JP2014143396A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の半導体素子の外部電極へのボンディングワイヤの電気絶縁性を確保して、特性低下を抑制できる半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】基板１と、基板上の実装領域に配列された、複数の第１の半導体素子２および少なくとも１つの第２の半導体素子３と、基板上に形成され、第１の半導体素子に給電する正負１対の第１の外部電極４，５と、実装領域の周囲に形成された反射性部材からなる枠体と、第２の半導体素子と接続する正負１対の第２の外部電極６，７とからなり、実装領域の周縁部に沿って第１の外部電極は１対の第２の外部電極の少なくとも一方または第２の外部電極に接続する配線より外側に位置し、第１の半導体素子の電極と第１の外部電極とを接続するボンディングワイヤ９は、１対の第２の外部電極の一方または第２の外部電極に接続する配線との間に枠体の一部を介在させつつ、配線を跨いで接続されている。
【選択図】図１
【解決手段】基板１と、基板上の実装領域に配列された、複数の第１の半導体素子２および少なくとも１つの第２の半導体素子３と、基板上に形成され、第１の半導体素子に給電する正負１対の第１の外部電極４，５と、実装領域の周囲に形成された反射性部材からなる枠体と、第２の半導体素子と接続する正負１対の第２の外部電極６，７とからなり、実装領域の周縁部に沿って第１の外部電極は１対の第２の外部電極の少なくとも一方または第２の外部電極に接続する配線より外側に位置し、第１の半導体素子の電極と第１の外部電極とを接続するボンディングワイヤ９は、１対の第２の外部電極の一方または第２の外部電極に接続する配線との間に枠体の一部を介在させつつ、配線を跨いで接続されている。
【選択図】図１
Description
本発明は、複数の半導体素子を実装した半導体装置およびその製造方法に関する。
近年、様々な電子部品が提案され、また実用化されており、これらに求められる性能も高くなっている。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）をはじめとする発光装置も同様で、一般照明分野、車載照明分野等で求められる性能は日増しに高まっており、更なる高出力（高輝度）化、高信頼性が要求されている。さらに、これらの特性を満たしつつ、低価格で供給することも要求されている。
例えば、平板形状の基板の実装領域に複数の発光素子を実装し、発光素子の電極を外部電極にボンディングワイヤ等により電気的に接続し、発光素子やボンディングワイヤを覆うように実装領域を透光性樹脂で封止したＣＯＢ（Chip on Board）構造が知られている。
例えば、特許文献１には、複数の青色発光ＬＥＤ素子と複数の赤色発光ＬＥＤ素子とを蛍光体を含有する透光性樹脂で封止した発光装置が記載されている。これらの青色発光ＬＥＤ素子と赤色発光ＬＥＤ素子は、電気的に直列に接続されて複数の直列回路を形成し、各直列回路の両端のＬＥＤ素子の電極が、ボンディングワイヤにより１対の外部電極に電気的に接続されている。
特許文献１の発光装置では、青色発光ＬＥＤ素子（以下、青色発光素子という。）と赤色発光ＬＥＤ素子（以下、赤色発光素子という。）は電気的に直列に接続されているので、青色発光素子と赤色発光素子とを１つの制御系で点灯制御が可能であるので、制御系を簡素化できる。しかしながら、さらに良好な演色性を達成するためには、青色発光素子と赤色発光素子の点灯を別々に制御することにより、青色発光素子と赤色発光素子の輝度を別々に制御することが望まれている。しかしながら、青色発光素子と赤色発光素子を別々に制御するために別々の制御系が必要となり、外部電極もさらに必要となり、また発光素子から外部電極へのボンディングワイヤの数も増加して過密化する。かかるボンディンワイヤの過密化により、青色発光素子と赤色発光素子のボンディングワイヤが接触して絶縁性が低下する場合がある。また、上記外部配線が発光素子からの光を吸収する材料から構成されている場合、光出力が低下する虞がある。
特に、裏面電極を有する複数の発光素子や保護素子を基板に実装する場合、その実装領域に、それらの半導体素子の裏面電極に接続する配線を設ける必要がある。そのため、それらの半導体素子を実装領域の中央に設けようとすると、実装領域の中央部の配線のパターンが複雑化し、さらに半導体素子上面の電極と接続するボンディングワイヤが接触して絶縁性が低下する虞がある。また、半導体素子の上面に複数のボンディングパット部を有する半導体素子とする場合、ボンディングワイヤの数が増えるので、さらにボンディングワイヤが接触して絶縁性が低下する可能性が高くなる。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、複数の半導体素子の外部電極へのボンディングワイヤの電気絶縁性を確保して、特性低下を抑制できる半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とした。
前記課題を解決するために、本発明の半導体装置は、基板と、前記基板上の実装領域に配列された複数の第１の半導体素子および第２の半導体素子と、前記基板上に形成され、前記半導体素子に給電する外部電極と、前記実装領域の周囲に形成された反射性部材からなる枠体と、を備える半導体装置であって、前記外部電極は、前記第１の半導体素子と接続する正負１対の第１の外部電極と、前記第２の半導体素子と接続する正負１対の第２の外部電極とからなり、前記実装領域の周縁部に沿って第１の外部電極が、１対の第２の外部電極の少なくとも一方または第２の外部電極に電気的に接続する配線より外側に位置するように形成されており、第１の半導体素子の電極と第１の外部電極とを電気的に接続するボンディングワイヤは１対の第２の外部電極の少なくとも一方または第２の外部電極に電気的に接続する配線を跨いで接続されており、そのボンディングワイヤと、１対の第２の外部電極の少なくとも一方または第２の外部電極に電気的に接続する配線との間に前記枠体の一部が介在されていることを特徴とする。
また、本発明の別の半導体装置は、基板と、前記基板上の実装領域に配列された複数の第１の半導体素子および第２の半導体素子と、前記基板上に形成され、前記半導体素子に給電する外部電極と、前記実装領域の周縁部に形成された反射性部材からなる枠体と、を備える半導体装置であって、前記外部電極は、前記第１の半導体素子と接続する正負１対の第１の外部電極と、前記第２の半導体素子と接続する正負１対の第２の外部電極とからなり、前記第１の外部電極および第２の外部電極は、それぞれ、外部電極と接続する端子部と、それらの端子部から前記実装領域の周縁部に沿って延伸する延伸部とからなり、さらに、前記第１の外部電極の延伸部に沿って延伸する複数の配線が前記基板上に形成されており、前記第１の外部電極および第２の外部電極の延伸部および前記複数の配線は、前記枠体に覆われていることを特徴とする。
また、本発明の半導体装置の製造方法は、表面に実装領域と、正負１対の第１の外部電極および正負１対の第２の外部電極を形成した基板を用意する工程であって、前記実装領域の周縁部に沿って第１の外部電極が１対の第２の外部電極の少なくとも一方または第２の外部電極に接続する配線より外側に位置するように形成されている該工程と、前記実装領域に、少なくとも１つの第１の半導体素子および少なくとも１つの第２の半導体素子を実装する工程と、前記１対の第２の外部電極の少なくとも一方または第２の外部電極に接続する配線を跨いで、前記第１の半導体素子の素子電極と前記第１の外部電極とをボンディングワイヤで電気的に接続する工程と、
前記実装領域の周囲に、前記ボンディングワイヤと、１対の第２の外部電極の少なくとも一方または第２の外部電極に接続する配線との間に枠体の一部が介在するように該枠体を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
前記実装領域の周囲に、前記ボンディングワイヤと、１対の第２の外部電極の少なくとも一方または第２の外部電極に接続する配線との間に枠体の一部が介在するように該枠体を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
本発明によれば、ボンディングワイヤの電気絶縁性を確保して、半導体装置の特性低下を抑制することが可能となる。
以下、本発明の実施形態に係る半導体装置および半導体装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
（半導体装置）
本発明の実施形態に係る半導体装置の１例として、半導体素子に発光素子を用いた発光装置１００について、図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。なお、図１の上面図は枠体を形成する前の状態を示し、図２の上面図は枠体を形成した後の状態を示している。
本発明の実施形態に係る半導体装置の１例として、半導体素子に発光素子を用いた発光装置１００について、図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。なお、図１の上面図は枠体を形成する前の状態を示し、図２の上面図は枠体を形成した後の状態を示している。
発光装置１００は、図１および図２に示すように、基板１と、基板１上の実装領域１ａに配列された、複数の第１の発光素子２および複数の第２の発光素子３と、基板１上に形成され、第１の発光素子２に給電する１対の第１の外部電極４，５と第２の発光素子３に給電する１対の第２の外部電極６，７と、実装領域１ａの周囲に形成された反射性部材からなる枠体１０を備えている。８ａ，８ｂ，８ｃは１対の第２の外部電極の中継配線であって、複数の発光素子３を電気的に中継して接続する。１２はアノードマークであり、第１の外部電極４と第２の外部電極６が正極であり、第１の外部電極５と第２の外部電極７が負極である。さらに、ここでは、第１の外部電極４に保護素子１３を設け、基板１上にサーミスター（温度センサ）１４を設けた例を示している。
第１の外部電極４は、端子部４ａと、該端子部４ａから実装領域１ａの周縁部に沿って延伸する延伸部４ｂとからなり、第１の外部電極５は、端子部５ａと、該端子部５ａから実装領域１ａの周縁部に沿って延伸する延伸部５ｂとからなる。また、第２の外部電極６は、端子部６ａと、該端子部６ａから実装領域１ａの周縁部に沿って延伸する延伸部６ｂとからなり、第２の外部電極７は、端子部７ａと、該端子部７ａから実装領域１ａの周縁部に沿って延伸する延伸部７ｂとからなる。また、中継配線８ａ，８ｂ，８ｃは、延伸部４ｂと延伸部５ｂに沿って延伸するように形成されている。延伸部４ｂ，５ｂ，６ｂ，７ｂと中継配線８ａ，８ｂ，８ｃは枠体１０により覆われている。
（基板）
基板１は、発光素子２，３や保護素子１３等の半導体素子を実装するためのものである。基板１の形状は、複数の半導体素子を実装できるものであれば特に限定されず、例えば、矩形形状、円形状、楕円形状等を用いることができる。また、基板１のサイズは特に限定されず、半導体素子の数等、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
基板１は、発光素子２，３や保護素子１３等の半導体素子を実装するためのものである。基板１の形状は、複数の半導体素子を実装できるものであれば特に限定されず、例えば、矩形形状、円形状、楕円形状等を用いることができる。また、基板１のサイズは特に限定されず、半導体素子の数等、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
基板１の材料としては、絶縁性材料を用いることが好ましく、かつ、発光素子から放出される光や外光等が透過しにくい材料を用いることが好ましい。また、ある程度の強度を有する材料を用いることが好ましい。具体的には、セラミックス（Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ等）、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴレジン（bismaleimide triazine resin）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）等の樹脂を挙げることができる。また、基板には、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料をベースにし、その表面に絶縁層を積層した複合基板を用いることもできる。
（実装領域）
実装領域１ａは、複数の発光素子２，３を配置するための領域である。実装領域１ａは、図１に示すように、矩形の一点鎖線で囲まれた内側の領域であり、基板１の中央の領域に区画されている。なお、一点鎖線とその外側の点線に囲まれた領域には後述の枠体１０が配置される。実装領域１ａのサイズや形状は特に限定されず、発光素子の数や配列間隔等、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
実装領域１ａは、複数の発光素子２，３を配置するための領域である。実装領域１ａは、図１に示すように、矩形の一点鎖線で囲まれた内側の領域であり、基板１の中央の領域に区画されている。なお、一点鎖線とその外側の点線に囲まれた領域には後述の枠体１０が配置される。実装領域１ａのサイズや形状は特に限定されず、発光素子の数や配列間隔等、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
実装領域１ａの表面に所定パターンの金属膜（不図示）を形成し、その金属膜上に複数の発光素子を配置してもよい。実装領域１ａの表面に金属膜を形成することにより、発光素子から基板１の実装領域１ａ側に向う光も金属膜によって反射することができるので、出射光のロスを軽減させて、発光装置の光の取り出し効率を向上させることができる。なお、基板にアルミナ等の反射率の高い材料を用いる場合には、金属膜は設ける必要はない。
金属膜は、電解めっきで形成することができる。金属膜の材料としては、めっきができるものであれば特に限定されないが、例えば、Ａｕ（金）を用いることができる。Ａｕは光を吸収しやすい特性を備えているが、例えばＡｕめっきの表面にＴｉＯ２膜をさらに形成することで、光反射率を高めることができる。なお、金属膜は、発光素子の発光に対する反射率が、後述の外部電極を構成する金属材料よりも高い材料で構成することが好ましい。例えば、外部電極にＡｕを用い、金属膜にＡｇを用いることが好ましい。ＡｇはＡｕよりも光反射率が高いため、光の取り出し効率を向上させることができる。なお、実装領域１ａ上に形成する金属膜の厚さは特に限定されず、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
（半導体素子）
半導体素子としては、発光素子や、発光素子を制御するためのトランジスタや、保護素子等を挙げることができる。図１の第１の半導体素子２および第２の半導体素子３は、電圧を印加することで自発光する発光素子である。この発光素子２，３は、図１に示すように、基板１の実装領域１ａに複数配置されている。なお、図１では、４個の発光素子２を用いた例を示したが、発光素子２の個数は１個以上であれば特に限定されない。
半導体素子としては、発光素子や、発光素子を制御するためのトランジスタや、保護素子等を挙げることができる。図１の第１の半導体素子２および第２の半導体素子３は、電圧を印加することで自発光する発光素子である。この発光素子２，３は、図１に示すように、基板１の実装領域１ａに複数配置されている。なお、図１では、４個の発光素子２を用いた例を示したが、発光素子２の個数は１個以上であれば特に限定されない。
本発明で用いる発光素子は、少なくとも極性の異なる裏面電極と上面電極を有した素子（図１の発光素子３）と、フェイスアップ実装に対応して１対の素子電極（ｐ電極とｎ電極）が同じ面に形成された素子（図１の発光素子２）を含む。あるいは、すべての素子が１対の素子電極（ｐ電極とｎ電極）が同じ面に形成された素子であってもよい。裏面電極は、基板の実装領域の金属膜（配線）に導電性接合部材（例えば、導電性接着剤や半田ペースト）を介して接合させる。また、フェイスアップ実装の場合、接着剤を用いてその裏面を実装領域に接合させる。
発光素子としては、発光ダイオードを用いるのが好ましく、用途に応じて任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色（波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの光）、緑色（波長４９０ｎｍ〜５７０ｎｍの光）の発光素子としては、ＺｎＳｅ、窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、ＧａＰ等を用いることができる。また、赤色（波長６２０ｎｍ〜７５０ｎｍの光）の発光素子としては、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰ等を用いることが好ましい。
また、後記するように、封止部材に蛍光体を導入する場合は、その蛍光物質を効率良く励起できる短波長の発光が可能な窒化物半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いることが好ましい。ただし、発光素子の成分組成や発光色、サイズ等は上記に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。また、発光素子２は、可視光領域の光だけではなく、紫外線や赤外線を出力する素子で構成することもできる。
発光色の異なる発光素子２，３を、実装領域１ａ上にマトリックス状に配置することができる。発光素子３は、実装領域の内縁部に配置することができる。例えば、図１に示すように、矩形状の実装領域１ａの四隅に４個配置することが好ましい。後述の第２の外部電極との接続距離を短くすることができるからである。また、発光素子２は、実装領域１ａの内縁部の発光素子３を配置したスペースを除いた残余のスペースに行列配置することができる。図１では、複数の発光素子２は７列に配置され、両端の２列には５個、中間の５列には６個、合わせて４０個が列方向に配置された例を示している。ここで、複数の発光素子２は、その第３行および第４行を列方向に半ピッチずらして配置することで、効率的に４０個の発光素子２が実装領域に配置されている。
図１では、四隅の発光素子３は、裏面電極と上部電極を有しており、裏面電極がｎ電極、上部電極がｐ電極に相当し、ｐ電極から２本のボンディングワイヤが引き出されている。２本のボンディングワイヤが引き出されているのは、電極の面積が大きい発光素子において、電流が発光素子全体に行き渡り易くするためであり、発光素子が比較的小さく、電極の面積が小さい発光素子の場合は、ボンディングワイヤの数は１本でもよい。実装領域の四隅にそれぞれ配置された四つの発光素子３は、第２の外部電極７、中継配線８ａ，８ｂ，８ｃおよび第２の外部電極６を介して直列に中継接続されている。また、発光素子２は、実装領域にフェイスアップ実装されており、複数の発光素子２を直列接続した複数列の素子群を、第１の外部電極に並列接続することができる。例えば、図１に示すように、１０個の発光素子２を直列接続した４列の素子群を、第１の外部電極４に並列接続することができる。ここで、直列接続とは、隣り合う発光素子２におけるｐ電極とｎ電極とがボンディングワイヤによって電気的に接続された状態を意味している。また、並列接続とは、直列接続された複数列の素子群の各列の一端の発光素子２のｐ電極を第１の外部電極の一方に電気的に接続し、各列の他端の発光素子２のｎ電極を第１の外部電極の他方に電気的に接続することを意味している。
ここで、直列接続された発光素子２の４列の素子群は、その発光素子２の個数が各列で同一であることが好ましい。発光素子２は、列単位で並列に第１の外部電極に接続されて、共通の電圧を印加されるので、列毎に発光素子２の個数が異なると、列によって発光素子２の１個当たりに印加される電圧に差が生じて発光量に一様にならず、発光面に輝度の面内バラツキが生じるからである。
発光素子２，３は、発光色の異なる発光素子であれば特に限定されず、例えば、発光素子２には青色発光素子を用い、発光素子３に赤色発光素子を用いることができる。また、発光素子２には赤色発光素子を用い、発光素子３に青色発光素子を用いてもよい。
（外部電極）
外部電極は、正極と負極を構成する導電性部材であり、基板上の複数の発光素子や保護素子等の電子部品と、外部電源とを電気的に接続し、これらの電子部品に対して外部電源から給電するためのものである。外部電極として用いる導電性部材は、接続する電子部品の構造、配置および数等の条件により円形状、矩形状、楕円状、帯状、線状等の種々の形状をとることができる。
外部電極は、正極と負極を構成する導電性部材であり、基板上の複数の発光素子や保護素子等の電子部品と、外部電源とを電気的に接続し、これらの電子部品に対して外部電源から給電するためのものである。外部電極として用いる導電性部材は、接続する電子部品の構造、配置および数等の条件により円形状、矩形状、楕円状、帯状、線状等の種々の形状をとることができる。
本発明では、第１の発光素子に給電する正負１対の第１の外部電極と、第２の発光素子に給電する正負１対の第２の外部電極を用い、該１対の第１の外部電極を、実装領域の周縁部に沿って、１対の第２の外部電極の少なくとも一方または１対の第２の外部電極に電気的に接続する配線より外側に位置するように形成する。第１の外部電極は、周縁部に沿って形成されていればよく、その形状は特に限定されない。第２の外部電極は、１対の第２の外部電極自身の少なくとも一方が実装領域に沿って第１の外部電極の内側に位置するように、あるいは１対の第２の外部電極に電気的に接続する配線より外側に位置するように形成される。ここで、１対の第２の外部電極に電気的に接続する配線とは、第２の外部電極とは別体であって、正負の第２の外部電極を電気的に接続する導電性部材を意味し、例えば中継配線を用いることができる。
図１に、第１の発光素子に給電する正負１対の第１の外部電極４，５と、第２の発光素子に給電する正負１対の第２の外部電極６，７を用いた例を示す。第１の外部電極４は正極である。また、第１の外部電極５は負極である。また、第２の外部電極６は正極である。また、第２の外部電極７は負極である。さらに、第２の外部電極は、複数の発光素子３を中継接続する中継配線８ａ，８ｂ，８ｃを有している。実装領域の周縁部に沿って第１の外部電極が第２の外部電極の中継配線８ａ，８ｂ，８ｃより外側に位置するように形成されている。さらに詳しくは第１の外部電極４の延伸部４ｂと第１の外部電極５の延伸部５ｂが、中継配線８ａ，８ｂ，８ｃより外側に形成されている。第１の発光素子の端子電極と延伸部４ｂ、５ｂを接続するボンディングワイヤは中継配線８ａ，８ｂ，８ｃを跨いで接続されている。これにより実装領域１ａのスペースを確保しながら、配線の配置が複雑化することを抑制できる。
図１では、実装領域が矩形形状の場合を示しており、紙面右側の第２の外部電極６，７側の第１辺から時計回りに、第２辺、第３辺、および第４辺を有している。第２の外部電極および中継配線は、該矩形形状の四辺周縁に、各辺に平行となるように、第２の外部電極６，７および中継配線８ａ，８ｂ，８ｃが配置されている。具体的には、第１辺に平行な第２の外部電極７、第２辺に平行な中継配線８ａ、第３辺に平行な中継配線８ｂ、第４辺に平行な中継配線８ｃ、および第１辺に平行な第２の外部電極６が形成され、第２の外部電極７と第２の外部電極６とが離間して隣り合うように配置されている。
一方、第１の外部電極４は、Ｌ字部分を有し、該Ｌ字部分は角部を含む第３辺および第４辺の周縁であって、中継配線８ｂ，８ｃの外側に位置するように形成されている。また、第１の外部電極５は、Ｌ字部分を有し、該Ｌ字部分は、角部を含む第２辺および第３辺の周縁であって、中継配線８ａ，８ｂの外側に位置するように形成されている。また、第１の外部電極４の一端と、第１の外部電極５の一端とは、図１の実装領域１ａの周囲に沿って、具体的には第３辺の周縁で、離間して隣り合うように形成されている。この第１の外部電極４の一端と、第１の外部電極５の一端とに保護素子１３を電気的に接続させることにより、正負両電極間の電圧がツェナー電圧以上となることを防止することができ、過大な電圧が印加されることによる発光素子の素子破壊や性能劣化の発生を適切に防止することができる。
実装領域の四隅には、第２の発光素子がそれぞれ１個ずつ配置されており、第１辺と第２辺が形成する隅部に配置された発光素子は第２の外部電極７と電気的に接続され、その上部電極はボンディングワイヤ９により中継配線８ａに電気的に接続されている。第２辺と第３辺の形成する隅部に配置された発光素子は中継配線８ａに電気的に接続され、その上部電極はボンディングワイヤ９により中継配線８ｂに電気的に接続されている。第３辺と第４辺の形成する隅部に配置された発光素子は中継配線８ｂに電気的に接続され、その上部電極はボンディングワイヤ９により中継配線８ｃに電気的に接続されている。第４辺と第１辺の形成する隅部に配置された発光素子は中継配線８ｃに電気的に接続され、その上部電極はボンディングワイヤ９により第２の外部電極６に電気的に接続されている。
他方、複数の発光素子２を直列接続した複数列の素子群は、各列の同方向の一端の発光素子の端子電極は、第２の外部電極の中継配線８ａを跨いで第１の外部電極５にボンディングワイヤ９で電気的に接続され、各列の他端の発光素子の端子電極は、第２の外部電極の中継配線８ｃを跨いで第１の外部電極４にボンディングワイヤ９で電気的に接続されている。
外部電極には、Ａｕを用いることが好ましい。これは、後述するように、ボンディングワイヤの材料としてＡｕを用いた場合に、同素材であるボンディングワイヤを強固に接合することができるためである。
外部電極の形成方法としては、無電解めっきで形成する。外部電極の厚さは特に限定されず、ボンディングワイヤの数等、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
ここで、発光素子２の電極と第１の外部電極とを電気的に接続するボンディングワイヤと、その下に配置された第２の外部電極の中継配線との間に、後述の枠体の一部が介在しているので、ボンディングワイヤと配線との絶縁を良好に行うことができる。また、外部電極を、前述のように発光素子からの光の一部を吸収しやすいＡｕで形成した場合であっても、発光素子から出射された光が配線には到達せずに枠体によって反射される。それにより、出射光のロスを軽減することができ、発光装置の光の取り出し効率を向上させることができる。
さらに、発光素子２の電極のボンディングワイヤと第２の外部電極の中継配線との間に、枠体の一部を介在させることにより、中継配線を塵芥、水分、外力等から保護することができる。
なお、図１では、発光素子３が上部電極と裏面電極を有し、該裏面電極を第２の外部電極の中継配線と電気的に接続した例を示したが、発光素子２が上部電極と裏面電極を有してもよい。この場合、実装領域に第１の外部電極の中継配線を複数設け、その複数の中継配線に各発光素子２の裏面電極を電気的に接続させる。隣接する発光素子２の上部電極と中継配線をボンディングワイヤで接続し、直列接続した発光素子群の列を形成する。列の一端の発光素子２の上部電極を第１の外部電極の一方の中継配線に電気的に接続し、列の他端の発光素子２の中継配線を第１の外部電極の他方の中継配線に電気的に接続することができる。
また、図１では、第２の外部電極と中継配線を用いた例を示したが、第２の外部電極のみを用いてもよい。この場合、第２の外部電極として、実装領域に沿って形成された形状、例えば、第１の外部電極で用いたＬ字部分を有する導電性部材を用いることができる。この場合、発光素子３として、フェイスアップ実装に対応して１対の素子電極（ｐ電極とｎ電極）が同じ面に形成された少なくとも１個の素子を、ボンディングワイヤにより、正負の第２の外部電極に直列に接続することができる。
また、図３に示すように、前記第１の外部電極の延伸部が、前記複数の配線の内側に形成されており、前記第２の半導体素子の電極と前記複数の配線とを接続するボンディングワイヤが、前記第１の外部電極の延伸部を跨いで接続されてもよい。
（保護素子）
保護素子１３は、複数の発光素子２を、過大な電圧印加による素子破壊や性能劣化から保護するための素子である。保護素子は、図１に示すように、第１の外部電極４の一端に配置されているが、第１の外部電極５の一端部に配置されてもよい。また、発光素子３を保護するために、第２の外部電極にも保護素子を設けてもよい。
保護素子１３は、複数の発光素子２を、過大な電圧印加による素子破壊や性能劣化から保護するための素子である。保護素子は、図１に示すように、第１の外部電極４の一端に配置されているが、第１の外部電極５の一端部に配置されてもよい。また、発光素子３を保護するために、第２の外部電極にも保護素子を設けてもよい。
保護素子は、具体的には、規定電圧以上の電圧が印加されると通電状態になるツェナーダイオード（Zener Diode）で構成される。保護素子は、発光素子２と同様にｐ電極とｎ電極とを有する半導体素子であり、発光素子２のｐ電極とｎ電極に対して逆並列となるように、ボンディングワイヤによって負極４の配線と電気的に接続される。
これにより、第１の外部電極（第２の外部電極）の正極と負極との間に過大な電圧が印加されてその電圧がツェナーダイオードのツェナー電圧を超えたとしても、発光素子の正負両電極間がツェナー電圧に保持され、このツェナー電圧以上になることがない。従って、保護素子を備えることによって、正負両電極間の電圧がツェナー電圧以上となることを防止することができ、過大な電圧が印加されることによる発光素子の素子破壊や性能劣化の発生を適切に防止することができる。
保護素子を、図２に示すように、枠体によって覆うことにより、保護素子と、保護素子に接続されるボンディングワイヤを、塵芥、水分、外力等から保護することができる。なお、保護素子のサイズは特に限定されず、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
（その他の電子部品）
必要に応じて、基板上に発光素子、保護素子以外の電子部品を配置することもできる。例えば、図１では、サーミスター（温度センサ）１４を配置した例を示している。サーミスター（温度センサ）は、半導体素子の温度変化を測定するために基板上に配置される電子部品であり、半導体素子にできるだけ近い位置であり、かつ、半導体素子の実装の妨げにならないような位置、例えば、図１に示されるように、枠体１０の外側に配置されることが好ましい。
必要に応じて、基板上に発光素子、保護素子以外の電子部品を配置することもできる。例えば、図１では、サーミスター（温度センサ）１４を配置した例を示している。サーミスター（温度センサ）は、半導体素子の温度変化を測定するために基板上に配置される電子部品であり、半導体素子にできるだけ近い位置であり、かつ、半導体素子の実装の妨げにならないような位置、例えば、図１に示されるように、枠体１０の外側に配置されることが好ましい。
（枠体）
枠体１０は、実装領域１ａの周縁を囲んで実装領域を区画するとともに、発光素子から出射された光を反射させるためのものであり、光反射性部材からなる。枠体１０の一部は、発光素子２の電極と第１の外部電極とを電気的に接続するボンディングワイヤと第２の外部電極の中継配線との間に介在されている。ボンディングワイヤと第２の外部電極の中継配線との間に枠体の一部が介在するとともに、第１の外部電極および第２の外部電極の中継配線のすべておよび保護素子を覆うように形成されることが好ましい。これにより、中継配線およびボンディングワイヤが、枠体を構成する絶縁材料によって絶縁されるだけでなく、中継配線およびボンディングワイヤを、光を吸収しやすいＡｕで形成した場合であっても、発光素子から出射した光が中継配線およびボンディングワイヤには到達せずに枠体によって反射される。従って、出射光のロスを軽減することができ、発光装置の光の取り出し効率を向上させることができる。さらに、配線や保護素子等の部材を塵芥、水分、外力等から保護することができる。なお、枠体は、後述の封止部材を実装領域に充填する際、発光素子やボンディングワイヤを完全に埋没させて露出しないような高さとする必要がある。
枠体１０は、実装領域１ａの周縁を囲んで実装領域を区画するとともに、発光素子から出射された光を反射させるためのものであり、光反射性部材からなる。枠体１０の一部は、発光素子２の電極と第１の外部電極とを電気的に接続するボンディングワイヤと第２の外部電極の中継配線との間に介在されている。ボンディングワイヤと第２の外部電極の中継配線との間に枠体の一部が介在するとともに、第１の外部電極および第２の外部電極の中継配線のすべておよび保護素子を覆うように形成されることが好ましい。これにより、中継配線およびボンディングワイヤが、枠体を構成する絶縁材料によって絶縁されるだけでなく、中継配線およびボンディングワイヤを、光を吸収しやすいＡｕで形成した場合であっても、発光素子から出射した光が中継配線およびボンディングワイヤには到達せずに枠体によって反射される。従って、出射光のロスを軽減することができ、発光装置の光の取り出し効率を向上させることができる。さらに、配線や保護素子等の部材を塵芥、水分、外力等から保護することができる。なお、枠体は、後述の封止部材を実装領域に充填する際、発光素子やボンディングワイヤを完全に埋没させて露出しないような高さとする必要がある。
枠体は、図２に示すように、基板１上に形成された実装領域１ａを囲うように、すなわち実装領域１ａの周縁に沿って、四角枠状に形成することができる。このように実装領域１ａの周囲を囲うように枠体を形成することで、実装領域１ａの周囲に向う光も枠体によって反射することができる。従って、出射光のロスを軽減することができ、発光装置の光の取り出し効率を向上させることができる。
図５は、図２のＸ−Ｘ線に沿った模式断面図である。枠体１０は、第１の発光素子２と第１の外部電極４とを接続するボンディングワイヤ９と、中間配線８ｃとの間に、枠体の一部が介在するように形成されている。枠体１が介在しているので、ボンディングワイヤ９と中間配線８ｃとが直接接触することはない。
また、枠体は、封止部材の樹脂の流動防止および光反射の機能だけでなく、導電配線とボンディングワイヤとの絶縁機能も有しているので、導電配線とボンディングワイヤとの絶縁に別の部材を用いる必要がないので、発光装置の構成が簡略化できるとともに、製造が容易となる効果も有する。
枠体の材料としては、絶縁材料を用いる。また、ある程度の強度を確保するために、例えば熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を用いることができる。より具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ＢＴレジンや、ＰＰＡやシリコーン樹脂などが挙げられる。また、これらの母体となる樹脂に、発光素子からの光を吸収しにくく、かつ母体となる樹脂に対する屈折率差の大きい反射部材（例えばＴｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２，ＭｇＯ）等の粉末を分散することで、効率よく光を反射させることができる。なお、枠体のサイズは特に限定されず、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
（封止部材）
封止部材１１は、基板上に配置された発光素子およびボンディングワイヤを、塵芥、水分、外力等から保護するための部材であり、必要に応じて省略することもできる。封止部材１１は、図４に示すように、基板１上において、枠体１０の内側、すなわち図２に示す枠体１０で囲った実装領域１ａ内に樹脂を充填することで形成される。
封止部材１１は、基板上に配置された発光素子およびボンディングワイヤを、塵芥、水分、外力等から保護するための部材であり、必要に応じて省略することもできる。封止部材１１は、図４に示すように、基板１上において、枠体１０の内側、すなわち図２に示す枠体１０で囲った実装領域１ａ内に樹脂を充填することで形成される。
封止部材１１の材料としては、発光素子からの光を透過可能な透光性を有するものが好ましい。具体的な材料としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂等を挙げることができる。また、このような材料に加えて、所望に応じて着色剤、光拡散剤、フィラー、蛍光部材等を含有させることもできる。
なお、封止部材１１は、単一の部材で形成することもできるし、あるいは、２層以上の複数の層として形成することもできる。また、封止部材１１の充填量は、枠体で囲った実装領域内に配置される発光素子およびボンディングワイヤ等が被覆される量であればよい。また、封止部材１１にレンズ機能をもたせる場合は、封止部材１１の表面を盛り上がらせて砲弾型形状や凸レンズ形状としてもよい。
また、封止部材に代えて、枠体の周囲にドーム状の被覆部材を、本形態の基板上あるいは外部の支持体（図示せず。）に配置することにより、基板上に配置された発光素子およびボンディングワイヤを、塵芥、水分、外力等から保護することもできる。ドーム状の被覆部材の材料には、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素系エラストマー、ガラス、ホットメルト系材料、変性シリコーン、および有機無機ハイブリッド樹脂から選択される１種以上を用いることができる。さらに、ガラスには、ソーダガラス、シリカガラス、ホウケイ酸塩ガラス、オキシナイトライドガラス、カルコゲナイドガラスから選択された少なくとも１種の材料を含む材料を用いることができる。また、ドーム状の被覆部材を、本形態の基板あるいは外部の支持体に接着するための材料には、ロー材（例えば、金とスズ、銅と金、または銅と銀の合金等）、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素系エラストマー、ガラス、ホットメルト系材料、変性シリコーン、および有機無機ハイブリッド樹脂から選択される１種以上を用いることができる。あるいは、ドーム状の被覆部材の材料に低融点ガラスを用いる場合には、基板あるいは支持体に接触する部分を溶着することにより固定することもできる。
（蛍光体）
封止部材１１中に、波長変換部材として発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長を有する光を発する蛍光部材を含有させることもできる。蛍光部材としては、発光素子からの光をより長波長に変換させるものが好ましい。また、蛍光部材は１種の蛍光物質等を単層で形成してもよいし、２種以上の蛍光物質等が混合されたものを単層として形成してもよい。あるいは、１種の蛍光物質等を含有する単層を２層以上積層させてもよいし、２種以上の蛍光物質等がそれぞれ混合された単層を２層以上積層させてもよい。蛍光部材の具体的な材料としては、例えば、イットリウム、アルミニウムおよびガーネットを混合したＹＡＧ系蛍光体、Ｅｕ，Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される、窒化物系蛍光体、酸窒化物系蛍光体を用いることができる。
封止部材１１中に、波長変換部材として発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長を有する光を発する蛍光部材を含有させることもできる。蛍光部材としては、発光素子からの光をより長波長に変換させるものが好ましい。また、蛍光部材は１種の蛍光物質等を単層で形成してもよいし、２種以上の蛍光物質等が混合されたものを単層として形成してもよい。あるいは、１種の蛍光物質等を含有する単層を２層以上積層させてもよいし、２種以上の蛍光物質等がそれぞれ混合された単層を２層以上積層させてもよい。蛍光部材の具体的な材料としては、例えば、イットリウム、アルミニウムおよびガーネットを混合したＹＡＧ系蛍光体、Ｅｕ，Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される、窒化物系蛍光体、酸窒化物系蛍光体を用いることができる。
また、蛍光体を発光素子から離間して配置することもできる。蛍光体が熱源となる発光素子から離間して配置されることにより、特に熱に弱い蛍光体の熱劣化を抑制できるので、半導体装置の信頼性を向上させることが可能となる。例えば、上記のドーム状の被覆部材の内壁に蛍光体層を形成することができる。また、ドーム状の被覆部材の内壁に蛍光体層を形成するのに加えて、本形態の封止部材にも蛍光体を配置させ、両部材に配置された蛍光体からの混色光を出力させることもできる。
青色発光素子と好適に組み合わせて白色系の混色光を発光させることができる代表的な蛍光体としては、例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＹＡＧ系蛍光体）を挙げることができる。白色に発光可能な発光装置とする場合、蛍光体層に含まれる蛍光体の濃度を白色となるように調整する。蛍光体の濃度は、例えば、５〜５０％程度である。
また、発光素子に青色発光素子を用い、蛍光体にＹＡＧ系蛍光体と、赤色成分の多い窒化物系蛍光体とを用いることにより、アンバー色を発光させることもできる。アンバー色とは、ＪＩＳ規格Ｚ８１１０における黄色のうちの長波長領域と黄赤の短波長領域とからなる領域や、安全色彩のＪＩＳ規格Ｚ９１０１による黄色の領域と黄赤の短波長領域に挟まれた領域の色度範囲が該当し、例えば、ドミナント波長で言えば、５８０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲に位置する領域をいう。
ＹＡＧ系蛍光体は、ＹとＡｌを含むガーネット構造の総称であり、希土類元素から選択された少なくとも一種の元素で付活された蛍光体であり、発光素子から発光される青色光で励起されて発光する。ＹＡＧ系蛍光体としては、例えば、（Ｒｅ１−ｘＳｍｘ）３（Ａｌ１−ｙＧａｙ）５Ｏ１２：Ｃｅ（０≦ｘ＜１、０≦ｙ≦１、但し、Ｒｅは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａからなる群から選択される少なくとも一種の元素である。）等を挙げることができる。
また、窒化物系蛍光体は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素により賦活される、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素と、Ｎと、を含む蛍光体である。この窒化物蛍光体の組成中に、Ｏが含まれていてもよい。
窒化物系蛍光体の具体例としては、一般式、ＬＸＭＹＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ）：Ｒ若しくはＬＸＭＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｚ≦３である。）で表されるものを挙げることができる。
（ボンディングワイヤ）
ボンディングワイヤは、発光素子間のみならず、発光素子や保護素子等の電子部品と、第１の外部電極および第２の外部電極とを電気的に接続するための導電性の配線である。ボンディングワイヤの材料としては、Ａｕ、Ｃｕ（銅）、Ｐｔ（白金）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属、および、それらの合金を用いたものが挙げられるが、特に、熱伝導率等に優れたＡｕを用いるのが好ましい。なお、ボンディングワイヤの径は特に限定されず、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
ボンディングワイヤは、発光素子間のみならず、発光素子や保護素子等の電子部品と、第１の外部電極および第２の外部電極とを電気的に接続するための導電性の配線である。ボンディングワイヤの材料としては、Ａｕ、Ｃｕ（銅）、Ｐｔ（白金）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属、および、それらの合金を用いたものが挙げられるが、特に、熱伝導率等に優れたＡｕを用いるのが好ましい。なお、ボンディングワイヤの径は特に限定されず、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
ここで、発光素子２の電極と第１の外部電極とを電気的に接続するボンディングワイヤと第２の外部電極との間に、枠体の一部が介在しているので、ボンディングワイヤを構成する材料として光を吸収しやすいＡｕを用いた場合であっても、発光素子から出射された光はボンディングワイヤには吸収されずに枠体によって反射される。したがって、出射光のロスを軽減することができ、発光装置の光の取り出し効率を向上させることができる。なお、発光装置から取り出される光とは、図３に示されるように、枠体１０に囲まれた封止部材１１の表面（発光面２０）から取り出される光である。
（発光装置の動作）
以上説明した発光装置によれば、発光装置を駆動した時に、発光素子からあらゆる方向に進む光のうち、上方に進む光は発光装置の上方の外部に取り出される。また、下方や横方向等に進む光は、基板の実装領域における底面や側面で反射して、発光装置の上方に取り出されることになる。この時、実装領域の周囲には光を反射する枠体が形成されているため、この部位による光の吸収が抑制されるとともに、枠体により光が反射される。これにより、発光素子からの光が効率良く取り出される。
以上説明した発光装置によれば、発光装置を駆動した時に、発光素子からあらゆる方向に進む光のうち、上方に進む光は発光装置の上方の外部に取り出される。また、下方や横方向等に進む光は、基板の実装領域における底面や側面で反射して、発光装置の上方に取り出されることになる。この時、実装領域の周囲には光を反射する枠体が形成されているため、この部位による光の吸収が抑制されるとともに、枠体により光が反射される。これにより、発光素子からの光が効率良く取り出される。
（半導体装置の製造方法）
次に、本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、基板１を用いた例について説明するが、基板１が面方向に集合した集合基板の状態で製造し、最後に、１個ずつ基板１を切断、分離する方法を用いることもできる。
次に、本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、基板１を用いた例について説明するが、基板１が面方向に集合した集合基板の状態で製造し、最後に、１個ずつ基板１を切断、分離する方法を用いることもできる。
本発明の半導体装置の製造方法は、少なくとも以下の工程を含む。すなわち、表面に実装領域と、正負１対の第１の外部電極および正負１対の第２の外部電極を形成した基板を用意する工程であって、前記実装領域の周縁部に沿って第１の外部電極が１対の第２の外部電極の少なくとも一方または第２の外部電極に電気的に接続する配線より外側に位置するように形成されている該工程と、前記実装領域に、複数の第１の半導体素子および少なくとも１つの第２の半導体素子を実装する工程と、前記１対の第２の外部電極の少なくとも一方または第２の外部電極に電気的に接続する配線を跨いで、前記第１の半導体素子の素子電極と前記第１の外部電極とをボンディングワイヤで電気的に接続する工程と、前記実装領域の周囲に、前記ボンディングワイヤと、１対の第２の外部電極の少なくとも一方または第２の外部電極に電気的に接続する配線との間に枠体の一部が介在するように該枠体を形成する工程と、を含む。
以下、図１を用いて本発明の製造方法を説明するが、図１は、１対の第２の外部電極に電気的に接続する配線に中継配線を用いた例であり、本発明の製造方法はそれに限定されるものではない。
以下、図１を用いて本発明の製造方法を説明するが、図１は、１対の第２の外部電極に電気的に接続する配線に中継配線を用いた例であり、本発明の製造方法はそれに限定されるものではない。
＜基板を用意する工程＞
本工程は、基板１の表面に実装領域１ａと、１対の第１の外部電極４，５および１対の第２の外部電極６，７を形成した基板を用意する工程である。無電解めっきにより、第１の外部電極および第２の外部電極を形成する。ここで、第１の外部電極を、実装領域の周縁部に沿って１対の第２の外部電極に電気的に接続する配線としての中継配線より外側に位置するように形成する。
本工程は、基板１の表面に実装領域１ａと、１対の第１の外部電極４，５および１対の第２の外部電極６，７を形成した基板を用意する工程である。無電解めっきにより、第１の外部電極および第２の外部電極を形成する。ここで、第１の外部電極を、実装領域の周縁部に沿って１対の第２の外部電極に電気的に接続する配線としての中継配線より外側に位置するように形成する。
＜半導体素子実装工程＞
本工程では、基板１の実装領域１ａに、所定の間隔およびパターンで、半導体素子として、発光素子２，３を配列させて搭載する。この時、発光素子２の底面を接合部材で実装領域１ａに接合する。また、発光素子３の裏面電極を導電性接合部材で第２の外部電極７および中継配線８ａ，８ｂ，８ｃ上に接合する。また、保護素子１３を第１の外部電極４上の所定位置に搭載する。接合部材によっては、すべての発光素子２，３および保護素子を搭載した後、基板１を加熱して接合部材を硬化する、あるいは溶融して接着固定することができる。ここで、接合部材は、実装領域１ａと発光素子２，３との間に介在するように設ければよいため、実装領域１ａのうち、発光素子２，３を載置する領域に設けてもよく、発光素子２，３側に設けてもよい。あるいは、その両方に設けてもよい。
本工程では、基板１の実装領域１ａに、所定の間隔およびパターンで、半導体素子として、発光素子２，３を配列させて搭載する。この時、発光素子２の底面を接合部材で実装領域１ａに接合する。また、発光素子３の裏面電極を導電性接合部材で第２の外部電極７および中継配線８ａ，８ｂ，８ｃ上に接合する。また、保護素子１３を第１の外部電極４上の所定位置に搭載する。接合部材によっては、すべての発光素子２，３および保護素子を搭載した後、基板１を加熱して接合部材を硬化する、あるいは溶融して接着固定することができる。ここで、接合部材は、実装領域１ａと発光素子２，３との間に介在するように設ければよいため、実装領域１ａのうち、発光素子２，３を載置する領域に設けてもよく、発光素子２，３側に設けてもよい。あるいは、その両方に設けてもよい。
＜ワイヤボンディング工程＞
本工程では、実装工程の後、１対の第１の外部電極４，５と、発光素子２の上部の端子電極とを、ボンディングワイヤで電気的に接続する。同様に、１対の第２の外部電極６，７と、発光素子３の上部の端子電極とを、ボンディングワイヤで電気的に接続する。ボンディングワイヤの接続方法は、特に限定されるものではなく、通常用いられる方法で行えばよい。
本工程では、実装工程の後、１対の第１の外部電極４，５と、発光素子２の上部の端子電極とを、ボンディングワイヤで電気的に接続する。同様に、１対の第２の外部電極６，７と、発光素子３の上部の端子電極とを、ボンディングワイヤで電気的に接続する。ボンディングワイヤの接続方法は、特に限定されるものではなく、通常用いられる方法で行えばよい。
＜枠体形成工程＞
本工程は、ワイヤボンディング工程の後、発光素子２の電極と第１の外部電極の中継配線とを電気的に接続するボンディングワイヤと第２の外部電極の中継配線との間に枠体１０の一部が介在するように、実装領域１ａの周縁に枠体１０を形成する。枠体１０の形成は、例えば、固定された基板１の上側において、基板１に対して上下方向あるいは水平方向などに移動（可動）させることができる樹脂吐出装置を用いて行うことができる。すなわち、樹脂が充填された樹脂吐出装置をその先端のノズルから液体樹脂を吐出しながら移動させることで、発光素子の近傍に光反射樹脂を形成していく。樹脂吐出装置の移動速度は、用いる樹脂の粘度や温度等に応じて適宜調整することができる。形成された複数の光反射樹脂がそれぞれ略同じ幅となるようにするには、少なくとも樹脂を吐出中は一定の速度で移動させるのが好ましい。移動中に樹脂の吐出を一時中断する場合などは、その間の移動速度は変更することもできる。樹脂の吐出量についても、一定とするのが好ましい。さらに、樹脂吐出装置の移動速度と樹脂の吐出量ともに、一定とするのが好ましい。吐出量の調整は、吐出時にかかる圧力等を一定にするなどにより調整することができる。
本工程は、ワイヤボンディング工程の後、発光素子２の電極と第１の外部電極の中継配線とを電気的に接続するボンディングワイヤと第２の外部電極の中継配線との間に枠体１０の一部が介在するように、実装領域１ａの周縁に枠体１０を形成する。枠体１０の形成は、例えば、固定された基板１の上側において、基板１に対して上下方向あるいは水平方向などに移動（可動）させることができる樹脂吐出装置を用いて行うことができる。すなわち、樹脂が充填された樹脂吐出装置をその先端のノズルから液体樹脂を吐出しながら移動させることで、発光素子の近傍に光反射樹脂を形成していく。樹脂吐出装置の移動速度は、用いる樹脂の粘度や温度等に応じて適宜調整することができる。形成された複数の光反射樹脂がそれぞれ略同じ幅となるようにするには、少なくとも樹脂を吐出中は一定の速度で移動させるのが好ましい。移動中に樹脂の吐出を一時中断する場合などは、その間の移動速度は変更することもできる。樹脂の吐出量についても、一定とするのが好ましい。さらに、樹脂吐出装置の移動速度と樹脂の吐出量ともに、一定とするのが好ましい。吐出量の調整は、吐出時にかかる圧力等を一定にするなどにより調整することができる。
＜封止部材充填工程＞
本工程は、枠体１０の内側に、発光素子２，３と、ボンディングワイヤを覆うように封止部材１１を充填する工程である。すなわち、発光素子、保護素子、およびボンディングワイヤ等を覆う封止部材１１を、基板１上に形成された枠体１０の内側に溶融樹脂を注入し、その後加熱や光照射等によって硬化することで形成する。
本工程は、枠体１０の内側に、発光素子２，３と、ボンディングワイヤを覆うように封止部材１１を充填する工程である。すなわち、発光素子、保護素子、およびボンディングワイヤ等を覆う封止部材１１を、基板１上に形成された枠体１０の内側に溶融樹脂を注入し、その後加熱や光照射等によって硬化することで形成する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。すなわち、前記の発光装置の形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置を例示するものであって、本発明は、発光装置を前記の形態に限定するものではない。
１ 基板
２ 第１の半導体素子
３ 第２の半導体素子
４，５ 正負一対の第１の外部電極
４ａ，５ａ 第１の外部電極の端子部
４ｂ，５ｂ 第１の外部電極の延伸部
６，７ 正負一対の第２の外部電極
６ａ，７ａ 第２の外部電極の端子部
６ｂ，７ｂ 第２の外部電極の延伸部
８ａ，８ｂ，８ｃ 中継配線
９ ボンディングワイヤ
１０ 枠体
１１ 封止部材
１２ アノードマーク
１３ 保護素子
１４ サーミスター（温度センサ）
２０ 発光面
１００ 発光装置
２ 第１の半導体素子
３ 第２の半導体素子
４，５ 正負一対の第１の外部電極
４ａ，５ａ 第１の外部電極の端子部
４ｂ，５ｂ 第１の外部電極の延伸部
６，７ 正負一対の第２の外部電極
６ａ，７ａ 第２の外部電極の端子部
６ｂ，７ｂ 第２の外部電極の延伸部
８ａ，８ｂ，８ｃ 中継配線
９ ボンディングワイヤ
１０ 枠体
１１ 封止部材
１２ アノードマーク
１３ 保護素子
１４ サーミスター（温度センサ）
２０ 発光面
１００ 発光装置
Claims (17)
- 基板と、前記基板上の実装領域に配列された複数の第１の半導体素子および第２の半導体素子と、前記基板上に形成され、前記半導体素子に給電する外部電極と、前記実装領域の周縁部に形成された反射性部材からなる枠体と、を備える半導体装置であって、
前記外部電極は、前記第１の半導体素子と接続する正負１対の第１の外部電極と、前記第２の半導体素子と接続する正負１対の第２の外部電極とからなり、
前記実装領域の周縁部に沿って第１の外部電極が、１対の第２の外部電極の少なくとも一方または第２の外部電極に電気的に接続する配線より外側に位置するように形成されており、
第１の半導体素子の電極と第１の外部電極とを電気的に接続するボンディングワイヤは、１対の第２の外部電極の少なくとも一方または第２の外部電極に電気的に接続する配線を跨いで接続されており、そのボンディングワイヤと、１対の第２の外部電極の少なくとも一方または第２の外部電極に電気的に接続する配線との間に前記枠体の一部が介在されていることを特徴とする半導体装置。 - 第２の外部電極に電気的に接続する配線は、前記第２の半導体素子に接続する少なくとも１つの中継配線を有する請求項１に記載の半導体装置。
- 前記実装領域が矩形形状を有し、前記第２の半導体素子が、前記実装領域の四隅に実装され、前記第１の半導体素子が、前記実装領域の残余のスペースに配置されている請求項１または２に記載の半導体装置。
- 前記第１の半導体素子が、実装面の反対側に正負一対の電極を有する半導体素子であり、前記第２の半導体素子が、実装面側に正負いずれかの電極を有する半導体素子である請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記枠体の内側に充填され、前記第１の半導体素子および第２の半導体素子を覆う封止部材を有する請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 基板と、前記基板上の実装領域に配列された複数の第１の半導体素子および第２の半導体素子と、前記基板上に形成され、前記半導体素子に給電する外部電極と、前記実装領域の周縁部に形成された反射性部材からなる枠体と、を備える半導体装置であって、
前記外部電極は、前記第１の半導体素子と接続する正負１対の第１の外部電極と、前記第２の半導体素子と接続する正負１対の第２の外部電極とからなり、
前記第１の外部電極および第２の外部電極は、それぞれ、外部電極と接続する端子部と、それらの端子部から前記実装領域の周縁部に沿って延伸する延伸部とからなり、
さらに、前記第１の外部電極の延伸部に沿って延伸する複数の配線が前記基板上に形成されており、
前記第１の外部電極および第２の外部電極の延伸部および前記複数の配線は、前記枠体に覆われていることを特徴とする半導体装置。 - 前記第１の外部電極の延伸部は、前記複数の配線の外側に形成されており、前記第１の半導体素子の電極と前記第１の外部電極の延伸部とを接続するボンディングワイヤが、前記複数の配線を跨いで接続されている請求項６に記載の半導体装置。
- 前記ワイヤと、前記複数の配線との間に前記枠体の一部が介在されている請求項７に記載の半導体装置。
- 第２の外部電極に電気的に接続する配線は、前記第２の半導体素子に接続する少なくとも１つの中継配線を有する請求項６から８のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記実装領域が矩形形状を有し、前記第２の半導体素子が、前記実装領域の四隅に実装され、前記第１の半導体素子が、前記実装領域の残余のスペースに配置されている請求項６から９のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記第１の半導体素子が、実装面の反対側に正負一対の電極を有する半導体素子であり、前記第２の半導体素子が、実装面側に正負いずれかの電極を有する半導体素子である請求項６から１０のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記枠体の内側に充填され、前記第１の半導体素子および第２の半導体素子を覆う封止部材を有する請求項６から１１のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記第１の外部電極の延伸部が、前記複数の配線の内側に形成されており、前記第２の半導体素子の電極と前記複数の配線とを接続するボンディングワイヤが、前記第１の外部電極の延伸部を跨いで接続されている請求項６から１２のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記半導体素子から離間して配置された蛍光体を備える請求項６から１３のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 温度センサが前記基板上に搭載されている請求項６から１４のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記封止部材に蛍光体を含む請求項１２に記載の半導体装置。
- 請求項１から１６のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法であって、
表面に実装領域と、正負１対の第１の外部電極および正負１対の第２の外部電極を形成した基板を用意する工程であって、前記実装領域の周縁部に沿って第１の外部電極が１対の第２の外部電極の少なくとも一方または第２の外部電極に接続する配線より外側に位置するように形成されている該工程と、
前記実装領域に、複数の第１の半導体素子および少なくとも１つの第２の半導体素子を実装する工程と、
前記１対の第２の外部電極の少なくとも一方または第２の外部電極に接続する配線を跨いで、前記第１の半導体素子の素子電極と前記第１の外部電極とをボンディングワイヤで電気的に接続する工程と、
前記実装領域の周囲に、前記ボンディングワイヤと、１対の第２の外部電極の少なくとも一方または第２の外部電極に接続する配線との間に枠体の一部が介在するように該枠体を形成する工程と、を含む半導体装置の製造方法。
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