KR20240058076A - 발광장치 및 발광장치의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 판 형상의 복수의 리드전극과, 복수의 리드전극의 측부 및 복수의 리드전극간의 이간부를 덮고, 복수의 리드전극을 노출하는 개구부를 가지는 틀체와, 그 개구부로부터 노출되는 복수의 리드전극 상에 실장된 발광소자를 가지고 있다. 틀체의 외측면은, 틀체의 상면에서 바닥면에 이르는 오목부를 가지고, 오목부 내에 리드전극의 일부가 돌출되어 있다.
Description
본 발명은, 발광장치, 특히 리드프레임에 발광다이오드(LED) 등의 반도체 발광소자가 실장된 발광장치 및 그 발광장치의 제조방법에 관한 것이다.
종래, 인서트 성형에 의하여 수지체를 리드프레임에 구비하고, 다이서로 절단하여 형성되는 발광장치가 알려져 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에는, 절결부를 구비한 리드프레임에 수지성형체를 형성하고, 절결부를 따라서 수지성형체와 리드프레임을 절단하여 발광장치를 형성하는 방법이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 발광소자와 제1 및 제2 리드를 일체 성형하여 이루어지는 제1 수지성형체와, 발광소자를 피복하는 형광체를 함유하는 제2 수지성형체를 가지는 표면실장형 발광장치가 개시되어 있다.
하지만, 일체 성형된 수지 및 리드프레임의 절단에 의하여, 수지와 리드프레임과의 박리, 다이시어 강도(die shear strength)의 저하, 단선불량 등의 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 수지와 리드프레임의 박리가 방지되고, 땜납 접합의 다이시어 강도가 높으며, 또한 단선불량 등이 발생하기 어려운 발광장치 및 그 발광장치의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 발광장치는,
판 형상의 복수의 리드전극과,
상기 복수의 리드전극의 측부 및 상기 복수의 리드전극 사이의 이간부를 덮고, 상기 복수의 리드전극을 노출하는 개구부를 가지는 틀체와,
상기 개구부로부터 노출되는 상기 복수의 리드전극 상에 실장된 발광소자를 가지며,
상기 틀체의 외측면은, 상기 틀체의 상면에서 바닥면에 이르는 오목부를 가지고,
상기 오목부 내에 상기 리드전극의 일부가 돌출되어 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따른 발광장치의 제조방법은,
(a1) 리드프레임의 복수의 단위구획에 따라서, 각 단위구획에 포함되는 복수의 리드전극의 이면의 외주를 따라서 단차부를 형성하는 동시에, 인접하는 단위구획의 상기 복수의 리드전극을 서로 접속하는 리드접속부를 형성하고,
(a2) 틀체 수지의 인서트 성형을 행하여, 상기 복수의 리드전극의 측부 및 상기 복수의 리드전극간의 이간부를 덮는 동시에, 상기 복수의 리드전극을 노출하는 소자 실장을 위한 제1 개구부 및 상기 리드접속부를 노출하는 제2 개구부를 가지는 성형수지체를 형성하며,
(a3) 상기 제2 개구부로부터 상기 리드접속부의 일부를 펀칭하여 리드를 절단하고,
(a4) 상기 제1 개구부로부터 노출되는 상기 복수의 리드전극 상에 발광소자를 실장하며,
(a5) 상기 복수의 단위구획에 따라서 다이싱을 행하여 개별의 발광장치로 분리하는,
공정을 가지고 있다.
본 명세서의 내용 중에 포함되어 있음.
도 1a는, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 발광장치(10)를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 1b는, 발광장치(10)의 상면을 나타내는 도면이다.
도 1c는, 발광장치(10)의 이면을 나타내는 도면이다.
도 2a는, 발광장치(10)의 내부를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 2b는, 리드(12A) 및 리드(12B)를 상면측에서 본 경우의 상면도이다.
도 2c는, 도 2a에 나타내는 A-A선을 따른 단면도이다.
도 2d는, 도 2a에 나타내는 B-B선을 따른 단면도이다.
도 2e는, 발광장치(10)의 우측면을 나타내는 측면도이다.
도 3은, 리드(12A)의 상세한 구성을 나타내는 상면도이다.
도 4는, 회로기판(41)으로 발광장치(10)를 실장하는 예를 나타내는 사시도이다.
도 5a는, 수지틀체(22)의 오목부(23), 리드(12A)의 돌출부(12AP)를 확대하여 나타내는 부분확대사시도이다.
도 5b는, 회로기판(41) 상에 발광장치(10)를 실장한 경우의 오목부(23)를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 5c는, 다른 예의 오목부(23) 및 리드(12A)의 돌출부(12AP)의 형상을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 6은, 발광장치(10)의 제1 제조방법을 나타내는 플로차트이다.
도 7a는, 제1 제조방법의 공정 S11을 나타내는 상면도이다.
도 7b는, 제1 제조방법의 공정 S12를 나타내는 상면도이다.
도 7c는, 제1 제조방법의 공정 S13을 나타내는 상면도이다.
도 7d는, 제1 제조방법의 공정 S14를 나타내는 상면도이다.
도 7e는, 제1 제조방법의 공정 S15를 나타내는 상면도이다.
도 7f는, 제1 제조방법의 공정 S17을 나타내는 상면도이다.
도 8a는, 성형수지체(22F)의 개구부(26)를 나타내는 상면도이다.
도 8b는, 도 8a의 P-P선을 따른 단면 및 리드 절단방법을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 9a는, 오목부(23) 내로 돌출되는 리드(12A)의 돌출부(12AP)(또는 리드(12B)의 돌출부(12BP))를 나타내는 상면도이다.
도 9b는, 오목부(23) 내로 돌출되는 돌출부(12AP) 또는 돌출부(12BP)의 다른 예를 나타내는 상면도이다.
도 10은, 발광장치(10)의 제2 제조방법을 나타내는 플로차트이다.
도 1b는, 발광장치(10)의 상면을 나타내는 도면이다.
도 1c는, 발광장치(10)의 이면을 나타내는 도면이다.
도 2a는, 발광장치(10)의 내부를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 2b는, 리드(12A) 및 리드(12B)를 상면측에서 본 경우의 상면도이다.
도 2c는, 도 2a에 나타내는 A-A선을 따른 단면도이다.
도 2d는, 도 2a에 나타내는 B-B선을 따른 단면도이다.
도 2e는, 발광장치(10)의 우측면을 나타내는 측면도이다.
도 3은, 리드(12A)의 상세한 구성을 나타내는 상면도이다.
도 4는, 회로기판(41)으로 발광장치(10)를 실장하는 예를 나타내는 사시도이다.
도 5a는, 수지틀체(22)의 오목부(23), 리드(12A)의 돌출부(12AP)를 확대하여 나타내는 부분확대사시도이다.
도 5b는, 회로기판(41) 상에 발광장치(10)를 실장한 경우의 오목부(23)를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 5c는, 다른 예의 오목부(23) 및 리드(12A)의 돌출부(12AP)의 형상을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 6은, 발광장치(10)의 제1 제조방법을 나타내는 플로차트이다.
도 7a는, 제1 제조방법의 공정 S11을 나타내는 상면도이다.
도 7b는, 제1 제조방법의 공정 S12를 나타내는 상면도이다.
도 7c는, 제1 제조방법의 공정 S13을 나타내는 상면도이다.
도 7d는, 제1 제조방법의 공정 S14를 나타내는 상면도이다.
도 7e는, 제1 제조방법의 공정 S15를 나타내는 상면도이다.
도 7f는, 제1 제조방법의 공정 S17을 나타내는 상면도이다.
도 8a는, 성형수지체(22F)의 개구부(26)를 나타내는 상면도이다.
도 8b는, 도 8a의 P-P선을 따른 단면 및 리드 절단방법을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 9a는, 오목부(23) 내로 돌출되는 리드(12A)의 돌출부(12AP)(또는 리드(12B)의 돌출부(12BP))를 나타내는 상면도이다.
도 9b는, 오목부(23) 내로 돌출되는 돌출부(12AP) 또는 돌출부(12BP)의 다른 예를 나타내는 상면도이다.
도 10은, 발광장치(10)의 제2 제조방법을 나타내는 플로차트이다.
이하에 있어서는, 본 발명의 적합한 실시형태에 대하여 설명하는데, 적절히 변경하고, 조합하여도 좋다. 또한, 이하의 설명 및 첨부도면에 있어서, 실질적으로 동일 또는 등가인 부분에는 동일한 참조부호를 붙여 설명한다.
[제1 실시형태］
도 1a는, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 발광장치(10)를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 발광장치(10)는, 복수의 리드전극(이하, 단순히 리드라고 함), 수지틀체(22) 및 발광소자(30)를 가지고 있다. 도 1b，도 1c는 각각, 발광장치(10)의 상면을 나타내는 도면 및 이면을 나타내는 도면이다.
발광장치(10)는, 판 형상의 리드(12A)(제1 전극) 및 리드(12B)(제2 전극)를 가지고 있다. 리드(12A) 및 리드(12B)는, Cu(구리)로 이루어지고, 표면에는 Ni/Au(니켈/금)이 도금되어 있다. 리드(12A, 12B)로 이루어지는 리드쌍(12)(이하, 발광장치(10)의 리드프레임(12)이라고도 함)은 대략 동일면 상에, 이간부(슬릿)(12G)에 의하여 서로 이간하여 형성되어 있다.
수지틀체(22)가 리드(12A, 12B) 상에 형성되고, 수지 패키지로서 형성되어 있다. 수지틀체(22)는, 실리콘수지 및/또는 에폭시수지로 형성되고, 산화티탄입자 등의 광반사성입자가 포함되어 있다(이른바, 백수지). 또한, 카본블랙 등의 광흡수재가 포함되어 있어도 좋다.
수지틀체(22)는 직사각형 형상을 가지고, 수지틀체(22)의 4개의 외측면(22A, 22B)에는, 수지틀체(22)의 상면에서 바닥면에 이르는 오목부(23)가 구비되어 있다. 오목부(23) 내의 수지틀체(22)의 바닥면측에 있어서, 리드(12A) 또는 리드(12B)의 일부가 돌출되어 노출되어 있다.
도 1에 나타내는 발광장치(10)에 있어서는, 리드(12A) 및 리드(12B)의 배열방향에 평행한 외측면(22A)(이하, 세로방향의 외측면(22A)이라고도 함)에는 리드(12A) 및 리드(12B)의 수에 대응하여, 각각 2개 및 1개의 오목부(23)(합계 3개)가 구비되어 있다. 오목부(23) 내에는 리드(12A) 및 리드(12B)의 일부가 돌출되어 있다.
또한, 그 배선방향에 수직인 외측면(22B)(이하, 가로방향의 외측면(22B)이라고도 함)에는 리드(12A) 또는 리드(12B)의 일부가 돌출되어 있는 2개의 오목부(23)가 구비되어 있다.
수지틀체(22)는, 틀체의 내측영역인 개구부(25)(제1 개구부)를 가지고, 리드(12A) 및 리드(12B) 표면의 일부가 개구부(25)로부터 노출되어 있다. 개구부(25) 내에는 발광소자(30)가 실장되어 있다.
발광소자(30)는, 본 실시형태에 있어서 LED(Light Emitting Diode)인데, 레이저 다이오드 등의 다른 발광소자여도 좋다.
보다 상세하게는, 예를 들어, 리드(12A)는 애노드 전극, 리드(12B)는 캐소드 전극이고, 리드(12A) 상에 발광소자(30)의 p전극이 접속되어 재치되며, 발광소자(30)의 n전극이 리드(12B)에 본딩와이어로 접속되어 있다.
또한, 발광소자(30)는, LED칩 상에 형광체가 구비되어 있다. 또는, 발광소자(30)는 투광체, 광학부재 등을 가지고 있어도 좋다. 형광체로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 YAG(Yttrium Aluminum Garnet), LuAG(Lutetium Aluminum Garnet), GdAG(Gadolinium Aluminum Garnet), α, β 사이앨론, SCASN, CASN, KFS 등의 각종 형광체를 적절히 사용할 수 있다.
더욱이, 개구부(25)로부터 노출되는 리드(12A) 및 리드(12B) 상에는 제너다이오드인 보호소자(35)가 구비되어 있다. 보호소자(35)로서 배리스터 등을 사용할 수 있다. 또한, 커패시터, 저항, 수광소자 등의 수동소자가 구비되어 있어도 좋다.
수지틀체(22)의 개구부(25)는, 밀봉수지 또는 피복수지인 피복부재(55)에 의하여 발광소자(30) 주위의 공간이 충전되어 있다. 한편, 도 1a에 있어서는, 내부구조의 설명을 위하여, 피복부재(55)는 도시되어 있지 않다. 그리고, 발광소자(30)의 표면은 피복부재(55)로부터 노출되어 있다. 또한, 피복부재(55)로서는, 실리콘수지에 산화티탄 입자 등이 함유된 광반사성 수지를 예시할 수 있는데, 이것으로 한정되지 않는다.
도 2a는, 발광장치(10)의 내부를 모식적으로 나타내는 상면도이다. 한편, 피복부재(55)는 도시되어 있지 않다. 도 2b는, 리드(12A) 및 리드(12B)를 상면측에서 본 경우의 상면도이다. 도 2c 및 도 2d의 각각은, 도 2a에 나타내는 A-A선, B-B선을 따른 단면도이다. 도 2e는, 발광장치(10)의 우측면도를 나타내는 측면도이다.
도 2a의 상면도에 나타내는 바와 같이, 수지틀체(22)는 상면에서 볼 때 직사각형 형상을 가지고, 틀체의 내측영역인 직사각기둥 형상의 개구부(25)를 가진다. 개구부(25) 안은, 피복부재(55)(도시 생략)에 의하여 충전되어 있다. 한편, 개구부(25)는 직사각기둥 형상으로 한정되지 않고, 원기둥 형상 등의 형상을 가지고 있어도 좋다.
리드(12A) 상에는 발광소자(30)가 접합되고, 리드(12B) 상에는 보호소자(35)가 접합되어 실장되어 있다. 발광소자(30)의 한쪽 전극, 및 보호소자(35)의 한쪽 전극이 본딩와이어에 의하여, 각각 리드(12B) 및 리드(12A)에 접속되어 있다.
도 2b에 나타내는 바와 같이, 리드(12A) 및 리드(12B)는 슬릿(12G)에 의하여 가로막혀있다. 또한, 리드(12A) 및 리드(12B)는, 수지틀체(22)의 오목부(23)에 대응한 위치에 돌출부를 가지고 있다. 이하, 특히 이들 돌출부를 리드(12A) 및 리드(12B)의 돌출부(12AP) 및 돌출부(12BP)라고 칭하여 설명한다.
또한, 리드(12A) 및 리드(12B)는, 리드(12A) 및 리드(12B)의 외주를 따라서 형성된 직사각고리 형상의 단차부(12D)가 이면에 구비되어 있다. 단차부(12D)는 폭(LS)을 가지고, 하프 에칭에 의하여, 리드(12A) 및 리드(12B)의 두께에 대하여, 예를 들어 50% 정도의 깊이로 깎여 형성되어 있다.
한편, 도 2b, 도 2c 및 도 2d에 나타내는 바와 같이, 리드(12A) 및 리드(12B)의 돌출부(12AP) 및 돌출부(12BP)의 형성영역(RG)에서는 단차부(12D)는 홈으로서 형성되고, 그 밖의 부분, 즉 리드(12A) 및 리드(12B)의 본체부의 가장자리부에서는 단차로서 형성되어 있다.
또한, 단차부(12D)는 리드(12A) 및 리드(12B)의 외주 전체에 걸쳐서 형성되어 있는 경우를 예로 설명하는데, 이것으로 한정되지 않는다. 리드(12A) 및 리드(12B)의 외주의 일부에 단차부(12D)가 형성되어 있어도 좋고, 예를 들어, 리드(12A) 및 리드(12B)의 모서리부를 제외하는 외주를 따라서 형성되어 있어도 좋다. 또한, 돌출부(12AP) 및 돌출부(12BP)의 형성영역(RG)을 제외하는 외주를 따라서 형성되어 있어도 좋다.
도 2c 내지 도 2e에 나타내는 바와 같이, 수지틀체(22)는, 리드(12A) 및 리드(12B) 주위의 측부를 덮도록 인서트 성형되어 있다. 또한, 수지틀체(22)는, 리드(12A) 및 리드(12B) 사이의 슬릿(12G) 내에 충전되어 있다. 또한, 수지틀체(22)는, 리드(12A) 및 리드(12B)의 단차부(12D) 내에도 충전되어 있다. 한편, 단차부(12D)가 완전히 매립될 정도로 수지틀체(22)가 충전되어 있는 것이 바람직한데, 일정 정도의 깊이 이상으로 단차부(12D)가 매립되어 있어도 좋다.
따라서, 도 2c에 나타내는 바와 같이, 리드(12A) 및 리드(12B)의 가장자리부는 수지틀체(22)의 수지에 의하여 덮이므로, 수지틀체(22)의 박리가 방지된다.
도 2c에 나타내는 바와 같이, 발광소자(30)는, 반도체소자인 LED칩(다이)(31)과, LED칩(31) 상에 재치된 형광체(32)를 가지고 있다. 또한, 도 1b에 나타내는 바와 같이, 수지틀체(22)의 개구부(25)에 피복수지가 충전되어, 발광소자(30) 주위를 피복하도록 피복부재(55)가 형성되어 있다.
도 3은, 리드(12A)의 상세한 구성을 나타내는 상면도이다. 리드(12A)에는, 발광소자(30)의 탑재영역 주위에 발광소자(30)의 외측면에 따라서 연장되는 얼라이먼트 홈(12L)이 구비되어 있다. 얼라이먼트 홈(12L)은, 예를 들어 리드(12A)의 표면을 에칭함으로써 형성되어 있다.
리드(12A) 상에 얼라이먼트 홈(12L)이 형성되어 있으므로, LED칩(31)을 AuSn 등의 접합재로 융착 접합할 때에 LED칩(31)이 얼라이먼트된다(셀프 얼라이먼트).
도 4는, 회로기판(41)에 발광장치(10)를 실장하는 예를 나타내는 사시도이다. 회로기판(41) 상에 2개의 발광장치(10)가 실장되어 발광시스템(40)이 형성된다.
회로기판(41)은, Cu(구리) 등을 금속코어로 하는 기판층(42)과, 기판층(42) 상에 배치된 절연막(43)과, 절연막(43) 상에 형성된 배선회로(44)를 가지고 있다. 절연막(43)은, 예를 들어 알루미나 등의 세라믹스 또는 폴리이미드나 내열에폭시 등의 수지로 이루어진다. 배선회로(44)는, 예를 들어 Cu 상에 Ni(니켈)/Au가 형성된 배선층으로 형성되어 있다.
또는, 회로기판(41)에는, 세라믹스 등의 절연기판의 표면에 금속배선이 형성된 기판을 적합하게 사용할 수 있다. 그 절연기판으로서는, Al2O3, AlN, SiN 등 열전도성이 뛰어난 재료로 이루어지는 기판을 사용하는 것이 적합하다.
발광장치(10)는, 땜납 등의 접합재를 이용하여 배선회로(44) 상에 접합된다. 보다 상세하게는, 발광장치(10)의 리드(12A)(애노드 전극) 및 리드(12B)(캐소드 전극)는, 각각 배선회로(44)의 애노드 배선(44A) 및 캐소드 배선(44B)에 접속된다.
도 5a는, 수지틀체(22)의 오목부(23), 리드(12A)의 돌출부(12AP)를 확대하여 나타내는 부분확대사시도이다. 한편, 이하에 있어서는, 리드(12A)에 대하여 설명하는데, 리드(12B)의 돌출부(12BP)에 대하여도 마찬가지이다. 또한, 수지틀체(22)의 세로방향의 외측면(22A) 및 가로방향의 외측면(22B)에 있어서의 오목부(23)에 대하여도 마찬가지이다.
도 5a에 나타내는 바와 같이, 리드(12A)의 돌출부(12AP)는, 수지틀체(22)의 오목부(23) 내에 있어서 노출되어 있다. 즉, 오목부(23)는 내벽면(23V, 23W)을 가지고, 리드(12A)의 돌출부(12AP)가 내벽면(23W)으로부터 돌출되어 외부에 노출되어 있다. 또한, 돌출부(12AP)는, 수지틀체(22)의 외측면(22A)보다 내측으로 후퇴한 위치에 배치되어 있다. 이러한 구조에 의하여, 발광장치(10)를 회로기판(41) 상에 실장하기 전에 상방에서 프로브 탐침을 가져다 대어서 점등 확인을 간편하게 실시할 수 있다.
또한, 회로기판(41) 상에 발광장치(10)를 땜납으로 실장한 경우, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 오목부(23) 내에 있어서 돌출되어 있는 리드(12A)의 돌출부(12AP)의 상면으로 땜납(45)이 타고 올라오므로, 다이시어 강도, 땜납 접합강도 모두 향상된다.
도 5c는, 다른 예의 오목부(23) 및 리드(12A)의 돌출부(12AP)의 형상을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 5a에 나타내는 경우에는, 오목부(23)의 내벽면(23V, 23W)은, 리드(12A)에 대하여 대략 수직면인데, 도 5c에 나타내는 바와 같이, 내벽면(23V, 23W)은, 그 수직면으로부터 경사져, 리드(12A)로부터 멀어짐에 따라서 개구가 커지는 듯한 테이퍼면이어도 좋다. 또는, 리드(12A)의 돌출부(12AP)의 측면에 접하는 내벽면(23U)이, 수지틀체(22)의 이면의 방향으로 개구가 커지는 듯한 테이퍼면이어도 좋다.
[제조방법]
이하, 발광장치(10)의 제1 및 제2 제조방법에 대하여 플로차트 및 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
[A] 제1 제조방법
도 6은, 발광장치(10)의 제1 제조방법을 나타내는 플로차트이다. 또한, 도 7a 내지 도 7f는, 각 공정을 나타내는 상면도이다. 도 6, 도 7a 내지 도 7f를 참조하면서, 이하, 발광장치(10)의 제조방법에 대하여 설명한다.
<스텝 S11>: 리드프레임의 하프에칭, 프레싱 및 도금
리드프레임(11)은, 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 단위구획(11U)을 가지고 있다. 보다 상세하게는, 리드프레임(11)은, 가로방향(x방향) 및 세로방향(y방향)으로 등간격으로 배치된 세로 다이싱선(51) 및 가로 다이싱선(52)에 의하여 복수의 단위구획(11U)으로 구획되어 있다. 각 단위구획(11U)은, 1개의 발광장치(10)의 리드프레임(12)에 대응하고 있다.
우선, 도 7a에 나타내는 바와 같이, 리드프레임(11)의 이면에 하프에칭에 의하여 소정의 폭 및 깊이로 깎아서 단차부(12D)를 형성한다. 다음으로, 다이커팅(프레싱)을 행하여, 리드접속부(11C), 슬릿(12G)을 형성한다. 이에 따라, 리드(12A) 및 리드(12B)로 이루어지는 리드쌍(12)과, 인접하는 단위구획(11U)의 리드쌍(12)을 서로 접속하는 리드접속부(11C)가 형성된다.
이어서, 리드프레임(11)의 표면 및 이면에 도금, 예를 들어 Ni/Au 도금을 실시한다.
<스텝 S12>: 틀체수지의 인서트 성형
도 7b에 나타내는 바와 같이, 틀체수지의 인서트 성형을 행하고, 성형수지체(22F)를 형성한다. 보다 상세하게는, 리드프레임(11)을 상금형 및 하금형 사이에 끼우고, 열경화성 수지를 주입하여 성형수지체(22F)를 형성한다.
한편, 도 7b 내지 도 7f에 있어서는, 도면의 정확도 및 이해의 용이성을 위하여, 세로 다이싱선(51) 및 가로 다이싱선(52), 및 후술하는 펀칭구멍(펀칭부(26H))에 대응하는 부분에 대하여는 실선으로 나타내고 있다.
성형수지체(22F)는, 단위구획(11U)의 각각에 대응하여, 수지틀체(22)의 내측영역인 개구부(25)가 구비되어 있다. 또한, 리드접속부(11C)를 노출하는 개구부(26)(제2 개구부)가 구비되어 있다.
리드접속부(11C)가 노출되는 개구부(26)는, 후술하는 다이싱에 의하여 절단되어, 상술한 오목부(23)가 형성된다. 개구부(26)는, 볼록부가 구비된 상금형에 의하여 리드프레임(11)의 스테이부(리드부)를 압박함으로써 형성된다. 따라서, 수지 인서트시의 프레임의 덜컹임을 억제할 수 있으므로, 절단단부의 이면측에 수지가 들어가는 불량을 방지할 수 있다.
<스텝 S13>: 리드 절단
이어서, 개구부(26)로부터 리드접속부(11C)를 펀칭하여 리드가 절단된다. 도 8a는, 성형수지체(22F)의 개구부(26)를 나타내는 상면도이고, 도 8b는, 도 8a의 P-P선을 따른 단면 및 리드절단방법을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 8a에는, 리드프레임(11)의 단위구획(11U) 주위에 구비된 개구부(26) 및 리드접속부(11C)의 일부가 펀칭된 부분인 펀칭부(펀칭구멍)(26H)을 나타내고 있다.
도 8b에 나타내는 바와 같이, 성형수지체(22F)가 형성된 리드프레임(11)은 하부날(BL) 상에 재치된다. 상방으로부터 상부날(BU)에 의하여 리드접속부(11C)의 중앙부의 일부가 펀칭됨으로써 펀칭부(26H)가 형성되고, 리드접속부(11C)가 절단된다.
한편, 리드프레임(11)의 상면측의 펀칭부(26H)에 대응하는 부분을 하프에칭하여 펀칭하기 쉽게 할 수도 있다.
도 9a는, 리드접속부(11C)의 중앙부의 일부가 펀칭되어 형성된 리드(12A)의 돌출부(12AP) 또는 리드(12B)의 돌출부(12BP)를 나타내는 상면도이다. 펀칭에 의하여 남은 리드접속부(11C)의 일부가 수지틀체(22)의 오목부(23) 내의 공간으로 돌출되어 있다.
한편, 도 9b에 나타내는 바와 같이, 리드접속부(11C)의 전체가 펀칭되고, 리드(12A)(또는 리드(12B))의 측면과 동일 측면인 리드(12A)의 일부가 오목부(23) 내로 돌출되도록 형성되어 있어도 좋다.
도 7c에 나타내는 바와 같이, 인접하는 단위구획(11U)간의 리드를 접속하고 있는 리드접속부(11C) 모두가 절단됨으로써, 각 발광장치(10)의 리드프레임(12)이 분리된다.
<스텝 S14>: 다이본딩, 와이어본딩, 형광체의 접착
이어서, 도 7d에 나타내는 바와 같이, LED칩(31)이 리드(12A) 상에 AuSn 접합재를 이용하여 접합된다. 또한, 보호소자(35)가 리드(12B)에 접합된다. LED칩(31) 및 보호소자(35)의 상면에 형성된 전극은, 각각 리드(12B) 및 리드(12A)에 와이어본딩에 의하여 접속된다.
다음으로, LED칩(31) 상에 접착제를 이용하여 형광체(32)가 접착되어, 발광소자(30)가 형성된다.
<스텝 S15>: 피복부재충전 및 경화
이어서, 도 7e에 나타내는 바와 같이, 발광소자(30)의 표면이 노출되도록, 수지틀체(22)의 개구부(25)를, 산화티탄입자를 함유하는 광반사성의 수지에 의하여 피복하고, 경화하여 피복부재(55)를 형성한다.
<스텝 S16>: 통전체크
이 단계에서, 각 발광장치(10)의 통전체크 등, 전기적 특성을 시험한다. 즉, 리드절단(스텝 S13)에 의하여, 리드접속부(11C)가 절단되므로, 인접하는 발광장치(10)의 리드프레임(리드쌍(12))은 전기적으로 절단되어 있다. 따라서, 다이싱 등에 의하여 각 발광장치(10)로 분리(개편화)되기 전에 발광장치(10)의 통전체크를 행하는 것이 가능하다.
<스텝 S17>: 개편화
마지막으로, 도 7f에 나타내는 바와 같이, 세로 다이싱선(51) 및 가로 다이싱선(52)을 따라서 다이싱하고, 즉 성형수지체(22F)를 절단하여 개별의 발광장치(10)로 분리한다. 이상의 공정에 의하여, 발광장치(10)의 제조가 완료된다.
[B] 제2 제조방법
이하, 발광장치(10)의 제2 제조방법에 대하여, 도 10의 플로차트를 참조하여 설명한다. 제2 제조방법은 이하의 공정으로 이루어진다. 제2 제조방법은, 상기한 제1 제조방법과는 공정의 순서가 다르다. 한편, 이하에 있어서, '스텝 S21(=스텝 S11)' 등은, 스텝 S21이 상기한 스텝 S11과 같은 내용의 공정인 것을 의미하고, 구체적인 설명은 생략한다.
제2 제조방법은, 이하의 공정으로 이루어진다.
<스텝 S21(=스텝 S11)>: 리드프레임의 하프에칭, 프레싱 및 도금
<스텝 S22(=스텝 S12)>: 틀체수지의 인서트 성형
<스텝 S23(=스텝 S14)>: 다이본딩, 와이어본딩, 형광체의 접착
<스텝 S24(=스텝 S15)>: 피복부재충전 및 경화
<스텝 S25(=스텝 S13)>: 리드절단
<스텝 S26(=스텝 S16)>: 통전체크
<스텝 S27(=스텝 S17)>: 개편화
이상의 공정에 의하여, 발광장치(10)의 제조가 완료된다.
[C] 제1 및 제2 제조방법의 이점
(C-1) 제1 및 제2 제조방법에 공통된 이점
제1 및 제2 제조방법에 따르면, 다이싱 등에 의하여 개별의 발광장치(10)로 분리(개편화)되기 전에, 각 발광장치(10)간의 리드접속부(11C)가 절단되어, 각 발광장치(10)의 리드가 분리된다.
따라서, 다이싱 등에 의하여 각 발광장치(10)를 분리하기 전에 발광장치(10) 각각의 통전체크를 독립적으로 행하는 것이 가능하다.
또한, 다이싱에 의한 개편화 공정(스텝 S17, S27)에 있어서는, 성형수지체(22F)를 절단하고, 리드를 절단하지 않으므로, 리드프레임의 휘어짐 등이 발생하기 어려워, 단선 불량이 방지된다.
또한, 개편화 공정(스텝 S17, S27) 이전에 리드 절단(스텝 S13, S25)을 행한다. 즉, 금속제 리드프레임의 절단과, 수지제 틀체의 절단을 개별적으로 행하므로, 수지틀체(22)와 리드(12A) 및 리드(12B)와의 박리를 방지할 수 있다. 또한, 절단툴을 금속 및 수지에 대하여 최적화할 수 있으므로, 절단면을 깔끔하게 마무리할 수 있다.
(C-2) 제1 제조방법의 이점
틀체수지의 인서트 성형 후에 리드 절단을 행하므로, 성형체 시트의 휘어짐을 방지할 수 있다. 또한, LED칩(31)을 접합하는 다이본딩에 있어서, 성형체 시트의 변형을 방지할 수 있다.
이상, 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 틀체와 리드프레임의 박리가 방지되고, 땜납 접합의 다이시어 강도가 높으며, 또한 단선 불량 등이 발생하기 어려운 발광장치 및 발광장치의 제조방법을 제공할 수 있다.
10: 발광장치
11: 리드프레임
11C: 리드접속부
11U: 단위구획
12A，12B: 리드
12AP，12BP: 돌출부
12D: 단차부
12G: 이간부(슬릿)
12L: 얼라이먼트 홈
22: 수지틀체
22A, 22B: 외측면
23: 오목부
25: 개구부
26: 개구부
26H: 펀칭부
30: 발광소자
31: LED칩
51，52: 다이싱선
11: 리드프레임
11C: 리드접속부
11U: 단위구획
12A，12B: 리드
12AP，12BP: 돌출부
12D: 단차부
12G: 이간부(슬릿)
12L: 얼라이먼트 홈
22: 수지틀체
22A, 22B: 외측면
23: 오목부
25: 개구부
26: 개구부
26H: 펀칭부
30: 발광소자
31: LED칩
51，52: 다이싱선
Claims (8)
- 판 형상의 복수의 리드전극과,
상기 복수의 리드전극의 측부 및 상기 복수의 리드전극간의 이간부를 덮고, 상기 복수의 리드전극을 노출하는 개구부를 가지는 틀체와,
상기 개구부로부터 노출되는 상기 복수의 리드전극 상에 실장된 발광소자를 가지며,
상기 틀체의 외측면은, 상기 틀체의 상면에서 바닥면에 이르는 오목부를 가지고,
상기 오목부 내에 상기 리드전극의 일부가 돌출되어 있는, 발광장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 오목부 내에 돌출되어 있는 상기 리드전극의 상기 일부는, 상기 틀체의 상기 외측면보다 내측에 배치되어 있는, 발광장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 리드전극은, 상기 복수의 리드전극의 이면의 외주를 따라서 형성된 단차부를 가지는, 발광장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발광소자의 주위를 피복하도록 상기 개구부에 충전된 피복부재를 가지는, 발광장치. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발광소자는, 발광다이오드와 상기 발광다이오드 상에 재치된 광학부재를 가지는, 발광장치. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 리드전극의 상기 발광소자의 재치부 주위에, 상기 발광소자의 외측면을 따른 홈이 구비되어 있는, 발광장치. - (a1) 리드프레임의 복수의 단위구획에 따라서, 각 단위구획에 포함되는 복수의 리드전극의 이면의 외주를 따라서 단차부를 형성하는 동시에, 인접하는 단위구획의 상기 복수의 리드전극을 서로 접속하는 리드접속부를 형성하고,
(a2) 틀체수지의 인서트 성형을 행하여, 상기 복수의 리드전극의 측부 및 상기 복수의 리드전극간의 이간부를 덮는 동시에, 상기 복수의 리드전극을 노출하는 소자 실장을 위한 제1 개구부 및 상기 리드접속부를 노출하는 제2 개구부를 가지는 성형수지체를 형성하며,
(a3) 상기 제2 개구부로부터 상기 리드접속부의 일부를 펀칭하여 리드를 절단하고,
(a4) 상기 제1 개구부로부터 노출되는 상기 복수의 리드전극 상에 발광소자를 실장하며,
(a5) 상기 복수의 단위구획에 따라서 다이싱을 행하여 개별의 발광장치로 분리하는,
공정을 가지는 발광장치의 제조방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 공정 (a4) 및 (a5) 사이에, 상기 발광소자의 전기시험을 행하는 공정을 가지는, 발광장치의 제조방법.
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