(57)【要約】      （修正有）【課題】高発光効率化を実現することができる光半導体装置を提供する。【解決手段】一対のリード１１と、リード１１と一体成形され、その上面に、リード１１を露出する凹部１４ａを有する成形体１４と、凹部１４ａ内のリード１１上に載置された光半導体素子１５と、成形体１４の凹部１４ａ内に充填された封止樹脂とを備える光半導体装置１０であって、リード１１は、その側面の一部を成形体１４から露出させて端子とし、端子に隣接するリード１１の裏面に段差を有する光半導体装置。【選択図】図３
2010199253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のリードと、
該リードと一体成形され、上面に凹部を有する成形体と、
前記凹部内に載置された光半導体素子とを備える光半導体装置であって、
前記リードは、その上面の一部を前記凹部の底面から露出させ、その側面の一部を成形体から露出させて端子とし、該端子に隣接する前記リードの裏面に段差を有することを特徴とする光半導体装置。
【請求項２】
前記一対のリードが長手方向に並置され、前記段差は、前記長手方向の内側が突出した段差である請求項１に記載の光半導体装置。
【請求項３】
前記リードは、長手方向の内側が端部よりも肉厚である請求項１又は２に記載の光半導体装置。
【請求項４】
前記端子を構成するリードの側面と成形体とが面一である請求項１から３のいずれか１つに記載の光半導体装置。
【請求項５】
裏面に段差を有するリードフレームの前記裏面の該段差を露出し、かつ上面の一部を露出する凹部を形成するように、前記リードフレームと成形樹脂とを一体成形し、
前記凹部内に光半導体素子を搭載し、
前記リードフレームと光半導体素子とを電気的に接続し、
一体的に成形された成形樹脂及びリードフレームを裁断する工程を含んで、その裁断面にてリードの側面の一部を露出させて端子とし、該端子に隣接する前記リードの裏面に段差を有する光半導体装置を製造する光半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記リードは、一方向に沿って薄板部と肉厚部とが交互に配置され、
前記薄板部には、前記一方向に直交する他方向に沿って、独立した開口が複数形成され、
前記肉厚部には、前記他方向に沿って、複数が連結した開口が複数形成されてなる請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
成形樹脂での一体成形は、該リードの裏面の一部と前記成形樹脂とが面一となるように行う請求項６又は７に記載の製造方法。
【請求項８】
前記薄板部の開口は、隣接する肉厚部の２つの開口の中間に対応する位置に配置される請求項５から７のいずれか１つに記載の製造方法。
【請求項９】
前記一体的に成形された成形樹脂及びリードの裁断を、前記一方向及び他方向に、開口の中間位置に沿って行う請求項５から８のいずれか１つに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光半導体素子を搭載した光半導体装置及びその製造方法に関し、より詳細には、いわゆるサイドビュータイプの光半導体装置を安定して実装することができる光半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（ＬＥＤ）、フォトダイオード等の半導体素子を、パッケージに搭載した光半導体装置が、種々の用途に用いられている。
しかし、近年の半導体発光素子の高出力化に伴い、パッケージ及びリードフレームとして、より耐熱性及び放熱性に優れたものが求められている。また、これらのパッケージ又はリードフレームの複雑な形状を防止し、より小型化及び薄型化を図ることが求められている。
【０００３】
このような発光装置として、例えば、図９（Ａ）に示すような、ＬＥＤが実装された棒状のリードフレーム３１に、リードフレーム３１の上面と側面３１ｃ及び端面３１ｂの一部を覆うように、封止樹脂３２が形成された表面実装型のＬＥＤパッケージ３０が提案されている（特許文献１：特開２００８−２３５４６９号公報）。
このＬＥＤパッケージ３０は、放熱性を向上させることができ、封止樹脂３２から露出したリードフレーム３１の側面３１ｃと半田ランド３３とを半田により接続した場合にはサイドビューとして用いることができる。（以下、本明細書において、半導体装置の側面を実装面とし、実装面に平行な方向に光を発光・受光するように構成される形態の装置を「サイドビュー」という）
【０００４】
しかし、ＬＥＤパッケージ３０では、露出したリードフレーム３１の端面３１ｂは、その形状が略四角形であり、かつ端面３１ｂから裏面３１ａに繋がる部位に角部Ｑが存在する。このようなＬＥＤパッケージは、半田付けの際に、図９（Ｂ）に示すように、裏面３１ａおよび端面３１ｂに半田が這い上がって半田フィレット３８が形成される。このように、異なる２方向に半田フィレットが形成されることから、半田の這い上がり量のバランスが悪いと、実装異常をもたらすという課題がある。特に、裏面３１ａの面積が大きいと、裏面３１ａが底面となる、つまりＬＥＤパッケージが上面発光タイプと同じ搭載状態になる現象が起きるという課題もあった。
【０００５】
また、ここでの封止樹脂３２は透明材料であるために、サイドビューとして実装する場合には、発光光が、前面のみならず、ＬＥＤパッケージ３０の側面側（実装面に対して垂直な方向）にも漏れ出て、実装基板等の周辺部材を劣化させるという課題もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、サイドビュータイプの光半導体装置を安定して実装するとともに、指向性に優れた光半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光半導体装置は、
一対のリードと、
該リードと一体成形され、上面に凹部を有する成形体と、
前記凹部内に載置された光半導体素子とを備える光半導体装置であって、
前記リードは、その上面の一部を前記凹部の底面から露出させ、その側面の一部を成形体から露出させて端子とし、該端子に隣接する前記リードの裏面に段差を有することを特徴とする。
【０００８】
このような光半導体装置では、前記一対のリードが長手方向に並置され、前記段差は、前記長手方向の内側が突出した段差であることが好ましい。
前記リードは、長手方向の内側が端部よりも肉厚であることが好ましい。
前記端子を構成するリードの側面と成形体とが面一であることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の光半導体装置の製造方法は、裏面に段差を有するリードフレームの前記裏面の該段差を露出し、かつ上面の一部を露出する凹部を形成するように、前記リードフレームと成形樹脂とを一体成形し、
前記凹部内に光半導体素子を搭載し、
前記リードフレームと光半導体素子とを電気的に接続し、
一体的に成形された成形樹脂及びリードフレームを裁断する工程を含んで、その裁断面にてリードの側面の一部を露出させて端子とし、該端子に隣接する前記リードの裏面に段差を有する光半導体装置を製造することを特徴とする。
【００１０】
このような光半導体装置の製造方法では、前記リードは、一方向に沿って薄板部と肉厚部とが交互に配置され、
前記薄板部には、前記一方向に直交する他方向に沿って、独立した開口が複数形成され、
前記肉厚部には、前記他方向に沿って、複数が連結した開口が複数形成されてなることが好ましい。
成形樹脂での一体成形は、該リードの裏面の一部と前記成形樹脂とが面一となるように行うことが好ましい。
さらに、前記薄板部の開口は、隣接する肉厚部の２つの開口の中間に対応する位置に配置されることが好ましい。
前記一体的に成形された成形樹脂及びリードの裁断を、前記一方向及び他方向に、開口の中間位置に沿って行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光半導体装置によれば、サイドビュータイプの光半導体装置を安定して実装することができる。また、指向性に優れた光半導体装置を得ることができる。
さらに、本発明の光半導体装置の製造方法によれば、上述した光半導体装置を簡便に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の光半導体装置のリードフレームを示す平面図（Ａ）及び断面図（Ｂ）及びそれらの拡大図（Ｃ）、（Ｄ）である。
【図２】本発明の光半導体装置の別のリードフレームを示す平面斜視図（Ａ）及び裏面斜視図（Ｂ）である。
【図３】本発明の光半導体装置のサイドビュー型搭載斜視図（Ａ）、トップビュー型搭載斜視図（Ｂ）、上面図（Ｃ）、（Ｃ）におけるａ−ａ’線断面図（Ｄ）、底面図（Ｅ）、（Ｄ）におけるｂ−ｂ’線断面図（Ｆ）である。
【図４】図３の光半導体装置の実装を説明するための斜視図である。
【図５】図３の光半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
【図６】本発明の別の光半導体装置の上面斜視図（Ａ）、裏面斜視図（Ｂ）である。
【図７】図６の光半導体装置の断面図である。
【図８】図６の光半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
【図９】従来の光半導体装置を示す斜視図（Ａ）及び実装状態を示す図（Ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための最良の形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための半導体装置を例示するものであって、本発明は、光半導体装置を以下に限定するものではない。
また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものではない。実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特に特定の記載がない限り、本発明の請求の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる例示にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一又は同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略する。本発明の半導体装置を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
【００１４】
本明細書においては、特に断りのない限り、一方向とは、例えば、ｙ方向を意味し、他方向とは、一方向に直交する方向であるｘ方向を意味する。
本発明の光半導体装置は、主として、一対のリードと、成形体と、光半導体素子とを備える。
【００１５】
（リード）
本発明において、リードは、その上面の一部を凹部の底面から露出させ、その側面の一部を成形体から露出させて端子とし、この端子に隣接するリードの裏面に段差を有する。
リードの実施形態１
一対のリードは、後述する光半導体素子の載置面となるとともに、光半導体素子の正負の各電極と接続される正負の各電極（その一部が端子となる）として機能する。
これらのリードは、熱伝導率の比較的大きな材料により形成することが好ましい。このような材料で形成することにより、光半導体素子で発生する熱を効率的に逃すことができる。例えば、２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度以上の熱伝導率を有しているもが好ましい。さらに、比較的大きな機械的強度を有するもの、あるいは打ち抜き／プレス加工又はエッチング加工等が容易な材料によって形成することが好ましい。通常、Ｎｉ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗ、アルミニウム、金、鉄等の金属又は鉄−ニッケル合金、りん青銅、鉄入り銅等の合金等の単層又は複数層等が挙げられる。また、これらの表面にメッキが施されていてもよい。
【００１６】
このようなリードは、通常、複数の光半導体装置を一括に形成するために、リードフレームを利用して形成される。このようなリードフレームは、部分的に厚板もしくは薄い板状の金属又は合金材料を、当該分野で公知の方法により、打ち抜き、プレス、ポンチ、エッチング等することによって、所望の形状、パターンに成形することができる。
【００１７】
例えば、このようなリードフレームの一例を図１（Ａ）、（Ｂ）及びそのＭ部分の拡大図である図１（Ｃ）、（Ｄ）に示す。このリードフレーム１１は、いわゆる異形条リードフレームと称されるものであり、例えば、リードフレーム１１の表面１１ａは平坦であり、リードフレーム１１の裏面側において、一方向（ｙ方向）に沿って、所定の幅の薄板部１２と厚板部１３とが交互に配置されている。このような薄板部１２と厚板部１３との配置によって、得られる光半導体装置におけるリードの裏面に段差が備えられる。
【００１８】
薄板部１２及び厚板部１３の幅は、１つの光半導体装置の大きさを規定する一因となるものであり、例えば、それぞれ、０．８〜１．５ｍｍ程度及び１．５〜３．０ｍｍ程度が挙げられる。各厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、それぞれ、０．１〜０．２ｍｍ程度及び０．３〜０．５ｍｍ程度が挙げられる。
薄板部１２から厚板部１３へは、急激な板厚の変化で行われてもよいが、傾斜的に行われることが好ましい。例えば、薄板部１２から厚板部１３における角度α（図１（Ｄ）参照）が６０〜９０°程度、好ましくは６０〜８５°程度が例示される。
【００１９】
薄板部１２には、独立した開口１２ａが他方向（ｘ方向）に沿って複数形成されている。この開口１２ａの形状は、特に限定されるものではなく、円、楕円、卵型、三角形、四角形等の多角形、これらに類似する形状等、種々の形状が挙げられる。なかでも、円、楕円又は丸みのある四角形が適している。この開口１２ａの大きさは、特に限定されるものではないが、１つの光半導体装置の大きさを規定する一因となるものであり、例えば、最も長い径が０．４〜１．０ｍｍ程度が挙げられる。開口１２ａの間隔は、特に限定されるものではないが、例えば、０．６〜１．３ｍｍ程度が挙げられる。開口１２ａの配置は、単に、列状に一定の間隔で配置されていてもよいし、種々の間隔で配置されていてもよい。
【００２０】
肉厚部１３には、他方向（ｘ方向）に沿って、開口１３ａが複数形成されており、所定数の開口１３ａがｘ方向に連結されている。また、この連結された開口１３ａが複数形成されている。この開口１３ａの形状は、特に限定されるものではなく、上述したように種々の形状が挙げられる。なかでも、楕円又は丸みのある四角形が適している。この開口１３ａの大きさは、特に限定されるものではなく、１つの光半導体装置の大きさを規定する一因となるものであり、例えば、最も長い径が１．５〜３．０ｍｍ程度が挙げられる。開口１３ａの間隔は、薄板部における開口と同じ程度であることが好ましい。連結は、他方向（ｘ方向）に沿って、複数個、例えば、３個、４個、５個又はそれ以上で行われていることが適しており、一方向（ｙ方向）のいずれかに偏在していてもよい。
【００２１】
光半導体装置の一単位を構成するリードフレームの部位は、１つの厚板部と、その一方向（ｙ方向）の両側に隣接する２つの薄板部であり、他方向においては、所定幅、例えば、０．５〜１．５ｍｍ程度が例示される。これによって、例えば、長手方向（ｙ方向に対応）に配置された一対のリードを有し、段差は、ｙ方向における内側が突出した段差とすることができる。また、内側を端部よりも肉厚にすることができる。光半導体装置の一単位における薄板部１２ａの長さ（図３（Ｄ）のＷ）は特に限定されないが、後述する実装基板への半田等による接続のために、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度が適している。
なお、段差の程度は特に限定されないが、端子の安定な半田ランドへの接続を考慮すると、０．１ｍｍ程度以上であることが好ましく、０．２ｍｍ程度以上、さらに０．３ｍｍ程度以上であることが好ましい（図１（Ｄ）の長さＨ参照）。
【００２２】
リードフレームの裏面（後述する光半導体装置が載置する面と反対側の面）の開口の周辺部分は、例えば、図３（Ｄ）のｃ及びｄに示すように、面取り又はこれに相当する加工が施されていることが好ましい。リードフレームの表面からの成形樹脂の這い上がりにより、成形樹脂のアンカー効果を促すことができるからである。
【００２３】
リードフレーム１１の側面の一部、つまり、図１（Ｄ）におけるＮ部分が、実装基板等に実装するための端子として機能する。
【００２４】
リードの実施の形態２
この実施の形態のリードは、その厚み、形状等が異なる以外、実質的に実施の形態１のリードと同様である。
【００２５】
つまり、リードフレームを利用して形成されるこの実施の形態のリードは、均一な厚みのリードフレームを、当該分野で公知の方法により、打ち抜き、プレス、ポンチ、エッチング等することによって、所望の形状、パターンに成形することができる。
【００２６】
例えば、このようなリードフレームの一例を、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示す。なお、図２（Ａ）は、リードフレームの表面から見た斜視図、図２（Ｂ）は裏面から見た斜視図である。
このリードフレーム２１は、厚みが一定の板状体を屈曲させることにより、裏面２１ｂ側に突出した突出部２５を備えるように形成することが適している。この場合のリードフレーム２１の厚みは、例えば、上述したリードフレームの薄板部以上の板厚を有することが好ましい。このリードフレーム２１における開口２２は、上述した薄板部及び厚板部に対応するように形成してもよいが、屈曲部位に跨るように、一方向（ｙ方向）に長い開口２２が、複数個、他方向（ｘ）に形成され、所定の位置で他方向（ｘ方向）に連結していることが好ましい。
【００２７】
なお、このようなリードフレーム２１を利用する場合には、光半導体装置の一単位を構成するリードフレーム２１の部位は、長い開口に挟まれる領域と、そのｙ方向の両側に隣接する突出部２５を含む部位とすることが好ましい。これによって、例えば、長手方向（ｙ方向に対応）に配置された一対のリードを有し、一単位を構成するリードフレーム２１のｙ方向の少なくとも外側に、段差２５ａが配置される。
このリードフレームにおいても、リードの裏面の段差の形状、開口の裏面側の面取り等の加工等、リードフレームの厚み以外の態様は、実施の形態１のリードと同様に適用することができる。
【００２８】
このように形成された実施形態１および２のリードによれば、光半導体装置の内側に凹となるような段差を形成することができる。このような段差により、実装基板に搭載する際の半田リフロー実装時に、半田が這い上がって半田フィレットが形成されるリードの面が、凹状に連結されているため、隣接する２面での半田フィレットの形成方向は１方向となり、実装異常を発生させることなく、実装基板に対する端子の位置を安定させることができ、確実な接続が可能になる。
また、正負の端子の大きさが異なると、半田付けの際に端子と接続される半田の量が異なり、実装不良が起こるおそれがあるため、端子の形状は、正負の端子で略同じ大きさであることが好ましく、対称形状とすることがより好ましい。
【００２９】
（成形体）
成形体は、この種の光半導体装置を製造するために一般に用いられる形態であれば特に限定されないが、少なくとも、その上面において凹部を有し、かつ、リードの側面の一部及びこの側面に隣接するリードの裏面を露出していることを要する。これにより、サイドビューとして用いる場合に、発光光が実装面に対して垂直な方向に漏れ出ることがなく、実装基板等の周辺部材を劣化させることなく、信頼性の高い実装が可能となる。成形体自体の形状は、特に限定されるものではないが、平面視（発光面側の形状）が、四角形又はこれに近似する形状、特に長方形であることが好ましい。
【００３０】
なお、後述するように、リードフレームは、成形体を構成する成形樹脂で、その一部を挟持されるように一体的に成形され、その成形体を、各光半導体装置ごとに切断するため、リードの側面と成形体の側面とは、通常、面一に形成される。これにより、リード側面を端子として利用して、いわゆるサイドビュータイプの発光装置として実装する際に、安定した実装及び接合強度の高い接合を行うことが可能となる。
また、成形樹脂およびリードフレームを裁断する際に、リードフレームに形成され、成形樹脂が充填された開口の中間を通る位置で裁断することにより、裁断面のリードの露出面積を減らすことができ、一対のリードが実装面において近接することなく、実装時のショート等の問題を軽減することができる。また、特に発光素子近辺において、リードではなく、成形体を切断することで、リード切断時に発生するリードのバリを発光素子の近傍に発生させないようにすることができるため、好ましい。
【００３１】
成形体の上面に形成される凹部は、その底面において、リードの表面の一部を露出することが必要である。これにより、リードフレームと成形体とを一体成形した後に、凹部内に光半導体素子を搭載し、ダイボンド及びワイヤボンド等することが可能となる。
この凹部の大きさ及び形状は特に限定されず、光半導体素子を搭載し、その後にワイヤボンドを行うことができる程度にリードの表面を露出させるとともに、横方向へ出射した光半導体素子からの光を光半導体素子の前面に指向させることができる程度の空間を占めていることが好ましい。
【００３２】
成形体は、通常、耐熱性及び適度な強度を有し、光半導体素子からの光や、外光などが透過しにくい絶縁体であればどのような材料から形成されていてもよい。
例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等、具体的には、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ガラスエポキシ樹脂、ＢＴ樹脂、ＰＢＴ樹脂等の樹脂、セラミックス等が挙げられる。
【００３３】
これらの材料には、着色剤又は光拡散剤として、種々の染料又は顔料等を混合して用いてもよい。着色剤としては、Ｃｒ２Ｏ３、ＭｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、カーボンブラック等が挙げられ、光拡散剤としては、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等が挙げられる。また、フィラーを混入していてもよい。フィラーの混入により、線膨張係数の調整が容易となり、後述の封止樹脂と成形体との線膨張係数を近似したものとすることもできる。フィラーを多く含有させると、熱膨張による変形が小さくなるため、リフローなど熱処理を含む過程に適した信頼性が得られやすい。また、成形体の強度を向上させることもできる。このようなフィラーとしては、ＳｉＯ２等が挙げられる。
なお、成形体の凹部の表面には、光半導体素子から出射した光を上面に反射させるために、反射板等が形成されていてもよい。
【００３４】
（光半導体素子）
光半導体素子は、通常、いわゆる発光ダイオードと呼ばれる半導体発光素子や、光検出器等であることが好ましい。なかでも、半導体発光素子の場合は、窒化物半導体からなる青色系の光を発する活性層を有するものが好ましい。
【００３５】
発光ダイオードは、活性層に対して同じ側に正負電極の双方を有するもの、活性層に対して異なる側に正負電極をそれぞれ有するもののいずれであってもよい。例えば、ＧａＮ系の材料を用い、絶縁性のサファイア基板の上に、ｎ型の化合物半導体を積層し、その上にｐ型の化合物半導体を積層することにより、活性層に対して同じ側に正負電極の双方を有する発光素子とすることができる。
また、例えば、ＧａＮ系の材料を用い、金属を材料とする支持基板（例えば、ＣｕＷ等）と、その支持基板の一方の主面上に形成された接合層（例えば、Ａｕ、Ｓｎ等を材料とする共晶材からなる層等）と、その接合層の上に形成されたｐ型半導体層と、そのｐ型半導体層の上に形成された活性層と、その活性層の上に形成されたｎ型半導体層と、ｎ型半導体層に形成されたｎ側電極とを有する積層体からなる発光素子とすることができる。
【００３６】
このように、金属材料を支持基板として形成した発光素子は、活性層に対して異なる側に正負電極を設けることができ、また、その支持基板の一方の面を実装面として利用することができる。これにより、発光素子の実装面側に配置された支持基板を放熱経路とすることができ、発光素子からの放熱性を向上させることができるため、サファイア基板を支持基板とする発光素子と比較して、発光出力が高い光半導体装置を得ることができる。
【００３７】
光検出器としては、例えば、フォトダイオード等の受光素子を搭載したものが挙げられ、実装面に平行な面で受光することが可能となるため、小型、薄型、低背の光検出器とすることができる。
【００３８】
光半導体素子は、正又は負電極として機能するリードのいずれかもしくは双方又は別途設けられた載置領域上に載置されていてもよい。例えば、エポキシ樹脂、シリコーン等の樹脂、Ａｕ−Ｓｎ共晶などの半田、低融点金属等のろう材、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト等を用いて、光半導体素子をリードの所定領域にダイボンディングすることができる。光半導体素子を、厚みのあるリード（例えば、前述の肉厚部）に載置する場合、光半導体素子を収納する凹部をリードに設けてもよい。これにより、駆動時に劣化の大きい光半導体素子の近傍を金属で覆うことができ、好ましい。
【００３９】
光半導体素子に形成された電極は、上述した一対のリードと接続される。光半導体素子が同一面側に正及び負電極を有する場合には、光半導体素子の正電極と一方のリード、光半導体素子の負電極と他方のリードとをワイヤボンディングすることが好ましい。また、光半導体素子の正負電極が光半導体素子の上面側と裏面側に設けられている場合には、通常、裏面側の電極は、光半導体素子を一方のリード上に載置し、ダイボンディングすることによりこの一方のリードと接続される。
【００４０】
光半導体装置には、光半導体素子は、１つのみならず、複数個搭載されていてもよい。この場合には、同じ発光色の光を発する半導体発光素子を複数個組み合わせてもよいし、ＲＢＧに対応するように、発光色の異なる半導体発光素子を複数個組み合わせてもよい。半導体発光素子が複数個搭載される場合、半導体発光素子は、並列及び直列等のいずれの接続関係となるようにリードと電気的に接続してもよい。また、種類の異なる光半導体素子が組み合わせられて搭載されていてもよい。
【００４１】
（封止樹脂）
本発明の光半導体装置では、通常、成形体の凹部内に封止樹脂が充填され、光半導体素子が被覆されていることが好ましい。
このような封止樹脂は、レンズとしての機能を果たし、発光素子からの光を、正面方向に集光させるための凸レンズ形状など、光学特性を考慮した種々の形状とすることができる。
【００４２】
封止樹脂としては、透光性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アクリレート樹脂、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ等）、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリノルボルネン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂等の１種又は２種以上等の樹脂、液晶ポリマー等、当該分野で通常用いられる材料から選択することができる。なかでも、エポキシ、シリコーン、変成シリコーン、ウレタン樹脂、オキセタン樹脂等が好ましく、特にシリコーンが適している。
【００４３】
ここで、透光性を有するとは、光半導体素子又は外部からの光を、封止樹脂を通して観察できる程度に光を透過させるものであればよい。
このような材料には、例えば、蛍光体又は顔料、フィラー又は拡散材等が含有されていてもよい。これら追加の成分は、特に限定されず、例えば、ＷＯ２００６／０３８５０２号、特開２００６−２２９０５５号に記載の蛍光体又は顔料、フィラー又は拡散材等が挙げられる。
【００４４】
（保護素子）
また、本発明の光半導体装置には、保護素子が搭載されていてもよい。保護素子は、１つでもよいし、複数個でもよい。また、半導体発光素子からの光を保護素子が遮光しないように、成形体の内部に形成されていてもよいし、保護素子を収納する凹部を特別に設けた成形体としてもよい。凹部を設ける位置は、半導体発光素子からの光の遮断回避を考慮して適宜設定することができる。
【００４５】
保護素子は、特に限定されるものではなく、光半導体装置に搭載される公知のもののいずれでもよい。例えば、過熱、過電圧、過電流等に対する保護回路用の素子（例えば、静電保護素子）等が挙げられる。具体的には、ツェナーダイオード、トランジスタ・ダイオード等が利用できる。
以下に、本発明の光半導体装置を図面に基づいて、具体的に説明する。
【００４６】
実施例１
この実施例の光半導体装置１０は、図３（Ａ）〜図３（Ｆ）に示したように、一対のリード１１の一部を、成形体１４が挟持するように、リード１１と成形体１４とが一体成形されている。
成形体１４は、平面視（発光面の平面図、図３（Ｃ））が略長方形（平面形状の一辺約３．８ｍｍ×２．０ｍｍ）の形状で、エポキシ樹脂によって成形されている。成形体１４の上面には、凹部１４ａが形成されており、凹部１４ａの底面において、リード１１の一部が露出している。
その露出した一方のリード１１上には、半導体発光素子１５としてＬＥＤチップが搭載されている。
【００４７】
ＬＥＤチップの電極（図示せず）は、それぞれ一対のリード１１と電気的に接続されている。
凹部１４ａ内には、シリコーン樹脂からなる封止樹脂（図示せず）が充填され、ＬＥＤチップ上の全面が被覆されている。
【００４８】
リード１１は、銅からなり、図１（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、薄板部１２と厚板部１３とを有している。この実施例では、例えば、薄板部１２は、０．２ｍｍ程度、厚板部１３は、０．５ｍｍ程度の厚みである。薄板部１２の長さＷは、例えば、０．２ｍｍ程度である。薄板部１２から厚板部１３にわたる部分の屈曲する角度αは、例えば、７０°程度であり、光半導体装置１０の内側が突出するように段差が形成されている。
【００４９】
リード１１の側面は、その一部が成形体の側面において露出しており、リード１１の側面と成形体の側面とが面一に成形されている。
これにより、リード１１の側面の露出した部分が図３（Ａ）に示すように、サイドビュータイプで実装する際に、実装基板（図示せず）に接続するための端子として機能させることができる。
また、この端子に隣接するリードの裏面（図３（Ｅ）参照）、つまり、上述した段差も同様に成形体から部分的に露出している。
なお、リード１１の裏面側において、リードフレームの開口１２ａ、１３ａの周辺には面取りされた部分が形成されている（図３（Ｃ）のｃ及びｄ部参照）。そして、厚板部１３に形成された開口１３ａを埋設する成形樹脂が、その周辺の厚板部１３と面一となっている。
このように、面取り部分を被覆するように、面一に成形樹脂が充填されることにより、成形樹脂のリード１１へのアンカー効果を、さらに向上させることができる。
【００５０】
上述したように、光半導体装置１０の内側が突出するように段差を有することにより、図４に示したように、実装基板（図示せず）の半田ランド１６に搭載する際の半田リフロー実装時に、半田が這い上がって半田フィレットが形成される面１７ａ、１７ｂが、凹状に連結されているため、隣接する２面での半田フィレット１８の形成方向は１方向となり、実装異常を発生させることなく、実装基板に対する端子の位置を安定させることができ、確実な接続が可能になる。
また、段差を備えることにより、光半導体装置の側面から底面側への半田の這い上がり面積（接触面積）を増大させることができるため、より強固な接続を確保することができる。
さらに、ＬＥＤチップがリード１１の肉厚部１３に載置されているために、放熱性の良好なリード１１の肉厚部１３により、より放熱性を向上させることができる。
【００５１】
このような光半導体装置は、以下のように製造することができる。
まず、図１（Ａ）に示す異形条のリードフレーム１１を準備する。このリードフレームは、薄板部１２と厚板部１３とが、それぞれ、１ｍｍと２．５ｍｍの幅で、ｙ方向に交互に配置しており、リードフレーム１１の裏面側に０．３ｍｍ程度の段差を備える。
薄板部１２には、ｘ方向に０．５ｍｍ×０．６ｍｍの独立した開口１２ａが、３個ずつ、０．９ｍｍの間隔で配置している。厚板部１３には、ｘ方向に０．４ｍｍ×１．８ｍｍの開口１３ａが、４個ずつ、０．９ｍｍの間隔で配置しており、この４個の開口１３ａは、連結している。なお、開口１２ａは、２つの開口１３ａの中間に対応する位置に配置されている。また、開口の周辺部分、すなわち、開口１２ａおよび開口１３ａと、リードフレーム１１の裏面とがなす角部が面取り（Ｃ面取り）されている（図３（Ｄ）におけるｃ及びｄ参照）。
【００５２】
次いで、このリードフレーム１１を金型に挟持して、成形樹脂を射出成形することにより、図５に示すように、成形体１４を形成する。この成形体１４では、段差を有するリードフレーム１１の裏面の一部を露出させ、かつ上面（図示せず）の一部を露出する凹部が形成されている（図３（Ａ）〜（Ｄ）参照）。
【００５３】
続いて、成形体１４の凹部内にＬＥＤチップを搭載し、リードとＬＥＤチップとを電気的に接続し、ポッティングにより、凹部内に封止樹脂を充填する。なお、これらのＬＥＤチップの搭載、電気的接続、ポッティングは、裁断後に行ってもよい。
その後、成形体１４と一体的に成形されたリードフレーム１１を、図５のｘ方向及びｙ方向に示す矢印に沿って裁断する。この際の裁断は、ｘ方向においては、開口１２ａの中間を通る位置、ｙ方向においては、開口１３ａの中間を通る位置であって、開口１２ａを通らない位置において行う。
【００５４】
これによって、図３（Ａ）〜図３（Ｆ）に示したような、リードの側面の一部が露出して端子とし、この端子に隣接するリードの裏面に段差を有し、その切断面にて露出したリードの側面と成形体の側面とが面一の光半導体装置１０を簡便かつ容易に製造することができる。
【００５５】
実施例２
この実施例の光半導体装置２０は、図６及び図７に示したように、リードフレーム２１として、図１（Ａ）〜（Ｄ）に示した薄板部と厚板部とを有するリードフレームに代えて、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すリードフレーム２１を用いた以外、実質的に光半導体装置１０と同様である。
【００５６】
この光半導体装置２０においても、リードフレーム２１の側面の一部が、成形体２４の側面と面一に形成されており、端子として機能する。この端子に隣接する裏面側の一部も、成形体２４から露出しており、光半導体装置２０の内側の２箇所で突出する段差を有する。段差の程度は、例えば、０．３ｍｍ程度である。ただし、この段差は、成形体２４によって一部埋め込まれており、光半導体装置２０の形状としては、裏面側は、内側が突出した形状となっている。
光半導体素子１５であるＬＥＤチップは、２つの段差２５ａの内側であって、上方に成形体２４の凹部２４ａが形成された、リードフレーム２１の露出した表面に載置されている。
このような構成の光半導体装置においても、実施例１と略同様の効果を得ることができる。
【００５７】
このような光半導体装置は、例えば、以下のようにして製造することができる。
まず、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、均一な板厚のリードフレーム２１を準備する。このリードフレーム２１は、厚みが０．１５ｍｍ程度であり、ｙ方向に凹凸が交互に配置している。これにより、リードフレーム２１の裏面２１ｂ側に、段差を有する。リードフレーム２１には、１つの凸部とｙ方向の両側に配置される２つの凹部とを跨ぐ開口２２が、ｘ方向に複数形成されている。
【００５８】
次いで、このリードフレーム２１を金型に挟持して、成形樹脂を射出成形することにより、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、裏面２１ｂ側に成形体２４をリードフレーム２１と一体的に形成する。この成形体２４では、段差を有するリードフレーム２１の裏面２１ｂの一部が露出している。
続いて、図８（Ｃ）に示すように、リードフレーム２１の表面に、リードフレーム２１と一体的に成形体２４を形成する。この成形体２４は、リードフレームの表面２１ａの一部を露出する凹部２４ａが形成されている。
なお、リードフレーム２１の表面２１ａ及び裏面２１ｂのいずれを先に成形してもよい。
【００５９】
続いて、成形体２４の凹部内にＬＥＤチップを搭載し、リードとＬＥＤチップとをワイヤボンディングし、ポッティングにより、凹部内に封止樹脂を充填する。
その後、成形体２４と一体的に成形されたリードフレーム２１を、図８（Ｄ）のｘ方向及びｙ方向に示す矢印に沿って裁断する。この際の裁断は、ｙ方向においては、開口２２の中間を通る位置において行う。
これによって、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示したような、リードの側面の一部を端子とし、この端子に隣接するリードの裏面に段差を有する光半導体装置２０を簡便かつ容易に製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の光半導体装置は、光半導体素子を搭載する、種々の装置、具体的には、ファクシミリ、コピー機、ハンドスキャナ等における画像読取装置に利用される照明装置のみならず、照明用光源、ＬＥＤディスプレイ、携帯電話機等のバックライト光源、信号機、照明式スイッチ、車載用ストップランプ、各種センサおよび各種インジケータ等の種々の照明装置に利用することができる光半導体装置を製造する際に、より高精度に、簡便かつ容易に利用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０、２０  光半導体装置
１１、２１  リードフレーム
１１ａ、２１ａ  表面
１２  薄板部
１２ａ、１３ａ、２２  開口
１３  厚板部
１４、２４  成形体
１４ａ、２４ａ  凹部
１５  光半導体素子
１６  半田ランド
１７ａ、１７ｂ  リードの面
１８  半田フィレット
２１ｂ  裏面
２５  突出部
２５ａ  段差
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６２】
【特許文献１】特開２００８−２３５４６９号公報
【図１】
2010199253.tif 000003
【図２】
2010199253.tif 000004
【図３】
2010199253.tif 000005
【図４】
2010199253.tif 000006
【図５】
2010199253.tif 000007
【図６】
2010199253.tif 000008
【図７】
2010199253.tif 000009
【図８】
2010199253.tif 000010
【図９】
2010199253.tif 000011