特許 7197645 複数のテスト端子及び並列接続部品を有する発光ダイオードパッケージ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-19

(45)【発行日】2022-12-27

(54)【発明の名称】複数のテスト端子及び並列接続部品を有する発光ダイオードパッケージ

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/62 20100101AFI20221220BHJP

   H01L 33/00 20100101ALI20221220BHJP

【ＦＩ】

H01L33/62

H01L33/00 K

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021123144

(22)【出願日】2021-07-28

【審査請求日】2021-07-28

(73)【特許権者】

【識別番号】511207730

【氏名又は名称】聯嘉光電股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110002262

【氏名又は名称】ＴＲＹ国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】陳 復邦

(72)【発明者】

【氏名】張 志強

(72)【発明者】

【氏名】黄 長清

(72)【発明者】

【氏名】▲らい▼ 俊銘

(72)【発明者】

【氏名】黄 文星

(72)【発明者】

【氏名】蔡 増光

(72)【発明者】

【氏名】黄 國欣

【審査官】高椋 健司

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０３２８０７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２００６－５１３５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０８６１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０１５３２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３３／００－３３／６４

Ｇ０１Ｒ ３１／２６－３１／２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

主部品なる発光ダイオードチップと並列接続副部品とがダイボンディングされる、複数のテスト端子及び並列接続部品を有する発光ダイオードパッケージであって、
両側に位置する上方部品平面と、下底部ＳＭＤ電極平面とを有し、前記上方部品平面には主部品第１電極と、主部品第２電極と、副部品第１電極と、副部品第２電極とが設けられ、前記主部品第１電極及び前記主部品第２電極により前記主部品なる発光ダイオードチップがダイボンディングされ、前記副部品第１電極及び前記副部品第２電極により前記並列接続副部品がダイボンディングされ、前記主部品第１電極と前記副部品第１電極は電気的に接続されるパッケージングキャリアと、
前記下底部ＳＭＤ電極平面に設けられ且つ前記主部品第１電極及び前記副部品第１電極に電気的に接続される電気的テスト第１位置接点と、
前記下底部ＳＭＤ電極平面に設けられ且つ前記副部品第２電極に電気的に接続される電気的テスト第２位置接点と、
前記下底部ＳＭＤ電極平面に設けられ且つ前記主部品第２電極に電気的に接続される電気的テスト第３位置接点とを含むことを特徴とする前記発光ダイオードパッケージ。

【請求項2】

前記下底部ＳＭＤ電極平面にはキャリアの第１外部電極と、キャリアの第２外部電極と、キャリアの中継電極とがさらに設けられ、且つ前記キャリアの第１外部電極は第１電極導通穴を介して前記主部品第１電極及び前記副部品第１電極に電気的に接続され、前記キャリアの第２外部電極は第２電極導通穴を介して前記主部品第２電極に電気的に接続され、前記キャリアの中継電極はキャリアの中継電極導通穴を介して前記副部品第２電極に電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。

【請求項3】

前記パッケージングキャリアの前記下底部ＳＭＤ電極平面は回路基板を覆い、且つ前記キャリアの第２外部電極と前記キャリアの中継電極は前記下底部ＳＭＤ電極平面においてはんだペーストによって電気的に接続されることを特徴とする請求項２に記載の発光ダイオードパッケージ。

【請求項4】

前記パッケージングキャリアの前記下底部ＳＭＤ電極平面は回路基板に設けられ、且つ前記キャリアの第１外部電極、前記キャリアの第２外部電極及び前記キャリアの中継電極は前記回路基板の回路基板上方平面に延伸し、且つ前記キャリアの第２外部電極と前記キャリアの中継電極は前記回路基板上方平面において導電性フィルムを介して電気的に接続されることを特徴とする請求項２に記載の発光ダイオードパッケージ。

【請求項5】

前記主部品なる発光ダイオードチップは水平型発光ダイオード、フリップチップ型発光ダイオード、垂直型発光ダイオード及び複数のコンタクトを備えた垂直型発光ダイオードから選ばれるいずれか１種であることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。

【請求項6】

前記パッケージングキャリアの材質はセラミック基板、ＢＴ板、銅基板及び炭化ケイ素基板から選ばれるいずれか１種であることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。

【請求項7】

前記主部品なる発光ダイオードチップは複数の発光ダイオードチップが直列に接続されたものであることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。

【請求項8】

異なる前記発光ダイオードチップの間には電気的テスト位置接点がそれぞれ追加されることを特徴とする請求項７に記載の発光ダイオードパッケージ。

【請求項9】

前記主部品なる発光ダイオードチップは複数の発光ダイオードチップが並列に接続されたものであることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。

【請求項10】

前記並列接続副部品はツェナーダイオード、コンデンサ及び発光ダイオードチップから選ばれるいずれか１種であり、且つ前記並列接続副部品が発光ダイオードチップである場合には、前記並列接続副部品の順方向電圧は前記主部品なる発光ダイオードチップの順方向電圧に近いことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。

【請求項11】

前記並列接続副部品がツェナーダイオードで且つ単方向である場合には、前記並列接続副部品は反対の極性で前記主部品なる発光ダイオードチップに並列に接続されることを特徴とする請求項１０に記載の発光ダイオードパッケージ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光ダイオードのパッケージ構造に関し、特に、複数のテスト端子及び並列接続部品を有する発光ダイオードパッケージに関する。

【背景技術】

【0002】

発光ダイオード（ＬＥＤ）は半導体の電子と正孔の結合で高輝度を得る光源である。関連の製品は高輝度殺菌（紫外線）、自動車のヘッドライト及びテールライト（青色光、黄色光、赤色光）、プロジェクター用光源（青色光、緑色光、赤色光）、赤外線による危険検知（赤外線）に用いることができる。性能に優れた高出力ＬＥＤ部品には高輝度と高照度だけでなく、高い信頼性も求められる。例えば、自動車のヘッドライトモジュールでは、ＬＥＤが不動作になる場合に、夜間の安全走行に影響がある。自動車用ＬＥＤの場合は、たとえ１ｐｐｍという微小な不動作でも、自動車業界の基準からすれば改善が必要である。

【0003】

ＬＥＤチップ構造によって、ＬＥＤは様々なタイプに分けられる。低コストの水平型チップの他に、高出力大サイズチップ分野ではプロセスが複雑なフリップチップ型及び垂直型の高出力ＬＥＤチップが開発されている。例えば、特許文献１には、フリップチップ（ＦＬＩＰ－ＣＨＩＰ）型ＬＥＤチップ構造が開示されている。特許文献２には、垂直型ＬＥＤチップ構造が開示されている。特許文献３には、垂直型ＬＥＤを用いた複数のコンタクトによる技術案が開示されており、Ｎ電極が下方電極として用いられ、側壁が絶縁の複数のコンタクトがＰ型半導体層、量子井戸層を垂直に通過してＮ型半導体層内に延伸することで、動作電流がＮ型半導体層内に均一分散され、パッケージング工程でワイヤーボンディングに用いるためにＰ電極に側縁が設けられる。

【0004】

従来、ＬＥＤが不動作になるのはウェハーの欠陥で生成される漏れ電流（ｌｅａｋａｇｅ ｃｕｒｒｅｎｔ）が主な原因で、他にはパッケージング工程で、発光ダイオードの半導体部分でチップダイボンディング工程と電極導通工程における応力で半導体層が牽引されること、又は高温工程における熱応力もしくはパッケージング接着材に牽引されて微細な亀裂が形成されたりフィルムが剥離されたりしてより大きな漏れ電流が生成することで、パッケージが不動作になり又は信頼性が低下することが挙げられる。

【0005】

例えば、図１は従来のパッケージの回路模式図である。図２に示すように、従来の発光ダイオードパッケージ構造の断面模式図であり、ＬＥＤチップ１のＳＭＤパッケージングを行う時には、キャリアダイボンディング接着層４ＡによってＰ電極２をパッケージングキャリア３のダイボンディングベース４に接着させ、ワイヤーボンディングによりＮ電極５の金線６をワイヤーボンディング端子７に電気的に接続させ、ダイボンディングベース４は導電性金属８を介してパッケージングキャリア３の他側に位置するアノード９Ａ（Ａｎｏｄｅ）に、ワイヤーボンディング端子７は同カソード９Ｂ（Ｃａｔｈｏｄｅ）に電気的に接続される。強い静電気で部品が損傷することを防ぐために、ＬＥＤチップ１にツェナーダイオード１Ａ（Ｚｅｎｅｒ ｄｉｏｄｅ）が並列に接続されてもよい。

【0006】

高い信頼性という要件を満たすためには、パッケージング後のＬＥＤチップ１に対して、アノード９Ａ及びカソード９Ｂをテスト接点としてテスト機器で検出することで、自動車用ＬＥＤの高い基準を満たすことができる。

【0007】

しかし、ＬＥＤチップ１を検出する時には、部品の不動作が深刻な場合は、順方向電圧Ｖｆと輝度から分かるものの、半導体に微細な亀裂が存在する場合は、これを知るには逆方向バイアス特性（例えば、Ｉｒ）に頼るしかない。ＬＥＤチップ１にツェナーダイオード１Ａが並列に接続された場合、逆方向バイアス電圧下における電気的特性（例えば、漏れ電流Ｉｒ）を測定することができず、順方向バイアス電圧動作下における光学的又は電気的特性（例えば、輝度、波長、Ｖｆ）を測定する必要があるため、ＬＥＤチップ１の信頼性と検出可能性が低下しかねない。

【0008】

並列に接続されたツェナーダイオード１Ａの他にも、回路に他の並列接続副部品が存在する場合に、ＬＥＤチップ１の電気的特性の測定に干渉を与えかねない。逆方向バイアス動作下におけるＬＥＤチップ１の漏れ電流を正確に測定できなければ、パッケージング工程後のＬＥＤチップ１の信頼性にも劣化テストによる評価にも大きな支障があると考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】米国登録特許第ＵＳ８１８３５７９Ｂ２号

【文献】米国登録特許第ＵＳ８５４６８３１号

【文献】米国登録特許第ＵＳ８３１９２５０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、主たる目的は複数のテスト端子及び並列接続部品を有する発光ダイオードパッケージを開示することであり、主部品なる発光ダイオードチップと並列接続副部品がダイボンディングされた後も、主部品なる発光ダイオードチップと並列接続副部品のそれぞれの電気的特性を測定することができる。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は複数のテスト端子及び並列接続部品を有する発光ダイオードパッケージであり、主部品なる発光ダイオードチップと並列接続副部品とがダイボンディングされ、パッケージングキャリアと、電気的テスト第１位置接点と、電気的テスト第２位置接点と、電気的テスト第３位置接点とを含む。当該パッケージングキャリアは両側に位置する上方部品平面と、下底部ＳＭＤ電極平面とを有し、当該上方部品平面には主部品第１電極と、主部品第２電極と、副部品第１電極と、副部品第２電極とが設けられ、当該主部品第１電極及び当該主部品第２電極は当該主部品なる発光ダイオードチップに電気的に接続され、当該副部品第１電極及び当該副部品第２電極は当該並列接続副部品に電気的に接続され、実施形態によって、電気的に接続されることはダイボンディング、ワイヤーボンディングなどであってもよく、電気的に接続されたものでさえあれば問題はなく、且つ当該主部品第１電極と当該副部品第１電極は電気的に接続される。当該電気的テスト第１位置接点は当該パッケージングキャリアに設けられ且つ当該主部品第１電極及び当該副部品第１電極に電気的に接続され、当該電気的テスト第２位置接点は当該パッケージングキャリアに設けられ且つ当該副部品第２電極に電気的に接続され、当該電気的テスト第３位置接点は当該パッケージングキャリアに設けられ且つ当該主部品第２電極に電気的に接続される。

【発明の効果】

【0012】

このようにして、主部品第１電極及び主部品第２電極により主部品なる発光ダイオードチップがダイボンディングされ、副部品第１電極及び副部品第２電極により並列接続副部品がダイボンディングされ、本発明では主部品なる発光ダイオードチップと並列接続副部品がダイボンディング工程により重要な構造に接続された後も、電気的テスト第１、第２、第３位置接点により主部品なる発光ダイオードチップ及び並列接続副部品のそれぞれの電気的特性を測定することができ、最後に電気的テスト第２、第３位置接点を接続させれば済み、接続工程が簡単かつ安全に行われるため、主部品なる発光ダイオードチップの信頼性が保持される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は従来のパッケージの回路模式図である。

【図2】図２は従来の発光ダイオードパッケージ構造の断面模式図である。

【図3】図３は本発明に係るパッケージングキャリアの正面の構造模式図である。

【図4】図４は本発明に係るパッケージングキャリアの背面の構造模式図である。

【図5】図５は本発明に係るパッケージ構造の回路模式図である。

【図6】図６は本発明の一実施例に係るパッケージングキャリアの正面の構造模式図である。

【図7】図７は本発明の一実施例に係るパッケージ構造の断面模式図である。

【図8】図８は本発明の一実施例に係る別のパッケージ構造の断面模式図である。

【図9】図９は本発明の一実施例に係る回路接続の模式図その１である。

【図10】図１０は本発明の一実施例に係る回路接続の模式図その２である。

【図11】図１１は本発明の別の実施例に係るパッケージングキャリアの構造模式図である。

【図12】図１２は本発明の別の実施例に係るパッケージングキャリアの構造模式図である。

【図13】図１３は本発明の更なる実施例に係るパッケージ構造の回路模式図である。

【図14】図１４は本発明の更なる実施例に係るパッケージングキャリアの構造模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の特徴、目的及び利点の一層の理解のために、好ましい実施例を挙げ図面を参照して説明する。
図３、図４及び図５に示すように、本発明は複数のテスト端子及び並列接続部品を有する発光ダイオードパッケージであり、主部品なる発光ダイオードチップ１０と並列接続副部品１１とがダイボンディングされ、パッケージングキャリア２０と、電気的テスト第１位置接点３１と、電気的テスト第２位置接点３２と、電気的テスト第３位置接点３３とを含む。

【0015】

図６及び図７に示すように、パッケージングキャリア２０は両側に位置する上方部品平面２１と、下底部ＳＭＤ電極平面２２とを有し、上方部品平面２１には主部品第１電極４１と、主部品第２電極４２と、副部品第１電極４３と、副部品第２電極４４とが設けられ、主部品第１電極４１及び主部品第２電極４２により主部品なる発光ダイオードチップ１０がダイボンディングされ、副部品第１電極４３及び副部品第２電極４４により並列接続副部品１１がダイボンディングされ、且つ主部品第１電極４１と副部品第１電極４３は電気的に接続される。

【0016】

また、電気的テスト第１位置接点３１はパッケージングキャリア２０に設けられ且つ主部品第１電極４１及び副部品第１電極４３に電気的に接続される。電気的テスト第２位置接点３２はパッケージングキャリア２０に設けられ且つ副部品第２電極４４に電気的に接続される。電気的テスト第３位置接点３３はパッケージングキャリア２０に設けられ且つ主部品第２電極４２に電気的に接続される。

【0017】

実際の構造としては、パッケージングキャリア２０にはセラミック基板（窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素）、銅基板、ＢＴ（Ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ Ｔｒｉａｚｉｎｅ）板などを選んでもよく、パッケージングキャリア２０は単層の板とされてもよいし又は複数層の板とされてもよい。電気的テスト第１位置接点３１、電気的テスト第２位置接点３２及び電気的テスト第３位置接点３３は上方部品平面２１に設けられる。下底部ＳＭＤ電極平面２２にはキャリアの第１外部電極５１と、キャリアの第２外部電極５２と、キャリアの中継電極５３とが設けられる。且つキャリアの第１外部電極５１は第１電極導通穴６１を介して主部品第１電極４１、副部品第１電極４３及び電気的テスト第１位置接点３１に電気的に接続される。キャリアの第２外部電極５２は第２電極導通穴６２を介して主部品第２電極４２及び電気的テスト第３位置接点３３に電気的に接続される。キャリアの中継電極５３はキャリアの中継電極導通穴６３を介して副部品第２電極４４及び電気的テスト第２位置接点３２に電気的に接続される。また、下底部ＳＭＤ電極平面２２にはかさ上げ層５４が設けられてもよく（図４参照）、かさ上げ層５４の高さはキャリアの第１外部電極５１、キャリアの第２外部電極５２及びキャリアの中継電極５３の高さに等しく、これにより後続の工程の要件が満たされる。

【0018】

また、電気的テスト第１位置接点３１、主部品第１電極４１及び副部品第１電極４３はパッケージングキャリア２０に内蔵された金属導電層６４（図７参照）で電気的に接続されてもよい。電気的テスト第２位置接点３２及び副部品第２電極４４も、パッケージングキャリア２０に内蔵された金属導電層６４で電気的に接続されてもよい。電気的テスト第３位置接点３３が主部品第２電極４２に電気的に接続されることとしては、パッケージングキャリア２０に内蔵された金属導電層６４（図７参照）で電気的に接続されることであってもよい。且つ金属導電層６４はパッケージングキャリア２０の上方部品平面２１に形成されてもよい（図６参照）。

【0019】

本発明では主部品なる発光ダイオードチップ１０は水平型発光ダイオード、フリップチップ型発光ダイオード、垂直型発光ダイオード及び複数のコンタクトを備えた垂直型発光ダイオード（例えば、特許文献３）から選ばれるいずれか１種であってもよく、且つ主部品なる発光ダイオードチップ１０としては単一の発光ダイオードチップ又は直列に接続された複数の発光ダイオードチップを用いて発光輝度を増すことができる。本発明に係るパッケージ構造の断面は図７に示すとおりである。主部品なる発光ダイオードチップ１０は垂直型発光ダイオードであり、主部品なる発光ダイオードチップ１０は上部に位置するＮ型電極１０１と、底部に位置するＰ型電極１０２とを含み、Ｐ型電極１０２はキャリアダイボンディング接着層１０３により主部品第２電極４２にダイボンディングされ、Ｎ型電極１０１は金線６５を用いたワイヤーボンディングによって主部品第１電極４１に接続される。並列接続副部品１１はツェナーダイオード、コンデンサ及び発光ダイオードチップから選ばれるいずれか１種で、様々な機能を実現することができ、しかも並列接続副部品１１が発光ダイオードチップである場合には、並列接続副部品１１の順方向電圧（Ｖｆ）は主部品なる発光ダイオードチップ１０の順方向電圧（Ｖｆ）に近い必要がある。並列接続副部品１１がツェナーダイオードである場合には、双方向ツェナーダイオード（Ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｚｅｎｅｒ Ｄｉｏｄｅｓ）を選んでもよいし、又は単方向ツェナーダイオード（Ｚｅｎｅｒ Ｄｉｏｄｅ）を選んでもよく、単方向ツェナーダイオード（Ｚｅｎｅｒ Ｄｉｏｄｅ）である場合には、並列接続副部品１１は反対の極性で主部品なる発光ダイオードチップ１０に並列に接続される必要がある。

【0020】

図５に示すように、発光ダイオードパッケージ構造の回路に３つのテスト接点があり、電気的テスト第１位置接点３１、電気的テスト第２位置接点３２及び電気的テスト第３位置接点３３である。電気的テスト第１位置接点３１及び電気的テスト第２位置接点３２を選んでテストを行う場合には、並列接続副部品１１が正常な電気的特性で動作するかどうかをテストするために利用できる。電気的テスト第１位置接点３１及び電気的テスト第３位置接点３３を選んでテストを行う場合には、並列接続副部品１１が存在するときに、主部品なる発光ダイオードチップ１０の小電流下の順方向電圧Ｖｆ、及び主部品なる発光ダイオードチップ１０の逆方向バイアス電圧動作下における漏れ電流の正確な数値を測定することができ、逆方向バイアス漏れ電流の形成原因としては半導体における欠陥の拡大や、高温炉での劣化、ＥＳＤテストなどが挙げられる。

【0021】

テストが完了した後、電気的テスト第２位置接点３２と電気的テスト第３位置接点３３は導電性金属６６を介して電気的に接続される。導電性金属６６はワイヤーボンディング工程の金線を用いてもよいし、又は半導体フィルムとして形成されてもよい。

【0022】

パッケージングキャリア２０上の部品を保護するために、テストが完了した後、図７に示すように、本発明はパッケージングキャリア２０の上方部品平面２１を覆ってパッケージングするパッケージング材７０をさらに含んでもよく、これによりパッケージングキャリア２０上の部品、例えば、主部品なる発光ダイオードチップ１０、電気的テスト第１位置接点３１、電気的テスト第２位置接点３２、電気的テスト第３位置接点３３、主部品第１電極４１、主部品第２電極４２、副部品第１電極４３、副部品第２電極４４などを保護することができる。

【0023】

図８に示すように、別の実施例では、本発明は第１パッケージング材７１及び第２パッケージング材７２をさらに含んでもよく、第１パッケージング材７１によって主部品なる発光ダイオードチップ１０、並列接続副部品１１、主部品第１電極４１、主部品第２電極４２、副部品第１電極４３及び副部品第２電極４４が覆われる。

【0024】

また、パッケージングされていない電気的テスト第１位置接点３１、電気的テスト第２位置接点３２及び電気的テスト第３位置接点３３を用いてテストを行えば、パッケージング工程の時に、金線６５がパッケージング材によって牽引されると主部品なる発光ダイオードチップ１０が間接的に牽引され破壊されて、主部品なる発光ダイオードチップ１０に微細な亀裂が形成され又はフィルムが剥離されると不動作又は不安定になるという従来の問題を解決することができる。

【0025】

テストが完了した後、電気的テスト第２位置接点３２と電気的テスト第３位置接点３３は導電性金属６６を介して電気的に接続される。最後に第２パッケージング材７２で導電性金属６６、電気的テスト第１位置接点３１、電気的テスト第２位置接点３２及び電気的テスト第３位置接点３３を覆えば、全体のパッケージング工程が完了する。また、主部品なる発光ダイオードチップ１０が不動作になる場合には、第２パッケージング材７２だけを取り外して、接続導線６６を除去し又は遮断させれば、主部品なる発光ダイオードチップ１０の損傷は避けられ、再び検出すれば、簡単にかつ効果的に部品の不動作の原因を判明することができる。

【0026】

図９に示すように、一実施例では、電気的テスト第１位置接点３１、電気的テスト第２位置接点３２及び電気的テスト第３位置接点３３はパッケージングキャリア２０の下底部ＳＭＤ電極平面２２に設けられてもよい。実際の構造としては、キャリアの第１外部電極５１がそのまま電気的テスト第１位置接点３１とされ、キャリアの中継電極５３が電気的テスト第２位置接点３２とされ、キャリアの第２外部電極５２が電気的テスト第３位置接点３３とされてもよい。テストが完了した後、パッケージングキャリア２０の下底部ＳＭＤ電極平面２２は回路基板８０を覆い、且つキャリアの第２外部電極５２とキャリアの中継電極５３は下底部ＳＭＤ電極平面２２においてはんだペースト８１によって電気的に接続される。これにより、パッケージングキャリア２０は複数として並列されてもよく、しかも当該構造においては、回路基板８０は複数のパッケージングキャリア２０のキャリアの第１外部電極５１及びキャリアの第２外部電極５２にそれぞれ電気的に接続される複数の回路基板延伸電極８２を有し、後続の工程でこれを利用することができる。

【0027】

図１０に示すように、一実施例では、キャリアの第１外部電極５１、キャリアの第２外部電極５２及びキャリアの中継電極５３は回路基板８０の回路基板上方平面８３に延伸してもよく、且つキャリアの第２外部電極５２とキャリアの中継電極５３は回路基板上方平面８３において導電性フィルム８１Ａを介して電気的に接続される。

【0028】

前記実施例では、主部品なる発光ダイオードチップ１０として垂直型発光ダイオードが選ばれるが、本発明ではフリップチップ型発光ダイオード、複数のコンタクトを備えた垂直型発光ダイオードなどを使用することもでき、以下それぞれを説明する。

【0029】

図１１に示すように、主部品なる発光ダイオードチップ１０Ａとしてフリップチップ型発光ダイオードが選ばれ、且つ並列接続副部品１１Ａとしてフリップチップ型発光ダイオードが選ばれる場合には、主部品なる発光ダイオードチップ１０Ａ、並列接続副部品１１Ａはそれぞれフリップチップ方式でパッケージングキャリア２０にダイボンディングされてもよい。

【0030】

図１２に示すように、主部品なる発光ダイオードチップ１０Ｂとして複数のコンタクトを備えた垂直型発光ダイオードが選ばれ、並列接続副部品１１Ｂとしてコンデンサが選ばれる場合には、主部品なる発光ダイオードチップ１０ＢのＮ型電極（底部に位置し、図示されていない）が主部品第１電極４１にダイボンディングされた上に、当該主部品なる発光ダイオードチップのＰ型電極１０２はワイヤーボンディング方式で金線６５によって主部品第２電極４２に電気的に接続されてもよい。且つ図１２に示すように、第１電極導通穴６１及び第２電極導通穴６２だけを有し、且つ電気的テスト第２位置接点３２及び電気的テスト第３位置接点３３はテストした後、導電性金属６６（ワイヤーボンディング又は金属フィルム）によって電気的に接続され、そのためにキャリアの中継電極導通穴６３がなくてもよい。

【0031】

図１３に示すように、本発明の更なる実施例に係るパッケージ構造の回路模式図である。本実施例では、主部品なる発光ダイオードチップ１０Ｃは複数の発光ダイオードチップ１０Ｃ１、１０Ｃ２、１０Ｃ３が直列に接続されたものであってもよい。別の実施例では、主部品なる発光ダイオードチップは複数の発光ダイオードチップが並列に接続されたものであってもよい。本実施例では、例えば、図１３で、直列に接続された３つの発光ダイオードチップ１０Ｃ１、１０Ｃ２及び１０Ｃ３が単一のＬＥＤチップと同じ順方向電流で動作する場合に、発光ダイオードチップ１０Ｃ１、１０Ｃ２及び１０Ｃ３（主部品なる発光ダイオードチップ１０Ｃ）の全体電圧（Ｖｆ）は単一のＬＥＤチップの場合の３倍で、その発光効率も単一のＬＥＤチップの場合の３倍である。そのために、従来の自動車ヘッドライトのパッケージとしては高い電圧でより多くの光出力を得るために、複数のＬＥＤチップが直列に接続されたものが一般的である。

【0032】

発光ダイオードチップ１０Ｃ１、１０Ｃ２及び１０Ｃ３が直列に接続された回路においては、一部が損傷されて漏れ電流が生成した場合に、直列接続回路の中で発光ダイオードチップ１０Ｃ１、１０Ｃ２及び１０Ｃ３のいずれかが正常なチップであれば、損傷したチップの漏れ電流は検出できない。そのために、当該欠点を解消するためには、異なる発光ダイオードチップ１０Ｃ１と１０Ｃ２と１０Ｃ３との間には電気的テスト位置接点３３Ｂ、３３Ｃがそれぞれ追加されてもよく、図１３に示すとおりである。発光ダイオードチップ１０Ｃ１と１０Ｃ２との間には電気的テスト位置接点３３Ｂが追加され、発光ダイオードチップ１０Ｃ２と１０Ｃ３との間には電気的テスト位置接点３３Ｃが追加される。

【0033】

図１３に示すように、電気的テスト第３位置接点３３及び電気的テスト位置接点３３Ｂを測定すれば発光ダイオードチップ１０Ｃ１の漏れ電流特性を測定することができる。同様に、電気的テスト位置接点３３Ｂ及び電気的テスト位置接点３３Ｃを測定すれば発光ダイオードチップ１０Ｃ２の漏れ電流特性を測定することができる。同様に、電気的テスト位置接点３３Ｃ及び電気的テスト第１位置接点３１を測定すれば発光ダイオードチップ１０Ｃ３の漏れ電流特性を測定することができる。より多くのＬＥＤチップが直列に接続された場合は、前記方法を準用することができる。

【0034】

図１４に示すように、本発明の更なる実施例に係るパッケージングキャリアの構造模式図である。本実施例では、発光ダイオードチップ１０Ｃ１は主部品チップＡ第２電極４２Ａにダイボンディングされ、発光ダイオードチップ１０Ｃ１のＮ電極１２Ｃ１はワイヤーボンディング方式で主部品チップＢ第２電極４２ＢのダイボンディングベースのＰ電極端子４２Ｂ１に接続され、且つ電気的テスト位置接点３３Ｂに電気的に接続される。

【0035】

発光ダイオードチップ１０Ｃ２は主部品チップＢ第２電極４２Ｂにダイボンディングされ、発光ダイオードチップ１０Ｃ２のＮ電極１２Ｃ２はワイヤーボンディング方式で主部品チップＣ第２電極４２ＣのダイボンディングベースのＰ電極端子４２Ｃ１に接続され、且つ電気的テスト位置接点３３Ｃに電気的に接続される。

【0036】

発光ダイオードチップ１０Ｃ３は主部品チップＣ第２電極４２Ｃにダイボンディングされ、発光ダイオードチップ１０Ｃ３のＮ電極１２Ｃ３はワイヤーボンディング方式で主部品第１電極４１に接続されて、副部品なるツェナーダイオード１１Ｃに並列に接続される。

【0037】

当該実施例でパッケージングキャリアの５つのテスト接点は、電気的テスト第１位置接点３１、電気的テスト第２位置接点３２、電気的テスト第３位置接点３３、電気的テスト位置接点３３Ｂ及び電気的テスト位置接点３３Ｃを含み、５つの複列プローブを用いて、プログラム化した測定を行うことができる。

【0038】

上述した内容から分かるように、本発明は少なくとも以下の利点を有する。
１．本発明では主部品なる発光ダイオードチップは水平型発光ダイオード、フリップチップ型発光ダイオード、垂直型発光ダイオード又は複数のコンタクトを備えた垂直型発光ダイオードであってもよく、単一のＬＥＤチップとして動作してもよいし直列に接続された複数のＬＥＤチップとして動作してもよく、適用範囲が広く、パッケージング及びテストの両方の使用要件が満たされる。

【0039】

２．電気的テスト第１、第２、第３位置接点を利用して主部品なる発光ダイオードチップ及び並列接続副部品のそれぞれの電気的特性を測定することで、並列接続副部品が存在する回路では主部品なる発光ダイオードチップの逆方向バイアス電気的特性（例えば、漏れ電流Ｉｒ）をテストして、チップ原料の欠陥、パッケージングプロセスにおける機械的応力、熱応力、静電力により損傷した部品を特定できないという従来の問題を解決することができ、主部品なる発光ダイオードチップの信頼性が保持される。

【0040】

３．電気的テスト第１、第２、第３位置接点をパッケージングキャリアの上方部品平面又は下底部ＳＭＤ電極平面に設けることで、テスト接点の様々な接続形態を実現できる。

【0041】

４．第１パッケージング材と第２パッケージング材で段階的にパッケージングするという二次パッケージングの設計により、パッケージング工程の時に、ワイヤーボンディングを受ける金属がパッケージング材によって牽引されると主部品なる発光ダイオードチップが間接的に牽引され破壊されて、微細な亀裂が形成され又はフィルムが剥離されることで部品の性能が低下するにも関わらず、これを検出できないという従来の問題を解決することができる。

【0042】

５．二次パッケージングという設計を用いると、部品が不動作になる場合には、第２パッケージング材だけを取り外して接続導線を除去し又は遮断させれば、主部品なる発光ダイオードチップの損傷は避けられ、再び検出すれば、簡単にかつ効果的に部品の不動作の原因を判明することができる。

【符号の説明】

【0043】

１ 半導体デバイス
１Ａ ツェナーダイオード
２ Ｐ電極
３ パッケージングキャリア
４ ダイボンディングベース
５ Ｎ電極
６ 金線
７ ワイヤーボンディング端子
８ 導電性金属
９Ａ アノード
９Ｂ カソード
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 発光ダイオードチップ
１０Ｃ１、１０Ｃ２、１０Ｃ３ 発光ダイオードチップ
１０１ Ｎ型電極
１０２ Ｐ型電極
１１、１１Ａ、１１Ｂ 並列接続副部品
１２Ｃ１、１２Ｃ２、１２Ｃ３ Ｎ電極
２０ パッケージングキャリア
２１ 上方部品平面
２２ 下底部ＳＭＤ電極平面
３１ 電気的テスト第１位置接点
３２ 電気的テスト第２位置接点
３３ 電気的テスト第３位置接点
３３Ｂ、３３Ｃ 電気的テスト位置接点
４１ 主部品第１電極
４２ 主部品第２電極
４２Ａ 主部品チップＡ第２電極
４２Ｂ 主部品チップＢ第２電極
４２Ｂ１ ダイボンディングベースのＰ電極端子
４２Ｃ 主部品チップＣ第２電極
４２Ｃ１ ダイボンディングベースのＰ電極端子
１０３ ダイボンディング接着層
４３ 副部品第１電極
４４ 副部品第２電極
５１ キャリアの第１外部電極
５２ キャリアの第２外部電極
５３ キャリアの中継電極
５４ かさ上げ層
６１ 第１電極導通穴
６２ 第２電極導通穴
６３ キャリアの中継電極導通穴
６４ 金属導電層
６５ 金線
６６ 導電性金属
７０ パッケージング材
７１ 第１パッケージング材
７２ 第２パッケージング材
８０ 回路基板
８１ はんだペースト
８１Ａ 導電性フィルム
８２ 回路基板延伸電極
８３ 回路基板上方平面

【要約】      （修正有）

【課題】発光ダイオードチップと並列接続副部品がダイボンディングされた後も、それぞれの電気的特性が個別に測定可能となる発光ダイオードパッケージ。
【解決手段】本発明はパッケージングキャリア２０と、パッケージングキャリア上の電気的テスト第１、第２、第３位置接点（３１、３２、３３）とを含み、パッケージングキャリアは上方平面と、下底部平面とを有し、上方部品平面には主部品第１及び第２電極(４１、４２）と、副部品第１及び第２電極（４３、４４）が設けられ、電気的テスト第１位置接点３１は主部品第１電極４１及び副部品第１電極４３に接続され、電気的テスト第２位置接点３２は副部品第２電極４４に接続され、電気的テスト第３位置接点３３は主部品第２電極に接続される。これより電気的テスト第１、第２、第３位置接点にて主部品発光ダイオードチップ及び並列接続副部品のそれぞれの電気的特性を個別に測定することができる。
【選択図】図６

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】