(57)【要約】【課題】充填樹脂に積層される封止樹脂とリードフレームとの高い密着性を備えたＬＥＤ発光素子用リードフレームを提供する。【解決手段】ＬＥＤチップ１０が搭載される搭載面Ａを有するパッド部２と、ＬＥＤチップ１０と電気的に接続される接続面Ｃを有する電極部３と、パッド部２と電極部３とを樹脂モールドする充填樹脂４とを備え、搭載面Ａ及び接続面Ｃが露出する充填樹脂４の表面に透明封止樹脂５が積層されるＬＥＤ発光素子用リードフレーム８０において、パッド部２と電極部３との少なくとも一方の一部を、充填樹脂４の表面から突出させる。【選択図】図５
2011077367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップが搭載される搭載面を有するパッド部と、前記搭載面と略平行に配置されて前記ＬＥＤチップと電気的に接続される接続面を有する電極部と、前記パッド部と前記電極部とを樹脂モールドする充填樹脂とを備え、前記搭載面及び前記接続面が露出する前記充填樹脂の表面に封止樹脂が積層されるＬＥＤ発光素子用リードフレームであって、
前記パッド部と前記電極部との少なくとも一方が、前記充填樹脂の表面から突出し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】
前記搭載面と前記接続面とが同一平面上に配置され、
これら搭載面及び接続面の少なくとも一方が前記充填樹脂の表面から突出していることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光素子用リードフレーム。
【請求項３】
前記搭載面と前記接続面とが互いに異なる平面上に配置され、
これら搭載面及び接続面が前記充填樹脂の表面から突出していることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光素子用リードフレーム。
【請求項４】
前記充填樹脂の表面に、凹凸形状が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のＬＥＤ発光素子用リードフレーム。
【請求項５】
前記パッド部における前記搭載面と該搭載面の反対側に位置するパッド放熱面との間のパッド側面、及び、前記電極部における前記接続面と該接続面の反対側に位置する電極放熱面との間の電極側面の十点平均粗さＲｚが、２．０μｍ＜Ｒｚ＜２０μｍに設定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のＬＥＤ発光素子用リードフレーム。        
【請求項６】
前記パッド部における前記搭載面と該搭載面の反対側に位置するパッド放熱面との間のパッド側面が、前記搭載面から前記パッド放熱面の方向に向かって広がる段差状あるいはテーパー状をなしており、
前記搭載面の面積Ｓ１と前記パッド放熱面の面積Ｓ２との間に、０＜Ｓ１＜Ｓ２の関係が成立することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のＬＥＤ発光素子用リードフレーム。
【請求項７】
前記電極部における前記接続面と該接続面の反対側に位置する電極放熱面との間の電極側面が、前記接続面から前記電極放熱面の方向に向かって広がる段差状あるいはテーパー状をなしており、
前記接続面の面積Ｓ３と前記電極放熱面の面積Ｓ４との間に、０＜Ｓ３＜Ｓ４の関係が成立することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のＬＥＤ発光素子用リードフレーム。
【請求項８】
前記パッド部における前記搭載面の反対側に位置するパッド放熱面と、前記電極部における前記接続面の反対側に位置する電極放熱面とを同一平面上に配置させた前記パッド部及び前記電極部により単位フレームが構成され、
複数の前記単位フレームがタイバーによって二次元方向に連結されて、多面付け配列されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のＬＥＤ発光素子用リードフレーム。
【請求項９】
前記パッド部及び前記電極部の厚みよりも前記タイバーの厚みの方が小さく形成されていることを特徴とする請求項８に記載のＬＥＤ発光素子用リードフレーム。
【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ＬＥＤ発光素子用リードフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体集積回路やＬＥＤ発光素子等の電子素子を担持、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を施すことで製造される。このようなリードフレームは、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とされて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ターリード部とを備えている。
【０００３】
上記リードフレームのパッド部の表面側には、電子素子を載置するための搭載部（搭載面）が設けられている。そして、その裏面側には、ＬＥＤ発光素子等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（放熱面）が設けられている。この放熱部により、電子素子側に熱が蓄積されないように放熱されるようになっている。
なお、例えば特許文献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。
【０００４】
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には、放熱特性は良好であるとともに信頼性も優秀であるが、価格が高いという欠点がある。また、素子担持用（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という欠点があり、それを解消するために基板の内層に銅あるいは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。さらに、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が必要となる。
【０００５】
また、ＬＥＤ発光素子用の素子担特用（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ほかに、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る。
【０００６】
さらに、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ってしまう。
【０００７】
ＬＥＤ発光素子用リードフレームを使用する場合、ダイアタッチ材、銀ペースト等によ
って、パッド部にＬＥＤ発光素子を接着搭載し、ワイヤーボンディング等によってＬＥＤ発光素子とＬＥＤ発光素子用リードフレームとの電気的導通をとったあとで、ＬＥＤ発光素子用リードフレームの表面のうち、ＬＥＤ発光素子周辺、または表面全面を封止樹脂にて封止する。
【０００８】
封止樹脂を使用する目的は、第一にＬＥＤ発光泰子、ボンディングワイヤー等を含むＬＥＤ発光素手用リードフレーム表面の保護である。それは、機械的衝撃や摩擦等が、直接的にＬＥＤ発光素子用リードフレーム表面上のＬＥＤ発光素子、ボンディングワイヤー、電極、充填樹脂等に及んでしまうのを防止することに加え、外界からの水分、熱、静電気等を遮断する機能によるものである。
【０００９】
また、封止樹脂内部に、ＬＥＤ発光素子から発せられる光によって蛍光を発する物質を分散添加し、ＬＥＤ発光素子から発せられる光に加えて蛍光を混合させることにより、所望の色の光を作り出すために使用する場合もある。
【００１０】
封止樹脂使用の目的が内部を保護することがあるため、封止樹脂にはある程度以上の堅牢性及び容易にＬＥＤ発光泰子用リードフレームやＬＥＤ発光素子、ボンディングワイヤ一等と剥離しないだけの密着性が求められる。封止樹脂の主成分としては、エポキシ系、シリコーン系等があるが、封止樹脂の使用に際しては、これらの中から、所望の物性を満たすものを選択することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【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】
【００１２】
ところで、ＬＥＤ発光素子用リードフレームの充填樹脂の種類や、パッド、電極等の表面の状態によっては、それに封止樹脂を積層した場合に、充分な密着性が得られない場合がある。その場合は、封止後の使用環境下において、リードフレームやＬＥＤ発光素子と封止樹脂との剥離が発生し、水分の没入や封止樹脂内の部品の破損を引き起こす可能性がある。
【００１３】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、充填樹脂に積層される封止樹脂とリードフレームとの高い密着性を備えた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】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提供している。
即ち、本発明に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームは、ＬＥＤチップが搭載される搭載面を有するパッド部と、前記搭載面と略平行に配置されて前記ＬＥＤチップと電気的に接続される接続面を有する電極部と、前記パッド部と前記電極部とを樹脂モールドする充填樹脂とを備え、前記搭載面及び前記接続面が露出する前記充填樹脂の表面に封止樹脂が積層されるＬＥＤ発光素子用リードフレームであって、前記パッド部と前記電極部との少なくとも一方の一部が、前記充填樹脂の表面から突出していることを特徴とする。  
【００１５】
このような特徴のＬＥＤ発光素子用リードフレームによれば、パッド部と接続部との少なくとも一方が充填樹脂表面から突出した構成とされているため、ＬＥＤ発光素子用リードフレームの表面に凹凸構造が出現させることができ、また、ＬＥＤ発光素子用リードフレームと封止樹脂との接触面積を増大させることができる。
【００１６】
また、本発明に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいては、前記搭載面と前記接続面とが同一平面上に配置され、これら搭載面及び接続面が前記充填樹脂の表面から突出していることを特徴とする。
【００１７】
これにより、搭載面と接続面とを同時成型することが可能となり、製造の工程数を少なくさせ生産性を向上させることができる。また、搭載面と接続部とが突出した構造となることから、パッド部の側面（パッド側面）又は電極部の側面（電極側面）の一部が封止樹脂に接触することとなる。これにより、ＬＥＤ発光素子用リードフレームと封止樹脂との接触面積を増大させることができる。
【００１８】
さらに、本発明に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいては、前記搭載面と前記接続面とが互いに異なる平面上に配置され、これら搭載面及び接続面の少なくとも一方が前記充填樹脂の表面から突出しているものであってもよい。これにより、ＬＥＤ発光素子用リードフレームの凹凸構造を複雑な形状とすることができ、封止樹脂との密着性をさらに向上させることができる。
【００１９】
また、本発明に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいては、前記充填樹脂の表面に、凹凸形状が形成されていることを特徴とする
これにより、充填樹脂と該充填樹脂の表面に積層される封止樹脂との密着性を向上させることができ、封止樹脂が剥離してしまうのをより確実に防止することができる。
【００２０】
さらに、本発明に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいては、前記パッド部における前記搭載面と該搭載面の反対側に位置するパッド放熱面との間のパッド側面、及び、前記電極部における前記接続面と該接続面の反対側に位置する電極放熱面との間の電極側面の十点平均粗さＲｚが、２．０μｍ＜Ｒｚ＜２０μｍに設定されていることを特徴とする。
これにより、パッド側面又は電極側面の少なくとも一方と封止樹脂との接触部のアンカー効果を確実に得ることができ、封止樹脂の密着性をより向上させることができる。
【００２１】
また、本発明に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいては、前記パッド部における前記搭載面と該搭載面の反対側に位置するパッド放熱面との間のパッド側面が、前記搭載面から前記パッド放熱面の方向に向かって広がる段差状あるいはテーパー状をなしており、前記搭載面の面積Ｓ１と前記パッド放熱面の面積Ｓ２との間に、０＜Ｓ１＜Ｓ２の関係が成立することを特徴とする。
【００２２】
搭載面の面積Ｓ１と前記パッド放熱面の面積Ｓ２との間に０＜Ｓ１＜Ｓ２の関係が成立していることにより、ＬＥＤ発光素子用リードフレーム裏面における高い放熱性を得ることができる。また、パッド側面に段差状又はテーパー状が形成されているため、ＬＥＤ発光素子用リードフレームと充填樹脂との確実な密着性を得ることができる。
【００２３】
さらに、本発明に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいては、前記電極部における前記接続面と該接続面の反対側に位置する電極放熱面との間の電極側面が、前記接続面から前記電極放熱面の方向に向かって広がる段差状あるいはテーパー状をなしており前記接続面の面積Ｓ３と前記電極放熱面の面積Ｓ４との間に、０＜Ｓ３＜Ｓ４の関係が成立することを特徴とする。
【００２４】
接続面の面積Ｓ３と電極放熱面の面積Ｓ４との間に０＜Ｓ３＜Ｓ４の関係が成立していることにより、ＬＥＤ発光素子用リードフレーム裏面における高い放熱性を得ることができる。また、電極側面に段差状又はテーパー状が形成されているため、ＬＥＤ発光素子用リードフレームと充填樹脂との確実な密着性を得ることができる。
【００２５】
また、本発明に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいては、前記パッド部における前記搭載面の反対側に位置するパッド放熱面と、前記電極部における前記接続面の反対側に位置する電極放熱面とを同一平面上に配置させた前記パッド部及び前記電極部により単位フレームが構成され、複数の前記単位フレームがタイバーによって二次元方向に連結されて、多面付け配列されていることを特徴とする。
このような特徴のＬＥＤ発光素子用リードフレームによれば、それぞれリードフレームを構成する複数の単位フレームがタイバーに連結されているため、一度に複数のリードフレームに対して樹脂モールドを行なうことができる。これにより生産性を向上させることが可能となる。
【００２６】
さらに、本発明に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいては、前記パッド部及び前記電極部の厚みよりも前記タイバーの厚さの方が小さく形成されていることを特徴とする。  
【００２７】
このような特徴のＬＥＤ発光素子用リードフレームによれば、タイバーの厚みを薄く形成しているため、充填樹脂の注入時に該充填樹脂はタイバーと金型との間に形成され間隙を流れていくことになる。したがって、充填樹脂の流れが妨げられたり、堰き止められたりすることない。結果として、ＬＥＤ発光素子の品質の向上を図ることができる。また、欠陥品がなくなるため、製造歩留まりが上がり、ひいては、ＬＥＤ発光素子の製造コストを低減させることができる。さらに、タイバー３０の厚みが薄くなった分だけ、切断を容易に行なうことができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームによれば、パッド部と接続部との少なくとも一方の一部が充填樹脂表面から突出した構成とされているため、ＬＥＤ発光素子用リードフレームの表面に凹凸構造が出現させることができ、また、ＬＥＤ発光素子用リードフレームと封止樹脂との接触面積を増大させることができる。これによって、ＬＥＤ発光素子用リードフレームと封止樹脂との密着性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームを用いて構成したＬＥＤ発光素子の上面図である。
【図２】実施形態におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームを用いて構成したＬＥＤ発光素子の裏面図である。
【図３】図１及び図２におけるＸ１−Ｘ１断面図である。
【図４】図１及び図２におけるＸ２−Ｘ２断面図である。
【図５】図１及び図２におけるＹ−Ｙ断面図である。
【図６】（ａ）はＬＥＤ発光素子用リードフレーム本体の側面図、（ｂ）はＬＥＤ発光素子用リードフレームの側面図である。
【図７】金型を用いてＬＥＤ発光素子用リードフレーム本体に樹脂モールドを施す手法の一例を示す側断面図である。
【図８】透明封止樹脂とリードフレーム本体との密着性を説明する即断面図である。
【図９】多面付けリードフレームの上面図である。
【図１０】（ａ）は多面付けリードフレーム本体の側面図、（ｂ）は多面付けリードフレームの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は実施形態におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームを用いて構成したＬＥＤ発光素子の上面図、図２は実施形態におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームを用いて構成したＬＥＤ発光素子の裏面図、図３は図１及び図２におけるＸ１−Ｘ１断面図、図４は図１及び図２におけるＸ２−Ｘ２断面図、図５は図１及び図２におけるＹ−Ｙ断面図である。
【００３１】
図１から図５に示すように、ＬＥＤ発光素子１００は、ＬＥＤ発光素子用リードフレーム（以下、単にリードフレームと称する）８０と、ＬＥＤチップ１０と、透明封止樹脂（封止樹脂）５とを備えている。なお、本実施形態におけるリードフレーム８０は、リードフレーム本体１と該リードフレーム本体１を樹脂モールドする充填樹脂４とから構成されている。
【００３２】
リードフレーム本体１は、金属合金製の板状の基材をフォトエッチングすることにより形成される部材であって、後述するＬＥＤチップ１０を搭載するパッド部２と、ＬＥＤチップ１０に電力を供給する一対の電極部３とを備えている。
パッド部２は、図１、図３及び図５に示すように、表面側にＬＥＤチップ１０を搭載するための搭載面Ａを有しており、厚さｔ１を備えている。なお、ここでの厚さとは、ＬＥＤ発光素子１００の上下方向（図１及び図２における紙面奥行き方向、図３〜図５における上下方向）の寸法のことを意味している。
【００３３】
パッド部２は、表面側（上方側）に位置して厚さｔ２をなす上部構造部２ａと、裏面側（下方側）に位置して厚さｔ３をなす下部構造部２ｂとが一体に形成されることにより構成されている。
【００３４】
そして、パッド部２における上部構造部２ａの表面（上面）が、ＬＥＤチップ１０を搭載するための搭載面Ａとされ、下部構造部２ｂの裏面（下面）が、ＬＥＤチップ１０から発生する駆動熱や該ＬＥＤチップ１０の周囲環境条件から熱を放散させる放熱部として機能するパッド放熱面Ｂとされている。
なお、本実施形態においては、搭載面Ａとパッド放熱面Ｂとは互いに平行をなし上方又は下方を向く平坦面とされており、搭載面Ａの面積をＳ１、パッド放熱面Ｂの面積をＳ２とした際に、０＜Ｓ１＜Ｓ２の関係が成立するように構成されている。即ち、搭載面Ａの面積Ｓ１よりもパッド放熱面Ｂの面積Ｓ２の方が大きくなるように構成されている。
【００３５】
また、図３に示すように、パッド部２における搭載面Ａとパッド放熱面Ｂとの間のパッド側面２ｃは、載置面Ａ側からパッド放熱面Ｂ側に向かって広がる段差状又はテーパー状に形成されている。これにより、後述するようにモールド充填加工によってパッド部２と電極部３との間に充填する充填樹脂４を保持して、該充填樹脂４が表面側から裏面側に脱落してしまうのを防止している。
【００３６】
電極部３は、図１、図４及び図５に示すように、上記パッド部２の水平方向に所定間隔離間した位置に配置されており、本実施形態においては、パッド部２を挟み込むように一対が配置されている。この電極部３は、上記パッド部２と同様の厚みｔ１を有しており、パッド部２同様に、表面側（上方側）に位置して厚さｔ２をなす上部構造部３ａと、裏面側（下方側）に位置して厚さｔ３をなす下部構造部２ｂとが一体に形成されることにより構成されている。
【００３７】
そして、電極部３における上部構造部３ａの表面（上面）が、ＬＥＤチップ１０に電気的に接続される接続面Ｃとされ、下部構造部３ｂの裏面（下面）が、電極部３において発生する熱を放熱する放熱部として機能する電極放熱面Ｄとされている。
なお、本実施形態においては、接続面Ｃと電極放熱面Ｄとは互いに平行をなし上方又は下方を向く平坦面とされており、接続面Ｃの面積をＳ３、電極放熱面Ｄの面積をＳ４とした際に、０＜Ｓ３＜Ｓ４の関係が成立するように構成されている。即ち、接続面Ｃの面積Ｓ３よりも電極放熱面Ｄの面積Ｓ４の方が大きくなるように構成されている。
【００３８】
また、図４に示すように、電極部３における接続面Ｃと電極放熱面Ｄとの間の電極側面３ｃは、接続面Ｃ側から電極放熱面Ｄ側に向かって広がる段差状又はテーパー状に形成されている。これにより、後述するようにモールド充填加工によってパッド部２と電極部３との間に充填する充填樹脂４を保持して、該充填樹脂４が表面側から裏面側に脱落してしまうのを防止している。
【００３９】
パッド部２の搭載面Ａと電極部３の接続面Ｃとは、同一の板状基材から形成されるため、特段の加工を行わない限り、その上下方向の位置が一致している。即ち、本実施形態においては、搭載面Ａと接続面Ｃとは同一平面上に配置されている。また、同様にして、パッド部２のパッド放熱面Ｂ及び電極部３の電極放熱面Ｄも同一平面上に配置されている。
また、電極部３の接続面Ｃはパッド部２の搭載面Ａ上に実装されるＬＥＤチップ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ており、本実施形態においては、ワイヤーＷを介して電気的に接続されている。
なお、接続面Ｃへのメッキは、銀メッキ、金メッキ、パラジウムメッキ等の中から用途に合わせて自由に選択することができる。また、このように接続面Ｃにメッキをするのに先立って、接続面Ｃに対して熱拡散性に優れたニッケルメッキ等の下地メッキを行なってもよい。
【００４０】
なお、上記リードフレーム本体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ているが、熱伝導性の高い銅又は銅合金を金属材料として用いた場合、リードフレーム本体１自体の放熱性が向上するため、放熱の観点からは銅又は銅合金を用いることが好ましい。
【００４１】
また、このリードフレーム本体１は、リードフレーム用金属板の表裏面にフォトレジストを塗布し、フォトレジストへのパターン露光と現像処理とを施すことにより、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とは絶縁状態にして離間配置されている電極部３とが形成されている。
【００４２】
充填樹脂４は、図３〜図５に示すように、パッド部２と電極部３との間に層状に充填されている。より詳細には、充填樹脂４は、パッド部２と電極部３との下方においてパッド放熱面Ｂと電極放熱面Ｄを露出させた状態で、これらパッド放熱面Ｂ及び電極放熱面Ｄと面一となるように充填されている。さらに、充填樹脂４の表面、即ち、充填樹脂４における上方を向く面の上下方向の位置は、パッド部２における搭載面Ａ及び電極部３における接続面Ｃよりも下方に位置しており、これにより、充填樹脂４表面からパッド部２及び電極部３が上方に向かって突出した構成とされている。このように、リードフレーム本体１に充填樹脂４が樹脂モールドされることにより本実施形態のリードフレーム８０が構成される。
【００４３】
ＬＥＤチップ１０は、上記一対の電極部３の接続面Ｃと電気的に接続されており、電極部３に通電されることにより電力供給を受けて発光するように構成されている。
【００４４】
透明封止樹脂５は、上記充填樹脂４の表面に層状に積層される樹脂であって、パッド部２の上部、電極部３の上部及びＬＥＤチップ１０を封止する役割を有している。本実施形態においては、透明封止樹脂５として、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、ポリカーボネート樹脂、ポリフタルアミド等を用いることができ、これらのうちの２種又は３種以上の混合系を用いてもよい。
なお、当該透明封止樹脂５は透明な樹脂から構成されているため、ＬＥＤチップ１０を封止したとしてもＬＥＤチップ１０から放射される光を外部に導くことができるようになっている。また、この透明封止樹脂５は層状に限られず、例えばドーム状であってもよい。
【００４５】
次に、上記のような構成のＬＥＤ発光素子１００の製造方法を説明する。第一に、リードフレーム本体１を製造する。
まず、鉄−ニッケル等の合金又は銅−ニッケル−錫等の金属合金製の板状の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。次いで、パッド部２の面積Ｓ１からなる搭載面Ａ及び電極部３の面積Ｓ３からなる接続面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処理及び、必要に応じて硬膜処理を施す。これにより、パッド部２の搭載面Ａ及び電極部３の接続面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の搭載面Ａを形成する部位および電極部３の接続面Ｃを形成する部位にレジストパターンが形成される。
【００４６】
同様に、上記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、現像といった一連の処理を行う。パターン露光にあたっては、パッド部２の面積Ｓ２からなるパッド放熱面Ｂ及び電極部の面積Ｓ４からなる電極放熱面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のパッド放熱面Ｂとなるための部分及び電極部３の電極放熱面Ｄとなるための部分を残して、フォトレジストが現像除去され、パッド部２のパッド放熱面Ｂの形成部位および電極部３の電極放熱面Ｄの形成部位にレジストパターンが形成される。結果として、リードフレーム用の金属材料の表裏面に、それぞれフォトレジスト非形成部の面積の差分（△Ｓｐ＝Ｓ２−Ｓ１、△Ｓｐ＞０、△Ｓ１＝Ｓ４−Ｓ３、△Ｓ１＞０）を有するレジストパターンが形成される。
【００４７】
次に上記金属材料の裏面に、耐腐食用の樹脂フィルムを粘着し、該金属材科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及び図４における厚さ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）を施した後、洗浄等を行い、その表面に耐腐食性の樹脂フィルムを粘着する。
【００４８】
続いて、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及び図４における厚さｔ３）まで、塩化第二鉄等のエッチヤントを用いてエッチング加工処理を行う。これにより、表面及び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る。結果として、図１〜図５に示すような搭載面Ａの面積Ｓ１とパッド放熱面Ｂの面積Ｓ２との関係がＳ１＜Ｓ２となるパッド部２と、接続面Ｃの面積Ｓ３と電極放熱面Ｄの面積Ｓ４との関係がＳ３＜Ｓ４となる電極部３とからなるリードフレーム本体１が製造される（図６（ａ）参照）。
【００４９】
そして、搭載面Ａとパッド放熱面Ｂとの間におけるパッド側面２ｃに、搭載面Ａ側からパッド放熱面Ｂ側の方向に広がる段差状又はテーパー状が形成され、接続面Ｃと電極放熱面Ｄとの間における電極側面３ｃに、接続面Ｃ側から電極放熱面Ｄ側の方向に広がる段差状又はテーパ状が形成される。
【００５０】
次いで、リードフレーム本体１に以下に示す一連の樹脂モールド加工を行う。即ち、リードフレーム本体１を収める所定の内部形状の凹部を有する金型の当該凹部内に、リードフレーム本体１を装填する。なお、金型としては、図７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本体１（多面付けリードフレーム）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と凹部４３とにリードフレーム本体１（多面付けリードフレーム）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。
【００５１】
次いで、注入口４２から凹部４３内に過熱溶融した充填樹脂４を注入する。そして、成型後、冷却して上金型４０を外し、リードフレーム本体１を下金型４１から取り外す。これにより、搭載面Ａとパッド放熱面Ｂとのそれぞれの面、及び、接続面Ｃと電極放熱面Ｄとのそれぞれの面とが各々充填樹脂４から外面に露出し、かつ、パッド部２と電極部３との間に充填樹脂４が充填される（図６（ｂ）参照）。
【００５２】
なお、図１及び図２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及び電極部３が金属材料から脱落するのを防止することを目的として、これらパッド部２及び電極部３を金属材料に連結保持すべく形成されたものである。この吊りリード２０を切断することによって、リードフレーム本体１単体、あるいは、ＬＥＤ発光素子１００単体を得ることができるが、吊りリード２０の切断時期は、ＬＥＤチップ１０の搭載後であってもよいし、樹脂モールド後であってもよく、適宜選択することができる。また、上述した説明では、エッチング加工は、表裏面に各々一回ずつ行なっているが、表裏から同時に行なう一回のエッチングで金属材料にエッチング加工を施してもよい。
【００５３】
ここで、上記のようにパッド部２と電極部３との間に充填樹脂４を樹脂モールドした状態においては、パッド部２における搭載面Ａ及び電極部３における接続面Ｃは充填樹脂４の表面と略同一平面上にある。そして、本実施形態においては、この状態のリードフレーム本体１及び充填樹脂４の上側表面に対して、例えば、ウェットブラスト工法によって表面研磨加工を施すと、研磨砥粒の種類、プラスト圧などの加工条件を適当に選択することにより、リードフレーム本体１の部分、即ち、パッド部２及び電極部３の上面はほとんど研磨加工されず、充填樹脂４の表面部分のみが研磨加工されるという状態を起こし得る。この状態での加工を続ける時間を適当に設定すれば、リードフレーム本体１及び充填樹脂４の上側表面において、図６（ｂ）に示すように、パッド部２の搭載面Ａと電極部３の接続面Ｃとが充填樹脂４の表面より、所望の高さだけ突出した構造を成形することができる。
なお、本実施形態においては、パッド部２の搭載面Ａ及び電極部３の接続面Ｃが充填樹脂４よりも例えば３０μｍの高さだけ突出するように成形している。
【００５４】
そして、このように、パッド部２及び電極部３が充填樹脂４の表面から突出した構成を形成した後、パッド部２の搭載面ＡにＬＥＤチップ１０を搭載し、ワイヤーボインディングによるワイヤーＷにてＬＥＤチップ１０と電極部３の接続面Ｃとの電気的導通を確保する。その後、透明封止樹脂５を充填樹脂４、パッド部２及び電極部３の表面に積層させて、これらパッド部２、電極部３、ＬＥＤチップ１０及びワイヤーＷを封止する。これにより、本実施形態におけるＬＥＤ発光素子１００が完成する。
【００５５】
以上のようにしてリードフレーム本体１を用いて構成したＬＥＤ発光素子１００の作用効果について説明する。
ここで、図８（ａ）に示すように、例えば充填樹脂４の表面とパッド部２の搭載面Ａ及び電極部３の接続面Ｃとが同一平面上に位置している場合、搭載面Ａ及び接続面Ｃの材質、表面状態によっては透明封止樹脂５がリードフレーム本体１に対して十分に密着できないことがある。この際、ＬＥＤ発光素子１００の使用環境によっては、リードフレーム本体１と透明封止樹脂５との剥離、あるいは、水分等の透明封止樹脂５内への侵入等が発生し、不良、故障の原因となってしまうことがある。
【００５６】
この点、本実施形態のように、即ち図８（ｂ）に示すように、パッド部２の搭載面Ａと電極部３の接続面Ｃとが充填樹脂４の表面より突出した構造をなしている場合には、搭載面Ａと接続面Ｃとが充填樹脂４の表面と同一平面上にある場合と比較して、充填樹脂４の表面から突出しているパッド側面２ｃ及び電極側面３ｃの表面積の分だけ、これらパッド部２及び電極部３と透明封止樹脂５との接触面積を増加させることができる。
また、透明封止樹脂５に対して外力又は内部応力が加わる際に、リードフレーム本体１の上側表面と平行な方向の力成分に対して、突出箇所がアンカーの役割を果たし、破断を防ぐことができる。
【００５７】
さらに、本実施形態においては、リードフレーム本体１はエッチング加工により成形されるため、加工された部分の断面はエッチャントに接触しており、溶解することによって、幾分かの表面粗度が付与されている。そのため、パッド部２の搭載面Ａと電極部３の接続面Ｃが充填樹脂４の表面から突出していると、突出している部分の側面、即ち、パッド側面２ｃ及び電極側面３ｃの一部がアンカー効果を発現し、透明封止樹脂５の密着性向上に寄与する。
【００５８】
なお、パッド側面２ｃ、電極側面３ｃの表面の十点平均粗さＲｚを、２．０μｍ＜Ｒｚ＜２０μｍに設定することにより、透明封止樹脂５との密着性を最大限に発揮可能であることが実験から証明されている。したがって、本実施形態においても、パッド側面２ｃ、電極側面３ｃの表面の十点平均粗さＲｚを上記範囲に設定することで、透明封止樹脂５の剥離を確実に防止することができる。
【００５９】
また、本実施形態においては、搭載面Ａの面積Ｓ１とパッド放熱面Ｂの面積Ｓ２との間に０＜Ｓ１＜Ｓ２の関係が成立していることにより、リードフレーム本体１裏面における高い放熱性を得ることができる。さらにパッド側面２ｃに段差状又はテーパー状が形成されているため、リードフレーム本体１と充填樹脂４との確実な密着性を得ることができる。
同様にして、接続面Ｃの面積Ｓ３と電極放熱面Ｄの面積Ｓ４との間に０＜Ｓ３＜Ｓ４の関係が成立していることにより、リードフレーム本体１裏面における高い放熱性を得ることができる。また、電極側面３ｃに段差状又はテーパー状が形成されているため、リードフレーム本体１と充填樹脂４との確実な密着性を得ることができる。
【００６０】
上記ＬＥＤ発光素子１００を製造する際には、例えば図９に示すような多面付けリードフレーム５０を用いて製造してもよい。以下、多面付けリードフレーム５０について説明する。
【００６１】
多面付けリードフレーム５０は、一の上記パッド部２と該パッド部２に隣接する一対の上記電極部３とからなる単位フレーム６０が、タイバー３０に対して縦横の二次元方向に多面付け配列されることで構成されている。
【００６２】
タイバー３０は、図９に示すように、格子状の枠型をなしており、該タイバー３０の開口部、即ち、格子における貫通部分に、上記単位フレーム６０がそれぞれ収納されている。そして、単位フレーム６０のパッド部２及び電極部３に形成された吊りリード２０を介して、各単位フレーム６０がタイバー３０に連結されている。
なお、ここでは単位フレーム６０が吊りリード２０を介してタイバー３０に連結されているが、これに限定されることなく、パッド部２及び電極部３が直接的にタイバー３０に連結されることにより単位フレーム６０がタイバー３０に連結された構成であってもよい。
【００６３】
タイバー３０及び吊りリード２０は、エッチングにてパッド部２及び電極部３を形成する際に、これらパッド部２及び電極部３を形成する方法と同様の手法にて、タイバー３０、吊りリード２０を形成する金属材料部位にフォトレジストを形成することで成形される。そして、これらタイバー３０又は吊りリード２０の部位を切断、断裁することにより、単位フレーム６０が切り離される。
【００６４】
なお、図１０（ａ）に示すように、各単位フレーム６０におけるパッド部２及び電極部３の厚みは、多面付けリードフレーム５０を成形する金属材料の厚みと同様のｔ１とされている。これに対し、タイバー３０及び吊りリード２０の厚みは、パッド部２及び電極部３の厚みｔ１よりも小さいものとされている。
【００６５】
このようにパッド部２及び電極部３よりも厚みの薄いタイバー３０及び吊りリード２０を成形するには、金属材料にエッチングを施すことによりパッド部２及び電極部３を成形する際に、吊りリード２０及びタイバー３０となり得る金属材料の部位の一方の面側（例えば裏面側）に吊りリード２０の形成用レジスト、タイバー３０の形成用レジストを形成し、その後、パッド部２及び電極部３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ことで実現することができる。
【００６６】
そして、このようにエッチングを施すことで成形された多面付けリードフレーム５０は、樹脂モールドを行なうための金型内に充填され、その後、充填樹脂４が金型内の凹部（内部空間）に注入、充填される。これにより、図１０（ｂ）に示すように、搭載面Ａと接続面Ｃのそれぞれの面、及び、パッド放熱面Ｂ及び電極放熱面Ｄのそれぞれの面を充填樹脂４から露出させた樹脂モールドが施される。
【００６７】
その後、多面付けリードフレーム５０に対して切断を行い、各単位フレーム６０がタイバー３０から切り離される。なお、該単位フレーム６０の切断時期は樹脂モールド後に限るものではなく、ＬＥＤチップ１０の搭載後、透明封止樹脂の形成後等、適宜設定して構わない。
【００６８】
ここで、多面付けリードフレーム５０に樹脂モールド加工を施す場合、凹部（内部空間）を有する金型内に充填樹脂４が注入される。充填樹脂４が注入される際、該充填樹脂４の注入口近傍の単位フレーム６０から、注入口から離間した部位にある単位フレーム６０へと順次充填樹脂４が流れていき、全体が樹脂モールドされていく。
【００６９】
この際、上述の構成の多面付けリードフレーム５０においては、その表面（搭載面Ａ、接続面Ｃ）及び裏面（パッド放熱面Ｂ、電極放熱面Ｄ）が、それぞれ充填樹脂４の表面又は裏面から露出した構成とされている。そのため、多面付けリードフレーム５０の表面と裏面とに充填樹脂４が付着しないよう、金型の凹部の深さ（内部空間の厚み）は、多面付けリードフレーム５０の厚みと略同一とする必要がある。即ち、金型の凹部の深さを多面付けリードフレーム５０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充填した場合において多面付けリードフレーム５０の表面及び裏面とをそれぞれ上金型及び下金型とに密着させることができる。これにより、多面付けリードフレーム５０を金型の凹部に挿入した際に、多面付けリードフレーム５０の表面及び裏面に充填樹脂が付着してしまうのを防止することができる。
【００７０】
このため、例えば、吊りリード２０、タイバー３０の厚みが、多面付けリードフレーム５０の厚みと同じ程度とされている場合、吊りリード２０、タイバー３０が充填樹脂４の流れを妨げ、あるいは、堰き止めることになる。その結果、多面付けリードフレーム５０の全体に充填樹脂４が行き渡らず、樹脂モールドされなかった部位が生じてしまうことになる。このように充填樹脂４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１００としての品質が低下することに繋がってしまう。
【００７１】
この点、上述した多面付けリードフレーム５０においては、吊りリード２０及びタイバー３０の厚みを、例えば、パッド部２及び電極部３の下部構造部２ｂ，３ｂの厚みと同程度の厚みとなるように薄く形成しているため、充填樹脂４の注入時に該充填樹脂４は吊りリード２０及びタイバー３０と金型の間に形成され間隙を流れていくことになる。したがって、充填樹脂４の流れが妨げられたり、堰き止められたりすることない。結果として、ＬＥＤ発光素子１００の品質の向上を図ることができる。また、欠陥品がなくなるため、製造歩留まりが上がり、ひいては、ＬＥＤ発光素子１００の製造コストを低減させることができる。さらに、吊りリード２０及びタイバー３０の厚みが薄くなった分だけ、切断を容易に行なうことができるといったメリットがある。
【００７２】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。
【００７３】
例えば、本実施形態においては、パッド部２における搭載面Ａ及び電極部３の接続面Ｃの両方が充填樹脂４の表面から突出した構成としたが、これに限定されず、パッド部２における搭載面Ａと電極部３の接続面Ｃとの少なくとも一方が充填樹脂４の表面から突出していればよい。これによっても、リードフレーム本体１と透明封止樹脂５との密着性を担保することができる。
【００７４】
また、充填樹脂４の表面から突出されるのはパッド部２の搭載面Ａの部分のみならず、パッド部２における他の一部分が充填樹脂４の表面から突出した構成とされていてもよい。同じく、電極部３においても接続面Ｃの部分のみが充填樹脂４の表面から突出するのみでなく、電極部３の接続面Ｃ以外の他の一部分が突出する構成であってもよい。これによっても、リードフレーム本体１と透明封止樹脂５との密着性を向上させることができる。
【００７５】
また、実施形態においては、一のパッド部２に対して２つの電極部３が設けられた構成であったが、電極部３が３つ以上設けられていてもよい。これによっても、リードフレーム本体１と透明封止樹脂５との密着性を向上させることができる。
【００７６】
さらに、充填樹脂４の表面に、凹凸形状が形成されていてもよい。これにより、充填樹脂４の表面に積層される透明封止樹脂５と当該充填樹脂４との密着性を向上させることができる。したがって、透明封止樹脂５の剥離をより確実に防止することができる。
【００７７】
さらにまた、本実施形態においては、パッド部２の搭載面Ａと電極部３の接続面Ｃとが同一平面上に配置されているが、これに限定されず、搭載面Ａと接続面Ｃとが互いに異なる平面上に配置されていてもよい。これにより、リードフレーム本体１において充填樹脂４表面から突出する凹凸構造を複雑な形状とすることができ、透明封止樹脂５との密着性をさらに向上させることができる。
【００７８】
また、この他、パッド部２及び電極部３の表面に溝が形成されていてもよい。これによって、充填樹脂４及び透明封止樹脂５のパッド部２及び電極部３に対する密着性を向上させることができる。
【００７９】
また、本実施形態においては、リードフレーム本体１に充填樹脂４を樹脂モールドした後に、表面にウェットブラスト工法を施すことにより、リードフレーム本体１の一部を充填樹脂４の表面から突出させることとしているが、これに限定されず、樹脂モールドにおいて充填樹脂４を注入する際に、該充填樹脂４の注入量を調節することで、該充填樹脂４の表面からリードフレーム本体１が突出する構成としてもよい。これによっても。容易にリードフレーム本体１を突出した構成として、該リードフレーム本体１と透明封止樹脂５との密着性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１    リードフレーム本体
２    パッド部
２ａ  上部構造部
２ｂ  下部構造部
２ｃ  パッド側面
３    電極部
３ａ  上部構造部
３ｂ  下部構造部
３ｃ  電極側面
４    充填樹脂
５    透明封止樹脂
１０  ＬＥＤチップ
２０  吊りリード
３０  タイバー
４０  上金型
４１  下金型
４２  注入口
４３  凹部
５０  多面付けリードフレーム
６０  単位フレーム
８０  ＬＥＤ発光素子用リードフレーム（リードフレーム）
１００       ＬＥＤ発光素子
Ａ    搭載面
Ｂ    パッド放熱面
Ｃ    接続面
Ｄ    電極放熱面
【図１】
2011077367.tif 000003
【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】
2011077367.tif 000008
【図７】
2011077367.tif 000009
【図８】
2011077367.tif 000010
【図９】
2011077367.tif 000011
【図１０】
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