ＬＥＤパッケージ及びその製造方法
【課題】ＬＥＤパッケージから放出される光の量や色を所望の範囲内におさめられるようにしたＬＥＤパッケージ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ＬＥＤチップが搭載されるパッド部と、ＬＥＤチップと電気的な接続を行うリード部と、ＬＥＤチップに所定の電気的な接続を行うためのボンディングワイヤと、該パッド部及びリード部を囲うように内壁が形成された凹部形状のキャビティを有する白色樹脂からなるリフレクター部とを備えたＬＥＤパッケージにおいて、前記キャビティ内に、蛍光体が分散された封止樹脂が、少なくとも２層以上に分けられて充填されてなることを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【解決手段】ＬＥＤチップが搭載されるパッド部と、ＬＥＤチップと電気的な接続を行うリード部と、ＬＥＤチップに所定の電気的な接続を行うためのボンディングワイヤと、該パッド部及びリード部を囲うように内壁が形成された凹部形状のキャビティを有する白色樹脂からなるリフレクター部とを備えたＬＥＤパッケージにおいて、前記キャビティ内に、蛍光体が分散された封止樹脂が、少なくとも２層以上に分けられて充填されてなることを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤチップ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を搭載するＬＥＤ発光素子用リードフレームを備えたＬＥＤパッケージ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体集積回路やＬＥＤ発光素子等の電子素子を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、或いは銅−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エッチング加工して製造される。このように製造されたリードフレームは、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とされて電子素子と電気的に接続が行われるリード部（アイランド部）とを備えた構成とされる。
【０００３】
リードフレームのパッド部の表面側には、電子素子を載置するための搭載部（搭載面）が設けられている。そして、その裏面側には、ＬＥＤ発光素子等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（放熱面）が設けられている。この放熱部により、電子素子側に熱が蓄積されないように放熱されるようになっている。
【０００４】
上述のように設計されたリードフレーム等を用いて、ＬＥＤパッケージは作製されている。このＬＥＤパッケージは、発光ダイオードを光源として用いた発光装置のことであり、ヒートシンク、リードフレーム、ケースが一体となっているものが最も一般的である。
ヒートシンクは熱の拡散を、リードフレームは電気的導通を、ケースは絶縁及び放熱効果をそれぞれ要求されている。これらで形成された基板にＬＥＤチップを搭載し、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂といった封止樹脂で樹脂モールドし、パッケージ化されたものをＬＥＤパッケージという。
【０００５】
近年、このＬＥＤパッケージは、照明を始め、種々の電子部品に広く利用されている。そのため、ＬＥＤチップから放出される光を効率よく取り出すことが求められており、発光素子から直接放たれた光だけでなく、リフレクターを設けることで反射させ、外部に光をより多く放出されるような輝度の高いパッケージが求められている。
ＬＥＤチップから発光される高エネルギーの短波長光を外部に発光させ、しかもＬＥＤの輝度を向上させるようにしたＬＥＤパッケージとして、例えば特許文献１乃至３に記載されたものが提案されている。
【０００６】
特許文献１に記載されたＬＥＤパッケージでは、絶縁材料からなる基板上にＬＥＤチップを搭載させ、ＬＥＤチップの一方の電極を一方の外部電極に接続させると共にＬＥＤチップの他方の電極を他方の外部電極に接続させている。そして、ＬＥＤチップをドーム状の不織布で覆い、黄色蛍光体の表面に赤色系顔料を付着した顔料付き蛍光体を不織布の表面に担持させている。
【０００７】
また、特許文献２に記載されたＬＥＤパッケージでは、パッド部に紫外線を発光するＬＥＤチップを搭載し、リフレクターの凹部にはＬＥＤチップを被覆封止するコーティング層中に紫外線を可視光へ波長変換する蛍光体が分散状態で混入されている。これにより、ＬＥＤチップから発光された紫外光が蛍光体によって可視光に波長変換される。
また、別の例では、リフレクターの凹部にはＬＥＤチップを被覆封止するコーティング層とその上に蛍光体が分散状態で混入された蛍光体層とが、二層で積層されている。この場合には、ＬＥＤチップから発光された紫外光がコーティング層を通って蛍光体層で可視光に変換されてすぐに外装体に入射するため可視光の取り出し効率が向上するとしている。
更に特許文献３に記載されたＬＥＤ発光装置では、ＬＥＤチップを囲うリフレクターの内壁に光反射性のフィラーを含有する樹脂層を被覆形成し、リフレクターの凹部に封止部材を充填している。
【０００８】
また、他の例として、図３に示すＬＥＤパッケージ５０では、リードフレームを構成する金属部５１のパッド部５１ａにＬＥＤチップ５２が搭載され、ワイヤーＷでＬＥＤチップ５２の所定の端子とリード部５２が接続されている。図３のＬＥＤパッケージ５０は、ＬＥＤチップ５２のパッド部５１ａがわの面にある別の所定の端子が、パッド部５１ａと電気的に接続されているものである。ＬＥＤチップ５２のパッド部５１ａとの接続端子が、ＬＥＤチップ５２の上面側に配置されている場合は、別のワイヤーによりパッド部５１ａと接続する構成とすればよい。
また、ＬＥＤチップ５２とそのリード部５６を囲うように絶縁性の白色樹脂からなるリフレクター部５３が形成されている。リフレクター部５３の凹部には例えば黄色蛍光体５４が均一の密度で分散混合された透明封止樹脂５５が充填されている。
そのため、ＬＥＤチップ５２から発光する例えば短波長でエネルギーの高い青色光は一部が黄色蛍光体５４によって当って励起されてある確率で黄色光となり、青色光と黄色光とで擬似白色光を発生させるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実用新案登録第３１１７３０６号公報
【特許文献２】特開２００３−１９７９７８号公報
【特許文献３】特開２００７−４２６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、図３に示すように、一般的なＬＥＤパッケージ５０では、ＬＥＤチップ５２から発光する青色光の一部が封止樹脂５５中に含まれている黄色蛍光体５４に衝突して黄色光になり、それらが混合した光がＬＥＤパッケージ５０から放出される。
ここで、封止樹脂５５中の黄色蛍光体５４の含有量が、各ＬＥＤパッケージ５０で異なっていると、放出される光の量や色が所望の範囲からずれて各ＬＥＤパッケージ５０で異なってくるという不具合が発生する。
また、封止樹脂５５中の黄色蛍光体５４の分散が不均一であった場合においても、やはり、放出される光の量や色が異なり所望の範囲からずれるという不具合が発生する。
また、ＬＥＤチップ５２自体の品質のばらつきにより、放出される光の量や色が所望の範囲からずれる、ということもある。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、ＬＥＤチップ自体の品質のばらつき、封止樹脂中の蛍光体の含有量のばらつきや分散の不均一などがあっても、各ＬＥＤパッケージから放出される光の量や色を所望の範囲内におさめられるようにしたＬＥＤパッケージ及びそ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】
【００１２】
本発明によるＬＥＤパッケージは、ＬＥＤチップが搭載されるパッド部と、ＬＥＤチップと電気的な接続を行うリード部と、ＬＥＤチップに所定の電気的な接続を行うためのボンディングワイヤと、該パッド部及びリード部を囲うように内壁が形成された凹部形状のキャビティを有する白色樹脂からなるリフレクター部とを備えたＬＥＤパッケージにおいて、
前記キャビティ内に、蛍光体が分散された封止樹脂が、少なくとも２層以上に分けられて充填されてなることを特徴とする。
本発明によるＬＥＤパッケージによれば、蛍光体が分散された封止樹脂を２回以上に分けて充填することにより、ある封止樹脂層をいったん形成した後に、次の封止樹脂層の樹脂量や、封止樹脂中の蛍光体の濃度、種類を調整して充填することができる。これによりＬＥＤパッケージから放出される光の量や色を、所望の範囲内におさめたものとすることが可能となる。
【００１３】
また、２層以上の封止樹脂のうち、最初に充填される封止樹脂の層は、ＬＥＤチップとボンディングワイヤを埋めるのに十分な厚さであり、かつ、最終的な封止樹脂全体の厚さよりは薄いことが好ましい。
最初に充填される封止樹脂がＬＥＤチップとボンディングワイヤの周囲に隙間なく充填されていれば、ＬＥＤチップの発光計測の際に短絡などの不具合が発生するのを防止することができる。また、封止樹脂を２層以上に分けて充填するためには、最初に充填される封止樹脂の層は、最終的な封止樹脂全体の厚さより薄くしておく必要がある。
【００１４】
また、蛍光体は黄色蛍光体であることが好ましく、この場合、ＬＥＤチップが発光する光はエネルギーの高い青色光であることが好ましい。
この構成によって、青色光の一部は封止樹脂中に分散された黄色蛍光体に衝突し、さらにその一部が黄色光に励起されるため、黄色蛍光体に衝突しない青色光と黄色光との色のバランスによって疑似白色光を外部に発光できる。各層の封止樹脂中に分散された黄色蛍光体の濃度や、封止樹脂の量（封止樹脂層の厚さ）を調整することにより、ＬＥＤパッケージから放出される光の量や色を、所望の範囲内におさめたものとすることが可能となる。
【００１５】
また、蛍光体は赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体であることが好ましく、この場合、ＬＥＤチップが発光する光はエネルギーの高い近紫外光であることが好ましい。
この構成によって、近紫外光の一部は封止樹脂中に分散された赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体に衝突し、さらにその一部が各色光に励起されるため、青色光と赤色光と緑色光との色のバランスによって疑似白色光を外部に発光できる。各層の封止樹脂中に分散された赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体のそれぞれの濃度や、封止樹脂の量（封止樹脂層の厚さ）を調整することにより、ＬＥＤパッケージから放出される光の量や色を、所望の範囲内におさめたものとすることが可能となる。
【００１６】
本発明によるＬＥＤパッケージの製造方法は、ＬＥＤチップが搭載されるパッド部と、ＬＥＤチップと電気的な接続を行うリード部と、ＬＥＤチップに所定の電気的な接続を行うためのボンディングワイヤと、該パッド部及びリード部を囲うように内壁が形成された凹部形状のキャビティを有する白色樹脂からなるリフレクター部とを備えたＬＥＤ発光素子用リードフレームを形成し、前記キャビティ内に、蛍光体が分散された封止樹脂を充填する際に、少なくとも２層以上になるよう分けて充填するようにしたことを特徴とする。
本発明によるＬＥＤパッケージの製造方法によれば、蛍光体が分散された封止樹脂を２回以上に分けて充填することにより、ある封止樹脂層をいったん形成した後に、次の封止樹脂層の樹脂量や、封止樹脂中の蛍光体の濃度、種類を調整して充填することができる。これによりＬＥＤパッケージから放出される光の量や色を、最終的に所望の範囲内におさめることが可能となる。
【００１７】
また、２層以上の封止樹脂のうち、最初に充填される封止樹脂の層は、ＬＥＤチップとボンディングワイヤを埋めるのに十分な厚さであり、かつ、最終的な封止樹脂全体の厚さよりは薄いことが好ましい。
最初に充填される封止樹脂がＬＥＤチップとボンディングワイヤの周囲に隙間なく充填されていれば、ＬＥＤチップの発光計測の際に短絡などの不具合が発生するのを防止することができる。また、封止樹脂を２層以上に分けて充填するためには、最初に充填される封止樹脂の層は、最終的な封止樹脂全体の厚さより薄くしておく必要がある。
【００１８】
また、２層以上の封止樹脂のある層を充填した後に、ＬＥＤチップの発光を計測し、その光量または／および色の計測値から、次の層として充填する封止樹脂の量、または／および封止樹脂中の蛍光体の濃度または／および種類を調整することが望ましい。
このように、ある封止樹脂層を充填した後に、ＬＥＤチップの発光を計測してその光量や色の計測値を評価することにより、次の層として充填する封止樹脂の量や封止樹脂中の蛍光体の濃度、種類をよりきめ細かく調整することが可能になる。
【００１９】
また、封止樹脂の各層の充填は、ポッテイング方式によることが望ましい。
封止樹脂量の調整を行う際には、１ｎＬ〜５０ｎＬ程度の精度で樹脂の充填量を調整可能であることが望ましい。液体状の封止樹脂をキャビティ内に滴下するポッテイング方式は、このような微調整が可能な充填方式である。
【００２０】
また、ＬＥＤチップから射出される光は青色光であり、蛍光体は黄色蛍光体であることが好ましい。
この構成によって、青色光の一部は封止樹脂中に分散された黄色蛍光体に衝突し、さらにその一部が黄色光に励起されるため、黄色蛍光体に衝突しない青色光と黄色光との色のバランスによって疑似白色光を外部に発光できる。各層の封止樹脂中に分散された黄色蛍光体の濃度や、封止樹脂の量（封止樹脂層の厚さ）を調整することにより、ＬＥＤパッケージから放出される光の量や色を、所望の範囲内におさめたものとすることが可能となる。
【００２１】
また、ＬＥＤチップから射出される光は近紫外線であり、蛍光体は赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体であってもよい。
この構成によって、近紫外光の一部は封止樹脂中に分散された赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体に衝突し、さらにその一部が各色光に励起されるため、青色光と赤色光と緑色光との色のバランスによって疑似白色光を外部に発光できる。各層の封止樹脂中に分散された赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体のそれぞれの濃度や、封止樹脂の量（封止樹脂層の厚さ）を調整することにより、ＬＥＤパッケージから放出される光の量や色を、所望の範囲内におさめたものとすることが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るＬＥＤパッケージおよびその製造方法によれば、キャビティ内に、蛍光体が分散された封止樹脂が、少なくとも２層以上に分けられて充填されているから、ある封止樹脂層をいったん形成した後に、次の封止樹脂層の樹脂量や、封止樹脂中の蛍光体の濃度、種類を調整して充填することができる。上記調整は、ＬＥＤチップの発光を計測してその光量や色の計測値を評価したうえで調整量を決定することもできる。これによりＬＥＤパッケージから放出される光の量や色を、所望の範囲内におさめたものとすることが可能となる。
【００２３】
これにより、複数のＬＥＤパッケージの放出光の量や色を揃えることが容易になる、という効果がある。また、ＬＥＤチップの発光のばらつき（発光の光量、色のばらつき）にも、ある程度対応できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態によるＬＥＤパッケージの平面図である。
【図２】図１に示すＬＥＤパッケージのＰ−Ｐ線断面図であり、（ａ）は最初に充填される封止樹脂層が形成された状態を示す図、（ｂ）は２層目の封止樹脂層として蛍光体が多く分散された封止樹脂を使用した場合を示す図、（ｃ）は２層目の封止樹脂層として充填する樹脂量を少なくした場合を示す図、である。
【図３】従来のＬＥＤパッケージの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態によるＬＥＤパッケージについて図面を参照して詳細に説明する。
図１及び図２に示すＬＥＤパッケージ１において、ＬＥＤ発光素子用リードフレーム（以下、単にリードフレームと称する）２は、金属部からなる板状のリードフレーム本体３と、リードフレーム本体３の上面に樹脂モールドした絶縁性の白色樹脂４とを備えている。
白色樹脂４はＬＥＤチップ１０を収容する凹部が一体形成されたリフレクター部６であり、この凹部はキャビティ５を構成する。ＬＥＤチップ１０は例えば青色発光ＬＥＤチップである。なお、外装体は省略されている。
【００２６】
リードフレーム本体３の金属部は、例えば板状の鉄−ニッケル等の合金薄板、或いは銅−ニッケル−錫等の合金薄板からなっている。リードフレーム本体３は、この金属合金製の板状の基材をエッチングすることにより形成される部材であって、ＬＥＤチップ１０を搭載するパッド部７とＬＥＤチップ１０に電力を供給するリード部８とがスリット９によって分離され、スリット９内には絶縁性の樹脂が充填されてパッド部７とリード部８を絶縁している。
パッド部７は、図２に示すように、表面（上面）がＬＥＤチップ１０を搭載するための搭載面Ａとされており、搭載面Ａの反対側の裏面（下面）はパッド放熱面Ｂとされている。パッド放熱面Ｂは、ＬＥＤチップ１０から発生する駆動熱やＬＥＤチップ１０の周囲環境条件から熱を放散させる放熱部として機能する。
【００２７】
リード部８は、パッド部７の水平方向にスリット９を介して所定間隔離間した位置に配置されている。なお、リード部８は例えばパッド部７の両側に分離して一対設けられている構成でもよい。リード部８は、パッド部７と同様の厚みを有しており、リード部８の表面（上面）が、ＬＥＤチップ１０に電気的に接続される接続面Ｃとされ、接続面Ｃの反対側の裏面（下面）が、リード部８において発生する熱を放熱する放熱部として機能するリード放熱面Ｄとされている。
【００２８】
例えば、パッド部７の搭載面Ａとリード部８の接続面Ｃとは、同一の板状基材から形成されるため、特段の加工を行わない限り、同一平面とされている。同様に、パッド部７のパッド放熱面Ｂ及びリード部８のリード放熱面Ｄも同一平面とされている。
また、リード部８の接続面Ｃはパッド部７に実装されるＬＥＤチップ１０に対してワイヤーボンディングやチップボンディングによって接続されており、本実施形態では、例えば金線等からなるワイヤーＷを介して電気的に接続されている。
なお、接続面Ｃへのメッキは、銀メッキ、金メッキ、パラジウムメッキ等の中から用途に合わせて自由に選択することができる。また、このように接続面Ｃにメッキをするのに先立って、接続面Ｃに対して熱拡散性に優れたニッケルメッキ等の下地メッキを行なってもよい。
【００２９】
リードフレーム本体３の上面に形成されるキャビティ５は白色樹脂４で周囲に内壁５ａを成形した略逆円錐台形状の凹部として形成され、その内壁５ａはパッド部７及びリード８部を含むリードフレーム本体３の表面と共に略逆円錐台形状のＬＥＤチップ収納空間を形成する。
そして、キャビティ５の略逆円錐台形状の凹部内には、図２（ｂ）または（ｃ）に示すように、黄色蛍光体１３が分散して含まれている透明封止樹脂１２の層１２ａおよび層１２ｂが、この順に充填されている。透明封止樹脂１２は高光透過率（透過率９０〜９５％以上）を有する樹脂である。
【００３０】
ここで、ＬＥＤチップ１０は例えば高エネルギーで短波長４１０ｎｍの青色光を発光するものであり、この青色光の一部が黄色蛍光体１３に衝突することで青色光から励起されて青色光よりもエネルギーの低い黄色光となる。そして、発光された青色光と励起された黄色光との色のバランスで擬似白色光となって外部に発光することになる。
【００３１】
なお、白色樹脂４として、例えばポリアミド系樹脂（芳香族ポリアミド系樹脂を含む）、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）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ナイロン６Ｔ等を採用できる。
透明封止樹脂１２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、ポリカーボネート樹脂、ポリフタルアミド等を用いることができ、これらのうちの２種又は３種以上の混合系を用いてもよい。
また、黄色蛍光体１３として、例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体を用いることができ、この蛍光体であれば青色系の光を黄色または黄緑色系の光に効率よく変換できる。なお、イットリウムの一部または全部をＬａまたはＬｕに置換したものを用いることができ、また、アルミニウムの一部または全部をＩｎまたはＳｃに置換したものを用いることもできる。
【００３２】
次に、本実施形態によるＬＥＤパッケージ１の製造方法について説明する。
まずは、リードフレーム２を製造する過程を説明する。即ち、Ｆｅ−Ｎｉ等の合金薄膜またはＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ等の金属合金製の板状をなすリードフレーム用金属材料を用意する。この金属材料の上面と裏面にフォトレジスト（感光性樹脂）を塗布してレジスト層を形成し、所定のパターン露光用フォトマスクを用いてフォトレジスト層にパターンを露光し、次いで、現像、必要に応じて硬膜処理をする。
これにより、金属材料の上面にパッド部７のチップ搭載用上面Ａ、リード部８の電気接続エリアＣを形成する部分を残してフォトレジストが現像除去されたレジストパターンが形成される。
【００３３】
次に、レジストパターンが形成された金属材料の上面に、フォトレジスト非形成部を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）を行なう。これにより、パッド部７及びリード部８となるべき部分の間には、範囲の狭いレジストパターンが配置されていることにより、比較的深度の小さいエッチング部分が形成される。これにより、金属材料の上面に凹凸形状が形成される。裏面にも同様に凹凸形状が形成される。
【００３４】
次に、トランスファーモールド成形もしくは射出成形によりパッド部７とリード部８をスリット９の絶縁樹脂で保持すると共に、リフレクター部６とキャビティ５の部分を絶縁性の白色樹脂４で成形する。これにより、リフレクター部６はパッド部７とリード部８の上面の周囲の白色樹脂４によって略逆円錐台形状で上方に拡径された内壁５ａの反射面を有するキャビティ５が形成される。
【００３５】
そして、内壁５ａで囲まれた領域内のリードフレーム本体３のパッド部７の搭載面Ａとリード部８の接続面Ｃに、耐熱拡散性に優れたＮｉめっき等の下地めっきを行い、その後に、銀めっき、金めっき、パラジウムめっき等を行う。ここで、ＬＥＤパッケージ１を外部基板に搭載、接続するために、パッド部７の放熱用裏面Ｂ及びリード部８の放熱用裏面Ｄにも銀めっき、金めっき、パラジウムめっき等を行ってもよい。
このようにして凹部の内壁５ａが上方に向かって外側に傾斜して拡径するキャビティ５として形成され、キャビティ５の底部にパッド部７の搭載面Ａ及びリード部８の接続面Ｃが露出するリードフレーム２が成形される。
【００３６】
次に、上述したリードフレーム２からＬＥＤパッケージ１を製造する方法について説明する。
まず、製造したリードフレーム２のパッド部７の搭載面ＡにＬＥＤチップ１０を搭載する。この搭載の際に、ＬＥＤチップ１０の所定端子とパッド部７の搭載面Ａの電気的な接続を形成するようにしても良いし、図１に示しているようにワイヤーＷを用いてワイヤーボンディングしてもよい。
また、ＬＥＤチップ１０の別の所定端子とリード部８の接続面ＣとをワイヤーＷを用いてワイヤーボンディングする。
次に、図２（ａ）に示すように、リードフレーム本体３上に白色樹脂４によって形成されたキャビティ５の内部に、黄色蛍光体１３が分散された封止樹脂１２を充填し、封止樹脂層１２ａを形成する。封止樹脂層１２ａは、ＬＥＤチップ１０およびワイヤーＷを完全に覆うのに十分な厚さで、かつ、封止樹脂の最終的な厚さよりは薄くしておく。
【００３７】
封止樹脂層１２ａが所定の厚さで形成されたら、ＬＥＤチップ１０の点灯試験を行う。この点灯試験は、パッド部７およびリード部８を介してＬＥＤチップ１０に所定の電気を供給することにより実施することが可能である。ここでＬＥＤパッケージ１からの放出光について、光量や色（放出光の分光強度分布や、分光強度分布から得られる各種の代表値など）を計測する。
【００３８】
この放出光の光量や色についての計測結果をもとに、封止樹脂層１２ｂの条件を決める。すなわち、封止樹脂層１２ｂとして使用する封止樹脂中の黄色蛍光体１３の濃度、封止樹脂層１２ｂの厚さなどを決定する。
例えば、放出光の色について「青色光が強すぎる」という計測結果であった場合は、封止樹脂層１２ｂの黄色蛍光体１３の濃度を高くするか、または、層厚を大きくすればよい。
「光量が弱すぎる」という計測結果であった場合は、封止樹脂層１２ｂの層厚は小さく、ただし放出光の色のバランスを崩さないよう黄色蛍光体１３の濃度は高くする、などの対応をとるようにすればよい。
【００３９】
図２（ｂ）は、封止樹脂層１２ｂの形成の際に、黄色蛍光体１３の濃度を調整する方式をとった場合の模式図である。
図２（ｃ）は、封止樹脂層１２ｂの形成の際に、その層厚を調整する方式をとった場合を示したものである。
以上の説明においては、封止樹脂層が２層である場合について説明したが、封止樹脂層が３層以上あってもかまわない。
【００４０】
なお、本発明は上述の実施形態によるＬＥＤパッケージ１及びその製造方法に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上述の実施形態ではＬＥＤ発光素子として青色光を発光する青色光ＬＥＤチップ１０を用いたが、これに代えて近紫外光を発光する近紫外光ＬＥＤを採用してもよい。
この場合、３原色である赤色蛍光体Ｒと緑色蛍光体Ｇと青色蛍光体Ｂとを透明封止樹脂１２内に分散させるようにし、２層目以降の封止樹脂層に用いる透明封止樹脂は、各蛍光体の濃度の絶対値や相対値を調整したもの、とすることも可能である。
【００４１】
なお、蛍光体の濃度をさまざまな値にとった封止樹脂を多数種類用意しておくのは、生産性やコスト的な面から困難である。したがって、蛍光体の濃度が所定値で固定された封止樹脂１種類を使って２層目以降の層厚を調整するという方式か、蛍光体の濃度が互いに異なる数種類の封止樹脂を使って、２層目以降の封止樹脂の蛍光体濃度の選択と層厚調整を併用するという方式のいずれかが、現実的である。
【００４２】
各封止樹脂層として透明封止樹脂１２を充填する際は、ポッテイング方式を利用することが望ましい。ポッテイング方式は、ノズルから液体状の封止樹脂をキャビティ内に滴下するものであり、充填量の微調整がしやすいという特徴がある。金型を使用するトランスファーモールド方式などは、金型の形状で樹脂の充填量が決まってしまい、微調整は困難である。
さらに、ＬＥＤパッケージの製造方式として、多数個をマトリックス状などに並べた状態で製造して最終的に1個ずつまたは所定個数ずつ連結した状態に切り離す、というものがある。このような製造方式の場合もポッテイング方式であれば、各ＬＥＤパッケージについて、封止樹脂の蛍光体濃度を選択したり、封止樹脂の充填量を調整したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１ ＬＥＤパッケージ
２ リードフレーム
３ リードフレーム本体
４ 白色樹脂
５ キャビティ
５ａ 内壁
６ リフレクター部
７ パッド部
８ リード部
１０ ＬＥＤチップ
１２ 透明封止樹脂
１２ａ、１２ｂ 封止樹脂層
１３ 黄色蛍光体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤチップ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を搭載するＬＥＤ発光素子用リードフレームを備えたＬＥＤパッケージ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体集積回路やＬＥＤ発光素子等の電子素子を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、或いは銅−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エッチング加工して製造される。このように製造されたリードフレームは、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とされて電子素子と電気的に接続が行われるリード部（アイランド部）とを備えた構成とされる。
【０００３】
リードフレームのパッド部の表面側には、電子素子を載置するための搭載部（搭載面）が設けられている。そして、その裏面側には、ＬＥＤ発光素子等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（放熱面）が設けられている。この放熱部により、電子素子側に熱が蓄積されないように放熱されるようになっている。
【０００４】
上述のように設計されたリードフレーム等を用いて、ＬＥＤパッケージは作製されている。このＬＥＤパッケージは、発光ダイオードを光源として用いた発光装置のことであり、ヒートシンク、リードフレーム、ケースが一体となっているものが最も一般的である。
ヒートシンクは熱の拡散を、リードフレームは電気的導通を、ケースは絶縁及び放熱効果をそれぞれ要求されている。これらで形成された基板にＬＥＤチップを搭載し、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂といった封止樹脂で樹脂モールドし、パッケージ化されたものをＬＥＤパッケージという。
【０００５】
近年、このＬＥＤパッケージは、照明を始め、種々の電子部品に広く利用されている。そのため、ＬＥＤチップから放出される光を効率よく取り出すことが求められており、発光素子から直接放たれた光だけでなく、リフレクターを設けることで反射させ、外部に光をより多く放出されるような輝度の高いパッケージが求められている。
ＬＥＤチップから発光される高エネルギーの短波長光を外部に発光させ、しかもＬＥＤの輝度を向上させるようにしたＬＥＤパッケージとして、例えば特許文献１乃至３に記載されたものが提案されている。
【０００６】
特許文献１に記載されたＬＥＤパッケージでは、絶縁材料からなる基板上にＬＥＤチップを搭載させ、ＬＥＤチップの一方の電極を一方の外部電極に接続させると共にＬＥＤチップの他方の電極を他方の外部電極に接続させている。そして、ＬＥＤチップをドーム状の不織布で覆い、黄色蛍光体の表面に赤色系顔料を付着した顔料付き蛍光体を不織布の表面に担持させている。
【０００７】
また、特許文献２に記載されたＬＥＤパッケージでは、パッド部に紫外線を発光するＬＥＤチップを搭載し、リフレクターの凹部にはＬＥＤチップを被覆封止するコーティング層中に紫外線を可視光へ波長変換する蛍光体が分散状態で混入されている。これにより、ＬＥＤチップから発光された紫外光が蛍光体によって可視光に波長変換される。
また、別の例では、リフレクターの凹部にはＬＥＤチップを被覆封止するコーティング層とその上に蛍光体が分散状態で混入された蛍光体層とが、二層で積層されている。この場合には、ＬＥＤチップから発光された紫外光がコーティング層を通って蛍光体層で可視光に変換されてすぐに外装体に入射するため可視光の取り出し効率が向上するとしている。
更に特許文献３に記載されたＬＥＤ発光装置では、ＬＥＤチップを囲うリフレクターの内壁に光反射性のフィラーを含有する樹脂層を被覆形成し、リフレクターの凹部に封止部材を充填している。
【０００８】
また、他の例として、図３に示すＬＥＤパッケージ５０では、リードフレームを構成する金属部５１のパッド部５１ａにＬＥＤチップ５２が搭載され、ワイヤーＷでＬＥＤチップ５２の所定の端子とリード部５２が接続されている。図３のＬＥＤパッケージ５０は、ＬＥＤチップ５２のパッド部５１ａがわの面にある別の所定の端子が、パッド部５１ａと電気的に接続されているものである。ＬＥＤチップ５２のパッド部５１ａとの接続端子が、ＬＥＤチップ５２の上面側に配置されている場合は、別のワイヤーによりパッド部５１ａと接続する構成とすればよい。
また、ＬＥＤチップ５２とそのリード部５６を囲うように絶縁性の白色樹脂からなるリフレクター部５３が形成されている。リフレクター部５３の凹部には例えば黄色蛍光体５４が均一の密度で分散混合された透明封止樹脂５５が充填されている。
そのため、ＬＥＤチップ５２から発光する例えば短波長でエネルギーの高い青色光は一部が黄色蛍光体５４によって当って励起されてある確率で黄色光となり、青色光と黄色光とで擬似白色光を発生させるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実用新案登録第３１１７３０６号公報
【特許文献２】特開２００３−１９７９７８号公報
【特許文献３】特開２００７−４２６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、図３に示すように、一般的なＬＥＤパッケージ５０では、ＬＥＤチップ５２から発光する青色光の一部が封止樹脂５５中に含まれている黄色蛍光体５４に衝突して黄色光になり、それらが混合した光がＬＥＤパッケージ５０から放出される。
ここで、封止樹脂５５中の黄色蛍光体５４の含有量が、各ＬＥＤパッケージ５０で異なっていると、放出される光の量や色が所望の範囲からずれて各ＬＥＤパッケージ５０で異なってくるという不具合が発生する。
また、封止樹脂５５中の黄色蛍光体５４の分散が不均一であった場合においても、やはり、放出される光の量や色が異なり所望の範囲からずれるという不具合が発生する。
また、ＬＥＤチップ５２自体の品質のばらつきにより、放出される光の量や色が所望の範囲からずれる、ということもある。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、ＬＥＤチップ自体の品質のばらつき、封止樹脂中の蛍光体の含有量のばらつきや分散の不均一などがあっても、各ＬＥＤパッケージから放出される光の量や色を所望の範囲内におさめられるようにしたＬＥＤパッケージ及びそ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】
【００１２】
本発明によるＬＥＤパッケージは、ＬＥＤチップが搭載されるパッド部と、ＬＥＤチップと電気的な接続を行うリード部と、ＬＥＤチップに所定の電気的な接続を行うためのボンディングワイヤと、該パッド部及びリード部を囲うように内壁が形成された凹部形状のキャビティを有する白色樹脂からなるリフレクター部とを備えたＬＥＤパッケージにおいて、
前記キャビティ内に、蛍光体が分散された封止樹脂が、少なくとも２層以上に分けられて充填されてなることを特徴とする。
本発明によるＬＥＤパッケージによれば、蛍光体が分散された封止樹脂を２回以上に分けて充填することにより、ある封止樹脂層をいったん形成した後に、次の封止樹脂層の樹脂量や、封止樹脂中の蛍光体の濃度、種類を調整して充填することができる。これによりＬＥＤパッケージから放出される光の量や色を、所望の範囲内におさめたものとすることが可能となる。
【００１３】
また、２層以上の封止樹脂のうち、最初に充填される封止樹脂の層は、ＬＥＤチップとボンディングワイヤを埋めるのに十分な厚さであり、かつ、最終的な封止樹脂全体の厚さよりは薄いことが好ましい。
最初に充填される封止樹脂がＬＥＤチップとボンディングワイヤの周囲に隙間なく充填されていれば、ＬＥＤチップの発光計測の際に短絡などの不具合が発生するのを防止することができる。また、封止樹脂を２層以上に分けて充填するためには、最初に充填される封止樹脂の層は、最終的な封止樹脂全体の厚さより薄くしておく必要がある。
【００１４】
また、蛍光体は黄色蛍光体であることが好ましく、この場合、ＬＥＤチップが発光する光はエネルギーの高い青色光であることが好ましい。
この構成によって、青色光の一部は封止樹脂中に分散された黄色蛍光体に衝突し、さらにその一部が黄色光に励起されるため、黄色蛍光体に衝突しない青色光と黄色光との色のバランスによって疑似白色光を外部に発光できる。各層の封止樹脂中に分散された黄色蛍光体の濃度や、封止樹脂の量（封止樹脂層の厚さ）を調整することにより、ＬＥＤパッケージから放出される光の量や色を、所望の範囲内におさめたものとすることが可能となる。
【００１５】
また、蛍光体は赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体であることが好ましく、この場合、ＬＥＤチップが発光する光はエネルギーの高い近紫外光であることが好ましい。
この構成によって、近紫外光の一部は封止樹脂中に分散された赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体に衝突し、さらにその一部が各色光に励起されるため、青色光と赤色光と緑色光との色のバランスによって疑似白色光を外部に発光できる。各層の封止樹脂中に分散された赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体のそれぞれの濃度や、封止樹脂の量（封止樹脂層の厚さ）を調整することにより、ＬＥＤパッケージから放出される光の量や色を、所望の範囲内におさめたものとすることが可能となる。
【００１６】
本発明によるＬＥＤパッケージの製造方法は、ＬＥＤチップが搭載されるパッド部と、ＬＥＤチップと電気的な接続を行うリード部と、ＬＥＤチップに所定の電気的な接続を行うためのボンディングワイヤと、該パッド部及びリード部を囲うように内壁が形成された凹部形状のキャビティを有する白色樹脂からなるリフレクター部とを備えたＬＥＤ発光素子用リードフレームを形成し、前記キャビティ内に、蛍光体が分散された封止樹脂を充填する際に、少なくとも２層以上になるよう分けて充填するようにしたことを特徴とする。
本発明によるＬＥＤパッケージの製造方法によれば、蛍光体が分散された封止樹脂を２回以上に分けて充填することにより、ある封止樹脂層をいったん形成した後に、次の封止樹脂層の樹脂量や、封止樹脂中の蛍光体の濃度、種類を調整して充填することができる。これによりＬＥＤパッケージから放出される光の量や色を、最終的に所望の範囲内におさめることが可能となる。
【００１７】
また、２層以上の封止樹脂のうち、最初に充填される封止樹脂の層は、ＬＥＤチップとボンディングワイヤを埋めるのに十分な厚さであり、かつ、最終的な封止樹脂全体の厚さよりは薄いことが好ましい。
最初に充填される封止樹脂がＬＥＤチップとボンディングワイヤの周囲に隙間なく充填されていれば、ＬＥＤチップの発光計測の際に短絡などの不具合が発生するのを防止することができる。また、封止樹脂を２層以上に分けて充填するためには、最初に充填される封止樹脂の層は、最終的な封止樹脂全体の厚さより薄くしておく必要がある。
【００１８】
また、２層以上の封止樹脂のある層を充填した後に、ＬＥＤチップの発光を計測し、その光量または／および色の計測値から、次の層として充填する封止樹脂の量、または／および封止樹脂中の蛍光体の濃度または／および種類を調整することが望ましい。
このように、ある封止樹脂層を充填した後に、ＬＥＤチップの発光を計測してその光量や色の計測値を評価することにより、次の層として充填する封止樹脂の量や封止樹脂中の蛍光体の濃度、種類をよりきめ細かく調整することが可能になる。
【００１９】
また、封止樹脂の各層の充填は、ポッテイング方式によることが望ましい。
封止樹脂量の調整を行う際には、１ｎＬ〜５０ｎＬ程度の精度で樹脂の充填量を調整可能であることが望ましい。液体状の封止樹脂をキャビティ内に滴下するポッテイング方式は、このような微調整が可能な充填方式である。
【００２０】
また、ＬＥＤチップから射出される光は青色光であり、蛍光体は黄色蛍光体であることが好ましい。
この構成によって、青色光の一部は封止樹脂中に分散された黄色蛍光体に衝突し、さらにその一部が黄色光に励起されるため、黄色蛍光体に衝突しない青色光と黄色光との色のバランスによって疑似白色光を外部に発光できる。各層の封止樹脂中に分散された黄色蛍光体の濃度や、封止樹脂の量（封止樹脂層の厚さ）を調整することにより、ＬＥＤパッケージから放出される光の量や色を、所望の範囲内におさめたものとすることが可能となる。
【００２１】
また、ＬＥＤチップから射出される光は近紫外線であり、蛍光体は赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体であってもよい。
この構成によって、近紫外光の一部は封止樹脂中に分散された赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体に衝突し、さらにその一部が各色光に励起されるため、青色光と赤色光と緑色光との色のバランスによって疑似白色光を外部に発光できる。各層の封止樹脂中に分散された赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体のそれぞれの濃度や、封止樹脂の量（封止樹脂層の厚さ）を調整することにより、ＬＥＤパッケージから放出される光の量や色を、所望の範囲内におさめたものとすることが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るＬＥＤパッケージおよびその製造方法によれば、キャビティ内に、蛍光体が分散された封止樹脂が、少なくとも２層以上に分けられて充填されているから、ある封止樹脂層をいったん形成した後に、次の封止樹脂層の樹脂量や、封止樹脂中の蛍光体の濃度、種類を調整して充填することができる。上記調整は、ＬＥＤチップの発光を計測してその光量や色の計測値を評価したうえで調整量を決定することもできる。これによりＬＥＤパッケージから放出される光の量や色を、所望の範囲内におさめたものとすることが可能となる。
【００２３】
これにより、複数のＬＥＤパッケージの放出光の量や色を揃えることが容易になる、という効果がある。また、ＬＥＤチップの発光のばらつき（発光の光量、色のばらつき）にも、ある程度対応できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態によるＬＥＤパッケージの平面図である。
【図２】図１に示すＬＥＤパッケージのＰ−Ｐ線断面図であり、（ａ）は最初に充填される封止樹脂層が形成された状態を示す図、（ｂ）は２層目の封止樹脂層として蛍光体が多く分散された封止樹脂を使用した場合を示す図、（ｃ）は２層目の封止樹脂層として充填する樹脂量を少なくした場合を示す図、である。
【図３】従来のＬＥＤパッケージの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態によるＬＥＤパッケージについて図面を参照して詳細に説明する。
図１及び図２に示すＬＥＤパッケージ１において、ＬＥＤ発光素子用リードフレーム（以下、単にリードフレームと称する）２は、金属部からなる板状のリードフレーム本体３と、リードフレーム本体３の上面に樹脂モールドした絶縁性の白色樹脂４とを備えている。
白色樹脂４はＬＥＤチップ１０を収容する凹部が一体形成されたリフレクター部６であり、この凹部はキャビティ５を構成する。ＬＥＤチップ１０は例えば青色発光ＬＥＤチップである。なお、外装体は省略されている。
【００２６】
リードフレーム本体３の金属部は、例えば板状の鉄−ニッケル等の合金薄板、或いは銅−ニッケル−錫等の合金薄板からなっている。リードフレーム本体３は、この金属合金製の板状の基材をエッチングすることにより形成される部材であって、ＬＥＤチップ１０を搭載するパッド部７とＬＥＤチップ１０に電力を供給するリード部８とがスリット９によって分離され、スリット９内には絶縁性の樹脂が充填されてパッド部７とリード部８を絶縁している。
パッド部７は、図２に示すように、表面（上面）がＬＥＤチップ１０を搭載するための搭載面Ａとされており、搭載面Ａの反対側の裏面（下面）はパッド放熱面Ｂとされている。パッド放熱面Ｂは、ＬＥＤチップ１０から発生する駆動熱やＬＥＤチップ１０の周囲環境条件から熱を放散させる放熱部として機能する。
【００２７】
リード部８は、パッド部７の水平方向にスリット９を介して所定間隔離間した位置に配置されている。なお、リード部８は例えばパッド部７の両側に分離して一対設けられている構成でもよい。リード部８は、パッド部７と同様の厚みを有しており、リード部８の表面（上面）が、ＬＥＤチップ１０に電気的に接続される接続面Ｃとされ、接続面Ｃの反対側の裏面（下面）が、リード部８において発生する熱を放熱する放熱部として機能するリード放熱面Ｄとされている。
【００２８】
例えば、パッド部７の搭載面Ａとリード部８の接続面Ｃとは、同一の板状基材から形成されるため、特段の加工を行わない限り、同一平面とされている。同様に、パッド部７のパッド放熱面Ｂ及びリード部８のリード放熱面Ｄも同一平面とされている。
また、リード部８の接続面Ｃはパッド部７に実装されるＬＥＤチップ１０に対してワイヤーボンディングやチップボンディングによって接続されており、本実施形態では、例えば金線等からなるワイヤーＷを介して電気的に接続されている。
なお、接続面Ｃへのメッキは、銀メッキ、金メッキ、パラジウムメッキ等の中から用途に合わせて自由に選択することができる。また、このように接続面Ｃにメッキをするのに先立って、接続面Ｃに対して熱拡散性に優れたニッケルメッキ等の下地メッキを行なってもよい。
【００２９】
リードフレーム本体３の上面に形成されるキャビティ５は白色樹脂４で周囲に内壁５ａを成形した略逆円錐台形状の凹部として形成され、その内壁５ａはパッド部７及びリード８部を含むリードフレーム本体３の表面と共に略逆円錐台形状のＬＥＤチップ収納空間を形成する。
そして、キャビティ５の略逆円錐台形状の凹部内には、図２（ｂ）または（ｃ）に示すように、黄色蛍光体１３が分散して含まれている透明封止樹脂１２の層１２ａおよび層１２ｂが、この順に充填されている。透明封止樹脂１２は高光透過率（透過率９０〜９５％以上）を有する樹脂である。
【００３０】
ここで、ＬＥＤチップ１０は例えば高エネルギーで短波長４１０ｎｍの青色光を発光するものであり、この青色光の一部が黄色蛍光体１３に衝突することで青色光から励起されて青色光よりもエネルギーの低い黄色光となる。そして、発光された青色光と励起された黄色光との色のバランスで擬似白色光となって外部に発光することになる。
【００３１】
なお、白色樹脂４として、例えばポリアミド系樹脂（芳香族ポリアミド系樹脂を含む）、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）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ナイロン６Ｔ等を採用できる。
透明封止樹脂１２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、ポリカーボネート樹脂、ポリフタルアミド等を用いることができ、これらのうちの２種又は３種以上の混合系を用いてもよい。
また、黄色蛍光体１３として、例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体を用いることができ、この蛍光体であれば青色系の光を黄色または黄緑色系の光に効率よく変換できる。なお、イットリウムの一部または全部をＬａまたはＬｕに置換したものを用いることができ、また、アルミニウムの一部または全部をＩｎまたはＳｃに置換したものを用いることもできる。
【００３２】
次に、本実施形態によるＬＥＤパッケージ１の製造方法について説明する。
まずは、リードフレーム２を製造する過程を説明する。即ち、Ｆｅ−Ｎｉ等の合金薄膜またはＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎ等の金属合金製の板状をなすリードフレーム用金属材料を用意する。この金属材料の上面と裏面にフォトレジスト（感光性樹脂）を塗布してレジスト層を形成し、所定のパターン露光用フォトマスクを用いてフォトレジスト層にパターンを露光し、次いで、現像、必要に応じて硬膜処理をする。
これにより、金属材料の上面にパッド部７のチップ搭載用上面Ａ、リード部８の電気接続エリアＣを形成する部分を残してフォトレジストが現像除去されたレジストパターンが形成される。
【００３３】
次に、レジストパターンが形成された金属材料の上面に、フォトレジスト非形成部を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）を行なう。これにより、パッド部７及びリード部８となるべき部分の間には、範囲の狭いレジストパターンが配置されていることにより、比較的深度の小さいエッチング部分が形成される。これにより、金属材料の上面に凹凸形状が形成される。裏面にも同様に凹凸形状が形成される。
【００３４】
次に、トランスファーモールド成形もしくは射出成形によりパッド部７とリード部８をスリット９の絶縁樹脂で保持すると共に、リフレクター部６とキャビティ５の部分を絶縁性の白色樹脂４で成形する。これにより、リフレクター部６はパッド部７とリード部８の上面の周囲の白色樹脂４によって略逆円錐台形状で上方に拡径された内壁５ａの反射面を有するキャビティ５が形成される。
【００３５】
そして、内壁５ａで囲まれた領域内のリードフレーム本体３のパッド部７の搭載面Ａとリード部８の接続面Ｃに、耐熱拡散性に優れたＮｉめっき等の下地めっきを行い、その後に、銀めっき、金めっき、パラジウムめっき等を行う。ここで、ＬＥＤパッケージ１を外部基板に搭載、接続するために、パッド部７の放熱用裏面Ｂ及びリード部８の放熱用裏面Ｄにも銀めっき、金めっき、パラジウムめっき等を行ってもよい。
このようにして凹部の内壁５ａが上方に向かって外側に傾斜して拡径するキャビティ５として形成され、キャビティ５の底部にパッド部７の搭載面Ａ及びリード部８の接続面Ｃが露出するリードフレーム２が成形される。
【００３６】
次に、上述したリードフレーム２からＬＥＤパッケージ１を製造する方法について説明する。
まず、製造したリードフレーム２のパッド部７の搭載面ＡにＬＥＤチップ１０を搭載する。この搭載の際に、ＬＥＤチップ１０の所定端子とパッド部７の搭載面Ａの電気的な接続を形成するようにしても良いし、図１に示しているようにワイヤーＷを用いてワイヤーボンディングしてもよい。
また、ＬＥＤチップ１０の別の所定端子とリード部８の接続面ＣとをワイヤーＷを用いてワイヤーボンディングする。
次に、図２（ａ）に示すように、リードフレーム本体３上に白色樹脂４によって形成されたキャビティ５の内部に、黄色蛍光体１３が分散された封止樹脂１２を充填し、封止樹脂層１２ａを形成する。封止樹脂層１２ａは、ＬＥＤチップ１０およびワイヤーＷを完全に覆うのに十分な厚さで、かつ、封止樹脂の最終的な厚さよりは薄くしておく。
【００３７】
封止樹脂層１２ａが所定の厚さで形成されたら、ＬＥＤチップ１０の点灯試験を行う。この点灯試験は、パッド部７およびリード部８を介してＬＥＤチップ１０に所定の電気を供給することにより実施することが可能である。ここでＬＥＤパッケージ１からの放出光について、光量や色（放出光の分光強度分布や、分光強度分布から得られる各種の代表値など）を計測する。
【００３８】
この放出光の光量や色についての計測結果をもとに、封止樹脂層１２ｂの条件を決める。すなわち、封止樹脂層１２ｂとして使用する封止樹脂中の黄色蛍光体１３の濃度、封止樹脂層１２ｂの厚さなどを決定する。
例えば、放出光の色について「青色光が強すぎる」という計測結果であった場合は、封止樹脂層１２ｂの黄色蛍光体１３の濃度を高くするか、または、層厚を大きくすればよい。
「光量が弱すぎる」という計測結果であった場合は、封止樹脂層１２ｂの層厚は小さく、ただし放出光の色のバランスを崩さないよう黄色蛍光体１３の濃度は高くする、などの対応をとるようにすればよい。
【００３９】
図２（ｂ）は、封止樹脂層１２ｂの形成の際に、黄色蛍光体１３の濃度を調整する方式をとった場合の模式図である。
図２（ｃ）は、封止樹脂層１２ｂの形成の際に、その層厚を調整する方式をとった場合を示したものである。
以上の説明においては、封止樹脂層が２層である場合について説明したが、封止樹脂層が３層以上あってもかまわない。
【００４０】
なお、本発明は上述の実施形態によるＬＥＤパッケージ１及びその製造方法に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上述の実施形態ではＬＥＤ発光素子として青色光を発光する青色光ＬＥＤチップ１０を用いたが、これに代えて近紫外光を発光する近紫外光ＬＥＤを採用してもよい。
この場合、３原色である赤色蛍光体Ｒと緑色蛍光体Ｇと青色蛍光体Ｂとを透明封止樹脂１２内に分散させるようにし、２層目以降の封止樹脂層に用いる透明封止樹脂は、各蛍光体の濃度の絶対値や相対値を調整したもの、とすることも可能である。
【００４１】
なお、蛍光体の濃度をさまざまな値にとった封止樹脂を多数種類用意しておくのは、生産性やコスト的な面から困難である。したがって、蛍光体の濃度が所定値で固定された封止樹脂１種類を使って２層目以降の層厚を調整するという方式か、蛍光体の濃度が互いに異なる数種類の封止樹脂を使って、２層目以降の封止樹脂の蛍光体濃度の選択と層厚調整を併用するという方式のいずれかが、現実的である。
【００４２】
各封止樹脂層として透明封止樹脂１２を充填する際は、ポッテイング方式を利用することが望ましい。ポッテイング方式は、ノズルから液体状の封止樹脂をキャビティ内に滴下するものであり、充填量の微調整がしやすいという特徴がある。金型を使用するトランスファーモールド方式などは、金型の形状で樹脂の充填量が決まってしまい、微調整は困難である。
さらに、ＬＥＤパッケージの製造方式として、多数個をマトリックス状などに並べた状態で製造して最終的に1個ずつまたは所定個数ずつ連結した状態に切り離す、というものがある。このような製造方式の場合もポッテイング方式であれば、各ＬＥＤパッケージについて、封止樹脂の蛍光体濃度を選択したり、封止樹脂の充填量を調整したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１ ＬＥＤパッケージ
２ リードフレーム
３ リードフレーム本体
４ 白色樹脂
５ キャビティ
５ａ 内壁
６ リフレクター部
７ パッド部
８ リード部
１０ ＬＥＤチップ
１２ 透明封止樹脂
１２ａ、１２ｂ 封止樹脂層
１３ 黄色蛍光体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップが搭載されるパッド部と、ＬＥＤチップと電気的な接続を行うリード部と、ＬＥＤチップに所定の電気的な接続を行うためのボンディングワイヤと、該パッド部及びリード部を囲うように内壁が形成された凹部形状のキャビティを有する白色樹脂からなるリフレクター部とを備えたＬＥＤパッケージにおいて、
前記キャビティ内に、蛍光体が分散された封止樹脂が、少なくとも２層以上に分けられて充填されてなることを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項２】
前記２層以上の封止樹脂のうち、最初に充填される封止樹脂の層は、前記ＬＥＤチップと前記ボンディングワイヤを埋めるのに十分な厚さであり、かつ、最終的な封止樹脂全体の厚さよりは薄いことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項３】
前記蛍光体は黄色蛍光体である請求項１または２に記載されたＬＥＤパッケージ。
【請求項４】
前記蛍光体は、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体である請求項１または２に記載されたＬＥＤパッケージ。
【請求項５】
ＬＥＤチップが搭載されるパッド部と、ＬＥＤチップと電気的な接続を行うリード部と、ＬＥＤチップに所定の電気的な接続を行うためのボンディングワイヤと、該パッド部及びリード部を囲うように内壁が形成された凹部形状のキャビティを有する白色樹脂からなるリフレクター部とを備えたＬＥＤ発光素子用リードフレームを形成し、
前記キャビティ内に、蛍光体が分散された封止樹脂を充填する際に、少なくとも２層以上になるよう分けて充填するようにしたことを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項６】
前記２層以上の封止樹脂のうち、最初に充填される封止樹脂の層は、前記ＬＥＤチップと前記ボンディングワイヤを埋めるのに十分な厚さであり、かつ、最終的な封止樹脂全体の厚さよりは薄いことを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項７】
前記２層以上の封止樹脂のある層を充填した後に、前記ＬＥＤチップの発光を計測し、その光量または／および色の計測値から、次の層として充填する封止樹脂の量、または／および封止樹脂中の蛍光体の濃度または／および種類を調整するようにした請求項５または６に記載されたＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項８】
前記２層以上の封止樹脂の充填は、ポッテイング方式によることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載されたＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項９】
前記ＬＥＤチップから射出される光は青色光であり、前記蛍光体は黄色蛍光体である請求項５乃至８のいずれか１項に記載されたＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項１０】
前記ＬＥＤチップから射出される光は近紫外線であり、前記蛍光体は赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体である請求項５乃至８のいずれか１項に記載されたＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項１】
ＬＥＤチップが搭載されるパッド部と、ＬＥＤチップと電気的な接続を行うリード部と、ＬＥＤチップに所定の電気的な接続を行うためのボンディングワイヤと、該パッド部及びリード部を囲うように内壁が形成された凹部形状のキャビティを有する白色樹脂からなるリフレクター部とを備えたＬＥＤパッケージにおいて、
前記キャビティ内に、蛍光体が分散された封止樹脂が、少なくとも２層以上に分けられて充填されてなることを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項２】
前記２層以上の封止樹脂のうち、最初に充填される封止樹脂の層は、前記ＬＥＤチップと前記ボンディングワイヤを埋めるのに十分な厚さであり、かつ、最終的な封止樹脂全体の厚さよりは薄いことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項３】
前記蛍光体は黄色蛍光体である請求項１または２に記載されたＬＥＤパッケージ。
【請求項４】
前記蛍光体は、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体である請求項１または２に記載されたＬＥＤパッケージ。
【請求項５】
ＬＥＤチップが搭載されるパッド部と、ＬＥＤチップと電気的な接続を行うリード部と、ＬＥＤチップに所定の電気的な接続を行うためのボンディングワイヤと、該パッド部及びリード部を囲うように内壁が形成された凹部形状のキャビティを有する白色樹脂からなるリフレクター部とを備えたＬＥＤ発光素子用リードフレームを形成し、
前記キャビティ内に、蛍光体が分散された封止樹脂を充填する際に、少なくとも２層以上になるよう分けて充填するようにしたことを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項６】
前記２層以上の封止樹脂のうち、最初に充填される封止樹脂の層は、前記ＬＥＤチップと前記ボンディングワイヤを埋めるのに十分な厚さであり、かつ、最終的な封止樹脂全体の厚さよりは薄いことを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項７】
前記２層以上の封止樹脂のある層を充填した後に、前記ＬＥＤチップの発光を計測し、その光量または／および色の計測値から、次の層として充填する封止樹脂の量、または／および封止樹脂中の蛍光体の濃度または／および種類を調整するようにした請求項５または６に記載されたＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項８】
前記２層以上の封止樹脂の充填は、ポッテイング方式によることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載されたＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項９】
前記ＬＥＤチップから射出される光は青色光であり、前記蛍光体は黄色蛍光体である請求項５乃至８のいずれか１項に記載されたＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項１０】
前記ＬＥＤチップから射出される光は近紫外線であり、前記蛍光体は赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体である請求項５乃至８のいずれか１項に記載されたＬＥＤパッケージの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２２７２０２（Ｐ２０１２−２２７２０２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９０８９０（Ｐ２０１１−９０８９０）
【出願日】平成２３年４月１５日（２０１１．４．１５）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１５日（２０１１．４．１５）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]