JP2015126091A - 樹脂付リードフレームの製造方法、半導体装置の製造方法、射出成形金型装置および樹脂付リードフレーム - Google Patents

樹脂付リードフレームの製造方法、半導体装置の製造方法、射出成形金型装置および樹脂付リードフレーム Download PDF

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Abstract

【課題】樹脂付リードフレームの生産性を向上させるとともに、樹脂付リードフレームに反りが生じることを防止することが可能な樹脂付リードフレームの製造方法を提供する。
【解決手段】下型４２上にリードフレーム１０を載置し、下型４２上に、下型４２との間で反射樹脂２３の成形空間４３ａを形成する上型４３を配置する。上型４３の成形空間４３ａ内に熱可塑性樹脂材料を射出成形して、リードフレーム１０の表面１０ａに反射樹脂２３を形成することにより、複数のダイパッド２５と複数のリード部２６とを有するリードフレーム１０と、リードフレーム１０上に設けられ、複数のＬＥＤ素子収納部２３ａを有する反射樹脂２３とを備えた樹脂付リードフレーム３０が得られる。リードフレーム１０の表面１０ａに反射樹脂２３を形成する際、下型４２の温度を上型４３の温度より高くする。
【選択図】図１２

Description

本発明は、樹脂付リードフレームの製造方法、半導体装置の製造方法、射出成形金型装置および樹脂付リードフレームに関する。
近年、ＬＥＤ（発光ダイオード）素子を光源として用いる照明装置が、各種家電、ＯＡ機器、車両機器の表示灯、一般照明、車載照明、およびディスプレイ等に用いられている。このような照明装置の中には、リードフレームにＬＥＤ素子を搭載することにより作製された半導体装置を含むものがある。
また、ＬＥＤ素子用の半導体装置（ＬＥＤパッケージ）においては、ＬＥＤ素子からの光を反射させるための反射樹脂が設けられているものが存在する（例えば特許文献１参照）。
特開２００６−１５６７０４号公報
従来、ＬＥＤパッケージを作製する場合、熱硬化性樹脂をトランスファ成形することによってリードフレーム上に反射樹脂を形成し、その後、この樹脂付リードフレームから個々のＬＥＤパッケージを作製することが行われている。しかしながら、熱硬化性樹脂をトランスファ成形する場合、成形時間が長くなるため、樹脂付リードフレームの生産性を向上することが難しいという問題がある。また従来、樹脂付リードフレームを生産する場合、リードフレームの熱膨張係数と反射樹脂の熱膨張係数とが異なることにより、樹脂付リードフレームに反りが生じてしまうという問題もあった。
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、樹脂付リードフレームの生産性を向上させるとともに、樹脂付リードフレームに反りが生じることを防止することが可能な、樹脂付リードフレームの製造方法、半導体装置の製造方法、射出成形金型装置および樹脂付リードフレームを提供することを目的とする。
本発明は、複数のダイパッドと各ダイパッドに離間してそれぞれ設けられた複数のリード部とを有するリードフレームと、リードフレーム上に設けられ、複数のＬＥＤ素子収納部を有する反射樹脂とを備えた樹脂付リードフレームの製造方法において、下型上にリードフレームを載置する工程と、下型上に、下型との間で反射樹脂の成形空間を形成する上型を配置する工程と、上型の成形空間内に熱可塑性樹脂材料を射出成形して、リードフレームの表面に反射樹脂を形成する工程とを備え、リードフレームの表面に反射樹脂を形成する工程において、下型の温度を上型の温度より高くすることを特徴とする樹脂付リードフレームの製造方法である。
本発明の反射樹脂は、互いに分離された複数の反射樹脂ブロックを含み、各反射樹脂ブロックに少なくとも１つのＬＥＤ素子収納部が形成され、互いに隣接する反射樹脂ブロック間に、リードフレームが露出する帯状の露出領域が形成されることを特徴とする樹脂付リードフレームの製造方法である。
本発明は、反射樹脂を形成する工程において、熱可塑性樹脂材料は、露出領域の長手方向に平行に射出されることを特徴とする樹脂付リードフレームの製造方法である。
本発明の熱可塑性樹脂材料は、液晶ポリマーからなることを特徴とする樹脂付リードフレームの製造方法である。
本発明は、下型上に、リードフレームを収容する凹部が形成されていることを特徴とする樹脂付リードフレームの製造方法である。
本発明は、下型の凹部にリードフレームを収容した際、下型の表面とリードフレームの表面とが同一平面上に位置するか、又はリードフレームの表面が下型の表面より０ｍｍ超０．１ｍｍ以下の範囲で高くなっていることを特徴とする樹脂付リードフレームの製造方法である。
本発明は、半導体装置の製造方法において、樹脂付リードフレームの製造方法により、樹脂付リードフレームを作製する工程と、反射樹脂の各ＬＥＤ素子収納部内であって各ダイパッド上にＬＥＤ素子を搭載する工程と、ＬＥＤ素子と各リード部とを導電部により接続する工程と、反射樹脂の各ＬＥＤ素子収納部内に封止樹脂を充填する工程と、反射樹脂およびリードフレームを切断することにより、反射樹脂およびリードフレームをＬＥＤ素子毎に分離する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法である。
本発明は、複数のダイパッドと各ダイパッドに離間してそれぞれ設けられた複数のリード部とを有するリードフレームと、リードフレーム上に設けられ、複数のＬＥＤ素子収納部を有する反射樹脂とを備えた樹脂付リードフレームを製造するための射出成形金型装置において、リードフレームが載置される下型と、下型上に配置され、下型との間で反射樹脂の成形空間を形成する上型と、下型および上型に接続され、下型および上型の温度を制御する制御部とを備え、上型の成形空間内に熱可塑性樹脂材料が射出成形されることにより、リードフレームの表面に反射樹脂が形成され、制御部は、リードフレームの表面に反射樹脂を形成する際、下型の温度を上型の温度より高くすることを特徴とする射出成形金型装置である。
本発明は、下型上に、リードフレームを収容する凹部が形成されていることを特徴とする射出成形金型装置である。
本発明は、下型の凹部にリードフレームを収容した際、下型の表面とリードフレームの表面とが同一平面上に位置するか、又はリードフレームの表面が下型の表面より０ｍｍ超０．１ｍｍ以下の範囲で高くなっていることを特徴とする射出成形金型装置である。
本発明は、樹脂付リードフレームにおいて、複数のダイパッドと各ダイパッドに離間してそれぞれ設けられた複数のリード部とを有するリードフレームと、リードフレーム上に設けられ、複数のＬＥＤ素子収納部を有するとともに熱可塑性樹脂材料からなる反射樹脂とを備え、反射樹脂は、互いに分離された複数の反射樹脂ブロックを含み、各反射樹脂ブロックに少なくとも１つのＬＥＤ素子収納部が形成され、互いに隣接する反射樹脂ブロック間に、リードフレームが露出する帯状の露出領域が形成されることを特徴とする樹脂付リードフレームである。
本発明は、熱可塑性樹脂材料は、液晶ポリマーからなることを特徴とする樹脂付リードフレームである。
本発明によれば、リードフレームの表面に反射樹脂を形成する工程において、下型の温度を上型の温度より高くしたことにより、樹脂付リードフレームを上型および下型から取り出した後、リードフレームと反射樹脂との熱膨張係数の違いによって樹脂付リードフレームに反りが生じる不具合を防止乃至軽減することができる。
リードフレームを示す全体平面図。 リードフレームを示す部分拡大平面図。 リードフレームを示す断面図（図２のIII−III線断面図）。 本発明の一実施の形態による樹脂付リードフレームを示す全体平面図。 本発明の一実施の形態による樹脂付リードフレームを示す断面図（図４のＶ−Ｖ線断面図）。 本発明の一実施の形態による樹脂付リードフレームを示す断面図（図４のVI−VI線断面図）。 本発明の一実施の形態による樹脂付リードフレームを示す部分拡大平面図。 本発明の一実施の形態による樹脂付リードフレームを示す大断面図（図７のVIII−VIII線断面図）。 本発明の一実施の形態による樹脂付リードフレームを用いて作製された半導体装置を示す断面図（図１０のIX−IX線断面図）。 本発明の一実施の形態による樹脂付リードフレームを用いて作製された半導体装置を示す平面図。 リードフレームの製造方法を示す断面図。 本発明の一実施の形態による樹脂付リードフレームの製造方法を示す断面図。 本発明の一実施の形態による樹脂付リードフレームの製造方法を示す断面図。 本発明の一実施の形態による半導体装置の製造方法を示す断面図。
以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図１４を参照して説明する。
リードフレームの構成
まず、図１乃至図３により、本実施の形態による樹脂付リードフレームに用いられるリードフレームの概略について説明する。図１は、リードフレームを示す全体平面図であり、図２は、リードフレームを示す部分拡大平面図であり、図３は、リードフレームを示す断面図である。
図１に示すリードフレーム１０は、ＬＥＤ素子２１を搭載した半導体装置２０（図９および図１０）を作製する際に用いられるものである。このようなリードフレーム１０は、矩形状の外形を有する枠体１３と、枠体１３内に多列および多段に（マトリックス状に）配置された、多数のパッケージ領域１４とを備えている。枠体１３内には、パッケージ領域１４が存在しない部分である帯状の露出領域２９が複数形成されている。この露出領域２９については後述する。
図２に示すように、複数のパッケージ領域１４は、各々ＬＥＤ素子２１が搭載されるダイパッド２５と、ダイパッド２５に離間して設けられたリード部２６とを含んでいる。
一つのパッケージ領域１４内のダイパッド２５とリード部２６との間には、隙間１６が形成されており、ダイシングされた後（図１４（ｄ））、ダイパッド２５とリード部２６とは互いに電気的に絶縁されるようになっている。なお、各パッケージ領域１４は、それぞれ個々の半導体装置２０に対応する領域である。図２において、各パッケージ領域１４を、長方形状の二点鎖線で示している。
なお、本明細書において、図１に示すように、リードフレーム１０の長手方向がＸ方向に対応し、リードフレーム１０の長手方向に垂直な方向がＹ方向に対応する。すなわち図２に示すように、各パッケージ領域１４内のリード部２６とダイパッド２５とを左右に並べて配置した場合の横方向がＸ方向に対応し、縦方向がＹ方向に対応する。
また、図２に示すように、各パッケージ領域１４内のリード部２６は、図２の上方（Ｙ方向プラス側）および下方（Ｙ方向マイナス側）に隣接する他のパッケージ領域１４内のリード部２６と、それぞれリード連結部５２によって連結されている。さらに、各パッケージ領域１４内のダイパッド２５は、図２の上方（Ｙ方向プラス側）および下方（Ｙ方向マイナス側）に隣接する他のパッケージ領域１４内のダイパッド２５と、それぞれダイパッド連結部５３により連結されている。
さらに、各パッケージ領域１４内のダイパッド２５は、図２の右方（Ｘ方向プラス側）に隣接する他のパッケージ領域１４内のリード部２６と、パッケージ領域連結部５４により連結されている。さらにまた、各パッケージ領域１４内のリード部２６は、図２の左方（Ｘ方向マイナス側）に隣接する他のパッケージ領域１４内のダイパッド２５と、パッケージ領域連結部５４により連結されている。
これらリード連結部５２、ダイパッド連結部５３およびパッケージ領域連結部５４は、裏面側からハーフエッチングされることにより、リードフレーム１０の他の部分より薄肉状に形成されている。なお、最も外周に位置するパッケージ領域１４内のリード部２６およびダイパッド２５は、リード連結部５２、ダイパッド連結部５３、およびパッケージ領域連結部５４のうちの１つまたは複数によって、枠体１３に連結されている。
一方、図３の断面図に示すように、リードフレーム１０は、リードフレーム本体１１と、リードフレーム本体１１上に形成されためっき層１２とからなっている。
このうちリードフレーム本体１１は金属板からなっている。リードフレーム本体１１を構成する金属板の材料としては、例えば銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４２％のＦｅ合金）等を挙げることができる。このリードフレーム本体１１の厚みは、半導体装置の構成にもよるが、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍとすることが好ましい。
また、めっき層１２は、リードフレーム本体１１の表面および裏面を含む全面に設けられている。表面側のめっき層１２は、ＬＥＤ素子２１からの光を反射するための反射層として機能する。他方、裏面側のめっき層１２は、はんだとの密着性を高める役割を果たす。このめっき層１２は、例えば銀（Ａｇ）の電解めっき層からなっている。めっき層１２は、その厚みが極薄く形成されており、具体的には０．００５μｍ〜０．２μｍとされることが好ましい。なお、めっき層１２は、必ずしもリードフレーム本体１１の表面および裏面の全体に設ける必要はなく、リードフレーム本体１１の表面および裏面のうち、一部のみに設けても良い。
また、ダイパッド２５の裏面に、第１のアウターリード部２７が形成され、リード部２６の底面に、第２のアウターリード部２８が形成されている。第１のアウターリード部２７および第２のアウターリード部２８は、それぞれ半導体装置２０と外部の配線基板（図示せず）とを接続する際に用いられる。
樹脂付リードフレームの構成
次に、図４乃至図８により、図１乃至図３に示す樹脂付リードフレームの一実施の形態について説明する。図４は、本実施の形態による樹脂付リードフレームを示す全体平面図であり、図５および図６は、本実施の形態による樹脂付リードフレームを示す断面図であり、図７は、本実施の形態による樹脂付リードフレームを示す部分拡大平面図であり、図８は、本実施の形態による樹脂付リードフレームを示す断面図である。
図４乃至図８に示す樹脂付リードフレーム３０は、ＬＥＤ素子２１（図９および図１０参照）を載置するために用いられるものである。このような樹脂付リードフレーム３０は、リードフレーム１０と、リードフレーム１０上に設けられた反射樹脂２３とを備えている。
このうちリードフレーム１０は、複数のダイパッド２５と、各ダイパッド２５に離間してそれぞれ設けられた複数のリード部２６とを有している。なお、リードフレーム１０の構成は、上述した図１乃至図３に示すものと同様であり、ここでは詳細な説明を省略する。
一方、反射樹脂２３は、リードフレーム１０と一体化されており、ＬＥＤ素子２１（後述）を取り囲むＬＥＤ素子収納部２３ａを有している。また、ＬＥＤ素子収納部２３ａの内側には側壁２３ｂが形成されている。さらに、ダイパッド２５とリード部２６との間の隙間１６にも、反射樹脂２３が充填されている。
また、図４に示すように、反射樹脂２３は、互いに分離されるとともに互いに同一の形状を有する複数の反射樹脂ブロック２３ｃから構成されている。各反射樹脂ブロック２３ｃは、Ｙ方向に沿って細長状に延びており、それぞれ内部に上述したＬＥＤ素子収納部２３ａが形成されている。この場合、各反射樹脂ブロック２３ｃは、縦横に配列された複数のＬＥＤ素子収納部２３ａを含んでいるが、これに限られるものではなく、各反射樹脂ブロック２３ｃが少なくとも１つのＬＥＤ素子収納部２３ａを含んでいればよい。
各反射樹脂ブロック２３ｃは、リードフレーム１０の表面１０ａ側において、隣接する反射樹脂ブロック２３ｃに対して完全に分離されている。また、互いに隣接する反射樹脂ブロック２３ｃ同士の間には、それぞれリードフレーム１０が露出する帯状の露出領域２９が形成されている。各帯状の露出領域２９は、その長手方向がＹ方向に対して平行であり、それぞれリードフレーム１０の外形を構成する長方形の一方の長辺から他方の長辺まで途切れることなく延びている。なお、本実施の形態において、複数の露出領域２９は、互いに同一の幅を有するとともに等間隔で並んでいるが、必ずしもこれに限るものではない。
反射樹脂２３は、例えばリードフレーム１０上に熱可塑性樹脂を射出成形することにより形成されたものである。反射樹脂２３に使用される熱可塑性樹脂については、特に耐熱性、耐候性および機械的強度の優れたものを選ぶことが望ましい。このような熱可塑性樹脂の種類としては、例えばポリアミド、ポリフタルアミド、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、ポリエーテルサルホン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルイミド等を使用することができるが、とりわけ液晶ポリマーを使用することが好ましい。液晶ポリマーを用いた場合、反射樹脂２３の射出方向に沿ってポリマーが配向するので、例えば、反射樹脂２３の射出方向を露出領域２９の長手方向（Ｙ方向）に平行にすることにより、反射樹脂２３が露出領域２９の長手方向（Ｙ方向）に反ることを防止乃至軽減することができる。さらにまた、これらの樹脂中に光反射剤として、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、窒化アルミニウムおよび窒化ホウ素のうちいずれかを添加することによって、ＬＥＤ素子収納部２３ａの底面及び側壁２３ｂにおいて、発光素子からの光の反射率を増大させ、半導体装置２０全体の光取り出し効率を増大させることが可能となる。
半導体装置の構成
次に、図９および図１０により、図４乃至図８に示す樹脂付リードフレーム３０を用いて作製された半導体装置の一実施の形態について説明する。図９および図１０は、それぞれ半導体装置（ＳＯＮタイプ）を示す断面図および平面図である。
図９および図１０に示すように、半導体装置（ＬＥＤパッケージ）２０は、（個片化された）リードフレーム１０と、リードフレーム１０のダイパッド２５に載置されたＬＥＤ素子２１と、ＬＥＤ素子２１とリードフレーム１０のリード部２６とを電気的に接続するボンディングワイヤ（導電部）２２とを備えている。
また、ＬＥＤ素子２１を取り囲むように（個片化された）反射樹脂２３が設けられており、ＬＥＤ素子２１は、反射樹脂２３のＬＥＤ素子収納部２３ａ内に収納されている。さらに、ＬＥＤ素子２１とボンディングワイヤ２２とは、透光性の封止樹脂２４によって封止されている。この封止樹脂２４は、反射樹脂２３のＬＥＤ素子収納部２３ａ内に充填されている。
以下、このような半導体装置２０を構成する各構成部材について、順次説明する。
ＬＥＤ素子２１は、発光層として例えばＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、またはＩｎＧａＮ等の化合物半導体単結晶からなる材料を適宜選ぶことにより、紫外光から赤外光に渡る発光波長を選択することができる。このようなＬＥＤ素子２１としては、従来一般に用いられているものを使用することができる。
またＬＥＤ素子２１は、はんだまたはダイボンディングペーストにより、反射樹脂２３のＬＥＤ素子収納部２３ａ内においてダイパッド２５上に固定実装されている。なお、ダイボンディングペーストを用いる場合、耐光性のあるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂からなるダイボンディングペーストを選択することが可能である。
ボンディングワイヤ２２は、例えば金等の導電性の良い材料からなり、その一端がＬＥＤ素子２１の端子部２１ａに接続されるとともに、その他端がリード部２６上に接続されている。
反射樹脂２３は、上述したように、例えばリードフレーム１０上に熱可塑性樹脂を射出成形することにより形成されたものである。反射樹脂２３の形状は、射出成形に使用する金型の設計により、様々に実現することが可能である。例えば、反射樹脂２３の全体形状を、図９および図１０に示すように直方体としても良く、あるいは円筒形または錐形等の形状とすることも可能である。またＬＥＤ素子収納部２３ａの底面は、長円形、レーストラック形、矩形、円形、楕円形または多角形等とすることができる。ＬＥＤ素子収納部２３ａの側壁２３ｂの断面形状は、図９のように直線から構成されていても良いし、あるいは曲線から構成されていてもよい。
封止樹脂２４としては、光の取り出し効率を向上させるために、半導体装置２０の発光波長において光透過率が高く、また屈折率が高い材料を選択するのが望ましい。したがって耐熱性、耐候性、及び機械的強度が高い特性を満たす樹脂として、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂を選択することが可能である。特に、ＬＥＤ素子２１として高輝度ＬＥＤを用いる場合、封止樹脂２４が強い光にさらされるため、封止樹脂２４は高い耐候性を有するシリコーン樹脂からなることが好ましい。
なお、リードフレーム１０の詳細については、図１乃至図３を用いて既に説明したので、ここでは詳細な説明を省略する。
リードフレームの製造方法
次に、図１乃至図３に示すリードフレーム１０の製造方法について、図１１（ａ）−（ｆ）を用いて説明する。なお、図１１（ａ）−（ｆ）は、本実施の形態によるリードフレーム１０の製造方法を示す断面図であり、図３に示す断面に対応している。
まず図１１（ａ）に示すように、平板状の金属基板３１を準備する。この金属基板３１としては、上述のように銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４２％のＦｅ合金）等からなる金属基板を使用することができる。なお金属基板３１は、その両面に対して脱脂等を行い、洗浄処理を施したものを使用することが好ましい。
次に、金属基板３１の表裏全体にそれぞれ感光性レジスト３２ａ、３３ａを塗布し、これを乾燥する（図１１（ｂ））。なお感光性レジスト３２ａ、３３ａとしては、従来公知のものを使用することができる。
続いて、この金属基板３１に対してフォトマスクを介して露光し、現像することにより、所望の開口部３２ｂ、３３ｂを有するエッチング用レジスト層３２、３３を形成する（図１１（ｃ））。
次に、エッチング用レジスト層３２、３３を耐腐蝕膜として金属基板３１に腐蝕液でエッチングを施す（図１１（ｄ））。腐蝕液は、使用する金属基板３１の材質に応じて適宜選択することができる。例えば、金属基板３１として銅を用いる場合、通常、塩化第二鉄水溶液を使用し、金属基板３１の両面からスプレーエッチングにて行うことができる。
次いで、エッチング用レジスト層３２、３３を剥離して除去することにより、枠体１３と、複数のダイパッド２５と、複数のリード部２６とを含むリードフレーム本体１１が得られる（図１１（ｅ））。
次に、リードフレーム本体１１の表面および裏面に電解めっきを施すことにより、リードフレーム本体１１上に金属（例えば銀）を析出させて、リードフレーム本体１１の表面および裏面を含む全面にめっき層１２を形成する（図１１（ｆ））。なお、リードフレーム本体１１の一部のみにめっき層１２を形成しても良い。
このようにして、図１乃至図３に示すリードフレーム１０が得られる（図１１（ｆ））。
樹脂付リードフレームの製造方法
次に、図４乃至図８に示す樹脂付リードフレーム３０の製造方法について、図１２（ａ）−（ｄ）および図１３（ａ）−（ｄ）を用いて説明する。図１２（ａ）−（ｄ）および図１３（ａ）−（ｄ）は、それぞれ本実施の形態による樹脂付リードフレーム３０の製造方法を示す断面図である。このうち図１２（ａ）−（ｄ）は、図８に示す断面（図７のVIII−VIII線断面）に対応しており、図１３（ａ）−（ｄ）は、図４のXII−XII線断面に対応している。
まず上述した工程により（図１１（ａ）−（ｆ））、リードフレーム１０を作製する（図１２（ａ）、図１３（ａ））。
続いて、このリードフレーム１０を、射出成形機（図示せず）の射出成形金型装置４０内に装着する（図１２（ｂ）、図１３（ｂ））。
この射出成形金型装置４０は、リードフレーム１０が載置される下型４２と、下型４２上に配置された上型４３と、下型４２および上型４３に接続された制御部４４とを備えている。本実施の形態において、このように、下型４２と上型４３と制御部４４とを備えた射出成形金型装置４０も提供する。
図１２（ｂ）、図１３（ｂ）に示すように、リードフレーム１０が射出成形金型装置４０の下型４２上に載置された後、上型４３が下型４２に対して相対的に接近し、上型４３が下型４２上に配置されることにより、リードフレーム１０が上型４３と下型４２との間に保持される。
ところで、図１３（ｂ）に示すように、下型４２上にはリードフレーム１０を収容する凹部４２ａが形成されている。リードフレーム１０が凹部４２ａに収容されることにより、リードフレーム１０を下型４２上で正しく位置決めすることができる。また、下型４２の凹部４２ａはリードフレーム１０に対応する平面形状を有している。さらに、下型４２の凹部４２ａの深さは、リードフレーム１０の厚みと略同一となっている。すなわち、リードフレーム１０が凹部４２ａに収容された際、下型４２の表面４２ｂ（凹部４２ａ以外の表面）とリードフレーム１０の表面１０ａとがほぼ同一平面上に位置するか、又はリードフレーム１０の表面１０ａが下型４２の表面４２ｂより０ｍｍ超０．１ｍｍ以下の範囲で高くなっている。これにより、上型４３のゲートランナー部４３ｂ側から熱可塑性樹脂材料を供給した際、熱可塑性樹脂材料が下型４２の表面４２ｂからリードフレーム１０の表面１０ａ上へスムーズに流れるようになっている。
上型４３は、下型４２との間で反射樹脂２３の成形空間４３ａを形成している。この成形空間４３ａは、反射樹脂２３の形状に対応するとともに、熱可塑性樹脂材料を導入するゲートランナー部４３ｂに連通されている。
また、制御部４４は、下型４２および上型４３の温度を制御することが可能であり、この場合、予め下型４２の温度を上型４３の温度より高く設定するようになっている。すなわち下型４２の温度をＴＭとし、上型４３の温度ＴＲとしたとき、ＴＭ＞ＴＲとなっている。これらの温度ＴＭ、ＴＲの差ΔＴ（＝ＴＭ−ＴＲ）は、リードフレーム１０の材料（例えば銅）の熱膨張係数と、反射樹脂２３の材料（液晶ポリマー）の熱膨張係数とを考慮して定めることができる。具体的には、ΔＴは例えば１０℃〜６０℃とすることができる。
次に、上型４３の成形空間４３ａ内に、例えば液晶ポリマーからなる熱可塑性樹脂材料を射出成形することにより、リードフレーム１０の表面１０ａに反射樹脂２３を形成する。この際、射出成形機の樹脂供給部（図示せず）から熱可塑性樹脂材料が供給され、この熱可塑性樹脂材料は、ゲートランナー部４３ｂを通過して、成形空間４３ａ内に流し込まれる。その後、熱可塑性樹脂材料を下型４２および上型４３の間で硬化させることにより、リードフレーム１０の表面１０ａに反射樹脂２３が形成される（図１２（ｃ）、図１３（ｃ））。なお、ダイパッド２５とリード部２６との間の隙間１６にも反射樹脂２３が充填される（図１２（ｃ））。
次いで、反射樹脂２３が形成されたリードフレーム１０を下型４２および上型４３から取り出す。この反射樹脂２３およびリードフレーム１０は、下型４２および上型４３内で制御部４４によって加熱されており、下型４２および上型４３から取り出された後、反射樹脂２３およびリードフレーム１０は徐々に冷却される。本実施の形態において、上述したように、下型４２の温度を上型４３の温度より高く設定したことにより、取り出された直後、リードフレーム１０の温度は反射樹脂２３の温度より高くなっている。一方、一般に、反射樹脂２３の材料の熱膨張係数は、リードフレーム１０の材料の熱膨張係数より大きい。したがって、リードフレーム１０および反射樹脂２３が冷却されて温度が同一となったとき、その一方が過剰に収縮することが無い。これにより、リードフレーム１０および反射樹脂２３の熱膨張係数の違いによってこれらに反りが生じることを防止乃至軽減することができる。
その後、ゲートランナー部４３ｂに対応するゲートランナー樹脂２３ｄをリードフレーム１０および反射樹脂２３に対して折り曲げることにより、ゲートランナー樹脂２３ｄを取り除く（ゲートブレイク）。このようにして、反射樹脂２３とリードフレーム１０とが一体に形成された樹脂付リードフレーム３０が得られる（図１２（ｄ）、図１３（ｄ））。
ところで、本実施の形態において、上述したように、反射樹脂２３を形成する工程において（図１３（ｃ））、例えば液晶ポリマーからなる熱可塑性樹脂材料は、露出領域２９（図４参照）の長手方向に平行に射出されるようになっている。すなわち、熱可塑性樹脂材料は、Ｙ方向プラス側からＹ方向マイナス側に向けて射出される。この場合、熱可塑性樹脂材料を構成する液晶ポリマーがその射出方向に沿って配向するので、反射樹脂２３の強度が露出領域２９の長手方向（Ｙ方向）に沿って高められ、反射樹脂２３が露出領域２９の長手方向（Ｙ方向）に反ってしまう不具合を防止乃至軽減することができる。
また、本実施の形態において、上述したように、反射樹脂２３は、互いに分離されるとともに互いに同一の形状を有する複数の反射樹脂ブロック２３ｃから構成されており、互いに隣接する反射樹脂ブロック２３ｃ同士の間には、リードフレーム１０が露出する帯状の露出領域２９が形成されている。これにより、反射樹脂２３の存在しない複数の領域が露出領域２９の長手方向に直交する方向（Ｘ方向）に沿って間隔を空けて存在するので、反射樹脂２３がこの方向（Ｘ方向）に反ってしまう不具合を防止乃至軽減することができる。
半導体装置の製造方法
次に、図９および図１０に示す半導体装置２０の製造方法について、図１４（ａ）−（ｅ）を用いて説明する。図１４（ａ）−（ｅ）は、本実施の形態による半導体装置２０の製造方法を示す断面図であり、図３に示す断面に対応している。
まず、上述した工程（図１２（ａ）−（ｄ）、図１３（ａ）−（ｄ））により、樹脂付リードフレーム３０を作製し、この樹脂付リードフレーム３０の反射樹脂２３の各ＬＥＤ素子収納部２３ａ内であって、リードフレーム１０のダイパッド２５上にＬＥＤ素子２１を搭載する。この場合、はんだまたはダイボンディングペーストを用いて、ＬＥＤ素子２１をダイパッド２５上に載置して固定する（ダイアタッチ工程）（図１４（ａ））。
次に、ＬＥＤ素子２１の端子部２１ａと、リード部２６表面とを、ボンディングワイヤ２２によって互いに電気的に接続する（ワイヤボンディング工程）（図１４（ｂ））。
その後、反射樹脂２３のＬＥＤ素子収納部２３ａ内に封止樹脂２４を充填し、封止樹脂２４によりＬＥＤ素子２１とボンディングワイヤ２２とを封止する（図１４（ｃ））。
次に、反射樹脂２３およびリードフレーム１０のうち各パッケージ領域１４間に位置する部分を切断することにより、反射樹脂２３およびリードフレーム１０をＬＥＤ素子２１毎に分離する（ダイシング工程）（図１４（ｄ））。この際、まずリードフレーム１０をダイシングテープ３７上に載置して固定し、その後、例えばダイヤモンド砥石等からなるブレード３８によって、各ＬＥＤ素子２１間の反射樹脂２３、ならびにリードフレーム１０のリード連結部５２、ダイパッド連結部５３およびパッケージ領域連結部５４を切断する。
このようにして、図９および図１０に示す半導体装置２０を得ることができる（図１４（ｅ））。
以上説明したように本実施の形態によれば、リードフレーム１０の表面１０ａに熱可塑性樹脂材料を射出成形することにより反射樹脂２３を形成するので、熱硬化性樹脂材料をトランスファ成形する場合と比べて、成形時間を短縮することができ、樹脂付リードフレーム３０の生産性を向上することができる。また、反射樹脂２３を形成する際、下型４２の温度を上型４３の温度より高くしたことにより、リードフレーム１０の熱膨張係数と反射樹脂２３の熱膨張係数とが異なることにより、リードフレーム１０および反射樹脂２３に反りが生じる不具合を防止乃至軽減することができる。
また、本実施の形態によれば、反射樹脂２３は、互いに分離された複数の反射樹脂ブロック２３ｃを含み、互いに隣接する反射樹脂ブロック２３ｃ間に、リードフレーム１０が露出する帯状の露出領域２９が形成されるので、反射樹脂２３が露出領域２９の長手方向に直交する方向（Ｘ方向）に反る不具合を防止乃至軽減することができる。
さらに、本実施の形態によれば、熱可塑性樹脂材料は液晶ポリマーからなり、熱可塑性樹脂材料は、露出領域２９の長手方向（Ｙ方向）に平行に射出されるので、反射樹脂２３が露出領域２９の長手方向（Ｙ方向）に反る不具合を防止乃至軽減することができる。
１０ リードフレーム
１１ リードフレーム本体
１２ めっき層
１３ 枠体
２０ 半導体装置
２１ ＬＥＤ素子
２２ ボンディングワイヤ（導電部）
２３ 反射樹脂
２３ａ ＬＥＤ素子収納部
２３ｃ 反射樹脂ブロック
２４ 封止樹脂
２５ ダイパッド
２６ リード部
２７ 第１のアウターリード部
２８ 第２のアウターリード部
２９ 露出領域
３０ 樹脂付リードフレーム
４０ 射出成形金型装置
４２ 下型
４２ａ 凹部
４２ｂ 表面
４３ 上型
４３ａ 成形空間
４３ｂ ゲートランナー部
４４ 制御部
５２ リード連結部
５３ ダイパッド連結部
５４ パッケージ領域連結部

Claims (12)

  1. 複数のダイパッドと各ダイパッドに離間してそれぞれ設けられた複数のリード部とを有するリードフレームと、リードフレーム上に設けられ、複数のＬＥＤ素子収納部を有する反射樹脂とを備えた樹脂付リードフレームの製造方法において、
    下型上にリードフレームを載置する工程と、
    下型上に、下型との間で反射樹脂の成形空間を形成する上型を配置する工程と、
    上型の成形空間内に熱可塑性樹脂材料を射出成形して、リードフレームの表面に反射樹脂を形成する工程とを備え、
    リードフレームの表面に反射樹脂を形成する工程において、下型の温度を上型の温度より高くすることを特徴とする樹脂付リードフレームの製造方法。
  2. 反射樹脂は、互いに分離された複数の反射樹脂ブロックを含み、各反射樹脂ブロックに少なくとも１つのＬＥＤ素子収納部が形成され、互いに隣接する反射樹脂ブロック間に、リードフレームが露出する帯状の露出領域が形成されることを特徴とする請求項１記載の樹脂付リードフレームの製造方法。
  3. 反射樹脂を形成する工程において、熱可塑性樹脂材料は、露出領域の長手方向に平行に射出されることを特徴とする請求項２記載の樹脂付リードフレームの製造方法。
  4. 熱可塑性樹脂材料は、液晶ポリマーからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の樹脂付リードフレームの製造方法。
  5. 下型上に、リードフレームを収容する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の樹脂付リードフレームの製造方法。
  6. 下型の凹部にリードフレームを収容した際、下型の表面とリードフレームの表面とが同一平面上に位置するか、又はリードフレームの表面が下型の表面より０ｍｍ超０．１ｍｍ以下の範囲で高くなっていることを特徴とする請求項５記載の樹脂付リードフレームの製造方法。
  7. 半導体装置の製造方法において、
    請求項１乃至６のいずれか一項記載の樹脂付リードフレームの製造方法により、樹脂付リードフレームを作製する工程と、
    反射樹脂の各ＬＥＤ素子収納部内であって各ダイパッド上にＬＥＤ素子を搭載する工程と、
    ＬＥＤ素子と各リード部とを導電部により接続する工程と、
    反射樹脂の各ＬＥＤ素子収納部内に封止樹脂を充填する工程と、
    反射樹脂およびリードフレームを切断することにより、反射樹脂およびリードフレームをＬＥＤ素子毎に分離する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  8. 複数のダイパッドと各ダイパッドに離間してそれぞれ設けられた複数のリード部とを有するリードフレームと、リードフレーム上に設けられ、複数のＬＥＤ素子収納部を有する反射樹脂とを備えた樹脂付リードフレームを製造するための射出成形金型装置において、
    リードフレームが載置される下型と、
    下型上に配置され、下型との間で反射樹脂の成形空間を形成する上型と、
    下型および上型に接続され、下型および上型の温度を制御する制御部とを備え、
    上型の成形空間内に熱可塑性樹脂材料が射出成形されることにより、リードフレームの表面に反射樹脂が形成され、
    制御部は、リードフレームの表面に反射樹脂を形成する際、下型の温度を上型の温度より高くすることを特徴とする射出成形金型装置。
  9. 下型上に、リードフレームを収容する凹部が形成されていることを特徴とする請求項８記載の射出成形金型装置。
  10. 下型の凹部にリードフレームを収容した際、下型の表面とリードフレームの表面とが同一平面上に位置するか、又はリードフレームの表面が下型の表面より０ｍｍ超０．１ｍｍ以下の範囲で高くなっていることを特徴とする請求項９記載の射出成形金型装置。
  11. 樹脂付リードフレームにおいて、
    複数のダイパッドと各ダイパッドに離間してそれぞれ設けられた複数のリード部とを有するリードフレームと、
    リードフレーム上に設けられ、複数のＬＥＤ素子収納部を有するとともに熱可塑性樹脂材料からなる反射樹脂とを備え、
    反射樹脂は、互いに分離された複数の反射樹脂ブロックを含み、各反射樹脂ブロックに少なくとも１つのＬＥＤ素子収納部が形成され、互いに隣接する反射樹脂ブロック間に、リードフレームが露出する帯状の露出領域が形成されることを特徴とする樹脂付リードフレーム。
  12. 熱可塑性樹脂材料は、液晶ポリマーからなることを特徴とする請求項１１記載の樹脂付リードフレーム。
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