JP2014135324A - リード線が改良されたダイオードパッケージ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リード線が改良されたダイオードパッケージ及びその製造方法の提供。
【解決手段】本発明に係るダイオードパッケージは、上リード線１３０及び下リード線１４０は長尺の平板形状を呈して相対向する第１段及び第２段をそれぞれ有し、ダイオードチップ１１０の上面には上リード線１３０の第１段の下面が貼着され、ダイオードチップ１１０の下面には下リード線１４０の第１段の上面が貼着され、上リード線１３０の第２段及び下リード線１４０の第２段がモールディングコンパウンド１２０の側方向に外部に引き出されることを特徴とする。上リード線１３０の第１段には上から下へと半球状に窪んで下に半球状に突き出る半球状の接触球１３２が形成されることが好ましく、この場合、半球状の接触球１３２の中央には貫通孔１３３が形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、ダイオードパッケージに係り、特に、リード線の構造を改良することにより、単純な工程により製造可能であるだけではなく、しかも、放熱効率を向上させることのできるダイオードパッケージ及びその製造方法に関する。

最近、電子部品の実装時の集積度が高まるに伴い、ボードに実装される各電子部品からの熱によって製品の信頼度が低下したり、各電子部品の寿命が短縮されたりするという問題が頻発している。特に、ツェナーダイオードや発光ダイオードなど逆方向バイアスによって動作するダイオードや、大容量の電流を消費するパワーダイオードなどの場合にはこのような劣化が深刻な問題となる。

図１は、従来のダイオードパッケージを説明するための図である。図１に示すように、従来のダイオードパッケージは、ダイオードチップ１０の両側対向面にリード線３０、４０の先端をそれぞれ融着させ、ダイオードチップ１０及びリード線３０、４０をモールディングコンパウンド２０によって封入。参照番号３０ａ及び４０ａは融着部を示す。

このとき、二本のリード線３０、４０を直線状に並べて融着工程を行う必要があるが、このように直線状に並べた状態で融着工程を行うことと、リード線３０、４０の融着が行われた後にその形状をそのまま保った状態でモールディングコンパウンド２０によって封入することと、はかなり煩雑である。

また、リード線３０、４０が細いワイヤー形状を呈するため、放熱効率が悪い。放熱効率を増大させるためには、リード線３０、４０を太くしなければならないが、この場合、リード線融着部３０ａ、４０ａがかなり厚い必要があり、ダイオードチップ１０の肥大化が余儀なくされる。このため、ダイオードチップ１０が小型である場合には放熱効率を増大させることが困難である。

以上述べたように、従来のダイオードパッケージはその製造工程が非常に煩雑であり、放熱効率を向上させることに限界がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、リード線の構造を改良することにより、単純な工程により製造可能であるだけではなく、放熱効率を向上させることのできるダイオードパッケージ及びその製造方法を提供するところにある。

前記課題を達成するために、本発明は、ダイオードチップがモールディングコンパウンドによって封止され、前記ダイオードチップに接続されるリード線が前記モールディングコンパウンドの外部に引き出されてなるダイオードパッケージに関し、具体的に、前記リード線は、上リード線と下リード線とに分けられ、前記上リード線及び下リード線は、長尺の平板形状を呈して相対向する第１段及び第２段をそれぞれ有し、前記ダイオードチップの上面には前記上リード線の第１段の下面が貼着され、前記ダイオードチップの下面には前記下リード線の第１段の上面が貼着され、前記上リード線の第２段及び前記下リード線の第２段が前記モールディングコンパウンドの側方向に外部に引き出されることを特徴とする。

前記上リード線の第１段に上から下へと半球状に窪んで下に半球状に突き出る半球状の接触球が形成されることが好ましく、この場合、前記半球状の接触球の中央には貫通孔が形成される。

また、好ましくは、前記上リード線及び下リード線の第２段には係合孔がそれぞれ形成される。

さらに、好ましくは、前記上リード線及び下リード線の第２段が、前記モールディングコンパウンドから互いに逆方向に同じ高さからに引き出されるように、前記下リード線は、前記第１段から第２段へと進みながら前記モールディングコンパウンドの内部において上に折れ曲がる折曲部を有する。

前記課題を達成するために、本発明に係るダイオードパッケージの製造方法は、前記上リード線の第２段が横に連なって複数の上リード線が並列接続されてなる上リードフレームと、前記下リード線の第２段が横に連なって複数の上リード線が並列接続されてなる下リードフレームと、を用意し、前記下リード線の第１段の上面にダイオードチップが貼着され、前記上リード線の半球状の接触球が前記ダイオードチップの上面に貼着されるように前記上リードフレーム及び下リードフレームを位置合わせするステップと、前記上リード線の半球状の接触球を前記貫通孔を介して前記ダイオードチップに半田付けするステップと、前記ダイオードチップが存在する個所を上下方からモールディングコンパウンドによって貼り合わせて封入ステップと、前記上リード線及び下リード線の並列接続が解放されるように前記上リードフレーム及び下リードフレームの第２段の接続個所を切り取るステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、前記上リード線及び下リード線が平板形状を呈して面状放熱がなされるので、前記上リード線及び下リード線がワイヤー形状の場合に比べて細くても放熱効率は上がる。また、前記上リード線及び下リード線が前記ダイオードチップの上面及びに貼着されるように前記上リードフレーム及び下リードフレームを配置した後に、上下への一回の貼り合わせにより前記モールディングコンパウンドによって封入することができて製造工程が単純になる。したがって、生産歩留まりが向上して製造コストを下げることができ、しかも、放熱効率が上がるので製品の耐久性及び信頼性が向上する。

本発明に係るダイオードパッケージは、薄肉であり、しかも、高い放熱効果を有することから、最近の大勢であるスマートフォン、スマートテレビなどにスマートダイオードとして用いて好適であり、ソーラーセルのバイパスダイオードとして用いて好適である。

従来のダイオードパッケージを説明するための図である。 本発明に係るダイオードパッケージを説明するための平面図である。 図２のＡ−Ａ’線に沿って切り取った断面図である。 上リードフレームを説明するための平面図である。 図４のＡ−Ａ’線に沿って切り取った断面図である。 下リードフレームを説明するための平面図である。 図６のＡ−Ａ’線に沿って切り取った断面図である。 図４の上リードフレームと図５の下リードフレームとの組み合わせ過程を説明するための平面図である。 図８のＡ−Ａ’線に沿って切り取った断面図である。 本発明に係るダイオードパッケージの設置例を説明するための図である。

以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳述する。下記の実施形態は、本発明の内容を理解するために提示されたものに過ぎず、当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的な思想内において種々の変形が可能である。よって、本発明の権利範囲がこのような実施形態に限定されるものと解釈されてはならない。

図２は、本発明に係るダイオードパッケージを説明するための平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ’線に沿って切り取った断面図である。図２及び図３に示すように、本発明に係るリード線１３０、１４０は、ワイヤー形状を呈する従来の場合とは異なり、長尺の平板形状を呈し、上リード線１３０と下リード線１４０とに分けられる。

上リード線１３０の第１段の下面は、ダイオードチップ１１０の上面に貼着され、第２段には係合孔１３１が貫設される。下リード線１４０の第１段の上面はダイオードチップ１１０の底面に貼着され、第２段には係合孔１４１が貫設される。上リード線１３０及び下リード線１４０が貼着されたダイオードチップ１１０は、上リード線１３０及び下リード線１４０の第２段が外部にそれぞれ引き出されるようにモールディングコンパウンド１２０によって封入される。

上リード線１３０及び下リード線１４０が、モールディングコンパウンド１２０から互いに逆方向に同じ高さから外部に引き出されるように、上リード線１３０は、前記第１段から第２段へと進みながらモールディングコンパウンド１２０の内部において略ダイオードチップ１１０の厚さ分だけ下に折れ曲がる折曲部Ａを有する。

図４は、上リードフレームを説明するための平面図であり、図５は、図４のＡ−Ａ’線に沿って切り取った断面図である。図４及び図５を参照すると、上リードフレームは、上リード線１３０の第２段が横に連なって複数の上リード線１３０が並列接続されてなる。

上リード線１３０の第１段には半球状に上から下に窪んで下に半球状に突き出る半球状の接触球１３２が形成され、半球状の接触球１３２の中央には貫通孔１３３が形成される。

上リード線１３０は、第１段から第２段へと進みながら下に折れ曲がる折曲部Ａを有する。これは、上リード線１３０の半球状の接触球１３２がダイオードチップ１１０の上面に貼着されるため、上リード線１３０がモールディングコンパウンド１２０から外部に引き出されるときに下リード線１４０と同じ高さから引き出されるようにするためである。このために、上リード線１３０の折曲部Ａはモールディングコンパウンド１２０の内部に位置するように半球状の接触球１３２から適切に離れて形成される。

図６は、下リードフレームを説明するための平面図であり、図７は、図６のＡ−Ａ’線に沿って切り取った断面図である。図６及び図７を参照すると、下リードフレームは、下リード線１４０の第２段が横に連なって複数の下リード線１４０が並列接続されてなる。ダイオードチップ１１０は、下リード線１４０の第２段の上面に載置される。

上リード線１３０が下に折れ曲がっているため、下リード線１４０は上に折れ曲がる必要がなく、フラットな形状を呈する。もし、上リード線１３０がフラットな形状を呈するならば、下リード線１４０は、第１段から第２段へと進みながら上に折れ曲がらなければならない。

図８は、図４の上リードフレームと図５の下リードフレームとの組み合わせ過程を説明するための平面図であり、図９は、図８のＡ−Ａ’線に沿って切り取った断面図である。図８及び図９に示すように、下リード線１４０の第１段にダイオードチップ１１０を載置した状態で上リード線１３０の半球状の接触球１３２がダイオードチップ１１０の上面に接触されるようにして、上リード線１３０及び下リード線１４０が一対一で対応するように配置する。このとき、上リード線１３０の第２段及び下リード線１４０の第２段は互いに逆方向に相対向するように位置して、上リード線１３０及び下リード線１４０は直線状に配列される。

この状態で、半球状の接触球１３２の凹部の入口において上リード線１３０とダイオードチップ１１０とを貼り合わせるための半田付けを行う。すると、半田付けが貫通孔１３３を介して行われる。貫通孔１３３は小さいものの、半球状の接触球１３２の凹部の入口が大きいため、前記半田付けに際して工程余裕度が大きくて半田付け工程を簡単に行うことができる。もちろん、下リード線１４０とダイオードチップ１１０との貼り合わせ工程も上リード線１３０の設置前または設置後に行われる。

このようにして上リード線１３０と下リード線１４０とを貼り合わせると、下リード線１４０がダイオードチップ１１０を下から支えているため、空間中に浮遊していても、従来の場合とは異なり、その結果物の形状が正常に保たれる。このとき、上側及び下側から同時にモールディングコンパウンド１２０によって貼り合わせると、一回の貼り合わせ工程によりモールディングコンパウンド１２０による封入が行われる。次いで、図８の切取線に沿って切り取ると、図３に示す本発明に係るダイオードパッケージが得られる。切取線に沿って切り取った後に、個別的にモールディングコンパウンド１２０による封入が行われてもよいが、前者の場合の方が量産に向いている。

図１０は、本発明に係るダイオードパッケージの設置例を説明するための図である。図１０に示すように、放熱効率を上げるために上リード線１３０及び下リード線１４０の幅を増やしても厚さは増大しないので上下に容易に折り曲げることができ、上リード線１３０及び下リード線１４０を状況に応じて適切に折り曲げて係合手段１５０を介して種々のボードに実装することが可能になる。

以上述べたように、本発明によれば、前記上リード線１３０及び下リード線１４０が平板形状を呈して面状放熱がなされるので、前記上リード線及び下リード線がワイヤー形状の場合に比べて細くても放熱効率は上がる。また、前記上リード線１３０及び下リード線１４０が前記ダイオードチップ１１０の上面及び底面に貼着されるように前記上リードフレーム及び下リードフレームを配置した後に、上下への一回の貼り合わせ工程により前記モールディングコンパウンド１２０によって封入することができて製造工程が単純になる。したがって、生産歩留まりが向上して製造コストを下げることができ、しかも、放熱効率が上がるので製品の耐久性及び信頼性が向上する。

本発明に係るダイオードパッケージは、薄肉であり、しかも、高い放熱効果を有することから、最近の大勢であるスマートフォン、スマートテレビなどにスマートダイオードとして用いて好適であり、ソーラーセルのバイパスダイオードとして用いて好適である。

１１０：ダイオードチップ
１２０：モールディングコンパウンド
１３０：上リード線
１３１、１４１：係合孔
１３２：半球状の接触球
１３３：貫通孔
１４０：下リード線
１５０：係合手段

Claims (6)

1. ダイオードチップがモールディングコンパウンドによって封止され、前記ダイオードチップに接続されるリード線が前記モールディングコンパウンドの外部に引き出されてなるダイオードパッケージにおいて、
   前記リード線は、上リード線と下リード線とに分けられ、前記上リード線及び下リード線は、長尺の平板形状を呈して相対向する第１段及び第２段をそれぞれ有し、前記ダイオードチップの上面には前記上リード線の第１段の下面が貼着され、前記ダイオードチップの下面には前記下リード線の第１段の上面が貼着され、前記上リード線の第２段及び前記下リード線の第２段が前記モールディングコンパウンドの側方向に外部に引き出されることを特徴とするダイオードパッケージ。
2. 前記上リード線の第１段に上から下へと半球状に窪んで下に半球状に突き出る半球状の接触球が形成され、前記半球状の接触球の中央には貫通孔が形成されることを特徴とする請求項１に記載のダイオードパッケージ。
3. 前記上リード線及び下リード線の第２段には係合孔がそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１に記載のダイオードパッケージ。
4. 前記上リード線及び下リード線の第２段が前記モールディングコンパウンドから互いに逆方向に同じ高さから外部に引き出されるように、前記上リード線は、前記第１段から第２段へと進みながら前記モールディングコンパウンドの内部において下に折れ曲がる折曲部を有することを特徴とする請求項１に記載のダイオードパッケージ。
5. 前記上リード線及び下リード線の第２段が、前記モールディングコンパウンドから互いに逆方向に同じ高さから外部に引き出されるように、前記下リード線は、前記第１段から第２段へと進みながら前記モールディングコンパウンドの内部において上に折れ曲がる折曲部を有することを特徴とする請求項１に記載のダイオードパッケージ。
6. 請求項２に記載のダイオードパッケージを製造する方法において、
   前記上リード線の第２段が横に連なって複数の上リード線が並列接続されてなる上リードフレームと、前記下リード線の第２段が横に連なって複数の上リード線が並列接続されてなる下リードフレームと、を用意し、前記下リード線の第１段の上面にダイオードチップが貼着され、前記上リード線の半球状の接触球が前記ダイオードチップの上面に貼着されるように前記上リードフレーム及び下リードフレームを位置合わせするステップと、
   前記上リード線の半球状の接触球を前記貫通孔を介して前記ダイオードチップに半田付けするステップと、
   前記ダイオードチップが存在する個所を上下方からモールディングコンパウンドによって貼り合わせて封入するステップと、
   前記上リード線及び下リード線の並列接続が解放されるように前記上リードフレーム及び下リードフレームの第２段の接続個所を切り取るステップと、
   を含むことを特徴とするダイオードパッケージの製造方法。