説明

LEDパッケージの製造方法

【課題】実装されたLEDチップの接続信頼性を高く保持することができるLEDパッケージの製造方法を提供する。
【解決手段】パッド部と、接続エリアとを有するリードフレームと、平面視においてパッド部および接続エリアを囲むリフレクター部を有し、リードフレームに取り付けられた樹脂部とを備えるリードフレーム基板に、LED素子が実装されたLEDパッケージの製造方法は、金属板30にエッチングによりパッド部11および接続エリア12を形成してリードフレーム10を形成するエッチング工程と、パッド部にLED素子3を搭載し、ワイヤー4を用いてLED素子と接続エリアとを電気的に接続する素子実装工程と、素子実装工程後に、リードフレームに対して樹脂部20を形成する樹脂部形成工程とを備えることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、リードフレーム基板にLED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)素子が搭載、実装されたLEDパッケージの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、金属製リードフレームと絶縁樹脂の複合体からなるLED素子用リードフレーム基板(以下、単に「リードフレーム基板」と称する。)にLED素子が実装されたLEDパッケージが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
通常、リードフレーム基板は、LEDチップを搭載するための一つ乃至複数のパッド部と、LEDチップ(LED素子)と電気的接続を行うための電気的接合エリアを同一平面に備え、パッド部と電気的接合エリア間、およびそれらとリードフレーム外周部の間に存在する空隙が絶縁性のモールド樹脂によって埋められて形成されている。モールド樹脂の成形にはトランスファーモールドが用いられることが多い。
LED素子は、モールド樹脂の成形後に、ワイヤーボンディング等により電気的接合エリアと接続されてパッド部に搭載され、実装される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2004−172160号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、トランスファーモールドでは液状の樹脂が高圧で充填されるため、上述のパッド部や電気的接合エリアの表面には、樹脂バリや樹脂汚染(以下、「樹脂バリ等」と称する。)が生じることが多い。樹脂バリ等は、LEDチップ実装時におけるワイヤーボンディングの信頼性に悪影響を及ぼすという問題がある。また、樹脂バリ等の量が多いと、パッド部や電気的接合エリアを完全に被覆してしまい、そのままでは実装が困難となる場合もある。
【0006】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、実装されたLEDチップの接続信頼性を高く保持することができるLEDパッケージの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明のLEDパッケージの製造方法は、パッド部と、接続エリアとを有するリードフレームと、平面視において前記パッド部および前記接続エリアを囲むリフレクター部を有し、前記リードフレームに取り付けられた樹脂部とを備えるリードフレーム基板に、LED素子が実装されたLEDパッケージの製造方法であって、金属板にエッチングにより前記パッド部および前記接続エリアを形成して前記リードフレームを形成するエッチング工程と、前記パッド部に前記LED素子を搭載し、ワイヤーを用いて前記LED素子と前記接続エリアとを電気的に接続する素子実装工程と、前記素子実装工程後に、前記リードフレームに対して前記樹脂部を形成する樹脂部形成工程とを備えることを特徴とする。
【0008】
前記樹脂部形成工程において、前記リフレクター部の内面を形成し、かつ凹部を有するキャビティ形成部を有する上型を用い、前記LED素子および前記ワイヤーが前記凹部内に収容されてもよい。
【発明の効果】
【0009】
本発明のLEDパッケージの製造方法によれば、実装されたLEDチップの接続信頼性を高く保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の一実施形態におけるLEDパッケージの製造方法によるLEDパッケージの一例を示す平面図である。
【図2】図1のA−A線における断面図である。
【図3】(a)から(h)は、同LEDパッケージの製造方法の流れを示す図である。
【図4】本発明の変形例のLEDパッケージの製造方法に用いられる上型の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の一実施形態について、図1から図3を参照して説明する。
図1は、本実施形態のLEDパッケージ1を示す平面図であり、図2は、図1のA−A線における断面図である。LEDパッケージ1は、図1および図2に示すように、金属製のリードフレーム10と、リードフレーム10に取り付けられた樹脂部20とを有するリードフレーム基板2と、リードフレーム基板2に実装されたLEDチップ(LED素子)3とを備えている。
【0012】
リードフレーム10は、金属合金製の板状の材料をエッチング加工することにより形成されており、LEDチップ3が搭載されるパッド部11と、平面視においてパッド部11を挟んで対向する接続エリア12とを備えている。
【0013】
図2に示すように、パッド部11および接続エリア12はリードフレーム10の厚さ方向の一方の面(上面)に形成されており、上面と反対側の下面には、パッド部11および接続エリア12と接続された放熱部13Aおよび13Bがそれぞれ形成されている。放熱部13Aおよび13Bの下面上における面積は、それぞれパッド部11および接続エリア12の上面における面積よりも大きく形成されており、LEDチップ3から発生する駆動熱やLEDチップ3の周辺環境条件による熱を外部に拡散させ、LEDチップ3に熱が蓄積されることを抑制している。
【0014】
樹脂部20は、エッチングにより形成されたリードフレーム10の隙間を埋める充填部21と、リードフレーム10の上面に形成されるリフレクター部22とを備えている。
充填部21は、パッド部11および接続エリア12と、放熱部13Aおよび13Bとを露出させるように形成されている。リフレクター部22は、図1に示すように、LEDパッケージ1の平面視においてパッド部11および接続エリア12を囲むように形成されており、図2に示すように、リフレクター部22に囲まれた領域が、LEDチップ3が実装されるキャビティCとなっている。リフレクター部22のうちキャビティCを規定する内面22Aは、上端から下端に向かうに従いキャビティCの面方向(リードフレーム10の上面と平行な方向)における断面積が小さくなるようにテーパー状に形成されている。
【0015】
パッド部11および接続エリア12の上面には、メッキ層14が形成され、LEDチップ3実装時の電気的接続の信頼性が高められている。LEDチップ3は、パッド部11の上面に固着して搭載され、各接続エリア12の上面とLEDチップ3の図示しない端子とが金線等のワイヤー4を用いたワイヤーボンディングにより電気的に接続されてリードフレーム基板2に実装されている。
【0016】
キャビティC内には透明性を有する封止樹脂41が充填されており、実装されたLEDチップ3および各ワイヤー4が封止されている。
【0017】
上記のように構成されたLEDパッケージ1の製造方法について説明する。
まず、図3(a)に示すように、リードフレームとなる金属板30を準備し、金属板30の上面30Aおよび下面30Bにレジスト層31を積層する。レジスト層31の積層は、感光性レジストを塗布する、ドライフィルムレジストを貼付する等の方法により行うことができる。
【0018】
次に、所定のパターンを有するフォトマスク(不図示)を用いてレジスト層31に対して露光、現像処理等を行い、図3(b)に示すように、金属板30の上面30Aおよび下面30Bにレジストパターン32を形成する(レジストパターン形成工程)。フォトマスクのパターンは、上面側においては、パッド部11および接続エリア12の位置および形状に対応し、下面側においては、放熱部13Aおよび13Bの位置および形状に対応している。
【0019】
次に、金属板30の上面30Aおよび下面30B側から塩化第二鉄等のエッチャントを用いてエッチング加工する。これにより、レジストパターン32の存在しない部位が金属板30の厚さ方向にエッチングされる。レジストパターン32を除去すると、図3(c)に示すように、パッド部11および接続エリア12と、放熱部13Aおよび13Bとを有するリードフレーム10が完成する(エッチング工程)。
【0020】
次に、図3(d)に示すように、パッド部11および接続エリア12の上面にメッキ処理を行い、メッキ層14を形成する(メッキ処理工程)。メッキの種類としては、銀メッキ、金メッキ、パラジウムメッキなどを用いることができる。また、これらのメッキ処理を施す前に、耐熱拡散性が優れたニッケルメッキなどの下地メッキを施してもよい。
本実施形態では、パッド部11および接続エリア12の上面のみにメッキ層14を形成しているが、これに加えて放熱部13A、13Bにメッキ層を形成してもよいし、リードフレーム10をメッキ浴につける等によりリードフレーム10の外面全体にメッキ層14が形成されてもよい。
【0021】
次に、図3(e)に示すように、パッド部11にLEDチップ3を搭載し、ワイヤー4によるワイヤーボンディングでLEDチップ3と各接続エリア12とを電気的に接続して、LEDチップ3を実装する(素子実装工程)。
【0022】
続く樹脂部形成工程では、図3(f)に示すように、上型101と下型(不図示)とでリードフレーム10を厚さ方向に挟み、公知のトランスファーモールドによって樹脂部20の樹脂材料を充填し、樹脂部20を形成する。
ここで、上型101には、外形がキャビティCに対応する形状とされたキャビティ形成部102が設けられている。キャビティ形成部102には、凹部102Aが形成されており、樹脂部形成工程において、LEDチップ3およびワイヤー4が凹部102A内に収容されて保護される。凹部102Aの寸法は、実装されたLEDチップ3およびワイヤー4が凹部102Aの内壁と干渉しない程度に余裕をもって設定されるのが好ましい。
【0023】
図3(g)は、充填部21およびリフレクター部22を有する樹脂部20が形成された樹脂部形成工程後の状態を示す図である。パッド部11および接続エリア12上には、若干の樹脂バリ等が生じることがあるが、既にワイヤー4と接続エリア12とは接続されているので、当該樹脂バリ等は実装されたLEDチップ3の接続信頼性にはほとんど影響を与えない。
【0024】
最後に、キャビティC内の空間を埋めるように封止樹脂41を充填すると、図3(h)に示すように、LEDパッケージ1が完成する。
【0025】
本実施形態のLEDパッケージの製造方法によれば、樹脂部形成工程の前に素子実装工程が行われるため、パッド部11および接続エリア12に樹脂バリ等のない状態でワイヤー4と接続エリア12とが接続されるため、接続の信頼性が高い状態でLEDチップ3が実装される。そして、その後に樹脂部形成工程が行われる。したがって、仮に樹脂部20の樹脂材料が一部キャビティC内に進入しても、当該樹脂材料は接続の信頼性にほとんど影響しない。
したがって、素子実装工程における接続信頼性の高い接続状態を保持してLEDパッケージ1を製造することができる。
【0026】
また、樹脂部形成工程において、凹部102Aを有するキャビティ形成部102を備えた上型を使用するため、実装されたLEDチップ3およびワイヤー4を凹部102A内に収容して好適に保護しつつ、リフレクター部22を有する樹脂部20を形成することができる。
【0027】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において各構成要素に種々の変更を加えたり、削除したりすることが可能である。
【0028】
例えば、本発明のLEDパッケージの製造方法においては、メッキ処理工程は必須ではないため、省略されてもよい。
【0029】
また、図4に示すように、一枚のリードフレーム10Aにパッド部11および接続エリア12を複数組形成し、キャビティ形成部102を複数備える上型101Aを用いてパッド部および接続エリアの各組に対応するように複数のリフレクター部を有する樹脂部を形成して、その後、リフレクター部ごとに一つずつ切り離すことにより多数のLEDパッケージが製造されてもよい。
【符号の説明】
【0030】
1 LEDパッケージ
2 LED発光素子用リードフレーム基板
3 LEDチップ(LED素子)
4 ワイヤー
10、10A リードフレーム
11 パッド部
12 接続エリア
14 メッキ層
20 樹脂部
22 リフレクター部
30 金属板
101、101A 上型
102 キャビティ形成部
102A 凹部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
パッド部と、接続エリアとを有するリードフレームと、平面視において前記パッド部および前記接続エリアを囲むリフレクター部を有し、前記リードフレームに取り付けられた樹脂部とを備えるリードフレーム基板に、LED素子が実装されたLEDパッケージの製造方法であって、
金属板にエッチングにより前記パッド部および前記接続エリアを形成してリードフレームを形成するエッチング工程と、
前記パッド部にLED素子を搭載し、ワイヤーを用いて前記LED素子と前記接続エリアとを電気的に接続する素子実装工程と、
前記素子実装工程後に、前記リードフレームに対して前記樹脂部を形成する樹脂部形成工程と、
を備えることを特徴とするLEDパッケージの製造方法。
【請求項2】
前記樹脂部形成工程において、前記リフレクター部の内面を形成し、かつ凹部を有するキャビティ形成部を有する上型を用い、前記LED素子および前記ワイヤーが前記凹部内に収容されることを特徴とする請求項1に記載のLEDパッケージの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2012−186387(P2012−186387A)
【公開日】平成24年9月27日(2012.9.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−49535(P2011−49535)
【出願日】平成23年3月7日(2011.3.7)
【出願人】(000003193)凸版印刷株式会社 (10,630)
【Fターム(参考)】