(57)【要約】【課題】パッケージ上面に斜め発光のための切欠き面を有した斜め発光型の表面実装型ＬＥＤでありながら、パッケージ形状を大型化させずに、しかも発光性能を低下させることなくパッケージ上面に十分な吸着面積を確保する。【解決手段】実装電極３、上部に設けられて斜め上向きに開口するキャビティ４、及びＬＥＤ用電極５を有したパッケージ２と、キャビティ内に搭載され、且つＬＥＤ用電極と電気的に接続されてキャビティ開口部から光を出射するＬＥＤチップ１０と、キャビティ内に充填される透光性の封入樹脂部１５と、を有し、パッケージ上面には吸着パッドによる吸着が可能な平坦面２ａが形成されており、平坦面の端部であってキャビティ開口部に相当する部位に傾斜面２ｂを有した表面実装型ＬＥＤであって、傾斜面に対して、平坦面と連続する吸着可能な平面を有した透光性付加部材２０を固定した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に設けた実装電極、上部に設けられて斜め上向きに開口するキャビティ、及び該キャビティ内に設けたＬＥＤ用電極を有したパッケージと、前記キャビティ内に搭載され、且つ前記ＬＥＤ用電極と電気的に接続されて前記キャビティ開口部から光を出射するＬＥＤチップと、を有し、
前記パッケージ上面には吸着パッドによる吸着が可能な平坦面が形成されており、
前記平坦面の端部であって前記キャビティ開口部に相当する部位に傾斜面を有した表面実装型ＬＥＤであって、
前記傾斜面に対して、前記平坦面と連続する吸着可能な平面を有した透光性付加部材を固定したことを特徴とする表面実装型ＬＥＤ。
【請求項２】
前記キャビティ内壁は反射面となっていることを特徴とする請求項１に記載の表面実装型ＬＥＤ。
【請求項３】
前記キャビティ内に充填された透光性の封入樹脂部を有し、該封入樹脂部と前記透光性付加部材とは、同一材料により一体成形された構成を有していることを特徴とする請求項１、又は２に記載の表面実装型ＬＥＤ。
【請求項４】
実装電極を底部に有し、且つ一つの上部角隅部に斜め上向きの傾斜面、及びＬＥＤ用電極を有した略直方体状のパッケージと、前記傾斜面に搭載され、且つ前記ＬＥＤ用電極と電気的に接続されて斜め上方に光を出射するＬＥＤチップと、を有し、
前記傾斜面を除いた前記パッケージ上面には吸着パッドによる吸着が可能な平坦面が形成されている表面実装型ＬＥＤであって、
前記傾斜面に対して、前記平坦面と連続する吸着可能な平面を有した透光性付加部材を固定したことを特徴とする表面実装型ＬＥＤ。
【請求項５】
前記透光性付加部材は、前記ＬＥＤチップからの出射経路に相当する領域を除いた部位が非透光性材料から構成され、前記出射経路に相当する領域の内壁は反射面となっていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の表面実装型ＬＥＤ。
【請求項６】
前記透光性付加部材は、集光性、或いは拡散性を有したレンズを構成していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の表面実装型ＬＥＤ。
【請求項７】
前記透光性付加部材は、前記ＬＥＤチップからの出射経路に相当する領域を除いた外面を遮光膜により被覆されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の表面実装型ＬＥＤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は斜め発光型の表面実装型ＬＥＤの改良に関し、チップ型ＬＥＤを吸着パッドによって吸着してプリント基板上に搭載する際の吸着保持性を高めた表面実装型ＬＥＤに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは、パチンコ遊技機等の遊技機においては電飾用光源として多用されており、遊技盤や、役物等の盤面部品に組み付けられて遊技進行上の効果を狙って使用されることが多い。
ＬＥＤには比較的大型で高輝度化が可能な砲弾型ＬＥＤと、米粒大の小型化が可能な表面実装型（チップ型）ＬＥＤがあり、表面実装型ＬＥＤは小型で占有面積が狭くて済むためレイアウト上有利であり、限られた面積内に盤面部品を多数搭載する遊技機に多用されている。
表面実装型ＬＥＤは、ＬＥＤチップ（ＬＥＤ素子）を収容するキャビティを上面に有すると共に底部に表面実装用の実装電極を備え、更にキャビティ内に実装電極と導通したＬＥＤ用電極を有したパッケージと、キャビティ内に固定された状態でＬＥＤ用電極と導通したＬＥＤチップと、キャビティ内に充填される透光材料から成るモールディング材等を備えている。
特許文献１、２、３にはこのような表面実装型ＬＥＤが開示されている。
【０００３】
ところで、近年、パチンコ遊技機を始めとした各種遊技機には、電飾用の光源として斜め発光型の表面実装型ＬＥＤが利用されている。斜め発光型の表面実装型ＬＥＤは、遊技盤面や盤面部品からの発光方向を斜め方向に設定したい場合等に有用性を発揮するため、多用されている。
図６（ａ）及び（ｂ）は、従来の斜め発光型の表面実装型ＬＥＤの構成を示す斜視図、及び縦断面図である。
この斜め発光型の表面実装型ＬＥＤ１００は、上部角隅部に設けた傾斜面１０２にＬＥＤチップ（ＬＥＤ素子）１１０を収容する斜め方向へ延びるキャビティ１０３を形成すると共に底部に表面実装用の実装電極１０４を備え、更にキャビティ内に実装電極１０４と導通したＬＥＤ用電極１０５を有した略立方体状のパッケージ１０１と、キャビティ１０３内に固定された状態でＬＥＤ用電極１０５とワイヤ接続されたＬＥＤチップ１１０と、キャビティ内に充填される透光材料から成るモールディング材１０６等を備えている。
最も小型の表面実装型ＬＥＤ１００は、縦横寸法が米粒サイズ程度となっている。
表面実装型ＬＥＤ１００をプリント基板１２０上にマウンタにより搭載する際には、図示しないトレイ上に配列された表面実装型ＬＥＤ１００中から一個ずつ吸着パッド１３０により吸着してプリント基板１２０上の電極１２１上に移載する作業が行われ、搭載後にリフロー等による半田付けが行われる。
吸着パッド１３０はその下面に設けた吸着穴から負圧を供給してパッケージ１０１の上面の平坦面（吸着面）１０１ａを吸着する構造を備えている。
しかし、小型化された表面実装型ＬＥＤの平坦面１０１ａの一端に沿った位置には傾斜面１０２があるため平坦面は極限された狭いスペースとなっており、吸着パッド下面が僅かでも位置ずれすると吸着不良を起こしたり、一旦吸着しても途中で落下する不具合が多々あった。
【特許文献１】特開２００７−２９４９６３公報
【特許文献２】特開２００８−０１６６４７公報
【特許文献３】特開２００８−０３４７９９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、斜め発光型の表面実装型ＬＥＤをプリント基板上に実装する場合には、負圧を利用した吸着パッドをパッケージ上面の平坦な吸着面を利用して吸着して基板上の電極上に移載していたが、ＬＥＤチップからの光を斜めに発光させるためにパッケージ上面の端部が斜めに切り欠かれているため吸着面が狭くなり、吸着パッドによって安定して吸着することが難しかった。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、パッケージ上面に斜め発光のための切欠き面を有した斜め発光型の表面実装型ＬＥＤでありながら、パッケージ形状を大型化させずに、しかも発光性能を低下させることなくパッケージ上面に十分な吸着面積を確保することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１の発明に係る表面実装型ＬＥＤは、底部に設けた実装電極、上部に設けられて斜め上向きに開口するキャビティ、及び該キャビティ内に設けたＬＥＤ用電極を有したパッケージと、前記キャビティ内に搭載され、且つ前記ＬＥＤ用電極と電気的に接続されて前記キャビティ開口部から光を出射するＬＥＤチップと、を有し、前記パッケージ上面には吸着パッドによる吸着が可能な平坦面が形成されており、前記平坦面の端部であって前記キャビティ開口部に相当する部位に傾斜面を有した表面実装型ＬＥＤであって、前記傾斜面に対して、前記平坦面と連続する吸着可能な平面を有した透光性付加部材を固定したことを特徴とする。
表面実装型ＬＥＤは、パッケージ上面に平坦面を設け、この平坦面を吸着パッドにより真空吸着して移送し、プリント基板上にマウントするように構成されている。しかし、斜め発光型の表面実装型ＬＥＤにあっては、ＬＥＤチップを収容するキャビティを設ける必要からパッケージの上部が切り欠かれており、切欠き形成された傾斜面の分だけパッケージ上面の平坦面の面積が狭くなっている。このため、吸着パッドによる吸着性が不安定となっている。本発明では、透光性を有した透光性付加部材を傾斜面に固定することにより、ＬＥＤチップからの出射光を妨げることなく、吸着面積を増大させることが可能となる。
【０００６】
請求項２の発明に係る表面実装型ＬＥＤは、前記キャビティ内壁は反射面となっていることを特徴とする。
ＬＥＤからの光を効率的に斜め方向へ出射させることが可能となる。
請求項３の発明に係る表面実装型ＬＥＤは、前記キャビティ内に充填された透光性の封入樹脂部を有し、該封入樹脂部と前記透光性付加部材とは、同一材料により一体成形された構成を有していることを特徴とする。
溶融状態にある透光性樹脂をキャビティ内に充填することにより封入樹脂部を形成する際に、透光性付加部材を同時に成形することにより、製造手数を低減すると共に、両部材の連続性を確保して光透過性を高めることができる。
請求項４の発明に係る表面実装型ＬＥＤは、実装電極を底部に有し、且つ一つの上部角隅部に斜め上向きの傾斜面、及びＬＥＤ用電極を有した略直方体状のパッケージと、前記傾斜面に搭載され、且つ前記ＬＥＤ用電極と電気的に接続されて斜め上方に光を出射するＬＥＤチップと、を有し、前記傾斜面を除いた前記パッケージ上面には吸着パッドによる吸着が可能な平坦面が形成されている表面実装型ＬＥＤであって、前記傾斜面に対して、前記平坦面と連続する吸着可能な平面を有した透光性付加部材を固定したことを特徴とする。
パッケージ上部に斜め上向きのキャビティを設けずに、パッケージ角隅部に設けた傾斜面にＬＥＤチップを配置し、このＬＥＤチップを透光性付加部材により被覆するように構成してもよい。
【０００７】
請求項５の発明に係る表面実装型ＬＥＤは、前記透光性付加部材は、前記ＬＥＤチップからの出射経路に相当する領域を除いた部位が非透光性材料から構成され、前記出射経路に相当する領域の内壁は反射面となっていることを特徴とする。
請求項６の発明に係る表面実装型ＬＥＤは、前記透光性付加部材は、集光性、或いは拡散性を有したレンズを構成していることを特徴とする。
請求項７の発明に係る表面実装型ＬＥＤは、前記透光性付加部材は、前記ＬＥＤチップからの出射経路に相当する領域を除いた外面を遮光膜により被覆されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように本発明によれば、パッケージ上面に斜め発光のための切欠き面を有した斜め発光型の表面実装型ＬＥＤでありながら、パッケージ形状を大型化させずに、しかも発光性能を低下させることなくパッケージ上面に十分な吸着面積を確保することができる。
即ち、透光性を有した透光性付加部材を傾斜面に固定することにより、ＬＥＤチップからの出射光を妨げることなく、吸着面積を増大させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を添付図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係る斜め発光型の表面実装型ＬＥＤの構成を示す斜視図、及び縦断面図である。
斜め発光型の表面実装型ＬＥＤ１は、パッケージ２と、ＬＥＤチップ１０と、封入樹脂部１５と、透光性付加部材２０と、から概略構成されている。
即ち、表面実装型ＬＥＤ１は、底部に設けた実装電極３、外面上部から内部にかけて設けられて斜め上向きに開口するキャビティ４、及びキャビティ４内に配置されたＬＥＤ用電極５を有したパッケージ２と、キャビティ４内に搭載され、且つＬＥＤ用電極５と電気的にワイヤ接続されてキャビティ開口部から光を出射するＬＥＤチップ１０と、必要に応じてキャビティ内に充填される透光性の封入樹脂部１５と、キャビティ開口部に固定される透光性付加部材２０と、を有している。各ＬＥＤ用電極５はキャビティ４の内部に配置され、各実装電極３と導通している。
パッケージ２の上面には吸着パッドによる吸着が可能な平坦面２ａが形成されており、平坦面２ａの端部であってキャビティ開口部に相当する部位は斜め（湾曲を含む）に切り欠かれた傾斜面２ｂとなっている。ＬＥＤチップ１０からの光は封入樹脂１５を介してキャビティ開口部から斜め上方向へ出射される。なお、傾斜面２ｂは、純粋な意味の平坦面である必要はなく、曲面、凹面を含むものである。
【００１０】
本発明の特徴的な構成は、パッケージの傾斜面２ｂに対して、平坦面２ａと連続する吸着可能な平面２０ａを有した透光性付加部材２０を固定することにより、パッケージを大型化したり、ＬＥＤチップからの光の出射を妨げることなく、吸着パッドによる吸着面積を拡大してＬＥＤマウント時における吸着安定性を高めた点にある。
表面実装型ＬＥＤ１をプリント基板３０上にマウンタにより搭載する際には、図示しないトレイ上に配列された表面実装型ＬＥＤ１中から一個ずつ吸着パッド４０により吸着してプリント基板上の電極３１上に移載する作業が行われ、搭載後にリフロー等による半田付けが行われる。
吸着パッド４０の下面は、平坦面２ａに対して吸着することを想定した限られた吸着面積を有しているが、超小型のパッケージの平坦面２ａは極限された狭い面積であるため、吸着パッドによる吸着が安定せず、位置ずれによる吸着不良、部品の落下等が発生し易い。
【００１１】
本発明においては、透光性付加部材の平面２０ａの面積分だけ吸着対象となる平坦面の面積が拡大することとなるため、吸着パッド４０による吸着安定性を高めて吸着位置ずれによる吸着不良、落下を防止することが可能となる。
透光性付加部材２０は、透光性を有した樹脂材料から構成された直角三角柱状をなしており、斜辺に相当する接合面２０ｂをパッケージの傾斜面２ｂ（及び封入樹脂１５の外側面）と密着させた状態で接合一体化され、平面２０ａは平坦面２ａと連続した平坦面（吸着面）を形成する。この場合、キャビティ内に封入樹脂を充填した後で、別部材としての透光性付加部材を傾斜面に固定してもよい。傾斜面２ｂと接合面２０ｂとは透光性接着剤等により一体化する。
【００１２】
或いは、封入樹脂部１５と透光性付加部材２０を同一材料によって一体的に形成してもよい。具体的には、キャビティ内に封入樹脂部１５を充填する際に同時に、同一材料により透光性付加部材を一体的に成形してもよい。即ち、透光性付加部材に相当する成形空間を有した金型内にパッケージを収容した状態でキャビティ内に透光性樹脂を充填して、封入樹脂部１５の充填と、透光性付加部材の成形を同時に実施してもよい。
このように溶融状態にある透光性樹脂をキャビティ内に充填することにより封入樹脂部を形成する際に、透光性付加部材を同時に成形することにより、製造手数を低減すると共に、両部材の連続性を確保して光透過性を高めることができる。
また、必要に応じてキャビティ４の内壁４ａを反射面とすることにより出射光の指向性を高めることができる。
図２に示すようにキャビティ４の内壁を開口部へ向かうほど径が拡径するようにテーパー状に構成することによりＬＥＤチップからの出射光を任意の範囲に亘って拡散させるように構成してもよい。
【００１３】
次に、図３（ａ）及び（ｂ）は他の実施形態に係る表面実装型ＬＥＤの要部断面図である。図３（ａ）の実施形態では透光性付加部材２０の先端部を曲面状の凸部（凸レンズ）とすることによりＬＥＤチップ１０からの出射光を集光させるようにしており、（ｂ）の実施形態では透光性付加部材２０の先端部を曲面状の凹部（凹レンズ）とすることによりＬＥＤチップ１０からの出射光を拡散させるようにしている。目的とする電飾効果に合わせて何れかの構成を選択することが可能となる。
この場合、透光性付加部材２０の上面の平面２０ａはパッケージの平坦面２ａを延長した平面となっているので、吸着パッドによる吸着安定性を高めるために貢献する。
【００１４】
次に、図４（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係る表面実装型ＬＥＤの要部断面図である。
図４（ａ）の実施形態では、透光性付加部材２０は、ＬＥＤチップ１０からの出射経路に相当する領域２１を除いた部位が非透光性材料２２から構成され、出射経路に相当する領域２１の内壁２１ａは反射面となっている。
図４（ｂ）の実施形態では、透光性付加部材２０は、ＬＥＤチップ１０からの出射経路に相当する領域２１を除いた部位の外面に遮光膜２３が被覆されている。
上記実施形態では何れもパッケージの上部にＬＥＤチップを収容したキャビティを設けているが、図５の実施形態のようにキャビティを設けない構成も実現可能である。
即ち、図５（ａ）に示した斜め発光型の表面実装型ＬＥＤ１は、実装電極３を底部に有し、且つ一つの上部角隅部に斜め上向きの傾斜面２ｂ、及びＬＥＤ用電極５を有した略直方体状のパッケージ２と、傾斜面２ｂに搭載され、且つＬＥＤ用電極５とワイヤにより電気的に接続されて斜め上方に光を出射するＬＥＤチップ１０と、を有している。更に、傾斜面２ｂを除いたパッケージ上面には吸着パッドによる吸着が可能な平坦面２ａが形成されており、傾斜面２ｂに対して、平坦面２ａと連続する吸着可能な平面２０ａを有した透光性付加部材２０を固定した構成を備えている。
ＬＥＤチップを被覆するように透光性付加部材を傾斜面に固定する製法としては、金型内にパッケージを収容して、金型内の成形空所内に溶融樹脂を流し込んで透光性付加部材を成形する手法が好ましい。
【００１５】
本実施形態においても、透光性付加部材２０を、ＬＥＤチップ１０からの出射経路に相当する透光領域２１と、透光領域２１を包囲する遮光領域２５と、から構成してもよい。これによれば、ＬＥＤチップ１０からの出射範囲をコントロールすることができる。
また、遮光領域２５の内壁に反射膜を形成するようにしてもよい。
或いは、図５（ｂ）に示したように透光性付加部材２０の外側面に遮光膜２６を形成してもよい。
更に、図５（ｃ）の実施形態に示したように透光性付加部材２０の先端部を曲面状の凸部（凸レンズ）とすることによりＬＥＤチップ１０からの出射光を集光させるようにしてもよいし、（ｄ）の実施形態のように透光性付加部材２０の先端部を曲面状の凹部（凹レンズ）とすることによりＬＥＤチップ１０からの出射光を拡散させるようにしてもよい。
図５の実施形態に係る表面実装型ＬＥＤ１においても、狭い面積を有した平坦面２ａに加えて透光性付加部材の平坦面２０ａを吸着パッドによる吸着面として利用することができるので、吸着安定性を高めてマウント作業を効率化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係る斜め発光型の表面実装型ＬＥＤの構成を示す斜視図、及び縦断面図である。
【図２】本発明の変形例を示す要部断面図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は他の実施形態に係る表面実装型ＬＥＤの要部断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係る表面実装型ＬＥＤの要部断面図である。
【図５】（ａ）乃至（ｄ）は本発明の他の実施形態に係る表面実装型ＬＥＤの断面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は従来例の説明図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  表面実装型ＬＥＤ、２  パッケージ、２ａ  平坦面、２ｂ  傾斜面、３  実装電極、４  キャビティ、５  ＬＥＤ用電極、１０  ＬＥＤチップ、１５  封入樹脂部、２０  透光性付加部材、２０ａ  平面、２０ｂ  接合面、２２  非透光性材料、２３  遮光膜、３０  プリント基板、３１  電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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