JP7448770B2 - リードフレーム及び発光装置の製造方法 - Google Patents

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Description

本開示は、リードフレーム及び発光装置の製造方法に関する。
従来から広く利用されている発光装置は、発光素子を載置し、発光素子へ給電するための導電性のリードを備える樹脂等によるパッケージを含む。このような発光装置は、通常、複数の発光素子が搭載された樹脂付きリードフレームを備えるパッケージを形成した後、パッケージを発光装置ごとに、例えば、ブレードを用いて個片化することによって製造される。そして、発光装置間を切断する部位には、隣接する発光装置間を連結するリードフレームの延伸部が存在する部位と存在しない部位とが並列されている（特許文献１）。
再表２０１２－０６０３３６号公報
リードフレームの延伸部が存在する部位と存在しない部位があることにより、ブレードによる応力が異なる。この応力の違いにより、例えば、ブレードが切断予定ラインからずれるなどの不具合を招くことがある。従って、発光装置の製造に際して、リードフレームの形状に起因する切断の不具合を抑制できるリードフレーム又は発光装置の製造方法が求められている。
本開示のリードフレームは、第１方向に配置された第１リード部と第２リード部とを含む単位構造が前記第１方向に複数配置される第１群と、
前記第１方向と直交する第２方向において前記第１群と隣接し前記単位構造が前記第１方向に複数配置される第２群と、
前記第１群及び前記第２群を囲む外枠と、
前記第２方向に延伸し、前記第１群の前記第１リード部と前記第２群の前記第１リード部を繋ぐ第１延伸部と、前記第２方向に延伸し、前記第１群の前記第２リード部と前記第２群の前記第２リード部を繋ぐ第２延伸部と、を含む延伸部と、
前記第１群と前記第２群の間において、前記第１群と前記第２群の間に位置する全ての前記第１延伸部と前記第２延伸部の間を繋ぐ連結部とを備え、
前記第１群と前記第２群の間において、前記第１方向の両端に位置する前記延伸部の少なくとも一方が前記外枠とは繋がっていない。
また、本開示の発光装置の製造方法は、上述したリードフレームと、前記リードフレームの一部を被覆する樹脂部材とを備える樹脂付きリードフレームを準備する工程と、
前記単位構造のそれぞれにおける第１リード部又は第２リード部の第１面に発光素子を載置する載置工程と、
前記リードフレームの前記外枠を除去する除去工程と、
前記除去工程後に、前記第１方向に沿って前記連結部を切断して前記第１群と前記第２群とを分離する第１切断工程とを有する。
本開示の実施形態によれば、リードフレームの形状に起因する切断における不具合を抑制できるリードフレームを提供することができる。このようなリードフレームを用いて発光装置を製造する場合に、リードフレームの形状に起因する切断における不具合を抑制して発光装置を製造することができる。
本開示の第１実施形態であるリードフレームを示す概略平面図である。 図１Ａの部分拡大図である。 図１Ａの変形例を示す概略平面図である。 図１Ａのさらなる変形例を示す概略平面図である。 図１Ａのさらなる変形例を示す概略投影平面図である。 図３ＡのＩ－Ｉ’線断面図である。 図３ＡのＩＩ－ＩＩ’線断面図である。 図１Ａのリードフレームの変形例を示す概略平面図である。 図４Ａのリードフレームの部分拡大図である。 本開示の発光装置の製造方法を説明するための概略端面図である。 本開示の発光装置の製造方法を説明するための概略端面図である。 本開示の発光装置の製造方法を説明するための概略端面図である。 本開示の発光装置の製造方法を説明するための概略平面図である。 本開示の発光装置の製造方法（アップカット）を説明するための概略側面図である。 本開示の発光装置の製造方法（ダウンカット）を説明するための概略側面図である。 本開示の発光装置の製造方法を説明するための概略平面図である。 本開示の発光装置の製造方法を説明するための概略平面図である。 本開示の発光装置の製造方法を説明するための概略平面図である。 切断後の発光装置を示す概略上面斜視図である。 切断後の発光装置を示す概略下面斜視図である。
以下、実施形態の一例を示す発光装置及びその製造方法を説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、本実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係等が誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、以下の説明では、同一の名称及び符号については原則として同一若しくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略することとする。
なお、本明細書及び図面において、第１方向は、横方向（Ｘ方向）を示し、第２方向は、第１方向と直交する方向、つまり縦方向（Ｙ方向）を示す。また、本明細書において平行とは±１０度の変動を許容する。
〔リードフレーム１０〕
リードフレーム１０は、図１Ａ及び１Ｂに示すように、第１方向（Ｘ方向）に配置された第１リード部１１及び第２リード部１２を含む単位構造Ｕを第１方向（Ｘ方向）及び第２方向（Ｙ方向）にそれぞれ複数含む。この場合、第１方向に、第１リード部１１及び第２リード部１２が交互に配置されている。また、第２方向には、複数の第１リード部１１と複数の第２リード部１２が重ならないように配列されてもよく、重なるように配列されてもよい。第１リード部１１及び第２リード部１２は、導電性を有している。単位構造Ｕに含まれる第１リード部１１及び第２リード部１２は、個片化後の発光装置において、発光素子に給電するための電極として機能する。
単位構造Ｕは、第１方向に複数配置されている。第１方向に複数配置された単位構造Ｕは、第１群Ｇ１を構成する。また、単位構造Ｕは、第２方向において第１群Ｇ１と隣接し、複数配置されている。第２方向において第１群Ｇ１と隣接し、第１方向に複数配置された単位構造Ｕは、第２群Ｇ２を構成する。
例えば、図１Ａでは、４個の単位構造Ｕが第１方向及び第２方向にそれぞれ配列されている。第１方向及び第２方向に配列される単位構造Ｕの数は特に限定されず、任意に設定することができる。例えば、図４Ｂに示すように、第１方向に９個の単位構造が配列され、第２方向に１０個の単位構造が配列されてもよい。
なお、リードフレーム１０は、単位構造Ｕの数によって、図４Ａに示すように、第１方向（Ｘ方向）に複数のブロックＢが配列してもよい。ブロックＢとは、第１方向及び第２方向に配列された単位構造Ｕの集合体のことである。ブロックＢと隣接するブロックＢの間には各リードを支持するリードフレームの補強部が位置している。ブロックＢと隣接するブロックＢの間にリードフレームの補強部が位置していることで、リードフレームの屈曲を抑制することができる。
第１群Ｇ１及び第２群Ｇ２は、１つのリードフレーム１０又は１つのブロック内において、第２方向（Ｙ方向）に交互に配列させることができる。なお、図１Ａ等では説明の便宜のために、単位構造Ｕの数を１６に設定し、リードフレーム１０の外縁を略正方形としている。平面視におけるリードフレーム１０の外縁は、図４Ａに示すように、略長方形であることが好ましく、長辺が第１方向（Ｘ方向）に平行であることがより好ましい。このような形状とすることにより、後述する連結部が第１方向（Ｘ方向）に延びているため、リードフレームの屈曲を抑制することができる。
第１群Ｇ１及び第２群Ｇ２の外周には外枠１３が配置している。つまり、リードフレーム１０は外枠１３を備える。外枠１３は、第１群Ｇ１及び第２群Ｇ２の全部又は一部を囲むように配置されている。外枠１３は、第１群Ｇ１及び第２群Ｇ２の全部を囲むように形成されていることにより、リードフレームの屈曲を抑制することができる。
第２方向に隣接する単位構造Ｕの間には、第１延伸部１４ａ及び第２延伸部１４ｂを含む延伸部１４が配置されている。第１延伸部１４ａは、第２方向（Ｙ方向）に延伸し、第１群Ｇ１の第１リード部１１と、第２群Ｇ２の第１リード部１１と、を繋いでいる。第２延伸部１４ｂは、第２方向（Ｙ方向）に延伸し、第１群Ｇ１の第２リード部１２と第２群Ｇ２の第２リード部１２とを繋いでいる。
図１Ａにおいては、第１延伸部１４ａ及び第２延伸部１４ｂは、第２方向に隣接する２つの単位構造Ｕとの間に、それぞれ１つずつ配置されているが、第１延伸部１４ａ及び第２延伸部１４ｂの数は特に限定されない。つまり、第１延伸部１４ａ及び第２延伸部１４ｂは、第２方向に隣接する２つの単位構造Ｕとの間において１つ配置されてもよく、複数配置されていてもよい。また、図１Ａにおいては、第１延伸部１４ａ及び第２延伸部１４ｂは、それぞれ、第１リード部１１及び第２リード部１２の第１方向（Ｘ方向）における中央の近傍に配置されているが、第１リード部１１及び第２リード部１２の第１方向（Ｘ方向）の端部に配置されていてもよい。
平面視において、外枠と対向する第１延伸部１４ａ及び／又は第２延伸部１４ｂの外縁は、第２方向（Ｙ方向）に平行であることが好ましい。平面視において、外枠と対向する第１延伸部１４ａ及び／又は第２延伸部１４ｂの外縁が、第２方向（Ｙ方向）に平行であることにより、第２方向（Ｙ方向）において第１延伸部１４ａ及び／又は第２延伸部１４ｂの長さを短くできる。第１延伸部１４ａ及び／又は第２延伸部１４ｂの長さが短くなることによりリードフレームの屈曲を抑制することができる。
また、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の間において、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間に位置する全ての第１延伸部１４ａと第２延伸部１４ｂとの間を繋ぐ連結部１５が配置されている。ただし、リードフレームは、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間において、第１方向の両端に位置する第１延伸部１４ａ及び第２延伸部１４ｂの少なくとも一方は、第２方向（Ｙ方向）に延びる外枠１３と繋がる部分を有していない。例えば、図１ＡのＳで示すように、リードフレームは第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間であって、かつ、第１方向の一端に位置する第１延伸部１４ａと外枠１３との間には、第１方向（Ｘ方向）に延びる部分を有していない。例えば、図２ＡでＲに示すように、リードフレームは第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間であって、かつ、第１方向の一端に位置する第２延伸部１４ｂと外枠１３との間には、第１方向（Ｘ方向）に延びる部分を有していない。例えば、図２ＢのＳ及びＲで示すように、リードフレームは第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間であって、かつ、第１方向の両端に位置する第１延伸部１４ａ及び第２延伸部１４ｂと外枠１３との間のそれぞれには、第１方向（Ｘ方向）に延びる部分を有していない。
例えば、後述するように、リードフレームの一部を内部に埋設した樹脂部材によるパッケージをブレードにより切断する場合、ブレードにかかる抵抗に変化が生じると、ブレードが意図する切断部位からズレやすい。特に、ブレードを用いたパッケージの切断では、切断開始時においてブレードがリードから切断を開始する場合又は切断終了間際において、リードを切断した後、ブレードがすぐに被切断体から外部に出る場合には、ブレードが意図する切断部位からズレやすくなる。その結果、リードフレームを含むパッケージの高精度の切断が困難となることがあった。一方、上述したように、本実施形態のリードフレームは、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間において、第１方向の両端に位置する第１延伸部１４ａ及び第２延伸部１４ｂの少なくとも一方が外枠１３とは繋がっていない。これにより、後述するように、例えば、リードフレームを切断する際に、切り始め又は切り終わりに連結部がない樹脂部材のみを切断することとなる。従って、切断において回転刃を用いる場合であっても、樹脂部材のみの切断から徐々にリードフレームの切断に移行するか又はリードフレームの切断から徐々に樹脂部材のみの切断に移行し、回転刃にかかる抵抗を徐々に変化させることができる。その結果、回転刃のズレを抑制することができる。
樹脂部材は少なくとも１つの連結部の全てを埋設している。換言すると、少なくとも１つの連結部は樹脂部材から露出していない。リードフレームが複数の連結部を備える場合には、全ての連結部が樹脂部材から露出せずに樹脂部材に埋設されていることが好ましい。
なお、リードフレームは、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間のみならず、第１方向（Ｘ方向）に延びる外枠１３と、外枠１３に隣接する第１群Ｇ１又は第２群Ｇ２との間においても、第１方向の両端に位置する第１延伸部１４ａ及び第２延伸部１４ｂの少なくとも一方は、第２方向（Ｙ方向）に延びる外枠１３と繋がる部分を有していないことが好ましい。例えば、図１ＡのＳＳで示すように、リードフレームは、第１方向（Ｘ方向）に延びる外枠１３と、第１群Ｇ１又は第２群Ｇ２との間であって、かつ、第１方向の一端に位置する第１延伸部１４ａと外枠１３との間に、第２方向（Ｙ方向）に延びる外枠１３と繋がる部分を有していないことが好ましい。例えば、図２ＡのＲＲに示すように、リードフレームは、第１方向（Ｘ方向）に延びる外枠１３と、第１群Ｇ１又は第２群Ｇ２との間であって、かつ、第１方向の一端に位置する第２延伸部１４ｂと外枠１３との間には、第２方向（Ｙ方向）に延びる外枠１３と繋がる部分を有していないことが好ましい。例えば、図２ＢのＳＳ及びＲＲで示すように、リードフレームは、第１方向（Ｘ方向）に延びる外枠１３と、第１群Ｇ１又は第２群Ｇ２との間であって、かつ、第１方向の両端に位置する第１延伸部１４ａ及び第２延伸部１４ｂと外枠１３との間のそれぞれには、第２方向（Ｙ方向）に延びる外枠１３と繋がる部分を有していないことが好ましい。
連結部１５の外縁は、平面視において、第１方向（Ｘ方向）に平行であることが好ましい。平面視において、連結部１５の外縁が第１方向（Ｘ方向）に平行であることにより、第２方向（Ｙ方向）における連結部１５の幅を狭くしやすくなる。これにより、第２方向（Ｙ方向）における第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の距離を短くすることができるので、第２方向（Ｙ方向）にリードフレームの大きさが同じ場合には、第２方向に配列される第１群Ｇ１及び／又は第２群Ｇ２の数を増やすことができる。
図１Ｂに示すように、第２方向（Ｙ方向）における延伸部１４の幅は、第１方向（Ｘ方向）における連結部１５の幅よりも狭いことが好ましい。つまり、第２方向（Ｙ方向）における第１延伸部１４ａの幅Ｌ１及び第２方向（Ｙ方向）における第２延伸部１４ｂの幅Ｌ２はそれぞれ、第１方向（Ｘ方向）における連結部１５の幅Ｌ１５よりも狭いことが好ましい。第２方向（Ｙ方向）における延伸部１４の幅が狭いことにより、第２方向（Ｙ方向）にリードフレームの大きさが同じ場合には、第２方向に配列される第１群Ｇ１及び／又は第２群Ｇ２の数を増やすことができる。例えば、連結部１５の幅Ｌ１５は、第１延伸部１４ａの幅Ｌ１の３０％～９０％が挙げられ、４０％～８０％が好ましい。また、連結部１５の幅Ｌ１５は、第２延伸部１４ｂの幅Ｌ２の１０％～９０％が挙げられ、３０％～８０％が好ましい。連結部１５の第２方向の幅Ｗ１５は、例えば、第１延伸部１４ａの幅Ｌ１の２０％～３０％が好ましい。ここで、連結部１５の第２方向の幅Ｗ１５は、例えば、０．０５ｍｍ～０．５ｍｍが挙げられ、０．１ｍｍ～０．３ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ～０．１５ｍｍがより好ましい。
また、第１方向における延伸部１４の幅は、第１リード部１１及び第２リード部１２の幅よりも狭いことが好ましい。つまり、第１延伸部１４ａの幅Ｗ１は、第１リード部１１の幅Ｗ１１よりも狭いことが好ましい。例えば、第１延伸部１４ａの幅Ｗ１は、第１リード部１１の幅Ｗ１１の３０％～９０％が挙げられ、４０％～８０％が好ましい。第２延伸部１４ｂの幅Ｗ２は、第２リード部１２の幅Ｗ１２よりも狭いことが好ましい。第２延伸部１４ｂの幅Ｗ２は、第２リード部１２の幅Ｗ１２の１０％～９０％が挙げられ、３０％～８０％が好ましい。第１リード部１１の幅Ｗ１１は、第２リード部１２の幅Ｗ１２の１０％～９０％が挙げられ、２０％～８０％が好ましい。第１延伸部１４ａの幅Ｗ１は、第２延伸部１４ｂの幅Ｗ２の５０％～１５０％が挙げられ、８０％～１２０％が好ましい。
リードフレーム１０は、図１Ａに示すように、第２方向（Ｙ方向）に延伸し外枠１３と外枠１３に隣接する第１リード部１１を繋ぐ第１接続部１６ａと、第２方向（Ｙ方向）に延伸し、外枠１３と外枠１３に隣接する第２リード部１２を繋ぐ第２接続部１６ｂと、を含む接続部１６を有することが好ましい。これによって、単位構造と外枠が接続部によって繋がるのでリードフレームの強度が向上し、リードフレームの屈曲を抑制することができる。
また、リードフレーム１０は、図１Ａに示すように、単位構造Ｕ内においては、第１リード部１１と第２リード部１２との間は離間しており、直接連結されていない。隣接する第１単位構造Ｕ１及び第２単位構造Ｕ２間において、第１単位構造Ｕ１の第１リード部１１ａと、第２単位構造Ｕ２の第２リード部１２ａとを繋ぐ保持部１７が配置されていることが好ましい。保持部１７は、第１方向（Ｘ方向）に平行に配置していることが好ましい。保持部１７は、第１リード部１１ａと第２リード部１２ａとの間で、複数配置されていてもよいが、１つ配置されていればよい。保持部１７は、後述するように、切断される部位であるために、１つのみされる場合には、第１リード部１１及び第２リード部１２とのリードフレームに対する強度を確保しつつ、切断を容易に行うことができる。
リードフレーム１０は、さらに、第１方向に延伸し外枠１３と外枠１３に隣接する第１リード部１１を繋ぐ保持部１７ａと、第１方向に延伸し外枠１３とこの外枠１３に隣接する第２リード部１２を繋ぐ保持部１７ｂとを有することが好ましい。
保持部１７、１７ａ、１７ｂは、第１リード部１１及び第２リード部１２の第２方向の中央又はその近傍に配置されているが、第１リード部１１及び第２リード部１２の第２方向の端部等、任意の位置に配置することができる。
第２方向（Ｙ方向）における保持部１７、１７ａ、１７ｂは、一部又は全ての幅が異なっていてもよく、全てが同じ幅であってもよい。本明細書において同じ幅とは±５％の変動は許容する。第２方向（Ｙ方向）における保持部１７、１７ａ、１７ｂの幅Ｗ１７は、第１方向（Ｘ方向）における保持部１７、１７ａ、１７ｂの幅Ｌ１７よりも狭いことが好ましい。第２方向（Ｙ方向）における保持部の幅Ｗ１７が狭いことにより、第２方向（Ｙ方向）において保持部を切断することが容易になる。
第２方向（Ｙ方向）における保持部１７、１７ａ、１７ｂの幅Ｗ１７は、第２方向（Ｙ方向）における連結部１５の幅Ｗ１５と同等又は広いことが好ましい。第２方向（Ｙ方向）における保持部１７、１７ａ、１７ｂの幅Ｗ１７が広いことによりリードフレームの屈曲を抑制することができる。例えば、保持部１７、１７ａ、１７ｂの幅Ｗ１７は、連結部１５の幅Ｗ１５の３０％～１００％が挙げられ、５０％～９０％が好ましい。また、保持部１７、１７ａ、１７ｂの幅Ｗ１７は、第１延伸部１４ａの幅Ｗ１及び第２延伸部１４ｂの幅Ｗ２よりも狭いことが好ましい。例えば、保持部１７、１７ａ、１７ｂの幅Ｗ１７は、第１延伸部１４ａの幅Ｗ１の３０％～９０％が挙げられ、４０％～８０％が好ましい。また、保持部１７、１７ａ、１７ｂの幅Ｗ１７は、第２延伸部１４ｂの幅Ｗ２の１０％～９０％が挙げられ、３０％～８０％が好ましい。
リードフレーム１０は、図３Ａ～３Ｃに示すように、後述する発光素子が載置される面に凹部１１ｘ及び／又は発光素子が載置される面と反対側の面に窪み部１１ｚを有していることが好ましい。発光素子が載置される面を第１面又は上面と記載することがある。発光素子が載置される面と反対側の面を第２面又は下面と記載することがある。なお、図４Ａは、リードフレーム１０の上面の凹部１１ｘと、下面の窪み部１１ｚとの位置関係を示すため、凹部１１ｘと窪み部１１ｚとを表した投影図として示している。
凹部１１ｘは、その数、幅、長さ、平面形状等、任意に設定することができる。例えば、凹部１１ｘは、第１リード部１１及び／又は第２リード部１２の縁部から延びる形状とすることができる。これによって、発光素子が載置される面に後述する樹脂部材を配置することができ、樹脂部材との密着性を確保することができる。また、平面視において、凹部１１ｘは載置される発光素子の外周の一部又は全部を取り囲むように配置してもよい。これによって、発光素子とリードフレームを接合する接合部材が濡れ広がることを抑制することができる。さらに、第１リード部１１及び／又は第２リード部１２の上面において、後述する発光素子がワイヤボンディングする場合、そのボンディング領域の一部又は全部を取り囲むように凹部１１ｘを配置してもよい。凹部１１ｘは、第１リード部１１の上面から、第１リード部１１部の最大厚みに対して１０％～５０％凹んでいることが好ましい。
窪み部１１ｚは、第１リード部１１及び／又は第２リード部１２の下面の外周の一部又は全部に配置されていることが好ましい。第１リード部１１及び／又は第２リード部１２の窪み部１１ｚ内に樹脂部材が形成されることにより、第１リード部１１及び／又は第２リード部１２と樹脂部材の密着性を向上させることができる。窪み部１１ｚは、平面視において、凹部１１ｘとは重ならないことが好ましい。これによって、第１リード部１１及び／又は第２リード部１２において、上面側及び下面側から薄くなる部分が設けられないので第１リード部１１及び／又は第２リード部１２の強度低下を抑制することができる。窪み部１１ｚは、延伸部１４、連結部１５、接続部１６及び／又は保持部１７、１７ａ、１７ｂ等の下面においても配置されていることが好ましい。その数、幅、長さ、平面形状等、任意に設定することができる。窪み部１１ｚは、例えば、第１リード部１１及び／又は第２リード部１２の下面から、第１リード部１１及び／又は第２リード部１２の最大厚みの１０％～５０％窪んでいればよい。
第１リード部１１及び第２リード部１２は、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、鉄、ニッケル又はこれらの合金、燐青銅、鉄入り銅等の金属を用いて、圧延、打ち抜き、押し出し、ウェットもしくはドライエッチングによるエッチング又はこれらの組み合わせ等の加工により所定の形状に形成することができる。これらは単層であってもよいし、積層構造（例えば、クラッド材）であってもよい。特に、安価で放熱性が高い銅を用いることが好ましい。リードフレームの厚いは、例えば、０．１ｍｍ～２ｍｍが挙げられ、０．１ｍｍ～１ｍｍが好ましい。
第１リード部１１及び第２リード部１２は、必要に応じて、例えば、反射率向上を目的に、銀、アルミニウム、銅及び金等の金属めっきを、反射膜として、単層又は積層構造で一部に又は全面に施していてもよい。第１リード部１１及び第２リード部１２の最表面に銀を含む金属層が形成される場合は、銀を含む金属層の表面に酸化ケイ素等の保護層を設けることが好ましい。これにより、銀を含む金属層が大気中の硫黄成分等によって変色することを抑制することができる。保護層の成膜方法は、例えば、スパッタ等の真空プロセス等の公知の方法が挙げられる。
第１リード部１１及び／又は第２リード部１２における凹部１１ｘ及び／又は窪み部１１ｚは、プレス加工、ハーフエッチング等によって形成することができる。例えば、エッチング手法としては、ドライエッチング又はウェットエッチングを用いることができる。エッチャントは、第１リード部１１及び第２リード部１２の材質に対応する適切なものを選択すればよい。具体的には、第１リード部１１及び第２リード部１２に銅を用いる場合は、エッチャントとして、過硫酸塩又は過酸化水素と無機酸、塩化鉄又は塩化銅と無機酸、アンモニア銅錯塩とアンモニウム塩等からなる一般的な銅ソフトエッチング液を用いることが適している。エッチングを利用する場合には、エッチング条件、例えば、時間を調整して、凹部１１ｘ及び／又は窪み部１１ｚの深さを適宜調整することができる。
なお、図１Ａ等においては、第１リード部及び第２リード部が、単位構造Ｕにおいて、１つずつ備えるリードフレームについて説明したが、第１リード部及び第２リード部が、単位構造Ｕにおいて、それぞれ２つずつ備える４端子の発光装置を構成するリードフレームにおいても、同様に適用することができる。この場合、同じ単位構造における４端子の各リード部は、それぞれ離間して配置することが好ましい。また、単位構造Ｕが第３リード部を備えていてもよい。
〔発光装置の製造方法〕
本発明の位置実施形態の発光装置の製造方法は、
上述したリードフレーム１０及びリードフレーム１０の一部を被覆する樹脂部材２１を備える樹脂付きリードフレーム２０を準備する工程と、
上述した単位構造のそれぞれにおいて第１リード部１１又は第２リード部１２の第１面に発光素子２２を載置する工程と、
第１群Ｇ１及び第２群Ｇ２等から外枠１３を除去する工程と、その後、
第１方向（Ｘ方向）に沿って連結部１５を切断して第１群Ｇ１と第２群Ｇ２とを分離する第１切断工程を含む。
また、任意に、保持部１７、１７ａ、１７ｂを第２方向に沿って切断して第２方向において隣接する単位構造を分離させる第２切断工程を含むことが好ましい。第２切断工程は、第１切断工程の後に行うことが好ましい。第２方向に切断する保持部１７、１７ａ、１７ｂの体積は第１方向（Ｘ方向）に沿って切断する連結部１５の体積よりも小さい。このため、個片する際にリードフレームの体積の小さくなる第２方向に沿って保持部１７、１７ａ、１７ｂを切断することでブレードにかかる抵抗を小さくすることができる。これにより、ブレードのズレを抑制することができる。
（樹脂付きリードフレームの準備）
まず、上述したリードフレーム１０を準備する。
次に、このリードフレーム１０を、図５Ａに示すように、上金型ＵＤ及び下金型Ｄに挟み込む。そして、図５Ｂに示すように、上金型ＵＤと下金型Ｄで挟み込まれた金型内の空間に、未硬化の樹脂材料２１ａを注入する。
未硬化の樹脂材料２１ａを充填した後に、未硬化の樹脂材料２１ａを加熱して仮硬化を行う。その後、上金型ＵＤと下金型Ｄから仮硬化した樹脂材料付きのリードフレームを取り外す。その後に、仮硬化よりも高い温度で加熱して、樹脂材料２１ａの本硬化を行う。これにより、リードフレーム１０に樹脂部材２１が形成され、図５Ｃに示す、樹脂付きリードフレーム２０を形成することができる。
樹脂付きリードフレーム２０は、図４Ａ及び４Ｂに示した、第１方向（Ｘ方向）に長尺のリードフレーム１０を用いた場合には、図５Ｄに示すように、第１方向（Ｘ方向）及び第２方向（Ｙ方向）に複数の各単位構造を有するブロックを、１又は複数備えることができる。ここでは、各ブロックにおいて、単位構造Ｕは、１０×９で配列している。樹脂部材２１は、互いに隣接する複数の単位構造Ｕに跨って一体的に形成されている。
樹脂付きリードフレーム２０は、図５Ｃに示すように、リードフレーム１０の各単位構造Ｕにおいて素子載置凹部２０ａを備える。各素子載置凹部２０ａは、リードフレーム１０の第１面において、第１リード部１１及び第２リード部１２が樹脂部材２１から露出された底面２０ｂと、樹脂部材２１により形成された側壁２０ｃとを備える。
１つの単位構造には少なくとも一対の第１リード部１１及び第２リード部１２を含んでいる。１つの単位構造に含まれる第１リード部１１及び第２リード部１２とは、各素子載置凹部２０ａから露出される第１リード部１１及び第２リード部１２のことである。
リードフレーム１０の第２面である下面は、樹脂部材２１内に埋め込まれていてもよいが、露出していることが好ましい。言い換えると、リードフレーム１０の下面は、例えば、第１リード部１１と第２リード部１２との間に配置された樹脂部材２１の外表面、つまり樹脂部材２１の下面と略同一面を構成することが好ましい（図５Ｃの矢印Ｇ参照）。これにより、リードフレーム１０の放熱性を確保することができる。また、リードフレーム１０の第２面が樹脂部材から露出することにより小型化の発光装置を製造することができる。
第２方向（Ｙ方向）に沿って保持部１７を切断する際に保持部１７上に位置する樹脂部材２１の上面は略同一面を構成することが好ましい（図５Ｃの矢印Ｈ参照）。このようにすることで回転刃にかかる抵抗の変化が抑制できるので、回転刃のズレを抑制することができる。また、第１方向（Ｘ方向）に沿って連結部を切断する際に連結部上に位置する樹脂部材の上面は略同一面を構成することが好ましい。
なお、リードフレーム１０と樹脂部材２１とを一体成型する方法としては、例えば、トランスファモールド法、射出成形法、圧縮成形法などの種々の方法を利用することができる。
樹脂部材２１は、母材となる樹脂材料として、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。具体的には、エポキシ樹脂組成物、シリコーン樹脂組成物、シリコーン変性エポキシ樹脂などの変性エポキシ樹脂組成物、エポキシ変性シリコーン樹脂などの変性シリコーン樹脂組成物、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂組成物、変性ポリイミド樹脂組成物等の硬化体、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ＡＢＳ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ＰＢＴ樹脂等の樹脂を用いることができる。特に、エポキシ樹脂組成物、シリコーン樹脂組成物、又は変性シリコーン樹脂組成物の熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。
樹脂部材２１は、光反射性物質をさらに含むことが好ましい。光反射性物質としては、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライトなどを挙げることができる。樹脂部材２１は、光反射性物質を含むことにより、発光素子２２から出射される光を効率よく反射させることができる。例えば、酸化チタンを用いる場合は、樹脂部材２１の全重量に対して、２０重量％以上６０重量％以下の割合で酸化チタンを含むことが好ましく、２５重量％以上５５重量％以下の割合で酸化チタンを含むことがより好ましい。樹脂部材２１は、発光素子２２からの光に対し、６０％以上の反射率を有することが好ましく、より好ましくは９０％以上の反射率を有する。
（発光素子の載置）
次に、図５Ｃに示すように、第１リード部又は第２リード部の第１面に発光素子を載置する。例えば、素子載置凹部２０ａの底面２０ｂに位置し、平面積が第１リード部よりも大きい第２リード部１２の第１面である上面に発光素子２２を載置する。発光素子２２は、接合部材を用いてリードフレーム上に載置することができる。発光素子２２は、第１リード部１１及び第２リード部１２と、ワイヤ等で電気的に接続することが好ましい。
保護素子を備える場合は、図６Ａに示すように、保護素子２６は、素子載置凹部２０ａ内の第１リード部１１又は第２リード部１２上に、例えば、第１リード部１１上に載置し、ワイヤ等を用いて、発光素子２２と並列で電気的に接続することが好ましい。保護素子２６としては、静電気及び高電圧サージから発光素子を保護するための素子であるツェナーダイオードが挙げられる。
発光素子２２を載置した後、任意の段階で、素子載置凹部２０ａ内に発光素子２２等を被覆する封止部材を形成することが好ましい。これにより、発光素子２２等を外力、埃、水分等から保護することができる。封止部材には、当該分野で公知の蛍光体、光拡散材等が含有されていることが好ましい。
発光素子２２としては、発光ダイオード素子などの半導体発光素子を用いることが好ましい。発光素子２２は、特に、紫外～可視域の発光が可能な窒化物半導体（ＩｎｘＡｌｙＧａ１ｘｙＮ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）を含むことが好ましい。また、１つの凹部に載置される発光素子２２は、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。１つの凹部に載置される発光素子が２つである場合は、例えば、青色光及び緑色光を出射する発光素子であってよいし、１つの凹部に載置される発光素子が３つである場合は、青色光、緑色光、赤色光を出射する発光素子であってよい。発光素子２２が２つ以上ある場合は、各発光素子は直列、並列又は直列と並列の組み合わせで電気的に接続される。また、発光素子は、電極形成面を上側にして載置（フェイスアップ実装）してもよいし、電極形成面を下側にして載置（フリップチップ実装）してもよい。
発光素子２２をリードの第１面に固定する接合部材としては、例えば、錫－ビスマス系、錫－銅系、錫－銀系、金－錫系などの半田、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト、バンプ、異方性導電材、低融点金属などのろう材等を用いることができる。接合部材は、光反射性物質を含有していてもよい。光反射性物質としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等が挙げられる。
封止部材は、発光素子２２から出射される光の６０％以上を透過するもの、さらに９０％以上を透過するものが好ましい。封止部材の材料としては、樹脂部材２１で用いられる樹脂材料と同様の樹脂を用いることができる。
蛍光体としては、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット、ユウロピウム及び／若しくはクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム（カルシウムの一部をストロンチウムで置換可）、ユウロピウムで賦活されたサイアロン、ユウロピウムで賦活されたシリケート、ユウロピウムで賦活されたアルミン酸ストロンチウム、マンガンで賦活されたフッ化珪酸カリウム等が挙げられる。光拡散材としては、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム等が挙げられる。
（外枠１３の除去）
次に、樹脂付きリードフレーム２０から、外枠１３を除去する。外枠１３を除去するために、一般的な半導体装置の製造における典型的なダイシング工程を実施する際に使用される、切断装置を利用することが好ましい。このような切断装置には、例えば、ブレード及びテーブルが備えられている。
図５Ｄ及び５Ｅに示すように、まず、樹脂付きリードフレーム２０を、リードフレーム１０の一面側、例えば、発光素子が載置される第１面を上側に向けて切断装置用冶具２３に載置する。あるいは、図５Ｆに示すように、発光素子が載置される面と反対側の面であるリードフレーム１０の第２面を上側に向けて切断装置用冶具２３に載置する。次いで、切断装置用冶具２３を、図５Ｅ又は図５Ｆに示すように、切断装置のテーブル２４に固定し、ブレード２５に対して、テーブル２４を第１方向Ｘに相対的に往復させる。これにより、ブレード２５によって、図５Ｄに示すように、樹脂付きリードフレーム２０をＤ１線で切断して、長手方向に延びる外枠１３を除去することができる。このように、最初に長方形状の長手方向に沿って外枠１３を切断することにより、テーブルを往復させる回数及びブレードの消耗を抑制でき、より効率的に発光装置を製造することができる。
ブレード２５としては、図５Ｅ及び５Ｆに示すように、回転刃であることが好ましい。ここで用いる回転刃の幅は、特に限定されないが、後述する第１切断工程及び第２切断工程等での切断を同じ装置を利用して行うことを考慮すると、リードフレーム１０における連結部１５の幅（図１ＢのＷ１５）よりも広いものを用いることがより好ましい。
切断は、図５Ｅに示すように、いわゆるアップカットＵＣで、樹脂付きリードフレーム２０を切断してもよいが、図５Ｆに示すように、いわゆるダウンカットＤＣで、樹脂付きリードフレーム２０を切断してもよい。ここで、アップカットとは回転刃の回転方向と樹脂付きリードフレーム２０の移動方向が反対になる切削方法のことである。アップカットの場合には回転刃の刃先がリードフレームの下側から上側に向かって切削する。ダウンカットとは回転刃の回転方向と樹脂付きリードフレーム２０の移動方向が同じである切削方法のことである。ダウンカットの場合には回転刃の刃先がリードフレームの上側から下側に向かって切削する。
図５Ｅに示すように、第３方向（Ｚ方向）において、発光素子が載置されるリードフレームの第１面を上側に向けて切断装置用冶具２３に載置し、アップカットしてもよい。例えば、素子載置凹部内に封止部材を配置すると、封止部材が素子載置凹部の外に漏れることがある。発光素子が載置される第１面を上側に向けて切断装置用冶具２３に載置し、アップカットすることにより、素子載置凹部の外に漏れた封止部材が切断工程により伸びて、発光装置の側面に封止部材が付着することを防止することができる。尚、第３方向（Ｚ方向）とは第１方向（Ｘ方向）及び第２方向（Ｙ方向）と直交する方向である。
また、図５Ｆに示すように、第３方向（Ｚ方向）において、発光素子が載置されるリードフレームの第１面を下側に向けて切断装置用冶具２３に載置し、ダウンカットしてもよい。例えば、発光素子が素子載置凹部の底面に配置される場合には素子載置凹部の側壁が形成されるのでリードフレームの第１面から樹脂部材の外表面までの距離を長くなる。つまり、リードフレームの第１面から樹脂部材の下側に位置する面までの樹脂部材の厚みを厚くすることができる。ダウンカットの場合には回転刃の刃先がリードフレームの上側から下側に向かって切削するので、リードフレームの第１面から樹脂部材の下側に位置する面までの樹脂部材の厚みを厚くすることで樹脂部材が欠けることを抑制できる。
上述したように、リードフレームは、第１方向（Ｘ方向）に延びる外枠１３と、外枠１３に隣接する第１群Ｇ１又は第２群Ｇ２との間において、第１方向の両端に位置する第１延伸部１４ａ及び第２延伸部１４ｂの少なくとも一方は第２方向（Ｙ方向）に延びる外枠１３とは繋がる部分を有していない。これにより、ブレードを用いて第１方向に沿って、外枠１３と外枠１３に隣接する第１群Ｇ１又は第２群Ｇ２を分離する時に、切り始め又は切り終わりにリードフレームがない樹脂部材のみを切断することができる。従って、ブレードは、樹脂部材のみの切断から徐々にリードフレームの切断に移行するか又はリードフレームの切断から徐々に樹脂部材のみの切断に移行するため、ブレードにかかる抵抗を徐々に変化させることができる。その結果、ブレードのズレを効果的に抑制することができる。
図５Ｅ又は５Ｆに示すように、切断装置のテーブル２４上に樹脂付きリードフレーム２０を載置し、上記と同様に、図５ＧのＤ２線で樹脂付きリードフレーム２０を切断することで、第２方向（Ｙ方向）に延びた外枠１３を除去することができる。第２方向（Ｙ方向）に延びた外枠１３を除去する工程は、第１方向（Ｘ方向）に延びた外枠１３を除去した前に行ってもよく、第１方向（Ｘ方向）に延びた外枠１３を除去した後に行ってもよい。このような工程によって、保持部１７a、１７ｂを切断することができる。
（第１切断工程）
少なくとも第１方向（Ｘ方向）に延びる外枠１３を除去した後、図５Ｈに示すように、樹脂付きリードフレーム２０において、第１方向（Ｘ方向）に沿って連結部１５を切断して、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２とを分離する。
この第１切断工程においては、上述したように、ブレードとして、回転刃を用いて切断することが好ましい。回転刃の幅は、連結部１５の幅よりも広いことが好ましい。このようにすることで、１回のブレードの切断により、連結部１５の全てを除去することができるので、切断工程を簡略化することができる。回転刃の幅は、例えば、０．０５ｍｍ～０．５ｍｍが挙げられ、０．１ｍｍ～０．３ｍｍが好ましい。
上述したように、リードフレームは、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間において、第１方向の両端に位置する第１延伸部１４ａ及び第２延伸部１４ｂの少なくとも一方は、第２方向（Ｙ方向）に延びる外枠１３とは繋がる部分を有していない。これにより、ブレードを用いてリードフレーム等を切断する際、切り始め及び／又は切り終わりにリードフレームがない樹脂部材のみを切断することができる。従って、ブレードは、樹脂部材のみの切断からリードフレームの切断に移行するか又はリードフレームの切断から樹脂部材のみの切断に移行するため、ブレードにかかる抵抗を徐々に変化させることができる。その結果、ブレードのズレを効果的に抑制することができる。
なお、第１群と第２群とが、第２方向（Ｙ方向）に複数交互に配列されている場合、第１群と第２群との間、第２群と第１群との間を、順次、第２方向（Ｙ方向）の一端から他端まで、切断装置のテーブル２４を繰り返し移動させて、第１リード部１１と第２リード部１２とが交互に一列で配置された発光装置の集合体を得ることができる。尚、発光装置の集合体とは個片化前の各発光装置が樹脂部材で繋がった状態のことである。
（第２切断工程）
第１切断工程を行った後、図５Ｉに示すように、樹脂付きリードフレーム２０の第１群Ｇ１及び第２群Ｇ２において、保持部１７を第２方向（Ｙ方向）に沿って切断して、第２方向（Ｙ方向）に隣接する単位構造Ｕを分離する第２切断工程を行うことが好ましい。第２切断工程は、上述したように、ブレードとして、回転刃を用いて切断することが好ましい。
また、第２切断工程は、上述したように、図５Ｅにしたアップカット又は図５Ｆに示したダウンカットのいずれを行ってもよい。このような切断によって、図６Ａに示す発光装置のパッケージを得ることができる。また、図６Ｂに示すように、樹脂付きリードフレーム２０におけるリードフレーム１０の第２面と、樹脂部材２１の外表面とが略同一面である発光装置のパッケージを、簡便かつ高精度に、歩留まり良く製造することができる。
本開示の実施形態は、ダイシングを利用した、発光装置の製造に有用である。本開示の実施形態は、発光装置の製造に限定されず、リードフレーム上に樹脂封止された複数の半導体素子を含む半導体装置の製造にも容易に適用できる。
１０、１０Ａ、１０Ｂ リードフレーム
１１、１１ａ 第１リード部
１１ｘ 凹部
１１ｚ 窪み部
１２、１２ａ 第２リード部
１３ 外枠
１４ 延伸部
１４ａ 第１延伸部
１４ｂ 第２延伸部
１５ 連結部
１６、１６ａ、１６ｂ 接続部
１７、１７ａ、１７ｂ 保持部
２０ 樹脂付きリードフレーム
２０ａ 素子載置凹部
２０ｂ 底面
２０ｃ 側壁
２１ 樹脂部材
２１ａ 樹脂材料
２２ 発光素子
２３ 切断装置用冶具
２４ テーブル
２５ ブレード
２６ 保護素子
３０ 発光装置
Ｂ ブロック
ＵＤ 上金型
Ｄ 下金型
Ｇ１ 第１群
Ｇ２ 第２群
Ｕ 単位構造
Ｕ１ 第１単位構造
Ｕ２ 第２単位構造
Ｘ 第１方向
Ｙ 第２方向
Ｚ 第３方向

Claims (16)

  1. 第１方向に配置された第１リード部と第２リード部とを含む単位構造が前記第１方向に複数配置される第１群と、
    前記第１方向と直交する第２方向において前記第１群と隣接し前記単位構造が前記第１方向に複数配置される第２群と、
    前記第１群及び前記第２群を囲む外枠と、
    前記第２方向に延伸し、前記第１群の前記第１リード部と前記第２群の前記第１リード部とを繋ぐ第１延伸部と、前記第２方向に延伸し、前記第１群の前記第２リード部と前記第２群の前記第２リード部とを繋ぐ第２延伸部と、を含む延伸部と、
    前記第１群と前記第２群との間において、前記第１群と前記第２群との間に位置する全ての前記第１延伸部と前記第２延伸部との間を繋ぐ連結部と、を備え、
    前記第１群と前記第２群の間において、前記第１方向の両端に位置する前記延伸部の少なくとも一方が前記外枠とは繋がっていないリードフレーム。
  2. 平面視において、前記外枠と対向する前記延伸部の外縁が前記第２方向に平行である請求項１に記載のリードフレーム。
  3. 前記第２方向における前記延伸部の幅が前記第１方向における連結部の幅よりも狭い請求項１又は２に記載のリードフレーム。
  4. 前記第１方向において、前記延伸部の幅が前記第１リード部及び前記第２リード部の幅よりも狭い請求項１から３のいずれか１項に記載のリードフレーム。
  5. 前記第２方向に延伸し、前記外枠と該外枠に隣接する前記第１リード部及び前記第２リード部をそれぞれ繋ぐ接続部を有する請求項１から４のいずれか１項に記載のリードフレーム。
  6. 平面視において、前記連結部の外縁が前記第１方向に平行である請求項１から５のいずれか１項に記載のリードフレーム。
  7. 平面視において、前記リードフレームの外縁は略長方形であり、長辺が前記第１方向に平行である請求項１から６のいずれか１項に記載のリードフレーム。
  8. 前記第１群と前記第２群の間において、前記延伸部が前記外枠とは繋がっていない請求項１から７のいずれか１項に記載のリードフレーム。
  9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の前記リードフレームと、前記リードフレームの一部を被覆する樹脂部材とを備える樹脂付きリードフレームを準備する工程と、
    前記単位構造のそれぞれにおける第１リード部又は第２リード部の第１面に発光素子を載置する載置工程と、
    前記リードフレームの前記外枠を除去する除去工程と、
    前記除去工程後に、前記第１方向に沿って前記連結部を切断して前記第１群と前記第２群とを分離する第１切断工程とを有する発光装置の製造方法。
  10. 前記リードフレームは、複数の前記単位構造の１つである第１単位構造と、前記第１方向において前記第１単位構造と隣接する第２単位構造とを有し、前記第１単位構造の第２リード部と前記第２単位構造の第１リード部を繋ぐ保持部を有し、
    前記保持部を前記第２方向に沿って切断して前記第２方向において隣接する前記単位構造を分離させる第２切断工程を有する請求項９に記載の発光装置の製造方法。
  11. 前記第１切断工程の後に前記第２切断工程を行う請求項１０に記載の発光装置の製造方法。
  12. 前記第１切断工程において、回転刃を用いて切断する請求項９から１１のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
  13. 前記第２切断工程において、前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向において、前記発光素子が載置される面を下側に向けてダウンカットする請求項１０又は１１、及び、請求項１０又は１１を引用する請求項１２のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
  14. 前記第２切断工程において、前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向において、前記発光素子が載置される面を上側に向けてアップカットする請求項１０又は１１、及び、請求項１０又は１１を引用する請求項１２のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
  15. 前記回転刃の幅が前記連結部の幅よりも広い請求項１２、及び、請求項１２を引用する請求項１３又は１４のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
  16. 前記リードフレームの第１面が前記樹脂部材から露出される底面と前記樹脂部材により形成される側壁とを備える素子載置凹部を備え、前記底面に前記発光素子が搭載され、前記第１面と反対側に位置する前記リードフレームの第２面と前記樹脂部材の外表面が略同一面である請求項９から１５のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
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