JP2012084810A - Lead frame substrate for led element and light emitting element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LED(Light Emitting Diode)素子を担持、搭載するLED素子用リードフレーム基板及びこれを用いた発光素子に関する。 The present invention relates to a lead frame substrate for an LED element that carries and mounts an LED (Light Emitting Diode) element, and a light emitting element using the same.
一般的に、LED素子が実装されるリードフレームは、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板材を、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することで製造される。また、かかるリードフレームは、LEDチップを搭載するためのパッド(アイランド部)を有するLEDチップ搭載部と、このLEDチップ搭載部に対して離間配置された、LEDチップと電気的に接続されるインナーリード及びアウターリードを有する電気的接続エリア部を備えている(特許文献1〜3参照)。
In general, the lead frame on which the LED element is mounted is made of an iron-nickel alloy thin plate, a lead frame metal plate made of copper-nickel-tin alloy thin plate, ferric chloride, etc. from one or both sides. This is manufactured by photoetching using an etchant. In addition, the lead frame includes an LED chip mounting portion having a pad (island portion) for mounting the LED chip, and an inner portion electrically spaced from the LED chip mounting portion and electrically connected to the LED chip mounting portion. An electrical connection area having a lead and an outer lead is provided (see
上記リードフレームのパッドは、その表面側にLED素子を載置するための搭載部(搭載面)と、その裏面側には、LEDチップから発生する駆動熱やLEDチップ周囲の環境条件による熱を放散されるための放熱部(放熱板)を備えており、LEDチップに熱が蓄積されないように、パッド裏面側の放熱部から外界側に熱が放出されるように構成されている。 The lead frame pad has a mounting portion (mounting surface) for mounting the LED element on the front surface side, and driving heat generated from the LED chip and heat due to environmental conditions around the LED chip on the back surface side. A heat dissipating part (heat dissipating plate) for dissipating is provided, and heat is released from the heat dissipating part on the back side of the pad to the outside so that heat is not accumulated in the LED chip.
LED素子パッケージの構成としては、LEDチップが搭載されるパッドを有するLEDチップ搭載部、及びLEDチップ搭載部と離間して配置され、LEDチップと電気的接続を行うためのリードが形成された電気的接続エリア部を有するリードフレームと、LEDチップからの発光を効率的に外部に放出するためのリフレクター部とを備える。リフレクター部は、リードフレームをパッケージングする際の樹脂充填時に形成されるものである。また、リフレクター部は、LEDチップを中心にしてリフレクター部の厚さ方向と直交する方向の横断面積がリフレクター部の下面から上面に行くに従い拡大される截頭逆円錐筒状の形状と呈している。
このようなリフレクター部は、形成方法によってその構成が異なる。また、LED素子から発せられた光を外部に多く放出するべく、リフレクター部の反射面にめっき加工を施したものや、あるいは高反射性を有するセラミックインクを塗布したものがある。
As the configuration of the LED element package, an LED chip mounting portion having a pad on which the LED chip is mounted, and an electric circuit that is disposed apart from the LED chip mounting portion and has leads formed for electrical connection with the LED chip. A lead frame having a general connection area, and a reflector for efficiently emitting light emitted from the LED chip to the outside. The reflector portion is formed when the resin is filled when the lead frame is packaged. In addition, the reflector portion has a truncated inverted conical cylindrical shape in which the cross-sectional area in the direction orthogonal to the thickness direction of the reflector portion is increased from the lower surface to the upper surface of the reflector portion with the LED chip as the center. .
Such a reflector portion has a different configuration depending on a forming method. Moreover, in order to discharge | release much light emitted from the LED element to the exterior, there exist what applied the plating process to the reflective surface of the reflector part, and what applied the ceramic ink which has high reflectivity.
上記のような、金属製リードフレームと絶縁樹脂の複合体としてLED素子用リードフレーム基板を構成する場合、パッドを有するLEDチップ搭載部及びリードを有する電気的接続エリア部に、光学特性および実装信頼性のためにNi/Ag、Ni/Au、Ni/Pd/Auなどのめっき皮膜を形成する必要がある。 When a lead frame substrate for an LED element is configured as a composite of a metal lead frame and an insulating resin as described above, the optical characteristics and mounting reliability are added to the LED chip mounting portion having pads and the electrical connection area portion having leads. For this reason, it is necessary to form a plating film such as Ni / Ag, Ni / Au, Ni / Pd / Au.
パッドを有するLEDチップ搭載部及びリードを有する電気的接続エリア部に対するめっき皮膜の形成は、樹脂充填の前後で適宜設定が可能であるが、めっき皮膜と樹脂の密着性を考慮すると樹脂充填後が望ましい。
しかし、樹脂充填後にLEDチップ搭載部及び電気的接続エリア部にめっき皮膜を形成することはLEDチップの光を効率的に外部に放出させるリフレクター部によって、めっき液の循環が阻害されてしまいリフレクター周辺部のLEDチップ搭載部及び電気的接続エリア部に、めっき皮膜の未着や膜厚のバラつきが生じ、LEDチップ実装後の信頼性が懸念されている。
The formation of the plating film on the LED chip mounting part having the pad and the electrical connection area part having the lead can be appropriately set before and after the resin filling, but after the resin filling, the adhesion between the plating film and the resin is taken into consideration. desirable.
However, the formation of the plating film on the LED chip mounting part and the electrical connection area part after filling with the resin effectively hinders the circulation of the plating solution by the reflector part that efficiently emits the light of the LED chip to the outside. The LED chip mounting part and the electrical connection area part of the part are not deposited on the plating film and the film thickness varies, and there is concern about the reliability after mounting the LED chip.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、LEDチップ搭載部及び電気的接続エリア部のめっき領域に対するめっき皮膜の膜厚のバラつき及び未着を抑制し、高い信頼性と光出力を兼備えたLED素子用リードフレーム基板及びこれを用いた発光素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and suppresses unevenness and non-attachment of the thickness of the plating film to the plating region of the LED chip mounting portion and the electrical connection area portion, and has high reliability and light output. It is an object to provide a lead frame substrate for an LED element having both the above and a light emitting element using the same.
上記の目的を達するために請求項1の発明は、LEDチップが搭載されるパッドを有するLEDチップ搭載部と、及び前記LEDチップ搭載部と離間して配置され前記LEDチップに電気的に接続されるリードを有する電気的接続エリア部とを有してなるリードフレームと、前記LEDチップ搭載部の前記パッドと該パッドの周辺領域及び前記電気的接続エリア部の前記リードと該リードの周辺領域にめっきされためっき領域と、前記めっき領域を除いた前記めっき領域の周囲の前記リードフレームの部位を覆う樹脂パッケージと、前記めっき領域の周囲に位置する前記樹脂パッケージ部分に形成され前記LEDチップから発する光を外部に向け反射するリフレクター部とを備え、前記リードフレーム側に位置する前記リフレクター部の内周縁部と対向する前記LEDチップ搭載部及び前記電気的接続エリア部の各上面箇所に溝が前記内周縁部に沿ってそれぞれ形成され、前記各溝に前記樹脂パッケージと同材質の樹脂を充填して樹脂層を形成したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項2の発明は、請求項1記載のLED素子用リードフレーム基板において、前記樹脂パッケージの樹脂と前記溝に充填された樹脂層の樹脂が互いに連結されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the lead frame substrate for an LED element according to the first aspect, the resin of the resin package and the resin of the resin layer filled in the groove are connected to each other.
請求項3の発明は、請求項1または2記載のLED素子用リードフレーム基板において、前記樹脂パッケージの成形樹脂材及び前記溝に充填される樹脂材に高い反射特性を有するフィラーが添加されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the lead frame substrate for an LED element according to the first or second aspect, a filler having high reflection characteristics is added to the molded resin material of the resin package and the resin material filled in the groove. It is characterized by that.
請求項4の発明は、請求項1乃至3に何れか1項記載のLED素子用リードフレーム基板において、前記溝の深さと幅は、該溝に充填される樹脂材に添加されたフィラーの最大粒径以上であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the lead frame substrate for an LED element according to any one of the first to third aspects, the depth and width of the groove is a maximum of the filler added to the resin material filled in the groove. It is characterized by having a particle size or more.
請求項5の発明は、請求項1乃至4に何れか1項記載のLED素子用リードフレーム基板において、前記溝はハーフエッチングにより形成されることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the lead frame substrate for an LED element according to any one of the first to fourth aspects, the groove is formed by half etching.
請求項6の発明は、請求項1記載のLED素子用リードフレーム基板において、前記めっき領域上で記リフレクター部の内側は透明樹脂を充填することで封止されていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the lead frame substrate for an LED element according to the first aspect, the inside of the reflector portion is sealed by filling a transparent resin on the plating region.
請求項7の発明は、発光素子であって、LEDチップと、請求項1乃至6の何れか1項記載のLED素子用リードフレーム基板とを備えることを特徴とする。 A seventh aspect of the present invention is a light emitting element comprising an LED chip and the lead frame substrate for an LED element according to any one of the first to sixth aspects.
本発明のLED素子用リードフレーム基板及びこれを用いた発光素子によれば、リフレクター部の内周縁部と対向するLEDチップ搭載部及び電気的接続エリア部の各上面箇所に内周縁部に沿ってそれぞれ形成され溝に樹脂パッケージと同材質の樹脂を充填して樹脂層を形成する構成にしたので、LEDチップ搭載部及び電気的接続エリア部のめっき領域に対するめっき皮膜の膜厚のバラつき及び未着を抑制し、高い信頼性のめっき皮膜を形成することができる。 According to the lead frame substrate for an LED element and the light emitting element using the same according to the present invention, the LED chip mounting part and the electrical connection area part facing the inner peripheral part of the reflector part are arranged along the inner peripheral part on each upper surface portion. Since the resin layer is formed by filling the grooves with the same material as the resin package, the thickness of the plating film on the plating area of the LED chip mounting part and the electrical connection area part is not adhered or not adhered. And a highly reliable plating film can be formed.
また、本発明によれば、樹脂パッケージの成形樹脂材と溝に充填された樹脂層の樹脂材を互いに連結する構造にすることにより、樹脂層の密着性が向上し各工程で剥離することなく樹脂層を形成することが可能になる。 In addition, according to the present invention, the structure in which the molded resin material of the resin package and the resin material of the resin layer filled in the groove are connected to each other improves the adhesiveness of the resin layer without peeling off in each step. A resin layer can be formed.
また、本発明によれば、樹脂パッケージの成形樹脂材及び溝に充填される樹脂材に反射性を有するフィラーを添加したので、高い反射特性の発光素子を得ることができる。 In addition, according to the present invention, since the filler having reflectivity is added to the molded resin material of the resin package and the resin material filled in the groove, a light-emitting element having high reflection characteristics can be obtained.
また、本発明によれば、溝はハーフエッチングにより形成されるので、樹脂層をLEDチップ搭載用のパッド及びリードと同一平面上に樹脂層を形成することが可能になる。 Further, according to the present invention, since the groove is formed by half etching, the resin layer can be formed on the same plane as the LED chip mounting pad and lead.
また、本発明によれば、溝の深さと幅は、充填樹脂材に添加されるフィラーの最大粒径以上としたので、樹脂材の充填不良を起こすことなく樹脂層を形成することが可能になる。 In addition, according to the present invention, since the depth and width of the groove are equal to or greater than the maximum particle size of the filler added to the filling resin material, the resin layer can be formed without causing poor filling of the resin material. Become.
また、本発明によれば、リフレクター部内に透明樹脂を充填して封止する構成にしたので、LEDチップを塵埃や水分等から保護することができる。 Moreover, according to this invention, since it was set as the structure which fills and seals a transparent resin in a reflector part, an LED chip can be protected from dust, a water | moisture content, etc.
(実施の形態1)
本発明にかかるLED素子用リードフレーム基板の実施の形態1について、図1〜図5を参照して詳細に説明する。
(Embodiment 1)
A first embodiment of a lead frame substrate for an LED element according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
本実施の形態1におけるLED素子用リードフレーム基板Aは、銅‐ニッケル‐錫等の合金板をフォトエッチング加工することにより形成されたLED素子用のリードフレーム1と、LED素子であるLEDチップ10を含むリードフレーム1をパッケージングする樹脂パッケージ4を備える。
リードフレーム1は、図1〜5に示すように、LEDチップ10を搭載するために1乃至複数箇所に形成されたパッド2aを有するLEDチップ搭載部2と、LEDチップ10との電気的接続を行うためのリード3aが形成された電気的接続エリア部3を有している。
また、LEDチップ搭載部2のパッド2aと該パッド2aの周辺領域及び電気的接続エリア部3のリード3aと該リード3aの周辺領域にめっきされためっき領域を構成する。
なお、LEDチップ搭載部2と電気的接続エリア部3とは、パッケージング用の樹脂材4aによって電気的及び構造的に離間されている。
The LED element lead frame substrate A according to the first embodiment includes an LED
As shown in FIGS. 1 to 5, the
In addition, a
The LED
樹脂パッケージ4は、図1〜図4に示すように、前記めっき領域を除いた該めっき領域の周囲のリードフレーム1の部位を覆うものであり、この樹脂パッケージ4には、前記めっき領域の周囲に位置する樹脂パッケージ4の部分にはリフレクター部5が形成されている。このリフレクター部5は、LEDチップ10を中心にして樹脂パッケージ4の厚さ方向と直交する方向の横断面積が樹脂パッケージ4の下面から上面に行くに従い拡大される截頭逆円錐筒状を呈している。また、リフレクター部5の内部に臨む前記めっき領域にはリフレクター部5の形成後に必要なめっき皮膜が形成されるものであり、このめっき皮膜形成後のパッド2aとリード3a上にはLEDチップ10が実装される。また、図3に示すWはボンディングワイヤーを示し、パッド2a上に搭載されたLEDチップ10の電極と電気的接続エリア部3内のリード3aとの間を電気的に接続するものである。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
リードフレーム1には、図1〜図3に示すように、フォトエッチング加工によって貫通穴7が形成されている。この貫通穴7はテーパー形状または段差形状を呈しており、その表裏面での開口面積が異なっている。これにより、樹脂パッケージ4がリードフレーム1から脱落しないように保持することが可能になる。
また、LED素子用リードフレーム基板Aでは、図1〜図3に示すように、リードフレーム間を連結するタイバー8が埋め込まれている。このタイバー8は、リードフレームへのハーフエッチングによって表裏面の面積が異なっている。これにより、樹脂パッケージ4をリードフレーム1から脱落しないように保持することが可能になる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
Further, in the LED element lead frame substrate A, as shown in FIGS. 1 to 3, tie bars 8 for connecting the lead frames are embedded. The area of the front and back surfaces of the
さらに、LED素子用リードフレーム基板Aは、図1、図3及び図4に示すように、リフレクター部5の内周縁部5aと対向するLEDチップ搭載部2及び電気的接続エリア部3の上面箇所に形成された樹脂層6を備える。この樹脂層6は、LEDチップ搭載部2及び電気的接続エリア部3とリフレクター部5との境界部分へのめっき皮膜の未着、膜厚のばらつきを抑制するものである。
このような樹脂層6は、リフレクター部5の内周縁部5aと対向するLEDチップ搭載部2及び電気的接続エリア部3の上面箇所に内周縁部5aの全周に亘りハーフエッチングで形成された溝2b,3bを設け、この溝2b,3bに、パッケージング時に樹脂パッケージ4と同一の樹脂材を充填することにより形成される。
Further, as shown in FIGS. 1, 3 and 4, the LED element lead frame substrate A has an LED
Such a
前記溝2b,3bの深さt2は、溝2b,3bへの充填樹脂に用いられるフィラーの最大粒径の1.5倍以上と設定されており、リードフレームの厚みt1以下の範囲であれば、深さt2を必要に応じ適宜設定してもかまわない。
また、前記溝2b,3bの幅t3も、溝2b,3bへの充填樹脂に用いられるフィラーの最大粒径の1.5倍以上に設定されている。したがって、パッド2aにLEDチップ10が搭載可能であり、なおかつLEDチップ10とリード3aがワイヤーボンディングによって電気的に接続可能な範囲でハーフエッチングによって設ける溝2b,3bの範囲を適宜設定することが可能である。
The depth t2 of the
Further, the width t3 of the
前記LEDチップ搭載部2及び電気的接続エリア部3に形成される溝2b,3bの設計は、充填樹脂に用いられるフィラーの最大粒径の1.5倍以上で設計することで充填不良を抑制し、パッケージング時に樹脂パッケージ4の充填時に生じる樹脂バリを抑制することが可能である。樹脂パッケージ4に用いられるフィラーの最大粒子径が1〜1.5倍以下の範囲では充填不良が生じやすくなり、充填時に樹脂バリが広い範囲で生じてしまう。このことから、LEDチップ搭載部2及び電気的接続エリア部3に形成された溝2b,3bは充填樹脂に用いるフィラーの1.5倍以上の深さと幅を有していることが望ましい。
The design of the
図5に示すように、パッド2a及びLEDチップ10と電気的接続を行うためのリード3aが、LEDチップ10の搭載及びワイヤーボンディングで電気的に接続可能な範囲であれば、樹脂層6の形成範囲をリフレクター部5内に全面的にとってもかまわない。
As shown in FIG. 5, if the
前記樹脂層6は、図3及び図4に示すように、その一部がリフレクター部5の下端と一体に連結された構造になっている。これにより、樹脂層6がリードフレーム1から脱落しないように保持することが可能になる。
また、本実施の形態においては、樹脂パッケージ4に用いられるフィラーの最大粒径が50μmであることら、樹脂層6の深さと幅をフィラーの最大粒径の1.5倍である75μm以上で設計している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
In the present embodiment, since the maximum particle size of the filler used in the
本実施の形態に用いた樹脂パッケージ4は、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、ポリカーボネイト樹脂、芳香族系ポリエステル樹脂(不飽和ポリエステル樹脂)などが挙げられ、これらの樹脂から1種の樹脂を用いたり、複数の樹脂を混合した混合樹脂を使用しても良い。
また、樹脂パッケージ4に用いられる添加剤は、SiO2、TiO2、Al2O3、酸化ジルコニウム、セラミック材、又は混合物などの微粒子が用いられており、添加剤の混合比率は設定することで、90〜96%程度の高い反射特性を得ることができる。
Examples of the
The additive used for the
本実施の形態における発光素子用リードフレーム基板では、パッド2a及びリード3aは同一の合金板をフォトエッチング加工によって形成されるため、これらの表面は、リードフレームの厚さ方向である高さにおいて同一平面上にある。また、リード3aは、LEDチップ搭載部2aに実装された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る。
In the lead frame substrate for a light emitting element in the present embodiment, since the
なお、LEDチップ搭載部2及び電気的接続エリア部3へのめっきは、銀めっき、金めっき、パラジウムめっきなどの中から用途に合わせて自由に選択して良い。また、銀めっき、金めっき、パラジウムめっきなどを施すに先立ち、熱拡散性の優れたニッケルめっきなど下地めっきを行ってもかまわない。
The plating on the LED
前記パッド2aを含むLEDチップ搭載部2より上面側、及びリード3aを含む電気的接続エリア部3より上面側であるリフレクター部5内には、図3及び図4に示すように、透明樹脂9が充填されている。これによりLEDチップ10を含めた全体が密閉状態に覆われている。なお、図3では、透明樹脂9の上面層は平坦となっているが、これに限らず、ドーム状に突出した形状であってもよい。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
本実施の形態におけるリードフレームは、リードフレーム用金属板の表裏面にフォトレジストを塗布し、フォトレジストへのパターン露光と現像処理をすることにより、レジストパターンを形成する。しかる後、その表裏両面から塩化第二鉄等のエッチャントをもちいて、レジスト非形成部をエッチング加工することにより、LEDチップ搭載部2と電気的接続エリア部3とは電気的に導通されないように互いに離間にして形成される。
The lead frame in the present embodiment forms a resist pattern by applying a photoresist to the front and back surfaces of the lead frame metal plate and subjecting the photoresist to pattern exposure and development processing. Thereafter, by using an etchant such as ferric chloride from both the front and back surfaces and etching the resist non-formed portion, the LED
次に、本発明のLED素子用リードフレームの製造方法について説明する。
まず、鉄―ニッケル等の合金または、銅―ニッケル―錫等の金属合金からなる金属板材の表面に、フォトレジストを塗布して、フォトレジスト層を形成する。次いで、パッド2aを有するLEDチップ搭載部2及びリード3aを有する電気的接続エリア部3を形成するための所定のパターンを有するパターン露光用フォトマスクを介してフォトレジスト層にパターンを露光し、次いで、フォトレジスト層を現像し、必要に応じて硬膜処理を行う。これにより、LEDチップ10を搭載するLEDチップ搭載部2及びLEDチップ10と電気的に接続を行う電気的接続エリア3となる部分を残してフォトレジストを現像除去する。これにより、パッド2aを有するLEDチップ搭載部2及びリード3aを有する電気的接続エリア部3が形成される。
上記工程では、樹脂層6用の溝2b、3bを形成するためのレジストパターンもLEDチップ搭載部2及び電気的接続エリア部3の上面箇所に同時に形成される。
Next, the manufacturing method of the lead frame for LED elements of this invention is demonstrated.
First, a photoresist is applied to the surface of a metal plate made of an alloy such as iron-nickel or a metal alloy such as copper-nickel-tin to form a photoresist layer. Next, the pattern is exposed to the photoresist layer through a photomask for pattern exposure having a predetermined pattern for forming the LED
In the above process, a resist pattern for forming the
次に、リードフレームとなる金属板材の裏面に、耐腐食用の樹脂フィルムを貼着し、該金属板材のフォトレジスト非形成部を、その表面側から所定の深さ(例えば、図3、図4における厚さt2)まで塩化第二鉄等のエッチャントを用いてエッチング加工(ハーフエッチング処理)した後、洗浄などを行い、その表面に耐腐食用樹脂フィルムを貼着する。 Next, a corrosion-resistant resin film is attached to the back surface of the metal plate material to be the lead frame, and the photoresist non-formed portion of the metal plate material is formed at a predetermined depth from the surface side (for example, FIG. 3 and FIG. Etching (half-etching treatment) using an etchant such as ferric chloride up to a thickness t2) of 4 is followed by cleaning and a corrosion-resistant resin film is adhered to the surface.
次に、金属板材の裏面に貼着した耐腐食用樹脂フィルムを剥がし、該金属板材のフォトレジスト非形成部を、その裏面側から所定の深さまで、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、金属板材の表面及び裏面のレジストパターンが形成されていない金属部位に貫通穴7がそれぞれ形成される。また、パッド2aを有するLED素子搭載部2、リード3aを有する電気的接続エリア3及び樹脂層6用の溝2b、3bを有するLED素子用のリードフレーム1が形成される。
上記工程において、エッチング加工処理によって形成された貫通穴は、モールド時に充填される樹脂パッケージ4を保持するためにテーパーが付けられている。次いで、リードフレームに以下の例に記す一連の樹脂モールド加工を行う。
Next, the corrosion-resistant resin film adhered to the back surface of the metal plate material is peeled off, and the photoresist non-formed portion of the metal plate material is etched from the back surface side to a predetermined depth using an etchant such as ferric chloride. Processing is performed. Thereby, the through-
In the above process, the through hole formed by the etching process is tapered in order to hold the
すなわち、リードフレーム1を収めるのに適合した凹状の内部形状を有する金型の凹部内にリードフレームを装填する。
金型は、図6に示すように、蓋となる上金型40と、溶融する樹脂パッケージ4を注入する注入口42及び該注入口42と連通しリードフレーム1(多面付けリードフレーム)が装填可能な凹部43を内部空間とする下金型41との2枚構成とし、下金型41の凹部43にリードフレーム1(多面付けリードフレーム)を装填した後、上金型40を下金型41に重ね合わせて型締めする。
That is, the lead frame is loaded into a concave portion of a mold having a concave internal shape suitable for accommodating the
As shown in FIG. 6, the mold is loaded with an
次いで、注入口42から、凹部43内に加熱溶融された樹脂材を注入して、装填されたリードフレーム1(多面付けリードフレーム)を樹脂パッケージ4でモールドする。これにより、樹脂モールドされたLED素子用のリードフレーム1が得られる。成型後、冷却して上金型を外し、リードフレームを下金型から取り外す。これにより、リフレクター部とリードフレームが一体成型されたLED素子用リードフレーム基板が形成される。
Next, a resin material heated and melted is injected into the
なお、図1及び図2に示すタイバー8は、エッチング加工処理後に、リードフレーム同士間を連結しておくためのものであり、モールド後にタイバー8を切断することで、本実施の形態に示すリードフレームが得られる。
また、図3及び図4においては、タイバー8は樹脂パッケージ4を保持するためにハーフエッチングによって樹脂パッケージ4内に収まる構造となっている。タイバー8の切断時期は、LEDチップの搭載後、または、樹脂モールド後が挙げられるが、必要に応じ適宜設定してよい。また、上述した説明では、エッチング加工は、表裏の面に各々1回ずつ行っているが、表裏から同時に行う1回のエッチングで金属板材にエッチング加工を行ってもよい。
The
3 and 4, the
上記工程において、エッチング加工処理によって形成されたリードフレームにモールド加工を施すことによってLED素子用リードフレーム基板が形成れる。次いで、上記モールド加工によって、LEDチップ搭載部2のパッド2a、電気的接続エリア3のリード3aに生じた樹脂バリを除去した後、めっき皮膜の形成を行う。
In the above process, the lead frame substrate for LED element is formed by molding the lead frame formed by the etching process. Next, after removing the resin burrs generated on the
パッド2aを有するLEDチップ搭載部2及びリード3aを有する電気的接続エリア部3へのめっき皮膜の形成は電解めっき法や無電解めっき法によって行われる。この場合のめっき被膜材には、Ni、Ag、Pd、Auなどが用いられる。また、上記めっき皮膜の形成に際しては、リフレクター部5の下部開口5aの周縁と対向するLEDチップ搭載部2及び電気的接続エリア部3の上面箇所に樹脂層6を設けることによって、LEDチップ搭載部2及び電気的接続エリア部3に対して、めっき皮膜の未着や膜厚のばらつきのないめっき皮膜を形成することが可能になる。
Formation of the plating film on the LED
次に、タイバーで連結された多面付けされたLED素子用のリードフレームについて図7を参照して説明する。
この実施の形態に示すリードフレームのLEDチップ搭載部2および電気的接続エリア部3とを、その表裏面を同一平面とする1単位フレームとしている。この1単位フレームは、枚葉状あるいは帯状の金属板材に、複数の1単位フレームを互いに縦横方向に多面付け配列した多面付けリードフレーム成形体MLを用いて製造される。
Next, a lead frame for LED elements with multiple faces connected by tie bars will be described with reference to FIG.
The LED
図7に示すように、エッチング後にリードフレームが金属板材から分離されることを防止するためにタイバー8と呼称される、例えば格子状の枠部を形成している。従って、多面付けリードフレーム成形体MLは、1単位フレームを枠部であるタイバー8によって縦横方向に配列して連結された構造を呈している。
As shown in FIG. 7, in order to prevent the lead frame from being separated from the metal plate after the etching, for example, a grid-like frame portion called a
タイバー8は、エッチングにてパッド2aを有するLEDチップ搭載部2及びリード3aを有する電気的接続エリア部3を形成する際に、LEDチップ搭載部2及び電気的接続エリア3を形成する場合と同様の方法にて、金属板材に形成される。そして、タイバー8を切断することにより、1単位フレームであるLED素子用のリードフレームが得られる。
The
図7に示すように、1単位のリードフレームを複数単位多面付けしてフォトエッチングにて製造された平坦状のリードフレームは、前述したように、LED素子用リードフレーム製造用の金型内に装填し、樹脂パッケージ4を金型の凹部(内部空間)に注入、充填して形成する。これにより、図8に示すように、LED素子用リードフレーム基板が多面付けされた状態で形成される。
As shown in FIG. 7, a flat lead frame manufactured by photo-etching with multiple units of a single unit of a lead frame is placed in a mold for manufacturing a lead frame for an LED element, as described above. The
多面付けされたLED素子用リードフレームに樹脂モールド加工を行う際は、凹部(内部空間)を有する金型内に充填樹脂が注入される。また、充填樹脂が注入される際、樹脂注入口の近傍の1単位フレームから、注入口から離れた部位にある1単位フレームへと、順次に樹脂が流れていき、樹脂モールドされていく。
その後、多面付けされたLED素子用リードフレームを1単位毎にタイバー8の部分から切断する。これにより、図9に示すように切り離された1単位フレームが得られる。
なお、LED素子用リードフレームの切断時期は、樹脂モールド後に限るものではなく、LEDチップの搭載後や透明封止樹脂の形成後など、適宜設定して構わない。
When resin molding is performed on the LED element lead frames that are multifaceted, a filling resin is injected into a mold having a recess (internal space). In addition, when the filling resin is injected, the resin sequentially flows from one unit frame in the vicinity of the resin injection port to one unit frame in a part away from the injection port, and is resin-molded.
Thereafter, the LED element lead frame that is multi-faced is cut from the portion of the
Note that the cutting timing of the LED element lead frame is not limited to after resin molding, and may be appropriately set after mounting the LED chip or after forming the transparent sealing resin.
多面付けされたLED素子用リードフレーム基板の分割は、ダイシングまたは断裁刃を用いて行われる。この場合、タイバーを切断刃にて切断するが、厚みが薄くなっているため、切断時に切断刃に掛かる負担が少なくなり、切断刃の寿命を長くすることができる。 The division of the LED element lead frame substrate that is multifaceted is performed using dicing or a cutting blade. In this case, the tie bar is cut with a cutting blade, but since the thickness is reduced, the burden on the cutting blade during cutting is reduced, and the life of the cutting blade can be extended.
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について図10を参照して説明する。
図10において、図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明すると、本実施の形態2に示すLED素子用リードフレーム基板Aは、金属合金製の板状の基材をフォトエッチング加工することにより形成された発光素子用のリードフレーム1と、発光素子を含むリードフレーム1をパッケージングする樹脂パッケージ4を備える。
リードフレーム1は、LEDチップ10を搭載するパッド2aを有するLEDチップ搭載部2と、LEDチップ10との電気的接続を行うためのリード3aが形成された電気的接続エリア部3を有している。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 10, the same reference numerals are given to the same components as those in FIG. 1, and the LED element lead frame substrate A shown in the second embodiment is obtained by photoetching a plate-like base material made of a metal alloy. A
The
樹脂パッケージ4には、LEDチップ搭載部2のパッド2aと該パッド2aの周辺領域及び電気的接続エリア部3のリード3aと該リード3aの周辺領域をめっき領域とし、このめっき領域の周囲に位置する樹脂パッケージ4の部分にはリフレクター部5が形成されている。このリフレクター部5は、LEDチップ10を中心にして樹脂パッケージ4の厚さ方向と直交する方向の横断面積が樹脂パッケージ4の下面から上面に行くに従い拡大される截頭逆四角錐筒状を呈している。さらに、リフレクター部5の下部開口5aの周縁と対向するLEDチップ搭載部2及び電気的接続エリア部3の上面箇所には樹脂層6形成されている。
The
このような実施の形態2において、リフレクター部5が截頭逆四角錐筒状に形成されている点が図1と異なるが、上記実施の形態1に示すLED素子用リードフレーム基板と同様な効果が得られる。
The second embodiment is different from FIG. 1 in that the
1……LED素子用リードフレーム
2……LEDチップ搭載部
2a……パッド
2b……溝
3……電気的接続エリア部
3a……リード
3a……溝
4……樹脂パッケージ
5……リフレクター部
5a……内周縁部
6……樹脂層
7……貫通穴
8……タイバー
9……透明樹脂
10……LEDチップ
40……上金型
41……下金型
42……注入口
43……凹部
A……LED素子用リードフレーム基板
ML……多面付けリードフレーム成形体
W……ボンディングワイヤー
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記LEDチップ搭載部の前記パッドと該パッドの周辺領域及び前記電気的接続エリア部の前記リードと該リードの周辺領域にめっきされためっき領域と、
前記めっき領域を除いた前記めっき領域の周囲の前記リードフレームの部位を覆う樹脂パッケージと、
前記めっき領域の周囲に位置する前記樹脂パッケージ部分に形成され前記LEDチップから発する光を外部に向け反射するリフレクター部とを備え、
前記リードフレーム側に位置する前記リフレクター部の内周縁部と対向する前記LEDチップ搭載部及び前記電気的接続エリア部の各上面箇所に溝が前記内周縁部に沿ってそれぞれ形成され、
前記各溝に前記樹脂パッケージと同材質の樹脂を充填して樹脂層を形成した、
ことを特徴とするLED素子用リードフレーム基板。 An LED chip mounting portion having a pad on which the LED chip is mounted; and an electrical connection area portion having a lead that is spaced apart from the LED chip mounting portion and electrically connected to the LED chip. A lead frame,
The pad of the LED chip mounting portion, the peripheral region of the pad, the lead of the electrical connection area portion, and a plating region plated on the peripheral region of the lead;
A resin package that covers a portion of the lead frame around the plating area excluding the plating area;
A reflector portion that is formed in the resin package portion located around the plating region and reflects light emitted from the LED chip to the outside;
Grooves are respectively formed along the inner peripheral edge portion in the upper surface portions of the LED chip mounting portion and the electrical connection area portion facing the inner peripheral edge portion of the reflector portion located on the lead frame side,
Filling each groove with the same material as the resin package to form a resin layer,
The lead frame substrate for LED elements characterized by the above-mentioned.
請求項1乃至6の何れか1項記載のLED素子用リードフレーム基板と、
を備えることを特徴とする発光素子。 An LED chip;
A lead frame substrate for an LED element according to any one of claims 1 to 6,
A light-emitting element comprising:
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