(57)【要約】【課題】発光素子（ＬＥＤモジュール）用の素子担持用（リード用）の基板として高放熱性能と高光利得性を兼ね備えた発光素子用リードフレーム基板及びその製造方法及びそれを用いたＬＥＤ発光素子を安価に提供する。【解決手段】ＬＥＤチップ１０を搭載する１乃至複数箇所のパッド部２と前記チップにワイヤーボンディングを介して接続するワイヤーボンディングエリアを有するリード部２ａとを同一平面に備えたリードフレームであり、パッド部２のＬＥＤチップ搭載用表面Ａの面積Ｓ1 と、該搭載用表面Ａと対向する該パッド部２の放熱用裏面Ｂの面積Ｓ2 との関係が０＜Ｓ1 ＜Ｓ2 であり、上部構造部の側面部には、搭載用表面Ａから放熱用裏面Ｂの方向に拡がる段差状部又はテーパー状部が形成され、下部構造部の側面部には、放熱用裏面Ｂから搭載用表面Ａの方向に拡がる段差状部又はテーパー状部が形成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともＬＥＤチップ１０を搭載するための１乃至複数箇所のパッド部２と、前記ＬＥＤチップと電気的接続を行うための電気的接続エリアを有するリード部２ａとを同一平面に備えたＬＥＤ発光素子用リードフレームであって、前記パッド部２のＬＥＤチップ搭載用表面Ａの面積Ｓ1 と、該搭載用表面Ａと対向する放熱用裏面Ｂの面積Ｓ2 との関係が０＜Ｓ1 ＜Ｓ2 であり、その搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂとの間における前記パッド部の側面部には、その搭載用表面Ａから放熱用裏面Ｂの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成されていることを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレーム。
【請求項２】
前記リード部２ａは、前記パッド部２の搭載用表面Ａと同一面に前記電気的接続エリアＣと、該電気的接続エリアＣと対向し前記パッド部２の放熱用裏面Ｂと同一面にある放熱用裏面Ｄとを有し、前記電気的接続エリアＣの面積Ｓ3 と前記放熱用裏面Ｄの面積Ｓ4 との関係が０＜Ｓ3 ＜Ｓ4 であり、その電気的接続エリアＣと放熱用裏面Ｄとの間における前記リード部２ａの側面側には、その電気的接続エリアＣから放熱用裏面Ｄの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ発光素子用リードフレーム。
【請求項３】
少なくともＬＥＤチップ１０を搭載するための１乃至複数箇所のパッド部２と、前記ＬＥＤチップと電気的接続を行うための電気的接続エリアを有するリード部２ａとを同一平面に備えたＬＥＤ発光素子用リードフレームであって、前記パッド部２のＬＥＤチップ搭載用表面Ａの面積Ｓ1 と、該搭載用表面Ａと対向する該パッド部２の放熱用裏面Ｂの面積Ｓ2 との関係が０＜Ｓ1 ＜Ｓ2 であり、前記パッド部は該搭載用表面Ａを有する上部構造部と、該上部構造部と一体である、該放熱用裏面Ｂを有する下部構造部とからなり、該上部構造部の側面部には、搭載用表面Ａから放熱用裏面Ｂの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成され、該下部構造部の側面部には、放熱用裏面Ｂから搭載用表面Ａの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成されていることを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレーム。
【請求項４】
前記リード部２ａは、前記パッド部２の搭載用表面Ａと同一面に前記電気的接続エリアＣと、該電気的接続エリアＣと対向し前記パッド部２の放熱用裏面Ｂと同一面にある放熱用裏面Ｄとを有し、前記電気的接続エリアＣの面積Ｓ3 と前記放熱用裏面Ｄの面積Ｓ4 との関係が０＜Ｓ3 ＜Ｓ4 であり、前記リード部２ａは該電気的接続エリアＣを有する上部構造部と、該上部構造部と一体である、該放熱用裏面Ｄを有する下部構造部とからなり、該上部構造部の側面部には、電気的接続エリアＣから放熱用裏面Ｄの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成され、該下部構造部の側面部には、放熱用裏面Ｄから電気的接続エリアＣの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成されていることを特徴とする請求項３記載のＬＥＤ発光素子用リードフレーム。
【請求項５】
前記パッド部２及び前記リード部２ａ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、各単位フレームが互いに縦横方向に１乃至複数本のタイバーにて連結されて多面付け配列されたＬＥＤ発光素子用リードフレームであって、前記パッド部２及びリード部２ａ及びタイバーのそれぞれ表面又は裏面又は表裏両面の面高さのうち、前記タイバーの面高さが低位に設定され、前記パッド部２及び前記リード部２ａよりもタイバーの厚さが薄く形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のＬＥＤ発光素子用リードフレーム。
【請求項６】
板状のリードフレーム用金属材料の表面にパッド部２の面積Ｓ1 からなる搭載用表面Ａを形成するためのフォトレジストをパターン形成し、該金属材料の裏面に、前記パッド部２の搭載用表面Ａと対向する面積Ｓ2 からなる放熱用裏面Ｂを形成するためのフォトレジストをパターン形成し、該金属材料の表裏両面からエッチング加工し、前記パッド部２の搭載用表面Ａの面積Ｓ1 と放熱用裏面Ｂの面積Ｓ2 との関係が０＜Ｓ1 ＜Ｓ2 であって、その搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂとの間における前記パッド部の側面部に搭載用表面Ａから放熱用裏面Ｂの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部を形成することを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の電子素子用リードフレームの製造方法において、板状のリードフレーム用金属材料の表面にリード部２ａの面積Ｓ3 からなる電気的接続エリアＣを形成するためのフォトレジストをパターン形成し、該金属材料の裏面に、前記リード部２ａの電気的接続エリアＣと対向する面積Ｓ4 からなる放熱用裏面Ｄを形成するためのフォトレジストをパターン形成し、該金属材料の表裏両面からエッチング加工し、前記リード部２ａの電気的接続エリアＣの面積Ｓ3 と放熱用裏面Ｃの面積Ｓ4 との関係が０＜Ｓ3 ＜Ｓ4 であって、その電気的接続エリアＣと放熱用裏面Ｄとの間における前記リード部の側面部に電気的接続エリアＣから放熱用裏面Ｄの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部を形成することを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法。
【請求項８】
板状のリードフレーム用金属材料の表面にパッド部２の面積Ｓ1 からなる搭載用表面Ａを形成するためのフォトレジストをパターン形成し、該金属材料の裏面に、前記パッド部２の搭載用表面Ａと対向する面積Ｓ2 からなる放熱用裏面Ｂを形成するためのフォトレジストをパターン形成し、該金属材料の表裏両面からエッチング加工することで、前記パッド部２の搭載用表面Ａの面積Ｓ1 と放熱用裏面Ｂの面積Ｓ2 との関係を０＜Ｓ1 ＜Ｓ2 とし、かつ、前記パッド部２は、該搭載用表面Ａを有する上部構造部と、該上部構造部と一体である、該放熱用裏面Ｂを有する下部構造部とからなるパッド部２とし、該上部構造部の側面部には、搭載用表面Ａから放熱用裏面Ｂの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部を形成し、該下部構造部の側面部には、放熱用裏面Ｂから搭載用表面Ａの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部を形成することを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法。
【請求項９】
請求項８記載の電子素子用リードフレームの製造方法において、板状のリードフレーム用金属材料の表面にリード部２ａの面積Ｓ3 からなる電気的接続エリアＣを形成するためのフォトレジストをパターン形成し、該金属材料の裏面に、前記リード部２ａの電気的接続エリアＣと対向する面積Ｓ4 からなる放熱用裏面Ｄを形成するためのフォトレジストをパターン形成し、該金属材料の表裏両面からエッチング加工することで、前記リード部２ａの電気的接続エリアＣの面積Ｓ3 と放熱用裏面Ｃの面積Ｓ4 との関係をＳ3 ＜Ｓ4 とし、かつ、前記リード部２ａは該電気的接続エリアＣを有する上部構造部と、該上部構造部と一体である、該放熱用裏面Ｄを有する下部構造部とからなるリード部２ａとし、該上部構造部の側面部には、電気的接続エリアＣから放熱用裏面Ｄの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部を形成し、該下部構造部の側面部には、放熱用裏面Ｄから電気的接続エリアＣの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部を形成することを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれか１項記載のＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法において、前記パッド部２及び前記リード部２ａ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、各単位フレームが互いに縦横方向に１乃至複数本のタイバーにて連結されて多面付け配列されたＬＥＤ発光素子用リードフレームであって、前記パッド部２及びリード部２ａ及びタイバーのそれぞれ表面又は裏面又は表裏両面の面高さのうち、前記タイバーの面高さが低位に設定され、前記パッド部２及び前記リード部２ａよりもタイバーの厚さが薄く形成されていることを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法。
【請求項１１】
少なくともＬＥＤチップ１０等のＩＣチップを搭載した１乃至複数箇所のパッド部２と、前記ＬＥＤチップと電気的接続を行う電気的接続エリアＣを有するリード部２ａとを同一平面に備えたリードフレームを、前記パッド部２のＬＥＤチップ搭載用表面Ａより該搭載用表面Ａと対向する放熱用裏面Ｂに亘って、その厚さ方向に充填樹脂によりモールド加工が施され、前記パッド部の搭載用表面Ａより上面側には、ＬＥＤチップ及び電気的接続エリアを含めて透明樹脂が被覆されたＬＥＤ発光素子であって、前記パッド部の搭載用表面Ａの面積Ｓ1 と放熱用裏面Ｂの面積Ｓ2 との関係がＳ1 ＜Ｓ2 であり、その搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂとの間における前記パッド部の側面部には、放熱用裏面Ｂの方向に拡がる段差状部又はテーパー状部が形成されていて、前記充填樹脂が段差状部又はテーパー状部にて保持されていることを特徴とするＬＥＤ発光素子。
【請求項１２】
少なくともＬＥＤチップ１０等のＩＣチップを搭載した１乃至複数箇所のパッド部２と、前記ＬＥＤチップと電気的接続を行う電気的接続エリアＣを有するリード部２ａとを同一平面に備えたリードフレームを、前記パッド部２のＬＥＤチップ搭載用表面Ａより該搭載用表面Ａと対向する放熱用裏面Ｂに亘って、その厚さ方向に充填樹脂によりモールド加工が施され、前記パッド部の搭載用表面Ａより上面側には、ＬＥＤチップ及び電気的接続エリアを含めて透明樹脂が被覆されたＬＥＤ発光素子であって、前記パッド部の搭載用表面Ａの面積Ｓ1 と放熱用裏面Ｂの面積Ｓ2 との関係がＳ1 ＜Ｓ2 であり、前記パッド部は該搭載用表面Ａを有する上部構造部と、該上部構造部と一体である、該放熱用裏面Ｂを有する下部構造部とからなり、該上部構造部の側面部には、搭載用表面Ａから放熱用裏面Ｂの方向に拡がる段差状部又はテーパー状部が形成され、該下部構造部の側面部には、放熱用裏面Ｂから搭載用表面Ａの方向に拡がる段差状部又はテーパー状部が形成されていて、前記充填樹脂がそれぞれの段差状部、テーパー状部にて保持されていることを特徴とするＬＥＤ発光素子。
【請求項１３】
前記リード部２ａは、前記パッド部２の搭載用表面Ａと同一面の電気的接続エリアＣと、該エリアＣと対向し前記パッド部２の放熱用裏面Ｂと同一面の放熱用裏面Ｄとを有し、前記電気的接続エリアＣの面積Ｓ3 と前記放熱用裏面Ｄの面積Ｓ4 との関係がＳ3 ＜Ｓ4であり、そのワイヤーボンディングエリアＣと放熱用裏面Ｄとの間における前記リード部２ａの側面側には、その電気的接続エリアＣから放熱用裏面Ｄの方向に拡がる、前記充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成されていて、前記充填樹脂が段差状部又はテーパー状部にて保持されていることを特徴とする請求項１１又は１２記載のＬＥＤ発光素子。
【請求項１４】
前記リード部２ａは、前記パッド部２の搭載用表面Ａと同一面の電気的接続エリアＣと、該エリアＣと対向し前記パッド部２の放熱用裏面Ｂと同一面の放熱用裏面Ｄとを有し、前記電気的接続エリアＣの面積Ｓ3 と前記放熱用裏面Ｄの面積Ｓ4 との関係がＳ3 ＜Ｓ4であり、前記リード部２ａは該電気的接続エリアＣを有する上部構造部と、該上部構造部と一体である、該放熱用裏面Ｄを有する下部構造部とからなり、該上部構造部の側面部には、電気的接続エリアＣから放熱用裏面Ｄの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成され、該下部構造部の側面部には、放熱用裏面Ｄから電気的接続エリアＣの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成されていて、前記充填樹脂がそれぞれの段差状部、テーパー状部にて保持されていることを特徴とする請求項１１又は１２記載のＬＥＤ発光素子。
【請求項１５】
前記充填樹脂の光屈折率ｎ1 と透明樹脂の光屈折率ｎ2 との関係がｎ1 ＞ｎ2 に設定され、前記充填樹脂を高反射率の樹脂としたことを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項記載のＬＥＤ発光素子。
【請求項１６】
前記充填樹脂に反射率特性向上用の微粒子を添加したことを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１項記載のＬＥＤ発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を担持、搭載する発光素子用リードフレーム及びその製造方法及びそれを用いたＬＥＤ発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体集積回路やＬＥＤ発光素子などの電子素子を担持、搭載するためのリードフレームは、板状の鉄−ニッケル等の合金薄板、銅−ニッケル−錫等の合金薄板からなるリードフレーム用金属材料を、その片面又は両面から塩化第二鉄等のエッチャントを用いてフォトエッチング加工して製造され、半導体集積回路やＬＥＤ素子を搭載するためのパッド部（アイランド部）と、該パッド部とは絶縁状態に離反し、電子素子と電気的に接続が行われるインナーリード部及びアウトリード部を備えている。
【０００３】
上記リードフレームのパッド部は、その表面側に電子素子を載置するための搭載部（搭載面）と、その裏面側には、ＬＥＤ発光素子などの電子素子本体から発生する駆動熱や、電子素子周囲の環境条件による熱を放散させるための放熱部（放熱板）を備えたものがあり、電子素子側に熱が蓄積されないように、パッド部裏面側の放熱部から外界側に熱が放熱されるようになっている。
【０００４】
半導体集積回路やＬＥＤ発光素子など電子素子を担持するための基板としては、合金薄板からなるリードフレームを用いたリードフレーム基板以外に、セラミック基板やプリント基板等が使用されるが、電子素子を載置するパッド部に形成される放熱部に関しては、その放熱効率の観点から、放熱部の放熱面積がなるべく広いことが望まれている。そして特許文献１〜４には、ＬＥＤ等の電子的発光素子の担持体へのマウント技術、及び発光素子に対する蓄熱を防止するための放熱技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８０７１号公報
【特許文献２】特開２００３−３４７６００号公報
【特許文献３】特開２００４−１７２１６０号公報
【特許文献４】特開２００７−２２０９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＬＥＤ発光素子用の素子担持体用の基板として、例えば、セラミック基板を用いた場合は、放熱特性は良好であり、信頼性も優秀であるが、価格が高いという欠点があった。また、素子担持体用（及びリード用）の基板として、プリント基板を用いた場合は、プリント基板の基材であるエポキシ樹脂が、熱放散性に劣る欠点があり、それを解消するため、基板の内層にＣｕ（銅）、あるいはＡｌ（アルミ）からなる金属板を挿入したプリント基板を採用せざるを得ない。また、ＬＥＤ光源の高光反射率を確保するために、基板を介して形成される発光素子の光反射表面に光反射性のセラミックインクを塗布する工程を必要としていた。
【０００７】
また、ＬＥＤ発光素子用の素子担持用（及びリード用）の基板として、合金薄板からなるリードフレーム基板を用いる場合、熱放散性に欠けるという欠点の他に、ＬＥＤ光源の高い光利得（光照射方向への高い光反射率）を確保するために、リードフレーム基板を介して形成される発光素子の光反射面に、特殊な複合樹脂（セラミックインク＋Ｓｉ樹脂）からなる複合材を積層して欠点をカバーする必要があり、また、リードフレーム基板方式を用いているにも関わらず、ＬＥＤモジュールから実装基板面への放熱面の十分な確保ができず、放熱性能が不足する欠点があった。
【０００８】
また、セラミック基板以外のプリント基板、あるいはリードフレーム基板方式は、何れも放熱特性が劣るだけでなく、セラミック基板を用いたＬＥＤ発光素子の製造方法に比較して、その製法や工程が複雑になる欠点があった。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、発光素子（ＬＥＤモジュール）用の素子担持用（リード用）の基板として、高放熱性能と高光利得性を兼ね備えた発光素子用リードフレーム基板、及びその製造方法、及びそれを用いたＬＥＤ発光素子を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係る発明は、少なくともＬＥＤチップ１０を搭載するための１乃至複数箇所のパッド部２と、前記ＬＥＤチップと電気的接続を行うための電気的接続エリアを有するリード部２ａとを同一平面に備えたＬＥＤ発光素子用リードフレームであって、前記パッド部２のＬＥＤチップ搭載用表面Ａの面積Ｓ1 と、該搭載用表面Ａと対向する放熱用裏面Ｂの面積Ｓ2 との関係が０＜Ｓ1 ＜Ｓ2 であり、その搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂとの間における前記パッド部の側面部には、その搭載用表面Ａから放熱用裏面Ｂの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成されていることを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレームである。
【００１１】
本発明の請求項２に係る発明は、上記請求項１に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいて、前記リード部２ａは、前記パッド部２の搭載用表面Ａと同一面に前記電気的接続エリアＣと、該電気的接続エリアＣと対向し前記パッド部２の放熱用裏面Ｂと同一面にある放熱用裏面Ｄとを有し、前記電気的接続エリアＣの面積Ｓ3 と前記放熱用裏面Ｄの面積Ｓ4 との関係が０＜Ｓ3 ＜Ｓ4 であり、その電気的接続エリアＣと放熱用裏面Ｄとの間における前記リード部２ａの側面側には、その電気的接続エリアＣから放熱用裏面Ｄの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成されていることを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレームである。
【００１２】
本発明の請求項３に係る発明は、少なくともＬＥＤチップ１０を搭載するための１乃至複数箇所のパッド部２と、前記ＬＥＤチップと電気的接続を行うための電気的接続エリアを有するリード部２ａとを同一平面に備えたＬＥＤ発光素子用リードフレームであって、前記パッド部２のＬＥＤチップ搭載用表面Ａの面積Ｓ1 と、該搭載用表面Ａと対向する該パッド部２の放熱用裏面Ｂの面積Ｓ2 との関係が０＜Ｓ1 ＜Ｓ2 であり、前記パッド部は該搭載用表面Ａを有する上部構造部と、該上部構造部と一体である、該放熱用裏面Ｂを有する下部構造部とからなり、該上部構造部の側面部には、搭載用表面Ａから放熱用裏面Ｂの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成され、該下部構造部の側面部には、放熱用裏面Ｂから搭載用表面Ａの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成されていることを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレームである。
【００１３】
本発明の請求項４に係る発明は、上記請求項３に係るＬＥＤ発光素子用リードフレーム
において、前記リード部２ａは、前記パッド部２の搭載用表面Ａと同一面に前記電気的接続エリアＣと、該電気的接続エリアＣと対向し前記パッド部２の放熱用裏面Ｂと同一面にある放熱用裏面Ｄとを有し、前記電気的接続エリアＣの面積Ｓ3 と前記放熱用裏面Ｄの面積Ｓ4 との関係が０＜Ｓ3 ＜Ｓ4 であり、前記リード部２ａは該電気的接続エリアＣを有する上部構造部と、該上部構造部と一体である、該放熱用裏面Ｄを有する下部構造部とからなり、該上部構造部の側面部には、電気的接続エリアＣから放熱用裏面Ｄの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成され、該下部構造部の側面部には、放熱用裏面Ｄから電気的接続エリアＣの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成されていることを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレームである。
【００１４】
本発明の請求項５に係る発明は、上記請求項１乃至４のいずれか１項に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいて、前記パッド部２及び前記リード部２ａ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、各単位フレームが互いに縦横方向に１乃至複数本のタイバーにて連結されて多面付け配列されたＬＥＤ発光素子用リードフレームであって、前記パッド部２及びリード部２ａ及びタイバーのそれぞれ表面又は裏面又は表裏両面の面高さのうち、前記タイバーの面高さが低位に設定され、前記パッド部２及び前記リード部２ａよりもタイバーの厚さが薄く形成されていることを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレームである。
【００１５】
本発明の請求項６に係る発明は、板状のリードフレーム用金属材料の表面にパッド部２の面積Ｓ1 からなる搭載用表面Ａを形成するためのフォトレジストをパターン形成し、該金属材料の裏面に、前記パッド部２の搭載用表面Ａと対向する面積Ｓ2 からなる放熱用裏面Ｂを形成するためのフォトレジストをパターン形成し、該金属材料の表裏両面からエッチング加工し、前記パッド部２の搭載用表面Ａの面積Ｓ1 と放熱用裏面Ｂの面積Ｓ2 との関係が０＜Ｓ1 ＜Ｓ2 であって、その搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂとの間における前記パッド部の側面部に搭載用表面Ａから放熱用裏面Ｂの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部を形成することを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法である。
【００１６】
本発明の請求項７に係る発明は、上記請求項６記載の電子素子用リードフレームの製造方法において、板状のリードフレーム用金属材料の表面にリード部２ａの面積Ｓ3 からなる電気的接続エリアＣを形成するためのフォトレジストをパターン形成し、該金属材料の裏面に、前記リード部２ａの電気的接続エリアＣと対向する面積Ｓ4 からなる放熱用裏面Ｄを形成するためのフォトレジストをパターン形成し、該金属材料の表裏両面からエッチング加工し、前記リード部２ａの電気的接続エリアＣの面積Ｓ3 と放熱用裏面Ｃの面積Ｓ4 との関係が０＜Ｓ3 ＜Ｓ4 であって、その電気的接続エリアＣと放熱用裏面Ｄとの間における前記リード部の側面部に電気的接続エリアＣから放熱用裏面Ｄの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部を形成することを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法である。
【００１７】
本発明の請求項８に係る発明は、板状のリードフレーム用金属材料の表面にパッド部２の面積Ｓ1 からなる搭載用表面Ａを形成するためのフォトレジストをパターン形成し、該金属材料の裏面に、前記パッド部２の搭載用表面Ａと対向する面積Ｓ2 からなる放熱用裏面Ｂを形成するためのフォトレジストをパターン形成し、該金属材料の表裏両面からエッチング加工することで、前記パッド部２の搭載用表面Ａの面積Ｓ1 と放熱用裏面Ｂの面積Ｓ2 との関係を０＜Ｓ1 ＜Ｓ2 とし、かつ、前記パッド部２は、該搭載用表面Ａを有する上部構造部と、該上部構造部と一体である、該放熱用裏面Ｂを有する下部構造部とからなるパッド部２とし、該上部構造部の側面部には、搭載用表面Ａから放熱用裏面Ｂの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部を形成し
、該下部構造部の側面部には、放熱用裏面Ｂから搭載用表面Ａの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部を形成することを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法である。
【００１８】
本発明の請求項９に係る発明は、上記請求項８記載の電子素子用リードフレームの製造方法において、板状のリードフレーム用金属材料の表面にリード部２ａの面積Ｓ3 からなる電気的接続エリアＣを形成するためのフォトレジストをパターン形成し、該金属材料の裏面に、前記リード部２ａの電気的接続エリアＣと対向する面積Ｓ4 からなる放熱用裏面Ｄを形成するためのフォトレジストをパターン形成し、該金属材料の表裏両面からエッチング加工することで、前記リード部２ａの電気的接続エリアＣの面積Ｓ3 と放熱用裏面Ｃの面積Ｓ4 との関係をＳ3 ＜Ｓ4 とし、かつ、前記リード部２ａは該電気的接続エリアＣを有する上部構造部と、該上部構造部と一体である、該放熱用裏面Ｄを有する下部構造部とからなるリード部２ａとし、該上部構造部の側面部には、電気的接続エリアＣから放熱用裏面Ｄの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部を形成し、該下部構造部の側面部には、放熱用裏面Ｄから電気的接続エリアＣの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部を形成することを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法である。
【００１９】
本発明の請求項１０に係る発明は、上記請求項６乃至９のいずれか１項に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法において、前記パッド部２及び前記リード部２ａ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、各単位フレームが互いに縦横方向に１乃至複数本のタイバーにて連結されて多面付け配列されたＬＥＤ発光素子用リードフレームであって、前記パッド部２及びリード部２ａ及びタイバーのそれぞれ表面又は裏面又は表裏両面の面高さのうち、前記タイバーの面高さが低位に設定され、前記パッド部２及び前記リード部２ａよりもタイバーの厚さが薄く形成されていることを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法である。
【００２０】
本発明の請求項１１に係る発明は、少なくともＬＥＤチップ１０等のＩＣチップを搭載した１乃至複数箇所のパッド部２と、前記ＬＥＤチップと電気的接続を行う電気的接続エリアＣを有するリード部２ａとを同一平面に備えたリードフレームを、前記パッド部２のＬＥＤチップ搭載用表面Ａより該搭載用表面Ａと対向する放熱用裏面Ｂに亘って、その厚さ方向に充填樹脂によりモールド加工が施され、前記パッド部の搭載用表面Ａより上面側には、ＬＥＤチップ及び電気的接続エリアを含めて透明樹脂が被覆されたＬＥＤ発光素子であって、前記パッド部の搭載用表面Ａの面積Ｓ1 と放熱用裏面Ｂの面積Ｓ2 との関係がＳ1 ＜Ｓ2 であり、その搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂとの間における前記パッド部の側面部には、放熱用裏面Ｂの方向に拡がる段差状部又はテーパー状部が形成されていて、前記充填樹脂が段差状部又はテーパー状部にて保持されていることを特徴とするＬＥＤ発光素子である。
【００２１】
本発明の請求項１２に係る発明は、少なくともＬＥＤチップ１０等のＩＣチップを搭載した１乃至複数箇所のパッド部２と、前記ＬＥＤチップと電気的接続を行う電気的接続エリアＣを有するリード部２ａとを同一平面に備えたリードフレームを、前記パッド部２のＬＥＤチップ搭載用表面Ａより該搭載用表面Ａと対向する放熱用裏面Ｂに亘って、その厚さ方向に充填樹脂によりモールド加工が施され、前記パッド部の搭載用表面Ａより上面側には、ＬＥＤチップ及び電気的接続エリアを含めて透明樹脂が被覆されたＬＥＤ発光素子であって、前記パッド部の搭載用表面Ａの面積Ｓ1 と放熱用裏面Ｂの面積Ｓ2 との関係がＳ1 ＜Ｓ2 であり、前記パッド部は該搭載用表面Ａを有する上部構造部と、該上部構造部と一体である、該放熱用裏面Ｂを有する下部構造部とからなり、該上部構造部の側面部には、搭載用表面Ａから放熱用裏面Ｂの方向に拡がる段差状部又はテーパー状部が形成され、該下部構造部の側面部には、放熱用裏面Ｂから搭載用表面Ａの方向に拡がる段差状部又はテーパー状部が形成されていて、前記充填樹脂がそれぞれの段差状部、テーパー状部にて保持されていることを特徴とするＬＥＤ発光素子である。
【００２２】
本発明の請求項１３に係る発明は、上記請求項１１又は１２に係るＬＥＤ発光素子において、前記リード部２ａは、前記パッド部２の搭載用表面Ａと同一面の電気的接続エリアＣと、該エリアＣと対向し前記パッド部２の放熱用裏面Ｂと同一面の放熱用裏面Ｄとを有し、前記電気的接続エリアＣの面積Ｓ3 と、前記放熱用裏面Ｄの面積Ｓ4 との関係がＳ3 ＜Ｓ4 であり、そのワイヤーボンディングエリアＣと、放熱用裏面Ｄとの間における前記リード部２ａの側面側には、その電気的接続エリアＣから放熱用裏面Ｄの方向に拡がる、前記充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成されていて、前記充填樹脂が、段差状部又はテーパー状部にて保持されていることを特徴とするＬＥＤ発光素子である。
【００２３】
本発明の請求項１４に係る発明は、上記請求項１１又は１２に係るＬＥＤ発光素子において、前記リード部２ａは、前記パッド部２の搭載用表面Ａと同一面の電気的接続エリアＣと、該エリアＣと対向し前記パッド部２の放熱用裏面Ｂと同一面の放熱用裏面Ｄとを有し、前記電気的接続エリアＣの面積Ｓ3 と前記放熱用裏面Ｄの面積Ｓ4 との関係がＳ3 ＜Ｓ4 であり、前記リード部２ａは該電気的接続エリアＣを有する上部構造部と、該上部構造部と一体である、該放熱用裏面Ｄを有する下部構造部とからなり、該上部構造部の側面部には、電気的接続エリアＣから放熱用裏面Ｄの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成され、該下部構造部の側面部には、放熱用裏面Ｄから電気的接続エリアＣの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成されていて、前記充填樹脂がそれぞれの段差状部、テーパー状部にて保持されていることを特徴とするＬＥＤ発光素子である。
【００２４】
本発明の請求項１５に係る発明は、上記請求項１１乃至１４のいずれか１項に係るＬＥＤ発光素子において、前記充填樹脂の光屈折率ｎ1 と透明樹脂の光屈折率ｎ2 との関係がｎ1 ＞ｎ2 に設定され、前記充填樹脂を高反射率の樹脂としたことを特徴とするＬＥＤ発光素子である。
【００２５】
本発明の請求項１６に係る発明は、請求項１１乃至１５のいずれか１項に係るＬＥＤ発光素子において、前記充填樹脂に反射率特性向上用の微粒子を添加したことを特徴とするＬＥＤ発光素子である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ＬＥＤ発光素子用リードフレームにおけるパッド部２のＬＥＤチップ搭載用表面Ａの面積Ｓ1 と搭載用表面Ａと対向する放熱用裏面Ｂの面積Ｓ2 との関係を０＜Ｓ1 ＜Ｓ2 、電気的接続エリアＣの面積Ｓ3 と放熱用裏面Ｄの面積Ｓ4 との関係を０＜Ｓ3 ＜Ｓ4 に設定し、放熱用裏面Ｂの面積を搭載用表面Ａよりも広く、放熱用裏面Ｄの面積を電気的接続エリアＣよりも広くして製造されるため、リードフレーム裏面側における高い放熱性能が得られる。
【００２７】
また、ＬＥＤ発光素子用リードフレームの表面側また表裏両面側には、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部が形成されるため、リードフレームと充填樹脂の確実な密着性が得られ、リードフレームと充填樹脂との分離や、リードフレームからの充填樹脂の離脱などを防止して確実な耐離脱性を向上できる効果がある。
【００２８】
また、本発明によれば、充填樹脂に高反射率の樹脂を使用し、充填樹脂又はその表面に高い反射率を持たせることにより、ＬＥＤチップ１０から発せられた光を効率よく外部に放出させることが可能になり、また、発光素子においては、充填樹脂の光屈折率ｎ1 と発
光素子に使用する透明樹脂の光屈折率ｎ2 との関係をｎ1 ＞ｎ2 に設定することにより、充填樹脂４と透明樹脂５との境界面における反射率を増加させることができ、充填樹脂又はその表面における高い反射率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施例におけるＬＥＤ発光素子用リードフレーム１を用いて製造した本発明のＬＥＤ発光素子ＬE の上面図。
【図２】本発明の第１実施例例におけるＬＥＤ発光素子用リードフレーム１を用いて製造した本発明のＬＥＤ発光素子ＬE の裏面図。
【図３】本発明の第１実施例におけるＬＥＤ発光素子用リードフレーム１を用いて製造した本発明のＬＥＤ発光素子ＬE のＸ1 −Ｘ1 側断面図。
【図４】本発明の第１実施例におけるＬＥＤ発光素子用リードフレーム１を用いて製造した本発明のＬＥＤ発光素子ＬE のＸ2 −Ｘ2 側断面図。
【図５】本発明の第１実施例におけるＬＥＤ発光素子用リードフレーム１を用いて製造した本発明のＬＥＤ発光素子ＬE のＹ−Ｙ側断面図。
【図６】本発明の第１実施例におけるＬＥＤ素子に係わる充填樹脂の機能を説明するための模式断面図。
【図７】本発明の第２実施例におけるＬＥＤ発光素子用リードフレーム１を用いて製造した本発明のＬＥＤ発光素子ＬE の上面図。
【図８】本発明の第２実施例におけるＬＥＤ発光素子用リードフレーム１を用いて製造した本発明のＬＥＤ発光素子ＬE の上面図。
【図９】本発明の第２実施例におけるＬＥＤ発光素子用リードフレーム１を用いて製造した本発明のＬＥＤ発光素子ＬE のＹ−Ｙ側断面図。
【図１０】本発明の第３実施例におけるタイバーにて連結した多面付け状態のＬＥＤ発光素子用リードフレーム１を説明する上面図。
【図１１】本発明の第３実施例におけるタイバーにて連結した多面付け状態のＬＥＤ発光素子用リードフレーム１を説明する側断面図。
【図１２】金型を用いたリードフレームへの樹脂モールドの一例を説明する側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明を実施の形態に基づいて以下に詳細に説明すれば、図１は、本発明に係わるＬＥＤ発光素子用リードフレーム１を用いて製造した本発明のＬＥＤ発光素子ＬＥの第１実施例（請求項１、２、６、７、１１、１５、１６）を示す上面図、図２は、その裏面図である。また、図３は、図１中のＸ1 −Ｘ１線における側断面図を、図４は、図１中のＸ2−Ｘ２線における側断面図を、図５は図１中のＹ−Ｙ線における側断面図を各々示す。
【００３１】
本発明の第１実施例におけるＬＥＤ発光素子用リードフレーム１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、図１、図３、図５に示すように
、ＬＥＤチップ１０を搭載するための１乃至複数箇所に形成された厚さｔ1 のパッド部２を備える。該パッド部２は、厚さｔ2 の上部構造部と、そのパッド部２の裏面側に、上部構造部と一体である、厚さｔ3 の放熱部３（放熱板）である下部構造部とを備えている。なお、図５中、Ｗはワイヤー（金線）の一例を示し、パッド部２の搭載用表面ＡのＬＥＤチップ１０と、リード部２ａのワイヤーボンディングエリアＣとの間をワイヤーボンディングにより結線したワイヤーである。
【００３２】
図１、図３、図５に示すように、該パッド部２の表面（上面）は、ＬＥＤチップ１０を搭載するための面積Ｓ1 の搭載用表面Ａとなっており、該パッド部２と対向する裏面側の放熱部３の外面は、ＬＥＤチップ１０本体から発生する駆動熱やＬＥＤチップ１０の周囲環境条件による熱を放散させて、ＩＣチップ１０に熱が蓄積されないように、パッド部２裏面側から外界側に熱を放散させるための面積Ｓ2 の放熱用裏面Ｂ（放熱板）となっている。
【００３３】
また、図１、図４、図５に示すように、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前記パッド部２に対して、所定の間隔を置いて離反して隣接する位置には、１乃至複数箇所に形成された厚さｔ1 のリード部２ａを備えている。該リード部２ａは、厚さｔ2 の上部構造部と、該上部構造部と対向する下部（パッド部２の裏面側）には、該上部構造部と一体である、厚さｔ3 の放熱部３ａ（放熱板）である下部構造部を備えている。リード部２ａは、板状の基材のフォトエッチング加工時に、前記パッド部２の形成と同時に形成される。該リード部２ａの表面は、ワイヤーボンディングやチップボンディング等により、ＬＥＤチップ１０とリード部２ａとの電気的接続を行う際に接続性を向上させるため、銀メッキ等が施された面積Ｓ3 の電気的接続エリアＣとなっていて、該リード部２ａの、電気的接続エリアＣと対向する裏面側は、面積Ｓ4 の放熱用裏面Ｄ（放熱板）となっている。
【００３４】
前記パッド部２の搭載用表面Ａと、リード部２ａの電気的接続エリアＣの面とは、同一の板状基材から形成されるため、高さにおいて、略同一平面内にある。リード部２ａの電気的接エリアＣは、パッド部２の搭載用表面Ａ上に実装されるＬＥＤ発光素子１０に対してワイヤーボンディングやチップボンディングにて接続される。なお、電気的接続エリアＣへのメッキは、銀メッキに変えて、金メッキ、パラジウムメッキとしても構わない。また、電気的接続エリアＣ面に銀メッキ、金メッキ、パラジウムメッキを行うのに先立ち、耐熱拡散性に優れたＮｉ（ニッケル）メッキ等の下地メッキを行うことであっても構わない。さらには、ＬＥＤ発光素子ＬＥを外部基板に搭載、接続させるために、放熱用裏面にも、銀メッキ、金メッキ、パラジウムメッキや、Ｎｉ（ニッケル）メッキ等の下地メッキを行っても構わない。
【００３５】
本発明においては、図３に示すように、パッド部２の前記搭載用表面Ａの面積Ｓ1 と、該表面Ａと対向する前記放熱用裏面Ｂの面積Ｓ2 との関係が、Ｓ1 ＜Ｓ2 となっており、その搭載用表面Ａの面積よりも放熱用裏面Ｂの面積が広くなるように設定されている。また、図４に示すように、リード部２ａの前記ワイヤーボンディングエリアＣの面積Ｓ3 と、該エリアＣと対向する前記放熱用裏面Ｄの面積Ｓ4 との関係が、Ｓ3 ＜Ｓ4 となっており、そのワイヤーボンディングエリアＣの面積よりも放熱用裏面Ｄの面積が広くなるように設定されている。
【００３６】
また、図３に示すように、前記パッド部２の搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂとの間における該パッド部２の側面部は、その該パッド部２が搭載用表面Ａから放熱用裏面Ｂの方向（リードフレーム１の表面側から裏面側の方向）に拡がる、段差状部Ｅ又はテーパー状部Ｅとして形成されている。その側面部の段差状部Ｅ又はテーパー状部Ｅに対して、表面Ａから裏面Ｂ方向に引く法線は、屈曲又は湾曲した形状となっていて、この段差状部Ｅ又はテーパー状部Ｅは、後にモールド充填加工により充填される樹脂をフレーム表面側から裏面側の方向に脱落しないように保持することができるようになっている。
【００３７】
また、図４に示すように、前記リード部２ａのエリアＣと放熱用裏面Ｄとの間における該リード部２ａの側面部は、その該リード部２ａがエリアＣから放熱用裏面Ｄの方向（リードフレーム１の表面側から裏面側の方向）に拡がる、段差状部Ｅ又はテーパー状部Ｅとして形成されている。その側面部の段差状部Ｅ又はテーパー状部Ｅに対して、エリアＣから裏面Ｄ方向に引く法線は、屈曲又は湾曲した形状となっていて、この段差状部Ｅ又はテーパー状部Ｅは、後にモールド充填加工により充填される樹脂をフレーム表面側から裏面側の方向に脱落しないように保持することができるようになっている。
【００３８】
図１、図４、図５に示すように、前記リード部２ａの表面は、前記パッド部２の搭載用表面Ａと同一面の電気的接続エリアＣとなっていて、パッド部２の搭載用表面Ａに搭載したＬＥＤチップ１０と接続するためのワイヤーがボンディングされる領域、または、ＬＥＤチップ１０に形成された接続用電極と半田などを介してチップボンディグされる領域となっており、該エリアＣと対向して、前記パッド部２の放熱用裏面Ｂと同一面になる放熱用裏面Ｄを備えている。
【００３９】
図１〜図５に示す本発明の上記ＬＥＤ発光素子用リードフレーム１は、板状の鉄−ニッケル等の合金薄板又は銅−ニッケル−錫等の合金薄板を金属材料として用いるが、熱伝導率が高い銅又は銅合金を金属材料として用いる方が、リードフレームの放熱性が向上するため好ましい。
【００４０】
本発明に係わるリードフレームは、リードフレーム用金属板の表裏面にフォトレジスト（感光性樹脂）を塗布し、フォトレジストへのパターン露光と現像処理等をすることにより、レジストパターンを形成した後、その表裏両面から塩化第二鉄等のエッチャントを用いてレジスト非形成部をフォトエッチング加工することにより、ＬＥＤ素子を搭載するためのパッド部２と、該パッド部２とは絶縁状態に離反しているリード部２ａが形成されている。
【００４１】
次に本発明のＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法を説明する。まず、鉄−ニッケル等の合金薄板又は銅−ニッケル−錫等の金属合金製の板状のリードフレーム用金属材料の表面に、フォトレジスト（感光性樹脂）を塗布してフォトレジスト層を形成する。次いで、パッド部２の面積Ｓ1 からなる搭載用表面Ａ、及びリード部２ａの面積Ｓ3 からなる電気的接続エリアＣにレジストパターンを形成するために、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、フォトレジスト層に現像、必要に応じて硬膜処理を行う。これにより、パッド部２の搭載用表面Ａ及びリード部２ａの電気的接続エリアＣとなる部分を残してフォトレジストが現像除去され、パッド部２の搭載用表面Ａを形成する部位、及び、リード部２ａの電気的接続エリアＣを形成する部位にレジストパターンが形成される。
【００４２】
同様に、該金属材料の裏面にもフォトレジストを塗布してフォトレジスト層を形成後、パターン露光、現像等という一連の処理を行う。パターン露光にあたっては、パッド部２の面積Ｓ2 （Ｓ1 ＜Ｓ2 ）からなる放熱用裏面Ｂ、及びリード部２Ａの面積Ｓ4 （Ｓ3 ＜Ｓ4 ）からなる放熱用裏面Ｄを形成するためのパターンを露光する。これにより、パッド部２の放熱用裏面Ｂとなる部分、及びリード部２Ａの放熱用裏面Ｄとなる部分を残して、フォトレジストが現像除去され、パッド部２の放熱用裏面Ｂを形成部位、及び、リード部２ａの放熱用裏面Ｄを形成部位にレジストパターンが形成される。これにより、前記リードフレーム用金属材料の表裏面の各々フォトレジスト非形成部の面積の差分（ΔＳP ＝Ｓ2 −Ｓ1 、ΔＳP ＞０、ΔＳL ＝Ｓ4 −Ｓ3 、ΔＳL ＞０、）を有するレジストパターン
が形成される。
【００４３】
次に、該金属材料の裏面に耐腐食用の樹脂フィルムを貼着し、該金属材料の表面側から表面のフォトレジスト非形成部を所定の深度（例えば、図３、図４に示す厚さｔ2 ）まで塩化第二鉄等のエッチャントを用いてエッチング加工処理（ハーフエッチング処理）した後、洗浄などを行い、その表面に耐腐食用の樹脂フィルムを貼着する。
【００４４】
次に、該金属材料の裏面の耐腐食用の樹脂フィルムを剥がし、該金属材料の裏面側から、裏面のフォトレジスト非形成部を所定の深度（例えば図３、図４に示す厚さｔ3 ）まで塩化第二鉄等のエッチャントを用いてエッチング加工処理を行う。これにより、表面、裏面に各々対応するレジストパターンが形成されていない金属部位に貫通部が形成され、図１〜図５に示すような搭載用表面Ａの面積Ｓ1 と放熱用裏面Ｂの面積Ｓ2 との関係がＳ1 ＜Ｓ2 となるパッド部２と、電気的接続エリアＣの面積Ｓ3 と前記放熱用裏面Ｄの面積Ｓ4 との関係がＳ3 ＜Ｓ4 となるリード部２ａからなるＬＥＤ発光素子用リードフレームが形成される。
【００４５】
そして、その搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂとの間における前記パッド部の側面部に、その搭載用表面Ａから放熱用裏面Ｂの方向に拡がるモールド充填樹脂を保持するための段差状部Ｅ又はテーパー状部Ｅが形成され、電気的接続エリアＣと放熱用裏面Ｄとの間における前記リード部２ａの側面側には、その電気的接続エリアＣから放熱用裏面Ｄの方向に拡がる、モールド時に充填される樹脂（充填樹脂）を保持するための段差状部Ｅ又はテーパー状部Ｅが形成されたＬＥＤ発光素子用リードフレーム１が形成される。次いで、リードフレーム１に以下の例に記す一連の樹脂モールド加工を行い、ＬＥＤ発光素子用リードフレームを得る。
【００４６】
すなわち、リードフレーム１を収める所定の内部形状とした凹部を予め形成している金型の凹部内に、リードフレームを装填する。なお、金型としては図１２に示すように、蓋となる板状の上金型４０と、溶融する充填樹脂４を注入する注入口４２と連通するリードフレーム１（多面付けリードフレームＭＬ）を装填可能な凹部４３を内部空間として形成した下金型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ＭＬ）を装填後に、上金型４０で下金型４１に蓋をして型締めするものが一般的である。
【００４７】
ついで、注入口４２から、凹部４３（内部空間）内に加熱溶融した充填樹脂４を注入して、装填されたリードフレーム１（多面付けリードフレームＭＬ）に充填樹脂４が充填されて成型されたＬＥＤ発光素子用リードフレームが得られる。成型後、冷却して上金型を外し、リードフレーム１を下金型から取り出す。これにより、搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂのそれぞれの面、及び、電気的接続エリアＣと放熱用裏面Ｄのそれぞれの面とが各々充填樹脂から外面に露呈し、かつ、パッド部２とリード部２Ａ間に充填樹脂が充填されたＬＥＤ発光素子用リードフレームが形成される。
【００４８】
なお、図１、および図２中に示す吊りリード２０は、エッチング加工処理後に、パッド部２及びリード部２ａが金属材料から脱落するのを防止するために、必要な期間、パッド部２及びリード部２ａを金属材料に連結保持しておくために形成しているもので、吊りリード部２０を切断して、本発明のリードフレームが得られる。なお、側断面図においては、吊りリード部２０の図示は省略している。吊りリード部２０と金属材料との連結部を切断して、本発明のリードフレームが得られる。吊りリード部２０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、適宜設定して構わない。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回ずつ行い、計２回行っているが、表裏から同時に行う１回のエッチングで金属材料にエッチング加工を行うことであっても構わない。
【００４９】
次に本発明のＬＥＤ発光素子を説明すれば、図１〜図５に示すように、ＬＥＤチップ１０を搭載した１乃至複数箇所のパッド部２と、前記ＬＥＤチップとの電気的接続を行う電気的接続エリアＣを有するリード部２ａとを同一平面に備えたリードフレーム１を備えている。
【００５０】
前記リードフレーム１は、パッド部２のＬＥＤチップ搭載用表面Ａより該搭載用表面Ａと対向する放熱用裏面Ｂに亘って、及びリード部２ａの電気的接続エリアＣより該エリアＣと対向する放熱用裏面Ｄに亘って、その厚さ方向に、充填樹脂４によりモールド加工が施されている。
【００５１】
前記パッド部２の搭載用表面Ａより上面側、及びリード部２ａの電気的接続エリアＣより上面側には、ＬＥＤチップ１０及び電気的接続エリアＣを含めて、透明樹脂５が層状に被覆されている。なお、図面では、透明材料５は層状としているが、ドーム状であっても構わない。
【００５２】
前記パッド部２の搭載用表面Ａの面積Ｓ1 と放熱用裏面Ｂの面積Ｓ2 との関係は、Ｓ1 ＜Ｓ2 に設定され、前記ワイヤーボンディングエリアＣの面積Ｓ3 と放熱用裏面Ｄの面積Ｓ4 との関係は、Ｓ3 ＜Ｓ4 に設定されている。このため、放熱部位が広く設定でき、放熱性に優れたＬＥＤ素子とすることが出来る。また、その搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂとの間、及び電気的接続エリアＣと放熱用裏面Ｄとの間における前記パッド部２、及びリード部２ａの側面部には、放熱用裏面Ｂ、Ｄの方向に拡がる段差状部Ｅ又はテーパー状部Ｅを呈している。そのため、充填樹脂４を溶融状態にてモールド加工する際、及びモールド加工後は、該充填樹脂４が、この段差状部Ｅ又はテーパー状部Ｅによって保持され、かつ、充填樹脂とリードフレームとの接触面積は大きくなる。そのため、充填樹脂とリードフレームとは強固に密着することになり、充填樹脂からのリードフレームの脱落、もしくは、リードフレームからの充填樹脂の脱落を防止できる。本発明のリードフレームは、一般的なフォトエッチング法にて安価に形成することが可能なため、安価なリードフレームの供給を可能としている。
【００５３】
本発明のＬＥＤ発光素子においては、ＬＥＤ素子１０が透明樹脂層５の層内に埋設された状態で発光するため、ＬＥＤ素子１０から発せられた光を透明樹脂５から外側に出射すにあたり高い光利得性を持たせることが重要である。そのために、例えば、光透過性のあるアクリル系樹脂（ポリメタメチルアクリレート樹脂）などの透明性の良好な樹脂５を選定することは勿論であるが、本発明者は特に、前記充填樹脂４として、充填樹脂４と透明樹脂５との境界面において、高い反射性を有する樹脂を使用することを提案する。
【００５４】
前記充填樹脂４として、高い反射率を有することが望ましいが、その他に、耐熱性、耐光性、熱導電性、高い光拡散性を有することも望ましい。そのため、前記充填樹脂４として、例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、芳香族系ポリエステル樹脂（不飽和ポリエステル樹脂）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、液晶ポリマ（ＬＣＰ）などの有機高分子材料が望ましく、１種の樹脂又は、複数種の樹脂の混合樹脂を用いて構わない。
【００５５】
充填樹脂４の光屈折率ｎ1 と透明樹脂５の光屈折率ｎ2 との関係を、ｎ1 ＞ｎ2 に設定することが、充填樹脂４と透明樹脂５との境界面における高い反射率を得るために適当であり、屈折率の差が大きいほど高い反射を行うことになる。しかし、樹脂の屈折率は概ね２以下であり、樹脂だけで屈折率差を大きくするには限界が有る。そのため、本発明においては、充填樹脂４として、上記の１種の樹脂又は複数種の樹脂の混合樹脂を主体とする
樹脂に、粉状物質や粒状物質などの添加剤を混合した光拡散性樹脂を使用することを提案する。かかる充填樹脂では、その屈折率ｎを２以上にできるため、充填樹脂４と透明樹脂５との境界面における高い反射性を得ることができる。なお、充填樹脂４に添加する添加剤としては、例えば、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、酸化ジルコニウム、セラミック材、又はそれらの混合物などの微粒子が上げられ、主体樹脂に対する添加剤の混合比率は本発明においては適宜に設定することができる。例えば１％〜２０％、若しくはそれ以上である。
【００５６】
以下に、充填樹脂に反射性を持たせることによる効果を説明する。
図６に示すように、ＬＥＤチップ１０から発せられた光Ｌは、透明樹脂５中を進行して外部に放出される。しかし、ＬＥＤチップ１０から発せられた光の一部は、外部（空気）と接触する透明樹脂５の境界で反射する（図６中の反射光Ｍ（全反射光や半反射光など））。充填樹脂に高い反射率を持たせた場合、透明樹脂５の境界で反射した反射光Ｍ（空気と透明樹脂５との界面における全反射光や半反射光など）が、充填樹脂の表面に到達した際に、再度反射光を反射させることが可能になり、充填樹脂の表面で再反射した再反射光ＮをＬＥＤ素子より放出させることが可能になる。一方、充填樹脂が反射率を持たない場合、反射光Ｍはそのまま充填樹脂中に進入してしまい、ＬＥＤ素子からの放出が無くなる。
【００５７】
このように、充填樹脂に高い反射率を持たせることで、ＬＥＤチップ１０から発せられた光を効率よく外部に放出させることが可能となる。
【００５８】
なお、ＬＥＤチップ搭載用表面、電気的接続エリアに金属メッキを行った場合、メッキ面にて反射光Ｍを再反射光Ｎとすることが出来るので、ＬＥＤチップ１０から発せられた光を効率よく利用するには好ましい。
【００５９】
さらに充填樹脂表面に、光反射率の優れたセラミックインクなどをコーティングすることも、ＬＥＤチップ１０から発せられた光を効率よく利用する上で好ましいといえる。
【００６０】
次に本発明のＬＥＤ発光素子ＬＥの第２の実施例（請求項３、４、８、９、１２、１４）について説明すれば、図７は、図１中のＸ1 −Ｘ1 線における側断面図、図８は、図１中のＸ2 −Ｘ2 線における側断面図、図９は、図１中のＹ−Ｙ線における側断面図を各々示す。
【００６１】
第２の実施例におけるＬＥＤ発光素子ＬＥは、図７に示すように、リードフレーム１のパッド部２のＬＥＤチップ搭載用表面Ａの面積Ｓ1 と、該搭載用表面Ａと対向する該パッド部２の放熱用裏面Ｂの面積Ｓ2 との関係は、０＜Ｓ1 ＜Ｓ2 となっている。
【００６２】
パッド部２は、搭載用表面Ａを有する上部構造部と、該上部構造部と対向する下部（パッド部２の裏面側）には、該上部構造部と一体であり放熱用裏面Ｂを有する、放熱部３（放熱板）である下部構造部とで構成されている。
【００６３】
そして、搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂとの間における前記パッド部の上部構造部の側面部には、その搭載用表面Ａから放熱用裏面Ｂの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部Ｅが形成されている。一方、放熱部３（放熱板）である下部構造部の側面部には、その放熱用裏面Ｂから搭載用表面Ａの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するためのテーパー状部Ｅ1 が形成されている。
【００６４】
また、リードフレーム１のリード部２ａは、図８に示すように、前記パッド部２の搭載用表面Ａと同一面に前記電気的接続エリアＣと、該電気的接続エリアＣと対向し前記パッ
ド部２の放熱用裏面Ｂと同一面にある放熱用裏面Ｄとを有し、電気的接続エリアＣの面積Ｓ3 と前記放熱用裏面Ｄの面積Ｓ4 との関係は、０＜Ｓ3 ＜Ｓ4 となっている。
【００６５】
該リード部２ａは、電気的接続エリアＣを有する上部構造部と、該上部構造部と対向する下部（パッド部２の裏面側）には、該上部構造部と一体であり放熱用裏面Ｄを有する、放熱部３ａ（放熱板）である下部構造部とで構成されている。
【００６６】
そして、電気的接続エリアＣと放熱用裏面Ｄとの間における前記リード部２ａの上部構造部の側面側には、図８に示すように、その電気的接続エリアＣから放熱用裏面Ｄの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するための段差状部又はテーパー状部Ｅが形成されている。一方、放熱部３（放熱板）である下部構造部の側面部には、その放熱用裏面Ｄから電気的接続エリアＣの方向に拡がる、樹脂モールド時の充填樹脂を保持するためのテーパー状部Ｅ1 が形成されている。
【００６７】
このようにして形成されたリードフレーム１に対し、前述したように、金型を用いた樹脂モールド加工を行い、充填樹脂４を成型し、搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂのそれぞれ面、電気的接続エリアＣと放熱用裏面Ｄのそれぞれ面が露呈した充填樹脂４が充填されたＬＥＤ発光素子用リードフレームが形成される。
【００６８】
図９は本発明の第２の実施例におけるＬＥＤ発光素子ＬＥの側断面図であり、図９中、Ｗはワイヤー（金線）の一例を示し、パッド部２の搭載用表面ＡのＬＥＤチップ１０と、リード部２ａのワイヤーボンディングエリアＣとの間をワイヤーボンディングにより結線したワイヤーである。
【００６９】
かかる構造としたリードフレーム１においては、上部構造部のテーパー状部Ｅのテーパーは例えばハの字状であり、下部構造部のテーパー状部Ｅ１のテーパーは例えば逆ハの字状と、上部構造部と下部構造部の各々のテーパー方向は逆方向となっている。そのため、例えば、パッド部２とリード部２ａとで挟まれた部位の充填樹脂は、上側の面（上部構造部側の面）と下側の面（下部構造部側の面）との間にくびれた部位を有するようになり、図９に示すように断面視で鼓状（あるいは、砂時計状）となる。リードフレーム１は、このくびれ部の上下で各々逆の方向のテーパ部となった側面で充填樹脂を保持するため、充填樹脂のリードフレーム１からの脱落を防止できる。
【００７０】
なお、前述したように、金属材料を露出するレジストパターンを形成し、エッチャントでエッチングを行う際、レジストパターンから露出した金属材料部位には等方的にエッチングが行われる。そのため、前述したように金属材料の両面から各々エッチングを行うことで、テーパー状部Ｅのテーパー方向と、テーパー状部Ｅ１のテーパー方向とが逆となったリードフレーム１を得ることが可能である。
【００７１】
次に、本発明のＬＥＤ発光素子用リードフレームの第３の実施例（請求項５、１０）について、図１０、図１１に基づいて、以下に説明する。図１０は、多面付けして製造されたリードフレーム１を説明する上面図、図１１（ａ）〜（ｂ）は、その拡大側断面図である。
【００７２】
第３の実施例におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームは、図１０に示すように、本発明におけるリードフレーム１のパッド部２及びリード部２ａ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（図１０の点線Ｚ部が１単位フレームを示す）。１単位フレームは、枚葉状あるいは帯状の金属材料に、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ＭＬを用いて製造される。
【００７３】
図１０に示すように、エッチング後にリードフレーム１が金属材料から脱離することを防止するためにタイバー３０と呼称される、例えば格子状の枠部を形成している。１単位フレームは、枠部であるタイバー３０の開口部の領域内にタイバー３０と連結するよう形成する。なお、本実施例では、１単位フレームと、タイバー３０との連結は、ダイバー３０から分岐させた吊りリード２０を介して行っているが、仕様によっては、吊りリード２０を形成せずに、１単位フレームとタイバー３０とを直接に連結させることであっても構わない。
【００７４】
タイバー３０、吊りリード２０は、エッチングにてパッド部２及びリード部２ａを形成する際に、パッド部２及びリード部２ａを形成するのと同様の手法にて、タイバー３０、吊りリード２０を形成する金属材料部位にもフォトレジストを形成して形成するもので、吊りバー２０、もしくは、タイバー３０の部位を切断、断裁し、金属材料から各１単位フレームを切り離す。なお、１単位フレームとするリードフレームは、上述した実施例１もしくは実施例２のリードフレームのいずれであっても構わない。
【００７５】
図１１（ａ）に示すように、多面付けリードフレームＭＬに形成された各１単位フレームのパッド部２及びリード部２ａのそれぞれ表面の面高さ、又は裏面の面高さ、又は表裏両面のそれぞれ面の高さは、例えば金属材料の厚みと略同一のｔ1 としている。一方、本実施例では、吊りバー２０、タイバー３０の面高さは、低位（例えば、放熱部３、放熱部３ａの厚さｔ3 と同じ高さ）に設定されて形成され、前記パッド部２及び前記リード部２ａの厚さよりも、吊りバー２０、タイバー３０の厚さは薄くしている。この、厚みを薄くした吊りバー２０、タイバー３０は、金属材料にエッチングを行い、パッド部２及びリード部２ａを形成する際に、吊りバー２０、タイバー３０とする金属材料部位にハーフエッチングを行うことで形成することが可能である。すなわち、吊りバー２０、タイバー３０を形成すべき金属材料部位の一方の面側（例えば、放熱部側の面側）に吊りバー２０形成用フォトレジスト、タイバー３０形成用フォトレジストを形成し、しかる後に、前述したようにパッド部２及びリード部２ａを形成するためのエッチングを金属材料の両面から行うものである。なお、ハーフエッチングにより厚さを薄くした吊りバー２０、タイバー３０を表面（ＬＥＤチップ搭載用表面、電気的接続エリア）側に形成する場合には、吊りバー２０形成用フォトレジスト、タイバー３０形成用フォトレジストは、表面（ＬＥＤチップ搭載用表面、電気的接続エリア）側に形成する。
【００７６】
図１０、図１１（ａ）に示すように１単位のリードフレーム１の複数単位を多面付けしてフォトエッチングにて製造された平坦状のリードフレームＭＬは、前述したように、ＬＥＤ発光素子用リードフレーム製造用の金型内に装填し、充填樹脂４を金型内の凹部（内部空間）に注入、充填して成型する。これにより、図１１（ｂ）に示すように、搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂのそれぞれ面、電気的接続エリアＣと放熱用裏面Ｄのそれぞれ面が露呈した充填樹脂４が充填されて多面付けされたＬＥＤ発光素子用リードフレームＭＬが形成される。
【００７７】
その後、多面付けされたＬＥＤ発光素子用リードフレームＭＬに切断を行い、切り離された１単位フレームが得られる。なお、ＬＥＤ発光素子用リードフレームＭＬの切断時期は、樹脂モールド後に限らず、ＬＥＤチップの搭載後、または、透明樹脂の形成後であっても構わず、適宜設定して構わない。
【００７８】
多面付けされたＬＥＤ発光素子用リードフレームＭＬに樹脂モールド加工を行う際、凹部（内部空間）を有する金型内に充填樹脂が注入される。充填樹脂が注入される際、樹脂の注入口の近傍の１単位フレームから、注入口から離れた部位にある１単位フレームへと、順次に樹脂が流れていき、樹脂モールドされていく。
【００７９】
ここで、本発明のＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいては、表面（ＬＥＤチップ搭載用表面、電気的接続エリア）と裏面（放熱用裏面）とは各々充填樹脂から露出させている。そのため、表面と裏面に充填樹脂が付着しないよう、凹部の深さ（内部空間の高さ）はリードフレームの厚みと略同一とするものである。すなわち、凹部の深さ（内部空間の高さ）をリードフレームの厚みと略同一とすることで、金型内にリードフレームを装填した際に、リードフレームの表面と裏面とは各々、上金型の面と下金型の面とに密着するようになり、凹部（内部空間）に樹脂を注入した際に、リードフレームの表面と裏面とへの樹脂の付着が防止できるためである。
【００８０】
そのため、吊りバー２０、タイバー３０の厚みが、リードフレームの厚みと同じ程度と厚かった場合、吊りバー２０、タイバー３０が樹脂の流れを妨げる、あるいは、堰き止めることになる。その結果、多面付けされたＬＥＤ発光素子用リードフレームＭＬにおいて、樹脂モールドされなかった部位を生じることになる。充填樹脂が充填されなかった部位は気泡を有する部位となり、ＬＥＤ発光素子用リードフレームの品質、ひいては、ＬＥＤ発光素子の品質が低下することになる。そのため、はなはだしい場合は、気泡を有するＬＥＤ発光素子用リードフレームは欠陥品として廃棄される。
【００８１】
一方、本実施例では、吊りバー２０、タイバー３０の厚みを、例えば、下部構造部である放熱部３、放熱部３ａの厚さｔ3 と同じ高さとなるよう薄くしている。そのため、充填樹脂の注入時に、樹脂は吊りバー２０、タイバー３０と金型との間に出来た隙間を流れていくことになり、樹脂の流れを妨げ、あるいは、堰き止めることが無くなる。その結果、本実施例の多面付けされたＬＥＤ発光素子用リードフレームＭＬでは、気泡を有さない充填樹脂をリードフレームに成型することが可能になり、ＬＥＤ発光素子用リードフレームの品質を良くすることが可能になる。また、欠陥品が無くなるため製造歩留まりが上がり、ひいては、ＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造コストを下げることが可能になる。さらに、吊りバー２０、タイバー３０を切断刃にて切断するが、厚みが薄くなっているため切断時に切断刃に掛かる負荷が少なくなり、切断刃の寿命を長くすることが出来る。
【００８２】
なお、本実施例では、リードフレームの裏面側（下構造部の側）に放熱部と略同じ厚さとした吊りバー２０、タイバー３０を設けているが、リードフレームの表面側（上構造部の側）に上構造部と同じ厚さとした吊りバー２０、タイバー３０を設けることであっても構わない。
【符号の説明】
【００８３】
Ａ…搭載用表面
Ｂ…放熱用裏面
Ｃ…ワイヤーボンディングエリア
Ｄ…放熱用裏面
Ｅ…段差状部又はテーパー状部
Ｅ1 …テーパー状部（又は角面取り部）
１…リードフレーム
２…パッド部
２ａ…リード部
３…放熱部
３ａ…放熱部
４…充填樹脂
５…透明樹脂
２０…吊りリード
２０…吊りリード
３０…タイバー
ＭＬ…多面付けリードフレーム
Ｌ…ＬＥＤ発光光線
Ｍ…反射光
Ｎ…再反射光
Ｗ…ワイヤー
Ｚ…１単位フレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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