JP6020246B2 - 樹脂付きリードフレームの多面付け体、光半導体装置の多面付け体 - Google Patents
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Description
このような光半導体装置は、多面付けされたリードフレーム(リードフレームの多面付け体)に樹脂層を形成して樹脂付きリードフレームの多面付け体を作製し、光半導体素子を電気的に接続し、透明樹脂層を形成して、パッケージ単位に切断することによって同時に複数製造される。
ここで、光半導体装置の製造過程において、樹脂層が形成された樹脂付きリードフレームの多面付け体は、光半導体素子の接続等の次の工程に備えて複数枚、所定の間隔で積層する収納ケースに収納される場合がある。この収納ケースは、多種多様の樹脂付きリードフレームの多面付け体に対応するため、収納される各樹脂付きリードフレームの多面付け体の収納間隔が広く設定されている。そのため、収納ケースの全体形状に対して、収納される樹脂付きリードフレームの多面付け体の枚数が限定されてしまい、収納効率が低いという問題を生じていた。
そこで、収納効率を向上するために、収納ケースを使用せずに樹脂付きリードフレームの多面付け体を複数枚、直接重ねて保管することが考えられる。しかし、この場合、樹脂付きリードフレームの多面付け体の表裏面が、他の樹脂付きリードフレームの多面付け体と接触してしまい、樹脂付きリードフレームの多面付け体の製品部分となる端子部や、端子部の周囲に形成される樹脂部を汚損したり、傷つけたりしてしまう場合があった。
第2の発明は、第1の発明の樹脂付きリードフレームの多面付け体(R)において、前記表面樹脂部(20b−1)及び前記裏面樹脂部(20b−2)のうち少なくとも一方は、前記案内部(P)の案内方向の移動を係止する係止部(Q)を有すること、を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体である。
第3の発明は、第1の発明又は第2の発明の樹脂付きリードフレームの多面付け体(R)において、前記表面樹脂部(20b−1)及び前記裏面樹脂部(20b−2)は、それぞれが前記枠体(F)の外形を形成し互いに対向する辺に沿って複数形成され、その辺と平行する方向における前記表面樹脂部の長さ(w1)が、隣り合う前記表面樹脂部との間隔(w2)よりも長く形成され、また、その辺と平行する方向における前記裏面樹脂部の長さ(w1)が、隣り合う前記裏面樹脂部との間隔(w2)よりも長く形成されること、を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体である。
第4の発明は、第1の発明から第3の発明までのいずれかの樹脂付きリードフレームの多面付け体(R)において、前記表面樹脂部(20b−1)及び前記裏面樹脂部(20b−2)は、前記リードフレームの多面付け体(MS)の長手方向に平行な辺上に形成されること、を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体である。
第5の発明は、第1の発明から第4の発明までのいずれかの樹脂付きリードフレームの多面付け体(R)において、前記枠体(F)は、前記表面樹脂部(20b−1)が形成される面の少なくとも一部に貫通孔(H)を有し、前記表面樹脂部は、前記貫通孔を通じて前記裏面樹脂部(20b−2)と結合していること、を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体である。
第7の発明は、第6の発明の樹脂付きリードフレームの多面付け体(R)において、前記案内部(P)は、案内方向の移動を係止する係止部(Q)を有すること、を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体である。
第8の発明は、第6の発明又は第7の発明の樹脂付きリードフレームの多面付け体(R)において、前記突出樹脂部(420b)は、前記リードフレームの多面付け体(MS)の長手方向に平行な辺上に形成されること、を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体である。
以下、図面等を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態の光半導体装置1の全体構成を示す図である。
図1(a)、図1(b)、図1(c)は、それぞれ、光半導体装置1の平面図、側面図、裏面図を示す。図1(d)は、図1(a)のd−d断面図を示す。
図2は、第1実施形態のリードフレームの多面付け体MSの全体図である。
図3は、第1実施形態のリードフレームの多面付け体MSの詳細を説明する図である。図3(a)、図3(b)は、それぞれリードフレームの多面付け体MSの平面図、裏面図を示し、図3(c)、図3(d)は、それぞれ図3(a)のc−c断面図、d−d断面図を示す。
図4は、第1実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの全体図である。図4(a)、図4(b)、図4(c)は、それぞれ、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの平面図、裏面図、側面図を示す。
図5は、第1実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの詳細を説明する図である。図5(a)、図5(b)は、それぞれ、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの平面図、裏面図を示し、図5(c)、図5(d)は、それぞれ図5(a)のc−c断面図と、d−d断面図を示す。図5(e)は、図5(d)のe部詳細を示す図である。
図6は、第1実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの積層状態を説明する図である。図6(a)、図6(b)は、本発明の樹脂付きリードフレームの多面付け体Rを積層する場合の図であり、図6(c)、図6(d)は、従来行われていた樹脂付きリードフレームを積層する場合を説明する図である。
各図において、光半導体装置1の平面図における左右方向をX方向、上下方向をY方向、厚み方向をZ方向とする。
光半導体装置1は、多面付けされたリードフレーム10(リードフレームの多面付け体MS、図2参照)に光反射樹脂層20を形成して樹脂付きリードフレームの多面付け体R(図4参照)を作製し、LED素子2を電気的に接続し、透明樹脂層30を形成して、パッケージ単位に切断(ダイシング)することによって製造される(詳細は後述する)。
LED素子2は、発光層として一般に用いられるLED(発光ダイオード)の素子であり、例えば、GaP、GaAs、GaAlAs、GaAsP、AlInGaP等の化合物半導体単結晶、又は、InGaN等の各種GaN系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。
端子部11、12は、それぞれ導電性のある材料、例えば、銅、銅合金、42合金(Ni40.5%〜43%のFe合金)等により形成されており、本実施形態では、熱伝導及び強度の観点から銅合金から形成されている。
端子部11、12は、図3に示すように、互いに対向する辺の間に空隙部Sが形成されており、電気的に独立している。端子部11、12は、1枚の金属基板(銅版)をプレス又はエッチング加工することにより形成されるため、両者の厚みは同等である。
端子部12は、その表面にLED素子2のボンディングワイヤ2aが接続されるLED端子面12aが形成され、また、その裏面に外部機器に実装される外部端子面12bが形成される、いわゆるリード側端子部を構成する。
端子部11、12は、その表面及び裏面にめっき層Cが形成されており(図7(e)参照)、表面側のめっき層Cは、LED素子2の発する光を反射する反射層としての機能を有し、裏面側のめっき層Cは、外部機器に実装されるときの半田の溶着性を高める機能を有する。
凹部Mは、リードフレーム10の裏面側から見て、各端子部11、12の外周部に形成された窪みであり、その窪みの厚みは、端子部11、12の厚みの1/3〜2/3程度に形成されている。
連結部13は、端子部11、12を形成する各辺のうち、端子部11、12が対向する辺を除いた辺に形成されている。
連結部13cは、端子部12の上側の辺と、上側に隣接する他のリードフレーム10の端子部12の下側の辺とを接続し、また、端子部12の下側の辺と、下側に隣接する他のリードフレーム10の端子部12の上側の辺とを接続する。枠体Fに隣接する端子部12に対しては、連結部13cは、端子部12の上側又は下側の辺と、枠体Fとを接続している。
具体的には、連結部13dは、端子部12の上側の辺と、上側に隣接する他のリードフレーム10の端子部11の下側の辺とを接続し、また、端子部11の下側の辺と、下側に隣接する他のリードフレーム10の端子部12の上側の辺とを接続する。また、枠体Fに隣接する端子部11、12に対しては、連結部13dは、端子部12の上側の辺又は端子部11の下側の辺と、枠体Fとを接続している。
また、光反射樹脂層20が形成されたリードフレーム10の裏面には、図5(b)に示すように、矩形状の外部端子面11b、12bが表出することとなり、光半導体装置1の外観を向上させることができることに加え、半田で基板に実装する場合に、基板側への半田印刷を容易にしたり、半田を均一に塗布したり、リフロー後に半田内へのボイドの発生を抑制したりすることができる。また、光半導体装置1の面内(XY平面内)の中心線に対して線対称であることから、熱応力等に対する信頼性を向上させることができる。
枠体Fは、リードフレーム10の集合体G毎に、リードフレーム10を固定する部材であり、その外形が矩形状に形成される。枠体Fは、光反射樹脂層20の表面樹脂部20b−1及び裏面樹脂部20b−2(後述する)が形成される面に貫通孔Hが複数設けられている。
貫通孔Hは、光反射樹脂層20を形成する樹脂がリードフレームの多面付け体MSに充填された場合に、この貫通孔H内にも樹脂が充填され表面樹脂部20b−1及び裏面樹脂部20b−2を結合する。これにより、枠体Fから表面樹脂部20b−1及び裏面樹脂部20b−2(光反射樹脂層20)が剥離してしまうのを防ぐことができる。
フレーム樹脂部20aは、端子部11、12の外周側面(リードフレーム10の外周及び空隙部S)だけでなく、各端子部に設けられた凹部Mや、連結部13の裏面にも形成される。フレーム樹脂部20aは、リードフレーム10の厚みとほぼ同等の厚みに形成されている。
突出樹脂部20bは、枠体Fの表面及び裏面に設けられた樹脂部であり、表面樹脂部20b−1と、裏面樹脂部20b−2とを有する。
案内部Pは、図5に示すように、表面樹脂部20b−1の表面の長手方向の辺に沿って樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの中心側に形成された切り欠きであり、当接面P1と案内面P2とから構成される。
当接面P1は、裏面樹脂部20b−2の裏面が当接する面であり、枠体Fの表面と平行に形成される。
案内面P2は、裏面樹脂部20b−2の枠体Fの長手方向に平行な側面が当接する面であり、積層された樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの移動を、リードフレームの多面付け体MSの長手方向(X方向)に案内する。
表面樹脂部20b−1と裏面樹脂部20b−2とは、互いに嵌合した状態における高さ寸法が、リフレクタ樹脂部20cの高さ寸法よりも大きくなるように形成されている。具体的には、図5(e)に示すように、表面樹脂部20b−1の案内部Pの当接面P1の高さh1と、裏面樹脂部20b−2の高さh2との和(h1+h2)が、リフレクタ樹脂部20cの高さh3よりも大きい(h3<h1+h2)。
そのため、収納効率を向上するために、収納ケースを使用せずに樹脂付きリードフレームの多面付け体を複数枚、直接重ねて保管することが考えられる。しかし、突出樹脂部20bが形成されていない樹脂付きリードフレームの多面付け体を積層させた場合、すなわち、図6(c)に示すように、樹脂付きリードフレームの多面付け体R2を積層させた場合、樹脂付きリードフレームの多面付け体R2の表裏面には、他の樹脂付きリードフレームの多面付け体R2が積層されることとなる。
この場合、各樹脂付きリードフレームの多面付け体R2のリフレクタ樹脂部等の製品となる部分も、他の樹脂付きリードフレームの多面付け体Rと接触することとなるため、この製品となる部分が、汚損したり傷ついたりする問題を生じる。
また、表面樹脂部20b−1及び裏面樹脂部20b−2によって、収納ケース50を使用することなく効率よく、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rを安定して積層することができる。
係止部Qは、案内部Pに嵌合した裏面樹脂部20b−2の長手方向(X方向)の移動のうち、積層された樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの搬送方向(+X方向)とは反対方向(−X方向)への移動を規制する部分である。係止部Qは、案内部Pに形成された切り欠き上の端部に形成された樹脂部であり、表面樹脂部20b−1の成形とともに成形される。
本実施形態では、係止部Qは、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの搬送方向とは反対側(−X側)の集合体Gに係る表面樹脂部20b−1の搬送方向とは反対側(−X側)端部にのみ形成される。これにより、積層された樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、搬送方向に対して移動が可能になるが、搬送方向とは逆の方向(−X方向)に対しては移動が制限されることとなる。そのため、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの積層体から、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rが搬送方向以外の方向に移動してしまうのを防止することができる。
ここで、リードフレーム10は銅などの金属により形成され、光反射樹脂層20は熱硬化性樹脂等の樹脂により形成され、また、両者の材料の線膨張率には差がある。仮に、裏面樹脂部20b−2が形成されていない場合、リードフレームの多面付け体MSには、裏面側に比べ表面側の樹脂が多く形成されることとなる。そのため、樹脂の硬化過程において、上記線膨張率の差によって樹脂付きリードフレームの多面付け体R(リードフレームの多面付け体MS)に反りが発生してしまうこととなる。
そのため、本実施形態では、枠体Fの裏面に裏面樹脂部20b−2を設けることによって、リードフレームの多面付け体MSの表面及び裏面に形成される樹脂の量を均等または略均等にする。これにより、本実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、樹脂の硬化過程において、上述の反りが発生してしまうのを抑制することができる。
なお、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの搬送方向とは反対側(−X側)にある裏面樹脂部20b−2の長さw3は、係止部Qが存在する分だけ他の裏面樹脂部20b−2に比べ短く形成されているが(w3<w1)、上述の隣り合う裏面樹脂部20b−2との関係は同様である(w3>w2)。
光反射樹脂層20を形成する樹脂は、凹み部分への樹脂充填に関しては、樹脂形成時には流動性が高いことが、凹み部分での接着性に関しては、分子内に反応基を導入しやすいためにリードフレームとの化学接着性を得られることが必要なため、熱硬化性樹脂が望ましい。
例えば、熱可塑性樹脂としては、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、ポリオレフィン等を用いることができる。
また、熱硬化性樹脂としては、シリコーン、エポキシ、ポリエーテルイミド、ポリウレタン及びポリブチレンアクリレート等を用いることができる。
さらに、これらの樹脂中に光反射材として、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、窒化アルミニウム及び窒化ホウ素のうちいずれかを添加することによって、光の反射率を増大させることができる。
また、ポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂を成形した後に、電子線を照射することで架橋させる方法を用いた、いわゆる電子線硬化樹脂を用いてもよい。
透明樹脂層30は、光の取り出し効率を向上させるために、LED素子2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。例えば、耐熱性、耐光性、及び機械的強度が高いという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できる。特に、LED素子2に高輝度LED素子を用いる場合、透明樹脂層30は、強い光にさらされるため、高い耐光性を有するシリコーン樹脂からなることが好ましい。また、波長変換用の蛍光体を使用してもよく、透明樹脂に分散させてもよい。
図7は、第1実施形態のリードフレーム10の製造過程を説明する図である。
図7(a)は、レジストパターンを形成した金属基板100を示す平面図と、その平面図のa−a断面図とを示す。図7(b)は、エッチング加工されている金属基板100を示す図である。図7(c)は、エッチング加工後の金属基板100を示す図である。図7(d)は、レジストパターンが除去された金属基板100を示す図である。図7(e)は、めっき処理が施された金属基板100を示す図である。
なお、図7においては、1枚のリードフレーム10の製造過程について図示するが、実際には、1枚の金属基板100からリードフレームの多面付け体MSが製造される。
次に、図7(b)に示すように、レジストパターン40a、40bを耐エッチング膜として、金属基板100に腐食液でエッチング処理を施す。腐食液は、使用する金属基板100の材質に応じて適宜選択することができる。本実施形態では、金属基板100として銅板を使用しているため、塩化第二鉄水溶液を使用し、金属基板100の両面からスプレーエッチングすることができる。
エッチング処理により金属基板100には、図7(c)に示すように、凹部Mが形成された端子部11、12が形成され、金属基板100上にリードフレーム10と貫通孔Hとが形成される。
そして、図7(e)に示すように、リードフレーム10が形成された金属基板100にめっき処理を行い、端子部11、12にめっき層Cを形成する。めっき処理は、例えば、シアン化銀を主成分とした銀めっき液を用いた電界めっきを施すことにより行われる。
なお、めっき層Cを形成する前に、例えば、電解脱脂工程、酸洗工程、銅ストライク工程を適宜選択し、その後、電解めっき工程を経てめっき層Cを形成してもよい。
以上により、リードフレーム10は、図2及び図3に示すように、枠体Fに多面付けされた状態で製造される。なお、図2及び図3において、めっき層Cは省略されている。
図8は、第1実施形態の光半導体装置の多面付け体を示す図である。
図9は、第1実施形態の光半導体装置1の製造過程を説明する図である。
図9(a)は、光反射樹脂層20が形成されたリードフレーム10の断面図であり、図9(b)は、LED素子2が電気的に接続されたリードフレーム10の断面図を示す。図9(c)は、透明樹脂層30が形成されたリードフレーム10の断面図を示す。図9(d)は、ダイシングにより個片化された光半導体装置1の断面図を示す。
なお、図9においては、1台の光半導体装置1の製造過程について図示するが、実際には、1枚の金属基板100から複数の光半導体装置1が製造されるものとする。また、図9(a)〜(d)は、それぞれ図7(a)の断面図に基づくものである。
また、これと同時に、表面樹脂部20b−1及び裏面樹脂部20b−2が、それぞれ枠体Fの表面及び裏面側に突出するようにして形成される。このとき、表面樹脂部20b−1及び裏面樹脂部20b−2は、枠体Fの貫通孔Hによって互いに結合される。
これにより、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、その表面及び裏面に、それぞれ、各端子部11、12のLED端子面11a、12aと、外部端子面11b、12bとが表出した状態となる(図5(a)、図5(b)参照)。
以上により、図4及び図5に示す樹脂付きのリードフレームの多面付け体Rが形成される。
透明樹脂層30は平坦な形状のほかレンズ形状、屈折率勾配等、光学的な機能を持たせてもよい。以上により、図8に示すように、光半導体装置の多面付け体が製造される。
最後に、図9(d)に示すように、光半導体装置1の外形に合わせて、光反射樹脂層20及び透明樹脂層30とともに、リードフレーム10の連結部13を切断(ダイシング、パンチング、カッティング等)して、1パッケージに分離(個片化)された光半導体装置1(図1参照)を得る。
図10は、トランスファ成形の概略を説明する図である。図10(a)は、金型の構成を説明する図であり、図10(b)〜図10(i)は、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rが完成するまでの工程を説明する図である。
図11は、インジェクション成形の概略を説明する図である。図11(a)〜図11(c)は、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rが完成するまでの工程を説明する図である。
なお、図10及び図11において、説明を明確にするために、リードフレーム10の単体に対して光反射樹脂層20が成形される図を示すが、実際には、リードフレームの多面付け体MSに対して光反射樹脂層20が形成される。
トランスファ成形は、図10(a)に示すように、上型111及び下型112等から構成される金型110を使用する。
まず、作業者は、上型111及び下型112を加熱した後、図10(b)に示すように、上型111と下型112との間にリードフレームの多面付け体MSを配置するとともに、下型112の設けられたポット部112aに光反射樹脂層20を形成する樹脂を充填する。
そして、図10(c)に示すように、上型111及び下型112を閉じて(型締め)、樹脂を加熱する。樹脂が十分に加熱されたら、図10(d)及び図10(e)に示すように、プランジャー113によって樹脂に圧力をかけて、樹脂を金型110内へと充填(トランスファ)させ、所定の時間その圧力を一定に保持する。
インジェクション成形は、図11(a)に示すように、上から順に、ノズルプレート121、スプループレート122、ランナープレート123(上型)、下型124等から構成される金型120を使用する。
まず、作業者は、ランナープレート123及び下型124間にリードフレームの多面付け体MSを配置して、金型120を閉じる(型締め)。
そして、図11(b)に示すように、ノズル125をノズルプレート121のノズル穴に配置して、光反射樹脂層20を形成する樹脂を金型120内に射出する。ノズル125から射出された樹脂は、スプループレート122のスプルー122aを通過し、ランナープレート123のランナー123a及びゲートスプルー123bを通過した上で、リードフレームの多面付け体MSが配置された金型120内へと樹脂が充填される。
このようにして電子線硬化樹脂を硬化させることによって、治具などを用いて樹脂を硬化させる場合における治具への電子線の吸収による不必要な発熱や、治具の影になった部分の照射不足、照射ムラといった問題を防ぐことができるばかりでなく、ハンドリング(搬送)時の異物混入なども防ぐことができ、更にはハンドリング自体を削減することができる。
(1)樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、表面樹脂部20b−1と裏面樹脂部20b−2とが形成されているので、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rが複数枚、直接重ねられたとしても、製品となる部分が他の樹脂付きリードフレームの多面付け体Rに接触してしまうのを防ぐことができる。これにより、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの製品となる部分が汚損したり、傷ついたりするのを防ぐことができる。
また、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rを積層させた場合において、樹脂同士が接触するため、金属粉を起因とした不具合を有する光半導体装置1が製造されるのを回避することができる。
更に、収納ケース50による収納が不要となるため、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、その端面と収納ケースのレールとの擦れにより金属粉が発生し、端子部11、12間を短絡してしまうといった不具合を防ぐことができる。
また、案内部Pを設けることによって、積層した樹脂付きリードフレームの多面付け体Rが短手方向(Y方向)に崩れてしまうのを防止することができる。
(3)電子線硬化樹脂を用いた場合、熱硬化樹脂と異なり成形物間の化学的な結合は事実上発生しないため、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、樹脂の成形後であって硬化前において、複数枚、直接重ねた状態で樹脂を硬化させることができ、また、安価に高架橋の光反射樹脂層20を得ることができる。
(5)樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、突出樹脂部20bが形成されることによって、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rを安定して積層することができる。また、収納ケース50を使用することなく、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rを直接積層することができ、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの収納効率を向上させることができる。
(7)突出樹脂部20bは、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの長手方向の辺(長辺)に沿うようにして形成されているので、樹脂の成形過程におきて反りが発生しやすい樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの長手方向の反りを効果的に抑制することができる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
図12は、第2実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの全体図である。図12(a)、図12(b)、図12(c)は、それぞれ、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの平面図、裏面図、側面図を示す。
図13は、第2実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの詳細を説明する図である。図13(a)、図13(b)は、それぞれ、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの平面図、裏面図を示し、図13(c)、図13(d)は、それぞれ図13(a)のc−c断面図と、d−d断面図を示す。図13(e)は、図13(d)のe部詳細を示す図である。
図14は、第2実施形態の突出樹脂部220bに設けられた係止部Qを説明する図である。図14(a)、図14(b)は、それぞれ、図13(a)のa部詳細図、図13(b)のb部詳細図であり、表面樹脂部220b−1及び裏面樹脂部220b−2に設けられた突起部Q1、係止穴Q2を示す。図14(c)、図14(d)は、それぞれ、図14(a)、図14(b)のc−c断面図、d−d断面図を示す。図14(e)は、裏面樹脂部220b−2が係止部Qによって係止された場合の模式図を示し、図14(f)は、搬送方向に裏面樹脂部220b−2が移動するときの模式図を示す。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
光反射樹脂層220は、図12及び図13に示すように、フレーム樹脂部220aと、突出樹脂部220bと、リフレクタ樹脂部220cとから構成される。
突出樹脂部220bは、枠体Fの表面及び裏面に設けられた樹脂部であり、表面樹脂部220b−1と、裏面樹脂部220b−2とを有する。
裏面樹脂部220b−2は、枠体Fの裏面において、互いに対向する長手方向の辺(長辺)に沿って集合体G毎に分けて突出するように形成された樹脂部である。裏面樹脂部220b−2は、図13(e)に示すように、台形柱状に形成されており、長手方向に垂直なYZ平面視において、裏面樹脂部220b−2の裏面側の辺が枠体Fとの境界側の辺よりも短く形成されている。裏面樹脂部220b−2は、枠体Fを挟んで表面樹脂部220b−1と対向する位置に形成されている。
表面樹脂部220b−1及び裏面樹脂部220b−2は、互いに係合して係止する係止部Qを備えている。
当接面P1は、裏面樹脂部220b−2の裏面が当接する面であり、枠体Fの表面と平行に形成される。
案内面P2は、裏面樹脂部220b−2の長手方向に平行な側面に当接する面であり、積層された樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの移動を、長手方向(X方向)に案内する。案内面P2は、裏面樹脂部220b−2を挟むようにして2つの面で当接するので、案内部Pに嵌合する裏面樹脂部220b−2の移動を安定して案内することができる。
以上の構成により、案内部Pは、裏面樹脂部220b−2が、案内部Pに嵌合することにより、裏面樹脂部220b−2の裏面が当接面P1に当接し、裏面樹脂部220b−2の側面が案内面P2に当接する。これにより、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、積層された場合に、短手方向に対する移動を制限しつつ、長手方向に対して移動可能にすることができる。
突起部Q1は、表面樹脂部220b−1の案内部Pの当接面P1の搬送方向とは反対側(−X側)の端部近傍に設けられた突起であり、図14(c)に示すように、XZ平面視において台形状に形成されている。突起部Q1には、表面樹脂部220b−1の長手方向の搬送方向とは反対側(−X側)に当接面P1から傾斜した傾斜面Q1aが形成され、また、搬送方向側(+X側)に当接面P1と垂直な垂直面Q1bが形成されている。
なお、係止部Qは、集合体G毎に形成される突出樹脂部220bのそれぞれに設けてもよく、また、その中のいずれか1つ又は複数に設けるようにしてもよい。
また、係止部Qは、傾斜面Q1aが傾斜面Q2aに当接することによって、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの搬送方向(+X方向)への移動も係止している。しかし、この方向に対しては、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rに所定の力を加えることによって移動することができる。具体的には、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、その端部に所定に力が加えられ、搬送方向側に押し込まれることにより、図14(f)に示すように、裏面樹脂部220b−2の係止穴Q2の傾斜面Q2aが、他の樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの突起部Q1の傾斜面Q1a上を滑り上がる。これにより、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、係止穴Q2が他の樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの突起部Q1から外れ、搬送方向へと移動する。
また、本実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、係止部Qが傾斜面Q1a、Q2a及び垂直面Q1b、Q2bを有する突起部Q1及び係止穴Q2から構成されているので、積層された場合における長手方向への移動が係止される。また、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、搬送方向に所定の力が付加されることにより、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの積層体から搬送方向へ移動することができる。これにより、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの積層体を輸送する場合に、輸送などによりこの積層体が傾いたとしても、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rが積層体から飛び出してしまうのを抑制することができる。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
図15は、第3実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの全体図である。図15(a)、図15(b)、図15(c)は、それぞれ、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの平面図、裏面図、側面図を示す。図15(d)は、複数枚の樹脂付きリードフレームの多面付け体Rが積層された状態を示す図である。図15(e)は、図15(d)のe部詳細を示す図である。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
光反射樹脂層320は、図15に示すように、フレーム樹脂部320aと、突出樹脂部320bと、リフレクタ樹脂部320cとから構成される。
突出樹脂部320bは、枠体Fの表面及び裏面に設けられた樹脂部であり、表面樹脂部320b−1と、裏面樹脂部320b−2とを有する。また、表面樹脂部320b−1及び裏面樹脂部320b−2には、積層された樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの移動を案内する案内部Pが形成されている。
本実施形態では、表面樹脂部320b−1及び裏面樹脂部320b−2は、それぞれの高さがリフレクタ樹脂部320cの高さよりも高くなるように形成されている。これにより、積層された各樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの製品となる部分が、図15(d)、図15(e)に示すように、他の樹脂付きリードフレームの多面付け体Rと接触してしまうのを防止することができる。なお、表面樹脂部320b−1及び裏面樹脂部320b−2は、いずれか一方の高さをリフレクタ樹脂部320cの高さより高くするようにしても、上記効果を奏することができる。
案内部Pは、図15(d)、図15(e)に示すように、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rが積層された場合に案内面P1と案内面P2とが互いに当接する。これにより、案内部Pは、積層された樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの移動を案内する。
上述したように、表面樹脂部320b−1及び裏面樹脂部320b−2がそれぞれ台形柱状に形成されているので、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rを積層する場合に、案内面P1と案内面P2とを容易に当接させることができる。
また、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、案内部Pを備えているので、必要に応じて樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの積層体の中から、プッシャ機構等によって樹脂付きリードフレームの多面付け体Rを長手方向に搬出するのを容易にすることができる。
更に、案内部Pを設けることによって、積層した樹脂付きリードフレームの多面付け体Rが短手方向(Y方向)に崩れてしまうのを防止することができる。
樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、その表面及び裏面に表面樹脂部320b−1及び裏面樹脂部320b−2が形成されていることによって、樹脂の成形過程において発生する成形収縮による反りが生じてしまうのを抑制することができる。
樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、突出樹脂部320bが形成されることによって、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rを安定して積層することができる。また、収納ケース50を使用することなく、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rを直接積層することができ、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの収納効率を向上させることができる。
突出樹脂部320bは、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの長手方向の辺(長辺)に沿うようにして形成されているので、樹脂の成形過程におきて反りが発生しやすい樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの長手方向の反りを効果的に抑制することができる。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
図16は、第4実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの全体図である。図16(a)、図16(b)、図16(c)は、それぞれ、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの平面図、裏面図、側面図を示す。図16(d)は、図16(c)のd部詳細図を示す。図16(e)は、図16(c)に示す樹脂付きリードフレームの多面付け体Rが複数枚積層された状態を示す図である。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
光反射樹脂層420は、図16に示すように、フレーム樹脂部420aと、突出樹脂部420bと、リフレクタ樹脂部420cとから構成される。
突出樹脂部420bは、枠体Fの裏面において、互いに対向する長手方向の辺(長辺)に沿って集合体G毎に分けて突出するように形成された樹脂部である。
案内部Pは、枠体Fの表面において、互いに対向する長手方向の辺(長辺)に沿ってその長辺全体に渡って形成された溝であり、枠体Fを挟んで突出樹脂部420bと対向するようにして形成されている。
ここで、突出樹脂部420bの高さh4と案内部Pの溝の深さh5との差(h4−h5)は、リフレクタ樹脂部420cの高さh3よりも大きくなるように形成される(h4−h5>h3)。こうすることにより、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rを積層させた場合に、製品となるリフレクタ樹脂部420cの表面や、外部端子面11b、12bが、他の樹脂付きリードフレームの多面付け体Rと接触するのを避けることができる。
また、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、案内部Pを備えているので、案内部Pに嵌合する突出樹脂部420bによって長手方向に移動することができる。これにより、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの積層体からプッシャ機構等によって樹脂付きリードフレームの多面付け体Rを長手方向に搬出するのを容易にすることができる。
更に、案内部Pを設けることによって、積層した樹脂付きリードフレームの多面付け体Rが短手方向(Y方向)に崩れてしまうのを防止することができる。
樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、その表面にリフレクタ樹脂部420cが形成され、その裏面に突出樹脂部420bが形成されているので、樹脂の成形過程において発生する成形収縮による反りが生じてしまうのを抑制することができる。
樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、突出樹脂部420bが形成されることによって、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rを安定して積層することができる。また、収納ケースを使用することなく、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rを直接積層することができ、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの収納効率を向上させることができる。
突出樹脂部420bは、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの長手方向の辺(長辺)に沿うようにして形成されているので、樹脂の成形過程におきて反りが発生しやすい樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの長手方向の反りを効果的に抑制することができる。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。
図17は、第5実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの全体図である。図17(a)、図17(b)は、それぞれ、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの平面図、裏面図を示す。図17(c)は、図17(a)のc−c断面図を示し、図17(d)は、図17(c)のd部詳細図を示す。図17(e)は、図17(c)に示す樹脂付きリードフレームの多面付け体Rが複数枚積層された状態を示す図である。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
光反射樹脂層520は、図17に示すように、フレーム樹脂部520aと、突出樹脂部520bと、リフレクタ樹脂部520cとから構成される。
突出樹脂部520bは、枠体Fの表面において、互いに対向する長手方向の辺(長辺)に沿って集合体G毎に分けて突出するように形成された樹脂部である。
案内部Pは、枠体Fの裏面において、互いに対向する長手方向の辺(長辺)に沿ってその長辺のほぼ全体に渡って形成された溝であり、枠体Fを挟んで突出樹脂部520bと対向するようにして形成されている。
係止部Qは、案内部Pに嵌合した突出樹脂部520bの長手方向(X方向)の移動のうち、積層された樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの搬送方向(+X方向)とは反対方向(−X方向)への移動を規制する部分である。係止部Qは、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの案内部Pの搬送方向とは反対側(−X側)の端部に形成される。
また、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、案内部Pを備えているので、案内部Pに嵌合する突出樹脂部520bによって長手方向に移動することができる。これにより、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの積層体からプッシャ機構等によって樹脂付きリードフレームの多面付け体Rを長手方向に搬出するのを容易にすることができる。
樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、突出樹脂部520bが形成されることによって、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rを安定して積層することができる。また、収納ケースを使用することなく、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rを直接積層することができ、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの収納効率を向上させることができる。
また、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rは、その裏面が平坦となるので、特殊な治具等を必要とすることなく既存の装置等に載置することができる。
突出樹脂部520bは、樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの長手方向の辺(長辺)に沿うようにして形成されているので、樹脂の成形過程において反りが発生しやすい樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの長手方向の反りを効果的に抑制することができる。
(変形形態)
(1)各実施形態において、突出樹脂部20bは、枠体Fの互いに対向する長手方向の辺(長辺)に沿って集合体G毎に分けて形成される例を示したが、これに限定されない。例えば、図18(a)に示すように、突出樹脂部620bは、枠体Fの互いに対向する長手方向の辺(長辺)に沿って連続して形成されるようにしてもよい。この場合、積層した樹脂付きリードフレームの多面付け体Rの搬出をスムーズにすることができる。
また、図18(b)に示すように、枠体Fの互いに対向する長手方向の辺(長辺)に沿って短く分割して形成するようにしてもよい。この場合、上述の実施形態の場合よりも樹脂の使用量を低減することができる。なお、突出樹脂部が表面樹脂部及び裏面樹脂部から構成される場合、分割された各突出樹脂部720bの長さw1は、隣り合う突出樹脂部720bとの間隔w2よりも大きくする必要がある(w1>w2)。
(3)第2実施形態において、裏面樹脂部220b−2は、台形柱状に形成され、案内部Pは、台形柱状の溝が形成される例を示したが、これに限定されない。例えば、図19に示すように、長手方向に延在する角柱及び円柱を結合させて構成される溝及び突起を有する案内部Pを、表面樹脂部820b−1及び裏面樹脂部820b−2のそれぞれに形成するようにしてもよい。こうすることにより、表面樹脂部820b−1に嵌合する裏面樹脂部820b−2は、搬送方向の移動を案内するだけでなく、積層された樹脂付きリードフレームの多面付け体Rが厚み方向(Z方向)に対して外れてしまうのを防ぐことができる。
(5)第1実施形態において、対向する突出樹脂部20bのうち一方が、樹脂の充填口となるゲート部を兼ねる例を説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、対向する突出樹脂部の両方が樹脂のゲート部を兼ねるようにしてもよい。こうすることで、リードフレームの多面付け体MSに対する樹脂の充填効率を向上させることができるとともに、樹脂の充填後に不要となる樹脂部が形成されるのを減少させることができる。
また、突出樹脂部は、表面樹脂部だけでなく、裏面樹脂部の少なくとも一部がゲート部を兼ねるようにしてもよい。
(7)各実施形態においては、リードフレーム10は、端子部11及び端子部12を備える例を示したが、リードフレームは、3以上の端子部を備えていてもよい。例えば、端子部を3つ設け、その1つにはLED素子2を実装し、他の2つにはボンディングワイヤ2aを介してLED素子2と接続してもよい。
(9)各実施形態においては、リードフレーム10は、LED素子2等の光半導体素子を接続する光半導体装置1に使用する例を示したが、光半導体素子以外の半導体素子を用いた半導体装置にも使用することができる。
2 LED素子
10 リードフレーム
11 端子部
12 端子部
13 連結部
20 光反射樹脂層
20a フレーム樹脂部
20b 突出樹脂部
20b−1 表面樹脂部
20b−2 裏面樹脂部
30 透明樹脂層
F 枠体
G 集合体
M 凹部
MS リードフレームの多面付け体
P 案内部
Q 係止部
R 樹脂付きリードフレームの多面付け体
S 空隙部
Claims (9)
- 複数の端子部を有し、前記端子部のうち少なくとも一つの表面に光半導体素子が接続される光半導体装置に用いられるリードフレームが枠体に多面付けされたリードフレームの多面付け体と、
前記リードフレームの外周側面及び前記端子部間に形成されるフレーム樹脂部と、前記枠体の表面において、前記枠体の外形を形成し互いに対向する辺上の少なくとも一部に突出して形成される表面樹脂部と、前記枠体の裏面において、前記枠体を挟んで前記表面樹脂部に対応する位置に形成される裏面樹脂部とを有する樹脂層とを備え、
前記表面樹脂部及び前記裏面樹脂部の少なくとも一方は、前記表面樹脂部又は前記裏面樹脂部が他の樹脂付きリードフレームの多面付け体の裏面樹脂部又は表面樹脂部と嵌合し、その裏面樹脂部又は表面樹脂部との相対移動を案内する案内部を有すること、
を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体。 - 請求項1に記載の樹脂付きリードフレームの多面付け体において、
前記表面樹脂部及び前記裏面樹脂部のうち少なくとも一方は、前記案内部の案内方向の移動を係止する係止部を有すること、
を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体。 - 請求項1又は請求項2に記載の樹脂付きリードフレームの多面付け体において、
前記表面樹脂部及び前記裏面樹脂部は、それぞれが前記枠体の外形を形成し互いに対向する辺に沿って複数形成され、その辺と平行する方向における前記表面樹脂部の長さが、隣り合う前記表面樹脂部との間隔よりも長く形成され、また、その辺と平行する方向における前記裏面樹脂部の長さが、隣り合う前記裏面樹脂部との間隔よりも長く形成されること、
を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の樹脂付きリードフレームの多面付け体において、
前記表面樹脂部及び前記裏面樹脂部は、前記リードフレームの多面付け体の長手方向に平行な辺上に形成されること、
を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の樹脂付きリードフレームの多面付け体において、
前記枠体は、前記表面樹脂部が形成される面の少なくとも一部に貫通孔を有し、
前記表面樹脂部は、前記貫通孔を通じて前記裏面樹脂部と結合していること、
を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体。 - 複数の端子部を有し、前記端子部のうち少なくとも一つの表面に光半導体素子が接続される光半導体装置に用いられるリードフレームが枠体に多面付けされたリードフレームの多面付け体と、
前記リードフレームの外周側面及び前記端子部間に形成されるフレーム樹脂部と、前記枠体の表面及び裏面のうち少なくとも一方の面において、前記枠体の外形を形成し互いに対向する辺上の少なくとも一部に突出して形成される突出樹脂部とを有する樹脂層とを備え、
前記枠体は、前記突出樹脂部が形成された面とは反対側の面に、他の樹脂付きリードフレームの多面付け体の突出樹脂部と嵌合し、その突出樹脂部の移動方向を案内する案内部を有すること、
を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体。 - 請求項6に記載の樹脂付きリードフレームの多面付け体において、
前記案内部は、案内方向の移動を係止する係止部を有すること、
を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体。 - 請求項6又は請求項7に記載の樹脂付きリードフレームの多面付け体において、
前記突出樹脂部は、前記リードフレームの多面付け体の長手方向に平行な辺上に形成されること、
を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体。 - 請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の樹脂付きリードフレームの多面付け体と、
前記樹脂付きリードフレームの多面付け体の前記各リードフレームの前記端子部のうち少なくとも一つに接続される光半導体素子と、
前記樹脂付きリードフレームの多面付け体の前記光半導体素子が接続される側の面に形成され、前記光半導体素子を覆う透明樹脂層とを備えること、
を特徴とする光半導体装置の多面付け体。
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