JP4959071B2

JP4959071B2 - Surface mount semiconductor device

Info

Publication number: JP4959071B2
Application number: JP2001203272A
Authority: JP
Inventors: 宏基石長
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2021-07-04
Also published as: JP2003017754A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、面実装型半導体装置に関し、特にたとえば発光ダイオードやトランジスタ等が含む基板の表面に形成されたダイボンディング電極およびワイヤボンディング電極と、裏面に形成された第１および第２面実装用電極とが、互いに対応するものどうしがスルーホール内に形成された接続電極によって電気的に接続された、面実装型半導体装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来の面実装型半導体発光装置の一例を図３および図４に示す。この面実装型半導体発光装置（以下、単に「発光装置」と言う。）１は、基板２を含み、基板２の各端部２ａおよび２ｂには、一対の電極３および４が形成されている。電極３および４は、それぞれ端子部３ａおよび４ａを含み、各端子部３ａおよび４ａの幅方向中央部には、ワイヤボンディング電極３ｂおよび引出し部４ｂが形成されている。そして、引出し部４ｂの先端にはダイボンディング電極４ｃが形成されている。
【０００３】
そして、ダイボンディング電極４ｃには、半導体発光素子チップ（以下、「ＬＥＤチップ」と言う。）６がダイボンディングされて、その底面電極が電極４と電気的に接続されている。そして、ＬＥＤチップ６の上面電極と電極３のワイヤボンディング電極３ｂとがワイヤ５を介して電気的に接続されている。さらに、ワイヤボンディング電極３ｂ，引出し部４ｂ，ダイボンディング電極４ｃ，ワイヤ５およびＬＥＤチップ６等が、透光性の合成樹脂からなる被覆部７により封止されている。
【０００４】
このような発光装置１は、端子部３ａおよび４ａのそれぞれの側面部３ｅおよび４ｅと、回路基板８の配線パターン８ａおよび８ｂのそれぞれとが半田９ａおよび９ｂにより電気的に接続される。なお、それぞれの端子部３ａおよび４ａは、基板２の表面に形成された表面部３ｄ，４ｄ，基板２の側面に形成された側面部３ｅ，４ｅ，および基板２の裏面に形成された裏面部３ｆ，４ｆからなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図４に示すように、従来の発光装置１では、基板２の各端部２ａ，２ｂが、被覆部７の各側面よりも外側に突出して形成されているので、この各端部２ａ，２ｂの突出量分Ｌ１，Ｌ２が発光装置１の横幅を広くしている一因となっている。そして、端子部３ａ，４ａのそれぞれの側面部３ｅ，４ｅと、回路基板８の配線パターン８ａ，８ｂのそれぞれとが半田９ａ，９ｂによって電気的に接続されるので、この半田９ａ，９ｂのスペースＬ３，Ｌ４が回路基板８上に必要とされる。このように、従来の発光装置１では、横幅がＬ１，Ｌ２だけ広くなっており、しかも回路基板８上に半田９ａ，９ｂのスペースＬ３，Ｌ４を必要とするので、回路基板８に実装される発光装置１等の実装密度を上げるための妨げとなっている。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、面実装型半導体装置の横幅を狭くするとともに、回路基板上に半田のためのスペースを必要としない、面実装型半導体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】
第１の発明は、基板と、基板の表面に形成されたダイボンディング電極およびワイヤボンディング電極と、ダイボンディング電極にダイボンディングされた半導体素子チップと、半導体素子チップとワイヤボンディング電極とを電気的に接続するワイヤと、基板の裏面に形成された第１および第２面実装用電極と、基板を貫通する第１スルーホールと、基板を貫通する第２スルーホールと、第１スルーホール内に形成され、ダイボンディング電極と第１面実装用電極とを電気的に接続する第１接続電極と、第２スルーホール内に形成され、ワイヤボンディング電極と第２面実装用電極とを電気的に接続する第２接続電極とを備え、ダイボンディング電極、第１面実装用電極および第１スルーホールのそれぞれの中心を一致させるとともに、ダイボンディング電極の大きさを半導体素子チップよりも大きくし、かつダイボンディング電極の形状を半導体素子チップの底面の形状の相似形としたことを特徴とする、面実装型半導体装置である。
【０００８】
【作用】
この発明の一実施例によると、第１スルーホールの両側のそれぞれの開口端部がダイボンディング電極および第１面実装用電極のそれぞれの面内に配置されており、第１スルーホール内に形成された第１接続電極によってダイボンディング電極と第１面実装用電極とが電気的に接続されている。これによって、ダイボンディング電極を基板上に形成するためのスペースと、ダイボンディング電極と第１面実装用電極とを電気的に接続するためのスペースとを共用することができる。したがって、ダイボンディング電極を形成するためのスペース以外に、ダイボンディング電極と第１面実装用電極とを接続するためのスペース（図４に示す端部２ｂに相当するスペースＬ２）を別個に確保する必要がなく、その分だけ基板の面方向の寸法を小さくすることができる。
【０００９】
そして、第２スルーホールの両側のそれぞれの開口端部がワイヤボンディング電極および第２面実装用電極のそれぞれの面内に配置されており、第２スルーホール内に形成された第２接続電極によってワイヤボンディング電極と第２面実装用電極とが電気的に接続されている。これによって、ワイヤボンディング電極を基板上に形成するためのスペースと、ワイヤボンディング電極と第２面実装用電極とを電気的に接続するためのスペースとを共用することができる。したがって、ワイヤボンディング電極を形成するためのスペース以外に、ワイヤボンディング電極と第２面実装用電極とを接続するためのスペース（図４に示す端部２ａに相当するスペースＬ１）を別個に確保する必要がなく、その分だけ基板の面方向の寸法を小さくすることができる。
【００１０】
また、基板の裏面に形成された第１および第２面実装用電極が回路基板に形成された配線パターンに電気的に接続されるので、この面実装型半導体装置を実装するためのスペース以外に、図４に示す半田９ｂ，９ａのスペースＬ４，Ｌ３を回路基板上に確保する必要がない。
【００１１】
【発明の効果】
この発明によれば、図４に示す従来の発光装置１の端部２ａ，２ｂに相当するスペースＬ１，Ｌ２だけ基板の面方向の寸法を短くすることができるし、回路基板上において半田９ａ，９ｂのスペースＬ３，Ｌ４を不用とすることができる。したがって、回路基板に実装される面実装型半導体装置の実装密度を従来よりも上げることができる。
【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および図２に示すこの実施例の面実装型半導体発光装置（以下、単に「発光装置」と言う。）１０は、携帯電話機やＰＨＳ等のような携帯用電子機器の照明等に適したものであり、絶縁性の基板１２を含む。基板１２は、ガラスクロスなどに耐熱性のＢＴ樹脂を含浸させたＢＴレジン，ガラスエポキシ等からなり、そのサイズ（奥行き×横幅×厚み）は、近年の小型化の要請に応じて、たとえば１．２５ｍｍ×２．０ｍｍ×０．８ｍｍ、または０．８ｍｍ×１．６ｍｍ×０．８ｍｍ程度と小さく設定されている。この発光装置１０は、１０ｃｍ×５ｃｍ程度の大きさの基板母材に多数の発光素子チップ（以下、「ＬＥＤチップ」と言う。）等を奥行き方向と横幅方向とにマトリクス状に設け、この基板母材を切断することにより得られる。
【００１４】
基板１２には、互いに間隔を隔ててこの基板１２を貫通する一対の第１スルーホール１４および第２スルーホール１６が形成されている。この第１および第２スルーホール１４，１６のそれぞれの基板１２の表面で開口する表面側開口端部１４ａ，１６ａは、基板１２の表面に形成されているダイボンディング電極１８およびワイヤボンディング電極２０のそれぞれの面内に配置されており、それぞれの対応する電極１８，２０によって覆われている。そして、各スルーホール１４，１６のそれぞれの表面側開口端部１４ａ，１６ａは、各電極１８，２０のそれぞれの中央に位置している。また、第１および第２スルーホール１４，１６のそれぞれの基板１２の裏面で開口する裏面側開口端部１４ｂ，１６ｂは、基板１２の裏面に形成されている第１面実装用電極２２および第２面実装用電極２４のそれぞれの面内に配置されており、それぞれの対応する電極２２，２４によって覆われている。そして、各スルーホール１４，１６のそれぞれの裏面側開口端部１４ｂ，１６ｂも、第１および第２面実装用電極２２，２４のそれぞれの中央に位置している。
【００１５】
また、第１および第２スルーホール１４，１６のそれぞれの内周面には、第１接続電極２６および第２接続電極２８が形成されている。この第１接続電極２６は、ダイボンディング電極１８と第１面実装用電極２２とを電気的に接続している。そして、第２接続電極２８は、ワイヤボンディング電極２０と第２面実装用電極２４とを電気的に接続している。
【００１６】
ダイボンディング電極１８の上面には、上面発光型のＬＥＤチップ３０が載置されてダイボンディングされている。このＬＥＤチップ３０は、その底面電極とダイボンディング電極１８とが電気的に接続されている。また、ＬＥＤチップ３０の表面電極３０ａとワイヤボンディング電極２０とが金線等のワイヤ３２でワイヤボンディングされている。そして、基板１２の上面全体には、透光性の合成樹脂（たとえばエポキシ樹脂）からなる被覆部３４が装着され、この被覆部３４によってＬＥＤチップ３０，ワイヤ３２，ダイボンディング電極１８およびワイヤボンディング電極２０が密封され、この被覆部３４を通して、主として上面から、光が発光される。
【００１７】
また、図１（Ｂ）に示すように、ＬＥＤチップ３０、ダイボンディング電極１８およびワイヤボンディング電極２０のそれぞれの平面形状は、略正方形である。そして、ダイボンディング電極１８の平面形状は、ＬＥＤチップ３０およびワイヤボンディング電極２０の平面形状よりも少し大きく形成されている。そして、図２に示すように、第１および第２面実装用電極２２，２４の平面形状は、略正方形であり、ダイボンディング電極１８と同じ大きさである。そして、基板１２の平面形状は矩形である。この基板１２の横幅方向と平行する基板１２の中心線３６上に第１および第２スルーホール１４，１６のそれぞれの中心が位置している。また、平面方向から見て、第１スルーホール１４の中心にダイボンディング電極１８，第１面実装用電極２２およびＬＥＤチップ３０のそれぞれの中心が位置するようにそれぞれが配置されている。さらに、第２スルーホール１６の中心にワイヤボンディング電極２０および第２面実装用電極２４のそれぞれの中心が位置するようにそれぞれが配置されている。そして、これら基板１２，ＬＥＤチップ３０，ダイボンディング電極１８，ワイヤボンディング電極２０，ならびに第１および第２面実装用電極２２，２４は、それぞれを平面方向から見て各辺の対応するものどうしが互いに平行する状態で配置されている。
【００１８】
ここで、図１（Ｂ）に示すように、ダイボンディング電極１８の一辺の長さＭ１をＬＥＤチップ３０の一辺の長さＭ２よりも大きくしているが、このように大きくしているのは、ＬＥＤチップ３０のボンディング位置が多少ずれてもＬＥＤチップ３０をダイボンディング電極１８上に確実にボンディングできるようにするともに、両者を接着する導電性接着剤が基板１２上に流れ落ちないようにするための余裕分であり、最低必要とされる余裕分だけ大きくしている。そして、基板１２の左右の各側面１２ａ，１２ｂと、これら各側面１２ａ，１２ｂと隣合うダイボンディング電極１８およびワイヤボンディング電極２０の各側縁との間隔Ｎ１，Ｎ２は、基板母材を切断して基板１２を形成するときの切断位置のばらつきを許容するための余裕分であり、最低必要とされる間隔としている。
【００１９】
図１に示す発光装置１０によると、ダイボンディング電極１８の上面にＬＥＤチップ３０がボンディングされていて、ダイボンディング電極１８および第１面実装用電極２２のそれぞれの面内に第１スルーホール１４のそれぞれの表面側開口端部１４ａおよび裏面側開口端部１４ｂが位置している。さらに、ダイボンディング電極１８と第１面実装用電極２２とが、第１スルーホール１４内に形成された第１接続電極２６によって電気的に接続されている。したがって、ダイボンディング電極１８を基板１２上に形成するためのスペースと、ダイボンディング電極１８と第１面実装用電極２２とを電気的に接続するためのスペースとを共用することができる。
【００２０】
よって、ダイボンディング電極１８を形成するためのスペース以外に、ダイボンディング電極１８と第１面実装用電極２２とを電気的に接続するためのスペース（図４に示す端部２ｂに相当するスペースＬ２）を別個に確保する必要がなく、その分だけ基板１２の面方向（横幅方向）の寸法を小さくすることができる。さらに、基板１２の裏面に形成された第１面実装用電極２２が回路基板３８に形成された配線パターン４０ａに半田４２ａを介して電気的に接続されるので、発光装置１０を実装するためのスペース以外に、図４に示す半田９ｂのスペースＬ４を回路基板３８上に確保する必要がない。
【００２１】
そして、ワイヤ３２の一端が電気的に接続されたワイヤボンディング電極２０および第２面実装用電極２４のそれぞれの面内に第２スルーホール１６のそれぞれの表面側開口端部１６ａおよび裏面側開口端部１６ｂが位置している。さらに、ワイヤボンディング電極２０と第２面実装用電極２４とが、第２スルーホール１６内に形成された第２接続電極２８によって電気的に接続されている。これによって、ワイヤボンディング電極２０を基板１２上に形成するためのスペースと、ワイヤボンディング電極２０と第２面実装用電極２４とを電気的に接続するためのスペースとを共用することができる。
【００２２】
よって、ワイヤボンディング電極２０を形成するためのスペース以外に、ワイヤボンディング電極２０と第２面実装用電極２４とを電気的に接続するためのスペース（図４に示す端部２ａに相当するスペースＬ１）を別個に確保する必要がなく、その分だけ基板１２の面方向（横幅方向）の寸法を小さくすることができる。そして、この第２面実装用電極２４が回路基板３８に形成された配線パターン４０ｂに半田４２ｂを介して電気的に接続されるので、図４に示す半田９ａのスペースＬ３を不用にすることができる。
【００２３】
また、ＬＥＤチップ３０がボンディングされたダイボンディング電極１８の形状を、ＬＥＤチップ３０の底面の形状よりも大きくし、かつ底面の形状の相似形にすることにより、ダイボンディング電極１８上にＬＥＤチップ３０をボンディングするときの位置ずれを許容するための余裕分をダイボンディング電極１８の全周に亘って一定にすることができる。よって、ダイボンディング電極１８を最低必要とされる余裕分だけ大きくすることができるので、ダイボンディング電極１８を比較的小さくすることができる。
【００２４】
このように、図４に示す従来の発光装置１の端部２ａ，２ｂに相当するスペースＬ１，Ｌ２だけ基板１２の面方向（横幅方向）の寸法を短くすることができるし、しかも回路基板３８上において図４に示す半田９ａ，９ｂのスペースＬ３，Ｌ４を不用とすることができる。したがって、回路基板３８に実装される発光装置１０等の実装密度を従来よりも上げることができる。
【００２５】
これにより、回路基板３８上に多数の発光装置１０を実装した場合、回路基板３８の上面の面積当たりの各ＬＥＤチップ３０が発生する光の強さを従来よりも大きくすることができるし、基板１２の上面の面積当たりの光の強さを従来よりも大きくすることができる。
【００２６】
そして、図１に示すように、ＬＥＤチップ３０およびダイボンディング電極１８の各中心を互いに一致させたことにより、ＬＥＤチップ３０のダイボンディング電極１８に対するボンディングの位置ずれの許容範囲を大きくすることができる。そして、ダイボンディング電極１８，第１面実装用電極２２および第１スルーホール１４のそれぞれの中心を一致させたことにより、第１スルーホール１４に対してダイボンディング電極１８および第１面実装用電極２２を形成するときの位置ずれによるそれぞれの許容範囲を大きくすることができる。同様に、ワイヤボンディング電極２０，第２面実装用電極２４および第２スルーホール１６のそれぞれの中心を一致させたことにより、第２スルーホール１６に対してワイヤボンディング電極２０および第２面実装用電極２４を形成するときの位置ずれによるそれぞれの許容範囲を大きくすることができる。
【００２７】
ただし、上記実施例では、ＬＥＤチップ３０，ダイボンディング電極１８，第１面実装用電極２２および第１スルーホール１４のそれぞれの中心を一致させたが、それぞれの中心を一致させなくてもよい。ただし、この場合でも、第１スルーホール１４の表面側開口端部１４ａおよび裏面側開口端部１４ｂのそれぞれをダイボンディング電極１８および第１面実装用電極２２のそれぞれの面内に配置する。そして、ワイヤボンディング電極２０，第２面実装用電極２４および第２スルーホール１６のそれぞれの中心を一致させたが、それぞれの中心を一致させなくてもよい。この場合でも同様に、第２スルーホール１６の表面側開口端部１６ａおよび裏面側開口端部１６ｂのそれぞれをワイヤボンディング電極２０および第２面実装用電極２４のそれぞれの面内に配置する。
【００２８】
そして、上記実施例では、ＬＥＤチップ３０の底面の形状を略正方形としたので、ダイボンディング電極１８の形状を略正方形としたが、ＬＥＤチップ３０の底面の形状がたとえば矩形であるときは、ダイボンディング電極１８をそれよりも少し大きいその形状の相似形とするとよい。
【００２９】
また、上記実施例では、ダイボンディング電極１８の形状をＬＥＤチップ３０の底面の形状の相似形としたが、相似形としなくてもよい。要は、ＬＥＤチップ３０をダイボンディング電極１８上にボンディングできる大きさと形状であればよい。
【００３０】
さらに、上記実施例では、ＬＥＤチップ３０を使用する発光装置にこの発明を適用したが、これ以外のたとえば半導体レーザ等を使用する発光装置にこの発明を適用することができるし、トランジスタ等の他の面実装型半導体装置にもこの発明を適用することができる。
【００３１】
そして、上記実施例では、図１に示すように、ダイボンディング電極１８，ワイヤボンディング電極２０，ならびに第１および第２面実装用電極２２，２４が、第１および第２スルーホール１４，１６のそれぞれと対応する表面側開口端部１４ａ，１６ａおよび裏面側開口端部１４ｂ，１６ｂを覆うように形成されているが、これに代えて、ダイボンディング電極１８，ワイヤボンディング電極２０，ならびに第１および第２面実装用電極２２，２４のそれぞれの中央に貫通孔を形成し、それぞれの貫通孔がそれぞれと対応する第１および第２スルーホール１４，１６の表面側開口端部１４ａ，１６ａおよび裏面側開口端部１４ｂ，１６ｂと連通するようにしてもよい。なお、それぞれの貫通孔の直径は、第１および第２スルーホール１４，１６のそれぞれ内面に形成されている第１および第２接続電極２６，２８の内径と同一とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施例に係る発光装置が配線基板上に実装されている状態を示す縦断面図、（Ｂ）は図１（Ａ）実施例の発光装置を示す平面図である。
【図２】図１（Ａ）実施例の発光装置を示す底面図である。
【図３】従来の発光装置が配線基板上に実装されている状態を示す斜視図である。
【図４】従来の発光装置が配線基板上に実装されている状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０ …発光装置
１２ …基板
１４ …第１スルーホール
１４ａ，１６ａ …表面側開口端部
１４ｂ，１６ｂ …裏面側開口端部
１６ …第２スルーホール
１８ …ダイボンディング電極
２０ …ワイヤボンディング電極
２２ …第１面実装用電極
２４ …第２面実装用電極
２６ …第１接続電極
２８ …第２接続電極
３０ …ＬＥＤチップ
３２ …ワイヤ
３４ …被覆部
３８ …回路基板
４０ａ，４０ｂ …配線パターン[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a surface-mount type semiconductor device, and in particular, a die bonding electrode and a wire bonding electrode formed on the surface of a substrate included in, for example, a light emitting diode or a transistor, and first and second surface mounting electrodes formed on the back surface. Relates to a surface mount type semiconductor device in which corresponding ones are electrically connected by connection electrodes formed in a through hole.
[0002]
[Prior art]
An example of a conventional surface mount semiconductor light emitting device is shown in FIGS. This surface-mount semiconductor light-emitting device (hereinafter simply referred to as “light-emitting device”) 1 includes a substrate 2, and a pair of electrodes 3 and 4 are formed on each end 2 a and 2 b of the substrate 2. . The electrodes 3 and 4 include terminal portions 3a and 4a, respectively, and a wire bonding electrode 3b and a lead portion 4b are formed at the center in the width direction of the terminal portions 3a and 4a. A die bonding electrode 4c is formed at the tip of the lead portion 4b.
[0003]
A semiconductor light emitting element chip (hereinafter referred to as “LED chip”) 6 is die bonded to the die bonding electrode 4 c, and the bottom electrode thereof is electrically connected to the electrode 4. The upper surface electrode of the LED chip 6 and the wire bonding electrode 3 b of the electrode 3 are electrically connected via the wire 5. Further, the wire bonding electrode 3b, the lead portion 4b, the die bonding electrode 4c, the wire 5, the LED chip 6, and the like are sealed with a covering portion 7 made of a translucent synthetic resin.
[0004]
In such a light emitting device 1, the side surface portions 3e and 4e of the terminal portions 3a and 4a and the wiring patterns 8a and 8b of the circuit board 8 are electrically connected by solders 9a and 9b, respectively. Each of the terminal portions 3a and 4a includes surface portions 3d and 4d formed on the surface of the substrate 2, side surface portions 3e and 4e formed on the side surface of the substrate 2, and a back surface portion formed on the back surface of the substrate 2. 3f and 4f.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, as shown in FIG. 4, in the conventional light emitting device 1, the end portions 2 a and 2 b of the substrate 2 are formed so as to protrude outward from the side surfaces of the covering portion 7. , 2b, the amount of protrusion L1, L2 contributes to increasing the width of the light emitting device 1. Since the side surface portions 3e and 4e of the terminal portions 3a and 4a and the wiring patterns 8a and 8b of the circuit board 8 are electrically connected by the solders 9a and 9b, the space of the solders 9a and 9b. L3 and L4 are required on the circuit board 8. As described above, in the conventional light emitting device 1, the lateral width is widened by L 1 and L 2, and the spaces L 3 and L 4 of the solders 9 a and 9 b are required on the circuit board 8, so that they are mounted on the circuit board 8. This is an obstacle to increasing the mounting density of the light emitting device 1 and the like.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, a main object of the present invention is to provide a surface mount type semiconductor device that reduces the lateral width of the surface mount type semiconductor device and does not require a space for soldering on a circuit board.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A first invention electrically connects a substrate, a die bonding electrode and a wire bonding electrode formed on the surface of the substrate, a semiconductor element chip die bonded to the die bonding electrode, and the semiconductor element chip and the wire bonding electrode. Wires to be connected, first and second surface mounting electrodes formed on the back surface of the substrate, a first through hole penetrating the substrate, a second through hole penetrating the substrate , and formed in the first through hole A first connection electrode that electrically connects the die bonding electrode and the first surface mounting electrode, and is formed in the second through hole, and electrically connects the wire bonding electrode and the second surface mounting electrode. A second connection electrode that aligns the centers of the die bonding electrode, the first surface mounting electrode, and the first through hole, and The size of the bonding electrodes to be larger than the semiconductor element chip, and is characterized in that the shape of the die bonding electrode similar in shape of the bottom surface of the shape of the semiconductor device chip, a surface mount type semiconductor device.
[0008]
[Action]
According to one embodiment of the present invention , the opening end portions on both sides of the first through hole are disposed in the respective surfaces of the die bonding electrode and the first surface mounting electrode, and are formed in the first through hole. The die bonding electrode and the first surface mounting electrode are electrically connected by the formed first connection electrode. Thereby, a space for forming the die bonding electrode on the substrate and a space for electrically connecting the die bonding electrode and the first surface mounting electrode can be shared. Therefore, in addition to the space for forming the die bonding electrode, a space for connecting the die bonding electrode and the first surface mounting electrode (space L2 corresponding to the end 2b shown in FIG. 4) is separately secured. There is no need, and the dimension in the surface direction of the substrate can be reduced accordingly.
[0009]
And each opening edge part of the both sides of a 2nd through hole is arrange | positioned in each surface of a wire bonding electrode and a 2nd surface mounting electrode, and the 2nd connection electrode formed in the 2nd through hole The wire bonding electrode and the second surface mounting electrode are electrically connected. As a result, a space for forming the wire bonding electrode on the substrate and a space for electrically connecting the wire bonding electrode and the second surface mounting electrode can be shared. Therefore, in addition to the space for forming the wire bonding electrode, a space for connecting the wire bonding electrode and the second surface mounting electrode (space L1 corresponding to the end 2a shown in FIG. 4) is separately secured. There is no need, and the dimension in the surface direction of the substrate can be reduced accordingly.
[0010]
In addition, since the first and second surface mounting electrodes formed on the back surface of the substrate are electrically connected to the wiring pattern formed on the circuit substrate, other than the space for mounting the surface mounting type semiconductor device. It is not necessary to secure the spaces L4 and L3 of the solders 9b and 9a shown in FIG. 4 on the circuit board.
[0011]
【Effect of the invention】
According to this invention, the dimension in the surface direction of the substrate can be shortened by the spaces L1 and L2 corresponding to the end portions 2a and 2b of the conventional light emitting device 1 shown in FIG. The space L3, L4 of 9b can be made unnecessary. Therefore, the mounting density of the surface mounting type semiconductor device mounted on the circuit board can be increased as compared with the conventional case.
[0012]
The above object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.
[0013]
【Example】
A surface-mount semiconductor light-emitting device (hereinafter simply referred to as “light-emitting device”) 10 of this embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is suitable for illumination of portable electronic devices such as mobile phones and PHS. And includes an insulating substrate 12. The substrate 12 is made of BT resin, glass epoxy or the like obtained by impregnating a heat resistant BT resin into a glass cloth or the like, and its size (depth × width × thickness) is, for example, 1. It is set as small as about 25 mm × 2.0 mm × 0.8 mm or 0.8 mm × 1.6 mm × 0.8 mm. In the light emitting device 10, a large number of light emitting element chips (hereinafter referred to as “LED chips”) and the like are provided in a matrix in a depth direction and a width direction on a substrate base material having a size of about 10 cm × 5 cm. It is obtained by cutting the base material.
[0014]
A pair of first through holes 14 and a second through hole 16 are formed in the substrate 12 so as to penetrate the substrate 12 at a distance from each other. The surface side opening ends 14 a and 16 a that open on the surface of the substrate 12 of the first and second through holes 14 and 16 are formed on the die bonding electrode 18 and the wire bonding electrode 20 formed on the surface of the substrate 12. They are arranged in the respective planes and are covered by the corresponding electrodes 18, 20. The surface side opening ends 14a and 16a of the through holes 14 and 16 are located at the centers of the electrodes 18 and 20, respectively. Further, the back surface side opening end portions 14 b and 16 b opened at the back surface of the substrate 12 of the first and second through holes 14 and 16 are the first surface mounting electrodes 22 formed on the back surface of the substrate 12 and the first through holes 14 and 16. The electrodes are disposed in the respective surfaces of the two-surface mounting electrode 24 and are covered with the corresponding electrodes 22 and 24. Further, the back side opening ends 14b and 16b of the through holes 14 and 16 are also located at the centers of the first and second surface mounting electrodes 22 and 24, respectively.
[0015]
A first connection electrode 26 and a second connection electrode 28 are formed on the inner peripheral surfaces of the first and second through holes 14 and 16. The first connection electrode 26 electrically connects the die bonding electrode 18 and the first surface mounting electrode 22. The second connection electrode 28 electrically connects the wire bonding electrode 20 and the second surface mounting electrode 24.
[0016]
On the upper surface of the die bonding electrode 18, a top-emitting LED chip 30 is placed and die bonded. The LED chip 30 has its bottom electrode and the die bonding electrode 18 electrically connected. Further, the surface electrode 30a of the LED chip 30 and the wire bonding electrode 20 are wire-bonded with a wire 32 such as a gold wire. A covering portion 34 made of a light-transmitting synthetic resin (for example, epoxy resin) is attached to the entire top surface of the substrate 12, and the LED chip 30, the wire 32, the die bonding electrode 18, and the wire bonding electrode are formed by the covering portion 34. 20 is sealed, and light is emitted through the covering portion 34 mainly from the upper surface.
[0017]
Further, as shown in FIG. 1B, the planar shape of each of the LED chip 30, the die bonding electrode 18 and the wire bonding electrode 20 is substantially square. The planar shape of the die bonding electrode 18 is slightly larger than the planar shape of the LED chip 30 and the wire bonding electrode 20. As shown in FIG. 2, the planar shapes of the first and second surface mounting electrodes 22, 24 are substantially square and the same size as the die bonding electrode 18. The planar shape of the substrate 12 is a rectangle. The centers of the first and second through holes 14 and 16 are located on the center line 36 of the substrate 12 parallel to the lateral width direction of the substrate 12. Further, each of the die bonding electrode 18, the first surface mounting electrode 22, and the LED chip 30 is arranged so that the centers of the die bonding electrode 18, the first surface mounting electrode 22, and the LED chip 30 are located in the center of the first through hole 14 as viewed from the plane. Further, the respective centers of the wire bonding electrode 20 and the second surface mounting electrode 24 are arranged at the center of the second through hole 16. The substrate 12, the LED chip 30, the die bonding electrode 18, the wire bonding electrode 20, and the first and second surface mounting electrodes 22 and 24 correspond to each other when viewed from the plane direction. They are arranged in parallel with each other.
[0018]
Here, as shown in FIG. 1 (B), the length M1 of one side of the die bonding electrode 18 is made larger than the length M2 of one side of the LED chip 30, but the reason is as follows. In order to ensure that the LED chip 30 can be bonded to the die bonding electrode 18 even if the bonding position of the LED chip 30 is slightly deviated, and that the conductive adhesive that bonds the LED chip 30 does not flow onto the substrate 12. The margin is increased by the minimum required margin. The distances N1 and N2 between the left and right side surfaces 12a and 12b of the substrate 12 and the side edges of the die bonding electrode 18 and the wire bonding electrode 20 adjacent to the side surfaces 12a and 12b cut the substrate base material. This is a margin for allowing variation in the cutting position when the substrate 12 is formed, and is the minimum required interval.
[0019]
According to the light emitting device 10 shown in FIG. 1, the LED chip 30 is bonded to the upper surface of the die bonding electrode 18, and the first through holes 14 are formed in the respective surfaces of the die bonding electrode 18 and the first surface mounting electrode 22. Each front side opening end 14a and back side opening end 14b are located. Further, the die bonding electrode 18 and the first surface mounting electrode 22 are electrically connected by a first connection electrode 26 formed in the first through hole 14. Therefore, a space for forming the die bonding electrode 18 on the substrate 12 and a space for electrically connecting the die bonding electrode 18 and the first surface mounting electrode 22 can be shared.
[0020]
Therefore, in addition to a space for forming the die bonding electrode 18, a space for electrically connecting the die bonding electrode 18 and the first surface mounting electrode 22 (a space L2 corresponding to the end 2b shown in FIG. 4). ) In the surface direction (lateral width direction) of the substrate 12 can be reduced accordingly. Furthermore, since the first surface mounting electrode 22 formed on the back surface of the substrate 12 is electrically connected to the wiring pattern 40a formed on the circuit board 38 via the solder 42a, the light emitting device 10 is mounted. In addition to the space, it is not necessary to secure the space L4 of the solder 9b shown in FIG.
[0021]
And each surface side opening edge part 16a and back surface side opening edge of the 2nd through-hole 16 in each surface of the wire bonding electrode 20 and the 2nd surface mounting electrode 24 to which the end of the wire 32 was electrically connected The part 16b is located. Further, the wire bonding electrode 20 and the second surface mounting electrode 24 are electrically connected by a second connection electrode 28 formed in the second through hole 16. As a result, a space for forming the wire bonding electrode 20 on the substrate 12 and a space for electrically connecting the wire bonding electrode 20 and the second surface mounting electrode 24 can be shared.
[0022]
Therefore, in addition to the space for forming the wire bonding electrode 20, a space for electrically connecting the wire bonding electrode 20 and the second surface mounting electrode 24 (a space L1 corresponding to the end portion 2a shown in FIG. 4). ) In the surface direction (lateral width direction) of the substrate 12 can be reduced accordingly. Since the second surface mounting electrode 24 is electrically connected to the wiring pattern 40b formed on the circuit board 38 via the solder 42b, the space L3 of the solder 9a shown in FIG. it can.
[0023]
Further, the shape of the die bonding electrode 18 to which the LED chip 30 is bonded is made larger than the shape of the bottom surface of the LED chip 30 and is similar to the shape of the bottom surface, whereby the LED chip 30 is placed on the die bonding electrode 18. It is possible to make the margin for allowing the positional deviation when bonding the die bonding electrode 18 constant over the entire circumference of the die bonding electrode 18. Therefore, since the die bonding electrode 18 can be increased by the minimum required margin, the die bonding electrode 18 can be made relatively small.
[0024]
As described above, the dimension in the surface direction (lateral width direction) of the substrate 12 can be shortened by the spaces L1 and L2 corresponding to the ends 2a and 2b of the conventional light emitting device 1 shown in FIG. Above, the spaces L3 and L4 of the solders 9a and 9b shown in FIG. 4 can be made unnecessary. Therefore, the mounting density of the light emitting devices 10 and the like mounted on the circuit board 38 can be increased as compared with the conventional case.
[0025]
Thereby, when many light-emitting devices 10 are mounted on the circuit board 38, the intensity of light generated by each LED chip 30 per area of the upper surface of the circuit board 38 can be made larger than in the past. The intensity of light per area of the upper surface of 12 can be made larger than before.
[0026]
As shown in FIG. 1, by allowing the centers of the LED chip 30 and the die bonding electrode 18 to coincide with each other, it is possible to increase an allowable range of bonding displacement of the LED chip 30 with respect to the die bonding electrode 18. . The die bonding electrode 18, the first surface mounting electrode 22, and the first through hole 14 are made to coincide with each other, whereby the die bonding electrode 18 and the first surface mounting electrode are aligned with the first through hole 14. Each allowable range due to the positional deviation when forming 22 can be increased. Similarly, by aligning the centers of the wire bonding electrode 20, the second surface mounting electrode 24, and the second through hole 16, the wire bonding electrode 20 and second surface mounting for the second through hole 16. Each allowable range due to the positional deviation when forming the electrode 24 can be increased.
[0027]
However, in the above embodiment, the centers of the LED chip 30, the die bonding electrode 18, the first surface mounting electrode 22, and the first through hole 14 are made to coincide with each other. However, even in this case, the front-side opening end portion 14a and the back-side opening end portion 14b of the first through hole 14 are disposed in the respective surfaces of the die bonding electrode 18 and the first surface mounting electrode 22. The centers of the wire bonding electrode 20, the second surface mounting electrode 24, and the second through-hole 16 are made to coincide with each other. Similarly in this case, the front surface side opening end portion 16a and the back surface side opening end portion 16b of the second through hole 16 are disposed in the respective surfaces of the wire bonding electrode 20 and the second surface mounting electrode 24, respectively.
[0028]
In the above embodiment, since the shape of the bottom surface of the LED chip 30 is substantially square, the shape of the die bonding electrode 18 is substantially square. However, when the shape of the bottom surface of the LED chip 30 is rectangular, for example, It is preferable that the bonding electrode 18 has a similar shape that is slightly larger than that.
[0029]
Moreover, in the said Example, although the shape of the die bonding electrode 18 was made into the similar shape of the shape of the bottom face of the LED chip 30, it does not need to be made into a similar shape. The point is that the LED chip 30 may be of a size and shape that can be bonded to the die bonding electrode 18.
[0030]
Further, in the above embodiment, the present invention is applied to the light emitting device using the LED chip 30. However, the present invention can be applied to other light emitting devices using, for example, a semiconductor laser and the like. The present invention can also be applied to the surface mount type semiconductor device.
[0031]
In the above embodiment, as shown in FIG. 1, the die bonding electrode 18, the wire bonding electrode 20, and the first and second surface mounting electrodes 22 and 24 are connected to the first and second through holes 14 and 16. They are formed so as to cover the front side opening ends 14a and 16a and the back side opening ends 14b and 16b respectively corresponding thereto, but instead, the die bonding electrode 18, the wire bonding electrode 20, and the first and A through-hole is formed in the center of each of the second surface mounting electrodes 22 and 24, and the front-side opening end portions 14a and 16a and the back surface of the first and second through-holes 14 and 16 corresponding to the respective through-holes. You may make it communicate with the side opening edge parts 14b and 16b. The diameters of the respective through holes are the same as the inner diameters of the first and second connection electrodes 26 and 28 formed on the inner surfaces of the first and second through holes 14 and 16, respectively.
[Brief description of the drawings]
1A is a longitudinal sectional view showing a state in which a light emitting device according to an embodiment of the present invention is mounted on a wiring board, and FIG. 1B shows a light emitting device according to the embodiment of FIG. It is a top view.
FIG. 2 is a bottom view showing the light emitting device of the embodiment of FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a state in which a conventional light emitting device is mounted on a wiring board.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a state where a conventional light emitting device is mounted on a wiring board.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Light-emitting device 12 ... Board | substrate 14 ... 1st through-hole 14a, 16a ... Surface side opening edge part 14b, 16b ... Back surface side opening edge part 16 ... 2nd through-hole 18 ... Die bonding electrode 20 ... Wire bonding electrode 22 ... 1st 1 surface mounting electrode 24 ... 2nd surface mounting electrode 26 ... 1st connection electrode 28 ... 2nd connection electrode 30 ... LED chip 32 ... wire 34 ... coating | coated part 38 ... circuit board 40a, 40b ... wiring pattern

Claims

A substrate,
A die bonding electrode and a wire bonding electrode formed on the surface of the substrate;
A semiconductor element chip die bonded to the die bonding electrode;
A wire for electrically connecting the semiconductor element chip and the wire bonding electrode;
First and second surface mounting electrodes formed on the back surface of the substrate;
A first through hole penetrating the substrate;
A second through hole penetrating the substrate;
A first connection electrode formed in the first through hole and electrically connecting the die bonding electrode and the first surface mounting electrode;
A second connection electrode formed in the second through hole and electrically connecting the wire bonding electrode and the second surface mounting electrode;
While matching the centers of the die bonding electrode, the first surface mounting electrode and the first through hole,
A surface-mounting type semiconductor device, wherein the size of the die bonding electrode is larger than that of the semiconductor element chip, and the shape of the die bonding electrode is similar to the shape of the bottom surface of the semiconductor element chip.

The wire bonding electrode, characterized in that to match the respective centers of the second surface mounting electrode and the second through-hole, surface mount type semiconductor device according to claim 1.

The first through hole is characterized in that each of the open ends on both sides are arranged in the respective plane of the die bonding electrode and the first surface mounting electrode surface according to claim 1 or 2, wherein Semiconductor device for mounting.

The second through hole is characterized in that each of the open ends on both sides are arranged in the respective plane of the wire bonding electrode and the second surface mounting electrode, any one of claims 1 to 3 A semiconductor device for surface mounting as described in 1.

The die shape of the bonding electrode is characterized in that it is a square, the semiconductor device for surface mounting according to any one of claims 1 to 4.

Characterized in that said shape of the bottom surface of the semiconductor element chip is square, the semiconductor device for surface mounting according to any one of claims 1 to 5.

The semiconductor element chip is characterized in that a light-emitting element chip, the semiconductor device for surface mounting according to any one of claims 1 to 6.

Characterized in that said sealed by the covering portion in which the semiconductor element chip is formed of a translucent resin, a surface mount type semiconductor device according to any one of claims 1 to 7.

The substrate is characterized in that it consists of BT resin or a glass epoxy, a surface mount type semiconductor device according to any one of claims 1 to 8.

Claims 1, characterized in that it is used as illuminating a surface mounting semiconductor device according to any one of 9, the portable electronic device.