(57)【要約】      （修正有）【課題】放熱性及び耐熱性に優れた半導体装置を提供すること、かかる半導体装置を容易に製造する方法を提供すること、かかる半導体装置を用いた安価かつ高性能の電子装置を提供すること。【解決手段】半導体装置１については、チップＬＥＤ３〜６を実装するシリコンサブマウント素子２のチップ搭載面２ａと外周端面２ｂとの間の角部に滑らかな曲面形状の面取り２ｃを施すと共に、この面取り２ｃに沿ってチップ搭載面２ａから外周端面２ｂまで絶縁性の酸化物層２ｄが連続的に形成する。電子装置については、半導体装置１の裏面にメタルコア基板を接着し、半導体装置１の端子部とメタルコア基板の端子部とをはんだ付けする。【選択図】図２
2006339591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に絶縁性の酸化物層が形成されかつ前記酸化物層上に所要の配線パターンが形成されたシリコンサブマウント素子と、当該シリコンサブマウント素子上に実装された半導体チップとからなる半導体装置において、
前記シリコンサブマウント素子として、チップ搭載面と外周端面との間の角部に滑らかな曲面形状の面取りが施され、かつ当該面取りに沿って前記チップ搭載面から前記外周端面まで前記酸化物層が連続的に形成されたものを用いたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記配線パターンが銅のめっき生成物よりなることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記半導体チップとして、少なくとも１個のＬＥＤを含む１個乃至複数個の半導体チップを前記シリコンサブマウント素子上に実装したことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記半導体チップとして、少なくとも１個のＬＥＤと当該ＬＥＤの駆動回路素子とを前記シリコンサブマウント素子上に実装したことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体チップとして、少なくとも１個のＬＥＤと当該ＬＥＤの保護回路素子とを前記シリコンサブマウント素子上に実装したことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記ＬＥＤとして、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤを前記シリコンサブマウント素子上に実装したことを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
シリコンウエハの表面に溝を個片サイズの升目状に形成する工程と、溝が形成されたシリコンウエハの表面を強アルカリ溶液にてエッチング処理する工程と、エッチング処理されたシリコンウエハの表面を熱酸化処理する工程と、熱酸化処理されたシリコンウエハの表面に所要の配線パターンを形成する工程と、配線パターンに半導体チップを実装する工程と、シリコンウエハを前記溝に沿ってダイシングし、半導体装置の個片を得る工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
表面に絶縁性の酸化物層が形成されかつ前記酸化物層上に所要の配線パターンが形成されたシリコンサブマウント素子と、当該シリコンサブマウント素子上に実装された半導体チップと、前記シリコンサブマウント素子に形成された配線パターンと電気的に接続される所要の配線パターンを有しかつ前記シリコンサブマウント素子が搭載されるメタルコア基板とからなる電子機器において、
前記シリコンサブマウント素子として、チップ搭載面と外周端面との間のエッジ部に滑らかな曲面形状の面取りが施され、当該面取りに沿って前記チップ搭載面から前記外周端面まで前記酸化物層が連続的に形成されたものを用い、
前記シリコンサブマウント素子に形成された配線パターンと前記メタルコア基板に形成された配線パターンとをはんだ接続したことを特徴とする電子装置。
【請求項９】
前記シリコンサブマウント素子上又は前記メタルコア基板上であって前記ＬＥＤの設定部の外周部分に、前記ＬＥＤの端面部分より放射された光を前記チップ搭載面の法線方向に反射するミラー構造体を付設したことを特徴とする請求項８に記載の電子装置。
【請求項１０】
前記メタルコア基板が電子機器の外観を構成する筐体に連結されていることを特徴とする請求項９に記載の電子装置。
【請求項１１】
前記メタルコア基板がヒートシンクに連結されていることを特徴とする請求項９に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその製造方法並びに半導体装置を用いた電子装置に係り、特に、シリコンサブマウント素子上に半導体チップを実装してなる半導体装置とその製造方法とこの種の半導体装置の利用装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶ディスプレイや液晶テレビなどに適用される大型液晶表示パネルのバックライトとしては冷陰極管が多く用いられてきたが、近年に至って環境保護に関するいわゆるＲｏＨＳ指令をクリアするため、原材料に水銀を使用する冷陰極管の使用が回避されるようになっている。また、液晶表示パネルにおいては画質の鮮やかさを向上することが最も重要な技術的課題の１つになっており、かかる観点からも、色再生範囲が狭く、特に緑色の再生が不十分な冷陰極管の使用が回避されるようになっている。
【０００３】
冷陰極管に代わるバックライト装置としては、水銀等の有害物質を使用せず、かつ色再生範囲が広いことから、シリコンサブマウント素子上に発光ダイオード（本明細書では、「ＬＥＤ」と略称する。）をフリップチップ実装してなる半導体発光装置（例えば、特許文献１参照。）を利用することが検討されている。
【特許文献１】特開２００３−２１８３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、半導体発光装置には、以下に示す種々の制約がある。即ち、ＬＥＤは消費電力が大きく、発熱量が大きいため、放熱対策と各部の熱膨張係数の差に起因する疲労破壊に対する対策を充分に施す必要がある。また、シリコンサブマウント素子は熱伝導率が高くかつ熱膨張係数がＬＥＤに近似している点でＬＥＤを取り付るためのサブマウント素子として最適であるが、半導体であることからそのままではエッジショート等の絶縁不良を起こしやすく、これを防止するための充分な絶縁処理を施す必要がある。
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、シリコンサブマウント素子の背面に放熱ブロックを配置することによりＬＥＤの放熱対策を行っているが、シリコンサブマウント素子の外周端面は９０度に切り落とされており、チップ搭載面と外周端面との間の角部がエッジ形状となっているので、該部に熱や各部の熱膨張係数の差に起因する応力が集中しやすく、この点において未だ改善の余地がある。また、特許文献１に記載の技術は、シリコンサブマウント素子に形成された電極と電極ブロックに形成された電極とをワイヤボンディングすることによりエッジショートを防止しているが、ワイヤボンディングはボンディングワイヤの樹脂封止を必要とするなどの理由からコスト高であり、この点に関しても未だ改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、放熱性及び耐熱性に優れた半導体装置を提供すること、及び、かかる半導体装置を容易に製造する方法を提供すること、並びに、かかる半導体装置を用いた安価かつ高性能の電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、半導体装置に関しては、表面に絶縁性の酸化物層が形成されかつ前記酸化物層上に所要の配線パターンが形成されたシリコンサブマウント素子と、当該シリコンサブマウント素子上に実装された半導体チップとからなる半導体装置において、前記シリコンサブマウント素子として、チップ搭載面と外周端面との間の角部に滑らかな曲面形状の面取りが施され、かつ当該面取りに沿って前記チップ搭載面から前記外周端面まで前記酸化物層が連続的に形成されたものを用いるという構成にした。
【０００８】
シリコン板からなるシリコンサブマウント素子は熱伝導率が高いので、シリコンサブマウント素子に半導体チップを実装すると、半導体チップの発熱を効率良く放熱することができ、半導体チップの過熱に伴う種々の不都合、例えば特性の低下等を抑制又は防止することができる。また、シリコンサブマウント素子のチップ搭載面と外周端面との間の角部に滑らかな曲面形状の面取りを施すと、該部への熱や応力の集中を緩和することができるので、半導体装置の放熱性及び耐久性をより一層高めることができる。さらに、滑らかな曲面形状に形成された面取りに沿ってチップ搭載面から外周端面まで絶縁性の酸化物層を連続的に形成すると、シリコンサブマウント素子の端面部分にまで絶縁性の酸化物層を形成することができるので、半導体装置の絶縁性をより一層高めることができる。
【０００９】
また、本発明は、前記構成の半導体装置において、前記配線パターンが銅のめっき生成物よりなるという構成にした。
【００１０】
銅のめっき生成物よりなる配線パターンは、電気伝導率が高いので、大電流を印加しても発熱しにくく、半導体装置の発熱量を抑制することができる。
【００１１】
また、本発明は、前記構成の半導体装置において、前記半導体チップとして、少なくとも１個のＬＥＤを含む１個乃至複数個の半導体チップを前記シリコンサブマウント素子上に実装するという構成にした。
【００１２】
これにより、ＬＥＤを光源とする半導体発光装置が得られる。
【００１３】
また、本発明は、前記ＬＥＤを備えた半導体装置において、前記半導体チップとして、少なくとも１個のＬＥＤと当該ＬＥＤの駆動回路素子とを前記シリコンサブマウント素子上に実装するという構成にした。
【００１４】
このように、シリコンサブマウント素子上にＬＥＤと当該ＬＥＤの駆動回路素子とを実装すると、半導体装置を集約化できるので、半導体装置の小型化及び高機能化を図ることができる。
【００１５】
また、本発明は、前記ＬＥＤを備えた半導体装置において、前記半導体チップとして、少なくとも１個のＬＥＤと当該ＬＥＤの保護回路素子とを前記シリコンサブマウント素子上に実装するという構成にした。
【００１６】
このように、シリコンサブマウント素子上にＬＥＤと当該ＬＥＤの保護回路素子とを実装すると、半導体装置を集約化することができ、半導体装置の小型化及び高機能化が図れると共に、ＬＥＤの静電破壊等を防止でき、半導体装置の信頼性を高めることができる。
【００１７】
また、本発明は、前記ＬＥＤを備えた半導体装置において、前記ＬＥＤとして、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤを前記シリコンサブマウント素子上に併せて実装するという構成にした。
【００１８】
このように、シリコンサブマウント素子上に赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤを実装すると、各ＬＥＤから放射される各色の光を混色することにより、白色光を得ることができるので、例えば照明装置或いは液晶表示パネルのバックライトとして用いることができる。
【００１９】
一方、本発明は、半導体装置の製造方法に関して、シリコンウエハの表面に溝を個片サイズの升目状に形成する工程と、溝が形成されたシリコンウエハの表面を強アルカリ溶液にてエッチング処理する工程と、エッチング処理されたシリコンウエハの表面を熱酸化処理する工程と、熱酸化処理されたシリコンウエハの表面に所要の配線パターンを形成する工程と、配線パターンに半導体チップを実装する工程と、シリコンウエハを前記溝に沿ってダイシングし、半導体装置の個片を得る工程とを含む構成にした。
【００２０】
このように、シリコンウエハの表面に溝を個片サイズの升目状に形成し、しかる後に溝が形成されたシリコンウエハの表面を強アルカリ溶液にてエッチング処理すると、シリコンウエハの表面と溝の内面との間に形成されるエッジ部を滑らかな曲面形状に成形することができるので、ダイシング後のシリコンサブマウント素子のチップ搭載面と外周端面との間の角部に滑らかな曲面形状の面取りを形成することができる。また、エッチング処理されたシリコンウエハの表面を熱酸化処理すると、シリコンウエハの表面に均一な絶縁性の酸化物層を形成することができるので、ダイシング後のシリコンサブマウント素子のチップ搭載面から外周端面に至る部分に絶縁性の酸化物層を形成することができる。さらに、ウエハ段階で溝の形成とエッチング処理と熱酸化処理と配線パターンの形成と半導体チップの実装とを行うと、シリコンウエハを個片に分割した後にこれらの処理を行う場合に比べて所要の半導体装置を高能率に製造することができる。
【００２１】
加えて、本発明は、電子機器に関して、表面に絶縁性の酸化物層が形成されかつ前記酸化物層上に所要の配線パターンが形成されたシリコンサブマウント素子と、当該シリコンサブマウント素子上に実装された半導体チップと、前記シリコンサブマウント素子に形成された配線パターンと電気的に接続される所要の配線パターンを有しかつ前記シリコンサブマウント素子が搭載されるメタルコア基板とからなる電子機器において、前記シリコンサブマウント素子として、チップ搭載面と外周端面との間のエッジ部に滑らかな曲面形状の面取りが施され、当該面取りに沿って前記チップ搭載面から前記外周端面まで前記酸化物層が連続的に形成されたものを用い、前記シリコンサブマウント素子に形成された配線パターンと前記メタルコア基板に形成された配線パターンとをはんだ接続するという構成にした。
【００２２】
上述のように、チップ搭載面と外周端面との間のエッジ部に滑らかな曲面形状の面取りが施され、当該面取りに沿ってチップ搭載面から外周端面まで絶縁性の酸化物層が連続的に形成されたシリコンサブマウント素子を用いると、シリコンサブマウント素子の端面部分にまで絶縁性の酸化物層が形成されるので、シリコンサブマウント素子に形成された配線パターンとメタルコア基板に形成された配線パターンとのはんだ接続が可能になる。各配線パターンのはんだ接続は、リフロー炉等を利用することによって一括して行うことができ、かつ必ずしも接続部の樹脂封止を必要としないので、ワイヤボンディングを用いる場合に比べて電子装置の低コスト化を図ることができる。
【００２３】
また、本発明は、前記構成の電子装置において、前記シリコンサブマウント素子上又は前記メタルコア基板上であって前記ＬＥＤの設定部の外周部分に、前記ＬＥＤの端面部分より放射された光を前記チップ搭載面の法線方向に反射するミラー構造体を付設するという構成にした。
【００２４】
ＬＥＤは、素子の面部からのみでなく、端面部分からも光を放射する。したがって、シリコンサブマウント素子上又はメタルコア基板上にミラー構造体を付設し、ＬＥＤの端面部分から放射された光をチップ搭載面の法線方向に反射すると、光の利用効率を高めることができるので、高照度にして消費電力の小さい照明装置又は液晶表示パネルのバックライトが得られる。
【００２５】
また、本発明は、前記構成の電子装置において、前記メタルコア基板が電子機器の外観を構成する筐体に連結されているという構成にした。
【００２６】
このように、メタルコア基板を電子機器の筐体に連結すると、半導体装置の発熱をシリコンサブマウント素子及びメタルコア基板を通して速やかに筐体に放熱することができるので、半導体装置の過熱に起因する種々の不都合を防止又は抑制することができる。
【００２７】
また、本発明は、前記構成の電子装置において、前記メタルコア基板がヒートシンクに連結されているという構成にした。
【００２８】
このように、メタルコア基板をヒートシンクに連結すると、半導体装置の発熱をシリコンサブマウント素子及びメタルコア基板を通して速やかにヒートシンクに放熱することができるので、半導体装置の過熱に起因する種々の不都合を防止又は抑制することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の半導体装置は、熱伝導率が高いシリコンサブマウント素子上に半導体チップを実装したので、半導体チップの発熱を効率良く放熱することができ、半導体チップの特性の向上を図ることができる。また、シリコンサブマウント素子のチップ搭載面と外周端面との間の角部に滑らかな曲面形状の面取りを施したので、該部への熱や応力の集中を緩和することができ、半導体装置の放熱性及び耐久性を高めることができる。さらに、滑らかな曲面形状に形成された面取りに沿ってチップ搭載面から外周端面まで絶縁性の酸化物層を連続的に形成したので、シリコンサブマウント素子の端面部分にまで絶縁性の酸化物層を形成することができ、半導体装置の絶縁性を高めることができる。
【００３０】
本発明の半導体装置の製造方法は、シリコンウエハの表面に溝を個片サイズの升目状に形成し、しかる後に溝が形成されたシリコンウエハの表面を強アルカリ溶液にてエッチング処理するので、ダイシング後のシリコンサブマウント素子のチップ搭載面と外周端面との間の角部に滑らかな曲面形状の面取りを形成することができる。また、エッチング処理されたシリコンウエハの表面を熱酸化処理するので、ダイシング後のシリコンサブマウント素子のチップ搭載面から外周端面に至る部分に均一な絶縁性の酸化物層を形成することができる。さらに、ウエハ段階で溝の形成とエッチング処理と熱酸化処理と配線パターンの形成と半導体チップの実装とを行うので、シリコンウエハを個片に分割した後にこれらの処理を行う場合に比べて所要の半導体装置を高能率に製造することができ、半導体装置の低コスト化を図ることができる。
【００３１】
本発明の電子装置は、上述の半導体装置と同様の効果を有するほか、シリコンサブマウント素子に形成された配線パターンとメタルコア基板に形成された配線パターンとをはんだ接続するので、各配線パターンの接続効率が高くかつ必ずしも接続部の樹脂封止を必要としないので、ワイヤボンディングを用いる場合に比べて電子装置を低コスト化をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
〈半導体装置〉
以下、本発明に係る半導体装置の実施形態を、半導体発光装置を例にとり、図１乃至図５に基づいて説明する。図１は実施形態例に係る半導体発光装置の斜視図、図２は実施形態例に係る半導体発光装置の側面図、図３は実施形態例に係る半導体発光装置の変形例を示す平面図、図４は変形例に係る半導体発光装置の等価回路図、図５は実施形態例に係る半導体発光装置の他の変形例を示す平面図である。
【００３３】
図１に示すように、本例の半導体発光装置１は、シリコンサブマウント素子２と、当該素子２上に実装された４個のチップＬＥＤ３，４，５，６とから構成されている。図１（ａ）は４個のチップＬＥＤ３，４，５，６を２行２列に配置した場合の実施形態であり、図１（ｂ）は４個のチップＬＥＤ３，４，５，６を１列に配置した場合の実施形態である。
【００３４】
シリコンサブマウント素子２は、図２に示すように、チップＬＥＤ３，４，５，６の搭載面２ａと外周端面２ｂとの間の角部に滑らかな曲面形状の面取り２ｃが施されており、この面取り２ｃに沿ってチップＬＥＤ３，４，５，６の搭載面２ａから外周端面２ｂまで絶縁性の酸化物層２ｄが連続的に形成されている。このように構成することにより、シリコンサブマウント素子２の端面部分にまで酸化物層２ｄを形成することができ、シリコンサブマウント素子２の絶縁特性、特にエッジショートの防止特性を高めることができる。また、この酸化物層２ｄ上には、チップＬＥＤ３，４，５，６の接続端子２ｅ及び外部接続端子２ｆを含む所要の配線パターンが形成されている。この配線パターンは、導電性が良好で大電流を流した場合にも発熱が小さいことから、銅のめっき生成物によって形成されており、その表面には接合用の金層、スズ層又ははんだ層等が形成されている。
【００３５】
チップＬＥＤ３，４，５，６としては、任意のチップＬＥＤを任意に組合せて用いることができるが、混色により白色光を得る場合には、緑色ＬＥＤの発光効率が赤色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤの発光効率よりも悪いことを考慮して、緑色ＬＥＤを２個、赤色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤを各１個とすることが望ましい。なお、図１（ａ）に示すように、４個のチップＬＥＤ３〜６を２行２列に配置する場合には、混色の均一性を高めるため、２個の緑色ＬＥＤ３，４を対角に配置することが特に望ましい。また、図１（ｂ）に示すように、４個のチップＬＥＤ３〜６を１列に配置する場合には、同じく混色の均一性を高めるため、赤色ＬＥＤ５と青色ＬＥＤ６の間に１つの緑色ＬＥＤ３を配置し、赤色ＬＥＤ５の外側又は青色ＬＥＤ６の外側にもう１つの緑色ＬＥＤ４を配置することが特に望ましい。これら各チップＬＥＤ３〜６の背面（光放射面の裏面）には、図２に示すように、シリコンサブマウント素子２に形成された接続端子２ｅと電気的に接続される接続端子３ａが形成されており、その表面には接合用の金層、スズ層又ははんだ層等が形成されている。各チップＬＥＤ３〜６は、シリコンサブマウント素子２にフリップチップ方式で実装される。なお、使用するチップＬＥＤの個数や組合せについては、これに限定されるものではなく、任意に選択することができる。
【００３６】
また、シリコンサブマウント素子２上に半導体チップとしてチップＬＥＤ３〜６を搭載する場合には、図３及び図４に示すように、チップＬＥＤ３〜６に加えてこれら各チップＬＥＤ３〜６の保護回路素子１１，１２，１３，１４を実装することができる。保護回路素子１１〜１４としては、図４に例示するツェナーダイオードのほか、サージを吸収する特性を有する他のダイオードや回路素子を用いることもできる。このように、シリコンサブマウント素子２上にチップＬＥＤ３〜６と当該チップＬＥＤ３〜６の保護回路素子１１〜１４とを実装すると、半導体発光装置の構成を集約化することができるので、半導体発光装置の小型化及び高機能化が図れると共に、チップＬＥＤ３〜６の静電破壊等を防止でき、半導体発光装置の信頼性を高めることができる。
【００３７】
また、シリコンサブマウント素子２上に半導体チップとしてチップＬＥＤ３〜６を搭載する場合には、図５に示すように、チップＬＥＤ３〜６に加えてこれら各チップＬＥＤ３〜６の駆動回路素子１５を実装することができる。駆動回路素子１５としては、ＩＣチップを用いることができる。このように、シリコンサブマウント素子２上にチップＬＥＤ３〜６と当該チップＬＥＤ３〜６の駆動回路素子１５とを実装すると、半導体発光装置の構成を集約化することができるので、半導体発光装置の小型化と高機能化とを図ることができる。なお、シリコンサブマウント素子２上にチップＬＥＤ３〜６と当該チップＬＥＤ３〜６の保護回路素子１１〜１４と当該チップＬＥＤ３〜６の駆動回路素子１５とを合わせて実装することももちろん可能である。
【００３８】
本例の半導体発光装置１は、熱伝導率が高くかつチップＬＥＤ３〜６と熱膨張係数が近似しているシリコンサブマウント素子２上にチップＬＥＤ３〜６を実装するので、チップＬＥＤ３〜６の発熱を効率良く放熱できると共にチップＬＥＤ３〜６に大きな熱応力が作用せず、チップＬＥＤ３〜６の過熱に伴う破壊や特性の低下等を抑制又は防止することができる。また、シリコンサブマウント素子２のチップ搭載面２ａと外周端面２ｂとの間の角部に滑らかな曲面形状の面取り２ｃを施したので、該部への熱や応力の集中を緩和でき、チップＬＥＤ３〜６の放熱性及び耐久性をより一層高めることができる。さらに、滑らかな曲面形状に形成された面取り２ｃに沿ってチップ搭載面２ａから外周端面２ｂまで絶縁性の酸化物層２ｄを連続的に形成したので、シリコンサブマウント素子２の端面部分２ｂにまで絶縁性の酸化物層２ｄが形成され、半導体発光装置の絶縁性をより一層高めることができる。
【００３９】
〈半導体装置の製造方法〉
次に、前記実施形態例に係る半導体発光装置の製造方法を、図６に基づいて説明する。図６は実施形態例に係る半導体発光装置の製造手順を示すフロー図である。
【００４０】
まず、図６（ａ）に示すように、シリコンウエハ２１の片面に溝２２を個片サイズ（例えば、３ｍｍ角）の升目状に形成する。溝２２の断面形状は任意の形状とすることができるが、チップ搭載面２ａと外周端面２ｂとの間の角部に形成される面取り２ｃをより滑らかな曲面形状とするため、図６（ｂ）に示すように、Ｖ字形にすることが特に望ましい。溝２２を形成した段階では、図６（ｂ）に示すように、チップ搭載面２ａと溝２２の内面との間の角部は、鋭いエッジ形状になっている。溝２２の形成後、シリコンウエハ２１の表面を強アルカリ溶液にてエッチング処理する。エッチング処理は、シリコンウエハ２１を例えば６０℃の水酸化カリウムの２０％水溶液中に６０秒間浸漬することにより行うことができる。これにより、図６（ｃ）に示すように、チップ搭載面２ａと溝２２の内面との間の角部に丸みが形成され、滑らかな曲面形状の面取り２ｃが形成される。エッチング処理済みのシリコンウエハ２１を洗浄した後、当該シリコンウエハ２１の表面を熱酸化処理を施す。これにより、図６（ｄ）に示すように、シリコンウエハ２１の表面に絶縁性の酸化物層２３が形成される。次いで、図６（ｅ）に示すように、熱酸化処理されたシリコンウエハ２１の表面にチップＬＥＤ３，４，５，６の接続端子２ｅ及び外部接続端子２ｆを含む所要の配線パターンを形成する。しかる後に、図６（ｆ）に示すように、シリコンウエハ２１に形成された接続端子２ｅにチップＬＥＤ３〜６をフリップチップ実装する。接続端子２ｅとチップＬＥＤ３〜６の接続は、超音波を利用した金属層同士の拡散接合やリフローはんだ付けなどで行うことができる。最後に、図６（ｇ）に示すように、シリコンウエハ２１を溝２２に沿ってダイシングし、半導体発光装置１の個片を得る。
【００４１】
本例の半導体発光装置１の製造方法は、シリコンウエハ２１の表面に溝２２を個片サイズの升目状に形成し、しかる後に溝２２が形成されたシリコンウエハ２１の表面を強アルカリ水溶液にてエッチング処理するので、ダイシング後のシリコンサブマウント素子２のチップ搭載面２ａと外周端面２ｂとの間の角部に滑らかな曲面形状の面取り２ｃを形成することができる。また、エッチング処理されたシリコンウエハ２１の表面を熱酸化処理するので、ダイシング後のシリコンサブマウント素子２のチップ搭載面２ａから外周端面２ｂに至る部分に均一な絶縁性の酸化物層２ｄを形成することができる。さらに、ウエハ段階で溝２２の形成とエッチング処理と熱酸化処理と配線パターンの形成とチップＬＥＤ３〜６の実装とを行うので、シリコンウエハ２１を個片に分割した後にこれらの処理を行う場合に比べて所要の半導体発光装置１を高能率に製造することができ、半導体発光装置１の低コスト化を図ることができる。
【００４２】
〈電子装置〉
以下、本発明に係る電子装置の実施形態を、照光装置を例にとり、図７乃至図１１に基づいて説明する。図７は実施形態例に係る照光装置の断面図、図８は実施形態例に係る照光装置に備えられるミラー構造体の側面図、図９は実施形態例に係る照光装置を応用してなるバックライト装置を備えた液晶表示装置の第１例を示す分解斜視図、図１０は実施形態例に係る照光装置を応用してなるバックライト装置を備えた液晶表示装置の第２例を示す分解斜視図、図１１は実施形態例に係る照光装置の他の例を示す平面図である。
【００４３】
図７に示すように、本例の照光装置３１は、先に説明した半導体発光装置１と、当該半導体発光装置１が搭載されるメタルコア基板３２と、チップＬＥＤ３〜６の設定部の周辺部分に取り付けられたミラー構造体３３とから構成されている。その他、図２と対応する部分には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４４】
メタルコア基板３２は、アルミニウムや銅などの熱伝導性に優れた金属材料をもって形成されており、その片面には絶縁層３２ａを介して所要の接続端子を含む配線パターン３２ｂが形成されている。半導体発光装置１は、メタルコア基板３２の配線パターン形成面上に銀ペーストなどの熱伝導性に優れた接着剤３４を介して接着される。メタルコア基板３２の配線パターン３２ｂとシリコンサブマウント素子２の接続端子２ｅとは、ワイヤボンディング或いはリードフレームやフレキシブル配線基板を用いた接続など、公知に属する任意の接続方式をもって電気的に接続することができるが、生産性に優れることからはんだ付けをもって接続することが特に望ましい。前記したように実施形態例に係るシリコンサブマウント素子２は、外周端面２ｂまで絶縁性の酸化物層２ｄが形成されるので、メタルコア基板３２の配線パターン３２ｂとシリコンサブマウント素子２の接続端子２ｅとをはんだ付けした場合にも、図７に示すようにはんだ３５がシリコンサブマウント素子２における絶縁性の酸化物層２ｄが形成されていない部分と接することがなく、高い絶縁性を維持できる。
【００４５】
ミラー構造体３３は、光反射率の高い金属材料又は表面に光反射率の高い金属材料からなる反射層が形成されたプラスチック成形体をもって形成されており、所要の接着剤をもってチップＬＥＤ３〜６の周辺部分に取り付けられる。なお、図７の例ではミラー構造体３３がシリコンサブマウント素子２上に設定されているが、メタルコア基板３２上に設定することも可能である。ミラー構造体３３は、チップＬＥＤ３〜６の端面部分より放射された光をチップ搭載面２ａの法線方向に反射するものであって、反射面の形状は、図８（ａ）に示すように斜面形状とすることもできるし、図８（ｂ）に示すように凹状の曲面形状とすることもできる。このように、チップＬＥＤ３〜６の周辺部分に所要の形状のミラー構造体３３を設定すると、チップＬＥＤ３〜６の端面部分より放射された光をチップ搭載面２ａの法線方向に反射して、チップＬＥＤ３〜６の表面部分より放射された光に合流させることができるので、光の利用効率を高めることができ、高照度にして消費電力の小さい照光装置が得られる。
【００４６】
図９に示す液晶表示装置４１Ａは、線状に形成された照光装置３１をバックライト装置４２に備えたものであり、バックライト装置４２は導光板４３とその一端に付設された線状の照光装置３１とから構成されており、液晶表示パネル４４の背面に設定されている。照光装置３１は、導光板４３の一辺とほぼ同一長さに形成されたメタルコア基板３２上に図１（ａ）又は図１（ｂ）に示した半導体発光装置１を一方向に連結した状態で搭載してなり、メタルコア基板３２は、液晶表示装置４１の筐体４５に機械的に連結される。これにより、チップＬＥＤ３〜６の発熱が、シリコンサブマウント素子２及びメタルコア基板３２を介して筐体４５に放熱される。なお、図９中の符号４６は、液晶表示装置４１Ａに備えられるその他の光学系を示している。
【００４７】
図１０に示す液晶表示装置４１Ｂは、面状に形成された照光装置３１をバックライト装置４２として備えたものであり、バックライト装置４２は液晶表示パネル４４の背面に設定される。本例の液晶表示装置４１Ｂに適用される照光装置３１は、液晶表示パネル４４とほぼ同一形状及び同一面積に形成されたメタルコア基板３２上に図１（ａ）又は図１（ｂ）に示した半導体発光装置１を面状に連結した状態で搭載してなり、メタルコア基板３２は、液晶表示装置４１の筐体４５に機械的に連結される。これにより、チップＬＥＤ３〜６の発熱が、シリコンサブマウント素子２及びメタルコア基板３２を介して筐体４５に放熱される。なお、図１０中の符号４７は、液晶表示装置４１Ｂに備えられるその他の光学フィルムを示している。
【００４８】
図１１は、バックライト装置４２の変形例を示すものであって、図１１の例では、面状のバックライト装置４２を放熱板４６及び放熱ファン４７を備えたヒートシンク４９に機械的に連結した例を示している。このように、バックライト装置４２をヒートシンク４９に連結すると、チップＬＥＤ３〜６の発熱をより効率よく放熱することができるので、発熱に起因する種々の不都合の発生をより確実に防止することができる。
【００４９】
次に、本発明に係る電子装置の他の実施形態として、３原色液晶シャッタ方式の投射型液晶プロジェクタについて説明する。図１２は実施形態例に係る投射型液晶プロジェクタの構成図である。
【００５０】
図１２に示すように、本例の投射型液晶プロジェクタ５１は、クロスダイクロプリズム５２と、クロスダイクロプリズム５２の１面に対向して配置された緑色光照光装置５３ａと、クロスダイクロプリズム５２と緑色光照光装置５３ａとの間に介設された液晶パネル５４ａ及び光学フィルム５５ａと、クロスダイクロプリズム５２の他の１面に対向して配置された赤色光照光装置５３ｂと、クロスダイクロプリズム５２と赤色光照光装置５３ｂとの間に介設された液晶パネル５４ｂ及び光学フィルム５５ｂと、クロスダイクロプリズム５２のさらに他の１面に対向して配置された青色光照光装置５３ｃと、クロスダイクロプリズム５２と青色光照光装置５３ｃとの間に介設された液晶パネル５４ｃ及び光学フィルム５５ｃと、クロスダイクロプリズム５２からの出射光をスクリーン５７に投射する投射レンズ群５６とから構成されている。
【００５１】
緑色光照光装置５３ａは、シリコンサブマウント素子２上に複数個の緑色ＬＥＤ３を多行多列に配置し、かつシリコンサブマウント素子２の背面にメタルコア基板３２を接着してなる。また、赤色光照光装置５３ｂは、シリコンサブマウント素子２上に複数個の赤色ＬＥＤ５を多行多列に配置し、かつシリコンサブマウント素子２の背面にメタルコア基板３２を接着してなる。さらに、青色光照光装置５３ｃは、シリコンサブマウント素子２上に複数個の青色ＬＥＤ６を多行多列に配置し、かつシリコンサブマウント素子２の背面にメタルコア基板３２を接着してなる。これらの各照光装置５３ａ，５３ｂ，５３ｃは、図示しない制御装置により駆動され、スクリーン５７に所要の映像を投射する。
【００５２】
本発明のバックライト装置４２及び投射型液晶プロジェクタ５１は、半導体発光装置１と同様の効果を有するほか、シリコンサブマウント素子２に形成された配線パターンとメタルコア基板３２に形成された配線パターンとをはんだ接続するので、各配線パターンを高能率に接続できると共に、接続部の樹脂封止をしょうりゃくすることもできる。よって、ワイヤボンディングを用いる場合に比べてこれらの電子装置を低コスト化をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施形態例に係る半導体発光装置の斜視図である。
【図２】実施形態例に係る半導体発光装置の側面図である。
【図３】実施形態例に係る半導体発光装置の変形例を示す平面図である。
【図４】変形例に係る半導体発光装置の等価回路図である。
【図５】実施形態例に係る半導体発光装置の他の変形例を示す平面図である。
【図６】実施形態例に係る半導体発光装置の製造手順を示すフロー図である。
【図７】実施形態例に係る照光装置の断面図である。
【図８】実施形態例に係る照光装置に備えられるミラー構造体の側面図である。
【図９】実施形態例に係る照光装置を応用してなるバックライト装置を備えた液晶表示装置の第１例を示す分解斜視図である。
【図１０】実施形態例に係る照光装置を応用してなるバックライト装置を備えた液晶表示装置の第２例を示す分解斜視図である。
【図１１】実施形態例に係る照光装置の他の例を示す平面図である。
【図１２】実施形態例に係る投射型液晶プロジェクタの構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    半導体発光装置（半導体装置）
２    シリコンサブマウント素子
２ａ    チップ搭載面
２ｂ    外周端面
２ｃ    面取り
３〜６    チップＬＥＤ
１１〜１４    保護回路素子
１５    駆動回路素子
２１    シリコンウエハ
２２    溝
２３    酸化物層
３１    照光装置
３２    メタルコア基板
３２ｂ    配線パターン
３３    ミラー構造体
４１Ａ，４１Ｂ    液晶表示装置（電子装置）
４２    バックライト装置
４３    導光板
４４    液晶表示パネル
４５    筐体
４９    ヒートシンク
５１    投射型液晶プロジェクタ（電子装置）
【図１】
2006339591.tif 000003
【図２】
2006339591.tif 000004
【図３】
2006339591.tif 000005
【図４】
2006339591.tif 000006
【図５】
2006339591.tif 000007
【図６】
2006339591.tif 000008
【図７】
2006339591.tif 000009
【図８】
2006339591.tif 000010
【図９】
2006339591.tif 000011
【図１０】
2006339591.tif 000012
【図１１】
2006339591.tif 000013
【図１２】
2006339591.tif 000014