TWI261935B - Semiconductor device using semiconductor chips - Google Patents

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TWI261935B
TWI261935B TW092109580A TW92109580A TWI261935B TW I261935 B TWI261935 B TW I261935B TW 092109580 A TW092109580 A TW 092109580A TW 92109580 A TW92109580 A TW 92109580A TW I261935 B TWI261935 B TW I261935B
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lead portion
lead
external connection
light
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TW092109580A
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Inventor
Shinji Isokawa
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Rohm Co Ltd
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1261935 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於使用半導體晶片之半導體裝置，乃關於將 在單片上形成第1電極與第2電極的半導體晶片，銲錫連 接於電路基板表面上所形成的一對外部連接用電極上的構 造。 【先前技術】 習知（譬如習知技術的日本專利特開平1 1 - 1 2 1 7 97號公 報、或特開2002-94 1 23號公報中所揭示），當作表面構裝 式發光二極體上所搭載半導體晶片用的發光二極體晶片 (發光元件晶片）1係光源屬於氮化鎵系化合物半導體，在 採用藍寶石玻璃的結晶基板單面上，利用習知已眾所周知 的有機金屬氣相沉積法形成複數半導體薄膜層。此薄膜層 積體係如圖1(a)及圖1(b)所示，從採用透明藍寶石玻璃的 俯視四方形狀（quadrangular as viewed)結晶基板 la表面 起，依序形成GaN緩衝層lb、η型GaN層1 c、InGaN活 性層Id、p型AlGaN層le、及p型GaN層If，而形成雙 異質構造。 上述η型GaN層lc的一個角落部（角部）上面，乃利用蝕 刻去除呈梯度狀。在此經去除的部分上利用蒸鑛法形成Ti 與Au層積膜、及在其上面重疊Ni與Au層積膜的η側電 極2 (以下稱「第1電極」）。此外，除上述經蝕刻而去除 部分之外的最上層ρ型G aN層1 f上面，如同上述利用蒸 鍍法形成由Ni與Au層積膜所構成的p型電極3(以下稱「第 6 312/發明說明書(補件)/92-07/92109580 1261935 2電極」）。 然後’在上述習知技術中，在上述發光元件晶片1的第 1電極2與第2電極3的各自上面，設置著以金（Au)爲原 料的凸塊部。將該等凸塊部乃形成連接固定於晶片式電路 基板表面上所形成一對外部接用電極上的構造。 但是，上述凸塊部因爲以金（An)爲原料，因此產生製造 成本將提高的問題。此外，將發光元件晶片1 (半導體晶片） 按押於電路基板上，並透過上述凸塊部而固定於外部連接 用電極上的方法，將維持著發光元件晶片接近電路基板時 的姿勢固定著，而無法施行如下述構裝時的姿勢誤差修正。 考慮取代金製凸塊部，改爲採用銲錫糊劑等加熱熔融性 黏晶劑的黏接固定。即，將上述黏晶劑適量塗佈於上述電 路基板的各外部連接用電極表面上，再於此黏晶劑上搭載 半導體晶片。若在此狀態下，若採用對上述黏晶劑施行加 熱而暫時熔融之後再凝固的方法，便將產生如下述的問題。 良P，塗佈於上述外部連接用電極表面上的黏晶劑，當對 該黏晶劑施行加熱而熔融之時，其將在上述外部連接用電 極的表面四方將大幅擴展。此熔融黏晶劑上所搭載的半導 體晶片，亦將隨上述熔融黏晶劑朝四方擴展，而沿外部連 接用電極表面進行橫向移動而呈偏移離開所設定中心的狀 態，在偏移離開此中心的移動位置處，利用上述熔融黏晶 劑的凝固，將呈固定於外部連接用電極上的狀態。 所以，將產生隨習知上述電路基板表面上所形成的一對 外部連接用電極之表面積的增加’上述橫向偏移量亦將隨 7 312/發明說明» 補件)/92-07/92109580 1261935 之增大的問題。 再者，譬如俯視四方形狀電路基板的左右側緣，與相同 俯視四方形狀半導體晶片的左右側緣，依俯視觀之乃呈非 平行狀的狀態（傾斜狀態），當對上述外部連接用電極供應 半導體晶片之情況時，此傾斜姿勢將無法修正而依保持著 上述非平行狀態固定於外部連接用電極上。 所以，當將在電路基板的外部連接用電極上所黏晶的半 導體晶片，利用合成樹脂製封膠部進行封裝的情況時，利 用該封膠部進行封裝的半導體晶片，預估將如上述偏移離 開中心，以及將形成各側緣呈非平行於電路基板各側緣的 姿勢，不管何種狀況下，爲能利用該封膠部完全封裝，而 必須增加此封膠部的大小，因此將導致半導體裝置大型 化、及重量提昇的問題。 特別係當上述半導體裝置乃將半導體晶片當作發光二 極體晶片，且封膠部屬於透明合成樹脂製的晶片型LED之 情況時’隨上述半導體晶片偏移離開中心，以及發光二極 體晶片的各側面與電路基板各側面呈非平行的傾斜姿勢， 因爲來自發光二極體晶片的光之指向性將產生變化，因此 光之指向性的凌亂將變大。 有鑑於斯，本發明的技術課題乃在於解決上述諸項問 題。 【發明內容】 緣是，爲達成此技術課題，本發明的第1態樣係由半導 體晶片、與電路基板所構成；而該半導體晶片係具備有： 312/發明說明書(補件)/92-07/92109580 8 1261935 在俯視略四方形狀的結晶基板單面上，形成於該結晶基板 之一角部處的一小區域第1電極部；以及含有與該第1電 極對峙且位於上述一角部之對角線上的另一角部，並依包 夾該另一角部且沿結晶基板二側邊延伸之方式而所形成的 大區域第2電極部；而該電路基板係在表面上形成將上述 第1電極部與第2電極部分別利用銲錫糊劑等加熱熔融性 黏晶劑進行接合的一對外部連接用電極；上述外部連接用 電極係由：具有連接於上述第1電極部上的第1導線部之第 1外接連接用電極；以及具有連接於上述第2電極部上的 第2導線部之第2外接連接用電極所構成；上述第1外部 連接用電極的窄幅的第1導線部係延伸呈與上述結晶基板 的一側邊交叉的狀態；而上述第2外部連接用電極之至少 形成一條窄幅的第2導線部，係朝與上述第1導線部延伸 方向相反方向延伸，且呈交叉於略平行於上述第1導線部 所交叉上述一側邊的結晶基板一側邊之狀態進行延伸；上 述第1導線部與第2導線部係僅相互偏離適當尺寸而配置。 本發明的第2態樣係使用半導體晶片的半導體裝置；乃 由半導體晶片、與電路基板所構成；而該半導體晶片係具 備有：在俯視略四方形狀的結晶基板單面上，形成於該結晶 基板之一角部處的一小區域第1電極部；以及含有與該第 1電極對峙且位於上述一角部之對角線上的另一角部，並 依包夾該另一角部且沿結晶基板二側邊延伸之方式而所形 成的大區域第2電極部；而該電路基板係在表面上形成將 上述第1電極部與第2電極部分別利用銲錫糊劑等加熱熔 9 312/發明說明書(補件)/92-07/92109580 1261935 融性黏晶劑進行接合的一對外部連接用電極；上述外部連 接用電極係由：具有連接於上述第1電極部上的第1導線部 之第1外接連接用電極；以及具有連接於上述第2電極部 上的桌2導線部之桌2外接連接用電極所構成；上述第1 外部連接用電極的窄幅第1導線部係延伸呈與上述結晶基 板的一側邊交叉的狀態；而上述第2外部連接用電極之至 少形成一條窄幅的弟2導線部，係朝與上述第1導線部延 伸方向相反方向延伸，且呈交叉於略平行於上述第1導線 ρβ所父叉上述一側邊的結晶基板一側邊之狀態進行延伸； 在上述2導線部前端部上連接著上述第2電極部，且具有 呈平fi於上述弟1導線部並偏移適當尺寸而配置的前端電 極片。 上述第1及第2態樣的發明，係在電路基板表面上所設 置的上述第1外部連接用電極與第2外部連接用電極上， 塗佈銲錫糊劑等加熱熔融性黏晶劑之後，再將半導體晶片 的第1電極部與第2電極部分別對位的載置於其上。 此情況下，在第1外部連接用電極上對位著上述半導體 晶片之1角部中所形成小區域第1電極部，此外，呈涵蓋 著包圍半導體晶片之上述第1電極部，且位於上述1角部 之對角線位置上的其他角部之狀態的大面積第2電極部， 將對位於上述第2外部連接用電極。 藉此，熔融的黏晶劑便將各外部連接用電極表面朝四方 擴展，特別係沿窄幅的導線部表面且從半導體晶片（結晶基 板）側邊朝延伸方向擴展。在上述各導線部與半導體晶片之 10 312/發明說明書(補件)/92-07/921095 80 1261935 側邊間的交叉部，亦將沿該半導體晶片側邊擴展著熔融黏 晶劑。此時的熔融黏晶劑表面張力，因爲將同時作用於上 述各導線部、與其所交叉的半導體晶片（結晶基板）側邊 上，因此便產生依形成各1導線部的延伸方向、與其所交 叉之結晶基板側邊的交叉角度變成略9 0度之方式，自動進 行姿勢變化的自我對準現象。 特別係如第1態樣之發明般，當藉由將窄幅的第1導線 部與第2導線部配置呈適當偏離的狀態，俾使第2導線部 的延長線位於靠近半導體晶片俯視面積中心部的位置處狀 態形成第1外部連接用電極之時，第1導線部（第1外部連 接用電極）便對位於偏離上述半導體晶片中心部處的角部 之第1電極部。所以，因爲上述第1導線部突出於半導體 晶片側邊的位置，乃較第2導線部突出於半導體晶片側邊 的位置，更在偏離該半導體晶片俯視面積中心部的位置 處，所以上述表面張力所作用的力矩（使半導體晶片繞其中 心點進行轉動的力），因爲在第1導線部側較大，因此當與 上述第1導線部及第2導線部之延伸方向呈交叉狀態的結 晶基板二個相對向側邊，依非正交於上述二導線部延伸方 向的非平行方向姿勢（即，傾斜姿勢）進行搭載的情況時’ 上述第1導線部與第2導線部之延伸方向、及與其交叉的 結晶基板之二個相對向側邊間的交叉角度，仍將依成爲大 致9 0度之方式，強烈的作用於自動變更姿勢。 依此的話，藉由熔融黏晶劑表面張力所進行的自我對 準，上述四方形·半導體晶片，便將依消除此傾斜狀態之方 11 312/發明說明*：(補件)/92-07/92109580 1261935 式進行自動修正，同時依該半導體晶片正確的位於電路基 板中心處之方式自動的進行修正。 在此狀態下藉由冷卻，若上述熔融黏晶劑固化的話’便 依上述自動修正過的姿勢，使半導體晶片固定於電路基板 上。 依照第2態樣之發明的話，上述第2外部連接用電極乃 具備有：朝上述第1導線部延伸方向之相反方向延伸，且與 結晶基板一側邊（該側邊係與上述第1導線部所交叉之一 側邊大致平行的側邊）呈交叉狀態延伸的至少一條窄幅第 2導線部。在第1導線部前端部處連接著上述第2電極部， 且與上述第1導線部呈平行狀，並配置呈僅偏離適當尺寸 的前端電極片。所以，熔融黏晶劑將沿上述前端電極片表 面，與半導體晶片的第2電極部表面之間的間隙進行擴 展。此外，尙沿第1導線部表面與第1電極部表面的間隙 進行擴展。在此時的上述前端電極片位置處的表面張力， 與第1導線部處的表面張力，將包夾該半導體晶片俯視面 積中心部呈二側平衡的狀態，利用熔融黏晶劑表面張力的 自我對準，上述四方形半導體晶片便將依消除此傾斜狀態 之方式進行自動修正，同時依該半導體晶片正確的位於電 路基板中心處之方式自動的進行修正。 再者’第3態樣發明之使用半導體晶片的半導體裝置係 乃由半導體晶片、與電路基板所構成；而該半導體晶片係 具備有：在俯視略四方形狀的結晶基板單面上，形成於該結 晶基板之一角部處的一小區域第1電極部；以及含有與該 12 312/發明說明書(補件)/92-07/92109580 1261935 第1電極對峙且位於上述一角部之對角線上的另一角部， 並依包夾該另一角部且沿結晶基板二側邊延伸之方式而所 形成的大區域第2電極部；而該電路基板係在表面上形成 將上述第1電極部與第2電極部分別利用銲錫糊劑等加熱 熔融性黏晶劑進行接合的一對外部連接用電極；上述外部 連接用電極係由··具有連接於上述第1電極部上的第1導線 部之第1外接連接用電極；以及具有連接於上述第2電極 部上的第2導線部之第2外接連接用電極所構成；上述第 1外部連接用電極的窄幅第1導線部係延伸呈與上述結晶 基板的一側邊交叉的狀態；而上述第2外部連接用電極之 至少形成一條窄幅的第2導線部，係朝與上述第i導線部 延伸方向相反方向延伸，且呈交叉於略平行於上述第1導 線部所交叉上述一側邊的結晶基板一側邊之狀態進行延 伸。 依照第3態樣發明的話，因爲在俯視略四方形狀結晶基 板的一側邊略中央處形成第1電極部，並依與上述第1電 極部相對峙且沿結晶基板之其餘三側邊延伸之方式形成第 2電極部，因此第1電極部與第2電極部便將在半導體晶 片俯視上形成左右對稱狀態。對位於上述第1電極部的第 1導線部，與對位於上述第2電極部的第2導線部，因爲 朝相互相反的方向延伸，因此在相對向於半導體晶片的平 行狀二側邊，與上述各導線部的交叉部處，亦將沿該半導 體晶片側邊擴展著熔融黏晶劑，同時亦將朝各導線部延伸 方向進行擴展。此時因爲熔融黏晶劑的表面張力將同時作 13 312/發明說明書(補件)/92-07/92109580 1261935 用於上述各導線部、與其所交叉的半導體晶片（結晶基板） 側邊上，因此便產生依各1導線部之延伸方向、與其所交 叉的結晶基板側邊間的交叉角度呈大致9 0度之方式，自動 地改變姿勢的自我對準現象，而達調整半導體晶片對電路 基板之搭載姿勢的效果。 在上述各發明中，若構成在上述第2外部連接用電極的 第2導線部上，具備有：前端部朝至少交叉於該第2導線部 延伸方向的方向進行延伸，且連接於上述第2電極部上的 前端電極片之構造的話，藉由此前端電極片，在與第2電 極部間的電氣連接面積將增加，同時此部份（前端電極片） 亦將利用熔融黏晶劑的表面張力，更達利用上述自我對準 的半導體晶片姿勢修正之效果。 再者，在上述各發明中，在上述第2外部連接用電極上 連設著第3導線部；此第3導線部係對交叉於上述結晶基 板中交叉第2導線部的側邊，延伸呈略平行狀，且依前端 交叉於該側邊並接觸於第2電極部的狀態。即，第3導線 部係形成俯視L字形狀，且基端連設於上述第2外部連接 用電極，並依此第3導線部前端交叉於第2導線部延伸方 向之方式，接觸於第2電極部。依此構造的話，除上述第 1導線部與第2導線部的上述自我對準之外，尙加上平行 於該等二導線部延伸方向的結晶基板側邊、與第3導線部 前端部的自我對準作用、效果，因此便可更加提昇利用此 自我對準的半導體晶片姿勢修正之效果。 再者，在上述各發明中，若將上述第1導線部、第2導 14 31刃發明說明書(補件)/92-07/92109580 1261935 線部、及第3導線部的寬度尺寸’設定爲上述結晶基板中 相對向各側邊長度的〇 · 3〜0 . 1倍程度的話，熔融黏晶劑變 較容易朝上述各導線部長度方向沿的側緣進行擴展，可更 加達成利用上述自我對準所進行半導體晶片姿勢修正的效 果。 再者，在上述各發明中，上述半導體晶片係發光元件， 至少可將半導體晶片利用光穿透性合成樹脂製封膠部進行 封裝的構造。依照此構造的話，便可調整發光元件對電路 基板的配置姿勢調整，並可消除來自發光元件之光的發射 方向（光指向性）凌亂現象，同時將此半導體晶片進行封裝 的封膠部，在相較於習知情況之下，將爲更小，而可達半 導體裝置的小型、輕量化。 再者，在上述各發明中，若將光阻膜形成於上述第1導 線部、第2導線部、及第3導線部之靠近半導體晶片外圍 附近處的話，便可利用此光阻膜防止沿導線部長度方向流 向於半導體晶片外圍更外側的黏晶劑流動現象發生，便可 確實的防止上述電氣接觸不良現象發生。 再者，若將光阻設定爲光反射率較高的白色等顏色的 話’從發光元件朝電路基板表面方向所發射出的光，便將 被上述光阻所反射，便可達提供效率佳之晶片型發光二極 體的效果。 【實施方式】 以下’就本發明貫施形態的較佳形態’舉半導體裝置其 中〜例的使用於晶片型LED中的情況，參照圖式進行說 15 312/發明說明書(補件)/92-07/92109580 1261935 明。圖1〜圖6所示係第1實施形態。晶片型L E D在由絕 緣基板所構成的電路基板1 〇表面上，黏接著半導體晶片之 一例的發光二極體晶片1，並依覆蓋著整體該發光二極體 晶片1的方式，在電路基板1 0表面上設置光穿透性合成樹 脂製封膠部1 9 (參照圖2 )。 在進行上述黏接之際，在由絕緣基板所構成俯視四方形 狀（包括正方形與長方形，以下同）電路基板10表面上，所 形成的第1外部連接用電極1 3與第2外部連接用電極i 4 之上，塗佈著由銲錫糊劑等加熱熔融性黏晶劑之後，再於 其上依分別對位之方式，搭載著圖1狀態上下顛倒之半導 體晶片的第1電極2與第2電極3，經加熱後，再利用上 述黏晶劑的凝固將半導體晶片定位固定，並使之呈電氣連 接狀態。 圖1(a)與圖1(b)所示半導體晶片一例的發光二極體晶片 (發光元件）1之構造，乃大致如同習知例（上述）。即，從採 用透明藍寶石玻璃的俯視四方形狀（包括正方形與長方 形，以下同）結晶基板1 a表面起，依序形成G aN緩衝層1 b、 η 型 GaN 層 lc、InGaN 活性層 Id、p 型 AlGaN 層 le、及 p 型GaN層If，而形成雙異質構造。 上述η型GaN層1 c的一個角部上面，乃利用蝕刻去除 呈梯度狀。在此經去除的部分上利用蒸鍍法形成Ti與Au 層積膜、及在其上面重疊Ni與Au層積膜的η側電極之第 1電極2。此外，除上述經蝕刻而去除部分之外的部分（即， 包含上述第1電極2所在角部的對角線上所在的其他角 16 312/發明說明書(補件)/92-07/92109580 1261935 部，且沿包夾該其他角部的結晶基板1 a二側邊延伸而所形 成的最上層P型GaN層If上面），利用蒸鍍法形成由Ni 與Au層積膜所構成的P型電極的第2電極3。所以，第1 電極2便在上述一角部的小區域中形成如俯視略五角形 狀，而第2電極3則形成與上述第1電極2相間隔著俯視 略L狀間隙4而配置大面積（區域）的略L狀。 再者，晶片型電路基板1 〇係如圖2與圖3所示，由玻 璃環氧樹脂等電絕緣性的俯視略四方形狀基板所構成。電 路基板1 〇中，在相對峙的一對側邊上，形成由金屬膜所構 成的一對端子電極1 1，1 2。另外，上述二端子電極1 1，1 2係 從電路基板1 〇上面依橫跨端面與下面之方式延伸著。 在電路基板1 〇表面（上面）上，利用相同的金屬膜圖案化 形成電氣連接於上述端子電極1 1的第1外部連接用電極 1 3，以及電氣連接於上述端子電極1 2的第2外部連接用電 極1 4 〇 然後，如圖2與圖3所示，上述第1外部連接用電極1 3 係具有一條基端連設於上述端子電極1 1的第1導線部 1 5。該第1導線部1 5係形成平行於朝電路基板1 0長度方 向延伸之側緣1 〇a，1 Ob的狀態。第1導線部1 5前端係配置 呈俯視重疊於上述發光二極體晶片1之第1電極2的狀態。 第2外部連接用電極1 4係具備有：基端分別連設於上述 另一端子電極12上的複數條第2導線部16a，16b，以及俯 視L字狀之第3導線部1 7。第2導線部1 6a，1 6b與第3導 線部1 7亦是形成平行於朝電路基板丨〇長度方向延伸的側 17 312/發明說明書(補件)/92-07/92109580 1261935 緣1 Oa，1 Ob，且相對於第i導線部1 5，至少一條第2導線 部（在實施例中爲第2導線部1 6b)及第3導線部1 7分別非 呈直線狀排列狀態，僅偏離適當尺寸H1，H2(參照圖3)。所 以，上述第2導線部16a，16b及第3導線部17的各前端， 便配置呈與上述發光二極體晶片1的第2電極3爲俯視重 疊的狀態。 再者，上述第1導線部15、第2導線部16a,16b、及第 3導線部1 7的寬度尺寸H3係發光二極體晶片1之結晶基 板1 a —側邊長度約〇 · 3〜〇 ·丨倍程度的窄幅寬度，且與端子 電極11，12與端子電極12表面一體圖案化形成。 然後’將上述發光二極體晶片1的第1電極2與第2電 極3之各上面反轉朝下，將此第1電極2與第2電極3利 用銲錫糊劑等加熱熔融性黏晶劑2 0，形成連接固定於電路 基板1 〇表面上所形成第1外部連接用電極1 3的第1導線 部1 5與第2外部連接用電極1 4之第2導線部丨6 a，丨6 b與 第3導線部1 7上的構造。 此情況下，第1實施形態中，在第丨導線部i 5、第2導 線部16a，16b、及第3導線部17各前端附近的表面，如圖 6 ( a)陰影所示位置’塗佈著上述銲錫糊劑等加熱熔融性黏 晶劑2 〇。其次，在此黏晶劑2 〇上，將發光二極體晶片i 依第1電極2與第2電極3朝下方式反轉搭載著，在此狀 態下，加熱至銲錫等熔融點以上溫度之後，經冷卻而使黏 晶劑2 0凝固。 依上述％ 1導線部1 5上面的前端位於上述第丨電極2 312/發明說明書(補件)/92-07/92109580 18 1261935 之位置，且第2導線部1 6 a，1 6 b及第3導線部1 7各上 端重疊於第2電極3上之方式，配置著發光二極體晶] 當俯視觀看此發光二極體晶片1 (結晶基板1 a)之時’ 圖2所示，當將結晶基板1 a的四側邊設定爲第1側邊 第二側邊1 a2、第三側邊1 a3、第4側邊1 a4之時、便 6 (a)所示，當俯視時，上述第1導線部1 5便延伸呈與 四方形發光二極體晶片1(結晶基板la)第1側邊1al 的狀態。此外，第2導線部1 6a，1 6b則延伸呈與上述 二極體晶片1(結晶基板la)第三側邊la3交叉的狀態 外，第3導線部1 7基端則與結晶基板1 a之第4側邊 呈平行狀，且較該第4側邊1 a4更位於外側，第3導 17之前端17a(彎曲呈L字狀的部分）將延伸呈交叉於 第4側邊la4的狀態。 然後，如上述，當將發光二極體晶片1搭載於電路 上面之時，便如圖6(a)中二點虛線所示，在相對於電 板10之一對側緣10a，10b之下，發光二極體晶片1 5 側邊1 a 1與第4側邊1 a4呈非平行狀的傾斜狀態，或 光二極體晶片1搭載於偏離電路基板1 0表面中心之位 的情況時，因爲加熱熔融銲錫（黏晶劑）20的表面張力 同時交叉作用於各導線部15, 16a，16b，17a、與發光二 晶片1之各側邊Ial，la3，la4的交叉處，因此藉由此 張力的自我對準現象，便俯視四方形的發光二極體 1，便使上述第1導線部1 5延伸方向、與發光二極體 1之結晶基板1 a的交叉角度，俯視呈約9 0度的狀態 312/發明說明書(補件)/92-07/92109580 面前 1 1 ° 變如 1 a 1、 如圖 俯視 交叉 發光 。此 1 a4 線部 上述 基板 路基 第1 者發 置處 ，將 極體 表面 晶片 晶片 ，同 19 1261935 樣的，第2導線部16a，16b延伸方向、與第三側邊la3之 交叉角度，俯視呈約9 0度的狀態，而且第3導線部1 7前 端1 7 a延伸方向、與第4側邊1 a4之交叉角度，俯視呈約 9 〇度的狀態的方式，自動地進行姿勢方向修正（參照圖 6(b))。在實施形態中，因爲上述第1導線部1 5與第2導 線部16a，16b的延伸方向乃形成平行於電路基板1〇之一對 側緣10a(10b)的狀態，因此便依四方形發光二極體晶片1 的第1側邊1 a 1、與電路基板1 0的側緣1 0a呈平行狀之方 式，修正著姿勢。 然後，上述發光二極體晶片1便依如上述經修正過的姿 勢，利用熔融銲錫的凝固而進行固定。亦可爲省略上述圖 2〜圖6中之第3導線部1 7的實施形態。 另外，在圖6(a)實施形態中，第1導線部15前端（在與 第1電極2間的接合處位置）、及第1導線部1 5延伸線， 將大幅偏離發光二極體晶片1 (結晶基板1 a)俯視面積中心 處，而第2導線部1 6b延伸線、及第3導線部1 7之前端 1 7 a延伸線’則接近發光一^極體晶片1俯視面積中心。所 以，利用熔融黏晶劑2 0的表面張力所產生作用的力矩（將 半導體晶片圍繞中心點進行轉動的力），因爲在第1導線部 1 5側將變大，因此可判斷即便交叉於上述第1導線部1 5 與第2導線部1 6 b延伸方向的結晶基板之二個相對向側邊 (第1側邊1 a 1與第三側邊1 a 3 )，相對於上述二導線部延伸 方向呈非正交的非平行方向姿勢（傾斜姿勢）搭載的情況 時，仍可依上述第1導線部15及第2導線部waj 6b之延 20 312/發明說明書(補件)/92-07/92109580 1261935 伸方向、與其所交叉的結晶基板1 a之二個相對向側邊（第 1側邊lal與第三側邊1a3)間的交叉角度呈約90度之方 式，自動地變更姿勢’问時依該發光一'極體晶片1正確的 位於電路基板1 0表面積中心之方式’加強自動進行修正的 作用。 圖7 ( a)與圖7 (b )所不弟2貫施形態’係在上述第1導線 部1 5、第2導線部1 6 a，1 6 b、及弟3導線部1 7表面（上面）’ 與電路基板表面中’罪近發光一極體晶片1外圍附近處 [換言之，各導線的基端處（靠近端子電極11，12二側）]塗佈 著光阻膜2 1而覆蓋之後，便在第1導線部1 5、第2導線 部16a，16b、及第3導線部17各前端附近的表面上，如圖 7 ( a)中陰影所示位置’塗佈著上述銲錫糊劑等加熱熔融性 黏晶劑2 0。 當上述各導線部15, 16a，16b，17上面所塗佈的銲錫（黏晶 劑）20 呈熔融狀態時，譬如若在上述各導線部 15，16a，16b，17基端處的塗佈量較多，在此方向（基端）便將 拉引熔融銲錫（黏晶劑）2〇，而使上述熔融銲錫從第1電極 2與第2電極3移動至偏離位置處的話，便將產生各導線 部與電極部間的電氣連接不良之現象。但是，若在如上述 的位置處形成光阻膜2 1的話，因爲將受到該光阻膜2 1之 阻礙，且阻礙沿各導線部延伸方向的熔融銲錫之移動，因 此便可提升利用上述自我對準有效的進行姿勢修正的作 用，同時亦可防止電氣連接不良現象。在爲阻止此熔融黏 晶劑2 0移動方面，僅要利用只在各導線部塗佈著光阻膜 21 312/發明說明書(補件)/92-07/921095 80 1261935 2 1的話便可。此外，當光阻膜2 1使用如白色等光反射率 較高的顏色之情況時，便將提高從發光二極體晶片1所發 射出的光利用電路基板1 〇面的光阻膜2 1進行反射的效 率，亦達成提高發光二極體晶片之光效率的效果。 圖8(a)、圖8(b)所示第3實施形態，當作第i外部連接 用電極1 3用的第1導線部1 5，乃如同上述第1、第2實施 形態的相同位置與形狀，但是當作第2外部連接用電極i 4 用的第2導線部22則只有一條，且第1導線部！ 5與第2 導線部22僅偏離適當尺寸H4而已。此外，第2導線部22 前端乃依俯視L字狀等，至少依朝第2導線部22基端延 伸方向的交叉方向延伸之方式，一體形成前端電極片23。 在上述第1導線部1 5前端、第2導線部2 2、及其各前 端電極片23的附近表面處，於如圖8(a)中陰影所示位置 處’塗佈著上述銲錫糊劑等加熱熔融性黏晶劑20。其次， 在此黏晶劑20上，將發光二極體晶片1依第1電極2與第 2電極3朝下方式反轉搭載著，在此狀態下，加熱至銲錫 等熔融點以上溫度之後，經冷卻而使黏晶劑2 0凝固。 此情況下，如圖8 ( a)中二點虛線所示，在相對於電路基 板10之一對側緣10a，10b之下，即便發光二極體晶片1之 第1側邊1 a 1與第4側邊1 a4呈非平行狀的傾斜狀態，或 者發光二極體晶片1搭載於偏離電路基板1 〇表面中心之位 ® ®的狀況下，因爲加熱熔融銲錫（黏晶劑）20的表面張 力’將同時交叉作用於各導線部1 5，22、與發光二極體晶 # 1之各側邊1 a 1，1 a 3的交叉處，因此藉由此表面張力的 22 312/發明說明書(補件)/92-07/92109580 1261935 自我對準現象，俯視四方形的發光二極體晶片1，便使上 述第1導線部1 5延伸方向、與發光二極體晶片1之第1 側邊1 a 1的交叉角度，俯視呈約9 0度的狀態，同樣的，第 2導線部22延伸方向、與第三側邊1 a3之交叉角度，俯視 呈約90度的狀態的方式，自動地進行姿勢方向修正（參照 圖8(b))。藉由第2導線部22的前端電極片23之存在，便 可與第2電極3間形成良好的電連接。 圖9 (a)與圖9(b)所示第4實施形態，係當相對於上述第 3實施形態的導線1 5，2 2與電路基板1 0表面，在靠近發光 二極體晶片1外圍附近，塗佈形成光阻膜2 1的情況時，除 達第3實施形態的作用、效果之外，尙可達如同第2實施 形態（參照圖7(a)與圖7(b))的作用、效果。 圖10(a)與圖10(b)所示第5實施形態，乃相對於上述第 3實施形態的第1導線部1 5，第2導線部2 2的基部係配置. 在俯視略同一直線的位置處。所以，第2導線部22前端邊 一體化圖案形成：朝該第2導線部22基部延伸方向的大致 正交方向延伸的第1前端電極片2 3 a，以及朝該第1前端 電極片23a俯視大致正交方向延伸的第 2前端電極片 23b。而且，第2前端電極片23b係與上述第1導線部15 僅偏離適當尺寸H5。此外，上述第1前端電極片23a與第 2前端電極片23b係形成於連接發光二極體晶片1(結晶基 板la)的第2電極3之（重疊）位置處。 藉由此種構造的話，在第1導線部1 5前端、第2導線 部2 2、第1前端電極片2 3 a、及第2前端電極片2 3 b的表 312/發明說明書(補件)/92-07/921095 80 23 1261935 面處，於如圖l〇( a)中陰影所示位置處，塗佈著上述銲錫糊 劑等加熱溶融性黏晶劑2 0。其次，在此黏晶劑2 0上，將 發光二極體晶片1依第1電極2與第2電極3朝下方式反 轉搭載著，在此狀態下，加熱至銲錫等熔融點以上溫度之 後，經冷卻而使黏晶劑20凝固。 此情況下，如圖1 〇 ( a)中二點虛線所示’在相對於電路基 板10之一對側緣l〇a，10b之下，即便發光二極體晶片1之 第1側邊1 a 1與第4側邊1 a4呈非平行狀的傾斜狀態，或 者發光二極體晶片1搭載於偏離電路基板1 〇表面中心之位 置處的狀況下，因爲加熱熔融銲錫（黏晶劑）2〇的表面張 力，將同時作用於各導線部15,22、與發光二極體晶片1 之各側邊1 a 1，1 a3的交叉處，同時亦將作用於第1前端電 極片23a及第2前端電極片23b表面、與第2電極部表面 間之間隙，因此藉由此表面張力的自我對準現象，俯視四 方形的發光二極體晶片1，便使上述第1導線部1 5延伸方 向、與發光二極體晶片1之第1側邊1 a 1的交叉角度，俯 視呈約90度的狀態，同樣的，第2導線部22延伸方向、 與第三側邊1 a3之交叉角度，俯視呈約90度的狀態的方 式，自動地進行姿勢方向修正（參照圖8(b))。藉由第2導 線部22的第1前端電極片23a與第2前端電極片23b之存 在，便可與第2電極3間形成良好的電連接。 圖11(a)與圖11(b)所示第6實施形態，係當相對於上述 第5實施形態的導線15,22與電路基板10表面，在靠近發 光二極體晶片1外圍附近處，塗佈形成光阻膜2 1的情況 24 312/發明說明書(補件)/92-07/921095 80 1261935 時，除達第5實施形態的作用、效果之外，尙可達如同弟 2實施形態（參照圖7(a)與圖7(b))的作用、效果。 圖1 2所示第7實施形態係在發光二極體晶片1之俯視 略四方形狀結晶基板1 a單面上所形成的第1電極2，乃爲 靠近該結晶基板其中一側邊略中央處的一個小區域；而第 2電極3則爲與上述第1電極2對峙，且沿結晶基板1 a之 其餘三側邊延伸而形成的大區域，在圖1 2中呈左右對稱形 狀。在電路基板10表面上，上述第1電極2與第2電極3 分別利用銲錫糊劑等加熱熔融性黏晶劑20，而進行接合的 第1外部連接用電極1 3與第2外部連接用電極1 4，乃依 如下述而圖案形成，並分別一體形成於霄路基板1 〇二端的 端子電極1 1，1 2上。 然後，上述第1外部連接用電極1 3係一體設計著依交 叉於上述結晶基板1 a —側邊之方式進行延伸的窄幅第1 導線部2 4;而上述第2外部連接用電極1 4則依朝上述第1 導線部24延伸方向的反方向延伸，且設置一條第2導線部 2 5，其交叉於大致平行上述第1導線部2 4所交叉一側邊的 結晶基板1 a之一側邊的方式，進行延伸。在此第2導線部 25前端一體形成可連接於上述第2電極3的前端電極片 25a ° 在本實施形態中，因爲發光二極體晶片1的第1電極2 與第2電極3形成左右對稱形狀’问時第1導線部2 4與第 2導線部2 5呈同一直線上延伸，因此加熱熔融銲錫的表面 張力，便將在第1導線部24與第2導線部25的延伸方向， 25 312/發明說明書(補件)/92-07/921095 80 1261935 與沿該等所交叉的發光二極體晶片1 (結晶基板1 a)相對峙 二個側邊的方向，同時且大致相同強度（大致均等狀態）的 產生作用。所以，發光二極體晶片1的各側面，在相對於 電路基板1〇的左右側緣l〇a，10b之下，即便呈非平行方向 的姿勢搭載著’或者發光二極體晶片1搭載於偏離上述電 路基板1 〇表面中心的位置處之情況時，仍將利用上述表面 張力的自我對準作用，使上述四方形發光二極體晶片1自 動修正爲各側面朝平行或大致平行於四方形電路基板1 〇 各側緣的姿勢’同時亦將自動修正爲該發光二極體晶片1 正確的位於電路基板1 0表面積中心位置處。 然後，上述發光二極體晶片1便依如上述已修正過的姿 勢，利用熔融銲錫的凝固進行固定。 在上述各實施形態中，依照本發明者的實驗，利用加熱 熔融銲錫之表面張力的自我對準所產生的上述自動修正， 當將各導線部的寬度尺寸設定爲上述發光二極體晶片〗之 四方形各邊長度尺寸0.1〜0.3倍程度的話，便可確實的達 成本發明，相關導電性糊劑等銲錫糊劑以外的熱熔融性黏 晶劑亦同。 即’藉由如上述各實施形態的構造，在對電路基板i 〇 進行發光二極體晶片1之黏晶之際，藉由黏晶時的自我對 準，便可依電路基板1 0的各導線部延伸方向與發光二極體 晶片1之一對側面呈略平行之方式，進行姿勢修正，因此 便可將對此發光二極體晶片1施行封裝的封膠部丨9、與電 路基板1 〇之寬度尺寸，較小於習知的情況，並可達晶片形 26 312/發明說明書(補件)/92-07/92109580 1261935 LED的小型、輕量化，同時可減小從發光二極體晶片1所 發射出光的指向性凌亂現象。 上述實施形態雖屬於適用於使用發光二極體晶片的晶 片型LED之情況，但是本發明並不僅限於此晶片型LED， 當然亦可適用於二極體或電晶體等其他半導體裝置。 【圖式簡單說明】 圖1(a)爲本發明之第丨實施形態的發光二極體晶片俯視 圖；圖1(b)爲圖1(a)的沿lb-lb線之剖面圖。 圖2爲第1實施形態的晶片型LED立體示意圖。 圖3爲第1實施形態的晶片型LED平視圖。 圖4爲圖2與圖3之沿IV - IV線之剖面圖。 圖5爲圖2與圖3之沿V-V線之剖面圖。 圖6(a)爲第1實施形態中，電路基板上搭載著發光二極 體晶片之狀態的俯視圖；圖6 (b)爲黏晶劑凝固而保持著發 光二極體晶片姿勢的狀態的俯視圖。 圖7 (a)爲第2實施形態之光阻膜配置俯視圖；圖7(b)爲 黏晶劑凝固而保持著發光二極體晶片姿勢的狀態俯視圖。 圖8 (a)爲第3實施形態中，電路基板上搭載著發光二極 體晶片之狀態的俯視圖；圖8 (b)爲黏晶劑凝固而保持著發 光二極體晶片姿勢的狀態平視圖。 圖9(a)爲第4實施形態之光阻膜配置俯視圖；圖9(b)爲 黏晶劑凝固而保持著發光二極體晶片姿勢的狀態俯視圖。 圖1 0 ( a)爲第5實施形態中，電路基板上搭載著發光二極 體晶片之狀態的俯視圖；圖1 0(b)爲黏晶劑凝固而保持著 27 312/發明說明書(補件)/92-07/92109580 1261935 發光二極體晶片姿勢的狀態的俯視圖。 圖11(a)爲第6實施形態之光阻膜配置俯視圖；圖11(b) 爲黏晶劑凝固而保持著發光二極體晶片姿勢的狀態俯視 圖。 圖1 2爲第7實施形態之黏晶劑凝固而保持著發光二極 體晶片姿勢的狀態俯視圖。 (元件符號說明） 1 半導體晶片（發光二極體晶片） 2 第1電極 3 第2電極 10 電路基板 10a，10b 側緣 11,12 端子電極 13 第1外部連接用電極 14 第2外部連接用電極 15, 24 第1導線部 1 6 a，1 6 b，2 2，2 5 第 2 導線部 17 第3導線部 17a 前端 19 封膠部 2 0 銲錫糊劑（黏晶劑） 23,23a，23b，25a 前端電極片 28 312/發明說明書(補件)/92-07/92109580

Claims (1)

1261935 拾、申請專利範圍 1.一種使用半導體晶片之半導體裝置，係包含有： 半導體晶片，係具備有：第1電極部、與第2電極部；而 該第1電極部，係在俯視略四方形狀的結晶基板單面 上，形成於該結晶基板之一角部處的一小區域； 該第2電極部，係含有與該第1電極對峙且位於上述一 角部之對角線上的另一角部，並依包夾該另一角部且沿結 晶基板二側邊延伸之方式而所形成的大區域； 以及 電路基板，係在表面上形成將上述第1電極部與第2電 極部分別利用銲錫糊劑等加熱熔融性黏晶劑進行接合的一 對外部連接用電極； 其中， 上述外部連接用電極係由：具有連接於上述第1電極部 上的第1導線部之第1外接連接用電極；以及具有連接於 上述第2電極部上的第2導線部之第2外接連接用電極所 構成； 上述第1外部連接用電極的窄幅第1導線部係延伸呈與 上述結晶基板的一側邊交叉的狀態； 上述第2外部連接用電極之至少形成一條窄幅的第2導 線部，係朝與上述第1導線部延伸方向相反方向延伸，且 呈交叉於略平行於上述第1導線部所交叉上述一側邊的結 晶基板一側邊之狀態進行延伸； 上述第1導線部與第2導線部係僅相互偏離適當尺寸而 29 312/發明說明書(補件)/92-07/92109580
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