JP3403189B2 - 半導体発光装置とその製造方法 - Google Patents
半導体発光装置とその製造方法Info
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- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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- H01L2224/48091—Arched
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- Led Device Packages (AREA)
Description
の製造方法に係り、特に半導体発光装置の外囲器の形状
に関する。
されている。図9、10、11は、その製造工程を示す
図であって、図9はリードフレームに半導体発光素子を
マウント・ボンディングした状態を示す図、図10
(a)は外囲器成型治具の上面図、図10(b)は同図
(a)のF−F´線に沿う縦断面図、図11(a)は外
囲器成型後の状態を示す上面図、図11(b)は同図
(a)のG−G´線に沿う縦断面図、図12(a)は完
成された半導体発光装置の上面図、図12(b)は同図
(a)のH−H´線に沿う縦断面図である。図9におい
て8はリードフレームで2本のリード9、9´からなる
リード群が等間隔をおいてリードフレームの長手方向に
沿って形成されている。
で、横断面が円形でかつ、縦断面が略U字形のキャビテ
ィ13が、リードフレームのリード群と同じ間隔を置い
て一直線上に整列配置されている。
の各リード群における一方のリード9の上端部に半導体
発光素子10をマウントし、かつ、この半導体発光素子
10上面と各他方のリード9´とをボンディングワイヤ
11により電気的に接続する。
キャビティ13に光透過性樹脂を注入した後、この各キ
ャビティ13にリードフレーム8の各リード群を浸し、
光透過性樹脂を加熱硬化させて、図11に示す様に各リ
ード群の半導体発光素子10のマウント部分、ボンディ
ングワイヤ11及びリード9、9´の上端部分を光透過
性樹脂からなる外囲器14で封止する。その後、図11
の破線で示す部分より、各リード群をリードフレーム8
から切離し、図12に示すように半導体装置を完成す
る。
においては高出力化が要求されている。そして、高出力
化に当たって外囲器14の径をできる限り大きくすれば
よいことが知られている。
法においては、生産効率の関係上、一枚のリードフレー
ムから10〜30個程度の半導体発光装置を形成できる
ように、各リード群の間隔が決められており、しかも外
囲器の径はリードフレームの各リード群の間隔に依存し
ている。そのため、高出力化のために外囲器の径を大き
くしようとしても、各リード群の間隔で制限され、大き
くできないという欠点がある。また、外囲器の径を大き
くするために各リード群の間隔を大きくすると一枚のリ
ードフレームから得られる半導体発光装置の個数が低下
し、生産効率が悪くなるという欠点がある。
リードフレームの各リード群の間隔を大きくすることな
く、高出力を得ることができる半導体発光装置及びその
製造方法を提供することを目的とする。
に、本発明の半導体発光装置においては、並置されたリ
ードと、一方の前記リードの上端部にマウントされた半
導体発光素子と、前記半導体発光素子と、他方の前記リ
ードの上端部とを電気的に接続するボンディングワイヤ
と、前記半導体発光素子、及び前記ボンディングワイヤ
及び前記リード上端部を封止し、かつ、長軸、短軸を有
する横断面非円形構造で、短軸が前記リード間を結ぶ直
線に沿って配置され、長軸が前記直線と垂直に配置され
た光透過性樹脂からなる外囲器とを具備することを特徴
とする。さらに、前記外囲器の横断面が、前記横断面の
一部分を長軸に沿って直線状に切断した形状であること
を特徴とする。
においては、複数の並置されたリード群を一定間隔をお
いて一直線上に配置したリードフレームを形成する工程
と、長軸、短軸を有する横断面非円形構造の複数個のキ
ャビティを、前記リード群の間隔と同一間隔で、かつ、
短軸が一直線上に位置するように配置した外囲器成型治
具を形成する工程と、各前記リード群の一方のリード上
端部に前記半導体発光素子をマウントし、この半導体発
光素子と、各前記リード群の他方のリードとをボンディ
ングワイヤで接続する工程と、前記外囲器成型治具の各
キャビティに光透過性樹脂を充填する工程と、前記キャ
ビティ内の光透過性樹脂内に前記半導体発光素子、前記
ボンディングワイヤ及び前記リード上端部を浸し、その
部分を前記光透過性樹脂で封止する工程と、その後、前
記リードフレームを前記外囲器成型治具から離し、各前
記リード群をリードフレームから分離する工程とを具備
することを特徴とする。さらに、前記リードフレームを
複数本それぞれ平行になるように並べ、適当な長さだけ
交互にずらす工程を具備することを特徴とする。
を、長軸、短軸を持ち、それぞれの軸において軸対称で
ある非円形とし、その短軸をリードフレームの長手方向
と平行に、かつ長軸をその短軸と垂直になるように配置
することにより、リードフレームの各リード群の間隔を
変えることなく長軸を長くすることができる。短軸の長
さを直径とする円形と比較して面積を大きくすることが
できるので、発光素子の外部効率が向上し、半導体発光
装置の外部に出射する光出力を大きくすることができ
る。さらに、リードフレームをそれぞれ平行に複数段並
べ、長手方向に交互にずらすことにより、長軸をリード
フレーム間隔より長くすることが可能になり、光出力を
大きくすることができる。
発明の第一の実施例を説明する。図1はリードフレーム
に半導体発光素子をマウント・ボンディングした状態を
示す図、図2(a)は、本発明の第一の実施例の外囲器
成型治具の上面図、図2(b)は同図(a)のA−A´
線に沿う縦断面図、図3は半導体発光素子、金ワイヤ、
リードの上部を樹脂で封止する工程の概念図、図4
(a)は本発明の第一の実施例において外囲器成型後の
状態を示す上面図、図4(b)は同図(a)のB−B´
線に沿う縦断面図、図5(a)は完成された本発明の第
一の実施例の半導体発光装置の上面図、図5(b)は同
図(a)のC−C´線に沿う縦断面図である。図1にお
いて1はリードフレームで2本のリード2、2´からな
るリード群が等間隔をおいてリードフレームの長手方向
に沿って形成されている。
断面が円形でかつ、縦断面が略U字形のキャビティ6
が、リードフレームのリード群と同じ間隔を置いて一直
線上に整列配置されている。
端部の板厚部分に凹部を設け、凹部の底に半導体発光素
子3を導電性の接着剤でマウントする。接着温度はここ
では、200℃〜300℃である。そして、半導体発光
素子3と他方のリード2´の上端部を金ワイヤ102で
電気的に接続する。
ィ6に光透過性樹脂(エポキシ樹脂と硬化剤との混合
液)を充填し、各リード群を外囲器成型治具の各キャビ
ティ6に充填された光透過性樹脂に浸し、100℃〜1
30℃に保ったオ−ブンの中に2〜10数時間入れ、硬
化させる。ここまでの図が図3である。図3において、
上記混合液に浸す部分は、半導体発光素子と金ワイヤ、
リード群の上部である。熱硬化させた後、各リード群を
外囲器成型治具5から離し、図4の点線に沿って各リー
ド群をリードフレーム1から切り離して完成する。
製造方法では、外囲器の形状は楕円形であるので、横断
面の楕円の短軸の長さを円の径の長さと同等とすること
により一本のリードフレームから従来例と同数の半導体
発光装置を生産することができる。このとき、外部に取
り出せる光出力を従来例と本実施例とで比べてみると、
横断面の断面積は、本実施例の外囲器の横断面形状であ
る楕円の短軸の長さと従来例の外囲器の横断面形状であ
る円の径長とが同一であるので、楕円の長軸の長さ分本
実施例の方が大きくなる。外囲器の横断面積が大きくな
ると半導体発光素子を大きさを持たない点発光源とみな
すことができる。そのため、素子を光学上理想的な幾何
学的位置に配置することが可能となるため、集光性の飛
躍的向上を実現でき、かつ、樹脂内部を通過する光が光
透過性樹脂表面で反射される率が低くなる。よって、発
光の外部効率が向上し、従来より高出力の半導体発光装
置が得られる。
説明する。図6(a)、(b)は本発明の第二の実施例
を示す図、図7(a)、(b)に本発明の第三の実施例
を示す図であって、第一の実施例と同一部分には同一番
号を付し、詳細な説明を省略する。即ち、第二の実施例
では、外囲器の横断面形状を円の一部を長軸に沿って切
り落とした形状にしている。また、第三の実施例では、
外囲器の横断面形状を楕円の一部を長軸に沿って切り落
とした形状にしている。そしてこれらの外囲器の形状は
外囲器成型治具のキャビティの横断面形状をそのような
形状にすることによって得られる。これら2つの実施例
においても、第一の実施例と同様の効果が得られる。
いて説明する。図8は図2の外囲器成型治具を縦方向
に、交互にキャビティ間隔の半分ずつずらすようにして
並べたものである。こうすることにより、縦方向にキャ
ビティをそろえて並べるより横断面がさらに長軸方向に
長い、即ちより高出力の半導体発光装置が得られる。ま
た、横断面の形状を変更しなかったとしても、縦方向の
キャビティ間隔を詰めることができるので、同じスペ−
ス内で、より多くのリードフレームを並べることができ
る。従って生産効率を向上させることができる。
から得られる半導体発光装置の数をそのままにして、従
来より高出力の半導体発光装置を得ることができる。ま
た、出力はそのままにして、一本のリードフレームから
得られる半導体発光装置の数を増やし、生産効率を向上
させることができる。
ボンディングした状態を示す図
脂で封止する工程の概念図
状態を示す図
装置の図
状態を示す図
状態を示す図
面図
子をマウント・ボンディングした状態を示す図
図
Claims (11)
- 【請求項1】リ−ドフレ−ムの長手方向に沿って並置さ
れたリードの一方に発光素子をマウントする工程と、 前記リードの一部と前記発光素子とを光透過性樹脂で封
止する工程と、 を備え、 前記光透過性樹脂で封止する工程は、前記リードの長手
方向に対して垂直に切断した前記光透過性樹脂の横断面
の形状が長軸と短軸とをもちそれぞれの軸において軸対
称な非円形であり、前記短軸は前記リードフレームの長
手方向と平行であり、前記リードフレームの長手方向に
対して平行且つ前記リードの長手方向に対して平行な縦
断面における光取り出し面の形状が略U字形であるよう
に、前記光透過性樹脂を形成する工程を含むことを特徴
とする半導体発光装置の製造方法。 - 【請求項2】リ−ドフレ−ムの長手方向に沿って並置さ
れたリードの一方に発光素子をマウントする工程と、 前記リードの一部と前記発光素子とを光透過性樹脂で封
止する工程と、 を備え、 前記光透過性樹脂で封止する工程は、前記リードの長手
方向に対して垂直に切断した前記光透過性樹脂の横断面
の形状が円形を前記リードフレームの長手方向に対して
略垂直な方向に長くした形状であり、前記リードフレー
ムの長手方向に対して平行且つ前記リードの長手方向に
対して平行な縦断面における光取り出し面の形状が略U
字形であるように、前記光透過性樹脂を形成する工程を
含むことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。 - 【請求項3】リ−ドフレ−ムの長手方向に沿って並置さ
れたリードの一方に発光素子をマウントする工程と、 前記リードの一部と前記発光素子とを光透過性樹脂で封
止する工程と、 を備え、 前記光透過性樹脂で封止する工程は、前記リードの長手
方向に対して垂直に切断した前記光透過性樹脂の横断面
の形状が長軸と短軸とをもつ楕円であり、前記短軸は前
記リードフレームの長手方向と平行であり、前記リード
フレームの長手方向に対して平行且つ前記リードの長手
方向に対して平行な縦断面における光取り出し面の形状
が略U字形であるように、前記光透過性樹脂を形成する
工程を含むことを特徴とする半導体発光装置の製造方
法。 - 【請求項4】リ−ドフレ−ムの長手方向に沿って並置さ
れたリードの一方に発光素子をマウントする工程と、 前記リードの一部と前記発光素子とを光透過性樹脂で封
止する工程と、 を備え、 前記光透過性樹脂で封止する工程は、前記リードの長手
方向に対して垂直に切断した前記光透過性樹脂の横断面
の形状が円の一部を前記リードフレームの長手方向に対
して略垂直に切り落とした形状であり、前記リードフレ
ームの長手方向に対して平行且つ前記リードの長手方向
に対して平行な縦断面における光取り出し面の形状が略
U字形であるように、前記光透過性樹脂を形成する工程
を含むことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。 - 【請求項5】リ−ドフレ−ムの長手方向に沿って並置さ
れたリードの一方に発光素子をマウントする工程と、 前記リードの一部と前記発光素子とを光透過性樹脂で封
止する工程と、 を備え、 前記光透過性樹脂で封止する工程は、前記リードの長手
方向に対して垂直に切断した前記光透過性樹脂の横断面
の形状が楕円の一部をその長軸に沿って切り落とした形
状であり、前記楕円の短軸は前記リードフレームの長手
方向と平行であり、前記リードフレームの長手方向に対
して平行且つ前記リードの長手方向に対して平行な縦断
面における光取り出し面の形状が略U字形であるよう
に、前記光透過性樹脂を形成する工程を含むことを特徴
とする半導体発光装置の製造方法。 - 【請求項6】並置されたリードと、 前記並置されたリードの一方にマウントされた発光素子
と、 前記並置されたリードの一部と前記発光素子とを封止す
る光透過性樹脂からなる外囲器と、 を備え、 前記外囲器は、前記リードの長手方向に対して垂直に切
断した横断面の形状が、長軸と短軸とをもちそれぞれの
軸において軸対称な非円形であり、前記短軸は前記リー
ドの並置方向に平行であり、 前記リードの長手方向に対して平行且つ前記リードの並
置方向に対して平行な縦断面における光取り出し面の形
状が、略U字形であることを特徴とする半導体発光装
置。 - 【請求項7】並置されたリードと、 前記並置されたリードの一方にマウントされた発光素子
と、 前記並置されたリードの一部と前記発光素子とを封止す
る光透過性樹脂からなる外囲器と、 を備え、 前記外囲器は、前記リードの長手方向に対して垂直に切
断した横断面の形状が、円形を前記リードの並置方向に
対して略垂直な方向に長くした形状であり、 前記リードの長手方向に対して平行且つ前記リードの並
置方向に対して平行な縦断面における光取り出し面の形
状が、略U字形であることを特徴とする半導体発光装
置。 - 【請求項8】並置されたリードと、 前記並置されたリードの一方にマウントされた発光素子
と、 前記並置されたリードの一部と前記発光素子とを封止す
る光透過性樹脂からなる外囲器と、 を備え、 前記外囲器は、前記リードの長手方向に対して垂直に切
断した横断面の形状が、長軸と短軸とをもつ楕円であ
り、前記短軸は前記リードの並置方向に平行であり、 前記リードの長手方向に対して平行且つ前記リードの並
置方向に対して平行な縦断面における光取り出し面の形
状が、略U字形であることを特徴とする半導体発光装
置。 - 【請求項9】並置されたリードと、 前記並置されたリードの一方にマウントされた発光素子
と、 前記並置されたリードの一部と前記発光素子とを封止す
る光透過性樹脂からなる外囲器と、 を備え、 前記外囲器は、前記リードの長手方向に対して垂直に切
断した横断面の形状が、円の一部を前記リードの並置方
向に対して略垂直に切り落とした形状であり、 前記リードの長手方向に対して平行且つ前記リードの並
置方向に対して平行な縦断面における光取り出し面の形
状が、略U字形であることを特徴とする半導体発光装
置。 - 【請求項10】並置されたリードと、 前記並置されたリードの一方にマウントされた発光素子
と、 前記並置されたリードの一部と前記発光素子とを封止す
る光透過性樹脂からなる外囲器と、 を備え、 前記外囲器は、前記リードの長手方向に対して垂直に切
断した横断面の形状が、楕円の一部をその長軸に沿って
切り落とした形状であり、前記楕円の短軸が前記リード
の並置方向に対して略平行な方向に形成され、 前記リードの長手方向に対して平行且つ前記リードの並
置方向に対して平行な縦断面における光取り出し面の形
状が、略U字形であることを特徴とする半導体発光装
置。 - 【請求項11】前記並置されたリードは、リードフレー
ムの長手方向に沿って形成されたリード群を前記リード
フレームから分離したものであることを特徴とする請求
項6〜10のいずれか1つに記載の半導体発光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002006744A JP3403189B2 (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | 半導体発光装置とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002006744A JP3403189B2 (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | 半導体発光装置とその製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30008997A Division JP3315908B2 (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 半導体発光装置とその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002305329A JP2002305329A (ja) | 2002-10-18 |
JP3403189B2 true JP3403189B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=19191268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002006744A Expired - Lifetime JP3403189B2 (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | 半導体発光装置とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3403189B2 (ja) |
-
2002
- 2002-01-15 JP JP2002006744A patent/JP3403189B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002305329A (ja) | 2002-10-18 |
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