JP6537136B2 - Ledパッケージ及び多列型led用リードフレーム、並びにそれらの製造方法 - Google Patents

Ledパッケージ及び多列型led用リードフレーム、並びにそれらの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、LEDパッケージ及び多列型LED用リードフレーム、並びにそれらの製造方法に関する。
LED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)素子を搭載した光半導体装置は、一般照明やテレビ・携帯電話・OA機器等のディスプレイ等、様々な機器で使用されるようになってきた。
これらの光半導体装置において、薄型化や量産化等の要請に応えるべく開発されてきたLEDパッケージとして、従来、電気的に絶縁されたパッド部とリード部を有するリードフレームにLED素子が搭載され、LED素子が搭載された側のパッド部とリード部を囲うようにリフレクタ樹脂部が形成され、リフレクタ樹脂部に囲まれLED素子が搭載された側の内部空間が透明樹脂部によって封止されたLEDパッケージがある。
この種のLEDパッケージでは、例えば、図4(a)に示すように、リードフレーム10は、パッド部11と、パッド部11と間隔をおいて配置されたリード部12を有し、パッド部11とリード部12の上面や下面には、反射用や外部接続用のめっき層13を形成した構成となっている。また、リードフレーム10の上面側には、パッド部11上にLED素子20が搭載され、LED素子20とリード部12とがボンディングワイヤ14等を介して接続されている。また、LED素子20の周囲には、光を反射するリフレクタ樹脂部15が、パッド部11とリード部12を囲むように形成されている。そして、リフレクタ樹脂部15に囲まれ、LED素子20が搭載された側の内部空間は、透明な樹脂からなる透明樹脂部16で封止されている。
また、この種のLEDパッケージの製造に使用されるリードフレームは、図5(a)〜図5(c)に示すように、多数のLEDパッケージを一度に得るために、パッド部11とリード部12との組合せからなる個々のリードフレーム領域(図5(b)において夫々一点鎖線の矩形で示してある。)がマトリックス状に配列された多列型リードフレームとして形成されている。パッド部11、リード部12は、図5(b)に示すように、それぞれが、リードフレームの基材をなす金属板から形成された連結部17(図5(b)において斜線のハッチングをつけて示してある。)に接続されており、連結部17を介して、他のリードフレーム領域におけるパッド部11又はリード部12や、多列型リードフレーム製造用の上記金属板における外枠部18と連結されている。
そして、この種のLEDパッケージの製造では、図4(b)に示すように、多列型リードフレームにおける各リードフレーム領域に夫々対応する各リフレクタ樹脂部15を、連結部17を覆うようにして一括形成し、夫々のリフレクタ樹脂部15に囲まれたパッド部11に、LED素子20を搭載・固定、ワイヤボンディング等を行い、その内部空間に透明樹脂部16を形成後、一括形成したリフレクタ樹脂部15の一部と連結部17の一部を、各リードフレーム領域の間の切断部に沿って同時に切断する。
この切断加工により、図4(a)に示すように、LEDパッケージの下面側にパッド部11とリード部12の下面が露出し、外部基板との電気的接続が可能な個々のLEDパッケージが得られる。個々のLEDパッケージの側面には、リードフレームの連結部17がリフレクタ樹脂部15とともに切断面の一部として露出している。
このような構成を備えた従来のLEDパッケージは、例えば次の特許文献1、2に記載されている。
特開2013−232506号公報 特開2013−232508号公報
上述のように、LEDパッケージの製造においては、一度に多数のLEDパッケージを得るために、図5(b)に示したような、個々のリードフレーム領域におけるパッド部11やリード部12を、他のリードフレーム領域におけるパッド部11又はリード部12や、多列型リードフレーム製造用の金属板における外枠部18と連結させるための連結部17を介して繋げた多列型リードフレームが用いられる。
ところで、上述の多列型リードフレームを用いて製造されるLEDパッケージは、一般的にリードフレームの裏面側に外部接続用の端子面が露出する表面実装型のパッケージである。表面実装型のLEDパッケージにおいては、裏面側に露出する外部接続用の端子面の平坦性が要求され、パッド部やリード部の段差、変形や反り等も不具合につながるため厳しい制約がある。
しかるに、個々のリードフレーム領域におけるパッド部やリード部と、他のリードフレーム領域におけるパッド部又はリード部や、多列型リードフレーム製造用の金属板における外枠部とを、夫々連結部を介して繋げた構成にすると、連結部の強度や、連結部に接続されるパッド部及びリード部の形状、接続位置によっては、連結部に変形が生じてパッド部やリード部に段差、変形、反り等が生じ易くなり、裏面側に露出する外部接続用の端子面の平坦性が損なわれて、外部機器との接続に悪影響を与える虞がある。
リードフレーム全体の反り及び変形を抑制するためには、連結部にはある程度の強度を持たせることが要求され、そのためには、連結部の幅や厚さを大きくする必要がある。しかも、連結部に変形が生じ難いように、パッド部及びリード部の形状、連結部との接続位置を工夫する必要があり、パッド部やリード部の設計の自由度も制限される。
しかし、連結部はリードフレームの基材をなす金属で構成されており、連結部の幅や厚さを大きくすると、個々のLEDパッケージに切断加工するためにリフレクタ樹脂部とともに連結部を切断する際のブレードに目詰りが生じ、ドレス作業によるブレードの再生作業が必要となり、ブレードの連続生産性を低下させる。しかも、連結部は各リードフレーム領域における複数個所に接続するように多数設けられており、多列型リードフレームを用いて製造した、LEDパッケージ領域が複数配列されている多列型LEDパッケージを個々のLEDパッケージにするためには、ブレードで非常に多くの連結部を切断する必要があるため、カッターの製品寿命に著しい悪影響を与える。
また、上述のように、連結部を構成する金属は、反りや変形対策となる厚さや幅を必要とするため、個々のリードフレーム領域におけるパッド部やリード部と、他のリードフレーム領域におけるパッド部又はリード部や、多列型リードフレーム製造用の金属板における外枠部とを連結する連結部の長さを、縮めることができない。
その結果、連結部が多列型リードフレームに占める専有面積は無視できない大きさになる。しかも、上述のように、連結部に変形が生じ難いように、パッド部及びリード部の形状、連結部との接続位置を工夫する必要がある。
このため、多列型リードフレーム形成エリア内において形成しうる個々のリードフレームの数が制限されて、多列型LEDパッケージ製造時におけるLEDパッケージ領域の集積化を阻害する。
他方、連結部の幅や厚さを小さくして、連結部がブレードに与える悪影響を弱めることで、ブレードの幅を薄くし、ブレードによる切断幅を薄くすることにより、個々のリードフレーム領域におけるパッド部やリード部と、他のリードフレーム領域におけるパッド部又はリード部や、多列型リードフレーム製造用の金属板における外枠部とを連結する連結部の長さを短くして、組立部位として構成されるパット部、リード部及び個々のリードフレーム領域の連結部エリアを縮小して、多列型LEDパッケージ製造時におけるLEDパッケージ領域の集積化を図ろうとすると、上述のように、個々のリードフレームを連結する連結部の強度が弱くなり、連結部を介して連結されるパッド部やリード部の変形や反りなどが多く発生し、LEDパッケージの組立歩留りを低下させる問題が生じる。このため、特許文献1、2に記載のLEDパッケージのような連結部を有する多列型リードフレームを用いた従来のLEDパッケージでは、ブレードによる切断幅を、0.3〜0.5mm程度は設けざるを得ず、パッケージ領域の集積化が制限されていた。
また、一般的に、連結部を有する多列型リードフレームにおいては、LEDパッケージの組立工程における、連結部の変形や反りなどを原因とするLEDパッケージの組立歩留りの低下を抑制するために、多列型リードフレームの裏側に露出する面全体に連結部を介して連結されるパッド部やリード部の変形や反りを防止する手段として、樹脂製テープが貼り付けられる。この樹脂製テープは、外部接続用端子表面へのモールド樹脂(リフレクタ樹脂)の回り込みを防止する役目も果たす。
しかし、この樹脂製テープは、搭載したLED素子をパッド部に固定するダイボンディング、LED素子とリード部とを電気的に接続するワイヤボンディング、リフレクタ樹脂部や透明樹脂部を形成するためのモールド樹脂充填など、種々の過熱条件下での使用に耐えることができるように、高価な耐熱性ポリイミドフィルムと耐熱性シリコン接着剤で構成されている。このため、LEDパッケージの製造に際し、多列型リードフレームの裏面に樹脂製のテープを貼り付けると、コスト高となってしまう。
更には、この樹脂製テープには、最終のモールド樹脂充填後に引き剥がして廃棄する際、樹脂製テープの接着剤層が外部接続用の端子面やモールド樹脂側に残存するという問題がある。また、樹脂製テープに耐熱性の材料を用いても、種々の加熱条件下では、耐熱性の限界を超えて、樹脂製テープに熱収縮が生じ、樹脂製テープの熱収縮に伴いパッド部やリード部の位置が変動して個々のLEDパッケージの寸法精度にバラツキが生じてしまうという問題もあった。
また、個々のリードフレーム領域が夫々連結部を介して繋げられた多列型リードフレームを用いて製造される個々のLEDパッケージでは、上述のように、リードフレームの連結部がリフレクタ樹脂部とともに切断面の一部として露出し、LEDパッケージから露出したリードフレームの連結部の切断面からメッキを被覆されていないリードフレームの基材をなす金属が露出することになる。このため、切断面に金属バリが生じた場合には接触不良につながる虞があり、また、完成後のLEDパッケージを外部機器に接続して使用中に、連結部の切断面から水分が浸入し、リードフレームの基材をなす金属が腐食してLEDパッケージ製品の品質を劣化させる等の不具合を生じる虞があった。
また、特許文献2に記載のLEDパッケージの製造に用いる多列型リードフレームは、図6(b)に示した各リードフレーム領域を連結する連結部に加えて、さらなる連結部として、当該リードフレーム領域のパッド部と、当該リードフレーム領域に隣接する他のリードフレーム領域のリード部とを連結する傾斜補強片を設け、リードフレームの反りを防止している。しかし、隣接するリードフレーム領域同士を連結する連結部を増やすと、多列型LEDパッケージを製造後、個々のLEDパッケージに切断したときに、リフレクタ樹脂部とともに切断面の一部として露出するリードフレームの連結部の数が増えるため、金属の露出面積が増加し、連結部の切断面からの水分の浸入の増加等によるLEDパッケージ製品の品質の一層の劣化を招きかねない。しかも、ブレードで切断する連結部の数が増加するため、生産性やブレードの寿命等により著しい悪影響を与えることになる。
また、特許文献1、2に記載のLEDパッケージの製造に用いられる多列型リードフレームは、夫々のリードフレーム領域(パッド部、リード部)及び連結部が、リードフレーム基材をなす金属板からプレス加工やエッチング加工によって、所定の形状に加工され、その後にLED素子が搭載される上面側に反射用めっき層が形成され、下面側に外部接続用めっき層が形成される。しかるに、金属板を所定形状に形成後に、めっき層を形成すると、所定形状に形成された金属板の上面、側面、下面の全面にめっき層が形成されることになり、必要でない領域にめっき層を形成する貴金属が使用されてコスト高となり易い。
コスト抑制のためには、先に金属板の上面及び下面の必要な領域にめっき層を形成し、次に、エッチングを介してリードフレームの形状を形成する工程順で製造される多列型リードフレームを用いることが望まれる。
しかるに、このめっき層を形成した後に、リードフレームの形状を形成する場合、形成しためっき層の上面のみにエッチングマスクを設けてエッチングを行うと、めっき層直下の金属が溶解除去されて、金属が溶解除去された部位のめっき層が露出し、露出した部分がめっきバリとなって割れや欠けを生じ易い。特に、反射用めっき層に形成されためっきバリが割れると、めっきバリ近傍の反射用めっき層も一緒に剥がれて、反射率を低下させる等の製品の品質劣化を招く虞がある。このため、反射用めっきエリアに対するエッチングマスクは、反射用めっき層直下の金属が溶解除去されない程度、反射用めっき層を覆うように形成する必要がある。
しかし、反射用めっき層直下の金属が溶解除去されない程度、反射用めっき層を覆うように、レジストマスクを形成すると、エッチングを行ってリードフレーム形状を形成後、レジストマスクを除去したときに、反射用めっき層の周囲に金属板の上面が残存する。残存する金属板の上面は、反射用めっき層やリフレクタ樹脂部に比べて反射率が低い。このため、エッチングにより形成されたパッド部とリード部との間にリフレクタ樹脂部を形成しても、LED素子を搭載する側のパッド部及びリード部の周囲に残存する金属板の上面によって、LED素子を搭載する領域全体の反射率が低下する。
また、エッチングにより形成されたパッド部とリード部との間にリフレクタ樹脂部を形成する際に、LED素子を搭載する側のリフレクタ樹脂部の面が反射用めっき層の面と面一となるように、残存する金属板の上面をリフレクタ樹脂で覆っても、反射用めっき層の厚さが非常に薄いため、反射用めっき層の周囲に残存する金属板の上面を覆って形成されるリフレクタ樹脂部の厚さも非常に薄くなり、その部位でのリフレクタとしての十分な反射効果が得られない。
しかも、反射用めっき層の周囲に残存する金属板の上面を覆って形成されるリフレクタ樹脂部の厚さも非常に薄いと、割れや欠けを生じ易い。そして、反射用めっき層の周囲のリフレクタ樹脂部に割れや欠けを生じると、金属板の上面が露出して、LED素子を搭載する領域全体の反射率が低下する。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、製品化された個々のLEDパッケージの切断面での金属バリの発生による接触不良の虞や切断面からの水分の浸入の虞がなく、製造に際しては、個々に配置されるLEDパッケージの集積化を促進し、パッド部やリード部の段差、変形や反り等を阻止して、裏面側に露出する外部接続用の端子面の平坦性を良好に保って生産性を向上させることができ、また、高価な樹脂テープの貼り付けが不要でコストを低減でき、また、個々のLEDパッケージを得るために切断するブレードの連続生産性と寿命を延ばすことができ、しかも、リフレクタ樹脂部の割れや欠けがなく、LED素子を搭載する側の反射率の低下を防止可能なLEDパッケージ、多列型LED用リードフレーム及びそれらの製造方法を提供することを目的としている。
上記の目的を達成するために、本発明によるLEDパッケージは、断面を有する個々のLEDパッケージであって、金属板から、夫々分離した所定形状に対をなして形成された、LED素子が搭載されるパッド部及びボンディングワイヤが接続されるリード部と、前記パッド部のLED素子搭載面と前記金属板の下面との間に位置する側面と前記リード部のワイヤボンディング面と前記金属板の下面との間に位置する側面において、前記金属板の上面側から該金属板の厚さの略50〜75%の深さで介在、該パッド部及び該リード部の外周を囲み、該パッド部及び該リード部を固定するリフレクタ樹脂部を有し、前記切断面が、前記パッド部及び前記リード部の外周を囲む前記リフレクタ樹脂部の外周面にのみ存在し、且つ、前記パッド部及び前記リード部の一部が、前記リフレクタ樹脂部におけるLED素子を搭載する側とは反対側において該リフレクタ樹脂部の外周面に形成された切断面よりも内側の領域に露出し、前記パッド部及び前記リード部における、前記金属板の下面側から該金属板の厚さの略25〜50%の深さの側面は、該金属板の材料面が露出し、さらに、前記金属板の上面における前記パッド部及び前記リード部に対応する所定位置に、反射用めっき層が形成され、前記金属板の上面における前記反射用めっき層の周囲に10μm〜25μmの深さを有する、断面がL字状の段差部をなすエッチング面を有し、前記反射用めっき層は、表面がエッチング研磨面で構成され、前記パッド部と前記リード部の夫々の前記側面は、前記段差部の底面との境界をなす第1の部位と、該第1の部位から前記金属板の上面に対して略垂直な方向に沿って、該金属板の上面を基準として該金属板の厚さの約50〜75%該金属板の下面側に位置する第2の部位とを有するとともに、前記第1の部位と前記第2の部位との間に、該第1の部位と該第2の部位のいずれよりも内側に凹んだ、円弧状の凹溝を有し、前記リフレクタ樹脂部は、前記パッド部と前記リード部の夫々の前記側面に備わる前記円弧状の凹溝に密着していることを特徴としている。
また、本発明のLEDパッケージにおいては、前記段差部の面は、粗化処理が施されているのが好ましい。
また、本発明による多列型LED用リードフレームは、LED用リードフレーム領域が複数配列された多列型LED用リードフレームであって、個々のLED用リードフレーム領域は、金属板の上面における、対をなす、LED素子が搭載されるパッド部及びボンディングワイヤが接続されるリード部に対応する所定位置に形成された反射用めっき層と、前記金属板の上面側における、前記反射用めっき層の周囲に10μm〜25μmの深さで形成された段差部をなすハーフエッチング面と、前記金属板の下面における前記パッド部及び前記リード部に対応する所定位置に形成された外部接続用めっき層と、前記金属板における、前記パッド部に対応する反射用めっき層と前記リード部に対応する反射用めっき層との間及び当該LED用リードフレーム領域における反射用めっき層と隣り合う他のLED用リードフレーム領域における反射用めっき層との間に形成された凹部と、を有し、前記凹部により、金属板の上面側が前記パッド部と前記リード部とに区画されるとともに、当該LED用リードフレーム領域と隣り合う他のLED用リードフレーム領域とに区画され、前記反射用めっき層は、表面がエッチング研面で構成されていることを特徴としている。
また、本発明の多列型LED用リードフレームにおいては、前記凹部の面及び前記段差部の面の少なくともいずれかは、粗化処理が施されているのが好ましい。
また、本発明の多列型LED用リードフレームにおいては、前記凹部及び前記段差部には、区画された前記パッド部と前記リード部との間に介在するとともに、該パッド部及び該リード部の外周を該パッド部のLED素子搭載面に搭載するLED素子よりも上方に突出するように囲むリフレクタ樹脂部が形成されているのが好ましい。
また、本発明によるLEDパッケージの製造方法は、金属板の上面における対をなす、LED素子が搭載されるパッド部及びボンディングワイヤが接続されるリード部に対応する所定位置の面に反射用めっき層が形成され、前記金属板の下面における前記パッド部及び前記リード部に対応する所定位置に外部接続用めっき層が形成され、前記金属板の上面側における前記反射用めっき層の周囲に、該反射用めっき層をエッチングマスクとする第1のハーフエッチングによる10μm〜25μmの深さの段差部が形成され、前記金属板の上面側より、前記パッド部と前記リード部が第2のハーフエッチングによる凹部が形成されて区画され、前記反射用めっき層は、前記第1のハーフエッチングの際に形成された表面の凹凸がエッチングにより研磨された多列型LED用リードフレームを準備する工程と、前記金属板の上面側における前記第2のハーフエッチングにより形成された前記凹部及び前記第1のハーフエッチングにより形成された前記段差部にリフレクタ樹脂を充填し、区画された前記パッド部と前記リード部との間に介在するとともに、該パッド部及び該リード部の外周を該パッド部のLED素子搭載面に搭載するLED素子よりも上方に突出するように囲むリフレクタ樹脂部を形成する工程と、前記金属板の上面側において区画された前記パッド部の面にLED素子を搭載するとともに、該金属板の上面側において区画された前記リード部と前記LED素子とをワイヤボンディングする工程と、前記金属板の上面側において区画された前記パッド部及び前記リード部における前記リフレクタ樹脂部で囲まれ、前記LED素子が搭載された内部空間を充填する透明樹脂部を設ける工程と、前記金属板の下面に形成された前記外部接続用めっき層をエッチングマスクとして、下面側から前記リフレクタ樹脂部が露出するようにエッチングを行い、該金属板における前記パッド部と前記リード部及び隣り合う他のLEDパッケージ領域における前記パッド部又は前記リード部とを分離し、前記パッド部と前記リード部及び隣り合う他のLEDパッケージ領域における前記パッド部又は前記リード部が前記リフレクタ樹脂部のみで固定されるようにする工程と、前記リフレクタ樹脂部における、前記パッド部及び前記リード部の外周を囲む部位を切断する工程と、を有することを特徴としている。
また、本発明のLEDパッケージの製造方法においては、準備する多列型LED用リードフレームの前記反射用めっき層には、前記表面の凹凸を研磨するエッチングが、約1μmの深さで施されているのが好ましい。
また、本発明のLEDパッケージの製造方法においては、準備する多列型LED用リードフレームの前記第1のハーフエッチングにより形成された前記段差部の面及び前記第2のハーフエッチングにより形成された前記凹部の面の少なくともいずれかが粗化処理されているのが好ましい。
また、本発明による多列型LED用リードフレームの製造方法は、LED用リードフレーム領域が複数配列された多列型LED用リードフレームの製造方法であって、金属板の上面における、対をなす、LED素子が搭載されるパッド部及びボンディングワイヤが接続されるリード部に対応する所定位置に反射用めっき層を形成するとともに、該金属板の下面における前記パッド部及び前記リード部に対応する所定位置に外部接続用めっき層を形成する工程と、前記金属板の下面側に、全面を覆う第1のエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、前記金属板の下面側に形成された前記第1のエッチング用のレジストマスク及び前記金属板の上面に形成された前記反射用めっき層をエッチングマスクとして、該金属板の上面側から10μm〜25μmの深さで第1のハーフエッチングを施し、該金属板における前記第1のハーフエッチングを施した深さにおいて、該金属板の上面における該反射用めっき層の周囲に、段差部を形成する工程と、前記第1のハーフエッチングの際に形成された、前記反射用めっき層表面の凹凸を研磨するエッチングを施す工程と、前記金属板の上面側に、形成した前記反射用めっき層及び該反射用めっき層の周囲の前記段差部の側面を覆い、個々のLEDパッケージ領域に対応するLED用リードフレーム領域と、他のLED用リードフレーム領域とを一部の箇所で連結し、さらには、多列型LED用リードフレーム領域の外枠部近傍に配列されたLEDパッケージ領域に対応するLED用リードフレーム領域と、前記外枠部とを一部の箇所で連結する、連結部を備えることなく、夫々分離した所定形状の前記パッド部と前記リード部とに区画しうる第2のエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、前記金属板の下面側に形成された前記第1のエッチング用のレジストマスク及び前記金属板の上面側に形成された前記第2のエッチング用のレジストマスクをエッチングマスクとして、前記金属板の上面側から第2のハーフエッチングを施し、該金属板における前記第2のハーフエッチングを施した深さにおいて前記パッド部と前記リード部とに区画する工程と、前記第1のエッチング用のレジストマスクと前記第2のエッチング用のレジストマスクを除去する工程と、を有することを特徴としている。
また、本発明の多列型LED用リードフレームの製造方法においては、前記反射用めっき層表面の凹凸を研磨するエッチングを施す深さが、約1μmであるのが好ましい。
また、本発明の多列型LED用リードフレームの製造方法においては、前記金属板の上面側からの前記第1のハーフエッチングにより、形成される前記段差部の面を粗化処理するのが好ましい。
また、本発明の多列型LED用リードフレームの製造方法においては、前記金属板の上面側からの前記第2のハーフエッチングにより、形成される前記パッド部と前記リード部を区画する凹部の面を粗化処理するのが好ましい。
また、本発明の多列型LED用リードフレームの製造方法においては、さらに、前記金属板の上面側における前記第2のハーフエッチングにより形成された前記パッド部と前記リード部を区画する凹部及び前記第1のハーフエッチングにより形成された前記段差部にリフレクタ樹脂を充填し、区画された前記パッド部と前記リード部との間に介在するとともに、該パッド部及び該リード部の外周を該パッド部のLED素子搭載面に搭載するLED素子よりも上方に突出するように囲むリフレクタ樹脂部を形成する工程を有するのが好ましい。
本発明によれば、製品化された個々のLEDパッケージの切断面での金属バリの発生による接触不良の虞や切断面からの水分の浸入の虞がなく、製造に際しては、個々に配置されるLEDパッケージの集積化を促進し、パッド部やリード部の段差、変形や反り等を阻止して、裏面側に露出する外部接続用の端子面の平坦性を良好に保って生産性を向上させることができ、また、高価な樹脂テープの貼り付けが不要でコストを低減でき、また、個々のLEDパッケージを得るために切断するブレードの連続生産性と寿命を延ばすことができ、しかも、リフレクタ樹脂部の割れや欠けがなく、LED素子を搭載する側の反射率の低下を防止可能なLEDパッケージ、多列型LED用リードフレーム及びそれらの製造方法が得られる。
本発明の一実施形態にかかるLEDパッケージの概略構成を示す図で、(a)は切断されて一個の製品となった状態のLEDパッケージの断面図、(b)は(a)における要部の形状を示す部分拡大図、(c)は切断される前の一括製造された多列型LEDパッケージにおける切断部を示す部分断面図である。 図1に示すLEDパッケージの製造に用いる多列型LED用リードフレームの概略構成を示す図で、(a)は個々のリードフレーム領域におけるパッド部とリード部の配置を上面側からみた部分平面図、(b)は(a)のB−B断面図、(c)は(b)の要部の形状を示す部分拡大図である。 図1及び図2に示すLEDパッケージ及び多列型LED用リードフレームの製造工程の一例及び変形例を示す説明図である。 従来のLEDパッケージの概略構成を示す図で、(a)は切断されて一個の製品となった状態のLEDパッケージの断面図、(b)は切断される前の一括製造された多列型LEDパッケージにおける切断部を示す部分断面図である。 LEDパッケージの製造に用いる多列型LED用リードフレームの概略構成を示す図で、(a)は多列型LED用リードフレームにおける個々のリードフレームの配置を概念的に示す平面図、(b)は図4に示すタイプのLEDパッケージの製造に用いる多列型LED用リードフレームの個々のリードフレーム領域におけるパッド部とリード部の配置を上面側からみた部分拡大平面図、(c)は(b)のA−A断面図である。
実施形態の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
本発明のLEDパッケージは、LEDパッケージ領域が複数配列された多列型LEDパッケージを切断することによって形成された切断面を有する個々のLEDパッケージであって、金属板から、個々のLEDパッケージ領域に対応するLED用リードフレーム領域と、他のLEDパッケージ領域に対応するLED用リードフレーム領域とを一部の箇所で連結し、さらには、多列型LEDパッケージに対応する多列型LED用リードフレーム領域の外枠部近傍に配列されたLEDパッケージ領域に対応するLED用リードフレーム領域と、前記外枠部とを一部の箇所で連結する、連結部を備えることなく、夫々分離した所定形状に対をなして形成された、LED素子が搭載されるパッド部及びボンディングワイヤが接続されるリード部と、パッド部のLED素子搭載面と金属板の下面との間に位置する側面とリード部のワイヤボンディング面と金属板の下面との間に位置する側面において、金属板の上面側から該金属板の厚さの略50〜75%の深さで介在、該パッド部及び該リード部の外周を囲み、パッド部及びリード部を固定するリフレクタ樹脂部を有し、多列型LEDパッケージを切断することによって形成された切断面が、パッド部及びリード部の外周を囲むリフレクタ樹脂部の外周面にのみ存在し、且つ、パッド部及びリード部の一部が、リフレクタ樹脂部におけるLED素子を搭載する側とは反対側においてリフレクタ樹脂部の外周面に形成された切断面よりも内側の領域に露出し、パッド部及びリード部における、金属板の下面側から該金属板の厚さの略25〜50%の深さの側面は、該金属板の材料面が露出し、パッド部とリード部の夫々の側面は、後述する段差部の底面との境界をなす第1の部位と、第1の部位から金属板の上面に対して略垂直な方向に沿って、金属板の上面を基準として金属板の厚さの約50〜75%金属板の下面側に位置する第2の部位とを有するとともに、第1の部位と第2の部位との間に、第1の部位と第2の部位のいずれよりも内側に凹んだ、円弧状の凹溝を有し、リフレクタ樹脂部は、パッド部とリード部の夫々の側面に備わる円弧状の凹溝に密着している。
本発明のLEDパッケージのように、LEDパッケージ領域が複数配列された多列型LEDパッケージを切断することによって形成された切断面が、パッド部及びリード部の外周を囲むリフレクタ樹脂部の外周面にのみ存在し、且つ、パッド部及びリード部の一部が、リフレクタ樹脂部におけるLED素子を搭載する側とは反対側においてリフレクタ樹脂部の外周面に形成された切断面よりも内側の領域に露出した構成にすれば、特許文献1、2に記載のLEDパッケージのような従来のLEDパッケージとは異なり、メッキを被覆されていないリードフレームの基材をなす金属が連結部の切断面として露出することがない。
このため、切断面での金属バリの発生の虞や切断面からの水分の浸入の虞がなく、金属が腐食してLEDパッケージ製品の品質を劣化させる等の不具合を生じない。
また、本発明のLEDパッケージのように、切断面が、パッド部及びリード部の外周を囲むリフレクタ樹脂部の外周面にのみ存在する構成にすれば、個々のLEDパッケージを得る前段階の、LEDパッケージ領域が複数配列された多列型LEDパッケージを製造した段階においては、個々のリードフレーム領域におけるパッド部やリード部と、他のリードフレーム領域におけるパッド部又はリード部や、多列型リードフレーム製造用の金属板における外枠部とが、リフレクタ樹脂部のみで固定され、リードフレームの基材をなす金属による連結部は存在しない構成となる。
このため、LEDパッケージ領域が複数配列された多列型LEDパッケージから個々のLEDパッケージを得る際におけるブレードの切断対象部位は、外枠部の一部を除き、殆ど全てがリフレクタ樹脂部となる。
その結果、リードフレームの基材をなす金属を切断する量を、特許文献1、2に記載のLEDパッケージのような連結部を有する従来のLEDパッケージに比べて、大幅に減らすことができ、切断加工する際のブレードに与える悪影響を格段に低減し、ブレードの連続生産性と寿命を延ばすことができる。
また、本発明のLEDパッケージのように構成することで、個々のLEDパッケージを得る前段階の、LEDパッケージ領域が複数配列された多列型LEDパッケージを製造した段階において、個々のリードフレーム領域におけるパッド部やリード部と、他のリードフレーム領域におけるパッド部又はリード部や、多列型リードフレーム製造用の金属板における外枠部とが、リフレクタ樹脂部のみで固定され、リードフレームの基材をなす金属による連結部が存在しない構成となることによって、ブレードの幅を薄くしてもブレードに大きな悪影響を与えることなく、リフレクタ樹脂部を切断して個々のLEDパッケージにすることができる。そして、特許文献1、2に記載のLEDパッケージのような連結部を有する多列型リードフレームを用いた従来のLEDパッケージにおいては、0.3〜0.5mm程度は設けざるを得なかったブレードの切断幅を、本発明のLEDパッケージのように構成することで、0.1〜0.3mm程度に狭く設定できるようになる。
その結果、個々のリードフレーム領域におけるパッド部やリード部と、他のリードフレーム領域におけるパッド部又はリード部や、多列型リードフレーム製造用の金属板における外枠部とを固定するリフレクタ樹脂部の幅を狭くすることができ、多列型リードフレーム形成エリア内において形成しうる個々のリードフレームの数を増やすことができ、製造時において格段の集積化が可能となる。しかも、特許文献1、2に記載のLEDパッケージとは異なり、連結部に変形が生じ難いように、パッド部及びリード部の形状、連結部との接続位置を工夫する必要がないため、パッド部やリード部の設計の自由度が大きくなる。
また、本発明のLEDパッケージは、さらに、金属板の上面におけるパッド部及びリード部に対応する所定位置に、反射用めっき層が形成され、金属板の上面におけ反射用めっき層の周囲に10μm〜25μmの深さを有する、断面がL字状の段差部をなすエッチング面を有し、反射用めっき層は、表面がエッチング研磨面で構成されている。
このようにすれば、金属板における反射用めっき層の周囲に形成される段差部の底面が、反射用めっき層の上面からある程度の深さを有するようになる。このため、LED素子を搭載する側において反射用めっき層の上面と面一となるように形成される、段差部におけるリフレクタ樹脂部がリフレクタとして十分な反射効果が得られる程度の厚さを有するようになる。また、段差部に形成されるリフレクタ樹脂部の厚さが、反射用めっき層の厚さに比べて格段に厚くなるため、割れや欠けを生じ難くなる。そして、反射用めっき層の周囲のリフレクタ樹脂部に割れや欠けが生じ難くなれば、反射用めっき層の周囲近傍の金属板の段差部が露出し難くなり、LED素子を搭載する領域全体の反射率の低下を防止できるようになる。
また、段差部の深さを、10μm〜25μmにすれば、反射用めっき層をエッチングマスクとするエッチングによって段差部をなすエッチング面が形成されても、反射用めっき層直下の金属が溶解除去されず、めっきバリを生じない。
さらに、反射用めっき層を、表面がエッチング研磨面である構成にすれば、反射用めっき層をエッチングマスクとするエッチングにより段差部をなすエッチング面が形成されても、エッチングにより低下した反射用めっき層の反射率を、ハーフエッチングを行う前の状態に戻すことができる。
なお、本発明のLEDパッケージにおいては、段差部の面は、粗化処理が施されているのが好ましい。
このようにすれば、段差部にリフレクタ樹脂部を形成したときの、リフレクタ樹脂部の密着性が向上する。
そして、本発明の多列型LED用リードフレームは、LED用リードフレーム領域が複数配列された多列型LED用リードフレームであって、個々のLED用リードフレーム領域は、金属板の上面における、対をなす、LED素子が搭載されるパッド部及びボンディングワイヤが接続されるリード部に対応する所定位置に形成された反射用めっき層と、金属板の上面側における、反射用めっき層の周囲に10μm〜25μmの深さで形成された段差部をなすハーフエッチング面と、金属板の下面におけるパッド部及びリード部に対応する所定位置に形成された外部接続用めっき層と、金属板における、パッド部に対応する反射用めっき層とリード部に対応する反射用めっき層との間及び当該LED用リードフレーム領域における反射用めっき層と隣り合う他のLED用リードフレーム領域における反射用めっき層との間に形成された凹部と、を有し、凹部により、金属板の上面側がパッド部とリード部とに区画されるとともに、当該リードフレーム領域と隣り合う他のリードフレーム領域とに区画され、反射用めっき層は、表面がエッチング研面で構成されている。
本発明の多列型LED用リードフレームのように、凹部により、金属板の上面側がパッド部とリード部とに区画されるとともに、当該LED用リードフレーム領域と隣り合う他のLED用リードフレーム領域とに区画された構成にすれば、金属板の上面に形成された凹部に、区画されたパッド部とリード部との間に介在するとともに、パッド部及びリード部の外周をパッド部のLED素子搭載面に搭載するLED素子よりも上方に突出するように囲むリフレクタ樹脂部を形成し、金属板の上面側において区画されたパッド部の面にLED素子を搭載するとともに、金属板の上面側において区画されたリード部とLED素子とをワイヤボンディングし、金属板の上面側において区画されたパッド部及びリード部におけるリフレクタ樹脂部で囲まれ、LED素子が搭載された内部空間を充填する透明樹脂部を設けた後に、金属板の下面に形成された外部接続用めっき層をエッチングマスクとして、下面側からリフレクタ樹脂部が露出するようにエッチングを行うことで、金属板におけるパッド部とリード部及び隣り合う他のLEDパッケージ領域におけるパッド部又はリード部とを分離し、パッド部とリード部及び隣り合う他のLEDパッケージ領域におけるパッド部又はリード部がリフレクタ樹脂部のみで固定されるようにすることができ、上述した本発明のLEDパッケージを得る前段階の、LEDパッケージ領域が複数配列された多列型LEDパッケージを製造可能となる。
そして、本発明の多列型LED用リードフレームを用いて、本発明のLEDパッケージを得る前段階の、LEDパッケージ領域が複数配列された多列型LEDパッケージを製造する過程において、金属板の下面に形成された外部接続用めっき層をエッチングマスクとして、下面側からリフレクタ樹脂部が露出するようにエッチングを行うまでは、リードフレームの裏面側は金属が、例えばリードフレームの基材をなす金属板の厚さの約25〜50%程度等、相当程度の厚みをもって一体に繋がっているため、個々のリードフレーム領域の変形が生じることがなく、パッド部やリード部の段差、変形、反り等が生じず、裏面側に露出する外部接続用の端子面の平坦性が保たれる。このため、多列型リードフレームの裏側に露出する面全体に連結部を介して連結されるパッド部やリード部の変形や反りを防止するための耐熱性ポリイミドフィルムや耐熱性シリコン接着剤で構成される高価な樹脂製のテープが不要となり、コストを低減できる。
また、本発明の多列型LED用リードフレームのように、金属板の上面側における、反射用めっき層の周囲に、10μm〜25μmの深さで形成された段差部をなすハーフエッチング面を有した構成にすれば、金属板における反射用めっき層の周囲に形成される段差部の底面が、反射用めっき層の上面からある程度の深さを有するようになる。このため、凹部及び段差部に、リフレクタ樹脂を充填し、区画されたパッド部とリード部との間に介在するとともに、パッド部及びリード部の外周をパッド部のLED素子搭載面に搭載するLED素子よりも上方に突出するように囲むリフレクタ樹脂部を形成したときに、LED素子を搭載する側において反射用めっき層の上面と面一となるように形成される、段差部におけるリフレクタ樹脂部がリフレクタとして十分な反射効果が得られる程度の厚さを有するようになる。また、段差部に形成されるリフレクタ樹脂部の厚さが、反射用めっき層の厚さに比べて格段に厚くなるため、割れや欠けを生じ難くなる。そして、反射用めっき層の周囲のリフレクタ樹脂部に割れや欠け生じ難くなれば、反射用めっき層の周囲近傍の金属板の段差部が露出し難くなり、LED素子を搭載する領域全体の反射率の低下を防止できるようになる。
また、段差部の深さを、10μm〜25μmにすれば、反射用めっき層をエッチングマスクとするハーフエッチングによって段差部をなすハーフエッチング面が形成されても、反射用めっき層直下の金属が溶解除去されず、めっきバリを生じない。
また、本発明の多列型LED用リードフレームのように、反射用めっき層を、表面がエッチング研面である構成にすれば、反射用めっき層をエッチングマスクとするハーフエッチングにより段差部をなすハーフエッチング面が形成されても、ハーフエッチングにより低下した反射用めっき層の反射率を、ハーフエッチングを行う前の状態に戻すことができる。
なお、本発明の多列型LED用リードフレームにおいては、凹部の面及び段差部の面の少なくともいずれかは、粗化処理が施されているのが好ましい。
このようにすれば、凹部、段差部にリフレクタ樹脂部を形成したときの、リフレクタ樹脂部の密着性が向上する。
また、本発明の多列型LED用リードフレームにおいては、凹部及び段差部には、区画されたパッド部とリード部との間に介在するとともに、パッド部及びリード部の外周をパッド部のLED素子搭載面に搭載するLED素子よりも上方に突出するように囲むリフレクタ樹脂部が形成されているのが好ましい。
このようにすれば、リードフレームの裏面側の金属が、例えばリードフレームの基材をなす金属板の厚さの約25〜50%程度等、相当程度の厚みをもって一体に繋がっていることに加えて、リフレクタ樹脂部がパッド部及びリード部を固定するため、LEDパッケージ領域が複数配列された多列型LEDパッケージを製造する過程に用いたときの、個々のリードフレーム領域の変形がより一層生じ難くなり、パッド部やリード部の段差、変形、反り等がより一層生じず、裏面側に露出する外部接続用の端子面の平坦性がより一層保たれる。
なお、上述した本発明のLEDパッケージは、金属板の上面における対をなす、LED素子が搭載されるパッド部及びボンディングワイヤが接続されるリード部に対応する所定位置の面に反射用めっき層が形成され、金属板の下面におけるパッド部及びリード部に対応する所定位置に外部接続用めっき層が形成され、金属板の上面側における反射用めっき層の周囲に、反射用めっき層をエッチングマスクとする第1のハーフエッチングによる10μm〜25μmの深さの段差部が形成され、金属板の上面側より、パッド部とリード部が第2のハーフエッチングによる凹部が形成されて区画され、反射用めっき層は、第1のハーフエッチングの際に形成された表面の凹凸がエッチングにより研磨された多列型LED用リードフレームを準備する工程と、金属板の上面側における第2のハーフエッチングにより形成された凹部及び第1のハーフエッチングにより形成された段差部にリフレクタ樹脂を充填し、区画されたパッド部とリード部との間に介在するとともに、パッド部及びリード部の外周をパッド部のLED素子搭載面に搭載するLED素子よりも上方に突出するように囲むリフレクタ樹脂部を形成する工程と、金属板の上面側において区画されたパッド部の面にLED素子を搭載するとともに、金属板の上面側において区画されたリード部とLED素子とをワイヤボンディングする工程と、金属板の上面側において区画されたパッド部及びリード部におけるリフレクタ樹脂部で囲まれ、LED素子が搭載された内部空間を充填する透明樹脂部を設ける工程と、金属板の下面に形成された外部接続用めっき層をエッチングマスクとして、下面側からリフレクタ樹脂部が露出するようにエッチングを行い、金属板におけるパッド部とリード部及び隣り合う他のLEDパッケージ領域におけるパッド部又はリード部とを分離し、パッド部とリード部及び隣り合う他のLEDパッケージ領域におけるパッド部又はリード部がリフレクタ樹脂部のみで固定されるようにする工程と、リフレクタ樹脂部における、パッド部及びリード部の外周を囲む部位を切断する工程と、を有することによって製造できる。
また、上述した本発明の多列型LED用リードフレームは、金属板の上面における、対をなす、LED素子が搭載されるパッド部及びボンディングワイヤが接続されるリード部に対応する所定位置に反射用めっき層を形成するとともに、金属板の下面におけるパッド部及びリード部に対応する所定位置に外部接続用めっき層を形成する工程と、金属板の下面側に、全面を覆う第1のエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、金属板の下面側に形成された第1のエッチング用のレジストマスク及び金属板の上面に形成された反射用めっき層をエッチングマスクとして、金属板の上面側から10μm〜25μmの深さで第1のハーフエッチングを施し、金属板における第1のハーフエッチングを施した深さにおいて、金属板の上面における反射用めっき層の周囲に、段差部を形成する工程と、第1のハーフエッチングの際に形成された、反射用めっき層表面の凹凸を研磨するエッチングを施す工程と、金属板の上面側に、形成した反射用めっき層及び反射用めっき層の周囲の段差部の側面を覆い、個々のLEDパッケージ領域に対応するLED用リードフレーム領域と、他のLED用リードフレーム領域とを一部の箇所で連結し、さらには、多列型LED用リードフレーム領域の外枠部近傍に配列されたLEDパッケージ領域に対応するLED用リードフレーム領域と、前記外枠部とを一部の箇所で連結する、連結部を備えることなく、夫々分離した所定形状のパッド部とリード部とに区画しうる第2のエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、金属板の下面側に形成された第1のエッチング用のレジストマスク及び金属板の上面側に形成された第2のエッチング用のレジストマスクをエッチングマスクとして、金属板の上面側から第2のハーフエッチングを施し、金属板における第2のハーフエッチングを施した深さにおいてパッド部とリード部とに区画する工程と、第1のエッチング用のレジストマスクと第2のエッチング用のレジストマスクを除去する工程と、を有することによって製造できる。
従って、本発明によれば、切断面での金属バリの発生による接触不良の虞や製品化された個々のLEDパッケージの切断面からの水分の浸入の虞がなく、製造に際しては、個々に配置されるLEDパッケージの集積化を促進し、パッド部やリード部の段差、変形や反り等を阻止して、裏面側に露出する外部接続用の端子面の平坦性を良好に保って生産性を向上させることができ、また、高価な樹脂テープの貼り付けが不要でコストを低減でき、また、個々のLEDパッケージを得るために切断するブレードの連続生産性と寿命を延ばすことができ、しかも、リフレクタ樹脂部の割れや欠けがなく、LED素子を搭載する側の反射率の低下を防止可能なLEDパッケージ、多列型LED用リードフレーム及びそれらの製造方法が得られる。
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
図1は本発明の一実施形態にかかるLEDパッケージの概略構成を示す図で、(a)は切断されて一個の製品となった状態のLEDパッケージの断面図、(b)は(a)における要部の形状を示す部分拡大図、(c)は切断される前の一括製造された多列型LEDパッケージにおける切断部を示す部分断面図である。図2は図1に示すLEDパッケージの製造に用いる多列型LED用リードフレームの概略構成を示す図で、(a)は個々のリードフレーム領域におけるパッド部とリード部の配置を上面側からみた部分平面図、(b)は(a)のB−B断面図、(c)は(b)の要部の形状を示す部分拡大図である。図3は図1及び図2に示すLEDパッケージ及び多列型LED用リードフレームの製造工程の一例及び変形例を示す説明図である。
本実施形態のLEDパッケージは、図1(a)に示すように、パッド部11と、リード部12と、反射用めっき層13aと、外部接続用めっき層13bと、LED素子20と、ボンディングワイヤ14と、リフレクタ樹脂部15と、透明樹脂部16を有して構成されている。
パッド部11及びリード部12は、リードフレームの基材をなす金属板から、連結部を備えることなく、夫々分離した所定形状に形成されている。
パッド部11とリード部12の夫々の側面は、後述する段差部26a,26bの底面との境界をなす第1の部位と、第1の部位から金属板の上面に対して略垂直な方向に沿って、金属板の上面を基準として金属板の厚さの約50〜75%金属板の下面側に位置する第2の部位とを有するとともに、第1の部位と第2の部位との間に、第1の部位と第2の部位のいずれよりも内側に凹んだ、円弧状の凹溝を有している。
反射用めっき層13aは、パッド部11及びリード部12の上面側に形成されている。
金属板の上面におけ反射用めっき層13aの周囲には、図1(b)に示すように、断面がL字状の段差部26a,26bが形成されている。段差部26a,26bは、反射用めっき層13aをエッチングマスクとするエッチング(後述する第1のハーフエッチング)により形成され、10μm〜25μmの深さを有している。
また、反射用めっき層13aは、反射用めっき層13aをエッチングマスクとするハーフエッチングの際に形成された表面の凹凸が、エッチングにより研磨されている。
外部接続用めっき層13bは、パッド部11及びリード部12の下面側に形成されている。
リフレクタ樹脂部15は、図2(a)においてハッチングで示した領域に形成された後、パッケージの外形ラインが残るように切断されている。また、リフレクタ樹脂部15は、図1(a)に示すように、金属板の上面側から、例えば、金属板の厚さの約50〜75%程度、下面側に入り込んで、段差部26a,26b及び金属板の側面(パッド部とリード部の夫々の側面)に備わる円弧状の凹溝と密着している。そして、リフレクタ樹脂部15は、パッド部11とリード部12との間を、LED素子20を搭載する側が面一となるように介在するとともに、パッド部11及びリード部12の外周をパッド部11のLED素子搭載面に搭載するLED素子20よりも上方に突出するように囲み、パッド部11及びード部12を固定している。
LED素子20は、反射用めっき層13aが形成されたパッド部11の面に搭載されている。
ボンディングワイヤ14は、LED素子20と反射用めっき層13aが形成されたリード部12の面とを接合している。
透明樹脂部16は、金属板の上面側において区画されたパッド部11及びリード部12におけるリフレクタ樹脂部15で囲まれ、LED素子20が搭載された内部空間を封止している。
そして、本実施形態のLEDパッケージでは、LEDパッケージ領域が複数配列された多列型LEDパッケージを切断することによって形成された切断面は、パッド部11及びリード部12の外周を囲むリフレクタ樹脂部15の外周面にのみ存在し、且つ、パッド部11及びリード部12の側面及び下側面が、リフレクタ樹脂部15におけるLED素子20を搭載する側とは反対側においてリフレクタ樹脂部15の外周面に形成された切断面よりも内側の領域に露出し、パッド部11及びリード部12における、金属板の下面側から金属板の厚さの略25〜50%の深さの側面は、金属板の材料面が露出している。
また、段差部26a,26bの面は、粗化処理が施されている。
また、本実施形態のLEDパッケージの製造に使用されるリードフレームは、図2(a)、図2(b)に示すように、多数のLEDパッケージを一度に得るために、パッド部11とリード部12の組合せからなる個々のリードフレーム領域(図2においては夫々一点鎖線の矩形で示すパッケージ外形ラインが相当する。)がマトリックス状に配列された多列型リードフレームとして形成されている。
個々のリードフレーム領域は、図2(c)に示すように、金属板の上面におけるパッド部11及びリード部12に対応する所定位置に形成された反射用めっき層13aと、金属板の上面側における、反射用めっき層13aの周囲に、反射用めっき層13aをエッチングマスクとする第1のハーフエッチングにより10μm〜25μmの深さで形成された段差部26a,26bと、金属板の下面におけるパッド部11及びリード部12に対応する所定位置に形成された外部接続用めっき層13bを有している。反射用めっき層13aは、第1のハーフエッチングの際に形成された表面の凹凸が、エッチングにより研磨されている。
また、本実施形態の多列型LED用リードフレームは、金属板における、パッド部11に対応する反射用めっき層13aとリード部12に対応する反射用めっき層13aとの間及び当該リードフレーム領域における反射用めっき層13aと隣り合う他のリードフレーム領域における反射用めっき層13aとの間に、例えば、金属板の厚さの約50〜75%程度の深さの第2のハーフエッチングにより形成された凹部19a,19bを有している。
そして、凹部19a,19bにより、金属板の上面側は、第2のハーフエッチングを施した深さにおいてパッド部11とリード部12とに区画されるとともに、当該リードフレーム領域と隣り合う他のリードフレーム領域とに区画されている。なお、図2(a)中、18は多列型リードフレーム製造用の金属板における外枠部である。
また、凹部19a,19bの面及び段差部26a,26bの面には、粗化処理が施されている。
このように構成される本実施形態のLEDパッケージ、多列型LED用リードフレームは、例えば、次のようにして製造する。なお、製造の各工程において実施される、薬液洗浄や水洗浄等を含む前処理・後処理等は、便宜上説明を省略する。
まず、基材となる金属板(例えば、Cu材)の両面にめっき用のレジストマスク30を形成し、露出している金属板の面に必要なめっき層(上側の面には反射用めっき層13a、下側の面には外部接続用めっき層13b)を形成する(図3(a)参照)。このとき、反射用めっき層13aは、後述する第1のハーフエッチングの際にエッチングマスクとしたことにより形成される表面の凹凸を研磨する分の厚みとして、例えば、約1μm程度、厚めに形成しておく。
なお、本実施形態及び後述の実施例のLEDパッケージ、多列型LED用リードフレームの製造工程において用いるレジストマスクの形成は、金属板の両面に例えばドライフィルムレジストをラミネートし、両面のドライフィルムレジストに対し、所定位置に、パッド部及びリード部の基部を形成するパターンが形成されたガラスマスクを用いて、両面を露光・現像することによって行う。なお、露光・現像は従来公知の方法により行う。例えば、ガラスマスクで覆った状態で紫外線を照射し、ガラスマスクを通過した紫外線が照射されたドライフィルムレジストの部位の現像液に対する溶解性を低下させて、それ以外の部分を除去することで、レジストマスクを形成する。なお、ここでは、レジストとしてネガ型のドライフィルムレジストを用いたが、レジストマスクの形成には、ネガ型の液状レジストを用いてもよい。さらには、ポジ型のドライフィルムレジスト又は液状レジストを用いて、ガラスマスクを通過した紫外線が照射されたレジストの部分の現像液に対する溶解性を増大させて、その部分を除去することでレジストマスクを形成するようにしてもよい。
露出している金属板の上側及び下側の面に夫々必要なめっき層(反射用めっき層13a、外部接続用めっき層13b)を形成後、めっき用のレジストマスク30を剥離し、下面側に全面を覆う第1のエッチング用のレジストマスク31−1を形成する(図3(b)参照)。
次に、金属板の上面に形成された反射用めっき層13aをエッチングマスクとして、金属板の上面側から10μm〜25μmの深さで第1のハーフエッチングを施し、金属板における第1のハーフエッチングを施した深さにおいて、金属板の上面における反射用めっき層13aの周囲に、段差部26a,26bを形成する(図3(c)参照)。なお、金属板の上面側からの第1のハーフエッチングは、好ましくは、形成される段差部26a、26bの面を粗化するように行う。
次に、第1のハーフエッチングの際に形成された、反射用めっき層13a表面の凹凸を研磨するエッチングを、約1μm程度の深さで施す(図3(d)参照)。
次に、金属板の上面側に、形成した反射用めっき層13a及び反射用めっき層13aの周囲の段差部26a,26bの側面を覆い、連結部を備えることなく、夫々分離した所定形状のパッド部11とリード部12とに区画しうる第2のエッチング用のレジストマスク31−2を形成する(図3(e)参照)。
露出した金属板に対し後述の第2のハーフエッチングを施したときに、反射用めっき層13a直下の金属が溶解除去されて、金属が溶解除去された部位の反射用めっき層13aが露出すると、反射用めっき層13aは薄いため,露出した部分がめっきバリとなって割れや欠けを生じ易くなる。そして、めっきバリが割れると、めっきバリ近傍の反射用めっき層13aも一緒に剥がれて、反射率を低下させる等の製品の品質劣化を招く虞がある。
そこで、反射用めっき層13a直下の金属が溶解除去されない程度、反射用めっき層13a及び反射用めっき層13aの周囲の段差部26a,26bの側面を覆うように上面側の第2のエッチング用のレジストマスク31−2を形成することによって、第2のハーフエッチングしたときの、めっきバリの発生を防止する。
次に、金属板の上面側から、例えば、金属板の厚さの約50〜75%程度の深さで、第2のハーフエッチングを施し、金属板における第2のハーフエッチングを施した深さにおいてパッド部11とリード部12とが区画されるように形成する(図3(f)参照)。このとき、図3(g)に示すように、上面側の第2のエッチング用のレジストマスク31−2が、反射用めっき層13a直下の金属(ここでは、Cu)が溶解除去されない程度、反射用めっき層13a及び反射用めっき層13aの周囲の段差部26a,26bの側面を覆っているため、反射用めっき層13a直下の金属は、第2のハーフエッチングによって溶解除去されることなく残存する。
なお、金属板の上面側からの第2のハーフエッチングは、好ましくは、形成される凹部19a、19bの面を粗化処理するように行う。
次に、第1のエッチング用のレジストマスク31−1と第2のエッチング用のレジストマスク31−2を除去する(図3(h)参照)。これにより、本実施形態の多列型LED用リードフレームが完成する。
次に、金属板の上面側における第2のハーフエッチングにより形成された凹部19a,19b及び第1のハーフエッチングにより形成された段差部26a,26bにリフレクタ樹脂を充填し、区画されたパッド部11とリード部12との間に介在するとともに、パッド部11及びリード部12の外周をパッド部11のLED素子搭載面に搭載するLED素子20よりも上方に突出するように囲むリフレクタ樹脂部15を、モールド金型を用いて形成する(図3(i)参照)。これにより、本実施形態のリフレクタ樹脂部を備えた多列型LED用リードフレームとなる。
次に、金属板の上面側において区画されたパッド部11の面にLED素子20を搭載するとともに、金属板の上面側において区画されたリード部11とLED素子20とをボンディングワイヤ14を介して接続する。さらに、金属板の上面側において区画されたパッド部11及びリード部12におけるリフレクタ樹脂部15で囲まれ、LED素子20が搭載された内部空間に透明樹脂を充填し、透明樹脂部16を形成して、このリフレクタ樹脂部15で囲まれた内部空間を封止する(図3(j)参照)。
次に、金属板の下面に形成された外部接続用めっき層13bをエッチングマスクとして、下面側からリフレクタ樹脂部15が露出するようにエッチングを行い、金属板におけるパッド部11とリード部12及び隣り合う他のLEDパッケージ領域におけるパッド部11又はリード部12とを分離し、パッド部11とリード部12及び隣り合う他のLEDパッケージ領域におけるパッド部11又はリード部12がリフレクタ樹脂部15のみで固定されるようにする(図3(k)参照)。
次に、リフレクタ樹脂部15における、パッド部11及びリード部12の外周を囲む部位を切断する(図3(l)参照)。これにより、本実施形態のLEDパッケージが完成する。
なお、図3(k)に示した多列型LEDパッケージは、金属板の下面側からエッチングされた部分が、リードフレームの基材をなす金属板の厚さの約25〜50%程度の深さで凹んでいる。このため、図3(l)に示した本実施形態のLEDパッケージは、パッド部11及びリード部12の側面及び下側面が露出している。
なお、本実施形態の変形例のLEDパッケージの製造方法としては、さらに、図3(k)に示した多列型LEDパッケージにおける金属板の下面側からエッチングされて凹んだ部分に樹脂を充填して、パッド部11及びリード部12の側面を固定し(図3(m)参照)、次いで、リフレクタ樹脂部15における、パッド部11及びリード部12の外周を囲む部位を切断(図3(n)参照)してもよい。
本実施形態のLEDパッケージによれば、LEDパッケージ領域が複数配列された多列型LEDパッケージを切断することによって形成された切断面が、パッド部11及びリード部12の外周を囲むリフレクタ樹脂部15の外周面にのみ存在し、且つ、パッド部11及びリード部12の一部が、リフレクタ樹脂部15におけるLED素子20を搭載する側とは反対側においてリフレクタ樹脂部15の外周面に形成された切断面よりも内側の領域に露出した構成にしたので、特許文献1、2に記載のLEDパッケージのような従来のLEDパッケージとは異なり、メッキを被覆されていないリードフレームの基材をなす金属が、連結部の切断面として露出することがない。
このため、切断面での金属バリの発生の虞や切断面からの水分の浸入の虞がなく、金属が腐食してLEDパッケージ製品の品質を劣化させる等の不具合を生じない。
また、本実施形態のLEDパッケージによれば、個々のLEDパッケージを得る前段階の、LEDパッケージ領域が複数配列された多列型LEDパッケージを製造した段階(図3(l)参照又は図3(n)参照)においては、個々のリードフレーム領域におけるパッド部11やリード部12と、他のリードフレーム領域におけるパッド部11又はリード部12や、多列型リードフレーム製造用の金属板における外枠部18とが、リフレクタ樹脂部15のみで固定され、リードフレームの基材をなす金属による連結部は存在しない構成となる。
このため、LEDパッケージ領域が複数配列された多列型LEDパッケージから個々のLEDパッケージを得る際におけるブレードの切断対象部位が、外枠部18の一部を除き、殆ど全てがリフレクタ樹脂部15となる。
その結果、リードフレームの基材をなす金属を切断する量を、特許文献1、2に記載のLEDパッケージのような連結部を有する従来のLEDパッケージに比べて、大幅に減らすことができ、切断加工する際のブレードに与える悪影響を格段に低減し、ブレードの連続生産性と寿命を延ばすことができる。
また、本実施形態のLEDパッケージによれば、個々のLEDパッケージを得る前段階の、LEDパッケージ領域が複数配列された多列型LEDパッケージを製造した段階において、個々のリードフレーム領域におけるパッド部11やリード部12と、他のリードフレーム領域におけるパッド部11又はリード部12や、多列型リードフレーム製造用の金属板における外枠部18とが、リフレクタ樹脂部15のみで固定され、リードフレームの基材をなす金属による連結部が存在しない構成となることによって、ブレードの幅を薄くしてもブレードに大きな悪影響を与えることなく、リフレクタ樹脂部15を切断して個々のLEDパッケージにすることができる。そして、特許文献1、2に記載のLEDパッケージのような連結部を有する多列型リードフレームを用いた従来のLEDパッケージにおいては、0.3〜0.5mm程度は設けざるを得なかったブレードの切断幅を、本実施形態のLEDパッケージによれば、0.1〜0.3mm程度に狭く設定できる。
その結果、個々のリードフレーム領域におけるパッド部11やリード部12と、他のリードフレーム領域におけるパッド部11又はリード部12や、多列型リードフレーム製造用の金属板における外枠部18とを固定するリフレクタ樹脂部15の幅を狭くすることができ、多列型リードフレーム形成エリア内において形成しうる個々のリードフレームの数を増やすことができ、製造時において格段の集積化が可能となる。しかも、特許文献1、2に記載のLEDパッケージとは異なり、連結部に変形が生じ難いように、パッド部11及びリード部12の形状、連結部との接続位置を工夫する必要がないため、パッド部11やリード部12の設計の自由度が大きくなる。
また、本実施形態のLEDパッケージによれば、金属板の上面におけるパッド部11及びリード部12に対応する所定位置に、反射用めっき層13aが形成され、金属板の上面側における、反射用めっき層13aの周囲に、反射用めっき層13aをエッチングマスクとするハーフエッチングにより形成された10μm〜25μmの深さの段差部26a,26bを有し、反射用めっき層13aは、ハーフエッチングの際に形成された表面の凹凸がエッチングにより研磨された構成にしたので、金属板における反射用めっき層13aの周囲に形成される段差部26a,26bの底面が、反射用めっき層13aの上面からある程度の深さを有するようになる。このため、LED素子20を搭載する側において反射用めっき層13aの上面と面一となるように形成される、段差部26a,26bにおけるリフレクタ樹脂部15がリフレクタとして十分な反射効果が得られる程度の厚さを有するようになる。また、段差部26a,26bに形成されるリフレクタ樹脂部15の厚さが、反射用めっき層13aの厚さに比べて格段に厚くなるため、割れや欠けを生じ難くなる。そして、反射用めっき層13aの周囲のリフレクタ樹脂部15に割れや欠けを生じ難くなる結果、反射用めっき層13aの周囲近傍の金属板の段差部26a,26bが露出し難くなり、LED素子を搭載する領域全体の反射率の低下を防止できるようになる。
また、反射用めっき層13aをエッチングマスクとするハーフエッチングにより形成される段差部26a,26bの深さを、10μm〜25μmにしたので、ハーフエッチングによって反射用めっき層13a直下の金属が溶解除去されず、めっきバリを生じない。
さらに、反射用めっき層13aを、ハーフエッチングの際に形成された表面の凹凸がエッチングにより研磨された構成にしたので、ハーフエッチングにより低下した反射用めっき層13aの反射率を、ハーフエッチングを行う前の状態に戻すことができる。
なお、本発明のLEDパッケージにおいて、段差部の面26a,26bを、粗化処理が施された構成にすれば、段差部26a,26bにリフレクタ樹脂部15を形成したときの、リフレクタ樹脂部15の密着性が向上する。
また、本実施形態の多列型LED用リードフレームによれば、LED用リードフレーム領域が複数配列された多列型LED用リードフレームであって、個々のリードフレーム領域が、金属板の上面におけるパッド部11及びリード部12に対応する所定位置に形成された反射用めっき層13aと、金属板の下面におけるパッド部11及びリード部12に対応する所定位置に形成された外部接続用めっき層13bと、金属板における、パッド部11に対応する反射用めっき層13aとリード部12に対応する反射用めっき層13aとの間及び当該リードフレーム領域における反射用めっき層13aと隣り合う他のリードフレーム領域における反射用めっき層13aとの間に、ハーフエッチングにより形成された凹部19a,19bと、を有し、凹部19a,19bにより、金属板の上面側がハーフエッチングを施した深さにおいてパッド部11とリード部12とに区画されるとともに、当該リードフレーム領域と隣り合う他のリードフレーム領域とに区画されている構成としたので、金属板の上面に形成された凹部19a,19bに、区画されたパッド部11とリード部12の間との間に介在するとともに、パッド部11及びリード部12の外周をパッド部11のLED素子搭載面に搭載するLED素子20よりも上方に突出するように囲むリフレクタ樹脂部15を形成し、金属板の上面側において区画されたパッド部11の面にLED素子20を搭載するとともに、金属板の上面側において区画されたリード部11とLED素子20とをワイヤボンディングし、金属板の上面側において区画されたパッド部11及びリード部20におけるリフレクタ樹脂部15で囲まれ、LED素子が搭載された内部空間を充填する透明樹脂部を設けた後に、金属板の下面に形成された外部接続用めっき層13bをエッチングマスクとして、下面側からリフレクタ樹脂部15が露出するようにエッチングを行うことで、金属板におけるパッド部11とリード部12及び隣り合う他のLEDパッケージ領域におけるパッド部11又はリード部20とを分離し、パッド部11とリード部12及び隣り合う他のLEDパッケージ領域におけるパッド部11又はリード部12がリフレクタ樹脂部15のみで固定されるようにすることができ、上述した本実施形態のLEDパッケージを得る前段階の多列型LEDパッケージを製造可能となる。
そして、本実施形態の多列型LED用リードフレームを用いて、本実施形態のLEDパッケージを得る前段階の、LEDパッケージ領域が複数配列された多列型LEDパッケージを製造する過程において、金属板の下面に形成された外部接続用めっき層13bをエッチングマスクとして、下面側からリフレクタ樹脂部15が露出するようにエッチングを行うまでは、リードフレームの裏面側は金属が、例えばリードフレームの基材をなす金属板の厚さの約25〜50%程度等、相当程度の厚みをもって一体に繋がっているため、個々のリードフレーム領域の変形が生じることがなく、パッド部11やリード部12の段差、変形、反り等が生じず、裏面側に露出する外部接続用の端子面の平坦性が保たれる。このため、多列型リードフレームの裏側に露出する面全体に連結部を介して連結されるパッド部やリード部の変形や反りを防止するための耐熱性ポリイミドフィルムや耐熱性シリコン接着剤で構成される高価な樹脂製のテープが不要となり、コストを低減できる。
また、本実施形態の多列型LED用リードフレームによれば、金属板の上面側における、反射用めっき層13aの周囲に、反射用めっき層13aをエッチングマスクとする第1のハーフエッチングにより10μm〜25μmの深さで形成された段差部26a,26bを有した構成にしたので、金属板における反射用めっき層13aの周囲に形成される段差部26a,26bの底面が、反射用めっき層13aの上面からある程度の深さを有するようになる。このため、凹部19a,19b及び段差部26a,26bに、リフレクタ樹脂を充填し、区画されたパッド部11とリード部12の間に介在するとともに、パッド部11及びリード部12の外周をパッド部11のLED素子搭載面に搭載するLED素子20よりも上方に突出するように囲むリフレクタ樹脂部15を形成したときに、LED素子20を搭載する側において反射用めっき層13aの上面と面一となるように形成される、段差部26a,26bにおけるリフレクタ樹脂部15がリフレクタとして十分な反射効果が得られる程度の厚さを有するようになる。また、段差部26a,26bに形成されるリフレクタ樹脂部15の厚さが、反射用めっき層13aの厚さに比べて格段に厚くなるため、割れや欠けを生じ難くなる。そして、反射用めっき層13aの周囲のリフレクタ樹脂部15に割れや欠けを生じ難くなる結果、反射用めっき層13aの周囲近傍の金属板の段差部26a,26bが露出し難くなり、LED素子20を搭載する領域全体の反射率の低下を防止できるようになる。
また、反射用めっき層13aをエッチングマスクとする第1のハーフエッチングにより形成される段差部26a,26bの深さを、10μm〜25μmにすれば、第1のハーフエッチングによって反射用めっき層13a直下の金属が溶解除去されず、めっきバリを生じない。
また、本発明の多列型LED用リードフレームによれば、反射用めっき層13aを、第1のハーフエッチングの際に形成された表面の凹凸がエッチングにより研磨された構成にしたので、第1のハーフエッチングにより低下した反射用めっき層の反射率を、ハーフエッチングを行う前の状態に戻すことができる。
また、本実施形態の多列型LED用リードフレームにおいて、ハーフエッチングにより形成される凹部19a,19bの面及び段差部26a,26bの面の少なくともいずれかに、粗化処理が施された構成にすれば、凹部19a,19b、段差部26a,26bにリフレクタ樹脂部15を形成したときの、リフレクタ樹脂部15の密着性が向上する。
また、本実施形態の多列型LED用リードフレームにおいて、凹部19a,19b及び段差部26a,26bには、区画されたパッド部11とリード部12との間に介在するとともに、パッド部11及びリード部12の外周をパッド部11のLED素子搭載面に搭載するLED素子20よりも上方に突出するように囲むリフレクタ樹脂部15が形成されている構成にすれば、リードフレームの裏面側の金属が、例えばリードフレームの基材をなす金属板の厚さの約25〜50%程度等、相当程度の厚みをもって一体に繋がっていることに加えて、リフレクタ樹脂部15がパッド部11及びリード部12を固定するため、LEDパッケージ領域が複数配列された多列型LEDパッケージを製造する過程に用いたときの、個々のリードフレーム領域の変形がより一層生じ難くなり、パッド部11やリード部12の段差、変形、反り等がより一層生じず、裏面側に露出する外部接続用の端子面の平坦性がより一層保たれる。
従って、本実施形態によれば、製品化された個々のLEDパッケージの切断面での金属バリの発生による接触不良の虞や切断面からの水分の浸入の虞がなく、製造に際しては、個々に配置されるLEDパッケージの集積化を促進し、パッド部やリード部の段差、変形や反り等を阻止して、裏面側に露出する外部接続用の端子面の平坦性を良好に保って生産性を向上させることができ、また、高価な樹脂テープの貼り付けが不要でコストを低減でき、また、個々のLEDパッケージを得るために切断するブレードの連続生産性と寿命を延ばすことができ、しかも、リフレクタ樹脂部の割れや欠けがなく、LED素子を搭載する側の反射率の低下を防止可能なLEDパッケージ、多列型LED用リードフレーム及びそれらの製造方法が得られる。
実施例
次に、本発明の実施例について、説明する。
本実施例では、洗浄処理や乾燥処理など各工程の前処理、後処理は、一般的な処理であることから記載を省略する。
最初に、帯状で厚さ0.15mmのCu材をリードフレームの基材として準備し、外枠部における縁部にパイロットホールを形成した後、両面にレジスト層を形成した。
次に、リードフレームの基材の上面側には、反射用めっき層を形成するためのレジストマスクを得るために必要なパターンが描画されたガラスマスクを用意し、下面側には、外部接続用めっき層を形成するためのレジストマスクを得るために必要なパターンが描画されたガラスマスクを用意し、先に形成したパイロットホールを基準にガラスマスクの位置を決定して露光・現像を行うことでリードフレームの基材の両面にめっき用のレジストマスクを形成した。
次に、Cuが露出しているリードフレームの基材の上側の面に反射用めっき層を形成するとともに、下側の面に外部接続用めっき層を形成し、めっき層を形成後、両面に形成されためっき用のレジストマスクを剥離した(図3(a)参照)。
なお、反射用のめっき層は、まず設定厚さ3μmのNiめっきを形成し、その上に設定厚さ0.03μmのPdめっきを形成し、次に設定厚さ0.01μmのAuめっきを形成、最後に設定厚さ3μmのAgめっきを形成することによって得た。
また、外部接続用めっき層は、まず設定厚さ3μmのNiめっきを形成し、その上に設定厚さ0.03μmのPdめっきを形成し、最後に設定厚さ0.01μmのAuめっきを形成することによって得た。
次に、下面にレジスト層を形成し、露光・現像を行って、全面を覆う第1のエッチング用のレジストマスクを形成した。
次に、上面に形成された反射用めっき層をエッチングマスクとして、エッチング処理を行ってリードフレームの基材の上面側から10μm〜25μmの深さとなる第1のハーフエッチング加工を行い(図3(c)参照)、反射用めっき層の周囲に、段差部を形成した。
次に、第1のハーフエッチング加工の際に形成された、反射用めっき層表面の凹凸を研磨するエッチング処理を、約1μm程度の深さで施した(図3(d)参照)。
次に、再び両面にレジスト層を形成し、露光・現像を行って、上面側には形成した反射用めっき層直下のCuが溶解除去されない程度、反射用めっき層及び反射用めっき層の周囲の段差部の側面を覆うことで、パッド部とリード部とその他必要な形状を得るための第2のエッチング用のレジストマスクを形成した(図3(e)参照)。
次に、エッチング処理を行って約0.1mmの深さとなる第2のハーフエッチング加工を行い(図3(f)参照)、下面の第1のエッチング用のレジストマスクと上面の第2のエッチング用のレジストマスクを剥離することで、両面に夫々必要なめっき層(反射用めっき層、外部接続用めっき層)が形成されるとともに、リードフレームの基材における第2のハーフエッチングを施した深さにおいてパッド部とリード部とが区画された多列型LED用リードフレームを得た(図3(h)参照)。この多列型LED用リードフレームは、下面側が約0.05mmの厚さで複数のパッド部とリード部とが繋がった状態であるので、特許文献1、2に記載のLEDパッケージのような連結部を有する従来のLEDパッケージの製造に用いる多列型LED用リードフレームの形成において、リードフレームの基材を貫通エッチング加工する場合に必要な連結部が存在しない。
また、エッチング処理後のパッド部とリード部は、反射用めっき皮膜の周辺が段差を有し、パッド部とリード部における反射用めっき層側の最表面は、めっき皮膜のみが露出し、Cu材が露出した部位は存在しない。
次に、モールド金型を用いてLED用リードフレームにリフレクタ樹脂部を形成した(図3(i)参照)。LED用リードフレームの下面側は約0.05mmの厚さでリードフレームの基材(Cu材)が残存しているため、リフレクタ樹脂は上面側のハーフエッチング加工部分である凹部及び段差部に充填され、区画されたパッド部とリード部との間を、LED素子を搭載する側が面一となるように介在する所定の形状に形成される。また、リフレクタ樹脂部はパッド部とリード部の外周をパッド部のLED素子搭載面に搭載するLED素子よりも上方に突出して囲むように形成される。なお、リフレクタ樹脂部に囲まれる、パッド部のLED素子が搭載固定される部分とリード部のボンディング部分は、先に形成しためっき層が露出した状態となっている。
次に、リフレクタ樹脂部が形成されたLED用リードフレームのパッド部にLED素子を搭載・固定するとともに、LED素子とリード部とをワイヤボンディングし、さらに、リフレクタ樹脂部に囲まれるLED素子が搭載された内部空間に透明樹脂を充填し、LED素子とボンディングワイヤを封止する透明樹脂部を形成した(図3(j)参照)。
次に、下面側に形成した外部接続用めっき層をエッチングマスクとして用いて、残存している約0.05mmのリードフレームの基材(Cu材)をエッチング加工し、リードフレームの基材におけるパッド部とリード部が個々に独立した状態に形成されるようにした(図3(k)参照)。このとき、リフレクタ樹脂部がパッド部とリード部との間に介在するとともに、パッド部及びリード部の外周を囲んでいるため、パッド部とリード部は、リフレクタ樹脂部によって固定された状態であり、従来の連結部は存在しない。
次に、複数のLEDパッケージ領域がリフレクタ樹脂部によって固定された状態で形成された多列型LEDパッケージから個々のLEDパッケージを得るために、リフレクタ樹脂部における、連結されたパッド部及びリード部の外周を囲む部位を切断加工した(図3(l)参照)。これにより、パッド部とリード部とが独立してリフレクタ樹脂部によって固定され、切断面が、パッド部及びリード部の外周を囲むリフレクタ樹脂部の外周面にのみ存在し、パッド部とリード部の下面側の側面の一部と下面とが、リフレクタ樹脂の下面側においてリフレクタ樹脂部の外周面に形成された切断面よりも内側の領域に露出しているLEDパッケージが得られた。このLEDパッケージは、従来のリードフレームの連結部が無い構造であるので、LEDパッケージの側面側に連結部の切断面が現れることは無い。
また、反射用めっき層の周囲には、リードフレームの基材(Cu材)が露出した部位は存在しない。
本発明のLEDパッケージ及び多列型LED用リードフレーム、並びにそれらの製造方法は、表面実装型の封止樹脂型半導体装置を組み立てることが必要とされる分野に有用である。
10 リードフレーム
11 パッド部
12 リード部
13 めっき層
13a 反射用めっき層
13b 外部接続用めっき層
14 ボンディングワイヤ
15 リフレクタ樹脂部
16 透明樹脂部
17 連結部
18 外枠部
19a、19b 凹部
20 LED素子
26a,26b 段差部
30 めっき用のレジストマスク
31−1 第1のエッチング用のレジストマスク
31−2 第2のエッチング用のレジストマスク

Claims (13)

  1. 断面を有する個々のLEDパッケージであって、
    金属板から、夫々分離した所定形状に対をなして形成された、LED素子が搭載されるパッド部及びボンディングワイヤが接続されるリード部と、
    前記パッド部のLED素子搭載面と前記金属板の下面との間に位置する側面と前記リード部のワイヤボンディング面と前記金属板の下面との間に位置する側面において、前記金属板の上面側から該金属板の厚さの略50〜75%の深さで介在、該パッド部及び該リード部の外周を囲み、該パッド部及び該リード部を固定するリフレクタ樹脂部を有し、
    記切断面が、前記パッド部及び前記リード部の外周を囲む前記リフレクタ樹脂部の外周面にのみ存在し、且つ、
    前記パッド部及び前記リード部の一部が、前記リフレクタ樹脂部におけるLED素子を搭載する側とは反対側において該リフレクタ樹脂部の外周面に形成された切断面よりも内側の領域に露出し、
    前記パッド部及び前記リード部における、前記金属板の下面側から該金属板の厚さの略25〜50%の深さの側面は、該金属板の材料面が露出し、さらに、
    前記金属板の上面における前記パッド部及び前記リード部に対応する所定位置に、反射用めっき層が形成され、
    前記金属板の上面における前記反射用めっき層の周囲に10μm〜25μmの深さを有する、断面がL字状の段差部をなすエッチング面を有し、
    前記反射用めっき層は、表面がエッチング研磨面で構成され
    前記パッド部と前記リード部の夫々の前記側面は、前記段差部の底面との境界をなす第1の部位と、該第1の部位から前記金属板の上面に対して略垂直な方向に沿って、該金属板の上面を基準として該金属板の厚さの約50〜75%該金属板の下面側に位置する第2の部位とを有するとともに、前記第1の部位と前記第2の部位との間に、該第1の部位と該第2の部位のいずれよりも内側に凹んだ、円弧状の凹溝を有し、
    前記リフレクタ樹脂部は、前記パッド部と前記リード部の夫々の前記側面に備わる前記円弧状の凹溝に密着していることを特徴とするLEDパッケージ。
  2. 前記段差部の面は、粗化処理が施されていることを特徴とする請求項1に記載のLEDパッケージ。
  3. LED用リードフレーム領域が複数配列された多列型LED用リードフレームであって、
    個々のLED用リードフレーム領域は、
    金属板の上面における、対をなす、LED素子が搭載されるパッド部及びボンディングワイヤが接続されるリード部に対応する所定位置に形成された反射用めっき層と、
    前記金属板の上面側における、前記反射用めっき層の周囲に10μm〜25μmの深さで形成された段差部をなすハーフエッチング面と、
    前記金属板の下面における前記パッド部及び前記リード部に対応する所定位置に形成された外部接続用めっき層と、
    前記金属板における、前記パッド部に対応する反射用めっき層と前記リード部に対応する反射用めっき層との間及び当該LED用リードフレーム領域における反射用めっき層と隣り合う他のLED用リードフレーム領域における反射用めっき層との間に形成された凹部と、
    を有し、
    前記凹部により、金属板の上面側が前記パッド部と前記リード部とに区画されるとともに、当該LED用リードフレーム領域と隣り合う他のLED用リードフレーム領域とに区画され、
    前記反射用めっき層は、表面がエッチング研磨面で構成されていることを特徴とする多列型LED用リードフレーム。
  4. 前記凹部の面及び前記段差部の面の少なくともいずれかは、粗化処理が施されていることを特徴とする請求項3に記載の多列型LED用リードフレーム。
  5. 前記凹部及び前記段差部には、区画された前記パッド部と前記リード部との間に介在するとともに、該パッド部及び該リード部の外周を該パッド部のLED素子搭載面に搭載するLED素子よりも上方に突出するように囲むリフレクタ樹脂部が形成されていることを特徴とする請求項3又は4に記載の多列型LED用リードフレーム。
  6. 金属板の上面における対をなす、LED素子が搭載されるパッド部及びボンディングワイヤが接続されるリード部に対応する所定位置の面に反射用めっき層が形成され、前記金属板の下面における前記パッド部及び前記リード部に対応する所定位置に外部接続用めっき層が形成され、前記金属板の上面側における前記反射用めっき層の周囲に、該反射用めっき層をエッチングマスクとする第1のハーフエッチングによる10μm〜25μmの深さの段差部が形成され、前記金属板の上面側より、前記パッド部と前記リード部が第2のハーフエッチングによる凹部が形成されて区画され、前記反射用めっき層は、前記第1のハーフエッチングの際に形成された表面の凹凸がエッチングにより研磨された多列型LED用リードフレームを準備する工程と、
    前記金属板の上面側における前記第2のハーフエッチングにより形成された前記凹部及び前記第1のハーフエッチングにより形成された前記段差部にリフレクタ樹脂を充填し、区画された前記パッド部と前記リード部との間に介在するとともに、該パッド部及び該リード部の外周を該パッド部のLED素子搭載面に搭載するLED素子よりも上方に突出するように囲むリフレクタ樹脂部を形成する工程と、
    前記金属板の上面側において区画された前記パッド部の面にLED素子を搭載するとともに、該金属板の上面側において区画された前記リード部と前記LED素子とをワイヤボンディングする工程と、
    前記金属板の上面側において区画された前記パッド部及び前記リード部における前記リフレクタ樹脂部で囲まれ、前記LED素子が搭載された内部空間を充填する透明樹脂部を設ける工程と、
    前記金属板の下面に形成された前記外部接続用めっき層をエッチングマスクとして、下面側から前記リフレクタ樹脂部が露出するようにエッチングを行い、該金属板における前記パッド部と前記リード部及び隣り合う他のLEDパッケージ領域における前記パッド部又は前記リード部とを分離し、前記パッド部と前記リード部及び隣り合う他のLEDパッケージ領域における前記パッド部又は前記リード部が前記リフレクタ樹脂部のみで固定されるようにする工程と、
    前記リフレクタ樹脂部における、前記パッド部及び前記リード部の外周を囲む部位を切断する工程と、
    を有することを特徴とするLEDパッケージの製造方法。
  7. 準備する多列型LED用リードフレームの前記反射用めっき層には、前記表面の凹凸を研磨するエッチングが、約1μmの深さで施されていることを特徴とする請求項6に記載のLEDパッケージの製造方法。
  8. 準備する多列型LED用リードフレームの前記第1のハーフエッチングにより形成された前記段差部の面及び前記第2のハーフエッチングにより形成された前記凹部の面の少なくともいずれかが粗化処理されていることを特徴とする請求項6又は7に記載のLEDパッケージの製造方法。
  9. LED用リードフレーム領域が複数配列された多列型LED用リードフレームの製造方法であって、
    金属板の上面における、対をなす、LED素子が搭載されるパッド部及びボンディングワイヤが接続されるリード部に対応する所定位置に反射用めっき層を形成するとともに、該金属板の下面における前記パッド部及び前記リード部に対応する所定位置に外部接続用めっき層を形成する工程と、
    前記金属板の下面側に、全面を覆う第1のエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、
    前記金属板の下面側に形成された前記第1のエッチング用のレジストマスク及び前記金属板の上面に形成された前記反射用めっき層をエッチングマスクとして、該金属板の上面側から10μm〜25μmの深さで第1のハーフエッチングを施し、該金属板における前記第1のハーフエッチングを施した深さにおいて、該金属板の上面における該反射用めっき層の周囲に、段差部を形成する工程と、
    前記第1のハーフエッチングの際に形成された、前記反射用めっき層表面の凹凸を研磨するエッチングを施す工程と、
    前記金属板の上面側に、形成した前記反射用めっき層及び該反射用めっき層の周囲の前記段差部の側面を覆い、個々のLEDパッケージ領域に対応するLED用リードフレーム領域と、他のLED用リードフレーム領域とを一部の箇所で連結し、さらには、多列型LED用リードフレーム領域の外枠部近傍に配列されたLEDパッケージ領域に対応するLED用リードフレーム領域と、前記外枠部とを一部の箇所で連結する、連結部を備えることなく、夫々分離した所定形状の前記パッド部と前記リード部とに区画しうる第2のエッチング用のレジストマスクを形成する工程と、
    前記金属板の下面側に形成された前記第1のエッチング用のレジストマスク及び前記金属板の上面側に形成された前記第2のエッチング用のレジストマスクをエッチングマスクとして、前記金属板の上面側から第2のハーフエッチングを施し、該金属板における前記第2のハーフエッチングを施した深さにおいて前記パッド部と前記リード部とに区画する工程と、
    前記第1のエッチング用のレジストマスクと前記第2のエッチング用のレジストマスクを除去する工程と、
    を有することを特徴とする多列型LED用リードフレームの製造方法。
  10. 前記反射用めっき層表面の凹凸を研磨するエッチングを施す深さが、約1μmであることを特徴とする請求項9に記載の多列型LED用リードフレームの製造方法。
  11. 前記金属板の上面側からの前記第1のハーフエッチングにより、形成される前記段差部の面を粗化処理することを特徴とする請求項9又は10に記載の多列型LED用リードフレームの製造方法。
  12. 前記金属板の上面側からの前記第2のハーフエッチングにより、形成される前記パッド部と前記リード部を区画する凹部の面を粗化処理することを特徴とする請求項9〜11のいずれかに記載の多列型LED用リードフレームの製造方法。
  13. さらに、前記金属板の上面側における前記第2のハーフエッチングにより形成された前記パッド部と前記リード部を区画する凹部及び前記第1のハーフエッチングにより形成された前記段差部にリフレクタ樹脂を充填し、区画された前記パッド部と前記リード部との間に介在するとともに、該パッド部及び該リード部の外周を該パッド部のLED素子搭載面に搭載するLED素子よりも上方に突出するように囲むリフレクタ樹脂部を形成する工程を有することを特徴とする請求項9〜12のいずれかに記載の多列型LED用リードフレームの製造方法。
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