JP6349648B2 - 光半導体装置用リードフレーム、樹脂付き光半導体装置用リードフレーム、リードフレームの多面付け体、樹脂付きリードフレームの多面付け体、光半導体装置、光半導体装置の多面付け体 - Google Patents
光半導体装置用リードフレーム、樹脂付き光半導体装置用リードフレーム、リードフレームの多面付け体、樹脂付きリードフレームの多面付け体、光半導体装置、光半導体装置の多面付け体 Download PDFInfo
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Description
このような光半導体装置の中には、各端子部を電気的に絶縁するために、端子部間に空隙を設け、そこに樹脂を充填させているものがある。しかし、このような光半導体装置は、導電性のある金属等から形成される端子部に比べ、端子部間の空隙部の樹脂部分が最も強度が弱いものとなるため、外力等が加わることにより、その空隙部で破損してしまう場合があった。
第2の発明は、第1の発明の光半導体装置用リードフレーム(10)において、前記補強部(13d)は、前記空隙部(S)に対して複数設けられること、を特徴とする光半導体装置用リードフレームである。
第3の発明は、第1の発明又は第2の発明の光半導体装置用リードフレーム(10)において、当該光半導体装置用リードフレームは、枠体(F)に多面付けされており、前記補強部(13d)は、前記端子部(11、12)と、多面付けされる他の光半導体装置用リードフレームの端子部とを接続する連結部材を兼ねること、を特徴とする光半導体装置用リードフレームである。
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光半導体装置用リードフレーム(10)において、前記補強部(13d)は、前記空隙部(S)の延長上の幅全域に渡って設けられること、を特徴とする光半導体装置用リードフレームである。
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光半導体装置用リードフレーム(10)において、前記補強部(13d)は、少なくとも一部が、前記端子部(11、12)の表面又は裏面に対して窪んだ状態に形成されること、を特徴とする光半導体装置用リードフレームである。
第6の発明は、互いに絶縁する複数の端子部(511、512)を有し、前記端子部のうち少なくとも一つが光半導体素子(2)と接続される光半導体装置(501)に用いられる光半導体装置用リードフレーム(510)において、前記複数の端子部間の空隙部(S)の延長上に補強部(T)を備えること、を特徴とする光半導体装置用リードフレームである。
第7の発明は、第6の発明の光半導体装置用リードフレーム(510)において、前記補強部(T)は、前記端子部(511、512)の表面及び裏面のうち少なくとも一方の面に対して窪んでいること、を特徴とする光半導体装置用リードフレームである。
第8の発明は、第6の発明又は第7の発明の光半導体装置用リードフレーム(510)において、前記補強部(T)は、前記光半導体装置(501)の外形の中心線のうち少なくとも1つの中心線に対して線対称に設けられること、を特徴とする光半導体装置用リードフレームである。
第9の発明は、第6の発明から第8の発明までのいずれかの光半導体装置用リードフレーム(510)において、前記補強部(T)は、前記空隙部(S)の中心線のうち少なくとも1つの中心線に対して線対称に設けられること、を特徴とする光半導体装置用リードフレームである。
第10の発明は、第6の発明から第9の発明までのいずれかの光半導体装置用リードフレーム(710)において、前記補強部(T)は、前記光半導体装置の外形の中心に対して点対称に設けられること、を特徴とする光半導体装置用リードフレームである。
以下、図面等を参照して、本発明の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)は、光半導体装置1の平面図を示し、図1(b)は、光半導体装置1の側面図を示し、図1(c)は、光半導体装置1の裏面図を示す。
図2は、第1実施形態のフレームFに多面付けされたリードフレーム10を示す図である。
図3は、第1実施形態のリードフレーム10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10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、d−d断面図を示す。
図4は、第1実施形態の光反射樹脂層20が形成されたリードフレーム10の詳細を説明する図である。
図4(a)、図4(b)は、それぞれ、光反射樹脂層20が形成されたリードフレーム10の平面図、裏面図を示し、図4(c)、図4(d)は、それぞれ図4(a)のc−c断面図と、d−d断面図を示す。
各図において、光半導体装置1の平面図における長手方向を左右方向X、短手方向を上下方向Y、表面及び裏面の方向を厚み方向Zとする。
光半導体装置1は、図2に示すように、多面付けされたリードフレーム10に光反射樹脂層20を形成し、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、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5(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、その底面の厚みは、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。フレーム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、フレーム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、フレーム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、フレームFとを接続している。
これに対して、本発明のリードフレーム10には、連結部13dが、リードフレーム10の空隙部Sの延長上を横切るようにして、端子部11と他のリードフレーム10の端子部12とを接続することによって、上記問題の発生を抑制することができる。
これに対して、本発明の光半導体装置1は、外力等が加わったとしても、図1(a)に示すように、空隙部Sの延長上に連結部13dが存在しているため、空隙部Sが樹脂のみである場合に比べ、空隙部Sの強度を向上させることができ、光半導体装置1が空隙部Sにおいて破損してしまうのを抑制することができる。
本実施形態では、図1(a)に示すように、端子部11の下側の辺に形成された連結部13dは、対向する端子部12の左側の辺の延長線p1の手前で切断され、また、端子部12の上側の辺に形成された連結部13dは、対向する端子部11の右側の辺の延長線p2の手前で切断される。そのため、端子部11、12の各連結部13dは、空隙部Sの延長上の幅方向全域を横切るようには形成されていない。
また、本実施形態の光半導体装置1は、光半導体装置1の上端及び下端の両側に連結部13dが存在しているため、連結部が一箇所設けられる場合に比べ、空隙部Sにおける強度を向上し、かつ、均一にすることができる。
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4(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。
光反射樹脂層20は、リードフレーム10に載置されるLED素子2の発する光を反射させるために、光反射特性を有する熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂が用いられる。
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。
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。
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。
また、透明樹脂層30は、図1に示すように、光半導体装置1の外形に合わせた略直方体状の形状に限られず、光を効率よく制御するために、LED素子2の部分に対して半球状等に形成してもよい。
図5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5(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5(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5(c)は、エッチング加工後の金属基板100を示す図である。図5(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5(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5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から多面付けされた複数のリードフレーム10が製造されるものとする。
次に、図5(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5(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が形成される。
そして、図5(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に示すように、フレームFに多面付けされた状態で製造される。なお、図2において、めっき層Cは省略されている。
図6は、第1実施形態の多面付けされた樹脂付きリードフレーム、多面付けされた光半導体装置1を示す図である。
図7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7(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7(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7(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7(d)は、ダイシングにより個片化され、光半導体装置1を形成したリードフレーム10の断面図を示す。
なお、図7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7(a)〜(d)は、それぞれ図5(a)の断面図に基づくものである。
また、光反射樹脂層20は、端子部11、12とほぼ同等の厚みに形成され、光反射樹脂層20の表面及び裏面には、各端子部11、12のLED端子面11a、12aと、外部端子面11b、12bとが表出する(図4(a)、図4(b)参照)。以上により、図6(a)に示すように、樹脂付きのリードフレーム10の多面付け体が形成される。
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6(b)に示すように、多面付けされた光半導体装置1が形成される。
最後に、図7(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。
(1)リードフレーム10は、空隙部Sの延長上に連結部13dを備えているので、光半導体装置1の空隙部Sにおける強度を向上させることができ、光半導体装置1に外力等が加わった場合に、その空隙部Sで折れて破損してしまうのを抑制することができる。
また、リードフレーム10は、光反射樹脂層20を形成する工程において、端子部11と端子部12との間隔がずれたり、各端子部11、12がフレームFに対して捩れたりして、適正に光半導体装置1を製造することができなくなるのを抑制することができる。
(3)連結部13dは、端子部12と、上側に隣接する他のリードフレーム10の端子部11とを連結し、また、端子部11と、下側に隣接する他のリードフレーム10の端子部12とを連結している。これにより、連結部13dは、端子部11、12と上下に隣接する他のリードフレームの端子部12、11とを接続する連結部としての役割と、端子部間の空隙部Sの延長上を横切って、空隙部Sの補強部としての役割とを果たすことができる。
(4)リードフレーム10は、端子部11、12の上側及び下側に連結部13dを設けているので、実質的には、連結部13dを、端子部11、12間の空隙部を全域に渡って横切らせており、より効果的に空隙部Sの強度を向上させ、光半導体装置1の破損を抑制することができる。
(5)連結部13は、端子部11、12の厚みよりも薄く、かつ、その表面が端子部11、12の表面と同一平面内に形成されているので、端子部11、12と光反射樹脂層20との接触面積を増やすことができる。また、リードフレーム10の厚み(Z)方向において、リードフレーム10と光反射樹脂層20とを交互に噛み合わせることができる。これにより、リードフレーム10から光反射樹脂層20が剥離してしまうのを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8は、第2実施形態のリードフレーム210及び光半導体装置201の詳細を説明する図である。
図8(a)は、多面付けされたリードフレーム210を示す図であり、図8(b)は、光半導体装置201の全体構成を示す図である。
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。
連結部213dは、図8に示すように、端子部212の上側の辺と、上側に隣接する他のリードフレーム210の端子部211の下側の辺とを接続し、また、端子部211の下側の辺と、下側に隣接する他のリードフレーム210の端子部212の上側の辺とを接続する。すなわち、連結部213dは、一の端子部(212、211)と、その端子部の空隙部Sを挟んで対向する側に位置し、上又は下に隣接する他のリードフレームの端子部(211、212)とを連結するために、クランク状に屈折した形状に形成される。
連結部213は、多面付けされた各リードフレーム210上にLED素子2等が搭載され、多面付けの光半導体装置201が形成された場合に、図8(a)に示すリードフレーム210の外形線(図8(a)中の破線)で切断される。これにより、個片化された光半導体装置201は、図8(b)に示すように、空隙部Sの延長上の幅方向全域に渡って横切る連結部213dを、その上端に備えた状態となる。また、個片化された場合に、各々の個片を同じ形状にすることができる。
(1)リードフレーム210は、光半導体装置201の空隙部Sにおける強度を向上させることができ、光半導体装置201に外力等が加わった場合に、その空隙部Sで折れて破損してしまうのを抑制することができる。
また、リードフレーム210は、光反射樹脂層20を形成する工程において、端子部211と端子部212との間隔がずれたり、各端子部211、212がフレームFに対して捩れたりして、適正に光半導体装置201を製造することができなくなるのを抑制することができる。
(2)連結部213dは、端子部211と他のリードフレームの端子部212とを接続する連結部としての役割と、端子部間の空隙部Sの延長上を横切って、空隙部Sの補強部としての役割とを果たすことができる。
(3)光半導体装置201は、連結部213dが、空隙部Sの延長上の幅方向全域に渡って横切るようにして形成されているので、上記効果をより効率よく奏することができる。
(4)連結部213は、端子部211、212の厚みよりも薄く、かつ、その表面が端子部211、212の表面と同一平面内に形成されているので、リードフレーム210の厚み(Z)方向において、リードフレーム210と光反射樹脂層20とを交互に噛み合わせることができる。これにより、リードフレーム210から光反射樹脂層20が剥離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9は、第3実施形態の光半導体装置501の全体構成を示す図である。
図9(a)は、光半導体装置501の平面図を示し、図9(b)は、光半導体装置501の側面図を示し、図9(c)は、光半導体装置501の裏面図を示す。図9(d)は、図9(a)のd−d断面図を示す。
図10は、第3実施形態のフレームFに多面付けされたリードフレーム510を示す図である。図10(a)は、リードフレームの多面付け体の平面図であり、図10(b)は、リードフレームの多面付け体の裏面図である。図10(c)は、図10(a)のc−c断面図である。
図11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を示す図である。図11(a)は、樹脂付きリードフレームの多面付け体の平面図であり、図11(b)は、樹脂付きリードフレームの多面付け体の裏面図である。図11(c)は、図11(a)のc−c断面図である。
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。
リードフレーム510は、図9及び図10に示すように、一対の端子部、すなわち、LED素子2が載置、接続される端子部511と、ボンディングワイヤ2aを介してLED素子2に接続される端子部512とから構成される。また、リードフレーム510は、その外形の範囲内(図10(a)中の破線内)に、連結部513及び補強片Tが設けられている。
補強片Tは、端子部511、512の配列方向(X方向)に長い矩形状の補強部T1と、その補強部T1をフレームFに接続する接続部T2とから構成されている。補強片Tは、補強部T1の中央部に接続部T2が形成され、T字状に形成されている。ここで、フレームFは、多面付けされるリードフレームの外周を囲むようにして形成される外周枠体部F1と、上記配列方向とは直交する方向(Y方向)に配列される各リードフレーム510間に形成される中間枠体部F2とを備える。
ここで、接続部T2は、補強部T1の長手(X)方向の幅寸法が、補強部T1に比べ十分に狭い寸法(例えば、10分の1)で形成されている。そのため、リードフレーム510の外形でダイシングする場合に、切断する金属部の加工面積を極力減らすことができ、切断加工の効率が低減してしまうのを抑制することができる。また、図9(b)に示すように、製造された光半導体装置501の側面から表出する補強片Tの接続部T2の断面が小さくなるので、補強片Tは、外部から浸入する水分等の浸入経路を最小限にすることができ、光半導体装置501の製品の信頼性を向上させることができる。
なお、端子部511及び端子部512の形状の差が大きい場合(例えば、端子部511と端子部512の表面積の比が2:3以上大きい場合)、補強片Tの接続部T2は、各端子部の空隙部Sの延長上に設け、補強片Tが空隙部SのX方向及びY方向の中心線に対して線対称に設けられるようにしてもよい。このようにすることで、端子部の大きさが極端に相違する場合でも空隙部Sにおける光反射樹脂層520の強度を向上させることができ、補強片Tは、空隙部Sにおける破損をより効率よく抑制することができる。
また、接続部T2を形成する位置は、光反射樹脂層520を形成する樹脂の種類(樹脂の硬化後の硬さ)に応じて変更するようにしてもよい。例えば、樹脂の硬化後の硬さが所定の値(損失弾性率が109Paかつ貯蔵弾性率が108Pa)以上の場合、その樹脂は外力に対してクラックが入り易くなるため、接続部T2は、空隙部Sの延長上に設けられていることが望ましい。
また、図11に示すように、補強片Tの裏面にも樹脂が流れ込むので、リードフレーム510と樹脂との密着面積が増え、光反射樹脂層520がリードフレーム510から剥離してしまうのを抑制することができる。さらに、製造された光半導体装置501の裏面から、補強片Tが表出してしまうのを防ぐことができ、光半導体装置501の外観、基板への実装時のアライメント容易性、半田接合時のセルフアライメント性を向上させることができる(図11(b)参照)。
リフレクタ520aは、LED素子2が配置される部分(配置部)、すなわち、端子部511、512のLED端子面511a、512aを囲むようにして、リードフレーム510の表面側に突出している。これにより、リフレクタ520aは、LED端子面511aに接続されるLED素子2から発光する光を反射させて、光半導体装置501から光を効率よく照射させる。
リフレクタ520aは、その高さ寸法が、LED端子面511aに接続されるLED素子2の高さ寸法よりも大きい寸法で形成される。また、リフレクタ520aが形成されることによって、リードフレーム510に設けられた補強部Tの表面が、光半導体装置501(樹脂付きリードフレーム)の表面から視認されてしまうのを防ぐことができ、光半導体装置501の外観を良好に保つことができる。また、LED端子部511が光反射樹脂層520から剥離してしまうのを抑制することができる。
(1)リードフレーム510は、空隙部Sの延長上に補強片Tを備えているので、光半導体装置1の空隙部Sにおける強度を向上させることができ、光半導体装置1に外力等が加わった場合に、その空隙部Sで折れて破損してしまうのを抑制することができる。
(2)補強片Tが、端子部の裏面に対して窪むように形成されているので、樹脂との密着面積を増やすことができ、光反射樹脂層520がリードフレーム510から剥離してしまうのを抑制することができる。また、樹脂が充填された場合に樹脂付きリードフレームの裏面から補強片Tが表出してしまうのを防ぐことができ、樹脂付きリードフレームや光半導体装置の外観を良好に保つことができる。
(3)補強片Tが、光半導体装置501の外形の中心線に対して線対称に形成されているので、製造過程や、光半導体装置の実装時において加わる熱によって発生する樹脂付きリードフレームや光半導体装置1の伸縮や歪みを均一にすることができ、光半導体装置等が局所的に破損してしまうのを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12は、第4実施形態のフレームFに多面付けされたリードフレーム610を示す図である。図12(a)は、リードフレームの多面付け体の平面図であり、図12(b)は、リードフレームの多面付け体の裏面図である。図12(c)は、図12(a)のc−c断面図である。
第4実施形態のリードフレーム610は、補強片Tの形状が相違する点で、第3実施形態のリードフレーム510と相違する。
本実施形態の補強片Tは、端子部611、612の配列方向(X方向)に長い矩形状の補強部のみから構成されており、その補強部が直接フレームF(外周枠体部F1又は中間枠体部F2)上に空隙部Sの延長上を横切るようにして設けられる。
また、リードフレーム610の補強片Tは、接続部を有さないので、その外形を第3実施形態の補強片Tに比して大きくすることができる。そのため、補強片Tは、空隙部Sの強度をより向上させることができる。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。
図13は、第5実施形態のフレームFに多面付けされたリードフレーム710を示す図である。図13(a)は、リードフレームの多面付け体の平面図であり、図13(b)は、リードフレームの多面付け体の裏面図である。図13(c)は、図13(a)のc−c断面図である。
第5実施形態のリードフレーム710は、補強片Tの形状が相違する点と、各端子部の外形が相違する点とで、第3実施形態のリードフレーム510と相違する。
本実施形態のリードフレーム710の端子部711と端子部712とは、互いに同一の外形に形成されている。
補強片Tは、端子部の空隙部Sの延長上を横切るようにして設けられる。補強片Tは、端子部711、712の配列方向(X方向)に長い矩形状の補強部T1と、その補強部T1をフレームFの中間枠体部F2に接続する接続部T2とから構成されている。補強片Tは、補強部T1の一端部に接続部T2が形成され、L字状に形成されており、リードフレーム710(光半導体装置)の外形の中心に対して点対称に配置されている。
また、補強片Tが、端子部の裏面に対して窪むように形成されているので、樹脂との密着面積を増やすことができ、光反射樹脂層がリードフレーム1010から剥離してしまうのを抑制することができるとともに、樹脂付きリードフレームの裏面から補強片Tが表出してしまうのを防ぐことができる。
さらに、各端子部が同じ形状に形成され、また、補強片Tがリードフレーム710の外形の中心に対して点対称に形成されているので、樹脂付きリードフレームや光半導体装置に発生する伸びや歪みを均一にすることができ、製造工程や光半導体装置駆動時に発生する熱ストレスなどによる樹脂付きリードフレームや光半導体装置の一部に歪等が集中して樹脂部の破壊が発生してしまうのを抑制することができる。
次に、本発明の第6実施形態について説明する。
図14は、第6実施形態のフレームFに多面付けされたリードフレーム810を示す図である。図14(a)は、リードフレームの多面付け体の平面図であり、図14(b)は、リードフレームの多面付け体の裏面図である。図14(c)は、図14(a)のc−c断面図である。
第6実施形態のリードフレーム810は、補強片Tの形状が相違する点で、第3実施形態のリードフレーム510と相違する。
補強片Tは、端子部の空隙部Sの延長上を横切るようにして設けられる。補強片Tは、端子部811、812の配列方向(X方向)に長い矩形状の補強部T1と、その補強部T1をフレームFの中間枠体部F2に接続する接続部T2とから構成されている。補強片Tは、補強部T1の一端部に接続部T2が形成され、L字状に形成されており、リードフレーム810(光半導体装置)の外形の端子部の配列方向に平行な方向(Y方向)の中心線に対して線対称に配置されている。
以上より、本実施形態のリードフレームは、上述の第3実施形態のリードフレーム510と同様の効果を奏することができる。特に、2つの端子の大きさが異なる場合に、光半導体装置全体での歪を調節することが容易となり、有益である。
次に、本発明の第7実施形態について説明する。
図15は、第7実施形態のフレームFに多面付けされたリードフレーム910を示す図である。図15(a)は、リードフレームの多面付け体の平面図であり、図15(b)は、リードフレームの多面付け体の裏面図である。図15(c)は、図15(a)のc−c断面図である。
第7実施形態のリードフレーム910は、補強片Tの形状が相違する点で、第3実施形態のリードフレーム510と相違する。
補強片Tは、端子部の空隙部Sの延長上を横切り、また、各端子部911、912を囲むようにして形成されている。そのため、補強片Tは、端子部911、912を挟み込む用にして形成されたコの字状の補強部T1と、その補強部T1をフレームFの中間枠体部F2に接続する接続部T2とから構成されている。
また、補強片Tは、リードフレーム910(光半導体装置)の外形の上下方向(Y方向)及び左右方向(X方向)の中心線に対して線対称に配置されている。
また、コの字状の補強部T1を備えることによって、樹脂付きリードフレームや光半導体装置の角部の強度を向上させることができ、角部の樹脂が欠けたり変形したりするのを防ぐことができる。
次に、本発明の第8実施形態について説明する。
図16は、第8実施形態のフレームFに多面付けされたリードフレーム1010を示す図である。図16(a)は、リードフレームの多面付け体の平面図であり、図16(b)は、リードフレームの多面付け体の裏面図である。図16(c)は、図16(a)のc−c断面図である。
第8実施形態のリードフレーム1010は、1つのリードフレーム1010に対して補強片Tが3つ設けられている点と、端子部1011に連結部1013が2つ設けられている点で、第7実施形態のリードフレーム910と相違する。
補強片Ta及び補強片Tbは、L字状に形成された補強部Ta1、Tb1と、その補強部をフレームFに接続する接続部Ta2、Tb2とからそれぞれ構成されている。
補強片Tcは、上述したように、コの字状に形成された補強部Tc1と、その補強部をフレームFに接続する接続部Tc2とから構成される。
また、補強片Tが、端子部の裏面に対して窪むように形成されているので、樹脂との密着面積を増やすことができ、光反射樹脂層がリードフレーム1010から剥離してしまうのを抑制することができるとともに、樹脂付きリードフレームの裏面から補強片Tが表出してしまうのを防ぐことができる。
さらに、コの字状及びL字状の補強部Ta〜Tcを備えることによって、樹脂付きリードフレームや光半導体装置の角部の強度を向上させることができ、角部の樹脂が欠けたり変形したりするのを防ぐことができる。
また、端子部1011が2つの連結部1013により連結されるので、外形が大きく形成された端子部1011の連結強度を向上させることができ、リードフレームの多面付け体のハンドリング時等において、端子部1011がフレームFに対して変形したり、外れたりするのを抑制することができる。
(変形形態)
(1)第1実施形態、第2実施形態において、連結部13dは、端子部を他のリードフレームの端子部やフレームFに連結する連結部としての役割と、端子部間の強度を向上させる補強部としての役割を兼ねる形態としたが、これに限定されない。例えば、連結部13dの代わりに、図17に示すように、端子部311、312間の空隙部Sの延長上に補強部313dを形成し、光半導体装置301の空隙部Sにおける強度を向上させるようにしてもよい。
(3)第1実施形態、第2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、2以上の端子部を備えていてもよい。例えば、図18に示すように、端子部を3つ設け、その1つ(411)にはLED素子を実装し、他の2つ(412a、412b)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。この場合、補強部としての役割を有する連結部313dは、端子部411、412a間と、端子部411、412b間との空隙部Sの延長上に設ける必要がある。
(5)第1実施形態、第2実施形態において、光反射樹脂層20は、リードフレーム10の厚みと同等に形成される例で説明したが、これに限定されない。例えば、リードフレームのLED素子の搭載部を囲むようにして、リードフレームの表面に凸状に光反射樹脂層を形成することも可能である。
(6)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。
(8)第3実施形態において、補強片Tは、補強部T1が1つの接続部T2によってフレームFに接続される例を示したが、これに限定されるものでなく、補強部T1は、2以上の接続部T2によってフレームFに接続されるようにしてもよい。例えば、補強部T1の両端のそれぞれに接続部T2を設けることも可能であり、この場合、フレームFに対する補強部T1の接続強度を向上させることができる。
また、補強片Tは、端子部の厚みより薄く形成し、その表面及び裏面のそれぞれが、各端子部の表面及び裏面のそれぞれから窪むようにしてもよい。この場合、補強片Tは、樹脂付きリードフレームの製造過程において、樹脂をリードフレームの各端子部間により効率よく充填することができる。また、この補強片を備えたリードフレームは、樹脂を充填した場合に、樹脂付きリードフレームの表裏面から補強片Tが表出してしまうのを防ぐことができるので、フラット型の光半導体装置に使用することも可能である。
2 LED素子
10、210、510、610、710、810、910、1010 リードフレーム
11、211、511、611、711、811、911、1011 端子部
12、212、512、612、712、812、912、1012 端子部
13、213、513、613、713、813、913、1013 連結部
20、520 光反射樹脂層
30、530 透明樹脂層
M 凹部
S 空隙部
T 補強片
Claims (14)
- 互いに絶縁する複数の端子部を有し、前記端子部のうち少なくとも一つが光半導体素子と接続される光半導体装置に用いられる光半導体用リードフレームにおいて、
前記端子部は、対向する他の端子部との間の空隙部の延長上に連結部を備え、
前記連結部は、前記光半導体装置の外形を形成するパッケージ領域内において、前記パッケージ領域の辺に沿って一部が延在するクランク状に屈折した形状であること、
を特徴とする光半導体装置用リードフレーム。 - 請求項1に記載の光半導体装置用リードフレームにおいて、
当該光半導体装置用リードフレームは、枠体に多面付けされており、
前記連結部は、前記端子部と、多面付けされる他の光半導体装置用リードフレームの端子部とを接続する連結部材を兼ねること、
を特徴とする光半導体装置用リードフレーム。 - 請求項1又は請求項2に記載の光半導体装置用リードフレームにおいて、
前記連結部は、前記空隙部の延長上の幅全域に渡って設けられること、
を特徴とする光半導体装置用リードフレーム。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の光半導体装置用リードフレームにおいて、
前記連結部は、少なくとも一部が、前記端子部の表面又は裏面に対して窪んだ状態に形成されること、
を特徴とする光半導体装置用リードフレーム。 - 互いに絶縁する複数の端子部を有し、前記端子部のうち少なくとも一つが光半導体素子と接続される光半導体装置に用いられる光半導体装置用リードフレームにおいて、
前記複数の端子部は、それぞれ前記複数の端子部間の空隙部の延長上に補強部を備え、
一の前記端子部の前記補強部は、前記空隙部を介して隣接する他の前記端子部の方向に突出した形状であり、他の前記端子部の前記補強部は、前記空隙部を介して隣接する一の前記端子部の方向に突出した形状であり、
一の前記端子の前記補強部及び他の前記端子部の前記補強部は、前記光半導体装置の外形を形成するパッケージ領域内において、前記パッケージ領域の辺に沿って延在する、
を特徴とする光半導体装置用リードフレーム。 - 請求項5に記載の光半導体装置用リードフレームにおいて、
前記補強部は、前記端子部の表面及び裏面のうち少なくとも一方の面に対して窪んでいること、
を特徴とする光半導体装置用リードフレーム。 - 請求項5又は請求項6に記載の光半導体装置用リードフレームにおいて、
前記補強部は、前記光半導体装置の外形の中心線のうち少なくとも1つの中心線に対して線対称に設けられること、
を特徴とする光半導体装置用リードフレーム。 - 請求項5から請求項7までのいずれか1項に記載の光半導体装置用リードフレームにおいて、
前記補強部は、前記空隙部の中心線のうち少なくとも1つの中心線に対して線対称に設けられること、
を特徴とする光半導体装置用リードフレーム。 - 請求項5から請求項8までのいずれか1項に記載の光半導体装置用リードフレームにおいて、
前記補強部は、前記光半導体装置の外形の中心に対して点対称に設けられること、
を特徴とする光半導体装置用リードフレーム。 - 請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の光半導体装置用リードフレームと、
前記光半導体装置用リードフレームの前記端子部の外周及び前記空隙部に形成される樹脂層とを備えること、
を特徴とする樹脂付き光半導体装置用リードフレーム。 - 請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の光半導体装置用リードフレームが枠体に多面付けされていること、
を特徴とするリードフレームの多面付け体。 - 請求項10に記載の樹脂付き光半導体装置用リードフレームが多面付けされていること、
を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体。 - 請求項10に記載の樹脂付き光半導体装置用リードフレームと、
前記樹脂付き光半導体装置用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、
前記樹脂付き光半導体装置用リードフレーム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。 - 請求項13に記載の光半導体装置が多面付けされていること、
を特徴とする光半導体装置の多面付け体。
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