特許 6307584 半導体発光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6307584

(24)【登録日】2018年3月16日

(45)【発行日】2018年4月4日

(54)【発明の名称】半導体発光装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/62 20100101AFI20180326BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/62

【請求項の数】20

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-240084(P2016-240084)

(22)【出願日】2016年12月12日

(62)【分割の表示】特願2016-25586(P2016-25586)の分割

【原出願日】2007年3月30日

(65)【公開番号】特開2017-73561(P2017-73561A)

(43)【公開日】2017年4月13日

【審査請求日】2016年12月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086380

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100135389

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 尚

(72)【発明者】

【氏名】小早川 正彦

【審査官】 村井 友和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１５６７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０２２８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１５１１４９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−２７４０２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ダイボンディング部を有する第１厚肉部と、上記第１厚肉部よりも厚みの小さい第１薄肉延出部とを有する第１リードフレームと、
上記第１リードフレームと第１方向において離間配置され、第２厚肉部と、上記第２厚肉部よりも厚みの小さい第２薄肉延出部とを有する第２リードフレームと、
上記第１リードフレームのダイボンディング部にボンディングされ、且つ上記第２リードフレームに導通する半導体発光素子と、
上記第１リードフレームおよび上記第２リードフレームを支持するとともに、平面視において上記半導体発光素子を囲むテーパ状の内面を有する樹脂製のケースと、
上記ケースの上記内面に囲まれた空間に充填され、上記半導体発光素子を覆う透光樹脂と、を備え、
上記ダイボンディング部、上記第１薄肉延出部、上記第２厚肉部および上記第２薄肉延出部はその上面が同一平面であり、
上記ケースは、上記第１厚肉部および上記第２厚肉部の裏面を露出させつつ上記第１薄肉延出部および上記第２薄肉延出部の裏面を密着して覆う抱え込み部を有しているとともに、上記第１薄肉延出部および上記第２薄肉延出部の上面を密着して覆っており、
上記第２薄肉延出部は、上記第１方向における上記第１リードフレーム側と、上記第１方向と直角である第２方向における両側と、の三方において上記第２厚肉部を囲むように連続的に形成されている、半導体発光装置。

【請求項2】

上記第１リードフレームは、上記第１薄肉延出部を含むものであって上記第２方向に延出する第１延出部を含み、
上記第１延出部の先端と、上記第２薄肉延出部のうち上記第２方向に延出する部分の先端とは、上記第２方向において同一の位置である、請求項１に記載の半導体発光装置。

【請求項3】

上記第１延出部および上記第２薄肉延出部の先端は、平面視において、上記ケースの側面よりも内側に位置することにより上記ケースに内包されている、請求項２に記載の半導体発光装置。

【請求項4】

上記第１延出部は、上記ダイボンディング部の上記第２方向両側に、それぞれ少なくとも１つずつ形成されている、請求項２または３に記載の半導体発光装置。

【請求項5】

上記第１延出部は、上記ダイボンディング部の上記第２方向片側に、複数形成されているものを含む、請求項４に記載の半導体発光装置。

【請求項6】

上記第１厚肉部の上記ケースからの露出面積は、上記第２厚肉部の上記ケースからの露出面積よりも大きい、請求項１ないし５のいずれかに記載の半導体発光装置。

【請求項7】

上記ダイボンディング部の上記裏面は、上記ケースの裏面と面一である、請求項１ないし６のいずれかに記載の半導体発光装置。

【請求項8】

上記ケースは白色樹脂からなる、請求項１ないし７のいずれかに記載の半導体発光装置。

【請求項9】

ダイボンディング部を有する第１厚肉部と、上記第１厚肉部よりも厚みの小さい第１薄肉延出部とを有する第１リードフレームと、
上記第１リードフレームと第１方向において離間配置され、第２厚肉部と、上記第２厚肉部よりも厚みの小さい第２薄肉延出部とを有する第２リードフレームと、
上記第１リードフレームのダイボンディング部にボンディングされ、且つ上記第２リードフレームに導通する半導体発光素子と、
上記第１リードフレームおよび上記第２リードフレームを支持する樹脂製のケースと、を備え、
上記ダイボンディング部、上記第１薄肉延出部、上記第２厚肉部および上記第２薄肉延出部はその上面が同一平面であり、
上記ケースは、上記第１厚肉部および上記第２厚肉部の裏面を露出させつつ上記第１薄肉延出部および上記第２薄肉延出部の裏面を密着して覆う抱え込み部を有しているとともに、
上記第２薄肉延出部は、上記第１方向における上記第１リードフレーム側と、上記第１方向と直角である第２方向における両側と、の三方において上記第２厚肉部を囲むように連続的に形成されており、
上記第１リードフレームは、上記第１薄肉延出部を含むものであって上記第２方向に延出する第１延出部を含み、
上記第１延出部は、上記ダイボンディング部の上記第２方向両側に、それぞれ少なくとも１つずつ形成されており、
上記第１延出部は、上記ダイボンディング部の上記第２方向片側に、複数形成されているものを含む、半導体発光装置。

【請求項10】

上記第１延出部の先端と、上記第２薄肉延出部のうち上記第２方向に延出する部分の先端とは、上記第２方向において同一の位置である、請求項９に記載の半導体発光装置。

【請求項11】

上記第１延出部および上記第２薄肉延出部の先端は、平面視において、上記ケースの側面よりも内側に位置することにより上記ケースに内包されている、請求項１０に記載の半導体発光装置。

【請求項12】

上記ダイボンディング部の上記裏面は、上記ケースの裏面と面一である、請求項９ないし１１のいずれかに記載の半導体発光装置。

【請求項13】

上記ケースは白色樹脂からなる、請求項９ないし１２のいずれかに記載の半導体発光装置。

【請求項14】

ダイボンディング部を有する第１厚肉部と、上記第１厚肉部よりも厚みの小さい第１薄肉延出部とを有する第１リードフレームと、
上記第１リードフレームと第１方向において離間配置され、第２厚肉部と、上記第２厚肉部よりも厚みの小さい第２薄肉延出部とを有する第２リードフレームと、
上記第１リードフレームのダイボンディング部にボンディングされ、且つ上記第２リードフレームに導通する半導体発光素子と、
上記第１リードフレームおよび上記第２リードフレームを支持する樹脂製のケースと、を備え、
上記ダイボンディング部、上記第１薄肉延出部、上記第２厚肉部および上記第２薄肉延出部はその上面が同一平面であり、
上記ケースは、上記第１厚肉部および上記第２厚肉部の裏面を露出させつつ上記第１薄肉延出部および上記第２薄肉延出部の裏面を密着して覆う抱え込み部を有しているとともに、
上記第２薄肉延出部は、上記第１方向における上記第１リードフレーム側と、上記第１方向と直角である第２方向における両側と、の三方において上記第２厚肉部を囲むように連続的に形成されており、
上記第１厚肉部の上記ケースからの露出面積は、上記第２厚肉部の上記ケースからの露出面積よりも大きい、半導体発光装置。

【請求項15】

上記第１リードフレームは、上記第１薄肉延出部を含むものであって上記第２方向に延出する第１延出部を含み、
上記第１延出部の先端と、上記第２薄肉延出部のうち上記第２方向に延出する部分の先端とは、上記第２方向において同一の位置である、請求項１４に記載の半導体発光装置。

【請求項16】

上記第１延出部および上記第２薄肉延出部の先端は、平面視において、上記ケースの側面よりも内側に位置することにより上記ケースに内包されている、請求項１５に記載の半導体発光装置。

【請求項17】

上記第１延出部は、上記ダイボンディング部の上記第２方向両側に、それぞれ少なくとも１つずつ形成されている、請求項１５ないし１６のいずれかに記載の半導体発光装置。

【請求項18】

上記第１延出部は、上記ダイボンディング部の上記第２方向片側に、複数形成されているものを含む、請求項１７に記載の半導体発光装置。

【請求項19】

上記ダイボンディング部の上記裏面は、上記ケースの裏面と面一である、請求項１４ないし１８のいずれかに記載の半導体発光装置。

【請求項20】

上記ケースは白色樹脂からなる、請求項１４ないし１９のいずれかに記載の半導体発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体素子を備える半導体発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

図６および図７は、従来の半導体発光装置の一例を示している（たとえば特許文献１参照）。これらの図に示された半導体発光装置Ｘは、リードフレーム９１、ＬＥＤチップ９２、ケース９３、および透光樹脂９４を備えている。リードフレーム９１は、略一定の幅とされた２つの帯状部分からなる。リードフレーム９１の裏面は、ケース９３から露出している。ＬＥＤチップ９２は、半導体発光装置Ｘの光源であり、リードフレーム９１の一方の帯状部分に含まれるボンディング部９１ａにボンディングされている。ＬＥＤチップ９２は、リードフレーム９１の他方の帯状部分に対して、ワイヤ９５によって接続されている。

【0003】

半導体発光装置Ｘの高輝度化を図るには、ＬＥＤチップ９２への投入電力を大きくする必要がある。これに伴い、ＬＥＤチップ９２から発せられる熱量が増大する。この熱は、ボンディング部９１ａを介して、半導体発光装置Ｘが実装されるたとえば回路基板に逃がすことが好ましい。しかしながら、全体が比較的小型である長矩形状とされた半導体発光装置Ｘにおいて、ケース９３に対するボンディング部９１ａの大きさを大きくすると、リードフレーム９１がケース９３から抜け落ちてしまうという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−３５３９１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、適正に小型化を図ることが可能な半導体発光装置を提供することをその課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によって提供される半導体発光装置は、ボンディング部を有する第１厚肉部と、上記第１厚肉部よりも厚みの小さい第１薄肉延出部とを有する第１リードフレームと、上記第１リードフレームと第１方向において離間配置され、第２厚肉部と、上記第２厚肉部よりも厚みの小さい第２薄肉延出部とを有する第２リードフレームと、上記第１リードフレームのダイボンディング部にボンディングされ、且つ上記第２リードフレームに導通する半導体発光素子と、上記第１リードフレームおよび上記第２リードフレームを支持する樹脂製のケースと、を備え、上記ダイボンディング部、上記第１薄肉延出部、上記第２厚肉部および上記第２薄肉延出部はその上面が同一平面であり、上記ケースは、上記第１厚肉部および上記第２厚肉部の裏面を露出させつつ上記第１薄肉延出部および上記第２薄肉延出部の裏面を密着して覆う抱え込み部を有しているとともに、上記第２薄肉延出部は、上記第１方向における上記第１リードフレーム側と、上記第１方向と直角である第２方向における両側と、の三方において上記第２厚肉部を囲むように連続的に形成されている。

【0007】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１リードフレームは、上記薄肉延出部を含むものであって上記第２方向に延出する第１延出部を含み、上記第１延出部の先端と、上記第２薄肉延出部のうち上記第２方向に延出する部分の先端とは、上記第２方向において同一の位置である。

【0008】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１延出部および上記第２薄肉延出部の先端は、平面視において、上記ケースの側面よりも内側に位置することにより上記ケースに内包されている。

【0009】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１延出部は、上記ダイボンディング部の上記第２方向両側に、それぞれ少なくとも１つずつ形成されている。

【0010】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１延出部は、上記ダイボンディング部の上記第２方向片側に、複数形成されているものを含む。

【0011】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１厚肉部の上記ケースからの露出面積は、上記第２厚肉部の上記ケースからの露出面積よりも大きい。

【0012】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記ダイボンディング部の上記裏面は、上記ケースの裏面と面一である。

【0013】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記ケースは白色樹脂からなる。

【0014】

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係る半導体発光装置の一例を示す要部平面図である。

【図2】本発明に係る半導体発光装置の一例を示す底面図である。

【図3】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図4】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

【図5】図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図6】従来の半導体発光装置の一例を示す断面図である。

【図7】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

【0017】

図１〜図５は、本発明に係る半導体発光装置の一例を示している。本実施形態の半導体発光装置Ａは、リードフレーム１、ＬＥＤチップ２、ケース３、および透光樹脂４を備えている。半導体発光装置Ａは、長さが４ｍｍ程度、幅が１ｍｍ程度、高さが０．６ｍｍ程度の、ごく小型の長矩形状とされている。なお、図１においては、理解の便宜上、透光樹脂４を省略している。

【0018】

リードフレーム１は、たとえばＣｕ、Ｎｉ、またはこれらの合金からなり、２つの部分に分割されている。図２に示すように、リードフレーム１は、裏面がケース３から露出している。このうち、比較的長手状とされた部分（第１リードフレーム）は、ボンディング部１１、複数の薄肉延出部１２、および複数の厚肉延出部１３を有している。

【0019】

ボンディング部１１は、帯状とされており、表面にＬＥＤチップ２がボンディングされる部分である。薄肉延出部１２は、ボンディング部１１から延びており、本実施形態においては、その厚さがボンディング部１１の半分程度の厚さとされている。図４に示すように、薄肉延出部１２の表面は、ボンディング部１１の表面と面一とされている。薄肉延出部１２の裏面は、ボンディング部１１の裏面よりもケース３の内方に位置しており、ケース３によって覆われている。図５に示すように、厚肉延出部１３は、ボンディング部１１から延びており、その厚さがボンディング部１１と同じとされている。厚肉延出部１３の表面は、ボンディング部１１の表面と面一であり、厚肉延出部１３の裏面は、ケース３から露出している。本実施形態においては、複数の薄肉延出部１２と複数の厚肉延出部１３とがリードフレーム１の長手方向において交互に配置されている。

【0020】

ＬＥＤチップ２は、半導体発光装置Ａの光源であり、所定の波長の光を発する半導体発光素子である。ＬＥＤチップ２は、たとえばＧａＮなどの半導体材料からなり、ｎ型半導体層とｐ型半導体層とに挟まれた活性層において電子と正孔とが再結合することにより青色光、緑色光、赤色光などを発する。ＬＥＤチップ２は、リードフレーム１のうち比較的短尺である部分（第２リードフレーム）に対して、ワイヤ５によって接続されている。

【0021】

ケース３は、たとえば白色樹脂製であり、全体が長矩形枠状とされている。図３〜図５に示すように、ケース３の内面は、テーパ状のリフレクタ３ａとされている。リフレクタ３ａは、ＬＥＤチップ２から側方に発せられた光を上方に向けて反射するためのものである。図４に示すように、ケース３は、薄肉延出部１２を抱え込む格好となっている。また、図２に示すように、ケース３と複数の薄肉延出部１２および複数の厚肉延出部１３とは、互いに入り込みあう関係となっている。

【0022】

透光樹脂４は、たとえば透明なエポキシ樹脂製であり、ケース３によって囲われた空間に充填されている。透光樹脂４は、ＬＥＤチップ２を覆っており、ＬＥＤチップ２を保護しつつ、ＬＥＤチップ２からの光を透過させる。

【0023】

次に、半導体発光装置Ａの作用について説明する。

【0024】

本実施形態によれば、薄肉延出部１２をケース３が抱え込む格好となっている。これにより、ケース３によるリードフレーム１の保持力を高めることが可能である。これにより、リードフレーム１がケース３から抜け出ることを防止することができる。この結果、半導体発光装置Ａは、図２に示すように、幅が１ｍｍ程度のごく狭幅であるにも関わらず、リードフレーム１のうちケース３から露出する部分の面積を大きくすることができる。したがって、ＬＥＤチップ２からの熱を適切に逃がすことが可能であり、半導体発光装置Ａの小型化と高輝度化とを図ることができる。

【0025】

薄肉延出部１２と厚肉延出部１３とを交互に配置することにより、薄肉延出部１２をケース３に抱え込ませつつ、ケース３から露出した厚肉延出部１３の分だけ、リードフレーム１の露出面積を拡大することが可能である。これは、半導体発光装置Ａの小型化と高輝度化とを図るのに好適である。

【0026】

本発明に係る半導体発光装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る半導体発光装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

【符号の説明】

【0027】

Ａ 半導体発光装置
１ リードフレーム
２ ＬＥＤチップ（半導体発光素子）
３ ケース
４ 透光樹脂
５ ワイヤ
１１ ボンディング部
１２ 薄肉延出部
１３ 厚肉延出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】