JP5888098B2 - Ｌｅｄ素子搭載用リードフレーム、樹脂付リードフレーム、多面付ｌｅｄパッケージ、ｌｅｄパッケージの製造方法および半導体素子搭載用リードフレーム - Google Patents

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Description

本発明は、ＬＥＤ素子搭載用リードフレーム、樹脂付リードフレーム、多面付ＬＥＤパッケージ、ＬＥＤパッケージの製造方法および半導体素子搭載用リードフレームに関する。
従来、樹脂封止型半導体装置用のリードフレームとして、例えば特許文献１に記載されたものが存在する。このようなリードフレームにおいては、各ダイパッド周囲に多数の端子部が配置されており、これら多数の端子部と吊りリードとを繋ぐタイバーが、縦横に格子状に配置されている。
一方、近年、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、リードフレームにＬＥＤ素子を搭載することにより作製された半導体装置（例えば特許文献２参照）を含むものがある。
特開２００１−３２６３１６号公報 特開２０１２−０３３７２４号公報
ＬＥＤ素子用の半導体装置（ＬＥＤパッケージ）またはディスクリート半導体素子用の半導体装置においては、ダイパッドとリードとが直線状に一列に配置されたものがある。このような半導体装置に用いられるリードフレームの場合、上述した従来のリードフレームと異なり、縦横の格子状のタイバーを設けることなく、互いに隣接するダイパッド同士およびリード部同士を連結する方が、１つのリードフレーム中の素子の面付け数を多くすることができ、リードフレームを効率良く製造することができる。
この場合、ダイパッドとリード部とは、短絡が生じないように離して配置する必要がある。このため、各ダイパッドと各リード部との間の隙間が繋がり、リードフレームの一辺に平行な、複数の細長い空間が生じてしまうという問題が生じる。このため、リードフレームがすだれ状になり、取り扱う際にリードフレームに変形が生じてしまうおそれがある。
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、ダイパッドとリード部との間の隙間が繋がり、リードフレームに細長い空間が生じることによりリードフレームがすだれ状になることを防止し、取り扱い時に変形が生じることを防止することが可能な、ＬＥＤ素子搭載用リードフレーム、樹脂付リードフレーム、多面付ＬＥＤパッケージ、ＬＥＤパッケージの製造方法および半導体素子搭載用リードフレームを提供することを目的とする。
本発明は、ＬＥＤ素子搭載用リードフレームにおいて、枠体領域と、枠体領域内に多列および多段に配置され、各々がＬＥＤ素子が搭載されるダイパッドと、ダイパッドに隣接するリード部とを含むとともに、互いにダイシング領域を介して接続された多数のパッケージ領域とを備え、一のパッケージ領域内のダイパッドと、当該パッケージ領域の斜め上方または斜め下方に隣接する他のパッケージ領域内のリード部とは、ダイシング領域に位置する第１の傾斜補強片により連結されていることを特徴とするリードフレームである。
本発明は、前記一のパッケージ領域内のダイパッドと、当該パッケージ領域の上方または下方に隣接する他のパッケージ領域内のリード部とは、ダイシング領域に位置する第２の傾斜補強片により連結されていることを特徴とするリードフレームである。
本発明は、前記一のパッケージ領域内のリード部は、当該パッケージ領域の上方に隣接する前記他のパッケージ領域内のリード部とリード連結部により連結されていることを特徴とするリードフレームである。
本発明は、樹脂付リードフレームにおいて、リードフレームと、リードフレームの各パッケージ領域周縁上に配置された反射樹脂とを備えたことを特徴とする樹脂付リードフレームである。
本発明は、多面付ＬＥＤパッケージにおいて、枠体領域と、枠体領域内に多列および多段に配置され、各々がＬＥＤ素子が搭載されるダイパッドと、ダイパッドに隣接するリード部とを含むとともに、互いにダイシング領域を介して接続された多数のパッケージ領域とを有するリードフレームであって、一のパッケージ領域内のダイパッドと、当該パッケージ領域の斜め上方または斜め下方に隣接する他のパッケージ領域内のリード部とは、ダイシング領域に位置する第１の傾斜補強片により連結されている、リードフレームと、リードフレームの各パッケージ領域周縁上に配置された反射樹脂と、リードフレームの各パッケージ領域のダイパッド上に搭載されたＬＥＤ素子と、ＬＥＤ素子と各パッケージ領域のリード部とを接続する導電部と、ＬＥＤ素子と導電部とを封止する封止樹脂とを備えたことを特徴とする多面付ＬＥＤパッケージである。
本発明は、樹脂付リードフレームの製造方法において、枠体領域と、枠体領域内に多列および多段に配置され、各々がＬＥＤ素子が搭載されるダイパッドと、ダイパッドに隣接するリード部とを含むとともに、互いにダイシング領域を介して接続された多数のパッケージ領域とを有するリードフレームであって、一のパッケージ領域内のダイパッドと、当該パッケージ領域の斜め上方または斜め下方に隣接する他のパッケージ領域内のリード部とは、ダイシング領域に位置する第１の傾斜補強片により連結されている、リードフレームを作製する工程と、リードフレームの各パッケージ領域周縁上に反射樹脂を設ける工程とを備えたことを特徴とする樹脂付リードフレームの製造方法である。
本発明は、ＬＥＤパッケージの製造方法において、樹脂付リードフレームの製造方法により樹脂付リードフレームを作製する工程と、樹脂付リードフレームの各ダイパッド上にそれぞれＬＥＤ素子を搭載する工程と、各ＬＥＤ素子と各リード部とをそれぞれ導電部により接続する工程と、封止樹脂により各ＬＥＤ素子と各導電部とをそれぞれ封止する工程と、反射樹脂およびリードフレームを切断することにより、反射樹脂およびリードフレームをＬＥＤ素子毎に分離する工程とを備えたことを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法である。
本発明は、半導体素子搭載用リードフレームにおいて、枠体領域と、枠体領域内に多列および多段に配置され、各々が半導体素子が搭載されるダイパッドと、ダイパッドに隣接するリード部とを含むとともに、互いにダイシング領域を介して接続された多数のパッケージ領域とを備え、一のパッケージ領域内のダイパッドと、当該パッケージ領域の斜め上方または斜め下方に隣接する他のパッケージ領域内のリード部とは、ダイシング領域に位置する第１の傾斜補強片により連結されていることを特徴とするリードフレームである。
本発明は、前記一のパッケージ領域内のダイパッドと、当該パッケージ領域の上方に隣接する他のパッケージ領域内のリード部とは、ダイシング領域に位置する第２の傾斜補強片により連結されていることを特徴とするリードフレームである。
本発明は、前記一のパッケージ領域内のリード部は、当該パッケージ領域の上方に隣接する前記他のパッケージ領域内のリード部とリード連結部により連結されていることを特徴とするリードフレームである。
本発明によれば、一のパッケージ領域内のダイパッドと、当該パッケージ領域の斜め上方または斜め下方に隣接する他のパッケージ領域内のリード部とは、ダイシング領域に位置する第１の傾斜補強片により連結されている。このことにより、リードフレームの一辺に対して平行な、複数の細長い空間が生じることが防止される。したがって、取り扱い時にリードフレームが変形することを防止することができる。
図１は、本発明の第１の実施の形態によるリードフレームを示す全体平面図。 図２は、本発明の第１の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１のＡ部拡大図）。 図３は、本発明の第１の実施の形態によるリードフレームを示す断面図（図２のＢ−Ｂ線断面図）。 図４は、本発明の第１の実施の形態によるリードフレームにより作製されたＬＥＤパッケージを示す断面図（図５のＣ−Ｃ線断面図）。 図５は、本発明の第１の実施の形態によるリードフレームにより作製されたＬＥＤパッケージを示す平面図。 図６（ａ）−（ｆ）は、本発明の第１の実施の形態によるリードフレームの製造方法を示す図。 図７（ａ）−（ｄ）は、本発明の第１の実施の形態によるリードフレームを用いて、ＬＥＤパッケージを製造する方法を示す図。 図８（ａ）−（ｅ）は、本発明の第１の実施の形態によるリードフレームを用いて、ＬＥＤパッケージを製造する方法を示す図。 図９（ａ）−（ｂ）は、ＬＥＤパッケージを製造する方法のうち、ダイシング工程を示す図。 図１０は、本発明の第１の実施の形態によるリードフレームの変形例（変形例１−１）を示す部分拡大平面図。 図１１は、本発明の第１の実施の形態によるリードフレームの変形例（変形例１−２）を示す部分拡大平面図。 図１２は、ＬＥＤパッケージの変形例（変形例Ａ）を示す断面図。 図１３は、ＬＥＤパッケージの変形例（変形例Ｂ）を示す断面図。 図１４は、本発明の第２の実施の形態によるリードフレームを示す断面図。 図１５は、本発明の第２の実施の形態によるリードフレームにより作製された半導体装置を示す断面図。 図１６は、本発明の第２の実施の形態によるリードフレームを用いて、半導体装置を製造する方法を示す断面図。
（第１の実施の形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。図１乃至図９は本発明の第１の実施の形態を示す図である。
リードフレームの構成
まず、図１乃至図３により、本実施の形態によるＬＥＤ素子搭載用リードフレームの概略について説明する。図１は、本実施の形態によるリードフレームの全体平面図であり、図２は、図１のＡ部拡大図であり、図３は、図２のＢ−Ｂ線断面図である。
図１に示すリードフレーム１０は、ＬＥＤ素子２１を搭載したＬＥＤパッケージ２０（図４および図５）を作製する際に用いられるものである。このようなリードフレーム１０は、直交する２方向（Ｘ方向及びＹ方向）に延びる周縁１３ａを有する矩形状の外形を有する枠体領域１３と、枠体領域１３内に多列および多段に（マトリックス状に）配置された、多数のパッケージ領域１４とを備えている。
図２に示すように、複数のパッケージ領域１４は、各々ＬＥＤ素子２１が搭載されるダイパッド２５と、ダイパッド２５に隣接するリード部２６とを含んでいる。また、複数のパッケージ領域１４は、互いにダイシング領域１５を介して接続されている。
一つのパッケージ領域１４内のダイパッド２５とリード部２６との間には、隙間が形成されており、ダイシングされた後、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るようになっている。なお、各パッケージ領域１４は、それぞれ個々のＬＥＤパッケージ２０に対応する領域である。図２において、各パッケージ領域１４を二点鎖線で示している。
一方、ダイシング領域１５は、各パッケージ領域１４の間に縦横に延びている。このダイシング領域１５は、後述するように、ＬＥＤパッケージ２０を製造する工程において、リードフレーム１０をパッケージ領域１４毎に分離する際にブレード３８が通過する領域となる。図２において、ダイシング領域１５を網掛けで示している。
なお、本明細書において、図２に示すように、各パッケージ領域１４内のリード部２６とダイパッド２５とを左右に並べて配置した場合の横方向がＸ方向に対応し、縦方向がＹ方向に対応する。またこの場合、Ｙ方向プラス側、Ｙ方向マイナス側を、それぞれ上方、下方といい、Ｘ方向プラス側、Ｘ方向マイナス側を、それぞれ右方、左方という。
本実施の形態において、各パッケージ領域１４内のダイパッド２５は、ダイパッド２５側（右側）に隣接する斜め上方（Ｘ方向プラス側かつＹ方向プラス側）のパッケージ領域１４内のリード部２６に、傾斜補強片（第１の傾斜補強片）５５によってダイシング領域１５を越えて連結されている。また、各パッケージ領域１４内のリード部２６は、リード部２６側（左側）に隣接する斜め下方（Ｘ方向マイナス側かつＹ方向マイナス側）のパッケージ領域１４内のダイパッド２５に、傾斜補強片５５によってダイシング領域１５を越えて連結されている。各傾斜補強片５５は、ダイシング領域１５に位置しており、かつ枠体領域１３の周縁１３ａ、すなわち図２のＸ方向およびＹ方向のいずれに対しても斜めになるように配置されている。
さらに、図２に示すように、各パッケージ領域１４内のダイパッド２５と、その上方に隣接する他のパッケージ領域１４内のリード部２６とは、傾斜補強片（第２の傾斜補強片）５１によって互いに連結されている。また、各パッケージ領域１４内のリード部２６と、その下方に隣接する他のパッケージ領域１４内のダイパッド２５とは、傾斜補強片５１によって互いに連結されている。各傾斜補強片５１は、ダイシング領域１５に位置しており、かつ枠体領域１３の周縁１３ａ、すなわち図２のＸ方向およびＹ方向のいずれに対しても斜めになるように配置されている。
また、各パッケージ領域１４内のダイパッド２５は、その上方および下方に隣接する他のパッケージ領域１４内のダイパッド２５と、それぞれダイパッド連結部５３によりダイシング領域１５を越えて連結されている。各ダイパッド連結部５３は、いずれもダイシング領域１５に位置しており、かつＹ方向に平行に配置されている。
さらに、各パッケージ領域１４内のダイパッド２５は、その右方に隣接する他のパッケージ領域１４内のリード部２６と、パッケージ領域連結部５４により連結されている。さらにまた、各パッケージ領域１４内のリード部２６は、その左方に隣接する他のパッケージ領域１４内のダイパッド２５と、パッケージ領域連結部５４によりダイシング領域１５を越えて連結されている。各パッケージ領域連結部５４は、ダイシング領域１５に位置しており、かつＸ方向に平行に配置されている。
一方、各パッケージ領域１４内のリード部２６と、その上方および下方に隣接する他のパッケージ領域１４内のリード部２６とは、直接的には連結されていない。
なお、最も外周に位置するパッケージ領域１４内のリード部２６およびダイパッド２５は、傾斜補強片５１、ダイパッド連結部５３、パッケージ領域連結部５４、および傾斜補強片５５のうちの１つまたは複数によって、枠体領域１３に連結されている。
ところで、図３の断面図に示すように、リードフレーム１０は、リードフレーム本体１１と、リードフレーム本体１１上に形成されためっき層１２とからなっている。
このうちリードフレーム本体１１は金属板からなっている。リードフレーム本体１１を構成する金属板の材料としては、例えば銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４２％のＦｅ合金）等を挙げることができる。このリードフレーム本体１１の厚みは、ＬＥＤパッケージの構成にもよるが、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍとすることが好ましい。
また、めっき層１２は、リードフレーム本体１１の表面および裏面を含む全面に設けられている。表面側のめっき層１２は、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。他方、裏面側のめっき層１２は、はんだとの密着性を高める役割を果たす。このめっき層１２は、例えば銀（Ａｇ）の電解めっき層からなっている。めっき層１２は、その厚みが極薄く形成されており、具体的には０．００５μｍ〜１０μｍとされることが好ましい。なお、めっき層１２は、必ずしもリードフレーム本体１１の表面および裏面の全体に設ける必要はなく、リードフレーム本体１１の表面および裏面のうち、一部のみに設けても良い。めっき層１２を構成する金属としては、上述した銀のほか、銀の合金、金やその合金、白金族、銅やその合金、アルミニウムなどを用いてもよい。
また、ダイパッド２５の裏面に、第１のアウターリード部２７が形成され、リード部２６の底面に、第２のアウターリード部２８が形成されている。第１のアウターリード部２７および第２のアウターリード部２８は、それぞれＬＥＤパッケージ２０と外部の配線基板とを接続する際に用いられる。
さらにリードフレーム１０の表面には、リードフレーム１０と反射樹脂２３（後述）との密着性を高めるための溝１８が形成されている。なお、図２においては、溝１８の表示を省略している。
ＬＥＤパッケージの構成
次に、図４および図５により、図１乃至図３に示すリードフレームを用いて作製されたＬＥＤパッケージの一実施の形態について説明する。図４および図５は、それぞれＬＥＤパッケージ（ＳＯＮタイプ）を示す断面図および平面図である。
図４および図５に示すように、ＬＥＤパッケージ２０は、（個片化された）リードフレーム１０と、リードフレーム１０のダイパッド２５に載置されたＬＥＤ素子２１と、ＬＥＤ素子２１とリードフレーム１０のリード部２６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。
また、ＬＥＤ素子２１を取り囲むように、凹部２３ａを有する反射樹脂２３が設けられている。この反射樹脂２３は、リードフレーム１０と一体化されている。さらに、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２４によって封止されている。この封止樹脂２４は、反射樹脂２３の凹部２３ａ内に充填されている。
以下、このようなＬＥＤパッケージ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。このようなＬＥＤ素子２１としては、従来一般に用いられているものを使用することができる。
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、反射樹脂２３の凹部２３ａ内においてダイパッド２５上に固定実装されている。なお、ダイボンディングペーストを用いる場合、耐光性のあるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂からなるダイボンディングペーストを選択することが可能である。
ボンディングワイヤ２２は、例えば金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、その他端がリード部２６上に接続されている。
反射樹脂２３は、例えばリードフレーム１０上に熱可塑性樹脂を例えば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。反射樹脂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、反射樹脂２３の全体形状を、図４および図５に示すように直方体としても良く、あるいは円筒形または錐形等の形状とすることも可能である。また凹部２３ａの底面は、矩形、円形、楕円形または多角形等とすることができる。凹部２３ａの側壁の断面形状は、図４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。
反射樹脂２３は、リードフレーム１０に対して熱可塑性樹脂を例えば射出成形し、あるいは熱硬化性樹脂を例えば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。反射樹脂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（ＰＰＡ）、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、ポリエーテルイミドおよびポリブチレンテレフタレート、ポリオレフィン、シクロポリオレフィン等、熱硬化性樹脂としては、シリコーン、エポキシ、ポリイミド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、反射樹脂２３の表面において、ＬＥＤ素子２１からの光の反射率を増大させ、ＬＥＤパッケージ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。
封止樹脂２４としては、光の取り出し効率を向上させるために、ＬＥＤパッケージ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２４が強い光にさらされるため、封止樹脂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。
なお、リードフレーム１０の構成については、図１乃至図３を用いて既に説明したので、ここでは詳細な説明を省略する。
ＬＥＤ素子搭載用リードフレームの製造方法
次に、図１乃至図３に示すリードフレーム１０の製造方法について、図６（ａ）−（ｆ）を用いて説明する。
まず図６（ａ）に示すように、平板状の金属基板３１を準備する。この金属基板３１としては、上述のように銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４２％のＦｅ合金）等からなる金属基板を使用することができる。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の表裏全体にそれぞれ感光性レジスト３２ａ、３３ａを塗布し、これを乾燥する（図６（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。
続いて、この金属基板３１に対してフォトマスクを介して露光し、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６（ｃ））。
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６（ｄ））。腐蝕液は、使用する金属基板３１の材質に応じて適宜選択することができ、例えば、金属基板３１として銅を用いる場合、通常、塩化第二鉄水溶液を使用し、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ことにより、リードフレーム本体１１が得られる（図６（ｅ））。またこのとき、図２に示す傾斜補強片５１、ダイパッド連結部５３、パッケージ領域連結部５４、および傾斜補強片５５がエッチングにより形成される。
次に、リードフレーム本体１１の表面および裏面に電解めっきを施すことにより、リードフレーム本体１１上に金属（銀）を析出させて、リードフレーム本体１１の表面および裏面にめっき層１２を形成する（図６（ｆ））。この場合、傾斜補強片５１、ダイパッド連結部５３、パッケージ領域連結部５４、および傾斜補強片５５が、いずれも本体（リードフレーム本体１１）と、本体上に形成されためっき層１２とからなっているので、これら傾斜補強片５１、ダイパッド連結部５３、パッケージ領域連結部５４、および傾斜補強片５５の強度を高めることができる。
この間、具体的には、例えば電解脱脂工程、酸洗工程、化学研磨工程、銅ストライク工程、水洗工程、中性脱脂工程、シアン洗工程、および銀めっき工程を順次経ることにより、リードフレーム本体１１にめっき層１２を形成する。この場合、銀めっき工程で用いられる電解めっき用のめっき液としては、例えばシアン化銀を主成分とした銀めっき液を挙げることができる。実際の工程では、各工程間で必要に応じ適宜水洗工程を加える。また、上記工程の途中でパターニング工程を介在させることにより、リードフレーム本体１１の一部にめっき層１２を形成しても良い。
このようにして、図１乃至図３に示すリードフレーム１０が得られる（図６（ｆ））。
なお、図６（ａ）−（ｆ）において、エッチングによりリードフレーム１０を製造する方法を示したが、プレスによる製造方法を用いても良い。
ＬＥＤパッケージの製造方法
次に、図４および図５に示すＬＥＤパッケージ２０の製造方法について、図７（ａ）−（ｄ）、図８（ａ）−（ｅ）、および図９（ａ）−（ｂ）を用いて説明する。
まず上述した工程により（図６（ａ）−（ｆ））、リードフレーム１０を作製する（図７（ａ））。
続いて、このリードフレーム１０を、射出成形機またはトランスファ成形機（図示せず）の金型３５内に装着する（図７（ｂ））。金型３５内には、反射樹脂２３の形状に対応する空間３５ａが形成されている。
次に、射出成形機またはトランスファ成形機の樹脂供給部（図示せず）から金型３５内に熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を流し込み、その後硬化させることにより、リードフレーム１０のめっき層１２上に反射樹脂２３を形成する（図７（ｃ））。
次いで、反射樹脂２３が形成されたリードフレーム１０を金型３５内から取り出す。このようにして、反射樹脂２３とリードフレーム１０とが一体に形成された樹脂付リードフレーム３０が得られる（図７（ｄ））。なお、スキージを用いる印刷法やダイコートなどの塗膜形成法を用いて反射樹脂２３を形成しても良い。本実施の形態において、このように、リードフレーム１０と、リードフレーム１０の各パッケージ領域１４の周縁上に配置された反射樹脂２３とを備えた樹脂付リードフレーム３０も提供する。
次に、樹脂付リードフレーム３０の各反射樹脂２３内であって、リードフレーム１０のダイパッド２５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（ａ））。
次に、ＬＥＤ素子２１の端子部２１ａと、リード部２６表面とを、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（ｂ））。
その後、反射樹脂２３の凹部２３ａ内に封止樹脂２４を充填し、封止樹脂２４によりＬＥＤ素子２１とボンディングワイヤ２２とを封止する（図８（ｃ））。
このようにして、多面付ＬＥＤパッケージ４０が得られる。この多面付ＬＥＤパッケージ４０は、リードフレーム１０と、リードフレーム１０の各パッケージ領域１４周縁上に配置された反射樹脂２３と、各パッケージ領域１４のダイパッド２５上に搭載されたＬＥＤ素子２１と、ＬＥＤ素子２１とリード部２６とを接続するボンディングワイヤ２２と、ＬＥＤ素子２１とボンディングワイヤ２２とを封止する封止樹脂２４とを備えている。本実施の形態において、このような多面付ＬＥＤパッケージ４０も提供する。
次に、多面付ＬＥＤパッケージ４０の反射樹脂２３およびリードフレーム１０のうち、ダイシング領域１５に対応する部分を切断することにより、反射樹脂２３およびリードフレーム１０をＬＥＤ素子２１毎に分離する（ダイシング工程）（図８（ｄ））。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等からなるブレード３８によって、各ＬＥＤ素子２１間の反射樹脂２３、ならびにリードフレーム１０の傾斜補強片５１、ダイパッド連結部５３、パッケージ領域連結部５４、および傾斜補強片５５を切断する。
この際、図９（ａ）に示すように、ダイシング領域１５の幅に対応する相対的に厚いブレード３８によってリードフレーム１０を切断しても良い。この場合、１回の切断作業で、隣接するパッケージ領域１４同士を効率良く分離することができる。あるいは、図９（ｂ）に示すように、ダイシング領域１５の幅より狭い相対的に薄いブレード３８を用い、２回の切断作業によりリードフレーム１０を切断しても良い。この場合、１回の切断作業あたりのブレード３８の送り速度を速くすることができ、またブレード３８の寿命を長くすることができる。
このようにして、図４および図５に示すＬＥＤパッケージ２０を得ることができる（図８（ｅ））。
以上説明したように本実施の形態によれば、各パッケージ領域１４内のダイパッド２５と、当該パッケージ領域１４の斜め上方に隣接する他のパッケージ領域１４内のリード部２６とは、傾斜補強片（第１の傾斜補強片）５５により連結されている。また、各パッケージ領域１４内のダイパッド２５と、上方および下方に隣接する他のパッケージ領域１４内のリード部２６とは、ダイシング領域１５に位置する傾斜補強片５１により連結されている。さらに、各パッケージ領域１４内のダイパッド２５は、隣接する他のパッケージ領域１４内のリード部２６とパッケージ領域連結部５４により連結されている。したがって、リードフレーム１０の上下方向に沿って細長い空間が生じることがなく、リードフレーム１０が上下方向にすだれ状になることがない。これにより、取り扱い時にリードフレーム１０に変形が生じることを防止することができる。
また、各パッケージ領域１４内のダイパッド２５は、隣接する他のパッケージ領域１４内のダイパッド２５とダイパッド連結部５３により連結されている。したがって、リードフレーム１０の左右方向に沿って細長い空間が生じることがなく、リードフレーム１０が左右方向にすだれ状になることがない。これにより、取り扱い時にリードフレーム１０に変形が生じることを防止することができる。
このように、リードフレーム１０の変形を防止したことにより、リードフレーム１０に反射樹脂２３を形成する際（図７（ｂ）（ｃ））、リードフレーム１０に対する反射樹脂２３の形成位置がずれることがない。したがって、小さなパッケージ領域１４に対して大面積のＬＥＤ素子２１を搭載したり、複数のＬＥＤ素子２１を搭載したり、あるいはＬＥＤ素子２１のほかに静電破壊素子を搭載することも容易になる。
ところで、樹脂付リードフレーム３０の製造工程においては、金型３５内に加熱された熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を流し込み、その後冷却固化させることにより、リードフレーム１０のめっき層１２上に反射樹脂２３が形成される（図７（ｃ））。このとき、反射樹脂２３とリードフレーム１０との熱膨張係数が異なることにより、反射樹脂２３が冷却された後、リードフレーム１０に反りが生じるおそれがある。リードフレーム１０に反りが生じた場合、ＬＥＤパッケージ２０の製造工程で様々な支障を来すおそれがある。
これに対して本実施の形態によれば、リードフレーム１０の上下方向（Ｙ方向）および左右方向（Ｘ方向）に沿って細長い空間が生じることがないので、リードフレーム１０の変形に対する強度が高められており、Ｘ方向及びＹ方向に対するリードフレーム１０の反りを抑制することができる。
また、本実施の形態によれば、各パッケージ領域１４の周囲に縦横のタイバーを設ける必要がないので、各パッケージ領域１４同士を接近して配置することができ、リードフレーム１０あたりのパッケージ領域１４の取り個数を増やすことができる（高密度面付けが可能となる）。
さらに、本実施の形態によれば、各パッケージ領域１４の角部に吊りリード等のコネクティングバーが存在しないので、ＬＥＤパッケージ２０の角部において、反射樹脂２３がリードフレーム１０から剥離するおそれがなく、ＬＥＤパッケージ２０の信頼性を更に向上させることができる。
リードフレームの変形例
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１−１〜変形例１−２）について、図１０および図１１を参照して説明する。図１０および図１１は、それぞれリードフレームの変形例を示す部分拡大平面図（図２に対応する図）である。図１０および図１１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１−１
図１０は、本実施の形態の一変形例（変形例１−１）によるリードフレーム１０Ａを示している。図１０に示すリードフレーム１０Ａにおいて、図１乃至図９に示す実施の形態と異なり、ダイパッド２５同士を連結するダイパッド連結部５３は設けられておらず、リード部２６同士を連結するリード連結部５２が設けられている。
すなわち各パッケージ領域１４内のダイパッド２５は、当該パッケージ領域１４の斜め上方に隣接する他のパッケージ領域１４内のリード部２６と傾斜補強片５５によって連結され、右方に隣接する他のパッケージ領域１４内のリード部２６とパッケージ領域連結部５４により連結されている。一方、各パッケージ領域１４内のダイパッド２５は、上方および下方に隣接する他のパッケージ領域１４内のダイパッド２５とは直接連結されていない。
また、各パッケージ領域１４内のリード部２６は、その上方および下方に隣接する他のパッケージ領域１４内のリード部２６と、それぞれリード連結部５２によってダイシング領域１５を越えて連結されている。
このように、ダイパッド連結部５３を設けないことにより、ダイシング時にブレード３８に加わる負荷を軽減することができる。このほかの構成は、図１乃至図９に示す実施の形態と略同一である。
変形例１−２
図１１は、本実施の形態の一変形例（変形例１−２）によるリードフレーム１０Ｂを示している。図１１に示すリードフレーム１０Ｂにおいて、図１乃至図９に示す実施の形態とは、ダイパッド２５から延びる傾斜補強片５１および傾斜補強片５５の向きが異なっている。
すなわち各パッケージ領域１４内のダイパッド２５と、当該パッケージ領域１４の斜め下方に隣接する他のパッケージ領域１４内のリード部２６とは、傾斜補強片５５により連結されている。また、各パッケージ領域１４内のダイパッド２５と、当該パッケージ領域１４の下方に隣接する他のパッケージ領域１４内のリード部２６とは、傾斜補強片５１により連結されている。
この場合においても、リードフレーム１０Ｂがすだれ状になることを防止し、取り扱い時に変形が生じることを防止することができる。
このように、図１０および図１１に示すリードフレーム（変形例１−１〜変形例１−２）についても、上述した図１乃至図９に示す実施の形態の効果と略同様の効果を得ることができる。
ＬＥＤパッケージの変形例
次に、本実施の形態によるＬＥＤパッケージの変形例（変形例Ａ〜変形例Ｂ）について、図１２および図１３を参照して説明する。図１２および図１３は、それぞれＬＥＤパッケージの変形例を示す断面図（図４に対応する図）である。図１２および図１３において、図４および図５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Ａ
図１２は、本実施の形態の一変形例（レンズ付一括モールドタイプ）によるＬＥＤパッケージ２０Ｂを示している。図１２に示すＬＥＤパッケージ２０Ｂにおいて、反射樹脂２３は、ダイパッド２５とリード部２６との間に充填されている。他方、図４および図５に示すＬＥＤパッケージ２０と異なり、リードフレーム１０上には反射樹脂２３が設けられていない。
また図１２において、ＬＥＤ素子２１は、ボンディングワイヤ２２に代えて、はんだボール（導電部）４１ａ、４１ｂによってリードフレーム１０に接続されている。すなわち、はんだボール４１ａ、４１ｂのうち、一方のはんだボール４１ａはダイパッド２５に接続され、他方のはんだボール４１ｂはリード部２６に接続されている。さらに、図１２において、封止樹脂２４の表面に、ＬＥＤ素子２１からの光の照射方向を制御するドーム状のレンズ６１が形成されている。なお、レンズ６１は必ずしも設けられていなくても良い。
変形例Ｂ
図１３は、本実施の形態の一変形例（一括モールドタイプ）によるＬＥＤパッケージ２０Ｃを示している。図１３に示すＬＥＤパッケージ２０Ｃにおいて、反射樹脂２３を用いることなく、封止樹脂２４のみによってＬＥＤ素子２１とボンディングワイヤ２２とが一括封止されている。また、ダイパッド２５とリード部２６との間には、封止樹脂２４が充填されている。
（第２の実施の形態）
次に、図１４乃至図１６を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。図１４乃至図１６は本発明の第２の実施の形態を示す図である。図１４乃至図１６に示す第２の実施の形態は、ＬＥＤ素子２１に代えてダイオード等の半導体素子４５を用いる点が主として異なるものであり、他の構成は上述した第１の実施の形態と略同一である。図１４乃至図１６において、第１の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。
リードフレームの構成
図１４は、本実施の形態によるリードフレーム６０を示す断面図である。本実施の形態によるリードフレーム６０は、ＬＥＤ素子２１に代えてダイオード等の半導体素子４５（図１４参照）を搭載するためのものであり、めっき層１２がリード部２６の一部（ボンディングワイヤ２２が接続される部分）のみに形成されている。このほかの構成は、図１乃至図３に示すリードフレーム１０と同一である。
なお、本実施の形態において、リードフレーム６０の平面形状は、図１乃至図３に示すリードフレーム１０の形状からなっていても良く、図１０および図１１に示す各リードフレームの形状からなっていても良い。
半導体装置の構成
図１５は、本実施の形態による半導体装置６５を示している。半導体装置６５は、図１４に示すリードフレーム６０を用いて作製されたものであり、（個片化された）リードフレーム６０と、リードフレーム６０のダイパッド２５に載置された半導体素子４５とを備えている。半導体素子４５は、例えばダイオード等のディスクリート半導体素子からなっていても良い。また、半導体素子４５の端子部４５ａと、リード部２６上に設けられためっき層１２とは、ボンディングワイヤ２２によって電気的に接続されている。さらに、半導体素子４５とボンディングワイヤ２２とが封止樹脂２４によって封止されている。
なお、封止樹脂２４としては、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂からなるものを選択することが可能であるが、第１の実施の形態と異なり、必ずしも透明なものでなくても良く、黒色等の不透明な樹脂からなっていても良い。
半導体装置の製造方法
次に、図１５に示す半導体装置６５の製造方法について、図１６（ａ）−（ｆ）を用いて説明する。図１６（ａ）−（ｆ）は、本実施の形態による半導体装置の製造方法を示す図である。
まず、上述した工程（図６（ａ）−（ｆ））と略同様にして、リードフレーム６０を作製する（図１６（ａ））。なお、この場合、めっき層１２を形成する工程（図６（ｆ））において、めっき層１２は、リードフレーム本体１１の全面ではなく、リード部２６の一部にのみ形成される。
次に、リードフレーム６０のダイパッド２５上に半導体素子４５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、半導体素子４５をダイパッド２５上に載置して固定する（図１６（ｂ））。
次に、半導体素子４５の端子部４５ａと、リード部２６上のめっき層１２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（図１６（ｃ））。
その後、封止樹脂２４により、半導体素子４５とボンディングワイヤ２２とを一括封止する（図１６（ｄ））。なお、このとき、リードフレーム６０の裏面に、図示しないバックテープを貼付することにより、封止樹脂２４が第１のアウターリード部２７および／または第２のアウターリード部２８の裏面に回り込むことを防止しても良い。
次に、封止樹脂２４およびリードフレーム６０のうちダイシング領域１５に対応する部分を切断することにより、封止樹脂２４およびリードフレーム６０を半導体素子４５毎に分離する（図１６（ｅ））。この際、まずリードフレーム６０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等からなるブレード３８によって、各半導体素子４５間の封止樹脂２４、ならびにリードフレーム６０の傾斜補強片５１、ダイパッド連結部５３、パッケージ領域連結部５４、および傾斜補強片５５を切断する。なお、ブレード３８によってリードフレーム６０を切断する際、上述した図９（ａ）または図９（ｂ）に示す方法を用いても良い。
このようにして、図１５に示す半導体装置６５を得ることができる（図１６（ｅ））。
このように、本実施の形態においては、ＬＥＤ素子２１に代えてダイオード等の半導体素子４５を載置しており、リードフレーム６０上には反射樹脂２３が設けられていない。この場合、半導体装置６５を製造する工程において（図１６（ａ）−（ｆ））、その途中で反射樹脂２３によってリードフレーム６０が補強されることがないため、封止樹脂２４によって封止されるまでの間、リードフレーム６０（図１６（ｅ））の変形を防止する必要が生じる。具体的には、半導体素子４５を搭載する際、リードフレーム６０は、その端面を介してレールにより搬送される場合があり、このときリードフレーム６０が変形しないようにする必要がある。また、共晶ボンディングにより半導体素子４５をリードフレーム６０に接合する場合には、リードフレーム６０に熱が加わるため（例えば４００℃で１０分間熱が加わる等）、この熱によってリードフレーム６０の強度が低下することを防止する必要がある。さらに、ワイヤーボンディングの際にもリードフレーム６０に熱および衝撃が加わるため、この熱によってリードフレーム６０の強度が低下することを防止することも必要である。したがって、反射樹脂２３を設ける場合と比べて、より一層リードフレーム６０の強度を高めることが求められる。
これに対して本実施の形態によれば、各パッケージ領域１４内のダイパッド２５と、当該パッケージ領域１４の斜め上方に隣接する他のパッケージ領域１４内のリード部２６とは、傾斜補強片（第１の傾斜補強片）５５により連結されている。このことにより、リードフレーム６０の上下方向に沿って細長い空間が生じることがなく、リードフレーム６０が上下方向にすだれ状になることがない。これにより、取り扱い時にリードフレーム６０に変形が生じることを防止することができる。
このほか、本実施の形態においても、上述した第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
１０、１０Ａ〜１０Ｂ、６０ リードフレーム
１１ リードフレーム本体
１２ めっき層
１３ 枠体領域
１４ パッケージ領域
１５ ダイシング領域
２０、２０Ｂ〜２０Ｃ ＬＥＤパッケージ
２１ ＬＥＤ素子
２２ ボンディングワイヤ（導電部）
２３ 反射樹脂
２４ 封止樹脂
２５ ダイパッド
２６ リード部
３０ 樹脂付リードフレーム
４０ 多面付ＬＥＤパッケージ
４５ 半導体素子
５１ 傾斜補強片（第２の傾斜補強片）
５２ リード連結部
５３ ダイパッド連結部
５４ パッケージ領域連結部
５５ 傾斜補強片（第１の傾斜補強片）
６５ 半導体装置

Claims (10)

  1. ＬＥＤ素子搭載用リードフレームにおいて、
    枠体領域と、
    枠体領域内に多列および多段に配置され、各々がＬＥＤ素子が搭載されるダイパッドと、ダイパッドに隣接するリード部とを含むとともに、互いにダイシング領域を介して接続された多数のパッケージ領域とを備え、
    一のパッケージ領域内のダイパッドと、当該パッケージ領域の斜め上方または斜め下方に隣接する他のパッケージ領域内のリード部とは、ダイシング領域に位置する第１の傾斜補強片により連結されていることを特徴とするリードフレーム。
  2. 前記一のパッケージ領域内のダイパッドと、当該パッケージ領域の上方または下方に隣接する他のパッケージ領域内のリード部とは、ダイシング領域に位置する第２の傾斜補強片により連結されていることを特徴とする請求項１記載のリードフレーム。
  3. 前記一のパッケージ領域内のリード部は、当該パッケージ領域の上方に隣接する前記他のパッケージ領域内のリード部とリード連結部により連結されていることを特徴とする請求項１または２記載のリードフレーム。
  4. 樹脂付リードフレームにおいて、
    請求項１乃至３のいずれか一項記載のリードフレームと、
    リードフレームの各パッケージ領域周縁上に配置された反射樹脂とを備えたことを特徴とする樹脂付リードフレーム。
  5. 多面付ＬＥＤパッケージにおいて、
    枠体領域と、枠体領域内に多列および多段に配置され、各々がＬＥＤ素子が搭載されるダイパッドと、ダイパッドに隣接するリード部とを含むとともに、互いにダイシング領域を介して接続された多数のパッケージ領域とを有するリードフレームであって、一のパッケージ領域内のダイパッドと、当該パッケージ領域の斜め上方または斜め下方に隣接する他のパッケージ領域内のリード部とは、ダイシング領域に位置する第１の傾斜補強片により連結されている、リードフレームと、
    リードフレームの各パッケージ領域周縁上に配置された反射樹脂と、
    リードフレームの各パッケージ領域のダイパッド上に搭載されたＬＥＤ素子と、
    ＬＥＤ素子と各パッケージ領域のリード部とを接続する導電部と、
    ＬＥＤ素子と導電部とを封止する封止樹脂とを備えたことを特徴とする多面付ＬＥＤパッケージ。
  6. 樹脂付リードフレームの製造方法において、
    枠体領域と、枠体領域内に多列および多段に配置され、各々がＬＥＤ素子が搭載されるダイパッドと、ダイパッドに隣接するリード部とを含むとともに、互いにダイシング領域を介して接続された多数のパッケージ領域とを有するリードフレームであって、一のパッケージ領域内のダイパッドと、当該パッケージ領域の斜め上方または斜め下方に隣接する他のパッケージ領域内のリード部とは、ダイシング領域に位置する第１の傾斜補強片により連結されている、リードフレームを作製する工程と、
    リードフレームの各パッケージ領域周縁上に反射樹脂を設ける工程とを備えたことを特徴とする樹脂付リードフレームの製造方法。
  7. ＬＥＤパッケージの製造方法において、
    請求項６記載の樹脂付リードフレームの製造方法により樹脂付リードフレームを作製する工程と、
    樹脂付リードフレームの各ダイパッド上にそれぞれＬＥＤ素子を搭載する工程と、
    各ＬＥＤ素子と各リード部とをそれぞれ導電部により接続する工程と、
    封止樹脂により各ＬＥＤ素子と各導電部とをそれぞれ封止する工程と、
    反射樹脂およびリードフレームを切断することにより、反射樹脂およびリードフレームをＬＥＤ素子毎に分離する工程とを備えたことを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法。
  8. 半導体素子搭載用リードフレームにおいて、
    枠体領域と、
    枠体領域内に多列および多段に配置され、各々が半導体素子が搭載されるダイパッドと、ダイパッドに隣接するリード部とを含むとともに、互いにダイシング領域を介して接続された多数のパッケージ領域とを備え、
    一のパッケージ領域内のダイパッドと、当該パッケージ領域の斜め上方または斜め下方に隣接する他のパッケージ領域内のリード部とは、ダイシング領域に位置する第１の傾斜補強片により連結されていることを特徴とするリードフレーム。
  9. 前記一のパッケージ領域内のダイパッドと、当該パッケージ領域の上方に隣接する他のパッケージ領域内のリード部とは、ダイシング領域に位置する第２の傾斜補強片により連結されていることを特徴とする請求項８記載のリードフレーム。
  10. 前記一のパッケージ領域内のリード部は、当該パッケージ領域の上方に隣接する前記他のパッケージ領域内のリード部とリード連結部により連結されていることを特徴とする請求項８または９記載のリードフレーム。
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