ＬＥＤパッケージ用基板、ＬＥＤパッケージ用基板の製造方法、ＬＥＤパッケージ用基板のモールド金型、ＬＥＤパッケージ、及び、ＬＥＤパッケージの製造方法
【課題】ＬＥＤのレンズ部を容易に成形可能なＬＥＤパッケージ用基板を提供する。
【解決手段】本発明のＬＥＤパッケージ用基板は、複数の発光チップを実装する前のＬＥＤパッケージ用基板であって、複数の発光チップを実装するためのリードフレーム１０と、発光チップの一対の電極間を絶縁するために、リードフレーム１０のリード形成孔２０に充填された樹脂７１とを有する。樹脂７１は熱硬化性樹脂であり、窒化アルミを主成分としたフィラーを含有する。リードフレーム１０には、発光チップの実装面に、樹脂７１で形成されたリフレクタが設けられており、発光チップの実装面とは反対側の面に、樹脂７１で形成された下パッケージが設けられている。
【解決手段】本発明のＬＥＤパッケージ用基板は、複数の発光チップを実装する前のＬＥＤパッケージ用基板であって、複数の発光チップを実装するためのリードフレーム１０と、発光チップの一対の電極間を絶縁するために、リードフレーム１０のリード形成孔２０に充填された樹脂７１とを有する。樹脂７１は熱硬化性樹脂であり、窒化アルミを主成分としたフィラーを含有する。リードフレーム１０には、発光チップの実装面に、樹脂７１で形成されたリフレクタが設けられており、発光チップの実装面とは反対側の面に、樹脂７１で形成された下パッケージが設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤパッケージ用基板及びＬＥＤパッケージに関する。また、本発明は、ＬＥＤパッケージ用基板の製造方法、ＬＥＤパッケージの製造方法、及び、ＬＥＤパッケージ用基板のモールド金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アノード電極とカソード電極との一対の電極間に順バイアスを印加することにより光を放出する発光ダイオード（ＬＥＤ）が知られている。
【０００３】
特開２００６−２５３３４４号公報（特許文献１）には、ＬＥＤ用リードフレーム及びそのインサートモールド加工に用いられる射出成形金型が記載されている。このＬＥＤ用リードフレームはダイパッド部及びインナーリード部などを打ち抜くことによって形成され、このリードフレームのダイパッド部近傍をインサートモールドすることでＬＥＤを実装可能なリードフレームとなる。
【０００４】
また、特開２００６−３５１９７０号公報（特許文献２）には、射出成形によってリードフレームにリフレクタを形成した後に発光ダイオード素子のような光チップを配置し、トランスファモールド方式により液状の熱硬化性樹脂を用いてレンズ部を有するとともに該素子及びリフレクタを覆う封止部を形成する樹脂封止型光チップの製造方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００６−２５３３４４号公報
【特許文献２】特開２００６−３５１９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば特許文献１に記載のＬＥＤ用リードフレームの場合には、ダイパッド部近傍のみに樹脂がインサートモールドされているため、モールド部分の周辺部には打ち抜いた孔が残った状態となってアウターリードが形成される。このため、このようなＬＥＤ用リードフレームを用いて例えばトランスファモールドによって発光チップをモールドしようとしたときには、樹脂がその孔を介してキャビティからＬＥＤパッケージの周辺部に流れ出てしまい、余計なクリーニング作業が必要となってしまう。
【０００６】
また、ＬＥＤパッケージのレンズ部分を形成するのに適したシリコーン樹脂の場合には、粘度が低いためにリードフレームをクランプした金型との隙間及びその孔を介してシリコーン樹脂が流れ出して金型のパーティング面やリードフレームの非封止部分にフラッシュを形成しやすく、バリ取りのような余計な作業が必要となり生産性の低下を招く可能性が高い。
【０００７】
また、例えば特許文献２に記載の樹脂封止型光チップの製造方法でリフレクタを成形する射出成形では一般的には熱可塑性樹脂が用いられる。この熱可塑性樹脂は紫外線の照射により劣化して割れや変色などの不具合が発生しやすいことが知られている。このため、このような製造方法で製造された樹脂封止型光チップでは、発光ダイオードから放出される紫外線によってリフレクタに上記のような不具合が発生するおそれがある。
【０００８】
そこで本発明は、上記のような問題点を解決可能でありＬＥＤのレンズを容易に成形可能なＬＥＤパッケージ用基板及びＬＥＤパッケージを提供することを例示的目的とする。また、本発明は、前記ＬＥＤパッケージ用基板の製造方法、前記ＬＥＤパッケージの製造方法、及び、前記ＬＥＤパッケージ用基板のモールド金型を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面としてのＬＥＤパッケージ用基板は、複数の発光チップを実装する前のＬＥＤパッケージ用基板であって、前記複数の発光チップを実装するためのリードフレームと、前記発光チップの一対の電極間を絶縁するために、前記リードフレームの孔に充填された熱硬化性樹脂とを有する。
【００１０】
また、本発明の他の側面としてのＬＥＤパッケージ用基板の製造方法は、複数の発光チップを実装する前のＬＥＤパッケージ用基板の製造方法であって、前記複数の発光チップを実装するためのリードフレームに複数の孔を形成するステップと、トランスファモールドにより前記複数の孔に熱硬化性樹脂を充填するステップとを有する。
【００１１】
また、本発明の他の側面としてのＬＥＤパッケージ用基板のモールド金型は、発光チップからの光を反射させるリフレクタを形成するための複数の第１キャビティを備え、複数の孔が形成されたリードフレームを上面側から押さえ付ける上金型と、ＬＥＤパッケージの下パッケージを形成するための複数の第２キャビティを備え、前記リードフレームを下面側から押さえ付ける下金型とを有し、前記モールド金型は、前記上金型と前記下金型とで前記リードフレームをクランプして樹脂モールドすることにより、前記第１キャビティ、前記第２キャビティ、及び、前記リードフレームの前記複数の孔に熱硬化性樹脂を充填するものである。
【００１２】
また、本発明の他の側面としてのＬＥＤパッケージは、一対の電極間に順バイアスを印加することにより光を放出する発光チップと、前記発光チップを実装したリードフレームと、前記発光チップの前記一対の電極間を絶縁するために、前記リードフレームの孔に充填された熱硬化性樹脂と、前記発光チップを封止してレンズ部を形成する透光性樹脂とを有する。
【００１３】
また、本発明の他の側面としてのＬＥＤパッケージの製造方法は、リードフレームに複数の孔を形成するステップと、トランスファモールドにより前記リードフレームの前記複数の孔に熱硬化性樹脂を充填して、ＬＥＤパッケージ用基板を形成するステップと、前記ＬＥＤパッケージ用基板に複数の発光チップを実装するステップと、前記複数の発光チップを透光性樹脂で封止し、前記ＬＥＤパッケージのレンズ部を形成するステップとを有する。
【００１４】
本発明のその他の目的及び効果は以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上記のような問題点を解決しながらＬＥＤのレンズ部を容易に成形可能なＬＥＤパッケージ用基板及びＬＥＤパッケージを提供することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、上記のような問題点を解決可能な前記ＬＥＤパッケージ用基板の製造方法、前記ＬＥＤパッケージの製造方法、及び、前記ＬＥＤパッケージ用基板のモールド金型を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、実施例１におけるリードフレームの全体構造図である。図１（Ａ）はリードフレームの平面図、また、図１（Ｂ）はその側面図である。
【００１９】
１０はリードフレームである。リードフレーム１０は、例えば、銀または銀合金の白色のメッキ層が表面に形成された銅合金からなり、複数の発光チップを実装するために設けられる。後述のように、リードフレーム１０に複数の発光チップの実装及びトランスファモールドによる樹脂モールドが行われた後、これをダイシングすることにより、複数のＬＥＤパッケージ（発光デバイス）が完成する。
【００２０】
２０はリード形成孔（抜き孔）である。リード形成孔２０は、後述する発光チップ９０（図７、８参照）の実装位置ごとにリードフレーム１０をプレス加工で打ち抜くことによって複数形成されて、インナーリードを形成する。また、リード形成孔２０は発光チップの一対の電極間を絶縁するため、つまり後述するインナーリード１３、１４（図２参照）間を絶縁するために設けられている。
【００２１】
図１（Ａ）に示されるように、リードフレーム１０に形成された複数のリード形成孔２０は、いずれも同様の大きさ及び形状を有している。これらのリード形成孔２０のそれぞれは、本実施例における一個のＬＥＤパッケージの外形の大きさと略同一に形成され、一個のＬＥＤパッケージの一部を構成する。
【００２２】
ただし、後述のように、一個のＬＥＤパッケージに複数の発光チップを実装することもできる。この場合、例えば、領域１５０のように、四個のリード形成孔２０のそれぞれに一個の発光チップが搭載され、一つのＬＥＤパッケージが構成される。
【００２３】
１８はハーフエッジである。ハーフエッジ１８は、後述のトランスファモールド時に金型のゲートから注入された樹脂をリード形成孔２０に通過させるゲートの一部として機能する。また、ハーフエッジ１８は、ゲートブレイクによってリード形成孔２０に充填された樹脂が抜け落ちてしまうのを防止するために設けられている。
【００２４】
なお、図１（Ｂ）に示されるように、リードフレーム１０はフラットな平板形状に形成されている。
【００２５】
図２は、実施例１におけるリードフレームの要部拡大図である。図２（Ａ）はリードフレームの拡大平面図、図２（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図、図２（Ｃ）はＣ−Ｃ断面図、図２（Ｄ）はリードフレームの拡大底面図である。なお、図２（Ｂ）において、本図の左側がリードフレームの上面側であり、右側がリードフレームの下面側である。
【００２６】
図２（Ａ）乃至図２（Ｄ）に示されるように、各リード形成孔２０における縁部の一部には、ハーフエッジ１２が形成されている。具体的には、ハーフエッジ１２は、同図のＢ−Ｂ断面において各リード形成孔２０が下面に向けて凸となるような形状に形成されている。ハーフエッジ１２は、リード形成孔２０に充填された樹脂をリードフレーム１０に確実に密着させるため、すなわち樹脂とリードフレームの接合性を向上させるために設けられている。
【００２７】
本実施例では、ハーフエッジ１２は、リード形成孔２０を構成するリードフレーム１０の端部の一部にのみ形成されている。ただし、これに限定されるものではなく、ハーフエッジ１２を図２に示される領域以外の部分に形成することや、ハーフエッジ１２をリード形成孔２０の全周に形成することも可能である。
【００２８】
また、本実施例では、図２（Ａ）に示されるように、ハーフエッジ１２はリードフレーム１０の上面側に形成されているが、これに限定されるものではなく、ハーフエッジ１２をリードフレーム１０の下面側に形成して、同図（Ｂ）のＢ−Ｂ断面において各リード形成孔２０が上面に向けて凸となるような形状にしてもよい。さらに、ハーフエッジ１２に替えてリード形成孔２０の縁部が同図のＡ−Ａ断面またはＢ−Ｂ断面においてリード形成孔２０側に向けて凸または凹となるような形状に形成して樹脂とリードフレームの接合性を向上させる構成を採用することもできる。
【００２９】
１３、１４はインナーリードである。インナーリード１３は、リード形成孔２０によってその略中央部まで延在するような形状に形成され、発光チップを搭載するダイパッドとして用いられる。他方のインナーリード１４は、各リード形成孔２０によってインナーリード１３を挟み込むような位置まで延在するような形状に形成されている。このインナーリード１４には、発光チップの金ワイヤがボンディングされる。
【００３０】
発光チップはアノード電極（正極）及びカソード電極（負極) の一対の電極を備え、これらの電極の間に順バイアスの所定電圧を印加することにより光を放出するＬＥＤ素子である。このため、例えば、インナーリード１３が発光チップのカソード電極に接続される場合、インナーリード１４と発光チップのアノード側の電極との間を金ワイヤ等でボンディングして、アノード側のリードフレームと発光チップのアノード電極との間を電気的に接続する。
【００３１】
本実施例では、発光チップの一方の電極に二本のワイヤで接続されるため、二つのインナーリード１４が設けられている。ただし、これに限定されるものではなく、ワイヤの本数は一本又は三本以上でも構わない。また、インナーリード１３側のリードフレームがカソード側であるとして説明しているが、これに限定されるものではなく、発光チップの種類などに応じてはインナーリード１３をアノード側としてもよい。この場合、インナーリード１４が設けられている側のリードフレームはカソード側となる。さらに、例えば、実装する発光チップはフリップチップタイプのものでもよく、リード形成孔２０を跨ぐように発光チップを配置してチップ下面に配置された各電極をインナーリード１３及びインナーリード１４にボンディングして実装する。
【００３２】
図３は、本実施例における樹脂封止の状態を示す断面図である。図３の左側は樹脂封止前の状態を示し、図３の右側は樹脂封止後の状態を示している。同図に示されるように、トランスファモールドによりリードフレーム１０が樹脂封止される。
【００３３】
５０は、リードフレーム１０に充填する樹脂の形状を決定するための第１の金型としての上金型である。上金型５０には、発光チップからの光を反射させるリフレクタを形成するための複数のキャビティ６０（第１キャビティ）が、リードフレーム１０に形成された複数のリード形成孔２０と同じ間隔で形成されている。上金型５０は、樹脂モールド時において、複数のリード形成孔２０と複数のキャビティ６０とが重なるようにリードフレーム１０を上面側から押さえ付ける。
【００３４】
同様に、５１は第２の金型としての下金型である。下金型５１には、ＬＥＤパッケージの下パッケージを形成するための複数のキャビティ６１（第２キャビティ）が複数のリード形成孔２０と同じ間隔で形成されている。下金型５１は、樹脂モールド時において、複数のリード形成孔２０と複数のキャビティ６１とが重なるようにリードフレーム１０を下面側から押さえ付ける。
【００３５】
本実施例のモールド金型（以下、単に「金型」ともいう）は、上金型５０と下金型５１とを主体に構成されている。樹脂モールド時には、上金型５０と下金型５１とでリードフレーム１０をクランプし（挟み）、複数のキャビティ６０、複数のキャビティ６１、及び、複数のリード形成孔２０のそれぞれを重ね合わせて樹脂７１を充填して後述する第１成形部を形成する。
【００３６】
７０は熱硬化性樹脂等をタブレット（円柱）状に成形した樹脂タブレットである。樹脂モールド時には、図３の右側に示されるように、予熱された下金型５１のポット８１内に樹脂タブレット７０を投入して溶融させるとともにプランジャ８０を上動させて溶融した樹脂７１を圧送することにより、上金型５０と下金型５１との間が樹脂７１で充填される。このプランジャ８０は、図外のトランスファ機構によってポット８１に沿って上下に摺動可能に構成されている。なお、樹脂タブレット７０に替えて液状の熱硬化性樹脂をディスペンサ（図示せず）で供給することもできる。また、上金型５０及び下金型５１のパーティング面をリリースフィルム（図示せず）で覆ってから樹脂を供給して、リリースフィルムを介して上金型５０及び下金型５１でリードフレーム１０をクランプすることもできる。
【００３７】
プランジャ８０によって樹脂７１が圧送されることにより、溶融した樹脂７１は、カル６５、ランナ６６、ゲート６７及びハーフエッジ１８を介して、リード形成孔２０、キャビティ６０（第１キャビティ）、及び、キャビティ６１（第２キャビティ）へ供給される。具体的には、各リード形成孔２０は、スルーゲート６４を介して連通しているため、リード形成孔２０に連通した各キャビティ６０、６１にも樹脂７１を供給可能となっている。このため、樹脂７１は、ゲート６７に近いリード形成孔２０及びキャビティ６０、６１から遠いリード形成孔２０及びキャビティ６０、６１に向けて順次供給されていく。
【００３８】
このようにして、樹脂タブレット７０が溶融して樹脂７１となり、上金型５０と下金型５１で形成された空間に注入される。この結果、図３の右側に示されるように、上金型５０と下金型５１の間の空間は、樹脂７１により充填された状態となる。
【００３９】
本実施例の樹脂７１としては、例えば、後述の理由により、光を透過させる性質（透光性）を有するエポキシ樹脂が用いられる。ただし、これに限定されるものではなく、シリコーン樹脂のような透光性を有する熱硬化性樹脂や、その他の熱硬化性樹脂を用いることもできる。
【００４０】
また、樹脂７１には、後述する透光性樹脂７５とは異なり、フィラーが含有されている。このフィラーとしては、例えば、光の反射及び放熱のために窒化アルミ（ＡｌＮ）を主成分としたものが用いられる。窒化アルミを主成分としたフィラーを含有している場合、透光性を有する樹脂に白色のフィラーが含まれる樹脂７１の色は全体として白色となり、発光チップからの光が効果的に反射されるとともに、熱伝導性が高いため、発光チップによって発せられた熱を効率的に外部に伝導して放熱することが可能となる。フィラーは窒化アルミに限定されるものではなく、樹脂７１に他のフィラーを含有させてもよい。また、樹脂７１の色は白色に限定されるものではなく、他の色を有するものでもよい。
【００４１】
なお、図３における１６０として図示した破線は、後述するように、発光チップを実装した後に透光性樹脂（シリコーン樹脂）で封止して形成される本実施例のＬＥＤパッケージ（発光デバイス）の封止形状を示すものである。
【００４２】
図４は、本実施例で用いられる上金型５０の構造図である。図４（Ａ）は上金型５０の断面図であり、図４（Ｂ）は上金型５０を下から見た平面図である。
【００４３】
上金型５０には、キャビティ６０、スルーゲート６４、カル６５、ランナ６６、及び、ゲート６７がそれぞれの形状及び大きさを備えた凹形状に形成されている。上金型５０において、平面視環状に形成されたキャビティ６０に囲まれた領域はリードフレーム１０をクランプするクランプ面となっている。このクランプ面により、図３に示されるように、リードフレーム１０における発光チップの各実装位置は実装面（表面）側でそれぞれクランプされる。
【００４４】
図５は、実施例１における樹脂封止の状態を示す拡大図である。図５（Ａ）は樹脂封止前の状態を示し、図５（Ｂ）は樹脂封止後の状態を示している。また、図５に示される範囲は、本実施例における最終製品であるＬＥＤパッケージの一個分の構成部分に相当する。
【００４５】
下金型５１において、キャビティ６１に囲まれた領域はリードフレーム１０をクランプするクランプ面となっている。このクランプ面により、リードフレーム１０における発光チップの各実装位置はその裏面側でそれぞれクランプされる（図３参照）。このため、リードフレーム１０は上金型５０及び下金型５１の各クランプ面によって上下からクランプされることとなり、発光チップの実装位置におけるフラッシュが防止され、発光チップの実装不良の防止が可能となる。
【００４６】
このような上金型５０及び下金型５１を用いて樹脂モールドするときには、樹脂タブレット７０をポット８１に供給するとともに、リードフレーム１０を載置部に載置して、上金型５０及び下金型５１を型閉じしてリードフレーム１０をクランプする。
【００４７】
この場合、図５（Ａ）に示されるように、上金型５０と下金型５１の間には、キャビティ６０、６１、及び、スルーゲート６４が形成されている。また、リードフレーム１０にはリード形成孔２０が形成されている。このため、上記のようにトランスファ機構を動作させて樹脂７１を圧送することにより、互いに連通された状態となっているスルーゲート６４、キャビティ６０、６１、及び、リード形成孔２０に樹脂が充填されていく。
【００４８】
この状態において、図３に示されるように、隣接するリード形成孔２０間を直接連通するスルーゲート６４を介して樹脂７１が流れ込むため、キャビティ６０、６１、及び、リード形成孔２０が樹脂モールドされる。これにより、樹脂７１がリード形成孔２０、スルーゲート６４、キャビティ６０、６１に充填される。
【００４９】
図５（Ｂ）は、樹脂７１がキャビティ６０、６１、及び、リード形成孔２０に充填された状態を示している。スルーゲート６４、キャビティ６０、６１、及び、リード形成孔２０は互いに繋がって連通した状態となっているため、スルーゲート６４から流れ込む樹脂７１により、これら全ての空間は一度に充填されて第１成形部が形成される。続いて、充填された樹脂７１を硬化させるために所定時間だけ待機して、上金型５０、下金型５１の型閉状態を開放する。次いで、樹脂モールドされたＬＥＤパッケージ用基板が搬出された後に金型のパーティング面等がクリーニングされて、１回の樹脂モールドが終了する。これにより、第１成形部を有するＬＥＤパッケージ用基板（以下、単に「基板」ともいう）が形成される。
【００５０】
本実施例において、第１成形部は、リード形成孔２０を閉塞するリード間閉塞部、リフレクタ、及び、下パッケージを備えて一体的に形成されている。リードフレーム１０の上面側においてキャビティ６０で硬化した樹脂７１はリフレクタを構成する。リフレクタは、リードフレーム１０における発光チップの実装面に形成され、発光チップからの光を上方に反射させる機能を有する。また、このリフレクタは、ＬＥＤパッケージの強度を向上させるという効果も有する。
【００５１】
リードフレーム１０の下面側においてキャビティ６１で硬化した樹脂７１は、ＬＥＤパッケージの下パッケージを構成する。下パッケージは、リードフレーム１０における発光チップの実装面とは反対側の面に形成されている。この下パッケージを形成することにより、ＬＥＤパッケージの強度を向上させることができる。また、この下パッケージ及びリフレクタでリードフレーム１０を挟み込んだ形状となるため、これらと一体的に形成されたリード間閉塞部がリードフレーム１０に確実に接合された状態となる。
【００５２】
なお、リフレクタを形成するためのキャビティ６０、及び、下パッケージを形成するためのキャビティ６１は、いずれも、リードフレーム１０上に環状に構成されている。そのことを明確にするため、図５（Ａ）、（Ｂ）に示される破線により、キャビティ６０（リフレクタ）及びキャビティ６１（下パッケージ）が環状であることを示している。
【００５３】
発光チップの一対の電極間を絶縁するために設けられたリード形成孔２０（換言すればインナーリード１３、１４間）に樹脂７１が充填されてリード形成孔２０が絶縁状態で閉塞され、リード間閉塞部が形成されることにより、これらの電極間を確実に絶縁することができる。
【００５４】
図６は、本実施例のリードフレームに樹脂を充填して形成されたＬＥＤパッケージ用基板の要部拡大図である。図６（Ａ）はＬＥＤパッケージ用基板の拡大平面図、図６（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図、図６（Ｃ）はＣ−Ｃ断面図、図６（Ｄ）はＬＥＤパッケージ用基板の拡大底面図である。
【００５５】
図６（Ａ）に示されるように、樹脂７１で構成されるリフレクタは、リードフレーム１０の上面において、内側がすり鉢形状となる円環状に形成されている。本実施例のリフレクタは、その内周及び外周ともに円環状であるが、これに限定されるものではない。リフレクタの内周又は外周のいずれかを矩形状にしてもよい。また、リフレクタの内周及び外周の両方を矩形状にすることもできる。
【００５６】
図６（Ｂ）は、図６（Ａ）中のＢ−Ｂ線での切断面を示す断面図であり、図５（Ｂ）と同一の向きを示している。また図６（Ｃ）は、図６（Ａ）中のＣ−Ｃ線での切断面を示す断面図であり、図６（Ｂ）の断面に対して直交方向である。
【００５７】
図６（Ｄ）に示されるように、樹脂７１で構成される下パッケージは、リードフレーム１０の下面において、矩形状に形成されている。本実施例の下パッケージは、その内周及び外周ともに矩形状であるが、これに限定されるものではない。下パッケージの内周又は外周のいずれかを円環状にしてもよい。また、下パッケージの内周及び外周の両方を円環状にすることもできる。また、下パッケージは中央部が抜けた環状以外の形状でもよく、例えば中央部にも樹脂７１が充填して平面視矩形または円形の形状を採用することもできる。
【００５８】
このように、リフレクタ及び下パッケージは多様な形状を採用することができる。つまり、リフレクタ及び下パッケージを形成する上金型５０及び下金型５１のキャビティ６０、６１も同様に多様な形状を採用することができる。
【００５９】
図７は、本実施例におけるＬＥＤパッケージ用基板の全体構造図である。図７（Ａ）はＬＥＤパッケージ用基板の平面図、また、図７（Ｂ）はその側面図である。
【００６０】
図７に示されるＬＥＤパッケージ用基板は、複数の発光チップを実装する前のＬＥＤパッケージ用基板である。このＬＥＤパッケージ用基板には、複数のリード形成孔２０に樹脂７１が充填されてリード間閉塞部が形成されるとともに、リードフレーム１０の上面及び下面に樹脂７１で複数のリフレクタ及び下パッケージが形成されている。このように、ＬＥＤパッケージ用基板は、複数の発光チップ（ＬＥＤ）を複数のリフレクタの内側に設けられた実装位置に実装可能な構造を備える。
【００６１】
なお、図７に示されるＬＥＤパッケージ用基板には、スルーゲート６４で硬化した樹脂７１が残存している。スルーゲート６４に充填されて硬化した樹脂７１は、次の工程である透光性樹脂の樹脂モールドの前にゲートブレイクして排除しておいてもよく、または、これを残したまま透光性樹脂の樹脂モールドをすることもできる。この場合、ゲートブレイクして後述の樹脂モールドを行うときには、その金型のスルーゲートはスルーゲート６４と同じ位置に形成することができる。一方、ゲートブレイクしないで次の樹脂モールドを行うときにはその金型のスルーゲートは、スルーゲート６４で硬化した樹脂７１ごと樹脂モールド可能となるようにスルーゲート６４よりも大きくする必要がある。
【００６２】
図８は、本実施例におけるＬＥＤパッケージの断面形状を説明するための説明図である。図８（Ａ）は透光性樹脂の充填前の状態を示し、図８（Ｂ）は透光性樹脂の充填後の状態を示している。
【００６３】
図８（Ａ）に示されるように、透光性樹脂の充填前において、リード間閉塞部、リフレクタ、及び、下パッケージの第１成形部が樹脂７１で形成されたＬＥＤパッケージ用基板には、発光チップ９０（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）がインナーリード１３上に実装される。
【００６４】
発光チップ９０は、アノード電極とカソード電極との一対の電極間に順バイアスを印加することにより、特定の色の光を放出する半導体チップである。発光色は、発光チップに用いられる材料により異なる。例えば、赤色光を放出するＡｌＧａＡｓ、緑色光を放出するＧａＰ、青色光を放出するＧａＮなどが用いられる。
【００６５】
発光チップ９０の裏面（ダイパッド実装面）にはカソード電極が設けられている。このため、インナーリード１３に実装された発光チップ９０の表面に設けられているアノード電極をインナーリード１４に電気的に接続させる。具体的には、発光チップ９０のアノード電極とリードフレーム１０のインナーリード１４との間を金等のワイヤ９２で接続する。
【００６６】
その後、発光チップ９０が実装されたＬＥＤパッケージ用基板を下金型５３の載置部に載置するとともに、液状の透光性樹脂７５をディスペンサ（図示せず）によってポット８１に供給する。上金型５２及び下金型５３を型閉じして、図８（Ｂ）に示されるように基板をクランプする。なお、同図には図示されていないが、上金型５２及び下金型５３のパーティング面をリリースフィルム（図示せず）で覆って、リリースフィルムを介して上金型５２及び下金型５３でＬＥＤパッケージ用基板をクランプすることもできる。続いて、プランジャ８０を上動させて透光性樹脂７５を圧送し、透光性樹脂７５をキャビティ６８の内部に供給して充填する。続いて、キャビティ６８に充填された透光性樹脂７５を硬化させることにより、レンズ部を有する第２成形部が形成されて、その内部に発光チップ９０が封止される。
【００６７】
このとき、透光性樹脂７５はＬＥＤパッケージ用基板の上面側にのみ充填できればよい。このため、下金型５３には、透光性樹脂７５を充填するためのキャビティは形成されず、前工程である樹脂７１で形成された下パッケージを収容するためのキャビティが形成されている。このキャビティと下パッケージ形成用のキャビティ６１とは実質的にほぼ同一の形状を有していればよいが、下キャビティ収容用のキャビティを下パッケージ形成用のキャビティ６１よりも若干大きくして、収容し易くすることもできる。
【００６８】
透光性樹脂７５としては、透光性及び熱硬化性を有するシリコーン樹脂が用いられる。また、この透光性樹脂７５は、樹脂７１とは異なり、発光チップの光を透過させるために窒化アルミのようなフィラーを含有させずに用いられる。なお、シリコーン樹脂は、例えばエポキシ樹脂よりも紫外線や熱によって透光性が低下し難い性質を有するため、発光チップ９０を封止するには好適である。透光性樹脂７５は透明色のものに限定されるものではなく、透光性を有する樹脂であれば、赤色等の着色がなされた樹脂を用いることもできる。
【００６９】
図８に示されるように、キャビティ６８は、ＬＥＤパッケージのレンズ部を形成するためのレンズキャビティ６８ａと、リフレクタの全面を覆う上パッケージの矩形部分を形成するための上パッケージキャビティ６８ｂとを有する。本実施例のキャビティ６８は、樹脂７１で形成されたリフレクタを全て覆うように形成されているため、透光性樹脂７５がキャビティ６８に充填されたときには、リードフレーム１０の上面側において、リフレクタ及び発光チップ９０を含めてＬＥＤパッケージ用基板の上面側が透光性樹脂７５で封止される。図８（Ｂ）は、キャビティ６８の内部に透光性樹脂７５を充填したときの状態を示したものである。
【００７０】
本実施例のＬＥＤパッケージ用基板では、リード形成孔２０に樹脂７１が充填されてリード間閉塞部が形成されているため、透光性樹脂７５のトランスファモールド時、透光性樹脂７５は上金型５２とＬＥＤパッケージ用基板の上面との間の空間を流れ、透光性樹脂７５が下金型５３の載置部に触れることはない。したがって、下金型５３の載置部を透光性樹脂７５により汚染させることなく透光性樹脂７５を充填して樹脂モールドすることができる。
【００７１】
続いて、キャビティ６８に充填された透光性樹脂７５を硬化させるために所定時間だけ待機して、上金型５２、下金型５３の型閉状態を開放する。次いで、第２成形部が形成された基板が搬出され、上金型５２、下金型５３の表面がクリーニングされて１回の樹脂モールドが終了する。
【００７２】
このように、本実施例のＬＥＤパッケージ用基板の製造方法によれば、インナーリード１３、１４間がリード間閉塞部で閉塞されているため、下金型５３における基板の載置部やＬＥＤパッケージ用基板において外部端子として用いられる非封止部分を透光性樹脂７５により汚染させずに透光性樹脂７５を充填することができるため、金型のクリーニングや基板のバリ取りなどの工程を簡略化することができる。
【００７３】
図９は、本実施例におけるＬＥＤパッケージの拡大図である。図９（Ａ）はＬＥＤパッケージの平面図、図９（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図、図９（Ｃ）はＣ−Ｃ断面図である。
【００７４】
図９（Ａ）に示されるように、上方向から見ると、ＬＥＤパッケージは透光性樹脂７５で構成された第２成形部により覆われている。
【００７５】
図９（Ｂ）は、図９（Ａ）中のＢ−Ｂ線での切断面を示す断面図であり、図８（Ｂ）と同一の向きを示している。また図９（Ｃ）は、図９（Ａ）中のＣ−Ｃ線での切断面を示す断面図であり、図９（Ｂ）の断面に対して直交方向である。図９（Ｃ）に示されるように、リードフレーム１０を切断して分割した後、リードフレーム１０の両端部を下側に折り曲げることにより、ＬＥＤパッケージの端子部が形成される。この端子部の詳細については後述する。
【００７６】
図１０は、本実施例における分割前のＬＥＤパッケージの全体構造図である。図１０（Ａ）は分割前のＬＥＤパッケージの平面図であり、図１０（Ｂ）はその側面図である。
【００７７】
図１０に示されるように、リードフレーム１０には複数の上パッケージ（透光性樹脂７５）及び下パッケージ（樹脂７１）で構成されるＬＥＤパッケージが形成されている。この状態で、図１０中に例示されるように、左右方向に延在する破線及び上下方向に延在する破線に沿ってリードフレーム１０における各ＬＥＤパッケージ間を切断してダイシングし、複数のＬＥＤパッケージを一個ずつの個片にする。
【００７８】
図１１は、本実施例におけるＬＥＤパッケージを示した拡大断面図である。図１１（Ａ）は、ＬＥＤパッケージ（発光デバイス）の動作説明図であり、図１１（Ｂ）は、リード形状の変形例を示す図である。
【００７９】
図１１（Ａ）に示されるように、発光チップ９０に順バイアスを印加すると、発光チップ９０は発光する（図中の上向きの矢印）。発光チップ９０から放出された光は、主に、透光性樹脂７５（レンズ部）を通って外部へ直接放出される。しかし、発光チップ９０から放出された光の一部は、フィラーを含有する樹脂７１（リフレクタ）に向けて放出され、樹脂７１（リフレクタ）において反射して外部へ放出される。このように、リフレクタを設けることにより、発光チップ９０の発光効率を向上させることができる。また、本実施例のように、白色のフィラーを含む樹脂７１でリフレクタを形成したことにより、発光チップ９０の発光効率をさらに向上させることができる。
【００８０】
また、図１１（Ａ）に示されるように、リードフレーム１０をダイシングした後、ＬＥＤパッケージの端子部は下側に折り曲げるＪベンドによって形成される。端子部の先端側は、下パッケージ（樹脂７１）の下に位置するように曲げられる。この端子部の先端がＬＥＤパッケージと外部基板との間を電気的接続するための電極となる。本実施例では、ＬＥＤパッケージの端子部がはんだ９５を介して、プリント基板１８０の上に実装される。ただし、これに限定されるものではなく、本実施例のＬＥＤパッケージをプリント基板以外の面上に実装することもできる。
【００８１】
このとき、フィラーとして窒化アルミを含有しているため、樹脂７１は良好な放熱性を有する。このため、ＬＥＤパッケージ内部の熱は、リフレクタ（樹脂７１）、リード間閉塞部（樹脂７１）、下パッケージ（樹脂７１）、端子部、及び、はんだ９５を介して、外部のプリント基板１８０へ効率的に放熱される。図１１（Ａ）に示される端子構造を備えることにより、発光チップ９０による温度上昇を効果的に抑制することができる。また、端子部をＪベンドにより形成しているため、ＬＥＤパッケージの実装面積を小さくすることができる。
【００８２】
図１１（Ｂ）は、ＬＥＤパッケージにおいて、端子部の形状（リード形状）の変形例を示している。図１１（Ｂ）に示される端子形状は、ガルウィングと呼ばれる。この場合、リードフレーム１０のアウターリード部分を段状に外側へ延出させ、はんだ９５を介してＬＥＤパッケージをプリント基板１８０に実装する。このような構成によれば、発光チップ９０の故障等の際における修理又は交換が容易になる。
【００８３】
以上、本実施例のＬＥＤパッケージの製造方法によれば、リードフレームに設けられた複数のリード間閉塞部、リフレクタ、及び、下パッケージの第１成形部をトランスファモールドにより一体的に形成するとともに、レンズ部を有する第２成形部もトランスファモールドによって形成しているため、上金型及び下金型を交換することで第１の成形部及び第２の成形部を形成することができる。したがって、熱硬化性樹脂で構成されたリフレクタ及びレンズ部を有する高品位のＬＥＤパッケージを効率的に製造することが可能となる。
【実施例２】
【００８４】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例以降の実施例においては、上記した実施例と異なる部分を主として、必要に応じて比較しながら説明し、同一の部分の説明は省略する。
【００８５】
図１２（Ａ）は、本発明の実施例２における金型の断面図である。実施例２が実施例１と異なる点は、下金型５１に替えて、下パッケージを形成するためのキャビティ６１が設けられておらず、リードフレーム１０の載置部がフラットな下金型５１ａを用いている点である。本実施例では、この下金型５１ａを用いて上記したＬＥＤパッケージ用基板の製造法によりＬＥＤパッケージ用基板を製造する。
【００８６】
図１３は、実施例２におけるＬＥＤパッケージ用基板の全体構造図である。図１３（Ａ）はＬＥＤパッケージ用基板の平面図であり、図１３（Ｂ）はその側面図である。
【００８７】
図１３に示されるＬＥＤパッケージ用基板には、第１成形部として、樹脂７１でリード間閉塞部及び複数のリフレクタが一体的に形成される。本実施例のＬＥＤパッケージ用基板には、実施例１の下パッケージは形成されないが、複数の発光デバイス（ＬＥＤ）を実装可能な構造を備える。本実施例では、このＬＥＤパッケージ用基板を用いて上記したＬＥＤパッケージの製造法によりＬＥＤパッケージを製造する。この場合、下パッケージ収容用のキャビティが不要のため、本実施例のＬＥＤパッケージ用基板の製造時と同様にフラットな下金型５１ａを用いることとなる。
【００８８】
図１４は、実施例２におけるＬＥＤパッケージの外観構成図である。図１４（Ａ）はＬＥＤパッケージの一方（図１４（Ｂ）のＡ方向）から見たときの側面図、図１４（Ｂ）はＬＥＤパッケージの底面図、図１４（Ｃ）は図１４（Ｂ）のＣ方向（Ａ方向との直交方向）から見たときの側面図である。
【００８９】
本実施例のＬＥＤパッケージには、リードフレーム１０の上面側にリフレクタを覆うように第２成形部が形成されているものの、下パッケージが形成されていない。このため、図１４（Ａ）乃至（Ｃ）に示されるように、平面状のインナーリード１３、１４とリード形成孔２０に充填された樹脂７１とで構成される平面が、ＬＥＤパッケージの底面となる。図１４（Ｂ）に示されるように、樹脂７１で二分割されたインナーリード１３、１４のそれぞれが、アノード電極又はカソード電極に接続された外部接続端子となり、不図示のプリント基板に直接はんだ接続される。このため、上記実施例とは異なり、端子形成用のリードの加工工程を省略することができる。
【００９０】
図１４（Ｂ）中の破線は、リードフレーム１０に形成されたハーフエッジ１２ａを示している。本実施例のように下パッケージが形成されていないＬＥＤパッケージの場合には、ハーフエッジ１２ａをリードフレーム１０の下面側に形成して、ハーフエッジに回り込んだ樹脂７１とリフレクタとでインナーリード１３、１４を挟んだ状態にすることがより好ましい。アノード電極又はカソード電極となるリードフレーム１０が樹脂７１から脱落してしまうのを防止するためである。ただし、リードフレーム１０と樹脂７１の接合性が十分なものであれば、ハーフエッジ１２ａをリードフレーム１０の上面側に形成してもよい。
【００９１】
本実施例によれば、上記した実施例と同様の目的を達成可能であり、さらに、実施例１のＬＥＤパッケージに比べて、より体積の小さいＬＥＤパッケージを構成することができるという効果も有する。
【実施例３】
【００９２】
次に、本発明の実施例３について説明する。
【００９３】
図１２（Ｂ）は、本発明の実施例３における金型の断面図である。実施例３が実施例２と異なる点は、上金型５０ａにリフレクタを形成するためのキャビティ６０が設けられていない点である。本実施例では、この上金型５０ａ及び上記の下金型５１ａを用いて上記したＬＥＤパッケージ用基板の製造法によりＬＥＤパッケージ用基板を製造する。
【００９４】
本実施例のＬＥＤパッケージ用基板には、第１成形部として樹脂７１でリード間閉塞部のみが形成される。この場合、溶融した樹脂はランナ６６及びゲート６７を介してリード形成孔２０に供給される。ゲート６７に直接連通されたリード形成孔２０以外のリード形成孔２０には、これらを互いに連通するスルーゲート６４を介して樹脂７１が供給される。
【００９５】
本実施例のＬＥＤパッケージ用基板には、上記実施例のリフレクタ及び下パッケージは形成されないが、複数の発光デバイス（ＬＥＤ）を実装可能な構造を備える。本実施例では、このＬＥＤパッケージ用基板を用いて実施例２と同様のＬＥＤパッケージの製造法によりＬＥＤパッケージを製造する。この場合、ＬＥＤパッケージ用基板の上面にリフレクタが形成されていないため、上パッケージキャビティ６８ｂの高さは自由に設計することが可能となる。このため、例えば図１４に示されているＬＥＤパッケージのうちレンズ部を除く上パッケージ部を極めて薄く形成することも可能となる。
【００９６】
本実施例によれば、上記した実施例と同様の目的を達成可能であり、実施例２のＬＥＤパッケージに比べて、さらに体積の小さいＬＥＤパッケージを構成することができるという効果も有する。
【実施例４】
【００９７】
次に、本発明の実施例４について説明する。
【００９８】
図１５は、本実施例におけるリードフレームの全体構成図である。図１５（Ａ）はリードフレームの平面図であり、図１５（Ｂ）はその側面図である。図１５に示されるように、本実施例のリードフレーム１０ａにはスルーゲート２１ａが設けられている点で、上記した実施例のリードフレーム１０とは異なる。
【００９９】
図１６（Ａ）は、本実施例における樹脂封止の状態を示す断面図である。本図は樹脂封止直前の状態を示している。このため、ポット８１内に樹脂タブレット７０が供給されている。
【０１００】
本実施例のリードフレーム１０ａは、上金型５０ｂ及び下金型５１ａによりクランプされて樹脂モールドされる。上金型５０ｂ及び下金型５１ａのいずれにも、上記実施例のようなキャビティ及びスルーゲートは形成されていない。それに代えて、同図に示されるように、隣接して配置され１つのゲート６７から樹脂７１が供給されるリード形成孔２０の間を接続するハーフエッジで構成されたスルーゲート２１ａがリードフレーム１０ａの略上半分の領域に形成されている。このため、カル６５、ランナ６６、及び、ゲート６７を介してゲート６７に直接連通されたリード形成孔２０に供給された樹脂７１は、リードフレーム１０ａに形成されたスルーゲート２１ａを通過して、リードフレーム１０ａの全てのリード形成孔２０に充填される。
【０１０１】
このような構成によれば、上記した実施例と同様の目的を達成可能である。また、リードフレーム１０ａの板厚内にスルーゲート２１ａとしての樹脂７１が充填されて平板状となっているため、スルーゲート６４のゲートブレイクが不要となり、ＬＥＤパッケージ用基板の製造工程を簡易化することが可能になる。
【０１０２】
なお、本実施例のスルーゲート２１ａはリードフレーム１０ａの上半分に形成されているが、これに代えて、スルーゲート２１ａをリードフレーム１０ａの下半分に形成してもよい。
【０１０３】
図１７は、本実施例におけるＬＥＤパッケージ用基板の全体構造図である。図１７（Ａ）はＬＥＤパッケージ用基板の平面図であり、図１７（Ｂ）はその側面図である。本実施例のＬＥＤパッケージ用基板では、図１７（Ａ）に示されるように、スルーゲート２１ａにも樹脂７１が充填されている。また、本実施例では、上記実施例のようなリフレクタや下パッケージは形成されない。このため、図１７（Ｂ）に示されるように、ＬＥＤパッケージ用基板を側面から見ると、全面がリードフレーム１０ａの厚さと同じであり、平板形状となっている。
【０１０４】
以上、本実施例によれば、リードフレーム１０ａにスルーゲート２１ａが設けられているため、金型にスルーゲートを形成する必要がなく、ＬＥＤパッケージ用基板を製造するための金型を安価に提供することができる。
【実施例５】
【０１０５】
次に、図１６（Ｂ）を参照して、本発明の実施例５について説明する。
【０１０６】
図１６（Ｂ）は、本実施例における樹脂封止の状態を示す断面図である。本図は樹脂封止直前の状態を示している。本実施例は、リードフレームにスルーゲートを設けるという点では、実施例４の構成と同一である。しかし、本実施例のリードフレーム１０ｂは、ハーフエッジではなくリードフレームの上面と下面との間を貫通する抜き孔のスルーゲート２１ｂを備えるという点で、実施例４とは異なる。
【０１０７】
本実施例では、実施例４と同様に、リードフレーム１０ｂはフラットな上金型５０ｂ及び下金型５１ａによりクランプされ、上金型５０ｂ及び下金型５１ａのいずれにもキャビティ及びスルーゲートは形成されていない。
【０１０８】
リードフレーム１０ｂに形成されたスルーゲート２１ｂは、リード形成孔２０と同様に、上面（上金型５０ｂに接触する面）と下面（下金型５１ａに接触する面）との間を貫通している。
【０１０９】
本実施例によれば、上記した実施例と同様の目的を達成可能であり、さらに、実施例４と同様に、リードフレームにスルーゲートが設けられているため、金型にスルーゲートを形成する必要がなく、ＬＥＤパッケージ用基板を製造するための金型を容易に提供することができる。また、本実施例のスルーゲートの断面積が比較的大きいため、全てのリード形成孔２０に容易に樹脂７１を流し込むことが可能になる。
【実施例６】
【０１１０】
次に、図１８乃至図２１を参照して、本発明の実施例６について説明する。本実施例のＬＥＤパッケージは、複数の発光チップを備えたマップタイプのＬＥＤパッケージであり、１つのＬＥＤパッケージに含まれる発光チップが複数である点で上記の第１〜５実施例と異なる。
【０１１１】
図１８は、本実施例における樹脂封止の状態を示す断面図である。本図は樹脂封止直前の状態を示している。
【０１１２】
図１８の破線で囲む領域１５０は、図１に示される領域１５０に相当する断面領域である。本実施例のＬＥＤパッケージでは、四個の発光チップが実装される。ただし、１つのＬＥＤパッケージに含まれる発光チップの数はこれに限定されるものではなく、二個以上の任意の個数の発光チップを含ませることもできる。また、ＬＥＤパッケージ用基板に実装した全ての発光チップ９０を一括して樹脂モールドして、すべての発光チップ９０を１つのＬＥＤパッケージに含ませることもできる。
【０１１３】
５４は本実施例でリフレクタを形成するために用いられる上金型である。上金型５４は、実施例１の上金型５２のキャビティ６０に替えてキャビティ６０ａが形成されている。キャビティ６０ａは、図１８、１９に示されるように、二個の隣接したキャビティ６０間を矩形状に連通した空間となるような形状に形成されている。また、キャビティ６０ａは、領域１５０の内部に配置される複数の発光チップの間を分離するものであり、キャビティ６０ａに充填された樹脂７１は、複数の発光チップのリフレクタを構成する。このように、本実施例の上金型５４は、キャビティ６０ａが形成されている点で、実施例１の上金型５２とは異なる。
【０１１４】
５５は本実施例で用いられる下金型である。下金型５５は、キャビティ６１に替えてキャビティ６１ａが形成されている。キャビティ６１ａは、図１８、１９に示されるキャビティ６０ａと同様の平面形状を有する。キャビティ６１ａに充填された樹脂７１は、複数の発光チップの実装位置を裏面側から一体的に支持可能な下パッケージを構成する。このように、本実施例の下金型５５は、キャビティ６１ａが形成されている点で、実施例１の下金型５３とは異なる。
【０１１５】
本実施例では、これらの上金型５４、下金型５５を用いて上記したＬＥＤパッケージ用基板の製造法によりＬＥＤパッケージ用基板を製造する。この際には、樹脂７１はゲート６７を介して、リード形成孔２０、キャビティ６０ａ、及び、キャビティ６１ａへ供給される。各リード形成孔２０及びキャビティ６０ａ、６１ａは、スルーゲート６４を介して連通しているため、樹脂７１は、ゲート６７に近い方から順次供給されて全てのリード形成孔２０及びキャビティ６０ａ、６１ａに充填される。
【０１１６】
なお、本実施例の金型では上記実施例とは異なり、１つのＬＥＤパッケージに含まれる隣接したリード形成孔２０間はキャビティ６０ａ、６１ａで連通されているため、その間はスルーゲート６４ではなくキャビティ６０ａ、６１ａを介して樹脂７１が供給される。これにより、図１９に要部が示されるようなＬＥＤパッケージ用基板が形成される。
【０１１７】
図１９は、本実施例におけるＬＥＤパッケージ用基板の拡大図である。図１９（Ａ）は領域１５０の内部におけるＬＥＤパッケージ用基板の平面図であり、図１９（Ｂ）は図１９（Ａ）中のＢ−Ｂ線での切断面を示す断面図である。
【０１１８】
リードフレーム１０に設けられた四個のリード形成孔２０には、樹脂７１が充填されている。
【０１１９】
また、上金型５４に形成されたキャビティ６０ａにも樹脂７１が充填されている。キャビティ６０ａに充填された樹脂７１は、四個の発光チップ９０の実装位置がすり鉢形状となって発光チップ９０からの光をそれぞれ反射させるリフレクタを構成する。上記実施例と同様に、本実施例のリフレクタはその内周面円形状に形成されているが、これに限定されるものではなく、例えば矩形状に形成してもよい。
【０１２０】
下金型５５に形成されたキャビティ６１ａにも樹脂７１が充填されている。キャビティ６１ａに充填された樹脂７１は、下パッケージを構成する。領域１５０の内部には各実装位置に発光チップ９０が実装される。本図は、一個の発光チップ９０のみが実装された状態を示しているが、実際には、全ての実装位置に発光チップ９０が実装される。
【０１２１】
図２０は、本実施例において、透光性樹脂を封止させるときの状態を示す断面図である。図２０は、各リード形成孔２０及びキャビティ６０ａ、６１ａを樹脂７１で封止したＬＥＤパッケージ用基板に発光チップ９０を実装して第２成形部形成用の金型でクランプした状態を示している。
【０１２２】
本図において、５６は透光性樹脂７５で発光チップ９０を封止する際に用いられる上金型である。本実施例における上金型５６には四個のレンズ部を有するキャビティ６８が形成されている。キャビティ６８は、ＬＥＤパッケージのレンズ部を構成する四個のレンズキャビティ６８ａと、リフレクタの全面を覆う上パッケージの矩形部分を形成するための上パッケージキャビティ６８ｂとを有する。上金型５６に形成された各キャビティ６８は、ゲート６７及びスルーゲート６４を介して連通状態で繋がっている。このため、後述のとおり、ＬＥＤパッケージ用基板の上面は透光性樹脂７５で覆われる。
【０１２３】
５７は透光性樹脂７５で発光チップ９０を封止する際に用いられる下金型である。ＬＥＤパッケージ用基板の下面には透光性樹脂７５は封止されないため、下金型５７には上記実施例と同様に下金型５５とほぼ同一形状のものが用いられる。本実施例では、この上金型５６、下金型５７を用いて上記実施例と同様のＬＥＤパッケージの製造法によりＬＥＤパッケージを製造する。
【０１２４】
この際には、上金型５６と下金型５７でＬＥＤパッケージ用基板をクランプし、キャビティ６８に透光性樹脂７５を充填して硬化させることによって複数の発光チップ９０を一括して樹脂モールドするとともに複数のレンズ部を有する第２成形部を形成する。なお、破線で示された領域１５０は、四個の発光チップ９０を含んだ一個のＬＥＤパッケージの構成部分を示している。
【０１２５】
図２１は、本実施例におけるＬＥＤパッケージの拡大図である。本図は、ＬＥＤパッケージ用基板をダイシングして個別に分離したときの状態を示している。図２１（Ａ）はＬＥＤパッケージの平面図であり、図２１（Ｂ）は図２１（Ａ）のＢ−Ｂ線での切断面を示す断面図である。
【０１２６】
図２１に示されるように、本実施例のＬＥＤパッケージは、その上面が全て透光性樹脂７５で覆われている。透光性樹脂７５は、球状に上方へ突出してＬＥＤパッケージにおける半球面状のレンズ部を構成する樹脂レンズ部７５ａを含む。
【０１２７】
本実施例は、複数の発光チップを備えたＬＥＤパッケージを用いる際に適して実施される。本実施例によれば、上記した実施例と同様の目的を達成可能であり、複数の発光チップを備えたＬＥＤパッケージを簡便にかつ高信頼で製造することが可能になる。
【０１２８】
なお、本実施例のＬＥＤパッケージは、四個の発光チップを備えたＬＥＤパッケージであり、この状態でプリント基板などに実装される。ただし、本実施例のＬＥＤパッケージの最終形態はこれに限定されるものではない。本実施例の方法を実施した後、四個の発光チップを含むＬＥＤパッケージを分割して、一個の発光チップのみを含むＬＥＤパッケージとしてプリント基板などに実装することも可能である。
【実施例７】
【０１２９】
次に、本発明の実施例７について説明する。
【０１３０】
図２２は、本実施例のＬＥＤパッケージの要部拡大図である。図２２（Ａ）はＬＥＤパッケージの断面図であり、図２２（Ｂ）はその側面図である。図２２に示されるように、本実施例の半球面状のレンズキャビティ６８ａを有しない点で、上記実施例の金型とは異なる。このため、本実施例のＬＥＤパッケージは上述の実施例のような半球面状のレンズ部を有しておらず、上パッケージ部の上側の平坦な面がフラットレンズ部として機能する。
【０１３１】
本実施例の構成によれば、上パッケージ部が半球面状のレンズ部に替えて平坦なレンズ部として機能するため、半球面状のレンズのように光を拡散または収束させない用途のＬＥＤパッケージにおいてはＬＥＤパッケージの高さを抑制することができる。この結果、より狭い空間にＬＥＤパッケージを実装することが可能になる。また、上パッケージに半球面状のレンズやフラットレンズを形成する例について説明したが、フレネルレンズ、シリンドリカルレンズ、または、レンチキュラーレンズ等のその他のレンズを形成可能なレンズキャビティ６８ａとすることもできる。
【０１３２】
上記実施例１乃至７によれば、トランスファモールドによってＬＥＤのレンズ部を容易に成形可能なＬＥＤパッケージ用基板及びＬＥＤパッケージを提供することができる。また、上記実施例１乃至７によれば、上記ＬＥＤパッケージ用基板の製造方法、上記ＬＥＤパッケージの製造方法、及び、前記ＬＥＤパッケージ用基板の金型を提供することができる。
【０１３３】
以上、本発明の実施例を具体的に説明した。ただし、本発明は、上記各実施例にて説明した事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更可能である。
【０１３４】
例えば、上記実施例ではスルーゲート６４を上金型に形成する構成について説明したが本発明はこれに限定されず、スルーゲート６４を下金型に形成することもできる。また、上記実施例ではリフレクタを形成するためのキャビティ６０、６０ａ、及び、レンズ部を形成するためのキャビティ６８を上金型に形成するとともに、下パッケージを形成するためのキャビティ６１、６１ａを下金型に形成する構成について説明したが本発明はこれに限定されない。例えば、これらのキャビティ６０、６０ａ、６１、６１ａ、６８を上記実施例とは上下逆の金型に形成することもできる。
【０１３５】
また、トランスファモールドによって、リードフレーム１０に第１成形部を形成するとともにＬＥＤパッケージ用基板に第２成形部を形成して発光チップ９０を樹脂モールドする例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、トランスファモールドに替えて圧縮成形によって第１成形部及び第２成形部を形成することもできる。さらには、いずれかの成形部のみをトランスファモールドによって形成し、他方の成形部を圧縮成形で形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】実施例１におけるリードフレームの全体構造図である。
【図２】実施例１におけるリードフレームの要部拡大図である。
【図３】実施例１における樹脂封止の状態を示す断面図である。
【図４】実施例１において用いられる上金型の構造図である。
【図５】実施例１における樹脂封止の状態を示す拡大図である。
【図６】実施例１のリードフレームに樹脂を充填して形成されたＬＥＤパッケージ用基板の要部拡大図である。
【図７】実施例１におけるＬＥＤパッケージ用基板の全体構造図である。
【図８】実施例１におけるＬＥＤパッケージの断面形状を説明するための説明図である。
【図９】実施例１におけるＬＥＤパッケージの拡大図である。
【図１０】実施例１における分割前のＬＥＤパッケージの全体構造図である。
【図１１】実施例１におけるＬＥＤパッケージを示した拡大断面図である。
【図１２】（Ａ）実施例２における金型の断面図であり、（Ｂ）実施例３における金型の断面図である。
【図１３】実施例２におけるＬＥＤパッケージ用基板の全体構造図である。
【図１４】実施例２におけるＬＥＤパッケージの外観構成図である。
【図１５】実施例４におけるリードフレームの全体構造図である。
【図１６】（Ａ）実施例４における樹脂封止の状態、及び、（Ｂ）実施例５における樹脂封止の状態をそれぞれ示す断面図である。
【図１７】実施例４におけるＬＥＤパッケージ用基板の全体構造図である。
【図１８】実施例６における樹脂封止の状態を示す断面図である。
【図１９】実施例６におけるＬＥＤパッケージ用基板の拡大図である。
【図２０】実施例６において、透光性樹脂を封止させるときの状態を示す断面図である。
【図２１】実施例６におけるＬＥＤパッケージの拡大図である。
【図２２】実施例７におけるＬＥＤパッケージの要部拡大図である。
【符号の説明】
【０１３７】
１０、１０ａ、１０ｂ…リードフレーム
１２、１２ａ…ハーフエッジ
１３、１４…インナーリード
２０…リード形成孔
２１ａ、６４…スルーゲート
５０、５０ａ、５０ｂ、５２、５４、５６…上金型
５１、５１ａ、５３、５５、５７…下金型
６０、６０ａ、６１、６８…キャビティ
６５…カル
６６…ランナ
７０…樹脂タブレット
７１…樹脂
７５…透光性樹脂
８０…プランジャ
８１…ポット
９０…発光チップ
９２…ワイヤ
１５０…領域
１８０…プリント基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤパッケージ用基板及びＬＥＤパッケージに関する。また、本発明は、ＬＥＤパッケージ用基板の製造方法、ＬＥＤパッケージの製造方法、及び、ＬＥＤパッケージ用基板のモールド金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アノード電極とカソード電極との一対の電極間に順バイアスを印加することにより光を放出する発光ダイオード（ＬＥＤ）が知られている。
【０００３】
特開２００６−２５３３４４号公報（特許文献１）には、ＬＥＤ用リードフレーム及びそのインサートモールド加工に用いられる射出成形金型が記載されている。このＬＥＤ用リードフレームはダイパッド部及びインナーリード部などを打ち抜くことによって形成され、このリードフレームのダイパッド部近傍をインサートモールドすることでＬＥＤを実装可能なリードフレームとなる。
【０００４】
また、特開２００６−３５１９７０号公報（特許文献２）には、射出成形によってリードフレームにリフレクタを形成した後に発光ダイオード素子のような光チップを配置し、トランスファモールド方式により液状の熱硬化性樹脂を用いてレンズ部を有するとともに該素子及びリフレクタを覆う封止部を形成する樹脂封止型光チップの製造方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００６−２５３３４４号公報
【特許文献２】特開２００６−３５１９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば特許文献１に記載のＬＥＤ用リードフレームの場合には、ダイパッド部近傍のみに樹脂がインサートモールドされているため、モールド部分の周辺部には打ち抜いた孔が残った状態となってアウターリードが形成される。このため、このようなＬＥＤ用リードフレームを用いて例えばトランスファモールドによって発光チップをモールドしようとしたときには、樹脂がその孔を介してキャビティからＬＥＤパッケージの周辺部に流れ出てしまい、余計なクリーニング作業が必要となってしまう。
【０００６】
また、ＬＥＤパッケージのレンズ部分を形成するのに適したシリコーン樹脂の場合には、粘度が低いためにリードフレームをクランプした金型との隙間及びその孔を介してシリコーン樹脂が流れ出して金型のパーティング面やリードフレームの非封止部分にフラッシュを形成しやすく、バリ取りのような余計な作業が必要となり生産性の低下を招く可能性が高い。
【０００７】
また、例えば特許文献２に記載の樹脂封止型光チップの製造方法でリフレクタを成形する射出成形では一般的には熱可塑性樹脂が用いられる。この熱可塑性樹脂は紫外線の照射により劣化して割れや変色などの不具合が発生しやすいことが知られている。このため、このような製造方法で製造された樹脂封止型光チップでは、発光ダイオードから放出される紫外線によってリフレクタに上記のような不具合が発生するおそれがある。
【０００８】
そこで本発明は、上記のような問題点を解決可能でありＬＥＤのレンズを容易に成形可能なＬＥＤパッケージ用基板及びＬＥＤパッケージを提供することを例示的目的とする。また、本発明は、前記ＬＥＤパッケージ用基板の製造方法、前記ＬＥＤパッケージの製造方法、及び、前記ＬＥＤパッケージ用基板のモールド金型を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面としてのＬＥＤパッケージ用基板は、複数の発光チップを実装する前のＬＥＤパッケージ用基板であって、前記複数の発光チップを実装するためのリードフレームと、前記発光チップの一対の電極間を絶縁するために、前記リードフレームの孔に充填された熱硬化性樹脂とを有する。
【００１０】
また、本発明の他の側面としてのＬＥＤパッケージ用基板の製造方法は、複数の発光チップを実装する前のＬＥＤパッケージ用基板の製造方法であって、前記複数の発光チップを実装するためのリードフレームに複数の孔を形成するステップと、トランスファモールドにより前記複数の孔に熱硬化性樹脂を充填するステップとを有する。
【００１１】
また、本発明の他の側面としてのＬＥＤパッケージ用基板のモールド金型は、発光チップからの光を反射させるリフレクタを形成するための複数の第１キャビティを備え、複数の孔が形成されたリードフレームを上面側から押さえ付ける上金型と、ＬＥＤパッケージの下パッケージを形成するための複数の第２キャビティを備え、前記リードフレームを下面側から押さえ付ける下金型とを有し、前記モールド金型は、前記上金型と前記下金型とで前記リードフレームをクランプして樹脂モールドすることにより、前記第１キャビティ、前記第２キャビティ、及び、前記リードフレームの前記複数の孔に熱硬化性樹脂を充填するものである。
【００１２】
また、本発明の他の側面としてのＬＥＤパッケージは、一対の電極間に順バイアスを印加することにより光を放出する発光チップと、前記発光チップを実装したリードフレームと、前記発光チップの前記一対の電極間を絶縁するために、前記リードフレームの孔に充填された熱硬化性樹脂と、前記発光チップを封止してレンズ部を形成する透光性樹脂とを有する。
【００１３】
また、本発明の他の側面としてのＬＥＤパッケージの製造方法は、リードフレームに複数の孔を形成するステップと、トランスファモールドにより前記リードフレームの前記複数の孔に熱硬化性樹脂を充填して、ＬＥＤパッケージ用基板を形成するステップと、前記ＬＥＤパッケージ用基板に複数の発光チップを実装するステップと、前記複数の発光チップを透光性樹脂で封止し、前記ＬＥＤパッケージのレンズ部を形成するステップとを有する。
【００１４】
本発明のその他の目的及び効果は以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上記のような問題点を解決しながらＬＥＤのレンズ部を容易に成形可能なＬＥＤパッケージ用基板及びＬＥＤパッケージを提供することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、上記のような問題点を解決可能な前記ＬＥＤパッケージ用基板の製造方法、前記ＬＥＤパッケージの製造方法、及び、前記ＬＥＤパッケージ用基板のモールド金型を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、実施例１におけるリードフレームの全体構造図である。図１（Ａ）はリードフレームの平面図、また、図１（Ｂ）はその側面図である。
【００１９】
１０はリードフレームである。リードフレーム１０は、例えば、銀または銀合金の白色のメッキ層が表面に形成された銅合金からなり、複数の発光チップを実装するために設けられる。後述のように、リードフレーム１０に複数の発光チップの実装及びトランスファモールドによる樹脂モールドが行われた後、これをダイシングすることにより、複数のＬＥＤパッケージ（発光デバイス）が完成する。
【００２０】
２０はリード形成孔（抜き孔）である。リード形成孔２０は、後述する発光チップ９０（図７、８参照）の実装位置ごとにリードフレーム１０をプレス加工で打ち抜くことによって複数形成されて、インナーリードを形成する。また、リード形成孔２０は発光チップの一対の電極間を絶縁するため、つまり後述するインナーリード１３、１４（図２参照）間を絶縁するために設けられている。
【００２１】
図１（Ａ）に示されるように、リードフレーム１０に形成された複数のリード形成孔２０は、いずれも同様の大きさ及び形状を有している。これらのリード形成孔２０のそれぞれは、本実施例における一個のＬＥＤパッケージの外形の大きさと略同一に形成され、一個のＬＥＤパッケージの一部を構成する。
【００２２】
ただし、後述のように、一個のＬＥＤパッケージに複数の発光チップを実装することもできる。この場合、例えば、領域１５０のように、四個のリード形成孔２０のそれぞれに一個の発光チップが搭載され、一つのＬＥＤパッケージが構成される。
【００２３】
１８はハーフエッジである。ハーフエッジ１８は、後述のトランスファモールド時に金型のゲートから注入された樹脂をリード形成孔２０に通過させるゲートの一部として機能する。また、ハーフエッジ１８は、ゲートブレイクによってリード形成孔２０に充填された樹脂が抜け落ちてしまうのを防止するために設けられている。
【００２４】
なお、図１（Ｂ）に示されるように、リードフレーム１０はフラットな平板形状に形成されている。
【００２５】
図２は、実施例１におけるリードフレームの要部拡大図である。図２（Ａ）はリードフレームの拡大平面図、図２（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図、図２（Ｃ）はＣ−Ｃ断面図、図２（Ｄ）はリードフレームの拡大底面図である。なお、図２（Ｂ）において、本図の左側がリードフレームの上面側であり、右側がリードフレームの下面側である。
【００２６】
図２（Ａ）乃至図２（Ｄ）に示されるように、各リード形成孔２０における縁部の一部には、ハーフエッジ１２が形成されている。具体的には、ハーフエッジ１２は、同図のＢ−Ｂ断面において各リード形成孔２０が下面に向けて凸となるような形状に形成されている。ハーフエッジ１２は、リード形成孔２０に充填された樹脂をリードフレーム１０に確実に密着させるため、すなわち樹脂とリードフレームの接合性を向上させるために設けられている。
【００２７】
本実施例では、ハーフエッジ１２は、リード形成孔２０を構成するリードフレーム１０の端部の一部にのみ形成されている。ただし、これに限定されるものではなく、ハーフエッジ１２を図２に示される領域以外の部分に形成することや、ハーフエッジ１２をリード形成孔２０の全周に形成することも可能である。
【００２８】
また、本実施例では、図２（Ａ）に示されるように、ハーフエッジ１２はリードフレーム１０の上面側に形成されているが、これに限定されるものではなく、ハーフエッジ１２をリードフレーム１０の下面側に形成して、同図（Ｂ）のＢ−Ｂ断面において各リード形成孔２０が上面に向けて凸となるような形状にしてもよい。さらに、ハーフエッジ１２に替えてリード形成孔２０の縁部が同図のＡ−Ａ断面またはＢ−Ｂ断面においてリード形成孔２０側に向けて凸または凹となるような形状に形成して樹脂とリードフレームの接合性を向上させる構成を採用することもできる。
【００２９】
１３、１４はインナーリードである。インナーリード１３は、リード形成孔２０によってその略中央部まで延在するような形状に形成され、発光チップを搭載するダイパッドとして用いられる。他方のインナーリード１４は、各リード形成孔２０によってインナーリード１３を挟み込むような位置まで延在するような形状に形成されている。このインナーリード１４には、発光チップの金ワイヤがボンディングされる。
【００３０】
発光チップはアノード電極（正極）及びカソード電極（負極) の一対の電極を備え、これらの電極の間に順バイアスの所定電圧を印加することにより光を放出するＬＥＤ素子である。このため、例えば、インナーリード１３が発光チップのカソード電極に接続される場合、インナーリード１４と発光チップのアノード側の電極との間を金ワイヤ等でボンディングして、アノード側のリードフレームと発光チップのアノード電極との間を電気的に接続する。
【００３１】
本実施例では、発光チップの一方の電極に二本のワイヤで接続されるため、二つのインナーリード１４が設けられている。ただし、これに限定されるものではなく、ワイヤの本数は一本又は三本以上でも構わない。また、インナーリード１３側のリードフレームがカソード側であるとして説明しているが、これに限定されるものではなく、発光チップの種類などに応じてはインナーリード１３をアノード側としてもよい。この場合、インナーリード１４が設けられている側のリードフレームはカソード側となる。さらに、例えば、実装する発光チップはフリップチップタイプのものでもよく、リード形成孔２０を跨ぐように発光チップを配置してチップ下面に配置された各電極をインナーリード１３及びインナーリード１４にボンディングして実装する。
【００３２】
図３は、本実施例における樹脂封止の状態を示す断面図である。図３の左側は樹脂封止前の状態を示し、図３の右側は樹脂封止後の状態を示している。同図に示されるように、トランスファモールドによりリードフレーム１０が樹脂封止される。
【００３３】
５０は、リードフレーム１０に充填する樹脂の形状を決定するための第１の金型としての上金型である。上金型５０には、発光チップからの光を反射させるリフレクタを形成するための複数のキャビティ６０（第１キャビティ）が、リードフレーム１０に形成された複数のリード形成孔２０と同じ間隔で形成されている。上金型５０は、樹脂モールド時において、複数のリード形成孔２０と複数のキャビティ６０とが重なるようにリードフレーム１０を上面側から押さえ付ける。
【００３４】
同様に、５１は第２の金型としての下金型である。下金型５１には、ＬＥＤパッケージの下パッケージを形成するための複数のキャビティ６１（第２キャビティ）が複数のリード形成孔２０と同じ間隔で形成されている。下金型５１は、樹脂モールド時において、複数のリード形成孔２０と複数のキャビティ６１とが重なるようにリードフレーム１０を下面側から押さえ付ける。
【００３５】
本実施例のモールド金型（以下、単に「金型」ともいう）は、上金型５０と下金型５１とを主体に構成されている。樹脂モールド時には、上金型５０と下金型５１とでリードフレーム１０をクランプし（挟み）、複数のキャビティ６０、複数のキャビティ６１、及び、複数のリード形成孔２０のそれぞれを重ね合わせて樹脂７１を充填して後述する第１成形部を形成する。
【００３６】
７０は熱硬化性樹脂等をタブレット（円柱）状に成形した樹脂タブレットである。樹脂モールド時には、図３の右側に示されるように、予熱された下金型５１のポット８１内に樹脂タブレット７０を投入して溶融させるとともにプランジャ８０を上動させて溶融した樹脂７１を圧送することにより、上金型５０と下金型５１との間が樹脂７１で充填される。このプランジャ８０は、図外のトランスファ機構によってポット８１に沿って上下に摺動可能に構成されている。なお、樹脂タブレット７０に替えて液状の熱硬化性樹脂をディスペンサ（図示せず）で供給することもできる。また、上金型５０及び下金型５１のパーティング面をリリースフィルム（図示せず）で覆ってから樹脂を供給して、リリースフィルムを介して上金型５０及び下金型５１でリードフレーム１０をクランプすることもできる。
【００３７】
プランジャ８０によって樹脂７１が圧送されることにより、溶融した樹脂７１は、カル６５、ランナ６６、ゲート６７及びハーフエッジ１８を介して、リード形成孔２０、キャビティ６０（第１キャビティ）、及び、キャビティ６１（第２キャビティ）へ供給される。具体的には、各リード形成孔２０は、スルーゲート６４を介して連通しているため、リード形成孔２０に連通した各キャビティ６０、６１にも樹脂７１を供給可能となっている。このため、樹脂７１は、ゲート６７に近いリード形成孔２０及びキャビティ６０、６１から遠いリード形成孔２０及びキャビティ６０、６１に向けて順次供給されていく。
【００３８】
このようにして、樹脂タブレット７０が溶融して樹脂７１となり、上金型５０と下金型５１で形成された空間に注入される。この結果、図３の右側に示されるように、上金型５０と下金型５１の間の空間は、樹脂７１により充填された状態となる。
【００３９】
本実施例の樹脂７１としては、例えば、後述の理由により、光を透過させる性質（透光性）を有するエポキシ樹脂が用いられる。ただし、これに限定されるものではなく、シリコーン樹脂のような透光性を有する熱硬化性樹脂や、その他の熱硬化性樹脂を用いることもできる。
【００４０】
また、樹脂７１には、後述する透光性樹脂７５とは異なり、フィラーが含有されている。このフィラーとしては、例えば、光の反射及び放熱のために窒化アルミ（ＡｌＮ）を主成分としたものが用いられる。窒化アルミを主成分としたフィラーを含有している場合、透光性を有する樹脂に白色のフィラーが含まれる樹脂７１の色は全体として白色となり、発光チップからの光が効果的に反射されるとともに、熱伝導性が高いため、発光チップによって発せられた熱を効率的に外部に伝導して放熱することが可能となる。フィラーは窒化アルミに限定されるものではなく、樹脂７１に他のフィラーを含有させてもよい。また、樹脂７１の色は白色に限定されるものではなく、他の色を有するものでもよい。
【００４１】
なお、図３における１６０として図示した破線は、後述するように、発光チップを実装した後に透光性樹脂（シリコーン樹脂）で封止して形成される本実施例のＬＥＤパッケージ（発光デバイス）の封止形状を示すものである。
【００４２】
図４は、本実施例で用いられる上金型５０の構造図である。図４（Ａ）は上金型５０の断面図であり、図４（Ｂ）は上金型５０を下から見た平面図である。
【００４３】
上金型５０には、キャビティ６０、スルーゲート６４、カル６５、ランナ６６、及び、ゲート６７がそれぞれの形状及び大きさを備えた凹形状に形成されている。上金型５０において、平面視環状に形成されたキャビティ６０に囲まれた領域はリードフレーム１０をクランプするクランプ面となっている。このクランプ面により、図３に示されるように、リードフレーム１０における発光チップの各実装位置は実装面（表面）側でそれぞれクランプされる。
【００４４】
図５は、実施例１における樹脂封止の状態を示す拡大図である。図５（Ａ）は樹脂封止前の状態を示し、図５（Ｂ）は樹脂封止後の状態を示している。また、図５に示される範囲は、本実施例における最終製品であるＬＥＤパッケージの一個分の構成部分に相当する。
【００４５】
下金型５１において、キャビティ６１に囲まれた領域はリードフレーム１０をクランプするクランプ面となっている。このクランプ面により、リードフレーム１０における発光チップの各実装位置はその裏面側でそれぞれクランプされる（図３参照）。このため、リードフレーム１０は上金型５０及び下金型５１の各クランプ面によって上下からクランプされることとなり、発光チップの実装位置におけるフラッシュが防止され、発光チップの実装不良の防止が可能となる。
【００４６】
このような上金型５０及び下金型５１を用いて樹脂モールドするときには、樹脂タブレット７０をポット８１に供給するとともに、リードフレーム１０を載置部に載置して、上金型５０及び下金型５１を型閉じしてリードフレーム１０をクランプする。
【００４７】
この場合、図５（Ａ）に示されるように、上金型５０と下金型５１の間には、キャビティ６０、６１、及び、スルーゲート６４が形成されている。また、リードフレーム１０にはリード形成孔２０が形成されている。このため、上記のようにトランスファ機構を動作させて樹脂７１を圧送することにより、互いに連通された状態となっているスルーゲート６４、キャビティ６０、６１、及び、リード形成孔２０に樹脂が充填されていく。
【００４８】
この状態において、図３に示されるように、隣接するリード形成孔２０間を直接連通するスルーゲート６４を介して樹脂７１が流れ込むため、キャビティ６０、６１、及び、リード形成孔２０が樹脂モールドされる。これにより、樹脂７１がリード形成孔２０、スルーゲート６４、キャビティ６０、６１に充填される。
【００４９】
図５（Ｂ）は、樹脂７１がキャビティ６０、６１、及び、リード形成孔２０に充填された状態を示している。スルーゲート６４、キャビティ６０、６１、及び、リード形成孔２０は互いに繋がって連通した状態となっているため、スルーゲート６４から流れ込む樹脂７１により、これら全ての空間は一度に充填されて第１成形部が形成される。続いて、充填された樹脂７１を硬化させるために所定時間だけ待機して、上金型５０、下金型５１の型閉状態を開放する。次いで、樹脂モールドされたＬＥＤパッケージ用基板が搬出された後に金型のパーティング面等がクリーニングされて、１回の樹脂モールドが終了する。これにより、第１成形部を有するＬＥＤパッケージ用基板（以下、単に「基板」ともいう）が形成される。
【００５０】
本実施例において、第１成形部は、リード形成孔２０を閉塞するリード間閉塞部、リフレクタ、及び、下パッケージを備えて一体的に形成されている。リードフレーム１０の上面側においてキャビティ６０で硬化した樹脂７１はリフレクタを構成する。リフレクタは、リードフレーム１０における発光チップの実装面に形成され、発光チップからの光を上方に反射させる機能を有する。また、このリフレクタは、ＬＥＤパッケージの強度を向上させるという効果も有する。
【００５１】
リードフレーム１０の下面側においてキャビティ６１で硬化した樹脂７１は、ＬＥＤパッケージの下パッケージを構成する。下パッケージは、リードフレーム１０における発光チップの実装面とは反対側の面に形成されている。この下パッケージを形成することにより、ＬＥＤパッケージの強度を向上させることができる。また、この下パッケージ及びリフレクタでリードフレーム１０を挟み込んだ形状となるため、これらと一体的に形成されたリード間閉塞部がリードフレーム１０に確実に接合された状態となる。
【００５２】
なお、リフレクタを形成するためのキャビティ６０、及び、下パッケージを形成するためのキャビティ６１は、いずれも、リードフレーム１０上に環状に構成されている。そのことを明確にするため、図５（Ａ）、（Ｂ）に示される破線により、キャビティ６０（リフレクタ）及びキャビティ６１（下パッケージ）が環状であることを示している。
【００５３】
発光チップの一対の電極間を絶縁するために設けられたリード形成孔２０（換言すればインナーリード１３、１４間）に樹脂７１が充填されてリード形成孔２０が絶縁状態で閉塞され、リード間閉塞部が形成されることにより、これらの電極間を確実に絶縁することができる。
【００５４】
図６は、本実施例のリードフレームに樹脂を充填して形成されたＬＥＤパッケージ用基板の要部拡大図である。図６（Ａ）はＬＥＤパッケージ用基板の拡大平面図、図６（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図、図６（Ｃ）はＣ−Ｃ断面図、図６（Ｄ）はＬＥＤパッケージ用基板の拡大底面図である。
【００５５】
図６（Ａ）に示されるように、樹脂７１で構成されるリフレクタは、リードフレーム１０の上面において、内側がすり鉢形状となる円環状に形成されている。本実施例のリフレクタは、その内周及び外周ともに円環状であるが、これに限定されるものではない。リフレクタの内周又は外周のいずれかを矩形状にしてもよい。また、リフレクタの内周及び外周の両方を矩形状にすることもできる。
【００５６】
図６（Ｂ）は、図６（Ａ）中のＢ−Ｂ線での切断面を示す断面図であり、図５（Ｂ）と同一の向きを示している。また図６（Ｃ）は、図６（Ａ）中のＣ−Ｃ線での切断面を示す断面図であり、図６（Ｂ）の断面に対して直交方向である。
【００５７】
図６（Ｄ）に示されるように、樹脂７１で構成される下パッケージは、リードフレーム１０の下面において、矩形状に形成されている。本実施例の下パッケージは、その内周及び外周ともに矩形状であるが、これに限定されるものではない。下パッケージの内周又は外周のいずれかを円環状にしてもよい。また、下パッケージの内周及び外周の両方を円環状にすることもできる。また、下パッケージは中央部が抜けた環状以外の形状でもよく、例えば中央部にも樹脂７１が充填して平面視矩形または円形の形状を採用することもできる。
【００５８】
このように、リフレクタ及び下パッケージは多様な形状を採用することができる。つまり、リフレクタ及び下パッケージを形成する上金型５０及び下金型５１のキャビティ６０、６１も同様に多様な形状を採用することができる。
【００５９】
図７は、本実施例におけるＬＥＤパッケージ用基板の全体構造図である。図７（Ａ）はＬＥＤパッケージ用基板の平面図、また、図７（Ｂ）はその側面図である。
【００６０】
図７に示されるＬＥＤパッケージ用基板は、複数の発光チップを実装する前のＬＥＤパッケージ用基板である。このＬＥＤパッケージ用基板には、複数のリード形成孔２０に樹脂７１が充填されてリード間閉塞部が形成されるとともに、リードフレーム１０の上面及び下面に樹脂７１で複数のリフレクタ及び下パッケージが形成されている。このように、ＬＥＤパッケージ用基板は、複数の発光チップ（ＬＥＤ）を複数のリフレクタの内側に設けられた実装位置に実装可能な構造を備える。
【００６１】
なお、図７に示されるＬＥＤパッケージ用基板には、スルーゲート６４で硬化した樹脂７１が残存している。スルーゲート６４に充填されて硬化した樹脂７１は、次の工程である透光性樹脂の樹脂モールドの前にゲートブレイクして排除しておいてもよく、または、これを残したまま透光性樹脂の樹脂モールドをすることもできる。この場合、ゲートブレイクして後述の樹脂モールドを行うときには、その金型のスルーゲートはスルーゲート６４と同じ位置に形成することができる。一方、ゲートブレイクしないで次の樹脂モールドを行うときにはその金型のスルーゲートは、スルーゲート６４で硬化した樹脂７１ごと樹脂モールド可能となるようにスルーゲート６４よりも大きくする必要がある。
【００６２】
図８は、本実施例におけるＬＥＤパッケージの断面形状を説明するための説明図である。図８（Ａ）は透光性樹脂の充填前の状態を示し、図８（Ｂ）は透光性樹脂の充填後の状態を示している。
【００６３】
図８（Ａ）に示されるように、透光性樹脂の充填前において、リード間閉塞部、リフレクタ、及び、下パッケージの第１成形部が樹脂７１で形成されたＬＥＤパッケージ用基板には、発光チップ９０（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）がインナーリード１３上に実装される。
【００６４】
発光チップ９０は、アノード電極とカソード電極との一対の電極間に順バイアスを印加することにより、特定の色の光を放出する半導体チップである。発光色は、発光チップに用いられる材料により異なる。例えば、赤色光を放出するＡｌＧａＡｓ、緑色光を放出するＧａＰ、青色光を放出するＧａＮなどが用いられる。
【００６５】
発光チップ９０の裏面（ダイパッド実装面）にはカソード電極が設けられている。このため、インナーリード１３に実装された発光チップ９０の表面に設けられているアノード電極をインナーリード１４に電気的に接続させる。具体的には、発光チップ９０のアノード電極とリードフレーム１０のインナーリード１４との間を金等のワイヤ９２で接続する。
【００６６】
その後、発光チップ９０が実装されたＬＥＤパッケージ用基板を下金型５３の載置部に載置するとともに、液状の透光性樹脂７５をディスペンサ（図示せず）によってポット８１に供給する。上金型５２及び下金型５３を型閉じして、図８（Ｂ）に示されるように基板をクランプする。なお、同図には図示されていないが、上金型５２及び下金型５３のパーティング面をリリースフィルム（図示せず）で覆って、リリースフィルムを介して上金型５２及び下金型５３でＬＥＤパッケージ用基板をクランプすることもできる。続いて、プランジャ８０を上動させて透光性樹脂７５を圧送し、透光性樹脂７５をキャビティ６８の内部に供給して充填する。続いて、キャビティ６８に充填された透光性樹脂７５を硬化させることにより、レンズ部を有する第２成形部が形成されて、その内部に発光チップ９０が封止される。
【００６７】
このとき、透光性樹脂７５はＬＥＤパッケージ用基板の上面側にのみ充填できればよい。このため、下金型５３には、透光性樹脂７５を充填するためのキャビティは形成されず、前工程である樹脂７１で形成された下パッケージを収容するためのキャビティが形成されている。このキャビティと下パッケージ形成用のキャビティ６１とは実質的にほぼ同一の形状を有していればよいが、下キャビティ収容用のキャビティを下パッケージ形成用のキャビティ６１よりも若干大きくして、収容し易くすることもできる。
【００６８】
透光性樹脂７５としては、透光性及び熱硬化性を有するシリコーン樹脂が用いられる。また、この透光性樹脂７５は、樹脂７１とは異なり、発光チップの光を透過させるために窒化アルミのようなフィラーを含有させずに用いられる。なお、シリコーン樹脂は、例えばエポキシ樹脂よりも紫外線や熱によって透光性が低下し難い性質を有するため、発光チップ９０を封止するには好適である。透光性樹脂７５は透明色のものに限定されるものではなく、透光性を有する樹脂であれば、赤色等の着色がなされた樹脂を用いることもできる。
【００６９】
図８に示されるように、キャビティ６８は、ＬＥＤパッケージのレンズ部を形成するためのレンズキャビティ６８ａと、リフレクタの全面を覆う上パッケージの矩形部分を形成するための上パッケージキャビティ６８ｂとを有する。本実施例のキャビティ６８は、樹脂７１で形成されたリフレクタを全て覆うように形成されているため、透光性樹脂７５がキャビティ６８に充填されたときには、リードフレーム１０の上面側において、リフレクタ及び発光チップ９０を含めてＬＥＤパッケージ用基板の上面側が透光性樹脂７５で封止される。図８（Ｂ）は、キャビティ６８の内部に透光性樹脂７５を充填したときの状態を示したものである。
【００７０】
本実施例のＬＥＤパッケージ用基板では、リード形成孔２０に樹脂７１が充填されてリード間閉塞部が形成されているため、透光性樹脂７５のトランスファモールド時、透光性樹脂７５は上金型５２とＬＥＤパッケージ用基板の上面との間の空間を流れ、透光性樹脂７５が下金型５３の載置部に触れることはない。したがって、下金型５３の載置部を透光性樹脂７５により汚染させることなく透光性樹脂７５を充填して樹脂モールドすることができる。
【００７１】
続いて、キャビティ６８に充填された透光性樹脂７５を硬化させるために所定時間だけ待機して、上金型５２、下金型５３の型閉状態を開放する。次いで、第２成形部が形成された基板が搬出され、上金型５２、下金型５３の表面がクリーニングされて１回の樹脂モールドが終了する。
【００７２】
このように、本実施例のＬＥＤパッケージ用基板の製造方法によれば、インナーリード１３、１４間がリード間閉塞部で閉塞されているため、下金型５３における基板の載置部やＬＥＤパッケージ用基板において外部端子として用いられる非封止部分を透光性樹脂７５により汚染させずに透光性樹脂７５を充填することができるため、金型のクリーニングや基板のバリ取りなどの工程を簡略化することができる。
【００７３】
図９は、本実施例におけるＬＥＤパッケージの拡大図である。図９（Ａ）はＬＥＤパッケージの平面図、図９（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図、図９（Ｃ）はＣ−Ｃ断面図である。
【００７４】
図９（Ａ）に示されるように、上方向から見ると、ＬＥＤパッケージは透光性樹脂７５で構成された第２成形部により覆われている。
【００７５】
図９（Ｂ）は、図９（Ａ）中のＢ−Ｂ線での切断面を示す断面図であり、図８（Ｂ）と同一の向きを示している。また図９（Ｃ）は、図９（Ａ）中のＣ−Ｃ線での切断面を示す断面図であり、図９（Ｂ）の断面に対して直交方向である。図９（Ｃ）に示されるように、リードフレーム１０を切断して分割した後、リードフレーム１０の両端部を下側に折り曲げることにより、ＬＥＤパッケージの端子部が形成される。この端子部の詳細については後述する。
【００７６】
図１０は、本実施例における分割前のＬＥＤパッケージの全体構造図である。図１０（Ａ）は分割前のＬＥＤパッケージの平面図であり、図１０（Ｂ）はその側面図である。
【００７７】
図１０に示されるように、リードフレーム１０には複数の上パッケージ（透光性樹脂７５）及び下パッケージ（樹脂７１）で構成されるＬＥＤパッケージが形成されている。この状態で、図１０中に例示されるように、左右方向に延在する破線及び上下方向に延在する破線に沿ってリードフレーム１０における各ＬＥＤパッケージ間を切断してダイシングし、複数のＬＥＤパッケージを一個ずつの個片にする。
【００７８】
図１１は、本実施例におけるＬＥＤパッケージを示した拡大断面図である。図１１（Ａ）は、ＬＥＤパッケージ（発光デバイス）の動作説明図であり、図１１（Ｂ）は、リード形状の変形例を示す図である。
【００７９】
図１１（Ａ）に示されるように、発光チップ９０に順バイアスを印加すると、発光チップ９０は発光する（図中の上向きの矢印）。発光チップ９０から放出された光は、主に、透光性樹脂７５（レンズ部）を通って外部へ直接放出される。しかし、発光チップ９０から放出された光の一部は、フィラーを含有する樹脂７１（リフレクタ）に向けて放出され、樹脂７１（リフレクタ）において反射して外部へ放出される。このように、リフレクタを設けることにより、発光チップ９０の発光効率を向上させることができる。また、本実施例のように、白色のフィラーを含む樹脂７１でリフレクタを形成したことにより、発光チップ９０の発光効率をさらに向上させることができる。
【００８０】
また、図１１（Ａ）に示されるように、リードフレーム１０をダイシングした後、ＬＥＤパッケージの端子部は下側に折り曲げるＪベンドによって形成される。端子部の先端側は、下パッケージ（樹脂７１）の下に位置するように曲げられる。この端子部の先端がＬＥＤパッケージと外部基板との間を電気的接続するための電極となる。本実施例では、ＬＥＤパッケージの端子部がはんだ９５を介して、プリント基板１８０の上に実装される。ただし、これに限定されるものではなく、本実施例のＬＥＤパッケージをプリント基板以外の面上に実装することもできる。
【００８１】
このとき、フィラーとして窒化アルミを含有しているため、樹脂７１は良好な放熱性を有する。このため、ＬＥＤパッケージ内部の熱は、リフレクタ（樹脂７１）、リード間閉塞部（樹脂７１）、下パッケージ（樹脂７１）、端子部、及び、はんだ９５を介して、外部のプリント基板１８０へ効率的に放熱される。図１１（Ａ）に示される端子構造を備えることにより、発光チップ９０による温度上昇を効果的に抑制することができる。また、端子部をＪベンドにより形成しているため、ＬＥＤパッケージの実装面積を小さくすることができる。
【００８２】
図１１（Ｂ）は、ＬＥＤパッケージにおいて、端子部の形状（リード形状）の変形例を示している。図１１（Ｂ）に示される端子形状は、ガルウィングと呼ばれる。この場合、リードフレーム１０のアウターリード部分を段状に外側へ延出させ、はんだ９５を介してＬＥＤパッケージをプリント基板１８０に実装する。このような構成によれば、発光チップ９０の故障等の際における修理又は交換が容易になる。
【００８３】
以上、本実施例のＬＥＤパッケージの製造方法によれば、リードフレームに設けられた複数のリード間閉塞部、リフレクタ、及び、下パッケージの第１成形部をトランスファモールドにより一体的に形成するとともに、レンズ部を有する第２成形部もトランスファモールドによって形成しているため、上金型及び下金型を交換することで第１の成形部及び第２の成形部を形成することができる。したがって、熱硬化性樹脂で構成されたリフレクタ及びレンズ部を有する高品位のＬＥＤパッケージを効率的に製造することが可能となる。
【実施例２】
【００８４】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例以降の実施例においては、上記した実施例と異なる部分を主として、必要に応じて比較しながら説明し、同一の部分の説明は省略する。
【００８５】
図１２（Ａ）は、本発明の実施例２における金型の断面図である。実施例２が実施例１と異なる点は、下金型５１に替えて、下パッケージを形成するためのキャビティ６１が設けられておらず、リードフレーム１０の載置部がフラットな下金型５１ａを用いている点である。本実施例では、この下金型５１ａを用いて上記したＬＥＤパッケージ用基板の製造法によりＬＥＤパッケージ用基板を製造する。
【００８６】
図１３は、実施例２におけるＬＥＤパッケージ用基板の全体構造図である。図１３（Ａ）はＬＥＤパッケージ用基板の平面図であり、図１３（Ｂ）はその側面図である。
【００８７】
図１３に示されるＬＥＤパッケージ用基板には、第１成形部として、樹脂７１でリード間閉塞部及び複数のリフレクタが一体的に形成される。本実施例のＬＥＤパッケージ用基板には、実施例１の下パッケージは形成されないが、複数の発光デバイス（ＬＥＤ）を実装可能な構造を備える。本実施例では、このＬＥＤパッケージ用基板を用いて上記したＬＥＤパッケージの製造法によりＬＥＤパッケージを製造する。この場合、下パッケージ収容用のキャビティが不要のため、本実施例のＬＥＤパッケージ用基板の製造時と同様にフラットな下金型５１ａを用いることとなる。
【００８８】
図１４は、実施例２におけるＬＥＤパッケージの外観構成図である。図１４（Ａ）はＬＥＤパッケージの一方（図１４（Ｂ）のＡ方向）から見たときの側面図、図１４（Ｂ）はＬＥＤパッケージの底面図、図１４（Ｃ）は図１４（Ｂ）のＣ方向（Ａ方向との直交方向）から見たときの側面図である。
【００８９】
本実施例のＬＥＤパッケージには、リードフレーム１０の上面側にリフレクタを覆うように第２成形部が形成されているものの、下パッケージが形成されていない。このため、図１４（Ａ）乃至（Ｃ）に示されるように、平面状のインナーリード１３、１４とリード形成孔２０に充填された樹脂７１とで構成される平面が、ＬＥＤパッケージの底面となる。図１４（Ｂ）に示されるように、樹脂７１で二分割されたインナーリード１３、１４のそれぞれが、アノード電極又はカソード電極に接続された外部接続端子となり、不図示のプリント基板に直接はんだ接続される。このため、上記実施例とは異なり、端子形成用のリードの加工工程を省略することができる。
【００９０】
図１４（Ｂ）中の破線は、リードフレーム１０に形成されたハーフエッジ１２ａを示している。本実施例のように下パッケージが形成されていないＬＥＤパッケージの場合には、ハーフエッジ１２ａをリードフレーム１０の下面側に形成して、ハーフエッジに回り込んだ樹脂７１とリフレクタとでインナーリード１３、１４を挟んだ状態にすることがより好ましい。アノード電極又はカソード電極となるリードフレーム１０が樹脂７１から脱落してしまうのを防止するためである。ただし、リードフレーム１０と樹脂７１の接合性が十分なものであれば、ハーフエッジ１２ａをリードフレーム１０の上面側に形成してもよい。
【００９１】
本実施例によれば、上記した実施例と同様の目的を達成可能であり、さらに、実施例１のＬＥＤパッケージに比べて、より体積の小さいＬＥＤパッケージを構成することができるという効果も有する。
【実施例３】
【００９２】
次に、本発明の実施例３について説明する。
【００９３】
図１２（Ｂ）は、本発明の実施例３における金型の断面図である。実施例３が実施例２と異なる点は、上金型５０ａにリフレクタを形成するためのキャビティ６０が設けられていない点である。本実施例では、この上金型５０ａ及び上記の下金型５１ａを用いて上記したＬＥＤパッケージ用基板の製造法によりＬＥＤパッケージ用基板を製造する。
【００９４】
本実施例のＬＥＤパッケージ用基板には、第１成形部として樹脂７１でリード間閉塞部のみが形成される。この場合、溶融した樹脂はランナ６６及びゲート６７を介してリード形成孔２０に供給される。ゲート６７に直接連通されたリード形成孔２０以外のリード形成孔２０には、これらを互いに連通するスルーゲート６４を介して樹脂７１が供給される。
【００９５】
本実施例のＬＥＤパッケージ用基板には、上記実施例のリフレクタ及び下パッケージは形成されないが、複数の発光デバイス（ＬＥＤ）を実装可能な構造を備える。本実施例では、このＬＥＤパッケージ用基板を用いて実施例２と同様のＬＥＤパッケージの製造法によりＬＥＤパッケージを製造する。この場合、ＬＥＤパッケージ用基板の上面にリフレクタが形成されていないため、上パッケージキャビティ６８ｂの高さは自由に設計することが可能となる。このため、例えば図１４に示されているＬＥＤパッケージのうちレンズ部を除く上パッケージ部を極めて薄く形成することも可能となる。
【００９６】
本実施例によれば、上記した実施例と同様の目的を達成可能であり、実施例２のＬＥＤパッケージに比べて、さらに体積の小さいＬＥＤパッケージを構成することができるという効果も有する。
【実施例４】
【００９７】
次に、本発明の実施例４について説明する。
【００９８】
図１５は、本実施例におけるリードフレームの全体構成図である。図１５（Ａ）はリードフレームの平面図であり、図１５（Ｂ）はその側面図である。図１５に示されるように、本実施例のリードフレーム１０ａにはスルーゲート２１ａが設けられている点で、上記した実施例のリードフレーム１０とは異なる。
【００９９】
図１６（Ａ）は、本実施例における樹脂封止の状態を示す断面図である。本図は樹脂封止直前の状態を示している。このため、ポット８１内に樹脂タブレット７０が供給されている。
【０１００】
本実施例のリードフレーム１０ａは、上金型５０ｂ及び下金型５１ａによりクランプされて樹脂モールドされる。上金型５０ｂ及び下金型５１ａのいずれにも、上記実施例のようなキャビティ及びスルーゲートは形成されていない。それに代えて、同図に示されるように、隣接して配置され１つのゲート６７から樹脂７１が供給されるリード形成孔２０の間を接続するハーフエッジで構成されたスルーゲート２１ａがリードフレーム１０ａの略上半分の領域に形成されている。このため、カル６５、ランナ６６、及び、ゲート６７を介してゲート６７に直接連通されたリード形成孔２０に供給された樹脂７１は、リードフレーム１０ａに形成されたスルーゲート２１ａを通過して、リードフレーム１０ａの全てのリード形成孔２０に充填される。
【０１０１】
このような構成によれば、上記した実施例と同様の目的を達成可能である。また、リードフレーム１０ａの板厚内にスルーゲート２１ａとしての樹脂７１が充填されて平板状となっているため、スルーゲート６４のゲートブレイクが不要となり、ＬＥＤパッケージ用基板の製造工程を簡易化することが可能になる。
【０１０２】
なお、本実施例のスルーゲート２１ａはリードフレーム１０ａの上半分に形成されているが、これに代えて、スルーゲート２１ａをリードフレーム１０ａの下半分に形成してもよい。
【０１０３】
図１７は、本実施例におけるＬＥＤパッケージ用基板の全体構造図である。図１７（Ａ）はＬＥＤパッケージ用基板の平面図であり、図１７（Ｂ）はその側面図である。本実施例のＬＥＤパッケージ用基板では、図１７（Ａ）に示されるように、スルーゲート２１ａにも樹脂７１が充填されている。また、本実施例では、上記実施例のようなリフレクタや下パッケージは形成されない。このため、図１７（Ｂ）に示されるように、ＬＥＤパッケージ用基板を側面から見ると、全面がリードフレーム１０ａの厚さと同じであり、平板形状となっている。
【０１０４】
以上、本実施例によれば、リードフレーム１０ａにスルーゲート２１ａが設けられているため、金型にスルーゲートを形成する必要がなく、ＬＥＤパッケージ用基板を製造するための金型を安価に提供することができる。
【実施例５】
【０１０５】
次に、図１６（Ｂ）を参照して、本発明の実施例５について説明する。
【０１０６】
図１６（Ｂ）は、本実施例における樹脂封止の状態を示す断面図である。本図は樹脂封止直前の状態を示している。本実施例は、リードフレームにスルーゲートを設けるという点では、実施例４の構成と同一である。しかし、本実施例のリードフレーム１０ｂは、ハーフエッジではなくリードフレームの上面と下面との間を貫通する抜き孔のスルーゲート２１ｂを備えるという点で、実施例４とは異なる。
【０１０７】
本実施例では、実施例４と同様に、リードフレーム１０ｂはフラットな上金型５０ｂ及び下金型５１ａによりクランプされ、上金型５０ｂ及び下金型５１ａのいずれにもキャビティ及びスルーゲートは形成されていない。
【０１０８】
リードフレーム１０ｂに形成されたスルーゲート２１ｂは、リード形成孔２０と同様に、上面（上金型５０ｂに接触する面）と下面（下金型５１ａに接触する面）との間を貫通している。
【０１０９】
本実施例によれば、上記した実施例と同様の目的を達成可能であり、さらに、実施例４と同様に、リードフレームにスルーゲートが設けられているため、金型にスルーゲートを形成する必要がなく、ＬＥＤパッケージ用基板を製造するための金型を容易に提供することができる。また、本実施例のスルーゲートの断面積が比較的大きいため、全てのリード形成孔２０に容易に樹脂７１を流し込むことが可能になる。
【実施例６】
【０１１０】
次に、図１８乃至図２１を参照して、本発明の実施例６について説明する。本実施例のＬＥＤパッケージは、複数の発光チップを備えたマップタイプのＬＥＤパッケージであり、１つのＬＥＤパッケージに含まれる発光チップが複数である点で上記の第１〜５実施例と異なる。
【０１１１】
図１８は、本実施例における樹脂封止の状態を示す断面図である。本図は樹脂封止直前の状態を示している。
【０１１２】
図１８の破線で囲む領域１５０は、図１に示される領域１５０に相当する断面領域である。本実施例のＬＥＤパッケージでは、四個の発光チップが実装される。ただし、１つのＬＥＤパッケージに含まれる発光チップの数はこれに限定されるものではなく、二個以上の任意の個数の発光チップを含ませることもできる。また、ＬＥＤパッケージ用基板に実装した全ての発光チップ９０を一括して樹脂モールドして、すべての発光チップ９０を１つのＬＥＤパッケージに含ませることもできる。
【０１１３】
５４は本実施例でリフレクタを形成するために用いられる上金型である。上金型５４は、実施例１の上金型５２のキャビティ６０に替えてキャビティ６０ａが形成されている。キャビティ６０ａは、図１８、１９に示されるように、二個の隣接したキャビティ６０間を矩形状に連通した空間となるような形状に形成されている。また、キャビティ６０ａは、領域１５０の内部に配置される複数の発光チップの間を分離するものであり、キャビティ６０ａに充填された樹脂７１は、複数の発光チップのリフレクタを構成する。このように、本実施例の上金型５４は、キャビティ６０ａが形成されている点で、実施例１の上金型５２とは異なる。
【０１１４】
５５は本実施例で用いられる下金型である。下金型５５は、キャビティ６１に替えてキャビティ６１ａが形成されている。キャビティ６１ａは、図１８、１９に示されるキャビティ６０ａと同様の平面形状を有する。キャビティ６１ａに充填された樹脂７１は、複数の発光チップの実装位置を裏面側から一体的に支持可能な下パッケージを構成する。このように、本実施例の下金型５５は、キャビティ６１ａが形成されている点で、実施例１の下金型５３とは異なる。
【０１１５】
本実施例では、これらの上金型５４、下金型５５を用いて上記したＬＥＤパッケージ用基板の製造法によりＬＥＤパッケージ用基板を製造する。この際には、樹脂７１はゲート６７を介して、リード形成孔２０、キャビティ６０ａ、及び、キャビティ６１ａへ供給される。各リード形成孔２０及びキャビティ６０ａ、６１ａは、スルーゲート６４を介して連通しているため、樹脂７１は、ゲート６７に近い方から順次供給されて全てのリード形成孔２０及びキャビティ６０ａ、６１ａに充填される。
【０１１６】
なお、本実施例の金型では上記実施例とは異なり、１つのＬＥＤパッケージに含まれる隣接したリード形成孔２０間はキャビティ６０ａ、６１ａで連通されているため、その間はスルーゲート６４ではなくキャビティ６０ａ、６１ａを介して樹脂７１が供給される。これにより、図１９に要部が示されるようなＬＥＤパッケージ用基板が形成される。
【０１１７】
図１９は、本実施例におけるＬＥＤパッケージ用基板の拡大図である。図１９（Ａ）は領域１５０の内部におけるＬＥＤパッケージ用基板の平面図であり、図１９（Ｂ）は図１９（Ａ）中のＢ−Ｂ線での切断面を示す断面図である。
【０１１８】
リードフレーム１０に設けられた四個のリード形成孔２０には、樹脂７１が充填されている。
【０１１９】
また、上金型５４に形成されたキャビティ６０ａにも樹脂７１が充填されている。キャビティ６０ａに充填された樹脂７１は、四個の発光チップ９０の実装位置がすり鉢形状となって発光チップ９０からの光をそれぞれ反射させるリフレクタを構成する。上記実施例と同様に、本実施例のリフレクタはその内周面円形状に形成されているが、これに限定されるものではなく、例えば矩形状に形成してもよい。
【０１２０】
下金型５５に形成されたキャビティ６１ａにも樹脂７１が充填されている。キャビティ６１ａに充填された樹脂７１は、下パッケージを構成する。領域１５０の内部には各実装位置に発光チップ９０が実装される。本図は、一個の発光チップ９０のみが実装された状態を示しているが、実際には、全ての実装位置に発光チップ９０が実装される。
【０１２１】
図２０は、本実施例において、透光性樹脂を封止させるときの状態を示す断面図である。図２０は、各リード形成孔２０及びキャビティ６０ａ、６１ａを樹脂７１で封止したＬＥＤパッケージ用基板に発光チップ９０を実装して第２成形部形成用の金型でクランプした状態を示している。
【０１２２】
本図において、５６は透光性樹脂７５で発光チップ９０を封止する際に用いられる上金型である。本実施例における上金型５６には四個のレンズ部を有するキャビティ６８が形成されている。キャビティ６８は、ＬＥＤパッケージのレンズ部を構成する四個のレンズキャビティ６８ａと、リフレクタの全面を覆う上パッケージの矩形部分を形成するための上パッケージキャビティ６８ｂとを有する。上金型５６に形成された各キャビティ６８は、ゲート６７及びスルーゲート６４を介して連通状態で繋がっている。このため、後述のとおり、ＬＥＤパッケージ用基板の上面は透光性樹脂７５で覆われる。
【０１２３】
５７は透光性樹脂７５で発光チップ９０を封止する際に用いられる下金型である。ＬＥＤパッケージ用基板の下面には透光性樹脂７５は封止されないため、下金型５７には上記実施例と同様に下金型５５とほぼ同一形状のものが用いられる。本実施例では、この上金型５６、下金型５７を用いて上記実施例と同様のＬＥＤパッケージの製造法によりＬＥＤパッケージを製造する。
【０１２４】
この際には、上金型５６と下金型５７でＬＥＤパッケージ用基板をクランプし、キャビティ６８に透光性樹脂７５を充填して硬化させることによって複数の発光チップ９０を一括して樹脂モールドするとともに複数のレンズ部を有する第２成形部を形成する。なお、破線で示された領域１５０は、四個の発光チップ９０を含んだ一個のＬＥＤパッケージの構成部分を示している。
【０１２５】
図２１は、本実施例におけるＬＥＤパッケージの拡大図である。本図は、ＬＥＤパッケージ用基板をダイシングして個別に分離したときの状態を示している。図２１（Ａ）はＬＥＤパッケージの平面図であり、図２１（Ｂ）は図２１（Ａ）のＢ−Ｂ線での切断面を示す断面図である。
【０１２６】
図２１に示されるように、本実施例のＬＥＤパッケージは、その上面が全て透光性樹脂７５で覆われている。透光性樹脂７５は、球状に上方へ突出してＬＥＤパッケージにおける半球面状のレンズ部を構成する樹脂レンズ部７５ａを含む。
【０１２７】
本実施例は、複数の発光チップを備えたＬＥＤパッケージを用いる際に適して実施される。本実施例によれば、上記した実施例と同様の目的を達成可能であり、複数の発光チップを備えたＬＥＤパッケージを簡便にかつ高信頼で製造することが可能になる。
【０１２８】
なお、本実施例のＬＥＤパッケージは、四個の発光チップを備えたＬＥＤパッケージであり、この状態でプリント基板などに実装される。ただし、本実施例のＬＥＤパッケージの最終形態はこれに限定されるものではない。本実施例の方法を実施した後、四個の発光チップを含むＬＥＤパッケージを分割して、一個の発光チップのみを含むＬＥＤパッケージとしてプリント基板などに実装することも可能である。
【実施例７】
【０１２９】
次に、本発明の実施例７について説明する。
【０１３０】
図２２は、本実施例のＬＥＤパッケージの要部拡大図である。図２２（Ａ）はＬＥＤパッケージの断面図であり、図２２（Ｂ）はその側面図である。図２２に示されるように、本実施例の半球面状のレンズキャビティ６８ａを有しない点で、上記実施例の金型とは異なる。このため、本実施例のＬＥＤパッケージは上述の実施例のような半球面状のレンズ部を有しておらず、上パッケージ部の上側の平坦な面がフラットレンズ部として機能する。
【０１３１】
本実施例の構成によれば、上パッケージ部が半球面状のレンズ部に替えて平坦なレンズ部として機能するため、半球面状のレンズのように光を拡散または収束させない用途のＬＥＤパッケージにおいてはＬＥＤパッケージの高さを抑制することができる。この結果、より狭い空間にＬＥＤパッケージを実装することが可能になる。また、上パッケージに半球面状のレンズやフラットレンズを形成する例について説明したが、フレネルレンズ、シリンドリカルレンズ、または、レンチキュラーレンズ等のその他のレンズを形成可能なレンズキャビティ６８ａとすることもできる。
【０１３２】
上記実施例１乃至７によれば、トランスファモールドによってＬＥＤのレンズ部を容易に成形可能なＬＥＤパッケージ用基板及びＬＥＤパッケージを提供することができる。また、上記実施例１乃至７によれば、上記ＬＥＤパッケージ用基板の製造方法、上記ＬＥＤパッケージの製造方法、及び、前記ＬＥＤパッケージ用基板の金型を提供することができる。
【０１３３】
以上、本発明の実施例を具体的に説明した。ただし、本発明は、上記各実施例にて説明した事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更可能である。
【０１３４】
例えば、上記実施例ではスルーゲート６４を上金型に形成する構成について説明したが本発明はこれに限定されず、スルーゲート６４を下金型に形成することもできる。また、上記実施例ではリフレクタを形成するためのキャビティ６０、６０ａ、及び、レンズ部を形成するためのキャビティ６８を上金型に形成するとともに、下パッケージを形成するためのキャビティ６１、６１ａを下金型に形成する構成について説明したが本発明はこれに限定されない。例えば、これらのキャビティ６０、６０ａ、６１、６１ａ、６８を上記実施例とは上下逆の金型に形成することもできる。
【０１３５】
また、トランスファモールドによって、リードフレーム１０に第１成形部を形成するとともにＬＥＤパッケージ用基板に第２成形部を形成して発光チップ９０を樹脂モールドする例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、トランスファモールドに替えて圧縮成形によって第１成形部及び第２成形部を形成することもできる。さらには、いずれかの成形部のみをトランスファモールドによって形成し、他方の成形部を圧縮成形で形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】実施例１におけるリードフレームの全体構造図である。
【図２】実施例１におけるリードフレームの要部拡大図である。
【図３】実施例１における樹脂封止の状態を示す断面図である。
【図４】実施例１において用いられる上金型の構造図である。
【図５】実施例１における樹脂封止の状態を示す拡大図である。
【図６】実施例１のリードフレームに樹脂を充填して形成されたＬＥＤパッケージ用基板の要部拡大図である。
【図７】実施例１におけるＬＥＤパッケージ用基板の全体構造図である。
【図８】実施例１におけるＬＥＤパッケージの断面形状を説明するための説明図である。
【図９】実施例１におけるＬＥＤパッケージの拡大図である。
【図１０】実施例１における分割前のＬＥＤパッケージの全体構造図である。
【図１１】実施例１におけるＬＥＤパッケージを示した拡大断面図である。
【図１２】（Ａ）実施例２における金型の断面図であり、（Ｂ）実施例３における金型の断面図である。
【図１３】実施例２におけるＬＥＤパッケージ用基板の全体構造図である。
【図１４】実施例２におけるＬＥＤパッケージの外観構成図である。
【図１５】実施例４におけるリードフレームの全体構造図である。
【図１６】（Ａ）実施例４における樹脂封止の状態、及び、（Ｂ）実施例５における樹脂封止の状態をそれぞれ示す断面図である。
【図１７】実施例４におけるＬＥＤパッケージ用基板の全体構造図である。
【図１８】実施例６における樹脂封止の状態を示す断面図である。
【図１９】実施例６におけるＬＥＤパッケージ用基板の拡大図である。
【図２０】実施例６において、透光性樹脂を封止させるときの状態を示す断面図である。
【図２１】実施例６におけるＬＥＤパッケージの拡大図である。
【図２２】実施例７におけるＬＥＤパッケージの要部拡大図である。
【符号の説明】
【０１３７】
１０、１０ａ、１０ｂ…リードフレーム
１２、１２ａ…ハーフエッジ
１３、１４…インナーリード
２０…リード形成孔
２１ａ、６４…スルーゲート
５０、５０ａ、５０ｂ、５２、５４、５６…上金型
５１、５１ａ、５３、５５、５７…下金型
６０、６０ａ、６１、６８…キャビティ
６５…カル
６６…ランナ
７０…樹脂タブレット
７１…樹脂
７５…透光性樹脂
８０…プランジャ
８１…ポット
９０…発光チップ
９２…ワイヤ
１５０…領域
１８０…プリント基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光チップを実装する前のＬＥＤパッケージ用基板であって、
前記複数の発光チップを実装するためのリードフレームと、
前記発光チップの一対の電極間を絶縁するために、前記リードフレームの孔に充填された熱硬化性樹脂と、を有することを特徴とするＬＥＤパッケージ用基板。
【請求項２】
前記リードフレームの前記発光チップが実装される面に、該発光チップからの光を反射させるため、前記熱硬化性樹脂で形成されたリフレクタが形成されていることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤパッケージ用基板。
【請求項３】
前記リードフレームの前記発光チップが実装されている面とは反対側の面に、前記熱硬化性樹脂で形成された下パッケージが形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のＬＥＤパッケージ用基板。
【請求項４】
前記熱硬化性樹脂はフィラーを含み、
前記フィラーの主成分は窒化アルミであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のＬＥＤパッケージ用基板。
【請求項５】
複数の発光チップを実装する前のＬＥＤパッケージ用基板の製造方法であって、
前記複数の発光チップを実装するためのリードフレームに複数の孔を形成するステップと、
トランスファモールドにより前記複数の孔に熱硬化性樹脂を充填するステップと、を有することを特徴とするＬＥＤパッケージ用基板の製造方法。
【請求項６】
ＬＥＤパッケージ用基板のモールド金型であって、
発光チップからの光を反射させるリフレクタを形成するための複数の第１キャビティを備え、複数の孔が形成されたリードフレームを上面側から押さえ付ける上金型と、
ＬＥＤパッケージの下パッケージを形成するための複数の第２キャビティを備え、前記リードフレームを下面側から押さえ付ける下金型と、を有し、
前記モールド金型は、前記上金型と前記下金型を用いて前記リードフレームをクランプして樹脂モールドすることにより、前記第１キャビティ、前記第２キャビティ、及び、前記リードフレームの前記複数の孔に熱硬化性樹脂が充填されるように構成されていることを特徴とするＬＥＤパッケージ用基板のモールド金型。
【請求項７】
ＬＥＤパッケージであって、
一対の電極間に順バイアスを印加することにより光を放出する発光チップと、
前記発光チップを実装したリードフレームと、
前記発光チップの前記一対の電極間を絶縁するために、前記リードフレームの孔に充填された熱硬化性樹脂と、
前記発光チップを封止してレンズ部を形成する透光性樹脂と、を有することを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項８】
前記透光性樹脂は、シリコーン樹脂であることを特徴とする請求項７記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項９】
ＬＥＤパッケージの製造方法であって、
リードフレームに複数の孔を形成するステップと、
トランスファモールドにより前記リードフレームの前記複数の孔に熱硬化性樹脂を充填して、ＬＥＤパッケージ用基板を形成するステップと、
前記ＬＥＤパッケージ用基板に複数の発光チップを実装するステップと、
前記複数の発光チップを透光性樹脂で封止し、前記ＬＥＤパッケージのレンズ部を形成するステップと、を有することを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項１０】
前記ＬＥＤパッケージの製造方法は、さらに、前記レンズ部が形成された前記ＬＥＤパッケージ用基板をダイシングするステップと、を有することを特徴とする請求項９記載のＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項１】
複数の発光チップを実装する前のＬＥＤパッケージ用基板であって、
前記複数の発光チップを実装するためのリードフレームと、
前記発光チップの一対の電極間を絶縁するために、前記リードフレームの孔に充填された熱硬化性樹脂と、を有することを特徴とするＬＥＤパッケージ用基板。
【請求項２】
前記リードフレームの前記発光チップが実装される面に、該発光チップからの光を反射させるため、前記熱硬化性樹脂で形成されたリフレクタが形成されていることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤパッケージ用基板。
【請求項３】
前記リードフレームの前記発光チップが実装されている面とは反対側の面に、前記熱硬化性樹脂で形成された下パッケージが形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のＬＥＤパッケージ用基板。
【請求項４】
前記熱硬化性樹脂はフィラーを含み、
前記フィラーの主成分は窒化アルミであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のＬＥＤパッケージ用基板。
【請求項５】
複数の発光チップを実装する前のＬＥＤパッケージ用基板の製造方法であって、
前記複数の発光チップを実装するためのリードフレームに複数の孔を形成するステップと、
トランスファモールドにより前記複数の孔に熱硬化性樹脂を充填するステップと、を有することを特徴とするＬＥＤパッケージ用基板の製造方法。
【請求項６】
ＬＥＤパッケージ用基板のモールド金型であって、
発光チップからの光を反射させるリフレクタを形成するための複数の第１キャビティを備え、複数の孔が形成されたリードフレームを上面側から押さえ付ける上金型と、
ＬＥＤパッケージの下パッケージを形成するための複数の第２キャビティを備え、前記リードフレームを下面側から押さえ付ける下金型と、を有し、
前記モールド金型は、前記上金型と前記下金型を用いて前記リードフレームをクランプして樹脂モールドすることにより、前記第１キャビティ、前記第２キャビティ、及び、前記リードフレームの前記複数の孔に熱硬化性樹脂が充填されるように構成されていることを特徴とするＬＥＤパッケージ用基板のモールド金型。
【請求項７】
ＬＥＤパッケージであって、
一対の電極間に順バイアスを印加することにより光を放出する発光チップと、
前記発光チップを実装したリードフレームと、
前記発光チップの前記一対の電極間を絶縁するために、前記リードフレームの孔に充填された熱硬化性樹脂と、
前記発光チップを封止してレンズ部を形成する透光性樹脂と、を有することを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項８】
前記透光性樹脂は、シリコーン樹脂であることを特徴とする請求項７記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項９】
ＬＥＤパッケージの製造方法であって、
リードフレームに複数の孔を形成するステップと、
トランスファモールドにより前記リードフレームの前記複数の孔に熱硬化性樹脂を充填して、ＬＥＤパッケージ用基板を形成するステップと、
前記ＬＥＤパッケージ用基板に複数の発光チップを実装するステップと、
前記複数の発光チップを透光性樹脂で封止し、前記ＬＥＤパッケージのレンズ部を形成するステップと、を有することを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法。
【請求項１０】
前記ＬＥＤパッケージの製造方法は、さらに、前記レンズ部が形成された前記ＬＥＤパッケージ用基板をダイシングするステップと、を有することを特徴とする請求項９記載のＬＥＤパッケージの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１４２６２１（Ｐ２０１２−１４２６２１Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−９１５５９（Ｐ２０１２−９１５５９）
【出願日】平成２４年４月１３日（２０１２．４．１３）
【分割の表示】特願２００８−４８６８７（Ｐ２００８−４８６８７）の分割
【原出願日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【出願人】（０００１４４８２１）アピックヤマダ株式会社 (194)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月１３日（２０１２．４．１３）
【分割の表示】特願２００８−４８６８７（Ｐ２００８−４８６８７）の分割
【原出願日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【出願人】（０００１４４８２１）アピックヤマダ株式会社 (194)
【Ｆターム（参考）】
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