JP2010103243A - Ｌｅｄパッケージ用リードフレーム及びその製造法 - Google Patents

Abstract

【課題】 フープ材のような薄板金属の条を用いて、通常の抜き、曲げ、絞りのプレス技術による高速プレスで生産性の高い、安価なリードフレームを得る。
【解決手段】 ＬＥＤ素子の保持領域を含むＬＥＤ保持面と、このＬＥＤ保持面の周囲を囲む樹脂枠部材と、この樹脂枠部材のＬＥＤ保持面に表出されたＬＥＤ素子とワイヤボンディングにより電気的に接続されるリード部と、ＬＥＤ保持面と枠部材とで構成される素子保持空間を封止した光透過性樹脂とを備えたＬＥＤ装置を構成するＬＥＤ保持面と樹脂枠部材とリード部とからなるＬＥＤ用パッケージのうち、ＬＥＤ保持面とリード部とを構成するためのリードフレームであって、ＬＥＤ保持面としてＬＥＤ素子を内側に保持するカップ状部材と、リード部を１つ以上備えたサブリードフレーム部と、カップ状部材とサブリードフレーム部とを連結する連結桟とを備え、連結桟にカップ状部材とサブリードフレーム部との間隙を予め定められた間隙距離に縮める曲げ加工部を更に備えもの。
【選択図】 図３

Description

本発明は、放熱性と反射効率とを向上させることができるＬＥＤ装置のパッケージの製造法に関するものである。特に、高出力ＬＥＤや白色ＬＥＤの用途に主眼をおいたＬＥＤ装置用パッケージを低コストで提供するためのリードフレーム、リードフレームの製造法及びＬＥＤ用パッケージの製造法に関するものである。

発光ダイオード(Light Emitting Diode：「ＬＥＤ」と称する)の光量は投入電力に比例する。投入できる電力としては自ずと限界がある。その限界は、素子の性能によるところが大であるが、パッケージの放熱性も関係している。そもそも、半導体素子の動作領域は温度で制限されていて、限界温度を超えると半導体素子は破壊されたり、著しく寿命が短くなったりする。

ＬＥＤ素子の場合、投入電力の一部が光エネルギーに変換され、残りは熱に変換されるため、ＬＥＤは、例えば、白熱電球に比べて、発熱の少ないことが特徴であるが、高出力（高輝度）タイプのＬＥＤ素子は大電流が流れるため、無視できないレベルの発熱・温度上昇が生じる。一方で、装置の小型化、薄型化の要求は高く、小型・薄形のＬＥＤ装置の開発が進んでおり、ＬＥＤ装置としては、小型・薄形で、かつ、放熱効果の大きいパッケージの開発競争が展開されている。

もう一つの背景は、反射効率の高いパッケージの要求である。ＬＥＤ素子は素子上面方向に所定の放射角で光が放射されるが、素子の横方向にも無視できない量の光を放射する。横方向の光を無駄にすることなく、有効利用するために素子の横に反射板を配置する方法が従来から採用されてきた。

最も単純な反射板としては、パッケージを構成するプラスチックの樹脂枠部材において、ＬＥＤ素子を搭載する側面に傾斜を持たせ、かつ、白色プラスチックを採用するものであった。白色プラスチックは比較的に反射特性に優れてはいるが、高出力ＬＥＤや白色ＬＥＤに対しては次のような問題を抱えていた。即ち、

(1) プラスチック自体の光吸収率が高く、金属反射板に比べて反射効率は低い。
(2) 短波長の青色、紫外光の吸収率は著しく高いため、短時間で茶褐色に変色し、この変色によって反射率の低下と白色光の色ズレが生じる。

以上の背景から、金属による下面からの放熱と反射板とを兼ねたリードフレームによる種々のパッケージが開発されてきた。例えば、リードフレームから一対のリード部材を互いに対向させ、一方のリード部の先端をカップ状に形成したＬＥＤ発光装置の提案がなされている（特許文献１参照）。この提案においては、カップ底部の裏面が露出して放熱すること、及び、カップ内面の反射が期待できるという利点があるが、次のような問題を抱えている。即ち、

(1) カップ形状の周りにスリットを形成した場合には、カップ絞り工程でそのスリットが広がるため、カップ形状にするために、プレスのブランク工程（材料取り）では、余裕を持たせる必要があり、リード部間の距離が大きくなってしまい、小型化が難しい。
(2) ＬＥＤ素子をカップ上に搭載してボンディングした後に、封止樹脂を注入してＬＥＤ装置を形成するため、封止工程の際に、反射部の底面部が下型から浮くことがあるため（特許文献１段落番号００８３参照）、放熱効果を悪化させる。

(3) １回の封止工程でＬＥＤ素子及びリード材全体を封止してＬＥＤ発光装置を形成させるため、１種類の透明な樹脂を使用する必要がある。このため、樹脂部での光の屈折が起こらず反射はカップ形状の金属部分のみとならざるを得ず、反射効率は低くなる。
(4) また、光透過性の耐熱樹脂は材料が限定される。
(5) ボンディング工程では、各リード部材の裏面に支持部材を必要とし、特にカップにおいては、その裏面を支持する支持部材を装着させておいても不安定となり、ボンディング工程での失敗や不良品増加が想像される。

また、他の提案として、一対のリード材の一方に凹部を設けてＬＥＤ素子を搭載させた半導体発光装置がある（特許文献２参照）。この提案においては、リード裏面が露出している点では前述の特許文献１と類似しているが、次のような問題を抱えている。即ち、

(1) リードの半田付け部とＬＥＤ素子搭載部の厚さが異なる構造のため、予め板厚が部分的に異なる異形条を準備しなければならない。異形条は切削法や圧延法などがあるが、何れにしろ高価な材料であり、コスト高になる。
(2) リード材の板厚の厚い部分をコイニング等によって形成された凹部の深さには、リード材の圧延強さ（硬度）と、材料の横方向への逃げ・変形等によって、限界があり、プレス機械の回転数を上げることも困難で生産性が低い。
(3) このリード材の凹部の凹みが浅いため、反射は凹部の周囲の樹脂製の凹部が担っており、前述の通り、プラスチック自体の光吸収率が高く、金属反射板に比べて反射効率は低いこと、短波長の青色、紫外光の吸収率は著しく高いため、短時間で茶褐色に変色し、この変色によって反射率の低下と白色光の色ズレが生じることの弊害がある。

特許第４０４４０７８号公報 特開２００５−３５３９１４号公報

本発明は、フープ材のような薄板金属の条を用いて、通常の抜き、曲げ、絞りのプレス技術による高速プレスで生産性の高い、安価なリードフレームを得ることを目的とする。このリードフレームは、カップ形状のＬＥＤ素子搭載部とリード部との間隙を前述の通常のプレス技術を用いて、極限まで狭めることができ、このリードフレームを用いたＬＥＤ装置を小型化することが可能となる。

また、カップ底面の裏面は平坦で、かつ、樹脂部と同一面になること、更に、カップ裏面の面積は放熱効果を向上させるために可能な限り大きいこと、また、カップ内面は、主たる反射面となるため、プレス工程の中で鏡面仕上げになるようにすること、更に、カップの深さは可能な限り深くすること、また、リードフレームをインサート成形する工程までで、パッケージ完成度を高めて、後工程に対して堅牢で安定した寸法の信頼性の高いＬＥＤ用パッケージを提供することを目的とする。

請求項１に記載された発明に係るＬＥＤパッケージ用リードフレームは、ＬＥＤ素子の保持領域を含むＬＥＤ保持面と、このＬＥＤ保持面の周囲を囲む樹脂枠部材と、この樹脂枠部材のＬＥＤ保持面に表出されたＬＥＤ素子とワイヤボンディングにより電気的に接続されるリード部と、前記ＬＥＤ保持面と前記枠部材とで構成される素子保持空間を封止した光透過性樹脂とを備えたＬＥＤ装置を構成する前記ＬＥＤ保持面と樹脂枠部材とリード部とからなるＬＥＤ用パッケージのうち、前記ＬＥＤ保持面とリード部とを構成するためのリードフレームであって、
前記ＬＥＤ保持面としてＬＥＤ素子を内側に保持するカップ状部材と、前記リード部を１つ以上備えたサブリードフレーム部と、前記カップ状部材とサブリードフレーム部とを連結する連結桟とを備え、
前記連結桟に、前記カップ状部材とサブリードフレーム部との間隙を予め定められた間隙距離に縮める曲げ加工部を更に備えたことを特徴とするものである。

請求項２に記載された発明に係るＬＥＤパッケージ用リードフレームは、請求項１に記載の一組のサブリードフレーム部が、前記カップ状部材を間にして対向して配置されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明に係るＬＥＤパッケージ用リードフレームの製造法は、ＬＥＤ素子の保持領域を含むＬＥＤ保持面と、このＬＥＤ保持面の周囲を囲む樹脂枠部材と、この樹脂枠部材のＬＥＤ保持面に表出されたＬＥＤ素子とワイヤボンディングにより電気的に接続されるリード部と、前記ＬＥＤ保持面と前記枠部材とで構成される素子保持空間を封止した光透過性樹脂とを備えたＬＥＤ装置を構成する前記ＬＥＤ保持面と樹脂枠部材とリード部とからなるＬＥＤ用パッケージのうち、前記ＬＥＤ保持面とリード部とを構成するためのリードフレームを製造する方法であって、
前記ＬＥＤ保持面としてＬＥＤ素子を内側に保持するカップ状部材と、前記ＬＥＤ素子とワイヤボンディングにより電気的に接続されるリード部を１つ以上備えたサブリードフレーム部と、前記カップ状部材とサブリードフレーム部とを連結する連結桟との構成要素からなるリードフレームを、絞り加工及び抜き加工で金属薄板に形成するリードフレーム形成工程と、
前記連結桟に曲げ加工を施して、前記カップ状部材とサブリードフレーム部との間隙距離を予め定められた距離に縮める曲げ加工工程とを備えたことを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明に係るＬＥＤ用パッケージの製造法は、請求項３によって得られたリードフレームを用いたＬＥＤ用パッケージの製造法であって、
前記カップ状部材のカップ底部裏面と、前記樹脂枠部材の裏面とが同一平面になるようにインサート成形することを特徴とするものである。

本発明は、フープ材のような薄板金属の条を用いて、通常の抜き、曲げ、絞りのプレス技術による高速プレスで生産性の高い、安価なリードフレームを得ることができるという効果がある。このリードフレームは、カップ形状のＬＥＤ素子搭載部とリード部との間隙を前述の通常のプレス技術を用いて、極限まで狭めることができ、このリードフレームを用いたＬＥＤ装置を小型化することができるという効果がある。

また、カップ底面の裏面は平坦で、かつ、樹脂部と同一面になること、更に、カップ裏面の面積は放熱効果を向上させるために可能な限り大きいこと、また、カップ内面は、主たる反射面となるため、プレス工程の中で鏡面仕上げになるようにすること、更に、カップの深さは可能な限り深くすること、また、リードフレームをインサート成形する工程までで、パッケージ完成度を高めて、後工程に対して堅牢で安定した寸法の信頼性の高いＬＥＤ用パッケージを提供することができるという効果がある。

本発明においては、ＬＥＤ素子の保持領域を含むＬＥＤ保持面と、このＬＥＤ保持面の周囲を囲む樹脂枠部材と、この樹脂枠部材のＬＥＤ保持面に表出されたＬＥＤ素子とワイヤボンディングにより電気的に接続されるリード部と、前記ＬＥＤ保持面と前記枠部材とで構成される素子保持空間を封止した光透過性樹脂とを備えたＬＥＤ装置を構成する前記ＬＥＤ保持面と樹脂枠部材とリード部とからなるＬＥＤ用パッケージのうち、前記ＬＥＤ保持面とリード部とを構成するためのリードフレームである。

即ち、本発明はリードフレームに関するものである。このリードフレームはＬＥＤ保持面と樹脂枠部材とリード部とからなるＬＥＤ用パッケージを例えばインサート成形で形成する際に用いられる。得られたＬＥＤ用パッケージはＬＥＤ保持面にＬＥＤ素子が搭載され、リード部とワイヤボンディングした後に、ＬＥＤ保持面とその周囲の枠部材とで構成される素子保持空間を光透過性樹脂で封止してＬＥＤ装置を得る。

本発明のリードフレームは、ＬＥＤ保持面としてＬＥＤ素子を内側に保持するカップ状部材と、リード部を１つ以上備えたサブリードフレーム部と、カップ状部材とサブリードフレーム部とを連結する連結桟とを備え、連結桟に前記カップ状部材とサブリードフレーム部との間隙を予め定められた間隙距離に縮める曲げ加工部を更に備える。これにより、フープ材のような薄板金属の条を用いて、通常の抜き、曲げ、絞りのプレス技術による高速プレスで生産性の高い、安価なリードフレームを得ることができる。

本発明では、曲げ加工部により、間隙を縮めることが可能なるため、例えば、通常の抜き加工では不可能とされた金属薄板の厚さよりも短い間隙距離に縮めることも可能となる。

本発明のリードフレームとしては、通常の抜き、曲げ、絞りのプレス成形の可能な金属薄板が用いられる。より好ましくは金属フープ材を用いることにより、連続して成型が可能となる。金属薄板は少なくともＬＥＤ保持面に表出されたＬＥＤ素子とワイヤボンディングにより電気的に接続されるリード部に電導通性を有するものであればよい。

本発明のサブリードフレーム部が、好ましくは、カップ状部材を間にして１組が対向して配置されるものでは、カップ状部材に対して向かい合う長辺に対して各々にリード部が配置可能となるため、多数のＬＥＤ素子をカップ状部材に配置可能となるため、小型で発光性能が高いＬＥＤ素子を得ることができる。

本発明のカップ状部材は、カップ状内部がＬＥＤ保持面となり、カップの底面及び側面部が主たる反射部となるため、好ましくは、反射効率を向上させるように内面を鏡面仕上げする。この場合にも、絞り成形により、鏡面仕上げした金型の転写作用により、反射面の鏡面を得ることができる。

図１は本発明のＬＥＤパッケージ用リードフレームの一実施例の打ち抜き成形工程後の説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は正面図、ｃ図は側面図である。図１に示す通り、フープ状の金属薄板であるリードフレーム１１の一区画の略中央部にカップ状部材１２が絞り加工されており、そのカップ状部材１２の上下部の各々にカップ周辺スリット１３が抜き加工されている。

本実施例のリードフレーム１１は、０．１５ｍｍ程度の銅合金や鉄−ニッケル合金からなるリードフレームが採用されている。絞り加工と抜き加工とは何れを先に行ってもよいが、絞り加工の後に抜き加工を行うことにより、カップ状部材１２の外形の変化が少なくなる。カップ状部材１２の両側部はリードフレーム１１に連結される連結部１４となる。

カップ状部材１２のカップ底面とカップ斜面は反射部になるため、プレス金型のダイ及びパンチにより面粗度として１μｍ以下の鏡面に仕上げた。また、リードフレーム１１の上下縁部に穿設された孔はパイロット孔１５である。尚、図１はフープ状の金属薄板の一区画のみを記載しており、図１のａ図の左右に連続している。また、図１ではリードフレーム１１に対して横一列に配しているが、幅広のリードフレームを用いたり、より小型のパッケージを作成するのであれば、二列以上配してもよい。

図２は図１のリードフレームに抜き成型してカップ状部材の外方にサブリードフレーム部及び連結桟となる部分を形成した後の説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は正面図、ｃ図は側面図である。図２に示す通り、カップ状部材１２の外方にカップ状部材１２を挟んだ対向位置にコ字状のサブリードフレーム部１６が形成されている。

各々のサブリードフレーム部１６の内側は、図１で形成した一組のカップ周辺スリット１３を更に抜き加工された２つのリード部１７がカップ状部材１２の方向に延設されている。また、サブリードフレーム部１６の外方には、コ字状のサブリードフレーム部外方スリット１９を抜き加工することにより、カップ連結部１４に連結して連結桟１８が形成されたコ字状のサブリードフレーム部１６が形成される。

尚、サブリードフレーム部１６から延設されたリード部１７は先端部手前でＬ字状に曲げ起こされた曲げ起こし部２０が形成されて、リード部１７の面の高さ位置がリードフレーム１１の面よりも高くなっている。サブリードフレーム部１６のカップ状部材１２を挟んだ対向位置にはサブリードフレーム部１６のパイロット孔２１が穿設されている。

図３は図２のリードフレームのサブリードフレーム部及び連結桟の予め定められた箇所を曲げ加工した後の説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は正面図、ｃ図は側面図、ｄ図はＡ−Ａ断面図、ｅ図はＢ−Ｂ断面図、ｆ図は底面図である。図３に示す通り、図２のサブリードフレーム部１６とカップ連結部１４とを連結する一組の連結桟１８の各々を凸状に曲げた曲げ加工部２２が形成されている。

即ち、図２に示した４本の連結桟１８の各々に凸状の曲げ加工部２２を形成することにより、リード部１７と連絡されているサブリードフレーム部１６をカップ状部材１２方向に引き寄せたものである。

曲げ加工部２２は、２つの立ち上がり部が同じ長さではなく、カップ状部材１２から遠い方の立ち上がり部の長さを大きくすることにより、サブリードフレーム部１６の裏面の高さ位置をカップ状部材１２の裏面と同一平面になる深さとしている。更に、これにより、サブリードフレーム部１６に連結されているリード部１７の高さ位置がカップ状部材１２の縁高さと同じ高さ位置となるように、図２における曲げ起こし部２０の立ち上がり部の高さを予め調整しておく。

サブリードフレーム部１６をカップ状部材１２方向に引き寄せるための曲げ加工部２２の曲げ深さ（曲げの大きさ）は、リード部１７の先端位置と、カップ状部材１２の端縁位置とのギャップＬが予め定められた間隙距離となるように設計すればよい。この曲げ加工部２２により、ギャップＬを縮めることが可能なるため、例えば、通常の抜き加工では不可能とされた金属薄板の厚さよりも短い間隙距離に縮めることも可能となる。

尚、曲げ加工部２２は凸状に曲げ加工した実施例を示したが、Ｒ状に曲げ加工しても同様の効果を奏する。

図４は図３のリードフレームをインサート成形金型に装着した状態を示す説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図はＡ−Ａ断面図、ｃ図はＢ−Ｂ断面図、ｄ図はＣ−Ｃ断面図である。図４に示す通り、図３のリードフレーム１１の内側に形成されたサブリードフレーム部１６を上下金型２３，２４で挟持し、カップ状部材１２と４つのリード部１７を含む一組のサブリードフレーム部１６とを上下金型２３，２４の内部に装着する。

尚、図示していないが、下金型２４にピンを設け、そこにサブリードフレーム部１６のパイロット孔２１を嵌合して、下金型２４とリードフレーム１１の水平方向の位置決めを行う。垂直方向の位置決めはリード部１７を上下金型２３，２４で固定すると同時にカップ状部材１２の底部の裏面を上金型２３で押さえ、カップ状部材１２の縁部を下金型２４で支えることで位置決めされる。尚、図においては、カップ状部材１２の底部の裏面を上面としている。

図４に示す状態で上金型２３の樹脂注入ゲート２５から樹脂を注入すると、上下金型内部のキャビティー（空隙）２６に樹脂が充填されパッケージ製作工程が完了する。尚、上金型２３のカップ状部材１２の底部裏面側を取り巻いて突設された突起部材２７はこの部分に樹脂が回らないためのもので、カップ状部材１２の裏面に樹脂が這い上がることを防止して裏面の露出を確実にすると共に、ＬＥＤ装置を最終ユーザが基盤等に半田付けする際に、半田フラックスを誘導してＬＥＤ装置が浮き上がることも防止するためのものである。

図５は図４の金型を用いてインサート成形を行った後のＬＥＤ用パッケージの説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は正面図、ｃ図は側面図、ｄ図はＡ−Ａ断面図、ｅ図はＢ−Ｂ断面図、ｆ図は底面図である。図５に示す通り、リードフレーム１１からパッケージ３０を切り落とした図である。

本実施例のパッケージ３０は、カップ状部材１２の内側面としてのＬＥＤ保持面２８と、このＬＥＤ保持面２８の周囲を囲む樹脂枠部材２９と、樹脂枠部材２９の内側面に表出したリード部１７とからなる。このパッケージ３０は、ＬＥＤ保持面２８にＬＥＤ素子を搭載し、搭載されたＬＥＤ素子とリード部とをワイヤボンディングによって電気的に接続した後、ＬＥＤ保持面と樹脂枠部材とで構成される素子保持空間を光透過性樹脂で封止することにより、ＬＥＤ装置を得る。

尚、図５において、カップ状部材１２の縁部とリード部１７の高さ位置は同一になっているが、実質上は同一高さである必要はない。カップ状部材１２の底部にＬＥＤ素子を搭載し、素子上面の電極とリード部１７とをボンディングワイヤーで接続する際に、最適な高さにリード部１７の高さを設定すればよいが、実用上、概ね同一高さになる。

また、カップ状部材１２の底面に対する周囲のカップ斜面の傾きは水平方向の放射光に対しては４５°が理想的であるが、ＬＥＤ素子からの放射角度は特定できないため、パッケージ３０の縦幅Ｗを小さくしたいという要求との兼ね合いから４５°〜８０°の範囲で選択される。

樹脂枠部材２９のカップ状部材１２の周囲に設けられた樹脂斜面３１は、カップ状部材１２の底面及びカップ斜面で反射された光の一部が漏れた場合に、漏れた光を再反射するために副反射板となるため、白色のような反射しやすい色の樹脂（例えば、ナイロン系樹脂や液晶ポリマー系樹脂等）が用いられる。

ギャップ間隙Ｌは、パッケージ３０の縦幅を小さくしたいという要求やボンディングワイヤを短くしたいという要求からは小さいことが望ましいが、ギャップ間に確実に樹脂を充填したいということからは大きい方が望ましい。尚、本成形技術ではギャップ間隙Ｌが０．１ｍｍまで狭めることが可能となっている。

図４及び図５に示したように、個々のリードフレーム１１は切り離して加工したが、切り離さずに図４又は図５に示した加工工程が終了した時点で切り離してもよい。

図６は本発明のＬＥＤパッケージ用リードフレームの別の実施例の絞り成型及び抜き成形してカップ状部材、サブリードフレーム部及び桟部を形成した後の説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は正面図、ｃ図は側面図である。図６に示す通り、本実施例は前述の実施例に比べ、リードの数が少ないより小型のパッケージへの応用例である。

図の通り、フープ状の金属薄板であるリードフレーム６１の一区画の略中央部にカップ状部材６２が絞り加工されており、そのカップ状部材６２の周囲にカップ周辺スリット６３が抜き加工されている。

カップ周辺スリット６３は、２つのリード部６７を形成する１つのサブリードフレーム部６６と、このサブリードフレーム部６６をカップ状部材６２の上縁部に連結する連結桟６８と、カップ状部材６２の下縁部からリードフレーム６１に連結する連結部６４と、リードフレーム６１の内側に形成された２つのリード部６７とを構成している。

本実施例のリードフレーム６１も、０．１５ｍｍ程度の銅合金や鉄−ニッケル合金からなるリードフレームが採用されている。絞り加工と抜き加工とは何れを先に行ってもよいが、絞り加工の後に抜き加工を行うことにより、カップ状部材６２の外形の変化が少なくなる。

尚、前述の実施例と同様に、カップ状部材６２のカップ底面とカップ斜面は反射部になるため、プレス金型のダイ及びパンチにより面粗度として１μｍ以下の鏡面に仕上げた。また、リードフレーム６１の上下縁部及びサブリードフレーム部６６に穿設された孔はパイロット孔６５である。また、図６はフープ状の金属薄板の一区画のみを記載しており、図６のａ図の左右に連続している。更に、図６ではリードフレーム６１に対して横一列に配しているが、幅広のリードフレームを用いたり、より小型のパッケージを作成するのであれば、二列以上配してもよい。

図７は図６のリードフレームのサブリードフレーム部のリード部を曲げ加工した後の説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は正面図、ｃ図は側面図、ｄ図はＡ−Ａ断面図、ｅ図はＢ−Ｂ断面図、ｆ図は底面図である。図７に示す通り、カップ状部材６２の周囲に配されていたリード部６７の先端部手前をＬ字状に曲げ起こされた曲げ起こし部７０が形成されて、リード部６７の面の高さ位置がリードフレーム６１の面よりも高くなっている。

即ち、図７において、リードフレーム６１に対してカップ状部材６２の縁部が同一面になり、カップ状部材６２全体が沈んだ状態、または、リード部６７が浮き上がった状態になっている。

図８は図７のリードフレームの連結桟の所定箇所を折れ加工及び曲げ加工した後の説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は正面図、ｃ図は側面図、ｄ図はＡ−Ａ断面図、ｅ図はＢ−Ｂ断面図、ｆ図は底面図である。図に示す通り、連結部６４と連結桟６８とのカップ状部材６２に近い位置で段付け曲げ加工部７１が形成され、遠い位置で凸状に曲げた曲げ加工部７２が形成されている。

即ち、連結部６４と連結桟６８とに段付け曲げを加えて段付け曲げ加工部７１を形成することによって、リードフレーム６１が垂直下方向に下り、同時にリード部６７も同じ寸法だけ下がる。段付け曲げ寸法は、リードフレーム６１の裏面と、カップ状部材６２の裏面とが同一平面になるような寸法とする。

更に、連結部６４と連結桟６８とにＲ状又は凸状の曲げ加工を加えて、曲げ加工部７２を形成することにより、サブリードフレーム部６１のリード部６７及びリードフレーム６１の内側に形成されたリード部６７と、カップ状部材６２との間隙距離が狭まることになる。尚、段付け曲げ加工部７１とＲ状又は凸状の曲げ加工部７２との形成の順番はどちらが先でもよい。

リード部６７と、カップ状部材６２との間を狭めるための連結部６４と連結桟６８とに形成される曲げ加工部７２の曲げ深さ（曲げの大きさ）は、リード部６７の先端位置と、カップ状部材６２の端縁位置とのギャップ間隙Ｌが予め定められた間隙距離となるように設計すればよい。この曲げ加工部７２により、ギャップ間隙Ｌを縮めることが可能なるため、例えば、通常の抜き加工では不可能とされた金属薄板の厚さよりも短い間隙距離に縮めることも可能となる。

図９は図８のリードフレームをインサート成形金型に装着した状態を示す説明図であり、ａ図は底面図、ｂ図はＡ−Ａ断面図、ｃ図はＢ−Ｂ断面図である。図９に示す通り、図８のリードフレーム６１を切り離し、上下金型７３，７４にカップ状部材６２と４つのリード部６７とを内部に装着する。

図９に示す状態で上金型７３の樹脂注入ゲート７５から樹脂を注入すると、上下金型内部のキャビティー（空隙）７６に樹脂が充填されパッケージ製作工程が完了する。尚、上金型７３のカップ状部材６２の底部裏面側を取り巻いて突設された突起部材７７はこの部分に樹脂が回らないためのもので、カップ状部材６２の裏面に樹脂が這い上がることを防止して裏面の露出を確実にすると共に、ＬＥＤ装置を最終ユーザが基盤等に半田付けする際に、半田フラックスを誘導してＬＥＤ装置が浮き上がることも防止するためのものである。

尚、リードフレーム６１のパイロット孔６５はリードフレーム６１を順送りプレスで送るときの基準孔であるが、リードフレーム６１を上下金型７３，７４に装着して水平方向の位置決めの基準孔としても使う。

図１０は図９の金型を用いてインサート成形を行った後のＬＥＤ用パッケージの説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は正面図、ｃ図は側面図、ｄ図はＡ−Ａ断面図、ｅ図はＢ−Ｂ断面図、ｆ図は底面図である。図１０に示す通り、リードフレーム６１からパッケージ８０を切り落とした図である。

また、カップ状部材６２の底面に対する周囲のカップ斜面の傾きについては、前述の実施例と同様に、パッケージ８０の縦幅Ｗを小さくしたいという要求との兼ね合いから４５°〜８０°の範囲で選択され、ギャップ間隙Ｌについても、パッケージ８０の縦幅を小さくしたいという要求やボンディングワイヤを短くしたいという要求からは小さいことが望ましいが、ギャップ間に確実に樹脂を充填したいということからは大きい方が望ましい。尚、本成形技術ではギャップ間隙Ｌが０．１ｍｍまで狭めることが可能となっている。

本実施例のパッケージ８０は、カップ状部材６２の内側面としてのＬＥＤ保持面７８と、このＬＥＤ保持面７８の周囲を囲む樹脂枠部材７９と、樹脂枠部材７９の内側面に表出したリード部６７とからなる。このパッケージ８０は、ＬＥＤ保持面７８にＬＥＤ素子を搭載し、搭載されたＬＥＤ素子とリード部とをワイヤボンディングによって電気的に接続した後、ＬＥＤ保持面と樹脂枠部材とで構成される素子保持空間を光透過性樹脂で封止することにより、ＬＥＤ装置を得る。

本発明のＬＥＤパッケージ用リードフレームの一実施例の絞り成型及び抜き成形してカップ状部材を形成した後の説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は正面図、ｃ図は側面図である。 図１のリードフレームに抜き成型してカップ状部材の外方にサブリードフレーム部及び連結桟となる部分を形成した後の説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は正面図、ｃ図は側面図である。 図２のリードフレームのサブリードフレーム部及び連結桟の予め定められた箇所を曲げ加工した後の説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は正面図、ｃ図は側面図、ｄ図はＡ−Ａ断面図、ｅ図はＢ−Ｂ断面図、ｆ図は底面図である。 図３のリードフレームをインサート成形金型に装着した状態を示す説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図はＡ−Ａ断面図、ｃ図はＢ−Ｂ断面図、ｄ図はＣ−Ｃ断面図である。 図４の金型を用いてインサート成形を行った後のＬＥＤ用パッケージの説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は正面図、ｃ図は側面図、ｄ図はＡ−Ａ断面図、ｅ図はＢ−Ｂ断面図、ｆ図は底面図である。 本発明のＬＥＤパッケージ用リードフレームの別の実施例の絞り成型及び抜き成形してカップ状部材、サブリードフレーム部及び桟部を形成した後の説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は正面図、ｃ図は側面図である。 図６のリードフレームのサブリードフレーム部のリード部を曲げ加工した後の説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は正面図、ｃ図は側面図、ｄ図はＡ−Ａ断面図、ｅ図はＢ−Ｂ断面図、ｆ図は底面図である。 図７のリードフレームの連結桟の所定箇所を折れ加工及び曲げ加工した後の説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は正面図、ｃ図は側面図、ｄ図はＡ−Ａ断面図、ｅ図はＢ−Ｂ断面図、ｆ図は底面図である。 図７のリードフレームをインサート成形金型に装着した状態を示す説明図であり、ａ図は底面図、ｂ図はＡ−Ａ断面図、ｃ図はＢ−Ｂ断面図である。 図９の金型を用いてインサート成形を行った後のＬＥＤ用パッケージの説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は正面図、ｃ図は側面図、ｄ図はＡ−Ａ断面図、ｅ図はＢ−Ｂ断面図、ｆ図は底面図である。

符号の説明

１１…リードフレーム部材、
１２…カップ状部材、
１３…カップ周辺スリット、
１４…カップ連結部、
１５…パイロット孔、
１６…サブリードフレーム部、
１７…リード部、
１８…連結桟、
１９…サブリードフレーム部外方スリット、
２０…曲げ起こし部、
２１…パイロット孔、
２２…連結桟の曲げ加工部、
Ｌ…カップ縁部とリード部とのキャップ間隙、
２３…上金型、
２４…下金型、
２５…樹脂注入ゲート、
２６…キャビティー（上下金型の内部空隙）、
２７…突起部材、
２８…ＬＥＤ保持面、
２９…樹脂枠部材、
３０…パッケージ、
３１…樹脂斜面、
Ｗ…縦幅、

６１…リードフレーム部材、
６２…カップ状部材、
６３…カップ周辺スリット、
６４…連結部、
６５…パイロット孔、
６６…サブリードフレーム部、
６７…リード部、
６８…連結桟、
７０…曲げ起こし部、
７１…段付け曲げ加工部、
７２…曲げ加工部、
Ｌ…カップ縁部とリード部とのキャップ間隙、
７３…上金型、
７４…下金型、
７５…樹脂注入ゲート、
７６…キャビティー（上下金型の内部空隙）、
７７…突起部材、
７８…ＬＥＤ保持面、
７９…樹脂枠部材、
８０…パッケージ、
Ｗ…縦幅、

Claims (4)

1. ＬＥＤ素子の保持領域を含むＬＥＤ保持面と、このＬＥＤ保持面の周囲を囲む樹脂枠部材と、この樹脂枠部材のＬＥＤ保持面に表出されたＬＥＤ素子とワイヤボンディングにより電気的に接続されるリード部と、前記ＬＥＤ保持面と前記枠部材とで構成される素子保持空間を封止した光透過性樹脂とを備えたＬＥＤ装置を構成する前記ＬＥＤ保持面と樹脂枠部材とリード部とからなるＬＥＤ用パッケージのうち、前記ＬＥＤ保持面とリード部とを構成するためのリードフレームであって、
   前記ＬＥＤ保持面としてＬＥＤ素子を内側に保持するカップ状部材と、前記リード部を１つ以上備えたサブリードフレーム部と、前記カップ状部材とサブリードフレーム部とを連結する連結桟とを備え、
   前記連結桟に、前記カップ状部材とサブリードフレーム部との間隙を予め定められた間隙距離に縮める曲げ加工部を更に備えたことを特徴とするＬＥＤパッケージ用リードフレーム。
2. 一組の前記サブリードフレーム部が、前記カップ状部材を間にして対向して配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージ用リードフレーム。
3. ＬＥＤ素子の保持領域を含むＬＥＤ保持面と、このＬＥＤ保持面の周囲を囲む樹脂枠部材と、この樹脂枠部材のＬＥＤ保持面に表出されたＬＥＤ素子とワイヤボンディングにより電気的に接続されるリード部と、前記ＬＥＤ保持面と前記枠部材とで構成される素子保持空間を封止した光透過性樹脂とを備えたＬＥＤ装置を構成する前記ＬＥＤ保持面と樹脂枠部材とリード部とからなるＬＥＤ用パッケージのうち、前記ＬＥＤ保持面とリード部とを構成するためのリードフレームを製造する方法であって、
   前記ＬＥＤ保持面としてＬＥＤ素子を内側に保持するカップ状部材と、前記ＬＥＤ素子とワイヤボンディングにより電気的に接続されるリード部を１つ以上備えたサブリードフレーム部と、前記カップ状部材とサブリードフレーム部とを連結する連結桟との構成要素からなるリードフレームを、絞り加工及び抜き加工で金属薄板に形成するリードフレーム形成工程と、
   前記連結桟に曲げ加工を施して、前記カップ状部材とサブリードフレーム部との間隙距離を予め定められた距離に縮める曲げ加工工程とを備えたことを特徴とするＬＥＤパッケージ用リードフレームの製造法。
4. 請求項３によって得られたリードフレームを用いたＬＥＤ用パッケージの製造法であって、
   前記カップ状部材のカップ底部裏面と、前記樹脂枠部材の裏面とが同一平面になるようにインサート成形することを特徴とするＬＥＤ用パッケージの製造法。

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