JP2018018954A - Led package nd manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LED package capable of ensuring compaction and reliability of a package, and to provide a manufacturing method thereof.SOLUTION: An LED package includes a board 1 mainly composed of an intrinsic semiconductor material of single crystal having a principal surface 11 and a mounting surface 12 facing oppositely to each other in a thickness direction Z, and a recess 14 formed in the principal surface 11, an internal terminal 21 arranged in the recess 14, an external terminal 22 arranged on the mounting surface 12 of the surface 11, and an LED chip 31 accommodated in the recess 14 and conducting to the internal terminal 21. The board 1 has a doping layer 15 formed between the principal surface 11 and mounting surface 12, and conducting the internal terminal 21 and external terminal 22 with each other.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、単結晶の真性半導体材料を主成分とし、かつ微細加工された基板にLEDチップを搭載したLEDパッケージおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to an LED package having a single crystal intrinsic semiconductor material as a main component and an LED chip mounted on a finely processed substrate and a method for manufacturing the same.

近年、LSI製造技術を応用することで、微細加工したシリコン基板に各種半導体素子を搭載した、いわゆるマイクロマシン(MEMS:Micro Electro Mechanical Systems)が普及しつつある。当該マイクロマシンの製造にあたっては、シリコン基板の微細加工手法として異方性エッチングが用いられている。異方性エッチングにより、シリコン基板に微細な凹部を精度良く形成することができ、この凹部に収容されるように各種半導体素子がシリコン基板に搭載される。   In recent years, by applying LSI manufacturing technology, so-called micro electro mechanical systems (MEMS) in which various semiconductor elements are mounted on a finely processed silicon substrate are becoming widespread. In manufacturing the micromachine, anisotropic etching is used as a microfabrication technique for a silicon substrate. By anisotropic etching, a fine recess can be accurately formed in the silicon substrate, and various semiconductor elements are mounted on the silicon substrate so as to be accommodated in the recess.

たとえば特許文献1に、このようなマイクロマシンの製造技術に基づくLEDパッケージが開示されている。当該LEDパッケージは、異方性エッチングによりシリコン基板にホーン(凹部)を形成し、凹部の底面にLEDチップが搭載されたものである。当該ホーンは、シリコン基板の(100)面から窪むように形成されているため、(111)面である傾斜面を有する。また、当該LEDパッケージを実装するための電極は、次の二通りの方法により形成される。   For example, Patent Document 1 discloses an LED package based on such a micromachine manufacturing technique. In the LED package, a horn (recess) is formed on a silicon substrate by anisotropic etching, and an LED chip is mounted on the bottom surface of the recess. Since the horn is formed so as to be recessed from the (100) plane of the silicon substrate, it has an inclined surface that is a (111) plane. In addition, an electrode for mounting the LED package is formed by the following two methods.

一つ目の方法は、平面視における凹部の外周部において、厚さ方向に貫通するコンタクトホールをシリコン基板に形成し、コンタクトホール内にスパッタリング法により電極を形成する方法である。コンタクトホールは、ホーンと同様に異方性エッチングにより形成されるため、(111)面である傾斜面により構成される。このため、コンタクトホールの開口面積は、回路基板とLEDチップとの導通に必要な断面積よりも大きくなるため、コンタクトホールの形成がLEDパッケージの大型化を招くという問題がある。   The first method is a method in which a contact hole penetrating in the thickness direction is formed in the silicon substrate at the outer peripheral portion of the concave portion in plan view, and an electrode is formed in the contact hole by sputtering. Since the contact hole is formed by anisotropic etching in the same manner as the horn, it is constituted by an inclined surface that is a (111) plane. For this reason, since the opening area of a contact hole becomes larger than the cross-sectional area required for conduction | electrical_connection with a circuit board and an LED chip, there exists a problem that formation of a contact hole causes the enlargement of a LED package.

二つ目の方法は、シリコン基板の側部を傾斜させたコンタクトエッジを形成し、コンタクトエッジの表面にスパッタリング法により電極を形成する方法である。コンタクトエッジは、ホーンと同様に異方性エッチングにより形成されるため、コンタクトエッジの表面は、(111面)である傾斜面である。この場合においてLEDパッケージを実装したとき、回路基板に対向するシリコン基板の裏面には電極が形成されないため、回路基板は、はんだを介してコンタクトエッジの表面に形成された電極と導通する。このため、電極に対するはんだ付着面積が従来よりも小さくなる傾向となり、温度応力などの要因によりはんだに亀裂が発生したとき導通が阻害される可能性があるため、LEDパッケージの信頼性が低下するという問題がある。   The second method is a method in which a contact edge having an inclined side portion of a silicon substrate is formed, and an electrode is formed on the surface of the contact edge by a sputtering method. Since the contact edge is formed by anisotropic etching in the same manner as the horn, the surface of the contact edge is an inclined surface (111 plane). In this case, when the LED package is mounted, no electrode is formed on the back surface of the silicon substrate facing the circuit board, so that the circuit board is electrically connected to the electrode formed on the surface of the contact edge via the solder. For this reason, the solder adhesion area with respect to the electrode tends to be smaller than before, and conduction may be hindered when cracks occur in the solder due to factors such as temperature stress, which reduces the reliability of the LED package. There's a problem.

特許第4572312号公報Japanese Patent No. 4572121

本発明は上記事情に鑑み、パッケージの小型化および信頼性の確保を図ることが可能なLEDパッケージおよびその製造方法を提供することをその課題とする。   In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide an LED package and a method for manufacturing the same that can reduce the size of the package and ensure reliability.

本発明の第1の側面によって提供されるLEDパッケージは、厚さ方向において互いに反対側を向く主面および実装面を有し、かつ前記主面から窪む凹部が形成された単結晶の真性半導体材料を主成分とする基板と、前記凹部に配置された内部端子と、前記基板の前記実装面に配置された外部端子と、前記凹部に収容され、かつ前記内部端子に導通するLEDチップと、を備えるLEDパッケージであって、前記基板は、前記主面と前記実装面との間に形成され、かつ前記内部端子および前記外部端子を相互に導通させるドーピング層を有することを特徴としている。   The LED package provided by the first aspect of the present invention has a main surface and a mounting surface that face each other in the thickness direction, and a single crystal intrinsic semiconductor having a recess recessed from the main surface A substrate mainly composed of a material; an internal terminal disposed in the recess; an external terminal disposed on the mounting surface of the substrate; an LED chip housed in the recess and electrically connected to the internal terminal; The substrate includes a doping layer formed between the main surface and the mounting surface and electrically conducting the internal terminal and the external terminal.

本発明の実施において好ましくは、前記ドーピング層は、イオン化されたV族元素を含有する。   In the practice of the present invention, the doping layer preferably contains an ionized group V element.

本発明の実施において好ましくは、前記V族元素は、Pである。   In the practice of the present invention, the group V element is preferably P.

本発明の実施において好ましくは、前記基板には、前記基板の厚さ方向に前記ドーピング層を分断し、かつ電気絶縁体である絶縁壁が形成され、前記ドーピング層は、前記絶縁壁によって互いに電気絶縁された陽極である第1ドーピング部と、陰極である第2ドーピング部と、を有する。   In the embodiment of the present invention, preferably, the substrate is formed with an insulating wall that divides the doping layer in a thickness direction of the substrate and is an electrical insulator, and the doping layer is electrically connected to each other by the insulating wall. It has the 1st doping part which is an insulated anode, and the 2nd doping part which is a cathode.

本発明の実施において好ましくは、平面視において、前記絶縁壁は、前記第1ドーピング部および前記第2ドーピング部のそれぞれの周囲を取り囲んでいる。   In the embodiment of the present invention, preferably, the insulating wall surrounds each of the first doping portion and the second doping portion in a plan view.

本発明の実施において好ましくは、前記凹部は、前記内部端子が配置された底面と、前記底面と前記基板の前記主面とをつなぐ連絡面と、を有し、前記底面は、前記基板の厚さ方向に対して直交し、前記連絡面は、前記底面に対して傾斜している。   In an embodiment of the present invention, preferably, the recess has a bottom surface on which the internal terminal is disposed, and a communication surface that connects the bottom surface and the main surface of the substrate, and the bottom surface is a thickness of the substrate. It is orthogonal to the vertical direction, and the connecting surface is inclined with respect to the bottom surface.

本発明の実施において好ましくは、前記底面の平面視の形状は、矩形状であり、複数の前記連絡面が前記底面の四辺に沿って形成されている。   Preferably, in the implementation of the present invention, the shape of the bottom surface in plan view is a rectangular shape, and the plurality of connecting surfaces are formed along the four sides of the bottom surface.

本発明の実施において好ましくは、前記底面に対する複数の前記連絡面の傾斜角は、いずれも同一である。   In the implementation of the present invention, it is preferable that the inclination angles of the plurality of connecting surfaces with respect to the bottom surface are the same.

本発明の実施において好ましくは、前記真性半導体材料は、Siである。   In the practice of the present invention, preferably, the intrinsic semiconductor material is Si.

本発明の実施において好ましくは、前記基板の前記主面は、(100)面である。   In the practice of the present invention, preferably, the main surface of the substrate is a (100) plane.

本発明の実施において好ましくは、前記絶縁壁は、SiO2を主成分とする。 In the practice of the present invention, preferably, the insulating wall contains SiO 2 as a main component.

本発明の実施において好ましくは、前記第1ドーピング部および前記第2ドーピング部は、前記凹部の前記底面と前記実装面との間に位置している   In the embodiment of the present invention, preferably, the first doping portion and the second doping portion are located between the bottom surface of the recess and the mounting surface.

本発明の実施において好ましくは、前記凹部の前記底面から、前記絶縁壁の一部が突出している。   In the implementation of the present invention, preferably, a part of the insulating wall protrudes from the bottom surface of the recess.

本発明の実施において好ましくは、前記凹部の前記連絡面を覆う、前記LEDチップから発せられた光を反射する反射膜が形成されている。   In the embodiment of the present invention, preferably, a reflection film that covers the communication surface of the concave portion and reflects light emitted from the LED chip is formed.

本発明の実施において好ましくは、前記反射膜は、Au層を含む。   In the practice of the present invention, preferably, the reflective film includes an Au layer.

本発明の実施において好ましくは、前記反射膜は、前記内部端子と同一の構成である。   In the embodiment of the present invention, preferably, the reflective film has the same configuration as the internal terminal.

本発明の実施において好ましくは、前記基板の前記実装面を覆うように形成された第1絶縁膜を備え、前記第1絶縁膜には、前記ドーピング層を露出させる連絡孔が形成され、前記連絡孔に前記外部端子の一部が挿通している。   Preferably, the present invention preferably includes a first insulating film formed to cover the mounting surface of the substrate, and the first insulating film is formed with a communication hole for exposing the doping layer. A part of the external terminal is inserted through the hole.

本発明の実施において好ましくは、前記第1絶縁膜の組成は、前記絶縁壁の組成と同一である。   In the embodiment of the present invention, preferably, the composition of the first insulating film is the same as the composition of the insulating wall.

本発明の実施において好ましくは、前記外部端子の一部および前記第1絶縁膜を覆う第2絶縁膜を備える。   Preferably, the present invention includes a second insulating film that covers a part of the external terminal and the first insulating film.

本発明の実施において好ましくは、前記第2絶縁膜は、感光性ポリイミドから構成される。   In the practice of the present invention, the second insulating film is preferably made of photosensitive polyimide.

本発明の実施において好ましくは、前記第2絶縁膜から露出する前記外部端子を覆う電極パッドを備える。   Preferably, the present invention includes an electrode pad that covers the external terminal exposed from the second insulating film.

本発明の実施において好ましくは、前記電極パッドは、互いに積層されたNi層、Pd層およびAu層から構成される。   Preferably, in the practice of the present invention, the electrode pad is composed of a Ni layer, a Pd layer, and an Au layer stacked on each other.

本発明の実施において好ましくは、前記内部端子と前記LEDチップとの間に介在する接合層を備える。   Preferably, the present invention includes a bonding layer interposed between the internal terminal and the LED chip.

本発明の実施において好ましくは、前記接合層は、互いに積層されたNi層およびSnを含む合金層から構成される。   In the practice of the present invention, the bonding layer is preferably composed of an Ni layer and an alloy layer containing Sn stacked on each other.

本発明の実施において好ましくは、前記基板には、前記凹部の前記底面から窪み、かつ前記内部端子の周囲を取り囲む溝部が形成されている。   Preferably, in the embodiment of the present invention, the substrate is formed with a groove that is recessed from the bottom surface of the recess and surrounds the periphery of the internal terminal.

本発明の実施において好ましくは、前記LEDチップを覆い、かつ前記凹部に充填された封止樹脂を備える。   In the implementation of the present invention, it is preferable to include a sealing resin that covers the LED chip and is filled in the recess.

本発明の実施において好ましくは、前記封止樹脂は、蛍光体を含有し、かつ透光性を有する合成樹脂から構成される。   In the practice of the present invention, preferably, the sealing resin is made of a synthetic resin containing a phosphor and having translucency.

本発明の第2の側面によって提供されるLEDパッケージの製造方法は、厚さ方向において互いに反対側を向く表面および裏面を有し、かつ単結晶の真性半導体材料から構成される基材に、イオン化されたV族元素を含有するドーピング層をイオン注入により形成する工程と、前記ドーピング層に導通する外部導電層を、その一部が前記基板の前記裏面に接するように形成する工程と、前記基材の前記表面から窪む凹部を、前記基材に形成する工程と、前記ドーピング層に導通する内部導電層を、前記凹部に形成する工程と、LEDチップを、前記凹部に収容されるように前記内部導電層に搭載する工程と、を備えることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an LED package, comprising: ionizing a substrate having a front surface and a back surface facing away from each other in a thickness direction and made of a single crystal intrinsic semiconductor material; Forming a doped layer containing the group V element by ion implantation; forming an external conductive layer electrically connected to the doping layer so that a part thereof is in contact with the back surface of the substrate; A step of forming a recess recessed from the surface of the material in the substrate, a step of forming an internal conductive layer conducting to the doping layer in the recess, and an LED chip to be accommodated in the recess. And a step of mounting on the internal conductive layer.

本発明の実施において好ましくは、前記V族元素は、Pである。   In the practice of the present invention, the group V element is preferably P.

本発明の実施において好ましくは、前記ドーピング層を形成する工程と、前記外部導電層を形成する工程との間に、前記ドーピング層を前記基材の厚さ方向に分断し、かつ電気絶縁体である絶縁壁を、前記基材に形成する工程を備える。   Preferably, in the practice of the present invention, the doping layer is divided in the thickness direction of the base material between the step of forming the doping layer and the step of forming the external conductive layer, and an electric insulator is used. A step of forming an insulating wall on the substrate;

本発明の実施において好ましくは、前記絶縁壁を形成する工程では、前記基材の前記裏面から窪む溝部を深掘りRIEにより形成する工程を含む。   Preferably, in the implementation of the present invention, the step of forming the insulating wall includes a step of forming a groove portion recessed from the back surface of the base material by deep RIE.

本発明の実施において好ましくは、前記絶縁壁を形成する工程では、熱酸化法により前記絶縁壁とともに、前記基材の前記裏面に接する第1絶縁膜が形成される。   In the embodiment of the present invention, preferably, in the step of forming the insulating wall, a first insulating film in contact with the back surface of the base material is formed together with the insulating wall by a thermal oxidation method.

本発明の実施において好ましくは、前記外部導電層を形成する工程では、前記第1絶縁膜から前記ドーピング層を露出させる連絡孔を形成する工程を含む。   Preferably, in the embodiment of the present invention, the step of forming the external conductive layer includes a step of forming a communication hole for exposing the doping layer from the first insulating film.

本発明の実施において好ましくは、前記外部導電層を形成する工程と、前記凹部を形成する工程との間に、前記外部導電層の一部および前記第1絶縁膜を覆う第2絶縁膜をフォトリソグラフィにより形成する工程を備える。   Preferably, in the embodiment of the present invention, a second insulating film that covers a part of the external conductive layer and the first insulating film is formed between the step of forming the external conductive layer and the step of forming the recess. A step of forming by lithography.

本発明の実施において好ましくは、前記凹部を形成する工程では、異方性エッチングにより前記凹部が形成される。   In the practice of the present invention, preferably, in the step of forming the recess, the recess is formed by anisotropic etching.

本発明の実施において好ましくは、前記真性半導体材料は、Siであり、前記基材の前記表面は、(100)面である。   In the practice of the present invention, preferably, the intrinsic semiconductor material is Si, and the surface of the substrate is a (100) plane.

本発明の実施において好ましくは、前記内部導電層を形成する工程では、スパッタリング法および電解めっきにより前記内部導電層とともに、前記凹部に光を反射する反射膜が形成される。   In the embodiment of the present invention, preferably, in the step of forming the internal conductive layer, a reflection film that reflects light is formed in the concave portion together with the internal conductive layer by sputtering and electrolytic plating.

本発明の実施において好ましくは、前記内部導電層を形成する工程では、前記LEDチップを搭載するための接合層を電解めっきにより前記内部導電層に形成する工程を含む。   Preferably, in the embodiment of the present invention, the step of forming the internal conductive layer includes a step of forming a bonding layer for mounting the LED chip on the internal conductive layer by electrolytic plating.

本発明の実施において好ましくは、前記外部導電層を覆い、かつ導電体であるパッド層を無電解めっきにより形成する工程を備える。   Preferably, the present invention includes a step of covering the external conductive layer and forming a pad layer as a conductor by electroless plating.

本発明の実施において好ましくは、前記LEDチップを搭載する工程の後に、前記LEDチップを覆い、かつ前記凹部に充填された封止樹脂を形成する工程を備える。   In the implementation of the present invention, preferably, after the step of mounting the LED chip, a step of forming a sealing resin covering the LED chip and filling the concave portion is provided.

本発明にかかるLEDパッケージによれば、基板は、凹部に配置された内部端子と、基板の実装面に配置された外部端子とを相互に導通させるドーピング層を有する。このような構成をとることによって、コンタクトホールまたはコンタクトエッジを形成せずに内部端子と外部端子との導通を確保することができる。また、外部端子に対するはんだの付着面積は、従来と同程度にすることができる。したがって、パッケージの小型化および信頼性の確保を図ることが可能となる。   According to the LED package of the present invention, the substrate has a doping layer that allows the internal terminals disposed in the recesses and the external terminals disposed on the mounting surface of the substrate to be electrically connected to each other. By adopting such a configuration, it is possible to ensure conduction between the internal terminal and the external terminal without forming a contact hole or a contact edge. Further, the area of the solder attached to the external terminal can be made comparable to the conventional one. Therefore, it is possible to reduce the size of the package and ensure reliability.

また、本発明にかかるLEDパッケージの製造方法によれば、ドーピング層は、イオン注入により単結晶の真性半導体材料から構成される基材にイオン化されたV族元素を含有させることによって形成される。イオン注入は、半導体素子の製造において一般的な方法であるため、本発明にかかるLEDパッケージを製造するために特別な設備を設ける必要はない。   According to the method for manufacturing an LED package of the present invention, the doping layer is formed by containing an ionized group V element in a base material made of a single crystal intrinsic semiconductor material by ion implantation. Since ion implantation is a common method in the manufacture of semiconductor devices, it is not necessary to provide special equipment for manufacturing the LED package according to the present invention.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき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.

本発明の第1実施形態にかかるLEDパッケージの平面図である。It is a top view of the LED package concerning 1st Embodiment of this invention. 図1に示すLEDパッケージの平面図(LEDチップおよび封止樹脂を省略)である。FIG. 2 is a plan view of the LED package shown in FIG. 1 (LED chip and sealing resin are omitted). 図1に示すLEDパッケージの底面図である。It is a bottom view of the LED package shown in FIG. 図2のIV−IV線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. 図2のV−V線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the VV line of FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する底面図である。It is a bottom view explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する底面図である。It is a bottom view explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 図9のX−X線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the XX line of FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する底面図である。It is a bottom view explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する平面図である。It is a top view explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する平面図である。It is a top view explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 図16のXVII−XVII線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the XVII-XVII line of FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 図1に示すLEDパッケージの製造工程を説明する平面図である。It is a top view explaining the manufacturing process of the LED package shown in FIG. 本発明の第2実施形態にかかるLEDパッケージの平面図(LEDチップおよび封止樹脂を省略)である。It is a top view (a LED chip and sealing resin are abbreviate | omitted) of the LED package concerning 2nd Embodiment of this invention. 図27のXXVIII−XXVIII線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the XXVIII-XXVIII line of FIG. 図27のXXIX−XXIX線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the XXIX-XXIX line | wire of FIG.

本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という。)について、添付図面に基づいて説明する。   A mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiment”) will be described with reference to the accompanying drawings.

〔第1実施形態〕
図1〜図5に基づき、本発明の第1実施形態にかかるLEDパッケージA10について説明する。LEDパッケージA10は、基板1、内部端子21、外部端子22、第1絶縁膜23、第2絶縁膜24、電極パッド25、反射膜29、LEDチップ31、接合層32および封止樹脂4を備える。
[First Embodiment]
Based on FIGS. 1-5, LED package A10 concerning 1st Embodiment of this invention is demonstrated. The LED package A10 includes a substrate 1, an internal terminal 21, an external terminal 22, a first insulating film 23, a second insulating film 24, an electrode pad 25, a reflective film 29, an LED chip 31, a bonding layer 32, and a sealing resin 4. .

図1は、LEDパッケージA10の平面図である。図2は、LEDパッケージA10の平面図であり、理解の便宜上、LEDチップ31および封止樹脂4を省略している。図3は、LEDパッケージA10の底面図である。図4は、図2のIV−IV線に沿う断面図である。図5は、図2のV−V線に沿う断面図である。なお、図4および図5は、LEDチップ31および封止樹脂4を省略せずに示している。   FIG. 1 is a plan view of the LED package A10. FIG. 2 is a plan view of the LED package A10, and the LED chip 31 and the sealing resin 4 are omitted for convenience of understanding. FIG. 3 is a bottom view of the LED package A10. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 4 and 5 show the LED chip 31 and the sealing resin 4 without being omitted.

これらの図に示すLEDパッケージA10は、携帯電子端末などの回路基板に表面実装される形式のものである。ここで、説明の便宜上、基板1の厚さ方向Zに対して直角である平面図の左右方向を第1方向Xと、基板1の厚さ方向Zおよび第1方向Xに対していずれも直角である平面図の上下方向を第2方向Yと、それぞれ定義する。図1に示すように、本実施形態では、LEDパッケージA10の基板1の厚さ方向Z視である平面視(以下、単に「平面視」という。)の形状は、矩形状である。このとき、第1方向XがLEDパッケージA10の長辺方向となる。   The LED package A10 shown in these drawings is of a type that is surface-mounted on a circuit board such as a portable electronic terminal. Here, for convenience of explanation, the left and right directions of the plan view perpendicular to the thickness direction Z of the substrate 1 are perpendicular to the first direction X, and the thickness direction Z and the first direction X of the substrate 1 are both perpendicular. Are defined as a second direction Y, respectively. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the shape of the substrate 1 of the LED package A10 in a plan view (hereinafter simply referred to as “plan view”) in the thickness direction Z is a rectangular shape. At this time, the first direction X is the long side direction of the LED package A10.

基板1は、図1〜図5に示すように、LEDチップ31を収容し、かつLEDパッケージA10を回路基板に実装するための部材である。基板1は、単結晶の真性半導体材料を主成分とし、本実施形態においては、Siを主成分としている。基板1の平面視の形状は、矩形状である。基板1は、主面11、実装面12、第1側面131、第2側面132、凹部14、ドーピング層15および絶縁壁16を有する。   As shown in FIGS. 1 to 5, the substrate 1 is a member for housing the LED chip 31 and mounting the LED package A <b> 10 on the circuit substrate. The substrate 1 has a single crystal intrinsic semiconductor material as a main component, and in the present embodiment, Si has a main component. The shape of the substrate 1 in plan view is a rectangular shape. The substrate 1 has a main surface 11, a mounting surface 12, a first side surface 131, a second side surface 132, a recess 14, a doping layer 15, and an insulating wall 16.

図1〜図5に示すように、主面11および実装面12は、基板1の厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く面である。主面11および実装面12は、ともに基板1の厚さ方向Zに対して直交する平坦面である。主面11は、図4および図5の上方を向く面である。本実施形態にかかる基板1には、主面11から窪む凹部14が形成されている。基板1に凹部14が形成されていることによって、主面11の形状は、凹部14の周囲を取り囲む枠状となっている。本実施形態にかかる主面11は、(100)面である。また、実装面12は、図4および図5の下方を向く面である。実装面12は、LEDパッケージA10を実装する際に利用される面である。実装面12の形状は、矩形状である。本実施形態においては、実装面12に外部端子22、第1絶縁膜23、第2絶縁膜24および電極パッド25が配置されている。   As shown in FIGS. 1 to 5, the main surface 11 and the mounting surface 12 are surfaces facing opposite sides in the thickness direction Z of the substrate 1. Both the main surface 11 and the mounting surface 12 are flat surfaces orthogonal to the thickness direction Z of the substrate 1. The main surface 11 is a surface facing upward in FIGS. 4 and 5. The substrate 1 according to the present embodiment has a recess 14 that is recessed from the main surface 11. By forming the recess 14 in the substrate 1, the shape of the main surface 11 is a frame shape surrounding the periphery of the recess 14. The main surface 11 according to the present embodiment is a (100) surface. The mounting surface 12 is a surface facing downward in FIGS. 4 and 5. The mounting surface 12 is a surface used when mounting the LED package A10. The mounting surface 12 has a rectangular shape. In the present embodiment, the external terminal 22, the first insulating film 23, the second insulating film 24, and the electrode pad 25 are disposed on the mounting surface 12.

図1〜図4に示すように、第1側面131は、主面11と実装面12との間に挟まれ、かつ第1方向Xに離間して配置された一対の面である。また、図1〜図3および図5に示すように、第2側面132は、主面11と実装面12との間に挟まれ、かつ第2方向Yに離間して配置された一対の面である。一対の第1側面131および一対の第2側面132は、いずれも形状が矩形状であり、かつ平坦面であるとともに、主面11および実装面12に対して直交している。   As shown in FIGS. 1 to 4, the first side surface 131 is a pair of surfaces that are sandwiched between the main surface 11 and the mounting surface 12 and are spaced apart in the first direction X. In addition, as shown in FIGS. 1 to 3 and FIG. 5, the second side surface 132 is sandwiched between the main surface 11 and the mounting surface 12 and is a pair of surfaces that are arranged apart from each other in the second direction Y. It is. Each of the pair of first side surfaces 131 and the pair of second side surfaces 132 has a rectangular shape and is a flat surface, and is orthogonal to the main surface 11 and the mounting surface 12.

図1、図2、図4および図5に示すように、凹部14は、主面11から窪むように形成された、平面視の形状が矩形状の部分である。本実施形態においては、凹部14に内部端子21が配置されているとともに、LEDチップ31が凹部14に収容されている。凹部14は、底面141および連絡面142を有する。   As shown in FIGS. 1, 2, 4, and 5, the concave portion 14 is a portion that is formed to be recessed from the main surface 11 and has a rectangular shape in plan view. In the present embodiment, the internal terminal 21 is disposed in the recess 14 and the LED chip 31 is accommodated in the recess 14. The recess 14 has a bottom surface 141 and a communication surface 142.

図2、図4および図5に示すように、底面141は、基板1の厚さ方向Zにおいて主面11と実装面12との間に位置し、かつ基板1の厚さ方向Zに対して直交する平坦面である。底面141の平面視の形状は、矩形状である。本実施形態においては、底面141に内部端子21が配置されている。   As shown in FIGS. 2, 4, and 5, the bottom surface 141 is located between the main surface 11 and the mounting surface 12 in the thickness direction Z of the substrate 1, and with respect to the thickness direction Z of the substrate 1. It is an orthogonal flat surface. The shape of the bottom surface 141 in plan view is a rectangular shape. In the present embodiment, the internal terminal 21 is disposed on the bottom surface 141.

図2、図4および図5に示すように、連絡面142は、底面141と基板1の主面11とをつなぐ平坦面である。連絡面142は、底面141に対して傾斜している。本実施形態にかかる連絡面142は、四つの複数面からなり、複数の連絡面142が底面141の四辺に沿って形成されている。ここで、本実施形態においては、基板1の主面11が(100)面であるため、複数の連絡面142は、いずれも(111)面である。このため、底面141に対する複数の連絡面142の傾斜角は、いずれも同一である。当該傾斜角の大きさは、54.74°である。   As shown in FIGS. 2, 4, and 5, the communication surface 142 is a flat surface that connects the bottom surface 141 and the main surface 11 of the substrate 1. The communication surface 142 is inclined with respect to the bottom surface 141. The contact surface 142 according to the present embodiment includes four or more surfaces, and the plurality of contact surfaces 142 are formed along the four sides of the bottom surface 141. Here, in this embodiment, since the main surface 11 of the substrate 1 is the (100) surface, the plurality of connecting surfaces 142 are all (111) surfaces. For this reason, the inclination angles of the plurality of communication surfaces 142 with respect to the bottom surface 141 are all the same. The magnitude of the tilt angle is 54.74 °.

図4および図5に示すように、ドーピング層15は、基板1の主面11と実装面12との間に形成され、かつ内部端子21および外部端子22を相互に導通させる部分である。ドーピング層15は、イオン化されたV族元素を含有する。このため、ドーピング層15は、イオン化されたV族元素に起因した自由電子を含有するため、導電体に近似した性状を示す。本実施形態にかかる当該V族元素は、Pである。ドーピング層15は、基板1の主面11と実装面12との間の全体にわたって一様に形成されている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the doping layer 15 is a portion that is formed between the main surface 11 of the substrate 1 and the mounting surface 12 and that electrically connects the internal terminal 21 and the external terminal 22 to each other. The doping layer 15 contains an ionized group V element. For this reason, since the doping layer 15 contains the free electrons resulting from the ionized group V element, the doping layer 15 exhibits properties close to those of a conductor. The group V element according to this embodiment is P. The doping layer 15 is uniformly formed between the main surface 11 of the substrate 1 and the mounting surface 12.

図4および図5に示すように、絶縁壁16は、基板1の厚さ方向Zにドーピング層15を分断する部分である。本実施形態にかかる絶縁壁16は、SiO2を主成分とする電気絶縁体である。このため、ドーピング層15は、絶縁壁16によって互いに電気絶縁された第1ドーピング部151および第2ドーピング部152を有する。本実施形態においては、第1ドーピング部151は陽極(アノード)であり、第2ドーピング部152は陰極(カソード)である。図2に示すように、平面視において、絶縁壁16は、第1ドーピング部151および第2ドーピング部152のそれぞれ周囲を取り囲んでいる。また、図2、図4および図5に示すように、平面視において絶縁壁16は、凹部14の底面141が占める領域内に形成され、かつ底面141から絶縁壁16の一部が突出している。このため、本実施形態においては、第1ドーピング部151および第2ドーピング部152は、凹部14の底面141と基板1の実装面12との間に位置している。 As shown in FIGS. 4 and 5, the insulating wall 16 is a part that divides the doping layer 15 in the thickness direction Z of the substrate 1. Insulating wall 16 according to this embodiment is an electrical insulator composed mainly of SiO 2. Therefore, the doping layer 15 includes a first doping part 151 and a second doping part 152 that are electrically insulated from each other by the insulating wall 16. In the present embodiment, the first doping unit 151 is an anode (anode), and the second doping unit 152 is a cathode (cathode). As shown in FIG. 2, the insulating wall 16 surrounds the first doping portion 151 and the second doping portion 152 in a plan view. As shown in FIGS. 2, 4, and 5, the insulating wall 16 is formed in a region occupied by the bottom surface 141 of the recess 14 in a plan view, and a part of the insulating wall 16 protrudes from the bottom surface 141. . For this reason, in the present embodiment, the first doping portion 151 and the second doping portion 152 are located between the bottom surface 141 of the recess 14 and the mounting surface 12 of the substrate 1.

内部端子21は、図2、図4および図5に示すように、凹部14の底面141に配置され、かつLEDチップ31を搭載するとともに、LEDチップ31とLEDパッケージA10が実装される回路基板との導電経路を構成する導電体である。本実施形態にかかる内部端子21は、互いに積層されたCu層、Ni層およびAu層から構成される。内部端子21は、第1内部端子211および第2内部端子212を含む。本実施形態にかかる第1内部端子211および第2内部端子212は、ともに平面視の形状が矩形状であり、かつ大きさが同一である。また、第1内部端子211は、陽極(アノード)であり、かつ第1ドーピング部151に導通している。第2内部端子212は、陰極(カソード)であり、かつ第2ドーピング部152に導通している。本実施形態においては、第1内部端子211および第2内部端子212は、第1方向Xにおいて互いに離間している。   As shown in FIGS. 2, 4 and 5, the internal terminal 21 is disposed on the bottom surface 141 of the recess 14 and has the LED chip 31 mounted thereon, and a circuit board on which the LED chip 31 and the LED package A10 are mounted. Is a conductor constituting the conductive path. The internal terminal 21 according to the present embodiment is composed of a Cu layer, a Ni layer, and an Au layer stacked on each other. The internal terminal 21 includes a first internal terminal 211 and a second internal terminal 212. Both the first internal terminal 211 and the second internal terminal 212 according to the present embodiment have a rectangular shape in plan view and the same size. The first internal terminal 211 is an anode (anode) and is electrically connected to the first doping unit 151. The second internal terminal 212 is a cathode (cathode) and is electrically connected to the second doping unit 152. In the present embodiment, the first internal terminal 211 and the second internal terminal 212 are separated from each other in the first direction X.

外部端子22は、図3〜図5に示すように、基板1の実装面12に配置され、かつLEDチップ31とLEDパッケージA10が実装される回路基板との導電経路を構成する導電体である。本実施形態にかかる外部端子22は、Alから構成される。外部端子22は、第1外部端子221および第2外部端子222を含む。本実施形態にかかる第1外部端子221および第2外部端子222は、ともに平面視の形状が矩形状であり、かつ大きさが同一である。また、第1外部端子221は、陽極(アノード)であり、かつ第1ドーピング部151に導通している。第2外部端子222は、陰極(カソード)であり、かつ第2ドーピング部152に導通している。本実施形態においては、第1外部端子221および第2外部端子222は、第1方向Xにおいて互いに離間している。第1外部端子221および第2外部端子222は、ともに第1絶縁膜23に接している。第1外部端子221は、後述する第1絶縁膜23の一方の連絡孔231を介して第1ドーピング部151に導通している。同様に、第2外部端子222は、第1絶縁膜23の他方の連絡孔231を介して第2ドーピング部152に導通している。   As shown in FIGS. 3 to 5, the external terminal 22 is a conductor that is disposed on the mounting surface 12 of the substrate 1 and constitutes a conductive path between the LED chip 31 and the circuit board on which the LED package A <b> 10 is mounted. . The external terminal 22 according to the present embodiment is made of Al. The external terminal 22 includes a first external terminal 221 and a second external terminal 222. Both the first external terminal 221 and the second external terminal 222 according to the present embodiment have a rectangular shape in plan view and the same size. The first external terminal 221 is an anode (anode) and is electrically connected to the first doping unit 151. The second external terminal 222 is a cathode (cathode) and is electrically connected to the second doping unit 152. In the present embodiment, the first external terminal 221 and the second external terminal 222 are separated from each other in the first direction X. Both the first external terminal 221 and the second external terminal 222 are in contact with the first insulating film 23. The first external terminal 221 is electrically connected to the first doping portion 151 through one communication hole 231 of the first insulating film 23 described later. Similarly, the second external terminal 222 is electrically connected to the second doping part 152 through the other communication hole 231 of the first insulating film 23.

第1絶縁膜23は、図3〜図5に示すように、基板1の実装面12に配置され、かつ実装面12を覆う部分である。第1絶縁膜23の組成は、絶縁壁16の組成と同一である。このため、本実施形態にかかる第1絶縁膜23は、SiO2を主成分とする電気絶縁体である。基板1の厚さ方向Zにおいて、絶縁壁16の一端が第1絶縁膜23につながっている。また、第1絶縁膜23には、基板1の実装面12並びにドーピング層15を露出させる連絡孔231が形成されている。本実施形態にかかる連絡孔231は、平面視の形状が矩形状である一対の孔であり、かつ第1方向Xにおいて互いに離間している。各々の連絡孔231に外部端子22の一部が挿通している。 As shown in FIGS. 3 to 5, the first insulating film 23 is a portion that is disposed on the mounting surface 12 of the substrate 1 and covers the mounting surface 12. The composition of the first insulating film 23 is the same as the composition of the insulating wall 16. For this reason, the first insulating film 23 according to the present embodiment is an electrical insulator mainly composed of SiO 2 . One end of the insulating wall 16 is connected to the first insulating film 23 in the thickness direction Z of the substrate 1. The first insulating film 23 has a communication hole 231 that exposes the mounting surface 12 of the substrate 1 and the doping layer 15. The communication holes 231 according to the present embodiment are a pair of holes having a rectangular shape in plan view and are separated from each other in the first direction X. A part of the external terminal 22 is inserted into each communication hole 231.

第2絶縁膜24は、図3〜図5に示すように、基板1の実装面12に配置され、かつ外部端子22の一部および第1絶縁膜23を覆う部分である。本実施形態にかかる第2絶縁膜24は、感光性ポリイミドから構成される電気絶縁体である。外部端子22において、第2絶縁膜24に覆われていない部分は、電極パッド25に覆われている。このため、図3に示すように、基板1の実装面12からLEDパッケージA10を視たとき、第2絶縁膜24および電極パッド25のみが視認される。   As shown in FIGS. 3 to 5, the second insulating film 24 is a part that is disposed on the mounting surface 12 of the substrate 1 and covers a part of the external terminal 22 and the first insulating film 23. The second insulating film 24 according to this embodiment is an electrical insulator made of photosensitive polyimide. A portion of the external terminal 22 that is not covered with the second insulating film 24 is covered with the electrode pad 25. Therefore, as shown in FIG. 3, when the LED package A10 is viewed from the mounting surface 12 of the substrate 1, only the second insulating film 24 and the electrode pad 25 are visible.

電極パッド25は、図3〜図5に示すように、基板1の実装面12に配置され、かつ第2絶縁膜24から露出する外部端子22を覆う導電体である。電極パッド25は、外部端子22に導通し、かつ内部端子21および外部端子22とともに、LEDチップ31とLEDパッケージA10が実装される回路基板との導電経路を構成する。電極パッド25は、LEDパッケージA10を回路基板に実装したとき、クリームはんだなどが付着する部分である。本実施形態にかかる電極パッド25は、互いに積層されたNi層、Pd層およびAu層から構成される。電極パッド25は、第1電極パッド251および第2電極パッド252を含む。本実施形態にかかる第1電極パッド251および第2電極パッド252は、ともに平面視の形状が矩形状であり、かつ大きさが同一である。また、第1電極パッド251は、陽極(アノード)であり、かつ第1外部端子221に導通している。第2電極パッド252は、陰極(カソード)であり、かつ第2外部端子222に導通している。本実施形態においては、第1電極パッド251および第2電極パッド252は、第1方向Xにおいて互いに離間している。   As shown in FIGS. 3 to 5, the electrode pad 25 is a conductor that is disposed on the mounting surface 12 of the substrate 1 and covers the external terminal 22 exposed from the second insulating film 24. The electrode pad 25 is electrically connected to the external terminal 22, and together with the internal terminal 21 and the external terminal 22, constitutes a conductive path between the LED chip 31 and the circuit board on which the LED package A10 is mounted. The electrode pad 25 is a portion to which cream solder or the like adheres when the LED package A10 is mounted on a circuit board. The electrode pad 25 according to the present embodiment is composed of a Ni layer, a Pd layer, and an Au layer that are stacked on each other. The electrode pad 25 includes a first electrode pad 251 and a second electrode pad 252. Both the first electrode pad 251 and the second electrode pad 252 according to the present embodiment have a rectangular shape in plan view and the same size. The first electrode pad 251 is an anode (anode) and is electrically connected to the first external terminal 221. The second electrode pad 252 is a cathode (cathode) and is electrically connected to the second external terminal 222. In the present embodiment, the first electrode pad 251 and the second electrode pad 252 are separated from each other in the first direction X.

反射膜29は、図2、図4および図5に示すように、凹部14の連絡面142を覆って形成され、かつLEDチップ31から発せられた光を反射する部分である。本実施形態においては、反射膜29は、基板1の主面11をも覆って形成されている。反射膜29は、内部端子21と同一の構成である。このため、本実施形態にかかる反射膜29は、互いに積層されたCu層、Ni層およびAu層から構成される。したがって、反射膜29は、Au層を含む。ただし、反射膜29および内部端子21は、互いに電気絶縁されている。このため、反射膜29は、LEDチップ31とLEDパッケージA10が実装される回路基板との導電経路を構成しない。   As shown in FIGS. 2, 4, and 5, the reflection film 29 is formed so as to cover the connection surface 142 of the recess 14 and reflects the light emitted from the LED chip 31. In the present embodiment, the reflective film 29 is formed so as to cover the main surface 11 of the substrate 1. The reflective film 29 has the same configuration as the internal terminal 21. For this reason, the reflective film 29 according to the present embodiment is composed of a Cu layer, a Ni layer, and an Au layer that are laminated together. Therefore, the reflective film 29 includes an Au layer. However, the reflective film 29 and the internal terminal 21 are electrically insulated from each other. For this reason, the reflective film 29 does not constitute a conductive path between the LED chip 31 and the circuit board on which the LED package A10 is mounted.

LEDチップ31は、LEDパッケージA10の光源となる発光部であるとともに、たとえばpn接合により複数の半導体層が互いに積層された半導体素子である。LEDパッケージA10に電流が流れると、LEDチップ31が発光する。当該半導体層を構成する物質により、LEDチップ31は、青色光、赤色光または緑色光などを発する。本実施形態にかかるLEDチップ31は、いわゆるフリップチップ型の素子である。図4および図5に示すLEDチップ31の上端には、発光部(図示略)が形成され、LEDチップ31は当該発光部より光を発する。また、図4および図5に示すLEDチップ31の下端には、電極バンプ311が形成されている。本実施形態にかかる電極バンプ311は、たとえばAlから構成される。電極バンプ311は、第1電極バンプ311aおよび第2電極バンプ311bを含む。第1電極バンプ311aは、LEDチップ31のp側電極(アノード)であり、接合層32を介して第1内部端子211に導通している。第2電極バンプ311bは、LEDチップ31のn側電極(カソード)であり、接合層32を介して第2内部端子212に導通している。   The LED chip 31 is a light emitting unit that serves as a light source of the LED package A10, and is a semiconductor element in which a plurality of semiconductor layers are stacked together by, for example, a pn junction. When a current flows through the LED package A10, the LED chip 31 emits light. The LED chip 31 emits blue light, red light, green light, or the like depending on the material constituting the semiconductor layer. The LED chip 31 according to the present embodiment is a so-called flip chip type element. A light emitting unit (not shown) is formed at the upper end of the LED chip 31 shown in FIGS. 4 and 5, and the LED chip 31 emits light from the light emitting unit. In addition, an electrode bump 311 is formed at the lower end of the LED chip 31 shown in FIGS. The electrode bump 311 according to this embodiment is made of, for example, Al. The electrode bump 311 includes a first electrode bump 311a and a second electrode bump 311b. The first electrode bump 311 a is a p-side electrode (anode) of the LED chip 31 and is electrically connected to the first internal terminal 211 via the bonding layer 32. The second electrode bump 311 b is an n-side electrode (cathode) of the LED chip 31 and is electrically connected to the second internal terminal 212 through the bonding layer 32.

接合層32は、図2、図4および図5に示すように、内部端子21とLEDチップ31の電極バンプ311との間に介在する導電体である。接合層32によって、LEDチップ31は内部端子21に固着より搭載され、かつ内部端子21とLEDチップ31との導通が確保される。本実施形態にかかる接合層32は、互いに積層されたNi層およびSnを含む合金層から構成される。当該合金層は、たとえばSn―Sb系合金、またはSn―Ag系合金などの鉛フリーはんだである。   As shown in FIGS. 2, 4, and 5, the bonding layer 32 is a conductor interposed between the internal terminal 21 and the electrode bump 311 of the LED chip 31. By the bonding layer 32, the LED chip 31 is fixedly mounted on the internal terminal 21, and conduction between the internal terminal 21 and the LED chip 31 is ensured. The bonding layer 32 according to the present embodiment is composed of an Ni layer and an alloy layer containing Sn stacked on each other. The alloy layer is a lead-free solder such as a Sn—Sb alloy or a Sn—Ag alloy.

封止樹脂4は、図1、図4および図5に示すように、LEDチップ31を覆い、かつ凹部14に充填されている部材である。封止樹脂4は、LEDチップ31に加え、内部端子21および反射膜29も覆っている。本実施形態にかかる封止樹脂4は、蛍光体を含有し、かつ透光性を有する合成樹脂から構成される。当該合成樹脂は、たとえばエポキシ樹脂である。たとえば、LEDチップ31が青色光を発する場合、黄色蛍光体が含有された封止樹脂4を用いることによって、LEDパッケージA10から白色光が出射される。また、LEDチップ31が紫色の近紫外線を発する場合、赤色、青色および緑色の三色の蛍光体が含有された封止樹脂4を用いることによって、LEDパッケージA10から演色性がより確保された白色光が出射される。   The sealing resin 4 is a member that covers the LED chip 31 and is filled in the recess 14 as shown in FIGS. 1, 4, and 5. The sealing resin 4 covers the internal terminal 21 and the reflective film 29 in addition to the LED chip 31. The sealing resin 4 according to the present embodiment is made of a synthetic resin containing a phosphor and having translucency. The synthetic resin is, for example, an epoxy resin. For example, when the LED chip 31 emits blue light, white light is emitted from the LED package A10 by using the sealing resin 4 containing a yellow phosphor. In addition, when the LED chip 31 emits purple near-ultraviolet light, the white color in which the color rendering property is further secured from the LED package A10 by using the sealing resin 4 containing phosphors of three colors of red, blue and green. Light is emitted.

次に、図6〜図26に基づき、LEDパッケージA10の製造方法の一例について説明する。   Next, based on FIGS. 6-26, an example of the manufacturing method of LED package A10 is demonstrated.

図6、図8、図12〜図14および図18〜図25は、LEDパッケージA10の製造工程を説明する断面図であり、その断面位置が図4と同一である。図7、図9および図11は、LEDパッケージA10の製造工程を説明する底面図である。図10は、図9のX−X線に沿う断面図である。図15、図16および図26は、LEDパッケージA10の製造工程を説明する平面図である。図17は、図16のXVII−XVII線に沿う断面図である。なお、図6〜図26において示される基材81の厚さ方向Z、第1方向Xおよび第2方向Yの定義は、図1〜図5において示される基板1の厚さ方向Z、第1方向Xおよび第2方向Yの定義に対応している。   6, FIG. 8, FIGS. 12 to 14 and FIGS. 18 to 25 are cross-sectional views illustrating the manufacturing process of the LED package A10, and the cross-sectional positions thereof are the same as those in FIG. 7, 9 and 11 are bottom views for explaining the manufacturing process of the LED package A10. 10 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 15, 16 and 26 are plan views for explaining the manufacturing process of the LED package A10. 17 is a cross-sectional view taken along line XVII-XVII in FIG. The definition of the thickness direction Z, the first direction X, and the second direction Y of the base material 81 shown in FIGS. 6 to 26 is defined as the thickness direction Z of the substrate 1 shown in FIGS. This corresponds to the definition of the direction X and the second direction Y.

最初に、図6に示すように、基材81にドーピング層815を形成する。基材81は、LEDパッケージA10の基板1の集合体であり、図7に示す想像線(二点鎖線)で囲まれた基板領域89が基板1に対応する部分である。基材81は、厚さ方向Zにおいて互いに反対側を向く表面811および裏面812を有し、かつ単結晶の真性半導体材料から構成される。本実施形態にかかる当該真性半導体材料は、Siである。表面811および裏面812はともに平坦面であり、表面811は(100)面である。このため、基材81は、たとえばシリコンウエハである。また、ドーピング層815は、基材81においてイオン化されたV族元素を含有する部分である。ドーピング層815がLEDパッケージA10のドーピング層15に対応する。本実施形態にかかる当該V族元素は、Pである。ドーピング層815は、一般的な半導体素子の製造方法の一つであるイオン注入により形成される。このとき、ドーピング層815は、基材81の表面811と裏面812との間の全体にわたって一様に形成される。ドーピング層815は、イオン化されたV族元素に起因した自由電子を含有するため、導電体に近似した性状を示す。   First, as shown in FIG. 6, a doping layer 815 is formed on the substrate 81. The base material 81 is an assembly of the substrates 1 of the LED package A10, and a substrate region 89 surrounded by an imaginary line (two-dot chain line) shown in FIG. The substrate 81 has a front surface 811 and a back surface 812 that face opposite sides in the thickness direction Z, and is made of a single crystal intrinsic semiconductor material. The intrinsic semiconductor material according to the present embodiment is Si. Both the front surface 811 and the back surface 812 are flat surfaces, and the front surface 811 is a (100) surface. For this reason, the base material 81 is a silicon wafer, for example. Further, the doping layer 815 is a portion containing a group V element ionized in the base material 81. The doping layer 815 corresponds to the doping layer 15 of the LED package A10. The group V element according to this embodiment is P. The doping layer 815 is formed by ion implantation, which is one of general methods for manufacturing semiconductor devices. At this time, the doping layer 815 is uniformly formed over the entire surface between the front surface 811 and the back surface 812 of the base material 81. Since the doping layer 815 contains free electrons attributed to the ionized group V element, the doping layer 815 exhibits properties close to those of a conductor.

次いで、図7〜図10に示すように、ドーピング層815を基材81の厚さ方向Zに分断する絶縁壁816を、基材81に形成する。絶縁壁816がLEDパッケージA10の絶縁壁16に対応する。絶縁壁816は、次の工程により形成される。   Next, as shown in FIGS. 7 to 10, an insulating wall 816 that divides the doping layer 815 in the thickness direction Z of the base material 81 is formed on the base material 81. The insulating wall 816 corresponds to the insulating wall 16 of the LED package A10. The insulating wall 816 is formed by the following process.

まず、図7に示すように、基材81の裏面812に対して第1マスク層851を形成する。本実施形態にかかる第1マスク層851は、たとえばSi34を主成分とする層であり、プラズマCVDにより形成される。基材81の裏面812は、第1マスク層851により全面が覆われた状態になる。そして、第1マスク層851に対してフォトリソグラフィによりマスクを形成した後、ドライエッチングの代表例である反応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)により第1マスク層851を部分的に除去する。ここで、第1マスク層がSi34を主成分とする層であれば、たとえばCF4をエッチングガスとする。これにより、第1マスク層851には、平面視の形状が枠状で、かつ第1方向Xに連なる開口部851aが形成される。本実施形態においては、二つの開口部851aが第1方向Xに連なる。開口部851aから、基材81の裏面812並びにドーピング層815が露出する。 First, as shown in FIG. 7, a first mask layer 851 is formed on the back surface 812 of the substrate 81. The first mask layer 851 according to this embodiment is a layer mainly composed of, for example, Si 3 N 4 and is formed by plasma CVD. The back surface 812 of the base material 81 is in a state where the entire surface is covered with the first mask layer 851. Then, after forming a mask on the first mask layer 851 by photolithography, the first mask layer 851 is partially removed by reactive ion etching (RIE), which is a typical example of dry etching. Here, if the first mask layer is a layer mainly composed of Si 3 N 4 , for example, CF 4 is used as an etching gas. As a result, the first mask layer 851 is formed with an opening 851a having a frame shape in plan view and continuing in the first direction X. In the present embodiment, the two openings 851a are continuous in the first direction X. From the opening 851a, the back surface 812 of the base material 81 and the doping layer 815 are exposed.

次いで、図8に示すように、第1マスク層851の開口部851aから露出する基材81において、基材81の裏面812から窪む溝816aを形成する。溝816aは、深掘りRIE(Reactive Ion Etching)により形成される。当該深堀RIEとして、たとえばボッシュプロセス(Bosch process)が挙げられる。溝816aは、基材81の厚さ方向Zに沿って形成される。溝816aを形成した後、第1マスク層851を全て除去する。第1マスク層851は、第1マスク層851がSi34を主成分とする層であれば、たとえばCF4をエッチングガスとした反応性イオンエッチングまたは加熱リン酸溶液を用いたウェットエッチングにより除去される。 Next, as shown in FIG. 8, in the base material 81 exposed from the opening 851 a of the first mask layer 851, a groove 816 a recessed from the back surface 812 of the base material 81 is formed. The groove 816a is formed by deep RIE (Reactive Ion Etching). An example of the Fukahori RIE is the Bosch process. The groove 816 a is formed along the thickness direction Z of the substrate 81. After forming the groove 816a, the first mask layer 851 is completely removed. If the first mask layer 851 is a layer mainly composed of Si 3 N 4 , for example, reactive ion etching using CF 4 as an etching gas or wet etching using a heated phosphoric acid solution is used as the first mask layer 851. Removed.

次いで、図9および図10に示すように、基材81に形成された溝816aを埋める絶縁壁816を形成する。絶縁壁816は、熱酸化法により形成される。このため、絶縁壁816は、SiO2を主成分とする電気絶縁体である。このとき、熱酸化法によって、絶縁壁816とともに基材81の裏面812に接する第1絶縁膜823が形成される。このため、第1絶縁膜823の組成は、絶縁壁816の組成と同一となる。第1絶縁膜823がLEDパッケージA10の第1絶縁膜23に対応する。基材81の裏面812は、第1絶縁膜823により全面が覆われた状態になる。以上の工程により絶縁壁816が形成される。基材81の厚さ方向Zにおいて、絶縁壁816により分断されたドーピング層815は、互いに電気絶縁された状態になる。 Next, as shown in FIGS. 9 and 10, an insulating wall 816 that fills the groove 816 a formed in the substrate 81 is formed. The insulating wall 816 is formed by a thermal oxidation method. Therefore, the insulating wall 816 is an electrical insulator mainly composed of SiO 2 . At this time, a first insulating film 823 that is in contact with the back surface 812 of the base material 81 together with the insulating wall 816 is formed by a thermal oxidation method. For this reason, the composition of the first insulating film 823 is the same as the composition of the insulating wall 816. The first insulating film 823 corresponds to the first insulating film 23 of the LED package A10. The back surface 812 of the base material 81 is in a state where the entire surface is covered with the first insulating film 823. Through the above steps, the insulating wall 816 is formed. In the thickness direction Z of the substrate 81, the doping layers 815 separated by the insulating wall 816 are in a state of being electrically insulated from each other.

次いで、図11および図12に示すように、ドーピング層815に導通する外部導電層822を、その一部が基材81の裏面812に接するように形成する。基板領域89の内部に形成された外部導電層822がLEDパッケージA10の外部端子22に対応する。ここで、外部導電層822を形成する工程では、第1絶縁膜823から基材81の裏面812並びにドーピング層815を露出させる連絡孔823aを形成する工程と含む。外部導電層822は、次の工程により形成される。   Next, as shown in FIGS. 11 and 12, an external conductive layer 822 that conducts to the doping layer 815 is formed so that a part thereof is in contact with the back surface 812 of the substrate 81. The external conductive layer 822 formed inside the substrate region 89 corresponds to the external terminal 22 of the LED package A10. Here, the step of forming the external conductive layer 822 includes the step of forming the communication hole 823a exposing the back surface 812 of the base material 81 and the doping layer 815 from the first insulating film 823. The external conductive layer 822 is formed by the following process.

まず、図11に示すように、第1絶縁膜823に連絡孔823aを形成する。連絡孔823aがLEDパッケージA10の連絡孔231に対応する。本実施形態においては、連絡孔823aは一対からなり、各々の連絡孔823aは、平面視において絶縁壁816に取り囲まれた状態になるように形成される。連絡孔823aは、第1絶縁膜823に対してフォトリソグラフィによりマスクを形成した後、CF4をエッチングガスとした反応性イオンエッチングにより形成される。各々の連絡孔823aから、基材81の裏面812並びにドーピング層815が露出する。 First, as shown in FIG. 11, a communication hole 823 a is formed in the first insulating film 823. The communication hole 823a corresponds to the communication hole 231 of the LED package A10. In the present embodiment, the communication holes 823a are a pair, and each communication hole 823a is formed so as to be surrounded by the insulating wall 816 in plan view. The communication hole 823a is formed by reactive ion etching using CF 4 as an etching gas after a mask is formed on the first insulating film 823 by photolithography. From each connection hole 823a, the back surface 812 of the base material 81 and the doping layer 815 are exposed.

次いで、図12に示すように、一部が基材81の裏面812に接する外部導電層822を形成する。本実施形態にかかる外部導電層822は、Alから構成される。外部導電層822は、第1絶縁膜823に対してフォトリソグラフィによりマスクを形成した後、スパッタリング法により形成される。このとき、外部導電層822は、第1絶縁膜823の一部を覆い、かつ一対の連絡孔823aを埋めるように形成されるとともに、基材81の裏面812並びにドーピング層815に接する。以上の工程により外部導電層822が形成される。   Next, as illustrated in FIG. 12, an external conductive layer 822 that partially contacts the back surface 812 of the substrate 81 is formed. The external conductive layer 822 according to this embodiment is made of Al. The external conductive layer 822 is formed by a sputtering method after a mask is formed on the first insulating film 823 by photolithography. At this time, the external conductive layer 822 is formed so as to cover a part of the first insulating film 823 and fill the pair of communication holes 823 a, and is in contact with the back surface 812 of the base material 81 and the doping layer 815. Through the above steps, the external conductive layer 822 is formed.

次いで、図13に示すように、外部導電層822の一部および第1絶縁膜823を覆う第2絶縁膜824を形成する。第2絶縁膜824がLEDパッケージA10の第2絶縁膜24に対応する。本実施形態にかかる第2絶縁膜824は、感光性ポリイミドから構成される。第2絶縁膜824は、フォトリソグラフィにより形成される。具体的には、外部導電層822および第1絶縁膜823の全体を覆うように感光性ポリイミドをスピンコータ(回転式塗布装置)により塗布した後に、フォトリソグラフィの露光・現像により形成される。露光・現像により第2絶縁膜824には、一対の開口部824aが一対の連絡孔823aに対応するように形成される。本実施形態にかかる開口部824aの平面視の形状は、矩形状(図示略)である。各々の開口部824aから、外部導電層822が露出する。   Next, as shown in FIG. 13, a second insulating film 824 that covers a part of the external conductive layer 822 and the first insulating film 823 is formed. The second insulating film 824 corresponds to the second insulating film 24 of the LED package A10. The second insulating film 824 according to the present embodiment is made of photosensitive polyimide. The second insulating film 824 is formed by photolithography. Specifically, a photosensitive polyimide is applied by a spin coater (rotary coating apparatus) so as to cover the entire outer conductive layer 822 and the first insulating film 823, and then formed by photolithography exposure and development. A pair of openings 824a are formed in the second insulating film 824 by exposure / development so as to correspond to the pair of communication holes 823a. The shape of the opening 824a according to this embodiment in a plan view is a rectangular shape (not shown). The external conductive layer 822 is exposed from each opening 824a.

次いで、図14に示すように、第2絶縁膜824の開口部824aから露出する外部導電層822を覆い、かつ導電体であるパッド層825を形成する。パッド層825がLEDパッケージA10の電極パッド25に対応する。本実施形態にかかるパッド層825は、互いに積層されたNi層、Pd層およびAu層から構成される。パッド層825は、無電解めっきによりNi層、Pd層、Au層の順にそれぞれ析出させることにより形成される。   Next, as shown in FIG. 14, a pad layer 825 that covers the external conductive layer 822 exposed from the opening 824a of the second insulating film 824 and is a conductor is formed. The pad layer 825 corresponds to the electrode pad 25 of the LED package A10. The pad layer 825 according to the present embodiment is composed of a Ni layer, a Pd layer, and an Au layer that are stacked on each other. The pad layer 825 is formed by depositing an Ni layer, a Pd layer, and an Au layer in this order by electroless plating.

次いで、図15〜図17に示すように、基材81の表面811から窪む凹部814を、基材81に形成する。凹部814がLEDパッケージA10の凹部14に対応する。凹部814は、次の工程により形成される。   Next, as shown in FIGS. 15 to 17, a recess 814 that is recessed from the surface 811 of the substrate 81 is formed in the substrate 81. The recess 814 corresponds to the recess 14 of the LED package A10. The recess 814 is formed by the following process.

まず、図15に示すように、基材81の表面811に対して第2マスク層852を形成する。本実施形態にかかる第2マスク層852は、第1マスク層851と同じくたとえばSi34を主成分とする層であり、プラズマCVDにより形成される。基材81の表面811は、第2マスク層852により全面が覆われた状態になる。そして、第2マスク層852に対してフォトリソグラフィによりマスクを形成した後、反応性イオンエッチングにより第2マスク層852を部分的に除去する。ここで、第2マスク層がSi34を主成分とする層であれば、たとえばCF4をエッチングガスとする。これにより、第2マスク層852には、平面視の形状が矩形状の開口部852aが形成される。開口部852aから、基材81の表面811およびドーピング層815が露出する。 First, as shown in FIG. 15, a second mask layer 852 is formed on the surface 811 of the substrate 81. Similar to the first mask layer 851, the second mask layer 852 according to the present embodiment is a layer containing, for example, Si 3 N 4 as a main component, and is formed by plasma CVD. The surface 811 of the base material 81 is in a state where the entire surface is covered with the second mask layer 852. Then, after forming a mask on the second mask layer 852 by photolithography, the second mask layer 852 is partially removed by reactive ion etching. Here, if the second mask layer is a layer mainly composed of Si 3 N 4 , for example, CF 4 is used as an etching gas. Thereby, an opening 852a having a rectangular shape in plan view is formed in the second mask layer 852. The surface 811 of the base material 81 and the doping layer 815 are exposed from the opening 852a.

次いで、図16および図17に示すように、第2マスク層852の開口部852aから露出する基材81の表面811から窪む凹部814を、基材81に形成する。凹部814は、平面視の形状が矩形状の底面814aと、底面814aおよび基材81の表面811をつなぐ連絡面814bを有する。底面814aから、ドーピング層815および絶縁壁816が露出する。また、連絡面814bは、底面814aの四辺に沿って形成された四つの傾斜面である。凹部814は、アルカリ性の溶液を用いた異方性エッチングにより形成される。当該溶液は、たとえばKOH(水酸化カリウム)溶液またはTMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)溶液である。本実施形態においては、基材81の表面811は(100)面であるため、四つの連絡面814bはいずれも(111)面となる。凹部814を形成した後、第2マスク層852を全て除去する。第2マスク層852は、第2マスク層852がSi34を主成分とする層であれば、たとえばCF4をエッチングガスとした反応性イオンエッチングまたは加熱リン酸溶液を用いたウェットエッチングにより除去される。以上の工程により凹部814が形成される。 Next, as shown in FIGS. 16 and 17, a recess 814 that is recessed from the surface 811 of the base material 81 exposed from the opening 852 a of the second mask layer 852 is formed in the base material 81. The recess 814 has a bottom surface 814 a having a rectangular shape in plan view, and a connecting surface 814 b that connects the bottom surface 814 a and the surface 811 of the base material 81. The doping layer 815 and the insulating wall 816 are exposed from the bottom surface 814a. The communication surface 814b is four inclined surfaces formed along the four sides of the bottom surface 814a. The recess 814 is formed by anisotropic etching using an alkaline solution. The solution is, for example, a KOH (potassium hydroxide) solution or a TMAH (tetramethylammonium hydroxide) solution. In the present embodiment, since the surface 811 of the base material 81 is the (100) plane, all the four connecting surfaces 814b are the (111) plane. After forming the recess 814, the entire second mask layer 852 is removed. If the second mask layer 852 is a layer mainly composed of Si 3 N 4 , for example, reactive ion etching using CF 4 as an etching gas or wet etching using a heated phosphoric acid solution is used as the second mask layer 852. Removed. The recess 814 is formed by the above process.

次いで、図18〜図23に示すように、ドーピング層815に導通する内部導電層821を、凹部814に形成する。基板領域89の内部に形成された内部導電層821がLEDパッケージA10の内部端子21に対応する。ここで、内部導電層821を形成する工程では、後述するLEDチップ831を内部導電層821に搭載するための接合層832を形成する工程を含む。本実施形態にかかる内部導電層821は、互いに積層された下地層821aおよびめっき層821bから構成される。内部導電層821は、次の工程により形成される。   Next, as shown in FIGS. 18 to 23, an internal conductive layer 821 that conducts to the doping layer 815 is formed in the recess 814. The internal conductive layer 821 formed inside the substrate region 89 corresponds to the internal terminal 21 of the LED package A10. Here, the step of forming the internal conductive layer 821 includes a step of forming a bonding layer 832 for mounting the LED chip 831 described later on the internal conductive layer 821. The internal conductive layer 821 according to this embodiment includes a base layer 821a and a plating layer 821b that are stacked on each other. The internal conductive layer 821 is formed by the following process.

まず、図18に示すように、下地層821aを形成する。下地層821aの形成範囲は、基材81の表面811と、凹部814の底面814aおよび連絡面814bとの全面である。下地層821aは、スパッタリング法により形成される。本実施形態にかかる下地層821aは、Cuから構成される。   First, as shown in FIG. 18, a base layer 821a is formed. The formation range of the foundation layer 821a is the entire surface of the surface 811 of the base material 81, the bottom surface 814a of the recess 814, and the connecting surface 814b. The base layer 821a is formed by a sputtering method. The underlayer 821a according to this embodiment is made of Cu.

次いで、下地層821aに対してフォトリソグラフィによりマスクを形成する。図19に示すように、下地層821aを覆うように第1レジスト層861を基材81に形成した後、第1レジスト層861に対して露光・現像を行うことによって、下地層821aに対してマスクが形成される。第1レジスト層861は、先述した第1絶縁膜823と同様に感光性レジストをスピンコータにより塗布することにより形成される。本実施形態にかかる第1レジスト層861はポジ型であるため、露光された第1レジスト層861の部分が現像液により除去され、除去された部分から下地層821aが露出する。   Next, a mask is formed on the base layer 821a by photolithography. As shown in FIG. 19, after the first resist layer 861 is formed on the base material 81 so as to cover the base layer 821a, the first resist layer 861 is exposed and developed, whereby the base layer 821a is exposed. A mask is formed. The first resist layer 861 is formed by applying a photosensitive resist with a spin coater in the same manner as the first insulating film 823 described above. Since the first resist layer 861 according to this embodiment is a positive type, the exposed portion of the first resist layer 861 is removed by the developer, and the underlying layer 821a is exposed from the removed portion.

次いで、図20に示すように、下地層821aを覆うめっき層821bを形成する。めっき層821bは、第1レジスト層861が露光・現像により除去され、下地層821aが露出した部分に形成される。本実施形態にかかるめっき層821bは、互いに積層されたCu層、Ni層およびAu層から構成される。めっき層821bは、電解めっきによりCu層、Ni層およびAu層の順にそれぞれ析出させることにより形成される。めっき層821bを形成した後、基材81に形成された第1レジスト層861を全て除去する。   Next, as shown in FIG. 20, a plating layer 821b covering the base layer 821a is formed. The plating layer 821b is formed in a portion where the first resist layer 861 is removed by exposure / development and the underlying layer 821a is exposed. The plating layer 821b according to the present embodiment includes a Cu layer, a Ni layer, and an Au layer that are stacked on each other. The plating layer 821b is formed by depositing the Cu layer, the Ni layer, and the Au layer in this order by electrolytic plating. After forming the plating layer 821b, the first resist layer 861 formed on the base material 81 is all removed.

次いで、図21および図22に示すように、後述するLEDチップ831を搭載するための接合層832を、内部導電層821に形成する。まず、めっき層821bに対してフォトリソグラフィによりマスクを形成する。図21に示すように、めっき層821bを覆うように第2レジスト層862を基材81に形成した後、第2レジスト層862に対して露光・現像を行うことによって、めっき層821bに対してマスクが形成される。第2レジスト層862の形成範囲、材料および形成方法は、いずれも第1レジスト層861と同一である。このとき、第2レジスト層862に開口部862aが形成される。本実施形態にかかる開口部862aの平面視の形状は、矩形状(図示略)である。   Next, as illustrated in FIGS. 21 and 22, a bonding layer 832 for mounting an LED chip 831 described later is formed on the internal conductive layer 821. First, a mask is formed on the plating layer 821b by photolithography. As shown in FIG. 21, after the second resist layer 862 is formed on the substrate 81 so as to cover the plating layer 821b, the second resist layer 862 is exposed to light and developed, whereby the plating layer 821b is exposed. A mask is formed. The formation range, material, and formation method of the second resist layer 862 are the same as those of the first resist layer 861. At this time, an opening 862 a is formed in the second resist layer 862. The shape of the opening 862a according to the present embodiment in a plan view is a rectangular shape (not shown).

次いで、図22に示すように、接合層832を内部導電層821に形成する。接合層832がLEDパッケージA10の接合層32に対応する。本実施形態においては、接合層832は、基材81の表面811および凹部814を覆う下地層821aを活用した電解めっきによって、第2レジスト層862の開口部862aを埋めるように形成される。本実施形態にかかる接合層832は、互いに積層されたNi層およびSnを含む合金層から構成される。当該合金層は、たとえばSn―Sb系合金、またはSn―Ag系合金などの鉛フリーはんだである。接合層832を形成した後、基材81に形成された第2レジスト層862を全て除去する。   Next, as illustrated in FIG. 22, the bonding layer 832 is formed on the internal conductive layer 821. The bonding layer 832 corresponds to the bonding layer 32 of the LED package A10. In the present embodiment, the bonding layer 832 is formed so as to fill the opening 862a of the second resist layer 862 by electrolytic plating utilizing the base layer 821a covering the surface 811 and the recess 814 of the substrate 81. The bonding layer 832 according to the present embodiment is composed of an Ni layer and an alloy layer containing Sn stacked on each other. The alloy layer is a lead-free solder such as a Sn—Sb alloy or a Sn—Ag alloy. After forming the bonding layer 832, the entire second resist layer 862 formed on the base material 81 is removed.

次いで、図23に示すように、基材81において、めっき層821bに覆われていない不要な下地層821aを全て除去する。下地層821aは、たとえばウェットエッチングにより除去される。当該ウェットエッチングにおいては、たとえば硫酸(H2SO4)および過酸化水素(H22)との混合溶液が用いられる。下地層821aが除去された部分から、凹部814の底面814a並びにドーピング層815が露出する。このとき、凹部814において、底面814aを覆って形成された下地層821aおよびめっき層821bと、連絡面814bを覆って形成された下地層821aおよびめっき層821bとが互いに電気絶縁された状態になる。この場合において、底面814aを覆って形成された下地層821aおよびめっき層821bは、内部導電層821である。また、連絡面814bを覆って形成された下地層821aおよびめっき層821bは、光を反射する反射膜829である。反射膜829がLEDパッケージA10の反射膜29に対応する。このように、内部導電層821を形成する工程では、内部導電層821とともに凹部814の連絡面814bに反射膜829が形成される。以上の工程により内部導電層821が形成される。 Next, as shown in FIG. 23, all unnecessary base layers 821a not covered with the plating layer 821b are removed from the base material 81. The underlayer 821a is removed by wet etching, for example. In the wet etching, for example, a mixed solution of sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is used. The bottom surface 814a of the recess 814 and the doping layer 815 are exposed from the portion where the underlayer 821a is removed. At this time, in the recess 814, the base layer 821a and the plating layer 821b formed so as to cover the bottom surface 814a and the base layer 821a and the plating layer 821b formed so as to cover the connecting surface 814b are electrically insulated from each other. . In this case, the base layer 821a and the plating layer 821b formed to cover the bottom surface 814a are the internal conductive layers 821. In addition, the base layer 821a and the plating layer 821b formed so as to cover the communication surface 814b are a reflective film 829 that reflects light. The reflective film 829 corresponds to the reflective film 29 of the LED package A10. As described above, in the step of forming the internal conductive layer 821, the reflective film 829 is formed on the connecting surface 814 b of the recess 814 together with the internal conductive layer 821. Through the above steps, the internal conductive layer 821 is formed.

次いで、図24に示すように、LEDチップ831を、凹部814に収容されるように内部導電層821に搭載する。LEDチップ831がLEDパッケージA10のLEDチップ31に対応する。本実施形態にかかるLEDチップ831の搭載は、FCB(Flip Chip Bonding)行う。LEDチップ831の電極バンプ831aにフラックス(図示略)を塗布した後、たとえばフリップチップボンダ(図示略)を用いてLEDチップ831を接合層832に仮付けする。このとき、接合層832は、内部導電層821とLEDチップ831とに挟まれた状態になる。次いで、リフローにより接合層832を溶融させた後、冷却により接合層832を固化させる。以上の工程によりLEDチップ831が内部導電層821に搭載される。   Next, as shown in FIG. 24, the LED chip 831 is mounted on the internal conductive layer 821 so as to be accommodated in the recess 814. The LED chip 831 corresponds to the LED chip 31 of the LED package A10. The LED chip 831 according to this embodiment is mounted by FCB (Flip Chip Bonding). After flux (not shown) is applied to the electrode bump 831a of the LED chip 831, the LED chip 831 is temporarily attached to the bonding layer 832 using, for example, a flip chip bonder (not shown). At this time, the bonding layer 832 is sandwiched between the internal conductive layer 821 and the LED chip 831. Next, after the bonding layer 832 is melted by reflow, the bonding layer 832 is solidified by cooling. Through the above steps, the LED chip 831 is mounted on the internal conductive layer 821.

次いで、図25に示すように、LEDチップ831を覆い、かつ凹部814に充填された封止樹脂84を形成する。封止樹脂84がLEDパッケージA10の封止樹脂4に対応する。本実施形態にかかる封止樹脂84は、蛍光体を含有し、かつ透光性を有する合成樹脂から構成される。当該合成樹脂は、たとえばエポキシ樹脂である。封止樹脂84は、流動性のある当該合成樹脂を凹部814に注入し、当該合成樹脂を硬化させることにより形成される。本実施形態においては、封止樹脂84は基材81の表面811に形成されためっき層821bを覆っていないが、これを覆うように封止樹脂84を形成してもよい。   Next, as illustrated in FIG. 25, a sealing resin 84 that covers the LED chip 831 and is filled in the recess 814 is formed. The sealing resin 84 corresponds to the sealing resin 4 of the LED package A10. The sealing resin 84 according to the present embodiment is made of a synthetic resin that contains a phosphor and has translucency. The synthetic resin is, for example, an epoxy resin. The sealing resin 84 is formed by injecting the fluid synthetic resin into the recess 814 and curing the synthetic resin. In the present embodiment, the sealing resin 84 does not cover the plating layer 821b formed on the surface 811 of the substrate 81, but the sealing resin 84 may be formed so as to cover it.

次いで、基材81を第1方向Xおよび第2方向Yに沿って切断することによって、基板領域89ごとの個片に分割する。切断にあたっては、たとえばプラズマダイシングによって、図26に示す切断線CLに沿って基材81を切断する。当該工程において分割された個片がLEDパッケージA10となる。以上の工程を経ることによって、LEDパッケージA10が製造される。   Next, the base material 81 is cut along the first direction X and the second direction Y to be divided into individual pieces for each substrate region 89. In cutting, the base material 81 is cut along a cutting line CL shown in FIG. 26, for example, by plasma dicing. The individual pieces divided in the process become the LED package A10. The LED package A10 is manufactured through the above steps.

次に、LEDパッケージA10およびその製造方法の作用効果について説明する。   Next, the effect of LED package A10 and its manufacturing method is demonstrated.

LEDパッケージA10は、主面11から窪む凹部14が形成された基板1と、凹部14に配置された内部端子21と、基板1の実装面12に配置された外部端子22と、内部端子21に導通するLEDチップ31とを備える。ここで、基板1は、単結晶の真性半導体材料を主成分としている。また、基板1は、主面11と実装面12との間に形成され、かつ内部端子21および外部端子22を相互に導通させるドーピング層15を有する。基板1にドーピング層15を形成することによって、特許文献1に開示されているコンタクトホールまたはコンタクトエッジを形成せずに、凹部14に配置された内部端子21と基板1の実装面12に配置された外部端子22との導通を確保することができる。この場合においてLEDパッケージA10を実装したとき、回路基板に対向する基板1の実装面12に外部端子22が配置されるため、外部端子22に対するはんだ付着面積は従来と同程度になり、はんだに亀裂が発生したとき導通が阻害される可能性がなくなる。したがって、パッケージの小型化および信頼性の確保を図ることが可能となる。   The LED package A10 includes a substrate 1 having a recess 14 that is recessed from the main surface 11, an internal terminal 21 disposed in the recess 14, an external terminal 22 disposed on the mounting surface 12 of the substrate 1, and an internal terminal 21. The LED chip 31 is provided. Here, the substrate 1 is mainly composed of a single crystal intrinsic semiconductor material. Further, the substrate 1 has a doping layer 15 formed between the main surface 11 and the mounting surface 12 and electrically connecting the internal terminal 21 and the external terminal 22 to each other. By forming the doping layer 15 on the substrate 1, the contact hole or the contact edge disclosed in Patent Document 1 is not formed, but the inner terminal 21 disposed in the recess 14 and the mounting surface 12 of the substrate 1 are disposed. In addition, electrical connection with the external terminal 22 can be ensured. In this case, when the LED package A10 is mounted, the external terminals 22 are arranged on the mounting surface 12 of the substrate 1 facing the circuit board. When this occurs, there is no possibility that conduction will be hindered. Therefore, it is possible to reduce the size of the package and ensure reliability.

ドーピング層15は、イオン化されたV族元素を含有する。このため、ドーピング層15は、自由電子を含有するため、導電体に近似した性状を示す。したがって、ドーピング層15を介した内部端子21と外部端子22との相互導通が可能である。   The doping layer 15 contains an ionized group V element. For this reason, since the doping layer 15 contains a free electron, it shows the property approximated to the conductor. Therefore, mutual conduction between the internal terminal 21 and the external terminal 22 through the doping layer 15 is possible.

また、LEDパッケージA10の製造方法によれば、ドーピング層815(ドーピング層15)は、イオン注入により単結晶の真性半導体材料から構成される基材81(基板1)にイオン化されたV族元素を含有させることによって形成される。イオン注入は、半導体素子の製造において一般的な方法であるため、LEDパッケージA10を製造するために特別な設備を設ける必要はない。   In addition, according to the manufacturing method of the LED package A10, the doping layer 815 (doping layer 15) is obtained by ionizing a group V element ionized into the base material 81 (substrate 1) made of a single crystal intrinsic semiconductor material by ion implantation. It is formed by containing. Since ion implantation is a common method in the manufacture of semiconductor devices, it is not necessary to provide special equipment for manufacturing the LED package A10.

基板1には、基板1の厚さ方向Zにドーピング層15を分断する絶縁壁16が形成され、ドーピング層15は、互いに電気絶縁された陽極である第1ドーピング部151と、陰極である第2ドーピング部152とを有する。このため、ドーピング層15は、LEDチップ31とLEDパッケージA10が実装される回路基板との導電経路として、ショートすることなく正常に機能が発揮される。   The substrate 1 is formed with an insulating wall 16 that divides the doping layer 15 in the thickness direction Z of the substrate 1. The doping layer 15 includes a first doping portion 151 that is an anode electrically insulated from each other and a first doping portion 151 that is a cathode. 2 doping section 152. Therefore, the doping layer 15 functions normally without short-circuiting as a conductive path between the LED chip 31 and the circuit board on which the LED package A10 is mounted.

基板1の実装面12を覆う第1絶縁膜23を備えることによって、第1ドーピング部151と第2ドーピング部152との電気絶縁の効果を向上させるとともに、LEDパッケージA10の外部への漏電を防止することができる。ここで、LEDパッケージA10の製造方法によれば、第1絶縁膜823(第1絶縁膜23)は、熱酸化法により絶縁壁816(絶縁壁16)と同時に形成されるため、工程を追加することなく第1絶縁膜23を形成することができる。   By providing the first insulating film 23 covering the mounting surface 12 of the substrate 1, the effect of electrical insulation between the first doping unit 151 and the second doping unit 152 is improved, and leakage to the outside of the LED package A 10 is prevented. can do. Here, according to the manufacturing method of the LED package A10, the first insulating film 823 (first insulating film 23) is formed at the same time as the insulating wall 816 (insulating wall 16) by the thermal oxidation method. The first insulating film 23 can be formed without any problem.

第1ドーピング部151および第2ドーピング部152は、凹部14の底面141と基板1の実装面12との間に位置している。このような構成をとることによって、LEDチップ31とLEDパッケージA10が実装される回路基板との導電経路が最短となるため、ドーピング層15の抵抗に起因した電力損失を抑制しつつ、パッケージの小型化を図ることができる。   The first doping portion 151 and the second doping portion 152 are located between the bottom surface 141 of the recess 14 and the mounting surface 12 of the substrate 1. By adopting such a configuration, since the conductive path between the LED chip 31 and the circuit board on which the LED package A10 is mounted is minimized, the package can be reduced in size while suppressing power loss due to the resistance of the doping layer 15. Can be achieved.

凹部14の底面141には、LEDチップ31から発せられた光を反射する反射膜29が形成されている。反射膜29は、反射した光をLEDパッケージA10の外部へ出射させるため、二次光源としての機能を発揮する。このため、反射膜29によって、LEDパッケージA10の輝度の向上を図ることができる。ここで、LEDパッケージA10の製造方法によれば、反射膜829(反射膜29)は、スパッタリング法および電解めっきにより内部導電層821(内部端子21)と同時に形成されるため、工程を追加することなく反射膜29を形成することができる。   A reflection film 29 that reflects light emitted from the LED chip 31 is formed on the bottom surface 141 of the recess 14. The reflective film 29 exhibits the function as a secondary light source in order to emit the reflected light to the outside of the LED package A10. For this reason, the reflective film 29 can improve the luminance of the LED package A10. Here, according to the manufacturing method of the LED package A10, the reflective film 829 (reflective film 29) is formed simultaneously with the internal conductive layer 821 (internal terminal 21) by the sputtering method and electrolytic plating. Thus, the reflective film 29 can be formed.

外部端子22の一部および第1絶縁膜23を覆う第2絶縁膜24を備えることによって、外部から外部端子22を保護しつつ、LEDパッケージA10を実装したとき、第1外部端子221と第2外部端子222のショートを防ぐことができる。   When the LED package A10 is mounted while protecting the external terminal 22 from the outside by providing the second insulating film 24 that covers a part of the external terminal 22 and the first insulating film 23, the first external terminal 221 and the second external terminal 22 A short circuit of the external terminal 222 can be prevented.

内部端子21とLEDチップ31との間に介在する接合層32を備えることによって、フリップチップ型のLEDチップ31を内部端子21に搭載することができる。このような構成をとることによって、内部端子21とLEDチップ31とをボンディングワイヤで接続する場合に比較して、平面視における凹部14の開口面積を縮小することができるため、パッケージの小型化を図ることが可能となる。   By providing the bonding layer 32 interposed between the internal terminal 21 and the LED chip 31, the flip chip type LED chip 31 can be mounted on the internal terminal 21. By adopting such a configuration, the opening area of the recess 14 in a plan view can be reduced as compared with the case where the internal terminal 21 and the LED chip 31 are connected by a bonding wire, thereby reducing the size of the package. It becomes possible to plan.

LEDチップ31を覆い、かつ凹部14に充填された封止樹脂4を備えることによって、外部からLEDチップ31および内部端子21を保護することができる。また、封止樹脂4の材料を、蛍光体を含有し、かつ透光性を有する合成樹脂とすることによって、LEDパッケージA10から多様な光を出射させることができる。   By providing the sealing resin 4 that covers the LED chip 31 and is filled in the recess 14, the LED chip 31 and the internal terminal 21 can be protected from the outside. Moreover, various materials can be emitted from LED package A10 by making the material of the sealing resin 4 into the synthetic resin which contains fluorescent substance and has translucency.

〔第2実施形態〕
図27〜図29に基づき、本発明の第2実施形態にかかるLEDパッケージA20について説明する。これらの図において、先述したLEDパッケージA10と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略することとする。
[Second Embodiment]
Based on FIGS. 27-29, LED package A20 concerning 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. In these drawings, the same or similar elements as those of the LED package A10 described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図27は、LEDパッケージA20の平面図であり、理解の便宜上、LEDチップ31および封止樹脂4を省略している。図28は、図27のXXVIII−XXVIII線に沿う断面図である。図29は、図27のXXIX−XXIX線に沿う断面図である。なお、図28および図29は、LEDチップ31および封止樹脂4を省略せずに示している。   FIG. 27 is a plan view of the LED package A20, and for convenience of understanding, the LED chip 31 and the sealing resin 4 are omitted. 28 is a cross-sectional view taken along line XXVIII-XXVIII in FIG. 29 is a cross-sectional view taken along line XXIX-XXIX in FIG. 28 and 29 show the LED chip 31 and the sealing resin 4 without being omitted.

本実施形態にかかるLEDパッケージA20は、基板1の構成がLEDパッケージA10と異なる。図27に示すように、本実施形態にかかるLEDパッケージA20の平面視の形状は、矩形状である。   The LED package A20 according to the present embodiment is different from the LED package A10 in the configuration of the substrate 1. As shown in FIG. 27, the shape of the LED package A20 according to this embodiment in a plan view is a rectangular shape.

図27〜図29に示すように、基板1には、凹部14の底面141から窪み、かつ内部端子21の周囲を取り囲む溝部17が形成されている。溝部17は、内部端子21の第1内部端子211および第2内部端子212の各々を取り囲んでいる。また、溝部17は、平面視において絶縁壁16の内周に沿って形成され、かつ絶縁壁16につながっている。   As shown in FIGS. 27 to 29, the substrate 1 is formed with a groove portion 17 that is recessed from the bottom surface 141 of the recess 14 and surrounds the periphery of the internal terminal 21. The groove portion 17 surrounds each of the first internal terminal 211 and the second internal terminal 212 of the internal terminal 21. The groove portion 17 is formed along the inner periphery of the insulating wall 16 in plan view and is connected to the insulating wall 16.

次に、LEDパッケージA20の作用効果について説明する。   Next, the function and effect of the LED package A20 will be described.

LEDパッケージA20は、LEDパッケージA10と同様に、主面11から窪む凹部14が形成された基板1と、凹部14に配置された内部端子21と、基板1の実装面12に配置された外部端子22と、内部端子21に導通するLEDチップ31とを備える。基板1は、単結晶の真性半導体材料を主成分としている。また、基板1は、主面11と実装面12との間に形成され、かつ内部端子21および外部端子22を相互に導通させるドーピング層15を有する。したがって、パッケージの小型化および信頼性の確保を図ることが可能となる。   The LED package A20 is similar to the LED package A10 in that the substrate 1 in which the recess 14 that is recessed from the main surface 11 is formed, the internal terminals 21 that are disposed in the recess 14, and the external that is disposed on the mounting surface 12 of the substrate 1. A terminal 22 and an LED chip 31 conducting to the internal terminal 21 are provided. The substrate 1 is mainly composed of a single crystal intrinsic semiconductor material. Further, the substrate 1 has a doping layer 15 formed between the main surface 11 and the mounting surface 12 and electrically connecting the internal terminal 21 and the external terminal 22 to each other. Therefore, it is possible to reduce the size of the package and ensure reliability.

基板1には、凹部14の底面141から窪み、かつ内部端子21の周囲を取り囲む溝部17が形成されている。たとえば図24に示すLEDパッケージA10の製造工程において、LEDチップ831を内部導電層821に搭載する際、リフローにより溶融された接合層832が内部端子21をはみ出した場合であっても、接合層832が溝部17に流れ落ちる。このため、接合層832が絶縁壁816を跨いで反射膜829に付着することを抑止することができる。反射膜29は内部端子21と同一の構成であるため、接合層32によってLEDパッケージA20に意図しない導電経路が形成されることを溝部17により防止することができる。   The substrate 1 is formed with a groove 17 that is recessed from the bottom surface 141 of the recess 14 and surrounds the periphery of the internal terminal 21. For example, in the manufacturing process of the LED package A10 shown in FIG. 24, even when the LED chip 831 is mounted on the internal conductive layer 821, even if the bonding layer 832 melted by reflow protrudes from the internal terminal 21, the bonding layer 832 Flows down into the groove 17. For this reason, the bonding layer 832 can be prevented from adhering to the reflective film 829 across the insulating wall 816. Since the reflective film 29 has the same configuration as that of the internal terminal 21, the groove portion 17 can prevent an unintended conductive path from being formed in the LED package A <b> 20 by the bonding layer 32.

本発明は、先述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。   The present invention is not limited to the embodiment described above. The specific configuration of each part of the present invention can be changed in various ways.

A10,A20:LEDパッケージ
1:基板
11:主面
12:実装面
131:第1側面
132:第2側面
14:凹部
141:底面
142:連絡面
15:ドーピング層
151:第1ドーピング部
152:第2ドーピング部
16:絶縁壁
17:溝部
21:内部端子
211:第1内部端子
212:第2内部端子
22:外部端子
221:第1外部端子
222:第2外部端子
23:第1絶縁膜
231:連絡孔
24:第2絶縁膜
25:電極パッド
251:第1電極パッド
252:第2電極パッド
29:反射膜
31:LEDチップ
311:電極バンプ
311a:第1電極バンプ
311b:第2電極バンプ
32:接合層
4:封止樹脂
81:基材
811:表面
812:裏面
814:凹部
814a:底面
814b:連絡面
815:ドーピング層
816:絶縁壁
816a:溝
821:内部導電層
821a:下地層
821b:めっき層
822:外部導電層
823:第1絶縁膜
823a:連絡孔
824:第2絶縁膜
824a:開口部
825:パッド層
831:LEDチップ
831a:電極バンプ
832:接合層
84:封止樹脂
851:第1マスク層
851a:開口部
852:第2マスク層
852a:開口部
861:第1レジスト層
862:第2レジスト層
862a:開口部
89:基板領域
Z:厚さ方向
X:第1方向
Y:第2方向
CL:切断線
A10, A20: LED package 1: Substrate 11: Main surface 12: Mounting surface 131: First side surface 132: Second side surface 14: Recessed surface 141: Bottom surface 142: Communication surface 15: Doping layer 151: First doping portion 152: First 2 doping part 16: insulating wall 17: groove part 21: internal terminal 211: first internal terminal 212: second internal terminal 22: external terminal 221: first external terminal 222: second external terminal 23: first insulating film 231: Contact hole 24: second insulating film 25: electrode pad 251: first electrode pad 252: second electrode pad 29: reflective film 31: LED chip 311: electrode bump 311a: first electrode bump 311b: second electrode bump 32: Bonding layer 4: Sealing resin 81: Base material 811: Front surface 812: Back surface 814: Recessed portion 814a: Bottom surface 814b: Contact surface 815: Doe 816: Insulating wall 816a: Groove 821: Internal conductive layer 821a: Underlayer 821b: Plating layer 822: External conductive layer 823: First insulating film 823a: Connecting hole 824: Second insulating film 824a: Opening 825: Pad Layer 831: LED chip 831a: Electrode bump 832: Bonding layer 84: Sealing resin 851: First mask layer 851a: Opening 852: Second mask layer 852a: Opening 861: First resist layer 862: Second resist layer 862a: Opening 89: Substrate region Z: Thickness direction X: First direction Y: Second direction CL: Cutting line

Claims (40)

厚さ方向において互いに反対側を向く主面および実装面を有し、かつ前記主面から窪む凹部が形成された単結晶の真性半導体材料を主成分とする基板と、
前記凹部に配置された内部端子と、
前記基板の前記実装面に配置された外部端子と、
前記凹部に収容され、かつ前記内部端子に導通するLEDチップと、を備えるLEDパッケージであって、
前記基板は、前記主面と前記実装面との間に形成され、かつ前記内部端子および前記外部端子を相互に導通させるドーピング層を有することを特徴とする、LEDパッケージ。
A substrate mainly composed of a single-crystal intrinsic semiconductor material having a main surface and a mounting surface facing each other in the thickness direction and having a recess recessed from the main surface;
An internal terminal disposed in the recess;
An external terminal disposed on the mounting surface of the substrate;
An LED chip that is housed in the recess and is electrically connected to the internal terminal,
The LED package, wherein the substrate has a doping layer formed between the main surface and the mounting surface and electrically conducting the internal terminal and the external terminal.
前記ドーピング層は、イオン化されたV族元素を含有する、請求項1に記載のLEDパッケージ。   The LED package according to claim 1, wherein the doping layer contains an ionized group V element. 前記V族元素は、Pである、請求項2に記載のLEDパッケージ。   The LED package according to claim 2, wherein the group V element is P. 前記基板には、前記基板の厚さ方向に前記ドーピング層を分断し、かつ電気絶縁体である絶縁壁が形成され、
前記ドーピング層は、前記絶縁壁によって互いに電気絶縁された陽極である第1ドーピング部と、陰極である第2ドーピング部と、を有する、請求項1ないし3のいずれかに記載のLEDパッケージ。
The substrate is provided with an insulating wall that divides the doping layer in the thickness direction of the substrate and is an electrical insulator,
4. The LED package according to claim 1, wherein the doping layer includes a first doping part that is an anode and a second doping part that is a cathode, which are electrically insulated from each other by the insulating wall. 5.
平面視において、前記絶縁壁は、前記第1ドーピング部および前記第2ドーピング部のそれぞれの周囲を取り囲んでいる、請求項4に記載のLEDパッケージ。   The LED package according to claim 4, wherein the insulating wall surrounds each of the first doping part and the second doping part in a plan view. 前記凹部は、前記内部端子が配置された底面と、前記底面と前記基板の前記主面とをつなぐ連絡面と、を有し、
前記底面は、前記基板の厚さ方向に対して直交し、前記連絡面は、前記底面に対して傾斜している、請求項4または5に記載のLEDパッケージ。
The recess has a bottom surface on which the internal terminal is disposed, and a communication surface that connects the bottom surface and the main surface of the substrate,
The LED package according to claim 4, wherein the bottom surface is orthogonal to a thickness direction of the substrate, and the communication surface is inclined with respect to the bottom surface.
前記底面の平面視の形状は、矩形状であり、複数の前記連絡面が前記底面の四辺に沿って形成されている、請求項6に記載のLEDパッケージ。   The shape of the bottom view in plan view is a rectangular shape, and the LED package according to claim 6, wherein the plurality of connecting surfaces are formed along four sides of the bottom surface. 前記底面に対する複数の前記連絡面の傾斜角は、いずれも同一である、請求項7に記載のLEDパッケージ。   The LED package according to claim 7, wherein the inclination angles of the plurality of communication surfaces with respect to the bottom surface are all the same. 前記真性半導体材料は、Siである、請求項8に記載のLEDパッケージ。   The LED package according to claim 8, wherein the intrinsic semiconductor material is Si. 前記基板の前記主面は、(100)面である、請求項9に記載のLEDパッケージ。   The LED package according to claim 9, wherein the main surface of the substrate is a (100) surface. 前記絶縁壁は、SiO2を主成分とする、請求項9または10に記載のLEDパッケージ。 The LED package according to claim 9 or 10, wherein the insulating wall contains SiO 2 as a main component. 前記第1ドーピング部および前記第2ドーピング部は、前記凹部の前記底面と前記実装面との間に位置している、請求項6ないし11のいずれかに記載のLEDパッケージ。   12. The LED package according to claim 6, wherein the first doping portion and the second doping portion are located between the bottom surface of the recess and the mounting surface. 前記凹部の前記底面から、前記絶縁壁の一部が突出している、請求項12に記載のLEDパッケージ。   The LED package according to claim 12, wherein a part of the insulating wall protrudes from the bottom surface of the recess. 前記凹部の前記連絡面を覆う、前記LEDチップから発せられた光を反射する反射膜が形成されている、請求項6ないし13のいずれかに記載のLEDパッケージ。   The LED package according to any one of claims 6 to 13, wherein a reflection film that covers the communication surface of the recess and reflects light emitted from the LED chip is formed. 前記反射膜は、Au層を含む、請求項14に記載のLEDパッケージ。   The LED package according to claim 14, wherein the reflective film includes an Au layer. 前記反射膜は、前記内部端子と同一の構成である、請求項14または15に記載のLEDパッケージ。   The LED package according to claim 14 or 15, wherein the reflective film has the same configuration as the internal terminal. 前記基板の前記実装面を覆うように形成された第1絶縁膜を備え、
前記第1絶縁膜には、前記ドーピング層を露出させる連絡孔が形成され、前記連絡孔に前記外部端子の一部が挿通している、請求項6ないし16のいずれかに記載のLEDパッケージ。
A first insulating film formed to cover the mounting surface of the substrate;
17. The LED package according to claim 6, wherein a communication hole exposing the doping layer is formed in the first insulating film, and a part of the external terminal is inserted through the communication hole.
前記第1絶縁膜の組成は、前記絶縁壁の組成と同一である、請求項17に記載のLEDパッケージ。   The LED package according to claim 17, wherein a composition of the first insulating film is the same as a composition of the insulating wall. 前記外部端子の一部および前記第1絶縁膜を覆う第2絶縁膜を備える、請求項17または18に記載のLEDパッケージ。   The LED package according to claim 17 or 18, further comprising a second insulating film that covers a part of the external terminal and the first insulating film. 前記第2絶縁膜は、感光性ポリイミドから構成される、請求項19に記載のLEDパッケージ。   The LED package according to claim 19, wherein the second insulating film is made of photosensitive polyimide. 前記第2絶縁膜から露出する前記外部端子を覆う電極パッドを備える、請求項19または20に記載のLEDパッケージ。   The LED package according to claim 19 or 20, further comprising an electrode pad that covers the external terminal exposed from the second insulating film. 前記電極パッドは、互いに積層されたNi層、Pd層およびAu層から構成される、請求項21に記載のLEDパッケージ。   The LED package according to claim 21, wherein the electrode pad is composed of a Ni layer, a Pd layer, and an Au layer stacked on each other. 前記内部端子と前記LEDチップとの間に介在する接合層を備える、請求項6ないし22のいずれかに記載のLEDパッケージ。   The LED package according to any one of claims 6 to 22, further comprising a bonding layer interposed between the internal terminal and the LED chip. 前記接合層は、互いに積層されたNi層およびSnを含む合金層から構成される、請求項23に記載のLEDパッケージ。   The LED package according to claim 23, wherein the bonding layer includes an Ni layer and an alloy layer containing Sn stacked on each other. 前記基板には、前記凹部の前記底面から窪み、かつ前記内部端子の周囲を取り囲む溝部が形成されている、請求項23または24に記載のLEDパッケージ。   25. The LED package according to claim 23 or 24, wherein a groove portion that is recessed from the bottom surface of the recess and surrounds the periphery of the internal terminal is formed in the substrate. 前記LEDチップを覆い、かつ前記凹部に充填された封止樹脂を備える、請求項1ないし25のいずれかに記載のLEDパッケージ。   The LED package according to claim 1, further comprising a sealing resin that covers the LED chip and is filled in the recess. 前記封止樹脂は、蛍光体を含有し、かつ透光性を有する合成樹脂から構成される、請求項26に記載のLEDパッケージ。   27. The LED package according to claim 26, wherein the sealing resin is made of a synthetic resin containing a phosphor and having translucency. 厚さ方向において互いに反対側を向く表面および裏面を有し、かつ単結晶の真性半導体材料から構成される基材に、イオン化されたV族元素を含有するドーピング層をイオン注入により形成する工程と、
前記ドーピング層に導通する外部導電層を、その一部が前記基板の前記裏面に接するように形成する工程と、
前記基材の前記表面から窪む凹部を、前記基材に形成する工程と、
前記ドーピング層に導通する内部導電層を、前記凹部に形成する工程と、
LEDチップを、前記凹部に収容されるように前記内部導電層に搭載する工程と、を備えることを特徴とする、LEDパッケージの製造方法。
Forming a doped layer containing an ionized group V element by ion implantation on a base material having a front surface and a back surface facing each other in the thickness direction and made of a single crystal intrinsic semiconductor material; ,
Forming an external conductive layer conducting to the doping layer such that a part thereof is in contact with the back surface of the substrate;
Forming a recess recessed from the surface of the substrate on the substrate;
Forming an internal conductive layer in conduction with the doping layer in the recess;
And a step of mounting the LED chip on the internal conductive layer so as to be accommodated in the concave portion.
前記V族元素は、Pである、請求項28に記載のLEDパッケージの製造方法。   30. The method of manufacturing an LED package according to claim 28, wherein the group V element is P. 前記ドーピング層を形成する工程と、前記外部導電層を形成する工程との間に、前記ドーピング層を前記基材の厚さ方向に分断し、かつ電気絶縁体である絶縁壁を、前記基材に形成する工程を備える、請求項28または29に記載のLEDパッケージの製造方法。   Between the step of forming the doping layer and the step of forming the external conductive layer, the doping layer is divided in the thickness direction of the base material, and an insulating wall that is an electrical insulator is formed on the base material. The manufacturing method of the LED package of Claim 28 or 29 provided with the process formed in. 前記絶縁壁を形成する工程では、前記基材の前記裏面から窪む溝部を深掘りRIEにより形成する工程を含む、請求項30に記載のLEDパッケージの製造方法。   31. The method for manufacturing an LED package according to claim 30, wherein the step of forming the insulating wall includes a step of forming a groove portion recessed from the back surface of the base material by deep RIE. 前記絶縁壁を形成する工程では、熱酸化法により前記絶縁壁とともに、前記基材の前記裏面に接する第1絶縁膜が形成される、請求項30または31に記載のLEDパッケージの製造方法。   32. The method of manufacturing an LED package according to claim 30 or 31, wherein, in the step of forming the insulating wall, a first insulating film in contact with the back surface of the base material is formed together with the insulating wall by a thermal oxidation method. 前記外部導電層を形成する工程では、前記第1絶縁膜から前記ドーピング層を露出させる連絡孔を形成する工程を含む、請求項32に記載のLEDパッケージの製造方法。   33. The method of manufacturing an LED package according to claim 32, wherein the step of forming the external conductive layer includes a step of forming a communication hole that exposes the doping layer from the first insulating film. 前記外部導電層を形成する工程と、前記凹部を形成する工程との間に、前記外部導電層の一部および前記第1絶縁膜を覆う第2絶縁膜をフォトリソグラフィにより形成する工程を備える、請求項33に記載のLEDパッケージの製造方法。   A step of forming, by photolithography, a second insulating film covering a part of the external conductive layer and the first insulating film between the step of forming the external conductive layer and the step of forming the recess; The manufacturing method of the LED package of Claim 33. 前記凹部を形成する工程では、異方性エッチングにより前記凹部が形成される請求項32ないし34のいずれかに記載のLEDパッケージの製造方法。   35. The method for manufacturing an LED package according to claim 32, wherein in the step of forming the recess, the recess is formed by anisotropic etching. 前記真性半導体材料は、Siであり、前記基材の前記表面は、(100)面である、請求項35に記載のLEDパッケージの製造方法。   36. The method of manufacturing an LED package according to claim 35, wherein the intrinsic semiconductor material is Si, and the surface of the base material is a (100) plane. 前記内部導電層を形成する工程では、スパッタリング法および電解めっきにより前記内部導電層とともに、前記凹部に光を反射する反射膜が形成される、請求項28ないし36のいずれかに記載のLEDパッケージの製造方法。   37. The LED package according to claim 28, wherein in the step of forming the internal conductive layer, a reflection film that reflects light to the concave portion is formed together with the internal conductive layer by sputtering and electrolytic plating. Production method. 前記内部導電層を形成する工程では、前記LEDチップを搭載するための接合層を電解めっきにより前記内部導電層に形成する工程を含む、請求項37に記載のLEDパッケージの製造方法。   38. The method of manufacturing an LED package according to claim 37, wherein the step of forming the internal conductive layer includes a step of forming a bonding layer for mounting the LED chip on the internal conductive layer by electrolytic plating. 前記外部導電層を覆い、かつ導電体であるパッド層を無電解めっきにより形成する工程を備える、請求項28ないし38のいずれかに記載のLEDパッケージの製造方法。   The method for manufacturing an LED package according to any one of claims 28 to 38, comprising a step of covering the external conductive layer and forming a pad layer as a conductor by electroless plating. 前記LEDチップを搭載する工程の後に、前記LEDチップを覆い、かつ前記凹部に充填された封止樹脂を形成する工程を備える、請求項28ないし39のいずれかに記載のLEDパッケージの製造方法。   40. The method for manufacturing an LED package according to any one of claims 28 to 39, further comprising a step of forming a sealing resin covering the LED chip and filling the concave portion after the step of mounting the LED chip.
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