光半導體裝置的制造方法及光半導體裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具備表面形成有鍍銀層的基板和鍵合在所述鍍銀層上的發(fā)光二極管的光半導體裝置的制造方法，該制造方法具有：形成被覆所述鍍銀層的粘土膜的膜形成工序、和在所述膜形成工序后通過引線鍵合而將所述發(fā)光二極管和被所述粘土膜被覆的所述鍍銀層電連接的連接工序。
【專利說明】光半導體裝置的制造方法及光半導體裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及具備發(fā)光二極管的光半導體裝置的制造方法及光半導體裝置。

【背景技術】
[0002]以往，已知有具備下述專利文獻I所述的發(fā)光二極管(Light Emitting D1de:LED)的光半導體裝置。該光半導體裝置具備發(fā)光元件即LED和載置LED的成型體。成型體具有與LED的一個電極電連接的第I導線(lead)和經(jīng)由引線(wire)與LED的另一個電極電連接的第2導線。此外，成型體具有凹部，該凹部具有載置LED的底面和側(cè)面，在該凹部中填充有密封LED的密封部件。由于成型體具有高的反射率，因而使光向凹部的側(cè)面及底面的透射降低，可高效率地放出來自LED的光。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:國際公開第2007/015426號小冊子


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]在光半導體裝置的電極上，例如有時形成鍍銀層。該鍍銀層因被大氣中所含的氣體腐蝕而變色。在使用具有這樣的鍍銀層的光半導體裝置作為照明器具時，有照度比LED的動作保證時間更快地下降的問題。特別是，如果形成在電極上的鍍銀層被硫化氫氣體硫化，則電極變成黒色。因此，因電極的反射率下降而使光半導體裝置的照度下降。另外，如果發(fā)光元件被大功率化，則發(fā)光元件產(chǎn)生的熱量增大，從而使電極的溫度上升。該電極的溫度上升有可能促進形成于電極上的鍍銀層的硫化。
[0008]以往，作為構成成型體的樹脂使用熱塑性樹脂。由于該熱塑性樹脂比鍍銀層的變色更快地變色，所以作為光半導體裝置照度下降的原因，鍍銀層的變色所占的影響較小。可是，近年來，在成型體中使用熱固性樹脂以取代熱塑性樹脂。該熱固性樹脂的變色出現(xiàn)在比鍍銀層的變色更慢的時期。因此，作為光半導體裝置照度下降的原因，鍍銀層的變色所占的影響增大。另外，有使硫化氫氣體對于這樣的光半導體裝置的評價標準化的動向。
[0009]于是，本發(fā)明的目的在于:提供可抑制鍍銀層的硫化的光半導體裝置的制造方法及光半導體裝置。
[0010]用于解決課題的手段
[0011]本發(fā)明的一個實施方式涉及一種光半導體裝置的制造方法，其中，所述光半導體裝置具有在表面形成有鍍銀層的基板和鍵合(bonding)在所述鍍銀層上的發(fā)光二極管，所述制造方法具有以下工序:膜形成工序，其形成被覆鍍銀層的粘土膜；以及連接工序，其在膜形成工序后，通過引線鍵合(wire bonding)而將發(fā)光二極管和被粘土膜被覆的鍍銀層進行電連接。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式所涉及的光半導體裝置的制造方法，由于在膜形成工序中用具有氣體阻擋性的粘土膜被覆鍍銀層，因而能夠抑制鍍銀層的硫化。由此，能夠抑制由鍍銀層的變色導致的光半導體裝置照度的下降。另外，在連接工序中，通過進行引線鍵合，將貫通粘土膜的鍵合引線(bonding wire)電連接在鍍銀層上，從而能夠確保鍍銀層和發(fā)光二極管的導通。并且，根據(jù)本發(fā)明所涉及的光半導體裝置的制造方法，由于在膜形成工序后實施連接工序，在形成粘土膜后實施引線鍵合，因而能夠得到不受膜形成工序的影響的鍵合引線。此外，由于以無鍵合引線的狀態(tài)實施膜形成工序，因而能夠在鍍銀層上確實形成粘土膜。
[0013]此外，在本發(fā)明的一個實施方式中，膜形成工序可以設計為:在從基板的表面?zhèn)葘⒂萌軇┫♂屨惩炼玫降恼惩料♂屢和坎荚阱冦y層上后，使粘土稀釋液干燥，從而形成粘土膜。由于可通過粘土稀釋液調(diào)整基板表面?zhèn)鹊耐坎剂炕蛘惩僚c溶劑的比例，因而可控制粘土膜的膜厚。由此，能夠容易形成具有規(guī)定膜厚的粘土膜。另外，由于在連接工序之前實施膜形成工序，因而粘土稀釋液不會附著在鍵合引線上。因此，可以防止從粘土向鍵合引線施加不需要的應力，從而可抑制鍵合引線的斷裂。
[0014]此外，本發(fā)明的一個實施方式可以設計為:進一步具有在膜形成工序之前，將發(fā)光二極管鍵合在基板的鍍銀層上的鍵合工序。根據(jù)該工序，由于在實施鍵合工序時鍍銀層上沒有粘土膜，因而容易將發(fā)光二極管鍵合在鍍銀層上。
[0015]此外，本發(fā)明的一個實施方式可以設計為:進一步具有在膜形成工序與連接工序之間，將發(fā)光二極管鍵合在基板的鍍銀層上的鍵合工序。根據(jù)該工序，由于在發(fā)光二極管的表面上沒有形成粘土膜，因而容易對發(fā)光二極管的電極實施引線鍵合。
[0016]此外，本發(fā)明的一個實施方式可以設計為:粘土膜的膜厚為0.01 μ m?500 μ m。根據(jù)該粘土膜的膜厚，能夠抑制粘土膜中的裂紋的發(fā)生，從而確保氣體阻擋性，同時確保粘土膜的透明性。
[0017]此外，本發(fā)明的一個實施方式可以設計為:在連接工序中，將施加給毛細管的負荷規(guī)定為60gf?150gf而使鍵合引線按壓在被粘土膜被覆的鍍銀層上。在該負荷的作用下，能夠使鍵合引線貫通粘土膜，從而將鍵合引線確實連接在鍍銀層上。
[0018]此外，本發(fā)明的一個實施方式可以設計為:在連接工序中，使毛細管振動而將鍵合引線按壓在被粘土膜被覆的鍍銀層上。通過使毛細管振動，能夠使鍵合引線貫通粘土膜，從而將鍵合弓I線更加可靠地連接在鍍銀層上。
[0019]本發(fā)明的一個實施方式涉及一種光半導體裝置，其具備:表面形成有鍍銀層的基板、鍵合在鍍銀層上的發(fā)光二極管、被覆鍍銀層的粘土膜以及鍵合引線，該鍵合引線被引線鍵合在發(fā)光二極管和鍍銀層上，具有與發(fā)光二極管電連接的第I連接部、與鍍銀層電連接的第2連接部、以及從第I連接部延伸至第2連接部的延伸部，其中，延伸部從粘土膜露出。
[0020]本發(fā)明的一個實施方式所涉及的光半導體裝置由于用具有氣體阻擋性的粘土膜被覆鍍銀層，因而能夠抑制鍍銀層的硫化。由此，能夠抑制由鍍銀層的變色導致的光半導體裝置照度的下降。另外，鍵合引線通過引線鍵合被連接在鍍銀層上，因而能夠確保鍍銀層和發(fā)光二極管的導通。并且，因鍵合引線的延伸部從粘土膜露出，在延伸部上不附著粘土膜，因而能夠防止從粘土膜向鍵合引線施加不需要的應力。因此，能夠防止鍵合引線的斷裂。
[0021]此外，本發(fā)明的一個實施方式可以設計為:第2連接部包含與鍍銀層相接的連接面和位于連接面的相反側(cè)的露出面，露出面從粘土膜露出。根據(jù)該構成，由于第2連接部的連接面與鍍銀層相接，因而能夠在鍵合引線與鍍銀層之間確保導通。此外，由于露出面從粘土膜露出，在露出面上不附著粘土膜，因而能夠防止從粘土膜向鍵合引線施加不需要的應力。因此，能夠進一步抑制鍵合引線的斷裂。
[0022]此外，本發(fā)明的一個實施方式可以設計為:進一步具有配置在基板上且圍住發(fā)光二極管的光反射部和填充在由光反射部和基板隔成的空間中而將發(fā)光二極管密封的透明密封部，其中，延伸部與透明密封部相接。根據(jù)該構成，由于延伸部直接與透明密封部相接，因而在延伸部與透明密封部之間不存在粘土膜。因此，可防止從粘土膜向延伸部施加不需要的應力，從而能夠抑制鍵合引線的斷裂。另外，由于延伸部與透明密封部相接，因而能夠保護延伸部。
[0023]此外，本發(fā)明的一個實施方式可以設計為:第2連接部包含與鍍銀層相接的連接面和位于連接面的相反側(cè)的露出面，露出面與透明密封部相接。由于第2連接部直接與透明密封部相接，因而在第2連接部與透明密封部之間不存在粘土膜。因此，可防止從粘土膜向第2連接部施加不需要的應力，從而能夠抑制鍵合引線的斷裂。另外，由于第2連接部與透明密封部相接，因而能夠保護第2連接部。
[0024]發(fā)明的效果
[0025]根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠防止鍍銀層的硫化，同時抑制鍵合引線的斷裂，從而能夠確保鍍銀層和發(fā)光二極管的導通的光半導體裝置的制造方法及光半導體裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是表示第I實施方式所涉及的光半導體裝置的截面的圖示。
[0027]圖2是放大地表示圖1所示的光半導體裝置的一部分的截面的圖示。
[0028]圖3是圖1所示的光半導體裝置的俯視圖。
[0029]圖4是示意表示粘土膜的截面的圖示。
[0030]圖5是表示第I實施方式所涉及的光半導體裝置的制造方法的流程圖。
[0031]圖6是用于對第I實施方式所涉及的光半導體裝置的制造方法的效果進行說明的圖示。
[0032]圖7是表示第2實施方式所涉及的光半導體裝置的截面的圖示。
[0033]圖8是放大地表示圖7所示的光半導體裝置的一部分的截面的圖示。
[0034]圖9是表示第2實施方式所涉及的光半導體裝置的制造方法的流程圖。
[0035]圖10是表示比較例和實施例1、2的條件及評價結(jié)果的圖示。
[0036]圖11是拍攝第2連接部所得到的SEM照片。
[0037]圖12是將圖11所示的A部放大的SEM照片。
[0038]圖13是將圖12所示的截面的一部分放大的SEM照片。
[0039]圖14是將圖11所示的B部放大的SEM照片。
[0040]圖15是將圖14所示的截面的一部分放大的SEM照片。

【具體實施方式】
[0041]以下參照附圖，對本發(fā)明的一個實施方式所涉及的光半導體裝置的合適的實施方式進行詳細說明。再者，在所有圖中，對于相同或相當?shù)牟糠謽俗⑼环枴?br> [0042][第I實施方式]
[0043]對第I實施方式所涉及的光半導體裝置進行說明。圖1是表示第I實施方式所涉及的光半導體裝置的截面的圖示。圖2是將圖1的一部分放大的圖示。圖3是圖1所示的光半導體裝置的俯視圖。第I實施方式所涉及的光半導體裝置IA具備:基板10、鍵合在基板10上的發(fā)光二極管即藍色LED30、用于向藍色LED30施加電壓的鍵合引線34、以圍住藍色LED30的方式配置在基板10上的光反射部即反射器20、填充在反射器20的內(nèi)部空間中的透明密封部即透明密封樹脂40。
[0044]基板10具有絕緣性的基體12和形成在基體12的表面上的布線層13。布線層13具有形成在基體12上的鍍銅板14和形成在鍍銅板14上的鍍銀層16。布線層13為了對藍色LED30的電極施加電壓而與藍色LED30的電極電連接。該布線層13具有與藍色LED30的第I電極30a電連接的第I部分13a和與第2電極30b電連接的第2部分13b。第I部分13b和第2部分13a彼此分離而被電絕緣。在第I部分13a與第2部分13b之間的間隙中，也可以根據(jù)需要形成由樹脂或陶瓷構成的絕緣部17。
[0045]光半導體裝置IA具有被覆鍍銀層16的粘土膜18。該粘土膜18具有氣體阻擋性，通過覆蓋鍍銀層16來抑制鍍銀層16的硫化。關于粘土膜18，能夠使用天然粘土或合成粘土中的任一種，例如，能夠使用娃鎂石(stevensite)、鋰蒙脫石(或水輝石:hectorite)、阜石、蒙脫石及貝得石(beidellite)中的至少一種以上。圖4是示意表示粘土膜18的截面的圖示。如圖4所示，關于天然粘土的蒙脫石，厚度Hl為Inm以下，與厚度Hl正交的方向的長度L為1nm?lOOOnm。這樣，天然粘土的蒙脫石由于縱橫尺寸比大，因而使氣體通過粘土膜18到達鍍銀層16的通過路線長。因此，能夠抑制鍍銀層16的硫化。
[0046]關于粘土膜18的膜厚H2，從氣體阻擋性和透光性的觀點出發(fā)，優(yōu)選為0.01 μ m?500 μ m，更優(yōu)選為0.03 μ m?500 μ m，進一步優(yōu)選為0.05 μ m?100 μ m，再優(yōu)選為0.05 μ m?10 μ m，再進一步優(yōu)選為0.05 μ m?I μ m。通過將粘土膜18的膜厚H2規(guī)定為0.01 μ m?500 μ m,能夠使對于鍍銀層16的氣體阻擋性和粘土膜18的透明性得以兼顧。在此情況下，通過使粘土膜18的膜厚H2在0.03 μ m?500 μ m、0.05 μ m?100 μ m、0.05 μ m?10 μ m、0.05 μ m?I μ m,能夠更加提高此效果。
[0047]關于粘土膜18的膜厚H2，從引線鍵合性的觀點出發(fā)，優(yōu)選為500μπι以下，更優(yōu)選為0.01 μ m?500 μ m。通過設定在這樣的范圍，能夠確保良好的引線鍵合性。
[0048]藍色LED30是光半導體裝置IA的光源。如果參照圖1，則藍色LED30的第I電極30a通過具有導電性的芯片鍵合(die bonding)材料32而與布線層13的第I部分13a芯片鍵合在一起。此外，藍色LED30的第2電極30b通過鍵合引線34而與布線層13的第2部分13b連接在一起。
[0049]反射器20使藍色LED30發(fā)出的光朝向光半導體裝置IA的外部反射。反射器20以圍住藍色LED30的方式從基板10的表面豎立地設置，隔成收容藍色LED30的內(nèi)部空間22。在內(nèi)部空間22中填充有用于密封藍色LED30的透明密封樹脂40。
[0050]反射器20由含有白色顏料的熱固性樹脂構成。關于熱固性樹脂，為了容易形成反射器20，使用可在室溫(例如25°C)下加壓成形的樹脂，特別是，從粘接性的觀點出發(fā)，優(yōu)選環(huán)氧樹脂。作為這樣的樹脂，例如能夠使用環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂、聚氨酯樹脂等。作為白色顏料，例如可使用氧化鋁、氧化鎂、氧化銻、氧化鈦或氧化鋯，特別是，從光反射性的觀點出發(fā)，優(yōu)選氧化鈦。
[0051]透明密封樹脂40用于密封藍色LED30，被填充在由反射器20隔成的內(nèi)部空間22中。作為填充在內(nèi)部空間22中的樹脂，可使用使波段至少包含藍色LED30發(fā)出的光波長的光透過的樹脂。作為透明密封樹脂40，從透明性的觀點出發(fā)，優(yōu)選使用有機硅樹脂或丙烯樹月旨。此外，透明密封樹脂40也可以進一步含有使光擴散的無機填充材料或以從藍色LED30發(fā)出的光作為激發(fā)光而從光半導體裝置IA發(fā)出白色光的熒光體42。
[0052]第I實施方式所涉及的光半導體裝置IA具備用于電連接藍色LED30的第2電極30b和布線層13的鍍銀層16的鍵合引線34。鍵合引線34具有鍵合在藍色LED30的第2電極30b上的第I連接部35、鍵合在銀鍍銀層16上的第2連接部36、以及從第I連接部35向第2連接部36延伸的延伸部37。作為鍵合引線34，可使用直徑為5 μ m?40 μ m的由金、銅或鋁制的引線。
[0053]第I連接部35由于被連接在與透明密封樹脂40相接的藍色LED30的第2電極30b上，所以第I連接部35也與透明密封樹脂40相接。此外，第I連接部35的一部分不與粘土膜18接觸而從粘土膜18露出，在從粘土膜18露出的第I連接部35的一部分上沒有附著粘土膜18。
[0054]如圖2所示，第2連接部36具有與鍍銀層16的表面16a相接的連接面36a和位于連接面36a的相反側(cè)的露出面36b。通過使鍍銀層16的表面16a和鍵合引線34的連接面36a相接而確保鍍銀層16和鍵合引線34的導通。該連接面36a和鍍銀層16的表面16a只要以確保鍵合引線34和鍍銀層16的導通的方式連接即可。因此，既可以是整個連接面36a與鍍銀層16的表面16a相接，也可以是連接面36a的一部分與鍍銀層16的表面16a相接。例如，在連接面36a與鍍銀層16的表面16a之間也可以夾著粘土膜18的一部分。此夕卜，第2連接部36的連接面36a與露出面36b之間的側(cè)面部分的一部分或全部被粘土膜18包圍。整個露出面36b不與粘土膜18接觸而從粘土膜18露出，在從粘土膜18露出的露出面36b上沒有附著粘土膜18。
[0055]延伸部37在透明密封樹脂40內(nèi)形成弧狀引線(wire loop)。因此，延伸部37的整個側(cè)面與透明密封樹脂40相接。此外，整個延伸部37不與粘土膜18接觸而從粘土膜18露出，在從粘土膜18露出的延伸部37上沒有附著粘土膜18。
[0056]這樣，本實施方式所涉及的光半導體裝置IA由于用具有氣體阻擋性的粘土膜18被覆鍍銀層16的表面16a，因而能夠抑制鍍銀層16的硫化。由此，能夠抑制由鍍銀層16的變色導致的光半導體裝置IA的照度的下降。
[0057]此外，本實施方式所涉及的光半導體裝置IA通過引線鍵合而將鍵合引線34固定在鍍銀層16上，第2連接部36的連接面36a與鍍銀層16的表面16a相接。由此，能夠在鍵合引線34與鍍銀層16之間確保導通。
[0058]此外，本實施方式所涉及的光半導體裝置IA由于鍵合引線34的第I連接部35、露出面36b及延伸部37與透明密封樹脂40相接而沒有附著粘土膜18，因而能夠防止從粘土膜18向鍵合引線34施加不需要的應力。因此，可防止鍵合引線34的斷裂。
[0059]下面參照圖5，對光半導體裝置IA的制造方法進行說明。如圖5所示，光半導體裝置IA的制造方法具有:準備工序S10、形成被覆鍍銀層16的粘土膜18的膜形成工序S20、固定藍色LED30的鍵合工序S30、通過引線鍵合而將被粘土膜18被覆的鍍銀層16和藍色LED30電連接的連接工序S40、以及向反射器20的內(nèi)部空間22中填充透光性樹脂即透明密封樹脂40的填充工序S50。
[0060]在準備工序SlO中，準備具有于表面形成有鍍銀層16的基板10和固定在基板10上的反射器20的產(chǎn)品。首先，準備將鍍銅板14設置在基體12上的基板(工序Sll)。接著，在鍍銅板14上形成鍍銀層16(工序S12)。然后，將反射器20固定在鍍銀層16上(工序 S13)ο
[0061]在準備工序SlO后，實施膜形成工序S20。開始，制備用溶劑稀釋粘土而得到的粘土稀釋液。首先，在超純水中混合粉末的蒙脫石，制備半透明溶液并進行攪拌。接著，將異丙醇投入攪拌后的半透明溶液中，再進行攪拌，由此制備粘土稀釋液。再者，溶劑中的水和異丙醇的比率例如為9: I。通過投入異丙醇作為溶劑，可抑制在使粘土稀釋液干燥時產(chǎn)生的粘土膜18的不均，從而能夠使粘土膜18的膜厚H2接近均勻。接著，將粘土稀釋液涂布在反射器20的內(nèi)部空間22中。在本實施方式中，通過向內(nèi)部空間22滴加或散布粘土稀釋液，便將粘土稀釋液涂布于內(nèi)部空間22。此時，以粘土稀釋液覆蓋露出于內(nèi)部空間22的整個鍍銀層16的方式調(diào)整滴加量或散布量。然后，使粘土稀釋液的溶劑干燥。例如，通過將涂布有粘土稀釋液的產(chǎn)物在70°C的環(huán)境下暴露5分鐘來使其干燥。通過以上的工序，便在被粘土稀釋液覆蓋的整個區(qū)域形成粘土膜18。
[0062]再者，由于本實施方式的粘土膜18的厚度H2為0.01 μ m?500 μ m，因而具有透光性。因此，也可以在露出于內(nèi)部空間22的鍍銀層16以外的區(qū)域上形成粘土膜18。例如，也可以在反射器20的內(nèi)壁面20a上形成粘土膜18。由此，可涂布數(shù)量能用粘土膜18確實覆蓋鍍銀層16的粘土稀釋液。因此，不需要如只被覆鍍銀層16那樣調(diào)整粘土稀釋液的涂布量，只要調(diào)整粘土稀釋液的涂布量，從而使其多于至少可在鍍銀層16上形成粘土膜18的量即可，因此容易形成粘土膜18。
[0063]在膜形成工序S20后，實施鍵合工序S30。在鍵合工序S30中，經(jīng)由導電性的芯片鍵合材料32將藍色LED30固定在鍍銀層16上。通過該工序，使藍色LED30的第I電極30a和布線層13的第I部分13a彼此電連接。
[0064]在鍵合工序S30后，實施連接工序S40。連接工序S40具有第I固定工序S41、弧狀引線形成工序S42和第2固定工序S43。作為該連接工序S40中使用的引線鍵合裝置，可使用公知的裝置。引線鍵合裝置具備插通鍵合引線34的毛細管(未圖示)。在將毛細管移動至規(guī)定的位置上后使其下降，將鍵合引線34按壓在藍色LED30的電極或形成有粘土膜18的鍍銀層16上，由此固定鍵合引線34。通過該工序，使鍵合引線34和藍色LED30的第2電極30b彼此電連接。
[0065]在第I固定工序S41中，形成第I連接部35，將鍵合引線34固定在藍色LED30的第2電極30b上。在該第I固定工序S41中，可采用球鍵合或楔鍵合中的任一種方法。在本實施方式中，由于在藍色LED30的表面上未形成粘土膜18，因而能夠按公知的條件將鍵合引線34固定在藍色LED30的第2電極30b上。接著，實施弧狀引線形成工序S42。在弧狀引線形成工序S42中，一邊使鍵合弓丨線34伸出一邊使毛細管移動，從而形成弧狀弓丨線(參照圖1)。
[0066]在第2固定工序S43中，形成第2連接部36，從而將鍵合引線34固定在鍍銀層16上。首先，將形成弧狀引線的鍵合引線34配置在粘土膜18上，朝鍍銀層16按壓。此時，優(yōu)選對毛細管施加60gf?150gf的負荷。只要規(guī)定為該負荷，就能使鍵合引線34貫通粘土膜18，從而將鍵合引線34確實連接在鍍銀層16上。此外，優(yōu)選在施加負荷時使毛細管在超聲波頻帶即80kHz?160kHz的頻帶振動。通過施加該振動，能夠使鍵合引線34貫通粘土膜18，從而將鍵合引線34更加確實連接在鍍銀層16上。然后，在將鍵合引線34固定在鍍銀層16上后，在毛細管保持鍵合引線34的狀態(tài)下使毛細管上升，從而將鍵合引線34的末端(tail)切斷。通過該工序，使鍵合引線34和布線層13的第2部分13b彼此電連接。
[0067]接著，實施填充工序S50。在填充工序S50中，在反射器20的內(nèi)部空間22中填充透明密封樹脂40，通過該樹脂將藍色LED30、鍵合引線34的第I連接部35、第2連接部36及延伸部37密封。通過以上工序，便制造出光半導體裝置1A。
[0068]這樣，根據(jù)本實施方式所涉及的光半導體裝置IA的制造方法，由于在膜形成工序S20中用具有氣體阻擋性的粘土膜18被覆鍍銀層16，因而能夠抑制鍍銀層16的硫化。由此，能夠抑制由鍍銀層16的變色導致的光半導體裝置IA的照度的下降。
[0069]此外，根據(jù)本實施方式所涉及的光半導體裝置IA的制造方法，通過在連接工序S40中進行引線鍵合，能夠使貫通粘土膜18的鍵合引線34與鍍銀層16電連接，從而確保鍍銀層16和藍色LED30的導通。
[0070]可是，圖6是將用比較例所涉及的制造方法制造的光半導體裝置的一部分放大的SEM照片。在本實施方式所涉及的制造方法中，在實施了膜形成工序S20后實施連接工序S40，而在比較例所涉及的制造方法中，在實施了連接工序S40后實施膜形成工序S20，在這一點上與本實施方式所涉及的制造方法不同。也就是說，在比較例所涉及的制造方法中，在實施膜形成工序S20時存在連接在藍色LED30和鍍銀層16上的鍵合引線34。在以此狀態(tài)對鍍銀層16涂布粘土稀釋液的情況下，在鍵合引線34上也附著粘土稀釋液。而且如果以在延伸部37上附著粘土稀釋液的狀態(tài)使粘土稀釋液干燥，則如圖6所示，在鍵合引線34的延伸部37上附著粘土膜，根據(jù)粘土稀釋液的組成及濃度的不同，附著在延伸部37上的粘土膜37a有時也以幕狀擴展。附著在該延伸部37上的粘土膜37a對鍵合引線34施加不需要的應力，因此鍵合引線34有可能斷裂。
[0071]另一方面，根據(jù)本實施方式所涉及的光半導體裝置IA的制造方法，由于在連接工序S40之前實施膜形成工序S20，因而不會在鍵合弓I線34上附著粘土稀釋液，能夠防止在鍵合引線34上附著粘土膜18。因此，可防止從粘土膜18向鍵合引線34施加不需要的應力，可抑制鍵合引線34的斷裂。
[0072]此外，根據(jù)本實施方式所涉及的光半導體裝置IA的制造方法，由于以無鍵合引線34的狀態(tài)實施膜形成工序S20，因而能夠在鍍銀層16上確實形成粘土膜18。
[0073]此外，根據(jù)本實施方式所涉及的光半導體裝置IA的制造方法，使用粘土稀釋液形成粘土膜18。關于粘土稀釋液，由于可調(diào)整基板10上的涂布量及粘土相對于溶劑的比例，所以通過使用粘土稀釋液形成粘土膜18，便可控制粘土膜18的膜厚H2。由此，能夠容易形成具有規(guī)定的膜厚H2的粘土膜18。
[0074]并且，根據(jù)本實施方式所涉及的光半導體裝置IA的制造方法，在膜形成工序S20與連接工序S40之間實施鍵合工序S30。按照這樣的工序的順序，不會在藍色LED30的表面上形成粘土膜18，因此能夠容易對藍色LED30的第2電極30b實施鍵合引線34的鍵合。
[0075][第2實施方式]
[0076]接著，對第2實施方式所涉及的光半導體裝置進行說明。圖7是表示第2實施方式所涉及的光半導體裝置的截面的圖示。圖8是將圖7的一部分放大的圖示。第2實施方式所涉及的光半導體裝置IB具備覆蓋鍍銀層16的表面16a及藍色LED30的表面的粘土膜19、和具有貫通粘土膜19而固定在藍色LED30的第2電極30b上的第I連接部38的鍵合引線34，它在這一點上與第I實施方式所涉及的光半導體裝置IA不同。其它的構成與光半導體裝置IA相同。
[0077]光半導體裝置IB具有被覆鍍銀層16并且被覆藍色LED30的粘土膜19。該粘土膜19除了還形成在藍色LED30的表面及側(cè)面上以外，具有與粘土膜18同樣的構成。
[0078]光半導體裝置IB具備鍵合引線34，用于將藍色LED30的第2電極30b和布線層13的鍍銀層16進行電連接。鍵合引線34具有鍵合在藍色LED30的第2電極30b上的第I連接部38、鍵合在鍍銀層16上的第2連接部36、以及從第I連接部38延伸至第2連接部36的延伸部37。
[0079]如圖8所示，第I連接部38被連接在形成有粘土膜19的藍色LED30的第2電極30b上。第I連接部38具有與藍色LED30的第2電極30b相接的連接面38a和位于連接面38a的相反側(cè)的露出面38b。通過第2電極30b和連接面38a相接，可以確保藍色LED30的第2電極30b和鍵合引線34的導通。該連接面38a和第2電極30b只要以確保鍵合引線34和第2電極30b的導通的方式連接即可。因此，既可以是整個連接面38a與第2電極30b相接，也可以是連接面38a的一部分與第2電極30b相接。例如，也可以在連接面38a與第2電極30b之間夾著粘土膜19的一部分。此外，第I連接部38上的連接面38a與露出面38b之間的側(cè)面部分的一部分或全部被粘土膜19包圍。整個露出面38b不與粘土膜19接觸而從粘土膜19露出，在露出面38b上沒有附著粘土膜19。
[0080]接著，對第2實施方式所涉及的光半導體裝置IB的制造方法進行說明。圖9是表示第2實施方式所涉及的光半導體裝置IB的制造工序的流程圖。如圖9所示，第2實施方式所涉及的制造方法在膜形成工序S20之前實施鍵合工序S30，它在這一點上與第I實施方式所涉及的光半導體裝置IA的制造方法不同。因此，在第I固定工序S41b中，在形成有粘土膜19的第2電極30b上固定鍵合引線34。其它的工序與第I實施方式所涉及的制造方法相同。再者，第I固定工序S41b中的鍵合條件與在第2固定工序S43中將鍵合引線34固定在形成有粘土膜19的鍍銀層16上時的鍵合條件相同。
[0081]根據(jù)第2實施方式所涉及的光半導體裝置IB的制造方法，在實施鍵合工序S30時，于鍍銀層16的表面16a上沒有粘土膜18。因此，能夠容易在鍍銀層16上鍵合藍色LED30。
[0082]以上，對本發(fā)明的一方案的適合的實施方式進行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述實施方式。
[0083]例如，在上述實施方式中，使用藍色LED作為發(fā)光二極管進行了說明，但也可以使用發(fā)藍色以外的光的發(fā)光二極管。
[0084]實施例
[0085]接著，對本發(fā)明的實施例進行說明。但是，本發(fā)明并不限定于以下的實施例。
[0086][實施例1]
[0087]在實施例1中，確認了貫通粘土層而固定在鍍銀層上的鍵合引線是否為機械連接和電連接。在實施例1中，準備好試驗體，該試驗體具備在鍍銀層上形成了粘土膜的第I試驗片和第2試驗片，各個試驗片彼此電絕緣。關于實施例1的各個試驗片，在鍍銀層上5次滴加粘土稀釋液，從而形成厚度為700nm的粘土膜。此外，將鍵合引線的一端鍵合在第I試驗片上，將鍵合引線的另一端鍵合在第2試驗片上。關于引線鍵合的實施條件，將施加給毛細管的負荷規(guī)定為80gf，將使毛細管振動的頻率規(guī)定為120kHz。再者，在實施例1中，使用田中電子工業(yè)株式會社生產(chǎn)的直徑為25 μ m的引線(SR-25)。
[0088]關于鍵合引線和鍍銀層的機械連接，通過實施拉伸試驗將從各試驗片上剝離鍵合引線時的拉伸負荷作為拉伸強度進行了評價。在拉伸試驗中，在將鉤掛在延伸部上后使鉤向上方移動，由此對鍵合引線施加拉伸負荷。此外，關于鍵合引線和鍍銀層的電連接，通過測定第I試驗片與第2試驗片之間的導通電阻進行了評價。其結(jié)果是，如圖10所示，拉伸強度為5.2gf，導通電阻為0.2 Ω。
[0089][實施例2]
[0090]在實施例2中，除了在鍍銀層上10次滴加粘土稀釋液，形成厚度為1800nm的粘土膜以外，其它條件與實施例1相同。而且，進行了與實施例1同樣的評價。其結(jié)果是，如圖10所示，拉伸強度為5.8gf，導通電阻為0.3 Ω。
[0091][比較例]
[0092]比較例除了不在鍍銀層上形成粘土膜以外，其它條件與實施例1相同。而且，進行了與實施例1同樣的評價。其結(jié)果是，如圖10所示，拉伸強度為7.7gf，導通電阻為0.2Ω。
[0093]由上述結(jié)果確認，鍵合引線無問題地機械連接和電連接在被粘土膜被覆的鍍銀層上。此外，還確認在貫通粘土膜而將鍵合引線固定在鍍銀層上的情況(實施例1、2)和將鍵合引線固定在沒有形成粘土膜的鍍銀層上的情況(比較例)下，拉伸強度及導通電阻沒有顯著的差別。
[0094][實施例3]
[0095]接著，在實施例3中，確認了貫通粘土膜而弓I線鍵合在鍍銀層上的第2連接部的截面的狀態(tài)。圖11?圖15為第2連接部的SEM照片。首先，準備好形成于鍍銀層上的粘土膜的厚度為3μπι的試驗體。關于引線鍵合的實施條件，將施加給毛細管的負荷規(guī)定為80gf，將使毛細管振動的頻率規(guī)定為120kHz(參照圖11(a))。再者，在實施例3中，使用直徑為25 μ m的金制的引線。接著，對第2連接部實施聚焦離子束加工(FIB加工)，從而形成第2連接部的截面(參照圖11(b))。
[0096]圖12是將圖11 (b)的區(qū)域A放大的SEM照片。層LI為鍍銅板，層L2為鍍銀層。另外，層L3為粘土膜。通過確認區(qū)域Al，得知鍵合引線W和鍍銀層L2直接接觸。另一方面，通過確認區(qū)域A2，得知在鍵合引線W與鍍銀層L2之間殘留粘土膜L3。
[0097]圖13的(a)部及圖13的(b)部是將圖12所示的區(qū)域Al的一部分進一步放大的SEM照片。圖13的(c)部及圖13的(d)部是將圖12所示的區(qū)域A2的一部分進一步放大的SEM照片。根據(jù)圖13的(a)部的SEM照片，確認在鍍銀層L2與鍵合引線W之間不存在粘土膜L3，鍵合引線W的接觸面被直接固定在鍍銀層上。此外，確認鍵合引線W的結(jié)晶具有微小的變形。在圖13的(b)部的SEM照片中，確認與圖13的(a)部的SEM照片同樣，在鍍銀層L2與鍵合引線W之間不存在粘土膜L3，鍵合引線W的接觸面被直接固定在鍍銀層上。此外，確認鍵合引線W的結(jié)晶具有微小的變形。另一方面，在圖13的(c)部的SEM照片中，確認在鍍銀層L2與鍵合引線W之間存在粘土膜L3。在該區(qū)域中，確認鍵合引線W的接觸面與鍍銀層部分地固定。此外，不能確定鍵合引線W的結(jié)晶的變形。圖13的(d)部的SEM照片為第2連接部的中心附近的截面。因此，沒有發(fā)現(xiàn)鍵合引線W。
[0098]圖14是將圖11的(b)部的區(qū)域B放大的SEM照片。層LI為鍍銅板，層L2為鍍銀層。另外，層L3為粘土膜。通過確認區(qū)域B1、B3，得知在鍵合引線W與鍍銀層L2之間殘留粘土膜L3。另一方面，通過確認區(qū)域B2，得知鍵合引線W與鍍銀層L2部分地接觸。
[0099]圖15的(a)部是將圖14所示的區(qū)域BI的一部分進一步放大的SEM照片。圖15的(b)部是將圖14所示的區(qū)域B2的一部分進一步放大的SEM照片。圖15的(c)部是將圖14所示的區(qū)域B3的一部分進一步放大的SEM照片。根據(jù)圖15的(a)部的SEM照片，雖然稍微確認鍵合痕跡，但是不能確定鍵合引線W的存在，而可以看到粘土膜分散存在。圖15的(c)部的SEM照片示出沒有固定鍵合引線的區(qū)域的截面。確認在沒有被鍵合的區(qū)域上形成了具有均勻膜厚的粘土膜。
[0100]根據(jù)圖11?圖15所示的SEM照片，得知鍍銀層和鍵合引線以部分含有粘土膜的狀態(tài)彼此固定。
[0101]符號說明:
[0102]1A、1B光半導體裝置 10基板
[0103]12基體13布線層
[0104]14鍍銅板16鍍銀層
[0105]17絕緣部18、19粘土膜
[0106]20反射器(光反射部) 20a內(nèi)壁面
[0107]22內(nèi)部空間30藍色LED (發(fā)光二極管)
[0108]32芯片鍵合材料34鍵合引線
[0109]35、38第I連接部36第2連接部
[0110]36a、38a 連接面36b、38b 露出面
[0111]37延伸部40透明密封樹脂(透明密封部)
[0112]42熒光體SlO準備工序
[0113]S20膜形成工序S30鍵合工序
[0114]S40連接工序S50填充工序
【權利要求】
1.一種光半導體裝置的制造方法，其中，所述光半導體裝置具有在表面形成有鍍銀層的基板和鍵合在所述鍍銀層上的發(fā)光二極管，所述制造方法具有以下工序: 膜形成工序，其形成被覆所述鍍銀層的粘土膜；以及 連接工序，其在所述膜形成工序后，通過引線鍵合而將所述發(fā)光二極管和被所述粘土膜被覆的所述鍍銀層進行電連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的光半導體裝置的制造方法，其中， 所述膜形成工序在從所述基板的表面?zhèn)葘⒂萌軇┫♂屨惩炼玫降恼惩料♂屢和坎荚谒鲥冦y層上后，使所述粘土稀釋液干燥，從而形成所述粘土膜。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的光半導體裝置的制造方法，其中， 進一步具有在所述膜形成工序之前，將所述發(fā)光二極管鍵合在所述基板的所述鍍銀層上的鍵合工序。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的光半導體裝置的制造方法，其中， 進一步具有在所述膜形成工序與所述連接工序之間，將所述發(fā)光二極管鍵合在所述基板的所述鍍銀層上的鍵合工序。
5.根據(jù)權利要求1?4中任一項所述的光半導體裝置的制造方法，其中， 所述粘土膜的膜厚為0.0l μ m?500 μ m。
6.根據(jù)權利要求5所述的光半導體裝置的制造方法，其中， 在所述連接工序中，將施加給毛細管的負荷規(guī)定為60gf?150gf而使鍵合弓I線按壓在被所述粘土膜被覆的所述鍍銀層上。
7.根據(jù)權利要求6所述的光半導體裝置的制造方法，其中， 在所述連接工序中，使所述毛細管振動而將所述鍵合引線按壓在被所述粘土膜被覆的所述鍍銀層上。
8.一種光半導體裝置，其中，具備: 表面形成有鍍銀層的基板， 鍵合在所述鍍銀層上的發(fā)光二極管， 被覆所述鍍銀層的粘土膜，以及 鍵合引線，其被引線鍵合在所述發(fā)光二極管和所述鍍銀層上，具有與所述發(fā)光二極管電連接的第I連接部、與所述鍍銀層電連接的第2連接部、以及從所述第I連接部延伸至所述第2連接部的延伸部； 所述延伸部從所述粘土膜露出。
9.根據(jù)權利要求8所述的光半導體裝置，其中， 所述第2連接部包含與所述鍍銀層相接的連接面和位于所述連接面的相反側(cè)的露出面； 所述露出面從所述粘土膜露出。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的光半導體裝置，其中，進一步具備: 配置在所述基板上且圍住所述發(fā)光二極管的光反射部，以及 填充在由所述光反射部和所述基板隔成的空間中而將所述發(fā)光二極管密封的透明密封部； 所述延伸部與所述透明密封部相接。
11.根據(jù)權利要求10所述的光半導體裝置，其中， 所述第2連接部包含與所述鍍銀層相接的連接面和位于所述連接面的相反側(cè)的露出面； 所述露出面與所述透明密封部相接。
【文檔編號】H01L33/62GK104350620SQ201380029860
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年6月6日 優(yōu)先權日:2012年6月6日
【發(fā)明者】東內(nèi)智子, 高根信明, 山浦格, 稻田麻希, 橫田弘 申請人:日立化成株式會社