JP2002374005A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
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- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高い信頼性を確保しつつ、生産性が向上してい
る構造を有する光半導体装置を提供すること。 【解決手段】光半導体素子３０がボンディングされたリ
ードフレーム２０と、少なくとも光半導体素子３０がボ
ンディングされた領域を空隙１１ａにして形成された熱
可塑性樹脂材料からなるベース部１１と、ベース部１１
の空隙１１ａに充填されたエポキシ樹脂材料からなり、
外部からの光を光半導体素子３０に伝達する透過部１２
とを備え、リードフレーム２０と透過部１２との接触面
積が０．５２〜１．２４ｍｍ２である。
る構造を有する光半導体装置を提供すること。 【解決手段】光半導体素子３０がボンディングされたリ
ードフレーム２０と、少なくとも光半導体素子３０がボ
ンディングされた領域を空隙１１ａにして形成された熱
可塑性樹脂材料からなるベース部１１と、ベース部１１
の空隙１１ａに充填されたエポキシ樹脂材料からなり、
外部からの光を光半導体素子３０に伝達する透過部１２
とを備え、リードフレーム２０と透過部１２との接触面
積が０．５２〜１．２４ｍｍ２である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リードフレーム上
にボンディングされた光半導体素子を樹脂封止して形成
された光半導体装置に関する。
にボンディングされた光半導体素子を樹脂封止して形成
された光半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来の光半導体装置の一例であ
るＬＥＤ装置１のパッケージ構造を示し、図７(a)は上
面図、図７(b)は、図７(a)中の二点鎖線Ｘ０における側
部断面図である。なお、このＬＥＤ装置１のサンプルナ
ンバをＳ１とする。また、図８は、図７のＬＥＤ装置の
製造に用いたリードフレームの一部を示す模式図であ
る。
るＬＥＤ装置１のパッケージ構造を示し、図７(a)は上
面図、図７(b)は、図７(a)中の二点鎖線Ｘ０における側
部断面図である。なお、このＬＥＤ装置１のサンプルナ
ンバをＳ１とする。また、図８は、図７のＬＥＤ装置の
製造に用いたリードフレームの一部を示す模式図であ
る。
【０００３】ＬＥＤ装置１は、次のような工程で製造さ
れる。まず、リードフレーム２を金型内部にインサート
し、射出成形によって熱可塑性樹脂を充填しべース３を
形成する。この後、リードフレーム２上の一方の電極２
ａとなる突部表面にマウントペーストＰを塗布した後、
光半導体素子である発光素子４を搭載し、マウントペー
ストＰによってリードフレーム２の電極２ａと発光素子
４とを接合する。この発光素子４と、リードフレーム２
上の他方の電極２ｂとなる突部表面とを、金からなるワ
イヤ５によってワイヤボンディングして導通させる。こ
の後に透明のエポキシ樹脂材料６をベース３の空隙３ａ
に充填し、所定の硬化条件で硬化させている。
れる。まず、リードフレーム２を金型内部にインサート
し、射出成形によって熱可塑性樹脂を充填しべース３を
形成する。この後、リードフレーム２上の一方の電極２
ａとなる突部表面にマウントペーストＰを塗布した後、
光半導体素子である発光素子４を搭載し、マウントペー
ストＰによってリードフレーム２の電極２ａと発光素子
４とを接合する。この発光素子４と、リードフレーム２
上の他方の電極２ｂとなる突部表面とを、金からなるワ
イヤ５によってワイヤボンディングして導通させる。こ
の後に透明のエポキシ樹脂材料６をベース３の空隙３ａ
に充填し、所定の硬化条件で硬化させている。
【０００４】図８に示すリードフレームの形状では、リ
ードフレーム２とエポキシ樹脂材料６とが接触する面積
は図８中破線Ｑで囲んだ領域の約１．５ｍｍ２である。
この面積はすなわち、ベース３によって形成される空隙
３ａから露出するリードフレーム表面の面積である。二
点鎖線Ｘ０は、ＬＥＤ装置１の中心部を通りアウターリ
ード延出方向に伸びる線分である。また、二点鎖線Ｙ０
は、ＬＥＤ装置１の中心部を通り二点鎖線Ｘ０と直交す
る線分である。二点鎖線Ｘ０，Ｙ０の交点に電極２ａが
設けられ、発光素子４が接続されている。
ードフレーム２とエポキシ樹脂材料６とが接触する面積
は図８中破線Ｑで囲んだ領域の約１．５ｍｍ２である。
この面積はすなわち、ベース３によって形成される空隙
３ａから露出するリードフレーム表面の面積である。二
点鎖線Ｘ０は、ＬＥＤ装置１の中心部を通りアウターリ
ード延出方向に伸びる線分である。また、二点鎖線Ｙ０
は、ＬＥＤ装置１の中心部を通り二点鎖線Ｘ０と直交す
る線分である。二点鎖線Ｘ０，Ｙ０の交点に電極２ａが
設けられ、発光素子４が接続されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した製造方法で製
造されたＬＥＤ装置１には、次のような問題があった。
すなわち、図９(a)に示すように熱可塑性樹脂３内に充
填されたエポキシ樹脂材料６は、熱可塑性樹脂３に対し
線膨張係数が異なるため、はんだリフローやはんだフロ
ーなどのはんだ付け実装プロセスにおいて、エポキシ樹
脂材料６が相対的に大きな熱膨張を発生させてフレーム
端部が変形し、パッケージは発光素子４が搭載された面
を押し上げるようにして凸状変形する。
造されたＬＥＤ装置１には、次のような問題があった。
すなわち、図９(a)に示すように熱可塑性樹脂３内に充
填されたエポキシ樹脂材料６は、熱可塑性樹脂３に対し
線膨張係数が異なるため、はんだリフローやはんだフロ
ーなどのはんだ付け実装プロセスにおいて、エポキシ樹
脂材料６が相対的に大きな熱膨張を発生させてフレーム
端部が変形し、パッケージは発光素子４が搭載された面
を押し上げるようにして凸状変形する。
【０００６】ＬＥＤ装置１に与えていた熱を取り去る
と、パッケージは元の形状に戻ろうとするが、リードフ
レーム２は元の位置に戻るのに対して、エポキシ樹脂材
料６は変形した状態が維持される。エポキシ樹脂材料６
とリードフレーム２との接着力が弱いため、図９(b)に
示すように、リードフレーム２とエポキシ樹脂材料６と
が剥離し、リードフレーム２上に搭載した発光素子４と
マウントペーストＰはエポキシ樹脂材料６側に残り、電
気的導通不良を生じて不点灯品となる。なお、エポキシ
樹脂材料６と熱可塑性樹脂３は十分な接着力を持ってお
り剥離していない。
と、パッケージは元の形状に戻ろうとするが、リードフ
レーム２は元の位置に戻るのに対して、エポキシ樹脂材
料６は変形した状態が維持される。エポキシ樹脂材料６
とリードフレーム２との接着力が弱いため、図９(b)に
示すように、リードフレーム２とエポキシ樹脂材料６と
が剥離し、リードフレーム２上に搭載した発光素子４と
マウントペーストＰはエポキシ樹脂材料６側に残り、電
気的導通不良を生じて不点灯品となる。なお、エポキシ
樹脂材料６と熱可塑性樹脂３は十分な接着力を持ってお
り剥離していない。
【０００７】そこで本発明は、上記した課題を解決する
ために実装工程において高い信頼性を確保することが可
能な構造を有する光半導体装置を提供することを目的と
している。
ために実装工程において高い信頼性を確保することが可
能な構造を有する光半導体装置を提供することを目的と
している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、光半導体素子と、この光半導体素子が設け
られる突部を有する第１のフレーム及び、前記第１のフ
レームとは電気的に分離されておりかつ前記光半導体素
子とは接続部材により電気的に接続される第２のフレー
ムを有するリードフレームと、前記リードフレームを囲
い、前記光半導体素子が露出するように空隙が形成さ
れ、この空隙に対して少なくとも前記第１のフレームの
突部の突端を被覆する被覆部が突接されている、熱可塑
性樹脂材料からなるベース部と、前記空隙部に充填され
た透光性のエポキシ樹脂材料からなる透過部と、を具備
する光半導体装置を提供する。
に本発明は、光半導体素子と、この光半導体素子が設け
られる突部を有する第１のフレーム及び、前記第１のフ
レームとは電気的に分離されておりかつ前記光半導体素
子とは接続部材により電気的に接続される第２のフレー
ムを有するリードフレームと、前記リードフレームを囲
い、前記光半導体素子が露出するように空隙が形成さ
れ、この空隙に対して少なくとも前記第１のフレームの
突部の突端を被覆する被覆部が突接されている、熱可塑
性樹脂材料からなるベース部と、前記空隙部に充填され
た透光性のエポキシ樹脂材料からなる透過部と、を具備
する光半導体装置を提供する。
【０００９】このとき、上記リードフレームと上記透過
部との接触面積が０．５２〜１．２４ｍｍ２の範囲内に
あることが好ましい。
部との接触面積が０．５２〜１．２４ｍｍ２の範囲内に
あることが好ましい。
【００１０】またこのとき、上記熱可塑性樹脂材料は、
ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレン
サルファイト）、ＬＣＰ（液晶ポリマ）、ＳＰＳ（シン
ジオタクチックポリスチレン）から選ばれる少なくとも
１種類を主原料として構成されることが好ましい。
ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレン
サルファイト）、ＬＣＰ（液晶ポリマ）、ＳＰＳ（シン
ジオタクチックポリスチレン）から選ばれる少なくとも
１種類を主原料として構成されることが好ましい。
【００１１】またこのとき、上記エポキシ樹脂材料は、
そのガラス転移点温度が１００〜１３０℃の範囲であ
り、線膨張係数は、上記ガラス転移点温度までが６．０
〜１０．０ｘ１０−５[1/℃]、ガラス転移点温度以上が
１０〜１２ｘ１０−５[1/℃]であることが好ましい。
そのガラス転移点温度が１００〜１３０℃の範囲であ
り、線膨張係数は、上記ガラス転移点温度までが６．０
〜１０．０ｘ１０−５[1/℃]、ガラス転移点温度以上が
１０〜１２ｘ１０−５[1/℃]であることが好ましい。
【００１２】またこのとき、上記リードフレームは、上
記光半導体素子を搭載する部分は少なくとも０．３６ｍ
ｍ２以上でワイヤボンディング部分は少なくとも０．１
６ｍｍ２以上であることが好ましい。
記光半導体素子を搭載する部分は少なくとも０．３６ｍ
ｍ２以上でワイヤボンディング部分は少なくとも０．１
６ｍｍ２以上であることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１の（ａ），（ｂ）は本発明の
第１の実施の形態に係るフラットタイプのＬＥＤ装置
（光半導体装置）１０を示しており、（ａ）は斜視図、
（ｂ）はフレーム延設方向（アウターリード延出方向）
に直行する線分による側部断面図を示している。なお、
ＬＥＤ装置１０のサンプルナンバをＳ２とする。
第１の実施の形態に係るフラットタイプのＬＥＤ装置
（光半導体装置）１０を示しており、（ａ）は斜視図、
（ｂ）はフレーム延設方向（アウターリード延出方向）
に直行する線分による側部断面図を示している。なお、
ＬＥＤ装置１０のサンプルナンバをＳ２とする。
【００１４】ＬＥＤ装置１０は、中央に凹部１１ａを有
するベース部１１と、凹部１１ａに透明のエポキシ樹脂
材料が充填された透過部１２とを備えている。また、ベ
ース部１１内には、リードフレーム２０がインサートモ
ールドにより配置され、その一部が凹部１１ａに露出さ
れ、透過部１２と接触している。なお、ベース部１１は
熱可塑性樹脂材料を射出成形して形成され、透過部１２
は透明のエポキシ樹脂材料を射出して成形したものであ
る。
するベース部１１と、凹部１１ａに透明のエポキシ樹脂
材料が充填された透過部１２とを備えている。また、ベ
ース部１１内には、リードフレーム２０がインサートモ
ールドにより配置され、その一部が凹部１１ａに露出さ
れ、透過部１２と接触している。なお、ベース部１１は
熱可塑性樹脂材料を射出成形して形成され、透過部１２
は透明のエポキシ樹脂材料を射出して成形したものであ
る。
【００１５】リードフレーム２０は、一対のフレーム部
２１，２２から形成されている。一方のフレーム部２２
の先端側には、素子搭載部２２ａが形成されている。素
子搭載部２２ａには、はんだペーストＰによって光半導
体素子３０が接続され、搭載されている。光半導体素子
３０は、金ワイヤ３１によって他方のフレーム部２１の
先端側に形成された電極部２１ａに接続されている。素
子搭載部２２ａと電極部２１ａとは凹部１１ａの開口内
に配置される部位であり、透過部１２によって覆われて
いる。
２１，２２から形成されている。一方のフレーム部２２
の先端側には、素子搭載部２２ａが形成されている。素
子搭載部２２ａには、はんだペーストＰによって光半導
体素子３０が接続され、搭載されている。光半導体素子
３０は、金ワイヤ３１によって他方のフレーム部２１の
先端側に形成された電極部２１ａに接続されている。素
子搭載部２２ａと電極部２１ａとは凹部１１ａの開口内
に配置される部位であり、透過部１２によって覆われて
いる。
【００１６】リードフレーム２０は銅材を基材としてお
り、銅表面側からＮｉ、Ｐｄ、Ａｕの順で所定の厚みで
メッキされており、表面はＡｕが露出している。
り、銅表面側からＮｉ、Ｐｄ、Ａｕの順で所定の厚みで
メッキされており、表面はＡｕが露出している。
【００１７】次に、熱可塑性樹脂材料及びエポキシ樹脂
材料とリードフレーム２０との接触面積について説明す
る。図２(a)は、リードフレーム２０の形状の実施形態
を示す平面図である。なお、図中Ａは素子搭載部、Ｂは
フレーム上のワイヤボンディング部、Ｃはエポキシ樹脂
材料によって被覆される領域をそれぞれ示している。
材料とリードフレーム２０との接触面積について説明す
る。図２(a)は、リードフレーム２０の形状の実施形態
を示す平面図である。なお、図中Ａは素子搭載部、Ｂは
フレーム上のワイヤボンディング部、Ｃはエポキシ樹脂
材料によって被覆される領域をそれぞれ示している。
【００１８】熱可塑性樹脂材料は、ＰＰＡ（ポリプタル
アミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、Ｌ
ＣＰ（液晶ポリマ）、ＳＰＳ（シンジオタクチックポリ
スチレン）等のうち少なくとも１種類以上を主原料とし
て構成されており、発光した光を効率良く上方に放射す
るため光を反射させる酸化チタンが重量比５％以上含ま
れている。
アミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、Ｌ
ＣＰ（液晶ポリマ）、ＳＰＳ（シンジオタクチックポリ
スチレン）等のうち少なくとも１種類以上を主原料とし
て構成されており、発光した光を効率良く上方に放射す
るため光を反射させる酸化チタンが重量比５％以上含ま
れている。
【００１９】透明のエポキシ樹脂材料は、カチオン重合
型硬化剤であるトリアリルスルホニウム塩を含んでお
り、樹脂の硬化工程において９０℃の雰囲気中に２時間
以上放置され、その後１３５〜１９０℃の温度雰囲気中
に４時間以上放置されてガラス転移点温度が１００〜１
３０℃の範囲であることが望ましい。さらに言えば、γ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを主成分と
する密着性向上添加剤が重量比３％添加されていてもよ
い。
型硬化剤であるトリアリルスルホニウム塩を含んでお
り、樹脂の硬化工程において９０℃の雰囲気中に２時間
以上放置され、その後１３５〜１９０℃の温度雰囲気中
に４時間以上放置されてガラス転移点温度が１００〜１
３０℃の範囲であることが望ましい。さらに言えば、γ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを主成分と
する密着性向上添加剤が重量比３％添加されていてもよ
い。
【００２０】図２(a)は、リードフレーム２０の形状を
示す模式図である。リードフレーム２０とエポキシ樹脂
材料との接触面積を小さくし、かつ、エポキシ樹脂材料
と熱可塑性樹脂材料との接触面積を大きくする形状とさ
れている。これは次のような理由による。すなわち、リ
ードフレーム２０の表面材のＡｕとエポキシ樹脂材料の
間の接着力は約１．５ＭＰａでエポキシ樹脂材料と熱可
塑性樹脂材料との間の接着力は５ＭＰａ以上である。こ
のためリードフレーム２０の表面材のＡｕとエポキシ樹
脂材料との間では剥離が生じやすく、エポキシ樹脂材料
と熱可塑性樹脂材料との間では剥離が生じにくい。した
がって、リードフレーム２０に対してエポキシ樹脂材料
が機械的に結合する面積を極力小さくすることで、不良
発生を防止することが可能である。すなわち、凹部１１
ａから露出しているリードフレーム２０の表面積が小さ
いほど好ましい。
示す模式図である。リードフレーム２０とエポキシ樹脂
材料との接触面積を小さくし、かつ、エポキシ樹脂材料
と熱可塑性樹脂材料との接触面積を大きくする形状とさ
れている。これは次のような理由による。すなわち、リ
ードフレーム２０の表面材のＡｕとエポキシ樹脂材料の
間の接着力は約１．５ＭＰａでエポキシ樹脂材料と熱可
塑性樹脂材料との間の接着力は５ＭＰａ以上である。こ
のためリードフレーム２０の表面材のＡｕとエポキシ樹
脂材料との間では剥離が生じやすく、エポキシ樹脂材料
と熱可塑性樹脂材料との間では剥離が生じにくい。した
がって、リードフレーム２０に対してエポキシ樹脂材料
が機械的に結合する面積を極力小さくすることで、不良
発生を防止することが可能である。すなわち、凹部１１
ａから露出しているリードフレーム２０の表面積が小さ
いほど好ましい。
【００２１】光半導体素子３０を搭載するために必要な
最低限の面積は０．３６ｍｍ２で、ワイヤボンディング
を行うために必要な最低限の面積は０．１６ｍｍ２で、
合計０．５２ｍｍ２は少なくとも接合のための面積とし
て必要となる。また、これに加えて双方の露出する部分
とパッケージ外部との電極とを電気的に導通させるため
の作業用領域が必要となる。したがって、最低でも図２
(a)に示した形状では０．７６ｍｍ２の面積になる。
最低限の面積は０．３６ｍｍ２で、ワイヤボンディング
を行うために必要な最低限の面積は０．１６ｍｍ２で、
合計０．５２ｍｍ２は少なくとも接合のための面積とし
て必要となる。また、これに加えて双方の露出する部分
とパッケージ外部との電極とを電気的に導通させるため
の作業用領域が必要となる。したがって、最低でも図２
(a)に示した形状では０．７６ｍｍ２の面積になる。
【００２２】さて、リードフレーム２０は、ＬＥＤ装置
１０に対して熱が加えられた際に、ＬＥＤ装置１０のフ
レーム延設方向（アウターリード延出方向）端部側とＬ
ＥＤ装置１０中央部とにおいて反りによる高低差が生じ
にくくなるよう、電極部２１ａと素子搭載部２２ａと
は、ＬＥＤ装置１０のアウターリード延出方向と直交す
る方向から延設されている。すなわち、ベース部１１に
よって被覆された際、に凹部１１ａから露出する領域に
ついては、アウターリード延出方向から見て、電極部２
１ａと素子搭載部２２ａとは、アウターリードと分離さ
れた構造となっている。したがって、光半導体素子３０
と電極部２１ａとを結ぶ金ワイヤ３１は、フレーム延設
方向（アウターリード延出方向）と直交する方向に延設
されるよう構成される。
１０に対して熱が加えられた際に、ＬＥＤ装置１０のフ
レーム延設方向（アウターリード延出方向）端部側とＬ
ＥＤ装置１０中央部とにおいて反りによる高低差が生じ
にくくなるよう、電極部２１ａと素子搭載部２２ａと
は、ＬＥＤ装置１０のアウターリード延出方向と直交す
る方向から延設されている。すなわち、ベース部１１に
よって被覆された際、に凹部１１ａから露出する領域に
ついては、アウターリード延出方向から見て、電極部２
１ａと素子搭載部２２ａとは、アウターリードと分離さ
れた構造となっている。したがって、光半導体素子３０
と電極部２１ａとを結ぶ金ワイヤ３１は、フレーム延設
方向（アウターリード延出方向）と直交する方向に延設
されるよう構成される。
【００２３】上述したように本実施の形態に係るＬＥＤ
装置１０では、電極となるリードフレーム形状を工夫す
ることにより、反りのモードを分断し、リードフレーム
２０とエポキシ樹脂材料との線膨張係数の差異に起因す
るＬＥＤ装置の反りの絶対量を軽減することが可能とな
り、リードフレーム２０からのエポキシ樹脂材料の剥離
を抑制して信頼性を確保するとともに、エポキシ樹脂材
料と熱可塑性樹脂材料との接触面積も増大しているた
め、信頼性の高い装置の製造を可能とした構造を得るこ
とができる。
装置１０では、電極となるリードフレーム形状を工夫す
ることにより、反りのモードを分断し、リードフレーム
２０とエポキシ樹脂材料との線膨張係数の差異に起因す
るＬＥＤ装置の反りの絶対量を軽減することが可能とな
り、リードフレーム２０からのエポキシ樹脂材料の剥離
を抑制して信頼性を確保するとともに、エポキシ樹脂材
料と熱可塑性樹脂材料との接触面積も増大しているた
め、信頼性の高い装置の製造を可能とした構造を得るこ
とができる。
【００２４】さて、リードフレームの形状は図２(a)の
構造のほか、反り量を従来に比して低減可能な構造を示
す。図２(b)は、リードフレーム２０の変形例に係るリ
ードフレーム４０を示す平面図である。なお、リードフ
レーム４０を用いて形成したＬＥＤ装置１０のサンプル
ナンバをＳ３とする。
構造のほか、反り量を従来に比して低減可能な構造を示
す。図２(b)は、リードフレーム２０の変形例に係るリ
ードフレーム４０を示す平面図である。なお、リードフ
レーム４０を用いて形成したＬＥＤ装置１０のサンプル
ナンバをＳ３とする。
【００２５】リードフレーム４０は、フレーム４１，４
２を備えている。これらリードフレーム４０において
は、反りの発生によってフレーム４２の先端部４２ａが
上方に変形することを防止するために、フレーム４２の
先端部４２ａが相対する方向の熱可塑性樹脂内に埋め込
まれるような形状としたものである。このように形成さ
れたＬＥＤ装置１０では、リードフレーム４０とエポキ
シ樹脂材料との接触面積は０．９６ｍｍ２である。
２を備えている。これらリードフレーム４０において
は、反りの発生によってフレーム４２の先端部４２ａが
上方に変形することを防止するために、フレーム４２の
先端部４２ａが相対する方向の熱可塑性樹脂内に埋め込
まれるような形状としたものである。このように形成さ
れたＬＥＤ装置１０では、リードフレーム４０とエポキ
シ樹脂材料との接触面積は０．９６ｍｍ２である。
【００２６】この場合、素子搭載部分Ａは、エポキシ樹
脂被覆部Ｃの中心付近に位置するよう、フレーム４２の
中ほどに設定される。ワイヤボンディング部Ｂは、図２
(a)と同様、フレーム延設方向（アウターリード延出方
向）と直交する方向から素子搭載部Ａに向けて延設され
るよう構成される。したがって、金ワイヤもフレーム延
設方向（アウターリード延出方向）と直交する方向に延
設されるよう構成される。
脂被覆部Ｃの中心付近に位置するよう、フレーム４２の
中ほどに設定される。ワイヤボンディング部Ｂは、図２
(a)と同様、フレーム延設方向（アウターリード延出方
向）と直交する方向から素子搭載部Ａに向けて延設され
るよう構成される。したがって、金ワイヤもフレーム延
設方向（アウターリード延出方向）と直交する方向に延
設されるよう構成される。
【００２７】フレーム延設方向（アウターリード延出方
向）に延出する素子搭載部Ａを有するフレーム４２の先
端をエポキシ樹脂被覆部Ｃ内に配置せずフレーム４１側
の熱可塑性樹脂材料によって保持することにより、リー
ドフレーム４０に反りが生じても、光半導体素子３０が
跳ね上がることを防止することが可能となる。
向）に延出する素子搭載部Ａを有するフレーム４２の先
端をエポキシ樹脂被覆部Ｃ内に配置せずフレーム４１側
の熱可塑性樹脂材料によって保持することにより、リー
ドフレーム４０に反りが生じても、光半導体素子３０が
跳ね上がることを防止することが可能となる。
【００２８】図２(c)は、リードフレーム２０の変形例
に係るリードフレーム５０を示す平面図である。なお、
リードフレーム５０を用いて形成したＬＥＤ装置１０の
サンプルナンバをＳ４とする。
に係るリードフレーム５０を示す平面図である。なお、
リードフレーム５０を用いて形成したＬＥＤ装置１０の
サンプルナンバをＳ４とする。
【００２９】リードフレーム５０は、フレーム５１，５
２を備えている。これらリードフレーム５０において
は、フレーム５２の先端部５２ａは、フレーム延設方向
（アウターリード延出方向）と直交する方向に延設され
ているとともに、エポキシ樹脂被覆部Ｃ側に向かって跳
ね上がることを防止するために、フレーム５２の先端部
５２ａが相対する方向の熱可塑性樹脂材料内に埋め込ま
れるよう延設された形状としたものである。このように
形成されたＬＥＤ装置１０では、リードフレーム５０と
エポキシ樹脂材料との接触面積は１．２４ｍｍ２であ
る。
２を備えている。これらリードフレーム５０において
は、フレーム５２の先端部５２ａは、フレーム延設方向
（アウターリード延出方向）と直交する方向に延設され
ているとともに、エポキシ樹脂被覆部Ｃ側に向かって跳
ね上がることを防止するために、フレーム５２の先端部
５２ａが相対する方向の熱可塑性樹脂材料内に埋め込ま
れるよう延設された形状としたものである。このように
形成されたＬＥＤ装置１０では、リードフレーム５０と
エポキシ樹脂材料との接触面積は１．２４ｍｍ２であ
る。
【００３０】この場合、素子搭載部分Ａは、エポキシ樹
脂被覆部Ｃの中心付近に位置するよう、フレーム５２の
中ほどに設定される。ワイヤボンディング部Ｂは、図２
(a)と同様、フレーム延設方向（アウターリード延出方
向）から素子搭載部Ａに向けて延設されるよう構成され
る。したがって、金ワイヤもフレーム延設方向（アウタ
ーリード延出方向）に延設されるよう構成される。すな
わち、ベース部１１によって被覆された際に凹部１１ａ
から露出する領域については、アウターリード延出方向
から見て、電極部２１ａ及び素子搭載部２２ａは、アウ
ターリードと分離された構造となっている。光半導体素
子３０と電極部２１ａとを結ぶ金ワイヤも、フレーム延
設方向（アウターリード延出方向）と直交する方向に延
設されるよう構成される。
脂被覆部Ｃの中心付近に位置するよう、フレーム５２の
中ほどに設定される。ワイヤボンディング部Ｂは、図２
(a)と同様、フレーム延設方向（アウターリード延出方
向）から素子搭載部Ａに向けて延設されるよう構成され
る。したがって、金ワイヤもフレーム延設方向（アウタ
ーリード延出方向）に延設されるよう構成される。すな
わち、ベース部１１によって被覆された際に凹部１１ａ
から露出する領域については、アウターリード延出方向
から見て、電極部２１ａ及び素子搭載部２２ａは、アウ
ターリードと分離された構造となっている。光半導体素
子３０と電極部２１ａとを結ぶ金ワイヤも、フレーム延
設方向（アウターリード延出方向）と直交する方向に延
設されるよう構成される。
【００３１】上述したように本実施の形態に係るＬＥＤ
装置１０では、電極となるリードフレーム形状を工夫す
ることにより、反りのモードを分断し、特に素子搭載部
Ａ近傍におけるリードフレーム２０とエポキシ樹脂材料
との線膨張係数の差異に起因する反りの絶対量を軽減す
ることが可能となり、リードフレーム２０からのエポキ
シ樹脂材料の剥離を抑制して信頼性を確保するととも
に、エポキシ樹脂材料と熱可塑性樹脂材料との接触面積
も増大しているので、信頼性の高い装置の製造を可能と
した構造を得ることができる。
装置１０では、電極となるリードフレーム形状を工夫す
ることにより、反りのモードを分断し、特に素子搭載部
Ａ近傍におけるリードフレーム２０とエポキシ樹脂材料
との線膨張係数の差異に起因する反りの絶対量を軽減す
ることが可能となり、リードフレーム２０からのエポキ
シ樹脂材料の剥離を抑制して信頼性を確保するととも
に、エポキシ樹脂材料と熱可塑性樹脂材料との接触面積
も増大しているので、信頼性の高い装置の製造を可能と
した構造を得ることができる。
【００３２】図３(a)〜(d)は、本発明の第２の実施の形
態に係るＬＥＤ装置６０において、発光素子である光半
導体素子、透過部であるエポキシ樹脂被覆部、ならびに
金ワイヤを省いた状態を示す図である。図３(a)は平面
図、図３(b)は図３(a)においてＸ１−Ｘ１線で切断して
矢印方向に見た断面図、図３(c)は底面図、図３(d)は図
３(a)においてＹ１−Ｙ１線で切断して矢印方向に見た
断面図である。なお、図３において図１及び図２と同一
機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。なお、ＬＥＤ装置６０のサンプルナンバをＳ５とす
る。
態に係るＬＥＤ装置６０において、発光素子である光半
導体素子、透過部であるエポキシ樹脂被覆部、ならびに
金ワイヤを省いた状態を示す図である。図３(a)は平面
図、図３(b)は図３(a)においてＸ１−Ｘ１線で切断して
矢印方向に見た断面図、図３(c)は底面図、図３(d)は図
３(a)においてＹ１−Ｙ１線で切断して矢印方向に見た
断面図である。なお、図３において図１及び図２と同一
機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。なお、ＬＥＤ装置６０のサンプルナンバをＳ５とす
る。
【００３３】ＬＥＤ装置６０においては、図２(a)に示
したリードフレーム２０を用いている。エポキシ樹脂材
料とリードフレーム２０との接触面積を小さくするた
め、露出する素子搭載部分とワイヤボンディング部分以
外の、パッケージ外部の電極と電気的に導通させるため
に必要なフレーム部分を熱可塑性樹脂材による被覆部６
１により被覆している。
したリードフレーム２０を用いている。エポキシ樹脂材
料とリードフレーム２０との接触面積を小さくするた
め、露出する素子搭載部分とワイヤボンディング部分以
外の、パッケージ外部の電極と電気的に導通させるため
に必要なフレーム部分を熱可塑性樹脂材による被覆部６
１により被覆している。
【００３４】被覆部６１は、素子搭載部を有する方のフ
レームの、素子搭載部分近傍までを被覆するよう延設さ
れている。これにより反りによる浮き上がりの起点から
先端部までの距離を縮め、浮き上がり量の絶対量を低減
させる。また、リードフレーム２０とエポキシ樹脂材料
との接触面積を低減させる。被覆部６１は、ベース部１
１のエポキシ樹脂被覆部を形成する凹部の開口上端か
ら、深さ方向下方にオフセットされた高さに設定されて
いる。これにより、光半導体素子から発された光を被覆
部で遮ることを抑えることが可能になる。被覆部６１
は、ベース部１１を形成する際に、被覆部６１の反転形
状となるようキャビティを加工しておいて熱可塑性樹脂
材料を射出成形することにより成形される。
レームの、素子搭載部分近傍までを被覆するよう延設さ
れている。これにより反りによる浮き上がりの起点から
先端部までの距離を縮め、浮き上がり量の絶対量を低減
させる。また、リードフレーム２０とエポキシ樹脂材料
との接触面積を低減させる。被覆部６１は、ベース部１
１のエポキシ樹脂被覆部を形成する凹部の開口上端か
ら、深さ方向下方にオフセットされた高さに設定されて
いる。これにより、光半導体素子から発された光を被覆
部で遮ることを抑えることが可能になる。被覆部６１
は、ベース部１１を形成する際に、被覆部６１の反転形
状となるようキャビティを加工しておいて熱可塑性樹脂
材料を射出成形することにより成形される。
【００３５】本実施の形態に係るＬＥＤ装置６０におい
ては、リードフレーム２０が熱可塑性樹脂材料からなる
被覆部６１により被覆されているためリードフレーム２
０とエポキシ樹脂材料との接触面積を少なくすることが
でき、リードフレーム２０からのエポキシ樹脂材料の剥
離を抑制して信頼性を確保するとともに、生産性が高い
射出成形を用いた構造を得ることができる。
ては、リードフレーム２０が熱可塑性樹脂材料からなる
被覆部６１により被覆されているためリードフレーム２
０とエポキシ樹脂材料との接触面積を少なくすることが
でき、リードフレーム２０からのエポキシ樹脂材料の剥
離を抑制して信頼性を確保するとともに、生産性が高い
射出成形を用いた構造を得ることができる。
【００３６】図４(a)〜(d)は、本発明の第３の実施の形
態に係るＬＥＤ装置７０において、発光素子である光半
導体素子、透過部であるエポキシ樹脂被覆部、ならびに
金ワイヤを省いた状態を示す図である。図４(a)は平面
図、図４(b)は図４(a)においてＸ２−Ｘ２線で切断して
矢印方向に見た断面図、図４(c)は底面図、図４(d)は図
４(a)においてＹ２−Ｙ２線で切断して矢印方向に見た
断面図である。なお、図４において図３と同一機能部分
には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。な
お、ＬＥＤ装置７０のサンプルナンバをＳ６とする。
態に係るＬＥＤ装置７０において、発光素子である光半
導体素子、透過部であるエポキシ樹脂被覆部、ならびに
金ワイヤを省いた状態を示す図である。図４(a)は平面
図、図４(b)は図４(a)においてＸ２−Ｘ２線で切断して
矢印方向に見た断面図、図４(c)は底面図、図４(d)は図
４(a)においてＹ２−Ｙ２線で切断して矢印方向に見た
断面図である。なお、図４において図３と同一機能部分
には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。な
お、ＬＥＤ装置７０のサンプルナンバをＳ６とする。
【００３７】ＬＥＤ装置７０においては、図２(b)に示
したリードフレーム４０を用いている。エポキシ樹脂材
料とリードフレーム４０との接触面積を小さくするた
め、リードフレーム４０のうち素子搭載部分とワイヤボ
ンディング部分以外の、パッケージ外部の電極を電気的
に導通させるために必要な部分で露出する部分を、熱可
塑性樹脂材で形成される被覆部７１により被覆してい
る。
したリードフレーム４０を用いている。エポキシ樹脂材
料とリードフレーム４０との接触面積を小さくするた
め、リードフレーム４０のうち素子搭載部分とワイヤボ
ンディング部分以外の、パッケージ外部の電極を電気的
に導通させるために必要な部分で露出する部分を、熱可
塑性樹脂材で形成される被覆部７１により被覆してい
る。
【００３８】被覆部７１は、エポキシ樹脂充填部分に存
するフレーム４２に対して、フレーム延設方向から素子
搭載部分に向けてベース１１から突設されており、リー
ドフレーム２０とエポキシ樹脂材料との接触面積を低減
させる。被覆部７１は、ベース部１１のエポキシ樹脂被
覆部を形成する凹部の開口上端から、深さ方向下方にオ
フセットされた高さに設定されている。これにより、光
半導体素子から発された光を被覆部で遮ることを抑える
ことが可能になる。被覆部７１は、ベース部１１を形成
する際に、被覆部７１の反転形状となるようキャビティ
を加工しておいて熱可塑性樹脂材料を射出成形すること
により成形される。
するフレーム４２に対して、フレーム延設方向から素子
搭載部分に向けてベース１１から突設されており、リー
ドフレーム２０とエポキシ樹脂材料との接触面積を低減
させる。被覆部７１は、ベース部１１のエポキシ樹脂被
覆部を形成する凹部の開口上端から、深さ方向下方にオ
フセットされた高さに設定されている。これにより、光
半導体素子から発された光を被覆部で遮ることを抑える
ことが可能になる。被覆部７１は、ベース部１１を形成
する際に、被覆部７１の反転形状となるようキャビティ
を加工しておいて熱可塑性樹脂材料を射出成形すること
により成形される。
【００３９】本実施の形態に係るＬＥＤ装置７０におい
ては、リードフレーム４０が熱可塑性樹脂材料からなる
被覆部７１により被覆されているためリードフレーム４
０とエポキシ樹脂材料との接触面積を少なくすることが
でき、リードフレーム４０からのエポキシ樹脂材料の剥
離を抑制して信頼性を確保するとともに、生産性が高い
射出成形を用いた構造を得ることができる。
ては、リードフレーム４０が熱可塑性樹脂材料からなる
被覆部７１により被覆されているためリードフレーム４
０とエポキシ樹脂材料との接触面積を少なくすることが
でき、リードフレーム４０からのエポキシ樹脂材料の剥
離を抑制して信頼性を確保するとともに、生産性が高い
射出成形を用いた構造を得ることができる。
【００４０】図５(a)〜(d)は、本発明の第４の実施の形
態に係るＬＥＤ装置８０において、発光素子である光半
導体素子、透過部であるエポキシ樹脂被覆部、ならびに
金ワイヤを省いた状態を示す図である。図５(a)は平面
図、図５(b)は図５(a)においてＸ３−Ｘ３線で切断して
矢印方向に見た断面図、図５(c)は底面図、図５(d)は図
５(a)においてＹ３−Ｙ３線で切断して矢印方向に見た
断面図である。なお、図５において図３と同一機能部分
には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。な
お、ＬＥＤ装置８０のサンプルナンバをＳ７とする。
態に係るＬＥＤ装置８０において、発光素子である光半
導体素子、透過部であるエポキシ樹脂被覆部、ならびに
金ワイヤを省いた状態を示す図である。図５(a)は平面
図、図５(b)は図５(a)においてＸ３−Ｘ３線で切断して
矢印方向に見た断面図、図５(c)は底面図、図５(d)は図
５(a)においてＹ３−Ｙ３線で切断して矢印方向に見た
断面図である。なお、図５において図３と同一機能部分
には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。な
お、ＬＥＤ装置８０のサンプルナンバをＳ７とする。
【００４１】ＬＥＤ装置８０においては、図８に示した
リードフレーム２を用いている。エポキシ樹脂材料とリ
ードフレーム２との接触面積を小さくするため、露出す
る素子搭載部分とワイヤボンディング部分以外の、パッ
ケージ外部の電極と電気的に導通させるために必要なフ
レーム部分を熱可塑性樹脂材による被覆部８１により被
覆している。
リードフレーム２を用いている。エポキシ樹脂材料とリ
ードフレーム２との接触面積を小さくするため、露出す
る素子搭載部分とワイヤボンディング部分以外の、パッ
ケージ外部の電極と電気的に導通させるために必要なフ
レーム部分を熱可塑性樹脂材による被覆部８１により被
覆している。
【００４２】図８に示すリードフレーム２において、リ
ードフレーム２とエポキシ樹脂材料６とが接触する面積
は図８中破線Ｑで囲んだ領域の約１．５ｍｍ２である。
この面積はすなわち、ベース３によって形成される空隙
３ａから露出するリードフレーム表面の面積である。な
お、ＬＥＤ装置８０に組み込まれたリードフレーム２は
図８に示す従来のリードフレーム形状のものである。
ードフレーム２とエポキシ樹脂材料６とが接触する面積
は図８中破線Ｑで囲んだ領域の約１．５ｍｍ２である。
この面積はすなわち、ベース３によって形成される空隙
３ａから露出するリードフレーム表面の面積である。な
お、ＬＥＤ装置８０に組み込まれたリードフレーム２は
図８に示す従来のリードフレーム形状のものである。
【００４３】ＬＥＤ装置８０は、エポキシ樹脂被覆部を
形成するためにベース部に形成された凹部内に、素子搭
載部を有するフレーム突部の先端部を覆う被覆部８１を
有する。この被覆部８１はベース部を成形する際に一体
で形成される熱可塑性樹脂材料からなる部分であり、図
５(b)の側部断面図を参照してわかるように、ベース部
はこの被覆部８１によってリードフレームの素子搭載部
の先端を挟持する構造となっている。
形成するためにベース部に形成された凹部内に、素子搭
載部を有するフレーム突部の先端部を覆う被覆部８１を
有する。この被覆部８１はベース部を成形する際に一体
で形成される熱可塑性樹脂材料からなる部分であり、図
５(b)の側部断面図を参照してわかるように、ベース部
はこの被覆部８１によってリードフレームの素子搭載部
の先端を挟持する構造となっている。
【００４４】本実施の形態に係るＬＥＤ装置８０におい
ては、エポキシ樹脂材料による被覆がなされる面積を軽
減するために、エポキシ樹脂材料充填部内に、ベース部
の材料による被覆部８１を形成し、この被覆部８１によ
りフレームの浮き上がりを抑止するようフレーム突部の
先端を押さえる構造に形成している。リードフレーム２
が熱可塑性樹脂材料からなる被覆部８１により被覆され
ているためリードフレーム２とエポキシ樹脂材料との接
触面積を少なくすることができ、リードフレーム２から
のエポキシ樹脂材料の剥離を抑制して信頼性を確保する
ことができる。また、被覆部８１はエポキシ樹脂材料が
充填される凹部の深さよりも低い高さに設けられている
から、光半導体素子から放出される光量を著しく損なう
ことがない。より好ましくは、被覆部の高さが光半導体
素子よりも低くなるよう設けられていることが好まし
い。
ては、エポキシ樹脂材料による被覆がなされる面積を軽
減するために、エポキシ樹脂材料充填部内に、ベース部
の材料による被覆部８１を形成し、この被覆部８１によ
りフレームの浮き上がりを抑止するようフレーム突部の
先端を押さえる構造に形成している。リードフレーム２
が熱可塑性樹脂材料からなる被覆部８１により被覆され
ているためリードフレーム２とエポキシ樹脂材料との接
触面積を少なくすることができ、リードフレーム２から
のエポキシ樹脂材料の剥離を抑制して信頼性を確保する
ことができる。また、被覆部８１はエポキシ樹脂材料が
充填される凹部の深さよりも低い高さに設けられている
から、光半導体素子から放出される光量を著しく損なう
ことがない。より好ましくは、被覆部の高さが光半導体
素子よりも低くなるよう設けられていることが好まし
い。
【００４５】（実施例１）パッケージの信頼性を確認す
るためのはんだフロー処理を行い点灯試験を行った。な
お、サンプルとしてサンプルナンバＳ１〜Ｓ４の４種類
のＬＥＤ装置を用いた。このＬＥＤ装置に用いる熱可塑
性樹脂材料は重量比５％以上の酸化チタンが添加された
ＰＰＡを用い、エポキシ樹脂材料には１液性の透明エポ
キシ樹脂を用いた。
るためのはんだフロー処理を行い点灯試験を行った。な
お、サンプルとしてサンプルナンバＳ１〜Ｓ４の４種類
のＬＥＤ装置を用いた。このＬＥＤ装置に用いる熱可塑
性樹脂材料は重量比５％以上の酸化チタンが添加された
ＰＰＡを用い、エポキシ樹脂材料には１液性の透明エポ
キシ樹脂を用いた。
【００４６】熱可塑性樹脂材料は、金型温度：１３０
℃、樹脂溶融温度：３３０℃、ゲート通過時の樹脂の見
掛けの粘度：３００Ｐａ・ｓ、保圧：１２０ＭＰａの成
形条件で射出成形したものである。
℃、樹脂溶融温度：３３０℃、ゲート通過時の樹脂の見
掛けの粘度：３００Ｐａ・ｓ、保圧：１２０ＭＰａの成
形条件で射出成形したものである。
【００４７】エポキシ樹脂材料は、高温度条件下で数時
間放置して硬化させる。キャスティングによって充填し
た後、１次硬化として９０℃の雰囲気中に２時間以上放
置した後に、硬化促進のため２次硬化として９０℃、１
２０℃、１３５℃、１９０℃及び２００℃のそれぞれの
温度条件で４時間ずつ放置する。
間放置して硬化させる。キャスティングによって充填し
た後、１次硬化として９０℃の雰囲気中に２時間以上放
置した後に、硬化促進のため２次硬化として９０℃、１
２０℃、１３５℃、１９０℃及び２００℃のそれぞれの
温度条件で４時間ずつ放置する。
【００４８】はんだフロー処理は、１５０℃条件下で３
０秒間放置し前処理した後に、２６０℃に熱せられたＳ
ｎ−37wt%Ｐｂのはんだ浴に浸漬する。このとき、バッ
ケージ全体の温度が瞬時に２６０℃付近まで上昇する。
０秒間放置し前処理した後に、２６０℃に熱せられたＳ
ｎ−37wt%Ｐｂのはんだ浴に浸漬する。このとき、バッ
ケージ全体の温度が瞬時に２６０℃付近まで上昇する。
【００４９】はんだフロー処理後、所定の電流と電圧を
加え発光素子が点灯するか不点灯かを確認した。表１に
おいては、分子が不良の数、分母が評価サンプルの数を
示している。表中のＴｇは硬化させたエポキシ樹脂材料
のガラス転移温度を示す。
加え発光素子が点灯するか不点灯かを確認した。表１に
おいては、分子が不良の数、分母が評価サンプルの数を
示している。表中のＴｇは硬化させたエポキシ樹脂材料
のガラス転移温度を示す。
【００５０】
【表１】
【００５１】表１に示すように、従来のフレーム形状に
比べて発明した形状は２次硬化温度１３５℃以上で不点
灯の発生がない。２次硬化温度が２００℃以上になると
透明エポキシ樹脂材料が酸化によって黄色に変色し所定
の光量が得られなくなる。したがって、２次硬化温度
は、１３５〜１９０℃の範囲でエポキシ樹脂材料のＴｇ
が１００〜１３０℃が好適であることが明らかになっ
た。
比べて発明した形状は２次硬化温度１３５℃以上で不点
灯の発生がない。２次硬化温度が２００℃以上になると
透明エポキシ樹脂材料が酸化によって黄色に変色し所定
の光量が得られなくなる。したがって、２次硬化温度
は、１３５〜１９０℃の範囲でエポキシ樹脂材料のＴｇ
が１００〜１３０℃が好適であることが明らかになっ
た。
【００５２】（実施例２）パッケージの信頼性を確認す
るためのはんだフロー処理を行い点灯試験を行った。な
お、サンプルとして４種類のＬＥＤ装置を用いた。これ
らのＬＥＤ装置は、それぞれ図７、図３〜５に示す形状
のもの（サンプルＳ１，Ｓ５〜Ｓ７）である。射出条
件、熱可塑性樹脂材料及びエポキシ樹脂材料は、実施例
１と同じである。
るためのはんだフロー処理を行い点灯試験を行った。な
お、サンプルとして４種類のＬＥＤ装置を用いた。これ
らのＬＥＤ装置は、それぞれ図７、図３〜５に示す形状
のもの（サンプルＳ１，Ｓ５〜Ｓ７）である。射出条
件、熱可塑性樹脂材料及びエポキシ樹脂材料は、実施例
１と同じである。
【００５３】成形後、一方のフレーム電極に銀フレーク
を含んだマウントペーストＰを塗布し発光素子３０を搭
載して、もう一方の電極にワイヤボンディングして電気
的導通を得る。
を含んだマウントペーストＰを塗布し発光素子３０を搭
載して、もう一方の電極にワイヤボンディングして電気
的導通を得る。
【００５４】その後、透明のエポキシ樹脂材料をキャス
ティングする。エポキシ樹脂材料は、高温度条件下で数
時間放置して硬化させる。キャスティング後、１次硬化
として９０℃の温度雰囲気中に２時間以上放置し硬化を
させた後に、硬化促進のため２次硬化として１２０℃、
１３５℃及び１９０℃それぞれの温度雰囲気中に４時間
放置する。試作したパッケージの信頼性を確認するため
にはんだフロー処理を行い点灯試験を行った。
ティングする。エポキシ樹脂材料は、高温度条件下で数
時間放置して硬化させる。キャスティング後、１次硬化
として９０℃の温度雰囲気中に２時間以上放置し硬化を
させた後に、硬化促進のため２次硬化として１２０℃、
１３５℃及び１９０℃それぞれの温度雰囲気中に４時間
放置する。試作したパッケージの信頼性を確認するため
にはんだフロー処理を行い点灯試験を行った。
【００５５】はんだフロー処理は、１５０℃条件下で３
０秒間放置する前処理した後に、２６０℃に過熱したＳ
ｎ−37wt%Ｐｂのはんだを吹き付ける。よって、パッケ
ージ全体が瞬時に２６０℃付近まで温度が上昇する。は
んだフロー処理後所定の電流と電圧を加え発光素子が点
灯するか不点灯かを確認した。表２においては、分子が
不良の数、分母が評梱サンプルの数を示している。表中
のＴｇは硬化させたエポキシ樹脂材料のガラス転移点温
度である。
０秒間放置する前処理した後に、２６０℃に過熱したＳ
ｎ−37wt%Ｐｂのはんだを吹き付ける。よって、パッケ
ージ全体が瞬時に２６０℃付近まで温度が上昇する。は
んだフロー処理後所定の電流と電圧を加え発光素子が点
灯するか不点灯かを確認した。表２においては、分子が
不良の数、分母が評梱サンプルの数を示している。表中
のＴｇは硬化させたエポキシ樹脂材料のガラス転移点温
度である。
【００５６】表２は樹脂の密着性付与剤添加量と信頼性
を示している。
を示している。
【００５７】
【表２】
【００５８】表２に示すように、従来のフレーム形状に
比べて発明した形状は２次硬化温度１３５℃以上で不点
灯の発生がない。２次硬化温度が２００℃以上になると
透明エポキシ樹脂材料が酸化によって黄色に変色し所定
の光量が得られなくなる。したがって、２次硬化温度
は、１３５〜１９０℃の範囲でエポキシ樹脂材料のガラ
ス転移点温度Ｔｇが１００〜１３０℃が好適であること
が明らかになった。
比べて発明した形状は２次硬化温度１３５℃以上で不点
灯の発生がない。２次硬化温度が２００℃以上になると
透明エポキシ樹脂材料が酸化によって黄色に変色し所定
の光量が得られなくなる。したがって、２次硬化温度
は、１３５〜１９０℃の範囲でエポキシ樹脂材料のガラ
ス転移点温度Ｔｇが１００〜１３０℃が好適であること
が明らかになった。
【００５９】また、サンプルＳ７のように、フレーム端
部を固定し接触面積を低減した形状で改善効果はあり、
サンプルＳ５，Ｓ６に示した形状は非常に有効であるこ
とが明らかになった。
部を固定し接触面積を低減した形状で改善効果はあり、
サンプルＳ５，Ｓ６に示した形状は非常に有効であるこ
とが明らかになった。
【００６０】図６は本発明の変形例に係るレンズタイプ
のＬＥＤ装置１００を示す斜視図である。本変形例は、
透過部１０１について、透明なエポキシ樹脂材料をドー
ム形状になるよう成形した形状を有するものである。上
述したＬＥＤ装置１０と透過部１０１の形状が異なるの
みであり、同様の効果を得ることができる。
のＬＥＤ装置１００を示す斜視図である。本変形例は、
透過部１０１について、透明なエポキシ樹脂材料をドー
ム形状になるよう成形した形状を有するものである。上
述したＬＥＤ装置１０と透過部１０１の形状が異なるの
みであり、同様の効果を得ることができる。
【００６１】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形実施可能であるのは勿論である。
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形実施可能であるのは勿論である。
【００６２】以上に詳述したように、本発明の実施形態
のＬＥＤ装置においては、エポキシ樹脂充填部分に、こ
のエポキシ樹脂材料を通して可視的に存在するフレーム
に対して被覆を行う被覆部を設けた。これにより、エポ
キシ樹脂充填部分における発光素子搭載部分を除く部位
の断面において、エポキシ樹脂材料−熱可塑性樹脂材料
−リードフレーム部材−熱可塑性材料の順に層をなす部
位が存在する。このような構成により、反りの原因とな
る応力が生じても不点灯となりにくいＬＥＤ装置を提供
することが可能となる。
のＬＥＤ装置においては、エポキシ樹脂充填部分に、こ
のエポキシ樹脂材料を通して可視的に存在するフレーム
に対して被覆を行う被覆部を設けた。これにより、エポ
キシ樹脂充填部分における発光素子搭載部分を除く部位
の断面において、エポキシ樹脂材料−熱可塑性樹脂材料
−リードフレーム部材−熱可塑性材料の順に層をなす部
位が存在する。このような構成により、反りの原因とな
る応力が生じても不点灯となりにくいＬＥＤ装置を提供
することが可能となる。
【００６３】
【発明の効果】本発明によれば、リードフレームとエポ
キシ樹脂との接触面積を小さくし、かつフレームの反り
による導通不良の発生を抑制することができ、信頼性の
高い光半導体装置を提供することを可能とする。
キシ樹脂との接触面積を小さくし、かつフレームの反り
による導通不良の発生を抑制することができ、信頼性の
高い光半導体装置を提供することを可能とする。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ装置を
示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断面図。
示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断面図。
【図２】同ＬＥＤ装置に組み込まれたリードフレームを
示す平面図。
示す平面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るＬＥＤ装置を
示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）にお
いてＸ１−Ｘ１線で切断して矢印方向に見た断面図、
（ｃ）は底面図、（ｄ）は（ａ）においてＹ１−Ｙ１線
で切断して矢印方向に見た断面図。
示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）にお
いてＸ１−Ｘ１線で切断して矢印方向に見た断面図、
（ｃ）は底面図、（ｄ）は（ａ）においてＹ１−Ｙ１線
で切断して矢印方向に見た断面図。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係るＬＥＤ装置を
示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）にお
いてＸ２−Ｘ２線で切断して矢印方向に見た断面図、
（ｃ）は底面図、（ｄ）は（ａ）においてＹ２−Ｙ２線
で切断して矢印方向に見た断面図。
示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）にお
いてＸ２−Ｘ２線で切断して矢印方向に見た断面図、
（ｃ）は底面図、（ｄ）は（ａ）においてＹ２−Ｙ２線
で切断して矢印方向に見た断面図。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係るＬＥＤ装置を
示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）にお
いてＸ３−Ｘ３線で切断して矢印方向に見た断面図、
（ｃ）は底面図、（ｄ）は（ａ）においてＹ３−Ｙ３線
で切断して矢印方向に見た断面図。
示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）にお
いてＸ３−Ｘ３線で切断して矢印方向に見た断面図、
（ｃ）は底面図、（ｄ）は（ａ）においてＹ３−Ｙ３線
で切断して矢印方向に見た断面図。
【図６】本発明の第５の実施の形態に係るＬＥＤ装置を
示す斜視図。
示す斜視図。
【図７】従来のＬＥＤ装置を示す図であって、（ａ）は
平面図、（ｂ）は（ａ）においてＸ０−Ｘ０線で切断し
て矢印方向に見た断面図。
平面図、（ｂ）は（ａ）においてＸ０−Ｘ０線で切断し
て矢印方向に見た断面図。
【図８】同ＬＥＤ装置に組み込まれたリードフレームを
示す平面図。
示す平面図。
【図９】同ＬＥＤ装置における問題点を示す説明図。
１０，６０，７０，８０…ＬＥＤ装置、１１…ベース
部、１２…透過部、２０，４０，５０…リードフレー
ム、２１，２２，４１，４２，５１，５２…フレーム、
２１ａ…素子搭載部、２２ａ…電極部、３０…光半導体
素子、４２ａ，５２ａ…先端部、６１，７１，８１…被
覆部
部、１２…透過部、２０，４０，５０…リードフレー
ム、２１，２２，４１，４２，５１，５２…フレーム、
２１ａ…素子搭載部、２２ａ…電極部、３０…光半導体
素子、４２ａ，５２ａ…先端部、６１，７１，８１…被
覆部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北嶋 知和 福岡県北九州市小倉北区下到津１丁目10番 １号 株式会社東芝北九州工場内 (72)発明者 押尾 博明 福岡県北九州市小倉北区下到津１丁目10番 １号 株式会社東芝北九州工場内 (72)発明者 清水 義男 福岡県北九州市小倉北区下到津１丁目10番 １号 株式会社東芝北九州工場内 (72)発明者 枇杷 武志 福岡県北九州市小倉北区下到津１丁目10番 １号 株式会社東芝北九州工場内 (72)発明者 松本 岩夫 福岡県北九州市小倉北区下到津１丁目10番 １号 株式会社東芝北九州工場内 Ｆターム(参考） 5F041 AA43 DA02 DA07 DA12 DA17 DA44 DB09 EE17
Claims (5)
- 【請求項１】光半導体素子と、 この光半導体素子が設けられる突部を有する第１のフレ
ーム及び、前記第１のフレームとは電気的に分離されて
おりかつ前記光半導体素子とは接続部材により電気的に
接続される第２のフレームを有するリードフレームと、 前記リードフレームを囲い、前記光半導体素子が露出す
るように空隙が形成され、この空隙に対して少なくとも
前記第１のフレームの突部の突端を被覆する被覆部が突
接されている、熱可塑性樹脂材料からなるベース部と、 前記空隙部に充填された透光性のエポキシ樹脂材料から
なる透過部と、を具備することを特徴とする光半導体装
置。 - 【請求項２】上記リードフレームと上記透過部との接触
面積が０．５２〜１．２４ｍｍ２の範囲内にあることを
特徴とする請求項１記載の光半導体装置。 - 【請求項３】上記熱可塑性樹脂材料は、ＰＰＡ（ポリフ
タルアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイ
ト）、ＬＣＰ（液晶ポリマ）、ＳＰＳ（シンジオタクチ
ックポリスチレン）から選ばれる少なくとも１種類を主
原料として構成されたことを特徴とする請求項１に記載
の光半導体装置。 - 【請求項４】上記エポキシ樹脂材料は、そのガラス転移
点温度が１００〜１３０℃の範囲であり、線膨張係数
は、上記ガラス転移点温度までが６．０〜１０．０ｘ１
０−５[1/℃]、ガラス転移点温度以上が１０〜１２ｘ１
０−５[1/℃]であることを特徴とする請求項１に記載の
光半導体装置。 - 【請求項５】上記リードフレームは、上記光半導体素子
を搭載する部分は少なくとも０．３６ｍｍ２以上でワイ
ヤボンディング部分は少なくとも０．１６ｍｍ２以上で
あることを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002105960A JP3659635B2 (ja) | 2001-04-10 | 2002-04-09 | 光半導体装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001111392 | 2001-04-10 | ||
| JP2001-111392 | 2001-04-10 | ||
| JP2002105960A JP3659635B2 (ja) | 2001-04-10 | 2002-04-09 | 光半導体装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002374005A true JP2002374005A (ja) | 2002-12-26 |
| JP3659635B2 JP3659635B2 (ja) | 2005-06-15 |
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| JP2002105960A Expired - Fee Related JP3659635B2 (ja) | 2001-04-10 | 2002-04-09 | 光半導体装置 |
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