半導体光学装置
【課題】表面実装型で且つサイドビュー型の半導体光学装置において、実装基板に実装するに際し、実装基板に対して高い実装強度で且つ傾きを生じることなく実装することが可能な半導体光学装置を提供することにある。
【解決手段】半導体光学装置１を、窓孔２１を有するリフレクタ基板２０と両面に回路パターンが形成されたボンディング基板１０が接着シート３０により貼り合わされた３層構造とし、リフレクタ基板２０、接着シート３０及びボンディング基板１０の夫々の側面に繋げて円弧状スルーホール６を設けると共に該円弧状スルーホール６をボンディング基板１０の両面に形成されたそれぞれの回路パターンに連結するようにした。そして、リフレクタ基板２０の窓孔２１内のボンディング基板１０上にＬＥＤ素子２を実装すると共に該窓孔２１内に透光性樹脂２２を充填した。
【解決手段】半導体光学装置１を、窓孔２１を有するリフレクタ基板２０と両面に回路パターンが形成されたボンディング基板１０が接着シート３０により貼り合わされた３層構造とし、リフレクタ基板２０、接着シート３０及びボンディング基板１０の夫々の側面に繋げて円弧状スルーホール６を設けると共に該円弧状スルーホール６をボンディング基板１０の両面に形成されたそれぞれの回路パターンに連結するようにした。そして、リフレクタ基板２０の窓孔２１内のボンディング基板１０上にＬＥＤ素子２を実装すると共に該窓孔２１内に透光性樹脂２２を充填した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体光学装置に関するものであり、詳しくは、発光源にＬＥＤを用いた表面実装型で且つサイドビュー型の半導体光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の半導体光学装置（発光ダイオード）８０としては、図１２に示す構成のものが提案されている。
【０００３】
それは、基板８１の発光側面８２に形成された一対の発光ダイオード素子実装用電極（以下、実装電極と略称する）８３の一方に発光ダイオード素子８４がダイボンディングされて発光ダイオード素子８４の下部電極が電気的に接続され、一端部が発光ダイオード素子８４の上部電極に接続されたボンディングワイヤ８５の他端部が実装電極８３の他方にワイヤボンディングされて発光ダイオード素子８４の上部電極が電気的に接続されている。
【０００４】
発光ダイオード素子８４及びボンディングワイヤ８５は、基板８１の発光側面８２に設けられたリフレクタ８６で包囲されると共にリフレクタ８６の包囲内に充填された封止樹脂８７によって樹脂封止されている。
【０００５】
基板８１の発光側面８２と交差する面で、実装基板への実装時に実装面となる面８８の角部位置に、一対の実装電極８３の夫々に電気的に接続された一対のスルーホール８９が設けられ、このスルーホール８９は、導電性樹脂ペースト９０が充填された基板貫通孔を集合基板の分割時のダイシングによって４分割した、断面が扇形を呈する４分１スルーホール９１とされている。
【０００６】
上記構成の発光ダイオード８０は、そのスルーホール８９を、実装基板に形成された実装パターンに半田を用いて接合することにより、該スルーホール８９及び実装パターンを介して実装基板に実装するものである（参考文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１９４３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記構成の発光ダイオード８０は、実装基板に形成された実装パターンに半田実装するにあたり、実装基板に対する実装強度が低く、且つ実装基板に対して傾いた状態で実装される恐れがある。
【０００９】
以下、具体的に、図１３〜図１５に示す発光ダイオード８０の実装基板に対する半田実装手順を参照して説明する。
【００１０】
まず、図１３のように、実装基板９５に形成された実装パターン９６にシルク印刷等により半田ペースト９７を塗布し、発光ダイオード８０の実装面８８の角部位置に設けられたスルーホール８９が実装基板９５に設けられた実装パターン９６上に位置するように該発光ダイオード８０を実装基板９５に載置する。
【００１１】
次に、半田リフロープロセス等により半田ペースト９７を加熱して該半田ペースト９７を溶融する。すると図１４のように、実装基板９５の実装パターン９６と発光ダイオード８０のスルーホール８９が半田９８を介して接合（半田接合）される。
【００１２】
ところで、実装基板９５に形成される実装パターン９６は、発光ダイオード８０のスルーホール８９の位置決めを容易に行うことができ且つ半田接合後に高い接合強度を確保することができるように、スルーホール８９よりも大きく設けられる。
【００１３】
その場合、半田ペースト加熱前の、発光ダイオード８０を実装基板９５に載置した状態において、半田ペースト９７は発光ダイオード８０のスルーホールが形成されていないリフレクタ８６の下方にも位置することになる（図１３参照）。
【００１４】
すると、半田ペースト９７の加熱溶融後の冷却硬化時に、溶融半田の体積収縮によってリフレクタ８６の下方に位置していた半田は基板８１の下方に向かって収縮される。一方、溶融時点で基板８１の下方に位置していた半田は体積収縮によってもスルーホール８９との密着性により移動しない。よって、冷却硬化によって基板８１のリフレクタ８６側のみが収縮された半田によって押し上げられることになる。
【００１５】
その結果、半田ペースト９７の冷却硬化後には、発光ダイオード８０は図１４のように、その基板８１側が実装基板９５に近づく方向で且つリフレクタ８６側が実装基板９５と離れる方向となるように、実装基板９５に対して傾いた状態で実装されることになる。このような、実装基板９５に対する発光ダイオード８０の実装時の傾きは、発光ダイオード８０のスルーホール８９の大きさに対して実装基板９５の実装パターン９６の大きさの比率が大きいほど発生し易い。
【００１６】
また、半田リフロープロセス前の、発光ダイオード８０を半田ペースト９７が塗布された実装基板９５上に載置した時点で、発光ダイオード８０が実装基板９５に対して傾いた状態に載置されることが考えられ、その場合は、半田リフロープロセス後の状態も当然、発光ダイオード８０が実装基板９５に対して傾斜した状態で実装されることになる。
【００１７】
この問題に対しては、図１５のように、発光ダイオード８０を実装基板９５に載置したときに、実装基板９５の、発光ダイオード８０のリフレクタ８６が位置する部分に傾き防止のスペーサ部９９をレジスト等によって形成することが考えられる。しかしながら、この場合は、構成部材及び製造工数の増加により製造コストのコストアップを招くことになる。
【００１８】
ところで、スルーホール８９は発光ダイオード８０の基板８１にのみ設けられリフレクタ８６には設けられていない。そのため、発光ダイオード８０が実装された実装基板９５が衝撃や振動を受けた場合、リフレクタ８６側は固定されていないため、発光ダイオード８０が実装基板９５から離脱する恐れがある。
【００１９】
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、表面実装型で且つサイドビュー型の半導体光学装置において、実装基板に実装するに際し、実装基板に対して高い実装強度で且つ傾きを生じることなく実装することが可能な半導体光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、窓孔を有する第１の基板と、両面のそれぞれに複数の分離独立した回路パターンが形成された第２の基板が貼り合わされた構造を有する半導体光学装置であって、前記半導体光学装置は、前記第１の基板、前記第２の基板の夫々の側面につなげて形成された複数の分離独立した導体パターンを有し、前記第１の基板の窓孔内に位置する前記第２の基板上に半導体光学素子が実装されていることを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記各導体パターンは、ダイシングにより切断されたスルーホールであることを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２において、前記第２の基板の前記第１の基板が貼り合わされた面と反対側の面に形成された全ての回路パターンは、その一部が絶縁層で被覆されていることを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明の請求項４に記載された発明は、窓孔を有する第１の基板と、両面のそれぞれに複数の分離独立した回路パターンが形成された第２の基板とを貼り合わせる工程と、前記貼り合わせ工程後に第１の基板と第２の基板を貫通するスルーホールを形成する工程と、前記スルーホール内に金属メッキする工程と、前記第１の基板の窓孔内に位置する前記第２の基板に対して半導体光学素子を実装する工程と、前記スルーホールを横断するように貼り合わされた前記第１の基板と前記第２の基板を切断する工程とを含んだことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の半導体光学装置は、窓孔を有する第１の基板と両面に回路パターンが形成された第２の基板が接着シートにより貼り合わされた３層構造からなり、３層構造を構成する第１の基板、接着シート及び第２の基板の夫々の側面に繋げて導体パターンを形成すると共に該導体パターンを第２の基板の両面に形成された各回路パターンに連結するようにした。そして、第１の基板の窓孔内の第２の基板上に半導体発光素子を実装すると共に該窓孔内に透光性樹脂を充填した。
【００２５】
上記構成の半導体光学装置は、実装基板に実装するに際しては、実装基板に形成された実装パターンに半導体光学装置に形成された導体パターンを半田を介して半田接合する。これにより、実装基板に対する半導体光学装置の実装強度を高めることができると共に実装基板に対して傾きを生じることなく正規の実装状態を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係わる斜視説明図である。
【図２】同じく、本発明の実施形態に係わる斜視説明図である。
【図３】同じく、本発明の実施形態に係わる正面説明図である。
【図４】製造工程の説明図である。
【図５】同じく、製造工程の説明図である。
【図６】同じく、製造工程の説明図である。
【図７】同じく、製造工程の説明図である。
【図８】同じく、製造工程の説明図である。
【図９】同じく、製造工程の説明図である。
【図１０】同じく、製造工程の説明図である。
【図１１】本発明の実施形態を基板実装した状態の説明図である。
【図１２】従来例の説明図である。
【図１３】同じく、従来例の説明図である。
【図１４】同じく、従来例の説明図である。
【図１５】同じく、従来例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、この発明の好適な実施形態を図１から図１１を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
【００２８】
図１〜図３は、本発明の実施形態の半導体光学装置に係わる説明図であり、図１は半導体光学装置を光照射方向から見た斜視説明図であり、図２は半導体光学装置を光照射方向と反対方向から見た斜視説明図であり、図３は半導体光学装置を光照射方向から見た正面説明図である。なお、図１、図２では説明のため実装面が上方に位置するように図示している。
【００２９】
半導体光学装置１は、ガラスエポキシ基板からなり両面に導電部材からなる回路パターン１１が形成されてなるボンディング基板１０と、同じくガラスエポキシ基板からなるリフレクタ基板２０と、ボンディング基板１０とリフレクタ基板２０を貼り合わせる接着シート３０の３つの層からなる３層構造を有している。
【００３０】
ボンディング基板１０は、一方の側の面（接着シート３０を介してリフレクタ基板２０が貼り合わされた側の面）に、一方の縁部から対向する他方の縁部まで夫々分離独立した状態で延びる複数本（本実施形態においては６本）の回路パターン１１が形成されており、中央部に各回路パターン１１に部分的に形成された３組の一対のダイボンディングパッド１１ａとワイヤボンディングパッド１１ｂを有している。
【００３１】
ボンディング基板１０の他方の面（接着シート３０を介してリフレクタ基板２０が貼り合わされた面と反対側の面）には、上記一方の面と同様な方向で一方の縁部から対向する他方の縁部まで夫々分離独立した状態で延びる複数本（本実施形態においては６本）の回路パターン１１が形成されており、一方の縁部近部に各回路パターン１１に部分的に形成された３組の一対の外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄを有している。
【００３２】
また、ボンディング基板１０の他方の面の中央部には、各回路パターン１１を部分的に覆うと共に外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄに被らないように絶縁性のレジスト膜１２が塗布されている。レジスト膜１２の外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄ側のエッジ１２ａは、半導体光学装置１を後述する円弧状スルーホール６が形成された面を下にして置いたときに、該半導体光学装置１の重心よりも下方に位置するように設定されている。
【００３３】
リフレクタ基板２０は中央部に貫通窓孔２１を有しており、ボンディング基板１０の、ダイボンディングパッド１１ａ及びワイヤボンディングパッド１１ｂが形成された側の面に接着シート３０を介して貼り合わされている。
【００３４】
ボンディング基板１０とリフレクタ基板２０を貼り合わせる接着シート３０は、少なくともボンディング基板１０の貫通窓孔２１で囲まれた範囲には存在せず、貫通窓孔２１の底部には、ボンディング基板１０に形成された３組の一対のダイボンディングパッド１１ａとワイヤボンディングパッド１１ｂが露出している。
【００３５】
そのうち、各ダイボンディングパッド１１ａには、半導体発光素子（以下、ＬＥＤ素子と呼称する）２が半田等の導電接合部材を介してダイボンディングされることによりＬＥＤ素子２の下部電極がダイボンディングパッド１１ａに電気的に接続され、一端部がＬＥＤ素子２の上部電極に接続されたボンディングワイヤ３の他端部がワイヤボンディングパッド１１ｂにワイヤボンディングされることによりＬＥＤ素子２の上部電極がボンディングワイヤ３を介してワイヤボンディングパッド１１ｂに電気的に接続されている。
【００３６】
更に、ボンディング基板１０と、接着シート３０と、リフレクタ基板２０からなる３層構造の側面及び角面には、ボンディング基板１０、接着シート３０及びリフレクタ基板２０の各側面に沿って繋がって延びる６つの断面円弧状の凹溝４が設けられると共に各凹溝４の内面には金属メッキ層５が設けられており、これにより円弧状スルーホール６が形成されている。
【００３７】
６つの円弧状スルーホール６のうち３つは、その内面に形成された金属メッキ層５が、各ダイボンディングパッド１１ａを有する各回路パターン１１と各外部接続電極パッド１１ｃに接続されて各ダイボンディングパッド１１ａと各外部接続電極パッド１１ｃの電気的導通が図られ、他の３つは、その内面に形成された金属メッキ層５が、各ワイヤボンディングパッド１１ｂを有する各回路パターン１１と各外部接続電極パッド１１ｄに接続されて各ワイヤボンディングパッド１１ｂと各外部接続電極パッド１１ｄの電気的導通が図られている。
【００３８】
そこで、外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄの間にＬＥＤ素子駆動用の電圧を印加すると、その電圧は円弧状スルーホール６を介してダイボンディングパッド１１ａとワイヤボンディングパッド１１ｂの間に印加され、それによって、ダイボンディング及びワイヤボンディングが施されたＬＥＤ素子２が駆動（点灯）する。
【００３９】
なお、リフレクタ基板２０の貫通窓孔２１には透光性樹脂２２が充填され、貫通窓孔２１内に配設されたＬＥＤ素子２及びボンディングワイヤ３が樹脂封止されている。
【００４０】
次に、上記構成の半導体光学装置の製造工程について、図４〜図１０を参照して説明する。なお、以下の工程で作製する半導体光学装置は上述の半導体光学装置とはＬＥＤ素子の数及び配置が異なる。但し、基本的な構成は同一である。
【００４１】
まず、図４の多数個取りリフレクタ基板４０の準備工程において、ガラスエポキシ基板からなり、所定の形状及び大きさの貫通窓孔２１が縦横それぞれ所定の間隔で複数個設けられた多数個取り基板（以下、多数個取りリフレクタ基板と呼称する）４０を準備する
【００４２】
次に、図５（ａ）（ボンディング基板の一方の面を示す図）及び図５（ｂ）（ボンディング基板の他方の面を示す図）の多数個取りボンディング基板４５の準備工程において、ガラスエポキシ基板の一方の面に、一方の縁部から対向する他方の縁部まで所定の間隔で夫々分離独立した状態で延びる複数の回路パターン１１が形成されると共に各回路パターン１１の所定の位置にダイボンディングパッド１１ａ及びワイヤボンディングパッド１１ｂが形成され、他方の面に、上記一方の面と同様な方向で一方の縁部から対向する他方の縁部まで所定の間隔で夫々分離独立した状態で延びる複数の回路パターン１１が形成されると共に各回路パターン１１の所定の位置に外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄが形成された多数個取り基板（以下、多数個取りボンディング基板と呼称する）４５を準備する。
【００４３】
次に、図６の貼り合わせ工程において、多数個取りボンディング基板４５の上記一方の面に接着シート３０を介して多数個取りリクレクタ基板４０を貼付する。この時、接着シート３０は予め多数個取りリフレクタ基板４０の貫通窓孔２１に対応する位置に該貫通窓孔２１と同様に窓孔を設けている。したがって、貫通窓孔２１の底部には、多数個取りボンディング基板４５に形成された回路パターン１１、ダイボンディングパッド１１ａ及びワイヤボンディングパッド１１ｂが露出している。
【００４４】
次に、図７のスルーホール形成工程において、多数個取りボンディング基板４５の上記一方の面に形成された各回路パターン１１及び上記他方の面に形成された外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄに対応する位置に、多数個取りリフレクタ基板４０、接着シート３０及び多数個取りボンディング基板４５を貫通する貫通孔５０を設ける。その後、貫通孔５０の開口部以外の部分にマスクを施して貫通孔５０内に無電解の金属メッキを施し、金属メッキ層５を形成する。その後、マスクを除去すると、貫通孔５０の内面に金属メッキ層５が設けられてなるスルーホール５１が形成され、該スルーホール５１が一方の面の回路パターン１１と他方の面の外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄに接続されて、各ダイボンディングパッド１１ａと各外部接続電極パッド１１ｃの電気的導通が図られると共に各ワイヤボンディングパッド１１ｂと各外部接続電極パッド１１ｄの電気的導通が図られる。
【００４５】
次に、図８のボンディング工程において、多数個取りリフレクタ基板４０の貫通窓孔２１内に露出したダイボンディングパッド１１ａにＬＥＤ素子２を半田等の導電性接合部材を介してダイボンディングし、ボンディングワイヤ３の一端部と他端部を夫々ＬＥＤ素子２の上部電極と多数個取りリフレクタ基板４０の貫通窓孔２１内に露出したワイヤボンディングパッド１１ｂにワイヤボンディングする。
【００４６】
次に、図９の樹脂封止工程において、多数個取りリフレクタ基板４０の貫通窓孔２１内に透光性樹脂２２を充填して硬化させ、ＬＥＤ素子２及びボンディングワイヤ３を樹脂封止する。
【００４７】
次に、図１０のダイシング工程において、縦横所定の間隔でダイシングして個々の半導体光学装置１に個片化する。この場合、スルーホール５１を貫通窓孔２１の直下に当たるものは２分割、隅部に当たるものは４分割する位置でダイシングされる。
【００４８】
以上の工程を経て作製された半導体光学装置１は、実装基板６０に対して図１１で示す状態で実装される。
【００４９】
半導体光学装置１を実装する実装基板６０は、予め導電部材からなる実装パターン６１が形成されており、半導体光学装置１はその実装基板６０の実装パターン６１が形成された面に該半導体光学装置１の円弧状スルーホール６が形成された面を対向させた状態で円弧状スルーホール６を導体パターン６１に半田６２による半田接合している。ここで、導体パターン６１は半導体光学装置１のボンディング基板１０、接着シート３０、リフレクタ基板２０を足した側面幅よりも幅広に設けられている。これにより、半導体光学装置１は導体パターン６１の幅に収まるように搭載することができる。
【００５０】
このとき、半田６２は円弧状スルーホール６の内部を満たすと共に、外部続電極パッド１１ｃ、１１ｄに濡れ上がりによる半田フィレット６３を形成している。つまり、外部続電極パッド１１ｃ、１１ｄは半田接合時に半田フィレット６３を形成して接合強度を高めるために設けられたものである。但し、外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄの上部にはレジスト膜１２が形成されており、半田６２の過剰な濡れ上がりを防止している。これにより、外部接続電極１１ｃ、１１ｄパッド側に多量の半田６２が移動することにより起こる所謂マンハッタン現象の発生を防止している。
【００５１】
実装基板６０に半田実装された半導体光学装置１は、発光光の照射方向を実装基板６０の基板面と略平行な方向としており、それ故、表面実装型で且つサイドビュー型の半導体光学装置と呼称されるものである。
【００５２】
なお、上記実施形態の半導体光学装置１には、角面に、金属メッキ層５が設けられた凹溝４が設けられているが、上記半導体光学装置の製造工程を経て作製された半導体光学装置１には角面に凹溝が設けられていない。凹溝を設けるか或いは設けないかは、ＬＥＤ素子２の数や回路構成に基づいて適宜設定される。
【００５３】
以上説明したように、上記半導体光学装置は、実装基板６０の実装パターン６１に半田接合される半導体光学装置１の円弧状スルーホール６が、該半導体光学装置１を構成するボンディング基板１０、接着シート３０及びリフレクタ基板２０に沿って設けられており、実装パターン６１に半田接合したときに半導体光学装置１は半田接合部より突出することはない。
【００５４】
そのため、半田６２の加熱溶融後の冷却硬化時に、溶融半田の体積収縮による引張力が半導体光学装置１全体に均等に加わることになり、半導体光学装置１が実装基板６０に対して傾いた状態で実装されることはない。
【００５５】
同様に、半田リフロープロセス前の時点においても、実装パターン６１がリフレクタ基板２０に設けられた円弧状スルーホール６の全体を含めるような大きめに作られているため、半導体光学装置１が実装基板６０に対して傾いた状態に載置されることがなく、半田リフロープロセス後も正規の実装状態が保持される。また、円弧状スルーホール６のうち隅部に当たる４分割のスルーホールは２分割のスルーホールよりも大きめに設けられている。これにより、左右方向のアライメントも向上している。
【００５６】
また、外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄの上部にはレジスト膜１２が形成されており、半田６２の過剰な濡れ上がりを防止している。これにより、外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄ側に多量の半田６２が移動することにより起こる所謂マンハッタン現象の発生を防止している。
【００５７】
また、実装基板６０に対する半導体光学装置１の半田接合は、半導体光学装置１の円弧状スルーホール６内面の金属メッキ層５及び外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄを介して行われる。そのため、特に、実装基板６０の実装パターン６１に対する接合面に円弧状スルーホール６内面の金属メッキ層５を用いることにより半田接合面積を広く確保することが可能となり、実装基板６０に対する半導体光学装置１の実装強度を高めることができる。
【００５８】
このことは、半導体光学装置を小型化した場合においても、実装基板に対する半導体光学装置の良好な実装強度を確保することが可能となることを意味するものである。
【００５９】
半田接合面積を広くできることにより、ＬＥＤ素子の発熱を効率よく半導体光学装置から逃がすことができ、熱によるＬＥＤ素子の発光効率の低下を抑制すると共に信頼性を向上させることができる。
【００６０】
また、上記製造工程において説明したように、スルーホール５１は、多数個取りボンディング基板４５と多数個取りリフレクタ基板４０を接着シート３０で貼り合わせた後に夫々を貫く貫通孔を一括して設け、その後内面に金属メッキ層を一括して設けることにより形成することができる。そのため、製造工程が簡略化され、製造コストの低減を図ることができる。
【００６１】
さらに、半導体光学装置１は実装基板６０に対して傾くことなく半田実装できるため、半導体光学装置１の円弧状スルーホール６に対する実装基板６０の実装パターン６１の大きさの制約が小さくなり、従来の大きさよりも大きく形成することができる。
【００６２】
そのため、実装基板６０の実装パターン６１の形状寸法精度、及び位置精度の許容度を従来よりも大きく取ることが可能となり、実装基板６０の低コスト化及び半導体光学装置の実装歩留りの向上を図ることができる。
【００６３】
なお、ボンディング基板及びリフレクタ基板は必ずしもガラスエポキシ基板を用いる必要はなく、例えば、いずれもセラミック基板を用いることも可能である。その場合は、ボンディング基板のグリーンシートとリフレクタ基板のグリーンシートを直接重ね合わせて圧着して焼成することのより積層体を一体化することができるため、両基板を貼り合わせるための接着シートは不要である。同時に、半田接合時の半田の濡れ上がりを防止するレジスト膜は必要なく、いずれかのセラミック基板を活用することで可能となる。
【００６４】
また、ボンディング基板とリフレクタ基板を夫々異なる部材で形成することもできる。例えば、ボンディング基板にガラスエポキシ基板を用い、リフレクタ基板に白色で高光反射率を有する部材を用いることにより、光の利用効率を高めることができる。
【００６５】
以上の説明では、半導体発光素子（ＬＥＤ素子）を実装した構成のため半導体光学装置として説明したが、半導体発光素子の替わりにフォトダイオードやフォトトランジスタ等の半導体受光素子を用いることも可能である。その場合、半導体光学装置ではなく半導体受光装置となる。したがって、半導体発光素子及び半導体受光素子のいずれも用いることができることから半導体装置とすることも可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１… 半導体光学装置
２… 半導体発光素子（ＬＥＤ素子）
３… ボンディングワイヤ
４… 凹溝
５… 金属メッキ層
６…円弧状スルーホール
１０… ボンディング基板
１１… 回路パターン
１１ａ… ダイボンディングパッド
１１ｂ… ワイヤボンディングパッド
１１ｃ… 外部接続電極パッド
１１ｄ… 外部接続電極パッド
１２… レジスト膜
１２ａ… エッジ
２０… リフレクタ基板
２１… 貫通窓孔
２２… 透光性樹脂
３０… 接着シート
４０… 多数個取りリフレクタ基板
４５… 多数個取りボンディング基板
５０… 貫通孔
５１… スルーホール
６０… 実装基板
６１… 実装パターン
６２… 半田
６３… 半田フィレット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体光学装置に関するものであり、詳しくは、発光源にＬＥＤを用いた表面実装型で且つサイドビュー型の半導体光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の半導体光学装置（発光ダイオード）８０としては、図１２に示す構成のものが提案されている。
【０００３】
それは、基板８１の発光側面８２に形成された一対の発光ダイオード素子実装用電極（以下、実装電極と略称する）８３の一方に発光ダイオード素子８４がダイボンディングされて発光ダイオード素子８４の下部電極が電気的に接続され、一端部が発光ダイオード素子８４の上部電極に接続されたボンディングワイヤ８５の他端部が実装電極８３の他方にワイヤボンディングされて発光ダイオード素子８４の上部電極が電気的に接続されている。
【０００４】
発光ダイオード素子８４及びボンディングワイヤ８５は、基板８１の発光側面８２に設けられたリフレクタ８６で包囲されると共にリフレクタ８６の包囲内に充填された封止樹脂８７によって樹脂封止されている。
【０００５】
基板８１の発光側面８２と交差する面で、実装基板への実装時に実装面となる面８８の角部位置に、一対の実装電極８３の夫々に電気的に接続された一対のスルーホール８９が設けられ、このスルーホール８９は、導電性樹脂ペースト９０が充填された基板貫通孔を集合基板の分割時のダイシングによって４分割した、断面が扇形を呈する４分１スルーホール９１とされている。
【０００６】
上記構成の発光ダイオード８０は、そのスルーホール８９を、実装基板に形成された実装パターンに半田を用いて接合することにより、該スルーホール８９及び実装パターンを介して実装基板に実装するものである（参考文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１９４３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記構成の発光ダイオード８０は、実装基板に形成された実装パターンに半田実装するにあたり、実装基板に対する実装強度が低く、且つ実装基板に対して傾いた状態で実装される恐れがある。
【０００９】
以下、具体的に、図１３〜図１５に示す発光ダイオード８０の実装基板に対する半田実装手順を参照して説明する。
【００１０】
まず、図１３のように、実装基板９５に形成された実装パターン９６にシルク印刷等により半田ペースト９７を塗布し、発光ダイオード８０の実装面８８の角部位置に設けられたスルーホール８９が実装基板９５に設けられた実装パターン９６上に位置するように該発光ダイオード８０を実装基板９５に載置する。
【００１１】
次に、半田リフロープロセス等により半田ペースト９７を加熱して該半田ペースト９７を溶融する。すると図１４のように、実装基板９５の実装パターン９６と発光ダイオード８０のスルーホール８９が半田９８を介して接合（半田接合）される。
【００１２】
ところで、実装基板９５に形成される実装パターン９６は、発光ダイオード８０のスルーホール８９の位置決めを容易に行うことができ且つ半田接合後に高い接合強度を確保することができるように、スルーホール８９よりも大きく設けられる。
【００１３】
その場合、半田ペースト加熱前の、発光ダイオード８０を実装基板９５に載置した状態において、半田ペースト９７は発光ダイオード８０のスルーホールが形成されていないリフレクタ８６の下方にも位置することになる（図１３参照）。
【００１４】
すると、半田ペースト９７の加熱溶融後の冷却硬化時に、溶融半田の体積収縮によってリフレクタ８６の下方に位置していた半田は基板８１の下方に向かって収縮される。一方、溶融時点で基板８１の下方に位置していた半田は体積収縮によってもスルーホール８９との密着性により移動しない。よって、冷却硬化によって基板８１のリフレクタ８６側のみが収縮された半田によって押し上げられることになる。
【００１５】
その結果、半田ペースト９７の冷却硬化後には、発光ダイオード８０は図１４のように、その基板８１側が実装基板９５に近づく方向で且つリフレクタ８６側が実装基板９５と離れる方向となるように、実装基板９５に対して傾いた状態で実装されることになる。このような、実装基板９５に対する発光ダイオード８０の実装時の傾きは、発光ダイオード８０のスルーホール８９の大きさに対して実装基板９５の実装パターン９６の大きさの比率が大きいほど発生し易い。
【００１６】
また、半田リフロープロセス前の、発光ダイオード８０を半田ペースト９７が塗布された実装基板９５上に載置した時点で、発光ダイオード８０が実装基板９５に対して傾いた状態に載置されることが考えられ、その場合は、半田リフロープロセス後の状態も当然、発光ダイオード８０が実装基板９５に対して傾斜した状態で実装されることになる。
【００１７】
この問題に対しては、図１５のように、発光ダイオード８０を実装基板９５に載置したときに、実装基板９５の、発光ダイオード８０のリフレクタ８６が位置する部分に傾き防止のスペーサ部９９をレジスト等によって形成することが考えられる。しかしながら、この場合は、構成部材及び製造工数の増加により製造コストのコストアップを招くことになる。
【００１８】
ところで、スルーホール８９は発光ダイオード８０の基板８１にのみ設けられリフレクタ８６には設けられていない。そのため、発光ダイオード８０が実装された実装基板９５が衝撃や振動を受けた場合、リフレクタ８６側は固定されていないため、発光ダイオード８０が実装基板９５から離脱する恐れがある。
【００１９】
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、表面実装型で且つサイドビュー型の半導体光学装置において、実装基板に実装するに際し、実装基板に対して高い実装強度で且つ傾きを生じることなく実装することが可能な半導体光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、窓孔を有する第１の基板と、両面のそれぞれに複数の分離独立した回路パターンが形成された第２の基板が貼り合わされた構造を有する半導体光学装置であって、前記半導体光学装置は、前記第１の基板、前記第２の基板の夫々の側面につなげて形成された複数の分離独立した導体パターンを有し、前記第１の基板の窓孔内に位置する前記第２の基板上に半導体光学素子が実装されていることを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記各導体パターンは、ダイシングにより切断されたスルーホールであることを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２において、前記第２の基板の前記第１の基板が貼り合わされた面と反対側の面に形成された全ての回路パターンは、その一部が絶縁層で被覆されていることを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明の請求項４に記載された発明は、窓孔を有する第１の基板と、両面のそれぞれに複数の分離独立した回路パターンが形成された第２の基板とを貼り合わせる工程と、前記貼り合わせ工程後に第１の基板と第２の基板を貫通するスルーホールを形成する工程と、前記スルーホール内に金属メッキする工程と、前記第１の基板の窓孔内に位置する前記第２の基板に対して半導体光学素子を実装する工程と、前記スルーホールを横断するように貼り合わされた前記第１の基板と前記第２の基板を切断する工程とを含んだことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の半導体光学装置は、窓孔を有する第１の基板と両面に回路パターンが形成された第２の基板が接着シートにより貼り合わされた３層構造からなり、３層構造を構成する第１の基板、接着シート及び第２の基板の夫々の側面に繋げて導体パターンを形成すると共に該導体パターンを第２の基板の両面に形成された各回路パターンに連結するようにした。そして、第１の基板の窓孔内の第２の基板上に半導体発光素子を実装すると共に該窓孔内に透光性樹脂を充填した。
【００２５】
上記構成の半導体光学装置は、実装基板に実装するに際しては、実装基板に形成された実装パターンに半導体光学装置に形成された導体パターンを半田を介して半田接合する。これにより、実装基板に対する半導体光学装置の実装強度を高めることができると共に実装基板に対して傾きを生じることなく正規の実装状態を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係わる斜視説明図である。
【図２】同じく、本発明の実施形態に係わる斜視説明図である。
【図３】同じく、本発明の実施形態に係わる正面説明図である。
【図４】製造工程の説明図である。
【図５】同じく、製造工程の説明図である。
【図６】同じく、製造工程の説明図である。
【図７】同じく、製造工程の説明図である。
【図８】同じく、製造工程の説明図である。
【図９】同じく、製造工程の説明図である。
【図１０】同じく、製造工程の説明図である。
【図１１】本発明の実施形態を基板実装した状態の説明図である。
【図１２】従来例の説明図である。
【図１３】同じく、従来例の説明図である。
【図１４】同じく、従来例の説明図である。
【図１５】同じく、従来例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、この発明の好適な実施形態を図１から図１１を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
【００２８】
図１〜図３は、本発明の実施形態の半導体光学装置に係わる説明図であり、図１は半導体光学装置を光照射方向から見た斜視説明図であり、図２は半導体光学装置を光照射方向と反対方向から見た斜視説明図であり、図３は半導体光学装置を光照射方向から見た正面説明図である。なお、図１、図２では説明のため実装面が上方に位置するように図示している。
【００２９】
半導体光学装置１は、ガラスエポキシ基板からなり両面に導電部材からなる回路パターン１１が形成されてなるボンディング基板１０と、同じくガラスエポキシ基板からなるリフレクタ基板２０と、ボンディング基板１０とリフレクタ基板２０を貼り合わせる接着シート３０の３つの層からなる３層構造を有している。
【００３０】
ボンディング基板１０は、一方の側の面（接着シート３０を介してリフレクタ基板２０が貼り合わされた側の面）に、一方の縁部から対向する他方の縁部まで夫々分離独立した状態で延びる複数本（本実施形態においては６本）の回路パターン１１が形成されており、中央部に各回路パターン１１に部分的に形成された３組の一対のダイボンディングパッド１１ａとワイヤボンディングパッド１１ｂを有している。
【００３１】
ボンディング基板１０の他方の面（接着シート３０を介してリフレクタ基板２０が貼り合わされた面と反対側の面）には、上記一方の面と同様な方向で一方の縁部から対向する他方の縁部まで夫々分離独立した状態で延びる複数本（本実施形態においては６本）の回路パターン１１が形成されており、一方の縁部近部に各回路パターン１１に部分的に形成された３組の一対の外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄを有している。
【００３２】
また、ボンディング基板１０の他方の面の中央部には、各回路パターン１１を部分的に覆うと共に外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄに被らないように絶縁性のレジスト膜１２が塗布されている。レジスト膜１２の外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄ側のエッジ１２ａは、半導体光学装置１を後述する円弧状スルーホール６が形成された面を下にして置いたときに、該半導体光学装置１の重心よりも下方に位置するように設定されている。
【００３３】
リフレクタ基板２０は中央部に貫通窓孔２１を有しており、ボンディング基板１０の、ダイボンディングパッド１１ａ及びワイヤボンディングパッド１１ｂが形成された側の面に接着シート３０を介して貼り合わされている。
【００３４】
ボンディング基板１０とリフレクタ基板２０を貼り合わせる接着シート３０は、少なくともボンディング基板１０の貫通窓孔２１で囲まれた範囲には存在せず、貫通窓孔２１の底部には、ボンディング基板１０に形成された３組の一対のダイボンディングパッド１１ａとワイヤボンディングパッド１１ｂが露出している。
【００３５】
そのうち、各ダイボンディングパッド１１ａには、半導体発光素子（以下、ＬＥＤ素子と呼称する）２が半田等の導電接合部材を介してダイボンディングされることによりＬＥＤ素子２の下部電極がダイボンディングパッド１１ａに電気的に接続され、一端部がＬＥＤ素子２の上部電極に接続されたボンディングワイヤ３の他端部がワイヤボンディングパッド１１ｂにワイヤボンディングされることによりＬＥＤ素子２の上部電極がボンディングワイヤ３を介してワイヤボンディングパッド１１ｂに電気的に接続されている。
【００３６】
更に、ボンディング基板１０と、接着シート３０と、リフレクタ基板２０からなる３層構造の側面及び角面には、ボンディング基板１０、接着シート３０及びリフレクタ基板２０の各側面に沿って繋がって延びる６つの断面円弧状の凹溝４が設けられると共に各凹溝４の内面には金属メッキ層５が設けられており、これにより円弧状スルーホール６が形成されている。
【００３７】
６つの円弧状スルーホール６のうち３つは、その内面に形成された金属メッキ層５が、各ダイボンディングパッド１１ａを有する各回路パターン１１と各外部接続電極パッド１１ｃに接続されて各ダイボンディングパッド１１ａと各外部接続電極パッド１１ｃの電気的導通が図られ、他の３つは、その内面に形成された金属メッキ層５が、各ワイヤボンディングパッド１１ｂを有する各回路パターン１１と各外部接続電極パッド１１ｄに接続されて各ワイヤボンディングパッド１１ｂと各外部接続電極パッド１１ｄの電気的導通が図られている。
【００３８】
そこで、外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄの間にＬＥＤ素子駆動用の電圧を印加すると、その電圧は円弧状スルーホール６を介してダイボンディングパッド１１ａとワイヤボンディングパッド１１ｂの間に印加され、それによって、ダイボンディング及びワイヤボンディングが施されたＬＥＤ素子２が駆動（点灯）する。
【００３９】
なお、リフレクタ基板２０の貫通窓孔２１には透光性樹脂２２が充填され、貫通窓孔２１内に配設されたＬＥＤ素子２及びボンディングワイヤ３が樹脂封止されている。
【００４０】
次に、上記構成の半導体光学装置の製造工程について、図４〜図１０を参照して説明する。なお、以下の工程で作製する半導体光学装置は上述の半導体光学装置とはＬＥＤ素子の数及び配置が異なる。但し、基本的な構成は同一である。
【００４１】
まず、図４の多数個取りリフレクタ基板４０の準備工程において、ガラスエポキシ基板からなり、所定の形状及び大きさの貫通窓孔２１が縦横それぞれ所定の間隔で複数個設けられた多数個取り基板（以下、多数個取りリフレクタ基板と呼称する）４０を準備する
【００４２】
次に、図５（ａ）（ボンディング基板の一方の面を示す図）及び図５（ｂ）（ボンディング基板の他方の面を示す図）の多数個取りボンディング基板４５の準備工程において、ガラスエポキシ基板の一方の面に、一方の縁部から対向する他方の縁部まで所定の間隔で夫々分離独立した状態で延びる複数の回路パターン１１が形成されると共に各回路パターン１１の所定の位置にダイボンディングパッド１１ａ及びワイヤボンディングパッド１１ｂが形成され、他方の面に、上記一方の面と同様な方向で一方の縁部から対向する他方の縁部まで所定の間隔で夫々分離独立した状態で延びる複数の回路パターン１１が形成されると共に各回路パターン１１の所定の位置に外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄが形成された多数個取り基板（以下、多数個取りボンディング基板と呼称する）４５を準備する。
【００４３】
次に、図６の貼り合わせ工程において、多数個取りボンディング基板４５の上記一方の面に接着シート３０を介して多数個取りリクレクタ基板４０を貼付する。この時、接着シート３０は予め多数個取りリフレクタ基板４０の貫通窓孔２１に対応する位置に該貫通窓孔２１と同様に窓孔を設けている。したがって、貫通窓孔２１の底部には、多数個取りボンディング基板４５に形成された回路パターン１１、ダイボンディングパッド１１ａ及びワイヤボンディングパッド１１ｂが露出している。
【００４４】
次に、図７のスルーホール形成工程において、多数個取りボンディング基板４５の上記一方の面に形成された各回路パターン１１及び上記他方の面に形成された外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄに対応する位置に、多数個取りリフレクタ基板４０、接着シート３０及び多数個取りボンディング基板４５を貫通する貫通孔５０を設ける。その後、貫通孔５０の開口部以外の部分にマスクを施して貫通孔５０内に無電解の金属メッキを施し、金属メッキ層５を形成する。その後、マスクを除去すると、貫通孔５０の内面に金属メッキ層５が設けられてなるスルーホール５１が形成され、該スルーホール５１が一方の面の回路パターン１１と他方の面の外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄに接続されて、各ダイボンディングパッド１１ａと各外部接続電極パッド１１ｃの電気的導通が図られると共に各ワイヤボンディングパッド１１ｂと各外部接続電極パッド１１ｄの電気的導通が図られる。
【００４５】
次に、図８のボンディング工程において、多数個取りリフレクタ基板４０の貫通窓孔２１内に露出したダイボンディングパッド１１ａにＬＥＤ素子２を半田等の導電性接合部材を介してダイボンディングし、ボンディングワイヤ３の一端部と他端部を夫々ＬＥＤ素子２の上部電極と多数個取りリフレクタ基板４０の貫通窓孔２１内に露出したワイヤボンディングパッド１１ｂにワイヤボンディングする。
【００４６】
次に、図９の樹脂封止工程において、多数個取りリフレクタ基板４０の貫通窓孔２１内に透光性樹脂２２を充填して硬化させ、ＬＥＤ素子２及びボンディングワイヤ３を樹脂封止する。
【００４７】
次に、図１０のダイシング工程において、縦横所定の間隔でダイシングして個々の半導体光学装置１に個片化する。この場合、スルーホール５１を貫通窓孔２１の直下に当たるものは２分割、隅部に当たるものは４分割する位置でダイシングされる。
【００４８】
以上の工程を経て作製された半導体光学装置１は、実装基板６０に対して図１１で示す状態で実装される。
【００４９】
半導体光学装置１を実装する実装基板６０は、予め導電部材からなる実装パターン６１が形成されており、半導体光学装置１はその実装基板６０の実装パターン６１が形成された面に該半導体光学装置１の円弧状スルーホール６が形成された面を対向させた状態で円弧状スルーホール６を導体パターン６１に半田６２による半田接合している。ここで、導体パターン６１は半導体光学装置１のボンディング基板１０、接着シート３０、リフレクタ基板２０を足した側面幅よりも幅広に設けられている。これにより、半導体光学装置１は導体パターン６１の幅に収まるように搭載することができる。
【００５０】
このとき、半田６２は円弧状スルーホール６の内部を満たすと共に、外部続電極パッド１１ｃ、１１ｄに濡れ上がりによる半田フィレット６３を形成している。つまり、外部続電極パッド１１ｃ、１１ｄは半田接合時に半田フィレット６３を形成して接合強度を高めるために設けられたものである。但し、外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄの上部にはレジスト膜１２が形成されており、半田６２の過剰な濡れ上がりを防止している。これにより、外部接続電極１１ｃ、１１ｄパッド側に多量の半田６２が移動することにより起こる所謂マンハッタン現象の発生を防止している。
【００５１】
実装基板６０に半田実装された半導体光学装置１は、発光光の照射方向を実装基板６０の基板面と略平行な方向としており、それ故、表面実装型で且つサイドビュー型の半導体光学装置と呼称されるものである。
【００５２】
なお、上記実施形態の半導体光学装置１には、角面に、金属メッキ層５が設けられた凹溝４が設けられているが、上記半導体光学装置の製造工程を経て作製された半導体光学装置１には角面に凹溝が設けられていない。凹溝を設けるか或いは設けないかは、ＬＥＤ素子２の数や回路構成に基づいて適宜設定される。
【００５３】
以上説明したように、上記半導体光学装置は、実装基板６０の実装パターン６１に半田接合される半導体光学装置１の円弧状スルーホール６が、該半導体光学装置１を構成するボンディング基板１０、接着シート３０及びリフレクタ基板２０に沿って設けられており、実装パターン６１に半田接合したときに半導体光学装置１は半田接合部より突出することはない。
【００５４】
そのため、半田６２の加熱溶融後の冷却硬化時に、溶融半田の体積収縮による引張力が半導体光学装置１全体に均等に加わることになり、半導体光学装置１が実装基板６０に対して傾いた状態で実装されることはない。
【００５５】
同様に、半田リフロープロセス前の時点においても、実装パターン６１がリフレクタ基板２０に設けられた円弧状スルーホール６の全体を含めるような大きめに作られているため、半導体光学装置１が実装基板６０に対して傾いた状態に載置されることがなく、半田リフロープロセス後も正規の実装状態が保持される。また、円弧状スルーホール６のうち隅部に当たる４分割のスルーホールは２分割のスルーホールよりも大きめに設けられている。これにより、左右方向のアライメントも向上している。
【００５６】
また、外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄの上部にはレジスト膜１２が形成されており、半田６２の過剰な濡れ上がりを防止している。これにより、外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄ側に多量の半田６２が移動することにより起こる所謂マンハッタン現象の発生を防止している。
【００５７】
また、実装基板６０に対する半導体光学装置１の半田接合は、半導体光学装置１の円弧状スルーホール６内面の金属メッキ層５及び外部接続電極パッド１１ｃ、１１ｄを介して行われる。そのため、特に、実装基板６０の実装パターン６１に対する接合面に円弧状スルーホール６内面の金属メッキ層５を用いることにより半田接合面積を広く確保することが可能となり、実装基板６０に対する半導体光学装置１の実装強度を高めることができる。
【００５８】
このことは、半導体光学装置を小型化した場合においても、実装基板に対する半導体光学装置の良好な実装強度を確保することが可能となることを意味するものである。
【００５９】
半田接合面積を広くできることにより、ＬＥＤ素子の発熱を効率よく半導体光学装置から逃がすことができ、熱によるＬＥＤ素子の発光効率の低下を抑制すると共に信頼性を向上させることができる。
【００６０】
また、上記製造工程において説明したように、スルーホール５１は、多数個取りボンディング基板４５と多数個取りリフレクタ基板４０を接着シート３０で貼り合わせた後に夫々を貫く貫通孔を一括して設け、その後内面に金属メッキ層を一括して設けることにより形成することができる。そのため、製造工程が簡略化され、製造コストの低減を図ることができる。
【００６１】
さらに、半導体光学装置１は実装基板６０に対して傾くことなく半田実装できるため、半導体光学装置１の円弧状スルーホール６に対する実装基板６０の実装パターン６１の大きさの制約が小さくなり、従来の大きさよりも大きく形成することができる。
【００６２】
そのため、実装基板６０の実装パターン６１の形状寸法精度、及び位置精度の許容度を従来よりも大きく取ることが可能となり、実装基板６０の低コスト化及び半導体光学装置の実装歩留りの向上を図ることができる。
【００６３】
なお、ボンディング基板及びリフレクタ基板は必ずしもガラスエポキシ基板を用いる必要はなく、例えば、いずれもセラミック基板を用いることも可能である。その場合は、ボンディング基板のグリーンシートとリフレクタ基板のグリーンシートを直接重ね合わせて圧着して焼成することのより積層体を一体化することができるため、両基板を貼り合わせるための接着シートは不要である。同時に、半田接合時の半田の濡れ上がりを防止するレジスト膜は必要なく、いずれかのセラミック基板を活用することで可能となる。
【００６４】
また、ボンディング基板とリフレクタ基板を夫々異なる部材で形成することもできる。例えば、ボンディング基板にガラスエポキシ基板を用い、リフレクタ基板に白色で高光反射率を有する部材を用いることにより、光の利用効率を高めることができる。
【００６５】
以上の説明では、半導体発光素子（ＬＥＤ素子）を実装した構成のため半導体光学装置として説明したが、半導体発光素子の替わりにフォトダイオードやフォトトランジスタ等の半導体受光素子を用いることも可能である。その場合、半導体光学装置ではなく半導体受光装置となる。したがって、半導体発光素子及び半導体受光素子のいずれも用いることができることから半導体装置とすることも可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１… 半導体光学装置
２… 半導体発光素子（ＬＥＤ素子）
３… ボンディングワイヤ
４… 凹溝
５… 金属メッキ層
６…円弧状スルーホール
１０… ボンディング基板
１１… 回路パターン
１１ａ… ダイボンディングパッド
１１ｂ… ワイヤボンディングパッド
１１ｃ… 外部接続電極パッド
１１ｄ… 外部接続電極パッド
１２… レジスト膜
１２ａ… エッジ
２０… リフレクタ基板
２１… 貫通窓孔
２２… 透光性樹脂
３０… 接着シート
４０… 多数個取りリフレクタ基板
４５… 多数個取りボンディング基板
５０… 貫通孔
５１… スルーホール
６０… 実装基板
６１… 実装パターン
６２… 半田
６３… 半田フィレット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓孔を有する第１の基板と、両面のそれぞれに複数の分離独立した回路パターンが形成された第２の基板が貼り合わされた構造を有する半導体光学装置であって、
前記半導体光学装置は、前記第１の基板、前記第２の基板の夫々の側面につなげて形成された複数の分離独立した導体パターンを有し、
前記第１の基板の窓孔内に位置する前記第２の基板上に半導体光学素子が実装されていることを特徴とする半導体光学装置。
【請求項２】
前記各導体パターンは、ダイシングにより切断されたスルーホールであることを特徴とする請求項１に記載の半導体光学装置。
【請求項３】
前記第２の基板の前記第１の基板が貼り合わされた面と反対側の面に形成された全ての回路パターンは、その一部が絶縁層で被覆されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体光学装置。
【請求項４】
窓孔を有する第１の基板と、両面のそれぞれに複数の分離独立した回路パターンが形成された第２の基板とを貼り合わせる工程と、
前記貼り合わせ工程後に第１の基板と第２の基板を貫通するスルーホールを形成する工程と、
前記スルーホール内に金属メッキする工程と、
前記第１の基板の窓孔内に位置する前記第２の基板に対して半導体光学素子を実装する工程と、
前記スルーホールを横断するように貼り合わされた前記第１の基板と前記第２の基板を切断する工程と
を含んだことを特徴とする半導体光学装置の製造方法。
【請求項１】
窓孔を有する第１の基板と、両面のそれぞれに複数の分離独立した回路パターンが形成された第２の基板が貼り合わされた構造を有する半導体光学装置であって、
前記半導体光学装置は、前記第１の基板、前記第２の基板の夫々の側面につなげて形成された複数の分離独立した導体パターンを有し、
前記第１の基板の窓孔内に位置する前記第２の基板上に半導体光学素子が実装されていることを特徴とする半導体光学装置。
【請求項２】
前記各導体パターンは、ダイシングにより切断されたスルーホールであることを特徴とする請求項１に記載の半導体光学装置。
【請求項３】
前記第２の基板の前記第１の基板が貼り合わされた面と反対側の面に形成された全ての回路パターンは、その一部が絶縁層で被覆されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体光学装置。
【請求項４】
窓孔を有する第１の基板と、両面のそれぞれに複数の分離独立した回路パターンが形成された第２の基板とを貼り合わせる工程と、
前記貼り合わせ工程後に第１の基板と第２の基板を貫通するスルーホールを形成する工程と、
前記スルーホール内に金属メッキする工程と、
前記第１の基板の窓孔内に位置する前記第２の基板に対して半導体光学素子を実装する工程と、
前記スルーホールを横断するように貼り合わされた前記第１の基板と前記第２の基板を切断する工程と
を含んだことを特徴とする半導体光学装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−１１０２１０（Ｐ２０１３−１１０２１０Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５２７４３（Ｐ２０１１−２５２７４３）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]