(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の電極からなるリードフレームの、台部とボンディングワイヤーの接続部分と外部回路のロウ付け部分とを除く部分に、微細な凹凸からなるセラミック溶射面を形成し、前記電極の端部にＬＥＤチップ及びボンディングワイヤーを取り付け、該取り付け部分を熱硬化性樹脂からなる封止部によって封止し、該封止部により前記２本の電極を一体的に保持した発光ダイオード。
【請求項２】
連結部によって一体化した２本の電極からなるリードフレームを成形する工程と、前記リードフレームの、台部とボンディングワイヤーの接続部分と外部回路のロウ付け部分とを除く部分に、微細な凹凸からなるセラミック溶射面を形成する工程と、前記電極の端部にＬＥＤチップ及びボンディングワイヤーを取り付ける工程と、離型剤を塗布するとともに熱硬化性樹脂からなる封止剤を注入した注型内にリードフレームを差し込む工程と、前記封止剤を硬化させ封止部を形成する工程と、前記連結部を取り除く工程とを有する発光ダイオードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は発光ダイオード及びその製造方法に関し、更に詳細には発光ダイオードに、発光により発生する熱の除去を容易にし、しかも製造過程で熱硬化性樹脂からなる封止剤の硬化を速めることに役立つ発光ダイオード及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
発光ダイオード（以下ＬＥＤ）１は、図５に示しとおり発光ダイオード素子（以下ＬＥＤチップ）２を電源に接続するリードフレーム３及び封止部４からなっており、封止部４には、透明性、電気絶縁性、形状安定性、機械的強度など諸特性に優れた透明エポキシ樹脂一般に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところでＬＥＤは、従来の電球、蛍光灯などに比較して消費電力が１／１０程度と小さく、ＬＥＤの技術進歩と共に利用分野が拡大している。例えば白色光ＬＥＤが開発され、面発光光源として蛍光灯に変わる次世代光源として注目されるなど、新しい分野への期待が高まっている。しかしながらＬＥＤは明るさに対する消費電力の割合が小さいとは言え、例えば面状光源とするためにＬＥＤを集約的に使用するなどの場合には、１個のＬＥＤの発熱は僅かなものであっても放熱が問題となると考えられる。
【０００４】
本発明者らは、先に熱硬化性樹脂からなる発光ダイオードの封止剤を熱風炉に入れて硬化させる際に、硬化促進手段として被硬化材料の周囲を囲む壁面にセラミックプラズマ溶射面（以下セラミック溶射面）とし、炉内の熱風を遠赤外線放射に熱変換するようにしたため、発光ダイオードの品質に影響を与えることなく２時間近い硬化時間の短縮に成功し、特許を出願している。
【０００５】
本発明は、以上の問題及び前記発明に基づき得られたものであり、ＬＥＤからの放熱をより容易にし、併せて封止剤である熱硬化性樹脂の硬化促進にも役立つ発光ダイオード及びその製造方法を提供すること目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための発光ダイオードは、２本の電極からなるリードフレームの、台部とボンディングワイヤーの接続部分と外部回路のロウ付け部分とを除く部分に、微細な凹凸からなるセラミック溶射面を形成し、前記電極の端部にＬＥＤチップ及びボンディングワイヤーを取り付け、該取り付け部分を熱硬化性樹脂からなる封止部によって封止し、該封止部により前記２本の電極を一体的に保持したものである。
【０００７】
前記セラミック溶射面は、熱風炉内の対流熱を遠赤外線に熱変換させるため前記熱線中の遠赤外線量がより多くなり、熱硬化性樹脂の硬化促進、発光ダイオードから発生する熱の放散に、より有利に作用する。また前記前記セラミック溶射面は、封止部の外に露出するリードフレーム部内外いづれの部分にも形成することができる。
【０００８】
また、本発明の発光ダイオードの製造方法は、連結部によって一体化した２本の電極からなるリードフレームを成形する工程と、前記リードフレームの、台部とボンディングワイヤーの接続部分と外部回路のロウ付け部分とを除く部分に、微細な凹凸からなるセラミック溶射面を形成する工程と、前記電極の端部にＬＥＤチップ及びボンディングワイヤーを取り付ける工程と、離型剤を塗布するとともに熱硬化性樹脂からなる封止剤を注入した注型内にリードフレームを差し込む工程と、前記封止剤を硬化させ封止部を形成する工程と、前記連結部を取り除く工程とを有するものである。
【０００９】
前記セラミック溶射面は、従来から使用されるプラズマ溶射手段によって形成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の発光ダイオード用封止剤としては特に限定はないが、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂など通常使用されている樹脂を適宜使用することができる。また、溶射に使用しうるセラミックとしては特に限定はないが、例えばアルミナ、酸化クロム、珪砂などの石英系セラミック、チタニア、これらの混合物など従来から使用されるものを適宜使用することができる。溶射に使用するセラミックの粒径は、例えば３〜１０μｍ程度、溶射密度は５〜２０ｇ／ｍ2 程度とすることができる。
【００１１】
以下添付の図面を参照し、一実施の形態により本発明の発光ダイオード及びその製造方法を具体的に説明する。
【００１２】
図１に示す発光ダイオード１は、ＬＥＤチップ２、電極ｐ．ｑからなるリードフレーム３、ボンディングワイヤー４及び封止部５からなっており、一方の電極ｐにはＬＥＤチップ２を載置する皿状の台部６が形成されており、ＬＥＤチップ２の光放射側（図１の上方を向いている側）と他方の電極ｑとの間をボンディングワイヤー４によって電気的に接続し、ＬＥＤチップ２の他方の極（図１の下方を向いている基板側）を前記台部６に導電性接着剤（図示せす）により電気的接続と固着とを行った。
【００１３】
発光ダイオード１に組み込む前のリードフレーム３は、図２に示すとおり、連結部７によって連続体30としてダイキャストにより成形し、台部５、ボンディングワイヤー４を接続する部分及び外部回路（図示せず）にロウ付けする部分をｊ除き図２に交差したハッチングで示した部分にセラミック溶射してセラミック溶射面８を形成した。
【００１４】
以上のように形成した連続体30を連結部７によって連結された電極ｐ, ｑの２本づつの組に切り分け、ＬＥＤチップ２及びボンディングワイヤー４を取り付けた。
【００１５】
次いで複数の注型９（図３は３個）を一体とした注型ブロック90を用意し、各注型９に離型剤を塗布し、封止用透明エポキシ樹脂からなる封止剤50を注入し、前記ＬＥＤチップ２及びボンディングワイヤー４を取り付けたリードフレーム３（連結部７によって電極ｐ，ｑを連結している）を図３に示すように注型９に差し込み、ジグ10（図４、但し詳細を省略）に固定し、図４に示す保持具11の棚12上に配置した。
【００１６】
なお、保持具11は前後を開放し、側壁13に多数の開口（図示せず）を設け熱風が容易に流通できるようにし、周壁全面にセラミック溶射し対流熱を遠赤外線放射に熱変換できるようにした。
【００１７】
以上のように準備した保持具11を熱風炉（図示せず）に配置し、例えば１３０℃でほぼ１時間４５分程度加熱して封止剤50を硬化させて取り出し、連結部７を取り除くことにより発光ダイオード１を得ることができる。以上の加熱過程で電極ｐ，ｑに形成したセラミック溶射面８は、熱風により直接又は電熱により加熱されて遠赤外線を放射し、熱雰囲気中の遠赤外線量をより豊富にするように作用する。
【００１８】
封止剤50が硬化した後注型９から取り出し、電極ｐ及び電極ｑの間の連結部７を切り離して発光ダイオード１を得ることができる。得られた発光ダイオード１は、発光による発熱があると電極ｐ，ｑを通じて熱が微細な凹凸からなるセラミック溶射面８に伝わり該面から遠赤外線として放射されるので、例えば発光ダイオード１を稠密に取り付けた場合の放熱を改善することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明した本発明の発光ダイオードは、発光ダイオードと電源回路とを接続するリードフレームにセラミック溶射面を形成し、透明熱硬化性樹脂からなる封止剤を硬化させる際の熱風を熱線、特に遠赤外線に熱変換し、硬化促進を計ることができ、また、発光ダイオードを使用中、密集して使用する場合に、発光ダイオードからの発熱をセラミック溶射面により遠赤外線に変換し、発生した熱を放射して冷却効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による発光ダイオードの概要を説明するための要部断面図である。
【図２】図１に示す発光ダイオードに使用するリードフレームの鋳型から取り出したときの状態を説明する平面図である。
【図３】図１に示す発光ダイオードを注型法により封止部を硬化させる際の様子を説明するための断面図である。
【図４】図３に示す注型を硬化させる保持具の一例による封止部を破断して示した図である。
【図５】従来の発光ダイオード封止部を破断して示した図である。
【符号の説明】
１  発光ダイオード
２  ＬＥＤチップ
３  リードフレーム
４  ボンディングワイヤー
５  封止部
８  微細な凹凸からなる粗面
ｐ  電極
ｑ  電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003640598.tif 000005
【図５】
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