ＬＥＤ素子用リードフレーム基板及びその製造方法
【課題】ＬＥＤチップが搭載されるパッドを有するＬＥＤチップ搭載部と、該ＬＥＤチップ搭載部と離間して配置され前記ＬＥＤチップに電気的に接続されるリードを形成する電気的接続エリア部とが、タイバーによって複数連結された多面付けリードフレームと、前記ＬＥＤチップ搭載部および前記電気的接続エリア部の一部を除く前記多面付けリードフレームの部位を覆う樹脂部とを備え、該樹脂部とともに前記タイバーを切断により除去して個片基板を製造するためのＬＥＤ素子用リードフレーム基板であって、個片基板への切断時にリードフレーム基板が反ってしまい切断装置に入らないという問題があった。
【解決手段】この課題を解決するため、前記切断により除去される樹脂部に脆弱部を備えていることを特徴とするＬＥＤ素子用リードフレーム基板とする。
【解決手段】この課題を解決するため、前記切断により除去される樹脂部に脆弱部を備えていることを特徴とするＬＥＤ素子用リードフレーム基板とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子用リードフレーム基板および発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ＬＥＤ素子が実装されるリードフレームは、鉄−ニッケル等の合金薄板、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板材を、その片面または両面から塩化第二鉄等のエッチャントを用いてフォトエッチング加工することで製造される。また、かかるリードフレームは、ＬＥＤチップを搭載するためのパッド（アイランド部）を有するＬＥＤチップ搭載部と、このＬＥＤチップ搭載部に対して離間配置された、ＬＥＤチップと電気的に接続されるインナーリード及びアウターリードを有する電気的接続エリア部を備えている（特許文献１〜３参照）。
上記リードフレームのパッドは、その表面側にＬＥＤ素子を載置するための搭載部（搭載面）と、その裏面側には、ＬＥＤチップから発生する駆動熱やＬＥＤチッブ周囲の環境条件による熱を放散されるための放熱部（放熱板）を備えており、ＬＥＤチップに熱が蓄積されないように、パッド裏面側の放熱部から外界側に熱が放出されるように構成されている。
【０００３】
このようなリードフレーム（単位リードフレーム）の製造工程は以下の通りである。まず、金属板材をエッチングするなどして、複数のリードフレームパターンが、タイバーと称される連結部によって連結されたリードフレーム（多面付けリードフレーム）を形成する。その後、樹脂モールド成形を行って、ＬＥＤ素子用リードフレーム基板（以降、樹脂つき多面付けリードフレーム基板をこう呼ぶ）を形成し、ＬＥＤ素子の配線工程の前後のいずれかの工程でこのＬＥＤ素子用リードフレーム基板をタイバーが貫通する切断線に沿って切断して個片化することより製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８０７１号公報
【特許文献２】特開２００３−３４７６００号公報
【特許文献３】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、上記のような従来技術のＬＥＤ素子用リードフレーム基板には以下の問題があった。
ＬＥＤ素子用リードフレーム基板を切断して個片化する際においては、ＬＥＤ素子用リードフレーム基板ごと切断装置に収め、所定の切断パターンに対応する切断工具を当該基板に当てて一気に切断する。切断時には樹脂部とともにタイバーを正確に切断、除去しなくてはならないため、切断装置に収められたリードフレーム基板は所定の位置に正確に配置する必要がある。
しかしながら、ＬＥＤ素子用リードフレーム基板に設けられたモールド樹脂の厚みや金属リードフレームの露出面積は表裏で同じではなく、基板の部位によっても異なっている。そのため、ＬＥＤ素子用リードフレーム基板全体では反りが生じてしまい、切断装置に収めても正確な位置に配置できず、切断時にずれが生じて不良品となってしまったり、切断工具を傷めてしまうという問題がある。さらに、反りがひどい場合には切断装置そのものに収容することができず、切断が不可能になってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、反りを抑え、切断装置内の正確な位置に収容することが可能であるＬＥＤ素子用リードフレーム基板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】
【０００７】
上記の課題を解決するために成された第一の発明は、ＬＥＤチップが搭載されるパッドを有するＬＥＤチップ搭載部と、該ＬＥＤチップ搭載部と離間して配置され前記ＬＥＤチップに電気的に接続されるリードを形成する電気的接続エリア部とが、タイバーによって複数連結された多面付けリードフレームと、前記ＬＥＤチップ搭載部および前記電気的接続エリア部の一部を除く前記多面付けリードフレームの部位を覆う樹脂部とを備え、該樹脂部とともに前記タイバーを切断により除去して個片基板を製造するためのＬＥＤ素子用リードフレーム基板であって、前記切断により除去される樹脂部に脆弱部を備えていることを特徴とするＬＥＤ素子用リードフレーム基板である。
【０００８】
また、第二の発明は、上記第一の発明に加えて、前記脆弱部は、前記切断により除去される樹脂部に設けられた薄肉部であることを特徴とするＬＥＤ素子用リードフレーム基板である。
【０００９】
上記の課題を解決するために成された第三の発明は、ＬＥＤチップが搭載されるパッドを有するＬＥＤチップ搭載部と、該ＬＥＤチップ搭載部と離間して配置され前記ＬＥＤチップに電気的に接続されるリードを形成する電気的接続エリア部とが、タイバーによって複数連結された多面付けリードフレームを製造する第一工程と、前記ＬＥＤチップ搭載部および前記電気的接続エリア部の一部を除く前記多面付けリードフレームの部位を覆う樹脂部とを形成する第二工程とを順に備え、該樹脂部とともに前記タイバーを切断により除去して個片基板を製造するためのＬＥＤ素子用リードフレーム基板の製造方法であって、前記第二工程の後に、前記切断により除去される領域に位置する樹脂部の少なくとも一部を予めレーザーで除去する第三工程を備えていることを特徴とするＬＥＤ素子用リードフレーム基板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のＬＥＤ素子用リードフレーム基板によれば、切断により除去される樹脂部に脆弱部を備えている。従って、当該ＬＥＤ素子用リードフレーム基板を切断して個片化する前に、当該ＬＥＤ素子用リードフレーム基板に対し外部応力を加えることにより、選択的に脆弱部に沿って樹脂部の変形及び破壊が進み、（切断によって除去されない）単位基板はダメージを受けることなく、ＬＥＤ素子用リードフレーム基板全体としての反りを低減することができる。また、脆弱部に沿って分割することも容易であり、ＬＥＤ素子用リードフレーム基板を複数に分割した後切断工程を行うこともできる。このような脆弱部は切断により除去される樹脂部に設けられているので、最終製品には影響がない。
前記脆弱部が薄肉部であれば、樹脂のモールディング工程により正確かつ大量に、当該ＬＥＤ素子用リードフレーム基板へ脆弱部を設けることができる。
【００１１】
また、本発明のＬＥＤ素子用リードフレーム基板の製造方法によれば、高価な金型の変更を行わなくてもＬＥＤ素子用リードフレーム基板の反りを低減するという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の発光素子の構成を示す模式的な平面図、右側面図、およびＤ視の側面図である。
【図２】本発明の実施形態の発光素子の構成を示す模式的な裏面図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の実施形態のＬＥＤ素子用リードフレーム基板を示す平面図である。
【図６】図５におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図７】本発明に用いるリードフレームの一例を示す図である。
【図８】従来のＬＥＤ素子用リードフレーム基板の一例を示す図である。
【図９】本発明のＬＥＤ素子用リードフレーム基板の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、本発明の実施形態のＬＥＤ素子用リードフレーム基板、およびその製造方法について添付図面を参照して説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態の発光素子の構成を示す模式的な平面図、および右側面図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）におけるＤ視の側面図である。図２は、本発明の実施形態の発光素子の構成を示す模式的な裏面図である。図３は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図４は、図１（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【００１４】
本実施形態の発光素子５０の概略構成は、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図２〜図４に示すように、外形が直方体状に形成されており、銅−ニッケル−錫等の合金板をフォトエッチング加工することにより形成された後、切断されて個片化されたリードフレーム１Ａ（図１（ａ）参照）と、ＬＥＤ素子であるＬＥＤチップ１０と、個片化されたリードフレーム１ＡおよびＬＥＤチップ１０をパッケージングする樹脂パッケージ４（樹脂部）と、ＬＥＤチップ１０を光透過可能に封止する透明樹脂部９とを備える。
ここで、個片化されたリードフレーム１Ａおよび樹脂パッケージ４は、個片化されたリードフレーム基板１１Ａ（個片基板、図１（ａ）参照）を構成している。
以下では、図１（ａ）に示すように、発光素子５０の平面視において互いに直交する側面に沿う方向を、Ｘ方向（図１（ａ）の左側から右側に向かう方向）、Ｙ方向（図１（ｂ）の下側から上側に向かう方向）と称する。
樹脂パッケージ４の中心部には、円状に開口し内部側のＬＥＤチップ搭載部２、電気的接続エリア部３に向かうにつれて縮径するテーパー面で構成された穴部であるリフレクター部５が設けられている。
【００１５】
個片化されたリードフレーム１Ａは、ＬＥＤチップ１０を搭載するために１乃至複数箇所に形成されたパッド２ａを有するＬＥＤチップ搭載部２と、ＬＥＤチップ１０との電気的接続を行うためのリード３ａが形成された電気的接続エリア部３を有している。
ＬＥＤチップ搭載部２と電気的接続エリア部３とは、リフレクター部５の内部側で離間領域ＧをあけてＹ方向（第１の方向）に対向されており、Ｘ方向に延びる離間領域Ｇに樹脂パッケージ４の一部が充填されることにより、電気的に絶縁されている（図３参照）。本実施形態では、パッド２ａはＬＥＤチップ搭載部２においてリフレクター部５の内側の領域、リード３ａは電気的接続エリア部３においてリフレクター部５の内側の領域に設けられている。
【００１６】
図１（ａ）、図４に示すように、ＬＥＤチップ搭載部２のＸ方向の両側面には、離間領域Ｇに隣接する位置において角棒状のタイバー部６Ｘ（タイバー）がＸ方向に沿って突出されている。
電気的接続エリア部３のＸ方向の両側面には、離間領域Ｇに隣接する位置において角棒状のタイバー部７Ｘ（タイバー）がＸ方向に沿って突出されている。
【００１７】
タイバー部６Ｘは、個片化されたリードフレーム１Ａが個片化される前の後述するリードフレーム１において、ＬＥＤチップ搭載部２同士をＸ方向に連結していた後述のタイバー部６０が切断されることにより形成されたものである。
タイバー部７Ｘは、後述するリードフレーム１において、電気的接続エリア部３同士をＸ方向に連結していた後述のタイバー部７０が切断されることにより形成されたものである。
タイバー部７Ｙ、６Ｙは、後述するリードフレーム１において、ＬＥＤチップ搭載部２と電気的接続エリア部３をＹ方向に連結していた後述のタイバー部８０が切断されることにより形成されたものである。
【００１８】
パッド２ａとリード３ａとの表面には、ＬＥＤチップ１０のボンディングおよびリード３ａに対するワイヤーボンディングを良好に行うためのめっきが施されている。めっきの種類としては、銀めっき、金めっき、パラジウムめっきなど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、銀めっき、金めっき、パラジウムめっきなどを施すに先立ち、熱拡散性の優れたニッケルめっきなど下地めっきを行ってもよい。
【００１９】
樹脂パッケージ４は、発光素子５０の主要な外形を形成しており、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、リフレクター部５の開口の周囲を覆う上面４ｅと、Ｘ方向負方向、正方向側の側面をそれぞれ構成する側面４ａ、４ｂと、Ｙ方向正方向、負方向側の側面をそれぞれ構成する側面４ｃ、４ｄとを備える。
これら側面４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、後述するリードフレーム１をＸ方向、Ｙ方向に沿って切断することで形成されたものである。
このため、後述のタイバー部６０、７０、８０の切り口である切断面６ａ、７ａ、６ｂ、７ｂ、８ａ、８ｂは、切断面６ａ、７ａが側面４ａと、切断面６ｂ、７ｂが側面４ｂと、切断面８ａが側面４ｃと、切断面８ｂが側面４ｄと、それぞれ同一平面に整列している。
【００２０】
また、上面４ｅに対して厚さ方向反対側となる面は、図２に示すように、切断面６ａと８ｂの間に位置しＬＥＤチップ搭載部２の外周を囲む領域と、切断面６ｂと８ｂの間に位置しＬＥＤチップ搭載部２の外周を囲む領域と、切断面７ａと８ａの間に位置し電気的接続エリア部３の外周を囲む領域と、切断面７ｂと８ａの間に位置し電気的接続エリア部３の外周を囲む領域と、離間領域Ｇに対応する領域とに、ＬＥＤチップ搭載部２および電気的接続エリア部３の表面と整列した平面からなる底面４ｆが形成されている。
【００２１】
樹脂パッケージ４の材質としては、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）などが挙げられ、これらの樹脂から１種の樹脂を用いたり、複数の樹脂を混合した混合樹脂を用いたりすることができる。
また、樹脂パッケージ４には、リフレクター部５における反射特性を向上するため、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、酸化ジルコニウム、セラミック材からなる微粒子、あるいは、これら微粒子を１種以上混合したからなる混合物などを採用することができる。混合物を用いる場合、混合比率は構成することで、反射率特性を適宜の反射率に調整することができる。例えば、上記の添加剤を組み合わせることで、９０〜９６％程度の反射率が得られる。
また、これらの添加物は、硬質の微粒子であるため、樹脂パッケージ４を補強する効果もある。
【００２２】
ＬＥＤチップ１０は、リフレクター部５の略中心となる位置においてｎ極電極がパッド２ａにボンディングされている。また、ＬＥＤチップ１０のｐ極電極は、ボンディングワイヤーＷによって、リード３ａと電気的に接続されている。
ＬＥＤチップ１０が搭載されたリフレクター部５の内側には、透明樹脂が充填されて透明樹脂部９が形成され、これにより、ＬＥＤチップ１０が透明樹脂部９内に封止されている。透明樹脂部９の材質としては、例えば、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂などを採用することができる。
このため、ＬＥＤチップ１０で励起されたＬＥＤ光は、透明樹脂部９内を進んでリフレクター部５によって反射されることにより、リフレクター部５の開口側に放射されるようになっている。
なお、本実施形態では、例えば図３、４に示すように、透明樹脂部９の開口側の表面は、樹脂パッケージ４の上面４ｅと整列した平坦面として描かれているが、透明樹脂部９の表面は、例えばドーム状に突出した形状に形成してもよい。この場合、透明樹脂部９が集光作用を備えるためドーム形状によってＬＥＤ光の放射角を適宜の放射角に調整することができる。
【００２３】
本発明のＬＥＤ素子用リードフレーム基板は、脆弱部Ｚを備える。
脆弱部とは、樹脂部４において、周囲の樹脂部よりも相対的に弱い樹脂部を指す。例えば、樹脂の性質をその部位だけ相対的にもろくしたり、軟らかいものを用いたりすることで形成できる。より簡便には、周囲の樹脂よりも相対的に厚みを薄くするか、除去することによって形成できる。脆弱部Ｚを、周囲の樹脂よりも相対的に厚みを薄くした薄肉部とすることで、樹脂のモールディング工程において正確な位置に設けることができ、また、そのような薄肉部を備えたＬＥＤ素子用リードフレーム基板は樹脂モールドによって大量に製造することができる。
脆弱部Ｚの形状としては、図６（ａ）に示すようにリードフレーム１に到達する深い切れ込みや、図６（ｃ）に示すようにリードフレーム１が露出する程度に幅広く樹脂部４を除去したものでもよく、また図６（ｂ）に示すように樹脂部４の上面４ｅよりも低く、リードフレーム１が露出しない程度の切れ込みであってもよい。
【００２４】
薄肉部の形成には、樹脂モールド時に予め対応する型を用意する方法の他、レーザー照射によって樹脂モールド後に対象領域の樹脂部を除去することによっても行うことができる。この製造方法によれば、高価な金型の変更を行わなくてもＬＥＤ素子用リードフレーム基板の反りを低減するという効果を得ることができる。
脆弱部Ｚは、例えば図５及び図６に示すようにＬＥＤ素子用リードフレーム基板を個片化した際に切断により除去される部位に設ける。具体的には切断に用いるダイシングブレードの刃幅よりも狭い領域に帯状に設けるのが好ましい。このように形成することで、最終製品に脆弱部が残ることがなく、製品の品質に影響しない。
【００２５】
次に、本実施形態のＬＥＤ素子用リードフレーム基板１１の製造方法の一例について説明する。
図７は、本発明の実施形態のリードフレームの平面図である。図８は、本発明の実施形態のリードフレームとこれを被覆する樹脂部を設けたＬＥＤ素子用リードフレーム基板を示す平面図である。図９は、本発明の実施形態のＬＥＤ素子用リードフレーム基板を示す平面図である。
【００２６】
本方法では、発光素子５０を製造するため、図９に示す１枚のリードフレーム基板１１（ＬＥＤ素子用リードフレーム基板）を製造し、このリードフレーム基板１１を切断して個片化することにより発光素子５０の構成要素である個片化されたリードフレーム基板１１Ａを形成する。
このため、リードフレーム基板１１は、個片化されたリードフレーム基板１１ＡがＸ方向およびＹ方向に複数隣接して配置され、それらの間にＸ方向に切断するためＹ方向に延ばされたＸ方向切断線ＤＸと、Ｙ方向に切断するためＸ方向に延ばされたＹ方向切断線ＤＹとが設けられた形状を有する。
図９は模式図のため、Ｘ方向切断線ＤＸ、Ｙ方向切断線ＤＹは直線で描いているが、実際には、切断に用いるダイシングブレードの刃幅に等しい幅を有する帯状の領域である。また、図示の直線を帯状の領域の中心軸線を表している。
【００２７】
リードフレーム基板１１を製造するには、図７に示すリードフレーム１を製造した後に、樹脂パッケージ４を成形する。そこで、まず、リードフレーム１の形状について説明する。
【００２８】
リードフレーム１は、個片化されたリードフレーム基板１１ＡのＹ方向となる方向（以下、単にＹ方向）に沿って、ＬＥＤチップ搭載部２と電気的接続エリア部３とが交互に間隔をおいて配列され、個片化されたリードフレーム基板１１ＡのＸ方向となる方向（以下、単にＸ方向）に沿って、ＬＥＤチップ搭載部２同士、電気的接続エリア部３同士が間隔をおいて隣り合うように配列されている。
１つの個片化されたリードフレーム１Ａを構成するＬＥＤチップ搭載部２および電気的接続エリア部３の対、すなわち、Ｘ方向切断線ＤＸ、Ｙ方向切断線ＤＹで囲まれる矩形（二点鎖線で示す）内のＬＥＤチップ搭載部２および電気的接続エリア部３を単位リードフレーム１Ｂと称すると、単位リードフレーム１ＢにおけるＬＥＤチップ搭載部２および電気的接続エリア部３の間には、板厚方向に貫通して離間領域Ｇを形成する孔部ｇが設けられている。孔部ｇは隣接する単位リードフレーム１Ｂ同士の間、切断線ＤＸに挟まれた領域で閉じられている。
また、Ｘ方向切断線ＤＸを挟んで隣接するＬＥＤチップ搭載部２同士、電気的接続エリア部３同士の間は、孔部ｈによって離間されている。
各ＬＥＤチップ搭載部２および各電気的接続エリア部３のＹ方向の側面には、孔部ｈに沿ってＹ方向（第１の方向）に延ばされ、Ｙ方向の長さがＹ方向切断線ＤＹの幅よりも長い角棒状のタイバー部８０（タイバー）が架設されている。
このような構成のタイバー部８０により、単位リードフレームのＬＥＤチップ搭載部２と、これにＹ方向で隣接する単位リードフレームの電気的接続エリア部３は、Ｙ方向切断線ＤＹの幅よりも広い間隔をあけて連結されている。
各ＬＥＤチップ搭載部２および各電気的接続エリア部３のＸ方向の側面には、孔部ｇに沿ってＸ方向（第２の方向）に延ばされ、Ｘ方向の長さがＸ方向切断線ＤＸの幅よりも長い角棒状のタイバー部６０、７０（タイバー）がそれぞれ架設されている。
このような構成のタイバー部６０、７０により、ＬＥＤチップ搭載部２同士、電気的接続エリア部３同士は、Ｘ方向切断線ＤＸの幅よりも広い間隔をあけて連結されている。
このような構成により、各孔部ｈは、隣り合うＬＥＤチップ搭載部２同士のＸ方向の側面とタイバー部６０とタイバー部８０と、隣り合う電気的接続エリア部３同士のＸ方向の側面とタイバー部７０とで囲まれた溝部によりそれぞれ構成される。
【００２９】
このようなリードフレーム１の構成により、リードフレーム１は、Ｘ方向切断線ＤＸ、Ｙ方向切断線ＤＹが交差する領域を内側に含む孔部ｈと、Ｘ方向切断線ＤＸ、Ｙ方向切断線ＤＹに囲まれた矩形状領域をＸ方向に横断する孔部ｇとが形成された孔あき板状の部材である。
また、本実施形態では、リードフレーム１の外縁部は矩形枠状に形成され、この外縁部の枠体間において、タイバー部６０によってＸ方向に連結された複数のＬＥＤチップ搭載部２と、タイバー部７０によってＸ方向に連結された複数の電気的接続エリア部３とが、交互にＹ方向に配列され、一体化されており、Ｙ方向においてはタイバー部８０によってＹ方向に隣接する単位リードフレームのＬＥＤチップ搭載部２と電気的接続エリア部３とが連結され、一体化された板状部材になっている。
【００３０】
発光素子５０の製造工程は、リードフレーム形成工程、樹脂パッケージ成形工程、ＬＥＤチップ搭載工程、透明樹脂部成形工程、および切断工程を備える。
【００３１】
リードフレーム形成工程は、例えば、銅−ニッケル−錫等の金属合金からなる金属板材をエッチング処理することにより孔部ｈ、ｇを貫通させて、リードフレーム１を形成する工程である。エッチング処理は、金属板材の表裏面をハーフエッチング処理してもよいし、金属板材の一方の面から一方向にエッチング処理してもよい。
例えば、リードフレーム１の表面となる金属板材の一方の面にフォトレジストを塗布して、フォトレジスト層を形成する。
次に、孔部ｈ、ｇを除く領域を覆うパターン露光用フォトマスクを介してフォトレジスト層を露光し、フォトレジスト層を現像して非露光部のフォトレジストを除去し、必要に応じて硬膜処理を行う。
これにより、金属板材の一方の面は、リードフレーム１の表面における孔部ｈ、ｇを除く領域のパターンを有するフォトレジストによって覆われ、孔部ｈ、ｇに対応する表面は、フォトレジスト非形成部となる。
【００３２】
次に、リードフレーム１の裏面となる金属板材の他方の面に、耐腐食用の樹脂フィルムを貼着して、この金属板材のフォトレジスト非形成部を、一方の面側から金属板材の厚さの半分以上の深さまで、例えば塩化第二鉄等のエッチャントを用いてエッチング加工（ハーフエッチング処理）する。
ハーフエッチング処理終了後、洗浄を行い、フォトレジストおよび耐腐食用樹脂フィルムを除去する。
【００３３】
次に、リードフレーム１の表面に耐腐食用の樹脂フィルムを貼着し、リードフレーム１の裏面となる金属板材の他方の面にフォトレジストを塗布して、フォトレジスト層を形成する。そして、表面からのエッチング処理と同様に孔部ｈ、ｇを除く領域をハーフエッチング処理する。
これにより、孔部ｈ、ｇが金属板材の厚さ方向に貫通し、リードフレーム１が形成される。
ここで、タイバーの形状は、角棒状には限定されず、例えば、切断線の両端部から切断線の中心に向かって断面積が減少する形状や、厚さ方向に段差が形成された形状などの断面積が変化する形状でもよい。
以上で、リードフレーム形成工程が終了する（図７参照）。
【００３４】
次に、樹脂パッケージ成形工程を行う。本工程は、リードフレーム１に樹脂パッケージ４を形成する工程である。
すなわち、樹脂パッケージ４の形状を成形するための金型の凹部内にリードフレーム１を装填する。このとき、リードフレーム１の裏面は、金型の成形面に密着して配置され、リードフレーム１の表面は、金型の成形面に対して、隙間を有している。
リードフレーム１を装填したら、例えば射出成形によって、樹脂パッケージ４を構成する樹脂材料を金型内に充填して成形を行う。
まず、樹脂材料は、リードフレーム１の表面において、パッド２ａおよびリード３ａ以外の所定領域に、樹脂パッケージ４の形状に充填される。
さらに、樹脂パッケージ４を形成する樹脂材料は、金型の凹部とリードフレームとの間に形成された隙間に回り込むように充填されて固化する。このため、リードフレーム１の孔部ｈ、ｇには樹脂材料が充填される。
樹脂材料の充填が終了し、樹脂材料が固化したら成形品を脱型する。
ここで、ＬＥＤチップ搭載部２、電気的接続エリア部３と金型の合わせ面の密着状態等により、例えばリフレクター部５の開口下部５ａ（図９参照）等から成形バリが発生し、リフレクター部５内に露出するパッド２ａ、リード３ａが樹脂に覆われている場合がある。そのような場合は、適宜のバリ除去手段を用いて、パッド２ａ、リード３ａ上の樹脂の除去を行う。
【００３５】
この樹脂パッケージ形成工程において、樹脂部について予め切断線の外側の領域が上面４ｅよりも低くなるように形成した金型を使用することにより、図９に示すような脆弱部を備えたリードフレーム基板を少ない工程で得ることができる。
あるいは、樹脂パッケージ形成工程の後に１工程追加することで本発明のリードフレーム基板を製造することもできる。
樹脂パッケージ形成工程において、切断線の外側の領域についても上面４ｅと同じ高さである従来の金型を使用して、図８に示すような従来のリードフレーム基板を製造する。
その後、切断線の外側の領域にレーザー光を照射することで、樹脂部を除去し、脆弱部を除去する。
これにより、図９に示すようなリードフレーム基板１１が製造される。
以上で、樹脂パッケージ成形工程が終了する。
【００３６】
次に、ＬＥＤチップ搭載工程を行う。本工程は、リードフレーム基板１１の各パッド２ａ、各リード３ａにめっき被膜を形成した後、ＬＥＤチップ１０をパッド２ａに搭載して、リード３ａに配線する工程である。
まず、電解めっき法や無電解めっき法によって、パッド２ａ、リード３ａに銀めっき、金めっき、パラジウムめっきなどを施す。
次に、ＬＥＤチップ１０のｎ極電極をパッド２ａにボンディングし、ボンディングされたＬＥＤチップ１０のｐ極電極をボンディングワイヤーＷによって、リード３ａに配線する。
以上で、ＬＥＤチップ搭載工程が終了する。
【００３７】
次に、透明樹脂部成形工程を行う。本工程は、ＬＥＤチップ１０が搭載されたリードフレーム基板１１の各リフレクター部５に透明樹脂部９を充填してＬＥＤチップ１０を封止、透明樹脂部９を固化させる工程である。
例えば、透明樹脂部９の材質として、シリコーン系樹脂を採用する場合、液体状態にしてリフレクター部５内に充填してから加熱して固化させる。
以上で、透明樹脂部成形工程が終了する。
【００３８】
次に、切断工程を行う。本工程は、リードフレーム基板１１を、例えばダイシング装置などの切断装置にセットして、（Ｘ方向に切断するためＹ方向に延ばされた）Ｘ方向切断線ＤＸ、（Ｙ方向に切断するためＸ方向に延ばされた）Ｙ方向切断線ＤＹにおいて切断を行い、これにより個片化されたリードフレーム基板１１Ａを製造する工程である。
本発明のリードフレーム基板は切断部、すなわち単位リードフレーム間に脆弱部を備えている。従って、脆弱部に沿って曲げたり、切り離したりすることが容易である。そのため、リードフレーム基板が反っていて、切断装置にうまく収まらなかったり、ダイシングソーの設定位置からずれてしまうような場合であっても、リードフレーム基板の反りを脆弱部によって矯正し、矯正後のリードフレーム基板を切断装置の正しい位置に収容することができる。
【００３９】
本工程では、リードフレーム１の構成から、Ｘ方向切断線ＤＸにおいて切断する際には、樹脂パッケージ４とともに、タイバー部６０、７０が切断される。一方、Ｙ方向切断線ＤＹにおいて切断する際には、樹脂パッケージ４とともに、タイバー部８０が切断される。
また、タイバー部６０、７０は、それぞれタイバー部６Ｘ、７Ｘに分断され、切り口として、図１（ａ）に示すように、側面４ｂ側には側面４ｂと同一平面に整列する切断面６ｂ、７ｂが、側面４ａ側には側面４ａと同一平面である切断面６ａ、７ａが形成される。
タイバー部８０は、それぞれタイバー部６Ｙ、７Ｙに分断され、切り口として、図１（ａ）に示すように、側面４ｃ側には側面４ｃと同一平面に整列する切断面８ａが、側面４ｄ側には側面４ｄと同一平面である切断面８ｂが形成される。
このようにして、リードフレーム基板１１から複数の個片化されたリードフレーム基板１１Ａが製造される。
以上で、切断工程が終了する。
このようにして、発光素子５０が製造される。
【００４０】
なお、上記の説明では、ＬＥＤチップ搭載工程および透明樹脂部成形工程を行った後で切断工程を行う場合の例で説明したが、切断工程は、適宜の時期に行うことができる。
例えば、樹脂パッケージ成形工程の次にＬＥＤチップ搭載工程を行った後に切断工程を行ってもよいし、樹脂パッケージ成形工程とＬＥＤチップ搭載工程の間に切断工程を行ってもよい。
【００４１】
また、上記の説明では、リードフレーム基板の反りの矯正を、透明樹脂部成形工程の後、切断工程の前に行っていたが、ＬＥＤチップ搭載工程の前、あるいは透明樹脂部成形工程の前に行ってもよい。リードフレーム基板の反りの矯正をＬＥＤチップ搭載工程の前に行えば、プログラムによるＬＥＤチップの搭載やボンディングの位置合わせが容易になる。また、透明樹脂部成形工程の前に行えば、透明樹脂がリフレクター部からあふれたり、透明樹脂の上面の傾きが樹脂部の上面の傾きとずれてしまうのを防ぐことができる。
【００４２】
また、上記実施形態に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせを代えたり、削除したりして実施することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１ リードフレーム
１Ａ 個片化されたリードフレーム
１Ｂ 単位リードフレーム
２ ＬＥＤチップ搭載部
２ａ パッド
３ 電気的接続エリア部
３ａ リード
４ 樹脂パッケージ（樹脂部）
４ｆ 底面
５ リフレクター部
６Ｘ、６Ｙ、７Ｘ、７Ｙ タイバー部
６０、７０、８０ タイバー部（タイバー）
６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ 切断面
９ 透明樹脂部
１０ ＬＥＤチップ
１１ リードフレーム基板
１１Ａ 個片化されたリードフレーム基板（個片基板）
５０ 発光素子
ＤＸ Ｘ方向切断線
ＤＹ Ｙ方向切断線
Ｇ 離間領域
ｇ、ｈ 孔部
Ｗ ボンディングワイヤー
Ｚ 脆弱部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子用リードフレーム基板および発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ＬＥＤ素子が実装されるリードフレームは、鉄−ニッケル等の合金薄板、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板材を、その片面または両面から塩化第二鉄等のエッチャントを用いてフォトエッチング加工することで製造される。また、かかるリードフレームは、ＬＥＤチップを搭載するためのパッド（アイランド部）を有するＬＥＤチップ搭載部と、このＬＥＤチップ搭載部に対して離間配置された、ＬＥＤチップと電気的に接続されるインナーリード及びアウターリードを有する電気的接続エリア部を備えている（特許文献１〜３参照）。
上記リードフレームのパッドは、その表面側にＬＥＤ素子を載置するための搭載部（搭載面）と、その裏面側には、ＬＥＤチップから発生する駆動熱やＬＥＤチッブ周囲の環境条件による熱を放散されるための放熱部（放熱板）を備えており、ＬＥＤチップに熱が蓄積されないように、パッド裏面側の放熱部から外界側に熱が放出されるように構成されている。
【０００３】
このようなリードフレーム（単位リードフレーム）の製造工程は以下の通りである。まず、金属板材をエッチングするなどして、複数のリードフレームパターンが、タイバーと称される連結部によって連結されたリードフレーム（多面付けリードフレーム）を形成する。その後、樹脂モールド成形を行って、ＬＥＤ素子用リードフレーム基板（以降、樹脂つき多面付けリードフレーム基板をこう呼ぶ）を形成し、ＬＥＤ素子の配線工程の前後のいずれかの工程でこのＬＥＤ素子用リードフレーム基板をタイバーが貫通する切断線に沿って切断して個片化することより製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８０７１号公報
【特許文献２】特開２００３−３４７６００号公報
【特許文献３】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、上記のような従来技術のＬＥＤ素子用リードフレーム基板には以下の問題があった。
ＬＥＤ素子用リードフレーム基板を切断して個片化する際においては、ＬＥＤ素子用リードフレーム基板ごと切断装置に収め、所定の切断パターンに対応する切断工具を当該基板に当てて一気に切断する。切断時には樹脂部とともにタイバーを正確に切断、除去しなくてはならないため、切断装置に収められたリードフレーム基板は所定の位置に正確に配置する必要がある。
しかしながら、ＬＥＤ素子用リードフレーム基板に設けられたモールド樹脂の厚みや金属リードフレームの露出面積は表裏で同じではなく、基板の部位によっても異なっている。そのため、ＬＥＤ素子用リードフレーム基板全体では反りが生じてしまい、切断装置に収めても正確な位置に配置できず、切断時にずれが生じて不良品となってしまったり、切断工具を傷めてしまうという問題がある。さらに、反りがひどい場合には切断装置そのものに収容することができず、切断が不可能になってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、反りを抑え、切断装置内の正確な位置に収容することが可能であるＬＥＤ素子用リードフレーム基板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】
【０００７】
上記の課題を解決するために成された第一の発明は、ＬＥＤチップが搭載されるパッドを有するＬＥＤチップ搭載部と、該ＬＥＤチップ搭載部と離間して配置され前記ＬＥＤチップに電気的に接続されるリードを形成する電気的接続エリア部とが、タイバーによって複数連結された多面付けリードフレームと、前記ＬＥＤチップ搭載部および前記電気的接続エリア部の一部を除く前記多面付けリードフレームの部位を覆う樹脂部とを備え、該樹脂部とともに前記タイバーを切断により除去して個片基板を製造するためのＬＥＤ素子用リードフレーム基板であって、前記切断により除去される樹脂部に脆弱部を備えていることを特徴とするＬＥＤ素子用リードフレーム基板である。
【０００８】
また、第二の発明は、上記第一の発明に加えて、前記脆弱部は、前記切断により除去される樹脂部に設けられた薄肉部であることを特徴とするＬＥＤ素子用リードフレーム基板である。
【０００９】
上記の課題を解決するために成された第三の発明は、ＬＥＤチップが搭載されるパッドを有するＬＥＤチップ搭載部と、該ＬＥＤチップ搭載部と離間して配置され前記ＬＥＤチップに電気的に接続されるリードを形成する電気的接続エリア部とが、タイバーによって複数連結された多面付けリードフレームを製造する第一工程と、前記ＬＥＤチップ搭載部および前記電気的接続エリア部の一部を除く前記多面付けリードフレームの部位を覆う樹脂部とを形成する第二工程とを順に備え、該樹脂部とともに前記タイバーを切断により除去して個片基板を製造するためのＬＥＤ素子用リードフレーム基板の製造方法であって、前記第二工程の後に、前記切断により除去される領域に位置する樹脂部の少なくとも一部を予めレーザーで除去する第三工程を備えていることを特徴とするＬＥＤ素子用リードフレーム基板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のＬＥＤ素子用リードフレーム基板によれば、切断により除去される樹脂部に脆弱部を備えている。従って、当該ＬＥＤ素子用リードフレーム基板を切断して個片化する前に、当該ＬＥＤ素子用リードフレーム基板に対し外部応力を加えることにより、選択的に脆弱部に沿って樹脂部の変形及び破壊が進み、（切断によって除去されない）単位基板はダメージを受けることなく、ＬＥＤ素子用リードフレーム基板全体としての反りを低減することができる。また、脆弱部に沿って分割することも容易であり、ＬＥＤ素子用リードフレーム基板を複数に分割した後切断工程を行うこともできる。このような脆弱部は切断により除去される樹脂部に設けられているので、最終製品には影響がない。
前記脆弱部が薄肉部であれば、樹脂のモールディング工程により正確かつ大量に、当該ＬＥＤ素子用リードフレーム基板へ脆弱部を設けることができる。
【００１１】
また、本発明のＬＥＤ素子用リードフレーム基板の製造方法によれば、高価な金型の変更を行わなくてもＬＥＤ素子用リードフレーム基板の反りを低減するという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の発光素子の構成を示す模式的な平面図、右側面図、およびＤ視の側面図である。
【図２】本発明の実施形態の発光素子の構成を示す模式的な裏面図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の実施形態のＬＥＤ素子用リードフレーム基板を示す平面図である。
【図６】図５におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図７】本発明に用いるリードフレームの一例を示す図である。
【図８】従来のＬＥＤ素子用リードフレーム基板の一例を示す図である。
【図９】本発明のＬＥＤ素子用リードフレーム基板の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、本発明の実施形態のＬＥＤ素子用リードフレーム基板、およびその製造方法について添付図面を参照して説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態の発光素子の構成を示す模式的な平面図、および右側面図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）におけるＤ視の側面図である。図２は、本発明の実施形態の発光素子の構成を示す模式的な裏面図である。図３は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図４は、図１（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【００１４】
本実施形態の発光素子５０の概略構成は、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図２〜図４に示すように、外形が直方体状に形成されており、銅−ニッケル−錫等の合金板をフォトエッチング加工することにより形成された後、切断されて個片化されたリードフレーム１Ａ（図１（ａ）参照）と、ＬＥＤ素子であるＬＥＤチップ１０と、個片化されたリードフレーム１ＡおよびＬＥＤチップ１０をパッケージングする樹脂パッケージ４（樹脂部）と、ＬＥＤチップ１０を光透過可能に封止する透明樹脂部９とを備える。
ここで、個片化されたリードフレーム１Ａおよび樹脂パッケージ４は、個片化されたリードフレーム基板１１Ａ（個片基板、図１（ａ）参照）を構成している。
以下では、図１（ａ）に示すように、発光素子５０の平面視において互いに直交する側面に沿う方向を、Ｘ方向（図１（ａ）の左側から右側に向かう方向）、Ｙ方向（図１（ｂ）の下側から上側に向かう方向）と称する。
樹脂パッケージ４の中心部には、円状に開口し内部側のＬＥＤチップ搭載部２、電気的接続エリア部３に向かうにつれて縮径するテーパー面で構成された穴部であるリフレクター部５が設けられている。
【００１５】
個片化されたリードフレーム１Ａは、ＬＥＤチップ１０を搭載するために１乃至複数箇所に形成されたパッド２ａを有するＬＥＤチップ搭載部２と、ＬＥＤチップ１０との電気的接続を行うためのリード３ａが形成された電気的接続エリア部３を有している。
ＬＥＤチップ搭載部２と電気的接続エリア部３とは、リフレクター部５の内部側で離間領域ＧをあけてＹ方向（第１の方向）に対向されており、Ｘ方向に延びる離間領域Ｇに樹脂パッケージ４の一部が充填されることにより、電気的に絶縁されている（図３参照）。本実施形態では、パッド２ａはＬＥＤチップ搭載部２においてリフレクター部５の内側の領域、リード３ａは電気的接続エリア部３においてリフレクター部５の内側の領域に設けられている。
【００１６】
図１（ａ）、図４に示すように、ＬＥＤチップ搭載部２のＸ方向の両側面には、離間領域Ｇに隣接する位置において角棒状のタイバー部６Ｘ（タイバー）がＸ方向に沿って突出されている。
電気的接続エリア部３のＸ方向の両側面には、離間領域Ｇに隣接する位置において角棒状のタイバー部７Ｘ（タイバー）がＸ方向に沿って突出されている。
【００１７】
タイバー部６Ｘは、個片化されたリードフレーム１Ａが個片化される前の後述するリードフレーム１において、ＬＥＤチップ搭載部２同士をＸ方向に連結していた後述のタイバー部６０が切断されることにより形成されたものである。
タイバー部７Ｘは、後述するリードフレーム１において、電気的接続エリア部３同士をＸ方向に連結していた後述のタイバー部７０が切断されることにより形成されたものである。
タイバー部７Ｙ、６Ｙは、後述するリードフレーム１において、ＬＥＤチップ搭載部２と電気的接続エリア部３をＹ方向に連結していた後述のタイバー部８０が切断されることにより形成されたものである。
【００１８】
パッド２ａとリード３ａとの表面には、ＬＥＤチップ１０のボンディングおよびリード３ａに対するワイヤーボンディングを良好に行うためのめっきが施されている。めっきの種類としては、銀めっき、金めっき、パラジウムめっきなど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、銀めっき、金めっき、パラジウムめっきなどを施すに先立ち、熱拡散性の優れたニッケルめっきなど下地めっきを行ってもよい。
【００１９】
樹脂パッケージ４は、発光素子５０の主要な外形を形成しており、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、リフレクター部５の開口の周囲を覆う上面４ｅと、Ｘ方向負方向、正方向側の側面をそれぞれ構成する側面４ａ、４ｂと、Ｙ方向正方向、負方向側の側面をそれぞれ構成する側面４ｃ、４ｄとを備える。
これら側面４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、後述するリードフレーム１をＸ方向、Ｙ方向に沿って切断することで形成されたものである。
このため、後述のタイバー部６０、７０、８０の切り口である切断面６ａ、７ａ、６ｂ、７ｂ、８ａ、８ｂは、切断面６ａ、７ａが側面４ａと、切断面６ｂ、７ｂが側面４ｂと、切断面８ａが側面４ｃと、切断面８ｂが側面４ｄと、それぞれ同一平面に整列している。
【００２０】
また、上面４ｅに対して厚さ方向反対側となる面は、図２に示すように、切断面６ａと８ｂの間に位置しＬＥＤチップ搭載部２の外周を囲む領域と、切断面６ｂと８ｂの間に位置しＬＥＤチップ搭載部２の外周を囲む領域と、切断面７ａと８ａの間に位置し電気的接続エリア部３の外周を囲む領域と、切断面７ｂと８ａの間に位置し電気的接続エリア部３の外周を囲む領域と、離間領域Ｇに対応する領域とに、ＬＥＤチップ搭載部２および電気的接続エリア部３の表面と整列した平面からなる底面４ｆが形成されている。
【００２１】
樹脂パッケージ４の材質としては、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）などが挙げられ、これらの樹脂から１種の樹脂を用いたり、複数の樹脂を混合した混合樹脂を用いたりすることができる。
また、樹脂パッケージ４には、リフレクター部５における反射特性を向上するため、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、酸化ジルコニウム、セラミック材からなる微粒子、あるいは、これら微粒子を１種以上混合したからなる混合物などを採用することができる。混合物を用いる場合、混合比率は構成することで、反射率特性を適宜の反射率に調整することができる。例えば、上記の添加剤を組み合わせることで、９０〜９６％程度の反射率が得られる。
また、これらの添加物は、硬質の微粒子であるため、樹脂パッケージ４を補強する効果もある。
【００２２】
ＬＥＤチップ１０は、リフレクター部５の略中心となる位置においてｎ極電極がパッド２ａにボンディングされている。また、ＬＥＤチップ１０のｐ極電極は、ボンディングワイヤーＷによって、リード３ａと電気的に接続されている。
ＬＥＤチップ１０が搭載されたリフレクター部５の内側には、透明樹脂が充填されて透明樹脂部９が形成され、これにより、ＬＥＤチップ１０が透明樹脂部９内に封止されている。透明樹脂部９の材質としては、例えば、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂などを採用することができる。
このため、ＬＥＤチップ１０で励起されたＬＥＤ光は、透明樹脂部９内を進んでリフレクター部５によって反射されることにより、リフレクター部５の開口側に放射されるようになっている。
なお、本実施形態では、例えば図３、４に示すように、透明樹脂部９の開口側の表面は、樹脂パッケージ４の上面４ｅと整列した平坦面として描かれているが、透明樹脂部９の表面は、例えばドーム状に突出した形状に形成してもよい。この場合、透明樹脂部９が集光作用を備えるためドーム形状によってＬＥＤ光の放射角を適宜の放射角に調整することができる。
【００２３】
本発明のＬＥＤ素子用リードフレーム基板は、脆弱部Ｚを備える。
脆弱部とは、樹脂部４において、周囲の樹脂部よりも相対的に弱い樹脂部を指す。例えば、樹脂の性質をその部位だけ相対的にもろくしたり、軟らかいものを用いたりすることで形成できる。より簡便には、周囲の樹脂よりも相対的に厚みを薄くするか、除去することによって形成できる。脆弱部Ｚを、周囲の樹脂よりも相対的に厚みを薄くした薄肉部とすることで、樹脂のモールディング工程において正確な位置に設けることができ、また、そのような薄肉部を備えたＬＥＤ素子用リードフレーム基板は樹脂モールドによって大量に製造することができる。
脆弱部Ｚの形状としては、図６（ａ）に示すようにリードフレーム１に到達する深い切れ込みや、図６（ｃ）に示すようにリードフレーム１が露出する程度に幅広く樹脂部４を除去したものでもよく、また図６（ｂ）に示すように樹脂部４の上面４ｅよりも低く、リードフレーム１が露出しない程度の切れ込みであってもよい。
【００２４】
薄肉部の形成には、樹脂モールド時に予め対応する型を用意する方法の他、レーザー照射によって樹脂モールド後に対象領域の樹脂部を除去することによっても行うことができる。この製造方法によれば、高価な金型の変更を行わなくてもＬＥＤ素子用リードフレーム基板の反りを低減するという効果を得ることができる。
脆弱部Ｚは、例えば図５及び図６に示すようにＬＥＤ素子用リードフレーム基板を個片化した際に切断により除去される部位に設ける。具体的には切断に用いるダイシングブレードの刃幅よりも狭い領域に帯状に設けるのが好ましい。このように形成することで、最終製品に脆弱部が残ることがなく、製品の品質に影響しない。
【００２５】
次に、本実施形態のＬＥＤ素子用リードフレーム基板１１の製造方法の一例について説明する。
図７は、本発明の実施形態のリードフレームの平面図である。図８は、本発明の実施形態のリードフレームとこれを被覆する樹脂部を設けたＬＥＤ素子用リードフレーム基板を示す平面図である。図９は、本発明の実施形態のＬＥＤ素子用リードフレーム基板を示す平面図である。
【００２６】
本方法では、発光素子５０を製造するため、図９に示す１枚のリードフレーム基板１１（ＬＥＤ素子用リードフレーム基板）を製造し、このリードフレーム基板１１を切断して個片化することにより発光素子５０の構成要素である個片化されたリードフレーム基板１１Ａを形成する。
このため、リードフレーム基板１１は、個片化されたリードフレーム基板１１ＡがＸ方向およびＹ方向に複数隣接して配置され、それらの間にＸ方向に切断するためＹ方向に延ばされたＸ方向切断線ＤＸと、Ｙ方向に切断するためＸ方向に延ばされたＹ方向切断線ＤＹとが設けられた形状を有する。
図９は模式図のため、Ｘ方向切断線ＤＸ、Ｙ方向切断線ＤＹは直線で描いているが、実際には、切断に用いるダイシングブレードの刃幅に等しい幅を有する帯状の領域である。また、図示の直線を帯状の領域の中心軸線を表している。
【００２７】
リードフレーム基板１１を製造するには、図７に示すリードフレーム１を製造した後に、樹脂パッケージ４を成形する。そこで、まず、リードフレーム１の形状について説明する。
【００２８】
リードフレーム１は、個片化されたリードフレーム基板１１ＡのＹ方向となる方向（以下、単にＹ方向）に沿って、ＬＥＤチップ搭載部２と電気的接続エリア部３とが交互に間隔をおいて配列され、個片化されたリードフレーム基板１１ＡのＸ方向となる方向（以下、単にＸ方向）に沿って、ＬＥＤチップ搭載部２同士、電気的接続エリア部３同士が間隔をおいて隣り合うように配列されている。
１つの個片化されたリードフレーム１Ａを構成するＬＥＤチップ搭載部２および電気的接続エリア部３の対、すなわち、Ｘ方向切断線ＤＸ、Ｙ方向切断線ＤＹで囲まれる矩形（二点鎖線で示す）内のＬＥＤチップ搭載部２および電気的接続エリア部３を単位リードフレーム１Ｂと称すると、単位リードフレーム１ＢにおけるＬＥＤチップ搭載部２および電気的接続エリア部３の間には、板厚方向に貫通して離間領域Ｇを形成する孔部ｇが設けられている。孔部ｇは隣接する単位リードフレーム１Ｂ同士の間、切断線ＤＸに挟まれた領域で閉じられている。
また、Ｘ方向切断線ＤＸを挟んで隣接するＬＥＤチップ搭載部２同士、電気的接続エリア部３同士の間は、孔部ｈによって離間されている。
各ＬＥＤチップ搭載部２および各電気的接続エリア部３のＹ方向の側面には、孔部ｈに沿ってＹ方向（第１の方向）に延ばされ、Ｙ方向の長さがＹ方向切断線ＤＹの幅よりも長い角棒状のタイバー部８０（タイバー）が架設されている。
このような構成のタイバー部８０により、単位リードフレームのＬＥＤチップ搭載部２と、これにＹ方向で隣接する単位リードフレームの電気的接続エリア部３は、Ｙ方向切断線ＤＹの幅よりも広い間隔をあけて連結されている。
各ＬＥＤチップ搭載部２および各電気的接続エリア部３のＸ方向の側面には、孔部ｇに沿ってＸ方向（第２の方向）に延ばされ、Ｘ方向の長さがＸ方向切断線ＤＸの幅よりも長い角棒状のタイバー部６０、７０（タイバー）がそれぞれ架設されている。
このような構成のタイバー部６０、７０により、ＬＥＤチップ搭載部２同士、電気的接続エリア部３同士は、Ｘ方向切断線ＤＸの幅よりも広い間隔をあけて連結されている。
このような構成により、各孔部ｈは、隣り合うＬＥＤチップ搭載部２同士のＸ方向の側面とタイバー部６０とタイバー部８０と、隣り合う電気的接続エリア部３同士のＸ方向の側面とタイバー部７０とで囲まれた溝部によりそれぞれ構成される。
【００２９】
このようなリードフレーム１の構成により、リードフレーム１は、Ｘ方向切断線ＤＸ、Ｙ方向切断線ＤＹが交差する領域を内側に含む孔部ｈと、Ｘ方向切断線ＤＸ、Ｙ方向切断線ＤＹに囲まれた矩形状領域をＸ方向に横断する孔部ｇとが形成された孔あき板状の部材である。
また、本実施形態では、リードフレーム１の外縁部は矩形枠状に形成され、この外縁部の枠体間において、タイバー部６０によってＸ方向に連結された複数のＬＥＤチップ搭載部２と、タイバー部７０によってＸ方向に連結された複数の電気的接続エリア部３とが、交互にＹ方向に配列され、一体化されており、Ｙ方向においてはタイバー部８０によってＹ方向に隣接する単位リードフレームのＬＥＤチップ搭載部２と電気的接続エリア部３とが連結され、一体化された板状部材になっている。
【００３０】
発光素子５０の製造工程は、リードフレーム形成工程、樹脂パッケージ成形工程、ＬＥＤチップ搭載工程、透明樹脂部成形工程、および切断工程を備える。
【００３１】
リードフレーム形成工程は、例えば、銅−ニッケル−錫等の金属合金からなる金属板材をエッチング処理することにより孔部ｈ、ｇを貫通させて、リードフレーム１を形成する工程である。エッチング処理は、金属板材の表裏面をハーフエッチング処理してもよいし、金属板材の一方の面から一方向にエッチング処理してもよい。
例えば、リードフレーム１の表面となる金属板材の一方の面にフォトレジストを塗布して、フォトレジスト層を形成する。
次に、孔部ｈ、ｇを除く領域を覆うパターン露光用フォトマスクを介してフォトレジスト層を露光し、フォトレジスト層を現像して非露光部のフォトレジストを除去し、必要に応じて硬膜処理を行う。
これにより、金属板材の一方の面は、リードフレーム１の表面における孔部ｈ、ｇを除く領域のパターンを有するフォトレジストによって覆われ、孔部ｈ、ｇに対応する表面は、フォトレジスト非形成部となる。
【００３２】
次に、リードフレーム１の裏面となる金属板材の他方の面に、耐腐食用の樹脂フィルムを貼着して、この金属板材のフォトレジスト非形成部を、一方の面側から金属板材の厚さの半分以上の深さまで、例えば塩化第二鉄等のエッチャントを用いてエッチング加工（ハーフエッチング処理）する。
ハーフエッチング処理終了後、洗浄を行い、フォトレジストおよび耐腐食用樹脂フィルムを除去する。
【００３３】
次に、リードフレーム１の表面に耐腐食用の樹脂フィルムを貼着し、リードフレーム１の裏面となる金属板材の他方の面にフォトレジストを塗布して、フォトレジスト層を形成する。そして、表面からのエッチング処理と同様に孔部ｈ、ｇを除く領域をハーフエッチング処理する。
これにより、孔部ｈ、ｇが金属板材の厚さ方向に貫通し、リードフレーム１が形成される。
ここで、タイバーの形状は、角棒状には限定されず、例えば、切断線の両端部から切断線の中心に向かって断面積が減少する形状や、厚さ方向に段差が形成された形状などの断面積が変化する形状でもよい。
以上で、リードフレーム形成工程が終了する（図７参照）。
【００３４】
次に、樹脂パッケージ成形工程を行う。本工程は、リードフレーム１に樹脂パッケージ４を形成する工程である。
すなわち、樹脂パッケージ４の形状を成形するための金型の凹部内にリードフレーム１を装填する。このとき、リードフレーム１の裏面は、金型の成形面に密着して配置され、リードフレーム１の表面は、金型の成形面に対して、隙間を有している。
リードフレーム１を装填したら、例えば射出成形によって、樹脂パッケージ４を構成する樹脂材料を金型内に充填して成形を行う。
まず、樹脂材料は、リードフレーム１の表面において、パッド２ａおよびリード３ａ以外の所定領域に、樹脂パッケージ４の形状に充填される。
さらに、樹脂パッケージ４を形成する樹脂材料は、金型の凹部とリードフレームとの間に形成された隙間に回り込むように充填されて固化する。このため、リードフレーム１の孔部ｈ、ｇには樹脂材料が充填される。
樹脂材料の充填が終了し、樹脂材料が固化したら成形品を脱型する。
ここで、ＬＥＤチップ搭載部２、電気的接続エリア部３と金型の合わせ面の密着状態等により、例えばリフレクター部５の開口下部５ａ（図９参照）等から成形バリが発生し、リフレクター部５内に露出するパッド２ａ、リード３ａが樹脂に覆われている場合がある。そのような場合は、適宜のバリ除去手段を用いて、パッド２ａ、リード３ａ上の樹脂の除去を行う。
【００３５】
この樹脂パッケージ形成工程において、樹脂部について予め切断線の外側の領域が上面４ｅよりも低くなるように形成した金型を使用することにより、図９に示すような脆弱部を備えたリードフレーム基板を少ない工程で得ることができる。
あるいは、樹脂パッケージ形成工程の後に１工程追加することで本発明のリードフレーム基板を製造することもできる。
樹脂パッケージ形成工程において、切断線の外側の領域についても上面４ｅと同じ高さである従来の金型を使用して、図８に示すような従来のリードフレーム基板を製造する。
その後、切断線の外側の領域にレーザー光を照射することで、樹脂部を除去し、脆弱部を除去する。
これにより、図９に示すようなリードフレーム基板１１が製造される。
以上で、樹脂パッケージ成形工程が終了する。
【００３６】
次に、ＬＥＤチップ搭載工程を行う。本工程は、リードフレーム基板１１の各パッド２ａ、各リード３ａにめっき被膜を形成した後、ＬＥＤチップ１０をパッド２ａに搭載して、リード３ａに配線する工程である。
まず、電解めっき法や無電解めっき法によって、パッド２ａ、リード３ａに銀めっき、金めっき、パラジウムめっきなどを施す。
次に、ＬＥＤチップ１０のｎ極電極をパッド２ａにボンディングし、ボンディングされたＬＥＤチップ１０のｐ極電極をボンディングワイヤーＷによって、リード３ａに配線する。
以上で、ＬＥＤチップ搭載工程が終了する。
【００３７】
次に、透明樹脂部成形工程を行う。本工程は、ＬＥＤチップ１０が搭載されたリードフレーム基板１１の各リフレクター部５に透明樹脂部９を充填してＬＥＤチップ１０を封止、透明樹脂部９を固化させる工程である。
例えば、透明樹脂部９の材質として、シリコーン系樹脂を採用する場合、液体状態にしてリフレクター部５内に充填してから加熱して固化させる。
以上で、透明樹脂部成形工程が終了する。
【００３８】
次に、切断工程を行う。本工程は、リードフレーム基板１１を、例えばダイシング装置などの切断装置にセットして、（Ｘ方向に切断するためＹ方向に延ばされた）Ｘ方向切断線ＤＸ、（Ｙ方向に切断するためＸ方向に延ばされた）Ｙ方向切断線ＤＹにおいて切断を行い、これにより個片化されたリードフレーム基板１１Ａを製造する工程である。
本発明のリードフレーム基板は切断部、すなわち単位リードフレーム間に脆弱部を備えている。従って、脆弱部に沿って曲げたり、切り離したりすることが容易である。そのため、リードフレーム基板が反っていて、切断装置にうまく収まらなかったり、ダイシングソーの設定位置からずれてしまうような場合であっても、リードフレーム基板の反りを脆弱部によって矯正し、矯正後のリードフレーム基板を切断装置の正しい位置に収容することができる。
【００３９】
本工程では、リードフレーム１の構成から、Ｘ方向切断線ＤＸにおいて切断する際には、樹脂パッケージ４とともに、タイバー部６０、７０が切断される。一方、Ｙ方向切断線ＤＹにおいて切断する際には、樹脂パッケージ４とともに、タイバー部８０が切断される。
また、タイバー部６０、７０は、それぞれタイバー部６Ｘ、７Ｘに分断され、切り口として、図１（ａ）に示すように、側面４ｂ側には側面４ｂと同一平面に整列する切断面６ｂ、７ｂが、側面４ａ側には側面４ａと同一平面である切断面６ａ、７ａが形成される。
タイバー部８０は、それぞれタイバー部６Ｙ、７Ｙに分断され、切り口として、図１（ａ）に示すように、側面４ｃ側には側面４ｃと同一平面に整列する切断面８ａが、側面４ｄ側には側面４ｄと同一平面である切断面８ｂが形成される。
このようにして、リードフレーム基板１１から複数の個片化されたリードフレーム基板１１Ａが製造される。
以上で、切断工程が終了する。
このようにして、発光素子５０が製造される。
【００４０】
なお、上記の説明では、ＬＥＤチップ搭載工程および透明樹脂部成形工程を行った後で切断工程を行う場合の例で説明したが、切断工程は、適宜の時期に行うことができる。
例えば、樹脂パッケージ成形工程の次にＬＥＤチップ搭載工程を行った後に切断工程を行ってもよいし、樹脂パッケージ成形工程とＬＥＤチップ搭載工程の間に切断工程を行ってもよい。
【００４１】
また、上記の説明では、リードフレーム基板の反りの矯正を、透明樹脂部成形工程の後、切断工程の前に行っていたが、ＬＥＤチップ搭載工程の前、あるいは透明樹脂部成形工程の前に行ってもよい。リードフレーム基板の反りの矯正をＬＥＤチップ搭載工程の前に行えば、プログラムによるＬＥＤチップの搭載やボンディングの位置合わせが容易になる。また、透明樹脂部成形工程の前に行えば、透明樹脂がリフレクター部からあふれたり、透明樹脂の上面の傾きが樹脂部の上面の傾きとずれてしまうのを防ぐことができる。
【００４２】
また、上記実施形態に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせを代えたり、削除したりして実施することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１ リードフレーム
１Ａ 個片化されたリードフレーム
１Ｂ 単位リードフレーム
２ ＬＥＤチップ搭載部
２ａ パッド
３ 電気的接続エリア部
３ａ リード
４ 樹脂パッケージ（樹脂部）
４ｆ 底面
５ リフレクター部
６Ｘ、６Ｙ、７Ｘ、７Ｙ タイバー部
６０、７０、８０ タイバー部（タイバー）
６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ 切断面
９ 透明樹脂部
１０ ＬＥＤチップ
１１ リードフレーム基板
１１Ａ 個片化されたリードフレーム基板（個片基板）
５０ 発光素子
ＤＸ Ｘ方向切断線
ＤＹ Ｙ方向切断線
Ｇ 離間領域
ｇ、ｈ 孔部
Ｗ ボンディングワイヤー
Ｚ 脆弱部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップが搭載されるパッドを有するＬＥＤチップ搭載部と、該ＬＥＤチップ搭載部と離間して配置され前記ＬＥＤチップに電気的に接続されるリードを形成する電気的接続エリア部とが、タイバーによって複数連結された多面付けリードフレームと、
前記ＬＥＤチップ搭載部および前記電気的接続エリア部の一部を除く前記多面付けリードフレームの部位を覆う樹脂部とを備え、該樹脂部とともに前記タイバーを切断により除去して個片基板を製造するためのＬＥＤ素子用リードフレーム基板であって、
前記切断により除去される樹脂部に脆弱部を備えていることを特徴とするＬＥＤ素子用リードフレーム基板。
【請求項２】
前記脆弱部は、前記切断により除去される樹脂部に設けられた薄肉部であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ素子用リードフレーム基板。
【請求項３】
ＬＥＤチップが搭載されるパッドを有するＬＥＤチップ搭載部と、該ＬＥＤチップ搭載部と離間して配置され前記ＬＥＤチップに電気的に接続されるリードを形成する電気的接続エリア部とが、タイバーによって複数連結された多面付けリードフレームを製造する第一工程と、
前記ＬＥＤチップ搭載部および前記電気的接続エリア部の一部を除く前記多面付けリードフレームの部位を覆う樹脂部とを形成する第二工程とを順に備え、
該樹脂部とともに前記タイバーを切断により除去して個片基板を製造するためのＬＥＤ素子用リードフレーム基板の製造方法であって、
前記第二工程の後に、前記切断により除去される領域に位置する樹脂部の少なくとも一部を予めレーザーで除去する第三工程を備えていることを特徴とするＬＥＤ素子用リードフレーム基板の製造方法。
【請求項１】
ＬＥＤチップが搭載されるパッドを有するＬＥＤチップ搭載部と、該ＬＥＤチップ搭載部と離間して配置され前記ＬＥＤチップに電気的に接続されるリードを形成する電気的接続エリア部とが、タイバーによって複数連結された多面付けリードフレームと、
前記ＬＥＤチップ搭載部および前記電気的接続エリア部の一部を除く前記多面付けリードフレームの部位を覆う樹脂部とを備え、該樹脂部とともに前記タイバーを切断により除去して個片基板を製造するためのＬＥＤ素子用リードフレーム基板であって、
前記切断により除去される樹脂部に脆弱部を備えていることを特徴とするＬＥＤ素子用リードフレーム基板。
【請求項２】
前記脆弱部は、前記切断により除去される樹脂部に設けられた薄肉部であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ素子用リードフレーム基板。
【請求項３】
ＬＥＤチップが搭載されるパッドを有するＬＥＤチップ搭載部と、該ＬＥＤチップ搭載部と離間して配置され前記ＬＥＤチップに電気的に接続されるリードを形成する電気的接続エリア部とが、タイバーによって複数連結された多面付けリードフレームを製造する第一工程と、
前記ＬＥＤチップ搭載部および前記電気的接続エリア部の一部を除く前記多面付けリードフレームの部位を覆う樹脂部とを形成する第二工程とを順に備え、
該樹脂部とともに前記タイバーを切断により除去して個片基板を製造するためのＬＥＤ素子用リードフレーム基板の製造方法であって、
前記第二工程の後に、前記切断により除去される領域に位置する樹脂部の少なくとも一部を予めレーザーで除去する第三工程を備えていることを特徴とするＬＥＤ素子用リードフレーム基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２２７２５４（Ｐ２０１２−２２７２５４Ａ）
【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２０１１−９１９６６（Ｐ２０１１−９１９６６）
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【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１８日（２０１１．４．１８）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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