(57)【要約】【課題】耐久性が高いＬＥＤパッケージを提供する。【解決手段】実施形態に係るＬＥＤパッケージは、相互に離隔した第１及び第２のリードフレームと、前記第１及び第２のリードフレームの上方に設けられ、その上面に一対の端子が設けられており、一方の前記端子が前記第１のリードフレームに接続され、他方の前記端子が前記第２のリードフレームに接続されたＬＥＤチップと、前記一方の端子から横方向に引き出され、前記一方の端子を前記第１のリードフレームに接続するワイヤと、前記ＬＥＤチップ及び前記ワイヤを覆い、前記第１及び第２のリードフレームのそれぞれの上面、下面の一部及び端面の一部を覆い、前記下面の残部及び前記端面の残部を露出させた樹脂体と、を備える。そして、前記樹脂体の外形がＬＥＤパッケージの外形をなす。【選択図】図１
2012114107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に離隔した第１及び第２のリードフレームと、
前記第１及び第２のリードフレームの上方に設けられ、その上面に一対の端子が設けられており、一方の前記端子が前記第１のリードフレームに接続され、他方の前記端子が前記第２のリードフレームに接続されたＬＥＤチップと、
前記一方の端子から横方向に引き出され、前記一方の端子を前記第１のリードフレームに接続するワイヤと、
前記ＬＥＤチップ及び前記ワイヤを覆い、前記第１及び第２のリードフレームのそれぞれの上面、下面の一部及び端面の一部を覆い、前記下面の残部及び前記端面の残部を露出させた樹脂体と、
を備え、
前記樹脂体の外形がその外形をなすことを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項２】
前記ワイヤは、下方に凸となるように湾曲していることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項３】
前記一方の端子と前記ワイヤとの接合部にはバンプが形成されており、
前記ワイヤは、前記バンプよりも上方には配置されていないことを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４】
前記ワイヤの両端部以外の部分は、前記ワイヤの両端部同士を結ぶ直線の直上域から外れた位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項５】
前記ワイヤの両端部以外の部分は、前記直線の直上域に対して、前記樹脂体の中央に向かう方向に変位していることを特徴とする請求項４記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項６】
前記樹脂体はシリコーン樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項７】
第１及び第２のリードフレームは同一平面上に配置されており、
前記第１のリードフレーム及び前記第２のリードフレームのうちの少なくとも一方は、
端面が前記樹脂体によって覆われたベース部と、
前記ベース部から相互に異なる方向に延出し、その下面が前記樹脂体によって覆われ、その先端面が前記樹脂体の側面に露出した３本の吊ピンと、
を有し、
前記第１のリードフレームの下面及び前記第２のリードフレームの下面のうちの一方における他方から離隔した領域には凸部が形成され、前記凸部の下面は前記樹脂体の下面において露出し、前記凸部の側面は前記樹脂体によって覆われていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のＬＥＤパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤチップを搭載するＬＥＤパッケージにおいては、配光性を制御し、ＬＥＤパッケージからの光の取出効率を高めることを目的として、白色樹脂からなる椀状の外囲器を設け、外囲器の底面上にＬＥＤチップを搭載し、外囲器の内部に透明樹脂を封入してＬＥＤチップを埋め込んでいた。そして、外囲器は、ポリアミド系の熱可塑性樹脂によって形成されることが多かった。しかしながら、近年、ＬＥＤパッケージの適用範囲の拡大に伴い、ＬＥＤパッケージに対して、より高い耐久性が要求されるようになってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７４０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態の目的は、耐久性が高いＬＥＤパッケージを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係るＬＥＤパッケージは、相互に離隔した第１及び第２のリードフレームと、前記第１及び第２のリードフレームの上方に設けられ、その上面に一対の端子が設けられており、一方の前記端子が前記第１のリードフレームに接続され、他方の前記端子が前記第２のリードフレームに接続されたＬＥＤチップと、前記一方の端子から横方向に引き出され、前記一方の端子を前記第１のリードフレームに接続するワイヤと、前記ＬＥＤチップ及び前記ワイヤを覆い、前記第１及び第２のリードフレームのそれぞれの上面、下面の一部及び端面の一部を覆い、前記下面の残部及び前記端面の残部を露出させた樹脂体と、を備える。そして、前記樹脂体の外形がＬＥＤパッケージの外形をなす。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態に係るＬＥＤパッケージを例示する斜視図である。
【図２】（ａ）は、第１の実施形態に係るＬＥＤパッケージを例示する断面図であり、（ｂ）は、リードフレーム及び透明樹脂体を例示する平面図である。
【図３】第１の実施形態に係るＬＥＤパッケージの製造方法を例示するフローチャート図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施形態に係るＬＥＤパッケージの製造方法を例示する工程断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施形態に係るＬＥＤパッケージの製造方法を例示する工程断面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態に係るＬＥＤパッケージの製造方法を例示する工程断面図である。
【図７】（ａ）は、第１の実施形態におけるリードフレームシートを例示する平面図であり、（ｂ）は、このリードフレームシートの素子領域を例示する一部拡大平面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施形態におけるワイヤボンディング方法を例示する工程断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、ワイヤのループ形状がワイヤの変形量に及ぼす影響を例示する模式図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、試験例１のサンプルを示す光学顕微鏡写真である。
【図１１】（ａ）〜（ｈ）は、第１の実施形態の変形例におけるリードフレームシートの形成方法を例示する工程断面図である。
【図１２】第２の実施形態に係るＬＥＤパッケージを例示する平面図である。
【図１３】第３の実施形態に係るＬＥＤパッケージを例示する斜視図である。
【図１４】（ａ）は第３の実施形態に係るＬＥＤパッケージのリードフレーム、ＬＥＤチップ及びワイヤを例示する平面図であり、（ｂ）はＬＥＤパッケージを例示する下面図であり、（ｃ）はＬＥＤパッケージを例示する断面図である。
【図１５】第３の実施形態に係るＬＥＤパッケージのＬＥＤチップ及びワイヤを例示する平面図である。
【図１６】（ａ）〜（ｄ）は、試験例２のサンプルを例示する写真である。
【図１７】横軸に熱サイクル数をとり、縦軸に不良率をとって、ワイヤループ形状が耐久性に及ぼす影響を例示するグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るＬＥＤパッケージを例示する斜視図であり、
図２（ａ）は本実施形態に係るＬＥＤパッケージを例示する断面図であり、（ｂ）はリードフレーム及び透明樹脂体を例示する平面図である。
【０００８】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るＬＥＤパッケージ１においては、一対のリードフレーム１１及び１２が設けられている。リードフレーム１１及び１２の形状は平板状であり、同一平面上に配置されており、相互に離隔している。リードフレーム１１及び１２は同じ導電性材料からなり、例えば、銅板の上面及び下面に銀めっき層が形成されて構成されている。なお、リードフレーム１１及び１２の端面上には銀めっき層は形成されておらず、銅板が露出している。
【０００９】
以下、本明細書においては、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系を導入する。リードフレーム１１及び１２の上面に対して平行な方向のうち、リードフレーム１１からリードフレーム１２に向かう方向を＋Ｘ方向とし、リードフレーム１１及び１２の上面に対して垂直な方向のうち、上方、すなわち、リードフレームから見て後述するＬＥＤチップ１４が搭載されている方向を＋Ｚ方向とし、＋Ｘ方向及び＋Ｚ方向の双方に対して直交する方向のうち一方を＋Ｙ方向とする。なお、＋Ｘ方向、＋Ｙ方向及び＋Ｚ方向の反対方向を、それぞれ、−Ｘ方向、−Ｙ方向及び−Ｚ方向とする。また、例えば、「＋Ｘ方向」及び「−Ｘ方向」を総称して、単に「Ｘ方向」ともいう。
【００１０】
リードフレーム１１においては、Ｚ方向から見て矩形のベース部１１ａが１つ設けられており、このベース部１１ａから４本の吊ピン１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅが延出している。吊ピン１１ｂは、ベース部１１ａの＋Ｙ方向に向いた端縁のＸ方向中央部から＋Ｙ方向に向けて延出している。吊ピン１１ｃは、ベース部１１ａの−Ｙ方向に向いた端縁のＸ方向中央部から−Ｙ方向に向けて延出している。Ｘ方向における吊ピン１１ｂ及び１１ｃの位置は相互に同一である。吊ピン１１ｄ及び１１ｅは、ベース部１１ａの−Ｘ方向に向いた端縁の両端部から−Ｘ方向に向けて延出している。このように、吊ピン１１ｂ〜１１ｅは、ベース部１１ａの相互に異なる３辺からそれぞれ延出している。
【００１１】
リードフレーム１２は、リードフレーム１１と比較して、Ｘ方向の長さが短く、Ｙ方向の長さは同じである。リードフレーム１２においては、Ｚ方向から見て矩形のベース部１２ａが１つ設けられており、このベース部１２ａから４本の吊ピン１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅが延出している。吊ピン１２ｂは、ベース部１２ａの＋Ｙ方向に向いた端縁の−Ｘ方向側の端部から＋Ｙ方向に向けて延出している。吊ピン１２ｃは、ベース部１２ａの−Ｙ方向に向いた端縁の−Ｘ方向側の端部から−Ｙ方向に向けて延出している。吊ピン１２ｄ及び１２ｅは、ベース部１２ａの＋Ｘ方向に向いた端縁の両端部から＋Ｘ方向に向けて延出している。このように、吊ピン１２ｂ〜１２ｅは、ベース部１２ａの相互に異なる３辺からそれぞれ延出している。リードフレーム１１の吊ピン１１ｄ及び１１ｅの幅は、リードフレーム１２における吊ピン１２ｄ及び１２ｅの幅と同一でもよく、異なっていてもよい。但し、吊ピン１１ｄ及び１１ｅの幅と吊ピン１２ｄ及び１２ｅの幅とを異ならせれば、アノードとカソードの判別が容易になる。
【００１２】
リードフレーム１１の下面１１ｆにおけるベース部１１ａのＸ方向中央部には、凸部１１ｇが形成されている。ベース部１１ａにおける凸部１１ｇが形成されていない部分、すなわち、＋Ｘ方向側の端部は、薄板部１１ｔとなっている。薄板部１１ｔの板厚は吊りピン１１ｂ〜１１ｅの板厚に等しい。このため、リードフレーム１１の厚さは２水準の値をとり、ベース部１１ａにおける凸部１１ｇが形成されている部分は、相対的に厚い厚板部分となっている。一方、ベース部１１ａの薄板部１１ｔ及び吊ピン１１ｂ〜１１ｅは、相対的に薄い薄板部分となっている。
【００１３】
同様に、リードフレーム１２の下面１２ｆにおけるベース部１２ａのＸ方向中央部には、凸部１２ｇが形成されている。ベース部１２ａにおける凸部１２ｇが形成されていない部分、すなわち、Ｘ方向両端部は、薄板部１２ｔとなっている。薄板部１２ｔの板厚は吊りピン１２ｂ〜１２ｅの板厚に等しい。これにより、リードフレーム１２の厚さも２水準の値をとり、ベース部１２ａのＸ方向中央部は凸部１２ｇが形成されているため相対的に厚く、厚板部分となっている。一方、ベース部１２ａのＸ方向両端部及び吊ピン１２ｂ〜１２ｅは相対的に薄い薄板部分となっている。なお、図２（ｂ）においては、リードフレーム１１及び１２における薄板部分、すなわち、各薄板部及び各吊りピンは、破線のハッチングを付して示している。
【００１４】
凸部１１ｇ及び１２ｇは、リードフレーム１１及び１２における相互に対向する端縁から離隔した領域に形成されており、これらの端縁を含む領域は、薄板部１１ｔ及び１２ｔとなっている。換言すれば、ベース部１１ａ及び１２ａのＸ方向両端部の下面には、それぞれ、ベース部１１ａ及び１２ａの端縁に沿ってＹ方向に延びる切欠が形成されている。リードフレーム１１の上面１１ｈとリードフレーム１２の上面１２ｈは同一平面上にあり、リードフレーム１１の凸部１１ｇの下面とリードフレーム１２の凸部１２ｇの下面は同一平面上にある。Ｚ方向における各吊ピンの上面の位置は、リードフレーム１１及び１２の上面の位置と一致している。従って、各吊ピンは同一のＸＹ平面上に配置されている。
【００１５】
リードフレーム１１の上面１１ｈのうち、ベース部１１ａに相当する領域の一部には、ダイマウント材１３が被着されている。本実施形態においては、ダイマウント材１３は導電性であっても絶縁性であってもよい。ダイマウント材１３が導電性である場合は、ダイマウント材１３は例えば、銀ペースト、半田又は共晶半田等により形成されている。ダイマウント材１３が絶縁性である場合は、ダイマウント材１３は例えば、透明樹脂ペーストにより形成されている。
【００１６】
ダイマウント材１３上には、ＬＥＤチップ１４が設けられている。すなわち、ダイマウント材がＬＥＤチップ１４をリードフレーム１１に固着させることにより、ＬＥＤチップ１４がリードフレーム１１に搭載されている。ＬＥＤチップ１４は、例えば、サファイア基板上に窒化ガリウム（ＧａＮ）等からなる半導体層が積層されたものであり、その形状は例えば直方体であり、その上面に端子１４ａ及び１４ｂが設けられている。ＬＥＤチップ１４は、端子１４ａと端子１４ｂとの間に電圧が供給されることによって、例えば青色の光を出射する。
【００１７】
ＬＥＤチップ１４の端子１４ａにはワイヤ１５の一方の端部１５ａが接合されており、ワイヤ１５の他方の端部１５ｂはリードフレーム１１の上面１１ｈに接合されている。これにより、端子１４ａはワイヤ１５を介してリードフレーム１１に接続されている。一方、端子１４ｂにはワイヤ１６の一方の端部１６ａが接合されており、ワイヤ１６の他方の端部１６ｂはリードフレーム１２の上面１２ｈに接合されている。これにより、端子１４ｂはワイヤ１６を介してリードフレーム１２に接続されている。ワイヤ１５及び１６は金属、例えば、金又はアルミニウムによって形成されている。また、端子１４ａとワイヤ１５との接合部、及び、端子１４ｂとワイヤ１６との接合部には、それぞれ、ワイヤと同じ材料からなるバンプ３１ａ及び３１ｂが設けられている。
【００１８】
そして、本実施形態においては、ワイヤ１５は端子１４ａから横方向（ほぼ−Ｘ方向）に引き出され、ＬＥＤチップ１４の−Ｘ方向側の外縁を越えたところで下方（−Ｚ方向）に引き下ろされ、その後、下方に凸となるように湾曲され、ワイヤ１５の延びる方向がほぼ水平方向（−Ｘ方向）となったところで、ワイヤ１５の側面がリードフレーム１１の上面に接している。同様に、ワイヤ１６は端子１４ｂから横方向（ほぼ＋Ｘ方向）に引き出され、ＬＥＤチップ１４の＋Ｘ方向側の端縁を越えたところで下方（−Ｚ方向）に引き下ろされ、下方に凸となるように湾曲され、ワイヤ１６の延びる方向がほぼ水平方向（＋Ｘ方向）となったところで、ワイヤ１６の側面がリードフレーム１２の上面に接している。なお、「横方向」とは、ＸＹ平面に対して平行及びほぼ平行な方向をいう。「横方向」の範囲は、例えば、ＸＹ平面に対して、上側への傾斜角度は２０°以下であり、下側への傾斜角度は、ワイヤがＬＥＤチップ１４に接触しない範囲である。ワイヤのループ形状が上述のような形状となっているため、ワイヤ１５及び１６は、バンプ３１ａ及び３１ｂよりも上方には配置されていない。
【００１９】
また、ＬＥＤパッケージ１には、透明樹脂体１７が設けられている。透明樹脂体１７は透明な樹脂、例えば、シリコーン樹脂によって形成されている。なお、「透明」には半透明も含まれる。透明樹脂体１７の外形は直方体であり、リードフレーム１１及び１２、ダイマウント材１３、ＬＥＤチップ１４、ワイヤ１５及び１６を覆っており、透明樹脂体１７の外形がＬＥＤパッケージ１の外形となっている。リードフレーム１１の一部及びリードフレーム１２の一部は、透明樹脂体１７の下面及び側面において露出している。
【００２０】
より詳細には、リードフレーム１１の下面１１ｆのうち、凸部１１ｇの下面は透明樹脂体１７の下面において露出しており、吊ピン１１ｂ〜１１ｅの先端面は透明樹脂体１７の側面において露出している。一方、リードフレーム１１の上面１１ｈの全体、下面１１ｆのうち凸部１１ｇ以外の領域、凸部１１ｇの側面、ベース部１１ａの端面、吊ピン１１ｂ〜１１ｅの側面は、透明樹脂体１７によって覆われている。同様に、リードフレーム１２の凸部１２ｇの下面は透明樹脂体１７の下面において露出しており、吊ピン１２ｂ〜１２ｅの先端面は透明樹脂体１７の側面において露出しており、上面１２ｈの全体、下面１２ｆのうち凸部１２ｇ以外の領域、凸部１２ｇの側面、ベース部１２ａの端面、吊ピン１２ｂ〜１２ｅの側面は、透明樹脂体１７によって覆われている。ＬＥＤパッケージ１においては、透明樹脂体１７の下面において露出した凸部１１ｇ及び１２ｇの下面が、外部電極パッドとなる。このように、上方から見て、透明樹脂体１７の形状は矩形であり、上述の複数本の吊ピンの先端面は透明樹脂体１７の相互に異なる３つの側面に露出している。なお、本明細書において、「覆う」とは、覆うものが覆われるものに接触している場合と接触していない場合の双方を含む概念である。
【００２１】
透明樹脂体１７の内部には、多数の蛍光体１８が分散されている。各蛍光体１８は粒状であり、ＬＥＤチップ１４から出射された光を吸収して、より波長が長い光を発光する。例えば、蛍光体１８は、ＬＥＤチップ１４から出射された青色の光の一部を吸収し、黄色の光を発光する。これにより、ＬＥＤパッケージ１からは、ＬＥＤチップ１４が出射し、蛍光体１８に吸収されなかった青色の光と、蛍光体１８から発光された黄色の光とが出射され、出射光は全体として白色となる。なお、図示の便宜上、図２以外の図においては、蛍光体１８を示していない。また、図２においては、蛍光体１８を実際よりも大きく且つ少なく示している。
【００２２】
このような蛍光体１８としては、例えば、黄緑色、黄色又はオレンジ色の光を発光するシリケート系の蛍光体を使用することができる。シリケート系の蛍光体は、以下の一般式で表すことができる。
（２−ｘ−ｙ）ＳｒＯ・ｘ（Ｂａｕ，Ｃａｖ）Ｏ・（１−ａ−ｂ−ｃ−ｄ）ＳｉＯ２・ａＰ２Ｏ５ｂＡｌ２Ｏ３ｃＢ２Ｏ３ｄＧｅＯ２：ｙＥｕ２＋
但し、０＜ｘ、０．００５＜ｙ＜０．５、ｘ＋ｙ≦１．６、０≦ａ、ｂ、ｃ、ｄ＜０．５、０＜ｕ、０＜ｖ、ｕ＋ｖ＝１である。
【００２３】
また、黄色蛍光体として、ＹＡＧ系の蛍光体を使用することもできる。ＹＡＧ系の蛍光体は、以下の一般式で表すことができる。
（ＲＥ１−ｘＳｍｘ）３（ＡｌｙＧａ１−ｙ）５Ｏ１２：Ｃｅ
但し、０≦ｘ＜１、０≦ｙ≦１、ＲＥはＹ及びＧｄから選択される少なくとも１種の元素である。
【００２４】
又は、蛍光体１８として、サイアロン系の赤色蛍光体及び緑色蛍光体を混合して使用することもできる。すなわち、蛍光体は、ＬＥＤチップ１４から出射された青色の光を吸収して緑色の光を発光する緑色蛍光体、及び青色の光を吸収して赤色の光を発光する赤色蛍光体とすることができる。
【００２５】
サイアロン系の赤色蛍光体は、例えば下記一般式で表すことができる。
（Ｍ１−ｘ，Ｒｘ）ａ１ＡｌＳｉｂ１Ｏｃ１Ｎｄ１
但し、ＭはＳｉ及びＡｌを除く少なくとも１種の金属元素であり、特に、Ｃａ及びＳｒの少なくとも一方であることが望ましい。Ｒは発光中心元素であり、特にＥｕが望ましい。ｘ、ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１は、０＜ｘ≦１、０．６＜ａ１＜０．９５、２＜ｂ１＜３．９、０．２５＜ｃ１＜０．４５、４＜ｄ１＜５．７である。
【００２６】
このようなサイアロン系の赤色蛍光体の具体例を以下に示す。
Ｓｒ２Ｓｉ７Ａｌ７ＯＮ１３：Ｅｕ２＋
【００２７】
サイアロン系の緑色蛍光体は、例えば下記一般式で表すことができる。
（Ｍ１−ｘ，Ｒｘ）ａ２ＡｌＳｉｂ２Ｏｃ２Ｎｄ２
但し、ＭはＳｉ及びＡｌを除く少なくとも１種の金属元素であり、特にＣａ及びＳｒの少なくとも一方が望ましい。Ｒは発光中心元素であり、特にＥｕが望ましい。ｘ、ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２は、０＜ｘ≦１、０．９３＜ａ２＜１．３、４．０＜ｂ２＜５．８、０．６＜ｃ２＜１、６＜ｄ２＜１１である。
【００２８】
このようなサイアロン系の緑色蛍光体の具体例を以下に示す。
Ｓｒ３Ｓｉ１３Ａｌ３Ｏ２Ｎ２１：Ｅｕ２＋
【００２９】
次に、本実施形態に係るＬＥＤパッケージの製造方法について説明する。
図３は、本実施形態に係るＬＥＤパッケージの製造方法を例示するフローチャート図であり、
図４（ａ）〜（ｄ）、図５（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係るＬＥＤパッケージの製造方法を例示する工程断面図であり、
図７（ａ）は、本実施形態におけるリードフレームシートを例示する平面図であり、（ｂ）は、このリードフレームシートの素子領域を例示する一部拡大平面図であり、
図８（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態におけるワイヤボンディング方法を例示する工程断面図である。
【００３０】
先ず、図４（ａ）に示すように、導電性材料からなる導電シート２１を用意する。この導電シート２１は、例えば、短冊状の銅板２１ａの上下面に銀めっき層２１ｂが施されたものである。次に、この導電シート２１の上下面上に、マスク２２ａ及び２２ｂを形成する。マスク２２ａ及び２２ｂには、選択的に開口部２２ｃが形成されている。マスク２２ａ及び２２ｂは、例えば印刷法によって形成することができる。
【００３１】
次に、マスク２２ａ及び２２ｂが被着された導電シート２１をエッチング液に浸漬することにより、導電シート２１をウェットエッチングする。これにより、導電シート２１のうち、開口部２２ｃ内に位置する部分がエッチングされて選択的に除去される。このとき、例えば浸漬時間を調整することによってエッチング量を制御し、導電シート２１の上面側及び下面側からのエッチングがそれぞれ単独で導電シート２１を貫通する前に、エッチングを停止させる。これにより、上下面側からハーフエッチングを施す。但し、上面側及び下面側の双方からエッチングされた部分は、導電シート２１を貫通するようにする。その後、マスク２２ａ及び２２ｂを除去する。
【００３２】
これにより、図３及び図４（ｂ）に示すように、導電シート２１から銅板２１ａ及び銀めっき層２１ｂが選択的に除去されて、リードフレームシート２３が形成される。なお、図示の便宜上、図４（ｂ）以降の図においては、銅板２１ａ及び銀めっき層２１ｂを区別せずに、リードフレームシート２３として一体的に図示する。図７（ａ）に示すように、リードフレームシート２３においては、例えば３つのブロックＢが設定されており、各ブロックＢには例えば１０００個程度の素子領域Ｐが設定されている。図７（ｂ）に示すように、素子領域Ｐはマトリクス状に配列されており、素子領域Ｐ間は格子状のダイシング領域Ｄとなっている。各素子領域Ｐにおいては、相互に離隔したリードフレーム１１及び１２を含む基本パターンが形成されている。ダイシング領域Ｄにおいては、導電シート２１を形成していた導電性材料が、隣り合う素子領域Ｐ間をつなぐように残留している。
【００３３】
すなわち、素子領域Ｐ内においては、リードフレーム１１とリードフレーム１２とは相互に離隔しているが、ある素子領域Ｐに属するリードフレーム１１は、この素子領域Ｐから見て−Ｘ方向に位置する隣の素子領域Ｐに属するリードフレーム１２に連結されており、両フレームの間には、＋Ｘ方向に向いた凸字状の開口部２３ａが形成されている。また、Ｙ方向において隣り合う素子領域Ｐに属するリードフレーム１１同士は、ブリッジ２３ｂを介して連結されている。同様に、Ｙ方向において隣り合う素子領域Ｐに属するリードフレーム１２同士は、ブリッジ２３ｃを介して連結されている。これにより、リードフレーム１１及び１２のベース部１１ａ及び１２ａから、３方向に向けて４本の導電部材が延出している。更に、リードフレームシート２３の下面側からのエッチングをハーフエッチングとすることにより、リードフレーム１１及び１２の下面にそれぞれ凸部１１ｇ及び１２ｇ（図２参照）が形成される。
【００３４】
次に、図３及び図４（ｃ）に示すように、リードフレームシート２３の下面に、例えばポリイミドからなる補強テープ２４を貼付する。そして、リードフレームシート２３の各素子領域Ｐに属するリードフレーム１１上に、ダイマウント材１３を被着させる。例えば、ペースト状のダイマウント材１３を、吐出器からリードフレーム１１上に吐出させるか、機械的な手段によりリードフレーム１１上に転写する。次に、ダイマウント材１３上にＬＥＤチップ１４をマウントする。次に、ダイマウント材１３を焼結するための熱処理（マウントキュア）を行う。これにより、リードフレームシート２３の各素子領域Ｐにおいて、リードフレーム１１上にダイマウント材１３を介してＬＥＤチップ１４が搭載される。
【００３５】
次に、図３及び図４（ｄ）に示すように、例えば超音波接合により、ワイヤ１５の一端をＬＥＤチップ１４の端子１４ａに接合し、他端をリードフレーム１１の上面に接合する。また、ワイヤ１６の一端をＬＥＤチップ１４の端子１４ｂに接合し、他端をリードフレーム１２の上面１２ｈに接合する。これにより、端子１４ａがワイヤ１５を介してリードフレーム１１に接続され、端子１４ｂがワイヤ１６を介してリードフレーム１２に接続される。
【００３６】
以下、ワイヤ１５を端子１４ａ及びリードフレーム１１にボンディングする方法について詳細に説明する。なお、ワイヤ１６をボンディングする方法も同様である。
図８（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態におけるワイヤボンディング方法を例示する工程断面図である。
【００３７】
先ず、図８（ａ）に示すように、ワイヤ１５の一方の端部１５ａを、ＬＥＤチップ１４の上面１４ｃに設けられた端子１４ａに接合し、バンプ３１ａを形成する。そして、ワイヤ１５をバンプ３１ａから斜め上方に引き出す。次に、図８（ｂ）に示すように、治具１０５により、端部１５ａと端子１４ａとの接合部分を上方から押圧する。これにより、ワイヤ１５が端子１４ａから引き出される方向を傾斜させて、−Ｘ方向に近づける。次に、図８（ｃ）に示すように、この接合部分から引き出されたワイヤ１５を、ＬＥＤチップ１４に接触しない程度に下方（−Ｚ方向）に向けて引き下げ、ワイヤ１５を下方に凸となるように湾曲させる。そして、ワイヤ１５が延びる方向を再び−Ｘ方向に近づけて、ワイヤ１５の側面をリードフレーム１１の上面に接合する。この場合、ワイヤ１５とリードフレーム１１との接合部には、バンプは形成されない。その後、ワイヤ１５を切断する。これにより、ワイヤ１５が端子１４ａとリードフレーム１１との間に接続される。
【００３８】
次に、図３及び図５（ａ）に示すように、下金型１０１を用意する。下金型１０１は後述する上金型１０２と共に一組の金型を構成するものであり、下金型１０１の上面には、直方体形状の凹部１０１ａが形成されている。一方、シリコーン樹脂等の透明樹脂に蛍光体１８（図２参照）を混合し、撹拌することにより、液状又は半液状の蛍光体含有樹脂材料２６を調製する。そして、ディスペンサ１０３により、下金型１０１の凹部１０１ａ内に、蛍光体含有樹脂材料２６を供給する。
【００３９】
次に、図３及び図５（ｂ）に示すように、上述のＬＥＤチップ１４を搭載したリードフレームシート２３を、ＬＥＤチップ１４が下方に向くように、上金型１０２の下面に装着する。そして、上金型１０２を下金型１０１に押し付け、金型を型締めする。これにより、リードフレームシート２３が蛍光体含有樹脂材料２６に押し付けられる。このとき、蛍光体含有樹脂材料２６はＬＥＤチップ１４、ワイヤ１５及び１６を覆い、リードフレームシート２３におけるエッチングによって除去された部分内にも侵入する。このようにして、蛍光体含有樹脂材料２６がモールドされる。このモールド工程は真空雰囲気中で実施されることが好ましい。これにより、蛍光体含有樹脂材料２６内で発生した気泡がリードフレームシート２３におけるハーフエッチングされた部分に付着することを防止できる。
【００４０】
次に、図３及び図５（ｃ）に示すように、蛍光体含有樹脂材料２６にリードフレームシート２３の上面を押し付けた状態で熱処理（モールドキュア）を行い、蛍光体含有樹脂材料２６を硬化させる。その後、図６（ａ）に示すように、上金型１０２を下金型１０１から引き離す。これにより、リードフレームシート２３上に、リードフレームシート２３の上面全体及び下面の一部を覆い、ＬＥＤチップ１４等を埋め込む透明樹脂板２９が形成される。透明樹脂板２９には、蛍光体１８（図２参照）が分散されている。その後、リードフレームシート２３から補強テープ２４を引き剥がす。これにより、透明樹脂板２９の表面においてリードフレーム１１及び１２の凸部１１ｇ及び１２ｇ（図２参照）の下面が露出する。
【００４１】
次に、図３及び図６（ｂ）に示すように、ブレード１０４により、リードフレームシート２３及び透明樹脂板２９からなる結合体を、リードフレームシート２３側からダイシングする。すなわち、＋Ｚ方向に向けてダイシングする。これにより、リードフレームシート２３及び透明樹脂板２９におけるダイシング領域Ｄに配置された部分が除去される。この結果、リードフレームシート２３及び透明樹脂板２９における素子領域Ｐに配置された部分が個片化され、図１及び図２に示すＬＥＤパッケージ１が製造される。なお、リードフレームシート２３及び透明樹脂板２９からなる結合体は、透明樹脂体２９側からダイシングしてもよい。
【００４２】
ダイシング後の各ＬＥＤパッケージ１においては、リードフレームシート２３からリードフレーム１１及び１２が分離される。また、透明樹脂板２９が分断されて、透明樹脂体１７となる。そして、ダイシング領域ＤにおけるＹ方向に延びる部分が、リードフレームシート２３の開口部２３ａを通過することにより、リードフレーム１１及び１２にそれぞれ吊ピン１１ｄ、１１ｅ、１２ｄ、１２ｅが形成される。また、ブリッジ２３ｂが分断されることにより、リードフレーム１１に吊ピン１１ｂ及び１１ｃが形成され、ブリッジ２３ｃが分断されることにより、リードフレーム１２に吊ピン１２ｂ及び１２ｃが形成される。吊ピン１１ｂ〜１１ｅ及び１２ｂ〜１２ｅの先端面は、透明樹脂体１７の側面において露出する。
【００４３】
次に、図３に示すように、ＬＥＤパッケージ１について、各種のテストを行う。このとき、吊ピン１１ｂ〜１１ｅ及び１２ｂ〜１２ｅの先端面をテスト用の端子として使用することも可能である。
【００４４】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態に係るＬＥＤパッケージ１においては、白色樹脂からなる外囲器が設けられていないため、外囲器がＬＥＤチップ１４から生じる光及び熱を吸収して劣化することがない。特に、外囲器がポリアミド系の熱可塑性樹脂によって形成されている場合は劣化が進行しやすいが、本実施形態においてはその虞がない。このため、本実施形態に係るＬＥＤパッケージ１は、耐久性が高い。従って、本実施形態に係るＬＥＤパッケージ１は寿命が長く、信頼性が高く、幅広い用途に適用可能である。
【００４５】
また、本実施形態に係るＬＥＤパッケージ１においては、透明樹脂体１７をシリコーン樹脂によって形成している。シリコーン樹脂は光及び熱に対する耐久性が高いため、これによっても、ＬＥＤパッケージ１の耐久性が向上する。
【００４６】
但し、ＬＥＤパッケージ１においては、外囲器が設けられていないため、透明樹脂体１７が外囲器によって拘束されない。このため、ＬＥＤチップ１４の点灯及び消灯によって透明樹脂体１７が加熱及び冷却されたときに、透明樹脂体１７の熱変形量が大きい。また、透明樹脂体１７が比較的軟質なシリコーン樹脂によって形成されているため、透明樹脂体１７が熱変形したときに、ワイヤ１５及び１６が透明樹脂体１７を切り裂きながら、透明樹脂体１７内を相対的に移動して、変形してしまう可能性がある。
【００４７】
そこで、本実施形態においては、ワイヤ１５及び１６をＬＥＤチップ１４の端子から一旦横方向に引き出し、その後下方に引き下げて、下に凸となるように湾曲させ、リードフレームに接続している。これにより、ワイヤのループを低く形成し、ワイヤを透明樹脂体１７の下部内に配置させている。この結果、透明樹脂体１７が熱膨張及び熱収縮を繰り返しても、ワイヤの変位量を小さく抑えることができる。また、透明樹脂体１７自体を薄く形成することができるため、透明樹脂体１７において発生する熱応力を弱めることができる。これにより、熱応力に起因してワイヤ及びワイヤの接合部分が破断することを防止し、ＬＥＤパッケージ１の信頼性を向上させることができる。
【００４８】
以下、この効果をより詳細に説明する。
図９（ａ）〜（ｄ）は、ワイヤのループ形状がワイヤの変形量に及ぼす影響を例示する模式図であり、（ａ）は透明樹脂体の熱変形を示す図であり、（ｂ）はワイヤをＬＥＤチップから上方に引き出した場合を示す図であり、（ｃ）はワイヤをＬＥＤチップから横方向に引き出した後、上に凸となるように湾曲させた場合を示す図であり、（ｄ）はワイヤをＬＥＤチップから横方向に引き出した後、下に凸となるように湾曲させた場合を示す図である。
なお、図９（ａ）においては、ワイヤは図示を省略されている。
【００４９】
図９（ａ）に示すように、透明樹脂体１７の下部はリードフレーム１１及び１２によって拘束されており、透明樹脂体１７の上面及び側面は拘束されていないため、透明樹脂体１７に熱サイクルを印加すると、透明樹脂体１７の各点は、概ね、外側上方及び内側下方に向かって往復運動する。そして、透明樹脂体１７の上部の熱変形量は下部の熱変形量よりも大きく、周辺部の熱変形量は中央部の熱変形量よりも大きい。
【００５０】
このため、図９（ｂ）に示すように、ワイヤ１５及び１６をＬＥＤチップ１４から上方向に引き出して、ワイヤのループを高く形成すると、ワイヤの中間部は透明樹脂体１７の上部に位置するため、変位量が大きくなる。この結果、透明樹脂体１７が熱膨張及び熱収縮を繰り返すと、ワイヤも大きな変形を繰り返し、比較的早期に疲労破壊に至ってしまう。また、ワイヤが徐々に透明樹脂体１７を切り裂きながら透明樹脂体１７内を相対的に移動してしまい、ワイヤのループ形状が大きく変形してしまう。
【００５１】
これに対して、図９（ｃ）に示すように、ワイヤをＬＥＤチップから横方向に引き出して、ワイヤのループを低く形成すると、ワイヤ全体が透明樹脂体１７の下部に位置するため、変位量が小さくなる。これにより、図９（ｂ）に示す場合と比較して、ワイヤが破断しにくくなる。
【００５２】
更に、図９（ｄ）に示すように、ワイヤをＬＥＤチップから横方向に引き出した後、下方に凸となるように湾曲させると、図９（ｃ）に示す場合と比較して、ワイヤの中間部がより下方に位置するため、ワイヤの変形量がより一層小さくなる。これにより、ワイヤは更に破断しにくくなる。本実施形態においては、ワイヤ１５及び１６の形状を図９（ｄ）に示すような形状としているため、ワイヤが破断しにくく、信頼性が高い。
【００５３】
（試験例１）
以下、この効果を示す試験例１について説明する。
図１０（ａ）及び（ｂ）は、試験例１のサンプルを示す光学顕微鏡写真であり、（ｂ）は（ａ）に示す破線の枠内を示している。
図１０（ａ）及び（ｂ）は、図９（ｄ）に示すようなループ形状（下凸ループ）を持つサンプルを示している。
【００５４】
本試験例においては、４種類のサンプルを１０個ずつ作製した。すなわち、透明樹脂体を形成する樹脂の種類を２種類とし、ワイヤのループ形状を２種類とし、これらを組み合わせて４種類とした。透明樹脂体１７を形成する樹脂は、蛍光体入りのシリコーン樹脂（以下、「蛍光体入り」という）、又は、フィラー入りのシリコーン樹脂（以下、「フィラー入り」という）とした。ＬＥＤパッケージ全体の厚さは、６５０μｍとした。また、２種類のループ形状のうち一方は、図９（ｄ）並びに図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＬＥＤチップの端子から横方向に引き出され、下方に凸となるように湾曲したループ形状（以下、「下凸ループ」という）とした。ループ形状の他方は、図９（ｃ）に示すように、ＬＥＤチップの端子から横方向に引き出し、上方に凸となるように湾曲したループ形状（以下、「上凸ループ」という）とした。ワイヤのループは、上方（＋Ｚ方向）からみて直線状になるように形成した。
【００５５】
これらのサンプルに対して、最低温度を−４０℃とし、最高温度を１１０℃とする熱サイクル試験を実施した。そして、いくつかのサイクル数においてＬＥＤチップが点灯するか否かを確認し、不点灯となったサンプルの個数を記録した。結果を表１に示す。例えば、表１に示す「１／１０」は、１０個のサンプル中、１個のサンプルが不点灯であったことを示している。
【００５６】
【表１】
2012114107.tif 000003
【００５７】
表１に示すように、蛍光体入りシリコーン樹脂で透明樹脂体を形成した場合、「上凸ループ」では、８００サイクルで１個のサンプルが不点灯となり、１４１５サイクルで１０個全てのサンプルが不点灯となったが、「下凸ループ」では、１４１５サイクル経過後も１０個のサンプル全てが正常に点灯した。また、フィラー入りシリコーン樹脂で透明樹脂体を形成した場合、「上凸ループ」では、１１１５サイクルで１個のサンプルが不点灯となり、１４１５サイクルで４個のサンプルが不点灯となったが、「下凸ループ」では、１４１５サイクル経過後も１０個のサンプル全てが正常に点灯した。従って、「下凸ループ」のサンプルは、「上凸ループ」のサンプルと比較して、熱サイクルに対する耐久性が優れていた。
【００５８】
以下、本実施形態における上記以外の効果を説明する。
本実施形態に係るＬＥＤパッケージ１においては、透明樹脂体１７がリードフレーム１１及び１２の下面の一部及び端面の大部分を覆うことにより、リードフレーム１１及び１２の周辺部を保持している。このため、リードフレーム１１及び１２の凸部１１ｇ及び１２ｇの下面を透明樹脂体１７から露出させて外部電極パッドを実現しつつ、リードフレーム１１及び１２の保持性を高めることができる。すなわち、リードフレーム１１及び１２のＸ方向中央部に凸部１１ｇ及び１２ｇを形成することによって、リードフレーム１１及び１２の下面のＸ方向の両端部に切欠を実現する。そして、この切欠内に透明樹脂体１７が回り込むことによって、リードフレーム１１及び１２を強固に保持することができる。これにより、ダイシングの際に、リードフレーム１１及び１２が透明樹脂体１７から剥離しにくくなり、ＬＥＤパッケージ１の歩留まりを向上させることができる。また、製造されたＬＥＤパッケージ１の使用時において、温度ストレスによりリードフレーム１１及び１２が透明樹脂体１７から剥離することを防止できる。
【００５９】
また、本実施形態においては、１枚の導電性シート２１から、多数、例えば、数千個程度のＬＥＤパッケージ１を一括して製造することができる。これにより、ＬＥＤパッケージ１個当たりの製造コストを低減することができる。また、外囲器が設けられていないため、部品点数及び工程数が少なく、コストが低い。
【００６０】
更に、本実施形態においては、リードフレームシート２３をウェットエッチングによって形成している。このため、新たなレイアウトのＬＥＤパッケージを製造する際には、マスクの原版のみを用意すればよく、金型によるプレス等の方法によってリードフレームシート２３を形成する場合と比較して、初期コストを低く抑えることができる。
【００６１】
更にまた、本実施形態に係るＬＥＤパッケージ１においては、リードフレーム１１及び１２のベース部１１ａ及び１２ａから、それぞれ吊ピンが延出している。これにより、ベース部自体が透明樹脂体１７の側面において露出することを防止し、リードフレーム１１及び１２の露出面積を低減することができる。また、リードフレーム１１及び１２と透明樹脂体１７との接触面積を増加させることができる。この結果、リードフレーム１１及び１２が透明樹脂体１７から剥離することを防止できる。また、リードフレーム１１及び１２の腐食も抑制できる。
【００６２】
この効果を製造方法の点から見ると、図７（ｂ）に示すように、リードフレームシート２３において、ダイシング領域Ｄに介在するように、開口部２３ａ、ブリッジ２３ｂ及び２３ｃを設けることにより、ダイシング領域Ｄに介在する金属部分を減らしている。これにより、ダイシングが容易になり、ダイシングブレードの磨耗を抑えることができる。また、本実施形態においては、リードフレーム１１及び１２のそれぞれから、３方向に４本の吊ピンが延出している。これにより、図４（ｃ）に示すＬＥＤチップ１４のマウント工程において、リードフレーム１１が隣の素子領域Ｐのリードフレーム１１及び１２によって３方向から確実に支持されるため、マウント性が高い。同様に、図４（ｄ）に示すワイヤボンディング工程においても、ワイヤの接合位置が３方向から確実に支持されるため、例えば超音波接合の際に印加した超音波が逃げることが少なく、ワイヤをリードフレーム及びＬＥＤチップに良好に接合することができる。
【００６３】
更にまた、本実施形態においては、図６（ｂ）に示すダイシング工程において、リードフレームシート２３側からダイシングを行っている。これにより、リードフレーム１１及び１２の切断端部を形成する金属材料が、透明樹脂体１７の側面上を＋Ｚ方向に延伸する。このため、この金属材料が透明樹脂体１７の側面上を−Ｚ方向に延伸してＬＥＤパッケージ１の下面から突出し、バリが発生することがない。従って、ＬＥＤパッケージ１を実装する際に、バリに起因して実装不良となることがない。
【００６４】
次に、第１の実施形態の変形例について説明する。
本変形例は、リードフレームシートの形成方法の変形例である。
すなわち、本変形例においては、図４（ａ）に示すリードフレームシートの形成方法が、前述の第１の実施形態と異なっている。
【００６５】
図１１（ａ）〜（ｈ）は、本変形例におけるリードフレームシートの形成方法を例示する工程断面図である。
先ず、図１１（ａ）に示すように、銅板２１ａを用意し、これを洗浄する。次に、図１１（ｂ）に示すように、銅板２１ａの両面に対してレジストコーティングを施し、その後乾燥させて、レジスト膜１１１を形成する。次に、図１１（ｃ）に示すように、レジスト膜１１１上にマスクパターン１１２を配置し、紫外線を照射して露光する。これにより、レジスト膜１１１の露光部分が硬化し、レジストマスク１１１ａが形成される。次に、図１１（ｄ）に示すように、現像を行い、レジスト膜１１１における硬化していない部分を洗い流す。これにより、銅板２１ａの上下面上にレジストパターン１１１ａが残留する。次に、図１１（ｅ）に示すように、レジストパターン１１１ａをマスクとしてエッチングを施し、銅板２１ａにおける露出部分を両面から除去する。このとき、エッチング深さは、銅板２１ａの板厚の半分程度とする。これにより、片面側からのみエッチングされた領域はハーフエッチングされ、両面側からエッチングされた領域は貫通する。次に、図１１（ｆ）に示すように、レジストパターン１１１ａを除去する。次に、図１１（ｇ）に示すように、銅板２１ａの端部をマスク１１３によって覆い、めっきを施す。これにより、銅板２１の端部以外の部分の表面上に、銀めっき層２１ｂが形成される。次に、図１１（ｈ）に示すように、洗浄してマスク１１３を除去する。その後、検査を行う。このようにして、リードフレームシート２３が作製される。本変形例における上記以外の構成、製造方法及び作用効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００６６】
次に、第２の実施形態について説明する。
本実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、ワイヤのループ形状が異なっている。
図１２は、本実施形態に係るＬＥＤパッケージを例示する平面図である。
図１２に示すように、本実施形態に係るＬＥＤパッケージ２においては、ワイヤ１５における両端部１５ａ及び１５ｂ以外の中間部分１５ｃが、ワイヤ１５の端部１５ａと端部１５ｂとを結ぶ直線１５ｌの直上域から外れた位置に配置されている。同様に、ワイヤ１６についても、両端部１６ａ及び１６ｂ以外の中間部分１６ｃが、ワイヤ１６の端部１６ａと端部１６ｂとを結ぶ直線１６ｌの直上域から外れた位置に配置されている。このように、本実施形態においては、ワイヤ１５及び１６をＹ方向に迂回させて、Ｙ方向においてたるみを持たせている。
【００６７】
本実施形態においては、ワイヤ１５及び１６にＹ方向のたるみを持たせることにより、透明樹脂体１７からワイヤ１５及び１６に印加される熱応力を緩和することができる。これにより、ワイヤ１５及び１６の破断をより確実に防止することができる。
【００６８】
次に、第３の実施形態について説明する。
本実施形態は、１つのＬＥＤパッケージに複数のＬＥＤチップが搭載された場合のワイヤのループ形状の例である。
図１３は、本実施形態に係るＬＥＤパッケージを例示する斜視図であり、
図１４（ａ）は本実施形態に係るＬＥＤパッケージのリードフレーム、ＬＥＤチップ及びワイヤを例示する平面図であり、（ｂ）はＬＥＤパッケージを例示する下面図であり、（ｃ）はＬＥＤパッケージを例示する断面図であり、
図１５は、本実施形態に係るＬＥＤパッケージのＬＥＤチップ及びワイヤを例示する平面図である。
なお、図１３においては、ワイヤは図示を省略されている。
【００６９】
図１３及び図１４に示すように、本実施形態に係るＬＥＤパッケージ３においては、３枚のリードフレーム６１、６２及び６３が相互に離隔して設けられている。リードフレーム６１においては、長手方向をＹ方向とする短冊状のベース部６１ａから、＋Ｙ方向に吊ピン６１ｂが延出し、−Ｙ方向に吊ピン６１ｃが延出し、−Ｘ方向に２本の吊ピン６１ｄ及び６１ｅが延出している。リードフレーム６２においては、長手方向をＹ方向とする短冊状のベース部６２ａから、＋Ｙ方向に２本の吊ピン６２ｂ及び６２ｃが延出し、−Ｙ方向に２本の吊ピン６２ｄ及び６２ｅが延出している。リードフレーム６３の形状は、ほぼリードフレーム６１をＸ方向において反転させた形状であるが、吊ピン６３ｄ及び６３ｅは吊ピン６１ｄ及び６１ｅよりも細い。
【００７０】
また、ＬＥＤパッケージ３においては、ＬＥＤチップ１４が複数個、例えば８個設けられている。ＬＥＤチップ１４は、Ｙ方向に沿って４個配列された列が２列設けられており、＋Ｘ方向側の列と−Ｘ方向側の列とでは配列の位相が半周期分ずれており、互い違いになっている。各ＬＥＤチップ１４はダイマウント材（図示せず）を介してリードフレーム６２に搭載されており、一方の端子から他方の端子に向かう方向がＸ方向を向くように配置されている。各ＬＥＤチップ１４の端子１４ａ（図１５参照）はワイヤ６５を介してリードフレーム６１に接続されており、端子１４ｂ（図１５参照）はワイヤ６６を介してリードフレーム６３に接続されている。更に、透明樹脂体１７の下面においては、リードフレーム６１、６２及び６３の各凸部６１ｇ、６２ｇ及び６３ｇの下面が露出している。これに対して、リードフレーム６１、６２及び６３の各薄板部６１ｔ、６２ｔ及び６３ｔの下面は、透明樹脂体１７によって覆われている。なお、図１４（ａ）においては、リードフレーム６１、６２及び６３における相対的に薄い薄板部分、すなわち、各薄板部及び各吊りピンは、破線のハッチングを付して示している。
【００７１】
そして、ワイヤ６５及び６６は、前述の第１の実施形態と同様に、下方に凸となるように湾曲している。また、各ワイヤの中間部分は、そのワイヤの両端部を結ぶ直線の直上域から外れた位置に配置されている。各ワイヤの中間部分は、そのワイヤの両端部を結ぶ直線の直上域に対して、透明樹脂体１７のＹ方向中央部に向かう方向に変位している。すなわち、ＬＥＤパッケージ３において、＋Ｙ方向側に配置された４個のＬＥＤチップ１４に接続されているワイヤ６５及び６６は、上方（＋Ｚ方向）から見て、中間部分が両端部を結ぶ直線に対して−Ｙ方向に変位している。また、−Ｙ方向側に配置された４個のＬＥＤチップ１４に接続されているワイヤ６５及び６６は、上方（＋Ｚ方向）から見て、中間部分が両端部を結ぶ直線に対して＋Ｙ方向に変位している。このように、各ワイヤはＬＥＤパッケージ３の内側に湾曲している。以下、このようなワイヤのループ形状を「内屈曲」という。これに対して、ワイヤがＬＥＤパッケージの外側に湾曲した状態を「外屈曲」という。また、ワイヤの中間部分がワイヤの両端部を結ぶ直線の直上域に位置している状態を「直線状」という。
【００７２】
図１５に示すように、ワイヤの変位量の好適範囲には上限がある。すなわち、上方から見て、ワイヤ６５及び６６の中間部分６５ａ及び６６ａは、そのワイヤが接続されているＬＥＤチップ１４のＸ方向に延びる２つの側面１４ｄ及び１４ｅのそれぞれの延長面１９ｄ及び１９ｅに挟まれた領域２０の内部に位置していることが好ましい。但し、ワイヤのボンディング位置には不可避的に誤差が生じる上、ボンディング後のワイヤは樹脂材料によってモールドされるときに若干変形するため、ワイヤを領域２０の内部に位置させようとしてボンディングしても、製造後のＬＥＤパッケージにおいてはワイヤの一部分が領域２０からはみ出してしまう場合がある。このような場合であっても、ワイヤの大部分が領域２０の内部に位置していれば、ワイヤ全体が領域２０の内部に位置している場合とほぼ同等な効果を得ることができる。そこで、本実施形態においては、延長面１９ｄと延長面１９ｅとの距離をＬとするとき、領域２０を各延長面から外側に（Ｌ／１０）だけ拡大した領域２０ａを設定し、各ワイヤの一部分が領域２０からはみ出していても、領域２０ａの内部に位置していれば、そのワイヤは領域２０の内部に位置しているとみなすこととする。なお、このズレ量としての（Ｌ／１０）、すなわち、ＬＥＤチップの幅の１０％という長さは、ワイヤの太さ程度の長さである。
【００７３】
本実施形態によれば、ワイヤを内屈曲とすることにより、ワイヤを直線状又は外屈曲とした場合と比較して、熱応力に起因するワイヤの破断をより確実に防止することができる。
以下、この効果を試験例２に基づいて具体的に説明する。
【００７４】
（試験例２）
図１６（ａ）〜（ｄ）は、本試験例のサンプルを例示する写真であり、
図１７は、横軸に熱サイクル数をとり、縦軸に不良率をとって、ワイヤループ形状が耐久性に及ぼす影響を例示するグラフ図である。
図１６（ａ）〜（ｄ）に示すように、本試験例においては、リードフレーム上に８個のＬＥＤチップを搭載し、このＬＥＤチップとリードフレームとの間にワイヤを接合して、試験用のサンプルを作製した。但し、前述の第３の実施形態とは異なり、ワイヤを上に凸となるように湾曲させた。
【００７５】
図１６（ａ）に示すサンプルにおいては、図９（ｂ）に示すように、ＬＥＤチップ１４からワイヤをほぼ上方（＋Ｚ方向）に向けて引き出し、チップ側引出角度をフレーム側引出角度よりも大きくした。ここで、「チップ側引出角度」とは、ＬＥＤチップ１４の上面（ＸＹ平面）と端子１４ａからワイヤ１５が引き出される方向とがなす角度をいい、「フレーム側引出角度」とは、リードフレーム１２の上面１２ｈ（ＸＹ平面）とリードフレーム１２からワイヤ１５が引き出される方向とのなす角度をいう。以下、このようなワイヤの状態を「正ボンディング」という。具体的には、チップ側引出角度を８０度とし、フレーム側引出角度を２０度とした。また、ワイヤの形状は「直線状」とした。すなわち、図１６（ａ）に示すサンプルは、「正ボンディング」且つ「直線状」のサンプルである。
【００７６】
図１６（ｂ）に示すサンプルにおいては、図９（ｃ）に示すように、ＬＥＤチップ１４からワイヤを横方向（ほぼＸ方向）に向けて引き出し、チップ側引出角度をフレーム側引出角度よりも小さくした。以下、このようなワイヤの状態を「逆ボンディング」という。具体的には、チップ側引出角度を０度とし、フレーム側引出角度を９０度とした。また、ワイヤの形状は「直線状」とした。すなわち、図１６（ｂ）に示すサンプルは、「逆ボンディング」且つ「直線状」のサンプルである。
【００７７】
図１６（ｃ）に示すサンプルにおいては、チップ側引出角度及びフレーム側引出角度は図１６（ｂ）に示すサンプルと同じとした。また、ワイヤの形状は「外屈曲」とした。すなわち、図１６（ｃ）に示すサンプルは、「逆ボンディング」且つ「外屈曲」のサンプルである。
【００７８】
図１６（ｄ）に示すサンプルにおいては、チップ側引出角度及びフレーム側引出角度は図１６（ｂ）に示すサンプルと同じとした。また、ワイヤの形状は「内屈曲」とした。すなわち、図１６（ｄ）に示すサンプルは、「逆ボンディング」且つ「内屈曲」のサンプルである。また、このサンプルにおいては、上方から見て、ワイヤの中間部分を、そのワイヤが接続されているＬＥＤチップのＸ方向に延びる２つの側面の延長面に挟まれた領域の内部に位置させた。
【００７９】
これらのサンプルに対して、最低温度を−４０℃とし、最高温度を１１０℃とする熱サイクル試験を実施した。そして、いくつかのサイクル数においてＬＥＤチップが点灯するか否かを確認し、不点灯であったＬＥＤチップの割合を不良率とした。この試験結果を図１７に示す。また、図１７に示す試験結果に基づいて、不良率が１％となる熱サイクル数を見積もった。この熱サイクル数を「寿命」とする。この結果を表１に示す。表２に示す「改善率」は、比較例である「正ボンディング」且つ「直線状」のサンプルの試験結果を基準として、寿命を規格化した値である。
【００８０】
【表２】
2012114107.tif 000004
【００８１】
図１７及び表２に示すように、図１６（ａ）に示す「正ボンディング」のサンプルと比較して、図１６（ｂ）に示す「逆ボンディング」のサンプルは、寿命が約２．２倍に改善された。また、逆ボンディングのサンプル間で比較すると、図１６（ｄ）に示す「内屈曲」のサンプルは、図１６（ｂ）に示す「直線状」のサンプルよりも、寿命がさらに改善された。一方、図１６（ｃ）に示す「外屈曲」のサンプルは、図１６（ａ）に示す「正ボンディング」且つ「直線状」のサンプルよりは寿命が長かったものの、図１６（ｂ）に示す「逆ボンディング」且つ「直線状」のサンプルよりは寿命が短くなった。
【００８２】
「内屈曲」が「外屈曲」と比較して寿命が長い理由は、以下のように推定できる。すなわち、図９（ａ）を参照して説明したように、透明樹脂体が加熱されて膨張するときは、ワイヤにはＬＥＤパッケージの外側上方に向かう力が印加され、透明樹脂体が冷却されて収縮するときは、ワイヤにはＬＥＤパッケージの内側下方に向かう力が印加される。これにより、ワイヤの中間部分は、外側上方と内側下方との間で略往復運動する。ワイヤの形状が「内屈曲」であると、ワイヤの中間部分は両端部に対して内側上方に位置しているため、上述の往復運動はワイヤのループをワイヤの両端部を結ぶ直線を軸として回動させるように作用する。このため、この往復運動に対する許容度が高い。これに対して、ワイヤの形状が「外屈曲」であると、ワイヤの中間部分は両端部に対して外側上方に位置しているため、上述の往復運動はワイヤのループを潰したり引き抜いたりするように作用する。このため、この往復運動に対する許容度が低い。このような理由により、熱サイクルに対する寿命は、「内屈曲」の方が「外屈曲」よりも長く、「直線状」はそれらの中間となったものと考えられる。
【００８３】
（試験例３）
本試験例は、ワイヤの屈曲の大きさがＬＥＤパッケージの寿命に及ぼす影響を評価した試験例である。
上述の「逆ボンディング」且つ「内屈曲」のサンプルを１０個作製した。これらのサンプルにおいては、前述の第３の実施形態において説明したように、上方から見て、各ワイヤの中間部分を、そのワイヤが接続されているＬＥＤチップのＸ方向に延びる２つの側面の延長面に挟まれた領域の内部に位置させた。なお、上述の如く、１０％以内の誤差は許容した。このような屈曲の程度を「普通」と表記する。これらのサンプルにおける透明樹脂体の厚さは６５０μｍとした。
【００８４】
一方、上述の１０個のサンプルとは別に、「逆ボンディング」且つ「内屈曲」であるが、ワイヤの屈曲の程度がより大きいサンプルを１０個作製した。これらのサンプルにおいては、第３の実施形態とは異なり、上方から見て、各ワイヤの中間部分を、そのワイヤが接続されているＬＥＤチップのＸ方向に延びる２つの側面の延長面に挟まれた領域の外部まで延出させた。すなわち、図１５に示す拡大された領域２０ａの外部まで延出させた。このような屈曲の程度を「大」と表記する。これらのサンプルにおける透明樹脂体の厚さは６５０μｍとした。
【００８５】
これらの２０個のサンプルに対して、最低温度を−４０℃とし、最高温度を１１０℃とする熱サイクル試験を実施した。そして、１００サイクル毎にＬＥＤチップが点灯するか否かを確認し、不点灯であったＬＥＤチップの数を記録した。結果を表３に示す。表３の表記方法は、表１と同様である。
【００８６】
【表３】
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【００８７】
屈曲の程度が「普通」のサンプルについては、１１１５サイクル終了時までは、不点灯となるサンプルは発生しなかった。これに対して、屈曲の程度が「大」のサンプルについては、３００サイクル終了時点で不点灯となったサンプルは２０個中１個であり、実用上問題のない耐久性を示したが、屈曲の程度が「普通」であるサンプルと比較すると、熱サイクルに対する耐久性が劣っていた。
【００８８】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明及びその等価物の範囲に含まれる。
【００８９】
例えば、前述の第１の実施形態においては、リードフレームシート２３をウェットエッチングによって形成する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えばプレス等の機械的な手段によって形成してもよい。また、前述の第１の実施形態においては、リードフレームにおいて、銅板の上下面上に銀めっき層が形成されている例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、銅板の上下面上に銀めっき層が形成され、少なくとも一方の銀めっき層上にロジウム（Ｒｈ）めっき層が形成されていてもよい。また、銅板と銀めっき層との間に銅（Ｃｕ）めっき層が形成されていてもよい。更に、銅板の上下面上にニッケル（Ｎｉ）めっき層が形成されており、ニッケルめっき層上に金と銀との合金（Ａｕ−Ａｇ合金）めっき層が形成されていてもよい。
【００９０】
また、前述の各実施形態及びその変形例においては、ＬＥＤチップを青色の光を出射するチップとし、蛍光体を青色に光を吸収して黄色の光を発光する蛍光体とし、ＬＥＤパッケージから出射される光の色を白色とする例を示したが、本発明はこれに限定されない。ＬＥＤチップは青色以外の色の可視光を出射するものであってもよく、紫外線又は赤外線を出射するものであってもよい。蛍光体も、黄色光を発光する蛍光体には限定されず、例えば、青色光、緑色光又は赤色光を発光する蛍光体であってもよい。更に、ＬＥＤパッケージには、蛍光体が設けられていなくてもよい。この場合は、ＬＥＤチップから出射された光が、ＬＥＤパッケージから出射される。
【００９１】
更に、前述の各実施形態及びその変形例においては、リードフレームのベース部の形状が上方から見て矩形である例を示したが、ベース部の形状は少なくとも１つの角部が落とされた形状であってもよい。これにより、ＬＥＤパッケージの角部近傍において、直角又は鋭角の角部が除去されるため、これらの角部が樹脂剥がれやクラックの基点となることがない。この結果、ＬＥＤパッケージ全体として、樹脂剥がれ及びクラックの発生を抑制することができる。
【００９２】
以上説明した実施形態によれば、耐久性が高いコストが低いＬＥＤパッケージを実現することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１、２、３：ＬＥＤパッケージ、１１：リードフレーム、１１ａ：ベース部、１１ｂ〜１１ｅ：吊ピン、１１ｆ：下面、１１ｇ：凸部、１１ｈ：上面、１１ｔ：薄板部、１２：リードフレーム、１２ａ：ベース部、１２ｂ〜１２ｅ：吊ピン、１２ｆ：下面、１２ｇ：凸部、１２ｈ：上面、１２ｔ：薄板部、１３：ダイマウント材、１４：ＬＥＤチップ、１４ａ、１４ｂ：端子、１４ｃ：上面、１４ｄ、１４ｅ：側面、１５：ワイヤ、１５ａ、１５ｂ：端部、１５ｃ：中間部分、１５ｌ：直線、１６：ワイヤ、１６ａ、１６ｂ：端部、１６ｃ：中間部分、１６ｌ：直線、１７：透明樹脂体、１８：蛍光体、１９ｄ、１９ｅ：延長面、２０、２０ａ：領域、２１：導電シート、２１ａ：銅板、２１ｂ：銀めっき層、２２ａ、２２ｂ：マスク、２２ｃ：開口部、２３：リードフレームシート、２３ａ：開口部、２３ｂ、２３ｃ：ブリッジ、２４：補強テープ、２６：蛍光体含有樹脂材料、２９：透明樹脂板、３１ａ、３１ｂ：バンプ、６１：リードフレーム、６１ａ：ベース部、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ：吊ピン、６１ｇ：凸部、６１ｔ：薄板部、６２：リードフレーム、６２ａ：ベース部、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅ：吊ピン、６２ｇ：凸部、６２ｔ：薄板部、６３ａ：ベース部、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ、６３ｅ：吊ピン、６３ｇ：凸部、６３ｔ：薄板部、６５：ワイヤ、６５ａ：中間部分、６６：ワイヤ、６６ａ：中間部分、１０１：下金型、１０１ａ：凹部、１０２：上金型、１０３：ディスペンサ、１０４：ブレード、１０５：治具、１１１：レジスト膜、１１１ａ：レジストマスク、１１２：マスクパターン、１１３：マスク、Ｂ：ブロック、Ｄ：ダイシング領域、Ｐ：素子領域
【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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１０】
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【図１６】
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