JPWO2007069399A1 - 発光装置及び半導体装置とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
尚、図7において、201は半導体装置、202はインナーリード、203はアウターリード、204はリードフレーム、205はタブ、206は開口部、207は放熱板、208は半導体素子、209は導電性ワイヤ、210は絶縁性樹脂である。
前記第1のリードのインナーリードと第2のリードのインナーリードが、前記上面より低くかつ前記下面より高い位置に保持されたことを特徴とする。
実施の形態に係る半導体装置について図面を用いて説明する。図1は、実施の形態に係る半導体装置を示す平面図である。図2は、実施の形態に係る半導体装置を示す概略断面図である。
実施の形態の半導体装置において、発光素子110は放熱部材107の上面に実装される。また、環状の金属タブ105は、その上面が放熱部材107の上面より低くなるように放熱部材107の外周側面に嵌め込まれる。さらに、金属タブ105の外側には、第1のリード23aと第2のリード23bが、絶縁性樹脂によって、金属タブ105から離れて保持される。このとき、第1のリード23aのインナーリード102aと第2のリード23bのインナーリード102bは、放熱部材107の上面より低くかつ放熱部材107の上面より高い位置で保持される。このようにして、実施の形態の発光装置では、それぞれワイヤが接続される金属タブ105の上面とインナーリード102aの上面とインナーリード102bの上面が、放熱部材107の上面より低くなっている。
凹部の底面に露出したインナーリード102aと発光素子110の一方の電極がワイヤによって接続される。
発光素子110の他方の電極と凹部の底面に露出したインナーリード102bがワイヤによって接続される。
凹部の底面に露出したインナーリード102aと保護素子111の上面に形成された電極がワイヤによって接続される。
尚、保護素子111の下面に形成された電極は、例えば、導電性接着剤等によって金属タブ105に接続される。
凹部の底面に露出したインナーリード102bと金属タブ105がワイヤによって接続される。
以上のように配線することにより、第1のリード23aと第2のリード23bの間に、保護素子111であるツェナーダイオードと発光素子とが並列に接続される。
尚、放熱部材107は、例えば、発光装置が基板に実装されたとき、放熱部材107の下面が基板に直接接触するように設けられる。すなわち、放熱部材107の下面とアウターリードの下面とはほぼ同一平面上に位置する。
実施の形態において、それぞれインナーリードとアウターリードとを持つ第1と第2のリードと、開口部106を持つ金属タブ105は、金属薄板材を打ち抜き加工することにより作製される。
また、放熱部材107は、互いに対向する上面107a及び下面107eと、第1ステップ107bと第2ステップ107cを持った外周側面とを有してなり、例えば、銅からなる円柱形状の素材が、プレス成形により変形されることにより作製される。
そして、この金属タブ105の開口部106に、放熱部材107の第1ステップ107bより上にある部分が挿入される。さらに、第1と第2のリード23a,23bを成形金型内の所定の位置に配置して絶縁性樹脂をキャビティー内に射出する(射出成形)。このようにして、第1のリード23aと第2のリード23bとが絶縁性樹脂115によって金属タブ105及び放熱部材107と電気的に分離された状態で金属タブ105の外側に保持される。尚、実施の形態において、インナーリード102は、第2スタップ107cの上方に、絶縁性樹脂115によって電気的に分離されるように設けられる。
尚、本明細書において、単に、インナーリード102という場合は、インナーリード102aとインナーリード102bの両方を含むものとする。
以上のように金属タブ105と第1と第2のリード23a,23bを配置した後、放熱部材107の上面(素子搭載部)107aに発光ダイオード110を搭載し、金属タブ105に保護素子111を搭載して、ワイヤボンディングにより所定の配線を施す。
具体的には、発光ダイオード110とインナーリード102間、保護素子111とインナーリード102a間、金属タブ105とインナーリード102b間がワイヤを介して導通接続される。
尚、リードの絶縁性樹脂115から外側に延びている側をアウターリード、絶縁性樹脂115により内包される側をインナーリードという。
そして、発光ダイオード110が、透光性の被覆部材116により被覆される。
この際、透光性の被覆部材116は、放熱部材107の周りの凹部に充填されかつ成型樹脂115のガイド壁を覆う半球形状に形成され、その半球形状の曲率は所望の指向特性が得られるように設定される。
実施の形態では、半導体素子に発光ダイオード110を用いたが、本発明は、発光ダイオードに限定されるものではなく、他の半導体素子を用いて構成してもよい。
本発明に係る変形例1の発光装置は、(1)放熱部材107が発光素子110を収納する収納凹部107rを有していること、(2)透光性被覆部材216の形状が透光性被覆部材116と異なっていること、(3)金属タブ上に保護素子111が設けられていないこと以外は、実施の形態と同様に形成される(図3)。
尚、本変形例1の発光装置は、例えば、耐電圧特性が良好な赤色の発光素子を用いた発光装置であり、保護素子111は備えていない。
以下、実施の形態と異なる点について説明する。
すなわち、発光装置を実装機によって実装する際、吸着ノズルの先端形状(吸着面)を、円柱形状部の外周面216sに対応した内周面を持った形状にしておくことにより、発光装置を傾き無く吸着することが可能になり、実装精度を高くできる。
本発明に係る発光装置では、金属タブに鍔部を形成するようにしてもよい。
以下、変形例2の発光装置におけるリードフレームと放熱部材の部分について詳細に説明する。
図4Aは、変形例2に係るリードフレームを示す正面図であり、図4Bは、図4AのA−A'線に沿った断面図である。
図5A〜図5Eは、変形例2に係るリードフレームの製造工程フローに沿った断面図である。図6A及び図6Bは、変形例2に係るタブと放熱部材との概略断面図である。
ただし、放熱部材7の素子搭載部7aに半導体素子を搭載した後、インナーリード2と放熱部材7とを所定の金型内に配置して絶縁性樹脂材料を注入し、硬化して、インナーリード2と放熱部材7とを絶縁性樹脂により固定することもできる。
Claims (21)
- 発光素子と、
上面と下面とを有し、その上面に前記発光素子が搭載される放熱部材と、
第1と第2のリードと、
前記第1と第2のリードを前記放熱部材から離れて保持する絶縁性樹脂とを備え、
前記第1のリードのインナーリードと第2のリードのインナーリードが、前記上面より低くかつ前記下面より高い位置に保持されたことを特徴とする発光装置。 - 前記放熱部材に外周に嵌め込まれた金属タブをさらに有し、前記金属タブの表面が前記放熱部材の前記上面より低い位置にある請求項1に記載の発光装置。
- 前記金属タブの表面に実装された半導体素子をさらに有する請求項2に記載の発光装置。
- 前記絶縁性樹脂は、前記放熱部材の外周側面のうちの前記第1のリードのインナーリードと第2のリードのインナーリードより上に位置する部分を取り囲むガイド壁を有し、該ガイド壁の先端部が前記放熱部材の前記上面より下に位置する請求項1〜3のうちのいずれか1つに記載の発光装置。
- 前記ガイド壁と前記放熱部材の外周側面によって、前記放熱部材を取り囲む環状凹部が形成されており、前記第1のリードのインナーリードの表面、前記第2のリードのインナーリードの表面及び前記金属タブの表面が前記凹部の底面に位置する請求項4に記載の発光装置。
- 前記放熱部材の上面に、前記発光素子を収納する収納凹部が形成された請求項1〜5のうちのいずれか1つに記載の発光装置。
- 前記発光素子を覆う透光性被覆部材をさらに有し、その透光性被覆部材の表面の少なくとも一部は球面である請求項1〜6のうちのいずれか1つに記載の発光装置。
- 前記透光性被覆部材において、前記球面より下の部分は、円柱形状である請求項1〜7のうちのいずれか1つに記載の発光装置。
- 半導体素子と、前記半導体素子が搭載される放熱部材と、前記半導体素子と導通接続されるリードと、前記放熱部材が挿入される開口部が形成されたタブと、前記リードの一方端が露出され、少なくとも前記リードの一部及び前記放熱部材が固定される絶縁性樹脂と、を有し、
前記タブの開口部に鍔部が形成され、前記鍔部が形成された前記開口部に、前記放熱部材の素子搭載部が上面となるように前記放熱部材が装着されていることを特徴とする半導体装置。 - 前記放熱部材の下面は、前記絶縁性樹脂から露出されていることを特徴とする請求項9に記載の半導体装置。
- 前記放熱部材の素子搭載部は、前記タブからの抜脱を防止するための凸部若しくは凹部が設けられていることを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の半導体装置。
- フレーム部と、前記フレーム部から内方に延出したリードおよびタブと、を形成する工程と、
前記タブの領域で上下に貫通した開口部を形成する工程と、
前記開口部にバーリング加工を施し上下方向の何れか一方に前記開口後部より延在した鍔部を形成する工程と、
前記開口部に放熱部材を挿入し前記タブと前記放熱部材とを装着する工程と、
前記リードの一部及び前記放熱部材を絶縁性樹脂により固定する工程と、
前記放熱部材に半導体素子を搭載する工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 半導体素子と、前記半導体素子が搭載される放熱部材と、前記半導体素子と導通接続されるリードと、
前記放熱部材が挿入される開口部が形成されたタブと、
前記リードの一方端
が露出され、少なくとも前記リードの一部及び前記放熱部材が固定される絶縁性樹脂と、を有し、
前記タブに保護素子が搭載されており、前記保護素子と前記リードとが導通接続されており、前記タブの開口部に、前記放熱部材が装着されていることを特徴とする半導体装置。 - 前記タブは、前記リードと接触していないことを特徴とする請求項13に記載の半導体装置。
- 前記保護素子と前記リードとは、前記半導体素子の上方を横断しないようにワイヤを介して導通接続されていることを請求項5又は請求項14に記載の半導体装置。
- 前記タブと前記リードとは、前記半導体素子の上方を横断しないようにワイヤを介して導通接続されていることを請求項13乃至請求項15のうちの1つに記載の半導体装置。
- 前記放熱部材は、少なくとも上段、中段および下段からなる階段状を有しており、前記上段の大きさは前記タブの開口部の大きさと略同じか、または、それ以下であることを特徴とする請求項13乃至請求項16のうちの1つに記載の半導体装置。
- 前記放熱部材は、前記半導体素子が搭載される素子搭載部を有しており、前記素子搭載部は前記タブよりも突出していることを特徴とする請求項13乃至請求項17のうちの1つに記載の半導体装置。
- 前記放熱部材は、前記半導体素子が搭載される素子搭載部を有しており、前記素子搭載部は前記絶縁性樹脂よりも突出していることを特徴とする請求項13乃至請求項18のうちの1つに記載の半導体装置。
- 前記放熱部材の側面は、前記タブの抜脱を防止するための凸部若しくは凹部が設けられていることを特徴とする請求項13乃至請求項19のうちの1つに記載の半導体装置。
- 前記放熱部材の下面は、前記絶縁性樹脂から露出されていることを特徴とする請求項13乃至請求項20のうちの1つに記載の半導体装置。
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