(57)【要約】【課題】ガラスエポキシに比較しての弾性率及び剛性率の低いガラスシリコーン樹脂等の基板を用いた光半導体装置におけるワイヤボンディングプロセスにおいて、接合強度が高く信頼性の高い２ｎｄボンディングを可能とする。【解決手段】２ｎｄボンディング用のランドパターン面内で鋭角三角形に配置された三個のフィルドビア１５と接合されており、該パターンの輪郭線は三個のフィルドビアを束ねるように形成されている。これにより２ｎｄボンディング部下方の基板部の弾性率および剛性率を向上させ、安定した２ｎｄボンディングを可能とした。【選択図】図１
2014067959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体層がガラスエポキシに比較して弾性率及び剛性率の低い樹脂材料により作成された絶縁基板に配線パターンとして、表面側には光半導体素子がマウントされる少なくとも一つのダイボンディングパターンと少なくとも一つのワイヤボンディングされる２ｎｄボンディング用のランドパターンと、
側面および／または裏面側にはんだ付け用の端子電極パターンが形成された光半導体素子搭載用基板と、
前記ダイボンディングパターン上に固着された少なくとも一つの光半導体素子と、前記半導体素子と前記２ｎｄボンディング用のランドパターンとをワイヤボンディングにより接続する金線とから成り、前記光半導体素子および前記金属線を樹脂封止してなる面実装型光半導体装置において、
前記２ｎｄボンディング用のランドパターンの少なくとも一つが前記基板裏面側に設けられたフィルドビア接続用のパターンと基板を貫くように形成された少なくとも三個のフィルドビアで接合され、
該ランドパターン面内に接合されたフィルドビアの中で近接しあう三個のフィルドビアは基板表面側からみてその中心点を結んで三角形を描くように配置されており、
該ランドパターンの輪郭線は該ランドパターン面内に接合された全てのフィルドビアを束ねるように形成されていることを特徴とする面実装光半導体装置。
【請求項２】
前記ガラスエポキシに比較して弾性率及び剛性率の低い樹脂材料により作成された絶縁基板はシリコーン樹脂基板あるいはガラスクロスを含浸させたシリコーン樹脂基板である請求項１の面実装光半導体装置。
【請求項３】
前記ガラスエポキシに比較して弾性率及び剛性率の低い樹脂材料により作成された絶縁基板はポリイミド樹脂基板あるいはガラスクロスを含浸させたポリイミド樹脂基板である請求項１の面実装光半導体装置。
【請求項４】
前記近接しあう三個のフィルドビアが基板表面側からみてその中心点を結んで描く三角形は鋭角三角形であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の面実装光半導体装置。
【請求項５】
前記２ｎｄボンディング用のランドパターン面内において、ワイヤボンディングのためにキャピラリが金線を押接する位置は該ランドパターン面内に接合されたフィルドビアのいずれか一つ軸上であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の面実装光半導体装置。
【請求項６】
前記少なくとも三個のフィルドビアで接合される２ｎｄボンディング用のランドパターンの厚さは少なくとも３０μｍである請求項１乃至請求項５の面実装光半導体装置。
【請求項７】
前記近接しあう三個のフィルドビア相互の間隔はビア径に対して２．５倍以下である請求項１乃至請求項５の面実装光半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面実装型光半導体装置に関し、特に光半導体搭載用として支持体層がガラスエポキシに比較して弾性率及び剛性率の低いシリコーン樹脂等の樹脂材料で作成された配線パターン付き絶縁基板を用いた面実装型光半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
面実装型光半導体装置は、特に光半導体素子をＬＥＤ素子としたものが、チップタイプＬＥＤと呼称され、近年の情報通信機器の小型化や高性能化に伴って、需要が拡大している。
【０００３】
これらの構成は最も一般的な一個のＬＥＤ素子を搭載したチップタイプＬＥＤを例にとると、図７に示すように、チップタイプＬＥＤ７１はガラスクロスに含浸された熱硬化性樹脂（エポキシレジンやエポキシレジンとビスマレイドトリアジンによるポリマーアロイ等）からなる基板７２と基板７２上面に形成した一対のリード電極パターン７３、７４と、一方のリード電極パターン７３上面にマウントされたＬＥＤ素子７８と、このＬＥＤ素子７８とリード電極パターン７４間を接続するためワイヤボンディングされた金線７６と、ＬＥＤ素子７８及び金線７６を覆うように透明のエポキシ樹脂等からなる封止部７７で構成される。
尚、現在ではチップタイプＬＥＤは図７の示す例のみではなく、搭載するＬＥＤ素子を複数としたものや、ＬＥＤ素子直上方向への照射効率改善のため封止部の周りに反射枠を具備するもの、あるいは封止部にレンズを形成したものなどがある。
【０００４】
面実装型光半導体装置としては、前述のチップタイプＬＥＤの他に搭載される光半導体素子をホトトランジスタやホトダイオード等の受光素子としたものも普及しており、赤外ＬＥＤを搭載したチップタイプ赤外ＬＥＤと組合せて光スイッチ等に使用されている。
【０００５】
このように面実装型半導体装置は様々な用途に向けて浸透しているが、全ての用途において前述の構成による装置が要求品質を充足されているとは言えず、部品の発熱や光の影響により基板が劣化する問題が解決すべき課題として残されている。
例えば、現在主流となりつつある白色照明では、より明るさを求めて大型素子（パワーＬＥＤ）や複数ＬＥＤ素子を搭載して、照射光量を向上させるというトレンドがあり、素子から発生する熱も、素子から漏れる青色〜近紫外光成分も増加する傾向にある。これによって、前記、基板２に支持体層の材料となる熱硬化性樹脂が変色を来し、装置の光学特性に変化してしまうという虞がある。
【０００６】
そこで、耐候性、耐熱性等の特性に優れているということで、ガラスクロスに含浸させて補強されたシリコーン基板（以下、単にガラスシリコーン基板と称する）を光半導体装置に使用することが提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−８９４９３号報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、ガラスシリコーン基板等の弾性率及び剛性率の低い基板を光半導体搭載用に用いた場合、特にワイヤボンディングにおける２ｎｄボンディング（図７におけるリード電極パターン７４に接続するボンディング）側で接合の不完全なものが発生しやすい傾向にある。
【０００９】
これは、一般的にシリコーン樹脂はエポキシ樹脂等に比較して低弾性、低剛性の特徴があり、２ｎｄボンディングされるランドパターン（以下、２ｎｄターゲットパターンと省略する）が振動方向に動きやすく、ボンダーのキャピラリ（筒状のボンディングツールで金線を供給し、トランスデューサによって伝搬された超音波エネルギーをボンディング部の金線に加える働きをする。）によって加えられる荷重及び超音波が伝わり難くなるためである。
【００１０】
上記の問題を更に具体的に図８を用いて説明する。図８は２ｎｄボンディングの様子を模式的に描いたものである。
まず衝撃荷重ＩｍＬをキャピラリ（筒状の金線を供給するボンディングツールで超音波エネルギーをボンディング部の金線に加える働きをする。図示せず）から印加し、金線８６を変形させながら前記２ｎｄターゲットパターン８２に押接する。２ｎｄターゲットパターン８２上に良好なステッチを形成するために、衝撃荷重ＩｍＬは２ｎｄボンディング部８１となる位置に適正にコントロールされなければならない。その後、接合面に平行で直線方向（金線８６の張り渡し方向）の振動波である超音波ＵｌＷを押接個所に加えることで２ｎｄボンディングされる。超音波を安定して２ｎｄボンディング部８１に伝えるためにはワークである基板部８２及び２ｎｄターゲットパターン８２がきちんと固定されている必要がある。
ここで、前記基板８２としてガラスシリコーン基板が用いられている場合には、従来のガラスエポキシ基板に比較して弾性率および剛性率が低いため、図８で図示するように、衝撃荷重ＩｍＬによって２ｎｄターゲットパターン８２近傍に誘発される減衰緩和振動ｒｅｏや、超音波ＵｌＷに対して基板８２の表層で発生する振動吸収ａｂｓが従来のガラスエポキシ基板を用いた場合よりも多く発生する。良好なボンディングを行う為には、荷重と超音波による摩擦が必要であるが、前記減衰緩和振動ｒｅｏや、超音波ＵｌＷによって２ｎｄボンディング部８１に意図したように荷重及び超音波を加えることができず接合の不完全なものが発生しやすくなる。
【００１１】
実際にガラスシリコーン基板を光半導体搭載用として用いたボンディング試験では、光半導体素子の電極上にボンディングする１ｓｔボンディング部には異常が認められないが、２ｎｄボンディング部にはいわゆるフィッシュテール形状が形成されず、剥離強度が不十分な接合状態であった。
尚、２ｎｄボンディング部におけるフィッシュテール形状の接続痕について説明を加えておく。２ｎｄボンディングは、より詳細に言えば、接続を目的としたステッチボンディングと、次のボンディングサイクルの準備としてテールを形成する為の仮接続を目的としたテールボンディング、の二つのボンディングで構成されている。テールボンディングは次プロセスでのＦＡＢ（電気トーチで金線の先端に形成されるボール）を形成する部分を確保するために一定の長さのテールが確保された時点で、仮接続されていたボンディング部から引き離される。以上の二つのボンディングプロセスからステッチボンディングで変形された、押接範囲から、その範囲のほぼ中央のキャピラリ中心に位置する接続部の一部が引きはがされることで、２ｎｄボンディング部はいわゆるフィッシュテール形状の接続痕を形成するようになるのである。
【００１２】
本発明は、上記問題を解決して、ガラスシリコーン基板等の弾性率及び剛性率の低い基板を光半導体搭載用基板として用い、ワイヤボンディングで接続を行った場合に、基板上の２ｎｄターゲットパターンに接合強度が高く、信頼性の高い２ｎｄボンディングが可能な面実装型光半導体装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の発明によれば、支持体層がガラスエポキシに比較して弾性率及び剛性率の低い樹脂材料により作成された絶縁基板に配線パターンとして、表面側には光半導体素子がマウントされる少なくとも一つのダイボンディングパターンと少なくとも一つのワイヤボンディングされる２ｎｄボンディング用のランドパターンと、側面および／または裏面側にはんだ付け用の端子電極パターンが形成された光半導体素子搭載用基板と、前記ダイボンディングパターン上に固着された少なくとも一つの光半導体素子と、前記半導体素子と前記２ｎｄボンディング用のランドパターンとをワイヤボンディングにより接続する金線とから成り、前記光半導体素子および前記金属線を樹脂封止してなる面実装型光半導体装置において、
前記２ｎｄボンディング用のランドパターンの少なくとも一つが前記基板裏面側に設けられたフィルドビア接続用のパターンと基板を貫くように形成された少なくとも三個のフィルドビアで接合され、該ランドパターン面内に接合されたフィルドビアの中で近接しあう三個のフィルドビアは基板表面側からみてその中心点を結んで三角形を描くように配置されており、該ランドパターンの輪郭線は該ランドパターン面内に接合された全てのフィルドビアを束ねるように形成されていることを特徴とする面実装光半導体装置とすることにより、該ランドパターン下方の基板部の弾性率および剛性率が向上し、接合強度が高く、信頼性の高い２ｎｄボンディングを可能とさせることができる。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の請求項２に記載の発明によれば、支持体層がシリコーン樹脂あるいはガラスクロスを含浸させたシリコーン樹脂により作成された絶縁基板に用いた場合にも、請求項１記載の面実装型光半導体装置とすることにより、接合強度が高く、信頼性の高い２ｎｄボンディングを可能とさせることができる。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の請求項３に記載の発明によれば、支持体層がポリイミド樹脂あるいはガラスクロスを含浸させたポリイミド樹脂により作成された絶縁基板に用いた場合にも、請求項１記載の面実装型光半導体装置とすることにより、接合強度が高く、信頼性の高い２ｎｄボンディングを可能とさせることができる。
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明の請求項４に記載の発明によれば、前記近接しあう三個のフィルドビアが基板表面側からみてその中心点を結んで描く三角形は鋭角三角形であることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の面実装光半導体装置とすることにより該ランドパターン下方の基板部の弾性率および剛性率がさらに向上し、接合強度が高く、信頼性の高い２ｎｄボンディングを可能とさせることができる。
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明の請求項５に記載の発明によれば、前記２ｎｄボンディング用のランドパターン面内において、ワイヤボンディングのためにキャピラリが金線を押接する位置は該ランドパターン面内に接合されたフィルドビアのいずれか一つ軸上であることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の面実装光半導体装置とすることで、さらに接合強度が高く、信頼性の高い２ｎｄボンディングを可能とさせることができる。
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明の請求項６に記載の発明によれば、前記少なくとも三個のフィルドビアで接続される２ｎｄボンディング用のランドパターンの厚さは少なくとも３０μｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の面実装光半導体装置とすることにより該ランドパターンの表面がボンディングに必要とされる平面の平坦性が得られ、安定したボンダビリティが得られる。
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明の請求項７に記載の発明によれば、前記近接しあう三個のフィルドビア相互の間隔はビア径に対して２．５倍以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の面実装光半導体装置とすることにより、前記三個のフィルドビアと２ｎｄボンディング用のランドパターンの接続構造より向上した弾性率および剛性率を裏打ちすることができ、安定したボンダビリティが得られる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ガラスシリコーン基板等の弾性率及び剛性率の低い基板を光半導体搭載用基板として用い、ワイヤボンディングで接続を行った場合に、接合強度が高く、信頼性の高い２ｎｄボンディングが可能とさせることができ、耐候性、耐熱性等に優れた面実装型光半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】を本発明による光半導体装置の２ｎｄボンディング部付近を示す図で、図１（ａ）はガラスシリコーン基板の断面を示すもので、図１（ｂ）は２ｎｄターゲットパターンを上方から眺めた図である。
【図２】図２は基板裏面のビアランドと基板を貫くように形成された一個のフィルドビアで接合されている２ｎｄターゲットパターンに金線が２ｎｄボンドされた様子を示す図である。
【図３】図３は本発明による実施例を示す断面図で、図３（ａ）フィルドビアに接続されている裏面パターンが３個のビアランドである場合の図で、図３（ｂ）フィルドビアに接続されている裏面パターンが単一のパターンはある場合の図である。
【図４】図４は本発明による別の実施例として二つのＬＥＤ素子がシリーズ接続されて搭載された面実装型ＬＥＤ発光装置の断面を示す図である。
【図５】図５は本発明による別の実施例として透明のエポキシ樹脂等からなる封止部がトランスファーモールドプロセス等で作成される非常に小型のチップタイプＬＥＤ発光装置の断面を示す図である。
【図６】図６は本発明による別の実施例として多数個のＬＥＤ素子を搭載した面実装型ＬＥＤ発光装置を発光面の上方から眺めた図である。
【図７】図７は従来例として一個のＬＥＤ素子を搭載したチップタイプＬＥＤを示す図である。
【図８】図８は従来の２ｎｄボンディングの様子を模式的に描いた図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（基本的な構成について）
以下、本発明の要部である面実装型光半導体装置の２ｎｄボンディング部について図１に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による光半導体装置の２本の金線１６１および金線１６２が接続された２ｎｄターゲットパターン１３付近を示すもので図１（ａ）はガラスシリコーン基板（以下、基板と略す）１２の断面を示すもので、図１（ｂ）は２ｎｄターゲットパターン１３を上方から眺めた図である。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、２ｎｄターゲットパターン１３は基板裏面のビアランド１４と基板を貫くように形成されたフィルドビア１５で接合されている。フィルドビアはレーザによるビア加工とビアめっきによってビア内部を埋めてしまう工程で作成される。フィルドビア径は一般的に１００μｍ前後で作成される。ビアランド１４は基板パターン作成時においてエッチング液がフィルドビア内部に入らないようにするためフィルドイビアを覆うマスクによって残されるフィルドイビア径より一回り大きな径のランドである。
【００２４】
図１（ｂ）に示すように、２ｎｄターゲットパターン１３は該パターン面内で少なくとも三個のフィルドビア１５と接合されており、該パターンの輪郭線は全てのフィルドビアを束ねるように形成されている。各フィルドビア１５の配置は直線状に並ぶことはなく、近接しあう三個のフィルドビア１５はその中心点を結んで描かれる三角形に配置されている。更に好ましくは前記三角形が鋭角三角形（三つの内角がすべて９０°より小さい三角形）である。また前記三角形を構成する各ビア間隔はビア径に対して２．５倍以下に抑えるのが好ましい。一般的な１００μｍのビア径の場合で２５０μｍ（ピッチで３５０μｍ）である。ビア間隔は小さいほど良いが、レーザによるビア加工性により極端に小さくできない。
尚、２ｎｄターゲットパターン１３のパターン厚み（フィルドビア作成後のメッキ処理を含めた厚み）が薄い場合、該パターンの表面にはフィルドイビア１５との接合位置に微小な凹凸が確認されることがある。この場合、ボンディングに必要とされる平面の平坦性が得られないこともあるので、該パターンの表面の状態を確認しながらパターン厚み設定を行うことが望ましい。好ましくは２ｎｄターゲットパターン１３のパターン厚みはメッキ部（金メッキ、Ｎｉ下地込み）を含めて３０μｍ以上とするのがよい。これにより安定したボンダビリティが得られる。
【００２５】
図１（ａ）において、２ｎｄボンディングはボンダーのキャピラリ（図示せず）より金線１６を供給しながら衝撃荷重ＩｍＬにより２ｎｄターゲットパターン１３面内の位置で金線に変形を加え、一定荷重で押接しながら、更に接合面に平行な超音波ＵｌＷを押接個所に加えることで行われる。図１（ｂ）の２ｎｄボンディング部１１にはフィッシュテール形状は、２ｎｄボンディングが適切に行われることにより、２ｎｄターゲットパターン１３と確実に接続されていることを示している。
【００２６】
ここで、前記キャピラリによる押接位置は、図１（ｂ）の金線１６１のボンディング位置が示すようにフィルドビア１５の軸上に設定するのが最良である。この場合、フィルドビア１５の位置は２ｎｄターゲットパターン１３の上方からパターン認識等では検出できないので、フィルドビア１５の座標をティーチングしたデータに基づきワイヤーボンダーを駆動制御してボンディングを実施することになる。更にフィルドビア１５の径は、キャピラリの先端径に対してボンディング位置のずれを許容できるように設定しておく必要がある。
しかしながら前述のように、前記キャピラリによる押接位置をフィルドビア１５の軸上に安定して設定するために基板１２とフィルドビア１５との位置関係精度が求められることや、２ｎｄターゲットパターン１３の上方からフィルドビア１５の位置をパターン認識等で検出できないことにより、材料および管理コストを押し上げ、装置向け先の市場環境によっては課題となることも想定される。従って、本発明では、金線１６２のボンディング位置のようにフィルドビア１５の軸上から外れた場合でも２ｎｄターゲットパターン１３面内の位置にあれば、本発明による２ｎｄターゲットパターンとフィルドビア配置構成をとらない図８に示した従来構成に比較して高い接合強度を確保することができるようにしている。
【００２７】
次に、本発明による実施の形態である光半導体装置の２ｎｄボンディング部によって得られる効果について図１を用いて説明する。
まず、三個のフィルドビア１５によって、基板裏面のフィルドビア１４と２ｎｄターゲットパターン１３が結合されているので、衝撃荷重ＩｍＬが加わった場合に誘発される上下の振動に対して、各フィルドビアの軸方向に張力ｔｅｎａｘが働き、基板がボンディングステージに固定されることで、２ｎｄターゲットパターン１３面の振動絶縁効果を向上させる。次に超音波ＵｌＷについても三個のフィルドビア１５によって各フィルドビアのラジアル方向にせん断抗力ｔｅｎｒａが働くので複合的に２ｎｄターゲットパターン１３下方の基板部の剛性率を向上させ、せん断歪を低減させるように機能する。これにより振動吸収を低減させることができる。
以上の効果によって、ガラスシリコーン基板が用いた場合に図５で示したような２ｎｄボンディングに纏わる不具合は解消され、よって信頼性の高い２ｎｄボンディングの形成が可能となる。
【００２８】
ガラスシリコーン基板を用い、本発明による三個のフィルドビアを配置したパターンとフィルドビアを設けていないパターンを作成しボンディング接合性の評価を行った。尚、接合強度をシェア強度で測定する都合により各パターン面内にボールボンドを実施した後、ボールシェア強度測定でボンディングにおける接合強度を比較した。結果は表１のようで、本発明を適用したパターンでは接合強度が平均して高く、不接合の発生もない。
【００２９】
【表１】
2014067959.tif 000003
【００３０】
図２を用いて、本発明において前述の如く設けられるフィルドビアを少なくとも三個と限定した理由について説明する。図２は基板２２裏面のビアランド２４と基板を貫くように形成された一個のフィルドビア２５で接合されている２ｎｄターゲットパターン２３に金線１６が２ｎｄボンドされた様子を示すものである。図２に示すように特にキャピラリの先端で金線が押接される位置（図２の衝撃荷重ＩｍＬの矢印で示された位置）がフィルドビア２５の軸上からずれた場合、前記金線が押接される位置の基板２２の剛性率を高めることができず、また衝撃荷重ＩｍＬによってフィルドビア２５と２ｎｄターゲットパターン２３の接合部を中心にモーメント力ｍｏが作用し、減衰緩和振動ｒｅｏが偏在して十分低減できず、さらに衝撃荷重ＩｍＬにより誘発される前記金線が押接される位置の基板２２表面の振動はフィルドビア２５を支点とするたわみ振動になると考えられ、ボンディング接合面に必要とされる平坦性も確保できない。従って、２ｎｄターゲットパターン２３を一個のフィルドビア２５で接合しただけでは安定した２ｎｄボンディングを行うことはできない。
【００３１】
２ｎｄボンディング部２１のステッチボンディング痕は金線が一般的な１５〜５０μｍを使用している場合、大きくとも長径は１５０μｍ程度と考えられるので、これに比較してフィルドビア２５の径を極端に大きくすれば、十分な工程能力を確保しながら良好なボンディングを達成可能と考えることができるが、前述のとおりフィルドビアの中空を埋めるプロセスはアディティブ法で行われているので基板部の極端なコスト増を招き現実的とは言えない。
【００３２】
加えて、フィルドビアが２個の場合であっても、超音波ＵＬＷの加振方向が２個のフィルドビアの並び方向に対して直角方向となる場合、図２を用いた説明と同様な理由で２ｎｄボンディング直下の剛性率は改善されず、安定した２ｎｄボンディングを行うことはできない。
【００３３】
（面実装型光半導体装置としての実施例）
前述した本発明の２ｎｄターゲットパターンとフィルドビア配置構成を採用した面実装型光半導体装置の実施例を図３〜図６を用いて説明する。
【００３４】
（実施例１）
図３は本発明による実施例１としてガラスシリコーン基板を用い、更に本発明を適用した面実装型ＬＥＤ発光装置ＬＥＤ３０ａおよびＬＥＤ３０ｂの断面図を示すものである。図３（ａ）のＬＥＤ３１ａは、四角形状をしたシリコーン基板３２と該基板３２上面に形成したリード電極パターン３３、３４と、一方のリード電極パターン３４に延在して基板３２中央に設けられたダイボンディングパターン３４１にマウントされたＬＥＤ素子３１と、このＬＥＤ素子３１とリード電極パターン３３から延在して設けられた２ｎｄターゲットパターン３３１間を接続するためワイヤボンディングされた金線３７と、該基板３２に接着され、すり鉢状の反射面が形成された高耐熱性で高反射性樹脂製の枠体３９と、前記枠体３９のすり鉢状部を受け皿として、ＬＥＤ素子３１及び金線３７を覆うようにポッティングにより形成された透明のエポキシ樹脂等からなる封止部３８で構成される。
【００３５】
本例では、２ｎｄターゲットパターン３３１部は基板３２の裏面に配置された３個のビアランド３６と基板を貫くように形成された３個のフィルドビア３５で接合されており、この構成により前述のとおり、信頼性の高い２ｎｄボンディングを可能としている。
尚、従来のガラスエポキシ基板を用いた面実装型ＬＥＤ発光装置においても既知の技術として、ＬＥＤ素子３１からの発熱が大きい場合、ダイボンディングパターン３４１直下に熱拡散改善のためにフィルドビアをサーマルビアと称して複数設けることがあったが混同を避けるため本例では図示していない。
【００３６】
図３（ｂ）のＬＥＤ３１ｂは、図３（ａ）に示したＬＥＤ３１ａとほぼ同様の構成であるが、基板３２の裏面に設けられた単一つのパターン３６１と３個のフィルドビア３５で接合されているという点で相違がある。面実装型ＬＥＤ発光装置が主基板にはんだ付け実装される段階において、前記捨てパターン３６が支障無いようであれば、ＬＥＤ３１ａに比較して、ＬＥＤ３１ｂの２ｎｄターゲットパターン３３１直下の剛性率はさらに向上しより好ましいと言える。
【００３７】
ＬＥＤ３１ａ、３１ｂの例で示すように、本発明では３個のフィルドビアと接続される基板裏面に形成されるパターンの形状を限定するものではない。製品形態によって適宜最適化を図るべきである。上述の単一パターンのように基板裏面で３個のフィルドビアを包含する広いパターンでなく、ビアランドのように最少の面積で３個に分割されたパターンであっても、２ｎｄターッゲトパターン直下の剛性率が向上し２ｎｄボンディングの信頼性を向上させ効果はある。
【００３８】
（実施例２）
図４は本発明による実施例２として二つのＬＥＤ素子がシリーズ接続されて搭載された面実装型ＬＥＤ発光装置ＬＥＤ４０の断面を示すものである。ＬＥＤ４０は、前述のＬＥＤ３０ａおよびＬＥＤ３０ｂとほぼ同様の構成であるが、新たに二つのＬＥＤ素子のシリーズ接続用に中継パターンを設けているところが異なる。シリーズ接続用の中継ランドパターン４０１は一つのパター上にダイボンディングパターン４０１２と、２ｎｄターゲットパターン４０１１を有し、リード電極パターン４４に延在して設けられたダイボンディングパターン４４１と、リード電極パターン４３から延在して設けられた２ｎｄターゲットパターン４３１との間の位置に設けられている。
二つのＬＥＤ素子は、第一のＬＥＤ素子４１１がダイボンディングパターン４４１にマウントされ、前記中継ランドパターン４０１の２ｎｄターゲットパターン４０１１と金線４７で接続され、第二のＬＥＤ素子４１２が該中継ランドパターン４０１のダイボンディングパターン４０１２にマウントされ、２ｎｄターゲットパターン４３１と金線４７で接続されることでシリーズ接続が実現されている。
【００３９】
本例では、２ｎｄターゲットパターン４３１部は基板３２の裏面に配置された３個のビアランド４６と基板を貫くように形成された３個のフィルドビア４５２で接合されており、２ｎｄターゲットパターン４０１１は基板４２の裏面に配置された単一のパターン４０２と基板を貫くように形成された３個のフィルドビア４５１で接合されており、二箇所のフィルドビアが基板４２裏面で接合される二箇所のパターンがあえて形式の異なるパターンとしていることが特徴となっている。
【００４０】
前述したように、シリコーン基板４２において信頼性の高い２ｎｄボンディングを得るための処置として２ｎｄターゲットパターン直下の剛性を向上させる為に、３個のフィルドビア４５１の接続のように、単一のパターン４０２と接続させる方が、せん断弾性が高くなりより好ましい。しかし、ＬＥＤ４０の場合、はんだ実装時におけるはんだ付け部はリード電極４３、４４を基板４２側面の外沿に沿って形成させたはんだ付け部４３２、４４２として示す個所であり、３個のフィルドビア４５２が接続される基板４２裏面のパターンをパターン４０２と同様に広くした場合に、はんだ付け部４３２に接近した広いパターンが存在することになってしまい、はんだ実装時にはんだ付け部４３２とはんだブリッジを引き起こし、それによってＬＥＤ４０の実装ずれが生ずる虞がある。従って、３個のフィルドビア４５２が接続される基板４２裏面のパターンはパターン４０２にように単一の広いものとせず、占有面積の小さな３個のビアランド４６を用いることとした訳である。
【００４１】
ＬＥＤ４０の例で示すように、光半導体装置が基板面上に複数の２ｎｄターゲットパターンが設置される場合、３個のフィルドビアと接続される基板裏面に形成されるパターンを全て同じ形式として限定するものではない。光半導体装置形態によって設計的事項として適宜最適化を図るべきである。ＬＥＤ４０の単一のパターン４０２やビアランド４６の他、例えば、３個のフィルドビアから２個を単一パターンで接続箇所を包含し、残る一個のフィルドビアはビアランドで接続するということも可能である。
【００４２】
（実施例３）
図５は本発明による実施例３として透明のエポキシ樹脂等からなる封止部５８がトランスファーモールドプロセス等で作成される非常に小型のチップタイプＬＥＤ発光装置ＬＥＤ５０の断面を示すものである。四角形状のガラスシリコーン基板５２に形成したリード電極パターン５３、５４と、ダイボンディングパターン５４１、２ｎｄターゲットパターン５３１およびダイボンディングパターン５４１にマウントされたＬＥＤ素子５１と２ｎｄターゲットパターン５３１間を金線５７で接続している構成はＬＥＤ３０ａ、ＬＥＤ３０ｂと同様である。
【００４３】
本例では、２ｎｄターゲットパターン５３１直下の剛性を高めるための３個のフィルドビア５５が、リード電極５３を基板４２側面の外沿に沿って形成させたはんだ付け部５３２の基板４２裏面側パターンを延在させて設けたパターン５３３に接合さているところが特徴となっている。この場合、はんだ付け部５３２に繋がる広いパターン５３２が存在することにより、はんだ実装時にはんだ付け部５３２のはんだ濡れ領域がパターン５３２に広がってしまい、それによってはんだ実装時に実装ずれが生ずる虞がある。ＬＥＤ５０では実装ずれを防ぐため、基板５２裏面に位置するはんだ付け部５３２、５４２のはんだ濡れ領域を制限するため、はんだレジストコート層５０１を設けている。
【００４４】
（実施例４）
図６は本発明による実施例４として多数個のＬＥＤ素子を搭載した面実装型ＬＥＤ発光装置ＬＥＤ６０の例で、発光面を上方から眺めた図である。ＬＥＤ６０は四角形のガラスシリコーン基板６２に基板６２と同形状で中央に丸穴の開いた枠体６９が接着され、該基板６２と枠体６９の丸穴で形成さキャビティ内に６個のＬＥＤ素子６１を搭載し、電気接続した後に該キャビティ内を透明のエポキシ樹脂等で封止することで作成される発光装置である。６個のＬＥＤ素子６１は絶縁性のサブ基板に成長されて作成されているため、素子の正負電極は片面（上面）配置となっているものであり、電気的接続は正負電極各々と基板６２上に作成された二箇所の２ｎｄターゲットパターン６３１および６３２を夫々金線で接続することで行われる。従ってＬＥＤ素子６１がマウントされているパターンは回路的にＮ．Ｃ．（無接続）で良い（普通、メッキ処理の都合で、回路パターンの何れかの位置に繋がれる。図示せず。）。
【００４５】
本例では、該キャビティ中央部の４個も２ｎｄターゲットパターン６３１は前述のとおりの３個のフィルドビアによる該パターン直下の剛性を高める処置が行われているが、枠体６９の丸穴側面近傍に位置する２個の２ｎｄターゲットパターン６３２は、３個のフィルドビアが直線状の配置となっており、本発明による基本的なフィルドビアの配置に従っていないところが特徴となっている。この構成は基板６２がその裏面に配設された広い電極パターン（図示せず）と枠体６９によって、基板６２を強固に挟む構造となっているため基板６２の表面において、特に該キャビティの底面周縁部に当たる位置の剛性が高まるためか２ｎｄターゲットパターン６３２の個所は本発明にフィルドビアの配置を適用せずとも良好なボンダビリティが確保できることを試作実験によって確認して決定したものである。
【００４６】
ＬＥＤ６０の例で示すように、ガラスシリコーン基板のように弾性率や剛性率の低い基板を用いた光半導体装置であっても、装置構造によっては局部的に基板の剛性が高まることがあり、その局在した位置においては、本発明を適用せずとも良好なボンダビリティを保てる場合がある。本発明は複数の２ｎｄターゲットパターンが存在する場合、全ての２ｎｄターゲットパターン部が本発明による構成であることを限定するものではなく、少なくとも一つの２ｎｄターゲットパターン部において適用されるものである。  
【００４７】
尚、上述までの説明は、ガラスシリコーン基板を使用した光半導体装置に対するものであるが、耐候性、耐熱性に優れた基板用支持体材料としてポリイミドも知られており、近年では、ポリイミド基板およびガラスクロスポリイミド基板等を用いて光半導体素子のボンディング接続が試みられている。ポリイミド基板についてもガラスシリコーン基板と同様にガラスエポキシ基板に比較して弾性率および剛性率の低い特性であるためボンディング性が良好とは言えない。上述までの本発明による基本的な構成によって、ポリイミド基板についても２ｎｄボンディングのボンダビリティ改善が可能である。
【００４８】
本発明は上述の各実施例で説明したようにＬＥＤ素子のみを搭載した面実装光半導体装置に限定されるものではなく、受光素子や受光素子とＬＥＤの組み合わせ等、様々な光半導体装置にも適用可能である。また、用いられる基板がガラスシリコーン積層基板であっても、本発明による２ｎｄターゲットパターンとフィルドビア配置で内層との間を補強することで良好な２ｎｄボンディングのボンダビリティを確保できる。
更にパッケージ化された面実装型光半導体装置だけではなく、ガラスシリコーン基板のように弾性率や剛性率の低い基板を用い多数素子を搭載した光半導体ＣＯＢモジュール（例えば、液晶表示用バックライトモジュールやＬＥＤ平板照明機器等）の作成においても安定した２ｎｄボンディングのボンダビリティ確保のため有用である。その他にも、特許請求の範囲を逸脱せず、当業者が容易に考え得る範囲も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００４９】
１１、２１    ２ｎｄボンディング部
１２、２２    ガラスシリコーン基板
１３、２３    ２ｎｄターゲットパターン
１４、２４    ビアランド
１５、２５    フィルドビア
２６、１６１，１６２    金線
３１，４１１、４１２、５１    ＬＥＤ素子
３２、４２、５２    ガラスシリコーン基板
３３、３４、４３、４４、５３，５４    リード電極
３５、４５１，４５２、５５    フィルドビア
３６、４６    ビアランド
３７、４７、５７    金線
３８、５８    樹脂封止部
３９    枠体
３３１、４０１１，４３１、５３１    ２ｎｄターゲットパターン
３４１，４０１２，４４１、５４１    ダイボンディングパターン
３６１，４０２    基板裏面に設けられた単一のパターン
４０１    中継ランドパターン
４３２，４４２，５３２，５４２    はんだ付け部
５０１    はんだレジストコート層
５３３    はんだ付け部５３２に繋がるパターン
６１    正負電極が片面配置となっているＬＥＤ素子
６２    ガラスシリコーン基板
６３１、６３２    ２ｎｄターゲットパターン
６９    枠体
７２、８２    ガラスエポキシ基板
７３、７４    リード電極
７６、８６    金線
７７    樹脂封止部
７８    ＬＥＤ素子
８１    ２ｎｄボンディング部
８３    ２ｎｄターゲットパターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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