JP2015070247A - リードフレーム基板の製造方法及び発光装置の製造方法、並びに、発光ダイオード用リードフレームの製造方法及びダイオード用リードフレーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子搭載面の光反射率が低下することなく、リフレクタとの密着性を維持したリードフレーム基板の製造方法及びこれを用いて成形品質が高く安価に大量生産可能な発光装置の製造方法を提供する。
【解決手段】リフレクタ３が成形されたリードフレーム２の樹脂フラッシュバリ３ｂが除去された後に、当該リードフレーム両面に導電性金属めっき層９を形成して平滑面を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばＬＥＤなどの発光装置に用いられる発光ダイオード用リードフレーム、その製造方法及びこれを用いた発光装置の製造方法に関する。発光ダイオード用リードフレームについて、より詳細に言えば、特にエッチングまたはカッティング、モールディング、デスミア処理および電気めっき処理などの関連的な工程を介在させることができるものであって、この刷新的な技術により、本発明ではコストの大幅な削減を確実に達成でき、熱硬化性樹脂が発光ダイオード用リードフレーム基材上に安定的に粘着する効果を高めて、さらには発光ダイオード用リードフレームの製造工程における歩留まりを改善することができる。

ＬＥＤなどの表面実装型発光装置用リフレクタをエポキシ系やシリコーン系の熱硬化性樹脂を用いてトランスファ成形によって樹脂モールドするＬＥＤリフレクタやこれを用いた表面実装型ＬＥＤ発光装置の製造方法が提案されている。
具体的には、金属箔（金属薄板）から打ち抜きやエッチングなどにより金属配線形状を形成し、電気めっきにより銀やニッケル・金めっきを施して発光ダイオード用のリードフレームを形成する。このリードフレームをモールド金型に搬入してＬＥＤリフレクタ用エポキシ樹脂を注入し、トランスファ成形し、ＬＥＤリフレクタをリードフレーム上に成形することで、発光素子実装用基板を製造している。そして、ＬＥＤリフレクタに囲まれたダイパッドにＬＥＤ素子がダイボンディングされ、リード部とワイヤボンディング接続される。最後に、蛍光体を含む透明封止樹脂によりＬＥＤ素子が封止されて個片化することで表面実装型ＬＥＤ発光装置が製造される（特許文献１参照）。

ここで、従来における発光ダイオード用リードフレームの製造方法について、図１２、図１３および図１４を参照して説明する。図１２は従来の発光ダイオード用リードフレームの製造工程のフローチャートであり、図１３は従来の発光ダイオード用リードフレームの立体断面図であり、図１４は従来の発光ダイオード用リードフレーム構造の切断断面図である。

図示するように、従来の発光ダイオード用リードフレームの製造工程は順にそれぞれ以下の通りである。１．エッチングまたはカッティング（２１）：まず化学エッチング、プラズマエッチングまたはカッティングの方式で、基材（２５）から発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）を製作する。
２．電気めっき（２４）：金属材料（２７）を電気めっき（２４）法で発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）上にめっきする。
３．モールディング（２２）：熱硬化性樹脂（２６）を発光ダイオードリード用フレーム基材（５０）の表面に粘着させる。
４．デスミア処理（２３）：化学薬剤、サンドブラストなどの方式で、発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）上方のバリおよび残留した熱硬化性樹脂（２６）を除去する。

上記製造工程により、発光ダイオード用リードフレーム構造（図１３および図１４）が得られる。当該構造は主に内側から外側の順で設けられている発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）と、金属反射層（２８）と、絶縁層（６０）と、反射カップ（６１）とを備えており、当該発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）にはリード（５００）およびソルダパッド（５０１）が形成されており、このうち、当該金属反射層（２８）は発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）上方に配設されており、当該絶縁層（６０）および反射カップ（６１）は金属反射層（２８）上方に配設されている。

特開２０１３−１６３７７７号公報（段落［００７１］〜段落［００７８］）

しかしながら、トランスファ成形による場合、ＬＥＤリフレクタを成形するリードフレーム面にもめっきが付着しており、めっきが無駄になるうえに、めっきによりＬＥＤリフレクタ用エポキシ樹脂とリードフレームとの密着性が低下して脱落するおそれがある。

また、ＬＥＤリフレクタを成形する際に、ＬＥＤリフレクタ用エポキシ樹脂とリードフレームとの界面より流出した樹脂バリ（フラッシュバリ）によりリードフレームに樹脂汚れが発生する。この樹脂バリを除去する方法としてブラスト処理による機械研磨があるが、めっき面の光沢が変化して発光素子から発光した光の反射率が低下するおそれがある。また、他の方法としては化学的又は電気的な方法の一つとしてエッチングにより樹脂バリを除去することも考えられるが、ＬＥＤリフレクタ用エポキシ樹脂とリードフレームの界面にエッチング液が侵入しやすく、ＬＥＤリフレクタ用エポキシ樹脂とリードフレームとの密着性が低下するおそれがあった。

また、従来の発光ダイオード用リードフレームの製造方法には以下のような課題がある。基材（２５）への電気めっき（２４）工程が完了した後にさらにモールディング（２２）を実行するに際して、金属反射層（２８）がモールディング（２２）工程にて損傷しやすく、そして当該金属反射層（２８）構造にもし欠陥があると発光ダイオード用リードフレームの反射率の低下に影響を及ぼすうえ、先に電気めっき（２４）を完了した後にモールディング（２２）を行うとなると、モールディング（２２）の反射カップ（６１）が剥離しやすくなってしまい、さらには電気めっき（２４）にて使用される材料はいずれも貴金属であるため、不必要な無駄および反射率の低下を招いてしまう。よって、本願発明者は、従来の発光ダイオード用リードフレームの製造方法およびその構造につき、刷新的な技術により、本発明ではコストの大幅な削減を確実に達成でき、熱硬化性樹脂が発光ダイオード用リードフレーム基材上に安定的に粘着する効果を高めて、さらには発光ダイオード用リードフレームの製造工程における歩留まりを改善することができる、ことに想到するに至った。

本発明の目的は上記従来技術の課題を解決し、発光素子搭載面の光反射率が低下することなく、リフレクタとの密着性を維持したリードフレーム基板の製造方法及びこれを用いて成形品質が高く安価に大量生産可能な発光装置の製造方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は製造コストを大幅に削減し、熱硬化性樹脂が発光ダイオード用リードフレーム基材上に安定的に粘着する粘着力を高めることから、発光ダイオード用リードフレームの製造工程における歩留まりを大幅に改善することにある。

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
発光装置搭載用のリードフレーム基板を製造するリードフレーム基板の製造方法であって、導電性金属板に発光素子を搭載するダイパッド部とリード部が複数形成されたリードフレーム形成工程と、前記リードフレームをモールド金型に搬入して熱硬化性樹脂により各ダイパッド部とリード部を囲むようにリフレクタを成形する工程と、前記リードフレームに発生した樹脂フラッシュバリを両面で除去する工程と、前記樹脂フラッシュバリが除去され粗面化された前記リードフレーム面に導電性金属めっきを施して平滑面を形成する工程と、を含むことを特徴とする。

上記リードフレーム基板の製造方法を用いれば、リードフレームの樹脂フラッシュバリが除去された後に当該リードフレーム面に導電性金属めっきを施して表層である金属めっき層により平滑面を形成するので、めっき面に樹脂バリ除去にともなうダメージが作用することがなく、めっき面の光沢度（平滑面化）が損なわれることがなくなる。
また、めっきはリフレクタ成形部分には形成されないのでめっき液の無駄がなく、リフレクタ成形樹脂とリードフレームとの密着性が低下することもなくなる。

前記樹脂フラッシュバリは、ショットブラスト加工又はエッチング加工若しくはこれらの併用により除去されるので、リフレクタ成形用の樹脂バリを有効に除去することができる。
尚、ショットブラストによる光沢度（光反射率）の低下はその後のめっきによる平滑面化により維持され、エッチングによるリフレクタ成形樹脂とリードフレームの界面へのエッチング液の侵入は、樹脂とリードフレームとの密着性により起こり難い。

前記リードフレームは銅合金が用いられ、リフレクタ成形用樹脂としてエポキシ系樹脂が用いられると、リフレクタ樹脂とリードフレーム（銅合金）との濡れ性が高く密着性を維持することができる。
また、前記導電性金属めっきは、最表層に銀めっき層を含む多層金属めっきであるので、リードフレーム露出面の光沢度を維持することができる。

また、上述したいずれかの製法で製造されたリードフレーム基板のダイパッド部に発光素子をダイボンディングすると共に前記発光素子とリード部とをワイヤボンディング接続によりボンディンワイヤにより電気的に接続する工程と、前記リードフレーム基板をモールド金型に搬入して前記リフレクタに囲まれた空間を含む発光素子搭載面を透光樹脂で覆ってレンズ部を成形する工程と、前記レンズ部が成形された前記リードフレーム基板をレンズ部毎に切断して個片化する工程と、を含むことを特徴とする。

上記発光装置の製造方法を用いれば、発光装置の成形品質が高く安価に大量生産することができる。

また、本発明は発光ダイオード用リードフレームの製造方法であって、以下の工程を含むことを特徴とする。
Ａ．エッチングまたはカッティング：エッチングまたはカッティングの方法で、基材から発光ダイオード用リードフレーム基材を製作する。
Ｂ．モールディング：熱硬化性樹脂を発光ダイオード用リードフレーム基材の表面に粘着させる。
Ｃ．デスミア処理：化学薬剤、サンドブラストなどの方式で、発光ダイオード用リードフレーム基材上方のバリおよび残留した熱硬化性樹脂を除去する。
Ｄ．電気めっき：金属材料を化学電気めっき法で発光ダイオード用リードフレーム基材上にめっきして金属反射層を形成する。

上記製造工程で使用する基材は銅箔板または鉄箔板であって、工程Ｂにてモールディングを行う熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂またはシリコーンであって、そして工程Ｄにおける金属材料は銅、銀、ニッケル、パラジウムおよび金などとして、銅めっき、銀めっき、ニッケルめっき、パラジウムめっきおよび金めっきの単一組み合わせまたは多重に組み合わされためっき層を形成することができる。

本発明は実施に際して、まず基材にてエッチングまたはカッティングの方法により、発光ダイオード用リードフレーム基材を製作し、続いてモールディング工程を行い、熱硬化性樹脂を発光ダイオード用リードフレーム基材上に分けて流し込み、当該熱硬化性樹脂を発光ダイオード用リードフレーム基材に密着して結合させて、続いてデスミア処理工程を行い、バリを除去して、残留した熱硬化性樹脂を洗浄し、最後に、電気めっきを施して、化学電気めっき法で金属材料を発光ダイオード用リードフレーム基材の表面にめっきするので、上記工程によってコストを効果的に削減するとともに、発光ダイオード用リードフレームの製造工程における歩留まりを大幅に改善する。

上述するように、本発明の発光ダイオード用リードフレーム構造は主に、内側から外側の順で設けられている発光ダイオード用リードフレーム基材と、絶縁層と、反射カップと、金属反射層とを備えており、当該発光ダイオード用リードフレーム基材には一つのリードおよび一つ以上のソルダパッドが形成されており、そして絶縁層および反射カップは一体成形されている。このうち、当該絶縁層は発光ダイオード用リードフレーム基材のリードとソルダパッドとの間に配設されており、当該反射カップは発光ダイオード用リードフレーム基材の上方に配設されており、当該金属反射層は発光ダイオード用リードフレーム基材の表面に配設されており、そして当該金属反射層は銀イオン、銅イオン、ニッケルイオン、パラジウムイオンおよび金イオンである単一または多重に組み合わされためっき層であって、当該絶縁層はエポキシ樹脂またはシリコーンなどの熱硬化性樹脂である。

発光素子搭載面の光反射率が低下することなく、リフレクタとの密着性を維持したリードフレーム基板の製造方法及びこれを用いて成形品質が高く安価に大量生産可能な発光装置の製造方法を提供することができる。

本発明では、発光ダイオード用リードフレーム基材の上方にて、まず熱硬化性樹脂を分けて流し込み、熱硬化性樹脂を発光ダイオード用リードフレーム基材上に安定的に粘着させた後に、電気めっきを施して発光ダイオード用リードフレーム構造を形成するため、本発明ではコストを大幅に削減し、発光ダイオード用リードフレームの製造方法における歩留まりを改善することができる。

第１実施例に係るリードフレーム及び発光装置の製造工程を示すフローチャートである。 リードフレーム形状の一例を示す平面図である。 図２のリードフレームにリフレクタが成形されたリードフレーム基板の一例を示す平面図である。 図３のリードフレーム基板に発光素子がワイヤボンディング実装された一例を示す平面図である。 図４のリードフレーム基板にレンズ部が成形された一例を示す平面図である。 図１の製造工程に従ったリードフレーム及びリードフレーム基板の部分断面説明図である。 図６に続く製造工程を示すリードフレーム基板の部分断面説明図である。 図７に続く製造工程を示す発光装置の部分断面説明図である。 リードフレームの作用効果を示す断面説明図である。 リードフレームの作用効果を示す斜視説明図である。 本願発明のリードフレーム基板の製造工程と従来のリードフレーム基板の製造工程との差異を示す対比説明図である。 従来の発光ダイオード用リードフレームの製造方法のフローチャートである。 従来の発光ダイオード用リードフレームの立体断面図である。 従来の発光ダイオード用リードフレーム構造の切断断面図である。 本発明の発光ダイオード用リードフレームの製造方法のフローチャートである。 本発明の発光ダイオード用リードフレームの製造方法設備での作業手順図である。 本発明の電気めっき構造の切断断面図である。 本発明の発光ダイオード用リードフレーム構造の模式図である。 本発明の発光ダイオード用リードフレーム構造の模式図である。

以下、本発明に係る発光素子搭載用のリードフレーム基板、リードフレーム基板の製造方法及びこれを用いた発光装置の製造方法の好適な実施形態について添付図面と共に詳述する。尚、以下の説明では発光素子搭載用の基板としてリードフレームを中心に説明するが、樹脂基材に銅箔が積層された樹脂基板やその他の金属配線を有してめっき加工を行うものを排除するものではない。
先ず、発光装置（ＬＥＤ装置）の概略構成について図８（Ｊ）を参照して説明する。表面実装型発光装置は、発光素子１と、発光素子（ＬＥＤ）１を載置する第１リード部２ａ（ダイパッド部）と、発光素子１と電気的に接続される第２リード部２ｂ、発光素子１から照射された照射光の拡散を防ぎ任意の方向に射出させるためのリフレクタ３と発光素子１を覆うレンズ部４を備えている。リフレクタ３は、発光素子１を載置するための第１リード２ａと、発光素子１と電気的に接続される第２リード２ｂを囲んでリードフレーム２と一体に成形されている。以下、発光素子１を実装可能な段階まで工程が進んだリードフレーム２を「リードフレーム基板」というが、リードフレーム２と省略して説明することもある。

発光素子１は、同一面側に正負一対の電極を有している。以下では、同一面側に正負一対の電極を有するものについて説明するが、発光素子１の上面と下面とから正負一対の電極を有するものを用いることもできる。この場合、発光素子の下面の電極はワイヤを用いずに、電気伝導性のあるダイボンド部材を用いて第１リード２ａと電気的に接続する。

第１リード２ａは発光装置における内側に位置するインナーリード部と発光装置における外側に位置するアウターリード部とを連続して有している。発光素子１は、インナーリード部上にダイボンディングされて載置されている。発光素子１は、第１，第２リード２ａ，２ｂのインナーリード部とそれぞれボンディングワイヤ５を用いてワイヤボンディング接続されている。
尚、第１リード２ａと第２リード２ｂとが短絡しないように、裏面側における第１リード２ａと第２リード２ｂ（インナーリード部）の近接する部分に絶縁部材３ａが設けられている。絶縁部材３ａは、リフレクタ３の成形時にリフレクタ用成形樹脂により形成される。また、本実施例の発光装置のリードは２本であるが、３本以上であってもよい。また、発光素子１が実装されるダイパッドと、ボンディングワイヤ５が接続されるワイヤパッドとを別のリード部材として形成してもよい。さらに、１つのリフレクタ３の内部に、複数の発光素子１や保護素子などを配置してもよい。

リフレクタ３は、第１，第２リード２ａ，２ｂのアウターリード部上に起立形成されている。リフレクタ３は、第１，第２リード２ａ，２ｂ上に凹部を形成している。リフレクタ３は、後述するように、熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂等）を用いて成形される。リフレクタ３の開口部は、下端部よりも上端部のほうが広口になるような傾斜が設けられている。傾斜角は、リード面を基準にして９５度以上１５０度以下、より好ましくは１００度以上１２０度以下が好適である。

レンズ部４は、発光素子１を被覆するようにリフレクタ３に囲まれた凹部を透光樹脂により封止されている。レンズ部４は発光素子１より発光した光を所定方向に配光させるため、所定の平面または球面形状として形成され、一例として球面レンズ状に成形することができる。

次に、リードフレーム基板の製造工程及び発光装置の製造工程の概要ついて図１のフローチャートに沿って図２乃至図８を参照しながら説明する。
図１のフローチャートにおいて、導電性を有する金属薄板に発光素子１を搭載するダイパッド部とリード部が複数形成されたリードフレーム２を形成する（ステップＳ１）。図６（Ａ）において、母材となる長尺状に連続する導電性金属薄板２００、例えば銅合金薄板を供給リールから繰り出しながらプレス加工（打ち抜き加工）を連続して施して巻き取りリールに巻き取る作業を繰り返す。これにより、図６（Ｂ）に示すように導電性金属薄板２００に抜き孔２ｃが形成された、第１リード部２ａ、第２リード部２ｂに相当するパターンが連続して形成されたリードフレーム２が形成される（図２参照）。長尺状のリードフレーム２は、その後同じサイズの短冊状に切断される。また、プレス加工に替えて、短冊状に切断された導電性金属薄板２００をエッチング加工によってリードフレーム２に形成してもよい。

次に図１において、リードフレーム２を第１モールド金型７に搬入して熱硬化性樹脂により各ダイパッド部とリード部を囲むようにリフレクタ３を成形する（ステップＳ２）。具体的には、図６（Ｃ）において、リードフレーム２を、上型７ａと下型７ｂとでクランプしてリフレクタ成形用樹脂を用いてモールドする。このリフレクタ成形用樹脂には、耐熱性、耐候性、耐光性を持たせるため、フィラー、拡散剤、顔料、反射性物質、内部離型剤などから選択される少なくとも１以上の物質を混合して用いることができる。

ここで、発明者が鋭意研究した結果として、リードフレーム２としては、発光素子１の発熱を効率的に放熱できるように放熱性の高い銅合金板を用いるのが好ましく、さらに体積パーセントで、鉄を２．４％、リンを０．０３％、亜鉛を０．１２％含有した銅合金がさらに好ましい。また、リフレクタ成形用樹脂としては、上述した各種の熱硬化性樹脂を用いることができるが、成形性及び光学的な性能を考慮すると、エポキシ樹脂を用いるのが好ましく、さらに前記の組成の銅合金との濡れ性を考慮した場合にはトリグリシジルイソシアヌレートを含有したエポキシ樹脂が好適に用いられることが研究の成果として判明した。

上型７ａには、ダイパッド部にリフレクタ３を成形するためのキャビティ凹部７ｃが形成されている。キャビティ凹部７ｃにリフレクタ成形用樹脂が充填されて加熱加圧されて、リフレクタ３が成形される。また、成形方法は、図６（Ｃ）に示すようにトランスファ成形を用いると高い生産性でリフレクタ３を成形できるが、圧縮成形を用いてもよい。リフレクタ３は、図６（Ｄ）に示すように、隣接するダイパッド部にまたがって成形され、図３に示すように、第１リード部２ａ、第２リード部２ｂを囲むように環状に成形される。尚、第１リード部２ａと第２リード部２ｂを形成する抜き孔２ｃにもリフレクタ成形用樹脂は充填されて、絶縁部材３ａが形成される。この場合、リフレクタ３は、角部が丸面取りされた矩形状に形成されているが、平面視で内周面が円形状または楕円形状に形成されてもよい。

このとき図９（Ａ）に示すように、リフレクタ成形用樹脂は、例えば、ＩＣなどのパッケージングに用いられる一般的な熱硬化性樹脂よりも低粘度で流動性が高いため、リフレクタ３とリードフレーム２との界面部にフラッシュバリ３ｂが発生することが多い。これを立体的に図示すると図１０（Ａ）のようになる。このフラッシュバリ３ｂは、リードフレーム２の角部のダレや抜きバリのようなリードフレーム２の成形方法に起因するリード端部形状によって成形されたり、モールド金型７の磨耗や各部の寸法バランスなどに起因して部分的なクランプ力の低下が発生して成形されたりすることが多い。これに対し、モールド金型７のクランプ力を増加させると、フラッシュバリ３ｂは減少させることができるが、クランプされる部位のリードフレーム２の凹みが大きくなってしまうなど、それぞれ対応が困難である。さらに、金型クランプ面を覆う柔軟性の高いリリースフィルムを用いて樹脂モールドを行ってもよいが、リリースフィルムの使用により製造コストが増加してしまう。

このように、フラッシュバリ３ｂは発生原因が多岐にわたっており確実かつ安価に防止することは困難となっている。このため、通常の工程ではフラッシュバリ３ｂは形成されないように材料や道具に対して対応する必要があるが、本実施例の方法では、後述するフラッシュ除去工程で確実に除去可能な程度のフラッシュバリ３ｂを敢えて形成することもできる。具体的には、フラッシュバリ３ｂを１μｍ〜１０μｍ（より好ましくは１μｍ〜５μｍ）の厚みで形成された場合はこの工程での良品とすることができる。これにより、リードフレーム２やモールド金型７の加工精度やメンテナンス費用を低く抑えることができるため、生産性を向上すると共に、安価な材質や成形装置を用いることができ、製造コストを低減することができる。

次に図１において、リフレクタ３が成形されたリードフレーム２を第１モールド金型７より取り出してリードフレーム２に発生した樹脂フラッシュバリ３ｂを両面で除去する（ステップＳ３）。樹脂フラッシュバリ３ｂは、例えば砥粒を対象に噴きつけることで表面の材質を除去するショットブラスト加工や、化学的又は／及び電気的に表面の材質を除去するエッチング加工で除去される。本実施例では、図７（Ｅ）に示すようにショットブラスト加工を行う場合について説明する。図１０（Ａ）に示すように、樹脂フラッシュバリ３ｂはリードフレーム２の両面に発生するため、リードフレーム２の両面で砥粒８を噴きつけるショットブラスト加工が行われる。ショットブラスト加工は、リードフレーム２の両面同時に行ってもよいし、片面ずつ交互に行ってもよい。ショットブラスト加工後のリードフレーム２を図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ）に示す。樹脂フラッシュバリ３ｂは除去されているが、リードフレーム２の表裏面を含め全ての面が、ショットブラスト加工により粗面化（凹凸面が形成）される。

次に図１において、樹脂フラッシュバリ３ｂが除去され粗面化されたリードフレーム２に導電性金属めっきを施して平滑面を形成する（ステップＳ４）。図７（Ｆ）に示すように、リードフレーム２のリフレクタ成形用樹脂より露出している表裏面には、金属めっき層９に覆われている。金属めっき層９の構成は、銀めっきが最表層に配置されるめっき多層金属めっきであって、例えば電解若しくは無電解銅めっき、ニッケルめっき、（パラジウムめっき）、金めっき、銀めっきがこの順に積層されたものが形成される（図９Ｃ、図１０（Ｃ）参照）。尚、電解銀めっき液に通常では含有させないセレン化合物を含有させることにより、光沢度の高い銀めっき皮膜が得られる。このような高光沢度のめっき皮膜は、リフレクタ成形用樹脂との濡れ性がリードフレーム２よりも低下してしまうことがある。このため、本実施形態では、リフレクタ３の成形位置ではこのようなめっき皮膜を形成しないことで、リードフレーム２からのリフレクタ３の剥離可能性の低減させている。

図１１の左半図に示すように、金属めっき層９を形成前のリードフレーム２の露出面は粗面化されているので、金属めっき層９の濡れ性がよく、めっき面は光沢のある平滑面に仕上げることができる。これに対して、同図右半図に示すように、リードフレーム２に金属めっき層９を形成してからショットブラスト加工を行うと、めっき面が荒れて粗面化し、光沢度が低下しやすい。

上記リードフレーム基板の製造方法を用いれば、リードフレーム２の樹脂フラッシュバリ３ｂが除去された後に当該リードフレーム面に導電性金属めっきを施して金属めっき層９により平滑面を形成するので、めっき面に樹脂バリ除去にともなうダメージが作用することがなく、めっき面の光沢度（平滑面化）が損なわれることがなくなる。
また、導電性金属めっきはリフレクタ成形部分には形成されないのでめっき液の無駄がなく、リフレクタ成形樹脂とリードフレーム２との密着性が低下することもなくなる。したがって、リフレクタ３が第１，第２リード２ａ，２ｂの表面から剥離してしまうことを防止できると共に、絶縁部材３ａが第１，第２リード２ａ，２ｂの間から抜け落ちることも防止することができる。
以上の工程で、発光素子実装用のリードフレーム２（リードフレーム基板）の製造工程は完了する。これ以降の工程は発光装置の製造工程に移行する。

次に、図１において、リードフレーム２のダイパッド部（第１リード部２ａ）に発光素子１をダイボンディングする（ステップＳ５）。図７（Ｇ）において、金属めっき層９に覆われ、リフレクタ３に囲まれたエリアに露出する第１リード部２ａに発光素子１をダイボンディングする。
次いで発光素子１と第１，第２リード部２ａ，２ｂとをワイヤボンディング接続によりボンディンワイヤ５により電気的に接続する。ワイヤボンディング接続した状態を図４に示す。発光素子１と絶縁部材３ａにより仕切られた第１リード部２ａと第２リード部２ｂとを各々ボンディングワイヤ５により電気的に接続されている。なお、フリップチップ型の発光素子１を用いて、第１リード部２ａと第２リード部２ｂとを跨ぐように実装することで電気的に接続してもよい。

次に、図１において、発光素子１がワイヤボンディング実装されたリードフレーム２を第２モールド金型１０に搬入して、リフレクタ３に囲まれた凹部を含む発光素子搭載面を透光性を有する透光樹脂（例えば透明樹脂１１）で覆ってレンズ部４を成形する（ステップＳ６）。レンズ部４は、発光素子１から放出された光の波長を変換して他の色の光を放出する蛍光物質を含有する熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂等）や、蛍光物質を含有しない無色透明な熱硬化性樹脂などが用いられる。熱硬化性樹脂には、耐熱性、耐候性、耐光性を持たせるため、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質などから選択される少なくとも１以上の物質を混合することができる。リフレクタ３とレンズ部４は共に熱硬化性樹脂を用いることで、膨張係数などの物理的性質を近似させて密着性を極めてよくすることもできる。また、ショットブラスト加工によってリフレクタ３の面も粗面化していることから、リフレクタ３とレンズ部４との密着性も向上している。

図８（Ｈ）において、リードフレーム２を第２モールド金型１０に搬入し、上型１０ａと下型１０ｂとでクランプする。上型１０ａには、レンズ部４を形成するキャビティ凹部１０ｃや樹脂路１０ｄが形成されている。このキャビティ凹部１０ｃに樹脂路１０ｄを通じて透明樹脂１１（熱硬化性樹脂）を充填して加熱加圧することでレンズ部４が成形される。成形方法はトランスファ成形でも圧縮成形でもいずれでもよい。リードフレームにレンズ部４が形成された状態を図５に示す。この場合、透明樹脂１１に含有された蛍光物質は熱硬化性樹脂よりも比重が大きいため、図８（Ｈ）に示すようなモールド金型１０を用いてレンズ部４を成形したときには、リフレクタ３に囲まれた凹部の底面側（リード面上）に沈降する。このため、蛍光物質が光の波長を変換する際の発熱を放熱性の高い銅合金性のリードフレーム２を介して放熱することができ、発光装置の熱による劣化を効率的に防止することができる。また、図８（Ｈ）に示すようなモールド金型１０を上下反転したようなモールド金型を用いてレンズ部４を成形したときには、レンズ部４の表面に蛍光物質を配置するように形成することで、レンズ部４表面の冷却により蛍光物質の冷却を行うこともできる。

次に図１において、レンズ部４が成形されたリードフレーム２をレンズ部４毎に切断して個片化する（ステップＳ７）。第２モールド金型１１よりリードフレーム２を取り出して、図８（Ｉ）の矢印に示すようにダイシング装置によりマトリクス状に切断して個片化する。ダイシング位置は、リフレクタ３を分割するように切断される。これにより、図８（Ｊ）に示す断面形状と図１０に示す外形形状を有する発光装置を製造することができる。

以上の実施例では、製造コスト削減のため、リフレクタ３を成形する場合或いはレンズ部４を成形する場合にモールド金型に直接モールド樹脂を注入していたが、金型クランプ面を覆う耐熱性、柔軟性、伸展性を有する剥離性の高いリリースフィルムを用いて樹脂モールドを行ってもよい。

発光ダイオード用リードフレームの製造方法及び発光ダイオード用リードフレームについて、図１５、図１６、図１７（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。図１５は本発明の発光ダイオード用リードフレームの製造方法のフローチャートであり、図１６は本発明の発光ダイオード用リードフレームの製造設備での作業手順図であり、図１７（Ａ）は本発明の電気めっき構造の切断断面図であり、図１７（Ｂ）は本発明の他例にかかる電気めっき構造の切断断面図である。

図１５および図１６から分るように、本発明の発光ダイオード用リードフレームの製造方法は、以下の工程を含むことを特徴とする。
Ａ．エッチングまたはカッティング（２１）：エッチングまたはカッティング（２１）の方法で、基材（２５）から発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）を製作する。

Ｂ．モールディング（２２）：熱硬化性樹脂（２６）を発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）の表面に粘着させる。

Ｃ．デスミア処理（２３）：化学薬剤、サンドブラストなどの方式で、発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）上方のバリおよび残留した熱硬化性樹脂（２６）を除去する。

Ｄ．電気めっき（２４）：金属材料（２７）を電気めっき（２４）法で発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）上にめっきする。

本発明で使用する基材（２５）は銅箔板または鉄箔板であって、まずエッチングまたはカッティング（２１）の方法で、基材（２５）から発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）の態様を製作し、続いて例えばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂（２６）を発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）の表面に粘着させて、続いて化学電解、サンドブラストなどの方式でデスミア処理を行って、発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）上方のバリおよび残留した熱硬化性樹脂（２６）を除去するとともに、発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）の表面を洗浄し、そして電気めっき（２４）法で、銅、銀、ニッケル、パラジウムおよび金などの金属材料（２７）を、発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）の表面にめっきして、単一または多重に組み合わされためっき層（図１７（Ａ）および図１７（Ｂ）に示す）を形成する。

最後に図１８および図１９を参照するとともに、図１７（Ａ）および図１７（Ｂ）を参照されたい。図１８は本発明の発光ダイオード用リードフレーム構造の模式図であり、図１９は本発明の他例にかかる発光ダイオード用リードフレーム構造の模式図である。

図１８および図１９に示すように、本発明の発光ダイオード用リードフレーム構造は、発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）と、絶縁層（６０）と、反射カップ（６１）と、金属反射層（２８）とを備えている。発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）には、一つのリード（５００）および一つ以上のソルダパッド（５０１）が形成されており（このうち、図１８では一つのリード（５００）および一つのソルダパッド（５０１）を実施例としており、図１９では一つのリード（５００）および三つのソルダパッド（５０１）を実施例としている）、そして絶縁層（６０）および反射カップ（６１）は一体成形されている。このうち、当該金属反射層（２８）は金属材料（２７）から形成されており、当該金属材料（２７）は銅、銀、ニッケル、パラジウムおよび金などであって、そして金属反射層（２８）には、単一の金属イオン（銅、銀、ニッケル、パラジウムおよび金）の金属反射層（２８）、または複数種類の金属イオン（銅、銀、ニッケル、パラジウムおよび金）が多重に組み合わされた金属反射層（２８）の組み合わせ方式が存在する。当該絶縁層（６０）は発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）のリード（５００）とソルダパッド（５０１）との間に配設されており、当該反射カップ（６１）は発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）の上方に配設されており、当該金属反射層（２８）は発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）の表面に配設されており、当該絶縁層（６０）は熱硬化性樹脂（２６）であって、当該熱硬化性樹脂（２６）はエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂などである。

従来の発光ダイオード用リードフレームの製造方法（図１２および図１３を合わせて参照されたい）では、まず発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）に電気めっき（２４）を施した後、さらに熱硬化性樹脂（２６）を金属反射層（２８）の上方に粘着させるものであるが、当該構造では熱硬化性樹脂（２６）が脱落しやすく、しかも電気めっき（２４）表面が損傷して、反射率が低下しやすい。一方本発明では、発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）の上方にて（図１５を合わせて参照されたい）、まず熱硬化性樹脂（２６）を分けて流し込み、熱硬化性樹脂（２６）を発光ダイオード用リードフレーム基材（５０）上に安定的に粘着させた後に、電気めっき（２４）を施して発光ダイオード用リードフレーム構造を形成するため、本発明ではコストを大幅に削減し、発光ダイオード用リードフレームの製造工程における歩留まりを改善することができる。

よって、本発明は同類製品において傑出した進歩性および実用性を備えると同時に、国内外におけるこの構造に関する技術資料文献を調査したが、同一または近似する構造が本願出願前には発見できないことは確実であるため、本願は「新規性」、「進歩性」および「産業上の利用可能性」などの特許要件に適合することから、ここに法に基づいて本願を出願するものである。

ただし上記したものは、本発明の好ましい実施例に過ぎず、およそ本発明の明細書および特許請求の範囲を応用してなされるその他等価構造の変化は、当然のこと本発明の特許請求の範囲に含まれるものである。

１ 発光素子 ２００ 導電性金属薄板 ２ リードフレーム ２ａ 第１リード部 ２ｂ 第２リード部 ２ｃ 抜き孔 ３ リフレクタ ３ａ 絶縁部材 ３ｂ 樹脂フラッシュバリ ４ レンズ部 ５ ボンディングワイヤ ７ 第１モールド金型 ７ａ，１０ａ 上型 ７ｂ，１０ｂ 下型 ７ｃ，１０ｃ キャビティ凹部 ８ 砥粒 ９ 金属めっき層 １０ 第２モールド金型 １０ｄ 樹脂路 １１ 透明樹脂 ２１ エッチングまたはカッティング ２２ モールディング ２３ デスミア処理 ２４ 電気めっき ２５ 基材 ５０ 発光ダイオード用リードフレーム基材 ５００ リード ５０１ ソルダパッド ２６ 熱硬化性樹脂 ６０ 絶縁層 ６１ 反射カップ ２７ 金属材料 ２８ 金属反射層

Claims (14)

1. 発光装置搭載用のリードフレーム基板を製造するリードフレーム基板の製造方法であって、
   導電性金属薄板に発光素子を搭載するダイパッド部とリード部が複数形成されたリードフレーム形成工程と、
   前記リードフレームをモールド金型に搬入して熱硬化性樹脂により各ダイパッド部とリード部を囲むようにリフレクタを成形する工程と、
   前記リードフレームに発生した樹脂フラッシュバリを両面で除去する工程と、
   前記樹脂フラッシュバリが除去され粗面化された前記リードフレーム両面に導電性金属めっきを施して平滑面を形成する工程と、を含むことを特徴とするリードフレーム基板の製造方法。
2. 前記樹脂フラッシュバリは、ショットブラスト加工又はエッチング加工により除去される請求項１記載のリードフレーム基板の製造方法。
3. 前記リードフレームは銅合金が用いられ、前記エポキシ系樹脂が用いられる請求項１又は２記載のリードフレーム基板の製造方法。
4. 前記導電性金属めっきは、最表層に銀めっき層を含む多層金属めっきである請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のリードフレーム基板の製造方法。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかの製法で製造されたリードフレーム基板のダイパッド部に発光素子をダイボンディングすると共に前記発光素子とリード部とを電気的に接続する工程と、
   前記リードフレーム基板をモールド金型に搬入して前記リフレクタに囲まれた空間を含む発光素子搭載面を透光樹脂で覆ってレンズ部を成形する工程と、
   前記レンズ部が成形された前記リードフレーム基板をレンズ部毎に切断して個片化する工程と、を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
6. 発光ダイオード用リードフレームの製造方法であって、
   Ａ．エッチングまたはカッティング：エッチングまたはカッティングの方法で、基材から発光ダイオード用リードフレーム基材を製作する工程と、
   Ｂ．モールディング：熱硬化性材料を発光ダイオード用リードフレーム基材の表面に粘着させる工程と、
   Ｃ．デスミア処理：化学薬剤、サンドブラストなどの方式で、発光ダイオード用リードフレーム基材上方のバリおよび残留した熱硬化性材料を除去する工程と、
   Ｄ．電気めっき：金属材料を化学電気めっき法で発光ダイオード用リードフレーム基材上にめっきして金属反射層を形成する工程と、を含む、ことを特徴とする発光ダイオード用リードフレームの製造方法。
7. 前記基材が銅箔板または鉄箔板であることを特徴とする請求項６記載の発光ダイオード用リードフレームの製造方法。
8. 前記工程Ｂにてモールディングを行う熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂であることを特徴とする請求項６記載の発光ダイオード用リードフレームの製造方法。
9. 前記工程Ｄにおける金属めっき材料が銅、銀、ニッケル、パラジウムおよび金であることを特徴とする請求項６記載の発光ダイオード用リードフレームの製造方法。
10. 前記工程Ｄにおける金属反射層が銅めっき、銀めっき、ニッケルめっき、パラジウムめっきおよび金めっきの単一組み合わせまたは多重に組み合わされた構造層でることを特徴とする請求項６記載の発光ダイオード用リードフレームの製造方法。
11. 発光ダイオード用リードフレーム構造であって、前記構造は主に、内側から外側の順で設けられている発光ダイオード用リードフレーム基材と、絶縁層と、反射カップと、金属反射層とを備えており、前記発光ダイオード用リードフレーム基材には一つのリードおよび一つ以上のソルダパッドが形成されており、前記絶縁層および反射カップは一体成形されており、このうち、前記絶縁層は発光ダイオード用リードフレーム基材のリードとソルダパッドとの間に配設されており、前記反射カップは発光ダイオード用リードフレーム基材の上方に配設されており、前記金属反射層は発光ダイオード用リードフレーム基材の表面に配設されている、ことを特徴とする発光ダイオード用リードフレーム構造。
12. 前記絶縁層が熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１１記載の発光ダイオード用リードフレーム構造。
13. 前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂であることを特徴とする請求項１１記載の発光ダイオード用リードフレーム構造。
14. 前記金属反射層が銅めっき、銀めっき、ニッケルめっき、パラジウムめっきおよび金めっきの単一組み合わせまたは多重に組み合わされた構造層であることを特徴とする請求項１１記載の発光ダイオード用リードフレーム構造。

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