半導体発光装置およびその製造方法
【課題】実施形態は、樹脂製パッケージの熱変性を回避し低コストで製造できる半導体発光装置、および、その製造方法を提供する。
【解決手段】実施形態に係る半導体発光装置は、発光素子が固着された第１のフレームと、前記第１のフレームから離間して配置され、前記発光素子の電極に金属ワイヤで接続された第２のフレームと、前記発光素子と前記第１のフレームと前記第２のフレームとを覆う樹脂パッケージと、を有する。そして、その製造方法は、複数の前記第１のフレームと、複数の前記第２のフレームと、が設けられた金属プレートの第１の主面の上に第１の樹脂を成形する工程と、前記第１の主面とは反対側の第２の主面側から前記金属プレートと前記第１の樹脂とを分断し、前記樹脂パッケージの外周に沿った溝を形成する工程と、前記第１の主面側から前記溝の内部に第２の樹脂を充填する工程と、前記第２の樹脂を前記溝に沿って分断し、前記第１の樹脂の外縁を前記第２の樹脂で覆った前記樹脂パッケージを形成する工程と、を備える。
【解決手段】実施形態に係る半導体発光装置は、発光素子が固着された第１のフレームと、前記第１のフレームから離間して配置され、前記発光素子の電極に金属ワイヤで接続された第２のフレームと、前記発光素子と前記第１のフレームと前記第２のフレームとを覆う樹脂パッケージと、を有する。そして、その製造方法は、複数の前記第１のフレームと、複数の前記第２のフレームと、が設けられた金属プレートの第１の主面の上に第１の樹脂を成形する工程と、前記第１の主面とは反対側の第２の主面側から前記金属プレートと前記第１の樹脂とを分断し、前記樹脂パッケージの外周に沿った溝を形成する工程と、前記第１の主面側から前記溝の内部に第２の樹脂を充填する工程と、前記第２の樹脂を前記溝に沿って分断し、前記第１の樹脂の外縁を前記第２の樹脂で覆った前記樹脂パッケージを形成する工程と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体発光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光装置は、低消費電力、長寿命であり、表示器機や照明器具など、様々な用途に使用されようとしている。例えば、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）を搭載した半導体発光装置は、小型化、低電圧駆動が可能であり、発光の制御も容易である。このため、その用途は広範囲に及ぶ。
【０００３】
一方、半導体発光装置から放出される光を効率良く利用し、消費電力を低減する技術が求められている。例えば、ＬＥＤを搭載する半導体発光装置のパッケージには、ＬＥＤの発光を反射して配光を制御する外囲器が設けられる。しかしながら、パッケージの内部に発光素子およびその他の部品を実装する際に、樹脂製の外囲器が熱変性し発光強度が低下することがある。また、外囲器を形成すること自体が製造コストを高くする問題もある。そこで、樹脂製パッケージの熱変性を回避し低コストで製造できる半導体発光装置、および、その製造方法が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３２６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
実施形態は、樹脂製パッケージの熱変性を回避し低コストで製造できる半導体発光装置、および、その製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る半導体発光装置は、発光素子が固着された第１のフレームと、前記第１のフレームから離間して配置され、前記発光素子の電極に金属ワイヤで接続された第２のフレームと、前記発光素子と前記第１のフレームと前記第２のフレームとを覆う樹脂パッケージと、を有する。そして、その製造方法は、複数の前記第１のフレームと、複数の前記第２のフレームと、が設けられた金属プレートの第１の主面の上に、前記発光素子と前記第１のフレームと前記第２のフレームとを覆う第１の樹脂を成形する工程と、前記第１の主面とは反対側の第２の主面側から前記金属プレートと前記第１の樹脂とを分断し、前記樹脂パッケージの外周に沿った溝を形成する工程と、前記第１の主面側から前記溝の内部に第２の樹脂を充填する工程と、前記第２の樹脂を前記溝に沿って分断し、前記第１の樹脂の外縁を前記第２の樹脂で覆った前記樹脂パッケージを形成する工程と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係る半導体発光装置を模式的に例示する斜視図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、第１実施形態に係る半導体発光装置の製造過程を模式的に例示する断面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、図２に続く製造過程を模式的に例示する断面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、図３に続く製造過程を模式的に例示する断面図である。
【図５】第１実施形態に係る半導体発光装置を例示する模式図であり、それぞれ（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は底面図である。
【図６】第２実施形態に係る半導体発光装置を例示する模式図であり、それぞれ（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は底面図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、第２実施形態に係る半導体発光装置の製造過程を模式的に例示する断面図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、図７に続く製造過程を模式的に例示する断面図である。
【図９】半導体発光装置のリードフレームを例示する模式図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、真空成形の過程を模式的に例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面中の同一部分には同一番号を付してその詳しい説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。また、本明細書では、便宜上、各図中に示すＸＹＺ直交座標系に基づいて、半導体発光装置の構成を説明する場合がある。
【０００９】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る半導体発光装置１００を模式的に例示する斜視図である。半導体発光装置１００は、発光素子１４と、その周辺部品１６と、それらを収容する樹脂パッケージ１８を備える。発光素子１４は、例えば、ＬＥＤであり、周辺部品１６は、例えば、ツェナーダイオード（ＺＤ）である。ＺＤ１６は、ＬＥＤ１４を保護するために設けられる。ＬＥＤ１４およびＺＤ１６は、第１のフレームであるリードフレーム１１と、第２のフレームであるリードフレーム１２と、にそれぞれ実装され、リードフレーム１１および１２を覆う樹脂パッケージ１８の内部に封止される。
【００１０】
なお、本明細書において、「覆う」とは、覆うものが覆われるものに接触している場合と接触していない場合の双方を含む概念である。例えば、ＬＥＤ１４、ＺＤ１６およびリードフレーム１１、１２と、それらを覆う第１の樹脂１９ａと、の間に、他の材料が介在しても良い。
【００１１】
図１に示すように、リードフレーム１２とリードフレーム１１とは、Ｘ方向に離間して配置さる。リードフレーム１１の表面には、ＬＥＤ１４が固着され、リードフレーム１２の表面には、ＺＤ１６が固着される。ＬＥＤ１４のｐ電極１４ａとリードフレーム１２との間、および、ＬＥＤ１４のｎ電極１４ｂとリードフレーム１１との間は、それぞれ金属ワイヤ１７ａおよび１７ｂにより接続される。一方、ＺＤ１６の電極１６ｓとリードフレーム１１との間は、金属ワイヤ１７ｃにより接続される。
【００１２】
リードフレーム１１および１２は、例えば、同一平面に並列配置された平板であり、同じ導電性材料からなる。リードフレーム１１および１２は、例えば、銅板であり、その表面および裏面に銀めっきが施される。これにより、ＬＥＤ１４の放射する光を反射する。
【００１３】
樹脂パッケージ１８は、ＬＥＤ１４、ＺＤ１６、リードフレーム１１およびリードフレーム１２を覆う第１の樹脂１９ａと、第１の樹脂１９ａの外縁を覆う第２の樹脂１９ｂと、を含む。第１の樹脂１９ａは、ＬＥＤ１４の放射する光を透過する。一方、第１の樹脂１９ａの外縁を囲む第２の樹脂１９ｂは、ＬＥＤ１４の光を反射する反射材を含み、Ｘ方向およびＹ方向に放射されるＬＥＤ１４の光を反射する。
【００１４】
このように、ＬＥＤ１４は、その放射する光を反射するリードフレーム１１および１２と、外囲器として機能する第２の樹脂１９ｂと、に囲まれた状態に配置される。これにより、ＬＥＤ１４の光はＺ方向に放射され、半導体発光装置１００の指向性および光出力を向上させる。例えば、第２の樹脂に含まれる反射材の量を制御することにより、反射率を変化させ指向性を制御することが可能である。また、Ｘ方向、Ｙ方向における第２の樹脂１９ｂの厚さを変えて、指向性を制御しても良い。
【００１５】
本実施形態に用いるＬＥＤ１４は、例えば、サファイア基板上に積層された窒化ガリウム（ＧａＮ）等を含む半導体層を材料とする。そのチップ形状は、例えば、直方体であり、その上面にｐ電極１４ａおよびｎ電極１４ｂが設けられる。ＬＥＤ１４は、ｐ電極１４ａとｎ電極１４ｂとの間に駆動電流を流すことにより、例えば、青色の光を放射する。
【００１６】
ＬＥＤ１４は、リードフレーム１１の表面に被着されたダイマウント材１３を介して固着される。本実施形態に係るＬＥＤ１４では、活性領域（発光部）と、ＬＥＤチップの裏面と、の間が、絶縁性基板（サファイア基板）により電気的に分離される。したがって、ダイマウント材１３は、導電性であっても絶縁性であっても良い。ダイマウント材１３には、例えば、銀ペースト、または、透明樹脂ペーストからなる接着剤を用いる。
【００１７】
一方、ＺＤ１６の固着には、例えば、チップ裏面のシリコン面と、フレーム表面と、の間にシリサイドを形成して結合させる共晶マウントを用いる。このため、ダイボンディングの温度が高温となり、例えば、外囲器が予め形成されているフレームを用いた場合に、外囲器を構成する樹脂が変成して反射率が低下し、光出力が低下することがある。
【００１８】
これに対し、本実施形態では、リードフレーム１１および１２にＬＥＤ１４およびＺＤ１６を固着させてから外囲器を形成する。これにより、ＺＤ１６を高温でリードフレーム１２に固着させることができる。また、銀ペーストまたは接着剤に代えて、ハンダもしくは共晶ハンダを用いて発光素子１４を固着させることもできる。さらに、ＺＤ１６に代えて、他の周辺部品を用いる場合にも、高温のボンディングが可能となる。すなわち、リードフレーム１１およびリードフレーム１２の少なくともいずれかに、ＬＥＤ１４よりも高温で固着される部品を用いることができる。
【００１９】
次に、図２〜図４、図９、図１０を参照して、半導体発光装置１００の製造方法について説明する。図２（ａ）〜図４（ｂ）は、半導体発光装置１００の製造過程を模式的に例示する断面図である。図９は、半導体発光装置１００のリードフレームを例示する模式図である。図４（ａ）〜（ｃ）は、真空成形の過程を模式的に例示する断面図である。
【００２０】
まず、図２（ａ）に示すように、リードフレーム１１の表面にＬＥＤ１４、リードフレーム１２表面にＺＤ１６を固着する。そして、それぞれの電極とリードフレーム１１および１２との間に金属ワイヤ１７をボンディングする。図２〜図４および図９では、簡単のために、ＺＤ１６、および、ＬＥＤ１４とリードフレーム１１とを接続する金属ワイヤ１７ｂを省略している。
【００２１】
リードフレーム１１および１２は、例えば、銅製の金属プレート２３に形成される。図９（ａ）に示すように、金属プレート２３には、例えば、３つのブロックＢが設定される。各ブロックＢには、例えば、１０００個程度のペアフレームＰ（リードフレーム１１および１２）が形成される。
【００２２】
図９（ｂ）に示すように、ペアフレームＰは、各ブロックＢにおいて、マトリクス状に配列される。隣り合うペアフレームＰの間は、格子状のダイシング領域Ｄとなる。このようなフレームパターンは、例えば、金属プレート２３を選択エッチングすることにより製作される。また、プレス加工を用いて形成することもできる。
【００２３】
各ペアフレームＰは、相互に離隔したリードフレーム１１および１２を含む。そして、複数のリードフレーム１１と、複数のリードフレーム１２とが、Ｘ方向に交互に配置される。ダイシング領域Ｄでは、隣り合うペアフレームＰが、連結部（吊ピン）２３ａ〜２３ｅにより接続されている。
【００２４】
例えば、図９（ｂ）の中央に位置する１つのペアフレームＰに着目すれば、リードフレーム１１は、そのペアフレームＰから見て−Ｘ方向に位置する隣のペアフレームＰのリードフレーム１２に、連結部２３ａおよび２３ｂを介してつながっている。一方、Ｙ方向では、隣り合うペアフレームＰに含まれるリードフレーム１１が、連結部２３ｃおよび２３ｄを介してつながっている。同様に、Ｙ方向において、隣り合うペアフレームＰに含まれるリードフレーム１２は、連結部２３ｅを介してつながっている。
【００２５】
また、連結部２３ａ〜２３ｅは、金属プレート２３の裏面２３Ｂ（第２の主面）の側からハーフエッチングすることにより、リードフレーム１１および１２よりも薄く形成される。例えば、リードフレーム１１および１２の半分の厚さに加工される。
【００２６】
次に、図２（ｂ）に示すように、金属プレート２３の表面２３Ａ（第１の主面）の側に第１の樹脂１９ａを成形し、ＬＥＤ１４およびＺＤ１６と、リードフレーム１１と、リードフレーム１２と、を覆う。
【００２７】
図１０（ａ）〜（ｃ）に、第１の樹脂１９ａの成形過程を示す。まず、図１０（ａ）に示すように、金属プレート２３の裏面に、ポリイミドからなる補強シート２４を貼着し、補強シート２４を介して上金型１０２の係合面（下面）に取り付ける。
【００２８】
上金型１０２に対応する下金型１０１は、係合面（上面）に凹部１０１ａを有する。そして、その凹部１０１ａに、第１の樹脂１９ａとなる樹脂材料２６を充填する。第１の樹脂１９ａには、例えば、シリコーンを主成分とする樹脂を用いる。
【００２９】
また、樹脂材料２６には、所定の蛍光体を分散させることができる。例えば、透明なシリコーン樹脂に蛍光体を混合し撹拌することにより、液状または半液状の蛍光体を含む樹脂材料２６を調製する。蛍光体を透明なシリコーン樹脂に混合する場合、チキソトロープ剤を用いて均一に分散させる。そして、凹部１０１ａに、ディスペンサを用いて蛍光体が分散された樹脂材料２６を充填する。
【００３０】
次に、図１０（ｂ）に示すように、上金型１０２と下金型１０１とを型締めする。これにより、金属プレート２３の表面に樹脂材料２６を付着させる。この際、ＬＥＤ１４およびＺＤ１６、金属ワイヤ１７、リードフレーム１１および１２を、樹脂材料２６が隙間無く均一に覆うように、上金型１０２と下金型１０１との間は真空排気される。
【００３１】
前述したように、隣り合うリードフレーム１１およびリードフレーム１２をつなぐ連結部２３ａ〜２３ｅは、第１の樹脂１９ａが充填される側の表面２３Ａとは反対の裏面２３Ｂにおいて、リードフレーム１１および１２の半分の厚さに加工される。このため、第１の樹脂１９ａが連結部２３ａ〜２３ｅの裏面側に回り込んで成形され、リードフレーム１１および１２と、第１の樹脂１９ａとの間の接着強度を向上させる。
【００３２】
次に、金型の温度を上昇させて樹脂材料２６を硬化させた後、図１０（ｃ）に示すように、上金型１０２と、下金型１０１と、を開き、第１の樹脂１９ａを凹部１０１ａから離型させる。続いて、金属プレート２３を上金型１０２から外し、その裏面から補強シート２４を引き剥がす。これにより、金属プレート２３の表面２３Ａに第１の樹脂１９ａを成形することができる。
【００３３】
次に、第１の樹脂１９ａの表面に、ダイシングシート３４を貼着し、金属プレート２３の裏面２３Ｂ（第２の主面）から補強シート２４を剥がす。続いて、図３（ａ）に示すように、金属プレート２３の裏面側からダイシング領域Ｄに沿って、連結部２３ａ〜２３ｅと、第１の樹脂１９ａと、を分断し、樹脂パッケージ１８の外周に沿った溝２５を形成する。これには、例えば、ダイシングブレード２９を用いることができる。
【００３４】
次に、図３（ｂ）に示すように、金属プレート２３の分断された裏面に別のダイシングシート３５を貼着し、第１の樹脂１９ａの表面からダイシングシート３４を剥がす。これにより、金属プレート２３は、表面２３Ａ（第１の主面）の側を上に向けた状態に移載される。
【００３５】
次に、図４（ａ）に示すように、金属プレート２３の表面２３Ａの側から、第１の樹脂１９ａと溝２５とを覆う第２の樹脂１９ｂを形成する。これにより、溝２５の内部に第２の樹脂１９ｂが充填される。この場合も、図１０に示す真空成形法を用いることができる。
【００３６】
第２の樹脂１９ｂには、例えば、反射材として酸化チタンを含む白色の樹脂を用いる。さらに、第１の樹脂１９ａと第２の樹脂１９ｂとの間の密着度を高くするために、第１の樹脂１９ａと第２の樹脂１９ｂとが同じ材料を含むことが好ましい。
【００３７】
第２の樹脂１９ｂには、例えば、第１の樹脂１９ａと同じシリコーン樹脂を用いることができる。そして、反射材として、例えば、酸化チタンの微粉末が分散される。
【００３８】
次に、図４（ｂ）に示すように、第２の樹脂１９ｂを溝２５の中に残し、第１の樹脂１９ａの上面に形成された第２の樹脂１９ｂを除去する。例えば、第２の樹脂１９ｂを研磨もしくは研削し、第１の樹脂１９ａの表面を露出させる。
【００３９】
続いて、図４（ｃ）に示すように、溝２５の延在方向に沿って、第２の樹脂１９ｂを切断する。この場合、図３（ａ）に示すダイシングブレード２９よりも幅の狭いダイシングブレード３６を用いる。これにより、第１の樹脂１９ａの外縁を第２の樹脂１９ｂで覆った樹脂パッケージ１８を形成することができる。
【００４０】
また、上記の工程において、ダイシングシート３５拡張し、溝２５の幅を広げて第２の樹脂１９ｂを充填しても良い。これにより、第２の樹脂１９ｂの幅を広げることができる。
【００４１】
図５は、上記の製造方法で製作された半導体発光装置１００の構造の詳細を例示する模式図である。図５（ａ）は平面図であり、図５（ｂ）は正面図、図５（ｃ）は側面図、図５（ｄ）は底面図である。
【００４２】
図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、ＬＥＤ１４が固着されたリードフレーム１１と、ＺＤ１６が固着されたリードフレーム１２と、を第１の樹脂１９ａが覆い、その外縁を覆う第２の樹脂１９ｂが設けられる。ＬＥＤ１４の光は、リードフレーム１１および１２と、第２の樹脂１９ｂにより反射され、樹脂パッケージ１８の上面１８ａから放射される。
【００４３】
リードフレーム１１および１２と、第２の樹脂１９ｂと、の間には、複数の連結部２３ａ〜２３ｅが延在し、その間に第１の樹脂１９ａが充填される。さらに、図５（ｂ）および図５（ｃ）に示すように、第１の樹脂１９ａは、連結部２３ａ〜２３ｅの裏面にも回り込み、第１の樹脂１９ａと、リードフレーム１１および１２と、の間の接着強度を向上させる。
【００４４】
図５（ｄ）に示すように、ＬＥＤが固着されたリードフレーム１１の表面の反対側の裏面と、金属ワイヤ１７がボンディングされたリードフレーム１２の表面の反対側の裏面と、が樹脂パッケージ１８の一つの面である裏面１８ｂに露出する。そして、裏面１８ｂに平行な平面視において、連結部（吊りピン）２３ａ〜２３ｅを含むリードフレーム１１およびリードフレーム１２は、樹脂パッケージ１８の外縁の内側に位置する。
【００４５】
本実施形態では、連結部（吊りピン）２３ａ〜２３ｅの端面が樹脂パッケージ１８の側面に露出することはない。したがって、半導体発光装置１００が回路基板に実装された時に、パッケージ全体が絶縁性樹脂で覆われる状態となる。このため、ショート故障を抑制することができ、半導体発光装置１００および回路部品の高密度実装が可能となる。
【００４６】
本実施形態では、外囲器付きの樹脂パッケージ１８を、例えば、２回の真空成形により簡便に製作することが可能である。これにより、製造コストを低減することができる。また、発光素子およびその周辺部品を実装した後に樹脂パッケージ１８が成形されるため、発光素子および周辺部品の高温実装が可能となる。これにより、発光素子および周辺部品と、リードフレームと、の間の固着強度を高くし、さらに、コンタクト抵抗を低減することが可能となる。これにより、半導体発光装置１００の信頼性を向上させることができる。
【００４７】
前述したように、第１の樹脂１９ａに蛍光体を分散させ、ＬＥＤ１４から放射される光の波長を変換することもできる。例えば、第１の樹脂１９ａにシリケート系の蛍光体を分散させることにより、ＬＥＤ１４から放射される青色の光の一部を吸収させ、黄色の蛍光を放射させる。これにより、半導体発光装置１００は、ＬＥＤ１４が放射した青色の光と、蛍光体から放射された黄色の光と、を混合した白色光を出射する。
【００４８】
また、黄色の蛍光を発するシリケート系の蛍光体の他に、例えば、黄緑色、黄色またはオレンジ色の光を発光するシリケート系の蛍光体、ＹＡＧ系の蛍光体、サイアロン系の赤色蛍光体および緑色蛍光体などを用いることができる。
【００４９】
［第２実施形態］
図６は、第２実施形態に係る半導体発光装置２００を例示する模式図である。図６（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）は正面図、図６（ｃ）は側面図、図６（ｄ）は底面図である。
【００５０】
半導体発光装置２００では、その樹脂パッケージ２８において、リードフレーム１１の表面に対して平行な切断面における第１の樹脂１９ａの断面積は、リードフレーム１１の表面から第１の樹脂１９ａのリードフレーム１１とは反対の表面の方向に向けて拡大している。
【００５１】
すなわち、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１の樹脂１９ａの側の第２の樹脂１９ｂの内面１９ｃが傾斜するように設けられる。これにより、ＬＥＤ１４から放射された光が、樹脂パッケージ２８の上面２８ａの方向に反射され、半導体発光装置２００の光出力を向上させる。
【００５２】
また、図５（ｄ）に示すように、本実施形態でも、ＬＥＤが固着されたリードフレーム１１の裏面と、リードフレーム１２の裏面と、が樹脂パッケージ２８の裏面２８ｂに露出する。そして、裏面２８ｂに平行な平面視において、連結部（吊りピン）２３ａ〜２３ｅを含むリードフレーム１１およびリードフレーム１２は、樹脂パッケージ２８の外縁の内側に位置する。すなわち、樹脂パッケージ２８の側面に連結部（吊りピン）の端面が露出することはない。
【００５３】
次に、図７および図８を参照して、半導体発光装置２００の製造過程を説明する。図７（ａ）〜図８（ｃ）は、各工程を模式的に例示する断面図である。なお、図７に示す工程の前は、図２に示す工程と同じである。
【００５４】
本実施形態では、図７（ａ）に示すように、先端に向けて幅が狭くなるテーパ形状のダイシングブレード４４を用いて、金属プレート２３および第１の樹脂１９ａを分断する。これにより、金属プレート２３からダイシングシート３４の方向に、幅が狭まる溝４５を形成することができる。溝４５は、樹脂パッケージ２８の外周に沿って形成される。
【００５５】
次に、図７（ｂ）に示すように、金属プレート２３の裏面に別のダイシングシート３５を貼着し、第１の樹脂１９ａの表面からダイシングシート３４を剥がす。これにより、金属プレート２３は、表面側（第１の主面側）を上に向けた状態に移載される。
【００５６】
次に、図８（ａ）に示すように、金属プレート２３の表面側から、第１の樹脂１９ａと溝２５とを覆う第２の樹脂１９ｂを形成する。この際、真空成形法を用いることにより、溝４５の幅の狭まった側から、その内部に第２の樹脂１９ｂを充填することができる。
【００５７】
次に、図８（ｂ）に示すように、第２の樹脂１９ｂを溝２５の中に残し、第１の樹脂１９ａの上面に形成された前記第２の樹脂を除去する。例えば、第２の樹脂１９ｂを研磨もしくは研削し、第１の樹脂１９ａの表面を露出させる。
【００５８】
続いて、図８（ｃ）に示すように、溝２５の延在方向に沿って、第２の樹脂１９ｂを切断する。これにより、第１の樹脂１９ａの外縁を第２の樹脂１９ｂで覆った樹脂パッケージ２８を形成することができる。
【００５９】
本実施形態においても、ダイシングシート３５拡張し、溝４５の幅を広げて第２の樹脂１９ｂを充填しても良い。これにより、第２の樹脂１９ｂの幅を広げることができる。
【００６０】
以上、第１および第２実施形態に係る半導体発光装置およびその製造方法について説明したが、実施形態は上記の例に限定される訳ではなく、他の方法を用いることも可能である。例えば、樹脂パッケージの外周に設けられた溝に第２の樹脂を充填する際に、スクリーン印刷やディスペンサなどを用いることが可能である。
【００６１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６２】
１１、１２・・・リードフレーム、 １３・・・ダイマウント材、 １４・・・発光素子、 １４ａ・・・ｐ電極、 １４ｂ・・・ｎ電極、 １６・・・周辺部品、 １６ｓ・・・電極、 １７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ・・・金属ワイヤ、 １８・・・樹脂パッケージ、 １８ａ、２８ａ・・・上面、 １８ｂ、２８ｂ・・・裏面、 １９ａ・・・第１の樹脂、 １９ｂ・・・第２の樹脂、 １９ｃ・・・内面、 ２３・・・金属プレート、 ２３Ａ・・・表面（第１主面）、 ２３Ｂ・・・裏面（第２主面）、 ２３ａ〜２３ｅ・・・連結部、 ２４・・・補強シート、 ２５、４５・・・溝、 ２６・・・樹脂材料、 ２８・・・樹脂パッケージ、 ２９、３６、４４・・・ダイシングブレード、 ３４、３５・・・ダイシングシート、 １００、２００・・・半導体発光装置、 １０１・・・下金型、 １０１ａ・・・凹部、 １０２・・・上金型
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体発光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光装置は、低消費電力、長寿命であり、表示器機や照明器具など、様々な用途に使用されようとしている。例えば、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）を搭載した半導体発光装置は、小型化、低電圧駆動が可能であり、発光の制御も容易である。このため、その用途は広範囲に及ぶ。
【０００３】
一方、半導体発光装置から放出される光を効率良く利用し、消費電力を低減する技術が求められている。例えば、ＬＥＤを搭載する半導体発光装置のパッケージには、ＬＥＤの発光を反射して配光を制御する外囲器が設けられる。しかしながら、パッケージの内部に発光素子およびその他の部品を実装する際に、樹脂製の外囲器が熱変性し発光強度が低下することがある。また、外囲器を形成すること自体が製造コストを高くする問題もある。そこで、樹脂製パッケージの熱変性を回避し低コストで製造できる半導体発光装置、および、その製造方法が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３２６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
実施形態は、樹脂製パッケージの熱変性を回避し低コストで製造できる半導体発光装置、および、その製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る半導体発光装置は、発光素子が固着された第１のフレームと、前記第１のフレームから離間して配置され、前記発光素子の電極に金属ワイヤで接続された第２のフレームと、前記発光素子と前記第１のフレームと前記第２のフレームとを覆う樹脂パッケージと、を有する。そして、その製造方法は、複数の前記第１のフレームと、複数の前記第２のフレームと、が設けられた金属プレートの第１の主面の上に、前記発光素子と前記第１のフレームと前記第２のフレームとを覆う第１の樹脂を成形する工程と、前記第１の主面とは反対側の第２の主面側から前記金属プレートと前記第１の樹脂とを分断し、前記樹脂パッケージの外周に沿った溝を形成する工程と、前記第１の主面側から前記溝の内部に第２の樹脂を充填する工程と、前記第２の樹脂を前記溝に沿って分断し、前記第１の樹脂の外縁を前記第２の樹脂で覆った前記樹脂パッケージを形成する工程と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係る半導体発光装置を模式的に例示する斜視図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、第１実施形態に係る半導体発光装置の製造過程を模式的に例示する断面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、図２に続く製造過程を模式的に例示する断面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、図３に続く製造過程を模式的に例示する断面図である。
【図５】第１実施形態に係る半導体発光装置を例示する模式図であり、それぞれ（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は底面図である。
【図６】第２実施形態に係る半導体発光装置を例示する模式図であり、それぞれ（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は底面図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、第２実施形態に係る半導体発光装置の製造過程を模式的に例示する断面図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、図７に続く製造過程を模式的に例示する断面図である。
【図９】半導体発光装置のリードフレームを例示する模式図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、真空成形の過程を模式的に例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面中の同一部分には同一番号を付してその詳しい説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。また、本明細書では、便宜上、各図中に示すＸＹＺ直交座標系に基づいて、半導体発光装置の構成を説明する場合がある。
【０００９】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る半導体発光装置１００を模式的に例示する斜視図である。半導体発光装置１００は、発光素子１４と、その周辺部品１６と、それらを収容する樹脂パッケージ１８を備える。発光素子１４は、例えば、ＬＥＤであり、周辺部品１６は、例えば、ツェナーダイオード（ＺＤ）である。ＺＤ１６は、ＬＥＤ１４を保護するために設けられる。ＬＥＤ１４およびＺＤ１６は、第１のフレームであるリードフレーム１１と、第２のフレームであるリードフレーム１２と、にそれぞれ実装され、リードフレーム１１および１２を覆う樹脂パッケージ１８の内部に封止される。
【００１０】
なお、本明細書において、「覆う」とは、覆うものが覆われるものに接触している場合と接触していない場合の双方を含む概念である。例えば、ＬＥＤ１４、ＺＤ１６およびリードフレーム１１、１２と、それらを覆う第１の樹脂１９ａと、の間に、他の材料が介在しても良い。
【００１１】
図１に示すように、リードフレーム１２とリードフレーム１１とは、Ｘ方向に離間して配置さる。リードフレーム１１の表面には、ＬＥＤ１４が固着され、リードフレーム１２の表面には、ＺＤ１６が固着される。ＬＥＤ１４のｐ電極１４ａとリードフレーム１２との間、および、ＬＥＤ１４のｎ電極１４ｂとリードフレーム１１との間は、それぞれ金属ワイヤ１７ａおよび１７ｂにより接続される。一方、ＺＤ１６の電極１６ｓとリードフレーム１１との間は、金属ワイヤ１７ｃにより接続される。
【００１２】
リードフレーム１１および１２は、例えば、同一平面に並列配置された平板であり、同じ導電性材料からなる。リードフレーム１１および１２は、例えば、銅板であり、その表面および裏面に銀めっきが施される。これにより、ＬＥＤ１４の放射する光を反射する。
【００１３】
樹脂パッケージ１８は、ＬＥＤ１４、ＺＤ１６、リードフレーム１１およびリードフレーム１２を覆う第１の樹脂１９ａと、第１の樹脂１９ａの外縁を覆う第２の樹脂１９ｂと、を含む。第１の樹脂１９ａは、ＬＥＤ１４の放射する光を透過する。一方、第１の樹脂１９ａの外縁を囲む第２の樹脂１９ｂは、ＬＥＤ１４の光を反射する反射材を含み、Ｘ方向およびＹ方向に放射されるＬＥＤ１４の光を反射する。
【００１４】
このように、ＬＥＤ１４は、その放射する光を反射するリードフレーム１１および１２と、外囲器として機能する第２の樹脂１９ｂと、に囲まれた状態に配置される。これにより、ＬＥＤ１４の光はＺ方向に放射され、半導体発光装置１００の指向性および光出力を向上させる。例えば、第２の樹脂に含まれる反射材の量を制御することにより、反射率を変化させ指向性を制御することが可能である。また、Ｘ方向、Ｙ方向における第２の樹脂１９ｂの厚さを変えて、指向性を制御しても良い。
【００１５】
本実施形態に用いるＬＥＤ１４は、例えば、サファイア基板上に積層された窒化ガリウム（ＧａＮ）等を含む半導体層を材料とする。そのチップ形状は、例えば、直方体であり、その上面にｐ電極１４ａおよびｎ電極１４ｂが設けられる。ＬＥＤ１４は、ｐ電極１４ａとｎ電極１４ｂとの間に駆動電流を流すことにより、例えば、青色の光を放射する。
【００１６】
ＬＥＤ１４は、リードフレーム１１の表面に被着されたダイマウント材１３を介して固着される。本実施形態に係るＬＥＤ１４では、活性領域（発光部）と、ＬＥＤチップの裏面と、の間が、絶縁性基板（サファイア基板）により電気的に分離される。したがって、ダイマウント材１３は、導電性であっても絶縁性であっても良い。ダイマウント材１３には、例えば、銀ペースト、または、透明樹脂ペーストからなる接着剤を用いる。
【００１７】
一方、ＺＤ１６の固着には、例えば、チップ裏面のシリコン面と、フレーム表面と、の間にシリサイドを形成して結合させる共晶マウントを用いる。このため、ダイボンディングの温度が高温となり、例えば、外囲器が予め形成されているフレームを用いた場合に、外囲器を構成する樹脂が変成して反射率が低下し、光出力が低下することがある。
【００１８】
これに対し、本実施形態では、リードフレーム１１および１２にＬＥＤ１４およびＺＤ１６を固着させてから外囲器を形成する。これにより、ＺＤ１６を高温でリードフレーム１２に固着させることができる。また、銀ペーストまたは接着剤に代えて、ハンダもしくは共晶ハンダを用いて発光素子１４を固着させることもできる。さらに、ＺＤ１６に代えて、他の周辺部品を用いる場合にも、高温のボンディングが可能となる。すなわち、リードフレーム１１およびリードフレーム１２の少なくともいずれかに、ＬＥＤ１４よりも高温で固着される部品を用いることができる。
【００１９】
次に、図２〜図４、図９、図１０を参照して、半導体発光装置１００の製造方法について説明する。図２（ａ）〜図４（ｂ）は、半導体発光装置１００の製造過程を模式的に例示する断面図である。図９は、半導体発光装置１００のリードフレームを例示する模式図である。図４（ａ）〜（ｃ）は、真空成形の過程を模式的に例示する断面図である。
【００２０】
まず、図２（ａ）に示すように、リードフレーム１１の表面にＬＥＤ１４、リードフレーム１２表面にＺＤ１６を固着する。そして、それぞれの電極とリードフレーム１１および１２との間に金属ワイヤ１７をボンディングする。図２〜図４および図９では、簡単のために、ＺＤ１６、および、ＬＥＤ１４とリードフレーム１１とを接続する金属ワイヤ１７ｂを省略している。
【００２１】
リードフレーム１１および１２は、例えば、銅製の金属プレート２３に形成される。図９（ａ）に示すように、金属プレート２３には、例えば、３つのブロックＢが設定される。各ブロックＢには、例えば、１０００個程度のペアフレームＰ（リードフレーム１１および１２）が形成される。
【００２２】
図９（ｂ）に示すように、ペアフレームＰは、各ブロックＢにおいて、マトリクス状に配列される。隣り合うペアフレームＰの間は、格子状のダイシング領域Ｄとなる。このようなフレームパターンは、例えば、金属プレート２３を選択エッチングすることにより製作される。また、プレス加工を用いて形成することもできる。
【００２３】
各ペアフレームＰは、相互に離隔したリードフレーム１１および１２を含む。そして、複数のリードフレーム１１と、複数のリードフレーム１２とが、Ｘ方向に交互に配置される。ダイシング領域Ｄでは、隣り合うペアフレームＰが、連結部（吊ピン）２３ａ〜２３ｅにより接続されている。
【００２４】
例えば、図９（ｂ）の中央に位置する１つのペアフレームＰに着目すれば、リードフレーム１１は、そのペアフレームＰから見て−Ｘ方向に位置する隣のペアフレームＰのリードフレーム１２に、連結部２３ａおよび２３ｂを介してつながっている。一方、Ｙ方向では、隣り合うペアフレームＰに含まれるリードフレーム１１が、連結部２３ｃおよび２３ｄを介してつながっている。同様に、Ｙ方向において、隣り合うペアフレームＰに含まれるリードフレーム１２は、連結部２３ｅを介してつながっている。
【００２５】
また、連結部２３ａ〜２３ｅは、金属プレート２３の裏面２３Ｂ（第２の主面）の側からハーフエッチングすることにより、リードフレーム１１および１２よりも薄く形成される。例えば、リードフレーム１１および１２の半分の厚さに加工される。
【００２６】
次に、図２（ｂ）に示すように、金属プレート２３の表面２３Ａ（第１の主面）の側に第１の樹脂１９ａを成形し、ＬＥＤ１４およびＺＤ１６と、リードフレーム１１と、リードフレーム１２と、を覆う。
【００２７】
図１０（ａ）〜（ｃ）に、第１の樹脂１９ａの成形過程を示す。まず、図１０（ａ）に示すように、金属プレート２３の裏面に、ポリイミドからなる補強シート２４を貼着し、補強シート２４を介して上金型１０２の係合面（下面）に取り付ける。
【００２８】
上金型１０２に対応する下金型１０１は、係合面（上面）に凹部１０１ａを有する。そして、その凹部１０１ａに、第１の樹脂１９ａとなる樹脂材料２６を充填する。第１の樹脂１９ａには、例えば、シリコーンを主成分とする樹脂を用いる。
【００２９】
また、樹脂材料２６には、所定の蛍光体を分散させることができる。例えば、透明なシリコーン樹脂に蛍光体を混合し撹拌することにより、液状または半液状の蛍光体を含む樹脂材料２６を調製する。蛍光体を透明なシリコーン樹脂に混合する場合、チキソトロープ剤を用いて均一に分散させる。そして、凹部１０１ａに、ディスペンサを用いて蛍光体が分散された樹脂材料２６を充填する。
【００３０】
次に、図１０（ｂ）に示すように、上金型１０２と下金型１０１とを型締めする。これにより、金属プレート２３の表面に樹脂材料２６を付着させる。この際、ＬＥＤ１４およびＺＤ１６、金属ワイヤ１７、リードフレーム１１および１２を、樹脂材料２６が隙間無く均一に覆うように、上金型１０２と下金型１０１との間は真空排気される。
【００３１】
前述したように、隣り合うリードフレーム１１およびリードフレーム１２をつなぐ連結部２３ａ〜２３ｅは、第１の樹脂１９ａが充填される側の表面２３Ａとは反対の裏面２３Ｂにおいて、リードフレーム１１および１２の半分の厚さに加工される。このため、第１の樹脂１９ａが連結部２３ａ〜２３ｅの裏面側に回り込んで成形され、リードフレーム１１および１２と、第１の樹脂１９ａとの間の接着強度を向上させる。
【００３２】
次に、金型の温度を上昇させて樹脂材料２６を硬化させた後、図１０（ｃ）に示すように、上金型１０２と、下金型１０１と、を開き、第１の樹脂１９ａを凹部１０１ａから離型させる。続いて、金属プレート２３を上金型１０２から外し、その裏面から補強シート２４を引き剥がす。これにより、金属プレート２３の表面２３Ａに第１の樹脂１９ａを成形することができる。
【００３３】
次に、第１の樹脂１９ａの表面に、ダイシングシート３４を貼着し、金属プレート２３の裏面２３Ｂ（第２の主面）から補強シート２４を剥がす。続いて、図３（ａ）に示すように、金属プレート２３の裏面側からダイシング領域Ｄに沿って、連結部２３ａ〜２３ｅと、第１の樹脂１９ａと、を分断し、樹脂パッケージ１８の外周に沿った溝２５を形成する。これには、例えば、ダイシングブレード２９を用いることができる。
【００３４】
次に、図３（ｂ）に示すように、金属プレート２３の分断された裏面に別のダイシングシート３５を貼着し、第１の樹脂１９ａの表面からダイシングシート３４を剥がす。これにより、金属プレート２３は、表面２３Ａ（第１の主面）の側を上に向けた状態に移載される。
【００３５】
次に、図４（ａ）に示すように、金属プレート２３の表面２３Ａの側から、第１の樹脂１９ａと溝２５とを覆う第２の樹脂１９ｂを形成する。これにより、溝２５の内部に第２の樹脂１９ｂが充填される。この場合も、図１０に示す真空成形法を用いることができる。
【００３６】
第２の樹脂１９ｂには、例えば、反射材として酸化チタンを含む白色の樹脂を用いる。さらに、第１の樹脂１９ａと第２の樹脂１９ｂとの間の密着度を高くするために、第１の樹脂１９ａと第２の樹脂１９ｂとが同じ材料を含むことが好ましい。
【００３７】
第２の樹脂１９ｂには、例えば、第１の樹脂１９ａと同じシリコーン樹脂を用いることができる。そして、反射材として、例えば、酸化チタンの微粉末が分散される。
【００３８】
次に、図４（ｂ）に示すように、第２の樹脂１９ｂを溝２５の中に残し、第１の樹脂１９ａの上面に形成された第２の樹脂１９ｂを除去する。例えば、第２の樹脂１９ｂを研磨もしくは研削し、第１の樹脂１９ａの表面を露出させる。
【００３９】
続いて、図４（ｃ）に示すように、溝２５の延在方向に沿って、第２の樹脂１９ｂを切断する。この場合、図３（ａ）に示すダイシングブレード２９よりも幅の狭いダイシングブレード３６を用いる。これにより、第１の樹脂１９ａの外縁を第２の樹脂１９ｂで覆った樹脂パッケージ１８を形成することができる。
【００４０】
また、上記の工程において、ダイシングシート３５拡張し、溝２５の幅を広げて第２の樹脂１９ｂを充填しても良い。これにより、第２の樹脂１９ｂの幅を広げることができる。
【００４１】
図５は、上記の製造方法で製作された半導体発光装置１００の構造の詳細を例示する模式図である。図５（ａ）は平面図であり、図５（ｂ）は正面図、図５（ｃ）は側面図、図５（ｄ）は底面図である。
【００４２】
図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、ＬＥＤ１４が固着されたリードフレーム１１と、ＺＤ１６が固着されたリードフレーム１２と、を第１の樹脂１９ａが覆い、その外縁を覆う第２の樹脂１９ｂが設けられる。ＬＥＤ１４の光は、リードフレーム１１および１２と、第２の樹脂１９ｂにより反射され、樹脂パッケージ１８の上面１８ａから放射される。
【００４３】
リードフレーム１１および１２と、第２の樹脂１９ｂと、の間には、複数の連結部２３ａ〜２３ｅが延在し、その間に第１の樹脂１９ａが充填される。さらに、図５（ｂ）および図５（ｃ）に示すように、第１の樹脂１９ａは、連結部２３ａ〜２３ｅの裏面にも回り込み、第１の樹脂１９ａと、リードフレーム１１および１２と、の間の接着強度を向上させる。
【００４４】
図５（ｄ）に示すように、ＬＥＤが固着されたリードフレーム１１の表面の反対側の裏面と、金属ワイヤ１７がボンディングされたリードフレーム１２の表面の反対側の裏面と、が樹脂パッケージ１８の一つの面である裏面１８ｂに露出する。そして、裏面１８ｂに平行な平面視において、連結部（吊りピン）２３ａ〜２３ｅを含むリードフレーム１１およびリードフレーム１２は、樹脂パッケージ１８の外縁の内側に位置する。
【００４５】
本実施形態では、連結部（吊りピン）２３ａ〜２３ｅの端面が樹脂パッケージ１８の側面に露出することはない。したがって、半導体発光装置１００が回路基板に実装された時に、パッケージ全体が絶縁性樹脂で覆われる状態となる。このため、ショート故障を抑制することができ、半導体発光装置１００および回路部品の高密度実装が可能となる。
【００４６】
本実施形態では、外囲器付きの樹脂パッケージ１８を、例えば、２回の真空成形により簡便に製作することが可能である。これにより、製造コストを低減することができる。また、発光素子およびその周辺部品を実装した後に樹脂パッケージ１８が成形されるため、発光素子および周辺部品の高温実装が可能となる。これにより、発光素子および周辺部品と、リードフレームと、の間の固着強度を高くし、さらに、コンタクト抵抗を低減することが可能となる。これにより、半導体発光装置１００の信頼性を向上させることができる。
【００４７】
前述したように、第１の樹脂１９ａに蛍光体を分散させ、ＬＥＤ１４から放射される光の波長を変換することもできる。例えば、第１の樹脂１９ａにシリケート系の蛍光体を分散させることにより、ＬＥＤ１４から放射される青色の光の一部を吸収させ、黄色の蛍光を放射させる。これにより、半導体発光装置１００は、ＬＥＤ１４が放射した青色の光と、蛍光体から放射された黄色の光と、を混合した白色光を出射する。
【００４８】
また、黄色の蛍光を発するシリケート系の蛍光体の他に、例えば、黄緑色、黄色またはオレンジ色の光を発光するシリケート系の蛍光体、ＹＡＧ系の蛍光体、サイアロン系の赤色蛍光体および緑色蛍光体などを用いることができる。
【００４９】
［第２実施形態］
図６は、第２実施形態に係る半導体発光装置２００を例示する模式図である。図６（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）は正面図、図６（ｃ）は側面図、図６（ｄ）は底面図である。
【００５０】
半導体発光装置２００では、その樹脂パッケージ２８において、リードフレーム１１の表面に対して平行な切断面における第１の樹脂１９ａの断面積は、リードフレーム１１の表面から第１の樹脂１９ａのリードフレーム１１とは反対の表面の方向に向けて拡大している。
【００５１】
すなわち、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１の樹脂１９ａの側の第２の樹脂１９ｂの内面１９ｃが傾斜するように設けられる。これにより、ＬＥＤ１４から放射された光が、樹脂パッケージ２８の上面２８ａの方向に反射され、半導体発光装置２００の光出力を向上させる。
【００５２】
また、図５（ｄ）に示すように、本実施形態でも、ＬＥＤが固着されたリードフレーム１１の裏面と、リードフレーム１２の裏面と、が樹脂パッケージ２８の裏面２８ｂに露出する。そして、裏面２８ｂに平行な平面視において、連結部（吊りピン）２３ａ〜２３ｅを含むリードフレーム１１およびリードフレーム１２は、樹脂パッケージ２８の外縁の内側に位置する。すなわち、樹脂パッケージ２８の側面に連結部（吊りピン）の端面が露出することはない。
【００５３】
次に、図７および図８を参照して、半導体発光装置２００の製造過程を説明する。図７（ａ）〜図８（ｃ）は、各工程を模式的に例示する断面図である。なお、図７に示す工程の前は、図２に示す工程と同じである。
【００５４】
本実施形態では、図７（ａ）に示すように、先端に向けて幅が狭くなるテーパ形状のダイシングブレード４４を用いて、金属プレート２３および第１の樹脂１９ａを分断する。これにより、金属プレート２３からダイシングシート３４の方向に、幅が狭まる溝４５を形成することができる。溝４５は、樹脂パッケージ２８の外周に沿って形成される。
【００５５】
次に、図７（ｂ）に示すように、金属プレート２３の裏面に別のダイシングシート３５を貼着し、第１の樹脂１９ａの表面からダイシングシート３４を剥がす。これにより、金属プレート２３は、表面側（第１の主面側）を上に向けた状態に移載される。
【００５６】
次に、図８（ａ）に示すように、金属プレート２３の表面側から、第１の樹脂１９ａと溝２５とを覆う第２の樹脂１９ｂを形成する。この際、真空成形法を用いることにより、溝４５の幅の狭まった側から、その内部に第２の樹脂１９ｂを充填することができる。
【００５７】
次に、図８（ｂ）に示すように、第２の樹脂１９ｂを溝２５の中に残し、第１の樹脂１９ａの上面に形成された前記第２の樹脂を除去する。例えば、第２の樹脂１９ｂを研磨もしくは研削し、第１の樹脂１９ａの表面を露出させる。
【００５８】
続いて、図８（ｃ）に示すように、溝２５の延在方向に沿って、第２の樹脂１９ｂを切断する。これにより、第１の樹脂１９ａの外縁を第２の樹脂１９ｂで覆った樹脂パッケージ２８を形成することができる。
【００５９】
本実施形態においても、ダイシングシート３５拡張し、溝４５の幅を広げて第２の樹脂１９ｂを充填しても良い。これにより、第２の樹脂１９ｂの幅を広げることができる。
【００６０】
以上、第１および第２実施形態に係る半導体発光装置およびその製造方法について説明したが、実施形態は上記の例に限定される訳ではなく、他の方法を用いることも可能である。例えば、樹脂パッケージの外周に設けられた溝に第２の樹脂を充填する際に、スクリーン印刷やディスペンサなどを用いることが可能である。
【００６１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６２】
１１、１２・・・リードフレーム、 １３・・・ダイマウント材、 １４・・・発光素子、 １４ａ・・・ｐ電極、 １４ｂ・・・ｎ電極、 １６・・・周辺部品、 １６ｓ・・・電極、 １７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ・・・金属ワイヤ、 １８・・・樹脂パッケージ、 １８ａ、２８ａ・・・上面、 １８ｂ、２８ｂ・・・裏面、 １９ａ・・・第１の樹脂、 １９ｂ・・・第２の樹脂、 １９ｃ・・・内面、 ２３・・・金属プレート、 ２３Ａ・・・表面（第１主面）、 ２３Ｂ・・・裏面（第２主面）、 ２３ａ〜２３ｅ・・・連結部、 ２４・・・補強シート、 ２５、４５・・・溝、 ２６・・・樹脂材料、 ２８・・・樹脂パッケージ、 ２９、３６、４４・・・ダイシングブレード、 ３４、３５・・・ダイシングシート、 １００、２００・・・半導体発光装置、 １０１・・・下金型、 １０１ａ・・・凹部、 １０２・・・上金型
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が固着された第１のフレームと、前記第１のフレームから離間して配置され前記発光素子の電極に金属ワイヤで接続された第２のフレームと、前記発光素子と前記第１のフレームと前記第２のフレームとを覆う樹脂パッケージと、を有する半導体発光装置の製造方法であって、
複数の前記第１のフレームと、複数の前記第２のフレームと、が設けられた金属プレートの第１の主面の上に、前記発光素子と前記第１のフレームと前記第２のフレームとを覆う第１の樹脂を成形する工程と、
前記第１の主面とは反対側の第２の主面側から前記金属プレートと前記第１の樹脂とを分断し、前記樹脂パッケージの外周に沿った溝を形成する工程と、
前記第１の主面側から前記溝の内部に第２の樹脂を充填する工程と、
前記第２の樹脂を前記溝に沿って分断し、前記第１の樹脂の外縁を前記第２の樹脂で覆った前記樹脂パッケージを形成する工程と、
を備えた半導体発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記金属プレートの分断された前記第２主面側をシートに貼着し、前記金属プレートの前記第１主面側を上にして前記シートに移載する工程と、
前記第１主面側から、前記第１の樹脂および前記溝を覆う前記第２の樹脂を成形する工程と、
前記第２の樹脂を前記溝の中に残し、前記第１の樹脂の表面上に形成された前記第２の樹脂を除去する工程と、
を備えた請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１のフレームおよび前記第２のフレームの少なくともいずれかに、前記発光素子よりも高温で固着された部品を有する請求項１または２のいずれかに記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記第２の樹脂は、前記発光素子が放射する光を反射する反射材を含む請求項１〜３のいずれかに記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１の樹脂および前記第２の樹脂は、同じ材料を含む請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項６】
第１のフレームと、
前記第１のフレームに固着された発光素子と、
前記第１のフレームから離間して配置され、前記発光素子の電極に金属ワイヤを介して電気的に接続された第２のフレームと、
前記発光素子と前記第１のフレームと前記第２のフレームとを覆う第１の樹脂と、前記第１の樹脂の外縁を覆い前記発光素子が放出する光を反射する第２の樹脂と、を含む樹脂パッケージと、
を備え、
前記第１のフレームの表面に対して平行な切断面における前記第１の樹脂の断面積は、前記第１のフレームの表面から前記第１の樹脂の前記第１フレームとは反対の表面の方向に向けて拡大し、
前記第１のフレームの前記発光素子が固着された表面の反対側の裏面と、前記第２のフレームの前記金属ワイヤが接続された表面の反対側の裏面と、は、前記樹脂パッケージの一つの面に露出し、
前記一つの面に平行な平面視において、前記第１のフレームおよび前記第２のフレームは、前記樹脂パッケージの外縁の内側に位置する半導体発光装置。
【請求項１】
発光素子が固着された第１のフレームと、前記第１のフレームから離間して配置され前記発光素子の電極に金属ワイヤで接続された第２のフレームと、前記発光素子と前記第１のフレームと前記第２のフレームとを覆う樹脂パッケージと、を有する半導体発光装置の製造方法であって、
複数の前記第１のフレームと、複数の前記第２のフレームと、が設けられた金属プレートの第１の主面の上に、前記発光素子と前記第１のフレームと前記第２のフレームとを覆う第１の樹脂を成形する工程と、
前記第１の主面とは反対側の第２の主面側から前記金属プレートと前記第１の樹脂とを分断し、前記樹脂パッケージの外周に沿った溝を形成する工程と、
前記第１の主面側から前記溝の内部に第２の樹脂を充填する工程と、
前記第２の樹脂を前記溝に沿って分断し、前記第１の樹脂の外縁を前記第２の樹脂で覆った前記樹脂パッケージを形成する工程と、
を備えた半導体発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記金属プレートの分断された前記第２主面側をシートに貼着し、前記金属プレートの前記第１主面側を上にして前記シートに移載する工程と、
前記第１主面側から、前記第１の樹脂および前記溝を覆う前記第２の樹脂を成形する工程と、
前記第２の樹脂を前記溝の中に残し、前記第１の樹脂の表面上に形成された前記第２の樹脂を除去する工程と、
を備えた請求項１記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１のフレームおよび前記第２のフレームの少なくともいずれかに、前記発光素子よりも高温で固着された部品を有する請求項１または２のいずれかに記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記第２の樹脂は、前記発光素子が放射する光を反射する反射材を含む請求項１〜３のいずれかに記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１の樹脂および前記第２の樹脂は、同じ材料を含む請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項６】
第１のフレームと、
前記第１のフレームに固着された発光素子と、
前記第１のフレームから離間して配置され、前記発光素子の電極に金属ワイヤを介して電気的に接続された第２のフレームと、
前記発光素子と前記第１のフレームと前記第２のフレームとを覆う第１の樹脂と、前記第１の樹脂の外縁を覆い前記発光素子が放出する光を反射する第２の樹脂と、を含む樹脂パッケージと、
を備え、
前記第１のフレームの表面に対して平行な切断面における前記第１の樹脂の断面積は、前記第１のフレームの表面から前記第１の樹脂の前記第１フレームとは反対の表面の方向に向けて拡大し、
前記第１のフレームの前記発光素子が固着された表面の反対側の裏面と、前記第２のフレームの前記金属ワイヤが接続された表面の反対側の裏面と、は、前記樹脂パッケージの一つの面に露出し、
前記一つの面に平行な平面視において、前記第１のフレームおよび前記第２のフレームは、前記樹脂パッケージの外縁の内側に位置する半導体発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−６２４１６（Ｐ２０１３−６２４１６Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２００５４４（Ｐ２０１１−２００５４４）
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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