WO2007069399A1 - 発光装置及び半導体装置とその製造方法 - Google Patents

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Kazuhiro Kamada
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Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor device including a semiconductor element, and more particularly to a light emitting device using a light emitting element as the semiconductor element and a method of manufacturing the same.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional semiconductor device disclosed in Patent Document 1.
  • the semiconductor element is mounted on a heat dissipation plate and resin molding is performed to enhance the heat dissipation efficiency. .
  • 201 is a semiconductor device
  • 202 is an inner lead
  • 203 is an outer lead
  • 204 is a lead frame
  • 205 is a tab
  • 206 is an opening
  • 207 is a heat sink
  • 208 is a semiconductor element
  • 209 is a conductive wire.
  • 210 is an insulating resin.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-12788
  • a light emitting device using a high output light emitting element as a semiconductor element is constructed with the structure of a conventional semiconductor device, the wire may be cut or the like. I could not secure my sex, and I had a problem.
  • a light emitting device has a light emitting element, an upper surface and a lower surface, and a heat dissipation member on which the light emitting element is mounted.
  • a metal tab fitted to the outer periphery of the heat dissipation member is further provided, and a surface of the metal tab is at a lower position than the upper surface of the heat dissipation member.
  • a semiconductor element may be mounted on the surface of the metal tab.
  • the insulating resin surrounds a portion of the side surface of the heat dissipation member located above the inner leads of the first inner lead and the second lead, and the tip thereof
  • the guide wall may have a guide wall set to be lower than the upper surface of the heat dissipation member.
  • the guide wall and the side surface of the heat dissipation member form an annular recess surrounding the heat dissipation member, and the surface of the inner lead of the first lead and the inner of the second lead
  • the surface of the lead and the surface of the metal tab may be positioned to be at the bottom of the recess.
  • a storage recess for storing the light emitting element may be formed on the upper surface of the heat dissipation member.
  • the light emitting device of the present invention it is preferable to further provide a translucent covering member covering the light emitting element, and to make at least a part of the surface of the translucent covering member spherical.
  • a first semiconductor device includes a semiconductor element, a heat dissipation member on which the semiconductor element is mounted, a lead electrically connected to the semiconductor element, and an opening in which the heat dissipation member is inserted.
  • the heat dissipation member may be mounted on the opening in which the flange portion is formed such that the element mounting portion of the heat dissipation member is on the top surface. This makes it possible to provide a semiconductor device having a good heat dissipation effect.
  • the heat-radiating member is crimped to the ridge of the lead frame to make it one piece, and it is possible to prevent the deformation of the lead frame without directly applying stress to the tab during crimping. It is preferable that the lower surface of the heat dissipation member is exposed from the insulating resin.
  • the element mounting portion of the heat dissipating member is preferably provided with a convex portion or a concave portion for preventing removal from the tab.
  • a method of manufacturing a semiconductor device includes the steps of forming a frame portion and leads and tabs extending inward from the frame portion, and opening portions vertically penetrating in the region of the tabs.
  • the method further comprises the steps of: mounting a heat dissipating member; fixing a part of the lead and the heat dissipating member with an insulating resin; and mounting a semiconductor element on the heat dissipating member.
  • a second semiconductor device includes a semiconductor element, a heat dissipation member on which the semiconductor element is mounted, a lead conductively connected to the semiconductor element, and an opening in which the heat dissipation member is inserted.
  • the protective element and the lead are conductively connected, and the heat dissipation member is attached to the opening of the tab.
  • the tab is not in contact with the lead. As a result, the heat of the semiconductor element is less likely to be transmitted to the leads, and the electrical resistance of the leads due to the heat can be reduced.
  • the protective element and the lead are electrically connected via a wire so as not to cross over the semiconductor element.
  • the semiconductor element is coated with silicone resin or the like, the wire breakage easily occurs due to the expansion and contraction of the silicone resin, and the wire breakage can be prevented by using this configuration.
  • the tab and the lead are conductively connected via a wire so as not to cross over the semiconductor element. Thereby, disconnection of the wire can be prevented. In addition, it is possible to prevent a short circuit between the wire connecting the semiconductor element and the lead and the wire connecting the protection element and the lead.
  • the heat dissipation member has a step-like shape including at least an upper stage, a middle stage, and a lower stage, and the size of the upper stage is approximately the same as or smaller than the size of the opening of the tab. preferable. Thereby, the adhesion between the heat dissipation member and the tab can be enhanced.
  • the heat dissipating member has an element mounting portion on which the semiconductor element is mounted, and the element mounting portion protrudes from the tab.
  • the element mounting portion protrudes from the tab.
  • the heat dissipation member has an element mounting portion on which the semiconductor element is mounted, and the element mounting portion protrudes from the insulating resin.
  • the element mounting portion protrudes from the insulating resin.
  • a side surface of the heat dissipation member is provided with a convex portion or a concave portion for preventing the removal of the tab. Accordingly, removal of the tab can be prevented, and disconnection of the wire connecting the semiconductor element and the lead, and the protection element and the lead can be reduced.
  • the lower surface of the heat dissipation member is preferably exposed from the insulating resin. This can improve heat dissipation.
  • the semiconductor element is preferably a light emitting diode.
  • FIG. 1 is a front view showing a configuration of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a light emitting device of an embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a light emitting device of Modification 1 according to the present invention.
  • FIG. 4A is a front view showing a lead frame according to Modification 2;
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 4A.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view showing the first step of the manufacturing process flow of the lead frame according to Modification 2;
  • FIG. 5B is a cross-sectional view in the second step of the manufacturing process flow of the lead frame according to Modification 2;
  • FIG. 5C is a cross-sectional view in the third step of the manufacturing process flow of the lead frame according to Modification 2;
  • FIG. 5D is a cross-sectional view showing the fourth step of the manufacturing process flow of the lead frame according to Modification 2;
  • FIG. 5E is a cross-sectional view showing the fifth step of the manufacturing process flow of the lead frame according to Modification 2;
  • FIG. 6A is a cross-sectional view showing the appearance of the process of deforming the heat dissipation member in the second modification.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view after the heat dissipation member is deformed in the second modification.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional semiconductor device.
  • FIG. 1 shows the form of implementation It is a top view showing a semiconductor device concerning a state.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the semiconductor device according to the embodiment.
  • the semiconductor device of this embodiment is a light emitting device using a light emitting element as a semiconductor element, and is configured as follows.
  • the light emitting element 110 is mounted on the top surface of the heat dissipation member 107.
  • the annular metal tab 105 is fitted to the outer peripheral side surface of the heat dissipation member 107 so that the upper surface thereof is lower than the upper surface of the heat dissipation member 107. Furthermore, on the outside of the metal tab 105, the first lead 23a and the second lead 23b are held apart from the metal tab 105 by the insulating resin.
  • the inner lead 102 a of the first lead 23 a and the inner lead 102 b of the second lead 23 b are held at a position lower than the upper surface of the heat dissipation member 107 and higher than the upper surface of the heat dissipation member 107.
  • the upper surface of the metal tab 105 to which the wire is connected, the upper surface of the inner lead 102a, and the upper surface of the inner lead 102b are lower than the upper surface of the heat dissipation member 107.
  • the insulating resin 115 has a guide wall surrounding a portion of the outer peripheral side surface of the heat dissipation member 107 above the upper surface of the inner lead 102a and the upper surface of the inner lead 102b.
  • the wall and the outer peripheral side surface of the heat dissipating member form a recess surrounding the heat dissipating member 107.
  • the surface of the inner lead 102a, the surface of the inner lead 102b, and the surface of the metal tab are exposed on the bottom of this recess, and bonding and semiconductor elements (a semiconductor element different from the light emitting element) are respectively exposed. The implementation of) is possible.
  • a protection element (tunner diode) 111 is provided on the metal tab exposed in the recess so that a high voltage is not applied to the light emitting element.
  • the guide wall of the insulating resin 115 is formed such that its tip is lower than the top surface of the heat dissipation member 107, whereby the light emitting element 110 mounted on the top surface of the heat dissipation member 107 is formed. The light emitted from the side of the is not blocked by the insulating resin guide wall.
  • the predetermined value is obtained by wire bonding. Wiring is done.
  • the inner lead 102a exposed at the bottom of the recess and one electrode of the light emitting element 110 are connected by a wire.
  • the other electrode of the light emitting element 110 and the inner lead 102b exposed at the bottom of the recess are connected by a wire.
  • the inner lead 102a exposed on the bottom of the recess and the electrode formed on the top of the protection element 111 are connected by a wire.
  • the electrode formed on the lower surface of the protective element 111 is connected to the metal tab 105 by, for example, a conductive adhesive.
  • the inner lead 102b exposed at the bottom of the recess and the metal tab 105 are connected by a wire.
  • the Zener diode as the protection element 111 and the light emitting element are connected in parallel between the first lead 23a and the second lead 23b.
  • a dome-shaped translucent resin is provided so as to cover the light emitting element 110 and the wire.
  • the translucent resin is also filled in the inside of the groove, and the metal tab exposed on the bottom of the groove, the inner lead 102a exposed on the bottom of the recess, the inner lead 102b exposed on the bottom of the recess, and the protection element 111 are also included.
  • the heat dissipating member 107 is provided so that the lower surface of the heat dissipating member 107 is in direct contact with the substrate, for example, when the light emitting device is mounted on the substrate. That is, the lower surface of the heat dissipation member 107 and the lower surface of the water lead are located on substantially the same plane.
  • the lower surface 107 e of the heat dissipation member 107 is in direct contact with the substrate. Therefore, good heat dissipation characteristics can be obtained.
  • the inner lead 102 a of the first lead 23 a and the inner lead 102 b of the second lead 23 b are the heat dissipating members 107 on which the light emitting element 110 is mounted. Since the wire is disposed at a position lower than the upper surface 107 a and bonded, the wire can be less susceptible to the expansion / contraction effect (stress) due to the heat (temperature change) of the light-transmissive covering member 116. Therefore, the light emitting device of the present embodiment can prevent the disconnection of the wire and can achieve high reliability. Sex is obtained.
  • the insulating resin is formed such that the tip of the guide wall is lower than the upper surface 107 a of the heat dissipation member 107, the light emission of the light emitting element 110 is blocked. It can be released to the outside of the translucent resin 116 without.
  • the first and second leads each having the inner lead and the outer lead, and the metal tab 105 having the opening 106 are manufactured by punching a thin metal sheet.
  • the heat dissipation member 107 has an upper surface 107a and a lower surface 107e facing each other, and an outer peripheral side surface having a first step 107b and a second step 107c.
  • a cylindrical material having a copper force is a press. It is produced by being deformed by molding.
  • the first and second leads 23a and 23b are disposed at predetermined positions in the molding die, and the insulating resin is injected into the cavity (injection molding). In this manner, the first lead 23 a and the second lead 23 b are held outside the metal tab 105 in a state of being electrically separated from the metal tab 105 and the heat dissipation member 107 by the insulating resin 115.
  • the inner lead 102 is provided above the second stub 107 c so as to be electrically separated by the insulating resin 115.
  • both the inner lead 102a and the inner lead 102b are included.
  • the light emitting diode 110 is mounted on the top surface (element mounting portion) 107a of the heat dissipation member 107, and the protection element 111 is mounted on the metal tab 105. Mount and apply predetermined wiring by wire bonding.
  • the light emitting diode 110 and the inner lead 102, the protection element 111 and the inner lead 102a, and the metal tab 105 and the inner lead 102b are electrically connected via wires.
  • the light emitting diode 110 is covered by the light transmitting covering member 116.
  • the translucent covering member 116 is formed in a hemispherical shape, which is filled in the recess around the heat radiating member 107 and covers the guide wall of the molded resin 115, and the hemispherical curvature has a desired directional characteristic. Is set to obtain.
  • the heat dissipation member 107 and the metal tab 105 are in contact with the inner lead 102, V,. Thereby, the heat dissipation path and the electrical path can be separated.
  • the metal tab 105 preferably has an opening 106 near the center, as described in this embodiment. Furthermore, the shape of the opening 106 is fitted in the shape of the heat dissipation member 107. It is preferable to be in the form of However, the present invention can take other forms depending on the purpose not being limited to this.
  • the shape of the opening 106 can be, for example, circular, oval, square, rectangular, etc., as viewed from above.
  • the metal tab 105 is in contact with the heat dissipation member 107.
  • the shape of the metal tab 105 can be, for example, C-shaped or U-shaped as viewed from above if the portion to which the heat dissipation member 107 is attached is opened.
  • the heat dissipation member 107 has a step-like shape including at least the upper surface (corresponding to the element mounting portion 107a), the middle stage (first step) 107b and the lower stage (second step) 107c. Is preferred. It is preferable to form a shape that extends from the top surface 107a to the bottom (second step) 107c.
  • the size (area) of the upper surface 107a is preferably equal to or less than the size (area) of the opening 106 of the tab 105.
  • the middle stage (first step) 107 b in the heat radiating member 107 By providing the middle stage (first step) 107 b in the heat radiating member 107, removal from the metal tab 105 can be prevented. Further, in the present invention, as shown in FIG. 2, it is preferable to form a protrusion immediately above the middle step 107b on the side surface of the heat dissipation member 107, so that the tab and the middle step 107b are separated. Can be inserted. Further, by providing the middle step 107b, the contact area between the heat dissipation member 107 and the tab 105 can be increased. By providing the lower portion 107 c of the heat radiating member 107, the contact area with the insulating resin 115 can be made large, which makes the heat radiating member 107 not be in contact with the inner lead 102.
  • the upper surface (element mounting portion) 107 a of the heat dissipation member 107 preferably protrudes beyond the tab 105 as shown in the embodiment.
  • the element mounting portion 107 a of the heat dissipation member 107 preferably protrudes beyond the insulating resin 115 as described in the embodiment. Light emitted laterally from the light emitting diode 110 can be emitted to the outside without being blocked by the insulating resin 115.
  • the side surface 107 d of the heat dissipation member 107 is preferably provided with a convex portion or a concave portion for preventing removal of the tab 105.
  • the convex portion is provided on the side surface 107d by applying mechanical pressure from above the heat dissipation member 107 with a punch or the like.
  • a ring for preventing removal of the tab 105 can be provided as a separate member. Further, by providing a concave portion on the side surface of the heat dissipation member 107 and providing a convex portion on the corresponding tab 105, removal of the heat dissipation member 107 from the tab 105 can be prevented.
  • the lower surface 107 e of the heat dissipation member 107 is preferably exposed from the insulating resin 115 as described in the embodiment. It is for improving heat dissipation. Further, the stability of the semiconductor device 100 can be improved by making the lower surface 107 e of the heat dissipation member 107 and the outer lead 103 the same height.
  • the protection element 111 and the inner lead 102 are conductively connected by a wire!, But the wire is bonded so as not to cross over the light emitting diode 110. Therefore, the wire connecting the protective element 111 and the inner lead 102 can prevent the light emission of the light emitting element from being interrupted and can prevent the disconnection of the wire. Moreover, in the embodiment, the protection element 111 and the inner lead 102 are conductively connected so as to have the shortest distance. Thereby, disconnection of the wire can be prevented more effectively. For example, when a resin is used for the covering member 116, stress is applied at the time of hardening of the resin.
  • the stress at the time of resin curing may become large, and the wire may be broken. Also, the top of the light emitting diode 110 is Since no disconnection occurs, short circuit between the wire from the light emitting diode 110 and the wire from the protection element 111 can be prevented.
  • the metal tab 105 and the inner lead 102 are electrically connected via a wire bonded so as not to cross the upper side of the light emitting diode 110.
  • the metal tab 105 is disposed on the outer periphery of the heat dissipation member 107, and the inner lead 102 is disposed on the outer side of the metal tab 105, so that the protection element 111 and the inner lead 102 can be easily conductively connected.
  • the covering member 116 directly coats the light emitting diode 110 with a resin, but may instead be covered by a hollow cover.
  • the covering member 116 is preferably in the shape of a lens.
  • the semiconductor device 110 as described above can be provided.
  • the present invention may be configured using other semiconductor elements other than the light emitting diode.
  • the heat dissipation member 107 has a storage recess 107r for storing the light emitting element 110, and (2) the shape of the light transmissive covering member 216 is light transmissive. Unlike the metallic covering member 116, (3) the protective element 111 is provided on the metal tab, and is formed in the same manner as the embodiment except for (Fig. 3).
  • the light emitting device of the first modification example is, for example, a light emitting device using a red light emitting element having good withstand voltage characteristics, and does not include the protection element 111.
  • the storage recess 107r is formed in the heat dissipation member 107, and the light emitting element 110 is mounted on the bottom surface of the storage recess 107r.
  • the translucent covering member 216 includes a lens portion having a spherical surface and a lens function, and a cylindrical portion positioned below the spherical surface. The provision of the column-shaped portion enables accurate mounting.
  • the tip shape (suction surface) of the suction nozzle has a shape having an inner circumferential surface corresponding to the outer circumferential surface 216s of the cylindrical portion.
  • the light emitting device can be adsorbed without inclination, and the mounting accuracy can be enhanced.
  • the collar portion may be formed on the metal tab.
  • FIG. 4A is a front view showing a lead frame according to a second modification
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA 'of FIG. 4A.
  • the lead frame 1 formed by punching a thin metal sheet fixes the inner lead 2, the outer lead 3 conductively connected to the inner lead 2, and the outer lead 3 to each other. Includes tie bar 4 for.
  • the portion included in the resin seal is referred to as the inner lead 2, and the portion exposed from the resin seal is referred to as the outer lead 3.
  • the tie bar 4 is an auxiliary means for connecting the leads separated and removed after being resin-sealed before sealing.
  • a tab 5 is provided substantially at the center of the lead frame 1, and an opening 6 is formed in the center of the tab 5.
  • the heat dissipating member 7 made of a material excellent in thermal conductivity such as copper, copper alloy, aluminum or ceramic is inserted into the opening 6 and mounted.
  • a press process called “burring” is applied to the opening 6 of the tab 5 to form a ridge 5 a. That is, the tab 5 is composed of a collar 5a and a cylindrical portion 5b.
  • the tab 5 can be depressed below the lead frame 1 by depressing.
  • the heat dissipation member 7 is mounted to the opening 6 of the tab 5 with the element mounting portion 7 a as the upper surface.
  • a semiconductor element is mounted on the element mounting portion 7a, and the semiconductor element and the inner lead 2 are electrically connected via a wire or the like. Before or after the semiconductor element is mounted, at least the inner lead 2 and the heat dissipation member 7 are fixed with an insulating resin (not shown).
  • 5A to 5E are cross-sectional views along the manufacturing process flow of the lead frame according to the second modification.
  • 6A and 6B are schematic cross-sectional views of a tab and a heat dissipation member according to a second modification.
  • FIGS. 5A to 5E the same reference numerals are used for the same components as in FIGS. 4A and 4B, and the description will be omitted.
  • An inner lead 2, an outer lead 3, a tie bar, a tab 5, and an opening 6 are formed by pressing or etching a thin metal sheet (not shown). At this time, the opening 6 is formed in a round shape or a quadrangle in accordance with the shape of the heat dissipation member 7 to be inserted later.
  • a burring force is applied to the opening 6 by pressing.
  • a ridge portion 5a extending from the opening 6 is formed in the opening 6 at one of the upper and lower sides by burring.
  • the collar portion 5a may be perpendicular to the cylindrical portion 5b or may be inclined as appropriate. According to this, it is excellent in the improvement of the insertability and the adhesion of the heat dissipation member 7 to be inserted later.
  • the tab 5 may be depressed below the lead frame by depressing. At this time, when the upper surface of the heat dissipation member 7 to which the tab 5 is inserted later and the lead frame 1 are substantially flush, the wire bonding property is excellent.
  • the heat dissipation member 7 formed in a T shape having one stepped portion is inserted into the opening 6 and mounted.
  • the heat dissipating member 7 is punched on the upper surface by the punch 8 to form a tab.
  • the mold for clamping is formed of a punch 8 formed in a U-shaped cross section and a die 9 provided on a flat portion.
  • the die 9 is in contact with the lower surface of the heat dissipating member 7, and the upper surface peripheral portion of the heat dissipating member 7 is pressed with force and pressure with a sloping surface formed in a V shape of the punch 8 on the upper surface.
  • the pressing force is applied to the center of the tab 5 at the time of narrowing pressure by the inclined surface formed on the punch 8, and the positional accuracy of the heat dissipation member 7 can be enhanced.
  • the heat dissipation member 7 and tab 5 are crimped.
  • the heat dissipation member 7 is provided with a convex portion on the element mounting surface.
  • the inner lead 2 and the heat radiating member 7 are disposed in a predetermined mold, and the insulating resin material is injected and cured, whereby the inner lead 2 and the heat radiating member 7 are insulated. Fix with grease (not shown). Then, the semiconductor element is mounted on the element mounting portion 7 a of the heat dissipation member 7.
  • the inner lead 2 and the heat dissipating member 7 are disposed in a predetermined mold, and the insulating resin material is injected and cured. It is also possible to fix the lead 2 and the heat radiating member 7 with an insulating resin.
  • the opening 6 is formed in which burring is performed leaving the outer peripheral frame of the tab inside the tab of the lead frame, and the heat dissipation member 7 is inserted into the opening 6
  • the upper surface force of the heat dissipation member 7 punches the mechanical pressure with a punch 8 or the like, and the heat dissipation member 7 is crimped to the upper part of the burring portion.
  • an R referred to as a fillet inevitably occurs in the portion of the opening 6 where the heat dissipation member 7 is inserted.
  • This R serves as an insertion guide for inserting the heat dissipating member 7 and does not require a special external guide when inserting the heat dissipating member 7. This can reduce the cost.
  • the contact area between the heat dissipation member 7 and the lead frame is increased, so that the heat dissipation member 7 is prevented from being shaken.
  • the inclination of the heat dissipation member 7 with respect to the vertical direction of the opening 6 can be prevented, and the positional accuracy can be enhanced.
  • the present invention is not limited to the light emitting element.
  • the semiconductor device may be configured using other semiconductor elements.
  • the semiconductor device of the present invention can be used for lighting, a large backlight unit, a centralized light source type signal light, and the like.

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Abstract

　半導体素子が発生する熱を効率よく放熱することができ、かつ信頼性に優れた半導体装置および発光装置とその製造方法を提供する。 　その発光装置は、発光素子と、上面と下面とを有し、その上面に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、第１と第２のリードを放熱部材から離れて保持する絶縁性樹脂とを備え、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、上面より低くかつ下面より高い位置に保持する。

Description

明 細 書
発光装置及び半導体装置とその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、半導体素子を含む半導体装置、特に半導体素子として発光素子を用い た発光装置とその製造方法に関する。
背景技術
[0002] 近年、半導体装置や発光装置の高出力化が進み、発光ダイオード (以下 LEDと称 す)などの半導体素子力 数ワット程度の熱が発生する様になつてきており、こうした 半導体素子から放出される熱を効率よく放熱する技術がますます重要になってきて いる。図 7は、特許文献 1に開示された従来の半導体装置を示す断面図であり、この 半導体装置では半導体素子を放熱板の上に実装して榭脂モールドすることにより、 放熱効率を高めている。
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は絶縁性榭脂である。
特許文献 1 :特開平 10— 12788号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] し力しながら、半導体素子として高出力の発光素子を用いた発光装置を、従来の半 導体装置の構造で構成しょうとすると、ワイヤの切断等が発生する虞があり、高い信 頼性を確保することができな 、と 、う問題があった。
課題を解決するための手段
[0004] 以上の目的を達成するために、本発明に係る発光装置は、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カゝら離れて保持する絶縁性榭脂とを備え、 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。 [0005] また、本発明の発光装置では、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こと が好ましい。
[0006] また、本発明の発光装置では、前記金属タブの表面に半導体素子を実装してもよ い。
[0007] 本発明の発光装置では、前記絶縁性榭脂は、前記放熱部材の側面のうちの前記 第 1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み 、その先端部が前記放熱部材の前記上面より低くなるように設定されたガイド壁を有 していてもよい。
[0008] 本発明の発光装置では、前記ガイド壁と前記放熱部材の側面によって、前記放熱 部材を取り囲む環状凹部を形成し、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 位置するよう〖こすることができる。
[0009] 本発明の発光装置では、前記放熱部材の上面に、前記発光素子を収納する収納 凹部を形成するようにしてもょ ヽ。
[0010] 本発明の発光装置では、前記発光素子を覆う透光性被覆部材をさらに設け、その 透光性被覆部材の表面の少なくとも一部を球面とすることが好ま 、。
[0011] 本発明の発光装置では、前記透光性被覆部材において、前記球面より下の部分を
、円柱形状にすることが好ましい。
[0012] 本発明に係る第 1の半導体装置は、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榭脂と、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 、ることを特徴とする。これにより放熱 効果の良好な半導体装置を提供することができる。また、リードフレームの鍔部に放 熱部材を圧着することにより一体とし、タブに直接、圧着の際の応力が加わらずリード フレームの変形を防ぐことが可能とする。 [0013] 前記放熱部材の下面は、前記絶縁性榭脂から露出されて 、ることが好ま 、。
[0014] 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 、ることが好まし!/、。
[0015] 本発明に係る半導体装置の製造方法は、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揷 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 部材を絶縁性榭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。これによれば、リードフレームにバーリング力卩ェを施すことにより、 開口部の放熱部材揷入部に必然的にフィレットと称される Rが生じるため、これが放 熱部材を挿入する際の挿入ガイドとなり、このため外部ガイドを必要とせず放熱部材 を開口部に挿入することができ、放熱部材がリードフレームの鍔部と面で接するため 接触面積が大きぐ放熱性の向上が図れるとともに位置精度に優れる。
[0016] 本発明に係る第 2の半導体装置は、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榭脂と、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。これにより放熱効果の良好な半導体装置 を提供することができる。また保護素子が搭載されているタブを介してリードと導通接 続することができる。
[0017] 前記タブは、前記リードと接触していない。これにより半導体素子力もの熱がリード に伝わりにくくなり、熱によるリードの電気抵抗を低減することができる。
[0018] 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 ヽる。半導体素子をシリコーン榭脂などで被覆した場合に、 シリコーン榭脂の膨張および収縮によりワイヤの断線が生じやすくなつていたものを、 本構成にすることによりワイヤの断線を防止することができる。また、半導体素子とリ 一ドとを接続するワイヤと、保護素子とリードとを接続するワイヤと、の短絡を防止する ことができる。
[0019] 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。これによりワイヤの断線を防止することができる。また、半導 体素子とリードとを接続するワイヤと、保護素子とリードとを接続するワイヤと、の短絡 を防止することができる。
[0020] 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 ことが好ましい。これにより放熱部材とタブとの固着力を高めることができる。
[0021] 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が好ましい。半導体素子に発光ダイォー ドを用いる場合、発光ダイオードから出射された光がタブにより遮られることなく外部 に放出することができる。
[0022] 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榭脂よりも突出していることが好ましい。また、半導体素子に 発光ダイオードを用いる場合、発光ダイオードから出射された光が絶縁性榭脂により 遮られることなく外部に放出することができる。
[0023] 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 けられていることが好ましい。これによりタブの抜脱を防止して、半導体素子とリード、 保護素子とリードとを接続するワイヤの断線を低減することができる。
[0024] 前記放熱部材の下面は、前記絶縁性榭脂から露出されて 、ることが好ま 、。これ により放熱性を高めることができる。
[0025] 前記第 1と第 2の半導体装置において、前記半導体素子は、発光ダイオードである ことが好ましい。
発明の効果
[0026] 本発明によれば、半導体素子が発生する熱を効率よく放熱することができ、かつ信 頼性に優れた半導体装置および発光装置とその製造方法を提供することができる。 図面の簡単な説明 [0027] [図 1]本発明に係る実施の形態の発光装置の構成を示す正面図である。
[図 2]実施の形態の発光装置の構成を示す概略断面図である。
[図 3]本発明に係る変形例 1の発光装置の構成を示す断面図である。
[図 4A]変形例 2に係るリードフレームを示す正面図である。
[図 4B]図 4Aの A— A'線に沿った断面図である。
[図 5A]変形例 2に係るリードフレームの製造工程フローの第 1工程における断面図で ある。
[図 5B]変形例 2に係るリードフレームの製造工程フローの第 2工程における断面図で ある。
[図 5C]変形例 2に係るリードフレームの製造工程フローの第 3工程における断面図で ある。
[図 5D]変形例 2に係るリードフレームの製造工程フローの第 4工程における断面図で ある。
[図 5E]変形例 2に係るリードフレームの製造工程フローの第 5工程における断面図で ある。
[図 6A]変形例 2において、放熱部材を変形させる工程の様子を示す断面図である。
[図 6B]変形例 2において、放熱部材を変形させた後の断面図である。
[図 7]従来の半導体装置を示す断面図である。
符号の説明
[0028] 1 リードフレーム、 2, 102 インナーリード、 3, 103 アウターリード、 4 タイバー、 5, 105 タブ、 5a 鍔部、 6, 106 開口部、 7, 107 放熱部材、 7a, 107a 素子搭 載部、 8 パンチ、 9 ダイ、 100 発光装置、 107a 素子搭載部（上面）、 107b 中 段、 107c 下段、 107d 側面、 107e 下面、 110 発光ダイオード、 111 保護素子 、 115 絶縁性榭脂、 116 透光性被覆部材。
発明を実施するための最良の形態
[0029] 以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施の形態について説明する。
[0030] <実施の形態 >
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。
[0031] この実施の形態の半導体装置は、半導体素子として発光素子を用いた発光装置で あって、以下のように構成される。
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、絶縁性榭脂によって、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のィ 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 102 bの上面が、放熱部材 107の上面より低くなつている。
[0032] また、絶縁性榭脂 115は、放熱部材 107の外周側面のうちのインナーリード 102a の上面とインナーリード 102bの上面より上にある部分を取り囲むガイド壁を有してお り、このガイド壁及び放熱部材の外周側面によって、放熱部材 107を取り囲む凹部が 形成される。この凹部の底面には、インナーリード 102aの表面、インナーリード 102b の表面及び前記金属タブの表面が露出されており、その露出された部分でそれぞれ ボンディング及び半導体素子 (発光素子とは別の半導体素子)の実装が可能になつ ている。この実施の形態の半導体装置では、発光素子に高電圧が力からないように 保護素子 (ツ ナーダイオード） 111が、凹部内に露出された金属タブ上に設けられ ている。この実施の形態では、絶縁性榭脂 115のガイド壁は、その先端部が放熱部 材 107の上面より低くなるように形成され、これにより、放熱部材 107の上面に実装さ れた発光素子 110の側面から出射された光が絶縁性榭脂のガイド壁によって遮られ ないようにしている。
[0033] 以上のように、放熱部材 106、発光素子 110、第 1と第 2のリード 23a, 23b及び金 属タブ 105が配置された実施の形態の発光装置において、ワイヤボンディングによつ て所定の配線がなされる。 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であるツエナーダイオードと発光素子とが並列に接続される。
[0034] そして、実施の形態の発光装置において、発光素子 110及びワイヤを覆うようにド ーム形状の透光性榭脂が設けられる。この透光性榭脂は、溝の内部にも充填され、 溝の底面に露出された金属タブ、凹部の底面に露出したインナーリード 102a、凹部 の底面に露出したインナーリード 102b及び保護素子 111も透明榭脂により覆われる 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の下面とァゥ ターリードの下面とはほぼ同一平面上に位置する。
[0035] 以上ように構成された実施の形態の発光装置は、発光素子 110を放熱部材に直接 実装しかつ発光装置が基板に実装されたときに放熱部材 107の下面 107eが基板に 直接接触するので、良好な放熱特性が得られる。
[0036] 以上のように、本実施の形態の発光装置では、第 1のリード 23aのインナーリード 10 2aと第 2のリード 23bのインナーリード 102bが、発光素子 110が搭載される放熱部材 107の上面 107aより低い位置に配置されてボンディングされているので、ワイヤが透 光性被覆部材 116の熱 (温度変化）による膨張'伸縮の影響 (応力）を受けにくくでき る。したがって、本実施の形態の発光装置は、ワイヤーの断線を防止でき高い信頼 性が得られる。
[0037] また、実施の形態の発光装置では、ガイド壁の先端部が放熱部材 107の上面 107 aより低くなるように絶縁性榭脂が形成されているので、発光素子 110の発光が遮ら れることなく透光性榭脂 116の外部に放出できる。
[0038] 以下、実施の形態の発光装置における各構成要素について製造方法も含め詳細 に説明する。
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、銅力もなる円柱 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榭脂をキヤ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とが絶縁性榭脂 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 性榭脂 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 102 a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 1 07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、リードの絶縁性榭脂 115から外側に延びている側をアウターリード、絶縁性榭 脂 115により内包される側をインナーリードと!/、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 型榭脂 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。
[0039] 以上の構成では、放熱部材 107と金属タブ 105は、インナーリード 102と接触して V、な 、。これにより放熱経路と電気経路とを分離することができる。
[0040] 金属タブ 105は、この実施の形態で示したように、中央付近に開口部 106を有して いることが好ましぐさらに、開口部 106の形状は放熱部材 107の形状に嵌合する形 状であることが好ましい。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなぐ 目的 に応じて他の形状を採ることができる。また、開口部 106の形状は、上方から見て、例 えば、円形、楕円形状、正方形、長方形などを採ることができる。また、金属タブ 105 は、放熱部材 107と接触している。金属タブ 105の形状は、放熱部材 107が装着さ れる部分が開口されていればよぐ上方から見て、例えば、 C型、 U型などを採ること ができる。
[0041] 放熱部材 107は、本実施の形態で示したように、少なくとも上面（素子搭載部 107a に相当）、中段 (第 1ステップ） 107bおよび下段 (第 2ステップ） 107cからなる階段状 を有していることが好ましい。上面 107aから下段（第 2ステップ） 107cにかけて拡がる 形状を成して 、ることが好まし 、。上面 107aの大きさ（面積）はタブ 105の開口部 10 6の大きさ（面積）と略同じ力 または、それ以下であることが好ましい。上面 107aの 大きさを開口部 106の大きさと略同じにすることにより放熱部材 107の抜脱を防止す ることができる。放熱部材 107に中段 (第 1ステップ） 107bを設けることにより金属タブ 105からの抜脱を防止することができる。また、本発明では、図 2に示したように、放 熱部材 107の側面において、中段 107bの直上に凸部を形成することが好ましぐこ れにより、その凸部と中段 107bとでタブ 105を挟み込むことができる。また、中段 10 7bを設けることにより放熱部材 107とタブ 105との接触面積を大きくすることができる 。放熱部材 107の下段 107cを設けることにより、放熱部材 107を、インナーリード 10 2に接触させることなぐ絶縁性榭脂 115との接触面積を大きくとることができる。 [0042] 放熱部材 107の上面（素子搭載部） 107aは、実施の形態で示すように、タブ 105よ りも突出して 、ることが好ま 、。素子搭載部 107aに発光ダイオード 110を搭載し、 タブ 105に保護素子 111を搭載することにより、発光ダイオード 110からの光を保護 素子 111が遮ることがない。また、タブ 105からの放熱部材 107の抜脱をより効果的 に防止することができる。
[0043] 放熱部材 107の素子搭載部 107aは、実施の形態で示すように、絶縁性榭脂 115 よりも突出していることが好ましい。発光ダイオード 110から横方向に出射された光を 、絶縁性榭脂 115に遮られることなく外部に放出することができる。
[0044] 放熱部材 107の側面 107dは、実施の形態で示すように、タブ 105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 、ることが好ま 、。これは実施の形態にお ける半導体装置の製造方法で説明したように、放熱部材 107の上方からパンチなど で機械的圧力を加えて、側面 107dに凸部を設ける。放熱部材 107を加工する他、タ ブ 105の抜脱を防止するリングを別部材で設けることもできる。また、放熱部材 107の 側面に 107dに凹部を設け、対応するタブ 105に凸部を設けることにより、タブ 105か らの放熱部材 107の抜脱を防止することができる。
[0045] 放熱部材 107の下面 107eは、実施の形態で示すように、絶縁性榭脂 115から露 出されていることが好ましい。放熱性を高めるためである。また、放熱部材 107の下面 107eとアウターリード 103とを同一高さにすることで半導体装置 100の安定性を向上 させることちでさる。
[0046] 実施の形態では、保護素子 111とインナーリード 102とは、ワイヤで導通接続され て!、るが、そのワイヤは発光ダイオード 110の上方を横断しな 、ようにボンディングさ れている。したがって、保護素子 111とインナーリード 102とを接続するワイヤで、発 光素子の発光を遮らないようにでき、かつワイヤの断線を防止することができる。また 、実施の形態では、保護素子 111とインナーリード 102とは最短距離となるように導 通接続されている。これにより、より効果的にワイヤの断線を防止することができる。例 えば、被覆部材 116に榭脂を用いる場合、榭脂硬化時等に応力が加わる。発光ダイ オード 110の上方をワイヤが横断している場合、榭脂硬化時等の応力が大きくなるこ とがあり、ワイヤの断線が生じるおそれがある。また、発光ダイオード 110の上方を横 断することがないため、発光ダイオード 110からのワイヤと、保護素子 111からのワイ ャと、が短絡するのを防止することもできる。
[0047] 実施の形態では、金属タブ 105とインナーリード 102とは、発光ダイオード 110の上 方を横断しな 、ようにボンディングされたワイヤを介して導通接続されて 、る。金属タ ブ 105が放熱部材 107の外周に配置され、その外側にインナーリード 102が配置さ れて ヽるので、保護素子 111とインナーリード 102とを容易に導通接続することがで きる。
[0048] 被覆部材 116は、実施の形態では、発光ダイオード 110を直接樹脂で被覆したが 、これに代え、中空のカバーで被覆することもできる。被覆部材 116は、レンズ形状と することが好ましい。
[0049] 以上のような半導体素子 110を提供することができる。
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ぐ他の半導体素子を用いて構成してもよい。
[0050] <変形例 1 >
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 、ること、（3)金属タブ上に保護素子 111が設けられて 、な 、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。
[0051] まず、変形例 1の発光装置では、放熱部材 107に収納凹部 107rを形成して、その 収納凹部 107rの底面に発光素子 110を搭載して 、る。
[0052] また、変形例 1の発光装置では、透光性被覆部材 216が、表面が球面でレンズ機 能を果たすレンズ部と、前記球面の下に位置する円柱形状部からなっており、この円 柱形状部を設けることにより、精度のよい実装が可能になる。
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。
[0053] <変形例 2>
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ょ ヽ。 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。
[0054] 金属薄板材が打ち抜かれてなるリードフレーム 1は、図 4Aに示すように、インナーリ ード 2と、インナーリード 2と導通接続されたアウターリード 3と、アウターリード 3を相互 に固定するためのタイバー 4を含む。
[0055] なお、本明細書において、榭脂封止に内包される部分をインナーリード 2、榭脂封 止から露出される部分をアウターリード 3とする。また、タイバー 4は榭脂封止された後 に分離して除去される各リードを封止前につなぎ合わせるための補助的な手段であ る。
[0056] リードフレーム 1のほぼ中央にタブ 5が設けられ、タブ 5の中央部には開口部 6が形 成される。銅、銅合金、アルミニウムやセラミックスなどの熱伝導性に優れた素材から なる放熱部材 7は、開口部 6に挿入され装着される。
[0057] このとき、タブ 5の開口部 6にはバーリングと称されるプレス加工が施され鍔部 5aが 形成されている。すなわち、タブ 5は、鍔部 5aと筒状部分 5bからなる。
[0058] このように鍔部 5aと筒状部分 5bとによってタブ 5を構成することで、放熱部材 7とタ ブ 5の接触面積を大きくできるため、放熱部材に実装された半導体素子（図示しない )で発生した熱が、放熱部材 7及びタブ 5の 2つの経路を介して外部に効率よく放熱さ れる。
[0059] さらに、タブ 5をディプレスによりリードフレーム 1より下方に押し下げることもできる。
[0060] これによれば、後述するワイヤーボンディング性を向上させることができる。
[0061] 放熱部材 7は、タブ 5の開口部 6に、素子搭載部 7aを上面として装着されている。素 子搭載部 7aには、半導体素子が搭載され、半導体素子とインナーリード 2とはワイヤ 等を介して導通接続される。 [0062] 半導体素子を搭載する前、若しくは搭載後に、少なくともインナーリード 2と放熱部 材 7とを絶縁性榭脂（図示しな!ヽ)で固定する。
[0063] これにより放熱効果に優れた半導体装置を提供することができる。
[0064] (半導体装置の製造方法）
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。
[0065] 図 5A〜図 5Eにおいて、図 4A及び図 4Bと同じ構成要素については同じ符合を用 い、説明を省略する。
[0066] 金属薄板材（図示せず)をプレスカ卩ェまたはエッチングカ卩ェにより、インナーリード 2 、アウターリード 3、タイバー、タブ 5、開口部 6を形成する。このとき、開口部 6は後程 挿入される放熱部材 7の形状に合わせて丸形や四角形に形成される。
[0067] プレスカ卩ェにより開口部 6にバーリング力卩ェを施す。このとき開口部 6にはバーリン グカロェにより上又は下の何れか一方に開口部 6から延在した鍔部 5aが形成される。 また、鍔部 5aは、円筒部 5bに対して直角にしてもよいし、傾斜させても良ぐ適宜選 択可能である。これによれば、後程挿入される放熱部材 7の挿入性向上、密着性向 上に優れる。
[0068] また、タブ 5をディプレスによりリードフレームより下方に押し下げてもよい。このときタ ブ 5を後程挿入される放熱部材 7上面とリードフレーム 1とが略同一平面となるようディ プレスすると、ワイヤーボンディング性に優れる。
[0069] 変形例 2では、段差部をひとつ備えた T字形に形成した放熱部材 7を開口部 6に挿 入して装着する。ここでは、放熱部材 7はパンチ 8により上面に叩き加工を施し、タブ
5を放熱部材 7で狭圧して力しめ付けして 、る。
[0070] 以下に、図 6A及び図 6Bを参照しながら、放熱部材 7を挿入しかしめ付けする工程 を詳細に説明する。
[0071] 力しめ付けを行う金型は断面視でノヽの字形状に形成したパンチ 8と平坦部に備え たダイ 9とからなる。
[0072] 放熱部材 7の下面にダイ 9を当接し、上面にパンチ 8のハの字形状に形成した傾斜 面で放熱部材 7の上面周縁部に圧力を力卩ぇ狭圧して力しめ付けている。 [0073] このような方法によれば、パンチ 8に形成した傾斜面により、狭圧の際に加圧力がタ ブ 5の中心にかかり放熱部材 7の位置精度を高くできる。
[0074] 放熱部材 7の周縁部 (側面）をパンチ 8で狭圧することで放熱部材 7の周縁部からタ ブ 5に放熱部材 7の一部の肉が逃げ鍔部 5aを押さえつける。このようにして放熱部材
7とタブ 5がかしめ付けられる。これにより放熱部材 7に素子搭載面に凸部が設けられ る。
[0075] その後、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榭脂材 料を注入し、硬化することにより、インナーリード 2と放熱部材 7とを絶縁性榭脂により 固定する（図示していない)。そして、放熱部材 7の素子搭載部 7aに半導体素子を搭 載する。
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榭脂材料を注入し、硬化して、イン ナーリード 2と放熱部材 7とを絶縁性榭脂により固定することもできる。
[0076] 以上のように、本変形例 2では、リードフレームのタブ内部にタブの外周枠を残して バーリング加工が施された開口部 6を設け、開口部 6に放熱部材 7を挿入し、放熱部 材 7の上面力 パンチ 8などで機械的圧力をカ卩えてバーリング力卩ェ部上部に放熱部 材 7を圧着する。このようにバーリング力卩ェを施すことにより、圧着の際のリードフレー ムに加わる圧力を低減させ、リードフレームに変形を生じることなく放熱部材 7とリード フレームとを一体とすることが可能となる。
[0077] またリードフレームにバーリング力卩ェを施した場合、開口部 6の放熱部材 7が挿入さ れる部分には必然的にフィレットと称される Rが生じる。この Rが放熱部材 7を挿入す る際の挿入ガイドとなり、放熱部材 7を挿入するとき特別な外部ガイドを必要としない 。これによりコストの低減を実現できる。
[0078] さらにバーリング力卩ェが施された開口部 6に放熱部材 7を挿入する際において、放 熱部材 7とリードフレームとの接触面積が大きくなるため、放熱部材 7のぐらつきが抑 えられ、開口部 6の垂直方向に対する放熱部材 7の傾きが防止でき、位置精度が高く できる。
[0079] さらに放熱部材 7とリードフレームとの接触面積が大きいため、放熱性の向上が図ら れる。
[0080] 以上の実施の形態及び変形例 1, 2では、半導体素子として発光素子を用いた例 について説明したが、本発明は、発光素子に限定されるものではなぐ例えば、パヮ 一トランジスタ等の他の半導体素子を用いて半導体装置を構成してもよい。
産業上の利用可能性
[0081] 本発明の半導体装置は、照明や大型バックライトユニット、集中光源方式信号灯機 などに利用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 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カゝら離れて保持する絶縁性榭脂とを備え、 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。
[2] 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 、位置にある請求項 1に記載の発光装置。
[3] 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。
[4] 前記絶縁性榭脂は、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 一リードと第 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。
[5] 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。
[6] 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。
[7] 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。
[8] 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。
[9] 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 れる絶縁性榭脂と、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。
[10] 前記放熱部材の下面は、前記絶縁性榭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。
[11] 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。
[12] 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榭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。
[13] 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榭 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。
[14] 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。
[15] 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。
[16] 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。
[17] 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。
[18] 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。
[19] 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榭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。
[20] 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。
[21] 前記放熱部材の下面は、前記絶縁性榭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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