(57)【要約】【課題】  装置の小型化を図りつつ、当該装置の製造効率の向上に寄与することが可能な光半導体装置を提供する。【解決手段】  光半導体装置Ａ１０は、第１方向に対して直交する第２方向ｘを向く光学面３０２と、第３方向ｙにおいて互いに反対側を向く一対の側面３０３と、を有する光半導体素子３０と、前記第１方向を向く第１裏面１０２と、第２方向ｘにおいて光学面３０２と同じ側を向く第１端面１０３と、を有するとともに、光半導体素子３０の一部を覆う第１絶縁層１０を備える。第１絶縁層１０には、第１端面１０３を貫通し、かつ光半導体素子３０の光学領域３３を露出させる開口１２が形成されている。第１絶縁層１０は、第３方向ｙにおいて互いに離れて位置し、かつ第１裏面１０２につながるとともに、開口１２を規定する一対の開口縁１２１を有する。一対の開口縁１２１は、光学面３０２および一対の側面３０３のいずれかに接している。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向を向く主面と、前記第１方向に対して直交する第２方向を向き、かつ前記主面につながる光学面と、前記第１方向および前記第２方向の双方に対して直交する第３方向において互いに反対側を向き、かつ前記主面および前記光学面につながる一対の側面と、を有する光半導体素子と、
前記第１方向において前記主面と同じ側を向く第１主面と、前記第１方向において前記第１主面とは反対側を向く第１裏面と、前記第１主面および前記第１裏面につながり、かつ前記第２方向において前記光学面と同じ側を向く第１端面と、を有するとともに、前記光半導体素子の一部を覆う第１絶縁層と、を備え、
前記光学面は、光を出射する、または光が入射する光学領域を有し、
前記第１絶縁層には、前記第１端面を貫通し、かつ前記光学領域を露出させる開口が形成され、
前記第１絶縁層は、前記第３方向において互いに離れて位置し、かつ前記第１裏面につながるとともに、前記開口を規定する一対の開口縁を有し、
前記一対の開口縁は、前記光学面、および前記一対の側面のいずれかに接していることを特徴とする、光半導体装置。
【請求項２】
前記一対の開口縁は、前記光学面に接し、
前記第１絶縁層は、前記第３方向において互いに離れて位置し、かつ前記第１端面につながる一対の接続面を有し、
前記一対の接続面は、前記一対の開口縁を個別に含み、
前記一対の接続面の各々は、前記第１端面に対して傾斜している、請求項１に記載の光半導体装置。
【請求項３】
前記一対の接続面は、前記第１主面につながっている、請求項２に記載の光半導体装置。
【請求項４】
前記第１絶縁層は、前記第１方向において前記第１主面と前記光半導体素子との間に位置し、かつ前記第１端面、および前記一対の接続面につながる中間面を有し、
前記中間面は、前記光半導体素子に接する端縁を含む、請求項２に記載の光半導体装置。
【請求項５】
前記一対の開口縁は、前記一対の側面に接し、
前記第２方向において、前記第１端面は、前記光学面よりも前記光半導体素子の内方に位置する、請求項１に記載の光半導体装置。
【請求項６】
前記第１端面は、前記一対の開口縁を含む、請求項５に記載の光半導体装置。
【請求項７】
前記第１絶縁層は、前記第２方向において前記光学面に対して前記第１端面とは反対側に位置し、かつ前記第２方向において前記第１端面と同じ側を向く張出面と、前記第１方向において前記第１主面と前記光半導体素子との間に位置し、かつ前記張出面および前記第１端面につながる中間面と、を有し、
前記中間面は、前記光半導体素子に接する端縁を含む、請求項６に記載の光半導体装置。
【請求項８】
前記中間面は、前記第１方向において前記第１裏面と同じ側を向き、かつ前記第１端面につながる第１中間面と、前記第２方向において前記第１中間面につながる第２中間面と、を有し、
前記第２中間面は、前記端縁を含むとともに、前記第１中間面に対して傾斜している、請求項４に記載の光半導体装置。
【請求項９】
前記中間面は、前記第１方向において前記第１裏面と同じ側を向き、かつ前記張出面につながる第１中間面と、前記第２方向において前記第１中間面につながる第２中間面と、を有し、
前記第２中間面は、前記端縁を含むとともに、前記第１中間面に対して傾斜している、請求項７に記載の光半導体装置。
【請求項１０】
前記第２中間面は、前記第１絶縁層の内方に向けて湾曲している、請求項８または９に記載の光半導体装置。
【請求項１１】
前記第２方向において、前記端縁は、前記光学面よりも前記光半導体素子の内方に位置する、請求項１０に記載の光半導体装置。
【請求項１２】
前記光半導体素子は、前記主面に設けられた第１電極と、前記第１方向において前記第１電極とは反対側に設けられた第２電極と、を有し、
前記第１電極につながり、かつ前記第１方向において前記光半導体素子に対して前記第１主面が位置する側に配置された第１配線層と、
前記第２電極につながり、かつ前記第１方向において前記光半導体素子に対して前記第１裏面が位置する側に配置された第２配線層と、をさらに備え、
前記第１配線層は、前記第１絶縁層に接している、請求項１ないし１１のいずれかに記載の光半導体装置。
【請求項１３】
前記第１絶縁層は、前記第１主面から前記第１電極に至る第１貫通部を有し、
前記第１配線層は、前記第１貫通部に収容され、かつ前記第１電極につながる第１連絡部と、前記第１連絡部につながり、かつ前記第１主面に配置された第１主部と、を有する、請求項１２に記載の光半導体装置。
【請求項１４】
前記第１方向において互いに反対側を向く第２主面および第２裏面と、前記第１主面および前記第１裏面につながり、かつ前記第２方向において前記第１端面と同じ側を向く第２端面と、を有するとともに、前記第２裏面が前記第１裏面に接して配置された第２絶縁層をさらに備え、
前記第２配線層は、前記第２絶縁層に接しており、
前記第２絶縁層には、前記第２端面から前記第２方向に向けて凹む凹部が形成され、
前記凹部は、前記開口につながっている、請求項１３に記載の光半導体装置。
【請求項１５】
前記第２絶縁層は、前記第２主面から前記第２電極に至る第２貫通部を有し、
前記第２配線層は、前記第２貫通部に収容され、かつ前記第２電極につながる第２連絡部と、前記第２連絡部につながり、かつ前記第２主面に配置された第２主部と、を有し、
前記第１方向に沿って視て、前記第２主部の少なくとも一部が、前記第１主部に重なっている、請求項１４に記載の光半導体装置。
【請求項１６】
前記光半導体素子は、レーザダイオードであり、
ソース電極およびドレイン電極を有するとともに、前記第１絶縁層に少なくとも一部が覆われたスイッチング素子と、
前記第１方向において前記光半導体素子に対して前記第１裏面が位置する側に配置された第３配線層をさらに備え、
前記ソース電極は、前記第１配線層に導通し、
前記ドレイン電極は、前記第３配線層に導通している、請求項１２ないし１５のいずれかに記載の光半導体装置。
【請求項１７】
前記第１絶縁層の少なくとも一部を覆う透光樹脂をさらに備え、
前記透光樹脂は、前記光学領域を覆うとともに、前記開口を塞いでいる、請求項１ないし１６のいずれかに記載の光半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を発する、または外部からの光を受ける光半導体素子が搭載された光半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年における電子機器の小型化に伴い、当該電子機器に用いられる光半導体装置の小型化が進められている。こうした動向を受け、配線層が配置された絶縁層と、当該絶縁層に一部が覆われた光半導体素子とを備える光半導体装置が知られている。このような構成をとることにより、当該装置の小型化を図ることができる。
【０００３】
特許文献１には、このような光半導体装置の一例が開示されている。当該装置の光半導体素子は、光が出射、または入射する光学領域を有する。当該装置の絶縁層には、光学領域を絶縁層から露出させるための開口が形成されている。当該装置の小型化を図る上で当該開口を形成するためには、光学領域を覆うマスク層を形成する必要がある。当該マスク層は、開口の形成過程において除去することが必要である。このため、当該装置の製造効率が低下するという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１９−２１６２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述の事情に鑑み、装置の小型化を図りつつ、当該装置の製造効率の向上に寄与することが可能な光半導体装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって提供される光半導体装置は、第１方向を向く主面と、前記第１方向に対して直交する第２方向を向き、かつ前記主面につながる光学面と、前記第１方向および前記第２方向の双方に対して直交する第３方向において互いに反対側を向き、かつ前記主面および前記光学面につながる一対の側面と、を有する光半導体素子と、前記第１方向において前記主面と同じ側を向く第１主面と、前記第１方向において前記第１主面とは反対側を向く第１裏面と、前記第１主面および前記第１裏面につながり、かつ前記第２方向において前記光学面と同じ側を向く第１端面と、を有するとともに、前記光半導体素子の一部を覆う第１絶縁層と、を備え、前記光学面は、光を出射する、または光が入射する光学領域を有し、前記第１絶縁層には、前記第１端面を貫通し、かつ前記光学領域を露出させる開口が形成され、前記第１絶縁層は、前記第３方向において互いに離れて位置し、かつ前記第１裏面につながるとともに、前記開口を規定する一対の開口縁を有し、前記一対の開口縁は、前記光学面、および前記一対の側面のいずれかに接していることを特徴としている。
【０００７】
本発明の実施において好ましくは、前記一対の開口縁は、前記光学面に接し、前記第１絶縁層は、前記第３方向において互いに離れて位置し、かつ前記第１端面につながる一対の接続面を有し、前記一対の接続面は、前記一対の開口縁を個別に含み、前記一対の接続面の各々は、前記第１端面に対して傾斜している。
【０００８】
本発明の実施において好ましくは、前記一対の接続面は、前記第１主面につながっている。
【０００９】
本発明の実施において好ましくは、前記第１絶縁層は、前記第１方向において前記第１主面と前記光半導体素子との間に位置し、かつ前記第１端面、および前記一対の接続面につながる中間面を有し、前記中間面は、前記光半導体素子に接する端縁を含む。
【００１０】
本発明の実施において好ましくは、前記一対の開口縁は、前記一対の側面に接し、前記第２方向において、前記第１端面は、前記光学面よりも前記光半導体素子の内方に位置する。
【００１１】
本発明の実施において好ましくは、前記第１端面は、前記一対の開口縁を含む。
【００１２】
本発明の実施において好ましくは、前記第１絶縁層は、前記第２方向において前記光学面に対して前記第１端面とは反対側に位置し、かつ前記第２方向において前記第１端面と同じ側を向く張出面と、前記第１方向において前記第１主面と前記光半導体素子との間に位置し、かつ前記張出面および前記第１端面につながる中間面と、を有し、前記中間面は、前記光半導体素子に接する端縁を含む。
【００１３】
本発明の実施において好ましくは、前記中間面は、前記第１方向において前記第１裏面と同じ側を向き、かつ前記第１端面につながる第１中間面と、前記第２方向において前記第１中間面につながる第２中間面と、を有し、前記第２中間面は、前記端縁を含むとともに、前記第１中間面に対して傾斜している。
【００１４】
本発明の実施において好ましくは、前記中間面は、前記第１方向において前記第１裏面と同じ側を向き、かつ前記張出面につながる第１中間面と、前記第２方向において前記第１中間面につながる第２中間面と、を有し、前記第２中間面は、前記端縁を含むとともに、前記第１中間面に対して傾斜している。
【００１５】
本発明の実施において好ましくは、前記第２中間面は、前記第１絶縁層の内方に向けて湾曲している。
【００１６】
本発明の実施において好ましくは、前記第２方向において、前記端縁は、前記光学面よりも前記光半導体素子の内方に位置する。
【００１７】
本発明の実施において好ましくは、前記光半導体素子は、前記主面に設けられた第１電極と、前記第１方向において前記第１電極とは反対側に設けられた第２電極と、を有し、前記第１電極につながり、かつ前記第１方向において前記光半導体素子に対して前記第１主面が位置する側に配置された第１配線層と、前記第２電極につながり、かつ前記第１方向において前記光半導体素子に対して前記第１裏面が位置する側に配置された第２配線層と、をさらに備え、前記第１配線層は、前記第１絶縁層に接している。
【００１８】
本発明の実施において好ましくは、前記第１絶縁層は、前記第１主面から前記第１電極に至る第１貫通部を有し、前記第１配線層は、前記第１貫通部に収容され、かつ前記第１電極につながる第１連絡部と、前記第１連絡部につながり、かつ前記第１主面に配置された第１主部と、を有する。
【００１９】
本発明の実施において好ましくは、前記第１方向において互いに反対側を向く第２主面および第２裏面と、前記第１主面および前記第１裏面につながり、かつ前記第２方向において前記第１端面と同じ側を向く第２端面と、を有するとともに、前記第２裏面が前記第１裏面に接して配置された第２絶縁層をさらに備え、前記第２配線層は、前記第２絶縁層に接しており、前記第２絶縁層には、前記第２端面から前記第２方向に向けて凹む凹部が形成され、前記凹部は、前記開口につながっている。
【００２０】
本発明の実施において好ましくは、前記第２絶縁層は、前記第２主面から前記第２電極に至る第２貫通部を有し、前記第２配線層は、前記第２貫通部に収容され、かつ前記第２電極につながる第２連絡部と、前記第２連絡部につながり、かつ前記第２主面に配置された第２主部と、を有し、前記第１方向に沿って視て、前記第２主部の少なくとも一部が、前記第１主部に重なっている。
【００２１】
本発明の実施において好ましくは、前記光半導体素子は、レーザダイオードであり、ソース電極およびドレイン電極を有するとともに、前記第１絶縁層に少なくとも一部が覆われたスイッチング素子と、前記第１方向において前記光半導体素子に対して前記第１裏面が位置する側に配置された第３配線層をさらに備え、前記ソース電極は、前記第１配線層に導通し、前記ドレイン電極は、前記第３配線層に導通している。
【００２２】
本発明の実施において好ましくは、前記第１絶縁層の少なくとも一部を覆う透光樹脂をさらに備え、前記透光樹脂は、前記光学領域を覆うとともに、前記開口を塞いでいる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明にかかる光半導体装置よれば、装置の小型化を図りつつ、当該装置の製造効率の向上に寄与することが可能となる。
【００２４】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる光半導体装置の平面図であり、複数のコンデンサ、導電接合層、および透光樹脂を透過している。
【図２】図１に対応する平面図であり、第１絶縁層および保護層をさらに透過している。
【図３】図１に示す光半導体装置の底面図であり、透光樹脂を透過している。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図４の部分拡大図である。
【図７】図４の部分拡大図である。
【図８】図１の部分拡大図である。
【図９】図８に対応する左側面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１１】図１に示す光半導体装置の製造工程を説明する断面図である。
【図１２】図１に示す光半導体装置の製造工程を説明する断面図である。
【図１３】図１２の部分拡大図である。
【図１４】図１に示す光半導体装置の製造工程を説明する断面図である。
【図１５】図１４の部分拡大図である。
【図１６】図１に示す光半導体装置の製造工程を説明する断面図である。
【図１７】図１に示す光半導体装置の製造工程を説明する断面図である。
【図１８】図１７の部分拡大図である。
【図１９】図１に示す光半導体装置の製造工程を説明する断面図である。
【図２０】図２０の部分拡大図である。
【図２１】図１に示す光半導体装置の製造工程を説明する断面図である。
【図２２】図１に示す光半導体装置の製造工程を説明する断面図である。
【図２３】図１に示す光半導体装置の製造工程を説明する断面図である。
【図２４】図１に示す光半導体装置の製造工程を説明する断面図である。
【図２５】図１に示す光半導体装置が搭載された半導体発光モジュールの回路図である。
【図２６】本発明の第２実施形態にかかる光半導体装置の部分拡大平面図であり、複数のコンデンサ、導電接合層、および透光樹脂を透過している。
【図２７】図２６に対応する左側面図である。
【図２８】図２６のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図２９】本発明の第３実施形態にかかる光半導体装置の部分拡大平面図であり、複数のコンデンサ、導電接合層、および透光樹脂を透過している。
【図３０】図２９に対応する左側面図である。
【図３１】図２９のＸＸＸＩ−ＸＸＸＩ線に沿う断面図である。
【図３２】本発明の第４実施形態にかかる光半導体装置の部分拡大平面図であり、複数のコンデンサ、導電接合層、および透光樹脂を透過している。
【図３３】図３２に対応する左側面図である。
【図３４】図３２のＸＸＸＩＶ−ＸＸＸＩＶ線に沿う断面図である。
【図３５】本発明の第５実施形態にかかる光半導体装置の平面図であり、複数のコンデンサ、導電接合層、および透光樹脂を透過している。
【図３６】図３５のＸＸＸＶＩ−ＸＸＸＶＩ線に沿う断面図である。
【図３７】図３５の部分拡大図である。
【図３８】図３７に対応する左側面図である。
【図３９】図３７のＸＸＸＩＸ−ＸＸＸＩＸ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明を実施するための形態について、添付図面に基づいて説明する。
【００２７】
〔第１実施形態〕
図１〜図１０に基づき、本発明の第１実施形態にかかる光半導体装置Ａ１０について説明する。光半導体装置Ａ１０は、光半導体素子３０、第１絶縁層１０、保護層２９、第１配線層４１、第２配線層４２、第３配線層４３、スイッチング素子３７、複数のコンデンサ３８、第１端子５１、第２端子５２、第３端子５３、第４端子５４および透光樹脂６０を備える。光半導体装置Ａ１０は、各種モジュールの配線基板に表面実装される。光半導体装置Ａ１０においては、スイッチング素子３７が駆動することにより、光半導体素子３０が数ｎｓの間隔でパルス状に発光する。このような光半導体装置Ａ１０を用いることにより、たとえばレーザを用いる探査と同様に、比較的遠距離に位置する対象の探査が可能となる。このような探査技術は、ＬｉＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）と称される。ここで、図１は、理解の便宜上、複数のコンデンサ３８、導電接合層３９（詳細は後述）および透光樹脂６０を透過している。図２は、理解の便宜上、図１に対して第１絶縁層１０および保護層２９をさらに透過している。図１においては、透過した複数のコンデンサ３８、および透光樹脂６０を想像線（二点鎖線）で示している。図２においては、透過した第１絶縁層１０および透光樹脂６０を想像線で示している。図１０は、複数のコンデンサ３８、および導電接合層３９の図示を省略している。
【００２８】
光半導体装置Ａ１０の説明においては、第１絶縁層１０の厚さ方向を「第１方向ｚ」と呼ぶ。第１方向ｚに対して直交する方向を「第２方向ｘ」と呼ぶ。第１方向ｚおよび第２方向ｘの双方に対して直交する方向を「第３方向ｙ」と呼ぶ。図１に示すように、光半導体装置Ａ１０の外形は、第１方向ｚに沿って視て矩形状である。
【００２９】
光半導体素子３０は、光を発する、または外部からの光を受ける半導体素子である。光半導体装置Ａ１０においては、光半導体素子３０は、レーザダイオードである。ただし、光半導体素子３０は、レーザダイオードに限定されず、光半導体装置Ａ１０の機能に応じて種々の半導体素子とすることができる。図８および図９に示すように、光半導体素子３０は、主面３０１、光学面３０２、一対の側面３０３、背面３０４、第１電極３１および第２電極３２を有する。
【００３０】
図１０に示すように、主面３０１は、第１方向ｚを向く。光半導体素子３０において、主面３０１は、半導体基板に積層された半導体層に含まれる。光半導体装置Ａ１０を配線基板に実装した際、主面３０１は、当該配線基板に対向する。このため、光半導体装置Ａ１０における光半導体素子３０の姿勢は、半導体基板に対して半導体層が当該配線基板に向けて積層されたフェイスダウンの形態となっている。図８に示すように、光学面３０２は、第２方向ｘを向き、かつ主面３０１につながっている。一対の側面３０３は、第３方向ｙにおいて互いに反対側を向き、かつ主面３０１および光学面３０２につながっている。背面３０４は、第２方向ｘにおいて光学面３０２とは反対側を向き、かつ主面３０１、および一対の側面３０３につながっている。図９および１０に示すように、第１電極３１は、主面３０１に設けられている。第１電極３１は、光半導体素子３０のアノードである。第２電極３２は、第１方向ｚにおいて第１電極３１とは反対側に設けられている。第２電極３２は、光半導体素子３０のカソードである。
【００３１】
図９および図１０に示すように、光学面３０２は、光学領域３３を有する。光学面３０２において、光学領域３３は、光を出射する、または光が入射する領域である。光半導体装置Ａ１０においては、光学領域３３から光が出射する。
【００３２】
第１絶縁層１０は、図１および図４に示すように、光半導体素子３０の一部を覆っている。第１絶縁層１０は、熱硬化性の合成樹脂と、第１配線層４１、第１端子５１、第２端子５２、第３端子５３および第４端子５４の各々の一部（後述する下地層４０１および下地層５０１）を組成する金属元素が含有された添加剤とを含む材料からなる。当該合成樹脂は、たとえば、エポキシ樹脂、またはポリイミドである。図９および図１０に示すように、光半導体装置Ａ１０においては、第１絶縁層１０は、第１主面１０１、第１裏面１０２、第１端面１０３、および一対の接続面１０４を有する。
【００３３】
図１０に示すように、第１主面１０１は、第１方向ｚにおいて光半導体素子３０の主面３０１と同じ側を向く。第１裏面１０２は、第１方向ｚにおいて第１主面１０１とは反対側を向く。図８および図９に示すように、第１端面１０３は、第１主面１０１および第１裏面１０２につながり、第２方向ｘにおいて光半導体素子３０の光学面３０２と同じ側を向く。一対の接続面１０４は、第３方向ｙにおいて互いに離れて位置し、かつ第１端面１０３につながっている。一対の接続面１０４の各々は、第１端面１０３に対して光学面３０２に向けて傾斜している。さらに、光半導体装置Ａ１０においては、一対の接続面１０４は、第１主面１０１につながっている。
【００３４】
図８および図９に示すように、第１絶縁層１０には、開口１２が形成されている。開口１２は、第１端面１０３を貫通し、かつ光半導体素子３０の光学領域３３を露出させる。さらに、第１絶縁層１０は、開口１２を規定する一対の開口縁１２１を有する。一対の開口縁１２１は、第３方向ｙにおいて互いに離れて位置し、かつ第１裏面１０２につながっている。光半導体装置Ａ１０においては、一対の開口縁１２１は、光半導体素子３０の光学面３０２に接している。一対の接続面１０４は、一対の開口縁１２１を個別に含んでいる。光半導体素子３０においては、第１電極３１、一対の側面３０３、および背面３０４は、第１絶縁層１０に覆われている。第２電極３２は、第１裏面１０２で第１絶縁層１０から露出している。
【００３５】
図４および図６に示すように、第１絶縁層１０は、複数の第１貫通部１１を有する。複数の第１貫通部１１の各々は、第１方向ｚにおいて第１主面１０１から光半導体素子３０の第１電極３１、およびスイッチング素子３７のソース電極３７２（詳細は後述）のいずれかに至っている。複数の第１貫通部１１の各々は、第１絶縁層１０の複数の内周面１１１のいずれかにより規定されている。複数の内周面１１１の各々は、第１主面１０１に対して傾斜している。複数の内周面１１１の各々は、第１方向ｚにおいて第１主面１０１から第１裏面１０２に向けて、当該内周面１１１が規定する複数の第１貫通部１１のいずれの内方に倒れる姿勢をとる。したがって、複数の第１貫通部１１の各々の第１方向ｚに対する横断面積は、第１主面１０１から第１裏面１０２に向かうほど、徐々に小となっている。
【００３６】
スイッチング素子３７は、図１および図４に示すように、少なくともその一部が第１絶縁層１０に覆われている。スイッチング素子３７は、光半導体素子３０に対して第２方向ｘに離れて位置する。光半導体装置Ａ１０においては、スイッチング素子３７は、縦型構造のＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）である。図４および図５に示すように、スイッチング素子３７は、ドレイン電極３７１、ソース電極３７２およびゲート電極３７３を有する。ドレイン電極３７１は、第１絶縁層１０の第１裏面１０２から最も近くに設けられている。ドレイン電極３７１は、第１裏面１０２で第１絶縁層１０から露出している。ソース電極３７２およびゲート電極３７３は、第１方向ｚにおいてドレイン電極３７１とは反対側に設けられている。
【００３７】
第１配線層４１は、図４に示すように、第１方向ｚにおいて光半導体素子３０に対して第１絶縁層１０の第１主面１０１が位置する側に配置されている。第１配線層４１は、光半導体素子３０の第１電極３１と、スイッチング素子３７のソース電極３７２とにつながっている。これにより、第１配線層４１は、第１電極３１およびソース電極３７２の双方に導通している。第１配線層４１は、第１絶縁層１０に接している。図２および図４に示すように、第１配線層４１は、第１主部４１１、および複数の第１連絡部４１２を有する。複数の第１連絡部４１２の各々は、第１絶縁層１０の複数の第１貫通部１１のいずれかに収容され、かつ第１電極３１およびソース電極３７２のいずれかにつながっている。第１主部４１１は、第１主面１０１に配置され、かつ複数の第１連絡部４１２につながっている。
【００３８】
図６に示すように、第１主部４１１と、複数の第１連絡部４１２の各々とは、下地層４０１およびめっき層４０２を含む。下地層４０１は、第１絶縁層１０に含まれる添加剤に含有された金属元素により組成される。下地層４０１は、第１絶縁層１０に接している。第１絶縁層１０の複数の内周面１１１の各々は、複数の第１連絡部４１２の各々をなす下地層４０１に覆われている。めっき層４０２は、下地層４０１を覆っている。めっき層４０２は、たとえば銅（Ｃｕ）を含む材料からなる。
【００３９】
第２配線層４２は、図４および図５に示すように、第１方向ｚにおいて光半導体素子３０に対して第１絶縁層１０の第１裏面１０２が位置する側に配置されている。光半導体装置Ａ１０においては、第２配線層４２は、第１裏面１０２に配置され、かつ第１絶縁層１０に接している。第２配線層４２は、光半導体素子３０の第２電極３２につながっている。これにより、第２配線層４２は、第２電極３２に導通している。第２配線層４２は、たとえば銅を含む金属薄膜からなる。
【００４０】
第３配線層４３は、図４および図５に示すように、第１方向ｚにおいて光半導体素子３０に対して第１絶縁層１０の第１裏面１０２が位置する側に配置されている。光半導体装置Ａ１０においては、第３配線層４３は、第１裏面１０２に配置され、かつ第１絶縁層１０に接している。第３配線層４３は、第２配線層４２に対して離れて位置する。第３配線層４３は、スイッチング素子３７のドレイン電極３７１につながっている。これにより、第３配線層４３は、ドレイン電極３７１に導通している。第３配線層４３は、たとえば銅を含む金属薄膜からなる。
【００４１】
複数のコンデンサ３８は、光半導体装置Ａ１０の使用の際、光半導体素子３０に印加される電圧に対応した電荷を一時的に蓄える。図４および図５に示すように、複数のコンデンサ３８の各々は、第１方向ｚにおいて第１絶縁層１０の第１裏面１０２が位置する側に配置されている。複数のコンデンサ３８の各々は、第１絶縁層１０に覆われていない。複数のコンデンサ３８の各々は、たとえばセラミックコンデンサである。複数のコンデンサ３８の各々は、一対の電極３８１を有する。一対の電極３８１のうち一方の当該電極３８１は、導電接合層３９を介して第２配線層４２に接合されている。一対の電極３８１のうち他方の当該電極３８１は、導電接合層３９を介して第３配線層４３に接合されている。導電接合層３９は、たとえば鉛フリーハンダである。これにより、光半導体素子３０の第２電極３２と、スイッチング素子３７のドレイン電極３７１とは、第２配線層４２、複数のコンデンサ３８、および第３配線層４３を介して互いに導通している。光半導体装置Ａ１０においては、２つのコンデンサ３８を備える構成となっているが、コンデンサ３８の数は、これに限定されず、たとえば単数でもよい。
【００４２】
保護層２９は、図４および図５に示すように、第１絶縁層１０の第１主面１０１と、第１配線層４１の第１主部４１１とを覆っている。保護層２９は、電気絶縁性を有する。保護層２９は、第１絶縁層１０と同一の材料からなる。保護層２９は、実装面２９１を有する。実装面２９１は、第１方向ｚにおいて第１主面１０１と同じ側を向く。光半導体装置Ａ１０を配線基板に実装した際、実装面２９１は、当該配線基板に対応する。保護層２９の第１方向ｚの寸法（厚さ）は、第１絶縁層１０の第１方向ｚの寸法よりも小である。
【００４３】
第１端子５１は、図２、図３および図５に示すように、第３配線層４３につながっている。これにより、第１端子５１は、スイッチング素子３７のドレイン電極３７１と、複数のコンデンサ３８の各々に導通している。第１端子５１は、第１基部５１１、および複数の第１埋込部５１２を有する。第１基部５１１は、保護層２９の実装面２９１に配置され、かつ保護層２９に接している。複数の第１埋込部５１２の各々は、第１方向ｚにおいて実装面２９１から第１絶縁層１０の第１裏面１０２に至るとともに、保護層２９および第１絶縁層１０の双方に接した状態でこれらに埋め込まれている。複数の第１埋込部５１２の各々は、第１基部５１１および第３配線層４３につながっている。
【００４４】
第２端子５２は、図２、図３および図５に示すように、第２配線層４２につながっている。これにより、第２端子５２は、光半導体素子３０の第２電極３２と、複数のコンデンサ３８の各々に導通している。第２端子５２は、第２基部５２１、および複数の第２埋込部５２２を有する。第２基部５２１は、保護層２９の実装面２９１に配置され、かつ保護層２９に接している。複数の第２埋込部５２２の各々は、第１方向ｚにおいて実装面２９１から第１絶縁層１０の第１裏面１０２に至るとともに、保護層２９および第１絶縁層１０の双方に接した状態でこれらに埋め込まれている。複数の第２埋込部５２２の各々は、第２基部５２１および第２配線層４２につながっている。
【００４５】
第３端子５３は、図３および図５に示すように、スイッチング素子３７のゲート電極３７３につながっている。これにより、第３端子５３は、ゲート電極３７３に導通している。第３端子５３は、第３基部５３１および第３埋込部５３２を有する。第３基部５３１は、保護層２９の実装面２９１に配置され、かつ保護層２９に接している。第３埋込部５３２は、第１方向ｚにおいて実装面２９１からゲート電極３７３に至るとともに、保護層２９および第１絶縁層１０の双方に接した状態でこれらに埋め込まれている。第３埋込部５３２は、第３基部５３１およびゲート電極３７３につながっている。
【００４６】
第４端子５４は、図３および図４に示すように、スイッチング素子３７のソース電極３７２につながっている。これにより、第４端子５４は、ソース電極３７２に導通するとともに、第１配線層４１を介して光半導体素子３０の第１電極３１に導通している。第４端子５４は、第４基部５４１、および複数の第４埋込部５４２を有する。第４基部５４１は、保護層２９の実装面２９１に配置され、かつ保護層２９に接している。複数の第４埋込部５４２の各々は、第１方向ｚにおいて実装面２９１からソース電極３７２に至るとともに、保護層２９および第１絶縁層１０の双方に接した状態でこれらに埋め込まれている。複数の第４埋込部５４２の各々は、第４基部５４１およびソース電極３７２につながっている。
【００４７】
第１端子５１、第２端子５２、第３端子５３および第４端子５４の各々は、図７に示す下地層５０１およびめっき層５０２を含む。下地層５０１は、第１絶縁層１０および保護層２９の各々に含まれる添加剤に含有された金属元素により組成される。下地層５０１は、第１絶縁層１０および保護層２９の双方に接している。めっき層５０２は、下地層５０１を覆っている。下地層５０１は、たとえば銅を含む材料からなる。
【００４８】
透光樹脂６０は、図４および図５に示すように、第１絶縁層１０、第２配線層４２、第３配線層４３、および複数のコンデンサ３８と、保護層２９の一部とを覆っている。さらに透光樹脂６０は、光半導体素子３０の光学領域３３を覆うとともに、第１絶縁層１０に形成された開口１２を塞いでいる。透光樹脂６０は、光を透過させる性質を有する。透光樹脂６０の光の透過率は、８０％以上であることが望ましい。透光樹脂６０は、たとえば透明なエポキシ樹脂からなる。
【００４９】
次に、図１１〜図２４に基づき、光半導体装置Ａ１０の製造方法の一例について説明する。ここで、図１１〜図２４（ただし、図１３、図１５、図１８および図２０を除く。）の断面位置は、図４の断面位置と同一である。
【００５０】
最初に、図１１に示すように、光半導体素子３０およびスイッチング素子３７を絶縁層８１に埋め込む。絶縁層８１は、第１絶縁層１０と同一の材料からなる。絶縁層８１は、第１方向ｚにおいて互いに反対側を向く主面８１Ａおよび裏面８１Ｂを有する。本工程においては、金型内に絶縁層８１の材料と、光半導体素子３０およびスイッチング素子３７とを配置した後、コンプレッション成形を行う。これにより、光半導体素子３０およびスイッチング素子３７が絶縁層８１に埋め込まれる。この際、光半導体素子３０の第２電極３２と、スイッチング素子３７のドレイン電極３７１とが、裏面８１Ｂで絶縁層８１から露出するようにする。さらに、光半導体素子３０の光学面３０２、光半導体素子３０の第１電極３１、およびスイッチング素子３７のソース電極３７２およびゲート電極３７３は、絶縁層８１に覆われたものとする。
【００５１】
次いで、図１２〜図１５に示すように、光半導体素子３０の第１電極３１と、スイッチング素子３７のソース電極３７２とにつながる第１配線層４１を形成する。第１配線層４１を形成する工程では、絶縁層８１に下地層４０１を析出させる工程と、下地層４０１を覆うめっき層４０２を形成する工程とを含む。
【００５２】
まず、図１３に示すように、絶縁層８１に下地層４０１を析出させる。下地層４０１は、絶縁層８１に含まれる添加剤に含有された金属元素により組成される。本工程では、図１２に示すように、複数の貫通部８１１を絶縁層８１に形成する。複数の貫通部８１１の各々は、絶縁層８１の主面８１Ａから、光半導体素子３０の第１電極３１、およびスイッチング素子３７のソース電極３７２のいずれかに至っている。複数の貫通部８１１は、第１電極３１およびソース電極３７２の各々の位置を赤外線カメラにより画像認識しつつ、絶縁層８１にレーザ照射を行うことにより形成される。この際、絶縁層８１におけるレーザの照射位置は、画像認識により得られた第１電極３１およびソース電極３７２の各々の位置情報に基づき、逐一補正される。当該レーザは、波長が３５５ｎｍ、かつビームの直径が１７μｍの紫外線レーザである。複数の貫通部８１１の形成にあわせて、当該レーザにより主面８１Ａにパターニングを施す。当該パターニングは、複数の貫通部８１１につながるようにする。絶縁層８１にレーザ照射を行うことにより、絶縁層８１に含まれる添加剤に含有された金属元素が励起される。これにより、複数の貫通部８１１を個別に規定する複数の内周面８１１Ａと、主面８１Ａとを覆う下地層４０１が形成される。
【００５３】
次いで、図１５に示すように、下地層４０１を覆うめっき層４０２を形成する。めっき層４０２は、銅を含む材料からなる。めっき層４０２は、無電解めっき、もしくは電解めっき、またはこれらの併用により形成される。これにより、図１４に示すように、絶縁層８１の複数の貫通部８１１の各々には、第１配線層４１の複数の第１連絡部４１２のいずれかが形成される。あわせて、絶縁層８１の主面８１Ａには、第１配線層４１の第１主部４１１が形成される。以上により、第１配線層４１の形成がなされる。
【００５４】
次いで、図１６に示すように、絶縁層８１の主面８１Ａの上に積層され、かつ第１配線層４１の第１主部４１１を覆う保護層８２を形成する。保護層８２は、保護層２９と同一の材料からなる。保護層８２は、実装面８２Ａを有する。実装面８２Ａは、第１方向ｚにおいて絶縁層８１の主面８１Ａと同じ側を向く。保護層８２は、コンプレッション成形により形成される。
【００５５】
次いで、図１７〜図２０に示すように、第１端子５１、第２端子５２、第３端子５３および第４端子５４を形成する。本説明においては、これらのうち第４端子５４の形成方法について説明する。第１端子５１、第２端子５２および第３端子５３の形成方法は、第４端子５４の形成方法と同様であるためである。第４端子５４を形成する工程では、絶縁層８１および保護層８２に下地層５０１を析出させる工程と、下地層５０１を覆うめっき層５０２を形成する工程とを含む。
【００５６】
まず、図１８に示すように、絶縁層８１および保護層８２に下地層５０１を析出させる。下地層５０１は、絶縁層８１および保護層８２の各々に含まれる添加剤に含有された金属元素により組成される。本工程では、図１７に示すように、複数の貫通部８２１を絶縁層８１および保護層８２に形成する。複数の貫通部８２１の各々は、保護層８２の実装面８２Ａからスイッチング素子３７のソース電極３７２に至っている。複数の貫通部８２１は、ソース電極３７２の位置を赤外線カメラにより画像認識しつつ、保護層８２から絶縁層８１にかけてレーザ照射を行うことにより形成される。当該レーザの仕様は、図１２〜図１５に示す第１配線層４１の形成に用いるレーザの仕様と同一である。この際、保護層８２におけるレーザの照射位置は、画像認識により得られたソース電極３７２の位置情報に基づき、逐一補正される。複数の貫通部８２１の形成にあわせて、当該レーザにより実装面８２Ａにパターニングを施す。当該パターニングは、複数の貫通部８２１につながるようにする。保護層８２および絶縁層８１にレーザ照射を行うことにより、絶縁層８１および保護層８２の各々に含まれる添加剤に含有された金属元素が励起される。これにより、複数の貫通部８２１を個別に規定する複数の内周面８２１Ａと、実装面８２Ａとを覆う下地層５０１が形成される。
【００５７】
次いで、図２０に示すように、下地層５０１を覆うめっき層５０２を形成する。めっき層５０２は、銅を含む材料からなる。めっき層５０２は、無電解めっき、もしくは電解めっき、またはこれらの併用により形成される。これにより、図１９に示すように、絶縁層８１および保護層８２の複数の貫通部８２１の各々には、第４端子５４の複数の第４埋込部５４２のいずれかが形成される。あわせて、保護層８２の実装面８２Ａには、第４端子５４の第４基部５４１が形成される。以上により、第４端子５４の形成がなされる。
【００５８】
次いで、図２１に示すように、光半導体素子３０の第２電極３２、および第２端子５２につながる第２配線層４２と、スイッチング素子３７のドレイン電極３７１、および第１端子５１につながる第３配線層４３とを形成する。第２配線層４２および第３配線層４３は、絶縁層８１の裏面８１Ｂに対して、第２電極３２およびドレイン電極３７１を覆う金属薄膜をスパッタリング法により成膜した後、当該金属薄膜に対してフォトリソグラフィパターニングを施すことにより形成される。本手法の他、第２配線層４２および第３配線層４３は、図１２〜図１５に示す第１配線層４１の第１主部４１１の形成と同様の手法を採ることができる。
【００５９】
次いで、図２２に示すように、絶縁層８１から光半導体素子３０の光学領域３３を露出させるレーザ開口８３を形成する。レーザ開口８３は、絶縁層８１および保護層８２を第１方向ｚに貫通している。レーザ開口８３は、保護層８２から絶縁層８１にかけてレーザ照射を行うことにより形成される。当該レーザの仕様は、図１２〜図１５に示す第１配線層４１の形成に用いるレーザの仕様と同一である。
【００６０】
次いで、図２３に示すように、複数のコンデンサ３８の各々を第２配線層４２および第３配線層４３に接合した後、絶縁層８１および保護層８２を切断線ＣＬに沿ってダイシングブレードなどで切断することにより、複数の個片に分割する。複数のコンデンサ３８の各々の接合は、鉛フリーハンダをリフローにより溶融させることにより行われる。その後の冷却により固化された当該鉛フリーハンダが、光半導体装置Ａ１０の導電接合層３９となる。複数の個片の各々には、１つの光半導体素子３０およびスイッチング素子３７と、これらに導通する複数のコンデンサ３８、第１端子５１、第２端子５２、第３端子５３および第４端子５４とが含まれるようにする。本工程により個片となった絶縁層８１および保護層８２が、光半導体装置Ａ１０の第１絶縁層１０および保護層２９に相当する。
【００６１】
最後に、第１絶縁層１０、第２配線層４２、第３配線層４３、および複数のコンデンサ３８と、保護層２９の一部とを覆う透光樹脂６０を形成する。透光樹脂６０は、図２３の工程において得られた複数の個片に対してトランスファモールド成形を行うことにより形成される。以上の工程を経ることにより、光半導体装置Ａ１０が製造される。
【００６２】
次に、図２５に基づき、光半導体装置Ａ１０が搭載された半導体発光モジュールＢ１０の動作について説明する。半導体発光モジュールＢ１０は、ＬｉＤＡＲを構成する。半導体発光モジュールＢ１０は、光半導体装置Ａ１０と、ゲートドライバ７１、直流電源７２、抵抗器７３およびダイオード７４を備える。
【００６３】
ゲートドライバ７１は、第３端子５３および第４端子５４に導通している。ゲートドライバ７１は、スイッチング素子３７のゲート電極３７３に印加されるゲート電圧を制御する。直流電源７２は、光半導体素子３０を発光させるための電源である。直流電源７２の正極は、抵抗器７３を介して第１端子５１に導通している。ダイオード７４は、直流電源７２の負極と、第２端子５２との間に設けられている。ダイオード７４は、光半導体素子３０に過度な逆方向バイアスが印加されることを防止しつつ、複数のコンデンサ３８への蓄電を実現するためのものである。
【００６４】
半導体発光モジュールＢ１０においては、スイッチング素子３７がＯＦＦの状態の場合に、直流電源７２から、抵抗器７３、第１端子５１、第２配線層４２、複数のコンデンサ３８、第３配線層４３、第２端子５２、ダイオード７４の順に電流ＩＣが流れ、複数のコンデンサ３８に電荷が蓄えられる。そして、スイッチング素子３７がＯＮの状態の場合に、複数のコンデンサ３８に蓄えられた電荷が、第３配線層４３、スイッチング素子３７、第１配線層４１、光半導体素子３０、第２配線層４２の順に電流ＩＬが流れ、光半導体素子３０が発光する。
【００６５】
次に、光半導体装置Ａ１０の作用効果について説明する。
【００６６】
光半導体装置Ａ１０の第１絶縁層１０には、第１端面１０３を貫通し、かつ光半導体素子３０の光学領域３３を露出させる開口１２が形成されている。第１絶縁層１０は、第３方向ｙにおいて互いに離れて位置し、かつ第１裏面１０２につながるとともに、開口１２を規定する一対の開口縁１２１を有する。一対の開口縁１２１は、光半導体素子３０の光学面３０２に接している。このような構成は、図２３に示す光半導体装置Ａ１０の製造工程において、絶縁層８１から光学領域３３を露出させるレーザ開口８３を形成することにより具現される。第１絶縁層１０から光学領域３３を露出させる場合、マスク層などを用いた従来技術であれば、一対の開口縁１２１は、光学面３０２、および一対の側面３０３から離れた構成となる。これにより、光半導体装置Ａ１０の小型化を図った場合であっても、図２３に示すレーザ開口８３を形成することにより、効率よく第１絶縁層１０から光学領域３３を露出させることができる。したがって、光半導体装置Ａ１０によれば、光半導体装置Ａ１０の小型化を図りつつ、光半導体装置Ａ１０の製造効率の向上に寄与することが可能となる。
【００６７】
第１絶縁層１０は、第１端面１０３につながり、かつ一対の開口縁１２１を個別に含む一対の接続面１０４を有する。一対の接続面１０４の各々は、第１端面１０３に対して傾斜している。これにより、開口１２の大きさを極力小さくしつつ、光学領域３３における光の出射や入射が第１絶縁層１０に阻害されることを防止できる。さらに、光半導体素子３０に対する第１絶縁層１０の被覆面積が比較的大となるため、光半導体素子３０の保護の観点から好適な構成である。
【００６８】
光半導体装置Ａ１０においては、一対の接続面１０４は、第１絶縁層１０の第１主面１０１につながっている。このことは、図２３に示す光半導体装置Ａ１０の製造工程において、レーザ開口８３の形成にかかるレーザの照射時間等の管理が比較的容易となることを意味する。
【００６９】
光半導体素子３０は、主面３０１に設けられた第１電極３１と、第１方向ｚにおいて第１電極３１とは反対側に設けられた第２電極３２とを有する。光半導体装置Ａ１０は、第１配線層４１および第２配線層４２をさらに備える。第１配線層４１は、第１電極３１につながり、かつ第１方向ｚにおいて光半導体素子３０に対して第１絶縁層１０の第１主面１０１が位置する側に配置されている。第２配線層４２は、第２電極３２につながり、かつ第１方向ｚにおいて光半導体素子３０に対して第１絶縁層１０の第１裏面１０２が位置する側に配置されている。第１配線層４１は、第１絶縁層１０に接している。これにより、光半導体素子３０の表裏面に配置された第１電極３１および第２電極３２につながる導通経路となる第１配線層４１および第２配線層４２を、効率よく立体的に配置することができる。したがって、光半導体素子３０が発光する際に流れる電流の経路（図２５に示す電流ＩＬの経路）を短くすることが可能であり、当該電流の経路にかかるインダクタンスの低減が可能である。これにより、光半導体装置Ａ１０をＬｉＤＡＲのパルスレーザ光源に適用する場合、より高速なスイッチングが可能であるとともに、光半導体装置Ａ１０が発光する際に流れる電流（電流ＩＬ）のピーク電流値をさらに高めることができる。これは、よりパルス幅が小さいレーザ光を、より高出力な状態で出射するのに有利であり、ＬｉＤＡＲの光源デバイスとして好ましい。
【００７０】
第１絶縁層１０は、第１主面１０１から光半導体素子３０の第１電極３１に至る第１貫通部１１を有する。第１配線層４１は、第１貫通部１１に収容され、かつ第１電極３１につながる第１連絡部４１２と、第１主面１０１に配置された第１主部４１１とを有する。これにより、第１連絡部４１２がワイヤである場合と比較して、第１電極３１に対する第１連絡部４１２の接合状態は、より良好なものとなる。さらに、電流が流れる方向（第１方向ｚ）に対する第１連絡部４１２の横断面積は、より大となる。このことは、第１配線層４１にかかるインダクタンスの低減に寄与する。
【００７１】
〔第２実施形態〕
図２６〜図２８に基づき、本発明の第２実施形態にかかる光半導体装置Ａ２０について説明する。これらの図において、先述した光半導体装置Ａ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図２６は、理解の便宜上、複数のコンデンサ３８、導電接合層３９および透光樹脂６０を透過している。図２６においては、透過した透光樹脂６０を想像線で示している。図２８は、複数のコンデンサ３８、および導電接合層３９の図示を省略している。
【００７２】
光半導体装置Ａ２０においては、開口１２に関連する第１絶縁層１０の構成が、先述した光半導体装置Ａ１０の当該構成と異なる。
【００７３】
図２６〜図２８に示すように、光半導体装置Ａ２０においては、第１絶縁層１０は、第１主面１０１、第１裏面１０２、第１端面１０３、および一対の接続面１０４に加えて、中間面１０５をさらに有する。中間面１０５は、第１方向ｚにおいて第１主面１０１と光半導体素子３０との間に位置する。中間面１０５は、第１端面１０３、および一対の接続面１０４につながっている。中間面１０５は、光半導体素子３０に接する端縁１３を含む。端縁１３は、第３方向ｙに沿って延びている。光半導体装置Ａ２０においては、端縁１３は、光半導体素子３０の第１電極３１に接している。
【００７４】
図２６〜図２８に示すように、中間面１０５は、第１中間面１０５Ａおよび第２中間面１０５Ｂを有する。第１中間面１０５Ａは、第１方向ｚにおいて第１裏面１０２と同じ側を向き、かつ第１端面１０３につながっている。第２中間面１０５Ｂは、第２方向ｘにおいて第１中間面１０５Ａにつながり、かつ端縁１３を含む。第２中間面１０５Ｂは、第１中間面１０５Ａに対して傾斜している。
【００７５】
図２８に示すように、第２中間面１０５Ｂは、第１絶縁層１０の内方に向けて湾曲している。第２方向ｘにおいて、端縁１３は、光学面３０２よりも光半導体素子３０の内方に位置する。
【００７６】
次に、光半導体装置Ａ２０の作用効果について説明する。
【００７７】
光半導体装置Ａ２０の第１絶縁層１０には、第１端面１０３を貫通し、かつ光半導体素子３０の光学領域３３を露出させる開口１２が形成されている。第１絶縁層１０は、第３方向ｙにおいて互いに離れて位置し、かつ第１裏面１０２につながるとともに、開口１２を規定する一対の開口縁１２１を有する。一対の開口縁１２１は、光半導体素子３０の光学面３０２に接している。したがって、光半導体装置Ａ２０によっても、光半導体装置Ａ２０の小型化を図りつつ、光半導体装置Ａ２０の製造効率の向上に寄与することが可能となる。
【００７８】
光半導体装置Ａ２０においては、第１絶縁層１０は、中間面１０５をさらに有する。中間面１０５は、第１方向ｚにおいて第１主面１０１と光半導体素子３０との間に位置する。中間面１０５は、第１端面１０３、および一対の接続面１０４につながっている。中間面１０５は、光半導体素子３０に接する端縁１３を含む。このような構成は、図２３に示すレーザ開口８３の形成において、絶縁層８１の裏面８１Ｂに向けてレーザ照射を行いつつ、当該レーザの照射時間を光半導体装置Ａ１０の製造よりも短くすることにより具現される。これにより、開口１２を形成するために必要な第１絶縁層１０の除去体積が、光半導体装置Ａ１０における第１絶縁層１０の除去体積よりも小となる。このことは、レーザ照射に伴う第１絶縁層１０の強度低下を抑制しつつ、光半導体素子３０への熱影響の低減を図る上で好適である。
【００７９】
中間面１０５は、第１中間面１０５Ａおよび第２中間面１０５Ｂを有する。第２中間面１０５Ｂは、光半導体素子３０に接する端縁１３を含む。第２中間面１０５Ｂは、第１絶縁層１０の内方に向けて湾曲している。さらに、第２方向ｘにおいて、端縁１３は、光学面３０２よりも光半導体素子３０の内方に位置する。これにより、開口１２を形成するために必要な第１絶縁層１０の除去体積を極力小としつつ、光半導体素子３０の光学領域３３に第１絶縁層１０が付着することを防止できる。
【００８０】
〔第３実施形態〕
図２９〜図３１に基づき、本発明の第３実施形態にかかる光半導体装置Ａ３０について説明する。これらの図において、先述した光半導体装置Ａ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図２９は、理解の便宜上、複数のコンデンサ３８、導電接合層３９および透光樹脂６０を透過している。図２９においては、透過した透光樹脂６０を想像線で示している。図３１は、複数のコンデンサ３８、および導電接合層３９の図示を省略している。
【００８１】
光半導体装置Ａ３０においては、開口１２に関連する第１絶縁層１０の構成が、先述した光半導体装置Ａ１０の当該構成と異なる。
【００８２】
図２９〜図３１に示すように、光半導体装置Ａ３０においては、第１絶縁層１０は、第１主面１０１、第１裏面１０２および第１端面１０３を有する。光半導体装置Ａ３０においては、開口１２を規定する一対の開口縁１２１は、光半導体素子３０の一対の側面３０３に接している。第２方向ｘにおいて、第１端面１０３は、光学面３０２よりも光半導体素子３０の内方に位置する。第１端面１０３は、一対の開口縁１２１を含む。
【００８３】
次に、光半導体装置Ａ３０の作用効果について説明する。
【００８４】
光半導体装置Ａ３０の第１絶縁層１０には、第１端面１０３を貫通し、かつ光半導体素子３０の光学領域３３を露出させる開口１２が形成されている。第１絶縁層１０は、第３方向ｙにおいて互いに離れて位置し、かつ第１裏面１０２につながるとともに、開口１２を規定する一対の開口縁１２１を有する。一対の開口縁１２１は、光半導体素子３０の一対の側面３０３に接している。したがって、光半導体装置Ａ３０によっても、光半導体装置Ａ３０の小型化を図りつつ、光半導体装置Ａ３０の製造効率の向上に寄与することが可能となる。
【００８５】
光半導体装置Ａ３０においては、第１絶縁層１０の第１端面１０３は、一対の開口縁１２１を含む。第２方向ｘにおいて、第１端面１０３は、光学面３０２よりも光半導体素子３０の内方に位置する。これにより、開口１２の大きさを光半導体装置Ａ１０の開口１２の大きさよりも大とすることができるため、光学面３０２に占める光学領域３３の面積が比較的大である場合に好適である。
【００８６】
〔第４実施形態〕
図３２〜図３４に基づき、本発明の第４実施形態にかかる光半導体装置Ａ４０について説明する。これらの図において、先述した光半導体装置Ａ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図３２は、理解の便宜上、複数のコンデンサ３８、導電接合層３９および透光樹脂６０を透過している。図３２においては、透過した透光樹脂６０を想像線で示している。図３４は、複数のコンデンサ３８、および導電接合層３９の図示を省略している。
【００８７】
光半導体装置Ａ４０においては、開口１２に関連する第１絶縁層１０の構成が、先述した光半導体装置Ａ３０の当該構成と異なる。
【００８８】
図３２〜図３４に示すように、光半導体装置Ａ４０においては、第１絶縁層１０は、第１主面１０１、第１裏面１０２および第１端面１０３に加えて、中間面１０５および張出面１０６をさらに有する。
【００８９】
図３２および図３４に示すように、張出面１０６は、第２方向ｘにおいて光半導体素子３０の光学面３０２に対して第１端面１０３とは反対側に位置する。張出面１０６は、第２方向ｘにおいて第１端面１０３と同じ側を向く。光半導体装置Ａ４０においては、張出面１０６は、第１方向ｚにおいて第１主面１０１と中間面１０５との間に位置する。
【００９０】
図３３および図３４に示すように、中間面１０５は、第１方向ｚにおいて第１主面１０１と光半導体素子３０との間に位置する。図３２および図３３に示すように、中間面１０５は、張出面１０６および第１端面１０３につながっている。中間面１０５は、光半導体素子３０に接する端縁１３を含む。端縁１３は、第３方向ｙに沿って延びている。光半導体装置Ａ４０においては、端縁１３は、光半導体素子３０の第１電極３１に接している。
【００９１】
図３２〜図３４に示すように、中間面１０５は、第１中間面１０５Ａおよび第２中間面１０５Ｂを有する。第１中間面１０５Ａは、第１方向ｚにおいて第１裏面１０２と同じ側を向き、かつ張出面１０６につながっている。第２中間面１０５Ｂは、第２方向ｘにおいて第１中間面１０５Ａにつながり、かつ端縁１３を含む。第２中間面１０５Ｂは、第１中間面１０５Ａに対して傾斜している。
【００９２】
図３４に示すように、第２中間面１０５Ｂは、第１絶縁層１０の内方に向けて湾曲している。第２方向ｘにおいて、端縁１３は、光学面３０２よりも光半導体素子３０の内方に位置する。
【００９３】
次に、光半導体装置Ａ４０の作用効果について説明する。
【００９４】
光半導体装置Ａ４０の第１絶縁層１０には、第１端面１０３を貫通し、かつ光半導体素子３０の光学領域３３を露出させる開口１２が形成されている。第１絶縁層１０は、第３方向ｙにおいて互いに離れて位置し、かつ第１裏面１０２につながるとともに、開口１２を規定する一対の開口縁１２１を有する。一対の開口縁１２１は、光半導体素子３０の一対の側面３０３に接している。したがって、光半導体装置Ａ４０によっても、光半導体装置Ａ４０の小型化を図りつつ、光半導体装置Ａ４０の製造効率の向上に寄与することが可能となる。
【００９５】
光半導体装置Ａ４０においては、第１絶縁層１０は、中間面１０５をさらに有する。中間面１０５は、第１方向ｚにおいて第１主面１０１と光半導体素子３０との間に位置する。中間面１０５は、張出面１０６および第１端面１０３につながっている。中間面１０５は、光半導体素子３０に接する端縁１３を含む。このような構成は、図２３に示すレーザ開口８３の形成において、絶縁層８１の裏面８１Ｂに向けてレーザ照射を行いつつ、当該レーザの照射時間を光半導体装置Ａ３０の製造よりも短くすることにより具現される。これにより、開口１２を形成するために必要な第１絶縁層１０の除去体積が、光半導体装置Ａ３０における第１絶縁層１０の除去体積よりも小となる。このことは、レーザ照射に伴う第１絶縁層１０の強度低下を抑制しつつ、光半導体素子３０への熱影響の低減を図る上で好適である。
【００９６】
中間面１０５は、第１中間面１０５Ａおよび第２中間面１０５Ｂを有する。第２中間面１０５Ｂは、光半導体素子３０に接する端縁１３を含む。第２中間面１０５Ｂは、第１絶縁層１０の内方に向けて湾曲している。さらに、第２方向ｘにおいて、端縁１３は、光学面３０２よりも光半導体素子３０の内方に位置する。これにより、開口１２を形成するために必要な第１絶縁層１０の除去体積を極力小としつつ、光半導体素子３０の光学領域３３に第１絶縁層１０が付着することを防止できる。
【００９７】
〔第５実施形態〕
図３５〜図３９に基づき、本発明の第５実施形態にかかる光半導体装置Ａ５０について説明する。これらの図において、先述した光半導体装置Ａ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図３５は、理解の便宜上、複数のコンデンサ３８、導電接合層３９および透光樹脂６０を透過している。図３５においては、透過した透光樹脂６０を想像線で示している。図３９は、複数のコンデンサ３８、および導電接合層３９の図示を省略している。
【００９８】
光半導体装置Ａ５０においては、第２絶縁層２０をさらに備えることと、開口１２に関連する第１絶縁層１０の構成と、第２配線層４２および第３配線層４３の構成とが、先述した光半導体装置Ａ１０に対して異なる。光半導体装置Ａ５０においては、開口１２に関連する第１絶縁層１０の構成は、光半導体装置Ａ２０における当該構成と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００９９】
第２絶縁層２０は、図３５および図３６に示すように、光半導体素子３０の第２電極３２と、スイッチング素子３７のドレイン電極３７１とを覆っている。第２絶縁層２０は、第１絶縁層１０と同一の材料からなる。図３８および図３９に示すように、第２絶縁層２０は、第２主面２０１、第２裏面２０２および第２端面２０３を有する。
【０１００】
図３９に示すように、第２主面２０１は、第１方向ｚにおいて第１絶縁層１０の第１主面１０１と同じ側を向く。第２裏面２０２は、第１方向ｚにおい第２主面２０１とは反対側を向く。第２絶縁層２０は、第２裏面２０２が第１絶縁層１０の第１裏面１０２に接して配置されている。図３７および図３８に示すように、第２端面２０３は、第２主面２０１および第２裏面２０２につながり、第２方向ｘにおいて第１絶縁層１０の第１端面１０３と同じ側を向く。
【０１０１】
図３６に示すように、第２絶縁層２０は、複数の第２貫通部２１、および複数の第３貫通部２２を有する。複数の第２貫通部２１の各々は、第１方向ｚにおいて第２裏面２０２から光半導体素子３０の第２電極３２に至っている。複数の第３貫通部２２の各々は、第１方向ｚにおいて第２裏面２０２からスイッチング素子３７のドレイン電極３７１に至っている。
【０１０２】
図３７〜図３９に示すように、第２絶縁層２０には、第２端面２０３から第２方向ｘに向けて凹む凹部２３が形成されている。凹部２３は、開口１２につながっている。
【０１０３】
図３５および図３６に示すように、第２配線層４２は、第２主部４２１、および複数の第２連絡部４２２を有する。複数の第２連絡部４２２の各々は、第２絶縁層２０の複数の第２貫通部２１のいずれかに収容され、かつ光半導体素子３０の第２電極３２につながっている。第２主部４２１は、第２絶縁層２０の第２裏面２０２に配置され、かつ複数の第２連絡部４２２につながっている。第１方向ｚに沿って視て、第２主部４２１の少なくとも一部が、第１配線層４１の第１主部４１１に重なっている。さらに、第２端子５２の複数の第２埋込部５２２の各々は、第１方向ｚにおいて保護層２９の実装面２９１から第２裏面２０２に至るとともに、保護層２９、第１絶縁層１０および第２絶縁層２０の三者に接した状態でこれらに埋め込まれている。複数の第２埋込部５２２の各々は、第２基部５２１および第２主部４２１につながっている。
【０１０４】
図３５および図３６に示すように、第３配線層４３は、第３主部４３１、および複数の第３連絡部４３２を有する。複数の第３連絡部４３２の各々は、第２絶縁層２０の複数の第３貫通部２２のいずれかに収容され、かつスイッチング素子３７のドレイン電極３７１につながっている。第３主部４３１は、第２絶縁層２０の第２裏面２０２に配置され、かつ複数の第３連絡部４３２につながっている。さらに、第１端子５１の複数の第１埋込部５１２の各々は、第１方向ｚにおいて保護層２９の実装面２９１から第２裏面２０２に至るとともに、保護層２９、第１絶縁層１０および第２絶縁層２０の三者に接した状態でこれらに埋め込まれている。複数の第１埋込部５１２の各々は、第１基部５１１および第３主部４３１につながっている。
【０１０５】
次に、光半導体装置Ａ５０の作用効果について説明する。
【０１０６】
光半導体装置Ａ５０の第１絶縁層１０には、第１端面１０３を貫通し、かつ光半導体素子３０の光学領域３３を露出させる開口１２が形成されている。第１絶縁層１０は、第３方向ｙにおいて互いに離れて位置し、かつ第１裏面１０２につながるとともに、開口１２を規定する一対の開口縁１２１を有する。一対の開口縁１２１は、光半導体素子３０の光学面３０２に接している。したがって、光半導体装置Ａ５０によっても、光半導体装置Ａ５０の小型化を図りつつ、光半導体装置Ａ５０の製造効率の向上に寄与することが可能となる。
【０１０７】
光半導体装置Ａ５０は、第２絶縁層２０をさらに備える。第２絶縁層２０は、第２裏面２０２から光半導体素子３０の第２電極３２に至る第２貫通部２１を有する。第２配線層４２は、第２貫通部２１に収容され、かつ第２電極３２につながる第２連絡部４２２と、第２裏面２０２に配置された第２主部４２１とを有する。これにより、第２連絡部４２２がワイヤである場合と比較して、第２電極３２に対する第２連絡部４２２の接合状態は、より良好なものとなる。さらに、電流が流れる方向（第１方向ｚ）に対する第２連絡部４２２の横断面積は、より大となる。このことは、第２配線層４２にかかるインダクタンスの低減に寄与する。
【０１０８】
本発明は、先述した実施形態に限定されるものではない。先述した実施形態の各々が複数の光半導体素子３０を備える構成でもよい。複数の光半導体素子３０の各々の種類は、要求される用途や機能に応じて自在に選定できる。さらに、先述した実施形態は、いずれも外形が第１方向ｚに沿って視て矩形状であるが、これらの外形は矩形状に限定されず、たとえば円形状や六角形状でもよい。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【０１０９】
Ａ１０，Ａ２０，Ａ３０，Ａ４０，Ａ５０：光半導体装置
１０：第１絶縁層
１０１：第１主面
１０２：第１裏面
１０３：第１端面
１０４：接続面
１０５：中間面
１０５Ａ：第１中間面
１０５Ｂ：第２中間面
１０６：張出面
１１：第１貫通部
１１１：内周面
１２：開口
１２１：開口縁
１３：端縁
２０：第２絶縁層
２０１：第２主面
２０２：第２裏面
２０３：第２端面
２１：第２貫通部
２２：第３貫通部
２９：保護層
２９１：実装面
３０：光半導体素子
３０１：主面
３０２：光学面
３０３：側面
３０４：背面
３１：第１電極
３２：第２電極
３３：光学領域
３７：スイッチング素子
３７１：ドレイン電極
３７２：ソース電極
３７３：ゲート電極
３８：コンデンサ
３８１：電極
３９：導電接合層
４０１：下地層
４０２：めっき層
４１：第１配線層
４１１：第１主部
４１２：第１連絡部
４２：第２配線層
４２１：第２主部
４２２：第２連絡部
４３：第３配線層
４３１：第３主部
４３２：第３連絡部
５０１：下地層
５０２：めっき層
５１：第１端子
５１１：第１基部
５１２：第１埋込部
５２：第２端子
５２１：第２基部
５２２：第２埋込部
５３：第３端子
５３１：第３基部
５３２：第３埋込部
５４：第４端子
５４１：第４基部
５４２：第４埋込部
６０：透光樹脂
７１：ゲートドライバ
７２：直流電源
７３：抵抗器
７４：ダイオード
８１：絶縁層
８１Ａ：主面
８１Ｂ：裏面
８１１：貫通部
８１１Ａ：内周面
８２：保護層
８２Ａ：実装面
８２１：貫通部
８２１Ａ：内周面
８３：レーザ開口
ｚ：第１方向
ｘ：第２方向
ｙ：第３方向
【図１】
2022000872.tif 000003
【図２】
2022000872.tif 000004
【図３】
2022000872.tif 000005
【図４】
2022000872.tif 000006
【図５】
2022000872.tif 000007
【図６】
2022000872.tif 000008
【図７】
2022000872.tif 000009
【図８】
2022000872.tif 000010
【図９】
2022000872.tif 000011
【図１０】
2022000872.tif 000012
【図１１】
2022000872.tif 000013
【図１２】
2022000872.tif 000014
【図１３】
2022000872.tif 000015
【図１４】
2022000872.tif 000016
【図１５】
2022000872.tif 000017
【図１６】
2022000872.tif 000018
【図１７】
2022000872.tif 000019
【図１８】
2022000872.tif 000020
【図１９】
2022000872.tif 000021
【図２０】
2022000872.tif 000022
【図２１】
2022000872.tif 000023
【図２２】
2022000872.tif 000024
【図２３】
2022000872.tif 000025
【図２４】
2022000872.tif 000026
【図２５】
2022000872.tif 000027
【図２６】
2022000872.tif 000028
【図２７】
2022000872.tif 000029
【図２８】
2022000872.tif 000030
【図２９】
2022000872.tif 000031
【図３０】
2022000872.tif 000032
【図３１】
2022000872.tif 000033
【図３２】
2022000872.tif 000034
【図３３】
2022000872.tif 000035
【図３４】
2022000872.tif 000036
【図３５】
2022000872.tif 000037
【図３６】
2022000872.tif 000038
【図３７】
2022000872.tif 000039
【図３８】
2022000872.tif 000040
【図３９】
2022000872.tif 000041