JP2012084810A - Led素子用リードフレーム基板及び発光素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】LEDチップ10が搭載されるパッド2aを有するLEDチップ搭載部2、及びLEDチップ10と電気的に接続されるリード3aを有する電気的接続エリア部3を備えてなるリードフレーム1と、LEDチップ搭載部2及び電気的接続エリア部3のめっき領域を除く周囲のリードフレーム1の部位を覆う樹脂パッケージ4と、めっき領域の周囲を取り囲むようにして樹脂パッケージ4に形成されLEDチップ10が発する光を外部に向け反射するリフレクター部5とを備え、リフレクター部5の内周縁部5aと対向するLEDチップ搭載部2及び電気的接続エリア部3の各上面箇所に溝2b,3bをそれぞれ形成し、この各溝に樹脂パッケージと同材質の樹脂を充填して樹脂層6を形成した。
【選択図】図3
Description
このようなリフレクター部は、形成方法によってその構成が異なる。また、LED素子から発せられた光を外部に多く放出するべく、リフレクター部の反射面にめっき加工を施したものや、あるいは高反射性を有するセラミックインクを塗布したものがある。
しかし、樹脂充填後にLEDチップ搭載部及び電気的接続エリア部にめっき皮膜を形成することはLEDチップの光を効率的に外部に放出させるリフレクター部によって、めっき液の循環が阻害されてしまいリフレクター周辺部のLEDチップ搭載部及び電気的接続エリア部に、めっき皮膜の未着や膜厚のバラつきが生じ、LEDチップ実装後の信頼性が懸念されている。
本発明にかかるLED素子用リードフレーム基板の実施の形態1について、図1〜図5を参照して詳細に説明する。
リードフレーム1は、図1〜5に示すように、LEDチップ10を搭載するために1乃至複数箇所に形成されたパッド2aを有するLEDチップ搭載部2と、LEDチップ10との電気的接続を行うためのリード3aが形成された電気的接続エリア部3を有している。
また、LEDチップ搭載部2のパッド2aと該パッド2aの周辺領域及び電気的接続エリア部3のリード3aと該リード3aの周辺領域にめっきされためっき領域を構成する。
なお、LEDチップ搭載部2と電気的接続エリア部3とは、パッケージング用の樹脂材4aによって電気的及び構造的に離間されている。
また、LED素子用リードフレーム基板Aでは、図1〜図3に示すように、リードフレーム間を連結するタイバー8が埋め込まれている。このタイバー8は、リードフレームへのハーフエッチングによって表裏面の面積が異なっている。これにより、樹脂パッケージ4をリードフレーム1から脱落しないように保持することが可能になる。
このような樹脂層6は、リフレクター部5の内周縁部5aと対向するLEDチップ搭載部2及び電気的接続エリア部3の上面箇所に内周縁部5aの全周に亘りハーフエッチングで形成された溝2b,3bを設け、この溝2b,3bに、パッケージング時に樹脂パッケージ4と同一の樹脂材を充填することにより形成される。
また、前記溝2b,3bの幅t3も、溝2b,3bへの充填樹脂に用いられるフィラーの最大粒径の1.5倍以上に設定されている。したがって、パッド2aにLEDチップ10が搭載可能であり、なおかつLEDチップ10とリード3aがワイヤーボンディングによって電気的に接続可能な範囲でハーフエッチングによって設ける溝2b,3bの範囲を適宜設定することが可能である。
また、本実施の形態においては、樹脂パッケージ4に用いられるフィラーの最大粒径が50μmであることら、樹脂層6の深さと幅をフィラーの最大粒径の1.5倍である75μm以上で設計している。
また、樹脂パッケージ4に用いられる添加剤は、SiO2、TiO2、Al2O3、酸化ジルコニウム、セラミック材、又は混合物などの微粒子が用いられており、添加剤の混合比率は設定することで、90〜96%程度の高い反射特性を得ることができる。
まず、鉄―ニッケル等の合金または、銅―ニッケル―錫等の金属合金からなる金属板材の表面に、フォトレジストを塗布して、フォトレジスト層を形成する。次いで、パッド2aを有するLEDチップ搭載部2及びリード3aを有する電気的接続エリア部3を形成するための所定のパターンを有するパターン露光用フォトマスクを介してフォトレジスト層にパターンを露光し、次いで、フォトレジスト層を現像し、必要に応じて硬膜処理を行う。これにより、LEDチップ10を搭載するLEDチップ搭載部2及びLEDチップ10と電気的に接続を行う電気的接続エリア3となる部分を残してフォトレジストを現像除去する。これにより、パッド2aを有するLEDチップ搭載部2及びリード3aを有する電気的接続エリア部3が形成される。
上記工程では、樹脂層6用の溝2b、3bを形成するためのレジストパターンもLEDチップ搭載部2及び電気的接続エリア部3の上面箇所に同時に形成される。
上記工程において、エッチング加工処理によって形成された貫通穴は、モールド時に充填される樹脂パッケージ4を保持するためにテーパーが付けられている。次いで、リードフレームに以下の例に記す一連の樹脂モールド加工を行う。
金型は、図6に示すように、蓋となる上金型40と、溶融する樹脂パッケージ4を注入する注入口42及び該注入口42と連通しリードフレーム1(多面付けリードフレーム)が装填可能な凹部43を内部空間とする下金型41との2枚構成とし、下金型41の凹部43にリードフレーム1(多面付けリードフレーム)を装填した後、上金型40を下金型41に重ね合わせて型締めする。
また、図3及び図4においては、タイバー8は樹脂パッケージ4を保持するためにハーフエッチングによって樹脂パッケージ4内に収まる構造となっている。タイバー8の切断時期は、LEDチップの搭載後、または、樹脂モールド後が挙げられるが、必要に応じ適宜設定してよい。また、上述した説明では、エッチング加工は、表裏の面に各々1回ずつ行っているが、表裏から同時に行う1回のエッチングで金属板材にエッチング加工を行ってもよい。
この実施の形態に示すリードフレームのLEDチップ搭載部2および電気的接続エリア部3とを、その表裏面を同一平面とする1単位フレームとしている。この1単位フレームは、枚葉状あるいは帯状の金属板材に、複数の1単位フレームを互いに縦横方向に多面付け配列した多面付けリードフレーム成形体MLを用いて製造される。
その後、多面付けされたLED素子用リードフレームを1単位毎にタイバー8の部分から切断する。これにより、図9に示すように切り離された1単位フレームが得られる。
なお、LED素子用リードフレームの切断時期は、樹脂モールド後に限るものではなく、LEDチップの搭載後や透明封止樹脂の形成後など、適宜設定して構わない。
次に、本発明の実施の形態2について図10を参照して説明する。
図10において、図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明すると、本実施の形態2に示すLED素子用リードフレーム基板Aは、金属合金製の板状の基材をフォトエッチング加工することにより形成された発光素子用のリードフレーム1と、発光素子を含むリードフレーム1をパッケージングする樹脂パッケージ4を備える。
リードフレーム1は、LEDチップ10を搭載するパッド2aを有するLEDチップ搭載部2と、LEDチップ10との電気的接続を行うためのリード3aが形成された電気的接続エリア部3を有している。
2……LEDチップ搭載部
2a……パッド
2b……溝
3……電気的接続エリア部
3a……リード
3a……溝
4……樹脂パッケージ
5……リフレクター部
5a……内周縁部
6……樹脂層
7……貫通穴
8……タイバー
9……透明樹脂
10……LEDチップ
40……上金型
41……下金型
42……注入口
43……凹部
A……LED素子用リードフレーム基板
ML……多面付けリードフレーム成形体
W……ボンディングワイヤー
Claims (7)
- LEDチップが搭載されるパッドを有するLEDチップ搭載部と、及び前記LEDチップ搭載部と離間して配置され前記LEDチップに電気的に接続されるリードを有する電気的接続エリア部とを有してなるリードフレームと、
前記LEDチップ搭載部の前記パッドと該パッドの周辺領域及び前記電気的接続エリア部の前記リードと該リードの周辺領域にめっきされためっき領域と、
前記めっき領域を除いた前記めっき領域の周囲の前記リードフレームの部位を覆う樹脂パッケージと、
前記めっき領域の周囲に位置する前記樹脂パッケージ部分に形成され前記LEDチップから発する光を外部に向け反射するリフレクター部とを備え、
前記リードフレーム側に位置する前記リフレクター部の内周縁部と対向する前記LEDチップ搭載部及び前記電気的接続エリア部の各上面箇所に溝が前記内周縁部に沿ってそれぞれ形成され、
前記各溝に前記樹脂パッケージと同材質の樹脂を充填して樹脂層を形成した、
ことを特徴とするLED素子用リードフレーム基板。 - 前記樹脂パッケージの樹脂と前記溝に充填された樹脂層の樹脂が互いに連結されていることを特徴とする請求項1記載のLED素子用リードフレーム基板。
- 前記樹脂パッケージの成形樹脂材及び前記溝に充填される樹脂材に高い反射特性を有するフィラーが添加されていることを特徴とする請求項1または2記載のLED素子用リードフレーム基板。
- 前記溝の深さと幅は、該溝に充填される樹脂材に添加されたフィラーの最大粒径以上であることを特徴とする請求項1乃至3に何れか1項記載のLED素子用リードフレーム基板。
- 前記溝はハーフエッチングにより形成されることを特徴とする請求項1乃至4に何れか1項記載のLED素子用リードフレーム基板。
- 前記めっき領域上で記リフレクター部の内側は透明樹脂を充填することで封止されていることを特徴とする請求項1乃至5に何れか1項記載のLED素子用リードフレーム基板。
- LEDチップと、
請求項1乃至6の何れか1項記載のLED素子用リードフレーム基板と、
を備えることを特徴とする発光素子。
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