JP2014192310A - Led素子用リードフレームおよびled素子用リードフレーム基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】LED素子搭載部及び、LED素子と電気的に接続を行うための電気的接続エリアを有する金属リード部に、可視光領域で高い反射率を有し、なおかつLED素子の駆動熱の影響で変色しないAgめっきを施し、高い信頼性を有するLED素子用リードフレーム基板を金や白金を使用せずに安価に提供することを課題とする。
【解決手段】LED素子搭載部2aと、電気的にLED素子10と接続を行うためのリード部3aとを備えているLED素子用リードフレームであって、前記LED素子搭載部2aと電気的にLED素子10と接続を行うための前記リード部3aにCuめっき層14とAgめっき層13がこの順に形成されていることを特徴とするLED素子用リードフレーム。
【選択図】図3
【解決手段】LED素子搭載部2aと、電気的にLED素子10と接続を行うためのリード部3aとを備えているLED素子用リードフレームであって、前記LED素子搭載部2aと電気的にLED素子10と接続を行うための前記リード部3aにCuめっき層14とAgめっき層13がこの順に形成されていることを特徴とするLED素子用リードフレーム。
【選択図】図3
Description
本発明は、LED(Light Emitting Diode)を担持、搭載するLED素子用リードフレーム基板に関する。
一般的に、半導体集積回路やLED素子などの電子素子を担持、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して製造され、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になっており、電子素子と電気的に接続が行われるインナーリード部およびアウターリード部を備えている。
上記リードフレームのパッド部は、その表面側に電子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素子など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(放熱板)を備えたものがあり、電子素子に熱が蓄積されないように、パッド裏面側の放熱部から熱が放出されるようになっている。
LEDパッケージの構成としては、LED素子搭載用のパッド部、およびLED素子と電気的に接続を行うための電気的接合エリアを有するリード部を備えたベース基板と、LED素子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からなる。リフレクタ部分は、下面から上面に向けて大径となるすり鉢状の形状となっている。リフレクタは、形成方法によってその構成が異なる。LED素子から発せられた光を外部に多く放出するべく、反射面に貴金属めっき、特にAgめっき加工が施されているものが多い。
上記のように金属製リードフレームと絶縁樹脂の複合体としてLED素子用のリードフレームを構成する場合、エッチングまたはプレス加工によって形成したリードフレームに電解Agめっき層を形成、樹脂成形を行いLED素子用のリードフレーム基板が形成される。
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素子用のリードフレーム基板を構成する場合、LED素子の光を外部に効率よく放出するためには、構成する絶縁樹脂、LED素子搭載部及び、LED素子と電気的に接続を行うための電気的接続エリアを有する金属リード部には高い反射率が必要となる。
上記LED素子用のリードフレームを構成する材料の反射率は、製品性能を左右する極めて重要な要素となり、可能な限り高い反射率が要求されている。具体的には可視光領域(400nm〜700nm)における高い反射率が必要とされており、LED素子搭載部、及びLED素子と電気的接続を行うためのリード部には、Agめっき層が形成されている。
Agめっき層は下地Niめっき層を形成することで、Agめっき層が平坦になり、
可視光領域(400nm〜700nm)では高い反射率を有し、LED素子の光を効率的に外部に放出することが可能となる。
しかしながら、長期の点灯によるLED素子の駆動による発熱の影響により、Agめっき層表面に変色が発生し、反射率低下が生じることでLEDパッケージの光束が低下することが問題となっている。
可視光領域(400nm〜700nm)では高い反射率を有し、LED素子の光を効率的に外部に放出することが可能となる。
しかしながら、長期の点灯によるLED素子の駆動による発熱の影響により、Agめっき層表面に変色が発生し、反射率低下が生じることでLEDパッケージの光束が低下することが問題となっている。
Agめっき層が熱の影響で変色し、反射率が低下する問題に対しては、AgにAuやPtを添加してAgめっき層の変色を防止する技術が開示されている(特許文献1参照)が、高価な貴金属を使用するため製造コストが増加する問題を避けることはできない。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、LED素子搭載部及び、LED素子と電気的に接続を行うための電気的接続エリアを有する金属リード部に、可視光領域で高い反射率を有し、なおかつLED素子の駆動熱の影響で変色しないAgめっきを施し、高い信頼性を有するLED素子用リードフレーム基板を金や白金を使用せず安価に提供することを課題とする。
上記の課題を解決する手段として、本発明の請求項1に記載の発明は、LED素子搭載部と電気的にLED素子と接続を行うためのリード部とを備えているLED素子用リードフレームであって、
前記LED素子搭載部と前記リード部にはCuめっき層とAgめっき層がこの順に形成されていることを特徴とするLED素子用リードフレームである。
前記LED素子搭載部と前記リード部にはCuめっき層とAgめっき層がこの順に形成されていることを特徴とするLED素子用リードフレームである。
また、請求項2は、前記LED素子搭載部と前記リード部にはCuめっき層の下にNiめっき層が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のLED素子用リードフレームである。
また、請求項3は、請求項1または2に記載のCuめっき層の厚みが0.03μm以上、Agめっき層が2μm以上であることを特徴とするLED素子用リードフレームである。
また、請求項4は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のCuめっき層の結晶粒径が、X線回折により得られる回折ピークの半値幅とシェラーの式から算出される結晶子のサイズとして評価した時に0.05μm以上3μm以下の範囲にあることを特徴とするLED素子用リードフレームである。
また、請求項5は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のAgめっき層の結晶粒径が、X線回折により得られる回折ピークの半値幅とシェラーの式から算出される結晶子のサイズとして評価した時に0.1μm以上20μm以下の範囲にあることを特徴とするLED素子用リードフレームである。
また、請求項6は、請求項1〜5のいずれか1項に記載のAgめっき層が、波長460nmで反射率が92%以上、光沢度1.40GAM以上の光学的特性を有することを特徴とするLED素子用リードフレームである。
また、請求項7は、請求項1〜6のいずれか1項に記載のLED素子用リードフレームと樹脂モールドにより形成されたリフレクタを備えていることを特徴とするLED素子用リードフレーム基板である。
本発明のLED素子用リードフレームまたはLED素子用リードフレーム基板によれば、LED素子からの発熱によるLED素子搭載部のめっき部の変色問題を解決することができる。
本発明を一実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。図1は、本発明に係わるLED素子用リードフレームを用いてLED素子を実装した実施の形態を示す上面図、図2は、その下面図である。また、図3は、図1のX−X線における断面図を、図4は図1のY−Y線における断面図を各々示す。
本発明のLED素子用リードフレーム1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、図1、2、3に示すようにLED素子10を搭載するための1乃至複数箇所に形成されたパッド部2、LED素子10と電気的に接続を行うための電気的接続エリア3によって構成されている。パッド部2はLED素子10と電気的に接続を行うための電気的接続エリア3を有するリード部3aを兼備えている。
LED素子用リードフレーム基板Aは、図1に示すようにリフレクタ5が形成され、リフレクタ5の内部にはLED素子搭載部2aとリード部3aが露出しLED素子の実装が行われる。LED素子用リードフレーム基板Aは、LED素子用リードフレーム1を、充填樹脂を用いて樹脂モールドした状態を指す。リフレクタ5は、その充填樹脂によって樹脂モールドされる際に、リフレクタ5になる面を形成するのと同時にLED素子用リードフレームに充填樹脂全体を固着するように形成される。なお、図3に示すWはワイヤボンディングの一例を示したもので、LED素子搭載部2aのLED素子10と電気的に接続を行うための電気的接続エリア3上のリード部3aとの間を結線したワイヤーである。
LED素子用リードフレーム1には、図1、2、3に示すようにフォトエッチング加工によって貫通孔7が形成されている。この貫通孔7はテーパー形状または段差形状でもうけられ表裏面で面積が異なっている。これにより、充填樹脂4は、リードフレームからの脱落しないように保持することが可能となる。
また、LED素子用リードフレーム基板Aでは、図1、2、3に示すように、リードフレーム連結を行うためのタイバー8が埋め込まれている。このタイバー8は、ハーフエッチングによって表裏面の面積が異なっており、これにより充填樹脂4はリードフレームから脱落しないように保持が可能となる。
前記のLED素子搭載部2a及び電気的に接続を行うためのリード部3aとリフレクタ5の境界面には、充填樹脂4からなる充填樹脂層6が、リードフレーム1にハーフエッチングで溝を設けることで形成されている。
前記LED素子用リードフレーム1にハーフエッチングによって設ける溝に充填される充填樹脂層6の深さt2は、充填樹脂4に用いられるフィラーの最大粒径の1.5倍以上と設定しており、LED素子用リードフレーム1の厚みt1以下の範囲であれば深さを適宜設定してもかまわない。
また、前記LED素子用リードフレーム1にハーフエッチングによって設ける溝に充填される充填樹脂層6の幅t3に関しても、充填樹脂4に用いられるフィラーの最大粒径の1.5倍以上に設定しており、LED素子搭載部2aにLED素子10が搭載可能であり、なおかつLED素子10と電気的に接続を行うための電気的接続エリア3を有するリード部3aがワイヤ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の範囲を適宜設定しても良い。
前記のLED素子搭載部2a、電気的に接続を行うための電気的接続エリア3を有するリード部3aとリフレクタ5の境界面に形成された充填樹脂層6は、その一部がリフレクタ5と一体成型されている。これにより充填樹脂層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となる。
本発明のLED素子用リードフレーム1は、LED素子搭載部2a及び、LED素子と電気的に接続を行うための電気的接合エリア3を有する金属リード部3aのめっき層の表面は、図5と図6に示すように銅めっき層14とAgめっき層13からなるCu/Agめっき層が形成される。
前記のLED素子搭載部2a及び、LED素子10と電気的に接続を行うための電気的接合エリア3を有するリード部3aのめっき層に形成されたCu/Agめっき層は、めっき表面の平滑化のためにNiめっき層15を形成してもかまわない。
また、Niめっき層15の形成には添加剤を適宜使用しても構わない。
また、Niめっき層15の形成には添加剤を適宜使用しても構わない。
前記のNiめっき層15については、2μm以上形成することで、LED素子10と電気的に接続を行うための電気的接合エリア3を有するリード部3aに形成するCu/Agめっき層表面を平滑化することが可能となる。
また、LED素子搭載部2a及び、LED素子10と電気的に接続を行うための電気的接合エリア3を有するリード部3aに形成するCu/Agめっき層は、Cu層:0.03μm以上、Ag層:2μm以上とすることで、LED素子10の駆動熱の影響で変色しないAgめっき層を得ることが可能となる。
LED素子搭載部2a及び、LED素子10と電気的に接続を行うための電気的接合エリア3を有するリード部3aに形成されるCu層14の結晶粒径は0.05μm以上3μm以下の範囲、さらに望ましくは0.1μm程度に形成することで、Agめっき層13の表面を平滑化することが可能となる。なお、結晶粒径の評価方法として、めっき層のX線回折パターンを測定し、最も高い回折ピークの半値幅を使用してシェラーの式を用いて結晶子サイズを算出し、それを結晶粒径とした。
前記のLED素子搭載部2a及び、LED素子10と電気的に接続を行うための電気的接合エリア3を有するリード部3aに形成されるCu層14は0.05μm以上3μm以下の所望の結晶粒径を得るために、Se系、S系の添加剤を適宜使用して形成することができる。
また、LED素子用リードフレーム基板Aにおいて、LED素子搭載部2a及び、LED素子と電気的に接続を行うための電気的接合エリア3を有するリード部3aのCu層14上に形成されるAg皮膜13の結晶粒径は0.1μm以上20μm以下の範囲、さらに望ましくは1.5μm程度に形成することで、波長460nmでの反射率が92%以上、光沢度1.4GAM以上のAgめっき層13を得ることが可能となる。
上記のLED素子用リードフレーム基板Aにおいて、LED素子搭載部2a及び、LED素子10と電気的に接続を行うための電気的接合エリア3を有するリード部3aのCu層14上に形成されるAg皮膜13は0.1μm以上20μm以下の所望の結晶粒径を得るために、Se系、Sb系の添加剤を適宜使用して形成することができる。
本発明に用いた充填樹脂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。
前記充填樹脂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、添加剤の混合比率を設定することで、90%〜94%程度の高い反射特性を得ることができる。
LED素子搭載部2aより上面側、及びLED素子10と電気的に接続を行うためのリード部3aより上面側には、LED素子10を含めて、可視領域で透明な封止樹脂9が被覆されている。なお、図3では、封止樹脂9は層状としているが、ドーム状であってもよい。
本発明に係わるLED素子用リードフレームは、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した後、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素子を搭載するためのパッド部2は、LEDと電気的に接続を行うための電気的接続エリア3とを絶縁状態にして形成されている。
次に、本発明のLED素子用リードフレームの製造方法を説明する。まず、鉄―ニッケル等の合金または、銅―ニッケル―錫等の金属合金製の板状のリードフレーム用金属材料の表面に、フォトレジストを塗布・乾燥して、フォトレジスト層を形成する。次いで、LED素子を搭載するためのパッド部2は、LED素子と電気的に接続を行うための電気的接続エリア3を、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使用してフォトレジスト層にパターンを露光、現像することで所望のエッチングマスクパターンを形成する。必要に応じてエッチングマスクパターンの硬膜処理を行う。これによりLED素子を搭載するためのパッド部2は、LEDと電気的に接続を行うための電気的接続エリア3となる部分を残してフォトレジストが除去され、LED素子を搭載するためのパッド部2は、LEDと電気的に接続を行うための電気的接続エリア3を形成する部位にレジストパターンが形成される。
上記工程で、LED素子を搭載するためのパッド部2には、LEDと電気的に接続を行うための電気的接続エリア3とリフレクタ5との境界面に所定の深度と幅を有する溝を形成するためのレジストパターンが形成される
次に該金属材料の裏面に、耐腐食用の樹脂フィルムを貼着し、該金属材料の表面側から表面のフォトレジスト非形成部を所定の深度(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処理(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の樹脂フィルムを貼着する。
次に、該金属材料の裏面の耐腐食用の樹脂フィルムを剥がし、該金属材料の裏面側から裏面のフォトレジスト非形成部を所定の深度まで、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、表面、裏面に各々対応する、レジストパターンが形成されていない金属部位に貫通部が形成され、LED素子を搭載するためのパッド部2は、LEDと電気的に接続を行うための電気的接続エリア3とリフレクタ5の境界面に所定の深度と幅の溝を有するLED素子用リードフレーム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部は、モールド時に充填される充填樹脂4を保持するためのテーパー状部に形成されたLED素子用リードフレーム1が形成される。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。
図7に示すように、LED素子用リードフレーム1を収める所定の内部形状とした凹部を予め有している金型の凹部内に、LED素子用リードフレーム1を装填する。なお、金型としては、図5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と連通する多面付けLED素子用リードフレームを装填可能な凹部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に多面付けLED素子用リードフレームを装填後に、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。
次いで、注入口42から、凹部43内に加熱溶融した充填樹脂4を注入して、装填された多面付けLED素子用リードフレームに充填樹脂4が充填されて成型された多面付けLED素子用リードフレーム基板MLが得られる。成型後、冷却して上金型を外し、リードフレーム基板を下金型から取り外す。これにより、リフレクタ5とLED素子用リードフレーム1が一体成型されたLED素子用リードフレーム基板Aが多面付けされた多面付けLED素子用基板MLが形成される。
なお、図1、図2中に示すタイバー8は、エッチング加工処理後に、パッド部2および電気的接続エリア3が金属材料から脱落するのを防止するために、必要な期間、パッド部2及び電気的接続エリア3を金属材料に連結保持しておくために形成しているもので、タイバー8を切断して、本発明のLED素子用リードフレーム基板が得られる。なお、図3、図4の断面図においては、タイバー8は充填樹脂4を保持するためにハーフエッチングによって充填樹脂4内に収まる構造となっている。タイバー8と金属材料との連結部を切断して、本発明のLED素子用リードフレーム基板Aが得られる。タイバー8の切断時期は、LED素子の搭載後、または、樹脂モールド後が挙げられるが、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材料にエッチング加工を行ってもよい。
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樹脂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Aが形成される。次いで、モールド加工によって、LED素子搭載部2a、LED素子と電気的に接続を行うための電気的接合エリア3を有するリード部3aに生じた樹脂バリの除去を行う。
めっき層の形成は電解めっき法によって、所望のめっき層の形成を行う。LED素子搭載部2a、LED素子10と電気的に接続を行うための電気的接続エリア3を有するリード部3a、リフレクタ5の境界面に設けた充填樹脂層6によって、LED素子搭載部2a、LED素子10と電気的に接続を行うためのリード部3aはめっき層の未着、膜厚のばらつきなく形成が可能となる。また、めっき層の形成は、エッチング工程後または樹脂モールド後があげられるが、適宜設定して構わない。
次に図8に多面付けLED素子用リードフレーム基板MLを示す。本発明におけるLED素子用リードフレーム基板AのLED素子搭載用のパッド部2およびLED素子10と電気的に接続を行うためのリード部3aを含む電気的接続エリア3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。1単位フレームは、枚葉状あるいは帯状の金属材料に、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を用いて製造される。
図8に示すように、エッチング後にリードフレームが金属材料から脱離す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。1単位フレームは、枠部であるタイバー8の開口部の領域内にタイバー8と連結するように形成する。なお、1単位フレームとタイバー8との連結は、タイバー8を介して行っている
タイバー8は、エッチングにてLED素子搭載用のパッド部2およびLED素子10と電気的に接続を行うための電気的接続エリア3を形成する際に、LED素子搭載用のパッド部2およびLED素子10と電気的に接続を行うための電気的接続エリア3を形成するのと同様の手法にて、タイバー8を形成する金属材料部位にもフォトレジストを形成して形成するもので、タイバー8の部位を切断、断裁し、金属材料から各1単位フレームを切り離す。
図9に示すように1単位のリードフレームの複数単位を多面づけしてフォトエッチングにて製造された平坦上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、充填樹脂4を金型内の凹部(内部空間)に注入、充填して形成する。これにより、図7に示すように本発明のLED素子用リードフレーム基板Aが多面付けされた状態で形成される。
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、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、樹脂の注入口の近傍の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基板MLを切断し、切り離された1単位フレームが得られる(図10参照)。なお、多面付けされたLED素子用リードフレーム基板MLの切断時期は、樹脂モールド後に限るものではなく、LED素子の搭載後、透明封止樹脂の形成後など、適宜設定して構わない。
次に本発明を、実施例を用いて更に具体的に説明する。
<実施例1>
エッチング処理後のLED素子用リードフレームにシアン化第一銅30(g/L)、シ
アン化カリウム45(g/L)、炭酸カリウム30(g/L)、ロッシェル塩50(g/L)、添加剤5(g/L)のシアンCu浴で電流密度1(A/dm2)にて、電解銅めっき層を0.03(μm)形成した。
その後、銅めっきを施したその基板に対して、Ag濃度:75(g/L)、シアン濃度75(g/L)、光沢剤濃度:10(cc/L)、電流密度3(A/dm2)とし60秒間電解めっきを施し2μmのAgめっきを形成し、白色樹脂充填、バリ取り処理を行い、サンプルを作製した。
<実施例1>
エッチング処理後のLED素子用リードフレームにシアン化第一銅30(g/L)、シ
アン化カリウム45(g/L)、炭酸カリウム30(g/L)、ロッシェル塩50(g/L)、添加剤5(g/L)のシアンCu浴で電流密度1(A/dm2)にて、電解銅めっき層を0.03(μm)形成した。
その後、銅めっきを施したその基板に対して、Ag濃度:75(g/L)、シアン濃度75(g/L)、光沢剤濃度:10(cc/L)、電流密度3(A/dm2)とし60秒間電解めっきを施し2μmのAgめっきを形成し、白色樹脂充填、バリ取り処理を行い、サンプルを作製した。
<実施例2>
エッチング処理後のLED素子用リードフレームに、スルファミン酸Ni:400(g/L)、塩化Ni:10(g/L)、ホウ酸:36(g/L)、一次光沢剤:30(cc/L)、二次光沢剤0.03(cc/L)のスルファミン酸Ni浴にて、電流密度2(A/dm2)とし300秒間基板に対して電解めっきを施すことにより、2(μm)のNiめっき層を形成した。なお、一次光沢剤として〜社製、〜を、二次光沢剤として〜社製、〜を使用した。
その後、シアン化第一銅30(g/L)、シアン化カリウム45(g/L)、炭酸カリウム30(g/L)、ロッシェル塩50(g/L)、添加剤5(g/L)のシアン化銅浴で電流密度1(A/dm2)にて、電解銅めっき層を0.03μm形成した。なお、添加剤には実施例1と同じものを使用した。
電解銅めっきを施したLED素子用リードフレームに対して、Ag濃度:75(g/L)、シアン濃度75(g/L)、光沢剤濃度:10(cc/L)、電流密度3(A/dm2)とし60秒間電解めっきを施し2(μm)のAgめっき層を形成し、白色樹脂充填、バリ取り処理を行い、サンプルを作製した。なお、光沢剤には実施例1と同じものを使用した。
エッチング処理後のLED素子用リードフレームに、スルファミン酸Ni:400(g/L)、塩化Ni:10(g/L)、ホウ酸:36(g/L)、一次光沢剤:30(cc/L)、二次光沢剤0.03(cc/L)のスルファミン酸Ni浴にて、電流密度2(A/dm2)とし300秒間基板に対して電解めっきを施すことにより、2(μm)のNiめっき層を形成した。なお、一次光沢剤として〜社製、〜を、二次光沢剤として〜社製、〜を使用した。
その後、シアン化第一銅30(g/L)、シアン化カリウム45(g/L)、炭酸カリウム30(g/L)、ロッシェル塩50(g/L)、添加剤5(g/L)のシアン化銅浴で電流密度1(A/dm2)にて、電解銅めっき層を0.03μm形成した。なお、添加剤には実施例1と同じものを使用した。
電解銅めっきを施したLED素子用リードフレームに対して、Ag濃度:75(g/L)、シアン濃度75(g/L)、光沢剤濃度:10(cc/L)、電流密度3(A/dm2)とし60秒間電解めっきを施し2(μm)のAgめっき層を形成し、白色樹脂充填、バリ取り処理を行い、サンプルを作製した。なお、光沢剤には実施例1と同じものを使用した。
<比較例1>
比較例1ではエッチング処理後のLED素子用リードフレームにスルファミン酸Ni:400(g/L)、塩化Ni:10(g/L)、ホウ酸:36(g/L)、一次光沢剤:30(cc/L)、二次光沢剤0.03(cc/L)のスルファミン酸Ni浴にて、電流密度2(A/dm2)とし300秒間基板に対して電解めっきを施すことにより、2(μm)のNiめっきを形成した。なお、一次光沢剤と二次光沢剤には実施例2と同じものを使用した。
その後、Niめっきを施した基板に対して、Ag濃度:75(g/L)、シアン濃度75(g/L)、光沢剤濃度:10(cc/L)、電流密度3(A/dm2)とし60秒間電解めっきを施し2(μm)のAgめっきを形成し、白色樹脂充填、バリ取り処理を行い、サンプルを形成した。なお、光沢剤には実施例1と同じものを使用した。
比較例1ではエッチング処理後のLED素子用リードフレームにスルファミン酸Ni:400(g/L)、塩化Ni:10(g/L)、ホウ酸:36(g/L)、一次光沢剤:30(cc/L)、二次光沢剤0.03(cc/L)のスルファミン酸Ni浴にて、電流密度2(A/dm2)とし300秒間基板に対して電解めっきを施すことにより、2(μm)のNiめっきを形成した。なお、一次光沢剤と二次光沢剤には実施例2と同じものを使用した。
その後、Niめっきを施した基板に対して、Ag濃度:75(g/L)、シアン濃度75(g/L)、光沢剤濃度:10(cc/L)、電流密度3(A/dm2)とし60秒間電解めっきを施し2(μm)のAgめっきを形成し、白色樹脂充填、バリ取り処理を行い、サンプルを形成した。なお、光沢剤には実施例1と同じものを使用した。
(評価方法)
表1に示す評価結果は、以下の評価方法に従い測定した。
・ めっき光学特性評価(反射率、光沢度)
装置:日立製 分光光度計 U−4100
・ 結晶粒径測定
装置:リガク製 X線回折装置 SuperLab
X線回折ピークの半値幅とシェラーの式から結晶子サイズを算出し、粒径とした。
・ LED点灯試験
試験環境:85℃85% 200mA
搭載LED素子:Genelite製 B2424DC10
光束測定:Labsphere Inc.製 積分球LMS−200、分光器CDS610
めっき変色については、発生の有無を○、×にて記載し光束については初期値を基準と
し記載。
表1に示す評価結果は、以下の評価方法に従い測定した。
・ めっき光学特性評価(反射率、光沢度)
装置:日立製 分光光度計 U−4100
・ 結晶粒径測定
装置:リガク製 X線回折装置 SuperLab
X線回折ピークの半値幅とシェラーの式から結晶子サイズを算出し、粒径とした。
・ LED点灯試験
試験環境:85℃85% 200mA
搭載LED素子:Genelite製 B2424DC10
光束測定:Labsphere Inc.製 積分球LMS−200、分光器CDS610
めっき変色については、発生の有無を○、×にて記載し光束については初期値を基準と
し記載。
表1に示す評価結果より、本発明のLED素子用のリードフレームにおいてLED素子搭載用のパッド部及び、LED素子と電気的に接続を行うための電気的接合エリアを有する金属リード部の表面にCu/Agめっき層を形成することで、波長460nmでの92%以上の反射率と光沢度1.4GAM以上の光学特性を有している。また、LED点灯試験のめっき変色が確認されず、2018時間経過後でも85%以上の光束を維持することが可能となる。
本発明によれば、LED素子用リードフレームにおいてLED素子搭載用のパッド部及び、LED素子と電気的に接続を行うための電気的接合エリアを有する金属リード部にCu/Agめっき層を形成することで、可視光領域で高い反射率を有し、なおかつLED素子の駆動熱の影響によるAgめっき面の変色の抑制が可能なことから、高い信頼性が必要な照明用途などの使用に適している。
1 LED素子用リードフレーム
2 パッド部
2a LED素子搭載部
2b 電極部
3 電気的接続エリア
3a リード部
3b 電極部
4 充填樹脂
5 リフレクタ
6 充填樹脂層
7 貫通孔
8 タイバー
9 封止樹脂
10 LED素子
11 めっき層
12 リードフレームと成形樹脂接続部
13 Agめっき層
14 銅めっき層
15 Niめっき層
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LED素子用リードフレーム基板
W ワイヤボンディング
t1 リードフレームの厚み
t2 充填樹脂層6の深さ
t3 充填樹脂層6の幅
2 パッド部
2a LED素子搭載部
2b 電極部
3 電気的接続エリア
3a リード部
3b 電極部
4 充填樹脂
5 リフレクタ
6 充填樹脂層
7 貫通孔
8 タイバー
9 封止樹脂
10 LED素子
11 めっき層
12 リードフレームと成形樹脂接続部
13 Agめっき層
14 銅めっき層
15 Niめっき層
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LED素子用リードフレーム基板
W ワイヤボンディング
t1 リードフレームの厚み
t2 充填樹脂層6の深さ
t3 充填樹脂層6の幅
Claims (7)
- LED素子搭載部と電気的にLED素子と接続を行うためのリード部とを備えているLED素子用リードフレームであって、
前記LED素子搭載部と前記リード部にはCuめっき層とAgめっき層がこの順に形成されていることを特徴とするLED素子用リードフレーム。 - 前記LED素子搭載部と前記リード部にはCuめっき層の下にNiめっき層が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のLED素子用リードフレーム。
- 請求項1または2に記載のCuめっき層の厚みが0.03μm以上、Agめっき層が2μm以上であることを特徴とするLED素子用リードフレーム。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のCuめっき層の結晶粒径が、X線回折により得られる回折ピークの半値幅とシェラーの式から算出される結晶子のサイズとして評価した時に0.05μm以上3μm以下の範囲にあることを特徴とするLED素子用リードフレーム。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のAgめっき層の結晶粒径が、X線回折により得られる回折ピークの半値幅とシェラーの式から算出される結晶子のサイズとして評価した時に0.1μm以上20μm以下の範囲にあることを特徴とするLED素子用リードフレーム。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のAgめっき層が、波長460nmで反射率が92%以上、光沢度1.40GAM以上の光学的特性を有することを特徴とするLED素子用リードフレーム。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のLED素子用リードフレームと樹脂モールドにより形成されたリフレクタを備えていることを特徴とするLED素子用リードフレーム基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013066158A JP2014192310A (ja) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | Led素子用リードフレームおよびled素子用リードフレーム基板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013066158A JP2014192310A (ja) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | Led素子用リードフレームおよびled素子用リードフレーム基板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014192310A true JP2014192310A (ja) | 2014-10-06 |
Family
ID=51838312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013066158A Pending JP2014192310A (ja) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | Led素子用リードフレームおよびled素子用リードフレーム基板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014192310A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016143814A (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-08 | Shマテリアル株式会社 | リードフレーム、光半導体装置用樹脂付きリードフレーム及びこれらの製造方法、並びに光半導体装置 |
JP2017041570A (ja) * | 2015-08-20 | 2017-02-23 | 株式会社カネカ | 発光素子実装用樹脂成形体、表面実装型発光装置、及び発光素子実装用樹脂成形体に用いるリードフレーム |
JP2017118059A (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 株式会社三井ハイテック | Led用リードフレーム及びその製造方法 |
US11011476B2 (en) | 2018-03-12 | 2021-05-18 | Stmicroelectronics International N.V. | Lead frame surface finishing |
US11735512B2 (en) | 2018-12-31 | 2023-08-22 | Stmicroelectronics International N.V. | Leadframe with a metal oxide coating and method of forming the same |
-
2013
- 2013-03-27 JP JP2013066158A patent/JP2014192310A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11011476B2 (en) | 2018-03-12 | 2021-05-18 | Stmicroelectronics International N.V. | Lead frame surface finishing |
US11756899B2 (en) | 2018-03-12 | 2023-09-12 | Stmicroelectronics S.R.L. | Lead frame surface finishing |
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