(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージの製造方法であって：
基板をもたらすステップであり、当該基板が接触表面と、デバイス搭載表面を含む前記接触表面の周囲で当該基板中に延びるノッチとを有する、ステップと；
保護フランジを有するモールドをもたらすステップと；
前記保護フランジが前記ノッチ内に延在するように、前記基板を前記モールド内に位置づける基板位置づけステップと；
前記モールドをモールディング化合物で充填するステップであり、前記保護フランジが前記モールディング化合物の前記接触表面への流れを妨げる、充填ステップと；
を含む製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の製造方法であり、前記モールドが、前記ノッチの中へと延びる内方表面を有するパッケージを形成するように形状付けられている、製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の製造方法であり、
前記モールドに対する前記接触表面が、前記モールドと前記接触表面との間のインターフェイスを画定し、前記保護フランジが前記接触表面の全周の周りで前記ノッチの中へと延び、前記モールドがさらに、前記保護フランジの周りで前記基板に近接してモールディングキャビティを画成するように、前記基板が前記モールド内に位置づけられ、かつ、
前記充填ステップが、モールディングキャビティを前記モールディング化合物で充填してパッケージ壁を形成し、前記保護フランジが前記モールディング化合物の前記インターフェイスへの到達を阻止する、
製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の製造方法であり、
前記基板位置づけステップにおいて、
前記保護フランジが、前記接触表面に近接した前記ノッチの内方側で前記ノッチの中へと延び；かつ
前記モールディングキャビティが、前記接触表面から離間した前記ノッチの外方側で前記ノッチの中へと延び、それにより前記充填ステップにおいて前記パッケージ壁が前記ノッチの中へと延びる、
製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の製造方法であり、さらに、
前記モールディング化合物を硬化させるステップを含む製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の製造方法であり、
前記基板が、前記接触表面の上の金属被覆を有する、
製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の製造方法であり、
前記金属被覆が鉄、金、ニッケル、パラジウム、銀又は銅を含む、
製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載の製造方法であり、さらに、
前記接触表面の上にデバイスを取り付けるステップを含む製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の製造方法であり、
前記デバイスが発光ダイオードである、
製造方法。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の製造方法であり、さらに、
前記デバイスを封止材の中に封止するステップを含む製造方法。
【請求項１１】
接触表面と、前記接触表面の周囲及び下方で延びるノッチとを有する基板と；
モールディング化合物を用いて前記基板上にモールディング固化されたパッケージ壁であり、前記接触表面の周囲及び前記ノッチの周囲の基板上にあり、前記接触表面の平面から離れて延びるパッケージ壁と；
を含むパッケージであり、
前記ノッチが前記接触表面に近接する内側エッジを有し、
前記パッケージ壁が、前記接触表面に対して25°から85°又は90°の角度をなす内方表面を有し、
前記パッケージ壁が前記ノッチの中へと延び、
前記ノッチの内側エッジ及び前記接触表面が、前記パッケージ壁の前記内方表面から離間した、
パッケージ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のパッケージであり、
前記内方表面が前記接触表面に対して25°から85°の角度である、
パッケージ。
【請求項１３】
請求項１１に記載のパッケージであり、
前記内方表面が前記接触表面に対して90°の角度である、
パッケージ。
【請求項１４】
請求項１１、１２又は１３に記載のパッケージであり、さらに、
前記接触表面の上の金属被覆を含むパッケージ。
【請求項１５】
請求項１１、１２、１３又は１４に記載のパッケージであり、さらに、
前記接触表面の上に搭載されたデバイスを含み、
さらに選択的に前記デバイスの周りの封止材を含むパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージの製造方法、パッケージ及び該パッケージを用いてパッケージングされたデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスは、多くの異なる方法でパッケージングすることができる。使用される1つのアプローチは、モールドキャビティを有するモールド内に基板を位置づけ、次いでモールド化合物をキャビティ内に射出してパッケージを形成することである。
【０００３】
基板は、特に、リードフレームであっても良い。このアプローチは、低コストパッケージをもたらすことができる。このような低コストのパッケージは、例えば発光ダイオード、LEDsを搭載するための多くの用途で使用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第2013/0037837A1号明細書
【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、モールディングプロセスにおいて問題が生じる可能性がある。モールディング化合物は、基板とモールドとの間の狭い隙間の間に入り込み、モールディング化合物が不利益をもたらすような場所で基板を被覆してしまうことがある。特に、モールディング化合物がデバイス搭載表面又はボンドパッド上に存在してしまう場合、デバイス搭載表面へのデバイスの接着又はボンドパッドへの接合（bond）が損なわれる可能性がある。
【０００６】
この理由のために、必要としない領域からモールディング化合物を除去するためのモールディングステップの後に、「デフラッシュ（deflash）」として知られているステップを提供することができる。しかしながら、このデフラッシュステップは追加のステップであり、時間及び費用がかかる。したがって、このようなデフラッシュステップの必要性を低減又は排除することができれば有益であろう。
【０００７】
米国特許第2013/0037837A1号明細書（特許文献１）は、リードフレーム、リードフレームの取付けパッドに搭載された光源、リードフレーム内のノッチ、及び取付けパッド・ノッチの周囲の反射カップを含むデバイスを開示しており、方法も開示している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は特許請求の範囲によって定義される。
【０００９】
一特徴に従って、パッケージの製造方法がもたらされる。
【００１０】
当該製造方法は、基板をもたらすステップであり、当該基板が接触表面と、前記接触表面の周囲で当該基板中に延びるノッチとを有する、ステップと；保護フランジを有するモールドをもたらすステップと；前記保護フランジが前記ノッチ内に延在するように、前記基板を前記モールド内に位置づける基板位置づけステップと；前記モールドを前記モールディング化合物で充填するステップであり、前記保護フランジが前記モールディング化合物の前記接触表面への流れを妨げる、充填ステップと；を含む。
【００１１】
モールディング中に接触表面の周囲に保護フランジを設けることにより、モールドと接触表面との間へのモールディング化合物の流入が阻止される。従来のパッケージモールディング方法では、接触表面上のそのようなモールディング化合物が、デフラッシュとして知られる別個のプロセスにより除去される。本発明はデフラッシュプロセスステップの必要性を排除又は減少することができる。
【００１２】
デフラッシュステップは、モールディング化合物の残余分のリードフレームへの接着を減少させてしまい、反射性を減少させてしまう。デフラッシュステップのこれらの不利点は本発明を用いることにより緩和できる。
【００１３】
本発明は、側壁の形成に特に有用であり、特にモールドを成形して、接触表面に面した内方表面を有する側壁を形成することができる。この内方表面は接触表面に対して25°乃至90°の角度をなし、傾斜した内方表面がノッチの中へと延びる。実施形態において、接触表面に対して40°乃至85°の鋭角に側壁を成形することができる。
【００１４】
一実施形態において、前記モールドに対する前記接触表面が、前記モールドと前記接触表面との間のインターフェイスを画定し、前記保護フランジが前記接触表面の全周の周りでノッチの中へと延び、前記モールドがさらに、前記保護フランジの周りで前記基板に近接してモールディングキャビティを画成するように、基板が前記モールド内に位置づけられ、かつ、前記充填ステップが、モールディングキャビティをモールディング化合物で充填してパッケージ壁を形成し、前記保護フランジが前記モールディング化合物の前記インターフェイスへの到達を阻止する。
【００１５】
前記接触表面の全周の周りで、前記モールドと前記接触表面との間のインターフェイスに対して前記保護フランジを設けることにより、前記インターフェイスからの前記モールディング材料の効果的な封鎖が達成される。
【００１６】
特定実施形態において、前記基板位置づけステップにおいて、前記保護フランジが、前記接触表面に近接した前記ノッチの内方側で前記ノッチの中へと延び；かつ前記モールディングキャビティが、前記接触表面から離間した前記ノッチの外方側で前記ノッチの中へと延び、それにより前記充填ステップにおいて前記パッケージ壁が前記ノッチの中へと延びる、ように前記基板が位置づけられる。
【００１７】
当該方法はさらに、前記モールディング化合物を硬化させてデバイスを搭載するための準備ができた完成したパッケージを形成する。
【００１８】
金属被覆を形成するステップがモールド内に基板を位置づけるステップの前であるようなプロセスにおいて、前記基板が、デバイスを搭載するために、接触表面上に金属被覆を有することができる。
【００１９】
前記金属被覆は特に効果的な導電体である銀又は銅であって良い。
【００２０】
前記基板はリードフレームであって良い。
【００２１】
前記製造方法は、接触表面上にデバイスを搭載することを含んでも良い。当該デバイスは発光ダイオードであって良い。
【００２２】
当該製造方法は、前記デバイスを封止材の中に封止するステップを含んでも良い。
【００２３】
このようにして、デバイスを含む完成されたパッケージを製造することができる。
【００２４】
こうして、本方法は、デバイスを搭載する準備ができたパッケージの形成に関し、同様にパッケージ内に搭載されたデバイスを伴う完成状態にあるパッケージにも関する。
【００２５】
他の特徴に従ったパッケージがもたらされる。
【００２６】
当該パッケージは、接触表面と、前記接触表面の周囲及び下方で延びるノッチとを有する基板と、前記接触表面の周囲の前記基板上方で、前記基板上にある側壁と、を含み、前記側壁は、前記接触表面に対面し、前記ノッチの中へ延びる内方表面を有する。
【００２７】
前記接触表面の周囲で、前記接触表面のレベルよりも下方で延びるノッチを設けることにより、上述の方法を用いることができる。こうして、そのようなパッケージが，デフラッシュステップの必要性なしに製造することができる。
【００２８】
当該パッケージはさらに、前記接触表面上の金属層を含んでも良い。
【００２９】
金属層は、デバイス搭載表面及び1個又はそれ以上のボンドパッドを含んでも良い。
【００３０】
本発明は、前記接触表面上に搭載されるデバイスを含むパッケージにも関する。
【００３１】
デバイスの周囲に封止材をもたらすこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第1実施形態に従ったパッケージ製造方法における一ステップを示す。
【図２】本発明の第1実施形態の方法で製造したパッケージを示す。
【図３】図２のパッケージを用いたパッケージングされたデバイスを示す。
【図４】本発明の第２実施形態に従ったパッケージを示す。
【図５】比較例の製造方法における一ステップを示す。
【図６】上記比較例に従って製造されたパッケージを示す。  図面は、縮尺どおりではない。同様な又は対応する部材には、異なる図面において同一の参照符号が与えられており、それらに関する説明は必ずしも反復しない。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３４】
本発明の第1実施形態において、図1を参照すると、成形された金属の導電性リードフレームの形態をとる基板10は、対向する第1主表面16及び第2主表面18を有する。接触表面12が第1主表面上に設けられ、ノッチ14が接触表面の完全な円周の周囲に延び、第1主表面から第2主表面に向かって延びる。
【００３５】
金属被覆20が接触表面12上に設けられる。金属被覆は、例えば、鉄、金、ニッケル、パラジウム、銀又は銅であって良い。
【００３６】
接触表面は、デバイスに接触する基板の表面である。接触表面12は、単一の接続された金属被覆を有する単一の接続された接触表面ではないことに留意されたい。代わりに、接触表面12に多数の間隙26があり、接触表面が多数の区別された接触部をもたらすことができる。多数の接触部には、完成デバイスにおいてデバイスがボンディングされるデバイス搭載表面22と、多数のボンディングパッド24とが含まれる。ただ1つのボンディングパッドしか図1には図示していない。図示の実施形態において、間隙26は、リードフレーム表面10及び金属被覆20の両方に存在する。
【００３７】
パッケージを形成するために、基板10をモールド30内に位置づける。モールドは、第1ピース32及び第2ピース34で形成される。基板10の第2主表面18は、モールドの第2ピース34に対して位置づけられる。次に、第1ピース32を位置づけて、第1ピース32と基板10の第1主表面16との間に、モールディングキャビティ40を画成する。側壁36が、モールディングキャビティ40の周りにあり、保護フランジ38が基板10のノッチ14中へと延びる。保護フランジ38はゆえに、金属被覆20及び接触表面12を越えて基板10中へと延びる。保護フランジ38はノッチ14の内側エッジに隣接し、ノッチの内側エッジは接触表面12に近接したエッジである。
【００３８】
第1ピース32と基板10又は金属被覆20との間のインターフェイス46には、小さな隙間が必然的に存在するが、このインターフェイス46は保護フランジ38によって包囲されている。
【００３９】
その後、所定の圧力及び温度でモールディングキャビティ40内にモールディング化合物を射出し、熱で固化させて、パッケージ壁42を形成する。モールディング化合物は間隙26をも充填することに留意されたい。所定の温度及び時間での硬化が実行される。形成されたパッケージは、その後、モールド30から取り外される（図2）。
【００４０】
この状態で、パッケージは、ノッチ14中へと延びる内方表面44を有するパッケージ壁42を伴う基板10を含む。デバイス搭載表面22及びボンドパッド24の金属被覆20は、パッケージ壁42の内方表面から離間している。
【００４１】
図示の実施形態において、内方表面44は、第1主表面16に対して25°乃至90°の角度で傾斜している。90°未満の鋭角は、完成したデバイスに利益をもたらし得る。特に、40乃至70°の角度は光出力を増加させ得る。しかしながら、最大のデバイスを収容するためには、90°の角度が適切である。
【００４２】
図1及び図2の実施形態に従ったプロセスを、図5及び図6の比較例と比較することができる。この比較例は、比較例のモールド30が保護フランジ38を具備していない点を除いて、実施形態と同様である。したがって、比較例における同様の構成要素については同一の参照符号を用いて、説明は反復しない。
【００４３】
図1及び図2の実施形態に従ったプロセスの間、モールディングキャビティ40と接触表面12との間に延びる保護フランジ38によって、モールディング化合物が接触表面12に到達することが妨げられるか或いは防止される。
【００４４】
対照的に、図5及び図6の比較例では、たとえモールドの第1ピース32が接触表面12又は金属被覆20に当接したとしても、インターフェイス４６において間隙が残り、ある量のモールディング化合物が圧力下で進入する。モールディング化合物は、完成したデバイスの反射率及び熱安定性に影響を与えるであろう。
【００４５】
したがって、比較例では、余分な工程、すなわちデフラッシュ（deflash）工程が必要である。
【００４６】
こうして、図1及び図2の実施形態において、保護フランジ38は、金属被覆22とモールド30の第1ピース32との間のインターフェイス46を封鎖する。このことにより、モールディング化合物がインターフェイス４６の如何なる間隙に進入することも阻止され、次に、モールディング化合物を除去するためのデフラッシュ工程を必要としないことを意味する。
【００４７】
第1実施形態に戻ると、図2のパッケージを使用して、図3に示すようなパッケージングされたデバイスを準備することができる。デバイスチップ50は、任意の既知の方法でデバイス搭載表面22上に搭載される。必要であれば、ボンドワイヤ52が基板10上のボンドパッド24に接続される。例えば、フリップチップボンディングのような別のボンディング技術を使用することもできる。上述したパッケージの製造方法において、デバイス搭載表面22及びボンドパッド24が、モールディング化合物の侵入から保護されていることに留意されたい。
【００４８】
次に、例えばシリコーンの封止剤54が、モールド30の両側壁36間のパッケージ内に導入され、デバイスチップ50を覆う。この封止剤54はノッチ14の空隙部分をも充填する。
【００４９】
デバイスチップ50は、特に、発光ダイオード、LEDであっても良い。パッケージングされたLEDデバイスは、バックライト、フラッシュ、自動車及びディスプレイ用途の照明、又は交通信号など照明に使用することができる。
【００５０】
図1乃至図3の実施形態において、内方表面44は、接触表面に対して90°未満の鋭角で傾斜しており、LEDデバイス50からの光を捕捉してパッケージから外方前方に方向付ける傾斜した反射器を提供する。
【００５１】
図4に示す別の実施形態において、側壁42は垂直であり、すなわち金属被覆20で覆われた接触表面12に対して90°である。この実施形態では、側壁の内方表面44は、接触表面12に近接したノッチ14のエッジから垂直に延びている。側壁42は、ノッチを完全に充填する。
【００５２】
上記の実施形態は基板10としてリードフレームを使用しているが、本発明は他の基板タイプにも適用することができる。変形的な例では、リードフレームは、メタライゼーション（金属化部）を有するフレキシブル基板に置き換えられる。さらなる変形例は、柔軟性のない基板の使用を含み得る。
【００５３】
基板が導電性リードフレームではなく絶縁性である場合、金属化部20にのみギャップ26を設け、基板10にはギャップ26を設けないようにすることが可能である。
【００５４】
図面、明細書及び添付の特許請求の範囲の研究から、請求項に係る発明を実施する上で、開示した実施形態に対する他の変更が当業者により理解され、達成され得る。特許請求の範囲において、「含む（comprising）」という単語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「a」又は「an」は複数を除外しない。互いに異なる従属請求項においてある手段が記載されているという事実は、それらの手段の組合せが利点のために用いられ得ないことを意味しない。特許請求の範囲における如何なる参照符号も、その範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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