特許 6203503 半導体発光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6203503

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】半導体発光装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/52 20100101AFI20170914BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/52

【請求項の数】9

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-29110(P2013-29110)

(22)【出願日】2013年2月18日

(65)【公開番号】特開2014-157976(P2014-157976A)

(43)【公開日】2014年8月28日

【審査請求日】2016年1月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100062225

【弁理士】

【氏名又は名称】秋元 輝雄

(72)【発明者】

【氏名】立花 佳織

【審査官】 佐藤 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００７４４３４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−２５８８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０８７８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０９７５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１８７０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０２５０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０４１９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０８４９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０９９５４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体発光素子を実装するダイボンディングパッド部と、
当該ダイボンディングパッド部と離間し、前記ダイボンディングパッド部の一辺に並んで形成した第１パッド部と、
前記ダイボンディングパッド部の前記第１パッド部と反対側に形成した第２パッド部を導電部材により形成した基板と、
前記基板上に実装された半導体発光素子と、
前記基板表面であって前記半導体発光素子、前記ダイボンディングパッド部、前記第１パッド部及び前記第２パッド部の周囲を切れ目なく囲むように形成された第１堰き止め部と、
前記第１堰き止め部に堰き止められて、前記半導体発光素子を封止する第１封止樹脂と、を有し、
前記第１堰き止め部は、太幅部、細幅部、前記太幅部と前記細幅部との間の幅が変化する部分である遷移部とを含み、
前記第１封止樹脂は前記第１堰き止め部の上面外側端部から外側面の延長方向に立ち上がる形状であり、
前記遷移部は、前記第１パッド部もしくは前記第２パッド部の、前記第１パッド部、前記ダイボンディングパッド部及び前記第２パッド部が並んでいる方向と直交する方向側の側面の近くに位置し、前記並んでいる方向と前記第１堰き止め部とが交差する部分は前記細幅部が位置して前記第１封止樹脂が前記第１堰き止め部に対するアンカー効果を持つように作用することを特徴とする半導体発光装置。

【請求項2】

前記細幅部は前記第１堰き止め部の外周方向に凹んだ凹み部を形成しており、前記凹み部に前記半導体発光素子とは別の素子の少なくとも一部分が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。

【請求項3】

前記第１堰き止め部の外側に該第１堰き止め部の周囲を切れ目なく囲むように設けられた、太幅部、細幅部、前記太幅部と前記細幅部との間の幅が変化する部分である遷移部とを含む第２堰き止め部と、
前記２堰き止めに堰き止められて、前記第１堰き止め部及び前記第１封止樹脂を封止する第２封止樹脂と、を有し、
前記第２堰き止め部の遷移部は、前記第２封止樹脂が前記第２堰き止め部に対するアンカー効果を持つように作用することを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。

【請求項4】

前記第１堰き止め部の細幅部は、該第１堰き止め部の外周方向に凹んだ第１凹み部及び内周方向に凹んだ第２凹み部の２種類の凹み部を形成し、前記第２堰き止め部の細幅部は、該第２堰き止め部の外周方向に凹んだ凹み部を形成していることを特徴とする請求項３に記載の半導体発光装置。

【請求項5】

前記第１堰き止め部の前記第１凹み部に、前記半導体発光素子とは別の素子の少なくとも一部分が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の半導体発光装置。

【請求項6】

半導体発光素子を実装するダイボンディングパッド部と、
当該ダイボンディングパッド部と離間し、前記ダイボンディングパッド部の一辺に並んで形成した第１パッド部と、
前記ダイボンディングパッド部の前記第１パッド部と反対側に形成した第２パッド部を導電部材により形成した基板と、
前記基板上に実装された半導体発光素子と、
前記基板表面であって前記半導体発光素子、前記ダイボンディングパッド部、前記第１パッド部及び前記第２パッド部の周囲を切れ目なく囲むように形成された第１堰き止め部と、
前記第１堰き止め部に堰き止められて、前記半導体発光素子を封止する第１封止樹脂と、を有し、
前記第１堰き止め部の外側に該第１堰き止め部の周囲を切れ目なく囲むように形成された、太幅部、細幅部、前記太幅部と前記細幅部との間の幅が変化する部分である遷移部とを含む第２堰き止め部と、
前記第２堰き止め部に堰き止められて、前記第１堰き止め部及び前記第１封止樹脂を封止する第２封止樹脂と、を有し、
前記第２封止樹脂は前記第２堰き止め部の上面外側端部から外側面の延長方向に立ち上がる形状であり、
前記第２堰き止め部の遷移部は、前記第２封止樹脂が前記第２堰き止め部に対するアンカー効果を持つように作用することを特徴とする半導体発光装置。

【請求項7】

前記第１堰き止め部の細幅部は、該第１堰き止め部の外周方向に凹んだ第１凹み部及び内周方向に凹んだ第２凹み部の２種類の凹み部を形成し、前記第２堰き止め部の細幅部は、該第２堰き止め部の外周方向に凹んだ凹み部を形成していることを特徴とする請求項６に記載の半導体発光装置。

【請求項8】

前記第１堰き止め部の前記第１凹み部に、前記半導体発光素子とは別の素子の少なくとも一部分が配置されていることを特徴とする請求項７に記載の半導体発光装置。

【請求項9】

前記第１堰き止め部の上面まで前記第２封止樹脂が配置されていることを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれかに記載の半導体発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体発光装置に関するものであり、詳しくは、基板上に実装された半導体発光素子を封止樹脂で樹脂封止してなる半導体発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の半導体発光装置としては、例えば、図１２にあるような、基板８０上に形成された一対の回路パターン（電極）８１の夫々に架かるように半導体発光素子（ＬＥＤ素子）８２が実装され、半導体発光素子８２の周囲を囲むように線状に且つ環状に形成された堰き止め部（環状被膜）８３の内側に封止樹脂（封止部）８４をドーム状に充填することにより半導体発光素子８２を樹脂封止する構成からなるものが開示されている（特許文献１参照）。

【0003】

この場合、封止樹脂８４は、半導体発光素子８２を水分、塵埃及び悪性ガス等の外部環境要因から保護して信頼性を確保する機能を有すると同時に、半導体発光素子８２の光出射面と界面を形成することにより半導体発光素子８２の発光部で発光した光を半導体発光素子８２の光出射面から封止樹脂８４内に効率良く出射させる機能も有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−２５８８５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記特許文献１のものは、半導体発光素子８２が点灯（発光）と消灯（非発光）を繰り返すことにより、半導体発光素子８２を封止した封止樹脂８４が該半導体発光素子８２の点灯時の発熱による熱膨張と消灯時の冷却による熱収縮を繰り返し、封止樹脂８４と堰き止め部８３の接する面（界面）において剥離（界面剥離）が生じることがある。

【0006】

その結果、光出力の低下、指向特性の劣化及び色度分布の悪化（封止樹脂８４に蛍光体を分散した場合）等の光学的特性不良、回路パターンに対する半導体発光素子８２の電極オープン等の電気的特性不良、水分や悪性ガス等の外部環境要因が半導体発光素子８２に到達することによる電気的リークや半導体発光素子８２の劣化等の信頼性不良及び見た目の外観不良などの不具合が生じる恐れがある。

【0007】

これは、堰き止め部８３と封止樹脂８４との接着性が乏しいことに起因するものである。

【0008】

そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、堰き止め部における封止樹脂のアンカー効果によって該堰き止め部と該封止樹脂との接着力を補強する構成とすることにより、光学的特性、電気的特性及び信頼性等の諸特性、及び外観の夫々が良好な半導体発光装置を実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、半導体発光素子を実装するダイボンディングパッド部と、当該ダイボンディングパッド部と離間し、前記ダイボンディングパッド部の一辺に並んで形成した第１パッド部と、前記ダイボンディングパッド部の前記第１パッド部と反対側に形成した第２パッド部を導電部材により形成した基板と、前記基板上に実装された半導体発光素子と、前記基板表面であって前記半導体発光素子、前記ダイボンディングパッド部、前記第１パッド部及び前記第２パッド部の周囲を切れ目なく囲むように形成された第１堰き止め部と、前記第１堰き止め部に堰き止められて、前記半導体発光素子を封止する第１封止樹脂と、を有し、前記第１堰き止め部は、太幅部、細幅部、前記太幅部と前記細幅部との間の幅が変化する部分である遷移部とを含み、前記第１封止樹脂は前記第１堰き止め部の上面外側端部から外側面の延長方向に立ち上がる形状であり、前記遷移部は、前記第１パッド部もしくは前記第２パッド部の、前記第１パッド部、前記ダイボンディングパッド部及び前記第２パッド部が並んでいる方向と直交する方向側の側面の近くに位置し、前記並んでいる方向と前記第１堰き止め部とが交差する部分は前記細幅部が位置して前記第１封止樹脂が前記第１堰き止め部に対するアンカー効果を持つように作用することを特徴とするものである。

【0010】

また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記細幅部は前記第１堰き止め部の外周方向に凹んだ凹み部を形成しており、前記凹み部に前記半導体発光素子とは別の素子の少なくとも一部分が配置されていることを特徴とするものである。

【0011】

また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１において、前記第１堰き止め部の外側に該第１堰き止め部の周囲を切れ目なく囲むように設けられた、太幅部、細幅部、前記太幅部と前記細幅部との間の幅が変化する部分である遷移部とを含む第２堰き止め部と、前記２堰き止めに堰き止められて、前記第１堰き止め部及び前記第１封止樹脂を封止する第２封止樹脂と、を有し、前記第２堰き止め部の遷移部は、前記第２封止樹脂が前記第２堰き止め部に対するアンカー効果を持つように作用することを特徴とするものである。

【0012】

また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項３において、前記第１堰き止め部の細幅部は、該第１堰き止め部の外周方向に凹んだ第１凹み部及び内周方向に凹んだ第２凹み部の２種類の凹み部を形成し、前記第２堰き止め部の細幅部は、該第２堰き止め部の外周方向に凹んだ凹み部を形成していることを特徴とするものである。

【0013】

また、本発明の請求項５に記載された発明は、請求項４において、前記第１堰き止め部の前記第１凹み部に、前記半導体発光素子とは別の素子の少なくとも一部分が配置されていることを特徴とするものである。

【0014】

また、本発明の請求項６に記載された発明は、半導体発光素子を実装するダイボンディングパッド部と、当該ダイボンディングパッド部と離間し、前記ダイボンディングパッド部の一辺に並んで形成した第１パッド部と、前記ダイボンディングパッド部の前記第１パッド部と反対側に形成した第２パッド部を導電部材により形成した基板と、前記基板上に実装された半導体発光素子と、前記基板表面であって前記半導体発光素子、前記ダイボンディングパッド部、前記第１パッド部及び前記第２パッド部の周囲を切れ目なく囲むように形成された第１堰き止め部と、前記第１堰き止め部に堰き止められて、前記半導体発光素子を封止する第１封止樹脂と、を有し、前記第１堰き止め部の外側に該第１堰き止め部の周囲を切れ目なく囲むように形成された、太幅部、細幅部、前記太幅部と前記細幅部との間の幅が変化する部分である遷移部とを含む第２堰き止め部と、前記第２堰き止め部に堰き止められて、前記第１堰き止め部及び前記第１封止樹脂を封止する第２封止樹脂と、を有し、前記第２封止樹脂は前記第２堰き止め部の上面外側端部から外側面の延長方向に立ち上がる形状であり、前記第２堰き止め部の遷移部は、前記第２封止樹脂が前記第２堰き止め部に対するアンカー効果を持つように作用することを特徴とするものである。

【0015】

また、本発明の請求項７に記載された発明は、請求項６において、前記第１堰き止め部の細幅部は、該第１堰き止め部の外周方向に凹んだ第１凹み部及び内周方向に凹んだ第２凹み部の２種類の凹み部を形成し、前記第２堰き止め部の細幅部は、該第２堰き止め部の外周方向に凹んだ凹み部を形成していることを特徴とするものである。
また、本発明の請求項８に記載された発明は、請求項７において、前記第１堰き止め部の前記第１凹み部に、前記半導体発光素子とは別の素子の少なくとも一部分が配置されていることを特徴とするものである。
また、本発明の請求項９に記載された発明は、請求項４〜請求項６のいずれかにおいて、前記第１堰き止め部の上面まで前記第２封止樹脂が配置されていることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0016】

本発明の半導体発光装置は、基板上に実装された半導体発光素子の周囲を、同様に基板上に形成された、細幅部、太幅部、前記細幅部と前記太幅部との間の幅が変化する部分である遷移部を有する堰き止め部で囲み、堰き止め部で堰き止められた封止樹脂で半導体発光素子を樹脂封止した。これにより、遷移部が、封止樹脂が堰き止め部に対するアンカー効果を持つように機能する。

【0017】

その結果、堰き止め部と封止樹脂との接着力が補強され、光学的特性、電気的特性及び信頼性等の諸特性、及び外観の夫々が良好な半導体発光装置が実現する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態の半導体発光装置に係わる製造工程の説明図である。

【図2】同じく、製造工程の説明図である。

【図3】同じく、製造工程の説明図である。

【図4】同じく、製造工程の説明図である。

【図5】実施形態の説明図である。

【図6】応用例の説明図である。

【図7】他の応用例の平面説明図である。

【図8】図７のＧ−Ｇ断面説明図である。

【図9】図７及び図８に係わる斜視説明図である。

【図10】遷移部の説明図である。

【図11】同じく、遷移部の説明図である。

【図12】従来例の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図１１を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。

【0020】

まず、本発明の半導体発光装置に係わる実施形態について、製造方法を図１〜図４を参照して以下に説明する。

【0021】

最初に、図１（ａ：平面図、ｂ：ａのＡ−Ａ断面図）のような基板１を用意する。基板１は絶縁材料あるいは金属材料からなり、絶縁材料の場合はガラスエポキシ、ポリイミド、液晶ポリマー又はセラミック等の材料が用いられ、金属材料の場合は鉄、アルミニウム又は銅等の材料が用いられる。

【0022】

基板１の表面１ａ上及び裏面１ｂ上には導電部材からなる回路パターン２が形成され、表面１ａ上の回路パターン２には部分的に、後述する半導体発光素子３をダイボンディングするダイボンディングパッド２ａとボンディングワイヤ４をワイヤボンディングするワイヤボンディングパッド２ｂが形成されている。また、裏面１ｂ上の回路パターン２には外部の電源部に接続して電力を受電する外部接続電極２ｃが形成されている。回路パターン２は、基板１が絶縁基板の場合は直接基板表面上に設けられるが、基板１が金属基板の場合は基板表面上に形成された絶縁層を介して設けられる。

【0023】

次に、図２（ａ：平面図、ｂ：ａのＢ−Ｂ断面図）のように、基板１の表面１ａ上に、ダイボンディングパッド２ａ及びワイヤボンディングパッド２ｂの周囲を切れ目なく囲むように所定の高さで環状に延びる線状の堰き止め部５を形成する。

【0024】

堰き止め部５は、レジストインキをスクリーン印刷して形成したレジスト層又は金属材料のメッキにより形成した金属層で構成され、幅の細い細幅部５ａの領域、幅の太い太幅部５ｂの領域及び細幅部５ａと太幅部５ｂとの間の幅が変化する部分である遷移部５ｃの領域で構成されている。そのうち、細幅部５ａと太幅部５ｂの夫々は、基板１を表面１ａ側上方から見た上方視において、互いに平行に延長された外周線６と内周線７で形成されると共に、外周線６と、内周線７の前記外周線６に対して接近した線分７ａと離反した線分７ｂとにより設定される。また、遷移部５ｃは、接近した線分７ａに対向する線（本実施例においては外周線６）に対して略垂線方向に延びる線分７ｃで形成されている。

【0025】

堰き止め部５は、細幅部５ａ及び太幅部５ｂの夫々の幅及び厚みは任意であるが、細幅部５ａと太幅部５ｂの幅の比率は、（１／２）〜（２／３）：１であることが好ましい。細幅部５ａと太幅部５ｂの幅の差が大きいと、後述する封止樹脂１０との界面の面積（特に、上面５ｆにおける接触面積）の差が大きくなって接着強度に強度差が生じ、封止樹脂１０に対して接着強度が相対的に弱い細幅部５ａで封止樹脂１０の剥離が発生する。一方、細幅部５ａと太幅部５ｂの幅の差が小さいと、後述する封止樹脂１０のアンカー効果が低減して堰き止め部５に細幅部５ａと太幅部５ｂを設ける意味が薄れるか、あるいは意味が無くなる。

【0026】

換言すると、堰き止め部５で囲まれた領域（ボンディング領域）８は、堰き止め部５の細幅部５ａにおいて外周線６側に拡張された拡張部８ａを有している。

【0027】

次に、図３（ａ：平面図、ｂ：ａのＣ−Ｃ断面図）のように、基板１のダイボンディングパッド２ａ上にダイボンディング材（接着剤）９を介して半導体発光素子３をダイボンディングし、半導体発光素子３の上面に位置する一対の電極３ａの夫々と一対のワイヤボンディングパッド２ｂの夫々とにボンディングワイヤ４をワイヤボンディングすることにより、半導体発光素子３の上面に位置する電極３ａとワイヤボンディングパッド２ｂとをボンディングワイヤ４を介して電気的に接続する。

【0028】

最後に、図４（ａ：平面図、ｂ：ａのＤ−Ｄ断面図）に示すように、堰き止め部５の上面にかかるように、封止樹脂１０を該堰き止め部５内に充填して、半導体発光素子３及びボンディングワイヤ４を樹脂封止する。この場合、封止樹脂１０の充填はディスペンサ（液体定量吐出装置）を用いて一定量に設定され、充填された封止樹脂１０は、表面張力によって堰き止め部５の上面外側端部５ｄで広がりが抑えられると同時に、同様に表面張力によって堰き止め部５の上面外側端部５ｄから該堰き止め部５の外側面５ｅの延長方向に立ち上がるドーム状に形成される。

【0029】

封止樹脂１０は、半導体発光素子３を水分、塵埃及び悪性ガス等の外部環境要因から保護し且つボンディングワイヤ４を振動及び衝撃等の機械的応力から保護して信頼性を確保する機能を有している。また、半導体発光素子３の光出射面と界面を形成することにより半導体発光素子３の発光部で発光した光を半導体発光素子３の光出射面３ｂから封止樹脂１０内に効率良く出射させる機能も有している。

【0030】

以上により、半導体発光装置の一連の製造工程が終了する。なお、上記製造工程においても説明しているので重複することもあるが、改めて半導体発光装置２０の構成について以下に図５（ａ：平面図、ｂ：ａのＥ−Ｅ断面図）を参照して説明する。

【0031】

半導体発光装置２０は、基板１の表面１ａ上及び裏面１ｂに回路パターン２が形成されており、そのうち、表面１ａ上にはダイボンディングパッド２ａ及び一対のワイヤボンディングパッド２ｂが形成されている。一方、裏面１ｂ上には外部の電源部に接続して電力を受電する外部接続電極２ｃが形成されている。

【0032】

ダイボンディングパッド２ａ上には、ダイボンディング材（接着剤）９を介して半導体発光素子３がダイボンディングされると共に、半導体発光素子３の上面に位置する一対の電極３ａの夫々と一対のワイヤボンディングパッド２ｂの夫々とにボンディングワイヤ４をワイヤボンディングすることにより、半導体発光素子３の上面に位置する電極３ａとワイヤボンディングパッド２ｂとがボンディングワイヤ４を介して電気的に接続されている。

【0033】

また、同様に基板１の表面１ａ上には、半導体発光素子３及びボンディングワイヤ４の周囲を切れ目なく囲むように所定の高さで環状に延びる線状の堰き止め部５が形成されており、幅の細い細幅部５ａの領域、幅の太い太幅部５ｂの領域及び細幅部５ａと太幅部５ｂとの間の幅が変化する部分である遷移部５ｃの領域で構成されており、そのうち、細幅部５ａと太幅部５ｂの夫々は、基板１を表面１ａ側上方から見た上方視において、互いに平行に延長された外周線６と内周線７で形成されると共に、外周線６と、内周線７の前記外周線６に対して接近した線分７ａと離反した線分７ｂとにより設定されている。また、遷移部５ｃは、接近した線分７ａに対向する線（本実施例においては外周線６）に対して略垂線方向に延びる線分７ｃで形成されている。

【0034】

堰き止め部５は、細幅部５ａ及び太幅部５ｂの夫々の幅及び厚みは任意であるが、細幅部５ａと太幅部５ｂの幅の比率は、（１／２）〜（２／３）：１であることが好ましい。細幅部５ａと太幅部５ｂの幅の差が大きいと、封止樹脂１０との界面の面積（接触面積）の差が大きくなって接着強度に強度差が生じ、封止樹脂１０に対して接着強度が相対的に弱い細幅部５ａで封止樹脂１０の剥離が発生する。一方、細幅部５ａと太幅部５ｂの幅の差が小さいと、封止樹脂１０のアンカー効果が低減し、堰き止め部５に細幅部５ａと太幅部５ｂを設ける意味が薄れるか、あるいは意味が無くなる。

【0035】

したがって、堰き止め部５で囲まれた領域８は、堰き止め部５の細幅部５ａにおいて外周線６側に拡張された拡張部８ａを有している。

【0036】

更に、堰き止め部５の上面にかかるように、封止樹脂１０が該堰き止め部５の内側に該堰き止め部５で堰き止めした状態に充填されて、半導体発光素子３及びボンディングワイヤ４が樹脂封止されている。充填された封止樹脂１０は、表面張力によって堰き止め部５の上面外側端部５ｄで広がりが抑えられると同時に、同様に表面張力によって堰き止め部５の上面外側端部５ｄから該堰き止め部５の外側面５ｅの延長方向に立ち上がるドーム状に形成されている。

【0037】

半導体発光装置をこのような構成にすることにより、封止樹脂１０の一部が、堰き止め部５で囲まれた領域８の、堰き止め部５の細幅部５ａにおいて外周線６側に拡張された拡張部８ａに入り込み、拡張部８ａに入り込んだ封止樹脂１０に堰き止め部５の細幅部５ａの内側面によるアンカー効果が生じて拡張部８ａに固定される。

【0038】

そのため、堰き止め部５（特に、堰き止め部５の上面）と封止樹脂１０の接する界面において、半導体発光素子３の点灯時の発熱による熱膨張及び消灯時の冷却による熱収縮の繰り返しに起因する熱応力が抑制されて堰き止め部と封止樹脂との接着性が補強されることになり、これにより界面剥離が防止される。

【0039】

その結果、光学的特性、電気的特性及び信頼性等の諸特性、及び外観の夫々が良好な半導体発光装置を実現することができる。

【0040】

また、堰き止め部５で囲まれた領域８の拡張部８ａに、ダイボンディングパッド２ａや本実施形態のようにワイヤボンディングパッド２ｂの夫々の一部を配設することによりその上面に半導体発光素子３やボンディングワイヤ４等の部品・部材を実装することができると共に、拡散部８ａを、製造工程の製造装置に係わる部品（半導体発光素子３）搭載用のコレットやワイヤボンディング用のキャピラリ等の工程ツールのワークエリヤとして活用することができる。

【0041】

そのため、製造工程上の制約が低減して設計の自由度が高まると共に、それに伴って半導体発光装置の小型化が実現できる。

【0042】

なお、上記実施形態においては、環状に設けられた堰き止め部５で囲まれた内側の領域８内に半導体発光素子３とボンディングワイヤ４を有するものであるが、半導体発光装置はこれに限られるものではなく、半導体発光素子３と半導体発光素子３以外の素子とを組み合わせて配置することも可能である。

【0043】

例えば、図６（ａ：平面図、ｂ：ａのＦ−Ｆ断面図）にあるように、基板１の表面１ａ上の、堰き止め部５で囲まれた内側の領域８内に、ダイボンディングパッド２ａにダイボンディング材９を介してダイボンディングされた半導体発光素子３と共に、例えばツェナーダイオード素子３０を接着剤３１を介して載置する。そして、ツェナーダイオード素子３０の上面に位置する一対の電極３０ａの夫々と一対のワイヤボンディングパッド２ｂの夫々とにボンディングワイヤ４をワイヤボンディングすることにより、ツェナーダイオード素子３０の上面に位置する電極３０ａとワイヤボンディングパッド２ｂとをボンディングワイヤ４を介して電気的に接続する。

【0044】

この場合、堰き止め部５は、ツェナーダイオード素子３０に対応する位置をワイヤボンディングパッド２ｂに対応する位置と同様に細幅部５ａで構成し、ツェナーダイオード素子３０がワイヤボンディングパッド２ｂと同様にその一部が堰き止め部５で囲まれた領域８の拡張部８ａに位置するように配置されている。

【0045】

その結果、半導体発光素子と半導体発光素子以外の素子とを組み合わせて搭載した半導体発光装置の小型化を実現することができる。この場合も、堰き止め部５を、細幅部５ａの領域、太幅部５ｂの領域及び遷移部５ｃの領域で構成することにより、拡張部８ａに入り込んだ封止樹脂１０によるアンカー効果によって、半導体発光素子３の点灯時の発熱による熱膨張及び消灯時の冷却による熱収縮の繰り返しに起因する熱応力が抑制されて堰き止め部と封止樹脂との界面における接着性が補強されることになり、これにより界面剥離が防止される。

【0046】

また、半導体発光素子３のみを実装した上記半導体発光装置２０に対して更に、堰き止め部５で囲まれた領域８の拡張部８ａにツェナーダイオード素子３０の一部が位置した状態で実装することができると共に、拡散部８ａを、製造工程の製造装置に係わる部品（半導体発光素子３及びツェナーダイオード素子３０）搭載用のコレットやワイヤボンディング用のキャピラリ等の工程ツールのワークエリヤとして活用することができる。

【0047】

そのため、製造工程上の制約が低減して設計の自由度が高まると共に、それに伴って半導体発光装置の小型化が実現できる。

【0048】

図７〜図９（図７は平面図、図８は図７のＧ−Ｇ断面図、図９は斜視図）に示す半導体発光装置７０は、環状の堰き止め部を二重に設け、内側に設けられた堰き止め部で囲まれた内側の領域に半導体発光素子を実装すると共に内側の堰き止め部で堰き止められた封止樹脂で半導体発光素子を樹脂封止し、更にその上を外側の堰き止め部で堰き止められた封止樹脂で二重に樹脂封止した構成を有すものである。以下に具体的に説明する。

【0049】

基板４１の表面４１ａ上及び裏面４１ｂに回路パターン４２が形成されており、そのうち、表面４１ａ上にはフリップチップ実装型の半導体発光素子４３が実装される一対の電極パッド４２ａが形成されており、裏面４１ｂ上には外部の電源部に接続して電力を受電する外部接続電極４２ｂが形成されている。

【0050】

一対の電極パッド４２ａ上には、バンプ５８を介して半導体発光素子４３が実装されて、半導体発光素子４３の下面に位置する電極（図示せず）と電極パッド４２ａとがバンプ５８を介して電気的に接続されている。

【0051】

同様に、基板４１の表面４１ａ上には、半導体発光素子４３の周囲を切れ目なく囲むように所定の高さで環状に延びる線状の第１の堰き止め部（以下、「第１堰き止め部」と呼称する）４４が形成され、その外側に第１堰き止め部４４の周囲を切れ目なく囲むように所定の高さで環状に延びる線状の第２の堰き止め部（以下、「第２堰き止め部」と呼称する）５４が形成されている。

【0052】

第１堰き止め部４４は、幅の細い細幅部４４ａの領域、幅の太い太幅部４４ｂの領域及び細幅部４４ａと太幅部４４ｂとの間の幅が変化する部分である遷移部４４ｃの領域で構成されており、そのうち、細幅部４４ａと太幅部４４ｂの夫々は、基板４１を表面４１ａ側上方から見た上方視において、互いに平行に延長された外周線４５と内周線４６で形成されている。

【0053】

太幅部４４ｂに対して細幅部４４ａは上方視において、内周線４６の、外周線４５に対して接近した線分４６ａにより設定される第１の細幅部（以下、「第１細幅部」と呼称する）４４ａａと、外周線４５の、内周線４６に対して接近した線分４５ａにより設定される第２の細幅部（以下、「第２細幅部」と呼称する）４４ａｂを有している。また、遷移部４４ｃは、第１細幅部４４ａａにおいては接近した線分４６ａに対向する外周線４５に対して略垂線方向に延び、第２細線部においては接近した線分４５ａに対向する内周線４６に対して略垂線方向に延びる線分４９で形成されている。

【0054】

したがって、第１堰き止め部４４で囲まれた領域（ボンディング領域）４７は、第１堰き止め部４４の第１細幅部４４ａａにおいて外周線４５側に拡張された第１の拡張部（以下、「第１拡張部」と呼称する）４７ａを有している。同時に、第１堰き止め部４４の外側の、第２堰き止め部５４との間の領域（外側領域）４８は、第１堰き止め部４４の第２細幅部４４ａｂにおいて内周線４６側に拡張された第２の拡張部（以下、「第２拡張部」と呼称する）４８ａを有している。

【0055】

更に、第１の封止樹脂（以下、「第１封止樹脂」と呼称する）５０が、第１堰き止め部４４の内側面４４ｄで堰き止められた状態で該第１堰き止め部４４の内側に充填されて、半導体発光素子４３が樹脂封止されている。充填された第１封止樹脂５０は、表面張力によって第１堰き止め部４４の上面内側端部４４ｆで広がりが抑えられると同時に、同様に表面張力によって第１堰き止め部５の上面内側端部４４ｆから該１堰き止め部４４の内側面４４ｄの延長方向に立ち上がるドーム状に形成されている。

【0056】

第１堰き止め部４４の外側に設けられた第２堰き止め部５４は、幅の細い細幅部５４ａの領域、幅の太い太幅部５４ｂの領域及び細幅部５４ａと太幅部５４ｂとの間の幅が変化する部分である遷移部５４ｃの領域で構成されており、そのうち、細幅部５４ａと太幅部５４ｂの夫々は、基板４１を表面４１ａ側上方から見た上方視において、互いに平行に延長された外周線５５と内周線５６で形成されると共に、外周線５５と、内周線５６の前記外周線５５に対して接近した線分５６ａと離反した線分５６ｂとにより設定されている。また、遷移部５４ｃは、接近した線分５６ａに対向する外周線５５に対して略垂線方向に延びる線分５６ｃで形成されている。

【0057】

したがって、第２堰き止め部５４で囲まれた領域５７は、第２堰き止め部５４の細幅部５４ａにおいて外周線５５側に拡張された拡張部５７ａを有している。

【0058】

更に、第２の封止樹脂（以下、「第２封止樹脂」と呼称する）６０が、第２堰き止め部５４の内側面５４ｄで堰き止められた状態で該第２堰き止め部５４の内側に充填されて、第１封止樹脂５０の上面５０ａ、第１堰き止め部４４の上面４４ｅ及び外側面４４ｇを覆うように樹脂封止されている。充填された第２封止樹脂６０は、表面張力によって第２堰き止め部５４の上面内側端部５４ｆで広がりが抑えられると同時に、同様に表面張力によって第２堰き止め部５４の上面内側端部５４ｆから該２堰き止め部５４の内側面５４ｄの延長方向に立ち上がるドーム状に形成されている。

【0059】

半導体発光装置７０をこのような構成とすることにより、第１封止樹脂５０の一部が、第１堰き止め部４４で囲まれた領域４７の、第１堰き止め部４４の第１細幅部４４ａａにおいて外周線４５側に拡張された第１拡張部４７ａに入り込み、第１拡張部４７ａに入り込んだ第１封止樹脂５０に第１堰き止め部４４の第１細幅部４４ａａの内側面によるアンカー効果が生じて第１拡張部４７ａに固定される。そのため、第１堰き止め部４４（特に、第１堰き止め部４４の内側面４４ｄ）と第１封止樹脂５０の接する界面における接着性が補強されて向上し、熱応力に起因する界面剥離が防止される。

【0060】

また、第２封止樹脂６０の一部が、第１堰き止め部４４の外側の、第２堰き止め部５４との間の領域（外側領域）４８の、第１堰き止め部４４の第２細幅部４４ａｂにおいて内周線４６側に拡張された第２拡張部４８ａに入り込み、第２拡張部４８ａに入り込んだ第２封止樹脂６０に第１堰き止め部４４の第２細幅部４４ａｂの内側面によるアンカー効果が生じて第２拡張部４８ａに固定される。そのため、第１堰き止め部４４（特に、第１堰き止め部４４の上面４４ｅ及び外側面４４ｇ）と第２止樹脂６０の接する界面における接着性が補強されて向上し、熱応力に起因する界面剥離が防止される。

【0061】

更に、第２封止樹脂６０の一部は、第２堰き止め部５４で囲まれた領域５７の、第２堰き止め部５４の細幅部５４ａにおいて外周線５５側に拡張された拡張部５７ａに入り込み、拡張部５７ａに入り込んだ第２封止樹脂６０に第２堰き止め部５４の細幅部５４ａの内側面によるアンカー効果が生じて拡張部５７ａに固定される。そのため、第２堰き止め部５４（特に、第２堰き止め部５４の内側面５４ｄ）と第２封止樹脂６０の接する界面における接着性が補強されて向上し、熱応力に起因する界面剥離が防止される。

【0062】

なお、第１堰き止め部４４の細幅部４４ａと太幅部４４ｂの夫々の幅及び厚み、及び第２堰き止め部５４の細幅部５４ａと太幅部５４ｂの夫々の幅及び厚みは任意であるが、第１堰き止め部４４の細幅部４４ａと太幅部４４ｂの幅の比率は、（１／２）〜（２／３）：１であることが好ましい。細幅部４４ａと太幅部４４ｂの幅の差が大きいと、第２封止樹脂６０との界面の面積（特に、上面４４ｅにおける接触面積）の差が大きくなって接着強度に強度差が生じ、第２封止樹脂６０に対して接着強度が相対的に弱い細幅部４４ａで第２封止樹脂６０の剥離が発生する。一方、細幅部４４ａと太幅部４４ｂの幅の差が小さいと、第２封止樹脂６０のアンカー効果が低減し、第１堰き止め部４４に細幅部４４ａと太幅部４４ｂを設ける意味が薄れるか、あるいは意味が無くなる。

【0063】

また、第２堰き止め部５４の細幅部５４ａと太幅部５４ｂの幅の比率は、（２／３）以下：１であることが好ましい。細幅部５４ａと太幅部５４ｂの幅の差が小さいと、第２封止樹脂６０のアンカー効果が低減し、第２堰き止め部５４に細幅部５４ａと太幅部５４ｂを設ける意味が薄れるか、あるいは意味が無くなる。

【0064】

なお、第１堰き止め部４４の上面４４ｅは第１封止樹脂５０で覆わないことが好ましい。第１堰き止め部４４の上面４４ｅを第１封止樹脂５０で覆わないことにより、第１拡張部４７ａに第１封止樹脂５０が入り込んで第１堰き止め部４４と第１封止樹脂５０との間でアンカー効果が生じる。それと同時に、第１封止樹脂５０の、第１拡張部４７ａから上方に立ち上がる部分が他の部分に対して外側に出っ張った凸状部として形成され、第１封止樹脂５０と該第１樹脂５０を覆う第２封止樹脂６０との間で前記凸状部によるアンカー効果が生じて両者の密着性が強化される。

【0065】

第２堰き止め部５４の上面５４ｅは、第１封止樹脂５０及び第２封止樹脂６０のいずれにも覆われておらず、外部に直接露出した状態となっている。そのため、細幅部５４ａを、環状の第２堰き止め部５４の略中心に対して非対称の位置で且つ外部接続電極４２ｂとの位置関係を適宜設定することにより、極性マークとして用いることができる。これにより、基板４１上に別途極性表示部を設ける必要がないため装置の小型化が可能となると共に極性表示部の作成工程が不要なため製造コストの低減が図れる。

【0066】

また、第２堰き止め部５４を例えば黒色のような、他の部分に対して鮮明なコントラストを得ることができるような色で形成することにより、細幅部５４ａによる極性マークを確実に認識することができるようになる。

【0067】

なお、第１封止樹脂５０と第２封止樹脂６０は同一の透光性樹脂でも良いし、異なる透光性樹脂でも良い。同一の樹脂の場合、例えば、第１封止樹脂５０を透光性樹脂に蛍光体を分散した蛍光体分散樹脂とし、第２封止樹脂６０を添加剤を含まない透光性樹脂とすることも可能である。また、異なる樹脂の場合、例えば、第１封止樹脂５０を柔軟性を有するシリコーン樹脂とし、第２封止樹脂６０を硬質なエポキシ樹脂とすることも可能である。

【0068】

ところで、上記いずれの半導体発光装置においても、堰き止め部の細幅部と太幅部との間の幅が変化する部分である遷移部を形成する線分は、外周線と内周線のうち細幅部を形成する線分（上記、接近した線分）に対向する線に対して略垂線方向に延びる線分で形成されるものであるが、必ずしもこれに限られるものではなく、図１０（遷移部の説明図）のように、外周線（Ａ）と内周線（Ｂ）のうち細幅部（Ｃ）を形成する線分（上記、接近した線分）（Ｄ）に対向する線（Ａ）に対して略垂線方向に延びる線ａを０°の方向とした場合、遷移部を形成する線分（Ｅ）を線ａに対して適宜な角度θに設定することができる。この場合、角度θを０°以上、９０°未満とすることにより、封止樹脂とのアンカー効果を得ることができるが、角度θが０°に近づくほど大きなアンカー効果を得ることができる。

【0069】

なお、図１１（遷移部の説明図）のように、遷移部を形成する線分（Ｅ）を線ａに対し−方向の適度な確度（−θ）とすることも可能である。これによっても封止樹脂とのアンカー効果を得ることができる。

【0070】

更に、線分（Ｅ）と線分（Ｄ）との接続部分及び線分（Ｅ）と内周線（Ｂ）との接続部分は、図１０及び図１１のようにいずれも直線的に接続されてもよいし、曲線状に接続（図６ａの太幅部５ｂ、遷移部５ｃ）されてもよい。

【符号の説明】

【0071】

１… 基板
１ａ… 表面
１ｂ… 裏面
２… 回路パターン
２ａ… ダイボンディングパッド
２ｂ… ワイヤボンディングパッド
２ｃ… 外部接続電極
３… 半導体発光素子
３ａ… 電極
３ｂ… 光出射面
４… ボンディングワイヤ
５… 堰き止め部
５ａ… 細幅部
５ｂ… 太幅部
５ｃ… 遷移部
５ｄ… 上面外側端部
５ｅ… 外側面
５ｆ… 上面
６… 外周線
７… 内周線
７ａ… 線分
７ｂ… 線分
７ｃ… 線分
８… 領域（ボンディング領域）
８ａ… 拡張部
９… ダイボンディング材（接着剤）
１０… 封止樹脂
１０ａ… 表面
２０… 半導体発光装置
３０・・・ ツェナーダイオード
３１… 接着剤
４１… 基板
４１ａ… 表面
４１ｂ… 裏面
４２… 回路パターン
４２ａ… 電極パッド
４２ｂ… 外部接続電極
４３… 半導体発光素子
４４… 第１堰き止め部
４４ａ… 細幅部
４４ａａ… 第１細幅部
４４ａｂ… 第２細幅部
４４ｂ… 太幅部
４４ｃ… 遷移部
４４ｄ… 内側面
４４ｅ… 上面
４４ｆ… 上面内側端部
４４ｇ… 外側面
４５… 外周線
４５ａ… 線分
４６… 内周線
４６ａ… 線分
４７… 領域（ボンディング領域）
４７ａ… 第１拡張部
４８… 領域（外側領域）
４８ａ… 第２拡張部
４９… 線分
５０… 第１封止樹脂
５０ａ… 上面
５４… 第２堰き止め部
５４ａ… 細幅部
５４ｂ… 太幅部
５４ｃ… 遷移部
５４ｄ… 内側面
５４ｅ… 上面
５４ｆ… 上面内側端部
５５… 外周線
５６… 内周線
５６ａ… 線分
５６ｂ… 線分
５６ｃ… 線分
５７… 領域
５７ａ… 拡張部
５８… バンプ
６０… 第２封止樹脂
７０… 半導体発光装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】