專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在殼體上安裝有半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體裝置，尤其是涉及使用了半導(dǎo)體發(fā)光元件的半導(dǎo)體發(fā)光裝置及光學(xué)傳感器等中使用的半導(dǎo)體受光裝置。
背景技術(shù)：
作為半導(dǎo)體裝置，提供在殼體內(nèi)安裝本發(fā)明發(fā)光元件的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。殼體具備容納半導(dǎo)體發(fā)光元件的凹部，在凹部的表面，與半導(dǎo)體發(fā)光元件的電極連接的一對引線電極露出。在殼體內(nèi)安裝半導(dǎo)體發(fā)光元件時，在一方的引線電極上通過銀糊劑等接合半導(dǎo)體發(fā)光元件的基板側(cè)，在另一方的引線電極上通過結(jié)合線連接半導(dǎo)體發(fā)光元件的半導(dǎo)體側(cè)。
隨著近年來的半導(dǎo)體裝置的小型化，殼體小型化，隨之殼體的凹部及凹部露出的引線電極的尺寸也減小。當(dāng)在這樣小型化的殼體上安裝半導(dǎo)體元件時，容易引起小片接合時的銀糊劑從一引線電極泄漏到另一引線電極的漏入(bleed)現(xiàn)象，從而可能會引起半導(dǎo)體裝置短路。因此，為防止該漏入現(xiàn)象，已知在一對引線電極之間設(shè)置突起部(例如參照專利文獻(xiàn)1及2)。
另外，在具備LED芯片和保護(hù)元件(齊納二極管)的發(fā)光裝置中，在負(fù)極引線電極103的同一面上進(jìn)行保護(hù)元件的二極管和LED芯片的引線接合的結(jié)構(gòu)中，用于進(jìn)行小片接合的第一接合區(qū)域和用于進(jìn)行引線接合的第二接合區(qū)域通過壁部隔開(例如參照專利文獻(xiàn)3)。該壁部防止用于保護(hù)元件的小片接合的小片接合材料流入到第二接合區(qū)域。
專利文獻(xiàn)1特開平10-294495號公報專利文獻(xiàn)2實開昭62-47156號公報專利文獻(xiàn)3特開2005-33194號公報在由氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體發(fā)光元件中，元件用基板使用藍(lán)寶石這樣的絕緣體基板，不能通過基板導(dǎo)通。因此，在半導(dǎo)體發(fā)光元件的半導(dǎo)體側(cè)形成正電極及負(fù)電極兩者，在安裝時分別在不同的引線電極上進(jìn)行引線接合。此時，半導(dǎo)體發(fā)光元件通過銀糊劑等導(dǎo)電性粘接劑及小片接合樹脂等絕緣性粘接劑粘合在任一引線電極上。
在對該半導(dǎo)體發(fā)光元件進(jìn)行小片接合時，若使用表面張力低的可塑劑等含有液態(tài)成分的粘接劑，則即使只是在引線電極上的小片接合的區(qū)域涂敷粘接劑，粘接劑中的液態(tài)成分及粘接劑自身(將它們統(tǒng)稱為粘接劑成分)也能夠容易地在引線電極的表面上擴(kuò)散(這也是漏入現(xiàn)象)，覆蓋引線電極表面。尤其是在同一引線電極內(nèi)進(jìn)行小片接合和引線接合時，由于在同一部件的同一平面上小片接合的區(qū)域和引線接合的區(qū)域相鄰配置，故粘接劑充分極其容易漏入。這與目前那樣間隔的引線電極之間相比，也極其容易漏入。而且，在小片接合之后，若引線電極的表面被粘接劑成分覆蓋，則在引線電極和半導(dǎo)體發(fā)光元件的電極之間進(jìn)行引線接合時不能以足夠的強(qiáng)度固定導(dǎo)電線，進(jìn)而在利用絕緣性粘接劑時不能通過引線接合導(dǎo)通。
專利文獻(xiàn)1及2中，使用具有導(dǎo)電性基板的半導(dǎo)體發(fā)光元件，通過利用由導(dǎo)電性粘接劑構(gòu)成的粘接層在該導(dǎo)電性基板側(cè)小片接合，可將半導(dǎo)體發(fā)光元件固定，并且可得到半導(dǎo)體發(fā)光元件和引線電極之間的導(dǎo)通。因此，為防止兩個引線電極之間的短路，具有在引線電極間防止漏入的結(jié)構(gòu)，但即使小片接合用粘接劑在小片接合的引線電極的表面擴(kuò)散也是沒有問題的。因此，對用于防止粘接劑成分在引線電極表面擴(kuò)散的方法沒有公開任何解決方案。
與之相對，若在引線電極的表面設(shè)置專利文獻(xiàn)3中公開的壁部，則可能能夠解決該問題。
但是，近年來的發(fā)光裝置正在極小型化及薄型化，在形成壁部時，產(chǎn)生了專利文獻(xiàn)3中不能解決的新的問題。
首先，由于壁部的寬度、高度受小尺寸限制，故即使使用設(shè)有用于成形壁部的槽的金屬模，可能也不能在該槽中成分充填成形材料。特別是當(dāng)成形材料的粘度高時，充填不充分會容易成為有缺陷部分的壁部。
其次，壁部和引線電極之間的粘附性變低，粘接劑成分沿這些界面漏出的可能性提高。特別是在粘接劑成分的表面張力低時，不能無視該影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種半導(dǎo)體裝置，即使利用由含有表面張力低的粘接劑成分的粘接劑構(gòu)成的粘接層進(jìn)行小片接合(die bond)，粘接劑成分也不會漏出到引線接合(wire bond)區(qū)域，另外，即使小型化及薄型化，也能夠充分地確保防漏出的功能。
本發(fā)明第一方面提供一種半導(dǎo)體裝置，其具備具有一對電極的半導(dǎo)體元件；具備容納所述半導(dǎo)體元件的凹部的殼體；在所述凹部的底面露出的第一引線電極及第二引線電極；將所述半導(dǎo)體元件小片接合在所述第一引線電極的粘接層；將所述半導(dǎo)體元件的所述一對電極和所述第一引線電極及所述第二引線電極分別引線接合的導(dǎo)電線，其特征在于，所述殼體在所述凹部底面具備以將所述第一引線電極的表面分成小片接合區(qū)域和引線接合區(qū)域的方式橫切設(shè)置的至少一個壁部，所述第一引線電極至少在所述壁部的正下方具備將所述第一引線電極的緣部切除而形成的切口部，所述壁部和所述殼體的底部通過所述切口部連接。
在第一方面中，在第一引線電極上，在第一壁部的正下方形成有切口部，因此，將第一壁部和殼體連接的部分增加。由此，可使第一壁部更加地粘附在第一引線電極的表面。粘附性的提高對防止粘接劑成分通過第一引線電極和第一壁部的界面浸入引線接合區(qū)域是有效的。
另外，該切口部在形成第一壁部時具有容易注入成形材料的效果。通過切口部，成形材料流入第一壁部的流路的寬度加寬。第一壁部中，將高度降低至不妨礙引線接合的程度，就難以進(jìn)行成形材料的充填，當(dāng)使用粘度高的成形材料時，可能局部產(chǎn)生充填不充分。但是，通過設(shè)置切口部，充填流路加寬，成形材料的充填變?nèi)菀住?br> 本發(fā)明中，作為切口部，有將第一引線電極的緣部切口的切口部的方式、和形成于所述第一引線電極上的貫通孔的方式。
本申請第二方面提供一種半導(dǎo)體裝置，其具備具有一對電極的半導(dǎo)體元件；具備容納所述半導(dǎo)體元件的凹部的殼體；在所述凹部的底面露出的第一引線電極及第二引線電極；將所述半導(dǎo)體元件小片接合在所述第一引線電極的粘接層；將所述半導(dǎo)體元件的所述一對電極和所述第一引線電極及所述第二引線電極分別引線接合的導(dǎo)電線，其特征在于，所述殼體在所述凹部底面具備以將所述第一引線電極的表面分成小片接合區(qū)域和引線接合區(qū)域的方式橫切設(shè)置的至少一個壁部，所述第一引線電極至少在所述壁部的正下方具備形成于所述第一引線電極的貫通孔，所述壁部和所述殼體的底部通過所述貫通孔連接。
第二方面中，在第一引線電極的表面形成有槽部，在該槽部上形成有第一壁部。該槽部沿將小片接合區(qū)域和引線接合區(qū)域之間區(qū)分的第一壁部形成，因此，即使小片接合用粘接劑的粘接劑成分通過第一引線電極和第一壁部的界面向引線接合區(qū)域方向侵入，其也不會貯留在槽部的凹部并進(jìn)一步浸入。即，由于第一壁部的正下方具備槽部，從而能夠可靠地防止粘接劑成分浸入引線接合區(qū)域。
另外，通過將第一壁部的截面積增大相當(dāng)于槽部的量，從而壁部和殼體的側(cè)壁部的結(jié)合強(qiáng)度也增加。由于結(jié)合強(qiáng)度增加，從而第一壁部和第一引線電極表面的粘附性提高，由此，對抑制粘接劑成分通過第一引線電極和第一壁部的界面侵入引線接合區(qū)域是有效的。
進(jìn)而在第二方面中，在形成第一壁部時也是有利的。通過形成槽部，注入成形材料的開口加寬，容易進(jìn)行充填，從而不容易產(chǎn)生第一壁部充填不不足而局部產(chǎn)生缺陷等的問題。第一壁部中，將高度降低到不妨礙引線接合的程度，而難以進(jìn)行成形材料的充填，從而使用粘度高的成形材料時局部充填可能不充分。但是，通過設(shè)置槽，從而充填流路加寬，容易進(jìn)行成形材料的充填。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，即使通過由含有表面張力低的粘接劑成分的粘接劑構(gòu)成的粘接層進(jìn)行小片接合，粘接劑成分也不會漏出到引線接合區(qū)域。另外，即使小型化及薄型化，也能夠充分地確保防漏出功能。


圖1是實施方式1～實施方式3的半導(dǎo)體裝置的概略俯視圖；圖2A是沿圖1的A-A線切斷實施方式1的半導(dǎo)體裝置的概略剖面立體圖；
圖2B是將圖2A的局部放大的局部放大圖；圖2C是沿圖2A及圖2B的B-B線截斷的半導(dǎo)體裝置的概略剖面圖；圖3A是表示實施方式1的半導(dǎo)體裝置用的殼體的工序的概略剖面圖；圖3B是表示實施方式1的半導(dǎo)體裝置用的殼體的工序的概略剖面圖；圖3C是表示實施方式1的半導(dǎo)體裝置用的殼體的工序的概略剖面圖；圖3D是表示實施方式1的半導(dǎo)體裝置用的殼體的工序的概略剖面圖；圖4是實施方式1的半導(dǎo)體裝置用的殼體的概略立體圖；圖5是表示將實施方式1的半導(dǎo)體裝置用的殼體排列多個的樣態(tài)的概略立體圖；圖6是實施方式1的半導(dǎo)體裝置的概略立體圖；圖7A是沿圖1的A-A線截斷實施方式2的半導(dǎo)體裝置的概略剖面立體圖；圖7B是將圖7A的局部放大的局部放大圖；圖7C是沿圖7A及圖7B的C-C線截斷的半導(dǎo)體裝置的概略剖面圖；圖8A是沿圖1的A-A線截斷實施方式3的半導(dǎo)體裝置的概略剖面立體圖；圖8B是將圖8A的局部放大的局部放大圖；圖8C是沿圖8A及圖8B的D-D線截斷的半導(dǎo)體裝置的概略剖面圖；圖9A是實施方式4的半導(dǎo)體裝置的概略立體圖；圖9B是實施方式4的半導(dǎo)體裝置的概略俯視圖；圖9C是沿圖9B的E-E線截斷的半導(dǎo)體裝置的概略剖面圖。
符號說明10-半導(dǎo)體發(fā)光裝置；12-殼體；14-凹部；18-第一引線電極；20-第二引線電極；22-小片接合區(qū)域；24、24’-引線接合區(qū)域；26-第一壁部；28-半導(dǎo)體元件；30-粘接層；32-導(dǎo)電線；34-第二壁部；36-切口部；36’-貫通孔；42-引線架；50-V字槽；52-保護(hù)元件；78-第一外部電極；80-第二外部電極；181、182-第一引線電極的緣部；501-V字槽的一端；502-V字槽的另一端。
具體實施例方式
(實施方式1)圖1及圖2A圖示實施方式1的半導(dǎo)體裝置10的制造過程中途的樣態(tài)，最終形成圖6所示的樣態(tài)。這種樣態(tài)的半導(dǎo)體裝置10極薄，作為使用了半導(dǎo)體發(fā)光元件的薄型的發(fā)光裝置用于半導(dǎo)體元件28。
實施方式1的半導(dǎo)體裝置10具備具備凹部14的殼體12、和在凹部14的底部16露出的第一引線電極18及第二引線電極20。第一引線電極18具有小片接合區(qū)域22和引線接合區(qū)域24，這些區(qū)域由在第一引線電極18的表面橫切第一引線電極18配置的第一壁部26區(qū)分出來。第二引線電極20不具備小片接合區(qū)域，只由引線接合區(qū)域24’構(gòu)成。第二壁部34在第一引線電極18和第二引線電極20之間突出。第一及第二壁部26、34與殼體12一體形成。半導(dǎo)體元件28的襯底側(cè)通過小片接合用的由粘接劑構(gòu)成的粘接層30固定于小片接合區(qū)域22，進(jìn)而半導(dǎo)體側(cè)形成的電極通過導(dǎo)電線32與引線接合區(qū)域24、24’連接。
第一及第二壁部26、34形成為如下的高度，即形成粘接層30的粘接劑的粘接劑成分不會從小片接合區(qū)域22漏入引線接合區(qū)域24、24’并且不會妨害基于導(dǎo)電線32的引線接合的高度。壁部26、34若能夠防止粘接劑成分的漏入且不妨害導(dǎo)電線的引線接合，則也可以設(shè)為任意形狀，例如可為截面矩形、截面三角形、截面梯型、截面半圓形或截面半橢圓形等具有各種截面形狀的樣態(tài)。特別是如圖2A所示，當(dāng)壁部26、34形成為按照從引線接合區(qū)域24、24’朝小片接合區(qū)域22變高的方式傾斜的截面三角形時，粘接劑成分的阻塞效果和導(dǎo)電線32的易張設(shè)度優(yōu)良，因而優(yōu)選。
如圖1及圖2A～2C所示，第一壁部26沿第一引線電極18的表面上橫切，通過兩端與殼體12的側(cè)壁38結(jié)合。在實施方式1中，在第一引線電極18的緣部，與形成第一壁部26的位置重合而形成有矩形的切口部36，經(jīng)由該切口部36將第一壁部26和殼體12的底部40強(qiáng)力地結(jié)合。通過形成這樣的切口部36，可提高第一壁部26和第一引線電極18表面的粘附性，進(jìn)一步有效地抑制粘接劑成分通過第一壁部26和第一引線電極18的界面漏入。
另外，第二壁部34經(jīng)由第一引線電極18和第二引線電極20與殼體12的底部40連接，另外，第二壁部34的兩端與殼體12的側(cè)壁38結(jié)合。因此，第一引線電極18和第二引線電極20之間被第二壁部34完全分離。
圖1及圖2A所示的半導(dǎo)體裝置10中，配置有半導(dǎo)體元件28的小片接合區(qū)域22被第一及第二壁部26、34和殼體12的側(cè)壁38、38’包圍周圍。在這種半導(dǎo)體裝置10中，若只向該圍成的小片接合區(qū)域22內(nèi)滴下樹脂，則可只在半導(dǎo)體元件28的附近選擇性地形成樹脂層。例如在使用半導(dǎo)體發(fā)光元件作為半導(dǎo)體元件28時，若只在小片接合區(qū)域22形成透光性樹脂含熒光層的預(yù)敷層，則可只在半導(dǎo)體發(fā)光元件的附近配置熒光體。
圖2B及圖2C表明，通過在第一引線電極18上形成切口部3，從而將第一壁部26和殼體12的底部40連接的部分增加。由此，第一壁部26的強(qiáng)度增加，且可使第一壁部26與第一引線電極18的表面進(jìn)一步粘附。特別是粘附性的提高對防止粘接劑成分通過第一引線電極18和第一壁部26的界面浸入引線接合區(qū)域24是有效的。
另外，該切口部36也具有在形成第一壁部26時容易地進(jìn)行成形材料的注入的效果。圖2C的箭頭f1(圖中左側(cè))及箭頭f2(圖中右側(cè))表示成形材料在第一壁部26上流動的路徑，由于具有切口部36，從而箭頭f2的流路的寬度比箭頭f1的寬。第一壁部26的高度降低到不妨害引線接合的程度，會難以充填成形材料，而在使用粘度高的成形材料時，局部充填可能不充分。但是，通過設(shè)置切口部36，使充填流路加寬，從而容易進(jìn)行成形材料的充填。這樣，當(dāng)設(shè)置比第二引線電極20難以形成的第一引線電極18時，由于第一引線電極18具有切口部36，從而容易形成第一引線電極18。實施方式1對以上一點也是有利的。
另外，在實施方式1中，由于是具備寬度窄的第一引線電極18的半導(dǎo)體裝置，故優(yōu)選通過將第一引線電極18的緣部的局部切口的切口部36，維持第一引線電極18的強(qiáng)度。
切口部36在圖2A及圖2B中將第一引線電極18的邊部切成長方形而形成，但切口部36的形狀不限于此，例如可切成正方形、梯形等矩形、三角形及五角形等多角形、半圓形、或半橢圓形等各種形狀。另外，將圖示的切口部36設(shè)為完全隱藏于第一壁部26的尺寸，但也可以從第一壁部26露出一部分。進(jìn)而也可以成為朝第一引線電極18的厚度方向改變尺寸的所謂的漏斗狀，特別是當(dāng)尺寸從殼體12的底部40側(cè)朝凹部14側(cè)變小時，對成形材料的注入有利，且還能夠維持第一引線電極18的強(qiáng)度，因而優(yōu)選。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置10優(yōu)選在殼體12的凹部14充填樹脂，保護(hù)固定于凹部14內(nèi)的半導(dǎo)體元件28不受外部環(huán)境影響。特別是在半導(dǎo)體元件28為半導(dǎo)體發(fā)光元件時，若選擇透光性樹脂作充填的樹脂，則可取出光。另外，在要發(fā)出與半導(dǎo)體發(fā)光元件28的發(fā)出光不同的顏色時，通過在透光性樹脂中混入熒光體，可改變發(fā)光波長。
下面，將本發(fā)明半導(dǎo)體裝置10的制造方法分為1.制造殼體12的工序和2.自殼體12制造半導(dǎo)體裝置10的工序進(jìn)行說明。
(1.殼體12的制造)參照圖3說明殼體12的制造。
首先，對金屬平板實施沖孔加工，在其表面實施金屬鍍敷，制作引線架42。在引線架42上形成有由第一引線電極18及第二引線電極20構(gòu)成的一對引線電極。第一引線電極18和第二引線電極20空開一定間隙對向。通常在一片金屬平板上形成多對引線電極18、20。
其次，如圖3A所示，將引線電極42配置于向下分割了的殼體成形用澆鑄金屬模56、58之間，用上下澆鑄金屬模56、58夾著。此時，將一對引線電極18、20、和引線架42的吊線(hanger lead)46按照位于具有殼體12的形狀的澆鑄金屬模56、58的空腔62中的方式定位，由澆鑄金屬模56、58夾著。吊架46是指用于保持固定于引線架32上的殼體12的姿勢的部件，其在進(jìn)行引線架42的沖孔加工時形成。也如圖1所示，吊線46的前端部分為侵入殼體12的側(cè)面直至從引線架32分離殼體12的狀態(tài)。
上側(cè)澆鑄金屬模56具備與殼體12的凹部14的形狀一致的突出部66。該突出部66上形成有與壁部26、34的外形一致的槽70、72。
然后，如圖3B所示，從下側(cè)澆鑄金屬模58的材料注入口64向澆鑄金屬模56、58的空腔62內(nèi)注入成形材料68。在上側(cè)澆鑄金屬模56上形成有與殼體12的凹部14對應(yīng)的突出部66，若以該突出部66與引線電極18、20的上面接觸的狀態(tài)注入成形材料68，則成形材料68不會附著于引線電極18上面，可在得到的殼體12的凹部14的底面使引線電極18、20露出。
該例中，在殼體12的凹部14的底面，引線電極18完全露出，但未必完全露出。例如，使引線電極18、20位于凹部14底面的正下方(即，引線電極18、20由殼體的成形材料覆蓋)，同時在凹部的底面開設(shè)孔等，由此也可以使引線電極的局部在凹部內(nèi)露出。若經(jīng)由該孔等將半導(dǎo)體元件和引線電極導(dǎo)通，則可形成本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置。
成形材料68注入槽70、72內(nèi)，分別形成第一壁部26及第二壁部34。由于可從第一引線電極18和第二引線電極20的間隙向槽72注入成形材料68，故容易進(jìn)行成形材料68的充填。與之相對，槽70中難以注入成形材料68。參照圖2進(jìn)行說明，要對槽70進(jìn)行充填，只是如箭頭f1那樣通過形成于第一引線電極18、和將殼體12的外壁面成形的金屬模的內(nèi)壁面之間的窄的間隙注入成形材料68。但如實施方式1所示，通過在第一引線電極18上設(shè)置切口部36，成形材料68如箭頭f2所示那樣經(jīng)由切口部36可充填到槽部72，因此，容易進(jìn)行成形材料68的注入。這樣，當(dāng)?shù)谝灰€電極18在第一壁面26正下方的位置具有切口部36時，容易向槽70內(nèi)充填成形材料68，且難以產(chǎn)生第一壁部26充填不充分而局部有缺陷等問題。
如圖3C所示，向澆鑄金屬模56、58內(nèi)的空腔62及槽部70、72充填足夠量的成形材料68之后，停止成形材料68的充填，使成形材料68固化。
成形材料68完全固化之后，如圖3D所示，首先卸下下側(cè)澆鑄金屬模58，然后卸下上側(cè)澆鑄金屬模56，取下殼體12。在此，在卸下上側(cè)澆鑄金屬模56時，容易產(chǎn)生引線架42歪斜，或殼體12傾斜的不良情況。因此，若例如將可滑動地插通上側(cè)澆鑄金屬模56的擠壓銷60向箭頭方向擠壓，則不會引起這種不良，而可取下殼體12。
通過圖3所示的一連串工序，得到將圖1及圖4所示的殼體12局部成形的引線架42。
如圖1所示，固定于引線架42上的殼體12具備露出到凹部14內(nèi)部的第一引線電極18及第二引線電極，各引線電極18、20與連接著引線架42的第一外部電極78及第二外部電極80連接。另外，吊線46的前端侵入殼體12的側(cè)面。殼體12通過外部電極78、80和吊線46與引線架42卡合。
另外，圖1及圖4中，只形成有一個殼體12，但通常如圖5所示，在一個引線架42上形成多個(該圖中為長3個×寬2個計六個)殼體12、12...。在制造多個殼體12、12...時，使用具有多個殼體用空腔62的澆鑄金屬模56、58，通過同時向這些空腔62內(nèi)注入成形材料，可同時形成所有的殼體12、12...。
(2.半導(dǎo)體裝置10的制造工序)其次，參照圖1及圖4說明在殼體12上安裝半導(dǎo)體元件28，制造半導(dǎo)體裝置的工序。
在殼體12的凹部14內(nèi)，在第一引線電極18的小片接合區(qū)域22安裝半導(dǎo)體元件28，進(jìn)而利用導(dǎo)電線32將半導(dǎo)體元件28的電極(正極及負(fù)極)、和第一引線電極18的引線接合區(qū)域24及引線電極20(也可以是引線接合區(qū)域24’)分別引線接合。
用于進(jìn)行小片接合的粘接劑根據(jù)目的選擇。例如在使用的粘接劑的表面張力低時，粘接劑成分在小片接合區(qū)域22整體上擴(kuò)散，覆蓋小片接合區(qū)域22的表面。但是，由于在小片接合區(qū)域22和引線接合區(qū)域24、24’之間形成有第一及第二壁部26、34，故粘接劑成分不會擴(kuò)散到引線接合區(qū)域24、24’。因此，在小片接合后進(jìn)行引線接合時，粘接劑成分不會成為引線接合的妨礙。
另外，由于壁部26、34的高度為不構(gòu)成引線接合的妨礙的程度的高度，故可使用如現(xiàn)有這種的引線接合進(jìn)行引線接合，而且，由于不需要使導(dǎo)電線32的長度增長至需要以上，故可使引線接合的成本與目前相同。
然后，用樹脂44充填殼體12的凹部14，將半導(dǎo)體元件28及導(dǎo)電線32密封。樹脂44在通過澆注等充填到殼體12的凹部14內(nèi)后固化。
在此，半導(dǎo)體發(fā)光元件使用藍(lán)色發(fā)光二極管，樹脂44使用透光性樹脂，另外，由于透光性樹脂吸收藍(lán)色光，使發(fā)出黃色光的熒光體分散，從而可得到薄型的白色發(fā)光裝置。通過將該薄型的白色發(fā)光裝置與導(dǎo)光板組合，可得到適合于背照光的光源。
樹脂44的密封完成后，外部電極78、80在虛線X的位置切斷，從引線架42分離。外部電極78、80沿殼體12的外形折曲，成形為圖6所示的J-彎曲(Bend)型的形狀(也稱為外部電極78、80的切割成形)。此時，殼體12只由吊線46支承于引線架42上，優(yōu)選利用保持殼體12的夾具，使得殼體不會因切割成形時的應(yīng)力傾斜而從引線架42脫落。
該切割成形對形成于一個引線架42上的多個殼體12同時進(jìn)行，因此，可提高發(fā)光裝置10的制造效率。
在制造圖6的半導(dǎo)體裝置10時，剛開始進(jìn)行切割成形時，將外部電極78、80的寬度窄的部分向殼體12的凹部14方向折曲，然后，在外部電極87、80的寬的寬度部分將從殼體12的外形溢出的部分折曲成J-彎曲型。作為除此以外的切割成形，可將向殼體12的凹部14的相反方向折曲的方式及折曲成J-彎曲型的方式等根據(jù)用途進(jìn)行變形。
切割成形完成之后，最后將殼體12從引線架32卸下。通過折曲吊線46，可將吊線46的前端簡單地從殼體12卸下。
(實施方式2)實施方式2的半導(dǎo)體裝置如圖7A及圖7B所示，在第一引線電極18的表面形成有V字槽50。V字槽50位于第一壁部26的正下方。實施方式2的半導(dǎo)體裝置10中，除第一引線電極18及第一壁部26之外，與實施方式1相同。
如圖7A～圖7C所示，第一壁部26在第一引線電極18的表面上橫切，用兩端與殼體12的側(cè)壁38結(jié)合。在實施方式2中，在第一引線電極18的表面形成有V字槽50，在該V字槽50上形成有第一壁部26。該V字槽50優(yōu)選沿將小片接合區(qū)域22和引線接合區(qū)域24之間區(qū)分的第一壁部26形成。即，V字槽50與第一壁部26將第一引線電極18的表面區(qū)域分成小片接合區(qū)域22和引線接合區(qū)域24。若有這樣的V字槽50，則即使小片接合用粘接劑的粘接劑成分通過第一引線電極18和第一壁部26的界面浸入引線接合區(qū)域24，其也不會貯留在V字槽50的凹部并進(jìn)一步浸入。即，由于第一壁部26的正下方具備V字槽50，從而能夠可靠地防止粘接劑成分浸入引線接合區(qū)域24。
另外，通過將第一壁部26的截面積增大相當(dāng)于V字槽50的量，從而第一壁部26的強(qiáng)度增加。而且，第一壁部26的截面積的增加使壁部26和殼體22的側(cè)壁38的結(jié)合強(qiáng)度也增加。由于結(jié)合強(qiáng)度的增加，從而第一壁部26和第一引線電極18表面的粘附性提高，由此，對抑制粘接劑成分通過第一引線電極18和第一壁部26的界面浸入引線接合區(qū)域24是有效的。
該V字槽50有利于第一壁部26的形成。在相當(dāng)于圖3B的工序中，在將成形材料68注入澆鑄金屬模56、58時也會實現(xiàn)有利的效果。即，如圖7C所示，在向上側(cè)的澆鑄金屬模56的槽70中注入成形材料68而形成第一壁部26時，若不形成V字槽50，則成形材料68如箭頭f1及f2那樣從窄的部分注入。與之相對，在形成V字槽50時，可如箭頭f3及f4那樣從寬的開口注入，從而便于進(jìn)行充填。這樣，若第一引線電極18在第一壁部26的正下方位置具有V字槽50，則容易向槽70中充填成形材料68，從而不容易產(chǎn)生第一壁部26充填不充分而局部產(chǎn)生缺陷等問題。這樣，當(dāng)設(shè)置與第二引線電極20相比不容易形成的第一引線電極18時，由于第一引線電極18具有V字槽50，從而第一引線電極18容易形成，在這一點上，實施方式2也是有利的。
形成于第一引線電極18表面的V字槽50可換為其它截面形狀的槽。例如可形成正方形、梯形等矩形、三角形及五角形等多邊形、半圓形、或半橢圓形等各種截面形狀的槽。特別是界面V字狀的V字槽50，由于可用簡單的器具擠壓成形，且粘接劑成分的防侵入效果也高，因而優(yōu)選。
另外，圖7A所示的半導(dǎo)體裝置10中，配置有半導(dǎo)體元件28的小片接合區(qū)域22被第一壁部26及第二壁部34、和殼體12的側(cè)壁28包圍周圍。在這種半導(dǎo)體裝置10中，若只向該圍成的小片接合區(qū)域22內(nèi)滴下樹脂，則可只在半導(dǎo)體元件28的周圍選擇性地形成樹脂層。例如在半導(dǎo)體元件28使用半導(dǎo)體發(fā)光元件時，若只是小片接合區(qū)域22形成透光性樹脂含有熒光體的預(yù)敷層，則可只在半導(dǎo)體發(fā)光元件的附近配置熒光體。
(實施方式3)在實施方式1中，形成切口部36，在實施方式2中，形成V字槽50。實施方式3的半導(dǎo)體裝置如圖8A～圖8B所示，在第一引線電極18上同時形成切口部36和V字槽50。除此以外，與實施方式1及2相同。另外，除也對切口部36及V字槽50的詳細(xì)方式如下說明之外，與實施方式1及2相同。
如圖8A～8C所示，第一壁部26在第一引線電極18的表面上橫切，用兩端與殼體12的側(cè)壁38結(jié)合。
在實施方式3中，在第一引線電極18的緣部181，與形成第一壁部26的位置重合，形成有矩形的切口部36。由此，與實施方式1的切口部36相同，第一壁部26和第一引線電極18表面的粘附性提高，得到抑制粘接劑成分通過第一壁部26和第一引線電極18的界面漏入的效果。
另外，在實施方式3中，在第一引線電極18的表面形成有V字槽，在該V字槽50上形成有第一壁部26。該V字槽50優(yōu)選沿將小片接合區(qū)域22和引線接合區(qū)域24之間區(qū)分的第一壁部26形成。即，V字槽50與第一壁部26一起將第一引線電極18的表面區(qū)域分成小片接合區(qū)域22和引線接合區(qū)域24。由此，與實施方式2的V字槽50相同，由于第一壁部26的正下方具備V字槽50，從而能夠可靠地防止粘接劑成分浸入引線接合區(qū)域24。
而且，在實施方式3中，由于V字槽50的一端501與切口部36連接，故在相當(dāng)于圖3B的工序中將成形材料68注入澆鑄金屬模56、58內(nèi)時，實現(xiàn)極其有利的效果。
首先，圖8C的箭頭f1(圖中左側(cè))及箭頭f2及f4(圖中右側(cè))表示成形材料68流過用于形成第一壁部26的澆鑄金屬模56的槽70的路徑。通過切口部36，可知箭頭f2及f4的流路的寬度比箭頭f1的寬。由于第一壁部26的高度降低到不妨礙引線接合的程度，故與其重合，槽70的空間也窄。因此，難以向槽70中充填成形材料，當(dāng)使用粘度高的成形材料時，可能局部的充填不充分。但是，通過設(shè)置切口部36，充填流路加寬，從而容易進(jìn)行成形材料68的充填。
而且，通過箭頭f2及f4的流路的成形材料68從通過V字槽50加寬的開口朝槽70的內(nèi)部流入，因此，與沒有V字槽50的情況相比，容易進(jìn)行充填。
這樣，通過設(shè)置切口部36和V字槽50，并將切口部36和V字槽50連接，與實施方式1及2相比，也具有更容易對第一壁部26的充填的優(yōu)點。
相反，第一引線電極18中位于第一壁部26正下方的部分的寬度因切口部36而變窄，且因V字槽50而薄壁化，因此，產(chǎn)生強(qiáng)度比其它部分低的問題。若制造中途對引線電極18的前端施加應(yīng)力，則也有其可能沿V字槽50彎曲或進(jìn)一步被切斷的危險性。
因此，在實施方式3中，通過使V字槽50的另一端502在第一引線電極的緣部182的跟前成為終端，抑制第一引線電極18的強(qiáng)度極度降低。但是，V字槽50的另一端502到達(dá)第一引線電極的緣部182在充填成形材料68方面是有利的，因此，在第一引線電極18的強(qiáng)度足夠，且彎曲及切斷的可能性小時，優(yōu)選將另一端502延長至端部182。
(實施方式4)圖9A～圖9C是實施方式3的半導(dǎo)體裝置10，其具備具有凹部14的殼體12、和在凹部14的底部16露出的第一引線電極18及第二引線電極20。第一引線電極18具有小片接合區(qū)域22和引線接合區(qū)域24，這些區(qū)域在第一引線電極18的表面通過橫切第一引線電極18配置的第一壁部26區(qū)分出來。第二引線電極26不具備小片接合區(qū)域，只由引線接合區(qū)域24’構(gòu)成。第二壁部34在第一引線電極18和第二引線電極20之間突出。第一及第二壁部26、34與殼體12一體形成。半導(dǎo)體元件28的襯底側(cè)通過小片接合用的由粘接劑構(gòu)成的粘接層30固定于小片接合區(qū)域22，進(jìn)而半導(dǎo)體側(cè)形成的電極通過導(dǎo)電線32、32與引線接合區(qū)域24、24’連接。另外，該半導(dǎo)體裝置10具備保護(hù)過剩的電流通過半導(dǎo)體元件28的保護(hù)元件52，該保護(hù)元件通過粘接劑在小片接合區(qū)域22上小片接合。
實施方式4中，第一壁部26和第二壁部34連接而一體形成。第一及第二壁部26、34形成為粘接劑成分不會從小片接合區(qū)域22漏入引線接合區(qū)域24、24’，且不妨礙導(dǎo)電性32、32’的引線接合的高度。就壁部26、34而言，若能夠防止粘接劑成分的漏入，而且，不妨礙導(dǎo)電性的引線接合，則其也可以為任意形狀，如圖9A～圖9C所示，除截面矩形之外，例如還可以為截面三角形、截面梯形、截面半圓形或截面半橢圓形等具有各種截面形狀的方式。
如圖9A～圖9C所示，第一壁部26在第一引線電極18的表面上橫切，直接延伸到殼體12的側(cè)壁38。在實施方式4中，在第一引線電極18上形成有圓形的貫通孔36’，經(jīng)由該貫通孔36’將第一壁部26和殼體12的底部40強(qiáng)力地結(jié)合。通過形成這樣的貫通孔36’，第一壁部26和第一引線電極18表面的粘附性提高，能夠更有效地防止接合樹脂通過第一壁部26和第一引線電極18的界面漏入。
另外，第二壁部34經(jīng)由第一引線電極18和第二引線電極20之間與殼體12的底部40連接，另外，第二壁部34的兩端也延伸到殼體12的側(cè)壁38。因此，殼體凹部內(nèi)的第一引線電極18和第二引線電極20之間被第二壁部34完全分離。
在第一引線電極18上，與形成第一壁部26的位置重合，形成貫通孔36’。從圖9A～圖9C可知，通過形成貫通孔36’，第一壁部26的中央附近與殼體12的底部40連接。由此，第一壁部26的強(qiáng)度增加，還可將第一壁部26更加地粘附在第一引線電極18的表面。另外，粘附性的提高對防止粘接劑成分通過第一引線電極18和第一壁部26的界面浸入引線接合區(qū)域24是有效的。另外，該切口部36具有在形成第一壁部26時容易進(jìn)行成形材料的注入，且不容易產(chǎn)生第一壁部26充填不充分而局部產(chǎn)生缺陷等問題。
另外，在實施方式4中，由于是具備寬度寬的第一引線電極18的半導(dǎo)體裝置，故即使形成由貫通第一引線電極18的孔部構(gòu)成的貫通孔36’，也可以維持第一引線電極18的強(qiáng)度。在寬度寬的第一引線電極18中，與實施方式1中在緣部形成的切口部36相比，優(yōu)選形成在第一引線電極18的緣部之外作為貫通孔形成的貫通孔36’，通過第一壁部26和殼體12的底部40的結(jié)合，其也起到抑制第一引線電極18漂浮的所謂的錨栓孔功能。
貫通孔36’在圖9A～圖9C中被切為長圓形，但不限于此，例如也可以切成正方形、長方形、梯形等矩形、三角形及五角形等多角形、或橢圓形等各種形狀。另外，圖示的貫通孔36’的直徑優(yōu)選大至第一壁部26的寬度以上。這是由于如下理由。
在向用于形成第一壁部26的澆鑄金屬模56的槽70內(nèi)充填成形材料68時，從貫通孔36’注入的成形材料68在槽70的長度方向較容易流動，但在寬度方向不容易流動。而且，該容易流動的傾向在槽70的高度小時更顯著。在本發(fā)明中，由于將第一壁部26設(shè)為不妨礙導(dǎo)電性32的引線接合的程度的水平，故從貫通孔36’流入的成形材料68在槽70的寬度方向極其難以流動。其結(jié)果是，在貫通孔36’的附近的特別是第一壁部26的寬度方向，可能會產(chǎn)生成形材料68未充填的缺陷。對此，若使貫通孔36’的直徑比第一壁部26的寬度大，則從貫通孔36’注入的成形材料68一開始就完全充填到第一壁部26的寬度，因此，不會產(chǎn)生成形材料68未充填的問題。
但是，在成形材料68的潛入良好，能夠充分地對整個槽70充填成形材料8時，即使使貫通孔36’的直徑比第一壁部26的寬度小也是沒有問題的。
另外，如實施方式2，也可以在第一引線電極18的表面形成V字槽50。V字槽優(yōu)選在第一壁部26的正下方且沿第一壁部26形成。通過形成V字槽，即使小片接合用粘接劑的粘接劑成分通過第一引線電極18和第一壁部26的界面向引線接合區(qū)域24方向浸入，其也不會貯留預(yù)V字槽的凹部而進(jìn)一步浸入。
而且，就V字槽而言，由于在形成第一壁部26時通過V字槽將成形材料注入第一壁部26，故可充分地進(jìn)行充填。因此，由于其體積小且注入口也窄，故即使是難以充填成形材料的第一壁部26，也不容易產(chǎn)生充填不充分而進(jìn)一步產(chǎn)生局部缺陷等問題。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置10優(yōu)選向殼體12的凹部14充填樹脂，保護(hù)固定于凹部14內(nèi)的半導(dǎo)體元件28不受外部環(huán)境影響。特別是在半導(dǎo)體元件28為半導(dǎo)體發(fā)光元件時，若充填的樹脂選擇透光性樹脂，則可取出光。另外，在想要發(fā)出與半導(dǎo)體發(fā)光元件28的發(fā)光色不同的顏色時，可通過向透光性樹脂中混入熒光體來變換發(fā)光波長。
實施方式4的半導(dǎo)體裝置10的形狀與實施方式1的半導(dǎo)體裝置10極其不同，但通過使用適宜的引線架和澆鑄金屬模，可用相同的制造方法成形。
(最佳材料)適用于實施方式1～4的半導(dǎo)體裝置10的各構(gòu)成部件的材料如下詳述。
(第一及第二引線電極18、20、第一及第二外部電極78、80)第一引線電極18、第二引線電極20、第一外部電極78及第二外部電極80都由同一導(dǎo)電性材料形成，從加工性及強(qiáng)度的觀點看，優(yōu)選由鐵、銅、摻鐵的銅、摻錫的銅及電鍍了銅、金、銀的鋁、鐵、銅等形成。
(殼體12及壁部26、34)殼體12及壁部26、34的成形材料流入可使用液晶聚合物、聚鄰苯二酰胺樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等熱塑性樹脂。特別是含有聚鄰苯二酰胺樹脂這種高溶點結(jié)晶的半結(jié)晶性聚合物樹脂由于其表面能量大，且與充填到殼體12的凹部14內(nèi)的密封樹脂的粘附性優(yōu)良，因此是優(yōu)選的樹脂。由此，在將密封樹脂充填并固化的工序中，殼體和密封樹脂的界面難以在樹脂冷卻過程中剝離。另外，若將半導(dǎo)體發(fā)光元件用在半導(dǎo)體元件28來制造半導(dǎo)體發(fā)光裝置10，則也可以在成形材料中混合氧化鈦等白色顏料等，提高殼體12的反射率。
(粘接層30)粘接層30由小片接合用粘接劑形成，可使用環(huán)氧樹脂、硅樹脂等絕緣性粘接劑、及銀糊劑等導(dǎo)電性粘接劑。
在本發(fā)明中，由于具備壁部，故也可以使用含有目前不常使用的環(huán)氧樹脂這種表面張力低的粘接劑成分的粘接劑。
(導(dǎo)電線32)作為引線接合用的導(dǎo)電線32，例如可使用金線、銅線、白金線、鋁線等金屬及它們的合金構(gòu)成的金屬制的結(jié)合線。
(樹脂44)作為適于用于密封凹部14的樹脂的材料，列舉有硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂、尿素樹脂、氟樹脂、及至少含有一種以上的上述樹脂的復(fù)合樹脂等耐候性優(yōu)良的樹脂。另外，也可以使用玻璃、硅膠等耐光性優(yōu)良的無機(jī)物代替樹脂44。由于這些樹脂及無機(jī)物具有透光性，故在制造半導(dǎo)體發(fā)光裝置10時也適用。
另外，在制造白色的半導(dǎo)體發(fā)光裝置10時，半導(dǎo)體元件28使用藍(lán)色發(fā)光二極管，最好使熒光體的粒子分散到透光性樹脂44中。作為熒光體，吸收藍(lán)色光，發(fā)出黃色光的稀土類熒光體(例如YAG類熒光體)最佳。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其具備具有一對電極的半導(dǎo)體元件；具備容納所述半導(dǎo)體元件的凹部的殼體；在所述凹部的底面露出的第一引線電極及第二引線電極；將所述半導(dǎo)體元件小片接合在所述第一引線電極的粘接層；將所述半導(dǎo)體元件的所述一對電極和所述第一引線電極及所述第二引線電極分別引線接合的導(dǎo)電線，其特征在于，所述殼體在所述凹部底面具備以將所述第一引線電極的表面分成小片接合區(qū)域和引線接合區(qū)域的方式橫切設(shè)置的至少一個壁部，所述第一引線電極至少在所述壁部的正下方具備將所述第一引線電極的緣部切除而形成的切口部，所述壁部和所述殼體的底部通過所述切口部連接。
2.一種半導(dǎo)體裝置，其具備具有一對電極的半導(dǎo)體元件；具備容納所述半導(dǎo)體元件的凹部的殼體；在所述凹部的底面露出的第一引線電極及第二引線電極；將所述半導(dǎo)體元件小片接合在所述第一引線電極的粘接層；將所述半導(dǎo)體元件的所述一對電極和所述第一引線電極及所述第二引線電極分別引線接合的導(dǎo)電線，其特征在于，所述殼體在所述凹部底面具備以將所述第一引線電極的表面分成小片接合區(qū)域和引線接合區(qū)域的方式橫切設(shè)置的至少一個壁部，所述第一引線電極至少在所述壁部的正下方具備形成于所述第一引線電極的貫通孔，所述壁部和所述殼體的底部通過所述貫通孔連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在所述第一引線電極的表面的所述壁部的正下方還設(shè)有槽部，所述槽部沿所述壁部延伸，并且所述壁的底部與所述槽部卡合。
4.一種半導(dǎo)體裝置，其具備具有一對電極的半導(dǎo)體元件；具備容納所述半導(dǎo)體元件的凹部的殼體；在所述凹部的底面露出的第一引線電極及第二引線電極；將所述半導(dǎo)體元件小片接合在所述第一引線電極的粘接層；將所述半導(dǎo)體元件的所述一對電極和所述第一引線電極及所述第二引線電極分別引線接合的導(dǎo)電線，其特征在于，所述殼體在所述凹部底面具備以將所述第一引線電極的表面分成小片接合區(qū)域和引線接合區(qū)域的方式橫切設(shè)置的至少一個壁部，在所述第一引線電極的表面的所述壁部的正下方設(shè)有槽部，所述槽部沿所述壁部延伸，并且所述壁部的底部與所述槽部卡合。
5.一種半導(dǎo)體裝置，其具備具有一對電極的半導(dǎo)體元件；具備容納所述半導(dǎo)體元件的凹部的殼體；在所述凹部的底面露出的第一引線電極及第二引線電極；將所述半導(dǎo)體元件小片接合在所述第一引線電極的粘接層；將所述半導(dǎo)體元件的所述一對電極和所述第一引線電極及所述第二引線電極分別引線接合的導(dǎo)電線，其特征在于，所述殼體在所述凹部底面具備以將所述第一引線電極的表面分成小片接合區(qū)域和引線接合區(qū)域的方式橫切設(shè)置的至少一個壁部，在所述第一引線電極的緣部，至少在所述壁部的正下方具備切口部，所述壁部和所述殼體的底部通過所述切口部連接，在所述第一引線電極的表面的所述壁部的正下方設(shè)有沿所述壁部延伸的槽部，所述槽部的一端延伸到所述第一引線電極的緣部，與所述切口部連接，所述槽部的另一端在所述第一引線電極的緣部的跟前成為終端，所述底部與所述槽部卡合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置，其具有防止小片接合用粘接劑漏出到引線接合區(qū)域的功能。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置具備具有一對電極的半導(dǎo)體元件(28)；具備容納半導(dǎo)體元件(28)的凹部(14)的殼體(12)；在凹部(14)的底面露出的第一引線電極(18)及第二引線電極(20)；將半導(dǎo)體元件(28)小片接合在第一引線電極(18)的粘接層(30)；將半導(dǎo)體元件的一對電極和第一及第二引線電極(18、20)分別引線接合的導(dǎo)電線(32)，殼體(12)在凹部(14)底面具備按照將第一引線電極(18)的表面區(qū)域分成小片接合區(qū)域(22)和引線接合區(qū)域(24)橫切的方式設(shè)置的壁部(26)，第一引線電極(18)至少在壁部(26)的正下方具備將第一引線電極(18)的緣部切口的切口部(36)，壁部(26)和殼體(12)的底部通過切口部(36)連接。
文檔編號H01L23/498GK101060103SQ20071008983
公開日2007年10月24日 申請日期2007年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月19日
發(fā)明者山本才氣, 新居育也, 宇川宏明 申請人:日亞化學(xué)工業(yè)株式會社