專利名稱：半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過粘接劑將半導(dǎo)體元件配置在導(dǎo)體圖案上的半導(dǎo)體器 件，特別涉及提高了可靠性的半導(dǎo)體發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
10 圖6示出專利文獻(xiàn)1中公幵的半導(dǎo)體發(fā)光器件的立體圖。
在形成于絕緣基板上的電極圖案上，通過導(dǎo)電性粘接劑接合有發(fā)光 二極管元件，并通過透光性樹脂體密封。
專利文獻(xiàn)1日本特開平11-046018號公報
在使用了圖6所示的半導(dǎo)體發(fā)光器件的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中，產(chǎn)生如
i5下問題半導(dǎo)體發(fā)光器件的電極圖案從透光性樹脂體上剝離，發(fā)光二極
管元件浮起而導(dǎo)致不點亮。
本申請發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，在向電路基板等裝配半導(dǎo)體發(fā)光器件時，在回
流(reflow)方式的錫焊工序后產(chǎn)生該問題。而且，在回流方式的錫焊工 序這種高溫環(huán)境下，由于電極圖案和透光性樹脂體之間的熱膨脹系數(shù)差， 20產(chǎn)生電極圖案和透光性樹脂體之間的剝離，進(jìn)而，產(chǎn)生發(fā)光二極管元件 與透光性樹脂體一起從電極圖案剝離的情況。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種防止半導(dǎo)體元件的剝離來提高
25可靠性的半導(dǎo)體器件。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件具有樹脂基板；導(dǎo)體圖案，其形成在所述樹 脂基板上；以及半導(dǎo)體元件，其通過將樹脂作為基礎(chǔ)材料的粘接劑安裝
在所述導(dǎo)體圖案的元件搭載部上，所述元件搭載部具有在與所述半導(dǎo)體 元件底面固定的固定區(qū)域的外側(cè)具有切口部的形狀，所述粘接劑在所述切口部中與樹脂基板接觸。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，將樹脂作為基礎(chǔ)材料的粘接劑在切口部 中與樹脂基板接觸，由此，能夠提高元件與樹脂基板和搭載部的接合強(qiáng) 度。并且，所述切口部形成在搭載部中與半導(dǎo)體元件底面固定的固定區(qū) 5域的外側(cè)，所以，不僅確保了將樹脂作為基礎(chǔ)材料的粘接劑和樹脂基板 的接觸面積，而且抑制了氣泡的巻入，使粘接劑容易超過導(dǎo)體圖案而到 達(dá)樹脂基板，能夠提高半導(dǎo)體器件的可靠性。而且，例如，即使在具有 覆蓋半導(dǎo)體元件的密封樹脂的情況下，也能夠抑制在高溫環(huán)境下產(chǎn)生元 件的剝離和浮起。并且，切口部能夠防止粘接劑爬上半導(dǎo)體元件的側(cè)面， 10能夠防止粘接劑到達(dá)半導(dǎo)體元件的PN結(jié)面而短路的情況、以及光學(xué)特性 變化的情況。
作為本發(fā)明的半導(dǎo)體元件，可以使用半導(dǎo)體發(fā)光元件或半導(dǎo)體受光 元件，可以使用其一對電極形成在半導(dǎo)體元件的上表面和下表面上的元 件、或僅形成在上表面上的元件。在電極形成在半導(dǎo)體元件的上表面和 15下表面上的情況下，半導(dǎo)體元件的底面成為下側(cè)的電極，在電極僅形成 在上表面上的情況下，半導(dǎo)體元件的底面成為半導(dǎo)體元件基板或半導(dǎo)體 發(fā)光層。
關(guān)于本發(fā)明的樹脂基板，搭載了半導(dǎo)體元件一側(cè)的形成有導(dǎo)體圖案 的表面由樹脂構(gòu)成，包含玻璃環(huán)氧基板等滲透了樹脂的樹脂基板、和在 20金屬薄板上形成樹脂模的樹脂基板。
本發(fā)明的粘接劑只要將樹脂作為基礎(chǔ)材料即可，可以根據(jù)用途任意 地選擇導(dǎo)電性粘接劑、絕緣性粘接劑、透光性粘接劑等。并且，既可以 形成為局部覆蓋搭載部，也可以形成為完全覆蓋搭載部。
并且，在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中，優(yōu)選搭載部具有多個切口部，所 25述搭載部具有如下形狀多個切口部的任意一個設(shè)置在關(guān)于所述搭載部 的中心與其他切口部的任意一個對稱的位置上。
該情況下，通過使切口部位于對稱的位置上，不會使由于熱膨脹系 數(shù)差而產(chǎn)生的熱應(yīng)力向局部偏移，能夠以均勻的強(qiáng)度在元件周圍進(jìn)行與 搭載部和樹脂基板的接合。并且，在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中，優(yōu)選搭載部是具有由曲線構(gòu)成的 切口部的形狀。
該情況下，能夠在切口部中抑制氣泡巻入粘接劑中的情況，能夠提 高元件與樹脂基板和搭載部的接合強(qiáng)度。 5 并且，在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中，優(yōu)選在半導(dǎo)體元件為長方形的情
況下，搭載部形成為切口部位于半導(dǎo)體元件中心和各邊的中心的延長線 上。即，優(yōu)選搭載部是在半導(dǎo)體元件中心和半導(dǎo)體元件的角的延長線上 不存在切口部的形狀。
該情況下，粘接劑在半導(dǎo)體元件的底面中，與角相比從邊的伸出量 10多，所以，通過切口部，粘接劑容易到達(dá)樹脂基板上，能夠提高接合強(qiáng) 度，并且，能夠抑制粘接劑爬上半導(dǎo)體元件的側(cè)面。因為在沒有切口部 的情況下，粘接劑容易通過邊爬上半導(dǎo)體元件的側(cè)面。
而且，即使在以增加粘接劑和樹脂基板的接觸面積為目的而增加了 粘接劑量的情況下，也能夠抑制粘接劑爬上半導(dǎo)體元件的側(cè)面。 15 并且，在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中，優(yōu)選以包圍搭載部的方式在所述
樹脂基板和所述導(dǎo)體圖案的布線部上形成絕緣膜。特別地，在本發(fā)明的 半導(dǎo)體器件中，優(yōu)選在通過導(dǎo)電金屬絲與設(shè)置在半導(dǎo)體元件的上表面上
的電極電連接的導(dǎo)體圖案的接線部和搭載部之間，在所述樹脂基板和所 述導(dǎo)體圖案的布線部上形成絕緣膜。 20 該情況下，能夠防止從搭載部擴(kuò)展的粘接劑覆蓋導(dǎo)體圖案，能夠防
止由于粘接劑到達(dá)接線部而產(chǎn)生導(dǎo)電金屬絲的連接不良等的不良情況。 因此，使粘接劑的量和粘度的管理變得容易，能夠容易地增加粘接劑量， 能夠增大接合強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可靠性高的半導(dǎo)體器件。
2

圖1是示出本發(fā)明的實施例的基板和導(dǎo)體圖案的平面圖。
圖2是本發(fā)明的第一實施例的主要部分的俯視圖。 圖3是沿著上述圖2的A-A'線的主要部分的剖面圖。圖4是本發(fā)明的第二實施例的主要部分的俯視圖。 圖5是本發(fā)明的第三實施例的主要部分的俯視圖。 圖6是現(xiàn)有的半導(dǎo)體發(fā)光器件的立體圖。 標(biāo)號說明
5 1:樹脂基板；2:導(dǎo)體圖案；2a:搭載部；2b:接線部；2c:端子
部；21a:切口部；3:半導(dǎo)體發(fā)光元件；4:將樹脂作為基礎(chǔ)材料的粘接 齊IJ; 5:導(dǎo)電金屬絲；6:密封樹脂；7:保護(hù)膜；10:半導(dǎo)體發(fā)光器件。
具體實施例方式
10 以下，參照圖1 圖3說明本發(fā)明的第一實施例。圖1是示出本發(fā)
明的實施例的基板和導(dǎo)體圖案的平面圖。圖2是本發(fā)明的第一實施例的
主要部分的俯視圖，圖3是沿著圖2的A-A，線的剖面圖。在圖2中省略 了粘接劑4的圖示。
在形成于玻璃環(huán)氧基板1的表面上的導(dǎo)體圖案2的搭載部2a上，通 "過將Ag粒子分散在環(huán)氧樹脂中的導(dǎo)電性的粘接劑4安裝有半導(dǎo)體發(fā)光元 件3。半導(dǎo)體發(fā)光元件3與導(dǎo)體圖案的一部分一起被由環(huán)氧樹脂構(gòu)成的密 封樹脂6覆蓋。
導(dǎo)體圖案2在銅箔上通過由Cu、 Ni、 Au構(gòu)成的電鍍層構(gòu)成為總厚 度約為30pm，并由正負(fù)的電極圖案構(gòu)成。導(dǎo)體圖案2通過側(cè)面形成在玻
20璃環(huán)氧基板1的安裝有半導(dǎo)體發(fā)光元件3的面的相反側(cè)的底面上，在底 面上具有端子部2c，該端子部2c用于通過錫焊等向電路基板等迸行裝配。 在以回流方式向裝配基板進(jìn)行錫焊來制造半導(dǎo)體發(fā)光裝置的情況下，能 夠良好地使用形成在底面上的端子部2c。
半導(dǎo)體發(fā)光元件3大致為正方形，其一對電極設(shè)置在上表面和底面
25上，底面?zhèn)鹊碾姌O通過導(dǎo)電性的粘接劑4與導(dǎo)體圖案2的接線部2b電接 合，上表面?zhèn)鹊碾姌O通過由An構(gòu)成的導(dǎo)電金屬絲5與導(dǎo)體圖案2的接線 部2b電接合。
搭載部2a具有在直徑0.235mm的圓的外周設(shè)有4個切口部21a的形 狀。切口部21a使粘接劑4容易到達(dá)基板l。切口部21a是朝向圓的中心
6的凹陷，由曲線構(gòu)成。通過由曲線構(gòu)成，能夠抑制切口部21a中氣泡巻 入到粘接劑4中的情況。
并且，搭載部2a具有從中心朝向外側(cè)的突緣部22a，從上面觀察， 突緣部22a位于半導(dǎo)體發(fā)光元件的中心和角的延長線上，確保了散熱性。 5 并且，搭載部2a具有如下形狀各切口部21a位于半導(dǎo)體元件中心
和各邊的中心的延長線上，有效地抑制了爬上半導(dǎo)體元件3的側(cè)面。
在本實施例中，切口部21a形成在由分別以半導(dǎo)體發(fā)光元件中心和 各邊的中心的延長線與形成搭載部2a的外緣的一部分的圓的外周的4處 交點為中心、直徑0.07mm的弧和該圓所包圍的部分上。這樣，當(dāng)一個切 io 口部的最大寬度為元件搭載部的最大寬度的七分之一以上、八分之一以 下時，能夠確保樹脂基板和粘接劑的接觸區(qū)域，同時能夠較小地形成搭 載部，所以是優(yōu)選的。
各切口部21a形成為，位于關(guān)于成為半導(dǎo)體元件3的中心位置的搭 載部的中心23a與其他切口部21a中的任意一個對稱的位置上，并以均 15勻的強(qiáng)度接合元件周圍。
并且，各切口部21a形成在未到達(dá)設(shè)置于半導(dǎo)體發(fā)光元件3的底面 上的電極的正下方的范圍內(nèi)。即，各切口部21a形成在搭載部中的與半 導(dǎo)體元件底面的正下方對應(yīng)的與半導(dǎo)體發(fā)光元件底面固定的固定區(qū)域的
20 這里，從防止剝離的方面看，優(yōu)選導(dǎo)體圖案2薄且形成區(qū)域小。這
是因為，導(dǎo)體圖案2和密封樹脂6的剝離是由于導(dǎo)體圖案2和密封樹脂6 的熱膨脹系數(shù)差引起的，在回流方式的錫焊中，半導(dǎo)體發(fā)光器件10暴露 于高溫中。
但是，當(dāng)在半導(dǎo)體發(fā)光元件底面的正下方存在切口部時，氣泡的巻
25入和散熱效果顯著降低。當(dāng)在粘接劑中存在氣泡時，在回流方式的錫焊 等高溫環(huán)境下，由于氣泡的膨脹，接合強(qiáng)度降低，半導(dǎo)體發(fā)光器件的可 靠性降低。另外，散熱效果的降低導(dǎo)致半導(dǎo)體發(fā)光元件的PN結(jié)部溫度上 升等，使半導(dǎo)體發(fā)光元件的光學(xué)特性降低。
艮P，通過使切口部21a形成在未到達(dá)設(shè)置于半導(dǎo)體發(fā)光元件3的底
7面上的電極的正下方的范圍內(nèi)，避免了粘接劑4在切口部21a中巻入氣 泡的問題，能夠提供可靠性高的半導(dǎo)體發(fā)光器件10。
導(dǎo)電性粘接劑4以在搭載部2a以及在切口部21a中露出的玻璃環(huán)氧 基板1上填充切口部21a的方式連續(xù)地形成。而且，至少在切口部21a 5中與樹脂基板1接觸，形成密合性比較高的樹脂基板1和將樹脂作為基 礎(chǔ)材料的粘接劑4的接觸區(qū)域。特別地，通過在樹脂基板1和粘接劑4 中使用物性相近的環(huán)氧樹脂，能夠獲得接合強(qiáng)度更高的半導(dǎo)體發(fā)光器件 10。
接著，參照圖4說明本發(fā)明的第二實施例。圖4是本發(fā)明的第二實 io施例的主要部分的俯視圖，省略了粘接劑4的圖示。
本實施例的半導(dǎo)體器件的基本結(jié)構(gòu)與第一實施例的半導(dǎo)體器件相 同，所以，參照第一實施例而省略詳細(xì)說明。
在本實施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件中，半導(dǎo)體發(fā)光元件3大致為正方形， 其一對電極設(shè)置在上表面，底面通過由熱固化性環(huán)氧樹脂構(gòu)成的粘接劑4 15與導(dǎo)體圖案的各個正負(fù)的電極圖案電接合，兩電極通過由An構(gòu)成的導(dǎo)電 金屬絲5與導(dǎo)體圖案的各個正負(fù)的電極圖案電接合。
接著，參照圖5說明本發(fā)明的第三實施例。圖5是本發(fā)明的第三實 施例的主要部分的俯視圖，省略了粘接劑4的圖示。
本實施例的半導(dǎo)體器件的基本結(jié)構(gòu)與第二實施例的半導(dǎo)體器件相 20同，所以，參照第一實施例而省略詳細(xì)說明。
在本實施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件中，玻璃環(huán)氧基板1和導(dǎo)體圖案2由 熱固化性環(huán)氧樹脂構(gòu)成。絕緣保護(hù)膜7以包圍搭載部的方式通過絲網(wǎng)印 刷形成。該絕緣保護(hù)膜7使粘接劑4的量的管理變得容易。而且，能夠 增大粘接劑和玻璃環(huán)氧基板的接觸面積，容易地提高接合強(qiáng)度。即使在 25粘接劑的粘度低的情況下，粘接劑4也擴(kuò)展到導(dǎo)體圖案2的接線部2b而 覆蓋接線部2b，能夠防止導(dǎo)電金屬絲5的連接不良。
在大約26(TC的環(huán)境下以回流方式將上述第一實施例、第二實施例 和第三實施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件錫焊在裝配基板上的半導(dǎo)體發(fā)光裝置 中，不會產(chǎn)生半導(dǎo)體發(fā)光元件從搭載部剝離而不點亮的不良情況。另一方面，作為比較例，制作第一實施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件中沒有
切口部的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體發(fā)光器件、并在大約26(TC的環(huán)境下以回流方式將 其錫焊在裝配基板上的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中，半導(dǎo)體發(fā)光元件從搭載部剝 離而不點亮的不良情況的產(chǎn)生率為2 3ppm。
另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光器件不限于上述實施例，在不脫離本發(fā) 明的主旨的范圍內(nèi)，當(dāng)然可以施加各種變更。
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，該半導(dǎo)體器件具有樹脂基板；導(dǎo)體圖案，其形成在所述樹脂基板上；以及半導(dǎo)體元件，其通過將樹脂作為基礎(chǔ)材料的粘接劑安裝在所述導(dǎo)體圖案的元件搭載部上，所述元件搭載部具有在與所述半導(dǎo)體元件底面固定的固定區(qū)域的外側(cè)具有切口部的形狀，所述粘接劑在所述切口部中與樹脂基板接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述搭載部是具有由曲線構(gòu)成的切口部的形狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 所述搭載部具有多個切口部，所述搭載部具有如下形狀所述切口部的任意一個設(shè)置在關(guān)于所述 15搭載部的中心與其他切口部的任意一個對稱的位置上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 所述搭載部是具有由曲線構(gòu)成的切口部的形狀。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任意一項所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 所述半導(dǎo)體元件為長方形，所述搭載部具有如下形狀所述切口部位于所述半導(dǎo)體元件中心和各邊的中心的延長線上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種提高了基板和半導(dǎo)體元件的密合強(qiáng)度的可靠性高的半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件(10)具有樹脂基板(1)；以及半導(dǎo)體元件(3)，其通過將樹脂作為基礎(chǔ)材料的粘接劑(4)安裝在形成于所述樹脂基板上的導(dǎo)體圖案(2)的元件搭載部(2a)上。元件搭載部(2a)具有在與半導(dǎo)體元件底面固定的固定區(qū)域的外側(cè)具有切口部(21a)的形狀，粘接劑(4)在切口部(21a)中與樹脂基板(1)接觸。
文檔編號H01L33/62GK101447541SQ20081017816
公開日2009年6月3日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月26日
發(fā)明者渡邊晴志, 田中稔 申請人:斯坦雷電氣株式會社