JPH09293905A - 半導体素子及びその製造方法 - Google Patents

半導体素子及びその製造方法

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JPH09293905A
JPH09293905A JP8127784A JP12778496A JPH09293905A JP H09293905 A JPH09293905 A JP H09293905A JP 8127784 A JP8127784 A JP 8127784A JP 12778496 A JP12778496 A JP 12778496A JP H09293905 A JPH09293905 A JP H09293905A
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JP
Japan
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wire
chip
ball
light emitting
main surface
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Akira Suzuki
明 鈴木
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Sanken Electric Co Ltd
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Sanken Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気的及び機械的特性の低下を伴わないで発
光ダイオードの薄型化を達成する。 【解決手段】 発光ダイオードチップ１の電極６ａにワ
イヤー３をボールボンディングする。ワイヤー３を伴っ
たキャピラリをチップ１の上面よりも上方に移動した後
に下方に移動する。次に、プレス部材２２によってワイ
ヤー３の突出した部分及びボールボンディング部分３ａ
を押し潰す。しかる後、透明樹脂でモールドする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄型化可能な発光ダイ
オード等の半導体素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の表面実装可能な発光ダイオードを
製造する時には、絶縁性基板の接続導体の上に発光ダイ
オードチップをダイボンディングし、発光ダイオードチ
ップの上面にワイヤーをボールボンディングする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、発光ダイオ
ードの薄型化が要求されている。発光ダイオードの薄型
化を図る方法として次の３つの方法が考えられる。第１
の方法は発光ダイオードチツプを薄くする方法である。
しかし、この方法によって半導体ウェハーを薄くする
と、ハンドリング時に割れが発生し、製造歩留まりが極
端に低下する。第２の方法は発光ダイオードチップの支
持基体（基台）を薄くする方法である。しかし、支持基
体はチップを機械的に支持する部分であるので、極端に
薄くすることができない。第３の方法は発光ダイオード
チップを接続するためのワイヤーを低くする方法であ
る。しかし、ワイヤーボンディング時にワイヤーの高さ
を大幅に低くすることはできない。即ち、ワイヤーボン
ディング時には、キャピラリから導出されたＡｕ（金）
ワイヤーの先端にボールを作り、このボールをチップの
主面に接続し、しかる後キャピラリをチップの主面より
も上方に移動した後に下方向に移動する。この結果、ワ
イヤーが半円状に突出した状態になり、このワイヤーの
突出した部分（ループ）の高さは０．１５〜０．３ｍｍ
になる。ワイヤーループの高さを低くしようとすると、
ワイヤーに対してこれを横方向に引っ張る力が作用し、
ボールボンディング部のワイヤーネックが破断しやすく
なる。また、チップのエッジにワイヤーがかかってチッ
プを損傷するおそれが生じる。なお、ボールボンディン
グの代りにウェッジボンディング等を行うことも考えら
れるが、発光ダイオードのように半導体チップの強度が
弱い場合にはウェッジボンディングを採用することがで
きない。今、発光ダイオードについて述べたが、類似の
他の半導体素子においても同様な問題がある。
【０００４】そこで、本発明は、機械的及び電気的な特
性を損なうことなしに薄型化を図ることができる半導体
素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、第１及び第２の主面を有している半導体チ
ップと、前記チップの前記第２の主面が固着されている
チップ支持基体と、その一端が前記チップの前記第１の
主面にボールボンディングされ、その他端が前記チップ
の前記第１の主面よりも低い前記支持基体上の接続導体
に接続されたワイヤーとを有している半導体素子におい
て、前記ワイヤーが前記ボールボンディング部分の頂面
よりも突出していないように変形されている半導体素子
に係わるものである。なお、請求項２に示すようにワイ
ヤーボンディング後のワイヤーをプレス部材によって押
し潰すことが望ましい。
【０００６】
【発明の作用及び効果】各請求項の発明によれば、ワイ
ヤーがボールボンディング部分よりも高くならない。従
って、薄型化が達成される。また、請求項２の発明にお
いては、ワイヤーボンディング時にワイヤーがボールボ
ンディング部分よりも高い位置に配置された後に低い位
置に配置される。従って、ワイヤーボンディング部分に
は従来通り無理な力が加わらない。ワイヤーの上方に配
置された部分はプレス部材によって押し潰される。この
ためワイヤーループの高さが低くなり、薄型化が達成さ
れる。また、チップ上のボールボンディング部分も押圧
されるので、チップに対するワイヤーの接続の信頼性が
高くなる。
【０００７】
【実施例】次に、図１〜図３を参照して本発明の実施例
に係わる表面実装可能な発光ダイオード（半導体発光素
子）を説明する。本実施例の発光ダイオードは、図１及
び図２に示すように３−５族化合物半導体から成る発光
ダイオードチップ（半導体チップ）１と、絶縁性基体２
と、Ａｕ（金）ワイヤー３と、透明エポキシ樹脂とから
成る被覆体４とを備えている。発光ダイオードチップ１
はｐｎ接合を有する半導体層５の第１の主面に第１の電
極６ａを設け、第２の主面に第２の電極６ｂを設けたも
のであり、基板２の第１の接続半導体７にＡｇペースト
から成る導電性接着剤８でダイボンディングされてい
る。基板２は合成樹脂から成り、ここには前述した第１
の接続導体層７の他に第２の接続導体層９が形成され、
更に、第１及び第２の端子１０、１１を有する。ワイヤ
ー３の一端は第１の電極６ａにボールボンディングさ
れ、他端は第２の接続導体層９にウェッジボンディング
されている。第１及び第２の端子１０、１１は第１及び
第２の接続導体層７、９に接続され、基板２の表面から
裏面に至るようにコ字状に形成されている。図２で点線
で示す透明被覆体４はチップ１及びワイヤー３を覆うよ
うに形成されている。
【０００８】この発光ダイオードは変形されたワイヤー
３を有する。ワイヤー３は図２から明らかなようにボー
ルボンディング部分３ａが偏平に形成され、且つボール
ボンディング部分３ａとウェッジボンディング部分３ｂ
との間の部分３ｃの最高の高さＨがボールボンディング
部分３ａの高さと同一にされている。
【０００９】図３は図１及び図２に示す発光ダイオード
の製造方法を工程順に示すものである。基板２にチップ
１をダイボンディングした後に図３（Ａ）に示すように
ワイヤーボンディング装置のキャピラリ２０から導出さ
れた例えば直径０．０３ｍｍのＡｕワイヤー３の先端に
周知の加熱法によってボール２１を形成し、次に、図３
（Ｂ）に示すようにチップ１の第１の電極６ａにワイヤ
ー３をボールボンディングする。ボールボンディングは
周知のようにキャピラリ２０を使用した超音波及び熱ボ
ンディングである。次に、ボールボンディング部分３ａ
の主としてネック部の破断を防ぐためにワイヤー３をキ
ャピラリ２０によって横方向のみには引き回さないでキ
ャピラリ２０を使用して図３（Ｂ）に示すようにチップ
１の上面及びボールボンディング部分３ａよりも上に引
き上げた後に第２の接続導体層９の上に移動し、周知の
方法でウェッジボンディングする。図３（Ｂ）ではワイ
ヤー３がチップ１の上面から半円状に突出している。こ
の突出した部分の第１の電極６ａの上面からの最大の高
さＨ1 は約０．１５ｍｍである。次に、図３（Ｃ）に示
すようにプレス部材２２によってワイヤー３の上部を５
０ｇｆ〜５００ｇｆの力で押圧する。プレス部材２２は
チップ１の上面よりも広い平坦な下面２２ａを有し、ワ
イヤー３の半円状突出部分のみでなく、ボールボンディ
ング部分３ａも偏平に押し潰す。これにより、図３
（Ｄ）に示すようにワイヤー３の上部が平坦になり、図
２に説明したワイヤー３が得られる。なお図３（Ｄ）の
状態での第１の電極６ａの上面からワイヤー３の最も高
い部分までの高さは約０．０６ｍｍである。従って、図
３（Ｂ）のワイヤー３の高さに比べて図３（Ｄ）のワイ
ヤー３の高さは約０．０９ｍｍ低くなっている。なお、
発光ダイオードを量産する時には、基板２として多数の
発光ダイオードを得ることができる。マルチパターン化
された大面積基板を使用し、この大面積の基板上に多数
の発光ダイオードチップをダイボンディングし、しかる
後、ワイヤーボンディング、プレス、及び樹脂被覆を順
次に実行した後に、大面積の基板を個々の基板にカット
する。
【００１０】上述から明らかなように、本実施例によれ
ば、図２に示す発光ダイオードの全体の厚さが例えば
０．５ｍｍの薄型発光ダイオードを提供することができ
る。また、ワイヤー３は図３（Ｂ）に示すようにチップ
１の上に突出するように引き回されるのでボールボンデ
ィング部分３ａの破損やワイヤー３によるチップ１の縁
の破損が発生しない。また、ボールボンディング部分３
ａはプレス部材２２によって適当に押圧されるので、第
１の電極６ａに対する接続強度が高くなり、接続の信頼
性が向上する。
【００１１】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 発光ダイオードに類似の別の半導体素子にも本
発明を適用することができる。 （２） 多数の発光ダイオードを同時に作る場合には、
多数の発光ダイオードのワイヤーを同一のプレス部材で
同時に押圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係わる発光ダイオードを樹脂
被覆体を省いて示す平面図である。
【図２】発光ダイオードの正面図である。
【図３】発光ダイオードの製造工程を示す図である。
【符号の説明】
１ チップ ２ 基板 ３ ワイヤー ２１ ボール ２２ プレス部材

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１及び第２の主面を有している半導体
    チップと、前記チップの前記第２の主面が固着されてい
    るチップ支持基体と、その一端が前記チップの前記第１
    の主面にボールボンディングされ、その他端が前記チッ
    プの前記第１の主面よりも低い前記支持基体上の接続導
    体に接続されたワイヤーとを有している半導体素子にお
    いて、前記ワイヤーが前記ボールボンディング部分の頂
    面よりも突出しないように変形されていることを特徴と
    する半導体素子。
  2. 【請求項２】 半導体チップを支持基体上に固着する工
    程と、 ワイヤーの先端にボールを形成し、前記チップの主面上
    にボールボンディングする工程と、 前記ワイヤーをボールボンデング部分よりも高い位置に
    配置し、しかる後前記チップの主面よりも低い位置に配
    置された接続導体に接続するワイヤーボンディング工程
    と、 平坦な押圧面を有するプレス部材を前記チップの上方か
    ら前記チップの主面に向かって押し下げることによって
    前記ワイヤーの最高に突出した部分を押し下げると共に
    前記ボールボンディング部分を押し潰す工程とを備えて
    いることを特徴とする半導体素子の製造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000049384A (ja) * 1998-07-29 2000-02-18 Matsushita Electron Corp チップ型発光装置
CN102142505A (zh) * 2010-01-29 2011-08-03 株式会社东芝 Led封装
JP2012114107A (ja) * 2010-11-19 2012-06-14 Toshiba Corp Ｌｅｄパッケージ
DE102010055623A1 (de) * 2010-12-22 2012-06-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
JP2013149927A (ja) * 2012-01-23 2013-08-01 Sharp Corp 発光装置および発光装置の製造方法

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