(57)【要約】【課題】製造コストが増加せず、かつ煩雑な製造方法を用いることなく、リードフレームと反射樹脂との界面から湿気等の流体が侵入することを防止することが可能な、樹脂付リードフレームおよびその製造方法、ならびにＬＥＤパッケージおよびその製造方法を提供する。【解決手段】樹脂付リードフレーム３０は、ダイパッド２５とリード部２６とを有するリードフレーム１０と、リードフレーム１０に設けられた反射樹脂２３とを備えている。純水に対するリードフレーム１０の外面の接触角は、９０°以上となっている。また、純水に対する反射樹脂２３の外面の接触角は、９０°以上となっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂付リードフレームにおいて、
第１金属部分と、前記第１金属部分から離間して設けられた第２金属部分とを有するリードフレームと、
前記リードフレームに設けられた反射樹脂とを備え、
純水に対する前記リードフレームの外面の接触角が９０°以上であり、純水に対する前記反射樹脂の外面の接触角が９０°以上であることを特徴とする樹脂付リードフレーム。
【請求項２】
純水に対する前記リードフレームの接触角が１００°以上であり、純水に対する前記反射樹脂の接触角が１００°以上であることを特徴とする請求項１記載の樹脂付リードフレーム。
【請求項３】
前記リードフレームのうち、前記反射樹脂が設けられていない領域がめっき部によって覆われており、前記リードフレームの接触角が、めっき部の接触角であることを特徴とする請求項１又は２記載の樹脂付リードフレーム。
【請求項４】
前記反射樹脂と前記リードフレームとの界面に、前記反射樹脂と前記リードフレームとが離間した隙間部が形成され、当該隙間部に前記めっき部が充填されていることを特徴とする請求項３記載の樹脂付リードフレーム。
【請求項５】
前記リードフレームの外面および前記反射樹脂の外面に、それぞれ撥水性処理膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の樹脂付リードフレーム。
【請求項６】
ＬＥＤパッケージにおいて、
第１金属部分と、前記第１金属部分から離間して設けられた第２金属部分とを有するリードフレームと、
前記リードフレームの前記第１金属部分に搭載されたＬＥＤ素子と、
前記ＬＥＤ素子と前記リードフレームの前記第２金属部分とを電気的に接続する導電部と、
前記リードフレームに設けられ、前記ＬＥＤ素子を収容する凹部を有する反射樹脂と、
前記反射樹脂の前記凹部内に充填された封止樹脂とを備え、
純水に対する前記リードフレームの外面の接触角が９０°以上であり、純水に対する前記反射樹脂の外面の接触角が９０°以上であることを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項７】
樹脂付リードフレームの製造方法において、
第１金属部分と、前記第１金属部分から離間して設けられた前記第２金属部分とを含むリードフレームを準備する工程と、
前記リードフレームに反射樹脂を設ける工程とを備え、
純水に対する前記リードフレームの外面の接触角が９０°以上であり、純水に対する前記反射樹脂の外面の接触角が９０°以上であることを特徴とする樹脂付リードフレームの製造方法。
【請求項８】
前記リードフレームに反射樹脂を設ける工程の後、前記リードフレームおよび前記反射樹脂の撥水性を高める工程が設けられていることを特徴とする請求項７記載の樹脂付リードフレームの製造方法。
【請求項９】
前記リードフレームおよび前記反射樹脂の撥水性を高める工程は、前記リードフレームおよび前記反射樹脂を加熱する工程であることを特徴とする請求項８記載の樹脂付リードフレームの製造方法。
【請求項１０】
前記リードフレームおよび前記反射樹脂は、１００℃〜２５０℃の温度で加熱されることを特徴とする請求項９記載の樹脂付リードフレームの製造方法。
【請求項１１】
前記リードフレームおよび前記反射樹脂の撥水性を高める工程は、前記リードフレームの外面および前記反射樹脂の外面に撥水性処理膜を形成する工程であることを特徴とする請求項８記載の樹脂付リードフレームの製造方法。
【請求項１２】
ＬＥＤパッケージの製造方法において、
請求項１乃至５のいずれか一項記載の樹脂付リードフレームを準備する工程と、
前記樹脂付リードフレームの前記第１金属部分にＬＥＤ素子を搭載する工程と、
前記ＬＥＤ素子と前記樹脂付リードフレームの前記第２金属部分とを導電部により接続する工程と、
前記ＬＥＤ素子および前記導電部を封止樹脂によって封止する工程とを備えたことを特徴とする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、樹脂付リードフレームおよびその製造方法、ならびにＬＥＤパッケージおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ（発光ダイオード）素子を光源として用いる照明装置が、各種家電、ＯＡ機器、車両機器の表示灯、一般照明、車載照明、およびディスプレイ等に用いられている。このような照明装置の中には、リードフレームにＬＥＤ素子を搭載することにより作製された半導体装置を含むものがある。
【０００３】
従来、ＬＥＤ素子用の半導体装置（ＬＥＤパッケージ）としては、放熱性等の観点から、ＳＯＮタイプのもの（ＳＯＮパッケージ）が開発されてきている。このようなＳＯＮパッケージにおいては、ＬＥＤ素子からの光を反射させるための反射樹脂が設けられている。また、ＬＥＤ素子やボンディングワイヤは、これらを保護する封止樹脂によって封止されている。
【０００４】
しかしながら、一般に、リードフレームには貴金属めっきが施されており、この貴金属めっきと反射樹脂とは、熱膨張係数の違いが大きい理由から密着性が悪い。このため、反射樹脂とリードフレームとの界面から空気中の硫化水素や水分が浸入し、これがＬＥＤパッケージ内部の貴金属めっきと反応することにより、貴金属めっき層が変色し、ＬＥＤパッケージの反射率や色味等に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００５】
このような問題に対し、特許文献１では、樹脂部上にオーバーハング状に突出させた貴金属めっき層を形成することで、樹脂部とリードフレームとの間にできる界面の入口を塞ぎ、ＬＥＤパッケージ内部へ水分が侵入することを防ぐとしている。また特許文献２は、樹脂部と接するＡｇめっき付きリードフレームの側面をレーザーにより粗化し、樹脂部とＡｇめっき面との密着面積を増大させることで、ＬＥＤパッケージ内の封止樹脂がＬＥＤパッケージ外へ漏れ出すことを防止し、かつキャビティ内への硫化物浸透を防止することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１７４９６６号公報
【特許文献２】特開２０１３−１５３０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１および２のいずれも、製造コストの増加と工程数の増加とを伴う技術であることから、製造方法が煩雑となる問題がある。すなわち特許文献１においては、樹脂部とリードフレームとの間にできる界面の入口を塞ぐための貴金属めっき層の厚みを厚くした場合、従来の製造方法よりも製造コストが高くなるという問題がある。また、特許文献２においては、Ａｇめっき付きリードフレームの一部をレーザーにより粗化するため、粗化により脱離した貴金属を回収したり工程数が増加したりするという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、製造コストが増加せず、かつ煩雑な製造方法を用いることなく、リードフレームと反射樹脂との界面から湿気等の流体が侵入することを防止することが可能な、樹脂付リードフレームおよびその製造方法、ならびにＬＥＤパッケージおよびその製造方法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】
【０００９】
本発明は、樹脂付リードフレームにおいて、第１金属部分と、前記第１金属部分から離間して設けられた第２金属部分とを有するリードフレームと、前記リードフレームに設けられた反射樹脂とを備え、純水に対する前記リードフレームの外面の接触角が９０°以上であり、純水に対する前記反射樹脂の外面の接触角が９０°以上であることを特徴とする樹脂付リードフレームである。
【００１０】
本発明は、純水に対する前記リードフレームの接触角が１００°以上であり、純水に対する前記反射樹脂の接触角が１００°以上であることを特徴とする樹脂付リードフレームである。
【００１１】
本発明は、前記リードフレームのうち、前記反射樹脂が設けられていない領域がめっき部によって覆われており、前記リードフレームの接触角が、めっき部の接触角であることを特徴とする樹脂付リードフレームである。
【００１２】
本発明は、前記反射樹脂と前記リードフレームとの界面に、前記反射樹脂と前記リードフレームとが離間した隙間部が形成され、当該隙間部に前記めっき部が充填されていることを特徴とする樹脂付リードフレームである。
【００１３】
本発明は、前記リードフレームの外面および前記反射樹脂の外面に、それぞれ撥水性処理膜が形成されていることを特徴とする樹脂付リードフレームである。
【００１４】
本発明は、ＬＥＤパッケージにおいて、第１金属部分と、前記第１金属部分から離間して設けられた第２金属部分とを有するリードフレームと、前記リードフレームの前記第１金属部分に搭載されたＬＥＤ素子と、前記ＬＥＤ素子と前記リードフレームの前記第２金属部分とを電気的に接続する導電部と、前記リードフレームに設けられ、前記ＬＥＤ素子を収容する凹部を有する反射樹脂と、前記反射樹脂の前記凹部内に充填された封止樹脂とを備え、純水に対する前記リードフレームの外面の接触角が９０°以上であり、純水に対する前記反射樹脂の外面の接触角が９０°以上であることを特徴とするＬＥＤパッケージである。
【００１５】
本発明は、樹脂付リードフレームの製造方法において、第１金属部分と、前記第１金属部分から離間して設けられた前記第２金属部分とを含むリードフレームを準備する工程と、前記リードフレームに反射樹脂を設ける工程とを備え、純水に対する前記リードフレームの外面の接触角が９０°以上であり、純水に対する前記反射樹脂の外面の接触角が９０°以上であることを特徴とする樹脂付リードフレームの製造方法である。
【００１６】
本発明は、前記リードフレームに反射樹脂を設ける工程の後、前記リードフレームおよび前記反射樹脂の撥水性を高める工程が設けられていることを特徴とする樹脂付リードフレームの製造方法である。
【００１７】
本発明は、前記リードフレームおよび前記反射樹脂の撥水性を高める工程は、前記リードフレームおよび前記反射樹脂を加熱する工程であることを特徴とする樹脂付リードフレームの製造方法である。
【００１８】
本発明は、前記リードフレームおよび前記反射樹脂は、１００℃〜２５０℃の温度で加熱されることを特徴とする樹脂付リードフレームの製造方法である。
【００１９】
本発明は、前記リードフレームおよび前記反射樹脂の撥水性を高める工程は、前記リードフレームの外面および前記反射樹脂の外面に撥水性処理膜を形成する工程であることを特徴とする樹脂付リードフレームの製造方法である。
【００２０】
本発明は、ＬＥＤパッケージの製造方法において、前記樹脂付リードフレームを準備する工程と、前記樹脂付リードフレームの前記第１金属部分にＬＥＤ素子を搭載する工程と、前記ＬＥＤ素子と前記樹脂付リードフレームの前記第２金属部分とを導電部により接続する工程と、前記ＬＥＤ素子および前記導電部を封止樹脂によって封止する工程とを備えたことを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、製造コストが増加せず、かつ煩雑な製造方法を用いることなく、リードフレームと反射樹脂との界面から湿気等の流体が侵入することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は本発明の一実施の形態による樹脂付リードフレームを示す平面図。
【図２】図２は本発明の一実施の形態による樹脂付リードフレームを示す断面図（図１のII−II線断面図）。
【図３】図３は本発明の一実施の形態によるＬＥＤパッケージを示す平面図。
【図４】図４は本発明の一実施の形態によるＬＥＤパッケージを示す断面図（図３のIV−IV線断面図）。
【図５】図５は本発明の一実施の形態によるＬＥＤパッケージを示す断面図（図３のＶ−Ｖ線断面図）。
【図６】図６（ａ）−（ｅ）は本発明の一実施の形態による樹脂付リードフレームの製造方法を示す断面図。
【図７】図７（ａ）−（ｄ）は本発明の一実施の形態による樹脂付リードフレームの製造方法を示す断面図。
【図８】図８（ａ）−（ｅ）は本発明の一実施の形態によるＬＥＤパッケージの製造方法を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図８を参照して説明する。以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。なお、本明細書中、「上」および「下」とは、それぞれ樹脂付リードフレームの発光面を上方に向けた状態（図２）における上方および下方のことをいう。
【００２４】
樹脂付リードフレームの構成
まず、図１および図２により、本発明の一実施の形態による樹脂付リードフレームの概略について説明する。
【００２５】
図１および図２に示す樹脂付リードフレーム３０は、ＬＥＤパッケージ２０（図３乃至図５参照）を作製するために用いられるものである。このような樹脂付リードフレーム３０は、リードフレーム１０と、リードフレーム１０に設けられた反射樹脂（リフレクタ）２３とを備えている。
【００２６】
このうちリードフレーム１０は、それぞれ１つのＬＥＤパッケージ２０（後述）に対応する領域である、複数の単位リードフレーム１０ａを含んでいる。図１において、各単位リードフレーム１０ａに含まれる領域を、長方形状の二点鎖線で示している。
【００２７】
図１および図２に示すように、各単位リードフレーム１０ａは、各々ＬＥＤ素子２１（後述）が搭載されるダイパッド（第１金属部分）２５と、ダイパッド２５から離間して設けられたリード部（第２金属部分）２６とを備えている。
【００２８】
このうちダイパッド２５およびリード部２６は、それぞれ平面略矩形形状を有しており、ダイパッド２５およびリード部２６の各辺は、Ｘ方向およびＹ方向のいずれかに対して平行に延びている。なお、本明細書中、Ｘ方向とは、各単位リードフレーム１０ａ内でダイパッド２５およびリード部２６が配列された方向に平行な方向をいい、Ｙ方向とは、平面内でＸ方向に直交する方向をいう。
【００２９】
ダイパッド２５とリード部２６との間には、開口領域１６が形成されており、ダイシングされた後（図８（ｄ））、ダイパッド２５とリード部２６とは互いに電気的に絶縁されるようになっている。
【００３０】
また、図１に示すように、各単位リードフレーム１０ａ内のリード部２６は、図１のＹ方向プラス側およびＹ方向マイナス側に隣接する他の単位リードフレーム１０ａ内のリード部２６と、それぞれリード連結部５２によって連結されている。さらに、各単位リードフレーム１０ａ内のダイパッド２５は、図１のＹ方向プラス側およびＹ方向マイナス側に隣接する他の単位リードフレーム１０ａ内のダイパッド２５と、それぞれダイパッド連結部５３により連結されている。
【００３１】
さらにまた、各単位リードフレーム１０ａ内のダイパッド２５は、図１のＸ方向プラス側に隣接する他の単位リードフレーム１０ａ内のリード部２６と、単位リードフレーム連結部５４により連結されている。さらにまた、各単位リードフレーム１０ａ内のリード部２６は、図１のＸ方向マイナス側に隣接する他の単位リードフレーム１０ａ内のダイパッド２５と、単位リードフレーム連結部５４により連結されている。
【００３２】
これらリード連結部５２、ダイパッド連結部５３および単位リードフレーム連結部５４は、それぞれ下面側からハーフエッチングされることにより、リードフレーム１０の素材の厚み（すなわち後述する金属基板３１の厚み）より薄肉状に形成されている。なお、ハーフエッチングとは、被エッチング材料をその厚み方向に途中までエッチングすることをいう。
【００３３】
また、図２に示すように、ダイパッド２５の下面に第１のアウターリード部２７が形成され、リード部２６の下面に第２のアウターリード部２８が形成されている。第１のアウターリード部２７および第２のアウターリード部２８は、それぞれＬＥＤパッケージ２０と外部の配線基板（図示せず）とを接続する際に用いられる。
【００３４】
さらに、図１および図２に示すように、リードフレーム１０の上面のうち反射樹脂２３に覆われている領域に、溝１８が設けられている。この場合、溝１８の平面形状は、開口領域１６を除き環状に延びており、略矩形状となっている。しかしながら、これら限らず、溝１８の平面形状は、略長円状又は略レーストラック状としても良い。また溝１８の断面形状は凹形状であり、溝１８に反射樹脂２３が入り込むことによりリードフレーム１０と反射樹脂２３との密着性を高めている。
【００３５】
一方、反射樹脂２３は、各単位リードフレーム１０ａの上面であって、ダイパッド２５およびリード部２６の外周領域に設けられている。また、反射樹脂２３は、ダイパッド２５とリード部２６との間の開口領域１６にも充填されている。
【００３６】
この反射樹脂２３は、リードフレーム１０と一体化されており、ＬＥＤ素子２１（後述）を収容する凹部２３ａを有している。この凹部２３ａの平面形状は、例えば長方形状、角丸長方形状、円形状、楕円形状、長円状又はレーストラック形状としても良い。また、反射樹脂２３は、下方から上方に向けて拡開するように形成された傾斜面２３ｂを有している。
【００３７】
図２に示すように、リードフレーム１０は、リードフレーム本体１１と、リードフレーム本体１１上に形成されためっき部１２とから構成されている。
【００３８】
このうちリードフレーム本体１１は金属板からなっている。リードフレーム本体１１を構成する金属板の材料としては、例えば銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４２％のＦｅ合金）、鉄合金（ステンレス、ＦｅＮｉ）、アルミニウム等を挙げることができる。このリードフレーム本体１１の厚みは、ＬＥＤパッケージ２０の構成にもよるが、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍとすることが好ましい。
【００３９】
また、めっき部１２は、リードフレーム本体１１の上面の一部および下面の一部であって、各単位リードフレーム１０ａのうち反射樹脂２３が設けられていない領域全体を覆うように設けられている。
【００４０】
このうち上面側のめっき部１２は、ダイパッド２５とリード部２６のうち、反射樹脂２３に覆われることなく上面側に露出する部分、具体的には反射樹脂２３の傾斜面２３ｂによって囲まれた領域に設けられている。このめっき部１２は、主にＬＥＤ素子２１からの光を反射するための反射層として機能する。
【００４１】
一方、下面側のめっき部１２は、ダイパッド２５とリード部２６のうち、反射樹脂２３に覆われることなく下面側に露出する部分、具体的には第１のアウターリード部２７および第２のアウターリード部２８に設けられている。この下面側のめっき部１２は、はんだとの密着性を高める役割を果たす。
【００４２】
めっき部１２は、例えば銀、銀の合金、金やその合金、白金族、銅やその合金、またはアルミニウム等の単層めっきからなっていても良い。この場合、めっき部１２の厚みは２μｍ〜３０μｍとすることが好ましい。また、めっき部１２は、下地めっき層と、下地めっき層上の貴金属めっき層とから構成されていても良い。この場合、下地めっき層としては、銅、ニッケル、パラジウム、金またはこれらを複数積層した電解めっき層を挙げることができる。また、貴金属めっき層としては、銀、銀の合金、金やその合金、白金族、銅やその合金、またはアルミニウムの電解めっき層を挙げることができる。この場合、下地めっき層と貴金属めっき層との合計厚みは２μｍ〜３０μｍとすることが好ましい。
【００４３】
ところで、本実施の形態において、リードフレーム１０および反射樹脂２３は、撥水化処理が施されることにより、その外面（リードフレーム１０又は反射樹脂２３の外側を向いた面をいう。以下同様）が撥水化されている。すなわち、リードフレーム１０（めっき部１２）の外面および反射樹脂２３の外面に、いずれも純水に対する接触角が９０°以上、より好ましくは１００°以上となるように撥水化処理が施されている。
【００４４】
本実施の形態において、リードフレーム１０のうち、樹脂付リードフレーム３０の外方に露出する部分（反射樹脂２３と密着していない部分）の全体が撥水化されており、より具体的には、めっき部１２の外面全体が撥水化されている。同様に、反射樹脂２３のうち、樹脂付リードフレーム３０の外方に露出する部分（リードフレーム１０と密着していない部分）の全体が撥水化されている。
【００４５】
このように、リードフレーム１０および反射樹脂２３の外面を撥水化することにより、リードフレーム１０および反射樹脂２３の外面に沿って流体（湿気、硫黄成分、封止樹脂２４又は半田フラックス等）が流れにくくなるので、反射樹脂２３とリードフレーム１０との界面４１（図２参照）に該流体が侵入することを防止することができる。
【００４６】
なお、撥水化される部分は、リードフレーム１０および／または反射樹脂２３の外方に露出する部分の一部であっても良い。すなわち、少なくとも、樹脂付リードフレーム３０の外方に露出する部分のうち、反射樹脂２３とリードフレーム１０との間に形成される界面４１（図２参照）の周辺領域を含んでいれば良い。
【００４７】
例えば、図２に示すように、撥水化される部分は、リードフレーム１０の上面の反射樹脂２３とリードフレーム１０との間の界面４１近傍に形成されても良い（図２の符号Ａ）。この場合、とりわけ側方から反射樹脂２３とリードフレーム１０との界面４１に流体（湿気、硫黄成分、封止樹脂２４又は半田フラックス等）が侵入することを防止することができる。
【００４８】
また、撥水化される部分は、開口領域１６に充填された反射樹脂２３とリードフレーム１０との間の界面４１近傍（図２の符号Ｂ、Ｄ）や、単位リードフレーム連結部５４の下面周辺領域に充填された反射樹脂２３と、リードフレーム１０との間の界面４１近傍（図２の符号Ｃ）に形成されても良い。この場合、とりわけ流体（湿気、硫黄成分、封止樹脂２４又は半田フラックス等）が上方又は下方から界面４１に侵入することを防止することができる。
【００４９】
リードフレーム１０および反射樹脂２３に対する撥水化処理としては、後述するように、例えば加熱処理又は撥水性処理膜形成処理が挙げられる。このうち加熱処理は、熱によりリードフレーム１０および反射樹脂２３の外面の性質を変化させることにより、当該外面を撥水化させる処理である。また、撥水性処理膜形成処理は、リードフレーム１０および反射樹脂２３の外面に撥水性の薬液を塗布することにより、当該外面を撥水化させる処理である。あるいは、めっき部１２をリードフレーム本体１１上に形成する際、めっき部１２を形成するためのめっき条件（めっき液の液温や電流密度等）を適宜調整することにより、上記した接触角をもつめっき部１２が得られるようにしても良い。
【００５０】
ところで、図２に示すように、界面４１の端部近傍に、それぞれ反射樹脂２３とリードフレーム１０とが密着することなく離間した隙間部４２が形成されている。このような隙間部４２は、射出成形等により反射樹脂２３を成形する際に、反射樹脂２３とリードフレーム１０とが部分的に密着しなかったり、反射樹脂２３を成形した後に不要な樹脂バリを除去したりすることにより生じうる。
【００５１】
一方、界面４１のうち隙間部４２が形成されていない領域においては、反射樹脂２３とリードフレーム１０とが密着している。なお、隙間部４２は、平面から見て必ずしも界面４１の端部全域に設けられていなくても良い。また、隙間部４２は、平面から見て必ずしも均一に拡がっていなくても良い。特定の垂直断面においては、界面４１の全体にわたり反射樹脂２３とリードフレーム１０とが密着していても良い。
【００５２】
本実施の形態において、各隙間部４２には、めっき部１２が充填されている。このため、めっき部１２は、反射樹脂２３とリードフレーム１０との間に進入するとともに、反射樹脂２３およびリードフレーム１０とそれぞれ結合している。このように隙間部４２にめっき部１２が充填されていることにより、反射樹脂２３とリードフレーム１０との界面４１を塞ぐことができ、界面４１内に封止樹脂２４、半田フラックス又は湿気等の流体が侵入することをより確実に防止することができる。
【００５３】
ＬＥＤパッケージの構成
次に、図３乃至図５により、図１および図２に示すリードフレーム１０を用いて作製されたＬＥＤパッケージの一実施の形態について説明する。図３乃至図５は、それぞれＬＥＤパッケージ（ＳＯＮタイプ）を示す断面図および平面図である。
【００５４】
図３乃至図５に示すように、ＬＥＤパッケージ（半導体装置）２０は、ダイパッド２５およびリード部２６を有するリードフレーム１０（単位リードフレーム１０ａ）と、ダイパッド２５に載置されたＬＥＤ素子２１と、ＬＥＤ素子２１とダイパッド２５およびリード部２６とをそれぞれ電気的に接続するボンディングワイヤ（導電部）２２とを備えている。
【００５５】
また、ＬＥＤ素子２１を取り囲むように、凹部２３ａを有する反射樹脂２３が設けられている。この反射樹脂２３は、リードフレーム１０と一体化されている。さらに、ＬＥＤ素子２１とボンディングワイヤ２２とは、透光性の封止樹脂２４によって封止されている。この封止樹脂２４は、反射樹脂２３の凹部２３ａ内に充填されている。
【００５６】
本実施の形態において、リードフレーム１０のうち反射樹脂２３が設けられていない領域には、当該領域を覆うようにめっき部１２が設けられている。また、反射樹脂２３とリードフレーム１０との界面４１には、反射樹脂２３とリードフレーム１０とが離間した隙間部４２が形成されており、この隙間部４２にめっき部１２が充填されている。
【００５７】
また、リードフレーム１０および反射樹脂２３は、撥水化処理が施されることにより、その外面が撥水化されている。すなわち、リードフレーム１０および反射樹脂２３の外面には、純水に対する接触角がいずれも９０°以上、より好ましくは１００°以上となるように撥水化処理が施されている。
【００５８】
この場合、リードフレーム１０のうち、反射樹脂２３が設けられた部分および側方に露出する部分を除く全体（めっき部１２の外面全体）が撥水化されている。また、反射樹脂２３のうち、リードフレーム１０が設けられた部分および側方に露出する部分を除く全体が撥水化されている。
【００５９】
以下、このようなＬＥＤパッケージ２０を構成する各構成部材について、順次説明する。
【００６０】
ＬＥＤ素子２１は、発光層として例えばＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、またはＩｎＧａＮ等の化合物半導体単結晶からなる材料を適宜選ぶことにより、紫外光から赤外光に渡る発光波長を選択することができる。このようなＬＥＤ素子２１としては、従来一般に用いられているものを使用することができる。
【００６１】
またＬＥＤ素子２１は、はんだまたはダイボンディングペーストにより、反射樹脂２３の凹部２３ａ内においてダイパッド２５上に固定実装されている。なお、ダイボンディングペーストを用いる場合、耐光性のあるエポキシ樹脂やシリコーン樹脂からなるダイボンディングペーストを選択することが可能である。
【００６２】
ボンディングワイヤ２２は、例えば金等の導電性の良い材料からなり、その一端がＬＥＤ素子２１の各端子部２１ａに接続されるとともに、その他端がダイパッド２５およびリード部２６にそれぞれ接続されている。なお、図３および図４において、ＬＥＤ素子２１の上面に設けられた一対の端子部２１ａの一方とダイパッド２５とが、ボンディングワイヤ２２によって電気的に接続されているが、これに限られない。例えば、ＬＥＤ素子２１の下面に端子部２１ａを設け、この端子部２１ａとダイパッド２５とが、はんだを介して電気的に接続されていても良い。
【００６３】
反射樹脂２３は、例えばリードフレーム１０上に熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を例えばトランスファ成形または射出成形することにより形成されたものである。反射樹脂２３の形状は、トランスファ成形または射出成形に使用する金型の設計により、様々に実現することが可能である。例えば、反射樹脂２３の全体形状を、図３および図４に示すように直方体としても良く、あるいは円筒形または錐形等の形状とすることも可能である。また凹部２３ａの底面は、長方形形状、長円形状ないしはレーストラック形状に限らず、円形、楕円形または多角形等とすることができる。また、凹部２３ａの傾斜面２３ｂの断面形状は、図４のように直線から構成されていても良いし、あるいは曲線から構成されていてもよい。反射樹脂２３の色は、白色のほか肌色や黒色であっても良い。
【００６４】
反射樹脂２３に使用される熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂については、特に耐熱性、耐候性および機械的強度の優れたものを選ぶことが望ましい。熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリフタルアミド、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、ポリエーテルサルホン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルイミド等を使用することができる。また、熱硬化性樹脂としては、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、およびポリウレタン等を使用することができる。例えば、熱硬化性樹脂を用いた場合、トランスファ成形などの工程により、反射樹脂２３の極性基と、リードフレーム１０に形成された酸化膜とが結合する（図示せず）。これにより、界面４１における密着性を確保し、流体の侵入を防止する効果をより高めることができる。さらにまた、これらの樹脂中に光反射剤として、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、窒化アルミニウムおよび窒化ホウ素のうちいずれかを添加することによって、凹部２３ａの底面及び側壁において、発光素子からの光の反射率を増大させ、ＬＥＤパッケージ２０全体の光取り出し効率を増大させることが可能となる。
【００６５】
封止樹脂２４としては、光の取り出し効率を向上させるために、ＬＥＤパッケージ２０の発光波長において光透過率が高く、また屈折率が高い材料を選択するのが望ましい。したがって耐熱性、耐候性、及び機械的強度が高い特性を満たす樹脂として、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂を選択することが可能である。特に、ＬＥＤ素子２１として高輝度ＬＥＤを用いる場合、封止樹脂２４が強い光にさらされるため、封止樹脂２４は高い耐候性を有するシリコーン樹脂からなることが好ましい。
【００６６】
なお、リードフレーム１０の構成については、図１および図２を用いて既に説明したので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００６７】
ＬＥＤ素子搭載用リードフレームの製造方法
次に、図１および図２に示す樹脂付リードフレーム３０の製造方法について、図６（ａ）−（ｅ）および図７（ａ）−（ｅ）を用いて説明する。なお、図６（ａ）−（ｅ）および図７（ａ）−（ｅ）は、本実施の形態による樹脂付リードフレーム３０の製造方法を示す断面図であり、それぞれ図２に示す断面に対応している。
【００６８】
まず図６（ａ）に示すように、平板状の金属基板３１を準備する。この金属基板３１としては、上述のように銅、銅合金、４２合金（Ｎｉ４２％のＦｅ合金）、鉄合金（ステンレス、ＦｅＮｉ）、アルミニウム等からなる金属基板を使用することができる。なお金属基板３１は、その両面に対して脱脂等を行い、洗浄処理を施したものを使用することが好ましい。
【００６９】
次に、金属基板３１の表裏全体にそれぞれ感光性レジスト３２ａ、３３ａを塗布し、これを乾燥する（図６（ｂ））。なお感光性レジスト３２ａ、３３ａとしては、従来公知のものを使用することができる。
【００７０】
続いて、この金属基板３１に対してフォトマスクを介して露光し、現像することにより、所望の開口部３２ｂ、３３ｂを有するエッチング用レジスト層３２、３３を形成する（図６（ｃ））。
【００７１】
次に、エッチング用レジスト層３２、３３を耐腐蝕膜として金属基板３１に腐蝕液でエッチングを施す（図６（ｄ））。腐蝕液は、使用する金属基板３１の材質に応じて適宜選択することができる。例えば、金属基板３１として銅を用いる場合、通常、塩化第二鉄水溶液を使用し、金属基板３１の両面からスプレーエッチングにて行うことができる。
【００７２】
次いで、エッチング用レジスト層３２、３３を剥離して除去することにより、ダイパッド２５と、ダイパッド２５から離間して設けられたリード部２６とを含む複数の単位リードフレームを含むリードフレーム１０（リードフレーム本体１１）が得られる（図６（ｅ））。
【００７３】
続いて、このリードフレーム１０を、射出成形機またはトランスファ成形機（図示せず）の上金型３５Ａと下金型３５Ｂとの間に挟持させる（図７（ａ））。上金型３５Ａ内には、反射樹脂２３の形状に対応する空間３５ａが形成されている。
【００７４】
次に、射出成形機またはトランスファ成形機の樹脂供給部（図示せず）から上金型３５Ａと下金型３５Ｂとの間に熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を流し込み、その後硬化又は固化させる。これにより、リードフレーム１０の上面に反射樹脂２３が形成される（図７（ｂ））。このとき、ダイパッド２５とリード部２６との間の開口領域１６にも反射樹脂２３が充填される。
【００７５】
次いで、反射樹脂２３が形成されたリードフレーム１０を上金型３５Ａおよび下金型３５Ｂ内から取り出す（図７（ｃ））。このとき、リードフレーム１０の各単位リードフレーム１０ａに対応してそれぞれ凹部２３ａが形成される。このように反射樹脂２３をリードフレーム１０上に形成したとき、反射樹脂２３とリードフレーム１０とが部分的に密着しなかったり、反射樹脂２３周囲の不要な樹脂バリを除去したりすることにより、反射樹脂２３とリードフレーム１０との界面４１に隙間部４２が形成される。
【００７６】
次に、リードフレーム１０の上面および下面に電解めっきを施すことにより、リードフレーム１０に金属（例えば銀）を析出させて、リードフレーム１０の上面および下面の一部にめっき部１２を形成する（図７（ｄ））。具体的には、めっき部１２は、リードフレーム１０の各単位リードフレーム１０ａのうち、反射樹脂２３が設けられていない領域を覆うように設けられる。また、めっき部１２が形成される際、上記隙間部４２に、それぞれめっき部１２が進入し、めっき部１２によって隙間部４２が充填される。
【００７７】
この間、具体的には、例えば電解脱脂工程、酸洗工程、化学研磨工程、銅ストライク工程、水洗工程、中性脱脂工程、シアン洗工程、および銀めっき工程を順次経ることにより、リードフレーム１０にめっき部１２を形成する。この場合、銀めっき工程で用いられる電解めっき用のめっき液としては、例えばシアン化銀を主成分とした銀めっき液を挙げることができる。実際の工程では、各工程間で必要に応じ適宜水洗工程を加える。
【００７８】
このようにして、反射樹脂２３とリードフレーム１０とが一体に形成され、リードフレーム１０のうち反射樹脂２３が設けられていない領域を覆うようにめっき部１２が形成された樹脂付リードフレーム３０が得られる（図７（ｄ））。
【００７９】
次に、リードフレーム１０および反射樹脂２３の撥水性を高める撥水性処理を行い、純水に対するリードフレーム１０および反射樹脂２３の接触角をそれぞれ９０°以上、好ましくは１００°以上とする。
【００８０】
この際、樹脂付リードフレーム３０を加熱炉等の加熱装置４６内に収容し、加熱装置４６の内部で樹脂付リードフレーム３０を加熱する（図７（ｅ））。これにより、リードフレーム１０および反射樹脂２３の撥水性が高められる。具体的には、加熱装置４６において、窒素等の不活性ガス雰囲気の下、リードフレーム１０および反射樹脂２３を例えば１５分〜３時間の間にて加熱する。樹脂付リードフレーム３０の加熱温度は、反射樹脂２３が熱劣化しない程度の温度であれば良く、例えば１００℃〜２５０℃とすることが好ましい。
【００８１】
なお、リードフレーム１０を加熱することにより、リードフレーム１０の撥水性が高められるのは、以下の理由によると考えられる。すなわち、リードフレーム１０が加熱されたとき、リードフレーム本体１１からの金属（例えば銅（Ｃｕ））が、貴金属（例えば銀（Ａｇ））からなるめっき部１２に向けて拡散（パイルアップ）することにより、めっき部１２の外面に銅又はその酸化物が出現する。このため、パイルアップした銅又はその酸化物によって、めっき部１２（銀）の外面が撥水化するものと考えられる。この場合、パイルアップとは、Ａｇの熱的な振動による結晶間の動き（再結晶）により、Ａｇ結晶の粒界の間をわずかなＣｕ原子が移動し、Ａｇの表面の極局部にＣｕが出現することをいう。
【００８２】
また、反射樹脂２３を加熱することにより、反射樹脂２３の撥水性が高められるのは、以下の理由によると考えられる。本実施例で用いられる反射樹脂２３は、主たる炭化水素系成分の他、反射樹脂２３の機械的強度を維持するために、ガラス繊維が、あるいは反射樹脂２３に極性基をもたせるために、従来公知のシランカップリング剤等が、分散されている。このような組成からなる反射樹脂２３は、加熱された際に、加熱炉内において、構成元素であるケイ素の酸化反応および炭化水素成分系の減少により、その外面が撥水化するものと考えられる。
【００８３】
このように、樹脂付リードフレーム３０を加熱することによりリードフレーム１０および反射樹脂２３の撥水性を高めることにより、製造コストが大きく増加することなく、かつ煩雑な製造方法を用いることなく、リードフレーム１０と反射樹脂２３との界面４１から湿気等の流体が侵入することを防止することができる。
【００８４】
なお、リードフレーム１０および反射樹脂２３の撥水性を高める手法は、上述した加熱法に限られるものではない。例えば、樹脂付リードフレーム３０に撥水性の薬液を塗布することにより、リードフレーム１０および反射樹脂２３の外面に撥水性処理膜を形成しても良い。撥水性の薬液としては、例えば金属と結合可能な極性の官能基（例えば、チオール、チオール誘導体、含窒素複素環化合物など）と無極性（疎水性）のアルキル鎖若しくはフルオロアルキル鎖若しくはアリール基若しくはフルオロアリール基とを含む撥水性被膜剤が挙げられる。この場合、製造コストが大きく増加することなく、かつ煩雑な製造方法を用いることなく、リードフレーム１０と反射樹脂２３との界面４１から湿気等の流体が侵入することを防止することができる。また、リードフレーム１０および反射樹脂２３のうち、特定の箇所のみを選択的に撥水化することもできる。
【００８５】
あるいは、めっき部１２をリードフレーム本体１１上に形成する際（図７（ｄ））、めっき部１２を形成するためのめっき条件（めっき液の液温や電流密度等）を適宜調整することにより、リードフレーム１０の撥水性を高めても良い。この場合、工程数の増加を伴うことなく、めっき部１２を形成する工程と同時にリードフレーム１０の撥水性を高めることができる。
【００８６】
なお、上記実施の形態においては、まずリードフレーム本体１１に反射樹脂２３を設け、その後、リードフレーム本体１１上にめっき部１２を形成する場合を例にとって説明した（図６（ａ）−（ｅ）および図７（ａ）−（ｅ））。しかしながら、これに限らず、まずリードフレーム本体１１の全体にめっき部１２を形成し、その後、リードフレーム１０のめっき部１２上に反射樹脂２３を設けても良い。
【００８７】
ＬＥＤパッケージの製造方法
次に、図３乃至図５に示すＬＥＤパッケージ２０の製造方法について、図８（ａ）−（ｅ）を用いて説明する。
【００８８】
まず、例えば上述した工程（図７（ａ）−（ｅ））により、樹脂付リードフレーム３０を得る。次に、この樹脂付リードフレーム３０の各反射樹脂２３内であって、リードフレーム１０のダイパッド２５上にＬＥＤ素子２１を搭載する。この場合、はんだまたはダイボンディングペーストを用いて、ＬＥＤ素子２１をダイパッド２５上に載置して固定する（ダイアタッチ工程）（図８（ａ））。
【００８９】
次に、ＬＥＤ素子２１の端子部２１ａと、ダイパッド２５およびリード部２６の上面とを、それぞれボンディングワイヤ２２によって互いに電気的に接続する（ワイヤボンディング工程）（図８（ｂ））。
【００９０】
その後、反射樹脂２３の凹部２３ａ内に封止樹脂２４を充填し、封止樹脂２４によりＬＥＤ素子２１とボンディングワイヤ２２とを封止する（図８（ｃ））。
【００９１】
次に、反射樹脂２３およびリードフレーム１０のうち、各単位リードフレーム１０ａ間に位置する部分を切断することにより、反射樹脂２３およびリードフレーム１０をＬＥＤ素子２１毎に分離する（ダイシング工程）（図８（ｄ））。この際、まずリードフレーム１０をダイシングテープ３７上に載置して固定し、その後、例えばダイヤモンド砥石等からなるブレード３８によって、各ＬＥＤ素子２１間の反射樹脂２３、ならびにリードフレーム１０のリード連結部５２、ダイパッド連結部５３および単位リードフレーム連結部５４を切断する。
【００９２】
このようにして、図３乃至図５に示すＬＥＤパッケージ２０が得られる（図８（ｅ））。
【００９３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、純水に対するリードフレーム１０および反射樹脂２３の接触角が９０°以上となっている。これにより、リードフレーム１０の外面や反射樹脂２３の外面を伝わって流体（湿気、硫黄成分、封止樹脂２４又は半田フラックス等）が流れにくくなっている。この結果、封止樹脂２４によりＬＥＤ素子２１およびボンディングワイヤ２２を封止する工程（図８（ｃ））において、反射樹脂２３とリードフレーム１０との界面４１から封止樹脂２４が染み出す不具合を防止することができる。また、ＬＥＤパッケージ２０を外部の配線基板に半田実装する際に、半田フラックスが反射樹脂２３とリードフレーム１０との界面４１から凹部２３ａ側に染み込み、これによりＬＥＤ素子２１が故障する不具合を防止することができる。さらに、ＬＥＤパッケージ２０において、空気中の湿気や硫黄分等によって内部のめっき部１２が変色し、ＬＥＤパッケージ２０の反射率や色味等に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００９４】
また、本実施の形態によれば、反射樹脂２３とリードフレーム１０との界面４１に、反射樹脂２３とリードフレーム１０とが離間した隙間部４２が形成され、当該隙間部４２にめっき部１２が充填されている。これにより、反射樹脂２３とリードフレーム１０との界面４１から流体（湿気、硫黄成分、封止樹脂２４又は半田フラックス等）が流れ込む不具合をより確実に防止することができる。
【００９５】
ところで、一般に、反射樹脂２３とリードフレーム１０との界面４１から流体が染み出すか否かを簡易的に検査する方法として、樹脂付リードフレーム３０の上面側あるいは下面側からインキを滴下し、一定時間が経過した後、界面４１からインキが漏れたか否かを観察する方法が存在する。本実施の形態によれば、純水に対するリードフレーム１０および反射樹脂２３の接触角が９０°以上となっていることにより、リードフレーム１０および反射樹脂２３の外面を伝わってインキが流れにくくなっており、界面４１からインキが漏れることが防止されるので、上記インキによる検査方法において良好な結果を得ることができる。
【００９６】
さらに、本実施の形態によれば、リードフレーム１０および反射樹脂２３を１００℃〜２５０℃の温度で加熱することにより、その撥水性を高めている。あるいは、リードフレーム１０および反射樹脂２３の外面に撥水性の薬液を塗布し、撥水性処理膜を形成することにより、その撥水性を高めている。これにより、製造コストの大幅な増加や工程数の大幅な増加を伴うことなく、かつ製造方法が煩雑となることなく、リードフレーム１０と反射樹脂２３との界面４１から流体が侵入することを防止することができる。
【実施例】
【００９７】
次に、本実施の形態の具体的実施例について説明する。
【００９８】
（実施例１）
図６（ａ）−（ｅ）および図７（ａ）−（ｅ）に示す方法により、本実施の形態による樹脂付リードフレーム３０（実施例１）を作製した。この場合、厚さ２５０μｍの銅からなる金属基板３１を準備し、この金属基板３１に対してエッチングを施すことにより、所定の平面形状を有するリードフレーム本体１１を得た（図６（ａ）−（ｅ））。次に、射出成形法あるいはトランスファ成形法により、リードフレーム本体１１に対して熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂からなる反射樹脂２３を設けた（図７（ａ）−（ｃ））。この反射樹脂２３には、それぞれＬＥＤ素子２１が収容される２５６個の凹部２３ａが形成されていた。次いで、リードフレーム本体１１に厚さ３．０μｍの銀からなるめっき部１２を設けた（図７（ｄ））。その後、このようにして得られた樹脂付リードフレーム３０を加熱装置４６に収容し、窒素雰囲気の下、２３０℃の温度で２時間加熱した（図７（ｅ））。
【００９９】
（実施例２）
まずリードフレーム本体１１の全体にめっき部１２を形成し、その後、リードフレーム１０のめっき部１２上に反射樹脂２３を設けたこと、以外は実施例１と同様にして、樹脂付リードフレーム３０（実施例２）を作製した。その後、このようにして得られた樹脂付リードフレーム３０を加熱装置４６に収容し、窒素雰囲気の下、２３０℃の温度で２時間加熱した。
【０１００】
（比較例１）
樹脂付リードフレームを加熱する工程（図７（ｅ））を設けなかったこと、以外は実施例１と同様にして、樹脂付リードフレーム（比較例１）を作製した。
【０１０１】
（比較例２）
樹脂付リードフレームを加熱する工程を設けなかったこと、以外は実施例２と同様にして、樹脂付リードフレーム（比較例２）を作製した。
【０１０２】
上記４つの樹脂付リードフレーム（実施例１〜２、比較例１〜２）の各々について、リードフレーム１０および反射樹脂２３における純水に対する接触角を測定した。なお、接触角は、リードフレーム１０および反射樹脂２３の表面に純水１．０μＬの液滴を滴下し、着滴１０秒後に、滴下した液滴の左右端点と頂点を結ぶ直線の、固体表面に対する角度から接触角を算出するθ／２法に従って測定した接触角とした。測定装置には、例えば、協和界面科学株式会社製、接触角計ＤＭ５００を用いた。
【０１０３】
次に、上記４つの樹脂付リードフレーム（実施例１〜２、比較例１〜２）のそれぞれについて、樹脂付リードフレームの上面側からインキを滴下し、一定時間が経過した後、界面４１からインキが漏れたか否かを観察した。具体的には、各樹脂付リードフレーム（実施例１、比較例１）に形成された２５６個の凹部２３ａのうち、６４個に対して、上面側からそれぞれ赤色インキを滴下した。これを６時間放置した後、６４個個の凹部２３ａのうち、樹脂付リードフレームの裏面側に赤色インキが浸透した凹部２３ａの個数の割合（インキ漏れ率）を算出した。
【０１０４】
以上の結果をまとめて表１に示す。この結果、樹脂付リードフレーム（比較例１、２）については、インキ漏れ率が１００％であったのに対し、樹脂付リードフレーム３０（実施例１、２）については、インキ漏れ率が０％となり、リードフレーム１０と反射樹脂２３との界面４１における流体（インキ）の侵入を防止することができた。
【０１０５】
【表１】
2016001702.tif 000003
【符号の説明】
【０１０６】
１０        リードフレーム
１０ａ      単位リードフレーム
１１        リードフレーム本体
１２        めっき部
１６        開口領域
１８        溝
２０        ＬＥＤパッケージ
２１        ＬＥＤ素子
２２        ボンディングワイヤ（導電部）
２３        反射樹脂
２４        封止樹脂
２５        ダイパッド（第１金属部分）
２６        リード部（第２金属部分）
２７        第１のアウターリード部
２８        第２のアウターリード部
３０        樹脂付リードフレーム
４１        界面
４２        隙間部
５２        リード連結部
５３        ダイパッド連結部
５４        単位リードフレーム連結部
【図１】
2016001702.tif 000004
【図２】
2016001702.tif 000005
【図３】
2016001702.tif 000006
【図４】
2016001702.tif 000007
【図５】
2016001702.tif 000008
【図６】
2016001702.tif 000009
【図７】
2016001702.tif 000010
【図８】
2016001702.tif 000011