专利名称：光半导体装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在引线(lead)上被连接(bonding)光半导体组件，利用光学树脂材料的树脂以封盖而被形成的光半导体装置，且特别是关于由光学树脂材料所成的透光树脂部另外具有反射面，有优良光学特性与高生产性。
背景技术：
做为用表面封装的发光二极管(LED)等的光半导体装置的封装，引线利用插入热可塑性树脂而被形成制造的技术已为所知(例如参考特许文献1)。图5是光半导体装置的一种的光半导体封装100。光半导体封装100包括引线101；被形成在引线101的下面侧101a与上面侧101b的由热可塑性树脂制的基部102；透光树脂部103，填入于被形成在基部102的凹部102a，由不会吸收从后述发光组件104发出的光的透光性树脂所成；被搭载于引线101上的发光组件104。图5中，105表示使发光组件104的端子与引线101导通的金属线。
光半导体封装100用以下的制程制造。即是，引线101被插入金属模具内部，利用射出成形填充热可塑性树脂以制造基部102的部份。之后，在引线101一端的电极上涂布黏胶后，搭载发光组件104，而另一个电极以金属线105连接(bonding)使可以导通。之后，透光性树脂于空隙在连接所需要的硬化条下使硬化，以形成透光树脂部103，而完成制造。
对于光半导体封装100，从发光组件104发出的光，透过透光树脂部103而被产生，以伸展从100°到120°程度的指向角被射出。借此，从光半导体封装100被产生的光，因为没有设置透镜与反射部而不会局限集光，不适用于对前方部份的特定范围照明的用途。
因此，封盖树脂填充部采用设置使其它的光反射而控制指向性的反射面部的结构。图6是，有如图标结构的光半导体装置的一例的光半导体封装200的剖面图。光半导体封装200包括引线201，以及封盖引线201的外围构件202。外围构件202包括第1凹部202a，以及被配置于围绕第1凹部202a的位置的第2凹部202b。对于第1凹部202a，以填充混有萤光体的硅树脂而被形成透光树脂部203。在第2凹部202b的内壁面被形成反射面204。还，在引线201上，被搭载发光组件205。此发光组件205的一端子与引线201的电极利用金属线206被导通。又，图6中的Q，表示从透光树脂部203出射的光的出射方向。
特许文献1特开2000-183407。
综上所述，由传统的封盖树脂连接部与反射面部的封装结构所构成的光半导体装置，有以下的问题。即是，注入混合萤光体的硅树脂后，用所定硬化条件下的使硬化步骤，如图7所示，混合萤光体的硅树脂到反射面部会爬上，而缩小反射面的实质面积，因为做为光源的光学树脂材料的表面形状与设计值有差异，会有反射效果不足的情形。又，因为透光树脂部203是凹状的，对于透光树脂部203的中央部，由发光组件205发出的光通过透光树脂部203内部的距离相对地短，而由于在透光树脂部203外周部附近的距离较长，在中央部与外周部的激发发光状态会相异，会有色调偏差的问题。
发明内容
本发明的目的就是在提供一种光半导体装置，可以防止由于透光性树脂在反射面爬升所造成的反射面集光效果的低下。
为解决上述问题而达到目的，本发明提出光半导体装置的结构。
光半导体装置的结构包括一光半导体组件；一引线，设置在该光半导体组件上，且用于从外部对该光半导体组件提供电力传输；以及一外围构件，用以保持该引线，且被形成有一凹部以至少暴露出该光半导体组件的联机区域。其中该凹部包括含有至少该光半导体组件的一第1开口部；设置在第1开口部的外缘的突条部；以及含有第1开口部与突条部的第2开口部。
在上述光半导体装置，该突条部被沿设成向着由该引线所形成的面的法线方向凸出。
在上述光半导体装置，该光学树脂材料是由热硬化性树脂混入萤光体所形成。
根据本发明，可以使用简单结构，以提升光产生效率。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1是根据本发明第1实施例的光半导体装置结构的剖面示意图。
图2是根据本发明光半导体装置结构的外围构件的剖面示意图。
图3是根据本发明光半导体装置的制造步骤中所使用的模具80的结构剖面示意图。
图4是根据本发明第2实施例的光半导体装置结构的剖面示意图。
图5是传统光半导体封装一例的剖面示意图。
图6是传统具有反射面部的光半导体封装一例的剖面示意图。
图7是传统光半导体封装的问题说明图。
符号说明10、90光半导体装置 20引线23光半导体组件 24导线30外围构件 40基部50第1凹部 51萤光体树脂部(透光树脂部)60第2凹部 61反射面70突条部 80模具具体实施方式
图1是根据本发明第1实施例的光半导体装置10结构的剖面图。图2是光半导体装置10结构的外围构件的剖面图。图3是制造步骤中所使用的模具80的结构剖面图。
光半导体装置10包括引线20与外围构件30。引线20是由铜材料制成。Ni、Pd及Au以所预定的厚度从铜表面，依Ni、Pd、Au顺序镀上，而结构架表面露出Au。引线20有第1引线21与第2引线22，这些引线21、22上分别设置有电极21a、22a。
在电极21a上，设置有发出紫外线的发光组件23。又，发光组件23的电极利用金属线与电极22a连接。
外围构件30包括由白色的热可塑性树脂所制成的基部40。基部40设置有第1凹部50与设置在第1凹部50外周侧的第2凹部60，而在第1凹部50与第2凹部60之间被形成有突条部70。
在第1凹部50，由混有萤光体的硅树脂被所制成的萤光体树脂部(透光树脂部)51被形成。混有萤光体的硅树脂，是混入可以和由发光组件23发出的紫外光反应而发出可见光的萤光体。在第2凹部60，被形成有反射面61。
突条部70，往图1的箭头V方向，即是从引线20的面的法线方向凸出，而从第1凹部50的底部侧向开口部侧延设，其高度H例如是0.1mm，宽度W例如是0.05mm。
如此所构成的光半导体装置10，由以下的步骤制造。即是，在射出成形用的模具80内配置引线20。
射出成形用的模具80使用，为了形成外围构件30的外形的第1模具81，为了形成第1凹部50、第2凹部60、突条部70的第2模具82。凹处的材质例如是HPM-38(预硬化钢)，在热处理时使用HRC(Rockwell硬度)53～55的条件。第2模具82，是采用在圆筒状的反射面部模具(套筒)83内，通入封盖树脂填充部模具(中心针，core pin)84的结构，其理由说明如下。
全部一体的模具，在使用射出成形以作成条状部的情形，在模具侧要掘出一沟部，其对微小的接榫部施以沟加工是非常困难，又因为对于在表面形状不要有弯曲点的R加工(有导角加工)，使用所述组合型的第2模具82为较佳。
反射面部模具(套筒)83的内径侧设置有接榫部的突条部70，利用与封盖树脂填充部模具84组合，可以容易形成微小沟85。即是，利用套筒结构，没有沟渠加工的R加工，可以形成边缘形状的突条部70。又，突条部70的前端，即图1中由二点虚线标出的E范围部分比起R形状，其边缘更为直立，从防止树脂漏失的观点上为较佳。
使用射出成形用的模具80，例如，在模具温度130℃，树脂溶融温度330℃，由闸口通过时的树脂所见到的黏度300Pa·s，维持压力120Mpa的形成条件，射出成形。使用的树脂为PPA(polyphthalamide)。树脂中添加重量比在大于等于5％的氧化钛。
成形后，第2模具82，由图3中的上方拔开，接着，一个电极21a架，涂布含有银片的黏胶以搭载发光组件23，另一个电极22a，利用导线24打线以得到电性导通。
之后，第1凹部50以混合有萤光体的硅树脂(透光树脂)注入。此际，混合有萤光体的硅树脂的一部份会向第2凹部60爬升，因为利用突条部70，此爬升被限制，混合有萤光体的硅树脂不会爬升到反射面61。
注入混合有萤光体的硅树脂所设定的条件，例如是在100℃下2小时，接着在145℃下4小时，在180℃下4小时，而被硬化，以被形成萤光体树脂部51。
对于如此结构的光半导体装置10，用发光组件23发出的紫外光，与萤光体树脂部51内的萤光体反应，而发出可见光。此可见光从萤光体树脂部51出射，而被反射面61反射，如图1的上方出射。出射方向可以利用反射面61的材质、表面粗度与角度的适当设计而调整。
又，对于光半导体装置10的制程，在往第1凹部50填入混合有萤光体的硅树脂时，混合有萤光体的硅树脂的向第2凹部60的爬升因为被突条部70的限制反射面61的表面不会被混合有萤光体的硅树脂浸湿扩张，反射面61不会被被混合有萤光体的硅树脂覆盖，可以发挥设计的反射效果。又利用混合有萤光体的硅树脂向第2凹部60的爬升，其减少萤光体树脂部51的中央部凹下的现象，以及减少产生色调偏差的现像。又，即使混合有萤光体的硅树脂的注入量有一些偏差，因为利用突条部70的坝结构，混合有萤光体的硅树脂利用表面张力不会往第2凹部60侧溢出。如此，在制程中，控制注入量以保持其宽度，可以使生产性向上提升。
突条部70的高度在大于等于0.1mm，宽度为大于等于0.05mm，可以有效阻止混合有萤光体的硅树脂的溢出。然而，突条部70的高度H为大于等于0.1mm，宽度W为大于等于0.05mm是较佳的条件。又，第1凹部50与第2凹部60的段宽D为大于等于1.3mm。
综上所述，根据本发明实施例的光半导体装置10，第1凹部50与第2凹部60的边界，利用设置有突条部70，可以防止混合有萤光体的硅树脂在反射面61爬升，而可以防止降低反射面61的集光效果。又，可以在制程中，注入量的控制以保持其宽度，可以使生产性向上提升。
图4是根据本发明第2实施例的光半导体装置90结构的剖面图。在图4与图1中相同的组件以相同符号标示，其描述省略。
在所述的光半导体装置10，萤光体树脂部51的表面调整注入量使于硬化后为如其的平坦。利用混合有萤光体的硅树脂，不必有演色(color rendition)方式，对于使用发光组件的全色的光半导体装置90，注入透明硅树脂，在此情形，利用表面张力，透明硅树脂在不会从坝结构漏出的程度下提高注入量，在反转封装的状态使硬化而形成透光树脂部91。借此，透光树脂部91为凸出形状，可以如所示有简单地有透镜效果。
在本实施例的光半导体装置90，可以得到如所述光半导体装置10的相同效果。
本发明不受限于个别实施例，在实施阶段，不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动。利用上述所揭示的多个实施例的适当组合，可以形成种种发明。例如，也可以将实施例的全部构件中的几个移除。还可以适当组合不同实施例的构件。
权利要求
1.一种光半导体装置，其特征在于包括一光半导体组件；一引线，设置在该光半导体组件上，且用于从外部对该光半导体组件提供电力传输；以及一外围构件，用以保持该引线，且被形成有一凹部以至少暴露出该光半导体组件的联机区域；其中该凹部包括含有至少该光半导体组件的一第1开口部；设置在该第1开口部的外缘的一突条部；以及含有该第1开口部与该突条部的一第2开口部。
2.一种光半导体装置，其特征在于包括一光半导体组件；一引线，设置在该光半导体组件上，且用于从外部对该光半导体组件提供电力传输；以及一外围构件，用以保持该引线，且被形成有一凹部以至少暴露出该光半导体组件的联机区域；其中该外围构件包括一第1凹部，容置该光半导体组件与一光学树脂材料；一第2凹部，具有一反射壁，被设置围绕该第1凹部，使从第1凹部发出的光反射；以及一突条部70，形成于第1凹部50与第2凹部60之间。
3.一种光半导体装置，其特征在于包括一光半导体组件；一引线，设置在该光半导体组件上，且用于从外部对该光半导体组件提供电力传输；以及一外围构件，用以保持该引线，且被形成有一凹部以至少暴露出该光半导体组件的联机区域；其中该外围构件包括一第1凹部，容置该光半导体组件与一光学树脂材料；一第2凹部，具有一反射壁，被设置围绕该第1凹部，使从该第1凹部发出的光反射；以及一突条部，形成于第1凹部与该第2凹部之间，在该光学树脂材料被填入该第1凹部之际，可以防止该光学树脂材料在第2凹部的浸湿爬升。
4.如权利要求1至3任其一所述的光半导体装置，其特征在于该突条部被沿设成向着由该引线所形成的面的法线方向凸出。
5.如权利要求1至3任其一所述的光半导体装置，其特征在于该光学树脂材料是由热硬化性树脂混入萤光体所形成。
全文摘要
本发明可防止由于树脂在反射面爬升造成反射面的集光效果低下的情形，包括引线20，其被设置于光半导体组件23上且用于从外部从对光半导体组件23传送电力，以及一外围构件30以保持该引线20，且形成一凹部以暴露出光半导体组件23的联机区域。其中该外围构件被形成包括第1凹部50，可以容置光半导体组件与光学树脂材料；第2凹部60具有反射面61，被配置以围绕第1凹部50，使从第1凹部50发出的光反射；以及突条部70，在第1凹部50与第2凹部60之间，在光学树脂材料被填入第1凹部50之际，可以防止光学树脂材料在第2凹部60的浸湿爬升。
文档编号F21V5/00GK1638164SQ200410104168
公开日2005年7月13日 申请日期2004年12月30日 优先权日2004年1月5日
发明者坂本慎, 小川功, 田村英男 申请人:株式会社东芝