(57)【要約】【課題】フリップチップ実装に適し、チップサイズの小型化が可能で、歩留りの向上による低コスト化が可能な光半導体装置用リードフレーム、樹脂付きリードフレーム及び光半導体装置、並びにそれらの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】光半導体素子１１０を実装可能な光半導体素子実装領域１１を表面側に有するとともに、該光半導体素子実装領域から外側に延びるリード部２０を有する光半導体素子実装用のリードフレーム５０であって、  前記光半導体素子実装領域内の、前記光半導体素子をフリップチップ接続可能な位置に設けられた凹部３０と、該凹部内に設けられた凹部めっき層４０とを有する内部端子部２１と、  該内部端子部の内側寄りの少なくとも一部と重なるように裏面側に設けられた裏面側凹部３１と、  該裏面側凹部よりも外側の前記リード部の裏面側の平坦面上に設けられ、外部機器と接続可能な外部端子部２３と、を有する。【選択図】図１
2017212290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光半導体素子を実装可能な光半導体素子実装領域を表面側に有するとともに、該光半導体素子実装領域から外側に延びるリード部を有する光半導体素子実装用のリードフレームであって、
前記光半導体素子実装領域内の、前記光半導体素子をフリップチップ接続可能な位置に設けられた凹部と、該凹部内に設けられた凹部めっき層とを有する内部端子部と、
該内部端子部の内側寄りの少なくとも一部と上面視にて重なるように裏面側に設けられた裏面側凹部と、
該裏面側凹部よりも外側の前記リード部の裏面側の平坦面上に設けられ、外部機器と接続可能な外部端子部と、を有するリードフレーム。
【請求項２】
前記凹部めっき層と連続して前記凹部よりも外側の前記リード部の平坦面上に設けられた平坦めっき層を更に有する請求項１に記載のリードフレーム。
【請求項３】
前記凹部めっき層は、前記凹部との接触層がＮｉめっき層からなり、最表層がＡｇめっき層からなる多層めっき層である請求項１又は２に記載のリードフレーム。
【請求項４】
前記凹部めっき層の厚さは、５μｍ以上２０μｍ以内である請求項１乃至３のいずれか一項に記載のリードフレーム。
【請求項５】
前記内部端子部及び前記外部端子部は、前記光半導体素子実装領域から外側に互いに反対に延びるように一対ずつ設けられ、
前記裏面側凹部は、一対の前記内部端子部同士に跨るように設けられている請求項１乃至４のいずれか一項に記載のリードフレーム。
【請求項６】
表面側に光半導体素子を実装可能な光半導体素子実装領域を有する光半導体素子実装用の樹脂付きリードフレームであって、
外側から前記光半導体素子実装領域に向かって延在し、先端が前記光半導体素子をフリップチップ接続可能な位置まで延びた一対のリード部と、
該リード部の前記先端に設けられた凹部と、該凹部の内面に形成され、一部が前記先端の断面よりも水平方向に突出して露出した凹部めっき層とを有する内部端子部と、
前記リード部の裏面側の平坦面が露出するように、前記一対のリード部同士の間を封止する第１の樹脂と、
前記リード部の前記表面側の前記内部端子部よりも外側の所定領域を封止する第２の樹脂と、を有する樹脂付きリードフレーム。
【請求項７】
前記凹部めっき層と連続して前記凹部よりも外側の前記リード部の平坦面上に設けられた平坦めっき層を更に有する請求項６に記載の樹脂付きリードフレーム。
【請求項８】
前記凹部めっき層の前記リード部の前記先端の断面より突出する量は、前記凹部の平面形状の大きさの１／３以内である請求項６又は７に記載の樹脂付きリードフレーム。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか一項に記載の樹脂付きリードフレームと、
該樹脂付きリードフレームの前記光半導体素子実装領域に実装された光半導体素子と、
該光半導体素子の電極と前記内部端子部とを接続するバンプと、
前記光半導体素子及び前記バンプを含む前記リード部上の所定の中央領域を封止する透明樹脂と、を有する光半導体装置。
【請求項１０】
光半導体素子を所定の光半導体素子実装領域に実装可能なリードフレームの製造方法であって、
金属板の表面側の前記光半導体素子実装領域内の内部端子部を形成する箇所に凹部を形成する工程と、
該凹部内に凹部めっき層を形成する工程と、
前記金属板の裏面側に、前記凹部の少なくとも内側の一部領域と上面視にて重なるように裏面側凹部を形成する工程と、を有するリードフレームの製造方法。
【請求項１１】
前記凹部は一対形成され、
前記裏面側凹部は、一対の前記凹部同士に跨るように形成される請求項１０に記載のリードフレームの製造方法。
【請求項１２】
前記凹部めっき層から外側の平坦面に連続して延びる平坦めっき層を形成する工程を更に有する請求項１１に記載のリードフレームの製造方法。
【請求項１３】
前記平坦めっき層を形成する工程において、前記金属板の裏面側の平坦面の外部端子部を形成する所定領域にも第２の平坦めっき層が形成される請求項１２に記載のリードフレームの製造方法。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載のリードフレームの製造方法により製造されたリードフレームの前記裏面側凹部に第１の樹脂を充填するとともに、前記表面側の前記光半導体素子実装領域を含む所定の中央領域よりも外側の領域を前記第１の樹脂で封止する工程と、
前記一対の凹部同士の間の領域の前記金属板を、少なくとも前記凹部めっき層を含むめっき層をマスクとして表面側からエッチングし、前記裏面側凹部に充填された前記第１の樹脂を露出させる工程と、を有する樹脂付きリードフレームの製造方法。
【請求項１５】
前記第１の樹脂を露出させる工程は、前記凹部めっき層の裏面側の露出領域が全体の１／３以内となる範囲内で行われる請求項１４に記載の樹脂付きリードフレームの製造方法。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載の樹脂付きリードフレームの製造方法により製造された樹脂付きリードフレームの前記内部端子部にバンプを形成する工程と、
該バンプを用いて前記光半導体素子実装領域に光半導体素子をフリップチップ実装する工程と、
前記所定の中央領域を透明樹脂で封止する工程と、を有する光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、光半導体装置用リードフレーム、樹脂付きリードフレーム及び光半導体装置、並びにそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光半導体素子を搭載した光半導体装置は、一般照明やテレビ・携帯電話・ＯＡ機器等のディスプレイ等、様々な機器で使用されるようになってきた。これらの光半導体装置において、薄型化や量産化等の要請に応えるべく、リードフレーム上に光半導体素子を搭載し、樹脂封止したパッケージが開発されてきた。
【０００３】
一般的に、リードフレームを用いた光半導体装置は、特許文献１に示すような構造を有する。即ち、リードフレームは、光半導体素子を搭載するダイパッド部と、ダイパッド部の周辺に間隔を置いて配置されたリード部とを有し、ダイパッド部とリード部の全面又は一部に貴金属めっきを施し、めっき層を形成して構成される。そして、ダイパッド部には光半導体素子を搭載し、光半導体素子とリード部とをボンディングワイヤー等を用いて接合している。光半導体素子の周辺には、光を反射する樹脂で作製された外部樹脂部（リフレクター）を配置し、光半導体素子及びボンディングワイヤーを含む中央領域の周辺を透明な樹脂で充填することにより、光半導体装置が構成される。また、ダイパッド部とリード部に貴金属めっきを施し、リードフレーム上に外部樹脂部（リフレクター）を配置した構造体を、樹脂付きリードフレームと言う。
【０００４】
ところで、光半導体素子とリード部とを連結する際には、一般的に、金線を使用したワイヤボンディング方式が採用されていた。しかし、近年のＡｕ価格の高騰により、金線を使用せず、光半導体素子とリード部とを直接接続するフリップチップ方式の採用が増えてきている。例えば、特許文献２に記載された光半導体装置の製造方法では、ボンディング接続性を良くするため、表面の光半導体素子実装部を含む領域を、Ａｇ等の貴金属めっきにより予め表面処理した金属製のリードフレームを用意し、光半導体素子の電極と、リードフレームとを、金属バンプ等を介して熱圧着または超音波併用熱圧着等により接合している。その後、光半導体素子及びリードフレーム全体を樹脂封止し、所定の寸法に切断することにより、光半導体装置を完成させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−６２４９３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６５９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光半導体装置においては、小型化によるコストダウンが進み、光半導体素子自体が小さくなってきている。このため、光半導体素子の電極間のピッチが狭くなっている。これに伴い、ダイパッド部とリード部の対向する隙間の間隔も狭くなってきている。フリップチップ実装方式では、光半導体装置の大きさはこの対向する隙間の間隔の制約を受ける。一般的な光半導体素子の大きさは、０．２ｍｍ□〜０．３ｍｍ□（１辺が０．２〜０．３ｍｍ）である。より小さい物だと、０．１５ｍｍ以下の素子もある。この時の電極間ピッチは、０．１ｍｍ以下の場合もある。一般的なリードフレームは、板厚が０．１５ｍｍ〜０．２ｍｍであり、エッチング加工の最少加工幅は板厚とほぼ同等から８０％であり、従来の加工方法では加工できない場合がある。先端形状も、対向するリード部に接触しないように、また、リード部の内部端子部が光半導体素子自体に接触しないように、バンプの大きさと、内部端子部を含むリード部の先端形状の大きさがほぼ同等となるような要求もなされてきている。
【０００７】
特許文献２に記載の構成では、そのようなリードフレームの先端形状について特に工夫はなされておらず、対向するリード部同士の小型化を図りつつ、かつ両者が接触しないように構成することは考慮されていないため、上述の光半導体装置の小型化の要請に十分応えることができないという問題があった。
【０００８】
また、特許文献２のリードフレームの製造工程においては、対向する一対のリード部の双方に対して、外側から枠状に支持する外枠を設ける必要があるため、リードフレームを集合体として製造する際、最終製品とならない外枠が集合体に多く含まれ、歩留りを低下させるという問題もあった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記状況を鑑みてなされたもので、フリップチップ実装に適し、チップサイズの小型化が可能で、かつ、歩留りの向上による低コスト化が可能な光半導体装置用リードフレーム、樹脂付きリードフレーム及び光半導体装置、並びにそれら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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るリードフレームは、光半導体素子を実装可能な光半導体素子実装領域を表面側に有するとともに、該光半導体素子実装領域から外側に延びるリード部を有する光半導体素子実装用のリードフレームであって、
前記光半導体素子実装領域内の、前記光半導体素子をフリップチップ接続可能な位置に設けられた凹部と、該凹部内に設けられた凹部めっき層とを有する内部端子部と、
該内部端子部の内側寄りの少なくとも一部と重なるように裏面側に設けられた裏面側凹部と、
該裏面側凹部よりも外側の前記リード部の裏面側の平坦面上に設けられ、外部機器と接続可能な外部端子部と、を有する。
【００１１】
本発明の他の態様に係る樹脂付きリードフレームは、表面側に光半導体素子を実装可能な光半導体素子実装領域を有する光半導体素子実装用の樹脂付きリードフレームであって、
外側から前記光半導体素子実装領域に向かって延在し、先端が前記光半導体素子をフリップチップ接続可能な位置まで延びた一対のリード部と、
該リード部の前記先端に設けられた凹部と、該凹部の内面に形成され、一部が前記先端の断面よりも水平方向に突出して露出した凹部めっき層とを有する内部端子部と、
前記リード部の裏面側の平坦面が露出するように、前記一対のリード部同士の間を封止する第１の樹脂と、
前記リード部の前記表面側の前記内部端子部よりも外側の所定領域を封止する第２の樹脂と、を有する。
【００１２】
本発明の他の態様に係る光半導体装置は、前記樹脂付きリードフレームと、
該樹脂付きリードフレームの前記光半導体素子実装領域に実装された光半導体素子と、
該光半導体素子の電極と前記内部端子部とを接続するバンプと、
前記光半導体素子及び前記バンプを含む前記リード部上の所定の中央領域を封止する透明樹脂と、を有する。
【００１３】
本発明の他の態様に係るリードフレームの製造方法は、光半導体素子を所定の光半導体素子実装領域に実装可能なリードフレームの製造方法であって、
金属材料の表面側の前記光半導体素子実装領域内の内部端子部を形成する箇所に凹部を形成する工程と、
該凹部内に凹部めっき層を形成する工程と、
前記金属材料の裏面側に、前記凹部の少なくとも内側の一部領域と重なるように裏面側凹部を形成する工程と、を有する。
【００１４】
本発明の他の態様に係る樹脂付きリードフレームの製造方法は、前記リードフレームの製造方法により製造されたリードフレームの前記裏面側凹部及び前記第２の裏面側凹部に第１の樹脂を充填するとともに、前記表面側の前記光半導体実装領域を含む所定の中央領域よりも外側の領域を前記第１の樹脂で封止する工程と、
前記一対の凹部同士の間の領域の前記金属材料を、少なくとも前記凹部めっき層を含むめっき層をマスクとして表面側からエッチングし、前記裏面側凹部に充填された前記第１の樹脂を露出させる工程と、を有する。
【００１５】
本発明の他の態様に係る光半導体装置の製造方法は、前記樹脂付きリードフレームの製造方法により製造された樹脂付きリードフレームの前記内部端子部にバンプを形成する工程と、
該バンプを用いて前記光半導体素子実装領域に光半導体素子をフリップチップ実装する工程と、
前記所定の中央領域を透明樹脂で封止する工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、チップサイズの小型化及び低コスト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るリードフレームの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る樹脂付きリードフレームの一例を示す図である。図２（ａ）は本発明の実施形態に係る樹脂付きリードフレームの一例を示す断面図である。図２（ｂ）は本発明の実施形態に係る樹脂付きリードフレームの一例を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る光半導体装置の一例の断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るリードフレームの製造方法の一例の前半の一連の工程を示した図である。図４（ａ）は、金属板用意工程の一例を示した図である。図４（ｂ）は、凹部用レジストマスク形成工程の一例を示した図である。図４（ｃ）は、凹部エッチング工程の一例を示した図である。図４（ｄ）は、凹部めっき工程の一例を示した図である。
【図５】本発明の実施形態に係るリードフレームの製造方法の一例の中盤の一連の工程を示した図である。図５（ａ）は、凹部用レジスト剥離工程の一例を示した図である。図５（ｂ）は、めっき用レジスト形成工程の一例を示した図である。図５（ｃ）は、リード部めっき工程の一例を示した図である。図５（ｄ）は、めっき用レジスト剥離工程の一例を示した図である。
【図６】本発明の実施形態に係るリードフレームの製造方法の一例の後半の一連の工程を示した図である。図６（ａ）は、リード部エッチング用レジスト形成工程の一例を示した図である。図６（ｂ）は、リード部エッチング工程の一例を示した図である。図６（ｃ）は、リード部エッチング用レジスト剥離工程の一例を示した図である。
【図７】本発明の実施形態に係る樹脂付きリードフレーム１００の製造方法の一例の一連の工程を示した図である。図７（ａ）は、外部樹脂部形成工程の一例を示した図である。図７（ｂ）は、リード先端エッチング工程の一例を示した図である。
【図８】本発明の実施形態に係る光半導体装置の製造方法の一例の一連の工程を示した図である。図８（ａ）は、バンプ形成工程の一例を示した図である。図８（ｂ）は、光半導体素子実装工程の一例を示した図である。図８（ｃ）は、透明樹脂封止工程の一例を示した図である。図８（ｄ）は、個片化工程の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
【００１９】
［リードフレーム、樹脂付きリードフレーム及び光半導体装置］
図１は、本発明の実施形態に係るリードフレームの一例を示す断面図である。リードフレーム５０は、板状の金属材料、つまり金属板を加工することにより形成される。
【００２０】
図１に示されるように、本実施形態に係るリードフレーム５０は、光半導体素子を実装可能な光半導体素子実装領域１１を有する。光半導体素子実装領域１１の周縁部付近には、リード部２０を配置している。リード部２０は、外側から光半導体素子実装領域１１に向かって延在し、光半導体素子実装領域１１に重なる領域まで延びている。なお、リード部２０は、光半導体素子実装領域１１内の周縁部から外側に延びて設けられていると考えてもよい。つまり、本実施形態に係るリードフレーム５０は、フリップチップ実装用に構成されているため、外側に延びたリード部２０と、光半導体素子実装領域１１の一部が重なった構成となる。よって、リード部２０は、光半導体素子を実装可能な内部端子部２１を、表面側の光半導体実装領域１１と重なった箇所に有する。内部端子部２１は、光半導体素子の電極を接続するための端子であり、バンプ等の接続手段を介して、内部端子部２１上に光半導体素子の電極が直接搭載されて接続される。なお、図１に示されるように、内部端子部２１は、リード部２０の左右の中心に対称に対をなすように一対設けられる。これは、光半導体素子の電極がアノードとカソードの２個であるため、電極数に対応させて内部端子部２１を２個設けたためである。よって、リード部２０も、光半導体素子実装領域１１の両側で外側に延びるように構成されている。
【００２１】
詳細は後述するが、内部端子部２１は、凹部３０と、凹部３０内に設けられためっき層４０を有する。なお、めっき層４０は、凹部３０内に形成されためっき層であるため、凹部めっき層４０と呼んでもよいこととする。また、リード部２０は、内部端子部２１の外側には、内部端子部２１から連続して外側に延びる反射部２２を有する。反射部２２は、リード部２０の表面側の平坦面上に設けられる。反射部２２は、平坦面上に形成されたリード部表面めっき層４１を有する。なお、リード部表面めっき層４１は、平坦面上に形成された平坦なめっき層であるので、平坦めっき層４１と呼んでもよいこととする。また、めっき層４０とリード部表面めっき層４１は、連続して形成されてもよい。なお、反射部２２は、光半導体素子から発光された光を反射するために設けられている。よって、リード部表面めっき層４１は、光の反射率の高いＡｇ等の金属で構成される。なお、これらの構成の詳細については後述する。
【００２２】
また、リード部２０は、裏面側には外部機器と接続するための外部端子部２３を有する。外部端子部２３は、リード部２０の裏面側の平坦面上に設けられる。外部端子部２３も、必要に応じて、裏面上に形成されたリード部裏面めっき層４２を有してもよい。なお、リード部裏面めっき層４２も、平坦面上に設けられるので平坦めっき層４２と呼んでもよい。リード部２０は、裏面側の中央部の光半導体素子実装領域１１に対応する位置に裏面側凹部３１を有する。裏面側凹部３１は、表面側の内部端子部２１の内側寄りの少なくとも一部と重なるように設けられる。裏面側凹部３１は、樹脂封止をして樹脂付きリードフレームを構成した後、一対の内部端子部２１同士の間のリード部２０をエッチングにより除去し、左側と右側のリード部２０を分離し易くするために設けられている。つまり、リード部２０の厚さを薄くしてエッチングによるリード部２０の貫通除去を容易にするために設けられた薄肉部である。貫通する領域は、一対の内部端子部２１同士の間であるので、裏面側凹部３１は、リード部２０を貫通除去する領域を薄肉で構成すべく、内部端子部２１の少なくとも内側の一部と重なるように、つまり一対の内部端子部２１同士を跨ぐように形成される。なお、図１においては、裏面側凹部３１は、一対の内部端子部２１が設けられている領域全体をほぼ総てカバーするように十分な大きさを有して構成されている。
【００２３】
また、リード部２０は、必要に応じて、裏面側の中央裏面側凹部３１と外部端子部２３以外の領域にも裏面側凹部３２を有してもよい。図１においては、リード部２０の両側の外側端部に裏面側凹部３２が形成されている。裏面側凹部３２は、樹脂とリード部２０との密着を高めるために形成されており、十分な広さの外部端子部２３が確保できれば、それ以外の領域には裏面側凹部３２を適宜設けてもよい。このように、裏面側のリード部２０の外部端子部２３以外の領域は、裏面側よりエッチングされ、裏面側凹部３１、３２を形成しているが、貫通穴は形成されていない状態である。このため、一対のリード部の先端部（中央側の内部端子部２１同士の間の部分）は、金属板の表面側の一部が残り連結された状態である。なお、外部樹脂部との密着性を向上されるために裏面側凹部の一部に貫通孔を設けてもよい。詳細については後述する。
【００２４】
次に、図２を用いて、本実施形態に係る樹脂付きリードフレームについて説明する。図２は、本発明の実施形態に係る樹脂付きリードフレームの一例を示す図である。図２（ａ）は本発明の実施形態に係る樹脂付きリードフレームの一例を示す断面図である。図２（ｂ）は本発明の実施形態に係る樹脂付きリードフレームの一例を示す平面図である。
【００２５】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明の実施形態に係る樹脂付きリードフレーム１００においては、光半導体素子実装領域１１を取り囲む形で、リード部２０の表面側に外部樹脂部６０が形成される。また、同時に裏面側のリード部２０の外部端子部２３以外の領域で裏面側凹部３１、３２を形成された部分にも外部樹脂が充填され、外部樹脂部６１、６２が形成されている。外部樹脂部６０、６１は、光半導体素子から発せられた光を上方へ反射する役割がある。表面側のリード部２０に形成された外部樹脂部６０と裏面側凹部３１、３２に充填された外部樹脂部６１、６２は、少なくともリード部２０が対向する面の両端に金属板を貫通する貫通孔７０が設けてあり、この部分に外部樹脂が充填され、表面側のリード部２０の外側に形成された外部樹脂部６０と、裏面側凹部３１、３２に充填された外部樹脂部６１、６２とが連結されている。この金属板を貫通する貫通孔７０は、内部端子部２１、外部端子部２３以外の表面側のリード部２０に形成された外部樹脂部６０と裏面側凹部３１、３２に充填された外部樹脂部６１、６２とが重なる部分であれば、複数設けてもよい。
【００２６】
例えば、光半導体装置の角部４ヶ所に貫通孔７０を設け、上下の外部樹脂部６０〜６２を連結してもよい。上下の外部樹脂部６０〜６２同士を貫通孔７０で連結することにより、リード部２０を外部樹脂部６０〜６２で囲う様になるためリード部２０との密着性を向上させることができる。
【００２７】
上述のリードフレームでは、一対のリード部２０同士の先端部は、金属板の表面側の一部が残り連結されたままであった。樹脂付きリードフレームでは、外部樹脂で封止後、リード先端部をエッチングすることで、リード部２０が切り離された状態となる。この時、凹部３０の内面に形成しためっき層４０の一部が金属板の先端の断面２４より水平方向に突出し、露出している。なお、その詳細については、後述する。
【００２８】
次に、図３を用いて、本実施形態に係る樹脂付きリードフレームを使用した光半導体装置について説明する。図３は、本発明の実施形態に係る光半導体装置の一例の断面図である。
【００２９】
図３に示すように、本発明の実施形態に係る光半導体装置１５０においては、光半導体素子１１０の電極１１１とリード部２０の内部端子部２１の凹部３０内のめっき層４０とをフリップチップ方式にてバンプ１２０等を介して接続され、光半導体素子１１０が光半導体素子実装領域１１に実装されている。また、光半導体素子１１０、バンプ１２０等の接続手段、及びリード部２０の内部端子部２１が、凹部３０の内面のめっき層４０がリード部２０の断面より水平方向に露出した部分を含めて、透明樹脂により封止され、透明樹脂部１３０が設けられている。なお、リード部２０の底面は、外部樹脂部６１、６２から露出しており、外部機器とはんだ合金等で接続される外部端子部２３として構成されている。なお、外部端子部２３には、必要に応じてリード裏面めっき層４２を形成してもよい。
【００３０】
次に、本発明の実施形態に係る樹脂付きリードフレーム及び光半導体装置の特徴について説明する。本発明の実施形態に係る樹脂付きリードフレーム及び光半導体装置の特徴は、内部端子部２１のめっき層４０が凹部形状を有し、リード部２０の断面２３より外側に突出していることである。
【００３１】
以下、この点について詳細に説明する。本樹脂付きリードフレーム１００のリード部２０の先端には凹部３０を形成し、凹部３０の内面にめっき層４０を形成した。また、めっき層４０の一部はリード部２０の先端の断面２４から突出して露出している。これは、めっきの種類やめっきの厚さ、及びめっきの形状等を検討することで、めっき層４０の一部が、リード部２０の断面２４より突出していても、めっき層４０を脱落させず、かつ、フリップチップ実装を行うことも可能だからである。
【００３２】
内部端子部２１には、凹部３０を設ける。凹部３０の加工方法は特に限定はないが、エッチング加工にて形成されることが好ましい。エッチング加工で形成した場合、凹部３０の縦断面形状は中央部が深い緩やかな曲線状となる。従来、めっき層４０は、平面上にめっき加工していたため、めっき部の下面にリード部の金属が無いと、その部分からめっき層４０が折れて脱落しやすい状態になり易かった。めっき層４０を凹部形状にすることで、形状効果により強度が増加する。また、めっきの種類、めっきの厚さと組み合わせることにより、めっき層４０の折れや脱落を防止できる。
【００３３】
内部端子部２１の凹部３０の大きさは、特に限定はないが、はんだボール等のバンプ１２０を搭載する大きさとすることが好ましい。凹部３０の直径は、一般的にはφ０．１ｍｍ〜φ０．３ｍｍである。形状は円形に限定する必要はなく、リード先端部を先端に延伸するような（つまり長軸がリード部２０の延在方向に沿った）楕円形等でも良い。凹部３０の深さは、０．００５ｍｍ以上０．０５ｍｍ以内である。凹部３０の深さが０．００５ｍｍ未満では、凹部３０の内側に形成するめっき層４０の厚みにもよるが、凹部３０の形状効果が少なく、めっき層４０が折れて脱落し易くなる。凹部３０の深さが０．０５ｍｍを超えると、はんだバンプ等が隠れてしまい、リード部２０と光半導体素子１１０が接触するリスクが高くなる。凹部３０の深さは、好ましくは、０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍである。
【００３４】
凹部３０の内側にはめっき層４０を形成する。めっき層４０は、リード部２０の先端の断面２４の形状より外側に突出して露出した形状である。このため、めっき層４０自体はある程度の強度が必要である。そこで、薄膜でも強度があるＮｉめっきを用いることが好ましい。また、めっき層４０の最表層のめっき層は光半導体素子１１０の電極１１１とリード部２０とをはんだバンプ等で接続すると同時に光半導体素子１１０からの光を反射させる必要がある。上述の条件を満足するようにめっきの種類を選定する。例えば、凹部３０の表面から順に、高強度のＮｉめっき層、Ｐｄめっき層、Ａｕめっき層、最表層はＡｇめっき層とした４層の積層めっき層でも良い。また、Ｎｉめっき層、Ｃｕめっき層、Ａｇめっき層の３層の積層めっき層でも良い。前述したようにある程度の強度と接合性が必要であり、各めっきの種類に応じてめっきの厚さを調整することが好ましい。
【００３５】
強度を確保するためにＮｉめっきを選定した場合には、めっき層４０の厚さは、５μｍ〜２０μｍとすることが好ましい。めっき層４０の厚さが５μｍ未満の場合、強度が不足して、めっき層４０が折れて脱落しやすくなる。めっき層４０の厚さが２０μｍを超える場合、めっき工程の生産性が悪化する。また、この上層に接続用及び光の反射を目的に貴金属めっきを行っても良い。例えば、Ｐｄめっき層のめっき厚さを０．０１μｍ〜０．１μｍ、Ａｕめっき層のめっき厚さを０．００１μｍ〜０．０１μｍ、Ａｇめっき層を２．０μm〜４．０μmとしも良い。また、後述するが、リード部表面には、光反射用のリード部表面めっき４１を形成している。このため、凹部形成時は、Ｎｉめっきのみとし、その後、表面めっき層を形成時、同時に凹部内のＮｉめっき層の上に積層してもよい。
【００３６】
上述のめっき層４０は、図２に示すように、リード部２０の先端の断面２４よりも外側（先端側）に突出している。この突出の量は、フリップチップの実装方法等により影響を受ける。即ち、バンプ１２０の接合方法には、いくつかの種類がある。例えば、加熱してバンプを溶解して接合する方法や、あるいは、熱圧着または超音波併用熱圧着等の方法がある。溶解接続方法は、内部端子部２１に加わる力は小さく問題ないが、後者は、圧着するため、圧力がある程度加わる。この場合には、下側にめっき層４０を支持する金属部がなく、めっき層４０が存在するだけでは、めっき層４０が折れて脱落するため、めっき層４０の突出量を、凹部３０を上面視した平面形状の大きさの１／３以内に抑えることで、加圧する力は金属部を有する凹部３０の中央付近で行われ、突出するめっき層４０は溶解したバンプの受けとなる。
【００３７】
また、バンプがはんだバンプ等で溶解接続する場合は、１／３を超えており、１／２近くまで突出しても問題はない。
【００３８】
上述の構成により、めっき層４０をリード部２０の断面２３の形状より突出させてはみ出させることが可能となる。これに伴い、この部分に搭載する光半導体素子１１０の対向する電極間の距離を０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍ程度小さくすることが可能となる。前述したように、一般的にはエッチング加工で対向するリード部２０間の隙間を加工するには、板厚程度の距離が必要であり、小型の光半導体素子１１０のフリップチップ実装は難しかった。本発明では、内部端子部２１に凹部３０を形成し、凹部３０内にめっき層４０を形成し、このめっき層４０をリード部２０の断面２４より突出させることで、板厚以下の間隔でも加工が可能となった。これにより、小型の光半導体光素子１１０であってもフリップチップ実装が可能となる。よって、半導体装置１５０を小型化することができる。
【００３９】
更に、光半導体素子１１０を実装する部分は、凹部３０内にめっき層４０を形成した部分であり、バンプ１２０もめっき層４０とほぼ同一形状となるため、内部端子部２１よりも先端側にリード部２０が存在せず、光半導体素子１１０及び対向する内部端子部２１と接触するリスクを最小限に抑えることもできる。
【００４０】
また、内部端子部２１のバンプ形成部に凹部３０を形成していることで、バンプ１２０の形成時、はんだバンプ等が中央部に集まりやすく、バンプ１２０の位置出しが容易になる。また、凹部３０に構成されていることで、余分なはんだが凹部３０以外に濡れ広がるのを防止でき、隣接リード等とショートするリスクを減らすことが出来る。
【００４１】
更に、リードフレーム５０から樹脂付きリードフレーム１００を構成し、更に光半導体装置１５０を構成する際に、従来のリードフレームでは、光半導体素子１１０を搭載し、透明樹脂で封止してからリードフレームを分離するために裏面からのエッチング工程が必要となっていたが、本実施形態に係る樹脂付きリードフレームでは、光半導体素子１１０を搭載する前にエッチング工程を行うことができ、半導体装置１５０の製造業者がエッチングを行う必要が無い。半導体装置１５０の製造業者は、湿式のエッチングプロセスを行う設備や経験が必ずしも十分ではなく、エッチングプロセスを行わずに半導体装置の製造を行う要請が相当にある。本実施形態に係る樹脂付きリードフレーム１００は、そのような半導体装置メーカの要請に応えることができ、樹脂付きリードフレーム１００の完成時にはエッチング工程が総て終了しているので、樹脂付きリードフレーム１００を購入して半導体装置１５０を製造する製造業者は、エッチングプロセスを行う必要が無い。この点も、大きな利点と言える。なお、この点については、製造方法を説明する際により具体的に説明する。
【００４２】
リード部２０間の先端部の側面（断面２４及びめっき層４０の先端部の側面）には、透明樹脂が充填される。一般的には、対向するリード間は外部樹脂で充填されるが、本発明の実施形態に係る光半導体装置１５０の場合、表面側の中央領域は透明樹脂が充填されている。これは、以下の利点がある。めっき面の最表層は光反射率の高いＡｇめっきが使用されるが、Ａｇはマイグレーションを起こしやすい物質である。光半導体素子１１０が小型化し、フリップチップ接合等で対向するリード間の間隔が狭くなってきており、イオンマイグレーションのリスクは高くなってきている。従来の光半導体装置の構造は、特許文献１にあるように、対向するリード間の先端部には外部樹脂部６１が充填され、この上側に透明樹脂部１３０が形成されている。イオンマイグレーションは一般的に樹脂の界面に発生するため、透明樹脂部１３０と外部樹脂部６１の界面に発生しやすい。そこで、本発明では、表面側には透明樹脂部１３０が充填形成され、断面の途中より外部樹脂部６１が形成されている。このため、イオンマイグレーションの発生する経路が長く、かつ直線的でないため発生リスクを抑制できる。また、かかる構成によりリード部２０の底面の外部端子部２３のみが露出した光半導体装置１００が得られる。
【００４３】
本発明の実施形態に係るリードフレームの特徴は、図１に示したリードフレーム５０で説明した様に、リード部２０の内部端子部２１に凹部３０が形成され、凹部３０の内側の面にめっき層４０が形成され、一対の対向するリード部２０の先端が金属板１０の表面側で連結されていることにある。従来のリードフレームの場合、リード部２０の先端は切り離されており、各リード部２０は、他の組のリード部と連結片等で連結され最終的にリードフレームの枠部に支持されている。このため、連結片を組込んだリード部の配置となりリード部の配置に制約があった。本実施形態に係るリードフレーム５０では、リード部２０は、貫通孔７０を除き金属板１０の表面側で連結しているため、連結片等が不要でリード部２０を自由に配置でき、かつ連結片がない分、リード部をより多く配置することができ集積化が図れる。また、リード部の先端が連結されていることより、工程内あるいは梱包出荷作業等での変形を防止することができる。
【００４４】
また、本実施形態に係るリードフレーム５０は、後工程において、リードフレームの表面及び裏面を外部樹脂部で封止し、その後、リード部２０の先端を選択エッチングして凹部３０内のめっき層４０の先端を水平方向に突出させている。一般の半導体装置の場合、樹脂封止は、半導体素子を実装した後に行われる。このため、リードフレーム５０の段階でリード部２０の先端を加工してめっき層４０を突出させても問題はない。光半導体装置の場合、リードフレームを作製後、外部樹脂部の樹脂封止が必要である。リードフレーム段階でめっき層４０を突出させた場合、外部樹脂部６０〜６２の樹脂封止の際、対向するリード部２０間にも外部樹脂を充填する必要があり、この時、凹部３０内のめっき層４０の上面に樹脂が流れ込む可能性が大きい。めっき面は上側より金型で押さえているものの、めっき下側に金属板がないため隙間より樹脂が流れ込んでしまう。本発明の実施形態では、リードフレーム５０の段階では、リード部２０の先端は金属板で連結されており、かつ、凹部３０内のめっき層４０の周辺は直接外部樹脂部と接触する部分はない。また、めっき層４０は、凹部３０の内側にめっきを施すため、凹部３０の内側面にも形成され、めっきのエッジ効果によりめっき周辺部に電流が集中することより、めっき周辺部におけるめっき厚さが中央部より厚くなり、金属板表面より僅かに出っ張る形になる。樹脂封止時、この部分はモールド金型で押さえ付けられるが、この出っ張り部分がめっき層４０の封止性を向上させる。これによりめっき層４０への樹脂付着を防止できる。リードフレーム段階では、リード部２０の先端を金属板で連結し、外部樹脂成形後リード部２０の先端を選択エッチングすることで、凹部３０のめっき層４０を露出した光半導体装置１５０を完成することができる。
【００４５】
［リードフレームの製造方法］
次に、図４乃至図６を参照して本発明の実施形態に係るリードフレームの製造方法について説明する。図４は、本発明の実施形態に係るリードフレームの製造方法の一例の前半の一連の工程を示した図である。なお、以下の説明において、今まで説明した構成要素に対応する構成要素には、今までの説明と同一の参照符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００４６】
図４（ａ）は、金属板用意工程の一例を示した図である。図４（ａ）に示されるように、本発明の実施形態に係るリードフレームを製造するに当たり、まずは金属板１０を用意する。使用する金属板１０の材質は、リードフレーム材料であれば特に限定はないが、一般的にＣｕ合金又はＣｕが使用される。
【００４７】
図４（ｂ）は、凹部用レジストマスク形成工程の一例を示した図である。凹部用レジストマスク形成工程では、詳細には、レジスト被覆、露光、現像を行い、凹部用のレジストマスク１７０を形成する。具体的には、まず、金属板１０の表・裏面全体を、レジスト１６０で覆う。使用するレジスト１６０としては、ドライフィルムレジストのラミネート、又は液状レジストの塗布及び乾燥によるレジスト層の被覆等、従来からの公知の方法を用いて行うことができる。次に、露光では、前のレジスト被覆工程で金属板１０の表・裏面にレジスト１６０を被覆した後、そのレジスト１１０上に、表面側には内部端子部２１が凹部３０となる位置に所望のパターン、裏面側には全面を覆うパターンが形成されたマスク（紫外光遮蔽ガラスマスク）を被せ、露光を行う。
【００４８】
現像では、マスクを除去してレジスト１６０を現像することにより、表面に凹部３０を形成する部分（未硬化部分）を除去して開口１６１を形成し、金属板１０の表面を露出させる。これにより、硬化して残留したレジスト１６０と開口部１６１からなる凹部用のレジストマスク１７０が形成される。
【００４９】
図４（ｃ）は、凹部エッチング工程の一例を示した図である。図４（ｃ）に示されるように、形成したレジストマスク１７０を凹部エッチング用マスクとして、金属板１０の表面上にエッチング加工を行い、凹部３０を形成する。エッチング深さは０．００５ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下で、好ましくは、０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍである。
【００５０】
図４（ｄ）は、凹部めっき工程の一例を示した図である。図４（ｄ）に示されるように、形成したレジストマスク１７０を凹部めっき用マスクとして、金属板１０の凹部３０が形成された面にめっき加工を行い、凹部３０の内側の面にめっき層４０を形成する。めっきの種類は、特に限定はないが、薄膜でも強度があるＮｉめっきを用いることが好ましい。Ｎｉめっきを選定した場合は、めっき層４０の厚さは５μｍ〜２０μｍである。
【００５１】
なお、めっき層４０の最表層のめっき層の形成は、本工程で行っても良いし、後述する図５（ｃ）のリード部めっき工程で行ってもよい。最表層は光の反射率の高いＡｇめっき層が好ましい。
【００５２】
図５は、本発明の実施形態に係るリードフレームの製造方法の一例の中盤の一連の工程を示した図である。
【００５３】
図５（ａ）は、凹部用レジスト剥離工程の一例を示した図である。凹部用レジスト剥離工程では、硬化しているレジスト１６０を剥離する。これにより、金属板１０の表面に凹部３０が形成され、その凹部３０の内面にめっき層４０が形成された状態となる。
【００５４】
図５（ｂ）は、めっき用レジスト形成工程の一例を示した図である。めっき用レジスト形成工程では、詳細には、レジスト被覆、露光、現像を行い、めっき用レジストマスク１７１、１７２を形成する。図４（ｄ）で凹部３０が形成された金属板１０の表面及び金属板１０の裏面全体を、レジスト１６２で被う。使用するレジスト１６２としては、ドライフィルムレジストのラミネート、又は液状レジストの塗布及び乾燥によるレジスト層の被覆等、従来からの公知の方法を用いて行うことができる。次に露光では、前のレジスト被覆で金属板１０の表・裏面にレジスト１６２を被覆した後、表面側にはリード部表面めっき層４１及びめっき層４０を形成する所定のパターン、裏面側には外部端子部２３にリード部裏面めっき層４２を形成する所定のパターンが形成されたマスク（紫外光遮蔽ガラスマスク）を被せ、露光を行う。
【００５５】
現像では、マスクを除去してレジスト１６２を現像することにより、未硬化部分を除去して開口１６３を形成し、金属板１０の表面を露出させる。これにより、硬化して残留したレジスト１６２と開口部１６３とからなるめっき用マスク１７１、１７２が形成される。
【００５６】
図５（ｃ）は、リード部めっき工程の一例を示した図である。リード部めっき工程では、図５（ｂ）で形成しためっき用レジストマスク１７１、１７２を使用し、金属板１０にめっきを施す。めっきの種類は、特に限定はないが、最表層は、光の反射率の高いＡｇめっきが好ましい。Ａｇめっき層の厚さは２．０μｍ〜４．０μｍである。本工程により、めっき層４０は、少なくとも、Ｎｉめっき層とＡｇめっき層の多層めっき層として構成される。また、めっき層４１は、反射部２２を構成すべく形成される。
【００５７】
図５（ｄ）は、めっき用レジスト剥離工程の一例を示した図である。めっき用レジスト剥離工程では、硬化しているレジスト１６２を剥離する。
【００５８】
図６は、本発明の実施形態に係るリードフレームの製造方法の一例の後半の一連の工程を示した図である。
【００５９】
図６（ａ）は、リード部エッチング用レジスト形成工程の一例を示した図である。リード部エッチング用レジスト形成工程では、詳細には、レジスト被覆、露光、現像を行い、リード部用レジストマスク１７３、１７４を形成する。図４（ｄ）で凹部３０が形成された金属板１０の表面及び金属板１０の裏面全体を、レジスト１６４で被う。使用するレジスト１６４としては、ドライフィルムレジストのラミネート、又は液状レジストの塗布及び乾燥によるレジスト層の被覆等、従来からの公知の方法を用いて行うことができる。次に露光では、前のレジスト被覆で金属板１０の表・裏面にレジスト１６４を被覆した後、表面側には貫通孔７０を設けるようなパターン、裏面側には外部端子部２３を除く箇所に裏面側凹部３１、３２を形成するように所定のパターンとする。なお、表面側において、凹部３０及びめっき層４０、４１は少なくともレジスト１６４で覆う。次に、このパターンが形成されたマスク（紫外光遮蔽ガラスマスク）を被せ、露光を行う。
【００６０】
現像では、マスクを除去してレジスト１６４を現像することにより、未硬化部分を除去して開口１６５を形成し、金属板１０の表面を露出させる。これにより、硬化して残留したレジスト１６４と開口部１６５とからなるリード部エッチング用マスク１７３、１７４が形成される。なお、図６（ａ）においては、表面側のリード部エッチング用マスク１７３にパターンは形成されていないが、貫通穴７０を形成する箇所には、所定パターンが形成されている。
【００６１】
図６（ｂ）は、リード部エッチング工程の一例を示した図である。リード部エッチング工程では、図６（ａ）で形成したリード部エッチング用レジストマスク１７３、１７４を使用し、金属板１０をエッチング加工してリード部裏面に裏面側凹部３１、３２及び貫通孔７０を形成する。これにより、リード部２０の全体の形状が形成される。なお、裏面側凹部３１、３２の深さは、金属板１０の厚さの１／２〜４／５程度とする。裏面からの裏面側凹部３１、３２の深さが１／２未満だと外部樹脂封止後にエッチング加工を行う量が多くなり、凹部３０内のめっき層４０の露出量が多くなり過ぎる。裏面からの凹部３０の深さが４／５を超えると、表面側の金属板１０の厚みが薄くなり強度が弱く変形が発生しやすい。裏面側の凹部の深さは、外部樹脂封止後のエッチング加工する際、表面側の凹部内のめっき層４０の露出量に影響するため、適宜、調整する。
【００６２】
図６（ｃ）は、リード部エッチング用レジスト剥離工程の一例を示した図である。リード部エッチング用レジスト剥離工程では、硬化しているレジスト１６４を剥離する。これにより、リードフレーム５０が完成する。なお、必要に応じ、所定の寸法に切断しシート状にしても良い。
【００６３】
このように、上述の各工程を順に経ることにより、本発明の実施形態に係るリードフレーム５０が作製される。
【００６４】
［樹脂付きリードフレームの製造方法］
次に、図７を用いて、上述の製造方法によって作製されたリードフレームを用いて樹脂付きリードフレーム１００を製造する製造方法の一例について説明する。図７は、本発明の実施形態に係る樹脂付きリードフレーム１００の製造方法の一例の一連の工程を示した図である。
【００６５】
図７（ａ）は、外部樹脂部形成工程の一例を示した図である。外部樹脂形成工程においては、上述のように製作したリードフレーム５０を用いて、トランスファーモールドや射出成形することにより、リードフレーム５０上に外部樹脂部６０〜６２を形成する。外部樹脂としては、一般的には光反射率の高い樹脂が使用される。外部樹脂部６０〜６２は、光半導体素子１１０及びフリップチップ接合等でリード部２０と電気的に接続したバンプ１２０等の接続部が配置される所定の中央領域の周辺を囲うように形成される。また、外部樹脂部６０〜６２は、リードフレーム５０上に形成されると共に、裏面側の外部端子部以外の裏面側凹部３１、３２及び貫通孔７０にも同時に充填される。
【００６６】
図７（ｂ）は、リード先端エッチング工程の一例を示した図である。リード先端エッチング工程においては、外部樹脂部６０〜６２が形成されたリードフレーム５０を、図５（ｃ）のリード部めっき工程で形成しためっき層４０、４１をマスクとして、めっき層４０、４１がなく金属板表面が露出している領域のみ選択エッチングする。選択エッチングは、めっき面がエッチングされず、金属板１０のみがエッチングされるエッチング液を使用する。この選択エッチングで、表面側の一対のリード部２０間の先端同士を連結していた部分がエッチングされ、リード部２０は個々に分離される。この時、表面側の内部端子部２１にある凹部３０内のめっき層４０は、選択エッチング液により金属板１０の断面より水平方向に突出する形状に設定する。この突出量は、エッチング条件や図６（ｂ）のリード部エッチング工程での裏面からの凹部の深さにも影響を受けるので、突出量が設定量になるように適宜調整する。
【００６７】
かかる手順により、本発明の実施形態に係る樹脂付きリードフレーム１００が完成する。このように、本発明の実施形態に係る樹脂付きリードフレームの製造方法によれば、樹脂付きリードフレーム１００を製造する段階で、リード部２０同士をエッチングにより分離することができる。特許文献１に記載の従来のリードフレームの製造方法では、前述したように、リード部２０の先端は切り離されており、各リード部２０は、他の組のリード部と連結片等で連結され最終的にリードフレームの枠部に支持されている。このため、連結片を組込んだリード部の配置となりリード部の配置に制約があった。そこで、半導体装置においては、金属板の表面側あるいは裏面側に凹部を作製してリード部等を形成し反対面側は全面で連結したリードフレームを使用し、半導体素子を搭載し、樹脂封止後、全面で連結された金属板を所定の箇所エッチングしてリード部を分離する製造方法が知られている。この場合、金属板の全面で連結されているため、連結片等が不要でリード部２０を自由に配置でき、かつ連結片がない分、リード部をより多く配置することができ集積化が図れるが、半導体素子を搭載、樹脂封止後、エッチング加工をする必要があった。本発明では、これ以降に説明する半導体装置の製造方法で、エッチング工程を行う必要が無いため、エッチングプロセスの設備や経験が十分でない半導体装置製造業者にとっては、非常に利点の大きい製造方法である。
【００６８】
なお、かかる製造方法は、単に樹脂付きリードフレームの製造方法及び樹脂付きリードフレーム１００の構成に特徴があるため成立している訳ではなく、図１で説明したリードフレーム５０の構成及び図４乃至図６で説明したリードフレームの製造方法の構成を前提としている。よって、樹脂付きリードフレーム１００から半導体製造装置１５０を製造する過程において、このようなエッチング処理を省略することを可能とする本実施形態に係るリードフレーム５０及びその製造方法は、優れた構成を有していることが分かる。
【００６９】
［光半導体装置の製造方法］
次に、図８を用いて、上述の製造方法によって作製された樹脂付きリードフレームを用いて光半導体装置１５０を製造する製造方法の一例について説明する。図８は、本発明の実施形態に係る光半導体装置の製造方法の一例の一連の工程を示した図である。
【００７０】
図８（ａ）は、バンプ形成工程の一例を示した図である。バンプ形成工程においては、樹脂付きリードフレーム１００のリード部２０の内部端子部２１のめっき層４０の表面上に、光半導体素子１１０と接続するためのバンプ１２０を形成する。
【００７１】
図８（ｂ）は、光半導体素子実装工程の一例を示した図である。光半導体素子１１０の電極１１１は、図８（ｂ）で形成されたバンプ１２０に接続され、リード部２０の内部端子部２１の上側に光半導体素子１１０が実装される。
【００７２】
図８（ｃ）は、透明樹脂封止工程の一例を示した図である。透明樹脂封止工程では、樹脂付きリードフレーム１００の外部樹脂部６０の開口部で光半導体素子１１０等を含み透明樹脂により封止し、透明樹脂部１３０を形成する。
【００７３】
図８（ｄ）は、個片化工程の一例を示した図である。最後に、個片化工程において、図８（ｄ）に示すように、所定の光半導体装置１５０の寸法になるように切断し、光半導体装置を１５０完成させる。
【実施例】
【００７４】
以下、本発明の実施形態に係るリードフレーム、樹脂付きリードフレーム及び光半導体装置を作製した実施例について説明する。
【００７５】
［実施例１］
金属板として板厚０．２ｍｍのＣｕ板（古河電気工業株式会社製：ＥＦＴＥＣ６４−Ｔ）を幅１４０ｍｍの長尺板状に加工し、次に厚み０．０５ｍｍの感光性ドライフィルムレジスト（旭化成イーマテリアルズ社製ＡＱ−５０３８）をラミネートロールで、金属板の両面に貼り付けた。
【００７６】
次に、光半導体素子を実装する内部端子領域を凹部とする所望のパターンを形成したガラスマスクをドライフィルムレジストの上に被せ、紫外光で露光した。
【００７７】
その後、炭酸ナトリウム溶液を用いて、紫外光の照射が遮られ、感光しなかった未硬化のドライフィルムレジストを溶かす現像処理を行った。
【００７８】
次にレジスト層が除去された開口部の金属板の露出部表面をエッチングした。エッチング液としては、塩化第二鉄溶液を使用した。エッチング深さは、０．０１ｍｍとした。これにより、内部端子部に凹部が形成された。
【００７９】
次に、エッチングにより形成された凹部に、Ｎｉめっきを１０μｍを施した。その後、水酸化ナトリウム溶液でドライフィルムレジストを剥離した。これにより、金属板上にリード部の内部端子部に形成された凹部の内側の面上にめっき層を形成した。
【００８０】
次に、厚み０．０５ｍｍの感光性ドライフィルムレジスト（旭化成イーマテリアルズ社製ＡＱ−５０３８）をラミネートロールで、金属板の両面に貼り付けた。次に、表面側は、光半導体素子搭載領域を囲うように形成される外部樹脂部の樹脂が覆われないリード部、裏面側は、外部端子部にめっきが施されるように所定のパターンを形成したガラスマスクをドライフィルムレジストの上に被せ、紫外光で露光した。その後、炭酸ナトリウム溶液を用いて、紫外光の照射が遮られ、感光しなかった未硬化のドライフィルムレジストを溶かす現像処理を行った。
【００８１】
次にレジスト層が除去された開口部の金属板の露出部表面をめっきした。めっきは、Ｎｉめっき５.０μｍ、Ｐｄめっき０．０３μｍ、Ａｕめっき０．００３μｍ、Ａｇめっき２．５μｍを施した。これにより、リード部予定所定の領域にめっき層を形成した。その後、水酸化ナトリウム溶液でドライフィルムレジストを剥離した。これにより、金属板上に内部端子部と金属板下に外部端子部のめっき層を形成した。
【００８２】
次に、再度、厚み０．０５ｍｍの感光性ドライフィルムレジスト（旭化成イーマテリアルズ社製ＡＱ−５０３８）をラミネートロールで、金属板の両面に貼り付けた。
【００８３】
次に、表面側には、貫通孔を設けるようなパターン、裏面側には外部端子部を除く箇所に凹部を形成するように所定のパターンを形成したガラスマスクをドライフィルムレジストの上に被せ、紫外光で露光した。その後、炭酸ナトリウム溶液を用いて、紫外光の照射が遮られ、感光しなかった未硬化のドライフィルムレジストを溶かす現像処理を行った。
【００８４】
次にレジスト層が除去された開口部の金属板の露出部表面をエッチングした。エッチング液としては、塩化第二鉄溶液を使用した。裏面側の凹部の深さは０．１５ｍｍとした。
【００８５】
これにより、リード部の表面側は金属板で連結され、裏面側はリード部の形状が形成された。また、対向するリード部先端の両端には貫通孔が形成された。その後、水酸化ナトリウム溶液でドライフィルムレジストを剥離した。
【００８６】
その後、所定寸法に切断することにより、本発明の実施例１に係るリードフレームを得た。
【００８７】
次に、上記リードフレームに、外部樹脂部を形成した。外部樹脂部は、光半導体素子及びフリップチップ接合等でリード部２０と電気的に接続した接続部の周辺を囲うように形成した。また、同時に、裏面側の外部端子部以外の凹部及び貫通孔にも同時に充填した。
【００８８】
次に、外部樹脂形成されたリードフレームを、リード部表面めっき層４１、凹部めっき層４０をマスクとして、めっき層がなく金属板表面が露出している領域のみ選択エッチングした。エッチング液は塩化アンモニウム溶液にて行った。この選択エッチングで、表面側のリード間の先端の金属板で連結された部分がエッチングされ、リード部は個々に分離された。
【００８９】
これにより、本発明の実施例１に係る樹脂付きリードフレームを得た。
【００９０】
次いで、作製した樹脂付きリードフレームの内部端子部の凹部３０及びめっき層４０上にフリップチップ用のバンプを形成した。次に、光半導体素子の電極とバンプをフリップチップ方式にて実装し、光半導体素子とリード部とを接続した。次に、光半導体素子が実装された部分を含め、外部樹脂部の開口部を透明樹脂で封止した。
【００９１】
最後に、所定の光半導体装置の寸法になるように切断し、光半導体装置を完成させた。
【００９２】
［実施例２］
実施例２は、実施例１において、表面側の凹部の深さを３０μｍとし、凹部内のめっきのＮｉめっきの厚さを１５μmとした設定で行った。その他は実施例１同様である。
【００９３】
各実施例の樹脂付きリードフレームにおいて、実体顕微鏡にて表面側の凹部内のめっき層を確認した所、実施例１及び２については、めっき層がリード部の先端の断面より突出し、バンプ形成領域の形状を確保していた。突出量は、凹部の大きさの１／４程度であった。また、実施例１及び２について、光半導体装置製作工程において、フリップチップ方式にて光半導体素子を実装したが、その接合状況を顕微鏡にて確認を行った。特に不具合はなく良好であった。
【００９４】
このように、本発明の実施形態及び実施例に係るリードフレーム、樹脂付きリードフレーム及び光半導体装置、並びにそれらの製造方法によれば、特にフリップチップ実装に適し、チップサイズの小型化が可能で、かつ、低コスト化が可能なリードフレーム、樹脂付きリードフレーム及び光半導体装置、並びにそれらの製造方法を提供することができる。
【００９５】
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施形態及び実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態及び実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００９６】
１０    金属板
１１    光半導体素子実装領域
２０    リード部
２１    内部端子部
２２    反射部
２３    外部端子部
２４    断面
３０    凹部
３１、３２    裏面側凹部
４０、４１、４２    めっき層
５０    リードフレーム
６０、６１、６２    外部樹脂部
７０    貫通孔
１００    樹脂付きリードフレーム
１１０    光半導体素子
１１１    電極
１２０    バンプ
１３０    透明樹脂部
１５０    光半導体装置
【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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【図７】
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【図８】
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