JP2016178135A - 発光装置の製造方法および発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ボール部や金属ワイヤの破損を防止しつつ、製造工程の簡略化および発光装置の小型化と薄型化を図ることができる発光装置の製造方法および発光装置を提供する。
【解決手段】発光ダイオードチップ１２を支持基体上に搭載し、金属ワイヤ１３ｂの先端にボール部１３ｃを形成し、発光ダイオードチップ１２の主面上にボール部１３ｃを融着し、ボール部１３ｃよりも高い位置を経由してボール部１３ｃよりも低い位置まで金属ワイヤ１３ｂを形成して接続導体１１ａ、１１ｂに接続し、金属ワイヤ１３ｂの形成に用いられたキャピラリ先端部で、金属ワイヤ１３ｂのボール部１３ｃよりも高い位置の少なくとも一部を押し下げ、金属ワイヤ１３ｂに凹凸を含んだ押し下げ部を形成してワイヤの高さが低くなるように調整する。
【選択図】図２

Description

本発明は、発光装置の製造方法および発光装置に関し、特に発光ダイオードチップにワイヤで電力を供給する発光装置の製造方法および発光装置に関する。

近年、照明装置や液晶表示装置のバックライトなどの発光装置として、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を光源としたものが用いられるようになっており、発光装置の小型化・薄型化や光取り出し効率向上の要請も強くなってきている。このようなＬＥＤを用いた発光装置では、ワイヤボンディングで金属ワイヤを形成してＬＥＤチップへの電気的接続を行うタイプのものも提案されている。半導体チップへのワイヤボンド技術としては、例えば特許文献１に記載されたようなものが知られている。

図８は、発光ダイオードを用いた従来の発光装置を示す模式的な透視側面図である。発光装置は、リード１ａ上に発光ダイオードチップ（ＬＥＤチップ）２を搭載し、ＬＥＤチップ２の主面からリード１ａ，１ｂにかけて金属ワイヤ３ａ，３ｂが形成されて電気的に接続されている。ＬＥＤチップ２は、支持基体に接着剤４で固定され、主面に形成された電極部５に金属ワイヤ３ａ，３ｂの一端であるボール部３ｃが融着されている。

リード１ａ，１ｂ，１ｃは、所定の形状に切断されて折り曲げられ、樹脂成形により形成されたパッケージ部６で保持され、リード１ｃは外部に露出されて実装時の電極として用いられる。パッケージ部６には凹部が形成されており、凹部底面にＬＥＤチップ２を搭載して、封止樹脂７が凹部内に充填されてＬＥＤチップ２と金属ワイヤ３を封止している。

ここで封止樹脂７は、ＬＥＤチップ２の主表面に形成された金属ワイヤ３ａ，３ｂおよびボール部３ｃを保護するために、金属ワイヤ３ａ，３ｂの最も高い位置を埋める程度の厚さで形成される必要がある。しかし、あまり封止樹脂７の厚さを大きくしてしまうと、発光装置の小型化や薄型化が困難になるうえ、樹脂内を透過する際に光が減衰してしまうなどにより光取り出し効率が低下してしまう。

発光装置の小型化・薄型化を図る方法としては、ＬＥＤチップ２を薄くする方法や、パッケージ部６を薄くする方法も考えられる。しかし、ＬＥＤチップ２を薄くするとパッケージ部６への搭載などのハンドリング時にＬＥＤチップ２が損傷し歩留まりが極端に低下する。また、パッケージ部６を薄くするとしてもＬＥＤチップ２やリード１ａ，１ｂ，１ｃを保持するためには機械的な強度が必要であるため、薄型化には限界がある。

そこで、金属ワイヤ３ａ，３ｂの高さを低くすることで、封止樹脂７の厚さを減少させることも提案されている。図８に示した金属ワイヤ３ａ，３ｂを形成する際には、キャピラリの先端にボール部３ｃを形成して電極部５に融着した後に、金属ワイヤ３ａ，３ｂをキャピラリ上方に引き上げながら横方向に移動させ、ＬＥＤチップ２の側方でキャピラリを下降させてリード１ａ，１ｂに接続する。したがって、キャピラリの上昇量を抑えることで、金属ワイヤ３ａ，３ｂの最も高い位置が低くなるようなワイヤボンドをすることはできる。

しかし、この方法ではキャピラリの上昇を抑制しながら横方向に移動させることになるため、金属ワイヤ３ａ，３ｂに対して横方向への引張力が作用して、ボール部３ｃのワイヤネック部分が破断しやすくなる。また、ＬＥＤチップ２の側面上端であるエッジ部分に金属ワイヤ３ａ，３ｂが接触して、ＬＥＤチップ２や金属ワイヤ３ａ，３ｂが破損してしまうおそれがある。

また、ＬＥＤチップにワイヤボンディングした後に、ブレス部材を用いてボール部と金属ワイヤとを一括して押し潰し、金属ワイヤを偏平にすることで低くする方法が特許文献２に記載されている。しかし、この方法では専用のプレス部材を用いてワイヤを偏平に押し潰す工程を追加することとなり、製造工程の増加や製造装置の増加につながってしまう。また、ボール部と金属ワイヤを一括して押し潰すことができるほどの大きさのプレス部材を用いることから、ＬＥＤチップが搭載されているパッケージ部を小型化することができないため、小型化・薄型化の要請に十分に応えることができないという問題があった。

特開２０００−３０７０５７号公報 特開平９−２９３９０５号公報

そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、ボール部や金属ワイヤの破損を防止しつつ、製造工程の簡略化および発光装置の小型化と薄型化を図ることができる発光装置の製造方法および発光装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の発光装置の製造方法は、発光ダイオードチップを支持基体上に搭載するチップ搭載工程と、金属ワイヤの先端にボール部を形成し、前記発光ダイオードチップの主面上に前記ボール部を融着するボールボンド工程と、前記ボール部よりも高い位置を経由して前記ボール部よりも低い位置まで前記金属ワイヤを形成して接続導体に接続するワイヤボンド工程と、前記金属ワイヤの形成に用いられたキャピラリ先端部で、前記金属ワイヤの前記ボール部よりも高い位置の少なくとも一部を押し下げるワイヤ高調整工程とを備えることを特徴とする。

このような本発明の発光装置の製造方法では、金属ワイヤの形成に用いられたキャピラリ先端部によって金属ワイヤの一部を押し下げるため、ワイヤボンド工程の直後に同一の製造装置を用いてワイヤ高調整工程を実施でき、特別な部材を用いず簡便に金属ワイヤの高さを低くすることができる。これにより、製造工程を簡略化して発光装置の小型化と薄型化を図ることができる。また、ワイヤボンド工程ではキャピラリを上昇させながら横方向に移動できるため、ボール部や金属ワイヤの破損も防止できる。

また、本発明の一実施態様では、前記ワイヤ高調整工程において、前記金属ワイヤの最も高い位置であるワイヤ頂部を押し下げた後、前記ワイヤ頂部よりも前記発光ダイオードから遠ざかる位置で前記金属ワイヤをさらに押し下げる。

また、本発明の一実施態様では、前記ワイヤ高調整工程の後に、前記キャピラリ先端部で前記ボール部を押し潰すボール部調整工程とを備える。

上記課題を解決するために、本発明の発光装置は、支持基体上に固着された発光ダイオードチップと、前記発光ダイオードチップの主面上に形成されたボール部と、前記ボール部から前記ボール部よりも低い位置まで形成された金属ワイヤと、前記ボール部よりも低い位置で前記金属ワイヤが接続される接続導体とを有し、前記金属ワイヤには、凹凸を含んだ押し下げ部が形成されていることを特徴とする。

このような本発明の発光装置では、金属ワイヤに凹凸を含んだ押し下げ部が形成されているため、大きなプレス部材を別途用意しなくとも金属ワイヤの形成に用いられたキャピラリ先端で押し下げ部を形成することができる。これにより、ワイヤボンド工程の直後に同一の製造装置を用いてワイヤ高調整工程を実施でき、特別な部材を用いず簡便に金属ワイヤの高さを低くすることができる。これにより、製造工程を簡略化して発光装置の小型化と薄型化を図ることができる。また、ワイヤボンド工程ではキャピラリを上昇させながら横方向に移動できるため、ボール部や金属ワイヤの破損も防止できる。

また、本発明の一実施態様では、前記金属ワイヤは、前記ボール部の頂部よりも低い位置に形成されている。

本発明では、ボール部や金属ワイヤの破損を防止しつつ、製造工程の簡略化および発光装置の小型化と薄型化を図ることができる発光装置の製造方法および発光装置を提供することができる。

第１実施形態の発光装置を示す模式平面図。 第１実施形態の発光装置を示す模式的な透視側面図。 第１実施形態のワイヤ高調整方法を示す工程図。 第２実施形態の発光装置を示す模式的な透視側面図。 第２実施形態のワイヤ高調整方法を示す工程図。 第３実施形態の発光装置を示す模式的な透視側面図。 第３実施形態のワイヤ高調整方法を示す工程図。 発光ダイオードを用いた従来の発光装置を示す模式的な透視側面図。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態の発光装置を示す模式平面図で、図２は模式的な透視側面図である。ここで、図１の上下方向を厚さ方向として表現し、図２の上下方向を高さ方向として表現し、図１，２の横方向を幅方向として表現する。図１，２に示すように、本実施形態の発光装置は、リード１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、ＬＥＤチップ１２と、金属ワイヤ１３ａ，１３ｂ、ボール部１３ｃ、接着剤１４、電極部１５、パッケージ部１６、封止樹脂１７を備えている。

リード１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、金属の薄板状部材からなる接続導体であり、良好な導電性の材料であれば特に材料は限定されない。通常はリードフレームとして所定の形状に打ち抜き加工されたうえで折り曲げられたものを用いるが、その形状や製造方法も限定されない。また、良好な導電性やボンディング性、光反射特性を得るために、必要に応じてメッキを施したものであってもよい。図１，２では、リード１１ａがＬＥＤチップ１２の直下まで延長されている例を示しているが、金属ワイヤ１３ａと接続できる位置まで形成されていればよく、その形状は限定しない。リード１１ｃは、パッケージ部１６から外部に延出されて外部との電気的接続をおこなう電極パッドとして機能する。

ＬＥＤチップ１２は、電力を供給されて所定波長の光を出射する発光素子であり、特に材料は限定されないが、青色光を発光できる窒化物系化合物半導体や酸化亜鉛系化合物半導体などのワイドバンドギャップのものが好ましい。ＬＥＤチップ１２が発光する光の波長としては、照明用途やバックライト用途に用いるために青色光や紫外光などが好ましいが、緑色光や赤色光、赤外光を発光するものであっても本発明を適用できる。また、ＬＥＤチップ１２の構造としては、例えばダブルへテロ構造などの層構造を備え、半導体層を部分的にエッチング除去された構造を備えているのが通常であるが、図１，２では構造を簡略化して直方体として描いている。

金属ワイヤ１３ａ，１３ｂは、ＬＥＤチップ１２の主表面に形成されている電極部１５とリード１１ａ，１１ｂとを電気的に接続する部材であり、例えばＡｕ線などが一般的に用いられる。金属ワイヤ１３ａ，１３ｂは、後述するキャピラリによる押し下げで高さが調整されており、キャピラリでの押し下げ加工時に形成された押し下げ部１３ｄが微小な凹凸として形成されている。ここで、高さ方向とは図２に示す上下方向であり、発光装置の利用時の上下方向を示しているのではなく、パッケージ部１６の凹部のＬＥＤチップ１２が搭載されている面を底面として、パッケージ部１６の開口部に向かう方向を高さ方向としている。

金属ワイヤ１３ａ，１３ｂに凹凸を含んだ押し下げ部１３ｄが形成されている理由は、後述するワイヤ高調整工程でのキャピラリによる金属ワイヤ１３ａ，１３ｂの押し下げによるものである。このように偏平ではなく凹凸を含む押し下げ部１３ｄを有している発光装置は、大きなプレス部材を別途用意しなくとも金属ワイヤの形成に用いられたキャピラリ先端で押し下げ部１３ｄを形成することができる。これにより、特別な部材を用いず簡便に金属ワイヤ１３ａ，１３ｂの高さを低くすることができ、製造工程を簡略化して発光装置の小型化と薄型化を図ることができる。

ボール部１３ｃは、金属ワイヤ１３ａ，１３ｂと一体に同材料で形成された部分であり、金属ワイヤ１３ａ，１３ｂの先端部を加熱して溶融して表面張力によりボール状にされ、超音波および熱を印加して電極部１５に融着されている。

接着剤１４は、ＬＥＤチップ１２をパッケージ部１６の凹部底面に固着して搭載するための部材である。接着剤１４の材料としては特に限定されず、シリコーン樹脂ペーストなどの非導電性接着剤を用いることができる。

電極部１５は、ＬＥＤチップ１２の主表面に形成された金属からなる部材であり、ＬＥＤチップ１２と良好にオーミック接触するとともに、ボール部１３ｃが良好に融着される材料で構成されている。電極部１５を構成する具体的な材料は、ＬＥＤチップ１２を構成する材料によって異なるため特に限定されないが、半導体層とのオーミック接触用金属層と拡散防止用の高融点金属層とボンディング用の表面金属層とを積層した多層電極が一般的に用いられる。

パッケージ部１６は、リード１１ａ，１１ｂ，１１ｃを固定して保持する底面と、ＬＥＤチップ１２の周囲に形成された側壁部を有し、側壁部によって開口部を備えた凹部が構成されている。パッケージ部１６は、凹部底面にリード１１ａ，１１ｂが露出し、ＬＥＤチップ１２が搭載されており、本発明の支持基体として機能する部材である。パッケージ部１６の一方の側壁外部には、発光装置の実装時に電極パッドとして機能するリード１１ｃが延出されている。

パッケージ部１６は、樹脂やセラミックなどの部材を用いることができ材料は特に限定されないが、成型や小型化が容易である樹脂が好ましい。パッケージ部１６は、凹部の側壁がＬＥＤチップ１２からの光を反射して開口部から光を取り出す反射体としての役割も担っているため、白色顔料などを混入した白色樹脂で構成することがさらに好ましい。

封止樹脂１７は、パッケージ部１６の凹部に充填されて、金属ワイヤ１３ａ，１３ｂおよびＬＥＤチップ１２を被覆して保護する部材であり、ＬＥＤチップ１２からの光を透過する透明樹脂で構成されており、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などを用いる。封止樹脂１７には必要に応じて公知の別部材を混入してもよく、蛍光体材料やフィラー、光散乱粒子などを混入してもよい。

本実施形態では、金属ワイヤ１３ａ，１３ｂに凹凸を含んだ押し下げ部１３ｄを形成して金属ワイヤ１３ａ，１３ｂが低くなるように調整されているため、封止樹脂１７の量を少なくして高さを低くできる。これにより、封止樹脂１７による光の減衰を低減することができる。また、その表面がパッケージ部１６の開口部よりも低い位置とし、中央部で低くなる凹形状として形成して光取り出し効率を向上させている。

図１，２では、ＬＥＤチップ１２の一方の主表面にアノード電極およびカソード電極である２つの電極部１５を設けて２本の金属ワイヤ１３ａ，１３ｂを接続した例を示しているが、表面と裏面にそれぞれ電極部１５を形成する縦構造のＬＥＤチップ１２を用いてもよい。この場合、接着剤１４として導電性接着剤やハンダを用い、裏面の電極部１５とリード１１ａとを接続するとともに固定し、表面の電極部１５とリード１１ｂとを金属ワイヤ１３ｂで接続する。

また、図１，２ではリード１１ｃがパッケージ部１６の一方の側壁から外部に露出されて、発光装置の実装時に開口部が実装面に対して側方を向くような所謂サイドビュー型のパッケージを示したが、実装時に開口部が実装面に対して上方を向くような表面発光型などであってもよい。

次に、発光装置の製造方法におけるワイヤボンドとワイヤ高さ調整について説明する。図３は、本実施形態のワイヤ高調整方法を示す工程図である。発光装置の製造方法としては、金属ワイヤ１３ａ，１３ｂの両方についてワイヤ高さの調整をするが、同様の工程を繰り返し実施するため金属ワイヤ１３ｂについてのみ部分透視側面図で示し説明を簡略化する。

図３（ａ）に示すように、予めリード１１ａ，１１ｂ，１１ｃの加工とパッケージ部１６の成型をし、ＬＥＤチップ１２を底面に搭載し接着剤１４で固定したものを用意しておく。次に、通常のワイヤボンディング装置のキャピラリ１８を用いて、キャピラリ１８先端からＡｕ線を少量導出させた状態で溶融させ、表面張力によりＡｕ線の先端にボール状部分を形成する。

次に図３（ｂ）に示すように、ＬＥＤチップ１２の主表面に形成された電極部１５に、Ａｕ線先端部のボール状部分に超音波および熱を加えながらキャピラリ１８を押圧し、電極部１５にＡｕ線先端のボール状部分を融着させてボールボンディングしてボール部１３ｃを形成する（ボールボンド工程）。次に、キャピラリ１８の先端からＡｕ線を導出させながらキャピラリ１８を上方に移動させ、横方向にも移動させながらＬＥＤチップ１２の側方でキャピラリ１８を下降させ、リード１１ｂに対してＡｕ線をウェッジボンディングする（ワイヤボンド工程）。図１，２に示したように金属ワイヤ１３ａ，１３ｂを形成する場合には、ボールボンド工程とワイヤボンド工程をそれぞれ実施して、次の工程に移行する。

図３（ｂ）に示したボールボンド工程およびワイヤボンド工程により、ＬＥＤチップ１２の電極部１５上にボール部１３ｃが接続され、金属ワイヤ１３ｂがボール部１３ｃの頂部から上方に引き回されてリード１１ｂに接続される。このとき、キャピラリ１８は電極部１５から横方向にのみ移動されるのではなく一度上方に移動されることからボール部１３ｃのネック部破損を防止できる。また、電極部１５からキャピラリ１８が上方に移動されるため、金属ワイヤ１３ｂは半円上に突出した形状であり、最も高い位置である頂部Ａが形成される。

次に図３（ｃ）に示すように、キャピラリ１８で金属ワイヤ１３ｂの頂部Ａを押し下げて、金属ワイヤ１３ｂの最も高い位置を低くする（ワイヤ高調整工程）。ワイヤ高調整工程で用いるキャピラリ１８は、直前のボールボンド工程およびワイヤボンド工程に用いたものと同一である。先端からＡｕ線を導出しない状態でキャピラリ１８の移動と昇降をすることで、金属ワイヤ１３ｂの頂部Ａを押し下げて変形させ、金属ワイヤ１３ｂの高さを低くする。図１，２に示したように金属ワイヤ１３ａ，１３ｂを形成する場合には、ワイヤ高調整工程をそれぞれ実施して、次の工程に移行する。

ワイヤ高調整工程が終了してキャピラリ１８を金属ワイヤ１３ｂから離すと、図３（ｄ）に示すように金属ワイヤ１３ｂは、頂部Ａの位置が押し下げられて押し下げ部１３ｄが形成されている。キャピラリ１８の細い先端を用いて押し下げ部１３ｄを形成することから、押し下げ部１３ｄには微小な凹凸が形成されている。ここで、押し下げ部１３ｄが従来技術のようなボール部を含めて一括して押し潰して偏平にしたものではないことを強調するために、図３では凹凸の形状を誇張して描いている。押し下げ部１３ｄの凹凸は、キャピラリ１８の先端によって押し下げられたことにより生じる微小なものであり、押し下げられた周囲の金属ワイヤ１３ｂも変形することから、図中に示したほどの段差となっていなくてもよい。

次に、パッケージ部１６の凹部内に封止樹脂１７を充填して、金属ワイヤ１３ａ，１３ｂとＬＥＤチップ１２を覆って硬化させ、図２に示した発光装置が形成される。ワイヤ高調整工程で押し下げ部１３ｄが形成されて、金属ワイヤ１３ｂの高さはワイヤボンド工程直後よりも低くされているから、封止樹脂１７の高さを低くしても十分に金属ワイヤ１３ａ，１３ｂを覆うことができる。これにより、封止樹脂１７による光の減衰を低減して光取り出し効率を向上することができる。

図１−３では個別の発光装置におけるワイヤ高調整について説明したが、量産工程では大面積のリードフレームおよびパッケージ体を用い、複数のＬＥＤチップを搭載して上述したボールボンド工程、ワイヤボンド工程およびワイヤ高調整工程を実施し、樹脂封止したのちに個別パッケージに切断し、リードの折り曲げをして発光装置を製造する。

図２，３では、金属ワイヤ１３ａ，１３ｂに押し下げ部１３ｄを形成した状態では、押し下げ部１３ｄ以外の金属ワイヤ１３ａ，１３ｂの高さが変化していないように見えるが、キャピラリ１８による押し下げで金属ワイヤ１３ａ，１３ｂ全体の高さが変化する。このとき、押し下げ部１３ｄ以外の金属ワイヤ１３ａ，１３ｂの高さが、ボール部１３ｃの最も高い位置（頂部）よりも低くなるように押し下げ部１３ｄを形成することがさらに好ましい。このようにボール部１３ｃの頂部よりも金属ワイヤ１３ａ，１３ｂ全体を低くすると、封止樹脂の高さをさらに低くすることができる。

本実施形態では、金属ワイヤ１３ｂの形成に用いられたキャピラリ１８の先端部によって金属ワイヤ１３ｂの一部を押し下げるため、特別な部材を用いず簡便に金属ワイヤ１３ｂの高さを低くすることができる。これにより、製造工程を簡略化して発光装置の小型化と薄型化を図ることができる。また、ワイヤボンド工程ではキャピラリを上昇させながら横方向に移動できるため、ボール部や金属ワイヤの破損も防止できる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照して詳細に説明する。第１実施形態と共通の部分は説明を省略する。

図４は、本発明の第２実施形態の発光装置を示す模式的な透視側面図である。図４に示すように、本実施形態の発光装置は、リード２１ａ，２１ｂ，２１ｃと、ＬＥＤチップ２２と、金属ワイヤ２３ａ，２３ｂ、ボール部２３ｃ、接着剤２４、電極部２５、パッケージ部２６、封止樹脂２７を備え、金属ワイヤ２３ａ，２３ｂには凹凸を含んだ押し下げ部２３ｄが形成されている。

金属ワイヤ２３ａ，２３ｂに凹凸を含んだ押し下げ部２３ｄが形成されている理由は、後述するワイヤ高調整工程でのキャピラリによる金属ワイヤ２３ａ，２３ｂの押し下げによるものである。このように偏平ではなく凹凸を含む押し下げ部２３ｄを有している発光装置は、大きなプレス部材を別途用意しなくとも金属ワイヤの形成に用いられたキャピラリ先端で押し下げ部２３ｄを形成することができる。これにより、特別な部材を用いず簡便に金属ワイヤ２３ａ，２３ｂの高さを低くすることができ、製造工程を簡略化して発光装置の小型化と薄型化を図ることができる。

次に、発光装置の製造方法におけるワイヤボンドとワイヤ高さ調整について説明する。図５は、本実施形態のワイヤ高調整方法を示す工程図である。発光装置の製造方法としては、金属ワイヤ２３ａ，２３ｂの両方についてワイヤ高さの調整をするが、同様の工程を繰り返し実施するため金属ワイヤ２３ｂについてのみ部分透視側面図で示し説明を簡略化する。

図５（ａ）に示すように、予めリード２１ａ，２１ｂ，２１ｃの加工とパッケージ部２６の成型をし、ＬＥＤチップ２２を底面に搭載し接着剤２４で固定したものを用意しておく。次に、通常のワイヤボンディング装置のキャピラリ２８を用いて、キャピラリ２８先端からＡｕ線を少量導出させた状態で溶融させ、表面張力によりＡｕ線の先端にボール状部分を形成する。

次に図５（ｂ）に示すように、ＬＥＤチップ２２の主表面に形成された電極部２５に、Ａｕ線先端部のボール状部分に超音波および熱を加えながらキャピラリ２８を押圧し、電極部２５にＡｕ線先端のボール状部分を融着させてボールボンディングしてボール部２３ｃを形成する（ボールボンド工程）。次に、キャピラリ２８の先端からＡｕ線を導出させながらキャピラリ２８を上方に移動させ、横方向にも移動させながらＬＥＤチップ２２の側方でキャピラリ２８を下降させ、リード２１ｂに対してＡｕ線をウェッジボンディングする（ワイヤボンド工程）。図４に示したように金属ワイヤ２３ａ，２３ｂを形成する場合には、ボールボンド工程とワイヤボンド工程をそれぞれ実施して、次の工程に移行する。

図５（ｂ）に示したボールボンド工程およびワイヤボンド工程により、ＬＥＤチップ２２の電極部２５上にボール部２３ｃが接続され、金属ワイヤ２３ｂがボール部２３ｃの頂部から上方に引き回されてリード２１ｂに接続される。このとき、キャピラリ２８は電極部２５から横方向にのみ移動されるのではなく一度上方に移動されることからボール部２３ｃのネック部破損を防止できる。また、電極部２５からキャピラリ２８が上方に移動されるため、金属ワイヤ２３ｂは半円上に突出した形状であり、最も高い位置である頂部Ａが形成される。

次に図５（ｃ）に示すように、キャピラリ２８で金属ワイヤ２３ｂの頂部Ａを押し下げて、金属ワイヤ２３ｂの最も高い位置を低くする（ワイヤ高調整工程）。ワイヤ高調整工程で用いるキャピラリ２８は、直前のボールボンド工程およびワイヤボンド工程に用いたものと同一である。先端からＡｕ線を導出しない状態でキャピラリ２８の移動と昇降をすることで、金属ワイヤ２３ｂの頂部Ａを押し下げて変形させ、金属ワイヤ２３ｂの高さを低くする。図４に示したように金属ワイヤ２３ａ，２３ｂを形成する場合には、ワイヤ高調整工程をそれぞれ実施して、次の工程に移行する。

図５（ｃ）に示したように、キャピラリ２８の先端で頂部Ａを押し下げると、金属ワイヤ２３ｂのうちキャピラリ２８よりもＬＥＤチップ２２から遠ざかる位置Ｂの高さを十分に低くできない場合がある。特に、位置Ｂで金属ワイヤ２３ｂの高さが最も高くなってしまい、ボール部２３ｃの最も高い位置（頂部）よりも位置Ｂで金属ワイヤ２３ｂが高い場合には、金属ワイヤ２３ｂをさらに低くする必要がある。

そこで本実施形態では図５（ｄ）に示すように、ワイヤ高調整工程として、頂部Ａの押し下げに続けて頂部ＡよりもＬＥＤチップ２２から遠ざかる位置Ｂをキャピラリ２８で押し下げる。二回目のキャピラリ２８での位置Ｂの押し下げにより、金属ワイヤ２３ｂの全体の高さをより一層低くすることができる。また、位置Ｂとしては図５（ｃ）に示したように金属ワイヤ２３ｂの最も高い位置が好ましいが、頂部ＡよりもＬＥＤチップ２２から遠ざかる位置であればどこでもよい。

ワイヤ高調整工程が終了してキャピラリ２８を金属ワイヤ２３ｂから離すと、図５（ｅ）に示すように金属ワイヤ２３ｂは、頂部Ａと位置Ｂであった位置を含め全体が押し下げられて押し下げ部２３ｄが形成されている。キャピラリ２８の細い先端を用いて頂部Ａと位置Ｂの二か所を押し下げることから、押し下げ部２３ｄには微小な凹凸が形成されている。ここで図５（ｅ）では、二回の押し下げにより位置Ｂも低くされていることを強調して、押し下げ部２３ｄが偏平に近く表現されている。しかし、従来技術のようにボール部を含めて一括して押し潰して偏平にするものではなく、押し下げ部２３ｄには微小な凹凸が含まれる。図４に示したように金属ワイヤ２３ａ，２３ｂを形成する場合には、ワイヤ高調整工程をそれぞれ実施して、次の工程に移行する。

本実施形態では、頂部Ａと位置Ｂをキャピラリ２８で二回押し下げることで金属ワイヤ２３ａ，２３ｂ全体の高さが変化する。このとき、金属ワイヤ２３ａ，２３ｂ全体の高さが、ボール部２３ｃの最も高い位置（頂部）よりも低くなるように押し下げ部２３ｄを形成することがさらに好ましい。このようにボール部２３ｃの頂部よりも金属ワイヤ２３ａ，２３ｂ全体を低くすると、封止樹脂の高さをさらに低くすることができる。

次に、パッケージ部２６の凹部内に封止樹脂２７を充填して、金属ワイヤ２３ａ，２３ｂとＬＥＤチップ２２を覆って硬化させ、図４に示した発光装置が形成される。ワイヤ高調整工程で押し下げ部２３ｄが形成されて、金属ワイヤ２３ｂの高さはワイヤボンド工程直後よりも低くされているから、封止樹脂２７の高さを低くしても十分に金属ワイヤ２３ａ，２３ｂを覆うことができる。これにより、封止樹脂２７による光の減衰を低減して光取り出し効率を向上することができる。

本実施形態では、金属ワイヤ２３ｂの形成に用いられたキャピラリ２８の先端部によって金属ワイヤ２３ｂの頂部Ａと位置Ｂとを押し下げるため、特別な部材を用いず簡便に金属ワイヤ２３ｂの高さを低くすることができる。これにより、製造工程を簡略化して発光装置の小型化と薄型化を図ることができる。また、ワイヤボンド工程ではキャピラリを上昇させながら横方向に移動できるため、ボール部や金属ワイヤの破損も防止できる。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図面を参照して詳細に説明する。第１実施形態と共通の部分は説明を省略する。

図６は、本発明の第３実施形態の発光装置を示す模式的な透視側面図である。図６に示すように、本実施形態の発光装置は、リード３１ａ，３１ｂ，３１ｃと、ＬＥＤチップ３２と、金属ワイヤ３３ａ，３３ｂ、ボール部３３ｃ、接着剤３４、電極部３５、パッケージ部３６、封止樹脂３７を備え、金属ワイヤ３３ａ，３３ｂには凹凸を含んだ押し下げ部３３ｄが形成されている。

金属ワイヤ３３ａ，３３ｂに凹凸を含んだ押し下げ部３３ｄが形成されている理由は、後述するワイヤ高調整工程でのキャピラリによる金属ワイヤ３３ａ，３３ｂの押し下げによるものである。このように偏平ではなく凹凸を含む押し下げ部３３ｄを有している発光装置は、大きなプレス部材を別途用意しなくとも金属ワイヤの形成に用いられたキャピラリ先端で押し下げ部３３ｄを形成することができる。これにより、特別な部材を用いず簡便に金属ワイヤ３３ａ，３３ｂの高さを低くすることができ、製造工程を簡略化して発光装置の小型化と薄型化を図ることができる。

次に、発光装置の製造方法におけるワイヤボンドとワイヤ高さ調整について説明する。図７は、本実施形態のワイヤ高調整方法を示す工程図である。発光装置の製造方法としては、金属ワイヤ３３ａ，３３ｂの両方についてワイヤ高さの調整をするが、同様の工程を繰り返し実施するため金属ワイヤ３３ｂについてのみ部分透視側面図で示し説明を簡略化する。

図７（ａ）に示すように、予めリード３１ａ，３１ｂ，３１ｃの加工とパッケージ部３６の成型をし、ＬＥＤチップ３２を底面に搭載し接着剤３４で固定したものを用意しておく。次に、通常のワイヤボンディング装置のキャピラリ３８を用いて、キャピラリ３８先端からＡｕ線を少量導出させた状態で溶融させ、表面張力によりＡｕ線の先端にボール状部分を形成する。

次に図７（ｂ）に示すように、ＬＥＤチップ３２の主表面に形成された電極部３５に、Ａｕ線先端部のボール状部分に超音波および熱を加えながらキャピラリ３８を押圧し、電極部３５にＡｕ線先端のボール状部分を融着させてボールボンディングしてボール部３３ｃを形成する（ボールボンド工程）。次に、キャピラリ３８の先端からＡｕ線を導出させながらキャピラリ３８を上方に移動させ、横方向にも移動させながらＬＥＤチップ３２の側方でキャピラリ３８を下降させ、リード３１ｂに対してＡｕ線をウェッジボンディングする（ワイヤボンド工程）。図６に示したように金属ワイヤ３３ａ，３３ｂを形成する場合には、ボールボンド工程とワイヤボンド工程をそれぞれ実施して、次の工程に移行する。

図７（ｂ）に示したボールボンド工程およびワイヤボンド工程により、ＬＥＤチップ３２の電極部３５上にボール部３３ｃが接続され、金属ワイヤ３３ｂがボール部３３ｃの頂部から上方に引き回されてリード３１ｂに接続される。このとき、キャピラリ３８は電極部３５から横方向にのみ移動されるのではなく一度上方に移動されることからボール部３３ｃのネック部破損を防止できる。また、電極部３５からキャピラリ３８が上方に移動されるため、金属ワイヤ３３ｂは半円上に突出した形状であり、最も高い位置である頂部Ａが形成される。

次に図７（ｃ）に示すように、キャピラリ３８で金属ワイヤ３３ｂの頂部Ａを押し下げて、金属ワイヤ３３ｂの最も高い位置を低くする（ワイヤ高調整工程）。ワイヤ高調整工程で用いるキャピラリ３８は、直前のボールボンド工程およびワイヤボンド工程に用いたものと同一である。先端からＡｕ線を導出しない状態でキャピラリ３８の移動と昇降をすることで、金属ワイヤ３３ｂの頂部Ａを押し下げて変形させ、金属ワイヤ３３ｂの高さを低くする。図６に示したように金属ワイヤ３３ａ，３３ｂを形成する場合には、ワイヤ高調整工程をそれぞれ実施して、次の工程に移行する。

次に図７（ｄ）に示すように、ワイヤ高調整工程として、頂部Ａの押し下げに続けて頂部ＡよりもＬＥＤチップ３２から遠ざかる位置Ｂをキャピラリ３８で押し下げる。二回目のキャピラリ３８での位置Ｂの押し下げにより、金属ワイヤ３３ｂの全体の高さをより一層低くすることができる。また、位置Ｂとしては図７（ｃ）に示したように金属ワイヤ３３ｂの最も高い位置が好ましいが、頂部ＡよりもＬＥＤチップ３２から遠ざかる位置であればどこでもよい。

次に図７（ｅ）に示すように、ワイヤ高調整工程として、位置Ｂの押し下げに続けてボール部１３ｃの最も高い位置（頂部Ｃ）をキャピラリ３８で押し下げる。三回目のキャピラリ３８での頂部Ｃの押し下げにより、ボール部１３ｃの頂部Ｃにあるボールネック部分が押し潰され、電極部３５に対する接続強度が高くなり接続の信頼性が向上する。また、ボール部３３ｃの頂部Ｃから演出された金属ワイヤ３３ｂの根元部分である頂部Ｃを押し下げるので、頂部Ｃに残されていた金属ワイヤ１３ｂのボールネック部分が押し潰されて金属ワイヤ１３ｂの高さが低くなる。また、頂部Ｃを支点として金属ワイヤ１３ｂ全体に押し下げ方向の力が加わり金属ワイヤ１３ｂが変形するため、さらに金属ワイヤ１３ｂの高さを低くすることができる。

このとき、金属ワイヤ３３ｂ全体の高さが、ボール部３３ｃの最も高い位置（頂部Ｃ）よりも低くなるように押し下げ部３３ｄを形成し、ボール部３３ｃを押し潰すことがさらに好ましい。このようにボール部３３ｃの頂部Ｃよりも金属ワイヤ３３ｂ全体を低くすると、封止樹脂の高さをさらに低くすることができる。

ワイヤ高調整工程が終了してキャピラリ３８を金属ワイヤ３３ｂから離すと、図７（ｆ）に示すように金属ワイヤ３３ｂは、頂部Ａと位置Ｂであった位置を含めた全体が押し下げられて押し下げ部３３ｄが形成されている。キャピラリ３８の細い先端を用いて頂部Ａと位置Ｂの二か所を押し下げ、ボール部３３ｃの頂部Ｃを押し潰していることから、押し下げ部２３ｄには微小な凹凸が形成されている。ここで図７（ｆ）では、二回の押し下げにより位置Ｂも低くされていることを強調して、押し下げ部３３ｄが偏平に近く表現されている。しかし、従来技術のようにボール部を含めて一括して押し潰して偏平にするものではなく、押し下げ部３３ｄには微小な凹凸が含まれる。図６に示したように金属ワイヤ３３ａ，３３ｂを形成する場合には、ワイヤ高調整工程をそれぞれ実施して、次の工程に移行する。

次に、パッケージ部３６の凹部内に封止樹脂３７を充填して、金属ワイヤ３３ａ，３３ｂとＬＥＤチップ３２を覆って硬化させ、図６に示した発光装置が形成される。ワイヤ高調整工程で押し下げ部３３ｄが形成されて、金属ワイヤ３３ｂの高さはワイヤボンド工程直後よりも低くされているから、封止樹脂３７の高さを低くしても十分に金属ワイヤ３３ａ，３３ｂを覆うことができる。これにより、封止樹脂３７による光の減衰を低減して光取り出し効率を向上することができる。

本実施形態では、金属ワイヤ３３ｂの形成に用いられたキャピラリ３８の先端部によって金属ワイヤ３３ｂの頂部Ａと位置Ｂとを押し下げ、さらにボール部３３ｃの頂部Ｃも押し潰されるため、特別な部材を用いず簡便に金属ワイヤ３３ｂの高さを低くすることができる。これにより、製造工程を簡略化して発光装置の小型化と薄型化を図ることができる。また、ワイヤボンド工程ではキャピラリを上昇させながら横方向に移動できるため、ボール部や金属ワイヤの破損も防止できる。

１ａ，１ｂ，１ｃ，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…リード
２，１２，２２，３２…ＬＥＤチップ
３ａ，３ｂ，１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂ，３３ａ，３３ｂ…金属ワイヤ
１３ｃ，２３ｃ，３３ｃ…ボール部
１３ｄ，２３ｄ，３３ｄ…押し下げ部
４，１４，２４，３４…接着剤
５，１５，２５，３５…電極部
６，１６，２６，３６…パッケージ部
７，１７，２７，３７…封止樹脂
１８，２８，３８…キャピラリ

Claims (5)

1. 発光ダイオードチップを支持基体上に搭載するチップ搭載工程と、
   金属ワイヤの先端にボール部を形成し、前記発光ダイオードチップの主面上に前記ボール部を融着するボールボンド工程と、
   前記ボール部よりも高い位置を経由して前記ボール部よりも低い位置まで前記金属ワイヤを形成して接続導体に接続するワイヤボンド工程と、
   前記金属ワイヤの形成に用いられたキャピラリ先端部で、前記金属ワイヤの前記ボール部よりも高い位置の少なくとも一部を押し下げるワイヤ高調整工程とを備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の発光装置の製造方法であって、
   前記ワイヤ高調整工程において、前記金属ワイヤの最も高い位置であるワイヤ頂部を押し下げた後、前記ワイヤ頂部よりも前記発光ダイオードから遠ざかる位置で前記金属ワイヤをさらに押し下げることを特徴とする発光装置の製造方法。
3. 請求項１または２に記載の発光装置の製造方法であって、
   前記ワイヤ高調整工程の後に、前記キャピラリ先端部で前記ボール部を押し潰すボール部調整工程とを備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
4. 支持基体上に固着された発光ダイオードチップと、
   前記発光ダイオードチップの主面上に形成されたボール部と、
   前記ボール部から前記ボール部よりも低い位置まで形成された金属ワイヤと、
   前記ボール部よりも低い位置で前記金属ワイヤが接続される接続導体とを有し、
   前記金属ワイヤには、凹凸を含んだ押し下げ部が形成されていることを特徴とする発光装置。
5. 請求項４に記載の発光装置であって、
   前記金属ワイヤは、前記ボール部の頂部よりも低い位置に形成されていることを特徴とする発光装置。

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