JP2016100472A - 光半導体装置の製造方法および基板 - Google Patents

Abstract

【課題】素子とボンディングパッドとを大きな接合強度でワイヤボンディング可能な光半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】基板３１の一方の面に、第一の方向に沿って所定の間隙をあけて配置された２つの素子搭載領域３a,３bと、間隙に配置された２つのボンディングパッド４a,４ｂと、第一の方向に平行に素子搭載領域およびボンディングパッドの両側に配置された切断代領域３５とを有する基板を用意する工程と、２つの素子搭載領域の上に半導体素子２a,２ｂを搭載する工程と、半導体素子とボンディングパッドとをボンディングワイヤ５ｂ、５ｃで接続する工程と、切断代領域において基板を切断する工程とを有する。基板の、ボンディングパッドの両側に配置された各切断代領域には、間隙を挟むように一以上の第一のビア３３が配置される。切断代領域を切断する工程は、基板を切断しながら第一のビアを除去する。
【選択図】図４

Description

本発明は、光半導体装置の製造方法に関し、特に、光半導体搭載用の基板がガラスエポキシに比較して弾性率及び剛性率の低い材料で形成された光半導体装置に関する。

光半導体装置の基板としてガラスクロスに含浸された熱硬化性樹脂（エポキシレジンや、エポキシレジンとビスマレイドトリアジンによるポリマーアロイ等）を含む基板が使用されている。

一方、現在主流となりつつある白色照明では、より明るさを求めて大型素子（パワーＬＥＤ）や複数ＬＥＤ素子を搭載して、照射光量を向上させるために、耐候性、耐熱性等の特性に優れたシリコーンをガラスクロスに含浸させた基板（以下、単に、「ガラスシリコーン基板」という）が用いられている（特許文献１）。

特許文献２は、低弾性、低剛性のガラスシリコーン基板に対してボンディングを可能にするため、ボンディングパッド内に少なくとも３個の補強用ビアを設置することを開示している。これらのビアは三角形に配置されている。

特開２０１０−８９４９３号公報 特開２０１４−６７９５９号公報

光半導体装置の小型化に伴い、ボンディングパッドのサイズをできる限り小さくすることが望まれている。このように小さいボンディングパッドには、特許文献２に記載のように３個のビアを配置することができない場合がある。特に、小型の装置ではボンディングパッドの下に１個のビアを配置できない大きさになりつつある。

本発明の目的は、弾性率及び剛性率の低い基板を素子搭載用基板に使用し、かつ、ボンディングパッドの下にビアを配置できない構成であっても、素子とボンディングパッドとを大きな接合強度でワイヤボンディング可能な光半導体装置の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、基板の一方の面に、第一の方向に沿って所定の間隙をあけて配置された２つの素子搭載領域と、間隙に配置された２つのボンディングパッドと、第一の方向に平行に素子搭載領域およびボンディングパッドの両側に配置された切断代領域と、を有する基板を用意する工程と、２つの素子搭載領域の上に半導体素子を搭載する工程と、半導体素子とボンディングパッドとをボンディングワイヤで接続する工程と、切断代領域において前記基板を切断する工程とを有する光半導体装置製造方法が提供される。基板の、ボンディングパッドの両側に配置された各切断代領域には、間隙を挟むように一以上の第一のビアが配置される。切断代領域を切断する工程は、基板を切断しながら第一のビアを除去する。

本発明によれば、弾性率及び剛性率の低い基板を素子搭載用基板に使用し、かつ、ボンディングパッドの下にビアが配置できない構成であっても、素子とボンディングパッドとを大きな接合強度でワイヤボンディングできる光半導体装置の製造方法を提供することができる。

（ａ）本実施形態の光半導体装置の上面図、（ｂ）半導体素子を実装する前の基板および反射枠の上面図、（ｃ）図１（ｂ）のＡ−Ａ´断面図、（ｄ）図１（ａ）の半導体装置の裏面の端子を上面側からみた透視図。 ボンディングパッド４ａ、４ｂの下にビアが配置できないことを説明する図。 実施形態の基板の一例を示す上面図。 図３の基板において、反射枠６を配置し、半導体素子２ａ、２ｂを搭載し、ボンディングワイヤ５ａ、５ｂ、５ｃを用いてボンディングを行った基板の上面図。 （ａ）〜（ｅ）実施形態の光半導体装置の製造工程の一例を示す切欠き断面図、（ｆ）製造された光半導体装置の側面図。 基板３１（８）の衝撃荷重Ｉによる減衰緩和振動９５と超音波Ｕの加振方向の振動吸収９６とを説明する図。 実施形態の超音波の加振方向の一例を示す図。 第二の実施形態の基板の上面図。 第三の実施形態の基板の上面図。

以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

＜第一の実施形態＞
まず、図１および図２を用いて、本実施形態の製造方法を用いて製造される光半導体装置の構成を説明する。図１（ａ）は光半導体装置の上面図、（ｂ）は半導体素子を実装する前の基板および反射枠の上面図、（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ´断面図、（ｄ）は図１（ａ）の半導体装置の裏面の端子を上面側からみた透視図である。光半導体装置１は、光半導体装置用基板８の上面に所定の間隙１０をあけて配置された素子搭載領域３ａ、３ｂの上に、半導体素子２ａ、２ｂを搭載した構造である。素子搭載領域３ａ、３ｂの間隙１０には素子搭載領域３ａ、３ｂとそれぞれ接続されたボンディングパッド４ａ、４ｂが配置され、素子搭載領域３ａのボンディングパッド４ａとは反対側にボンディングパッド４ｃが配置されている。半導体素子２ａはボンディングワイヤ５ａおよび５ｂを用いてそれぞれボンディングバッド４ｃおよび４ｂと接続されている。半導体素子２ｂはボンディングワイヤ５ｃを用いてボンディングパッド４ａと接続されている。半導体素子２ｂの裏面電極はダイボンディングにより素子搭載領域３ｂと電気的に接続されている。これにより半導体素子２ａ、２ｂは電気的に並列又は逆並列に接続されている。半導体素子２ａおよび半導体素子２ｂとして、ＬＥＤ素子およびツェナーダイオード（ｚＤ）をそれぞれ用いることができる。

光半導体装置用基板８には、ボンディングパッド４ｃ、素子搭載領域３ａ、３ｂの下にビア（第二のビア）１３（フィルドビア）が配置されていることが望ましい。光半導体装置用基板８の裏には端子電極パターン９ａ，９ｂが備えられている。第二のビア１３は、ボンディングパッド４ｃおよび素子搭載領域３ａ、３ｂと端子電極パターン９ａ，９ｂとを電気的に接続すると共に、ボンディングパッド４ｃ、素子搭載領域３ａ、３ｂの直下の光半導体装置用基板８の剛性を高めることができる。しかしながら、ボンディングパッド４ａ、４ｂは、ボンディング可能な領域のサイズが図２のように小さく、ボンディング可能な領域の面内の各方向についての径（幅）のうちの最小な方向の径（ボンディングパッドの最小径）Ｄが、基板８に形成可能な最小のビア径よりも小さい、あるいはビアを形成する際に工程上形成されるビアランドの形成可能な最小の径（ビアランドの最小径）よりも小さい（図２を参照）。そのためボンディング４ａ，４ｂの下にビアを配置するとビアまたはビアランドがボンディングパッド４ａ，４ｂからはみだすため、ボンディングパッド４ａ、４ｂの下にビアを配置できない。そこで、本実施形態では、後述する第一のビア３３を所定の位置に配置することにより、ボンディングパッド４ａ、４ｂへのボンディング信頼性を高めている。ボンディングパッド４ａ、４ｂ、４ｃと素子搭載領域３ａ、３ｂの周囲には反射枠６が配置されている。なお、図１（ａ），（ｂ）は上面図であるが反射枠６に斜線を付している。また、光半導体装置用基板８の四隅には円筒を１／４分割した形状のスルーホール１２が備えられている。

次に、本実施形態の光半導体装置の製造方法を、図３および図４を用いて説明する。

本実施形態の光半導体装置の製造方法では、まず図３のような基板３１を用意する。基板３１は上面に、２つの素子搭載領域３ａ、３ｂが第一の方向３７に沿って所定の間隙１０をあけて配置されている。間隙１０には２つのボンディングパッド４ａ、４ｂが配置されている。素子搭載領域３ａ、３ｂおよびボンディングパッド４ａ、４ｂの両側には第一の方向３７に平行に切断代領域３５が配置されている。基板３１の、ボンディングパッド４ａ、４ｂの両側に配置された各切断代領域３５には、間隙１０を挟むように一以上の上面視略円形の第一のビア３３が配置されている。また、素子搭載領域３ａ、３ｂの下に上面視略円形の第二のビア１３が配置されている。ボンディングパッド４ａ、４ｂの下には、ビアは配置されておらず、ボンディングパッド４ａ、４ｂは、第一のビア３３のビアランドおよび第二のビア１３のビアランドと同等の大きさの円を内設できないくらい小さなサイズおよび形状で形成されている。ボンディングパッド４ａ、４ｂの第一の方向３７に垂直な方向のパターン幅は、第一のビア３３のビアランドの直径、および第二のビア１３のビアランドの直径のいずれよりも小さい。このような構造の基板３１を用意した後、基板の２つの素子搭載領域３ａ、３ｂの上に半導体素子２ａ、２ｂを搭載する。その後、半導体素子２ａ、２ｂとボンディングパッド４ｂ、４ａとをボンディングワイヤ５ｂ、５ｃで接続する。最後に切断代領域３５において基板３１を切断する。切断代領域３５を切断する工程では、基板３１を切断しながら第一のビア３３を除去する。

このように基板３１には、ボンディングパッド４ａ、４ｂの両側の各切断代領域３５に、一以上の第一のビア３３が、間隙１０を挟むように配置されているため、基板３１として、シリコーン樹脂基板やガラスシリコーン基板などを用いた場合であっても、加圧による減衰緩和振動や超音波の振動吸収を低減できる。このため加圧および超音波を用いたワイヤボンディングを高い接合強度で行うことが可能となり、ボンディングパッド４ａとボンディングワイヤ５ｃとの、あるいは、ボンディングパッド４ｂとボンディングワイヤ５ｂとの信頼性の高いボンディングを行うことができる。

上述の光半導体装置の製造方法について図１から図7を用いてさらに具体的に説明する。

（基板を準備する工程）
まず上述の図３の構成の基板３１を用意する（図５（ａ））。切断代領域３５に配置されている第一のビア３３は、第一の方向３７に平行な方向の間隙１０の長さＬに対応する範囲３８内に最低１個配置されていればよいが、図３のように、範囲３８全体にわたって複数個配置されていることが好ましい。さらに、範囲３８の複数個の第一のビア３３が近接して列状に配置されていることが好ましい。さらに、切断代領域３５の長手方向全体にわたって複数の第一のビア３３を列状に配置してもよい。

ボンディングパッド４ａ，４ｂの両側にそれぞれ配置される第一のビア３３は、ボンディングパッド４ａ、４ｂをそれぞれ挟んで所定の方向に対を成すように配置されていることが望ましい。上記所定の方向は、方向３７に直交する方向であっても、方向３７に対して所定の角度を成す斜め方向であってもよいが、ボンディングに用いる超音波の加振方向に一致していることが望ましい。
これにより、ガラスエポキシ基板より低剛性のガラスシリコーン基板を用いた場合でも方向３７に直交する方向や複数の第一のビア３３いずれかが対向配置されている方向に超音波方向を一致させることにより超音波を用いたボンディングが可能になる。

また、素子搭載領域３ａ、３ｂの下に第二のビア１３が配置されているためボンディングパッド４ａ、４ｂを中心とする２方向についてボンディングパッド４ａ、４ｂがビア３３、１３ではさまれた形状になる。このため、方向３７に平行な方向に超音波の方向を一致させることも可能になる。ただし、本実施形態は必ずしも素子搭載領域３ａ、３ｂの下に第二のビア１３が配置されなくてもよい。第二のビア１３が無くとも第一のビア３３によりボンディングを可能にする一定の効果は得られる。

切断代領域３５の幅はメッキにより第一のビア３３を形成する際に工程上形成されるビアランド３４の最小径以上であることが好ましい。これにより、切断代で切断した際にビア３３及びビアランド３４が除去され、完成品の側面に金属が残らない。これにより、半導体装置１を実装基板等にはんだ付けする際のマンハッタン現象を防止することができる。

第一のビア３３は、剛性を高めるためフィルドビアであることが望ましい。第一のビア３３の材質は、基板よりも剛性の大きいものであればよく、例えば、銅等を用いることができる。

基板３１の材質は、搭載される発光素子（２ａまたは２ｂ）の発光時の熱に耐えられる耐熱性等の特性に優れたものを用いる。例えば、ガラスシリコーン基板、シリコーン樹脂基板、ガラスエポキシ基板等を用いることができる。基板３１がガラスエポキシ基板と比較して弾性率及び／又は剛性率の低い基板であっても、本実施形態では切断代領域３５に第一のビア３３を配置したことによりボンディングパッド直下にビアがないものであってもボンディングの信頼性を高めることができる。

（反射枠６を配置する工程）
図４および図５の（ｂ）に示すように、エポキシ樹脂系、シリコーン樹脂系等の接着シート４１を介して、シリコーンもしくはフッ素系樹脂等の反射枠６を、基板３１上に固定する。反射枠６は、素子搭載領域３ａ、３ｂ、ボンディングパッド４ａ、４ｂ、４ｃの全体を露出する開口を有する。

（半導体素子を搭載する工程）
図４および図５（ｃ）に示すように、半導体素子２ａ、２ｂを、エポキシ樹脂系接着剤、シリコーン樹脂系接着剤、Ａｇペースト、はんだ等のダイボンディング剤４２を介して、素子搭載領域３ａ、３ｂの上にそれぞれ搭載する。半導体素子２ｂに用いるダイボンディング剤４２は導電性のものを用いてもよい。

半導体素子２ａ、２ｂとして、ここでは発光素子とツェナーダイオード（ｚＤ）をそれぞれ用いる場合を説明するが、受光素子、発光素子、保護素子等を用いてよい。発光素子の例としては、ＧａＮ系の青色発光ダイオードを用いることができる。

（ワイヤボンディング工程）
図４及び図５の（ｄ）に示すように、半導体素子２ａ、２ｂとボンディングパッド４ａ、４ｂ、４ｃとをボンディングワイヤ５ａ、５ｂ、５ｃで接続する。具体的には、ボンディングワイヤ５ａを用いて半導体素子２ａおよびボンディングパッド４ｃとをボンディングする。ボンディングワイヤ５ｂを用いて半導体素子２ａおよびボンディングパッド４ｂとをボンディングする。ボンディングワイヤ５ｃを用いて素子２ｂおよびボンディングパッド４ａとをボンディングする。

ワイヤボンディングは、加圧と超音波を用いる方法により行う。具体的には、半導体素子２ａとボンディングワイヤ５ｂの一方の端部とを一定荷重（例えば、３０〜６０ｇｆ）で押接しながら、接合面に平行な超音波を押接箇所に加えることで半導体素子２ａとボンディングワイヤ５ｂとを接合する（ファーストボンディング）。次に、ボンディングワイヤ５ｂのもう一方の端部とボンディングパッド４ｂとを、一定量の荷重（例えば、３０〜６０ｇｆ）で押接しながら超音波を押接箇所に加えることでボンディングワイヤ５ｂとボンディングパッド４ｂとを接合する（セカンドボンディング）。セカンドボンディングにおいて超音波を加振する方向は、ボンディングパッド４ｂを挟んで第一のビア３３が対をなしている方向又は第二のビア１３が対をなしている方向３７である。同様に、ボンディングワイヤ５ｃを用いて、半導体素子２ｂとボンディングパッド４ａとを接続し、ボンディングワイヤ５ａを用いて半導体素子２ａとボンディングパッド４ｃとを接続する。ボンディングパッド４ａとボンディングワイヤ５ｃをワイヤボンディングする際に超音波を加振する方向は、ボンディングパッド４ａを挟んで第一のビア３３が対をなしている方向又は第二のビア１３が対をなしている方向３７である。

ボンディングワイヤ５ｂ、５ｃを用いた半導体素子２ａ、２ｂとボンディングパッド４ｂ、４ａとの接続は、半導体素子２ａ、２ｂとボンディングワイヤ５ｂ、５ｃとをファーストボンディングにより接続してもよいし、あるいはボンディングワイヤ５ｂ、５ｃとボンディングパッド４ｂ、４ａをファーストボンディングにより接続してもよい。また、ボンディングワイヤ５ａ、５ｂ、５ｃを接続する順番は特に限定されない。

（封止樹脂１１を注入する工程）
図５の（e）に示すように、蛍光体およびその他粉体を混合した液状シリコーン樹脂などの封止樹脂１１を反射枠６内に注入し、硬化させる。

（基板を切断する工程）
図５の（ｆ）に示すように、ブレードによるダイシングにて、切断代領域３５を切断して、個片化する。切断代領域３５を切断する工程は、基板３１を切断しながら少なくとも第一のビア３３を除去できる厚さのブレードを用いる。第一のビア３３のビアランド３４を除去できる厚さのブレードを用いた場合にはさらに望ましい。例えば、ブレード厚さは０．２ｍｍ程度のものを使用する。これにより、少なくとも第一のビア３３が個片内には残らないため、光半導体装置１を実装基板等にはんだ付けする際のマンハッタン現象を防止できる。

本実施形態の基板３１はボンディングパッド４ａ、４ｂの両側に第一のビア３３が配置されているため、図５（ｄ）の工程でワイヤボンディングを行う際に、この方向に超音波の方向を一致させることによりボンディングパッド４ａ、４ｂの下にビアがなくても大きな接合強度でボンディングできる。これをさらに図６、図７を用いて以下説明する。

本実施形態で製造される半導体装置１は、間隙１０が小さくボンディングパッド４ａ、４ｂが小さいコンパクトな装置であるため、ボンディングパッド４ａ、４ｂの最小径が、基板８（３１）に形成可能な第一のビア３３（一般的に０．１ｍｍ径）または第一ビア３３の製造工程上形成されるビアランド３４（一般的に０．２５ｍｍ径）の最小径より小さい。そのため、ビアをボンディングパッド４ａ、４ｂの下に配置できない。

そこで、本実施形態では、ボンディングパッド４ａ、４ｂの両側に配置された各切断代領域３５に、間隙１０を挟むように一以上の第一のビア３３を配置している。このように第一のビア３３を配置することにより第一ビア３３が対になってボンディングパッド４ａ、４ｂ周辺に存在し、ボンディングパッド４ａ、４ｂの下に第二のビア１３が配置されていなくても、第一のビア３３がボンディング時の衝撃荷重Ｉで誘発される上下方向の振動（減衰緩和振動９５）を抑制することができる（図６）。

また、ボンディングパッド４ａ、４ｂを挟むように対になった第一のビア３３は、ボンディング時の超音波Ｕによる超音波の加振方向の振動吸収９６を抑制する（図６）。これにより、図７に示すように、例えば、方向３７に垂直な方向（図７の方向１０１から１０３）や斜めの方向（図７の方向１０４と１０５）の方向の超音波の加振方向の振動吸収９６を抑制できる。第一ビア３３の対が一つのボンディングパッド４ａ（４ｂ）をはさんで複数できる場合、一つの基板で多様な超音波の加振方向の振動吸収９６を抑制できる。

さらに、半導体素子２ａおよび２ｂの下に第二のビア１３を配置した場合、加圧による衝撃荷重Ｉにより誘発された上下の振動（減衰緩和振動９５）をさらに抑制でき、図７の方向１０６および１０７の方向の超音波の加振方向の振動吸収９６も抑制することができる。すなわち、切断代領域の第一のビア３３と第二のビア１３を組み合わせることにより、ボンディング部９２の接合強度の信頼性を増加させる。

なお、上述の実施形態において、反射枠６が不要な場合は図５（ｂ）の反射枠６を配置する工程を省略できる。その場合、図５（ｅ）の工程では、別途用意した成形金型を基板３１上に配置し、成形金型内に封止樹脂１１を流し込み、所望の形状（例えば、レンズ形状）に形成をさせるか、あるいは液状樹脂等の封止樹脂１１をポッティングにより滴下し、所望の形状（例えば、レンズ形状）に形成させることができる。

＜第二の実施形態＞
上述の実施形態では、切断代領域３５の第一のビア３３のビアランド３４とボンディングパッド４ａ，４ｂとは独立しているが、補強を加える目的で、図８に示すように、ボンディングパッド４ａ、４ｂから補強パターン５１を引出し、ボンディングパッド４ａ、４ｂの周辺にある、第一のビア３３のビアランド３４に接続してもよい。補強パターン５１はボンディングパッド４ａ、４ｂと一体になるように連続して形成されている。
このように補強パターン５１を配置することにより、衝撃荷重による減衰緩和振動および超音波の加振方向の振動吸収が抑制される。これらの抑制によりボンディングの際の接合強度がさらに改善する。

＜第三の実施形態＞
第二の実施形態よりさらに強固に補強したい場合は、図９に示すように、ボンディングパッド４ａ、４ｂの両側から補強パターン７１を引き出し、第一のビア３３のビアランド３４に接続することができる。補強パターン７１はボンディングパッド４ａ、４ｂと一体になるように連続して形成されている。
このように補強パターン７１を配置することにより、衝撃荷重による減衰緩和振動の抑制、および、超音波の加振方向の振動吸収がより抑制され、さらなる接合強度が得られる。

第二の実施形態の補強パターン５１または第三の実施形態の補強パターン７１の材質として、ボンディングパッド４ｃ、素子搭載領域３ａ、３ｂ、端子電極パターン９ａ，９ｂと同様の材質を使用でき、例えば、銅箔上に銅、ニッケル、パラジウム、金、銀等のめっきを施したもの等が使用できる。また、これらの幅は十分な補強強度を得るために、０．２ｍｍ以上にすることが望ましい。

第一から第三の実施形態では、基板８に２つの素子搭載領域３ａ、３ｂを備える例を示しているが、本発明は２つの素子搭載領域に限定するものではなく、基板８は、第一の方向３７に沿って配置された一以上の素子搭載領域とボンディングパッドを備えていればよい。この場合、第一のビア３３は、第一の方向３７に平行な方向ついての、ボンディングパッドの大きさ（径）に対応する切断代領域３５範囲内に最低１個配置されていればよい。あるいは、切断代領域３５に配置されている第一のビア３３は、第一の方向３７に平行な方向についての、ボンディングパッドの大きさ（径）に対応する範囲全体にわたって複数個配置されることが好ましい。さらに、このような複数個の第一のビア３３は、近接して列状に配置されることが好ましい。

また、これらの実施形態で用いる基板３１は基板８の集合基板を用いることができる。例えば、基板８に相当する光半導体装置用基板領域３６が縦にあるいは縦および横に連続的に配置された集合基板を用いることができる。その場合、第一のビア３３がボンディングパッド４ａ、４ｂを挟んで対を形成できるように、光半導体装置用基板領域３６の両側に切断代領域３５を配置することが望ましい。例えば、基板３１の端部から切断代領域３５、光半導体装置用基板領域３６、切断代領域３５、光半導体装置用基板領域３６、と交互に配置され、逆側の端部に切断代領域３５が配置されている集合基板を用いることができる。

上述の実施形態では、ボンディングパッド４ｃの下にビアを配置しているが、ボンディングパッド４ｃの下にビアが配置できない場合は、ボンディングパッド４ｃを挟むように、切断代領域３５に第一のビア３３及びビアランド３４を配置することができる。

上述の実施形態において、２つの半導体素子を組み合わせて用いる場合、発光素子同士を組み合わせて用いてもよいし、発光素子と発光素子の保護素子を組み合わせてもよいし、発光素子と受光素子を組み合わせてもよい。また、半導体素子２ａ、２ｂが電気的に並列または直列に接続されていてもよい。
また、半導体素子２ａ、２ｂと素子搭載領域３ａ、３ｂとの実装方法は、フェースアップタイプでもよい。

また、これらの実施形態は、一例として、素子搭載領域３ａ、３ｂ、ボンディングパッド４ａ、４ｂ、４ｃ、端子電極パターン９ａ，９ｂ、ビアランド３４の材質には銅箔上にニッケル、パラジウム、金、銀等のめっき膜を施したもの等を、ボンディングワイヤ５ａ、５ｂ、５ｃの材質にはＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ等、第二のビア１３の材質には銅等、を用いることができる。

上述の実施形態により製造された光半導体装置１は、ＧａＮ系発光素子を搭載した小型発光装置、受光素子と発光素子を搭載したセンサ、照明用発光装置、ＬＣＤバックライト用発光装置、車載照明用発光装置、等に利用することができる。

図１（ｄ）に示す、端子電極パターン９ａ，９ｂは、実装基板に光半導体装置１を搭載する場合、端子電極パターン９ａ、９ｂをはんだづけする時、溶融したはんだの表面張力により、光半導体装置１が端子電極パターンの大きい方へ移動しやすい。そのため、端子電極パターン９ａ、９ｂの面積の差は小さいほうが望ましい。一方、ＬＥＤ素子からの熱を効率よく放出するためには、ＬＥＤ素子を搭載した素子搭載領域と接続されている端子電極パターンの面積を大きくすることが望ましい。はんだ付け精度と熱放出効率を両立させるため、本実施形態では、図１の（ｄ）に示すような、極性の異なるボンディングパッド４ａ、４ｂにそれぞれ接続される端子電極パターンの端部を斜めに切った形状とし、端子電極パターン９ａ、９ｂの面積の差を小さくしている。

また、図１（ｄ）に示すスルーホール１２の壁にはニッケル、金、銀、パラジウム等でめっきを施すことも可能である。

上述した実施形態を用いることにより、小型化された基板を用いたパッケージに半導体素子を搭載しても、ワイヤボンディングの接合品質を確保でき、安定した電気特性を有する光半導体装置を提供できる。
上述した実施形態により、静電気に対する耐性が小さい搭載素子（例えば、青色〜近紫外光発光をするＧａＮ系のＬＥＤ素子）を保護するために、小型化された同一のパッケージ内にＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｓｔａｔｉｃ−Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）保護素子（例えば、ｚＤ）をさらに搭載した光半導体装置を製造する場合でも、信頼性の高いボンディングが可能となる。
また、信頼性の高いボンディングが可能となるため、ボンディングパッドをあらかじめプラズマ洗浄する工程が不要になり、工数削減が可能となる。

また、第一の実施形態の場合、反射枠はボンディングパッドの全体を露出する開口を備えているため、反射枠を取り付ける時、反射枠の下にボンディングパッドが位置せず、段差がなく反射枠を取り付けることができる。

１・・・光半導体装置、３１・・・基板、３７・・・第一の方向、２ａ、２ｂ・・・半導体素子、３ａ、３ｂ・・・素子搭載領域、１０・・・間隙、４ａ、４ｂ・・・ボンディングパッド、３５・・・切断代領域、５ｂ、５ｃ・・・ボンディングワイヤ、３３・・・第一のビア

Claims (13)

1. 光半導体装置の製造方法であって、
   基板の一方の面に、第一の方向に沿って所定の間隙をあけて配置された２つの素子搭載領域と、前記間隙に配置された２つのボンディングパッドと、前記素子搭載領域およびボンディングパッドの両側に前記第一の方向に平行に配置された切断代領域と、を有する基板を用意する工程と、
   前記２つの素子搭載領域の上に半導体素子を搭載する工程と、
   前記半導体素子と前記ボンディングパッドとをボンディングワイヤで接続する工程と、
   前記切断代領域において前記基板を切断する工程とを有し、
   前記基板の、前記ボンディングパッドの両側に配置された各切断代領域には、前記間隙を挟むように一以上の第一のビアが配置され、
   前記切断代領域を切断する工程は、前記基板を切断しながら前記第一のビアを除去することを特徴とする光半導体装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の光半導体装置の製造方法であって、
   前記第一のビアが前記間隙に対応する領域にわたって複数個配置されていることを特徴とする光半導体装置の製造方法。
3. 請求項１または２に記載の光半導体装置の製造方法であって、
   前記ボンディングパッドの最小径が、前記基板に形成可能なビアの最小径または前記ビアを形成される際に形成されるビアランドの最小径より小さいことを特徴とする光半導体装置の製造方法。
4. 請求項１または２に記載の光半導体装置の製造方法であって、
   前記第一のビアがビアランドを有し、
   前記ボンディングパッドの最小径が、前記第一のビアまたは前記ビアランドの最小径より小さいことを特徴とする光半導体装置の製造方法。
5. 請求項１から４いずれかひとつに記載の光半導体装置の製造方法であって、
   前記基板は、前記２つの素子搭載領域下にそれぞれ一以上配置された第二のビアを備えることを特徴とする光半導体装置の製造方法。
6. 光半導体装置の製造方法であって、
   基板に、第一の方向に沿って配置された、一以上の素子搭載領域および一以上のボンディングパッドと、前記素子搭載領域およびボンディングパッドの両側に前記第一の方向に平行に配置された切断代領域と、を有する基板を用意する工程と、
   前記素子搭載領域の上に半導体素子を搭載する工程と、
   前記半導体素子と前記ボンディングパッドとをボンディングワイヤで接続する工程と、
   前記切断代領域を切断する工程とを有し、
   前記基板は、前記ボンディングパッドの両側に配置された各切断代領域に、前記ボンディングパッドを挟むように一以上の第一のビアを備え、
   前記第一のビアは、ビアランドを有し、
   前記ボンディングパッドの最小径は、前記第一のビアまたは前記ビアランドの最小径より小さく、
   前記切断代領域を切断する工程は、前記基板を切断しながら第一のビアを除去することを特徴とする光半導体装置の製造方法。
7. 請求項４または６に記載の光半導体装置の製造方法であって、
   前記切断代領域の短手方向の幅は前記ビアランドの最小径より大きいことを特徴とする光半導体装置の製造方法。
8. 請求項４、６、および７のいずれかひとつに記載の光半導体装置の製造方法であって、
   前記切断代領域を切断する工程において、前記ビアランドを除去することを特徴とする光半導体装置の製造方法。
9. 請求項４、６から８のいずれかひとつに記載の光半導体装置の製造方法であって、
   前記基板が、前記ボンディングパッドの両側に配置された切断代領域のうちの少なくとも一方に配置された前記第一のビアの前記ビアランドと前記ボンディングパッドとを接続する、前記ボンディングパッドと一体に形成された補強パターンをさらに含むことを特徴とする光半導体装置の製造方法。
10. 請求項９に記載の光半導体装置の製造方法であって、
    前記補強パターンは、前記ボンディングパッドの両側にそれぞれ配置され、前記ボンディングパッドと両側の前記切断代領域の前記第一のビアの前記ビアランドとをそれぞれ接続していることを特徴とする光半導体装置の製造方法。
11. 請求項１から１０のいずれかひとつに記載の光半導体装置の製造方法であって、
    前記基板が、ガラスエポキシ基板と比較して弾性率及び／又は剛性率の低い基板であることを特徴とする光半導体装置の製造方法。
12. 請求項１から１１のいずれかひとつに記載の光半導体装置の製造方法であって、
    前記基板が、シリコーン樹脂基板、またはシリコーンをガラスクロスに含浸させた基板であることを特徴とする光半導体装置の製造方法。
13. 第一の方向に沿って所定の間隙をあけて配置された２つの素子搭載領域と、前記間隙に配置された２つのボンディングパッドと、前記素子搭載領域およびボンディングパッドの両側に前記第一の方向に平行に配置された切断代領域と、を有し、
    前記ボンディングパッドの両側に配置された各切断代領域には、前記間隙を挟むように一以上の第一のビアが配置されていることを特徴とする基板。

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