(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された一方の電極に半導体素子チップをダイボンディングし、前記半導体素子チップから前記基板上に形成された他方の電極にボンディングワイヤをワイヤボンディングしてから、前記半導体素子チップを透光性樹脂で封止した半導体発光装置において、
前記ボンディングワイヤと前記他方の電極との接合部を、他方の電極上のみにおいてフィラーを混入した耐熱性樹脂で覆うようにし、その耐熱性樹脂は前記透光性樹脂よりも高いガラス転移点を有することを特徴とする、半導体発光装置。
【請求項２】
前記耐熱性樹脂は、エポキシ樹脂にガラスを混入した樹脂を含む、請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記耐熱性樹脂は、エポキシ樹脂にカーボンを混入した樹脂を含む、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、基板上に形成された一方の電極に半導体素子チップをダイボンディングし、半導体素子チップから基板上に形成された他方の電極にボンディングワイヤをワイヤボンディングしてから、半導体素子チップを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３に示す従来のこの種の半導体装置１では、基板２の表面に２つの電極３ａおよび３ｂが形成される。電極３ａには、発光素子チップ（ＬＥＤチップ）４が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される。また、ＬＥＤチップ４に設けられたボンディングパッド（電極）４ａが、電極３ｂと金線のようなボンディングワイヤ５で電気的に接続される。また、基板２上には、エポキシ樹脂のような透光性樹脂６が形成され、この透光性樹脂６によってＬＥＤチップ４およびボンディングワイヤ５などが封止される。
【０００３】
このような半導体装置１は、たとえば携帯電話機やマザーボードなどの電子機器に適用され、電子機器の回路基板（プリント基板）に実装されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来技術では、半田リフロー処理によって電子機器のプリント基板に実装した場合には、半田リフロー時の熱ストレスによってボンディングワイヤ５が電極３ｂから外れてしまうという問題があった。つまり、透光性樹脂６は、半田リフロー時の加熱により膨張する。また、リフロー炉（図示せず）から排出すると、透光性樹脂６は、温度低下に伴って硬化収縮する。このため、膨張および収縮の応力がボンディングワイヤ５に作用し、ボンディングワイヤ５が断線してしまっていた。
【０００５】
これを回避するため、樹脂パッケージである透光性樹脂６にフィラーを混入してのガラス転移点を高くすることが考えられるが、このような光学的な半導体装置１では、フィラーが発光効率を悪化させるので、この方法は採用できない。したがって、ボンディングワイヤ５の断線を防止するために、半導体装置１を人手によってプリント基板に実装していた。このため、電子機器の生産性が悪かった。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、半田リフロー時にボンディングワイヤが断線するのを防止することができる、半導体発光装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、基板上に形成された一方の電極に半導体素子チップをダイボンディングし、半導体素子チップから基板上に形成された他方の電極にボンディングワイヤをワイヤボンディングしてから、半導体素子チップを透光性樹脂で封止した半導体発光装置において、ボンディングワイヤと他方の電極との接合部を、他方の電極上のみにおいてフィラーを混入した耐熱性樹脂で覆うようにし、その耐熱性樹脂は前記透光性樹脂よりも高いガラス転移点を有することを特徴とする、半導体発光装置である。
【０００８】
【作用】
この発明の半導体装置では、２つの電極が基板の表面に形成される。この基板上には半導体素子チップがボンディングされる。具体的には、半導体素子チップは、一方の電極にダイボンディングされる。また、半導体素子チップは、他方の電極にワイヤボンディングされる。つまり、半導体素子チップと他方の電極とが、金線のようなボンディングワイヤで電気的に接続される。このボンディングワイヤと他方の電極との接合部を覆うように、フィラー混入の耐熱性樹脂が形成される。そして、基板上にエポキシ樹脂のような透光性樹脂が形成される。この透光性樹脂によって、半導体素子チップ、ボンディングワイヤおよび耐熱性樹脂などが封止される。
【０００９】
たとえば、この半導体装置は、携帯電話機やマザーボードのような電子機器に用いられ、半田リフロー処理が施され、電子機器の回路基板（プリント基板）に実装される。このとき、フィラー混入の耐熱性樹脂は、リフロー炉の熱によって、膨張したり、硬化収縮したりすることがほとんどない。つまり、ボンディングワイヤと電極との接合部に発生する熱ストレスを少なくすることができる。
【００１０】
このような、耐熱性樹脂としては、たとえばエポキシ樹脂にガラスやカーボンを混入したものを利用できる。
【００１１】
【発明の効果】
この発明によれば、ボンディングワイヤと電極との接合部に生じる熱ストレスを少なくすることができるので、半田リフロー時にボンディングワイヤが断線してしまうのを防止することができる。
【００１２】
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。
【００１３】
【実施例】
図１を参照して、この実施例の半導体装置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の表面には、たとえば銅箔で形成された２つの電極（リード）１４ａおよびリード１４ｂが設けられる。このリード１４ａおよびリード１４ｂは、図２からよく分かるように、基板１２の上面から側面を介して裏面まで延びて形成される。
【００１４】
なお、図１および図２においては、分かり易くするために、リード１４ａおよびリード１４ｂに厚みをつけて示している。
【００１５】
また、半導体装置１０は発光素子チップ（ＬＥＤチップ）１６を含み、ＬＥＤチップ１６はリード１４ａに銀ペーストのような接着剤でダイボンディング（接着）される。また、ＬＥＤチップ１６は、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。）１８でワイヤボンディングされる。具体的には、ＬＥＤチップ１６に設けられたボンディングパッド（電極）１６ａとリード１４ｂとがワイヤ１８によって電気的に接続される。ワイヤ１８は、電極１６ａにいわゆるボールボンディング（溶融圧着）され、リード１４ｂにいわゆるスティッチボンディングされる。
【００１６】
図１および図２から分かるように、ワイヤ１８とリード１４ｂとの接合部２４を覆うように、ほぼドーム形状の耐熱性樹脂２０が形成される。耐熱性樹脂２０は、たとえばガラスあるいはカーボンなどのフィラーをエポキシ樹脂に混入した黒色の樹脂である。このフィラー混入耐熱性樹脂２０のガラス転移温度は１５０℃〜２００℃であり、ガラス転移点が後述する透光性樹脂２２よりも高い。
【００１７】
なお、図１および図２においては、分かり易くするため、フィラー混入耐熱性樹脂２０に斜線を付しているが、断面を示しているのではない。
【００１８】
半導体装置１０はさらに、エポキシ樹脂のような透光性樹脂２２を含み、透光性樹脂２２は基板１２上に形成される。この透光性樹脂２２によって、ＬＥＤチップ１６、ワイヤ１８およびフィラー混入耐熱性樹脂２０などが封止される。
【００１９】
このような半導体装置１０を製造する場合には、まず、リード１４ａおよびリード１４ｂが形成された基板１２上にＬＥＤチップ１６がボンディングされる。つまり、ＬＥＤチップ１６は、リード１４ａにダイボンディングされ、リード１４ｂにワイヤボンディングされる。続いて、リード１４ｂとワイヤ１８との接合部２４にフィラー混入耐熱性樹脂２０がたとえばポッティングによって形成される。なお、ワイヤ１８にストレスを加えない形状の金型を用いてフィラー混入耐熱性樹脂２０を注型するようにしてもよい。そして、ＬＥＤチップ１６、ワイヤ１８およびフィラー混入耐熱性樹脂２０を覆うように、透光性樹脂２２が形成される。
【００２０】
たとえば、このような半導体装置１０は、携帯電話機やマザーボードのような電子機器（図示せず）に適用され、電子機器の回路基板（プリント基板）に実装される。具体的には、半導体装置１０がプリント基板の所定の位置にマウントされ、リフロー炉（図示せず）で２４０℃〜２５０℃の温度で加熱される。このとき、ガラス転移点（転移温度）が６０℃〜１１０℃である透光性樹脂２２は、軟化し、膨張してしまう。また、リフロー炉から排出された温度低下時には、透光性樹脂２２は、硬化収縮してしまう。したがって、半田リフロー処理時に、透光性樹脂２２の膨張および収縮の応力すなわち熱ストレスがワイヤ１８にかかってしまう。
【００２１】
しかし、この実施例では、リード１４ｂとワイヤ１８との接合部２４を透光性樹脂２２よりもガラス転移点が高いフィラー混入耐熱性樹脂２０で覆っているため、接合部２４にかかる熱ストレスを緩和することができる。つまり、フィラー混入耐熱性樹脂２０は、半田リフロー時に、軟化したり、硬化収縮したりすることがほとんどないため、透光性樹脂２２が膨張および収縮しても、その応力がリード１４ｂとワイヤ１８との接合部２４にかかることがない。このように、リード１４ｂとワイヤ１８との接合部２４にかかる熱ストレスを少なくすることができる。このため、セカンドボンディングが外れてしまうことがない。
【００２２】
なお、ファーストボンディングすなわち電極１６ａとワイヤ１８との接合部は、上述したように、溶融圧着されているため、熱ストレスを受けてもワイヤ１８が断線することはほとんどない。
【００２３】
この実施例によれば、リードとワイヤとの接合部をフィラー混入耐熱性樹脂で覆い、半田リフロー処理による熱ストレスを少なくするため、ワイヤが断線してしまうことがない。このように、半田リフロー処理を施して電子機器のプリント基板に実装することができるため、電子機器の生産性を向上することができる。
【００２４】
なお、この実施例では、ＬＥＤチップをボンディングした光学的な半導体装置についてのみ示したが、受光素子としてのフォトダイオードチップやフォトトランジスタチップをボンディングした他の光学的な半導体装置にも適用することができる。
【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実施例に示す半導体装置の正面図である。
【図３】従来の半導体装置の一例を示す図解図である。
【符号の説明】
１０  …半導体装置
１２  …基板
１４ａ，１４ｂ  …リード
１６  …ＬＥＤチップ
１８  …ワイヤ
２０  …フィラー混入耐熱性樹脂
２２  …透光性樹脂
【図１】
0004409074.tif 000002
【図２】
0004409074.tif 000003
【図３】
0004409074.tif 000004