JP5885493B2 - 半導体用パッケージ及び半導体発光装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の半導体用パッケージでは、基台とリードフレームとの間に充填樹脂が介在しており、リードフレームの基台と対向する部分が平面視直線状になっている。そのため、半導体用パッケージの両端部に応力が集中すると、リードフレームの基台と対向する部分に沿って応力が伝達する。これにより、当該リードフレームの基台と対向する部分と充填樹脂との界面に沿ってクラックが発生することがある。
本発明の一態様に係る半導体用パッケージは、半導体素子を収容するための半導体用パッケージであって、前記半導体素子が搭載される搭載面を有するパット部と、前記搭載面の法線方向から見て前記パット部と隙間を空けて並んで配置されるとともに前記半導体素子と電気的に接続される接続面を有する電極部と、前記搭載面と前記接続面とを露出させた状態で、前記パット部と前記電極部とを固定する充填樹脂と、を含み、前記パット部には、前記電極部に向けて突出するパット部側突出部が形成されており、前記パット部の前記パット部側突出部が形成された側の部分と前記電極部との間の前記隙間が、前記充填樹脂で充填されており、前記電極部には、前記パット部に向けて突出する電極部側突出部が形成されており、前記パット部には、複数の前記パット部側突出部が形成されており、前記搭載面の法線方向から見て隣り合う2つの前記パット部側突出部の間には前記電極部側突出部が配置されており、前記パット部には、前記電極部に向けて突出する方向の長さが互いに異なる2つの前記パット部側突出部が形成されており、前記2つのパット部側突出部のうち、一方の前記パット部側突出部は前記パット部が前記電極部と対向する部分の一端部に形成されており、他方の前記パット部側突出部は前記パット部が前記電極部と対向する部分の他端部に形成されていることを特徴とする。
なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。また、以下の説明及び図面中、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図1は、本発明の第1実施形態の半導体発光装置1を示す模式図である。図1(a)は半導体発光装置1の斜視図であり、図1(b)は半導体発光装置1の平面図であり、図1(c)は半導体発光装置1の底面図である。
なお、以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内の所定方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれと直交する方向(すなわち鉛直方向)をZ軸方向とする。図では、水平面内において直方体形状の半導体発光装置1の短手方向をX方向、半導体発光装置1の長手方向をY方向、半導体素子20の搭載面11aの法線方向をZ方向、として図示している
図2(a)に示すように、電極部12は、搭載面11aの法線方向(+Z方向)から見て、パット部11と隙間40を空けて並んで配置されている。電極部12は、半導体用パッケージ10の長手方向においてパット部11の一方側(+Y方向側)に1つ配置されている。電極部12は、半導体素子20と電気的に接続する接続面12aを有する。接続面12aには、半導体素子20に接続されたワイヤー21の一端が接続される(図1(a)参照)。
例えば、比較例の半導体用パッケージでは、パット部1011と電極部1012との間の隙間1040に充填樹脂が介在しており、パット部1011の電極部1012と対向する側の部分1011a、電極部1012のパット部1011と対向する側の部分1012aはそれぞれ平面視直線状になっている。そのため、半導体用パッケージの両端部に応力が集中すると、パット部1011の電極部1012と対向する側の部分1011a、電極部1012のパット部1011と対向する側の部分1012aに沿って応力が伝達する。これにより、当該パット部1011の電極部1012と対向する側の部分1011aと充填樹脂との界面、電極部1012のパット部1011と対向する側の部分1012aと充填樹脂との界面、に沿ってクラックが発生することがある。
このように、本実施形態の半導体用パッケージ10によれば、半導体素子20の搭載時などに半導体用パッケージ10に応力が加わっても半導体パッケージ10にクラックが形成されにくい。そのため、歩留まりの高い半導体用パッケージ10が提供される。
また、本実施形態の半導体用パッケージ10によれば、次のような効果も得られる。
仮に、搭載面が接続面と同じ高さに配置される構成であると、半導体素子20から斜めに射出される光は充填樹脂13によって搭載面11aの上方に向けて反射されるが、長期間使用した場合、充填樹脂13が劣化により変色し、光の取り出し効率が悪くなる可能性がある。
これに対し、本実施形態においては、搭載面11aが接続面12aよりも低い位置に配置されているため、半導体素子20から斜めに射出された光は、金属材料によるメッキ処理が施された側壁部11bによって搭載面11aの上方に向けて反射されるが、側壁部11bはメッキ処理が施されているため、長時間使用した場合の変色を抑制することができる。よって、半導体素子20から射出される光を効率良く取り出すことができる。
図5は、図1(a)に対応した、本発明の第2実施形態の半導体発光装置2を示す斜視図である。本実施形態の半導体発光装置2は、半導体用パッケージ10に替えて半導体用パッケージ10Aを備えている点が上述の第1実施形態に係る半導体発光装置1と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図1(a)と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
しかしながら、本実施形態においては、ウエルドラインが形成される部分をパット部11Aと電極部12Aとの接続部の非対称性に基づいて調整すれば、当該接続部全体として接合強度を大きくすることができる。例えば、本実施形態においてはウエルドラインが形成される部分を中心線CLからずらすことにより、半導体パッケージ10Aの充填樹脂13の厚みが厚くなるため、強度を大きくすることができる。
また、ウエルドラインが形成される部分を前記接続部において隙間40が形成されていない部分(第2パット部側突出部112A)に平面視重なるように配置すれば、ウエルドラインが形成される部分を前記接続部において隙間40が形成された部分(第1パット部側突出部111Aと電極部12Aとの接続部分)に平面視重なるように配置する構成に比べて、前記接続部全体として接合強度を大きくすることができる。
さらに、第2パット部側突出部112Aが充填樹脂13の一部を突き抜けており、途中に隙間40が形成される構成となっていない。つまり、半導体用パッケージ10Aの短手方向(X方向)から見て、隙間40の部分がない構成となっている。このため、半導体用パッケージ10Aの両端部に応力が集中した場合に、当該応力が隙間40の部分に沿って伝達することを抑制することができる。
よって、半導体用パッケージ10Aにクラックが発生することを抑制することが可能な半導体用パッケージ10Aを提供することができる。
図8は、図1(a)に対応した、本発明の第3実施形態の半導体発光装置3を示す斜視図である。本実施形態の半導体発光装置3は、半導体用パッケージ10に替えて半導体用パッケージ10Bを備えている点が上述の第1実施形態に係る半導体発光装置1と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図1(a)と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図9に示すように、電極部12Bは、搭載面11Baの法線方向(+Z方向)から見て、パット部11Bと隙間40を空けて並んで配置されている。電極部12Bは、半導体用パッケージ10Bの長手方向においてパット部11Bの両側(+Y方向側、−Y方向側)に1つずつ配置されており、計2つ配置されている。電極部12Bは、半導体素子20と電気的に接続する接続面12Baを有する。
図11は、図1(a)に対応した、本発明の第4実施形態の半導体発光装置4を示す斜視図である。本実施形態の半導体発光装置4は、半導体用パッケージ10に替えて半導体用パッケージ10Cを備えている点が上述の第1実施形態に係る半導体発光装置1と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図1(a)と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図13(a)は、図2(a)に対応した、本発明の半導体用パッケージの第1変形例を示す平面図である。なお、図13(a)において、符号CL1は、半導体用パッケージ10DのY方向に沿う中心線である。符号CL2は、半導体用パッケージ10DのX方向に沿う中心線である。
図13(b)は、図6に対応した、本発明の半導体用パッケージの第2変形例を示す平面図である。なお、図13(b)において、符号CPは、平面視における半導体用パッケージ10Eの中心点である。符号CL2は、半導体用パッケージ10EのX方向に沿う中心線である。
図13(c)は、図6に対応した、本発明の半導体用パッケージの第3変形例を示す平面図である。
図14(a)は、図6に対応した、本発明の半導体用パッケージの第4変形例を示す平面図である。
図14(b)は、図9に対応した、本発明の半導体用パッケージの第5変形例を示す平面図である。
図15(a)は、本発明の半導体用パッケージにおけるパット部側突出部と電極部側突出部との接続部の第1変形例を示す平面図である。図15(a)は、図3に対応した、本変形例のパット部のパット部側突出部が形成された側の部分の拡大図である。なお、図15(a)において、符号CLは、半導体用パッケージのY方向に沿う中心線である。
図15(b)は、本発明の半導体用パッケージにおけるパット部側突出部と電極部側突出部との接続部の第2変形例を示す平面図である。図15(b)は、図3に対応した、本変形例のパット部のパット部側突出部が形成された側の部分の拡大図である。なお、図15(b)において、符号CLは、半導体用パッケージのY方向に沿う中心線である。
図15(c)は、本発明の半導体用パッケージにおけるパット部側突出部と電極部側突出部との接続部の第3変形例を示す平面図である。図15(c)は、図3に対応した、本変形例のパット部のパット部側突出部が形成された側の部分の拡大図である。なお、図15(c)において、符号CLは、半導体用パッケージのY方向に沿う中心線である。
図16(a)は、本発明の半導体用パッケージにおけるパット部側突出部と電極部側突出部との接続部の第4変形例を示す平面図である。図16(a)は、図3に対応した、本変形例のパット部のパット部側突出部が形成された側の部分の拡大図である。なお、図16(a)において、符号CLは、半導体用パッケージのY方向に沿う中心線である。
図16(b)は、本発明のパット部側突出部と電極部側突出部との接続部の第5変形例を示す平面図である。図16(b)は、図3に対応した、本変形例のパット部のパット部側突出部が形成された側の部分の拡大図である。
図16(c)は、本発明のパット部側突出部と電極部側突出部との接続部の第6変形例を示す平面図である。図16(c)は、図3に対応した、本変形例のパット部のパット部側突出部が形成された側の部分の拡大図である。
Claims (10)
- 半導体素子を収容するための半導体用パッケージであって、
前記半導体素子が搭載される搭載面を有するパット部と、
前記搭載面の法線方向から見て前記パット部と隙間を空けて並んで配置されるとともに前記半導体素子と電気的に接続される接続面を有する電極部と、
前記搭載面と前記接続面とを露出させた状態で、前記パット部と前記電極部とを固定する充填樹脂と、を含み、
前記パット部には、前記電極部に向けて突出するパット部側突出部が形成されており、
前記パット部の前記パット部側突出部が形成された側の部分と前記電極部との間の前記隙間が、前記充填樹脂で充填されており、
前記電極部には、前記パット部に向けて突出する電極部側突出部が形成されており、
前記パット部には、複数の前記パット部側突出部が形成されており、
前記搭載面の法線方向から見て隣り合う2つの前記パット部側突出部の間には前記電極部側突出部が配置されており、
前記複数のパット部側突出部の前記電極部に向けて突出する方向の長さは、前記電極部側突出部の前記パット部に向けて突出する方向の長さよりも長い半導体用パッケージ。 - 半導体素子を収容するための半導体用パッケージであって、
前記半導体素子が搭載される搭載面を有するパット部と、
前記搭載面の法線方向から見て前記パット部と隙間を空けて並んで配置されるとともに前記半導体素子と電気的に接続される接続面を有する電極部と、
前記搭載面と前記接続面とを露出させた状態で、前記パット部と前記電極部とを固定する充填樹脂と、を含み、
前記パット部には、前記電極部に向けて突出するパット部側突出部が形成されており、
前記パット部の前記パット部側突出部が形成された側の部分と前記電極部との間の前記隙間が、前記充填樹脂で充填されており、
前記電極部には、前記パット部に向けて突出する電極部側突出部が形成されており、
前記パット部には、複数の前記パット部側突出部が形成されており、
前記搭載面の法線方向から見て隣り合う2つの前記パット部側突出部の間には前記電極部側突出部が配置されており、
前記パット部には、前記電極部に向けて突出する方向の長さが互いに異なる2つの前記パット部側突出部が形成されており、
前記2つのパット部側突出部のうち、一方の前記パット部側突出部は前記パット部が前記電極部と対向する部分の一端部に形成されており、他方の前記パット部側突出部は前記パット部が前記電極部と対向する部分の他端部に形成されている半導体用パッケージ。 - 前記搭載面の法線方向から見て、前記パット部側突出部と前記電極部側突出部とが、前記パット部側突出部の突出方向と直交する方向において互いに前記隙間を空けて隣接して配置されている請求項1または2に記載の半導体用パッケージ。
- 前記パット部には、前記電極部に向けて突出する方向の長さが互いに等しい2つの前記パット部側突出部が形成されており、
前記2つのパット部側突出部のうち、一方の前記パット部側突出部は前記パット部が前記電極部と対向する部分の一端部に形成されており、他方の前記パット部側突出部は前記パット部が前記電極部と対向する部分の他端部に形成されている請求項1に記載の半導体用パッケージ。 - 前記パット部側突出部、前記電極部側突出部の少なくとも一方の先端部の少なくとも一部は、前記搭載面の法線方向から見て曲線形状である請求項1ないし4のいずれか一項に記載の半導体用パッケージ。
- 前記搭載面の周囲には、前記搭載面に搭載される前記半導体素子から射出される光を前記搭載面の上方に向けて反射する反射面が設けられている請求項1ないし5のいずれか一項に記載の半導体用パッケージ。
- 前記搭載面と前記接続面とは互いに異なる高さに配置されており、
前記パット部の前記パット部側突出部が形成された側の部分は前記接続面の高さまで張り出している請求項6に記載の半導体用パッケージ。 - 前記パット部の前記搭載面とは反対側の面が前記充填樹脂から露出している請求項1ないし7のいずれか一項に記載の半導体用パッケージ。
- 前記充填樹脂が、ナイロン、液晶ポリマー、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂からなる群から選ばれた少なくとも1種以上である請求項1ないし8のいずれか一項に記載の半導体用パッケージ。
- 請求項1ないし9のいずれか一項に記載の半導体用パッケージと、
前記搭載面に搭載された半導体素子と、
前記半導体素子を封止する封止樹脂と、
を含む半導体発光装置。
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