(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なった色又は同色を発光する二つの発光チップと、この両発光チップに対する一本のカソードリード端子及び二本のアノードリード端子、又は二本のカソードリード端子及び一本のアノードリード端子と、前記各リード端子における先端の部分を密封する一つの透明又は半透明合成樹脂製のパッケージ体とから成り、前記一本のカソードリード端子又は一本のアノードリード端子の先端における表面の各々に、略楕円形を長軸にて二つに縦割りした略半楕円形断面の凹部を設ける一方、前記二本のアノードリード端子又は二本のカソードリード端子の先端における表面の各々に、略楕円形を四つに縦割りした略四半楕円形断面の凹部を設け、前記二本のアノードリード端子又は二本のカソードリード端子における途中部分に、捩じり塑性変形部を設け、更に、前記二本のアノードリード端子又は二本のカソードリード端子のうち前記捩じり塑性変形部よりも先端側の部分を、前記捩じり塑性変形部を捩じり変形しながらその先端における凹部が前記一本のカソードリード端子又は一本のアノードリード端子の先端における凹部に向かい合わせになって全体として一つの略楕円形断面のカップ部を形成するように裏返しにし、前記略半楕円形断面の凹部と前記略四半楕円形断面の凹部との各々に、前記発光チップを挟んで接合することを特徴とする発光ダイオードランプの構造。
【請求項２】
金属板製のリードフレームに、互いに対を成す一本のカソードリード端子及び二本のアノードリード端子、又は二本のカソードリード端子及び一本のアノードリード端子をリードフレームの長手方向に適宜ピッチの間隔で一体的に設け、前記二本のアノードリード端子又は二本のカソードリード端子における途中部分に、捩じり塑性変形部を設け、前記一本のカソードリード端子の先端における表面又は前記一本のアノードリード端子の先端における表面に、略楕円形を長軸にて二つに縦割りした略半楕円形断面の凹部を設ける一方、前記二本のアノードリード端子の先端における表面又は前記二本カソードリード端子の先端における表面の各々に、略楕円形を四つに縦割りした略四半楕円形断面の凹部を設け、次いで、前記一本のカソードリード端子又は一本のアノードリード端子における略半楕円形断面の凹部内に二つの発光チップをダイボンディングするか、又は、二本の二本のアノードリード端子又は二本のカソードリード端子における略半楕円形断面の凹部内の各々に発光チップをダイボンディングしたのち、前記二本のアノードリード端子又は二本のカソードリード端子のうち前記捩じり塑性変形部よりも先端側の部分を、前記捩じり塑性変形部を捩じり変形しながらこれらの先端における凹部が前記一本のカソードリード端子又は一本のアノードリード端子における略半楕円形断面の凹部と向かい合わせになって一つの略楕円形断面を形成するように裏返にして、この二本のアノードリード端子における凹部内又は二本のカソードリード端子における凹部内に前記両発光チップの各々を電気的に接合するか、又は、前記一本のカソードリード端子又は一本のアノードリード端子における略半楕円形断面の凹部内に両発光チップを電気的に接合し、次いで、前記各リード端子における先端の部分に、透明又は半透明合成樹脂製のパッケージ体をこれらを密封するように形成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】
本発明は、発光ダイオードのうち互いに異なった色又は同じ色を発色する二つの発光チップを、一つの透明又は半透明合成樹脂製のパッケージ体にて密封してなる発光ダイオードランプにおいて、その構造と、その製造方法とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このように二つの発光チップを備えた発光ダイオードランプは、例えば、特開平６−４５６６０号公報等に記載されているように、金属板から、一つの発光ダイオードを構成するカソードリード端子と二本のアノードリード端子とを適宜ピッチの間隔で複数の箇所に一体的に形成するように打ち抜いたリードフレームを使用し、このリードフレームの各カソードリード端子の先端における端面に、断面楕円形のカップ部を凹み形成し、このカップ部の内周面を反射面にして、このカップ部内の底面に二つの発光チップをダイボンディングし、次いで、この両発光チップのうち一つの発光チップと前記両アノードリード端子のうち一方のアノードリード端子の先端における端面との間、及び他方の発光チップと他方のアノードリード端子の先端における端面との間の各々を、金属線にてワイヤボンディングしたのち、これらカソードリード端子及び両アノードリード端子の先端の部分を、透明又は半透明合成樹脂製のパッケージ体にて密封すると言う構成にしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来の製造方法では、以下に述べるように、
i．リードフレームの各カソードリード端子の先端における端面に、断面楕円形のカップ部を凹み形成するものであることにより、このカップ部の大きさは、リードフレームの板厚さによって決まり、大きくすることができないから、このカップ部による集光の効果が低い。
ii．前記カップ部を凹み形成するに際しては、各カソードリード端子の先端部を表裏両面から挟み付けた状態で、その先端における端面に対してカップ部形成用のポンチを打ち込むようにしなければならないから、このカップ部の凹み形成に多大の手数を必要とする。
iii．前記カソードリード端子におけるカップ部内にダイボンディングした両発光チップと、両アノードリード端子の先端における端面との間を金属線にてワイヤボンディングするもので、このワイヤボンディングに際しては、リードフレームの全体を縦向きにして、各カソードリード端子及び各アノードリード端子が横揺れしないように保持した状態で行うようにしなければならなず、このワイヤボンディングに、通常のワイヤボンディングよりも多大の手数を必要とするから、前記カップ部の凹み形成に多大の手数を必要とすることと相俟って、製造速度が可成り低くて、コストが大幅にアップする。
と言う問題があった。
【０００４】
本発明は、これらの問題を解消した発光ダイオードランプの構造とその製造方法とを提供することを技術的課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明は、
「異なった色又は同色を発光する二つの発光チップと、この両発光チップに対する一本のカソードリード端子及び二本のアノードリード端子、又は二本のカソードリード端子及び一本のアノードリード端子と、前記各リード端子における先端の部分を密封する一つの透明又は半透明合成樹脂製のパッケージ体とから成り、前記一本のカソードリード端子又は一本のアノードリード端子の先端における表面の各々に、略楕円形を長軸にて二つに縦割りした略半楕円形断面の凹部を設ける一方、前記二本のアノードリード端子又は二本のカソードリード端子の先端における表面の各々に、略楕円形を四つに縦割りした略四半楕円形断面の凹部を設け、前記二本のアノードリード端子又は二本のカソードリード端子における途中部分に、捩じり塑性変形部を設け、更に、前記二本のアノードリード端子又は二本のカソードリード端子のうち前記捩じり塑性変形部よりも先端側の部分を、前記捩じり塑性変形部を捩じり変形しながらその先端における凹部が前記一本のカソードリード端子又は一本のアノードリード端子の先端における凹部に向かい合わせになって全体として一つの略楕円形断面のカップ部を形成するように裏返しにし、前記略半楕円形断面の凹部と前記略四半楕円形断面の凹部との各々に、前記発光チップを挟んで接合する。」
と言う構成にした。
【０００６】
また、本発明の製造方法は、
「金属板製のリードフレームに、互いに対を成す一本のカソードリード端子及び二本のアノードリード端子、又は二本のカソードリード端子及び一本のアノードリード端子をリードフレームの長手方向に適宜ピッチの間隔で一体的に設け、前記二本のアノードリード端子又は二本のカソードリード端子における途中部分に、捩じり塑性変形部を設け、前記一本のカソードリード端子の先端における表面又は前記一本のアノードリード端子の先端における表面に、略楕円形を長軸にて二つに縦割りした略半楕円形断面の凹部を設ける一方、前記二本のアノードリード端子の先端における表面又は前記二本カソードリード端子の先端における表面の各々に、略楕円形を四つに縦割りした略四半楕円形断面の凹部を設け、次いで、前記一本のカソードリード端子又は一本のアノードリード端子における略半楕円形断面の凹部内に二つの発光チップをダイボンディングするか、又は、二本の二本のアノードリード端子又は二本のカソードリード端子における略半楕円形断面の凹部内の各々に発光チップをダイボンディングしたのち、前記二本のアノードリード端子又は二本のカソードリード端子のうち前記捩じり塑性変形部よりも先端側の部分を、前記捩じり塑性変形部を捩じり変形しながらこれらの先端における凹部が前記一本のカソードリード端子又は一本のアノードリード端子における略半楕円形断面の凹部と向かい合わせになって一つの略楕円形断面を形成するように裏返にして、この二本のアノードリード端子における凹部内又は二本のカソードリード端子における凹部内に前記両発光チップの各々を電気的に接合するか、又は、前記一本のカソードリード端子又は一本のアノードリード端子における略半楕円形断面の凹部内に両発光チップを電気的に接合し、次いで、前記各リード端子における先端の部分に、透明又は半透明合成樹脂製のパッケージ体をこれらを密封するように形成することを特徴とする。」
ものである。
【０００７】
【発明の作用・効果】
このように、本発明は、前記一本のカソードリード端子又は一本のアノードリード端子の先端における表面の各々に、略楕円形を長軸にて二つに縦割りした略半楕円形断面の凹部を設ける一方、前記二本のアノードリード端子又は二本のカソードリード端子の先端における表面の各々に、略楕円形を四つに縦割りした略四半楕円形断面の凹部を設け、当該二本のアノードリード端子又は二本のカソードリード端子における凹部を前記一本のカソードリード端子又は一本のアノードリード端子の先端部における凹部に向かい合わせにして全体として一つの略楕円形断面のカップ部を形成するものである。
【０００８】
この場合において、前記アノードリード端子及びカソードリード端子の先端における表面に凹部を形成するに際しては、これらリード端子の先端を一対の金型にてリードフレームの厚さ方向に挟み付ける（プレス）だけで良いから、凹部の形成を簡単に早い速度を行うことができると共に、その大きさ、つまり、一つの略半楕円形断面の凹部と、二つの略四半楕円形断面の凹部とを合わせて形成するカップ部の大きさを、リードフレームにおける板厚さとは無関係に大きくすることができるのである。
【０００９】
また、二つの発光チップを、前記一つの略半楕円形断面の凹部内にダイボンディングし、この両発光チップの各々に、前記二つの略四半楕円形断面の凹部内を電気的に接続したことにより、二つの発光チップを、アノードリード端子とカソードリード端子との両方に対して、金属線のワイヤボンディングによることなく確実に接続できるのである。
【００１０】
従って、本発明によると、二つの発光チップを備えた発光ダイオードランプにおいて、カップ部による集光性を大幅に向上できて、光量のアップを達成できるのであり、しかも、前記カップ部を容易に早い速度で形成できることと、ワイヤボンディングを必要としないこととが相俟って、発光ダイオードランプの製造コストを大幅に低減できる効果を有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図１〜図１３について説明する。
図１〜図３において符号１は、金属板を打ち抜いて製作したリードフレームを示し、このリードフレーム１には、一つの発光ダイオードランプを構成する一本のカソードリード端子２と二本のアノードリード端子３，４とが、リードフレーム１の長手方向に適宜ピッチの間隔で複数箇所に一体的に設けられている。
【００１２】
この場合において、各カソードリード端子２は、リードフレーム１の長手方向に対して直角の方向に延びてその先端には、広幅部２ａが一体的に設けられている一方、前記両アノードリード端子３，４は、その途中部分において、リードフレーム１の長手方向に対して直角方向にＵターン状に延びるように形成され、その先端には広幅部３ａ，４ａが一体的に設けられ、且つ、前記Ｕターン部には、細幅の捩じり塑性変形部３ｂ，４ｂが設けられている。
【００１３】
なお、本実施形態の場合においては、前記両アノードリード端子３，４におけるＵターン部を、細幅の捩じり塑性変形部５，６を介してカソードリード端子２にも一体的に繋げることにより、この両アノードリード端子３，４、及び、その間におけるカソードリード端子２が、リードフレーム１の長手方向に対して前後の方向及びリードフレーム１の表裏側に曲がり変形することを抑制するように構成している。
【００１４】
そして、前記リードフレーム１を、図示しない上下一対の金型にて挟み付けプレスすることにより、図４〜図７に示すように、リードフレーム１のカソードリード端子２の先端における広幅部２ａの表面に、略楕円形を長軸にて二つに縦割りした略半楕円形断面の凹部２ａ′を形成すると同時に、両アノードリード端子３，４の先端における広幅部３ａ，４ａの表面に、略楕円形を四つに縦割りした略四半楕円形断面の凹部３ａ′，４ａ′を形成する。
【００１５】
この各凹部２ａ′，３ａ′，４ａ′の形成に際しては、当該各凹部２ａ′，３ａ′４ａ′内に、発光チップ接合用の突起２ａ″，３ａ″，４ａ″を一体的に造形するのである。また、これら各凹部２ａ′，３ａ′，４ａ′は、その全体として一つの楕円形を形成することに限らず、長円形を形成するように構成しても良いのである。
【００１６】
ところで、従来のように、リードフレームの各カソードリード端子の先端における端面に、ポンチを打ち込むことによって略楕円形断面のカップ部を凹み形成する方法では、このカップ部を凹み形成したあとにおいて、当該カップ部の内面を反射面にするための金属メッキを施すか、光沢を有する塗料を塗布するようにしなければならない。
【００１７】
これに対して、前記した本発明のように、カソードリード端子２及び両アノードリード端子３，４の先端における表面に凹部２ａ′，３ａ′，４ａ′を表裏両面からの挟み付けプレスによって形成する場合には、予め、リードフレーム１の表面に金属メッキを施しておくだけ、前記各凹部２ａ′，３ａ′，４ａ′の内面に、前記金属メッキを残すことができるから、従来のように、あとで金属メッキを施すか、光沢を有する塗料を塗布することを省略できるのである。
【００１８】
このように、リードフレーム１におけるカソードリード端子２の先端における表面、及び両アノードリード端子３，４の先端における表面の各々に凹部２ａ′，３ａ′，４ａ′を形成すると、カソードリード端子２の凹部２ａ′内における突起２ａ″に、図９に示すように、二つの発光チップ７，８を、当該両発光チップ７，８におけるカソード極がカソードリード端子２に対して電気的に導通するように導電性ペースト等によりダイボンディングする。
【００１９】
次いで、前記先端に凹部３ａ′，４ａ′を形成した両アノードリード端子３，４を、図６及び図９に矢印Ａで示すように、当該両アノードリード端子３，４に対する両捩じり塑性変形部３ｂ，４ｂ，５，６を捩じるように塑性変形しながらカソードリード端子２に向かって裏返し状に反転することにより、図１０〜図１２に示すように、この両アノードリード端子３，４の先端における凹部３ａ′，４ａ′がカソードリード端子２の先端における凹部２ａ′と向かい合わせになって、全体として一つの略楕円形断面のカップ部を形成するようにする。
【００２０】
また、これと同時に、前記両アノードリード端子３，４の先端における凹部３ａ′，４ａ′内に設けた突起３ａ″，４ａ″を、前記両発光チップ５におけるアノード極の各々に対して電気的に導通するように導電性ペースト等にて接合する。
これが完了すると、前記両アノードリード端子３，４に対する一方の捩じり塑性変形部５，６を、図１３に示すように、打ち抜き切除し、次いで、カソードリード端子２及び両アノードリード端子３，４の先端の部分を、透明又は半透明合成樹脂製にパッケージ体９にて密封したのち、リードフレーム１からカソードリード端子２及び両アノードリード端子３，４を切り離すことにより、発光ダイオードランプの完成品にするのである。
【００２１】
これにより製造された発光ダイオードランプは、一本のカソードリード端子２の先端における表面に、略楕円形を長軸にて二つに縦割りした略半楕円形断面の凹部２ａ′を設ける一方、前記二本のアノードリード端子３，４の先端部における表面の各々に、略楕円形を四つに縦割りした略四半楕円形断面の凹部３ａ′，４ａ′を設け、この一方のカソードリード端子２と二本のアノードリード端子３，４とを、当該二本のアノードリード端子３，４における凹部３ａ′，４ａ′が前記一本のカソードリード端子２の先端部における凹部２ａ′に向かい合わせになって、一つの略楕円形断面のカップ部を構成すると言う形態になっている。
【００２２】
また、二つの発光チップ７，８は、前記一本のカソードリード端子２における凹部２ａ′内と、二本のアノードリード端子３，４における凹部３ａ′，４ａ′との間に挟んで接合されていることにより、この二つの発光チップ７，８を、一本のカソードリード端子２と二本のアノードリード端子３との両方に対して、金属線のワイヤボンディングによることなく確実に接続できるのである。
【００２３】
更にまた、前記カソードリード端子２及び両アノードリード端子３，４の先端における表面に凹部２ａ′，３ａ′，４ａ′を形成するに際しては、これら各リード端子２，３，４の先端を一対の金型にてリードフレームの厚さ方向に挟み付ける（プレス）だけで良いから、前記凹部２ａ′，３ａ′，４ａ′の形成を簡単に早い速度を行うことができると共に、その大きさ、つまり、一つの略半楕円形断面の凹部２ａ′と二つの略四半楕円形断面の凹部３ａ′，４ａ′とで形成するカップ部の大きさを、リードフレーム１における板厚さとは無関係に大きくすることができるのである。
【００２４】
なお、前記実施の形態は、二つの発光チップ７，８を、一本のカソードリード端子２の先端における凹部２ａ′にダイボンディングする一方、二本の両アノードリード端子３，４の途中部分に捩じり塑性変形部３ａ，４ａを設けて、この両アノードリード端子３，４のうち前記捩じり塑性変形部３ａ，４ａよりも先端側の部分を、前記発光チップ７，８付きカソードリード端子２に向かって裏返しにして合わせた場合であったが、本発明は、これに限らず、二つの発光チップ７，８の各々を、二本の両アノードリード端子３，４の先端における凹部３ａ′，４ａ′にダイボンディングする一方、一本のカソードリード端子２の途中部分に捩じり塑性変形部を設けて、このカソードリード端子２のうち前記捩じり塑性変形部よりも先端側の部分を、前記発光チップ７，８付きアノードリード端子３，４に向かって裏返しにして合わせるように構成しても良いことは言うまでもない。
【００２５】
更に、前記実施の形態は、一本のカソードリード端子２と、二本のアノードリード端子３，４とにして、一本のカソードリード端子２の先端の表面に略半楕円形断面の凹部２ａ′を、二本のアノードリード端子３，４の先端の表面に略四半楕円形断面の凹部３ａ′，４ａ′を各々形成して、二本のアノードリード端子３，４の裏返しにより、一つの略楕円断面のカップ部を形成する場合であったが、本発明はこれに限らず、カソードリード端子を二本に、アノードリード端子を一本にし、一本のアノードリード端子の先端部の表面に略半楕円形断面の凹部２ａ′を、二本のカソードリード端子の先端部の表面に略四半楕円形断面の凹部３ａ′，４ａ′を各々形成して、一本のアノードリード端子又は二本のカソードリード端子のうちいずれか一方のリード端子における捩じり塑性変形部の捩じり変形による裏返しにより、一つの略楕円断面のカップ部を形成するようにしても良いのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に使用するリードフレームの平面図である。
【図２】図１の要部を示す拡大図である。
【図３】図１の要部を示す拡大斜視図である。
【図４】前記リードフレームにおける両リード端子の先端に対して挟み付けプレス加工を行ったう状態を示す斜視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ視断面図である。
【図６】図４のVI−VI視断面図である。
【図７】図４のVII −VII 視側面図である。
【図８】図４のVIII−VIII視側面図である。
【図９】前記リードフレームにおけるカソードリード端子に発光チップをダイボンディングした状態を示す斜視図である。
【図１０】前記前記リードフレームにおける両アノードリード端子をカソードリード端子に対して合わせた状態を示す斜視図である。
【図１１】図１０のXI−XI視断面図である。
【図１２】図１０のXII −XII 視拡大側面図である。
【図１３】前記各リード端子の先端に対してパッケージ体を成形した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１                          リードフレーム
２                          カソードリード端子
２ａ                        カソードリード端子の先端
２ａ′                      凹部
２ａ″                      突起
３，４                      アノードリード端子
３ａ，４ａ                  アノードリード端子の先端
３ａ′，４ａ′              凹部
３ａ″，４ａ″              突起
３ｂ，４ｂ，５，６          捩じり塑性変形部
７，８                      発光チップ
９                          パッケージ体
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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