JP2008251936A - 半導体発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】薄型化を図るのに適した半導体発光装置を提供すること。
【解決手段】基板１と、基板１に形成された電極２Ａ，２Ｂと、電極２Ａに形成されたダイボンディングパッド２Ａａに銀ペースト６を用いてダイボンディングされたＬＥＤチップ３と、を備える、半導体発光装置Ａ１であって、ダイボンディングパッド２Ａａは、基板１の厚さ方向視においてその外縁がＬＥＤチップ３の外縁よりも内方に位置しており、電極２Ａは、ダイボンディングパッド２ＡａからＬＥＤチップ３の外方に延びる延出部２１をさらに備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、たとえば携帯電話機の光源装置として用いられる半導体発光装置およびその製造方法に関する。
図５は、従来の半導体発光装置の一例を示している（たとえば、特許文献１参照）。同図に示された半導体発光装置Ｘは、１対の電極９２Ａ，９２Ｂが形成された基板９１にＬＥＤチップ９３がボンディングされた構成とされている。ＬＥＤチップ９３およびボンディングワイヤ９４は、樹脂パッケージ９５によって覆われている。同図においては、理解の便宜上、樹脂パッケージ９５を想像線で示している。電極９２Ａには、ダイボンディングパッド９２Ａａが形成されている。ＬＥＤチップ９３は、銀ペースト９６を用いてダイボンディングパッド９２Ａａにダイボンディングされている。電極９２Ｂには、ボンディングワイヤ９４をボンディングするためのボンディングパッド９２Ｂａが形成されている。
しかしながら、近年、たとえば携帯電話機の小型化、薄型化が強く指向されている。このため、半導体発光装置Ｘに対して、薄型化の要請が強い。その一方策として、ＬＥＤチップ９３を薄くすることが考えられる。この薄くされたＬＥＤチップ９３をダイボンディングパッド９２Ａａにダイボンディングしようとすると、銀ペースト９６がＬＥＤチップ９３の上面まで這い上がってくるおそれがある。このようなことでは、電極９２Ａとボンディングワイヤ９４とが不当にショートしてしまうという問題があった。
特開２００１−１９６６４１号公報
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、薄型化を図るのに適した半導体発光装置を提供することをその課題とする。
本発明によって提供される半導体発光装置は、基板と、上記基板に形成された電極と、上記電極に形成されたダイボンディングパッドに導電性ペーストを用いてダイボンディングされた半導体発光素子と、を備える、半導体発光装置であって、上記ダイボンディングパッドは、上記基板の厚さ方向視においてその外縁が上記半導体発光素子の外縁よりも内方に位置しており、上記電極は、上記ダイボンディングパッドから上記半導体発光素子の外方に延出する延出部をさらに備えていることを特徴としている。
このような構成によれば、上記導電性ペーストの大部分は、上記ダイボンディングパッドと上記半導体発光素子とに挟まれた空間に存在することとなる。上記ダイボンディングパッドが上記半導体発光素子からはみ出る部分を有さないため、上記導電性ペーストが上記半導体発光素子からはみ出ることを抑制することが可能である。また、上記導電性ペーストの量が多い場合であっても、余分な上記導電性ペーストは、上記延出部に沿って広がっていく。したがって、上記導電性ペーストが上記半導体発光素子の上面にまで這い上がってしまうことを防止することができる。これによって、上記半導体発光素子として比較的薄いものを用いることが可能となり、上記半導体発光装置の薄型化を図ることができる。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記半導体発光素子は、矩形状であり、上記延出部は、上記半導体発光素子の対角線方向に延びており、かつ、上記ダイボンディングパッドに繋がる帯状部と、この帯状部よりも先端側に位置し、上記帯状部よりも広幅とされた広幅部とを有している。このような構成によれば、上記半導体発光素子から上記導電性ペーストがはみ出るとしても、この上記導電性ペーストは、上記半導体発光素子の角から上記延出部に向かってはみ出すこととなる。このため、上記導電性ペーストが、上記半導体発光素子の側面に沿って這い上がることを防止するのに適している。また、上記延出部に沿ってはみ出した上記導電性ペーストを上記広幅部に滞留させることができる。これは、はみ出した上記導電性ペーストが上記基板に沿ってさらに広がってしまうことによりショートなどが引き起こされることを回避するのに有利である。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記導電性ペーストの厚さと、上記半導体発光素子の厚さとの比が、１：５〜１：１５とされている。このような構成によれば、上記導電性ペーストの這い上がりを抑制しつつ、上記半導体発光素子として上記半導体発光装置の薄型化を図るのに十分に薄いものを採用可能である。
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
図１〜図３は、本発明に係る半導体発光装置の第１実施形態を示している。本実施形態の半導体発光装置Ａ１は、基板１、１対の電極２Ａ，２Ｂ、ＬＥＤチップ３、ボンディングワイヤ４、および樹脂パッケージ５を具備して構成されている。なお、図１においては、理解の便宜上、樹脂パッケージ５を想像線で示している。半導体発光装置Ａ１は、幅が０．６ｍｍ、長さが１．０ｍｍ、厚さが０．２ｍｍ程度とされており、小型でありかつ非常に薄型の半導体発光装置として構成されている。
基板１は、平面視略矩形状であり、たとえばガラスエポキシ樹脂からなる絶縁基板である。基板１の表面には、ＬＥＤチップ３が搭載されている。基板１の裏面は、回路基板などに半導体発光装置Ａ１を面実装するときに実装面として扱われる面である。基板１の四隅には、厚さ方向に延びる凹溝が形成されている。本実施形態においては、基板１の厚さは、０．０８〜０．１ｍｍ程度とされている。
１対の電極２Ａ，２Ｂは、基板１の中央部分を挟んで基板１の両端縁にそれぞれ離間配置されている。電極２Ａ，２Ｂは、それぞれが基板１の表面から上記凹溝を経て裏面にわたる領域を覆っている。電極２Ａ，２Ｂのうち基板１の裏面を覆う部分は、半導体発光装置Ａ１を面実装するための実装端子として用いられる。１対の電極２Ａ，２Ｂは、たとえばＣｕ／Ｎｉ／Ａｕからなるメッキ層が積層された構造とされている。
電極２Ａには、ダイボンディングパッド２Ａａおよび４つの延出部２１が形成されている。ダイボンディングパッド２Ａａは、ＬＥＤチップ３をたとえば銀ペースト６を用いてダイボンディングするための部分であり、略正方形状とされている。ダイボンディングパッド２Ａａは、中心がＬＥＤチップ３の中心と略一致しており、そのサイズがＬＥＤチップ３のサイズよりも小とされている。これにより、基板１の厚さ方向視において、ダイボンディングパッド２Ａａの外縁は、ＬＥＤチップ３の外縁よりも内方に位置している。
延出部２１は、ボンディングパッド２ＡａからＬＥＤチップ３の対角線方向に延びており、帯状部２１ａおよび広幅部２１ｂを有している。帯状部２１ａは、ボンディングパッド２Ａａに繋がっており、幅が略一定とされている。広幅部２１ｂは、延出部２１の先端に形成されており、その幅が帯状部２１ａよりも広幅とされている。本実施形態においては、広幅部２１ｂは、菱形状とされている。
電極２Ｂには、ボンディングパッド２Ｂａが形成されている。ボンディングパッド２Ｂａは、ボンディングワイヤ４をファーストボンディングするための部分である。
ＬＥＤチップ３は、半導体発光装置Ａ１の光源であり、たとえば可視光を発光可能とされている。具体的には、ＬＥＤチップ３は、たとえばｐｎ型の半導体発光素子であり、底面に形成されたｎ側電極（図示略）が銀ペースト６を介して電極２Ａに導通している。また、ＬＥＤチップ３の上面に形成されたｐ側電極（図示略）は、ボンディングワイヤ４を介して電極２Ｂに導通している。ＬＥＤチップ３は、矩形状とされている。
図３に示すように、ダイボンディングパッド２ＡａとＬＥＤチップ３とは、たとえば銀ペースト６によって接合されている。銀ペースト６の厚さｔ１とＬＥＤチップ３の厚さｔ２とは、１：５〜１：１５とされている。具体的には、厚さｔ１が５〜７μｍ程度であるのに対し、厚さｔ２が４０〜７５μｍ程度とされている。
樹脂パッケージ５は、ＬＥＤチップ３およびボンディングワイヤ４を保護するためのものである。樹脂パッケージ５は、ＬＥＤチップ３からの光に対して透光性を有するたとえばエポキシ樹脂を用いてモールド成形されている。なお、樹脂パッケージ５としては、全体が透光性を有する材質からなるものに限定されず、たとえば、ＬＥＤチップ３から側方に発せられた光を反射して基板１の厚さ方向に向かわせるリフレクタを有する構成であってもよい。
次に、半導体発光装置Ａ１の作用について説明する。
本実施形態によれば、図３に示すように、銀ペースト６の大部分は、ダイボンディングパッド２ＡａとＬＥＤチップ３とに挟まれた空間に存在することとなる。ダイボンディングパッド２ＡａがＬＥＤチップ３からはみ出る部分を有さないため、銀ペースト６がＬＥＤチップ３からはみ出ることを抑制することが可能である。また、銀ペースト６の量が多い場合であっても、余分な銀ペースト６は、図１に示すように延出部２１に沿って広がっていく。したがって、銀ペースト６がＬＥＤチップ３の側面を這い上がり、上面に接続されたボンディングワイヤ４に付着してしまうことを防止することができる。これによって、ＬＥＤチップ３として比較的薄いものを用いることが可能となり、半導体発光装置Ａ１の薄型化を図ることができる。
ＬＥＤチップ３から銀ペースト６がはみ出るとしても、この銀ペースト６は、ＬＥＤチップ３の角から延出部２１に向かってはみ出すこととなる。このため、銀ペースト６が、ＬＥＤチップ３の側面に沿って這い上がることを防止するのに適している。また、延出部２１に沿ってはみ出した銀ペースト６を広幅部２１ｂに滞留させることができる。これは、はみ出した銀ペースト６が基板１を伝って電極２Ｂに到達してしまうことを防止するのに適している。
さらに、銀ペースト６の厚さｔ１とＬＥＤチップ３の厚さｔ２との比を１：５〜１：１５とすることにより、銀ペースト６の這い上がりを抑制しつつ、ＬＥＤチップ３として半導体発光装置Ａ１の薄型化を図るのに十分に薄いものを採用可能である。すなわち、厚さｔ１，ｔ２の比が１：５より小さいと、銀ペースト６がＬＥＤチップ３の上面にまで這い上がってしまうおそれが大きい。一方、厚さｔ１，ｔ２の比が１：１５より大きいと、銀ペースト６の厚さが、ＬＥＤチップ３を適切にダイボンディングするには不足してしまうか、あるいはＬＥＤチップ３の厚さが相対的に厚くなってしまい、本実施形態のような半導体発光装置Ａ１の薄型化を図れない。
図４は、本発明に係る半導体発光装置の第２実施形態を示している。なお、本図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
本実施形態の半導体発光装置Ａ２は、電極２Ａに２つの延出部２１が設けられている点が上述した実施形態と異なっている。これらの延出部２１は、ＬＥＤチップ３の一方の対角線方向に沿って延びている。このような実施形態によっても、銀ペースト６の這い上がりを適切に防止可能であり、半導体発光装置Ａ２の薄型化を図ることができる。
本発明に係る半導体発光装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る半導体発光装置の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
本発明で言う導電性ペーストは、上述した銀ペーストに限定されず、半導体発光素子をダイボンディングパッドに対して適切に接合し、かつ導通させることが可能なものであればよい。延出部に形成される広幅部の形状は、菱形状に限定されず、たとえば円形状など、帯状部より広幅の部分とされていればよい。
本発明に係る半導体発光装置の第１実施形態を示す平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 本発明に係る半導体発光装置の第１実施形態を示す要部拡大断面図である。 本発明に係る半導体発光装置の第２実施形態を示す平面図である。 従来の半導体発光装置の一例を示す平面図である。
符号の説明
Ａ１，Ａ２ 半導体発光装置
１ 基板
２Ａ，２Ｂ １対の電極
２Ａａ ダイボンディングパッド
２Ｂａ ボンディングパッド
３ ＬＥＤチップ（半導体発光素子）
４ ボンディングワイヤ
５ 樹脂パッケージ
６ 銀ペースト
２１ 延出部
２１ａ 帯状部
２１ｂ 広幅部

Claims (3)

  1. 基板と、
    上記基板に形成された電極と、
    上記電極に形成されたダイボンディングパッドに導電性ペーストを用いてダイボンディングされた半導体発光素子と、
    を備える、半導体発光装置であって、
    上記ダイボンディングパッドは、上記基板の厚さ方向視においてその外縁が上記半導体発光素子の外縁よりも内方に位置しており、
    上記電極は、上記ダイボンディングパッドから上記半導体発光素子の外方に延出する延出部をさらに備えていることを特徴とする、半導体発光装置。
  2. 上記半導体発光素子は、矩形状であり、
    上記延出部は、上記半導体発光素子の対角線方向に延びており、かつ、上記ダイボンディングパッドに繋がる帯状部と、この帯状部よりも先端側に位置し、上記帯状部よりも広幅とされた広幅部とを有している、請求項１に記載の半導体発光装置。
  3. 上記導電性ペーストの厚さと、上記半導体発光素子の厚さとの比が、１：５〜１：１５とされている、請求項１または２に記載の半導体発光装置。
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