(57)【要約】【課題】光半導体装置の胴体と光透過部に於いてセラミックスやガラスあるいは金属等の高価な材料を用いる事無くまた、構造を複雑化する事も無く高輝度かつ短波長から長波長までの広帯域の光に対応して発光させる事ができる光半導体装置を提供すること。【解決手段】放熱性シリコーンから成る中空容器状の胴体１の内底部にリードフレーム１０に載置された光半導体素子１２を設置し、胴体１の内側が透明なシリコーン樹脂で充填された光透過部２とする事により高輝度でかつ短波長から長波長までの広帯域の光に対応して発光させる事ができる光半導体装置となる。【選択図】図１
2005243795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ内部に、光半導体素子が載置されたリードフレームを有する低熱抵抗の光半導体装置に於いて、
前記パッケージは、耐熱性と耐光性とを共に有する高熱伝導な樹脂から成る一方向が開放した中空容器状に形成され、
該中空容器状の内側底部に前記リードフレームの前記光半導体素子が載置された側を露出させて設置された胴体と、
該胴体の内側に充填された耐熱性と耐光性とを共に有する透明な樹脂から成る事を特徴とする光半導体装置。
【請求項２】
前記胴体は耐熱性と耐光性とを共に有する低熱抵抗な白色の熱硬化性シリコーン樹脂である事を特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。
【請求項３】
前記胴体は耐熱性と耐光性とを共に有する低熱抵抗な透明な熱硬化性シリコーン樹脂である事を特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。
【請求項４】
前記透明な樹脂は耐熱性と耐光性とを共に有する熱硬化性シリコーン樹脂である事を特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高輝度および短波長から長波長帯域までの広帯域の発光に対応可能な光半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光半導体装置としては、パッケージ内部に、光半導体素子が載置されたリードフレームを有する光半導体装置に於いて、耐熱性熱可塑性樹脂から成る一方向が開放した中空容器状に形成され、該中空容器状の内側底部に前記リードフレームの前記光半導体素子が載置された側を露出させて設置された胴体と、該胴体の内側に充填された透明な樹脂から成るものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図２は、前記特許文献１に記載された従来の光半導体装置を示すものである。
【０００４】
図２において、１０はリードフレーム、１０ａはリードフレーム１０の一部である外部リード端子、１０ｂはリードフレーム１０の一部である外部リード端子、１０ｃはリードフレーム１０の一部であるダイパット、１１は胴体、１２は光半導体素子、１３は光半導体素子１２と外部リード端子１０ｂとを繋ぐボンディングワイヤー、１４は光透過部を各々示している。
【０００５】
特に、胴体１１は耐熱性熱可塑性樹脂、光透過部１４ は透明な樹脂から成っており、短時間の熱処理である２８０℃程度のはんだ耐熱を有していた。
【特許文献１】特開平７−２８３４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の構成では、胴体１１を耐熱性熱可塑性樹脂、透明部１４を透明な樹脂とした場合、例えば０．５Ｗ以上の高輝度や５５０ｎｍ以下の短波長帯域用途の光半導体装置として使用した時、長時間の動作による熱と光照射によって変色する現象が起きる。この現象は、樹脂の分子構造中に有する環状基が短波長光により分解されていく事（以下ＵＶ変色と称する）と、これを少しでも改善するために添加された光安定剤（ＨＡＬＳ等）が短波長光を吸収して熱に変換する為に従来よりも熱による酸化が発生しやすくなり、変色する事による（以下熱変色と称する）。また、熱変色を低減するためにリン系の酸化防止剤を樹脂に添加するとＵＶ変色が増加するという関係にある。
【０００７】
上述の理由等により、分子構造中に環状基を主鎖に持つ高分子は耐熱性と耐光性に劣る。
【０００８】
光半導体装置にとってこれらの変色は、光反射板の機能を有する胴体１１の内側の変色が光半導体素子１２が発する光の反射率に影響を与え又、光が透過する光透過部１４の変色が光の透過率とスペクトルに影響を及ぼす。従って、光半導体装置の高輝度化と短波長化が樹脂の特性による制限を受けるという課題を有していた。
【０００９】
又、これらの事以外にも、胴体１１と光透過部１４との材質の違いによる膨張係数の差が発熱時の内部応力をもたらし、光半導体素子１２の動作やパッケージの気密性等、信頼性に悪影響を与える事となっていた。
【００１０】
又、一般的に用いられる材料として例えばセラミックスや白色の液晶ポリマー（ＬＣＰ）を考えた場合、セラミックスは、吸水性を有する為に半導体パッケージとしての信頼性に問題が有ると共に光反射の面では赤外吸収が起こるために赤外帯域には使用できない。白色の液晶ポリマー（ＬＣＰ）の場合は、吸水性を有する為に半導体パッケージとしての信頼性に問題が有ると共に光反射及び耐光性の面で５５０ｎｍ以下の短波長帯域では使用できない。
【００１１】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、セラミックスやガラスあるいは金属等の高価な材料を用いる事無くまた、構造を複雑化する事も無く高輝度かつ短波長帯域は勿論、長波長帯域までの光半導体素子に対応して発光させる事ができる光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】
【００１２】
前記従来の課題を解決するために、本発明の光半導体装置はパッケージ内部に、光半導体素子が載置されたリードフレームを有する低熱抵抗の光半導体装置に於いて、耐熱性と耐光性とを共に有する高熱伝導な樹脂から成る一方向が開放した中空容器状に形成され、該中空容器状の内側底部に前記リードフレームの前記光半導体素子が載置された側を露出させて設置された胴体と、該胴体の内側に充填された耐熱性と耐光性とを共に有する透明な樹脂から成る事を特徴とする光半導体装置とする。
【００１３】
本構成によって、高輝度かつ短波長帯域は勿論、長波長帯域までの光半導体素子に対応して発光させる事ができる光半導体装置とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明の光半導体装置によれば、セラミックやガラスあるいは金属等の高価な材料を用いる事無くまた、構造を複雑化する事も無く高輝度かつ短波長帯域は勿論、長波長帯域までの光半導体素子に対応して発光させる事ができる光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】
【００１５】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における光半導体装置の断面図である。
【００１７】
図１において、１は胴体、２は光透過部、１０はリードフレーム，１０ａはリードフレームの一部分である外部リード端子、１０ｂはリードフレームの一部分である外部リード端子、１０ｃはリードフレームの一部分であるダイパット、１２は光半導体素子、１３ は光半導体素子１２と外部リード端子１０ｂとを繋ぐボンディングワイヤーを各々示している。ここで、特に胴体１は白色の放熱性シリコーン樹脂、光透過部２は透明なシリコーン樹脂より成る。
【００１８】
かかる構成によれば、シリコーン樹脂は分子構造中に環状基を主鎖に持たないのでＵＶ変色が起こる事がなく又、最大２８０℃で５分、常用で２００℃の耐熱性を有して熱変色が発生しないと共に熱伝導度が、前記液晶ポリマー（ＬＣＰ）は０．０２Ｗ/ｍ・Ｋであるのに対して放熱性シリコーン樹脂は５Ｗ/ｍ・Ｋと桁違いに高いので低熱抵抗なパッケージとなる為、胴体１に液晶ポリマー（ＬＣＰ）を用いた場合は最大消費電力０．５Ｗであるのに対して放熱性シリコーンを用いた場合は最大消費電力３Ｗが可能である。
【００１９】
又、胴体１の光反射は３５０ｎｍの紫外帯域から２１００ｎｍの赤外帯域まで９０％以上の反射率を有する為、短波長帯域から長波長帯域までの広帯域に対応できる。
【００２０】
又、シリコーン樹脂の性質として撥水性を有する事と、胴体１と光透過部２共にシリコーン樹脂であるので熱膨張率のマッチングが取れて内部応力の発生の面で有利である。この事から耐湿性と光半導体素子１２の動作安定性に優れた条件と成る。
【００２１】
上述の様に本発明によれば、光半導体素子の動作が安定して信頼性が高い上、高輝度でかつ短波長帯域から長波長帯域までの広帯域の光に対応できる光半導体装置とすることができる。
【００２２】
（実施の形態２）
以下、実施の形態１と同様の内容は省略する。
【００２３】
図１において、胴体１のシリコーン樹脂を透明にすることで、光照射が１８０°展開する光半導体装置を得ることができる。更に、ポリジメチルシロキサンにジフェニルシロキサンを１〜２０ｍｏｌ％添加したシリコーン樹脂を選択すれば、紫外帯域から赤外帯域の光に対して９０％以上の透過率を得ることができる。これは、広範囲の感知を必要とするセンサー等に有用である。
【００２４】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、光反射の機能を有する胴体１の内側の形状や光透過部２の形状を変更して光照射の指向性の高いＬＤ等としてもよい。また、更なる高輝度に対応させる為に胴体１を放熱板付き等としてもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変形実施可能であるのは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
光半導体分野として有用であり、特に高輝度短波長帯域に適している。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態における光半導体装置の断面図
【図２】従来の光半導体装置の断面図
【符号の説明】
【００２７】
１，１１  胴体
２，１４  光透過部
１０  リードフレーム
１０ａ  外部リード端子
１０ｂ  外部リード端子
１０ｃ  ダイパット
１２  光半導体素子
１３  ボンディングワイヤー
【図１】
2005243795.tif 000003
【図２】
2005243795.tif 000004