JP2000196000A - チップ電子部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイシングで切断され絶縁基板が露出する面
で電極にボンディングする場合でも取り付け強度や電気
的接続が確保され、半田付け時にセルフアライメントが
働くようにするチップ電子部品及びその製造方法を提供
すること。 【解決手段】 絶縁基板１の切断面（図示の上下面）以
外のＬＥＤ素子３載置面から側面に連なる周囲面には電
極２が設けられている。切断面のエッジのうちＬＥＤ素
子３載置面からその裏面に向かうエッジに沿い円筒状の
切り欠き部９を形成し、切り欠き面に電極を延在させ
る。切り欠き面とマザーボードの電極面とが空間を隔て
て対向し、その空間に半田を用いセルフアライメント機
能を働かせながら強固な接続を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁基板に設けた
電極上に素子チップを組み立てて成るチップ電子部品及
びその基板電極構造に関し、より詳細には、絶縁基板に
電極パターンを形成し、素子チップを組み立てた後にダ
イシングにより各部品を切り出すことにより得られる側
面型チップ電子部品及びその基板電極構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より側面発光型チップＬＥＤは、側
面型チップ電子部品の一つとして知られている。図４及
び図６は、その１例を斜視図にて示す。図４は、チップ
ＬＥＤ１５を示し、図６は、マザーボード２１に組み付
け、側面発光する状態のチップＬＥＤ１５を示す。従来
のチップＬＥＤ１５は、図４に示すように、ほぼ直方体
状をなす絶縁基板１１上にＬＥＤ素子１３を載置し、絶
縁基板１１の対向する一対の側面にはこの側面を覆うよ
うに断面コの字状に一対の電極１２が設けられ、別の一
対の側面は絶縁基板面が露出している。この電極構造
は、絶縁基板１１の周囲に電極１２を形成し、その後に
ダイシングにより各部品を切り出すことにより形成した
ものであって、前記別の一対の側面（図示の上下面）は
切り出しにより基板が露出した面である。従って、この
面には当然電極は存在しない。

【０００３】上記した電極構造は、チップＬＥＤの作成
法と深く関連するので、次に同方法について説明する。
図５は、このチップＬＥＤの作成法を説明する図であっ
て、一つの絶縁基板上に複数のＬＥＤ素子を載置した作
成途上の絶縁基板の電極構造を示している。同図を参照
し、チップＬＥＤの作成法とともに上記した電極構造を
より詳細に説明する。ここでは、絶縁基板への電極の形
成法の一般的な方法、すなわち、基板に設けたスルーホ
ールを通し、基板表裏面及びスルーホ−ルの内面を含め
基板の周囲に電極金属を付与する方法が採られている。
図５に示す例では、絶縁基板１１にはＬＥＤ素子１３を
載置する表面から裏面に抜けるスルーホール１８が縦方
向（チップ配列の縦方向）に細長く形成されている。な
お、図中にはスルーホール１８は３チップ分しか示され
ていないが、実際には１０チップ分以上の長さにわたっ
て延び、また、スルーホールを挟んで横方向に同じ構造
を繰り返すように電極パターンが形成される。このよう
な形状のスルーホール１８に対し、上記電極形成法を採
用し電極金属を付与した結果、電極１２は、絶縁基板１
１の素子１３の載置面からスルーホール１８の内面を介
して裏面にわたり形成される。チップＬＥＤの作成プロ
セスとしては、上記のようにして形成された電極１２の
マウント部にＬＥＤ素子１３をボンディングし、ワイヤ
１６によるワイヤリングを行い、さらに、ＬＥＤ素子１
３を保護し、かつ光を所定の方向に導くレンズ機能を付
与するためにＬＥＤ素子を封止するように基板表面に封
止樹脂１４のトランスファーモールドを施す。その後、
図５に一点鎖線で示すカットラインに沿いダイシングを
行い、個々のチップＬＥＤ１５を切り出すことにより図
４に示す各チップＬＥＤ１５を構成する。

【０００４】上記した作成法により得られるチップＬＥ
Ｄ１５は、側面発光型として用いるための特別の構造を
備えたものではない。従って、作成されたチップＬＥＤ
１５を側面発光型として利用する場合には、図６に示す
ように、側面配置をとるために、切り出され絶縁基板断
面が露出する面、つまり電極が形成されていない面（図
４の上下面）でマザーボード２１の配線パターン２２に
ボンディングすることになる。この場合、電極１２はチ
ップＬＥＤ１５側の切り出し面端でマザーボード２１の
配線パターン２２と線接触するにすぎず、実際には接続
がなされない。このため、両者の接続は、配線パターン
２２面とこれに対し垂直をなす４側面、主として素子載
置面とその裏面にわたる一対の両側面、に設けた電極と
を半田付けすることにより行う。しかしながら、この接
続方法は、十分な取り付け強度が得られない。そのため
に、特に、マザーボードの端部に取り付ける側面発光型
チップＬＥＤの場合（図６参照）には、マザーボードを
取り扱っている時に外部との接触により脱落等が起き
る。さらに、マザーボードの配線パターン面で接触する
チップＬＥＤ側の面には電極が付いていないため、半田
付け時にセルフ・アライメントが働かず、取り付け後の
位置精度が出ないという問題、或いは、接続不良、特
に、小型のチップ部品の場合に半田が付かなかったり、
マンハッタン現象でチップの起立が発生するという問題
が生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来の側面発光型チップ電子部品における問題点に鑑みて
なされたものであって、ダイシングにより切り出され基
板が露出する面（電極が形成されていない面）でマザー
ボードの配線パターンにボンディングにより取り付けを
行う場合に、取り付け強度や電気的接続が確保され、半
田付け時にセルフ・アライメントが働くようにする側面
型として用い得るチップ電子部品及びその基板電極構造
を提供することをその解決すべき課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、絶縁
基板と、該絶縁基板上に設けられた電極と、前記絶縁基
板の上面に載置されて前記電極と電気的に接続された半
導体素子と、該半導体素子を覆う樹脂封止部とを備える
チップ電子部品であって、前記絶縁基板は４角に厚さ方
向の切り欠きを有する略矩形状とされ、該切り欠き面に
前記電極を延在させることを特徴とする側面型チップ電
子部品を構成する。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１記載の側面型
チップ電子部品において、前記半導体素子が発光素子で
あることを特徴とするものである。

【０００８】請求項３の発明は、絶縁基板に複数チップ
分にわたる長孔状スルーホールを形成し、該長孔状スル
ーホールの内面を各チップの境界に沿い切り欠いて切り
欠き部を形成し、前記長孔状スルーホール及び切り欠き
部の内面並びに前記絶縁基板の上面に電極を形成し、前
記絶縁基板の上面に形成した該電極に半導体素子を組み
立て、組み立てた該半導体素子を樹脂封止し、前記絶縁
基板を前記切り欠き部の箇所にてダイシングし各チップ
に分割することを特徴とするチップ電子部品の製造方法
を構成する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるチップ電子部
品及びその基板電極構造の実施の形態を添付する図面に
基づいて説明する。本実施形態においては、電子部品を
ＬＥＤとした側面発光型チップＬＥＤについて、その実
施形態を説明する。図１は、本発明による側面発光型チ
ップＬＥＤの１実施形態の斜視図であって、マザーボー
ド上の配線パターンに組み付けた状態のチップＬＥＤを
示す。また、図２は、側面発光型チップＬＥＤのＬＥＤ
素子載置面を示す上面図である。図１に示す側面発光型
チップＬＥＤは、上記で従来例（図４）として示した側
面発光型チップＬＥＤを基礎に置いており、電極部分の
構造以外の点については格別の相違はない。相違のない
要素については上記従来例の説明を参照する。

【００１０】先ず、図１に示すチップＬＥＤ５の電極部
分の構造を説明する。図示の側面発光状態にある側面型
発光チップＬＥＤ５は、上記従来例と同様に、ほぼ直方
体状をなす絶縁基板１のＬＥＤ素子３を載置している上
面から側面更に下面に連なる一対の電極２が対向配置さ
れている。また、この電極構造は、絶縁基板断面が露出
する側面のエッジ（角部）を厚み方向に沿い、すなわち
基板上面から下面に向け切り欠く切り欠き部９を形成す
る点で上記従来のものと相違している。この切り欠き部
９は、図示のように、前記絶縁基板の露出面のエッジを
ＬＥＤ素子を載置する基板上面から下面へ向けて円筒状
（正しくは、円筒の一部の形状）に切り欠く。また、こ
の円筒状の切り欠き面にも電極の一部を構成すべく導電
膜が付与される。つまり、ＬＥＤ素子載置面を上面視す
る図２に示すように、絶縁基板１は、その４角が厚み方
向に扇状に切り欠かれた略矩形状とされ、その切り欠か
れた部分の曲面９には電極２が基板上面から延在し、該
電極２はさらに基板１下面へつながっている。

【００１１】チップＬＥＤ５が前記切り欠き部９に電極
を備えることにより、チップＬＥＤ５をその上面が側方
へ向けられるようにマザーボード上の配線パターン２２
上にボンディングする場合（図１参照）、切り欠き部９
の内面が切り欠いた円筒状の空間を隔てて配線パターン
２２面に対向し、その空間をボンディング面として利用
することができる。つまり、接続時に、切り欠き部９の
内面に付与した電極金属膜と配線パターン面との間に半
田が入り込み、半田を介し両面が強固に接着・接続する
ことができる。このように、切り欠き部９は、側面発光
型チップＬＥＤにおける取り付け・接続手段として有効
に働く。なお、この実施形態においては、切り欠き部９
の内面形状を円筒状としているが、ボンディング性を向
上させる機能という点からすれば、ボンディングの際、
配線パターン２２面に空間を隔てて対向する面をなす形
状であれば円筒状である必要はない。ただ、円筒状とす
れば、高精度の切り欠き部を形成するための加工方法
（後記する）が採用できるという利点が得られる。ま
た、図１及び図２に示す実施形態では、４カ所のエッジ
（角部）に切り欠き部９を設けているが、上記した機能
からすれば、マザーボード上の配線パターン面に対向す
る側だけに切り欠き面を形成するという設計で良い。た
だ、極性を選択する必要がある場合には、この実施形態
のように、４カ所のエッジに切り欠き部９を設ける意味
がある。

【００１２】上記した４カ所の切り欠き部９に設けられ
た電極構造は、チップＬＥＤの作成法と深く関連する。
一つの基板上に複数の半導体発光素子チップ用の電極を
配列させた基板で素子を組み立て、組み立て後にチップ
分割を行い、一つの基板から複数のチップＬＥＤを作成
する方法を採る場合に、このような４カ所の切り欠きの
形態になる。この点について以下に説明する。図３は、
チップＬＥＤの作成法を説明する図であって、一つの基
板上に複数のＬＥＤ素子を配列、載置するようにした基
板の電極構造を示す。一般に基板へ電極を形成する方法
として、基板に設けたスルーホールを通し、基板上下面
及びスルーホ−ルの内面を含め基板の周囲に電極金属膜
を付与する、という方法を採る。図３に示す例では、絶
縁基板１にはＬＥＤ素子３を載置する面から下面に抜け
るスルーホール８を縦方向（チップ配列の縦方向）に細
長く空けている。なお、スルーホール８は、図中では、
３チップ分しか示されていないが、実際には１０チップ
分以上の長さにわたって延び、また、横方向にスルーホ
ールを挟んで同じ構造を繰り返し対称性をもつ。このス
ルーホール８には、ホールの内面を、上記従来例のよう
に平面（直線）状とする（図５、参照）だけではなく、
この平面状の内面にさらに切り欠きスルーホール９ｄを
形成する。切り欠きスルーホール９ｄは、各チップの境
界線（ぞの後、ダイシングでチップ分割がなされるカッ
トライン）上に沿い形成し、その切り欠き形状を、この
例では円筒形の一部とする。なお、切り欠きスルーホー
ル９ｄは、最終的に作成されるチップＬＥＤにおいて切
り欠き部９となるものであるが、図３に示す作成の中間
過程にある絶縁基板においては、切り欠きスルーホール
９ｄという。このように絶縁基板１に形成したスルーホ
ール８及び切り欠きスルーホール９ｄを通し絶縁基板１
の４つの面、つまり、素子載置面とその下面及び両側面
（スルーホール８内面）並びに切り欠きスルーホール９
ｄ内面に電極金属を付与する。

【００１３】ところで、図３に示すスルーホールは、絶
縁基板１のスルーホール８の内面にさらに切り欠きスル
ーホール９ｄとして、一点鎖線で示すダイシングのカッ
トライン、即ち各チップの境界線上に沿いスルーホール
８の内面に円筒を半分にした形状の孔を形成したもので
ある。切り欠きスルーホール９ｄを形成するためには絶
縁基板１に対し微細な加工が必要となるが、図示のよう
に、切り欠きスルーホールの形状を円筒の一部とするこ
とにより容易に高精度な切り欠きスルーホールが形成で
きる。この形状は他の形状と比べ、加工がし易くかつ絶
縁基板１への微細加工精度を確保することができる形状
である。次に、円筒状の切り欠きスルーホール９ｄの加
工法について、スルーホール８の加工法との関係で実施
可能な３通りの例を以下に示す。 (1) 縦方向（図３のチップ配列方向）に細長く延びる長
孔状のスルーホール８をＮＣ加工し、その後、レーザ加
工で円筒状の切り欠きスルーホール９ｄを加工する。 (2) 縦方向に細長く延びる長孔状のスルーホール８を型
抜きし、その後、レーザ加工で円筒状の切り欠きスルー
ホール９ｄを加工する。 (3) 縦方向に細長く延びる長孔状のスルーホール８を型
抜きし、その後、ＮＣのドリル加工で円筒状の切り欠き
スルーホール９ｄを加工する。

【００１４】上記した方法で絶縁基板へ電極を形成した
後、チップＬＥＤを得るためには、絶縁基板１に形成さ
れた電極２のマウント部にＬＥＤ素子３をボンディング
し、ワイヤ６によるワイヤリングを行い、封止樹脂４の
トランスファーモールドを施す（この状態が図３に示さ
れる）。この作成段階では、一つの基板上に複数チップ
分のチップＬＥＤが一体に存在する状態であるので、そ
の後、図３に一点鎖線で示すカットラインに沿いダイシ
ングを行い、個々のチップＬＥＤ１５を切り出し、チッ
プＬＥＤを得る。

【００１５】

【発明の効果】本発明による切り欠き部を備えた側面型
チップ電子部品によると、マザーボードへ半田付等する
場合、半田の付着面積を増大でき強固な固着を図ること
ができる、特にダイシングにより切り出され絶縁基板断
面が露出する面（電極が存在しない面）でマザーボード
の配線パターンにボンディングされるチップ電子部品と
して用いる場合でも、露出面のエッジ（角部）に沿い形
成され電極金属膜が付与された切り欠き部の内面が切り
欠いた円筒状の空間を隔てて配線パターン面に対向し、
その空間をボンディングに利用することができるから、
両面が半田を介し強固に接着・接続され、取り付け強度
や電気的接続が確保される。さらに、かかる切り欠き部
を設けたことにより、半田付け時にセルフ・アライメン
トが働くようになることから、従来のチップ電子部品に
おいて問題であった取り付け後の位置精度、接続不良、
或いはマンハッタン現象によるチップの起立が発生する
という問題が生じることがない。また、マザーボードの
端部への実装が必要である側面発光型チップＬＥＤへ本
発明を適用することにより、従来の側面発光型チップＬ
ＥＤを実装した場合に起きていた不完全な接続によるチ
ップの脱落を少なくすることが可能となる。また、前記
電極を採用することにより同パターンを形成した１枚の
絶縁基板から個々のチップを切り出すことにより上記し
たチップ電子部品を効率的に量産化することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による側面発光型チップＬＥＤの１実施
形態を示す斜視図である。

【図２】図１に示す側面発光型チップＬＥＤのＬＥＤ素
子載置面を示す図である。

【図３】図１に示す側面発光型チップＬＥＤの作成プロ
セスを説明する図である。

【図４】従来の側面発光型チップＬＥＤの１例を示す斜
視図である。

【図５】図４に示す従来の側面発光型チップＬＥＤの作
成プロセスを説明する図である。

【図６】図４に示す従来のチップＬＥＤがマザーボード
上で側面発光する状態に載置された様子を示す図であ
る。

【符号の説明】

１、１１…絶縁基板、 ２、１２…電極、 ３、１３…半導体素子、 ４、１４…封止樹脂、 ５、１５…側面型チップＬＥＤ、 ６、１６…ワイヤ、 ８、１８…スルーホール、 ９、…切り欠き部、 ９ｄ…切り欠きスルーホール、 ２１…マザーボード、 ２２…配線パターン。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板と、該絶縁基板上に設けられた
   電極と、前記絶縁基板の上面に載置されて前記電極と電
   気的に接続された半導体素子と、該半導体素子を覆う樹
   脂封止部とを備えるチップ電子部品であって、前記絶縁
   基板は４角が厚さ方向に切り欠かれた略矩形状とされ、
   該切り欠かれた面に前記電極を延在させることを特徴と
   するチップ電子部品。
2. 【請求項２】 前記半導体素子が発光素子であることを
   特徴とする請求項１記載のチップ電子部品。
3. 【請求項３】 絶縁基板に複数チップ分にわたる長孔状
   スルーホールを形成し、該長孔状スルーホールの内面を
   各チップの境界に沿い切り欠いて切り欠き部を形成し、
   前記長孔状スルーホール及び切り欠き部の内面並びに前
   記絶縁基板の上面に電極を形成し、前記絶縁基板の上面
   に形成した該電極に半導体素子を組み立て、組み立てた
   該半導体素子を樹脂封止し、前記絶縁基板を前記切り欠
   き部の箇所にてダイシングし各チップに分割することを
   特徴とするチップ電子部品の製造方法。