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`
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`
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`
`
`
`(54) {7501037170}
`
`fifififlifififiififi
`
`(57)【要約】
`【構成】 基板１２に形成された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の表面側開口端部１４ａおよび裏
`面側開口端部１４ｂが配置されており、ダイボンディン
`グ電極１８上にＬＥＤチップ３０がボンディングされて
`いる。これにより、基板１２上にダイボンディング電極
`１８を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できるので、その共用分だけ基板
`１２の横幅を狭くすることができる。そして、第１面実
`装用電極２２を回路基板３８の配線パターン４０ａに半
`田４２ａによって接続できるので、回路基板３８上に発
`光装置１０を実装するためのスペース以外に半田付けの
`ためのスペースを確保する必要がない。
`【効果】 回路基板への面実装型発光装置の実装密度を
`従来よりも上げることができる。
`
`Cree Exhibit 1005
`Page 1
`
`

`

`1
`
`【特許請求の範囲】
`【請求項１】基板、
`前記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、
`前記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、
`前記半導体素子チップと前記ワイヤボンディング電極と
`を電気的に接続するワイヤ、
`前記基板の裏面に形成された第１および第２面実装用電
`極、
`前記基板を貫通し、両側のそれぞれの開口端部が前記ダ
`イボンディング電極および前記第１面実装用電極のそれ
`ぞれの面内に配置された第１スルーホール、
`前記基板を貫通し、両側のそれぞれの開口端部が前記ワ
`イヤボンディング電極および前記第２面実装用電極のそ
`れぞれの面内に配置された第２スルーホール、
`前記第１スルーホール内に形成され、前記ダイボンディ
`ング電極と前記第１面実装用電極とを電気的に接続する
`第１接続電極、ならびに前記第２スルーホール内に形成
`され、前記ワイヤボンディング電極と前記第２面実装用
`電極とを電気的に接続する第２接続電極を備える、面実
`装型半導体装置。
`【請求項２】前記半導体素子チップは、上面発光型の発
`光素子チップであって、透光性樹脂からなる被覆部によ
`って封止された、請求項１記載の面実装型半導体装置。
`【発明の詳細な説明】
`【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
`
`(2)
`
`10
`10
`
`20
`20
`
`30
`30
`
`40
`40
`
`50
`50
`
` 特開２００３−１７７５４
`2
`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９
`ａ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３
`ｆ，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，２
`ｂ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，Ｌ
`２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３
`ｅ，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、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、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、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、
`基板の裏面に形成された第１および第２面実装用電極、
`基板を貫通し、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
`配置された第１スルーホール、基板を貫通し、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た第２スルー
`ホール、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、ならびに第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接続電極を備える、面実装型半導体装置で
`ある。
`
`Cree Exhibit 1005
`Page 2
`
`

`

`3
`
`【０００８】
`【作用】この発明によると、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Ｌ
`２）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，Ｌ
`２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，Ｌ
`４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。）１
`０は、携帯電話機やＰＨＳ等のような携帯用電子機器の
`
`(3)
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`10
`10
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`30
`30
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`40
`40
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`50
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`
` 特開２００３−１７７５４
`4
`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×０．８
`ｍｍ、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、１０ｃ
`ｍ×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１
`２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
`
`Cree Exhibit 1005
`Page 3
`
`

`

`5
`
`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２
`０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２
`２，２４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，ＬＥ
`Ｄ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３
`０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
`
`(4)
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`10
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`40
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` 特開２００３−１７７５４
`6
`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２
`２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１
`０を実装するためのスペース以外に、図４に示す半田９
`ｂ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１
`６ｂ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１
`６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Ｌ
`１）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
`
`Cree Exhibit 1005
`Page 4
`
`

`

`7
`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１
`８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３
`０，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３
`０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３
`０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
`
`(5)
`
`10
`10
`
`20
`20
`
`30
`30
`
`40
`40
`
`50
`50
`
` 特開２００３−１７７５４
`8
`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３
`０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２２，２
`４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，１６
`ａ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
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`Cree Exhibit 1005
`Page 5
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`9
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`３４ …被覆部
`３８ …回路基板
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`(6)
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` 特開２００３−１７７５４
`10
`４０ａ，４０ｂ …配線パターン
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`＊
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`＊
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`【図１】
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`【図２】
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`【図４】
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`【図３】
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`Cree Exhibit 1005
`Page 6
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`(19) Japan Patent Office (JP)
`
`(12) Japanese Unexamined Patent
`Application Publication (A)
`
`(51) Int. Cl.7
`
`Identification codes
`
`F1
`
`(11) Japanese Unexamined Patent
`Application Publication Number 2003-17754
`(P2003-17754A)
`(43) Publication Date: January 17, 2003
`(2003.1.17)
`
`Theme Codes (Reference)
`
`
`
`
`
`
`Request for Examination: Not yet requested Number of Claims: 2 OL (Total of 6 pages)
`(21) Application Number Japan Patent Application 2001-203272
`(71) Applicant 000116024
`(P2001-203272)
`
`
`Rohm Semiconductor
`
`
`
`21 Saiinmizosaki-cho, Ukyo-ku,
`(22) Date of Application July 4, 2001 (2001.7.4)
`
`
`Kyoto-shi, Kyoto-fu Japan
`(72) Inventor
`Hiroki Ishinaga
`
`
`c/o Rohm Semiconductor
`
`
`21 Saiinmizosaki-cho, Ukyo-ku,
`
`
`Kyoto-shi, Kyoto-fu Japan
`(74) Agent
`100090181
`
`
`Patent Attorney Yoshihito Yamada (and 1 other)
`F terms (reference)
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`(54) [Title of the Invention] Surface Mount type Semiconductor Device
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`(57) [Abstract]
`[Constitution] The front side opening end part 14a and back side opening
`end part 14b of the first through hole 14 are each placed in-plane of the
`die bonding electrode 18 and electrode for the first surface mounting 22
`formed in substrate 12 and LED chip 30 is bonded on the die bonding
`electrode 18. As a result, a space to form the die bonding electrode 18 on
`the substrate 12 and a space to electrically connect the die bonding
`electrode 18 and electrode for the first surface mounting 22 can be shared
`so [that the] width for the shared area on substrate 12 can be narrowed.
`And, space for soldering doesn’t need to be secured, except for the space
`to mount the light emitting device 10 on the circuit board 38, because
`electrode for the first surface mounting 22 can be connected to the wiring
`pattern 40a of the circuit board 38 by solder 42a.
`[Effect] The packing density of the surface mount type light emitting
`devices on the circuit board can be increased more than that of a
`conventional device.
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`Cree Exhibit 1005
`Page 7
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`2
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`[0004] With such a light emitting device 1, each of the side parts
`3e and 4e of terminal parts 3a and 4a are electrically connected
`with each of the wiring patterns 8a and 8b of circuit board 8 by
`solder 9a and 9b. Meantime, each of the terminal parts 3a and 4a
`consist of surface parts 3d and 4d formed on the surface of
`substrate 2, side parts 3e and 4e formed on the side of substrate 2
`and back parts 3f and 4f formed on the back of substrate 2.
`[0005] [Problems to be Resolved by the Invention] However, as
`shown in Fig. 4, with a convention light emitting device 1, each
`of the end parts 2a and 2b of substrate 2 are formed by projecting
`beyond each side of coating part 7. Therefore, the projecting
`[amount of] L1 and L2 of each of the end parts 2a and 2b is one
`of the reasons the width of light emitting device 1 is made wider.
`And each of the side parts 3e and 4e of terminal parts 3a and 4a
`are electrically connected to each of the wiring patterns 8a and 8b
`of the circuit board 8 by solder 9a and 9b. Therefore, the spaces
`L3 and L4 are needed for this solder 9a and 9b on circuit board 8.
`In this manner, with a conventional light emitting device 1, the
`width is wider due to L1 and L2 and the spaces L3 and L4 for
`solder 9a and 9b that are needed on the circuit board 8, so this
`prevents an increase in the packing density of the light emitting
`device 1, etc. mounted on the circuit board 8.
`[0006] As a result, the main purpose of this invention is to
`provide a surface mount type semiconductor device which makes
`the width of a surface mount type semiconductor device narrower
`and a space for soldering on the circuit board is not needed.
`[0007]
`[Means of Solving the Problems] The first invention is a surface
`mount type semiconductor device comprising a substrate, a die
`bonding electrode and a wire bonding electrode formed on the
`surface of substrate, a semiconductor element chip die bonded to
`the die bonding electrode, a wire electrically connecting the
`semiconductor element chip and wire bonding electrode,
`electrodes for first and second surface mounting formed on the
`back of substrate, a first through hole wherein both sides of each
`opening of the end parts are each placed in-plane of the die
`bonding electrode and electrode for the first surface mounting,
`penetrating the substrate, a second through hole wherein both
`sides of each opening end part are each placed in-plane of the
`wire bonding electrode and electrode for the second surface
`mounting, penetrating the substrate, a first connect electrode is
`formed inside the first through hole and it is electrically
`connecting the die bonding electrode and the electrode for first
`surface mounting and a second connect electrode is formed inside
`the second through hole and it is electrically connecting the wire
`bonding electrode and the electrode for second surface mounting.
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`1
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`[Scope of Patent Claims]
`[Claim 1]
`A surface mount type semiconductor device comprising; a
`substrate, a die bonding electrode and wire bonding electrode
`formed on the surface of the substrate, a semiconductor element
`chip die bonded to the die bonding electrode, a wire electrically
`connecting the semiconductor element chip and the wire bonding
`electrode, an electrode for first and second surface mounting
`formed on the back side of the substrate, a first through hole
`wherein each opening end part of both sides are each placed in-
`plane of the die bonding electrode and the electrode for first
`surface mounting, penetrating the substrate, a second through
`hole wherein each opening end part of both sides are each placed
`in-plane of the wire bonding electrode and the electrode for
`second surface mounting, penetrating the substrate, a first connect
`electrode electrically connecting the die bonding electrode and
`the electrode for first surface mounting, formed inside the first
`through hole, and a second connect electrode electrically
`connecting the wire bonding electrode and the electrode for
`second surface mounting, formed inside the second through hole.
`[Claim 2] A surface mount type semiconductor device according
`to Claim 1, wherein the semiconductor element chip is a light
`emitting element chip of an upper surface light emitting type and
`which is sealed by a coating part consisting of a translucent resin.
`[Detailed Description of the Invention]
`[0001]
`[Field of Industrial Application] This invention is related to a
`surface mount type semiconductor device, and especially relates
`to a surface mount type semiconductor device wherein a die
`bonding electrode and wire bonding electrode are formed on the
`surface of the substrate, including for example, a light emitting
`diode and transistor, etc., and electrodes for the first and second
`surface mounting formed on the back side are electrically
`connected by a connecting electrode formed inside the
`corresponding through holes.
`[0002]
`[Conventional Technology] An example of a conventional surface
`mount type semiconductor light emitting device is shown in Fig.
`3 and Fig. 4. This surface mount type semiconductor light
`emitting device (hereafter called simply “light emitting device”) 1
`includes a substrate 2 and a pair of electrodes 3 and 4 are formed
`on each of the end parts 2a and 2b of the substrate 2. Electrodes 3
`and 4 each include terminal parts 3a and 4a, and the wire bonding
`electrode 3b and drawer part 4b are formed in the center of the
`width direction of each of the terminal parts 3a and 4a. And the
`die bonding electrode 4c is formed in the tip of the drawer part 4b.
`[0003] And, a semiconductor light emitting element chip
`(hereafter called “LED chip”) 6 is die bonded to die bonding
`electrode 4c and the bottom electrode is electrically connected to
`electrode 4. And, the upper surface electrode of LED chip 6 and
`the wire bonding electrode 3b of electrode 3 are electrically
`connected via wire 5. Further, the wire bonding electrode 3b,
`drawer part 4b, die bonding electrode 4c, wire 5 and LED chip 6,
`etc. are sealed by coating part 7 consisting of a translucent
`synthetic resin.
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`Cree Exhibit 1005
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`4
`multiple light emitting chips (hereafter called “LED chip”) in the
`depth direction and width direction with the size of the board base
`material being approximately 10cm x 5cm and this can be
`obtained by cutting this board base material.
` [0014] A pair of the first through hole 14 and the second through
`hole 16, penetrating this substrate 12 and having a certain spacing
`from each other are formed on the substrate 12. The front side
`opening end parts 14a and 16a which open on the surface of each
`substrate 12 of these first and second through holes 14 and 16 are
`each placed in-plane of the die bonding electrode 18 and the wire
`bonding electrode 20 formed on the surface of substrate 12 and
`are coated by electrodes 18 and 20 corresponding to each. And
`each of the front side opening end parts 14a and 16a of each of
`the though holes 14 and 16 are located in the center of each of the
`electrodes 18 and 20. Also, the back side opening end parts 14b
`and 16b that open on the back of substrate 16 of the first and
`second thorough holes 14 and 16 are each placed in-plane of the
`electrode for first surface mounting 22 and the electrode for the
`second surface mounting 24 formed on the back of the substrate
`12 and are coated by the electrodes 22 and 24 corresponding to
`each. And each of the back side opening end parts 14b and 16b of
`each of the through holes 14 and 16 are also located in the center
`of each of the electrodes for first and second surface mounting 22
`and 24.
`[0015] The first connect electrode 26 and the second connect
`electrode 28 are formed on each of the inner circumferential
`surfaces of the first and second through holes 14 and 16. This first
`connect electrode 26 is electrically connecting the die bonding
`electrode 18 and the electrode for first surface mounting 22. And
`the second connect electrode 28 is electrically connected with the
`wire bonding electrode 20 and the electrode 24 for the second
`surface mounting.
`[0016] An upper surface light emitting LED chip 30 is placed and
`die bonded on the upper surface of the die bonding electrode 18.
`This LED chip 30 is electrically connected with the bottom
`electrode and the die bonding electrode 18. Also, the surface
`electrode 30a of the LED chip 30 and a wire bonding electrode 20
`are wire bonded by wire 32, such as a gold wire, etc. And the
`entire upper surface of substrate 12 is mounted with a coating part
`34 consisting of a translucent synthetic resin (for example, epoxy
`resin) and LED chip 30, wire 32, die bonding electrode 18 and
`wire bonding electrode 20 are sealed by this coating part 34, and
`light is emitted mainly from the upper surface through this
`coating part 34.
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`
`3
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`[0008]
`[Action] According to this invention, each opening end part of
`both sides of the first through hole are each placed in-plane of the
`die bonding electrode and the electrode for first surface mounting
`and the die bonding electrode and electrode for first surface
`mounting are electrically connected by the first connect electrode
`formed inside the first through hole. This enables a space to form
`for a die bonding electrode on a substrate and a space to
`electrically connect a die bonding electrode and an electrode for
`first surface mounting can be shared. Therefore, a space to
`connect a die bonding electrode and an electrode for first surface
`mounting (A space L2 that is equivalent to end part 2b shown in
`Fig. 4) doesn’t need to be individually ensured, other than a space
`to form a die bonding electrode, and the size for the surface
`direction of the substrate can be smaller by that amount.
`[0009] And each opening end part of both of the second through
`holes are each placed in-plane of the wire bonding electrode and
`the electrode for second surface mounting and the wire bonding
`electrode and the electrode for second surface mounting are
`electrically connected by the second connect electrode formed
`inside the second though hole. As a result, the space to form the
`wire bonding electrode on the substrate and the space to
`electrically connect the wire bonding electrode and the electrode
`for second surface mounting can be shared. Therefore, the space
`to connect a wire bonding electrode and an electrode for second
`surface mounting (A space L1 that is equivalent to end part 2a
`shown in Fig. 4) doesn’t need to be individually ensured other
`than a space to form a wire bonding electrode and the size for
`surface direction of the substrate can be smaller by that amount.
`[0010] Also, spaces L4 and L3 for solder 9b and 9b shown in Fig.
`4 doesn’t need to be ensured on the circuit board, other than the
`space to mount this surface mount type semiconductor device
`because the electrodes for first and second surface mounting
`formed on the back of the substrate are electrically connected to a
`wiring pattern formed on the circuit board.
`[0011] [Effects of Invention] According to this invention, the size
`for the surface direction of the substrate can be shorter equivalent
`to the amount of spaces L1 and L2 of the end parts 2a and 2b of a
`conventional light emitting device shown in Fig. 4 and spaces L3
`and L4 for solder 9a and 9b are not needed on the circuit board.
`Therefore, the packing density of the surface mount type
`semiconductor devices mounted on the circuit board can be
`increased more than the conventional.
`[0012] The purpose of this invention mentioned above, other
`purposes, characteristics and benefits will be revealed more with
`the detailed explanation of embodiments mentioned below,
`referencing the drawings.
`[0013]
`[Embodiment] The surface mount type semiconductor light
`emitting device in this embodiment shown in Fig. 1 and Fig. 2
`(hereafter called simply “Light emitting device”) 10 is suitable for
`the lighting of portable electronics such as cellphones and PHS,
`etc. and includes insulative substrates. A substrate 12 consisting
`of BT resin where heat resistant BT resin is impregnated in glass
`cloth, etc., glass epoxy, etc. and the size (depth x width x
`thickness) which has been requested to be miniaturized in recent
`years, can be set as small as for example, approximately 1.25mm
`x 2.0mm x 0.8mm or approximately 0.8mm x 1.6mm x 0.8mm.
`This light emitting device 10 is set in a matrix shape with
`
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`Cree Exhibit 1005
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`6
`electrically connected. Furthermore, the wire bonding electrode
`20 and the electrode for the second surface mounting 24 are
`electrically connected by the second connect electrode 28 formed
`inside the second through hole 16. As a result, the space to form
`the wire bonding electrode 20 on the substrate 12 and the space to
`electrically connect the wire bonding electrode 20 and the
`electrode for the second surface mounting 24 can be shared.
`[0022] Therefore, the space that electrically connects the wire
`bonding electrode 20 and the electrode for second surface
`mounting 24 (A space L1 which is equivalent to end part 2a
`shown in Fig. 4) doesn’t need to be individually ensured other
`than the space to form the wire bonding electrode 20, and the size
`in the surface direction (lateral width direction) of substrate 12
`can be smaller by that amount. Furthermore, the space L3 of the
`solder 9a shown in Fig. 4 doesn’t need to be ensured because the
`electrode for second surface mounting 24 is electrically connected
`with the wiring pattern 40b formed on the circuit board 38 via
`solder 42b.
`[0023] By making the shape of the die bonding electrode 18 that
`is bonded with the LED chip 30 bigger than the shape of bottom
`of the LED chip 30 and by making it a similar shape as the
`bottom shape of the LED chip 30, the extra space for dispersion
`when bonding the LED chip 30 on the die bonding electrode 18
`can be maintained consistently over the whole circumference of
`the die bonding electrode 18. As a result, the die bonding
`electrode 18 can be relatively smaller because the die bonding
`electrode 18 can be larger by just the minimum extra amount
`required.
`[0024] In this manner, the size of the surface direction (lateral
`width direction) of the substrate 12 can be shortened by the
`amount of space for L1 and L2 equivalent to the end parts 2a and
`2b of a conventional light emitting device 1 shown in Fig. 4 and
`the space for L3 and L4 of the solder 9a and 9b shown in Fig. 4 is
`not necessary on the circuit board 38. Therefore, the packing
`density of the light emitting devices mounted to the circuit board
`38 can be increased more than that of a conventional device.
`
`
`
`5
`[0017] Also, as shown in Fig. 1 (B), each flat surface shape of
`LED chip 30, the die bonding electrode 18 and wire bonding
`electrode 20 are an approximately square shape. And the flat
`surface shape of the die bonding electrode 18 is formed slightly
`bigger than the flat surface shape of the LED chip 30 and the wire
`bonding electrode 20. And, as shown in Fig. 2, the flat surface
`shape of the electrodes for first and second surface mounting 22
`and 24 are approximately a square shape and have the same size
`as the die bonding electrode 18. The flat surface shape of the
`substrate 12 is a rectangle. Each center of the first and second
`through holes 14 and 16 are located on the center line 36 of
`substrate 12, parallel, in a lateral width on this substrate 12. Also,
`looking from the flat surface direction, the center of the die
`bonding electrode 18, the electrodes for first surface mounting 22
`and the LED chip 30 are each located on the center of the first
`through hole 14. Further, the center of the wire bonding electrode
`20 and the electrode for second surface mounting 24 are each
`located on the center of the second through hole 16. And the
`substrate 12, LED chip 30, die bonding electrode 18, wire
`bonding electrode 20 and the electrodes for first and second
`surface mounting 22 and 24 are located in parallel to each other
`corresponding to each side.
`[0018] Here, as shown in Fig. 1 (B), the length M1 of one side of
`the die bonding electrode 18 is longer than the length M2 of one
`side of the LED chip 30. The reason why it is longer is so that the
`LED chip 30 can be securely bonded on the die bonding electrode
`18, even when the bonding location of the LED chip 30 is slightly
`shifted, and there is extra so that conductive adhesive that glues
`both doesn’t run down onto the substrate 12, and it is made bigger
`by the minimum extra required. Spaces N1 and N2 between each
`left and right sides of 12a and 12b of the substrate 12 and each
`side end of die bonding electrode 18 and wire bonding electrode
`20 neighboring with these side 12a and 12b are an extra allowed
`to have dispersion of cutting location when board base material is
`cut to form the substrate 12, which is the minimum required space.
`[0019] According to the light emitting device 10 shown in Fig. 1,
`the LED chip 30 is bonded on the upper surface of the die
`bonding electrode 18 and each front side opening end part 14a
`and back side opening end part 14b of the first through hole 14
`are each located in-plane of the die bonding electrode 18 and the
`electrode for first surface mounting 22. Furthermore, the die
`bonding electrode 18 and the electrode for first surface mounting
`22 are electrically connected by the first connect electrode 26
`formed inside the first through hole 14. Therefore, the space to
`form the die bonding electrode 18 on the substrate 12 and the
`space to electrically connect the die bonding electrode 18 and the
`electrode for first surface mounting 22 can be shared.
`[0020] As a result, a space which electrically connects the die
`bonding electrode 18 and the electrode for first surface mounting
`22 (A space L2 equivalent to end part 2b shown in Fig. 4) doesn’t
`need to be individually ensured other than a space to form the die
`bonding electrode 18, and the size for the surface direction
`(lateral width direction) of the substrate 12 can be smaller by that
`amount. Furthermore, the space L4 of the solder 9b shown in Fig.
`4 doesn’t need to be ensured on the circuit board 38 other than the
`space to mount the light emitting device 10 because the electrode
`for first surface mounting 22 formed on the back of the substrate
`12 is electrically connected with the wiring pattern 40a formed on
`the circuit board 38 via solder 42a.
`[0021] Each front side opening end part 16a and back side
`opening end part 16b of the second through hole 16 are each
`located in-plane of the wire bonding electrode 20 and the
`electrode for second surface mounting 24 where one wire 32 is
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`8
`communicate with each corresponding front side opening end
`parts 14a and 16a and back side opening end parts 14b and 16b of
`the first and second through holes 14 and 16. Meantime, the
`diameter of each of the open hole is the same as the inner
`diameter of the first and second connect electrodes 26 and 28
`each formed in-plane of the first and second through holes 14 and
`16. and each open hole could communicate with each
`corresponding surface side opening end parts 14a and 16a and
`back side opening
` [Brief Explanation of Drawings]
`[Fig. 1] (A) is a vertical cross-sectional view shown the state
`where the light emitting device related to one of the embodiments
`of this invention is mounted on a circuit board.
`(B) is a plan