本発明のキャリアリードフレームは、フレーム体と、キャリアとを備え、キャリアは、筐体と、少なくとも1つの電極部とを含む。本発明において、フレーム体は、少なくとも1つの支持部を含み、キャリアがフレーム体上で支持されるように、キャリアと機械的に係合される。本発明の特定の実施形態において、筐体は、支持部と嵌合する凹部を有してもよく、キャリアは、支持部と凹部との間の係合を介してフレーム体上で支持される。凹部の位置は、本発明において特に限定されず、凹部は、側面、又はキャリアの底面と側面との間の境界に位置してもよい。支持部は、キャリアに深く入るか、又は単にキャリアの底面に配置され、その半分が外側に露出される。
図1は、本開示によるキャリアリードフレームの実施形態の部分概略図である。図1に示されるように、キャリアリードフレーム100は、キャリア110と、フレーム体120とを備え、キャリア110は、筐体111と、2つの電極部112とを含む。フレーム体120は、複数の支持部121を含む。図1に示されるように、キャリアリードフレーム100の下のフレーム体120は、4つの支持部121を含み、4つの凹部が(支持部121の位置に対応する)筐体111の側面と底面との間の境界に形成されることで、4つの各支持部121が、その半分が外側に露出されるようにキャリア110の底面上に配置される。実施形態において、キャリア110はさらに、各電極部112の一部を露出するように反射凹状カップを含む。電極部112は、反射凹状カップから筐体111を通って外側に外に向かって延伸する。
フレーム体120はまた、ランナー領域122と、側部123とを有してもよく、ランナー領域122は、側部123上に配設される。ランナー領域122は、後述するプラスチック体150(図3に図示)がそこを通過することを可能とする貫通領域であり、支持部121もまた、側部123上に配設される。
さらに、本開示において、各電極部112はまた、ピンホール、溝(電極部の面上の線形スリット)、及び段差と共に形成されてもよい。キャリアの筐体と電極部との間の機械的結合力は、ピンホール、溝及び段差によって増加させることができる。図1に示されるように、キャリア110における2つの各電極部112は、2つのピンホール141及び3つの溝143を含み、段差142は、筐体111によって囲まれた2つの電極部112のエッジ上に設けられ、これによって筐体111と電極部112との間の結合強度が増加する。
本開示のキャリアリードフレームにおける各キャリアは、凹部と支持部との間の機械的係合によってフレーム体上で支持され、異なるキャリアの電極部は、互いに電気的に絶縁されている。したがって、発光デバイスにおいて連続的に実行されるダイボンディングプロセス、ワイヤボンディングプロセス及び封止プロセスの後、電気計測は、個片化されていない発光デバイス(つまり、通常の方法においてフレーム体上で支持されたままの発光デバイス)において実施可能である。発光デバイスが規則正しく配置されるので、表面配向及び方向調整に必要とされる設備及び時間が削減され、発光デバイスの生産速度を大幅に改善することができる。
本開示のキャリアリードフレームは、以下の方法において製造されてもよい。まず、導電性シートが供給される。導電性シートは、フレーム体、少なくとも1つのボイド領域、及び少なくとも1つの延伸部を含み、フレーム体は、少なくとも1つの支持部を含む。その後、プラスチック体が導電性シート上に形成され、延伸部の少なくとも一部及び支持部の少なくとも一部を覆い、ボイド領域の少なくとも一部を充填する。続いて、筐体の外側に露出した延伸部の一部と、ボイド領域内に充填されたプラスチック体の一部とが、それぞれキャリアを形成するように除去される。特に、2つの除去ステップの後に、プラスチック体を残すことによってキャリアの筐体が形成され、プラスチック体上に残る延伸部によってキャリアの電極部が形成される。
以下、図1のキャリアリードフレーム100の製造プロセスが図2から図4を参照して詳述されるであろう。まず、図2に示される導電性シート160が供給される。導電性シート160は、フレーム体120、複数のボイド領域130、及び複数の延伸部140を含む。フレーム体120はまた、複数の支持部121を含み、各延伸部140は、複数のピンホール141、溝143、及び段差142を含む。最後に、筐体の外側に露出した各延伸部140の一部が図1のキャリアリードフレーム100を形成するために除去される。
本開示において、導電性シートは、純金属シート、合金シート、及び金属複合シートを含む金属シート製であってもよく、複合シートは、比較的高い耐酸化性、又は比較的高い半田結合力を有する導電性層で被覆された金属シート(例えば、銀めっき銅板等)であることが好ましい。フレーム体、延伸部、及びボイド領域は、適切な方法において形成される。導電性シートが金属シート製である場合、フレーム体、延伸部、及びボイド領域は、好ましくは、スタンププロセスによって形成されてもよいが、ダイシングプロセス又は鋳型鋳造プロセスによって形成されてもよい。さらに、導電性シートが十分な導電性を有していない場合、後続試験の信頼性を増加させるために、導電性シートの供給後に導電性シート上に導電性層(図示せず)が形成されてもよい(導電性層の導電性は、導電性シートのそれよりも高い)。導電性層の材料は、高導電性を有する材料(例えば、銀等)を含んでもよい。
導電性シートが供給された後、プラスチック体が次に、導電性シート上に形成される。プラスチック体が形成される方法は、限定されるものではない。例えば、プラスチック体は、トランスファー成形、射出成形等によって形成されてもよい。プラスチック体の材料は、限定されるものではない。例えば、この産業において使用される一般的なプラスチック材料、例えば、エポキシ組成物、シリコン組成物、ポリフタラミド組成物、又はポリエチレンテレフタラート組成物から選択されてもよい。本開示の特定の実施形態において、プラスチック体は、トランスファー成形によるエポキシ組成物製である。別の実施形態において、プラスチック体は、熱硬化性材料であってもよく、さらに反射材料、例えば、二酸化チタン(TiO2)、酸化亜鉛(ZnO)、又は窒化ホウ素(BN)を含んでもよい。
次に、図3に示されるように、プラスチック体150は、導電性シート160上に形成される。プラスチック体150は、各延伸部140の一部を覆い、ピンホール141及び溝143の全てを完全に覆う。またプラスチック体150は、ボイド領域130の一部を満たし(延伸部140の上及び下のボイド領域130の一部は満たされない)、支持部121の全てを完全に覆う。またプラスチック体150は、ランナー領域122を充填し、別の隣接プラスチック体150と一体的に形成される。
さらに言及すると、本開示におけるプラスチック体150の形成中に、プラスチック体150の材料は、鋳型の鋳型キャビティ及びボイド領域を充填するであろう。このステップにおいて、筐体111及び残留物151は、共に保持されたままである。残留物151の範囲は、製品の後の用途に応じて画定される。図3に示されるように、ドット線によって示されているものは、本実施形態において画定された残留物151である。その後、画定残留物151は、図4に示されるように除去され、これによって、キャリア110の筐体111を形成する。
ランナー領域122がプラスチック体150で充填される場合、残留物151は、例えば、まずランナー領域122に充填された残留物151を除去し、その後、ボイド領域130に充填された残留物151を除去する、又はその順番が逆の少なくとも2つのステップにおいて除去されてもよい。これは、各ステップにおいて残留物151を除去する刃の配置を簡素化可能であり、刃が互いに十分な距離を有し、所望の強度を有することとなる。
最後に、筐体111の外側に露出した各延伸部140の一部が、図1に示されるようにキャリアリードフレーム100から除去される。各延伸部140の一部が除去される前に、ランナー領域122の2つの側部におけるフレーム体120の一部がランナー122の長さよりも長い刃によって任意に除去してもよく、これによってランナー領域122に残る可能性のある残留物151を完全に除去し、したがって、電極部112又は発光ダイオード(LED)チップに対する損傷が、電極部112又はLEDチップ上への残留物112の落下を防止することによって回避可能である。ランナー領域122の2つの側部におけるフレーム体120の一部が除去された後、ランナー領域122の長さは、図4Bに示されるように増加する。
このように、本実施形態の製造方法は、導電性シート160における2つ以上の除去ステップを任意に実行してもよく、またプラスチック体150(残留物151)における2つ以上の除去ステップを実行してもよい。
本開示において、残留物151と、延伸部140の一部とは、分割して除去される。特に、残留物151と、延伸部140の一部とが除去される順番は、それらが分割して除去される限り、特に限定されるものではない。例えば、全ての残留物151が同時に除去された後に延伸部140の全ての部分が同時に除去されてもよく、延伸部140の全ての部分が同時に除去された後に全ての残留物151が除去されてもよく、残留物151の一部と延伸部140の一部とが異なるステージで交互に除去されてもよい。除去ステップの実行方法は、限定されるものではなく、除去ステップは、例えば、ダイシングプロセス又はスタンププロセスによって実施されてもよいが、スタンププロセスによって実施されることが好ましい。スタンププロセスは、本開示の実施形態における例として用いられる。
工具及び加工強度は、本開示において除去される部分の機械的特性に応じて調節可能である。特に、各除去ステップは、異なる材料を同時に除去することから起こる障害、例えば、不均一応力による面欠陥又は除去工具(刃)の損傷を回避可能である。さらに、延伸部の除去と比較してプラスチック体の除去中にプラスチック体の粉塵が生じる傾向にある。該粉塵は、強い外力、例えば、強い送風、振とう、又は超音波によってのみ除去可能である。残留物及び延伸部が同時に除去された後に洗浄ステップが実行される場合、キャリアとフレーム体との間の結合力が材料の落下を回避するために不十分となる恐れがある。したがって、本開示において、洗浄ステップ(つまりプラスチック体の洗浄)は、残留物の除去後、延伸部の除去前に実行されることが好ましい。これは、延伸部によってキャリアとリードフレームとの間の接続強度を強化可能であり、これによって洗浄ステップ中の材料の落下が回避され、最終的に延伸部は、除去される。
除去ステップの後、少なくとも1つの電極部断面がキャリアの電極部において形成され、筐体断面がキャリアの筐体における残留物によって形成されるであろう。本開示において、電極部断面及び筐体断面は、最終製品の安全使用に応じて、又は顧客要件に応じて、キャリアの同一面上に位置してもよく、異なる面上に位置してもよい。さらに言及すると、電極部断面及び筐体断面がキャリアの同一面上に位置する場合、電極部断面と筐体断面とは、互いに同じ高さであってもよく(つまり、平坦面を形成する)、互いに同じ高さではなくてもよい(つまり、平坦面を形成しない)。
図1に示されるように、電極部112は、筐体の外側に露出した翼部112Aを有し、翼部112Aは、中央突出領域(又は中央領域と呼ぶ)112A1と、2つの外側エッジ領域(又はエッジ領域と呼ぶ)112A2とを含む。図1の実施形態において、各エッジ領域112A2は、電極部断面203を含み、電極部断面203は、筐体111の筐体断面111Aの一部と同じ高さであり、この場合において、キャリアは、比較的平坦な外観を有する。ただし、図5に示されるように、電極部112の翼部112Aは、中央突出領域112A1と、2つの外側エッジ領域112A2とを含み、電極部112の電極部断面203は、筐体111の筐体断面111Aと同じ高さではなく、この場合において、電極部112は、半田との結合力を増加させることができる追加の側部領域を有し、これによって後続する構成要素ボンディングプロセス後の発光デバイスの構成要素ボンディング強度が増加する。
さらに、導電性シートが酸化防止層を有する金属複合シートである場合において、酸化防止層に覆われていない断面が電極部断面203上に形成されるであろう。本開示において、酸化防止層に覆われていない断面は、電極部の中央領域と一体的に形成されることが好ましい。後続の構成要素ボンディングプロセス中に、半田が翼部の側面に沿って上昇して側面を覆い、この場合において、酸化防止層に覆われていない断面の少なくとも一部が半田によって覆われることで断面部分が酸化される恐れを低減する。さらに、酸化防止層に覆われていない断面と、隣接中央領域の面とが同側にあり、電極部の尖り又は粗いエッジを低減するために連続面を形成することが好ましい。さもないと、尖り又は粗いエッジは、後続の処理機械の摩耗を引き起こすことになり、さらに悪いことには、電荷蓄積効果が尖り又は粗いエッジで生じることで最終製品の信頼性に影響を及ぼす恐れがある。
また本開示は、本開示のキャリアリードフレームから製造される発光デバイスを提供し、発光デバイスは、キャリア、LEDチップ、及び封止材を備える。LEDチップは、キャリア内において保持され、封止材によって覆われる。本開示における封止材の材料は、エポキシ樹脂又はシリコンのプラスチック複合材であってもよい。さらに、本開示の発光デバイスは、封止材に添加された蛍光物質を任意に有してもよく、蛍光物質の例としては、アルミン酸塩蛍光物質(例えば、ドープイットリウム酸化アルミニウム化合物、ドープルテチウム酸化アルミニウム化合物、ドープテルビウム酸化アルミニウム化合物、又はそれらの組み合わせ)、ケイ酸塩蛍光物質、硫化物蛍光物質、酸窒化蛍光物質、窒化物蛍光物質、フッ化物蛍光物質、又はそれらの組み合わせを含む。
本開示の発光デバイスは、以下の方法において製造されてもよい。まず、上記のキャリアフレームが供給される。その後、LEDチップがキャリアの反射凹状カップ内に供給され、ダイボンディングされ、ワイヤボンディングされる。その後、反射凹状カップが封止材で充填され、これによってLEDチップを封止することでフレーム体上に発光デバイスを形成する。最後に、発光デバイスがフレーム体から分離されることで(つまり、例えば、押し出し加工によって、キャリアがフレーム体から分離される)単離発光デバイスを形成する。
また本開示において、複数のLEDチップがキャリア内に供給されてもよく、これらのLEDチップは、同一又は異なるスペクトルの光を放出可能である。LEDチップの固定後、ワイヤボンディングプロセスが実行されることでLEDチップを電極部に電気的に接続してもよい。他の電子素子、例えば、ツェナーダイオード又はサーミスタもまた、最終製品の要件に応じて設けられてもよい。
図6を参照すると、そこには本開示の実施形態による発光デバイスの上面図が示されている。電極部112の翼部112Aは、中央領域112A1と、2つのエッジ領域112A2とを有し、中央領域112A1は、2つのエッジ領域112A2から突出している。翼部112Aは、筐体111の筐体断面111Aの外に突出しているので、電極部112の翼部112Aの中央領域112A1は、筐体111の筐体断面111Aと同一平面ではない。間隔D1は、電極部112の翼部112Aの中央領域と、筐体111の筐体断面111Aの内側との間の距離であり、間隔D1は、約0.1mmである。間隔D2は、電極部112の翼部112Aの中央領域112A1と、筐体111の翼部112Aの外側(つまり、電極部112の翼部112Aの中央領域112A1と、筐体111の翼部112A)との間の距離であり、間隔D2は、約0.05mmである。
図7を参照すると、そこには本開示の別の実施形態による発光デバイスの上面図が示されている。電極部112の翼部112Aは、中央領域112A1と、2つのエッジ領域112A2とを有し、翼部112Aが筐体111の筐体断面111Aの外に突出しているので、電極部112の翼部112Aは、筐体111の筐体断面111Aと同一平面ではない。間隔D1は、電極部112の翼部112Aの中央領域と、筐体111の筐体断面111Aの内側との間の距離であり、間隔D1は、約0.1mmである。間隔D3は、電極部112の翼部112Aの中央領域112A1と、筐体111の断面111Aの外側との間の距離であり、間隔D3は、約0.075mmである。
図8を参照すると、そこには本開示のさらなる実施形態による発光デバイスの上面図が示されている。電極部112の翼部112Aは、中央領域112A1と、2つのエッジ領域112A2とを有し、中央領域112A1は、2つのエッジ領域112A2から陥凹しており、2つのエッジ領域112A2の電極部断面203は、傾斜面である。翼部112Aが筐体111の断面111A内に陥凹しているので、電極部112の翼部112Aは、筐体111の断面111Aと同一平面ではない。間隔D4は、筐体111の断面111Aの外側と内側との間の距離であり、間隔D4は、約0.05mmである。間隔D5は、電極部112の翼部112Aの中央領域と、筐体111の断面111Aの外側との間の距離であり、間隔D5は、約0.025mmである。
図9を参照すると、そこには本開示のさらに別の実施形態による発光デバイスの上面図が示されている。電極部112の翼部112Aは、中央領域112A1と、2つのエッジ領域112A2とを有し、中央領域112A1は、2つのエッジ領域112A2の外に突出し、2つのエッジ領域112A2の電極部断面203は、傾斜面である。翼部112Aが筐体111の断面111Aの外に突出しているので、電極部112の翼部112Aは、筐体111の断面111Aと同一平面ではない。
図10を参照すると、そこには本開示のまたさらなる実施形態による発光デバイスの上面図が示されている。電極部112の翼部112Aは、凸曲面であり、つまり、中央領域の外面とエッジ領域の輪郭(電極部断面203)とが、共に連続凸曲面を形成する。翼部112Aが筐体111の断面111Aの外に突出しているので、電極部112の翼部112Aは、筐体111の断面111Aと同一平面ではない。
図11を参照すると、そこには本開示のさらに別の実施形態による発光デバイスの上面図が示されている。電極部112の翼部112Aは、凹曲面であり、つまり、中央領域の外面とエッジ領域の輪郭(電極部断面203)とが、共に連続凹曲面を形成する。翼部112Aが筐体111の断面111A内に陥凹しているので、電極部112の翼部112Aは、筐体111の断面111Aと同一平面ではない。
図12Aから図12Dを参照すると、そこには本開示の実施形態によるキャリアリードフレーム100の概略図(つまり、上面図、前後方向による断面図、左右方向による断面図、及び部分拡大図)が示されている。キャリアリードフレーム100’は、前述のキャリアリードフレーム100に類似している。つまり、キャリアリードフレーム100’もまた、フレーム体120及びキャリア110を備え、フレーム体120は、少なくとも1つの支持部121を含み、キャリア110は、筐体111及び少なくとも1つの電極部112を含み、筐体111は、支持部121を介してフレーム体120と機械的に係合している。したがって、先述の要素の技術内容に対し、参照がキャリアリードフレーム100の対応物になされ得る。
好ましくは、少なくとも1つの電極112は、互いから離間する2つの電極部112であってもよく、それぞれキャリア110のアノード端子及びカソード端子として働く。2つの電極部112は、フレーム体120によって囲まれ、つまり、2つの電極部112は、フレーム体120自身によって囲まれる空間内に位置する。2つの電極部112は、少なくとも1つのボイド領域130によってフレーム体120から分離されてもよく、このため2つの電極112は、フレーム体120と接触せず、したがってフレーム体120から電気的に絶縁される。
フレーム体120の支持部121は、2つの電極部112のうちの一方に向かって延伸するが、電極部112と接触しない。本実施形態において、電極部112の2つの側部に分配された4つの支持部121がある。筐体111は、支持部121と、2つの電極部112の少なくとも一部とを少なくとも覆ってもよく、ボイドエリア130の一部内に少なくとも配設される。これによって、筐体111は、支持部121を介してフレーム体120と機械的に係合し、筐体111はまた、2つの電極部112と機械的に係合するので、筐体111及び2つの電極部112は、フレーム体120から落下することなくフレーム体120内に保持されることができる。
電極部112の形状特徴をさらに説明する。図13Aを参照すると、2つの各電極部112は、互いに反対側に配設される(つまり、対面配設される)、翼部112A及び内側面112Bを有し、翼部112Aは、筐体111の筐体断面111Aの外側に露出されてもよく(図6から図11の前述の関連する説明に参照され得る)、別の電極部112の翼部112Aに面していない。2つの電極部112の内側面112Bは、互いに面してもよく、2つの電極部112の少なくとも一部は、筐体111によって覆われてもよい。
2つの各電極部112はさらに、互いに反対側に配設された2つの接続面112Cを含み、各接続面112Cは、翼部112Aを内側面112Bと接続する。つまり、接続面112Cのエッジ(例えば、前エッジ)は、翼部112Aのエッジ(つまり、左エッジ)と接続し、一方で接続面112Cの別のエッジ(例えば、後エッジ)は、内側面112Bのエッジ(つまり、左エッジ)と接続する。翼部112A、内側面112B、及び2つの接続面112Cは、平坦面でなくてもよい。つまり、翼部112A、内側面112B、及び2つの接続面112Cは、不均一又は段付面であってもよい。
2つの各電極部112はさらに、少なくとも1つの陥凹1121を含んでもよく、陥凹1121は、接続面112C上に配設されてもよく、このため接続面112Cは、不均一面になる。陥凹1121は、電極部112と筐体111(プラスチック体150)との間の接触面積を増加させ、対応する形状関係の効果によって電極部112と筐体111との間の締結効果を増強することが可能であり、このため電極部112と筐体111との間の結合力は、比較的強い。複数の陥凹1121がある場合、陥凹1121は、電極部112と筐体111との間の異なる位置において必要となる異なる結合力によって寸法が異なってもよい。
2つの電極部112の翼部112A、内側面112B、及び2つの接続面112Cは、複数のボイド領域130、すなわち、互いと連通した、ギャップ131、2つの第1の貫通溝132、及び2つの第2の貫通溝133に分けられた少なくとも1つのボイド領域130を有してもよい。ギャップ131は、2つの電極部112の内側面112Bの間に配設され、2つの第1の貫通溝132は、2つの電極部112の2つの接続面112Cに沿って配設される。つまり、第1の貫通溝132の一方は、1つの電極部112の1つの接続面112Cのエッジから、同一方向を向く、他の電極部112の1つの接続面112Cのエッジに延伸する。2つの第1の貫通溝132は、互いから離間している。
2つの第2の貫通溝133は、2つの電極部112の翼部112Aに沿って配設される。つまり、第2の貫通溝133の各々は、電極部112のうちの一方の翼部112Aに沿ってのみ延伸する。2つの第2の貫通溝133はまた、互いから離間している。
フレーム体120の支持部121は、2つの電極部112の2つの接続面112Cのうちの一方に向かって2つの第1の貫通溝132内に延伸してもよい。筐体111は、2つの第1の貫通溝132及び/又はギャップ131内に任意に配設されてもよい。さらに、筐体111の筐体断面111Aは、例えば、図12Dに示される丸角111Rを有し得る曲面を少なくとも含んでもよい。筐体111の筐体断面は、電極部112の電極部断面203に接続される丸角を有する。丸角111Rは、衝撃力を分散することができるので、丸角111Rは、個片化キャリア110の振動試験中の衝撃力による破損又は割れが生じ難い。さらに、図12Dに示される実施形態において、筐体断面及び電極部断面は、平坦面を形成せず、つまり、筐体断面は、電極部断面と同じ高さではない。
上記によれば、キャリアリードフレーム100’はまた、キャリア110の電極部112に互いに電気的に絶縁されることを許容することができる。したがって、ダイボンディングプロセス後、ワイヤボンディングプロセス及び封止プロセスが発光デバイス上で続いて実行され、電気計測は、個片化されていない発光デバイス上で直接実行可能であり、これは、発光デバイスの生産速度を大幅に改善する。さらにキャリアリードフレーム100’の技術内容はまた、キャリアリードフレーム100に対する参考として使用されてもよいことが認められるべきである。
本開示の実施形態はさらに、少なくとも上記のキャリアリードフレーム100’を製造することができるキャリアリードフレームを製造する方法を提供する。キャリアリードフレーム100’を製造する方法は、上記のキャリアリードフレーム100を製造する方法に類似し、以下のステップを含んでいる。
図13Aから図13Cを参照すると、まず導電性シート160が供給される。導電性シート160は、フレーム体120を備え、フレーム体120は、少なくとも1つの支持部121、少なくとも1つのボイド領域130、及び少なくとも1つの延伸部140を含む。少なくとも1つのボイド領域130は、キャリアリードフレーム100’のギャップ131、2つの第1の貫通溝132、及び2つの第2の貫通溝133に対応してもよいが、この点において、2つの第1の貫通溝132はまだ、2つの第2の貫通溝133と連通していない。少なくとも1つの延伸部140は、キャリアロードフレーム100’の2つの電極部112に対応してもよいが、この点において、2つの電極部112はまだ、フレーム体120から分離されていない。
図14を参照すると、プラスチック体150が第2のステップにおいて形成される。プラスチック体150は、延伸部140の少なくとも一部、及び支持部121の少なくとも一部を覆い、プラスチック体150は、ボイド領域130の少なくとも一部を充填する。例えば、プラスチック体150は、延伸部140の2つの電極部112の一部を覆い、支持部121を完全に覆い、プラスチック体150は、ボイド領域130のギャップ131、及び2つの第1の貫通溝132を充填するが、ボイド領域130の2つの第2の溝133を充填しない。さらに、プラスチック体150は、プラスチック体150と延伸部140との間の接触面積を増加させるために延伸部140の陥凹1121(図13Aに図示)と接触してもよい。
図15を参照すると、ボイド領域130を充填したプラスチック体150の一部が第3のステップにおいて除去される。つまり2つの第1の溝132を充填したプラスチック体150の一部が除去される。除去されるプラスチック体150は、残留物151(図14に図示)と呼ばれ、残留物151の範囲は、製品の固有形状に応じて画定される。本実施形態において、2つの第1の貫通溝132の2つの末端領域を充填したプラスチック体150が除去されるので、プラスチック体150の4つの角における凸角が除去される。残留プラスチック体150は、キャリアリードフレーム100’の筐体111を形成する。
図16を参照すると、プラスチック体150の外側に露出した延伸部140の一部が第4のステップにおいて除去されるので、残留延伸部140がフレーム体120から分離される。換言すると、第2の貫通溝133の2つの側部における延伸部140の一部(図15に図示)がこのステップにおいて除去されるので、第2の貫通溝133が第1の貫通溝132と連通する。残留延伸部140は、キャリアリードフレーム100’の電極部112を形成する。
上記ステップの後、キャリアリードフレーム100’が形成される。上記ステップの詳細な技術内容に対し、キャリアリードフレーム100を製造する方法が参照されてもよい。例えば、導電性層が最初に導電性シート160上に形成されてもよく、第3のステップと第4のステップとが互いに入れ替わってもよく、プラスチック体150が第4のステップの前に洗浄されてもよい。
図17Aから図17Dを参照すると、そこには本開示の実施形態によるキャリアリードフレーム100’’の概略図(つまり、上面図、前後方向による断面図、左右方向による断面図、及び部分拡大図)が示され、1つよりも多いキャリアリードフレーム100’’が示されている。
キャリアリードフレーム100’’は、上記キャリアリードフレーム100及び100’に類似であり、キャリアリードフレーム100’’、100、及び100’の技術内容に対し互いに参照が行われてもよい。ただし、キャリアリードフレーム100’’のフレーム体120は、側部123及びランナー領域122を有し、側部123は、2つのキャリアリードフレーム100’’のリードフレーム120によって共有されてもよいことが認められるべきである。換言すると、2つのキャリアリードフレーム100’’のフレーム体120は、共有側部123を介して一体的に形成されてもよい。さらに、2つのキャリアリードフレーム100’’のキャリア110は、側部123によって互いに分離される。ランナー領域122は、側部123内に配設され、各キャリアリードフレーム100’’の2つの第1の貫通溝132の一方と連通である。筐体111の筐体断面111Aが、例えば、丸角111Rを有してもよい曲面を少なくとも含んでもよく、丸角111Rは、フレーム体120の側部123に接続されることが、さらに認められるべきである。さらに、電極部112の電極部断面もまた、曲面を含んでもよく、該曲面は、単一曲率に限定されるものではない。つまり、電極部112のエッジ領域の輪郭は、曲線である。電極部断面203は、丸角111Rに隣接していない。衝撃力は、曲断面によって分散可能である。一方で、図17Dに示される実施形態において、筐体断面及び電極部断面203は、平坦面を形成せず、つまり、筐体断面は、電極部断面203と同じ高さではない。
効果に関して、キャリアリードフレーム100’’もまた、キャリア110の電極部112を互いから電気的に絶縁可能とすることができる。したがって、ダイボンディングプロセスの後、ワイヤボンディングプロセス及び封止プロセスが発光デバイス上で続いて実行され電気計測が個片化されていない発光デバイス上で直接実行可能であり、これは、発光デバイスの生産速度を大幅に改善する。
本開示の実施形態はさらに、上記のキャリアリードフレーム100’’を少なくとも製造することができる、キャリアリードフレームを製造する方法を提供する。キャリアリードフレーム100’’を製造する方法は、キャリアリードフレーム100’を製造する方法に類似であり、同一の説明は省略又は簡素化する。キャリアリードフレーム100’’を製造する方法は、以下のステップを含んでもよい。
図18Aから図18Cを参照すると、まず導電性シート160が供給される。例として本実施形態において2つの導電性シート160が供給される。各導電性シート160は、少なくとも1つのフレーム体120を備え、フレーム体120は、少なくとも1つの支持部121、少なくとも1つの側部123、少なくとも1つのランナー領域122、少なくとも1つのボイド領域130、及び少なくとも1つの延伸部140を含む。ランナー領域122は、側部123上に配設され、ボイド領域130と連通である。
図19を参照すると、それからプラスチック体150が第2のステップにおいて形成される。プラスチック体150は、延伸部140の少なくとも一部、及び各導電性シート160の支持部121の少なくとも一部を覆い、プラスチック体150は、ボイド領域130の少なくとも一部を充填する。プラスチック体150はまた、ランナー領域122を充填し、つまり、プラスチック体150は、別の導電性シート160を覆うためにランナー領域122を通過する。さらに、プラスチック体150は、プラスチック体150と延伸部140との接触面積を増加させるために延伸部140の陥凹1121(図18Aに図示)と接触を行う。
図20を参照すると、ランナー領域122内のプラスチック体150が第3のステップにおいて除去される。プラスチック体150は、1つのステップ又は複数のステップにおいて除去可能である。特に、プラスチック体150が1つのステップにおいて除去される場合、ランナー領域122の長さよりも長い刃がランナー領域122の2つの側部におけるフレーム体120の一部と共にランナー領域122内のプラスチック体150を除去するために使用されるであろう。したがって、ランナー領域122内のプラスチック体150が除去された後、ランナー領域122は、少し延ばされるであろう。
プラスチック体150が複数のステップにおいて除去される場合、それからまず、ランナー領域122の長さよりも少し短い刃がランナー領域122内のプラスチック体150の一部を除去するために使用され、それから別の刃がランナー領域122内の残留プラスチック体150を削り取るために使用されるであろう。
図21を参照すると、ボイド領域130内に充填したプラスチック体150の一部が第4のステップにおいて除去される。つまり、2つの第1の貫通溝132内に充填したプラスチック体150の一部(例えば、図20に示される4つの角における残留物151)が除去される。第3及び第4のステップの後、除去されない残留プラスチック体150は、キャリアリードフレーム100’’の筐体111を形成する。
図22を参照すると、プラスチック体150の外側に露出した延伸部140の一部(図21に図示)が第5のステップにおいて除去されるので、残留延伸部140がフレーム体120から分離される。換言すると、第2の貫通溝133の2つの側部における延伸部140の一部が、このステップにおいて除去されることになるので、第2の貫通溝133が第1の貫通溝132と連通となる。残留延伸部140は、キャリアリードフレーム100’’の電極部112を形成する。
上記ステップの後、キャリアリードフレーム100’’が形成される。第3のステップから第5のステップの順番は、限定されるものではなく、互いに入れ替え可能であることに注意すべきである。
図23から図26は、本発明のキャリアリードフレームの製造プロセスを概略的に示す。
まず、図23に示されるようにキャリアリードフレームが供給される。キャリアリードフレームは、フレーム体120及び複数のボイド領域130を含む処理済み金属板である。フレーム体は、複数の延伸部140、複数の側部123、支持部121、及び複数のタイバー202を含む。ボイド領域は、複数のギャップ131、複数のランニング領域122、及び複数の溝132を含んでもよい。より具体的には、キャリアリードフレームは、スタンプ又はエッチングプロセスによって形成された複数のボイド領域130を有する金属板である。好ましくは、キャリアリードフレームは、ボイド領域130が形成された後にキャリアリードフレームの上面及び底面と、ボイド領域130の側面とが保護めっき層にめっきされるように、めっきされる。本発明は、金属シートの材料における特別な限定を有しないが、銅又はアルミニウムが好ましい。保護めっき層は、金属シートよりも酸化に耐える必要があり、好ましくは、銀又は金である。支持部121は、基本的に延伸部の側面に配置され、支持部121の一部は、樹脂とフレーム体120との間の結合力を増加させるために延伸部140に向かって延伸してもよいが、支持部120は、延伸部140と接触しないことになる。延伸部140は、複数のタイバー202を介してフレーム体120と接触してもよい。複数のタイバー202は、基本的に延伸部140の一方の側端に配設される。本実施形態に対し、2つのタイバー202が延伸部140の一方に配設される。さらに、後続ステップのために切断領域を低減すべく、2つのタイバー202の間にボイド領域130があることとなり、これによって、切断速度が改善し切断ステップに対するコストを低下することができる。
本実施形態に対し、異なる溝132がギャップ131とランナー領域122とを介して互いに接続してもよい。ただし、ランナー領域122は、成形プロセスに応じて配置されるであろう。トランスファー成形プロセスが選択される場合、異なる溝132の間にランナー領域を有する必要があり得る。
したがって、キャリアリードフレームは、図24に示されるように、それから成形プロセスによって成形体と共に供給される。このステップにおいて、成形は、キャリアフレーム上に複数のキャリアを形成するために、複数のブロックを有する鋳型内にキャリアリードフレームを保持することによって実施される。より具体的には、プラスチック材料が、鋳型のキャビティを充填することによって、複数の溝132、複数のギャップ131、及び複数のランナー領域122に入る。プラスチック材料は、複数のキャリアをさらに形成するために硬化されることになる。各キャリアは、筐体111及び複数の残留物151を含むことになり、筐体111は、延伸部140の一部において反射凹状カップを含むことになる。筐体部111は、延伸部140の一部を部分的に覆ってもよく、対応する拘束穴141を通って延伸するプラスチック体を含むことで筐体部111と対応する延伸部140との間の接続を補強する。各筐体部111はまた、支持部121の一部を覆い、筐体111は、対応する支持部121に機械的に連結されてもよい。後続のスタンププロセスにおいて、各筐体部111は、対応する支持部140によって支持され、したがって、フレーム体に一時的に固定される。
その後、本実施形態の成形体が図25に示されるようにスタンププロセスによって切断される。このステップにおいて、残留物151の一部及びタイバー202の一部は、複数の分離キャリアを形成するために、1つ又は複数のスタンプ操作によって除去される。1つのみのスタンプ操作が使用される場合、残留物151の一部及びタイバー202の一部は、同時に除去されるであろう。複数のスタンプ操作が使用される場合、残留物151の一部が先に除去され、その後、続いてタイバー202が除去されることになり、最後にフレーム体から分離されることが好ましい。分離キャリアは、複数の分離キャリアを有するキャリアリードフレームが形成されるように、支持部121によってフレーム体120に一時的に固定されたままとなる。より具体的には、残留物の切断面及びタイバーの切断面は、後述するように、タイバーの切断面又は多段面において結果的に曲がった構造となる。他のスタンププロセスに対しては、図1から5に示された本例示的な実施形態において含まれるスタンププロセスと同様である。
スタンププロセス後、複数の分離キャリアを有するキャリアリードフレームが形成される。複数の分離キャリアは、外力によってそれらを押すことで単一のキャリアとしてキャリアリードフレームから脱離可能である。図26Aは、そのように得られたキャリアの斜視図であり、図26Bは、図26Aにおいて破線で囲んだ領域の拡大図である。図26Bに示されるように、筐体は、筐体の凹状反射カップから突出した残留物151と共に設けられた側部を有し、残留物151は、残留物151の上面に対する幅T1を有する。図26Bはまた、筐体を越えて突出する翼部112Aを有する電極部を示し、翼部112Aはさらに、中央領域112A1と、中央領域の2つの端側に位置する2つのエッジ領域112A2とに分けられる。中央領域112A1及びエッジ領域112A2の上面は、適宜、幅T2及びT3を有する。本発明において、T1、T2、及びT3の間の関係は、T1<T2≦T3である。好ましくは、T3は、T2の少なくとも1.2倍大きく、T2は、T1の1.2倍大きい。この他、T2とT3との間の差は、好ましくは、T1とT2との間のものよりも大きく、すなわち(T2−T1)>(T1−T2)である。中央領域112A1の側部は、側方貫通孔の壁面に使用され、このため保護めっき層を有する。エッジ領域112A2は、一方で、タイバー202が切断され、このため各々が電極部断面203を有し、金属シートの材料、例えば、銅は、完全に露出される。各エッジ領域112A2の電極部断面203は、中央領域112A1の外側面よりも小さな面積を有する。露出金属部は、結果的に、分離キャリアがPCBに接続するときに信頼性問題となり得るので、このため外部めっき層が保護のために設けられる。好ましくは、外部めっき層が保護のために使用される場合、外部めっき層は、電極部断面203を完全に覆うことになる。外部めっき層が電極部断面203を完全に覆うことが不可能である場合、外部めっき層は、電極部断面203の上側領域を少なくとも覆うべきであり、このため、分離キャリアがPCBに接続されるときに、電極部断面203の下側領域を半田材料によって周囲から隔離可能であり、一方で電極部断面203の上側領域を外部めっき層によって保護することができる。
上記めっき層を形成するときに、外部めっき層の厚みは、保護めっき層と同じである必要はない。通常、保護めっき層は、外部めっき層よりも厚い。さらに、外部めっき層は、バレルめっきによって形成可能であり、あるいは保護めっき層は、電極部断面203を部分的に覆うように切断操作を介して下方へ延在可能である。好ましくは、延在した保護めっき層は、その全体において電極部断面203を覆う。図26Bを再び参照すると、残留物は、樹脂断面201を有し、樹脂断面領域201は、好ましくは、翼部112Aの外側面よりも小さい。好ましくは、樹脂断面201は、切断操作後に粗面を形成する。追加のめっき層が電極部断面203を保護するためにキャリアの側部上にさらに形成されてもよい。それとは別に、樹脂断面201及び反射壁の外側面は、半田材料に対する電極の外側面の面積を増加させるために略同一平面上となることが好ましい。
上記の説明は、詳細な技術内容及びその発明の特徴に関する。当業者は、説明された本開示の説明及び提案に基づく種々の変形及び置換によって、その特徴から外れることなく前進することができる。しかしながら、そのような変形及び置換が上記の説明に完全に開示されていないとしても、それらは添付される以下の請求項にほとんど包含される。