(57)【要約】【課題】製造コストを削減し、且つ封止厚みを減少可能な半導体装置を提供する。【解決手段】基板２０と、発光ダイオードチップ３０と、絶縁層４０と、蛍光封止コンパウンド層５０と、を備える。基板２０は、正極接点２４及び負極接点２５を有する。正極接点２４及び負極接点２５は、基板２０の同一面に位置する。発光ダイオードチップ３０は、基板２０に設けられており、且つ正極端３２及び負極端３４を有し、発光ダイオードチップ３０の正極端３２が基板２０の正極接点２４に電気的に接続され、発光ダイオードチップ３０の負極端３４が基板２０の負極接点２５に電気的に接続されている。絶縁層４０は、基板２０に設けられており、且つ発光ダイオードチップ３０を囲む。蛍光封止コンパウンド層５０は、絶縁層４０の表面に設けられており、且つ発光ダイオードチップ３０を覆う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、発光ダイオードチップと、絶縁層と、蛍光封止コンパウンド層と、を備え、
前記基板は、同一の面に位置する正極接点及び負極接点を有し、
前記発光ダイオードチップは、前記基板に設けられており且つ正極端及び負極端を有し、前記正極端が前記基板の前記正極接点に電気的に接続され、前記負極端が前記基板の前記負極接点に電気的に接続されており、
前記絶縁層は、前記発光ダイオードチップを囲むよう前記基板に設けられており、
前記蛍光封止コンパウンド層は、前記発光ダイオードチップを覆うよう前記絶縁層の表面に設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記基板は、繊維プリプレグと、第１金属層と、第２金属層とを有し、
前記第１金属層と前記第２金属層は、それぞれ、前記繊維プリプレグの両面に貼設されており、
前記正極接点および前記負極接点は、前記第１金属層の表面に設けられていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記基板は、透明層及び金属層を有し、
前記金属層は、前記透明層の一方の面に設けられており、
前記正極接点および前記負極接点は、前記金属層の表面に設けられていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記透明層の前記金属層とは反対側の面に設けられている蛍光封止コンパウンド層をさらに備えることを特徴とする請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
前記絶縁層が白色であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項６】
基板の表面にコンパウンド溝を形成するステップＡと、
前記基板の表面に溶接防止層を形成し、前記溶接防止層に第１開口を形成し、前記第１開口が前記コンパウンド溝及び前記コンパウンド溝と隣接する前記基板の負極接点領域を露出させるステップＢと、
前記基板の前記負極接点領域に導電層をメッキするステップＣと、
前記溶接防止層を除去するステップＤと、
前記基板の表面に絶縁層を形成し、前記絶縁層に第二開口を形成し、前記第２開口が前記コンパウンド溝、前記導電層、及び前記コンパウンド溝に隣接する前記基板の正極接点領域を露出させるステップＥと、
前記正極接点領域及び前記導電層の表面にハンダ層をそれぞれメッキするステップＦと、
前記コンパウンド溝内に設けられている導電コンパウンドにより、発光ダイオードチップを前記基板に固定し、前記発光ダイオードチップの正極端及び負極端をそれぞれ二つの前記ハンダ層に張り合わせるステップＧと、
前記発光ダイオードチップを熱圧接し、二つの前記ハンダ層を溶融することで、前記発光ダイオードチップの正極端および負極端をそれぞれ二つの前記ハンダ層に固定するステップＨと、
前記蛍光封止コンパウンド層が前記発光ダイオードチップを覆うよう、前記絶縁層の表面に蛍光封止コンパウンド層を形成するステップＩと、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記基板は、繊維プリプレグと、第１金属層と、第２金属層とを有し、
前記第１金属層および前記第２金属層は、それぞれ、前記繊維プリプレグの両面に設けられ、
前記ステップＡにおいて、前記基板の前記第１金属層の表面をエッチングし、前記コンパウンド溝を形成することを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記基板は、透明層及び金属層を有し、
前記金属層は、前記透明層一方の面に設けられており、
前記ステップＡにおいて、前記基板の金属層をエッチングし、前記コンパウンド溝を形成することを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記ステップＩにおいて、前記基板の前記透明層の前記金属層とは反対側の面に蛍光封止コンパウンド層を配設することを特徴とする請求項８記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記ステップＥにおいて、前記絶縁層が白色であることを特徴とする請求項６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、半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の発光ダイオードの封止工程は、発光ダイオードチップを基板上に固定した後、次にワイヤボンディング方式を利用して複数のリード線（例えば金属コード）を発光ダイオードチップと基板の間に接続し、最後に封止用コンパウンド（例えば、エポキシ樹脂）を利用して、発光ダイオードチップを封止する。しかし、この封止構造はチップの回路導通のニーズ及びリード線の接続関係のために、全体の厚みを有効に減少できず、製品に応用する際に競争力に欠けるという欠点を有する。
【０００３】
上記課題を解決するために、特許文献１は、ダイの配置を二つの上下に積層するように基板内に配置し、更に単一面又は両面のリディストリビューション層（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ，ＲＤＬ）により全体の封止構造の厚みを削減した。しかし、この従来の製造工程は非常に複雑であり、実際に、厚みを削減できる効果も制限され、真に製造コストを削減し、封止の厚みを削減できるという目的は達成できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】台湾特許公開第２０１０１３８５８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、製造コストを削減し、且つ封止厚みを減少可能な半導体装置を提供することである。
【０００６】
本発明の目的は、製造工程を簡略化可能な半導体装置の製造方法を提供することにある。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、基板と、発光ダイオードチップと、絶縁層と、蛍光封止コンパウンド層と、を備える。基板は、正極接点及び負極接点を有する。正極接点及び負極接点は、基板の同一面に位置する。発光ダイオードチップは、基板に設けられており、且つ正極端及び負極端を有し、発光ダイオードチップの正極端が基板の正極接点に電気的に接続され、発光ダイオードチップの負極端が基板の負極接点に電気的に接続されている。絶縁層は、基板に設けられており、且つ発光ダイオードチップを囲む。蛍光封止コンパウンド層は、絶縁層の表面に設けられており、且つ発光ダイオードチップを覆う。
【０００８】
本発明の製造方法は、ステップＡ、ステップＢ、ステップＣ、ステップＤ、ステップＥ、ステップＦ、ステップＧ、ステップＨ、およびステップＩを含む。ステップＡは基板の表面にコンパウンド溝を形成する。ステップＢは、基板の表面に溶接防止層を形成し、溶接防止層に第１開口を形成し、第１開口がコンパウンド溝及びコンパウンド溝と隣接する基板の負極接点領域を露出させる。ステップＣは、基板の負極接点領域に導電層をメッキする。ステップＤは、溶接防止層を除去する。ステップＥは、基板の表面に絶縁層を形成し、絶縁層に第２開口を形成し、第２開口がコンパウンド溝と導電層とコンパウンド溝に隣接する基板の正極接点領域を露出させる。ステップＦは、正極接点領域及び導電層の表面にそれぞれハンダ層をメッキして、二つのハンダ層にそれぞれ正極接点と負極接点を形成する。ステップＧは、コンパウンド溝内に設けた導電コンパウンドにより発光ダイオードチップを基板に固定することで、発光ダイオードチップの正極接点および負極接点にそれぞれ二つのハンダ層に張り合わせる。ステップＨは、発光ダイオードチップを熱圧接し、二つのハンダ層を溶融することで発光ダイオードチップの正極端および負極端をそれぞれ二つのハンダ層に形成される正極接点および負極接点に固定する。ステップＩは、蛍光封止コンパウンド層が発光ダイオードチップを覆うよう、蛍光封止コンパウンド層を絶縁層の表面に配設する。
【０００９】
これにより、本発明の発光ダイオードチップは単一の基板を使用して、発光ダイオードチップの封止製造工程を完成できる。従来のワイヤボンド接続製造工程又は従来の特許案の製造方法と比較して、本発明の発光ダイオードチップ封止構造は、製造工程を簡略化し、製造コストを削減し、封止体積が減少できるという目的を更に有効に達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態による半導体装置を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す模式図である。
【図３】本発明の第２実施形態による半導体装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
図１を参照すると、本発明の第１実施形態の半導体装置１０は、基板２０と、発光ダイオードチップ３０と、絶縁層４０と、蛍光封止コンパウンド層５０とを含む。
【００１２】
本実施形態において、基板２０は、繊維プリプレグ２１と、第１金属層２２と、第２金属層２３とを有する。繊維プリプレグ２１は、ガラスファイバー及びエポキシ樹脂からなる複合材料であり、第１金属層２２、第２金属層２３（ここでは銅箔を例にする）はそれぞれ、繊維プリプレグ２１の正面、裏面の両面に貼設される。この他、基板２０は更に、正極接点２４及び負極接点２５を有し、正極接点２４と負極接点２５は対向するように第１金属層２２の表面に設けられ、基板２０の同一面に位置する。
【００１３】
発光ダイオードチップ３０は、基板２０の第１金属層２２の表面に固定されるとともに、正極端３２及び負極端３４を有する。発光ダイオードチップ３０の正極端３２は、基板２０の正極接点２４に電気的に接続され、発光ダイオードチップ３０の負極端３４は基板２０の負極接点２５に電気的に接続される。
【００１４】
絶縁層４０は、基板２０の第１金属層２２の表面に配設され且つ発光ダイオードチップ３０の周囲を囲繞し、基板２０の正極接点２４と負極接点２５及び発光ダイオードチップ３０の正極端３２と負極端３４に絶縁保護効果を提供する。特に、発光ダイオードチップ３０が生成した光線を吸収して発光効果に影響を与えないように、絶縁層４０の色は光を吸収しない白色が好ましく。
【００１５】
蛍光封止コンパウンド層５０は、絶縁層４０の表面に設けられ、且つ発光ダイオードチップ３０を覆蓋して発光ダイオードチップ３０の発光効率を向上させる。蛍光封止コンパウンド層５０はエポキシ樹脂と蛍光パウダーを混合してなる。
【００１６】
以上は、本発明の半導体装置１０の詳細な構造である。以下において、更に本発明の製造方法について、図２に示されるように説明を行う。
【００１７】
ステップＡ：基板２０の第１金属層２２の表面をエッチングによりコンパウンド溝２２１を形成する。
【００１８】
ステップＢ：基板２０の第１金属層２２の表面に溶接防止層２６を塗布し、且つ第１開口２６２を残し、基板２０の第１金属層２２の表面に第１開口２６２を経由してコンパウンド溝２２１及びコンパウンド溝２２１と隣接する負極接点領域２７を露出させる。
【００１９】
ステップＣ：メッキにより、基板２０の負極接点領域２７に導電層２８（材料は好ましくは銅）をメッキする。
【００２０】
ステップＤ：溶接防止層２６を除去する。
【００２１】
ステップＥ：基板２０の第１金属層２２の表面に絶縁層４０を形成し、且つ第２開口４２を設けて、基板２０の第１金属層２２の表面に第２開口４２を経由して、コンパウンド溝２２１と導電層２８とコンパウンド溝２２１に隣接する正極接点領域２９とを露出させる。
【００２２】
ステップＦ：メッキにより、基板２０の正極接点領域２９及び導電層２８の表面にハンダ層（材質は錫鉛合金が好ましい）を形成して、二つのハンダ層にそれぞれ基板２０の正極接点２４と負極接点２５を形成する。
【００２３】
ステップＧ：基板２０のコンパウンド溝２２１内に導電コンパウンド３６（例えばシルバーペースト）を設け、次に導電コンパウンド３６により、発光ダイオードチップ３０を基板２０の第１金属層２２の表面に固定するとともに、発光ダイオードチップ３０の正極端３２、負極端３４にそれぞれハンダ層うちの一つを張り合わせる。
【００２４】
ステップＨ：ホットプレス盤３８により、発光ダイオードチップ３０を熱圧接して、二つのハンダ層を溶融し発光ダイオードチップ３０の正極端３２、負極端３４及び二つのハンダ層からなる正極接点２４、負極接点２５をそれぞれに固定して、発光ダイオードチップ３０と基板２０との間の電気的接続関係を完成する。
【００２５】
ステップＩ：蛍光封止コンパウンド層５０を絶縁層４０の表面に塗布して、蛍光封止コンパウンド層５０に発光ダイオードチップ３０を覆蓋させる。これにより本発明の半導体装置１０の製造が完了する。
【００２６】
以上のように、本発明の第１実施形態の半導体装置１０は、単一の基板２０を使用して、発光ダイオードチップ３０の封止プロセスが完成できる。従来のワイヤボンディングプロセス又は従来の特許が使用する二つの上下に積層した基板及び新たに層を配分する配設設計と比較して、本発明の半導体装置１０は、製造プロセスが非常に簡単であるだけでなく、製造コストも有効に削減でき、同時に、封止体積を有効に減少でき、本発明の目的が達成できる。
【００２７】
（第２実施形態）
更に、図３は、本発明の第２実施形態の半導体装置６０であり、第１実施形態との主な差異は、基板７０の構造が異なることである。つまり、基板７０は本実施形態において、透明層７２を有し、透明層７２の材質はテレフタル酸ポリエチレン（ＰＥＴ）が好ましい。透明層７２の正面に金属層７４（ここでは銅箔を例とする）を張設し、金属層７４の表面に絶縁層４０を塗布する。絶縁層４０の表面に更に蛍光封止コンパウンド層５０を塗布する。透明層７２の裏面に別の蛍光封止コンパウンド層５２を塗布する。蛍光封止コンパウンド層５２は同様にエポキシ樹脂と蛍光パウダーを混合してなり、発光ダイオードチップ３０の光線を基板７０の正面、裏面の両面から同時に発出される。更に、本発明の第２実施形態の製造方法と第１実施形態の製造方法の最も大きな差異は、蛍光封止コンパウンド層５２を基板７０の金属層７４の裏面に塗布する工程が増加したことであり、その他のステップは、ほぼ完全に同一であるので、ここでは詳細なフローチャートについて述べない。
【００２８】
以上より、本発明の第２実施形態の半導体装置６０は、上記実施形態の製造コストの削減及び封止厚みが減少できる特徴を有するばかりでなく、更に基板７０の透明層７２及び両面の蛍光封止コンパウンド層５０、５２の設計により、本発明の半導体装置６０は、両面から発光する効果が達成できる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  半導体装置、
２０  基板、
２１  繊維プリプレグ、
２２  第１金属層、
２２１  コンパウンド溝、
２３  第２金属層、
２４  正極接点、
２５  負極接点、
２６  溶接防止層、
２６２  第１開口、
２７  負極接点領域、
２８  導電層、
２９  ハンダ領域、
３０  発光ダイオードチップ、
３２  正極端、
３４  負極端、
３６  導電コンパウンド、
３８  ホットプレス盤、  
４０  絶縁層、
４２  第２開口、
５０  蛍光封止コンパウンド層、
５２  蛍光封止コンパウンド層、
６０  半導体装置、
７０  基板、
７２  透明層、
７４  金属層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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