(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２および第３発光素子チップを、基板上に形成した第１、第２および第３ダイボンディング電極にダイボンディングし、かつ前記第１、第２および第３発光素子チップから第１、第２および第３ワイヤボンディング電極にワイヤボンディングし、その上で透光性樹脂で封止した半導体発光装置において、
前記基板の裏面に、前記第１、第２および第３ダイボンディング電極および前記第１、第２および第３ワイヤボンディング電極のそれぞれと前記基板の側面を介して連結される外部接続電極を備え、
前記基板の上面の一方側に前記第１ダイボンディング電極、前記第２ワイヤボンディング電極および前記第３ダイボンディング電極を配置し、他方側に前記第１ワイヤボンディング電極、前記第２ダイボンディング電極および前記第３ワイヤボンディング電極を配置し、
前記第１、第２および第３ダイボンディング電極をそれぞれ対向する前記第１、第２および第３ワイヤボンディング電極より幅広にし、さらに
前記第２ダイボンディング電極にダイボンディングされる前記発光素子チップを他の前記発光素子チップとは逆極性の構造にしたことを特徴とする、半導体発光装置。
【請求項２】
前記発光素子チップのそれぞれは異なる光を発光する、請求項１記載の半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は半導体発光装置に関し、特にたとえば第１、第２および第３発光素子チップを基板上に形成した第１、第２および第３ダイボンディング電極にダイボンディングし、かつ第１、第２および第３発光素子チップから第１、第２および第３ワイヤボンディング電極にワイヤボンディングし、その上で透光性樹脂で封止した、半導体発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示す従来のこの種の半導体発光装置１では、基板２上に異なる色（たとえば、緑色、赤色および青色）を発光する発光素子チップ（ＬＥＤチップ）３ａ、３ｂおよび３ｃがボンディングされ、ＬＥＤチップ３ａ、３ｂおよび３ｃがエポキシ樹脂のような透光性樹脂４で封止される。つまり、基板２の上面２ａには、ＬＥＤチップ３ａ、３ｂおよび３ｃのそれぞれに対応する配線パターン５が形成される。具体的には、配線パターン５は、ダイボンディング電極（リード）６ａ、６ｂおよび６ｃとワイヤボンディング電極（リード）７ａ、７ｂおよび７ｃとによって形成される。このリード６ａ、６ｂ、６ｃ、７ａ、７ｂおよび７ｃは、それぞれ個別に基板２の側面を介して基板２の裏面に形成された外部接続電極（図示せず）に連結されていた。このような半導体発光装置１は、たとえばディスプレイのような面発光装置（図示せず）を含む電子機器に適用され、複数の半導体発光装置１が面発光装置の回路基板（プリント基板）に実装される。そして、半導体発光装置１のそれぞれにおいて、選択的にＬＥＤチップ３ａ、３ｂおよび３ｃが点灯（発光）され、カラー画像を表示していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来技術では、リード６ａ、６ｂおよび６ｃを並べて形成するとともに、リード７ａ、７ｂおよび７ｃを並べて形成するため、リード６ａ、６ｂおよび６ｃ側ではそれぞれのリード間が密になってしまい、リード７ａ、７ｂおよび７ｃ側ではそれぞれのリード間が疎になってしまっていた。つまり、基板２の面積を有効に使用できていなかった。言い換えると、基板２の面積が大きくなってしまっていた。このため、半導体発光装置１自体が大きくなってしまい、さらには半導体発光装置１を実装する電子機器も大きくなってしまっていた。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、小型化できる、半導体発光装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、第１、第２および第３発光素子チップを、基板上に形成した第１、第２および第３ダイボンディング電極にダイボンディングし、かつ第１、第２および第３発光素子チップから第１、第２および第３ワイヤボンディング電極にワイヤボンディングし、その上で透光性樹脂で封止した半導体発光装置において、基板の裏面に、第１、第２および第３ダイボンディング電極および第１、第２および第３ワイヤボンディング電極のそれぞれと基板の側面を介して連結される外部接続電極を備え、基板の上面の一方側に第１ダイボンディング電極、第２ワイヤボンディング電極および第３ダイボンディング電極を配置し、他方側に第１ワイヤボンディング電極、第２ダイボンディング電極および第３ワイヤボンディング電極を配置し、第１、第２および第３ダイボンディング電極をそれぞれ対向する第１、第２および第３ワイヤボンディング電極より幅広にし、さらに第２ダイボンディング電極にダイボンディングされる発光素子チップを他の発光素子チップとは逆極性の構造にしたことを特徴とする、半導体発光装置である。
【０００６】
【作用】
この発明の半導体発光装置では基板に第１、第２および第３ＬＥＤチップがボンディングされ、これらのＬＥＤチップはエポキシ樹脂のような透光性樹脂で封止される。第１チップは、第１ダイボンディング電極にダイボンディングされ、第１ワイヤボンディング電極にワイヤボンディングされる。また、第２チップは、第２ダイボンディング電極にダイボンディングされ、第２ワイヤボンディング電極にワイヤボンディングされる。さらに、第３チップは、第３ダイボンディング電極にダイボンディングされ、第３ワイヤボンディング電極にワイヤボンディングされる。このような半導体発光装置では、たとえば、基板の上面の一方側に第１ダイボンディング電極、第２ワイヤボンディング電極および第３ダイボンディング電極が配置され、他方側に第１ワイヤボンディング電極、第２ダイボンディング電極および第３ワイヤボンディング電極が配置される。つまり、ダイボンディング電極とワイヤボンディング電極とが交互に設けられる。したがって、ダイボンディング電極とワイヤボンディング電極とを個別にまとめて対極に設ける場合に比べて、基板面積を有効に使用することができる。つまり、基板を小さくすることができる。
【０００７】
たとえば、基板の裏面には、第１、第２、第３ダイボンディング電極および第１、第２、第３ワイヤボンディング電極のそれぞれと連結される外部接続電極が設けられる。したがって、この半導体発光装置をディスプレイなどの面発光装置を含む電子機器の回路基板（プリント基板）に実装することができる。
【０００８】
この外部接続電極は、基板の側面を介して第１、第２、第３ダイボンディング電極および第１、第２、第３ワイヤボンディング電極に連結される。
【０００９】
したがって、第２ダイボンディング電極にダイボンディングされるＬＥＤチップを他の２つのＬＥＤチップとは逆極性の構造にすれば、従来のプリント基板の配線パターンを大幅に変更せずに実装することができる。
【００１０】
また、基板にその表面から裏面に貫通する２つの孔を設ければ、基板の両端のそれぞれで極性が揃うように、外部接続電極はそれぞれの孔を介して第２ダイボンディング電極および第２ワイヤボンディング電極に連結することができる。
【００１１】
なお、この場合には、３つのＬＥＤチップは同じ構造のものを使用することができる。
【００１２】
たとえば、赤色、青色、緑色を発光する第１、第２および第３ＬＥＤチップをボンディングすれば、それぞれのＬＥＤチップを単独で発光させて、３つの色を選択的に発光させることができる。また、任意の組み合わせでＬＥＤチップを発光させれば、加色法によって紫色、黄色、藍色または白色を発光させることもできる。
【００１３】
【発明の効果】
この発明によれば、基板を小さくすることができるので、装置自体の小型化を図ることができる。
【００１４】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１５】
【実施例】
図１を参照して、この実施例の半導体発光装置（以下、単に「発光装置」という。）１０は、ガラスエポキシあるいはセラミックで形成された絶縁性基板（以下、単に「基板」という。）１２を含む。基板１２上には、たとえば発光色が互いに異なる３つの発光素子チップ（ＬＥＤチップ）１４ａ、１４ｂおよび１４ｃがボンディングされる。
【００１６】
たとえば、この実施例では、ＬＥＤチップ１４ａが緑色（Ｇ）を発光し、またＬＥＤチップ１４ｂが赤色（Ｒ）を発光し、そして、ＬＥＤチップ１４ｃが青色（Ｂ）を発光する。また、図示は省略するが、この実施例では、ＬＥＤチップ１４ａおよび１４ｃは、ｐ層が上側に設けられ、ｎ層が下側に設けられるｐｎ接合を有するＬＥＤで形成され、ＬＥＤチップ１４ｂは、ｐ層が下側に設けられ、ｎ層が上側に設けられるｐｎ接合を有するＬＥＤで形成される。
【００１７】
また、図２（Ａ）からもよく分かるように、基板１２の上面１２ａには、３つのＬＥＤ１４ａ、１４ｂおよび１４ｃのそれぞれをボンディングするための配線パターン１６が形成される。この配線パターン１６は、たとえば銅箔で形成され、ダイボンディング電極（リード）１８ａ、１８ｂおよび１８ｃとワイヤボンディング電極（リード）２０ａ、２０ｂおよび２０ｃとを含み、基板１２の上面１２ａの一方側にはリード１８ａ、リード２０ｂおよびリード１８ｃが配置され、他方側にはリード２０ａ、リード１８ｂおよびリード２０ｃが配置される。つまり、ダイボンディング電極とワイヤボンディング電極とが交互に設けられる。
【００１８】
このような配線パターン１６に、図１で示したように、ＬＥＤチップ１４ａ、１４ｂおよび１４ｃがボンディングされる。具体的には、ＬＥＤチップ１４ａは、リード１８ａに銀ペーストのような接着剤（図示せず）でダイボンディング（接着）され、金線のようなボンディングワイヤ（以下、単に「ワイヤ」という。
）２２ａによって、リード２０ａにワイヤボンディングされる。また、ＬＥＤチップ１４ｂは、リード１８ｂに接着剤でダイボンディングされ、ワイヤ２２ｂによって、リード２０ｂにワイヤボンディングされる。さらに、ＬＥＤチップ１４ｃは、リード１８ｃに接着剤でダイボンディングされ、ワイヤ２２ｃによって、リード２０ｃにワイヤボンディングされる。
【００１９】
一方、図２（Ｂ）から分かるように、基板１２の裏面１２ｂには、３つのＬＥＤ１４ａ、１４ｂおよび１４ｃのそれぞれに対応して外部接続電極２４ａ〜２４ｆが形成される。この外部接続電極２４ａ〜２４ｆは、図２（Ａ）および図２（Ｂ）から分かるように、基板１２の側面１２ｃを介して、対応するリード１８ａ〜１８ｃおよびリード２０ａ〜２０ｃに接続（連結）される。具体的には、リード１８ａが外部接続電極２４ａと連結され、リード２０ｂが外部接続電極２４ｂと連結され、リード１８ｃが外部接続電極２４ｃと連結される。また、リード２０ａが外部接続電極２４ｄと連結され、リード１８ｂが外部接続電極２４ｅと連結され、リード２０ｃが外部接続電極２４ｆと連結される。
【００２０】
なお、外部接続電極２４ａ〜２４ｆも、リード１８ａ〜１８ｃおよびリード２０ａ〜２０ｃと同様に、銅箔で形成される。
【００２１】
また、図１および図２（Ａ）、（Ｂ）においては、分かり易く示すために、リードおよび外部接続電極には厚みを付けてある。
【００２２】
さらに、リード１８ａ〜１８ｃ、２４ａ〜２４ｃと外部接続電極２４ａ〜２４ｆとを基板１２の側面１２ｃに設けられたスルーホールを介して連結するように図示してあるが、スルーホールを設けずに側面１２ｃを介して連結するようにしてもよい。
【００２３】
図１に戻って、発光装置１０はまた、エポキシ樹脂のような透光性樹脂２６を含み、透光性樹脂２６は基板１２の上面１２ａ側に形成される。つまり、透光性樹脂２６は、ＬＥＤチップ１４ａ〜１４ｃおよびワイヤ２２ａ〜２２ｃを封止している。
【００２４】
なお、図１および図２（Ａ）、（Ｂ）から分かるように、透光性樹脂２６の形成時に、透光性樹脂２６が基板１２の裏面１２ｂ側に流れないように、リード１８ａ〜１８ｃおよびリード２０ａ〜２０ｃは基板１２の側面１２ｃに形成されたスルーホールを塞ぐように残されている。
【００２５】
たとえば、発光装置１０は、ディスプレイにカラー画像を表示するような面発光装置を含む電子機器（図示せず）に用いられる。たとえば、複数の発光装置１０は、格子状に並べられ、電子機器の回路基板（プリント基板）に実装される。
つまり、複数の発光装置１０がプリント基板の所定位置にマウントされ、半田リフロー処理が施される。このようにして、発光装置１０のそれぞれに設けられた外部接続電極２４ａ〜２４ｆが、プリント基板に形成された配線パターン（電極）に接続される。したがって、発光素子１０をそれぞれ所望の色で発光させることにより、カラー画像をディスプレイに表示することができる。
【００２６】
つまり、外部接続電極２４ａ（リード１８ａ）と外部接続電極２４ｄ（リード２０ａ）との間に電圧を印加した場合には、緑色が発光される。また、外部接続電極２４ｂ（リード２０ｂ）と外部接続電極２４ｅ（リード）１８ｂとの間に電圧を印加した場合には、赤色が発光される。さらに、外部接続電極２４ｃ（リード１８ｃ）と外部接続電極２４ｆ（リード２０ｃ）との間に電圧を印加した場合には、青色が発光される。
【００２７】
また、ＬＥＤチップ１４ａ〜１４ｃを２つ以上の組み合わせで発光させることにより、加色法によって他の色を発光（照射）させることもできる。つまり、ＬＥＤ１４ａとＬＥＤ１４ｂとを発光させた場合には、黄色を照射させることができる。また、ＬＥＤ１４ｂとＬＥＤ１４ｃとを発光させた場合には、紫色（マゼンタ）を照射させることができる。さらに、ＬＥＤ１４ａとＬＥＤ１４ｃとを発光させた場合には、藍色（シアン）を照射させることができる。さらにまた、ＬＥＤ１４ａ、１４ｂおよび１４ｃを発光させた場合には、白色を照射させることができる。
【００２８】
このように、発光装置１０は、ＬＥＤ１４ａ〜１４ｃのいずれかを単独で発光させたり、また任意の組み合わせで発光させたりすることにより、複数の色を選択的に発光させることができる。
【００２９】
この実施例によれば、ダイボンディング電極とワイヤボンディング電極とを交互に設けるので、基板面積を有効に利用することができ、従来に比べて基板を小さくすることができる。したがって、発光装置自体を小型化することができる。
このため、面発光装置を含む電子機器も小型化することができる。また、従来と同じ大きさの電子機器を作る場合には、発光装置の数を増やすことができるので、カラー画像の解像度を高くすることができる。
【００３０】
また、ＬＥＤチップ１４ｂは、ＬＥＤ１４ａおよび１４ｃとは極性が反転された構造を有するチップを用いるようにしているので、基板１２の一方側で外部接続電極２４ａ〜２４ｃの極性を揃えることができ、また基板１２の他方側で外部接続電極２４ｄ〜２４ｆの極性を揃えることができる。したがって、電子機器のプリント基板の配線パターンを大幅な変更なしに発光装置１０を使用（実装）することができる。
【００３１】
ただし、上側にｐ層を有し、下側にｎ層を有するＬＥＤチップ１４ｂと下側にｐ層を有し、上側にｎ層を有するＬＥＤチップ１４ａおよび１４ｃとを用いるようにしてよい。
【００３２】
他の実施例の発光装置１０は、上側にｐ層を有し、下側にｎ層を有するＬＥＤチップ１４ａ〜１４ｃを使用し、基板１２、配線パターン１６および外部接続電極２４ｂ、２４ｅを変更して、外部接続電極２４ａ〜２４ｃの極性を揃え、外部接続電極２４ｄ〜２４ｆの極性を揃えるようにした以外は図１実施例と同じであるため、重複した説明は省略する。
【００３３】
図３（Ａ）から分かるように、基板１２の上面１２ａに形成される配線パターン１６は、図２（Ａ）で示した上述の実施例と同じである。つまり、ダイボンディング電極とワイヤボンディング電極とが交互に配置されるように、リード１８ａ〜１８ｃおよびリード２０ａ〜２０ｃが設けられる。
【００３４】
一方、基板１２の裏面１２ｂには、図３（Ｂ）に示すような、外部接続電極２４ａ〜２４ｆが形成される。ただし、外部接続電極２４ａ、２４ｃ、２４ｄおよび２４ｆは、上述の実施例と同じに形成され、基板１２の側面１２ｃを介して対応するリード１８ａ、１８ｃ、２０ａおよび２０ｃにそれぞれ連結される。
【００３５】
外部接続電極２４ｂは、その先端の一部が外部接続電極２４ｅ側に延びて形成され、図３（Ｂ）のIII Ｃ−III Ｃ断面図である図３（Ｃ）に示すような、基板１２に設けられた孔（スルーホール）１２ｄを介してリード１８ｂに連結される。また、外部接続電極２４ｅは、その先端の一部が外部接続電極２４ｂ側に延びて形成され、基板１２に設けられたスルーホール１２ｅを介してリード２０ｂに連結される。
【００３６】
このようにして、基板１２の一方側で外部接続電極２４ａ〜２４ｃの極性を揃えることができ、また基板１２の他方側で外部接続電極２４ｄ〜２４ｆの極性を揃えることもできる。したがって、電子機器のプリント基板に形成された配線パターンを大幅に変更することなく発光装置１０を実装することができる。
【００３７】
なお、他の実施例では、外部電極２４ｂをスルーホール１２ｄを介してリード１８ｂに連結し、外部接続電極２４ｅをスルーホール１２ｅを介してリード２０ｂに連結するようにしてあるが、ＬＥＤチップ１４ｂに対応するリードおよび外部接続電極を図１実施例のように基板１２の側面１２ｃで連結し、他のＬＥＤチップ１４ａおよびＬＥＤチップ１４ｃに対応するリードおよび外部接続を図３（Ｂ）および図３（Ｃ）で示したように連結するようにしてもよい。
【００３８】
他の実施例によれば、上述の実施例と同様にボンディング電極とワイヤボンディング電極とを交互に設けることができので、基板を小さくすることができる。
したがって、発光装置を小型化することができる。
【００３９】
なお、これらの実施例では、外部接続電極２４ａ〜２４ｆを個別に形成するようにしたが、ＬＥＤチップをカソードコモンあるいはアノードコモンにする場合には、外部接続電極２４ａ〜２４ｃあるいは外部接続電極２４ｄ〜２４ｆを一体的に形成すればよい。
【００４０】
また、これらの実施例では、Ｇ、ＲおよびＢを発光するＬＥＤチップ１４ａ、１４ｂおよび１４ｃをボンディングするようにしたが、他の色を発光するＬＥＤチップをボンディングするようにしてもよい。
【００４１】
さらに、これらの実施例では、３つのＬＥＤチップ１４ａ〜１４ｃを備える発光装置１０についてのみ示したが、４つ以上のＬＥＤチップを備える発光装置についても適用することができる。この場合には、ボンディングするＬＥＤチップの個数に応じたダイボンディング電極とワイヤボンディング電極とを基板上に交互に設けるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。
【図２】図１実施例に示す基板に形成された配線パターンおよび外部接続電極を示す図解図である。
【図３】この発明の他の実施例に適用される基板、基板に形成された配線パターンおよび外部接続電極を示す図解図である。
【図４】従来の半導体発光装置の一例を示す図解図である。
【符号の説明】
１０  …半導体発光装置
１２  …基板
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ  …ＬＥＤチップ
１６  …配線パターン
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  …リード
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  …ワイヤ
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ  …外部接続電極
２６  …透光性樹脂
【図１】
0004565723.tif 000002
【図２】
0004565723.tif 000003
【図３】
0004565723.tif 000004
【図４】
0004565723.tif 000005