JP3245378B2 - 面実装型半導体素子 - Google Patents

面実装型半導体素子

Info

Publication number
JP3245378B2
JP3245378B2 JP12014097A JP12014097A JP3245378B2 JP 3245378 B2 JP3245378 B2 JP 3245378B2 JP 12014097 A JP12014097 A JP 12014097A JP 12014097 A JP12014097 A JP 12014097A JP 3245378 B2 JP3245378 B2 JP 3245378B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
chip
led
mold
insulating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP12014097A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10303465A (ja
Inventor
多計夫 伊藤
真樹 栗山
聡 平間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stanley Electric Co Ltd
Original Assignee
Stanley Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stanley Electric Co Ltd filed Critical Stanley Electric Co Ltd
Priority to JP12014097A priority Critical patent/JP3245378B2/ja
Publication of JPH10303465A publication Critical patent/JPH10303465A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3245378B2 publication Critical patent/JP3245378B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93Batch processes
    • H01L24/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、チップマウン
ト、表面実装等と称されて、例えばプリント配線板など
の上に取付穴を設けることなく面で実装すること等を可
能としたチップ部品素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】 従来の面実装型素子として特開平8−
330637号や特開平8−321634号等があり、
図15に示したようなチップ基板94に電極端子95が
形成され、該電極端子と電気的に接続したLEDチップ
91とモールド部93を一方の基板表面に有する面実装
型LED素子90が公知である。このLED素子90は
例えば、図9〜図14に示した工程説明図の順に沿って
製造される。
【0003】初めにガラスエポキシなどの絶縁性基板の
両面に銅箔81が貼着等されて形成された公知のプリン
ト回路基板などの母体基板80に適宜な間隔をあけて略
方形の貫通孔82を設けて図9に示すような断面形状と
する。
【0004】次に母体基板80の両面に設けられている
銅箔81を電気的に接続するために、図10に示すよう
に貫通孔82の内面に銅などの無電界メッキ、電界メッ
キ、Niメッキ、金メッキを繰り返して行なうなどの手
段により表面が金で覆われた導電膜83を形成して貫通
孔82にて両面を電気的に接続する。次に母体基板80
の貫通孔間の銅箔81を所望の配線パターンとなるよう
にレジストを塗布しエッチング等の公知の手段により銅
箔の一部を除去することで、図11に示したような複数
のLEDチップを並列して搭載できる配線パターンを形
成して、母体基板80の一方の表面側にパッド部84と
配線部85を作成する。また、反対側の基板裏面の銅箔
81にも同様の手段により略長方形状の絶縁部86を形
成することで母体基板80が完成する。
【0005】そして、図12に示すように前記パッド部
84にLEDチップ91のP型若しくはN型チップ電極
を導電性接着剤などによりマウントし、LEDチップ9
1の他方の電極と配線部85とを金線などのワイヤー9
2をボンディングすることにより接続する。次にこのよ
うにして接続したLEDチップ91及びワイヤー92を
前記貫通孔82と平行な略台形柱形状の透明絶縁性樹脂
で覆ってモールド部93を形成する。次にこのモールド
部93を形成した母体基板80を図14に示す切断線D
に沿ってカッター等により切断することで、モールド部
が形成された母体基板はLEDチップ91を有する複数
の面実装型LED素子90に分割されるものとなる。
【0006】このようにして製造した面実装型LED素
子90は略台形状のモールド部93と、モールド部より
側方に突出しLEDチップのチップ電極と接続された電
極端子95をチップ基板94の対峙する二辺に有する形
状となる。
【0007】これはモールド部を樹脂により覆う際に型
にセットして成形するため、LEDチップ91を搭載し
た母体基板80を図13に示すように上型96と下型9
7の間に挟むものとしてモールド部93を成形してい
る。この成形の際に、仮にモールド部が母体基板80の
貫通孔82の部分にまで到達するような型状の上型を用
いて成形した場合には、モールド部の樹脂が貫通孔82
を介して母体基板の裏面にまで回り込んで裏面の銅箔8
1の表面に付着するものとなり、面実装型LED素子9
0をプリント回路配線板等に取り付ける際に電気的な接
続がとれないという不都合が生じるものとなり、製造歩
留りが著しく低下する。特に面実装型LED素子90を
小型のものとした場合には母体基板80の裏面に露出し
ている銅箔の面積も小さいものであるので、母体基板裏
面側に樹脂が回り込まないようにすることは重要であ
る。そこで図13に示したように上型96と母体基板の
電極端子95が一定の大きさを有する型おさえ部98に
て面接触するものとしてモールド部93の樹脂が貫通孔
82を介して母体基板裏面に回り込むことを確実に防止
しているのである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】モールド部により半導
体素子を覆った従来の面実装型素子は上記した理由によ
りモールド部の側方に型おさえ部が必要であるため、電
極端子95の部分がモールド部より突出したものとなる
ことが避けられなかった。現実に現在市販しているこの
種の面実装型LED素子の最小レベルのものの外形寸法
は、例えばスタンレー電気株式会社製のBR1111C
であるならば長さLs=1.6mm、幅Ws=0.8m
m、高さHs=0.7mm、他社のもので長さLs=
1.6mm、幅Ws=0.8mm、高さHs=0.8m
m(CL−190)であり、両者ともモールド部の両側
の電極端子の部分に夫々に0.2mmの型おさえ部を有
している。これらのLEDのように超小型といわれてい
るものであっても、電極端子95がモールド部93より
外方に突出しており、その突出寸法は素子長さLs方向
に夫々0.2mm、計0.4mmもの領域が突出してい
る。本出願人は外部に突出している電極端子95の寸法
をできる限り小さくしてモールド部を形成するように検
討したが、電極端子の型おさえ部98の寸法をモールド
部両側にて夫々0.1mmとすると製造時の位置合わせ
の精度や誤差等の関係から基板裏面に回り込むことが多
くなり、現実的には0.2mm程度の寸法が必要であ
り、従来のLED素子ではこれ以上に外部突出電極端子
の寸法を小さくすることは現実的には不可能であった。
【0009】また、LEDチップ91と配線部85をワ
イヤ−92にて接続しているので、LEDチップ91の
上面に更にワイヤーの引き回しの高さ分を加えてこれら
を十分に保護する必要があり、モールド部の高さ方向に
ついても小型化を図ることが困難であった。また、ワイ
ヤーの他方側にて接続される配線部85もある程度の面
積が必要なため、ワイヤーボンディング方向のモールド
部の寸法についてもこれ以上の小型化を図ることは困難
であった。
【0010】更に、樹脂モールドする際の上型と母体基
板との位置合わせにズレが生じ易く、正確に位置合わせ
を行なったつもりであっても、基板裏面にモールド樹脂
が回り込んだり、完成した面実装型LEDの発光部の位
置ズレが生じる場合があり、歩留りを低下させる一因で
あった。
【0011】このような課題を解決する手段として本願
出願人による特開平9−45964号が発明されてい
る。かかる先願発明によれば、図16に示したように2
枚の電極板71、71間に所定間隔のピッチPを保って
配列しているLEDチップ91のチップ電極が電極板7
1と接合剤72により接合するようにして挟持し、この
隙間に透明樹脂73を注入硬化させ、然る後に隣接する
LEDチップ間にて切断、分離することで図17に示し
たような小型の面実装型LED素子70を得ることがで
きる。このLED素子70はワイヤーボンドも不要なの
でワイヤの引き回しの高さを取る必要もなく、また、モ
ールド部を形成する際の型おさえ部も不要なので前記し
た従来の面実装型LED素子90に比べて小型化するこ
とができる。
【0012】しかしながら、この製造方法により製造し
たLED素子70は複数のLEDチップ91の両側面を
不透明な電極板にて挟持して製造するものであるため、
各LEDチップ91が均一に且つ確実に電極板71と接
合するものではないので、電極板の接合強度が弱く剥離
不良を起こし易いという問題があった。また、面実装型
LED素子70から放出される光は直方体の6面のうち
2面において遮光されるものとなっており、また、面実
装型LED素子70の透明樹脂73の表面は切断した面
であるため、その形状を曲線的にすることができずモー
ルド樹脂にレンズ作用を持たせることが困難であるとい
う問題もあった。
【0012】そこで、本発明は第1にモールド部よりも
外側に突出した部分のない面実装型半導体素子を得るこ
とを第1の目的とする。第2には半導体チップに対して
所定割合以下の大きさに小型化した面実装型半導体素子
を得ることを目的とする。第3には上記面実装型半導体
素子を効率良く製造できる面実装型半導体素子用チップ
基板を提供することを目的とする。第4には前記チップ
基板を用いてモールド部よりも外側に突出した部分の少
ない面実装型半導体素子を得るための製造方法を提供す
る事を目的とする。
【0013】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態に基づ
いて説明する。図6は本発明により得られる面実装型半
導体素子の一例であり、略直方体形状とした面実装型L
ED素子40の例である。実装基板41の対峙する二辺
42、43の側には電極端子44が夫々設けられてお
り、該基板41の一方の面上にはLEDチップ素子21
のチップ電極が導電性ペースト22により夫々の電極端
子44と接続され、このLEDチップを覆うモールド部
24が該実装基板41の表面全面を覆って設けられてい
る。
【0014】この面実装型半導体素子40について、こ
の面実装型LED素子40の製造方法の工程順に図1〜
図5を参照して説明する。まず後で実装基板41となる
チップ基板20の製造工程から順に説明する。図1
(a)〜(h)に示したものは、図2に一部を破断して
示したチップ基板20の製造工程を断面図により示した
ものである。
【0015】なお、本発明の特徴を解り易くするため
に、前記した図面はいずれも図面横方向の寸法に対して
図面縦方向の寸法を誇張して示している。また、説明の
便宜上、図面上側の表面を上面、下側の表面を下面とし
て説明する。
【0016】まず初めに絶縁性の材料、例えばポリイミ
ド系、ポリエステル系、エポキシ系等の絶縁樹脂材料フ
ィルムからなる基体1の下面全面に銅箔2を貼着し、上
面全面に剥離紙を設けた接着シート等の接着層3を設け
る(図1(a))。この基体をプレス等の手段により図
1(b’)に示すような形状に抜き落としてライン状の
貫通孔10を並列に形成し、残った基体上、即ち隣接す
る貫通孔10間の位置に後の工程でチップ素子が載置さ
れる。なお、(b)図は(b’)図のI−I断面図であ
る。貫通孔10を形成した基体の上面の接着層3、接着
シートならば剥離紙を剥がして接着層とする、を介して
銅箔等からなる導電板4を基体1に貼着し、引続いて銅
等の導電性物質を無電界メッキ等の手段により(c)図
に示したようにメッキ層5を形成する。これにより上
面、下面、絶縁性基体1の側面である貫通孔10の内面
の全てがメッキ層5により覆われるものとなり、基体上
面と下面が電気的に接続され、同時に基体1に形成した
貫通孔10が空間的に覆われるものとなる。よって、従
来のような絶縁性基体1の上面と下面が開口した状態の
貫通孔10を介して電気的に接続されるものとは異なっ
たチップ基板20が得られる。
【0017】次に、後にカソード電極となる電極端子と
アノード電極となる電極端子とを電気的に分離等するた
めに電極端子となる導電性部分を所定の形状に形成する
エッチング工程を行なう。具体的には(d)図に示した
ように基体1上に位置するパターン溝11を形成するた
めにパターン溝11以外の上面にレジスト6を塗布し、
基体下面の貫通孔10と略平行に位置する離間部12以
外の部分にレジスト6を塗布する。その後に適宜手段に
よりエッチングすることにより絶縁部となるパターン溝
11及び離間部12を形成して(e)図に示したような
チップ基板とする。この説明では(a)〜(e)の工程
により(e)図に示したようなチップ基板を得るものと
したが、基体の上面に離間部12を下面にパターン溝1
1を形成し、下面においてチップ素子を搭載する構成と
しても構わないものであるし、また、貫通孔10を設け
た基体1に印刷や張り合わせの手法により導電板等の導
電部及びパターン溝等の絶縁部を形成するものとするこ
ともできる。
【0018】次に図2及び(f)図に断面を示したよう
に、後の工程でチップ素子が搭載される部分及び後の工
程で半田層8が形成される部分以外の上面のメッキ層5
を覆うように絶縁層7、7’を所定の形状に形成し、こ
のチップ基板の上面及び下面を電界メッキ等の手段によ
り露出している導電性部分に半田層8、8’を形成して
(g)図に示すようなチップ基板20を作製する。
【0019】この工程によりチップ基板は機能的には完
成するものであるが、(h)に示したようにチップ素子
20のカソード電極を判別するためのマーク9を絶縁性
の着色樹脂等により形成し、同時に下面の離間部12の
一部にも絶縁性のマーク9を形成することで図2に示し
たようなチップ基板20が完成する。なお、絶縁層7、
7’や基体1は完成した実装基板41の表面に露出する
部分もあるので、チップ基板に搭載するチップ素子21
がLED等の発光素子である場合には反射率の高い絶縁
材料によりこれらを形成する方が良く、白色系の絶縁材
料とすることが特に好ましい。
【0020】次に、完成したチップ基板20の上にLE
D等の半導体チップであるチップ素子21をチップ基板
上面の絶縁層7の上に載置する。このときチップ素子の
PN接合面21aを挟んでチップ両端に対向して設けら
れているLEDチップ電極21bの夫々が貫通孔10
側、即ち半田層8側に位置しPN接合面21aがチップ
基板の法線方向となるように載置し、電極21bと半田
層8の夫々を銀ペースト等の導電性ペースト22により
接合して図3に示したようなチップ基板20を完成させ
る。
【0021】次に、チップ素子21を透光性の絶縁樹脂
材料により覆う工程を実施する。この工程は例えば図4
に示したようなトランスファーモールド成形を用いるこ
とができる。所定の形状の型30の間に前記チップ基板
20をセットしてチップ基板上面にモールド樹脂23を
注入する。このときチップ基板20には貫通孔10が形
成されているものの導電板4等により覆われているの
で、従来のチップ基板と異なり貫通孔10により上面と
下面が空間的に繋がっていない。従って、注入した樹脂
23が貫通孔10を介してチップ基板20下面に回り込
むという問題が一切発生しないものとなる。
【0022】前記型30から取り出したチップ基板20
は図5に示すようにチップ基板の片側の面のみがモール
ド樹脂23により覆われるものとなり、基板の反対側の
面にモールド樹脂が回り込むことはない。これをダイサ
ーカット等の公知の方法でチップ素子21の間隙をカッ
トライン33に沿って切断する。貫通孔10の部分にて
切断すると貫通孔を覆っていた導電板4、メッキ層5等
を介して上面と下面が電気的に接続された電極端子44
となり、図6に示したような面実装型LED40が完成
する。
【0023】こうして絶縁性の基体1の対峙する二辺4
2、43に一対の電極端子44、44を有する実装基板
41と、該実装基板41の上面に載置され前記電極端子
44、44の夫々に導電性ペースト22を介して電気的
に接続された一対のチップ電極21bを有するチップ素
子21と、該チップ素子21及び前記実装基板41の上
面の全面を覆うモールド部24とからなる構成の面実装
型LED素子40が得られる。この面実装型LED素子
40をチップ素子21を設けた側の実装基板41の法線
方向から観視した場合には、前記実装基板がモールド部
24より外方に突出していないものとなっている。従っ
て、チップ素子21に対して相対的に必要最低限の大き
さのモールド部24と同程度の大きさの面実装型LED
素子が得られるものとなり、従来のものに比べて大幅な
小型化が図られる。なお、面実装型半導体素子を切断す
る工程等において電極端子44等の一部がモールド部2
4よりも外方に多少はみ出ることがある場合も考えられ
るが、このような場合であっても実質的に突出するもの
ではないので、本願発明に当然に含まれるものである。
【0024】前述したようにチップ基板20の上面の殆
ど全面をモールド樹脂23により覆うものとした場合に
は、使用する材質等によってはモールドしたチップ基板
20が反る場合がある。そこで、モールド工程において
図7の断面図に示したようにチップ基板20の貫通孔1
0と平行な複数の溝を有する上型31とし、図8に示し
たような平行な複数列のモールド樹脂23にてチップ基
板がモールドされたものとし、これをカッター32で切
断すれば、チップ基板の反りを簡単に抑止しながら、略
台形状のモールド部を有する面実装型LED素子40を
容易に作成することができるものとなる。但し、この場
合にはチップ基板と上型31との位置合わせを正確に行
なわないと発光部位置が実装基板からずれたものになる
点は従来のものと同じである。
【0025】次に本発明者による面実装型LED素子4
0の具体的な検討結果について説明する。厚さ0.06
mmのポリエステルフィルム製の基体1の一方の面に厚
さ0.02mmの銅箔2を貼着し、0.8mm幅のスト
ライプ状の複数の貫通孔10を0.8mm幅の基体1が
貫通孔間に残るように抜き落とし、他方の面全面に厚さ
0.02mmの銅箔を貼付した後に、銅の無電界メッキ
を行なうことで表面にメッキ層5を形成した。これによ
り基体1の上面及び下面が電気的に接続されていること
を確認した。また、断面を顕微鏡にて観察したところ基
体1の貫通孔内面にもメッキ層5が形成されていること
を確認した。続いて紫外線感光性レジスト6を塗布し、
マスクを用いて露光、現像を行なって所定パターンとな
るようにエッチングを施して隣接する貫通孔側の両方が
鋸歯状としたパターン溝11を基体上面に、貫通孔10
と略平行なストライプ状の離間部12を基体下面に形成
して絶縁部とした。なお、パターン溝11の基体上の最
もパターン溝が狭い部分の寸法を後に載置するLEDチ
ップ素子21の大きさと同程度として、この部分におい
てチップ素子21が良好に半田層8と接続できるように
している。続いて上記基体面に形成したパターン溝11
の最も間隔が狭い部分間に絶縁層7を、所定部分以外の
メッキ層5を覆うように絶縁層7’を基体1上面に同時
に形成した後、電界メッキにて露出しているメッキ層5
の上に半田層8、8’を形成した後に、マーク9を印刷
してチップ基板20を完成させた。
【0026】LEDチップ素子21はGaAs基板の上
にGaAlAs系化合物を成長させてGaAs基板と略
平行なPN接合面21aが形成され、GaAs基板底面
とこの底面と対向する最上面に一対のチップ電極21b
を有する0.3mm×0.3mm×0.3mmのLED
チップ21を多数個用いた。このLEDチップ素子21
をPN接合面21aが基体1と略直交し、対向するチッ
プ電極21bが隣接する貫通孔10と略平行方向になる
ようにチップ基板20の絶縁層7上に載置し、銀ペース
ト22により半田層8、8と一対のチップ電極21bの
夫々を接合した。
【0027】これを図4に示したような型にセットして
透明エポキシ樹脂によりモールドした後、切断して長さ
Ls=1.0mm、幅Ws=0.5mm、高さHs=
0.5mmの面実装型LED素子40を得た。この素子
はモールド部より外側に基板及び端子等が外部に突出し
ていず、モールド部24の大きさと面実装型素子40の
大きさが略等しい直方体形状の小型のものとなった。
【0028】従来の電極端子部がモールド部より外方に
突出している面実装型LED素子の例として前記したス
タンレー電気株式会社製のBR1111Cと同じ形状の
面実装型素子を上記と同じ0.3mm×0.3mm×
0.3mmのLEDチップ91を用いて比較検討した場
合について説明する。
【0029】図12に示したようにLEDチップ91の
チップ電極面の一方をチップ基板94に取付け、反対側
の電極をLEDチップ91の上面からワイヤーボンディ
ングにて電極端子95に接続するものとして基板に取り
付けた。これを図13に示したような型によりモールド
して図15に示すような面実装型LED素子90を得
た。この素子の大きさは長さLs=1.6mm、幅Ws
=0.8mm、高さHs=0.7mmで、型おさえ部を
モールド部のLs方向両側に夫々0.2mm有してい
た。
【0030】小型化を図るためモールド部93より外方
に突出する電極端子95の寸法を小さくするべくモール
ド工程における上型96と電極端子95との面接触部、
即ち型おさえ部98の寸法を0.2mmから0.1mm
に変更して長さLs=1.4mmの素子を得たが、歩留
りが低下した。また、型おさえ部98の寸法を0.1m
mより小さくする検討も行なったがモールド樹脂が裏面
に回り込むものとなって略全数が不良となり、これ以上
型おさえ部を小さくすることは現実的には不可能であっ
た。
【0031】そこで、LEDチップの大きさを同一とし
て本発明の面実装型素子についてもモールド部の大きさ
を種々に変えてどれ位小さくできるか検討した。LED
チップのチップ基板と接触する面の表面積をAc、面実
装型半導体素子を前記チップを設けた側の基板法線方向
から観視した際の該素子の投影面積をAsとすると、上
記した従来の面実装型LED素子ではAs/Ac=
(1.6〜1.4×0.7)/(0.3×0.3)=1
2.4〜10.8、本発明の先の実施例の場合にはAs
/Ac=(1.0×0.5)/(0.3×0.3)=
5.55となる。LEDチップの大きさを同一として面
実装型素子の大きさを変えてAs/Acについて各種検
討してみたが、従来の方法ではAs/Acが10.0以
下の面実装型素子とすると、前記した理由により実質的
には9.0以下の面実装型素子とすることができない。
しかし、本発明ならばAs/Acを優に9.0以下とす
ることができ、特にAs/Acが7.0以下という従来
の方法では到底得ることのできない小型の面実装型LE
D素子、チップ素子より一回り大きい程度のの印象しか
与えない非常に小型のものを得ることができる。
【0032】また、先の実施例ではワイヤーボンディン
グを使用しないでLEDチップ電極21bと半田層8を
直接接続する構造としているので面実装型素子の長さ方
向及び高さ方向の寸法も小さいものとすることができ
る。従来ではLEDチップの対向する2面に電極を有し
ており、その2面がチップ基板の上下面に位置するよう
に載置してワイヤーボンディングする必要があったの
で、高さを小さくすることが不可能であったが、本願発
明ではワイヤーボンディングを不要とし、更にチップ素
子の厚み自体を小さくしたLEDチップ素子21として
より一層高さの低い素子とすることもできる。例えばL
EDチップ素子21のチップ基板に載置した際の厚みを
Dcとしたとき、従来の面実装型素子では載置するLE
DチップはGaAs基板ウエハーの厚さと略等しいDc
=0.3mm以下とすることは難しく、更にワイヤーボ
ンディングするための高さも必要である。本願発明では
GaAs基板ウエハーから切り出すLEDチップ素子の
寸法を小さくすれば、例えばDc=0.18mmのチッ
プ素子とすることもできるものとなり、また、ワイヤー
ボンディング接続する分の高さも不要である。従って面
実装型素子自体の高さも格段に小さくすることができ
る。
【0033】また、前記実施例のようにワイヤーボンデ
ィングを用いないで実装基板の一対の電極端子44,4
4の夫々に繋がっている半田層8、8にLEDチップ電
極21bを直接導電性ペースト22により接続する構成
とした場合には、従来のようにワイヤーボンディング接
続するために必要な金メッキ層をチップ素子基板に設け
る必要がなくなり、工程の簡略化とコストの低減を図る
ことも可能である。
【0034】今までの説明では実装基板41に設けるチ
ップ素子20として直方体形状のチップ素子の対向する
2面の全面にチップ電極21bを有するチップ素子21
の例で説明したが、サファイア等の絶縁性の材料の上に
PN接合面を形成し、一方のサファイア等の面上にP型
チップ電極及びN型チップ電極を有するチップ素子等を
用いる場合には上記した実施例の方法ではチップ素子を
接合できない。そのような場合には、片側の面上に形成
してあるP型及びN型チップ電極から半田層8にワイヤ
ーボンディングにより接続する手段等を用いる必要があ
る。この場合には、半田層8の代わりに金メッキ層を公
知の手段で形成したチップ基板を準備しておけば良い。
なお、このような場合には両端に一対のチップ電極を有
する前記した実施例のチップ素子を用いる場合に比べ
て、面実装素子の高さを前記した実施例ほど低いものと
することはできないが、チップ素子の直横の半田層8、
8と接続するものであるので面実装型LED素子40の
長さ及び幅については前述した実施例と同等に小型化す
ることができるものとなり、前記モールド部を前記チッ
プを設けた側の基板法線方向から観視した際に前記基板
及び端子が該モールド部より外周に突出していない小型
の面実装型素子が得られるものとなる。なお、チップ素
子としてLED(発光ダイオード)を例に説明したが本
願発明はLEDに限らず他の発光素子、受光素子等の半
導体素子であっても構わないものである。
【0035】以上面実装型LED素子の実施例に沿って
説明したがこれに制限されるものではなく、モールドし
たチップ基板をカッター等で切断する位置を前述した位
置以外のものにして異なる形状の面実装型半導体素子を
得たり、チップ素子を載置する箇所を低くしその他の絶
縁層7’等を厚い所定形状のものとして略すり鉢状の反
射面を兼用する絶縁層7’等にする等の種々の当業者に
自明な変形も本願発明に含まれる。また、モールド部に
レンズ効果を有するカットを施して光の指向性もしくは
拡散性を高める等の処理を施したり、モールド部表面に
反射層を設ける等を施すこともできる。
【0036】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明により前
記モールド部を前記チップを設けた側の基板法線方向か
ら観視した際に前記基板及び電極端子が該モールド部よ
り外周に突出していない小型の面実装型素子が得られる
ものとなる。LEDチップ素子を保護するのに最低限必
要なモールド部の大きさと同等以下の大きさの投影面積
の実装基板とすることができ、面実装型半導体素子の外
形寸法をLEDを保護するために最低限必要なモールド
部の大きさと殆ど同じ外形寸法の格別に小型化した面実
装型半導体素子とすることができる。また、面実装型半
導体素子を作成する際に複数の半導体素子を載置する1
枚の基体に従来に比べて高密度に載置することが可能と
なり、効率よく量産できるものとなり、総じてコストを
低減できるものである。
【0037】また、モールド部より外方に突出する型お
さえ部がなくなったので従来の最大外形と同一外形の面
実装型素子とした場合にはLEDチップ素子の発光部の
領域が拡大し光学特性、特に指向性を向上すると共に、
マウンター等の自動実装機などでこの面実装型半導体素
子を取り扱う際に該素子を真空吸着してプリント配線板
の所定位置に実装する場合の取り扱い性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のチップ基板の製造工程を示す概略説明
図である。
【図2】本発明のチップ基板の一部を破断して説明する
斜視図である。
【図3】図2のチップ基板にLEDチップを接合した状
態を示す斜視図である。
【図4】本発明の樹脂モールド工程を示す概略説明図で
ある。
【図5】図4でモールドしたチップ基板を切断する際の
状態を説明する概略断面斜視図である。
【図6】本発明の面実装型半導体素子の一例を示す斜視
図である。
【図7】本発明の別の樹脂モールド工程を示す概略説明
図である。
【図8】図7でモールドしたチップ基板を切断する際の
状態を説明する概略断面斜視図である。
【図9】従来の面実装型LEDの製造工程を説明するチ
ップ基板の概略断面図である。
【図10】従来の面実装型LEDの製造工程を説明する
チップ基板の概略断面図である。
【図11】従来の面実装型LEDの製造工程を説明する
チップ基板の概略平面図である。
【図12】従来の面実装型LEDの製造工程を説明する
チップ基板の概略断面図である。
【図13】従来の樹脂モールド工程を示す概略説明図で
ある。
【図14】図13でモールドしたチップ基板を切断する
際の状態を説明する概略平面図である。
【図15】従来の面実装型LEDの一例を示す斜視図で
ある。
【図16】従来の別の面実装型LEDの製造方法を示す
概略斜視図である。
【図17】従来の別の面実装型LEDを示す概略断面斜
視図である。
【符号の説明】
1 基体 2 銅箔 4 導電板 5 メッキ層 7、7’絶縁層 8、8’半田層 10 貫通孔 20 チップ基板 21 チップ素子 24 モールド部 40 面実装型LED素子 41 実装基板 42、43 辺 44 電極端子 90 面実装型LED素子 91 LEDチップ 92 ワイヤー 93 モールド部 94 チップ基板 95 電極端子 98 型おさえ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−117018(JP,A) 特開 平7−326797(JP,A) 特開 平8−298345(JP,A) 実開 昭52−7571(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 33/00 H01S 5/00 - 5/50 H01L 31/00 - 31/024

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性の基体の対峙する二辺の側に設け
    た一対の導電パターンによる端子部を有する基板と、基
    板の一方の表面に設け前記端子部と接続する半導体チッ
    プと、前記チップを覆うモールド部を有する面実装型半
    導体素子において、 前記基板表面には半田層が形成されており、該半田層と
    前記半導体チップが導電性ペーストにて接続されてお
    り、 前記モールド部は前記基板の厚さよりも厚く、且つ、前
    記基板の少なくとも一方の面の全面を覆い、前記チップ
    を設けた側の基板法線方向から前記モールド部を観視し
    た際に前記基板及び端子部が該モールド部より外周に突
    出していないものとされていることを特徴とする面実装
    型半導体素子。
  2. 【請求項2】 前記基板の半導体チップ接続側表面の一
    対の端子部間には、絶縁層が形成されており、該絶縁層
    上に前記半導体チップが配設されていることを特徴とす
    る請求項1に記載の面実装型半導体素子。
  3. 【請求項3】 複数の並列した貫通孔を有する絶縁性基
    体と、前記基体の一方の面側で前記貫通孔を覆う導電性
    の板材と、前記基体の他方の面側の基体表面及び前記貫
    通孔内面を覆い該貫通孔部で前記導電性の板材と電気的
    に接続する導電層とを有し、前記導電性板材は前記基体
    上の位置で該板材の一部が除去されてパターン溝が形成
    され、前記基体の他方の面に形成されている導電性層に
    は該基体の他方の面側で該導電性層の一部が除去されて
    離間部が前記貫通孔と略平行に形成されていることを特
    徴とする面実装型半導体素子を載置するチップ基板。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載のチップ基板を準備する
    工程と、前記チップ基板の導電性板材に設けたパターン
    溝の部分に絶縁層を介して複数の半導体チップを載置す
    る工程と、該半導体チップと前記導電性板材とを電気的
    に接続する工程と、前記複数の半導体チップ及び該チッ
    プを設けた側の表面を絶縁性の樹脂によりモールドする
    工程と、モールドしたチップ基板を前記複数の半導体チ
    ップの間隙で切断する工程とを有することを特徴とする
    請求項3に記載のチップ基板を用いた面実装型半導体素
    子の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記樹脂モールドは前記複数の半導体チ
    ップを覆うように前記基板表面の略全面を絶縁性の樹脂
    によりモールドすることを特徴とする請求項4に記載の
    面実装型半導体素子の製造方法。
JP12014097A 1997-04-24 1997-04-24 面実装型半導体素子 Expired - Fee Related JP3245378B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12014097A JP3245378B2 (ja) 1997-04-24 1997-04-24 面実装型半導体素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12014097A JP3245378B2 (ja) 1997-04-24 1997-04-24 面実装型半導体素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10303465A JPH10303465A (ja) 1998-11-13
JP3245378B2 true JP3245378B2 (ja) 2002-01-15

Family

ID=14778964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12014097A Expired - Fee Related JP3245378B2 (ja) 1997-04-24 1997-04-24 面実装型半導体素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3245378B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4049186B2 (ja) * 2006-01-26 2008-02-20 ソニー株式会社 光源装置
JP4103932B2 (ja) * 2007-06-20 2008-06-18 ソニー株式会社 光源装置、表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10303465A (ja) 1998-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR910002035B1 (ko) 반도체 장치와 그 제조 방법
US7626211B2 (en) LED reflecting plate and LED device
US5814837A (en) Compact light-emitting device with sealing member
JP3526788B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US5311407A (en) Printed circuit based for mounted semiconductors and other electronic components
US6208521B1 (en) Film carrier and laminate type mounting structure using same
JP3227295B2 (ja) 発光ダイオードの製造方法
US7273765B2 (en) Solid-state imaging device and method for producing the same
JP3146452B2 (ja) 面実装型led素子及びその製造方法
CN1571151A (zh) 双规引线框
JP2000294719A (ja) リードフレームおよびそれを用いた半導体装置ならびにその製造方法
JPH098213A (ja) 半導体素子の実装方法およびこの方法により製作されたマルチチップモジュール
US6716675B2 (en) Semiconductor device, method of manufacturing semiconductor device, lead frame, method of manufacturing lead frame, and method of manufacturing semiconductor device with lead frame
KR920000076B1 (ko) 반도체장치
US6204162B1 (en) Production of semiconductor device
JPH0922963A (ja) 半導体回路素子搭載基板フレームの製造方法
JP3356068B2 (ja) 光電変換素子の製造方法
KR20020070107A (ko) 표면에 장착 가능한 칩형 반도체 장치 및 그 제조 방법
KR100346899B1 (ko) 반도체장치 및 그 제조방법
JP3245378B2 (ja) 面実装型半導体素子
KR100658120B1 (ko) 필름 기판을 사용한 반도체 장치 제조 방법
JPH11340609A (ja) プリント配線板、および単位配線板の製造方法
JPH10256318A (ja) 半導体装置、その製造方法及びその実装方法、これを実装した回路基板並びにフレキシブル基板及びその製造方法
JPH0472393B2 (ja)
JPH07122701A (ja) 半導体装置およびその製造方法ならびにpga用リードフレーム

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081026

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091026

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111026

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121026

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131026

Year of fee payment: 12

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees