(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイパッド部、リード端子、フレーム、前記ダイパッド部を前記フレームに支持する支持リードからなるリードフレームにおいて、
前記ダイパッド部に貫通孔を設けたアイランド部が形成され、
光反射凹部と放熱面部が形成された金属ブロックが、前記アイランド部に装着され、
前記金属ブロックの少なくとも前記反射凹部にＡｇめっき皮膜を有することを特徴とするチップ型ＬＥＤ用リードフレーム。
【請求項２】
前記金属ブロックが銅から成ることを特徴とする請求項１に記載のチップ型ＬＥＤ用リードフレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリードフレームとそれを用いたチップ型ＬＥＤに関し、特に放熱性に優れる高密度、高効率で表面実装化も可能なパッケージと、リードフレーム及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと呼ぶ）は、砲弾型や表面実装型など様々な形態にパッケージングされ、テレビやエアコンなどリモート・コントロール用の送信部や、ＬＣＤディスプレイやプロジェクションディスプレイなどの光源、あるいは一般照明機器の補助照明に用いられるなど、広範囲な分野に利用されている。
【０００３】
図４は従来のチップ型ＬＥＤの断面図であり、１０１はＬＥＤチップ、１０２はＬＥＤチップ１０１を載置するダイパッド部、１０３はリード電極、１０４はＬＥＤチップとリード電極１０３とを導通する導電性ワイヤ、１０５ａ、１０５ｂはダイパッド部１０２とリード電極１０３から、それぞれ外側に延出する様に設けたリード端子、１０６は支持体となる凹部が形成された支持基板、１０７はＬＥＤチップを保護する透光封止樹脂である。
【０００４】
詳細の構成を以下に説明する。支持基板１０６に形成されたダイパッド部１０２に、ＧａＰ、ＩｎＧａＡｌＰなどの半導体発光層からなるＬＥＤチップ１０１が導電性接着剤（図示せず）を介して載置され、ＬＥＤチップ１０１はＡｕなどからなる導電性ワイヤ１０４でリード電極１０３と導通されている。支持基板１０６の凹部に透光性と絶縁性を有したエポキシ樹脂やシリコン樹脂などからなる透光封止樹脂１０７が注入されＬＥＤチップ１０１を保護し、チップ型ＬＥＤが形成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、ＬＥＤチップ１０１は、支持基板１０６と透光封止樹脂１０７で被覆されており放熱効率が低い。そのため、ＬＥＤチップ１０１の温度が上昇し、発光効率が低下するという問題がある。なお、発光効率とは入力エネルギーの可視光への変換などを光度測定から導き出されるＬＥＤの性能評価の一つである。
【０００６】
本発明は上記問題を解決するためのものであり、ＬＥＤチップ１０１から発生する熱を効率良く放熱することで、高輝度、高出力特性を有し、かつ小型化、薄型化を実現でき、表面実装化も可能な放熱性に優れた高密度、高効率のチップ型ＬＥＤを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のチップ型ＬＥＤ用リードフレームは、ダイパッド部、リード端子、フレーム、ダイパッド部をフレームに支持する支持リードからなるリードフレームにおいて、ダイパッド部に貫通孔を設けたアイランド部が形成され、光反射凹部と放熱面部が形成された銅等から成る金属ブロックが、アイランド部に装着され、金属ブロックの少なくとも前記反射凹部にＡｇめっき皮膜を有するものである。これによれば、ＬＥＤ素子のダイパッドと放熱面部とが一体化している為、ＬＥＤ素子の発熱を迅速に吸収し、放熱面部から吸収した熱を効率よく放熱するものであり、リード端子温度上昇による、電気伝導性の低下を防ぐ。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は本発明に係るリードフレームを示した上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ′線に沿った断面図である。１はダイパッドに貫通孔が設けられたアイランド部、２はリード端子、３はアイランド部１とリード端子２を支持するフレーム、４はアイランド部１とフレーム３を接続している支持リード、５は熱伝導に優れた、例えばＣｕ材からなる金属ブロック、６は金属ブロック５に形成されたＬＥＤ素子を搭載する光反射凹部、７は金属ブロック６に形成された放熱面部である。
【００１１】
図１（ｂ）に示したように、リードフレームのアイランド部１には、金属ブロック５の放熱面部７がアイランド部１の貫通孔から露出する様に設けられている。これはＬＥＤ素子の動作時に発生する熱をリードフレームや封止樹脂を出来る限り介さずに外部に放熱出来るものである。また、金属ブロック５の光反射凹部には光反射効率の高い被膜として、例えばＡｇめっきが施され、アイランド部１ならびにリード端子には導電性被膜として、例えばＡｕめっきが施されている。
【００１２】
次に、図２を用いてリードフレームの製造工程を説明する。電気伝導性、熱伝導性などの特性が良好で、プレス加工が容易な帯条材に順送金型等を用いてアイランド部１、リード端子２、フレーム３、支持リード４をプレス加工によって形成する（図２（ａ））。次に、アイランド部１に貫通孔を形成する（図２（ｂ））。これにより、金属ブロック５の放熱面部７をアイランド部１の貫通孔から露出するものである。次に、貫通孔が形成されたアイランド部１に導電性接着剤（図示せず）を塗布し、金属ブロック５をダイスボンダー等により挿入し接着剤を硬化する（図２（ｃ））。これにより、金属ブロック５の放熱面部７をアイランド部１の貫通孔から露出したリードフレームとなる。これはＬＥＤ素子の動作時に発生する熱をリードフレームや封止樹脂を出来る限り介さずに外部に放熱出来るものである。続いて金属ブロック５に形成されている光反射凹部６にダイスボンダーでＬＥＤチップを搭載し、ボンディングワイヤを張る等、従来品と同様の工程で製造することが出来る（図示せず）。また、金属ブロック５の光反射凹部には光反射効率の高い被膜として、例えばＡｇめっきが施され、アイランド部１ならびにリード端子には導電性被膜として、例えばＡｕめっきが施されている。
【００１３】
次に、前記リードフレームを用いたチップ型ＬＥＤの斜視図である図３（ａ）と、図３（ａ）のＹ−Ｙ′線に沿った断面図である図３（ｂ）を用いて説明する。８はＬＥＤ素子、９はＬＥＤ素子とリード端子２を導通接続するワイヤ、１０はＬＥＤチップ８の前面には光学レンズを形成し、リード端子２の内方部を一体成形してパッケージングし、アイランド部１及びリード端子２の下方にはパッケージ基体を形成している透光封止樹脂である。
【００１４】
詳細な構成を以下に説明する。リードフレームにはアイランド部１及び多数のリード端子２を配置している。アイランド部１には多数の光反射凹部を形成した金属ブロック５を挿通する貫通孔が形成されている。金属ブロック５はアイランド部１の貫通孔に挿通され、段付部分またはブロック自体を支持する機構を有する部分で固定され、Ａｇろう（図示せず）で接着されている。金属ブロック５の各光反射凹部にはＬＥＤ素子８を搭載し、リード端子２の内方部とそれぞれワイヤ９により導通接続されている。そしてアイランド部１、金属ブロック５、ＬＥＤ素子８、ワイヤ９、リード端子２の内方部を透光封止樹脂１０により一体成形してパッケージングしている。透光封止樹脂１０は、ＬＥＤ素子８の前面には光学レンズとなる様に形成している。アイランド部１の貫通孔に挿通された金属ブロック５の放熱面部７を透光封止樹脂パッケージ基体裏面に露出する。これによれば、ＬＥＤ素子８の発熱を迅速に吸収し、放熱面部７から吸収した熱を効率よく放熱する。金属ブロック５は熱伝導率の高い、例えば銅で形成することにより放熱性を向上することができる。
【００１５】
（表１）にＬＥＤ素子４個実装状態での発光効率を確認したデータを示す。従来の砲弾型ＬＥＤでは発光３分で発光効率が７９％まで低下する。本願発明のチップ型ＬＥＤ単体では発光３分経過後に９１％まで低下するが、裏面放熱面部にヒートシンクを接着すると、３分経過以後は９１％以下の発光効率低下は確認されない。
【００１６】
【表１】
0003770192.tif 000002
【００１７】
透光封止樹脂１０は、ＬＥＤ素子８の前面には光学レンズとなる様に形成している。各ＬＥＤ素子８からの出力光は光学レンズを通過して合成出力光として外部に出射されるため、高出力の出射光を指向性よく出射することができる。パッケージ基体の側面からはリード端子２の外方部が突出し、適宜フォーミングすることで表面実装化できる。
【００１８】
アイランド部１及びリード端子２には、例えば厚さ０．２５ｍｍ程度の鉄、銅またはこれらの合金などの金属材料を用いている。４個実装でのＬＥＤパッケージの外形寸法は、縦８．０ｍｍ、横４．８ｍｍ、高さ２．０ｍｍと小型化を実現している。
【００１９】
本実施の形態では、一般補助照明用のＬＥＤ装置を用いた例を挙げて説明したが、表示用やリモートコントロール用など他の用途のＬＥＤ装置などにも用いることができる。ＬＥＤチップについても、可視光ＬＥＤチップに限らず赤外線ＬＥＤチップなどを用いてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、高輝度、高出力特性を有し、かつ小型化、薄型化を実現でき、表面実装化も可能な放熱性に優れた高密度、高効率のチップ型ＬＥＤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態によるリードフレームの上面図
（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ′線に沿った断面図
【図２】本発明の一実施形態によるリードフレームの製造工程断面図
【図３】（ａ）は本発明の一実施形態によるチップ型ＬＥＤの斜視図
（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ′線に沿った断面図
【図４】従来のチップ型ＬＥＤの断面図
【符号の説明】
１  アイランド部
２  リード端子
３  フレーム
４  支持リード
５  金属ブロック
６  光反射凹部
７  放熱面部
８  ＬＥＤ素子
９  ワイヤ
１０  透光封止樹脂
１０１  ＬＥＤ素子
１０２  ダイパッド部
１０３  リード電極
１０４  導電性ワイヤ
１０５ａ  リード端子
１０５ｂ  リード端子
１０６  支持基板
１０７  透光封止樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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