JP6115836B2 - Lead frame with resin, lead frame, semiconductor device, and method for manufacturing lead frame with resin - Google Patents
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Description
本発明は、LED素子を載置するために用いられる樹脂付リードフレーム、リードフレーム、このようなリードフレームを備えた半導体装置、および樹脂付リードフレームの製造方法に関する。 The present invention relates to a lead frame with resin used for mounting an LED element, a lead frame, a semiconductor device provided with such a lead frame, and a method for manufacturing a lead frame with resin.
従来より、LED(発光ダイオード)素子を光源として用いる照明装置が、各種家電、OA機器、車両機器の表示灯、一般照明、車載照明、およびディスプレイ等に用いられている。このような照明装置の中には、リードフレームとLED素子とを有する半導体装置を含むものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, lighting devices that use LED (light emitting diode) elements as light sources have been used for various home appliances, OA equipment, display lights for vehicle equipment, general lighting, in-vehicle lighting, and displays. Some such lighting devices include a semiconductor device having a lead frame and LED elements.
このような半導体装置として、例えば特許文献1には、PLCCタイプの半導体装置が開示されている。特許文献1において、PLCCタイプの半導体装置は、リードフレームを保持する構造体と、LEDダイを封止するドーム形カプセル材料とを有している。 As such a semiconductor device, for example, Patent Document 1 discloses a PLCC type semiconductor device. In Patent Document 1, a PLCC type semiconductor device has a structure that holds a lead frame and a dome-shaped capsule material that seals an LED die.
ところで近年、LED素子を含む半導体装置を更に薄型化することが求められている。このため、LED素子を薄型の半導体装置(例えばSONタイプ)内に搭載することが行われている。しかしながら、このような薄型の半導体装置においては、外側樹脂部とリードフレームとの接触面積が非常に小さいため、外側樹脂部がダイパッドとリード部との間から脱落しやすいという問題がある。 In recent years, there has been a demand for further thinning of semiconductor devices including LED elements. For this reason, LED elements are mounted in thin semiconductor devices (for example, SON type). However, in such a thin semiconductor device, since the contact area between the outer resin portion and the lead frame is very small, there is a problem that the outer resin portion is easily dropped from between the die pad and the lead portion.
さらに、LED素子をモールドする樹脂(封止樹脂部)は透明であることが必須であり、リードフレームとの密着性が十分な材質を選択するのは困難である。したがって、LED素子を含む半導体装置においては、通常の半導体用樹脂モールドパッケージより樹脂の脱落防止に関してより改善したリードフレームが要求される。 Furthermore, it is essential that the resin (sealing resin part) for molding the LED element is transparent, and it is difficult to select a material having sufficient adhesion with the lead frame. Therefore, in a semiconductor device including an LED element, a lead frame that is more improved in terms of preventing resin from dropping than a normal resin mold package for a semiconductor is required.
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、外側樹脂部がダイパッドとリード部との間の空間から脱落することを防止することが可能な樹脂付リードフレーム、リードフレーム、半導体装置および樹脂付リードフレームの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and the resin-attached lead frame, lead frame, and semiconductor capable of preventing the outer resin portion from falling out of the space between the die pad and the lead portion. An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for manufacturing a lead frame with resin.
本発明は、LED素子を載置するダイパッドと、ダイパッドの周囲に空間を介して設けられたリード部とを備えた樹脂付リードフレームにおいて、ダイパッドとリード部は、それぞれ空間を介して互いに対向する対向面を有し、ダイパッドの対向面とリード部の対向面は、それぞれ凹凸状に形成され、ダイパッドとリード部との間の空間を埋める外側樹脂部を設けたことを特徴とする樹脂付リードフレームである。 The present invention provides a lead frame with a resin including a die pad on which an LED element is placed and a lead portion provided around the die pad through a space. The die pad and the lead portion face each other through the space. The lead with resin characterized by having an opposing surface, wherein the opposing surface of the die pad and the opposing surface of the lead part are formed in an uneven shape, and an outer resin part is provided to fill a space between the die pad and the lead part It is a frame.
本発明は、リード部の対向面のうち、その上端と、リード部の厚さ方向略中央部とにそれぞれ空間に向けて突出する突起が形成されることにより、リード部の対向面が凹凸状に形成されていることを特徴とする樹脂付リードフレームである。 According to the present invention, a protrusion protruding toward the space is formed on the upper end of the opposing surface of the lead portion and the substantially central portion in the thickness direction of the lead portion, so that the opposing surface of the lead portion is uneven. A lead frame with resin, wherein
本発明は、リード部の対向面のうち、その上端と、その下端とにそれぞれ空間に向けて突出する突起が形成されることにより、リード部の対向面が凹凸状に形成されていることを特徴とする樹脂付リードフレームである。 According to the present invention, the opposing surface of the lead portion is formed in a concavo-convex shape by forming protrusions protruding toward the space at the upper end and the lower end of the opposing surface of the lead portion. It is the lead frame with a resin characterized.
本発明は、ダイパッドは、ベース部と、ベース部からリード部側に向けて延びるとともにベース部より薄肉の延伸部とを有し、ダイパッドの対向面は延伸部の先端に形成され、このダイパッドの対向面に突起が形成されることにより、ダイパッドの対向面が凹凸状に形成されていることを特徴とする樹脂付リードフレームである。 In the present invention, the die pad has a base portion and an extending portion that extends from the base portion toward the lead portion side and is thinner than the base portion, and the opposing surface of the die pad is formed at the tip of the extending portion. The lead frame with a resin is characterized in that the opposing surface of the die pad is formed in an uneven shape by forming protrusions on the opposing surface.
本発明は、LED素子を載置するダイパッドと、ダイパッドの周囲に空間を介して設けられたリード部とを備えたリードフレームにおいて、ダイパッドとリード部は、それぞれ空間を介して互いに対向する対向面を有し、ダイパッドの対向面とリード部の対向面は、それぞれ凹凸状に形成され、空間内に充填される外側樹脂部の脱落を防止することを特徴とするリードフレームである。 The present invention relates to a lead frame including a die pad on which an LED element is placed and a lead portion provided around the die pad via a space, wherein the die pad and the lead portion face each other through the space. A lead frame is characterized in that the opposing surface of the die pad and the opposing surface of the lead portion are each formed in a concavo-convex shape to prevent the outer resin portion filled in the space from falling off.
本発明は、リードフレームと、リードフレームのダイパッド上に載置されたLED素子と、リードフレームのリード部とLED素子とを電気的に接続する導電部と、LED素子を取り囲む凹部を有するとともに、リードフレームのダイパッドとリード部との間の空間を埋める外側樹脂部と、外側樹脂部の凹部内に充填され、LED素子と導電部とを封止する封止樹脂部とを備えたことを特徴とする半導体装置である。 The present invention has a lead frame, an LED element placed on the die pad of the lead frame, a conductive part that electrically connects the lead part of the lead frame and the LED element, and a recess surrounding the LED element, An outer resin portion that fills a space between the die pad of the lead frame and the lead portion, and a sealing resin portion that is filled in the recess of the outer resin portion and seals the LED element and the conductive portion. This is a semiconductor device.
本発明は、LED素子を載置するダイパッドと、ダイパッドの周囲に空間を介して設けられたリード部と、ダイパッドとリード部との間の空間を埋める外側樹脂部とを有する樹脂付リードフレームの製造方法において、金属基板を準備する工程と、金属基板の表裏に、それぞれエッチング用レジスト層を形成する工程と、エッチング用レジスト層を耐腐蝕膜として金属基板の表裏にエッチングを施す工程と、ダイパッドとリード部との間の空間を埋める外側樹脂部を設ける工程とを備え、エッチングを施す工程において、ダイパッドとリード部にそれぞれ空間を介して互いに対向する対向面が形成され、ダイパッドの対向面とリード部の対向面は、それぞれ凹凸状に形成されることを特徴とする樹脂付リードフレームの製造方法である。 The present invention provides a lead frame with a resin having a die pad on which an LED element is placed, a lead portion provided around the die pad via a space, and an outer resin portion filling a space between the die pad and the lead portion. In the manufacturing method, a step of preparing a metal substrate, a step of forming an etching resist layer on each of the front and back surfaces of the metal substrate, a step of etching the front and back surfaces of the metal substrate using the etching resist layer as an anticorrosion film, and a die pad A step of providing an outer resin portion that fills a space between the lead portion and the lead portion, and in the etching step, the die pad and the lead portion are formed with opposing surfaces facing each other through the space, In the method of manufacturing a lead frame with resin, the opposing surfaces of the lead portions are each formed in an uneven shape.
本発明によれば、ダイパッドの対向面とリード部の対向面をそれぞれ凹凸状に形成しているので、ダイパッドとリード部との間から外側樹脂部が脱落することを防止することができる。このことにより、LED素子を含む半導体装置を更に薄型化することができる。 According to the present invention, since the opposing surface of the die pad and the opposing surface of the lead portion are formed in an uneven shape, it is possible to prevent the outer resin portion from falling off between the die pad and the lead portion. Thereby, the semiconductor device including the LED element can be further reduced in thickness.
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態について、図1乃至図7を参照して説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
リードフレームの構成
まず、図1により、本実施の形態によるリードフレームの概略について説明する。図1は、本実施の形態によるリードフレームを示す断面図である。
Construction of the lead frame initially, to FIG. 1, will be outlined in the lead frame according to the present embodiment. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a lead frame according to the present embodiment.
図1に示すように、LED用リードフレーム10(以下、リードフレーム10ともいう)は、LED素子21(後述)を載置するために用いられるものである。このようなリードフレーム10は、LED素子21を載置する載置面11aを有するダイパッド11と、ダイパッド11の周囲に空間13を介して設けられたリード部12とを備えている。
As shown in FIG. 1, an LED lead frame 10 (hereinafter also referred to as a lead frame 10) is used for mounting an LED element 21 (described later). Such a
ダイパッド11およびリード部12は、1枚の金属基板をエッチング加工することにより形成されたものである。ダイパッド11およびリード部12の材料としては、例えば銅、銅合金、42合金(Ni41%のFe合金)等を挙げることができる。このダイパッド11およびリード部12の厚みは、半導体装置の構成にもよるが、0.05mm〜0.5mmとすることが好ましい。
The
ダイパッド11は、ベース部11bと、ベース部11bからリード部12側に向けて延びる延伸部11cとを有している。このうちベース部11bの裏面(下面)には、図示しない外部の電極に接続される第1アウターリード部27が設けられている。また延伸部11cは、ベース部11bより薄肉となっており、後述する外側樹脂部23から外方に露出しない部分である。延伸部11cの厚みは、例えば0.025mm〜0.25mmとすることができる。
The
リード部12の表面(図1の上面)には、後述するボンディングワイヤ22が接続されるボンディング面12aが形成されている。またリード部12の裏面(図1の下面)には、図示しない外部の電極に接続される第2アウターリード部28が設けられている。
A
ところでダイパッド11とリード部12とは、それぞれ空間13を介して互いに対向する対向面14、15を有している。
Incidentally, the
このうちダイパッド11の対向面14は、上述した延伸部11cの先端に形成されている。この対向面14の上端(表面側)と下端とに、それぞれ突起16a、16bが形成されており、これら突起16a、16bは、いずれも空間13内に向けて突出している。このように対向面14に突起16a、16bが形成されていることにより、対向面14は凹凸状に形成されている。
Among these, the
一方、リード部12の対向面15には、その上端(表面側)と、リード部12の厚さ方向略中央部とに、それぞれ突起17a、17bが形成されている。これら突起17a、17bは、いずれも空間13内に向けて突出している。そして対向面15に突起17a、17bが形成されていることにより、対向面15は凹凸状に形成されている。
On the other hand, on the facing
このようにダイパッド11の対向面14とリード部12の対向面15とが、それぞれ凹凸状に形成されていることにより、後述するように、空間13内に充填される外側樹脂部23の脱落を防止することができる。さらにダイパッド11の延伸部11cは表面側に形成されており、ダイパッド11の載置面11aの面積を広くとることができ、LED素子21の光を反射する光反射面を広くすることができるという利点を有する。
As described above, since the
樹脂付リードフレームの構成
次に図2により、本実施の形態による樹脂付リードフレームの概略について説明する。図2は、本実施の形態による樹脂付リードフレームを示す断面図である。
Configuration of Lead Frame with Resin Next, an outline of the lead frame with resin according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a lead frame with resin according to the present embodiment.
図2に示すように、樹脂付リードフレーム30は、図1に示すリードフレーム10と、リードフレーム10のダイパッド11とリード部12との間の空間13を埋める外側樹脂部23とを備えている。これらリードフレーム10と外側樹脂部23とは、互いに一体に結合されている。
As shown in FIG. 2, the
このうち外側樹脂部23は、ダイパッド11とリード部12との間の空間13に埋設された埋設樹脂部23aと、リードフレーム10の上方に突設する突設樹脂部23bとからなっている。
Of these, the
埋設樹脂部23aは、上面23dと下面23eとを有している。このうち上面23dは、ダイパッド11の載置面11aおよびリード部12のボンディング面12aと略同一平面上に位置している。また下面23eは、ダイパッド11の第1アウターリード部27およびリード部12の第2アウターリード部28と略同一平面上に位置している。
The embedded
一方、突設樹脂部23bは、ダイパッド11の載置面11aおよびリード部12のボンディング面12aを取り囲むように形成されるとともに、凹部23cを有している。なお突設樹脂部23bの高さは、0.1mm〜0.5mmとすることが可能である。
On the other hand, the protruding
さらにリードフレーム10の表面には、めっき層25が形成されている。めっき層25は、LED素子21からの光を反射するための反射層として機能するものである。めっき層25の構成は、反射層として機能するものであれば問わないが、例えば下地層としての銅めっき層と、銅めっき層上の反射用銀めっき層とからなっていても良い。なおめっき層25の厚みは、例えば1μm〜5μmとすることが好ましい。
Further, a
なお樹脂付リードフレーム30において、リードフレーム10の表面にこのようなめっき層25を形成しない構成も可能である。
In addition, in the
半導体装置の構成
次に、図3により、本実施の形態による半導体装置について説明する。図3は、本実施の形態による半導体装置(SONタイプ)を示す断面図である。
Configuration of Semiconductor Device Next, the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the semiconductor device (SON type) according to the present embodiment.
図3に示すように、半導体装置20は、図1に示すリードフレーム10と、リードフレーム10のダイパッド11の載置面11a上に載置されたLED素子21と、リードフレーム10のリード部12とLED素子21とを電気的に接続するボンディングワイヤ(導電部)22とを備えている。
As shown in FIG. 3, the
このうちリードフレーム10の表面には、めっき層25が形成されている。めっき層25は、上述したようにLED素子21からの光を反射するための反射層として機能するものである。
Among these, the
また外側樹脂部23(埋設樹脂部23a)により、リードフレーム10のダイパッド11とリード部12との間の空間13が充填されている。さらに外側樹脂部23(突設樹脂部23b)により、LED素子21およびボンディングワイヤ22が取り囲まれている。
Further, the outer resin portion 23 (embedded
さらにLED素子21とボンディングワイヤ22とは、透光性の封止樹脂部24によって封止されている。この封止樹脂部24は、外側樹脂部23の凹部23c内に充填されている。
Further, the
以下、このような半導体装置20を構成する各構成部材について、順次説明する。
Hereinafter, the respective constituent members constituting such a
リードフレーム10は、ダイパッド11と、ダイパッド11の周囲に空間13を介して設けられたリード部12とを備えている。このリードフレーム10の構成については、図1を用いて既に説明したので、ここでは詳細な説明を省略する。
The
LED素子21は、発光層として例えばGaP、GaAs、GaAlAs、GaAsP、AlInGaP、またはInGaN等の化合物半導体単結晶からなる材料を適宜選ぶことにより、紫外光から赤外光に渡る発光波長を選択することができる。このようなLED素子21としては、従来一般に用いられているものを使用することができる。
The
またLED素子21は、はんだまたはダイボンディングペーストにより、外側樹脂部23の凹部23c内において、ダイパッド11の載置面11a上(厳密にはめっき層25上)に固定されている。なお、ダイボンディングペーストを用いる場合、耐光性のあるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂からなるダイボンディングペーストを選択することが可能である。
The
ボンディングワイヤ22は、例えば金等の導電性の良い材料からなり、その一端がLED素子21の端子部21aに接続されるとともに、その他端がリードフレーム10のリード部12のボンディング面12a上に接続されている。
The
外側樹脂部23は、例えばリードフレーム10上に熱可塑性樹脂を射出成形またはトランスファ成形することにより形成されたものである。外側樹脂部23の形状は、射出成形またはトランスファ成形に使用する金型の設計により、様々に実現することが可能である。例えば、外側樹脂部23の全体形状を直方体、円筒形および錐形等の形状とすることが可能である。凹部23cの底面は、円形、楕円形、角丸の矩形または多角形等とすることができる。凹部23cの側壁の断面形状は、図3のように直線から構成されていても良いし、あるいは曲線から構成されていてもよい。
The
外側樹脂部23に使用される熱可塑性樹脂については、特に耐熱性、耐候性および機械的強度に優れたものを選ぶことが望ましい。熱可塑性樹脂の種類としては、ポリアミド、ポリフタルアミド、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、ポリエーテルサルホン、シリコーン、エポキシ、ポリエーテルイミドおよびポリブチレンテレフタレート等を使用することができる。さらにまた、これらの樹脂中に光反射剤として、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、窒化アルミニウムおよび窒化ホウ素のうちいずれかを添加することによって、凹部23cの底面及び側面において、発光素子からの光の反射率を増大させ、半導体装置20全体の光取り出し効率を増大させることが可能となる。
As the thermoplastic resin used for the
封止樹脂部24としては、光の取り出し効率を向上させるために、半導体装置20の発光波長において光透過率が高く、また屈折率が高い材料を選択するのが望ましい。したがって耐熱性、耐候性、及び機械的強度が高い特性を満たす樹脂として、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂を選択することが可能である。特に、LED素子21として高輝度LEDを用いる場合、封止樹脂部24が強い光にさらされるため、封止樹脂部24は高い耐候性を有するシリコーン樹脂からなることが好ましい。
For the sealing
リードフレームの製造方法
次に、図1に示すリードフレーム10の製造方法について、図4(a)−(d)および図5(a)−(c)を用いて説明する。図4(a)−(d)は、本実施の形態によるリードフレームの製造方法を示す断面図であり、図5(a)−(c)は、本実施の形態によるリードフレームの製造方法のうち、エッチング工程を示す図である。
Manufacturing Method of Lead Frame Next, a manufacturing method of the
まず図4(a)に示すように、平板状の金属基板31を準備する。この金属基板31としては、上述のように銅、銅合金、42合金(Ni41%のFe合金)等からなる金属基板を使用することができる。なお金属基板31は、その両面に対して脱脂等を行い洗浄処理を施したものを使用することが好ましい。
First, as shown in FIG. 4A, a
次に、金属基板31の表裏に感光性レジストを塗布、乾燥し、これを所望のフォトマスクを介して露光した後、現像してエッチング用レジスト層32、33を形成する(図4(b))。なお感光性レジストとしては、従来公知のものを使用することができる。
Next, a photosensitive resist is applied to the front and back surfaces of the
次に、エッチング用レジスト層32、33を耐腐蝕膜として金属基板31に腐蝕液でエッチングを施す(図4(c))。腐蝕液は、使用する金属基板31の材質に応じて適宜選択することができる。例えば、金属基板31として銅を用いる場合、通常、塩化第二鉄水溶液を使用し、これは金属基板31の両面からスプレーエッチングにて行うことができる。
Next, the etching resist
このエッチング工程の間、図5(a)−(b)の矢印に示すように、腐蝕液は、エッチング用レジスト層32、33の開口部32a、33aから進入し、金属基板31の表面から内部に向けて金属基板31を腐食していく。
During this etching process, as shown by the arrows in FIGS. 5A and 5B, the corrosive liquid enters from the
その後、図5(c)に示すように、腐蝕液によって金属基板31が厚さ方向に貫通して空間13が形成され、同時に、空間13を介してダイパッド11とリード部12とが形成される。この場合、ダイパッド11の対向面14は、突起16a、16bが形成されることにより凹凸状となる。同様に、リード部12の対向面15は、突起17a、17bが形成されることにより凹凸状となる。
Thereafter, as shown in FIG. 5C, the
次いで、図4(d)に示すように、エッチング用レジスト層32、33を剥離して除去する。このようにして、ダイパッド11と、ダイパッド11の周囲に空間13を介して設けられたリード部12とを備えたリードフレーム10(図1参照)が得られる。
Next, as shown in FIG. 4D, the etching resist
樹脂付リードフレームの製造方法
次に、図2に示す樹脂付リードフレーム30の製造方法について、図6(a)−(d)を用いて説明する。図6(a)−(d)は、本実施の形態による樹脂付リードフレームの製造方法を示す断面図である。
2. Manufacturing Method of Lead Frame with Resin Next, a manufacturing method of the lead frame with
まず、上述したリードフレーム10の表面および裏面に、各々所望のパターンを有するめっき用レジスト層34、35を設ける(図6(a))。このうち表面側のめっき用レジスト層34には、めっき層25の形成部位に相当する箇所に開口部34aが形成され、この開口部34aからはダイパッド11の載置面11aおよびリード部12のボンディング面12aが露出している。他方、裏面側のめっき用レジスト層35は、リードフレーム10の裏面全体を覆っている。
First, plating resist
次に、めっき用レジスト層34、35に覆われたリードフレーム10の表面側に電解めっきを施す。これによりリードフレーム10上であって、開口部34a内に金属(例えば銀)を析出させて、めっき層25を形成する(図6(b))。
Next, electrolytic plating is performed on the surface side of the
次いでめっき用レジスト層34、35を剥離することにより、めっき層25が形成されたリードフレーム10を得る(図6(c))。
Next, the plating resist
次に、リードフレーム10に対して熱可塑性樹脂を射出成形またはトランスファ成形することにより、外側樹脂部23を形成する。これにより、外側樹脂部23とリードフレーム10とが一体に結合される。
Next, the
この場合、外側樹脂部23は、ダイパッド11とリード部12との間の空間13に充填された埋設樹脂部23aと、リードフレーム10の上方に突設する突設樹脂部23bとからなる。またこのとき、射出成形またはトランスファ成形に使用する金型を適宜設計することにより、外側樹脂部23に凹部23cを形成するとともに、この凹部23c底面においてめっき層25が外方に露出するようにする。
In this case, the
このようにして、リードフレーム10と、リードフレーム10のダイパッド11とリード部12との間の空間13を埋める外側樹脂部23とを備えた樹脂付リードフレーム30(図2参照)が得られる(図6(d))。
In this way, the
なお、本実施の形態において、金属基板31にエッチングを施すことにより所定形状のリードフレーム10を作製した後(図4(a)−(d))、リードフレーム10上にめっき層25を形成している(図6(a)−(c))。しかしながらこれに限らず、まず金属基板31上にめっき層25を形成し、その後エッチングにより金属基板31を所定の形状に加工することにより、リードフレーム10を作製してもよい。
In the present embodiment, after the
半導体装置の製造方法
次に、図3に示す半導体装置20の製造方法について、図7(a)−(c)により説明する。図7(a)−(c)は、本実施の形態による半導体装置の製造方法を示す断面図である。
Method for Manufacturing Semiconductor Device Next, a method for manufacturing the
まず、上述した工程により(図6(a)−(d))、リードフレーム10と、リードフレーム10のダイパッド11とリード部12との間の空間13を埋める外側樹脂部23とを備えた樹脂付リードフレーム30を作製する。
First, the resin provided with the
次に、リードフレーム10のダイパッド11の載置面11a上に、LED素子21を搭載する。この場合、はんだまたはダイボンディングペーストを用いて、LED素子21をダイパッド11の載置面11a上に載置して固定する(ダイアタッチ工程)(図7(a))。
Next, the
次に、LED素子21の端子部21aと、リード部12のボンディング面12aとを、ボンディングワイヤ22によって互いに電気的に接続する(ワイヤボンディング工程)(図7(b))。
Next, the
その後、外側樹脂部23の凹部23c内に封止樹脂部24を充填し、この封止樹脂部24によりLED素子21とボンディングワイヤ22とを封止する。このようにして、図3に示す半導体装置20を得ることができる(図7(e))。この場合、予めリードフレーム10上に複数のLED素子21を搭載しておき、各LED素子21間の外側樹脂部23をそれぞれダイシングすることにより、各半導体装置20を作製しても良い。
Thereafter, the sealing
本実施の形態の作用効果
次に、本実施の形態による作用効果について説明する。
Operational effects of the present embodiment Next, operational effects of the present embodiment will be described.
本実施の形態による半導体装置20においては、上述したように、ダイパッド11の対向面14とリード部12の対向面15とは、それぞれ凹凸状に形成されている。このことにより、ダイパッド11とリード部12との間の空間13において、外側樹脂部23(埋設樹脂部23a)とリードフレーム10との接触面積を大きくすることができる。したがって、外側樹脂部23とリードフレーム10との密着性を向上させることができ、外側樹脂部23が空間13から脱落することを防止することができる。
In the
さらに、ダイパッド11の対向面14およびリード部12の対向面15に形成された凹凸(突起16a、16b、17a、17b)によりアンカー効果が得られるので、ストレスに対する半導体装置20の強度を向上させることかできる。したがって、半導体装置20にストレスが加わった場合であっても、外側樹脂部23が空間13から脱落することを防止することかできる。
Furthermore, since the anchor effect is obtained by the unevenness (
例えば、半導体装置20のサーマルサイクル試験を実施した際、リードフレーム10を構成する金属(例えば銅)と、外側樹脂部23(埋設樹脂部23a)を構成する合成樹脂(例えばシリコーン樹脂)との間に熱膨張の差が発生するが、この場合であっても外側樹脂部23がリードフレーム10から剥離してしまうおそれがない。
For example, when the thermal cycle test of the
このように外側樹脂部23の脱落を防止することができることにより、リードフレーム10の厚みを薄くすることができ、この結果、半導体装置20の厚みを薄くすることができる。具体的には半導体装置20の厚みを0.2mm〜0.8mmとすることができる。
Since the
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態によるリードフレーム、樹脂付リードフレーム、および半導体装置について、図8乃至図9を参照して説明する。図8乃至図9において、図1乃至図7に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a lead frame, a lead frame with a resin, and a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 9, the same parts as those of the embodiment shown in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図8は、本実施の形態によるリードフレーム、樹脂付リードフレーム、および半導体装置(SONタイプ)を示す断面図である。図8に示す実施の形態は、リードフレーム10のリード部12の対向面15のうち、リード部12の裏面側に突起17cが形成されている点が異なるものであり、他の構成は上述した図1乃至図7に示す実施の形態と略同一である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a lead frame, a lead frame with resin, and a semiconductor device (SON type) according to the present embodiment. The embodiment shown in FIG. 8 is different from the opposing
すなわち図8に示す半導体装置40において、リードフレーム10のリード部12の対向面15には、その上端(表面側)と下端(裏面側)とに、それぞれ突起17a、17cが形成されており、これによりリード部12の対向面15は凹凸状に形成されている。この突起17a、17cは、それぞれ空間13内に向けて突出している。またダイパッド11の対向面14も、突起16a、16bにより凹凸状に形成されている。したがって、図1乃至図7に示す実施の形態と同様、外側樹脂部23が空間13から脱落することを防止することができる。
That is, in the
図9(a)−(d)は、金属基板31にエッチングを施すことにより、図8に示すリードフレーム10を作製する工程を示す図である。図9(a)−(d)のうち、図9(a)−(c)に示す工程は、上述した図5(a)−(c)に示す工程と略同一である。
FIGS. 9A to 9D are views showing a process of manufacturing the
本実施の形態においては、上述した図5(a)−(c)に示す工程(図9(a)−(c))に加え、更に長い時間エッチングを行う。この場合、腐蝕液は、リード部12の対向面15のうちリード部12の厚さ方向略中央部を中心として、金属基板31内部を腐食していく(図9(d))。
In this embodiment, in addition to the steps shown in FIGS. 5A to 5C (FIGS. 9A to 9C), etching is performed for a longer time. In this case, the corrosive liquid corrodes the inside of the
この結果、リード部12の対向面15は、その略中央部が内方に湾曲した形状となる。また対向面15の上端(表面側)と下端(裏面側)は、腐蝕液による腐食の進行が相対的に遅れるため、この部分にそれぞれ突起17a、17cが形成される。
As a result, the opposing
このほか、本実施の形態によるリードフレームの製造方法、樹脂付リードフレームの製造方法、および半導体装置の製造方法については、それぞれ図4(a)−(d)、図6(a)−(d)、および図7(a)−(c)を用いて説明した方法と同一であるので、ここでは詳細な説明を省略する。 In addition, the lead frame manufacturing method, the resin-added lead frame manufacturing method, and the semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment are shown in FIGS. 4A to 4D and 6A to 6D, respectively. ) And the method described with reference to FIGS. 7A to 7C, detailed description thereof is omitted here.
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態によるリードフレーム、樹脂付リードフレームおよび半導体装置について、図10を参照して説明する。図10において、図1乃至図7に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
(Third embodiment)
Next, a lead frame, a lead frame with a resin, and a semiconductor device according to a third embodiment of the invention will be described with reference to FIG. 10, the same parts as those in the embodiment shown in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図10は、本実施の形態によるリードフレーム、樹脂付リードフレームおよび半導体装置(SONタイプ)を示す断面図である。図10に示す実施の形態は、リードフレーム10のダイパッド11の周囲に、リード部12が2つ設けられている点が異なるものであり、他の構成は上述した図1乃至図7に示す実施の形態と略同一である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a lead frame, a lead frame with resin, and a semiconductor device (SON type) according to the present embodiment. The embodiment shown in FIG. 10 is different in that two
すなわち図10に示す半導体装置50において、リードフレーム10のダイパッド11の周囲には、ダイパッド11を挟んで互いに対向する位置に、一対のリード部12が設けられている。各リード部12の対向面15には、それぞれ空間13内に向けて突出する突起17a、17bが形成され、これにより各対向面15は凹凸状に形成されている。
That is, in the
図10において、LED素子21は一対の端子部21aを有しており、この一対の端子部21aは、それぞれボンディングワイヤ22を介して対応する各リード部12に接続されている。
In FIG. 10, the
本実施の形態によるリードフレームの製造方法、樹脂付リードフレームの製造方法、および半導体装置の製造方法については、それぞれ図4(a)−(d)、図5(a)−(c)、図6(a)−(d)、および図7(a)−(c)を用いて説明した方法と略同一であるので、ここでは詳細な説明を省略する。 The lead frame manufacturing method, resin-made lead frame manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment are shown in FIGS. Since this method is substantially the same as the method described with reference to FIGS. 6 (a)-(d) and FIGS. 7 (a)-(c), detailed description thereof is omitted here.
なお本実施の形態において、半導体装置50は1つのダイパッド11と2つのリード部12とを有している。しかしながらこれに限らず、半導体装置が2つ以上のダイパッド11および/または3つ以上のリード部12を有していても良い。
In the present embodiment, the
10 リードフレーム
11 ダイパッド
12 リード部
13 空間
14 対向面
15 対向面
16a、16b、17a、17b、17c 突起
20 半導体装置
21 LED素子
22 ボンディングワイヤ(導電部)
23 外側樹脂部
24 封止樹脂部
25 めっき層
30 樹脂付リードフレーム
40 半導体装置
DESCRIPTION OF
23
Claims (1)
リードフレームのダイパッド上に載置されたLED素子と、
リードフレームのリード部とLED素子とを電気的に接続する導電部と、
LED素子を取り囲む凹部を有するとともに、リードフレームのダイパッドとリード部との間の空間を埋める外側樹脂部と、
外側樹脂部の凹部内に充填され、LED素子と導電部とを封止する封止樹脂部とを備え、
ダイパッドとリード部は、それぞれ空間を介して互いに対向する対向面を有し、ダイパッドの対向面とリード部の対向面は、それぞれ凹凸状に形成され、空間内に充填される外側樹脂部の脱落を防止し、
ダイパッドは、ベース部と、ベース部からリード部側に向けて延びるとともに、リードフレームの表面側に形成され、ベース部より薄肉の延伸部とを有し、
ダイパッドの対向面は延伸部の先端に形成され、
ダイパッドの対向面の下端には、前記空間内に突出する突起が形成されており、
延伸部の前記突起から前記ベース部の裏面には、連続した湾曲面が形成されており、
前記ベース部の裏面には、アウターリード部が設けられ、
前記ダイパッドの裏面のうち、前記アウターリード部よりも前記リード部の反対側に位置する箇所には、前記アウターリード部から表面側に向けて湾曲面が形成されていることを特徴とする半導体装置。 A lead frame including a die pad on which the LED element is placed, and a lead portion provided around the die pad via a space ;
LED elements placed on the die pad of the lead frame;
A conductive part that electrically connects the lead part of the lead frame and the LED element;
An outer resin portion having a recess surrounding the LED element and filling a space between the die pad of the lead frame and the lead portion;
Filled in the concave portion of the outer resin portion, and includes a sealing resin portion that seals the LED element and the conductive portion ,
The die pad and the lead part each have opposing surfaces that face each other through a space, and the opposing surface of the die pad and the opposing surface of the lead part are each formed in a concavo-convex shape, and the outer resin part that fills the space is dropped off Prevent
The die pad has a base portion, and extends from the base portion toward the lead portion side, and is formed on the surface side of the lead frame, and has a thinned portion extending from the base portion
The opposing surface of the die pad is formed at the tip of the extension part,
A protrusion protruding into the space is formed at the lower end of the facing surface of the die pad,
A continuous curved surface is formed on the back surface of the base portion from the protrusion of the extending portion,
An outer lead portion is provided on the back surface of the base portion,
A semiconductor device , wherein a curved surface is formed from the outer lead portion toward the front surface side at a location located on the opposite side of the lead portion from the back surface of the die pad. .
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