ることができなかった。
【符号の説明】
【００８９】
１０…光半導体素子搭載用基板、１２…配線部材、１２ａ…配線部材の表面（一方面）、１２ｂ…配線部材の裏面（他方面）、１４…リフレクター（成形体）、１４ａ…キャビティ部、２０…光半導体素子、３０…封止樹脂部、５０…接着フィルム、５０ａ…接着フィルムの表面（一方面）、５０ｂ…接着フィルムの裏面（他方面）、５２…金型、５２ａ…金型の凹部、５２ｂ…金型の凸部、１００…光半導体装置。
【図１】
0005397195.tif 000003
【図２】
0005397195.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
0005397195.tif 000007
【図６】
0005397195.tif 000008
【図７】
0005397195.tif 000009
【図８】
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【図９】
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