TWI471995B - 導線架及其製造方法、以及使用該導線架之半導體發光裝置 - Google Patents

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Description

導線架及其製造方法、以及使用該導線架之半導體發光裝置
本發明係有關於載持並裝載LED(Light Emitting Diode)導線架及其製造方法以及使用該導線架之半導體發光裝置。
一般用以載持並裝載半導體積體電路或LED發光元件等之電子元件的導線架係由導線架用金屬薄板製成,而該金屬薄板由銅薄板、鐵-鎳等的合金薄板、鐵-鎳-錫等的合金薄板等所構成。具體而言,導線架係使用氯化亞鐵等的蝕刻劑從該金屬材料之單面或雙面進行光蝕刻加工製成。或,利用使用壓製模具的沖孔法製成。此導線架具備:用以裝載半導體積體電路或LED元件的墊片部(島部)、及與墊片部絕緣並分離之內導線部和外導線部。內導線部和電子元件電性連接。又,外導線部和外部電性連接,並從內導線部延伸。
導線架在墊片部的表面側具有用以裝載電子元件的裝載部(裝載面)。又,已知導線架在墊片部的背面側具有散熱部(散熱板)者,而該散熱部用以使從LED發光元件等電子元件本體所產生之驅動熱或根據電子元件周圍之環境條件的熱散熱。即,導線架為了避免熱儲存於電子元件側,而將熱向墊片部之背面側的散熱部散熱或從外導線部向外部側散熱。
作為用以載持半導體積體電路或LED發光元件等之電子元件的基板,除了使用由金屬薄板所構成之導線架的導線架基板以外,還使用陶瓷基板或印刷基板等。可是,關於形成於放置電子元件之墊片部的散熱部,從其散熱效率的觀點,較佳係散熱部的散熱面積儘量寬。而,在專利文獻1~5中記載對LED等之電子發光元件的載持體之安裝技術及用以對發光元件防止蓄熱的散熱技術。
[專利文獻]
[專利文獻1]特開2003-8071號公報
[專利文獻2]特開2003-347600號公報
[專利文獻3]特開2004-172160號公報
[專利文獻4]特開2007-220925號公報
[專利文獻5]特開2008-227166號公報
作為載持、裝載LED發光元件等之元件載持體用的基板,例如在使用陶瓷基板的情況下,雖然散熱特性良好、可靠性亦優異,但是具有價格貴的缺點。又,作為元件載持體用的基板,在使用印刷基板的情況下,具有印刷基板之基材的環氧樹脂散熱性差的缺點。為了消除缺點,不得不採用將由銅(Cu)或鋁(Al)構成之金屬板插入基板之內層的印刷基板。又,為了以高反射率反射從LED發光元件所發出的光,以確保高光增益,而需要將光反射性的陶瓷墨水塗布於裝載發光元件之基板的光反射表面之步驟。
又,作為載持、裝載LED發光元件等之元件載持用的基板,在使用由金屬薄板構成之導線架基板的情況下,除了欠缺散熱性的缺點以外,還需要確保LED發光元件的高光增益(對光照射方向的高光反射率)。因而,需要將由特殊的複合樹脂(陶瓷墨水+矽樹脂)所構成之複合材料疊層於裝載發光元件之導線架基板的光反射面,以克服缺點。又,儘管使用導線架基板方式,還是無法充分地確保從LED發光元件往組組裝基板面的散熱面,而具有散熱性能不足的缺點。
又,陶瓷基板以外的印刷基板或導線架基板方式都不僅散熱特性差,而且和使用陶瓷基板之半導體發光裝置的製造方法相比,具有其製法或步驟變得複雜之缺點。
本發明係鑑於上述問題點而開發者,其目的在於作為載持、裝載LED發光元件(LED晶片)之元件載持用的基板,便宜地提供兼具高散熱性能和高增益性之發光元件用導線架基板及其製造方法、以及使用該導線架基板之半導體發光裝置。
本發明之申請專利範圍第1項的發明係一種導線架,其在同一平面具備:至少具有裝載LED晶片10的LED晶片裝載用表面A之一至複數處的墊片部2、及具有和該LED晶片進行電性連接之電性連接區域C的導線部2a,該導線架之特徵為:該墊片部2之該裝載用表面A的面積S1和與該裝載用表面A相對向之散熱用背面B之面積S2的關係是0<S1<S2;在該裝載用表面A和散熱用背面B間之該墊片部2的側面部具有從該裝載用表面A向該散熱用背面B擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E。
本發明之申請專利範圍第2項的發明係如該申請專利範圍第1項之導線架,該導線部2a之該電性連接區域C的面積S3和與該電性連接區域C相對向並和該墊片部2的該散熱用背面B位於同一平面之散熱用背面D之面積S4的關係是0<S3<S4;在該電性連接區域C和該散熱用背面D間之該導線部2a的側面部具有從該電性連接區域C向該散熱用背面D擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E。
本發明之申請專利範圍第3項的發明係一種導線架,其在同一平面具備:至少具有裝載LED晶片10的LED晶片裝載用表面A之一至複數處的墊片部2、及具有和該LED晶片進行電性連接之電性連接區域C的導線部2a,該導線架之特徵為:該墊片部2之該裝載用表面A的面積S1和與該裝載用表面A相對向之散熱用背面B之面積S2的關係是0<S1<S2;該墊片部2由具有該裝載用表面A的上部構造及和該上部構造是一體並具有該散熱用背面B的下部構造所構成;在該上部構造的側面部具有從該裝載用表面A向該散熱用背面B擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E;在該下部構造的側面部具有從該散熱用背面B向該裝載用表面A擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E1。
本發明之申請專利範圍第4項的發明係如該申請專利範圍第3項之導線架,該導線部2a之該電性連接區域C的面積S3和與該電性連接區域C相對向並和該墊片部2的該散熱用背面B位於同一平面之散熱用背面D之面積S4的關係是0<S3<S4;該導線部2a由具有該電性連接區域C的上部構造及和該上部構造是一體並具有該散熱用背面D的下部構造所構成;在該上部構造的側面部具有從該電性連接區域C向該散熱用背面D擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E;在該下部構造的側面部具有從該散熱用背面D向該電性連接區域C擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E1。
本發明之申請專利範圍第5項的發明係如該申請專利範圍第1項之導線架,該導線架係將該墊片部2和該導線部2a作為將其表背面作成同一平面的一單位架,各單位架彼此在縱橫方向由一至複數支繫桿所連結並被進行多斜面排列;該墊片部2、該導線部2a以及該繫桿之各個表面、背面或表背雙面的面高度中之該繫桿的面高度被設定成低,該繫桿之厚度被設定成比該墊片部2及該導線部2a更薄。
本發明之申請專利範圍第6項的發明係一種導線架的製造方法,其特徵為:在板狀之導線架用金屬材料的表面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑用以形成墊片部2之由面積S1所構成的裝載用表面A;在該金屬材料的背面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑用以形成該墊片部2之和該裝載用表面A相對向之由面積S2所構成的散熱用背面B;藉由從該金屬材料的表背雙面進行蝕刻加工,而該墊片部2之該裝載用表面A的面積S1和該散熱用背面B之面積S2的關係是0<S1<S2,在該裝載用表面A和該散熱用背面B間之該墊片部的側面部形成從該裝載用表面A向該散熱用背面B擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E。
本發明之申請專利範圍第7項的發明係如該申請專利範圍第6項之導線架的製造方法,於對用以形成該裝載用表面A之光阻劑進行圖型形成時,在該金屬材料的表面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑用以形成導線部2a之由面積S3所構成的電性連接區域C;於對用以形成該散熱用背面B之光阻劑進行圖型形成時,在該金屬材料的背面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑用以形成和該導線部2a的電性連接區域C相對向之由面積S4所構成的散熱用背面D;藉由從該金屬材料的表背雙面進行蝕刻加工,該導線部2a之該電性連接區域C的面積S3和該散熱用背面D之面積S4的關係是0<S3<S4,在該電性連接區域C和該散熱用背面D間之該導線部的側面部形成從該電性連接區域C向該散熱用背面D擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E。
本發明之申請專利範圍第8項的發明係一種導線架的製造方法,其特徵為:在導線架用金屬材料的表面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑用以形成墊片部2之由面積S1所構成的裝載用表面A;在該金屬材料的背面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑用以形成該墊片部2之和該裝載用表面A相對向之由面積S2所構成的散熱用背面B;藉由從該金屬材料的表背雙面進行蝕刻加工,將該墊片部2之該裝載用表面A的面積S1和該散熱用背面B之面積S2的關係設為0<S1<S2,而且,該墊片部2由具有該裝載用表面A的上部構造及和該上部構造是一體並具有該散熱用背面B的下部構造所構成,在該上部構造的側面部形成從該裝載用表面A向該散熱用背面B擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E,而在該下部構造的側面部形成從散熱用背面B向裝載用表面A擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E1。
本發明之申請專利範圍第9項的發明係如該申請專利範圍第8項之導線架的製造方法,於對用以形成該裝載用表面A之光阻劑進行圖型形成時,在該金屬材料的表面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑用以形成導線部2a之由面積S3所構成的電性連接區域C;於對用以形成該散熱用背面B之光阻劑進行圖型形成時,在該金屬材料的背面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑用以形成和該導線部2a的電性連接區域C相對向之由面積S4所構成的散熱用背面D;藉由從該金屬材料的表背雙面進行蝕刻加工,該導線部2a之該電性連接區域C的面積S3和該散熱用背面D之面積S4的關係成0<S3<S4,而且,該導線部2a由具有該電性連接區域C的上部構造及和該上部構造是一體並具有該散熱用背面D的下部構造所構成,在該上部構造的側面部形成從該電性連接區域C向該散熱用背面D擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E1。
本發明之申請專利範圍第10項的發明係如該申請專利範圍第6項之導線架的製造方法,該導線架的製造方法係將該墊片部2和該導線部2a作為將其表背面作成同一平面的一單位架,各單位架彼此在縱橫方向由一至複數支繫桿所連結並被進行多斜面排列;該墊片部2、該導線部2a以及該繫桿之各個表面、背面或表背雙面的面高度中之該繫桿的面高度被設定成低,該繫桿之厚度被設定成比該墊片部2及該導線部2a更薄。
本發明之申請專利範圍第11項的發明係一種半導體發光裝置,其利用充填樹脂在其厚度方向從該裝載用表面A至和該裝載用表面A相對向的散熱用背面B,對導線架施加模製加工,並在該墊片部之該裝載用表面A的上面側,包含該LED晶片及該電性連接區域C,被覆透明樹脂,而該導線架在同一平面具備:至少具有裝載LED晶片10等之IC晶片的LED晶片裝載用表面A之一至複數處的墊片部2、及具有和該LED晶片進行電性連接之電性連接區域C的導線部2a,該半導體發光裝置之特徵為:該墊片部2之該裝載用表面A的面積S1和該散熱用背面B之面積S2的關係是0<S1<S2;在該裝載用表面A和該散熱用背面B間之該墊片部的側面部,從該裝載用表面A向該散熱用背面B具有段差狀部或斜面狀部E;該充填樹脂由該段差狀部或斜面狀部E所保持。
本發明之申請專利範圍第12項的發明係一種半導體發光裝置,其利用充填樹脂在其厚度方向從該裝載用表面A至和該裝載用表面A相對向的散熱用背面B,對導線架施加模製加工,並在該墊片部之該裝載用表面A的上面側,包含該LED晶片及該電性連接區域C,被覆透明樹脂,而該導線架在同一平面具備:至少具有裝載LED晶片10等之IC晶片的LED晶片裝載用表面A之一至複數處的墊片部2、及具有和該LED晶片進行電性連接之電性連接區域C的導線部2a,該半導體發光裝置之特徵為:該墊片部2之該裝載用表面A的面積S1和該散熱用背面B之面積S2的關係是0<S1<S2;該墊片部由具有該裝載用表面A的上部構造及和該上部構造是一體並具有該散熱用背面B的下部構造所構成;在該上部構造的側面部,從該裝載用表面A向該散熱用背面B具有段差狀部或斜面狀部E;在該下部構造的側面部,從該散熱用背面B向該裝載用表面A具有段差狀部或斜面狀部E1;該充填樹脂由各個段差狀部、斜面狀部E、E1所保持。
本發明之申請專利範圍第13項的發明係如該申請專利範圍第11項之半導體發光裝置,該導線部2a之該電性連接區域C的面積S3和與該電性連接區域C相對向並和該墊片部2的該散熱用背面B位於同一平面之散熱用背面D之面積S4的關係是0<S3<S4;在該電性連接區域C和散熱用背面D間之該導線部2a的側面部具有從該電性連接區域C向該散熱用背面D擴大而保持該充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E;該充填樹脂由段差狀部或斜面狀部E所保持。
本發明之申請專利範圍第14項的發明係如該申請專利範圍第11項之半導體發光裝置,該導線部2a之該電性連接區域C的面積S3和與該電性連接區域C相對向並和該墊片部2的該散熱用背面B位於同一平面之散熱用背面D之面積S4的關係是0<S3<S4;該導線部2a由具有該電性連接區域C的上部構造及和該上部構造是一體並具有該散熱用背面D的下部構造所構成;在該上部構造的側面部具有從該電性連接區域C向該散熱用背面D擴大而保持樹脂模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E;在該下部構造的側面部具有從該散熱用背面D向該電性連接區域C擴大而保持樹脂模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E1;該充填樹脂由各個段差狀部或斜面狀部E、E1所保持。
本發明之申請專利範圍第15項的發明係如該申請專利範圍第11項之半導體發光裝置,該充填樹脂之折射率n1和該透明樹脂之折射率n2的關係被設定成n1>n2,並將該充填樹脂作成高反射率的樹脂。
本發明之申請專利範圍第16項的發明係如該申請專利範圍第11項之半導體發光裝置,對該充填樹脂添加反射率特性提高的微粒子。
本發明之申請專利範圍第17項的發明係一種導線架,其由表面側的上部構造和背面側的下部構造成為一體,而且彼此背離之複數個構造體所形成,該導線架的特徵為:該導線架具有厚度和該導線架相同的充填樹脂,其形成於該複數個構造體之間及外側;該上部構造具有墊片部2、及和該墊片部2背離的導線部2a;該下部構造具有和該墊片部2成為一體的散熱部3、及和該導線部2a成為一體的散熱部3a;該墊片部2之表面的面積S1和該散熱部3之背面的面積S2的關係是0<S1<S2;該導線部2a之表面的面積S3和該散熱部3a之背面的面積S4的關係是0<S3<S4;在該各上部構造的側面部具有從該導線架之表面側向背面側擴大的段差狀部或斜面狀部;在該各下部構造的側面部具有從該導線架之背面側向表面側擴大的段差狀部或斜面狀部;該導線架在位於該表面側之該墊片部2及該導線部2a的外側具有從該充填樹脂突出之光反射用的光反射環4a,其具備有面向該墊片部之斜面的內周面,並和該充填樹脂一體地形成。
本發明之申請專利範圍第18項的發明係如該申請專利範圍第17項之導線架,該光反射環4a的該內周面之對該墊片部2之表面的傾斜角度係30度以上至85度以下。
本發明之申請專利範圍第19項的發明係如該申請專利範圍第17項之導線架,該充填樹脂是將粉狀的添加劑和樹脂所混合的光擴散性樹脂,其光折射率是2以上。
本發明之申請專利範圍第20項的發明係如該申請專利範圍第17項之導線架,該導線架係將該墊片部2和該導線部2a作為將其表背面作成同一平面的一單位架,各單位架彼此在縱橫方向由一至複數支繫桿所連結並被進行多斜面排列;該墊片部2、該導線部2a以及該繫桿之各個表面、背面或表背雙面的面高度中之該繫桿的面高度被設定成低,該繫桿之厚度被設定成比該墊片部2及該導線部2a更薄。
本發明之申請專利範圍第21項的發明係一種導線架的製造方法,其特徵為:在導線架用金屬材料的表面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑形成墊片部2之由面積S1所構成的晶片裝載用表面A、和由導線部2a之由面積S3所構成的電性連接區域C;在該金屬材料的背面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑形成和該晶片裝載用表面A相對向之由面積S2所構成的散熱用背面B、及和該電性連接區域C相對向之由面積S4所構成的散熱用背面D;藉由從該金屬材料的表背雙面進行蝕刻加工,形成由該金屬材料所構成之具有上部構造和下部構造的一體構造,其將該墊片部2之該晶片裝載用表面A的面積S1和該散熱用背面B之面積S2的關係設為0<S1<S2,而且,將該電性連接區域C的面積S3和該散熱用背面D之面積S4的關係設為0<S3<S4,並在該上部構造的側面部形成從該晶片裝載用表面A向該散熱用背面B擴大的段差狀部或斜面狀部,而在該下部構造的側面部形成從該散熱用背面B向該晶片裝載用表面A擴大的段差狀部或斜面狀部,一體地形成該上部構造之具有該晶片裝載用表面A的墊片部2和該下部構造之具有散熱用背面B的散熱部3,並一體地形成該上部構造之具有該電性連接區域C的導線部2a和下部構造之具有散熱用背面D的散熱部3a;將具有該上部構造和該下部構造的一體構造設置於模製成型用的模具;藉由充填樹脂於該模具並進行模製成型,而將厚度和該上部構造及該下部構造之一體構造相同的充填樹脂形成於該上部構造和該下部構造之一體構造的周圍,而且在和該充填樹脂之形成同時,於該晶片裝載用表面A側之該墊片部2及該導線部2a的外側,使具有面向該晶片裝載用表面A側之斜面的內周面之光反射用的光反射環4a以和該充填樹脂的一體構造從該充填樹脂突出並形成。
本發明之申請專利範圍第22項的發明係如該申請專利範圍第21項之導線架的製造方法,該導線架的製造方法將該墊片部2和該導線部2a作為將其表背面作成同一平面的一單位架,各單位架彼此在縱橫方向由一至複數支繫桿所連結並被進行多斜面排列;該墊片部2、該導線部2a以及該繫桿之各個表面、背面或表背雙面的面高度中之該繫桿的面高度被設定成低,該繫桿之厚度被設定成比該墊片部2及該導線部2a更薄。
本發明之申請專利範圍第23項的發明係一種半導體發光裝置,其特徵為:具備:導線架,係由表面側之上部構造和背面側之上部構造成為一體,而且彼此背離之複數個構造體所形成;及厚度和該導線架相同的充填樹脂係形成於該複數個構造體之間及外側;該上部構造具有墊片部2、及和該墊片部2背離的導線部2a;該下部構造具有和該墊片部2成為一體的散熱部3、及和該導線部2a成為一體的散熱部3a;在該各上部構造的側面部具有從該導線架的表面側向背面側之方向擴大的段差狀部或斜面狀部;在該各下部構造的側面部具有從該導線架的背面側向表面側之方向據大的段差狀部或斜面狀部;在位於該表面側之該墊片部2及該導線部2a的外側具有從該充填樹脂突出之光反射用的光反射環4a,其具有面向該墊片部之斜面的內周面,並和該充填樹脂一體地形成;LED晶片被裝載於該墊片部2的表面;該LED晶片的電極被電性連接於該導線部2a;形成被覆該LED晶片而且和該光反射環4a之該內周面接觸的透明樹脂。
本發明之申請專利範圍第24項的發明係如該申請專利範圍第23項之半導體發光裝置,該墊片部2之表面的面積S1和該散熱部3之背面的面積S2的關係是0<S1<S2;該導線部2a之表面的面積S3和該散熱部3a之背面的面積S4的關係是0<S3<S4。
本發明之申請專利範圍第25項的發明係如該申請專利範圍第23項之半導體發光裝置,該充填樹脂是將粉狀添加劑和樹脂混合的光擴散性樹脂,其光折射率在2以上,並比該透明樹脂的折射率高。
依據本發明,將在半導體發光裝置用導線架之墊片部2之晶片裝載用表面A的面積S1和與裝載用表面A相對向之散熱用背面B之面積S2的關係設定成0<S1<S2,並將電性連接區域C的面積S3和與電性連接區域C相對向之散熱用背面D之面積S4的關係設定成0<S3<S4,而製造成使散熱用背面B的面積比裝載用表面A更寬,並使散熱用背面D的面積比電性連接區域C更寬。因而,在導線架的表背面可得到高散熱性能。
又,在LED用導線架的表面側或表背雙面側形成用以保持樹脂模製時之充填樹脂的段差狀部或斜面狀部。因而,可得到導線架和為了固定導線架而模製於導線架周圍的充填樹脂之確實密接性,防止導線架和充填樹脂的分離、或充填樹脂從導線架脫離等,而有可提高確實耐脫離性的效果。
又,依據本發明,充填樹脂使用高光反射率的樹脂,藉由使充填樹脂或其表面具有高的光反射率,可高效率地向外部射出從LED晶片10發出的光。又,在發光元件,藉由將充填樹脂的光折射率n1和為了包覆LED發光元件而形成之透明樹脂的光折射率n2之關係設定成n1>n2,可使在充填樹脂4和透明樹脂5之境界面的反射率增加,可在充填樹脂或其表面得到高的光反射率。
本發明藉由使用形成有光反射環用凹部之模具將充填樹脂進行模製成型,而形成和充填樹脂所一體形成的光反射環。在充填樹脂上形成分開之光反射環的情況下,充填樹脂和光反射環的接合面成為界面,在界面之兩者的接合強度弱的情況下,光反射環易從充填樹脂剝離。尤其,在從充填樹脂或光反射環所產生之水蒸氣擴散至界面、或周圍環境中水蒸氣擴散至界面的情況下易發生剝離。可是,在本發明,採用將充填樹脂和光反射環一體化之構造。因而,在光反射環和充填樹脂之間無界面,兩者堅固地連接而密接性高。因而,亦不會發生因水蒸氣擴散至界面而易剝離的情況,而可得到連接可靠性高的光反射環。
又,依據本發明,充填樹脂及和充填樹脂作成一體構造的光反射環使用高光反射率的樹脂,而將充填樹脂及和充填樹脂作成一體構造的光反射環之光折射率設定成比被覆發光元件之透明樹脂的光折射率更大。藉此,可使在充填樹脂及光反射環和透明樹脂之境界面的光反射率增加。因而,可在充填樹脂及光反射環或其表面得到高的光反射率,而可高效率地反射從發光元件(LED晶片)所發出的光並向外部射出。
<第1實施形態>
首先,參照第1圖至第5圖,如下說明本發明之第1實施形態。
在本實施形態的導線架1係藉由使用壓製模具對金屬製板狀基材進行沖孔加工而成。即,如第3圖及第5圖所示,導線架1係藉由使用壓製模具對金屬製之厚度t1的板狀基材進行沖孔加工而成。此導線架1由表面側(發光元件10的裝載面側)之厚度t2之上部構造的圖型和背面側之厚度t3之下部構造的圖型所構成。這些上部構造和下部構造因為由同一金屬薄板製而成為一體構造。導線架1之材料使用銅薄板、鐵-鎳等之合金薄板或銅-鎳-錫等之金屬薄板。可是,將導熱係數高之銅或銅合金用作金屬材料,因為提高導線架1的散熱性而較佳。又,未限定這些材料,亦可使用鋁合金等之金屬材料。
如第1圖、第3圖、第4圖以及第5圖所示,厚度比厚度t1的金屬薄板更薄之導線架1之厚度t2之上部構造的圖型具備:墊片部2及一至複數個導線部2a。此導線部2a和墊片部2分開,並以既定之間隔形成為和墊片部2相鄰。又,如第2圖、第3圖、第4圖以及第5圖所示,厚度t3之下部構造的圖型具備:在墊片部2的背面側和墊片部2成一體的散熱部3(散熱板)及在導線部2a的背面側和導線部2a成一體的散熱部3a(散熱板)。此外,在第5圖,W表示線(金線)的一例。此線利用打線接合而在裝載於墊片部2之晶片裝載用表面A的發光元件(LED晶片)10和導線部2a的電性連接區域C之間接線,而將這些元件電性連接。
如第1圖、第3圖以及第5圖所示,墊片部2的表面(上面)成為用以裝載LED晶片10之面積S1的裝載用表面A。和墊片部2相對向之背面側之散熱部3的外面(背面)成為用以使熱從墊片部2的背面側向外部側散熱之面積S2的散熱用背面B(散熱板)。即,此散熱部3發揮功能,使從LED晶片10本體所產生之驅動熱或根據LED晶片10之周圍環境條件的熱散熱,以免熱儲存於LED晶片10。
又,如第1圖、第4圖以及第5圖所示,導線部2a在使用壓製模具對基材進行沖孔加工時和墊片部2的形成同時形成。導線部2a的表面成為被施加鍍銀等之面積S3的電性連接區域(打線接合區域)C。因而,在利用打線接合或晶片接合等進行LED晶片10和導線部2a的電性連接時可提高連接性。和導線部2a相對向之背面側之散熱部3a的外面(背面)成為面積S4的散熱用背面D(散熱板)。
墊片部2之裝載用表面A和導線部2a的電性連接區域C由同一導線架用基材(例如板狀基材)所形成。又,墊片部2之散熱用背面B和導線部2a的散熱用背面D亦由同一板狀基材所形成。因而,裝載用表面A的面和電性連接區域C的面、及散熱用背面B的面和散熱用背面D的面各自位於同一平面內。
又,導線部2a的電性連接區域C利用打線接合或晶片接合對被組裝於墊片部2之裝載用表面A上的LED發光元件10連接。如此,電性連接區域C由用以和裝載於墊片部2之裝載用表面A之LED晶片10的線被打線接合的區域或經由形成於LED晶片10之連接用電極和焊劑等被打線接合的區域等所構成。
此外,上述形成於電性連接區域C的電鍍亦可使用鍍金、鍍鈀來替代鍍銀。又,亦可在對電性連接區域C面鍍銀、鍍金、鍍鈀之前,進行耐熱擴散性優異之鍍鎳(Ni)等的基底電鍍。此外,亦可為了使半導體發光裝置LE裝載於外部基板並連接,而對散熱用背面亦進行鍍銀、鍍金、鍍鈀、或鍍鎳(Ni)等的基底電鍍。
在本發明,如第3圖所示,墊片部2之裝載用表面A的面積S1和散熱用背面B之面積S2的關係成S1<S2。即,設定成使散熱用背面B的面積比裝載用表面A的面積更大。又,如第4圖所示,導線部2a之打線接合區域C的面積S3和散熱用背面D之面積S4的關係成S3<S4。即,設定成使散熱用背面D的面積比打線接合區域C的面積更大。
又,如第3圖所示,在墊片部2之裝載用表面A和散熱部3的散熱用背面B間之墊片部2的側面部以從裝載用表面A向散熱用背面B之方向(從導線架1的表面側向背面側的方向)擴大的段差狀部或斜面狀部E所形成。對該側面部之段差狀部或斜面狀部E從表面A向背面B方向所拉的線成為屈曲或彎曲的形狀。利用此段差狀部或斜面狀部E,可保持以後利用模充填加工所充填的樹脂,以免其從架表面側朝背面側的方向脫落。
又,如第4圖所示,在導線部2a之區域C和散熱用背面D間之導線部2a的側面部以從區域C向散熱用背面D之方向(從導線架1的表面側向背面側的方向)擴大的段差狀部或斜面狀部E所形成。對該側面部之段差狀部或斜面狀部E從區域C向背面D方向所拉的線成為屈曲或彎曲的形狀。利用此段差狀部或斜面狀部E,可保持以後利用模充填加工所充填的樹脂,以免其從架表面側朝向背面側的方向脫落。
(導線架的製造方法)
其次,說明本實施形態之導線架的製造方法。
首先,使用鐵-鎳等之合金薄板或銅-鎳-錫等之金屬合金製之板狀的導線架用金屬材料進行沖孔加工。因而,於金屬材料形成於貫穿部。即,如第1圖至第5圖所示形成導線架1,其由裝載用表面A的面積S1和散熱用背面B之面積S2的關係成S1<S2之墊片部2與散熱部3、及電性連接區域C的面積S3和散熱用背面D之面積S4的關係成S3<S4之導線部2a與散熱部3a所構成。
此時,藉由使用在剖面圖上具有側面形成斜面之凹部或凸部的模具,而在裝載用表面A和散熱用背面B間之墊片部2的側面部形成從該裝載用表面A向散熱用背面B之方向擴大的段差狀部或斜面狀部E。一樣地,在電性連接區域C和散熱用背面D間之導線部2a的側面部形成從該電性連接區域C向散熱用背面D之方向擴大的段差狀部或斜面狀部E。利用此段差狀部或斜面狀部E可保持在模製時所充填的樹脂(充填樹脂)。
此外,本實施形態的導線架1如後述所示,亦可利用使用光阻劑光蝕刻法形成。
接著,對導線架1進行在以下的例子所記述之一連串的樹脂模製加工,而得到半導體發光裝置用導線架。
首先,將導線架1裝填於模具的凹部內,而該模具預先形成作成既定之內部形狀的凹部(例如具有和導線架材料的厚度t1相同之深度t1的凹部)。此外,如第12圖所示,作為模具,一般是成為蓋之板狀上模具40和下模具41之兩片構造。於下模具41,以內部空間形成和注入熔化之樹脂4的注入口42連通的凹部43。可將導線架1(多斜面導線架ML)裝填於此凹部43。將導線架1裝填於下模具41的凹部43後,使上模具40和下模具41合體並鎖緊。
接著,從注入口42對凹部43(內部空間)注入已被加熱熔化的充填樹脂4。藉此,得到樹脂充填導線架,其係對所裝填之導線架1(多斜面導線架ML)充填充填樹脂4所成型。成型後冷卻,拆下上模具,再從下模具取出導線架1。因而,形成厚度和導線架1之厚度t1相同的充填樹脂4。又,裝載用表面A和散熱用背面B之各自的面及電性連接區域C和散熱用背面D之各自的面各自從充填樹脂露出外面。依此方式,形成在墊片部2和導線部2a之間被充填充填樹脂的半導體發光裝置用導線架。
此外,第1圖及第2圖所示的吊導線20是用以在使用壓製模具之沖孔加工後防止墊片部2及導線部2a從金屬材料脫落。因而,吊導線20形成為用以預先在必要的期間將墊片部2及導線部2a和金屬材料連結並保持。因此,藉由切斷吊導線20,得到各個導線架(後述的一單位架)。此外,在各剖面圖省略吊導線20的圖示。切斷吊導線20和金屬材料的連結部,可分離導線架。雖然列舉吊導線20的切斷時期為已裝載LED晶片後或樹脂模製後,但是可適當地設定。
其次,說明本實施形態的半導體發光裝置。如第1圖至第5圖所示,半導體發光裝置具有導線架1,其在同一平面具備已裝載LED晶片10之一至複數處的墊片部2及具有和LED晶片10進行電性連接之電性連接區域C的導線部2a。
導線架1在從墊片部2的LED晶片裝載用表面A至和裝載用表面A相對向之散熱部3的散熱用背面B及從導線部2a的電性連接區域C至和區域C相對向之散熱部3a的散熱用背面D,在其厚度方向,利用樹脂4施加模製加工。
於自墊片部2之裝載用表面A的上面側及自導線部2a之電性連接區域C的上面側,包含有LED晶片10及電性連接區域C,並將透明樹脂5被覆成層狀。此外,在圖面,雖然將透明樹脂5作成層狀,但是亦可係圓頂狀。
在導線架1,墊片部2之裝載用表面A的面積S1和散熱部3之散熱用背面B之面積S2的關係被設定成0<S1<S2,打線接合區域C的面積S3和散熱部3a之散熱用背面D之面積S4的關係被設定成0<S3<S4。即,導線架1例如具有面積(在第1圖之平面圖的面積)比散熱部3小的墊片部2從成為基座狀的散熱部3突出的形狀,又具有面積比散熱部3a小的導線部2a從成為基座狀的散熱部3a突出的形狀。
因而,可設定成散熱部寬,而可作成散熱性優異的LED元件。又,在該裝載用表面A和散熱用背面B之間、及電性連接區域C和散熱用背面D之間的墊片部2、及導線部2a的側面部形成從裝載用表面A向散熱用背面B、及從電性連接區域C向散熱用背面D之方向擴大的段差狀部或斜面狀部E。因而,在使充填樹脂4變成熔化狀態並進行模製加工時及在模製加工後,樹脂4由此段差狀部或斜面狀部E所保持,而且樹脂4和導線架的接觸面積變大。因而,所充填的樹脂4和導線架堅固地密接。藉此,可防止導線架從樹脂4脫落或樹脂4從導線架脫落。
在本實施形態的半導體發光裝置,LED元件10在被埋設於透明樹脂5之層內的狀態發光。因而,在由LED元件10所發出的光從透明樹脂5向外側射出時,使具有大的光增益性是重要。為此,作為透明樹脂5,當然選定例如壓克力系樹脂(聚甲基丙烯酸甲酯)等之透明性良好的樹脂。此外,本發明者尤其提議使用在充填樹脂4和透明樹脂5之境界面具有高反射性的樹脂,作為充填樹脂4。
作為樹脂4,具有高反射性較佳,此外,還具有耐熱性、耐光性、熱導電性、高光擴散性亦較佳。因而,作為樹脂4,例如環氧樹脂、變態環氧樹脂、倍半矽氧烷系樹脂、矽樹脂、壓克力樹脂、聚碳酸酯樹脂、芳香族系聚酯樹脂(不飽和聚酯樹脂)、聚醯胺系樹脂、苯丙胺醇聚酞醯胺、聚鄰苯二甲酰胺系樹脂(PPA)、液晶聚合物(LCP)、環烯烴系樹脂等之有機高分子材料較佳。此外,亦可使用1種樹脂或多種樹脂的混合樹脂。
藉由將充填樹脂4的光折射率n1和透明樹脂5之光折射率n2之關係設定成n1>n2,可在樹脂4和透明樹脂5的境界面得到高反射率。此外,作為添加於樹脂4的添加劑,列舉例如SiO2 、TiO2 、Al2 O3 、氧化鋯、陶瓷材料、或那些材料之混合物等的微粒子。又,可適當地設定添加劑相對主體樹脂的混合比例。例如1%~20%或更高。
以下,說明使充填樹脂4具有光反射性之效果。
如第6圖所示,從LED晶片10所發出之光L在透明樹脂5內行進,並向外部射出。可是,從LED晶片10所發出之光的一部分在和外部(空氣)接觸之透明樹脂5的境界反射(第6圖中的反射光M(全反射光或半反射光等))。然後,反射光M到達充填樹脂4的表面。此時,在使樹脂4具有高反射率的情況下,可將反射光M在樹脂4的表面再反射(第6圖中的再反射光N)。即,可使自LED元件射出再反射光N。另一方面,在充填樹脂未具有反射率的情況下,反射光M就直接進入充填樹脂中,而不會從LED元件射出。
如此,藉由使樹脂4具有高反射率,可高效率地向外部射出從LED晶片10所發出的光。
此外,在對LED晶片裝載用表面A、電性連接區域C進行金屬電鍍的情況下,可在電鍍面使反射光M變成再反射光N。因而,在高效率地利用從LED晶片10所發出的光上更佳。
進而,對樹脂4表面塗布光反射率優異的陶瓷墨水等,亦在高效率地利用從LED晶片10所發出的光上更佳。
<第2實施形態>
其次,參照第7圖至第9圖,說明本發明之第2實施形態。
本實施形態的導線架1係藉由將金屬製之薄板狀的基材進行光蝕刻加工而形成。即,如第7圖、第8圖以及第9圖所示,導線架1係藉由將厚度t1之金屬薄板的基材進行雙面光蝕刻加工而形成。此導線架1由表面側(發光元件10的裝載面側)之厚度t2之上部構造的圖型和背面側之厚度t3之下部構造的圖型所構成。這些上部構造和下部構造因為由同一金屬薄板所製作而成為一體構造。導線架1之材料使用板狀的銅薄板、鐵-鎳等之合金薄板或銅-鎳-錫等之金屬薄板。可是,將導熱係數高之銅或銅合金用作金屬材料,因為提高導線架1的散熱性而較佳。又,未限定為這些材料,亦可使用鋁合金等之金屬材料。
如第7圖、第8圖以及第9圖所示,厚度比厚度t1的金屬薄板更薄之導線架1之厚度t2之上部構造的圖型具備:墊片部2及一至複數個導線部2a。此導線部2a和墊片部2分開,並以既定之間隔形成為和墊片部2相鄰。又,如第7圖、第8圖以及第9圖所示,厚度t3之下部構造的圖型具備:在墊片部2的背面側和墊片部2成一體的散熱部3(散熱板)、及在導線部2a的背面側和導線部2a成一體的散熱部3a(散熱板)。此外,在第9圖,W表示線(金線)的一例。此線利用打線接合而在裝載於墊片部2之晶片裝載用表面A的發光元件(LED晶片)10和導線部2a的電性連接區域C之間接線,而電性連接這些元件。
如第7圖及第9圖所示,墊片部2的表面(上面)成為用以裝載LED晶片10之面積S1的裝載用表面A。和墊片部2相對向之背面側之散熱部3的外面(背面)成為用以使熱從墊片部2的背面側向外部側散熱之面積S2的散熱用背面B(散熱板)。即,此散熱部3發揮功能,使從LED晶片10本體所產生之驅動熱或根據LED晶片10之周圍環境條件的熱散熱,以免熱儲存於LED晶片10。
又,如第8圖及第9圖所示,導線部2a在對導線架用基材進行光蝕刻加工時和墊片部2的形成同時形成。導線部2a的表面成為被施加鍍銀等之面積S3的電性連接區域(打線接合區域)C。因而,在利用打線接合或晶片接合等進行LED晶片10和導線部2a的電性連接時可提高連接性。和導線部2a相對向之背面側之散熱部3a的外面(背面)成為面積S4的散熱用背面D(散熱板)。
墊片部2之裝載用表面A和導線部2a的電性連接區域C由同一導線架用基材(例如板狀基材)所形成。又,墊片部2之散熱用背面B和導線部2a的散熱用背面D亦由同一板狀基材所形成。因而,裝載用表面A的面和電性連接區域C的面、及散熱用背面B的面和散熱用背面D的面各自位於同一平面內。
又,導線部2a的電性連接區域C利用打線接合或晶片接合,對被組裝於墊片部2之裝載用表面A上的LED發光元件10連接。如此,電性連接區域C由用以和裝載於墊片部2之裝載用表面A之LED晶片10的線被打線接合的區域或經由形成於LED晶片10之連接用電極和焊劑等被打線接合的區域等所構成。
此外,上述形成於電性連接區域C的電鍍亦可使用鍍金、鍍鈀來替代鍍銀。又,亦可在對電性連接區域C面鍍銀、鍍金、鍍鈀之前,進行耐熱擴散性優異之鍍鎳(Ni)等的基底電鍍。此外,亦可為了將半導體發光裝置LE裝載於外部基板並連接,而對散熱用背面亦進行鍍銀、鍍金、鍍鈀、或鍍鎳(Ni)等的基底電鍍。
如第7圖所示,在本實施形態的導線架1,裝載LED晶片之LED晶片裝載用表面A的面積s1和與裝載用表面A相對向之散熱部3的散熱用背面B之面積S2的關係成0<S1<S2。如此,藉由將散熱面設置於導線架1的背面,而且使散熱面變大,提高散熱效果。
又,在導線架1,墊片部2構成具有裝載用表面A的上部構造。另一方面,散熱部3(散熱板)構成具有散熱用背面B的下部構造。此下部構造和上部構造一體地地形成於和上部構造相對向的下部(墊片部2的背面側)。此下部構造及上部構造例如為面積(在第1圖之平面圖的面積)比散熱部3小的墊片部2從成為基座狀的散熱部3突出的形狀。
於係在裝載用表面A和散熱用背面B之間的墊片部2之上部構造的側面部形成用以保持在樹脂模製時所充填之樹脂的段差狀部或斜面狀部E,其從該裝載用表面A向散熱用背面B之方向擴大。另一方面,形成用以保持在樹脂模製時所充填之樹脂的斜面狀部E1,其從該散熱用背面B向裝載用表面A之方向擴大。
又,如第8圖所示,導線架1之導線部2a之電性連接區域C的面積S3和與電性連接區域C相對向之散熱部3a之散熱用背面D之面積S4的關係成0<S3<S4。如此,藉由設置和導線部2a的背面成為一體的散熱部3a,而且使散熱部3a的散熱面變大,提高散熱效果。
又,電性連接區域C形成於和墊片部2之裝載用表面A同一面,散熱用背面D形成於和墊片部2之散熱用背面B同一面。
在導線架1,導線部2a構成具有電性連接區域C的上部構造。另一方面,散熱部3a(散熱板)構成具有散熱用背面D的下部構造。此下部構造和上部構造一體地形成於和上部構造相對向的下部(導線部2a的背面側)。此下部構造及上部構造例如為面積(在第1圖之平面圖的面積)比散熱部3a小的導線部2a從成為基座狀的散熱部3a突出的形狀。
又,於係在電性連接區域C和散熱用背面D之間的導線部2a之上部構造的側面部形成用以保持在樹脂模製時所充填之樹脂的段差狀部或斜面狀部E,其從該電性連接區域C向散熱用背面D之方向擴大。另一方面,於係散熱部3(散熱板)之下部構造的側面部形成用以保持在樹脂模製時所充填之樹脂的斜面狀部E1,其從該散熱用背面D向電性連接區域C之方向擴大。
利用上述段差狀部或斜面狀部E及斜面狀部E1,保持以後利用模充填加工所充填的樹脂,以免從架脫落。尤其,可將樹脂保持於導線架,以免在表面側及背面側的方向脫落。
本實施形態的導線架1如後述所示,將光阻劑(感光性樹脂)塗布於導線架用金屬板的表背面,藉由對光阻劑進行圖型曝光和顯像處理等,而形成光阻劑圖型後,藉由使用氯化亞鐵等的蝕刻劑從其雙面將光阻劑非形成部進行光蝕刻加工而形成。藉由如此形成,導線架1具備:用以裝載LED元件的墊片部2、及和墊片部2背離成絕緣狀態的導線部2a。
(導線架的製造方法)
其次,說明本實施形態之導線架的製造方法。
首先,對由鐵-鎳等之合金薄板或銅-鎳-錫等之金屬合金製所構成之厚度t1之導線架用金屬材料的表面塗布光阻劑(感光性樹脂),而形成光阻劑層。接著,經由具有既定圖型的圖型曝光用光罩對光阻劑層進行圖型曝光,利用此圖型曝光,將用以形成墊片部2之由面積S1所構成的裝載用表面A及由導線部2a之面積S3所構成之電性連接區域C的圖型進行曝光,然後,對光阻劑層進行顯像,並因應需要而進行硬膜處理。藉此,使成為墊片部2之裝載用表面A及導線部2a的電性連接區域C殘留,並除去光阻劑。即,於金屬材料之一方的面側(表面側)之形成墊片部2之裝載用表面A的部位、及形成導線部2a之電性連接區域C的部位形成光阻劑圖型。
一樣地,於金屬材料之另一方的面側(背面)亦塗布光阻劑而形成光阻劑層後進行圖型曝光、圖型曝光、顯像等一連串的處理。在圖型曝光,將用以形成於面積S2(S1<S2)的散熱用背面B、及面積S4(S3<S4)之散熱用背面D的圖型,然後,進行顯像、硬膜處理等。藉此,使成為墊片部2之散熱用背面B的部分、及成為導線部2a之散熱用背面D的部分殘留,並除去光阻劑。即,於形成散熱用背面B的部位、及形成散熱用背面D的部位形成光阻劑圖型。因而,分別於導線架用金屬材料的表背面形成具有光阻劑非形成部之面積的差分(△SP=S2-S1,△SP>0,△SL=S4-S3,△SL>0)之光阻劑圖型。
然後,將耐腐蝕用的樹脂薄膜黏貼於金屬材料的背面。接著,使用氯化亞鐵等的蝕刻劑從金屬材料的表面側進行蝕刻加工處理(半蝕刻處理)。此時,金屬材料之表面的光阻劑非形成部被蝕刻至既定之深度(例如第7圖、第8圖所示的厚度t2)。然後,進行清潔等,再將耐腐蝕用的樹脂薄膜黏貼於金屬材料的表面。
接著,將金屬材料的背面之耐腐蝕用的樹脂薄膜剝離,再使用氯化亞鐵等的蝕刻劑從金屬材料的背面側進行蝕刻加工處理(半蝕刻處理)。此時,金屬材料之背面的光阻劑非形成部被蝕刻至既定之深度(例如第7圖、第8圖所示的厚度t3)。依此方式,使以從表背面的半蝕刻處理所形成之蝕刻深度t2、t3的合計值變成和金屬薄板之厚度t1相同或更大。藉此,將貫穿部形成於未形成各自對應於金屬材料的表面、背面之光阻劑圖型的金屬部位。即,如第7圖至第9圖所示,形成由裝載用表面A的面積S1和散熱用背面B之面積S2的關係成為S1<S2的墊片部2與散熱部3、及電性連接區域C的面積S3和散熱用背面D之面積S4的關係成為S3<S4的導線部2a與散熱部3a所構成之導線架1。
在上述說明中,雖然蝕刻加工係對表背面各自進行1次,而共進行2次,但是亦可藉從表背面同時進行之1次的蝕刻對金屬材料進行蝕刻加工。
在對從光阻劑圖型露出的金屬材料部位進行蝕刻處理時,對從光阻劑圖型露出的金屬材料部位各自同性地進行蝕刻。因而,於從金屬材料的表背兩面側各自進行蝕刻(半蝕刻)時,在金屬材料的表背面得到傾斜方向相反的導線架1。即,在斜面狀部E從上面向下面擴大的情況下,斜面狀部E1從下面向上面擴大。此外,如圖所示,這些斜面狀部E及斜面狀部E1的側面形狀亦可成為屈曲或彎曲的形狀。在表背面各自成為倒斜面狀的導線架如後述所示,可防止樹脂從成為板狀之導線架脫落。
接著,對導線架1進行在以下的例子所記述之一連串的樹脂模製加工,而得到半導體發光裝置用導線架。
首先,將導線架1裝填於模具的凹部內,而該模具預先形成作成既定之內部形狀的凹部(例如具有和導線架材料的厚度t1相同之深度t1的凹部)。此外,如第12圖所示,作為模具,一般是成為蓋之板狀的上模具40和下模具41之2片構造。於下模具41,以內部空間形成和注入熔化之樹脂4的注入口42連通的凹部43。可將導線架1(多斜面導線架ML)裝填於此凹部43。將導線架1裝填於下模具41的凹部43後,使上模具40和下模具41合體並鎖緊。
接著,從注入口42對凹部43(內部空間)注入已被加熱熔化的充填樹脂4。藉此,得到樹脂充填導線架,其係對所裝填之導線架1(多斜面導線架ML)充填充填樹脂4所成型。成型後冷卻,拆下上模具,再從下模具取出導線架1。因而,形成厚度和導線架1之厚度t1相同的充填樹脂4。又,裝載用表面A和散熱用背面B之各自的面及電性連接區域C和散熱用背面D之各自的面各自從充填樹脂露出外面。依此方式,形成在墊片部2和導線部2a之間被充填充填樹脂的半導體發光裝置用導線架。
此外,因為第1圖及第2圖所示的吊導線20用以防止墊片部2及導線部2a從金屬材料脫落,所以在得到第2實施形態的導線架時亦預先形成較佳。吊導線20形成為用以預先在必要的期間將墊片部2及導線部2a和金屬材料連結並保持。因此,藉由切斷吊導線20,得到各個導線架(後述的一單位架)。此外,在第2實施形態的各剖面圖,省略吊導線20的圖示。切斷吊導線20和金屬材料的連結部,可分離導線架。雖然列舉吊導線20的切斷時期在已裝載LED晶片後或樹脂模製後,卻可適當地設定。
其次,說明本實施形態的半導體發光裝置。如第9圖所示,半導體發光裝置LE具有導線架1,其在同一平面具備已裝載LED晶片10之一至複數處的墊片部2、及具有和LED晶片10進行電性連接之電性連接區域C的導線部2a。
導線架1在從墊片部2的LED晶片裝載用表面A至和裝載用表面A相對向之散熱部3的散熱用背面B、及從導線部2a的電性連接區域C至和區域C相對向之散熱部3a的散熱用背面D,在其厚度方向,利用樹脂4進行模製加工。
於自墊片部2之裝載用表面A的上面側、及自導線部2a之電性連接區域C的上面側,包含有LED晶片10及電性連接區域C,並將透明樹脂5被覆成層狀。此外,在圖面,雖然將透明樹脂5作成層狀,但是亦可係圓頂狀。
墊片部2之裝載用表面A的面積S1和散熱部3之散熱用背面B之面積S2的關係被設定成0<S1<S2,打線接合區域C的面積S3和散熱部3a之散熱用背面D之面積S4的關係被設定成0<S3<S4。又,藉由以充填樹脂將導線架1模製成厚度和導線架1之厚度t1相同,而散熱用背面B及散熱用背面D各自從充填樹脂露出。因而,可設定成散熱部位寬,而且藉由散熱部位的表面露出,可作成散熱性優異的LED元件。又,於導線架1的側面設置斜面狀部E及E1。因而,在使樹脂4變成熔化狀態並進行模製加工時及在模製加工後,樹脂4由此段差狀部或斜面狀部E、E1所保持。又,樹脂4和導線架的接觸面積變大。因而,所充填的樹脂4和導線架堅固地密接。藉此,可防止導線架從樹脂4脫落或樹脂4從導線架脫落。
進一步說明這一點。在作為本實施形態之構造的導線架1,上部構造之斜面狀部E的斜面例如成為從上面向下面擴大的斜面,下部構造之斜面狀部E1的斜面例如成為從下面向上面擴大的斜面。即,上部構造和下部構造之各自的斜面方向成為反方向。因而,上部構造的斜面部和下部構造之斜面部匯聚的部位在側面圖上成為凸部。模製後,由墊片部2與散熱部3及導線部2a與散熱部3a所夾之部位的充填樹脂4在對應於該凸部的部位凹下。因而,充填樹脂4在上側之部位(上部構造側的部位)和下側的部位(下部構造側的部位)之間具有縮小的部位。換言之,如第9圖所示,樹脂4的截面形狀例如成為具有縮小之部位的砂漏狀。樹脂4具有直徑比縮小部大的部分,在此直徑大的部分充填樹脂4和導線架1的接觸面積變大,而導線架和充填樹脂的密接性增加。又,成為砂漏狀的樹脂4具有縮小部,屬導線架之兩斜面部所匯聚的部位之凸部和充填樹脂4的縮小部嚙合。即,充填樹脂的縮小部由凸部所保持。因而,可防止樹脂4從導線架1脫落。採用這種構造,可說在導線架之厚度方向(表面方向及背面方向)防止樹脂4從在充填樹脂後被裁成各個而成為板狀的導線架脫落上特別有效。
又,因為本實施形態的導線架能以一般的光蝕刻法便宜地形成,所以可供給便宜的導線架。
於本實施形態的半導體發光裝置中,LED晶片10在被埋設於透明樹脂5之層內的狀態下發光。因而,重要的是使從LED晶片10發出的光在從透明樹脂5向外側射出時具有高光增益性。為此,當然選定例如壓克力系樹脂(聚甲基丙烯酸甲酯)等之透明性良好的樹脂,作為透明樹脂5。此外,本發明者尤其提議使用在充填樹脂4和透明樹脂5之境界面具有高反射性的樹脂,作為充填樹脂4。
作為樹脂4,具有高反射性較佳,此外,還具有耐熱性、耐光性、熱導電性、高光擴散性亦較佳。因而,作為樹脂4,例如環氧樹脂、變態環氧樹脂、倍半矽氧烷系樹脂、矽樹脂、壓克力樹脂、聚碳酸酯樹脂、芳香族系聚酯樹脂(不飽和聚酯樹脂)、聚醯胺系樹脂、聚酞醯胺聚鄰苯二甲酰胺系樹脂(PPA)、液晶聚合物(LCP)、環烯烴系樹脂等之有機高分子材料較佳。此外,亦可使用1種樹脂或多種樹脂的混合樹脂。
藉由將充填樹脂4的光折射率n1和透明樹脂5之光折射率n2之關係設定成n1>n2,可在樹脂4和透明樹脂5的境界面得到高反射率。又,樹脂4和透明樹脂5之折射率的差愈大可進行愈高的反射。可是,樹脂之折射率大致在2以下,要光靠樹脂使折射率差變大有限。因而,在本發明,提議使用光擴散性樹作為樹脂4,其對將上述之1種樹脂或多種樹脂的混合樹脂作為主體的樹脂,混合粉狀物質或粒狀物質等的添加劑。藉此,可使樹脂4的折射率n變成2以上。因此,可在樹脂4和透明樹脂5的境界面得到高反射率。此外,作為添加於樹脂4的添加劑,列舉例如SiO2 、TiO2 、Al2 O3 、氧化鋯、陶瓷材料或那些材料之混合物等的微粒子。又,可適當地設定添加劑相對主體樹脂的混合比例。例如1%~20%或更高。
以下,說明使充填樹脂4具有光反射性之效果。
如第6圖所示,從LED晶片10發出之光L在透明樹脂5內行進,並向外部射出。可是,從LED晶片10所發出之光的一部分在和外部(空氣)接觸之透明樹脂5的境界反射(第6圖中的反射光M(全反射光或半反射光等))。然後,反射光M到達充填樹脂4的表面。此時,在使樹脂4具有高反射率的情況下,可將反射光M在樹脂4的表面再反射(第6圖中的再反射光N)。即,可使自半導體發光裝置射出再反射光N。另一方面,在充填樹脂未具有反射率的情況下,反射光M就直接進入充填樹脂中,而不會從LED元件射出。
如此,藉由使樹脂4具有高反射率,可高效率地向外部射出從LED晶片10所發出的光。
此外,在對LED晶片裝載用表面A、電性連接區域C進行金屬電鍍的情況下,可在電鍍面使反射光M變成再反射光N。因而,在高效率地利用從LED晶片10所發出的光上更佳。
進而,對樹脂4表面塗布光反射率優異的陶瓷墨水等,亦在高效率地利用從LED晶片10所發出的光上更佳。
<第3實施形態>
其次,參照第10圖、第11A圖以及第11B圖,如下說明本發明之第3實施形態的半導體發光裝置用導線架。
如第10圖所示,在本實施形態的半導體發光裝置用導線架中,將導線架1之墊片部2和導線部2a作為使其表背面為同一平面的一單位架(第10圖的虛線Z部表示一單位架)。半導體發光裝置用導線架係對逐片狀或帶狀的金屬材料,使用在縱橫方向彼此排列複數個一單位架的多斜面導線架ML所製造。
如第10圖所示,形成被稱為繫桿30之例如格子狀的框部。利用此繫桿30,可在蝕刻後或使用壓製模具之沖孔後防止導線架1脫離金屬材料。一單位架形成為在屬框部之繫桿30之開口部的區域內和繫桿30連結。此外,在本實施形態中,一單位架和繫桿30的連結是經由使從繫桿30所分支的吊導線20進行。可是,根據規格,亦可係不形成吊導線20,而使一單位架和繫桿30直接連結。
繫桿30、吊導線20是在藉由蝕刻或使用壓製模具之沖孔形成墊片部2及導線部2a時,以和形成墊片部2及導線部2a相同的手法所形成。即,藉由於形成繫桿30、吊導線20之金屬材料部位亦形成光阻劑而形成,或在使用壓製模具之沖孔時,藉由殘留相當於繫桿30、吊導線20的部位而形成。藉由切斷此吊導線20或繫桿30的部位,從金屬材料分離各一單位架。此外,作為一單位架的導線架,亦可係上述之第1實施形態或第2實施形態之導線架的任一種。
如第11A圖所示,形成於多斜面導線架ML之各一單位架之上部構造的墊片部2及導線部2a形成於厚度t3的下部構造上。因而,從下部構造的背面至墊片部2及導線部2a之上面的高度是和金屬材料之厚度相同的t1。在本實施形態中,吊導線20、繫桿30的面高度(厚度)被設定成薄(例如和散熱部3、散熱部3a之厚度t3相同的厚度)。即,吊導線20、繫桿30的厚度被設定成比金屬材料之厚度t1更薄。這種使厚度變薄的吊導線20、繫桿30,可在對金屬材料進行蝕刻而形成墊片部2及導線部2a時,藉由對作為吊導線20、繫桿30之金屬材料部位進行半蝕刻而形成。即,在應形成吊導線20、繫桿30之金屬材料部位之一方的面側(例如散熱部3、3a的面側)形成吊導線20形成用光阻劑、繫桿30形成用光阻劑後,如上述所示,從金屬材料的雙面進行用以形成墊片部2及導線部2a的蝕刻。此外,在將利用半蝕刻使厚度變薄之吊導線20、繫桿30形成於表面(LED晶片裝載用表面、電性連接區域)側的情況下,吊導線20形成用光阻劑、繫桿30形成用光阻劑形成於表面(LED晶片裝載用表面、電性連接區域)側。此外,在藉使用壓製模具之沖孔加工製作第1實施形態的導線架時,可在對金屬材料壓製時,將相當於吊導線20、繫桿30之部位的厚度壓製成厚度t3。
如第10圖、第11A圖所示,以光蝕刻製造複數個導線架1之平板狀的導線架ML如上述所示,被裝填於半導體發光裝置用導線架製造用的模具內。然後,樹脂4被充填於模具內的凹部(內部空間)並被成型。藉此,如第11B圖所示,形成樹脂4被充填成各個裝載用表面A和散熱用背面B、各個電性連接區域C和散熱用背面D從樹脂4露出並作成多斜面半導體發光裝置用導線架ML。
然後,將半導體發光裝置用導線架ML切斷,而得到分離的一單位架。此外,半導體發光裝置用導線架ML的切斷時期未限定為樹脂模製後,亦可係LED晶片的裝載後或透明樹脂的形成後,可適當地設定。
在對多斜面半導體發光裝置用導線架ML進行樹脂模製加工時,樹脂被注入具有凹部(內部空間)的模具內。樹脂被注入時,樹脂從樹脂之注入口附近的一單位架向位於遠離注入口之部位的一單位架依序逐漸流動,而逐漸進行樹脂模製。
在此,在本實施形態的半導體發光裝置用導線架,表面(裝載用表面、電性連接區域)和背面(散熱用背面)各自從充填樹脂露出。因而,為了避免樹脂附著於表面和背面,使凹部之深度(內部空間的高度)和導線架之厚度相同。即,藉由使凹部之深度(內部空間的高度)和導線架之厚度相同,在將導線架裝填於模具內時,導線架的表面和背面就各自和上模具的面及下模具的面密接。藉此,可防止在將樹脂注入凹部(內部空間)時樹脂附著於導線架的表面和背面。
可是,在吊導線20、繫桿30之厚度和導線架之厚度大致相同的情況下,吊導線20、繫桿30妨礙或阻止樹脂的流動。結果,在多斜面半導體發光裝置用導線架ML,就產生未被樹脂模製的部位。未被充填樹脂的部位成為具有氣泡的部位,半導體發光裝置用導線架的品質,進而半導體發光裝置的品質就降低。因而,在具有氣泡之部位多的情況下,半導體發光裝置用導線架成為缺陷品而被丟棄。
另一方面,在本實施形態中,使吊導線20、繫桿30之厚度例如薄至和屬下部構造之散熱部3、散熱部3a的厚度t3相同。因而,在注入充填樹脂時,樹脂就逐漸流入在吊導線20、繫桿30和模具之間所產生的間隙。因而,不會妨礙或阻止樹脂的流動。結果,在本實施形態之多斜面半導體發光裝置用導線架ML,可將未具有氣泡的充填樹脂成型成導線架,而可使半導體發光裝置用導線架的品質變佳。又,因為無缺陷品,而製造良率提高,進而可降低半導體發光裝置用導線架的製造成本。又,在得到一單位架的導線架1時,雖然以裁刀切斷繫桿30,但是因為厚度變薄,而在切斷時作用於裁刀的負載變小,而可延長裁刀的壽命。進而,藉由將如上述所示之光反射率高的充填樹脂充填成未具有氣泡,而可提高光的反射率。例如,在氣泡位於充填樹脂4之表面的情況下,於充填樹脂4的表面形成凹部,而射入該凹部的光不會向所要之方向反射。因而,從半導體發光裝置所射出的光變少。可是,因為被充填成未具有氣泡之樹脂的表面平坦,所以所射入的光向所要之方向反射。因而,可從發光裝置高效率地射出反射光。
此外,在本實施形態中,雖然將厚度和散熱部相同的吊導線20、繫桿30設置於導線架的背面側(下構造部的面側),但是亦可係將厚度和上部構造相同的吊導線20、繫桿30設置於導線架的表面側(上構造部的面側)。
<第4實施形態>
其次,參照第13圖至第16圖,如下說明本發明之第4實施形態。此外,在本實施形態,省略各上述之實施形態相同的說明。
屬以樹脂所模製之導線架的金屬部分之導線架1係藉由從表面側和背面側將金屬製之薄板狀的基材進行光蝕刻加工而形成。即,如第14圖及第16圖所示,導線架1由表面側之厚度t2之上部構造的圖型和背面側之厚度t3之下部構造的圖型所構成,上部構造和下部構造成為一體構造。這些上部構造及下部構造的圖型是藉由將金屬製之厚度t1之板狀的基材從雙面進行光蝕刻加工(上述的半蝕刻加工)而形成。
導線架1之厚度t2之上部構造的圖型具備:墊片部2、及與墊片部2分開並以既定間隔相鄰之一至複數處的導線部2a。又,厚度t3之下部構造的圖型具備:在墊片部2的背面側是一體的散熱部3及在導線部2a的背面側是一體的散熱部3a。此外,在第16圖中,W表示線的一例。此線利用打線接合而設置於裝載於墊片部2之晶片裝載用表面A的發光元件10和導線部2a的電性連接區域C之間。
如第13圖、第14圖以及第16圖所示,本實施形態的導線架具備:為了裝載LED晶片10而形成於一至複數處之厚度t2之上部構造的墊片部2、及和墊片部2一體之下部構造的散熱部3。屬上部構造的墊片部2具有裝載用表面A。和墊片部2的背面一體之下部構造的散熱部3(散熱板)具有散熱用背面B。如第14圖所示,在本實施形態的半導體發光裝置LE,導線架1之墊片部2之LED晶片裝載用表面A的面積S1和與裝載用表面A相對向之散熱部3之散熱用背面B之面積S2的關係成0<S1<S2。即,設定成散熱用背面B的面積比晶片裝載用表面A的面積更大。例如,成為面積(在第13圖之平面圖的面積)比散熱部3小的墊片部2從成為基座狀的散熱部3突出的形狀。
如上述所示,墊片部2的表面(上面)成為用以裝載LED晶片10之面積S1的晶片裝載用表面A,和上部構造的墊片部2相對向之背面側之散熱部3的外面成為面積S2的散熱用背面B。藉由將此散熱用背面B形成為從充填樹脂4露出,而此散熱用背面B使從LED晶片10本體所產生之驅動熱或根據LED晶片10之周圍環境條件的熱散熱,使熱從墊片部2背面側向外部側散逸,以免熱儲存於IC晶片10。
又,如第13圖、第15圖以及第16圖所示,本實施形態的導線架1在一至複數處和第14圖一樣具備上部構造為厚度t2的導線部2a和下部構造為厚度t3的散熱部3a成為一體之構造,並使其和具有墊片部2之構造背離。導線部2a的表面成為電性連接區域C,其具有用以和LED晶片10連接的線被連接的打線接合區域及經由形成於LED晶片10之連接用電極和焊劑等而被打線接合的區域。此電性連接區域C為了在利用打線接合或晶元連接等進行LED晶片10和導線部2a的電性連接時提高連接性,而被鍍銀等,其面積是S3。
又,散熱部3a的表面(背面)成為散熱用背面D(散熱板),其和電性連接區域C相對向,高度和墊片部2的散熱用背面B相同。此散熱用背面D的面積是S4。
如第16圖所示,墊片部2之晶片裝載用表面A和導線部2a之電性連接區域C的面因為從同一板狀基材所形成,所以位於同一平面上,高度相同。於導線部2a的電性連接區域C,以打線接合連接線W,或者以晶片接合連接晶元,並和被組裝於墊片部2之裝載用表面A上的LED晶片10電性連接。
於上部構造之墊片部2的側面部形成從該上部構造的表面(包含裝載用表面A及電性連接區域C的面)側向下部構造之散熱部3的背面(包含散熱用背面B及散熱用背面D的面)側之方向擴大的段差狀部或斜面狀部E。此段差狀部或斜面狀部E在樹脂模製時保持充填樹脂4。另一方面,於下部構造之散熱部3(散熱板)的側面部形成從該下部構造的背面側向上部構造的表面側之方向擴大的斜面狀部E1,其成為該斜面狀部E的倒斜面。藉此,如上述所示,可在模製時保持充填樹脂4。
又,如第15圖所示,導線架1的導線部2a在和墊片部2之裝載用表面A同一面具有電性連接區域C。另一方面,和導線部2a一體之下部構造的散熱部3a具有和和散熱部3之散熱用背面B位於同一面的散熱用背面D。電性連接區域C的面積S3和散熱用背面D之面積S4的關係成0<S3<S4。即,設定成散熱用背面D的面積比打線接合之電性連接區域C的面積更大。例如,成為面積(在第13圖之平面圖的面積)比散熱部3小的導線部2a從成為基座狀的散熱部3a突出的形狀。
於在電性連接區域C和散熱用背面D間之上部構造之導線部2a的側面部形成從該電性連接區域C向散熱用背面D之方向擴大的段差狀部或斜面狀部E,作成在模製時保持充填樹脂4,以免從架表面側向背面側的方向脫落。另一方面,於下部構造之散熱部3(散熱板)的側面部形成從該散熱用背面D向電性連接區域C之方向擴大的斜面狀部E1,作成在模製時保持充填樹脂4,以免從架背面側向表面側的方向脫落。
在採用這種構造的導線架1,上部構造之斜面狀部E的斜面例如從上面向下面擴大,下部構造之斜面狀部E1的斜面例如從下面向上面擴大。即,上部構造和下部構造之個別斜面方向成為反方向。
因而,如上述所示,例如由墊片部2與散熱部3及導線部2a與散熱部3a所夾之部位的充填樹脂4在上側之面(上部構造側的面)和下側的面(下部構造側的面)之間具有縮小的部位。換言之,如第16圖所示,樹脂4的截面形狀例如成為砂漏狀。導線架1以樹脂4的縮小部保持填樹脂4。因而,可防止樹脂4從導線架1脫落。
又,將墊片部2之LED晶片裝載用表面A的面積S1和與裝載用表面A相對向之散熱用背面B之面積S2的關係設定成0<S1<S2,並將電性連接區域C的面積S3和散熱用背面D之面積S4的關係設定成0<S3<S4。使散熱用背面B的面積比晶片裝載用表面A更寬,並使散熱用背面D的面積比電性連接區域C更寬,而且因為使其從樹脂4露出,所得在導線架背面側可得到高的散熱性能。
此導線架1的形成方法如以下所示。對導線架用金屬板的表背面塗布光阻劑,再對光阻劑進行圖型曝光和顯像處理等,藉此形成光阻劑圖型。然後,進行所謂的光蝕刻加工(上述的半蝕刻加工),其使用氯化亞鐵等的蝕刻劑,將從表背面的光阻劑圖型所露出的金屬板部位進行蝕刻加工。依此方式形成導線架1。因而,導線架1具備:用以裝載LED元件的墊片部2、及和墊片部2分離成絕緣狀態的導線部2a。
(導線架的製造方法)
其次,說明本實施形態之以樹脂所模製之導線架的製造方法。
在此,本實施形態的導線架係以和上述之第2實施形態相同的製造方法所得到。即,對金屬材料,從表背雙面進行光蝕刻。藉此,形成導線架,其由裝載用表面A的面積S1和散熱用背面B之面積S2的關係成S1<S2之墊片部2與散熱部3、及電性連接區域C的面積S3和散熱用背面D之面積S4的關係成S3<S4之導線部2a與散熱部3a所構成。
此外,在本實施形態的導線架,在蝕刻後對導線部2a的電性連接區域C進行鎳基底電鍍,再對其上鍍銀、或鍍金、鍍鈀。對此電性連接區域C的電鍍亦可在後述之將充填樹脂4充填於導線架1再模製成型的步驟之後進行。即,亦可利用對從充填樹脂4所露出的電性連接區域C電鍍的處理進行。
接著,對如此所形成之導線架1,如以下的說明所示,藉由使用模具進行模製成型,而使樹脂4成型。藉此,製造樹脂充填導線架,其將樹脂4充填成晶片裝載用表面A與散熱用背面B的各個、電性連接區域C和散熱用背面D的各個從樹脂4露出。
如第17圖所示,在模製成型所使用的模具,預先形成收容導線架1之作成既定之內部形狀的凹部(例如具有導線架材料之厚度t1相同之深度t1的凹部)。此模具以成為蓋之板狀的上模具40和下模具41之1組模具構成。於下模具41,形成注入已熔化之樹脂4的注入口42、及作為內部空間之可裝填導線架1(多斜面導線架ML)的凹部43。此外,在本實施形態,於上模具40,以內部空間形成光反射環用凹部40a,其成為用以將後述的光反射環4a形成於樹脂4之上部的模子。
作為樹脂模製成型的步驟,首先,將導線架1裝填於下模具41的凹部43。接著,以上模具40蓋在下模具41上並鎖緊。
然後,從注入口42對凹部43和光反射環用凹部40a之內部空間內注入已被加熱熔化的樹脂4。藉此,得到樹脂充填導線架,其係將樹脂4模製成型於所裝填之導線架1。將樹脂4模製成型後,拆下上模具40,再從下模具41取出樹脂充填導線架。藉此,樹脂4被充填於導線架1的墊片部2和導線部2a之間。即,形成樹脂充填導線架,其係晶片裝載用表面A和散熱用背面B、及電性連接區域C和散熱用背面D從樹脂4露出外面。此樹脂充填導線架在導線架1之厚度方向,將樹脂4從裝載用表面A和電性連接區域C的高度充填至與其相向之散熱用背面B和散熱用背面D的高度。
在此,如第13圖所示,光反射環4a作為在模製時和充填樹脂4一體化之構造,形成為從充填樹脂4突出。此光反射環4a於樹脂充填導線架上,在平面圖上圓環形地形成於墊片部2、導線部2a之間及外側。此圓環的中心被設置於LED晶片10之發光部(LED)之附近的位置。而,圓環的截面形狀以使是和LED晶片10之發光部相對向之表面的內周面從裝載用表面A和電性連接區域C所構成之面傾斜30度至85度的斜面所形成。作成斜面之光反射環4a之內周面的形狀為了可高效率地反射光,亦可作成圓錐面、橢圓錐面、球面或拋物面的一部分。又,側面的傾斜角度可適當地設定成高效率地進行光反射。此外,此光反射環4a之在平面圖上的形狀未限定為圓環,亦可形成圓中心位於該發光部的附近之複數個新月形或圓環的一部分、或者以LED晶片10之發光部為中心之橢圓形的環形。又,若發光部接近圓環的中心,亦可是光反射環4a之圓環的中心稍微偏離發光部。
如上述所示,預先將光反射環用凹部40a形成於上模具40,再將在模製成型時所注入的充填樹脂4成型成光反射環4a的形狀。因而,光反射環4a成為和從裝載用表面A與電性連接區域C的高度至散熱用背面B與散熱用背面D之高度的樹脂4一體化之構造,並形成為從樹脂4突出。即,光反射環4a和樹脂4一體化,在兩者之間無界面。因而,光反射環4a和樹脂4的本體堅固地連接,而密接性高。又,因為在光反射環4a和樹脂4的本體乲間無界面,所以亦不會因水蒸氣擴散至界面而易剝離。因此,可得到連接可靠性高的光反射環4a。進而,因為光反射環4a和充填樹脂4之其他的充填部分同時形成,所以能一次樹脂模製成型完成。
在模製成型時,已加熱熔化的樹脂被注入模具內。因而,若在將樹脂4成型後,利用別的步驟以模製成型形成光反射環4a的情況下,即會因樹脂4曝露於熱複數次而發生熱造成的劣化。可是,在本實施形態之導線架的製造方法中,不必重複模製成型複數次。即,利用一次的模製成型可形成導線架。因而,在進行複數次之模製成型的情況下,可防止因每次熱作用於樹脂4所產生之充填樹脂4的熱履歷所引起的劣化。因此,可防止樹脂4之熱劣化所引起之光反射特性的降低,而可保持高的光反射率。
此模製成型所使用的充填樹脂4及光反射環4a使用光反射效率高的白色樹脂較佳。又,樹脂4及光反射環4a,此外,還具有耐熱性、耐光性、熱導電性、高光擴散性亦較佳。因而,作為樹脂4及光反射環4a,例如環氧樹脂、變態環氧樹脂、倍半矽氧烷系樹脂、矽樹脂、壓克力樹脂、聚碳酸酯樹脂、芳香族系聚酯樹脂(不飽和聚酯樹脂)、聚醯胺系樹脂、聚酞醯胺、聚鄰苯二甲酰胺系樹脂(PPA)、液晶聚合物(LCP)、環烯烴系樹脂等之有機高分子材料較佳,可使用1種樹脂或多種樹脂的混合樹脂。
又,使用對以該1種樹脂或多種樹脂之混合樹脂為主體的樹脂混合粉狀物質之添加劑的光擴散性樹脂,作為樹脂4及光反射環4a較佳。作為添加於樹脂4及光反射環4a的添加劑,列舉例如SiO2 、TiO2 、Al2 O3 、氧化鋯、陶瓷材料等之白色粉末、或那些材料之混合物等的微粒子。可適當地設定添加劑相對主體樹脂的混合比例。例如1%~20%或更高。這種充填樹脂4利用該添加劑而具有可提高光擴散性之效果。同時,充填樹脂4利用該該添加劑而可使折射率n變成2以上。藉此,可使折射率比以後形成於充填樹脂4上之透明樹脂5更高。利用該折射率差,具有在充填樹脂4和透明樹脂5的境界面可得到高反射性之效果。
此外,第13圖所示的吊導線20是用以在蝕刻加工處理後或使用壓製模具之沖孔後,防止墊片部2及導線部2a從金屬材料脫落,形成為用以預先在必要的期間將墊片部2及導線部2a和金屬材料連結並保持。因此,藉由在充填樹脂4之形成後切斷吊導線20,得到樹脂充填導線架。此外,在剖面圖,省略吊導線20的圖示。切斷吊導線20和金屬材料的連結部,可分離樹脂充填導線架。雖然列舉吊導線20的切斷時期為已將LED晶片10裝載於樹脂充填導線架後或透明樹脂5的模製成型後,但是可適當地設定。
在以上處理中,如第13圖至第16圖所示,得到樹脂充填導線架,其在同一平面具備裝載LED晶片10之一至複數處的墊片部2、及具有和LED晶片10進行電性連接之電性連接區域C的導線部2a。對如此所得之樹脂充填導線架裝載LED晶片10,製成半導體發光裝置LE。又,在將LED晶片10裝載於樹脂充填導線架後,對墊片部2之裝載用表面A的上面側、及導線部2a之電性連接區域C的上面側被覆LED晶片10、及對電性連接區域C打線接合的線W,而且將和光反射環4a之內周面接觸的透明樹脂5形成層狀或圓頂狀。此透明樹脂5之厚度形成可被覆那些元件之厚度。使用例如壓克力系樹脂等之透明性良好的樹脂作為透明樹脂5。藉此,在LED晶片10被埋設於透明樹脂5的層內之狀態發光時,從LED晶片10所發出的光在從透明樹脂5向外側射出時,可具有高的光增益性。
在樹脂充填導線架,墊片部2之裝載用表面A的面積S1和散熱用背面B之面積S2的關係被設定成S1<S2,和導線部2a打線接合之打線接合區域C的面積S3和散熱用背面D之面積S4的關係被設定成S3<S4。藉此,可將散熱部位設定為寬,具有可得到散熱性優異之半導體發光裝置LE的效果。
又,在該晶片裝載用表面A和散熱用背面B之間、及電性連接區域C和散熱用背面D間之墊片部2及導線部2a的側面部,呈在散熱用背面B、D之方向擴大的段差狀部或斜面狀部E。又,在晶片裝載用表面A和散熱用背面B之間、及電性連接區域C和散熱用背面D間之散熱部3、3a的側面部,呈在裝載用表面A及散熱用背面B之方向擴大的斜面狀部E1。因而,在將充填樹脂4在熔化狀態進行模製成型時及模製成型後,樹脂4由此段差狀部或斜面狀部E及斜面狀部E1保持,而且樹脂4和導線架的接觸面積變大。因而,樹脂4和導線架堅固地密接,可防止導線架從樹脂4脫落或樹脂4從導線架脫落。因為此導線架1能以一般的光蝕刻法便宜地形成,所以具有可得到便宜之樹脂充填導線架的效果。
又,將和充填樹脂成為一體之光反射環4a的面作成從裝載用表面A和電性連接區域C所構成之面傾斜30度至85度的斜面,並使其從充填樹脂突出。因而,和無光反射環4a而充填樹脂4者是平面的情況相比,充填樹脂4,即光反射環4a和透明樹脂5的接觸面積變大。藉此,光反射環4a和透明樹脂5堅固地密接,可防止透明樹脂5剝離。
又,因為充填樹脂4利用該添加劑可使樹脂4的折射率n變成2以上,所以可使充填樹脂4的光折射率n1和透明樹脂5之光折射率n2之關係變成n1>n2。利用該折射率差,具有在充填樹脂4和透明樹脂5的境界面得到高反射率之效果。折射率差愈大可進行愈高的反射。一般樹脂的折射率是約2以下,光靠樹脂要使折射率差變大有限。可是,本實施形態的充填樹脂4添加作為添加劑之SiO2 、TiO2 、Al2 O3 、氧化鋯、陶瓷材料、或那些材料之混合物等的微粒子。此時,藉由添加成使添加劑相對主體樹脂的混合比例變成1%~20%或更高,可使充填樹脂4的折射率變成2以上。藉此,可使充填樹脂4和透明樹脂5的折射率率變大,而具有在充填樹脂4和透明樹脂5的境界面可得到高的反射性之效果。
以下,說明使充填樹脂4及光反射環4a具有反射性之效果。
如第18圖所示,從LED晶片10所發出的光L在透明樹脂5內行進並向外部射出。可是,從LED晶片10所發出之光的一部分在和外部接觸之透明樹脂5的境界反射(第18圖中的反射光)。然後,反射光M到達充填樹脂4及和充填樹脂4是一體構造並從充填樹脂所突出之光反射環4a的表面。此時,在使充填樹脂4及光反射環4a具有高的反射率的情況下,可在充填樹脂4及光反射環4a的表面使反射光M再反射(第18圖中的再反射光N)。即,可使自LED元件射出再反射光N。
又,藉由將光反射環4a的傾斜面作成從裝載用表面A和電性連接區域C所構成之面傾斜30度至85度的斜面,可高效率地再反射射入光反射環4a之傾斜面的反射光。進而,即使是從LED晶片10所發出的光直接射入光反射環4a之傾斜面的情況下,亦可向外部高效率地反射入射光。
如此,藉由使充填樹脂4具有高的反射率,而可向外部高效率地射出從LED晶片10所發出的光。又,在對LED晶片10之裝載用表面A、電性連接區域C進行金屬電鍍的情況下,因為可在電鍍面使反射光M變成再反射光N,所以在高效率地利用從LED晶片10所發出的光上較佳。進而,對充填樹脂4的表面塗布光反射率優異的陶瓷墨水等,亦可說在高效率地利用從LED晶片10所發出的光上較佳。
此外,在本實施形態中,如第15圖所示,被覆LED晶片10及對電性連接區域C打線接合的線W,而且將和光反射環4a之內周面接觸的部位作為光反射面的透明樹脂5形成為光反射環4a的整體。可是,根據半導體發光裝置的規格,不必以透明樹脂被覆光反射環4a的整體。即,以使被覆光反射環4a之內周面的一部分或全部的方式形成透明樹脂5,以使透明樹脂5和光反射環4a之內周面所接觸的光反射面具有所要的反射性。那時,亦可使光反射環4a的外側從透明樹脂5露出。
<第5實施形態>
其次,參照第19圖、第20A圖以及第20B圖,如下說明本發明之第5實施形態的半導體發光裝置用導線架。
如第19圖所示,在本實施形態的樹脂充填導線架,將導線架1之墊片部2和導線部2a作為以虛線Z部表示的一單位架)。樹脂充填導線架係對逐片狀或帶狀的金屬材料,使用在縱橫方向彼此排列複數個一單位架的多斜面導線架ML所製造。
如第19圖所示,形成被稱為繫桿30之例如格子狀的框部。利用此繫桿30,可在蝕刻後防止導線架1脫離金屬材料。一單位架形成為在屬框部之繫桿30之開口部的區域內和繫桿30連結。此外,在本實施形態中,一單位架和繫桿30的連結經由使從繫桿30所分支的吊導線20進行。可是,根據規格,亦可係不形成吊導線20,而使一單位架和繫桿30直接連結。
繫桿30、吊導線20是在以蝕刻形成墊片部2及導線部2a時,以和形成墊片部2及導線部2a相同的手法所形成。即,藉由於形成繫桿30、吊導線20之金屬材料部位亦形成光阻劑而形成。藉由切斷此吊導線20或繫桿30的部位,從金屬材料分離各一單位架。
如第20A圖所示,形成於多斜面導線架ML之各一單位架之上部構造的墊片部2及導線部2a形成於厚度t3的下部構造上。因而,從下部構造的背面至墊片部2及導線部2a之上面的高度是和金屬材料之厚度相同的t1。在本實施形態中,吊導線20、繫桿30的厚度被設定成比金屬材料之厚度t1更薄之下部構造的厚度t3,是和散熱部3、散熱部3a等相同之厚度。即,吊導線20、繫桿30的上面相對於下部構造之背面的高度被設定成t3。要將此吊導線20、繫桿30之厚度形成薄,可在對金屬材料進行蝕刻而形成墊片部2及導線部2a時,藉由對作為吊導線20、繫桿30之金屬材料部位進行半蝕刻而形成。即,在應形成吊導線20、繫桿30之金屬材料部位之一方的面側(例如散熱部側的面側)形成吊導線20形成用光阻劑、繫桿30形成用光阻劑。然後,如上述所示,從金屬材料的雙面進行用以形成墊片部2及導線部2a的蝕刻。此外,在將利用半蝕刻使厚度變薄之吊導線20、繫桿30形成於表面(LED晶片裝載用表面、電性連接區域)側的情況下,吊導線20形成用光阻劑、繫桿30形成用光阻劑形成於表面(LED晶片裝載用表面、電性連接區域)側。
如第19圖、第20A圖所示,將1單位之導線架1的複數個單位作成多斜面,並利用光蝕刻所製造之平坦狀的多斜面導線架ML如在第17圖之上述所示,被裝填於樹脂充填導線架1b之製造用的上模具40和下模具41之間。然後,樹脂4被注入、充填於模具內的凹部43和光反射環用凹部40a的內部空間內並被成型。藉此,如第20B圖所示,形成樹脂4被充填成各個裝載用表面A和散熱用背面B、各個電性連接區域C和散熱用背面D從樹脂4露出並作成多斜面之半導體發光裝置用導線架ML。
然後,將多斜面導線架ML進行切斷處理,而得到分離的一單位架。此外,多斜面導線架ML的切斷時期未限定為在樹脂模製後進行切斷處理,亦可在LED晶片的裝載後或透明樹脂的形成後進行切斷處理,可適當地設定切斷時期。
在對多斜面導線架ML進行樹脂模製成型時,將多斜面導線架ML設置於具有設置多斜面導線架ML之凹部43的下模具41內及具有光反射環用凹部40a的上模具40內。然後,充填樹脂4從形成於下模具41之樹脂的注入口42被注入上模具40和下模具41之間的空間。充填樹脂4被注入模具時,樹脂從樹脂之注入口42附近的一單位架向位於遠離注入口之部位的一單位架依序逐漸流動,而逐漸進行樹脂模製。
下模具41之凹部43的深度(內部空間的高度)係形成為和導線架之厚度相同,以免在樹脂模製時充填樹脂4附著於多斜面導線架ML的表面和背面。因而,在將多斜面導線架ML裝填於模具內時,使多斜面導線架ML的表面和上模具40的面密接,並使背面和下模具41的面密接。依此方式,在將樹脂注入凹部(內部空間)時,防止樹脂附著於多斜面導線架ML的表面和背面,而使多斜面導線架ML的表面(LED晶片裝載用表面A、電性連接區域)和背面(散熱用背面)各自從充填樹脂4露出。
若吊導線20、繫桿30之厚度和導線架之厚度大致相同,吊導線20、繫桿30即妨礙或阻止樹脂的流動,而發生在多斜面導線架ML產生未被樹脂模製之部位的問題。於是,有如下的問題,未被充填樹脂4的部位成為具有氣泡的部位,,樹脂充填導線架1b的品質,進而半導體發光裝置LE的品質降低,在嚴重情況下,亦有作為缺陷品丟棄之情形。
為對其提出對策,在本實施形態中,使吊導線20、繫桿30之厚度例如薄至和屬下部構造之散熱部3、散熱部3a的厚度t3相同。因而,在注入充填樹脂4時,樹脂就逐漸流入在吊導線20、繫桿30和模具之間所產生的間隙。因而,不會妨礙或阻止樹脂的流動。結果,在多斜面導線架ML,可在進行模製成型時氣泡不會進入充填樹脂4,而可使樹脂充填導線架1b的品質變佳。又,因為無缺陷品,所以具有可提高製造良率之效果,進而具有可降低樹脂充填導線架1b之製造成本的效果。又,在以裁刀切斷吊導線20、繫桿30時,因為其厚度薄,所以在切斷時可使作用於裁刀的負載變小,而具有可延長裁刀之壽命的效果。進而,藉由將如上述所示之光反射率高的充填樹脂充填成未具有氣泡,而可提高光的反射率。例如,在氣泡位於包含有光反射環4a之充填樹脂之表面的情況下,於充填樹脂的表面形成凹部,而射入該凹部的光不會向所要之方向反射。因而,從半導體發光裝置所射出的光變少。可是,因為樹脂被充填成未具有氣泡之樹脂的表面平坦,所以所射入的光向所要之方向反射。因而,可從發光裝置高效率地射出反射光。
此外,在本實施形態中,雖然將厚度和下部構造之厚度相同的吊導線20和繫桿30設置於導線架的下構造之側(背面側),但是亦可作成將厚度和上部構造相同的吊導線20和繫桿30設置於導線架的上構造之側(表面側)。
1...導線架
1b...樹脂充填導線架
2...墊片部
2a...導線部
3...散熱部
3a...散熱部
4...充填樹脂
4a...光反射環
5...透明樹脂
10...LED晶片(發光元件)
20...吊導線
30...繫桿
40...上模具
40a...光反射環用凹部
41...下模具
42...注入口
43...凹部
A...裝載用表面
B...散熱用背面
C...電性連接區域
D...散熱用背面
E...段差狀部或斜面狀部
E1...斜面狀部(或倒角部)
L...LED發光光線
LE...半導體發光裝置
M...反射光
ML...多斜面導線架
N...再反射光
W...線
Z...一單位架
第1圖係使用本發明之第1實施形態的導線架所製造之半導體發光元件的上視圖。
第2圖係使用本發明之第1實施形態的導線架所製造之半導體發光元件的後視圖。
第3圖係沿著第1圖之Ⅲ-Ⅲ線的剖面圖。
第4圖係沿著第1圖之Ⅳ-Ⅳ線的剖面圖。
第5圖係沿著第1圖之Ⅴ-Ⅴ線的剖面圖。
第6圖係用以說明本發明之第1實施形態的LED元件之充填樹脂之功能的模式剖面圖。
第7圖係表示使用本發明之第2實施形態的導線架所製造之半導體發光元件,係沿著第1圖之Ⅲ-Ⅲ線的剖面圖。
第8圖係表示使用本發明之第2實施形態的導線架所製造之半導體發光元件,係沿著第1圖之Ⅳ-Ⅳ線的剖面圖。
第9圖係表示使用本發明之第2實施形態的導線架所製造之半導體發光元件,係沿著第1圖之Ⅴ-Ⅴ線的剖面圖。
第10圖係說明以本發明之第3實施形態的繫桿所連結之多斜面狀態的導線架的上視圖。
第11A圖係將第10圖的模前放大而顯示的剖面圖。
第11B圖係將第10圖放大所表示的剖面圖。
第12圖係說明對使用模具之導線架的樹脂模之一例的剖面圖。
第13圖係使用本發明之第4實施形態的導線架所製造之半導體發光裝置的上視圖。
第14圖係表示使用本發明之第4實施形態的導線架所製造之半導體發光裝置,係沿著第13圖之Ⅹ Ⅳ-Ⅹ Ⅳ線的剖面圖。
第15圖係表示使用本發明之第4實施形態的導線架所製造之半導體發光裝置,係沿著第13圖之Ⅹ Ⅴ-Ⅹ Ⅴ線的剖面圖。
第16圖係表示使用本發明之第4實施形態的導線架所製造之半導體發光裝置,係沿著第13圖之Ⅹ Ⅵ-Ⅹ Ⅵ線的剖面圖。
第17圖係對使用模具之導線架的樹脂模之一例的剖面圖。
第18圖係說明本發明之第4實施形態的光反射環之功能的模式剖面圖。
第19圖係說明以本發明之第5實施形態的繫桿所連結之多斜面狀態的導線架的上視圖。
第20A圖係將第19圖的模前放大而顯示的剖面圖。
第20B圖係將第19圖放大所表示的剖面圖。
1...導線架
2...墊片部
2a...導線部
3...散熱部
3a...散熱部
4...充填樹脂
10...LED晶片
20...吊導線
A...裝載用表面
C...電性連接區域
LE...半導體發光裝置

Claims (23)

  1. 一種導線架,其在同一平面具備:至少具有裝載LED晶片10的LED晶片裝載用表面A之一至複數處的墊片部2、及具有和該LED晶片進行電性連接之電性連接區域C的導線部2a,該導線架之特徵為:該墊片部2之該裝載用表面A的面積S1和與該裝載用表面A相對向之散熱用背面B之面積S2的關係是0<S1<S2;在該裝載用表面A和散熱用背面B間之該墊片部2的側面部具有從該裝載用表面A向該散熱用背面B擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E;該導線架係將該墊片部2和該導線部2a作為將其表背面作成同一平面的一單位架,各單位架彼此在縱橫方向由一至複數支繫桿所連結並被進行多斜面排列;該墊片部2、該導線部2a以及該繫桿之各個表面、背面或表背雙面的面高度中之該繫桿的面高度被設定成低,該繫桿之厚度被設定成比該墊片部2及該導線部2a更薄。
  2. 如申請專利範圍第1項之導線架,其中該導線部2a之該電性連接區域C的面積S3和與該電性連接區域C相對向並和該墊片部2的該散熱用背面B位於同一平面之散熱用背面D之面積S4的關係是0<S3<S4; 在該電性連接區域C和該散熱用背面D間之該導線部2a的側面部具有從該電性連接區域C向該散熱用背面D擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E。
  3. 一種導線架,其在同一平面具備:至少具有裝載LED晶片10的LED晶片裝載用表面A之一至複數處的墊片部2、及具有和該LED晶片進行電性連接之電性連接區域C的導線部2a,該導線架之特徵為:該墊片部2之該裝載用表面A的面積S1和與該裝載用表面A相對向之散熱用背面B之面積S2的關係是0<S1<S2;該墊片部2由具有該裝載用表面A的上部構造及和該上部構造是一體並具有該散熱用背面B的下部構造所構成;在該上部構造的側面部具有從該裝載用表面A向該散熱用背面B擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E;在該下部構造的側面部具有從該散熱用背面B向該裝載用表面A擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E1;該導線架係將該墊片部2和該導線部2a作為將其表背面作成同一平面的一單位架,各單位架彼此在縱橫方向由一至複數支繫桿所連結並被進行多斜面排列; 該墊片部2、該導線部2a以及該繫桿之各個表面、背面或表背雙面的面高度中之該繫桿的面高度被設定成低,該繫桿之厚度被設定成比該墊片部2及該導線部2a更薄。
  4. 如申請專利範圍第3項之導線架,其中該導線部2a之該電性連接區域C的面積S3和與該電性連接區域C相對向並和該墊片部2的該散熱用背面B位於同一平面之散熱用背面D之面積S4的關係是0<S3<S4;該導線部2a由具有該電性連接區域C的上部構造及和該上部構造是一體並具有該散熱用背面D的下部構造所構成;在該上部構造的側面部具有從該電性連接區域C向該散熱用背面D擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E;在該下部構造的側面部具有從該散熱用背面D向該電性連接區域C擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E1。
  5. 一種導線架的製造方法,其特徵為:在板狀之導線架用金屬材料的表面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑用以形成墊片部2之由面積S1所構成的裝載用表面A; 在該金屬材料的背面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑用以形成該墊片部2之和該裝載用表面A相對向之由面積S2所構成的散熱用背面B;藉由從該金屬材料的表背雙面進行蝕刻加工,而該墊片部2之該裝載用表面A的面積S1和該散熱用背面B之面積S2的關係是0<S1<S2,在該裝載用表面A和該散熱用背面B間之該墊片部的側面部形成從該裝載用表面A向該散熱用背面B擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E。
  6. 如申請專利範圍第5項之導線架的製造方法,其中於對用以形成該裝載用表面A之光阻劑進行圖型形成時,在該金屬材料的表面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑用以形成導線部2a之由面積S3所構成的電性連接區域C;於對用以形成該散熱用背面B之光阻劑進行圖型形成時,在該金屬材料的背面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑用以形成和該導線部2a的電性連接區域C相對向之由面積S4所構成的散熱用背面D;藉由從該金屬材料的表背雙面進行蝕刻加工,該導線部2a之該電性連接區域C的面積S3和該散熱用背面D之面積S4的關係成0<S3<S4,在該電性連接區域C和該散熱用背面D間之該導線部的側面部形成從該電性連接區域C向該散熱用背面D擴大而保持模製時的充填樹 脂的段差狀部或斜面狀部E。
  7. 一種導線架的製造方法,其特徵為:在導線架用金屬材料的表面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑用以形成墊片部2之由面積S1所構成的裝載用表面A;在該金屬材料的背面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑用以形成該墊片部2之和該裝載用表面A相對向之由面積S2所構成的散熱用背面B;藉由從該金屬材料的表背雙面進行蝕刻加工,將該墊片部2之該裝載用表面A的面積S1和該散熱用背面B之面積S2的關係設為0<S1<S2,而且,該墊片部2由具有該裝載用表面A的上部構造及和該上部構造是一體並具有該散熱用背面B的下部構造所構成,在該上部構造的側面部形成從該裝載用表面A向該散熱用背面B擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E,而在該下部構造的側面部形成從散熱用背面B向裝載用表面A擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E1。
  8. 如申請專利範圍第7項之導線架的製造方法,其中於對用以形成該裝載用表面A之光阻劑進行圖型形成時,在該金屬材料的表面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑用以形成導線部2a之由面積S3所構成的電性連接區域C; 於對用以形成該散熱用背面B之光阻劑進行圖型形成時,在該金屬材料的背面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑用以形成和該導線部2a的電性連接區域C相對向之由面積S4所構成的散熱用背面D;藉由從該金屬材料的表背雙面進行蝕刻加工,該導線部2a之該電性連接區域C的面積S3和該散熱用背面D之面積S4的關係成S3<S4,而且,該導線部2a由具有該電性連接區域C的上部構造及和該上部構造是一體並具有該散熱用背面D的下部構造所構成,在該上部構造的側面部形成從該電性連接區域C向該散熱用背面D擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E,在該下部構造的側面部形成從該散熱用背面D向該電性連接區域C擴大而保持模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E1。
  9. 如申請專利範圍第5項之導線架的製造方法,其中該導線架的製造方法係將該墊片部2和該導線部2a作為將其表背面作成同一平面的一單位架,各單位架彼此在縱橫方向由一至複數支繫桿所連結並被進行多斜面排列;該墊片部2、該導線部2a以及該繫桿之各個表面、背面或表背雙面的面高度中之該繫桿的面高度被設定成低,該繫桿之厚度被設定成比該墊片部2及該導線部2a更薄。
  10. 一種半導體發光裝置,其利用充填樹脂在其厚度方向從該裝載用表面A至和該裝載用表面A相對向的散熱用背面B,對導線架施加模製加工,並在該墊片部之該裝載用表面A的上面側,包含該LED晶片及該電性連接區域C,被覆透明樹脂,而該導線架在同一平面具備:至少具有裝載LED晶片10等之IC晶片的LED晶片裝載用表面A之一至複數處的墊片部2、及具有和該LED晶片進行電性連接之電性連接區域C的導線部2a,該半導體發光裝置之特徵為:該墊片部2之該裝載用表面A的面積S1和該散熱用背面B之面積S2的關係是0<S1<S2;在該裝載用表面A和該散熱用背面B間之該墊片部的側面部,從該裝載用表面A向該散熱用背面B具有段差狀部或斜面狀部E;該充填樹脂由該段差狀部或斜面狀部E所保持;該導線架係將該墊片部2和該導線部2a作為將其表背面作成同一平面的一單位架,各單位架彼此在縱橫方向由一至複數支繫桿所連結並被進行多斜面排列;該墊片部2、該導線部2a以及該繫桿之各個表面、背面或表背雙面的面高度中之該繫桿的面高度被設定成低,該繫桿之厚度被設定成比該墊片部2及該導線部2a更薄。
  11. 一種半導體發光裝置,其利用充填樹脂在其厚度方向從 該裝載用表面A至和該裝載用表面A相對向的散熱用背面B,對導線架施加模製加工,並在該墊片部之該裝載用表面A的上面側,包含該LED晶片及該電性連接區域C,被覆透明樹脂,而該導線架在同一平面具備:至少具有裝載LED晶片10等之IC晶片的LED晶片裝載用表面A之一至複數處的墊片部2、及具有和該LED晶片進行電性連接之電性連接區域C的導線部2a,該半導體發光裝置之特徵為:該墊片部2之該裝載用表面A的面積S1和該散熱用背面B之面積S2的關係是0<S1<S2;該墊片部由具有該裝載用表面A的上部構造及和該上部構造是一體並具有該散熱用背面B的下部構造所構成;在該上部構造的側面部,從該裝載用表面A向該散熱用背面B具有段差狀部或斜面狀部E;在該下部構造的側面部,從該散熱用背面B向該裝載用表面A具有段差狀部或斜面狀部E1;該充填樹脂由各個段差狀部、斜面狀部E、E1所保持;該導線架係將該墊片部2和該導線部2a作為將其表背面作成同一平面的一單位架,各單位架彼此在縱橫方向由一至複數支繫桿所連結並被進行多斜面排列;該墊片部2、該導線部2a以及該繫桿之各個表面、 背面或表背雙面的面高度中之該繫桿的面高度被設定成低,該繫桿之厚度被設定成比該墊片部2及該導線部2a更薄。
  12. 如申請專利範圍第10項之半導體發光裝置,其中該導線部2a之該電性連接區域C的面積S3和與該電性連接區域C相對向並和該墊片部2的該散熱用背面B位於同一平面之散熱用背面D之面積S4的關係是0<S3<S4;在該電性連接區域C和散熱用背面D間之該導線部2a的側面部具有從該電性連接區域C向該散熱用背面D擴大而保持該充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E;該充填樹脂由段差狀部或斜面狀部E所保持。
  13. 如申請專利範圍第10項之半導體發光裝置,其中該導線部2a之該電性連接區域C的面積S3和與該電性連接區域C相對向並和該墊片部2的該散熱用背面B位於同一平面之散熱用背面D之面積S4的關係是0<S3<S4;該導線部2a由具有該電性連接區域C的上部構造及和該上部構造是一體並具有該散熱用背面D的下部構造所構成;在該上部構造的側面部具有從該電性連接區域C向該散熱用背面D擴大而保持樹脂模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E; 在該下部構造的側面部具有從該散熱用背面D向該電性連接區域C擴大而保持樹脂模製時的充填樹脂的段差狀部或斜面狀部E1;該充填樹脂由各個段差狀部或斜面狀部E、E1所保持。
  14. 如申請專利範圍第10項之半導體發光裝置,其中該充填樹脂之光折射率n1和該透明樹脂之光折射率n2的關係被設定成n1>n2,並將該充填樹脂作成高反射率的樹脂。
  15. 如申請專利範圍第10項之半導體發光裝置,其中對該充填樹脂添加反射率特性提高的微粒子。
  16. 一種導線架,其由表面側的上部構造和背面側的下部構造成為一體,而且彼此背離之複數個構造體所形成,該導線架的特徵為:該導線架具有厚度和該導線架相同的充填樹脂,其形成於該複數個構造體之間及外側;該上部構造具有墊片部2、及和該墊片部2背離的導線部2a;該下部構造具有和該墊片部2成為一體的散熱部3、及和該導線部2a成為一體的散熱部3a;該墊片部2之表面的面積S1和該散熱部3之背面的面積S2的關係是0<S1<S2;該導線部2a之表面的面積S3和該散熱部3a之背面 的面積S4的關係是0<S3<S4;在該各上部構造的側面部具有從該導線架之表面側向背面側擴大的段差狀部或斜面狀部;在該各下部構造的側面部具有從該導線架之背面側向表面側擴大的段差狀部或斜面狀部;該導線架在位於該表面側之該墊片部2及該導線部2a的外側具有從該充填樹脂突出之光反射用的光反射環4a,其具備有面向該墊片部之斜面的內周面,並和該充填樹脂一體地形成;該導線架係將該墊片部2和該導線部2a作為將其表背面作成同一平面的一單位架,各單位架彼此在縱橫方向由一至複數支繫桿所連結並被進行多斜面排列;該墊片部2、該導線部2a以及該繫桿之各個表面、背面或表背雙面的面高度中之該繫桿的面高度被設定成低,該繫桿之厚度被設定成比該墊片部2及該導線部2a更薄。
  17. 如申請專利範圍第16項之導線架,其中該光反射環4a的該內周面之對該墊片部2之表面的傾斜角度係30度以上至85度以下。
  18. 如申請專利範圍第16項之導線架,其中該充填樹脂是將粉狀的添加劑和樹脂所混合的光擴散性樹脂,其光折射率是2以上。
  19. 一種導線架的製造方法,其特徵為: 在導線架用金屬材料的表面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑形成墊片部2之由面積S1所構成的晶片裝載用表面A、和由導線部2a之由面積S3所構成的電性連接區域C;在該金屬材料的背面形成光阻劑的圖型,而該光阻劑形成和該晶片裝載用表面A相對向之由面積S2所構成的散熱用背面B、及和該電性連接區域C相對向之由面積S4所構成的散熱用背面D;藉由從該金屬材料的表背雙面進行蝕刻加工,而形成由該金屬材料所構成之具有上部構造和下部構造的一體構造,其將該墊片部2之該晶片裝載用表面A的面積S1和該散熱用背面B之面積S2的關係設為0<S1<S2,而且,將該電性連接區域C的面積S3和該散熱用背面D之面積S4的關係設為0<S3<S4,並在該上部構造的側面部形成從該晶片裝載用表面A向該散熱用背面B擴大的段差狀部或斜面狀部,而在該下部構造的側面部形成從該散熱用背面B向該晶片裝載用表面A擴大的段差狀部或斜面狀部,一體地形成該上部構造之具有該晶片裝載用表面A的墊片部2和該下部構造之具有散熱用背面B的散熱部3,並一體地形成該上部構造之具有該電性連接區域C的導線部2a和下部構造之具有散熱用背面D的散熱部3a;將具有該上部構造和該下部構造的一體構造設置於 模製成型用的模具;藉由充填樹脂於該模具並進行模製成型,而將厚度和該上部構造及該下部構造之一體構造相同的充填樹脂形成於該上部構造和該下部構造之一體構造的周圍,而且在和該充填樹脂之形成同時,於該晶片裝載用表面A側之該墊片部2及該導線部2a的外側,從該充填樹脂突出地形成具有面向該晶片裝載用表面A側之斜面的內周面之光反射用的光反射環4a,以作成和該充填樹脂一體的構造。
  20. 如申請專利範圍第19項之導線架的製造方法,其中該導線架的製造方法將該墊片部2和該導線部2a作為將其表背面作成同一平面的一單位架,各單位架彼此在縱橫方向由一至複數支繫桿所連結並被進行多斜面排列;該墊片部2、該導線部2a以及該繫桿之各個表面、背面或表背雙面的面高度中之該繫桿的面高度被設定成低,該繫桿之厚度被設定成比該墊片部2及該導線部2a更薄。
  21. 一種半導體發光裝置,其特徵為:具備:導線架,係由表面側之上部構造和背面側之上部構造成為一體,而且彼此背離之複數個構造體所形成;及厚度和該導線架相同的充填樹脂,係形成於該複數個構造體之間及外側; 該上部構造具有墊片部2、及和該墊片部2背離的導線部2a;該下部構造具有和該墊片部2成為一體的散熱部3、及和該導線部2a成為一體的散熱部3a;在該各上部構造的側面部具有從該導線架的表面側向背面側之方向擴大的段差狀部或斜面狀部;在該各下部構造的側面部具有從該導線架的背面側向表面側之方向擴大的段差狀部或斜面狀部;在位於該表面側之該墊片部2及該導線部2a的外側具有從該充填樹脂突出之光反射用的光反射環4a,其具有面向該墊片部之斜面的內周面,並和該充填樹脂一體地形成;LED晶片被裝載於該墊片部2的表面;該LED晶片的電極被電性連接於該導線部2a;形成被覆該LED晶片而且和該光反射環4a之該內周面接觸的透明樹脂;該導線架係將該墊片部2和該導線部2a作為將其表背面作成同一平面的一單位架,各單位架彼此在縱橫方向由一至複數支繫桿所連結並被進行多斜面排列;該墊片部2、該導線部2a以及該繫桿之各個表面、背面或表背雙面的面高度中之該繫桿的面高度被設定成低,該繫桿之厚度被設定成比該墊片部2及該導線部2a更薄。
  22. 如申請專利範圍第21項之半導體發光裝置,其中該墊片部2之表面的面積S1和該散熱部3之背面的面積S2的關係是0<S1<S2;該導線部2a之表面的面積S3和該散熱部3a之背面的面積S4的關係是0<S3<S4。
  23. 如申請專利範圍第21項之半導體發光裝置,其中該充填樹脂是將粉狀的添加劑和樹脂所混合的光擴散性樹脂,其光折射率是2以上,並比該透明樹脂的折射率高。
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