JP2005150624A - 半導体装置用リードフレームとそれを用いた面発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の半導体素子(2)が搭載できるよう、反射枠体底面(8)の面積を全体構造を大きくすることなく確保した、反射効率が高い半導体装置用リードフレームと面発光装置を提供する。
【解決手段】半導体素子搭載部(3)と、インナーリード(4)と、アウターリード(6)と、反射面(9)及び底面(8)から構成された反射枠体(7)とからなる半導体装置用リードフレームであって、反射枠体(7)が凹形状に形成され、反射枠体(7)の底面(8)が四角形状であり、反射枠体(7)の上面(11)が円形状であり、底面(8)から上面(11)にかけてすり鉢形状の反射面(9)が形成されている。
【選択図】 図１
【解決手段】半導体素子搭載部(3)と、インナーリード(4)と、アウターリード(6)と、反射面(9)及び底面(8)から構成された反射枠体(7)とからなる半導体装置用リードフレームであって、反射枠体(7)が凹形状に形成され、反射枠体(7)の底面(8)が四角形状であり、反射枠体(7)の上面(11)が円形状であり、底面(8)から上面(11)にかけてすり鉢形状の反射面(9)が形成されている。
【選択図】 図１
Description
本発明は面発光装置の特に反射面の反射効率に関するものである。
従来からの面発光装置として、例えば、発光ダイオード（以下ＬＥＤと称す）は近年、長寿命で消費電力が少ないなどの特性を有していることから、砲弾型や表面実装型など様々な形態にパッケージングされ、テレビやエアコンなどリモート・コントロール用の送信部や、ＬＣＤディスプレイやプロジェクションディスプレイなどの光源に用いられているものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
図３は、前記特許文献１に記載された従来例１のフレームインサート成型タイプの面発光装置を示すものである。図３において、図３Ａは平面図、図３Ｂは図３ＡのＶ−Ｖ線に沿った断面図であり、１０１は金属板材をプレス加工又はエッチング加工などにより成型されたリードフレーム、１０２は半導体素子、１０３は半導体素子を銀ペーストなど（図示せず）を介して搭載される半導体素子搭載部、１０４はインナーリード部、１０５は半導体素子１０２とインナーリード部１０４とを導通接続するボンディングワイヤ、１０６は外部回路（図示せず）と接続するアウターリード、１０７は半導体素子１０２の平行方向への光の拡散を防ぐポリフタルアミド（以下ＰＰＡと称す）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）などからなる反射枠体、１０８は反射枠体１０７の底面を構成する反射枠体底面、１０９は半導体素子１０２から発する光を効率良く外部に放射する反射面、１１０は半導体素子１０２及びボンディングワイヤ１０５を外部環境から保護したり、半導体素子１０２の光の色調変換などを行う透光性樹脂、１１１は反射枠体１０７の上面である。
フレームインサート成型されたリードフレーム１０１は光照射方向である前方を除き、半導体素子１０２の周囲をＰＰＡで取り囲んで反射枠体１０７を形成し、さらに反射枠体１０７には光照射の効率が考慮された反射面１０９及び底部を構成する反射枠体底面１０８が形成されている。また、反射枠体底面１０８には半導体素子搭載部１０３及びインナーリード部１０４が形成されている。また、半導体素子１０２をリードフレーム１０１に形成された半導体素子搭載部１０３に載置し、ボンディングワイヤ１０５を介しインナーリード部１０４と接続されている。半導体素子１０２及びボンディングワイヤ１０５が構成されている反射枠体１０７の内側に透光性樹脂１１０を注入したものである。図４に反射面１０９の形状を模式的に示す。図４Ａは従来の半導体装置の断面図であり、図４Ｂは図４ＡのVI−VI線に沿った断面図、図４Ｃは図４ＡのVII−VII線に沿った断面図、図４Ｄは図４ＡのVIII−VIII線に沿った断面図である。このようにして半導体素子１０２から横方向に出射される光も有効に活用して、光度を高めている。
特開平７−１１１３４２号公報
しかし、上記従来の構成では、光輝度を高くすることやカラー表示にするなどのために、半導体素子１０２の数を増やす場合、半導体素子搭載部１０３の面積を大きくする必要があり、全体構造が大きくなってしまう。一方、全体構造が大きくなることを抑えるために、図５に示した従来例２の面発光装置が考えられる。図５Ａ平面図及び図５ＡのIX−IX線に沿った断面図の図５Ｂを用いて説明する。２０１は金属板材をプレス加工又はエッチング加工などにより成型されたリードフレーム、２０２は半導体素子、２０３は半導体素子を銀ペーストなど（図示せず）を介して搭載される半導体素子搭載部、２０４はインナーリード部、２０５は半導体素子２０２とインナーリード部２０４とを導通接続するボンディングワイヤ、２０６は外部回路（図示せず）と接続するアウターリード、２０７は半導体素子２０２の平行方向への光の拡散を防ぐ反射枠体、２０８は反射枠体２０７の底面を構成する反射枠体底面、２０９は半導体素子２０２から発する光を効率良く外部に放射する反射面、２１０は半導体素子及びボンディングワイヤ２０５を外部環境から保護する透光性樹脂、２１１は透光体２０７の上面である。反射枠体底面２０８形状を反射枠体外形に合わせて反射枠体底面２０８の面積を大きくできる。図６に反射面２０９の形状を模式的に示す。図６Ａは従来の半導体装置の断面図であり、図６Ｂは図６ＡのＸ−Ｘ線に沿った断面図、図６Ｃは図６ＡのXI−XI線に沿った断面図、図６Ｄは図６ＡのXII−XII線に沿った断面図である。反射面２０９が反射枠体上面２１１から反射枠体底面２０８まで、四角の形状を保っており、その結果、半導体素子搭載部２０３では半導体素子２０２を実装する際に面積が大きく確保できることが分かる。しかし、半導体素子２０２を実装する面積を大きく確保することは可能であるが、反射枠体上面２１１が角の形状になっているため、光の反射を効率的に照射することが出来なくなる。
本発明は、上記従来の問題を解決するものであり、複数の半導体素子が搭載できるよう、反射枠体底面の面積を全体構造を大きくすることなく確保し、反射効率の高い面発光装置を提供する。
本発明の半導体装置用リードフレームは、半導体素子搭載部と、インナーリードと、アウターリードと、反射面及び底面から構成された反射枠体とからなる半導体装置用リードフレームであって、前記反射枠体が凹形状に形成され、前記反射枠体の底面が四角形状であり、前記反射枠体上面が円形状であり、前記底面から前記上面にかけてすり鉢形状の反射面が形成されたことを特徴とする。
本発明の面発光装置は、半導体素子搭載部と、インナーリードと、アウターリードと、反射面及び底面から構成された反射枠体とからなる半導体装置用リードフレームを含む面発光装置であって、前記反射枠体が凹形状に形成され、前記反射枠体の底面が四角形状であり、前記反射枠体上面が円形状であり、前記底面から前記上面にかけてすり鉢形状の反射面が形成された半導体装置用リードフレームの半導体素子搭載部に半導体素子が載置され、前記半導体素子と前記インナーリードとが導通接続され、前記反射枠体凹形状内面に透光性樹脂が充填されたことを特徴とする。
本発明は、反射枠体底面部を反射枠体の外形形状に合わせて四角形状とすることにより、半導体素子搭載部の面積を大きくすることができる。さらに、通常半導体素子の外形が四角形状であるため、半導体素子搭載部に有効に半導体素子を搭載することができる。また、反射枠体底面から反射枠体上面にかけてすり鉢形状に反射面を形成することで、半導体素子が発する光を効率よく光放射面に放射できる。
本発明は、半導体素子搭載部と、インナーリードと、アウターリードと、反射面及び底面から構成された反射枠体とからなり、反射枠体は凹形状に形成され、その底面が四角形状であり、上面が円形状であり、底面から上面にかけてすり鉢形状の反射面が形成されたものである。これにより、全体構造を大きくすることなく半導体素子搭載部の面積を大きく確保することができる。
さらに、面発光装置は、半導体素子搭載部と、インナーリードと、アウターリードと、反射面及び底面から構成された反射枠体とからなり、反射枠体が凹形状に形成され、反射枠体の底面が四角形状であり、反射枠体上面が円形状であり、底面から前記上面にかけてすり鉢形状の反射面が形成された半導体装置用リードフレームの半導体素子搭載部に半導体素子が載置され、半導体素子とインナーリードとを導通接続され、反射枠体凹形状内面に透光性樹脂が充填されている。これにより、全体構造を大きくすることなく半導体素子搭載部３の面積を有効に活用し半導体素子を搭載することができる。
前記四角形状の反射枠体底面の角部は、丸みを帯びたコーナー部に形成されていることが好ましい。
前記反射枠体のすり鉢形状の反射面と前記インナーリード部との角度が、前記反射枠体の底面の直線部においては１１０゜〜１２５°の範囲であり、前記反射枠体の底面のコーナー部においては９５゜〜１１０°の範囲であることが好ましい。
本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１Ａは本発明に係る半導体装置用リードフレームの平面図であり、図１Ｂは図１ＡのＩ−Ｉ線に沿った断面図である。図１Ａ、図１Ｂにおいて、１は金属板材をプレス加工又はエッチング加工などにより成型されたリードフレーム、２は半導体素子、３は半導体素子を銀ペーストなど（図示せず）を介して搭載される半導体素子搭載部、４はインナーリード部、５は半導体素子２とインナーリード部４とを導通接続するボンディングワイヤ、６は外部回路（図示せず）と接続するアウターリード、７は半導体素子２の平行方向への光の拡散を防ぐポリフタルアミド（ＰＰＡ）からなる反射枠体、８は反射枠体７の底面を構成する反射枠体底面、９は半導体素子２から発する光を効率良く外部に放射する反射面、１０は半導体素子及びボンディングワイヤ５を外部環境から保護したり、半導体素子１０２の光の色調変換などを行う熱硬化型エポキシ樹脂からなる透光性樹脂、１１は反射枠体７の上面である。
以上の構成中、反射枠体底面８の反射面９が四角形状であり、反射枠体上面１１の反射面９が円形状であり、反射枠体底面８から反射枠体上面１１まで連続した曲面で構成されている点が従来例と異なる。
以下各部材のディメンションを説明する。
(1)リードフレーム１の平面から見た外形の縦と横の長さ：縦２８ｍｍ、横６２ｍｍ
(2)半導体素子２の平面から見た外形の縦と横の長さ：縦１ｍｍ、横１ｍｍ
(3)半導体素子搭載部３の平面から見た外形の縦と横の長さ：縦１７ｍｍ、横１７ｍｍ
(4)インナーリード部４の平面から見た外形の縦と横の長さ：縦１０ｍｍ、横３ｍｍ
(5)半導体素子搭載部３の平面から見た外形の縦と横の長さ：縦１５ｍｍ、横１０ｍｍ
(6)インナーリード部４の断面から見た縦と横の長さ：縦１．５ｍｍ、横３ｍｍ
(7)半導体素子搭載部３の断面から見た外形の縦と横の長さ：縦１．５ｍｍ、横１０ｍｍ
(8)アウターリード６の平面から見た外形の縦と横の長さ：縦２０ｍｍ、横１５ｍｍ
(9)アウターリード６の断面から見た縦と横の長さ：縦１．５ｍｍ、横１５ｍｍ
(10)反射枠体７の平面から見た外形の縦と横の長さ：縦２８ｍｍ、横３２ｍｍ
(11)反射枠体７の断面図から見た縦と横の長さ：縦１８ｍｍ、横３２ｍｍ
(12)反射枠体底面８の平面から見た外形の縦と横の長さ：縦１７ｍｍ、横１７ｍｍ
(13)反射枠体底面８のコーナー部の半径（Ｒ）：１ｍｍ
フレームインサート成型されたリードフレーム１は光照射方向である前方を除き、半導体素子２の周囲を熱可塑性樹脂例えばＰＰＡで取り囲んで反射枠体７が形成され、さらに反射枠体７には光照射の効率を考慮された反射面９及び底部を構成する反射枠体底面８が形成されている。また、反射枠体底面８には半導体素子搭載部３及びインナーリード部４が形成されている。また、半導体素子２をリードフレーム１に形成された半導体素子搭載部３に載置し、ボンディングワイヤ５を介しインナーリード部４と接続されている。半導体素子２及びボンディングワイヤ５が構成されている反射枠体７の内側に透光性樹脂１０を注入したものであり、半導体素子２から横方向に出射される光も有効に活用して、光度を高めている。
(1)リードフレーム１の平面から見た外形の縦と横の長さ：縦２８ｍｍ、横６２ｍｍ
(2)半導体素子２の平面から見た外形の縦と横の長さ：縦１ｍｍ、横１ｍｍ
(3)半導体素子搭載部３の平面から見た外形の縦と横の長さ：縦１７ｍｍ、横１７ｍｍ
(4)インナーリード部４の平面から見た外形の縦と横の長さ：縦１０ｍｍ、横３ｍｍ
(5)半導体素子搭載部３の平面から見た外形の縦と横の長さ：縦１５ｍｍ、横１０ｍｍ
(6)インナーリード部４の断面から見た縦と横の長さ：縦１．５ｍｍ、横３ｍｍ
(7)半導体素子搭載部３の断面から見た外形の縦と横の長さ：縦１．５ｍｍ、横１０ｍｍ
(8)アウターリード６の平面から見た外形の縦と横の長さ：縦２０ｍｍ、横１５ｍｍ
(9)アウターリード６の断面から見た縦と横の長さ：縦１．５ｍｍ、横１５ｍｍ
(10)反射枠体７の平面から見た外形の縦と横の長さ：縦２８ｍｍ、横３２ｍｍ
(11)反射枠体７の断面図から見た縦と横の長さ：縦１８ｍｍ、横３２ｍｍ
(12)反射枠体底面８の平面から見た外形の縦と横の長さ：縦１７ｍｍ、横１７ｍｍ
(13)反射枠体底面８のコーナー部の半径（Ｒ）：１ｍｍ
フレームインサート成型されたリードフレーム１は光照射方向である前方を除き、半導体素子２の周囲を熱可塑性樹脂例えばＰＰＡで取り囲んで反射枠体７が形成され、さらに反射枠体７には光照射の効率を考慮された反射面９及び底部を構成する反射枠体底面８が形成されている。また、反射枠体底面８には半導体素子搭載部３及びインナーリード部４が形成されている。また、半導体素子２をリードフレーム１に形成された半導体素子搭載部３に載置し、ボンディングワイヤ５を介しインナーリード部４と接続されている。半導体素子２及びボンディングワイヤ５が構成されている反射枠体７の内側に透光性樹脂１０を注入したものであり、半導体素子２から横方向に出射される光も有効に活用して、光度を高めている。
図２に反射面９の形状を模式的に示す。図２Ａは本実施の形態に係る半導体装置の断面図であり、図２Ｂは図２ＡのII−II線に沿った断面図、図２Ｃは図２ＡのIII−III線に沿った断面図、図２Ｄは図２ＡのIV−IV線に沿った断面図である。このとき、反射枠体底面８が四角形状に形成され、反射枠体上面１１に向かい連続した曲線で放射状に反射面９が形成されている。反射枠体底面の直線部においては、反射面９とインナーリード部４との角度θが１１０°〜１２５゜であり、反射枠体底面のコーナー部において同θは９５゜〜１１０°であった。これにより、全体構造を大きくすることなく半導体素子搭載部３の面積を１０％以上大きく確保することができる。さらに、本実施形態による反射枠体底面８はコーナー部の半径（Ｒ）が小さい四角形状であるため、半導体素子搭載部３の面積を有効に活用し半導体素子２を搭載することができる。
以上、本発明による半導体装置用リードフレームとそれを用いた面発光装置の一実施形態について説明したが、本発明に思想に逸脱しない限り適宜変更可能である。
反射面の反射効率改善として有用であり、特に面発光装置に適している。
1,101,201 リードフレーム
2,102,202 半導体素子
3,103,203 半導体素子搭載部
4,104,204 インナーリード部
5,105,205 ボンディングワイヤ
6,106,206 アウターリード
7,107,207 反射枠体
8,108,208 反射枠体底面
9,109,209 反射面
10,110,210 透光性樹脂
11,111,211 反射枠体上面
2,102,202 半導体素子
3,103,203 半導体素子搭載部
4,104,204 インナーリード部
5,105,205 ボンディングワイヤ
6,106,206 アウターリード
7,107,207 反射枠体
8,108,208 反射枠体底面
9,109,209 反射面
10,110,210 透光性樹脂
11,111,211 反射枠体上面
Claims (6)
- 半導体素子搭載部と、インナーリードと、アウターリードと、反射面及び底面から構成された反射枠体とからなる半導体装置用リードフレームであって、
前記反射枠体が凹形状に形成され、前記反射枠体の底面が四角形状であり、前記反射枠体上面が円形状であり、前記底面から前記上面にかけてすり鉢形状の反射面が形成されたことを特徴とする半導体装置用リードフレーム。 - 前記四角形状の反射枠体底面の角部は、丸みを帯びたコーナー部に形成されている請求項１に記載の半導体装置用リードフレーム。
- 前記反射枠体のすり鉢形状の反射面と前記インナーリード部との角度が、前記反射枠体の底面の直線部においては１１０゜〜１２５°の範囲であり、前記反射枠体の底面のコーナー部においては９５゜〜１１０°の範囲である請求項１に記載の半導体装置用リードフレーム。
- 半導体素子搭載部と、インナーリードと、アウターリードと、反射面及び底面から構成された反射枠体とからなる半導体装置用リードフレームを含む面発光装置であって、
前記反射枠体が凹形状に形成され、前記反射枠体の底面が四角形状であり、前記反射枠体上面が円形状であり、前記底面から前記上面にかけてすり鉢形状の反射面が形成された半導体装置用リードフレームの半導体素子搭載部に半導体素子が載置され、前記半導体素子と前記インナーリードとが導通接続され、前記反射枠体凹形状内面に透光性樹脂が充填されたことを特徴とする面発光装置。 - 前記四角形状の反射枠体底面の角部は、丸みを帯びたコーナー部に形成されている請求項４に記載の面発光装置。
- 前記反射枠体のすり鉢形状の反射面と前記インナーリード部との角度が、前記反射枠体の底面の直線部においては１１０゜〜１２５°の範囲であり、前記反射枠体の底面のコーナー部においては９５゜〜１１０°の範囲である請求項４に記載の面発光装置。
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