(57)【要約】【課題】半導体発光装置に含まれる半導体発光素子の位置ずれを容易に検出する。【解決手段】パッケージ基板２の一方の面に形成される第一電極３及び第二電極４と、第一電極３及び第二電極４と導通する半導体チップ５の配置位置を、半導体チップ５の端部上に設定され互いに平行でない少なくとも二本の線分を含む第一の線分と、第一電極３又は第二電極が形成されている部分と形成されていない部分との境界上に設定され互いに平行でない少なくとも二本の線分を含む第二の線分とが平面視で平行又はほぼ平行でありこれら間の距離が所定距離であり、且つ、平面視で、第一の線分と第一電極３又は第二電極４が形成されていない部分とが重なり、第二の線分と半導体チップ５とが重ならない位置に決定する。第一の線分と第二の線分との相対的な位置関係に基づき、半導体チップ５のパッケージ基板２に対する位置ずれを検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の面に形成される金属層と、前記基板の一方の面に実装され前記金属層と導通する半導体発光素子との設計上の配置位置を、前記半導体発光素子の端部上に設定され互いに平行でない少なくとも二本の線分を含む第一の線分と、前記基板の一方の面であって前記金属層が形成されている部分と前記金属層が形成されていない部分との境界上に設定され互いに平行でない少なくとも二本の線分を含む第二の線分とは平面視で平行又はほぼ平行でありこれら間の距離は所定距離であり、且つ、平面視で、前記第一の線分と前記金属層が形成されていない部分とが重なり、前記第二の線分と前記半導体発光素子とが重ならない位置に決定しておき、
前記基板の一方の面に前記半導体発光素子を実装する際に、前記第一の線分と前記第二の線分との相対的な位置関係に基づき、前記半導体発光素子の前記基板に対する位置ずれを検出する工程を含む半導体発光装置の製造方法。
【請求項２】
基板の一方の面に形成される金属層と、前記基板の一方の面に実装され前記金属層と導通する半導体発光素子との設計上の配置位置を、前記半導体発光素子の角部のうちのいずれかである指標角部が、平面視で、前記基板の一方の面であって前記金属層が形成されている部分と前記金属層が形成されていない部分との境界上に設定された指標線分で囲まれる位置に決定しておき、
前記基板の一方の面に前記半導体発光素子を実装する際に、前記指標角部と前記指標線分との相対的な位置関係に基づき、前記半導体発光素子の前記基板に対する位置ずれを検出する工程を含む半導体発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記指標線分は、平面視で円形又は正方形からなる形状を有する請求項２に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項４】
基板の一方の面に形成される金属層と、前記基板の一方の面に実装され前記金属層と導通する半導体発光素子との設計上の配置位置を、前記半導体発光素子の角部のうちのいずれかである指標角部と、前記基板の一方の面に形成されたフローティング状態にあるダミー電極とが平面視で重なる位置に決定しておき、
前記基板の一方の面に前記半導体発光素子を実装する際に、前記指標角部と前記ダミー電極との相対的な位置関係に基づき、前記半導体発光素子の前記基板に対する位置ずれを検出する工程を含む半導体発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記ダミー電極は、平面視で円形又は正方形である請求項４に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記位置ずれを検出する工程では、前記半導体発光素子の前記基板に対する回転方向の位置ずれを検出する請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記半導体発光素子と前記金属層とは、金ボールを介して接合される請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記半導体発光素子は紫外線発光素子である請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項９】
基板と、
前記基板の一方の面に形成される金属層と、
前記基板の一方の面に実装され前記金属層と導通する半導体発光素子と、を備え、
前記金属層及び前記半導体発光素子の設計上の配置位置は、前記半導体発光素子の端部上に設定され互いに平行でない少なくとも二本の線分を含む第一の線分と、前記基板の一方の面であって前記金属層が形成されている部分と前記金属層が形成されていない部分との境界上に設定され互いに平行でない少なくとも二本の線分を含む第二の線分とは平面視で平行又はほぼ平行でありこれら間の距離は所定距離であり、且つ、平面視で、前記第一の線分と前記金属層が形成されていない部分とが重なり、前記第二の線分と前記半導体発光素子とが重ならない位置である半導体発光装置。
【請求項１０】
基板と、
前記基板の一方の面に形成される金属層と、
前記基板の一方の面に実装され前記金属層と導通する半導体発光素子と、を備え、
前記金属層及び前記半導体発光素子の設計上の配置位置は、前記半導体発光素子の角部のうちのいずれかである指標角部が、平面視で、前記基板の一方の面であって前記金属層が形成されている部分と前記金属層が形成されていない部分との境界上に設定された指標線分で囲まれる位置である半導体発光装置。
【請求項１１】
前記指標線分は、平面視で円形又は正方形からなる形状を有する請求項１０に記載の半導体発光装置。
【請求項１２】
前記指標角部と前記指標角部を囲む前記指標線分とを複数組備える請求項１０又は請求項１１に記載の半導体発光装置。
【請求項１３】
基板と、
前記基板の一方の面に形成される金属層と、
前記基板の一方の面に実装され前記金属層と導通する半導体発光素子と、を備え、
前記金属層及び前記半導体発光素子の設計上の配置位置は、前記半導体発光素子の角部のうちのいずれかである指標角部と、前記基板の一方の面に形成されたフローティング状態にあるダミー電極とが平面視で重なる位置である半導体発光装置。
【請求項１４】
前記ダミー電極は、平面視で円形又は正方形である請求項１３に記載の半導体発光装置。
【請求項１５】
前記指標角部と前記指標角部に対応する前記ダミー電極とを複数組備える請求項１３又は請求項１４に記載の半導体発光装置。
【請求項１６】
前記半導体発光素子と前記金属層とは、金ボールを介して超音波を用いて接合される請求項９から請求項１５のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項１７】
前記半導体発光素子は紫外線発光素子である請求項９から請求項１６のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光装置の製造方法及び半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路基板にチップを表面実装する際に、バンプを介してチップを基板表面に実装する技術が知られている。また、接合後にバンプと接合されるパッドとの位置ずれの有無を、検査する方法等も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１１１０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の検査方法においては、検査用バンプ及び検査用電極を利用してチップの位置ずれを検出するようにしているため、別途検査用バンプ及び検査用電極を形成する必要がある。また、電気的導通状態を確認することにより位置ずれの有無を検出しているため、専用の装置が必要となる。そのため、より容易に位置ずれを検出することの可能な方法が望まれていた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、位置ずれの検出を容易に行うことの可能な半導体発光装置の製造方法及び半導体発光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】
【０００５】
本発明の一実施形態に係る半導体発光装置の製造方法は、基板の一方の面に形成される金属層と、前記基板の一方の面に実装され前記金属層と導通する半導体発光素子との設計上の配置位置を、前記半導体発光素子の端部上に設定され互いに平行でない少なくとも二本の線分を含む第一の線分と、前記基板の一方の面であって前記金属層が形成されている部分と前記金属層が形成されていない部分との境界上に設定され互いに平行でない少なくとも二本の線分を含む第二の線分とは平面視で平行又はほぼ平行でありこれら間の距離は所定距離であり、且つ、平面視で、前記第一の線分と前記金属層が形成されていない部分とが重なり、前記第二の線分と前記半導体発光素子とが重ならない位置に決定しておき、前記基板の一方の面に前記半導体発光素子を実装する際に、前記第一の線分と前記第二の線分との相対的な位置関係に基づき、前記半導体発光素子の前記基板に対する位置ずれを検出する工程を含むことを特徴としている。
【０００６】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置の製造方法は、基板の一方の面に形成される金属層と、前記基板の一方の面に実装され前記金属層と導通する半導体発光素子との設計上の配置位置を、前記半導体発光素子の角部のうちのいずれかである指標角部が、平面視で、前記基板の一方の面であって前記金属層が形成されている部分と前記金属層が形成されていない部分との境界上に設定された指標線分で囲まれる位置に決定しておき、前記基板の一方の面に前記半導体発光素子を実装する際に、前記指標角部と前記指標線分との相対的な位置関係に基づき、前記半導体発光素子の前記基板に対する位置ずれを検出する工程を含むことを特徴としている。
【０００７】
さらに、本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置の製造方法は、基板の一方の面に形成される金属層と、前記基板の一方の面に実装され前記金属層と導通する半導体発光素子との設計上の配置位置を、前記半導体発光素子の角部のうちのいずれかである指標角部と、前記基板の一方の面に形成されたフローティング状態にあるダミー電極とが平面視で重なる位置に決定しておき、前記基板の一方の面に前記半導体発光素子を実装する際に、前記指標角部と前記ダミー電極との相対的な位置関係に基づき、前記半導体発光素子の前記基板に対する位置ずれを検出する工程を含むことを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置は、基板と、前記基板の一方の面に形成される金属層と、前記基板の一方の面に実装され前記金属層と導通する半導体発光素子と、を備え、前記金属層及び前記半導体発光素子の設計上の配置位置は、前記半導体発光素子の端部上に設定され互いに平行でない少なくとも二本の線分を含む第一の線分と、前記基板の一方の面であって前記金属層が形成されている部分と前記金属層が形成されていない部分との境界上に設定され互いに平行でない少なくとも二本の線分を含む第二の線分とは平面視で平行又はほぼ平行でありこれら間の距離は所定距離であり、且つ、平面視で、前記第一の線分と前記金属層が形成されていない部分とが重なり、前記第二の線分と前記半導体発光素子とが重ならない位置であることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置は、基板と、前記基板の一方の面に形成される金属層と、前記基板の一方の面に実装され前記金属層と導通する半導体発光素子と、を備え、前記金属層及び前記半導体発光素子の設計上の配置位置は、前記半導体発光素子の角部のうちのいずれかである指標角部が、平面視で、前記基板の一方の面であって前記金属層が形成されている部分と前記金属層が形成されていない部分との境界上に設定された指標線分で囲まれる位置であることを特徴としている。
【００１０】
さらに、本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置は、基板と、前記基板の一方の面に形成される金属層と、前記基板の一方の面に実装され前記金属層と導通する半導体発光素子と、を備え、前記金属層及び前記半導体発光素子の設計上の配置位置は、前記半導体発光素子の角部のうちのいずれかである指標角部と、前記基板の一方の面に形成されたフローティング状態にあるダミー電極とが平面視で重なる位置であることを特徴としている。
【００１１】
なお、「指標角部が、平面視で、前記基板の一方の面であって前記金属層が形成されている部分と前記金属層が形成されていない部分との境界上に設定された指標線分で囲まれる」とは、指標角部をなす二つの辺を含む指標角部の頂点を指標線分が囲むように配置されていることを意味する。すなわち、指標角部が上下左右のいずれかの方向に移動したときに、指標角部と指標線分とが平面視で重なる位置に配置されていることを意味し、好ましくは指標角部が上下左右に移動したとき、この上下左右の四方向全てについて、指標角部と指標線分とが平面視で重なるように配置されていることが好ましい。
なお、ここでいうほぼ平行とは、平行とみなすことの可能な角度（例えば１．５°程度）のことをいう。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によれば、半導体発光装置に含まれる半導体発光素子の基板に対する位置ずれを容易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一実施形態に係る半導体発光装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１の底面図である。
【図３】第一実施形態に係る半導体発光装置において、位置ずれが生じたときの一例を示す平面図である。
【図４】第二実施形態に係る半導体発光装置の一例を示す概略構成図である。
【図５】第三実施形態に係る半導体発光装置の一例を示す概略構成図である。
【図６】第三実施形態に係る半導体発光装置の変形例である。
【図７】第四実施形態に係る半導体発光装置の一例を示す概略構成図である。
【図８】第五実施形態に係る半導体発光装置の一例を示す概略構成図である。
【図９】第五実施形態に係る半導体発光装置において、位置ずれの検出方法を説明するための説明図である。
【図１０】第五実施形態に係る半導体発光装置において、位置ずれの検出方法を説明するための説明図である。
【図１１】第五実施形態に係る半導体発光装置の変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１５】
まず、本発明の第一実施形態を説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る半導体発光装置の一例を示す構成図である。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ′の断面図、図２は図１（ａ）の底面図である。
半導体発光装置１は、例えば深紫外線を発光するＵＶＣ−ＬＥＤを含む発光装置であって、パッケージ基板（基板）２を有し、パッケージ基板２の一方の面には、金属層で構成される第一電極３（例えば、ｎ側電極）及び第二電極４（例えば、ｐ側電極）が形成されている。
【００１６】
また、パッケージ基板２の一方の面には、紫外線発光素子を含む半導体チップ（半導体発光素子）５が実装されている。パッケージ基板２及び半導体チップ５は略正方形に形成されており、半導体チップ５は、パッケージ基板２の略中央部に配置され、第一電極３の一部及び第二電極４の一部と例えばＡｕ等の金属ボール６を介して接続される。また、半導体発光装置１には、パッケージ基板２上に配置された第一電極３及び第二電極４、半導体チップ５それぞれの側面や上部を覆うための部材は設けられておらず、パッケージ基板２上に配置された各部は開放された状態、つまり、露出した状態となっている。
【００１７】
パッケージ基板２の他方の面には、金属層で構成される第一電極（例えばｎ側電極）１１及び第二電極（例えばｐ側電極）１２が形成されている。
パッケージ基板２は、例えばアルミナ、窒化アルミニウム等のセラミック基板で形成される。また、パッケージ基板２の面積は、十分な熱抵抗低減効果を得ることの可能な面積であることが好ましい。
図１に示すように、第一電極３は、例えば略矩形状の第二電極４の周囲を囲むように配置され、第一電極３と第二電極４とは互いに接しないように形成される。
【００１８】
第一電極３は、図１（ａ）に示すように、第二電極４を囲む略矩形の枠状に形成された枠状部３ａと、枠状部３ａに連続して形成される凸字状部３ｂとを備える。凸字状部３ｂは、略矩形の枠状部３ａの内周の一辺に、枠の内側に突出して形成される。
第二電極４は、その外周が、第一電極３の内周の形状と略相似となるように形成された略矩形の矩形部４ａを有し、矩形部４ａの、第一電極３の凸字状部３ｂと対向する位置に、凹字状部４ｂが形成されている。凹字状部４ｂは、凹字状部４ｂで囲まれた領域内に、凸字状部３ｂが収まるように形成される。また、第一電極３と第二電極４とは、第一電極３の内周と第二電極４の外周との間隔が所定の間隔となるように形成される。平面視で、半導体チップ５の端部の四辺それぞれが、第一電極３と第二電極４との隙間と重なるように半導体チップ５を配置することによって、平面視で第一電極３と第二電極４との隙間に半導体チップ５の端部の四辺が重なり、さらに第一電極３の内周と半導体チップ５の端部の四辺とが平行又はほぼ平行となり、且つ、これら第一電極３の内周と半導体チップ５の端部との間に略一定間隔の隙間が形成される。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、半導体チップ５の端部の四辺それぞれが、平面視で第一電極３と第二電極４との隙間と重なり、且つ、半導体チップ５の端部の四辺と第一電極３の内周とのずれ量が四辺で略同一となる位置、つまり、半導体チップ５の端部の四辺と、第一電極３の内周とが平行、又はほぼ平行となる位置を、半導体チップ５の設計上の配置位置とする。半導体チップ５の端部の四辺と第一電極３の内周とがほぼ平行となる位置とは、半導体チップ５の端部の四辺と各辺と向かい合う第一電極３の内周とがなす角度が平行であるとみなすことの可能な程度例えば１．５°程度の傾きを許容する角度をいう。
【００２０】
また、半導体チップ５が設計上の配置位置に実装されたときの、半導体チップ５の端部の四辺と第一電極３の内周との平面視でのずれ量を、許容ずれ量α〔μｍ〕とする。許容ずれ量α〔μｍ〕は、例えば、半導体チップ５の最短の辺の長さに対して、０．５％以上６．０％以下に設定される。なお、半導体チップ５が設計上の配置位置に実装されたときの、半導体チップ５の端部と第一電極３の内周との許容ずれ量αは、半導体チップ５の四辺全てで同一である必要はなく、平面視で、半導体チップ５の四辺全てがそれぞれ、第一電極３と第二電極４との隙間と重なるずれ量であればよい。
【００２１】
なお、第一電極３の内周の凸字状部３ｂが形成された辺については、平面視で凸字状部３ｂが形成されていない部分と半導体チップ５の端部とのずれ量を、許容ずれ量とする。
半導体チップ５の図示しない電極と第一電極３及び第二電極４とは、複数の金属ボール（バンプ）６を介して接合される。図１の場合、３行×３列に配置された金属ボール６により接合される。なお、半導体チップ５には、パッケージ基板２と対向する側の面の、第一電極３及び第二電極４と向かい合う位置それぞれに、電極（図示せず）が形成されている。
半導体チップ５と第一電極３、第二電極４とは金属ボール６を介して、例えば超音波を用いて電気的に接続される。超音波を用いて電気的に接合する方法としてはＧＧＩ（Gold to Gold Interconnection）法を用いることができる。
【００２２】
なお、半導体チップ５と第一電極３及び第二電極４とは、任意数の金属ボール６により接合すればよいが、平面視で、半導体チップ５と第一電極３、第二電極４との金属ボール６による接合領域の面積は、半導体チップ５の面積の２０％以上９０％以下であることが好ましい。接合領域の面積が大きいほど、半導体チップ５を実装する際の位置ずれが生じる可能性が高まる。つまり、半導体チップ５を実装する際の位置ずれの要因の一つとして、接合時に与える超音波振動がある。接合領域の面積が小さい場合には小さな超音波しかかけないため、位置ずれが生じる可能性が低い。逆に、接合領域の面積が大きい場合には強い超音波をかけるため、位置ずれが生じる可能性が高い。
【００２３】
一方、図２に示すように、第一電極１１は略長方形に形成され、平面視で第一電極３と重なる位置に配置される。第二電極１２は、第一電極１１と電気的に接しない位置に形成され、図２に示すように略長方形を有し、平面視で第二電極４と重なるように配置される。第二電極１２は、一つの角が除去されてカソードマークが形成されている。
図１に示すように、平面視で第一電極１１と第一電極３とが重なる位置にはビア１４及び１５が形成され、第二電極１２と第二電極４とが重なる位置にはビア１６及び１７が形成されている。
なお、ここでは第一電極１１と第一電極３、第二電極１２と第二電極４を、それぞれ二つのビアによって導通しているが、ビアの数は任意に設定することができる。また、パッケージ基板２の他方の面に形成される第一電極１１及び第二電極１２は、それぞれ複数形成されていてもよい。また、第一電極１１と第二電極１２との間にサーマルパッドを設けてもよい。
【００２４】
次に、本発明の第一実施形態に係る半導体発光装置１において、半導体チップ５の位置ずれの検出方法を説明する。
半導体チップ５が設計上の配置位置に実装されたとき、図１（ａ）に示すように、平面視で、第一電極３と第二電極４との隙間と半導体チップ５の端部の四辺とが重なり、第一電極３の内周と半導体チップ５の端部とのずれ量は四辺とも許容ずれ量α〔μｍ〕となる。
一方、半導体チップ５の実際の実装位置が設計上の配置位置からずれた場合には、第一電極３及び第二電極４と、半導体チップ５との相対的な位置関係がずれ、例えば、図３に示すように、半導体チップ５と第一電極３及び第二電極４との相対的なずれ量が大きいときほど、平面視で、半導体チップ５の端部が第一電極３の内周に近づき、許容ずれ量αを超えると、半導体チップ５の端部と第一電極３の内周とが重なるか、または半導体チップ５の端部が第一電極３と重なった状態となる。なお、図３は要部を示している。
【００２５】
したがって、平面視で、半導体チップ５と第一電極３とが重なった状態であるか否かを判断することにより、半導体チップ５の実装位置が設計上の配置位置から許容ずれ量以上ずれていることを検出することができる。平面視で半導体チップ５の端部が第一電極３と重なるということは半導体チップ５が許容ずれ量α〔μｍ〕以上ずれているということであるため、すなわち、半導体チップ５が実装不良であると判断することができる。このとき、半導体チップ５の端部の四辺のうちいずれの端部と第一電極３とが重なるかを検出することによって、半導体チップ５が設計上の配置位置からどの方向にずれているかを認識することができる。例えば図３の場合には、半導体チップ５の上側及び右側の端部が、第一電極３と重なっているため、半導体チップ５の実装位置が設計上の配置位置に対して上方向及び右方向に、共に許容ずれ量α以上ずれていることを認識することができる。
【００２６】
また、半導体チップ５の端部が、平面視で第一電極３と第二電極４との隙間と重なる場合であっても、半導体チップ５の左右の二辺どうし或いは、上下の二辺どうしについて、半導体チップ５の端部と第一電極３の内周とのずれ量を比較することで、許容ずれ量の範囲内ではあるが、設計上の配置位置に対して位置ずれが生じていることを視覚的に容易に認識することができる。
このように、平面視で半導体チップ５の端部が第一電極３と重なるか否かを監視することによって、半導体チップ５に許容ずれ量α〔μｍ〕以上のずれが生じているか否かを容易に判断することができる。つまり、半導体チップ５の実装不良を、視覚的に容易に検出することができる。
【００２７】
なお、半導体チップ５が実装不良であるか否かの判断は、半導体チップ５の端部の四辺全てが平面視で第一電極３と第二電極４との隙間と重なるときにのみ、半導体チップ５の実装位置は正常と判断するようにしてもよく、半導体チップ５の、上下又は左右のいずれかが、許容ずれ量α以上ずれていた場合でも、少なくとも向かい合う二辺の端部が平面視で第一電極３と第二電極４との隙間と重なるときには正常と判断するようにしてもよい。
また、上記第一実施形態においては、電気的に導通しないように配置される第一電極３と第二電極４との隙間を利用して位置ずれを検出するようにしているため、位置ずれ検出用の部材を別途設けることなく実現することができる。また、平面視で半導体チップ５と第一電極３とが重なるか否かを監視することにより半導体チップ５が許容ずれ量α以上ずれているか否かを検出することができ、また、平面視で半導体チップ５と第一電極３とが重なる場合であっても平面視で、第一電極３の内周と半導体チップ５とのずれ具合を左右及び上下それぞれについて監視するだけで、どちらの方向に位置ずれが生じているかを検出することができるため、半導体チップ５の位置ずれを目視で容易に検出することができる。
【００２８】
また、許容ずれ量α〔μｍ〕を超えるずれは、平面視で、半導体チップ５と第一電極３とが重なっているかを判断することにより視覚的に容易に検出することができ、第一電極３と第二電極４との隙間の範囲内で半導体チップ５がずれるような比較的小さなずれは、第一電極３の内周と半導体チップ５の端部とのずれ量を検出することで検出することができるため、ずれの大きさに応じて判断方法を切り替えることによって、効率よくずれを検出することができる。
【００２９】
また、このように、半導体チップ５と第一電極３との相対位置を監視することで位置ずれを検出することができるため、例えば半導体チップ５全体とその周囲の、第一電極３を含む領域を撮影し、撮影画像を用いて画像処理によって位置ずれを検出することも可能である。特に、前述のように、平面視で半導体チップ５の端部が、第一電極３と重なるか否かに基づいて、半導体発光装置１の実装不良を検出する場合には、平面視で半導体チップ５の端部と第一電極３の内周とのずれ量を具体的に検出することなく、実装不良であるか否かを検出することができ、実装不良の検出に要する処理時間を短縮することができる。
位置ずれの検出は、例えば、半導体チップ５をパッケージ基板２に実装する工程において実行するようにしてもよく、或いは、半導体チップ５を実装した後の検査工程等において、実行するようにしてもよい。
【００３０】
また、上記第一実施形態においては、平面視で第一電極３と第二電極４との隙間と半導体チップ５の端部とが重なる位置を設計上の配置位置として、半導体チップ５を実装するようにしている。そのため、誤って本来実装すべき半導体チップ５とは大きさの異なる種類の半導体チップを実装した場合には、平面視で、半導体チップ５の四辺全ての端部が第一電極３と重なるか、又は略矩形状の第二電極４とが重なる状態となる。そのため、これらを監視することによって、サイズの異なる半導体チップが実装されたことも検出することができる。
【００３１】
なお、上記第一実施形態においては、略矩形形状の第二電極４の四辺を囲むように、第一電極３を配置した場合について説明したが、これに限るものではなく、任意の形状とすることができる。すなわち、第一電極３と第二電極４とが接しないように、且つ、これら第一電極３及び第二電極４と半導体チップ５とが導通可能に形成され、さらに、半導体チップ５が第一電極３と第二電極４と導通可能に実装された状態で、半導体チップ５の少なくとも隣り合う二辺、例えば、上辺及び左辺のそれぞれにおいて、平面視で半導体チップ５の上辺の少なくとも一部及び左辺の少なくとも一部である特定部分が、それぞれ第一電極３と第二電極４との隙間と重なると共に、この第一電極３の端部と半導体チップ５の特定部分とが平行又はほぼ平行であり、さらに、この第一電極３の端部と半導体チップ５の特定部分との平面視でのずれ量が許容ずれ量αとなるように形成されていればよい。また、第一電極３と第二電極４とが逆であってもよい。
【００３２】
次に、本発明の第二実施形態を説明する。
第二実施形態は、第一実施形態に係る半導体発光装置１において、第一電極３の形状が異なること以外は、同一であるので同一部には同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。また、以後の図面では、要部のみを示す。
第二実施形態に係る第一電極３は、図４（ａ）に示すように、略矩形の枠状に形成された枠状部３ａと、枠状部３ａに連続して形成される凸字状部３ｂとを備え、さらに、枠状部３ａの内周には、各辺に、二カ所ずつ、略矩形状の切欠き部３ｃが形成されている。
【００３３】
図４（ａ）に示す半導体発光装置１の場合、半導体チップ５の設計上の配置位置は、上記第一実施形態に係る半導体発光装置１と同様であり、平面視で半導体チップ５の端部が第一電極３と第二電極４との隙間と重なり、半導体チップ５の端部と第一電極３の内周とのずれ量が半導体チップ５の四つの端部において略同等となる位置とする。つまり、第二実施形態においても、半導体チップ５の設計上の配置位置は、半導体チップ５と、第一電極３の内周とが平行又はほぼ平行となるように設定されている。半導体チップ５が設計上の配置位置にあるときの半導体チップ５の端部と第一電極３の内周との平面視におけるずれ量を許容ずれ量α〔μｍ〕とする。なお、平面視における半導体チップ５の端部と第一電極３の内周とのずれ量とは、第一電極３の内周の切欠き部３ｃが形成されていない部分と半導体チップ５の端部との平面視におけるずれ量のことをいう。
【００３４】
半導体チップ５が設計上の配置位置に実装されたとき、図４（ａ）に示すように、平面視で、半導体チップ５の端部の四辺は第一電極３と第二電極４との隙間と重なり、第一電極３の内周と半導体チップ５とのずれ量は四辺とも許容ずれ量α〔μｍ〕となる。
一方、半導体チップ５の実際の実装位置が設計上の配置位置からずれた場合には、第一電極３と半導体チップ５との相対的な位置関係がずれ、例えば、図４（ｂ）に示すように、平面視で、第一電極３と半導体チップ５の端部の二辺とが重なる状態となる。
したがって、第二実施形態に係る半導体発光装置１も上記第一実施形態に係る半導体発光装置１と同等の作用効果を得ることができる。
【００３５】
さらに第二実施形態に係る半導体発光装置１は、図４（ｂ）に示すように第一電極３の内周に切欠き部３ｃが形成されている。位置ずれが生じていない場合には図４（ａ）に示すように、八個の切欠き部３ｃの全体を視認することができる。そのため、図４（ｂ）に示すように、平面視で、切欠き部３ｃの一部が半導体チップ５と重なり視認できない場合には、半導体チップ５が設計上の配置位置から許容ずれ量α以上ずれていることを認識することができ、平面視で切欠き部３ｃが半導体チップ５と重なっているか否かを判定することにより、半導体チップ５が設計上の配置位置から許容ずれ量α以上ずれているかを視覚的に容易に判断することができる。また、いずれかの切欠き部３ｃがその全体が半導体チップ５と重なっている場合には、許容ずれ量と切欠き部３ｃの切欠きの深さとの和相当以上ずれていることを視覚的に容易に判断することができる。
【００３６】
なお、上記第二実施形態においては、八個の切欠き部３ｃを設けた場合について説明したがこれに限るものではない。切欠き部３ｃを、半導体チップ５の各辺に対してそれぞれ一つ又は三つ以上形成してもよい。また、切欠き部３ｃは、必ずしも矩形形状でなくてもよく、例えば、半球状、台形状、等、どの程度ずれたかを検出することができればどのような形状であってもよく、さらに、階段状であってもよい。このように階段状に形成することによって、平面視で半導体チップ５の端部が、平面視で階段状の切欠き部３ｃの何段目と重なるかを検出することによって、ずれ量がどの程度であるかを容易に認識することができる。また、半導体チップ５の一つの辺に、深さの異なる切欠き部３ｃを複数設けた場合でも、階段状の切欠き部３ｃを設けた場合と同等の作用効果を得ることができる。
【００３７】
次に、本発明の第三実施形態を説明する。
この第三実施形態は、第一実施形態に係る半導体発光装置１において、第一電極３の形状が異なると共に、半導体チップ５が第一電極３の内周よりも大きく、半導体チップ５の設計上の配置位置が異なること以外は上記第一実施形態に係る半導体発光装置１と同様であるので、同一部には同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
【００３８】
この第三実施形態に係る半導体発光装置１の第一電極３は、図５（ａ）に示すように、第二電極４を囲む略矩形の枠状に形成された枠状部３ａと、枠状部３ａに連続して形成される凸字状部３ｂとを備える。さらに、第一電極３には、第一電極３の内周の角部のうち対角線上にある二つの角部それぞれの近傍の、これら二つの角部を通る対角線上に、第一電極３が形成されていない円形の非電極領域３ｄａ、３ｄｂが形成されている。半導体チップ５は平面視でその四辺全てが第一電極３と重なる大きさに形成され、平面視で、半導体チップ５の一つの角部例えば５ａ（以後、指標角部ともいう。）の頂点と、非電極領域３ｄａを形成する円の中心（以後、非電極領域３ｄａの円中心ともいう。）とが重なり、角部５ａに対して対角上にある角部５ｂ（以後、指標角部ともいう。）の頂点と、非電極領域３ｄｂを形成する円の中心（以後、非電極領域３ｄｂの円中心ともいう。）とが重なる大きさに形成される。そして、半導体チップ５の指標角部５ａ、５ｂの頂点がそれぞれ対応する非電極領域３ｄａ、３ｄｂの中心と平面視で重なる位置が、半導体チップ５の設計上の配置位置として設定される。
【００３９】
図５（ａ）に示すように、半導体チップ５が設計上の配置位置に実装されたとき、平面視で、半導体チップ５の指標角部５ａ、５ｂと、非電極領域３ｄａ、３ｄｂの中心とが平面視で重なる。また、半導体チップ５の端部の四辺と第一電極３とが重なる。
一方、半導体チップ５の実際の実装位置が設計上の配置位置からずれた場合、例えば図５（ｂ）に示すように、非電極領域３ｄｂの中心を回転中心として、半導体チップ５が、第一電極３に対して回転移動した場合には、第一電極３と半導体チップ５との相対的な位置関係がずれ、平面視で、半導体チップ５の指標角部５ａの頂点が、非電極領域３ｄａの円中心からずれて第一電極３と重なる位置に移動する。同様に、図５（ｃ）に示すように、半導体チップ５の実装位置が設計上の配置位置から上下左右にずれた場合には、半導体チップ５の指標角部５ａの頂点が、非電極領域３ｄａの円中心からずれて上下方向又は左右方向に移動し、第一電極３と重なる状態となる。
【００４０】
したがって、半導体チップ５の実装位置が、設計上の配置位置に対して回転方向にずれた場合の許容量と上下左右方向にずれた場合の許容量とを考慮して許容ずれ量αを設定し、この許容ずれ量αを円形の非電極領域３ｄａ、３ｄｂの半径として設定すれば、半導体チップ５の指標角部５ａ、５ｂの頂点が、非電極領域３ｄａ、３ｄｂ内にあるか否かを判断することによって、半導体チップ５の実装位置が設計上の配置位置に対して上下左右方向にずれた場合にそのずれ量が許容範囲にあるか否かだけでなく、回転方向にずれた場合であっても、そのずれ量が許容範囲にあるか否かを検出することができる。許容ずれ量αは、例えば、半導体チップ５の最短の辺の長さに対して、０．５％以上６．０％以下に設定される。
【００４１】
また、図５に示すように、二つの非電極領域３ｄａ、３ｄｂを形成し、二つの指標角部５ａ、５ｂそれぞれについて、平面視で非電極領域３ｄａ、３ｄｂと重なるか否かを判定している。ここで、半導体チップ５が回転移動した場合、その移動量は回転中心に近いほど小さい。つまり、図５（ｂ）に示すように、指標角部５ｂの頂点を回転中心とした場合、指標角部５ｂは、非電極領域３ｄｂと平面視で重なるため、指標角部５ｂの位置だけを見れば、実装位置は正常と判断されるが、指標角部５ａは非電極領域３ｄａと平面視で重ならず、第一電極３と重なる。このように、半導体チップ５の回転中心の位置によって実装不良の判断結果が異なるため、二つの非電極領域３ｄａ、３ｄｂを設け、半導体チップ５の二つの指標角部５ａ、５ｂと非電極領域３ｄａ、３ｄｂとの相対位置を監視することによって、回転方向の位置ずれによる実装不良をより正確に検出することができる。
【００４２】
また、この場合も、平面視で指標角部５ａ、５ｂと非電極領域３ｄａ、３ｄｂとが重なるか否かを監視することで、位置ずれを検出することができるため、視覚的に容易に位置ずれを検出することができる。
なお、上記第三実施形態においては、非電極領域３ｄａ、３ｄｂを二つ設けた場合について説明したが、半導体チップ５の四つの角部それぞれに対応して四つの非電極領域を設けてもよく、また非電極領域は三つでもよい。また、半導体チップ５を実装する際の回転方向の位置ずれが、右方向又は左方向等いずれかの方向に回転する傾向にある場合には、その傾向に応じて最もずれ量が多くなる角部に対応する位置にのみ非電極領域を設け、一つの非電極領域と、この非電極領域と対応する一つの角部との相対関係のみに基づいて、実装不良か否かを判断するようにしてもよい。
【００４３】
また、上記第三実施形態においては、非電極領域３ｄａ、３ｄｂの形状を円形とした場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、図６に示すように、正方形としてもよく、また、長方形の一部をなす形状としてもよい。つまり、非電極領域３ｄａ、３ｄｂの形状は任意の形状とすることができ、半導体チップ５の回転方向のずれ、上下方向のずれ、左右方向のずれ、が生じ、回転方向のずれの許容範囲、また、上下左右方向のずれの許容範囲以上のずれが生じたときに、平面視で、半導体チップ５の指標角部５ａ、５ｂの頂点が、非電極領域３ｄａ、３ｄｂと重ならず、許容ずれ量よりもずれが小さいときには、半導体チップ５の指標角部５ａ、５ｂの頂点が、非電極領域３ｄａ、３ｄｂと重なる形状であればよい。
【００４４】
なお、非電極領域３ｄａ、３ｄｂの形状が略正方形や長方形の一部等をなす形状である場合には、例えばその重心と指標角部５ａの頂点とが平面視で重なる位置を、半導体チップ５の設計上の配置位置とすればよい。また、半導体チップ５の設計上の配置位置は、必ずしも非電極領域３ｄａ、３ｄｂをなす円形又は正方形等の図形の重心に限るものではなく、非電極領域３ｄａ、３ｄｂの任意の位置に設定することができる。上述のように、半導体チップ５の指標角部５ａが、非電極領域３ｄａ、３ｄｂと重なるか否かを判断することにより、半導体チップ５のずれ量が許容範囲か否かを判断しているため、非電極領域３ｄｄ、３ｄｂの形状を、例えば、半導体チップ５の上下方向や左右方向、また回転方向の許容するずれ量に応じて決定すればよい。
【００４５】
また、この場合も非電極領域の個数は一つであってもよく、図６に示すように対角線上にある二つの角部それぞれに対応して二つ設けてもよく、非電極領域は複数形成することができる。
なお、この第三実施形態においても、略矩形形状の第二電極４の四辺を囲むように、第一電極３を配置した場合について説明したが、これに限るものではない。第一電極３と第二電極４とが半導体チップ５と導通可能であり、半導体チップ５が設計上の配置位置にあるときに、平面視で半導体チップ５の指標角部と対応する非電極領域とが重なる形状であれば、第一電極３の形状及び第二電極４の形状は任意に設定することができる。
【００４６】
なお、第三実施形態に係る半導体発光装置１では、第一電極３の一部に、第一電極３が形成されていない非電極領域を設け、平面視で指標角部の頂点が非電極領域と重なる状態にあるときには許容ずれ量の範囲にあるとみなし、指標角部の頂点が第一電極３と重なるときには実装不良と判断しているが、これに限るものではない。例えば、第一電極３の内周の角部部分に円形の一部をなし、第一電極３の外周側に凸となる切欠き部を形成する。この切欠き部で囲まれた第一電極３が形成されていない領域を非電極領域とする。そして、平面視で指標角部の頂点が非電極領域と重なるときには許容ずれ量の範囲にあるとみなし、指標角部の頂点が第一電極３と重なるときには実装不良と判断するようにしてもよい。つまり、上記第三実施形態では、第一電極３が形成されていない非電極領域の周囲全てが第一電極３で囲まれている場合について説明したが、非電極領域が、第一電極３と第二電極４との隙間と一部で連通するように形成してもよい。また、非電極領域は円形の一部であってもよく、正方形の一部であってもよい。同様に、非電極領域は、半導体チップ５の対角線上に位置する二つの角部それぞれと対応する位置に設けてもよく、三つ又は四つまた、場合によっては、一つの角部それぞれに対応して設けてもよい。
【００４７】
次に、本発明の第四実施形態を説明する。
この第四実施形態は、第三実施形態に係る半導体発光装置１において、非電極領域に代えて、ダミー電極７を設けたものである。
図７は、第四実施形態に係る半導体発光装置１の要部を示したものである。図７に示すように、図示しないパッケージ基板２上には、第一電極３と第二電極４とが電気的に非導通状態に形成され、さらに、ダミー電極７が、第一電極３及び第二電極４と電気的に非導通状態に形成されている。ダミー電極７は電気的にはフローティングである。
【００４８】
ダミー電極７は、例えば平面視で円形に形成され、半導体チップ５を実装したときに、半導体チップ５のいずれかの角部（つまり、指標角部）５ａの頂点とダミー電極７の円中心とが重なる位置に配置される。半導体チップ５のいずれかの角部（つまり、指標角部）５ａの頂点とダミー電極７の円中心とが平面視で重なる位置が、半導体チップ５の設計上の配置位置となる。
このように、ダミー電極７を設けた場合でも、上記第三実施形態と同等の作用効果を得ることができる。
【００４９】
なお、第四実施形態においても、ダミー電極７の形状は円形に限るものではなく、正方形であってもよく、要は、ダミー電極７と指標角部との位置関係から、回転ずれ量が許容範囲内であるか、また、上下方向又は左右方向のずれ量は許容範囲内であるかを判別することのできる形状であれば任意の形状であってよい。また、半導体チップ５の設計上の配置位置も上記第三実施形態と同様にダミー電極７と平面視で重なる位置であれば任意の位置に設定することができる。
【００５０】
また、第四実施形態においても、ダミー電極７を少なくとも二つ形成することによって、回転ずれ量が許容範囲内であるか否かをより高精度に判断することができる。
また、第四実施形態においても、第一電極３及び第二電極４は、任意の形状とすることができ、要は、半導体チップ５を設計上の配置位置に実装したときに、ダミー電極７と半導体チップの指標角部５ａとが平面視で重なる形状であればどのような形状であってもよい。
【００５１】
次に、本発明の第五実施形態を説明する。
この第五実施形態は、図８に示すように、上記第一実施形態に係る半導体発光装置において、平面視で半導体チップ５が第二電極４全体を含み、且つ、半導体チップ５の端部の四辺が第一電極３と重なり、さらに、第一電極３の内周と半導体チップ５の端部とが平行となり、第一電極３の内周と半導体チップ５の端部との平面視におけるずれ量が、四辺において同等となりそのずれ量が許容ずれ量α〔μｍ〕となる位置を、半導体チップ５の設計上の配置位置としたものである。
つまり、図８に示すように、半導体チップ５が設計上の配置位置に実装されたとき、平面視で、第二電極４はその全体が半導体チップ５に含まれ、半導体チップ５の端部は、第一電極３の内周と平行であり、且つ第一電極３と重なる。
【００５２】
一方、半導体チップ５の実際の実装位置が設計上の配置位置からずれた場合には、平面視で、半導体チップ５の端部の四辺のうちのいずれの辺において、その一部が第一電極３と重ならずに第一電極３と第二電極４の隙間と重なる。例えば、半導体チップ５が上にずれた場合（図９（ａ））には半導体チップ５の下側の端部、下にずれた場合（図９（ｂ））の場合には上側の端部、左方向にずれた場合（図９（ｃ））には右側の端部、右方向にずれた場合（図９（ｄ））には左側の端部において、その一部が第一電極３と重ならない。
【００５３】
したがって、平面視で、半導体チップ５の全ての端部（端部全体）が第一電極３と重なる状態にあるか否かを監視することにより、許容ずれ量α以上の位置ずれが生じたかどうかを検出することができる。
なお、図９では、半導体チップ５の端部の四辺全てについて、第一電極３の内周との相対的な位置関係を判断することで、半導体チップ５のずれ量が許容ずれ量αの範囲内であるか否かを判断する場合について説明したが、簡易的に、半導体チップ５の隣り合う二辺と、第一電極３の内周との相対的な位置関係を判断することで、半導体チップ５の設計上の配置位置からのずれ量が許容ずれ量の範囲内であるか否かを判断するようにしてもよい。
【００５４】
隣り合う二辺で判断するようにした場合、例えば図１０（ａ）に示すように、半導体チップ５の上端及び左端を基準に許容ずれ量の範囲内であるか否かを判断するものとすると、図１０（ａ）に示すように、半導体チップ５が上側にずれた場合、また、図１０（ｂ）に示すように左側にずれた場合には、半導体チップ５の上辺の端部及び左辺の端部は、ずれに関係なく、第一電極３と重なったままとなるため、ずれを検出することはできない。
一方、半導体チップ５が、図１０（ｃ）に示すように下側にずれた場合、また、図１０（ｄ）に示すように右側にずれた場合には、半導体チップ５の上側に第一電極３と第二電極４との隙間が現れ、また、半導体チップ５の左側に、第一電極３と第二電極４との隙間が現れる。したがって、例えば、半導体チップ５を実装する際に生じる位置ずれの傾向として、半導体チップ５が下側又は右側にずれる傾向にある場合、或いは、半導体チップ５の上側又は左側へのずれは検出しなくともよい場合等には、簡易的に隣り合う二辺のみで位置ずれを検出するようにしてもよい。
【００５５】
なお、図８では、平面視で、第二電極４全体、また、第一電極３と第二電極４との隙間全体が、半導体チップ５に含まれ、半導体チップ５の端部の辺が全体にわたって、第一電極３と重なるように形成した場合について説明したがこれに限るものではない。例えば、図１１に示すように、第一電極３の内周に、外周側に凸となる切欠き部３ｅを各辺に対して二個ずつ計八個設け、平面視で半導体チップ５の端部の少なくとも一部が第一電極３と重なり、他の部分は第一電極３及び第二電極４のいずれとも重ならないように形成してもよい。また、半導体チップ５の端部それぞれに切欠き部３ｅを少なくとも一つ設ければよく、一つの辺に三個以上の切欠き部３ｅを設けてもよい。
【００５６】
そして、半導体チップ５の端部と第一電極３の内周側との平面視でのずれ量が半導体チップ５の四辺それぞれで同等となるときの配置位置を、半導体チップ５の設計上の配置位置とし、このときの半導体チップ５の端部と第一電極３の内周側との平面視でのずれ量を許容ずれ量αとする。また、切欠き部３ｅの深さをβとする。
図１１に示す構成とすることによって、図４に示す第二実施形態における半導体発光装置１と同様に、平面視で、半導体チップ５の端部の四辺全てが第一電極３と重なるか否かを判定することによって、半導体チップ５が設計上の配置位置から許容ずれ量α以上ずれているかを判断することができ、さらに、平面視で切欠き部３ｅ全体が半導体チップ５と重なっているかまたは切欠き部３ｅの一部が半導体チップ５と重なっているかを監視することによって半導体チップ５の設計上の配置位置からのずれ量がβ以上であるか、または、α以上β以下であるのかを容易に判断することができる。
【００５７】
なお、上記第五実施形態においては、略矩形形状の第二電極４の四辺を囲むように、第一電極３を配置した場合について説明したが、これに限るものではなく、任意の形状とすることができる。すなわち、第一電極３と第二電極４とが接しないように、且つ、半導体チップ５と導通可能に形成され、さらに、半導体チップ５が第一電極３と第二電極４と導通可能に実装された状態で、半導体チップ５の少なくとも隣り合う二辺、例えば、上辺及び左辺のそれぞれにおいて、平面視で半導体チップ５の上辺の少なくとも一部及び左辺の少なくとも一部である特定部分と、第二電極４との間に隙間を形成する第一電極３の端部とが平行であり、さらに、この第二電極４との間に隙間を形成する第一電極３の端部と特定部分との平面視でのずれ量が許容ずれ量αとなるように形成され、平面視で、半導体チップ５は、特定部分と平行な第一電極３の端部を含む隙間部分と重なると共に、特定部分が第一電極３と重なるように形成されていればよい。なお、第一電極３と第二電極４とは逆であってもよい。
【００５８】
また、上記各実施形態では、半導体発光装置１はパッケージに収納されておらず、半導体チップ５等は露出している場合について説明したが、パッケージに収納されている場合であっても適用することができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  半導体発光装置
２  パッケージ基板
３  第一電極
３ｄ  切欠き部
４  第二電極
５  半導体チップ
５ａ  指標角部
７  ダミー電極
１１  第一電極
１２  第二電極
１４〜１７  ビア
【図１】
2019129184.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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