(57)【要約】【課題】配線が占める空間を低減できる素子パッケージの作製方法、及び素子パッケージを提供する。【解決手段】素子パッケージ１を作製する方法として、基板１０を発光素子２０と共に用意する工程と、発光素子２０をベース部１１に搭載する工程と、第１配線２５と第２配線１５とを電気的に接続する接続配線５０をスクリーン印刷によって形成する工程と、を備える。ベース部１１に搭載されている発光素子２０の第２面２２ｂを含む平面と端面１２ａを含む平面との間隔は、１０μｍ以下である。接続配線５０は、第２面２２ｂの縁と壁部１２とが接触する接触部の全部又は一部を覆うように形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を搭載する素子パッケージの作製方法であって、
前記発光素子が接合される主面を有するベース部と前記ベース部に設けられており前記主面において前記主面の法線方向に延びる壁部とを有する支持基体を、前記発光素子と共に用意する工程と、
前記発光素子の第１面を前記主面に接合し、前記発光素子を前記ベース部に搭載する工程と、
前記第１面の反対側にある前記発光素子の第２面に設けられた第１配線と前記壁部の端面に設けられた第２配線とを電気的に接続する接続配線を、スクリーン印刷によって形成する工程と、
を備え、
前記ベース部に搭載されている前記発光素子の前記第２面を含む平面と前記端面を含む平面との間隔は、１０μｍ以下であり、
前記接続配線を形成する工程において、前記接続配線は、前記第２面の縁と前記壁部とが接触する接触部の全部又は一部を覆うように形成される、ことを特徴とする素子パッケージの作製方法。
【請求項２】
前記壁部は、第１の部分と第２の部分とから成り、
前記第１の部分と前記第２の部分とは、前記法線方向に順に配置され、
前記第１の部分は、前記主面から前記法線方向に延びており、
前記第２の部分は、前記第１の部分から更に前記法線方向に延びており、
前記第２の部分は、前記端面を含み、前記第１の部分の前記主面側の側面よりも前記主面側に張り出しており、
前記主面側への前記第２の部分の張り出しは、前記端面に近いほど大きく、
前記発光素子を前記主面に接合する工程において、前記第２面の縁は、前記第２の部分に接触される、ことを特徴とする請求項１に記載の素子パッケージの作製方法。
【請求項３】
前記端面は、前記側面から５μｍ以上１５μｍ以下の範囲の長さだけ前記主面側に張り出している、ことを特徴とする請求項２に記載の素子パッケージの作製方法。
【請求項４】
前記接続配線をスクリーン印刷によって形成する工程は、
前記接触部に絶縁膜を形成し、前記接触部において前記絶縁膜に前記接続配線が重なるように前記接続配線を形成する、ことを特徴とする請求項１に記載の素子パッケージの作製方法。
【請求項５】
発光素子と、前記発光素子を搭載する支持基体と、前記発光素子を前記支持基体に電気的に接続する接続配線と、を備える素子パッケージであって、
前記支持基体は、ベース部と壁部とを有し、
前記ベース部は、前記発光素子が接合される主面を有し、
前記壁部は、前記ベース部に設けられ、前記主面において前記主面の法線方向に延びており、
前記発光素子の第１面は、前記主面に接合し、
前記接続配線は、前記第１面の反対側にある前記発光素子の第２面に設けられた第１配線と前記壁部の端面に設けられた第２配線とを電気的に接続するスクリーン印刷配線であり、
前記ベース部に搭載されている前記発光素子の前記第２面を含む平面と前記端面を含む平面との間隔は、１０μｍ以下であり、
前記接続配線は、前記第２面の縁と前記壁部との接触部の全部又は一部を覆うように形成されている、ことを特徴とする素子パッケージ。
【請求項６】
前記壁部は、第１の部分と第２の部分とから成り、
前記第１の部分と前記第２の部分とは、前記法線方向に順に配置され、
前記第１の部分は、前記主面から前記法線方向に延びており、
前記第２の部分は、前記第１の部分から更に前記法線方向に延びており、
前記第２の部分は、前記端面を含み、前記第１の部分の前記主面側の側面よりも前記主面側に張り出しており、
前記主面側への前記第２の部分の張り出しは、前記端面に近いほど大きく、
前記第２面の縁は、前記第２の部分に接触している、ことを特徴とする請求項５に記載の素子パッケージ。
【請求項７】
前記端面は、前記側面から５μｍ以上１５μｍ以下の範囲の長さだけ前記主面側に張り出している、ことを特徴とする請求項６に記載の素子パッケージ。
【請求項８】
前記縁と前記壁部との接触部に設けられている絶縁膜を更に有し、
前記接続配線は、前記接触部において前記絶縁膜に前記接続配線が重なるように前記接続配線を形成する、ことを特徴とする請求項５に記載の素子パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素子パッケージの作製方法、及び素子パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の素子パッケージ作製方法では、２個のキャピラリを用いて素子パッケージが製造される。具体的には、まず、第２キャピラリにより光素子の電極に導電性の小径ボールが形成される。次に、第１キャピラリにより外部配線基板の配線パターンに導電性の大径ボールが形成される。そして、第１キャピラリを移動させて、大径ボールから延びるようにボンディングワイヤが生成される。その後、ボンディングワイヤが小径ボールにステッチ接合されることにより、光素子と外部配線基板とが電気接続されて、素子パッケージが製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７９３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のようなワイヤボンディング技術を採用する場合、発光素子上に小径ボールを形成する際に電極パッドが必要である。このため、発光素子上に電極パッドのための領域を設ける必要があり、発光素子を小さくできないという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、配線が占める空間を低減できる素子パッケージの作製方法、及び素子パッケージを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係る素子パッケージ作製方法は、発光素子を搭載する素子パッケージの作製方法であって、前記発光素子が接合される主面を有するベース部と前記ベース部に設けられており前記主面において前記主面の法線方向に延びる壁部とを有する支持基体を、前記発光素子と共に用意する工程と、前記発光素子の第１面を前記主面に接合し、前記発光素子を前記ベース部に搭載する工程と、前記第１面の反対側にある前記発光素子の第２面に設けられた第１配線と前記壁部の端面に設けられた第２配線とを電気的に接続する接続配線を、スクリーン印刷によって形成する工程と、を備え、前記ベース部に搭載されている前記発光素子の前記第２面を含む平面と前記端面を含む平面との間隔は、１０μｍ以下であり、前記接続配線を形成する工程において、前記接続配線は、前記第２面の縁と前記壁部とが接触する接触部の全部又は一部を覆うように形成される、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、ワイヤボンディングの際に用いられる引き出し線、電極パッド、及び導電性ボールが不要となる。従って、発光素子に電極パッドを設ける領域を確保する必要がなくなるため、発光素子を小型化させることができる。
【０００８】
また、本発明に係る素子パッケージ作製方法では、前記壁部は、第１の部分と第２の部分とから成り、前記第１の部分と前記第２の部分とは、前記法線方向に順に配置され、前記第１の部分は、前記主面から前記法線方向に延びており、前記第２の部分は、前記第１の部分から更に前記法線方向に延びており、前記第２の部分は、前記端面を含み、前記第１の部分の前記主面側の側面よりも前記主面側に張り出しており、前記主面側への前記第２の部分の張り出しは、前記端面に近いほど大きく、前記発光素子を前記主面に接合する工程において、前記第２面の縁は、前記第２の部分に接触される。本発明によれば、スクリーン印刷の際に用いられる導電性ペーストが発光素子と壁部の間に進入して素子がショートする問題を回避できる。そして、発光部の光の射出が妨げられる問題を回避できる。
【０００９】
また、本発明に係る素子パッケージの作製方法では、前記端面は、前記側面から５μｍ以上１５μｍ以下の範囲の長さだけ前記主面側に張り出している。本発明によれば、主面側への張り出し量は、スクリーン印刷時に用いられる導電性ペーストのサイズと同等となる。従って、導電性ペーストが素子と壁部の間に進入する問題を回避できる。
【００１０】
また、本発明に係る素子パッケージの作製方法では、前記接続配線をスクリーン印刷によって形成する工程は、前記接触部に絶縁膜を形成し、前記接触部において前記絶縁膜に前記接続配線が重なるように前期接続配線を形成する。本発明によれば、発光素子と壁部との接触部に絶縁膜が形成される。従って、導電性ペーストが発光素子と壁部の間に進入する問題を回避できる。
【００１１】
本発明に係る素子パッケージは、発光素子と、前記発光素子を搭載する支持基体と、前記発光素子を前記支持基体に電気的に接続する接続配線と、を備える素子パッケージであって、前記支持基体は、ベース部と壁部とを有し、前記ベース部は、前記発光素子が接合される主面を有し、前記壁部は、前記ベース部に設けられ、前記主面において前記主面の法線方向に延びており、前記発光素子の第１面は、前記主面に接合し、前記接続配線は、前記第１面の反対側にある前記発光素子の第２面に設けられた第１配線と前記壁部の端面に設けられた第２配線とを電気的に接続するスクリーン印刷配線であり、前記ベース部に搭載されている前記発光素子の前記第２面を含む平面と前記端面を含む平面との間隔は、１０μｍ以下であり、前記接続配線は、前記第２面の縁と前記壁部との接触部の全部又は一部を覆うように形成されている。
【００１２】
本発明によれば、ワイヤボンディングの際に用いられる引き出し線、電極パッド、及び導電性ボールが不要となる。従って、発光素子に電極パッドを設ける領域を確保する必要がなくなるため、発光素子を小型化させることができる。
【００１３】
また、本発明に係る素子パッケージでは、前記壁部は、第１の部分と第２の部分とから成り、前記第１の部分と前記第２の部分とは、前記法線方向に順に配置され、前記第１の部分は、前記主面から前記法線方向に延びており、前記第２の部分は、前記第１の部分から更に前記法線方向に延びており、前記第２の部分は、前記端面を含み、前記第１の部分の前記主面側の側面よりも前記主面側に張り出しており、前記主面側への前記第２の部分の張り出しは、前記端面に近いほど大きく、前記第２面の縁は、前記第２の部分に接触している。本発明によれば、スクリーン印刷時に用いられる導電性ペーストが素子と壁部の間に進入し素子がショートする問題を回避できる。そして、発光部の光の射出が妨げられる問題を回避できる。
【００１４】
また、本発明に係る素子パッケージでは、前記端面は、前記側面から５μｍ以上１５μｍ以下の範囲の長さだけ前記主面側に張り出している。本発明によれば、主面側への張り出し量は、スクリーン印刷時に用いられる導電性ペーストのサイズと同等となる。従って、導電性ペーストが素子と壁部の間に進入する問題を回避できる。
【００１５】
また、本発明に係る素子パッケージでは、前記縁と前記壁部との接触部に設けられている絶縁膜を更に有し、前記接続配線は、前記接触部において前記絶縁膜に前記接続配線が重なるように前記接続配線を形成する。本発明によれば、発光素子と壁部との接触部に絶縁膜が形成される。従って、導電性ペーストが素子と壁部の間に進入する問題を回避できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る素子パッケージ作製方法、及び素子パッケージによれば、配線が占める空間を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る素子パッケージの構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る素子パッケージの作製方法を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態に係る素子パッケージの作製方法において、素子を基板に搭載した状態を示す図である。
【図４】第２実施形態に係る素子パッケージの構成を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る素子パッケージの作製方法において、素子を基板に搭載した状態を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る素子パッケージの作製方法において、絶縁膜を形成した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
（第１実施形態）第１実施形態の素子パッケージ１は、図１に示すように、発光素子２０を搭載する基板１０（支持基体）と、発光素子２０を基板１０に電気的に接続する接続配線５０とを備える。基板１０は、ベース部１１と、壁部１２と、第２配線１５とを有する。ベース部１１は、発光素子２０が接合される主面１１ａを有する。壁部１２は、ベース部１１に設けられる。壁部１２は、主面１１ａにおいて主面１１ａの法線方向であるＹ方向に延びている。
【００２０】
壁部１２は、第１の部分１２Ａと第２の部分１２Ｂとから成る。第１の部分１２Ａと第２の部分１２Ｂとは、Ｙ方向に順に配置される。第１の部分１２Ａは、主面１１ａからＹ方向に延びている。第２の部分１２Ｂは、第１の部分１２Ａから更にＹ方向に延びている。第２の部分１２Ｂは、端面１２ａを含む。
【００２１】
また、第２の部分１２Ｂは、第１の部分１２Ａの主面１１ａ側の側面よりも主面１１ａ側に張り出して形成される張り出し部１２Ｃを有する。張り出し部１２Ｃの主面１１ａ側への張り出し量は、端面１２ａに近いほど大きくなっている。端面１２ａにおける張り出し部１２Ｃの張り出し量は、第１の部分１２Ａの主面１１ａ側の側面から５μｍ以上１５μｍ以下の範囲の長さである。第２配線１５は、端面１２ａに設けられる。
【００２２】
発光素子２０は、素子本体２２と、コア層２３と、第１配線２５と、ｎ電極２６とを有する。素子本体２２は、例えば略直方体の形状を有する。素子本体２２は、第１面２２ａと、第２面２２ｂとを有する。第２面２２ｂは、第１面２２ａの反対側に形成される。第１配線２５は、第２面２２ｂに設けられる。
【００２３】
第１面２２ａは、ベース部１１の主面１１ａに接合される。また、ベース部１１に搭載されている発光素子２０の第２面２２ｂを含む平面と、端面１２ａを含む平面との間隔は、１０μｍ以下である。第２面２２ｂの縁は、第２の部分１２Ｂの張り出し部１２Ｃに接触している。素子本体２２と、第１の部分１２Ａの主面１１ａ側の側面との間には、Ｙ方向に対して垂直な方向の長さが１０μｍ程度の空間Ｓが形成される。基板１０と発光素子２０とをＹ方向から見ると、張り出し部１２Ｃが第２面２２ｂに１０μｍ程度重なって見える。
【００２４】
コア層２３は、光を伝搬させるために設けられる。コア層２３は、光導波路又は活性層とも称される。コア層２３の材料としては、例えばＩｎＧａＡｓＰを用いることができる。しかし、コア層２３の材料は、ＩｎＧａＡｓＰに限定されず、例えばＡｌＧａＩｎＡｓ等、別の材料であってもよい。ｎ電極２６は、素子本体２２における第２面２２ｂの反対側に設けられる。ｎ電極２６の材料としては、例えばＡｕ／Ｚｎ／Ａｕ、又はＴｉ／Ｐｔ／Ａｕを用いることができる。しかし、ｎ電極２６の材料は、Ａｕ／Ｚｎ／Ａｕ又はＴｉ／Ｐｔ／Ａｕに限定されず、別の材料であってもよい。
【００２５】
接続配線５０は、第１配線２５と第２配線１５とを電気的に接続するスクリーン印刷配線である。接続配線５０は、第２面２２ｂの縁と壁部１２との接触部の全部又は一部を覆うように形成される。接続配線５０は、導電性ペーストからなる。
【００２６】
以上のように構成される素子パッケージ１の作製方法について、図２を参照しながら以下で説明する。まず、ステップＳ１０（以下、「Ｓ１０」という。他のステップにおいても同様とする。）にて、基板１０及び発光素子２０を用意する工程が実行される。具体的には、ベース部１１と壁部１２とを有する基板１０が、発光素子２０と共に用意される。
【００２７】
次に、Ｓ２０に処理が移行し、発光素子２０の基板１０への接合搭載工程が実行される。具体的には、図３に示すように、発光素子２０の第１面２２ａが主面１１ａに接合され、発光素子２０がベース部１１に搭載される。このとき、発光素子２０の第２面２２ｂは、張り出し部１２Ｃに接触する。そして、Ｓ３０に処理が移行する。
【００２８】
Ｓ３０では、スクリーン印刷により、接続配線５０が形成される工程がなされる。具体的には、第２面２２ｂに設けられた第１配線２５と、壁部１２の端面１２ａに設けられた第２配線１５とを電気的に接続させる接続配線５０が、スクリーン印刷によって形成される。こうして、図１に示す素子パッケージ１が完成する。
【００２９】
スクリーン印刷は、例えば、印刷機（不図示）と、スクリーン版（不図示）と、導電性ペースト（接続配線５０）とを用いて行われる。具体的には、まず、第２配線１５と第１配線２５とのＹ方向側に、スクリーン版が設けられる。このとき、第２面２２ｂの縁と壁部１２との接触部のＹ方向側に、スクリーン版のペースト押し出し用の孔部（不図示）が位置する。そして、スクリーン版のＹ方向側に、印刷機により、導電性ペーストが塗布される。また、導電性ペーストが、スクリーン版を介して、Ｙ方向の反対側に（第１面２２ａ側に）押し付けられる。すると、ペースト押し出し用の孔部から導電性ペーストが押し出される。そして、導電性ペーストは、接続配線５０として、第２面２２ｂの縁と壁部１２との接触部の全部又は一部を覆うように位置する（図１を参照）。その後、焼成工程を経て、素子パッケージ１の作製が完了する。なお、スクリーン版としては、例えば、ポリエステルの支持体でステンレスメッシュが張られている構造のものを採用することができる。
【００３０】
以上、第１実施形態における素子パッケージ作製方法では、発光素子２０上の第１配線２５と、基板１０上の第２配線１５とが、スクリーン印刷によって電気的に接続される。よって、ワイヤボンディングの際に必要であった引き出し線、電極パッド、及び導電性ボールが不要となる。従って、発光素子２０に引き出し線、電極パッド、及び導電性ボールを設ける領域を確保する必要がなくなるため、素子パッケージ１の大きさを小さくできる。また、電極パッドが不要となるため、素子パッケージ１の静電容量を削減できるので高速通信が実現できる。
【００３１】
ところで、発光素子２０の表面には、発光層（不図示）が形成される。よって、表面に形成された発光層に導電性ペーストが入り込んだ場合、素子がショートしたり、発光層からの光の射出が阻害されたりする問題が発生する可能性がある。しかしながら、第１実施形態における素子パッケージ作製方法によれば、発光素子２０を基板１０に接合及び搭載する工程において、発光素子２０の第２面２２ｂの縁が、壁部１２の第２の部分１２Ｂ（張り出し部１２Ｃ）に接触する。よって、スクリーン印刷を施しても、導電性ペーストは、発光素子２０と基板１０との間に入り込まなくなる。従って、発光素子２０がショートする問題と、光の射出が妨げられる問題とを回避できる。また、張り出し部１２Ｃの張り出し量は、第１の部分１２Ａの側面から５μｍ以上１５μｍ以下となっている。よって、張り出し量が導電性ペーストのサイズと同等になるため、より好適に発光素子２０がショートする問題と、光の射出が妨げられる問題とを回避できる。
【００３２】
（第２実施形態）第２実施形態の素子パッケージ１００は、図４に示すように、発光素子１２０を搭載する基板１１０（支持基体）と、発光素子１２０と基板１１０との接触部に形成される絶縁膜１３０と、発光素子１２０と基板１１０との接触部において絶縁膜１３０に重なるように形成される接続配線１５０とを備える。基板１１０は、ベース部１１１と、壁部１１２と、第２配線１１５とを有する。ベース部１１１は、主面１１１ａを有する。主面１１１ａには、素子１２０が接合される。また、壁部１１２は、端面１１２ａを有する。また、発光素子１２０は、第１実施形態と同様、素子本体１２２と、コア層１２３と、第１配線１２５と、ｎ電極１２６とを有する。素子本体１２２は、第１面１２２ａと、第２面１２２ｂとを有する。
【００３３】
絶縁膜１３０は、第２面１２２ｂの縁と壁部１１２との接触部に設けられる。絶縁膜１３０の材料は、例えば樹脂である。しかし、絶縁膜１３０の材料は、樹脂以外の、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等の誘電体等であってもよい。ただし、絶縁膜１３０が樹脂である場合、被膜がつかない部分を覆ってスパッタで切断する工程が不要となるため、成膜を容易に行うことができる。
【００３４】
接続配線１５０は、スクリーン印刷配線である。接続配線１５０は、発光素子１２０上の第１配線１２５と、基板１１０上の第２配線１１５とを電気的に接続する。接続配線１５０は、第２面１２２ｂの縁と壁部１１２との接触部において、絶縁膜１３０に重なるように形成される。接続配線１５０は、導電性ペーストからなる。
【００３５】
以上のように構成される素子パッケージ１００の作製方法は、スクリーン印刷により接続配線１５０を形成する工程を除いて、第１実施形態の素子パッケージ１の作製方法と同一である。具体的には、図５に示すように、ベース部１１１の主面１１１ａに素子本体１２２を搭載する工程（Ｓ２０）までは、第１実施形態と同一である。しかし、接続配線１５０を形成する工程（Ｓ３０）が異なっている。第２実施形態の接続配線１５０を形成する工程は、図６に示すように、第２面１２２ｂの縁と壁部１１２との接触部に絶縁膜１３０を形成し、その後、第２面１２２ｂの縁と壁部１１２との接触部において絶縁膜１３０に接続配線１５０が重なるように接続配線１５０を形成する。こうして、図４に示す素子パッケージ１００が完成する。なお、スクリーン印刷自体の方法は、第１実施形態と同一である。
【００３６】
以上、第２実施形態における素子パッケージ作製方法を用いた場合、第１実施形態と同様、素子パッケージ１００の大きさを小さくできる効果、発光素子１２０がショートする問題と光の射出が妨げられる問題とを回避できる効果、が得られる。更に、第２実施形態では、第１実施形態のように張り出し部１２Ｃを設ける必要がない。従って、より簡易な構成を実現できる。
【００３７】
なお、第１実施形態では発光素子２０がコア層２３とｎ電極２６とを有する例を、第２実施形態では発光素子１２０がコア層１２３とｎ電極１２６とを有する例を、それぞれ説明した。しかし、コア層２３、ｎ電極２６、コア層１２３、及びｎ電極１２６は、なくてもよい。
【００３８】
また、第１実施形態では素子本体２２が略直方体の形状を有する例を、第２実施形態では素子本体１２２が略直方体の形状を有する例を、それぞれ説明した。しかし、素子本体２２及び素子本体１２２の形状は、略直方体に限定されず、他の形状であってもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…素子パッケージ、１０…基板、１１…ベース部、１１ａ…主面、１２…壁部、１２Ａ…第１の部分、１２Ｂ…第２の部分、１５…第２配線、２０…素子、２２ａ…第１面、２２ｂ…第２面、２５…第１配線、５０…接続配線、１３０…絶縁膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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