JP5743184B2 - 半導体装置およびその製造方法ならびに照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤ素子を備えた半導体装置およびその製造方法ならびに照明装置に関する。

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、ＬＥＤ素子を有する半導体装置を含むものがある。

このような半導体装置として、例えば特許文献１には、Ｃｕ基板の一面側に凹部を形成して、ＬＥＤ素子をこの凹部に搭載し、該凹部側に配設された絶縁層上に接続用のＣｕ配線層を形成し、ＬＥＤの端子部とＣｕ配線層とをワイヤボンディング接続し、樹脂封止したものが記載されている。

また、ＬＥＤ素子を搭載する薄型の半導体装置（ＬＥＤパッケージ）としては、例えばＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）タイプのものやＳＯＮ（Small Outline Non-leaded Package）タイプ等、下面実装型のＬＥＤパッケージが知られている。

特開２００６−２４５０３２号公報

下面実装型のＬＥＤパッケージにおいては、１つのリードフレームに対して多くのＬＥＤ素子を搭載し、その後、各ＬＥＤ素子毎にダイシング（またはプレス）して個片化することにより、製造コストを低減するとともに、組立効率を高めている。

しかしながら、リードフレーム本体部の厚みは、放熱性や強度を確保するため、ある程度の厚さが必要であるが、従来のＬＥＤパッケージにおいては、個片化作業をダイシング（またはプレス）で行うため、ＬＥＤパッケージの側面には必然的にリードフレームの素材が露出してしまう。リードフレームの素材としては、銅または銅合金が用いられる場合が多いが、銅または銅合金は、ＬＥＤ素子からの光のうち短波長領域の光を多く吸収する性質がある。とりわけ、白色のＬＥＤ素子を用いる場合、銅または銅合金が青色の光を吸収してしまう。このため、ＬＥＤパッケージを照明装置に組み込んだ場合、ＬＥＤパッケージの側面に露出する銅または銅合金によって、照明装置の光取り出し効率が低下するという問題がある。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、半導体装置の側面における光の反射率を向上させ、照明装置における光の取り出し効率を高めることが可能な、半導体装置およびその製造方法ならびに照明装置を提供することを目的とする。

本発明は、半導体装置において、ダイパッドと、ダイパッドに連結された連結部とを有するリードフレームと、リードフレームのダイパッド上に載置されたＬＥＤ素子と、リードフレームを覆って設けられた外側樹脂部とを備え、リードフレームは、銅または銅合金からなるとともに、連結部は、外側樹脂部の側面外方へ露出し、連結部が露出する外側樹脂部の側面における連結部の断面厚みは、リードフレームの他の部分の断面厚みより薄くなっていることを特徴とする半導体装置である。

本発明は、連結部は、裏面側から薄肉化されることにより、その断面厚みがリードフレームの他の部分の断面厚みより薄くなっていることを特徴とする半導体装置である。

本発明は、連結部は、表面側から薄肉化されることにより、その断面厚みがリードフレームの他の部分の断面厚みより薄くなっていることを特徴とする半導体装置である。

本発明は、ダイパッド表面に、その断面厚みがリードフレームの他の部分の断面厚みより薄い素子載置用薄肉部が形成され、ＬＥＤ素子は、この素子載置用薄肉部に配置されていることを特徴とする半導体装置である。

本発明は、外側樹脂部は、ＬＥＤ素子を取り囲む樹脂凹部を有し、外側樹脂部の樹脂凹部内に、透光性の封止樹脂部が充填されていることを特徴とする半導体装置である。

本発明は、半導体装置の製造方法において、銅または銅合金からなる金属基板を準備する工程と、金属基板にエッチングを施すことにより、複数のダイパッドと、各ダイパッドに連結された連結部とを有するリードフレームを作製する工程と、リードフレームを覆って外側樹脂部を設ける工程と、リードフレームの各ダイパッドに、それぞれＬＥＤ素子を載置する工程と、各半導体装置毎に外側樹脂部および連結部を切断する工程とを備え、外側樹脂部および連結部を切断することにより、連結部は、外側樹脂部の側面外方へ露出し、連結部が露出する外側樹脂部の側面における連結部の断面厚みは、リードフレームの他の部分の断面厚みより薄くなっていることを特徴とする半導体装置の製造方法である。

本発明は、照明装置において、基板と、基板上に配置された半導体装置と、基板上に設けられ、半導体装置を覆うカバーとを備え、半導体装置は、ダイパッドと、ダイパッドに連結された連結部とを有するリードフレームと、リードフレームのダイパッド上に載置されたＬＥＤ素子と、リードフレームを覆って設けられた外側樹脂部とを有し、リードフレームは、銅または銅合金からなるとともに、連結部は、外側樹脂部の側面外方へ露出し、連結部が露出する外側樹脂部の側面における連結部の断面厚みは、リードフレームの他の部分の断面厚みより薄くなっていることを特徴とする照明装置である。

本発明によれば、連結部が露出する外側樹脂部の側面における連結部の断面厚みは、リードフレームの他の部分の断面厚みより薄くなっているので、半導体装置の外側樹脂部の側面における光の反射率を向上させることができ、この結果、照明装置における光の取り出し効率を高めることができる。

本発明の一実施の形態による半導体装置を示す斜視図。 本発明の一実施の形態による半導体装置を示す平面図（図１のII方向矢視図）。 本発明の一実施の形態による半導体装置を示す断面図（図２のIII−III線断面図）。 本発明の一実施の形態による半導体装置を示す正面図（図１のIV方向矢視図）。 本発明の一実施の形態による半導体装置を示す側面図（図１のＶ方向矢視図）。 リードフレームの製造方法を示す図。 リードフレームを示す全体平面図。 リードフレームを示す部分拡大平面図（図７のVIII部拡大図）。 本発明の一実施の形態による半導体装置の製造方法を示す図。 本発明の一実施の形態による照明装置を示す概略図。 半導体装置の変形例（変形例１）を示す断面図。 半導体装置の変形例（変形例２）を示す断面図。 半導体装置の変形例（変形例３）を示す断面図。 半導体装置の比較例を示す斜視図。

以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図１０を参照して説明する。

半導体装置の構成
まず、図１乃至図５により、本発明による半導体装置の一実施の形態について説明する。図１乃至図５は、本発明の一実施の形態による半導体装置を示す図である。

図１乃至図５に示すように、半導体装置２０は、ダイパッド２５とリード部２６とを有するリードフレーム１０と、リードフレーム１０のダイパッド２５上に載置されたＬＥＤ素子２１と、リードフレーム１０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。

また、ＬＥＤ素子２１を取り囲むように、樹脂凹部２３ａを有する外側樹脂部２３が設けられている。この外側樹脂部２３は、リードフレーム１０と一体化されている。さらに、リードフレーム１０、ＬＥＤ素子２１、およびボンディングワイヤ２２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の樹脂凹部２３ａ内に充填されている。

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。

ＬＥＤ素子２１としては、従来一般に用いられている各種ＬＥＤ素子を使用することが可能である。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。

ＬＥＤ素子２１は、端子部２１ａを有している。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の樹脂凹部２３ａ内においてダイパッド２５上に固定されている。

ボンディングワイヤ２２は、例えば金または銅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２６に接続されている。

外側樹脂部２３は、例えばリードフレーム１０上に熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を例えば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。

本実施の形態において、外側樹脂部２３の全体形状は直方体からなっており、４つの側面２３ｂ_１〜２３ｂ_４を有している。側面２３ｂ_１〜２３ｂ_４は、それぞれ正面側（側面２３ｂ_１、図１の手前側）、左側面側（側面２３ｂ_２、図１の左側）、背面側（側面２３ｂ_３、図１の奥側）、および右側面側（側面２３ｂ_４、図１の右側）に位置している。

なお、外側樹脂部２３の全体形状を、多角柱または錐形等の多面体形状とすることも可能である。また樹脂凹部２３ａの底面は、矩形、円形、楕円形または多角形等とすることができる。樹脂凹部２３ａ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。

外側樹脂部２３に使用される熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂については、特に耐熱性、耐候性および機械的強度の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、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルイミド等、熱硬化性樹脂の種類としてはシリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、およびポリウレタン等、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、樹脂凹部２３ａの底面及び側面において、ＬＥＤ素子２１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。

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、ＬＥＤ素子２１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。

一方、図３に示すように、リードフレーム１０は、本体部１１と、本体部１１の周囲に形成されためっき層１２とを有している。

このうち本体部１１は銅または銅合金からなっている。この本体部１１の厚みは、半導体装置の構成にもよるが、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍとすることができる。

なお、本体部１１の厚みは、例えば０．０５ｍｍを下回ると、リードフレーム１０自体の強度が充分ではなくなってしまう。またＬＥＤ素子２１から発生する熱をリードフレーム１０の平面方向に充分に逃がすことが出来なくなってしまう。他方、本体部１１の厚みが０．５ｍｍを上回ると、エッチングやプレス加工の設計自由度が低下してしまう。また、半導体装置２０が厚くかつ重くなってしまう。

めっき層１２は、本体部１１の表面および裏面を覆うように形成されており、本体部１１の表面側においては、ＬＥＤ素子２１からの光を反射する反射層として機能する。このめっき層１２は、反射機能のほかに、ダイボンディング性、ワイヤボンディング性を有することが望ましい。めっき層１２の材料としては、例えば銀めっき層を挙げることができる。また、めっき層１２のめっき厚は、１μｍ〜１０μｍとされることが望ましい。

また、図１乃至図５に示すように、リードフレーム１０は、ＬＥＤ素子２１を載置するダイパッド２５と、ダイパッド２５から離間したリード部２６とを有している。これらダイパッド２５とリード部２６との間には、外側樹脂部２３が充填されており、ダイパッド２５とリード部２６とは互いに電気的に絶縁されている。

ダイパッド２５およびリード部２６には、それぞれ複数の連結部２７が連結されている。具体的には、ダイパッド２５には、正面側（図１の手前側）、背面側（図１の奥側）および右側面側（図１の右側）にそれぞれ１つずつ、合計３つの連結部２７が連結されている。同様に、リード部２６には、正面側（図１の手前側）、背面側（図１の奥側）および左側面側（図１の左側）にそれぞれ１つずつ、合計３つの連結部２７が連結されている。

また、図１、図４および図５に示すように、各連結部２７は、外側樹脂部２３の各側面２３ｂ_１〜２３ｂ_４からそれぞれ外方へ露出している。すなわち、外側樹脂部２３の正面側の側面２３ｂ_１および背面側の側面２３ｂ_３からは、それぞれ２つの連結部２７が露出している。また、外側樹脂部２３の正面右側の側面２３ｂ_２および正面左側の側面２３ｂ_４からは、それぞれ１つの連結部２７が露出している。

また、各連結部２７は、ダイパッド２５およびリード部２６と同様、銅または銅合金からなる本体部１１と、本体部１１の周囲に形成された例えば銀めっき層からなるめっき層１２とを有している。したがって、各側面２３ｂ_１〜２３ｂ_４において、それぞれ連結部２７を構成する本体部１１およびめっき層１２が外方へ露出している。すなわち、連結部２７の露出面は、中心に位置する矩形状の本体部１１と、本体部１１の周囲に形成されたロ字状のめっき層１２とからなっている。

本実施の形態において、各連結部２７が露出する外側樹脂部２３の側面２３ｂ_１〜２３ｂ_４における、連結部２７の断面厚みｔ_１（図３）は、リードフレーム１０の他の部分の断面厚みｔ_２（図３）より薄くなっている。ここで、リードフレーム１０の他の部分の断面厚みｔ_２とは、リードフレーム１０の最大厚みであり、この場合、ダイパッド２５およびリード部２６の厚みに対応する。

図３に示すように、各連結部２７は、裏面側からエッチングされて薄肉化されることにより、その断面厚みｔ_１が薄くされている。これにより、連結部２７の下方に外側樹脂部２３が回り込み、リードフレーム１０と外側樹脂部２３とが剥離することを防止することができる。他方、各連結部２７の表面（上面）は、ダイパッド２５およびリード部２６の表面（上面）と同一平面上に位置している。

なお、連結部２７の断面厚みｔ_１は、例えば０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍとすることが好ましい。連結部２７の断面厚みｔ_１が０．０５ｍｍを下回ると、連結部２７の強度が弱くなってしまう。他方、連結部２７の断面厚みｔ_１が０．３ｍｍを上回ると、外側樹脂部２３の側面２３ｂ_１〜２３ｂ_４における光の反射率を十分に向上させることができない。

また、連結部２７の幅は、例えば０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍとすることができる。連結部２７の幅が０．０５ｍｍを下回ると、連結部２７の強度が弱くなってしまう。他方、連結部２７の幅が０．３ｍｍを上回ると、外側樹脂部２３の側面２３ｂ_１〜２３ｂ_４における光の反射率を十分に向上させることができない。

リードフレームの製造方法
次に、図１乃至図５に示す半導体装置２０を製造する際に用いられるリードフレーム１０（多面付リードフレーム）の製造方法について、図６（ａ）−（ｆ）を用いて説明する。

まず図６（ａ）に示すように、平板状の金属基板３１（加工前の本体部１１）を準備する。この金属基板３１は、銅または銅合金からなっている。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。

次に、金属基板３１の表裏にそれぞれ感光性レジスト３２ａ、３３ａを塗布し、乾燥させる（図６（ｂ））。なお感光性レジスト３２ａ、３３ａとしては、従来公知のものを使用することができる。

次いで、感光性レジスト３２ａ、３３ａを所望のフォトマスクを介して露光した後、現像することにより、所望の開口部３２ｂ、３３ｂを有するエッチング用レジスト層３２、３３を形成する（図６（ｃ））。

具体的には、金属基板３１の表面側において、貫通エッチングを行う部分に開口部３２ｂを形成する。他方、金属基板３１の裏面側において、貫通エッチングを行う部分に加え、ハーフエッチングを行う部分（連結部２７に対応する部分）に開口部３３ｂを形成する。

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６（ｄ））。腐蝕液としては、例えば塩化第二鉄水溶液を使用することができ、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。

次いで、エッチング用レジスト層３２、３３を剥離して除去する（図６（ｅ））。

このように、金属基板３１にエッチングを施すことにより、複数のダイパッド２５と、ダイパッド２５の周囲に設けられた複数のリード部２６と、ダイパッド２５およびリード部２６にそれぞれ連結された複数の連結部２７とが形成される。またこのとき、連結部２７には、ハーフエッチングにより、ダイパッド２５およびリード部２６より薄肉となる薄肉断面が形成される。

その後、本体部１１の周囲に電解めっきを施す。これにより本体部１１上に金属（例えば銀）を析出させて、本体部１１上にめっき層１２を形成する（図６（ｆ））。めっき層１２が銀めっきからなる場合、電解めっき用めっき液としては、シアン化銀およびシアン化カリウムを主成分とした銀めっき液を用いることができる。このようにして、リードフレーム１０（多面付リードフレーム）が得られる。

図７および図８は、このようにして得られたリードフレーム１０の一実施の形態を示す図である。図７および図８に示すように、リードフレーム１０は、矩形状の外形を有する枠体領域１３と、枠体領域１３内に多列および多段に（マトリックス状に）配置された、多数のパッケージ領域１４とを備えている。各パッケージ領域１４は、それぞれ個々の半導体装置２０に対応する領域である。

図８に示すように、各パッケージ領域１４は、ダイパッド２５と、ダイパッド２５に隣接するリード部２６とを含んでいる。なお、図８において、二点鎖線で囲まれた領域がそれぞれパッケージ領域１４に対応する。

また、各パッケージ領域１４内のダイパッド２５は、隣接する他のパッケージ領域１４内のダイパッド２５およびリード部２６と、それぞれ連結部２７によって連結されている。同様に、各パッケージ領域１４内のリード部２６は、隣接する他のパッケージ領域１４内のダイパッド２５およびリード部２６と、それぞれ連結部２７によって連結されている。

半導体装置の製造方法
次に、図１乃至図５に示す半導体装置２０の製造方法について、図９（ａ）−（ｆ）により説明する。

まず、上述した工程により（図６（ａ）−（ｆ））、複数のダイパッド２５と複数のリード部２６とを有するリードフレーム１０（多面付リードフレーム）（図７および図８参照）を作製する。

次に、このリードフレーム１０に対して熱硬化性樹脂または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、リードフレーム１０を覆うように外側樹脂部２３を形成する（図９（ａ））。これにより、外側樹脂部２３とリードフレーム１０とが一体に形成される。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に樹脂凹部２３ａを形成するとともに、この樹脂凹部２３ａ内においてめっき層１２が外方（上方）に露出するようにする。

次に、リードフレーム１０のダイパッド２５上（めっき層１２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２５上に載置して固定する（ダイアタッチ工程）（図９（ｂ））。

次に、ＬＥＤ素子２１の端子部２１ａと、リードフレーム１０のリード部２６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９（ｃ））。

その後、外側樹脂部２３の樹脂凹部２３ａ内に封止樹脂部２４を充填し、封止樹脂部２４によりリードフレーム１０、ＬＥＤ素子２１、およびボンディングワイヤ２２を封止する（図９（ｄ））。

次に、各ＬＥＤ素子２１間の外側樹脂部２３および連結部２７をダイシングすることにより、リードフレーム１０を各半導体装置２０毎に分離する（図９（ｅ））。この際、まずリードフレーム１０をダイシングテープ３７上に載置して固定し、その後、例えばダイヤモンド砥石からなるブレード３８を回転させながら、図９（ｅ）の紙面に対して垂直な方向に移動させることにより、各ＬＥＤ素子２１間の外側樹脂部２３および連結部２７を切断する。なお図９（ｅ）において、ダイシングに限らず、プレスにより各半導体装置２０を個片化しても良い。

この際、連結部２７は、外側樹脂部２３の側面２３ｂ_１〜２３ｂ_４から外方へ露出する。この場合、連結部２７が露出する側面２３ｂ_１〜２３ｂ_４における連結部２７の断面厚みは、リードフレーム１０の他の部分の断面厚みより薄くなっている。

このようにして、図１乃至図５に示す半導体装置２０が得られる（図９（ｆ））。

本実施の形態の作用効果
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について、図１０を用いて説明する。図１０は、本実施の形態による照明装置を示す概略図である。

図１０に示すように、本実施の形態による半導体装置２０は、ＬＥＤ電球等からなる照明装置８０に組み込まれて使用される。図１０において、符号８１、８２は、それぞれ照明装置８０の基板およびカバーを示している。照明装置８０の基板８１上には、本実施の形態による半導体装置２０が複数個（図１０では３個）取り付けられている。また、カバー８２は、基板８１上においてこれら半導体装置２０を覆うように設けられている。

照明装置８０を点灯した場合、各半導体装置２０のＬＥＤ素子２１が発光し、ＬＥＤ素子２１からの光は、カバー８２を通過して外方に照射される。このとき、ＬＥＤ素子２１からの光は、主としてＬＥＤ素子２１から（何にも反射することなく）直接カバー８２を通過して外方に照射される（符号Ｌ_１）。他方、ＬＥＤ素子２１からの光の一部は、カバー８２内部で反射した後、基板８１で反射したり（符号Ｌ_２）、半導体装置２０の外側樹脂部２３の側面２３ｂ_１〜２３ｂ_４で反射したりする（符号Ｌ_３）。

一方、ＬＥＤ素子２１からの光が、外側樹脂部２３の側面２３ｂ_１〜２３ｂ_４に露出している連結部２７に到達した場合、連結部２７を構成する銅または銅合金（本体部１１）により短波長領域の光が吸収されてしまう。とりわけ、白色のＬＥＤ素子２１を用いる場合、連結部２７を構成する銅または銅合金が、青色の光を吸収してしまう。このため、照明装置８０の光の取り出し効率が低下するおそれがある。

これに対して本実施の形態によれば、外側樹脂部２３の側面２３ｂ_１〜２３ｂ_４における連結部２７の断面厚みを、リードフレーム１０の他の部分の断面厚みより薄くしたことにより、側面２３ｂ_１〜２３ｂ_４に露出する連結部２７の面積を小さくしている。このことにより、外側樹脂部２３の側面２３ｂ_１〜２３ｂ_４に占める樹脂（熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂）の割合を大きくし、外側樹脂部２３の側面２３ｂ_１〜２３ｂ_４における光の反射率を向上させることができる。とりわけ、銅に対する色吸収が大きく、かつエネルギーが大きい波長領域である青色領域の光の反射率を向上させることができる。このことにより、照明装置８０における光の取り出し効率を高めることができる。

加えて、本実施の形態によれば、各半導体装置２０毎に外側樹脂部２３および連結部２７を切断する工程において、ダイシングまたはプレス加工を行なう部位のリードフレーム１０が、半導体装置２０の側面側から見たときに樹脂に囲まれている。このため、加工時のストレスにより樹脂部分（外側樹脂部２３）と金属部分（リードフレーム１０の連結部２７）とが剥離することを防止でき、加工速度を向上することが可能である。

加えて、本実施の形態によれば、半導体装置２０の側面から見たときに、金属部分（リードフレーム１０の連結部２７）が樹脂部分（外側樹脂部２３）によって囲まれている。このことにより、樹脂部分から金属部分が脱落することを防止することができ、また、使用環境においてストレスが加わった際の耐破壊性を向上することができる。さらに、水分やガスが半導体装置２０の内部に侵入することにより、半導体装置２０の輝度が低下したり信頼性が低下したりすることを防止することが可能である。

変形例
以下、本実施の形態による半導体装置の各種変形例（変形例１〜変形例３）について、図１１乃至図１３を参照して説明する。図１１乃至図１３は、それぞれ半導体装置の変形例を示す断面図（図３に対応する図）である。図１１乃至図１３において、図１乃至図１０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。

変形例１
図１１は、本実施の形態の一変形例（変形例１）による半導体装置２０Ａを示している。図１１に示す半導体装置２０Ａにおいて、図１乃至図９に示す実施の形態と異なり、連結部２７は、裏面側からではなく表面側から薄肉化されている。

すなわち、各連結部２７は、表面側からエッチングされて薄肉化されることにより、その断面厚みがリードフレーム１０の他の部分の断面厚みより薄くなっている。この場合、各連結部２７の裏面（下面）は、ダイパッド２５およびリード部２６の裏面（下面）と同一平面上に位置している。

このほかの構成は、図１乃至図９に示す実施の形態と略同一である。

この変形例によれば、各連結部２７の端面が半導体装置２０Ａの下面に配置されるため、半導体装置２０Ａを基板等にはんだで実装した場合（図示せず）に、基板側面からはんだの濡れを容易に確認できることから、検査を行いやすく、また、充分にはんだで濡れていない場合に、リペアを行いやすいという効果を得られる。

変形例２
図１２は、本実施の形態の一変形例（変形例２）による半導体装置２０Ｂを示している。図１２に示す半導体装置２０Ｂは、図１１に示す変形例１において、ダイパッド２５の表面に、さらに凹形状からなる素子載置用薄肉部４７を形成したものである。

すなわち図１２において、ダイパッド２５の表面に、ハーフエッチングにより素子載置用薄肉部４７が形成されており、素子載置用薄肉部４７の断面厚みは、リードフレーム１０の他の部分の断面厚みより薄くなっている。また、ＬＥＤ素子２１は、素子載置用薄肉部４７内に配置されている。

また、各連結部２７は、表面側からエッチングされて薄肉化されることにより、その断面厚みがリードフレーム１０の他の部分の断面厚みより薄くなっている。

このように、ＬＥＤ素子２１を素子載置用薄肉部４７内に配置したことにより、半導体装置２０Ｂの厚みを薄くすることができる。また、薄肉部４７周囲に形成された傾斜部分４７ａにより、ＬＥＤ素子２１から発光された光を効率よく半導体装置２０Ｂの外側に反射させることが可能である。

変形例３
図１３は、本実施の形態の一変形例（変形例３）による半導体装置２０Ｃを示している。

図１３において、ダイパッド２５の表面に、ハーフエッチングにより素子載置用薄肉部４７が形成されており、ＬＥＤ素子２１は、この素子載置用薄肉部４７内に配置されている。また、リード部２６の表面には、ハーフエッチングによりボンディング用薄肉部４８が形成されており、ボンディングワイヤ２２は、リード部２６のボンディング用薄肉部４８に接続されている。

この場合、素子載置用薄肉部４７の表面（上面）と、ボンディング用薄肉部４８の表面（上面）と、ダイパッド２５とリード部２６との間に充填された外側樹脂部２３の表面（上面）とは、互いに同一平面上に位置している。

また、各連結部２７は、表面側からエッチングされて薄肉化されることにより、その断面厚みがリードフレーム１０の他の部分の断面厚みより薄くなっている。

このように、ＬＥＤ素子２１を素子載置用薄肉部４７内に配置し、ボンディングワイヤ２２をボンディング用薄肉部４８に接続することにより、半導体装置２０Ｃの厚みを更に薄くすることができる。また、薄肉部４７周囲に形成された傾斜部分４７ａにより、ＬＥＤ素子２１から発光された光を効率よく半導体装置２０Ｃの外側に反射させることが可能である。

次に、本実施の形態における具体的実施例について説明する。

（実施例１〜４）
本実施の形態による実施例として、それぞれ図１乃至図５に示す構成からなる、４種類の半導体装置２０（実施例１〜４）を作製した。これら４種類の半導体装置２０（実施例１〜４）は、そのパッケージサイズのみが互いに異なっており（表１参照）、それ以外の構成は互いに同一である。この場合、リードフレーム１０の板厚は全て０．２５ｍｍとした。また、本体部１１、めっき層１２および外側樹脂部２３の材質として、それぞれ銅、銀および白色のエポキシ系樹脂を採用した。

（比較例１〜４）
比較例として、図１４に示す構成からなる、４種類の半導体装置１００（比較例１〜４）を作製した。図１４に示す半導体装置１００は、連結部２７の断面厚みがリードフレーム１０の他の部分の断面厚みと同一になっているものであり、その他の構成は図１乃至図５に示す半導体装置２０と略同一である。なお、比較例１〜４に係る半導体装置１００のパッケージサイズは、それぞれ実施例１〜４に係る半導体装置２０のパッケージサイズと同一とした。

これら半導体装置２０（実施例１〜４）および半導体装置１００（比較例１〜４）について、それぞれ４５０ｎｍ（青色）および６６０ｎｍ（赤色）の波長の光を照射した場合における反射率を測定した（表１）。

本実施例に係る半導体装置２０（実施例１〜４）と比較例に係る半導体装置１００（比較例１〜４）とを比較した場合、パッケージサイズが小さいものほど、本実施例に係る半導体装置２０の方が光の反射率が高くなっていた（例えば実施例４、比較例４）。とりわけ、銅に対する色吸収が大きく、かつエネルギーが大きい波長領域である青色領域（４５０ｎｍ）において、本実施例に係る半導体装置２０の方が光の反射率が高められており、光の反射率を向上させる効果が大きいことが分かった。他方、赤色領域（６６０ｎｍ）においては、本実施例に係る半導体装置２０と比較例に係る半導体装置１００との間で、反射率は略同等であった。

１０ リードフレーム
１１ 本体部
１２ めっき層
２０、２０Ａ〜２０Ｃ 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 ダイパッド
２６ リード部
２７ 連結部
３１ 金属基板
４７ 素子載置用薄肉部
４８ ボンディング用薄肉部

Claims (7)

1. 半導体装置において、
   ダイパッドと、ダイパッドに連結された連結部とを有するリードフレームと、
   リードフレームのダイパッド上に載置されたＬＥＤ素子と、
   リードフレームを覆って設けられた外側樹脂部とを備え、
   リードフレームは、銅または銅合金からなるとともに、連結部は、外側樹脂部の側面外方へ露出して露出面を構成し、
   連結部が露出する外側樹脂部の側面における連結部の断面厚みは、リードフレームの他の部分の断面厚みより薄くなっており、
   前記連結部の露出面は、前記外側樹脂部の側面と同一平面上にあり、前記側面方向から見て全周にわたって前記外側樹脂部によって囲まれていることを特徴とする半導体装置。
2. 連結部は、裏面側から薄肉化されることにより、その断面厚みがリードフレームの他の部分の断面厚みより薄くなっていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
3. 連結部は、表面側から薄肉化されることにより、その断面厚みがリードフレームの他の部分の断面厚みより薄くなっていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
4. ダイパッド表面に、その断面厚みがリードフレームの他の部分の断面厚みより薄い素子載置用薄肉部が形成され、ＬＥＤ素子は、この素子載置用薄肉部に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の半導体装置。
5. 外側樹脂部は、ＬＥＤ素子を取り囲む樹脂凹部を有し、外側樹脂部の樹脂凹部内に、透光性の封止樹脂部が充填されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の半導体装置。
6. 半導体装置の製造方法において、
   銅または銅合金からなる金属基板を準備する工程と、
   金属基板にエッチングを施すことにより、複数のダイパッドと、各ダイパッドに連結された連結部とを有するリードフレームを作製する工程と、
   リードフレームを覆って外側樹脂部を設ける工程と、
   リードフレームの各ダイパッドに、それぞれＬＥＤ素子を載置する工程と、
   各半導体装置毎に外側樹脂部および連結部を切断する工程とを備え、
   外側樹脂部および連結部を切断することにより、連結部は、外側樹脂部の側面外方へ露出して露出面を構成し、
   連結部が露出する外側樹脂部の側面における連結部の断面厚みは、リードフレームの他の部分の断面厚みより薄くなっており、
   前記連結部の露出面は、前記外側樹脂部の側面と同一平面上にあり、前記側面方向から見て全周にわたって前記外側樹脂部によって囲まれていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. 照明装置において、
   基板と、
   基板上に配置された半導体装置と、
   基板上に設けられ、半導体装置を覆うカバーとを備え、
   半導体装置は、
   ダイパッドと、ダイパッドに連結された連結部とを有するリードフレームと、
   リードフレームのダイパッド上に載置されたＬＥＤ素子と、
   リードフレームを覆って設けられた外側樹脂部とを有し、
   リードフレームは、銅または銅合金からなるとともに、連結部は、外側樹脂部の側面外方へ露出して露出面を構成し、
   連結部が露出する外側樹脂部の側面における連結部の断面厚みは、リードフレームの他の部分の断面厚みより薄くなっており、
   前記連結部の露出面は、前記外側樹脂部の側面と同一平面上にあり、前記側面方向から見て全周にわたって前記外側樹脂部によって囲まれていることを特徴とする照明装置。

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