JPH06833Y2 - 透明樹脂で封止される光半導体装置の高耐湿性リ−ドフレ−ム - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はリードフレームに関する。特に、例えば、ＣＤ
用フオトディデクタのような透明樹脂で封止される光半
導体装置用の耐湿性に富むリードフレームに関するもの
である。

〔考案の概要〕 本考案のリードフレームは、透明樹脂で封止される光半
導体装置のリードフレームの半導体チップを載置するパ
ッド部を支持する部材に複数の凹部が形成され、該部材
の該凹部が形成される部分の延長上の少なくとも一部が
屈曲して形成されて侵入する水分の経路長が長くなるよ
うになっているとともに、この部材の凹部が形成される
部分の少なくとも一部が幅狭に形成されることによっ
て、外部から水分等の湿分がリードフレームを伝わって
侵入することを防止し、更に、半導体チップを載置する
ダイパッド部の周縁部に、半導体チップをダイパッド部
の基準線に対して２以上の所望の異なる角度をもたせて
載置するためのガイド部を複数有することにより、該ガ
イド部が示す所望の方向で半導体チップを載置でき、か
つ異なる形状の半導体チップに対しても汎用できるよう
にし、しかもガイド部毎に載置方向は特定の一方向に正
確に定められるようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来のリードフレーム、例えば半導体装置に用いるリー
ドフレームは、半導体チップを載置するパッドと外部リ
ードとが連続しており、従って外部からの水分その他の
湿分がリードを伝わって内部に侵入するおそれがあっ
た。

例えばコンパクトディスクＣＤのフォトディテクタなど
のような光半導体装置は、透明樹脂で封止される構造が
採用されるが、このように透明樹脂で封止される光半導
体装置については、特に上記問題が重要である。光半導
体装置を封止するための透明樹脂は、その光透過性が最
も重視されるため、必ずしも耐湿性については良好なも
のを選定できないという事情があるからである。このよ
うに、従来のＣＤ用フォトディテクタなどにおいては、
例えばカソード電極がダイパッドを兼ねて外部リードと
して使用される場合が多いが、この場合に上記のような
問題があったものである。

即ち、従来は第８図に示すように、外部リードａはその
リード幅のままダイパッドｂに直接一体的に持続されて
いる。この接続部分ｃの表面については、従来特に対策
がなされておらず、外部リードａと同一処理であった。
このため、外部の水分、湿分が外部リードａを伝わって
光半導体装置のダイパッドｂに入り、デバイスに悪影響
を及ぼすことがあった。例えば水分侵入によるデバイス
のアルミニウムなどの腐食による断線や、リーク不良な
どをもたらすおそれがあった。第８図に示すようなもの
の場合、ボディＢをなす封止用透明樹脂と、外部リード
ａの接続部ｃとの界面から水分等が侵入するおそれがあ
る。前述したように、光半導体装置はその封止用樹脂と
して、該当する光に対しての透明性の高いものを最も重
要な選択基準として選定するので、これは必ずしも耐湿
性と両立するとは限らず、かかる水分等の侵入を封止樹
脂が防止して保護しきれるとは限らないのである。

このため、ダイパッド吊り部つまり図示従来例の場合接
続部ｃを含む、ダイパッドｂと外部リードａとを接続し
ている部分の長さ、即ちダイパッドｂのセンターとボデ
ィ幅Ｗとの、図示経路Ｐを長くするなどの工夫をするこ
とが考えられるわけであるが、平面的にリードを長くし
て経路Ｐを長くしようとすると、スペースが大きくなっ
て、小型化・微細化できなくなる。また、スペースを余
りとれないまま平面上で経路Ｐを屈曲させるなどして引
き回し、長くすると、接触が起こる可能性がある。更に
例えば微細なリードフレーム構造を要するものについて
は、リードの引き回しに距離をとることは難しい。一般
にリードを引き回しても充分に経路をとることはできな
い場合が多く、かつ引き回しも加工が難しいことが多い
ので、特に光半導体装置のような微細加工構造について
は現実的ではない。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上述のように、従来の光半導体装置のリードフレームに
あっては、外部からの水分などの湿分がリードを伝わっ
て侵入するおそれがあり、これは透明樹脂で封止される
構造のものについて非常に問題となっていた。かつこの
湿分侵入の問題について、リードを引き回すことなどに
よってその経路長を大きくすることにより解消しようと
することでは、スペースや加工上の問題などが残り、充
分な解決策にはならなかったのである。

一方、例えばコンパクトディスクＣＤ用のフォトディテ
クタとして用いる光半導体装置は、ディスクの情報をと
るために、一定の方向性をもった位置で半導体チップを
搭載することが必要である。ピックアップがディスク上
を動く方向が、駆動源であるモータの位置によって定ま
るので、このため信号を受けるために最も効率の良い位
置が決まるからである。

しかしその方向も、すべてのＣＤについて同一なのでは
なく、ＣＤの機種によって変わって来る。上記のように
ピックアップの動く方向はモータの位置で決まるのであ
るが、モータの設置位置は機種により異なるので、機種
毎にピックアップの動く方向も異なることになる。これ
に伴って、フォトディテクタの設置方向も変わって来
る。

即ち、特定の機種についてはフォトディテクタの搭載方
向は一定としなければならないが、他の機種については
また異なる一定の搭載方向をとる必要があるわけであ
る。

ところで、従来の様々な半導体装置用リードフレームに
ついては、リードフレームを利用して、上記した機種毎
に搭載方向の規定を行おうとする技術は、未だ提案され
ていない。

本考案は上述したような従来技術の種々の問題点を解決
して、リードフレームの構造を工夫することにより、水
分等湿分の侵入を防止できて耐湿性が高く、しかもスペ
ースをとる必要性も少なく、かつ加工も容易であり、し
かも上記のように多種のデバイスを様々な角度位置で搭
載する場合でも、また別の大きさの半導体チップを用い
る場合でも、その作業を容易にかつ汎用性をもって行う
ことができ、かつ特定の角度についてはその角度で常に
正確な載置が達成できるにした光半導体装置の高耐湿性
リードフレームを提供せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記した問題点を解決するため、本考案の透明樹脂で封
止される光半導体装置の高耐湿性リードフレームは、そ
の半導体チップを載置するパッドを支持する部材に複数
の凹部が形成され、かつ該部材の凹部が形成される部分
の延長上の少なくとも一部が屈曲して形成され、これに
より侵入する水分の経路を長くする構成とし、更に該部
材の凹部が形成される部分の少なくとも一部が幅狭に形
成され、かつ前記半導体チップを前記ダイパッド部の基
準線に対して２以上の所望の異なる角度をもたせて載置
するためのガイド部を前記ダイパッド部の周縁部に複数
有しているとともに、前記ガイド部は、前記ダイパッド
部の外形である角部、あるいは前記ダイパッド部の外形
である辺であってかつ前記基準線に対して所定の角度を
有する辺により形成されてなり、かつ、前記ダイパッド
部はその一対の対向部に一対のリードを有し、前記一対
の対向部と交差する他の一対の対向部に前記ガイド部を
有するものである構成をとる。

〔作用〕

本考案のリードフレームは、上記複数の凹部及び屈曲構
造により経路が長くなって水分等の侵入が防がれ、かつ
凹部が形成される部分の少なくとも一部が幅狭に形成さ
れることにより、この水分侵入防止を一層確実にするこ
とができる。これにより高耐湿性のリードフレームが得
られるのである。さらに、このリードフレームのダイパ
ッド部に半導体チップを搭載する場合、該ダイパッド部
に設けられたガイド部に合わせて半導体チップを載置す
れば常に一定の方向で半導体チップが搭載される。か
つ、このガイド部は、異なる２以上の載置方向を示すよ
う複数個設けられた構成になっているので、ある機種に
用いるときは一方の載置方向を示すガイド部に合わせて
搭載し、他の機種に用いるときは他方の載置方向を示す
ガイド部に合わせて搭載するようにできる。このように
ガイド部が示す載置方向のうち任意の方向で半導体チッ
プを搭載するようにできるので、単一のリードフレーム
であっても、汎用性に富むものである。かつ、所望のガ
イド部にさえ合わせれば、常にそのガイド部が示す一定
の方向で半導体チップを搭載することができるのであ
る。（後記する実施例参照）。

〔実施例〕

以下本考案の一実施例について、図面を参照して説明す
る。なお当然のことではあるが、本考案は以下述べる実
施例にのみ限定されるものではない。

この実施例は、本考案をＣＤ用フォトディテクタに適用
したものである。

本実施例は特に、サイズ及び材質の点で湿分を嫌うもの
であり、従って高耐湿性が要せられる例であるため、本
考案を適用してとりわけ効果的なものである。

即ち以下述べる実施例は、その半導体チップ２のパッケ
ージサイズが第２図に示すように４．０×５．０と小型
であり、第３図（ａ）に示すダイパッド部１１、つまり
半導体チップのパレットが搭載される部分の中心からパ
ッケージのアウトライン迄の経路ｐが２．０mmと短い設
計となっており、かつ第３図に示すようにデバイスのカ
ソードＫがダイパッド部１１と接続してダイパッド吊部
となっており、このため構造的には、外部から水分が、
樹脂とリードとの界面を通って侵入することによりデバ
イスが断線し、あるいはリーク等のおそれがあるもので
ある。

更にこの例では、透過性を高めるため、耐湿性があまり
高くない樹脂を使っている。即ち、ＣＤ用のフォトディ
テクタはレーザービームを受光するとともに、トラッキ
ング、フォーカス及び光電変換等の重要な機能を持って
おり、効率よくレーザービームを透すことが要されるの
で、７８０nmで透過率の高い、フィラーの入らない透明
樹脂を使うのが一般的である。本実施例ではこの透明樹
脂で封止するのを、トランスファーモールドという手法
を使うパッケージ形成法で行ったが、ここで用いた透明
トランスファーモールド樹脂は、第４図に符号Ｉ，Ｉ
Ｉ，ＩＩＩで示すように、耐湿試験における処理時間が
比較的短い内にかなり不良が発生し、フィラー含有の一
般の黒樹脂（例えば住友ベークライト（株）のＥＭＥ61
00など）に比して一桁以上耐湿性が劣るものである（な
おＩはフェノー系樹脂、ＩＩ，ＩＩＩは酸無水物系樹脂
である）。

このように本例では、樹脂そのものが耐湿性に劣るもの
を用い、かつサイズを小型にしているので、何らかの対
策により耐湿性を良好ならしめることが重要な問題とし
て要せられているのである。

本実施例に係るリードフレーム１を、第１図に示す。第
１図の如く、このリードフレーム１は、半導体チップ
（第２図に符号２で示す）を載置するパッド部１１を支
持する部材１ａに、複数の凹部１２が形成され、該部材
１ａの該凹部１２が形成される部分の少なくとも一部が
幅狭に形成されている。この幅狭部を符号１３で示す。
本例では凹部１２が形成される部分の、パッド部１１に
近い部分を幅狭に形成して即ちつけねをダイパッド部１
１の方から幅方向にくびれさせることにより幅狭部１３
として、水分等の侵入を防止し耐湿性を高めるようにし
た。

本実施例においては、第５図に断面で示すように、凹部
１２はリードフレーム１の上下面に設け、図の如く角度
６０°のくさびを入れるようにして形成した。この凹部
１２は複数であれば所期の効果を果たすことができ、必
ずしも上下両面にある必要はないが、両面にあった方が
効果が確実である。

更に本実施例においては、凹部１２を上下面に交互に形
成することにより、更に効果をもたせている。

更にまた本実施例においては、第１図に符号１４で示す
ように、リードフレーム１の外部リードに連なる部分を
屈曲させて、径路を長くした。これにより更に防湿効果
を高めた。

即ち本実施例においては、ダイパッドセンターに対する
外部リードの距離Ｌ_１と、ダイパッドセンターと接続部
との距離Ｌ_２を違わせている。例えばＬ_１−Ｌ_２＝0.28
とした。

また第３図に符号１５で示すように、複数Ｒ屈曲させ
て、径路が蛇行するような形状にし、一層径路長を長く
して、効果を確定ならしめることができる。

また本実施例においては、外部リードの幅Ｗ_１よりも接
続部の幅Ｗ_２を小さくする（例えば0.4と0.3）ことによ
り、更に効果を大にするように工夫した。

（なお、実公昭４９−１８５９１号公報には、リードに
凹部を形成した技術が開示されているが、これには耐湿
性のことは問題にされておらず、かつ本考案の如く幅狭
部を設けることは該公報の記載の技術の期待する効果に
相反するものであり、本考案とは無関係の技術であ
る）。

本実施例にあっては、第１図に示すように半導体チップ
を載置するダイパッド部１１の周縁部には、半導体チッ
プの載置方向を示すガイド部３，４，５が図示の如く設
けられている。ガイド部３，４，５は、半導体チップの
異なる２以上の載置方向を示すものであって、複数個設
けられている。ガイド部３（ガイド部３１〜３３から成
る）は、基準線ｌに対して０度の方向で半導体チップの
載置方向を定めるものである。ガイド部４（ガイド部４
１〜４３から成る）は、基準線ｌに対して３０度の方向
で半導体チップの載置方向を定めるものである。ガイド
部５（ガイド部５１，５２から成る）は、基準線ｌに対
して４５度の方向で半導体チップの載置方向を定めるも
のである。

本実施例のリードフレーム１を用いると、本考案を適用
した結果、次のように、半導体チップの載置に汎用性を
持たせることができる。即ち、第３図（ａ）の如く、半
導体チップ２を基準線ｌに対して傾き０度の方向で載置
したい場合、ダイパッド部１１と半導体チップ２とのセ
ンターを合わせつつ、パッド部１１のガイド部３（３
１，３２，３３）に合わせて、半導体チップ２を載置す
ることによって、半導体チップ２は基準線ｌに対し０度
の方向で搭載される。

また半導体チップ２を、第３図（ｂ）に示す如く、基準
線ｌに対して傾き３０度の方向で載置したい場合、同じ
くダイパッド部１１のガイド部４（４１，４２，４３）
に合わせて、半導体チップ２を載置する。

更に、半導体チップ２を、第３図（ｃ）に示す如く、基
準線ｌに対して４５度の方向で搭載したい場合、ダイパ
ッド部１１のガイド部５（５１，５２）に合わせて、半
導体チップ２を載置する。これによって、ガイド部３，
４，５に応じた所望の方向で半導体チップ２を載置でき
る。かつ、特定のガイド部に合わせれば、半導体チップ
２の方向は常に一定に定まるので、機種に応じた必要な
一定の方向性をもって、半導体チップ２を搭載できる。
この場合、半導体チップの基準位置が決められていると
便利であるので、ダイパッド部に、上記半導体チップの
基準位置を示すパターンが形成されている。

即ちここでは、第１図に符号６１〜６４で示すような、
ダイパッド部１１の中心を示す目印を入れた。この目印
の断面を第６図に示す。またダイパッド部１１に、ダイ
パッド部１１と該中心を共通にする円形の溝７を断続的
に形成した。この断面を第７図に示すた。この溝７及び
上記目印６１〜６４は、半導体チップ２の基準位置を示
すパターンとして機能し、このようにしたことにより、
ダイボンド位置（ガイド部３，４，５により決められる
傾斜方向を含む）を正確に出すことができる。

本考案は上記例の如くＣＤに適用できるほか、ビデオデ
ィスク、レーザーディスクその他のディスクから信号を
とるもの、その他防湿性を要するものに好適に利用で
き、その他適宜応用できるものであって、当然のことで
はあるが、本考案は上記説明し、また図示した実施例に
のみ限定されるものではない。

〔考案の効果〕

上述の如く、本考案のリードフレームは、水分等湿分の
侵入を防止できて耐湿性が高く、しかもスペースをとる
必要性も少なく、かつ加工も容易であるという効果があ
る。また本考案によれば、半導体チップの載置方向をガ
イド部が示す複数の角度のうち任意のものをとることに
より任意の方向にすることができ、その方向を決めれ
ば、ガイド部により常に正確な位置での載置が達成でき
る。かつ半導体チップの形状が異なっても、汎用性があ
る。この結果、各種の条件に対応しつつ、しかも容易に
正確な載置を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のリードフレームの一実施例を示す平面
図である。第２図（ａ）は該実施例に用いる半導体チッ
プの平面図、（ｂ）は側面図である。第３図及び第４図
は実施例を説明するための図である。第５図は第１図に
おけるＣ−Ｃ断面図、第６図は同じくＡ−Ａ断面図、第
７図は同じくＢ−Ｂ断面図である。第８図は従来例を示
す図である。 １…リードフレーム、１１…ダイパッド部、２…半導体
チップ、１２…凹部、１３…幅狭部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】透明樹脂で封止される光半導体装置の高耐
   湿性リードフレームの半導体チップを載置するダイパッ
   ド部を支持する部材に、 複数の凹部が形成され、 かつ該部材の凹部が形成される部分の延長上の少なくと
   も一部が屈曲して形成され、 これにより侵入する水分の経路を長くする構成とし、 更に該部材の凹部が形成される部分の少なくとも一部が
   幅狭に形成され、 かつ前記半導体チップを前記ダイパッド部の基準線に対
   して２以上の所望の異なる角度をもたせて載置するため
   のガイド部を前記ダイパッド部の周縁部に複数有してい
   るとともに、 前記ガイド部は、前記ダイパッド部の外形である角部、
   あるいは前記ダイパッド部の外形である辺であってかつ
   前記基準線に対して所定の角度を有する辺により形成さ
   れてなり、 かつ、前記ダイパツド部はその一対の対向部に一対のリ
   ードを有し、前記一対の対向部と交差する他の一対の対
   向部に前記ガイド部を有するものであることを特徴とす
   る透明樹脂で封止される光半導体装置の高耐湿性リード
   フレーム。