(57)【要約】【課題】樹脂リフレクタを形成した後においてもリードフレームの反り返りによる変形を防止することのできるリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム及びそれを用いた半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームは、マトリックス状に配列された複数の搭載領域及び樹脂リフレクタ形成領域を有する基材と、複数の搭載領域の配列方向に平行な、隣接する搭載領域間を通る直線に沿って設けられ、樹脂リフレクタ形成領域中に位置する樹脂リフレクタ非形成部と、樹脂リフレクタ形成領域中の樹脂リフレクタ非形成部を除く領域に設けられ、樹脂リフレクタ非形成部により相互に接触しない複数の領域に分割された樹脂リフレクタとを備え、樹脂リフレクタの各領域には少なくとも２個の搭載領域が含まれ、樹脂リフレクタは樹脂リフレクタ形成領域におけるダイシングライン上に貫通孔を介して設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリックス状に配列されてなる、ＬＥＤ素子を搭載するための複数の搭載領域、及び前記複数の搭載領域のそれぞれの周囲を取り囲むように樹脂リフレクタが設けられる樹脂リフレクタ形成領域を有する基材と、
前記複数の搭載領域の配列方向のうちの少なくとも一方向に平行な直線であって、前記複数の搭載領域のうちの隣接する２つの搭載領域の間を通る直線に沿って設けられてなり、前記樹脂リフレクタ形成領域中に位置する樹脂リフレクタ非形成部と、
前記樹脂リフレクタ形成領域中の前記樹脂リフレクタ非形成部を除く領域に設けられ、前記樹脂リフレクタ非形成部により相互に接触しない複数の領域に分割されてなる樹脂リフレクタと
を備え、
前記樹脂リフレクタの各領域には、前記複数の搭載領域の一部であって少なくとも２個の前記搭載領域が含まれ、
前記基材の前記樹脂リフレクタ形成領域におけるダイシングライン上に貫通孔が形成されており、前記樹脂リフレクタは、当該貫通孔を介して前記樹脂リフレクタ形成領域に設けられていることを特徴とするリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム。
【請求項２】
前記樹脂リフレクタ非形成部は、平面視格子状であることを特徴とする請求項１に記載のリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム。
【請求項３】
前記樹脂リフレクタ非形成部は、前記樹脂リフレクタ形成領域の最外周に位置する一の部位から当該最外周に位置する他の部位まで連続することを特徴とする請求項１又は２に記載のリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム。
【請求項４】
前記樹脂リフレクタ形成領域は、略方形状に構成されており、
前記樹脂リフレクタ非形成部は、前記樹脂リフレクタ形成領域の対向する二辺間を直線状に連続することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム。
【請求項５】
前記樹脂リフレクタ非形成部は、前記樹脂リフレクタ形成領域の対向する二辺間を直線状に連続するとともに、前記樹脂リフレクタ形成領域の対向する他の二辺間を直線状に連続することを特徴とする請求項４に記載のリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム。
【請求項６】
前記樹脂リフレクタ非形成部の短手方向の幅が、０．１〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム。
【請求項７】
前記樹脂リフレクタ形成領域の面積に対する、前記樹脂リフレクタ非形成部により露出する前記基材の面積の面積率が、２〜３５％であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームにおける前記搭載領域上にＬＥＤ素子を実装する工程と、
前記搭載領域上に実装された前記ＬＥＤ素子を封止樹脂により封止する工程と、
前記搭載領域上に実装された前記ＬＥＤ素子が前記封止樹脂により封止された前記ＬＥＤ用リードフレームを前記ダイシングラインに沿って切断する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム及びそれを用いて半導体装置を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ（発光ダイオード）素子を基板上に実装した半導体装置が、表示装置のバックライト、各種電気機器や電子機器の表示灯、車載照明、一般照明等に用いられている。このような半導体装置は、一般に、銅基板等の放熱性基板上に電気絶縁層を介して電極を形成し、この電極上にＬＥＤ素子を実装してボンディングした後、透光性樹脂で当該ＬＥＤ素子を埋設するようにして封止した構造を有する。
【０００３】
このような構成を有する半導体装置は、ＬＥＤ素子を搭載するための複数の搭載領域と、各搭載領域の周囲を取り囲む樹脂リフレクタ形成領域とを有する、銅基板等からなるリードフレームを用意し、当該リードフレームの樹脂リフレクタ形成領域に樹脂リフレクタをトランスファ成型や射出成型等により形成した後、各搭載領域にＬＥＤ素子を実装し、透光性樹脂でＬＥＤ素子を埋設するようにして封止し、その後ＬＥＤ素子ごとにダイシングされ個片化されることにより製造される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８２７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようにしてリードフレームの樹脂リフレクタ形成領域に樹脂リフレクタをトランスファ成型等により形成すると、トランスファ成型等に用いられる金型のキャビティ内に注入された溶融樹脂の硬化収縮に伴い、樹脂リフレクタ形成後のリードフレームが樹脂リフレクタ形成面を内側にして反り返って変形してしまう。このように変形したリードフレームを用いて半導体装置を製造しようとすると、ＬＥＤ素子を実装する工程においてＬＥＤ実装装置のステージ上にリードフレームを載置する際の位置合わせが困難となったり、位置合わせ精度が低下したりする場合があるという問題がある。また、ＬＥＤ素子が実装されたリードフレームをＬＥＤ素子ごとにダイシングする工程においても同様の問題がある。さらに、半導体装置の製造過程における各工程間でのリードフレームの搬送等、リードフレームの取扱性に劣るという問題もある。
【０００６】
また、樹脂リフレクタ形成後のリードフレームが反り返って変形してしまうことにより、リードフレーム上に形成された樹脂リフレクタが剥離してしまったり、当該樹脂リフレクタに亀裂が生じてしまったりするという問題もある。さらに、光の反射効率を向上させる目的で、ＬＥＤ素子を実装する基材上に薄膜の銀めっき層等からなる反射層が形成されることがあるが、この場合においても、樹脂リフレクタ形成後のリードフレームの反り返りにより、当該反射層が剥離してしまったり、当該反射層に亀裂が生じてしまったりするという問題もある。
【０００７】
上記のような課題に鑑みて、本発明は、樹脂リフレクタを形成した後においてもリードフレームの反り返りによる変形を防止することのできるリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム、及び当該リードフレームを用いた半導体装置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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、マトリックス状に配列されてなる、ＬＥＤ素子を搭載するための複数の搭載領域、及び前記複数の搭載領域のそれぞれの周囲を取り囲むように樹脂リフレクタが設けられる樹脂リフレクタ形成領域を有する基材と、前記複数の搭載領域の配列方向のうちの少なくとも一方向に平行な直線であって、前記複数の搭載領域のうちの隣接する２つの搭載領域の間を通る直線に沿って設けられてなり、前記樹脂リフレクタ形成領域中に位置する樹脂リフレクタ非形成部と、前記樹脂リフレクタ形成領域中の前記樹脂リフレクタ非形成部を除く領域に設けられ、前記樹脂リフレクタ非形成部により相互に接触しない複数の領域に分割されてなる樹脂リフレクタとを備え、前記樹脂リフレクタの各領域には、前記複数の搭載領域の一部であって少なくとも２個の前記搭載領域が含まれ、前記基材の前記樹脂リフレクタ形成領域におけるダイシングライン上に貫通孔が形成されており、前記樹脂リフレクタは、当該貫通孔を介して前記樹脂リフレクタ形成領域に設けられていることを特徴とするリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームを提供する（発明１）。
【０００９】
上記発明（発明１）においては、前記樹脂リフレクタ非形成部は、平面視格子状であるのが好ましく（発明２）、上記発明（発明１，２）においては、前記樹脂リフレクタ非形成部は、前記樹脂リフレクタ形成領域の最外周に位置する一の部位から当該最外周に位置する他の部位まで連続するのが好ましい（発明３）。
【００１０】
上記発明（発明１〜３）においては、前記樹脂リフレクタ形成領域は、略方形状に構成されており、前記樹脂リフレクタ非形成部は、前記樹脂リフレクタ形成領域の対向する二辺間を直線状に連続するのが好ましい（発明４）。
【００１１】
上記発明（発明４）においては、前記樹脂リフレクタ非形成部は、前記樹脂リフレクタ形成領域の対向する二辺間を直線状に連続するとともに、前記樹脂リフレクタ形成領域の対向する他の二辺間を直線状に連続するのが好ましい（発明５）。
【００１２】
上記発明（発明１〜５）においては、前記樹脂リフレクタ非形成部の短手方向の幅が、０．１〜２ｍｍであるのが好ましく（発明６）、上記発明（発明１〜６）においては、前記樹脂リフレクタ形成領域の面積に対する、前記樹脂リフレクタ非形成部により露出する前記基材の面積の面積率が、２〜３５％であるのが好ましい（発明７）。
【００１３】
また、本発明は、上記発明（発明１〜７）に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームにおける前記搭載領域上にＬＥＤ素子を実装する工程と、前記搭載領域上に実装された前記ＬＥＤ素子を封止樹脂により封止する工程と、前記搭載領域上に実装された前記ＬＥＤ素子が前記封止樹脂により封止された前記ＬＥＤ用リードフレームを前記ダイシングラインに沿って切断する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する（発明８）。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、樹脂リフレクタを形成した後においてもリードフレームの反り返りによる変形を防止することのできるリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム、及び当該リードフレームを用いた半導体装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームを示す部分平面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態における基材を示す部分平面図である。
【図３】図３は、図１に示す本発明の一実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームのＡ−Ａ線における部分断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームを用いた半導体装置の製造方法を示す工程フロー図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームにおける樹脂リフレクタ非形成部の他の構成例（その１）を示す平面図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームにおける樹脂リフレクタ非形成部の他の構成例（その２）を示す平面図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームにおける樹脂リフレクタ非形成部の他の構成例（その３）を示す部分断面図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームを用いて製造された半導体装置の他の構成例（その１）を示す断面図である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームを用いて製造された半導体装置の他の構成例（その２）を示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームにおける基材の他の構成例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームを、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームを示す部分平面図であり、図２は、本発明の一実施形態における基材を示す部分平面図であり、図３は、図１に示すリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームのＡ−Ａ線における部分断面図である。
【００１７】
図１〜３に示すように、本実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１は、ＬＥＤ素子を搭載するための複数の搭載領域ＭＡ及び複数の搭載領域ＭＡのそれぞれを取り囲むようにして樹脂リフレクタ３が形成される樹脂リフレクタ形成領域ＲＡを有する平板状の基材２と、樹脂リフレクタ形成領域ＲＡに形成されてなる樹脂リフレクタ３と、樹脂リフレクタ形成領域におけるダイシングラインＤＬ上に位置する線状の樹脂リフレクタ非形成部４とを備える。
【００１８】
基材２としては、従来公知のリードフレーム用基材を用いることができ、例えば、銅、銅合金、４２合金（ニッケル４１％の鉄合金）等の金属基材；セラミックス、ガラス等の電気絶縁性基材表面に導電性材料層を設けてなる複合基材等や、所望によりそれらの基材の一方の面に銀めっき層を含む反射層を備えるものを用いることができ、基材２の放熱性の観点から金属基材を用いるのが好ましい。なお、本実施形態においては、基材２として金属基材を例に挙げて説明する。
【００１９】
基材２の大きさは、各搭載領域ＭＡに実装されるＬＥＤ素子の大きさ、各搭載領域ＭＡのピッチ等に応じて適宜設計されることができ、例えば、５５ｍｍ×５０ｍｍ程度、又はそれ以上の大きさである。また、基材２の厚みは、例えば、０．０５〜０．５ｍｍ程度である。
【００２０】
ＬＥＤ素子を搭載するための搭載領域ＭＡは、基材２上の樹脂リフレクタ形成領域ＲＡに樹脂リフレクタ３を設けた際に基材２表面が露出する略長円形状又は略方形状の領域であり、基材２上に所定のピッチでマトリックス状（複数行×複数列）に配列されている。基材２上における搭載領域ＭＡの数は、特に限定されるものではなく、基材２の大きさ、ＬＥＤ素子の大きさ、各搭載領域ＭＡのピッチ等に応じて適宜設定することができる。各搭載領域ＭＡのピッチは、ＬＥＤ素子の大きさ等に応じて適宜設定することができるが、例えば、１．２〜８ｍｍ程度である。ここで、搭載領域ＭＡのピッチとは、縦方向又は横方向に隣接する２つの搭載領域ＭＡの中心点間の距離を意味する。なお、ＬＥＤ素子からの発光の反射効率を向上させることを目的として、基材２の少なくとも各搭載領域ＭＡ上に銀めっき層等からなる反射層（厚み３μｍ程度）が電気めっき等により形成されていてもよい。
【００２１】
基材２には、縦方向（又は横方向）に並列する複数の搭載領域ＭＡを縦断（又は横断）するようにして貫通スリット５が形成されており、樹脂リフレクタ形成領域ＲＡにおけるダイシングラインＤＬ上に複数の貫通孔６が形成されている。搭載領域ＭＡを縦断（又は横断）する貫通スリット５が形成されていることで、搭載領域ＭＡが大面積の第１リード部７１及び小面積の第２リード部７２に分割され、ダイシングされて個片化されて得られる半導体装置において、それらを電気的に独立したものとすることができる。また、ダイシングラインＤＬ上に複数の貫通孔６が形成されていることで、ダイシングすべき金属量を少なくすることができるため、ダイシングブレードにかかる負荷を低減することができるとともに、上金型及び下金型を用いて基材２をクランプし、金型のキャビティ内に樹脂を流し込んで硬化させることで樹脂リフレクタ３を形成するときに、当該貫通孔６を介して樹脂リフレクタ形成領域ＲＡに位置するキャビティのすべてに樹脂を行き渡らせることができる。貫通スリット５の狭幅部の短手方向の幅Ｗ１は、特に限定されるものではないが、例えば、２００〜６００μｍの範囲で適宜設定することができる。なお、貫通スリット５及び貫通孔６には、樹脂リフレクタ３と同一の樹脂材料が充填されている。
【００２２】
樹脂リフレクタ３は、各搭載領域ＭＡの周囲を取り囲むように、かつ当該搭載領域ＭＡを露出させるようにして、樹脂リフレクタ形成領域ＲＡに設けられる。本実施形態においては、樹脂リフレクタ形成領域ＲＡ内のダイシングラインＤＬ上の少なくとも一部に線状の樹脂リフレクタ非形成部４が位置することで、樹脂リフレクタ３は、樹脂リフレクタ非形成部４を介して相互に接触しない複数の樹脂リフレクタ小領域３１に分割されている。なお、各樹脂リフレクタ小領域３１には、少なくとも１個の搭載領域ＭＡ（本実施形態においては２又は４個の搭載領域ＭＡ）が含まれる。
【００２３】
樹脂リフレクタ３の内側壁面３２は、内側壁面３２により囲まれた空間７０が上方に向けて拡径するように傾斜している。これにより、樹脂リフレクタ３がＬＥＤ素子からの発光を上方に効率的に反射する機能を果たすことができる。
【００２４】
樹脂リフレクタ３の上底面３３の幅（縦方向（又は横方向）に隣接する２つの搭載領域ＭＡの中心点を結ぶ線上における上底面３３の幅であって、樹脂リフレクタ非形成部４の存在しない部分の幅）Ｗ２は、樹脂リフレクタ非形成部４の短手方向の幅Ｗ３、リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１における樹脂リフレクタ３の強度、縦方向（又は横方向）に隣接する搭載領域ＭＡのピッチ等に応じて適宜設定することができる。
【００２５】
なお、樹脂リフレクタ３を構成する樹脂材料としては、電気絶縁性を有する材料であれば特に制限されるものではなく、例えば、ポリフタルアミド、エポキシ、シリコーン、液晶高分子等の１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２６】
本実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１は、略方形状の樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの対向する二辺間をダイシングラインＤＬに沿って直線状に連続し、かつ他の対向する二辺間をダイシングラインＤＬに沿って直線状に連続する樹脂リフレクタ非形成部４を有する。すなわち、本実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１は、ダイシングラインＤＬ上に位置する格子状の樹脂リフレクタ非形成部４を有する。ＬＥＤ用リードフレームの一表面に射出成型、トランスファ成型等により樹脂リフレクタを形成すると、樹脂材料の硬化収縮により基材２が反り返って変形してしまうが、樹脂リフレクタ非形成部４を有することで、樹脂リフレクタ３を構成する樹脂材料の硬化収縮に起因する応力ひずみを低減することができ、樹脂リフレクタ３を設けてなるリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り返りによる変形を抑制することができる。
【００２７】
樹脂リフレクタ非形成部４の短手方向の幅（樹脂リフレクタ非形成部４における基材２表面上の幅）Ｗ３は、０．１〜２ｍｍであるのが好ましく、０．２〜０．６ｍｍであるのがより好ましい。当該幅Ｗ３が０．１ｍｍ未満であると、リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を用いた半導体装置の製造過程において、ダイシング装置を用いてダイシングラインＤＬに沿ってリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１をダイシングする際に、当該幅Ｗ３がダイシング装置のダイシングブレードの幅よりも小さいために樹脂の削りカスが発生し、得られる半導体装置の特性が低下してしまうおそれがあり、また狭小な幅Ｗ３の樹脂リフレクタ非形成部４を設けるための金型の製造コストが増大し、それに伴いリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を用いて得られる半導体装置の製造コストが増大してしまうおそれがある。また、当該幅Ｗ３が２ｍｍを超えると、リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１上の搭載領域ＭＡのピッチを広げる必要があり、１枚のリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１から得られる半導体装置の数が減少するおそれがある。
【００２８】
樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの面積に対する、樹脂リフレクタ非形成部４により露出する基材２表面の合計面積の面積率は、２〜３５％であるのが好ましく、１０〜３５％であるのがより好ましく、１５〜３５％であるのが特に好ましい。当該面積率が２％未満であると、樹脂リフレクタ３を構成する樹脂材料の硬化収縮に起因する応力ひずみを効果的に低減することが困難となり、リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り返りによる変形を抑制するのが困難となるおそれがある。また、当該面積率が３５％を超えると、リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り返りによる変形を抑制することができるものの、リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１における樹脂リフレクタ非形成部４に隣接する部分の樹脂リフレクタ３の幅が低減してしまい、かかるリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を用いて得られる半導体装置に欠陥が生じるおそれがある。半導体装置における欠陥の発生を防止すべく、当該樹脂リフレクタ３の幅を増大させると、搭載領域ＭＡのピッチが増大することになり、結果として１枚のリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１から得られる半導体装置の数が減少し、製造歩留まりが低下してしまう。
【００２９】
このような構成を有するリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１は、樹脂リフレクタ３（樹脂リフレクタ小領域３１）及び樹脂リフレクタ非形成部４を形成するための所定のキャビティを有する上金型及び下金型を用いて基材２を両面からクランプし、上金型及び下金型を４０〜１８５℃程度に加熱した状態で射出成型、トランスファ成型等により樹脂材料を流し込み、その後上金型及び下金型を冷却して当該樹脂材料を硬化させることにより、基材２の樹脂リフレクタ形成領域ＲＡに樹脂リフレクタ３（樹脂リフレクタ小領域３１）を設けることで製造することができる。このときに、樹脂リフレクタ非形成部４に対応する上金型の構造部が基材２のダイシングラインＤＬ上に位置するようにして、基材２が上金型及び下金型によりクランプされるため、ダイシングラインＤＬ上に樹脂リフレクタ非形成部４を有するリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を製造することができる。
【００３０】
このようにして得られたリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１は、樹脂リフレクタ３が樹脂リフレクタ非形成部４により相互に接触しない複数の樹脂リフレクタ小領域３１に分割されているため、樹脂の硬化収縮に起因する応力ひずみが低減され、基材２の反り返りによる変形を抑制することができる。具体的には、三次元測定機（ミツトヨ社製，製品名：Crysta-Plus M776）を用いて測定したリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り量（リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の中心を基準としたときの、当該リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１のＺ軸方向（基材２に対する垂直方向）における最大変位量）を、樹脂リフレクタ非形成部４を有しないリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームの反り量に対して７５％以下にすることができる。その結果として、リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を用いた半導体装置の製造過程において樹脂リフレクタ３や所望により設けられる反射層の剥離、亀裂の発生等を抑制することができるとともに、当該製造過程のＬＥＤ素子実装工程やダイシング工程における位置合わせを容易に行うことができるとともに、位置合わせ精度を向上させることができるという効果も奏し得る。
【００３１】
次に、上述したリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を用いた半導体装置の製造方法を説明する。図４は、本実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を用いた半導体装置の製造方法を示す工程フロー図である。
【００３２】
図４に示すように、まず、本実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を準備し（図４（Ａ））、当該リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の第１リード部７１にＬＥＤ素子８の一の端子（図示せず）を接続し（図４（Ｂ））、第２リード部７２にＬＥＤ素子８の他の端子部８ｂをボンディングワイヤ８１により接続する（図４（Ｃ））。このとき、本実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１（基材２）の反り返りによる変形が抑制されていることで、例えばワイヤーボンダー等のステージ上にリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を載置する際の位置合わせを容易に行うことができるとともに、位置合わせ精度を向上させることができる。
【００３３】
次いで、ＬＥＤ素子８を搭載した搭載領域ＭＡ上の樹脂リフレクタ３の内側壁面３２で囲まれる空間７０内に封止樹脂９を充填し、ＬＥＤ素子８及びボンディングワイヤ８１を封止する（図４（Ｄ））。封止樹脂９としては、熱や光による変色、透光性の劣化等に対する耐久性に優れた樹脂材料を用いるのが好ましく、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂と、蛍光物質、シリカ、アルミナ、酸化チタン等の拡散材料の１種又は２種以上とを含むものを用いることができる。
【００３４】
その後、ダイシングラインＤＬに沿ってダイシングすることにより個片化された半導体装置１０を得ることができる（図４（Ｅ））。このダイシングをする工程（図４（Ｅ））において、本実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１（基材２）の反り返りによる変形が抑制されていることで、ダイシング装置等のステージ上にリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を載置する際の位置合わせを容易に行うことができるとともに、位置合わせ精度をも向上させることができる。
【００３５】
上述したように、本実施形態に係るリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１によれば、基材２上の樹脂リフレクタ３が樹脂リフレクタ非形成部４により複数の樹脂リフレクタ小領域３１に分割されていることで、樹脂の硬化収縮に起因する応力ひずみを低減することができるため、リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１（基材２）の反り返りによる変形を抑制することができる。したがって、リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１（基材２）の反り返りによる樹脂リフレクタ３（樹脂リフレクタ小領域３１）等の剥離・亀裂の発生等を防止することができるとともに、当該リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を用いた半導体装置１０の製造過程において、ワイヤーボンダー（ＬＥＤ素子実装装置）やダイシング装置等のステージ上に当該リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を載置する際の位置合わせを容易に行うことができるとともに、当該位置合わせ精度を向上させることができる。
【００３６】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００３７】
上記実施形態において、リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１は、格子状の樹脂リフレクタ非形成部４を有し、樹脂リフレクタ小領域３１がマトリックス状に配設されているが、これに限定されるものではなく、例えば、縦方向又は横方向に連続する直線状の樹脂リフレクタ非形成部４を少なくとも１つ有していてもよい。また、図５に示すように、リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１は、環状の樹脂リフレクタ非形成部４を有していてもよいし、図６に示すように、鉤状の樹脂リフレクタ非形成部４を有していてもよい。さらに、断続的な樹脂リフレクタ非形成部４を有していてもよい。
【００３８】
上記実施形態において、樹脂リフレクタ小領域３１の外側壁面３１ａは、基材２表面に対して略垂直に立設されているが、これに限定されるものではなく、例えば、図７に示すように、樹脂リフレクタ非形成部４の短手方向の幅Ｗ３が上方に向けて広がるように、樹脂リフレクタ小領域３１の外側壁面３１ａが傾斜していてもよい。この場合において、基材２表面の垂直方向に対する外側壁面３１ａのなす角度（傾斜角度）θは、３〜２０度であるのが好ましく、５〜１０度であるのがより好ましい。上記傾斜角度θが上記範囲内であることで、リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を作製するために用いられる金型の製造コストを低減することができ、結果としてリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の製造コストを低減することができ、ひいては半導体装置１０の製造コストをも低減することができる。また、上記傾斜角度θが上記範囲内であることで、リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を用いて半導体装置１０を製造する工程におけるダイシングラインＤＬに沿ってダイシングする際のダイシングブレードの磨耗を抑制することができる。一方、上記傾斜角度θが２０度を超えると、樹脂リフレクタ非形成部４に隣接する部分の樹脂リフレクタ３の幅が低減することで樹脂リフレクタ３の強度が低下してしまい、リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を用いて半導体装置１０を製造する工程におけるダイシングラインＤＬに沿ってダイシングする際に樹脂リフレクタ３にクラック等が生じ、樹脂リフレクタ３が破損してしまうおそれがある。その結果として、製造歩留まりが低下してしまうおそれがある。
【００３９】
上記実施形態において、樹脂リフレクタ非形成部４が一部のダイシングラインＤＬ上に位置するようにして、基材２の樹脂リフレクタ形成領域ＲＡ上に樹脂リフレクタ３（樹脂リフレクタ小領域３１）が設けられているが、これに限定されるものではなく、例えば、すべてのダイシングラインＤＬ上に樹脂リフレクタ非形成部４が位置するように、樹脂リフレクタ（樹脂リフレクタ小領域３１）が設けられていてもよい。すなわち、各樹脂リフレクタ小領域３１は、１つの搭載領域ＭＡを有するようにして構成されていてもよい。これにより、半導体装置の製造過程におけるダイシング工程において、ダイシングによる樹脂の削りカスの発生量を大幅に低減することができる。
【００４０】
上記実施形態において、ダイシングラインＤＬは、個片化される１つの半導体装置１０に一のＬＥＤ素子８（搭載領域ＭＡ）が含まれるように設定されているが、これに限定されるものではなく、１個の半導体装置１０に複数個（例えば、４個）のＬＥＤ素子８（搭載領域ＭＡ）が含まれるように設定されていてもよい。
【００４１】
上記実施形態において、リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１における搭載領域ＭＡは、基材２の縦方向（又は横方向）に並列する搭載領域ＭＡを縦断（又は横断）する貫通スリット５により、大面積の第１リード部７１及び小面積の第２リード部７２に分割されているが、これに限定されるものではなく、例えば、基材２の縦方向（又は横方向）に並列する搭載領域ＭＡの略中央を縦断（又は横断）する貫通スリット５により、略同一面積の第１リード部７１及び第２リード部７２に分割されていてもよい。この場合において、当該リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を用いて得られる半導体装置１０は、図８に示すように、第１リード部７１及び第２リード部７２を跨ぐようにして、ＬＥＤ素子８の一方の端子部８ａが第１リード部７１に接続され、他方の端子部８ｂが第２リード部７２に接続された構成とすることができる。また、図９に示すように、搭載領域ＭＡは、基材２の縦方向（又は横方向）に並列する搭載領域ＭＡを縦断（又は横断）する、２つの平行する貫通スリット５，５により、第１〜第３リード部７１〜７３に分割されていてもよい。この場合において、当該リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を用いて得られる半導体装置１０は、搭載領域ＭＡの中央（２つの貫通スリット５，５の間）に位置する第３リード部７３にＬＥＤ素子８が実装され、ＬＥＤ素子８の一方の端子部８ａが第１リード部７１に接続され、他方の端子部８ｂが第２リード部７２に接続された構成とすることができる。
【００４２】
上記実施形態において、リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の樹脂リフレクタ形成領域ＲＡにおける基材２の表面及びその裏面は平坦形状に構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、図１０に示すように、当該表面及び裏面に溝２１，２２が形成されていてもよい。当該表面に溝２１が形成されていることで、樹脂リフレクタ３を基材２上に強固に接着させることができ、当該裏面に溝２２が形成されていることで、ダイシングされる基材２の厚み（金属量）をさらに低減することができ、ダイシングブレードにかかる負荷をさらに低減することができる。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例等を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例等に何ら限定されるものではない。
【００４４】
〔実施例１〕
基材２として厚み０．２ｍｍ、横５５ｍｍ×縦５０ｍｍの大きさの銅板を準備し、図２に示す形状の貫通スリット５及び貫通孔６をエッチングにより形成した。なお、縦方向に隣接する搭載領域ＭＡのピッチを３ｍｍとし、横方向に隣接する搭載領域ＭＡのピッチを３．７ｍｍとし、基材２上に１３行×１３列のマトリックス状に配列された搭載領域ＭＡを設けるように、貫通スリット５及び貫通孔６を形成した。
【００４５】
このようにして得られた基材２を１５０℃に加熱した所定の上金型及び下金型でクランプし、樹脂リフレクタ３を構成するエポキシ樹脂を含む樹脂材料（日立化成社製，製品名：ＣＥＬ−Ｗ−７００５，硬化収縮率：０．４％（ＭＤ／ＴＤ））をキャビティ内に流し込み、その後金型を冷却して樹脂材料を硬化させた。なお、上金型として、４つの搭載領域ＭＡを含む２５個の樹脂リフレクタ小領域３１、６つの搭載領域ＭＡを含む１０個の樹脂リフレクタ小領域３１及び９つの搭載領域ＭＡを含む１個の樹脂リフレクタ小領域３１をマトリックス状に配列させ得る樹脂リフレクタ非形成部４が設けられるように、当該樹脂リフレクタ非形成部４に対応する構造部を有する上金型を使用した（縦方向に７本及び横方向に７本の樹脂リフレクタ非形成部４）。なお、樹脂リフレクタ非形成部４の短手方向の幅Ｗ３が０．５ｍｍとなるように設定した（樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの面積に対する樹脂リフレクタ非形成部４により露出する基材２の合計面積の面積率：１７％）。そして、得られたリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り量（リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の中心を基準としたときの、当該リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１のＺ軸方向（基材２に対する垂直方向）における最大変位量，ｍｍ）を、三次元測定機（ミツトヨ社製，製品名：Crysta-Plus M776）を用いて測定した。結果を表１に示す。
【００４６】
〔実施例２〕
１つの搭載領域ＭＡを含む樹脂リフレクタ小領域３１をマトリックス状に配列させ得る、縦方向及び横方向のそれぞれに連続する１４本の樹脂リフレクタ非形成部４（格子状の樹脂リフレクタ非形成部４）が設けられるように、当該樹脂リフレクタ非形成部４に対応する構造部を有する上金型を使用した以外は、実施例１と同様にしてリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を製造した（樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの面積に対する樹脂リフレクタ非形成部４により露出する基材２の合計面積の面積率：３５％）。そして、得られたリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り量（ｍｍ）を測定した。結果を表１にあわせて示す。
【００４７】
〔実施例３〕
１３個の搭載領域ＭＡを含む樹脂リフレクタ小領域３１を横方向に配列させ得る、樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの縦方向に連続する１４本の樹脂リフレクタ非形成部４が設けられるように、当該樹脂リフレクタ非形成部４に対応する構造部を有する上金型を使用した以外は、実施例１と同様にしてリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を製造した（樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの面積に対する樹脂リフレクタ非形成部４により露出する基材２の合計面積の面積率：１５％）。そして、得られたリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り量（ｍｍ）を測定した。結果を表１にあわせて示す。
【００４８】
〔実施例４〕
１３個の搭載領域ＭＡを含む樹脂リフレクタ小領域３１を縦方向に配列させ得る、樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの横方向に連続する１４本の樹脂リフレクタ非形成部４が設けられるように、当該樹脂リフレクタ非形成部４に対応する構造部を有する上金型を使用した以外は、実施例１と同様にしてリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を製造した（樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの面積に対する樹脂リフレクタ非形成部４により露出する基材２の合計面積の面積率：１９％）。そして、得られたリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り量（ｍｍ）を測定した。結果を表１にあわせて示す。
【００４９】
〔実施例５〕
樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの縦方向及び横方向のそれぞれに連続する２本の樹脂リフレクタ非形成部４が設けられるように、当該樹脂リフレクタ非形成部４に対応する構造部を有する上金型を使用した以外は、実施例１と同様にしてリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を製造した（樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの面積に対する樹脂リフレクタ非形成部４により露出する基材２の合計面積の面積率：５％）。そして、得られたリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り量（ｍｍ）を測定した。結果を表１にあわせて示す。
【００５０】
〔実施例６〕
樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの縦方向及び横方向のそれぞれに連続する４本の樹脂リフレクタ非形成部４が設けられるように、当該樹脂リフレクタ非形成部４に対応する構造部を有する上金型を使用した以外は、実施例１と同様にしてリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を製造した（樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの面積に対する樹脂リフレクタ非形成部４により露出する基材２の合計面積の面積率：１０％）。そして、得られたリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り量（ｍｍ）を測定した。結果を表１にあわせて示す。
【００５１】
〔実施例７〕
樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの縦方向及び横方向のそれぞれに連続する６本の樹脂リフレクタ非形成部４が設けられるように、当該樹脂リフレクタ非形成部４に対応する構造部を有する上金型を使用した以外は、実施例１と同様にしてリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を製造した（樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの面積に対する樹脂リフレクタ非形成部４により露出する基材２の合計面積の面積率：１５％）。そして、得られたリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り量（ｍｍ）を測定した。結果を表１にあわせて示す。
【００５２】
〔実施例８〕
樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの縦方向及び横方向のそれぞれに連続する８本の樹脂リフレクタ非形成部４が設けられるように、当該樹脂リフレクタ非形成部４に対応する構造部を有する上金型を使用した以外は、実施例１と同様にしてリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を製造した（樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの面積に対する樹脂リフレクタ非形成部４により露出する基材２の合計面積の面積率：２０％）。そして、得られたリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り量（ｍｍ）を測定した。結果を表１にあわせて示す。
【００５３】
〔実施例９〕
樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの縦方向及び横方向のそれぞれに連続する１０本の樹脂リフレクタ非形成部４が設けられるように、当該樹脂リフレクタ非形成部４に対応する構造部を有する上金型を使用した以外は、実施例１と同様にしてリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を製造した（樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの面積に対する樹脂リフレクタ非形成部４により露出する基材２の合計面積の面積率：２５％）。そして、得られたリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り量（ｍｍ）を測定した。結果を表１にあわせて示す。
【００５４】
〔実施例１０〕
樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの縦方向に連続する２本の樹脂リフレクタ非形成部４が設けられるように、当該樹脂リフレクタ非形成部４に対応する構造部を有する上金型を使用した以外は、実施例１と同様にしてリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を製造した（樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの面積に対する樹脂リフレクタ非形成部４により露出する基材２の合計面積の面積率：２％）。そして、得られたリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り量（ｍｍ）を測定した。結果を表１にあわせて示す。
【００５５】
〔比較例１〕
樹脂リフレクタ非形成部４に対応する構造部を有しない上金型を使用し、樹脂リフレクタ非形成部４が設けられないようにした以外は、実施例１と同様にしてリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を製造し、得られたリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り量（ｍｍ）を測定した。結果を表１にあわせて示す。
【００５６】
〔比較例２〕
樹脂リフレクタ３を構成する樹脂材料として、液晶高分子樹脂を含む樹脂材料（住友化学社製，製品名：ＳＣＧ−２２３，硬化収縮率：０．３２％（ＭＤ），０．６８％（ＴＤ））を用いた以外は比較例１と同様にしてリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を製造し、得られたリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り量（ｍｍ）を測定した。結果を表１にあわせて示す。
【００５７】
〔比較例３〕
樹脂リフレクタ３を構成する樹脂材料として、ポリフタルアミド樹脂を含む樹脂材料（ソルベイ社製，製品名：Ａ４４２２ ＬＳ ＷＨ１１８，硬化収縮率：０．５％（ＭＤ），０．６％（ＴＤ））を用いた以外は比較例１と同様にしてリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を製造し、得られたリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り量（ｍｍ）を測定した。結果を表１にあわせて示す。
【００５８】
〔比較例４〕
樹脂リフレクタ３を構成する樹脂材料として、ポリフタルアミド樹脂を含む樹脂材料（クラレ社製，製品名：ジェネスタＴＡ１１２，硬化収縮率：０．４６％（ＭＤ），０．８６％（ＴＤ））を用いた以外は比較例１と同様にしてリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を製造し、得られたリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り量（ｍｍ）を測定した。結果を表１にあわせて示す。
【００５９】
〔比較例５〕
樹脂リフレクタ３を構成する樹脂材料として、シリコーン樹脂を含む樹脂材料（東レ・ダウコーニング社製，製品名：ＯＥ−６６６５，硬化収縮率：０．６％）を用いた以外は比較例１と同様にしてリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を製造し、得られたリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り量（ｍｍ）を測定した。結果を表１にあわせて示す。
【００６０】
〔比較例６〕
上金型を１３５℃に加熱し、下金型を１５０℃に加熱した以外は、比較例２と同様にしてリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を製造し、得られたリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り量（ｍｍ）を測定した。結果を表１にあわせて示す。
【００６１】
〔比較例７〕
上金型及び下金型を８０℃に加熱した以外は、比較例２と同様にしてリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１を製造し、得られたリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１の反り量（ｍｍ）を測定した。結果を表１にあわせて示す。
【００６２】
【表１】
2015159324.tif 000003
【００６３】
表１に示すように、樹脂リフレクタ形成領域ＲＡ内のダイシングラインＤＬ上に樹脂リフレクタ非形成部４を有する実施例１〜１０のリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム１は、反り量が極めて小さかった。特に、実施例１〜４及び実施例６〜９から明らかなように、樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの面積に対する樹脂リフレクタ非形成部４により露出する基材２の合計面積の面積率を１５％以上としても、反り量にほとんど変化が見られなかった。
【００６４】
一方、樹脂リフレクタ形成領域内に樹脂リフレクタ非形成部を有しない比較例１〜７のリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームは、反り量が大きく、硬化収縮率（ＭＤ）の低い樹脂材料を用いた比較例２のリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームにおいても、実施例１〜９のリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームよりも反り量が大きかった。また、比較例６及び７から明らかなように、金型の加熱温度を低温にしても、反り量に大きな変化は見られなかった。
【００６５】
この結果から、樹脂リフレクタ形成領域内（ダイシングライン上）に樹脂リフレクタ非形成部を有することで、樹脂の硬化収縮に伴うリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームの反り返りによる変形を効果的に抑制し得ることが確認された。特に、実施例１及び２のように、格子状の樹脂リフレクタ非形成部を有することで、樹脂の硬化収縮に伴うリフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームの反り返りによる変形を極めて効果的に抑制し得ることが確認された。特に、樹脂リフレクタ形成領域ＲＡの面積に対する樹脂リフレクタ非形成部４により露出する基材２の合計面積の面積率を１０〜３５％、さらには１５〜３５％とすることで、リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレームの反り返りによる変形を効果的に抑制し、かつかかるリードフレームのダイシング時における樹脂リフレクタの破損等をも効果的に抑制し得るものと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、ＬＥＤ素子を利用する種々の半導体装置の製造に有用である。
【符号の説明】
【００６７】
１…リフレクタ付きＬＥＤ用リードフレーム
２…基材
３…樹脂リフレクタ
３１…樹脂リフレクタ小領域
４…樹脂リフレクタ非形成部
８…ＬＥＤ素子
９…封止樹脂
１０…半導体装置
【図１】
2015159324.tif 000004
【図２】
2015159324.tif 000005
【図３】
2015159324.tif 000006
【図４】
2015159324.tif 000007
【図５】
2015159324.tif 000008
【図６】
2015159324.tif 000009
【図７】
2015159324.tif 000010
【図８】
2015159324.tif 000011
【図９】
2015159324.tif 000012
【図１０】
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