(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光チップと、この発光チップに対する金属板製のカソードリード端子及びアノードリード端子と、前記カソードリード端子及びアノードリード端子における先端の部分を、密封する透明又は半透明合成樹脂製のパッケージ体とから成り、前記カソードリード端子及びアノ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途中部分に、捩じり塑性変形部を設ける一方、前記カソードリード端子及びアノードリード端子の先端における表面の各々に、円錐形又は半球形を略半分に縦割りした形状の凹部を設け、前記一方の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当該一方のリード端子の先端における凹部が他方のリード端子の先端における凹部と向かい合わせになるように裏返しにし、前記向かい合わせにした両凹部内に、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、互いに対を成すカソードリード端子とアノードリード端子と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、このカソードリード端子及びアノ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途中部分に、捩じり塑性変形部を設け、前記カソードリード端子及びアノードリード端子の先端における表面の各々に、円錐形又は半球形を略半分に縦割りした形状の凹部を形成し、次いで、この両凹部のうちいずれか一方の凹部内に、発光チップをダイボンディングしたのち、前記一方の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当該一方のリード端子の先端における凹部が他方のリード端子の先端における凹部と向かい合わせになるように裏返にして、この一方のリード端子における凹部内に前記発光チップを接合し、次いで、前記両リード端子における先端の部分を密封する透明又は半透明合成樹脂製のパッケージ体を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発光チップの部分を、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、この種の発光ダイオードランプの製造には、例えば、実開昭５８−８５３５７号公報及び特開昭５９−２２９８８４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、カップ部を凹み形成し、このカップ部の内周面を円錐状又は半球形状の反射面にして、このカップ部内の底面に発光チップをダイボンディングし、次いで、この発光チップと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したのち、これらカソードリード端子及び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方法を採用している。
【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、内面を円錐状又は半球形状の反射面した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発光チップと、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に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、
「発光チップと、この発光チップに対する金属板製のカソードリード端子及びアノードリード端子と、前記カソードリード端子及びアノードリード端子における先端の部分を、密封する透明又は半透明合成樹脂製のパッケージ体とから成り、前記カソードリード端子及びアノ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途中部分に、捩じり塑性変形部を設ける一方、前記カソードリード端子及びアノードリード端子の先端における表面の各々に、円錐形又は半球形を略半分に縦割りした形状の凹部を設け、前記一方の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当該一方のリード端子の先端における凹部が他方のリード端子の先端における凹部と向かい合わせになるように裏返しにし、前記向かい合わせにした両凹部内に、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、互いに対を成すカソードリード端子とアノードリード端子と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、このカソードリード端子及びアノ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途中部分に、捩じり塑性変形部を設け、前記カソードリード端子及びアノードリード端子の先端における表面の各々に、円錐形又は半球形を略半分に縦割りした形状の凹部を形成し、次いで、この両凹部のうちいずれか一方の凹部内に、発光チップをダイボンディングしたのち、前記一方の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当該一方のリード端子の先端における凹部が他方のリード端子の先端における凹部と向かい合わせになるように裏返にして、この一方のリード端子における凹部内に前記発光チップを接合し、次いで、前記両リード端子における先端の部分を密封する透明又は半透明合成樹脂製のパッケージ体を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、金属板製のカソードリード端子及びアノードリード端子の先端における表面の各々に、円錐形又は半球形を略半分に縦割りした形状の凹部を設け、このカソードリード端子及びアノードリード端子を、その先端における凹部が互いに向かい合わせに並設することにより、前記両リード端子の先端に形成した凹部によって、内面を円錐状又は半球形状の反射面にしたカップ部を形成することができる。
【０００８】
また、発光チップを、前記両リード端子の先端における凹部内に挟んで接合したことにより、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。
【０００９】
そして、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、両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、二つの凹部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。
【００１０】
従って、本発明によると、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１２について説明する。
【００１２】
図１及び図２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カソードリード端子２とアノードリード端子３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。
【００１３】
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、前記各アノードリード端子３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が設けられている。なお、本実施形態の場合においては、前記各アノードリード端子３におけるＵターン部を、細幅の捩じり塑性変形部４を介してカソードリード端子２にも一体的に繋がることにより、このアノードリード端子３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３に示すように、上下一対の金型Ａ１，Ａ２にて挟み付けプレスすることにより、リードフレーム１の各カソードリード端子２の先端における広幅部２ａの表面及び各アノードリード端子３の先端における広幅部３ａの表面に、図４〜図７に示すように、円錐形を略半分に縦割りした形状の凹部２ａ′，３ａ′を形成する。
【００１５】
この両金型Ａ１，Ａ２の挟み付けプレスによる各凹部２ａ′，３ａ′の形成に際しては、当該各凹部２ａ′，３ａ′内に、発光チップ接合用の突起２ａ″，３ａ″を一体的に造形するのであり、また、この凹部２ａ′，３ａ′は、円錐形を略半分に縦割りした形状にすることに限らず、半球形を略半分に縦割りした形状にしても良い。
【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円錐状又は半球形状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、各カソードリード端子２及び各アノードリード端子３の先端における表面に凹部２ａ′，３ａ′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、前記したように凹み形成した各凹部２ａ′，３ａ′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、及び各アノードリード端子３の先端における表面の各々に凹部２ａ′，３ａ′を形成すると、各カソードリード端子２の凹部２ａ′内における突起２ａ″に、図８に示すように、発光チップ５を、当該発光チップ５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′を形成した各アノードリード端子３のうち前記両捩じり塑性変形部３ｂ，４よりも先端側の部分を、図５及び図８に矢印Ｂで示すように、前記両捩じり塑性変形部３ｂ，４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９〜図１２に示すように、このアノードリード端子３の先端における凹部３ａ′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るようにする。
【００２０】
また、これと同時に、前記アノードリード端子３の先端における凹部３ａ′内に設けた突起３ａ″を、前記発光チップ５におけるアノード極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。
【００２１】
この場合において、前記発光チップ５を挟む両突起２ａ″，３ａ″のうち、発光チップ５が先にダイボンディングされる一方の突起２ａ″は、ダイボンディングに際しての位置ずれを見込んで前記発光チップ５よりも幅広に構成されているが、他方の突起３ａ″は、、当該突起３ａ″による光の遮りを少なくすることのために、前記発光チップ５よりも幅狭に構成されている（図１１参照）。
【００２２】
これが完了すると、前記各アノードリード端子３に対する一方の捩じり塑性変形部４を図１２に示すように、打ち抜き切除し、次いで、各カソードリード端子２及び各アノードリード端子３における先端の部分を、透明又は半透明合成樹脂製にパッケージ体６にて、前記アノードリード端子３における前記捩じり塑性変形部３ａの部分まで、密封したのち、リードフレーム１から各カソードリード端子２及び各アノードリード端子３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。
【００２３】
これにより製造された発光ダイオードランプは、金属板製のカソードリード端子２及びアノードリード端子３の先端における表面の各々に、円錐形又は半球形を略半分に縦割りした形状の凹部２ａ′，３ａ′を設け、このカソードリード端子２及びアノードリード端子３を、その先端における凹部２ａ′，３ａ′が互いに向かい合わせに並設した形態になっていることにより、前記両リード端子２，３の先端に形成した凹部２ａ′，３ａ′によって、内面を円錐状又は半球形状の反射面したカップ部を形成することができる。
【００２４】
また、発光チップ５を、前記両リード端子２，３の先端における凹部２ａ′，３ａ′内に挟み接合したことにより、発光チップ５を、カソードリード端子２と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。
【００２５】
更にまた、前記カソードリード端子２及びアノードリード端子３の先端における表面に凹部２ａ′，３ａ′を形成するに際しては、両リード端子２，３の先端を一対の金型Ａ１，Ａ１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′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、二つの凹部２ａ′，３ａ′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。
【００２６】
なお、前記実施の形態は、発光チップ５を、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、アノードリード端子３における途中に捩じり塑性変形部３ａを設け、このアノードリード端子３のうち前記捩じり塑性変形部３ａよりも先端側の部分を、前記発光チップ５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、発光チップ５を、アノードリード端子３の先端における凹部３ａ′にダイボンディング一方、カソードリード端子２における途中に捩じり塑性変形部を設け、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５付きアノードリード端子３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。
【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視側面図である。
【図７】図４のVII −VII 視側面図である。
【図８】前記リードフレームにおける両リード端子のうち一方の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９】前記前記リードフレームにおける両リード端子を互いに合わせた状態を示す斜視図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ視断面図である。
【図１１】図１０のXI−XI視拡大断面図である。
【図１２】前記両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                          アノードリード端子
３ａ                        アノードリード端子の先端
３ａ′                      凹部
３ａ″                      突起
３ｂ，４                    捩じり塑性変形部
５                          発光チップ
６                          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】
0003602952.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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