(57)【要約】【課題】ＬＥＤパッケージにおけるリフレクタとして形成されるキャビティ部において、透明封止樹脂を充填する際、簡便な方法で均一に充填し、光量のばらつきを防止、および、ダイシング工程で歩留まり低下を防止する。【解決手段】樹脂成型体のリフレクタ部に、底面部と該底面部より広い開口部を有するキャビティ部が設けられ、該キャビティ部の底面部に、ＬＥＤ発光素子を搭載するための１乃至複数箇所のパッド部と、前記ＬＥＤ発光素子と電気的接続を行うための電気接続エリアを有するリード部とが設けられたＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいて、前記リフレクタ部の表面上の、前記キャビティ部の開口部を取り囲む部位に、幅が０．０１ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下で深さが０．０１ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の溝部を少なくとも１乃至複数本形成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成型体のリフレクタ部に、底面部と該底面部より広い開口部を有するキャビティ部が設けられ、該キャビティ部の底面部に、ＬＥＤ発光素子を搭載するための１箇所乃至複数箇所のパッド部と、前記ＬＥＤ発光素子と電気的接続を行うための電気接続エリアを有するリード部とが設けられたＬＥＤ発光素子用リードフレームであって、
前記リフレクタ部の表面上の、前記キャビティ部の開口部を取り囲む部位に、幅が０．０１ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下で深さが０．０１ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の溝部を少なくとも１本乃至複数本形成したことを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレーム。
【請求項２】
前記パッド部と前記リード部の単位フレームが多面付けされ、ダイシング加工で前記単位フレームに個片化する線と前記キャビティ部の開口部との間の位置に前記溝部を有す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】
樹脂成型体のリフレクタ部に、底面部と該底面部より広い開口部を有するキャビティ部が設けられ、該キャビティ部の底面部に、ＬＥＤ発光素子を搭載するための１箇所乃至複数箇所のパッド部と、前記ＬＥＤ発光素子と電気的接続を行うための電気接続エリアを有するリード部とが設けられたＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法であって、
金型に、前記リフレクタ部の表面上の、前記キャビティ部の開口部を取り囲む部位に、幅が０．０１ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下で深さが０．０１ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の溝部を形成する部位を設け、該金型を用いて、トランスファーモールド工法により前記樹脂成型体を成型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４】
前記パッド部と前記リード部の単位フレームを多面付けして形成し、ダイシング加工で前記単位フレームに個片化する線と前記キャビティ部の開口部との間の位置に前記溝部を形成す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の製造方法。
【請求項５】
ＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法であって、
金属合金製の板状リードフレーム用金属材料の表面に、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工程と、
所定のパターンが形成された露光用フォトマスクを用いてフォトレジスト層にパターン露光し、次いで、現象してパッド部、リード部のレジストパターンを形成する工程と、
つぎにエッチャントを用いて、レジストパターン非形成部分をフォトエッチング加工することによって、パッド部とリード部を分離して形成する工程と、
分離した部分およびその表面上に、キャビティ部、リフレクタ部、溝部に対応した形状を有する金型を用い、熱硬化性あるいは、熱可塑性の樹脂を成型することによって、前記パッド部および前記リード部を該樹脂で絶縁し、キャビティ部を有するリフレクタ部を形成し、前記リフレクタ部の表面の前記キャビティ部の周囲に幅が０．０１ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下で深さが０．０１ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の溝部を同時に形成する工程を有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６】
ＬＥＤパッケージの製造方法であって、
金属合金製の板状リードフレーム用金属材料の表面に、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工程と、
所定のパターンが形成された露光用フォトマスクを用いてフォトレジスト層にパターン露光し、次いで、現象してパッド部、リード部のレジストパターンを形成する工程と、
つぎにエッチャントを用いて、レジストパターン非形成部分をフォトエッチング加工することによって、パッド部とリード部を分離して形成する工程と、
分離した部分およびその表面上に、キャビティ部、リフレクタ部、溝部に対応した形状を有する金型を用い、熱硬化性あるいは、熱可塑性の樹脂を成型することによって、前記パ
ッド部および前記リード部を該樹脂で絶縁し、キャビティ部を有するリフレクタ部を形成し、前記リフレクタ部の表面の前記キャビティ部の周囲に幅が０．０１ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下で深さが０．０１ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の溝部を同時に形成する工程でＬＥＤ発光素子用リードフレームを製造し、
次に、前記キャビティ部の底部の前記ＬＥＤ発光素子用リードフレームのパッド部に導電性材料を介してＬＥＤ発光素子を設置する工程と、次に、前記キャビティ部に透明樹脂を充填する工程を有することを特徴とするＬＥＤ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、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）発光素子を搭載するＬＥＤ発光素子用リードフレーム及びその製造方法とＬＥＤパッケージの製造方法に関する。
【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搭載するためのリードフレームは、板状のＦｅ−Ｎｉ等の合金薄板、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ等の合金薄板からなるリードフレーム用金属材料を、その片面または両面から塩化第二鉄等のエッチング液を用いてフォトエッチング加工をして製造され、半導体集積回路やＬＥＤ発光素子を搭載するためのパッド部と、該パッド部とは絶縁状態に離反し、ＬＥＤ発光素子と接続が行われるインナーリード部および、外部基板と、電気的接続を行うアウトリード部を備えている。あるいは、プレス加工によって、パット部と、該パット部とを絶縁状態に離反しているインナーリード部、および、外部基板と電気的接続を行う、アウトリード部を製造し、断面をコの字状に折り曲げ加工することによって形成されている。
【０００３】
ＬＥＤパッケージの構成は、大きく分けると、上記のようなエッチングによる工法、あるいは、プレス加工によって作製されたＬＥＤ発光素子搭載用のパッド部、および、ＬＥＤ発光素子と電気的に接続用のリード部を備えたリードフレームと、ＬＥＤ光源から光を効率よく取り出すための反射機能を発揮するリフレクタ部からなる。これらに、ＬＥＤ発光素子を実装し、透明封止樹脂を充填された形態が一般的である。
【０００４】
ところが、透明封止樹脂の充填性が不均一である事が原因で、後工程で不具合が発生する問題がある。例えば、ダイシング工程において、ダイシングテープ貼り付け面となるキャビティ上面に対して、キャビティ部からはみ出した透明封止樹脂が不均一な凹凸を形成し、ダイシングテープが正常に張り付かず、加工不良や、チップ飛びが発生するといった問題である。あるいは、透明樹脂に蛍光体が分散されている場合においては、個片化されたパッケージで輝度ばらつきの原因となってしまうことが問題となっている。
【０００５】
また、透明樹脂は粘度の高いシリコーン樹脂を用いている場合が多く、狭小なキャビティ部内にディスペンサーなどを用いて、１箇所ずつ注入するが、精度良く充填されず、リフレクタ材との密着が低下し、剥離してしまうといった問題もある。そこで、透明封止樹脂が均一に、精度良く充填されるための工夫が必要であるという課題がある。
【０００６】
前記のように、リードフレームに、反射機能を発揮するリフレクタ部からなる部材に、ＬＥＤを実装、透明封止樹脂を充填したＬＥＤパッケージは広く検討されており、近年、照明をはじめ、電子部品などに広く利用されている。特許文献１には、リフレクタ部の内側部分に溝を設けることによって、充填された透明樹脂が剥離しにくいようにする工夫が記載されている。また、特許文献２においては、リフレクタ部において、逆に突起を設ける事で、透明封止樹脂のキャビティ部内への充填性、密着性を向上させる工夫が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２４７６９５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０６０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＬＥＤ発光素子用の素子搭載用パッド部、ＬＥＤ発光素子と電気的接続を行うための電気接続エリアを有するリード部を備えたリードフレームにおいて、ＬＥＤ光源の高い光反射率を得るためのリフレクタ部を併設する場合、該素子搭載用パッド部、および、リード部を構成する層は、金属材料で構成され、リフレクタ部は熱硬化性樹脂など絶縁材料を用いて数種類の材料が組み合わされて作製されている。前記リードフレームにＬＥＤを実装した後、シリコーン系、または、エポキシ系の透明封止樹脂をディスペンサー等で注入し、封止する方法が一般的である。その際、透明封止樹脂の粘度が高く、狭小のキャビティ部内に均等に充填されない、キャビティ部の外側にはみ出してしまう部分があるといった問題があった。
【０００９】
また、白色ＬＥＤの封止材料として透明樹脂を使用する場合、黄色の蛍光剤を透明のエポキシ系、または、シリコーン系樹脂に混合し、蛍光体とする。青色ＬＥＤが発光すると、励起光源として青色が黄色の蛍光体を照射し、青色を黄色に波長変換する。この黄色と青色ＬＥＤから出た青色を混ぜ合わせて擬似的に白色にする発光方式である。透明樹脂が均一に充填されていないと、各キャビティ部における蛍光体の量に差が出てしまい、ＬＥＤの光量にばらつきが発生するという問題があった。
【００１０】
また、ＭＡＰ（Ｍｏｌｄ  Ａｒｒａｙ  Ｐａｃｋａｇｅ）タイプ基板の場合、ＬＥＤを実装し、透明樹脂を封止した後、ダイシング加工によって個片化するのが一般的な工法である。キャビティ部上にダイシング加工時に発生する銅粉が付着する事を避けるため、キャビティ上面にダイシングテープを張り、ダイシング加工を行う方法をとることがある。その際、透明樹脂が各キャビティ部からはみ出していたり、凸状に盛り上がっている部分があり、均一に充填されていないと、ダイシングテープ貼り付け面に不規則な凹凸が出来てしまい、ダイシングテープの密着性が低下してしまう。それによって、ダイシング加工時にダイシングテープからずれてしまう事による断裁異常、または、チップ飛びが発生してしまうといった問題があった。    
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、透明樹脂が各キャビティ部に均一に充填することが出来る様にリフレクタ部に溝が設けられた基板として、高信頼性であり、加工精度の向上が期待できるＬＥＤパッケージを簡便に製造すること、及び、それに用いるＬＥＤ発光素子用リードフレームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の請求項１にかかる発明は、樹脂成型体のリフレクタ部に、底面部と該底面部より広い開口部を有するキャビティ部が設けられ、該キャビティ部の底面部に、ＬＥＤ発光素子を搭載するための１箇所乃至複数箇所のパッド部と、前記ＬＥＤ発光素子と電気的接続を行うための電気接続エリアを有するリード部とが設けられたＬＥＤ発光素子用リードフレームであって、前記リフレクタ部の表面上の、前記キャビティ部の開口部を取り囲む部位に、幅が０．０１ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下で深さが０．０１ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の溝部を少なくとも１本乃至複数本形成したことを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレームである。
【００１３】
その溝部を形成することによって、液体状の樹脂が過剰であっても、過剰な樹脂がその溝部に流れこむことにより、透明樹脂表面を均一に、平坦に形成することができる。すなわち、キャビティに充填する透明樹脂を均一に形成でき、信頼性、歩留まりの向上が期待できる。
【００１４】
本発明の請求項２にかかる発明は、前記パッド部と前記リード部の単位フレームが多面付けされ、ダイシング加工で前記単位フレームに個片化する線と前記キャビティ部の開口部との間の位置に前記溝部を有することを特徴とする上記のＬＥＤ発光素子用リードフレームである。
【００１５】
本発明の請求項３に係る発明は、樹脂成型体のリフレクタ部に、底面部と該底面部より広い開口部を有するキャビティ部が設けられ、該キャビティ部の底面部に、ＬＥＤ発光素子を搭載するための１箇所乃至複数箇所のパッド部と、前記ＬＥＤ発光素子と電気的接続を行うための電気接続エリアを有するリード部とが設けられたＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法であって、金型に、前記リフレクタ部の表面上の、前記キャビティ部の開口部を取り囲む部位に、幅が０．０１ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下で深さが０．０１ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の溝部を形成する部位を設け、該金型を用いて、トランスファーモールド工法により前記樹脂成型体を成型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４にかかる発明は、前記パッド部と前記リード部の単位フレームを多面付けして形成し、ダイシング加工で前記単位フレームに個片化する線と前記キャビティ部の開口部との間の位置に前記溝部を形成することを特徴とする上記の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５にかかる発明は、ＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法であって、
金属合金製の板状リードフレーム用金属材料の表面に、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工程と、
所定のパターンが形成された露光用フォトマスクを用いてフォトレジスト層にパターン露光し、次いで、現象してパッド部、リード部のレジストパターンを形成する工程と、
つぎにエッチャントを用いて、レジストパターン非形成部分をフォトエッチング加工することによって、パッド部とリード部を分離して形成する工程と、
分離した部分およびその表面上に、キャビティ部、リフレクタ部、溝部に対応した形状を有する金型を用い、熱硬化性あるいは、熱可塑性の樹脂を成型することによって、前記パッド部および前記リード部を該樹脂で絶縁し、キャビティ部を有するリフレクタ部を形成し、前記リフレクタ部の表面の前記キャビティ部の周囲に幅が０．０１ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下で深さが０．０１ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の溝部を同時に形成する工程を有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６にかかる発明は、ＬＥＤパッケージの製造方法であって、
金属合金製の板状リードフレーム用金属材料の表面に、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工程と、
所定のパターンが形成された露光用フォトマスクを用いてフォトレジスト層にパターン露光し、次いで、現象してパッド部、リード部のレジストパターンを形成する工程と、
つぎにエッチャントを用いて、レジストパターン非形成部分をフォトエッチング加工することによって、パッド部とリード部を分離して形成する工程と、
分離した部分およびその表面上に、キャビティ部、リフレクタ部、溝部に対応した形状を有する金型を用い、熱硬化性あるいは、熱可塑性の樹脂を成型することによって、前記パッド部および前記リード部を該樹脂で絶縁し、キャビティ部を有するリフレクタ部を形成し、前記リフレクタ部の表面の前記キャビティ部の周囲に幅が０．０１ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下で深さが０．０１ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下の溝部を同時に形成する工程でＬＥＤ発光素子用リードフレームを製造し、
次に、前記キャビティ部の底部の前記ＬＥＤ発光素子用リードフレームのパッド部に導電性材料を介してＬＥＤ発光素子を設置する工程と、次に、前記キャビティ部に透明樹脂を
充填する工程を有することを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法である。
【発明の効果】
【００１９】
従来のＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいては、ＬＥＤ発光素子用の素子搭載用パッド部、ＬＥＤ発光素子と電気的接続を行うための電気エリアを有するリード部を備えたベースとなる基板が、ＬＥＤ光源の高い反射率を得るためのリフレクタを併用する場合において、該素子搭載用パッド部およびリード部を用いて数種類の材料が組み合わされて作製されており、リフレクタによって形成されるキャビティ部には、蛍光体を混合したエポキシ系、または、シリコーン系の透明封止樹脂がディスペンサー等を用いて一箇所ずつ充填されることが一般的である。蛍光体を混合した透明樹脂は粘度が高く、狭小なキャビティ部に充填する際、キャビティ部の外側にはみ出してしまう場合や、充填量にばらつきが発生してしまう場合があり、それらが光量のばらつき、ダイシング工程での歩留まり低下の原因となってしまう。透明樹脂は、樹脂の特性上、粘度を変えることは難しく、封止方法も工程の都合上、変更する事は容易ではない。
【００２０】
本発明の発光素子用リードフレームおよびパッケージ基板を用いれば、キャビティ部に透明樹脂を充填する際に、液体状の樹脂が過剰であっても、過剰な樹脂が溝部に流れこむことにより、透明樹脂表面を均一に、平坦に形成することができる。簡便に透明樹脂の充填ばらつき問題を回避できるという効果がある。それにより、個片化された後の各パッケージにおいて、光量ばらつきを抑制する効果が期待出来る。さらに、リードフレームを個片化するときに使用するダイシングテープとの密着性を低下することなく、貼り付けが可能となるため、ダイシング加工における歩留まり低下を防止できるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームの上面図である。
【図２】本発明におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームの下面図である。
【図３】本発明におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームにチップを搭載し、透明樹脂を充填後、個片化した後のＬＥＤパッケージのＸ１−Ｘ１断面図である。
【図４】本発明のＬＥＤ発光素子用リードフレームおよびそれを用いたＬＥＤパッケージを製造する方法を説明する断面図である（その１）。
【図５】本発明のＬＥＤ発光素子用リードフレームおよびそれを用いたＬＥＤパッケージを製造する方法を説明する断面図である（その２）。
【図６】本発明のＬＥＤ発光素子用リードフレームにＬＥＤパッケージが多面付けさせて形成された状態の一例を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を実施の形態に基づいて以下に詳細を説明する。
【００２３】
＜第１の実施形態＞
本実施形態のＬＥＤ発光素子用リードフレームは、底面部と、底面部より広い開口部とを有するキャビティ部２２が樹脂製形体に設けられ、底面部には、ＬＥＤ発光素子１０を搭載するための１乃至複数箇所のパッド部１と、ＬＥＤ発光素子１０と電気的接続を行うための電気接続エリアを有するリード部２と、底面部と開口部との間の傾斜面にリフレクタ部２１と、が設けられたＬＥＤ発光素子用リードフレームであることを前提とする。そして、樹脂成型体表面上の、キャビティ部２２の開口部を取り囲む部位に、溝部２０を少なくとも１乃至複数本有する。また、溝部２０は、リードフレームをダイシング加工で単位フレームに個片化する線とキャビティ部２２の開口部との間の位置に形成する。
【００２４】
このように、キャビティ部２２の開口部を取り囲む部位に、溝部２０を形成していることから、キャビティ部２２に透明樹脂３０を充填する際に、液体状の樹脂が過剰であって
も、過剰な樹脂が溝部２０に流れこむことにより透明樹脂３０の表面を均一に、平坦に形成することができる。その結果、光量ばらつきを抑制出来る。さらに、リードフレームを個片化する線で切断して個片化するときに使用するダイシングテープとの密着性を低下することなく、貼り付けが可能となる。そのため、リードフレームを個片化する線で切断するダイシング加工における歩留まり低下を防止できる。
【００２５】
以下にさらに具体的に、図を用いて本実施形態のＬＥＤ発光素子用リードフレームの実施の形態について説明する。図１は、本実施形態に関わるＬＥＤ発光素子用リードフレームの上面図、図２は下面図である。また、図３は、図１のＸ１−Ｘ１線における側断面図を示す。図３（ａ）は、第１の例であり、図３（ｂ）は、その変形例である。
【００２６】
第１の実施形態のＬＥＤ発光素子用リードフレームは、図４（ｂ）のように、金属合金製の板状の基材の表裏に異なるパターンのフォトマスクのパターンを形成して、フォトエッチング加工することによって、図４（ｃ）のように、表側に上部構造のパターンを形成し、裏側に下部構造のパターンを形成する。この上部構造と下部構造のパターンを変えることで、上部構造と下部構造の間に、パターンの違いによる段差を形成し、裏面の下部構造の面積を、表面の上部構造の面積よりも大きくなるようにすることが望ましい。ＬＥＤ発光素子用リードフレームは、例えば、図１、２、３に示すように、チップ状のＬＥＤ発光素子１０を搭載するための１乃至複数箇所に形成されたパッド部１を備えている。
【００２７】
（パッド部）
図１、２、３に示すように、パッド部１の表面側（上部構造）は、ＬＥＤ発光素子１０を搭載するための搭載用表面Ａとなっており、パッド部１の表面側（上部構造）と対向する裏面側（下部構造）は放熱部４である。その放熱部４の外面は、ＬＥＤ発光素子１０本体から発生する駆動熱やＬＥＤ発光素子１０の周囲環境による熱を放散させて、ＬＥＤ発光素子１０に熱が蓄積されないように、パッド部１裏面側から外界側に熱を放散させるための放熱面Ｂとなっている。
【００２８】
（リード部）
また、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１に対して、所定の間隔をお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リード部２を備えている。リード部２は、上部構造体と対向する下部構造体は一体であり、下部構造体には放熱部４を備えている。リード部２は、板状の基材をフォトエッチングする際にパッド部１と同時に形成される。リード部２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発光素子１０とリード部２との電気的接続を行う際に、接続性を向上させるためであり、また、チップ１０から光を効率よく取り出すために銀めっき４０等がほどこされた電気接続エリアＣとなっていて、リード部２の電気接続エリアＣと対向する裏面は、放熱用裏面Ｄとなっている。
【００２９】
リード部２の電気接続エリアは、パッド部１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よって接続される。なお、電気接続エリアＣへのめっきは、銀めっき４０等のめっきがほどこされている。また、電気接続エリアＣにこれらのめっきに先立ち、耐熱拡散性に優れたニッケルめっき等の下地めっきを行なっても構わない。さらに、ＬＥＤ発光素子１０を外部基板に搭載、接続するために、放熱用裏面Ｄにも、銀めっき、金めっき、パラジウムめっき等を行なっても構わない。
【００３０】
リード部２の表面（上部構造）は、前記パッド部１の搭載用表面Ａと同一の電気接続エリアＣとなっていて、パット部２の搭載用表面Ａに搭載したＬＥＤ発光素子１０を接続するためのワイヤーボンディングされる領域、または、ＬＥＤ発光素子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ングされる領域となっている。リード部２の上部構造のエリアＣと対向する下部構造には、前記パッド部１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。
【００３１】
図１、２に示す本実施形態のパッケージのパッド部１、リード部２は、板状のＦｅ−Ｎｉ等の合金薄板または、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ等の合金薄板を金属材料としているが、熱伝導率が高いＣｕまたは、Ｃｕ合金を用いる方が、放熱が向上するため望ましい。
【００３２】
本実施形態に関わるパッド部１、リード部２は、金属板の表裏面にフォトレジスト（光反応性樹脂）を塗布しフォトレジスト層を形成する。そのフォトレジスト層へのパターン露光と現像処理等をすることによって、レジストパターン５を形成し、塩化第二鉄等のエッチャントを用いて、レジストパターン５非形成部分をフォトエッチング加工することによって、ＬＥＤ発光素子を搭載するためのパッド部１と、そのパッド部１とは絶縁状態に離反しているリード部２を形成するための構造が形成されている。
【００３３】
次に、本実施形態のＬＥＤ発光素子用リードフレームおよびそれを用いたＬＥＤパッケージの製造方法を図４に即して説明する。まず、Ｆｅ−Ｎｉ等の合金薄板、または、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ等の金属合金製の板状リードフレーム用金属材料（図４（ａ））の表面に、フォトレジスト（光反応性樹脂）を塗布してフォトレジスト層を形成し、所定のパターンに露光用フォトマスクを用いてフォトレジスト層にパターン露光し、次いで、現象、必要に応じて硬膜処理をする。これにより、パッド部１、リード部２を形成する箇所を残してフォトレジスト層を現像除去してレジストパターン５を形成する（図４（ｂ））。つぎに塩化第二鉄等のエッチャントを用いて、レジストパターン５非形成部分をフォトエッチング加工することによって、図４（ｃ）のように、ＬＥＤ発光素子搭載用のパッド部１およびリード部２を残し、それらの間隙に、空孔部６を形成する。
【００３４】
次に、図４（ｄ）のように、その空孔部６を埋める熱硬化性あるいは、熱可塑性の樹脂を、トランスファーモールド成型、射出成型などの工法を用いることによって、上金型５０ａと下金型５０ｂの間でモールドする。これにより、パッド部１および、リード部２を樹脂で絶縁すると同時に、その表面上に、リフレクタ部２１を形成する。リフレクタ部２１は、反射機能を持つキャビティ部２２を有し、そのキャビティ部２２の周囲に溝部２０を有する。このキャビティ部２２の底面部に、パッド部１および、リード部２を配置する。
【００３５】
このときに用いる上金型５０ａは、キャビティ部２２、リフレクタ部２１、溝部２０に対応した形状をしているものとする。該溝部２０は、反射機能を持つリフレクタ部２１を形成する樹脂成型体表面に、前記キャビティ部２２の周囲に、幅０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍ、深さ、０．０１ｍｍ〜０．３５ｍｍで少なくとも１乃至複数本の溝部２０が、リフレクタ部を形成する同じ上金型５０ａによって一括形成されている。このようにして本実施形態のＬＥＤ発光素子用リードフレームを製造できる。上記の幅より狭く、浅いと樹脂が流れ込まず、上記の幅より太く、深いと樹脂成型体の強度を確保するのが難しい。
【００３６】
ここで、溝部２０の形状は、その断面が、図３（ａ）のように三角形状であっても良く、図３（ｂ）のように矩形状であってもよい。このように、透明樹脂３０が溝部２０に流れ込むように、適宜に断面形状を設定することができる。
【００３７】
（ＬＥＤパッケージ）
次に、本実施形態のＬＥＤパッケージを説明する。本実施形態のＬＥＤパッケージは、ＬＥＤ発光素子１０を搭載した１乃至複数箇所のパッド部１と、前記ＬＥＤ発光素子１０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２が形成されている。本実施
形態のＬＥＤパッケージは、一般的なフォトエッチング法によって安価に形成することが出来るので、安価なＬＥＤパッケージの供給を可能とする。
【００３８】
図５（ｅ）のように、ＬＥＤ発光素子用リードフレームのリード部１等に銀めっき４０を施す。この銀めっき４０は、樹脂のモールド成型の以前に形成しても良い。
【００３９】
図５（ｆ）のように、リフレクタ部２１のキャビティ部２２の底のパッド部１の搭載用表面Ａに導電性材料を介してＬＥＤ発光素子１０を設置する。次に、ＬＥＤ発光素子１０とリード部２とを金ワイヤー等の導電性ワイヤー１１で電気接続する。
【００４０】
次に、図５（ｇ）のように、ＬＥＤ発光素子１０と導電性ワイヤー１１を包む透明樹脂３０を、キャビティ部２２の底のパッド部１の搭載用表面Ａより上面側、および、リード部２の電気接続エリアＣより上面側に、キャビティ部２２の上側のリフレクタ部２１の上面まで透明樹脂３０を充填する。
【００４１】
（透明樹脂）
本実施形態のＬＥＤパッケージにおいては、ＬＥＤ発光素子１０が透明樹脂３０内に埋設された状態で発光するため、ＬＥＤ発光素子１０から発せられた光を透明樹脂３０から外側に効率よく取り出すにあたり、高い利得性を持たせる事が重要である。そのために、透明樹脂３０には、ポリメチルメタクリレートといった光透過性のあるアクリル系樹脂、エポキシ樹脂、耐候性のあるシリコーン樹脂などの透明性が高い良好な透明樹脂３０を選定することで、耐熱性、耐光性、熱伝導性、高い光拡散性を持たせる。また、透明樹脂３０は、銀めっき４０の表面との密着性が高いことが望ましい。
【００４２】
本実施形態のＬＥＤパッケージは、本実施形態におけるパッド部１および、リード部２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。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て製造される。
【００４３】
１単位フレーム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フレームは、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のそれぞれが露呈し、多面付けられたＬＥＤパッケージが形成される。
【００４４】
その後、多面付けされたＬＥＤパッケージは、ダイシング等で個片化する線で機械的に切断することで１単位のＬＥＤパッケージに分割する。
【実施例】
【００４５】
＜実施例１＞
本発明の実施例１によるＬＥＤ発光素子用リードフレーム基板の製造方法を説明する。
【００４６】
まず、０．３ｍｍ厚の銅−ニッケル錫合金製の板状金属材料を準備し、脱脂洗浄処理をした後、板状金属材料の表面にネガ型フォトレジストを８μｍ塗布し、９０℃で３０分乾燥してフォトレジスト層を形成する。
【００４７】
次いで、ＬＥＤ発光素子１０を搭載するパッド部１、ＬＥＤ発光素子１０と電気的に接続するリード部２、パッド部１とリード部２を支持するタイバーと吊りリード３、外枠部等の金属パターンを形成するために、所定のパターンを有するフォトマスクを介して、超高圧水銀灯を用いて、露光量約１００ｍＪ／ｃｍ２にてフォトレジスト層を露光し、次いで、３％の炭酸ナトリウム水溶液にてフォトレジスト層に現像処理を施した。これにより、前述のパターンに対応するべく部分的にレジストパターン５が形成され、それ以外の部分のフォトレジスト層が除去された。
【００４８】
同様に、該板状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する。パターン露光、現像等といった前述の工程を繰り返した。この時、図４（ｂ）のように、表裏のフォトマスクのパターン形状を変えた、そして、エッチング完了後に、図４（ｃ）のように、パッド部１、および、リード部２を、フォトマスクのパターンに対応して、ＬＥＤ発光素子１０が搭載される側である表側に上部構造を形成し、放熱部４を成す裏面側に下部構造を形成した。その裏面側の下部構造の面積を、表側の上部構造の面積より大きくなるように設定した。
【００４９】
次に、比重１．４５の塩化第二鉄液を用いて、両面同時に板状金属材料の露出部をエッチング除去した。これにより、所望の両面形状の異なるリードフレームパターンが形成された。
【００５０】
得られたリードフレームに、エポキシ系、あるいはシリコーン系などの耐熱性が高い樹脂組成物からなる、径１８ｍｍ、長さ４０ｍｍの固形タブレットを用いて、図示しない充填用金型を使用して、樹脂成型体を設けた。
【００５１】
これにより、リードフレームのＬＥＤ発光素子１０搭載面側には、各キャビティ部２２の開口部を取り囲むように、金属材料からの高さが０．５ｍｍのリフレクタ部２１を形成した。リフレクタ部２１には、リードフレーム面となす角度が４５度の傾斜の傾斜面を有する円形状のキャビティ部２２を形成し、同時に、リフレクタ部２１の上面でキャビティ部２２の開口部分を囲む周囲に深さ０．２５ｍｍで、幅が０．０５ｍｍの溝部２０を形成した。そして、その溝部２０をキャビティ部２２の周囲に有するリフレクタ部２１を、所定の数、同時に形成した。
【００５２】
一方裏面は、対応するパット部と、リード部２表面と同一面上に樹脂面が形成された。リードフレーム基板を金型から取り出し、１８０℃、１時間、熱硬化した。
【００５３】
パッド部１、ならびにリード部２表面に、滲み出た樹脂バリを除去するために、リン酸水溶液にて３０分間電解研磨を行った後、アルゴンエッチングにて処理を行なった。
【００５４】
その後、銀濃度５０ｇ／Ｌ、ｐＨ８．５、浴温度６５℃、比重１．１、陰極電流密度１０Ａ／ｄｍ２、液速度１．０ｍ／ｓｅｃの条件で銀めっき４０を施した。パッド部１、ならびに、リード部２の表面には、めっき未付着部はみられず、均一なめっき層が形成された。これにより、本発明のＬＥＤ発光素子用リードフレーム基板が完成した。
【００５５】
＜実施例２＞
本発明の実施例２による、ＬＥＤ発光素子用リードフレーム基板のその製造方法を説明する。
【００５６】
まず、０．３ｍｍ厚の銅−ニッケル−錫合金製の板状金属材料を準備し、脱脂洗浄処理をした後、板状金属材料の表面にネガ型フォトレジストを８μｍ塗布し、９０℃で３０分乾燥してフォトレジスト層を形成した。
【００５７】
次いで、ＬＥＤを搭載するパッド部１、ＬＥＤ発光素子１０と電気的に接続するリード部２、パッド部１とリード部２を支持するタイバーと吊りリード３、外枠部等の金属パターンを形成するために、所定のパターンを有するフォトマスクを介して、超高圧水銀灯を用い、露光量約１００ｍＪ／ｃｍ２でフォトレジスト層を露光し、次いで、３％の炭酸ナトリウム水溶液にてフォトレジスト層に、現像処理を施した。これにより、前述のパターンに対応する部分にレジストパターン５が形成され、それ以外の部分のフォトレジスト層が除去された。
【００５８】
同様に、該板状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する。パターン露光、現像等といった前述の工程を繰り返した。この時、図４（ｂ）のように、表裏のフォトマスクのパターン形状を変えた、そして、エッチング完了後に、図４（ｃ）のように、パッド部１、および、リード部２を、フォトマスクのパターンに対応して、ＬＥＤ発光素子１０が搭載される側である表側に上部構造を形成し、放熱部４を成す裏面側に下部構造を形成した。その裏面側の下部構造の面積を、表側の上部構造の面積より大きくなるように設定した。また、吊りリード３は、裏面のみハーフエッチングされるように設定した。
【００５９】
次に、比重１．４５の塩化第二鉄液を用いて、両面同時に板状金属材料の露出部をエッチング除去した。これにより、所望の両面形状の異なるリードフレームパターンが形成された。
【００６０】
その後、スルファミン酸ニッケル３００〜６００ｇ／Ｌ、塩化ニッケル５ｇ／Ｌ、ホウ酸３０〜４０ｇ／Ｌ、ｐＨ３．５〜４．５、温度４０〜７０℃、陰極電流密度３〜４０Ａ／ｄｍ２、液流速１．０ｍ／ｓｅｃの銀めっき液を用いて、表裏のパッド部１、および、リード部２の表裏面に４μｍの電解銀めっき４０を形成し、同様にリードフレーム全面に４μｍの電解銀めっきを施した。
【００６１】
得られたリードフレームに、エポキシ系、あるいは、シリコーン系などの耐熱性の高い樹脂組成物からなる径２０ｍｍ、高さ４８ｍｍの固形タブレットを用いて、図示しない充填用金型を使用して樹脂成型体を設けた。
【００６２】
これにより、リードフレームのＬＥＤ発光素子１０搭載面側には、各キャビティ部２２の開口部を取り囲むように、金属材料からの高さが０．５ｍｍのリフレクタ部２１を形成した。リフレクタ部２１には、リードフレーム面となす角度が４５度の傾斜の傾斜面を有する円形状のキャビティ部２２を形成し、同時に、リフレクタ部２１の上面でキャビティ部２２の開口部分を囲む周囲に深さ０．２５ｍｍで、幅が０．０５ｍｍの溝部２０を形成した。そして、その溝部２０をキャビティ部２２の周囲に有するリフレクタ部２１が、所定の数、同時に形成された。
【００６３】
一方リードフレーム裏面は、対応するパッド部１とリード部２表面と同一平面上に樹脂面が形成された。リードフレーム基板を金型から取り出し、１８０℃、１時間、熱硬化した。
【００６４】
パッド部１ならびにリード部２表面に、にじみ出た樹脂バリを除去するために、リン酸水溶液にて３０分間電解研磨を行った後、アルゴンエッチングにて、処理を行なった。
【００６５】
これにより、本発明のＬＥＤ発光素子用リードフレーム基板が完成した。
【００６６】
＜実施例３＞
本発明の実施例３によるＬＥＤ発光素子用リードフレーム基板を用いたＬＥＤパッケージの製造方法を説明する。
【００６７】
実施例１及び実施例２で得たＬＥＤ発光素子用リードフレーム基板のパッド部１に、導電性ペーストを塗布して、ＬＥＤチップマウンターでＬＥＤ発光素子１０を搭載し、１８０℃、３０分硬化した。その後、２５μｍ径の金の導電性ワイヤー１１でリード部２と接合した。
【００６８】
次に、蛍光体が混練された封止用の透明樹脂３０をキャビティ部２２内にディスペンサーで充填した。この際、キャビティ部２２から過剰に供給された透明樹脂３０の一部が深さ０．２５ｍｍ、幅０．０５ｍｍの溝部２０に流れ込んだ。それにより、樹脂成型体表面は平坦さを保つことができ、各キャビティ部２２内の透明樹脂３０の量が均一となった。その後、クリーンオーブン中で硬化させることにより、ＬＥＤパッケージが完成した。
【符号の説明】
【００６９】
１・・・パッド部
２・・・リード部
３・・・吊りリード
４・・・放熱部
５・・・レジストパターン
６・・・空孔部
１０・・・ＬＥＤ発光素子
１１・・・導電性ワイヤー
２０・・・溝部
２１・・・リフレクタ部
２２・・・キャビティ部
３０・・・透明樹脂
４０・・・銀めっき
５０ａ・・・上金型
５０ｂ・・・下金型
Ａ・・・ＬＥＤ搭載用表面
Ｂ・・・放熱用裏面
Ｃ・・・電気的接続エリア
Ｄ・・・放熱用裏面
【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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