CN100452380C - 表面安装型半导体器件及其引线架结构 - Google Patents

表面安装型半导体器件及其引线架结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种采用简单结构来提高各引线架的散热性并降低成形时的应力的表面安装型半导体器件及其引线架结构。表面安装型半导体器件(10)包含：一对引线架(11，12)，以一端相互对置的状态隔开间隔靠近设置；裸芯片(13)，安装在一个引线架的一端侧的芯片安装部(11b)，并与另一个引线架的一端侧的连接部引线接合；以及外壳(14)，其镶嵌成型在两个引线架的一端侧；通过成形将各引线架整形为沿着外壳的侧面和下面延伸而并形成表面安装用的端子部；上述各引线架至少在通过成形而折弯的区域内形成薄的厚度，并且，为了提高散热效果，在其他区域内形成厚的厚度。

Description

表面安装型半导体器件及其引线架结构
技术领域
本发明涉及一种在设置于基板上的引线架上装载裸芯片的表面安装型半导体器件及其引线架结构。
背景技术
以往，作为这种表面安装型半导体器件，表面安装型LED例如象图4至图6所示那样构成。
即，在图4和图5中，表面安装型LED1由以下部分构成：一对引线架2、3；安装在其中一个引线架2上的LED芯片4；镶嵌成型在上述引线架2、3上的空心灯壳5；以及填充在该灯壳5的空心部5a内的密封树脂6。
上述引线架2、3分别由导电性材料，例如铁类或铜类金属构成，并具有在上述灯壳5的下面和侧面露出的表面安装用的端子部2a、3a。
其中一个引线架2在灯壳5的中央区域内，还具有在空心部5a内露出的芯片安装部2b，而另一个引线架3具有与上述芯片安装部2b相邻并在灯壳5的空心部5a内露出的连接部3b。
而且，上述引线架2、3的芯片安装部2b和连接部3b相互靠近，并按照例如约0.2mm以下的间隔对置。
此处，通过成形，分别在芯片安装部2b和连接部3b上形成上述端子部2a、3a。
上述LED芯片4的底面与引线架2的芯片安装部2b小片接合，而上述LED芯片4的表面(图4的上面)通过金线4a，与相邻的另一个引线架3的连接部3b引线接合。
上述灯壳5使用例如树脂镶嵌成型在上述引线架2、3上，并具有向上方开放的空心部5a。这样，灯壳5的该空心部5a的内面构成LED芯片4的反射框。
在该空心部5a内，露出前述引线架2的芯片安装部2b和引线架3的连接部3b。
上述密封树脂6由硅类的热固性树脂等构成，其填充并固化在灯壳5的空心部5a内。
而且，在填充和固化密封树脂6后，通过进行引线架2、3的成形加工，形成端子部2a、3a。
在制造这种结构的芯片LED1时，有时要从平板材料尽量多地获得各引线架2、3，如图5所示，各引线架2、3具有复杂的形状。因此，不是将引线架2、3分别设置在成形模具内来对灯壳5进行镶嵌成型，而是将相互一体形成的引线架2、3设置在成形模具内来对灯壳5进行镶嵌成型。
这样，不必将上述引线架2、3分别正确地定位在成形模具内，只要将一体的引线架2、3定位在成形模具内，就可以将引线架2、3相互正确地定位。
根据这样制造的芯片LED1，当从引线架2、3的端子部2a、3a向LED芯片4施加驱动电压时，LED芯片4发光，该光被灯壳5的空心部5a的内面发射，同时，该光通过密封树脂6出射到外部，向上方照射。
另外，在这种结构的芯片LED1中，一旦决定了产品尺寸，则一定程度上决定了引线架2、3的面积，同时，考虑到密封树脂6和灯壳5的密合性，优选的是使上述引线架2、3的面积尽量小。
因此，为了提高各引线架2、3的散热性，可以考虑通过如图6所示增大厚度而不增大面积，来增大各引线架2、3的体积。
然而，如果使各引线架2、3的厚度增大，则在成形时，由于较大的应力从各引线架2、3作用于灯壳5，有可能使灯壳5发生开裂等损伤。
并且，由于引线架制造上的原因，必须使各引线架2、3的相互对置的端面的间隔大于等于各引线架2、3的厚度，因而导致LED1的封装大型化。
这种问题不限于上述表面安装型LED，在工作时伴随发热的例如半导体激光元件或各种IC等其他表面安装型半导体器件也存在同样的问题。
发明内容
由于以上的问题，本发明的目的是提供一种通过简单的结构来提高各引线架的散热性，并降低成形时的应力的表面安装型半导体器件及其引线架结构。
根据本发明的第一结构，上述目的是通过具有以下特征的表面安装型半导体器件来实现的，其包含：一对引线架，以一端相互对置的状态隔开间隔设置；裸芯片，安装在其中一个引线架的一端侧的芯片安装部上，并与另一个引线架的一端侧的连接部引线接合；外壳，其被镶嵌成型以使其覆盖两个引线架的相互对置的一端侧；以及填充在所述外壳的中空部并覆盖所述裸芯片和所述引线的密封树脂，通过成形将各引线架整形为沿着外壳的侧面和下面延伸而形成表面安装用的端子部，上述各引线架，其表面侧由平坦面构成，并且至少在从所述外壳导出的、位于所述外壳外部的通过成形而折弯的区域内形成里面侧薄的厚度，而在其他区域内形成里面侧厚的厚度，以提高散热效果，其中，所述表面侧是相对于所述外壳的表面侧，所述里面侧是所述外壳的里面侧。
根据本发明的表面安装型半导体器件，优选的是，上述各引线架在相互对置的端面的区域内，在里面侧形成薄的厚度。
根据本发明的表面安装型半导体器件，优选的是，上述各引线架在相互对置的端面的区域内，在里面侧具有台阶部。
根据本发明的表面安装型半导体器件，优选的是，上述各引线架在相互对置的端面的区域内，在里面侧具有倾斜部。
根据本发明的第二结构，上述目的是通过以下的表面安装型半导体器件的引线架结构来实现的，该引线架结构由以一端相互对置的状态隔开间隔靠近设置的一对引线架组成，其中，将裸芯片安装在其中一个引线架的一端侧的芯片安装部上，将该裸芯片与另一个引线架的一端侧的连接部引线接合，将外壳镶嵌成型以使其覆盖两个引线架的一端侧，具有填充在所述外壳的中空部并覆盖所述裸芯片和所述引线的密封树脂，并通过成形将各引线架整形为沿着外壳的侧面和下面延伸而形成表面安装用的端子部，其特征在于，上述各引线架，其表面侧由平坦面构成，至少在从所述外壳导出的通过成形而折弯的区域内形成里面侧薄的厚度，而在其他区域内形成里面侧厚的厚度，以提高散热效果。
根据本发明的表面安装型半导体器件的引线架结构，优选的是，上述各引线架在相互对置的端面的区域内，在里面侧形成薄的厚度。
根据本发明的表面安装型半导体器件的引线架结构，优选的是，上述各引线架在相互对置的端面的区域内，在里面侧具有台阶部。
根据本发明的表面安装型半导体器件的引线架结构，优选的是，上述各引线架在相互对置的端面的区域内，在里面侧具有倾斜部。
根据上述第一和第二结构，在各引线架的外壳的侧面和下面露出的部分通过该半导体器件的表面安装与安装基板上的连接焊区连接。
而且，通过从两个引线架向裸芯片供电，使裸芯片工作。
在该情况下，通过使各引线架各自在整体上形成厚的厚度而增大其体积，因而，半导体器件的封装是小型的，即使在各引线架的面积较小的情况下，也能充分确保各引线架的体积。因此，提高了各引线架的散热效果，可高效率地散发装载于其中一个引线架的芯片安装部上的裸芯片工作时产生的热。
而且，由于各引线架通过成形而折弯的区域形成薄的厚度，因而在成形时产生的应力较小，可大幅度地降低镶嵌成型在各引线架上的外壳产生开裂等损伤的可能性。
上述各引线架在相互对置的端面的区域内，在里面侧形成薄的厚度的情况下，具体地说，上述各引线架在相互对置的端面的区域内，在里面侧具有台阶部或倾斜部的情况下，由于各引线架相互对置的端面的厚度减小，因而，即使确保大于等于该厚度的间隙，也能减小各引线架的相互对置的端面的间隔，能使该表面安装型半导体器件的封装进一步小型化。
这样，根据本发明的表面安装型半导体器件，通过使各引线架在整体上形成厚的厚度，可增大各引线架的体积，并提高散热性。
附图说明
图1是表示应用本发明的表面安装型LED的第一实施方式的结构的剖面图。
图2是表示应用本发明的表面安装型LED的第二实施方式的结构的剖面图。
图3是表示应用本发明的表面安装型LED的第三实施方式的结构的剖面图。
图4是表示以往的表面安装型LED的一例的结构的剖面图。
图5是图4的表面安装型LED的平面图。
图6是表示以往的表面安装型LED的另一例的结构的剖面图。
符号说明
10，20，30：表面安装型LED(表面安装型半导体器件)；11，12：引线架；11a，12a：端子部；11b：芯片安装部；12b：连接部；11c，12c：台阶部；11d，12d：倾斜部；13：LED芯片(裸芯片)；14：灯壳(外壳)；15：树脂模。
具体实施方式
以下，参照图1至图3对本发明的优选实施方式进行详细说明。
而且，由于以下所述的实施方式是本发明的优选的具体例，因而在技术上进行了各种优选的限定，但是，只要在以下说明中没有特别表示限定本发明的记载，本发明的范围就不限于这些方式。
实施例1
图1表示应用本发明的表面安装型LED的第一实施方式的结构。
在图1中，表面安装型LED10由以下部分构成：一对引线架11、12；安装在其中一个引线架11上的LED芯片13；镶嵌成型在上述引线架11、12上的作为外壳的空心灯壳14；以及填充在该灯壳14的空心部14a内的密封树脂15。
上述引线架11、12分别由导电性材料构成，例如由铁类或铜类金属构成，并具有在上述灯壳14的下面和侧面分别露出的表面安装用的端子部11a、12a。
而且，其中一个引线架11在灯壳14的中央区域内，具有在空心部14a内露出的芯片安装部11b，而另一个引线架12具有与上述芯片安装部11b相邻并在灯壳14的空心部14a内露出的连接部12b。
而且，通过成形，分别在芯片安装部11b和连接部12b上形成上述端子部11a、12a。
上述LED芯片13的底面与引线架11的芯片安装部11b小片接合，同时，上述LED芯片13的表面(图1的上面)通过金线13a，与另一个引线架12的末端的连接部12b引线接合。
上述灯壳14利用例如树脂被镶嵌成型在上述引线架11、12上，并具有向上方开放的空心部14a。这样，灯壳14的该空心部14a的内面构成LED芯片13的反射框。
而且，在该空心部14a内，露出前述引线架11的芯片安装部11b和引线架12的连接部12b的一部分。
上述密封树脂15由硅类的热固性树脂等构成，其填充并固化在灯壳14的空心部14a内。
而且，在填充和固化密封树脂15后，通过进行引线架11、12的成形加工，形成端子部11a、12a。
以上结构与图4和图5所示的以往的LED1大致相同，根据本发明实施方式的表面安装型LED10的不同点仅在于，各引线架11、12除了通过成形而折弯的区域以外，整体上形成厚的厚度。
根据本发明实施方式的表面安装型LED10具有上述结构，当从引线架11、12的端子部11a、12a向LED芯片13施加驱动电压时，LED芯片13发光，该光在灯壳14的空心部14a的内面反射，同时，该光通过密封树脂15出射到外部，向上方照射。
在该情况下，通过使各引线架11、12分别整体上形成厚的厚度，可增大其体积。这样，表面安装型LED10的封装是小型的，即使在各引线架11、12的面积较小的情况下，也能充分确保各引线架11、12的体积。
因此，各引线架11、12的散热效果提高，可高效率地散发装载于其中一个引线架11的芯片安装部11b上的LED芯片13工作时产生的热。
并且，由于各引线架11、12的通过成形而折弯的区域形成薄的厚度，因而在成形时产生的应力较小，可大幅度地降低镶嵌成型在各引线架11、12上的灯壳14发生开裂等损伤的可能性。
实施例2
图2表示应用本发明的表面安装型LED的第二实施方式的结构。
在图2中，由于表面安装型LED20的结构与图1所示的表面安装型LED10大致相同，因而，对相同结构要素标注相同符号，并省略其说明。
表面安装型LED20与图1所示的表面安装型LED10的不同点是：在各引线架11、12的相互对置的端面的区域内，在里面侧具有台阶部11c、12c，从而形成薄的厚度。
根据这种结构的表面安装型LED20，与图1所示的表面安装型LED10作用相同，并且各引线架11、12的相互对置的端面由于上述台阶部11c、12c而形成薄的厚度，从而可将它们的间隔减小到接近上述的薄的厚度。这样，表面安装型LED20的封装整体可进一步实现小型化。
实施例3
图3表示应用本发明的表面安装型LED的第三实施方式的结构。
在图3中，由于表面安装型LED30的结构与图2所示的表面安装型LED20大致相同，因而，对相同结构要素标注相同符号，并省略其说明。
表面安装型LED30与图2所示的表面安装型LED20的不同点是：在各引线架11、12的相互对置的端面的区域内，在里面侧，取代台阶部11c、12c而具有倾斜部11d、12d，由此形成薄的厚度。
根据这种结构的表面安装型LED30，与图2所示的表面安装型LED20作用相同，各引线架11、12的相互对置的端面由于上述倾斜部11d、12d而形成薄的厚度，从而可将它们的间隔减小到接近上述的薄的厚度。这样，表面安装型LED30的封装整体可进一步实现小型化。
在上述实施方式中，对把本发明应用于表面安装型LED10、20、30的情况作了说明，然而不限于此，显然，本发明也能应用于安装在引线架上并在工作时发热的IC等其他半导体器件。
根据本发明的半导体器件，通过使各引线架在除了通过成形而折弯的区域以外的区域形成厚的厚度，即使是相同面积，也能增大体积，提高散热效果。
此时，由于使各引线架通过成形而折弯的区域形成薄的厚度，可降低由成形产生的应力，不会产生镶嵌成型在各引线架内的外壳发生开裂等损伤，可应用于装载了例如IC或裸芯片等工作时发热的元件的半导体器件。

Claims (4)

1.一种表面安装型半导体器件，其特征在于，包含：
一对引线架，以一端相互对置的状态隔开间隔设置；
裸芯片，其安装在其中一个引线架的一端侧的芯片安装部上，并与另一个引线架的一端侧的连接部引线接合；
外壳，其被镶嵌成型以使其覆盖两个引线架的相互对置的一端侧；以及
填充在所述外壳的中空部并覆盖所述裸芯片和所述引线的密封树脂，
通过成形将各引线架整形为沿着外壳的侧面和下面延伸而形成表面安装用的端子部，
上述各引线架，其表面侧由平坦面构成，并且至少在从所述外壳导出的、位于所述外壳外部的通过成形而折弯的区域内形成里面侧薄的厚度，而在其他区域内形成里面侧厚的厚度，以提高散热效果，其中，所述表面侧是相对于所述外壳的表面侧，所述里面侧是所述外壳的里面侧。
2.根据权利要求1所述的表面安装型半导体器件，其特征在于，上述各引线架在相互对置的端面的区域内，在里面侧形成薄的厚度。
3.根据权利要求2所述的表面安装型半导体器件，其特征在于，上述各引线架在相互对置的端面的区域内，在里面侧具有台阶部。
4.根据权利要求2所述的表面安装型半导体器件，其特征在于，上述各引线架在相互对置的端面区域内，在里面侧具有倾斜部。
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