专利名称：光学半导体装置用基台、其制造方法以及光学半导体装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学半导体装置用基台及其制造方法、以及使用该光学半导体装置用基台的光学半导体装置，所述光学半导体装置用基台是将金属与树脂复合化而成。
背景技术：
发光二极管(light emitting diode,LED)、光电二极管等光学元件，由于效率高，且对外应力及环境影响的耐受性较高，因而广泛应用于工业领域中。进一步，光学元件不仅效率较高，而且寿命长，小巧易携带，可以构成很多不同的结构，并可以用较低的制造成本来制造。例如，已知在载持有半导体晶片的连接载体的材料中，使用具有纤维增强材料的硅酮材料，以提高耐紫外线性与耐热性(参照专利文献I)。尤其是在产生大量热量的高输出的光学半导体装置中，在高耐热性的同时，具有提高散热性的结构也很重要。[先行技术文献](专利文献)专利文献1:日本特表2011-521481号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]本发明的目的在于提供一种光学半导体装置用基台及其制造方法，所述光学半导体装置用基台是用于实现一种机械性稳定且高耐久性、高散热性的光学半导体装置。[解决问题的技术手段]为了达成上述目的，根据本发明，提供一种光学半导体装置用基台的制造方法，是制造光学半导体装置用基台的方法，所述光学半导体装置用基台具有多个晶片载持部，用于载持半导体晶片；及，多个信号连接部，电性连接于前述被载持的半导体晶片，并向外部提供电极部；其中，所述光学半导体装置用基台的制造方法的特征在于具有以下工序:准备金属框架的工序，所述金属框架形成有前述多个晶片载持部与前述信号连接部，该信号连接部具有厚度小于该多个晶片载持部的厚度的部分；及，制造前述光学半导体装置用基台的工序，以使前述多个晶片载持部的表面和背面同时露出，且前述信号连接部的至少一面露出的方式，利用树脂填埋除已形成于前述金属框架上的前述多个晶片载持部与信号连接部之外的部分，且将所述光学半导体装置用基台形成为板状。此种制造方法，可以制造一种光学半导体装置用基台，它可以利用同时露出表面和背面的晶片载持部，有效地释放半导体晶片所产生的热量。并且，可以制造一种光学半导体装置用基台，其中，信号连接部具有厚度小于晶片载持部的厚度的部分，并利用树脂填埋除已形成于金属框架上的多个晶片载持部及信号连接部之外的部分，且形成为板状，那么强度将得以提高，且翘曲降低。通过使用此光学半导体装置用基台，可以实现一种机械性稳定且高耐久性、高散热性的光学半导体装置。此时，在准备前述金属框架的工序中，可以通过蚀刻金属板，而形成前述多个晶片载持部及信号连接部。这样一来，可以用低成本容易地准备金属板。并且此时，可以具有以下工序:在除前述多个信号连接部的电极部与前述多个晶片载持部的所露出的部分以外的前述光学半导体装置用基台的载持有前述半导体晶片一侧的表面上，进行树脂成形。由于具有此种工序，因而可以在光学半导体装置用基台的表面上，形成反射镜或透镜等树脂成形部，并可以制造一种耐久性得以进一步提高的高功能的光学半导体装置用基台。并且此时，在利用前述树脂填埋，使前述光学半导体装置用基台形成为板状的工序中，优选以使前述光学半导体装置用基台的形成有前述各信号连接部的部分的厚度大于前述各晶片载持部的厚度的方式，来填埋前述树脂。这样一来，当在光学半导体装置用基台的表面上形成反射镜或透镜等树脂成形部时，可以抑制各信号连接部的表面上产生树脂毛刺(burr)。并且此时，在利用前述树脂填埋，以使前述光学半导体装置用基台形成为板状的工序中，可以利用热压接、印刷涂布、或金属模具成形，来填埋前述树脂。这样一来，可以确实地制造一种光学半导体装置用基台，它是利用树脂确实地填埋除已形成于金属框架上的多个晶片载持部与信号连接部之外的部分，强度得以提高。并且此时，可以将前述填埋树脂的材料设为热硬化性树脂或热塑性树脂，优选为，前述填埋树脂中包含纤维增强材料。并且，可以使用玻璃纤维，作为前述填埋树脂中所包含的纤维增强材料。如果使用此种材料的树脂作为填埋树脂，将可以制造一种耐热性及强度更为优异的光学半导体装置用基台。并且此时，在利用前述树脂填埋以形成板状，来制造前述光学半导体装置用基台的工序的后续工序中，可以对前述基台的表面实施研磨及/或抗蚀剂涂布的表面处理。这样一来，将可以制造一种高品质的光学半导体装置用基台。并且，根据本发明，提供一种光学半导体装置用基台，具有多个晶片载持部，用于载持半导体晶片；及，多个信号连接部，电性连接于前述被载持的半导体晶片，并向外部提供电极部；其中，所述光学半导体装置用基台的特征在于:由金属框架与树脂母体部构成，其中，所述金属框架形成有前述多个晶片载持部、及具有厚度小于该多个晶片载持部的厚度的部分的前述信号连接部；所述树脂母体部，是以使前述多个晶片载持部的表面和背面同时露出，且前述信号连接部的至少一面露出的方式，填埋至除已形成于前述金属框架上的前述多个晶片载持部与信号连接部之外的部分，且所述光学半导体装置用基台形成为板状。如果是此种光学半导体装置用基台，那么可以利用同时露出表面和背面的晶片载持部，有效地释放半导体晶片所产生的热量。并且，如果光学半导体装置用基台是由树脂母体部构成，所述树脂母体部填埋至除已形成于金属框架上的多个晶片载持部与具有厚度小于晶片载持部的厚度的部分的信号连接部之外的部分，那么强度将得以提高，且翘曲降低。通过使用此光学半导体装置用基台，可以实现一种机械性稳定且高耐久性、高散热性的光学半导体装置。此时，光学半导体装置基台可以在除前述多个信号连接部的电极部与前述多个晶片载持部的所露出的部分以外的前述光学半导体装置用基台的载持有前述半导体晶片一侧的表面上，具有树脂成形部。如果如此地在光学半导体装置用基台的表面上具有反射镜或透镜等树脂成形部，就可以谋求光学半导体装置用基台的高功能化，并且进一步提高耐久性。此时，优选为，以使前述光学半导体装置用基台的形成有前述各信号连接部的部分的厚度大于前述各晶片载持部的厚度的方式，填埋前述树脂而成。如果是此种光学半导体装置用基台，那么当在光学半导体装置用基台的表面上形成反射镜或透镜等树脂成形部时，可以抑制各信号连接部的表面上产生树脂毛刺。并且此时，可以使前述树脂母体部的材料为热硬化性树脂或热塑性树脂，优选为，前述树脂母体部包含纤维增强材料。并且，可以使前述树脂母体部所包含的纤维增强材料为玻璃纤维。如果树脂母体部为此种材料，就可以制造一种耐热性及强度更为优异的光学半导
体装置用基台。并且，本发明提供一种光学半导体装置，特征在于，在本发明的光学半导体装置用基台的所述多个晶片载持部上，分别载持有半导体晶片，并通过切割(dicing)进行分割而成。此种光学半导体装置机械性稳定且具有高耐久性、高散热性，适合于使用产生大量热量的半导体晶片的情况、或于高温高湿环境下使用的情况。(发明的效果)在本发明的光学半导体装置用基台的制造中，准备金属框架，所述金属框架上形成有多个晶片载持部、及具有厚度小于该多个晶片载持部的厚度的部分的信号连接部；利用树脂填埋除已形成于金属框架上的多个晶片载持部及信号连接部之外的部分，并且使多个晶片载持部的表面和背面同时露出，且信号连接部的至少一面露出；并且，所述光学半导体装置用基台形成为板状；因此，可以利用晶片载持部，有效地释放半导体晶片所产生的热量，可以制造一种强度得以提高、且翘曲降低的光学半导体装置用基台。通过使用此光学半导体装置用基台，可以实现一种机械性稳定且高耐久性、高散热性的光学半导体装置。
图1是绘示本发明的光学半导体装置用基台的一例的图。图2A是图1的由虚线所包围的部分的俯视放大图。图2B是将图1的由虚线所包围的部分放大后的剖面图。图3A、图3B、图3C、图3D是绘示本发明的光学半导体装置用基台的另一例的一部分的剖面图。图4A、图4B是说明本发明的光学半导体装置用基台的表面情况的说明图。图5是绘示本发明的光学半导体装置用基台的金属框架的俯视图。
图6是绘示本发明的光学半导体装置用基台的制造方法的向金属框架中填埋树脂的工序的一例的流程图。图7A、图7B是绘示本发明的光学半导体装置的一例的图。图8是绘示本发明的光学半导体装置的另一例的图。图9是绘示本发明的光学半导体装置的又一例的图。附图标记说明I光学半导体装置用基台2晶片载持部3信号连接部4金属框架5树脂母体部6纤维增强材料7树脂成形部8连结部10光学半导体装置11半导体晶片12 焊线13密封部14反射镜
具体实施例方式以下，说明本发明的实施形态，但本发明并不限定于这些实施形态。先前，尤其是在高温环境下使用光学半导体装置时，存在以下问题:反射率下降，或光通量值随着使用时间的推移而大幅下降。因此，本发明人为解决此种问题而反复进努力研究。已知先前是在载持有半导体晶片的部分材料中，使用具有纤维增强材料的硅酮(silicone)材料，以提高耐热性。但是，尤其在半导体晶片的光输出较高且会产生大量热量的光学半导体装置中，如此并不充分，使半导体晶片所产生的热量有效地释放很重要。在例如汽车的发动机与它周边的前灯(headlight)等温度上升的环境中使用光学半导体装置的情况下，也同样重要。本发明人为了实现高散热性而进行研究，结果想到:如果仅使由半导体晶片的载持部的金属所构成的部分的表面和背面露出，就可以有效地释放半导体晶片所产生的热量，进一步，通过使用一种将此晶片载持部与具有纤维增强材料的树脂复合化而成的基台，来制造光学半导体装置，可以提高强度，从而完成本发明。首先，说明本发明的光学半导体装置用基台。本发明的光学半导体装置用基台可以采用集合基台的形状，此形状可支持大面积印刷基板或矩阵阵列封装(matrix arraypackage, MAP)生产方式。因此，光学半导体装置用基台可以构成为，安装有多个光学半导体晶片。如图1所示，光学半导体装置用基台I具有:多个晶片载持部2，用于载持半导体晶片；及，多个信号连接部3，电性连接于被载持的半导体晶片，并向外部提供电极部。
各个晶片载持部及信号连接部的数量或配置并无特别限定，优选配置为，例如，可以通过切割，而分割成更小的单独的单元。如图1所示，各个晶片载持部2及信号连接部3是被形成于金属框架4上。光学半导体装置用基台I是由金属框架4与树脂母体部5构成，其中，所述金属框架4具有多个晶片载持部2与信号连接部3 ;并且，树脂母体部5是填埋至除多个晶片载持部2与信号连接部3之外的部分；并且，所述光学半导体装置用基台I形成为板状。图2A是图1的由虚线所包围的部分的俯视放大图，图2B是图1的由虚线所包围的部分的剖面图。如图2A、图2B所示，此部分具有:I个晶片载持部2 ;及，2个信号连接部3，电性连接于此处所载持的半导体晶片。通过使此信号连接部3的至少一面露出，而向外部提供电极部。此处，信号连接部3的一面无需全部露出，露出一部分即可。信号连接部3可以构成为，可以利用例如锡焊或金锡(Au-Sn)焊接来安装半导体晶片上所连接的金线。晶片载持部2上设置有晶粒衬垫(die pad)(未图示)，它是用于支持半导体晶片。如图2B所示，晶片载持部2的表面和背面同时露出。如上所述，晶片载持部2是形成于金属框架上，且由金属构成。这样一来，如果由金属所构成的晶片载持部2的结构为同时露出表面和背面，那么就可以使半导体晶片所产生的热量从晶片载持部的露出面有效地释放至外部。此处，晶片载持部2可以如图3B所示，一部分具有贯穿表面和背面的缺口，或如图3D所示,一部分上具有厚度较薄的部分。并且，也可以利用晶片载持部2露出的背面、即与载持有半导体晶片的表面相反的表面，作为外部电极。信号连接部3具有厚度小于晶片载持部2的厚度的部分，在此较薄的部分中填埋有树脂。并且，在晶片载持部2与信号连接部3之间的空间中，也填埋有树脂，从而形成树脂母体部5。这样一来，光学半导体装置用基台I的结构为:形成有树脂母体部5，所述树脂母体部5是在具有多个晶片载持部2与信号连接部3的金属框架4的缝隙中，填埋有树月旨。利用此结构，可以提高光学半导体装置用基台I的机械强度及耐热性，可以降低光学半导体装置用基台I的翘曲。此处，可以使树脂母体部5的材料为热硬化性树脂或热塑性树脂。考虑到高耐热性或高耐久性，期望为聚酰亚胺树脂或硅酮树脂组成物。硅酮树脂对紫外线劣化有耐受性，在高温下可以稳定使用。并且，通过使树脂母体部5包含纤维增强材料6，可以使光学半导体装置用基台的耐热性、强度、及耐紫外线性更为优异。如果光学半导体装置用基台的耐紫外线性优异，那么当载持释放蓝光或紫外光的半导体晶片时，可以使光学半导体装置的寿命较长。作为此纤维增强材料，可以使用例如玻璃纤维。并且，树脂母体部5还作为出入于信号连接部3的电气信号的绝缘体，而发挥作用。 并且，为了向外部提供电极部，信号连接部3的至少一面露出即可，可以如图2B所示，在光学半导体装置用基台I的表面(上面)一侧露出，也可以如图3B所示，在光学半导体装置用基台I的背面(下面)一侧露出。当然，也可以两侧都露出。并且，如图3A、图3C所示，信号连接部3可以具有厚度小于露出表面和背面两面的晶片载持部2的厚度的部分，可以填埋上述树脂母体部5，以起到提高机械强度及耐热性的效果。当然，也可以如图2B、图3D所示，所有信号连接部3的厚度均小于露出表面和背面两面的晶片载持部2的厚度。通过使用本发明的光学半导体装置用基台1，可以制造一种机械性稳定且高耐久性、高散热性的光学半导体装置。如图4A所示，本发明的光学半导体装置用基台，在载持有半导体晶片的表面上并不具有树脂成形部，可以用作支持板上晶片(chip on board, COB)的基台，也可以如图4B所示，在载持有半导体晶片的表面上，形成例如反射镜等树脂成形部7来使用。如图3D所示，当形成此树脂成形部7时，可以在信号连接部3的一部分上并不形成树脂成形部，而使其露出，以便将向外部提供的电极部，也设置在载持有半导体晶片一侧的表面上。并且，也可以利用树脂成形部，来覆盖位于上述的晶片载持部的晶粒衬垫的周边的一部分。并且，优选为，当填埋树脂母体部时，使光学半导体装置用基台的形成有各信号连接部3的部分的厚度大于各晶片载持部的厚度。可以使这些厚度的差为，例如几十微米左右。如果是此种光学半导体装置用基台，那么当在光学半导体装置用基台的表面上形成反射镜或透镜等树脂成形部时，可以抑制各信号连接部的表面上产生树脂毛刺。这样一来，可以使露出的金属表面维持高品质，而无需进行喷砂处理(blasting)或喷水处理(water jet)。其次，说明本发明的光学半导体装置用基台的制造方法。首先，准备如图5所示的金属框架4，它具有多个晶片载持部2与信号连接部3，且形成为信号连接部3具有厚度小于晶片载持部2的厚度的部分。此金属框架4的多个晶片载持部2与信号连接部3，可以通过例如蚀刻金属板来形成。即，通过以下方法，来形成多个晶片载持部2与信号连接部3:对晶片载持部2的部分未经蚀刻且成为信号连接部3的部分，进行半蚀刻(half etching)，对除连结部8以外的晶片载持部2与信号连接部3之间的部分，进行全蚀刻(full etching)。这样一来,就可以用低成本容易地准备金属板。而且，可以设置连结部8，它是用于分别连结金属框架4的各晶片载持部2之间、及各信号连接部3。 其次，利用树脂填埋除已形成于金属框架4上的多个晶片载持部2与信号连接部3之外的部分，且形成为板状。此时，填埋树脂，使多个晶片载持部2的表面和背面同时露出，且信号连接部3的至少一面露出。作为填埋树脂的方法，有例如，利用热压接、印刷涂布、或金属模具成形的方法。此处，参照图6，说明热压接方法。而且，可以根据需要，事先在金属框架4的晶片载持部2与信号连接部3的表面上粘贴聚酰亚胺胶带等树脂胶带，来抑制当填埋树脂时所产生的树脂毛刺。首先，制作树脂半固化片(prepreg sheet)(图6中的(a))。作为树脂的材料,可以使用热硬化性树脂或热塑性树脂。并且，树脂中可以包含纤维增强材料，这样一来，可以制造一种光学半导体装置用基台，它的耐热性、强度、及耐紫外线性更为优异。可以使用玻璃纤维，作为纤维增强材料。
当使用包含纤维增强材料的树脂时，将例如厚度为50 70 μ m左右的纤维增强材料浸溃于溶解有树脂及添加物质的溶剂内，然后，去除多余的溶剂，形成为片状。当使用不含纤维增强材料的树脂时，利用橡胶滚轴(squeegee)或喷雾器(spray)，将溶解有树脂及添加物质的溶剂，均勻涂布于如聚四氟乙烯(polytetrafluoro ethylene, PTFE)树脂薄膜的氟系薄膜上，并形成为片状。其次，将制作而成的半固化片投入至炉内，使其干燥(图6中的(b))。将干燥的半固化片，按照准备的金属框架的形状进行切割(图6中的(C))。将此切割的半固化片嵌合或贴合于金属框架(图6中的(d))上。此时，也可以使多个半固化片积层。当使用含纤维增强材料的树脂时，优选为，在使半固化片积层时，使半固化片中所包含的纤维增强材料层相对于彼此旋转90度。这样一来，可以提高光学半导体装置用基台的强度。并且，优选为，使用在积层的半固化片的最上面与最下面没有纤维增强材料的半固化片，以便将树脂填埋至金属框架的细微部分。而且，当在蚀刻上述金属框架时及在将半固化片按照金属框架切割时，如果在金属框架上定位基准位置，由于工作性能将提高，因此较为优选。其次，使嵌合或贴合于金属框架上的半固化片及金属框架热压接，且形成为板状(图6中的(e))。这样一来，通过利用热压接来填埋树脂，使半固化片软化、溶融，并且可以将树脂确实地填埋至金属框架的缝隙的细微部分。然后，将利用热压接填埋树脂的金属框架冷却，根据需要将表面所粘贴的树脂胶带剥离，并在表面上施加研磨处理、抗蚀剂涂布处理等。这样一来，完成光学半导体装置用基台。而且，由于半固化片的切割精密度等问题，导致难以在PN间或晶粒衬垫与电极之间的细微部分上配置半固化片时，可以使例如没有纤维增强材料的半固化片的厚度变薄，或在热压接工序之后设置使用橡胶滚轴的印刷工序。其次，说明利用印刷涂布来填埋树脂的方法。根据需要，事先在金属框架4的晶片载持部2与信号连接部3的表面上粘贴聚酰亚胺胶带等树脂胶带。首先，将液状的树脂涂布于金属框架的填埋树脂的部分。此时，在已定位的基准位置或辨识标记上并不涂布。其次，在使完成涂布的金属框架热硬化之后进行冷却，根据需要将表面所粘贴的树脂胶带剥离，并在表面上施加研磨处理、抗蚀剂涂布处理等。这样一来，完成光学半导体装置用基台。利用此种本发明的光学半导体装置用基台的制造方法，可以制造一种光学半导体装置用基台，它可以利用同时露出表面和背面的晶片载持部，有效地释放半导体晶片所产生的热量。并且，信号连接部具有厚度小于晶片载持部的厚度的部分，利用树脂填埋除已形成于金属框架上的多个晶片载持部及信号连接部之外的部分，且形成为板状，由此，可以制造一种强度得以提高、且翘曲降低的光学半导体装置用基台。进一步，也可以设置切断工序，用于将光学半导体装置用基台分割成更小的单独的单元。在本发明的光学半导体装置用基台的制造方法中，可以在除多个信号连接部的电极部与多个晶片载持部的所露出的部分以外的光学半导体装置用基台的载持有半导体晶片一侧的表面上，使树脂成形。此时，可以利用金属模具夹固露出的部分，并通过压铸模(transfer mold)填充成形材料而成形。这样一来，可以在光学半导体装置用基台的表面上，形成反射镜或透镜等树脂成形部，并且可以制造一种耐久性得以进一步提高的高功能的光学半导体装置用基台。优选为，在树脂成形之前，在光学半导体装置用基台的表面上，施加氩(Ar)等离子体处理或紫外线臭氧处理等，以便提高树脂成形部对光学半导体装置用基台的表面的粘着性。并且，当利用树脂填埋，以使光学半导体装置用基台形成为板状时，优选为，在填埋树脂时，使光学半导体装置用基台的形成有各信号连接部的部分的厚度比各晶片载持部的厚度大例如几十微米左右。这样一来，当在光学半导体装置用基台的表面上形成反射镜或透镜等树脂成形部时，利用金属模具夹固时的压力得以提高，可以抑制各信号连接部的表面上产生树脂毛刺。其次，说明本发明的光学半导体装置。本发明的光学半导体装置，是在利用上述本发明的制造方法制造而成的光学半导体装置用基台的多个晶片载持部上，分别载持有半导体晶片，并通过切割进行分割。图7A、图7B中示出本发明的光学半导体装置的一例。如图7A、图7B所示，本发明的光学半导体装置10，是在金属制的晶片载持部上载持有半导体晶片11，并且是利用例如金凸块(gold bump)、金锡(Au-Sn)焊料、焊锡、粘晶材料(die bond)的粘着促进材料,粘着在晶片载持部上。半导体晶片11与2个信号连接部3通过焊线(bonding wire) 12而电性连接。如图7B所示，在载持有半导体晶片11的一侧上，形成有密封部13，信号连接部3在光学半导体装置10的下面一侧上露出，从而形成电极部。可以使用例如硅酮树脂作为密封部,也可以加入添加物质。载持有半导体晶片11的金属制的晶片载持部2的表面和背面同时露出，半导体晶片11所产生的热量可以从晶片载持部2的露出面有效地释放至外部。并且，信号连接部3具有厚度小于晶片载持部2的厚度的部分，利用树脂填埋除晶片载持部2与信号连接部3之外的部分，且形成为板状。这样一来，机械强度及耐热性提高，且翘曲降低。这样一来，本发明的光学半导体装置为机械性稳定且具有高耐久性、高散热性。图8是绘示本发明的光学半导体装置的另一例的图。如图8所示，密封部13形成为透镜状。并且，反射镜14形成为包围光学半导体晶片11。此反射镜14，优选使用含有氧化钛等添加物质的硅酮组成物，且对由光学半导体晶片11接收或释放的光具有反射性。通过使用硅酮组成物，可以实现高耐久性，并可以长时间对光学半导体晶片11所释放的光进行光分配。图9是绘示本发明的光学半导体装置的又一例的图。如图9所示，此光学半导体装置所使用的半导体晶片并非如上所述地通过焊线电性连接，而是直接电性连接于信号连接部3的倒装晶片(flip chip)。晶片载持部2的中央部分具有缺口，在缺口的部分中填埋有树脂，从而形成树脂母体部。此时，也可以将倒装晶片所产生的热量，从晶片载持部2露出的表面和背面充分有效地释放。而且，密封部13也可以使用例如玻璃材料。并且，如图9所示，在半导体晶片与密封部之间设置有空间，在此空间中可以填满空气、氩气、及氮气等气体。
本发明的光学半导体装置用基台及使用此光学半导体装置用基台制造而成的光学半导体装置可以应用于各种领域中，适用于以下领域，例如:大面积显示器、或电视装置的显示手段的背光、用于投影的照明装置、或普通照明中的泛光照明或聚光照明(spotlight)等。[实施例]以下，通过本发明的实施例及比较例更具体地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。(实施例)按照本发明的光学半导体装置用基台的制造方法，制造如图1所示的本发明的光学半导体装置用基台。使用含铁(Fe)的铜合金(TAMAC194，三菱伸铜股份有限公司(MitsubishiShindoh C0.，Ltd.)制造)作为金属框架，使用所包含的添加物质为氧化钛的硅酮树脂，作为树脂母体部。在树脂母体部中，包含玻璃纤维，作为纤维增强材料。首先，将厚度为0.5mm的TAMAC194的金属板切断成A4尺寸，并利用蚀刻准备如图5所示的金属框架。此时，晶片载持部不进行蚀刻，将作为信号连接部的部分的下面一侧半蚀刻0.3mm,使厚度为0.2mm。此时，使用激光显微镜测定蚀刻量。其次，制作半固化片，以便向金属框架中填埋树脂。将厚度为70μπι左右的玻璃纤维浸溃于溶解有硅酮树脂与氧化钛的添加物质的溶剂内，然后，去除多余的溶剂，且形成为片状。除此之外，使用氟系薄膜(PTFE树脂薄膜)，制作不含玻璃纤维的半固化片。将制作而成的这些半固化片投入至100°C的炉内，使溶剂充分挥发并干燥。其次，将制作而成的半固化片，按照金属框架的形状切割，并嵌合于利用蚀刻法制成的金属框架的贯穿部或贴合于信号连接部的下面一侧的凹处。此时，积层3片含玻璃纤维的半固化片，并在上下积层不含玻璃纤维的半固化片。此处，当积层3片含玻璃纤维的半固化片时，使中间的半固化片的玻璃纤维层与上下的半固化片的玻璃纤维层呈90°的角度。然后，在180°C、10Mpa、120小时的条件下，对半固化片与金属框架进行热压接，冷却使其硬化。此时，使形成有信号连接部的部分的厚度比晶片载持部的厚度大0.0Olmm0然后，利用丝网印刷术(screen printing),在基台的表面上涂布抗蚀剂，并切割成IOOmm的正方形。并且，利用压铸模，在光学半导体装置用基台的表面上，使反射镜成形，由于使形成有信号连接部的部分的厚度大于晶片载持部的厚度，因此可以防止信号连接部的表面的树脂毛刺。利用依照JIS A 1412-2的方法，测定并评价如此制造的光学半导体装置用基台的晶片载持部的基台厚度方向的热导率。结果示于表I。如表I所示，热导率高于后述比较例的结果，可以高效释放半导体晶片所产生的热量。并且，可知相较于参考中铜板的热导率，结果相同。原因在于，金属框架所使用的材料(TAMAC194)的热导率接近于铜的热导率。并且，利用依照JIS Z 8722的方法，测定并评价利用实施例制造而成的光学半导体装置用基台的晶片载持部的反射率。通过比较初始反射率及在高温高湿环境下进行试验后所测定的反射率，进行评价。此处，通过在85°C、85%下，保管基台1000小时，来进行高温高湿环境试验。结果示于表2。如表2所示,初始反射率的值较高,初始反射率与试验后的反射率几乎没有差别，保持高反射率。另一方面，在后述比较例中，AlN基板的初始反射率、试验后的反射率均较低，虽然FR-4 (环氧含浸玻璃纤维基板)的初始反射率较高，但是试验后的反射率大幅下降。其次，利用依照JIS C 8152的方法，测定并评价光通量值的初始值及在与上述相同条件的高温高湿环境下试验后的值。其中，分别对在高温高湿环境下的试验时间为100小时、500小时、及1000小时的情况进行评价。此处，关于光通量值，实施例中的初期光通量值为100%。结果示于表3。如表3所示，可知在高温高湿环境下试验后的光通量值的从初期光通量值的下降程度非常小，可以维持与后述比较例中的陶瓷AlN基板同等以上的光通量值。这样一来，利用本发明的制造方法制造而成的光学半导体装置用基台的散热性、高温耐久性优异，即便是在高温高湿环境下，使用由此光学半导体装置用基台制造而成的光学半导体装置，也可以抑制反射率或光通量值的下降。(比较例)制造普通的AlN (氮化铝)基板及FR-4基板(使环氧树脂渗入玻璃纤维的布中，进行热硬化处理的基板)，且不具有本发明的金属框架与树脂的复合基台结构，并与实施例同样地，评价热导率、反射率、及光通量值。热导率的结果不于表I。如表I所不，可知相较于实施例，热导率较低，半导体晶片所产生的热量的释放效率恶化 。反射率的结果示于表2。如表2所示，在AlN基板中，初始反射率值、试验后的反射率均恶化，在FR-4基板中，虽然初始反射率值与实施例相同，但是在试验后大幅下降。光通量值的结果示于表3。如表3所示，在实施例中可以维持陶瓷AlN基板同等以上的光通量值。在FR-4基板中，随着时间的推移，光通量值大幅恶化。[表I]
_比较传j___
__实施例 AlN基板 FR-4 铝某板__铜板.热1370 200 0.25 237 398 I Wm/K]______[表2]
权利要求
1.一种光学半导体装置用基台的制造方法，是制造光学半导体装置用基台的方法，所述光学半导体装置用基台具有多个晶片载持部，用于载持半导体晶片；及，多个信号连接部，电性连接于前述被载持的半导体晶片，并向外部提供电极部；其中，所述光学半导体装置用基台的制造方法的特征在于具有以下工序: 准备金属框架的工序，所述金属框架形成有前述多个晶片载持部与前述信号连接部，该信号连接部具有厚度小于该多个晶片载持部的厚度的部分；及， 制造前述光学半导体装置用基台的工序，以使前述多个晶片载持部的表面和背面同时露出，且前述信号连接部的至少一面露出的方式，利用树脂填埋除已形成于前述金属框架上的前述多个晶片载持部与信号连接部之外的部分，且将所述光学半导体装置用基台形成为板状。
2.如权利要求1所述的光学半导体装置用基台的制造方法，其中，在准备前述金属框架的工序中，通过蚀刻金属板，而形成前述多个晶片载持部与信号连接部。
3.如权利要求1所述的光学半导体装置用基台的制造方法，其中，具有以下工序:在除前述多个信号连接部的电极部与前述多个晶片载持部的所露出的部分以外的前述光学半导体装置用基台的载持有前述半导体晶片一侧的表面上，进行树脂成形。
4.如权利要求2所述的光学半导体装置用基台的制造方法，其中，具有以下工序:在除前述多个信号连接部的电极部与前述多个晶片载持部的所露出的部分以外的前述光学半导体装置用基台的载持有前述半导体晶片一侧的表面上，进行树脂成形。
5.如权利要求1至权利要求4中的任一项所述的光学半导体装置用基台的制造方法，其中，在利用前述树脂填埋，使前述光学半导体装置用基台形成为板状的工序中，以使前述光学半导体装置用基台的形成有前述各信号连接部的部分的厚度大于前述各晶片载持部的厚度的方式，来填埋前述树脂。
6.如权利要求1至权利要求4中的任一项所述的光学半导体装置用基台的制造方法，其中，在利用前述树脂填埋，使前述光学半导体装置用基台形成为板状的工序中，利用热压接、印刷涂布、或金属模具成形，来填埋前述树脂。
7.如权利要求5所述的光学半导体装置用基台的制造方法，其中，在利用前述树脂填埋，使前述光学半导体装置用基台形成为板状的工序中，利用热压接、印刷涂布、或金属模具成形，来填埋前述树脂。
8.如权利要求1至权利要求4中的任一项所述的光学半导体装置用基台的制造方法，其中，将前述填埋树脂的材料设为热硬化性树脂或热塑性树脂。
9.如权利要求5所述的光学半导体装置用基台的制造方法，其中，将前述填埋树脂的材料设为热硬化性树脂或热塑性树脂。
10.如权利要求6所述的光学半导体装置用基台的制造方法，其中，将前述填埋树脂的材料设为热硬化性树脂或热塑性树脂。
11.如权利要求7所述的光学半导体装置用基台的制造方法，其中，将前述填埋树脂的材料设为热硬化性树脂或热塑性树脂。
12.如权利要求1至权利要求4中的任一项所述的光学半导体装置用基台的制造方法，其中，前述填埋树脂中包含纤维增强材料。
13.如权利要求11所述的光学半导体装置用基台的制造方法，其中，前述填埋树脂中包含纤维增强材料。
14.如权利要求12所述的光学半导体装置用基台的制造方法，其中，使用玻璃纤维，作为前述填埋树脂中所包含的纤维增强材料。
15.如权利要求13所述的光学半导体装置用基台的制造方法，其中，使用玻璃纤维，作为前述填埋树脂中所包含的纤维增强材料。
16.如权利要求1至权利要求4中的任一项所述的光学半导体装置用基台的制造方法，其中，在利用前述树脂填埋以形成板状，来制造前述光学半导体装置用基台的工序的后续工序中，对前述基台表面实施研磨及/或抗蚀剂涂布的表面处理。
17.如权利要求15所述的光学半导体装置用基台的制造方法，其中，在利用前述树脂填埋以形成板状，来制造前述光学半导体装置用基台的工序的后续工序中，对前述基台表面实施研磨及/或抗蚀剂涂布的表面处理。
18.一种光学半导体装置用基台，具有多个晶片载持部，用于载持半导体晶片；及，多个信号连接部，电性连接于 前述被载持的半导体晶片，并向外部提供电极部；其中，所述光学半导体装置用基台的特征在于: 由金属框架与树脂母体部构成，其中，所述金属框架形成有前述多个晶片载持部与具有厚度小于该多个晶片载持部的厚度的部分的前述信号连接部；所述树脂母体部，是以使前述多个晶片载持部的表面和背面同时露出，且前述信号连接部的至少一面露出的方式，填埋至除已形成于前述金属框架上的前述多个晶片载持部与信号连接部之外的部分，且所述光学半导体装置用基台形成为板状。
19.如权利要求18所述的光学半导体装置用基台，其中，在除前述多个信号连接部的电极部与前述多个晶片载持部的所露出的部分以外的前述光学半导体装置用基台的载持有前述半导体晶片一侧的表面上，具有树脂成形部。
20.如权利要求18所述的光学半导体装置用基台，其中，以使前述光学半导体装置用基台的形成有前述各信号连接部的部分的厚度大于前述各晶片载持部的厚度的方式，填埋前述树脂母体部而成。
21.如权利要求19所述的光学半导体装置用基台，其中，以使前述光学半导体装置用基台的形成有前述各信号连接部的部分的厚度大于前述各晶片载持部的厚度的方式，填埋前述树脂母体部而成。
22.如权利要求18至权利要求21中的任一项所述的光学半导体装置用基台，其中，前述树脂母体部的材料为热硬化性树脂或热塑性树脂。
23.如权利要求18至权利要求21中的任一项所述的光学半导体装置用基台，其中，前述树脂母体部包含纤维增强材料。
24.如权利要求22所述的光学半导体装置用基台，其中，前述树脂母体部包含纤维增强材料。
25.如权利要求24所述的光学半导体装置用基台，其中，前述树脂母体部所包含的纤维增强材料为玻璃纤维。
26.一种光学半导体装置，特征在于，在如权利要求18至权利要求21中的任一项所述的光学半导体装置用基台的前述多个晶片载持部上，分别载持有半导体晶片，并通过切割进行分割而成。
27.一种光学半导体装置，特征在于，在如权利要求25所述的光学半导体装置用基台的前述多个晶片载持 部上，分别载持有半导体晶片，并通过切割进行分割而成。
全文摘要
本发明提供光学半导体装置用基台及制造方法，用于实现机械性稳定且高耐久性、高散热性的光学半导体装置。一种光学半导体装置用基台的制造方法，光学半导体装置用基台具有多个晶片载持部，用于载持半导体晶片；多个信号连接部，电性连接于被载持的半导体晶片并向外部提供电极部；具有准备金属框架的工序，金属框架形成有多个晶片载持部与信号连接部，信号连接部具有厚度小于多个晶片载持部的厚度的部分；制造光学半导体装置用基台的工序，以使多个晶片载持部的表面和背面同时露出且信号连接部的至少一面露出的方式，利用树脂填埋除已形成于金属框架上的多个晶片载持部与信号连接部之外的部分，且将光学半导体装置用基台形成为板状。
文档编号H01L33/54GK103165794SQ20121054470
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者后藤涉, 塩原利夫, 深泽博之 申请人:信越化学工业株式会社