(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側主面に凹部が形成された基体と、前記凹部の底面に載置され、上面の中央部に受光部が設けられているとともに外周部に電極が形成された光半導体素子と、前記上側主面の前記凹部の周囲の略全周に設けられた樹脂層と、該樹脂層の上部で接着されて前記光半導体素子を封止する透光性蓋体とを具備した光半導体装置であって、前記凹部の底面の前記光半導体素子の周囲に前記光半導体素子の上面以下の高さを有するとともに上面よりも下面が小さくなっている光吸収性部材が設けられていることを特徴とする光半導体装置。
【請求項２】
前記光吸収性部材は、前記上面を含む上部の気孔率が１０乃至５０％とされていることを特徴とする請求項１記載の光半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトダイオード，ラインセンサ，イメージセンサ等の受光素子である光半導体素子またはこれらの受光部を有する光半導体素子を具備した光半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のフォトダイオード（ＰＤ），ラインセンサ，イメージセンサ等の受光素子である光半導体素子またはこれらの受光部を有する光半導体素子を具備した光半導体装置を図４および図５に示す。図４および図５において、101は、基体102、光半導体素子103および透光性蓋体108から主に構成される光半導体装置である。102ａは基体102の上側主面に形成された凹部、102ｂは凹部102ａの底面、102ｃは基体102の側壁部、103は基体102に実装される光半導体素子、103ａは光半導体素子103の上面の中央部に設けられた受光部、104は光半導体素子103の上面の外周部に設けられた電極である。また、105は基体102の凹部102ａの底面102ｂの外周部に設けられた電極パッド、106はボンディングワイヤ、107は基体102の上側主面の凹部102ａの周囲の略全周に設けられた樹脂層、108はガラス等からなる透光性蓋体である（例えば、下記の特許文献１参照）。
【０００３】
この光半導体装置101を構成する基体102はセラミックス等からなり、基体102の底板部の上面の外周部に、別体の枠状の側壁部102ｃが設けられている。基体102の底板部と側壁部102ｃとは一体的に形成されていてもよい。また、基体102の凹部102ａの底面102ｂの外周部には電極パッド105が設けられている。
【０００４】
光半導体素子103は基体102の底面102ｂに載置され接着固定されており、光半導体素子103の上面の外周部には電極104が設けられている。電極104と電極パッド105とは、Ａｕ，Ａｌ等からなるボンディングワイヤ106により電気的に接続される。また、透光性蓋体108が樹脂層107を介して基体102の側壁部102ｃの上面に接着固定される。そして基体102の凹部102ａの底面102ｂの最外周部に光半導体素子103を囲むように、Ｆｅを主成分とするＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等からなる遮光板109が設けられており、その遮光板109は光半導体素子103の上面よりも高い位置に設置されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平３−１７１６６６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の光半導体装置101においては、光半導体装置101内の光半導体素子103部に外部より入射する光の一部が、遮光板109と光半導体素子103との隙間を通過し、光半導体素子103の側面や光半導体素子103の下面を固定するための接着剤等で反射し、さらにその反射光が光半導体装置101内部で乱反射し、その結果、光半導体素子103の受光部103ａに入り込んで光半導体素子103が正常に作動しない場合があるという問題があった。
【０００７】
このような問題があることから、例えば光半導体装置101をカメラ等に組み込んだ場合、光半導体装置101内部で乱反射光が発生し、画像の取り込みに不具合が生じるといった問題点が発生していた。
【０００８】
従って、本発明は上記問題に鑑みて完成されたものであり、その目的は、光半導体装置内部で外光の入射による乱反射光が発生するのを抑制して光半導体素子の受光部に乱反射光が入り込むのを防ぎ、光半導体装置の受光特性を良好なものとすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の光半導体装置は、上側主面に凹部が形成された基体と、前記凹部の底面に載置され、上面の中央部に受光部が設けられているとともに外周部に電極が形成された光半導体素子と、前記上側主面の前記凹部の周囲の略全周に設けられた樹脂層と、該樹脂層の上部で接着されて前記光半導体素子を封止する透光性蓋体とを具備した光半導体装置であって、前記凹部の底面の前記光半導体素子の周囲に前記光半導体素子の上面以下の高さを有するとともに上面よりも下面が小さくなっている光吸収性部材が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の光半導体装置は、上記の構成により、光半導体装置内の光半導体素子部に外部より入射する光の一部が、光半導体素子の側面や光半導体素子を固定するための接着剤等で反射し、その反射光が光半導体装置内部で乱反射して光半導体素子の受光部に入り込むのを抑制して、光半導体装置の受光特性を良好にすることができる。その結果、光半導体装置をカメラ等に組み込んだ場合、画像の取り込みに不具合が生じるといった問題が解消される。
【００１１】
また、光吸収性部材は上面よりも下面が小さくなっていることから、光吸収性部材の下面を接着するための接着剤が光吸収性部材下面からその周囲に大きく広がることを防ぐとともに、光吸収性部材下面を固定する接着剤と光半導体素子下面を固定する接着剤とが光半導体素子と光吸収性部材との間で繋がって大きなメニスカスを形成するのを防ぎ、その結果、接着剤の広がり部やメニスカス部で光が乱反射されるのをさらに抑制することができる。
【００１２】
さらに、接着剤が光半導体素子や光吸収性部材の上面に広がるのを防止し、光半導体素子上面の配線部において、接着剤に含まれる導電性粒子による配線の短絡、配線の電気抵抗、電気的容量およびインダクタンスの狂いによるノイズの発生等が生じるのを無くすことができる。また、光吸収性部材上面への接着剤の付着による外部入射光の乱反射の問題も無くすことができる。その結果、光半導体装置の受光特性がさらに良好になり、また光半導体装置をカメラ等に組み込んだ場合に画像の取り込みに不具合が生じるといった問題がより有効に解消される。
【００１３】
本発明の光半導体装置において、好ましくは、前記光吸収性部材は、前記上面を含む上部の気孔率が10乃至50％とされていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の光半導体装置は、光吸収性部材の上面を含む上部の気孔率を10乃至50％としたことから、光半導体装置内の光半導体素子の外周部に設けられた光吸収性部材の上面で光半導体素子部以外に入射した光を効率良く吸収し、光吸収性部材での光の反射をより有効に防止し、反射光が光半導体素子の受光部に入り込むのをより一層確実に防止することができる。その結果、光半導体装置の受光特性をより一層良好にすることができるとともに、光半導体装置をカメラ等に組み込んだ場合に画像の取り込みをさらに良好に行なうことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の光半導体装置について以下に詳細に説明する。図１は本発明の光半導体装置について実施の形態の一例を示す断面図、図２は図１の光半導体装置における光吸収性部材の部分（Ａ部）の拡大断面図、図３は図１の光半導体装置の平面図である。これらの図において、１は、基体２、側壁部２ｃ、光半導体素子３、透光性蓋体８および光吸収性部材９から主に構成される光半導体装置である。２ａは基体２の上側主面に形成された凹部、２ｂは凹部２ａの底面、２ｃは基体２の側壁部、３は基体２に実装される光半導体素子、３ａは光半導体素子３の上面の中央部に設けられた受光部、４は光半導体素子３の上面の外周部に設けられた入出力用の電極である。また、５は基体２の凹部２ａの底面２ｂの外周部に設けられた電極パッド、６はＡｕ，Ａｌ等から成るボンディングワイヤ、７は基体２の上側主面の凹部２ａの周囲の略全周に設けられた樹脂層、８はガラス，石英，サファイヤ，透明樹脂等からなる透光性蓋体である。
【００１６】
本発明の光半導体装置１は、上側主面に凹部２ａが形成された基体２と、凹部２ａの底面２ｂに載置され、上面の中央部に受光部３ａが設けられているとともに外周部に電極４が形成された光半導体素子３と、上側主面の凹部２ａの周囲の略全周に設けられた樹脂層７と、樹脂層７の上部で接着されて光半導体素子３を封止する透光性蓋体８とを具備し、凹部２ａの底面２ｂの光半導体素子３の周囲に光半導体素子３の上面以下の高さを有するとともに上面よりも下面が小さくなっている光吸収性部材９が設けられている構成である。この構成において、好適には、光吸収性部材９の上面を含む上部の気孔率が10乃至50％である。
【００１７】
本発明の光吸収性部材９は、光半導体素子３の受光感度波長領域、即ち可視光波長領域から不可視光波長領域にわたる波長領域のうち光半導体素子３が作動する波長領域の光の90％以上を吸収するもの（反射率が10％以下のもの）が好ましい。光の吸収が90％未満では、光半導体装置１内部の乱反射光が光半導体素子の受光部に入り込み易くなって光半導体装置１の受光特性が劣化する傾向にある。
【００１８】
光吸収性部材９の形状は光半導体素子３の周囲の略全周を囲むような枠状体であり、また光吸収性部材９の高さｇは光半導体素子３の上面以下である。なお、光吸収性部材９は完全な枠状体でなくてもよく、分割された部分を枠状に配置した構成、または光半導体素子３の周囲の一部に配置した構成であってもよい。
【００１９】
光吸収性部材９の高さｇが光半導体素子３の上面より高くなると、光半導体素子３と基体２の電極パッド５を電気的に接続するボンディングワイヤ６に光吸収性部材９が接触して光半導体素子３が正常に作動しにくくなる。具体的には、光半導体素子３の高さが一般に700μｍ程度であることから、光吸収性部材９の高さは150〜700μｍが好ましい。150μｍ未満の場合、光吸収性部材９を固定するための接着剤11が光吸収性部材９上面へ這い上がり、その接着剤11によって外部より入射する光の乱反射が発生し、その結果光半導体装置１をカメラ等に組み込んだ場合画像の取り込みに不具合が生じ易くなる。700μｍを超える場合、光半導体素子３と基体２の電極パッド５を電気的に接続するボンディングワイヤ６に光吸収性部材９が接触して光半導体素子３が正常に作動しにくくなる。
【００２０】
より好ましくは、光吸収性部材９の高さｇは、光半導体素子３の高さの１／２以上であり光半導体素子３の上面より低いことがよい。これにより、光の乱反射を確実に抑制することができ、またボンディングワイヤ６への光吸収性部材９の接触を確実に防ぐことができる。
【００２１】
また光吸収性部材９は、その上面よりも下面が小さくなっている形状であり、具体的には、図２のように縦断面形状が下面と内側面との間の稜部が切り欠かれて成る五角形、縦断面形状が下面と内外側面との間の稜部が切り欠かれて成る六角形以上の多角形、縦断面形状が内側面が傾斜した逆台形、または縦断面形状が内外側面が傾斜した逆台形などの形状がよい。このような形状とすることによって、光吸収性部材９下面の接着剤11の周囲への広がりを有効に防ぐことができる。
【００２２】
光吸収性部材９の縦断面形状が、図２のような下面と内側面との間の稜部が切り欠かれて成る五角形である場合、傾斜面９ａの基体２の上側主面に対する傾斜角度ｅは20〜80°が好ましい。20°未満では、光吸収性部材９の縦断面形状が四角形に近くなり、接着剤11が外部入射光の影ｆ部を超えるとともに光吸収性部材９の内側面の延長面を超えて光半導体素子３側に広がり、この広がり部で入射光の乱反射が生じることになる。また、傾斜角度ｅが80°を超えた場合、傾斜面９ａに這い上がった接着剤11が外部入射光の影ｆ部からはみ出るとともに光吸収性部材９の内側面の延長面を超えて光半導体素子３側に広がり、この広がり部で入射光の乱反射が生じることになる。
【００２３】
光吸収性部材９の設置場所は、基体２の凹部２ａの底面２ｂで光半導体素子３の周囲であり、光吸収性部材９が光半導体素子３に接触しないように隙間があることが好ましい。光吸収性部材９が光半導体素子３に接触していると、光吸収性部材９の下面を固定するための接着剤11が、毛細管現象により光吸収性部材９の内側面と光半導体素子３の側面との間の僅かな隙間を這い上がって光吸収性部材９の上面に達し、光吸収性を劣化させる場合がある。また、光半導体素子３を固定する接着剤10が、同様に毛細管現象により光吸収性部材９の内側面と光半導体素子３の側面との間の僅かな隙間を這い上がって光半導体素子３の上面に達した場合、光半導体素子３の上面に形成されている電気回路が正常に作動しない場合がある。
【００２４】
具体的には、図２に示すように、光半導体素子３の側面と電極パッド５が上面に形成された枠状の階段部５ａとの間の間隔をａとしたとき、光吸収性部材９の幅ｂは間隔ａの60〜90％であるのがよく、光半導体素子３の側面と光吸収性部材９との間隔ｃおよび光吸収性部材９と階段部５ａとの間隔ｄは、上記の理由からそれぞれ100〜500μｍが好ましい。100μｍ未満の場合、間隔ａに対する光吸収性部材９の幅の占有率が90％を超えて、接着剤10，接着剤11が光半導体素子３と光吸収性部材９との間および光吸収性部材９と階段部５ａとの間を這い上がり、光半導体素子３の上面および光吸収性部材９の上面に達した場合、接着剤10が導電性を有している場合には光半導体素子３上面の回路配線パターンを短絡させて光半導体素子３が正常に機能しないといった問題が生じる。500μｍを超える場合、間隔ａに対する光吸収性部材９の占有率が60％未満に低下し、外部より入射する光の乱反射によって光半導体装置１の輝度むらが８％を超え、光半導体装置１で受像した画像が劣化するといった問題が生じ易くなる。
【００２５】
なお、光吸収性部材９を載置し接着する際は、エポキシ系樹脂，シリコーン系樹脂，ポリエーテルアミド系樹脂等から成る接着剤を用いて固定し、光半導体素子３，光吸収性部材９の一方を先に接着固定し、次に他方を接着固定しても良いし、光半導体素子３を搭載する際に同じ接着剤で光吸収性部材９を同時に接着固定してもよい。
【００２６】
また光吸収性部材９は、上面を含む上部の気孔率が10乃至50％であり、例えば、光吸収性部材９の本体部分は樹脂や金属から構成され、その上面に多孔質材料から成る表層部を接合することによって構成される。また、光吸収性部材９の全体が気孔率10乃至50％のセラミックス等の多孔質材料から成っていてもよい。
【００２７】
光吸収性部材９の気孔率が10％未満の場合、多孔質材料の表面状態が緻密になるためわずかな反射光を生じるおそれがある。また、気孔率が50％を超える場合、光吸収性部材９の高さが低く全体が多孔質材料から成る場合に気孔が連なって上面と下面との間を貫通する貫通孔を形成することがある。貫通孔を形成すると、一部の光がその貫通孔を通過し、光吸収性部材９を接着する接着剤11の部分で反射光を生じ、その反射光が光半導体装置１内部で乱反射する。その結果、光半導体素子３の受光部３ａに入り込んで光半導体素子３が正常に作動しないことがあるという問題を生じやすくなる。
【００２８】
光吸収性部材９の気孔率が10乃至50％である上部の厚さは、光吸収性部材９の高さ（厚み）ｇの１／３以上であることが好ましい。１／３未満では、多孔質である上部が緻密になるためわずかな反射光を生じるおそれがある。
【００２９】
光吸収性部材９の材料は、樹脂等の有機材料、セラミックス等の無機材料が良く、有機材料の場合、透光性蓋体８の下面の外周部に接着されて光半導体装置１を封止する樹脂層７の封止温度200℃程度によって軟化や融解を起こさない材料が好ましい。即ち、樹脂層７として熱硬化性接着剤を用いた場合、その封止温度は一般に200℃程度であり、光吸収性部材９は透光性蓋体８の接着時に200℃で軟化や融解を起こさないような耐熱性があることが必要となる。
【００３０】
光吸収性部材９が有機材料から成る場合、アクリル系樹脂，エポキシ系樹脂，シリコーン系樹脂，ポリエーテルアミド系樹脂等から成り、光吸収性を付与するために、例えば黒色，茶褐色，暗緑色，濃青色等の暗色系の染料や顔料を混入させる。顔料としては、カーボン，チタン，酸化鉄等またはこれらの２種以上の混合物がよく、この場合黒色系の顔料となり最も光吸収性に富むものとなる。また、アルミナ等の粒子を用いることもでき、これはＣｒ等を混入することで濃紫色となる。
【００３１】
顔料等の粒子を用いる場合、光吸収性部材９の全固形成分に対する含有量は0.1〜10重量％がよく、0.1重量％未満では着色が困難であり、10重量％を超えると、それ以上の色調の変化は現れにくくなり光吸収性の効果はほとんど変わらない。逆に、顔料の含有率の増大に伴い光吸収性部材９の加工性が劣化する傾向にある。例えば、切断加工によって切断面にバリ，ダレ等が発生したり、加工による光吸収性部材９の変形等が生じ易くなる。
【００３２】
また、顔料等の粒子の平均粒径は約0.05〜１μｍがよく、0.05μｍ未満では粒子が凝集して分散性が低下し易くなる。１μｍを超えると、光吸収性部材９に顔料による色調のムラが生じて光吸収性が劣化する傾向がある。即ち、半導体素子３の輝度むらが高くなる傾向がある。
【００３３】
染料を用いる場合、ゼラチン，グリュー，ガゼイン等の天然樹脂またはアミン変性ポリビニルアルコール等の合成樹脂から成る染料基材を酸性染料等の染料で染色して、それを樹脂に混入させることにより着色し得る。
【００３４】
また、光吸収性部材９の表面での光の反射や散乱を抑制するために、艶消し剤を含有させてもよい。
【００３５】
また無機材料の場合は、ＦｅやＡｌを主成分とする合金を素材とし、黒Ｃｒ処理、及び黒アルマイト処理等の光を反射し難い表面処理を施したものや、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）セラミックス，窒化アルミニウム（ＡｌＮ）セラミックス，炭化珪素（ＳｉＣ）セラミックス，窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）セラミックス，ガラスセラミックス等のセラミックスでも良い。但し、セラミックスの場合、光吸収性部材９としての役割から暗色系のセラミックス、例えば黒色セラミックス（Ｍｏを含有）や赤紫色セラミックス（Ｍｎを含有）等が好ましい。
【００３６】
本発明の基体２は、アルミナセラミックス，窒化アルミニウムセラミックス，炭化珪素セラミックス，窒化珪素セラミックス，ガラスセラミックス等のセラミックス、またはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金，Ｆｅ−Ｎｉ合金，Ａｌ，Ｃｕ等の金属から成る。
【００３７】
また、熱膨張係数差による熱応力の発生を防ぐといった点で、側壁部２ｃも基体２と同様の材料から成るのがよい。基体２の上側主面には、光半導体素子３を収容し底面２ｂに載置するための凹部２ａが形成されており、凹部２ａの底面２ｂの外周部に電極パッド５が設けられている。この電極パッド５は、基体２の側壁部２ｃ外面および基体２の下側主面等に形成されたメタライズ層等から成る配線パターンやリード端子等（図示せず）を介して外部電気回路等に接続される。
【００３８】
光半導体素子３は、その上面の中央部に受光部３ａが設けられており、その上面の受光部３ａの周囲である外周部には、入出力用の電極４が設けられている。光半導体素子３は、ＰＤ，ラインセンサ，イメージセンサ，ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＥＰＲＯＭ（Erasable and Programmable ＲＯＭ）等の受光素子、またはこれらの受光部を有する光半導体素子である。
【００３９】
樹脂層７は、アクリル系樹脂，エポキシ系樹脂，シリコーン系樹脂，ポリエーテルアミド系樹脂等から成る。この樹脂層７は、余計な外光の入射を遮断するために、上記したような黒色，茶褐色，暗緑色，濃青色等の暗色系の顔料や染料を混入させてもよい。
【００４０】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。
【００４１】
【実施例】
本発明の実施例を以下に説明する。
【００４２】
（実施例１）
まず、光半導体素子３としてイメージセンサ素子、アルミナセラミックスから成る基体２、ガラスから成る透光性蓋体８、Ａｕから成るボンディングワイヤ６、光吸収性部材９としてＦｅを主成分としたＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金の表面を黒Ｃｒ処理を施したものを用い、基体２と光半導体素子３をエポキシ樹脂から成る接着剤10で接着固定し、凹部２ａの底面２ｂで光半導体素子３の周囲に枠状の光吸収性部材９をエポキシ樹脂から成る接着剤11で接着固定した。このとき、光吸収性部材９の縦断面形状は図２のような五角形であり、傾斜面９ａの傾斜角度ｅを15°，20°，50°，80°，85°とした５種のものを用いた。また、光半導体素子３の電極と基体２の電極パッド５とをボンディングワイヤ６によって電気的に接続した。その後、基体２と透光性蓋体８とをエポキシ樹脂から成る樹脂層７で接着封止することにより、本発明の５種の光半導体装置１（サンプルＡ）を作製した。
【００４３】
また比較例１として、上記実施例と同じ光半導体素子３、基体２、透光性蓋体８、ボンディングワイヤ６を具備し、光吸収性部材９として図７に示した縦断面形状が四角形のものを用い、サンプルＡと同様にしてサンプルＢを作製した。
【００４４】
そして、サンプルＡ，Ｂについて、光吸収性部材９固定用の接着剤11の光半導体素子３側への広がりを測定した。図６に示すように、サンプルＡの場合には光吸収性部材９の内側面の延長面からの広がりをｈとし、図７に示すように、サンプルＢの場合には光吸収性部材９の内側面からの広がりをｈとした。５種のサンプルＡの各種10個で合計50個およびサンプルＢの10個について広がりｈを測定し、その結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
0003840167.tif 000002
【００４６】
表１より、サンプルＢは接着剤11の広がりｈが185〜331μｍであったのに対し、サンプルＡは、光吸収性部材９の傾斜面９ａの傾斜角度ｅが20〜80°の範囲で接着剤11の広がりｈが０以下であり、接着剤11の広がり部が外部入射光の影ｆ部（図２）よりはみ出さないことが確認できた。
【００４７】
さらに比較例２として、上記実施例と同じ光半導体素子３、基体２、透光性蓋体８、ボンディングワイヤ６を具備し、光吸収性部材として光半導体素子３の上面より高い位置にあるＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金からなる遮光板109を設置することにより、従来構成（図４）の光半導体装置101（サンプルＣ）を作製した。なお、遮光板109の設置は、凹部102ａの底面102ｂの外周部に枠状の階段部をセラミック積層法や別途作製して形成し、その階段部上に遮光板109を接着することによって行なった。
【００４８】
また、サンプルＡのうち傾斜角度ｅが50°のものとサンプルＢとサンプルＣとについて、実際に画像を取り込み、輝度むら特性をイメージテスタを用いて測定し、輝度むらが何％であるかを求めた。その結果を表２に示す。なお、輝度むらの値は、全ての光半導体素子３の受光感度が同じであるとみなした場合の値であり、実際に全ての光半導体素子３は同じ製品であることからそれらの受光感度は略同じである。
【００４９】
【表２】
0003840167.tif 000003
【００５０】
表２より、サンプルＢの輝度むらが１〜２％程度であり、サンプルＣの輝度むらが平均して約５％であったのに対し、サンプルＡの輝度むらは１％以内に抑えられており、本発明の光半導体装置１は優れた輝度むら特性を有していることが確認できた。
【００５１】
（実施例２）
次に、光半導体素子３としてイメージセンサ素子、アルミナセラミックスから成る基体２、ガラスから成る透光性蓋体８、Ａｕから成るボンディングワイヤ６、光吸収性部材９として気孔率が10％，20％，30％，40％，50％の多孔質のアルミナセラミックスを用いた。また、基体２の凹部２ａの底面２ｂ中央部に光半導体素子３をエポキシ樹脂から成る接着剤10で接着固定し、凹部２ａの底面２ｂで光半導体素子３の周囲に枠状の光吸収性部材９をエポキシ樹脂から成る接着剤11で接着固定した。また、光半導体素子３の電極と基体２の電極パッド５とをボンディングワイヤ６で電気的に接続した。その後、基体２と透光性蓋体８とをエポキシ樹脂から成る樹脂層７で接着封止することにより、本発明の光半導体装置１（サンプルＡ１）を５種作製した。
【００５２】
また比較例３として、上記実施例２と同じ光半導体素子３、基体２、透光性蓋体８、ボンディングワイヤ６、樹脂層７および透光性蓋体８を具備し、光吸収性部材９として気孔率が５％，60％の多孔質のアルミナセラミックスを用い、サンプルＡ１と同様にしてサンプルＢ１を２種作製した。
【００５３】
さらに比較例４として、上記実施例２と同じ光半導体素子３、基体２、透光性蓋体８、ボンディングワイヤ６、樹脂層７および透光性蓋体８を具備し、光吸収性部材９として光半導体素子３の上面より高い位置にあるＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金からなる遮光板109を設置することにより、従来構成（図４）の光半導体装置101（サンプルＣ１）を作製した。なお、遮光板109の設置は、凹部102ａの底面102ｂの外周部に枠状の段部をセラミック積層法や別途作製して形成し、その段部上に遮光板109を接着することによって行なった。
【００５４】
そして、サンプルＡ１〜Ｃ１について実際に画像を取り込み、輝度むら特性をイメージテスタを用いて測定し、各サンプルの輝度むらが何％であるかを求めた。その結果を表３に示す。なお、輝度むらの値は全ての光半導体素子３の受光感度が同じであるとみなした場合の値であり、実際に全ての光半導体素子３は同じ製品であることからそれらの受光感度は略同じである。
【００５５】
【表３】
0003840167.tif 000004
【００５６】
表３より、サンプルＢ１の輝度むらが３〜５％程度であり、サンプルＣ１の輝度むらが平均して約５％であったのに対し、サンプルＡ１の輝度むらは２％以内に抑えられており、本発明の光半導体装置１は優れた輝度むら特性を有していることが確認できた。
【００５７】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことは何ら差し支えない。
【００５８】
【発明の効果】
本発明は、上側主面に凹部が形成された基体と、凹部の底面に載置され、上面の中央部に受光部が設けられているとともに外周部に電極が形成された光半導体素子と、上側主面の凹部の周囲の略全周に設けられた樹脂層と、樹脂層の上部で接着されて光半導体素子を封止する透光性蓋体とを具備し、凹部の底面の光半導体素子の周囲に光半導体素子の上面以下の高さを有するとともに上面よりも下面が小さくなっている光吸収性部材が設けられていることにより、光半導体装置内の光半導体素子部に外部より入射する光の一部が、光半導体素子の側面や光半導体素子を固定するための接着剤等で反射し、その反射光が光半導体装置内部で乱反射して光半導体素子の受光部に入り込むのを抑制して、光半導体装置の受光特性を良好にすることができる。その結果、光半導体装置をカメラ等に組み込んだ場合、画像の取り込みに不具合が生じるといった問題が解消される。
【００５９】
また、光吸収性部材は上面よりも下面が小さくなっていることから、光吸収性部材の下面を接着するための接着剤が光吸収性部材下面からその周囲に大きく広がることを防ぐとともに、光吸収性部材下面を固定する接着剤と光半導体素子下面を固定する接着剤とが光半導体素子と光吸収性部材との間で繋がって大きなメニスカスを形成するのを防ぎ、その結果、接着剤の広がり部やメニスカス部で光が乱反射されるのをさらに抑制することができる。
【００６０】
さらに、接着剤が光半導体素子や光吸収性部材の上面に広がるのを防止し、光半導体素子上面の配線部において、接着剤に含まれる導電性粒子による配線の短絡、配線の電気抵抗、電気的容量およびインダクタンスの狂いによるノイズの発生等が生じるのを無くすことができる。また、光吸収性部材上面への接着剤の付着による外部入射光の乱反射の問題も無くすことができる。その結果、光半導体装置の受光特性がさらに良好になり、また光半導体装置をカメラ等に組み込んだ場合に画像の取り込みに不具合が生じるといった問題がより有効に解消される。
【００６１】
本発明の光半導体装置は、好ましくは、光吸収性部材は上面を含む上部の気孔率が10乃至50％とされていることにより、光半導体装置内の光半導体素子の外周部に設けられた光吸収性部材の上面で光半導体素子部以外に入射した光を効率良く吸収し、光吸収性部材での光の反射をより有効に防止し、反射光が光半導体素子の受光部に入り込むのをより一層確実に防止することができる。その結果、光半導体装置の受光特性をより一層良好にすることができるとともに、光半導体装置をカメラ等に組み込んだ場合に画像の取り込みをさらに良好に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光半導体装置について実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１の光半導体装置における光吸収性部材の部分（Ａ部）の拡大断面図である。
【図３】図１の光半導体装置の平面図である。
【図４】従来の光半導体装置の一例を示す断面図である。
【図５】図４の光半導体装置の平面図である。
【図６】本発明の光半導体装置について実施の形態の一例を示す断面図である。
【図７】比較例の光半導体装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１：光半導体装置
２：基体
２ａ：凹部
２ｂ：底面
２ｃ：側壁部
３：光半導体素子
３ａ：受光部
４：電極
５：電極パッド
６：ボンディングワイヤ
７：樹脂層
８：透光性蓋体
９：光吸収性部材
10，11：接着剤
【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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【図７】
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