JP5804369B2 - 半導体素子用リードフレーム、樹脂付半導体素子用リードフレームおよび半導体装置、並びに、半導体素子用リードフレームの製造方法、樹脂付半導体素子用リードフレームの製造方法および半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体素子を載置する半導体素子用リードフレーム、この半導体素子用リードフレームを有する樹脂付半導体素子用リードフレームおよびこの樹脂付半導体素子用リードフレームを有する半導体装置、並びに、半導体素子用リードフレームの製造方法、樹脂付半導体素子用リードフレームの製造方法および半導体装置の製造方法に関する。

従来より、ＬＥＤ（発光ダイオード）素子を光源として用いる照明装置が、各種家電、ＯＡ機器、車両機器の表示灯、一般照明、車載照明、およびディスプレイ等に用いられている。このような照明装置の中には、ＬＥＤ素子を有する半導体装置を含むものがある。 このようなＬＥＤ素子を有する半導体装置は、ＬＥＤ素子以外の半導体素子を有する半導体装置と同様の構造を有している。

また、半導体チップを搭載する薄型の半導体装置（パッケージ）としては、例えばＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）タイプのものやＳＯＮ（Small Outline Non-leaded Package）タイプ等、下面実装型のパッケージが知られている。

このような下面実装型の半導体装置として、例えば特許文献１において、半導体チップをリードフレームに搭載し、樹脂封止して成る樹脂封止型の構造を有しているものが知られている。ここでは、半導体チップを搭載するチップ搭載領域を有する複数の単位フレームが外周タイバーによって連結されている。この場合、１つのリードフレームに対して多くの半導体チップを搭載し、その後、半導体チップ毎にダイシング（またはプレス）して個片化することにより個々の半導体装置を製造することができる。このことにより、製造コストを低減し、組立効率を高めている。

特開２００１−２７４３０８号公報

しかしながら、特許文献１に示すようなリードフレームをマガジン（フレームストッカー）に保管する場合、リードフレームの縁部をマガジンのレール上を滑らせるようにして、リードフレームをマガジンに搬入、またはマガジンから搬出させる。また、リードフレームの製造装置、検査機、半導体の組立装置内においても、リードフレームは、その縁部をレール上で滑らせるようにして、搬送される。このため、リードフレームの縁部がレールに擦れ、当該縁部から削り屑などの異物が形成されて、リードフレームから脱落する場合がある。このような脱落した異物は、マガジンに保管された他のリードフレームのうち互いに絶縁されるべき２つの部分を短絡させるおそれがあり、リードフレームの信頼性を損ねるという問題がある。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、信頼性を損ねる異物の形成を抑制することができる半導体素子用リードフレーム、樹脂付半導体素子用リードフレームおよび半導体装置、並びに、半導体素子用リードフレームの製造方法、樹脂付半導体素子用リードフレームの製造方法および半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、半導体素子を載置する半導体素子用リードフレームにおいて、表面、裏面および外側面を含む枠体と、枠体内に多面付けで配置され、各々が、半導体素子を載置するダイパッドと、ダイパッドから離間したリード部と、を有する複数の単位リードフレームと、を備え、枠体の外側面は、周縁方向に延びる表面側領域および裏面側領域を有し、表面側領域に、周縁方向に沿って複数の表面側凹部が設けられ、裏面側領域に、周縁方向に沿って複数の裏面側凹部が設けられ、各表面側凹部は、枠体の外側面から表面にわたって形成され、各裏面側凹部は、枠体の外側面から裏面にわたって形成されていることを特徴とする半導体素子用リードフレームである。

本発明は、枠体は、矩形状に形成され、各表面側凹部および各裏面側凹部は、長手方向に沿った一対の外側面に設けられていることを特徴とする半導体素子用リードフレームである。

本発明は、ダイパッドは、半導体素子としてのＬＥＤ素子が載置されるようになっており、各単位リードフレームの表面に、ＬＥＤ素子からの光を反射するための反射層として機能するめっき層が設けられていることを特徴とする半導体素子用リードフレームである。

本発明は、めっき層は、枠体の全面および各単位リードフレームの全面に設けられていることを特徴とする半導体素子用リードフレームである。

本発明は、各表面側凹部は、平面視で、裏面側凹部の間に配置されていることを特徴とする半導体素子用リードフレームである。

本発明は、各表面側凹部および各裏面側凹部は、平面視で、周縁方向に一致して配置されていることを特徴とする半導体素子用リードフレームである。

本発明は、表面側凹部の間に、外側面に対して外側に突出するように形成された表面側凸部が設けられ、裏面側凹部の間に、外側面に対して外側に突出するように形成された裏面側凸部が設けられていることを特徴とする半導体素子用リードフレームである。

本発明は、枠体の外側面の表面側領域および裏面側領域は、それぞれ、波状に形成されていることを特徴とする半導体素子用リードフレームである。

本発明は、表面側凹部の間に、外側面に対して外側に突出するように半円状に形成された表面側半円凸部が設けられ、裏面側凹部の間に、外側面に対して外側に突出するように半円状に形成された裏面側半円凸部が設けられていることを特徴とする半導体素子用リードフレームである。

本発明は、枠体の外側面の表面側領域および裏面側領域は、平面視で、一致して配置されていることを特徴とする半導体素子用リードフレームである。

本発明は、枠体の外側面の表面側領域および裏面側領域のうちの一方は、他方に対して、外側に突出していることを特徴とする半導体素子用リードフレームである。

本発明は、半導体素子を載置する樹脂付半導体素子用リードフレームにおいて、上述の半導体素子用リードフレームと、半導体素子用リードフレーム上に設けられた外側樹脂部と、を備えたことを特徴とする樹脂付半導体素子用リードフレームである。

本発明は、上述の樹脂付半導体素子用リードフレームと、樹脂付半導体素子用リードフレームのダイパッドに載置された半導体素子と、を備えたことを特徴とする半導体装置である。

本発明は、半導体素子を載置する半導体素子用リードフレームの製造方法において、金属基板を準備する工程と、金属基板から、表面、裏面および外側面を含む枠体と、枠体内に多面付けで配置された複数の単位リードフレームと、を形成する工程であって、各単位リードフレームが、半導体素子を載置するダイパッドと、ダイパッドから離間したリード部と、を有するように、枠体と単位リードフレームとを形成する工程と、を備え、枠体と単位リードフレームとを形成する工程において、枠体の外側面のうち周縁方向に延びる表面側領域に、周縁方向に沿って複数の表面側凹部が形成されると共に、枠体の外側面のうち周縁方向に延びる裏面側領域に、周縁方向に沿って複数の裏面側凹部が形成され、各表面側凹部は、枠体の外側面から表面にわたって形成され、各裏面側凹部は、枠体の外側面から裏面にわたって形成されることを特徴とする半導体素子用リードフレームの製造方法である。

本発明は、ダイパッドは、半導体素子としてのＬＥＤ素子が載置されるようになっており、各単位リードフレームの表面に、ＬＥＤ素子からの光を反射するための反射層として機能するめっき層を形成する工程を更に備えたことを特徴とする半導体素子用リードフレームの製造方法である。

本発明は、めっき層を形成する工程において、めっき層は、枠体の全面および各単位リードフレームの全面に形成されることを特徴とする半導体素子用リードフレームの製造方法である。

本発明は、半導体素子を載置する樹脂付半導体素子用リードフレームの製造方法において、上述の半導体素子用リードフレームの製造方法により半導体素子用リードフレームを準備する工程と、半導体素子用リードフレーム上に、外側樹脂部を設ける工程と、を備えたことを特徴とする樹脂付半導体素子用リードフレームの製造方法である。

本発明は、上述の樹脂付半導体素子用リードフレームの製造方法により樹脂付半導体素子用リードフレームを準備する工程と、半導体素子用リードフレームのダイパッドに半導体素子を載置する工程と、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法である。

本発明によれば、リードフレームをマガジンに対して搬出入する際に、リードフレームにおける枠体の外側面側の縁部がマガジンのレールに擦れた場合であっても、枠体の外側面に設けられた複数の表面側凹部および裏面側凹部により、信頼性を損ねる異物の形成を抑制することができる。

本発明の一実施の形態によるリードフレームを示す断面図。 本発明の一実施の形態によるリードフレームを示す全体平面図。 本発明の一実施の形態によるリードフレームを示す部分拡大平面図（図２のII部拡大図）。 本発明の一実施の形態によるリードフレームの枠体を示す部分拡大斜視図。 本発明の一実施の形態による樹脂付リードフレームを示す断面図。 本発明の一実施の形態による半導体装置を示す断面図。 本発明の一実施の形態によるリードフレームの製造方法を示す図。 本発明の一実施の形態による樹脂付リードフレームおよび半導体装置の製造方法を示す図。 本発明の一実施の形態において、マガジンにリードフレームを保管した状態の一例を示す図。 リードフレームの枠体の変形例（変形例１）を示す部分拡大斜視図。 リードフレームの枠体の変形例（変形例２）を示す部分拡大斜視図。 リードフレームの枠体の変形例（変形例３）を示す部分拡大斜視図。 リードフレームの枠体の変形例（変形例４）を示す部分拡大斜視図。

以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図９を参照して説明する。ここでは、半導体素子としてＬＥＤ素子を載置するＬＥＤ用リードフレーム（半導体素子用リードフレーム、以下、単にリードフレームと記す）、このリードフレームを用いた樹脂付リードフレーム（樹脂付半導体素子用リードフレーム）、および、この樹脂付リードフレームを用いた半導体装置を例にとって説明する。また、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

リードフレームの構成
まず、図１乃至図４により、リードフレーム１０について説明する。ここで、リードフレーム１０は、ＬＥＤ素子２１（半導体素子、図６参照）を載置するために用いられるものであり、図1に示すように、ＬＥＤ素子２１を載置する本体部１１と、本体部１１の周囲（全面）に形成されためっき層１２とを備えている。なお、図１においては、リードフレーム１０の層構成を説明するため、便宜上、リードフレーム１０の断面を矩形形状として表示している。

本体部１１は、銅または銅合金からなっている。この本体部１１の厚みは、半導体装置２０の構成にもよるが、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍとすることができる。

なお、本体部１１の厚みは、例えば０．０５ｍｍを下回ると、リードフレーム１０自体の強度が充分ではなくなってしまう。またＬＥＤ素子２１から発生する熱をリードフレーム１０の平面方向に充分に逃がすことが出来なくなってしまう。他方、本体部１１の厚みが０．５ｍｍを上回ると、エッチングやプレス加工の設計自由度が低下してしまう。また、半導体装置２０が厚くかつ重くなってしまう。

めっき層１２は、本体部１１の全面を覆うように形成されており、本体部１１の表面側においては、ＬＥＤ素子２１からの光を反射する反射層として機能する。このめっき層１２は、反射機能のほかに、ダイボンディング性、ワイヤボンディング性を有することが望ましい。めっき層１２の材料としては、例えば銀めっき層を挙げることができる。また、めっき層１２のめっき厚は、１μｍ〜１０μｍとされることが望ましい。

次に、リードフレーム１０の平面形状について説明する。図２乃至図４に示すように、リードフレーム１０の本体部１１は、表面１３ａ、裏面１３ｂおよび外側面１３ｃを含む枠体１３と、枠体１３内に多面付けで（多列および多段に、マトリックス状に）配置された複数の単位リードフレーム１４と、を有している。各単位リードフレーム１４は、それぞれ個々の半導体装置２０に対応するものである。

図３に示すように、各単位リードフレーム１４は、ＬＥＤ素子（半導体素子）２１を載置するダイパッド２５と、ダイパッド２５から離間したリード部２６と、を有している。なお、図３において、二点鎖線で囲まれた領域が、単位リードフレーム１４に相当する。このように、リードフレーム１０が複数の単位リードフレーム１４を有することにより、半導体装置２０の製造コストを低減するとともに、組立効率を高めている。

また、各単位リードフレーム１４内のダイパッド２５は、隣接する他の単位リードフレーム１４内のダイパッド２５およびリード部２６と、それぞれ連結部２７によって連結されている。同様に、各単位リードフレーム１４内のリード部２６は、隣接する他の単位リードフレーム１４内のダイパッド２５およびリード部２６と、それぞれ連結部２７によって連結されている。

図２乃至図４に示すように、枠体１３は、長手方向を有するように矩形状に形成されている。そして、図３および図４に示すように、枠体１３の長手方向（長辺方向、図２および図４における矢印Ａの方向）に沿った一対の外側面１３ｃに、後述する表面側凹部１７および裏面側凹部１８が設けられている。すなわち、図４に示すように、枠体１３の長手方向に沿った外側面１３ｃは、周縁方向（長手方向）に延びる表面側領域１５および裏面側領域１６を有し、表面側領域１５に、周縁方向に沿って複数の表面側凹部１７が設けられ、裏面側領域１６に、周縁方向に沿って複数の裏面側凹部１８が設けられている。そして、各表面側凹部１７は枠体１３の外側面１３ｃから表面１３ａにわたって形成され、各裏面側凹部１８は、枠体１３の外側面１３ｃから裏面１３ｂにわたって形成されている。また、図３および図４に示すように、各表面側凹部１７は、平面視で、裏面側凹部１８の間に配置されており、表面側凹部１７と裏面側凹部１８とは、交互に配置されている。

このような表面側凹部１７および裏面側凹部１８は、後述するように、リードフレーム１０のエッチング時に、ハーフエッチングにより形成することができる。なお、図３および図４においては、表面側凹部１７は、表面１３ａおよび外側面１３ｃにおいて、いずれもＵ字形状となるように形成され、裏面側凹部１８は、裏面１３ｂおよび外側面１３ｃにおいて、いずれもＵ字形状となるように形成されているが、エッチングによってＵ字形状が多少崩れていても良い。さらには、表面側凹部１７および裏面側凹部１８は、Ｕ字形状に限られることはなく、半円状、半楕円状、矩形状、Ｖ字形状など、任意の形状とすることができる。

めっき層１２は、枠体１３の全面および各単位リードフレーム１４の全面に設けられており、各表面側凹部１７および各裏面側凹部１８にも形成されている。このうち各単位リードフレーム１４の表面においては、ＬＥＤ素子２１からの光を反射する反射層として機能している。また、このようにめっき層１２を本体部１１の全面に設けることにより、リードフレーム１０の製造工程におけるめっき工程の効率化を図っている。なお、図２乃至図４においては、図面を明瞭にするために、めっき層１２を省略している。

樹脂付リードフレームの構成
次に、図５により、図１乃至図４に示すリードフレームを用いた樹脂付リードフレームの一実施の形態について説明する。

樹脂付リードフレーム４０は、リードフレーム１０と、リードフレーム１０上に設けられ、リードフレーム１０のダイパッド２５に載置されるＬＥＤ素子２１からの光を反射するための外側樹脂部２３と、を備えている。このうち外側樹脂部２３は、ＬＥＤ素子２１を収容する樹脂凹部２３ａを有し、ダイパッド２５に載置されるＬＥＤ素子２１を取り囲むように形成されている（図６参照）。また、外側樹脂部２３は、リードフレーム１０のダイパッド２５とリード部２６との間にも充填されており、ダイパッド２５とリード部２６とは互いに電気的に絶縁されている。このような外側樹脂部２３は、リードフレーム１０と一体化されている。

外側樹脂部２３は、例えばリードフレーム１０上に熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を射出成形またはトランスファ成形することにより形成されたものである。外側樹脂部２３の形状は、射出成形またはトランスファ成形に使用する金型の設計により、様々に実現することが可能である。例えば、外側樹脂部２３の全体形状を直方体、円筒形および錐形等の形状とすることが可能である。樹脂凹部２３ａの底面は、円形、楕円形または多角形等とすることができる。樹脂凹部２３ａの側壁の断面形状は、図５のように直線から構成されていても良いし、あるいは曲線から構成されていてもよい。

外側樹脂部２３に使用される熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂については、特に耐熱性、耐候性および機械的強度の優れたものを選ぶことが望ましい。熱可塑性樹脂の種類としては、ポリアミド、ポリフタルアミド、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、ポリエーテルサルホン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルイミド等、熱硬化性樹脂の種類としてはシリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、およびポリウレタン等、を使用することができる。さらにまた、これらの樹脂中に光反射剤として、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、窒化アルミニウムおよび窒化ホウ素のうちいずれかを添加することによって、樹脂凹部２３ａの底面及び側面において、ＬＥＤ素子２１からの光の反射率を増大させ、半導体装置２０全体の光取り出し効率を増大させることが可能となる。

半導体装置の構成
次に、図６により、図５に示す樹脂付リードフレーム４０を用いた半導体装置の一実施の形態について説明する。

図６に示すように、半導体装置２０は、樹脂付リードフレーム４０と、樹脂付リードフレーム４０のダイパッド２５に載置されたＬＥＤ素子２１と、リードフレーム１０のリード部２６とＬＥＤ素子２１とを電気的に接続するボンディングワイヤ（導電部）２２とを備えている。ＬＥＤ素子２１とボンディングワイヤ２２とは、透光性の封止樹脂部２４によって封止されている。封止樹脂部２４は、外側樹脂部２３の樹脂凹部２３ａ内に充填されている。

以下、このような半導体装置２０を構成する各構成部材について、順次説明する。

ＬＥＤ素子２１としては、従来一般に用いられている各種ＬＥＤ素子を使用することが可能である。ＬＥＤ素子２１は、発光層として例えばＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、またはＩｎＧａＮ等の化合物半導体単結晶からなる材料を適宜選ぶことにより、紫外光から赤外光に渡る発光波長を選択することができる。

ＬＥＤ素子２１は、端子部２１ａを有している。また、ＬＥＤ素子２１は、はんだまたはダイボンディングペーストにより、外側樹脂部２３の樹脂凹部２３ａ内においてダイパッド２５上に固定されている。

ボンディングワイヤ２２は、例えば金または銅等の導電性の良い材料からなり、その一端がＬＥＤ素子２１の端子部２１ａに接続されるとともに、その他端がリードフレーム１０のリード部２６に接続されている。

封止樹脂部２４としては、光の取り出し効率を向上させるために、半導体装置２０の発光波長において光透過率が高く、また屈折率が高い材料を選択するのが望ましい。したがって耐熱性、耐候性、及び機械的強度が高い特性を満たす樹脂として、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂を選択することが可能である。特に、ＬＥＤ素子２１として高輝度ＬＥＤを用いる場合、封止樹脂部２４が強い光にさらされるため、封止樹脂部２４は高い耐候性を有するシリコーン樹脂からなることが好ましい。

リードフレームの製造方法
次に、図１乃至図４に示すリードフレーム１０の製造方法について、図７（ａ）−（ｆ）を用いて説明する。なお、図７は、図２および図３に示すリードフレーム１０の長手方向（Ａ方向）に沿ったリードフレーム１０の断面に対応しており、本来ならばこのような断面に表面側凹部１７は現れないが、便宜的に、図７における枠体１３に表面側凹部１７を示す。

まず図７（ａ）に示すように、平板状の金属基板３１（加工前の本体部１１）を準備する。この金属基板３１は、銅または銅合金からなっている。なお金属基板３１は、その両面に対して脱脂等を行い、洗浄処理を施したものを使用することが好ましい。

次に、金属基板３１の表裏にそれぞれ感光性レジスト３２ａ、３３ａを塗布し、乾燥させる（図７（ｂ））。なお感光性レジスト３２ａ、３３ａとしては、従来公知のものを使用することができる。

次いで、感光性レジスト３２ａ、３３ａを所望のフォトマスクを介して露光した後、現像することにより、所望の開口部３２ｂ、３３ｂを有するエッチング用レジスト層３２、３３を形成する（図７（ｃ））。

具体的には、金属基板３１の表面側において、貫通エッチングを行う部分と、ハーフエッチングを行う部分（表面側凹部１７に対応する部分）に、開口部３２ｂを形成する。同様に、金属基板３１の裏面側において、貫通エッチングを行う部分と、ハーフエッチングを行う部分（裏面側凹部１８に対応する部分）に、開口部３３ｂを形成する。なお、図７においては、図面を明瞭にするために、裏面側凹部１８は省略しており、裏面側凹部１８に対応する部分に形成される開口部３３ｂは省略されているが、裏面側凹部１８は、表面側凹部１７と同様にして形成することができる。

次に、エッチング用レジスト層３２、３３を耐腐蝕膜として金属基板３１に腐蝕液でエッチングを施す（図７（ｄ））。腐蝕液としては、例えば塩化第二鉄水溶液を使用することができ、金属基板３１の両面からスプレーエッチングにて行うことができる。

次いで、エッチング用レジスト層３２、３３を剥離して除去する（図７（ｅ））。

このように、金属基板３１にエッチングを施すことにより、枠体１３と、単位リードフレーム１４と、が形成される。またこのとき、枠体１３の外側面１３ｃに、ハーフエッチングにより、複数の表面側凹部１７および複数の裏面側凹部１８が形成される。

その後、形成された本体部１１の周囲に電解めっきを施す。これにより本体部１１上に金属（例えば銀）を析出させて、枠体１３の全面および各単位リードフレーム１４の全面にめっき層１２を形成する（図７（ｆ））。めっき層１２が銀めっきからなる場合、電解めっき用めっき液としては、シアン化銀およびシアン化カリウムを主成分とした銀めっき液を用いることができる。このようにして、図２および図３に示すようなリードフレーム１０が得られる。

樹脂付リードフレームおよび半導体装置の製造方法
次に、図５に示す樹脂付リードフレーム４０、および、図６に示す半導体装置２０の製造方法について、図８（ａ）−（ｆ）により説明する。なお、図８においても、図７と同様にして、表面側凹部１７を示す。

まず、上述した工程により（図７（ａ）−（ｆ））、枠体１３と、ダイパッド２５およびリード部２６を含む複数の単位リードフレーム１４とを有するリードフレーム１０（図２および図３参照）を準備する。

次に、このリードフレーム１０に対して熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を射出成形またはトランスファ成形することにより、リードフレーム１０上に外側樹脂部２３を形成する（図８（ａ））。これにより、外側樹脂部２３とリードフレーム１０とが一体に形成された、図５に示す樹脂付リードフレーム４０を得ることができる。またこのとき、射出成形またはトランスファ成形に使用する金型を適宜設計することにより、外側樹脂部２３に樹脂凹部２３ａを形成するとともに、この樹脂凹部２３ａ内においてめっき層１２が外方（上方）に露出するようにする。

次に、リードフレーム１０のダイパッド２５上（めっき層１２上）に、ＬＥＤ素子２１を搭載する。この場合、はんだまたはダイボンディングペーストを用いて、ＬＥＤ素子２１をダイパッド２５上に載置して固定する（ダイアタッチ工程）（図８（ｂ））。

次に、ＬＥＤ素子２１の端子部２１ａと、リードフレーム１０のリード部２６とを、ボンディングワイヤ２２によって互いに電気的に接続する（ワイヤボンディング工程）（図８（ｃ））。

その後、外側樹脂部２３の樹脂凹部２３ａ内に封止樹脂部２４を形成し、封止樹脂部２４によりリードフレーム１０、ＬＥＤ素子２１、およびボンディングワイヤ２２を封止する（図８（ｄ））。

次に、各ＬＥＤ素子２１間の外側樹脂部２３および連結部２７をダイシングすることにより、リードフレーム１０を各半導体装置２０毎に分離する（図８（ｅ））。この際、まずリードフレーム１０をダイシングテープ３７上に載置して固定し、その後、例えばダイヤモンド砥石からなるブレード３８を回転させながら、図８（ｅ）の紙面に対して垂直な方向に移動させることにより、各ＬＥＤ素子２１間の外側樹脂部２３および連結部２７を切断する。なお図８（ｅ）において、ダイシングに限らず、プレスにより各半導体装置２０を個片化しても良い。

このようにして、図６に示す半導体装置２０が得られる（図８（ｆ））。

本実施の形態の作用効果
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用効果について、図９を用いて説明する。

リードフレーム１０、樹脂付リードフレーム４０および半導体装置２０（厳密には、個片化される前の半導体装置２０）は、それぞれの製造工程において、各種処理や搬送の間に、マガジン（フレームストッカー）５１に保管される。図９は、一例として、リードフレーム１０を保管したマガジンを示している。図９に示すマガジン５１は、リードフレーム１０を支持するための複数対のレール５２と、側壁５３と、を有しており、リードフレーム１０が、一対のレール５２によって支持されて、複数のリードフレーム１０等を保管するようになっている。このようなマガジン５１においては、各対のレール５２は、リードフレーム１０の一対の長手方向縁部（長手方向に沿う外側面１３ｃ側の一対の縁部）を支持し、これにより、保管時にリードフレーム１０が撓むことを防止している。

そして、リードフレーム１０等をマガジン５１に搬入、またはマガジン５１から搬出する際には、リードフレーム１０の長手方向縁部がレール５２に擦れるため、当該縁部から削り屑などの異物が形成される場合がある。この際、リードフレーム１０の長手方向縁部に、本実施の形態のような表面側凹部１７および裏面側凹部１８が設けられていない場合には、形成された異物がリードフレーム１０から脱落しやすい。さらに、リードフレーム１０の縁部とレール５２との接触具合によっては、形成される異物の長さが長くなる場合があり、このような長い異物が、マガジン５１内に保管されている他のリードフレーム１０に付着すると、リードフレーム１０の互いに絶縁されるべき２つの部分、例えば、ダイパッド２５とリード部２６とを短絡させるおそれがある。

これに対して本実施の形態によれば、リードフレーム１０の枠体１３の表面１３ａおよび裏面１３ｂにおける長手方向に沿う一対の外側面１３ｃ側の縁部に、周縁方向に沿って複数の表面側凹部１７および裏面側凹部１８がそれぞれ設けられている。このことにより、リードフレーム１０等をマガジン５１に対して搬出入する際に、リードフレーム１０の表面（または裏面）の長手方向縁部がマガジン５１のレール５２に擦れて当該縁部から削り屑などの異物が形成された場合であっても、当該異物を、表面側凹部１７（または裏面側凹部１８）の内壁に繋げておくことができる。このため、形成された異物がリードフレーム１０から脱落することを抑制することができる。また、形成される異物の長さを、最大でも、互いに隣接する表面側凹部１７（または裏面側凹部１８）の外縁間の距離（図４におけるＢ寸法）以内に抑えることができ、形成される異物の長さを短くすることができる。このため、形成された異物がリードフレーム１０から脱落した場合であっても、リードフレーム１０のうち互いに絶縁されるべき２つの部分（例えば、ダイパッド２５とリード部２６）が短絡することを抑制することができる。この結果、信頼性を損ねる異物の形成を抑制することができる。なお、本実施の形態においては、互いに隣接する表面側凹部１７の外縁間の距離および互いに隣接する裏面側凹部１８の外縁間の距離が、単位リードフレーム１４のダイパッド２５とリード部２６との間のギャップよりも短くなるように各表面側凹部１７および各裏面側凹部１８を形成した場合、ダイパッド２５とリード部２６とが短絡することを確実に防止することが可能となる。

とりわけ、本実施の形態によれば、リードフレーム１０のダイパッド２５にはＬＥＤ素子２１が載置され、このＬＥＤ素子２１からの光を反射するための反射層として機能するめっき層１２が、めっき工程の効率化を図るためにリードフレーム１０の枠体１３の全面および各単位リードフレーム１４の全面に設けられている。このめっき層１２は、マガジン５１のレール５２と擦れた場合に、リードフレーム１０の枠体１３から削り取られやすいものであるが、上述したように、表面側凹部１７および裏面側凹部１８によって、めっき層１２から形成された削り屑などの異物がリードフレーム１０から脱落することを抑制すると共に、形成される異物の長さを短くすることができる。この結果、光の取り出し効率を向上させると共にめっき工程の効率化を図るために本体部１１の全面に設けられためっき層１２を有するリードフレーム１０であっても、当該めっき層１２から信頼性を損ねる異物が形成されることを抑制できる。

また、本実施の形態によれば、枠体１３の表面１３ａにおける長手方向縁部に表面側凹部１７が設けられると共に、枠体１３の裏面１３ｂにおける長手方向縁部に裏面側凹部１８が設けられていることにより、リードフレーム１０等をマガジン５１に保管する際、マガジン５１のレール５２に支持させるリードフレーム１０の面を表面および裏面のいずれにした場合であっても、上述した効果を奏することができ、リードフレーム１０の取り扱い性を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、リードフレーム１０の外側面１３ｃが、マガジン５１の側壁５３に擦れた場合であっても、各表面側凹部１７は、平面視で、裏面側凹部１８の間に配置されている。このことにより、リードフレーム１０をマガジン５１に対して搬入出している間、外側面１３ｃの表面側領域１５および裏面側領域１６のうちの少なくともいずれか一方がマガジン５１の側壁５３に接することとなり、マガジン５１の側壁５３からリードフレーム１０の外側面１３ｃに対して作用する力が変動することを防止し、均一化することができる。このため、リードフレーム１０の外側面１３ｃから、削り屑などの異物が形成されることを抑制することができる。

変形例
以下、本実施の形態によるリードフレームの各種変形例（変形例１〜変形例４）について、図１０乃至図１３を参照して説明する。図１０乃至図１３において、図１乃至図９に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。

（変形例１）
図１０は、本実施の形態の一変形例（変形例１）によるリードフレーム１０の枠体１３を示している。図１０に示す変形例１においては、表面側凹部１７の間に、外側面１３ｃに対して外側（図１０において左下側）に突出するように形成された表面側凸部５５が設けられている。すなわち、枠体１３の外側面１３ｃの表面側領域１５に、周縁方向に沿って、表面側凹部１７と表面側凸部５５とが交互に設けられて、表面側凹部１７と表面側凸部５５とにより、外側面１３ｃの表面側領域１５が波状に形成されている。

同様に、変形例１においては、裏面側凹部１８の間に、外側面１３ｃに対して外側に突出するように形成された裏面側凸部５６が設けられている。すなわち、枠体１３の外側面１３ｃの裏面側領域１６に、周縁方向に沿って、裏面側凹部１８と裏面側凸部５６とが交互に設けられて、裏面側凹部１８と裏面側凸部５６とにより、外側面１３ｃの裏面側領域１６が波状に形成されている。

そして、図１０に示す枠体１３において、図１乃至図９に示す実施の形態と異なり、各表面側凹部１７および各裏面側凹部１８は、平面視で、周縁方向に一致して配置されると共に、枠体１３の外側面１３ｃの表面側領域１５および裏面側領域１６は、平面視で、一致して配置されており、各表面側凸部５５および対応する裏面側凸部５６が一体に形成されている。すなわち、リードフレーム１０の長手方向に沿う外側面１３ｃが、全体として、連続的に滑らかな曲面を有し、波状に形成されている。なお、一致とは、厳密に判断されるものではなく、例えば、エッチングする際に生じ得る程度の誤差を含んだ概念である。

このような表面側凹部１７および裏面側凹部１８は、エッチング用レジスト層３２の開口部３２ｂと、エッチング用レジスト層３３の開口部３３ｂとを、平面視で一致して配置されるように形成して、エッチングを施すことにより形成することができる。

この変形例１によれば、リードフレーム１０の外側面１３ｃが、マガジン５１の側壁５３に擦れた場合であっても、マガジン５１の側壁５３には、表面側凸部５５の先端および裏面側凸部５６の先端のみが接することとなる。このことにより、表面側凸部５５の先端および裏面側凸部５６の先端から削り屑などの異物が形成された場合であっても、当該異物の長さを短くすることができる。このため、信頼性を損ねる異物の形成をより一層抑制することができる。

なお、表面側凹部１７の間に表面側凸部５５が設けられると共に、裏面側凹部１８の間に裏面側凸部５６が設けられていれば、外側面１３ｃの表面側領域１５および裏面側領域１６が、それぞれ波状に形成されていなくてもよい。

（変形例２）
図１１は、本実施の形態の一変形例（変形例２）によるリードフレーム１０の枠体１３を示している。図１１に示す枠体１３は、図１０に示す変形例１において、枠体１３の外側面１３ｃの裏面側領域１６が、表面側領域１５よりも外側（図１１において左下側）に突出している。

この変形例２によれば、リードフレーム１０の外側面１３ｃが、マガジン５１の側壁５３に擦れた場合であっても、マガジン５１の側壁５３には裏面側領域１６のみが擦れることになり、外側面１３ｃのうちマガジン５１の側壁５３に接する領域を少なくすることができる。このことにより、削り屑などの異物の形成をより一層抑制することができる。

なお、変形例２においては、枠体１３の外側面１３ｃの表面側領域１５が、裏面側領域１６よりも外側に突出していてもよい。

（変形例３）
図１２は、本実施の形態の一変形例（変形例３）によるリードフレーム１０の枠体１３を示している。図１２に示す変形例３においては、表面側凹部１７の間に、外側面１３ｃに対して外側（図１２において左下側）に突出するように半円状に形成された表面側半円凸部６１が設けられている。すなわち、枠体１３の外側面１３ｃの表面側領域１５に、周縁方向に沿って、表面側凹部１７と表面側半円凸部６１とが交互に設けられている。

同様に、変形例３においては、裏面側凹部１８の間に、外側面１３ｃに対して外側に突出するように半円状に形成された裏面側半円凸部６２が設けられている。すなわち、枠体１３の外側面１３ｃの裏面側領域１６に、周縁方向に沿って、裏面側凹部１８と裏面側半円凸部６２とが交互に設けられている。

そして、図１２に示す枠体１３において、図１乃至図９に示す実施の形態と異なり、各表面側凹部１７および各裏面側凹部１８は、平面視で、周縁方向に一致して配置されると共に、枠体１３の外側面１３ｃの表面側領域１５および裏面側領域１６は、平面視で、一致して配置されている。すなわち、各表面側半円凸部６１および対応する裏面側突半円凸部６２が一体に形成されている。

この変形例３によれば、リードフレーム１０の外側面１３ｃが、マガジン５１の側壁５３に擦れた場合であっても、マガジン５１の側壁５３には、表面側半円凸部６１の先端および裏面側半円凸部６２の先端のみが接することとなる。このことにより、表面側半円凸部６１の先端および裏面側半円凸部６２の先端から削り屑などの異物が形成された場合であっても、当該異物の長さを短くすることができる。また、表面側半円凸部６１および裏面側半円凸部６２は半円状に形成されているため、マガジン５１の側壁５３から表面側半円凸部６１および裏面側半円凸部６２に対して作用する力が衝撃的になることを抑制し、局所的に削り屑などの異物が形成されることを抑制できる。さらに、表面側凹部１７は、表面側半円凸部６１の間に形成されていることから、奥側に向かって狭くなるように楔状に形成され、裏面側凹部１８も同様に楔状に形成されている。このことから、削り屑などの異物が形成された場合であっても、形成された異物を表面側凹部１７または裏面側凹部１８に保持させることが可能となり、異物の脱落を抑制できる。このため、信頼性を損ねる異物の形成をより一層抑制することができる。

（変形例４）
図１３は、本実施の形態の一変形例（変形例４）によるリードフレーム１０の枠体１３を示している。図１３に示す枠体１３は、図１２に示す変形例３において、枠体１３の外側面１３ｃの裏面側領域１６が、表面側領域１５よりも外側に突出している。

この変形例４によれば、リードフレーム１０の外側面１３ｃが、マガジン５１の側壁５３に擦れた場合であっても、マガジン５１の側壁５３には裏面側領域１６のみが擦れることになり、外側面１３ｃのうちマガジン５１の側壁５３に接する領域を少なくすることができる。このことにより、削り屑などの異物の形成をより一層抑制することができる。

なお、変形例４においては、枠体１３の外側面１３ｃの表面側領域１５が、裏面側領域１６よりも外側に突出していてもよい。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明による半導体素子用リードフレーム、樹脂付半導体素子用リードフレームおよび半導体装置、並びに、半導体素子用リードフレームの製造方法、樹脂付半導体素子用リードフレームの製造方法および半導体装置の製造方法は、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

なお、以上の説明においては、本発明による半導体素子用リードフレームを、ＬＥＤ素子２１を載置するＬＥＤ用のリードフレーム１０に適用した例を示している。しかしながらこのことに限られることはなく、ＬＥＤ素子２１以外の半導体素子を載置するリードフレームに本発明を適用することも可能である。

１０ リードフレーム
１１ 本体部
１２ めっき層
１３ 枠体
１３ａ 表面
１３ｂ 裏面
１３ｃ 外側面
１４ 単位リードフレーム
１５ 表面側領域
１６ 裏面側領域
１７ 表面側凹部
１８ 裏面側凹部
２０ 半導体装置
２１ ＬＥＤ素子
２２ ボンディングワイヤ
２３ 外側樹脂部
２４ 封止樹脂部
２５ ダイパッド
２６ リード部
２７ 連結部
３１ 金属基板
４０ 樹脂付リードフレーム
５５ 表面側凸部
５６ 裏面側凸部
６１ 表面側半円凸部
６２ 裏面側半円凸部

Claims (14)

1. 半導体素子を載置する半導体素子用リードフレームにおいて、
   表面、裏面および外側面を含む枠体と、
   枠体内に多面付けで配置され、各々が、半導体素子を載置するダイパッドと、ダイパッドから離間したリード部と、を有する複数の単位リードフレームと、を備え、
   枠体の外側面は、周縁方向に延びる表面側領域および裏面側領域を有し、
   表面側領域に、周縁方向に沿って複数の表面側凹部が設けられ、
   裏面側領域に、周縁方向に沿って複数の裏面側凹部が設けられ、
   各表面側凹部は、枠体の外側面から表面にわたって形成され、
   各裏面側凹部は、枠体の外側面から裏面にわたって形成され、
   各表面側凹部および各裏面側凹部は、平面視で、周縁方向に一致して配置され、
   枠体の外側面の表面側領域および裏面側領域のうちの一方は、他方に対して、外側に突出していることを特徴とする半導体素子用リードフレーム。
2. 枠体は、矩形状に形成され、
   各表面側凹部および各裏面側凹部は、長手方向に沿った一対の外側面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子用リードフレーム。
3. ダイパッドは、半導体素子としてのＬＥＤ素子が載置されるようになっており、
   各単位リードフレームの表面に、ＬＥＤ素子からの光を反射するための反射層として機能するめっき層が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体素子用リードフレーム。
4. めっき層は、枠体の全面および各単位リードフレームの全面に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の半導体素子用リードフレーム。
5. 表面側凹部の間に、外側面に対して外側に突出するように形成された表面側凸部が設けられ、
   裏面側凹部の間に、外側面に対して外側に突出するように形成された裏面側凸部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体素子用リードフレーム。
6. 枠体の外側面の表面側領域および裏面側領域は、それぞれ、波状に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の半導体素子用リードフレーム。
7. 表面側凹部の間に、外側面に対して外側に突出するように半円状に形成された表面側半円凸部が設けられ、
   裏面側凹部の間に、外側面に対して外側に突出するように半円状に形成された裏面側半円凸部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体素子用リードフレーム。
8. 半導体素子を載置する樹脂付半導体素子用リードフレームにおいて、
   請求項１乃至７のいずれかに記載の半導体素子用リードフレームと、
   半導体素子用リードフレーム上に設けられた外側樹脂部と、を備えたことを特徴とする樹脂付半導体素子用リードフレーム。
9. 請求項８に記載の樹脂付半導体素子用リードフレームと、
   樹脂付半導体素子用リードフレームのダイパッドに載置された半導体素子と、を備えたことを特徴とする半導体装置。
10. 半導体素子を載置する半導体素子用リードフレームの製造方法において、
    金属基板を準備する工程と、
    金属基板から、表面、裏面および外側面を含む枠体と、枠体内に多面付けで配置された複数の単位リードフレームと、を形成する工程であって、各単位リードフレームが、半導体素子を載置するダイパッドと、ダイパッドから離間したリード部と、を有するように、枠体と単位リードフレームとを形成する工程と、を備え、
    枠体と単位リードフレームとを形成する工程において、枠体の外側面のうち周縁方向に延びる表面側領域に、周縁方向に沿って複数の表面側凹部が形成されると共に、枠体の外側面のうち周縁方向に延びる裏面側領域に、周縁方向に沿って複数の裏面側凹部が形成され、
    各表面側凹部は、枠体の外側面から表面にわたって形成され、各裏面側凹部は、枠体の外側面から裏面にわたって形成され、
    各表面側凹部および各裏面側凹部は、平面視で、周縁方向に一致して配置され、
    枠体の外側面の表面側領域および裏面側領域のうちの一方は、他方に対して、外側に突出することを特徴とする半導体素子用リードフレームの製造方法。
11. ダイパッドは、半導体素子としてのＬＥＤ素子が載置されるようになっており、
    各単位リードフレームの表面に、ＬＥＤ素子からの光を反射するための反射層として機能するめっき層を形成する工程を更に備えたことを特徴とする請求項１０に記載の半導体素子用リードフレームの製造方法。
12. めっき層を形成する工程において、めっき層は、枠体の全面および各単位リードフレームの全面に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の半導体素子用リードフレームの製造方法。
13. 半導体素子を載置する樹脂付半導体素子用リードフレームの製造方法において、
    請求項１０乃至１２のいずれかに記載の半導体素子用リードフレームの製造方法により半導体素子用リードフレームを準備する工程と、
    半導体素子用リードフレーム上に、外側樹脂部を設ける工程と、を備えたことを特徴とする樹脂付半導体素子用リードフレームの製造方法。
14. 請求項１３に記載の樹脂付半導体素子用リードフレームの製造方法により樹脂付半導体素子用リードフレームを準備する工程と、
    半導体素子用リードフレームのダイパッドに半導体素子を載置する工程と、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。

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