半导体装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体装置。
【背景技术】
[0002]以往，存在有使用装片(die bonding)材料将发光二极管元件接合于基板的上表面而成的光半导体装置(例如参照专利文献I)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2012-077171号公报
[0006]专利文献2:日本特开2004-214338号公报
[0007]非专利文献
[0008]非专利文献1:BM.Weon，JH.Je，Self-Pinning by Colloids Confined at aContact Line，Phys.Rev.Lett.110，028303(2013)
【发明内容】
[0009]发明所要解决的问题
[0010]但是，这种光半导体装置存在如下问题:由于装片材料的润湿扩展(包括通常被称为“渗出(bleed out) ”的现象)，基板的上表面被污染，对引线键合(wire bonding)和/或装片带来障碍。
[0011]例如专利文献2中记载了可以通过在引线电极的表面形成槽部来解决这样的问题，但目前还存在改善的余地。
[0012]因此，本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种抑制了将半导体元件粘接于基体的粘接材料的润湿扩展的半导体装置。
[0013]用于解决问题的手段
[0014]为了解决上述课题，本发明的一个实施方式是一种半导体装置，其是通过粘接材料将半导体元件粘接在基体上而成的半导体装置，其特征在于，上述粘接材料含有经表面处理后的粒子或者与分散剂共存的粒子，上述粘接材料的边缘部的至少一部分为上述粒子偏在的区域。
[0015]发明效果
[0016]根据本发明的一个实施方式，可以抑制粘接材料的润湿扩展。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的一个实施方式涉及的半导体装置的示意性俯视图(a)和其A-A截面处的示意性截面图(b)。
[0018]图2是对本发明中的基体上表面处的粘接材料的润湿扩展被抑制的原理进行说明的不意图(a)和(b) ο
[0019]图3是对本发明中的半导体元件侧面处的粘接材料的润湿扩展被抑制的原理进行说明的示意图(a)和(b)。
[0020]图4是表示本发明的一个实施方式涉及的半导体装置的粘接材料中的经表面处理后的粒子的含量与润湿扩展面积的关系的曲线图(a)和通过实验例表示该关系的一部分的利用光学显微镜得到的俯视观察图像(b)。
[0021]图5是表示本发明的一个实施方式涉及的半导体装置的粘接材料中的经表面处理后的粒子的含量与热阻的关系的曲线图(a)和用于对热阻的降低进行说明的示意图(b)。
[0022]图6是用于对本发明的一个实施方式涉及的半导体装置中的半导体元件与粘接材料的关系进行说明的示意性俯视图。
[0023]图7是本发明的一个实施方式涉及的半导体装置的示意性俯视图(a)和其B-B截面处的示意性截面图(b)。
[0024]图8是本发明的一个实施例涉及的半导体装置的粘接材料的利用扫描电子显微镜得到的俯视观察图像。
[0025]图9是图8所示的粘接材料的能量色散型X射线分析(Energy dispersive X-rayspectrometry)的数据。
【具体实施方式】
[0026]下面，参照适当附图对发明的实施方式进行说明。但是，下述说明的半导体装置是用于将本发明的技术思想具体化的，只要没有特定的记载，就不将本发明限定为以下方式。另外，在一个实施方式、实施例中说明的内容也可以用在其他实施方式、实施例中。另外，为了使说明明确，各附图所示的构件的尺寸、位置关系等有时会夸张。
[0027]需要说明的是，下述中，可见光波长区域设定成波长为380nm以上且780nm以下的范围，蓝色区域设定成波长为420nm以上且480nm以下的范围、绿色区域设定成波长为500nm以上且560nm以下的范围、黄色区域设定成波长比560nm长且590nm以下的范围、红色区域设定成波长为610nm以上且750nm以下的范围。紫外区域设定成波长为200nm以上且小于380nm的范围。
[0028]<实施方式I >
[0029]图1 (a)是实施方式I涉及的半导体装置的示意性俯视图，图1 (b)是表示图1 (a)中的A-A截面的示意性截面图。
[0030]如图1所示，实施方式I涉及的半导体装置100具备基体10、半导体元件20和粘接材料30。半导体元件20通过粘接材料30被粘接在基体10上。另外，半导体装置100具备对半导体元件20进行密封的封装构件50。此外，半导体装置100具备保护元件80。
[0031]更详细而言，半导体装置100为表面贴装型LED。半导体装置100具备:在上表面形成有凹部的基体10、容纳于基体10的凹部中的半导体元件20和填充于基体10的凹部以覆盖半导体元件20的封装构件50。基体10是具有正负一对引线电极和保持该引线电极的白色树脂成形体的封装体。基体10的凹部的底面的一部分由引线电极的上表面构成。半导体元件20为LED元件，通过粘接材料30被粘接在基体10的凹部的底面，通过导线70与引线电极连接。封装构件50是以树脂作为母材，在该母材中含有荧光体60。
[0032]并且，粘接材料30含有经表面处理后的粒子40。粘接材料的边缘部301的至少一部分是粒子40或其聚集体41这两者中的至少一者偏在的区域。需要说明的是，聚集体41由粒子40构成，因此可以说粘接材料的边缘部301的至少一部分是粒子40偏在的区域。
[0033]具有这样构成的半导体装置100可抑制粘接材料30在基体10上表面的润湿扩展。由此，可以抑制基体10上的半导体元件20的载放部和/或导线70的连接部的粘接材料30所导致的污染。因此，可以无障碍地连接基体10与半导体元件20，可以得到基体10与半导体元件20的充分的连接强度。另外，由于容易增加粘接材料30的涂布量、和/或容易形成充分的焊角、和/或可抑制组成的挥发性相对较高的粘接材料30的固化不良的产生等，因此容易得到基体10与半导体元件20的高连接强度。此外，可以避免在基体10的上表面实施渗出抑制剂等表面能小的涂敷、或者将粘接材料30设计成难以润湿扩展或挥发性低的组成。出于这些原因，例如可以抑制粘接材料30的剥离所导致的电开路故障和散热性的降低、以及导线70的断线等的产生，可以形成可靠性高的半导体装置。此外，容易在基体10上高密度地安装半导体元件20。
[0034]需要说明的是，粒子40或其聚集体41这两者中的至少一者偏在的粘接材料30的区域可以是粘接材料的边缘部301的一部分，优选为粘接材料的边缘部301的一半以上，更优选为粘接材料的边缘部301的几乎全部。
[0035]在本实施方式中，经表面处理后的粒子40替换成与分散剂共存的粒子，也可以得到同样的作用、效果。这种与分散剂共存的粒子可以通过在粘接材料中混配粒子和用于使该粒子分散的分散剂而得到，例如形成吸附有分散剂的粒子。
[0036]另外，本说明书中使用的“偏在”是指粒子等以高浓度存在于特定区域，但并不否定以低浓度存在于该特定区域以外的区域。
[0037]在基体10的上表面通过粒子40或其聚集体41这两者中的至少一者抑制粘接材料30的润湿扩展的原理可以如以下所述来说明。
[0038]图2 (a)和(b)是对本发明中粘接材料在基体上表面的润湿扩展被抑制的原理进行说明的示意图。认为粘接材料30在基体10上表面的润湿扩展被抑制的原理包括两个阶段。参照图2(a)对第I阶段进行说明。第I阶段起因于下述情况:使粒子间的相互作用少、即凝聚性被抑制的粒子40分散在液态的粘接材料的母材35中，优选使其大致均匀地分散在液态的粘接材料的母材35中。固化前的粘接材料30被涂布于基体10的上表面时，在其边缘部301形成弯月形端部。在该弯月形端部的前端(空气(气体)、粘接材料的母材(液体)、基体(固体)三相接触的接触点的附近)存在的粒子40与在相邻的弯月形端部的前端存在的粒子40之间产生毛细管力。该毛细管力发挥作用使得在相邻的弯月形端部的前端存在的粒子40相互吸引。并且，该毛细管力沿着粘接材料的边缘部301连续地发挥作用，由此可抑制在基体10的上表面涂布的固化前的粘接材料30的润湿扩展。尤其是该毛细管力在粘接材料的边缘部301的几乎全部范围发挥作用，由此能够有效地抑制固化前的粘接材料30的润湿扩展。需要说明的是，粒子的分散性高的胶体溶液容易表现出该毛细管力(例如参见上述非专利文献I)，因此通过对粒子40实施抑制粒子的凝聚的表面处理、与粒子40 —起混配分散剂，能够高效地表现出该毛细管力。
[0039]参照图2(b)对第2阶段进行说明。第2阶段起因于促进粘接材料30固化的加热。在使粘接材料30固化的过程中，上述边缘部301的弯月形端部非常薄，粘接