发光装置的制作方法

专利名称：发光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及发光装置，更详细而言，涉及使用接合部件连接半导体封装和安装基板的发光装置。
背景技术：
近年来，随着电子设备的小型化、轻量化，开发出了搭载于该电子设备的发光装置 (发光二极管)、受光装置(CXD)等半导体封装也被小型化的各种电子设备。这些半导体封装构成为，例如在具有分别形成于绝缘基板上的一对布线图案等的安装基板上，载置并接合发光元件、受光元件等半导体封装，并使用导线等使布线图案与半导体封装导电；这些半导体封装搭载于液晶显示装置的背光源等各种设备。在将用于上述用途等的半导体封装安装于安装基板的情况下，特别要求使面发光型或者面入射型半导体封装等的发光面或者入射面安装为相对安装基板表面不产生对准偏差且水平。因此，已提出了一种半导体装置(例如专利文献1)，其在对下表面具有凸型焊盘电极的半导体装置进行表面安装时，配合凸型焊盘电极的形状，在安装基板侧的布线上形成环状凹部，使凹凸形状匹配接合。根据该专利文献1所公开的半导体装置，通过使回流至布线的凹部的焊料停滞，吸收焊盘电极和布线之间的焊料量的不均勻，从而谋求高精度的半导体装置的焊料接合。另外，已提出了一种安装基板(例如专利文献2)等，其通过使安装基板的布线部形状变化，使安装零件准确地焊料接合在规定位置上。现有技术[专利文献][专利文献1]日本特开2008-53423号公报[专利文献2]日本特表2006-303388号公报

发明内容
[发明所要解决的课题]一般而言，在将安装零件焊料接合于安装基板的布线部时，如图9所示，在安装基板71上的安装零件72的端部，焊料73回流时过剩的焊料73会沿着安装零件72的电极74 向侧面方向爬上(图9中N)，由此在安装零件72的一对电极74下谋求焊料量的微妙的平衡。因此，即使在上述现有技术的凹部形状或者T形状等布线部中，也能够吸收起因于所述形状的焊料量的不均勻。但是，在实现了极小型化的表面安装型无引线半导体封装中，在对安装基板进行焊料接合时，伴随着焊料的流动，即使利用安装基板侧的布线图案使过剩的焊料停滞或者流出等，也几乎不会发生上述图9中N所表示的焊料沿着配置于侧面的电极爬上的现象。由此，仍会产生对准偏差，电极间产生高低差，从而难以高精度地进行安装。
特别是在超小型半导体封装中，电极间的微小的高低差或者对准偏差显著影响光的出射方向。另外，在超小型化的半导体封装中，也要求通过提高安装后的散热性来确保性能并谋求长寿命化。本发明鉴于上述课题而提出，其目的在于提供一种能够使小型且轻量的半导体封装高精度地安装于安装基板的发光装置。[解决课题的技术方案]本发明的发光装置通过接合部件连接半导体封装和安装基板，该半导体封装具有第一导电部件及第二导电部件，该安装基板具有分别与所述第一导电部件及第二导电部件连接的第一布线部及第二布线部，所述半导体封装具有发光元件、一面上搭载有所述发光元件的第一导电部件、平面面积小于该第一导电部件的第二导电部件，与所述第一导电部件及第二导电部件的一面相反侧的另一面形成所述半导体封装的下表面，在所述安装基板中，所述第一布线部及第二布线部具有窄幅部和向从所述第一导电部件及第二导电部件离开的方向延伸且宽度比窄幅部的宽度大的宽幅部，并且至少窄幅部与所述第一导电部件及第二导电部件接合，所述第一布线部在内部具有凹部。这种发光装置优选具有以下一个以上的构成。在第一布线部形成的凹部形成在其宽度方向的中央区域且靠近窄幅部的宽幅部。所述半导体封装具有覆盖发光元件并且覆盖第一导电部件及第二导电部件的一面的密封部件，所述第一导电部件及第二导电部件的一面及另一面只在半导体封装的下表面从密封部件露出。所述第一导电部件及第二导电部件具有切口，该切口的一端的一部分与所述半导体封装的侧面一致，且所述一端的另一部分配置在所述半导体封装的侧面的内侧。安装基板的第一布线部及第二布线部的窄幅部具有比半导体封装的宽度小的宽度，宽幅部具有比半导体封装的宽度大的宽度。安装基板的第一布线部及第二布线部的窄幅部具有与半导体封装的第一导电部件及第二导电部件的宽度相同的宽度，或者具有比半导体封装的第一导电部件及第二导电部件的宽度小的宽度。安装基板的第二布线部在内部具有凹部。安装基板的第一布线部的凹部的容积比第二布线部的凹部的容积大。在所述第一布线部内部的凹部上方配置有半导体封装的侧面。所述第一导电部件及第二导电部件包括镀膜。所述第一导电部件及第二导电部件具有0. 5mm以下的膜厚。形成于所述第一布线部或第二布线部上的凹部形成为贯通所述第一布线部或第二布线的贯通孔。
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在形成于所述第一布线部或第二布线部的凹部的底面配置有绝缘体层。[发明效果]根据本发明，能够获得使小型且轻量的半导体封装高精度地安装于安装基板的发光装置。


图IA是用于说明本发明的半导体封装与安装基板的连接状态的发光装置的立体图。图IB是用于说明本发明的半导体封装与安装基板的连接状态的发光装置的分解立体图(B)0图2中A是本发明的半导体封装的俯视图，B是a-a'侧侧视图，C是b_b'线剖面图，D是仰视图，E是局部放大图。图3是说明本发明的半导体封装的制造方法的工序图。图4是图3的工序图的接续图。图5是用于说明本发明的半导体封装与安装基板的连接状态及安装基板的布线部的配置的俯视图。图6是用于说明本发明的发光装置的对准偏差的示意图。图7是用于说明本发明的半导体封装与安装基板的连接状态及安装基板的布线部的配置的俯视图。图8是用于说明本发明的安装基板的布线部的凹部形状的剖面图。图9是表示现有的安装零件与安装基板接合的状态的示意立体图。
具体实施例方式下面参照

用于实施本发明的最佳方式。以下表示的方式举例说明用于将本发明的技术思想具体化的发光装置，但本发明不受以下表示的方式的限制。特别需要说明的是，只要没有特别的否定，各实施方式所记载的各事项就可以原封不动地适用于其它实施方式。另外，在本说明书中，不将权利要求书中记载的部件特别限定于实施方式的部件。 特别需要说明的是，关于实施方式所记载的构成零件的尺寸、材质、形状、相对配置等，只要没有特定的记载，本发明的范围不受其限定，它们仅仅是举例说明而已。为了明确说明起见，有时各附图表示的部件大小、位置关系等被夸张地表示。而且，在以下说明中，同一的名称、符号表示同一或同质的部件，适当省略详细说明。实施方式如图IA和图IB所示，本发明的发光装置包含半导体封装10与安装基板20的连接部位。<半导体封装10>如图1A、图IB及图2A 图ID所示，半导体封装形成为至少包括发光元件13、一面(例如表面)载置有发光元件13的第一导电部件11及第二导电部件12。
而且，通常具有覆盖发光元件13并且覆盖第一导电部件11及第二导电部件12的至少一面的密封部件。密封部件一般由密封树脂14和透光性覆盖树脂15形成，其中密封树脂14 一体地密封第一及第二导电部件11，12，透光性覆盖树脂15覆盖第一导电部件11 及第二导电部件12的一面的一部分和发光元件13。(第一导电部件11/第二导电部件12)第一导电部件11载置发光元件13，并作为用于对发光元件13通电的电极发挥作用，第二导电部件12与第一导电部件11分开并且相向配置，并作为用于对发光元件通电的电极发挥作用。第一及第二导电部件11，12在其一面(即表面或上表面)上载置发光元件13或者与发光元件13电连接，与该一面相反侧的面(即背面)形成半导体封装10的外表面(例如下表面或背面)。换言之，第一及第二导电部件11，12的一面(发光元件的载置区域)及另一面不存在于半导体封装的侧面，或者其一面及另一面只在半导体封装的下表面从密封部件露出，或者在半导体封装10的侧面不使第一及第二导电部件11，12的一面及另一面从密封部件露出，而只使第一及第二导电部件11，12的侧面的一部分(S卩，相当于第一及第二导电部件的厚度的部分)从密封部件露出。进而换言之，意味着第一及第二导电部件从延伸方向弯曲而其一面及另一面(表面及背面)不存在于密封部件的侧面。通常，由于发光元件13配置在半导体封装10的中央部附近，因此第一导电部件11 从半导体封装10的侧面延伸至中央部附近，在半导体封装10的中央部附近配置发光元件 13。由于在第二导电部件12上不载置发光元件13，因此第二导电部件12的大小(平面面积，即一面及另一面的面积)相应地比第一导电部件11小，并且与第一导电部件11相向配置于发光元件13的侧面侧。对于第一导电部件11及第二导电部件12的大小差异没有特别限定，能够根据半导体封装的大小、发光元件13的大小等适当地设定。第一导电部件11的面积只要满足可载置发光元件13的面积以上的大小即可。另外，第二导电部件12的面积只要满足能够与发光元件13的电极进行引线接合的面积以上的大小即可。第一导电部件及第二导电部件的形状可以设定为各种形状，例如俯视时为大致四角形、多角形以及这些形状中设有切口的形状等。在第一导电部件11中，优选使载置发光元件13的区域设为平坦面。第一导电部件 11及第二导电部件的上表面中除载置发光元件13的区域外，可以具有微小的凹凸、槽、孔等。第一导电部件11及第二导电部件的下表面作为半导体封装的外表面实质上设为平坦面为较佳，但是也可以形成有微小的凹凸等。需要说明的是，第一及第二导电部件11，12适合与后述的密封部件的下表面在大致同一面上，即半导体封装的下表面设成大致同一面。如上所述，第一导电部件11和第二导电部件12的大小不同，但是宽度(图2A中的W)大致相等且长度(图2A中的L)不同的形状较适合。特别是如图2A D所示，优选半导体封装10是大致四角形，并且第一导电部件及第二导电部件11，12的侧面在半导体封装10的一对侧面(例如图2D中的宽度方向)不露出(图2D)，而第一导电部件11及第二导电部件12的侧面的一部分在半导体封装10的另一对侧面(例如图2D中的长度方向)露出(参照图2B及图2C)。此时的第一及第二导电部件11，12的形状优选在与另一对侧面对应的部位形成有切口 11a，12a。S卩，该切口 11a， 12a形成为在第一导电部件及第二导电部件的一端，其一部分与半导体封装的侧面一致，其一端的另一部分(例如中央部分)配置在半导体封装的侧面的内侧。因此，在半导体封装的另一对侧面的下侧，相当于厚度的第一及第二导电部件的一部分从密封部件露出。需要说明的是，在一侧面上可在一处露出，但通常适合在两处露出(参照图IB的面M)。对于切口的宽度和长度没有特别限定，可根据第一及第二导电部件的大小等适当地设定。例如可以举出第一及第二导电部件的5 80%左右的宽度和第二导电部件的10 70%左右的长度。通过具有所述切口 11a，12a，能够进一步确保在侧面与后述的密封树脂接触的面积，因此能够防止第一及第二导电部件11，12与密封树脂之间的剥离。另外，在后述的半导体封装10的制造中，在对多个半导体封装10 —并进行密封后分割成单个的半导体封装10时，能够使切割刀切断第一及第二导电部件本身的部位最小， 因此能够更加容易进行分割。第一及第二导电部件11，12的侧面本身可以为平坦面或曲面，但是考虑到与后述的密封树脂的密接性等，优选如图2E及图3(d)所示的具有突起部X的形状。突起部X能够设置在第一及第二导电部件11，12周围的任意位置上。例如可以只设置于从上面观察时四角形的第一及第二导电部件11，12相向的两个侧面上等，即可以局部设置，但是优选在整个周围形成。另外，在图2E及图3(d)中，突起部X只形成于上侧，但也可以设于下侧或上下两侧。由此，能够更加可靠地防止从密封树脂脱落。第一及第二导电部件可以使用互相不同的材料形成，但是优选使用相同的材料形成。由此能够更加简便地制造。例如，可以举出铜、铝、金、银、钨、铁、镍、钴、钼等金属或者合金(例如铁-镍合金， 磷青铜，含铁铜，Au-Sb等共晶焊料，SnAgCu,SnAgCuIn等焊料等)、氧化物导电体(例如ITO 等)等。第一及第二导电部件可以是单层也可以是叠层。特别是，第一及第二导电部件优选包括镀膜，也可以包括镀敷的叠层膜。具体而言，上表面(发光元件的载置侧)优选能够反射来自发光元件的光或者具备高反射率、高光泽，适合采用金、银、铜、Pt、Pd、Al、W、Mo、Ru、1 等。下表面优选有利于安装在电路基板等上的Au、Sn、Sn合金、AuSn等共晶焊料的镀膜。第一及第二导电部件的膜厚可以互不相等，但优选大致相等的膜厚。具体而言， 膜厚在500 μ m左右以下、200 μ m左右以下较合适，优选在100 μ m左右以下。而且，膜厚在 25 μ m左右以上较合适。特别是，通过将膜厚设在100 μ m左右以下，由于具有先前一直使用的引线框架中无法实现的极薄的厚度，因此能够谋求半导体封装的小型化、轻量化。(发光元件)发光元件是由在同一面或不同面形成有正负电极的半导体层的叠层体构成的元件，例如包括发光二极管、作为受光元件发挥作用的元件等。作为发光元件，可以选择任意波长的发光元件。发光元件的组成(半导体层的材料、混晶度)、发光色(发光波长)、大小、个数等可根据目的而适当选择。作为受光元件，可以举出光集成电路(IC)、光电二极管、光电晶体管、电荷耦合元件(CXD)、图像传感器、CMOS图像传感器、Cd电池(七& )等。
另外，可以将发光元件等单独或组合两种以上搭载，也可以除发光元件以外还搭载保护元件等。(密封部件)构成密封部件的一部分的密封树脂14包含可遮挡来自发光元件13的光的树脂， 配置在第一导电部件11与第二导电部件12之间以及第一导电部件11及第二导电部件的上表面的外周部分。通过在所述位置设置遮光性密封树脂14，能够防止来自发光元件13的光从半导体封装10的下表面侧向外部漏出，从而能够提高从上表面方向取出光的效率。另夕卜，在半导体封装10的下表面，能够使第一及第二导电部件11，12作为其外表面露出，不会像现有的引线框架那样引线从水平方向或者背面突出且使突出的引线弯曲而迂回到下方或者侧面，从而谋求更加小型化、轻量化。密封树脂14的种类不受特别的限定，只要能够遮挡来自发光元件的光的树脂即可，更优选反射来自发光元件的光的树脂。例如，可以使用热固性树脂、热塑性树脂等树脂。 具体可以举出环氧树脂组合物、硅酮树脂组合物、硅酮改性环氧树脂等改性环氧树脂组合物、环氧改性硅酮树脂等改性硅酮树脂组合物、聚酰亚胺树脂组合物、改性聚酰亚胺树脂组合物、丙烯酸树脂组合物等。特别优选日本特开2006-156704的段落73 81所记载的树脂，例如热固性树月旨(环氧树脂、改性环氧树脂、硅酮树脂、改性硅酮树脂、丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂等)， 具体而言，优选使用包含无色透明混合物的固体环氧树脂组合物，该含无色透明混合物是使包含异氰脲酸三缩水甘油酯、氢化双酚A 二缩水甘油醚的环氧树脂与包含六氢邻苯二甲酸酐、3-甲基六氢邻苯二甲酸酐、4-甲基六氢邻苯二甲酸酐的酸酐，以当量溶解混合在环氧树脂中而成。还可以合适地举出如下形成的固体环氧树脂组合物在所述混合物100 重量份中进一步添加作为固化促进剂的DBU(1，8-二氮杂双环(5，4，0)十一碳烯-7(1， 8-diazabicyclo (5,4,0)undecene-7)) 0. 5重量份、作为助催化剂的乙二醇1重量份、氧化钛颜料10重量份、玻璃纤维50重量份，并通过加热而使部分发生固化反应，进行B阶化而成。而且，优选WO 2007/015426的段落23 52所记载的含有环氧树脂的热固性环氧树脂组合物，该环氧树脂包含三嗪衍生物环氧树脂。作为三嗪衍生物环氧树脂，适合举出例如1，3，5-三嗪核衍生物环氧树脂。特别是具有异氰脲酸酯环的环氧树脂具备优异的耐光性和电绝缘性，相对一个异氰脲酸酯环优选具有二价的环氧基，进一步优选具有三价的环氧基。具体而言，能够使用三(2，3-环氧丙基)异氰脲酸酯、三甲基缩水甘油基)异氰脲酸酯等。三嗪衍生物环氧树脂的软化点优选为90 125°C。在该三嗪衍生物环氧树脂中可以并用加氢环氧树脂、其它环氧树脂等。 而且，如果是硅酮树脂组合物，则优选包含甲基硅酮树脂的硅酮树脂。在使用三嗪衍生物环氧树脂时，优选使用起到固化剂作用的酸酐。通过使用非芳香族且不具有碳-碳双键的酸酐，能够提高耐光性。作为酸酐，例如可以举出六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、三烷基四氢邻苯二甲酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐等。特别优选甲基六氢邻苯二甲酸酐。另外，优选使用抗氧化剂。作为抗氧化剂，例如可以使用酚醛类、硫类抗氧化剂。而且，作为固化催化剂，可以使用在该领域中公知的催化剂。
需要说明的是，可根据需要在这些树脂中配合各种添加剂。作为填充材料(填料)，可在密封树脂14中添加Ti02、SiO2, A1203、MgO, MgCO3> CaC03、Mg(0H)2、Ca(OH)2等微粒子等。这些填充材料可单独或组合两种以上使用。通过使用这样的填充材材料，可以调整光的透射率，例如能够调节成遮挡来自发光元件的约60 % 以上的光，更优选为遮挡约90%。密封树脂14的厚度只要是可以防止光向半导体封装10的下表面侧泄漏的厚度及可以对上表面侧反射光的厚度即可。例如，只要是在第一及第二导电部件的厚度的基础上加上相当于将发光元件13引线接合时的高度的厚度的厚度以上即可。密封部件进一步具有透光性覆盖树脂15，该透光性覆盖树脂15在第一及第二导电部件11，12上表面上覆盖发光元件13，并保护发光元件、受光元件、保护元件以及与这些元件接合的导电性引线等电子零件等，使它们免受尘垢、水分、外力等的破坏。作为透光性覆盖树脂15，优选使用对来自发光元件的光具有透光性，且具有耐光性及绝缘性的树脂。具体而言，可以举出硅酮树脂组合物、改性硅酮树脂组合物、环氧树脂组合物、改性环氧树脂组合物、丙烯酸树脂组合物等，硅酮树脂、环氧树脂、脲醛树脂、氟树脂及含有至少一种以上这些树脂中的树脂的混合树脂，玻璃、硅胶等无机物等。透光性密封树脂15可含有着色剂、光扩散剂、光反射材料、各种填料、波长变换材料(例如荧光体)等。透光性树脂15也可以含有吸收来自发光元件13的光的至少一部分而发出具有不同波长的光的荧光体。作为荧光体，可以是使来自半导体发光元件的光变换成比该光波长短的光的荧光体，但是从光取出效率的观点而言，优选使来自半导体发光元件的光变换成比该光波长长的光的荧光体。荧光体可以是含有一种荧光体的单层、混合有两种以上的荧光体的单层、两种以上的荧光体分别含于各层的两层以上的叠层、分别混合有两种以上的荧光物质等的单层所构成的两层以上的叠层中的任一的层。作为荧光体，优选例如主要被Eu、Ce等镧系元素活化的氮化物系荧光体、氮氧化物荧光体，更具体而言，优选下述中的至少一种以上，即(a)被Eu活化的α-sialon或 β -sialon荧光体、各种碱土金属氮化硅酸盐荧光体(7 >力U 土類金属窒化* U * —卜蛍光体)、各种碱土金属氮化铝硅荧光体(7 >力土類金属窒化7 > $ 二々Λ * 4素蛍光体)；(b)主要被Eu等镧系元素、Mn等过渡金属系元素活化的碱土金属卤磷灰石荧光体、 碱土商硅酸盐荧光体、碱土金属硅酸盐荧光体、碱土金属硼酸商荧光体、碱土金属铝酸盐荧光体、碱土金属硅酸盐、碱土金属硫化物、碱土金属硫代镓酸盐、碱土金属氮化硅、锗酸盐；
(c)主要被Ce等镧系元素活化的稀土类铝酸盐、稀土类硅酸盐、碱土金属稀土类硅酸盐；
(d)主要被Eu等镧系元素活化的有机及有机络合物等。透光性密封树脂15可以是单层结构，也可以是叠层结构。对于透光性密封树脂15的形状没有特别的限定，只要是完全覆盖发光元件及导线等的形状即可。另外，考虑到配光特性等，例如可以使上表面设为凸状透镜形状、凹状透镜形状、菲涅尔透镜形状等，也可以另行附设透镜形状的部件。另外，也可以使透光性密封树脂15的全部或一部分含有荧光体而形成板状或圆顶状等，也可以附设板状或圆顶状部件。例如，可以举出在玻璃、树脂组合物等其它成形体上涂布荧光体的部件、含荧光体的玻璃、YAG烧结体、YAG与A1203、SiO2, B2O3等烧结体、使 YAG在无机融液中析出的结晶化无机块体等含荧光体成形体。(连接部件)在本发明所使用的半导体封装中，为了将发光元件载置并连接于第一和/或第二导电部件上而使用连接部件。连接部件可以是导电性连接部件和绝缘性连接部件中的任一部件。例如，当发光元件的基板为绝缘基板时，具体而言，在蓝宝石上叠层有氮化物半导体层的半导体发光元件的情况下，接合部件可以是具备绝缘性和导电性中的任一性质的部件。如果是SiC基板等导电性基板，则能够通过使用导电性接合部件而谋求导通。作为绝缘性连接部件，可以使用环氧树脂组合物、硅酮树脂组合物、聚酰亚胺树脂组合物及其改性树脂、混合树脂等。在使用这些树脂的情况下，考虑到来自半导体发光元件的光或热所导致的劣化，优选在发光元件背面上设置Al、Ag膜等反射率高的金属层和/或电介质反射膜。作为导电性连接部件，可以使用银、金、钯等导电性膏、Au-Sn共晶等焊料、低熔点金属等钎料。另外，在连接部件中特别是使用透光性连接部件的情况下，该连接部件可以含有吸收来自半导体发光元件的光而发出不同波长的光的荧光部件。(导电性导线)在本发明所使用的半导体封装中，导电性导线将发光元件的电极与第一及第二导电部件电连接，通常采用金、铜、白金、铝等金属及使用这些金属的合金的导线。特别优选使用具有优异的热阻等的金。<半导体封装的制造方法>本发明的半导体封装的第一导电部件及第二导电部件可以利用通常使用的引线框架来制作，但是，为实现超小型化及轻量化，可以是如上所述的镀膜。因此，可通过如下的制造方法来制造半导体封装10。首先，如图3A所示，准备支撑基板30。(支撑基板)支撑基板是用于形成第一及第二导电部件而使用的板状或片状部件，因为在将半导体封装单片化之前被除去，所以支撑基板是不存在于半导体封装中的部件。作为支撑基板，不做特别限定，优选具有导电性的基板。例如，可以举出SUS、铁、 铜、银、科伐合金、镍等金属板，在聚酰亚胺等绝缘性基板上通过溅射法、蒸镀法等形成导电膜的基板，以及可粘贴导电膜等的绝缘性基板等。由于支撑基板在工序的最终阶段被除去，所以支撑基板优选使用容易弯曲的材料。另外，为了提高所形成的第一及第二导电部件的表面光泽，支撑基板表面优选为平滑。 例如，在使用SUS作为支撑基板时，适合使用302等结晶晶界比较小的300号层级(番台) SUS0另外，要求尺寸精度时，优选使用线膨胀系数低的400号层级。膜厚例如可以举出 10 μ m 300 μ m左右。为了缓和后述的树脂成形后的翘曲，可以实施裂缝、槽、波形状的加工。在支撑基板的表面涂布抗蚀剂31。可以利用该抗蚀剂31的厚度，调整之后形成的第一及第二导电部件的厚度。例如，抗蚀剂31的厚度为ΙΟμπι 200μπι左右，例如可设成100 μ m。在此，只在支撑基板30的上表面(形成第一导电部件等的面)上设置有抗蚀剂 31，但也可以在下表面(相反侧的面)上形成。此时，由于在相反侧的面的大致整个面上设置抗蚀剂，因此通过镀敷形成第一及第二导电部件时，能够防止在下表面形成导电部件。对涂布后的抗蚀剂31进行干燥，在其上方直接或间接地配置具有多个互相隔开的开口部的掩摸32，按照图中箭头所示照射紫外线而曝光。然后，使用蚀刻剂进行处理，如图:3B所示，形成具有开口部K的抗蚀剂31。接着，使用金属进行镀敷，从而如图3C所示，在抗蚀剂31的开口部K内形成第一及第二导电部件11，12。通过调整镀敷条件，镀敷所形成的厚度比抗蚀剂31的膜厚厚，此时如图2E所示，能够形成突起部X。作为第一及第二导电部件，例如可以举出从支撑基板30侧进行Au-Cu-Ni-^Vg的镀敷的叠层结构。镀敷条件可将该领域中公知的参数任意设定并调整。首先，使用酸性清洁剂进行前处理。前处理优选在室温 50°C左右的范围内进行。 酸性清洁剂可以使用市售品。作为酸溶液，可以举出稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸等。其中优选稀硫酸。接着，在支撑基板上按照Au-Cu-Ni-Ag的顺序进行。镀敷例如适合在室温至75°C 左右的范围内进行。Au在支撑基板被剥离后作为电极构成接合面，因此形成时要考虑到安装的容易程度。膜厚例如0. 1 Ι.ομπι左右较合适。需要说明的是，镀金(Au)前通过在冲击浴中进行处理，能够控制密接性。镀镍(Ni)优选采用非常适合于低应力厚膜电铸形成的氨基磺酸浴。另外，优选将基于添加剂的光泽膜形成5 20 μ m左右。Ni膜也可以作为防止Cu扩散的屏障、之后的蚀刻中的掩摸发挥作用。镀银(Ag)优选在能够形成从无光泽到高光泽的浴中短时间进行。膜厚适合2 5 μ m左右。需要说明的是，优选在进行各镀敷前后对支撑基板及镀膜进行水洗和/或干燥。镀敷后，通过清洗除去抗蚀剂31，如图3D所示，形成互相隔开的第一及第二导电部件11，12。接着，优选在第一及第二导电部件11，12的上表面的一部分形成第二保护膜(未图示)。该保护膜可以采用与上述第二保护膜相同的材料，同样通过构图而形成。但是，该第二保护膜的形成也可以省略。如图4A所示，利用该第二保护膜，在第一及第二导电部件11，12之间以及第一及第二导电部件11，12上形成密封树脂14。密封树脂14的形成可在加热遮光性热固性树脂使其黏度下降后，在形成有第一及第二导电部件11，12的支撑基板30的所有上表面上，通过传递模塑法等进行成形而形成。加热温度及加热时间可适当调整。作为形成密封树脂14的材料，具体而言，可以使用含有作为填充材料的SiO2和作为白色颜料的T^2的环氧树脂组合物、环氧改性硅酮树脂组合物、硅酮树脂组合物。为了提高成形时与模具的脱模性，可以在树脂中添加脱模材料，也可以对模具喷射脱模材料，或者使用脱模片。
接着，除去第二保护膜。该第二保护膜的除去可以与上述保护膜的除去相同地进行。如图4B所示，将发光元件13固定于被密封树脂14包围的区域的第一导电部件11 上，使用导电性导线16将该发光元件13的电极接合于被相同的密封树脂14包围的区域的第一导电部件11及第二导电部件12的上表面。该接合可以利用该领域中公知的材料及方法来进行。接着，如图4C所示，以覆盖发光元件13、导电导线16等的方式，利用传递模塑法、 浇灌法、印刷等公知的方法形成透光性覆盖树脂15。透光性覆盖树脂15的高度设置成与密封树脂14的高度大致相同，但也可以形成为比突出部件低或高。另外，上表面可以形成为平坦面，也可以形成为中央凹陷或突出的曲面状。固化透光性覆盖树脂15后，如图4C所示，将支撑基板30剥离除去。该支撑基板的剥离可在搭载发光元件13前进行。通过以上工序可获得如图4D所示的半导体封装的集合体(未图标)。最后，在图 4D所示的虚线部，即在切断密封树脂14的位置进行切断而实现单片化，从而得到如图2A所示的半导体封装10。作为单片化的方法，可使用利用刀片的切割、利用激光的切割等各种公知的方法。如上所述，在通过使用支撑基板形成第一及第二导电部件11，12，之后除去支撑基板的一连串的工序来制造半导体封装时，与以前的使用引线框架，或者作为引线加工成从水平方向使引线突出、弯曲的结构的引线形状的情况相比，可以大幅地提高生产量，且可以谋求进一步的小型化、轻量化。〈安装基板20>安装基板20通常称作印刷基板、布线基板等，若是在塑料、陶瓷等绝缘性基板的表面和/或内部作为布线部具有导电性图案的基板，则可以使用该领域中公知基板中的任一种。如图IA及图IB所示，该安装基板20至少在表面具有第一及第二布线部21，22。该第一及第二布线部21，22分别与上述半导体封装10的第一及第二导电部件11， 12连接，如图5A所示，对半导体封装10的第一导电部件11接合有安装基板(未图示)的第一布线部21，对第二导电部件12接合有第二布线部22。如图5C所示，第一布线部21具有窄幅部21b和宽幅部21a，其中窄幅部21b被半导体封装的第一导电部件11覆盖，宽幅部21a向从第一导电部件11离开的方向(长度方向，例如图5B的L方向)延伸且宽度比窄幅部21b的宽度大。同样，第二布线部22具有窄幅部22b和宽幅部22a，其中窄幅部22b被半导体封装的第二导电部件12覆盖，宽幅部22a 向从第二导电部件12离开的方向延伸且宽度比窄幅部22b的宽度大。第一及第二布线部 21，22的窄幅部21b，22b以相向的方式配置。第一及第二布线部21，22的宽幅部21a，2 及窄幅部21b，22b可具有各不相同的宽度，但优选具有相同宽度。其目的在于要与通常半导体封装的第一及第二导电部件11，12 以同一宽度(例如图5B中W)形成的情况对应。因此，半导体封装的第一及第二导电部件具有不同宽度时，与此对应，第一及第二布线部的宽度可以不同。
例如，第一及第二布线部21，22的宽幅部21a，22a的宽度(图5C中w2)可以与半导体封装的宽度相同，但优选比半导体封装的宽度大的宽度，具体而言，宽度大到半导体封装宽度的0 30%左右为合适，进一步5 20%左右为合适。第一及第二布线部21，22的窄幅部21b，22b的宽度(图5C中wl)优选比半导体封装的宽度小。例如，宽度窄到半导体封装的宽度的5 20%左右为合适。宽度可以与半导体封装的第一及第二导电部件的宽度(图5B中W)相同，也可以比其小，但更优选为与第一及第二导电部件的宽度相同。第一布线部21及第二布线部22的宽幅部21a，21b的长度(图5D中111及121) 可以基于所对应的半导体封装的第一导电部件11及第二导电部件12的大小而不同，但优选为相同。对于该长度没有特别限定，例如适合设定在半导体封装的第一导电部件11的长度士 50%左右的范围。通过在该部分滞留后述的第一及第二导电部件与第一及第二布线部的接合部件的过剩焊料，能够抑制半导体封装正下方的焊料量的不均勻，从而能够将半导体封装水平地安装，即与安装基板表面平行地安装。第一布线部21及第二布线部22的窄幅部21b，22b的长度(图5D中112及122) 适合基于所对应的半导体封装的第一导电部件11及第二导电部件12的大小而不同。其大小差异可以在所对应的半导体封装的第一导电部件11的面积第二导电部件12的面积之比士30%左右的范围内变动。从其它观点而言，可以举出第一布线部的窄幅部的长度第二布线部的窄幅部的长度为1.5 5 1左右、2 3. 5 1左右。特别优选将长度设定成半导体封装的第一及第二导电部件的内侧长度方向(图5B中L)的端部与窄幅部的内侧端部一致。由此，能够将第一及第二导电部件与第一及第二布线部的接触面积确保在最大， 因此能够使两者的密接性良好，并能够使两者的接合所使用的焊料量的不均勻程度维持在最小，从而能够进一步确保水平化。另外，由于能够使第一及第二导电部件与第一及第二布线部的接触面积确保在最大，因此能够进一步提高散热性。而且，通过使第一及第二导电部件与第一及第二布线部的接触面积增大，不仅可实现如上所述的水平化，也可以防止在安装基板表面中半导体封装的对准偏差等，即可以防止图6A的箭头方向的偏差、图6B的箭头方向的倾斜或旋转等。需要说明的是，第一布线部21及第二布线部22的窄幅部及宽幅部的交界部分可以与半导体封装的侧面一致(参照图7)。如图5C所示，第一布线部21在其内部，特别是在宽度方向的中央区域具有凹部 21c。该凹部21c以使凹部21c整体存在于宽幅部21a内的程度，偏向宽幅部21a侧而形成在靠近窄幅部21b的区域。凹部21c的位置例如在半导体封装的第一及第二导电部件11， 12的侧面具有切口 11&，1加时，优选配置在对应于该位置的位置。另外，优选将凹部21a的一部分配置于从半导体封装正下方突出的位置。由此，利用切口 Ila及凹部21c可使大致配置于半导体装置正下方的剩余焊料等仅流出所需要的量。对于该凹部的宽度(图5D中wl3)及长度(图5D中113)没有特别限定，可适当调整。例如，可以举出宽幅部宽度的20%以上70%以下的宽度以及宽幅部长度的10%以上 30%以下的长度。对于深度而言，可以是贯通第一布线部的宽度，也可以在第一布线部厚度
14的50%左右以上。如图5D所示，第二布线部32也同样，适合在其内部，特别是适合在宽度方向的中央区域形成有凹部32c。另外，该凹部32c也同样，适合以使凹部32c整体存在于宽幅部32a 内的程度，偏向宽幅部3 侧而形成在靠近窄幅部32b的区域。对于该凹部32c的宽度(图5D中w23)及长度(图5D中123)没有特别限定，可适当调整。例如，可以举出宽幅部宽度的20%以上70%以下左右宽度以及宽幅部长度的10% 以上30%以下左右的长度。对于深度而言，可以是贯通第一布线部的深度，也可以在第一布线部厚度的50%左右以上。该凹部32c只要其容积比第一布线部的凹部31c小即可，宽度、长度和/或深度可设为相同。该容积的差异例如可以举出凹部31c 凹部32c为0.4 0.7 1左右。如图8A所示，形成于第一布线部及第二布线部等布线部41的宽幅部41a与窄幅部41b之间的凹部41c例如如图8B所示，可以为贯通布线部41的贯通孔的形状，如图8B 所示，形成于宽幅部51a与窄幅部51b之间的凹部51c可以为因布线部材料而具有底面的凹坑。因此，凹部的深度只要与布线部的厚度相同或其以下即可。另外，凹部为凹坑形状时，如图8D所示，可在形成于宽幅部61a与窄幅部61b之间的凹部61c的凹坑的至少底面上配置绝缘体层61d。绝缘体层61d的厚度优选小于凹坑的深度。即，在凹坑的深度方向的全部上未埋入绝缘体层61d的状态为较佳。绝缘体层61例如可以为Si02、SiN等的氧化物、氮化物等，也可以为构成上述安装基板的塑料、陶瓷等绝缘性材料。通过形成所述凹部，在第一布线部21，31和/或第二布线部22，32上使焊料回流时，能够使过剩焊料的一部分停留于凹部21c，31c和/或凹部32c内，或者能够促使过剩焊料向宽幅部21a，31a和/或3 侧流出。由此，利用焊料表面的张力，在窄幅部与宽幅部之间使焊料的隆起暂时缓和，换言之，以使窄幅部上的焊料量比宽幅部上的焊料量少配置的方式，经由凹部连结宽幅部及窄幅部上的焊料的隆起，由此窄幅部21b，31b和/或32b中能够基于其面积可使比较少的焊料均一地存在，因此能够确保无对准偏差的半导体封装的水平安装。特别是如图5D所示，靠近窄幅部形成凹部时，可以比在第一布线部以更缓和的状态促进上述过剩焊料的滞留及流出，因此可进一步确保无对准偏差的半导体封装的水平安装。需要说明的是，优选在第一布线部的凹部31c和/或第二布线部的凹部32c的上方配置半导体封装10的侧面(参照图5A)。而且，如上所述，在半导体封装10中，当第一及第二导电部件11，12的侧面具有切口部11a，12a时，至少优选使切口部Ila与第一布线部的凹部31c —部分重叠(参照图5A)。通过这样的配置，利用切口部及凹部，可以更加有效地实现上述过剩焊料等接合部件的滞留和流出。通常，第一及第二布线部例如使用Cu等导电性部件被构图成任意形状。作为布线部的一部分或者在布线部的表面配置有后述的接合部件。对于该布线部及接合部件的厚度没有特别限定，可根据材料、用途及性能而适当地设定。〈接合部件〉在本发明所使用的发光装置中，如上所述，使用接合部件连接半导体封装的第一及第二导电部件和安装基板的第一及第二布线部。对于这样的接合部件，考虑到半导体封装的散热性，适合使用散热性良好的导电性接合部件。作为导电性接合部件，可以使用银、金、钯等导电性膏、Au-Sn共晶等焊料、低熔点金属等钎料等。通常如上所述，所述接合部件在安装基板的布线部的最上表面以大致同一形状被配置。作为使用接合部件接合半导体封装与安装基板的方法，首先加热基板整体，使接合部件回流；其后，在接合部件回流到的布线部上载置具有导电部件的半导体封装并对其进行冷却。在载置有半导体封装的情况下，因半导体封装的本身重量而过剩的接合部件流向布线部的凹部和/或宽幅部，适量的接合部件均一地配置在半导体封装的正下方，半导体封装被过剩的接合部件移动，可在不产生旋转、倾斜、偏差的情况下相对安装基板表面水平地接合。工业实用性本发明的发光装置特别对小型且轻量的半导体封装与安装基板的接合有效，但是对于任何方式的半导体封装与安装基板也能够适用，并且不限于半导体封装，对于内存等半导体装置、安装零件等各种装置的安装也能够广泛利用。附图标记说明10 半导体封装IOb半导体封装下表面11第一导电部件Ila 切口部12 第二导电部件12a 切口部13发光元件14密封树脂15透光性覆盖树脂16 导电导线20安装基板21 第一布线部21a,31a,41a,51a,61a 宽幅部21b,31b,41b,51b,61b 窄幅部21c,31c,41c,51c,61c 凹部22 第二布线部22a, 32a 宽幅部22b, 32b 窄幅部
32c 凹部30支撑基板31第二保护膜(抗蚀剂)32 掩摸41 布线部6 Id 绝缘体层K 开口X突起部
权利要求
1.一种发光装置，其使用接合部件连接半导体封装和安装基板，该半导体封装具有第一导电部件及第二导电部件，该安装基板具有分别与所述第一导电部件及第二导电部件连接的第一布线部及第二布线部，其特征在于，所述半导体封装具有发光元件、一面上搭载有所述发光元件的第一导电部件、平面面积小于该第一导电部件的第二导电部件，与所述第一导电部件及第二导电部件的一面相反侧的另一面形成所述半导体封装的下表面，在所述安装基板中，所述第一布线部及第二布线部具有窄幅部和向从所述第一导电部件及第二导电部件离开的方向延伸且宽度大于窄幅部的宽度的宽幅部，并且至少窄幅部与所述第一导电部件及第二导电部件接合，所述第一布线部在内部具有凹部。
2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，在所述第一布线部形成的凹部形成在其宽度方向的中央区域且靠近窄幅部的宽幅部。
3.如权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，在所述第一布线部形成的凹部形成为贯通所述第一布线部的贯通孔。
4.如权利要求1至3中任一项所述的发光装置，其特征在于，在形成于所述第一布线部的凹部的底面配置有绝缘体层。
5.如权利要求1至4中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述半导体封装具有覆盖发光元件并且覆盖第一导电部件及第二导电部件的一面的密封部件，所述第一导电部件及第二导电部件的一面及另一面只在半导体封装的下表面从密封部件露出。
6.如权利要求1至5中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述第一导电部件及第二导电部件具有切口，该切口的一端的一部分与所述半导体封装的侧面一致，所述一端的另一部分配置在所述半导体封装的侧面的内侧。
7.如权利要求1至6中任一项所述的发光装置，其特征在于，安装基板的第一布线部及第二布线部的窄幅部具有比半导体封装的宽度小的宽度，宽幅部具有比半导体封装的宽度大的宽度。
8.如权利要求1至7中任一项所述的发光装置，其特征在于，安装基板的第一布线部及第二布线部的窄幅部具有与半导体封装的第一导电部件及第二导电部件的宽度相同的宽度，或者具有比半导体封装的第一导电部件及第二导电部件的宽度小的宽度。
9.如权利要求1至8中任一项所述的发光装置，其特征在于，安装基板的第二布线部在内部具有凹部。
10.如权利要求9所述的发光装置，其特征在于，在所述第二布线部形成的凹部形成为贯通所述第二布线部的贯通孔。
11.如权利要求9或10所述的发光装置，其特征在于，在形成于所述第二布线部的凹部的底面配置有绝缘体层。
12.如权利要求9至11中任一项所述的发光装置，其特征在于，安装基板的第一布线部的凹部的容积比第二布线部的凹部的容积大。
13.如权利要求1至12中任一项所述的发光装置，其特征在于，在所述第一布线部内部的凹部上方配置有半导体封装的侧面。
14.如权利要求1至13中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述第一导电部件及第二导电部件包括镀膜。
15.如权利要求1至14中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述第一导电部件及第二导电部件具有0. 5mm以下的膜厚。
全文摘要
本发明的目的是提供一种能够使小型且轻量的半导体封装高精度地安装在安装基板上的发光装置。在该发光装置中，具有第一及第二导电部件(11，12)的半导体封装(10)和具有分别与第一及第二导电部件连接的第一及第二布线部(21，22)的安装基板(20)连接，半导体封装(10)具有发光元件(13)、搭载有发光元件(13)的第一导电部件(11)及平面面积小于第一导电部件(11)的第二导电部件(12)，第一及第二导电部件(11，12)的背面形成半导体封装(10)的下表面，第一及第二布线部(21，22)具有窄幅部(21b，22b)和宽度大于所述窄幅部的宽度且向从第一及第二导电部件(11，12)离开的方向延伸的宽幅部(21a，22a)，并且至少窄幅部(21b，22b)与第一及第二导电部件(11，12)接合，第一布线部(21)在内部具有凹部(21c)。
文档编号H01L33/48GK102549785SQ201080044079
公开日2012年7月4日 申请日期2010年9月27日 优先权日2009年10月1日
发明者中林拓也 申请人:日亚化学工业株式会社