(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードが搭載されたリードフレームを樹脂モールドして成ると共に、モールド樹脂の底面に突出部を設けた発光ダイオードランプを、キャスティング成型方法によって形成する発光ダイオードランプの製造方法であって、
樹脂注入口内壁における少なくとも互いに対向する２箇所に切欠き部が設けられたモールドケースを用い、
上記モールドケースにおける上記切欠き部の下端近傍の高さまでモールド樹脂を注入し、
上記モールドケースの切欠き部の近傍にリード端子を位置させて、上記モールドケース内のモールド樹脂中に上記リードフレームを浸漬する
ことを特徴とする発光ダイオードランプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基板直付け発光ダイオード(ＬＥＤ)ランプに関し、特に半田不良発生の低減を実現するＬＥＤランプの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＬＥＤランプの製造方法は、主にキャスティングモールド方式の注型成型によるものであり、ケース一杯に満たしたエポキシ樹脂にＬＥＤを搭載したリードフレームを浸漬して、上記リードフレームをエポキシ樹脂でモールドすることによってＬＥＤランプが形成される。
【０００３】
その場合、上記エポキシ樹脂にリードフレームを浸漬した際に、表面張力によって、リード端子の根元にエポキシ樹脂が這い上がることになる。したがって、図１１に示すように、成型されたＬＥＤランプ１におけるエポキシ樹脂２の底面におけるリード端子４の根元に樹脂の盛り上り部５が必ず形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＬＥＤランプの製造方法には、以下のような問題がある。すなわち、今後、自動実装化の進展に伴って基板直付けＬＥＤランプの増加が予想される。ところで、ＬＥＤランプを基板直付けする場合に、自動半田実装時におけるリードクリンチ時に、図１２に示すように、ＬＥＤランプ１が、リードクリンチ力によって引っ張られて基板６に押し付けられる。
【０００５】
その際に、上記リード端子４の根元における樹脂の盛り上り部５が、基板６におけるリード端子４の貫通孔７に食い込んで貫通孔７を塞いでしまう。そうすると、基板６の貫通孔７とリード端子４との隙間の空気が、半田接着後の熱膨張によって半田８側に噴出し、半田８にブローホールが多発して信頼性を著しく損なうという問題がある。また、そのために、手作業で手直しを行う必要が生じ、余計な手間が要るという問題もある。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、半田付けブローホールの不良率を大幅に減少できるＬＥＤランプの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、ＬＥＤが搭載されたリードフレームを樹脂モールドして成ると共に,モールド樹脂の底面に突出部を設けたＬＥＤランプを,キャスティング成型方法によって形成するＬＥＤランプの製造方法であって、樹脂注入口の内壁における少なくとも互いに対向する２箇所に切欠き部が設けられたモールドケースを用い、上記モールドケースにおける上記切欠き部の下端近傍の高さまでモールド樹脂を注入し、上記モールドケースの切欠き部の近傍にリード端子を位置させて上記モールドケース内のモールド樹脂中に上記リードフレームを浸漬することを特徴としている。
【０００８】
上記構成によれば、モールドケースの樹脂注入口内壁に切欠き部が設けられており、注入されたモールド樹脂の表面は上記切欠き部の下端近傍の高さにある。したがって、成型されたＬＥＤランプのモールド樹脂の底面外周縁には、上記モールドケースの内壁面においてモールド樹脂に作用する垂直方向への表面張力の差による盛り上り部と盛り上りのない部分とが形成される。
【０００９】
さらに、上記モールド樹脂中に浸漬されたリードフレームのリード端子は、垂直方向への表面張力が弱い上記切欠き部の近傍に位置している。したがって、表面張力によって上記リード端子の根元に這い上がるモールド樹脂の高さは、上記リード端子を上記モールドケースの上記切欠き部の無い個所に位置させた場合よりも低くなる。したがって、基板に直付けする際に、上記リード端子の根元に這い上がったモールド樹脂によって上記基板における上記リード端子の貫通孔が密封されることがより確実に防止される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
＜第１実施の形態＞
図１は、本実施の形態におけるＬＥＤランプの製造方法としてのキャスティング成型方法において使用するモールドケースの平面図である。また、図２は、その斜視図である。モールドケース１１における上端部の樹脂注入口には、後に収納されるリードフレームのリード端子が位置する近傍であって互いに対向する２箇所に、幅が１mm以上で深さが０.３mm以上の半径方向に貫通する溝１２を設ける。
【００１１】
上記構成のモールドケース１１を用いてキャスティング成型を行う場合には、以下のように行う。すなわち、エポキシ樹脂を、モールドケース１１における溝１２の底面１２aまで注入する。この場合、図３に示すように、エポキシ樹脂１３は、モールドケース１１の内壁面における溝１２が無い部分では表面張力によって這い上がり、溝１２が在る部分では垂直方向への表面張力が作用しないため這い上がらない。その結果、エポキシ樹脂１３の液面１３aの形状は、相対向する溝１２の底面１２aの位置から溝１２と溝１２とに中間に掛けて盛り上がる。
【００１２】
その状態において、ＬＥＤを搭載したリードフレーム(図示せず)を浸漬することによって、図４に示すように、モールドケース１１内のエポキシ樹脂１３が表面張力によってリード端子１４の根元に這い上がって、樹脂の盛り上り部１５が形成される。その結果、図５に示すように、成型されたＬＥＤランプ１６におけるエポキシ樹脂１７の底面には、リード端子１４の根元の盛り上り部１５と、上記外周部の盛り上り部１８と、両盛り上り部１５,１８間の窪み１９が形成される。また、底面外周縁における溝１２に対応する位置には盛り上り部１８の無い部分が形成されるのである。
【００１３】
上述のように、本実施の形態によれば、上記モールドケース１１における上端部の樹脂注入口に溝１２を設けている。したがって、モールドケース１１を用いてキャスティングモールドを行った場合には、得られたＬＥＤランプ１６の底面外周縁において、モールドケース１１の溝１２が無い部分には盛り上り部１８が形成されて、上記突出部が構成される。また、垂直方向への表面張力が弱い溝１２の近傍にリード端子１４が位置するので、表面張力によってリード端子１４の根元に這い上がるエポキシ樹脂１５の高さは、リード端子１４をモールドケース１１の溝１２が無い部分に位置させた場合に比較して低くなる。
【００１４】
その場合に、上記モールドケース１１に設けられた溝１２の幅は１mm以上であり、深さは０.３mm以上である。したがって、溝１２は、上述したようにようにモールドケース１１の内壁面に垂直方向への表面張力の弱い部分を形成するという機能を効果的に発揮することができるのである。
【００１５】
すなわち、本実施の形態によって形成されたＬＥＤランプ１６を基板に直付けする場合に、ＬＥＤランプ１６がリードクリンチ力によって基板側に引っ張られると、底面外周縁の盛り上り部１８が基板面に当接するため、リード端子１４の根元における盛り上り部１５が基板のリード端子貫通孔を完全に塞いでしまうことが防止される。その結果、上記リード端子貫通孔とリード端子１４との隙間内の空気を、窪み１９および底面外周縁の盛り上りの無い部分を介して外部に逃がすことができる。すなわち、本実施の形態によれば、半田付けブローホールの不良率を大幅に減少できるのである。
【００１６】
さらに、上記溝１２のない従来のモールドケースの場合には、注型時における樹脂量制御は困難である。しかしながら、本実施の形態のモールドケース１１によれば、樹脂量が過多となった場合にはモールドケース１１の溝１２から自然に排出させることができ、樹脂量バラツキを低減できるのである。
【００１７】
ところで、上記実施の形態においては、成型時にモールドケース１１に注入されるエポキシ樹脂の液面の高さを溝１２の底面１２aの位置として説明したが、底面１２aの位置よりを僅かに下回る高さであっても構わない。要は、溝１２の個所において垂直方向への表面張力が他の個所よりも弱まるような高さであればよいのである。尚、従来の溝無しモールドケースにおいて樹脂量を減少させた場合には、モールドケースとリードフレームのフレーム端子との間隔が狭いために毛管現象による樹脂の這い上がりが生じその高さも減少しない。そればかりか、モールドケースに溝が無いために外周部の盛り上り部がＬＥＤランプの底面全周に形成される。したがって、基板直付けする際に基板とエポキシ樹脂の底面外周部に空気の逃げ道が無いため、クリンチによる押し付けによって空気の閉じ込めが生ずる。そのために、やはりブローホールが発生することになる。
【００１８】
＜第２実施の形態＞
図６は、本実施の形態におけるＬＥＤランプの製造方法としてのキャスティング成型方法において使用するモールドケースの平面図である。本モールドケース２１の上端部には、樹脂注入口における内周壁２２の４箇所に、等間隔で、所定長さで所定幅の矩形の切欠き部２３を設けている。上記構成のモールドケース２１を用い、エポキシ樹脂を切欠き部２３の下端面２３aの位置をやや越えた高さまで注入し、リードフレームのリード端子を切欠き部２３の近傍に位置させて成型されたＬＥＤランプは、図７に示すようになる。
【００１９】
この場合、成型されたＬＥＤランプ２４におけるエポキシ樹脂２５の底面外周縁には、図７に示すように、モールドケース２１の切欠き部２３に対応する４個の突起部２６が形成される。そして、２本のリード端子２７,２７を通るエポキシ樹脂下部の断面は図８に示すようになる。図８において、互いに対向する２個の突起部２６,２６の先端部には、モールドケース２１の内壁面における表面張力によって盛り上り部２８が形成されて上記突出部を構成している。また、上記２本のリード端子２７,２７の根元には、表面張力によって樹脂の盛り上り部２９,２９が形成されている。
【００２０】
さらに、上記リード端子２７を切欠き部２３の近傍に位置させると共に、エポキシ樹脂を切欠き部２３の下端面２３aの位置をやや越えた高さまで注入するようにしている。その場合、エポキシ樹脂の表面が切欠き部２３の下端面２３aを越える高さが低い場合には、切欠き部２３の個所におけるエポキシ樹脂の垂直方向への表面張力は低い。したがって、リード端子２７根元の樹脂の盛り上り部２９の高さは、リード端子２７をモールドケース２１の切欠き部２３が無い部分に位置させた場合に比較して低くなる。
【００２１】
したがって、上記ＬＥＤランプ２４を基板に直付けする場合に、図８に示すように、ＬＥＤランプ２４がリードクリンチ力によって基板側に引っ張られると、突起部２６,２６先端の盛り上り部２８が基板面に当接するために、リード端子２７の根元における盛り上り部２９が基板３０におけるリード端子２７の貫通孔３１を完全に塞いでしまうことはない。その結果、貫通孔３１とリード端子２７との隙間内の空気を外部に逃がすことができる。すなわち、本実施の形態によれば、半田３２に対するブローホールの形成を防止して、半田付けブローホールの不良率を大幅に減少できるのである。
【００２２】
尚、上記実施の形態においては、成型時にモールドケース２１に注入されるエポキシ樹脂の液面の高さを切欠き部２３の下端面２３aの位置をやや越えた高さとして説明したが、下端面２３aの位置あるいは下端面２３aの位置を僅かに下回る高さであっても構わない。その場合には、切欠き部２３は第１実施の形態における溝１２と全く同様に機能することになり、リード端子２７根元の盛り上り部２９の高さが低められる。
【００２３】
上記各実施の形態のごとく、キャスティング成型方法において、モールドケース１１,２１の上端部に溝１２あるいは切欠き部２３を形成して、成型されたＬＥＤランプ１６,２４の底面外周縁に、表面張力による盛り上り部１８,２８で成る突出部を形成している。また、成型時にリード端子１４,２７を溝１２あるいは切欠き部２３の近傍に位置させて、リード端子１４,２７根元の樹脂の盛り上り部１５,２９の高さを低めるようにしている。したがって、基板直付けする際に、リード端子１４,２７根元の盛り上り部１５,２９が基板のリード端子貫通孔を完全に塞いでしまうことを防止でき、ブローホールの形成を防止することができるのである。
【００２４】
＜第３実施の形態＞
図９は、本実施の形態におけるＬＥＤランプの製造方法としてのトランスファー成型方法によって形成されたＬＥＤランプ４１の斜視図である。ＬＥＤランプ４１におけるエポキシ樹脂４２の低面４２aには、２本のリード端子４３,４３の突出位置を通過してリード端子４３の配列方向に延在する貫通溝４４を設けて、貫通溝４４の両側で上記突出部を構成している。尚、この貫通溝４４の形成は、ランプ底部金型(図示せず)の形状を変形加工することによって行う。
【００２５】
このように、本実施の形態においては、ＬＥＤランプ４１の低面４２aに、２本のリード端子４３,４３の突出位置を通過する貫通溝４４を設けている。したがって、ＬＥＤランプ４１を基板に直付けする場合に、ＬＥＤランプ４１がリードクリンチ力によって引っ張られて基板に押し付けられても、上記基板におけるリード端子４３の貫通孔とリード端子４３との隙間は、貫通溝４４を介して外部に開放されている。したがって、上記基板の貫通孔とリード端子４３との隙間の空気の逃げ道を確保することができる。すなわち、本実施の形態によれば、トランスファー成型方法で形成されたＬＥＤランプ４１を基板に直付けする場合に、半田付けブローホールの不良率を大幅に減少できるのである。
【００２６】
尚、本実施の形態においては、上記ＬＥＤランプ４１の低面４２aに、２本のリード端子４３,４３の突出位置を通過する貫通溝４４を設けている。しかしながら、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、２本のリード端子４３,４３夫々の根元から個別に外周縁に連通する２本の溝を設けても差し支えない。また、本実施の形態においては、貫通溝４４をトランスファー成型方法によって形成しているが、インジェクション成型方法によって形成しても差し支えない。
【００２７】
＜第４実施の形態＞
図１０は、本実施の形態におけるＬＥＤランプの製造方法としてのインジェクション成型方法によって形成されたＬＥＤランプ５１の斜視図である。ＬＥＤランプ５１におけるエポキシ樹脂５２の低面５２aには、一方向に向って全面に配列されたＶ字溝５３,５３,…を設けている。尚、このＶ字溝５３の形成は、ランプ底部金型(図示せず)の形状を変形加工することによって行う。
【００２８】
このように、本実施の形態においては、ＬＥＤランプ５１の低面５２aに、複数のＶ字溝５３,５３,…を設けている。したがって、ＬＥＤランプ５１を基板に直付けする場合に、ＬＥＤランプ５１がリードクリンチ力によって引っ張られて基板に押し付けられても、上記基板におけるリード端子５４の貫通孔とリード端子５４との隙間は、Ｖ字溝５３を介して外部に開放されている。したがって、上記基板の貫通孔とリード端子５４との隙間の空気の逃げ道を確保することができる。すなわち、本実施の形態によれば、インジェクション成型方法で形成されたＬＥＤランプ５１を基板に直付けする場合に、半田付けブローホールの不良率を大幅に減少できるのである。
【００２９】
尚、本実施の形態においては、上記ＬＥＤランプ５１の低面５２aに、Ｖ字断面を有するＶ字溝５３を全面に配列している。しかしながら、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、要は低面５２aに凹凸構造を作成すればよいのである。したがって、凹凸構造の断面形状はＶ字断面以外であってもよく、低面５２aの一部のみに凹凸構造形成しても差し支えない。また、本実施の形態においては、Ｖ字溝５３をインジェクション成型方法によって形成しているが、トランスファー成型方法によって形成しても差し支えない。
【００３０】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明のＬＥＤランプの製造方法は、ＬＥＤが搭載されたリードフレームを樹脂モールドして成ると共に、モールド樹脂の底面に突出部を設けたＬＥＤランプを、キャスティング成型方法によって形成する際に、モールドケースの樹脂注入口内壁に設けられた切欠き部の下端近傍の高さまでモールド樹脂を注入し、上記切欠き部の近傍に上記リード端子を位置させて上記モールドケース内のモールド樹脂中に上記リードフレームを浸漬させるので、成型されたＬＥＤランプにおけるモールド樹脂の底面外周縁に、上記モールドケースの内壁面においてモールド樹脂に作用する垂直方向の表面張力の差によって、樹脂の盛り上り部がある部分と樹脂の盛り上りのない部分とを形成することができる。
【００３１】
さらに、上記モールドケースに設けられた切欠き部の近傍に上記リード端子を位置させるので、表面張力によって上記リード端子の根元に這い上がるモールド樹脂の高さを、上記切欠き部の無い個所に位置させる場合よりも低くできる。したがって、基板に直付けする際に、リードクリンチ力によって上記モールド樹脂が引っ張られる際に、上記基板におけるリード端子の貫通孔が完全に塞がれることを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明のＬＥＤランプの製造方法としてのキャスティング成型方法で用いるモールドケースの平面図である。
【図２】  図１に示すモールドケースの斜視図である。
【図３】  図１に示すモールドケースにおけるエポキシ樹脂の液面形状を示す側面図である。
【図４】  図３に示すモールドケースにリードフレームを浸漬した状態を示す側面図である。
【図５】  図１に示すモールドケースを用いて成型されたＬＥＤランプの側面図である。
【図６】  図１とは異なるモールドケースの平面図である。
【図７】  図６に示すモールドケースを用いて成型されたＬＥＤランプの斜視図である。
【図８】  図７に示すＬＥＤランプを基板に直付けした状態を示す側面図である。
【図９】  この発明のＬＥＤランプの製造方法としてのトランスファー成型方法によって成型されたＬＥＤランプの斜視図である。
【図１０】  この発明のＬＥＤランプの製造方法としてのインジェクション成型方法によって成型されたＬＥＤランプの斜視図である。
【図１１】  従来のキャスティング成型方法によって成型されたＬＥＤランプの側面図である。
【図１２】  図１１に示すＬＥＤランプを基板に直付けした状態を示す図である。
【符号の説明】
１１,２１…モールドケース、
１２…溝、
１３,１７,２５,４２,５２…エポキシ樹脂、
１４,２７,４３,５４…リード端子、
１５,２９…リード端子の盛り上り部、
１８,２８…底面外周縁の盛り上り部、
１６,２４,４１,５１…ＬＥＤランプ、
１９…窪み、
２２…内周壁、
２３…切欠き部、
２６…突起部、
３０…基板、
３１…貫通孔、
３２…半田、
４４…貫通溝、
５３…Ｖ字溝。
【図１】
0003704451.tif 000002
【図２】
0003704451.tif 000003
【図３】
0003704451.tif 000004
【図４】
0003704451.tif 000005
【図５】
0003704451.tif 000006
【図６】
0003704451.tif 000007
【図７】
0003704451.tif 000008
【図８】
0003704451.tif 000009
【図９】
0003704451.tif 000010
【図１０】
0003704451.tif 000011
【図１１】
0003704451.tif 000012
【図１２】
0003704451.tif 000013