JP2574388B2 - 発光ダイオードおよびその電極の形成方法 - Google Patents

発光ダイオードおよびその電極の形成方法

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はリードレス型表面実装用発光ダイオードお
よびその電極の形成方法に関する。
従来の技術 従来の表面実装用発光ダイオードの構造を第７図
（ａ），（ｂ）の平面図，断面図に示す。前記発光ダイ
オードの製造方法をとしては、第７図（ｃ）に示すよう
に、まず、表面にNi/Agメッキを施したリードフレーム
１、１′にインサート成形により、高耐熱の熱可塑性樹
脂反射ケース２が形成される。
なお、このときの熱可塑性樹脂としては、表面実装時
の加熱に耐えるように熱変形温度が高い液晶ポリマー等
が使用されている。第７図（ａ），（ｂ）に示すよう
に、リードフレーム１に発光ダイオードチップ３を銀
（Ag）ペースト４により固定した後、金（Au）線５によ
りリードフレーム１′と結線される。この後、反射ケー
ス２の内部は発光ダイオードの保護、光の取り出し効率
の向上のために透明エポキシ樹脂６で封止される。反射
ケースの外部のリードフレーム部は、表面実装に対応す
るために、例えば、第７図（ａ），（ｂ）に示すような
形状にカット及びベンドが行われる。電極端子１′から
１へ数10mAの電流を流すことにより発光ダイオードチッ
プ３が発光し、可視発光ランプとして動作する。
発明が解決しようとする課題 しかし、前記発光ダイオードにおいてはリードフレー
ム1,1′と高耐熱性樹脂反射ケース２との密着力が弱い
ため、反射ケースとリードフレーム間に起因する問題、
たとえば界面からの封止樹脂漏れなどを生じることがあ
る。また、インサート成形を用いるために金型代や製品
単価が高くなるという欠点がある。
課題を解決するための手段 本発明は前記問題点を解決するために、高耐熱性でメ
ッキ可能な樹脂で反射ケースを射出成形し、前記反射ケ
ースに立体パターンを有するCu/Ni/Agメッキ処理を行う
ことにより配線パターン内蔵反射ケースを形成し、この
配線パターン上に発光ダイオードを搭載したものであ
る。立体パターン形成方法としては、メッキ終了後ダイ
ヤモンドダイシングブレードにより切り溝をいれること
により実施できる。
作用 本発明の発光ダイオードにおいて、反射ケースのメッ
キが単に発光ダイオードチップのボンディングのみなら
ず、発光ダイオードチップと発光ダイオード外部との電
気的な接続までを実現するために、従来のような金属板
の成形によるリードフレームが不要となり、また表面実
装用の端子までを同時に形成する。たしがって、リード
フレームと反射ケースの密着不良に関する問題が解決さ
れる。
実施例１ 第１図（ａ），（ｂ），（ｃ）に完成品形状を平面
図，側面図，断面図で示す。第１図において７は被メッ
キ性を有する熱可塑性樹脂であり、8,9,10に示す斜線部
表面はCu/Ni/Agメッキが施されており、前記メッキはス
ルーホールを通して11,12の電極用メッキ端子と接続さ
れている。メッキランド８では発光ダイオードチップ３
がAgペースト４により固定され、Au線５によりメッキラ
ンド９と結線されている。なおメッキランド8,9の間に
は約0.3mmの幅で下地の熱可塑性樹脂がメッキされてい
ない状態でラインを形成している。この部分が立体絶縁
パターンとなっいる。反射ケースの内部は発光ダイオー
ドの保護、光の取り出し効率の向上のために透明エポキ
シ樹脂６で封止されている。電極用メッキ端子11から12
へ数10mAの電流を流すことにより発光ダイオードチップ
３が発光し、可視発光ランプとして動作する。次に前記
発光ダイオードの製造方法について第２図（ａ），
（ｂ），（ｃ）の工程順図を参照してのべる。
第２図（ａ）はメッキ前の射出成形樹脂基板の形状を
示す。熱可塑性のメッキ可能な樹脂としては耐熱性を考
慮して液晶ポリマーを用いる。成形基板は１個の樹脂基
板に多数個の発光ダイオード用反射ケース部分が形成さ
れている。次に、第２図（ｂ）に示したようにメッキの
マスキング用レジストパターン13を形成する。第２図
（ｂ）の天面は凹部を有するため、立体レジストパター
ンとなっているが、このパターン形成方法としては、光
硬化性レジストを用いると共に、マスキングパターンを
形成すべき樹脂成形体と雌雄関係の形状を有する透光性
の型を用いて露光し、立体的なマスキングパターンを完
成する方法が利用可能である。第２図（ｂ）の裏面は平
面であるため、テーピング等によってもマスキングパタ
ーンを作成することができる。
次に、洗浄→化学エッチング→湿潤化→触媒付与→無
電解Cuメッキ→レジスト除去→電気Cuメッキ→電気Niメ
ッキ→Agメッキ処理の順に工程処理を施す。この結果、
第２図（ｃ）に示すような立体配線樹脂基板が形成され
る。第２図（ｃ）において14はレジスト除去後の絶縁パ
ターンを示す。
次に第１図に示すように、前記樹脂基板のメッキラン
ド８に発光ダイオードチップ３をAgペースト４により固
定した後、Au線５によりメッキランド９と結線する。次
に発光ダイオードチップ３の固定された反射ケースの内
部は透明エポキシ樹脂６で封止される。最後に第２図
（ｃ）の破線16に沿ってダイヤモンドダイシングブレー
ドでカットし、個々の発光ダイオードに分割する。この
時スルーホール15も２分割される。本実施例において
は、１個の樹脂基板から20個の発光ダイオードが作成さ
れることになる。前記の方法で作成した発光ダイオード
は従来のインサート成形法による発光ダイオードと比較
して、成形金型代、製品単価とも安くなり、またリード
フレームと反射ケース間における封止樹脂漏れ等を解決
できる。
実施例２ 第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）に切り溝により立体パ
ターンを形成して作成した発光ダイオードを平面図，側
面図，断面図で示す。
本実施例における発光ダイオードが実施例１の発光ダ
イオードと異なる点は、立体絶縁パターンが第３図に示
すような切り溝17によって構成されている点であり、そ
の他の構造と動作については実施例１と同様である。次
に前記発光ダイオードの製造方法について述べる。
まず、第２図（ａ）の射出成形樹脂基板の裏面のみ実
施例１と同様にテーピング等によりマスキングを行な
う。
次に実施例１と同様のメッキ処理を行った後、第４図
に示すような切り溝17をダイヤモンドダイシングブレー
ドにより形成する。その後は、実施例１と同様に発光ダ
イオードチップボンド→Au線ボンド→エポキシ樹脂封止
→カット分割を行うことにより、第３図の発光ダイオー
ドが作成される。本実施例においては、実施例１と比較
してマスキング設備や工数削減の効果がある。
実施例３ 第５図は第４図の樹脂基板の裏面マスキング形状とカ
ット分割方法を変えることにより作成した一体形多連発
光ダイオードを示す。このように本発明の応用により新
規の金型を作成することなく、カッティング方法を変更
することにより任意の一体形多連発光ダイオードを作成
できる。
実施例４ 第６図は反射ケースの凹部をパラポラ形状にして指向
性を高くしたものである。このように、本発明の応用に
よりインサート成形を用いた従来品と比較して種々の形
状のものを容易に作成でき、成形金型代や製品単価も安
いため、表面実装用カスタム発光ダイオードの作成を行
ううえで大きなメリットがある。
発明の効果 以上のように本発明によれば、被メッキ性を有する樹
脂で反射ケースを構成し、前記反射ケースに立体パター
ンを有するメッキ処理を施した後、発光ダイオードチッ
プを搭載してリードレスの発光ダイオードとすることに
より反射ケースとリードフレーム間における封止樹脂漏
れ等に関する問題を解決できる。さらに、１個の樹脂基
板に多数個の発光ダイオード用反射ケースを形成し、カ
ット分割方法を変えることにより任意の多連発光ダイオ
ードを作成できる。また、インサート成形を用いた従来
品と比較して金型代や製品単価が安くなるため、表面実
装用カスタム発光ダイオードの作成を行ううえで大きな
メリットがある。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の実施例１にお
ける発光ダイオード平面図，側面図，断面図、第２図
（ａ），（ｂ），（ｃ）は実施例１における各製造段階
における工程順図、第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本
発明の実施例２における発光ダイオード平面図，側面
図，断面図、第４図は実施例２の製造段階における成形
樹脂基板の状態図、第５図は実施例３における一体形多
連発光ダイオード外形図、第６図は実施例４におけるパ
ラボラ形発光ダイオード外形図、第７図（ａ），
（ｂ），（ｃ）は従来の発光ダイオードの平面図，側断
面図製造段階での状態平面図である。 1,1′……リードフレーム、２……反射ケース、３……
発光ダイオードチップ、４……Agペースト,5……Au線、
６……透明エポキシ樹脂、７……被メッキ性を有する樹
脂、8,9……ボンディング用メッキランド、10……メッ
キ面、11,12……電極用メッキ端子、13……レジストパ
ターン、14……絶縁パターン、15……スルーホール、16
……カッティングライン、17……切り溝。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−86748（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−171747（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−101183（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−38334（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−137466（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−4157（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−179058（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−43040（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭56−44591（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】表面に内壁面が傾斜した凹部と、一対の対
    応する側面に前記表面から裏面まで貫通した溝とを有す
    るメッキが可能な樹脂で形成された一体成形の反射ケー
    スに、前記凹部の底面から側面の前記溝を通って裏面ま
    で連続して接続された立体パターンのメッキ電極部が、
    前記凹部を含む表面と裏面においてそれぞれに分離され
    た一対の形状で設けられ、前記凹部の底面の一方の前記
    メッキ電極部に発光ダイオードチップが搭載され、前記
    凹部の底面の他方の前記メッキ電極部と前記発光ダイオ
    ードチップとが金属細線で結線され、さらに、前記凹部
    の表面が平らになるように樹脂で封止されていることを
    特徴とする発光ダイオード。
  2. 【請求項２】メッキが可能な樹脂の射出成形により、表
    面にマトリックス状に配置された複数個の凹部と、一方
    向の前記凹部間に表面から裏面に貫通するスルーホール
    とを有する一体成形の基板を形成する工程と、前記基板
    表面にレジストを塗布し、前記基板の表面と雌雄関係の
    形状とするマスクを用いて露光し、現像により、一連の
    前記凹部を通過する第１のマスキングパターンを形成す
    る工程と、前記基板の裏面に、第２のマスキングパター
    ンを形成する工程と、メッキ処理工程を施し、メッキ電
    極を形成する工程と、前記第１と第２のマスキングパタ
    ーンを除去する工程と、前記凹部の底面の一方の前記メ
    ッキ電極に発光ダイオードを固定し、前記発光ダイオー
    ドと前記凹部の底面の他方の前記メッキ電極とを金属細
    線で結線する工程と、前記凹部を樹脂で封止する工程
    と、前記基板を、一連の前記スルーホールを通過する方
    向と、同方向に直角で前記凹部間を通過する方向とに切
    断する工程とを備えたことを特徴とする発光ダイオード
    の製造方法。
  3. 【請求項３】メッキが可能な樹脂の射出成形により、表
    面にマトリックス状に配置された複数個の凹部と、一方
    向の前記凹部間に表面から裏面に貫通するスルーホール
    とを有する一体成形の基板を形成する工程と、前記基板
    の裏面にマスキングパターンを形成する工程と、メッキ
    処理を施し、メッキ電極を形成する工程と、前記マスキ
    ングパターンを除去する工程と、前記基板の表面に、一
    連の前記凹部を通過する切り溝を入れ、前記メッキ電極
    を凹部を含む表面で分離させる工程と、前記凹部の底面
    の分離された一方の前記メッキ電極に発光ダイオードを
    固定し、前記発光ダイオードと前記凹部の底面の分離さ
    れた他方の前記メッキ電極とを金属細線で結線する工程
    と、前記凹部を樹脂で封止する工程と、前記基板を一連
    の前記スルーホールを通過する方向と、同方向に直角で
    前記凹部間を通過する方向とに切断する工程とを備えた
    ことを特徴とする発光ダイオードの製造方法。
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