JP2010003877A - Lead frame, optical semiconductor package, optical semiconductor device, and method of manufacturing optical semiconductor package - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LED等の半導体発光素子を備えた光半導体装置と、このような光半導体装置に用いられる光半導体パッケージおよび光半導体パッケージのリードフレームと、光半導体パッケージの製造方法とに関する。 The present invention relates to an optical semiconductor device including a semiconductor light emitting element such as an LED, an optical semiconductor package used in such an optical semiconductor device, a lead frame of the optical semiconductor package, and a method for manufacturing the optical semiconductor package.
従来の光半導体パッケージとしては、一方のリードと他方のリードとを対向して配置し、対向する双方のリードの間に放熱性を有する金属部材を配置し、対向する双方のリードの先端側と放熱性を有する金属部材とを成形樹脂で包含し、リードの反対側が成形樹脂から外部に延出するパッケージがあり、パッケージの一方の主面側に形成した開口の底面に双方のリードの先端と放熱性を有する金属部材が露出しているものがあった。(例えば、下記特許文献1参照)。図12,図13は、前記特許文献1 に記載された従来の光半導体パッケージを示すものである。
As a conventional optical semiconductor package, one lead and the other lead are arranged to face each other, a metal member having heat dissipation is arranged between both the opposed leads, and the leading end side of both the opposed leads There is a package that includes a heat-dissipating metal member with molding resin, and the opposite side of the lead extends from the molding resin to the outside, and the leading ends of both leads are on the bottom surface of the opening formed on one main surface side of the package Some metal members having heat dissipation properties were exposed. (For example, refer to
図12,図13において、光半導体パッケージ11は、LEDチップから発光された光を反射する金属製の反射板12と、相対向して配置されたリードフレーム17の一方および他方のリード部13a,13bと、リード部13a,13bの端部に形成された一方および他方のインナーリード部14a,14bと、一方および他方のインナーリード部14a,14b間に配置された放熱板15と、樹脂部16とを有している。
12 and 13, the
反射板12は円筒状であり、反射板12の内周面は、一端(放熱板15側の端部)から他端(放熱板15とは反対側の端部)に向かうほど内径が拡大するように傾斜している。
一方のリード部13aと他方のリード部13bとはそれぞれ、放熱板15と所定の間隙を保って対向している。また、樹脂部16は反射板12の外周部と一方および他方のリード部13a,13bの先端側と放熱板15とを覆っている。一方のリード部13aと他方のリード部13bとは、対向し合う側と反対側において双方の先端がそれぞれ樹脂部16から外部へ延出している。
The reflecting
One
樹脂部16の一方の主面には凹部18が形成され、凹部18の底面において、一方のインナーリード部14aと他方のインナーリード部14bと放熱板15とが樹脂部16から露出し、さらに、放熱板15は、厚肉であることから、樹脂部16の裏面(他方の主面)からも露出している。
A
このような構成の光半導体パッケージ11を用いた光半導体装置では、反射板12を樹脂部16により包含することによって光半導体装置として長時間使用した場合の劣化を防ぐことができ、輝度の低化を抑制することを可能としている。また、放熱板15を樹脂部16の裏面から露出させることによって、発熱した光半導体装置を放熱する役割を果たし、また高い発熱を伴う高輝度の光半導体装置のパッケージとしても用いることが出来ることを可能にした。
In the optical semiconductor device using the
尚、リード部13a,13bは金属製のリードフレーム17に設けられており、このリードフレーム17を用いて光半導体パッケージ11を製造する方法としては、熱可塑性樹脂を射出成形にて形成するものが一般的である。すなわち、モールド成形金型の所定位置にリードフレーム17を位置決めしてセットし、さらに、反射板12をモールド成形金型に挿入してリードフレーム17の所定位置にセットし、モールド成形金型にリードフレーム17のリード部13a,13bを狭持し、モールド成形金型に形成されたキャビティー内へ溶融樹脂を注入してインサート成形をする。これにより、図13に示すように、樹脂部16が形成されて、光半導体パッケージ11が形成される。
The
その後、図14に示すように、凹部18の底面にLEDチップ19を設け、凹部18に透明な透光性封止樹脂20を流し込むことにより、光半導体装置22が形成される。
しかしながら、前記従来の構成では、反射板12とリードフレーム17とは個別に独立した別体の部材であるため、前記樹脂成形加工において、反射板12をモールド成形金型に挿入する際に、反射板12が位置ずれしたり或いは傾き易くなり、反射板12の位置決めが難しいといった問題があり、反射板12が位置ずれしたり傾いてしまうと、モールド成形金型の損傷を招く恐れがあった。
However, in the conventional configuration, the
また、モールド金型の取数が多くなるほどその危険性は増し、複数の反射板12をモールド成形金型に挿入する為の時間も必要とされることからサイクルの延長が懸念される。
また、樹脂成形加工の際、リードフレーム17の位置決めとは別に、反射板12をモールド成形金型の所定位置に位置決めする必要があるため、反射板12の形状が変更された場合においてはモールド成形金型内の位置決め用の部品も入替える必要性があり、時間のロスによるコストアップが懸念される。
Further, as the number of molding dies increases, the risk increases, and it takes time to insert the plurality of
In addition, during the resin molding process, it is necessary to position the reflecting
また、樹脂部16の凹部18に流し込まれる透光性封止樹脂20は金属製の反射板12との密着性が悪く、光半導体装置22を使用する時の環境により、透光性封止樹脂20が反射板12から剥離して、光半導体装置22の機能に支障を来す恐れがある。
Further, the
本発明は、樹脂成形加工の際に、反射板の機能を有するカップをモールド成形金型内に高精度でセットすることが可能なリードフレームと、半導体発光素子を封止する透光性封止樹脂の剥離を防止することが可能な光半導体パッケージおよび光半導体装置と、このような光半導体パッケージの製造方法とを提供することを目的とする。 The present invention relates to a lead frame capable of setting a cup having a function of a reflector in a molding die with high accuracy during resin molding, and a translucent sealing for sealing a semiconductor light emitting element. It is an object of the present invention to provide an optical semiconductor package and an optical semiconductor device capable of preventing the resin from peeling and a method for manufacturing such an optical semiconductor package.
前記従来の課題を解決するために、本発明におけるリードフレームは、リードと、半導体発光素子から発光された光を反射するカップと、カップを保持する吊りリードとを一体に有するものである。 In order to solve the above-described conventional problems, a lead frame according to the present invention integrally includes a lead, a cup that reflects light emitted from a semiconductor light emitting element, and a suspension lead that holds the cup.
これによると、カップは吊りリードを介してリードフレームと一体であるため、樹脂成形加工の際、リードフレームを位置決めすれば、リードフレームに付随してカップも位置決めされる。これにより、カップをモールド成形金型内に高精度でセットすることができ、カップが位置ずれしたり或いは傾いてしまうのを防止することができ、モールド成形金型の損傷を防止することができる。 According to this, since the cup is integrated with the lead frame via the suspension lead, if the lead frame is positioned during resin molding, the cup is also positioned along with the lead frame. As a result, the cup can be set in the molding die with high accuracy, the cup can be prevented from being displaced or tilted, and the molding die can be prevented from being damaged. .
本発明によれば、カップは吊りリードを介してリードフレームと一体であるため、カップをモールド成形金型内に高精度でセットすることができ、カップが位置ずれしたり或いは傾いてしまうのを防止することができ、モールド成形金型の損傷を防止することができる。 According to the present invention, since the cup is integrated with the lead frame via the suspension lead, the cup can be set in the molding die with high accuracy, and the cup is displaced or inclined. It is possible to prevent the mold from being damaged.
また、半導体発光素子の熱はカップの底部から樹脂部の外方へ効率良く放出され、このとき、カップは半導体発光素子の光を反射する機能に加えて半導体発光素子の熱を逃がす機能も有しているため、従来のように反射板と放熱板との二部品を設ける場合に比べて、部品点数を削減して小型化(低背化)することができる。 Also, the heat of the semiconductor light emitting device is efficiently released from the bottom of the cup to the outside of the resin portion. At this time, the cup has a function of releasing the heat of the semiconductor light emitting device in addition to the function of reflecting the light of the semiconductor light emitting device. Therefore, the number of components can be reduced and the size can be reduced (lower height) compared to the conventional case where two components of the reflector and the heat sink are provided.
また、半導体発光素子の熱を吊りリードの切断端部から樹脂部の外方へ効率良く放出させることができ、さらに、吊りリードの切断端部を外部端子として利用することも可能である。この場合、吊りリードを樹脂部の外方へ必要に応じて延在した形態とし、曲げ加工を施して外部端子としたり、あるいは放熱用ブロックに接続して放熱効率を高める事で実用性を向上出来る。 Further, the heat of the semiconductor light emitting element can be efficiently discharged from the cut end portion of the suspension lead to the outside of the resin portion, and the cut end portion of the suspension lead can be used as an external terminal. In this case, the hung lead is extended to the outside of the resin part as necessary, and it is bent to make it an external terminal, or it is connected to a heat dissipation block to improve heat dissipation efficiency and improve practicality I can do it.
透光性封止樹脂がカップから剥離するためには、カップの内面と透光性封止樹脂との接着部分が抜け出し方向に引っ張られて引き剥がされることに加えて、封止樹脂充填孔の内周面と透光性封止樹脂との接着部分が抜け出し方向にせん断されなければならないため、従来に比べて、透光性封止樹脂の剥離を防止することができる。 In order for the translucent sealing resin to peel from the cup, in addition to the adhesive portion between the inner surface of the cup and the translucent sealing resin being pulled out and pulled away, the sealing resin filling hole Since the bonded portion between the inner peripheral surface and the translucent sealing resin must be sheared in the pull-out direction, it is possible to prevent the translucent sealing resin from peeling off as compared with the conventional case.
本第1発明におけるリードフレームは、リードと、半導体発光素子から発光された光を反射するカップと、カップを保持する吊りリードとを一体に有するものである。
これによると、カップは吊りリードを介してリードフレームと一体であるため、樹脂成形加工の際、リードフレームを位置決めすれば、リードフレームに付随してカップも位置決めされる。これにより、カップをモールド成形金型内に高精度でセットすることができ、カップが位置ずれしたり或いは傾いてしまうのを防止することができ、モールド成形金型の損傷を防止することができる。
The lead frame according to the first aspect of the invention integrally includes a lead, a cup that reflects light emitted from the semiconductor light emitting element, and a suspension lead that holds the cup.
According to this, since the cup is integrated with the lead frame via the suspension lead, if the lead frame is positioned during resin molding, the cup is also positioned along with the lead frame. As a result, the cup can be set in the molding die with high accuracy, the cup can be prevented from being displaced or tilted, and the molding die can be prevented from being damaged. .
また、リードフレームとカップとを同時に位置決めできるため、従来のようにリードフレームと反射板とを個別に位置決めするのに比べて、樹脂成形加工工程におけるサイクルを短縮することができる。 In addition, since the lead frame and the cup can be positioned simultaneously, the cycle in the resin molding process can be shortened as compared to the conventional positioning of the lead frame and the reflector.
また、リードフレームのプレス加工工程において、カップの形状を変更した場合でも、その後の樹脂成形(モールド)加工工程において、リードフレームを位置決めすれば、リードフレームに付随してカップも位置決めされるため、カップの形状に応じてモールド成形金型内の位置決め用の部品を入れ替える必要はない。これにより、時間のロスを削減することができ、コストの低減を可能にした。 In addition, even if the shape of the cup is changed in the lead frame pressing process, if the lead frame is positioned in the subsequent resin molding (molding) processing process, the cup is also positioned along with the lead frame. It is not necessary to replace the positioning parts in the mold according to the shape of the cup. As a result, time loss can be reduced, and the cost can be reduced.
本第2発明は、前記第1発明に記載のリードフレームを用いて製造される光半導体パッケージであって、
カップとリードとが絶縁され、
カップは一端に底部を有するとともに他端に開口部を有し、
カップの内面は、反射面の機能を有し、且つ、底部側からその反対側の開口部側に向かうほど内径が拡大するように傾斜しており、
カップの外周部と吊りリードとリードの一部とが樹脂部で覆われ、
カップの底部が樹脂部から外部へ露出しているものである。
The second invention is an optical semiconductor package manufactured using the lead frame according to the first invention,
Cup and lead are insulated,
The cup has a bottom at one end and an opening at the other end,
The inner surface of the cup has a function of a reflecting surface, and is inclined so that the inner diameter increases from the bottom side toward the opening side on the opposite side,
The outer periphery of the cup, the suspension lead, and a part of the lead are covered with the resin part,
The bottom of the cup is exposed from the resin part to the outside.
これによると、カップ内の底部に半導体発光素子を設けて光半導体装置を形成し、半導体発光素子を発光させた場合、半導体発光素子の熱はカップの底部から樹脂部の外方へ効率良く放出される。このとき、カップは半導体発光素子の光を反射する反射機能に加えて半導体発光素子の熱を逃がす放熱機能も有しているため、従来のように反射板と放熱板との二部品を設ける場合に比べて、部品点数を削減して小型化(低背化)することができる。 According to this, when a semiconductor light emitting device is formed by providing a semiconductor light emitting element at the bottom of the cup and the semiconductor light emitting element emits light, the heat of the semiconductor light emitting element is efficiently released from the bottom of the cup to the outside of the resin portion. Is done. At this time, the cup has a heat radiation function for releasing the heat of the semiconductor light emitting element in addition to the reflection function for reflecting the light of the semiconductor light emitting element. Compared to the above, it is possible to reduce the number of parts and reduce the size (lower profile).
本第3発明における光半導体パッケージは、リードは、カップを介して互いに反対側から相対向する一方のリードと他方のリードとからなり、
一方および他方のリードはそれぞれ樹脂部から外部へ露出する外部リードを有しているものである。
In the optical semiconductor package according to the third aspect of the present invention, the lead is composed of one lead and the other lead facing each other from the opposite side through the cup.
One and the other leads have external leads exposed from the resin part to the outside.
本第4発明における光半導体パッケージは、吊りリードはリードフレームから切断され、
吊りリードの切断端部が樹脂部から外部へ露出しているものである。
In the optical semiconductor package of the fourth invention, the suspension lead is cut from the lead frame,
The cut end portion of the suspension lead is exposed from the resin portion to the outside.
これによると、カップ内の底部に半導体発光素子を設けて光半導体装置を形成し、半導体発光素子を発光させた場合、半導体発光素子の熱を吊りリードの切断端部から樹脂部の外方へ効率良く放出させることができる。また、吊りリードの切断端部を外部端子として利用することも可能である。この場合、吊りリードを樹脂部の外方へ必要に応じて延在した形態とし、曲げ加工を施して外部端子としたり、あるいは放熱用ブロックに接続して放熱効率を高める事で実用性を向上出来る。 According to this, when a semiconductor light emitting device is formed by providing a semiconductor light emitting element at the bottom of the cup and the semiconductor light emitting element emits light, the heat of the semiconductor light emitting element is suspended from the cut end of the lead to the outside of the resin part. It can be released efficiently. Further, the cut end portion of the suspension lead can be used as an external terminal. In this case, the hung lead is extended to the outside of the resin part as necessary, and it is bent and used as an external terminal, or it is connected to a heat dissipation block to improve heat dissipation efficiency and improve practicality I can do it.
本第5発明における光半導体パッケージは、樹脂部は一端がカップの開口部に連通するとともに反対側の他端が外部に開口する封止樹脂充填孔を有し、
封止樹脂充填孔はカップの開口部よりも大径であり、
封止樹脂充填孔の内周面はカップ内に充填される透光性封止樹脂の抜け出し方向に対して平行である。
In the optical semiconductor package of the fifth invention, the resin part has a sealing resin filling hole in which one end communicates with the opening of the cup and the other end on the opposite side opens to the outside.
The sealing resin filling hole has a larger diameter than the opening of the cup,
The inner peripheral surface of the sealing resin filling hole is parallel to the exit direction of the translucent sealing resin filled in the cup.
これによると、カップ内の底部に半導体発光素子を設け、透光性封止樹脂をカップ内と封止樹脂充填孔内とに充填して光半導体装置を形成した場合、封止樹脂充填孔の内周面が透光性封止樹脂の抜け出し方向に対して平行であるため、封止樹脂充填孔の内周面と透光性封止樹脂との接着部分には抜け勾配が無く、透光性封止樹脂がカップから剥離するためには、カップの内面と透光性封止樹脂との接着部分が抜け出し方向に引っ張られて引き剥がされることに加えて、封止樹脂充填孔の内周面と透光性封止樹脂との接着部分が抜け出し方向にせん断されなければならない。 According to this, when the semiconductor light emitting device is provided at the bottom of the cup and the optical semiconductor device is formed by filling the translucent sealing resin in the cup and the sealing resin filling hole, the sealing resin filling hole Since the inner peripheral surface is parallel to the direction in which the translucent sealing resin comes out, there is no escape gradient in the bonding portion between the inner peripheral surface of the sealing resin filling hole and the translucent sealing resin, and the light transmitting In order for the sealing resin to peel from the cup, in addition to the adhesive portion between the inner surface of the cup and the translucent sealing resin being pulled out and pulled off, the inner periphery of the sealing resin filling hole The bonded portion between the surface and the translucent sealing resin must be sheared in the pull-out direction.
これに対して、従来では、反射板の内面と透光性封止樹脂との接着部分が抜け出し方向に引っ張られて引き剥がされるだけで、透光性封止樹脂が反射板から剥離してしまうため、従来に比べて、透光性封止樹脂の剥離を防止することができる。 On the other hand, conventionally, the translucent sealing resin is peeled off from the reflective plate simply by pulling the adhesive portion between the inner surface of the reflective plate and the translucent sealing resin in the pull-out direction. Therefore, peeling of the translucent sealing resin can be prevented as compared with the conventional case.
本第6発明は、前記第2発明から第5発明のいずれか1項に記載の光半導体パッケージを用いた光半導体装置であって、
カップ内の底部に半導体発光素子が設けられ、
半導体発光素子とリードとが電気的に接続され、
カップ内に透光性封止樹脂が充填されているものである。
The sixth invention is an optical semiconductor device using the optical semiconductor package according to any one of the second to fifth inventions,
A semiconductor light emitting device is provided at the bottom of the cup,
The semiconductor light emitting element and the lead are electrically connected,
The cup is filled with a translucent sealing resin.
本第7発明は、前記第2発明から第5発明のいずれか1項に記載の光半導体パッケージの製造方法であって、
プレス加工工程において、薄板状の金属板にプレス加工を行なって打ち抜き孔を形成し、さらに絞り加工を行なってカップを形成して、リードフレームを形成し、
モールド加工工程において、リードフレームに樹脂部を形成し、
切断工程において、樹脂部から外部に露出した吊りリードの端部をリードフレームから切断するものである。
The seventh invention is a method of manufacturing an optical semiconductor package according to any one of the second invention to the fifth invention, wherein
In the pressing process, a thin metal plate is pressed to form punched holes, further drawn to form a cup, and a lead frame is formed.
In the molding process, a resin part is formed on the lead frame,
In the cutting step, the end portion of the suspension lead exposed to the outside from the resin portion is cut from the lead frame.
以下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。
(実施の形態1)
図1〜図3は本発明の実施形態1における光半導体装置を示し、図1は上面の斜視図、図2は平面図、図3は図2におけるX−X矢視図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
1 to 3 show an optical semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a top perspective view, FIG. 2 is a plan view, and FIG. 3 is a view taken along line XX in FIG.
31は発光装置である光半導体装置であって、光半導体装置31は、光半導体パッケージ32と、光半導体パッケージ32に設けられた半導体発光素子33(LED等)とを有している。図4〜図7に示すように、光半導体パッケージ32は、相対向する第1および第2のリード34,35(一方および他方のリードの一例)と、第1および第2のリード34,35間に位置する金属製のカップ36と、複数本(図6では2本)の吊りリード37と、樹脂部38とを有している。
An
カップ36は一端に底部36aを有するとともに他端に開口部36bを有する碗状(錐体状)に形成されている。カップ36の内周面36cは、めっきされており、半導体発光素子33(図3参照)から発光された光を反射する反射面の機能を有し、且つ、底部36a側からその反対側の開口部36b側に向かうほど内径が拡大するようにテーパー状に傾斜している。
The
図7に示すように、第1および第2のリード34,35はそれぞれ、コ形状に折り曲げられており、光半導体パッケージ32の厚さ方向において対抗する一端部34a,35aおよび他端部34b,35bと、一端部34a,35aの外端と他端部34b,35bの外端との間の設けられた外部リード34c,35cとを有している。第1および第2のリード34,35はカップ36から所定の間隔を保って離間している。
As shown in FIG. 7, the first and second leads 34 and 35 are bent into a U shape, and one
カップ36の外周部と吊りリード37と第1および第2のリード34,35の一端部34a,35aとが前記樹脂部38で覆われている。尚、第1および第2のリード34,35の外部リード34c,35cとカップ36の底部36aとはそれぞれ、樹脂部38から外部に露出している。
The outer peripheral portion of the
図5,図7に示すように、樹脂部38は、第1および第2のリード34,35の一端部34a,35aと他端部34b,35bとの間に充填された薄肉部39と、一端がカップ36の開口部36bに連通するとともに反対側の他端が外部に開口する封止樹脂充填孔40とを有している。封止樹脂充填孔40の直径はカップ36の開口部36bの内径よりも大径である。封止樹脂充填孔40の内周面40aは、第1および第2のリード34,35の一端部34a,35aに対して垂直であり、且つ、カップ36内に充填される透明な透光性封止樹脂42(図3参照)の抜け出し方向Aに対して平行である。
As shown in FIGS. 5 and 7, the
図6に示すように、各吊りリード37の一端部はカップ36の開口部36b側の縁端部に連設され、各吊りリード37の他端部37a(切断端部の一例)は樹脂部38から外部へ露出している。尚、図7に示すように、カップ36の開口部36b側の端部と第1および第2のリード34,35の一端部34a,35aと吊りリード37とは同一面上に配置されている。第1および第2のリード34,35の一端部34a,35aは樹脂部38から封止樹脂充填孔40内に露出している。
As shown in FIG. 6, one end of each
このような構成を有する光半導体パッケージ32のカップ36の内部底面には、図1〜図3に示すように、前記半導体発光素子33が設けられ、半導体発光素子33と第1のリード34の一端部34aとが一方のワイヤー43を介して電気的に接続され、カップ36の内部底面と第2のリード35の一端部35aとが他方のワイヤー44を介して電気的に接続されている。また、前記透光性封止樹脂42はカップ36内と封止樹脂充填孔40内とに充填されており、これによって、光半導体装置31が構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the semiconductor
また、図8,図9は、前記光半導体パッケージ32(図4〜図7参照)を製造する際に用いられる金属製のリードフレーム50の平面図である。このリードフレーム50には打ち抜き孔51が形成されており、リードフレーム50は第1および第2のリード34,35とカップ36と吊りリード37とを一体に有し、カップ36は複数本(図9(a)では2本)の吊りリード37によって第1および第2のリード34,35間に保持されている。尚、図8に示すように、前記第1および第2のリード34,35とカップ36と吊りリード37と打ち抜き孔51とは、リードフレーム50に複数組形成されている。
8 and 9 are plan views of a
以下、図4〜図7に示した光半導体パッケージ32の製造方法について説明する。
先ず、一条の薄板状の金属板(例えば銅板等)にプレス加工を行って打ち抜き孔51を形成し、前記プレス加工の工程の中で、絞り加工により底部36aを有する碗状のカップ36を形成する。これにより、図9(a)に示すように、第1および第2のリード34,35とカップ36と吊りリード37とを一体に有するリードフレーム50が形成される。
Hereinafter, a method for manufacturing the
First, a single thin plate-like metal plate (such as a copper plate) is pressed to form a punched
前記リードフレーム50のプレス加工工程後、リードフレーム50をモールド成形金型の凹部に挿入し、リードフレーム50をモールド成形金型の所定位置に位置決めしてセットし、モールド成形金型にリードフレーム50のリード34,35を狭持する。その後、モールド成形金型に形成されたキャビティー内へ溶融樹脂を注入してインサート成形をすることにより、図9(b)に示すように、溶融樹脂が固化して樹脂部38が形成される。
After the
図9(a)に示したようにカップ36は吊りリード37を介してリードフレーム50と一体であるため、前記モールド加工工程(樹脂成形加工工程)の際、リードフレーム50を位置決めすれば、リードフレーム50に付随してカップ36も位置決めされる。これにより、カップ36をモールド成形金型内に高い位置精度でセットすることができ、カップ36が位置ずれしたり傾いてしまうのを防止することができ、モールド成形金型の損傷を防止することができる。また、リードフレーム50とカップ36とを同時に位置決めできるため、従来のようにリードフレームと反射板とを個別に位置決めするのに比べて、モールド加工工程におけるサイクルを短縮することができる。
As shown in FIG. 9A, since the
前記モールド加工工程後、図9(c)に示すように、樹脂部38から外部に露出した吊りリード37の他端部37aをリードフレーム50から切断する(切断工程)。これにより、第1および第2のリード34,35とカップ36とが絶縁される。さらに、第1および第2のリード34,35の他端部34b,35bをリードフレーム50から切断し、図7に示すように、第1および第2のリード34,35をそれぞれコ形状に折り曲げ加工する。これにより、光半導体パッケージ32が形成される。
After the mold processing step, as shown in FIG. 9C, the
その後、図1〜図3に示すように、カップ36の内部底面に半導体発光素子33を設け、半導体発光素子33と第1のリード34とを一方のワイヤー43で電気的に接続し、カップ36の内部底面と第2のリード35とを他方のワイヤー44で電気的に接続し、その後、透光性封止樹脂42をカップ36内と封止樹脂充填孔40内とに充填して樹脂封止する。これにより、光半導体装置31が形成される。
Thereafter, as shown in FIGS. 1 to 3, the semiconductor
前記のようにして製造された光半導体装置31の半導体発光素子33を発光させた場合、半導体発光素子33から放射された光は透光性封止樹脂42を透過するとともにカップ36の内周面36c(反射面)に反射して所定の照射方向へ照射される。
When the semiconductor
この際、図3,図5に示すように、カップ36の底部36aは樹脂部38から外部に露出しているため、半導体発光素子33の熱はカップ36の底部36aから樹脂部38の外方へ効率良く放出される。このとき、カップ36は半導体発光素子33の光を反射する反射機能に加えて半導体発光素子33の熱を逃がす放熱機能を有しているため、従来(図14参照)のように反射板12と放熱板15との二部品を設ける場合に比べて、部品点数を削減して小型化(低背化)することができる。
At this time, as shown in FIGS. 3 and 5, since the
同様に、図2に示すように、各吊りリード37の他端部37aが樹脂部38から外部へ露出しているため、半導体発光素子33の熱を吊りリード37の他端部37aから樹脂部38の外方へ効率良く放出させることができる。さらに、吊りリード37の他端部37aを外部端子として利用することも可能である。この場合、吊りリードを樹脂部の外方へ必要に応じて延在した形態とし、曲げ加工を施して外部端子としたり、あるいは放熱用ブロックに接続して放熱効率を高める事で実用性を向上出来る。
Similarly, as shown in FIG. 2, since the
また、図3に示すように、封止樹脂充填孔40の内周面40aが透光性封止樹脂42の抜け出し方向Aに対して平行であるため、封止樹脂充填孔40の内周面40aと透光性封止樹脂42との接着部分には抜け勾配が無く、透光性封止樹脂42がカップ36から剥離するためには、カップ36の内周面36cと透光性封止樹脂42との接着部分が抜け出し方向Aに引っ張られて引き剥がされることに加えて、封止樹脂充填孔40の内周面40aと透光性封止樹脂42との接着部分が抜け出し方向Aにせん断されなければならない。
Further, as shown in FIG. 3, since the inner
これに対して、従来では、図14に示すように、反射板12の内周面と透光性封止樹脂20との接着部分が抜け出し方向Aに引っ張られて引き剥がされるだけで、透光性封止樹脂20が反射板12から剥離するため、従来に比べて、透光性封止樹脂42の剥離を防止することができる。
On the other hand, conventionally, as shown in FIG. 14, the adhesive portion between the inner peripheral surface of the reflecting
また、前記リードフレーム50のプレス加工工程において、カップ36を絞り加工する際、カップ36の内周面36cの傾斜角度又は底部36aの大きさ等を変更した場合でも、その後のモールド加工工程において、リードフレーム50を位置決めすれば、リードフレーム50に付随してカップ36も位置決めされるため、変更されたカップ36の形状に応じてモールド成形金型内の位置決め用の部品を入れ替える必要はない。これにより、時間のロスを削減することができ、コストの低減を可能にした。
(実施の形態2)
図10,図11は本発明の実施の形態2における光半導体パッケージ32を示し、図10は下面の斜視図、図11は図10におけるB部の拡大図を示している。
Further, in the pressing process of the
(Embodiment 2)
10 and 11 show an
図9(a)に示すように、前記リードフレーム50のプレス加工工程において、金属板をプレスで打ち抜いて打ち抜き孔51を形成した際、プレス加工において不可避なものとして、第1および第2のリード34,35の一主面側は、両側端の角部に丸みを帯びたプレスだれ53が発生するプレスだれ側と成る。また、第1および第2のリード34,35の一主面と表裏をなす反対側主面は、両側端の角部に鋭利なプレスばりが発生するプレスばり側と成る。
As shown in FIG. 9A, when the punching
その後、モールド加工工程において樹脂部38を形成し、その後、第1および第2のリード34,35の外部リード34c,35cを樹脂部38の薄肉部39に合わせて折り曲げる。
Thereafter, the
この際、図11(a)に示すように、モールド加工工程時に、前記プレスだれ側が折り曲げの内側となる様にモールド成形金型に、リードフレーム50を挿入し、溶融した樹脂を流し込んで固化することで、外部リード34c,35cを折り曲げたときに発生する応力が曲げの起点となる部分Cにおいてプレスだれ53の丸みにより分散される。
At this time, as shown in FIG. 11A, in the molding process, the
これにより、外部リード34c,35cの曲げの起点となる部分Cに応力が集中するのを防止することができ、樹脂部38の薄肉部39にクラックが発生するのを防止することができる。尚、図11(b)は、参考として、プレスだれ53が折り曲げの外側に形成された場合を仮定したものであり、前記曲げの起点となる部分Cにプレスばりの鋭利な角部が位置してしまうため応力が集中し、樹脂部38の薄肉部39にクラック54が発生する様子を示している。このように、前記図11(a)に示すように第1および第2のリード34,35を折り曲げることによって、図11(b)に示したようなクラック54の発生を防止できる。
Thereby, it is possible to prevent stress from concentrating on the portion C which is the starting point of bending of the
前記実施の形態では、光半導体パッケージ32に、2本のリード34,35を備えたが、リード34,35の本数は2本に限定されるものではなく、1本又は3本以上の複数本備えてもよい。
In the embodiment described above, the
前記実施の形態では、光半導体パッケージ32に、2本の吊りリード37を備えたが、吊りリード37の本数は2本に限定されるものではなく、1本又は3本以上の複数本備えてもよい。
In the above embodiment, the
前記実施の形態では、半導体発光素子33と一方のリード34とを一方のワイヤー43で接続し、カップ36と他方のリード35とを他方のワイヤー44で接続したが、これに限定されるものではなく、例えば半導体発光素子33が横型で、上面にのみ電極を備える場合は該素子33と、一方のリード34、他方のリード35を各々一方のワイヤー43、他方のワイヤー44で接続することになる。その他、必要に応じた接続を施せば良い。
In the embodiment, the semiconductor
本発明は、特に高輝度で大量に発熱を伴うような光半導体装置、および、このような光半導体装置に用いられる光半導体パッケージとリードフレームとに適している。 The present invention is particularly suitable for an optical semiconductor device having high luminance and a large amount of heat generation, and an optical semiconductor package and a lead frame used in such an optical semiconductor device.
31 光半導体装置
32 光半導体パッケージ
33 半導体発光素子
34 第1のリード(一方のリード)
35 第2のリード(他方のリード)
34c,35c 外部リード
36 カップ
36a カップの底部
36b カップの開口部
36c カップの内周面
37 吊りリード
37a 吊りリードの他端部(吊りリードの切断端部)
38 樹脂部
40 封止樹脂充填孔
40a 封止樹脂充填孔の内周面
42 透光性封止樹脂
50 リードフレーム
A 抜け出し方向
31
35 Second lead (the other lead)
34c,
38
Claims (7)
カップとリードとが絶縁され、
カップは一端に底部を有するとともに他端に開口部を有し、
カップの内面は、反射面の機能を有し、且つ、底部側からその反対側の開口部側に向かうほど内径が拡大するように傾斜しており、
カップの外周部と吊りリードとリードの一部とが樹脂部で覆われ、
カップの底部が樹脂部から外部へ露出していることを特徴とする光半導体パッケージ。 An optical semiconductor package manufactured using the lead frame according to claim 1,
Cup and lead are insulated,
The cup has a bottom at one end and an opening at the other end,
The inner surface of the cup has a function of a reflecting surface, and is inclined so that the inner diameter increases from the bottom side toward the opening side on the opposite side,
The outer periphery of the cup, the suspension lead, and a part of the lead are covered with the resin part,
An optical semiconductor package, wherein the bottom of the cup is exposed to the outside from the resin portion.
一方および他方のリードはそれぞれ樹脂部から外部へ露出する外部リードを有していることを特徴とする請求項2記載の光半導体パッケージ。 The lead consists of one lead and the other lead facing each other from the opposite side through the cup,
3. The optical semiconductor package according to claim 2, wherein each of the one and the other leads has an external lead exposed from the resin portion to the outside.
吊りリードの切断端部が樹脂部から外部へ露出していることを特徴とする請求項2又は請求項3記載の光半導体パッケージ。 The hanging lead is cut from the lead frame,
4. The optical semiconductor package according to claim 2, wherein a cut end portion of the suspension lead is exposed to the outside from the resin portion.
封止樹脂充填孔はカップの開口部よりも大径であり、
封止樹脂充填孔の内周面はカップ内に充填される透光性封止樹脂の抜け出し方向に対して平行であることを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の光半導体パッケージ。 The resin part has a sealing resin filling hole in which one end communicates with the opening of the cup and the other end on the opposite side opens to the outside.
The sealing resin filling hole has a larger diameter than the opening of the cup,
The inner peripheral surface of the sealing resin filling hole is parallel to the direction in which the translucent sealing resin filled in the cup is pulled out. Optical semiconductor package.
カップ内の底部に半導体発光素子が設けられ、
半導体発光素子とリードとが電気的に接続され、
カップ内に透光性封止樹脂が充填されていることを特徴とする光半導体装置。 An optical semiconductor device using the optical semiconductor package according to any one of claims 2 to 5,
A semiconductor light emitting device is provided at the bottom of the cup,
The semiconductor light emitting element and the lead are electrically connected,
An optical semiconductor device, wherein a cup is filled with a translucent sealing resin.
プレス加工工程において、薄板状の金属板にプレス加工を行なって打ち抜き孔を形成し、さらに絞り加工を行なってカップを形成して、リードフレームを形成し、
モールド加工工程において、リードフレームに樹脂部を形成し、
切断工程において、樹脂部から外部に露出した吊りリードの端部をリードフレームから切断することを特徴とする光半導体パッケージの製造方法。 The method of manufacturing an optical semiconductor package according to any one of claims 2 to 5,
In the pressing process, a thin metal plate is pressed to form punched holes, further drawn to form a cup, and a lead frame is formed.
In the molding process, a resin part is formed on the lead frame,
In the cutting step, the end portion of the suspension lead exposed to the outside from the resin portion is cut from the lead frame.
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