(57)【要約】本発明は、表面実装可能な半導体素子であって、半導体チップ（１）、該半導体チップ（１）の電気的な少なくとも２つの接点に導電接続された外部の電気的な少なくとも２つの接続部（３，４）及び、チップ被覆体（５）を備えている形式のものに関する。外部の電気的な２つの接続部（３，４）はシート（２）に沿って設けられており、該シートは１００μｍ以下の厚さを有している。半導体チップ（１）はシート（２）の第１の平面（２２）に沿って固定されており、かつチップ被覆体（５）はシート（２）の第１の平面（２２）上に取り付けられている。このような素子を製造するための方法も提供する。
2005535144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面実装可能な半導体素子であって、半導体チップ（１）、該半導体チップ（１）の電気的な少なくとも２つの接点に導電接続された外部の電気的な少なくとも２つの接続部（３，４）及び、チップ被覆体（５）を備えており、この場合に、
外部の電気的な２つの接続部（３，４）がシート（２）に形成されており、シートが１００μｍよりも小さいか若しくは同じ厚さを有しており、
半導体チップ（１）がシート（２）の第１の平面（２２）に沿って固定されており、かつ
チップ被覆体（５）がシート（２）の第１の平面（２２）上に取り付けられていることを特徴とする表面実装可能な半導体素子。
【請求項２】
チップ被覆体（５）が射出成形によって成形されている請求項１記載の半導体素子。
【請求項３】
外部の電気的な２つの接続部（３，４）がそれぞれ、シート（２）の第１の平面（２２）の電気的な第１の接続領域（３１，３２）、シート（２）の第２の平面（２３）の電気的な第２の接続領域（４１，４２）、及びシート（２）の電気的な少なくとも１つの貫通部（３４１，３２４）によって形成されており、貫通部が第１の接続領域（３１，３２）を所属の第２の接続領域（４１，４２）に電気的に接続している請求項１又は２記載の半導体素子。
【請求項４】
電気的な接続領域（３１，３２，４１，４２）が、シート（２）上のパターン形成された金属層である請求項３記載の半導体素子。
【請求項５】
金属層が複数層で形成されおり、シート（２）の側から順次に、銅若しくは銅ベースの合金を有する出力層及び、ニッケル若しくはニッケルベースの合金を有する遮断層が含まれている請求項４記載の半導体素子。
【請求項６】
ボンディング及びろう付けの改善のために遮断層に、金若しくは金ベースの合金を有する接続層が施されている請求項５記載の半導体素子。
【請求項７】
出力層が５と２５μｍとの間の厚さを有している請求項５記載の半導体素子。
【請求項８】
半導体チップ（１）が、第１の電気的な両方の接続領域（３１，３２）のうちの１つに、熱伝達の良好な結合部材によって固定されており、対応する外部の電気的な接続部（３１，３１４，４１）が、半導体チップ（１）のための熱的な接続部としても有効であるように形成されている請求項３から７のいずれか１項記載の半導体素子。
【請求項９】
チップ被覆体（５）が、少なくとも半導体チップ（１）及び必要に応じて該半導体チップへの１つ若しくは複数のボンディングワイヤ（６）の含まれる第１の領域（５１）で、該領域から側方にある縁部の第２の領域（５２）よりも、シート（２）に対して垂直な方向での大きな厚さを有している請求項１から８のいずれか１項記載の半導体素子。
【請求項１０】
横方向の寸法が最大０．５ｍｍ×１ｍｍであり、構成高さが０．４ｍｍよりも小さいか若しくは同じである請求項１から９のいずれか１項記載の半導体素子。
【請求項１１】
半導体チップ（１）がルミネセンスダイオードチップであり、チップ被覆体（５）が、電磁ビームを透過可能な材料、特に電磁ビームを透過可能なプラスチックから成っている請求項１から１０のいずれか１項記載の半導体素子。
【請求項１２】
電磁ビームを透過可能な材料が、発光物質を含んでおり、発光物質がルミネセンスダイオードチップから放出された電磁ビームの少なくとも一部分を吸収して、該吸収された電磁ビームと異なる波長の電磁ビームを生ぜしめるようになっている請求項１１記載の半導体素子。
【請求項１３】
電磁ビームを透過可能な材料が、充填物の含まれない透明なプラスチック材料である請求項１１記載の半導体素子。
【請求項１４】
シート（２）が５０μｍの厚さ若しくはそれよりも薄い厚さを有している請求項１から１３のいずれか１項記載の半導体素子。
【請求項１５】
シート（２）がプラスチックシートである請求項１から１４のいずれか１項記載の半導体素子。
【請求項１６】
シート（２）がポリイミド若しくはポリエチレンナフタレートを含んでいる請求項１５記載の半導体素子。
【請求項１７】
外部の電気的な接続部（３，４）の互いに相対する端部がそれぞれ、Ｓ字形の輪郭を有しており、電気的な貫通部（３１４，３２４）がそれぞれ、接続部のＳ字形の輪郭の端部の張り出し部に配置されている請求項４記載又は請求項５から１６のいずれか１項記載の半導体素子。
【請求項１８】
表面実装可能な複数の半導体素子の同時的な製造のため方法であって、各半導体素子がそれぞれ少なくとも１つの半導体チップ（１）、該半導体チップ（１）の電気的な少なくとも２つの接点に導電接続された外部の電気的な少なくとも２つの接続部（３，４）及び、チップ被覆体（５）を備えている形式のものにおいて、次の工程を有しており、
ａ）シートストリップ（２００）を準備し、該シートストリップが両側に、パターン形成されかつシートストリップを通して互いに導電接続された層（２０３，２０４）を備えており、互いに並べて配置された複数の素子領域（２０２）から成る区画（２０１）が形成されており、各素子領域がそれぞれ、外部の電気的な少なくとも２つの接続部（３，４）のための導電性の層（２０３，２０４）のパターンを有しており、
ｂ）各素子領域（２０２）にそれぞれ少なくとも１つの半導体チップ（１）を取り付け、かつ該半導体チップ（１）を所属の外部の電気的な接続部（３，４）に電気的に接続し、
ｃ）前記区画（２０１）を射出成形被覆金型（５００）内に装填し、該射出成形被覆金型内には該区画（２０１）のために、該区画（２０１）のすべてのチップ（１）を被うように広がっていてほぼ半導体チップ（１）の側にのみ中空室を形成する唯一のキャビティー（５０１）が設けられており、
ｄ）被覆体材料（５０）をキャビティー（５０１）内に射出し、
ｅ）被覆体材料（５０）を少なくとも部分的に硬化させ、かつ前記区画（２０１）を射出成形被覆金型（５００）から取り出し、
ｆ）前記区画（２０１）を、パターン形成されて互いに導電接続された層（２０３，２０４）の備えられたシートストリップ（２００）及びチップ被覆体材料の、素子領域間での切断によって個別の半導体素子に分割することを特徴とする、複数の表面実装可能な半導体素子の同時的な製造のため方法。
【請求項１９】
キャビティー（５０１）が複数の凹部（５０２）を有しており、該凹部が射出成形に際してそれぞれ半導体チップ１上に位置しており、これによって、チップ被覆体材料の厚さがキャビティー（５０１）の、半導体チップ（１）及び必要に応じて該半導体チップ（１）への１つ若しくは複数のボンディングワイヤ（６）の領域でキャビティーのほかの領域よりも厚くされている請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
区画（２０１）内の各半導体チップ（１）の上に個別の凹部（５０２）を設けてあり、被覆体材料が、射出された被覆体材料の少なくとも部分的な硬化の後に、並べて配置された複数の隆起部（５１）、殊に板チョコレート構造に類似のパターンを有している請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
区画（２０１）の分割を、チップ被覆体材料及びシートストリップ（２００）の、隆起部（５１）間の溝（５２）に沿った切断によって行う請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
キャビティー（５０１）内への被覆体材料（５０）の射出の前に、シート（２）及び／又は導電性の層（２０３，２０４）上に付着媒体を施す請求項１８から２１のいずれか１項記載の方法。
【請求項２３】
付着媒体が、半導体チップ（１）の取り付けられるチップ組み付け領域及び、必要に応じて接続線材（６）の取り付けられる１つ若しくは複数の線材組み付け領域を除いて素子領域（２０２）全体に施される請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
被覆体材料（５０）を半導体チップの側からスリットノズルによってキャビティー（５０１）内へ射出する請求項１から４のいずれか１項記載の方法。
【請求項２５】
パターン形成されて互いに導電接続された層（２０３，２０４）の備えられたシートストリップ（２００）を、射出成形被覆金型（５００）内への装填の前に補助シート上に積層して接着する請求項１８から２４のいずれか１項記載の方法。
【請求項２６】
補助シートが被覆体材料と類似の熱膨張係数若しくは被覆体材料よりも大きな熱膨張係数を有し、これによって区画（２０１）の射出成形被覆の後の硬化及び／又は冷却中の被覆体材料（５０）の、シートストリップ（２００）よりも大きな収縮に起因して区画に生じる反りに抗して作用するようになっている請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
シートストリップが区画（２０１）の外側に、異なる熱膨張及び／又は材料収縮に基づく機械的な応力を減少させるために孔、貫通部及び／又はスリット（２１０）を有している請求項１８から２６のいずれか１項記載の方法。
【請求項２８】
シートストリップ（２００）が、被覆体材料（５０）と類似の熱膨張係数を有する材料から成っている請求項１８から２７のいずれか１項記載の方法。
【請求項２９】
反らされた射出成形被覆金型を用い、該射出成形被覆金型内で区画（２０１）が被覆体材料（５０）の射出成形中に発光ダイオードチップ（１）の側から見てキャビティー内に凸面状に湾曲させられている請求項１８から２８のいずれか１項記載の方法。
【請求項３０】
区画を、該区画の個別の半導体素子への分割の前に１つのシート上に被着する請求項１８から２９のいずれか１項記載の方法。
【請求項３１】
区画の個別の半導体素子への分割を、適当な手段、例えばのこぎり加工、レーザー切断若しくはウォータジェット切断によって行う請求項１８から３０のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面実装可能な半導体素子であって、半導体チップ、該半導体チップの電気的な少なくとも２つの接点に導電接続された外部の電気的な少なくとも２つの接続部及び、チップ被覆体を備えている形式のものに関する。さらに本発明は、該形式の半導体素子の製造方法に関する。
【０００２】
使用領域の拡大及び製造コストの削減のために、半導体素子をより小さい寸法で構成することが試みられている。例えば携帯電話機のキーのバックライトのために極めて小さいルミネセンスダイオードを必要としている。
【０００３】
これまでに、寸法タイプ0402（これは０．５ｍｍ×１．０ｍｍに相当する）の設置面積及び４００μｍ乃至６００μｍの構成高さのルミネセンスダイオード・ケーシングが使用されるようになっている。例として、構造形式QTLP690C-xのFAIRCHILD SEMICONDUCTOR（Ｒ）のデーターシートを参照できる。対応する構成コンセプトは米国特許４８４３２８０号明細書に記載してある。
【０００４】
構成高さの更なるダウンサイズを望まれているものの、従来のケーシング構成では極めて困難である。
【０００５】
本発明の課題は、表面実装可能な半導体素子、殊に表面実装可能な極小ルミネセンスダイオード及び／又はフォトダイオードのための構成を提供して、構成高さのさらなる縮小を可能にすることである。
【０００６】
前記課題が、請求項１に記載の特徴を有する表面実装可能な半導体素子によって、かつ請求項１８に記載の方法によって解決される。
【０００７】
本発明に基づく表面実装可能な半導体素子及び本発明に基づく方法の有利な実施態様が従属請求項に記載してある。
【０００８】
本発明に基づく表面実装可能な半導体素子においては、外部の電気的な２つの接続部は１つのシートに形成されており、該シートの厚さは１００μｍよりも小さいか若しくは同じ、特に５０μｍよりも小さいか若しくは同じある。該シートは有利にはプラスチック材料、殊にPI若しくはPENから成っている。半導体チップはシートの第１の平面（主平面）に沿って固定されており、かつチップ被覆体も実質的にシートの第１の平面上に取り付けられている。
【０００９】
本発明は特に、外部の電気的な接続部の形成された極めて薄いシート上への半導体チップの組み付けによって、高さ寸法の著しく小さい構成を達成し、かつ高い組み付け密度及び少ない製品コストで製造を可能にするという技術思想に基づいている。
【００１０】
本発明に基づく構成は、電磁ビームを放出する若しくは受け止める素子、若しくは電磁ビームを放出する若しくは受け止める半導体チップを備えた素子、殊に、寸法0402（０．５ｍｍ×１．０ｍｍに相当する）のケーシング設置面積及び４００μｍ、特に３５０μｍより低い構成高さのルミネセンスダイオード・素子に用いるために有利に適している。
【００１１】
ルミネセンスダイオード・素子においては、チップ被覆体は、電磁ビームを透過可能な、特に透明若しくは半透明な材料、殊に電磁ビーム透過性の透明なプラスチック材料から製造されている。
【００１２】
混合色の光を放出するルミネセンスダイオード・素子の製造のためには、チップ被覆体は発光物質を混合されていてよく、発光物質はルミネセンスダイオードチップから放出されたビームの少なくとも一部分を吸収して、次いで吸収されたビームと異なる波長及び色の電磁ビームを放出する。
【００１３】
チップ被覆体は有利には射出成形によって成形されている。
【００１４】
シートは外部の電気的な接続部を含めて、半導体チップの配置されている側に、チップ被覆体のための付着媒体の上塗り層を施されており、有利にはチップ組み付け箇所及び線材組み付け箇所に、上塗り層のない組み付け窓を設けてある。これによって、チップ組み付け装置若しくは線材組み付け装置における不当に大きな誤差は半導体チップ若しくは接続線材が組み付けの後にシート上に付着していないことによって迅速に識別可能である。このことは構成寸法が小さくなればなるほど重要であり、それというのは素子の信頼性はチップ被覆体の体積が小さくなればなるほどチップ組み付けの誤差によって著しく損なわれることになり、かつ廃品量は素子の高い組み付け密度及びひいては組み付けベルト上での単位長さ当たりの素子の高い量に基づき誤差の識別の遅れによって著しく増大することになるからである。
【００１５】
半導体素子の有利な実施態様では、外部の電気的な２つの接続部はそれぞれ、シートの第１の平面の電気的な第１の接続領域、シートの第２の平面の電気的な第２の接続領域、及びシートの電気的な少なくとも１つの貫通部によって形成されており、該貫通部は第１の接続領域を所属の第２の接続領域に電気的に接続している。このような構成は外部の電気的な接続部の技術的に簡単な製造を素子の設置面積の増大なしに可能にしている。
【００１６】
有利には電気的な接続領域は、パターン形成された金属層によってシート上に成形されている。金属層のパターン形成のために適当な従来の手段を用いてよい。
【００１７】
有利な実施態様では金属層は複数層で形成されていて、シートの側から順次に、銅若しくは銅ベースの合金から成っていて電気的な出力に役立つ第１の層、ニッケル若しくはニッケルベースの合金から成る第２の層、即ち遮断層、及び金若しくは金ベースの合金から成っていて金属層の半田付け及びボンディングの改善のために役立つ第３の層を有している。
【００１８】
有利な別の実施態様では、チップ側に位置する金属層は銅層を有しており、銅層上にニッケル層を施してあり、ニッケル層上にNiP-層（燐含有量は５％と１５％との間、有利には８％である）を施してある。NiP-層は Ni-層よりも高い反射率を有していて有利であり、かつ Ni-層とほぼ同様に良好にボンディング可能である。さらにNiP-層は変色（酸化）の傾向がNi-層よりも極めて小さく有利である。基板フレームの裏面に位置する金属層は、基板フレームの製造を簡単にするためにプラスチック層側から有利には同じ層順序を有している。支持安定性を高めるために有利にはNiP-層上に金層を施してよい。第１の層は５μｍ乃至２５μｍの厚さを有していると有利である。
【００１９】
半導体チップは半導体チップの基板側で例えばフェイスアップボンディングによって若しくはエピタキシャル層側で例えばフェイスダウン又はフリップチップボンディングによって所属の電気的な接続領域に組み付けられてよい。結合媒体は例えば、十分に熱伝導性のある接着材若しくは金属性の半田である。
【００２０】
チップ被覆体は有利には、少なくとも半導体チップ及び必要に応じて該半導体チップへの１つ若しくは複数のボンディングワイヤの上側の中央領域で、該中央領域の周囲の縁部領域よりも、シートに対して垂直な方向での大きな厚さを有している。これによってチップ被覆体の体積を有利に減少させることができ、その結果、製造中にシート及びチップ被覆体の異なる熱膨張に起因したシートの反りを防止することができる。
【００２１】
半導体素子の有利な実施態様では、一面で所属の外部の電気的な接続部への半導体チップ及びボンディングワイヤの確実な接続接触を保証しかつ他面でケーシングの設置面積の増大を避けるために、外部の電気的な接続部の互いに相対する端部は、交互に張り出した領域を有しており、該領域内にシートを貫通する電気的な貫通部を配置してある。外部の電気的な接続部の互いに相対する端部は、有利には互いに相補的なＳ字形の輪郭を有している。
【００２２】
冒頭に述べた形式の表面実装可能な複数の半導体素子の同時的な製造のため本発明に基づく方法においては、まずシートストリップを準備し、該シートストリップは両側に、パターン形成されかつシートストリップを通して互いに導電接続された層を備えており、互いに並べて配置されて外部の電気的な接続部を有する複数の素子領域から成る少なくとも１つの区画（フィールド若しくは区域）をシートストリップに形成してある。各素子領域は、最終的に形成される半導体素子用の外部の電気的なすべての接続部のための導電性の層のすべてのパターンを有している。続いて各素子領域にそれぞれ少なくとも１つの半導体チップを取り付け、かつ該半導体チップを所属の外部の電気的な接続部に電気的に接続する。続いて区画を射出成形被覆金型内に装填し、この場合に該射出成形被覆金型内には該区画のために、該区画のすべてのチップを被うように広がっていてほぼ半導体チップの側にのみ中空室を形成する唯一のキャビティーを設けてある。キャビティー内への被覆体材料の射出は有利には側方から例えばスリットノズルを介して行われる。被覆体材料を少なくとも部分的に硬化させた後に、区画は射出成形被覆金型から取り出されて、素子領域間でチップ被覆材料及び基板フレームを切断することによって個別の半導体素子に分割（個別化）される。
【００２３】
被覆体材料及びシートの異なる熱膨張に起因する区画の強い反りに抗して作用するために、キャビティーは複数の凹部を有しており、該各凹部はそれぞれ１つ若しくは複数の半導体チップをカバーして、即ちそれぞれ１つ若しくは複数の半導体チップにわたって広がっている。このようにして被覆体材料の体積は減少され、このために被覆体材料の厚さは許されるところの領域で、半導体チップ及び必要に応じて該半導体チップへの１つ若しくは複数のボンディングワイヤの領域での厚さに比べて減少されている。
【００２４】
有利には区画内の各半導体チップの上に個別の凹部を設けてあり、被覆体材料は、射出された被覆体材料の少なくとも部分的な硬化の後に、並べて配置された複数の隆起部、殊に板チョコレート構造に類似のパターンを有している。
【００２５】
区画の分割は、パターン形成された導電性の層を含めてシートストリップ及び被覆体材料を隆起部間の溝に沿って切断することによって行われると有利である。
【００２６】
有利にはキャビティー内への区画の挿入の前に、シート及び／又は導電性の層上に付着媒体を施し、付着媒体はシート及び／又は導電性の層上への被覆体材料の付着を改善するものである。このために、有利には上塗り用PIワニスを用いるとよい。
【００２７】
付着媒体は有利には、半導体チップの取り付けられるチップ組み付け領域及び、必要に応じて接続線材の取り付けられる線材組み付け領域を除いて素子領域全体に施される。除かれる領域では付着媒体は接触窓を有している。このような付着媒体は前に半導体素子に関連して述べてあるように、製造装置の位置決め誤差の識別に関する利点をもたらす。
【００２８】
半導体素子の分割の技術的に簡単な操作に関連して、シートストリップは、射出成形被覆金型内への装填の前に補助シート上に積層して該補助シートに裏面で接着（被着）される。補助シートは一面では電気的な接続部を機械的な損傷（引っ掻き）に対して保護し、かつ他面では接続部を被覆材料の不都合な付着に対して、即ちシートストリップの裏面への射出漏れに対して保護している。
【００２９】
補助シートは有利には被覆体材料と類似の熱膨張係数若しくは被覆体材料よりも大きな熱膨張係数を有し、これによって区画の射出成形被覆の後の硬化及び／又は冷却中の被覆体材料の、シートストリップよりも大きな収縮に起因して区画に生じる反りに抗して作用するようになっている。
【００３０】
原理的に同じ目的で、シートストリップは区画の外側に、異なる熱膨張及び／又は材料収縮に基づく機械的な応力を減少させるために孔、貫通部若しくは切欠き及び／又はスリットを有している。
【００３１】
区画の反りを避けるための前述の手段と異なって、シートストリップは、被覆体材料と類似の熱膨張係数を有する材料から成っていてよい。
【００３２】
さらに別の手段若しくは付加的な手段として、予め反らされた射出成形被覆金型を用い、該射出成形被覆金型内で区画は被覆体材料の射出成形中には、大きな熱膨張係数を有する材料が占める側から見てキャビティー内に凸面状に湾曲させられている。
【００３３】
半導体素子の電気的及び／又は光学的なテストを可能にするために、区画は分割の前に被覆体材料の側でシートを被着され、次いで必要に応じて補助シートをシートストリップの裏面から引き剥がされる。半導体素子の光学的な測定を必要とする場合には前記シートは有利には電磁ビームにとって透過性であり、測定はシートを通して行われる。
【００３４】
区画の分割は有利にはのこぎり加工、レーザー切断若しくはウォータジェット切断によって行われる。
【００３５】
パターン形成された導電性のフレキシブルなシートを用いることによって、本発明に基づく方法のすべての処理工程はリール対リール（繰り出しリールから巻き取りリール）で行われ、このことは製造の際の作業手間を最小にする。
【００３６】
本発明に基づく方法においてはテーピングを省略することができる。必要に応じて、部品若しくは素子はチップテストの後に複数個をフレキシブルなフレーム上にまとめてウエハ設計図と一緒に引き渡されてよい。部品若しくは素子はチップテストの後に従来のように個別化され、かつテーピングして引き渡されてもよい。
【００３７】
次に半導体素子及び製造工程を、図１乃至図７の実施例に基づく説明する。図面には本発明の理解にとって重要なエレメントのみを示してある。図面において、
図１は、実施例の半導体素子の概略的な断面図であり、
図２は、シートストリップの一部分の表面を概略的に示す図であり、
図３は、図２の一部分の裏面を概略的に示す図であり、
図４は、シートストリップの装填された射出成形被覆金型の一部分の概略的な断面図であり、
図５は、射出成形被覆された半導体チップを備えるシートストリップの一部分の概略的な断面図であり、
図６は、射出成形被覆された半導体チップを備えるシートストリップの一部分の概略的な平面図であり、かつ
図７は、図６のシートストリップの一部分の拡大概略図である。
【００３８】
図面では、同じ構成部分若しくは同じ機能の構成部分には同じ符号を付けてある。本発明に基づく図１に示す半導体素子は、0402タイプのフートプリントを有する表面実装可能な超小型の発光ダイオード素子である。外部の電気的な２つの接続部３，４をプラスチック・シート２に形成してあり、プラスチック・シートは例えばポリイミド（PI）若しくはポリエチレンナフタレート（PEN）から成っている。プラスチック・シートの厚さはほぼ５０μｍであり若しくはそれよりも小さい。１つの発光ダイオードチップ１はプラスチック・シート２の第１の平面２２に取り付けられていて、そこで、同じく第１の平面２２に設けられたチップ被覆体５によって封止されている。チップ被覆体５は透明なプラスチック材料、有利には無灰添加の透明なエポキシ樹脂材料から成っており、プラスチック材料は射出成形若しくはダイカスト成形によって成形加工される。
【００３９】
外部の電気的な２つの接続部３，４は、シート２の第１の平面２２上の金属被膜の第１の領域３１，３２、及びシート２の第２の平面２３上の金属被膜の第２の領域４１，４２、並びにシート２を貫通する電気的な金属性の貫通路３１４，３２４から成っており、貫通路は金属被膜の第１の領域３１，３２を所属の金属被膜の第２の領域４１，４２に電気的に接続している。
【００４０】
金属被膜の領域３１，３２，４１．４２はそれぞれ複数の層から、例えばシート２の側から順次に、銅若しくは銅ベースの合金を含む電気的な導体層、及びニッケル若しくはニッケルベースの合金を含む遮断層から成っている。遮断層の上にボンディング若しくはろう付けの改善のために、金若しくは金ベースの合金を含む接続層を配置してある。銅ベース合金、ニッケルベース合金及び金ベース合金は、その特性がほぼ銅、ニッケル若しくは金によって規定されるものであることを意味している。
【００４１】
別の有利な実施例では、チップ側に配置された金属被膜の領域３１，３２にプラスチック・シート２の側から銅層を施してあり、該銅層上にニッケル層、及び該ニッケル層上にＮｉＰの層（例えば５％と１５％との間の、有利には８％の燐含有率）を施してある。ＮｉＰ・層は有利にはＮｉ・層よりも高い反射率を有していて、かつＮｉ・層と少なくともほぼ同じく良好にボンディング可能である。さらにＮｉＰ・層は変色（酸化）の傾向がＮｉ・層よりも極めて小さく有利である。特にできるだけ少ない数の工程による製造過程を達成するために、裏面に配置された金属被膜の領域４１，４２は、プラスチックシート２の側から見て同じ順序の層を有していると有利である。層安定性を高めるために、有利にはＮｉＰ・層に金層を施される。
【００４２】
電気的な導体層の厚さは５と２５μｍとの間である。
【００４３】
発光ダイオードチップ１は電気的な接続領域３１に熱伝導性の良好な結合部材を用いて取り付けられており、所属の外部の電気的な接続部３１，３１４，４１は該接続部が発光ダイオードチップのための熱的な接続部として役立つように形成されている。発光ダイオードチップは基板側でも、エピタキシャル層側でも電気的な接続領域３１上に装着されるようになっていてよい。結合部材は例えば十分に熱電導性の接着剤若しくは金属性の半田である。
【００４４】
チップ被覆体５は有利には、シートに対して垂直方向の厚さを縁部領域５２で中央領域５１よりも減少されており、中央領域は少なくとも半導体チップ１及び必要に応じて該半導体チップ１への単数若しくは複数のボンディングワイヤ６を覆っている。このことは図１に破線５３，５３で暗示し、かつ図５、図６及び図７にも示してある。
【００４５】
表面実装可能な発光ダイオード素子の横の寸法若しくは平面寸法は最大で０．５ｍｍ×１ｍｍであり、構成高さは０．４ｍｍよりも小さく若しくはそれと同じであり、有利には０．３５ｍｍよりも小さく若しくはそれと同じである。
【００４６】
混色の光を放出する発光ダイオード素子の形成のため、若しくは発光ダイオードチップによって放出された放射のＵＶ部分を可視光へ変換するために、被覆材料は発光物質を混合されていてよく、発光物質はルミネセンスダイオードチップから放出された電磁放射の少なくとも一部分を吸収して、次いで大きな波長の電磁放射を放出するものである。
【００４７】
特に図７に見えるように、外部の電気的な接続部３，４の互いに相対する端部はそれぞれＳ字形の輪郭を有しており、この場合に一方の端部の張り出した部分は他方の端部の引っ込んだ部分へ突出している。電気的な貫通路３１４，３２４はそれぞれ、Ｓ字形の輪郭の端部の張り出した部分に配置されている。
【００４８】
実施例に基づく表面実装可能な複数の半導体素子を同時に製造するための方法において、まずシートストリップ２００を成形し、該シートストリップは両側に、それぞれパターン形成されかつシートストリップ２００を貫通する金属性の貫通路によって互いに接続された導電性の層２０３，２０４を備えていて、並べて配置された複数の素子領域２０２から成る区画２０１を形成している。シートストリップ２００の表面は、表面側の金属被膜パターン２０３を備えて図２に示してあり、シートストリップ２００の裏面は、裏面側の金属被膜パターン２０３を備えて図３に示してある。素子領域は、図２及び図３の拡大部分に鎖線２０２によって示してある。各素子領域２０２はシートストリップ２００の表面及び裏面に金属被膜パターン２０３，２０４を有しており、金属被膜パターンは電気的な貫通部３１４，３２４（図７、参照）と一緒に外部の電気的な接点４を形成している。
【００４９】
各素子領域２０２でシートストリップ２の第１及び第２の平面２２，２３に外部の電気的な２つの接続部３（＝３１／３１４／４１），４（＝３２，３２４，４２）を形成してあり、この場合に第１の平面２２の各接続面３１，３２は、シートストリップ２の電気的な貫通部３１４，３２４を介して第２の平面２３の接続面４１，４２のそれぞれ１つに電気的に接続されている。
【００５０】
各素子領域に、それもパターン形成して金属被覆された領域３１上に発光ダイオードチップ１を装着してある。発光ダイオードチップ１と金属性の層３１との間の結合は、導電性及び熱伝導性の接着材を用いて行われ、接着材は発光ダイオードチップ１の裏面接点を、外部の電気的な接続部３の金属性の層３１に電気的並びに熱的に接触させる。続いて各発光ダイオードチップ１の表面接点を、ボンディングワイヤ６によって所属の外部の電気的な接続部４の金属性の層３２に接続する。
【００５１】
前記チップ組み付け及び接続処置に続く工程で、複数の発光ダイオードチップ１を備える区画２０１は、射出成形被覆金型５００内に装填される（図４、参照）。射出成形被覆金型５００内に少なくとも１つのキャビティー５０１を設けてあり、キャビティーは区画２０１のすべての半導体チップ１を被うように広がっていて、半導体チップ１の側でのみシートストリップ上に被覆材料のための空室を形成している。続いてキャビティー内に被覆材料を、例えばスリットノズルによってキャビティーの側から射出する。
【００５２】
キャビティー５０１は複数の凹部５０２を有しており、凹部はそれぞれ半導体チップ１上に位置している。これによって、チップ被覆体５の厚さは発光ダイオードチップ１及びボンディングワイヤ６の領域で区画２０１のほかの領域よりも厚く成形される。被覆材料は射出成形の後に並べて配置された複数の隆起部５１を有しており、従って区画は板チョコレートの構造（模様若しくはパターン）に類似のパターンを有している（図６及び図７、参照）。このような構成によって、被覆材料の硬化中の区画の反れを避けることができる。
【００５３】
被覆材料５０の少なくとも部分的な硬化の後に、射出成形被覆された発光ダイオード区画２０１は射出成形被覆金型５００から取り出され、かつ有利にはシートストリップ２００の裏面に接着シート４００を被着される（図５）。接着シート４００の被着は、区画２０１を個別の発光ダイオード素子への分割（個別化）の後にも結合体にまとめておくために役立っている。
【００５４】
区画２０１の分割（個別化）は、パターン形成された金属被膜２０３，２０４を含み素子領域２０２間で、即ち被覆体材料５０の隆起部５１間の溝５２に沿ってチップ被覆体材料及びシートストリップ２００の切断によって行われる。このために一般的な手段、例えばのこぎり加工（ソーイング加工）、レーザー切断若しくはウォータジェット切断を用いてよい。
【００５５】
被覆体材料５０とシートストリップ２００との間の付着を改善するために、シートストリップ２００若しくは導電性の層２０３，２０４上に、例えばポリイミド製の上塗りワニスから成る付着剤を施すとよい。有利には付着剤は、発光ダイオードチップ１が所属の外部の電気的な接続部３に組み付けて接続されるチップ組み付け領域、及びボンディングワイヤ６が所属の外部の電気的な接続部４に接続されるワイヤ組み付け領域を除いて、区画２０１の全領域に施される。
【００５６】
製造工程の有利な実施例では、パターン形成された金属被膜２０３，２０４を備えるシートストリップ２００は、射出成形被覆金型５００内への装填の前に補助シートを積層して被着され、補助シートは被覆体材料と類似の熱膨張係数若しくは被覆体材料よりも大きな熱膨張係数を有している。これによって補助シートは、区画２０１の射出成形被覆の後の硬化若しくは冷却中の被覆体材料５０の、シートストリップ２００よりも大きな収縮に起因して区画に生じる反りに抗して作用する。さらに補助シートは、区画の分割に際して前述の接着シートの機能を担うものである。
【００５７】
被覆体材料及びシートストリップの異なる熱膨張及び／又は材料収縮に基づく機械的な応力に起因した区画の反りに抗して作用する別の手段は、素子領域の区画２０１の外側に孔、貫通部及び／又はスリット２１０を形成することである。
【００５８】
前述の手段に対して異なって若しくは付加的に、被覆体材料５０と類似の熱膨張係数を有する材料から成るシートストリップ２００を用いてよい。
【００５９】
さらに異なる手段として若しくは付加的に、反らされた射出成形被覆金型を用いることも可能であり、該射出成形被覆金型内では発光ダイオードチップ１の側から見て区画２０１は、被覆体材料５０の射出成形中にキャビティー内に凸面状に湾曲させられている。
【００６０】
本発明は、図示の実施例に限定されるものではなく、本発明の前述の実施例並びに請求項に記載の各手段は、個別に用いて、若しくは適切に組み合わせて用いて実施され得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施例の半導体素子の概略的な断面図
【図２】シートストリップの一部分の表面を概略的に示す図
【図３】図２の一部分の裏面を概略的に示す図
【図４】シートストリップの装填された射出成形被覆金型の一部分の概略的な断面図
【図５】射出成形被覆された半導体チップを備えるシートストリップの一部分の概略的な断面図
【図６】射出成形被覆された半導体チップを備えるシートストリップの一部分の概略的な平面図
【図７】図６のシートストリップの一部分の拡大概略図
【符号の説明】
【００６２】
１  発光ダイオードチップ、  ２  プラスチック・シート、  ３，４  接続部、  ５  チップ被覆体、  ６  ボンディングワイヤ、  ２２，２３  平面、  ３１，３２  領域、  ４１，４２  領域、  ５０  被覆体材料、  ５１  隆起部、  ５２  溝、  ２００  シートストリップ、  ２０１  区画、  ２０２  素子領域、  ２０３，２０４  金属被膜パターン、  ３１４，３２４  貫通部、  ５００  射出成形被覆金型、  ５０１  キャビティー、  ５０２  凹部
【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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【国際調査報告】
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