JP2020038969A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】リードを挟み込むように配置された樹脂成形体の相対的な位置ずれを容易に検出することが可能な半導体装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】半導体装置10は、半導体素子15と、リード11a,11bと、第1樹脂成形体12と、第2樹脂成形体13とを備えている。リード11a,11bは、端子部として機能する部分を含む金属製の薄板であって、半導体素子15を支持固定する。第1樹脂成形体12は、リード11a,11bの一方の面に設けられており、中心軸を中心に、その外形が左右対称に形成されている。第2樹脂成形体13は、第1樹脂成形体12とともにリード11a,11bを挟み込むように、リード11a,11bの他方の面に設けられており、中心軸を中心に、その外形が左右非対称に形成されている。【選択図】図1

Description

本発明は、半導体装置およびその製造方法に関する。
一般的に、半導体装置は、リード電極となる部分を含むリードフレームを、成形用金型(上部金型および下部金型)によって上下から挟み込んだ状態で、成形用金型内に樹脂を流し込んで成形された樹脂成形体に半導体素子を固定して製造される。
このような半導体装置の製造工程においては、リードフレームを挟み込むように配置された第1樹脂成形体と第2樹脂成形体とを正確に位置合わせして成形することが重要である。
例えば、特許文献1には、発光素子の実装領域に対する光反射材の位置ずれの可否判定を高精度で瞬時に実施するために、発光素子の実装領域の周囲に形成された金属層の実装領域側となる内周縁および外周縁の少なくとも一方に突設部または凹部を設けた発光装置およびその検査方法について開示されている。
特開2012−15176号公報
しかしながら、上記従来の方法では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記特許文献1に開示された発光装置の検査方法では、発光素子の実装領域に対する光反射材の位置ずれ判定を行うために、発光素子の実装領域に周囲に形成された金属層の実装領域側に、突設部等を設けている。
しかし、成形用金型を用いてリードフレームを挟み込むように成形された樹脂成形体の相対的な位置ずれの検出については何ら考慮されていない。
本発明の課題は、リードフレームを挟み込むように配置された樹脂成形体の相対的な位置ずれを容易に検出することが可能な半導体装置およびその製造方法を提供することにある。
第1の発明に係る半導体装置は、半導体素子と、リードと、第1樹脂成形体と、第2樹脂成形体とを備えている。リードは、第1面と、第1面とは反対側の第2面とを有し、端子部として機能する部分を含む金属製の薄板であって、半導体素子を支持固定する。第1樹脂成形体は、リードの第1面に設けられており、中心軸を中心に、その外形が左右対称に形成されている。第2樹脂成形体は、第1樹脂成形体とともにリードを挟み込むように、リードの第2面に設けられており、中心軸を中心に、その外形が左右非対称に形成されている。
ここでは、半導体素子を支持固定するリードと、リードを上下から挟み込むように配置された第1樹脂成形体および第2樹脂成形体とを含む半導体装置において、第1樹脂成形体に対する第2樹脂成形体の位置ずれを検出するために、第1樹脂成形体の外形を左右対称に成形し、第2樹脂成形体の外形を左右非対称に成形する。
ここで、半導体素子を支持固定するリードとは、半導体装置の製造過程において、半導体パッケージが所定の位置に複数配置されたリードフレームが、個々の半導体装置ごとに個片化された金属製の薄板の一部である。第1樹脂成形体および第2樹脂成形体は、リードの上下に配置される上部金型と下部金型とによってそれぞれ成形される。このため、半導体装置の製造工程において、上部金型と下部金型との相対的な位置ずれした状態で樹脂が注入されると、第1樹脂成形体および第2樹脂成形体の相対的な位置関係がずれて成形されてしまうおそれがある。
このような第1樹脂成形体および第2樹脂成形体の相対的な位置ずれは、例えば、リードの一部に設けられる端子部の折り曲げ位置のずれ、半導体素子の配置のずれ等の問題を招くおそれがある。このため、半導体装置の製造工程において、第1樹脂成形体および第2樹脂成形体の相対的な位置ずれの検出および管理が重要である。
本半導体装置では、リードを上下から挟み込むように成形される第1樹脂成形体と第2樹脂成形体とが、一方が左右対称に、他方が左右非対称に成形されている。このため、第1樹脂成形体および第2樹脂成形体が相対的に正確に成形された状態で、第2樹脂成形体側から見て、第1樹脂成形体の一部が見える部分と見えない部分とを設けることができる。
よって、上下の金型の位置ずれによって、第1樹脂成形体および第2樹脂成形体が相対的に位置ずれして成形された場合には、第2樹脂成形体側から見て、第1樹脂成形体の一部が見える部分と見えない部分とが変化する。
すなわち、第1樹脂成形体と第2樹脂成形体との相対的な位置ずれが生じた場合には、例えば、第2樹脂成形体側から見て、第1樹脂成形体の一部が見えていた部分が見えなくなる、あるいは見えていなかった部分が見えるようになる、等の変化が生じる。
この結果、第2樹脂成形体側から見て、第1樹脂成形体の見える部分と見えない部分とが変化したか否かを検出することで、第1樹脂成形体と第2樹脂成形体との相対的な位置ずれを容易に検出することができる。
第2の発明に係る半導体装置は、第1の発明に係る半導体装置であって、第1樹脂成形体は、成形時に樹脂が注入されるゲート側に配置される。
ここでは、外形が左右対称に形成される第1樹脂成形体が、樹脂が注入されるゲート側の金型によって成形される。
これにより、通常、リードの端子部が折り曲げられる起点側となるゲート側に配置される第1樹脂成形体の位置決めの正確さを容易に検出して管理することで、リードの端子部の折り曲げを正確に行うことができる。
第3の発明に係る半導体装置は、第1または第2の発明に係る半導体装置であって、第2樹脂成形体は、半導体素子が載置される凹部を有している。
ここでは、第2樹脂成形体に、半導体素子を載置するための凹部を設けている。
これにより、第2樹脂成形体側に発光部分を有する半導体装置を構成する第1樹脂成形体および第2樹脂成形体の相対的な位置ずれを容易に検出して管理することで、精度の高い半導体装置を製造することができる。
第4の発明に係る半導体装置は、第3の発明に係る半導体装置であって、凹部は、第2樹脂成形体の側面に形成されている。
ここでは、第2樹脂成形体の側面に、半導体素子を載置するための凹部を設けている。
ここで、第2樹脂成形体の側面とは、第2樹脂成形体における実装面に交差する面を意味する。
これにより、側面に半導体素子を有する側面発光の半導体装置の位置ずれを容易に検出することができる。
第5の発明に係る半導体装置は、第3の発明に係る半導体装置であって、凹部は、第2樹脂成形体の上面に形成されている。
ここでは、第2樹脂成形体の上面に、半導体素子を載置するための凹部を設けている。
ここで、第2樹脂成形体の上面とは、第2樹脂成形体におけるリードと面する側の面とは反対側の面を意味する。
これにより、上面に半導体素子を有する上面発光の半導体装置の位置ずれを容易に検出することができる。
第6の発明に係る半導体装置は、第1から第5の発明のいずれか1つに係る半導体装置であって、リードは、外部配線と接続される端子部を、さらに有している。
ここでは、リードの一部として、外部配線と接続される端子部を設けている。
これにより、リードを上下から挟み込むように配置される第1樹脂成形体と第2樹脂成形体とが正確に位置決めされているか否かを容易に検出して管理することができるため、例えば、端子部の寸法を管理して、端子部の折り曲げを正確に実施することができる。
この結果、端子部の寸法のばらつきに起因する製品厚さのばらつき、発光の不均一、発光面の向きのばらつき、はんだ付け時の基板実装不良等の問題を効果的に解消することができる。
第7の発明に係る半導体装置の製造方法は、第1から第6の発明のいずれか1つに係る半導体装置の製造方法であって、リードフレームを成形用金型へセットするステップと、成形用金型から樹脂を注入するステップと、樹脂を硬化させて第1樹脂成形体と第2樹脂成形体とを成形するステップと、を備えている。
ここでは、上述した半導体装置の製造方法であって、成形用金型内にリードフレームをセットした後、成形用金型のキャビティ内に樹脂を注入してリードフレームを挟み込むように第1樹脂成形体と第2樹脂成形体とを成形し、硬化させる。
ここで、成形用金型には、例えば、リードフレームを挟み込むように配置される第1樹脂成形体を成形する上部金型と、第2樹脂成形体を成形する下部金型とが含まれる。
これにより、成形用金型の位置ずれに起因する第1樹脂成形体と第2樹脂成形体との相対的な位置ずれを容易に検出することが可能な半導体装置を製造することができる。
第8の発明に係る半導体装置の製造方法は、第7の発明に係る半導体装置の製造方法であって、第1樹脂成形体および第2樹脂成形体は、射出成形またはトランスファー成形によって成形される。
ここでは、半導体装置を構成する樹脂部分(第1樹脂成形体および第2樹脂成形体)を、射出成形またはトランスファー成形によって成形する。
これにより、射出成形またはトランスファー成形を用いて、第1樹脂成形体と第2樹脂成形体との相対的な位置ずれを容易に検出することが可能な半導体装置を製造することができる。
本発明に係る半導体装置によれば、リードを挟み込むように配置された樹脂成形体の相対的な位置ずれを容易に検出することができる。
(a)は、本発明の一実施形態に係る半導体装置のキャビティ側の構成を示す平面図。(b)は、そのゲート側の構成を示す平面図。 図1(b)のゲート側からみた第1樹脂成形体と第2樹脂成形体との位置関係を示す平面図。 図1(a)の半導体装置を製造する成形用金型とリードフレームを示す簡略図。 (a)は、図2の第1樹脂成形体と第2樹脂成形体とが適正位置にある状態を示す平面図。(b)は、(a)の状態からゲート側の第1樹脂成形体が上方へ位置ずれした状態を示す平面図。(c)は、(a)の状態からゲート側の第1樹脂成形体が下方へ位置ずれした状態を示す平面図。 図1(a)の半導体装置の製造方法を示すフローチャート。 (a)は、本発明の他の実施形態に係る半導体装置のキャビティ側の構成を示す平面図。(b)は、そのゲート側の構成を示す平面図。 (a)は、図6(b)の状態からゲート側の第1樹脂成形体が右へ位置ずれした状態を示す平面図。(b)は、図6(b)の状態からゲート側の第1樹脂成形体が左へ位置ずれした状態を示す平面図。 (a)は、本発明のさらに他の実施形態に係る半導体装置のキャビティ側の構成を示す平面図。(b)は、そのゲート側の構成を示す平面図。 (a)は、図8(b)の状態からゲート側の第1樹脂成形体が右へ位置ずれした状態を示す平面図。(b)は、図8(b)の状態からゲート側の第1樹脂成形体が左へ位置ずれした状態を示す平面図。 (a)は、本発明のさらに他の実施形態に係る半導体装置のキャビティ側の構成を示す平面図。(b)は、そのゲート側の構成を示す平面図。 (a)は、図10(b)の状態からゲート側の第1樹脂成形体が右へ位置ずれした状態を示す平面図。(b)は、図10(b)の状態からゲート側の第1樹脂成形体が左へ位置ずれした状態を示す平面図。 図10(a)の半導体装置の製造方法を示すフローチャート。 図1(a)等の半導体装置の最終製品の形態を示す平面図。
(実施形態1)
本発明の一実施形態に係る半導体装置について、図1(a)〜図5および図13を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態に係る半導体装置10は、発光装置であって、側面に発光面を備えた、いわゆるサイドビュー(側面発光)タイプのLED(Light Emitting Diode)である。
図1(a)および図1(b)に示すように、半導体装置10は、正負一対の電極として機能する2つのリード11a,11bと、2つのリード11a,11bを一体的に保持する樹脂成形体17と、を有するパッケージ18と、半導体素子15と、を主に備えている。
樹脂成形体17は、リード11a,11b(製造過程におけるリードフレーム11)の第2面(上面)側に形成され、側面に開口する凹部14となる部分を備える第2樹脂成形体13と、リード11a,11b(製造過程におけるリードフレーム11)の第1面(下面)側(ゲート側)に形成される第1樹脂成形体12と、を有している。
第1樹脂成形体12および第2樹脂成形体13は、2つのリード11a,11bの第1面および第2面を挟みこむようにして一体的に形成されている。パッケージ18の凹部14の内側面は、第2樹脂成形体13からなり、凹部14の底面は、2つのリード11a,11bの一部と、これらの間の第2成形樹脂体13と、からなる。換言すると、凹部14の底面において、リード11a,11bは、第2樹脂成形体13から露出されている。
半導体素子15は、凹部14の底面に配置され、ワイヤ等を介してリード11a,11bと電気的に接続される。リード11a,11bの一部は、それぞれ樹脂成形体17の外部に延出しており、それぞれ端子部として機能する。
このような半導体装置10は、図1(a)および図1(b)に示すように、凹部14を備えたパッケージ18が所定の位置に複数配置されたパッケージ集合体を準備し、凹部14内に半導体素子15等を取り付けて、最後に個片化することで得られる。
なお、パッケージ18の集合体には、リード11a,11bおよびハンガーリード11c,11dを形成するための複数の穴部16を含む1枚のリードフレーム11に、複数の樹脂成形体17がマトリクス状に配置されている。
なお、成形時においては、図3に示すように、第1樹脂成形体12を下側にし、第2樹脂成形体13を上側にして成形する。また、第1樹脂成形体12を上側にし、第2樹脂成形体13を下側にして成形してもよい。また、半導体素子の載置時においては、第1樹脂成形体12を下側にし、第2樹脂成形体13を上側にして製造してもよい。つまり、凹部14の開口部を上側にして半導体素子の取り付けを行うため、工程の説明においては、発光面となる凹部14の開口部側を上側として説明する。
リードフレーム11は、金属製の薄板であって、複数の穴部16が所定の位置に形成されており、穴部16によって残された部分が、図13に示す最終製品の形態において端子部として機能するリード11a,11bおよび支持部として機能するハンガーリード11c,11dとなる。また、リードフレーム11は、第1樹脂成形体12と第2樹脂成形体13とによって上下(第2面側を上とし、第1面側を下とする)から挟み込まれ、半導体装置10の電極として機能する2つのリード11a,11bを有している。さらに、リードフレーム11は、リードフレーム11を取り囲むフレーム部(不図示)と、リードフレーム11とフレーム部とを繋ぎ、樹脂成形体17によってその一部が埋設されることで、パッケージ18を保持する支持部としてのハンガーリード11c,11dと、を有している。
リードフレーム11の一部は、凹部14の底面に露出される部分と、第1樹脂成形体12および第2樹脂成形体13から外部に延出される部分と、を備えている。外部に延出されたリードフレーム11の一部であるリード11a,11bは、図13に示すように屈曲されており、外部配線と接続される端子部として使用される。
第1樹脂成形体12は、製造過程においてリードフレーム11の第1面(下面)側(ゲート側)に配置される樹脂部分であって、リードフレーム11がセットされた成形用金型20(図3参照)のキャビティ内に樹脂が注入されて成形される。また、第1樹脂成形体12は、後述する成形用金型20を構成するゲート21aを有する下部金型21内において成形され、ゲート21aと接続されるゲート痕12aを有している。
そして、第1樹脂成形体12は、図2に示すように、その外形が、平面視において、中心軸C−Cに対して左右対称に配置されている。
なお、本実施形態では、中心軸C−Cは、図2中において上下方向に沿って配置されている。
第2樹脂成形体13は、製造過程においてリードフレーム11の第2面(上面)側に配置される樹脂部分であって、リードフレーム11がセットされた成形用金型20(図3参照)のキャビティ内に樹脂が注入されて成形される。また、第2樹脂成形体13は、後述する成形用金型20を構成する上部金型22内において成形され、成形後に半導体素子15が配置される凹部14が形成される。
そして、第2樹脂成形体13は、図2に示すように、その外形が、平面視において中心軸C−Cに対して左右非対称である。より具体的には、第2樹脂成形体13は、図2のA部分とB部分とを比較して、側面の段差の大きさが異なっている。図1(a)に示す正面図のように、横長のパッケージ18の凹部14は、中央部の開口幅(上下方向の幅)は、それを挟む左側と右側の開口幅(上下方向の幅)よりも大きい。そして、パッケージ18の正面視において、左側面下端におけるパッケージ18の厚みよりも、右側面下端におけるパッケージ18の厚みの方が厚い。
これにより、第1樹脂成形体12側から見て、第1樹脂成形体12と第2樹脂成形体13との重なり部分の見え方が左右で異なる。すなわち、A部分とB部分とを比較すると、図2に示すように、A部分では、第2樹脂成形体13の一部が見える部分(第1判定部13a)が存在し、B部分では、第2樹脂成形体13が見えない部分(第2判定部13b)が存在する。
なお、図2は、第1樹脂成形体12と第2樹脂成形体13とが適正位置に配置された状態を示している。
また、第1樹脂成形体12と第2樹脂成形体13とを成形するための成形用金型20は、実際には、リードフレーム11に対して複数の半導体装置10を形成するため、複数のパッケージ18を成形するが、図3では、説明の便宜上、一つのパッケージ18を成形するものとして説明する。
本実施形態の半導体装置10のパッケージ18では、図2に示すように、第1樹脂成形体12と第2樹脂成形体13とが、リード11a,11bを挟み込むように、適正な位置へ配置されている場合には、第1樹脂成形体12側から見て、第2樹脂成形体13の左右両端のうち一方(第1判定部13a)が見え、他方(第2判定部13b)が見えない状態となる。
つまり、第2樹脂成形体13は、第1樹脂成形体12と第2樹脂成形体13との相対的な位置ずれの有無を検出するために、左右両端に、第1判定部13aと第2判定部13bとを有している。
なお、第1樹脂成形体12と第2樹脂成形体13との相対的な位置ずれの有無を検出する方法については、後段にて詳述する。
半導体素子15は、LED(発光素子)であって、パッケージ18に形成された凹部14の底面に固定される。そして、半導体素子15は、樹脂成形体17から外部に延出したリード11a,11bの一部が折り曲げられて形成される端子部に電圧が付与されると発光する。
<第1樹脂成形体12と第2樹脂成形体13の相対的な位置ずれの確認>
本実施形態の半導体装置10のパッケージ18では、以上のように、リード11a,11bを挟み込むように成形された第1樹脂成形体12および第2樹脂成形体13の相対的な位置ずれを容易に確認することができるように、第1樹脂成形体12の外形が中心軸C−Cを中心に左右対称になり、第2樹脂成形体13の外形が中心軸C−Cを中心に左右非対称になるように成形される。
このため、第1樹脂成形体12および第2樹脂成形体13が適正な位置に成形されている場合には、図4(a)に示すように、第1樹脂成形体12側から見て、A部分においては、第2樹脂成形体13の第1判定部13a(図中の斜線部分)が見え、B部分においては、第1樹脂成形体12に隠れて第2判定部13bは見えない。
ここで、A部分およびB部分は、第1樹脂成形体12および第2樹脂成形体13とリード11aおよびリード11bとの境界部分であって、端子部に加工されるリード11a,11bの折り曲げの起点となる。よって、A部分およびB部分において、端子部として機能するリード11a,11bの寸法(長さ)を正確に管理して折り曲げ加工することは特に重要である。
一方、第1樹脂成形体12に対して第2樹脂成形体13が図中下側に位置ずれを起こして成形されている場合には、図4(b)に示すように、第1樹脂成形体12側から見て、A部分において、第2樹脂成形体13の第1判定部13a(図中の斜線部分)が大きく見え、B部分において、第2判定部13b(図中の斜線部分)も見える状態となる。
このため、適正位置では、A部分では第1判定部13aが見え、B部分では第2判定部13bが見えない状態であるのに対して、B部分で第2判定部13bが見える状態を検出することで、第1樹脂成形体12および第2樹脂成形体13の相対的な位置ずれ有りと容易に判定することができる。
さらに、第1樹脂成形体12に対して第2樹脂成形体13が図中上側に位置ずれを起こして成形されている場合には、図4(c)に示すように、第1樹脂成形体12側から見て、A部分において、第2樹脂成形体13の第1判定部13aが見えず、B部分において、第2判定部13bも見えない状態となる。
このため、適正位置では、A部分では第1判定部13aが見え、B部分では第2判定部13bが見えない状態であるのに対して、A部分において第1判定部13a、B部分において第2判定部13bがそれぞれ見えない状態を検出することで、第1樹脂成形体12および第2樹脂成形体13の相対的な位置ずれ有りと容易に判定することができる。
本実施形態の半導体装置10のパッケージ18では、以上のように、ゲート側に配置された第1樹脂成形体12の位置が適正である場合、端子部として機能するリード11a,11b付近において、キャビティ側に配置された第2樹脂成形体13をゲート側から見て、第2樹脂成形体13のA部分(第1判定部13a)は、第1樹脂成形体12によって隠れることなく見えている。一方、第2樹脂成形体13のB部分(第2判定部13b)は、第1樹脂成形体12に隠されて見えない状態となる。
すなわち、本実施形態では、第1樹脂成形体12と第2樹脂成形体13とが相対的に適正な位置に成形されている場合、A部分の第1判定部13aが見え、B部分の第2判定部13bが見えない状態を基準とする。
これにより、この基準の状態からの変化、例えば、A部分の第1判定部13aが見えない、あるいはB部分の第2判定部13bが見える状態を、例えば、目視、センサ、画像処理等を用いて検出することで、第1樹脂成形体12と第2樹脂成形体13との相対的な位置ずれの有無を容易に判定することができる。
具体的には、図4(a)に示す基準の状態(A部分の第1判定部13aが見え、B部分の第2判定部13bが見えない)から、図4(b)に示すA部分の第1判定部13aが見え、B部分の第2判定部13bも見える状態を検出することで、第1樹脂成形体12が図中上方(矢印参照)への位置ずれ有りと判定することができる。
そして、図4(a)に示す基準の状態(A部分の第1判定部13aが見え、B部分の第2判定部13bが見えない)から、図4(c)に示すA部分の第1判定部13aが見えず、B部分の第2判定部13bも見えない状態を検出することで、第1樹脂成形体12が図中下方(矢印参照)への位置ずれ有りと判定することができる。
この結果、成形用金型20を構成する上部金型22と下部金型21との相対的な位置ずれ(ミスマッチ)に起因する第1樹脂成形体12と第2樹脂成形体13との相対的な位置ずれを容易に検出することができる。
よって、第1樹脂成形体12と第2樹脂成形体13との相対的な位置ずれによる不良品の発生を厳密に管理することができる。
また、本実施形態の半導体装置10では、成形用金型20を構成する上部金型22および下部金型21について、端子部として機能するリード11a,11bの折り曲げ起点となるゲート側の下部金型21とは反対側に配置された上部金型22の形状を、左右非対称(形状オフセット)としている。
これにより、上述したように、第1樹脂成形体12と第2樹脂成形体13との相対的な位置ずれを容易に検出して管理することが可能な半導体装置10を提供することができる。
なお、位置ずれ検出・判定用に設けられた第2樹脂成形体13の左右非対称形状は、極性判定用のマーク(カソードマーク)として使用してもよい。
さらに、本実施形態の半導体装置10は、上述したように、側面に取り付けられた半導体素子15が発光する、いわゆるサイドビュー(側面発光)タイプのLEDである。
このため、図4(a)の上下方向における第1樹脂成形体12と第2樹脂成形体13との相対的な位置ずれは、リード11a,11bを折り曲げて形成される端子部の長さのバラツキを招き、発光面の向きのばらつき、製品厚さのばらつき等の不具合の要因となるおそれがある。よって、本実施形態では、図中上下方向における位置ずれの管理が特に重要である。
<半導体装置10の製造方法>
本実施形態の半導体装置10の製造方法では、図5に示すフローチャートに従って、上述した半導体装置10を製造する。
すなわち、本実施形態の半導体装置10は、上述したように、図3に示す成形用金型20を用いて、リード11a,11b(製造過程におけるリードフレーム11)を上下から挟み込むように成形される第1樹脂成形体12と第2樹脂成形体13との相対的な位置ずれを容易に検出するために、平面視において、第1樹脂成形体12の外形を、中心軸C−Cを中心に左右対称に成形するとともに、第2樹脂成形体13の外形を、中心軸C−Cを中心に左右非対称に成形する。
具体的には、ステップS11において、成形用金型20(下部金型21)内の所定の位置に、リードフレーム11をセットする(図3参照)。
次に、ステップS12では、成形用金型20の下部金型21と上部金型22とを閉じた後、下部金型21のゲート21aから成形用金型20内に樹脂を注入する。
次に、ステップS13では、下部金型21のゲート21aから樹脂の注入を完了した後、例えば、成形用金型20を冷却して、注入された樹脂を硬化させる。
次に、ステップS14では、成形用金型20内から、リードフレーム11と一体化された状態で成形された第1樹脂成形体12と第2樹脂成形体13とを取り出す。
次に、ステップS15では、第2樹脂成形体13の上面に形成された凹部14内に、半導体素子15を取り付ける。
次に、ステップS16では、封止された後、リードフレーム11から個々の半導体装置10ごとに切り離されて個片化される。
本実施形態の半導体装置10では、以上の工程によって、平面視において、第1樹脂成形体12の外形を、中心軸C−Cを中心に左右対称に成形するとともに、第2樹脂成形体13の外形を、中心軸C−Cを中心に左右非対称に成形する。
これにより、第1樹脂成形体12と第2樹脂成形体13との相対的な位置ずれを容易に検出することが可能な半導体装置10を製造することができる。
(実施形態2)
本発明の他の実施形態に係る半導体装置30について、図6(a)〜図7(b)を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態の半導体装置30は、上面に半導体素子35(発光素子)が配置された、いわゆるトップビュー(上面発光)タイプのLED(Light Emitting Diode)である点において、サイドビュー(側面発光)タイプのLEDについて説明した上記実施形態1とは異なっている。
本実施形態に係る半導体装置30は、発光装置であって、上面に発光面を備えた、いわゆるトップビュー(上面発光)タイプのLED(Light Emitting Diode)である。そして、半導体装置30は、図6(a)および図6(b)に示すように、正負一対の電極として機能する2つのリード31a,31bと、2つのリード31a,31bを一体的に保持する樹脂成形体37と、を有するパッケージ38と、半導体素子35と、を主に備えている。
なお、リード31a,31b、半導体素子35については、上記実施形態1のリード11a,11b、半導体素子15とほぼ同じ機能を有することから、ここでは詳細な説明は省略する。
樹脂成形体37は、リード31a,31b(製造過程におけるリードフレーム31)の第2面(上面)側に形成され、上面に開口する凹部34となる部分を備える第2樹脂成形体33と、リード31a,31b(製造過程におけるリードフレーム31)の第1面(下面)側(ゲート側)に形成される第1樹脂成形体32と、を有している。
第1樹脂成形体32および第2樹脂成形体33は、2つのリード31a,31bの第1面および第2面を挟みこむようにして一体的に形成されている。パッケージ38の凹部34の内側面は、第2樹脂成形体33からなり、凹部34の底面は、2つのリード31a,31bの一部と、これらの間の第2成形樹脂体33と、からなる。換言すると、凹部34の底面において、リード31a,31bは、第2樹脂成形体33から露出されている。
半導体素子35は、凹部34の底面に配置され、ワイヤ等を介してリード31a,31bと電気的に接続される。リード31a,31bの一部は、それぞれ樹脂成形体37の外部に延出しており、それぞれ端子部として機能する。
このような半導体装置30は、図6(a)および図6(b)に示すように、凹部34を備えたパッケージ38が所定の位置に複数配置されたパッケージ集合体を準備し、凹部34内に半導体素子35等を取り付けて、最後に個片化することで得られる。
なお、パッケージ38の集合体には、リード31a,31bおよびハンガーリード31c,31dを形成するための複数の穴部36を含む1枚のリードフレーム31に、複数の樹脂成形体37がマトリクス状に配置されている。
第1樹脂成形体32は、リード31a,31b(製造過程におけるリードフレーム31)に対してゲート側に配置される樹脂部分であって、リードフレーム31がセットされた成形用金型20(図3参照)内に樹脂が注入されて成形される。また、第1樹脂成形体32は、成形用金型20のゲート21aと接続されるゲート痕32aを有している。
そして、第1樹脂成形体32は、図6(a)および図6(b)に示すように、その外形が、平面視において略四角形であって、中心軸C’−C’に対して左右対称に配置されている。
なお、図6(a)および図6(b)では、中心軸C’−C’は、左右方向に沿って配置されているため、図面上は、中心軸C−C’を中心とする上下対称(線対称)として図示されている。このような、図面上において、左右方向に沿って配置された中心軸を中心とする線対称(上下対称)を「左右対称」とし、線非対称(上下非対称)を「左右非対称」として説明する。
第2樹脂成形体33は、リード31a,31b(製造過程におけるリードフレーム31)に対してキャビティ側に配置される樹脂部分であって、リードフレーム31がセットされた成形用金型20(図3参照)内に樹脂が注入されて成形される。また、第2樹脂成形体33には、成形後に半導体素子35が載置される凹部34が形成される。
そして、第2樹脂成形体33は、図6(a)および図6(b)に示すように、その外形が、平面視において中心軸C’−C’に対して左右非対称に配置されている。より具体的には、第2樹脂成形体33は、図6(b)のA部分とB部分とを比較して、B部分が切り欠かれた形状となっている点で異なっている。
これにより、第1樹脂成形体32側から見て、第1樹脂成形体32と第2樹脂成形体33との重なり部分の見え方が左右で異なる。すなわち、A部分とB部分とを比較すると、図6(b)に示すように、A部分では、第2樹脂成形体33の一部が見える部分(第1判定部33a)が存在し、B部分では、第2樹脂成形体33が見えない部分(第2判定部33b)が存在する。
なお、図6(b)は、第1樹脂成形体32と第2樹脂成形体33とが適正位置に配置された状態を示している。
本実施形態の半導体装置30では、図6(b)に示すように、第1樹脂成形体32と第2樹脂成形体33とが、リード31a,31b(製造過程におけるリードフレーム31)を挟み込むように、適正な位置へ配置されている場合には、第1樹脂成形体32側から見て、第2樹脂成形体33の中心軸C’−C’を中心とする左右両端のうち一方(第1判定部33a)が見え、他方(第2判定部33b)が見えない状態となる。
つまり、第2樹脂成形体33は、第1樹脂成形体32と第2樹脂成形体33との相対的な位置ずれの有無を検出するために、中心軸C’−C’を中心とする左右両端に、第1判定部33aと第2判定部33bとを有している。
凹部34は、第2樹脂成形体33の上面、つまり、第2樹脂成形体33のリード31a,31bに略平行な面に形成された凹状の部分であって、半導体素子35が載置されている。
<第1樹脂成形体32と第2樹脂成形体33の相対的な位置ずれの確認>
本実施形態の半導体装置30では、以上のように、リード31a,31b(製造過程におけるリードフレーム31)1を挟み込むように配置された第1樹脂成形体32および第2樹脂成形体33の相対的な位置ずれを容易に確認することができるように、第1樹脂成形体32の外形が中心軸C’−C’を中心に左右対称になり、第2樹脂成形体33の外形が中心軸C’−C’を中心に左右非対称になるように成形される。
このため、第1樹脂成形体32および第2樹脂成形体33が適正な位置に成形されている場合には、図6(b)に示すように、第1樹脂成形体32側から見て、A部分においては、第2樹脂成形体33の第1判定部33a(図中の斜線部分)が見え、B部分においては、第1樹脂成形体32に隠れて第2判定部33bは見えない。
ここで、A部分およびB部分は、第1樹脂成形体32および第2樹脂成形体33と端子部として機能するリード31aとの境界部分であって、リード31aの折り曲げの起点となる。よって、A部分およびB部分において、リード31aを折り曲げて形成される端子部の寸法(長さ)を正確に管理して折り曲げ加工することは特に重要である。
一方、第2樹脂成形体33に対して第1樹脂成形体32が図中右側(矢印参照)に位置ずれを起こして成形されている場合には、図7(a)に示すように、第1樹脂成形体32側から見て、A部分において、第2樹脂成形体33の第1判定部33a(図中の斜線部分)が大きく見え、B部分において、第2判定部33b(図中の斜線部分)も見える状態となる。
このため、適正位置では、A部分では第1判定部33aが見え、B部分では第2判定部33bが見えない状態であるのに対して、B部分で第2判定部33bが見える状態を検出することで、第1樹脂成形体32および第2樹脂成形体33の相対的な位置ずれ有りと容易に判定することができる。
さらに、第2樹脂成形体33に対して第1樹脂成形体32が図中左側(矢印参照)に位置ずれを起こして成形されている場合には、図7(b)に示すように、第1樹脂成形体32側から見て、A部分において、第2樹脂成形体33の第1判定部33aが見えず、B部分において、第2判定部33bも見えない状態となる。
このため、適正位置では、A部分では第1判定部33aが見え、B部分では第2判定部33bが見えない状態であるのに対して、A部分において第1判定部33a、B部分において第2判定部33bがそれぞれ見えない状態を検出することで、第1樹脂成形体32および第2樹脂成形体33の相対的な位置ずれ有りと容易に判定することができる。
本実施形態の半導体装置30では、以上のように、ゲート側に配置された第1樹脂成形体32の位置が適正である場合、端子部として機能するリード31a付近において、キャビティ側に配置された第2樹脂成形体33をゲート側から見て、第2樹脂成形体33のA部分(第1判定部33a)は、第1樹脂成形体32によって隠れることなく見えている。一方、第2樹脂成形体33のB部分(第2判定部33b)は、第1樹脂成形体32に隠されて見えない状態となる。
すなわち、本実施形態では、第1樹脂成形体32と第2樹脂成形体33とが相対的に適正な位置に成形されている場合、A部分の第1判定部33aが見え、B部分の第2判定部33bが見えない状態を適正な位置の基準とする。
これにより、この基準の状態からの変化、例えば、A部分の第1判定部33aが見えない、あるいはB部分の第2判定部33bが見える状態を検出することで、第1樹脂成形体32と第2樹脂成形体33との相対的な位置ずれの有無を容易に判定することができる。
また、本実施形態の半導体装置30では、成形用金型20を構成する上部金型22および下部金型21について、端子部として機能するリード31a,31bの折り曲げ起点となるゲート側の下部金型21とは反対側に配置された上部金型22の形状を、左右非対称(形状オフセット)としている。
これにより、上述したように、第1樹脂成形体32と第2樹脂成形体33との相対的な位置ずれを容易に検出して管理することが可能な半導体装置30を提供することができる。
なお、上記実施形態1と同様に、位置ずれ検出・判定用に設けられた第2樹脂成形体33の左右非対称形状は、極性判定用のマーク(カソードマーク)として使用してもよい。
さらに、本実施形態の半導体装置30は、上述したように、上面に取り付けられた半導体素子35が発光する、いわゆるトップビュー(上面発光)タイプのLEDである。
このため、図7(a)等の左右方向における第1樹脂成形体32と第2樹脂成形体33との相対的な位置ずれは、リード31aを折り曲げて形成される端子部の長さのバラツキを招き、左右の端子部の高さの差が生じ、基板実装時における発光面の向きのばらつき等の不具合の要因となるおそれがある。よって、本実施形態では、図中左右方向における位置ずれの管理が特に重要である。
(実施形態3)
本発明のさらに他の実施形態に係る半導体装置40について、図8(a)〜図9(b)を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態の半導体装置40は、上面に半導体素子45(発光素子)が配置された、いわゆるトップビュー(上面発光)タイプのLED(Light Emitting Diode)である点においては、上記実施形態2と同じである。一方、中心軸C’−C’を中心に左右非対称に成形された第2樹脂成形体43の上下2箇所に大きさの異なる切欠きを設けた点において、上記実施形態2とは異なっている。
本実施形態に係る半導体装置40は、発光装置であって、上面に発光面を備えた、いわゆるトップビュー(上面発光)タイプのLED(Light Emitting Diode)である。そして、半導体装置30は、図8(a)および図8(b)に示すように、正負一対の電極として機能する2つのリード41a,41bと、2つのリード41a,41bを一体的に保持する樹脂成形体47と、を有するパッケージ48と、半導体素子45と、を主に備えている。
なお、リード41a,41b、半導体素子45については、上記実施形態1のリード11a,11b、半導体素子15とほぼ同じ機能を有することから、ここでは詳細な説明は省略する。
樹脂成形体47は、リード41a,41b(製造過程におけるリードフレーム41)の第2面(上面)側に形成され、上面に開口する凹部44となる部分を備える第2樹脂成形体43と、リード41a,41b(製造過程におけるリードフレーム41)の第1面(下面)側(ゲート側)に形成される第1樹脂成形体42と、を有している。
第1樹脂成形体42および第2樹脂成形体43は、2つのリード41a,41bの第1面および第2面を挟みこむようにして一体的に形成されている。パッケージ48の凹部44の内側面は、第2樹脂成形体43からなり、凹部44の底面は、2つのリード41a,41bの一部と、これらの間の第2成形樹脂体43と、からなる。換言すると、凹部44の底面において、リード41a,41bは、第2樹脂成形体43から露出されている。
半導体素子45は、凹部44の底面に配置され、ワイヤ等を介してリード41a,41bと電気的に接続される。リード41a,41bの一部は、それぞれ樹脂成形体47の外部に延出しており、それぞれ端子部として機能する。
このような半導体装置40は、図8(a)および図8(b)に示すように、凹部44を備えたパッケージ48が所定の位置に複数配置されたパッケージ集合体を準備し、凹部44内に半導体素子45等を取り付けて、最後に個片化することで得られる。
なお、パッケージ48の集合体には、リード41a,41bおよびハンガーリード41c,41dを形成するための複数の穴部46を含む1枚のリードフレーム41に、複数の樹脂成形体47がマトリクス状に配置されている。
第1樹脂成形体42は、リード41a,41b(製造過程におけるリードフレーム41)に対してゲート側に配置される樹脂部分であって、リードフレーム41がセットされた成形用金型20(図3参照)内に樹脂が注入されて成形される。また、第1樹脂成形体42は、成形用金型20のゲート21aと接続されるゲート痕42aを有している。
そして、第1樹脂成形体42は、図8(a)および図8(b)に示すように、その外形が、平面視において略四角形であって、中心軸C’−C’に対して左右対称に配置されている。
なお、図8(a)および図8(b)では、中心軸C’−C’は、左右方向に沿って配置されている。
第2樹脂成形体43は、リード41a,41b(製造過程におけるリードフレーム41)に対してキャビティ側に配置される樹脂部分であって、リードフレーム41がセットされた成形用金型20(図3参照)内に樹脂が注入されて成形される。また、第2樹脂成形体43には、成形後に半導体素子45が載置される凹部44が形成される。
そして、第2樹脂成形体43は、図8(a)および図8(b)に示すように、その外形が、平面視において中心軸C’−C’に対して左右非対称に配置されている。より具体的には、第2樹脂成形体43は、図8(b)のA部分とB部分とを比較して、切り欠かれた部分の大きさが異なっている。
これにより、第1樹脂成形体42側から見て、第1樹脂成形体42と第2樹脂成形体43との重なり部分の見え方が左右で異なる。すなわち、A部分とB部分とを比較すると、図8(b)に示すように、A部分では、第2樹脂成形体43の一部が見える部分(第1判定部43a)が存在し、B部分では、第2樹脂成形体43が見えない部分(第2判定部43b)が存在する。
なお、図8(b)は、第1樹脂成形体42と第2樹脂成形体43とが適正位置に配置された状態を示している。
本実施形態の半導体装置40では、図8(b)に示すように、第1樹脂成形体42と第2樹脂成形体43とが、リード41a,41b(製造過程におけるリードフレーム41)を挟み込むように、適正な位置へ配置されている場合には、第1樹脂成形体42側から見て、第2樹脂成形体43の中心軸C’−C’を中心とする左右両端のうち一方(第1判定部43a)が見え、他方(第2判定部43b)が見えない状態となる。
つまり、第2樹脂成形体43は、第1樹脂成形体42と第2樹脂成形体43との相対的な位置ずれの有無を検出するために、中心軸C’−C’を中心とする左右両端に、第1判定部43aと第2判定部43bとを有している。
凹部44は、第2樹脂成形体43の上面、つまり、第2樹脂成形体43のリード41a,41b(製造過程におけるリードフレーム41)に略平行な面に形成された凹状の部分であって、半導体素子45が載置されている。
<第1樹脂成形体42と第2樹脂成形体43の相対的な位置ずれの確認>
本実施形態の半導体装置40では、以上のように、リード41a,41b(製造過程におけるリードフレーム41)を挟み込むように配置された第1樹脂成形体42および第2樹脂成形体43の相対的な位置ずれを容易に確認することができるように、第1樹脂成形体42の外形が中心軸C’−C’を中心に左右対称になり、第2樹脂成形体43の外形が中心軸C’−C’を中心に左右非対称になるように成形される。
このため、第1樹脂成形体42および第2樹脂成形体43が適正な位置に成形されている場合には、図8(b)に示すように、第1樹脂成形体42側から見て、A部分においては、第2樹脂成形体43の第1判定部43a(図中の斜線部分)が見え、B部分においては、第1樹脂成形体42に隠れて第2判定部43bは見えない。
ここで、A部分およびB部分は、第1樹脂成形体42および第2樹脂成形体43と端子部として機能するリード41aとの境界部分であって、リード41aの折り曲げの起点となる。よって、A部分およびB部分において、リード41aを折り曲げて形成される端子部の寸法(長さ)を正確に管理して折り曲げ加工することは特に重要である。
一方、第2樹脂成形体43に対して第1樹脂成形体42が図中右側(矢印参照)に位置ずれを起こして成形されている場合には、図9(a)に示すように、第1樹脂成形体42側から見て、A部分において、第2樹脂成形体43の第1判定部43a(図中の斜線部分)が大きく見え、B部分において、第2判定部43b(図中の斜線部分)も見える状態となる。
このため、適正位置では、A部分では第1判定部43aが見え、B部分では第2判定部43bが見えない状態であるのに対して、B部分で第2判定部43bが見える状態を検出することで、第1樹脂成形体42および第2樹脂成形体43の相対的な位置ずれ有りと容易に判定することができる。
さらに、第2樹脂成形体43に対して第1樹脂成形体42が図中左側(矢印参照)に位置ずれを起こして成形されている場合には、図9(b)に示すように、第1樹脂成形体42側から見て、A部分において、第2樹脂成形体43の第1判定部43aが見えず、B部分において、第2判定部43bも見えない状態となる。
このため、適正位置では、A部分では第1判定部43aが見え、B部分では第2判定部43bが見えない状態であるのに対して、A部分において第1判定部43a、B部分において第2判定部43bがそれぞれ見えない状態を検出することで、第1樹脂成形体42および第2樹脂成形体43の相対的な位置ずれ有りと容易に判定することができる。
本実施形態の半導体装置40では、以上のように、ゲート側に配置された第1樹脂成形体42の位置が適正である場合、端子部として機能するリード41a付近において、キャビティ側に配置された第2樹脂成形体43をゲート側から見て、第2樹脂成形体43のA部分(第1判定部43a)は、第1樹脂成形体42によって隠れることなく見えている。一方、第2樹脂成形体43のB部分(第2判定部43b)は、第1樹脂成形体42に隠されて見えない状態となる。
すなわち、本実施形態では、第1樹脂成形体42と第2樹脂成形体43とが相対的に適正な位置に成形されている場合、A部分の第1判定部43aが見え、B部分の第2判定部43bが見えない状態を適正な位置の基準とする。
これにより、この基準の状態からの変化、例えば、A部分の第1判定部43aが見えない、あるいはB部分の第2判定部43bが見える状態を検出することで、第1樹脂成形体42と第2樹脂成形体43との相対的な位置ずれの有無を容易に判定することができる。
また、本実施形態の半導体装置40では、成形用金型20を構成する上部金型22および下部金型21について、端子部として機能するリード41a,41bの折り曲げ起点となるゲート側の下部金型21とは反対側に配置された上部金型22の形状を、左右非対称(形状オフセット)としている。
これにより、上述したように、第1樹脂成形体42と第2樹脂成形体43との相対的な位置ずれを容易に検出して管理することが可能な半導体装置40を提供することができる。
なお、上記実施形態1と同様に、位置ずれ検出・判定用に設けられた第2樹脂成形体43の左右非対称形状は、極性判定用のマーク(カソードマーク)として使用してもよい。
さらに、本実施形態の半導体装置40は、上述したように、上記実施形態2と同様に、上面に取り付けられた半導体素子45が発光する、いわゆるトップビュー(上面発光)タイプのLEDである。
このため、図9(a)等の左右方向における第1樹脂成形体42と第2樹脂成形体43との相対的な位置ずれは、リード41a,41bを折り曲げて形成される端子部の長さのバラツキを招き、左右の端子部の高さの差が生じ、基板実装時における発光面の向きのばらつき等の不具合の要因となるおそれがある。よって、本実施形態では、図中左右方向における位置ずれの管理が特に重要である。
(実施形態4)
本発明のさらに他の実施形態に係る半導体装置50について、図10(a)〜図11(b)を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態の半導体装置50は、第1樹脂成形体52および第2樹脂成形体53がトランスファー成形によって成形されたトランスファーモールドタイプのLEDである点において、第1樹脂成形体および第2樹脂成形体が射出成形によって成形される上記実施形態1〜3の半導体装置10,30,40とは異なっている。
本実施形態の半導体装置50は、図10(a)および図10(b)に示すように、正負一対の電極として機能する2つのリード51a,51bと、2つのリード51a,51bを一体的に保持する樹脂成形体57と、を有するパッケージ58と、半導体素子55(図示せず)と、を主に備えている。樹脂成形体57は、レンズ54を有している。
なお、半導体素子55については、上記実施形態1の半導体素子15とほぼ同じ機能を有することから、ここでは詳細な説明は省略する。
また、半導体素子55が取り付けられる凹部は、図10(a)等には示されていないが、レンズ54に内包される位置に配置されているものとする。凹部は、リード51a,51b自体に設けられていている。
樹脂成形体57は、リード51a,51b(製造過程におけるリードフレーム51)の第2面(上面)側に形成され、第2樹脂成形体53と、リード51a,51b(製造過程におけるリードフレーム51)の第1面(下面)側(ゲート側)に形成される第1樹脂成形体52と、を有している。
第1樹脂成形体52および第2樹脂成形体53は、2つのリード51a,51bの第1面および第2面を挟みこむようにして一体的に形成されている。パッケージ58の凹部の内側面は、リード51aまたはリード52aからなる。
半導体素子55は、凹部の底面に配置され、ワイヤ等を介してリード51a,51bと電気的に接続される。リード51a,51bの一部は、それぞれ樹脂成形体57の外部に延出しており、それぞれ端子部として機能する。
このような半導体装置50は、図10(a)および図10(b)に示すように、凹部を備えたパッケージ58が所定の位置に複数配置されたパッケージ集合体を準備し、凹部内に半導体素子55等を取り付けて、最後に個片化することで得られる。
なお、パッケージ58の集合体には、複数の樹脂成形体57がマトリクス状に配置されている。
第1樹脂成形体52は、図10(a)および図10(b)に示すように、その外形が、平面視において略四角形であって、中心軸C’−C’に対して左右対称に配置されている。
なお、図10(a)および図10(b)では、中心軸C’−C’は、左右方向に沿って配置されている。
第2樹脂成形体53は、図10(a)および図10(b)に示すように、その外形が、平面視において中心軸C’−C’に対して左右非対称に配置されている。より具体的には、第2樹脂成形体53は、図10(b)のA部分とB部分とを比較して、A部分に切り欠かれた部分を設けている点で異なっている。
これにより、第1樹脂成形体52側から見て、第1樹脂成形体52と第2樹脂成形体53との重なり部分の見え方が左右で異なる。すなわち、A部分とB部分とを比較すると、図10(b)に示すように、A部分では、第2樹脂成形体53の一部が見える部分(第1判定部53a)が存在し、B部分では、第2樹脂成形体53が見えない部分(第2判定部53b)が存在する。
なお、図10(b)は、第1樹脂成形体52と第2樹脂成形体53とが適正位置に配置された状態を示している。
本実施形態の半導体装置50では、図10(b)に示すように、第1樹脂成形体52と第2樹脂成形体53とが、リード51a,51b(製造過程におけるリードフレーム51)を挟み込むように、適正な位置へ配置されている場合には、第1樹脂成形体52側から見て、第2樹脂成形体53の中心軸C’−C’を中心とする左右両端のうち一方(第1判定部53a)が見え、他方(第2判定部53b)が見えない状態となる。
つまり、第2樹脂成形体53は、第1樹脂成形体52と第2樹脂成形体53との相対的な位置ずれの有無を検出するために、中心軸C’−C’を中心とする左右両端に、第1判定部53aと第2判定部53bとを有している。
レンズ54は、第2樹脂成形体53の上面、つまり、第2樹脂成形体53のリード51a,51b(製造過程におけるリードフレーム51)に略平行な面に設けられている。
<第1樹脂成形体52と第2樹脂成形体53の相対的な位置ずれの確認>
本実施形態の半導体装置50では、以上のように、リード51a,51b(製造過程におけるリードフレーム51)を挟み込むように配置された第1樹脂成形体52および第2樹脂成形体53の相対的な位置ずれを容易に確認することができるように、第1樹脂成形体52の外形が中心軸C’−C’を中心に左右対称になり、第2樹脂成形体53の外形が中心軸C’−C’を中心に左右非対称になるように成形される。
このため、第1樹脂成形体52および第2樹脂成形体53が適正な位置に成形されている場合には、図10(b)に示すように、第1樹脂成形体52側から見て、A部分においては、第2樹脂成形体53の第1判定部53a(図中の斜線部分)が見え、B部分においては、第1樹脂成形体52に隠れて第2判定部53bは見えない。
ここで、A部分およびB部分は、第1樹脂成形体52および第2樹脂成形体53と端子部として機能するリード51aとの境界部分であって、リード51aの折り曲げの起点となる。よって、A部分およびB部分において、リード51aを折り曲げて形成される端子部の寸法(長さ)を正確に管理して折り曲げ加工することは特に重要である。
一方、第2樹脂成形体53に対して第1樹脂成形体52が図中右側(矢印参照)に位置ずれを起こして成形されている場合には、図11(a)に示すように、第1樹脂成形体52側から見て、A部分において、第2樹脂成形体53の第1判定部53a(図中の斜線部分)が大きく見え、B部分において、第2判定部53bも見える状態となる。
このため、適正位置では、A部分では第1判定部53aが見え、B部分では第2判定部53bが見えない状態であるのに対して、B部分で第2判定部53bが見える状態を検出することで、第1樹脂成形体52および第2樹脂成形体53の相対的な位置ずれ有りと容易に判定することができる。
さらに、第2樹脂成形体53に対して第1樹脂成形体52が図中左側(矢印参照)に位置ずれを起こして成形されている場合には、図11(b)に示すように、第1樹脂成形体52側から見て、A部分において、第2樹脂成形体53の第1判定部53aが見えず、B部分において、第2判定部53bも見えない状態となる。
このため、適正位置では、A部分では第1判定部53aが見え、B部分では第2判定部53bが見えない状態であるのに対して、A部分において第1判定部53a、B部分において第2判定部53bがそれぞれ見えない状態を検出することで、第1樹脂成形体52および第2樹脂成形体53の相対的な位置ずれ有りと容易に判定することができる。
本実施形態の半導体装置50では、以上のように、ゲート側に配置された第1樹脂成形体52の位置が適正である場合、端子部として機能するリード51a付近において、キャビティ側に配置された第2樹脂成形体53をゲート側から見て、第2樹脂成形体53のA部分(第1判定部53a)は、第1樹脂成形体52によって隠れることなく見えている。一方、第2樹脂成形体53のB部分(第2判定部53b)は、第1樹脂成形体52に隠されて見えない状態となる。
すなわち、本実施形態では、第1樹脂成形体52と第2樹脂成形体53とが相対的に適正な位置に成形されている場合、A部分の第1判定部53aが見え、B部分の第2判定部53bが見えない状態を適正な位置の基準とする。
これにより、この基準の状態からの変化、例えば、A部分の第1判定部53aが見えない、あるいはB部分の第2判定部53bが見える状態を検出することで、第1樹脂成形体52と第2樹脂成形体53との相対的な位置ずれの有無を容易に判定することができる。
また、本実施形態の半導体装置50では、成形用金型20を構成する上部金型22および下部金型21について、端子部として機能するリード51a,51bの折り曲げ起点となるゲート側の下部金型21とは反対側に配置された上部金型22の形状を、左右非対称(形状オフセット)としている。
これにより、上述したように、第1樹脂成形体52と第2樹脂成形体53との相対的な位置ずれを容易に検出して管理することが可能な半導体装置50を提供することができる。
なお、上記実施形態1と同様に、位置ずれ検出・判定用に設けられた第2樹脂成形体53の左右非対称形状は、極性判定用のマーク(カソードマーク)として使用してもよい。
さらに、本実施形態の半導体装置50は、上述したように、トランスファーモールド型のLEDである。
このため、図11(a)等の左右方向における第1樹脂成形体52と第2樹脂成形体53との相対的な位置ずれは、端子部として機能するリード51a,51bの長さのバラツキを招き、左右の端子部の高さの差が生じ、基板実装時における発光面の向きのばらつき等の不具合の要因となるおそれがある。よって、本実施形態では、図中左右方向における位置ずれの管理が特に重要である。
<半導体装置50の製造方法>
本実施形態の半導体装置50の製造方法では、図12に示すフローチャートに従って、上述したトランスファーモールドタイプの半導体装置50を製造する。
すなわち、本実施形態の半導体装置50は、上述したように、図3に示す成形用金型20を用いて、リードフレーム51を上下から挟み込むように成形される第1樹脂成形体52と第2樹脂成形体53との相対的な位置ずれを容易に検出するために、平面視において、第1樹脂成形体52の外形を、中心軸C−Cを中心に左右対称に成形するとともに、第2樹脂成形体53の外形を、中心軸C−Cを中心に左右非対称に成形する。
具体的には、ステップS21において、リードフレーム51の凹部に半導体素子を取り付ける。
次に、ステップS22では、成形用金型20(下部金型21)内の所定の位置に、リードフレーム51をセットする(図3参照)。
次に、ステップS23では、成形用金型20の下部金型21と上部金型22とを閉じた後、下部金型21のゲート21aから成形用金型20内に樹脂を注入する。
次に、ステップS24では、下部金型21のゲート21aから樹脂の注入を完了した後、例えば、成形用金型20を冷却して、注入された樹脂を硬化させる。
次に、ステップS25では、成形用金型20内から、リードフレーム51と一体化された状態で成形された第1樹脂成形体52と第2樹脂成形体53とを取り出す。
次に、ステップS26では、リードフレーム51から個々の半導体素子55が切り離されて個片化される。
本実施形態の半導体装置50では、以上の工程によって、平面視において、第1樹脂成形体52の外形を、中心軸C’−C’を中心に左右対称に成形するとともに、第2樹脂成形体53の外形を、中心軸C’−C’を中心に左右非対称に成形する。
これにより、第1樹脂成形体52と第2樹脂成形体53との相対的な位置ずれを容易に検出することが可能な半導体装置50を製造することができる。
[他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)
上記実施形態では、第1樹脂成形体と第2樹脂成形体との相対的な位置ずれを検出するために、左右非対称な第2樹脂成形体に2つの判定部(第1判定部,第2判定部)を設けた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、位置ずれの判定に用いられる判定部は、上記実施形態1〜4のように2つに限定されるものではなく、1つあるいは3つ以上であってもよい。
(B)
上記実施形態では、基準となる適正な位置において、第1判定部が見えており、第2判定部が見えていない状態とすることで、第1樹脂成形体と第2樹脂成形体との位置ずれの方向まで特定可能とした例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、位置ずれの方向まで特定する必要がない場合には、基準となる適正な位置において、第1判定部および第2判定部がともに見えている状態としてもよいし、第1判定部および第2判定部がともに見えていない状態としてもよい。
(C)
上記実施形態では、中心軸を中心に左右非対称に成形される第2樹脂成形体側に、半導体素子が載置される半導体装置を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、左右対称に成形される第1樹脂成形体側に、半導体素子が載置される構成であってもよい。
(D)
上記実施形態では、中心軸を中心に左右対称に成形される第1樹脂成形体側に、樹脂を注入するゲート痕が設けられた半導体装置を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、左右非対称に成形される第2樹脂成形体側に、ゲート痕が設けられた構成であってもよい。
(E)
上記実施形態では、リード11a,11b等を折り曲げて端子部として利用する半導体装置の構成を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、リードを端子部として折り曲げ加工しない構成の半導体装置に対して、本発明を適用してもよい。
(F)
上記実施形態では、本発明を適用する半導体装置として、LED等の発光装置を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本発明は、リードフレームの両面にそれぞれ配置される第1樹脂成形体と第2樹脂成形体とを含む半導体装置に対して広く適用可能である。
本発明の半導体装置は、リードフレームを挟み込むように配置された樹脂成形体の相対的な位置ずれを容易に検出することができるという効果を奏することから、リードフレームを含む半導体装置に対して広く適用可能である。
10 半導体装置
11 リードフレーム(金属板)
11a,11b リード(端子部)
11c,11d ハンガーリード
12 第1樹脂成形体
12a ゲート痕
13 第2樹脂成形体
13a 第1判定部
13b 第2判定部
14 凹部
15 半導体素子
16 穴部
17 樹脂成形体
18 パッケージ
20 成形用金型
21 下部金型
21a ゲート
22 上部金型
30 半導体装置
31 リードフレーム(金属板)
31a,31b リード(端子部)
31c,31d ハンガーリード
32 第1樹脂成形体
32a ゲート痕
33 第2樹脂成形体
33a 第1判定部
33b 第2判定部
34 凹部
35 半導体素子
36 穴部
37 樹脂成形体
38 パッケージ
40 半導体装置
41 リードフレーム(金属板)
41a,41b リード(端子部)
41c,41d ハンガーリード
42 第1樹脂成形体
42a ゲート痕
43 第2樹脂成形体
43a 第1判定部
43b 第2判定部
44 凹部
45 半導体素子
46 穴部
47 樹脂成形体
48 パッケージ
50 半導体装置
51 リードフレーム(金属板)
51a,51b リード(端子部)
52 第1樹脂成形体
53 第2樹脂成形体
53a 第1判定部
53b 第2判定部
54 レンズ
55 半導体素子
57 樹脂成形体
58 パッケージ

Claims (8)

  1. 半導体素子と、
    第1面と、前記第1面とは反対側の第2面とを有し、端子部として機能部分を含む金属製の薄板であって、前記半導体素子を支持固定するリードと、
    前記リードの前記第1面に設けられており、中心軸を中心に、その外形が左右対称に形成された第1樹脂成形体と、
    前記第1樹脂成形体とともに前記リードを挟み込むように、前記リードの前記第2面に設けられており、中心軸を中心に、その外形が左右非対称に形成された第2樹脂成形体と、
    を備えた半導体装置。
  2. 前記第1樹脂成形体は、成形時に樹脂が注入されるゲート側に配置される、
    請求項1に記載の半導体装置。
  3. 前記第2樹脂成形体は、前記半導体素子が載置される凹部を有している、
    請求項1または2に記載の半導体装置。
  4. 前記凹部は、前記第2樹脂成形体の側面に形成されている、
    請求項3に記載の半導体装置。
  5. 前記凹部は、前記第2樹脂成形体の上面に形成されている、
    請求項3に記載の半導体装置。
  6. 前記リードは、外部配線と接続される端子部を、さらに有している、
    請求項1から5のいずれか1項に記載の半導体装置。
  7. 請求項1から6のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法であって、
    リードフレームを成形用金型へセットするステップと、
    前記成形用金型から樹脂を注入するステップと、
    前記樹脂を硬化させて前記第1樹脂成形体と前記第2樹脂成形体とを成形するステップと、
    を備えた半導体装置の製造方法。
  8. 前記第1樹脂成形体および前記第2樹脂成形体は、射出成形またはトランスファー成形によって成形される、
    請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
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