(57)【要約】【課題】光源の過熱による電極部断線の不具合を低減することが可能な半導体装置とその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の半導体装置は、実装基板に実装される半導体装置であって、上面から下面に向けて貫通する放熱板孔１０が形成された第１の放熱板９と、第１の放熱板９の下面側に設けられ、実装基板の端子と電気的に接続される実装端子４と、第１の放熱板９の上面上に設けられた光源１と、放熱板孔１０を介して、光源１と実装端子４とを電気的に接続するワイヤー６と、第１の放熱板９の上面上に設けられ、光源１の光を反射する反射板３と、光源１、ワイヤー６及び反射板３を覆うように第１の放熱板９の上面上に設けられ、光源１の光を集光するレンズ２とを備える。【選択図】図１Ｃ
2011228460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板に実装される半導体装置であって、
上面から下面に向けて貫通する放熱板孔が形成された第１の放熱板と、
前記第１の放熱板の下面側に設けられ、前記実装基板の端子と電気的に接続される実装端子と、
前記第１の放熱板の上面上に設けられた発光素子と、
前記放熱板孔を介して、前記発光素子と前記実装端子とを電気的に接続するワイヤーと、
前記第１の放熱板の上面上に設けられ、前記発光素子の光を反射する反射板と、
前記発光素子、前記ワイヤー及び前記反射板を覆うように前記第１の放熱板の上面上に設けられ、前記発光素子の光を集光するレンズとを備える
半導体装置。
【請求項２】
前記半導体装置は、さらに、
上面上に基板電極が設けられた基板と、
前記基板の上面と前記第１の放熱板の下面とを接着する接着剤とを備え、
前記実装端子は、前記基板の下面上に設けられ、前記基板電極と電気的に接続され、
前記ワイヤーは、一端が前記発光素子と接続され、他端が前記基板電極と接続され、
前記基板は、前記基板電極の上方に前記放熱板孔が位置するように前記第１の放熱板と接着される
請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記実装端子は、該実装端子の上方に前記放熱板孔が位置するように前記第１の放熱板の下面上に接着剤を介して接着されている
請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記接着剤は、前記第１の放熱板の下面において前記実装端子の周囲に延在している
請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１の放熱板と前記実装基板とは、前記実装端子と前記実装基板の端子とを半田により接合する際に、前記半田により接合される
請求項３記載の半導体装置。
【請求項６】
前記半導体装置は、さらに、前記第１の放熱板の下面上に設けられた第２の放熱板を備える
請求項３記載の半導体装置。
【請求項７】
前記接着剤は、前記第１の放熱板の下面上において前記実装端子の周囲に延在している
請求項６記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第２の放熱板と前記実装基板とは、前記実装端子と前記実装基板の端子とを半田により接合する際に、前記半田により接合される
請求項６記載の半導体装置。
【請求項９】
実装基板に実装される半導体装置の製造方法であって、
上面上に基板電極が設けられ、下面上に前記基板電極と電気的に接続された実装端子が設けられた基板の上面と、上面から下面に向けて貫通する放熱板孔が形成された第１の放熱板の下面とを、前記放熱板孔と前記基板電極とを合せて接着剤により接着し、
前記第１の放熱板の上面上に複数の発光素子を形成し、
前記第１の放熱板の上面上に、前記発光素子の光を反射する反射板を形成し、
前記複数の発光素子と前記基板電極とを前記放熱板孔を介して電気的にワイヤーで接続し、
前記複数の発光素子、前記ワイヤー及び前記反射板を覆うようにレンズを形成し、
前記基板を切断して前記複数の発光素子を分離する
半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
実装基板に実装される半導体装置の製造方法であって、
上面から下面に向けて貫通する放熱板孔が形成された第１の放熱板の下面と実装端子とを、前記放熱板孔と前記実装端子とを合せて接着剤により接着し、
前記第１の放熱板の上面上に複数の発光素子を形成し、
前記第１の放熱板の上面上に、前記発光素子の光を反射する反射板を形成し、
前記複数の発光素子と前記実装端子とを前記放熱板孔を介して電気的にワイヤーで接続し、
前記発光素子、前記ワイヤー及び前記反射板を覆うようにレンズを形成し、
前記複数の発光素子を分離する
半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第１の放熱板の下面上に第２の放熱板を形成する
請求項１０記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば液晶パネルなどのバックライトには発光ダイオード（以降ＬＥＤ（Light Emitting Diode）と記載）を用いてきている。このＬＥＤとは順方向に電圧を加えた際に発光する半導体素子（半導体チップ）のことである。寿命は白熱電球に比べてかなり長く、製品寿命は封止樹脂の劣化により透光性が落ち、発光量が一定以下になった時点をいうが、素子そのものはほぼ半永久的に使える。ＬＥＤを光源に用いた発光装置（半導体装置）が使用不能になるほとんどの原因はＬＥＤの電極部分の金属の酸化及び劣化、並びに過熱及び衝撃などに起因する内部の金線の断線によるものである。また、従来からある液晶パネルでは冷陰極管（ＣＣＦＬ）がバックライトに用いられていたが、ＣＣＦＬに代えて液晶パネル用光源（バックライト）として高輝度ＬＥＤを用いたＬＥＤバックライトの液晶パネルが広がりを見せている。ＬＥＤバックライトを液晶パネルに用いると、既存の液晶パネルと比べて色再現性に優れるというメリットがある。また、ＬＥＤバックライト液晶パネルの特徴は消費電力の低減を狙うことにあるため、ＬＥＤ自体の更なる省電力化が求められている。
【０００３】
ＬＥＤの省電力化と光の変換効率の向上には様々な手法が用いられてきているが、ＬＥＤ自体の光源の出力アップが主流である。しかしながら、この場合には、上述の如く、光源の出力アップの為にＬＥＤが過熱されて電極部が断線し、発光装置の寿命が短くなる課題がある。このＬＥＤの過熱を低減する為に放熱板を用いる手法がある。この放熱板方式の発光装置を開示する先行文献としては、特許文献１及び２がある。
【０００４】
特許文献１では、配線基板の貫通孔内部に放熱板が設けられ、その放熱板の上に光源が配されている。また、特許文献２では、熱源としての光源とフォトセンサとの間にフォトセンサを覆う態様で放熱板が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３３９５５９号公報
【特許文献２】実開平５−３１２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、配線基板の中央部に貫通孔をわざわざ設置しその中に放熱板を設置しなければならず、製造工程の複雑化及びコストアップとなる課題がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載の技術では、折れ曲がった複雑な形状を有する放熱板をわざわざ外付け設置しなければならず、コストアップ及び大型化となる課題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、光源の過熱による電極部断線の不具合を低減することが可能な半導体装置とその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る半導体装置は、実装基板に実装される半導体装置であって、上面から下面に向けて貫通する放熱板孔が形成された第１の放熱板と、前記第１の放熱板の下面側に設けられ、前記実装基板の端子と電気的に接続される実装端子と、前記第１の放熱板の上面上に設けられた発光素子と、前記放熱板孔を介して、前記発光素子と前記実装端子とを電気的に接続するワイヤーと、前記第１の放熱板の上面上に設けられ、前記発光素子の光を反射する反射板と、前記発光素子、前記ワイヤー及び前記反射板を覆うように前記第１の放熱板の上面上に設けられ、前記発光素子の光を集光するレンズとを備えることを特徴とする。ここで、前記半導体装置は、さらに、上面上に基板電極が設けられた基板と、前記基板の上面と前記第１の放熱板の下面とを接着する接着剤とを備え、前記実装端子は、前記基板の下面上に設けられ、前記基板電極と電気的に接続され、前記ワイヤーは、一端が前記発光素子と接続され、他端が前記基板電極と接続され、前記基板は、前記基板電極の上方に前記放熱板孔が位置するように前記第１の放熱板と接着されてもよい。
【００１０】
本態様によると、発熱する光源直下に第１の放熱板を設置することで、半導体装置の放熱特性を向上させて過熱による電極部断線の不具合を低減することができ、半導体装置自体の寿命を長くすることができる。
【００１１】
また、前記実装端子は、該実装端子の上方に前記放熱板孔が位置するように前記第１の放熱板の下面上に接着剤を介して接着されていてもよい。
【００１２】
本態様によると、発熱する光源直下に第１の放熱板を設置し、且つ実装端子以外の箇所で第１の放熱板の下面をむき出しにするすることで、半導体装置の放熱特性を更に向上させて過熱による電極部断線の不具合を低減することができ、半導体装置自体の寿命を更に長くすることができる。
【００１３】
また、前記接着剤は、前記第１の放熱板の下面において前記実装端子の周囲に延在していてもよい。
【００１４】
本態様によると、半導体装置を実装基板に半田を介して実装する際にも、接着剤上には半田が濡れず、結果として実装端子と第１の放熱板とが半田でブリッジせず電気ショートしない半導体装置を提供できる。
【００１５】
また、前記第１の放熱板と前記実装基板とは、前記実装端子と前記実装基板の端子とを半田により接合する際に、前記半田により接合されてもよい。
【００１６】
本態様によると、発熱する光源直下に第１の放熱板を設置し、且つ第１の放熱板から半田を介して実装基板に熱を逃がすことができ、更に半導体装置の放熱特性を向上させて過熱による電極部断線の不具合を低減することができ、半導体装置自体の寿命を更に長くすることができる。
【００１７】
また、前記半導体装置は、さらに、前記第１の放熱板の下面上に設けられた第２の放熱板を備えてもよい。
【００１８】
本態様によると、発熱する光源直下に第１の放熱板を設置し、且つ第１の放熱板の下面に第２の放熱板を設置することで、半導体装置の放熱特性がさらに向上し、過熱による電極部断線不具合を低減することで半導体装置自体の寿命もさらに長くなる。
【００１９】
また、前記接着剤は、前記第１の放熱板の下面上において前記実装端子の周囲に延在していてもよい。
【００２０】
本態様によると、半導体装置を実装基板に半田を介して実装する際にも、接着剤上には半田が濡れず、結果として実装端子と第１の放熱板及び第２の放熱板とが半田でブリッジせず電気ショートしない半導体装置を提供できる。
【００２１】
また、前記第２の放熱板と前記実装基板とは、前記実装端子と前記実装基板の端子とを半田により接合する際に、前記半田により接合されてもよい。
【００２２】
本態様によると、発熱する光源直下に第１の放熱板を設置し、且つ第１の放熱板の下面に第２の放熱板を設置し、且つ第１の放熱板及び第２の放熱板から半田を介して実装基板に熱を逃がすことで、さらに半導体装置の放熱特性を向上させて過熱による電極部断線の不具合を低減することができ、半導体装置自体の寿命をさらに長くすることができる。
【００２３】
また、本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法は、実装基板に実装される半導体装置の製造方法であって、上面上に基板電極が設けられ、下面上に前記基板電極と電気的に接続された実装端子が設けられた基板の上面と、上面から下面に向けて貫通する放熱板孔が形成された第１の放熱板の下面とを、前記放熱板孔と前記基板電極とを合せて接着剤により接着し、前記第１の放熱板の上面上に複数の発光素子を形成し、前記第１の放熱板の上面上に、前記発光素子の光を反射する反射板を形成し、前記複数の発光素子と前記基板電極とを前記放熱板孔を介して電気的にワイヤーで接続し、前記複数の発光素子、前記ワイヤー及び前記反射板を覆うようにレンズを形成し、前記基板を切断して前記複数の発光素子を分離することを特徴とする。
【００２４】
本態様によると、光源の発熱を放熱する第１の放熱板を内臓する放熱板内蔵構造を有した半導体装置を製造することができる。また、ブレード切断することで半導体装置の製造コストダウンができる。
【００２５】
また、本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法は、実装基板に実装される半導体装置の製造方法であって、上面から下面に向けて貫通する放熱板孔が形成された第１の放熱板の下面と実装端子とを、前記放熱板孔と前記実装端子とを合せて接着剤により接着し、前記第１の放熱板の上面上に複数の発光素子を形成し、前記第１の放熱板の上面上に、前記発光素子の光を反射する反射板を形成し、前記複数の発光素子と前記実装端子とを前記放熱板孔を介して電気的にワイヤーで接続し、前記発光素子、前記ワイヤー及び前記反射板を覆うようにレンズを形成し、前記複数の発光素子を分離することを特徴とする。
【００２６】
本態様によると、放熱板内蔵構造を有した半導体装置を製造することができる。また、ブレード切断することで半導体装置の製造コストダウンができる。
【００２７】
また、前記第１の放熱板の下面上に第２の放熱板を形成してもよい。
本態様によると、高い放熱特性の半導体装置を製造することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一態様に係る構成により、半導体装置の輝度アップの為に光源に大電流を印加することで半導体装置が過熱しても、半導体装置に放熱構造を内蔵している為、半導体装置に不具合が生じ難い。その結果、長寿命、高信頼性かつ量産性の高い半導体装置とその製造方法を実現することができる。
【００２９】
本発明の一態様に係る構成により、半導体装置の製造工程に要する時間を短縮化するとともに、歩留まりの低下を抑えることができ、コストアップを抑えることができる。また、放熱板を内蔵した小型化に適した構造の半導体装置を実現でき、半導体装置を用いた商品の薄型化および小型化が実現可能となる。また、放熱性の高い構造の半導体装置を実現することができる。
【００３０】
よって、本発明の一態様に係る構成は、今後益々要求される高輝度及び省電力化を満たす複数のＬＥＤを組み合せた液晶パネル等を実現可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１の半導体装置の構成の詳細を示す図である。
【図１Ｂ】同半導体装置の上面からみた外観図である。
【図１Ｃ】同半導体装置の断面図（図１ＢのＡ−Ａ’線における断面図）である。
【図１Ｄ】同半導体装置の下面からみた外観図である。
【図２Ａ】本発明の実施の形態２の半導体装置の構成の詳細を示す図である。
【図２Ｂ】同半導体装置の上面からみた外観図である。
【図２Ｃ】同半導体装置の断面図（図２ＢのＡ−Ａ’線における断面図）である。
【図２Ｄ】同半導体装置の下面からみた外観図である。
【図３Ａ】同半導体装置の実装基板への実装状態の一例の詳細を示す断面図である。
【図３Ｂ】同半導体装置の実装基板への実装状態の一例の詳細を示す外観図である。
【図４Ａ】本発明の実施の形態３の半導体装置の構成の詳細を示す図である。
【図４Ｂ】同半導体装置の上面からみた外観図である。
【図４Ｃ】同半導体装置の断面図（図４ＢのＡ−Ａ’線における断面図）である。
【図４Ｄ】同半導体装置の下面からみた外観図である。
【図５Ａ】同半導体装置の実装基板への実装状態の一例の詳細を示す断面図である。
【図５Ｂ】同半導体装置の実装基板への実装状態の一例の詳細を示す外観図である。
【図６】本発明の実施の形態４の半導体装置の製造方法の概略を示す外観図である。
【図７】同半導体装置の製造方法の一工程において半導体装置全体を下方から見た外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を示す半導体装置およびその製造方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、図面で同じ符号が付いたものは、説明を省略する場合もある。また、図面は、理解しやすくするためにそれぞれの構成要素を主体に模式的に示している。
【００３３】
（実施の形態１）
図１Ａは実施の形態１の半導体装置７の構成の詳細を示す図（レンズ２で封止される前の状態を示す図）である。図１Ｂは、半導体装置７の上面からみた外観図である。図１Ｃは、半導体装置７の断面図（図１ＢのＡ−Ａ’線における断面図）である。図１Ｄは、半導体装置７の下面からみた外観図である。
【００３４】
この半導体装置７は、実装基板に実装される半導体装置であって、光源１、レンズ２、反射板（リフレクター）３、実装端子４、基板５、ワイヤー６、第１の放熱板９、及び接着剤１１を備える。
【００３５】
光源１は、ＬＥＤ等の発光素子から構成される。光源１は、第１の放熱板９の上面上に設けられ、接着剤などによって第１の放熱板９と接着されている。光源１の搭載に用いる接着剤には放熱性を考慮し熱伝導性のよい材料が用いられる。
【００３６】
基板５は、インターポーザ基板などである。基板５の上面上には基板電極が設けられ、第１の放熱板９の下面側、具体的には基板５の下面上には実装基板の端子と電気的に接続される実装端子４が設けられている。ここで、基板５の基板電極と実装端子４とは電気的に接続されている。
【００３７】
なお、図１Ａ〜図１Ｄでは、光源１として実装端子数の少ないＬＥＤなどを想定した為、基板５は単層基板であるが、実装端子４の数及び配列などを増やしたい場合は２層以上の多層基板にされる。また、図１Ａ〜図１Ｄでは基板５として一般的な樹脂系有機基板を想定しているが、基板５はリードフレームのＣｕ系及びＦｅ系等の金属材料及びセラミック材料などから構成される無機基板であっても構わない。
【００３８】
第１の放熱板９は、基板５の上面上に設けられ、少なくとも上面から下面に向けて貫通する放熱板孔１０が形成されている。第１の放熱板９は、放熱板孔１０と基板電極とを合せた状態で接着剤１１等により基板５上に搭載される。基板５は、基板電極の上方に放熱板孔１０が位置するように第１の放熱板９と接着される。
【００３９】
接着剤１１は、樹脂系材料などから構成され、基板５の上面と第１の放熱板９の下面とを接着する。接着剤１１は、基板電極を避けて基板５上に塗布され、予め放熱板孔１０が形成された第１の放熱板９と基板５とが貼付けられる。接着剤１１は、第１の放熱板９の基板５側の面つまり下面が絶縁材料より構成されている場合には、導電性の材料から構成され、そうでない場合には絶縁性の材料より構成される。
【００４０】
なお、接着剤１１には、樹脂系材料を用いたが別材料が用いられても構わない。また、基板５には基板電極を避けて接着剤１１が塗布されるとしたが、基板５に接着剤１１を塗布した後にドリル加工及びエッチング加工等で基板電極上の接着剤１１が取り除されても構わない。更に、基板５には予め放熱板孔１０のあいた第１の放熱板９が貼付けられるとしたが、放熱板孔１０のあいていない第１の放熱板９を基板５に接着した後に基板電極上の第１の放熱板９及び接着剤１１をドリル加工及びエッチング加工等で同時に除去して放熱板孔１０が形成されても構わない。
【００４１】
反射板３は、第１の放熱板９の上面上に設けられ、光源１の光を上方に向けて反射する。反射板３は、光反射性を考慮して表面に蛍光体が塗布された白色系の熱可塑性樹脂材料により構成され、第１の放熱板９の上面上に封止などによって搭載されている。
【００４２】
なお、反射板３には量産性を考慮して樹脂材料が用いられたが、第１の放熱板９に貼り合せてられた金属板等が用いられても構わない。
【００４３】
ワイヤー６は、Ａｕボールボンド方式のワイヤーであり、一端が光源１と接続され、他端が基板電極と接続されている。ワイヤー６は、放熱板孔１０を介して光源１と実装端子４とを電気的に接続（導通）する。
【００４４】
なお、図１Ａ〜図１Ｄでは光源１の電極がＡｌ系であった為、ワイヤー６にはＡｕボールボンド方式が使用されたが、ワイヤー６はＣｕ系ボールボンド方式及びＡｌ系ウェッジボンド方式などのワイヤーでも構わない。また、図１Ａ〜図１Ｄではワイヤーボンド方式の接続方法により光源１と基板５の基板電極とを接続したが、フリップチップバンプ接続や近年注目されているＴＳＶ（Ｓｉ貫通電極（Through-Silicon Via））を用いた接続方法で接続されても構わない。
【００４５】
レンズ２は、光透過性を考慮して透明系の熱硬化性樹脂材料で構成され、光源１及びワイヤー６並びに反射板３の少なくとも反射部を覆う（封止する）ように第１の放熱板９の上面上に設けられ、光源１の光を集光する。
【００４６】
なお、図１Ａ〜図１Ｄでは、量産性を考慮してレンズ２に樹脂材料を用いたが、ガラス等を基板５に貼り合せて形成されたものが用いられても構わない。
【００４７】
上記構造を有する半導体装置７が実装基板等に実装された場合、実装基板等からの供給電流は実装端子４からワイヤー６を介して光源１に入力される。光源１は入力された電流により発光する。発光した光は反射板３によって効率よく集光され、更にレンズ１を介し半導体装置７外に放出される。
【００４８】
上記構造を有する半導体装置は、次のように製造される。
すなわち、まずは基板５が用意され、第１の放熱板９が接着剤１１等により基板５の上面に搭載される。続いて、反射板３が第１の放熱板９の上面に搭載された後、第１の放熱板９の上面に光源１が接着剤等によって接着される。最後に、光源１と基板電極とが電気的にワイヤー６で接続された後、光源１、ワイヤー６及び反射板３上にレンズ２が形成される。
【００４９】
以上のように本実施の形態の半導体装置によれば、発熱する光源１直下に第１の放熱板９が設置されるので、光源１の発熱は第１の放熱板９を伝播し、実装基板及び空気中などの半導体装置７外に放熱される。従って、半導体装置の放熱特性が向上し、過熱による電極部断線の不具合が低減されるので、半導体装置自体の寿命が長くなる。
【００５０】
（実施の形態２）
図２Ａは実施の形態２の半導体装置１７の構成の詳細を示す図（レンズ２で封止される前の状態を示す図）である。図２Ｂは、半導体装置１７の上面からみた外観図である。図２Ｃは、半導体装置１７の断面図（図２ＢのＡ−Ａ’線における断面図）である。図２Ｄは、半導体装置１７の下面からみた外観図である。
【００５１】
この半導体装置１７は、基板５を取り除き、実装端子４が形成された領域以外で第１の放熱板９の下面をむき出しにしている点で図１の半導体装置７と相違する。第１の放熱板９がむき出しなので、光源１の発熱は第１の放熱板９を伝播し、「主に空気中」及び実装端子４等を伝播し実装基板などの半導体装置１７外に放熱される。従って、半導体装置１７の放熱特性が向上し、過熱による電極部断線の不具合が低減されるので、半導体装置１７の寿命が長くなる。
【００５２】
実装端子４は、該実装端子４の上方に放熱板孔１０が位置するように第１の放熱板９の下面上に接着剤１１を介して接着されている。
【００５３】
図３Ａは本実施の形態の半導体装置１７の実装基板１６への実装状態の一例の詳細を示す断面図である。図３Ｂは、半導体装置１７の実装基板１６への実装状態の一例の詳細を示す外観図（半導体装置１７の下面からみた外観図）である。なお、図３Ａにおいて、左半分は図２ＢのＡ−Ａ’線で示す実装端子４が設けられた部分の断面図であり、右半分は実装端子４が設けられていない側端部の断面図である。
【００５４】
図２Ａ〜図２Ｄの半導体装置１７では基板５が取り除かれ、実装端子４以外で第１の放熱板９の下面がむき出しにされているので、実装端子４と実装基板１６の端子とを半田１５により接合させる際に、第１の放熱板９と実装基板１６とを半田１５により接合させることが可能となる。従って、光源１の発熱は第１の放熱板９を伝播し、フラックスとして機能する半田１５を伝播し実装基板１６に直接放熱されるため、半導体装置１７の放熱特性が「更に」向上し、過熱による電極部断線の不具合が「更に」低減されるため、半導体装置１７自体の寿命を「更に」長くすることができる。
【００５５】
ここで、特記すべきは図２Ａ〜図２Ｄの半導体装置１７において、少なくとも放熱板孔１０を具備した第１の放熱板９と実装端子４とを、放熱板孔１０と実装端子４とを合せて接着剤１１により接合する際に、「接着剤１１を実装端子４周囲よりもはみ出させ」つまり「接着剤１１を第１の放熱板９の下面において実装端子４の周囲に延在させ」、かつ「接着剤１１自体を絶縁材料」としたことである。従って、第１の放熱板９と実装基板１６とを半田１５により接合させる際に、接着剤１１は絶縁材料であるために半田１５は接着剤１１に接合されない。更に、半田１５は通常溶融状態の液体であり、液体は空中よりも物体の表面上を伝播するので、接着剤１１がダムとして機能し、接着剤１１上には半田１５が流れ込みにくくなる。従って、実装端子４と第１の放熱板９とが半田１５でブリッジせず電気ショートしないことが可能となる。一方、実装基板１６の端子及び第１の放熱板９に対しても金属メッキし、その端子と第１の放熱板９との間にもレジストなどを塗布すれば、実装基板１６でも端子と第１の放熱板９とが半田１５でブリッジせず電気ショートしないようにできる。以上により、放熱性の高い半導体装置１７を実装基板１６に接合することができる。
【００５６】
（実施の形態３）
図４Ａは実施の形態３の半導体装置２７の構成の詳細を示す図（レンズ２で封止される前の状態を示す図）である。図４Ｂは、半導体装置２７の上面からみた外観図である。図４Ｃは、半導体装置２７の断面図（図４ＢのＡ−Ａ’線における断面図）である。図４Ｄは、半導体装置２７の下面からみた外観図である。
【００５７】
この半導体装置２７は、第１の放熱板９の下面（第１の放熱板９の光源１が設けられている面と反対の面）上における実装端子４が形成された領域及びその周囲の領域を除く領域に接着剤１１を介して第２の放熱板１２が搭載されている点で図２の半導体装置１７と相違する。従って、発熱する光源１直下に第１の放熱板９が設置され、且つ第１の放熱板９直下に第２の放熱板１２が設置されるので、光源１の発熱は第１の放熱板９から第２の放熱板１２を伝播し、実装基板１６及び空気中などの半導体装置２７外に放熱される。従って、半導体装置２７の放熱特性が向上し、過熱による電極部断線の不具合が低減されるので、半導体装置２７の寿命が長くなる。
【００５８】
なお、図４Ａ〜図４Ｄでは、量産性を考慮し第１の放熱板９と第２の放熱板１２とは接着剤１１により接着されるとしたが、例えば第１の放熱板９と第２の放熱板１２とは一体ものでも構わない。
【００５９】
図５Ａは本実施の形態の半導体装置２７の実装基板１６への実装状態の一例の詳細を示す断面図である。図５Ｂは、半導体装置２７の実装基板１６への実装状態の一例の詳細を示す外観図（半導体装置２７の下面からみた外観図）である。なお、図５Ａにおいて、左半分は図４ＢのＡ−Ａ’線で示す実装端子４が設けられた部分の断面図であり、右半分は実装端子４が設けられていない側端部の断面図である。
【００６０】
図４Ａ〜図４Ｄの半導体装置２７では第１の放熱板９の下面上における実装端子４が形成された領域及びその周囲の領域を除く領域に第２の放熱板１２が搭載されているので、実装端子４と実装基板１６の端子とを半田１５により接合させる際に、第１の放熱板９、第２の放熱板１２及び実装基板１６を半田１５により接合させることが可能となる。従って、光源１の発熱は第１の放熱板９を伝播し、第２の放熱板１２を伝播し、半田１５を伝播し実装基板１６に直接放熱されるため、半導体装置２７の放熱特性が「更に」向上し、過熱による電極部断線の不具合が「更に」低減されるため、半導体装置２７自体の寿命を「更に」長くすることができる。また、第２の放熱板１２がある為に半田１５の使用量を削減することができる。
【００６１】
ここで、特記すべきは図４Ａ〜図４Ｄの半導体装置２７において、少なくとも放熱板孔１０を具備した第１の放熱板９と実装端子４とを、放熱板孔１０と実装端子４とを合せて接着剤１１により接合する際に、「接着剤１１を実装端子４周囲よりもはみ出させた状態で第１の放熱板９の下面上に第２の放熱板１２を搭載し」つまり「接着剤１１を第１の放熱板９の下面において実装端子４の周囲に延在させた状態で第１の放熱板９の下面上に第２の放熱板１２を搭載し」、かつ「接着剤１１自体を絶縁材料」としたことである。従って、第１の放熱板９、第２の放熱板１２及び実装基板１６を半田１５により接合させる際に、接着剤１１は絶縁材料であるために半田１５は接着剤１１に接合されない。更に、半田１５は通常溶融状態の液体であり、液体は空中よりも物体の表面上を伝播するので、接着剤１１がダムとして機能し、接着剤１１上には半田１５が流れ込みにくくなる。従って、実装端子４と第１の放熱板９及び第２の放熱板１２とが半田１５でブリッジせず電気ショートしないことが可能となる。一方、実装基板１６側の端子、第１の放熱板９及び第２の放熱板１２に対しても金属メッキし、その端子と第１の放熱板９及び第２の放熱板１２との間にもレジストなどを塗布すれば、実装基板１６でも実装端子と第１の放熱板９及び第２の放熱板１２とが半田１５でブリッジせず電気ショートしないようにできる。以上により、放熱性の高い半導体装置２７を実装基板１６に接合することができる。
【００６２】
また、図４Ａ〜図４Ｄの半導体装置２７では、量産性を考慮し、接着剤１１は予め第１の放熱板９の下面全面に貼付され、第１の放熱板９と第２の放熱板１２及び実装端子４とが接着剤１１で接着される。
【００６３】
（実施の形態４）
図６は実施の形態４の半導体装置１７の製造方法の概略を示す外観図（半導体装置１７の上面からみた外観図）である。
【００６４】
先ず図６（ａ）に示されるように、実装端子４を複数保持する端子保持バー１３を枠状の基板２５に保持させる。
【００６５】
ここで、最終用途別またコストダウン目的で実装端子４としてはＣｕ合金系及びＦｅ−Ｎｉ合金系等の材料より構成される所謂リードフレームが用いられる。また、実装端子４と端子保持バー１３とはエッチング加工により形成されても、金型打ち抜き加工により形成されても構わない。
【００６６】
次に、少なくとも放熱板孔１０が形成された第１の放熱板９の下面と実装端子４とを、放熱板孔１０と実装端子４とを合せて（各実装端子４上方に対応する放熱板孔１０が位置するように）接着剤１１により接着した後、第１の放熱板９の上面上に反射板３を形成する。
【００６７】
ここで、反射板３の形成には熱硬化性樹脂を用いた一括封止トランスファー成形工法が用いられる。その後、図示はしていないが反射板３上に蛍光体を塗布し反射板の光反射率を向上させる。
【００６８】
なお、実装端子４には予め放熱板孔１０のあいた第１の放熱板９が貼付けられるとしたが、放熱板孔１０のあいていない第１の放熱板９を実装端子４に接着した後に実装端子４上の第１の放熱板９と接着剤１１とをドリル加工及びエッチング加工等で同時に除去して放熱板孔１０が形成されても構わない。
【００６９】
次に図６（ｂ）に示されるように、第１の放熱板９の上面上に各実装端子４に対応するように複数の光源１を形成し、対応する光源１と実装端子４とを放熱板孔１０を介して電気的にワイヤー６で接続する。
【００７０】
次に図６（ｃ）に示されるように、各光源１及びワイヤー６並びに反射板３の少なくとも反射部を覆うようにレンズ２を形成する。
【００７１】
ここで、レンズ２形成において、レンズ２の封止成形を容易にし、またコストを削減する為に熱硬化性樹脂を用いた一括封止トランスファー成形工法が用いられる。この成形工法によると、一括封止トランスファー成形金型にレンズ２の形状を形成しておくだけで図２Ｂ及び図２Ｃのような円筒形状のレンズ２を形成することができる。レンズ２に熱硬化性樹脂を用いられるので約１５０〜２５０℃の熱にてまた酸化防止のためＮ2雰囲気中でレンズ２は硬化される。
【００７２】
次に図６（ｄ）に示されるように、隣接するレンズ２間のほぼ中央部付近で端子保持バー１３、レンズ２、反射板３及び基板２５をダイシングブレード等の刃を所定の方向（図６（ｄ）の矢印で示す方向）に動かしながら同時切断し、ダイシングブレード等で複数の光源１を分離して個片化された半導体装置１７を製造する。
【００７３】
ここで、図６（ｄ）は半導体装置１７全体を上方（第１の放熱板９の上面側）から見た概略図であるが、図６（ｄ）の工程において半導体装置１７全体を下方（第１の放熱板９の下面側）から見た詳細図を図７に示す。図７に示されるように、ダイシングブレード等の刃１４の幅を端子保持バー１３の幅よりも大きく設定することで図６（ｄ）の工程で端子保持バー１３は刃１４により完全除去され、複数の実装端子４は端子保持バー１３より分離される。
【００７４】
なお、端子保持バー１３、レンズ２、反射板３及び基板２５を１つの刃１４で同時に切断するとしたが、種々の刃１４のダイシングブレードで数回別々に切断しても構わない。また、ダイシングブレードの砥粒にダイヤモンドを用いたがＣＢＮを用いても構わない。また砥粒を固着する為のボンド材としてＣｕ−Ｓｎ系のメタルボンドを用いたがＮｉ系のメタルボンド及び熱硬化性樹脂等を用いても構わない。また、ダイシングブレードにて切断する際の基板２５の固定にテープを用いたが、別の固定方式、例えば真空吸着を用いても構わない。また、レンズ２が突起形状のために基板２５側を固定して切断を行ったが、レンズ２の突起形状等を固定できうるならばレンズ２側を固定して切断を行っても構わない。また、ダイシングブレードで切断する際に発生する熱を冷却するために、また切断屑の除去などを行うために、一般的に切削水が使用されるが、この切削水の水流力及び切削屑などでレンズ２に傷損傷及び破壊等が発生しないように切断が行われる。
【００７５】
最後に図６（ｅ）に示されるように、テープに保持された半導体装置１７をピックアップし、半導体装置１７を得る。図６（ｅ）でのＡ−Ａ’断面の詳細が図２Ｃの断面図となる。
【００７６】
なお、図６では本発明の実施の形態２の図２Ａ〜図２Ｄで示した半導体装置１７の製造方法について示したが、図６で示した製造方法は一部を変更して実施の形態１の図１Ａ〜図１Ｄで示した半導体装置７の製造方法及び実施の形態３の図４Ａ〜図４Ｄで示した反動体装置２７の製造方法等に応用されても構わない。
【００７７】
具体的には、実施の形態１の半導体装置７の製造方法では、図６（ａ）で示した工程は、上面上に基板電極が設けられ、下面上に基板電極と電気的に接続された実装端子４が形成された基板５を用意するだけの工程とされる。そして、図６（ｂ）で示した工程では、基板５の上面と放熱板孔１０が形成された第１の放熱板９の下面とが放熱板孔１０と基板電極とを合せて接着剤により接着され、図６（ｃ）で示した工程では、レンズ２、反射板３及び基板５がダイシングブレードで切断される。
【００７８】
また、実施の形態３の半導体装置２７の製造方法では、図６（ｂ）で示した工程で、第１の放熱板９の下面上における実装端子４が形成された領域及びその周囲の領域を除く領域に接着剤１１を介して第２の放熱板１２が形成される工程が追加される。
【００７９】
以上のように本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、放熱板内蔵構造を有した半導体装置を製造することができる。また、最後にブレード切断して複数の半導体装置を製造することで複数の半導体装置について同時に加工を行えるため、加工時間を短縮でき半導体装置の製造コストダウンを実現することができる。
【００８０】
以上、本発明の半導体装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、複数の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、半導体装置とその製造方法に有用であり、特に液晶パネル等に有用である。
【符号の説明】
【００８２】
１    光源
２    レンズ
３    反射板
４    実装端子
５、２５    基板
６    ワイヤー
７、１７、２７    半導体装置
９    第１の放熱板
１０    放熱板孔
１１    接着剤
１２    第２の放熱板
１３    端子保持バー
１４    刃
１５    半田
１６    実装基板
【図１Ａ】
2011228460.tif 000003
【図１Ｂ】
2011228460.tif 000004
【図１Ｃ】
2011228460.tif 000005
【図１Ｄ】
2011228460.tif 000006
【図２Ａ】
2011228460.tif 000007
【図２Ｂ】
2011228460.tif 000008
【図２Ｃ】
2011228460.tif 000009
【図２Ｄ】
2011228460.tif 000010
【図３Ａ】
2011228460.tif 000011
【図３Ｂ】
2011228460.tif 000012
【図４Ａ】
2011228460.tif 000013
【図４Ｂ】
2011228460.tif 000014
【図４Ｃ】
2011228460.tif 000015
【図４Ｄ】
2011228460.tif 000016
【図５Ａ】
2011228460.tif 000017
【図５Ｂ】
2011228460.tif 000018
【図６】
2011228460.tif 000019
【図７】
2011228460.tif 000020