JP2012182207A - Lead frame for led element and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)素子を担持、搭載するLED素子用リードフレーム基板に用いられるLED素子用リードフレーム、およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an LED element lead frame used for an LED element lead frame substrate that carries and mounts an LED (Light Emitting Diode) element, and a method of manufacturing the LED element lead frame.
従来、金属製のLED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。)と絶縁性樹脂との複合体からなるLED素子用リードフレーム基板が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
このようなLED素子用リードフレーム基板(以下、単に「リードフレーム基板」と称する。)は、LEDチップを搭載するための一つ乃至複数のパッド部と、LEDチップと電気的接続を行うための電気的接合エリアを同一平面に有するリードフレームを備え、パッド部と電気的接合エリア間、およびそれらとリードフレーム外周部の間に存在する空隙が絶縁性のモールド樹脂によって埋められて形成されている。
Conventionally, a lead frame substrate for an LED element made of a composite of a metal lead frame for an LED element (hereinafter simply referred to as “lead frame”) and an insulating resin is known (for example, see Patent Document 1). .)
Such an LED element lead frame substrate (hereinafter simply referred to as a “lead frame substrate”) includes one or more pad portions for mounting the LED chip and an electrical connection with the LED chip. A lead frame having an electrical bonding area on the same plane is provided, and a gap existing between the pad portion and the electrical bonding area and between the lead frame and the outer periphery of the lead frame is filled with an insulating mold resin. .
しかしながら、モールド樹脂と、パッド部や電気的接合エリアが形成されるリードフレームとは異種材料であるため、両者の密着性を高めることは容易ではない。両者の密着性が所定の条件を満たさないものは不良品となるため、リードフレーム基板の歩留まり等に悪影響を及ぼすという問題がある。 However, since the mold resin and the lead frame on which the pad portion and the electrical bonding area are formed are different materials, it is not easy to improve the adhesion between them. If the adhesiveness between the two does not satisfy a predetermined condition, it becomes a defective product, which has a problem of adversely affecting the yield of the lead frame substrate.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、モールド樹脂との密着性が高いLED素子用リードフレームおよびその製造方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the lead frame for LED elements with high adhesiveness with mold resin, and its manufacturing method.
本発明の第一の態様は、厚さ方向の一方の面にLED素子が搭載されるパッド部と、前記パッド部と離間して形成され、ワイヤーを介して前記パッド部に搭載された前記LED素子と電気的に接続される接続エリアとを有するLED素子用リードフレームであって、前記厚さ方向の両面を接続する接続面のみが、所定の粗さ以上に粗化されていることを特徴とする。
ここで、前記所定の粗さは、前記接続面の比表面積が1.5倍以上となるように設定されてもよい。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a pad portion on which an LED element is mounted on one surface in the thickness direction, the LED formed separately from the pad portion, and mounted on the pad portion via a wire. An LED element lead frame having a connection area electrically connected to the element, wherein only a connection surface connecting both surfaces in the thickness direction is roughened to a predetermined roughness or more. And
Here, the predetermined roughness may be set so that a specific surface area of the connection surface is 1.5 times or more.
本発明の第二の態様は、厚さ方向の一方の面にLED素子が搭載されるパッド部と、前記パッド部と離間して形成され、ワイヤーを介して前記パッド部に搭載された前記LED素子と電気的に接続される接続エリアとを有するLED素子用リードフレームの製造方法であって、金属板の一方の面に所定の形状のレジストパターンを形成し、エッチングによって前記パッド部および前記接続エリアを形成し、前記レジストパターンによって前記パッド部および前記接続エリアが被覆された状態で、前記金属板において、前記一方の面と、反対側の他方の面とを接続する接続面に粗化処理を施して所定の粗さ以上に粗化することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a pad portion on which an LED element is mounted on one surface in the thickness direction, the LED formed separately from the pad portion and mounted on the pad portion via a wire. A manufacturing method of a lead frame for an LED element having a connection area electrically connected to the element, wherein a resist pattern having a predetermined shape is formed on one surface of a metal plate, and the pad portion and the connection are etched In the state where the area is formed and the pad portion and the connection area are covered by the resist pattern, the metal plate is roughened on the connection surface connecting the one surface and the other surface on the opposite side. To roughen more than a predetermined roughness.
本発明のLED素子用リードフレームおよびその製造方法によれば、モールド樹脂との密着性が高いLED素子用リードフレームを提供することができる。 According to the LED element lead frame and the manufacturing method thereof of the present invention, it is possible to provide the LED element lead frame having high adhesion to the mold resin.
本発明の一実施形態について、図1から図4(h)を参照して説明する。
図1は、本実施形態のリードフレームを備えるリードフレーム基板1にLEDチップ(LED発光素子)100が実装されたLEDパッケージ110を示す平面図であり、図2は、図1のA−A線における断面図である。リードフレーム基板1は、図1および図2に示すように、リードフレーム10と、リードフレーム10に取り付けられた樹脂部20とを備えている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 (h).
FIG. 1 is a plan view showing an
リードフレーム10は、金属合金製の板状の材料をエッチング加工することにより形成されており、LEDチップ100が搭載されるパッド部11と、平面視においてパッド部11を挟んで対向する接続エリア12とを備えている。
The
図3は、図1のB−B線における断面図である。図2および図3に示すように、パッド部11および接続エリア12は、リードフレーム10の厚さ方向における上面(第一面)に形成されており、反対側の下面(第二面)には、パッド部11および接続エリア12と接続された放熱部13Aおよび13Bがそれぞれ形成されている。放熱部13Aおよび13Bの下面上における面積は、それぞれパッド部11および接続エリア12の上面における面積よりも大きく形成されており、LEDチップ100から発生する駆動熱やLEDチップ100の周辺環境条件による熱を外部に拡散させ、LEDチップ100に熱が蓄積されることを抑制している。
3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2 and 3, the
パッド部11と放熱部13A、および接続エリア12と放熱部13Bは、それぞれリードフレーム10の厚さ方向に延びる接続面15Aおよび15Bによって接続されている。接続面15Aおよび15Bには、粗化処理が施されており、比表面積が1.5倍程度に増加されている。一方、パッド部11、接続エリア12、および放熱部13A、13Bには粗化処理が施されておらず、平坦な表面となっている。
なお、本発明における「比表面積」とは、粗化処理が施された面の表面積を、粗化処理が施される前の当該面の表面積で除した値を意味する。
The
The “specific surface area” in the present invention means a value obtained by dividing the surface area of the surface subjected to the roughening treatment by the surface area of the surface before the roughening treatment.
樹脂部20は、エッチングにより形成されたリードフレーム10の隙間を埋める充填部21と、リードフレーム10の上面に形成されるリフレクター部22とを備えている。
充填部21は、パッド部11および接続エリア12と、放熱部13Aおよび13Bとを露出させるように形成されている。リフレクター部22は、図1に示すように、リードフレーム基板1の平面視においてパッド部11および接続エリア12を囲むように形成されており、図2に示すように、リフレクター部22に囲まれた領域が、LEDチップ100が実装されるキャビティCとなっている。リフレクター部22のうちキャビティCを規定する内面22Aは、上端から下端に向かうに従いキャビティCの面方向(リードフレーム10の上面と平行な方向)における断面積が小さくなるようにテーパー状に形成されている。
The
The filling
パッド部11、接続エリア12、および放熱部13A、13Bには、メッキ層14が形成され、LEDチップ100実装時および外部基板接続時の電気的接続の信頼性が高められている。LEDチップ100は、パッド部11の上面に固着して搭載され、各接続エリア12の上面とLEDチップの図示しない端子とが金線等のワイヤー101を用いたワイヤーボンディングにより電気的に接続されてリードフレーム基板1に実装されている。
実装されたLEDチップ100および各ワイヤー101は、キャビティC内に充填された透明な封止樹脂102により封止されている。こうして、リードフレーム10を用いたLEDパッケージ110が形成されている。
A
The mounted
次に、本実施形態のリードフレーム10、およびリードフレーム基板1の製造方法について説明する。
まず、図4(a)に示すように、リードフレームとなる金属板30の上面(一方の面)30Aおよび下面(他方の面)30Bにレジスト層31を積層する。レジスト層31の積層は、感光性レジストを塗布する、ドライフィルムレジストを貼付する等の方法により行うことができる。
Next, a method for manufacturing the
First, as shown in FIG. 4A, a
次に、所定のパターンを有するフォトマスク(不図示)を用いてレジスト層31に対して露光、現像処理等を行い、図4(b)に示すように、金属板30の上面30Aおよび下面30Bにレジストパターン32を形成する(レジストパターン形成工程)。フォトマスクのパターンは、上面側においては、パッド部11および接続エリア12の位置および形状に対応し、下面側においては、放熱部13Aおよび13Bの位置および形状に対応している。
Next, the
次に、図4(c)に示すように、金属板30の上面30Aおよび下面30B側から塩化第二鉄等のエッチャントを用いてエッチング加工する(エッチング工程)。これにより、レジストパターン32の存在しない部位が金属板30の厚さ方向にエッチングされて接続面15Aおよび15Bが形成される。
Next, as shown in FIG.4 (c), it etches using etchants, such as ferric chloride, from the
続いて、エッチング後の金属板30にレジストパターン32をつけたまま、接続面15Aおよび15Bに粗化処理を施し、所定の粗さ以上に粗化する。粗化処理の方法は特に限定されず、目標とする比表面積値等に基づき公知の方法が適宜選択されてよい。粗化処理が終わると、図4(d)に示すように、接続面15Aおよび15Bが粗化されるが、レジストパターン32に被覆されたパッド部11、接続エリア12、および放熱部13A、13Bは粗化されず、平坦な状態が保持される。
Subsequently, the connecting
図4(e)に示すように、レジストパターン32を除去すると、パッド部11および接続エリア12と、放熱部13Aおよび13Bとを有するリードフレーム10が完成する。
As shown in FIG. 4E, when the
続く樹脂部形成工程では、図4(f)に示すように、上型105と下型106とでリードフレーム10を厚さ方向に挟み、公知のトランスファーモールドによって樹脂材料(モールド樹脂)を充填し、図4(g)に示すように、充填部21およびリフレクター部22を有する樹脂部20を形成する。このとき、接続面15Aおよび15Bが粗化されているため、充填部21は、接続面15Aおよび15Bにしっかり食いつき、リードフレーム10と樹脂部20との密着性が高くなる。
In the subsequent resin portion forming step, as shown in FIG. 4 (f), the
樹脂部20が形成されたリードフレーム10に対して、必要に応じてパッド部11、接続エリア12、および放熱部13A、13B上に残存する樹脂バリ等を除去した後、図4(h)に示すように、パッド部11、接続エリア12、および放熱部13A、13Bに対してメッキ処理を行い、メッキ層14を形成する。(メッキ処理工程)。メッキの種類としては、銀メッキ、金メッキ、パラジウムメッキなどを用いることができる。また、これらのメッキ処理を施す前に、耐熱拡散性が優れたニッケルメッキなどの下地メッキを施してもよい。
メッキ処理工程が終わると、リードフレーム基板1が完成する。
After removing the resin burrs and the like remaining on the
When the plating process is completed, the lead frame substrate 1 is completed.
本実施形態のリードフレーム10によれば、接続面15Aおよび15Bが粗化されているため、樹脂部20との密着性が高いリードフレームとすることができる。
According to the
また、厚さ方向両面に形成されたパッド部11、接続エリア12、および放熱部13A、13B(以下、「パッド部11等」と称する。)は粗化されず平坦である。このため、トランスファーモールドにより樹脂部20を形成する際に、樹脂材料が毛細管現象によりパッド部11等の表面の微小凹凸内に進入して形成される樹脂バリ等を好適に抑制することができるとともに、パッド部11等の上面に発生した樹脂バリも取れやすくなる。
Further, the
また、本実施形態のリードフレームの製造方法によれば、エッチング工程で使用したレジストパターン32をそのままパッド部11等を粗化処理から保護する保護層として利用する。したがって、新たにパッド部11等を保護層で被覆する工程を設ける必要がなく、効率よくリードフレームを製造することができる。
Further, according to the lead frame manufacturing method of the present embodiment, the resist
また、エッチング工程後のレジストパターン32は、パッド部11等の表面を過不足なくほぼ完全に被覆しているため、新たに保護層を設ける場合と比べて、より高精度にパッド部11等の表面のみを被覆して接続面15A、15Bのみを粗化することができる。
In addition, since the resist
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において各構成要素に種々の変更を加えたり、削除したりすることが可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications may be made to each component without departing from the spirit of the present invention. , Can be deleted.
例えば、本発明のリードフレームの製造方法においては、一枚の金属板にパッド部および接続エリアを複数組形成してもよい。このようにすると、パッド部および接続エリアの各組に対応するように複数のリフレクター部を有する樹脂部を形成して、その後、一つずつ切り離すことにより多数のリードフレーム基板を製造することができる。 For example, in the lead frame manufacturing method of the present invention, a plurality of sets of pad portions and connection areas may be formed on a single metal plate. In this way, a large number of lead frame substrates can be manufactured by forming a resin portion having a plurality of reflector portions so as to correspond to each set of pad portions and connection areas, and then separating them one by one. .
10 LED素子用リードフレーム
11 パッド部
12 接続エリア
20 樹脂部
15A、15B 接続面
30 金属板
32 レジストパターン
100 LED素子
101 ワイヤー
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記パッド部および前記接続エリアと、前記LED素子用リードフレームの厚さ方向の第二面とを接続する接続面のみが、所定の粗さ以上に粗化されていることを特徴とするLED素子用リードフレーム。 The first surface in the thickness direction is formed with a pad portion on which the LED element is mounted, and spaced apart from the pad portion, and is electrically connected to the LED element mounted on the pad portion via a wire. A lead frame for an LED element having a connection area,
Only the connection surface which connects the said pad part and the said connection area, and the 2nd surface of the thickness direction of the said lead frame for LED elements is roughened more than predetermined | prescribed roughness, The LED element characterized by the above-mentioned Lead frame.
金属板の一方の面に所定の形状のレジストパターンを形成し、エッチングによって前記パッド部および前記接続エリアを形成し、
前記レジストパターンによって前記パッド部および前記接続エリアが被覆された状態で、前記パッド部および前記接続エリアと、前記金属板の他方の面とを接続する接続面に粗化処理を施して所定の粗さ以上に粗化することを特徴とするLED素子用リードフレームの製造方法。 A pad portion on which the LED element is mounted on one surface in the thickness direction, and a connection formed to be separated from the pad portion and electrically connected to the LED element mounted on the pad portion via a wire An LED element lead frame having an area,
A resist pattern having a predetermined shape is formed on one surface of the metal plate, and the pad portion and the connection area are formed by etching,
In a state where the pad portion and the connection area are covered with the resist pattern, a roughening process is performed on the connection surface that connects the pad portion and the connection area and the other surface of the metal plate to obtain a predetermined roughness. The manufacturing method of the lead frame for LED elements characterized by roughening beyond this.
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