(57)【要約】【課題】小型であっても、ＬＥＤ発光素子から発生する駆動熱や、環境条件による熱に対する放熱性が高められたＬＥＤ発光素子用リードフレーム基板を提供する。【解決手段】本発明のＬＥＤ発光素子用リードフレーム基板１０は、第１の面に１以上の凹部１２を有した樹脂成形体１１と、凹部の底面に設けられ、少なくとも１つのＬＥＤ発光素子２０を搭載するためのパッド部１３、およびＬＥＤ発光素子と電気的に接続するためのリード部１４を有したリードフレーム５０とを備え、リードフレームには、凹部が形成されている側とは反対側の面に、凹凸が形成されていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面に１以上の凹部を有した樹脂成形体と、
前記凹部の底面に設けられ、少なくとも１つのＬＥＤ発光素子を搭載するためのパッド部、および前記ＬＥＤ発光素子と電気的に接続するためのリード部を有したリードフレームと、
を備え、
前記リードフレームには、前記凹部が形成されている側とは反対側の面に、凹凸が形成されていることを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレーム基板。
【請求項２】
前記凹凸は、ハーフエッチングにより形成され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基板。
【請求項３】
前記凹凸は、その表面積が、前記凹凸が形成されている領域の前記リードフレームの投影面積に対し、１．５倍以上となるよう形成され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基板。
【請求項４】
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基板と、
前記凹部内に収容され、前記パッド部に搭載されたＬＥＤ発光素子と、
前記ＬＥＤ発光素子と前記リード部とを電気的に接続するワイヤーと、
前記凹部内に充填され、透明性を有した封止樹脂と、
を備えることを特徴とするＬＥＤ発光素子装置。
【請求項５】
少なくとも１つのＬＥＤ発光素子を搭載するためのパッド部と、
前記ＬＥＤ発光素子と電気的に接続するためのリード部と、
前記パッド部および前記リード部とは反対側の面にハーフエッチングにより形成され、放熱性を高めるための凹凸と、
を備えることを特徴とする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発光素子用リードフレーム基板、ＬＥＤ発光素子装置、およびＬＥＤ発光素子用リードフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ発光素子装置として、ＬＥＤ発光素子用リードフレーム基板（以下、単に「リードフレーム基板」と称する。）にＬＥＤ発光素子を搭載したものがある（例えば特許文献１参照）。このようなリードフレーム基板は、樹脂成形体に凹部が形成され、この凹部の底部に、ＬＥＤ発光素子を搭載するパッド部と、ＬＥＤ発光素子と電気的に接続するためのリード部とが設けられている。
パッド部に搭載したＬＥＤ発光素子は、ワイヤー等によりリード部に電気的に接続されている。そして、凹部内に、透過性を有するとともに蛍光体を含有した樹脂（以下、これを封止樹脂と称する）を充填し、ＬＥＤ発光素子を封止するとともに、ＬＥＤ発光素子から発せられる光を外部に透過させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７２１６０号公報
【特許文献２】特開２００８−１４１２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなＬＥＤ発光素子装置において、ＬＥＤ点灯時にＬＥＤ発光素子から発生する駆動熱や、環境条件による熱影響を受けると、ＬＥＤ発光素子の光変換効率が低下してしまう。また、駆動熱の影響により、ＬＥＤ発光素子の搭載部周辺の樹脂やめっき面が変色してしまい、樹脂、めっき面の反射率が低下してしまう。
そこで、従来は、ＬＥＤ発光素子から発生する駆動熱や、環境条件による熱は、ＬＥＤ発光素子発光素子を搭載するパッド部や、ＬＥＤ発光素子と電気的に接続するためのリード部の裏面である配線面を用いて放熱を行っていた。しかし、ＬＥＤ発光素子装置の大きさによっては、配線面の面積を大きくすることができず、特に小型のＬＥＤ発光素子装置においては、放熱性を高めることは困難となっている。
【０００５】
このような問題に関して、例えば半導体装置においては、搭載する半導体の直下の部分に配置されたヒートシンク部に凹凸を設け、半導体の熱を放熱する構造が提案されている（特許文献２参照。）。
しかし、このような構造をＬＥＤ発光素子装置に適用しようとすると、ＬＥＤ発光素子のような微細な素子の熱を放熱する場合は、凹凸部が封止樹脂と接してしまい、ここに熱がこもってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、小型であっても、ＬＥＤ発光素子から発生する駆動熱や、環境条件による熱に対する放熱性を高めることのできるＬＥＤ発光素子用リードフレーム基板、ＬＥＤ発光素子装置、および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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の第一の態様であるＬＥＤ発光素子用リードフレーム基板は、第１の面に１以上の凹部を有した樹脂成形体と、凹部の底面に設けられ、少なくとも１つのＬＥＤ発光素子を搭載するためのパッド部、およびＬＥＤ発光素子と電気的に接続するためのリード部を有したリードフレームとを備え、リードフレームには、凹部が形成されている側とは反対側の面に、凹凸が形成されていることを特徴とする。
ここで、凹凸は、ハーフエッチングにより形成するのが好ましい。さらに、凹凸は、その表面積が、凹凸が形成されている領域のリードフレームの投影面積に対し、１．５倍以上となるよう形成するのが好ましい。
このような凹凸を形成することで、ＬＥＤ発光素子から発生する駆動熱や、環境条件による熱に対する放熱性を高めることができる。
【０００８】
本発明の第二の態様であるＬＥＤ発光素子装置は、本発明のリードフレーム基板と、凹部内に収容され、パッド部に搭載されたＬＥＤ発光素子と、ＬＥＤ発光素子とリード部とを電気的に接続するワイヤーと、凹部内に充填され、透明性を有した封止樹脂とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第三の態様であるＬＥＤ発光素子用リードフレームは、少なくとも１つのＬＥＤ発光素子を搭載するためのパッド部と、ＬＥＤ発光素子と電気的に接続するためのリード部と、パッド部およびリード部とは反対側の面にハーフエッチングにより形成され、放熱性を高めるための凹凸とを備えることを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレームとすることもできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、リードフレームに凹凸を形成することで、ＬＥＤ発光素子から発生する駆動熱や、環境条件による熱に対する放熱性を高めることができる。ここで、リードフレームの凹凸は、樹脂成形体とは反対側に形成することで、樹脂成形体の界面とに熱がこもるのを抑えるとともに、外気と接しやすく放熱を効率よく行える。その結果、小型であっても、ＬＥＤ発光素子から発生する駆動熱や、環境条件による熱影響を受けるのを回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係るリードフレーム基板の全体構成を示す図である。
【図２】各凹部のリードフレームの断面図である。
【図３】各凹部のリードフレームにおいて、凹凸の他の形状例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明によるＬＥＤ発光素子用リードフレーム基板、ＬＥＤ発光素子装置、およびＬＥＤ発光素子用リードフレーム基板の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態のリードフレーム基板１０の全体構成を示す図である。
図１に示すように、リードフレーム基板１０は、後述するパッド部１３およびリード部１４が複数組形成された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。）５０と、リードフレーム５０に形成され、マトリックス状に配置された複数の凹部１２を有する樹脂成形体１１とを備えている。
リードフレーム基板１０は、図２に示すように、各凹部１２にＬＥＤ発光素子２０が実装されることで、複数のＬＥＤ発光素子装置Ａを製造することができる。
【００１３】
樹脂成形体１１は、白色等の顔料、１種以上の無機フィラー、バインダ等を含有した樹脂材料から形成されている。
【００１４】
図１および図２に示すように、凹部１２は、例えば平面視円形で、凹部１２の側面１２ａは、リードフレーム基板１０において凹部１２が開口している側の第１の面１０ｂ側から、その反対側の第２の面１０ｃに向けてその開口面積が漸次縮小するテーパ状をなしている。
【００１５】
凹部１２の底部には、ＬＥＤ発光素子２０が搭載されるパッド部１３と、ＬＥＤ発光素子２０とワイヤー２１やハンダ等を介して電気的に接続されるリード部１４とが露出されている。これらパッド部１３、リード部１４を有するリードフレーム５０は、例えば銅等からなるプレート状の金属材料を所定形状にエッチングすることにより形成されている。各組のパッド部１３とリード部１４とは、間隔を隔てて形成されており、樹脂成形体１１を形成する樹脂材料がその間に介在することで電気的絶縁が図られている。
【００１６】
リードフレーム５０は、凹部１２の底部開口１２ｂよりも大きな寸法を有している。このリードフレーム５０には、リードフレーム基板１０の第２の面１０ｃ側に露出する領域に、凹凸５１が形成されている。この凹凸５１は、その表面積が、凹凸５１が形成された領域の投影面積の１．５倍以上となるように、その形状、深さを設定するのが好ましい。ここで、凹凸５１の断面形状は、図２に示すように、矩形波状としてもよいし、図３に示すように、三角波状としてもよく、さらにはサイン波状等とすることも可能である。加えて、断面矩形、三角、半球状等の適宜形状の突起を多数形成することで凹凸を形成してもよい。
【００１７】
そして、凹部１２内には、パッド部１３に搭載され、リード部１４に電気的に接続されたＬＥＤ発光素子２０を封止する封止樹脂３０が充填されている。この封止樹脂３０は、ＬＥＤ発光素子２０で発する光を透過するよう、蛍光体を含有し、透過性を有した樹脂材料で形成されている。
【００１８】
このようなリードフレーム基板１０においては、各凹部１２内のＬＥＤ発光素子２０にリード部１４を介して通電すると、ＬＥＤ発光素子２０が発光する。その光は、封止樹脂３０を透過して外部に向けて照射される。また、ＬＥＤ発光素子２０から発せられた光の一部は凹部１２の側面１２ａで反射し、封止樹脂３０を透過して外部に向けて照射される。
【００１９】
上記したようなリードフレーム基板１０は、例えば以下のようにして形成される。
まず、レジストを塗布した金属材料４１の表面にフォトリソグラフィ法により紫外線露光を行い、所定領域にレジストパターンを形成する。
このとき、リードフレーム基板１０の第２の面１０ｃとなる側には、微小な孔部を有するレジストパターンを形成しておく。この微小な孔部のパターンとしては、多数の細線状の孔部が並行しているもの、多数の細線状の孔部を格子状に組み合わせたもの、多数のドット状の孔部を有するもの、その他の適宜のパターンを用いることができる。
【００２０】
次いで、エッチング法により、金属材料４１においてレジストパターンで覆われた以外の部分を除去することで、パッド部１３、リード部１４を有したリードフレーム５０を形成する。
本実施形態では、エッチング法としてハーフエッチング法を用いることで、リードフレーム５０において、リードフレーム基板１０の第２の面１０ｃ側に露出する領域に、凹凸５１を形成する。すなわち、この領域に形成された微小な孔部を有するレジストパターンにより、微小な孔部の部分はエッチングが行われて凹部が形成され、レジストに覆われた部分はエッチングされないので凸部として残ることになり、これによって凹凸５１が形成されるのである。
【００２１】
次に、凹凸５１を形成した金属材料４１を金型に収容し、この金型に成形機から樹脂を充填することでトランスファー成形を行い、樹脂成形体１１を形成する。形成された樹脂成形体１１の凹部１２の底部開口１２ｂには、リードフレーム５０のパッド部１３，リード部１４が露出している。
【００２２】
この後、樹脂成形体１１を所定の温度条件でベーク処理して樹脂を硬化させた後、ウェットブラスト法等により、パッド部１３およびリード部１４上に残存する樹脂成形体１１のバリ取りを行うとリードフレーム基板１０が完成する。
【００２３】
しかる後は、図２に示したように、パッド部１３上にＬＥＤ発光素子２０を搭載し、さらにワイヤー２１を用いてワイヤーボンディング法によりＬＥＤ発光素子２０とリード部１４とを電気的に接続する。
【００２４】
この後、凹部１２内に封止樹脂３０を充填し、硬化させてから凹部１２ごとに切り離すことにより、複数のＬＥＤ発光素子装置Ａが形成される。
【００２５】
なお、上記においては、リードフレーム５０のパッド部１３およびリード部１４に対し、樹脂成形体１１を形成する前に、銀メッキ、金メッキ、パラジウムメッキなどを施してもよい。また、これらのメッキ処理を施す前に、耐熱拡散性が優れたニッケルメッキなどの下地メッキを施してもよい。あるいは、このようなメッキ処理を樹脂成形体１１の形成後に施してもよい。
【００２６】
上述したような構成によれば、リードフレーム５０において、リードフレーム基板１０の第２の面１０ｃ側に露出する領域に、凹凸５１が形成されているので、リードフレーム５０およびリードフレーム基板１０の放熱性を高めることができ、ＬＥＤ発光素子２０から発生する駆動熱や環境条件による熱影響を抑えることが可能となる。このとき、リードフレーム５０の凹凸５１は、樹脂成形体１１とは反対側に位置しているため、樹脂成形体１１との界面に熱がこもるのを抑えるとともに、外気と接しやすく放熱を効率よく行える。その結果、小型であっても、ＬＥＤ発光素子２０から発生する駆動熱や、環境条件による熱影響を受けるのを回避することが可能となる。
【００２７】
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の各実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、凹凸は、いかなるパターン（配置）、および断面形状とされてもよい。
また、凹部の形状や数、パッド部やリード部の配置、材料等は、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  ＬＥＤ発光素子用リードフレーム基板
１０ｂ  第１の面
１０ｃ  第２の面
１１  樹脂成形体 
１２  凹部
１２ａ  側面
１２ｂ  底部開口
１３  パッド部
１４  リード部
２０  ＬＥＤ発光素子
２１  ワイヤー
３０  封止樹脂
４１  金属材料
５０  ＬＥＤ発光素子用リードフレーム
５１  凹凸
Ａ  ＬＥＤ発光素子装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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