JP2006032544A - チップ型電子部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 フォーミング加工時のストレスや引張等に起因するクラックや隙間等の不具合が生じない信頼性の高いチップ型電子部品を提供する。
【解決手段】 チップ型電子部品１は、チップ素子と、チップ素子を配置する収容部１１を有する樹脂ケース体１０と、この樹脂ケース体１０に所定間隔を置いて対向状に設けられた少なくとも一対のリードフレーム３３，３４とを備える。各対のリードフレーム３３，３４は、樹脂ケース体１０の収容部１１に露出するパッド部３３ａ，３４ａと、パッド部３３ａ，３４ａに連続し外方向へ下降傾斜する折り曲げ部３３ｂ，３４ｂと、折り曲げ部３３ｂ，３４ｂに連続し樹脂ケース体１０より外方へ水平状に突出する外部端子部３３ｃ，３４ｃとからなる。外部端子部３３ｃ，３４ｃの少なくとも下面は樹脂ケース体１０の底面１３よりも下方に位置する。
【選択図】 図８

Description

この発明は、特にリードフレームに特徴があるチップ型電子部品及びその製造方法に関する。

一般のチップ型電子部品を製造する方法としては、通常、リードフレームにＡｇメッキ等を施し、このリードフレーム上にチップ素子を搭載した後、モールドで封止したり、或いはチップ素子の搭載前にインジェクション成型金型にインサートモールドして、リードフレーム上に樹脂ケース体を形成し、その後にチップ素子の搭載、ワイヤボンディング、樹脂封止等を行い、最後に端子形成のためのフォーミング加工（リードフレームを折り曲げる工程）を行い、電子部品としている。

フォーミング加工としては、例えば図１０に示す型がある。図１０の（ａ）は外曲げ型を示し、チップ素子（図示せず）を配置する収容部１０１を有する樹脂ケース体１００に所定間隔を置いて対向状に設けられた一対のリードフレーム１５０を、樹脂ケース体１００の底面１０２よりも下方に位置するように外側に折り曲げて、外部端子部１５１を形成する。図１０の（ｂ）は内曲げ型を示し、チップ素子（図示せず）を配置する収容部１１１を有する樹脂ケース体１１０に所定間隔を置いて対向状に設けられた一対のリードフレーム１６０を、樹脂ケース体１１０の底面１１２に沿うように内側に折り曲げて、外部端子部１６１を形成する。

チップ型電子部品は小型パッケージであるために、図１０の（ａ），（ｂ）の電子部品では、フォーミング加工時のストレス、引張等により、Ｃ，Ｄの位置（リードフレームが樹脂ケース体から突出する部分）にクラックや隙間等が生じる場合があり、このような場合は電子部品の信頼性が損なわれる。

一方、図１０の（ｃ）は外曲げ強化型を示し、チップ素子（図示せず）を配置する収容部１２１を有する樹脂ケース体１２０に所定間隔を置いて対向状に設けられた一対のリードフレーム１７０を、樹脂ケース体１２０の底面１２２よりも下方に位置するように更に下方に折り曲げて、外部端子部１７３を形成する。この図１０の（ｃ）に示す構造の電子部品は、図１０の（ａ），（ｂ）に示す電子部品に起こる上記問題点を解決するために提案されたものである（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された電子部品では、図１０の（ｃ）に示すように、リードフレーム１７０は、収容部１２１に露出するパッド部１７１と、パッド部１７１に連続し外方向へ下降傾斜する折り曲げ部１７２と、折り曲げ部１７２に連続し樹脂ケース体１２０より外方へ突出する外部端子部１７３とからなる。この電子部品によると、リードフレーム１７０の折り曲げ部１７２が樹脂ケース体１２０内に埋没しているので、リードフレーム１７０に作用する引張力は折り曲げ部１７２により吸収される結果、引張力に対する強度が増し、上記問題点を解決できる。
特開２００２−３４３８９７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された電子部品でも、最終的には図１０の（ｃ）のように、リードフレーム１７０の外部端子部１７３を更に樹脂ケース体１２０の底面１２２よりも下方に位置するように折り曲げる必要があり、フォーミング加工による上記問題点を完全に解決することはできない。

この発明は、そのような問題点に着目してなされたもので、フォーミング加工時のストレスや引張等に起因するクラックや隙間等の不具合が生じない信頼性の高いチップ型電子部品及びその製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のチップ型電子部品は、チップ素子と、チップ素子を配置する収容部を有する樹脂ケース体と、この樹脂ケース体に所定間隔を置いて対向状に設けられた少なくとも一対のリードフレームとを備え、各対のリードフレームは、樹脂ケース体の収容部に露出するパッド部と、パッド部に連続し外方向へ下降傾斜する折り曲げ部と、折り曲げ部に連続し樹脂ケース体より外方へ突出する外部端子部とからなり、各対のリードフレームの一方のパッド部にチップ素子を実装し、他方のパッド部にチップ素子を電気的に接続してなるものにおいて、リードフレームの外部端子部の少なくとも下面が樹脂ケース体の底面よりも下方に位置するように、外部端子部が樹脂ケース体より外方へ水平状に突出してなることを特徴とする。

この電子部品では、リードフレームがパッド部、折り曲げ部及び外部端子部からなり、外部端子部の少なくとも下面が樹脂ケース体の底面よりも下方に位置している。このため、端子形成のためのフォーミング加工は不要である。

このような電子部品を得るために、本発明のチップ型電子部品の製造方法は、予め少なくとも一対のリードフレームを、パッド部と、パッド部に連続し外方向へ下降傾斜する折り曲げ部と、後の樹脂注入により形成する樹脂ケース体の底面よりも下面が下方に位置するように折り曲げ部に連続し外方向へ水平状に延びる外部端子部とに曲げる曲げ加工を行い、次いでそれぞれリードフレームの外部端子部に対応する位置に凹部を形成した上型及び下型を用い、下型の凹部にリードフレームの外部端子部を載せるとともに、パッド部が所定間隔を置いて対向するように一対のリードフレームを上型及び下型に対して位置決めし、上型を下型と突き合わせ、上型と下型の空間に樹脂を注入・固化させて樹脂ケース体を形成するインサートモールド工程を行うことを特徴とする。

この製造方法では、予めリードフレームに曲げ加工を施し、パッド部、折り曲げ部及び外部端子部を形成してから、インサートモールド工程を行うので、フォーミング加工は必要ない。

なお、本発明において、チップ素子とはチップ型のＬＥＤ、抵抗、コンデンサ等を指し、搭載するチップ素子数に応じてリードフレームの対数を増減する。例えば、ＬＥＤの場合、赤色、緑色、青色等の単色のＬＥＤでは、一対のリードフレームを設ければよく、フルカラーＬＥＤでは、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤの３つのチップ素子に応じて三対のリードフレームを設ける。

本発明によれば、端子形成のためのフォーミング加工が不要であるため、すなわち樹脂ケース体を形成するインサートモールド工程後にリードフレームを折り曲げる工程が必要ないため、フォーミング加工時のストレスや引張力等に起因するクラックや隙間等の不具合は起こらず、信頼性の高いチップ型電子部品を提供できる。

以下、実施の形態により、この発明を更に詳細に説明する。

一実施形態に係るチップ型電子部品の外観斜視図を図１に、その一部破断断面図を図２に示す。このチップ型電子部品１は、フルカラーＬＥＤであり、チップ素子２１，２２，２３と、チップ素子２１，２２，２３を配置する収容部１１を有する樹脂ケース体１０と、この樹脂ケース体１０に所定間隔を置いて対向状に設けられた三対のリードフレーム３１，３２、３３，３４、３５，３６とを備える。なお、図面には便宜上示していないが、収容部１１には透光性樹脂が充填され、樹脂封止部（透明レンズ部）が形成されている。

樹脂ケース体１０は、絶縁性樹脂からなり、四角形状の収容部１１を有し、この収容部１１内にチップ素子２１，２２，２３が配置される。収容部１１の内周壁１２は、光の反射効率が高まるように下方向に狭まるテーパ状に形成されている〔図８の（ａ），（ｂ）〕。

三対のリードフレーム３１〜３６のうち、例えば一対のリードフレーム３３，３４はそれぞれ、樹脂ケース体１０の収容部１１に所定間隔を置いて露出するパッド部３３ａ，３４ａと、パッド部３３ａ，３４ａに連続し外方向へ下降傾斜する折り曲げ部３３ｂ，３４ｂと、折り曲げ部３３ｂ，３４ｂに連続し樹脂ケース体１０より外方へ突出する外部端子部３３ｃ，３４ｃとからなる。パッド部３３ａ，３４ａと折り曲げ部３３ｂ，３４ｂは樹脂ケース体１０内に埋没しており、パッド部３３ａ，３４ａの表面だけが収容部１１の底面に平面状に揃っている。外部端子部３３ｃ，３４ｃは、樹脂ケース体１０の底部付近で折れ曲がり、外方へ水平状に突出している。他の二対のリードフレーム３１，３２、３５，３６も全く同様の構造である。

この電子部品１の特徴は、図８の（ａ）（要部断面図）から明らかなように、リードフレーム３３，３４の外部端子部３３ｃ，３４ｃの下面が樹脂ケース体１０の底面１３よりも下方に位置していることである。勿論、他の二対のリードフレーム３１，３２、３５，３６も同じである。

樹脂ケース体１０の収容部１１内において、リードフレーム３２，３４，３６のパッド部３２ａ，３４ａ，３６ａにチップ素子２１，２２，２３が導電ペーストにより実装され、チップ素子２１，２２，２３はリードフレーム３１，３３，３５のパッド部３１ａ，３３ａ，３５ａにワイヤ４１，４２，４３により電気的に接続されている。このチップ型電子部品１はフルカラーＬＥＤであるため、チップ素子２１は緑色ＬＥＤチップで、チップ素子２２は赤色ＬＥＤチップで、チップ素子２３は青色ＬＥＤチップである。収容部１１内に透光性樹脂が充填されることで、チップ素子２１，２２，２３及びワイヤ４１，４２，４３等が樹脂封止部により保護される。

上記のような構造のチップ型電子部品１は、その製造工程において、例えば図３に示すように一対のタイバー５１，５２に多数個の電子部品１がリードフレームにより２列に連なった状態で作製される。図４にその部分拡大平面図を、図５に拡大側面図を、図６に図４の点線円形で囲んだ部分Ａ（１個のチップ型電子部品）の拡大平面図を、図７に同チップ型電子部品の拡大底面図を、図８の（ａ）に同チップ型電子部品の要部断面図を、図８の（ｂ）に同チップ型電子部品の側面図を示す。

このようなチップ型電子部品１では、リードフレーム３１〜３６の外部端子部３１ｃ〜３６ｃの下面が樹脂ケース体１０の底面１３よりも下方に位置しているので〔図８の（ａ），（ｂ）〕、端子形成のためのフォーミング加工は不要である。

次に、このチップ型電子部品１の製造方法について説明する。まず、予め直線状の三対のリードフレーム３１〜３６を、パッド部３１ａ〜３６ａと、パッド部３１ａ〜３６ａに連続し外方向へ下降傾斜する折り曲げ部３１ｂ〜３６ｂと、後の樹脂注入により形成する樹脂ケース体１０の底面１３よりも下面が下方に位置するとともに折り曲げ部３１ｂ〜３６ｂに連続し外方向へ水平状に延びる外部端子部３１ｃ〜３６ｃとに曲げる曲げ加工を行う。

次いで、図９に要部拡大断面図で示すように、それぞれリードフレーム３１〜３６の外部端子部３１ｃ〜３６ｃに対応する位置に凹部６１，６２、７１，７２を形成した上型６０及び下型７０を用いてインサートモールド工程を行う。上型６０及び下型７０は、外部端子部３１ｃ〜３６ｃの肉厚の半分程度の位置で突き当たるように構成されている。その下型７０の凹部７１，７２にリードフレーム３１〜３６の外部端子部３１ｃ〜３６ｃを載せるとともに、パッド部３１ａ〜３６ａが所定間隔を置いて対向するように各対のリードフレーム３１〜３６を位置決めする。

それから、上型６０を下型７０と突き合わせる。このとき、上型６０の凹部６１，６２と下型７０の凹部７１，７２により、外部端子部３１ｃ〜３６ｃが挟持される。そして、上型６０と下型７０との空間に絶縁性樹脂を注入・固化させて樹脂ケース体１０を形成する。このインサートモールド工程により出来た樹脂ケース体１０の底面１３よりも、リードフレーム３１〜３６の外部端子部３１ｃ〜３６ｃの下面が下方に位置する。

その後、樹脂ケース体１０の収容部１１内において、リードフレーム３２，３４，３６のパッド部３２ａ，３４ａ，３６ａにチップ素子２１，２２，２３をダイボンディングし、リードフレーム３１，３３，３５のパッド部３１ａ，３３ａ，３５ａにチップ素子２１，２２，２３をワイヤ４１，４２，４３によりワイヤボンディングする。続いて、樹脂ケース体１０の収容部１１内に透光性樹脂を充填して樹脂封止部を形成し、最後にリードフレーム３１〜３６の外部端子部３１ｃ〜３６ｃを所定位置で切断することで、チップ型電子部品１とする。

この製造方法では、インサートモールド工程に先立ち、予め曲げ加工によりリードフレーム３１〜３６をパッド部３１ａ〜３６ａ、折り曲げ部３１ｂ〜３６ｂ及び外部端子部３１ｃ〜３６ｃに折り曲げておくので、樹脂封止後にフォーミング加工を行う必要がない。従って、リードフレーム３１〜３６や樹脂ケース体１０にストレスや引張力等が作用しないので、特にリードフレーム３１〜３６が樹脂ケース体１０から突出する部分にクラックや隙間等の不具合が生じることはなく、信頼性の高いチップ型電子部品１を提供できる。

一実施形態に係るチップ型電子部品の外観斜視図である。 同チップ型電子部品の一部破断断面図である。 同チップ型電子部品が製造工程において一対のタイバーにリードフレームにより２列に連なった状態を示す平面図である。 図３のタイバーに連なった状態での部分拡大平面図である。 図３のタイバーに連なった状態での拡大側面図である。 図４の点線円形で囲んだ部分Ａ（１個のチップ型電子部品）の拡大平面図である。 同チップ型電子部品の拡大底面図である。 同チップ型電子部品の要部断面図（ａ）、及び同チップ型電子部品の側面図（ｂ）である。 同チップ型電子部品の製造においてインサートモールド工程に使用する上型と下型の要部拡大断面図である。 チップ型電子部品の製造においてフォーミング加工の外曲げ型を示す要部断面図（ａ）、内曲げ型を示す要部断面図（ｂ）、及び外曲げ強化型を示す要部断面図（ｃ）である。

符号の説明

１ チップ型電子部品
１０ 樹脂ケース体
１１ 収容部
１３ チップ型電子部品の底面
２１〜２３ チップ素子
３１〜３６ リードフレーム
３１ａ〜３６ａ パッド部
３１ｂ〜３６ｂ 折り曲げ部
３１ｃ〜３６ｃ 外部端子部
４１〜４３ ワイヤ
６０ 上型
６１，６２ 凹部
７０ 下型
７１，７２ 凹部

Claims (2)

1. チップ素子と、チップ素子を配置する収容部を有する樹脂ケース体と、この樹脂ケース体に所定間隔を置いて対向状に設けられた少なくとも一対のリードフレームとを備え、各対のリードフレームは、樹脂ケース体の収容部に露出するパッド部と、パッド部に連続し外方向へ下降傾斜する折り曲げ部と、折り曲げ部に連続し樹脂ケース体より外方へ突出する外部端子部とからなり、各対のリードフレームの一方のパッド部にチップ素子を実装し、他方のパッド部にチップ素子を電気的に接続してなるチップ型電子部品において、
   リードフレームの外部端子部の少なくとも下面が樹脂ケース体の底面よりも下方に位置するように、外部端子部が樹脂ケース体より外方へ水平状に突出してなることを特徴とするチップ型電子部品。
2. 予め少なくとも一対のリードフレームを、パッド部と、パッド部に連続し外方向へ下降傾斜する折り曲げ部と、後の樹脂注入により形成する樹脂ケース体の底面よりも下面が下方に位置するように折り曲げ部に連続し外方向へ水平状に延びる外部端子部とに曲げる曲げ加工を行い、次いでそれぞれリードフレームの外部端子部に対応する位置に凹部を形成した上型及び下型を用い、下型の凹部にリードフレームの外部端子部を載せるとともに、パッド部が所定間隔を置いて対向するように一対のリードフレームを上型及び下型に対して位置決めし、上型を下型と突き合わせ、上型と下型の空間に樹脂を注入・固化させて樹脂ケース体を形成するインサートモールド工程を行うことを特徴とするチップ型電子部品の製造方法。

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