(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面、外周面及び該外周面で囲まれた凹面を有する下面から成り、前記上面から前記下面の前記外周面近傍へ延びた排出口を有するモールドダイを準備するステップと、
一対以上のリード端子によって設けられたリードフレームと、前記リードフレームの一部を内部に収容し、前記リードフレームの下面を外部に露出させ、光が放射されるように開放された放射窓を有するパッケージと、前記パッケージの内部に位置するリードフレーム上に実装されたＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップと前記リードフレームとの通電のための電極接続部と、前記パッケージの内部に充填されて前記ＬＥＤチップを保護するモールディング材と、を備えるベースを準備するステップと、
前記ＬＥＤチップが実装された領域を除いた残り領域のベースに注入口を設けるステップと、
前記ＬＥＤチップの上側に前記モールドダイを位置させるステップと、
前記ベースの注入口にモールディング物質を注入してモールド部材を設けるステップと、
前記モールドダイを取り除くステップと、を含み、
前記排出口が、前記注入口と互いに対角に向かい合って設けられ、
前記注入口は、前記パッケージの底面を通じて外部に露出する前記リードフレーム及び前記パッケージを貫通して形成されることを特徴とする発光素子パッケージの製造方法。
【請求項２】
前記モールディング物質として、透明エポキシまたはシリコン樹脂を用いることを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項３】
前記ＬＥＤチップは、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、オレンジ色ＬＥＤのうちの少なくとも一つ以上のＬＥＤチップを含むことを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項４】
上面、外周面及び該外周面で囲まれた凹面を有する下面から成り、前記上面から前記下面へ延びた注入口を有するモールドダイを準備するステップと、
一対以上のリード端子によって設けられたリードフレームと、前記リードフレームの一部を内部に収容し、前記リードフレームの下面を外部に露出させ、光が放射されるように開放された放射窓を有するパッケージと、前記パッケージの内部に位置するリードフレーム上に実装されたＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップと前記リードフレームとの通電のための電極接続部と、前記パッケージの内部に充填されて前記ＬＥＤチップを保護するモールディング材と、を備えるベースを準備するステップと、
前記ＬＥＤチップが実装された領域を除いた残り領域のベースに排出口を設けるステップと、
前記ＬＥＤチップの上側に前記モールドダイを位置させるステップと、
前記モールドダイの注入口にモールディング物質を注入してモールド部材を設けるステップと、
前記モールドダイを取り除くステップと、を含み、
前記排出口が、前記注入口と互いに対角に向かい合って設けられ、
前記排出口は、前記パッケージの底面を通じて外部に露出する前記リードフレーム及び前記パッケージを貫通して形成されることを特徴とする発光素子パッケージの製造方法。
【請求項５】
前記モールディング物質として、透明エポキシまたはシリコン樹脂を用いることを特徴とする請求項４に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項６】
前記ＬＥＤチップは、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、オレンジ色ＬＥＤのうちの少なくとも一つ以上のＬＥＤチップを含むことを特徴とする請求項４に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子パッケージの製造方法に関するものであって、より詳細には、パッケージ上にレンズ状モールディング部材を設けるための発光素子パッケージの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発光素子は発光ダイオード(ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ)を搭載したパッケージと、一定の指向角内で光放出効率を増加させるために該発光ダイオードを覆うレンズとから構成される。このようなレンズは、予め鋳造などにより製造された後、パッケージ上に接着剤で結合されるが、レンズとパッケージとの結合力が弱く、空気に露出されている状態で結合作業が行われるため、ボイド（ｖｏｉｄ）が発生してしまうという問題がある。
【０００３】
そこで、最近ではエポキシまたはシリコン樹脂を用いて、パッケージ上にレンズ状にモールディング部材を設けるトランスファモールディング手法が使われている。
【０００４】
これらの樹脂を用いてモールディング部材を設けるトランスファモールディング手法は、特許文献１に「ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ  ＤＥＶＩＣＥ  ＡＮＤ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＳＡＭＥ」という名称でカマダ（ｋａｍａｄａ）により示されている。
【０００５】
以下、図１を参照して、カマダが示したモールディング部材の形成方法について詳細に説明する。
【０００６】
図１は、従来技術によるモールディング部材形成方法を説明するための工程断面図である。同図のように、まず金属プレートを穿孔し、金属リード（図示せず）、空気排出フレーム３０３及び注入フレーム３０５を有するリードフレームを設ける。ここで、リードフレームは、プレス工程を用いて金属リードの各端部が空気排出フレーム３０３、注入フレーム３０５の下に位置するようにする。
【０００７】
次に、射出成形によりパッケージ支持部（パッケージ本体)３０４が設けられる。ここで、パッケージ本体３０４は、ヒートシンク３０２と前記リードフレームとを鋳型（ｄｉｅ)内にモールドが挿入されて設けられる。前記パッケージ本体３０４は、金属リードの各端部及びヒートシンク３０２を露出させるリセス（ｒｅｃｅｓｓ）を有し、空気排出フレーム３０３、注入フレーム３０５に隣接したゲート３０６を有する。
【０００８】
その後、発光ダイオード３０１をヒートシンク３０２上に搭載し、ワイヤボンディングにより発光ダイオード３０１と前記金属リードとが電気的に接続される。
【０００９】
続いて、上モールド４０１の所定面を押圧してパッケージ本体３０４の上面に隣接して位置させる。上モールド４０１は、射出されたモールディング物質を引き渡すトレンチ、ガスを引き渡すトレンチ、モールディング部材を所望の形状に設けるためのリセス及び突出部を備える形状に成形され、モールディング物質は注入フレーム３０５の上面に沿ってゲート３０６までに流れ、モールディング物質に代替されることによって、ガスは空気排出フレーム３０３の上面に沿って排出される。
【００１０】
これにより、空間４０３がモールディング物質で満たされ、所望の形状のモールディング部材が設けられる。
【００１１】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／０１６８７２０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来方法によるトランスファモールディング手法を用いてモールディング物質を空間４０３と置き換える時、該モールディング物質が空間４０３を完全に満たす前に、空気排出フレーム３０３側のゲート３０６がモールディング物質によって塞がってしまうという問題がある。
【００１３】
これにより、空間４０３内のガスが完全に排出されず、ガスがモールディング物質内に混入してボイドが生じる恐れがあり、該ボイドはモールディング部材の硬化不良をもたらすと共に、モールディング部材を通じて放出される光の均一性及び効率を低減するという不都合を生じさせる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、モールディング部材をトランスファモールディング手法で設ける際、該モールディング部材内にガスが混入することを防止し、ボイドの生成を防止することができる発光素子パッケージの製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
上記目的を解決するために、本発明の好適な実施の形態によれば、上面、外周面及び該外周面で囲まれた凹面を有する下面から成り、前記上面から前記下面の前記外周面近傍へ延びた排出口を有するモールドダイを準備するステップと、一対以上のリード端子によって設けられたリードフレームと、前記リードフレームの一部を内部に収容し、前記リードフレームの下面を外部に露出させ、光が放射されるように開放された放射窓を有するパッケージと、前記パッケージの内部に位置するリードフレーム上に実装されたＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップと前記リードフレームとの通電のための電極接続部と、前記パッケージの内部に充填されて前記ＬＥＤチップを保護するモールディング材と、を備えるベースを準備するステップと、前記ＬＥＤチップが実装された領域を除いた残り領域のベースに注入口を設けるステップと、前記ＬＥＤチップの上側に前記モールドダイを位置させるステップと、前記ベースの注入口にモールディング物質を注入してモールド部材を設けるステップと、前記モールドダイを取り除くステップと、を含み、前記排出口が、前記注入口と互いに対角に向かい合って設けられ、前記注入口は、前記パッケージの底面を通じて外部に露出する前記リードフレーム及び前記パッケージを貫通して形成される発光素子パッケージの製造方法を提供する。
【００１６】
また、上記目的を解決するために、本発明の他の好適な実施の形態によれば、上面、外周面及び該外周面で囲まれた凹面を有する下面から成り、前記上面から前記下面へ延びた注入口を有するモールドダイを準備するステップと、一対以上のリード端子によって設けられたリードフレームと、前記リードフレームの一部を内部に収容し、前記リードフレームの下面を外部に露出させ、光が放射されるように開放された放射窓を有するパッケージと、前記パッケージの内部に位置するリードフレーム上に実装されたＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップと前記リードフレームとの通電のための電極接続部と、前記パッケージの内部に充填されて前記ＬＥＤチップを保護するモールディング材と、を備えるベースを準備するステップと、前記ＬＥＤチップが実装された領域を除いた残り領域のベースに排出口を設けるステップと、前記ＬＥＤチップの上側に前記モールドダイを位置させるステップと、前記モールドダイの注入口にモールディング物質を注入してモールディング部材を設けるステップと、前記モールドダイを取り除くステップと、を含み、前記排出口が、前記注入口と互いに対角に向かい合って設けられ、前記排出口は、前記パッケージの底面を通じて外部に露出する前記リードフレーム及び前記パッケージを貫通して形成される発光素子パッケージの製造方法を提供する。
【００１７】
また、前記本発明の発光素子パッケージの製造方法において、前記モールディング物質として、透明エポキシまたはシリコン樹脂などを用いることが望ましい。
【００２０】
また、前記本発明の発光素子パッケージの製造方法において、前記ＬＥＤチップは、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、オレンジ色ＬＥＤのうちの少なくとも一つ以上のＬＥＤチップを含むことが望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、トランスファモールディング手法を用いてパッケージ上にレンズ状のモールディング部材を設け、モールドダイまたはベースに別途に設けられた排出口を通じて該空間内のガスを完全に排出することによって、モールディング物質内にボイドが生成されるのを防止し、モールディング部材形成工程を安定化させると共に、前記モールディング部材を通じて放出される光の均一性及び効率を向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明のさらに他の目的、本発明によって得られる利点は、以下において図面を参照して説明される実施の形態により一層明らかになるであろう。
【００２３】
図面において、幾つかの層及び領域を明確に表すために厚さを拡大して示した。また、明細書全体に渡って同一部分に対しては同一符号を付して示す。
【００２４】
＜実施の形態＞
以下、本発明の好適な実施の形態による発光素子パッケージの製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。図２〜図７は、本発明の一実施の形態による発光素子パッケージの製造方法を順次示した工程断面図である。
【００２５】
図２に示すように、モールディング部材を設けるためのモールドダイ１００を準備する。前記モールドダイ１００は、上面１００ａ、外周面１００ｂ及び該外周面１００ｂで囲まれた凹面１００ｃを有する下面を含む。上面１００ａと下面とは、同図のように側面を通じて繋がることができるが、これに限定される訳ではなく、側面なしに上面１００ａと下面とが互いに繋がることができる。詳しくは、モールドダイ１００の上面１００ａは平らな面に限定されるのでなく、工程条件によって多様な形状を有することができる。
【００２６】
モールドダイ１００の凹面１００ｃは、所望の形状のモールディング部材に対応する形状を有する。これにより、凹面１００ｃには、光取出効率を向上するための一つ以上のグルーブ（ｇｒｏｏｖｅ）及び／又は一つ以上の突出部（ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ）が設けられる場合がある（図示せず）。
【００２７】
外周面１００ｂは、後述するベースの上面に隣接する面であって、平面であってもよく、これに限定される訳ではなく、ベースの上面とモールドダイ１００の外周面１００ｂとの間に空間を設けるために傾斜した面であってもよい。また、外周面１００ｂの縁部にはベースの側壁を取り囲むための突出部１２０が設けられている。ここで、突出部１２０は外周面１００ｂの縁部に沿って連続的に、または断続的に設けられてもよい。
【００２８】
特に、本発明によるモールドダイ１００は、上面１００ａから前記下面へ延びた排出口１１０を有する。排出口１１０はモールドダイ１００を貫通する貫通孔であって、上面１００ａから凹面１００ｃへ延びてもよいが、外周面１００ｂ近傍へ延びることが望ましい。
【００２９】
このように、モールドダイ１００は射出成形法によって設けられる。一方、図中に示されていないが、モールドダイ１００は連結フレームを挿入モールディングして複数設けることができ、これにより複数のモールドダイ１００が前記連結フレームにより互いに連結され、一つのユニットとして用いることができる。
【００３０】
排出口１１０は、ベースの上面に対して垂直に設けられるか、またはモールドダイ１００の上面１００ａの中心方向から下面の外側へ傾くように設けられることが望ましい。これに対しては、後述することにする。
【００３１】
次に、図３及び図４に示すように、発光部２００ａが設けられたベース２００を準備する。ベース２００は、中央に発光部２００ａを設けるためのキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）が設けられたパッケージ２１０を有し、パッケージ２１０の所定面は光を放射するのに適合するように開放された放射窓が設けられ、他面には印刷回路基板（図示せず）に取り付けられるように一対以上のリード端子からなるリードフレーム２５０が設けられている。
【００３２】
本発明の一実施形態によるリードフレーム２５０は、その一部分がパッケージ２１０の内部に収容されており、パッケージ２１０の内部に収容されたリードフレーム２５０の中、パッケージ２１０の終端に位置するリードフレーム２５０の下面は、パッケージ２１０の底面を通じて外部に露出するようにパッケージ２１０内部で曲がっている。すなわち、パッケージ２１０の内部に収容されたリードフレーム２５０の一部分が、パッケージ２１０の底面を通じて外部に露出されており、露出されたリードフレーム２５０の下面に印刷回路基板（図示せず）が取り付けられるようになっている。
【００３３】
そして、前述のように構成されたパッケージ２１０の内部には、ＬＥＤチップ２３０がその発光面がパッケージ２１０の放射窓に向けるように配設され、電極接続部２４０によりリードフレーム２５０とＬＥＤチップ２３０とが電気的に接続されている。
【００３４】
ここで、電極接続部２４０は、ＬＥＤチップ２３０とリードフレーム２５０とを電気的に接続するための接続手段であって、素子の特性及び工程条件によってワイヤまたは導電性接着剤などによってなされることができる。
【００３５】
ＬＥＤチップ２３０が実装されたパッケージ２１０の内部には、ＬＥＤチップ２３０及び電極接続部２４０を保護するモールディング材２２０が充填されている。ここで、モールディング材２２０は、パッケージ２１０に実装されたＬＥＤチップ２３０から発光する光を外部に透過させるため、透明エポキシ、シリコンまたは蛍光体混合物のうちのいずれか一つから成ってもよい。これはＬＥＤチップ２３０から発生する熱の一部即ち、リードフレーム２５０を通じて放熱される熱以外の熱を外部に放熱させる働きも果たす。
【００３６】
また、ＬＥＤチップ２３０は、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、オレンジ色ＬＥＤなどから成る。
【００３７】
特に、本発明によるベース２００は、発光部２００ａが設けられた領域を除いた残りの領域に設けられた注入口２７０を有する。注入口２７０は、ベース２００を貫通する貫通孔であって、リードフレーム２５０とパッケージ２１０との間を貫通して設けられている。
【００３８】
また、注入口２７０は、排出口１１０と同様に、ベース２００の上面に対して垂直に設けられるか、または斜めに設けられてもよく、排出口１１０と互いに離間して設けられることが望ましく、より望ましくは対角線に向かい合うように設けられてもよい。
【００３９】
続いて、図５に示すように、モールドダイ１００は、ベース２００の発光部２００ａの上側に配置される。より詳しくは、モールドダイ１００の凹面１００ｃは発光部２００ａを覆って、外周面１００ｂがベース２００の上面と接するようにベース２００とモールドダイ１００とが嵌合する。この時、モールドダイ１００の突出部１２０がベース１００の終端部を取り囲む。突出部１２０は、モールドダイ１００とベース２００との間からモールディング物質が漏洩することを低減させ、モールドダイ１００とベース２００とを位置合わせする合わせ部としての役割をする。
【００４０】
その後、ベース２００の注入口２７０を通じて透明エポキシまたはシリコン樹脂などのようなモールディング物質が注入される。該モールディング物質は、蛍光体及び／又は散乱剤（ｄｉｆｆｕｓｅｒ）などを含有することができる。前記モールディング物質は、下方からモールドダイ１００とベース２００とによって囲まれた空間を満たし、空間内のガスはモールドダイ１００に設けられた排出口１１０を通じて外に排出される。排出口１１０が前記空間の上方に位置するので、前記モールディング物質が前記空間を一杯に満たす時まで、内部ガスは排出口１１０を通じて排出され続けることができる。
【００４１】
これにより、本発明は、内部ガスがモールディング物質内に混入することを防止し、ボイドの生成を防止することができる。
【００４２】
次に、図６に示すように、モールディング物質を前記空間内に全て満たした後、前記モールディング物質を硬化させてモールド部材２８０を設ける。
【００４３】
モールド部材２８０の形状は、モールドダイ１００の凹面１００ｃの形状によって決められる。そのため、モールドダイ１００の凹面１００ｃの形状を変更することによって、多様な形状のモールド部材２８０を設けることができる。
【００４４】
硬化工程が完了した後、モールドダイ１００を取り除くと、図７に示すように、所望の形状のモールド部材２８０が設けられたパッケージが完成する。
【００４５】
一方、本実施の形態では、排出口１１０がモールドダイ１００に設けられ、注入口２７０がベース２００に設けられた状態を例示しているが、これに限定するものではなく、排出口１１０がベース２００に設けられ、注入口２７０がモールドダイ１００に設けられてもよい。
【００４６】
今回開示された実施の形態は例示にすぎず、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した実施の形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】従来技術によるモールディング部材形成方法を説明するための工程断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態による発光素子パッケージの製造方法を順に示した工程断面図である。
【図３】同じく、発光素子パッケージの製造方法を順に示した工程断面図である。
【図４】同じく、発光素子パッケージの製造方法を順に示した工程断面図である。
【図５】同じく、発光素子パッケージの製造方法を順に示した工程断面図である。
【図６】同じく、発光素子パッケージの製造方法を順に示した工程断面図である。
【図７】同じく、発光素子パッケージの製造方法を順に示した工程断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００  モールドダイ
１１０  排出口
２００  ベース
２００ａ  発光部
２１０  パッケージ
２２０  モールディング材
２３０  ＬＥＤチップ
２４０  電極接続部
２５０  リードフレーム
２７０  注入口
２８０  モールド部材
【図１】
0005470613.tif 000002
【図２】
0005470613.tif 000003
【図３】
0005470613.tif 000004
【図４】
0005470613.tif 000005
【図５】
0005470613.tif 000006
【図６】
0005470613.tif 000007
【図７】
0005470613.tif 000008