(57)【要約】【課題】  光取り出し効率を向上させた信頼性の高い半導体装置を提供する。【解決手段】  本発明は、凹部を有する支持部材と、該支持部材に配される正負一対の導体配線と、該導体配線と電気的に接続し凹部に載置される半導体素子と、少なくとも該半導体素子を封止する被覆部材とを有する半導体装置であって、凹部の側壁は、半導体素子１０３を包囲する第一の側壁１０５と、該第一の側壁から突出される第二の側壁１０６とからなり、該第二の側壁１０６の壁面のうち、少なくとも凹部の底面側の第一の壁面１０６ａは、金属材料により被覆されていることを特徴とする。【選択図】  図２
2006165491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、該半導体素子を載置する凹部を有する支持部材と、前記凹部内にて前記半導体素子を封止する被覆部材とを備え、前記凹部の側壁が突出部を有する半導体装置であって、
前記突出部の壁面のうち、少なくとも前記凹部の底面側の壁面は、金属材料により被覆されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記突出部は、前記凹部の開口側にて突出されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
半導体素子と、該半導体素子を載置する凹部を有する支持部材と、前記凹部内にて前記半導体素子を封止する被覆部材とを備え、前記凹部の側壁は、底面側の第一の側壁１０５と、開口側にて突出された第二の側壁１０６とを有する半導体装置であって、
前記第二の側壁１０６の壁面のうち、少なくとも前記凹部の底面側の第一の壁面１０６ａは、金属材料により被覆されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
前記凹部の側壁に配された金属材料の最表面に対する接平面は、前記第二の側壁１０６に交線を有する請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記金属材料は、前記第一の側壁１０５から前記第二の側壁１０６まで延在している請求項３または４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記金属材料は、前記第一の側壁１０５の壁面１０５ａにおいて、凸状に配され、前記第一の壁面１０６ａと前記壁面１０５ａとからなる隅部において、凹状に配されている請求項３乃至５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記金属材料は、前記第二の側壁１０６において、前記第一の壁面１０６ａから隣接する壁面の方へ延在している請求項３乃至６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記被覆部材は、シリコーン樹脂またはエポキシ樹脂から選択された少なくとも一種を含む材料からなる請求項１乃至７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記支持部材は、セラミックスからなる請求項１乃至８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記金属材料は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）あるいはタンタル（Ｔａ）から選択された金属の少なくとも一種を含む請求項１乃至９に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードやレーザダイオードのような半導体発光素子やフォトダイオードのような受光素子が搭載された半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードやレーザダイオードのような半導体発光素子は、支持部材と呼ばれる支持部材に搭載され半導体装置とされている。これにより半導体発光素子は外部環境から保護され、外部電極端子と電気的に接続することができる。このような支持部材として、耐光性および耐久性の高いセラミックを材料とする支持部材が利用される。さらに、このような支持部材に配された半導体素子を外部環境から保護するため、半導体素子は透光性樹脂にて被覆されている。
【０００３】
例えば、特開平１１−７４５６１号公報に開示される半導体装置は、支持部材に形成させた凹部内に半導体素子が配されており、その半導体素子を封止するように、シリコーン樹脂が被覆部材として凹部内に充填されている。さらに、セラミック材料からなる支持部材は、セラミック材料に対して密着性の低いシリコーン樹脂が支持部材から剥離しないように、シリコーン樹脂を凹部内に固定保持する保持手段を有している。この保持手段は、凹部の内側方向に突出されており、凹部に配されたシリコーン樹脂の縁部に引っ掛かっている。これにより、被覆部材が支持部材から剥離することなく、信頼性の高い半導体装置とすることができる。このような保持手段を有するセラミック支持部材は、開口径の異なる孔を形成された種々のセラミックグリーンシートの積層体を焼成することにより、比較的容易に形成することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−７４５６１号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したようなセラミック支持部材の保持手段は、凹部を形成している内壁面から突出して形成されている。このような突出部は、支持部材の凹部に配置された発光素子から出射する光の一部を遮光してしまう。すなわち、突出部の壁面において、発光素子からの光が吸収および乱反射されることにより半導体発光装置の光取り出し効率が低下する。
【０００６】
また、半導体装置は、その製造工程において、実装マウンターと呼ばれる作業用器械により移動および所定の場所に配置される。このとき、支持部材主面側の凹部の開口付近に実装マウンターのコレットの先端部が当接されて支持部材が吸着される。つまり、支持部材の凹部の開口付近に突出された保持手段は、コレットの先端部の機械的な影響を直接受ける。そのため、開口付近に突出された保持手段は、割れや欠けなどの損傷を受けることがある。このような開口部付近に生じた小さな割れや欠けが起因となり、支持部材全体に広がる大きな割れとなることもある。
【０００７】
また、上記特許文献１に開示されるセラミックパッケージの凹部において、凹部の底面側の壁面と保持手段とされる突出部の裏面とにより形成される隅部は、空間的に狭くなっている。したがって、この隅部は、被覆部材の材料を充填し凹部を封止する工程においても気泡を残存させやすい。このような気泡の一部が被覆部材の発光観測面に延在すれば、発光素子からの光が照射されてなる配光パターンに影が生じることがある。
【０００８】
そこで、本発明は、半導体素子を搭載する支持部材の凹部の開口付近に、その凹部の開口径を小さくする突出部を有する半導体装置において、発光素子からの光取り出し効率を向上させることを目的とする。また、支持部材の開口部付近に形成させた保持手段の損傷を防ぎ、信頼性の高い半導体装置とすることを目的とする。また、凹部内に半導体装置の光学特性に悪影響を及ぼす気泡を残存させることがない半導体装置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】
【０００９】
以上の目的を達成するために本発明に係る半導体装置は、半導体素子と、該半導体素子を載置する凹部を有する支持部材と、上記凹部内にて半導体素子を封止する被覆部材とを備え、上記凹部の側壁が突出部を有する半導体装置であって、上記突出部の壁面のうち、少なくとも凹部の底面側の壁面は、金属材料により被覆されていることを特徴とする。これにより、突出部により、光取り出し効率の低下や、支持部材の機械的損傷を招来することがなくなる。したがって、光学特性に優れ信頼性の高い半導体装置とすることができる。
【００１０】
あるいは、本発明は、半導体素子と、該半導体素子を載置する凹部を有する支持部材と、上記凹部内にて半導体素子を封止する被覆部材とを備え、上記凹部の側壁は、底面側の第一の側壁１０５と、開口側にて突出された第二の側壁１０６とを有する半導体装置において、上記第二の側壁１０６壁面のうち、少なくとも上記凹部の底面側の第一の壁面１０６ａは、金属材料により被覆されている。すなわち、上記突出部は、上記凹部の開口側にて突出されている。これにより、支持部材は、被覆部材を強固に保持し、光学特性に優れ信頼性の高い半導体装置とすることができる。
【００１１】
上記凹部の側壁に配された金属材料の最表面に対する接平面は、上記第二の側壁１０６に交線を有することが好ましい。これにより、被覆部材を凹部内に固定および保持することができ、信頼性の高い半導体装置とすることができる。また、発光素子からの光が凹部の側壁にて反射され、光取り出し効率が向上された発光装置とすることができる。また、受光素子に対する集光性が向上された光半導体装置とすることができる。
【００１２】
上記金属材料は、上記第一の側壁１０５から上記第二の側壁１０６まで延在するように配されていることが好ましい。これにより、第二の側壁からなる突出部における強度を向上させることができ、信頼性の高い半導体装置とすることができる。さらには、上記金属材料は、上記第一の側壁１０５の壁面１０５ａにおいて、凸状に配され、上記第一の壁面１０６ａと上記壁面１０５ａとからなる隅部において、凹状に配されていることが好ましい。これにより、隅部における気泡の残留が抑制される。そのため、本発明にかかる半導体装置は、光学特性の劣化が少なく、信頼性が向上される。
【００１３】
上記金属材料は、上記第二の側壁１０６において、上記第一の壁面１０６ａから隣接する壁面の方へ延在していることが好ましい。これにより、突出部の機械的強度が向上され、支持部材の機械的損傷を招来することがなくなる。そのため、本発明にかかる半導体装置は、信頼性を向上させることができる。
【００１４】
上記支持部材は、少なくとも上記半導体素子を封止する被覆部材を備え、上記被覆部材は、シリコーン樹脂またはエポキシ樹脂から選択された少なくとも一種を含む材料からなることが好ましい。これにより、外部環境から半導体素子を保護し、信頼性の高い半導体装置とすることができる。また、上記支持部材は、セラミックスからなることが好ましい。これにより、耐熱性が向上し、信頼性の高い半導体装置とすることができる。
【００１５】
上記金属材料は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）あるいはタンタル（Ｔａ）から選択された金属の少なくとも一種を含むことが好ましい。これにより、突出部の機械的強度の向上を図ることができ、信頼性の高い半導体装置とすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる支持部材は、被覆部材の保持手段とされた突出部の壁面に金属材料が施されている。これにより、半導体装置の突出部における損傷が抑制され、信頼性の高い半導体装置とすることができる。
【００１７】
本発明にかかる支持部材は、突出部の壁面に配された金属材料により、発光素子からの光が反射させる。この突出部の壁面にて反射された光は、発光素子を包囲する壁面にて反射されて凹部の開口部から放射される。したがって、本発明にかかる発光装置は、発光素子からの光取り出し効率が向上された発光装置とすることができる。
【００１８】
本発明にかかる支持部材は、その凹部の側壁に対して最表面が曲面となるように金属材料が配されている。特に、突出部の壁面と凹部の内部側の壁面とにより形成される隅部において、金属材料の最表面が凹状の曲面となるように配されている。これにより、被覆部材を形成する工程においても気泡の滞留が抑制され、被覆部材の材料に含まれていた気泡も効率よく脱泡されるため、光学特性の劣化のない半導体装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための半導体装置を例示するものであって、本発明は半導体装置を以下に限定するものではない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係などは、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
【００２０】
凹部を有する支持部材と、該支持部材に配される正負一対の導体配線と、該導体配線と電気的に接続し凹部に載置される半導体素子とを有する半導体装置おいて、上述したような課題を解決するため、本発明者は種々の検討を行った。その結果、上記凹部の側壁は、凹部の底面側にて壁面を形成する第一の側壁と、凹部の開口側にて凹部の内径を小さくする側に該第一の側壁から突出される第二の側壁とからなり、該第二の側壁面のうち少なくとも上記第一の側壁面に隣接し、凹部の底面側の壁面（本明細書中において「突出部の裏面」と呼ぶことがある。）は、金属材料により被覆されていることを特徴とすることにより上述の課題を解決するに至った。すなわち、本発明は、上記突出部の壁面のうち、少なくとも上記凹部の底面側の壁面が金属材料により被覆されていることを特徴とする半導体装置である。
【００２１】
上述したように、セラミックスを材料とした支持部材は、耐光性および耐熱性に優れるため、半導体素子を搭載する支持部材として好適に利用される。また、半導体素子を被覆する被覆部材として、シリコーン樹脂など耐光性の高いものが好適に利用される。例えば、図７に示されるように、従来の支持部材は、その支持部材の材料に対して密着性の低い被覆部材１０８を支持部材から剥離させることなく、凹部内に収納させておくための保持手段を有している。しかしながら、この保持手段は、第一の壁面１０６ａ、第二の壁面１０６ｂおよび第三の壁面１０６ｃとからなる突出部として形成される。すなわち、保持手段は、凹部に配された被覆部材の上方にて、その被覆部材の縁部に引っ掛かるように凹部の内側方向に突出して形成されている。
【００２２】
また、セラミックス材料からなる部材の表面付近は、多孔質であるため、光を吸収あるいは乱反射させやすい。したがって、このような突出部において、例えば、支持部材の開口部に配置された発光素子からの光が遮光、吸収および乱反射されることにより半導体発光装置の光取り出し効率が低下する。特に、突出部の裏面と第一の側壁１０５の壁面１０５ａとにより形成される隅部は、図７に示されるように、空間的に狭くなっており、このような形状により発光素子からの光の損失が生じ、半導体装置の光取り出し効率が低下してしまう。
【００２３】
また、このような突出部を有する支持部材を備えた半導体装置は、その製造工程において、実装マウンターと呼ばれる作業用器械により移動および所定の場所に配置される。例えば、半導体装置は、実装マウンターのコレットの先端部に配されたバキュームにより吸引されて、実装基板の配線パターン上に配置され半田付けされる。このとき、凹部の開口付近にコレットの先端部が当接されて半導体装置の支持部材が吸引される。また、半導体素子チップは、チップダイボンダーにより支持部材の凹部底面にダイボンドされる。このとき、チップダイボンダーのコレット先端部が凹部の開口付近の突出部に接触することがある。つまり、支持部材の凹部の開口付近に突出された保持手段は、製造工程において、種々の作業用器械による機械的な影響を直接受ける。そのため、開口付近に突出された保持手段は、割れや欠けなどの損傷を受けることがある。特に、セラミックスを材料とした支持部材は、ある程度の強度を有し耐久性に優れるものの、一端このような開口部付近に生じた小さな割れや欠けが起因となり、後に支持部材全体に広がる大きな割れとなることもある。
【００２４】
そこで、上述したような課題を解決するため、本願発明は、支持部材の凹部の内側方向に突出している側壁において、少なくとも底面側の壁面を金属材料にて被覆する。図１は、本形態における半導体装置の模式的な上面図を示し、図２は、図１の波線（Ｉ−Ｉ）における断面図を示す。また、図３乃至図６は、図２の円内における部分的な断面拡大図を示す。
【００２５】
本形態における支持部材１１０の突出部は、第二の側壁１０６のうち、凹部の内側方向に突出している部位である。また、第二の側壁１０６は、底面側の第一の壁面１０６ａ、該第一の壁面１０６ａに隣接する第二の壁面１０６ｂ、および該第二の壁面１０６ｂに隣接する第三の壁面１０６ｃを有する。ここで、突出している部分を形成している壁面のうち、金属材料にて被覆される壁面は、底面側の第一の壁面１０６ａのみに限定されることはない。すなわち、金属材料は、第一の壁面１０６ａだけでなく、それに隣接する他の壁面を被覆するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００２６】
例えば、図５に示されるように、金属材料は、第一の壁面１０６ａから該第一の壁面１０６ａに隣接する第二の壁面１０６ｂにかけて滑らかに連続して配されていることが好ましい。これにより、発光素子からの光が凹部の側壁にて反射され、光取り出し効率が向上された発光装置とすることができる。また、受光素子に対する集光性が向上された光半導体装置とすることができる。さらに、図５に示されるように、金属材料は、第二の壁面１０６ｂにおいて凸状に配されていることが好ましい。これにより、突出部の機械的強度を向上させることができる。
【００２７】
さらに、図６に示されるように、金属材料は、突出部を形成する壁面全体を被覆することが好ましい。すなわち、金属材料は、第二の側壁１０６が突出している部分において、第一の壁面１０６ａ、第二の壁面１０６ｂおよび第三の壁面１０６ｃを滑らかに連続して被覆することが好ましい。これにより、金属材料は、半導体発光素子からの光を反射させ、凹部から放射させることができる。さらに、この金属材料により、支持部材の凹部内に突出している側壁部分の機械的強度が向上され、その製造工程においても支持部材の損傷が生じることがなく、信頼性の高い半導体装置とすることができる。
【００２８】
突出部の壁面を被覆する金属材料は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）あるいはタンタル（Ｔａ）から選択された金属の少なくとも一種を含むことが好ましい。これらの金属材料は、他の金属と比較して、引っ張りや強さ強度が高い、弾性率が高く高温でも強度が高い、熱膨張係数が小さいなどの優れた物理的性質を有している。これにより、突出部の機械的強度の向上を図ることができ、信頼性の高い半導体装置とすることができる。
【００２９】
上記金属材料に対し、さらに、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）あるいは銀（Ａｇ）が積層されてなる金属層が配された支持部材とすることが好ましい。特に、金属層の最表面は、光反射率の高い銀を金属材料として選択する。これにより、凹部の内壁面における光反射率が向上され、発光素子からの光取り出し効率が向上され、あるいは受光素子に対する集光性が向上された光半導体装置とすることができる。
【００３０】
特に、図３および図４に示されるように、第一の側壁１０５の壁面１０５ａに配される金属材料は、その膜厚が最大の部分において、凹部の内側方向に凸状に盛り上がった形状とすることができる。さらに、図３および図４に示される金属材料を第一の金属材料３０１として、図７に示される金属層の如く、その上に第二の金属材料３０２および第三の金属材料３０３を積層させれば、これらの金属材料からなる金属層は、さらに凸状に盛り上がった形状となる。なお、図中のｔ１およびｔ２は、凸状に盛り上がった金属材料の膜厚が最大の部位において、壁面１０５ａから金属材料の頂部までの高さを示す。また、第一の側壁１０５の壁面１０５ａに配された凸状の金属材料は、壁面１０５ａおよび第一の壁面１０６ａとからなる隅部の近傍と、壁面１０５ａが第三の側壁２０１側面と隣接する部位とにおいて膜厚が最小となる。
【００３１】
ここで、第二の側壁１０６からなる突出部は、保持手段として機能させるため、ある程度凹部の内側方向に突出させる必要がある。その一方、光半導体素子を搭載する半導体装置とするとき、凹部の側壁からの突出量を制限し、光が出射あるいは入射する凹部の開口部を広くする必要もある。また、凹部の内側に盛り上がった形状に配された金属材料は、突出部の裏面との間隔を狭くし、突出部の保持手段としての機能を低下させるおそれもある。そのため、第一の側壁１０５の壁面１０５ａから金属材料１０７の頂部までの高さ（ｔ１）は、ある程度制限されることとなる。
【００３２】
そこで、本形態の金属材料は、その最表面における任意の点の接平面が第二の側壁１０６に交線を有するように配されることが好ましい。なお、ここでいう金属材料は、第一の側壁１０５の壁面１０５ａから第一の壁面１０６ａにかけて配された金属材料である。以下、図面を参照しながら説明する。
【００３３】
図３中に示される点線（Ａ−Ａ）、（Ｂ−Ｂ）および（Ｃ−Ｃ）は、上記金属材料の最表面に対する任意の接平面を仮定したとき、その接平面と切断面との交線を示す。金属材料は、その最表面が凸状の曲面となるように壁面１０５ａに配され、壁面１０５ａと第一の壁面１０６ａとからなる隅部において、凹状の曲面となるように配されている。このような金属材料の最表面に対する接平面は、突出部を有する側壁に交線を有することが好ましい。すなわち、図３中に示される点線（Ａ−Ａ）、（Ｂ−Ｂ）および（Ｃ−Ｃ）は、第二の側壁１０６に交点を有することが好ましい。
【００３４】
このように金属層の形状や厚みを調節することにより、第二の側壁１０６からなる突出部は、被覆部材１０８の保持手段としての機能を十分確保することができ、被覆部材１０８の剥離が生じることなく、信頼性の高い半導体装置とすることができる。また、接平面が突出部を有する側壁に交線を有することにより、金属材料の最表面により反射される光は、開口部から出射しやすくなり、開口部から入射した光は、金属材料の最表面により反射して凹部内に集光されやすくなる。
【００３５】
なお、図４に示されるように、金属材料１０７は、接平面が第二の側壁１０６に交線を有することなく第一の側壁１０５に配される形態も考えられる。すなわち、点線（Ｄ−Ｄ）および（Ｅ−Ｅ）に示されるように、金属材料１０７の最表面に対する接平面は、凹部の開口側において、その凹部の内側に存在することもあり得る。このとき、第一の側壁１０５の壁面１０５ａから金属材料の頂部までの高さ（ｔ２）は、上記金属材料の頂部の高さ（ｔ１）より大きい。これにより、凸状に配された金属材料の頂部から凹部の底面側にかけての部位は、被覆部材についての保持手段とすることもできる。すなわち、被覆部材は、金属材料の頂部から底面側にかけての部位に引っ掛かかることにより、支持部材から脱落することなく凹部内に収納される。
【００３６】
ところで、図７に示されるように、第一の側壁１０５の壁面１０５ａと上記第一の壁面１０６ａとにより形成される隅部は、空間的に狭くなっている。したがって、被覆部材１０８の材料を充填する工程（凹部を封止する工程）においても気泡を残存させやすい。このような気泡が発光装置の発光面の方に延在することにより、発光素子からの光が気泡によって遮られ、発光装置の配光パターンに影が生じることがある。
【００３７】
そこで、図３乃至図６に示されるように、本形態の金属材料は、その最表面が曲面となるように、第一の側壁１０５から第二の側壁１０６まで延在して配されていることが好ましい。すなわち、図３乃至図６に示されるように、上記金属材料は、第一の側壁１０５の壁面１０５ａから、第二の側壁１０６の第一の壁面１０６ａまで所定の曲率を有して延在するように配されていることが好ましい。さらに、図３乃至図６に示されるように、金属材料は、その最表面が凸状の曲面となるように壁面１０５ａに配され、壁面１０５ａから隣接する第一の壁面１０６ａにかけて凹状の曲面となるように配されていることが好ましい。すなわち、金属材料は、第一の側壁１０５において、その最表面が凹部の内部方向に凸の曲面となるように配され、第一の側壁１０５と第二の側壁１０６とからなる隅部の方向に凸の曲面となるように配されていることが好ましい。
【００３８】
これにより、突出部を形成する側壁と凹部の底部側の壁面とにより形成される隅部において、気泡の滞留が抑制される。すなわち、最表面が滑らかな曲面となるように形成された金属材料により、凹部の側壁近傍に発生する気泡が円滑に支持部材の外へ放出される。また、被覆部材を形成するための材料に含まれていた気泡も効率よく脱泡されるため、光学特性の劣化のない半導体装置とすることができる。以下、本発明の各構成について、詳述する。
【００３９】
（支持部材）
本形態における支持部材とは、内部に半導体素子を配置するための凹部を有し、半導体素子や導電性ワイヤを外部環境から保護するものである。この凹部は、底面側の第一の側壁１０５と、凹部の開口径を小さくする第二の側壁１０６とから形成されている。第一の側壁１０５は、凹部の底面側にて半導体素子を包囲する。第二の側壁１０６は、凹部の開口側にて凹部の内側方向に突出しており、被覆部材１０８の保持手段とされる。
【００４０】
また、支持部材は、内部に配置された半導体素子と電気的に接続する導体配線が施されている。このような支持部材は、半導体素子の数や大きさにより種々の形状や大きさとすることができる。このような支持部材として、例えば、ガラスエポキシ基板やＢＴレジンを材料とする基板やセラミックスを材料とする基板が挙げられる。このような板材に対し、孔を形成させるなどして、さらに、複数枚積み重ねることによって、凹部の開口付近に突出部を有する支持部材を形成させることができる。このような板材の積層体にて支持部材を構成させるとき、第一の側壁を形成させる板材と、第二の側壁を形成する板材との間に、突出部の裏面に配すべき金属材料を有する部材が介在されていることが好ましい。このような部材は、金属材料からなる板材や、金属材料が鍍金、スパッタリングあるいは蒸着により絶縁性の板材に配されたものとすることもできる。以下に述べるセラミックグリーンシートの積層体にて形成する場合も同様である。このようにすることにより、金属材料が第二の側壁面から剥離することなく、金属材料を固定保持させることができる。また、上記金属材料を下地として鍍金を行うとき、第一の側壁１０５の壁面１０５ａと、第一の壁面１０６ａとからなる交線の部分まで好適に鍍金を行うことができる。
【００４１】
本形態において好適なセラミックスを材料とする支持部材は、種々の形状の孔を有するセラミックグリーンシートを多層に重ね合わせ焼成することにより、半導体素子を配置させる凹部や保持手段としての突出部の形状を比較的簡単に形成することができる。このようなセラミックスの材料として、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ムライトから選択された少なくとも一種の含む材料が挙げられる。このような材料にて支持部材を形成することにより、耐熱性の高い半導体装置とすることができる。特に、窒化アルミニウムは、他のセラミックス材料と比較して熱伝導率が大きいため、窒化アルミニウムを支持部材の材料とすることにより、放熱性が高い半導体装置とすることができる。このような材料にバインダーとしての樹脂を配合および混練させ、シート状に成型することによってセラミックグリーンシートとされる。
【００４２】
また、セラミックグリーンシートにＷ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｍｎ（マンガン）やＴａ（タンタル）などの高融点金属を含有する樹脂ペースト材料を印刷させることにより、これらの高融点金属にて支持部材の所定の壁面を被覆することができる。また、第一および第二の側壁における金属材料の凹凸形状は、上記樹脂ペーストの粘度あるいは表面張力を調整することにより得ることができる。さらに、上記樹脂ペーストにより、支持部材に配される導体配線を種々の配線パターンとして形成させることが容易にできる。上述した高融点金属のうち、特に、Ｗ（タングステン）は、他の金属と比較して、引っ張りや強さ強度が高い、弾性率が高く高温でも強度が高い、熱膨張係数が金属中最も小さいなどの優れた物理的性質を有している。したがって、支持部材の突出部を形成している壁面に機械的強度の高い金属が被着されることにより、半導体装置の製造工程における突出部の損傷が抑制され、信頼性の高い半導体装置とすることができる。また、このような高融点金属は、発熱量の多いＬＥＤやＬＤなどの半導体発光素子を搭載させる支持部材を構成する材料として適している。
【００４３】
また、発熱量の多いＬＥＤやＬＤなどの半導体発光素子を搭載させる支持部材の場合、半導体発光素子自体の昇温により発光輝度や発光波長が変化する場合がある。そのため、支持部材が放熱性よく発光素子からの熱を効率よく外部に放出することが望まれる。支持部材を形成する材料として、特に、小型化、耐熱性や耐久性の点からセラミックスがより優れた材料として好適に挙げられる。
【００４４】
（保持手段）
本形態における保持手段とは、支持部材の開口部に配された被覆部材が支持部材から剥離しないように、その被覆部材を開口部内に保持するためのものである。したがって、保持手段は、支持部材の開口部内部の側壁などに孔や溝を設けたものや、支持部材の凹部の内壁面に突起、内部に鈎がついているものなどが挙げられる。特に、支持部材の主面側において、凹部の開口方向に、その内径が狭くなるように、凹部の内壁面を一部突出させた保持手段を好適に採ることができる。また、このような保持手段は、複数箇所に分設させることもできるし、種々の形状を複数組み合わせることもできる。図１乃至図６は、本形態にかかる半導体装置の実施例を示す。本形態にかかる半導体装置は、支持部材の主面側に、半導体素子が配置された開口部の大きさを狭くするように環状の突出部とされた保持手段を有している。これにより、比較的簡単な構成で保持手段を構成することができる。
【００４５】
（被覆部材）
本形態における被覆部材（「封止部材」と呼ぶこともある。）とは、支持部材の凹部内に載置された半導体素子や導電性ワイヤなどを塵芥、水分や外力などから保護するものである。本形態における被覆部材の材料としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂やユリア樹脂が挙げられる。特に、本形態において好適な材料であるシリコーン樹脂は、エポキシ樹脂などの他の樹脂と比べて物理的強度が弱いと共に、接着性が弱い。また、熱膨張率が高い。しかし、シリコーン樹脂は、他の樹脂と比較して、耐熱性および耐光性に優れ、紫外線を含む短波長の高エネルギー光に曝されても着色劣化しにくい。したがって、蛍光物質を有し発光素子光と蛍光との混色光を発する発光装置を形成させても色ズレや色ムラの発生が抑制される。また、半田付けなど被覆部材の熱膨張や熱収縮の繰り返しが行われたとしても、半導体素子と導体配線を接続させている導電性ワイヤの断線や、ダイボンド部材の剥離などが発生することがない。
【００４６】
ところで、被覆部材の材料とされるシリコーン樹脂は、他の樹脂と比較して粘着性が高い。また、シリコーン樹脂を材料とする被覆部材は、その表面張力により支持部材の凹部の側壁を開口方向に這い上がる傾向にある。支持部材の凹部外に被覆部材が這い上がれば、被覆部材に外部環境の影響が及び易くなる。即ち、はみ出た被覆部材により、製造工程（例えば、ボールフィーダーによる半導体装置の選別や、テーピングによる半導体装置の梱包工程）において支持部材同士が引っ付き合い、作業性を低下させることがある。
【００４７】
そこで、支持部材の開口部内に収容されたシリコーン樹脂は、支持部材の主面よりも内部に配されることが好ましい。これにより、製造工程において支持部材同士が引っ付き合うことがなくなる。なお、開口部に形成させた突出部により、樹脂が支持部材の主面方向へ這い上がることを抑制することもできる。また、支持部材からシリコーン樹脂がはみ出すことがなく、半導体装置の外部の突起物が引っ掛かることによる剥離も少なくすることができる。上記被覆部材は、上記凹部の側壁に配された金属表面のうち、特に凹面形状の部分を被覆するように延在していることが好ましい。これにより、被覆部材が支持部材から剥離することを防止され、信頼性の高い半導体装置とすることができる。
【００４８】
被覆部材は、所望に応じて着色剤、光安定化剤、蛍光物質など種々のものを含有させることもできる。具体的には、発光素子の発光波長や受光波長に応じて、不要な波長をカットする目的で顔料や染料などの着色剤を含有させる。
【００４９】
（蛍光物質）
本形態において、発光ダイオードやレーザダイオードのような半導体発光素子を有する半導体装置とするとき、半導体発光素子からの光により励起されて異なる波長を有する光を発する蛍光物質を配置することができる。例えば、（１）半導体発光素子の半導体素子構造や保護膜、（２）発光素子あるいは発光素子をフリップチップ実装するサブマウントを覆う被覆部材、（３）発光素子や、発光素子がフリップチップ実装されたサブマウントを支持体に固着させるダイボンド材、（４）サブマウントおよびパッケージのような支持基体など、各構成部材中および／または各構成部材の周辺に無機蛍光体や有機蛍光体のような種々の蛍光物質を配置または含有させることができる。特に、被覆部材と組み合わされる蛍光物質は、被覆部材の発光観測面側を被覆するようにシート状に設けられる他、被覆部材の発光観測面側および発光素子から離間させた位置に、蛍光体を含む層、シート、キャップあるいはフィルターとして被覆部材の内部に設けることもできる。また、フリップチップ実装された発光素子を被覆するように形成される波長変換部材は、蛍光体を含む結着材を材料として、メタルマスクやスクリーン版によるスクリーン印刷や孔版印刷により形成されることが好ましい。このように形成することにより、発光素子の周囲に均一な膜厚を有する波長変換部材を形成することが容易にできる。
【００５０】
本形態の半導体装置に利用することができる蛍光体は、発光素子から放出される可視光や紫外光の一部を吸収し、その吸収した光の波長と異なる波長を有する光を発光するものである。特に、本形態に用いられる蛍光体は、少なくとも発光素子から発光された光によって励起され、波長変換した光を発光する蛍光体をいい、該蛍光体を固着させる結着剤とともに波長変換部材を構成する。結着剤としては、例えば、エポキシ樹脂のような透光性樹脂や、ガラス、耐光性の高いシリコーン樹脂や金属アルコキシドを出発原料としてゾルゲル法により生成される透光性無機材料とすることもできる。
【００５１】
本明細書中における蛍光体の粒径とは、体積基準粒度分布曲線により得られる値であり、体積基準粒度分布曲線は、レーザ回折・散乱法により蛍光体の粒度分布を測定し得られるものである。具体的には、気温２５℃、湿度７０％の環境下において、濃度が０．０５％であるヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液に蛍光体を分散させ、レーザ回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ−２０００Ａ）により、粒径範囲０．０３μｍ〜７００μｍにて測定し得られたものである。
【００５２】
本実施の形態において使用される蛍光体は、ＹＡＧ系蛍光体に代表されるアルミニウム酸化物系蛍光体と、赤色系の光を発光可能な蛍光体、特に窒化物系蛍光体とを組み合わせたものを使用することもできる。これらのＹＡＧ系蛍光体および窒化物系蛍光体は、混合して波長変換部材中に含有させてもよいし、複数の層から構成される波長変換部材中に別々に含有させてもよい。以下、それぞれの蛍光体について詳細に説明していく。
【００５３】
（アルミニウム酸化物系蛍光体）
本実施の形態に用いられるアルミニウム酸化物系蛍光体とは、Ａｌを含み、かつＹ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｅｕ及びＳｍから選択された少なくとも一つの元素と、Ｇａ及びＩｎから選択された一つの元素とを含み、希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で付活された蛍光体であり、ＬＥＤチップから発光された可視光や紫外線で励起されて発光する蛍光体である。
【００５４】
例えば、ＹＡｌＯ３：Ｃｅ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９：Ｃｅ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ０．８Ｇａ０．２）５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｔｂ２．９５Ｃｅ０．０５Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２．９０Ｃｅ０．０５Ｔｂ０．０５Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２．９４Ｃｅ０．０５Ｐｒ０．０１Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２．９０Ｃｅ０．０５Ｐｒ０．０５Ａｌ５Ｏ１２等が挙げられる。さらに、本実施の形態において、特にＹを含み、かつＣｅあるいはＰｒで付活され組成の異なる二種類以上のアルミニウム酸化物系蛍光体の一種であるイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（以下、「ＹＡＧ系蛍光体」と呼ぶ。）が利用される。特に、高輝度且つ長時間の使用時においては（Ｒｅ1-xＳｍx）3（Ａｌ1-yＧａy）5Ｏ12：Ｃｅ（０≦ｘ＜１、０≦ｙ≦１、但し、Ｒｅは、Ｙ，Ｇｄ,Ｌａからなる群より選択される少なくとも一種の元素である。）などが好ましい。
【００５５】
ＹＡＧ系蛍光体の組成の内、Ａｌの一部をＧａで置換することで発光スペクトルが短波長側にシフトし、また組成のＹの一部をＧｄ及び／又はＬａで置換することで、発光スペクトルが長波長側へシフトする。このように組成を変化することで発光色を連続的に調節することが可能である。したがって、長波長側の強度がＧｄの組成比で連続的に変えられるなど窒化物半導体の青色系発光を利用して白色系発光に変換するための理想条件を備えている。Ｙの置換が２割未満では、緑色成分が大きく赤色成分が少なくなり、８割以上では、赤み成分が増えるものの輝度が急激に低下する。また、励起吸収スペクトルについても同様に、ガーネット構造を持ったＹＡＧ系蛍光体の組成の内、Ａｌの一部をＧａで置換することで励起吸収スペクトルが短波長側にシフトし、また組成のＹの一部をＧｄ及び／又はＬａで置換することで、励起吸収スペクトルが長波長側へシフトする。ＹＡＧ系蛍光体の励起吸収スペクトルのピーク波長は、発光素子の発光スペクトルのピーク波長より短波長側にあることが好ましい。このように構成すると、発光素子に投入する電流を増加させた場合、励起吸収スペクトルのピーク波長は、発光素子の発光スペクトルのピーク波長にほぼ一致するため、蛍光体の励起効率を低下させることなく、色度ズレの発生を抑えた発光装置を形成することができる。
【００５６】
アルミニウム・ガーネット系蛍光体は、以下のような方法で製造することができる。まず、蛍光体は、Ｙ、Ｇｄ、Ｃｅ、Ｌａ、Ａｌ、Ｓｍ、Ｐｒ、Ｔｂ及びＧａの原料として酸化物、又は高温で容易に酸化物になる化合物を使用し、それらを化学量論比で十分に混合して原料を得る。又は、Ｙ、Ｇｄ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｐｒ、Ｔｂの希土類元素を化学量論比で酸に溶解した溶解液を蓚酸で共沈したものを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アルミニウム、酸化ガリウムとを混合して混合原料を得る。これにフラックスとしてフッ化アンモニウム等のフッ化物を適量混合して坩堝に詰め、空気中１３５０〜１４５０°Ｃの温度範囲で２〜５時間焼成して焼成品を得、次に焼成品を水中でボールミルして、洗浄、分離、乾燥、最後に篩を通すことで得ることができる。また、別の実施の形態の蛍光体の製造方法では、蛍光体の原料を混合した混合原料とフラックスからなる混合物を、大気中又は弱還元雰囲気中にて行う第一焼成工程と、還元雰囲気中にて行う第二焼成工程とからなる、二段階で焼成することが好ましい。ここで、弱還元雰囲気とは、混合原料から所望の蛍光体を形成する反応過程において必要な酸素量は少なくとも含むように設定された弱い還元雰囲気のことをいい、この弱還元雰囲気中において所望とする蛍光体の構造形成が完了するまで第一焼成工程を行うことにより、蛍光体の黒変を防止し、かつ光の吸収効率の低下を防止できる。また、第二焼成工程における還元雰囲気とは、弱還元雰囲気より強い還元雰囲気をいう。このように二段階で焼成すると、励起波長の吸収効率の高い蛍光体が得られる。従って、このように形成された蛍光体にて発光装置を形成した場合に、所望とする色調を得るために必要な蛍光体量を減らすことができ、光取り出し効率の高い発光装置を形成することができる。
【００５７】
（ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体）
ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体とは、一般式（Ｌｕ１−ａ−ｂＲａＭｂ）３（Ａｌ１−ｃＧａｃ）５Ｏ１２（但し、ＲはＣｅを必須とする少なくとも１種以上の希土類元素である。ＭはＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄから選択される少なくとも１種の元素であり、０．０００１≦ａ≦０．５、０≦ｂ≦０．５、０．０００１≦ａ＋ｂ＜１、０≦ｃ≦０．８である。）で表される蛍光体である。例えば、組成式が（Ｌｕ０．９９Ｃｅ０．０１）３Ａｌ５Ｏ１２、（Ｌｕ０．９０Ｃｅ０．１０）３Ａｌ５Ｏ１２、（Ｌｕ０．９９Ｃｅ０．０１）３（Ａｌ０．５Ｇａ０．５）５Ｏ１２で表される蛍光体である。
【００５８】
ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（以下、「ＬＡＧ系蛍光体」と呼ぶことがある。）は、次のようにして得られる。蛍光体原料として、ルテチウム化合物、希土類元素Ｒの化合物、希土類元素Ｍの化合物、アルミニウム化合物及びガリウム化合物を用い、各化合物について上記一般式の割合になるように秤取し、混合するか、又はこれら蛍光体原料にフラックスを加えて混合し、原料混合物を得る。この原料混合物をルツボに充填後、還元性雰囲気中、１２００〜１６００℃で焼成し、冷却後、分散処理することにより、上記一般式で表される本発明の蛍光体を得る。
【００５９】
蛍光体原料として、酸化物又は熱分解により酸化物となる炭酸塩、水酸化物等の化合物が好ましく用いられる。また、蛍光体原料として、蛍光体を構成する各金属元素を全部又は一部含む共沈物を用いることもできる。例えば、これらの元素を含む水溶液にアルカリ、炭酸塩等の水溶液を加えると共沈物が得られるが、これを乾燥又は熱分解して用いることができる。また、フラックスとしてはフッ化物、ホウ酸塩等が好ましく、蛍光体原料１００重量部に対し０．０１〜１．０重量部の範囲で添加する。焼成雰囲気は、付活剤のセリウムが酸化されない還元性雰囲気が好ましい。水素濃度が３．０体積％以下の水素・窒素の混合ガス雰囲気がより好ましい。焼成温度は１２００〜１６００℃が好ましく、目的の中心粒径の蛍光体を得ることができる。より好ましくは１３００〜１５００℃である。
【００６０】
上記一般式において、Ｒは付活剤であり、Ｃｅを必須とする少なくとも１種以上の希土類元素であって、具体的には、Ｃｅ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕである。ＲはＣｅのみでもよいが、ＣｅとＣｅ以外の希土類元素から選ばれる少なくとも１種以上の元素とを含んでいてもよい。Ｃｅ以外の希土類元素は、共付活剤として作用するためである。ここで、Ｒには、ＣｅがＲ全量に対し７０ｍｏｌ％以上含有されていることが好ましい。ａ値（Ｒ量）は、０．０００１≦ａ≦０．５が好ましく、０．０００１未満では発光輝度が低下し、０．５を越えても濃度消光によって発光輝度が低下する。より好ましくは、０．００１≦ａ≦０．４、さらに好ましくは、０．００５≦ａ≦０．２である。ｂ値（Ｍ量）は、０≦ｂ≦０．５が好ましく、より好ましくは０≦ｂ≦０．４であり、さらに好ましくは０≦ｂ≦０．３である。例えば、ＭがＹの場合、ｂ値が０．５を越えると長波長紫外線〜短波長可視光、特に３６０〜４１０ｎｍ励起による発光輝度が非常に低下してしまう。ｃ値（Ｇａ量）は、０≦ｃ≦０．８が好ましく、より好ましくは０≦ｃ≦０．５であり、さらに好ましくは０≦ｃ≦０．３である。ｃ値が０．８を越えると発光波長は短波長にシフトし、発光輝度が低下する。
【００６１】
ＬＡＧ系蛍光体の中心粒径は１〜１００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは５〜５０μｍの範囲であり、さらに好ましくは５〜１５μｍの範囲である。１μｍより小さい蛍光体は、凝集体を形成しやすい傾向にある。これに対し、５〜５０μｍの粒径範囲の蛍光体は、光の吸収率及び変換効率が高く、光変換部材も形成しやすい。このように、光学的に優れた特徴を有する粒径の大きな蛍光体を含有させることにより、発光装置の量産性も向上する。また、上記中心粒径値を有する蛍光体が頻度高く含有されていることが好ましく、頻度値は２０％〜５０％が好ましい。このように粒径のバラツキが小さい蛍光体を用いることにより、より色ムラが抑制され良好な色調を有する発光装置が得られる。
【００６２】
ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体は３００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域の紫外線又は可視光により効率よく励起され発光することから、光変換部材に含有される蛍光体として有効に利用することができる。さらに、組成式の異なる複数種のＬＡＧ系蛍光体、又はＬＡＧ系蛍光体を他の蛍光体とともに用いることにより、発光装置の発光色を種々変化させることができる。半導体発光素子からの青色系の発光と、該発光を吸収し黄色系の発光する蛍光体からの発光との混色により、白色系の混色光を発光する従来の発光装置は、発光素子からの光の一部を透過させて利用するため、構造自体を簡略化できると共に出力向上を行いやすいという利点がある。その一方、上記発光装置は、２色の混色による発光であるため、演色性が十分でなく、改良が求められている。そこで、ＬＡＧ系蛍光体を利用して白色系の混色光を発する発光装置は、従来の発光装置と比較してその演色性を向上させることができる。また、ＬＡＧ系蛍光体は、ＹＡＧ系蛍光体と比較して温度特性に優れるため、劣化、色ずれの少ない発光装置を得ることができる。
【００６３】
（窒化物系蛍光体）
本発明で使用される蛍光体は、Ｎを含み、かつＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＺｎから選択された少なくとも一つの元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＨｆから選択された少なくとも一つの元素とを含み、希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で付活された窒化物系蛍光体も利用することができる。窒化物系蛍光体は、赤色系の光を発光可能な蛍光体であり、可視光、紫外線等又は他の蛍光体（例えば、ＹＡＧ系蛍光体）からの発光を吸収することによって励起され発光する。つまり、この窒化物系蛍光体は、発光素子によって発光された光（例えば、青色光）の一部を吸収して、黄から赤色領域の光を発光する。窒化物系蛍光体を励起する発光スペクトルは、３６０〜４９５ｎｍであることが好ましい。さらに、４４０〜４８０ｎｍ近傍の発光スペクトルを有することが好ましい。窒化物系蛍光体の発光スペクトルは、５６０〜７００ｎｍ近傍にピーク波長を有することが好ましい。さらに、６００〜６８０ｎｍ近傍にピーク波長を有することが好ましい。例えば、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｂａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｍｇ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｚｎ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、ＳｒＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｐｒ、ＢａＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｃｅ、ＭｇＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｃｅなどが挙げられるがこれに限定されない。
【００６４】
特に本蛍光体は、Ｍｎが添加された窒化物系蛍光体であることが好ましい。添加物であるＭｎは、Ｅｕ２＋の拡散を促進し、発光輝度、エネルギー効率、量子効率等の発光効率の向上を図る。この蛍光体の基本構成元素は、一般式ＬＸＳｉＹＮ（２／３Ｘ＋４／３Ｙ）：Ｅｕ若しくはＬＸＳｉＹＯＺＮ（２／３Ｘ＋４／３Ｙ−２／３Ｚ）：Ｅｕ（Ｌは、Ｓｒ、Ｃａ、ＳｒとＣａのいずれか。）で表される。一般式中、Ｘ及びＹは、Ｘ＝２、Ｙ＝５又は、Ｘ＝１、Ｙ＝７であることが好ましいが、任意のものも使用できる。具体的には、基本構成元素は、Ｍｎが添加された（ＳｒＸＣａ１−Ｘ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＳｒＸＣａ１−ＸＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＳｒＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＣａＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕで表される蛍光体を使用することが好ましいが、この蛍光体の組成中には、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＮｉからなる群より選ばれる少なくとも１種以上が含有されていてもよい。Ｌは、Ｓｒ、Ｃａ、ＳｒとＣａのいずれかである。ＳｒとＣａは、所望により配合比を変えることができる。蛍光体の組成にＳｉを用いることにより安価で結晶性の良好な蛍光体を提供することができる。
【００６５】
次に、本発明に係る蛍光体（（ＳｒＸＣａ１−Ｘ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ）の製造方法を説明するが、本製造方法に限定されない。
【００６６】
まず、原料のＳｒ、Ｃａを粉砕し、窒素雰囲気中で窒化する。同様に、原料のＳｉを、窒素雰囲気中で窒化して、窒化ケイ素を得る。次に、Ｓｒ、Ｃａ若しくはＳｒ−Ｃａの窒化物を粉砕する。Ｓｒ、Ｃａ、Ｓｒ−Ｃａの窒化物を、アルゴン雰囲気中、若しくは、窒素雰囲気中、グローブボックス内で粉砕を行う。同様に、原料のＳｉを粉砕し窒化したＳｉの窒化物、Ｅｕの化合物Ｅｕ２Ｏ３を粉砕する。上記原料中には、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｏ及びＮｉからなる群より選ばれる少なくとも１種以上が含有されていてもよい。また、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｂ等の上記元素を以下の混合工程において、配合量を調節して混合することもできる。最後に、Ｍｎが添加されたＳｒ、Ｃａ、Ｓｒ−Ｃａの窒化物、Ｓｉの窒化物、Ｅｕの化合物Ｅｕ２Ｏ３の混合物をアンモニア雰囲気中で、焼成する。焼成により、Ｍｎが添加された（ＳｒＸＣａ１−Ｘ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕで表される蛍光体を得ることができる。
【００６７】
焼成は、管状炉、小型炉、高周波炉、メタル炉などを使用することができる。焼成温度は、１２００から１７００℃の範囲で焼成を行うことができるが、１４００から１７００℃の焼成温度が好ましい。焼成は、徐々に昇温を行い１２００から１５００℃で数時間焼成を行う一段階焼成を使用することが好ましいが、８００から１０００℃で一段階目の焼成を行い、徐々に加熱して１２００から１５００℃で二段階目の焼成を行う二段階焼成（多段階焼成）を使用することもできる。
【００６８】
（アルカリ土類金属珪酸塩）
本実施の形態における発光装置は、発光素子が発光した光の一部を吸収し、その吸収した光の波長と異なる波長を有する光を発光する蛍光体として、ユウロピウムで付活されたアルカリ土類金属珪酸塩を有することもできる。アルカリ土類金属珪酸塩は、青色領域の光を励起光とし、暖色系の混色光を発光する発光装置とすることができる。該アルカリ土類金属珪酸塩は、以下のような一般式で表されるアルカリ土類金属オルト珪酸塩が好ましい。
（２−ｘ−ｙ）ＳｒＯ・ｘ（Ｂａ，Ｃａ）Ｏ・（１−ａ−ｂ−ｃ−ｄ）ＳｉＯ２・ａＰ２Ｏ５ｂＡｌ２Ｏ３ｃＢ２Ｏ３ｄＧｅＯ２：ｙＥｕ２＋（式中、０＜ｘ＜１．６、０．００５＜ｙ＜０．５、０＜ａ、ｂ、ｃ、ｄ＜０．５である。）
（２−ｘ−ｙ）ＢａＯ・ｘ（Ｓｒ，Ｃａ）Ｏ・（１−ａ−ｂ−ｃ−ｄ）ＳｉＯ２・ａＰ２Ｏ５ｂＡｌ２Ｏ３ｃＢ２Ｏ３ｄＧｅＯ２：ｙＥｕ２＋（式中、０．０１＜ｘ＜１．６、０．００５＜ｙ＜０．５、０＜ａ、ｂ、ｃ、ｄ＜０．５である。）
ここで、好ましくは、ａ、ｂ、ｃおよびｄの値のうち、少なくとも一つが０．０１より大きい。
【００６９】
本実施の形態における発光装置は、アルカリ土類金属塩からなる蛍光体として、上述したアルカリ土類金属珪酸塩の他、ユウロピウムおよび／またはマンガンで付活されたアルカリ土類金属アルミン酸塩やＹ（Ｖ，Ｐ，Ｓｉ）Ｏ４：Ｅｕ、または次式で示されるアルカリ土類金属−マグネシウム−二珪酸塩を有することもできる。
【００７０】
Ｍｅ（３−ｘ−ｙ）ＭｇＳｉ２Ｏ３：ｘＥｕ，ｙＭｎ（式中、０．００５＜ｘ＜０．５、０．００５＜ｙ＜０．５、Ｍｅは、Ｂａおよび／またはＳｒおよび／またはＣａを示す。）
次に、本実施の形態におけるアルカリ土類金属珪酸塩からなる蛍光体の製造工程を説明する。アルカリ土類金属珪酸塩の製造のために、選択した組成に応じて出発物質アルカリ土類金属炭酸塩、二酸化珪素ならびに酸化ユウロピウムの化学量論的量を密に混合し、かつ、蛍光体の製造に常用の固体反応で、還元性雰囲気のもと、温度１１００℃および１４００℃で所望の蛍光体に変換する。この際、０．２モル未満の塩化アンモニウムまたは他のハロゲン化物を添加することが好ましい。また、必要に応じて珪素の一部をゲルマニウム、ホウ素、アルミニウム、リンで置換することもできるし、ユウロピウムの一部をマンガンで置換することもできる。
【００７１】
上述したような蛍光体、即ち、ユウロピウムおよび／またはマンガンで付活されたアルカリ土類金属アルミン酸塩やＹ（Ｖ，Ｐ，Ｓｉ）Ｏ４：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋の一つまたはこれらの蛍光体を組み合わせることによって、所望の色温度を有する発光色および高い色再現性を得ることができる。
【００７２】
（その他の蛍光体）
本実施の形態において、蛍光体として紫外から可視領域の光により励起されて発光する蛍光体も用いることができ、具体例として、以下の蛍光体が挙げられる。
（１）Ｅｕ、ＭｎまたはＥｕとＭｎで付活されたアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体；例えば、Ｍ５（ＰＯ４）３（Ｃｌ、Ｂｒ）：Ｅｕ（但し、ＭはＳｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇから選択される少なくとも一種）、Ｃａ１０（ＰＯ４）６ＣｌＢｒ：Ｍｎ，Ｅｕなどの蛍光体。
（２）Ｅｕ、ＭｎまたはＥｕとＭｎで付活されたアルカリ土類アルミン酸塩蛍光体；例えば、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ，Ｍｎ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ、ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎなどの蛍光体。
（３）Ｅｕで付活された希土類酸硫化物蛍光体；例えば、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕなどの蛍光体。
（４）（Ｚｎ、Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ、Ｚｎ２ＧｅＯ４：Ｍｎ、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ、Ｍｇ６Ａｓ２Ｏ１１：Ｍｎ、（Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）Ｇａ２Ｓ４：Ｅｕ、Ｃａ１０（ＰＯ４）６ＦＣｌ：Ｓｂ，Ｍｎ、や（５）Ｅｕで付活された有機錯体蛍光体。
【００７３】
また、これらの蛍光体は、一層からなる波長変換部材中に単独で用いても良いし、混合して用いてもよい。さらに、二層以上が積層されてなる波長変換部材中にそれぞれ単独で用いても良いし、混合して用いてもよい。
【００７４】
（半導体素子）
半導体素子とは、光を受けて電気抵抗が変化する光センサー、光を受けて起電力を生ずる太陽電池、電気を受けて光を発するＬＥＤやＬＤ（レーザダイオード）などが挙げられる。さらに、こ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として、ツェナーダイオードやコンデンサーなどが挙げられる。このような、半導体素子は、所望に応じて２個以上配置させることができるし、２種類以上配置させることもできる。具体的には、光センサーとＬＥＤを組み合わせたフォトカプラやＲＧＢが発光可能なフルカラー発光ダイオードなどが挙げられる。
【００７５】
受光素子としては、単結晶や非単結晶である多結晶、微結晶、非晶質であるシリコン、ゲルマニウムなどを用いたものが挙げられる。受光素子は、ＰＩＮ、ＰＮ、ＩＮなどの半導体接合を形成していてもよく、また半導体接合などを形成していなくとも良い。非晶質シリコンを受光素子として利用する場合は、硝子基板上にシリコン薄膜をプラズマＣＶＤ法などにより形成することができる。形成された半導体表面に一対の電極を蒸着することにより、比較的簡単に光センサーを形成することができる。
【００７６】
他方、発光素子としては、ＭＯＣＶＤ法などにより基板上に窒化ガリウム、ガリウム燐、ガリウム砒素燐、ガリウムアルミニウム砒素、ガリウムアルミニウムインジュウム燐、窒化インジュムガリウムや窒化インジュウムアルミニウムガリウムなどを発光層として形成させたものが挙げられる。半導体の構造としては、ＭＩＳ接合やＰＮ接合を有するホモ構造、ヘテロ構造やダブルへテロ構造のものが挙げられる。半導体層の材料やその混晶度により発光波長を種々選択することができる。また、半導体活性層を量子効果が生ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることもできる。
【００７７】
（導体配線）
本形態における導体配線とは、半導体装置の外部の電極と、支持部材に配された半導体素子とを電気的に接続させるための部材である。このような導体配線として、支持部材上に設けられ導電性を有するパターンや、支持部材中に埋め込まれたリードフレームを利用したものなど種々のものが挙げられる。また、導体配線は、放熱性、電気伝導性、半導体素子の特性などを考慮して種々の大きさに形成させることができる。また、導体配線は、半導体素子から放出された熱を外部に放熱させるため熱伝導性がよいことが好ましい。具体的な熱伝導度は、０．０１ｃａｌ／（Ｓ）（ｃｍ2）（℃／ｃｍ）以上が好ましく、より好ましくは０．５ｃａｌ／（Ｓ）（ｃｍ2）（℃／ｃｍ）以上である。また、導体配線の具体的な電気抵抗としては３００μΩ・ｃｍ以下が好ましく、より好ましくは、３μΩ・ｃｍ以下である。
【００７８】
支持部材に施される導体配線として、例えば、銅やりん青銅板表面に銀、パラジウム或いは金などの金属メッキや半田メッキなどを施したものが挙げられる。あるいは、支持部材をガラスエポキシ樹脂やＢＴレジンからなる基板から形成させるときには、導体配線として、銅箔やタングステン層の上に貴金属メッキさせたものとすることができる。
【００７９】
セラミックスを材料とする支持部材に導体配線を形成させる方法としては、タングステンやモリブデンが含有された樹脂ペーストをグリーンシート上に印刷すると共に焼成する方法が挙げられる。さらに、支持部材に被着されたタングステンやモリブデンに対して、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）および銀（Ａｇ）を含む金属材料が積層させることにより、光反射を兼ねた導体配線とすることができる。あるいは、導体配線は、凹部の側壁に配される金属材料の形成工程において、一体的に形成させることができる。このような金属材料は、鍍金、スパッタリングあるいは蒸着など、あるいはそれらを組み合わせた種々の形成方法により配置することができる。
【００８０】
（導電性ワイヤ）
導電性ワイヤとは、半導体素子の電極と支持部材のリード電極や導体配線とを電気的に接続させるための部材である。なお、半導体素子の電極をリード電極や導体配線に対向させ、金属バンプなどの導電性部材にて電気的かつ機械的に接続するとき、導電性ワイヤは、本発明に必須の構成部材ではない。
【００８１】
導電性ワイヤとしては、半導体素子の電極とのオーミック性、機械的接続性、電気伝導性及び熱伝導性がよいものが求められる。熱伝導度としては０．０１ｃａｌ／（ｓ）（ｃｍ2）（℃／ｃｍ）以上が好ましく、より好ましくは０．５ｃａｌ／（ｓ）（ｃｍ2）（℃／ｃｍ）以上である。また、作業性などを考慮して導電性ワイヤの直径は、好ましくは、Φ１０μｍ以上、Φ４５μｍ以下である。このような導電性ワイヤとして具体的には、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金を用いたものが好適に挙げられる。
【００８２】
このような導電性ワイヤは、半導体素子の電極の態様に相応させて種々の結線（ワイヤーボンディング）がなされる。すなわち、同一面側に正負一対の電極を有する半導体素子にあっては、それらの正負一対の電極のそれぞれとリード電極とが導電性ワイヤにて接続される。また、正負の電極が半導体素子の表面側と裏面側に形成されている半導体素子にあっては、一方の電極は、その半導体素子がダイボンディングされるリード電極と導電性接着材にて接続させ、他方の電極は、導電性ワイヤにてリード電極と接続される。以上のようなワイヤーボンディングは、ワイヤーボンディング機器を利用して導電性ワイヤをボンディングさせることにより、半導体素子の電極と、支持部材に配された導体配線とを容易に接続させることができる。
【００８３】
（ダイボンド部材）
本形態におけるダイボンド部材とは、半導体素子と支持部材とを固定させるための部材である。半導体素子と支持部材との固定は、例えば、熱硬化性樹脂などのダイボンド部材を接着剤として行うことができる。具体的には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂やイミド樹脂などが挙げられる。また、ダイボンド部材の熱膨張率を調整するため、これらの樹脂にフィラーを含有させることもできる。これにより、半導体素子が支持部材から剥離することを抑えることができる。
【００８４】
また、半導体素子をダイボンドさせると共に支持部材の外部電極と電気的に接続させるためにはＡｇペースト、カーボンペースト、ＩＴＯペーストあるいは金属バンプ等を用いることもできる。
【実施例１】
【００８５】
以下、本発明の具体的実施例について詳述するがこれのみに限られるものでないことはいうまでもない。
【００８６】
図１は、本実施例における半導体装置の模式的な上面図を示す。図２は、図１のＩ−Ｉにおける断面図を示す。また、図３は、本発明の一実施例にかかる半導体装置において、図２に示される円内の部分的な拡大断面図である。
【００８７】
本実施例における半導体装置１００は、発光素子が載置された凹部を有する支持部材１１０と、発光素子１０３および導電性ワイヤ１０２を覆い、蛍光物質１０９を含有する被覆部材１０８とからなる。また、半導体装置１００は、支持部材の四隅に切欠部を有し、その切欠部において、外部の電極と電気的に接続させるための導体配線１０１が露出されている。さらに、導体配線１０１は、支持部材１１０に配された導体配線１０４と電気的に接続されている。
【００８８】
支持部材１１０の凹部を形成している側壁は、凹部の底面側にて発光素子１０３を包囲し、凹部の開口方向に徐々に内径が大きくなる第一の側壁１０５と、凹部の開口側にて凹部の内側方向に突出する第二の側壁１０６とを少なくとも有する。ここで、第一の側壁１０５の壁面１０５ａおよび第二の側壁１０６の第一の壁面１０６ａには、金属材料が配されている。また、被覆部材１０８は、上記金属材料の最表面を被覆しており、少なくとも第二の側壁１０６の第二の壁面１０６ｂまで達するように、凹部内に充填されている。
【００８９】
本実施例における金属材料について、さらに詳細に説明する。壁面１０５ａに配された金属材料の最表面は、被覆部材１０８の方向に凸の曲面を形成している。また、壁面１０５ａから第一の壁面１０６ａにかけて配された金属材料は、壁面１０５ａと第一の壁面１０６ａとからなる隅部の方向に凸の曲面を形成している。さらに、金属材料は、図
３に示されるように、金属材料の最表面に対する接平面が第二の側壁１０６に交線を有する。
【００９０】
これにより、本実施例にかかる支持部材は、第二の側壁１０６にて被覆部材１０８の保持手段としての機能を確保しつつ、隅部における気泡の滞留を抑制することができる。また、被覆部材を形成するための材料に含まれる気泡も効率よく凹部内から脱泡されるため、光学特性の低下のない半導体装置とすることができる。
【００９１】
また、本実施例における金属材料は、第一の金属材料３０１のタングステン（Ｗ）を下地層として、第二の金属材料３０２としてニッケル（Ｎｉ）、最表面となる第三の金属材料３０３として銀（Ａｇ）を順に積層させた金属層である。このうち、銀は、発光素子からの光に対して高い反射率を有するため、金属層の最表面に配される金属材料として好適に選択される。また、第一の金属材料３０１および第三の金属材料３０２に介される第二の金属材料は、第一の金属材料３０１および第三の金属材料３０２の金属材料に対して密着性のよい（すなわち、濡れ性のよい）金属材料が好適に選択される。そのため、本実施例においてはタングステンおよび銀に対して密着性がよいニッケルを選択する。
【００９２】
本実施例における支持部材１１０は、セラミックスを材料として以下のように形成させる。まず、アルミナを主成分とするセラミックスグリーンシートを所定の形状にカットすることにより、以下、第一から第四のセラミックスグリーンシートを形成させる。
【００９３】
カットされた第一のセラミックスグリーンシートは、凹部開口側の第二の側壁１０６を形成させるため、内径が約２．６ｍｍのスルーホールを有する。
【００９４】
同様に、より内径が大きい約２．８ｍｍのスルーホールを有する第二のセラミックスグリーンシートを形成させる。この第二のセラミックスグリーンシートは、第一の側壁１０５を形成させるものである。第一の側壁１０５の壁面１０５ａをすり鉢状にさせるべく、上記スルーホールは、一方の主面方向に内径が徐々に大きくさせる。すなわち、上記スルーホールの最大径は約２．８ｍｍ、最小径は約２．５ｍｍとする。この最小径を有する開口部の側に第一のセラミックスグリーンシートを積層させることにより、第二の側壁１０６の一部を凹部内に突出させる。
【００９５】
また、内径が約２．５ｍｍのスルーホールを有する第三のセラミックスグリーンシートを形成させる。この第三のセラミックスグリーンシートは、焼成されることにより、凹部の底面側に配される第三の側壁２０１となる。
【００９６】
また、上述の第一から第三のセラミックスグリーンシートに形成させたスルーホールを塞ぎ、凹部を形成させるための第四のグリーンシートも形成させる。この第四のセラミックスグリーンシートは、焼成されることにより、凹部の底部に配される基板となり、導体配線が施される。なお、本実施例にかかる支持部材１１０の凹部は、その深さが約０．６ｍｍとなるように形成させる。
【００９７】
次に、第二の側壁１０６の裏面に金属材料を配置させため、第一のセラミックスグリーンシートにおける一方の主面に対し、スクリーン印刷法によりタングステンを含有する樹脂ペーストにて所定の範囲を印刷する。このとき、スルーホールの周縁部、特に、突出部の第一の壁面１０６ａに対応する領域に樹脂ペーストを配する。
【００９８】
同様に、第二のセラミックスグリーンシートに対し、スクリーン印刷法によりタングステンを含有する樹脂ペーストにてスルーホールの穴埋める。さらに、スルーホールの内壁面に所定の膜厚でペーストが付着するように余分なペーストを除去する。このとき、タングステンを含有する樹脂ペーストは、その表面張力などにより、凸状に盛り上がった形状としてスルーホールの内壁面に付着される。このタングステンを含有する樹脂ペーストは、焼成されることにより、タングステンを含有する金属材料１０７の下地層とされる。
【００９９】
同様に、凹部の底面となる第四のセラミックスグリーンシートの発光素子を搭載する側にタングステンの導体ペーストをスクリーン印刷法により配置し、導体配線１０４の下地層とする。
【０１００】
上述の第一から第四のセラミックスグリーンシートを順に積層させ加圧させることにより積層体を得る。なお、第一の側壁面と第一の壁面１０６ａとからなる隅部の方向に凸の曲面となる金属材料は、第一および第二のセラミックスグリーンシートに配される樹脂ペーストの表面張力を利用したり、その粘度を調整したりすることにより得られる。この積層体を焼成した後、タングステンの下地層の上に、金属材料として、Ｎｉ、ＡｕおよびＡｇを順に電解鍍金により積層させる。これにより、導体配線と凹部側壁の金属層とが同一の鍍金工程にて形成される。なお、図２および図３において、第一の金属材料とするタングステンの上に順に積層させた、第一の金属材料（Ｎｉ）、第二の金属材料（Ａｕ）および第三の金属材料（Ａｇ）は、簡単のため図示していない。
【０１０１】
一方、本実施例における発光素子は、主発光波長が４６０ｎｍのＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ半導体を有するＬＥＤチップとする。このようなＬＥＤチップは、洗浄されたサファイア基板上にＴＭＧ（トリメチルガリウム）ガス、ＴＭＩ（トリメチルインジュウム）ガス、窒素ガス及びドーパントガスをキャリアガスと共に流し、ＭＯＣＶＤ法で窒化ガリウム系化合物半導体を成膜させることにより形成させた。ドーパントガスとしてＳｉＨ4とＣｐ2Ｍｇと、を切り替えることによってＮ型導電性を有する窒化ガリウム系半導体とＰ型導電性を有する窒化ガリウム系半導体を形成しＰＮ接合を形成させる。
【０１０２】
半導体発光素子としては、ｎ型導電性を有する窒化ガリウム半導体であるコンタクト層と、ｐ型導電性を有する窒化ガリウムアルミニウム半導体であるクラッド層、ｐ型導電性を有する窒化ガリウム半導体であるコンタクト層を形成させた。ｎ型導電性を有するコンタクト層とｐ型導電性を有するクラッド層との間にＩｎＧａＮの活性層を形成させた。なお、サファイア基板上には低温で窒化ガリウム半導体を形成させバッファ層とさせてある。また、ｐ型導電性を有する半導体は、成膜後４００℃以上でアニールさせてある。
【０１０３】
エッチングによりサファイア基板上のｐｎ各コンタクト層表面を露出させた後、スパッタリングによりｐｎ各電極をそれぞれ形成させた。こうして出来上がった半導体ウエハーにスクライブラインを引いた後、外力により分割させ６００μｍ角のＬＥＤチップを形成させた。
【０１０４】
支持部材の凹部底面の中央に、エポキシ樹脂を接着剤としてＬＥＤチップをダイボンディングさせる。この接着剤を１４０度２時間で硬化後、ＬＥＤチップの電極と支持部材の導体配線とを直径３０μｍの金線にて、それぞれワイヤーボンディングさせた。
【０１０５】
被覆部材中に含有させる蛍光体を以下のようにして形成させる。まず、Ｙ、Ｇｄ、Ｃｅの希土類元素を化学量論比で酸に溶解した溶解液を蓚酸で共沈させる。これを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アルミニウムと混合して混合原料を得る。これにフラックスとしてフッ化アンモニウムを混合して坩堝に詰め、空気中１４００℃の温度で３時間焼成して焼成品を得た。焼成品を水中でボールミルして、洗浄、分離、乾燥、最後に篩を通して形成させた。このようにして、（Ｙ0.8Ｇｄ0.2）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ0.03で表される蛍光体を形成させる。
【０１０６】
被覆部材の材料であるシリコーン樹脂中に、形成させた（Ｙ0.8Ｇｄ0.2）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ0.03蛍光体を、重量比で１０：１に混合撹拌させる。十分攪拌された混合物をＬＥＤチップが配置された支持部材の凹部内に充填させる。その充填量は、被覆部材の中央部表面が窪んだ凹形状（表面から約０．２５ｍｍの深さ）とし、シリコーン樹脂が支持部材の主面側表面を濡らさないようにする。そして、シリコーン樹脂を１５０℃２時間で硬化させることにより、支持部材の主面側から見てすり鉢状に形成され蛍光体が含有された被覆部材とする。
【０１０７】
最後に、セラミックスグリーンシートの焼成体を所定の形状および大きさに分割させることにより個片化し、本実施例における半導体装置１００を得る。なお、導体配線１０１が露出される切欠部は、個片化する工程において、内壁面が上記金属材料にて鍍金された別のスルーホールが分割されることにより形成される。
【実施例２】
【０１０８】
図５は、本実施例における半導体装置の部分的な断面図を示す。本実施例にかかる支持部材は、第二の側壁１０６の突出部において、特に、第一の壁面１０６ａと、該第一の壁面１０６ａに隣接する第二の壁面１０６ｂにかけて、連続して配された金属材料を有する。さらに、第一の側壁１０５の壁面１０５ａに配された金属材料の最表面は、被覆部材１０８の方向に凸の曲面を形成している。また、突出部の第二の壁面１０６ｂにおける金属材料の最表面は、凹部の内側方向に凸の曲面を形成している。
【０１０９】
本実施例にかかる支持部材の形成方法においては、特に、実施例１における第一のセラミックスグリーンシートに対し、スクリーン印刷法によりタングステンを含有する樹脂ペーストにてスルーホールの穴埋める。さらに、スルーホールの内壁面（第二の壁面１０６ｂ）に所定の膜厚でペーストが付着するように余分なペーストを除去する。以上の他は、実施例１と同様にして他のセラミックスグリーンシートを形成させ、セラミックスグリーンシートの積層体を得る。この積層体を焼成し、タングステンにＮｉ／Ａｕ／Ａｇを順に鍍金して積層させることにより導体配線とし本実施例における支持部材を得る。
【０１１０】
このようにして支持部材を形成させる他は、実施例１と同様にして半導体装置を形成させる。これにより、第二の側壁１０６からなる突出部の機械的強度を向上させることができ、信頼性の高い半導体装置とすることができる。
【０１１１】
また、凹部の開口部において多孔質なセラミックス素地面を露出させることなく、凹部の内壁面の一部である第二の壁面１０６ｂを金属材料にて被覆する。これにより、第二の壁面１０６ｂにおける光の損失が抑制される。したがって、本実施例により、光学特性に優れた半導体装置とすることができる。
【実施例３】
【０１１２】
図６は、本実施例における半導体装置の部分的な断面図を示す。本実施例にかかる支持部材は、第二の側壁１０６の突出部において、第一の壁面１０６ａと、該第一の壁面１０６ａに隣接する第二の壁面１０６ｂと、該第二の壁面１０６ｂに隣接する第三の壁面１０６ｃとにかけて、連続して配された金属材料を有する。また、突出部の第二の壁面１０６ｂおよび第三の壁面１０６ｃにおける金属材料の最表面の形状は、凸状の曲面である。
【０１１３】
本実施例にかかる支持部材の形成方法においては、実施例１における第一のセラミックスグリーンシートに対し、スクリーン印刷法によりタングステンを含有する樹脂ペーストにてスルーホールの穴埋め、実施例２と同様に余分な樹脂ペーストを除去する。さらに、第二の側壁１０６を形成するための第一のセラミックスグリーンシート両面、すなわち第一の壁面１０６ａおよび第二の壁面１０６ｃに対応する領域、特に上記スルーホールの周縁部に対し樹脂ペーストを配する。以上の他は、実施例１と同様にして他のセラミックスグリーンシートを形成させ、セラミックスグリーンシートの積層体を得る。
【０１１４】
このようにして支持部材を形成させる他は、実施例１と同様にして半導体装置を形成させる。これにより、第二の側壁１０６からなる突出部の機械的強度をさらに向上させることができる。
【０１１５】
また、凹部の開口部において、多孔質なセラミックス素地面を露出させることなく、突出している部分全体を金属材料にて被覆する。これにより、凹部の開口部における光の損失が抑制され、光学特性が向上された半導体装置とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明は、発光ダイオードや半導体レーザなどの半導体素子を搭載させた半導体装置として、各種インジケータ、光センサー、ディスプレイ、フォトカプラ、バックライト光源や光プリンタヘッドなどに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】図１は、本発明の一実施例にかかる半導体装置の模式的な上面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例にかかる半導体装置の模式的な断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施例にかかる半導体装置の断面を部分的に拡大した図である。
【図４】図４は、本発明の一実施例にかかる半導体装置の断面を部分的に拡大した図である。
【図５】図５は、本発明の一実施例にかかる半導体装置の断面を部分的に拡大した図である。
【図６】図６は、本発明の一実施例にかかる半導体装置の断面を部分的に拡大した図である。
【図７】図７は、従来の半導体装置の断面を部分的に拡大した図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１００・・・半導体装置
１０１、１０４・・・導体配線
１０２・・・導電性ワイヤ
１０３・・・半導体素子
１０５・・・第一の側壁
１０５ａ・・・第一の側壁の壁面
１０６・・・第二の側壁
１０６ａ・・・第二の側壁における第一の壁面
１０６ｂ・・・第二の側壁における第二の壁面
１０６ｃ・・・第二の側壁における第三の壁面
１０７・・・金属材料
１０８・・・被覆部材
１０９・・・蛍光物質
１１０・・・支持部材
２０１・・・第三の側壁
２０２・・・基板
３０１・・・第一の金属材料
３０２・・・第二の金属材料
３０３・・・第三の金属材料
【図１】
2006165491.tif 000003
【図２】
2006165491.tif 000004
【図３】
2006165491.tif 000005
【図４】
2006165491.tif 000006
【図５】
2006165491.tif 000007
【図６】
2006165491.tif 000008
【図７】
2006165491.tif 000009