JP7051921B2 - Semiconductor device - Google Patents
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本発明は、半導体素子を備える半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device including a semiconductor element.
図6および図7は、従来の半導体発光装置の一例を示している(たとえば特許文献1参照)。これらの図に示された半導体発光装置Xは、リードフレーム91、LEDチップ92、ケース93、および透光樹脂94を備えている。リードフレーム91は、略一定の幅とされた2つの帯状部分からなる。リードフレーム91の裏面は、ケース93から露出している。LEDチップ92は、半導体発光装置Xの光源であり、リードフレーム91の一方の帯状部分に含まれるボンディング部91aにボンディングされている。LEDチップ92は、リードフレーム91の他方の帯状部分に対して、ワイヤ95によって接続されている。
6 and 7 show an example of a conventional semiconductor light emitting device (see, for example, Patent Document 1). The semiconductor light emitting device X shown in these figures includes a
半導体発光装置Xの高輝度化を図るには、LEDチップ92への投入電力を大きくする必要がある。これに伴い、LEDチップ92から発せられる熱量が増大する。この熱は、ボンディング部91aを介して、半導体発光装置Xが実装されるたとえば回路基板に逃がすことが好ましい。しかしながら、全体が比較的小型である長矩形状とされた半導体発光装置Xにおいて、ケース93に対するボンディング部91aの大きさを大きくすると、リードフレーム91がケース93から抜け落ちてしまうという問題があった。
In order to increase the brightness of the semiconductor light emitting device X, it is necessary to increase the power input to the
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、適正に小型化を図ることが可能な半導体発光装置を提供することをその課題とする。 The present invention has been conceived under the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device capable of appropriately reducing the size.
本発明によって提供される半導体発光装置は、第1リードフレームと、上記第1リードフレームと第1方向において離間配置された第2リードフレームと、上記第1リードフレームのダイボンディング部にボンディングされ、且つ上記第2リードフレームに導通する半導体発光素子と、半導体発光素子を開口を介して露出するように環状に囲み、半導体発光素子の光を出射方向に反射させるための枠状部を有するとともに、上記第1リードフレームおよび上記第2リードフレームを支持する樹脂製のケースと、を備え、上記第1リードフレームは、上記ダイボンディング部と一体的に設けられ、その裏面が上記ダイボンディング部の裏面より出射方向側に位置しており、平面視において上記ダイボンディング部から上記第1方向と直交する第2方向に上記枠状部と重なる領域まで延出し、上記ダイボンディング部の上記第1方向の幅よりも小さい上記第1方向の幅を有する第1延出部を具備しており、上記ケースは、上記枠状部により上記第1延出部の表面を密着して覆うと共に、上記ダイボンディング部の裏面を露出させつつ上記第1延出部の上記裏面を密着して覆う第1抱え込み部を有しているとともに、上記第1延出部は、上記半導体発光素子の上記第1方向の幅よりも小さい上記第1方向の幅を有する。 The semiconductor light emitting device provided by the present invention is bonded to a first lead frame, a second lead frame separated from the first lead frame in the first direction, and a die bonding portion of the first lead frame. Further, it has a semiconductor light emitting element conducting the second lead frame and a frame-shaped portion for circularly surrounding the semiconductor light emitting element so as to be exposed through an opening and reflecting the light of the semiconductor light emitting element in the emission direction. A resin case for supporting the first lead frame and the second lead frame is provided, and the first lead frame is provided integrally with the die bonding portion, and the back surface thereof is the back surface of the die bonding portion. It is located closer to the emission direction, extends from the die bonding portion to a region overlapping the frame-shaped portion in the second direction orthogonal to the first direction in a plan view, and extends in the first direction of the die bonding portion. The first extending portion having a width smaller than the width in the first direction is provided, and in the case, the surface of the first extending portion is closely covered by the frame-shaped portion, and the die bonding is performed. The first extending portion has a first holding portion that closely covers the back surface of the first extending portion while exposing the back surface of the portion, and the first extending portion is in the first direction of the semiconductor light emitting device. It has the width in the first direction smaller than the width.
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1延出部は、少なくとも上記ダイボンディング部の上記第1方向における中央領域において第2方向に延びるように設けられている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1延出部は、少なくとも上記ダイボンディング部の上記第1方向における上記第2リードフレーム側の端部領域において上記第2方向に延びるように設けられている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1延出部は、少なくとも上記ダイボンディング部の上記第1方向における上記第2リードフレームと反対側の端部領域において上記第2方向に延びるように設けられている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1延出部は、複数設けられている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1延出部は、その上記表面が上記ダイボンディング部と面一に形成されている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記ダイボンディング部の上記裏面は上記ケースの裏面と面一である。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1リードフレームは、第1端子部を有しており、且つ上記第1端子部以外の部分の厚みが上記第1端子部の厚み以下の厚みを有する。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第2リードフレームは、その表面が上記ケースの開口から露出し、且つその裏面が上記ケースから露出する本体部と、この本体部と一体的に設けられ、その裏面が上記本体部の裏面より出射方向側に位置しており、平面視において上記本体部から上記第2方向に上記枠状部と重なる領域まで延出する第2延出部を具備しており、上記ケースは、上記枠状部により上記第2延出部の上記表面を密着して覆うと共に、上記本体部の上記裏面を露出させつつ上記第2延出部の上記裏面を密着して覆う第2抱え込み部を有している。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第2リードフレームは、上記本体部と一体的に設けられ、その裏面が上記本体部の上記裏面より出射方向側に位置しており、平面視において上記本体部から上記第1方向に延出する第3延出部を具備しており、上記ケースは、上記第3延出部の上記裏面を密着して覆う第3抱え込み部を有している。 In a preferred embodiment of the present invention, the first extending portion is provided so as to extend in the second direction at least in the central region of the die bonding portion in the first direction. In a preferred embodiment of the present invention, the first extending portion is provided so as to extend in the second direction at least in the end region of the die bonding portion on the second lead frame side in the first direction. ing. In a preferred embodiment of the present invention, the first extending portion extends in the second direction at least in the end region opposite to the second lead frame in the first direction of the die bonding portion. It is provided. In a preferred embodiment of the present invention, a plurality of the first extending portions are provided. In a preferred embodiment of the present invention, the surface of the first extending portion is formed flush with the die bonding portion. In a preferred embodiment of the present invention, the back surface of the die bonding portion is flush with the back surface of the case. In a preferred embodiment of the present invention, the first lead frame has a first terminal portion, and the thickness of the portion other than the first terminal portion is equal to or less than the thickness of the first terminal portion. Have. In a preferred embodiment of the present invention, the second lead frame is provided integrally with a main body portion whose front surface is exposed from the opening of the case and whose back surface is exposed from the case. The back surface thereof is located on the emission direction side from the back surface of the main body portion, and has a second extending portion extending from the main body portion to a region overlapping the frame-shaped portion in the second direction in a plan view. In the case, the frame-shaped portion closely covers the front surface of the second extension portion, and the back surface of the second extension portion is brought into close contact with the case while exposing the back surface of the main body portion. It has a second holding part that covers it. In a preferred embodiment of the present invention, the second lead frame is provided integrally with the main body portion, and the back surface thereof is located on the emission direction side from the back surface of the main body portion. A third extension portion extending from the main body portion in the first direction is provided, and the case has a third holding portion that closely covers the back surface of the third extension portion.
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第2延出部と上記第3延出部とは、上記本体部を囲むように連続している。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第2延出部および上記第3延出部は、その表面が上記本体部の表面と面一である。本発明の好ましい実施の形態においては、上記本体部の上記裏面は上記ケースの裏面と面一である。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第2リードフレームは、第2端子部を有しており、且つ上記第2端子部以外の部分の厚みが上記第2端子部の厚み以下の厚みを有する。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1リードフレームおよび上記第2リードフレームは、曲げ加工のされていないリードフレームからなる。本発明の好ましい実施の形態においては、上記各延出部の先端部は、上記ケースの側面よりも内側に位置することにより上記ケースに内包されている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記各延出部の上記裏面は、上記各延出部の上記表面と平行な平面を有する。本発明の好ましい実施の形態においては、上記枠状部の上記開口が矩形状である。本発明の好ましい実施の形態においては、上記ケースは白色樹脂からなる。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1延出部は、上記ダイボンディング部の上記第2方向両側に、それぞれ少なくとも1つずつ形成されている。本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1延出部は、上記ダイボンディング部の上記第2方向片側に、複数形成されているものを含む。本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の第1延出部は、上記第2方向に延出する長さが同一である。 In a preferred embodiment of the present invention, the second extension portion and the third extension portion are continuous so as to surround the main body portion. In a preferred embodiment of the present invention, the surface of the second extension portion and the third extension portion is flush with the surface of the main body portion. In a preferred embodiment of the present invention, the back surface of the main body is flush with the back surface of the case. In a preferred embodiment of the present invention, the second lead frame has a second terminal portion, and the thickness of the portion other than the second terminal portion is equal to or less than the thickness of the second terminal portion. Have. In a preferred embodiment of the present invention, the first lead frame and the second lead frame are composed of a lead frame that has not been bent. In a preferred embodiment of the present invention, the tip end portion of each of the extending portions is included in the case by being located inside the side surface of the case. In a preferred embodiment of the present invention, the back surface of each of the extension portions has a plane parallel to the front surface of each extension portion. In a preferred embodiment of the present invention, the opening of the frame-shaped portion is rectangular. In a preferred embodiment of the invention, the case is made of white resin. In a preferred embodiment of the present invention, at least one of the first extending portions is formed on both sides of the die bonding portion in the second direction. In a preferred embodiment of the present invention, the first extending portion includes a plurality of the first extending portions formed on one side of the die bonding portion in the second direction. In a preferred embodiment of the present invention, the plurality of first extending portions have the same length extending in the second direction.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the invention will be more apparent by the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1~図5は、本発明に係る半導体発光装置の一例を示している。本実施形態の半導体発光装置Aは、リードフレーム1、LEDチップ2、ケース3、および透光樹脂4を備えている。半導体発光装置Aは、長さが4mm程度、幅が1mm程度、高さが0.6mm程度の、ごく小型の長矩形状とされている。なお、図1においては、理解の便宜上、透光樹脂4を省略している。
1 to 5 show an example of a semiconductor light emitting device according to the present invention. The semiconductor light emitting device A of the present embodiment includes a
リードフレーム1は、たとえばCu、Ni、またはこれらの合金からなり、2つの部分に分割されている。図2に示すように、リードフレーム1は、裏面がケース3から露出している。このうち、比較的長手状とされた部分(第1リードフレーム)は、ボンディング部11、複数の薄肉延出部12、および複数の厚肉延出部13を有している。
The
ボンディング部11は、帯状とされており、表面にLEDチップ2がボンディングされる部分である。薄肉延出部12は、ボンディング部11から延びており、本実施形態においては、その厚さがボンディング部11の半分程度の厚さとされている。図4に示すように、薄肉延出部12の表面は、ボンディング部11の表面と面一とされている。薄肉延出部11の裏面は、ボンディング部11の裏面よりもケース3の内方に位置しており、ケース3によって覆われている。図5に示すように、厚肉延出部13は、ボンディング部11から延びており、その厚さがボンディング部11と同じとされている。厚肉延出部13の表面は、ボンディング部11の表面と面一であり、厚肉延出部13の裏面は、ケース3から露出している。本実施形態においては、複数の薄肉延出部12と複数の厚肉延出部13とがフレーム1の長手方向において交互に配置されている。
The
LEDチップ2は、半導体発光装置Aの光源であり、所定の波長の光を発する半導体発光素子である。LEDチップ2は、たとえばGaNなどの半導体材料からなり、n型半導体層とp型半導体層とに挟まれた活性層において電子と正孔とが再結合することにより青色光、緑色光、赤色光などを発する。LEDチップ2は、リードフレーム1のうち比較的短尺である部分(第2リードフレーム)に対して、ワイヤ5によって接続されている。
The
ケース3は、たとえば白色樹脂製であり、全体が長矩形枠状とされている。図3~図5に示すように、ケース3の内面は、テーパ状のリフレクタ3aとされている。リフレクタ3aは、LEDチップ2から側方に発せられた光を上方に向けて反射するためのものである。図4に示すように、ケース3は、薄肉延出部12を抱え込む格好となっている。また、図2に示すように、ケース3と複数の薄肉延出部12および複数の厚肉延出部13とは、互いに入り込みあう関係となっている。
The
透光樹脂4は、たとえば透明なエポキシ樹脂製であり、ケース3によって囲われた空間に充填されている。透光樹脂4は、LEDチップ2を覆っており、LEDチップ2を保護しつつ、LEDチップ2からの光を透過させる。
The
次に、半導体発光装置Aの作用について説明する。 Next, the operation of the semiconductor light emitting device A will be described.
本実施形態によれば、薄肉延出部12をケース3が抱え込む格好となっている。これにより、ケース3によるリードフレーム1の保持力を高めることが可能である。これにより、リードフレーム1がケース3から抜け出ることを防止することができる。この結果、半導体発光装置Aは、図2に示すように、幅が1mm程度のごく狭幅であるにも関わらず、リードフレーム1のうちケース3から露出する部分の面積を大きくすることができる。したがって、LEDチップ2からの熱を適切に逃がすことが可能であり、半導体発光装置Aの小型化と高輝度化とを図ることができる。
According to the present embodiment, the
薄肉延出部12と厚肉延出部13とを交互に配置することにより、薄肉延出部12をケース3に抱え込ませつつ、ケース3から露出した厚肉延出部13の分だけ、リードフレーム1の露出面積を拡大することが可能である。これは、半導体発光装置Aの小型化と高輝度化とを図るのに好適である。
By alternately arranging the thin-
本発明に係る半導体発光装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る半導体発光装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The semiconductor light emitting device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the semiconductor light emitting device according to the present invention can be freely redesigned.
A 半導体発光装置
1 リードフレーム
2 LEDチップ(半導体発光素子)
3 ケース
4 透光樹脂
5 ワイヤ
11 ボンディング部
12 薄肉延出部
13 厚肉延出部
A Semiconductor
3
Claims (11)
上記ボンディング部の厚さ方向に直交する第1の方向に上記第1のリードフレームから離隔した第2のリードフレームと、
上記ボンディング部の表面に搭載され、上記第1のリードフレームおよび上記第2のリードフレームに電気的に接続された第1の半導体素子と、
上記第1のリードフレームの一部および上記第2のリードフレームの一部を覆うケースと、
を備える半導体装置であって、
上記ボンディング部は、上記厚さ方向において上記表面とは反対側を向き且つ上記ケースから露出する露出面を有しており、
上記第2のリードフレームは、上記厚さ方向において上記ボンディング部の上記露出面と同じ側を向き且つ上記ケースから露出する露出面を有しており、
上記第1のリードフレームは、
上記ボンディング部から上記厚さ方向および上記第1の方向に直交する第2の方向に延びており、表面が上記ボンディング部の表面と面一であり、上記ボンディング部の上記露出面よりも上記ケース内方に位置し且つ上記厚さ方向において上記ボンディング部の上記露出面と同じ側を向く第1面を有する薄肉延出部と、
上記ボンディング部から上記第2の方向に延びており、上記薄肉延出部と隣り合っており、かつ、厚さが上記ボンディング部と同じであり、上記厚さ方向において上記ボンディング部の上記露出面と同じ側を向き且つ上記ケースから露出している露出面を有する厚肉延出部と、をさらに備えており、
上記厚肉延出部の上記露出面は、上記ボンディング部の上記露出面と同一平面上にあり、
上記ケースは、上記薄肉延出部の上記第1面に直接接して上記薄肉延出部を保持する保持部を含み、
上記保持部は、上記ボンディング部の上記露出面および上記厚肉延出部の上記露出面と同一平面上にある第2面を有することを特徴とする、半導体装置。 A first lead frame having a bonding portion and
A second lead frame separated from the first lead frame in the first direction orthogonal to the thickness direction of the bonding portion, and
A first semiconductor element mounted on the surface of the bonding portion and electrically connected to the first lead frame and the second lead frame,
A case that covers a part of the first lead frame and a part of the second lead frame,
It is a semiconductor device equipped with
The bonding portion has an exposed surface that faces the side opposite to the surface in the thickness direction and is exposed from the case.
The second lead frame has an exposed surface that faces the same side as the exposed surface of the bonding portion in the thickness direction and is exposed from the case.
The first lead frame is
The case extends from the bonding portion in a second direction orthogonal to the thickness direction and the first direction, and the surface is flush with the surface of the bonding portion and is more than the exposed surface of the bonding portion. A thin-walled extension portion located inward and having a first surface facing the same side as the exposed surface of the bonding portion in the thickness direction .
The exposed surface of the bonding portion extends in the second direction from the bonding portion, is adjacent to the thin-walled extending portion, has the same thickness as the bonding portion, and has the same thickness as the bonding portion. It further comprises a thick extension with an exposed surface facing the same side as and exposed from the case.
The exposed surface of the thick extension portion is on the same plane as the exposed surface of the bonding portion.
The case includes a holding portion that directly contacts the first surface of the thin-walled extension portion and holds the thin-walled extension portion.
The semiconductor device is characterized in that the holding portion has a second surface that is flush with the exposed surface of the bonding portion and the exposed surface of the thick extension portion.
上記端子部は、上記第1の方向に延びる第1の突起および第2の突起を含み、
上記端子部には、上記第1の突起と上記第2の突起との間に位置する凹部が形成されている、請求項3に記載の半導体装置。 The first lead frame includes a terminal portion that protrudes from the case in the first direction and has the same thickness as the bonding portion in a plan view.
The terminal portion includes a first protrusion and a second protrusion extending in the first direction.
The semiconductor device according to claim 3, wherein a recess located between the first protrusion and the second protrusion is formed in the terminal portion.
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