(57)【要約】【課題】接着強度および電流印加時の放熱性を確保できる上に、接着剤の盛り上がりを少なくして、ショート不良を低減でき、しかも、タクトタイムを短くできる接着剤の塗布方法、接着剤塗布装置および半導体発光装置を提供すること。【解決手段】ディスペンスシリンジニードル１３は、先端の開口の断面の内周面１４および外周面１５が楕円形状をしている。ディスペンスシリンジニードル１３からサブマウント２０に射出されたAgペースト接着剤１６は、平面視で細長い塗布形状をしている。上記ディスペンスシリンジニードル１３からサブマウント２０に射出されたAgペースト接着剤１６は、細長い半導体レーザチップ１の接着面より大きい楕円の塗布形状をしている。ディスペンスシリンジニードル１３を移動させないで、１回のディスペンスでAgペースト接着剤１６を射出する。【選択図】図１
2008028300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い半導体チップが搭載されるマウント面において、上記細長い半導体チップの接着面より大きく、かつ、上記細長い半導体チップの形状に略沿った細長い塗布形状に、ノズルから射出される接着剤を、そのノズルを移動させないで１回のディスペンスで塗布することを特徴とする接着剤の塗布方法。
【請求項２】
上記接着剤の塗布形状が、楕円形あるいは長方形であることを特徴とする請求項１に記載の接着剤の塗布方法。
【請求項３】
上記接着剤は、導電性接着剤であることを特徴とする請求項1または２に記載の接着剤の塗布方法。
【請求項４】
接着剤を射出すると共に、先端の断面の内周形状が細長い形状であるノズルを有することを特徴とする接着剤塗布装置
【請求項５】
上記ノズルの先端の断面の内周形状および外周形状が楕円であることを特徴とする請求項４に記載の接着剤塗布装置。
【請求項６】
上記ノズルの先端の断面の内周形状が長方形であることを特徴とする請求項４に記載の接着剤塗布装置。
【請求項７】
光出射方向の長さが、その光出射方向に垂直な方向の長さより長い細長い半導体チップと、
マウント部材と
を備え、
請求項４の接着剤塗布装置を用いて、導電性接着剤が、上記細長い半導体チップの形状に略沿った細長い塗布形状に塗布された上記マウント部材のマウント面の上記導電性接着剤が細長い塗布形状に塗布された部分に、上記細長い半導体チップが横にして接着されていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項８】
上記半導体チップは、半導体レーザチップであることを特徴とする請求項７に記載の半導体発光装置。
【請求項９】
上記半導体チップは、ＬＥＤチップであることを特徴とする請求項７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、例えば、半導体レーザチップやＬＥＤ（発光ダイオード）チップなどの微小な半導体チップをステムやリードフレームなどに接着するための接着剤の塗布方法、接着剤塗布装置および半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に用いられる電子部品のうち、その内部部品である半導体チップは、Agペーストなど導電性接着剤を用いて、ステムやリードフレームに接着される（特許文献１：特開２００１−２２３４２５号公報）。
【０００３】
数ミリ角を超える半導体チップであれば、太い接着剤塗布シリンジニードルを用いるか、小さいシリンジニードルで接着面を移動しながら一定時間塗布する方法が用いられる。一方、1ｍｍ角以下の微小な半導体チップの場合、微小のシリンジニードルを使用して塗布量を安定させるように塗布圧力、塗布時間を調整し、適切なシリンジ径のノズルを選択し、接着剤を均一に塗布する。
【０００４】
ところで、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、従来のノズル３は、その加工性のよさから円筒形をしていて、先端の断面において、内周面４と外周面５が真円をしている。そのため、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ノズル３から射出された接着剤６の塗布形状は平面図で真円となり、正面図で略円錐状の形状となる。
【０００５】
一方、近年、半導体チップが非常に小さくなってきており、また、その形状が正方形に近いものから、長方形で細長くなってきている。特に、半導体レーザチップに関しては、高出力化・効率化（同性能で縮小化）が図られて、図６（Ａ）に示すように、より長方形型の半導体レーザチップ１が多くなってきている。
【０００６】
この長方形型の半導体レーザチップ１に接着剤６を塗布する場合、半導体レーザチップ１全体に接着剤６を均一に塗布する必要があるが、図４（Ａ）の真円形状のノズル３を使用すると、平面図が真円形状で、正面および側面が円錐状に塗布された接着剤６の上に、図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、半導体レーザチップ１を搭載すると、塗布中心部の接着剤６がどうしても盛り上がって、半導体レーザチップ１の活性層を超えショート不良を発生することになる。これを防止するために、接着剤６の塗布量を少なくすると、接着面が小さくなって、接着強度および電流印加時の放熱性に悪い影響がでる。複数回ディスペンスして塗布回数を増やすと、塗布状態はよくなるが、時間がかかって、タクトタイムが長くなる。
【特許文献１】特開２００１−２２３４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の課題は、接着強度および電流印加時の放熱性を確保できる上に、接着剤の盛り上がりを少なくして、ショート不良を低減でき、しかも、タクトタイムを短くできる接着剤の塗布方法、接着剤塗布装置および半導体発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の接着剤の塗布方法は、
細長い半導体チップが搭載されるマウント面において、上記細長い半導体チップの接着面より大きく、かつ、上記細長い半導体チップの形状に略沿った細長い塗布形状に、ノズルから射出される接着剤を、そのノズルを移動させないで１回のディスペンスで塗布することを特徴としている。
【０００９】
本発明の塗布方法によれば、ノズルから射出される接着剤を、マウント面に、細長い半導体チップの接着面より大きくなるような塗布形状に塗布するので、接着強度および電流印加時の放熱性を確保できる。
【００１０】
しかも、上記細長い接着剤の塗布形状は、細長い半導体チップの形状に略沿った形状であるので、接着時に、接着剤の盛り上がりを少なくでき、特に、導電性接着剤を使用するときには、ショート不良を低減できる。
【００１１】
さらに、上記接着剤を、ノズルを移動させないで１回のディスペンスで塗布するので、タクトタイムを短くできる。
【００１２】
１実施形態では、上記接着剤の塗布形状が、楕円形あるいは長方形である。
【００１３】
楕円形の開口を有するノズルは、真円の開口を有するノズルを側方から力を加えて変形させて簡単に作製できるから、この楕円形の開口を有するノズルを用いて、簡単に、楕円形の接着剤の塗布形状が得られる。
【００１４】
また、半導体チップの形状が長方形である場合、上記接着剤の塗布形状が長方形であると、接着剤の塗布形状を、半導体チップの形状により沿わせることができ、接着剤の盛り上がりを一層少なくすることができる。
【００１５】
１実施形態では、上記接着剤は、導電性接着剤である。
【００１６】
上記塗布方法によれば、接着剤の盛り上がりが少ないから、導電性接着剤を用いても、ショート不良を防止できる。
【００１７】
本発明の接着剤塗布装置は、
接着剤を射出すると共に、先端の断面の内周形状が細長い形状であるノズルを有することを特徴としている。
【００１８】
本発明の接着剤塗布装置によれば、ノズルの先端の断面の内周形状が細長い形状であるから、そのノズルから射出される接着剤の塗布形状を、細長い半導体チップの形状に略沿った形状にすることができて、接着剤の盛り上がりを少なくでき、特に、導電性接着剤を使用するときには、ショート不良を低減できる。
【００１９】
さらに、上記接着剤を、ノズルを移動させないで１回のディスペンスで細長い形状に塗布することができるので、タクトタイムを短くできる。
【００２０】
また、ノズルから射出された接着剤の塗布形状が、細長い半導体チップの接着面より大きくなるようにすると、接着強度および電流印加時の放熱性を確保できる。
【００２１】
１実施形態では、上記ノズルの先端の断面の内周形状および外周形状が楕円である。
【００２２】
上記実施形態によれば、上記ノズルの先端の断面の内周形状が楕円であるから、楕円形の接着剤の塗布形状が得られる。
【００２３】
さらに、この内周形状および外周形状が楕円であるノズルは、内周形状および外周形状が真円のノズルを側方から力を加えて塑性変形させて簡単安価に作製できる。なお、真円のノズルを楕円形状に弾性変形してその状態で拘束して用いてもよい。
【００２４】
１実施形態では、上記ノズルの先端の断面の内周形状が長方形である。
【００２５】
上記実施形態によれば、長方形の接着剤の塗布形状が得られるから、この長方形の接着剤の塗布形状を、半導体チップの形状により沿わせることができ、接着剤の盛り上がりを一層少なくすることができる。
【００２６】
本発明の半導体発光装置は、
光出射方向の長さが、その光出射方向に垂直な方向の長さより長い細長い半導体チップと、
マウント部材と
を備え、
上記接着剤塗布装置を用いて、導電性接着剤が、上記細長い半導体チップの形状に略沿った細長い塗布形状に塗布された上記マウント部材のマウント面の上記導電性接着剤が細長い塗布形状に塗布された部分に、上記半導体チップが横にして接着されていることを特徴としている。
上記半導体チップは、例えば、半導体レーザチップまたはＬＥＤチップである。
【００２７】
本発明の半導体発光装置は、接着剤の細長い塗布形状が、細長い半導体チップの形状に略沿っているから、導電性接着剤の盛り上がりを少なくて、ショート不良がすくなく、発光不良を防止でき、さらに、導電性接着剤を、ノズルを移動させないで１回のディスペンスで細長い形状に塗布することができるので、そのタクトタイムが短くて安価に製造できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の接着剤の塗布方法によれば、細長い半導体チップの接着面より大きくなるように接着剤を塗布するので、接着強度および電流印加時の放熱性を確保でき、かつ、細長い半導体チップの形状に略沿った細長い塗布形状に接着剤を塗布するので、接着剤の盛り上がりを少なくして、ショート不良を低減でき、しかも、ノズルから射出される接着剤を、そのノズルを移動させないで１回のディスペンスで塗布するから、タクトタイムを短くできる。
【００２９】
また、本発明の接着剤塗布装置によれば、ノズルの先端の断面の内周形状が細長い形状であるから、そのノズルから射出される接着剤の塗布形状を、細長い半導体チップの形状に略沿った形状にすることができて、接着剤の盛り上がりを少なくでき、特に、導電性接着剤を使用するときには、ショート不良を低減できる。
【００３０】
また、本発明の半導体発光装置は、ショート不良がすくなくて、発光不良を防止でき、かつ、タクトタイムが短くて安価に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本実施形態の接着剤塗布装置のノズルとしてのディスペンスシリンジニードル１３は、先端の開口の断面の内周面１４および外周面１５が楕円形状をしている。上記ディスペンスシリンジニードル１３の外形は、長径0.18mm、短径0.1mmの楕円である。
【００３２】
上記ディスペンスシリンジニードル１３を移動させないで静止した状態で、導電性接着剤の一例としてのAgペースト接着剤１６（図２（Ａ）参照）を１回のディスペンスで射出すると、上記ディスペンスシリンジニードル１３が楕円形状の開口断面を有するから、マウント部材としてのサブマウント２０に射出されたAgペースト接着剤１６は、平面視で細長い塗布形状の一例としての楕円の塗布形状をしている。また、図２（Ｂ）に示すように、上記Agペースト接着剤１６は正面視で円錐形状をしているが、その円錐の高さは、図５（Ｂ）に示す接着剤６の高さよりも低くなっている。
【００３３】
図３（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、半導体発光装置の半導体チップの一例としての低出力半導体レーザチップ１は、レーザ光の出射方向の長さが、そのレーザ光の出射方向に垂直な方向よりも長い直方体形状をしている。詳しくは、上記半導体レーザチップ１は、平面視で、0.2ｍｍ×0.15ｍｍの長方形をしている。
【００３４】
上記細長い半導体レーザチップ１は、マウント部材の一例としてのサブマウント２０のAgペースト接着剤１６が細長い楕円の塗布形状に塗布された部分に、横にしてAgペースト接着剤１６で固定している。上記半導体レーザチップ１は、その活性層がチップ下面（接着剤側）より35μｍの位置にあるため、非常にショート不良を発生しやすい製品である。
【００３５】
しかしながら、上記ディスペンスシリンジニードル１３からサブマウント２０に１回のディスペンスで射出されたAgペースト接着剤１６は、図３（Ａ）に示すように、半導体レーザチップ１の形状に略沿った楕円の塗布形状をしているから、接着時に、Agペースト接着剤１６の盛り上がりを少なくて、Agペースト接着剤１６が活性層にかかることが無く、ショート不良を防止でき、発光不良を防止できる。
【００３６】
しかも、上記ディスペンスシリンジニードル１３からサブマウント２０に射出されたAgペースト接着剤１６は、図３（Ａ）に示すように、細長い半導体レーザチップ１の接着面より大きくなるような楕円の塗布形状をしているので、接着強度および電流印加時の放熱性を確保でき、発光不良を低減できる。
【００３７】
さらに、上記Agペースト接着剤１６は、上記ディスペンスシリンジニードル１３を移動させないので１回のディスペンスで射出するので、半導体発光装置のタクトタイムを短くできて、半導体発光装置を安価に製造できる。
【００３８】
上記実施形態では、上記ディスペンスシリンジニードル１３の内周面１４および外周面１５が楕円形であるから、例えば、内周および外周が真円形のノズルを軽く押圧して楕円形に塑性変形させることによって、上記ディスペンスシリンジニードル１３は、簡単、安価に作製できる。なお、真円形のノズルを楕円に弾性変形させて、その状態で、ノズルを拘束してもよい。
【００３９】
上記実施形態では、上記ディスペンスシリンジニードル１３の内周面１４および外周面１５が楕円形であったが、内周面のみが楕円形であってもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、ノズルとしてのディスペンスシリンジニードル１３は楕円形の開口を有していたが、開口が長方形のノズルを用いてもよい。この開口が長方形のノズルは、開口の内周面および外周面が長方形であってもよく、あるいは、開口の内周面のみが長方形で、外周面が円形などの他の形状であってもよい。
【００４１】
この開口が長方形のノズルを用いると、接着剤の塗布形状を、長方形の半導体チップの形状により沿った略長方形にすることができて、接着剤の盛り上がりを一層少なくすることができる。
【００４２】
また、ノズルの内周面の断面形状は、細長い半導体チップに合わせて、楕円、長方形以外の細長い形状であってもよい。
【００４３】
上記実施形態では、半導体発光装置の半導体チップとして、半導体レーザチップを用いたが、これに代えてＬＥＤチップを用いてもよい。さらに、半導体レーザチップ、ＬＥＤチップ以外の半導体チップを用いてもよい。
【００４４】
上記実施形態では、Agペースト接着剤を用いたが、他のペースト導電性接着剤を用いてもよい。また、非導電性の接着剤にも本発明は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の１実施形態の接着剤塗布装置のノズルの正面図と下面図である。
【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の１実施形態の接着剤の塗布形状を示す平面図と正面図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の１実施形態の半導体発光装置の平面図、正面図、側面図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）は、従来の接着剤塗布装置のノズルの正面図と下面図である。
【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）は、従来の接着剤の塗布形状を示す平面図と正面図である。
【図６】図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、従来の半導体発光装置の平面図、正面図、側面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    半導体レーザチップ
１３  ディスペンスシリンジニードル
１６  Agペースト接着剤
２０  サブマウント
【図１】
2008028300.tif 000003
【図２】
2008028300.tif 000004
【図３】
2008028300.tif 000005
【図４】
2008028300.tif 000006
【図５】
2008028300.tif 000007
【図６】
2008028300.tif 000008