JP2007207986A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】薄型化及び軽量化に適した構造を有する半導体装置を提供することを目的とする。
【解決手段】正面１４に凹部２４を有するハウジング１２と、前記凹部２４内に露出した先端３４を有し、前記ハウジング１２の外壁面から突出し、且つ前記ハウジング１２の底面１６に沿って折り曲げられた一対のリード電極２０と、前記凹部２４に収納されて前記一対のリード電極２０に導通される半導体素子３６と、を備えた半導体装置１であって、
前記ハウジング１２は、前記正面１４と前記底面１６との両方に隣接する左右一対の側面１８に、ハウジング１２の上面２８から前記底面１６に向かって貫通した溝部３０を有していることを特徴とする。前記溝部３０は、前記リード電極２０の厚みと略同一の幅を有しているのが好ましい。さらに、前記溝部３０が、前記リード電極２０の前記先端３４と同一平面上に形成されているのがより好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体発光素子を用いた発光装置および光学センサなどに用いられる受光装置に関し、特に、液晶ディスプレイのバックライト等に用いられる薄型の発光装置に関する。
近年の液晶ディスプレイのバックライトには、薄型の発光装置と、発光装置からの光を面状に広げる導光板とから構成された平面光源が使用されている。このような用途に用いられる発光装置の一つとして、扁平形状の樹脂ハウジング（ハウジング）内に発光ダイオードを配置した薄型発光装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この樹脂ハウジングは、横長の発光面に凸部を備えていて、導光板の端部に凸部を受容する凹部を形成しておくことにより、導光板との位置決め精度を向上させることができる。
特開２００４−３６３５３７号公報
前述の特許文献１には、リードフレームの一部にハンガーリードを設けて、発光装置の製造中にハウジングをリードフレームに支持することが開示されている。一般的なハンガーリードを用いたハウジングの保持方法について、図面を参照しながら説明する。
図１０（Ａ）は、ハウジング１０６付のリードフレーム１０２の一例を示す。図示したリードフレーム１０２には、一対のリード電極１０４を内包した扁平形状のハウジング１０６がハンガーリード１００によって支持されている。図１０（Ｂ）の部分拡大図は、ハンガーリード１００とハウジング１０６との支持構造を拡大して示しており、この図からわかるように、ハンガーリード１００の先端１０８が、ハウジング１０６の側面１１０に埋没している。このようなハウジング１０６とハンガーリード１００とから成る支持構造を、ハウジング１０６の両側の側面１１０に構成することにより、ハウジング１０６をリードフレーム１０２に支持している。なお、ハウジング１０６は、その主面が、リードフレーム１０２の表面に対して垂直方向になるように支持されている。
図１１（Ａ）及び（Ｂ）は、図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すハウジング１０６付きのリードフレーム１０２から形成した発光装置を示す斜視図である。図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すハウジング１０６付きのリードフレーム１０２から、図１１に示すような発光装置１１４を形成する方法を説明する。
まず、ハウジング１０６の凹部１１２の中にＬＥＤを実装する。凹部１１２の中には一対のリード電極１０４の先端分が露出しているので、それら２つの先端分とＬＥＤの正極又は負極とをそれぞれダイボンドやワイヤボンドによって導通しておく。次いで、凹部１１２に透光性の樹脂を充填して、ハウジング１１６内のＬＥＤを樹脂封止する。その後、リードフレーム１０２を破線Ｘに沿って切断し、リードフレーム１０２から切り離されたリード電極１０４をハウジング１０６の底面に沿って折り曲げ、さらに側面に沿って折り曲げる。折り曲げ加工の間、ハウジング１０６は、ハンガーリード１００によって姿勢を保ったまま保持される。最後に、ハウジング１０６を支持した状態でハンガーリード１００を曲げることにより、ハウジング１０６の側部１１０からハンガーリード１００を抜き取って、発光装置１１４を得る。そのため、図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、発光装置１１４の側面１１０には、ハンガーリード１００の先端１０８が埋没していたくぼみ１１８が残る。このようにして製造された薄型の発光装置１１４は、リード電極１０４側を底面として実装される。発光装置１１４は、凹部１１２側を発光窓として導光板と組み合わされて、携帯電話やモバイルパソコンの液晶ディスプレイ用の平面光源などに使用される。
特許文献１に開示されている発光装置は、平面光源用として使用するのに適した薄さであるが、近年では、より薄型の発光装置が求められるようになってきた。しかしながら、特許文献１で開示された発光装置をそのまま薄型にすると、いくつかの不具合を生じてしまう。
例えば、薄型の半導体装置をハンガーリード付きのリードフレームで製造する場合、ハンガーリードを狭幅にする必要がある。その結果ハンガーリードの強度が低下し、ハンガーリード付きリードフレームを運搬中にハンガーリードが容易にねじれ変形し、ハウジングの姿勢が傾斜するなどの不良が発生し易くなる。また、リード電極１０４の折り曲げ加工のときにも、ハウジング１０６にかかる応力によってハンガーリード１００がねじれてしまい、ハウジング１０６が傾いてしてしまうことがある。このようにハウジングが傾斜すると、半導体素子のダイボンドができなくなり、不良品の発生原因となる。
また、薄型の半導体装置は、従来のチップマウンターで実装する場合にも、位置決めの際に問題が起こり易かった。例えば、一般的なチップマウンターは、チップ運搬用の吸着ノズルを備えている。この吸着ノズルによって発光装置の上面を真空吸着し、そのまま半導体装置をマウント位置まで運搬することができる。吸着ノズルで運搬された半導体装置は、さらに、サブマウントの所定位置に正確に位置合わせされ、その後に吸着ノズルの真空吸着の解除（これを真空破壊という）により、所定位置に載置される。ところが、半導体装置が従来よりも薄型で軽量になると、吸着ノズルの真空破壊前に半導体装置とサブマウントとを正確に位置合わせしたとしても、真空破壊のときに生じる微小な空気のゆらぎによって、半導体装置が位置ズレしてしまう場合がある。
そこで、本発明は、薄型化及び軽量化に適した構造を有する半導体装置を提供することを目的とし、特に、（１）製造段階においては、リードフレームに固定されたハウジングを安定して支持でき、（２）得られた製品の実装においては、実装の位置精度を高くすることができるような半導体装置を提供することを目的とする。
本発明は、正面に凹部を有するハウジングと、前記凹部内に露出した先端を有し、前記ハウジングの外壁面から突出し、且つ前記ハウジングの底面に沿って折り曲げられた一対のリード電極と、前記凹部に収納されて前記一対のリード電極に導通される半導体素子と、を備えた半導体装置であって、前記ハウジングは、前記正面と前記底面との両方に隣接する左右一対の側面に、ハウジングの上面から前記底面に向かって貫通した溝部を有していることを特徴とする。
この半導体装置の前記溝部は、前記リード電極の厚みと略同一の幅を有しているのが好ましい。
さらに、前記溝部が、前記リード電極の前記先端と同一平面上に形成されているのがより好ましい。
また、本発明は、正面に凹部を有するハウジングと、前記凹部内に露出した先端を有し、前記ハウジングの外壁面から突出し、且つ前記ハウジングの底面に沿って折り曲げられた一対のリード電極と、前記凹部に収納されて前記一対のリード電極に導通される半導体素子と、を備えた半導体装置の製造方法であって、複数の開口部を有する金属板から成り、各開口部の内側に向かって突出するようにリード電極のパターンが形成されたリードフレームを準備する工程と、前記リードフレームの各開口部内にて、前記ハウジングの前記凹部内に前記リード電極の先端を露出させると共に、前記リードフレームに設けられた開口部の周縁によって前記ハウジングの側面に溝を形成する工程と、前記一対のリード電極を前記リードフレームから切断し、前記開口部の周縁を前記溝に嵌合させることによって前記ハウジングをリードフレームに保持した状態で、前記ハウジングから突出した前記一対のリード電極を前記ハウジングの外壁面に沿うよう折り曲げる工程と、前記リードフレームから前記ハウジングを脱離させる工程と、を含むことを特徴とする。
本発明の半導体装置は、ハウジングの側面に形成された貫通溝部によって、実装時の位置決め精度も向上することができる。例えば、チップマウンターの素子運搬用の吸着ノズルに、この溝部に嵌るガイドバーを設ければ、半導体装置を運搬した後の真空破壊によって半導体装置が位置ズレするのを抑制することができる。また、実装する回路基板側に溝部に嵌るガイドピンを設けても良い。なお、溝部は上下に貫通しているので、ハウジングの上からでも下からでもガイドバーやガイドピンを簡単に抜き差しできる。また、ガイドバーやガイドピンは単純な棒状の部材でよい。また、例えば、発光装置を導光板等の光学部品と組み合わせて使用するときには、光学部品の所定位置に、発光装置の溝部に嵌め込む位置決め部材を設ければ、発光装置と光学部品との位置決めを容易に行うこともできる。
この半導体装置では、前記溝部が前記リード電極の厚みと略同一の幅を有していると、この溝部にリードフレームの一部を嵌め込んで、ハウジングの支持を行うことができる。溝部が貫通しているので、従来のような細い帯状のハンガーリードでなく、強度の高いリードフレームの開口部周縁に嵌合できる。これにより、発光装置がさらに薄型になっても、リードフレームに固定されたハウジングが傾斜するという問題の発生を抑制できる。なお、このときに溝部に合わせて開口部の周縁を加工してもよく、例えば、リードフレームと面一に溝部がない場合には、開口部の周縁を変形させて溝部と高さ合わせすることもできる。
しかしながら、ハウジングの溝部が、リード電極の先端と同一平面上、すなわちハウジングを切り離す前のリードフレーム本体と同一平面上に形成されていれば、上記のようにリードフレームの開口部の周縁を加工する必要がないので、より好ましい。適切な位置のリードフレームの開口部の周縁を、そのまま溝部に嵌め込むことによりハウジングをリードフレーム本体に直接係止することができる。
また、本発明の半導体装置の製造方法は、前記の半導体装置を製造する方法であり、ハウジングをリードフレームの開口部の周縁に固定することから、製造工程中にハウジングが傾斜する問題を抑制できる。また、得られた半導体装置には、リードフレームを挟んでいた部分が溝部として残っており、この溝部によって実装時の位置ズレ及び光学部品との位置決めを行うことができる。このように、本発明の製造方法によれば、リードフレームに固定されたハウジングが製造中に傾いて不良品となることを防止し、さらに、実装性に優れた半導体装置を得ることができる。
図１に示す発光装置１０は、扁平形状のハウジング１２と、ハウジング１２の底面１６から側面１８に沿って曲げられたリード電極２０とを備えている。ハウジング１２の正面は発光面１４になっており、発光面１４に開口して背面２２方向に延びた凹部２４が形成されている。凹部２４の開口は発光窓を構成する。凹部２４には透光性樹脂２６が充填されており、凹部２４の中に実装された半導体発光素子（図示せず）を封止している。ハウジング１２の側面１８には、発光面１４と平行に延びた溝部３０が形成されている。この溝部３０は、ハウジング１２の上面２８から底面１６まで貫通している。ハウジング１２は、半導体発光素子３６とリード電極２０の先端３４を保持する支持体であり、また、半導体発光素子３６と、ワイヤボンディング用の金属ワイヤ３８を外部環境から保護する保護体でもある。
なお、本件明細書において、「扁平形状」のハウジングとは、ハウジングの幅及び奥行きに比べて、高さが寸法的に小さいような形状を指す。
この溝部３０は、後から詳述するように、凹部２４内のリード電極２０と同一平面上にあり、且つ溝部の幅は、リード電極２０の厚みと略同一の幅を有しているために、発光装置１０の製造工程において、リードフレームに形成した開口部４０を取り囲んでいる部分、すなわち開口部の周縁（本明細書では開口部周縁４２と称する）を把持して、ハウジング１２をリードフレーム３２に対して固定する固定部材として機能する。したがって、ハウジング付きリードフレームの運搬時や、リードフレームのカットフォーミング時におけるハウジングの傾斜の発生を抑制することができる。
また、この溝部３０にガイドバーやガイドピンを挿通させることにより、発光装置を実装する時の位置決めに利用することができる。溝部３０が上下に貫通しているので、ハウジング１２の上からでも下からでもガイドバーやガイドピンを簡単に抜き差しできる。また、溝部３０は側面１８にも開口しているので、ガイドバーやガイドピンのような棒状のガイド部材以外でも、側面１８の方向からも溝部３０に入り込む形態のガイド部材も使用できる。このように、発光装置１０が貫通した溝部３０を有しているので、様々な形態のガイド部材を利用した位置決めが可能である。以下に、位置決めの方法をいくつか例示する。
図２は、発光装置１０をチップマウンターでマウントするときの一例を示す。吸着ノズル１２０が、発光装置１０のハウジング１２の上面２８が吸着されており、さらに、チップマウンターに支持された２本のガイドバー１２２が、ハウジング１２の両側の側面１８に形成した溝部３０にそれぞれ挿通されている。貫通溝部３０にガイドバー１２２を挿入した状態では、発光装置１０はガイドバー１２２に沿って上下方向にスライドできる。
このように発光装置１０をガイドバー１２２でガイドした状態で、サブマウントの所定位置に位置合わせし、その後に吸着ノズル１２０の真空を破壊すると、発光装置１０は、ガイドバー１２２により前後左右に位置ズレせず、且つ、上下にはスライド可能なのでサブマウント上に着地することができる。よって、発光装置１０が軽量で且つ薄型であっても、真空破壊時の位置ズレをおこすことがない。
図３は、発光装置１０をサブマウント１２４に実装したときの一例を示す。サブマウント１２４には、発光装置１０の載置位置に合わせて、ガイドピン１２６が設けられている。発光装置１０の左右の側面１８に形成された溝部３０に、２本のガイドピン１２６を嵌め合わせることにより、発光装置１０が、所定位置から前後及び左右にズレたり、所定の向きに対して傾斜したりするのを防止できる。
また、溝部３０が貫通しているので、溝部３０とガイドピン１２６とを嵌め合わせるのが簡単である。すなわち、発光装置１０をサブマウント１２４の上方に運んでゆき、溝部３０の下端とガイドピン１２６の上端とを位置合わせし、そして発光装置１０をサブマウント１２４に対して垂直に降下させるだけでよい。
図４は、発光装置１０と導光板１３０とを組み合わせた平面光源の一例を示す。導光板１３０の端部１３４には、２つのフック１３２が備えられている。このフック１３２は、発光装置１０の側面１８に形成された溝部３０に係止できるようになっており、これにより、発光装置１０と導光板１３０との位置関係を精度よく決めることができる。
また、溝部３０が貫通しているので、溝部３０とフック１３２とを位置合わせして、２本のフック１３２の間に発光装置１０を差し込むだけで、簡単かつ精度よく位置決めすることができる。
ハウジング１２の上面２８と側面１８とが交差する一対の角部（上面側の陵部）５２に切欠き又は段差を形成することにより、溝部３０の上端をハウジング１２の上面２８よりも下側に位置させているのが好ましい。
ハウジング１２の側面１８に形成された溝部３０は、ハウジング１２をモールド成型したときに、同時に形成されるが、このときに、溝部３０の縁部には、こまかいバリ４６が発生し易い。溝部３０の端部がハウジング１２の上面２８と同一平面上にあると、このバリ４６によって、ハウジング１２の厚み、つまり発光装置１０の厚みが増加してしまう。特に、薄型の発光装置では、バリによって厚みが増加するのは好ましくない。また、バリが発生した後に、バリ取りをすることもできるが、工程を増加させるので好ましくない。そこで、溝部３０の上端に生じるバリが上面２８よりも突出しないように、上面側の陵部５２に切欠き部４８又は段差５０を設けることにより、モールド加工後に溝部３０の上端に生じるバリによって発光装置の高さが増加することを防止できる。
また、ハウジング１２の底面１６と側面１８とが交差する一対の角部（底面側の陵部）５４に切欠き又は段差を形成することにより、溝部３０の下端をハウジング１２の底面１６よりも上側に位置させているのが好ましい。本発明の発光装置１０は、主に、底面１６を実装面として実装される。そのため、溝部３０の下端に生じるバリが底面１６よりも突出すると、発光装置１０の厚さが増加するだけでなく、バリが実装基板にあたって発光装置１０の実装位置がずれたり、発光装置１０が傾いたりするおそれがある。そこで、溝部の下端に生じるバリが底面よりも突出しないように、底面側の陵部に切欠き又は段差を設けることにより、実装基板上への実装時に、発光装置の実装位置がずれる等の問題を防止できる。
上記のように、本発明の半導体装置は、薄型及び軽量であっても、マウント精度を高くすることができる構造を有している。よって、薄型の平面光源に使用するために、本発明の発光装置をハウジングの厚み１．５ｍｍ以下にしても、従来の発光装置と同様の正確な実装精度を維持することができる。また、本発明の発光装置１０を、ハウジングの横幅を、ハウジングの厚みの３倍以上にしたような扁平な形状にして、平面光源に好適な形状にすることもできる。
本発明の発光装置１０では、ハウジング１２の凹部２４に透光性樹脂２６を充填してあると、ハウジング１２の凹部２４内に固定した半導体発光素子２６を外部環境から保護することができるので好ましい。また、発光装置１０によって、半導体発光素子２６の発光色とは異なる色を発光させたい場合には、透光性樹脂に蛍光体を混ぜることにより、効率よく発光波長を変換することができる。
以下に、本発明の発光装置１０の製造方法を、図５〜図９を参照しながら説明する。
まず、金属平板に打ち抜き加工を施して、その表面に金属メッキを施してリードフレーム３２を作製する。リードフレーム３２は、一対のリード電極２０（２０ａ及び２０ｂ）を有しており、それらの先端３４（３４ａ、３４ｂ）は、隙間をあけて対向している。通常は、１枚の金属平板に、多数のリード電極２０の対を形成する。
次に、図５（Ａ）に示すように、リードフレーム３２を上下に分割されたハウジング成型用のモールド金型４６、４８の間に配置して、上下のモールド金型４６、４８で挟み込む。このとき、一対のリード電極２０の先端３４（３４ａ、３４ｂ）と、リードフレーム３２の開口部４０の周縁４２の一部を、ハウジング１２の形状を有するモールド金型４６、４８の空洞６２の中に配置する。
その後、図５（Ｂ）のように、下側モールド金型４８の材料注入ゲート６４より、モールド金型４６、４８の空洞６２内へ成形材料６８を注入する。上側モールド金型４６には、ハウジング１２の凹部２４に対応する突出部６６が形成されており、この突出部６６がリード電極２０の先端３４の上面に接触した状態で成形材料を注入すれば、その先端３４の上面には成形材料が付着せず、得られたハウジング１２の凹部２４の底面に先端３４を露出させることができる。
この例では、ハウジング１２の凹部２４の底面には、リード電極の先端部３４が完全に露出しているが、必ずしも完全に露出している必要はない。例えば、凹部２４の底面の直下にリード電極の先端部を位置させる（すなわち、リード電極の先端部はハウジングの成形材料によって覆われている）と共に、凹部の底面に穴等をあけることにより、凹部内にリード電極の一部を露出させるようにしてもよい。この穴等を介して、半導体素子とリード電極とを導通すれば、本発明の発光装置を形成することができる。
図５（Ｃ）のようにモールド金型４６、４８内の成形材料６８が硬化したら、図５（Ｄ）に図示しているように、まず下側モールド金型４８を外し、次いで上側モールド金型４６を外す。上側モールド金型４６を外す際には、上側モールド型４６にスライド可能に挿通してある押出しピン６０をＰ方向に押し出せば、ハウジング１２を取り出しやすい。
図５に示す一連の工程により、図６に示すようなハウジング１２付きリードフレーム３２が得られる。成型されたハウジング１２の側面１８には、リードフレーム３２の開口部４０の周縁４２の一部が食い込んで、貫通した溝部３０が形成される。この溝部３０により、発光装置１０の製造工程全体にわたって、ハウジング１２がリードフレーム３２に支持される。ハウジング１２の外周面には、上下のモールド金型の合わせ目に形成される線状の微小突条部分（パーティングラインを呼ばれる）が確認できるが、図５のように金型を配置してハウジングを成型すると、得られたハウジングのパーティングラインと溝部とは、ほぼ同一平面上に位置する。
図６では、ハウジング１２が１つだけ形成されているが、通常は、図７に示すように１枚のリードフレーム３２に多数（この図では縦３個×横２個の計６個）のハウジング１２、１２・・・が形成される。多数のハウジング１２、１２・・・を製造する場合には、多数のハウジング用空洞６２を有するモールド金型４６、４８を使用して、それらの空洞６２に同時に成形材料を注入することにより、全てのハウジング１２、１２・・・を同時に形成することができる。
ハウジング１２付きリードフレーム３２を用いて、発光装置を形成する工程を、図８及び図９を参照しながら以下に説明する。
まず、図８を用いてハウジング１２の凹部２４の内部を説明する。
このハウジング１２は、ハウジング１２の底面１６から凹部２４に貫通する一対のリード電極２０（２０ａ及び２０ｂ）を有する。そして、凹部２４の底面には、リード電極２０の一対の先端３４（３４ａ、３４ｂ）が、互いに対向した状態で露出する。上述したように、ハウジング１２は、リードフレーム３２の開口部４０の周縁４２とリード電極２０とによってリードフレーム３２に支持されている。
ハウジング１２の凹部２４は、底面に実装した半導体発光素子３６の光が、ハウジング１２の発光面１４側に出やすい形状にするのが好ましく、例えば、発光面１４に向かって徐々に広がるテーパー形状などが好適である。
次に、ハウジング１２に半導体発光素子３６を固定する手順を説明する。
ハウジング１２の凹部２４内で、一方のリード電極２０ａの先端３４ａに、半導体発光素子３６をダイボンドし、さらに、半導体発光素子３６の正極及び負極と、リード電極２０ａ、２０ｂの先端３４ａ、３４ｂのそれぞれを、金属ワイヤ３８によってワイヤボンドする。なお、半導体発光素子３６としては、様々な発光波長の発光ダイオードを利用することができる。特に、導光板と組み合わせて白色の面光源を形成する場合には、青色を発光する窒化物半導体発光素子と、青色光を吸収して黄色光を発する蛍光体と組み合わせる方法がある。
その後に、半導体発光素子３６を外部環境から保護するため、ハウジング１２の凹部２４を透光樹脂２６で封止する。半導体発光素子３６あるいは金属ワイヤ３８等を覆うようにハウジング１２の凹部内に、透光性樹脂２６の材料を充填し、硬化させることにより半導体発光素子３６等を被覆する。
そして、リード電極２０を、図８の破線Ｘの位置でリードフレーム３２から切り離し、そしてハウジング１２の外形に沿って折り曲げて（カットフォーミングと呼ばれる）、Ｊ−ベンド（Ｂｅｎｄ）型の接続端子部を形成する。このとき、ハウジング１２の側面１８が、リードフレーム３２の開口部４０の周縁４２の一部に固定されているので、１枚のリードフレーム３２に形成された複数のハウジング１２に対して、リード電極２０の折り曲げ加工を同時に行えるので、発光装置１０の製造効率を向上させることができる。とくに、本発明では、ハウジング１２が、強度の高い開口部４０の周縁４２に支持されているので、折り曲げ加工のときにハウジング１２に応力がかかっても、ハウジング１２の姿勢を維持することができる。
このリード電極２０の折り曲げ加工は、まず、リード電極２０の狭幅部を、発光面１４又は背面２２のいずれかの方向に向けて折り曲げる。次いで、リード電極２０の広幅部のうち、ハウジング１２の側面１８からはみ出た部分を、側面１８に沿って折り曲げる。
特に、リード電極２０の狭幅部を折り曲げる方向は、図１の発光装置１４のように背面方向に折り曲げるのが好ましい。その理由は、大きくわけて２つある。
１つは、発光装置１０の実装時に、発光面１４にハンダや共晶層が回り込むのを抑制する効果である。本発明の発光装置１０は、底面１６を実装面として、実装基板にハンダバンプや共晶層により電気的に接続している。そのため、リード電極２０を発光面１４側に折り曲げると、ハンダバンプや共晶層が発光面１４に近接することになり、実装精度が適切でなくハンダ量や溶融した共晶金属量が多すぎた場合には、ハンダや共晶金属が発光面１４に回り込む可能性がある。そこで、リード電極２０を背面２２側に折り曲げると、実装した発光装置１０に悪影響を及ぼしにくく、不良品の発生率を低減できる効果がある。
２つ目の理由は、発光装置１０の放熱性である。ハウジング１２は、リード電極２０が配置される部分の厚さが薄くなっており、リード電極２０による発光装置１０の厚さ増加を抑制している。リード電極２０の面積を広くすると、発光装置１０の放熱性を高めることができるが、その面積に応じて、ハウジングの厚さを薄くする面積も増加させなくてはならない。リード電極２０の折り曲げ方向が発光面１４側であると、発光窓の開口領域に制限されてハウジングの厚さを薄くできる面積が限られているので、リード電極２０の面積を増加させることが困難である。これに対して、リード電極２０の折り曲げ方向が背面２２側であるとハウジングを薄くする面積に制限がなく、一対のリード電極２０が互いに接触しないようにすれば、リード電極２０の面積を広げることができ、これにより放熱性を高めることができる。
リード電極２０の折り曲げ加工が終わったら、最後に、ハウジング１２をリードフレーム３２から外す。従来のハンガーリードによるハウジング支持（図１０参照）では、ハンガーリード１００は、帯状に加工してあるので強度が低く、容易に曲げることができた。しかしながら、本発明では、ハウジング１２が支持されているリードフレーム３２の開口部４０の周縁４２は、強度が高いので、そのままでは曲げることができない。よって、本発明では、ハウジング１２を取り外すために、主に、周縁４２の近傍を切り抜いて、開口部の周縁４２の強度を下げる加工を行う。図９に、切り抜き加工の例を示す。
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、切抜き部４４を切り抜いて、ハウジング１２が支持されている周縁４２を、帯状又はＬ字状に残している。このように加工することにより、開口部４０の周縁４２は、図１０に示したハンガーリード１００と同様の形態になり、容易に曲げることができる。
また、別の形態としては、図９（Ｃ）のように、開口部４０の周縁４２を中空の矩形形状に残してもよい。この形態では、ハウジング１２を取り外す際には、周縁４２を矢印Ｆの方向に引っ張ることにより、周縁４２を容易に変形させることができる。
このようにして得られた発光装置１０は、薄型化や軽量化による不具合が少なく、その製造中にも、サブマウントへの実装時にも、取扱いやすい。
以下に、発光装置１０の各構成部材について詳述する。
（リード電極２０）
リード電極２０の材料は、導電性であれば特に限定されないが、例えば鉄、銅、鉄入り銅、錫入り銅及び銅、金、銀をメッキしたアルミニウム、鉄、銅等が好適である。
（ハウジング１２）
ハウジング１２の成形材料には、例えば、液晶ポリマー、ポリフタルアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、ポリフタルアミド樹脂のような高融点結晶を含有する半結晶性ポリマー樹脂は、表面エネルギーが大きく、ハウジング１２の凹部２４に充填する封止樹脂との密着性が良好であるので、好適である。これにより、封止樹脂を充填し硬化する工程において、樹脂の冷却過程の間にハウジングと封止樹脂との界面が剥離しにくくなる。また、ハウジング１２が半導体発光素子３６からの光を効率よく反射できるように、成形部材中に酸化チタンなどの白色顔料などを混合してもよい。
（金属ワイヤ３８）
ワイヤボンディング用の金属ワイヤ３８としては、例えば、金線、銅線、白金線、アルミニウム線等の金属及びそれらの合金から成るワイヤを用いることが出来る。
（透光性樹脂２６）
透光性樹脂２６に適した材料としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂、および、それらの樹脂を少なくとも一種以上含むハイブリッド樹脂等の耐候性に優れた透光性樹脂が挙げられる。また、透光性樹脂２６に代えて、ガラス、シリカゲルなどの耐光性に優れた無機物を用いることもできる。
また、白色の発光装置１０を得るために、青色発光ダイオードと蛍光体とを組み合わせる場合には、透光性樹脂２６に蛍光体の粒子を分散させるとよい。蛍光体としては、青色光を吸収して黄色光を発する希土類系蛍光体（例えばＹＡＧ系蛍光体）が好適である。
本発明の半導体装置は、液晶ディスプレイのバックライト等のように、極めて薄型の発光部品を必要とする装置を使用する装置に利用可能である。
（Ａ）は、本発明にかかる発光装置の概略斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の一部を拡大した部分拡大図である。 本発明にかかる発光装置をチップマウンターで運搬している様子を示す概略斜視図である。 本発明にかかる発光装置を、サブマウントに実装した状態を示す概略斜視図である。 本発明にかかる発光装置と導光板とを組み合わせた平面光源を示す概略上面図である。 本発明にかかるハウジング付きリードフレームの製造工程を示す概略断面図である（Ａ〜Ｄ）。 （Ａ）は、本発明にかかるハウジング付きリードフレームの概略斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のハウジング支持構造を拡大した部分拡大図である。 本発明にかかるハウジング付きリードフレームの概略斜視図である。 本発明にかかるハウジング付きリードフレームの概略上面図である。 本発明にかかる発光装置をリードフレームから取り外すときにリードフレームの強度を下げる方法を示す概略上面図である。 （Ａ）は、従来のハンガーリード付きリードフレームの概略斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のハウジング支持構造を拡大した部分拡大図である。 （Ａ）は、従来の発光装置の斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の側面を拡大した部分拡大図である。
符号の説明
１０ 半導体装置
１２ ハウジング
１４ ハウジングの正面
１６ ハウジングの底面
１８ ハウジングの側面
２０ リード電極
２４ ハウジングの凹部
２８ ハウジングの上面
３０ 溝部
３２ リードフレーム
３４ リード電極の先端（ａ、ｂ）
３６ 半導体素子
４０ 開口部
４２ 開口部の周縁
４８ 切欠き部
５０ 段差
５２ 角部（上面側の陵部）
５４ 角部（下面側の陵部）

Claims (12)

  1. 正面に凹部を有するハウジングと、
    前記凹部内に露出した先端を有し、前記ハウジングの外壁面から突出し、且つ前記ハウジングの底面に沿って折り曲げられた一対のリード電極と、
    前記凹部に収納されて前記一対のリード電極に導通される半導体素子と、を備えた半導体装置であって、
    前記ハウジングは、前記正面と前記底面との両方に隣接する左右一対の側面に、ハウジングの上面から前記底面に向かって貫通した溝部を有していることを特徴とする半導体装置。
  2. 前記溝部は、前記リード電極の厚みと略同一の幅を有している請求項１に記載の半導体装置。
  3. 前記溝部が、前記リード電極の前記先端と同一平面上に形成されている請求項１又は２に記載の半導体装置。
  4. 前記ハウジングは、その上面と前記一対の側面とが交差する角部に切欠き又は段差を有し、前記溝部の上端を前記ハウジングの上面よりも下側に位置させた請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置。
  5. 前記ハウジングは、その底面と前記一対の側面とが交差する角部に切欠き又は段差を有し、前記溝部の下端を前記ハウジングの底面よりも上側に位置させた請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置。
  6. 前記リード電極は、前記ハウジングの底面に沿って前記ハウジングの背面側に曲げられている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置。
  7. 前記ハウジングの横幅が、前記ハウジングの厚みの３倍以上である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の半導体装置。
  8. 正面に凹部を有するハウジングと、前記凹部内に露出した先端を有し、前記ハウジングの外壁面から突出し、且つ前記ハウジングの底面に沿って折り曲げられた一対のリード電極と、前記凹部に収納されて前記一対のリード電極に導通される半導体素子と、を備えた半導体装置の製造方法であって、
    複数の開口部を有する金属板から成り、各開口部の内側に向かって突出するようにリード電極のパターンが形成されたリードフレームを準備する工程と、
    前記リードフレームの各開口部内にて、前記ハウジングの前記凹部内に前記リード電極の先端を露出させると共に、前記リードフレームに設けられた開口部の周縁によって前記ハウジングの側面に溝を形成する工程と、
    前記一対のリード電極を前記リードフレームから切断し、前記開口部の周縁を前記溝に嵌合させることによって前記ハウジングをリードフレームに保持した状態で、前記ハウジングから突出した前記一対のリード電極を前記ハウジングの外壁面に沿うよう折り曲げる工程と、
    前記リードフレームから前記ハウジングを脱離させる工程と、
    を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  9. 前記ハウジングを形成する工程において、前記ハウジングの上面と前記一対の側面とが交差する角部に切欠き又は段差が形成される請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
  10. 前記ハウジングを形成する工程において、前記ハウジングの底面と前記一対の側面とが交差する角部に切欠き又は段差が形成される請求項８又は９に記載の半導体装置の製造方法。
  11. 正面に凹部を有するハウジングと、
    前記凹部内に露出した先端を有し、前記ハウジングを貫通し、且つ前記ハウジングの外壁面から突出した一対のリード電極と、
    前記一対のリード電極を所定位置に支持するリードフレームと、を備えたハウジング支持構造体であって、
    前記ハウジングが、前記正面とハウジング底面との両方に隣接する左右一対の側面に、前記ハウジングの上面から前記底面に向かって貫通された溝部を備えており、
    前記溝部に、前記リードフレームの開口部の周縁が嵌合していることを特徴とするハウジング支持構造体。
  12. 正面に凹部を有するハウジングと、前記凹部内に露出した先端を有し、前記ハウジングを貫通し、且つ前記ハウジングの外壁面から突出された一対のリード電極と、前記一対のリード電極を所定位置に支持するリードフレームと、を備えたハウジング支持構造体を製造する方法であって、
    複数の開口部を有する金属板から成り、各開口部の内側に向かって突出するようにリード電極のパターンが形成されたリードフレームを準備する工程と、
    前記リードフレームの各開口部内にて、前記ハウジングの前記凹部内に前記リード電極を露出させると共に、前記リードフレームに設けられた開口部の周縁によって前記ハウジングの側面に溝を形成する工程と、
    を含むことを特徴とするハウジング支持構造体の製造方法。

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