JP5970835B2 - Lead frame member, lead frame member with resin, and semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、LED素子搭載用リードフレーム部材、LED素子搭載用樹脂付リードフレーム部材およびLED素子用半導体装置に関する。 The present invention relates to a lead frame member for mounting LED elements, a lead frame member with resin for mounting LED elements, and a semiconductor device for LED elements.
従来より、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、LED素子を有する半導体装置を含むものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, lighting devices that use LED (light emitting diode) elements as light sources have been used for various home appliances, OA equipment, display lights for vehicle equipment, general lighting, in-vehicle lighting, and displays. Some of such lighting devices include a semiconductor device having an LED element.
例えば特許文献1には、リードフレーム表面上に、LED素子からの光を反射させる反射樹脂部(リフレクタ)を配置した半導体装置(LEDパッケージ)が開示されている。
For example,
一般に、LEDパッケージにおいては、LEDパッケージが水分を吸収して劣化する、吸湿劣化という不具合が存在する。この吸湿劣化は、LEDパッケージを過酷な条件下においたときに顕著になることが知られている。 In general, in an LED package, there is a problem of moisture absorption deterioration that the LED package deteriorates by absorbing moisture. It is known that this moisture absorption deterioration becomes remarkable when the LED package is placed under severe conditions.
例えば特許文献1に記載された従来のLEDパッケージにおいては、その側面から透明な封止樹脂部とリードフレームとの界面が露出しない構造となっている。このため、多少の吸湿があったとしても、リードフレーム表面のうち反射樹脂部によって覆われた部分が変色する程度であり、光特性に大きな影響を及ぼすことはない。
For example, the conventional LED package described in
一方、近年、LED素子から発する光をLEDパッケージの表面全域に広げるため、反射樹脂部をリードフレーム表面上に設けないものが開発されている(フラットパッケージ)。このようなLEDパッケージにおいては、その側面に透明な封止樹脂部とリードフレームとの界面が存在する構造となる。したがって、LEDパッケージの側面から水分がわずかに浸透して吸湿劣化した場合、リードフレーム表面が変色し、ただちに光特性の劣化が生じる。この場合、LED素子からの光の光束が劣化したり、LED素子からの光の色味が変化したりするおそれがある。 On the other hand, in recent years, in order to spread the light emitted from the LED element over the entire surface of the LED package, one that does not have a reflective resin portion on the surface of the lead frame has been developed (flat package). Such an LED package has a structure in which an interface between the transparent sealing resin portion and the lead frame exists on the side surface. Therefore, when moisture permeates slightly from the side surface of the LED package and the moisture absorption is deteriorated, the lead frame surface is discolored, and the optical characteristics are immediately deteriorated. In this case, the luminous flux of the light from the LED element may be deteriorated, or the color of the light from the LED element may be changed.
さらに、透明な封止樹脂部(特にシリコーン)は、リードフレーム(特に銀)との接着性が必ずしも良好でないため、LEDパッケージ側面に露出する封止樹脂部とリードフレームとの界面から吸湿(リードフレームが銀の場合は硫化も)しやすく、その信頼性を悪化させる原因となる。 Further, since the transparent sealing resin portion (especially silicone) does not necessarily have good adhesion to the lead frame (especially silver), moisture absorption (lead) from the interface between the sealing resin portion exposed on the side of the LED package and the lead frame. If the frame is silver, sulfidation is also likely to occur, causing deterioration in reliability.
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、半導体装置が吸湿劣化することを防止することにより、その光特性が劣化することを防止することが可能な、リードフレーム部材、樹脂付リードフレーム部材および半導体装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above points, and a lead frame member and a resin capable of preventing the optical characteristics of the semiconductor device from deteriorating by preventing the semiconductor device from deteriorating in moisture absorption. It is an object to provide an attached lead frame member and a semiconductor device.
本発明は、LED素子搭載用リードフレーム部材において、枠体と、枠体内に配置され、各々がLED素子が搭載されるLED素子搭載部と、LED素子搭載部に離間して配置されたリード部とを含む複数のリードフレームとを備え、各リードフレームは、それぞれ連結部を介して枠体または他のリードフレームに連結され、連結部の表面に、枠体及びリードフレームの表面から落ち込む表面落ち込み部を形成したことを特徴とするリードフレーム部材である。 The present invention relates to a lead frame member for mounting an LED element, a frame body, an LED element mounting portion on which the LED element is mounted, and a lead portion that is disposed separately from the LED element mounting portion. And each lead frame is connected to a frame or another lead frame via a connecting portion, and the surface sinks from the surface of the frame and the lead frame to the surface of the connecting portion. A lead frame member characterized in that a portion is formed.
本発明は、LED素子搭載用リードフレーム部材において、枠体と、枠体内に配置され、LED素子が搭載されるLED素子搭載部と、LED素子搭載部に離間して配置されたリード部とを備え、LED素子搭載部及びリード部は、それぞれ連結部を介して枠体に連結され、連結部の表面に、枠体、LED素子搭載部及びリード部の表面から落ち込む表面落ち込み部を形成したことを特徴とするリードフレーム部材である。 The present invention provides an LED element mounting lead frame member comprising: a frame; an LED element mounting portion that is disposed in the frame and on which the LED element is mounted; and a lead portion that is spaced apart from the LED element mounting portion. The LED element mounting part and the lead part are each connected to the frame body via the connection part, and a surface sagging part that falls from the surface of the frame body, the LED element mounting part and the lead part is formed on the surface of the connection part. A lead frame member characterized by the above.
本発明は、連結部の断面は、裏面側に向けて先細となる台形形状からなることを特徴とするリードフレーム部材である。 The lead frame member according to the present invention is characterized in that the cross section of the connecting portion has a trapezoidal shape that tapers toward the back side.
本発明は、連結部の断面は、表面側に向けて先細となる台形形状からなることを特徴とするリードフレーム部材である。 The lead frame member according to the present invention is characterized in that the cross section of the connecting portion has a trapezoidal shape that tapers toward the surface side.
本発明は、連結部の裏面に、枠体及びリードフレームの裏面から落ち込む裏面落ち込み部を更に形成したことを特徴とするリードフレーム部材である。 The present invention is the lead frame member in which a back surface depression portion that falls from the back surface of the frame body and the lead frame is further formed on the back surface of the connecting portion.
本発明は、連結部の裏面に、枠体、LED素子搭載部及びリード部の裏面から落ち込む裏面落ち込み部を更に形成したことを特徴とするリードフレーム部材である。 The present invention is the lead frame member in which a back surface depression portion that falls from the back surface of the frame body, the LED element mounting portion, and the lead portion is further formed on the back surface of the connection portion.
本発明は、LED素子搭載用樹脂付リードフレーム部材において、リードフレーム部材であって、枠体と、枠体内に配置され、各々がLED素子が搭載されるLED素子搭載部と、LED素子搭載部に離間して配置されたリード部とを含む複数のリードフレームとを有し、各リードフレームは、それぞれ連結部を介して枠体または他のリードフレームに連結された、リードフレーム部材と、リードフレーム部材の各リードフレームの周囲に設けられた反射樹脂部とを備え、反射樹脂部の表面は、各リードフレームの表面と同一平面上に位置し、反射樹脂部の裏面は、各リードフレームの裏面と同一平面上に位置し、連結部の表面に、枠体及びリードフレームの表面から落ち込む表面落ち込み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部材である。 The present invention relates to a lead frame member with resin for LED element mounting, which is a lead frame member, a frame body, an LED element mounting portion that is disposed in the frame body, each of which is mounted with an LED element, and an LED element mounting portion A plurality of lead frames including lead portions spaced apart from each other, and each lead frame is connected to a frame or another lead frame via a connecting portion, and a lead frame member and a lead A reflection resin portion provided around each lead frame of the frame member, and the surface of the reflection resin portion is flush with the surface of each lead frame, and the back surface of the reflection resin portion is A lead with resin, which is located on the same plane as the back surface, and has a surface depression portion that falls from the surface of the frame body and the lead frame on the surface of the connecting portion. A frame member.
本発明は、LED素子搭載用樹脂付リードフレーム部材において、リードフレーム部材であって、枠体と、枠体内に配置され、LED素子が搭載されるLED素子搭載部と、LED素子搭載部に離間して配置されたリード部とを有し、LED素子搭載部及びリード部は、それぞれ連結部を介して枠体に連結された、リードフレーム部材と、リードフレーム部材のLED素子搭載部及びリード部の周囲に設けられた反射樹脂部とを備え、反射樹脂部の表面は、LED素子搭載部及びリード部の表面と同一平面上に位置し、反射樹脂部の裏面は、LED素子搭載部及びリード部の裏面と同一平面上に位置し、連結部の表面に、枠体、LED素子搭載部及びリード部の表面から落ち込む表面落ち込み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部材である。 The present invention relates to a lead frame member with resin for LED element mounting, which is a lead frame member, and is disposed within the frame body, an LED element mounting portion on which the LED element is mounted, and spaced apart from the LED element mounting portion. The LED element mounting part and the lead part are connected to the frame body via the connecting part, and the LED element mounting part and the lead part of the lead frame member. And the surface of the reflective resin portion is located on the same plane as the surface of the LED element mounting portion and the lead portion, and the back surface of the reflective resin portion is the LED element mounting portion and the lead. The resin-coated lie is characterized in that a surface depression is formed on the same plane as the back surface of the part, and is formed on the surface of the coupling part from the surface of the frame, the LED element mounting part, and the lead part. A frame member.
本発明は、連結部の断面は、裏面側に向けて先細となる台形形状からなることを特徴とする樹脂付リードフレーム部材である。 The present invention is the lead frame member with resin, wherein the cross section of the connecting portion has a trapezoidal shape that tapers toward the back side.
本発明は、連結部の断面は、表面側に向けて先細となる台形形状からなることを特徴とする樹脂付リードフレーム部材である。 The present invention is the lead frame member with resin, wherein the cross section of the connecting portion has a trapezoidal shape that tapers toward the surface side.
本発明は、連結部の裏面に、枠体及びリードフレームの裏面から落ち込む裏面落ち込み部を更に形成したことを特徴とする樹脂付リードフレーム部材である。 The present invention is the lead frame member with resin, wherein a back surface depression portion that falls from the back surface of the frame body and the lead frame is further formed on the back surface of the connecting portion.
本発明は、連結部の裏面に、枠体、LED素子搭載部及びリード部の裏面から落ち込む裏面落ち込み部を更に形成したことを特徴とする樹脂付リードフレーム部材である。 The present invention is the lead frame member with resin, in which a back surface depression portion that falls from the back surface of the frame body, the LED element mounting portion, and the lead portion is further formed on the back surface of the connection portion.
本発明は、半導体装置において、LED素子搭載部と、LED素子搭載部に離間して配置されたリード部と、LED素子搭載部及びリード部にそれぞれ連結された連結部と、LED素子搭載部及びリード部の周囲に設けられた反射樹脂部と、LED素子搭載部上に搭載されたLED素子と、リード部とLED素子とを接続する接続部と、LED素子搭載部及びリード部の表面に設けられ、LED素子及び接続部を封止する封止樹脂部とを備え、反射樹脂部の表面は、LED素子搭載部及びリード部の表面と同一平面上に位置し、反射樹脂部の裏面は、LED素子搭載部及びリード部の裏面と同一平面上に位置し、連結部の表面に、リードフレームの表面から落ち込む表面落ち込み部が形成され、連結部が反射樹脂部から側方に露出していることを特徴とする半導体装置である。 The present invention relates to an LED element mounting portion, a lead portion spaced apart from the LED element mounting portion, an LED element mounting portion, a connecting portion connected to the lead portion, an LED element mounting portion, and a semiconductor device. Provided on the surface of the reflective resin part provided around the lead part, the LED element mounted on the LED element mounting part, the connection part for connecting the lead part and the LED element, and the LED element mounting part and the lead part A sealing resin part that seals the LED element and the connection part, the surface of the reflective resin part is located on the same plane as the surface of the LED element mounting part and the lead part, and the back surface of the reflective resin part is Located on the same plane as the back surface of the LED element mounting portion and the lead portion, a surface drop portion that falls from the surface of the lead frame is formed on the surface of the connecting portion, and the connecting portion is exposed laterally from the reflective resin portion. This A wherein a.
本発明は、連結部の断面は、裏面側に向けて先細となる台形形状からなることを特徴とする半導体装置である。 The present invention is the semiconductor device characterized in that the cross section of the connecting portion has a trapezoidal shape that tapers toward the back surface side.
本発明は、連結部の断面は、表面側に向けて先細となる台形形状からなることを特徴とする半導体装置である。 The present invention is the semiconductor device characterized in that the cross section of the connecting portion has a trapezoidal shape that tapers toward the surface side.
本発明は、連結部の裏面に、枠体、LED素子搭載部及びリード部の裏面から落ち込む裏面落ち込み部を更に形成したことを特徴とする半導体装置である。 The present invention is the semiconductor device characterized in that a back surface depression portion that falls from the back surface of the frame body, the LED element mounting portion, and the lead portion is further formed on the back surface of the connection portion.
本発明によれば、連結部の表面に、枠体及びリードフレームの表面から落ち込む表面落ち込み部を形成したので、封止樹脂部とリードフレームとの界面が半導体装置の側面から露出しないようになっている。このことにより、半導体装置が吸湿劣化することを防止し、半導体装置の光特性が劣化することを防止することができる。 According to the present invention, since the surface depression portion that falls from the surface of the frame body and the lead frame is formed on the surface of the connection portion, the interface between the sealing resin portion and the lead frame is not exposed from the side surface of the semiconductor device. ing. As a result, the semiconductor device can be prevented from deteriorating in moisture absorption, and the optical characteristics of the semiconductor device can be prevented from deteriorating.
以下、本発明の一実施の形態について、図1乃至図11を参照して説明する。なお、本明細書中、「表面」とはLED素子21が搭載される側の面(すなわち図3、図6、図9の上面)のことをいい、「裏面」とは、配線基板(図示せず)が接続される側の面(すなわち図3、図6、図9の下面)のことをいう。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this specification, the “front surface” refers to the surface on which the
リードフレーム部材の構成
まず、図1乃至図3により、本実施の形態によるLED素子搭載用リードフレーム部材の概略について説明する。図1乃至図3は、本実施の形態によるリードフレーム部材を示す図である。
Configuration of Lead Frame Member First, an outline of the LED element mounting lead frame member according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3 are views showing a lead frame member according to the present embodiment.
図1乃至図3に示すリードフレーム部材10は、LED素子21を搭載した半導体装置20(図7乃至図9)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部材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、複数のリードフレーム14とを備えている。
The
図2に示すように、複数のリードフレーム14は、各々LED素子21が搭載されるLED素子搭載部(ダイパッド)25と、LED素子搭載部25と離間して配置されたリード部26とを含んでいる。
As shown in FIG. 2, each of the plurality of lead frames 14 includes an LED element mounting portion (die pad) 25 on which the
各リードフレーム14のLED素子搭載部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11(e))、LED素子搭載部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、各リードフレーム14は、それぞれ個々の半導体装置20に含まれる領域(パッケージ領域)に対応している。
A
図2に示すように、各リードフレーム14は、それぞれ連結部27を介して枠体13または他のリードフレーム14に連結されている。すなわち、図2において、各リードフレーム14のリード部26は、その上方(図2のY軸プラス方向)に隣接する他のリードフレーム14のリード部26、その下方(図2のY軸マイナス方向)に隣接する他のリードフレーム14のリード部26、および、その左方(図2のX軸マイナス方向)に隣接する他のリードフレーム14のLED素子搭載部25に、それぞれ連結部27を介して連結されている。また、各リードフレーム14のLED素子搭載部25は、その上方に隣接する他のリードフレーム14のLED素子搭載部25、その下方に隣接する他のリードフレーム14のLED素子搭載部25、および、その右方(図2のX軸プラス方向)に隣接する他のリードフレーム14のリード部26に、それぞれ連結部(タイバー)27を介して連結されている。なお、最も外周に位置するリードフレーム14のリード部26およびLED素子搭載部25は、それぞれ連結部27を介して枠体13に連結されている。
As shown in FIG. 2, each
また、図3に示すように、連結部27の表面には、枠体13及びリードフレーム14の表面から落ち込む表面落ち込み部28が形成されている。この表面落ち込み部28は、例えばリードフレーム部材10をエッチングにより形成する際、ハーフエッチングにより同時に形成される。他方、連結部27の裏面は、LED素子搭載部25およびリード部26と同一平面上に位置している。なお、連結部27の厚みは、枠体13及びリードフレーム14の厚みの30%以上の厚さまたは50μm以上の厚さとしても良い。連結部27の厚みを枠体13及びリードフレーム14の厚みの30%以上とし、または連結部27の厚みを50μm以上とすることにより、連結部27の強度不足によるリードフレーム部材10の変形を防ぐことができる。一方、表面落ち込み部28の深さは、50μm以上とすることが望ましい。金型を用いて反射樹脂部23を形成する際に樹脂の流れが滞ることなく、樹脂の充填性を向上することができる。
As shown in FIG. 3, a
本実施の形態において、表面落ち込み部28は、各連結部27の長手方向全体に亘り、複数の連結部27の全てに形成されていることが望ましい。その理由は、金型を用いて反射樹脂部23を形成する際に樹脂を表面落ち込み部28に確実に充填することができるからである。しかしながら、これに限られるものではなく、表面落ち込み部28は、少なくとも各連結部27のうちダイシング(図11(e)参照)によって切断される部分に形成されていれば良い。また、表面落ち込み部28は、複数の連結部27のうち一部の連結部27にのみ形成しても良い。
In the present embodiment, the
さらに、図3に示すように、リードフレーム部材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。
Further, as shown in FIG. 3, the
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20の構成にもよるが、0.05mm〜0.5mmとしても良い。
Of these, the
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〜10μm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。めっき層12を構成する金属としては、上述した銀のほか、銀の合金、金やその合金、白金族、銅やその合金、アルミニウムなどを用いてもよい。
The
また、LED素子搭載部25の裏面に、第1のアウターリード部41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42が形成されている。第1のアウターリード部41および第2のアウターリード部42は、それぞれ半導体装置20(図7乃至図9)の裏面側に露出する面であり、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。
Further, a first
リードフレーム部材10は、各々LED素子搭載部25とリード部26とを含む複数のリードフレーム14を有していることが望ましい。その理由は、単位面積あたりのLED素子搭載部25及びリード部26の取得数が増加するとともに、ダイシングなどの個片化時に、枠体13をカットする量が減少し、ダイシング用のブレードに加わる負荷を減らすことができるためである。しかしながら、これに限られるものではなく、図4に示すように、リードフレーム部材10が、枠体13と、LED素子搭載部25とリード部26とを含む1つのリードフレーム14と、を有していてもよい。
The
樹脂付リードフレーム部材の構成
次に、図5および図6により、図1乃至図3に示すリードフレーム部材を用いて作製された樹脂付リードフレーム部材の一実施の形態について説明する。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部材を示す図である。
Configuration of Leadframe Member with Resin Next, an embodiment of a leadframe member with resin manufactured using the leadframe member shown in FIGS. 1 to 3 will be described with reference to FIGS. 5 and 6 are views showing a resin-attached lead frame member according to the present embodiment.
図5および図6に示す樹脂付リードフレーム部材30は、LED素子21(図7乃至図9参照)を搭載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部材30は、上述したリードフレーム部材10と、リードフレーム部材10の各リードフレーム14の周囲に設けられた反射樹脂部23とを備えている。
The
このうちリードフレーム部材10は、枠体13と、枠体13内に配置された複数のリードフレーム14とを有しており、各リードフレーム14は、LED素子21が搭載されるLED素子搭載部25と、LED素子搭載部25に離間して配置されたリード部26とを含んでいる。なお、リードフレーム部材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。
Among these, the
一方、反射樹脂部23は、リードフレーム部材10と一体化されている。この反射樹脂部23は、枠体13とリードフレーム14との間、および互いに隣接するリードフレーム14同士の間に充填されている。さらに、反射樹脂部23は、LED素子搭載部25とリード部26との間の隙間16にも充填されている。
On the other hand, the
図6に示すように、反射樹脂部23の表面は、各リードフレーム14の表面(LED素子搭載部25の表面およびリード部26の表面)と同一平面上に位置しており、反射樹脂部23の裏面は、各リードフレーム14の裏面(LED素子搭載部25の裏面およびリード部26の裏面)と同一平面上に位置している。さらに、連結部27の表面落ち込み部28表面にも反射樹脂部23が充填されており、この連結部27上に設けられた反射樹脂部23の表面も、リードフレーム14の表面と同一平面上に位置している。
As shown in FIG. 6, the surface of the
反射樹脂部23は、リードフレーム部材10に対して熱可塑性樹脂を例えば射出成形し、あるいは熱硬化性樹脂を例えば射出成形またはトランスファ成形することにより形成されたものである。反射樹脂部23に使用される熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂については、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。熱可塑性樹脂の種類としては、ポリアミド、ポリフタルアミド(PPA)、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、ポリエーテルイミドおよびポリブチレンテレフタレート、ポリオレフィン、シクロポリオレフィン等、熱硬化性樹脂としては、エポキシ、ポリイミド等を使用することができる。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、反射樹脂部23の表面において、LED素子21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。
The
なお、図5および図6において、樹脂付リードフレーム部材30のリードフレーム部材10は、各々LED素子搭載部25とリード部26とを含む複数のリードフレーム14を有しているが、これに限られるものではない。樹脂付リードフレーム部材30が、LED素子搭載部25とリード部26とを含む1つのリードフレーム14を有していてもよい。
5 and 6, the
半導体装置の構成
次に、図7乃至図9により、図1乃至図3に示すリードフレーム部材10を用いて作製された半導体装置(LEDパッケージ)の一実施の形態について説明する。図7および図9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。
Structure of a semiconductor device Next, FIGS. 7 to 9, an embodiment of a semiconductor device manufactured (LED package) will be described with reference to the
図7乃至図9に示すように、半導体装置(LEDパッケージ)20は、LED素子搭載部25及びリード部26を含むリードフレーム14と、LED素子搭載部25及びリード部26の周囲に設けられた反射樹脂部23と、LED素子搭載部25に搭載されたLED素子21と、LED素子21とリード部26とを電気的に接続するボンディングワイヤ(接続部)22とを備えている。
As shown in FIGS. 7 to 9, the semiconductor device (LED package) 20 is provided around the
また、LED素子21とボンディングワイヤ22とは、透光性の封止樹脂部24によって封止されている。この封止樹脂部24は、リードフレーム14の表面に設けられている。
The
なお、LED素子搭載部25及びリード部26に連結部27がそれぞれ連結され、各連結部27は反射樹脂部23から側方に露出している。また図7に示すように、連結部27の断面(連結部27の長手方向に対して垂直な断面)は略長方形形状からなっている。
In addition, the
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。
Hereinafter, the respective constituent members constituting such a
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。
The
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、LED素子搭載部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。
The
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。なお、LED素子21の裏面にも図示しない端子部が設けられており、この裏面側の端子部とLED素子搭載部25とが電気的に接続されている。
The
封止樹脂部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、封止樹脂部24が強い光にさらされるため、封止樹脂部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。
For the sealing
なお、リードフレーム14および反射樹脂部23の構成については、図1乃至図6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。
Since the configurations of the
LED素子搭載用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部材10の製造方法について、図10(a)−(f)を用いて説明する。なお、図10(a)−(f)は、本実施の形態によるリードフレーム部材10の製造方法を示す断面図であり、それぞれ図3に示す断面に対応している。
Method for Manufacturing Lead Frame for Mounting LED Element Next, a method for manufacturing the
まず図10(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。
First, as shown in FIG. 10A, a
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10(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。
Next, photosensitive resists 32a and 33a are applied to the entire front and back surfaces of the
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10(c))。
Subsequently, the
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10(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。このとき、エッチング用レジスト層32、33のパターン形状等を適宜調整しておくことにより、金属基板31のうち連結部27に対応する部分の表面に、ハーフエッチングにより表面落ち込み部28が形成される。
Next, the etching resist
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、枠体13内に配置された複数のリードフレーム14とを含むリードフレーム本体11が得られる(図10(e))。
Next, the etching resist
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10(f))。
Next, by electroplating the front and back surfaces of the lead frame
この間、具体的には、例えば電解脱脂工程、酸洗工程、化学研磨工程、銅ストライク工程、水洗工程、中性脱脂工程、シアン洗工程、および銀めっき工程を順次経ることにより、リードフレーム本体11にめっき層12を形成する。この場合、銀めっき工程で用いられる電解めっき用のめっき液としては、例えばシアン化銀を主成分とした銀めっき液を挙げることができる。実際の工程では、各工程間で必要に応じ適宜水洗工程を加える。また、上記工程の途中でパターニング工程を介在させることにより、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。
In the meantime, specifically, the lead frame
このようにして、図1乃至図3に示すリードフレーム部材10が得られる(図10(f))。
In this way, the
樹脂付リードフレーム部材の製造方法
次に、図5および図6に示す樹脂付リードフレーム部材30の製造方法、および図7乃至図9に示す半導体装置20の製造方法について、図11(a)−(f)を用いて説明する。図11(a)−(f)は、本実施の形態による樹脂付リードフレーム部材30および半導体装置20の製造方法を示す断面図である。
Manufacturing Method of Leadframe Member with Resin Next, a manufacturing method of the
まず上述した工程(図10(a)−(g))によりリードフレーム部材10を作製する。このようにして得られたリードフレーム部材10を、例えば射出成形機またはトランスファ成形機の金型(図示せず)内に装着し、この金型内に例えば熱硬化性樹脂を流し込み、硬化させる。これにより、リードフレーム部材10の各リードフレーム14の周囲に反射樹脂部23が形成される。あるいは、スキージを用いる印刷法やダイコートなどの塗膜形成法を用いて反射樹脂部23を形成しても良い。このようにして、反射樹脂部23とリードフレーム部材10とが一体に形成された樹脂付リードフレーム部材30が得られる(図11(a))。
First, the
このとき、LED素子搭載部25とリード部26との間の隙間16や、連結部27の表面落ち込み部28上にも反射樹脂部23が形成される。また、反射樹脂部23の表面は、各リードフレーム14の表面と同一平面上に位置し、反射樹脂部23の裏面は、各リードフレーム14の裏面と同一平面上に位置する。
At this time, the
次いで、各リードフレーム14のLED素子搭載部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LED素子搭載部25上に搭載して固定する(ダイアタッチ工程)(図11(b))。
Next, the
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11(c))。
Next, the
その後、リードフレーム14の表面に封止樹脂部24を設け、この封止樹脂部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11(d))。
Thereafter, a sealing
次に、反射樹脂部23および各連結部27を切断することにより、樹脂付リードフレーム部材30をLED素子21毎に分離する(ダイシング工程)(図11(e))。この際、まず樹脂付リードフレーム部材30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間の反射樹脂部23および連結部27を切断する。
Next, the
このようにして、図7乃至図9に示す半導体装置20が得られる(図11(f))。
In this way, the
以上説明したように、本実施の形態によれば、連結部27の表面に枠体13及びリードフレーム14の表面から落ち込む表面落ち込み部28を形成したので、封止樹脂部24とリードフレーム14との界面が半導体装置20の側面から露出することがない(図3参照)。このことにより、封止樹脂部24とリードフレーム14との界面から空気中の水分や硫黄分が侵入するおそれがない。これにより、半導体装置20の光特性が劣化することを防止することができる。具体的には、LED素子21からの光の光束が劣化したり、LED素子21からの光の色味が変化したりすることを防止することができる。
As described above, according to the present embodiment, since the
また仮に、半導体装置20の側面において、連結部27と反射樹脂部23との界面から水分が侵入した場合であっても、連結部27の表面が反射樹脂部23によって覆われているので、侵入した水分がLED素子搭載部25やリード部26の表面に達することはなく、光特性に影響が及ぶことはない。なお、封止樹脂部24と反射樹脂部23とは強固に密着しているので、封止樹脂部24と反射樹脂部23との界面から水分が侵入するおそれはない。
Further, even if moisture enters the side surface of the
変形例
次に、リードフレーム部材、樹脂付リードフレーム部材および半導体装置(LEDパッケージ)の変形例について、図12乃至図16を参照して説明する。図12乃至図16において、図1乃至図11に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
Modified Example Next, modified examples of the lead frame member, the lead frame member with resin, and the semiconductor device (LED package) will be described with reference to FIGS. 12 to 16, the same parts as those of the embodiment shown in FIGS. 1 to 11 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
変形例1
図12乃至図15は、本実施の形態の一変形例(変形例1)を示す図である。図12は、本変形例によるリードフレーム部材10Aを示す断面図であり、図13は、本変形例による樹脂付リードフレーム部材30Aを示す断面図である。図14は、本変形例による半導体装置20Aを示す断面図であり、図15は、本変形例による半導体装置20Aを示す断面図である。
12 to 15 are diagrams showing a modification (modification 1) of the present embodiment. FIG. 12 is a cross-sectional view showing a
図12乃至図15において、図1乃至図11に示す実施の形態と異なり、連結部27の裏面に、枠体13、LED素子搭載部25及びリード部26の裏面から落ち込む裏面落ち込み部29が更に形成されている。この裏面落ち込み部29上にも反射樹脂部23が形成されている。
12 to 15, unlike the embodiment shown in FIGS. 1 to 11, a back
このような構成により、連結部27の周囲全体が反射樹脂部23によって覆われるので、例えばダイシング時(図11(e))に、LED素子搭載部25およびリード部26が反射樹脂部23の裏面から脱落する不具合を防止することができる。また、半導体装置20Aの裏面から連結部27が露出しないので、第1のアウターリード部41および第2のアウターリード部42の形状を長方形にすることができ、半導体装置20を図示しない実装基板に実装すること容易になる。
With such a configuration, the entire periphery of the connecting
なお、図12乃至図15において、リードフレーム部材10Aおよび樹脂付リードフレーム部材30Aは、各々LED素子搭載部25とリード部26とを含む複数のリードフレーム14を有しているが、これに限られるものではなく、リードフレーム部材10Aおよび樹脂付リードフレーム部材30Aが、LED素子搭載部25とリード部26とを含む1つのリードフレーム14を有していてもよい。
12 to 15, the
変形例2
図16は、本実施の形態の一変形例(変形例2)を示す図であり、本変形例による半導体装置20Bを示す断面図である。
Modification 2
FIG. 16 is a view showing a modified example (modified example 2) of the present embodiment, and is a cross-sectional view showing a
図16に示す半導体装置20Bにおいて、図1乃至図11に示す実施の形態と異なり、連結部27の断面(連結部27の長手方向に対して垂直な断面)は、連結部27の表面側から裏面側に向けて先細となる台形形状からなっている。このような断面形状は、金属基板31にエッチングを施して連結部27を形成する際(図10(d))、エッチング用レジスト層32、33のパターン形状を適宜調整することにより、形成することが可能である。あるいは、このような断面形状は、2段エッチング法、つまり金属基板31の一方の面をエッチングした後に、このエッチングが完了した面に対してレジストを埋め込んで保護し、その後、金属基板31の他方の面をエッチングすることにより、形成することもできる。
In the
このような構成により、連結部27が反射樹脂部23に引っ掛かるので、ダイシング時(図11(e))に、反射樹脂部23の裏面からLED素子搭載部25およびリード部26が脱落する不具合を防止することができる。
With such a configuration, since the connecting
なお、図示していないが、図1乃至図3に示すリードフレーム部材10および図5および図6に示す樹脂付リードフレーム部材30においても、連結部27の断面を裏面側に向けて先細となる台形形状としてもよい。またこの場合、リードフレーム部材10および樹脂付リードフレーム部材30は、複数のリードフレーム14を有していても良く、1つのリードフレーム14を有していてもよい。
Although not shown, the
変形例3
図17は、本実施の形態の一変形例(変形例3)を示す図であり、本変形例による半導体装置20Cを示す断面図である。
Modification 3
FIG. 17 is a view showing a modified example (modified example 3) of the present embodiment, and is a cross-sectional view showing a
図17に示す半導体装置20Cにおいて、図1乃至図11に示す実施の形態と異なり、連結部27の断面(連結部27の長手方向に対して垂直な断面)は、連結部27の裏面側から表面側に向けて先細となる台形形状からなっている。このような断面形状は、金属基板31にエッチングを施して連結部27を形成する際(図10(d))、エッチング用レジスト層32、33のパターン形状を適宜調整することにより、形成することが可能である。あるいは、このような断面形状は、上述した2段エッチング法によって形成することもできる。
In the
このような構成により、リードフレーム部材10に反射樹脂部23を形成する際、連結部27周囲における樹脂の流れが良好になり、樹脂の充填を確実なものとすることが出来る。
With such a configuration, when the
なお、図示していないが、図1乃至図3に示すリードフレーム部材10および図5および図6に示す樹脂付リードフレーム部材30においても、連結部27の断面を裏面側から表面側に向けて先細となる台形形状としてもよい。またこの場合、リードフレーム部材10および樹脂付リードフレーム部材30は、複数のリードフレーム14を有していても良く、1つのリードフレーム14を有していてもよい。
Although not shown, also in the
10、10A リードフレーム部材
11 リードフレーム本体
12 めっき層
13 枠体
14 リードフレーム
16 隙間
20、20A、20B 半導体装置
21 LED素子
22 ボンディングワイヤ(接続部)
23 反射樹脂部
24 封止樹脂部
25 LED素子搭載部
26 リード部
27 連結部
28 表面落ち込み部
29 裏面落ち込み部
30、30A 樹脂付リードフレーム部材
41 第1のアウターリード部
42 第2のアウターリード部
10, 10A
DESCRIPTION OF
Claims (9)
枠体と、
枠体内に配置され、LED素子が搭載されるLED素子搭載部と、
LED素子搭載部に離間して配置されたリード部とを備え、
LED素子搭載部及びリード部は、それぞれ連結部を介して枠体に連結され、
連結部の表面に、枠体、LED素子搭載部及びリード部の表面から落ち込む表面落ち込み部を形成し、
連結部の裏面に、枠体、LED素子搭載部及びリード部の裏面から落ち込む裏面落ち込み部を更に形成し、
連結部の断面は、裏面側に向けて先細となる台形形状からなることを特徴とするリードフレーム部材。 In the lead frame member for LED element mounting,
A frame,
An LED element mounting portion disposed in the frame and on which the LED element is mounted;
A lead portion spaced apart from the LED element mounting portion,
The LED element mounting portion and the lead portion are each connected to the frame body via a connecting portion,
On the surface of the connecting part, a surface drop part that falls from the surface of the frame body, the LED element mounting part and the lead part is formed,
On the back surface of the connecting portion, further form a back surface depression portion that falls from the back surface of the frame, the LED element mounting portion, and the lead portion ,
A lead frame member characterized in that the cross section of the connecting portion has a trapezoidal shape that tapers toward the back side .
枠体と、
枠体内に配置され、LED素子が搭載されるLED素子搭載部と、
LED素子搭載部に離間して配置されたリード部とを備え、
LED素子搭載部及びリード部は、それぞれ連結部を介して枠体に連結され、
連結部の表面に、枠体、LED素子搭載部及びリード部の表面から落ち込む表面落ち込み部を形成し、
連結部の裏面に、枠体、LED素子搭載部及びリード部の裏面から落ち込む裏面落ち込み部を更に形成し、
連結部の断面は、表面側に向けて先細となる台形形状からなることを特徴とするリードフレーム部材。 In the lead frame member for LED element mounting,
A frame,
An LED element mounting portion disposed in the frame and on which the LED element is mounted;
A lead portion spaced apart from the LED element mounting portion,
The LED element mounting portion and the lead portion are each connected to the frame body via a connecting portion,
On the surface of the connecting part, a surface drop part that falls from the surface of the frame body, the LED element mounting part and the lead part is formed,
On the back surface of the connecting portion, further form a back surface depression portion that falls from the back surface of the frame, the LED element mounting portion, and the lead portion,
The cross section of the connecting portion, characterized in that it consists of a trapezoidal shape which is tapered toward the front surface side and to Brighter over lead frame members.
リードフレーム部材であって、枠体と、枠体内に配置され、各々がLED素子が搭載されるLED素子搭載部と、LED素子搭載部に離間して配置されたリード部とを含む複数のリードフレームとを有し、各リードフレームは、それぞれ連結部を介して枠体または他のリードフレームに連結された、リードフレーム部材と、
リードフレーム部材の各リードフレームの周囲に設けられた反射樹脂部とを備え、
反射樹脂部の表面は、各リードフレームの表面と同一平面上に位置し、
反射樹脂部の裏面は、各リードフレームの裏面と同一平面上に位置し、
連結部の表面に、枠体及びリードフレームの表面から落ち込む表面落ち込み部が形成され、
連結部の裏面に、枠体及びリードフレームの裏面から落ち込む裏面落ち込み部を更に形成したことを特徴とする樹脂付リードフレーム部材。 In lead frame members with resin for LED element mounting,
A lead frame member, a plurality of leads including a frame body, an LED element mounting portion that is disposed in the frame body, each of which is mounted with an LED element, and a lead portion that is spaced apart from the LED element mounting portion A lead frame member connected to a frame or another lead frame via a connecting portion,
A reflective resin portion provided around each lead frame of the lead frame member,
The surface of the reflective resin part is located on the same plane as the surface of each lead frame,
The back surface of the reflective resin part is located on the same plane as the back surface of each lead frame,
On the surface of the connecting portion, a surface drop portion that falls from the surface of the frame and the lead frame is formed,
A lead frame member with a resin, wherein a back surface depression portion that falls from the back surface of the frame body and the lead frame is further formed on the back surface of the connecting portion.
リードフレーム部材であって、枠体と、枠体内に配置され、LED素子が搭載されるLED素子搭載部と、LED素子搭載部に離間して配置されたリード部とを有し、LED素子搭載部及びリード部は、それぞれ連結部を介して枠体に連結された、リードフレーム部材と、
リードフレーム部材のLED素子搭載部及びリード部の周囲に設けられた反射樹脂部とを備え、
反射樹脂部の表面は、LED素子搭載部及びリード部の表面と同一平面上に位置し、
反射樹脂部の裏面は、LED素子搭載部及びリード部の裏面と同一平面上に位置し、
連結部の表面に、枠体、LED素子搭載部及びリード部の表面から落ち込む表面落ち込み部が形成され、
連結部の裏面に、枠体、LED素子搭載部及びリード部の裏面から落ち込む裏面落ち込み部を更に形成したことを特徴とする樹脂付リードフレーム部材。 In lead frame members with resin for LED element mounting,
A lead frame member having a frame body, an LED element mounting portion that is disposed in the frame body and on which the LED element is mounted, and a lead portion that is spaced apart from the LED element mounting portion and mounted on the LED element The lead frame member is connected to the frame body via a connecting portion,
An LED element mounting portion of the lead frame member and a reflective resin portion provided around the lead portion;
The surface of the reflective resin part is located on the same plane as the surface of the LED element mounting part and the lead part,
The back surface of the reflective resin portion is located on the same plane as the back surface of the LED element mounting portion and the lead portion,
On the surface of the connecting portion, a surface drop portion that falls from the surface of the frame, the LED element mounting portion, and the lead portion is formed,
A lead frame member with a resin, wherein a back surface depression portion that falls from the back surface of the frame body, the LED element mounting portion, and the lead portion is further formed on the back surface of the connection portion.
LED素子搭載部と、
LED素子搭載部に離間して配置されたリード部と、
LED素子搭載部及びリード部にそれぞれ連結された連結部と、
LED素子搭載部及びリード部の周囲に設けられた反射樹脂部と、
LED素子搭載部上に搭載されたLED素子と、
リード部とLED素子とを接続する接続部と、
LED素子搭載部及びリード部の表面に設けられ、LED素子及び接続部を封止する封止樹脂部とを備え、
反射樹脂部の表面は、LED素子搭載部及びリード部の表面と同一平面上に位置し、
反射樹脂部の裏面は、LED素子搭載部及びリード部の裏面と同一平面上に位置し、
連結部の表面に、リードフレームの表面から落ち込む表面落ち込み部が形成され、連結部が反射樹脂部から側方に露出し、
連結部の裏面に、枠体、LED素子搭載部及びリード部の裏面から落ち込む裏面落ち込み部を更に形成したことを特徴とする半導体装置。 In semiconductor devices,
An LED element mounting portion;
A lead portion spaced apart from the LED element mounting portion;
A connecting part connected to the LED element mounting part and the lead part,
A reflective resin portion provided around the LED element mounting portion and the lead portion;
LED elements mounted on the LED element mounting portion;
A connecting portion for connecting the lead portion and the LED element;
Provided on the surface of the LED element mounting portion and the lead portion, and includes a sealing resin portion for sealing the LED element and the connection portion,
The surface of the reflective resin part is located on the same plane as the surface of the LED element mounting part and the lead part,
The back surface of the reflective resin portion is located on the same plane as the back surface of the LED element mounting portion and the lead portion,
On the surface of the connecting part, a surface depression part that falls from the surface of the lead frame is formed, the connecting part is exposed to the side from the reflective resin part,
A semiconductor device, wherein a back surface depression portion that falls from the back surface of the frame body, the LED element mounting portion, and the lead portion is further formed on the back surface of the connection portion.
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