光半导体装置的制造方法及光半导体装置制造方法

光半导体装置的制造方法及光半导体装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种具备表面形成有镀银层的基板和键合在所述镀银层上的发光二极管的光半导体装置的制造方法，该制造方法具有：形成被覆所述镀银层的粘土膜的膜形成工序、和在所述膜形成工序后通过引线键合而将所述发光二极管和被所述粘土膜被覆的所述镀银层电连接的连接工序。
【专利说明】光半导体装置的制造方法及光半导体装置

【技术领域】
[0001]本发明涉及具备发光二极管的光半导体装置的制造方法及光半导体装置。

【背景技术】
[0002]以往，已知有具备下述专利文献I所述的发光二极管(Light Emitting D1de:LED)的光半导体装置。该光半导体装置具备发光元件即LED和载置LED的成型体。成型体具有与LED的一个电极电连接的第I导线(lead)和经由引线(wire)与LED的另一个电极电连接的第2导线。此外，成型体具有凹部，该凹部具有载置LED的底面和侧面，在该凹部中填充有密封LED的密封部件。由于成型体具有高的反射率，因而使光向凹部的侧面及底面的透射降低，可高效率地放出来自LED的光。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:国际公开第2007/015426号小册子


【发明内容】

[0006]发明所要解决的课题
[0007]在光半导体装置的电极上，例如有时形成镀银层。该镀银层因被大气中所含的气体腐蚀而变色。在使用具有这样的镀银层的光半导体装置作为照明器具时，有照度比LED的动作保证时间更快地下降的问题。特别是，如果形成在电极上的镀银层被硫化氢气体硫化，则电极变成黒色。因此，因电极的反射率下降而使光半导体装置的照度下降。另外，如果发光元件被大功率化，则发光元件产生的热量增大，从而使电极的温度上升。该电极的温度上升有可能促进形成于电极上的镀银层的硫化。
[0008]以往，作为构成成型体的树脂使用热塑性树脂。由于该热塑性树脂比镀银层的变色更快地变色，所以作为光半导体装置照度下降的原因，镀银层的变色所占的影响较小。可是，近年来，在成型体中使用热固性树脂以取代热塑性树脂。该热固性树脂的变色出现在比镀银层的变色更慢的时期。因此，作为光半导体装置照度下降的原因，镀银层的变色所占的影响增大。另外，有使硫化氢气体对于这样的光半导体装置的评价标准化的动向。
[0009]于是，本发明的目的在于:提供可抑制镀银层的硫化的光半导体装置的制造方法及光半导体装置。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本发明的一个实施方式涉及一种光半导体装置的制造方法，其中，所述光半导体装置具有在表面形成有镀银层的基板和键合(bonding)在所述镀银层上的发光二极管，所述制造方法具有以下工序:膜形成工序，其形成被覆镀银层的粘土膜；以及连接工序，其在膜形成工序后，通过引线键合(wire bonding)而将发光二极管和被粘土膜被覆的镀银层进行电连接。
[0012]根据本发明的一个实施方式所涉及的光半导体装置的制造方法，由于在膜形成工序中用具有气体阻挡性的粘土膜被覆镀银层，因而能够抑制镀银层的硫化。由此，能够抑制由镀银层的变色导致的光半导体装置照度的下降。另外，在连接工序中，通过进行引线键合，将贯通粘土膜的键合引线(bonding wire)电连接在镀银层上，从而能够确保镀银层和发光二极管的导通。并且，根据本发明所涉及的光半导体装置的制造方法，由于在膜形成工序后实施连接工序，在形成粘土膜后实施引线键合，因而能够得到不受膜形成工序的影响的键合引线。此外，由于以无键合引线的状态实施膜形成工序，因而能够在镀银层上确实形成粘土膜。
[0013]此外，在本发明的一个实施方式中，膜形成工序可以设计为:在从基板的表面侧将用溶剂稀释粘土而得到的粘土稀释液涂布在镀银层上后，使粘土稀释液干燥，从而形成粘土膜。由于可通过粘土稀释液调整基板表面侧的涂布量或粘土与溶剂的比例，因而可控制粘土膜的膜厚。由此，能够容易形成具有规定膜厚的粘土膜。另外，由于在连接工序之前实施膜形成工序，因而粘土稀释液不会附着在键合引线上。因此，可以防止从粘土向键合引线施加不需要的应力，从而可抑制键合引线的断裂。
[0014]此外，本发明的一个实施方式可以设计为:进一步具有在膜形成工序之前，将发光二极管键合在基板的镀银层上的键合工序。根据该工序，由于在实施键合工序时镀银层上没有粘土膜，因而容易将发光二极管键合在镀银层上。
[0015]此外，本发明的一个实施方式可以设计为:进一步具有在膜形成工序与连接工序之间，将发光二极管键合在基板的镀银层上的键合工序。根据该工序，由于在发光二极管的表面上没有形成粘土膜，因而容易对发光二极管的电极实施引线键合。
[0016]此外，本发明的一个实施方式可以设计为:粘土膜的膜厚为0.01 μ m?500 μ m。根据该粘土膜的膜厚，能够抑制粘土膜中的裂纹的发生，从而确保气体阻挡性，同时确保粘土膜的透明性。
[0017]此外，本发明的一个实施方式可以设计为:在连接工序中，将施加给毛细管的负荷规定为60gf?150gf而使键合引线按压在被粘土膜被覆的镀银层上。在该负荷的作用下，能够使键合引线贯通粘土膜，从而将键合引线确实连接在镀银层上。
[0018]此外，本发明的一个实施方式可以设计为:在连接工序中，使毛细管振动而将键合引线按压在被粘土膜被覆的镀银层上。通过使毛细管振动，能够使键合引线贯通粘土膜，从而将键合弓I线更加可靠地连接在镀银层上。
[0019]本发明的一个实施方式涉及一种光半导体装置，其具备:表面形成有镀银层的基板、键合在镀银层上的发光二极管、被覆镀银层的粘土膜以及键合引线，该键合引线被引线键合在发光二极管和镀银层上，具有与发光二极管电连接的第I连接部、与镀银层电连接的第2连接部、以及从第I连接部延伸至第2连接部的延伸部，其中，延伸部从粘土膜露出。
[0020]本发明的一个实施方式所涉及的光半导体装置由于用具有气体阻挡性的粘土膜被覆镀银层，因而能够抑制镀银层的硫化。由此，能够抑制由镀银层的变色导致的光半导体装置照度的下降。另外，键合引线通过引线键合被连接在镀银层上，因而能够确保镀银层和发光二极管的导通。并且，因键合引线的延伸部从粘土膜露出，在延伸部上不附着粘土膜，因而能够防止从粘土膜向键合引线施加不需要的应力。因此，能够防止键合引线的断裂。
[0021]此外，本发明的一个实施方式可以设计为:第2连接部包含与镀银层相接的连接面和位于连接面的相反侧的露出面，露出面从粘土膜露出。根据该构成，由于第2连接部的连接面与镀银层相接，因而能够在键合引线与镀银层之间确保导通。此外，由于露出面从粘土膜露出，在露出面上不附着粘土膜，因而能够防止从粘土膜向键合引线施加不需要的应力。因此，能够进一步抑制键合引线的断裂。
[0022]此外，本发明的一个实施方式可以设计为:进一步具有配置在基板上且围住发光二极管的光反射部和填充在由光反射部和基板隔成的空间中而将发光二极管密封的透明密封部，其中，延伸部与透明密封部相接。根据该构成，由于延伸部直接与透明密封部相接，因而在延伸部与透明密封部之间不存在粘土膜。因此，可防止从粘土膜向延伸部施加不需要的应力，从而能够抑制键合引线的断裂。另外，由于延伸部与透明密封部相接，因而能够保护延伸部。
[0023]此外，本发明的一个实施方式可以设计为:第2连接部包含与镀银层相接的连接面和位于连接面的相反侧的露出面，露出面与透明密封部相接。由于第2连接部直接与透明密封部相接，因而在第2连接部与透明密封部之间不存在粘土膜。因此，可防止从粘土膜向第2连接部施加不需要的应力，从而能够抑制键合引线的断裂。另外，由于第2连接部与透明密封部相接，因而能够保护第2连接部。
[0024]发明的效果
[0025]根据本发明，可以提供能够防止镀银层的硫化，同时抑制键合引线的断裂，从而能够确保镀银层和发光二极管的导通的光半导体装置的制造方法及光半导体装置。

【专利附图】

【附图说明】
[0026]图1是表示第I实施方式所涉及的光半导体装置的截面的图示。
[0027]图2是放大地表示图1所示的光半导体装置的一部分的截面的图示。
[0028]图3是图1所示的光半导体装置的俯视图。
[0029]图4是示意表示粘土膜的截面的图示。
[0030]图5是表示第I实施方式所涉及的光半导体装置的制造方法的流程图。
[0031]图6是用于对第I实施方式所涉及的光半导体装置的制造方法的效果进行说明的图示。
[0032]图7是表示第2实施方式所涉及的光半导体装置的截面的图示。
[0033]图8是放大地表示图7所示的光半导体装置的一部分的截面的图示。
[0034]图9是表示第2实施方式所涉及的光半导体装置的制造方法的流程图。
[0035]图10是表示比较例和实施例1、2的条件及评价结果的图示。
[0036]图11是拍摄第2连接部所得到的SEM照片。
[0037]图12是将图11所示的A部放大的SEM照片。
[0038]图13是将图12所示的截面的一部分放大的SEM照片。
[0039]图14是将图11所示的B部放大的SEM照片。
[0040]图15是将图14所示的截面的一部分放大的SEM照片。

【具体实施方式】
[0041]以下参照附图，对本发明的一个实施方式所涉及的光半导体装置的合适的实施方式进行详细说明。再者，在所有图中，对于相同或相当的部分标注同一符号。
[0042][第I实施方式]
[0043]对第I实施方式所涉及的光半导体装置进行说明。图1是表示第I实施方式所涉及的光半导体装置的截面的图示。图2是将图1的一部分放大的图示。图3是图1所示的光半导体装置的俯视图。第I实施方式所涉及的光半导体装置IA具备:基板10、键合在基板10上的发光二极管即蓝色LED30、用于向蓝色LED30施加电压的键合引线34、以围住蓝色LED30的方式配置在基板10上的光反射部即反射器20、填充在反射器20的内部空间中的透明密封部即透明密封树脂40。
[0044]基板10具有绝缘性的基体12和形成在基体12的表面上的布线层13。布线层13具有形成在基体12上的镀铜板14和形成在镀铜板14上的镀银层16。布线层13为了对蓝色LED30的电极施加电压而与蓝色LED30的电极电连接。该布线层13具有与蓝色LED30的第I电极30a电连接的第I部分13a和与第2电极30b电连接的第2部分13b。第I部分13b和第2部分13a彼此分离而被电绝缘。在第I部分13a与第2部分13b之间的间隙中，也可以根据需要形成由树脂或陶瓷构成的绝缘部17。
[0045]光半导体装置IA具有被覆镀银层16的粘土膜18。该粘土膜18具有气体阻挡性，通过覆盖镀银层16来抑制镀银层16的硫化。关于粘土膜18，能够使用天然粘土或合成粘土中的任一种，例如，能够使用娃镁石(stevensite)、锂蒙脱石(或水辉石:hectorite)、阜石、蒙脱石及贝得石(beidellite)中的至少一种以上。图4是示意表示粘土膜18的截面的图示。如图4所示，关于天然粘土的蒙脱石，厚度Hl为Inm以下，与厚度Hl正交的方向的长度L为1nm?lOOOnm。这样，天然粘土的蒙脱石由于纵横尺寸比大，因而使气体通过粘土膜18到达镀银层16的通过路线长。因此，能够抑制镀银层16的硫化。
[0046]关于粘土膜18的膜厚H2，从气体阻挡性和透光性的观点出发，优选为0.01 μ m?500 μ m，更优选为0.03 μ m?500 μ m，进一步优选为0.05 μ m?100 μ m，再优选为0.05 μ m?10 μ m，再进一步优选为0.05 μ m?I μ m。通过将粘土膜18的膜厚H2规定为0.01 μ m?500 μ m,能够使对于镀银层16的气体阻挡性和粘土膜18的透明性得以兼顾。在此情况下，通过使粘土膜18的膜厚H2在0.03 μ m?500 μ m、0.05 μ m?100 μ m、0.05 μ m?10 μ m、0.05 μ m?I μ m,能够更加提高此效果。
[0047]关于粘土膜18的膜厚H2，从引线键合性的观点出发，优选为500μπι以下，更优选为0.01 μ m?500 μ m。通过设定在这样的范围，能够确保良好的引线键合性。
[0048]蓝色LED30是光半导体装置IA的光源。如果参照图1，则蓝色LED30的第I电极30a通过具有导电性的芯片键合(die bonding)材料32而与布线层13的第I部分13a芯片键合在一起。此外，蓝色LED30的第2电极30b通过键合引线34而与布线层13的第2部分13b连接在一起。
[0049]反射器20使蓝色LED30发出的光朝向光半导体装置IA的外部反射。反射器20以围住蓝色LED30的方式从基板10的表面竖立地设置，隔成收容蓝色LED30的内部空间22。在内部空间22中填充有用于密封蓝色LED30的透明密封树脂40。
[0050]反射器20由含有白色颜料的热固性树脂构成。关于热固性树脂，为了容易形成反射器20，使用可在室温(例如25°C)下加压成形的树脂，特别是，从粘接性的观点出发，优选环氧树脂。作为这样的树脂，例如能够使用环氧树脂、有机硅树脂、聚氨酯树脂等。作为白色颜料，例如可使用氧化铝、氧化镁、氧化锑、氧化钛或氧化锆，特别是，从光反射性的观点出发，优选氧化钛。
[0051]透明密封树脂40用于密封蓝色LED30，被填充在由反射器20隔成的内部空间22中。作为填充在内部空间22中的树脂，可使用使波段至少包含蓝色LED30发出的光波长的光透过的树脂。作为透明密封树脂40，从透明性的观点出发，优选使用有机硅树脂或丙烯树月旨。此外，透明密封树脂40也可以进一步含有使光扩散的无机填充材料或以从蓝色LED30发出的光作为激发光而从光半导体装置IA发出白色光的荧光体42。
[0052]第I实施方式所涉及的光半导体装置IA具备用于电连接蓝色LED30的第2电极30b和布线层13的镀银层16的键合引线34。键合引线34具有键合在蓝色LED30的第2电极30b上的第I连接部35、键合在银镀银层16上的第2连接部36、以及从第I连接部35向第2连接部36延伸的延伸部37。作为键合引线34，可使用直径为5 μ m?40 μ m的由金、铜或铝制的引线。
[0053]第I连接部35由于被连接在与透明密封树脂40相接的蓝色LED30的第2电极30b上，所以第I连接部35也与透明密封树脂40相接。此外，第I连接部35的一部分不与粘土膜18接触而从粘土膜18露出，在从粘土膜18露出的第I连接部35的一部分上没有附着粘土膜18。
[0054]如图2所示，第2连接部36具有与镀银层16的表面16a相接的连接面36a和位于连接面36a的相反侧的露出面36b。通过使镀银层16的表面16a和键合引线34的连接面36a相接而确保镀银层16和键合引线34的导通。该连接面36a和镀银层16的表面16a只要以确保键合引线34和镀银层16的导通的方式连接即可。因此，既可以是整个连接面36a与镀银层16的表面16a相接，也可以是连接面36a的一部分与镀银层16的表面16a相接。例如，在连接面36a与镀银层16的表面16a之间也可以夹着粘土膜18的一部分。此夕卜，第2连接部36的连接面36a与露出面36b之间的侧面部分的一部分或全部被粘土膜18包围。整个露出面36b不与粘土膜18接触而从粘土膜18露出，在从粘土膜18露出的露出面36b上没有附着粘土膜18。
[0055]延伸部37在透明密封树脂40内形成弧状引线(wire loop)。因此，延伸部37的整个侧面与透明密封树脂40相接。此外，整个延伸部37不与粘土膜18接触而从粘土膜18露出，在从粘土膜18露出的延伸部37上没有附着粘土膜18。
[0056]这样，本实施方式所涉及的光半导体装置IA由于用具有气体阻挡性的粘土膜18被覆镀银层16的表面16a，因而能够抑制镀银层16的硫化。由此，能够抑制由镀银层16的变色导致的光半导体装置IA的照度的下降。
[0057]此外，本实施方式所涉及的光半导体装置IA通过引线键合而将键合引线34固定在镀银层16上，第2连接部36的连接面36a与镀银层16的表面16a相接。由此，能够在键合引线34与镀银层16之间确保导通。
[0058]此外，本实施方式所涉及的光半导体装置IA由于键合引线34的第I连接部35、露出面36b及延伸部37与透明密封树脂40相接而没有附着粘土膜18，因而能够防止从粘土膜18向键合引线34施加不需要的应力。因此，可防止键合引线34的断裂。
[0059]下面参照图5，对光半导体装置IA的制造方法进行说明。如图5所示，光半导体装置IA的制造方法具有:准备工序S10、形成被覆镀银层16的粘土膜18的膜形成工序S20、固定蓝色LED30的键合工序S30、通过引线键合而将被粘土膜18被覆的镀银层16和蓝色LED30电连接的连接工序S40、以及向反射器20的内部空间22中填充透光性树脂即透明密封树脂40的填充工序S50。
[0060]在准备工序SlO中，准备具有于表面形成有镀银层16的基板10和固定在基板10上的反射器20的产品。首先，准备将镀铜板14设置在基体12上的基板(工序Sll)。接着，在镀铜板14上形成镀银层16(工序S12)。然后，将反射器20固定在镀银层16上(工序 S13)ο
[0061]在准备工序SlO后，实施膜形成工序S20。开始，制备用溶剂稀释粘土而得到的粘土稀释液。首先，在超纯水中混合粉末的蒙脱石，制备半透明溶液并进行搅拌。接着，将异丙醇投入搅拌后的半透明溶液中，再进行搅拌，由此制备粘土稀释液。再者，溶剂中的水和异丙醇的比率例如为9: I。通过投入异丙醇作为溶剂，可抑制在使粘土稀释液干燥时产生的粘土膜18的不均，从而能够使粘土膜18的膜厚H2接近均匀。接着，将粘土稀释液涂布在反射器20的内部空间22中。在本实施方式中，通过向内部空间22滴加或散布粘土稀释液，便将粘土稀释液涂布于内部空间22。此时，以粘土稀释液覆盖露出于内部空间22的整个镀银层16的方式调整滴加量或散布量。然后，使粘土稀释液的溶剂干燥。例如，通过将涂布有粘土稀释液的产物在70°C的环境下暴露5分钟来使其干燥。通过以上的工序，便在被粘土稀释液覆盖的整个区域形成粘土膜18。
[0062]再者，由于本实施方式的粘土膜18的厚度H2为0.01 μ m?500 μ m，因而具有透光性。因此，也可以在露出于内部空间22的镀银层16以外的区域上形成粘土膜18。例如，也可以在反射器20的内壁面20a上形成粘土膜18。由此，可涂布数量能用粘土膜18确实覆盖镀银层16的粘土稀释液。因此，不需要如只被覆镀银层16那样调整粘土稀释液的涂布量，只要调整粘土稀释液的涂布量，从而使其多于至少可在镀银层16上形成粘土膜18的量即可，因此容易形成粘土膜18。
[0063]在膜形成工序S20后，实施键合工序S30。在键合工序S30中，经由导电性的芯片键合材料32将蓝色LED30固定在镀银层16上。通过该工序，使蓝色LED30的第I电极30a和布线层13的第I部分13a彼此电连接。
[0064]在键合工序S30后，实施连接工序S40。连接工序S40具有第I固定工序S41、弧状引线形成工序S42和第2固定工序S43。作为该连接工序S40中使用的引线键合装置，可使用公知的装置。引线键合装置具备插通键合引线34的毛细管(未图示)。在将毛细管移动至规定的位置上后使其下降，将键合引线34按压在蓝色LED30的电极或形成有粘土膜18的镀银层16上，由此固定键合引线34。通过该工序，使键合引线34和蓝色LED30的第2电极30b彼此电连接。
[0065]在第I固定工序S41中，形成第I连接部35，将键合引线34固定在蓝色LED30的第2电极30b上。在该第I固定工序S41中，可采用球键合或楔键合中的任一种方法。在本实施方式中，由于在蓝色LED30的表面上未形成粘土膜18，因而能够按公知的条件将键合引线34固定在蓝色LED30的第2电极30b上。接着，实施弧状引线形成工序S42。在弧状引线形成工序S42中，一边使键合弓丨线34伸出一边使毛细管移动，从而形成弧状弓丨线(参照图1)。
[0066]在第2固定工序S43中，形成第2连接部36，从而将键合引线34固定在镀银层16上。首先，将形成弧状引线的键合引线34配置在粘土膜18上，朝镀银层16按压。此时，优选对毛细管施加60gf?150gf的负荷。只要规定为该负荷，就能使键合引线34贯通粘土膜18，从而将键合引线34确实连接在镀银层16上。此外，优选在施加负荷时使毛细管在超声波频带即80kHz?160kHz的频带振动。通过施加该振动，能够使键合引线34贯通粘土膜18，从而将键合引线34更加确实连接在镀银层16上。然后，在将键合引线34固定在镀银层16上后，在毛细管保持键合引线34的状态下使毛细管上升，从而将键合引线34的末端(tail)切断。通过该工序，使键合引线34和布线层13的第2部分13b彼此电连接。
[0067]接着，实施填充工序S50。在填充工序S50中，在反射器20的内部空间22中填充透明密封树脂40，通过该树脂将蓝色LED30、键合引线34的第I连接部35、第2连接部36及延伸部37密封。通过以上工序，便制造出光半导体装置1A。
[0068]这样，根据本实施方式所涉及的光半导体装置IA的制造方法，由于在膜形成工序S20中用具有气体阻挡性的粘土膜18被覆镀银层16，因而能够抑制镀银层16的硫化。由此，能够抑制由镀银层16的变色导致的光半导体装置IA的照度的下降。
[0069]此外，根据本实施方式所涉及的光半导体装置IA的制造方法，通过在连接工序S40中进行引线键合，能够使贯通粘土膜18的键合引线34与镀银层16电连接，从而确保镀银层16和蓝色LED30的导通。
[0070]可是，图6是将用比较例所涉及的制造方法制造的光半导体装置的一部分放大的SEM照片。在本实施方式所涉及的制造方法中，在实施了膜形成工序S20后实施连接工序S40，而在比较例所涉及的制造方法中，在实施了连接工序S40后实施膜形成工序S20，在这一点上与本实施方式所涉及的制造方法不同。也就是说，在比较例所涉及的制造方法中，在实施膜形成工序S20时存在连接在蓝色LED30和镀银层16上的键合引线34。在以此状态对镀银层16涂布粘土稀释液的情况下，在键合引线34上也附着粘土稀释液。而且如果以在延伸部37上附着粘土稀释液的状态使粘土稀释液干燥，则如图6所示，在键合引线34的延伸部37上附着粘土膜，根据粘土稀释液的组成及浓度的不同，附着在延伸部37上的粘土膜37a有时也以幕状扩展。附着在该延伸部37上的粘土膜37a对键合引线34施加不需要的应力，因此键合引线34有可能断裂。
[0071]另一方面，根据本实施方式所涉及的光半导体装置IA的制造方法，由于在连接工序S40之前实施膜形成工序S20，因而不会在键合弓I线34上附着粘土稀释液，能够防止在键合引线34上附着粘土膜18。因此，可防止从粘土膜18向键合引线34施加不需要的应力，可抑制键合引线34的断裂。
[0072]此外，根据本实施方式所涉及的光半导体装置IA的制造方法，由于以无键合引线34的状态实施膜形成工序S20，因而能够在镀银层16上确实形成粘土膜18。
[0073]此外，根据本实施方式所涉及的光半导体装置IA的制造方法，使用粘土稀释液形成粘土膜18。关于粘土稀释液，由于可调整基板10上的涂布量及粘土相对于溶剂的比例，所以通过使用粘土稀释液形成粘土膜18，便可控制粘土膜18的膜厚H2。由此，能够容易形成具有规定的膜厚H2的粘土膜18。
[0074]并且，根据本实施方式所涉及的光半导体装置IA的制造方法，在膜形成工序S20与连接工序S40之间实施键合工序S30。按照这样的工序的顺序，不会在蓝色LED30的表面上形成粘土膜18，因此能够容易对蓝色LED30的第2电极30b实施键合引线34的键合。
[0075][第2实施方式]
[0076]接着，对第2实施方式所涉及的光半导体装置进行说明。图7是表示第2实施方式所涉及的光半导体装置的截面的图示。图8是将图7的一部分放大的图示。第2实施方式所涉及的光半导体装置IB具备覆盖镀银层16的表面16a及蓝色LED30的表面的粘土膜19、和具有贯通粘土膜19而固定在蓝色LED30的第2电极30b上的第I连接部38的键合引线34，它在这一点上与第I实施方式所涉及的光半导体装置IA不同。其它的构成与光半导体装置IA相同。
[0077]光半导体装置IB具有被覆镀银层16并且被覆蓝色LED30的粘土膜19。该粘土膜19除了还形成在蓝色LED30的表面及侧面上以外，具有与粘土膜18同样的构成。
[0078]光半导体装置IB具备键合引线34，用于将蓝色LED30的第2电极30b和布线层13的镀银层16进行电连接。键合引线34具有键合在蓝色LED30的第2电极30b上的第I连接部38、键合在镀银层16上的第2连接部36、以及从第I连接部38延伸至第2连接部36的延伸部37。
[0079]如图8所示，第I连接部38被连接在形成有粘土膜19的蓝色LED30的第2电极30b上。第I连接部38具有与蓝色LED30的第2电极30b相接的连接面38a和位于连接面38a的相反侧的露出面38b。通过第2电极30b和连接面38a相接，可以确保蓝色LED30的第2电极30b和键合引线34的导通。该连接面38a和第2电极30b只要以确保键合引线34和第2电极30b的导通的方式连接即可。因此，既可以是整个连接面38a与第2电极30b相接，也可以是连接面38a的一部分与第2电极30b相接。例如，也可以在连接面38a与第2电极30b之间夹着粘土膜19的一部分。此外，第I连接部38上的连接面38a与露出面38b之间的侧面部分的一部分或全部被粘土膜19包围。整个露出面38b不与粘土膜19接触而从粘土膜19露出，在露出面38b上没有附着粘土膜19。
[0080]接着，对第2实施方式所涉及的光半导体装置IB的制造方法进行说明。图9是表示第2实施方式所涉及的光半导体装置IB的制造工序的流程图。如图9所示，第2实施方式所涉及的制造方法在膜形成工序S20之前实施键合工序S30，它在这一点上与第I实施方式所涉及的光半导体装置IA的制造方法不同。因此，在第I固定工序S41b中，在形成有粘土膜19的第2电极30b上固定键合引线34。其它的工序与第I实施方式所涉及的制造方法相同。再者，第I固定工序S41b中的键合条件与在第2固定工序S43中将键合引线34固定在形成有粘土膜19的镀银层16上时的键合条件相同。
[0081]根据第2实施方式所涉及的光半导体装置IB的制造方法，在实施键合工序S30时，于镀银层16的表面16a上没有粘土膜18。因此，能够容易在镀银层16上键合蓝色LED30。
[0082]以上，对本发明的一方案的适合的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。
[0083]例如，在上述实施方式中，使用蓝色LED作为发光二极管进行了说明，但也可以使用发蓝色以外的光的发光二极管。
[0084]实施例
[0085]接着，对本发明的实施例进行说明。但是，本发明并不限定于以下的实施例。
[0086][实施例1]
[0087]在实施例1中，确认了贯通粘土层而固定在镀银层上的键合引线是否为机械连接和电连接。在实施例1中，准备好试验体，该试验体具备在镀银层上形成了粘土膜的第I试验片和第2试验片，各个试验片彼此电绝缘。关于实施例1的各个试验片，在镀银层上5次滴加粘土稀释液，从而形成厚度为700nm的粘土膜。此外，将键合引线的一端键合在第I试验片上，将键合引线的另一端键合在第2试验片上。关于引线键合的实施条件，将施加给毛细管的负荷规定为80gf，将使毛细管振动的频率规定为120kHz。再者，在实施例1中，使用田中电子工业株式会社生产的直径为25 μ m的引线(SR-25)。
[0088]关于键合引线和镀银层的机械连接，通过实施拉伸试验将从各试验片上剥离键合引线时的拉伸负荷作为拉伸强度进行了评价。在拉伸试验中，在将钩挂在延伸部上后使钩向上方移动，由此对键合引线施加拉伸负荷。此外，关于键合引线和镀银层的电连接，通过测定第I试验片与第2试验片之间的导通电阻进行了评价。其结果是，如图10所示，拉伸强度为5.2gf，导通电阻为0.2 Ω。
[0089][实施例2]
[0090]在实施例2中，除了在镀银层上10次滴加粘土稀释液，形成厚度为1800nm的粘土膜以外，其它条件与实施例1相同。而且，进行了与实施例1同样的评价。其结果是，如图10所示，拉伸强度为5.8gf，导通电阻为0.3 Ω。
[0091][比较例]
[0092]比较例除了不在镀银层上形成粘土膜以外，其它条件与实施例1相同。而且，进行了与实施例1同样的评价。其结果是，如图10所示，拉伸强度为7.7gf，导通电阻为0.2Ω。
[0093]由上述结果确认，键合引线无问题地机械连接和电连接在被粘土膜被覆的镀银层上。此外，还确认在贯通粘土膜而将键合引线固定在镀银层上的情况(实施例1、2)和将键合引线固定在没有形成粘土膜的镀银层上的情况(比较例)下，拉伸强度及导通电阻没有显著的差别。
[0094][实施例3]
[0095]接着，在实施例3中，确认了贯通粘土膜而弓I线键合在镀银层上的第2连接部的截面的状态。图11?图15为第2连接部的SEM照片。首先，准备好形成于镀银层上的粘土膜的厚度为3μπι的试验体。关于引线键合的实施条件，将施加给毛细管的负荷规定为80gf，将使毛细管振动的频率规定为120kHz(参照图11(a))。再者，在实施例3中，使用直径为25 μ m的金制的引线。接着，对第2连接部实施聚焦离子束加工(FIB加工)，从而形成第2连接部的截面(参照图11(b))。
[0096]图12是将图11 (b)的区域A放大的SEM照片。层LI为镀铜板，层L2为镀银层。另外，层L3为粘土膜。通过确认区域Al，得知键合引线W和镀银层L2直接接触。另一方面，通过确认区域A2，得知在键合引线W与镀银层L2之间残留粘土膜L3。
[0097]图13的(a)部及图13的(b)部是将图12所示的区域Al的一部分进一步放大的SEM照片。图13的(c)部及图13的(d)部是将图12所示的区域A2的一部分进一步放大的SEM照片。根据图13的(a)部的SEM照片，确认在镀银层L2与键合引线W之间不存在粘土膜L3，键合引线W的接触面被直接固定在镀银层上。此外，确认键合引线W的结晶具有微小的变形。在图13的(b)部的SEM照片中，确认与图13的(a)部的SEM照片同样，在镀银层L2与键合引线W之间不存在粘土膜L3，键合引线W的接触面被直接固定在镀银层上。此外，确认键合引线W的结晶具有微小的变形。另一方面，在图13的(c)部的SEM照片中，确认在镀银层L2与键合引线W之间存在粘土膜L3。在该区域中，确认键合引线W的接触面与镀银层部分地固定。此外，不能确定键合引线W的结晶的变形。图13的(d)部的SEM照片为第2连接部的中心附近的截面。因此，没有发现键合引线W。
[0098]图14是将图11的(b)部的区域B放大的SEM照片。层LI为镀铜板，层L2为镀银层。另外，层L3为粘土膜。通过确认区域B1、B3，得知在键合引线W与镀银层L2之间残留粘土膜L3。另一方面，通过确认区域B2，得知键合引线W与镀银层L2部分地接触。
[0099]图15的(a)部是将图14所示的区域BI的一部分进一步放大的SEM照片。图15的(b)部是将图14所示的区域B2的一部分进一步放大的SEM照片。图15的(c)部是将图14所示的区域B3的一部分进一步放大的SEM照片。根据图15的(a)部的SEM照片，虽然稍微确认键合痕迹，但是不能确定键合引线W的存在，而可以看到粘土膜分散存在。图15的(c)部的SEM照片示出没有固定键合引线的区域的截面。确认在没有被键合的区域上形成了具有均匀膜厚的粘土膜。
[0100]根据图11?图15所示的SEM照片，得知镀银层和键合引线以部分含有粘土膜的状态彼此固定。
[0101]符号说明:
[0102]1A、1B光半导体装置 10基板
[0103]12基体13布线层
[0104]14镀铜板16镀银层
[0105]17绝缘部18、19粘土膜
[0106]20反射器(光反射部) 20a内壁面
[0107]22内部空间30蓝色LED (发光二极管)
[0108]32芯片键合材料34键合引线
[0109]35、38第I连接部36第2连接部
[0110]36a、38a 连接面36b、38b 露出面
[0111]37延伸部40透明密封树脂(透明密封部)
[0112]42荧光体SlO准备工序
[0113]S20膜形成工序S30键合工序
[0114]S40连接工序S50填充工序
【权利要求】
1.一种光半导体装置的制造方法，其中，所述光半导体装置具有在表面形成有镀银层的基板和键合在所述镀银层上的发光二极管，所述制造方法具有以下工序: 膜形成工序，其形成被覆所述镀银层的粘土膜；以及 连接工序，其在所述膜形成工序后，通过引线键合而将所述发光二极管和被所述粘土膜被覆的所述镀银层进行电连接。
2.根据权利要求1所述的光半导体装置的制造方法，其中， 所述膜形成工序在从所述基板的表面侧将用溶剂稀释粘土而得到的粘土稀释液涂布在所述镀银层上后，使所述粘土稀释液干燥，从而形成所述粘土膜。
3.根据权利要求1或2所述的光半导体装置的制造方法，其中， 进一步具有在所述膜形成工序之前，将所述发光二极管键合在所述基板的所述镀银层上的键合工序。
4.根据权利要求1或2所述的光半导体装置的制造方法，其中， 进一步具有在所述膜形成工序与所述连接工序之间，将所述发光二极管键合在所述基板的所述镀银层上的键合工序。
5.根据权利要求1?4中任一项所述的光半导体装置的制造方法，其中， 所述粘土膜的膜厚为0.0l μ m?500 μ m。
6.根据权利要求5所述的光半导体装置的制造方法，其中， 在所述连接工序中，将施加给毛细管的负荷规定为60gf?150gf而使键合弓I线按压在被所述粘土膜被覆的所述镀银层上。
7.根据权利要求6所述的光半导体装置的制造方法，其中， 在所述连接工序中，使所述毛细管振动而将所述键合引线按压在被所述粘土膜被覆的所述镀银层上。
8.一种光半导体装置，其中，具备: 表面形成有镀银层的基板， 键合在所述镀银层上的发光二极管， 被覆所述镀银层的粘土膜，以及 键合引线，其被引线键合在所述发光二极管和所述镀银层上，具有与所述发光二极管电连接的第I连接部、与所述镀银层电连接的第2连接部、以及从所述第I连接部延伸至所述第2连接部的延伸部； 所述延伸部从所述粘土膜露出。
9.根据权利要求8所述的光半导体装置，其中， 所述第2连接部包含与所述镀银层相接的连接面和位于所述连接面的相反侧的露出面； 所述露出面从所述粘土膜露出。
10.根据权利要求8或9所述的光半导体装置，其中，进一步具备: 配置在所述基板上且围住所述发光二极管的光反射部，以及 填充在由所述光反射部和所述基板隔成的空间中而将所述发光二极管密封的透明密封部； 所述延伸部与所述透明密封部相接。
11.根据权利要求10所述的光半导体装置，其中， 所述第2连接部包含与所述镀银层相接的连接面和位于所述连接面的相反侧的露出面； 所述露出面与所述透明密封部相接。
【文档编号】H01L33/62GK104350620SQ201380029860
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年6月6日 优先权日:2012年6月6日
【发明者】东内智子, 高根信明, 山浦格, 稻田麻希, 横田弘 申请人:日立化成株式会社