JP2809951B2 - 半導体発光装置とその製造方法 - Google Patents

半導体発光装置とその製造方法

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JP2809951B2 JP4336901A JP33690192A JP2809951B2 JP 2809951 B2 JP2809951 B2 JP 2809951B2 JP 4336901 A JP4336901 A JP 4336901A JP 33690192 A JP33690192 A JP 33690192A JP 2809951 B2 JP2809951 B2 JP 2809951B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体発光装置とその製
造方法に係り、特に半導体発光装置の外囲器の形状に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体発光装置は次のように製造
されている。
【０００３】図９、１０、１１は、その製造工程を示す
図であって、図９はリ−ドフレ−ムに半導体発光素子を
マウント・ボンディングした状態を示す図、図１０
（ａ）は外囲器成型治具の上面図、図１０（ｂ）は同図
（ａ）のＦ−Ｆ´線に沿う縦断面図、図１１（ａ）は外
囲器成型後の状態を示す上面図、図１１（ｂ）は同図
（ａ）のＧ−Ｇ´線に沿う縦断面図、図１２（ａ）は完
成された半導体発光装置の上面図、図１２（ｂ）は同図
（ａ）のＨ−Ｈ´線に沿う縦断面図である。図９におい
て８はリ−ドフレ−ムで２本のリ−ド９、９´からなる
リ−ド群が等間隔をおいてリ−ドフレ−ムの長手方向に
沿って形成されている。
【０００４】図１０において、１２は外囲器成型治具
で、横断面が円形でかつ、縦断面が略Ｕ字形のキャビテ
ィ１３が、リ−ドフレ−ムのリ−ド群と同じ間隔を置い
て一直線上に整列配置されている。
【０００５】まず、図９に示すようにリ−ドフレ−ム８
の各リ−ド群における一方のリ−ド９の上端部に半導体
発光素子１０をマウントし、かつ、この半導体発光素子
１０上面と各他方のリ−ド９´とをボンディングワイヤ
１１により電気的に接続する。
【０００６】次に図１０に示す外囲器成型治具１２の各
キャビティ１３に光透過性樹脂を注入した後、この各キ
ャビティ１３にリ−ドフレ−ム８の各リ−ド群を浸し、
光透過性樹脂を加熱硬化させて、図１１に示す様に各リ
−ド群の半導体発光素子１０のマウント部分、ボンディ
ングワイヤ１１及びリ−ド９、９´の上端部分を光透過
性樹脂からなる外囲器１４で封止する。その後、図１１
の破線で示す部分より、各リ−ド群をリ−ドフレ−ム８
から切離し、図１２に示すように半導体装置を完成す
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】最近、半導体発光装置
においては高出力化が要求されている。そして、高出力
化に当たって外囲器１４の径をできる限り大きくすれば
よいことが知られている。
【０００８】ところで、従来の半導体発光装置の製造方
法においては、生産効率の関係上、一枚のリ−ドフレ−
ムから１０〜３０個程度の半導体発光装置を形成できる
ように、各リ−ド群の間隔が決められており、しかも外
囲器の径はリ−ドフレ−ムの各リ−ド群の間隔に依存し
ている。そのため、高出力化のために外囲器の径を大き
くしようとしても、各リ−ド群の間隔で制限され、大き
くできないという欠点がある。また、外囲器の径を大き
くするために各リ−ド群の間隔を大きくすると一枚のリ
−ドフレ−ムから得られる半導体発光装置の個数が低下
し、生産効率が悪くなるという欠点がある。
【０００９】本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、
リ−ドフレ−ムの各リ−ド群の間隔を大きくすることな
く、高出力を得ることができる半導体発光装置及びその
製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体発光装置においては、リードフレー
ム上で均一な間隔をおいて複数組配置され、リードフレ
ームの長手方向に沿って並んだ第１及び第２のリード
と、表面及び裏面を有し、裏面側が前記第１のリードの
一端部にマウントされた半導体発光素子と、半導体発光
素子と第２のリードの一端部とを電気的に接続するボン
ディングワイヤと、半導体発光素子、ボンディングワイ
ヤ、及び第１、第２のリードの一端部を封止する光透過
性樹脂の外囲器とを具備し、外囲器は、リードの長手方
向に垂直な断面の形状が楕円形であり、その長径がリー
ドフレームの面に対してほぼ垂直な方向に形成されたも
のであることを特徴とする。また、本発明の半導体発光
装置の製造方法においては、並置された一対のリードが
複数組一直線上に配置されたリードフレーム上の、一対
のリードの一方の一端部に半導体発光素子をマウントす
る工程と、一対のリードの他方の一端部と前記半導体発
光素子とをボンディングワイヤで接続する工程と、一対
のリードの長手方向に垂直な断面の形状が楕円形であ
り、その長径がリードフレームの面に対してほぼ垂直な
形状の光透過性樹脂により、半導体発光素子、ボンディ
ングワイヤ、及び一対のリードの一端部を封止する工程
と、その後、一対のリードをリードフレームから分離す
る工程とを具備することを特徴とする。
【００１１】
【００１２】
【作用】半導体発光装置の外囲器のリードの長手方向に
垂直な断面の形状を、長軸、短軸を持ち、それぞれの軸
において軸対称である楕円形とし、その長軸をリ−ドフ
レ−ムの面に対して垂直に、かつ短軸をその長軸と垂直
になるように配置することにより、リ−ドフレ−ムの各
リ−ド群の間隔を変えることなく長軸を長くすることが
できる。短軸の長さを直径とする円形と比較して面積を
大きくすることができるので、発光素子の外部効率が向
上し、半導体発光装置の外部に出射する光出力を大きく
することができる。さらに、リ−ドフレ−ムをそれぞれ
平行に複数段並べ、長手方向に交互にずらすことによ
り、長軸をリ−ドフレ−ム間隔より長くすることが可能
になり、光出力を大きくすることができる。
【００１３】
【実施例】以下、図１から図５を参照して本発明の第一
の実施例を説明する。図１はリ−ドフレ−ムに半導体発
光素子をマウント・ボンディングした状態を示す図、図
２（ａ）は、本発明の第一の実施例の外囲器成型治具の
上面図、図２（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ´線に沿う縦
断面図、図３は半導体発光素子、金ワイヤ、リ−ドの上
部を樹脂で封止する工程の概念図、図４（ａ）は本発明
の第一の実施例において外囲器成型後の状態を示す上面
図、図４（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ´線に沿う縦断面
図、図５（ａ）は完成された本発明の第一の実施例の半
導体発光装置の上面図、図５（ｂ）は同図（ａ）のＣ−
Ｃ´線に沿う縦断面図である。図１において１はリ−ド
フレ−ムで２本のリ−ド２、２´からなるリ−ド群が等
間隔をおいてリ−ドフレ−ムの長手方向に沿って形成さ
れている。
【００１４】図２において、５は外囲器成型治具で、横
断面が円形でかつ、縦断面が略Ｕ字形のキャビティ６
が、リ−ドフレ−ムのリ−ド群と同じ間隔を置いて一直
線上に整列配置されている。
【００１５】各リ−ド群において、一方のリ−ド２の上
端部の板厚部分に凹部を設け、凹部の底に半導体発光素
子３を導電性の接着剤でマウントする。接着温度はここ
では、２００℃〜３００℃である。そして、半導体発光
素子３と他方のリ−ド２´の上端部を金ワイヤ１０２で
電気的に接続する。
【００１６】次に、図２の外囲器成型治具の各キャビテ
ィ６に光透過性樹脂（エポキシ樹脂と硬化剤との混合
液）を充填し、各リ−ド群を外囲器成型治具の各キャビ
ティ６に充填された光透過性樹脂に浸し、１００℃〜１
３０℃に保ったオ−ブンの中に２〜１０数時間入れ、硬
化させる。ここまでの図が図３である。図３において、
上記混合液に浸す部分は、半導体発光素子と金ワイヤ、
リ−ド群の上部である。熱硬化させた後、各リ−ド群を
外囲器成型治具５から離し、図４の点線に沿って各リ−
ド群をリ−ドフレ−ム１から切り離して完成する。
【００１７】上記第一の実施例の半導体発光装置とその
製造方法では、外囲器の形状は楕円形であるので、横断
面の楕円の短軸の長さを円の径の長さと同等とすること
により一本のリ−ドフレ−ムから従来例と同数の半導体
発光装置を生産することができる。このとき、外部に取
り出せる光出力を従来例と本実施例とで比べてみると、
横断面の断面積は、本実施例の外囲器の横断面形状であ
る楕円の短軸の長さと従来例の外囲器の横断面形状であ
る円の径長とが同一であるので、楕円の長軸の長さ分本
実施例の方が大きくなる。外囲器の横断面積が大きくな
ると半導体発光素子を大きさを持たない点発光源とみな
すことができる。そのため、素子を光学上理想的な幾何
学的位置に配置することが可能となるため、集光性の飛
躍的向上を実現でき、かつ、樹脂内部を通過する光が光
透過性樹脂表面で反射される率が低くなる。よって、発
光の外部効率が向上し、従来より高出力の半導体発光装
置が得られる。
【００１８】次に本発明の参考例を図面を参照して説明
する。図６（ａ）、（ｂ）は参考例を示す図、図７
（ａ）、（ｂ）は本発明の他の参考例を示す図であっ
て、第一の実施例と同一部分には同一番号を付し、詳細
な説明を省略する。即ち、参考例では、外囲器の横断面
形状を円の一部を長軸に沿って切り落とした形状にして
いる。また、他の参考例では、外囲器の横断面形状を楕
円の一部を長軸に沿って切り落とした形状にしている。
そしてこれらの外囲器の形状は外囲器成型治具のキャビ
ティの横断面形状をそのような形状にすることによって
得られる。これら２つの参考例においても、第一の実施
例と同様の効果が得られる。
【００１９】図８は図２の外囲器成型治具を縦方向に、
交互にキャビティ間隔の半分ずつずらすようにして並べ
たものである。こうすることにより、縦方向にキャビテ
ィをそろえて並べるより横断面がさらに長軸方向に長
い、即ちより高出力の半導体発光装置が得られる。ま
た、横断面の形状を変更しなかったとしても、縦方向の
キャビティ間隔を詰めることができるので、同じスペ−
ス内で、より多くのリ−ドフレ−ムを並べることができ
る。従って生産効率を向上させることができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、一本のリ−ドフレ−ム
から得られる半導体発光装置の数をそのままにして、従
来より高出力の半導体発光装置を得ることができる。ま
た、出力はそのままにして、一本のリ−ドフレ−ムから
得られる半導体発光装置の数を増やし、生産効率を向上
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】リ−ドフレ−ムに半導体発光素子をマウント・
ボンディングした状態を示す図
【図２】本発明の第一の実施例の外囲器成型治具の図
【図３】半導体発光素子、金ワイヤ、リ−ドの上部を樹
脂で封止する工程の概念図
【図４】本発明の第一の実施例において外囲器成型後の
状態を示す図
【図５】完成された本発明の第一の実施例の半導体発光
装置の図
【図６】本発明の参考例において外囲器成型後の状態を
示す図
【図７】本発明の他の参考例において外囲器成型後の状
態を示す図
【図８】本発明の参考例における外囲器成型治具の上面
図
【図９】従来例においてリ−ドフレ−ムに半導体発光素
子をマウント・ボンディングした状態を示す図
【図１０】従来における外囲器成型治具の図
【図１１】従来における、外囲器成型後の状態を示す図
【図１２】従来における、完成された半導体発光装置の
図
【符号の説明】
１、８ リ−ドフレ−ム ２、２´、９、９´ リ−ド ３、１０ 半導体発光素子 ４、１１ ボンディングワイヤ（金ワイヤ） ５、１２ 外囲器成型治具 ６、１３ キャビティ ７、１４ 外囲器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−171681（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−29686（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−105390（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−27175（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−67386（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−52463（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−44861（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭53−34998（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 33/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】リードフレーム上で均一な間隔をおいて複
    数組配置され、前記リードフレームの長手方向に沿って
    並んだ第１及び第２のリードと、表面及び裏面を有し、
    裏面側が前記第１のリードの一端部にマウントされた半
    導体発光素子と、 前記半導体発光素子と、前記第２のリードの一端部とを
    電気的に接続するボンディングワイヤと、 前記半導体発光素子、前記ボンディングワイヤ、及び前
    記第１、第２のリードの一端部を封止する光透過性樹脂
    の外囲器とを具備し、 前記外囲器は、前記リードの長手方向に垂直な断面の形
    状が楕円形であり、その長径が前記リードフレームの面
    に対してほぼ垂直な方向に形成されたものであることを
    特徴とする半導体発光装置。
  2. 【請求項２】並置された一対のリードが複数組一直線上
    に配置されたリードフレーム上の、前記一対のリードの
    一方の一端部に半導体発光素子をマウントする工程と、 前記一対のリードの他方の一端部と前記半導体発光素子
    とをボンディングワイヤで接続する工程と、 前記一対のリードの長手方向に垂直な断面の形状が楕円
    形であり、その長径が前記リードフレームの面に対して
    ほぼ垂直な形状の光透過性樹脂により、前記半導体発光
    素子、前記ボンディングワイヤ、及び前記一対のリード
    の一端部を封止する工程と、 その後、前記一対のリードを前記リードフレームから分
    離する工程とを具備することを特徴とする半導体発光装
    置の製造方法。
JP4336901A 1992-12-17 1992-12-17 半導体発光装置とその製造方法 Expired - Lifetime JP2809951B2 (ja)

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