JP2011077366A - Ｌｅｄ発光素子用リードフレーム、ｌｅｄパッケージ及びこれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高い反射率及び耐久性を備え、安価で簡便に作製することができるＬＥＤ発光素子用リードフレーム、ＬＥＤパッケージ及びこれらの製造方法を提供する。
【解決手段】ＬＥＤチップが搭載される搭載面Ａを有するパッド部２と、搭載面Ａと略平行に配置されてＬＥＤチップと電気的に接続される接続面Ｃを有するリード部と３、搭載面Ａ及び接続面Ｃを上方に露出させた状態で、パッド部２及びリード部３を樹脂モールドする充填樹脂４とを備えたリードフレーム８０において、充填樹脂４の表面に、搭載面Ａと接続面Ｃとを環状に取り囲み、上方に向かって拡径するように傾斜するリフレクター部７０を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を搭載するＬＥＤ発光素子用リードフレーム、ＬＥＤパッケージ及びこれらの製造方法に関する。

一般的に、半導体集積回路やＬＥＤ発光素子等の電子素子を搭載するためのリードフレームは、板状の鉄−ニッケル等の合金薄板、銅−ニッケル−錫等の合金薄板からなるリードフレーム用金属材料を、その片面又は両面から塩化第二鉄等のエッチャントを用いてフォトエッチング加工をして製造される。このように製造されるリードフレームは、半導体集積回路やＬＥＤ素子を搭載するためのパッド部（アイランド部）と、該パッド部とは絶縁状態とされて電子素子と電気的に接続が行われるインナーリード部及びアウターリード部とを備えた構成とされる。

上記リードフレームのパッド部の表面側には、電子素子を載置するための搭載部（搭載面）が設けられている。そして、その裏面側には、ＬＥＤ発光素子等の電子素子本体から発生する駆動熱や電子素子周囲の環境条件による熱を放散させるための放熱部（放熱面）が設けられており、この放熱部により、電子素子側に熱が蓄積されないように放熱されるようになっている。なお、リードフレームにおける放熱の技術は特許文献１〜４に記載されている。

上記のように設計されたリードフレーム等を用いて、ＬＥＤパッケージは作製されている。このＬＥＤパッケージは、発光ダイオードを光源として用いた発光装置のことであり、ヒートシンク、リードフレーム、ケースが一体となっているものが最も一般的である。ヒートシンクは熱の拡散を、リードフレームは電気的導通を、ケースは絶縁及び放熱効果をそれぞれ要求されている。これらで形成された基板にＬＥＤチップを搭載し、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂といった封止樹脂で樹脂モールドし、パッケージ化されたものをＬＥＤパッケージという。

近年、このＬＥＤパッケージは、照明を始め、種々の電子部品に広くに利用されている。そのため、ＬＥＤチップから放出される光を効率よく取り出すことが求められており、発光素子から直接放たれた光だけでなく、リフレクターを設けることで反射させ、外部に光をより多く放出されるような輝度の高いパッケージが検討されている。特許文献５〜７にはＬＥＤチップからの光を効率よく取り出すための記述が記載されている。

特開２００３−８０７１号公報 特開２００３−３４７６００号公報 特開２００４−１７２１６０号公報 特開２００７−２２０９２５号公報 特開２００５−２８５８９９号公報 特開２００６−１３１４４号公報 特開２００６−２４５０３２号公報

ところで、上記リフレクターは、複数のチップ搭載部を備えたベース基板と絶縁材料の樹脂板に複数のリフレクターとしての反射孔が設けてある基板を張り合わせて作製するものが多い。

このリフレクターは、めっき法や蒸着法で成長した樹脂板にＣｕめっきを施し、さらに光反射率の高い金属薄膜を重ねて作製されたものがほとんどである。そのため、製造方法が複雑で工程数が多いという欠点があった。また、リフレクター自体が剥離してしまうことがあり、耐久性に乏しいという欠点もあった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、高い反射率及び耐久性を備え、安価で簡便に作製することができるＬＥＤ発光素子用リードフレーム、ＬＥＤパッケージ及びこれらの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提供している。
即ち、本発明に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームは、ＬＥＤチップが搭載される搭載面を有するパッド部と、前記搭載面と略平行に配置されて前記ＬＥＤチップと電気的に接続される接続面を有するリード部と、前記搭載面及び前記接続面を上方に露出させた状態で、前記パッド部及び前記リード部を樹脂モールドする充填樹脂とを備えたＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいて、前記充填樹脂の表面に、前記搭載面と前記接続面とを環状に取り囲み、上方に向かって拡径するように傾斜するリフレクター部が形成されたことを特徴とする。

このような特徴のＬＥＤ発光素子用リードフレームによれば、充填樹脂の表面が、ＬＥＤチップによって放射される光を反射するリフレクター部とされ、即ち、充填樹脂とリフレクターとが一体構造とされている。したがって、別途部材を用いてリフレクターを構成する必要はなく、リフレクター自体が剥離等してしまうことはない。また、充填樹脂の充填工程において容易にリフレクター部を形成することができる。

また、本発明に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいては、前記充填樹脂に光反射性の添加剤が添加されていることを特徴としている。
これにより、充填樹脂表面におけるリフレクター部の反射効率をより高くして、ＬＥＤチップの光利得を向上させることが可能となる。

さらに、本発明に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいては、前記リフレクター部を覆う反射膜が設けられていることを特徴としている。
これによって、リフレクター部上に設けられた反射膜が光を高効率で反射するため、ＬＥＤチップの光利得をより向上させることができる。

また、本発明に係るＬＥＤパッケージにおいては、上記いずれかのＬＥＤ発光素子用リードフレームと、前記搭載面に搭載されたＬＥＤチップと、前記充填樹脂による前記リフレクター部の内側において、該ＬＥＤチップ、前記搭載面及び前記接続面とを封止する封止樹脂を備えることを特徴としている。
このような特徴のＬＥＤパッケージによれば、充填樹脂でリフレクター部が一体に形成されているため、当該リフレクター部においてＬＥＤチップからの光を反射することにより高い光利得を得ることができる。また、別途部材を用いずともリフレクターを構成することができるため、生産工程を容易にすることができる他、リフレクター自体が剥離することがないため耐久性を向上させることができる。

本発明に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法は、ＬＥＤチップが搭載される搭載面を有するパッド部と、前記搭載面と略平行に配置されて前記ＬＥＤチップと電気的に接続される接続面を有するリード部と、前記搭載面及び前記接続面を上方に露出させた状態で前記パッド部及び前記リード部を樹脂モールドする充填樹脂とを備え、該充填樹脂が、前記搭載面及び前記接続面を環状に取り囲み上方に向かって拡径するように傾斜するリフレクター部を有するＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法であって、金属板の第１面における前記パッド部及び前記リード部を形成すべき箇所にレジストを塗布する工程と、前記レジストをマスクとして前記第１面にエッチング処理を施して、前記リフレクター部を形成すべき箇所を他の箇所に比べて深くエッチングする工程と、前記第１面から充填樹脂を充填して硬化させる工程と、前記第１面の反対側に位置する第２面からエッチング処理を施すことにより、前記搭載面、前記接続面及び前記充填樹脂によるリフレクター部を露出させる工程とを備えることを特徴とする。

このような特徴のＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法においては、エッチングをする際にリフレクター部を形成すべき箇所を他の箇所に比べて深くエッチングすることで、容易かつ簡便に充填樹脂によるリフレクター部を成形することができる。また、このように充填樹脂自体がリフレクターとしての役割を担うため、別途部材を設ける必要がなく安価に光利得を向上させることができる他、充填樹脂とリフレクター部とが一体のため、耐久性を向上させることができる。

また、本発明に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法においては、前記充填樹脂に光反射性の添加剤が添加されていることを特徴とする。
これにより、充填樹脂表面におけるリフレクター部の反射効率をより高くして、ＬＥＤチップの光利得を向上させることが可能となる。

さらに、本発明に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法においては、前記リフレクター部を露出させた後に、前記リフレクター部を覆う反射膜を設ける工程を備えることを特徴としている。
これにより、リフレクター部上に設けられた反射膜が光を反射する構成としたことにより、ＬＥＤチップの光利得をより向上させることができる。

本発明に係るＬＥＤパッケージの製造方法は、上記いずれかに記載のＬＥＤ発光素子用リードフレームにより製造されたＬＥＤ発光素子用リードフレームにおける前記搭載面にＬＥＤチップを搭載する工程と、前記充填樹脂による前記リフレクター部の内側において封止樹脂を積層させ、前記ＬＥＤチップ、前記搭載面及び前記接続面を封止する工程とを備えることを特徴としている。

このような特徴のＬＥＤパッケージの製造方法によれば、充填樹脂にリフレクター部を一体に形成することになるため、当該リフレクター部においてＬＥＤチップからの光を反射することにより高い光利得を得ることができる。また、別途部材を用いずともリフレクターを構成することができるため、耐久性の向上を図ることができるとともに安価で簡便に製造することができる。

本発明に係るＬＥＤ発光素子用リードフレーム、ＬＥＤパッケージ及びこれらの製造方法によれば、ＬＥＤチップを搭載するパッド部の搭載面を包囲するようにして設けられるリフレクター部が充填樹脂により一体に成形されているため、別途部材を用いずとも充填樹脂によりリフレクター部を一括に作製することができる。
通常、リフレクターを作製するには、別途部材が必要な他、多くの部材を要することになるが、本発明においては、上記のように充填部材によりリフレクター部を成形しているため、高い反射率及び耐久性を備え安価で簡便に作製可能なＬＥＤ発光素子用リードフレーム、ＬＥＤパッケージ及びこれらの製造方法を提供することができる。

実施形態に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームの上面図である。 実施形態に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームの下面図である。 ＬＥＤチップを搭載した図１のＸ１−Ｘ１断面図である。 図１のＸ２−Ｘ２断面図である。 実施形態に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームにＬＥＤチップを搭載し、ワイヤーボンディングした後の状態を示すＹ−Ｙ断面図である。 実施形態に係るＬＥＤパッケージにおける図１のＸ１−Ｘ１断面図に対応する図である。 実施形態に係るＬＥＤパッケージにおけるＬＥＤチップから放射される光の光路を説明する図である。 実施形態に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法を説明する図である。 実施形態に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームがタイバー及び吊りバーによって連結されてなる多面付けリードフレームの上面図である。 金型を用いた樹脂モールドの一例を説明する断面図である。

以下、実施形態に係るＬＥＤ発光素子用リードフレーム、ＬＥＤパッケージの実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は実施形態に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームの上面図、図２は実施形態に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームの下面図、図３はＬＥＤチップを搭載した図１のＸ１−Ｘ１断面図、図４は図１のＸ２−Ｘ２断面図、実施形態に係るＬＥＤ発光素子用リードフレームにＬＥＤチップを搭載し、ワイヤーボンディングした後の状態を示すＹ−Ｙ断面図である。

図１から図４に示すように、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）８０は、リードフレーム本体１と、該リードフレーム本体１を樹脂モールドした充填樹脂４とから構成されており、該充填樹脂４にはリフレクター部７０が一体に形成されている。

リードフレーム本体１は、金属合金製の板状の基材をフォトエッチングすることにより形成される部材であって、後述するＬＥＤチップ１０を搭載するパッド部２と、ＬＥＤチップ１０に電力を供給する一対のリード部３とを備えている。

パッド部２は、図１、図３及び図５に示すように、表面（上面）がＬＥＤチップ１０を搭載するための搭載面Ａとされており、該搭載面Ａの反対側の裏面（下面）はパッド放熱面Ｂとされている。該パッド放熱面Ｂは、ＬＥＤチップ１０から発生する駆動熱や該ＬＥＤチップ１０の周囲環境条件から熱を放散させる放熱部として機能する。

リード部３は、図１、図４及び図５に示すように、上記パッド部２の水平方向に所定間隔離間した位置に配置されており、本実施形態においては、パッド部２を水平方向から挟み込むように一対が配置されている。このリード部３は、上記パッド部２と同様の厚みを有しており、該リード部３の表面（上面）が、ＬＥＤチップ１０に電気的に接続される接続面Ｃとされ、接続面Ｃの反対側の裏面（下面）が、リード部３において発生する熱を放熱する放熱部として機能するリード放熱面Ｄとされている。

パッド部２の搭載面Ａとリード部３の接続面Ｃとは、同一の板状基材から形成されるため、特段の加工を行わない限り、その上下方向の位置が一致している。即ち、本実施形態においては、搭載面Ａと接続面Ｃとが同一平面上に配置されている。また、同様にして、パッド部２のパッド放熱面Ｂ及びリード部３のリード放熱面Ｄも同一平面上に配置されている。
また、リード部３の接続面Ｃはパッド部２の搭載面Ａ上に実装されるＬＥＤチップ１０に対してワイヤーボンディングやチップボンディングによって接続されており、本実施形態においては、ワイヤーＷを介して電気的に接続されている（図５参照）。

なお、接続面Ｃへのメッキは、銀メッキ、金メッキ、パラジウムメッキ等の中から用途に合わせて自由に選択することができる。また、このように接続面Ｃにメッキをするのに先立って、接続面Ｃに対して熱拡散性に優れたニッケルメッキ等の下地メッキを行なってもよい。

充填樹脂４は、図１〜図５に示すように、パッド部２とリード部３との間及びその周囲に層状に充填されている。より詳細には、充填樹脂４は、パッド部２の搭載面Ａとリード部３の接続面Ｃを上方に露出させるとともに、パッド部２のパッド放熱面Ｂとリード部３のリード放熱面Ｄとを下方に露出させた状態でパッド部２とリード部３とを一体に樹脂モールドしている。この充填樹脂４における搭載面Ａ及び接続面Ｃと面一な部分は充填樹脂上面４ａとされ、また、充填樹脂４におけるパッド放熱面Ｂ及びリード放熱面Ｄと面一な部分は充填樹脂下面４ｂとされている。

そして、本実施形態においては、上記搭載面Ａ及び接続面Ｃを環状に取り囲む樹脂環状部４ｃが、充填樹脂上面４ａから上方に向かって延出している。この樹脂環状部４ｃの内周面は、充填樹脂上面４ａから上方に向かうにしたがって拡径するテーパ面とされており、このテーパ面が、搭載面Ａに搭載されたＬＥＤチップから放射される光を反射するリフレクター部７０とされている。換言すれば、リードフレーム８０においては、充填樹脂４の上部に、充填樹脂上面４ａを底部とするとともにリフレクター部７０を内周面とした凹部が形成されており、該凹部の底部に搭載面Ａと接続面Ｃとが露呈しているのである。

このようにして、本実施形態においては、リードフレーム本体１を充填樹脂４により樹脂モールドすることによってリードフレーム８０が成形されており、充填樹脂４の表面にリフレクター部７０が一体に成形ている。即ち、リードフレーム本体１においては、充填樹脂４の表面自体が光を反射するリフレクター部７０として機能するように構成されているのである。

次に実施形態に係るＬＥＤパッケージ１００について図６を参照して説明する。図６実施形態に係るＬＥＤパッケージにおける図１のＸ１−Ｘ１断面図に対応する図である。
図６に示すように、ＬＥＤパッケージ１００は、上記説明したリードフレーム８０と、ＬＥＤチップ１０と、透明封止樹脂（封止樹脂）５とを備えている。

ＬＥＤチップ１０は、上述の通り、一対のリード部３の接続面Ｃと電気的に接続されており、リード部３に通電されることにより電力供給を受けて発光するように構成されている。

また、透明封止樹脂５は、充填樹脂４により成形されるリフレクター部７０の内側、即ち、リフレクター部７０を内周面、充填樹脂上面４ａを底部とした凹部内に層状に積層された樹脂であって、搭載面Ａ、接続面Ｃ及びＬＥＤチップ１０を封止する役割を有している。

本実施形態においては、透明封止樹脂５として、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフタルアミド等を用いることができ、これらのうちの２種又は３種以上の混合系を用いてもよい。
なお、当該透明封止樹脂５は透明な樹脂から構成されているため、ＬＥＤチップ１０を封止したとしてもＬＥＤチップ１０から放射される光を外部に導くことができるようになっている。また、この透明封止樹脂５は層状に限られず、例えばドーム状であってもよい。

このようなＬＥＤパッケージ１００においては、図７に示すように一対のリード部３に通電してＬＥＤチップ１０に電力を供給すると、ＬＥＤチップ１０が発光する。これによりＬＥＤチップ１０から放射される光は、直接的に正面方向（図７おける上方向）に進行し、又は、リフレクター部７０での反射を介して正面方向に進行する。

また、ＬＥＤパッケージ１００を構成するリードフレーム８０においては、上述のように充填樹脂４の表面がＬＥＤチップ１０によって放射される光を反射するリフレクター部７０とされ、即ち、充填樹脂４とリフレクター部７０とが一体構造とされているため、別途部材を用いて光反射用のリフレクターを構成する必要はない。したがって、リフレクター自体が剥離等してしまうことはないため、耐久性を向上させることができる他、充填樹脂４自体によりリフレクター部７０を作製すればよいため、作製を容易にすることができる。

次に、実施形態に係るリードフレーム８０の製造方法について説明する。図８にリードフレーム８０を製造する過程を示す。まずは、リードフレーム８０の構成要素となるリードフレーム本体１を作製する。

即ち、Ｆｅ−Ｎｉ等の合金薄膜、又はＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ等の金属合金製の板状をなすリードフレーム用金属材料を用意する（図８（ａ）参照）そして、この金属材料の第１面にフォトレジスト（感光性樹脂）を塗布してレジスト層を形成し、所定のパターン露光用フォトマスクを用いてフォトレジスト層にパターンを露光し、次いで、現像、必要に応じて硬膜処理をする。これにより、図８（ｂ）に示すように、パッド部２及びリード部３となるべき部分を残してフォトレジストが現像除去され、パッド部２のパッド放熱面Ｂを形成する部位およびリード部３のリード放熱面Ｄを形成する部位にレジストパターンが形成される。

この際、充填樹脂４のリフレクター部７０を形成すべき箇所には、レジストパターンが形成されない領域が広範囲にわたって配置され、また、パッド部２及びリード部３となるべき部分におけるレジストパターンの間には適宜、範囲の狭いレジストパターンが配置されることが好ましい。

次に上記のようにレジストパターンが形成された金属材料の第１面に、フォトレジスト非形成部を塩化第二鉄等のエッチャントを用いてエッチング加工処理（ハーフエッチング処理）を行なう。これにより、パッド部２及びリード部３となるべき部分の間には、範囲の狭いレジストパターンが配置されていることにより、比較的深度の小さいエッチング部分が形成される。一方、リフレクター部７０を形成すべき箇所は、広範囲にわたってレジストパターンが形成されていないため、比較的深度の大きいエッチング部分が形成される。これにより、図８（ｃ）に示すように、金属材料の第１面に凹凸形状が形成される。

次に、図８（ｄ）に示すように、金属材料の第１面に形成されたレジストパターンを除去する。そして、図８（ｅ）に示すように、金属材料の第１面から加熱溶融された充填樹脂４又は液状の充填樹脂４を充填する。加熱溶融された充填樹脂４を用いる場合、以下のような一連の樹脂モールド加工を行う。

即ち、まず上記金属材料の収まる形状をした凹部を備えた金型の当該凹部内に、エッチング加工処理後の金属材料を設置する。なお、金型としては、図８に示すように、蓋となる板状の上金型４０と、溶融する充填樹脂４を注入する注入口４２と連通する金属材料を装填可能な凹部４３を内部空間として形成した下金型４１との２枚構成とし、下金型４１と凹部４３とに金属材料を装填後に、上金型４０で下金型４１に蓋をして型締めするものが一般的である。

このように金属材料に充填樹脂４を樹脂モールドを施すことにより、図８（ｆ）に示すように、金属材料の第１面の凹凸形状が充填樹脂によって埋められて、充填樹脂の第１面側の表面が、金属材料におけるパッド部２及びリード部３となるべき部分と面一となる。この際、リフレクター部７０を形成すべき箇所は、エッチング加工による深度が大きいため、比較的多くの充填樹脂４がその深度の大きさに応じて充填されている。

そして、充填樹脂４を硬化させる工程を施した後、金属材料の第１面を含む面全体に腐食防止用のフィルムを塗布して、金属材料の第１面の反対側に位置する第２面が上方を向くように、金属材料及び充填樹脂４を上下反転させる（図８（ｇ）参照）。

続いて、金属材料の第２面に対して、塩化第二鉄等のエッチャントを用いてエッチング加工処理を行う。これにより、金属材料を第２面側から溶解させ、パッド部２及びリード部３となるべき部分の間を埋めた充填樹脂４が露出するまでエッチングを進める。これによって、充填樹脂４のリフレクター部７０が露出する。即ち、当該エッチングによって、上方に向かって開口する凹部が形成され、該凹部の底部にパッド部２の搭載面Ａ及びリード部３の接続面Ｃが露出するとともに、凹部の内周面が上方に向かって拡径するリフレクター部７０とされたリードフレーム８０が成形される。

次に、ＬＥＤパッケージ１００の製造方法について説明する。まず、上記のように製造したリードフレーム８０におけるパッド部２の搭載面ＡにＬＥＤチップ１０を搭載し、該ＬＥＤチップ１０と一対のリード部３の接続面ＣとＬＥＤチップをワイヤーＷを用いてワイヤーボンディングする。
その後、リフレクター部７０の内側に透明封止樹脂５を積層させ、搭載面Ａ、接続面Ｃ及びＬＥＤチップ１０を封止する。これにより、図６に示すＬＥＤパッケージ１００が完成する。

実施形態に係るリードフレーム８０の製造方法においては、エッチング加工をする際にリフレクター部７０を形成すべき箇所を他の箇所に比べて、即ち、パッド部２及びリード部３を形成すべき箇所に比べて深くエッチングすることで、容易かつ簡便に充填樹脂４によるリフレクター部７０を成形することができる。また、このように充填樹脂４自体がリフレクターとしての役割を担うため、別途部材を設ける必要がなく安価に光利得を向上させることができる他、充填樹脂４とリフレクター部７０とが一体のため、耐久性の高いリードフレーム８０を製造することが可能となる。

また、実施形態に係るＬＥＤパッケージ１００の製造方法によれば、上記製造方法により製造されたリードフレーム８０を採用しているため、充填樹脂４により形成されたリフレクター部７０においてＬＥＤチップ１０からの光を反射することにより高い光利得を得ることができる。また、別途部材を用いずともリフレクターを構成することができるため、耐久性の向上を図ることができるとともに安価で簡便に製造することができる。

ここで、上記ＬＥＤパッケージ１００においては、ＬＥＤチップ１０が透明封止樹脂５内に埋設された状態で発光するため、ＬＥＤチップ１０から発せられた光を透明封止樹脂５から外側に効率良く取り出すにあたり、高い利得性を持たせることが重要となる。そのため、例えば、透明封止樹脂５として、ポリメチルアクリレート樹脂といった光透過性のあるアクリル系樹脂等の透明性の良好な樹脂を選定することはもちろんであるが、特に、充填樹脂４と透明封止樹脂５との境界面にて高い反射性を有する樹脂を使用することが望ましい。

また、本実施形態においては充填樹脂４の表面がリフレクター部７０となるため、充填樹脂４自体が高い反射率を備えることが望ましいが、その他、耐熱性、耐光性、熱伝導性、高い光拡散性を有する事も望ましい。そのため、充填樹脂４として、例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、芳香族系ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、液晶ポリマ（ＬＣＰ）等の有機高分子材料が望ましく、一種の樹脂又は複数種の樹脂の金像樹脂を用いてもよい。

なお、充填樹脂４の光屈折率ｎ１と透明封止樹脂５の屈折率ｎ２との関係を、ｎ１＞ｎ２に設定することが、充填樹脂４と透明封止樹脂５との境界面での高い反射率を得るために適当であり、屈折率の差が大きいほど、高い反射を行なうことができる。しかし、樹脂の屈折率は概ね２以下であり、樹脂だけで屈折率を大きくすることは困難である。そのため、本実施形態において効果的に高反射率を得るためにリフレクター部７０が設けてあるのである。

このように充填樹脂４の表面に形成されたリフレクター部７０による反射率を高めるためには、充填樹脂４に高反射率の添加剤が混合されていることが好ましい。これにより、充填樹脂４の屈折率を２以上にすることができるため、充填樹脂４と透明封止樹脂５との境界面における高い反射率を得ることができる。なお、添加剤としては、例えばＴｉＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、酸化ジルコニウム、セラミック材、またはそれらの混合物等の微粒子を挙げることができ、充填樹脂４に対する添加剤の混合比率は例えば１％〜２０％に設定することができる。

以下に、充填樹脂４が反射性を有することによる効果を説明する。図７に示すように、ＬＥＤパッケージ１００において発せられた光は、透明封止樹脂５内部を進行して外部に放出される。または、リフレクター部７０での反射を介して、透明封止樹脂５内部を進行して外部に放出される。ここで、ＬＥＤチップ１０から発せられた光の一部は、外部（空気）と接触する透明封止樹脂５の境界で反射する。充填樹脂４に高い反射率を持たせた場合、透明封止樹脂５の境界で反射した反射光を、充填樹脂４の表面で再反射させることで、再反射光として放出させることが可能となる。一方、充填樹脂４が反射率を有さない場合、反射光はそのまま充填樹脂中に侵入してしまい、ＬＥＤチップ１０から放出された光を外部に導くことができない。
このようにして、充填樹脂４に高い反射率を持たせることで、ＬＥＤチップ１０から放射される光を効率よく外部に発することが可能となる。これにより、ＬＥＤチップ１０の光利得を向上させることができる。

なお、パッド部２における搭載面Ａ、リード部３における接続面Ｃに金属めっきを行なった場合、めっき面にて反射光を再反射することができるので、ＬＥＤチップ１０から発せられた光をより効率高く利用することができる。

また、充填樹脂４におけるリフレクター部７０の表面に光反射率の優れたセラミックインク等をコーティングして反射膜を成形することも、光の利用効率を向上させる上で有効である。

なお、上記リードフレーム８０を製造する際には、例えば図９に示すような多面付けリードフレーム５０を用いて製造してもよい。以下、多面付けリードフレーム５０について説明する。

多面付けリードフレーム５０は、一のパッド部２と一対のリード部３とからなる単位フレーム６０が、タイバー３０に対して縦横の二次元方向に多面付け配列されることで構成されている。

タイバー３０は、図９に示すように、格子状の枠型をなしており、該タイバー３０の開口部、即ち、格子における貫通部分に、上記単位フレーム６０がそれぞれ収納されている。そして、単位フレーム６０のパッド部２及びリード部３に形成された吊りリード３１を介して、各単位フレーム６０がタイバー３０に連結されている。
なお、ここでは単位フレーム６０が吊りリード３１を介してタイバー３０に連結されているが、これに限定されることなく、パッド部２及びリード部３が直接的にタイバー３０に連結されることにより単位フレーム６０がタイバー３０に連結された構成であってもよい。

タイバー３０及び吊りリード３１は、エッチングにてパッド部２及びリード部３を形成する際に、これらパッド部２及びリード部３を形成する方法と同様の手法にて、タイバー３０、吊りリード３１を形成する金属材料部位にフォトレジストを形成することで成形される。そして、これらタイバー３０又は吊りリード３１の部位を切断、断裁することにより、単位フレーム６０が切り離される。

なお、図１０（ａ）に示すように、各単位フレーム６０におけるパッド部２及びリード部３の厚みは、多面付けリードフレーム５０を成形する金属材料の厚みと同様のｔ１とされている。これに対し、タイバー３０及び吊りリード３１の厚みは、パッド部２及びリード部３の厚みｔ１よりも小さいものとされている。

このようにパッド部２及びリード部３よりも厚みの薄いタイバー３０及び吊りリード３１を成形するには、金属材料にエッチングを施すことによりパッド部２及びリード部３を成形する際に、吊りリード３１及びタイバー３０となり得る金属材料の部位の一方の面側（例えば裏面側）に吊りリード３１の形成用レジスト、タイバー３０の形成用レジストを形成し、その後、パッド部２及びリード部３を形成するためのハーフエッチングを金属材料の両面から行うことで実現することができる。

そして、このようにエッチングを施すことで成形された多面付けリードフレーム５０は、樹脂モールドを行なうための金型内に充填され、その後、充填樹脂４が金型内の凹部（内部空間）に注入、充填される。これにより、搭載面Ａと接続面Ｃのそれぞれの面、及び、パッド放熱面Ｂ及びリード放熱面Ｄのそれぞれの面を充填樹脂４から露呈させた樹脂モールドが施される。

その後、多面付けリードフレーム５０に対して切断を行い、各単位フレーム６０がタイバー３０から切り離される。なお、該単位フレーム６０の切断時期は樹脂モールド後に限るものではなく、ＬＥＤチップ１０の搭載後、透明封止樹脂の形成後等、適宜設定して構わない。

ここで、多面付けリードフレーム５０に樹脂モールド加工を施す場合、凹部（内部空間）を有する金型内に充填樹脂４が注入される。充填樹脂４が注入される際、該充填樹脂４の注入口近傍の単位フレーム６０から、注入口から離間した部位にある単位フレーム６０へと順次充填樹脂４が流れていき、全体が樹脂モールドされていく。

この際、上述の構成の多面付けリードフレーム５０においては、その表面（搭載面Ａ、接続面Ｃ）及び裏面（パッド放熱面Ｂ、リード放熱面Ｄ）が、それぞれ充填樹脂４の表面又は裏面から露呈した構成とされている。そのため、多面付けリードフレーム５０の表面と裏面とに充填樹脂４が付着しないよう、金型の凹部の深さ（内部空間の厚み）は、多面付けリードフレーム５０の厚みと略同一とする必要がある。即ち、金型の凹部の深さを多面付けリードフレーム５０の厚みと略同一とすることで、金型内にリードフレームを充填した場合において多面付けリードフレーム５０の表面及び裏面とをそれぞれ上金型及び下金型とに密着させることができる。これにより、多面付けリードフレーム５０を金型の凹部に挿入した際に、多面付けリードフレーム５０の表面及び裏面に充填樹脂が付着してしまうのを防止することができる。

このため、例えば、吊りリード３１、タイバー３０の厚みが、多面付けリードフレーム５０の厚みと同じ程度とされている場合、吊りリード３１、タイバー３０が充填樹脂４の流れを妨げ、あるいは、堰き止めることになる。その結果、多面付けリードフレーム５０の全体に充填樹脂４が行き渡らず、樹脂モールドされなかった部位が生じてしまうことになる。このように充填樹脂４が充填されなかった部位は、気泡を有する部位となり、ＬＥＤパッケージ１００としての品質が低下することに繋がってしまう。

この点、上述した多面付けリードフレーム５０においては、吊りリード３１及びタイバー３０の厚みを、例えば、パッド部２及びリード部３の下部構造部２ｂ，３ｂの厚みと同程度の厚みとなるように薄く形成しているため、充填樹脂４の注入時に該充填樹脂４は吊りリード３１及びタイバー３０と金型の間に形成され間隙を流れていくことになる。したがって、充填樹脂４の流れが妨げられたり、堰き止められたりすることない。結果として、ＬＥＤパッケージ１００の品質の向上を図ることができる。また、欠陥品がなくなるため、製造歩留まりが上がり、ひいては、ＬＥＤパッケージ１００の製造コストを低減させることができる。さらに、吊りリード３１及びタイバー３０の厚みが薄くなった分だけ、切断を容易に行なうことができるといったメリットがある。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。

１ リードフレーム本体
２ パッド部
３ リード部
４ 充填樹脂
５ 透明封止樹脂
１０ ＬＥＤチップ
３０ タイバー
３１ 吊りリード
４０ 上金型
４１ 下金型
４２ 注入口
４３ 凹部
５０ 多面付けリードフレーム
６０ 単位フレーム
７０ リフレクター部
８０ ＬＥＤ発光素子用リードフレーム（リードフレーム）
１００ ＬＥＤパッケージ
Ａ 搭載面
Ｂ パッド放熱面
Ｃ 接続面
Ｄ リード放熱面

Claims (8)

1. ＬＥＤチップが搭載される搭載面を有するパッド部と、前記搭載面と略平行に配置されて前記ＬＥＤチップと電気的に接続される接続面を有するリード部と、前記搭載面及び前記接続面を上方に露出させた状態で、前記パッド部及び前記リード部を樹脂モールドする充填樹脂とを備えたＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいて、前記充填樹脂の表面に、前記搭載面と前記接続面とを環状に取り囲み、上方に向かって拡径するように傾斜するリフレクター部が形成されたことを特徴とするＬＥＤ発光素子用リードフレーム。
2. 前記充填樹脂に光反射性の添加剤が添加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。
3. 前記リフレクター部を覆う反射膜が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ発光素子用リードフレーム。
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と、
   前記搭載面に搭載されたＬＥＤチップと、
   前記充填樹脂による前記リフレクター部の内側において、該ＬＥＤチップ、前記搭載面及び前記接続面を封止する封止樹脂とを備えることを特徴とするＬＥＤパッケージ。
5. ＬＥＤチップが搭載される搭載面を有するパッド部と、前記搭載面と略平行に配置されて前記ＬＥＤチップと電気的に接続される接続面を有するリード部と、前記搭載面及び前記接続面を上方に露出させた状態で前記パッド部及び前記リード部を樹脂モールドする充填樹脂とを備え、該充填樹脂の表面に、前記搭載面及び前記接続面を環状に取り囲み上方に向かって拡径するように傾斜するリフレクター部を有するＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法であって、
   金属板の第１面における前記パッド部及び前記リード部を形成すべき箇所にレジストを塗布する工程と、
   前記レジストをマスクとして前記第１面にエッチング処理を施して、前記リフレクター部を形成すべき箇所を他の箇所に比べて深くエッチングする工程と、
   前記第１面から充填樹脂を充填して硬化させる工程と、
   前記第１面の反対側に位置する第２面からエッチング処理を施すことにより、前記搭載面、前記接続面及び前記充填樹脂によるリフレクター部を露出させる工程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の製造方法。
6. 前記充填樹脂に光反射性の添加剤が添加されていることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法。
7. 前記リフレクター部を露出させた後に、前記リフレクター部を覆う反射膜を設ける工程を備えることを特徴とする請求項５又は６に記載のＬＥＤ発光素子用リードフレーム。
8. 請求項５から７のいずれか一項に記載のＬＥＤ発光素子用リードフレームにより製造されたＬＥＤ発光素子用シードフレームにおける前記搭載面にＬＥＤチップを搭載する工程と、
   前記充填樹脂による前記リフレクター部の内側に封止樹脂を積層させ、前記ＬＥＤチップ、前記搭載面及び前記接続面を封止する工程とを備えることを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法。

Images