CN102714267B - 半导体用封装以及散热形引线框架 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种半导体用封装以及散热形引线框架。在外露出与半导体元件通过引线键合连接的引线部、在表面侧保持半导体元件并在背面侧对热进行散热的元件保持部件、以及通过绝缘树脂隔开引线部和元件保持部件的绝缘分区部的封装中，元件保持部件与绝缘分区部的边界面中的、保持半导体元件的表面至封装背面的沿面路径包括多次的弯曲路径，所以能够防止对保持半导体元件的区域进行密封的密封树脂浸出到封装的背面侧。
Description
技术领域
本发明涉及搭载LED等发光元件、照度传感器、CMOS、CCD等成像传感器元件等半导体元件并通过密封树脂、粘接剂等进行密封的半导体用封装。特别涉及通过树脂包围金属制的元件保持部件的周围的封装，该金属制的元件保持部件为了散热对策而搭载保持半导体元件，该封装是能够在对搭载保持有半导体元件的空间进行密封时防止固化前的液状的密封树脂、粘接剂等浸出到封装的背面侧的半导体元件用的封装，或者，是能够在通过锡焊将这些半导体元件用的封装安装到印刷基板、散热性良好的安装基板时防止锡焊时的焊剂、清洗时的溶剂侵入到半导体元件用的封装内部的半导体用封装。另外，另一本发明涉及在搭载半导体元件的具备散热器功能的散热形引线框架与树脂成为一体时提高与树脂的粘合性的散热形引线框架。
背景技术
作为半导体元件的一种的发光二极管（Light Emitting Diode：称为“LED”）装置，例如相比于白炽灯，其功耗少、发热少，所以是作为所谓“节能”家电之一而备受关注的照明装置，除了通常的照明器具以外，还被用作液晶显示器的背光源。虽然发热远小于白炽灯，但由于在高输出（高亮度）类型的LED元件中流过大电流，所以有时产生无法忽略的水平的发热·温度上升。
因此，本申请人已经提出了提高散热性、并且厚度薄的LED装置用封装（参照专利文献1）。该LED装置用封装是如下LED装置的封装，该LED装置具备包括LED元件的保持区域的LED保持面、和包围该LED保持面的周围的框部件，通过光透射性树脂对由LED保持面和框部件构成的元件保持空间进行密封，在该LED装置用封装 中，在LED保持面，外露出保持LED元件的杯状部件、引线部以及将这些杯状部件和引线部隔开的绝缘分区部。
特别地，为了提高散热性，该LED装置用封装使杯状部件的底板部的背面与绝缘分区部的背面以位于一面的方式在LED装置的封装的背面侧外露，从而将冷却用的外部的散热部件·散热器、印刷基板的导电体部粘合到LED装置的背面，从而能够得到良好的散热效果。
另外，作为其他半导体元件，对于CMOS、CCD等成像传感器，在驱动中也少量地发生热量，从而有时热导致的噪声会增加。因此，对于搭载成像传感器的封装来说，散热机构有时也变得很重要。
专利文献1：日本特开2009-224411号公报
发明内容
但是，在使用该LED、成像传感器用的封装来制作LED装置、成像传感器装置的工序中，在保持半导体元件的元件保持部件上安装半导体元件的工序、安装后的半导体元件与引线部的引线键合工序中封装构造体被加热，所以在保持半导体元件的金属制的散热用的元件保持部件与绝缘分区部的边界面产生间隙，从而在后续的通过光透射性树脂或者不透射性树脂对元件保持空间以及半导体周围进行密封的工序时，有时产生固化前的液状的密封树脂浸出到封装的背面侧并在背面侧固化而成为飞边的问题。
特别地，在为了提高散热性而使元件保持部件的底板部的背面作为散热面与绝缘分区部的背面以位于一面的方式外露到半导体元件装置的封装的背面侧的结构中，如果浸出到封装背面侧的液状的密封树脂固化，则在背面侧的散热面周围形成飞边，从而有可能严重妨碍半导体元件装置自身的散热效果。
另一方面，在引线框架中，在与树脂结合的情况下，提高金属制的引线框架与树脂的粘合性是重要的。例如，在将半导体元件搭载到引线框架并通过树脂进行密封的情况下，如果引线框架与树脂的粘合 性不好，则水蒸气、氧、其他气体随时间经过而到达密封树脂内部的半导体元件，从而有时对半导体元件造成恶劣影响。
本发明的目的在于防止对保持LED等半导体元件的区域进行密封的密封树脂浸出到封装的背面侧。另外，另一发明的目的在于提供一种散热形引线框架，该散热形引线框架能够在搭载半导体元件并与树脂成为一体时提高与树脂的粘合性。
第1发明提供一种半导体用封装，用于构成半导体装置，该半导体装置具备包括半导体元件的保持区域的半导体元件保持面、和包围该半导体元件保持面的周围的框部件，通过光透射性树脂或者不透射性树脂对由所述半导体元件保持面和所述框部件构成的元件保持空间进行密封，
在所述半导体用封装中，在所述半导体元件保持面，外露出通过引线键合与半导体元件电连接的引线部、在表面侧保持半导体元件并在背面侧对来自所述半导体元件的热进行散热的元件保持部件、以及通过绝缘树脂隔开所述引线部和元件保持部件的绝缘分区部，
所述半导体用封装的特征在于，
所述元件保持部件与绝缘分区部的边界面中的、保持半导体元件的表面至封装背面的沿面路径包括多次的弯曲路径。
第2发明记载的半导体用封装的特征在于，第1发明记载的沿面路径包括3次以上的弯曲路径。
第3发明记载的半导体用封装的特征在于，第1或者2发明记载的弯曲路径之一由重叠部形成，该重叠部延伸到元件保持部件的周缘部内侧，以便从表面的所述绝缘分区部覆盖与元件保持部件的边界面。
第4发明记载的半导体用封装的特征在于，第1~3发明任意一项记载的弯曲路径由所述元件保持部件的缘部的弯曲部形成。
第5发明记载的半导体用封装的特征在于，第1~3发明任意一项记载的弯曲路径由所述元件保持部件的缘部的槽口部形成。
第6发明记载的半导体用封装的特征在于，第1~3发明任意一项记载的弯曲路径由所述元件保持部件的缘部的阶梯部形成。
第7发明记载的半导体用封装的特征在于，第6发明记载的阶梯部通过利用所述元件保持部件的冲压的压印加工而形成。
第8发明记载的半导体用封装的特征在于，第1~7发明记载的半导体元件是从发光二极管、照度传感器、CMOS成像传感器、CCD成像传感器选择的元件。
第9发明提供一种引线框架，具备：
元件保持部件，在表面侧保持半导体元件并在背面侧对来自所述半导体元件的热进行散热；
引线部，在该元件保持部件的外部设置有1个以上，且通过引线键合与所述半导体元件电连接；
环框件，设置于所述元件保持部件和引线部的外部；以及
连结片，将所述元件保持部件或者引线部与环框件连结起来，
该引线框架的特征在于，
在所述元件保持部件的连结片以外的周缘部形成有1个以上的弯曲部、槽口部、阶梯部的某一个。
本发明具有至少防止对保持半导体元件的区域进行密封的密封树脂在固化前以液体状态浸出到封装的背面侧而成为飞边的效果。另外，另一发明具有能够在搭载半导体元件的具备散热器功能的散热形引线框架与树脂成为一体时提高与树脂的粘合性的效果。
附图说明
图1是示出利用杯状的元件保持部件的本发明的半导体用封装的沿面路径中的弯曲路径的具体例的剖面图，a图是基于重叠部的图、b图是基于槽口部的图、c图以及d图是基于弯曲部的图、e图以及f图是基于阶梯部的图。
图2是示出利用由厚度比引线部厚的异型件构成的元件保持部件的本发明的半导体用封装的沿面路径中的弯曲路径的具体例的剖面图，a图是基于重叠部的图、b图是基于槽口部的图、c图以及d图是基于弯曲部的图、e图以及f图是基于阶梯部的图。
图3是示出本发明的半导体用封装的一个实施例的结构的说明图，a图是俯视图、b图是侧面图、c图是A-A剖面图、d图是正面图、e图是B-B剖面图、f图是背面图、g图是立体图。
图4是示出本发明的半导体用封装的另一实施例的结构的说明图，a图是俯视图、b图是侧面图、c图是A-A剖面图、d图是正面图、e图是B-B剖面图、f图是背面图、g图是立体图。
图5是示出本发明的半导体用封装的又一实施例的结构的说明图，a图是俯视图、b图是侧面图、c图是B-B剖面图及其部分放大图、d图是正面图、e图是A-A剖面图及其部分放大图、f图是底面图。
图6是示出图5的金属部件的结构的引线框架的说明图，a图是并列设置有引线框架的环件的俯视图、b图是从A内所示的环件切离出的引线框架的俯视图、c图是B-B剖面图及其部分放大图、d图是C-C剖面图及其部分放大图。
图7是示意地示出图3所示的半导体用封装中的浸透试验的结果的说明图。
图8是示意地示出图3所示的半导体用封装中的浸透试验的结果的说明图。
（符号说明）
aA、bA、cA、dA、eA、fA：封装；aB、bB、cB、dB、eB、fB：封装；1A：杯状部件（元件保持部件）；1B：厚板部件（元件保持部件）；2A、2B：重叠部；3A、3B：槽口部；4A、4B：弯曲部；5A、5B：阶梯部；20、40、60：封装；21、41、61：元件保持区域；22、42、62：框部件；23、43、63：元件保持空间；24、44、64：引线部；25、45、65：绝缘分区部；26、46、66：杯状部件（元件保持部件）；27、47、67：底板部；28、48、68：上升缘部；29、49、69：水平缘部；30、50：重叠部；51：弯曲部；71：阶梯部；73：槽口部；74：环件；75：引线框架；76：环框件；77：连结片；81：浸透液；82：边界区域。
具体实施方式
在本发明中，在半导体用封装中，在包括半导体元件的保持区域的半导体元件保持面，外露出通过引线键合与半导体元件电连接的引线部、在表面侧保持半导体元件并在背面侧对来自上述半导体元件的热进行散热的元件保持部件、以及通过绝缘树脂隔开上述引线部和元件保持部件的绝缘分区部，该半导体用封装的特征在于，上述元件保持部件与绝缘分区部的边界面中的、保持半导体元件的表面至封装背面的沿面路径包括多次的弯曲路径，所以至少防止密封树脂在固化前以液体状态浸出到封装的背面侧而成为飞边。
作为本发明的半导体用封装，用于构成半导体装置，该半导体装置具备包括半导体元件的保持区域的半导体元件保持面、以及包围该半导体元件保持面的周围的框部件，通过光透射性树脂或者不透射性树脂对由上述半导体元件保持面和上述框部件构成的元件保持空间进行密封，在上述半导体用封装中，在构成通过光透射性树脂或者不透射性树脂密封的元件保持空间的底面的半导体元件保持面，外露出通过引线键合与半导体元件电连接的引线部、在表面侧保持半导体元件并在背面侧对来自上述半导体元件的热进行散热的元件保持部件、以及通过绝缘树脂隔开这些引线部和元件保持部件的绝缘分区部。
因此，在搭载半导体元件时，由于将半导体元件安装到元件保持部件的安装、以及半导体元件与引线部的引线键合这样的至少2次的加热·冷却工序，从而在元件保持部件以及引线部与绝缘分区部之间有可能形成由于经历温度周期而产生的间隙，从而固化前的液状的密封树脂进入该间隙，不仅对产品的外观造成巨大的影响，而且还造成各种恶劣影响。另外，这样的作用在利用回流的锡焊、清洗作业中也是同样的。
例如，在为了提高散热性而使保持半导体元件的元件保持部件的底板部的背面与绝缘分区部的背面以处于一面的方式外露的半导体用封装中，固化前的液状的密封树脂浸出到封装的背面侧之后固化而覆 盖元件保持部件的底面部的背面的一部分或者全部，从而无法将外部的散热部件·散热器、印刷基板的导电体部粘合或者锡焊到半导体封装的背面，从而有可能严重妨碍散热效果。另外，在引线部，液状的密封树脂浸出到半导体用封装的外部并固化，在布线时固化了的密封树脂成为障碍，从而无法得到充分的连接线强度，或者有可能造成断线。另外，在安装到印刷基板等时，还有安装角度变化、发光或受光角度变化的担心。
作为本发明的元件保持部件，可以例举出对平板状的金属板（环件）的一部分进行拉深加工等而加工为杯状的杯状部件、将加厚了异型件的一部分的厚度的部分用作散热器的厚板部件。但是，切削板厚的一部分来制作异型件的情况较多，所以存在难以进行缘部的加工的缺点，所以对平板状的金属板（环件）的一部分进行拉深加工等而加工为杯状的杯状部件的应用性高且成本也低、量产性优良。
在本发明中，在元件保持部件与绝缘分区部的边界面中，从保持半导体元件的表面至封装背面的沿面路径包括多次的弯曲路径，从而表面至背面的沿面路径变长且弯曲点也增加，良好地阻止了液状的密封树脂从表面浸出到背面。作为本发明中的多次的弯曲路径，例如，可以例举出弯曲路径之一由重叠部形成的结构，该重叠部延伸到元件保持部件的周缘部内侧，以便从表面的绝缘分区部覆盖与元件保持部件的边界面。另外，例如，也可以包括台阶状地折弯了的部分路径；形成在元件保持部件的周缘部、以便覆盖从保持半导体元件的表面至封装背面的沿面路径的槽状的部分路径、或者U字状的部分路径。
具体而言，对于重叠部的从元件保持部件的周缘部起的厚度、延伸到元件保持部件的周缘部内侧的长度，根据LED装置的大小决定即可。另外，当然在厚时易于形成重叠部，在长时能够良好地阻止密封树脂浸出。
通过以从绝缘分区部覆盖与元件保持部件的边界面的方式形成该重叠部，形成环绕元件保持部件的周缘部的U字状的部分路径。因此，仅通过对制造封装的模具施以成为重叠部的凹部就能大量地生产， 能够防止密封树脂浸出到封装的背面侧。
作为其他的部分路径，可以例举出由元件保持部件的周围的弯曲部形成封装中的弯曲路径的例子。通过该元件保持部件的周围的弯曲部，形成环绕弯曲部的U字状的部分路径。因此，能够防止液状的密封树脂浸出到封装的背面侧。进而，还可以举出通过该弯曲部而元件保持部件的强度增加的优点。在强度增加时，元件保持部件与树脂的机械性的稳定性也得到改善，不易在它们之间产生间隙，密封树脂的浸出、焊剂和溶剂的侵入防止得到进一步的改善。另外，当然，在元件保持部件的强度增加时，还具有封装自身的强度也增加的效果。
另外，作为其他优选的方式，可以举出由元件保持部件的缘部的槽口部形成封装中的弯曲路径的例子。作为具体的槽口部，以覆盖保持半导体元件的表面至封装背面的沿面路径的方式形成在元件保持部件的周缘部即可。通过该元件保持部件的缘部的槽口部，液状的密封树脂不易向浸出的方向移动，所以能够防止液状的密封树脂浸出到封装的背面侧。进而，通过该槽口部，元件保持部件与绝缘树脂的机械性的稳定性也得到改善，不易在它们之间产生间隙，密封树脂的浸出、焊剂和溶剂的侵入防止得到进一步改善。另外，当然，在元件保持部件与绝缘树脂的强度增加时，还具有封装自身的强度也增加的效果。
另外，作为槽口部的宽度以及深度，根据所使用的元件保持部件、绝缘树脂的物性而变化。但是，通过使绝缘树脂至少进入到凹陷槽内，使表面至封装背面的沿面路径的长度伸长，并且通过进入到凹陷槽内的绝缘树脂而设为可靠地阻止平行于元件保持部件的周缘部的移动的宽度以及槽深。也可以通过冲压加工、激光加工等来形成槽口部，其中通过冲压加工最易于形成，适用于量产。另外，剖面形状也可以选择V字状、U字状、凹状等，但如果利用冲压加工，则V字、U字状的加工容易。
进而，作为其他方式，可以举出通过元件保持部件的缘部的阶梯部形成封装中的弯曲路径的例子。通过该元件保持部件的周围的阶梯部，对于液状的密封树脂，因为必须使浸出的方向弯曲为大致直角， 所以能够防止液状的密封树脂浸出到封装的背面侧。另外，还可以举出通过该阶梯部而元件保持部件的强度增加的优点。在强度增加时，元件保持部件与树脂的机械性的稳定性也得到改善，不易在它们之间产生间隙，密封树脂的浸出、焊剂和溶剂的侵入防止得到进一步改善。另外，当然，在元件保持部件的强度增加时，还具有封装自身的强度也增加的效果。
当然，对于该弯曲部以及阶梯部的弯曲路径的数量等，根据弯曲路径的数量而良好地阻止密封树脂的浸出。优选，在沿面路径上包括3次以上的弯曲路径时，不仅表面至背面的沿面路径变长且弯曲点也增加，而且强度上也更加良好，与绝缘树脂的粘合性也提高。例如，在表面至背面的路径中，包括U字状的弯曲部、大致直角地折弯的阶梯部时，强度上也更加良好，成为绝缘树脂从元件保持部件的两侧夹入的结构，所以与树脂的粘合性提高，结构上也稳定。
对于形成在元件保持部件的缘部的阶梯部，虽然能够通过各种加工技术来加工，但优选通过利用冲压的压印加工来形成。在该压印加工中，使用环件，在连续地元件保持部件以及引线部的发泡成型时，能够在该工序的前后进行压印加工，从而能够连续地成型。
另外，在本发明的半导体用封装中，并未阻止同时形成延伸到杯状部件的周缘部内侧、以便从上述绝缘分区部覆盖与杯状部件的边界面的重叠部、和形成于杯状部件的周围的弯曲部这两者的情况。另外，在本发明的半导体用封装中，并未阻止在引线部也进行使表面至背面的路径弯曲的设计。
作为更具体的例子，图1是示出利用杯状的元件保持部件的本发明的半导体用封装的沿面路径中的弯曲路径的具体例的剖面图，图2是示出利用由厚度比引线部厚的异型件构成的元件保持部件的本发明的半导体用封装的沿面路径中的弯曲路径的具体例的剖面图。在各个图中，a图是基于重叠部的图、b图是基于槽口部的图、c图以及d图是基于弯曲部的图、e图以及f图是基于阶梯部的图。
如图1以及图2的a图所示，两者的元件保持部件存在杯状部件 1A和厚板部件1B的差异，但封装aA、aB中的保持半导体元件的表面至封装背面的沿面路径中的弯曲路径之一由重叠部2A、2B形成，该重叠部2A、2B延伸到元件保持部件的周缘部内侧，以便从表面的绝缘分区部覆盖与元件保持部件的边界面。因此，如各图所示，图1以及图2的a图中的弯曲路径包括3次的弯曲路径。
如图1以及图2的b图所示，两者的元件保持部件存在杯状部件1A和厚板部件1B的差异，但封装bA、bB中的保持半导体元件的表面至封装背面的沿面路径中的弯曲路径之一由重叠部2A、2B形成，该重叠部2A、2B延伸到元件保持部件的周缘部内侧，以便从表面的绝缘分区部覆盖与元件保持部件的边界面，在元件保持部件的缘部在表背两个部位形成了V字槽状的槽口部3A、3B。表背两个部位的槽口部3A、3B并非刻设在对向的位置，而是刻设在相互偏移的位置。槽口部3A、3B是V字状的剖面形状，所以图1以及图2的b图中的弯曲路径如各图所示，包括9次的弯曲路径。
如图1以及图2的c图以及d图所示，封装cA、dA、cB、dB中的元件保持部件分别存在杯状部件1A和厚板部件1B的差异，但在两者的元件保持部件的缘部形成有弯曲部4A、4B。另外，c图和d图的差异在于是否形成了与a图同样的重叠部2A、2B。由此，关于保持半导体元件的表面至封装背面的沿面路径，在图1和图2的c图中包括5次的弯曲路径、在d图中包括4次的弯曲路径。
如图1以及图2的e图以及f图所示，封装eA、fA、eB、fB的元件保持部件分别存在杯状部件1A和厚板部件1B的差异，但在两者的元件保持部件的缘部形成有阶梯部5A、5B。另外，e图和f图的差异在于是否形成有与a图同样的重叠部2A、2B。由此，关于保持半导体元件的表面至封装背面的沿面路径，在图1和图2的e图中包括7次的弯曲路径、在f图中包括6次的弯曲路径。
实施例
实施例1（重叠部形成封装）
图3是示出本发明的半导体用封装的一个实施例的结构的说明 图，a图是俯视图、b图是侧面图、c图是A-A剖面图、d图是正面图、e图是B-B剖面图、f图是背面图、g图是立体图。
本实施例的封装20是LED装置中使用的结构，该LED装置通过光透射性树脂对由保持LED元件的元件保持区域21、和包围元件保持区域21的周围的框部件22构成的元件保持空间23进行密封。具体而言，在元件保持区域21中，外露出与LED元件（未图示）电连接的引线部24、和使LED元件与表面热传导性地接触的杯状部件26隔着由绝缘树脂构成的绝缘分区部25。
如各图所示，从板厚为0.2mm的金属板连续进行冲裁而形成引线部24和杯状部件26。长方形的杯状部件26为1个，引线部24是夹着杯状部件26而对向地配置了各3个的合计6个。
本实施例的封装20是LED装置中使用的结构，该LED装置通过光透射性树脂对由保持1个以上的LED元件（未图示）的元件保持区域21、和包围元件保持区域21的周围的框部件22构成的元件保持空间23进行密封。在杯状部件26中，通过拉深加工形成有与LED元件热传导性地接触的底板部27、和包围底板部27的周围的上升缘部28。
在底板部27的整个周缘环状地形成上升缘部28，在该上升缘部28的外缘部形成有水平缘部29。另外，在元件保持区域21的背面，杯状部件26的底板部27的背面和由绝缘树脂构成的绝缘分区部25的背面以位于一面的方式外露。
在本实施例的封装20中，如c图的放大图所示，延伸到杯状部件26的周缘部内侧、以便从绝缘分区部25覆盖与杯状部件26的边界面的、由绝缘树脂构成的重叠部30形成在水平缘部29。通过该重叠部30，关于金属制的杯状部件26与绝缘树脂制的绝缘分区部25的边界面形成U字状的部分路径，即使在通过光透射性树脂密封元件保持空间23的情况下，也良好地阻止了从表面至背面的光透射性树脂的浸出。
另外，在该封装20中，在1个杯状部件26上搭载3个LED元 件，通过导线对各LED元件的电极和引线部24进行电连接，在通过光透射性树脂对元件保持空间23进行密封之后或者在其之前从金属板切离，成为LED装置。
实施例2（弯曲部形成封装）
图4是示出本发明的半导体用封装的另一实施例的结构的说明图，a图是俯视图、b图是侧面图、c图是A-A剖面图、d图是正面图、e图是B-B剖面图、f图是背面图、g图是立体图。
另一实施例的封装40与实施例1同样地，是在LED装置中使用的结构，该LED装置通过光透射性树脂对由保持LED元件的元件保持区域41、和包围元件保持区域41的周围的框部件42构成的元件保持空间43进行密封。具体而言，在元件保持区域41中，与LED元件（未图示）电连接的引线部44、和使LED元件与表面热传导性地接触的杯状部件46隔着由绝缘树脂构成的绝缘分区部45而外露出。
如各图所示，从板厚为0.2mm的金属板连续进行冲裁而形成引线部44和杯状部件46。长方形的杯状部件46是1个，引线部44是夹着杯状部件46而对向地配置了各3个的合计6个。
本实施例的封装40是LED装置中使用的结构，该LED装置通过光透射性树脂对由保持1个以上的LED元件（未图示）的元件保持区域41、和包围元件保持区域41的周围的框部件42构成的元件保持空间43进行密封。在杯状部件46中，通过拉深加工形成了与LED元件热传导性地接触的底板部47、和包围底板部47的周围的上升缘部48。
在底板部47的整个周缘环状地形成有上升缘部48，在该上升缘部48的外缘部形成有水平缘部49。另外，在元件保持区域41的背面，杯状部件46的底板部47的背面与由绝缘树脂构成的绝缘分区部45的背面以位于一面的方式外露。
在本实施例的封装40中，如c图的放大图所示，形成了延伸到杯状部件46的周缘部内侧、以便从绝缘分区部45覆盖与杯状部件46的边界面的由绝缘树脂构成的重叠部50，进而，在杯状部件46的水 平缘部49的更外缘处形成有向下方弯曲了的弯曲部51。通过该重叠部50以及弯曲部51，关于金属制的杯状部件46与绝缘树脂制的绝缘分区部45的边界面，分别形成U字状的部分路径，即使在通过光透射性树脂密封元件保持空间43的情况下，也良好地阻止了从表面至背面的光透射性树脂的浸出。
另外，在本实施例中，公开了形成有重叠部50和弯曲部51的结构，但即使仅形成有弯曲部51的结构，在通过光透射性树脂密封元件保持空间43的情况下，也良好地阻止了从表面至背面的光透射性树脂的浸出。
另外，在元件保持区域41的背面，杯状部件46的底板部47的背面和由绝缘树脂构成的绝缘分区部45的背面以位于一面的方式外露。另外，在该封装40中，在1个杯状部件46上搭载3个LED元件，通过导线对各LED元件的电极和引线部44进行电连接，并在通过光透射性树脂对元件保持空间43进行密封之后或者在其之前从金属板切离，成为LED装置。
实施例3（冲压形成封装）
图5是示出本发明的半导体用封装的又一实施例的结构的说明图，a图是俯视图、b图是侧面图、c图是B-B剖面图及其部分放大图、d图是正面图、e图是A-A剖面图及其部分放大图、f图是底面图。图6是示出图5的金属部件的结构的引线框架的说明图，a图是并列设置了引线框架的环件的俯视图、b图是从A内所示的环件切离出的引线框架的俯视图、c图是B-B剖面图及其部分放大图、d图是C-C剖面图及其部分放大图。
如图5所示，另一实施例的封装60与实施例1以及实施例2同样地，是LED装置中使用的结构，该LED装置通过光透射性树脂对由保持LED元件的元件保持区域61、和包围元件保持区域61的周围的框部件62构成的元件保持空间63进行密封。具体而言，在元件保持区域61中，与LED元件（未图示）电连接的引线部64、和使LED元件与表面热传导性地接触的杯状部件66隔着由绝缘树脂构成的绝 缘分区部65而外露。
如各图所示，从板厚为0.2mm的金属板连续进行冲裁而形成了引线部64和杯状部件66。长方形的杯状部件66是1个，引线部64是夹着杯状部件66而对向地配置的合计6个。
本实施例的封装60是LED装置中使用的结构，该LED装置通过光透射性树脂对由保持1个以上的LED元件（未图示）的元件保持区域61、和包围元件保持区域61的周围的框部件62构成的元件保持空间63进行密封。在杯状部件66中，通过拉深加工形成有与LED元件热传导性地接触的底板部67、和包围底板部67的周围的上升缘部68。
在底板部67的整个周缘环状地形成有上升缘部68，在该上升缘部68的外缘部形成有水平缘部69。另外，在元件保持区域61的背面，杯状部件66的底板部67的背面和由绝缘树脂构成的绝缘分区部65的背面以位于一面的方式外露。
在本实施例的封装60中，如c图以及e图的放大图中具体所示的那样，形成有阶梯部71，以使杯状部件66的周缘部从绝缘分区部65在厚度方向上偏移。虽然能够通过各种加工技术来加工该阶梯部71，但通过用带有凹凸的上下1对模具对杯状部件66的周缘部进行冲压的压印加工来形成。该阶梯部71形成于与环框件76（图6）连结的2个连结片77以外的杯状部件66的周围。通过该阶梯部71，关于金属制的杯状部件66与绝缘树脂制的绝缘分区部65的边界面，形成7次的弯曲路径。即使在通过光透射性树脂密封元件保持空间63的情况下，也良好地阻止了从表面至背面的光透射性树脂的浸出。另外，在杯状部件66的阶梯部71的内侧、连结片77的表背面、引线部的表背面冲压形成有槽口部73，由此，杯状部件66与绝缘树脂的机械性的稳定性也得到进一步改善。
如图6所示，对于阶梯部71，能够从环件74进行引线部64以及杯状部件66的切出加工、拉深加工、弯曲加工等冲压加工，从而在环件74上连续地制作引线框架75的连续体。能够在这些冲压加工的工 序的一部分中通过压印加工而在与环框件76连结的连结片77以外的杯状部件66的周围依次加工阶梯部71，适用于大量生产。另外，通过该阶梯部71以及槽口部73，具有在搭载半导体元件的具备散热器功能的杯状部件66与树脂成为一体时与树脂的粘合性提高的优点。
另外，在元件保持区域61的背面，杯状部件66的底板部67的背面与由绝缘树脂构成的绝缘分区部65的背面以位于一面的方式外露。另外，在该封装60中，在1个杯状部件66上搭载1个以上的LED元件，用导线对各LED元件的电极和6个引线部64进行电连接，并在通过光透射性树脂对元件保持空间63进行密封之后或者在其之前从金属板切离，成为LED装置。
实施例4（浸透试验）
图7以及图8是示意地示出图3所示的半导体用封装中的浸透试验的结果的说明图。即，针对实施例1的半导体用封装进行浸透试验，并观察了背面侧的状况。图7以及图8示出没有形成重叠部30的弯曲路径为2次的半导体用封装（A）、和形成有重叠部30的弯曲路径是3次的半导体用封装（B）中的封装背面侧的随时间经过的变化。
具体而言，图7的a图示出刚刚开始之后、b图示出10秒钟后、c图示出1分钟后、图8的d图示出10分钟后、e图示出20分钟后、f图示出60分钟后的状态。另外，封装（A）和封装（B）的差异仅在于是否形成有重叠部30。
如图7以及图8所示，对于在元件保持空间23内滴下了浸透液（红色检验液）之后的随着时间经过的背面侧的状态，确认了在封装（A）中注入了浸透液之后，在10秒钟后，从背面的左侧的杯状部件26与由绝缘树脂构成的绝缘分区部25的边界部浸出浸透液81，并且随着时间经过，浸出变大。
另一方面，在封装（B）中，在注入了浸透液之后，在60分钟后，虽然绝缘分区部25自身在杯状部件26的边界区域82隐约地染有红色，但即使在这样的状况下，也未确认从背面侧的杯状部件26与由绝缘树脂构成的绝缘分区部25的边界部浸出浸透液的情况。
另外，在本实施例的浸透试验中，比较了弯曲路径是2次以及3次的结构，但在其他弯曲路径超过3次的结构中，也具有本实施例以上的防止密封树脂浸出到封装的背面侧的效果。
产业上的可利用性
能够防止液状的密封树脂在固化前从元件保持空间向背面侧浸出，所以不仅防止对产品的外观造成影响，特别地在起到散热效果的封装中防止液状的密封树脂向封装背面侧浸出，从而能够确保散热效果。
Claims (6)
1.一种半导体用封装，用于构成半导体装置，该半导体装置具备包括半导体元件的保持区域的半导体元件保持面、和包围该半导体元件保持面的周围的框部件，通过光透射性树脂或者不透射性树脂对由所述半导体元件保持面和所述框部件构成的元件保持空间进行了密封，
在所述半导体元件保持面，外露出通过引线键合而与半导体元件电连接的引线部、在表面侧保持半导体元件并在背面侧对来自所述半导体元件的热进行散热的元件保持部件、以及用绝缘树脂隔开所述引线部和元件保持部件的绝缘分区部，
上述半导体用封装的特征在于，
所述元件保持部件与绝缘分区部的边界面中的、保持半导体元件的表面至封装背面的沿面路径包括3次以上的弯曲路径，
所述弯曲路径包括由重叠部形成的路径，所述重叠部延伸到元件保持部件的周缘部内侧，以便从表面的所述绝缘分区部覆盖与元件保持部件的边界面。
2.根据权利要求1所述的半导体用封装，其特征在于，
所述弯曲路径由所述元件保持部件的缘部的弯曲部形成。
3.根据权利要求1所述的半导体用封装，其特征在于，
所述弯曲路径由所述元件保持部件的缘部的槽口部形成。
4.根据权利要求1所述的半导体用封装，其特征在于，
所述弯曲路径由所述元件保持部件的缘部的阶梯部形成。
5.根据权利要求4所述的半导体用封装，其特征在于，
所述阶梯部通过利用所述元件保持部件的冲压的压印加工而形成。
6.根据权利要求1所述的半导体用封装，其特征在于，
所述半导体元件是从发光二极管、照度传感器、CMOS成像传感器、CCD成像传感器选择出的元件。
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Granted publication date: 20150520 Termination date: 20211116 |
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