JP2014138088A - 樹脂付きリードフレームの多面付け体、光半導体装置の多面付け体 - Google Patents

Abstract

【課題】反りの発生を抑制することができる樹脂付きリードフレームの多面付け体、光半導体装置の多面付け体を提供する。
【解決手段】樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒは、複数の端子部１１、１２を有し、端子部１１、１２のうち少なくとも一つがＬＥＤ素子２と接続される光半導体装置１に用いられるリードフレーム１０が枠体Ｆに多面付けされたリードフレームの多面付け体ＭＳと、リードフレーム１０の外周側面及び端子部１１、１２間に形成されるフレーム樹脂部２０ａと、リードフレーム１０のＬＥＤ素子２が接続される側の面に突出して形成されるリフレクタ樹脂部２０ｂと、枠体ＦのＬＥＤ素子２が接続される側とは反対側の面の少なくとも一部に形成される枠体樹脂部２０ｃとから構成される光反射樹脂層２０とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、光半導体素子を実装する光半導体装置用の樹脂付きリードフレームの多面付け体、光半導体装置の多面付け体に関するものである。

従来、ＬＥＤ素子等の光半導体素子は、電気的に絶縁され、樹脂層で覆われた２つの端子部を有するリードフレームに固定され、その周囲を透明樹脂層によって覆い、光半導体装置として照明装置等の基板に実装されていた（例えば、特許文献１）。
このような光半導体装置の中には、端子部を覆う樹脂層が、光半導体素子を囲むようにして、光半導体素子の搭載面から突出するようにリフレクタが形成され、光半導体素子から発光する光の方向等を制御するものがある。このような光半導体装置は、多面付けされたリードフレーム（リードフレームの多面付け体）に樹脂層を形成して樹脂付きリードフレームの多面付け体を作製し、光半導体素子を電気的に接続し、透明樹脂層を形成して、パッケージ単位に切断することによって同時に複数製造される。
ここで、このリードフレームは、銅などの金属により形成され、樹脂層は、熱硬化性樹脂等の樹脂により形成される。そのため、リードフレームの多面付け体には、リフレクタが形成される側の面が、その面とは反対側の面に比べ樹脂が多く形成されるため、この樹脂層の硬化過程において、金属及び樹脂の線膨張率の差によって、樹脂付きリードフレームの多面付け体に反りが生じてしまう場合があった。

特開２０１１−１５１０６９号公報

本発明の課題は、反りの発生を抑制することができる樹脂付きリードフレームの多面付け体、光半導体装置の多面付け体を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

第１の発明は、複数の端子部（１１、１２）を有し、前記端子部のうち少なくとも一つが光半導体素子（２）と接続される光半導体装置（１）に用いられるリードフレーム（１０）が枠体（Ｆ）に多面付けされたリードフレームの多面付け体（ＭＳ）と、前記リードフレームの外周側面及び前記端子部間に形成されるフレーム樹脂部（２０ａ）と、前記リードフレームの前記光半導体素子が接続される側の面に突出して形成されるリフレクタ樹脂部（２０ｂ）と、前記枠体の前記光半導体素子が接続される側とは反対側の面の少なくとも一部に形成される枠体樹脂部（２０ｃ）とから構成される樹脂層（２０）と、を備える樹脂付きリードフレームの多面付け体（Ｒ）である。
第２の発明は、第１の発明の樹脂付きリードフレームの多面付け体（Ｒ）において、前記枠体樹脂部（２０ｃ）は、前記枠体（Ｆ）の前記光半導体素子（１）が接続される側とは反対側の面の全面に形成されること、を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体である。
第３の発明は、第２の発明の樹脂付きリードフレームの多面付け体（Ｒ）において、前記枠体樹脂部（２０ｃ）は、その内周縁が、前記枠体（Ｆ）に隣接して配置される前記リードフレーム（１０）の外形線の一部と重なること、を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体である。
第４の発明は、第２の発明の樹脂付きリードフレームの多面付け体（Ｒ）において、前記枠体樹脂部（２０ｃ）は、前記フレーム樹脂部（２０ａ）の前記光半導体素子（１）が接続される側とは反対側の面上の前記リードフレーム（１０）の外形よりも外側の領域に形成されること、を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体である。
第５の発明は、第１の発明の樹脂付きリードフレームの多面付け体（Ｒ）において、前記枠体樹脂部（２０ｃ）は、前記リフレクタ樹脂部（２０ｂ）の外形よりも外側に形成されること、を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体である。
第６の発明は、第１の発明の樹脂付きリードフレームの多面付け体（Ｒ）において、前記枠体樹脂部（２０ｃ）は、前記枠体（Ｆ）の長手方向の辺上に形成されること、を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体である。

第７の発明は、第１の発明から第６の発明までのいずれかの樹脂付きリードフレームの多面付け体（Ｒ）と、前記樹脂付きリードフレームの多面付け体の前記各リードフレーム（１０）の前記端子部（１１、１２）のうち少なくとも一つに接続される光半導体素子（２）と、前記樹脂付きリードフレームの多面付け体の前記光半導体素子が接続される側の面に形成され、前記光半導体素子を覆う透明樹脂層（３０）とを備えること、を特徴とする光半導体装置の多面付け体である。

本発明によれば、樹脂付きリードフレームの多面付け体、光半導体装置の多面付け体は、反りの発生を抑制することができる。

第１実施形態の光半導体装置１の全体構成を示す図である。 第１実施形態のリードフレームの多面付け体ＭＳの全体図である。 第１実施形態のリードフレームの多面付け体ＭＳの詳細を説明する図である。 第１実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒの詳細を説明する図である。 第１実施形態のリードフレーム１０の製造過程を説明する図である。 第１実施形態の光半導体装置１の多面付け体を示す図である。 第１実施形態の光半導体装置１の製造過程を説明する図である。 トランスファ成形の概略を説明する図である。 インジェクション成形の概略を説明する図である。 第２実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒの詳細を説明する図である。 第３実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒの全体を示す図である。 第３実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒの詳細を説明する図である。 第４実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒの詳細を説明する図である。 変形形態の光半導体装置の多面付け体を示す図である。

（第１実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態の光半導体装置１の全体構成を示す図である。
図１（ａ）は、光半導体装置１の平面図を示し、図１（ｂ）は、光半導体装置１の側面図を示し、図１（ｃ）は、光半導体装置１の裏面図を示す。図１（ｄ）は、図１（ａ）のｄ−ｄ断面図を示す。
図２は、第１実施形態のリードフレームの多面付け体ＭＳの全体図である。
図３は、第１実施形態のリードフレームの多面付け体ＭＳの詳細を説明する図である。
図３（ａ）、図３（ｂ）は、それぞれリードフレームの多面付け体ＭＳの平面図、裏面図を示し、図３（ｃ）、図３（ｄ）は、それぞれ図３（ａ）のｃ−ｃ断面図、ｄ−ｄ断面図を示す。
図４は、第１実施形態の光反射樹脂層２０が形成された樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒの詳細を説明する図である。
図４（ａ）、図４（ｂ）は、それぞれ、樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒの平面図、裏面図を示し、図４（ｃ）、図４（ｄ）は、それぞれ図４（ａ）のｃ−ｃ断面図と、ｄ−ｄ断面図を示す。
各図において、光半導体装置１の平面図における左右方向をＸ方向、上下方向をＹ方向、厚み方向をＺ方向とする。

光半導体装置１は、外部機器等の基板に取り付けられることによって、実装したＬＥＤ素子２が発光する照明装置である。光半導体装置１は、図１に示すように、ＬＥＤ素子２（光半導体素子）、リードフレーム１０、光反射樹脂層２０（樹脂層）、透明樹脂層３０を備える。
光半導体装置１は、多面付けされたリードフレーム１０（リードフレームの多面付け体ＭＳ、図２参照）に光反射樹脂層２０を形成して樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒ（図４参照）を作製し、ＬＥＤ素子２を電気的に接続し、透明樹脂層３０を形成して、パッケージ単位に切断（ダイシング）することによって製造される（詳細は後述する）。
ＬＥＤ素子２は、発光層として一般に用いられるＬＥＤ（発光ダイオード）の素子であり、例えば、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＩｎＧａＰ等の化合物半導体単結晶、又は、ＩｎＧａＮ等の各種ＧａＮ系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。

リードフレーム１０は、一対の端子部、すなわち、ＬＥＤ素子２が載置、接続される端子部１１と、ボンディングワイヤ２ａを介してＬＥＤ素子２に接続される端子部１２とから構成される。
端子部１１、１２は、それぞれ導電性のある材料、例えば、銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４０．５％〜４３％のＦｅ合金）等により形成されており、本実施形態では、熱伝導及び強度の観点から銅合金から形成されている。
端子部１１、１２は、図３に示すように、互いに対向する辺の間に空隙部Ｓが形成されており、電気的に独立している。端子部１１、１２は、１枚の金属基板（銅版）をプレス又はエッチング加工することにより形成されるため、両者の厚みは同等である。

端子部１１は、図１に示すように、その表面にＬＥＤ素子２が載置、接続されるＬＥＤ端子面１１ａが形成され、また、その裏面に外部機器に実装される外部端子面１１ｂが形成される、いわゆるダイパッドを構成する。端子部１１は、ＬＥＤ素子２が載置されるため、端子部１２に比べ、その外形が大きく形成されている。
端子部１２は、その表面にＬＥＤ素子２のボンディングワイヤ２ａが接続されるＬＥＤ端子面１２ａが形成され、また、その裏面に外部機器に実装される外部端子面１２ｂが形成される、いわゆるリード側端子部を構成する。
端子部１１、１２は、その表面及び裏面にめっき層Ｃが形成されており（図５（ｅ）参照）、表面側のめっき層Ｃは、ＬＥＤ素子２の発する光を反射する反射層としての機能を有し、裏面側のめっき層Ｃは、外部機器に実装されるときの半田の溶着性を高める機能を有する。

端子部１１、１２は、図３に示すように、それぞれの裏面側の外周部に、厚みの薄くなる凹部Ｍが設けられている。
凹部Ｍは、リードフレーム１０の裏面側から見て、各端子部１１、１２の外周部に形成された窪みであり、その窪みの厚みは、端子部１１、１２の厚みの１／３〜２／３程度に形成されている。

リードフレーム１０は、端子部１１、１２の周囲や、端子部１１、１２間の空隙部Ｓ等に、光反射樹脂層２０を形成する樹脂が充填される場合に、図４に示すように、凹部Ｍにも樹脂が充填され、光反射樹脂層２０と各端子部１１、１２との接触面積を大きくしている。また、厚み（Ｚ）方向において、リードフレーム１０と光反射樹脂層２０とを交互に構成することができる。これにより、凹部Ｍは、光反射樹脂層２０が、平面方向（Ｘ方向、Ｙ方向）及び厚み方向において、リードフレーム１０から剥離してしまうのを抑制することができる。

連結部１３は、枠体Ｆ内に多面付けされた各リードフレーム１０の端子部１１、１２を、隣接する他のリードフレーム１０の端子部や、枠体Ｆに連結している。連結部１３は、多面付けされた各リードフレーム１０上にＬＥＤ素子２等が搭載され、光半導体装置１の多面付け体（図６参照）が形成された場合に、リードフレーム１０を形成する外形線（図３（ａ）及び図３（ｂ）中の破線）でダイシング（切断）される。
連結部１３は、端子部１１、１２を形成する各辺のうち、端子部１１、１２が対向する辺を除いた辺に形成されている。

具体的には、連結部１３ａは、図３（ａ）に示すように、端子部１２の右（＋Ｘ）側の辺と、右側に隣接する他のリードフレーム１０の端子部１１の左（−Ｘ）側の辺とを接続し、また、端子部１１の左側の辺と、左側に隣接する他のリードフレーム１０の端子部１２の右側の辺とを接続している。枠体Ｆに隣接する端子部１１、１２に対しては、連結部１３ａは、端子部１１の左側の辺又は端子部１２の右側の辺と、枠体Ｆとを接続している。

連結部１３ｂは、端子部１１の上（＋Ｙ）側の辺と、上側に隣接する他のリードフレーム１０の端子部１１の下（−Ｙ）側の辺とを接続し、また、端子部１１の下側の辺と、下側に隣接する他のリードフレーム１０の端子部１１の上側の辺とを接続する。枠体Ｆに隣接する端子部１１に対しては、連結部１３ｂは、端子部１１の上側又は下側の辺と、枠体Ｆとを接続している。
連結部１３ｃは、端子部１２の上側の辺と、上側に隣接する他のリードフレーム１０の端子部１２の下側の辺とを接続し、また、端子部１２の下側の辺と、下側に隣接する他のリードフレーム１０の端子部１２の上側の辺とを接続する。枠体Ｆに隣接する端子部１２に対しては、連結部１３ｃは、端子部１２の上側又は下側の辺と、枠体Ｆとを接続している。

連結部１３ｄ（補強部）は、端子部１１及び端子部１２間の空隙部Ｓの延長上を横切るようにして形成される。ここで、空隙部Ｓの延長上とは、空隙部Ｓを上下（Ｙ）方向に延長させた領域をいう。本実施形態では、連結部１３ｄは、一の端子部（１２、１１）と、その端子部の空隙部Ｓを挟んだ対向する側に位置し、上又は下に隣接する他のリードフレームの端子部（１１、１２）とを連結するために、端子部１１の上側の辺及び端子部１２の下側の辺に対して、傾斜（例えば、４５度）した形状に形成される。
具体的には、連結部１３ｄは、端子部１２の上側の辺と、上側に隣接する他のリードフレーム１０の端子部１１の下側の辺とを接続し、また、端子部１１の下側の辺と、下側に隣接する他のリードフレーム１０の端子部１２の上側の辺とを接続する。また、枠体Ｆに隣接する端子部１１、１２に対しては、連結部１３ｄは、端子部１２の上側の辺又は端子部１１の下側の辺と、枠体Ｆとを接続している。

連結部１３ｄが設けられることによって、リードフレームの多面付け体ＭＳは、光反射樹脂層２０を形成する工程において、端子部１１と端子部１２との間隔がずれたり、各端子部１１、１２が枠体Ｆに対して捩れたりするのを抑制することができる。また、連結部１３ｄは、光半導体装置１の空隙部Ｓの強度を向上させることができ、空隙部Ｓにおいて破損してしまうのを抑制することができる。

なお、端子部１１、１２は、連結部１３によって、隣り合う他のリードフレーム１０の端子部１１、１２と電気的に導通されるが、光半導体装置１の多面付け体を形成した後に、光半導体装置１（リードフレーム１０）の外形（図３（ａ）の破線）に合わせて各連結部１３を切断（ダイシング）することによって絶縁される。また、個片化された場合に、各々の個片を同じ形状にすることができる。

連結部１３は、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、端子部１１、１２の厚みよりも薄く、かつ、その表面が端子部１１、１２の表面と同一平面内に形成されている。具体的には、連結部１３は、その裏面が、各端子部１１、１２の凹部Ｍの底面（窪んだ部分）と略同一面内に形成されている。これにより、光反射樹脂層２０の樹脂が充填された場合に、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、連結部１３の裏面にも樹脂が流れ込み、光反射樹脂層２０がリードフレーム１０から剥離してしまうのを抑制することができる。
また、光反射樹脂層２０が形成されたリードフレーム１０の裏面には、図４（ｂ）に示すように、矩形状の外部端子面１１ｂ、１２ｂが表出することとなり、光半導体装置１の外観を向上させることができることに加え、半田で基板に実装する場合に、基板側への半田印刷を容易にしたり、半田を均一に塗布したり、リフロー後に半田内へのボイドの発生を抑制したりすることができる。また、光半導体装置１の面内（ＸＹ平面内）の中心線に対して線対称であることから、熱応力等に対する信頼性を向上させることができる。

リードフレームの多面付け体ＭＳは、上述のリードフレーム１０を枠体Ｆ内に多面付けしたものをいう。本実施形態では、図２及び図３に示すように、縦横に複数個、連結部１３によって連結されたリードフレーム１０の集合体Ｇを、複数組（本実施形態では４組）、左右方向に配列させて枠体Ｆ内に形成したものである。
枠体Ｆは、リードフレーム１０の集合体Ｇ毎に、リードフレーム１０を固定する部材である。

光反射樹脂層２０は、図４に示すように、フレーム樹脂部２０ａと、リフレクタ樹脂部２０ｂと、枠体樹脂部２０ｃとから構成される。
フレーム樹脂部２０ａは、端子部１１、１２の外周側面（リードフレーム１０の外周及び空隙部Ｓ）だけでなく、各端子部に設けられた凹部Ｍや、連結部１３の裏面にも形成される。
リフレクタ樹脂部２０ｂは、リードフレーム１０の表面側（リードフレーム１０のＬＥＤ素子２が接続される側）に突出するように形成され、リードフレーム１０に接続されるＬＥＤ素子２から発光する光の方向等を制御するリフレクタを構成する。このリフレクタ樹脂部２０ｂは、端子部１１、１２のＬＥＤ端子面１１ａ、１２ａを囲むようにして、リードフレーム１０の表面側に突出しており、ＬＥＤ端子面１１ａに接続されるＬＥＤ素子２から発光する光を反射させて、光半導体装置１から光を効率よく照射させる。
リフレクタ樹脂部２０ｂは、その外形が、枠体Ｆの内周縁に沿うようにして形成されており、その厚み（高さ）寸法が、ＬＥＤ端子面１１ａに接続されるＬＥＤ素子２の厚み寸法よりも大きい寸法で形成される。

枠体樹脂部２０ｃは、図４（ｂ）〜図４（ｄ）に示すように、枠体Ｆの裏面全面に形成される樹脂層である。
ここで、リードフレーム１０は銅などの金属により形成され、光反射樹脂層２０は熱硬化性樹脂等の樹脂により形成され、また、両者の材料の線膨張率には差がある。リードフレームの多面付け体ＭＳは、上述したように表面側にリフレクタ樹脂部２０ｂが形成されることから裏面側に比べ表面側に樹脂が多く形成される。そのため、仮に、枠体樹脂部２０ｃが形成されていない場合、この樹脂の硬化過程において、上記線膨張率の差によって樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒ（リードフレームの多面付け体ＭＳ）に反りが発生してしまうこととなる。

上記反りの発生を抑制するために、光反射樹脂層２０の樹脂中に特定のフィラー（粉末）を含有させて線膨張率を、リードフレーム１０の金属に近づけることも可能である。しかし、光反射樹脂層２０の光反射特性を維持するために、フィラーの含有量は制限されてしまい、樹脂の線膨張率を十分に金属に近づけられない場合がある。また、樹脂に熱可塑性樹脂を使用した場合は、線膨張率の調整自体をすることができない。
そのため、本実施形態では、枠体Ｆの裏面全面に枠体樹脂部２０ｃを設けることによって、リードフレーム１０の表面及び裏面に形成される樹脂の量を均等または略均等にする。これにより、本実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒは、樹脂の硬化過程において、上述の反りが発生してしまうのを抑制することができる。

また、枠体樹脂部２０ｃは、その内周縁が、枠体Ｆに隣接するリードフレーム１０の外形線（図４（ａ）及び図４（ｂ）中の破線）の一部と重なるように形成されている。これにより、樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒは、上記反りの抑制効果をより効果的に奏することができるとともに、枠体樹脂部２０ｃが、個片化された光半導体装置１の裏面から突出して残存してしまうのを防ぐことができる。
本実施形態では、枠体樹脂部２０ｃは、その厚み寸法がリフレクタ樹脂部２０ｂの厚み寸法とほぼ同等に形成される。なお、枠体樹脂部２０ｃの厚み寸法は、リードフレームの多面付け体ＭＳの表面に対するリフレクタ樹脂部２０ｂの占有率や、リフレクタ樹脂部２０ｂの厚み寸法等に応じて適宜変更することができる。

光反射樹脂層２０は、リードフレーム１０に載置されるＬＥＤ素子２の発する光を反射させるために、光反射特性を有する熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂が用いられる。
光反射樹脂層２０を形成する樹脂は、凹み部分への樹脂充填に関しては、樹脂形成時には流動性が高いことが、凹み部分での接着性に関しては、分子内に反応基を導入しやすいためにリードフレームとの化学接着性を得られることが必要なため、熱硬化性樹脂が望ましい。
例えば、熱可塑性樹脂としては、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、ポリブチレンテレフタレート、ポリオレフィン等を用いることができる。
また、熱硬化性樹脂としては、シリコーン、エポキシ、ポリエーテルイミド、ポリウレタン及びポリブチレンアクリレート等を用いることができる。
さらに、これらの樹脂中に光反射材として、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、窒化アルミニウム及び窒化ホウ素のうちいずれかを添加することによって、光の反射率を増大させることができる。
また、ポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂を成形した後に、電子線を照射することで架橋させる方法を用いた、いわゆる電子線硬化樹脂を用いてもよい。

透明樹脂層３０は、リードフレーム１０上に載置されたＬＥＤ素子２を保護するとともに、発光したＬＥＤ素子２の光を外部に透過させるために設けられた透明又は略透明に形成された樹脂層である。透明樹脂層３０は、図１に示すように、光反射樹脂層２０のリフレクタ樹脂部２０ｂによって囲まれたＬＥＤ端子面１１ａ、１２ａ上に形成される。
透明樹脂層３０は、光の取り出し効率を向上させるために、ＬＥＤ素子２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。例えば、耐熱性、耐光性、及び機械的強度が高いという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できる。特に、ＬＥＤ素子２に高輝度ＬＥＤ素子を用いる場合、透明樹脂層３０は、強い光にさらされるため、高い耐光性を有するシリコーン樹脂からなることが好ましい。また、波長変換用の蛍光体を使用してもよく、透明樹脂に分散させてもよい。

次に、リードフレーム１０の製造方法について説明する。
図５は、第１実施形態のリードフレーム１０の製造過程を説明する図である。
図５（ａ）は、レジストパターンを形成した金属基板１００を示す平面図と、その平面図のａ−ａ断面図とを示す。図５（ｂ）は、エッチング加工されている金属基板１００を示す図である。図５（ｃ）は、エッチング加工後の金属基板１００を示す図である。図５（ｄ）は、レジストパターンが除去された金属基板１００を示す図である。図５（ｅ）は、めっき処理が施された金属基板１００を示す図である。
なお、図５においては、１枚のリードフレーム１０の製造過程について図示するが、実際には、１枚の金属基板１００からリードフレームの多面付け体ＭＳが製造される。

リードフレーム１０の製造において、金属基板１００を加工してリードフレーム１０を形成するが、その加工は、プレス加工でも良いが、薄肉部を形成しやすいエッチング処理が望ましい。以下にエッチング処理によるリードフレーム１０の製造方法について説明する。

まず、平板状の金属基板１００を用意し、図５（ａ）に示すように、その表面及び裏面のエッチング加工を施さない部分にレジストパターン４０ａ、４０ｂを形成する。なお、レジストパターン４０ａ、４０ｂの材料及び形成方法は、エッチング用レジストとして従来公知の技術を用いる。
次に、図５（ｂ）に示すように、レジストパターン４０ａ、４０ｂを耐エッチング膜として、金属基板１００に腐食液でエッチング処理を施す。腐食液は、使用する金属基板１００の材質に応じて適宜選択することができる。本実施形態では、金属基板１００として銅板を使用しているため、塩化第二鉄水溶液を使用し、金属基板１００の両面からスプレーエッチングすることができる。

ここで、リードフレーム１０には、端子部１１、１２の外周部や、各端子部１１、１２間の空隙部Ｓのように貫通した空間と、凹部Ｍや、連結部１３の裏面のように貫通せずに厚みが薄くなった窪んだ空間とが存在する（図３参照）。本実施形態では、金属基板１００の板厚の半分程度までをエッチング加工する、いわゆるハーフエッチング処理を行い、貫通した空間に対しては、金属基板１００の両面にレジストパターンを形成しないようにし、金属基板１００の両面からエッチング加工して、貫通した空間を形成する。また、窪んだ空間に対しては、厚みが薄くなる側とは反対側の面にのみレジストパターンを形成して、レジストパターンがない面のみをエッチング加工して、窪んだ空間を形成する。
エッチング処理により金属基板１００には、図５（ｃ）に示すように、凹部Ｍが形成された端子部１１、１２が形成され、金属基板１００上にリードフレーム１０が形成される。

次に、図５（ｄ）に示すように、金属基板１００（リードフレーム１０）からレジストパターン４０を除去する。
そして、図５（ｅ）に示すように、リードフレーム１０が形成された金属基板１００にめっき処理を行い、端子部１１、１２にめっき層Ｃを形成する。めっき処理は、例えば、シアン化銀を主成分とした銀めっき液を用いた電界めっきを施すことにより行われる。
なお、めっき層Ｃを形成する前に、例えば、電解脱脂工程、酸洗工程、銅ストライク工程を適宜選択し、その後、電解めっき工程を経てめっき層Ｃを形成してもよい。
以上により、リードフレーム１０は、図２及び図３に示すように、枠体Ｆに多面付けされた状態で製造される。なお、図２及び図３において、めっき層Ｃは省略されている。

次に、光半導体装置１の製造方法について説明する。
図６は、第１実施形態の光半導体装置の多面付け体を示す図である。
図７は、第１実施形態の光半導体装置１の製造過程を説明する図である。
図７（ａ）は、光反射樹脂層２０が形成されたリードフレーム１０の断面図であり、図７（ｂ）は、ＬＥＤ素子２が電気的に接続されたリードフレーム１０の断面図を示す。図７（ｃ）は、透明樹脂層３０が形成されたリードフレーム１０の断面図を示す。図７（ｄ）は、ダイシングにより個片化された光半導体装置１の断面図を示す。
なお、図７においては、１台の光半導体装置１の製造過程について図示するが、実際には、１枚の金属基板１００から複数の光半導体装置１が製造されるものとする。また、図７（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ図５（ａ）の断面図に基づくものである。

図７（ａ）に示すように、金属基板１００上にエッチング加工により形成されたリードフレーム１０の外周等に上述の光反射特性を有する樹脂を充填し、光反射樹脂層２０を形成する。光反射樹脂層２０は、例えば、トランスファ成形や、インジェクション成形（射出成形）のように、樹脂成形金型にリードフレーム１０（金属基板１００）をインサートし、樹脂を注入する方法や、リードフレーム１０上に樹脂をスクリーン印刷する方法等によって形成される。このとき、樹脂は、各端子部１１、１２の外周側から凹部Ｍや、連結部１３の裏面へと流れ込み、フレーム樹脂部２０ａが形成され、リードフレーム１０と接合する。
また、これと同時に、リフレクタ樹脂部２０ｂが、リードフレームの表面側に突出して、各端子部１１、１２のＬＥＤ端子面１１ａ、１２ａを囲むようにして形成される。更に、枠体樹脂部２０ｃが、枠体Ｆの裏面の全面に形成される。これにより、樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒは、その表面及び裏面に、それぞれ、各端子部１１、１２のＬＥＤ端子面１１ａ、１２ａと、外部端子面１１ｂ、１２ｂとが表出した状態となる（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）。
以上により、図４に示す樹脂付きのリードフレームの多面付け体Ｒが形成される。

次に、図７（ｂ）に示すように、端子部１１のＬＥＤ端子面１１ａに、ダイアタッチペーストや半田等の放熱性接着剤を介してＬＥＤ素子２を載置し、また、端子部１２のＬＥＤ端子面１２ａに、ボンディングワイヤ２ａを介してＬＥＤ素子２を電気的に接続する。ここで、ＬＥＤ素子２とボンディングワイヤ２ａは複数あってもよく、一つのＬＥＤ素子２に複数のボンディングワイヤ２ａが接続されてもよく、ボンディングワイヤ２ａをダイパッドに接続させてもよい。また、ＬＥＤ素子２を載置面で電気的に接続してもよい。ここで、ボンディングワイヤ２ａは、例えば、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等の導電性の良い材料からなる。

そして、図７（ｃ）に示すように、リフレクタ樹脂部２０ｂに囲まれたＬＥＤ素子２を覆うようにして透明樹脂層３０を形成する。
透明樹脂層３０は平坦な形状のほかレンズ形状、屈折率勾配等、光学的な機能を持たせてもよい。以上により、図６に示すように、光半導体装置の多面付け体が製造される。
最後に、図７（ｄ）に示すように、光半導体装置１の外形に合わせて、光反射樹脂層２０及び透明樹脂層３０とともに、リードフレーム１０の連結部１３を切断（ダイシング、パンチング、カッティング等）して、１パッケージに分離（個片化）された光半導体装置１（図１参照）を得る。

次に、上述の図７（ａ）におけるリードフレーム１０に光反射樹脂層２０を形成するトランスファ成形及びインジェクション成形について説明する。
図８は、トランスファ成形の概略を説明する図である。図８（ａ）は、金型の構成を説明する図であり、図８（ｂ）〜図８（ｉ）は、樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒが完成するまでの工程を説明する図である。
図９は、インジェクション成形の概略を説明する図である。図９（ａ）〜図９（ｃ）は、樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒが完成するまでの工程を説明する図である。
なお、図８及び図９において、説明を明確にするために、リードフレーム１０の単体に対して光反射樹脂層２０が成形される図を示すが、実際には、リードフレームの多面付け体ＭＳに対して光反射樹脂層２０が形成される。

（トランスファ成形）
トランスファ成形は、図８（ａ）に示すように、上型１１１及び下型１１２等から構成される金型１１０を使用する。
まず、作業者は、上型１１１及び下型１１２を加熱した後、図８（ｂ）に示すように、上型１１１と下型１１２との間にリードフレームの多面付け体ＭＳを配置するとともに、下型１１２の設けられたポット部１１２ａに光反射樹脂層２０を形成する樹脂を充填する。
そして、図８（ｃ）に示すように、上型１１１及び下型１１２を閉じて（型締め）、樹脂を加熱する。樹脂が十分に加熱されたら、図８（ｄ）及び図８（ｅ）に示すように、プランジャー１１３によって樹脂に圧力をかけて、樹脂を金型１１０内へと充填（トランスファ）させ、所定の時間その圧力を一定に保持する。

所定の時間の経過後、図８（ｆ）及び図８（ｇ）に示すように、上型１１１及び下型１１２を開き、上型１１１に設けられたイジェクターピン１１１ａにより、上型１１１から光反射樹脂層２０が成形されたリードフレームの多面付け体ＭＳを取り外す。その後、図８（ｈ）に示すように、上型１１１の流路（ランナー）部等の余分な樹脂部分を、製品となる部分から除去し、図８（ｉ）に示すように、光反射樹脂層２０が形成された樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒが完成する。

（インジェクション成形）
インジェクション成形は、図９（ａ）に示すように、上から順に、ノズルプレート１２１、スプループレート１２２、ランナープレート１２３（上型）、下型１２４等から構成される金型１２０を使用する。
まず、作業者は、ランナープレート１２３及び下型１２４間にリードフレームの多面付け体ＭＳを配置して、金型１２０を閉じる（型締め）。
そして、図９（ｂ）に示すように、ノズル１２５をノズルプレート１２１のノズル穴に配置して、光反射樹脂層２０を形成する樹脂を金型１２０内に射出する。ノズル１２５から射出された樹脂は、スプループレート１２２のスプルー１２２ａを通過し、ランナープレート１２３のランナー１２３ａ及びゲートスプルー１２３ｂを通過した上で、リードフレームの多面付け体ＭＳが配置された金型１２０内へと樹脂が充填される。

樹脂が充填されたら所定の時間保持した後に、作業者は、図９（ｃ）に示すように、ランナープレート１２３を下型１２４から開き、下型１２４に設けられたイジェクターピン１２４ａによって、光反射樹脂層２０が形成されたリードフレームの多面付け体ＭＳを下型１２４から取り外す。そして、光反射樹脂層２０が形成されたリードフレームの多面付け体ＭＳから余分なバリなどを除去して樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒが完成する。

なお、本実施形態のインジェクション成形の金型１２０は、樹脂の流路が、一つのスプルーからランナーを介して複数のゲートへと分岐されているので、リードフレームの多面付け体ＭＳに対して、複数個所から均等に樹脂を射出するようにしている。これにより、リードフレームの多面付け体ＭＳの各リードフレーム１０に対して、樹脂を適正に充填させることができ、樹脂ムラのない樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒを得ることができる。

本実施形態の発明には、以下のような効果がある。
（１）樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒは、リードフレーム１０の表面にリフレクタ樹脂部２０ｂが形成され、枠体Ｆの裏面の全面に枠体樹脂部２０ｃが形成されているので、樹脂の成形過程において発生する成形収縮による反りが生じてしまうのを抑制することができる。
また、電子線硬化樹脂を用いた場合、成形加工後の電子線照射による硬化収縮が大きいが、成形時に枠体Ｆの裏面にも光反射樹脂層２０の樹脂が充填されているため、成形過程だけでなく、電子線照射による硬化時においての反りの発生も抑制することが可能である。
（２）枠体樹脂部２０ｃは、その内周縁が、枠体Ｆに隣接して配置されるリードフレーム１０の外形線（図４（ａ）の破線）の一部と重なるように形成されている。これにより、樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒは、上記反り抑制効果をより効果的に奏することができるとともに、枠体樹脂部２０ｃが、個片化された光半導体装置１の裏面から突出して残存してしまうのを防ぐことができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図１０は、第２実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒの詳細を説明する図である。図１０（ａ）、図１０（ｂ）は、それぞれ樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒの平面図、裏面図を示し、図１０（ｃ）は、それぞれ図１０（ａ）のｃ−ｃ断面図を示す。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。

第２実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒは、枠体Ｆの裏面に形成される枠体樹脂部２２０ｃの形状が、第１実施形態の枠体樹脂部２０ｃと相違する。
光反射樹脂層２２０は、図１０に示すように、フレーム樹脂部２２０ａと、リフレクタ樹脂部２２０ｂと、枠体樹脂部２２０ｃとから構成される。
枠体樹脂部２２０ｃは、枠体Ｆの裏面に形成される樹脂層である。枠体樹脂部２２０ｃは、その外周縁が、枠体Ｆの外周縁に沿うようにして形成される。また、枠体樹脂部２２０ｃは、その内周縁が、リフレクタ樹脂部２２０ｂの外形よりも外側に形成されており、本実施形態では、その内周縁は、リフレクタ樹脂部２２０ｂの外形とほぼ重なる位置に形成される。
これにより、樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒは、図１０（ｃ）に示すように、枠体Ｆの表面及び裏面に、それぞれリフレクタ樹脂部２２０ｂと枠体樹脂部２２０ｃとが交互に形成される。また、枠体Ｆのリフレクタ樹脂部２２０ｂが形成された部位の裏面側と、枠体Ｆの枠体樹脂部２２０ｃが形成された部位の表面側には、金属面が表出することとなる。

以上の構成により、本実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒは、上述の第１実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒと同様に、樹脂の硬化過程において、反りが発生してしまうのを抑制することができる。
また、樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒは、枠体樹脂部２２０ｃが、リードフレームの多面付け体ＭＳの表面に形成されるリフレクタ樹脂部２２０ｂの外形とほぼ重なる位置に形成されているので、枠体Ｆの表裏面には、枠体Ｆを挟んで樹脂部が交互に形成されることとなる。
これにより、光反射樹脂層２２０の形成過程において、枠体Ｆのリフレクタ樹脂部２２０ｂが形成された部位の裏面側と、枠体Ｆの枠体樹脂部２２０ｃが形成された部位の表面側とのそれぞれに表出する金属面には、金型が接触することとなる。金型が金属面に接触することによって、枠体Ｆが冷却されるとともに、枠体Ｆ上に形成された各樹脂部も冷却されることとなり、リフレクタ樹脂部２２０ｂ、枠体樹脂部２２０ｃの硬化速度を向上させ、光反射樹脂層２０の成形時間を短縮することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図１１は、第３実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒの全体図である。図１１（ａ）、図１１（ｂ）は、それぞれ樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒの平面図、裏面図を示す。図１１（ｃ）は、図１１（ａ）の右側面図を示す。
図１２は、第３実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒの詳細を説明する図である。図１２（ａ）、図１２（ｂ）は、それぞれ樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒの平面図、裏面図を示し、図１２（ｃ）、図１２（ｄ）は、それぞれ図１２（ａ）のｃ−ｃ断面図、ｄ−ｄ断面図を示す。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。

第３実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒは、枠体Ｆの裏面に形成される枠体樹脂部３２０ｃの形状が、第１実施形態の枠体樹脂部２０ｃと相違する。
光反射樹脂層３２０は、図１２に示すように、フレーム樹脂部３２０ａと、リフレクタ樹脂部３２０ｂと、枠体樹脂部３２０ｃとから構成される。
枠体樹脂部３２０ｃは、図１１及び図１２（ｂ）に示すように、枠体Ｆの裏面の長手方向（Ｘ方向）の辺上に形成される樹脂層である。

以上の構成により、本実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒは、上述の第１実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒと同様に、樹脂の硬化過程において、反りが発生してしまうのを抑制することができる。
また、枠体樹脂部３２０ｃが、枠体Ｆの長手方向の辺上に形成されているので、樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒの反りが大きく発生し易い長手方向の反りを効果的に抑制することができる。
更に、本実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒは、枠体Ｆの短辺を不図示のプッシャ機構により押し出すことによって、長手方向（Ｘ方向）に搬送される。そのため、上記長手方向の反りを抑制することにより、プッシャ機構の押出部が空振りすることなく枠体Ｆの短辺に接触することができ、樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒを確実に搬送することができる。
また、樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒを複数枚、所定の間隔で積層して収納するマガジンラックに挿入する場合に、樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒが、上記反りの発生によりマガジンラックに収納できなくなってしまうのを回避することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図１３は、第４実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒの詳細を説明する図である。図１３（ａ）、図１３（ｂ）は、それぞれ樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒの平面図、裏面図を示し、図１３（ｃ）は、それぞれ図１３（ａ）のｃ−ｃ断面図を示す。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。

第４実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒは、枠体Ｆの裏面に形成される枠体樹脂部４２０ｃの形状が、第１実施形態の枠体樹脂部２０ｃと相違する。
光反射樹脂層４２０は、図１３に示すように、フレーム樹脂部４２０ａと、リフレクタ樹脂部４２０ｂと、枠体樹脂部４２０ｃとから構成される。
枠体樹脂部４２０ｃは、枠体Ｆの裏面全面に形成される樹脂層である。また、枠体樹脂部４２０ｃは、フレーム樹脂部４２０ａの裏面（ＬＥＤ素子２が接続される側とは反対側の面）上のリードフレーム１０の外形線よりも外側の領域にも形成される。すなわち、枠体樹脂部４２０ｃは、樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒの裏面において、リードフレーム１０（光半導体装置１）の外形よりも外側の領域全域に形成されている。

以上の構成により、本実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒは、上述の第１実施形態の樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒと同様に、樹脂の硬化過程において、反りが発生してしまうのを抑制することができる。
また、枠体樹脂部４２０ｃは、上述したように、枠体Ｆの裏面全面と、フレーム樹脂部４２０ａの裏面上のリードフレーム１０の外形よりも外側の領域とに形成される。これにより、樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒの裏面の樹脂層の量を増やすことができ、上記反りの抑制効果を向上させることができる。
更に、枠体樹脂部４２０ｃが、光半導体装置１の製品となる領域外の領域、すなわちリードフレーム１０の外形より外側の領域に形成されるため、光半導体装置１を個片化する場合に、枠体樹脂部４２０ｃが光半導体装置１の裏面に残存してしまうのを防ぐことができる。
また、枠体樹脂部４２０ｃを上記構成にすることで、樹脂付きリードフレームの多面付け体Ｒを、特殊な治具を用いることなく、安定して平板上や、搬送装置等に載置することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。

図１４は、本発明の変形形態を示す図である。
（変形形態）
（１）各実施形態においては、リードフレーム１０は、端子部１１及び端子部１２を備える例を示したが、リードフレームは、３以上の端子部を備えていてもよい。例えば、図１４に示すように、端子部を３つ設け、その１つ（５１１）にはＬＥＤ素子２を実装し、他の２つ（５１２）にはボンディングワイヤ２ａを介してＬＥＤ素子２と接続してもよい。
（２）各実施形態において、リードフレーム１０は、ＬＥＤ素子２を載置、接続するダイパッドとなる端子部１１と、ＬＥＤ素子２とボンディングワイヤ２ａを介して接続されるリード側端子部となる端子部１２とから構成する例を説明したが、これに限定されない。例えば、ＬＥＤ素子２が２つの端子部を跨ぐようにして載置、接続されるようにしてもよい。この場合、２つの端子部のそれぞれの外形は、同等に形成されてもよい。

（３）第２実施形態において、枠体樹脂部２２０ｃは、その内周縁が、リフレクタ樹脂部２２０ｂの外形とほぼ重なる位置に形成されている例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、枠体樹脂部は、その内周縁が、リフレクタ樹脂部２２０ｂの外形よりも外側に位置するように形成してもよい。
（４）各実施形態においては、リードフレーム１０は、ＬＥＤ素子２等の光半導体素子を接続する光半導体装置１に使用する例を示したが、光半導体素子以外の半導体素子を用いた半導体装置にも使用することができる。

１ 光半導体装置
２ ＬＥＤ素子
１０ リードフレーム
１１ 端子部
１２ 端子部
１３ 連結部
２０ 光反射樹脂層
２０ａ フレーム樹脂部
２０ｂ リフレクタ樹脂部
２０ｃ 枠体樹脂部
３０ 透明樹脂層
Ｆ 枠体
Ｇ 集合体
Ｍ 凹部
ＭＳ リードフレームの多面付け体
Ｒ 樹脂付きリードフレームの多面付け体
Ｓ 空隙部

Claims (7)

1. 複数の端子部を有し、前記端子部のうち少なくとも一つが光半導体素子と接続される光半導体装置に用いられるリードフレームが枠体に多面付けされたリードフレームの多面付け体と、
   前記リードフレームの外周側面及び前記端子部間に形成されるフレーム樹脂部と、前記リードフレームの前記光半導体素子が接続される側の面に突出して形成されるリフレクタ樹脂部と、前記枠体の前記光半導体素子が接続される側とは反対側の面の少なくとも一部に形成される枠体樹脂部とから構成される樹脂層と、
   を備える樹脂付きリードフレームの多面付け体。
2. 請求項１に記載の樹脂付きリードフレームの多面付け体において、
   前記枠体樹脂部は、前記枠体の前記光半導体素子が接続される側とは反対側の面の全面に形成されること、
   を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体。
3. 請求項２に記載の樹脂付きリードフレームの多面付け体において、
   前記枠体樹脂部は、その内周縁が、前記枠体に隣接して配置される前記リードフレームの外形線の一部と重なること、
   を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体。
4. 請求項２に記載の樹脂付きリードフレームの多面付け体において、
   前記枠体樹脂部は、前記フレーム樹脂部の前記光半導体素子が接続される側とは反対側の面上の前記リードフレームの外形よりも外側の領域に形成されること、
   を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体。
5. 請求項１に記載の樹脂付きリードフレームの多面付け体において、
   前記枠体樹脂部は、前記リフレクタ樹脂部の外形よりも外側に形成されること、
   を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体。
6. 請求項１に記載の樹脂付きリードフレームの多面付け体において、
   前記枠体樹脂部は、前記枠体の長手方向の辺上に形成されること、
   を特徴とする樹脂付きリードフレームの多面付け体。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の樹脂付きリードフレームの多面付け体と、
   前記樹脂付きリードフレームの多面付け体の前記各リードフレームの前記端子部のうち少なくとも一つに接続される光半導体素子と、
   前記樹脂付きリードフレームの多面付け体の前記光半導体素子が接続される側の面に形成され、前記光半導体素子を覆う透明樹脂層とを備えること、
   を特徴とする光半導体装置の多面付け体。

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