專利名稱：使用半導體芯片的半導體裝置的制作方法
技術領域：
本發明是使用半導體芯片的半導體裝置，涉及將單面上形成第1電極單元和第2電極單元的半導體芯片焊接在形成在電路基片表面上的一對外部連接用電極上進行連接的構成。
背景技術：
至今，例如，如先行技術的日本平成11年公布的11-121797號專利公報和日本2002年公布的2002-94123號專利公報中揭示的那樣，作為搭載在表面安裝型的發光二極管上的半導體芯片的發光二極管芯片(發光元件芯片)1是由發光源是氮化鎵系化合物半導體，用至今眾所周知的有機金屬氣相成長法在用藍寶石玻璃的結晶基片的單面上形成多個半導體薄膜層構成的。該薄膜層積體，如圖1(a)和圖1(b)所示，從用透明的藍寶石玻璃的平面視圖為四角形狀的結晶基片1a的表面順序地具有GaN緩沖層1b、n型GaN層1c、InGaN活性層1d、p型AlGaN層1e、和p型GaN層1f，形成雙異質構造。
通過刻蝕段差狀地除去上述n型GaN層1c的角部的上面。用蒸涂法在該除去的部分上形成Ti和Au的層積膜和其上重疊Ni和Au的層積膜的n側電極2(以下稱為第1電極單元)。又，在通過刻蝕除去上述除去部分的最上層的p型GaN層1f的上面，與上述相同用蒸涂法形成由Ni和Au的層積膜構成的p型電極3(以下稱為第2電極單元)。
而且，在上述先行技術中，上述發光元件芯片1中的第1電極單元2和第2電極單元3各個上面，設置將金(Au)作為原料的突起部。而且，為了使這些突起部與在芯片型的電路基片的表面上形成的一對外部連接用電極連接固定而進行構成。
但是，因為上述突起部將金(Au)作為原料，所以存在著制造成本增高的問題。又，用將發光元件芯片1(半導體芯片)壓在電路基片上，通過上述突起部固定外部連接用電極的方法，原封不動地以發光元件芯片接近電路基片時的姿勢進行固定時，就不能夠對下面那樣地安裝時的姿勢零散進行修正。
代替這種金制的突起部，可以考慮用焊膏等的加熱熔融性的小片粘合劑進行連接固定。即，將適當量的上述小片粘合劑涂敷在上述電路基片上的各外部連接用電極的表面上，在該小片粘合劑上載置半導體芯片。當在這種狀態中，采用加熱上述小片粘合劑一旦熔融后凝固的方法時，存在著下述那樣的問題。
即，涂敷在外部連接用電極的表面上的小片粘合劑，當加熱該小片粘合劑而熔融時，向上述外部連接用電極的表面四方擴展。載置在該熔融的小片粘合劑上的半導體芯片也伴隨著上述熔融的小片粘合劑向四方擴展，沿外部連接用電極的表面，偏離設定的中心那樣地橫向移動，在偏離該中心移動的位置上，通過上述熔融的小片粘合劑的凝固，對于外部連接用電極進行固定。
而且，存在著與已有的在上述電路基片的表面上形成的一對外部連接用電極的表面積增大相伴，上述橫向移動量也增大那樣的問題。
又，例如，當平面視圖為四角形狀的電路基片的左右側邊緣和同樣平面視圖為四角形狀的半導體芯片的左右側邊緣處于平面視圖非平行狀的狀態(傾斜的狀態)，向上述外部連接用電極供給半導體芯片時，不能夠修正這種傾斜的姿勢，而保持上述非平行狀的狀態不變地固定在外部連接用電極上。
從而，當用合成樹脂制的模制單元包裝小片粘合在電路基片中的外部連接用電極上的半導體芯片時，我們看到用該模制單元包裝的半導體芯片如上所述從中心偏離地移動和各側邊緣與電路基片的側邊緣形成非平行的傾斜姿勢，在無論哪種情形中，為了能夠用該模制單元進行完全包裝，必須增大該模制單元的尺寸，所以導致半導體裝置的大型化和增加重量。
特別是，因為當上述半導體裝置將半導體芯片作為發光二極管芯片，并且模制單元是由透明合成樹脂制的芯片型LED時，通過半導體基片從上述中心偏離地移動和發光二極管芯片的各側面與電路基片的各側面形成非平行的傾斜姿勢，使來自發光二極管芯片的光的指向性變化，所以使光的指向性的零散增大。
本發明將解除這些問題作為技術課題。
發明內容
為了實現這些技術課題，本發明的第1情形的特征是由在平面視圖大致為四角形狀的結晶基片的單面上，備有在該結晶基片的一個角部形成的1個小區域的第1電極單元、和包含與該第1電極單元對峙并且與上述1個角部相對地位于對角線上的另一個角部，沿夾著該另一個角部的結晶基片的2側邊沿伸地形成的大區域的第2電極單元的半導體體芯片、和在表面上形成用焊膏等的加熱熔融性的小片粘合劑分別與上述第1電極單元和第2電極單元粘合起來的一對外部連接用電極的電路基片構成的，上述外部連接用電極由具有與上述第1電極單元連接的第1引線單元的第1外部連接用電極、和具有與上述第2電極單元連接的第2引線單元的第2外部連接用電極構成，在上述第1外部連接用電極中的窄幅的第1引線單元與在上述結晶基片中的1側邊交叉地延伸，在上述第2外部連接用電極中的至少一條窄幅地形成的第2引線單元在與上述第1引線單元延伸的方向相反的方向上延伸，并且與上述第1引線單元交叉的上述1側邊大致平行的結晶基片的1側邊交叉地延伸，上述第1引線單元和第2引線單元只以適宜的尺寸相互偏移地配置。
本發明的第2情形的特征是在使用半導體芯片的半導體裝置中，由在平面視圖大致為四角形狀的結晶基片的單面上，備有在該結晶基片的一個角部形成的1個小區域的第1電極單元、和包含與該第1電極單元對峙并且與上述1個角部相對地位于對角線上的另一個角部，沿夾著該另一個角部的結晶基片的2側邊沿延伸地形成的大區域的第2電極單元的半導體體芯片、和在表面上形成用焊膏等的加熱熔融性的小片粘合劑分別與上述第1電極單元和第2電極單元粘合起來的一對外部連接用電極的電路基片構成的，上述外部連接用電極由具有與上述第1電極單元連接的第1引線單元的第1外部連接用電極、和具有與上述第2電極單元連接的第2引線單元的第2外部連接用電極構成，在上述第1外部連接用電極中的窄幅的第1引線單元與在上述結晶基片中的1側邊交叉地延伸，在上述第2外部連接用電極中的至少一條窄幅地形成的第2引線單元在與上述第1引線單元延伸的方向相反的方向上延伸，并且與上述第1引線單元交叉的上述1側邊大致平行的結晶基片的1側邊交叉地延伸，在上述第2引線單元的前端部具有與上述第2電極單元連接，并且與上述第1引線單元平行，只以適宜的尺寸相互偏移地配置的前端電極片。
在根據上述第1和第2情形的發明中，在將焊膏等的加熱熔融性的小片粘合劑涂敷在設置在電路基片的表面上的上述第1外部連接用電極和第2外部連接用電極上后，分別對應地將半導體芯片的第1電極單元和第2電極單元與它們粘合起來地進行載置。
這時，在上述半導體芯片上的1個角部上形成的小區域的第1電極單元與第1外部連接用電極粘合，另一方面，包圍半導體芯片上的上述第1電極單元，并且包含上述1個角部和位于對角線上的另一個角部那樣的大面積的第2電極單元與上述第2外部連接用電極粘合。
因此，熔融的小片粘合劑向各外部連接用電極的表面四方擴展，特別是沿窄幅的引線單元的表面并且從半導體芯片(結晶基片)的側邊延伸的方向擴展。而且，在上述各引線單元和半導體芯片的側邊的交叉部，熔融的小片粘合劑也沿該半導體芯片的側邊擴展。因為這時的熔融的小片粘合劑的表面張力同時作用于上述各引線單元和與它交叉的半導體芯片(結晶基片)的側邊上，所以發生為了使各個引線單元的延伸方向和與它交叉的結晶基片的側邊的交叉角成為大致90度而自動地變更姿勢的自對準現象。
特別是，如第1情形的發明那樣，當通過為了使窄幅的第1引線單元和第2引線單元適宜地偏移而進行配置，為了第2引線單元的延長線處于接近半導體芯片的平面視圖的面積的中心部的位置而形成第1外部連接用電極時，第1引線單元(第1外部連接用電極)與遠離上述半導體芯片的中心部的角部的第1電極單元粘合。從而，因為上述第1引線單元從半導體芯片的側邊突出的位置與第2引線單元從半導體芯片的側邊突出的位置比較，處于遠離該半導體芯片的平面視圖的面積的中心部的位置，所以上述表面張力作用的力矩力(使半導體芯片圍繞它的中心點旋轉的力)在第1引線單元一側增大，從而當與上述第1引線單元和第2引線單元的延伸方向交叉的結晶基片的2個相對的側邊以與上述兩引線單元的延伸方向不正交的非平行的朝向姿勢(即，傾斜姿勢)載置時，為了上述第1引線單元和第2引線單元的延伸方向和與它交叉的結晶基片的2個相對的側邊的交叉角成為大致90度而自動地變更姿勢的作用也增強。
這樣一來，通過由熔融的小片粘合劑的表面張力產生的自對準，上述四角形的半導體芯片，為了消除它的傾斜姿勢而自動地進行修正，并且為了使該半導體芯片正確地位于電路基片的中心而自動地進行修正。
通過在這種狀態中的冷卻，上述熔融的小片粘合劑固化，半導體芯片以上述自動修正的姿勢，固定在電路基片上。如果根據第2情形的發明，則在上述第2外部連接用電極上，具有沿與上述第1引線單元延伸的方向的相反方向延伸，并且為了與上述第1引線單元交叉的1側邊大致平行的結晶基片的1側邊交叉而進行延伸的至少一條的窄幅的第2引線單元。在上述第2引線單元的前端部具有與上述第2電極單元連接并且與上述第1引線單元平行，只以適宜的尺寸相互偏移地配置的前端電極片。從而，熔融的小片粘合劑沿上述前端電極片的表面和半導體芯片的第2電極單元的表面的間隙擴展。另一方面，沿第1引線單元的表面和第1電極單元的表面的間隙擴展。在這時的上述前端電極片的地方的表面張力和在第1引線單元中的表面張力夾著半導體芯片的平面視圖的面積的中心部在兩側達到平衡，通過由熔融的小片粘合劑的表面張力產生的自對準，上述四角形的半導體芯片，為了消除它的傾斜姿勢而自動地進行修正，并且為了使該半導體芯片正確地位于電路基片的中心而自動地進行修正。
另一方面，第3情形的發明的使用半導體芯片的半導體裝置的特征是由在平面視圖大致為四角形狀的結晶基片的單面上，備有在該結晶基片的一個側邊的大致中央部形成的1個小區域的第1電極單元、和沿與該第1電極單元對峙并且沿結晶基片的其它3個側邊延伸地形成的大區域的第2電極單元的半導體體芯片、和在表面上形成用焊膏等的加熱熔融性的小片粘合劑分別與上述第1電極單元和第2電極單元粘合起來的一對外部連接用電極的電路基片構成的，上述外部連接用電極由具有與上述第1電極單元連接的第1引線單元的第1外部連接用電極、和具有與上述第2電極單元連接的第2引線單元的第2外部連接用電極構成，在上述第1外部連接用電極中的窄幅的第1引線單元與在上述結晶基片中的1側邊交叉地延伸，在上述第2外部連接用電極中的至少一條窄幅地形成的第2引線單元在與上述第1引線單元延伸的方向相反的方向上延伸，并且與上述第1引線單元交叉的上述1側邊大致平行的結晶基片的1側邊交叉地延伸。
如果根據該第3情形的發明，則因為在平面視圖大致為四角形狀的結晶基片的一個側邊的大致中央部形成第1電極單元、與該第1電極單元對峙并且沿結晶基片的其它3個側邊延伸地形成第2電極單元，所以第1電極單元和第2電極在半導體芯片的平面視圖上左右對稱地形成。因為與上述第1電極單元粘合的第1引線單元和與第2電極單元粘合的第2引線單元沿相互相反的方向延伸，在半導體芯片的的相對的平行狀的2側邊與上述各引線單元的交叉部分，熔融的小片粘合劑也沿該半導體芯片的側邊擴展，并且也沿各引線單元的延伸方向擴展。因為這時的熔融的小片粘合劑的表面張力同時作用于上述各引線單元和與它交叉的半導體芯片(結晶基片)的側邊上，所以發生為了使各1個引線單元的延伸方向和與它交叉的結晶基片的側邊的交叉角成為大致90度而自動地變更姿勢的自對準現象，起到能夠調整對于電路基片的半導體芯片的搭載姿勢的效果。
在上述各發明中，如果具有在上述第2外部連接用電極的第2引線單元中，備有在它的前端部，在至少與該第2引線單元的延伸方向交叉的方向上延伸，與上述第2電極單元連接的前端電極片的構成，則能夠由該前端電極片增大與第2電極單元的電粘合面積，并且即便在該部分(前端電極片)，也能夠進一步達到由于熔融的小片粘合劑的表面張力，由上述自對準產生的修正半導體芯片的姿勢的效果。
進一步，在上述各發明中，在上述第2外部連接用電極上連續設置第3引線單元，該第3引線單元是與上述結晶基片上的第2引線單元交叉的側邊交叉的側邊成大致平行狀地延伸，并且前端與該側邊交叉與第2電極單元接觸地形成的。即，第3引線單元是平面視圖L字狀地形成的，將它的基端連續設置在上述第2外部連接用電極上，為了使該第3引線單元的前端與第2引線單元的延伸方向交叉，而與第2電極單元接觸。當這樣構成時，因為除了在上述第1引線單元和第2引線單元中的上述自對準外，還附加了在與這兩個引線單元延伸方向平行的結晶基片的側邊和第3引線單元的前端部中的自對準作用·效果，所以能夠進一步提高由該自對準產生的修正半導體芯片的姿勢的效果。
進一步，在上述各發明中，如果將上述第1引線單元、第2引線單元和第3引線單元的寬度尺寸設定為在上述結晶基片中相對的各側邊長度的約0.3～0.1倍，則能夠使熔融的小片粘合劑容易沿上述各引線單元的長方向延伸的側邊緣擴展，能夠進一步達到由上述自對準產生的修正半導體芯片的姿勢的效果。
進一步，在上述各發明中，最好上述半導體芯片是發光元件，至少用光透過性的合成樹脂制的模制單元包裝上述半導體芯片。如果根據這種構成，則能夠調整發光元件對于電路基片的配置姿勢，消除來自發光元件的光的發光方向(光的指向性)的零散，并且與已有情況比較，能夠使導致該半導體芯片零散的模制單元變小，而且，能夠使半導體裝置小型·輕量化。
進一步，在上述各發明中，在上述第1引線單元、第2引線單元和第3引線單元的中間在離開半導體芯片的外周的部位上形成阻擋膜，由于這個阻擋膜，能夠堵住沿引線單元的長方向從半導體芯片的外周流到外側的小片粘合劑的流動，能夠確實地防止發生上述的不良電接觸。
又，如果使阻擋劑具有光反射率高的白色等，則從發光元件發射到電路基片的表面方向的光被上述阻擋劑反射，起到能夠提供高效率的芯片型發光二極管那樣的效果。
圖1(a)是適用本發明的第1實施形態的發光二極管芯片的上面圖，圖1(b)是圖1(a)的向1b-1b箭頭線看的截面圖。
圖2是表示第1實施形態的芯片型LED的斜視圖。
圖3是表示第1實施形態的芯片型LED的平視圖。
圖4是圖2和圖3的向IV-IV箭頭線看的截面圖。
圖5是圖2和圖3的向V-V箭頭線看的截面圖。
圖6(a)是表示在第1實施形態中將發光二極管芯片載置在電路基片上的狀態的平面圖，圖6(b)是表示由于小片粘合劑凝固保持發光二極管芯片的姿勢的狀態的平面圖。
圖7(a)是表示在第2實施形態中的阻擋膜配置的平面圖，圖7(b)是表示由于小片粘合劑凝固保持發光二極管芯片的姿勢的狀態的平面圖。
圖8(a)是表示在第3實施形態中將發光二極管芯片載置在電路基片上的狀態的平面圖，圖8(b)是表示由于小片粘合劑凝固保持發光二極管芯片的姿勢的狀態的平面圖。
圖9(a)是表示在第4實施形態中的阻擋膜配置的平面圖，圖9(b)是表示由于小片粘合劑凝固保持發光二極管芯片的姿勢的狀態的平面圖。
圖10(a)是表示在第5實施形態中將發光二極管芯片載置在電路基片上的狀態的平面圖，圖10(b)是表示由于小片粘合劑凝固保持發光二極管芯片的姿勢的狀態的平面圖。
圖11(a)是表示在第6實施形態中的阻擋膜配置的平面圖，圖11(b)是表示由于小片粘合劑凝固保持發光二極管芯片的姿勢的狀態的平面圖。
圖12是表示在第7實施形態中由于小片粘合劑凝固保持發光二極管芯片的姿勢的狀態的平面圖。
具體實施例方式
下面，我們說明將用于實施本發明的優先實施形態應用于作為半導體裝置的一個例子的芯片型LED時的圖面。圖1～圖6表示第1實施形態。芯片型LED是將作為半導體芯片的一個例子的發光二極管芯片1安裝在由絕緣基片構成的電路基片10的表面上，為了覆蓋該發光二極管芯片1全體，而在電路基片10的表面一側設置透光性的合成樹脂制的模制單元19(請參照圖2)。
當進行上述安裝時，在由絕緣基片構成的平面視圖為四角形狀(包含正方形和長方形，以下相同)的電路基片10的表面上形成的第1外部連接用電極13和第2外部連接用電極14上，涂敷焊膏等的加熱熔融性的小片粘合劑后，在為了使從圖1的狀態上下反轉的半導體芯片的第1電極單元2和第2電極單元3分別與它們對應地粘合起來而進行載置并加熱后，由于上述小片粘合劑的凝固使半導體芯片位置固定，實現電連接(請參照圖4)。
作為圖1(a)和圖1(b)所示的半導體芯片的1個例子的發光二極管芯片(發光元件)1的構成與已有例(上述)大致相同。即，從用透明的藍寶石的平面視圖為四角形狀(包含正方形和長方形，以下相同)的結晶基片1a向上順序地具有GaN緩沖層1b、n型GaN層1c、InGaN活性層1d、p型AlGaN層1e、和p型GaN層1f，形成雙異質構造。
通過刻蝕段差狀地除去上述n型GaN層1c的角部的上面，用蒸涂法在該除去的部分上形成作為重疊Ti和Au的層積膜和其上的Ni和Au的層積膜的n側電極的第1電極單元2。又，在通過刻蝕除去上述除去部分的部分，即，在包含對于上述第1電極單元2所處的角部位于對角線上的另一個角部并且沿夾著該另一個角部的結晶基片1a的2側邊延伸地形成的最上層的p型GaN層1f的上面，用蒸涂法形成作為由Ni和Au的層積膜構成的p型電極的第2電極單元3。從而，第1電極單元2在上述1個角部中的小區域中形成例如平面視圖大致為5角形狀，另一方面，第2電極單元3形成與上述第1電極單元2相隔平面視圖大致為L狀的間隙地配置的大面積(區域)的大致L狀(請參照圖1(a))。
另一方面，芯片型電路基片10，如圖2和圖3所示，由玻璃環氧樹脂等的電絕緣性的平面視圖大致為四角形狀的基片構成。在電路基片10中，在對峙的一對側邊上，形成由金屬膜構成的一對端子電極11、12。此外，上述兩端子電極11、12從電路基片10的上面擴展到端面和下面那樣地進行延伸。
在電路基片10的表面(上面)，與上述端子電極11電連接的第1外部連接用電極13和與端子電極12電連接的第2外部連接用電極14用相同的金屬膜形成圖案。
而且，如圖2和圖3所示，上述第1外部連接用電極13具有它的基端連續設置在上述端子電極11上的1個第1引線單元15。該第1引線單元15形成與在電路基片10的長方向中延伸的側邊緣10a、10b平行的形狀。為了使第1引線單元15的前端部與上述發光二極管芯片1中的第1電極單元2在平面視圖中重疊而進行配置。
第2外部連接用電極14具有在上述另一個端子電極12上連續設置各個基端的多個第2引線單元16a、16b和平面視圖為L字狀的第3引線單元17。第2引線單元16a、16b和第3引線單元17也形成與在電路基片10的長方向中延伸的側邊緣10a、10b平行的形狀，并且對于第1引線單元15至少1個第2引線單元(在實施例中，第2引線單元16b)和第3引線單元17，分別不排列成直線狀，只以適宜的尺寸H1、H2偏移(請參照圖3)。而且，為了使上述第2引線單元16a、16b和第3引線單元17的各前端部與上述發光二極管芯片1中的第2電極單元3在平面視圖中重疊而進行配置。
又，上述第1引線單元15、第2引線單元16a、16b和第3引線單元17的寬度尺寸H3具有發光二極管芯片1的結晶基片1a的1個側邊長度的約0.3～0.1倍的細寬度，與端子電極11和端子電極12的表面一側一體化地形成圖案。
而且，具有使上述發光二極管芯片1中的第1電極單元2和第2電極單元3的各上面向下反轉，用焊膏等的加熱熔融性的小片粘合劑20使該1第1電極單元2和第2電極單元3與在芯片型電路基片10的表面上形成的第1外部連接用電極13上的第1引線單元15、第2外部連接用電極14上的第2引線單元16a、16b和第3引線單元17連接并固定在一起的構成。
這時，在第1實施形態中，第1引線單元15、第2引線單元16a、16b和第3引線單元17的各前端部近旁的表面上，在如圖6(a)中的畫陰影線的位置所示，涂敷上述焊膏等的加熱熔融性的小片粘合劑20。其次，在該小片粘合劑20上，為了使第1電極單元2和第2電極單元3向下而反轉并載置發光二極管芯片1，在該狀態中，加熱到焊料等的熔點以上的溫度后，進行冷卻使小片粘合劑20凝固。
為了使上述第1電極單元2位于上述第1引線單元15的上面的前端部，并且第2引線單元16a、16b和第3引線單元17的各上面的前端部重疊在第2電極單元3上而配置發光二極管芯片1。當在平面視圖上看該發光二極管芯片1(結晶基片1a)時，如圖2所示，當令結晶基片1a的4條側邊為第1側邊1a1、第2側邊1a2、第3側邊1a3、第4側邊1a4時，如圖6(a)所示，在平面視圖中，上述第1引線單元15為了與平面視圖為四角形的發光二極管芯片1(結晶基片1a)的第1側邊1a1交叉而延伸。又，第2引線單元16a、16b為了與上述發光二極管芯片1(結晶基片1a)的第3側邊1a3交叉而延伸。另一方面，第3引線單元17的基端一側形成與結晶基片1a的第4側邊1a4平行的形狀，并且位于該第4側邊1a4的外面，第3引線單元17的前端部17a(彎曲成L字狀的部分)為了與上述第4側邊1a4交叉而延伸。
而且，如上所述，當將發光二極管芯片1載置在電路基片1的上面時，如圖6(a)中二點虛線所示，當發光二極管芯片1中的第1側邊1a1和第4側邊1a4處于對于電路基片10的一對側邊緣10a、10b非平行狀地傾斜的狀態，或者，將發光二極管芯片1載置在從上述電路基片10的表面中心偏離的位置上時，因為加熱熔融的焊料(小片粘合劑)20中的表面張力同時作用于各引線單元15、16a、16b、17a與發光二極管芯片1的各側邊1a1、1a3、1a4的交叉部分，所以由于由該表面張力產生的自對準現象，平面視圖為四角形的發光二極管芯片1與上述第1引線單元的延伸方向與發光二極管芯片1的第1側邊1a1的交叉角在平面視圖中成為大致90度，同樣，第2引線單元16a、16b的延伸方向與第3側邊1a3的交叉角在平面視圖中成為大致90度，進一步，為了使第3引線單元17的前端部17a的延伸方向與第4側邊1a4交叉角在平面視圖中成為大致90度，而自動地修正姿勢的朝向(請參照圖6(a))。在實施形態中，因為上述第1引線單元15和第2引線單元16a、16b的延伸方向與電路基片10的一對側邊緣10a(10b)形成平行狀，所以為了使四角形的發光二極管芯片1的第1側邊1a1與電路基片10的側邊緣10a形成平行狀，而進行姿勢修正。
而且，上述發光二極管芯片1保持上述那樣經過修正的姿勢不變，由于熔融焊料的凝固而被固定。在上述圖2～圖6中，也可以是省略第3引線單元17的實施形態。
此外，在圖6(a)的實施形態中，第1引線單元15的前端部(與第1電極單元2的粘合部分的位置)和第1引線單元15的延伸線從發光二極管芯片1(結晶基片1a)的平面視圖的面積中心具有很大的偏離，另一方面，第2引線單元16b的延伸線和第3引線單元17的前端部17a的延伸線與發光二極管芯片1的平面視圖的面積中心接近。從而，可以考慮因為由熔融的小片粘合劑20產生的表面張力作用的力矩力(使半導體芯片圍繞它的中心點旋轉的力)在第1引線單元一側增大，所以當與上述第1引線單元15和第2引線單元16b的延伸方向交叉的結晶基片的2個相對的側邊(第1側邊1a1和第3側邊1a3)以與上述兩引線單元的延伸方向不正交的非平行的朝向姿勢(傾斜姿勢)載置時，為了上述第1引線單元15和第2引線單元16a、16b的延伸方向和與它們交叉的結晶基片1a的2個相對的側邊(第1側邊1a1和第3側邊1a3)的交叉角成為大致90度而自動地變更姿勢，并且為了使該發光二極管芯片1正確地位于電路基片10的表面積的中心而自動地進行修正的作用增強。
在圖7(a)和圖7(b)所示的第2實施形態中，上述第1引線單元15、第2引線單元16a、16b和第3引線單元17的表面(上面)及電路基片10的表面中，在離開發光二極管芯片1的外周部位，換句話說，在各引線單元的基端一側(接近端子電極11、12一側)上涂敷并覆蓋阻擋膜21后，在第1引線單元15、第2引線單元16a、16b和第3引線單元17的各前端部近旁的表面上，如圖7(a)中由畫陰影線的位置所示，涂敷上述焊料等的加熱熔融性的小片粘合劑20。
當涂敷在上述各引線單元15、16a、16b、17a上面的焊料(小片粘合劑)20熔融時，例如，在上述各引線單元15、16a、16b、17a的基端一側涂敷量多，在該方向(基端一側)引出熔融焊料(小片粘合劑)20，當上述熔融焊料從第1電極單元2和第2電極單元3移動到外面的位置時，發生各引線單元與電極單元的不良電接合。但是，如果在上述那樣的位置上形成阻擋膜21，則因為由于該阻擋膜21的阻擋，阻止了熔融焊料沿各引線單元的延伸方向的移動，所以能夠提高由于上述自對準產生的效果引起的修正姿勢的作用，并且能夠防止不良電接合。為了進一步，當使用白色等光反射率高的顏色的阻擋膜21時，從發光二極管芯片1發射的光被作為電路基片10的表面一側的阻擋膜21反射的效率提高了，起到能夠提高發光二極管的光效率的效果。
在圖8(a)和圖8(b)所示的第3實施形態中，作為第1外部連接用電極13的第1引線單元15具有與上述第1、第2實施形態相同的位置和形狀，但是作為第2外部連接用電極14的第2引線單元22是一個，并且第1引線單元15和第2引線單元22只偏移適宜的尺寸H4。進一步，為了第2引線單元22的前端部在與平面視圖為L字狀等的至少第2引線單元22的基端延伸的方向交叉的方向上延伸，而一體地形成前端電極片23。
在上述第1引線單元15的前端部和第2引線單元22的各個前端部23近旁的表面上，如圖8(a)中由畫陰影線的位置表示的那樣，涂敷上述焊膏等的加熱熔融性的小片粘合劑20。其次，為了使第1電極單元2和第2電極單元3向下而反轉發光二極管芯片1并將它載置在該小片粘合劑20上，在這種狀態中，加熱到焊料等的熔點以上的溫度后，進行冷卻使小片粘合劑20凝固。
這時，如圖8(a)中二點虛線所示，即便當對于電路基片10的一對側邊緣10a、10b，發光二極管芯片1中的第1側邊1a1和第4側邊1a4處于非平行狀地傾斜的狀態，或者，將發光二極管芯片1載置在從上述電路基片10的表面中心偏離的位置上時，因為加熱熔融的焊料(小片粘合劑)20中的表面張力同時作用于各引線單元15、22與發光二極管芯片1的各側邊1a1、1a3的交叉部分，所以由于由該表面張力產生的自對準現象，平面視圖為四角形的發光二極管芯片1，為了上述第1引線單元15的延伸方向與發光二極管芯片1的第1側邊1a1的交叉角在平面視圖中成為大致90度，同樣，第2引線單元22的延伸方向與第3側邊1a3的交叉角在平面視圖中成為大致90度，而自動地修正姿勢的朝向(請參照圖8(b))。又，由于存在第2引線單元22中的前端電極片23，使與第2電極單元3的電接合良好。
圖9(a)和圖9(b)所示的第4實施形態是對于上述第3實施形態的引線單元15、22和電路基片10的表面，在離開發光二極管芯片1的外周部位上涂敷并形成阻擋膜21的情形，除了第3實施形態產生的作用·效果外，還能夠起到與第2實施形態(請參照圖7(a)和圖7(b))同樣的作用·效果。
圖10(a)和圖10(b)所示的第5實施形態是對于上述第3實施形態的第1引線單元15，將第2引線單元22的基部配置在平面視圖中大致同一直線上。而且，在該第2引線單元22的前端部，與該第2引線單元22的基部延伸的方向大致正交的方向上延伸的第1前端電極片23a和與該第1前端電極片23a平面視圖中大致正交的方向上延伸的第2前端電極片23b一體地形成圖案，并且第2前端電極片23b只偏移適宜的尺寸H5。又，在與發光二極管芯片1(結晶基片1a)的第2電極單元3連接(重疊)的位置上形成上述第1前端電極片23a和第2前端電極片23b。
根據這種構成，在第1引線單元15的前端部、第2引線單元22和它的第1前端電極片23a和第2前端電極片23b的表面上，如圖10(a)中由畫陰影線的位置所示，涂敷上述焊膏等的加熱熔融性的小片粘合劑20。其次，為了使第1電極單元2和第2電極單元3向下而反轉發光二極管芯片1并將它載置在該小片粘合劑20上，在這種狀態中，加熱到焊料等的熔點以上的溫度后，進行冷卻使小片粘合劑20凝固。
這時，如圖10(a)中二點虛線所示，即便當對于電路基片10的一對側邊緣10a、10b，發光二極管芯片1中的第1側邊1a1和第4側邊1a4處于非平行狀地傾斜的狀態，或者，將發光二極管芯片1載置在從上述電路基片10的表面中心偏離的位置上時，因為加熱熔融的焊料(小片粘合劑)20中的表面張力同時作用于各引線單元15、22與發光二極管芯片1的各側邊1a1、1a3的交叉部分，并且也同時作用于第1前端電極片23a和第2前端電極片23b的表面與第2電極單元的表面的間隙上，所以由于由它們的表面張力產生的自對準現象，平面視圖為四角形的發光二極管芯片1，為了上述第1引線單元15的延伸方向與發光二極管芯片1的第1側邊1a1的交叉角在平面視圖中成為大致90度，同樣，第2引線單元22的延伸方向和第3側1a3的交叉角在平面視圖中成為大致90度，而自動地修正姿勢的朝向(請參照圖8(b))。又，由于存在第2引線單元22中的第1前端電極片23a和第2前端電極片23b，使與第2電極單元3的電接合良好。
圖11(a)和圖11(b)所示的第6實施形態是對于上述第5實施形態的引線單元15、22和電路基片10的表面在離開發光二極管芯片1外周的部位上涂敷并形成阻擋膜21的情形，除了第5實施形態產生的作用·效果外，還能夠起到與第2實施形態(請參照圖7(a)和圖7(b))同樣的作用·效果。
在圖12所示的第7實施形態中，發光二極管芯片1中的平面視圖大致為四角形狀的結晶基片1a的單面上形成的第1電極單元2是在離開該結晶基片的一個側邊的大致中央部分形成的1個小區域，第2電極單元3是與上述第1電極單元2對峙并且沿結晶基片1a的其它3個側邊延伸地形成的大區域，在圖12中成為左右對稱的形狀。在電路基片10的表面上，用焊料等的加熱熔融性的小片粘合劑20分別與上述第1電極單元2和第2電極單元3粘合的第1外部連接用電極12和第2外部連接用電極13如下所述地形成圖案，分別一體地連續設置在電路基片10兩端的端子電極11、12上。
而且，在上述第1外部連接用電極12上一體地設置與上述結晶基片1a中的1側邊交叉地延伸的細幅的第1引線單元24，在上述第2外部連接用電極13上，設置沿與上述第1引線單元24延伸方向相反的方向延伸，并且與上述第1引線單元24交叉的1側邊大致平行的結晶基片1a的1側邊交叉地延伸的一個第2引線單元25，在該第2引線單元25的前端上，一體地形成能夠與上述第2電極單元3粘合的前端電極片25a。
在本實施形態中，因為發光二極管芯片1中的第1電極單元2和第2電極單元3具有左右對稱的形狀，并且第1引線單元24和第2引線單元25在同一直線上延伸，所以加熱熔融的焊料中的表面張力同時并且大致相等強度(大致均等)地作用于第1引線單元24和第2引線單元25的延伸方向和沿與它們交叉的發光二極管芯片1(結晶基片1a)的對峙的2個側邊的方向上。從而，當將發光二極管芯片1中的各側面以對于電路基片10中的左右側邊緣10a、10b非平行的朝向姿勢進行載置，或者，將發光二極管芯片1載置在從上述電路基片10的表面中心偏離的位置上時，由于上述表面張力產生的自對準作用，上述四角形的發光二極管芯片1自動的修正到它的各側面與四角形的電路基片10中的各側邊緣平行或大致平行的姿勢朝向，并且為了使該發光二極管芯片1正確地位于電路基片10的表面積的中心而自動地進行修正。
而且，上述發光二極管芯片1保持上述那樣經過修正的姿勢不變，由于熔融焊料的凝固而被固定。
在上述各實施形態中，根據本發明者們的實驗，當使各引線單元的寬度尺寸為在上述發光二極管芯片1中的四角形的各邊長度的約0.1～0.3倍時，能夠確實地實現由加熱熔融的焊料中的表面張力的自對準作用產生的上述自動的修正，關于導電性焊膏等的焊膏以外的熱熔融性的小片粘合劑也是同樣的。
即，根據上述各實施形態那樣的構成，當將發光二極管芯片1小片粘合在電路基片10上時，因為通過小片粘合時的自對準，能夠使電路基片10中的各引線單元的延伸方向與發光二極管芯片1的一對側面大致平行地進行姿勢修正，所以能夠使包裝該發光二極管芯片1的模制單元19和電路基片10中的寬度尺寸比已有的情形小，而且，能夠使芯片型LED小型·輕量化，同時能夠減小從發光二極管芯片1發射的光的指向性的零散。
上述實施形態是應用于使用發光二極管芯片的芯片型LED的情形，但是本發明不限于這種芯片型LED，也可以應用于二極管或晶體管等的其它半導體裝置。
權利要求
1.使用半導體芯片的半導體裝置，其特征是它是由在平面視圖大致為四角形狀的結晶基片的單面上，備有在該結晶基片的一個角部形成的1個小區域的第1電極單元、和包含與該第1電極單元對峙并且與上述1個角部相對地位于對角線上的另一個角部，沿夾著該另一個角部的結晶基片的2側邊延伸地形成的大區域的第2電極單元的半導體體芯片、和在表面上形成用焊膏等的加熱熔融性的小片粘合劑分別與上述第1電極單元和第2電極單元粘合起來的一對外部連接用電極的電路基片構成的，上述外部連接用電極由具有與上述第1電極單元連接的第1引線單元的第1外部連接用電極、和具有與上述第2電極單元連接的第2引線單元的第2外部連接用電極構成，在上述第1外部連接用電極中的窄幅的第1引線單元與在上述結晶基片中的1側邊交叉地延伸，在上述第2外部連接用電極中的至少一條窄幅地形成的第2引線單元在與上述第1引線單元延伸的方向相反的方向上延伸，并且與上述第1引線單元交叉的上述1側邊大致平行的結晶基片的1側邊交叉地延伸，上述第1引線單元和第2引線單元只以適宜的尺寸相互偏移地配置。
2.使用半導體芯片的半導體裝置，其特征是它是由在平面視圖大致為四角形狀的結晶基片的單面上，備有在該結晶基片的一個角部形成的1個小區域的第1電極單元、和包含與該第1電極單元對峙并且與上述1個角部相對地位于對角線上的另一個角部，沿夾著該另一個角部的結晶基片的2側邊延伸地形成的大區域的第2電極單元的半導體體芯片、和在表面上形成用焊膏等的加熱熔融性的小片粘合劑分別與上述第1電極單元和第2電極單元粘合起來的一對外部連接用電極的電路基片構成的，上述外部連接用電極由具有與上述第1電極單元連接的第1引線單元的第1外部連接用電極、和具有與上述第2電極單元連接的第2引線單元的第2外部連接用電極構成，在上述第1外部連接用電極中的窄幅的第1引線單元與在上述結晶基片中的1側邊交叉地延伸，在上述第2外部連接用電極中的至少一條窄幅地形成的第2引線單元在與上述第1引線單元延伸的方向相反的方向上延伸，并且與上述第1引線單元交叉的上述1側邊大致平行的結晶基片的1側邊交叉地延伸，在上述第2引線單元的前端部具有與上述第2電極單元連接，并且與上述第1引線單元平行，只以適宜的尺寸相互偏移地配置的前端電極片。
3.使用半導體芯片的半導體裝置，其特征是它是由在平面視圖大致為四角形狀的結晶基片的單面上，備有在該結晶基片的一個側邊的大致中央部分上形成的1個小區域的第1電極單元、和與該第1電極單元對峙并且沿結晶基片的另外3側邊延伸地形成的大區域的第2電極單元的半導體體芯片、和在表面上形成用焊膏等的加熱熔融性的小片粘合劑分別與上述第1電極單元和第2電極單元粘合起來的一對外部連接用電極的電路基片構成的，上述外部連接用電極由具有與上述第1電極單元連接的第1引線單元的第1外部連接用電極、和具有與上述第2電極單元連接的第2引線單元的第2外部連接用電極構成，在上述第1外部連接用電極中的窄幅的第1引線單元與在上述結晶基片中的1側邊交叉地延伸，在上述第2外部連接用電極中的至少一條窄幅地形成的第2引線單元在與上述第1引線單元延伸的方向相反的方向上延伸，并且與上述第1引線單元交叉的上述1側邊大致平行的結晶基片的1側邊交叉地延伸。
4.權利要求1到3中任何一項所述的使用半導體芯片的半導體裝置，其特征是在上述第2外部連接用電極的第2引線單元上，備有在它的前端部，在至少與該第2引線單元的延伸方向交叉的方向上延伸，與上述第2電極單元連接的前端電極片。
5.權利要求1或2中任何一項所述的使用半導體芯片的半導體裝置，其特征是在上述第2外部連接用電極上連續設置第3引線單元，該第3引線單元是與上述結晶基片上的第2引線單元交叉的側邊交叉的側邊成大致平行狀地延伸，并且前端與該側邊交叉與第2電極單元接觸地形成的。
6.權利要求5所述的使用半導體芯片的半導體裝置，其特征是將上述第1引線單元、第2引線單元和第3引線單元的寬度尺寸設定為在上述結晶基片中相對的各側邊長度的約0.3～0.1倍。
7.權利要求1到3中任何一項所述的使用半導體芯片的半導體裝置，其特征是上述半導體芯片是發光元件，至少用光透過性的合成樹脂制的模制單元包裝上述半導體芯片。
8.權利要求1到3中任何一項所述的使用半導體芯片的半導體裝置，其特征是在上述第1引線單元、第2引線單元和第3引線單元的中間在離開半導體芯片的外周的部位上形成阻擋膜。
全文摘要
當用焊膏(20)將備有在平面視圖大致為四角形狀的結晶基片(1a)的一個角部形成的一個第1電極單元(2)、和沿與上述1個角部相對地夾著位于對角線上的另一個角部的結晶基片(1a)的2側邊形成的第2電極單元(3)的半導體體芯片(1)，分別與這些第1電極單元(2)和第2電極單元(3)、在電路基片(10)的表面上形成的第1引線單元(15)、和多條第2引線單元(16a、16b)粘合起來時，1條窄幅的第1引線單元(15)與在結晶基片(1a)中的1側邊交叉地延伸，多條第2引線單元(16a、16b)在與第1引線單元(15)相反的方向上延伸，并且只以適宜的尺寸相互偏移地配置。因此，能夠防止由于熔融焊料的表面張力使半導體體芯片(1)以在電路基片10的表面上傾斜的姿勢進行固定。
文檔編號H01L23/12GK1545739SQ0380083
公開日2004年11月10日 申請日期2003年4月16日 優先權日2002年5月21日
發明者磯川慎二 申請人:羅姆股份有限公司