專(zhuān)利名稱(chēng)：光半導(dǎo)體器件以及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光半導(dǎo)體器件，特別是涉及來(lái)自于發(fā)光元件的散熱性較高的光半導(dǎo)體器件的構(gòu)成以及其組裝方法。
背景技術(shù)：
在以往的光半導(dǎo)體器件中，用透光性樹(shù)脂將一對(duì)引線鑄型成形并結(jié)合在一起。在作為第一引線的內(nèi)部引線端部上搭載發(fā)光元件，該發(fā)光元件的電極和作為第二引線的內(nèi)部引線的端部用金屬線連接在一起。
外部引線被彎曲成海鷗展翅式車(chē)門(mén)狀或J型。外部引線的端部被錫焊到安裝基板上。由于搭載發(fā)光元件的部分全周都被樹(shù)脂覆蓋，因此來(lái)自于發(fā)光元件的熱主要傳遞給引線并放散到安裝基板上。
引線是從引線框割斷后形成的。作為引線框的材質(zhì)，多采用在作為熱傳導(dǎo)·導(dǎo)電性良好的材料的銅上包覆氧化防止用的鍍膜的材料。
實(shí)開(kāi)平2-101559號(hào)公報(bào)光半導(dǎo)體作為延續(xù)白熾燈和熒光燈等的次世代的光源而被期待，并要求進(jìn)一步的高亮度化。作為達(dá)成高亮度化的方式之一，列舉向發(fā)光元件流過(guò)大電流的方法。
但是，都說(shuō)現(xiàn)在的發(fā)光元件的效率是10～20％，剩余的80～90％的電能被變換成熱。發(fā)光元件是隨著工作溫度上升而效率降低，當(dāng)超過(guò)130℃時(shí)，發(fā)展到發(fā)光元件自身開(kāi)始劣化。
因而，為了用大電流驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件，必須提高來(lái)自于發(fā)光元件的散熱性。制造光半導(dǎo)體的各公司都有用于提高散熱性的構(gòu)成的制品。
在這種制品中，有通過(guò)改變引線的寬度或粗細(xì)增加剖面積的方式增加引線的熱容和熱電阻的，還有通過(guò)相對(duì)于內(nèi)部引線觸接由銅制的部件構(gòu)成的散熱器并一體成形的方式促進(jìn)熱的擴(kuò)散的。
但是，一旦像這樣導(dǎo)入別的零件，零件個(gè)數(shù)增加，構(gòu)成復(fù)雜化，生產(chǎn)性也變差。另外，由于部件大型化，因此導(dǎo)致零件的重量增加，或者發(fā)生零件的大小與用途不相稱(chēng)等問(wèn)題。
例如，在想要在內(nèi)置了攝像裝置的手機(jī)上內(nèi)置閃光燈時(shí)，作為閃光燈的光源必須盡可能亮地發(fā)光，并且盡可能小型、輕量，很難提供用于這種用途的明亮的光源。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于上述問(wèn)題而研制成的，其目的在于提供構(gòu)成簡(jiǎn)單且容易使其散熱的小型的光半導(dǎo)體器件。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種光半導(dǎo)體器件，它具有光半導(dǎo)體元件，所述光半導(dǎo)體元件接合在內(nèi)部引線的一個(gè)主面的規(guī)定部位上的芯片焊盤(pán)引線，密封所述光半導(dǎo)體元件和所述內(nèi)部引線的一個(gè)主面的一部分的、主要由使從所述光半導(dǎo)體元件發(fā)出的光透過(guò)的材料構(gòu)成的透光性密封材料部，密封由所述透光性密封材料部密封的區(qū)域以外的所述內(nèi)部引線的封裝，所述芯片焊盤(pán)引線的所述內(nèi)部引線至少在2個(gè)部位上具有彎曲部，接合有所述光半導(dǎo)體元件的規(guī)定部位的背面從第1彎曲部向所述封裝的外部露出，以使外部引線從所述封裝的側(cè)部延伸出來(lái)的方式在所述封裝內(nèi)形成有第2彎曲部。
這時(shí)，最好所述外部引線，具有至少2個(gè)部位的彎曲部，第1彎曲部以使所述外部引線的延伸方向接近包括所述內(nèi)部引線的露出的主面的假想平面的方式形成，第2彎曲部以使所述外部引線的一部分與所述假想平面相接的方式形成。
另外，最好從光半導(dǎo)體元件的電極延伸出來(lái)的金屬線被連接在內(nèi)部引線的一個(gè)主面的規(guī)定部位上，所述規(guī)定部位由透光性密封材料部密封，所述內(nèi)部引線的所述規(guī)定部位附近的另一個(gè)主面，具備以與包括所述芯片焊盤(pán)引線的內(nèi)部引線的從封裝露出的主面的假想平面相接的方式露出的金屬線焊盤(pán)引線。
另外，最好金屬線焊盤(pán)引線的內(nèi)部引線在至少2個(gè)部位上具有彎曲部，接合有金屬線的規(guī)定部位的背面從第1彎曲部向所述封裝的外部露出，第2彎曲部以外部引線從所述封裝的側(cè)部延伸出來(lái)的方式形成在所述封裝內(nèi)。
另外，本發(fā)明提供一種光半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，將芯片焊盤(pán)引線的內(nèi)部引線在至少2個(gè)部位彎曲，以接合有所述光半導(dǎo)體元件的規(guī)定部位的背面從第1彎曲部向所述封裝的外部露出的方式形成第1彎曲部，并且以使外部引線從所述封裝的側(cè)部延伸出來(lái)的方式在所述封裝內(nèi)形成第2彎曲部，并用封裝密封所述內(nèi)部引線。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可以簡(jiǎn)易地提供以能夠高效地放散來(lái)自于發(fā)光元件的熱的方式構(gòu)成的小型的光半導(dǎo)體器件。
圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的光半導(dǎo)體器件的立體圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式的光半導(dǎo)體器件的立體圖。
圖3是展示本發(fā)明的實(shí)施方式的引線框形狀的立體圖。
圖4是展示本發(fā)明的實(shí)施方式的光半導(dǎo)體器件的制造工序的示意圖。
具體實(shí)施例方式
用
本發(fā)明的實(shí)施方式。
在圖1(a)和圖1(b)中分別展示了實(shí)施方式的光半導(dǎo)體器件的立體圖和實(shí)施方式的光半導(dǎo)體器件的A-A’剖面圖。
圖1(a)的光半導(dǎo)體器件，由具有研缽狀的開(kāi)口部1的封裝2，露出到該研缽狀開(kāi)口部1的底部的光半導(dǎo)體元件3，與該光半導(dǎo)體元件結(jié)合在一起的、形成芯片焊盤(pán)的芯片焊盤(pán)側(cè)內(nèi)部引線4，從光半導(dǎo)體元件3的表面的電極延伸的金屬線5，與金屬線5的另一端結(jié)合在一起的、形成金屬線焊盤(pán)的金屬線焊盤(pán)側(cè)內(nèi)部引線6，和芯片焊盤(pán)側(cè)內(nèi)部引線4在封裝2的內(nèi)部連接并從封裝2的側(cè)面向外部延伸出來(lái)的芯片焊盤(pán)側(cè)外部引線7，和金屬線焊盤(pán)側(cè)內(nèi)部引線6在封裝2的內(nèi)部連接并從封裝2的側(cè)面向外部延伸出來(lái)的金屬線焊盤(pán)側(cè)外部引線8，以填充研缽狀開(kāi)口的方式形成、密封光半導(dǎo)體元件3、芯片焊盤(pán)側(cè)內(nèi)部引線4的一部分、金屬線5、金屬線焊盤(pán)側(cè)內(nèi)部引線6的一部分的、相對(duì)于從光半導(dǎo)體元件3射出的光具有透光性的透光性樹(shù)脂材料部9構(gòu)成。再者，開(kāi)口的形狀不一定是研缽狀。
圖1(b)的光半導(dǎo)體器件的剖面圖，例如展示了相對(duì)于構(gòu)成手機(jī)的本體的外部裝置的配線基板11，在外部引線7、8上，用釬焊膏12進(jìn)行錫焊的樣子。光半導(dǎo)體器件，以芯片焊盤(pán)的沒(méi)有搭載光半導(dǎo)體元件的一側(cè)的主面露出到封裝2的外側(cè)的方式形成。另外，該芯片焊盤(pán)側(cè)內(nèi)部引線4的露出的部分，用釬焊膏12和配線基板側(cè)的電極連接在一起。
對(duì)于配線基板11，可以采用金屬芯基板。例如，相對(duì)于將鋁板作為基底，然后順次層疊樹(shù)脂層以及配線圖形的構(gòu)成的金屬芯基板，用釬焊膏連接。
這時(shí)，在光半導(dǎo)體元件上產(chǎn)生的熱主要按照AuSn焊錫、芯片焊盤(pán)、釬焊膏的順序傳遞到光半導(dǎo)體器件的外部。該路徑上的熱電阻大約是16℃/W，是采用相同厚度的銅制的引線的以往的封裝的大約一半的熱電阻。在采用這種構(gòu)成的光半導(dǎo)體器件中，可以向元件流過(guò)500mA的大電流。
封裝2用白色的樹(shù)脂材料將一對(duì)引線一體化并保持它們。封裝2的外形是5mm×5mm×1mm。在封裝2的一個(gè)主面中央部將開(kāi)口部1形成為研缽狀，構(gòu)成研缽狀的開(kāi)口側(cè)壁的角度，從露出研缽狀開(kāi)口部1的芯片焊盤(pán)的主面所成的平面看，是45°的斜度。
光半導(dǎo)體元件3是藍(lán)色LED，外形是1.0mm×1.0mm×0.2mm。光半導(dǎo)體元件3的電極配置在上下面上。光半導(dǎo)體元件3由圖未示的AuSn焊錫固定在芯片焊盤(pán)上，同時(shí)與它電氣連接。上面電極經(jīng)由由Φ35μm的Au構(gòu)成的金屬線5連接在金屬線焊盤(pán)上。
光半導(dǎo)體元件3由添加了熒光體的硅或環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)的透光性樹(shù)脂材料部9密封。在此添加的熒光體具有將藍(lán)色光變換為黃色光的性質(zhì)，以從光半導(dǎo)體元件直接放出到外部的藍(lán)色光，和來(lái)自于熒光體的黃色光混色而成白色光的方式?jīng)Q定其量和材料。這種混色光被稱(chēng)為模擬白色光。
引線，由芯片焊盤(pán)側(cè)引線和金屬線焊盤(pán)側(cè)引線的2條1組構(gòu)成。在引線的形成時(shí)，采用在厚度200μm的純銅的板材的表面上實(shí)施了用于防止氧化的鍍膜的材料。作為該鍍膜的原材料，可以采用銀或鎳。將該銅板進(jìn)行沖裁加工，形成引線框，在引線框的要成為引線的部分上進(jìn)而實(shí)施沖壓加工，從而形成本實(shí)施方式所使用的引線的結(jié)構(gòu)。
各內(nèi)部引線的突端被成形為矩形。該矩形的角部不是露出開(kāi)口部1，而是以插入封裝2內(nèi)的方式配置。關(guān)于芯片焊盤(pán)，是以2個(gè)角部之中插入2個(gè)，并且?jiàn)A在這2個(gè)角部之間的邊露出開(kāi)口部1的方式構(gòu)成。關(guān)于金屬線焊盤(pán)，是2個(gè)角部之中插入1個(gè)。通過(guò)設(shè)為這樣的配置，抑制由封裝和引線的熱膨脹系數(shù)的差引起的引線的翹起。另外，以使得當(dāng)從封裝2的背面向開(kāi)口部1方向在引線上施加按壓時(shí)，光半導(dǎo)體器件很難分解。
另外，由于以沒(méi)有完全隱藏前端的方式配置，因此可以一面保持密封在封裝2內(nèi)的內(nèi)部引線，和芯片焊盤(pán)或金屬線焊盤(pán)的前端的絕緣距離，一面以更向內(nèi)側(cè)傾斜的方式相對(duì)配置引線，并可以進(jìn)一步小型化。
另外，開(kāi)口部1是用于將封裝2成形的金屬模的內(nèi)部的凸形狀被轉(zhuǎn)印的部分，以相對(duì)于該凸形狀緊貼的方式配置金屬線焊盤(pán)和芯片焊盤(pán)。所謂的以將前端從開(kāi)口部插入封裝內(nèi)的方式配置的做法，等于在引線的前端增加相對(duì)于該凸形狀不能緊貼的區(qū)域。由于為了將引線的厚度減薄到200μm而沒(méi)有被支撐的區(qū)域容易變形，因此通過(guò)設(shè)為像這樣只插入角部的結(jié)構(gòu)，可以抑制由樹(shù)脂的流動(dòng)電阻造成的焊盤(pán)的變形，并可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的生產(chǎn)。
在圖2(a)中展示了在上述實(shí)施方式的光半導(dǎo)體器件中使用的引線的立體圖。
芯片焊盤(pán)側(cè)引線由搭載光半導(dǎo)體元件的芯片焊盤(pán)側(cè)內(nèi)部引線區(qū)域4，和向封裝的外部延伸出來(lái)的芯片焊盤(pán)側(cè)外部引線區(qū)域7構(gòu)成。
芯片焊盤(pán)側(cè)內(nèi)部引線4，以搭載光半導(dǎo)體元件的芯片焊盤(pán)部從引線的突端向中途部覆蓋的方式設(shè)置，在第1彎曲部21處，以從芯片焊盤(pán)所成的面向搭載有光半導(dǎo)體元件的主面傾斜的方式被彎曲成大約40°。如果將這個(gè)彎曲的角度設(shè)為與設(shè)在封裝上的開(kāi)口側(cè)壁的斜度相同，就可以縮小封狀整體的大小，因此較理想。在從第1彎曲部21離開(kāi)400μm的較高的位置上設(shè)有第2彎曲部22，從該第2彎曲部22再次向與芯片焊盤(pán)部相同的方向延設(shè)。
芯片焊盤(pán)側(cè)外部引線7，位于從第2彎曲部22延伸出來(lái)的內(nèi)部引線4的延長(zhǎng)上，并水平地向封裝的外側(cè)的區(qū)域延設(shè)。在設(shè)在中途部的第3彎曲部23處，以面向與包括芯片焊盤(pán)的背面的假想平面相交的方向的方式被彎曲。該彎曲的角度可以在90°以?xún)?nèi)自由地設(shè)定。雖然彎曲角度越大，越有助于元件的小型化，但由于期望由該第3彎曲部23吸收施加在元件上的沖擊載荷的作用，因此也存在根據(jù)用途最好設(shè)定為更淺的角度的情況。由第4彎曲部24將外部引線7的突端以成為考慮安裝到配線基板上的形狀的方式彎曲。在本實(shí)施方式中，以外部引線主面的一部分與包括芯片焊盤(pán)的沒(méi)有安裝光半導(dǎo)體元件的主面的假想平面相接的方式彎曲。由于如果與該假想平面相交，便很難相對(duì)于配線基板連接露出的芯片焊盤(pán)背面，因此最好以位于不和假想平面相交的位置上的方式構(gòu)成外部引線的突端。
金屬線焊盤(pán)側(cè)內(nèi)部引線6，以連接金屬線5的金屬線焊盤(pán)部從引線突端向中途部覆蓋，從而被包括在芯片焊盤(pán)所成的假想平面內(nèi)的方式細(xì)長(zhǎng)地形成。另外金屬線焊盤(pán)，如果從金屬線焊盤(pán)所成的主面的法線看，成為以包圍與芯片焊盤(pán)的側(cè)面相對(duì)的三方的方式構(gòu)成的凹形狀。在第5彎曲部25處，以從金屬線焊盤(pán)所成的面向搭載有光半導(dǎo)體元件的主面傾斜的方式被彎曲成大約40°。如果將這個(gè)彎曲的角度設(shè)為與設(shè)在封裝上的開(kāi)口側(cè)壁的斜度相同，就可以縮小封狀整體的大小，因此較理想。在從第5彎曲部25離開(kāi)400μm的較高的位置上設(shè)有第6彎曲部26，從該第6彎曲部26再次向與芯片焊盤(pán)部相同的方向延設(shè)。
金屬線焊盤(pán)側(cè)外部引線8，位于從第6彎曲部26延伸出來(lái)的內(nèi)部引線6的延長(zhǎng)上，并水平地向封裝的外側(cè)的區(qū)域延設(shè)。在設(shè)在中途部的第7彎曲部27處，以面向與包括芯片焊盤(pán)的背面的假想平面相交的方向的方式被彎曲。該彎曲的角度可以在90°以?xún)?nèi)自由地設(shè)定。雖然彎曲角度越大，越有助于元件的小型化，但由于期望由該第7彎曲部27吸收施加在元件上的沖擊載荷的作用，因此也存在根據(jù)用途最好設(shè)定為更淺的角度的情況。由第8彎曲部28將外部引線8的突端以成為考慮安裝到配線基板上的形狀的方式彎曲。在本實(shí)施方式中，以外部引線主面的一部分與包括芯片焊盤(pán)的沒(méi)有安裝光半導(dǎo)體元件的主面的假想平面相接的方式彎曲。由于如果與該假想平面相交，便很難相對(duì)于配線基板連接露出的芯片焊盤(pán)背面，因此最好以位于不和假想平面相交的位置上的方式構(gòu)成外部引線的突端。
圖2(a)的一對(duì)引線被相對(duì)配置，并且在外部端部上配置有各自的外部引線的突端。金屬線焊盤(pán)側(cè)內(nèi)部引線6是2股，以?shī)A住芯片焊盤(pán)的方式形成。由此在芯片焊盤(pán)上搭載了多個(gè)光半導(dǎo)體元件時(shí)的金線的回繞變得容易。在搭載的光半導(dǎo)體元件是1個(gè)的情況下，也有采用圖2(b)所示的形狀的引線框的情況。
圖2(b)所示的引線，是從圖2(a)所示的引線構(gòu)成將2根金屬線焊盤(pán)減為1根的構(gòu)成。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是對(duì)于圖2(a)的引線構(gòu)成，沿著第2根金屬線焊盤(pán)的與芯片焊盤(pán)相對(duì)配置的側(cè)面切除的結(jié)構(gòu)。由此本實(shí)施方式的光半導(dǎo)體器件能夠以只縮窄該切除的金屬線焊盤(pán)的量的寬度的方式構(gòu)成。
圖2(c)的引線，是在圖2(b)所示的引線構(gòu)成之中，在金屬線焊盤(pán)側(cè)內(nèi)部引線6的形狀上增加了變更的。具體地說(shuō)，就是在金屬線焊盤(pán)上設(shè)置了相當(dāng)于第5彎曲部的第9彎曲部29的。
金屬線焊盤(pán)，比金屬線焊盤(pán)側(cè)內(nèi)部引線所成的寬度明顯窄的多地形成。具體地說(shuō)，從金屬線焊盤(pán)側(cè)內(nèi)部引線所成的寬度減去芯片焊盤(pán)所成的寬度和要切除的寬度之后的寬度，是金屬線焊盤(pán)的寬度。設(shè)為將內(nèi)部引線從較細(xì)地形成這種寬度的金屬線焊盤(pán)的中途引入封裝內(nèi)的構(gòu)成。
由于金屬線焊盤(pán)是基本不產(chǎn)生熱的部分，因此露出到外部的益處較少。對(duì)于寬度較大的部分，通過(guò)密封在封裝內(nèi)部，增大樹(shù)脂與引線的接觸面積，有助于接合強(qiáng)度的提高。
另外，使與芯片焊盤(pán)的突端相對(duì)的寬幅的部分，位于從芯片焊盤(pán)所成的面內(nèi)向高度方向偏離的位置，即便進(jìn)一步縮短芯片焊盤(pán)側(cè)內(nèi)部引線和金屬線焊盤(pán)側(cè)內(nèi)部引線的距離，也可以保持絕緣距離。
在圖2(c)的結(jié)構(gòu)中，也將金屬線焊盤(pán)設(shè)在與芯片焊盤(pán)同一高度上，是為了不抬高金屬線的回路的考慮。通過(guò)將金屬線焊盤(pán)設(shè)在較高的位置上，金屬線5所成的回路的最高地點(diǎn)也上升，光半導(dǎo)體器件整體變厚。還有一個(gè)原因是形成引線時(shí)的生產(chǎn)性。如果改變芯片焊盤(pán)的高度和金屬線焊盤(pán)的高度，便必須與之相對(duì)應(yīng)地精細(xì)地實(shí)施金屬模的精細(xì)加工。
金屬線焊盤(pán)和芯片焊盤(pán)細(xì)微到寬度為2mm左右。由于厚度也薄到200μm，因此擔(dān)心與構(gòu)成封裝的樹(shù)脂材料的緊貼強(qiáng)度變低。雖然在引線框上開(kāi)設(shè)加工比較容易的貫通孔從而較多地設(shè)置與樹(shù)脂的緊貼面的做法是有效的，但由于隨著引線框薄壁化，從而與樹(shù)脂緊貼的表面積變少，因此其效果也降低。在引線框的板厚較厚的情況下，雖然由于緊貼面較多，變形也較小，因此剝離或脫落的對(duì)策不成問(wèn)題，但由于板厚變薄，因此必須要有對(duì)策。
為了防止引線框和形成封裝的樹(shù)脂剝離，通過(guò)在引線的露出一側(cè)的棱線上設(shè)置壓縮部，并在該壓縮部?jī)?nèi)填充樹(shù)脂的方式，作為防止以外力或變形為起因的剝離的方式。另外，通過(guò)與貫通孔并用、復(fù)合，可以得到更好的效果。由于引線框是通過(guò)采用了板厚均勻的金屬板的沖壓加工成形的，因此這時(shí)對(duì)于引線框的一面或兩面，至少是露出一個(gè)棱線，轉(zhuǎn)印被壓縮的形狀。
由此，便可以實(shí)現(xiàn)引線框的薄板化，并有助于光半導(dǎo)體器件的輕量化、小型化。向引線框追加壓縮形狀，不需要復(fù)雜的機(jī)械加工，通過(guò)沖壓加工可以很容易地設(shè)置，因此在成本方面以有效。
在圖3中展示了采用了圖2(c)的引線時(shí)的光半導(dǎo)體器件的立體圖。
圖3是光半導(dǎo)體器件的背面的立體圖。從封裝2的兩端突設(shè)有芯片焊盤(pán)側(cè)外部引線7、金屬線焊盤(pán)側(cè)外部引線8。芯片焊盤(pán)的背面31以及金屬線焊盤(pán)的背面32露出到封裝2的表面。在該露出的芯片焊盤(pán)的背面31以及金屬線焊盤(pán)的背面32的輪廓上形成有凹形狀33。該凹形狀33，是通過(guò)相對(duì)于對(duì)于引線的棱線被轉(zhuǎn)印的壓縮部，形成封裝2的樹(shù)脂材料填埋該壓縮部的方式形成的。
由于以這種方式形成封裝2環(huán)抱引線的結(jié)構(gòu)，因此即便是薄型化的引線，也很難出現(xiàn)剝離或脫落。
另外，通過(guò)將邊壓縮，引線很難彎曲。由此，在嵌入金屬模內(nèi)并射出樹(shù)脂時(shí)，可以抑制引線的變形量，并可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的生產(chǎn)。
作為進(jìn)一步將光半導(dǎo)體器件高亮度化的方式，可以列舉將光半導(dǎo)體元件的安裝從以往的引線接合變更為倒裝式接合的方法。如果是引線接合，設(shè)在芯片上面上的電極和金屬線等遮蔽來(lái)自于元件的光，亮度就降低了這一部分。通過(guò)將安裝方式變更為倒裝式接合，可以解決該問(wèn)題。
光半導(dǎo)體元件具有怕反電動(dòng)勢(shì)和靜電，很快被損壞的性質(zhì)。通常，為了確保凸起接合部的連接信賴(lài)性，經(jīng)由用硅或鋁等熱膨脹系數(shù)與光半導(dǎo)體元件接近的材料制作的基板，相對(duì)于引線框進(jìn)行安裝。這種方法被稱(chēng)為輔助安裝方式。
在用輔助安裝方式構(gòu)成光半導(dǎo)體器件時(shí)，將一開(kāi)始就將光半導(dǎo)體元件和輔助安裝片一體化的部分接合在引線上的方法是最好的。這時(shí)，襯墊在從硅片被單片化之前的階段，相對(duì)于所有的配線倒裝安裝光半導(dǎo)體元件，在構(gòu)成光半導(dǎo)體元件和輔助安裝片的對(duì)之后，切開(kāi)輔助安裝片晶片。
在本實(shí)施方式中，分別說(shuō)明安裝到引線框上的方式的工序。
在圖4中展示了說(shuō)明光半導(dǎo)體器件的制造方法的示意圖。
首先，壓下引線框的內(nèi)部引線的前端部，形成芯片焊盤(pán)41和金屬線焊盤(pán)42(參照?qǐng)D4(a))。
其次，將引線框插入射出成形金屬模內(nèi)。用金屬模夾住外部引線7、8，同時(shí)使芯片焊盤(pán)41和金屬線焊盤(pán)42與金屬模的凸部觸接，向內(nèi)腔內(nèi)射出白色的環(huán)氧樹(shù)脂，從而得到封裝2(參照?qǐng)D4(b))。
其次，從金屬模取出引線框，在芯片焊盤(pán)41上涂布導(dǎo)電性粘接劑43。用導(dǎo)電性粘接劑43將以硅為基體材料并在表面上形成了配線圖形的配線基板接合到引線框上(參照?qǐng)D4(c))。該配線基板被稱(chēng)為輔助安裝片44。尺寸是2.0mm×3.0mm×0.2mm。形成在基板主面上的配線圖形，以使從硅側(cè)按照Ti/Ni/Au的順序?qū)盈B的金屬膜成為規(guī)定的圖形的方式蝕刻構(gòu)成。
其次，在輔助安裝片44表面的電極上形成6個(gè)金球凸起，同時(shí)用金線5連接輔助安裝片44的別的電極和金屬線焊盤(pán)42(參照?qǐng)D4(d))。凸起的尺寸是徑為Φ100μm，高度為40μm。
其次，經(jīng)由該金球凸起45倒裝式接合光半導(dǎo)體元件3(參照?qǐng)D4(e))。在此，一面對(duì)于用圖未示的加熱平臺(tái)經(jīng)由芯片焊盤(pán)41加熱到180℃的輔助安裝片，用圖未示的焊頭以9N的載荷將光半導(dǎo)體元件3加壓并推壓，一面附加200ms的超聲波振動(dòng)，從而將金球凸起45和光半導(dǎo)體元件3的電極接合在一起。通過(guò)并用超聲波，可以使程序溫度達(dá)到比較低的溫度，并可以抑制給樹(shù)脂材料造成的影響。光半導(dǎo)體元件的電極的最表層是厚度0.5μm的金膜。凸起和電極的接合強(qiáng)度切斷后可以得到1N。
其次，用混入了熒光體的透明樹(shù)脂46密封光半導(dǎo)體元件(參照?qǐng)D4(f))。
其次，切斷引線框的框架部分，將外部引線7、8進(jìn)行彎曲加工，從而完成光半導(dǎo)體器件(參照?qǐng)D4(g))。
在上述實(shí)施方式中，當(dāng)觀察將光半導(dǎo)體元件連接在內(nèi)部引線上的附近時(shí)，將用板狀部件構(gòu)成的引線的一個(gè)主面設(shè)為露出到外面，將接合光半導(dǎo)體元件一側(cè)的主面設(shè)為用密封樹(shù)脂密封的構(gòu)成。由此，可以構(gòu)筑從光半導(dǎo)體元件傳遞給內(nèi)部引線的熱，利用露出的內(nèi)部引線的背面排出到外部的系統(tǒng)。由于外部裝置的大小一定是比光半導(dǎo)體器件大型，因此可以用更大型的零件積極地排出熱。
另外，如果是上述的內(nèi)部引線的背面露出的結(jié)構(gòu)，存在引線和密封樹(shù)脂的接合較弱，相互剝離而分解的情況。為了避免這種故障，內(nèi)部引線之中，將從搭載光半導(dǎo)體元件的區(qū)域到外部引線的部分至少在2個(gè)部位上彎曲，并以包圍該彎曲部分的方式用樹(shù)脂密封地構(gòu)成。通過(guò)該彎曲，固化的密封樹(shù)脂在結(jié)構(gòu)上與內(nèi)部引線緊密結(jié)合在一起，便很難向相互剝離的方向施加力，能夠以不會(huì)輕易地分解的方式構(gòu)成。
另外，在外部引線上，從內(nèi)部引線到外部引線突端的中途部，以包括外部引線的前端附近的主面的假想平面，以也包括露出的內(nèi)部引線的主面的方式構(gòu)成的方式，在多個(gè)部位上被彎曲。由此，作為從露出的內(nèi)部引線主面向外部裝置傳遞熱的結(jié)構(gòu)，可以將利用與在將外部引線電氣接合到配線基板上時(shí)所使用的焊錫材料相同的材料進(jìn)行接合的做法容易化。
通過(guò)設(shè)為這種構(gòu)成，可以構(gòu)成將裝置的整體構(gòu)成單純化，雖然小但不會(huì)給散熱設(shè)計(jì)造成困難，并能夠確保信賴(lài)性的半導(dǎo)體器件。
另外，對(duì)于組裝成本，與以往采用較厚的引線框的情況相比，可以降低到一半以下。
再者，在上述實(shí)施方式的程序中，將光半導(dǎo)體元件設(shè)為用Au制的球凸起進(jìn)行倒裝式接合的結(jié)構(gòu)。金球凸起，也可以用一開(kāi)始就用電鍍方式形成的金屬凸起代替。
另外，在不采用熒光體的類(lèi)型的光半導(dǎo)體器件上也可以利用。除此之外，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)的變更，不會(huì)影響本發(fā)明的效果。
權(quán)利要求
1.一種光半導(dǎo)體器件，其特征在于，具有光半導(dǎo)體元件；所述光半導(dǎo)體元件接合在內(nèi)部引線的一個(gè)主面的規(guī)定部位上的芯片焊盤(pán)引線；密封所述光半導(dǎo)體元件和所述內(nèi)部引線的一個(gè)主面的一部分的、主要由使從所述光半導(dǎo)體元件發(fā)出的光透過(guò)的材料構(gòu)成的透光性密封材料部；以及密封由所述透光性密封材料部密封的區(qū)域以外的所述內(nèi)部引線的封裝，其中所述芯片焊盤(pán)引線的所述內(nèi)部引線至少在2個(gè)部位上具有彎曲部，接合有所述光半導(dǎo)體元件的規(guī)定部位的背面從第1彎曲部向所述封裝的外部露出，且以使外部引線從所述封裝的側(cè)部延伸出來(lái)的方式在所述封裝內(nèi)形成有第2彎曲部。
2.如權(quán)利要求1所述的光半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述外部引線，具有至少2個(gè)部位的彎曲部，第1彎曲部以使所述外部引線的延伸方向接近包括所述內(nèi)部引線的露出的主面的假想平面的方式形成，第2彎曲部以所述外部引線的一部分與所述假想平面相接的方式形成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光半導(dǎo)體器件，其特征在于，從光半導(dǎo)體元件的電極延伸出來(lái)的金屬線被連接在內(nèi)部引線的一個(gè)主面的規(guī)定部位上，所述規(guī)定部位由透光性密封材料部密封，所述內(nèi)部引線的所述規(guī)定部位附近的另一個(gè)主面，具備以與包括所述芯片焊盤(pán)引線的內(nèi)部引線的從封裝露出的主面的假想平面相接的方式露出的金屬線焊盤(pán)引線。
4.如權(quán)利要求3所述的光半導(dǎo)體器件，其特征在于，金屬線焊盤(pán)引線的內(nèi)部引線在至少2個(gè)部位上具有彎曲部，接合有金屬線的規(guī)定部位的背面從第1彎曲部向所述封裝的外部露出，第2彎曲部以使外部引線從所述封裝的側(cè)部延伸出來(lái)的方式形成在所述封裝內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1至4的任意一項(xiàng)所述的光半導(dǎo)體器件，其特征在于，金屬線焊盤(pán)引線的內(nèi)部引線的連接有金屬線的區(qū)域的背面，也從封裝露出。
6.如權(quán)利要求1至5的任意一項(xiàng)所述的光半導(dǎo)體器件，其特征在于，至少?gòu)姆庋b露出的內(nèi)部引線的棱線，被壓縮或倒角。
7.如權(quán)利要求1至6的任意一項(xiàng)所述的光半導(dǎo)體器件，其特征在于，內(nèi)部引線的突端的角部被配置在封裝內(nèi)，被所述突端的角部夾著的邊部，被配置在開(kāi)口內(nèi)。
8.一種光半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，將芯片焊盤(pán)引線的內(nèi)部引線在至少2個(gè)部位彎曲，以使接合有所述光半導(dǎo)體元件的規(guī)定部位的背面從第1彎曲部向所述封裝的外部露出的方式形成第1彎曲部，且以使外部引線從所述封裝的側(cè)部延伸出來(lái)的方式在所述封裝內(nèi)形成第2彎曲部，并用封裝密封所述內(nèi)部引線。
全文摘要
提供薄型/小型，且散熱性良好，能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)的光半導(dǎo)體器件。芯片焊盤(pán)側(cè)內(nèi)部引線(4)，以搭載光半導(dǎo)體元件的芯片焊盤(pán)部從引線的突端向中途部覆蓋的方式設(shè)置，在第1彎曲部(21)處，以從芯片焊盤(pán)所成的面向搭載有光半導(dǎo)體元件的主面傾斜的方式被彎曲成大約40°。在從第1彎曲部(21)離開(kāi)400μm的較高的位置上設(shè)有第2彎曲部(22)，從該第2彎曲部(22)再次向與芯片焊盤(pán)部相同的方向延設(shè)。芯片焊盤(pán)側(cè)外部引線(7)，位于從第2彎曲部(22)延伸出來(lái)的內(nèi)部引線(4)的延長(zhǎng)上，并水平地向封裝的外側(cè)的區(qū)域延設(shè)。在設(shè)在中途部的第3彎曲部(23)處，以面向與包括芯片焊盤(pán)的背面的假想平面相交的方向的方式被彎曲。
文檔編號(hào)H01L33/62GK1992362SQ20061014298
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2006年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月27日
發(fā)明者富岡泰造, 鈴木隆博, 東久保浩之, 青木幸典 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝