JP2013225690A - Semiconductor light emitting device - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a semiconductor light emitting device used as a light source device of a mobile phone, for example, and a method for manufacturing the same.
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。
FIG. 5 shows an example of a conventional semiconductor light emitting device (see, for example, Patent Document 1). The semiconductor light emitting device X shown in the figure has a configuration in which an
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。
However, in recent years, for example, downsizing and thinning of cellular phones are strongly directed. For this reason, the semiconductor light emitting device X is strongly demanded to be thin. One possible measure is to make the
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。 The present invention has been conceived under the circumstances described above, and an object thereof is to provide a semiconductor light emitting device suitable for reducing the thickness.
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とともに、上記半導体発光素子は、矩形状であり、かつ上記基板の厚さ方向において互いに反対側に位置する面に形成されたアノード電極およびカソード電極を有しており、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、上記アノード電極およびカソード電極のうち上記ダイボンディングパッドに対面するものが、上記導電性ペーストを介して上記ダイボンディングパッドに導通しているとともに、上記基板に形成され、かつ上記電極と絶縁された追加の電極をさらに備えており、上記アノード電極およびカソード電極のうち上記基板とは反対側に位置する面に形成されたものは、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、かつボンディングワイヤを介して上記追加の電極と導通しており、上記電極は、上記ダイボンディングパッドから上記追加の電極とは反対側の上記基板の端縁側に延びる上記延出部と、この延出部と上記追加の電極とは反対側の上記基板の端縁とを繋ぐ部分とをさらに備えていることを特徴としている。 A semiconductor light emitting device provided by the present invention includes a substrate, an electrode formed on the substrate, and a semiconductor light emitting element die-bonded to the die bonding pad formed on the electrode using a conductive paste. In the semiconductor light emitting device, the outer edge of the die bonding pad is located inward of the outer edge of the semiconductor light emitting element in the thickness direction of the substrate, and the electrode extends from the die bonding pad. The semiconductor light emitting device further includes an extending portion extending outward from the semiconductor light emitting device, and the semiconductor light emitting device has a rectangular shape and is formed on surfaces opposite to each other in the thickness direction of the substrate. An anode electrode and a cathode electrode, and the extending portion extends in a diagonal direction of the semiconductor light emitting element, and the anode electrode And the cathode electrode facing the die bonding pad is electrically connected to the die bonding pad through the conductive paste, and an additional electrode formed on the substrate and insulated from the electrode The anode electrode and the cathode electrode formed on the surface on the opposite side of the substrate are arranged such that the outer edge of the anode electrode and the cathode electrode is inner than the outer edge of the semiconductor light emitting element when viewed in the thickness direction of the substrate. And is connected to the additional electrode via a bonding wire, and the electrode extends from the die bonding pad to the edge side of the substrate opposite to the additional electrode. It further has a protruding portion and a portion connecting the extending portion and the edge of the substrate on the side opposite to the additional electrode.
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。また、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。 According to such a configuration, most of the conductive paste is present in a space between the die bonding pad and the semiconductor light emitting element. Since the die bonding pad does not have a portion protruding from the semiconductor light emitting element, it is possible to suppress the conductive paste from protruding from the semiconductor light emitting element. Even when the amount of the conductive paste is large, the excess conductive paste spreads along the extending portion. Therefore, it is possible to prevent the conductive paste from creeping up to the upper surface of the semiconductor light emitting element. As a result, a relatively thin semiconductor light emitting element can be used, and the semiconductor light emitting device can be thinned. According to such a configuration, even if the conductive paste protrudes from the semiconductor light emitting element, the conductive paste protrudes from the corner of the semiconductor light emitting element toward the extending portion. Therefore, the conductive paste is suitable for preventing the conductive paste from creeping along the side surface of the semiconductor light emitting element.
本発明の好ましい実施の形態においては、上記延出部は、帯状部と広幅部とを有しており、上記帯状部は、上記ダイボンディングパッドよりも狭幅とされ、かつ上記ダイボンディングパッドに繋がっており、上記広幅部は、上記帯状部よりも先端側に位置し、上記帯状部よりも広幅である。このような構成によれば、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。 In a preferred embodiment of the present invention, the extending portion has a band-shaped portion and a wide-width portion, and the band-shaped portion is narrower than the die bonding pad, and is formed on the die bonding pad. It is connected and the said wide part is located in the front end side rather than the said strip | belt-shaped part, and is wider than the said strip | belt-shaped part. According to such a structure, the said electrically conductive paste which protruded along the said extension part can be made to stay in the said wide part. This is advantageous in avoiding a short circuit or the like caused by the protruding conductive paste further spreading along the substrate.
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。本発明の好ましい実施の形態においては、上記電極は、複数の上記延出部を備えている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記ダイボンディングパッドの中心は、上記基板の厚さ方向視において、上記半導体発光素子の中心と一致している。本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板の厚さは、0.08〜0.1mmである。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の厚さは、40〜75μmである。 In a preferred embodiment of the present invention, the ratio of the thickness of the conductive paste to the thickness of the semiconductor light emitting element is 1: 5 to 1:15. According to such a configuration, it is possible to adopt a semiconductor light emitting element that is thin enough to reduce the thickness of the semiconductor light emitting device while suppressing creeping of the conductive paste. In a preferred embodiment of the present invention, the electrode includes a plurality of the extending portions. In a preferred embodiment of the present invention, the center of the die bonding pad coincides with the center of the semiconductor light emitting element when viewed in the thickness direction of the substrate. In a preferred embodiment of the present invention, the thickness of the substrate is 0.08 to 0.1 mm. In preferable embodiment of this invention, the thickness of the said semiconductor light-emitting device is 40-75 micrometers.
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。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
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。
1 to 3 show a first embodiment of a semiconductor light emitting device according to the present invention. The semiconductor light emitting device A1 according to this embodiment includes a
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。
The
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。
The pair of electrodes 2 </ b> A and 2 </ b> B are spaced from each other at both end edges of the
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。
A die bonding pad 2Aa and four extending
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。
The extending
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。
A bonding pad 2Ba is formed on the
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。
The
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。
As shown in FIG. 3, the die bonding pad 2 </ b> Aa and the
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。
The
次に、半導体発光装置A1の作用について説明する。 Next, the operation of the semiconductor light emitting device A1 will be described.
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。
According to the present embodiment, as shown in FIG. 3, most of the
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。
Even if the
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。
Furthermore, the ratio of the thickness t1 of the
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。 FIG. 4 shows a second embodiment of the semiconductor light emitting device according to the present invention. In this figure, the same or similar elements as those in the above embodiment are given the same reference numerals as those in the above embodiment.
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。
The semiconductor light emitting device A2 of this embodiment is different from the above-described embodiment in that two extending
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。 The semiconductor light emitting device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. The specific configuration of the semiconductor light emitting device according to the present invention can be varied in design in various ways.
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。 The conductive paste referred to in the present invention is not limited to the above-described silver paste, and any conductive paste may be used as long as the semiconductor light emitting element can be appropriately bonded to the die bonding pad and made conductive. The shape of the wide part formed in the extension part is not limited to the rhombus shape, and may be a part wider than the belt-like part such as a circular shape.
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
A1, A2 Semiconductor light emitting
4
Claims (7)
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とともに、
上記半導体発光素子は、矩形状であり、かつ上記基板の厚さ方向において互いに反対側に位置する面に形成されたアノード電極およびカソード電極を有しており、
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、
上記アノード電極およびカソード電極のうち上記ダイボンディングパッドに対面するものが、上記導電性ペーストを介して上記ダイボンディングパッドに導通しているとともに、
上記基板に形成され、かつ上記電極と絶縁された追加の電極をさらに備えており、
上記アノード電極およびカソード電極のうち上記基板とは反対側に位置する面に形成されたものは、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、かつボンディングワイヤを介して上記追加の電極と導通しており、
上記電極は、上記ダイボンディングパッドから上記追加の電極とは反対側の上記基板の端縁側に延びる上記延出部と、この延出部と上記追加の電極とは反対側の上記基板の端縁とを繋ぐ部分とをさらに備えていることを特徴とする、半導体発光装置。 A substrate,
An electrode formed on the substrate;
A semiconductor light emitting device die bonded using a conductive paste to a die bonding pad formed on the electrode;
A semiconductor light emitting device comprising:
The die bonding pad has an outer edge located inward of the outer edge of the semiconductor light emitting element in the thickness direction of the substrate.
The electrode further includes an extending portion extending outward from the semiconductor light emitting element from the die bonding pad,
The semiconductor light emitting element has a rectangular shape and an anode electrode and a cathode electrode formed on surfaces opposite to each other in the thickness direction of the substrate,
The extending portion extends in a diagonal direction of the semiconductor light emitting element,
Among the anode electrode and the cathode electrode, the one facing the die bonding pad is electrically connected to the die bonding pad through the conductive paste,
An additional electrode formed on the substrate and insulated from the electrode;
Of the anode electrode and the cathode electrode, those formed on the surface opposite to the substrate are such that the outer edge of the substrate is positioned more inward than the outer edge of the semiconductor light emitting device in the thickness direction of the substrate. And is connected to the additional electrode via a bonding wire,
The electrode includes an extending portion extending from the die bonding pad to an edge side of the substrate opposite to the additional electrode, and an edge of the substrate opposite to the extending portion and the additional electrode. A semiconductor light emitting device, further comprising a portion connecting the two.
上記帯状部は、上記ダイボンディングパッドよりも狭幅とされ、かつ上記ダイボンディングパッドに繋がっており、
上記広幅部は、上記帯状部よりも先端側に位置し、上記帯状部よりも広幅である、請求項1に記載の半導体発光装置。 The extension part has a belt-like part and a wide part,
The strip portion is narrower than the die bonding pad and is connected to the die bonding pad,
2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the wide portion is located on a distal end side with respect to the strip-shaped portion and is wider than the strip-shaped portion.
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