特許 5779876 素子搭載基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5779876

(24)【登録日】2015年7月24日

(45)【発行日】2015年9月16日

(54)【発明の名称】素子搭載基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/48 20060101AFI20150827BHJP

   H01L 33/62 20100101ALI20150827BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/48 Y

   H01L33/00 440

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2010-284561(P2010-284561)

(22)【出願日】2010年12月21日

(65)【公開番号】特開2012-134296(P2012-134296A)

(43)【公開日】2012年7月12日

【審査請求日】2013年11月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】凸版印刷株式会社

(72)【発明者】

【氏名】馬庭 進

(72)【発明者】

【氏名】戸田 順子

(72)【発明者】

【氏名】澤田石 将士

(72)【発明者】

【氏名】上田 龍二

【審査官】 松田 直也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２７２５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０３１５２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２３／４８

Ｈ０１Ｌ ３３／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属よりなり、マトリクス上に形成されたタイバーと、前記タイバーの内側に設けられた素子搭載部と、前記タイバーの内側に設けられた前記素子搭載部と絶縁された電極部と、前記タイバーと前記素子搭載部を電気的に接続する２つ以上の素子接続部と、前記タイバーと前記電極部を電気的に接続する２つ以上の電極接続部と、前記素子搭載部と前記電極部及び前記接続部を固定する、絶縁樹脂からなる固定部と、を含む素子搭載基板フレームを、前記マトリクス状のタイバーと同一の縦横間隔であり、かつ、当該マトリクス形状と平行となるようなマトリクス状の切断ラインによって切断することで、個別の素子搭載基板を製造する方法であって、前記電極接続部又は前記素子接続部の少なくとも一方の２つ以上は、タイバーの接する二辺とつながれており、前記切断ラインが、前記素子搭載基板フレーム内の全ての前記素子接続部を切断するか、または、全ての前記電極接続部を切断するラインであり、前記個別の素子搭載基板のそれぞれは、前記タイバーの一部を含み、かつ該タイバーの一部は、前記素子搭載部または前記電極部のいずれかのみと接続していることを特徴とする素子搭載基板製造方法。

【請求項2】

前記タイバー、前記素子搭載部、前記電極部、前記素子接続部及び前記電極接続部が、同一の金属にて構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の素子搭載基板製造方法。

【請求項3】

前記素子搭載基板の少なくとも片面に、前記絶縁樹脂からつながった構造にて、キャビティ構造が形成されており、その底面に当たる部分に、前記素子搭載部と前記電極部が位置することを特徴とする、請求項１又は２に記載の素子搭載基板製造方法。

【請求項4】

前記切断ラインに位置する絶縁樹脂、金属部の少なくとも一方に、前記切断ラインに沿った切り込みがあることを特徴とする、請求項１〜３に記載の素子搭載基板製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、素子搭載基板の製造方法にかかり、特にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の素子を担持、搭載する素子搭載リードフレームの切断方法に特徴を有するものである。

【背景技術】

【0002】

一般的に、ＬＥＤ発光素子を担持、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、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フォトエッチング加工して製造され、ＬＥＤ素子を搭載するための素子搭載部と、ＬＥＤ発光素子の陰極、陽極とそれぞれ電気的に接続が行われる電極部を備えている。例えば、ＬＥＤ発光素子の底面が陰極または陽極のいずれか一方となっている場合においては、素子搭載部が一方の電極を兼ねる場合もある。

【0003】

上記リードフレームの素子搭載部は、その表面側にＬＥＤ発光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発光素子などから発生する駆動熱や、ＬＥＤ発光素子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）を備えたものがあり、電子素子側に熱が蓄積されないように、阻止搭載部裏面側の放熱部から外界側に熱が放出されるように設計されている。

【0004】

ＬＥＤ発光素子用の素子担持体用の基板として、例えば、セラミック基板を用いた場合は、放熱特性は良好であり、信頼性も優秀であるが、価格が高いという欠点がある。また素子担持体用（及びリード用）の基板として、プリント基板を用いた場合は、プリント基板の基材であるエポキシ樹脂が、熱放散性に劣るという欠点があり、それを解消するため、基板の内層に銅、あるいはアルミからなる金属板を挿入したプリント基板を採用せざるを得ない。また、ＬＥＤ光源の高光反射率を確保するために、基板を介して形成される発光素子の光反射表面に光反射性のセラミックインクを塗布する工程を必要としている。

【0005】

また、ＬＥＤ発光素子用の素子担持用（及びリード用）の基板として、合金薄板からなるリードフレーム基板を用いる場合、熱放散性に欠けるという欠点のほかに、ＬＥＤ光源の高い光利得（光照射方向への高い光反射率）を確保するために、リードフレーム基板を介して形成される発光素子の光反射面に、特殊な複合樹脂（セラミックインク＋Ｓｉ樹脂）からなる複合材を積層して欠点をカバーする必要があり、また、リードフレーム基板方式を用いているにも関わらず、ＬＥＤモジュールから実装基板面への放熱面の十分な確保ができず、放熱性能が不足する欠点がある。

【0006】

また、セラミック基板以外のプリント基板、あるいはリードフレーム基板方式は、何れも放熱特性が劣るだけでなく、セラミック基板を用いたＬＥＤ発光素子の製造方法に比較して、その製法や工程が複雑になる欠点がある。

【0007】

そのような欠点を解消するための方法として、下記のような構造の金属製リードフレームと絶縁樹脂の複合体としてＬＥＤ発光素子用リードフレームを構成することがあげられる。
この方法は、少なくともＬＥＤチップを搭載するための一つ乃至複数の素子搭載部と、前記ＬＥＤチップと電気的接続を行うための電極部を、同一平面に備えたＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいて、パッドと電極部の間、またそれらとリードフレーム外周部の間の空隙を樹脂によって埋め、かつ前記素子搭載部のＬＥＤチップ搭載表面Ａの面積Ｓ１と、該搭載表面と対向する放熱用裏面Ｂの面積Ｓ２との関係は、０＜Ｓ１＜Ｓ２となるようにし、かつ前記電極部の接続用表面Ｃの面積Ｓ３と、該接続用表面と対向する放熱用裏面Ｄの面積Ｓ４の関係は、０＜Ｓ３＜Ｓ４とし、かつ前記素子搭載部と前記電極部それぞれにおいて、その表面と裏面との間の側面部には、表面から裏面の方向に拡がる、段差状またはテーパー状部が形成するものである。

【0008】

この方法によれば、ＬＥＤ発光素子用リードフレームにおける素子搭載部のＬＥＤチップ搭載用表面の面積Ｓ１と搭載用表面と対向する放熱用裏面の面積Ｓ２が０＜Ｓ１＜Ｓ２の関係にあり、また、電極部の接続用表面の面積Ｓ３と放熱用裏面Ｄの面積が０＜Ｓ３＜Ｓ４の関係にあるため、リードフレーム裏面における高い放熱性が得られる。

【0009】

また、ＬＥＤ発光素子用リードフレームの素子搭載部と電極部において、その表面と裏面の間の側面部に、表面から裏面の方向に拡がる、段差上またはテーパー状部が形成されるため、リードフレームと充填樹脂の確実な密着性が得られ、リードフレームと充填樹脂との分離や、リードフレームからの充填樹脂の離脱などを防止して、耐離脱性を向上できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２０１０-１３５７１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

上記のような、金属製リードフレームと絶縁樹脂の複合体としてＬＥＤ用基板を構成する場合、生産性を高めるために、ＬＥＤ用基板は、単独で生産されず、途中の工程までは、複数のＬＥＤ基板が繋がった形態で同時に加工され、その後でダイシング、ブレイキングなどの方法で一つ一つの基板に個片化されるという方法がとられるのが通常である。

【0012】

また、金属製リードフレームを構成する、素子搭載部、電極部などの表面には、後にワイヤボンディング、チップボンディングなどの方法で、電気的接続をする場合の接続性確保のために、金、銀、パラジウムなどのメッキ膜を生成する工程が取られることが通常である。これが電解メッキ法である場合においては、フレーム全体に電気的導通がとられている必要があるため、少なくともメッキ工程までは、フレームの個片化は行われない。あるいは、無電解メッキ法を採用する場合においても、その前処理に、フレームの電解脱脂処理などが含まれる場合、フレームの導通確保が必要なのは同様である。
あるいは、メッキ工程に導通の必要がない場合においても、加工時のハンドリング性の観点から、個片化はなるべく後、基板が完成に近づいた段階でなされるのが通常である。

【0013】

個片化がなされる前の段階でのＬＥＤ基板フレームにおいて、素子搭載部と一つまたは複数の電極部は、一枚の金属板をエッチング加工して形成するため、タイバーと呼ばれる枠状の部分を介してすべてが繋がっている。一方、個片化がなされた後のＬＥＤ基板においては、電極部はそれぞれが絶縁されていないと、ＬＥＤ発光素子を接続した場合に短絡をしてしまい、用をなさない。

【0014】

したがって、個片化の前の段階で、電極部間の導通を切る必要があるが、これには一般的に、電極間の接続を、タイバーを介したものに設定しておいて、個片化の際に、切断ラインをタイバーの位置と一致させ、かつ切断用のブレードの巾をタイバーの巾よりも大きく取ることによって、個片化の際に、タイバーを切除してしまい、電極間の接続を絶つ方法が取られる。（図７、図８参照）

【0015】

しかし、この場合、個片化の際に、僅かに切断ラインの位置がずれるなどの原因により、タイバーの一部が切除されずに残ってしまう可能性がある。その残った部分によって、電極間が繋がっていれば、電極間の絶縁は確保されず、短絡が起こる。（図９、図１０参照）

【0016】

また、個片化の方法としては、ブレードを用いないで、切断ラインの位置に予め切り込みを入れておいて、その両側に力を加えることによって、切断ラインの位置で基板フレームを折ることによるものもある。この場合は、個片化によってタイバーを切除するのは、さらに難しくなる。

【0017】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、基板フレームの個片化に際して、タイバーが完全に除去されないために、電極間の短絡が起こる危険を避け、簡便かつ確実に、電極間の絶縁を確保して個片化ができることを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0018】

本発明の請求項１に係る発明は、金属よりなり、マトリクス上に形成されたタイバーと、前記タイバーの内側に設けられた素子搭載部と、前記タイバーの内側に設けられた前記素子搭載部と絶縁された電極部と、前記タイバーと前記素子搭載部を電気的に接続する２つ以上の素子接続部と、前記タイバーと前記電極部を電気的に接続する２つ以上の電極接続部と、前記素子搭載部と前記電極部及び前記接続部を固定する、絶縁樹脂からなる固定部と、を含む素子搭載基板フレームを、前記マトリクス状のタイバーと同一の縦横間隔であり、かつ、当該マトリクス形状と平行となるようなマトリクス状の切断ラインによって切断することで、個別の素子搭載基板を製造する方法であって、前記電極接続部又は前記素子接続部の少なくとも一方の２つ以上は、タイバーの接する二辺とつながれており、前記切断ラインが、前記素子搭載基板フレーム内の全ての前記素子接続部を切断するか、または、全ての前記電極接続部を切断するラインであり、前記個別の素子搭載基板のそれぞれは、前記タイバーの一部を含み、かつ該タイバーの一部は、前記素子搭載部または前記電極部のいずれかのみと接続している。

【0019】

本発明の請求項２に係る発明は、前記タイバー、前記素子搭載部、前記電極部、前記素子接続部及び前記電極接続部が、同一の金属にて構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の素子搭載基板製造方法としたものである。

【0020】

本発明の請求項３に係る発明は、前記素子搭載基板の少なくとも片面に、前記絶縁樹脂からつながった構造にて、キャビティ構造が形成されており、その底面に当たる部分に、前記素子搭載部と前記電極部が位置することを特徴とする、請求項１又は２に記載の素子搭載基板製造方法としたものである。

【0021】

本発明の請求項４に係る発明は、前記切断ラインに位置する絶縁樹脂、金属部の少なくとも一方に、前記切断ラインに沿った切り込みがあることを特徴とする、請求項１〜３に記載の素子搭載基板製造方法としたものである。

【0022】

本発明の、請求項1の発明によれば、素子搭載基板フレームの固片化に際し、電極間の絶縁の確保を、タイバーを完全に切除することに依存していないため、高いマージンを持って、電極間の絶縁を達成できる。
更に、本発明の請求項２の発明によれば、一枚に金属板を加工することにより、素子搭載基板の金属部すべてを得ることができるため、簡単な加工が可能となる。
また、本発明の請求項３の発明によれば、キャビティ構造内壁の形状を適切に設定することにより、ＬＥＤ素子からの発光を所望の方向に効率的に反射させることができる。また、ＬＥＤ素子やボンディングワイヤを透明樹脂によって封止する際に、液体状態の透明封止樹脂をキャビティ構造によって保持し、流出を防ぐことができる。
そして、本発明の請求項４の発明によれば、予め切り込みを入れておくことによって、より簡単に、また歩留まりよく固片化加工を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施例におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームの上面図。

【図2】本発明の実施例におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームを個片化した状態の上面図。

【図3】本発明の実施例におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームを個片化して状態のＸ１−Ｘ１側断面図。

【図4】本発明の実施例におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームを個片化した状態のＸ２−Ｘ２側断面図。

【図5】本発明の実施例におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームを個片化した状態のＹ−Ｙ側断面図。

【図6】本発明の実施例におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームを個片化した状態の裏面図。

【図7】従来技術におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームをタイバーに合わせて個片化した場合の上面図。

【図8】従来技術におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームをタイバーに合わせて個片化した場合の個片の上面図。

【図9】従来技術におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームを個片化する際、タイバーの位置からわずかにずれた場合の上面図。

【図10】従来技術におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームを個片化する際、タイバーの位置から僅かにずれた場合の個片の上面図。

【図11】従来技術におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームを、本発明における方法にて個片化した場合の上面図。

【図12】従来技術におけるＬＥＤ発光素子用リードフレームを、本発明における方法にて個片化した場合の個片の上面図。

【図13】金型を用いたリードフレームへの樹脂モールドの一例を説明する側断面図。

【0024】

本発明を実施の形態に基づいて以下に詳細に説明する。図１は、本発明に係わるＬＥＤ基板の製造方法の一部を示した上面図であり、図中Ｇは、固片化の際に切断する線を示している。また図２は、そこから個片化した、ＬＥＤ基板を示した上面図である。また図３は、図２のＸ１−Ｘ１線における側断面図、図４は図２のＸ２−Ｘ２線における側断面図、図５は、図２のＹ−Ｙ線における側断面図を各々示す。

【0025】

本発明の実施例におけるＬＥＤ基板リードフレームは、金属合金製の板状の基材をフォトエッチングすることにより形成され、図３及び図５に示すように、ＬＥＤチップを搭載するための、一つ乃至複数箇所に形成された厚さｔ１の素子搭載部２を備える。該素子搭載部は、厚さｔ２の上部構造と、その素子搭載部２の裏面側に、上部構造と一体である、厚さｔ３の放熱部である下部構造とを備えている。なお、図５中、Ｗはボンディングワイヤーの一例を示し、素子搭載部２の搭載用表面ＡのＬＥＤチップ１０と、電極部３の電気的接続エリアＣとの間を結線している。

【0026】

図２、図３、図５に示すように、素子搭載部の表面（上面）は、ＬＥＤチップ１０を搭載するための面積Ｓ１の搭載用表面Ａとなっており、素子搭載部２の上面（搭載用表面Ａ）と対向する裏面側の放熱部Ｂの外面は、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て、ＬＥＤチップ１０に熱が蓄積されないように、素子搭載部２裏面側から外界側に熱を放散させるように形成され、また、その面積はＳ２となっている。

【0027】

また、図２、図３、図５に示すように、合金製の板状の基材をフォトエッチング加工することにより、形成された前記素子搭載部２に対して、所定の間隔をおいて離反して隣接する位置には、一つ乃至複数箇所に形成された厚さｔ１の電極部３を備えている。該電極部は、厚さｔ２の上部構造体と、該上部構造体と対向する下部に、該上部構造部と一体である、厚さｔ３の放熱部である下部構造部を備えている。電極部３は、板状の基材のフォトエッチング加工時に、前記素子搭載部２の形成と同時に形成される。該電極部３の表面は、ワイヤーボンディングやチップボンディング等により、ＬＥＤチップ１０と電極部３との電気的接続を行う際に、接続性を向上させるため、銀メッキ等が施された面積Ｓ３の電気的接続エリアとなっていて、該電極部３の、電気的接続エリアと対向する裏面側は、面積Ｓ４の放熱用裏面Ｄとなっている。

【0028】

前記素子搭載部２の搭載用表面Ａと、電極部３の電気的接続エリアＣの表面とは、同一の板状基材から形成されるため、高さにおいて、略同一平面内にある。電極部３の電気的接続エリアＣは、素子搭載部２の搭載用表面Ａ上に実装される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る。なお、電気的接続エリアＣへのメッキは、銀メッキ、金メッキ、パラジウムメッキなどの中から、用途に合わせて事由に選んでよい。また、電気的接続エリアに銀メッキ、金めっき、パラジウムメッキなどを施すのに先立ち、熱拡散性に優れたニッケルメッキ等の下地メッキを行ってもかまわない。このようにすることによって接続性を向上させることが可能となる。

【0029】

本発明の実施例においては、図３に示すように、素子搭載部２の搭載用表面Ａの面積Ｓ１と、該表面と対向する前記放熱用裏面Ｂの面積Ｓ２との関係が、Ｓ１＜Ｓ２となるように設定されている。また図４に示すように、電極部３の前記電気的接続エリアＣの面積Ｓ３と、該エリアと対向する前記放熱用裏面Ｄの面積Ｓ４との関係が、Ｓ３＜Ｓ４となるように設定されている。

【0030】

ここで、図２などに示している、本発明の実施例に係わるＬＥＤ基板の製造方法においては、ＬＥＤチップ搭載用素子搭載部（素子搭載部）は、電極部のうちの一つを兼ねている。そして、搭載されるＬＥＤチップにおいては、その電極の一つが底面にあり、そちら側を下にして、導電性ペーストなどの導電体にて素子搭載部の搭載用表面Ａに搭載することによって、電極のうちのひとつは、ＬＥＤ基板と電気的導通がとれる。そして、もう一方の電極は、ＬＥＤ基板の電極部と、ワイヤーボンディング等により接続することによって、電気的導通がとれる。

【0031】

また、図３に示すように、前記素子搭載部２の搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂのとの間における該素子搭載部２の側面部は、その素子搭載部２が搭載用表面Ａから放熱用裏面Ｂの方向に進むにつれて広がる、段差状部Ｅ又はテーパー状部Ｆとして形成されている。後にモールド加工によってフレームに樹脂を充填する場合、この段差状部Ｅ又はテーパー状部Ｆは、樹脂がフレーム表面側からフレーム裏面側の方向に脱落しないように保持するのに有利である。

【0032】

また、図４に示すように、前記電極部３の電気的接続エリアＣと放熱用裏面Ｄとの間における該電極部３の側面部は、その該電極部３が電気的接続エリアＣから放熱用裏面Ｄの方向に拡がる、段差状部Ｅ又はテーパー状部Ｆとして形成されている。後にモールド加工によってフレームに樹脂を充填する場合、この段差状部Ｅ又はテーパー状部Ｆは、樹脂がフレーム表面側からフレーム裏面側の方向に脱落しないように保持するのに有利である。

【0033】

図５に示すように、前記電極部３の表面は、前記素子搭載部部２の搭載用表面Ａと同一面の電気的接続エリアＣとなっていて、素子搭載部の搭載用表面Ａに搭載したＬＥＤチップ１０と接続するためのワイヤーがボンディング加工される領域、または、ＬＥＤチップ１０に形成された接続用電極と半田などを介してチップボンディングされる領域となっており、前記電気的接続エリアＣと対向して、前記素子搭載部２の放熱用裏面Ｂと略同一平面上になる放熱用裏面Ｄを備えている。

【0034】

本発明の上記ＬＥＤ発光素子用リードフレーム１は、板状の鉄―ニッケル等の合金薄板または銅―ニッケル―錫等の合金薄板を金属材料として用いることが可能であるが、熱伝導性の高い銅または銅合金を金属材料として用いるほうが、リードフレームの放熱性が向上し、熱が蓄積されないため望ましい。銅合金の例として、Ｃ１９４（Ｃｕ−Ｆｅ合金）やＣ１５１（Ｃｕ−Ｚｒ合金）等があげられる。

【0035】

さらに、本発明の絶縁樹脂は、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、それらのうち二種又はそれ以上の混合系などが使用可能であり、好ましくは、耐熱性が良好であることから、変性エポキシ樹脂又はシリコーン系樹脂を使用することが良い。

【0036】

本発明に係わるＬＥＤ基板は、リードフレーム用金属板の表裏面にフォトレジストを塗布し、フォトレジストへのパターン露光と現像処理をすることにより、レジストパターンを形成した後、その表裏両面から塩化第二鉄等のエッチャントをもちいて、レジスト非形成部をエッチング加工することにより、ＬＥＤ素子を搭載するための素子搭載部２と、該素子搭載部２とは絶縁状態に離反している電極部３が形成されている。

【0037】

本発明に係るＬＥＤ基板１は、それを加工する最初の段階から、個片化の工程に至るまでの間、複数の基板が、一枚のリードフレーム上に、マトリックス状に割り付けられた状態になっている。各基板においては、素子搭載部２と電極部３が素子接続部２０及び電極接続部２１によってタイバー３０に連結されて支持された状態になっているが、タイバー３０と、素子接続部２０及び電極接続部２１と、素子搭載部２や電極部３の位置関係には、制約がある。

【0038】

図１１に示すように、素子搭載部２と電極部３の両方が、タイバー３０の対辺とつながるようにした場合、これをタイバー３０と同一のピッチにて、タイバー３０上を外して切断した場合、素子搭載部２と電極部３の絶縁はなされない（図１２参照）。したがって、本発明において、この位置関係は採用されない。

【0039】

一方、図１に示すように、素子搭載部のほうは、タイバー３０の対辺とつなぎ、電極部のほうは、タイバー３０のうちの接している二辺とそれぞれつなぎ、切断の際に、電極部３とタイバー３０をつないだ電極接続部２１を、それぞれの中途で切断するように切断ラインを設定すると、素子搭載部２と電極部３の絶縁が確保される（図２参照）。したがって、本発明においては、こちらの位置関係を採用する。

【0040】

上記は一例であり、例えば、電極部３のほうを、タイバー３０の対辺とつなぎ、素子搭載部のほうを、タイバー３０の接する二辺とつないでもよく、また、素子搭載部２、電極部３の両方を、タイバー３０の接する二辺とつないでも、素子搭載部２と電極部３の絶縁関係が満たされているので良い。

【0041】

本発明によるＬＥＤ発光素子用リードフレームにおいては、金属部は、素子搭載部２と電極部３、タイバー３０、素子接続部２０及び電極接続部２１からなっているが、それらの間の空隙は、すべてあるいは部分的に、絶縁性樹脂４にて埋められている。また、金属部の表面、裏面、またはその両方の上に、絶縁性樹脂４からなる成型部が設けられる場合もある。絶縁性樹脂４は、素子搭載部２と電極部３の両方に関して、少なくともその一部を露出させる形状にて成型されねばならない。また、将来、ＬＥＤ発光素子用リードフレーム１を個片化する際に、タイバー３０、素子接続部２０及び電極接続部２１の一部またはすべては切除されるが、その場合において、絶縁性樹脂４は金属部が離散しないように、保持すべく成型されていなければならない。例として、金属部のうち、エッチング加工にて、もとの金属板から欠損した部分を、そのまま絶縁性樹脂４にて埋めるように成型すること、またはそのうえで、金属部の表面の上に、対となった素子搭載部２と電極部３を囲んで、周囲から隔絶するように絶縁性樹脂４での成型部を設けること、などが挙げられる。

【0042】

金属部の、少なくとも電極として用いられる部分には、メッキ加工が施される。メッキ加工の厚さ、材質などには、とくに制限はなく、目的に応じて、適宜選択してよい。

【0043】

ＬＥＤ発光素子用リードフレーム１は、上記までの段階で完成となるが、このあとに通常は、ＬＥＤ発行素子の搭載、ワイヤーボンディングなどの方法による結線、透明封止樹脂５による封止加工などを経て、個片化が行われる。

【0044】

前述したとおり、本発明においては、個片化のための切断ラインは、タイバー３０の位置とは一致せず、タイバー３０のピッチと一致して、かつタイバー３０と平行な、タイバー３０の位置から外れたラインをもって、切断ラインとする。このように切断ラインを設定した場合、素子搭載部２には、タイバー３０、素子接続部２０及、隣接する基板に属する接続部などがつながったままの状態になっているが、電極部のほうが周囲から隔絶された状態になるため、素子搭載部２と電極部３の間の絶縁は確保される。

【0045】

次に、ＬＥＤ発光素子用リードフレームの製造方法を説明する。まず、鉄―ニッケル等の合金または、銅―ニッケル−錫等の合金製の板状のリードフレーム用金属材料の表面に、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。次いで、素子搭載部２の面積Ｓ１からなる搭載用表面Ａ、および電極部３の面積Ｓ３からなる電気的接続エリアＣにレジストパターンを形成するために、所定のパターンを有するパターン露光用フォトマスクを介して、フォトレジスト層にパターンを露光し、次いで、フォトレジスト層に現像、必要に応じて硬膜処理を行う。これにより、素子搭載部２の搭載用表面Ａおよび電極部３の電気的接続エリアＣとなる部分を残して、フォトレジストが現像除去され、素子搭載部２の搭載用表面Ａを形成する部位および電極部３の電気的接続エリアＣを形成する部位にレジストパターンが形成される。

【0046】

同様に、該金属材料の裏面にもフォトレジストを塗布してフォトレジスト層を形成後、パターン露光、現像という一連の処理を行う。パターン露光にあたっては、素子搭載部２の面積Ｓ２からなる放熱用裏面Ｂおよび電極部の面積Ｓ４からなる放熱用裏面Ｄを形成するためのパターンを露光する。これにより、素子搭載部２の放熱用裏面Ｂとなるための部分、および電極部３の放熱用裏面Ｄとなるための部分を残して、フォトレジストが現像除去され、素子搭載部２の放熱用裏面Ｂの形成部位および電極部３の放熱用裏面Ｄの形成部位にレジストパターンが形成される。これにより、前記リードフレーム用金属の表裏面の各々フォトレジスト非形成部の面積の差分（ΔＳｐ＝Ｓ２―Ｓ１、ΔＳｐ＞０、ΔＳｌ＝Ｓ４−Ｓ３、ΔＳｌ＞０）を有するレジストパターンが形成される。

【0047】

なお、レジストパターンは、下記にて説明するエッチング加工によって現れる銅パターンと略同一の形状をしているので、レジストパターン設計の段階で、素子搭載部、電極部とタイバー、素子接続部及び電極接続部の位置関係は、前記したようになされなければならない。

【0048】

次に該金属材料の裏面に、耐腐食用の樹脂フィルムを貼着し、該金属材料の表面側から表面のフォトレジスト非成型部を所定の深度（例えば、図３、図４、図５における厚さｔ２）まで、塩化第二鉄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）した後、洗浄などを行い、その表面に耐腐食用の樹脂フィルムを貼着する。

【0049】

次に、該金属材料の裏面の耐腐食用の樹脂フィルムを剥がし、該金属材料の表面側から裏面のフォトレジスト非成型部を所定の深度（例えば、図３、図４、図５における厚さｔ３）まで、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を行う。これにより、表面、裏面に各々対応する、レジストパターンが形成されていない金属部位に貫通部が形成され、搭載用表面Ａの面積Ｓ１と放熱用裏面Ｂの面積Ｓ２との関係が、Ｓ１＜Ｓ２となる素子搭載部２と電気的接続エリアＣの面積Ｓ３と前記放熱用裏面Ｂの面積Ｓ４との関係がＳ３＜Ｓ４となる電極部３からなるＬＥＤ発光素子用リードフレーム１が形成される。

【0050】

そして、その搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂとの間における前記素子搭載部２の側面側に、その搭載用表面Ａから放熱用裏面Ｂの方向に拡がるモールド充填樹脂４を保持するための段差状部Ｅまたはテーパー状部Ｆが形成され、電気的接続エリアＣと放熱用裏面Ｄとの間における前記電極部３の側面側には、その電気的接続エリアＣから放熱用裏面Ｄの方向に拡がる、モールド時に充填される樹脂４を保持するための段差状部Ｅまたはテーパー状部Ｆが形成されたＬＥＤ発光素子用リードフレーム１が形成される。次いで、リードフレームに以下の例に記す一連の樹脂モールド加工を行う。

【0051】

すなわち、リードフレームを収める所定の内部形状とした凹部を予め有している金型の凹部内に、リードフレームを装填する。なお、金型としては、図１３に示すように、蓋となる板状の上金型４０と、溶融する充填樹脂４を注入する注入口４２と連通するリードフレーム１（多面付けリードフレーム）を装填可能な凹部４３を内部空間として形成した下金型４１との２枚構成とし、下金型４１と凹部４３にリードフレーム（多面付けリードフレーム）を装填後に、上金型４０で下金型４１に蓋をして型締めするものが一般的である。

【0052】

次いで、注入口４２から、凹部４３内に過熱溶融した充填樹脂４を注入して、装填されたリードフレーム１（多面付けリードフレーム）に充填樹脂４が充填されて成型されたＬＥＤ発光素子用リードフレーム１が得られる。成型後、冷却して上金型４０を外し、リードフレームを下金型４１から取り外す。これにより、搭載用表面Ａと放熱用裏面Ｂのそれぞれの面、及び電気的接続エリアＣと放熱用裏面Ｄのそれぞれの面とが各々充填樹脂４から外面に露呈し、かつ、素子搭載部２と電極部３との間に充填樹脂が充填されたＬＥＤ発光素子用リードフレーム１が形成される。

【0053】

なお、図２などに示す素子接続部２０及び電極接続部２１は、エッチング加工処理後に、素子搭載部２および電極部３が金属材料から脱落するのを防止するために、必要な期間、素子搭載部２及び電極部３を金属材料に連結保持しておくために形成しているものであるが、側断面図において、その図示は省略されている。また、上述した説明では、エッチング加工は、表裏の面に各々１回ずつ行っているが、表裏から同時に行う１回のエッチングで金属材料にエッチング加工を行ってもよい。

【0054】

絶縁性樹脂４の充填加工においては、金型の寸法の交差、型締めの不完全などの理由により、樹脂バリとよばれる、絶縁性樹脂の漏れが生じるのが通常である。本来、金属が露出していなければならない位置に樹脂バリがあると、このあと行うメッキ加工の阻害、電気的導通の阻害などの問題を引き起こす可能性があるため、絶縁樹脂の充填工程において樹脂バリが発生している場合は、バリ除去加工を行うのが通常である。バリ除去加工の方法は、化学的に樹脂バリを溶解させる、物理的研磨によって、樹脂バリを削り落とす、などが挙げられるが、本発明においては、方法に制限はなく、目的に合わせて自由に選択してよい。

【0055】

次に、電気的接続を担う部分に、メッキ加工を行う。具体的には、電極部２と、素子搭載部３のそれぞれ表裏となるが、一般的に、金属が露出している部分のうち、これらの部分のみに選択的にメッキを施すのは困難であり、工程の煩雑さ、コストなどを考慮すると、金属が露出している部分全体にメッキを施すほうが有利である。ただし、本発明においては、それは必須ではなく、目的に合わせて、自由に選択してよい。

【0056】

メッキの方法についても、無電解メッキ法、電解メッキ法、またはその組み合わせなどの中から自由に選択してよいが、本発明においては、メッキ工程の段階で、まだ金属部全体は導通がとれているので、電解メッキ法を用いるのが簡便であるが、この方法に限るものではない。

【0057】

メッキの材質については、前述したように、銀メッキ、金メッキ、パラジウムメッキなどの中から、用途に合わせて事由に選んでよい。また、電気的接続エリアに銀メッキ、金めっき、パラジウムメッキなどを施すのに先立ち、熱拡散性に優れたニッケルメッキ等の下地メッキを行ってもかまわない。

【0058】

なお、本発明の説明においては、上述したようにＬＥＤ用チップを載せるためのＬＥＤ用基板フレームの切断方法及び基板について具体的に説明してきたが、本発明は、ＬＥＤ用のみに限定されるものではない。

【符号の説明】

【0059】

Ａ・・・搭載用表面
Ｂ・・・放熱用裏面
Ｃ・・・ワイヤーボンディングエリア
Ｄ・・・放熱用裏面
Ｅ・・・段差状部またはテーパー状部
Ｆ・・・テーパー状部
Ｇ・・・ダイシングライン
１・・・リードフレーム
２・・・素子搭載部
３・・・電極部
４・・・充填樹脂（固定部）
５・・・透明封止樹脂
６・・・放熱部
１０・・・ＬＥＤチップ
２０・・・素子接続部
２１・・・電極接続部
３０・・・タイバー
４０・・・上金型
４１・・・下金型
４２・・・樹脂注入口
４３・・・金型内凹部
Ｗ・・・ボンディングワイヤー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】