(57)【要約】【課題】樹脂の未充填や外観不良を抑制することを目的とする。【解決手段】複数のリードフレーム１，２の少なくとも１つに、１または複数の貫通孔６を設けることにより、リードフレーム１，２を保持しながら半導体素子の搭載領域４を形成する樹脂を注入する際に、リードフレーム１，２の裏面から貫通孔６を樹脂流通経路として樹脂注入することができるため、樹脂の流通経路が短縮され、樹脂の未充填や外観不良を抑制することができる。【選択図】図１
2012028743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面に素子搭載領域を備える１または複数の第１のリードフレームと、
主面に接続領域を備えて電気的に独立して形成される１または複数の第２のリードフレームと、
前記第１のリードフレームと前記第２のリードフレームの内の少なくとも一方に設けられる前記主面から前記主面に対する裏面までを貫通する１または複数の貫通孔と、
前記第１のリードフレームおよび前記第２のリードフレームの前記主面上に前記素子搭載領域および前記接続領域を開口して形成される樹脂部と、
前記第１のリードフレームと前記第２のリードフレームの前記主面に対する側面の少なくとも一部および前記第１のリードフレームと前記第２のリードフレームとの間隙ならびに前記貫通孔内に少なくとも設けられる保持樹脂と
を有し、前記樹脂部が前記貫通孔の少なくとも一部を覆い、前記樹脂部と前記保持樹脂が同一材料からなることを特徴とする半導体装置用パッケージ。
【請求項２】
前記保持樹脂が前記側面の少なくとも一部および前記間隙ならびに前記貫通孔内のみに設けられることを特徴とする請求項１記載の半導体装置用パッケージ。
【請求項３】
前記貫通孔の周囲に第１の段差を設けてリードフレーム厚が薄い部分を設け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装置用パッケージ。
【請求項４】
前記側面の少なくとも一部および前記間隙の周囲に第２の段差を設けてリードフレーム厚が薄い部分を設け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装置用パッケージ。
【請求項５】
前記第１の段差あるいは前記第２の段差が断続的に形成される複数の段差からなることを特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の半導体装置用パッケージ。
【請求項６】
前記第１の段差あるいは前記第２の段差が連続的に形成される１つの段差からなることを特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の半導体装置用パッケージ。
【請求項７】
前記樹脂部の開口内で前記第１のリードフレームと前記第２のリードフレームとの間隙から露出する前記保持樹脂の表面に凹凸が形成されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の半導体装置用パッケージ。
【請求項８】
前記凹凸を複数の突起で形成することを特徴とする請求項７記載の半導体装置用パッケージ。
【請求項９】
前記凹凸を複数の凹みで形成することを特徴とする請求項７記載の半導体装置用パッケージ。
【請求項１０】
前記凹凸を１または複数の溝で形成することを特徴とする請求項７記載の半導体装置用パッケージ。
【請求項１１】
前記樹脂部がリフレクタであり、光半導体装置用パッケージとして用いることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の半導体装置用パッケージ。
【請求項１２】
リードフレームの主面から前記主面に対する裏面までを貫通する１または複数の貫通孔を前記リードフレームに形成するリードフレーム加工工程と、
前記リードフレームを金型内に載置する金型工程と、
前記金型内に樹脂を注入する樹脂注入工程と
を有し、少なくとも前記貫通孔を介して前記リードフレームの主面上に前記樹脂を流入させることを特徴とする半導体装置用パッケージの製造方法。
【請求項１３】
前記リードフレーム加工工程にて、前記貫通孔の周囲の前記リードフレームにリードフレーム厚が薄くなる段差をさらに設けることを特徴とする請求項１２記載の半導体装置用パッケージの製造方法。
【請求項１４】
前記段差をコイニングにより形成することを特徴とする請求項１３記載の半導体装置用パッケージの製造方法。
【請求項１５】
請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の半導体装置用パッケージと、
前記素子搭載領域に搭載される半導体素子と、
前記半導体素子と前記接続領域とを電気的に接続する導電材と、
前記樹脂部の開口部の内部を封止する封止樹脂と
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１６】
請求項１１記載の半導体装置用パッケージと、
前記素子搭載領域に搭載される光半導体素子と、
前記光半導体素子と前記接続領域とを電気的に接続する導電材と、
前記リフレクタの開口部の内部を封止する透光性樹脂と
を有し、光半導体装置であることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
リードフレームにリードフレームを保持しながら半導体素子の搭載領域を形成する樹脂を設ける半導体装置用パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置用パッケージについて図６を用いて説明する。
図６は従来の半導体装置用パッケージの構成を示す概略図であり、図中の矢印は樹脂注入時の樹脂の流入経路を示す。また、図６（ａ）は上面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＸ−Ｘ’における断面構造を樹脂注入工程を説明する図として示す図、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＡ方向から見た側面透視図である。
【０００３】
従来の半導体装置用パッケージは、図６に示すように、インナーリードに半導体素子の搭載領域を備えるリードフレーム２１と、インナーリードに半導体装置との接続領域を備えるリードフレーム２２と、リードフレーム２１およびリードフレーム２２を保持すると共に半導体素子の搭載領域を開口して形成される樹脂部２３とからなる。
【０００４】
樹脂部２３を形成する際には、リードフレーム２１，２２を金型にはめ込んだ状態で、リードフレーム２１，２２間の半導体素子の搭載領域に対する裏面側から金型に樹脂を注入し、樹脂を金型の空間部分に充填することにより、所定の樹脂部２３を形成していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−９８２７６号公報
【特許文献２】特開２００４−１２８２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のようにリードフレーム２１，２２間の裏面側から樹脂を注入して樹脂部２３を形成すると、注入された樹脂がリードフレーム２１，２２の側面を大きく回りこんだ上、リードフレーム２１，２２の上面まで流通する必要があるため、流通経路が長くなり、かつ限定され、樹脂の未充填部分が発生し、半導体装置用パッケージの外観不良が発生するという問題点があった。さらに、半導体装置用パッケージは依然として小型化、薄型化が望まれており、それに併せて樹脂部２３も小さくなり、樹脂の流通経路が細くなるので、この問題はより一層顕著になってきている。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、樹脂の未充填や外観不良を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の半導体装置用パッケージは、主面に素子搭載領域を備える１または複数の第１のリードフレームと、主面に接続領域を備えて電気的に独立して形成される１または複数の第２のリードフレームと、前記第１のリードフレームと前記第２のリードフレームの内の少なくとも一方に設けられる前記主面から前記主面に対する裏面までを貫通する１または複数の貫通孔と、前記第１のリードフレームおよび前記第２のリードフレームの前記主面上に前記素子搭載領域および前記接続領域を開口して形成される樹脂部と、前記第１のリードフレームと前記第２のリードフレームの前記主面に対する側面の少なくとも一部および前記第１のリードフレームと前記第２のリードフレームとの間隙ならびに前記貫通孔内に少なくとも設けられる保持樹脂とを有し、前記樹脂部が前記貫通孔の少なくとも一部を覆い、前記樹脂部と前記保持樹脂が同一材料からなることを特徴とする。
【０００９】
また、前記保持樹脂が前記側面の少なくとも一部および前記間隙ならびに前記貫通孔内のみに設けられることが好ましい。
また、前記貫通孔の周囲に第１の段差を設けてリードフレーム厚が薄い部分を設けることが好ましい。
【００１０】
また、前記側面の少なくとも一部および前記間隙の周囲に第２の段差を設けてリードフレーム厚が薄い部分を設けることが好ましい。
また、前記第１の段差あるいは前記第２の段差が断続的に形成される複数の段差からなる構成でも良い。
【００１１】
また、前記第１の段差あるいは前記第２の段差が連続的に形成される１つの段差からなることが好ましい。
また、前記樹脂部がリフレクタであり、光半導体装置用パッケージとして用いても良い。
【００１２】
さらに、本発明の半導体装置用パッケージの製造方法は、リードフレームの主面から前記主面に対する裏面までを貫通する１または複数の貫通孔を前記リードフレームに形成するリードフレーム加工工程と、前記リードフレームを金型内に載置する金型工程と、前記金型内に樹脂を注入する樹脂注入工程とを有し、少なくとも前記貫通孔を介して前記リードフレームの主面上に前記樹脂を流入させることを特徴とする。
【００１３】
また、前記リードフレーム加工工程にて、前記貫通孔の周囲の前記リードフレームにリードフレーム厚が薄くなる段差をさらに設けることが好ましい。
また、前記段差をコイニングにより形成しても良い。
【００１４】
さらに、本発明の半導体装置は、前記半導体装置用パッケージと、前記素子搭載領域に搭載される半導体素子と、前記半導体素子と前記接続領域とを電気的に接続する導電材と、前記樹脂部の開口部の内部を封止する封止樹脂とを有することを特徴とする。
【００１５】
また、前記半導体装置用パッケージと、前記素子搭載領域に搭載される光半導体素子と、前記光半導体素子と前記接続領域とを電気的に接続する導電材と、前記リフレクタの開口部の内部を封止する透光性樹脂とを有し、光半導体装置であることを特徴とする。
【００１６】
以上により、樹脂の未充填や外観不良を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
複数のリードフレームの少なくとも１つに、１または複数の貫通孔を設けることにより、リードフレームを保持しながら半導体素子の搭載領域を形成する樹脂を注入する際に、リードフレームの裏面から貫通孔を樹脂流通経路として樹脂注入することができるため、樹脂の流通経路が短縮され、樹脂の未充填や外観不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１における半導体装置用パッケージの構成を示す図
【図２】本発明の半導体装置用パッケージの製造工程を示す工程断面図
【図３】実施の形態２における半導体装置用パッケージの構成を示す図
【図４】実施の形態３の半導体装置用パッケージにおけるリードフレーム間の樹脂の構成を示す図
【図５】実施の形態４における半導体装置の構成を示す図
【図６】従来の半導体装置用パッケージの構成を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施の形態１）
まず、図１，図２を用いて実施の形態１における半導体装置用パッケージの構成を説明する。
【００２０】
図１は実施の形態１における半導体装置用パッケージの構成を示す図であり、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＸ−Ｘ’断面図、図１（ｃ）は裏面図である。図２は本発明の半導体装置用パッケージの製造工程を示す工程断面図である。
【００２１】
図１において、１はインナーリードに半導体素子の搭載領域４を備えるリードフレーム、２はインナーリードに半導体装置との接続領域５を備えるリードフレーム、３はリードフレーム１およびリードフレーム２を保持すると共に搭載領域４と接続領域５を囲んで保護する樹脂部、６はリードフレーム１に設けられる貫通孔である。本発明の半導体装置用パッケージは、リードフレーム１，２をその側面および間隙の樹脂と樹脂部３とで保持し、樹脂部３により搭載領域４と接続領域５とを開口する構成であり、リードフレーム１またはリードフレーム２あるいはその両方の樹脂部３形成領域に１または複数の貫通孔６を設けることを特徴とする。
【００２２】
このように、リードフレーム１に貫通孔６を設けることにより、金型を用いた樹脂部３の形成の際に、樹脂がリードフレーム１，２の側面を回りこむだけでなく、貫通孔６を樹脂流通経路として樹脂がリードフレーム１，２の上面に流れ込むため、樹脂の流通経路が短縮され、樹脂の未充填が発生することを抑制することができる。
【００２３】
また、貫通孔６にも確実に樹脂が充填できるので、貫通孔６内の樹脂によりリードフレーム１を強固に保持することができる。
図１では、リードフレーム２を１本備える２端子の半導体装置用パッケージを示しているが、リードフレーム２を複数備える構成であってもかまわない。また、貫通孔６をリードフレーム２に設けても、リードフレーム１とリードフレーム２の両方に設けても良く、貫通孔６の数も任意である。貫通孔６をリードフレーム２側にも設けた場合には、リードフレーム２の保持力も向上すると共に、樹脂部３への樹脂充填効率もより向上させることができる。
【００２４】
次に、図２を用いて本発明の光半導体装置用パッケージの製造方法を説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、樹脂部３が形成される領域に１または複数の貫通孔６が設けられたリードフレーム１，２を形成する。
【００２５】
次に、図２（ｂ）に示すように、樹脂部３を形成するための金型７内にリードフレーム１，２を載置する。この状態で、金型７の樹脂注入口８から樹脂を注入する。注入された樹脂は、金型７内の空間およびリードフレームに形成された貫通孔６も経由して樹脂部３の形成領域に充填される。このように、リードフレームに設けた貫通孔６を介して樹脂を充填するため（Ａ方向から見た概略図である図２（ｃ））、金型７内の空間におけるリードフレーム１，２の側面を経由してリードフレーム１，２上面に樹脂を充填する場合に比べて、樹脂の流入経路を短縮することができ、樹脂の未充填を抑制して、精度良く樹脂部３を形成することができる。
【００２６】
最後に、図２（ｄ）に示すように、樹脂を硬化させた後、金型７を外すことにより、リードフレーム１，２上に樹脂部３を設け、少なくともリードフレーム１，２の貫通孔６内、側面および間隙の樹脂と樹脂部３とでリードフレーム１，２を保持する半導体装置用パッケージが完成する。
【００２７】
以上の説明では、リードフレーム１，２の素子搭載面に対する裏面にも樹脂を設けていたが、リードフレーム１，２を十分保持することができれば、半導体装置用パッケージの薄型化のために、リードフレーム１，２の裏面には樹脂を設けない構成とすることもできる。
【００２８】
この場合、図２（ｂ）に示す金型７に代わり、図２（ｅ）に示すような金型９を用いることにより、裏面に樹脂を設けない半導体装置用パッケージを形成することができる。
（実施の形態２）
次に、図３を用いて実施の形態２における半導体装置用パッケージの構成を説明する。
【００２９】
図３は実施の形態２における半導体装置用パッケージの構成を示す図であり、段差の構成例を示す図である。
実施の形態２における半導体装置用パッケージは、実施の形態１における半導体装置用パッケージの貫通孔６に、さらに段差１０を設けることを特徴とする。段差１０を設けることにより、樹脂の注入流路を確保できると共に、段差１０によるアンカー効果やリードフレーム１，２と樹脂との接触面積の向上により、樹脂によるリードフレーム１，２の保持力を向上させることができる。
【００３０】
以下、図面を用いて説明する。
図３（ａ）に示すように、貫通孔６の周囲のリードフレーム１に段差１０を設け、貫通孔６の周囲にリードフレーム１の厚みの薄い部分を形成する。このように、貫通孔６の周囲のリードフレーム１に段差１０を設けることにより、樹脂流路を確保しながら、リードフレーム１の段差１０が樹脂に食い込む形態となり、段差１０のアンカー効果により樹脂部３によるリードフレーム１の保持効果を向上させることができる。
【００３１】
また、図３（ｂ）に示すように、貫通孔６の周囲のみでなく、リードフレーム１とリードフレーム２が対向する部分に段差１１を設けても良い。このように、リードフレーム１とリードフレーム２が対向する部分にも段差１１を設けることにより、段差１０と段差１１のアンカー効果により、樹脂によるリードフレーム１，２の保持効果をさらに向上させることができる。
【００３２】
また、段差１０，段差１１は、図３（ｃ）に示すように、貫通孔６の周囲やリードフレーム１とリードフレーム２が対向する部分に断続的に複数形成することにより樹脂によるリードフレーム１，２の保持効果を向上させることができる。さらに、図３（ｄ）に示すように、段差１０，段差１１を連続的に形成することにより、保持効果を向上させながら、樹脂の流通経路をさらに拡大することができる。
【００３３】
また、以上のように、段差１０または段差１１を設けることによりリードフレーム１，２の保持効果が向上し、リードフレーム１，２の裏面に樹脂部３を設ける必要性が低減されるので、リードフレーム１，２の裏面に樹脂を設けない構成として、半導体装置用パッケージの薄型化を図ることが容易となる。また、図１では貫通孔６を樹脂部３の形成領域内に設けていたが、図３（ｅ）に示すように、樹脂部３の形成領域をはみ出して形成しても良い。貫通孔６の孔の面積を大きくすることにより、リードフレーム１と樹脂との接触面積が拡大し、より大きな保持力を期待することができるようになる。
【００３４】
さらに、図３（ｆ）に示すように、リードフレーム１，２の周囲の内、少なくとも樹脂部３が形成される領域に連続的に段差１２を設けても良い。このように、段差１２を設けることにより、樹脂部３によるリードフレーム１，２の保持効果をさらに向上させることができる。そのため、よりリードフレーム１，２の裏面の樹脂の必要性が低減され、容易に半導体装置用パッケージの薄型化を図ることが可能となる。また、リードフレーム１，２の周囲にも段差１２を設けることにより、リードフレーム１，２の周囲を流通する樹脂の経路を拡大することができ、貫通孔６、リードフレーム１，２の間、リードフレーム１，２の周囲について樹脂の流動性を向上させることができる。
【００３５】
ここで、これらの段差１０，１１，１２の形成は、コイニングによって形成しても良いし、エッチングによって形成しても良く、形成方法は任意である。
また、半導体装置用パッケージの製造工程は、実施の形態１の図２を用いた説明と同様である。
【００３６】
上記実施の形態１および実施の形態２の半導体装置用パッケージにおいて、リードフレーム１，２の上面の樹脂部３をリフレクタとすることにより、光半導体装置用パッケージとすることもできる。この場合、リフレクタの材料となる樹脂を光の反射率の高い樹脂を用いるか、リフレクタの素子搭載面側の表面を光の反射率の高い材料でコーティングすることが、発光効率の向上のために好ましい。また、リフレクタの素子搭載面側の表面に素子搭載面側に向かう傾斜を設けることが、発光効率の向上のために好ましい。
（実施の形態３）
次に、図４を用いて実施の形態３における半導体装置用パッケージの構成を説明する。
【００３７】
図４は実施の形態３の半導体装置用パッケージにおけるリードフレーム間の樹脂の構成を示す図であり、図４（ａ）は凹凸として突起を設ける場合を例示する要部斜視図、図４（ｂ）は凹凸として凹みを設ける場合を例示する要部斜視図、図４（ｃ）は凹凸として溝を設ける場合を例示する要部斜視図である。
【００３８】
実施の形態３における半導体装置用パッケージは、実施の形態１あるいは実施の形態２における半導体装置用パッケージの樹脂部３のリードフレーム１，２間から露出する表面に凹凸を形成することを特徴とする。
【００３９】
図４に示すように、樹脂部３はリードフレーム１表面の搭載領域４およびリードフレーム２表面の接続領域５を囲み、リードフレーム１，２間や貫通孔内にも形成され、リードフレーム１とリードフレーム２との間において、搭載領域４および接続領域５が形成される面から露出している。このような、樹脂部３の少なくともリードフレーム１とリードフレーム２との間から露出している領域の表面に凹凸を形成する。あらかじめ樹脂部３の露出表面に凹凸を形成しておくことにより、樹脂の未充填や外観不良を抑制しながら、半導体装置用パッケージに半導体装置を搭載し、樹脂部３で囲まれた領域に封止樹脂を封止する場合に、樹脂部３と封止樹脂との接触面積が増加し、樹脂部３と封止樹脂との密着性が向上するため、封止樹脂のはがれを防止し、確実に封止樹脂を封止することができる。
【００４０】
凹凸の具体的な形状は、例えば、複数の突起３１を形成する形状（図４（ａ））、複数の凹み３２を形成する形状（図４（ｂ））、１または複数の溝３３を、リードフレーム１の側面のリードフレーム２と対向する面と平行な方向、直行する方向、あるいはそれらを組み合わせた方向等、任意の方向に形成する形状（図４（ｃ））、あるいはこれらの突起３１、凹み３２、溝３３を組み合わせた形状とすることができる。突起３１あるいは凹み３２の形状は任意であり、球面、角柱、角錐等とすることができ、また、これらを組み合わせても良い。突起３１あるいは凹み３２の大きさは任意であり、様々な大きさの突起３１あるいは凹み３２を複数設けても良いし、大きさを統一しても良い。また、突起３１あるいは凹み３２を規則的に整列させても良いし、不規則に配置しても良い。また、溝３３の長さ、幅、深さ等のサイズも任意である。また、貫通孔６が樹脂部３の開口内で露出する場合（図３（ｅ）参照）、樹脂部３から露出する貫通孔６（図３（ｅ）参照）内の樹脂部３表面にも同様の凹凸を設けることもできる。これにより、さらに封止された封止樹脂と樹脂部３との密着性を向上させることができる。さらに、図４では、実施の形態１の半導体装置用パッケージの露出する樹脂部３に凹凸を設ける場合を例に図示しているが、段差１１が形成されたリードフレーム１，２間から露出する樹脂部３にも図４（ａ）〜図４（ｃ）に例示されるような凹凸を設けることもできる。
【００４１】
上記のような凹凸を形成する際には、図２の金型７あるは金型９に、凹凸を形成するための形状を形成しておくことにより、樹脂部３および貫通孔６の内部等のリードフレーム１，２を保持する樹脂の形成と同時に凹凸を形成することができる。また、樹脂部３の形成後に、切削やエッチング等の加工により凹凸を形成しても良い。
（実施の形態４）
次に、図５を用いて実施の形態１〜実施の形態３における半導体装置用パッケージを用いた半導体装置の構成を説明する。
【００４２】
図５は実施の形態４における半導体装置の構成を示す図であり、図５（ａ）は上面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＸ−Ｘ’断面図である。
実施の形態４における半導体装置は、図５に示すように、実施の形態１〜実施の形態３における半導体装置用パッケージの搭載領域４上に導電性接着剤等で半導体素子１３を固着し、半導体素子１３と接続領域５とをワイヤ１４等の導電性材料で電気的に接続し、半導体素子１３とワイヤ１４とを封止するように、樹脂部３とリードフレーム１，２とで囲まれた領域に封止樹脂１５を形成することにより形成される。図１ではリードフレーム１，２の裏面に樹脂を設ける構成を例示していたが、図５に示すように、リードフレーム１，２の裏面に樹脂を設けないことにより、半導体素子１３の動作時に発生する熱を素早く放出することができる。また、半導体装置の薄型化を図ることが可能となる。
【００４３】
ここで、上述の光半導体装置用パッケージを用い、半導体素子１３として光半導体素子を搭載し、封止樹脂１５として透光性樹脂を用いることにより、光半導体装置を形成することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、樹脂の未充填や外観不良を抑制することができ、リードフレームにリードフレームを保持しながら半導体素子の搭載領域を形成する樹脂を設ける半導体装置用パッケージ等に有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１    リードフレーム
２    リードフレーム
３    樹脂部
４    搭載領域
５    接続領域
６    貫通孔
７    金型
８    注入口
９    金型
１０    段差
１１    段差
１２    段差
１３    半導体素子
１４    ワイヤ
１５    封止樹脂
２１    リードフレーム
２２    リードフレーム
２３    樹脂部
【図１】
2012028743.tif 000003
【図２】
2012028743.tif 000004
【図３】
2012028743.tif 000005
【図４】
2012028743.tif 000006
【図５】
2012028743.tif 000007
【図６】
2012028743.tif 000008