(57)【要約】【課題】面実装でのはんだ付け剥離が視認可能で、実装不良を防止することを目的とする。【解決手段】金属端子部２、３に段差を設け、金属端子部２、３を保持する保持フレームを段差部分に載置した状態で樹脂封止することにより、金属端子部２、３の裏面側２Ｂ、３Ｂを樹脂部６から露出することができ、実装時のはんだを目視確認できるため、はんだ付けでの確実な接合を可能としたことで、半導体発光装置の実装基板からの剥離を防止することができる。【選択図】図４
2011222602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子搭載面及び段差部を備える金属端子部と、
前記段差部に載置される枠体を備える保持フレームと、
前記金属端子部及び前記保持フレームを封止する樹脂部と
を有し、前記段差部より前記素子搭載面側である上面側の前記金属端子部が前記樹脂部で封止され、前記段差部より前記上面側に対する裏面側の前記金属端子部が前記樹脂部から露出することを特徴とする半導体発光装置用パッケージ。
【請求項２】
前記金属端子部を複数備えることを特徴とする請求項１記載の半導体発光装置用パッケージ。
【請求項３】
前記保持フレームの端部がそれぞれ前記樹脂部の外周側面から露出することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の半導体発光装置用パッケージ。
【請求項４】
前記素子搭載面が前記樹脂部から露出するように、前記樹脂部に開口部を形成することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の半導体発光装置用パッケージ。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体発光装置用パッケージと、
前記素子搭載面に搭載される半導体発光素子と、
前記半導体発光素子及び前記金属端子を電気的に接続するワイヤーと、
前記開口部を封止する透光性樹脂と
を有することを特徴とする半導体発光装置。
【請求項６】
１または複数の枠体を備える保持フレームを形成する工程と、
段差を備える金属端子を前記枠体に挿入して前記段差に前記保持フレームに載置する工程と、
前記保持フレーム及び前記金属端子の前記段差より上部を樹脂封止する工程と
を有することを特徴とする半導体発光装置用パッケージの製造方法。
【請求項７】
１または複数の枠体を備える保持フレームを複数設けるリードフレームを形成する工程と、
段差を備える金属端子を前記枠体に挿入して前記段差に前記保持フレームに載置する工程と、
前記保持フレーム及び前記金属端子の前記段差より上部を樹脂封止する工程と、
前記リードフレームを前記保持フレーム毎に個辺化する工程と
を有することを特徴とする半導体発光装置用パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属端子部を樹脂でインサート成形し、樹脂からなるカップ状の反射面を有する半導体発光装置用パッケージとこれを用いた半導体発光装置並びに半導体発光装置用パッケージの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置用パッケージとしては、半導体チップと、ワイヤーと一対の金属端子部である導体とを樹脂で包含し、導体の一部が樹脂の底面から露出して実装用の端子部とされているものがあった（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００３】
図８は、従来の半導体装置用パッケージの構造を例示する断面図であり、特許文献１に記載された半導体装置を示している。
図８において、半導体装置２０は一対の導体２２Ａ、２２Ｂと半導体チップ２１とワイヤー２３と樹脂２４を各々示している。導体２２Ａは半導体チップ２１を搭載しており、この導体２２Ａと半導体チップ２１とは半導体チップ２１の裏面で導通している。半導体チップ２１の上面と導体２２Ｂとはワイヤー２３を介して導通している。
【０００４】
これら一対の導体２２Ａ、２２Ｂは金属板からなり、その一部がエッチング処理によって薄肉化されることにより、半導体チップ２１の搭載面に対する裏面に凸部を形成しており、その凸部が樹脂２４の底面と同一面で露出している。
【０００５】
この様な構成の半導体装置２０では、エッチング処理により凸部を有した導体２２Ａ、２２Ｂを樹脂２４により包含し、樹脂２４の底面から凸部を露出させることにより製造が容易であるとともに全体の薄肉化を図ることが出来る面実装を可能とした。また凸部以外の薄肉部分については樹脂２４によって囲まれているため、導体２２Ａ、２２Ｂを確実に保持する事を可能とした。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３２６２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の構造においては、実装面である導体２２Ａ、２２Ｂの凸部が樹脂２４の底面にしか露出しておらず、はんだ付けの状態が上方からは目視確認出来ない事で、実装不良を招く恐れがあった。
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、面実装でのはんだ付け剥離が視認可能で、信頼性に優れた半導体発光装置用パッケージおよび半導体発光装置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】
【０００９】
上記した目的を達成するために、本発明の半導体発光装置用パッケージは、素子搭載面及び段差部を備える金属端子部と、前記段差部に載置される枠体を備える保持フレームと、前記金属端子部及び前記保持フレームを封止する樹脂部とを有し、前記段差部より前記素子搭載面側である上面側の前記金属端子部が前記樹脂部で封止され、前記段差部より前記上面側に対する裏面側の前記金属端子部が前記樹脂部から露出することを特徴とする。
【００１０】
また、前記金属端子部を複数備えても良い。
また、前記保持フレームの端部がそれぞれ前記樹脂部の外周側面から露出しても良い。
また、前記素子搭載面が前記樹脂部から露出するように、前記樹脂部に開口部を形成することが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明の半導体発光装置は、前記半導体発光装置用パッケージと、前記素子搭載面に搭載される半導体発光素子と、前記半導体発光素子及び前記金属端子を電気的に接続するワイヤーと、前記開口部を封止する透光性樹脂とを有することを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の半導体発光装置用パッケージの製造方法は、１または複数の枠体を備える保持フレームを形成する工程と、段差を備える金属端子を前記枠体に挿入して前記段差に前記保持フレームに載置する工程と、前記保持フレーム及び前記金属端子の前記段差より上部を樹脂封止する工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、１または複数の枠体を備える保持フレームを複数設けるリードフレームを形成する工程と、段差を備える金属端子を前記枠体に挿入して前記段差に前記保持フレームに載置する工程と、前記保持フレーム及び前記金属端子の前記段差より上部を樹脂封止する工程と、前記リードフレームを前記保持フレーム毎に個辺化する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、金属端子部に段差を設け、金属端子部を保持する保持フレームを段差部分に載置した状態で樹脂封止することにより、金属端子部の裏面側を樹脂から露出することができ、実装時のはんだを目視確認できるため、はんだ付けでの確実な接合を可能としたことで、半導体発光装置の実装基板からの剥離を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明における半導体発光装置の構造を示す上面の斜視図
【図２】本発明における半導体発光装置の構造を示す上面の斜視図
【図３】本発明における半導体発光装置の構造を示す平面図
【図４】本発明における半導体発光装置の構造を示す断面図
【図５】本発明の半導体発光装置用パッケージにおける保持フレームであるリードフレームの構成を示す図
【図６】本発明の半導体発光装置用パッケージの製造方法を示す上面斜視図
【図７】本発明の半導体発光装置用パッケージの製造方法を示す裏面斜視図
【図８】従来の半導体装置用パッケージの構造を例示する断面図
【図９】従来の半導体発光装置の構造を示す上面の斜視図
【図１０】従来の半導体発光装置の構造を示す平面図
【図１１】従来の半導体発光装置の構造を示す断面図
【図１２】従来の半導体発光装置の構造を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１〜図４は本発明における半導体発光装置を示し、図１は本発明における半導体発光装置の構造を示す上面の斜視図、図２は本発明における半導体発光装置の構造を示す上面の斜視図、図３は本発明における半導体発光装置の構造を示す平面図、図４は本発明における半導体発光装置の構造を示す断面図であり、図３におけるＸ−Ｘ断面図である。ここで、図１において、説明のため樹脂部６を仮想線で示し、透視的に内部構造を実線で示している。
【００１７】
図１〜図４に示すように、半導体発光装置１を構成する半導体発光装置用パッケージは、第１の金属端子２を保持するための第１の保持フレーム４と第２の金属端子３を保持するための第２の保持フレーム５とを所定の間隔を保って配置し、これらを包含して形成した樹脂部６を備えている。
【００１８】
樹脂部６は開口部を有しており、開口部の底面において金属端子部２の第１主面２Ａおよび金属端子部３の第１主面３Ａが同一面上で露出している。
また金属端子部２の裏面２Ｂおよび金属端子部３の裏面３Ｂは樹脂部の裏面および側面からも露出しており、外部接続部の役割を担う。
【００１９】
ここで用いられる第１の金属端子２及び第２の金属端子３の形状は樹脂部６の開口部側である上面側の断面積（第１の金属端子２及び第２の金属端子３の第１の主面側の断面積）よりも樹脂部６の裏面側の方が大きくなっており、樹脂部６内で段差となっている。
【００２０】
また、ここでは金属端子部として互いに離間した２つの金属端子２、３を用いる場合について説明したが、１つ又は２つ以上の金属端子を互いに離間して形成される金属端子部とすることもできる。さらに、複数の金属端子部のうち複数の金属端子部が素子搭載部を備えても良い。それに応じて、金属端子部と同じ数だけ保持フレームも１または複数個用いる。
【００２１】
また、第１の金属端子２及び第２の金属端子３からなる金属端子部を保持するための保持フレームである第１の保持フレーム４及び第２の保持フレーム５は金属製リードフレームからなり、金属端子部の第１の主面と同等の大きさの孔が形成されて、それぞれ第１の金属端子部を保持するための枠体４Ａ及び第２の金属端子部を保持するための枠体５Ｂが形成されている。そして、金属端子部の第１の主面側を孔に挿入することにより、金属端子部を保持フレームに載置している。さらに、樹脂部６により、第１の保持フレーム４及び第２の保持フレーム５と第１の金属端子２及び第２の金属端子３の主面側を封止することにより、金属端子部が保持フレームで保持される構造である。また、保持フレームに金属端子部の上面部を挿入した状態で、保持フレーム及び金属端子部の上面部を樹脂封止することにより、樹脂部６と保持フレームとで金属端子部を十分に保持することができるため、金属端子部の下面部全面を樹脂部６から露出することができる。
【００２２】
半導体発光装置１は、上述した構成の半導体発光装置用パッケージに半導体発光素子７を実装したものであり、半導体発光素子７は樹脂部６の開口部底面に位置する第１の金属端子部２の第１主面２Ａの上に接続剤を介して固着してあり、所定の間隔を保って配置された第２の金属端子３の第１主面３Ａとの間をワイヤー８にてワイヤーボンドし、樹脂部６の開口部を満たす透光性樹脂９が半導体発光素子７、第１の金属端子部２の第１主面２Ａ、第２の金属端子部３の第１主面３Ａ、ワイヤー８を封止している。
【００２３】
かかる構成によれば、金属端子部の底面に凸形状を設けることなく金属端子部を樹脂部６で保持することができ、第１の金属端子部２および第２の金属端子部３の裏面および側面全面が樹脂部６から露出させることができるので、面実装でのはんだ付けの際にはんだ付け部分を目視確認でき、確実に接合が可能となり、はんだの剥離による接続不良を防止することが出来る。
【００２４】
ここで、図９〜図１１を用いて従来の半導体発光装置について説明し、本発明と比較する。
図９は従来の半導体発光装置の構造を示す上面の斜視図、図１０は従来の半導体発光装置の構造を示す平面図である。図１１は従来の半導体発光装置の構造を示す断面図であり、図１０のＸ−Ｘ断面図である。
【００２５】
図９〜図１１に示すように半導体発光装置３０は１対のリード３２および３３が樹脂部３５の側面から外部に延出しており、その末端３２Ａ、３３Ａは樹脂部３５の側面、裏面に沿って曲げ加工を必要としていた。
【００２６】
これに対して、本発明の半導体発光装置用パッケージ及び半導体発光装置では金属端子部２および金属端子部３は樹脂部６の裏面および側面から露出しており外部回路端子の役割を担うため、従来の曲げ加工工程を不必要とした。
【００２７】
また、図５は本発明の半導体発光装置用パッケージにおける保持フレームであるリードフレームの構成を示す図であり、前記半導体発光装置用パッケージ（図１〜図４参照）を製造するために用いられる金属製のリードフレーム１０の平面図である。このリードフレーム１０には打ち抜き孔１１が形成されており、リードフレーム１０は第１および第２の保持フレーム４、５を一体に複数備えている。
【００２８】
以下図６、図７を用いて本発明の半導体発光装置用パッケージの製造方法について説明する。
図６は本発明の半導体発光装置用パッケージの製造方法を示す上面斜視図、図７は本発明の半導体発光装置用パッケージの製造方法を示す裏面斜視図である。
【００２９】
先ず、一条の薄板状の金属製リードフレーム（例えば銅板）にプレス加工を行って打ち抜き孔１１を形成し、前記プレス加工の工程の中で金属端子部２、３を保持するための枠体４Ａ、５Ａを形成する。図６（ａ）および図７（ａ）に示すように、枠体４Ａ、５Ａからなる第１及び第２の保持フレーム４、５を一体に複数有するリードフレーム１０が形成される。
【００３０】
前記リードフレーム１０の加工工程後、図６（ｂ）および図７（ｂ）に示すように、リードフレーム１０の第１および第２の保持フレーム４、５に第１および第２の金属端子部２、３の上面側部分をそれぞれ挿入し、金属端子部外周で保持させまた金属端子部の段差と接する部分で接着させ、リードフレーム１０をモールド成形金型（図示せず）の所定位置に位置決めしてセットする。
【００３１】
なお、保持フレーム４、５に第１および第２の金属端子部２、３を固定させる方法としては圧入、嵌合などが考えられる。
また、第１の保持フレーム４および第２の保持フレーム５の内側に凸部を設け、第１の金属端子部２および第２の金属端子部３に凹部をそれぞれ設けて嵌合させる事で、接着も不要で簡便に組み立て可能となる。
【００３２】
その後、モールド成形金型に形成されたキャビティー内へ溶融樹脂を注入してインサート成形をすることにより、図６（ｃ）、図７（ｃ）に示すように、溶融樹脂が固化して樹脂部６が形成さる。最後に、一対の第１の保持フレーム４および第２の保持フレーム５毎に個辺化することにより、金属端子部２、３と樹脂部６と金属端子部２、３を保持するための保持フレーム４、５とを一体化した半導体発光装置用パッケージを得る。
【００３３】
ここでは、一対の第１の保持フレーム４および第２の保持フレーム５を複数対設けたリードフレーム１０に対して複数の半導体発光装置用パッケージを形成し、個辺化することにより半導体発光装置用パッケージを形成する工程を説明したが、リードフレーム１０を用いず、一対の第１の保持フレーム４および第２の保持フレーム５を個別に形成し、第１の金属端子部２および第２の金属端子部３を接着した後、樹脂部６を形成することにより半導体発光装置用パッケージを形成しても良い。
【００３４】
かかる構成によれば、保持フレーム４、５に金属端子部２、３をそれぞれ挿入・接着し樹脂を包含させることにより、金属端子部の側面３Ｃから露出する保持フレーム端部４Ｂ、５Ｂにアンカー効果を得られることができ、アンカー効果により、樹脂部６から金属端子部２、３が剥離することを防止することができる。
【００３５】
前記半導体発光装置用パッケージに半導体発光素子７を実装して図１〜図４に示す半導体発光装置を得る。つまり、半導体発光素子７を樹脂部６の開口部の底面に位置する第１の金属端子部２の第１主面２Ａ上に接続部材を介して固着し、半導体発光素子７と樹脂部６の開口部の底面に位置する第２の金属端子部３の第１主面３Ａとの間をワイヤー８にてワイヤーボンドし、樹脂部６の開口部に透光性樹脂９を満たし、透光性樹脂９で半導体発光素子７、第１の金属端子部２の第１主面２Ａ、第２の金属端子部３の第１主面３Ａ、ワイヤーを封止する。
【００３６】
これに対して従来では、図１２の従来の半導体発光装置の構造を示す断面図に示すような半導体発光装置４０では、樹脂部４４の開口部に満たした透光性樹脂４５が一対の導体４２Ａ、４２Ｂと樹脂部４４の界面を伝って起こる樹脂漏れが問題となっていたが、本発明における半導体発光装置では金属端子部２、３を保持するための保持フレーム４、５に接着することにより樹脂内部で段差ができ、樹脂漏れを防止することができるという効果も奏する。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明ははんだ付けでの確実な接合を可能とし、金属端子部を樹脂でインサート成形し、樹脂からなるカップ状の反射面を有する半導体発光装置用パッケージとこれを用いた半導体発光装置並びに半導体発光装置用パッケージの製造方法等に有用である。
【符号の説明】
【００３８】
１      半導体発光装置
２      第１の金属端子部
２Ａ      第１の金属端子部の第１主面
２Ｂ      第１の金属端子部の裏面（外部接続端子部）
３      第２の金属端子部
３Ａ      第２の金属端子部の第１主面
３Ｂ      第２の金属端子部の裏面（外部接続端子部）
３Ｃ      第２の金属端子部の側面（外部接続端子部）
４      第１の保持フレーム
４Ａ      第１の金属端子部を保持するための枠体
４Ｂ      第１の保持フレームの端部
５      第２の保持フレーム
５Ａ      第２の金属端子部を保持するための枠体
５Ｂ      第２の保持フレームの端部
６      樹脂部
７      半導体発光素子
８      ワイヤー
９      透光性樹脂
１０      リードフレーム
１１      打ち抜き孔
２０      半導体装置
２１      半導体チップ
２２Ａ      導体
２２Ｂ      導体
２３      ワイヤー
２４      樹脂
３０      半導体発光装置
３２      リード
３２Ａ      末端
３３      リード
３３Ａ      末端
３５      樹脂部
４０      半導体発光装置
４２Ａ      導体
４２Ｂ      導体
４４      樹脂部
【図１】
2011222602.tif 000003
【図２】
2011222602.tif 000004
【図３】
2011222602.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011222602.tif 000009
【図８】
2011222602.tif 000010
【図９】
2011222602.tif 000011
【図１０】
2011222602.tif 000012
【図１１】
2011222602.tif 000013
【図１２】
2011222602.tif 000014