(57)【要約】【課題】発光ダイオードをマザーボードの開口部の周縁に配置する時に、発光ダイオードの取付け姿勢が安定するように支持光ダイオード支持することである。【解決手段】マザーボードに開設された開口部の周縁に両端が載置されるベース部３１ａ，３１ｂおよび、このベース部３１ａ，３１ｂから立ち上がって前記開口部に挿通される直立部３２を有する略Ｔ字形の本体部３６と、該本体部３６の前面に突出形成される樹脂成形部３７とで構成され、前記樹脂成形部３７が非透光性の枠体４０と、この枠体４０よりさらに前方に突出してマザーボードの開口部の周縁に載置される張出部４１とを備え、前記枠体４０に設けられた凹部内に発光ダイオード素子３４が実装されると共に、該発光ダイオード素子３４が透光性樹脂によって封止されている。【選択図】        図１
2004165446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マザーボードに開設された開口部の周縁に両端が載置されるベース部および、このベース部から立ち上がって前記開口部に挿通される直立部を有する略Ｔ字形の本体部と、該本体部の前面に突出形成される樹脂成形部とで構成され、
前記樹脂成形部が非透光性の枠体と、この枠体よりさらに前方に突出してマザーボードの開口部の周縁に載置される張出部とを備え、
前記枠体に設けられた凹部内に発光ダイオード素子が実装されると共に、発光ダイオード素子を封止するための透光性樹脂が充填されていることを特徴とする発光ダイオード。
【請求項２】
前記樹脂成形部がトランスファ成形によって一体に形成されてなる請求項１記載の発光ダイオード。
【請求項３】
前記張出部が前記ベース部の載置面と同じ高さ位置の載置面を有すると共に、この載置面の裏面側に吸着面を備えてなる請求項１記載の発光ダイオード。
【請求項４】
前記枠体が白色系の非透光性樹脂によって形成されてなる請求項１記載の発光ダイオード。
【請求項５】
ベース部および直立部を有する本体部の前面にトランスファ成形によって樹脂成形部を突出形成し、この樹脂成形部の枠体に設けられた凹部内に発光ダイオード素子を配置したのち、該凹部に透光性樹脂を充填して前記発光ダイオード素子を封止したことを特徴とする発光ダイオードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード及びその製造方法に係り、特に側面発光に適した発光ダイオードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話、その他の小型電子機器には、従来から表面実装型の発光ダイオードが多く使用されており、例えば図９に示したような形状のものが一般に知られている。この発光ダイオード１は、ガラスエポキシ基板２の上面に一対の基板電極３，４をパターン形成し、一方の基板電極３の上に導電性接着剤（図示せず）によって発光ダイオード素子５を固着すると共に、発光ダイオード素子５の上面電極と他方の基板電極４とをボンディングワイヤ６で接続し、このボンディングワイヤ６及び発光ダイオード素子５を透明のエポキシ樹脂からなる封止体７によって保護した構造のものである。
【０００３】
上述の発光ダイオード１は、一般にはマザーボードの表面側に実装され上方に向けて発光させることが多いが、最近では携帯電話の液晶表示面を照明するバックライトの光源として利用されることも多い。その場合には例えば図１０に示したように、マザーボード８に開設した孔９の中に発光ダイオード１を裏面側から挿入し、マザーボード８の裏面側で発光ダイオード１の基板電極３，４をマザーボード８のプリント配線１０に半田１１で固定し、上方に向けて発光させた照射光をマザーボード８上に配置した導光板１３の傾斜端面１４で直角方向に反射させてから導光板１３内に導き入れるようにしている。
【０００４】
しかしながら、このような反射光を利用する方法では光の損失が見込まれる他、導光板１３が薄いために傾斜端面１４の角度や発光ダイオード素子５から照射される光の反射角度の微妙な調整を余儀なくされる。
【０００５】
そこで、本件出願人は発光ダイオードの照射方向と導光板の入射方向とを一致させる側面発光タイプの発光ダイオードとして、図１１に示したような略Ｔ字形状の発光ダイオードを既に提案している（特開２００２−１６４５８３）。この発光ダイオード１５は、左右に延びるベース部１６ａ，１６ｂと、このベース部１６ａ，１６ｂの略中央部から立ち上がる直立部１７と、この直立部１７の前面に張出す突起部１８とで形成されるものである。突起部１８には凹部が形成され、その中に発光ダイオード素子１９が配置されると共に、凹部内に充填された透明樹脂によって封止体２０が形成されている。このように構成された発光ダイオード１５を前述のマザーボード８に実装する場合には、マザーボード８の孔９に裏面側から挿入し、ベース部１６ａ，１６ｂの上面を孔９の周縁に載置すると共に、ベース部１６ａ，１６ｂの基板電極２１ａ，２１ｂとマザーボード８のプリント配線とを半田によって固定して導通を図っている。このようにすることで、発光ダイオード１５をマザーボード８の表面側で側面発光させることができ、発光ダイオード素子１９から水平方向に照射した光を導光板１３の端部に直接入射させることができるといった利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したＴ字形の発光ダイオード１５にあっては、直立部１７の前面に突起部１８を張り出した構成となっているために重心が前側に片寄り、マザーボード８に設けた孔９の周縁にベース部１６ａ，１６ｂの両端を載置した時に、バランスを崩して傾いてしまうなど姿勢が安定しないなどの問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、発光ダイオードをマザーボードの開口部の周縁に載置した時に、少なくとも３点で支持するようにして姿勢の安定性を図るようにした発光ダイオードを提供することである。
【０００８】
また、本発明の他の目的は発光ダイオードを簡易な製造工程で提供できるようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る発光ダイオードは、マザーボードに開設された開口部の周縁に両端が載置されるベース部および、このベース部から立ち上がって前記開口部に挿通される直立部を有する略Ｔ字形の本体部と、該本体部の前面に突出形成される樹脂成形部とで構成され、前記樹脂成形部が非透光性の枠体と、この枠体よりさらに前方に突出してマザーボードの開口部の周縁に載置される張出部とを備え、前記枠体に設けられた凹部内に発光ダイオード素子が実装されると共に、発光ダイオード素子を封止するための透光性樹脂が充填されていることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、マザーボードの開口部の周縁にベース部の両端および張出部の少なくとも３点で発光ダイオードを支持できるので、マザーボ−ドに実装する時の姿勢が安定して半田付け性の向上が図られる。
【００１１】
また、本発明の張出部は、前記ベース部の載置面と同じ高さ位置の載置面を有するので、マザーボードに対して発光ダイオードを直立させた状態で実装することができる。また、前記載置面の裏面側に吸着面を備えるので、発光ダイオードを移送する際の吸着搬送が容易となる。
【００１２】
さらに、前記枠体が白色系の非透光性樹脂によって形成されることで、発光ダイオード素子から発光する光が枠体の内周面に反射して集光すると共に、反射効率がよいので前方を明るく照射することができる。
【００１３】
本発明の請求項５に係る発光ダイオードの製造方法は、ベース部および直立部を有する本体部の前面にトランスファ成形によって樹脂成形部を突出形成し、この樹脂成形部の枠体に設けられた凹部内に発光ダイオード素子を配置したのち、該凹部に透光性樹脂を充填して前記発光ダイオード素子を封止したことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、樹脂成形部をトランスファ成形によって簡易に形成することができると共に、発光ダイオード素子を配置する時の位置決めにトランスファ成形された枠体を利用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る発光ダイオードの実施形態を詳細に説明する。図１乃至図８は本発明の実施形態に係る発光ダイオードを示している。ここで、図１は完成された発光ダイオードの外観形状を示す斜視図、図２は発光ダイオードをマザーボードに実装した時の正面図、図３は発光ダイオードをマザーボードに実装した時の前記図２におけるＡ−Ａ断面図である。また、図４は発光ダイオードの製造工程図、図５乃至図８は製造工程の途中の発光ダイオードを示す斜視図である。
【００１６】
図１乃至図３に示されるように、この実施形態に係る発光ダイオード３０は、ガラスエポキシ基板によって略Ｔ字形状に形成された本体部３６と、その前面にトランスファ成形によって突出形成された樹脂成形部３７とが一体となったものである。本体部３６は、左右に延びるベース部３１ａ，３１ｂと、このベース部３１ａ，３１ｂの略中央から上方に延びる直立部３２とで形成され、これらベース部３１ａ，３１ｂ及び直立部３２の表面には左右一対の基板電極３３ａ，３３ｂが形成される。また、前記直立部３２の前面では一方の基板電極３３ａの上に発光ダイオード素子３４が接着固定され、この発光ダイオード素子３４から延びるボンディングワイヤ３５の先端が他方の基板電極３３ｂに接着されている。
【００１７】
一方、樹脂成形部３７は、前記直立部３２の前面を覆う略かまぼこ状の枠体４０と、この枠体４０と一体に成形されベース部３１ａ，３１ｂの略中央部で前方に大きく張り出す平板状の張出部４１とで形成される。この張出部４１は台形状の外形をしており、その上面中央部に矩形状の載置部４２が突出形成される。なお、この載置部４２は前記ベース部３１ａ，３１ｂの上面と同一高さに設定されている。また、この実施形態では張出部４１の裏面は前記ベース部３１ａ，３１ｂの下面と同一平面をなす平滑な大きな吸着面４３を形成しており、発光ダイオード３０を移送する際の吸着搬送を容易にしている。
【００１８】
一方、上記枠体４０は、図６及び図７に示したように、半円柱状の中央部分に細長い凹部４４を設けた形状をしている。前記凹部４４の上端は開放される一方、下端は湾曲状に形成され、そのまま張出部４１につながっている。樹脂成形部３７をトランスファ成形した後に枠体４０の凹部４４内に発光ダイオード素子３４を配置し、その後エポキシ系の透明樹脂を凹部４４内に充填することによって封止体４５が形成される。枠体４０を先にトランスファ成形し、その後から発光ダイオード素子３４を配置することになるので、発光ダイオード素子３４を配置する際の位置決めに枠体４０を利用することができる。また、発光ダイオード素子３４の両側及び下側を枠体４０によって遮り、前方と上方のみを開放させた構造となっているので、発光ダイオード素子３４からの発光を前方と上方に集光させることができる。なお、樹脂成形部３７の成形材料として白色系の非透明樹脂が望ましく、発光ダイオード素子３４からの発光を効果的に反射して前方への照射効率を上げることができる。
【００１９】
図２及び図３は、上記構成からなる発光ダイオード３０をマザーボード５０に実装したときの取付状態を示したものである。マザーボード５０には装着用の円孔５１が開設されている。先ず、前記円孔５１に直立部３２を差し込み、円孔５１の周縁に左右のベース部３１ａ，３１ｂの上面を載置すると同時に、張出部４１の載置面４２を載置する。こうすることで、マザーボード５０に対して発光ダイオード３０を正しい姿勢で載置することができる。その上で、ベース部３１ａ，３１ｂの基板電極３３ａ，３３ｂとマザーボード５０にプリント配線された回路電極５２ａ，５２ｂとを半田５３で固定し、発光ダイオード３０を確実に固定する。なお、実装時には発光ダイオード３０とマザーボード５０を上下逆にした状態で行なう。
【００２０】
この時、発光ダイオード３０の直立部３２及び枠体４０は、前記マザーボード５０の裏面側から表面側に円孔５１を貫通して突出する。そして、直立部３２に配置した発光ダイオード素子３４が前方に向かった状態でマザーボード５０の表面から露出する。発光ダイオード素子３４の両側部及び下部が枠体４０によって遮られているので、発光ダイオード素子３４からの発光は、両側方及び下側への光拡散が防止されることになる。したがって、これを液晶バックライトの導光板の光源用として利用する時には、図３に仮想線で示した導光板５５の導光端面５６に向かって発光ダイオード素子３４からの発光が直接入射され、そのまま導光板５５内を真っ直ぐに進む。また、発光ダイオード素子３４を取り囲む枠体４０の拡散防止作用によって導光板５５への入射光量が増加するので、導光板５５をより一層明るくすることができる。
【００２１】
次に、上記構成からなる発光ダイオード３０の製造方法を図４乃至図８に基づいて説明する。先ず、図５に示したような本体部３６から形成する。形成手段としては、例えば一枚の集合回路基板から同一形状の本体部３６を多数同時に製造する方法が採られることが多い。集合回路基板には表面に薄い銅板が張られたエポキシ基板が用いられる。このエポキシ基板にベース部３１ａ，３１ｂや直立部３２をＴ字形状に形成したのち、基板電極３１ａ，３１ｂやスルーホールなどをエッチングや蒸着によって形成する（第１製造工程）。
【００２２】
次いで、前記本体部３６が形成された集合回路基板の上に金型を被せ、トランスファ成形によって樹脂成形部３７を形成する（第２製造工程）。この樹脂成形部３７は、図６に示すように直立部３２の前面に突出する枠体４０と、ベース部３１ａ，３１ｂの前面に突出する張出部４１とで構成される。
【００２３】
次の工程では、図７に示すように、直立部３２の前面に形成された枠体４０の凹部４４内に発光ダイオード素子３４を配置し、一方側の基板電極３３ａに発光ダイオード素子３４の下面を接着固定すると共に、上面から延びるボンディングワイヤ３５の先端を他方側の基板電極３３ｂに接着して導通を図る（第３製造工程）。
【００２４】
次に、図１に示したように、前記枠体４０の凹部４４内に無色透明のエポキシ樹脂を充填して封止体４５を形成し、発光ダイオード素子３４及びボンディングワイヤ３５を樹脂封止する。充填されたエポキシ樹脂は硬化処理工程を経て硬化される（第４製造工程）。
【００２５】
図８は、上記の製造工程を経て集合回路基板上に配列された多数の発光ダイオード３０を示したものである。最終の第５製造工程では、前記集合回路基板をＸ軸方向には切断線Ｘ１，Ｘ２に沿って切断し、Ｙ軸方向には切断線Ｙ１に沿って切断することによって、図１に示したような完成された単一の発光ダイオード３０ごとに分割形成する。図８に示されるように、集合回路基板上ではＹ軸方向の２つの発光ダイオード３０が互いに向かい合って形成されるために、枠体４０の凹部４４（図７で示した）内に透明樹脂を１回充填することで、２つの発光ダイオード３０の封止体４５を同時に形成することができる。その結果、切断線Ｘ２に沿って枠体４０を２つに分割したときには、それぞれの枠体４０の上端部で透明樹脂が露出した形状となる。
【００２６】
なお、上記の実施形態では発光ダイオード３０を液晶バックライトの導光板５５の光源として利用した場合について説明したが、これ以外にも利用できることは勿論であり、例えば携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）などのインジケータとしての利用も可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る発光ダイオードによれば、マザーボードに設けた開口部の周縁にベース部の両端および張出部の少なくとも３点で発光ダイオードを支持できるので、マザーボ−ドに実装する時の姿勢が安定して半田付け性の向上が図られる。
【００２８】
また、本発明に係る発光ダイオードの製造方法によれば、ベース部および直立部を有する本体部の前面にトランスファ成形によって前面突出部を形成し、この前面突出部の枠体に設けられた凹部内に発光ダイオード素子を配置したのち、該凹部に透光性樹脂を充填して前記発光ダイオード素子を封止するようにしたので、発光ダイオードの製造工程が簡素化されると共に、発光ダイオード素子を配置する時の位置決めにトランスファ成形された枠体を利用することができる。さらに、この製造方法では一枚の集合回路基板から同一形状の発光ダイオードを多数個取りすることができるので、製造コストの低減化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発光ダイオードの完成後の外観形状を示す斜視図である。
【図２】上記発光ダイオードをマザーボードに実装した時の正面図である。
【図３】上記図２におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】発光ダイオードの製造工程図である。
【図５】第１製造工程で形成された発光ダイオードを示す斜視図である。
【図６】第２製造工程で形成された発光ダイオードを示す斜視図である。
【図７】第３製造工程で形成された発光ダイオードを示す斜視図である。
【図８】集合回路基板上に形成された第４製造工程での発光ダイオードを示す平面図である。
【図９】従来の発光ダイオードの一例を示す断面図である。
【図１０】上記従来の発光ダイオードをマザーボードに実装した時の断面図である。
【図１１】従来のＴ字形発光ダイオードの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
３０  発光ダイオード
３１ａ，３１ｂ  ベース部
３２  直立部
３４  発光ダイオード素子
３６  本体部
３７  樹脂成形部
４０  枠体
４１  張出部
４２  載置部
４３  吸着面
４４  凹部
４５  封止体
５０  マザーボード
５１  円孔（開口部）
Ｘ１，Ｘ２  Ｘ軸方向の切断線
Ｙ１  Ｙ軸方向の切断線
【図１】
2004165446.tif 000003
【図２】
2004165446.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004165446.tif 000008
【図７】
2004165446.tif 000009
【図８】
2004165446.tif 000010
【図９】
2004165446.tif 000011
【図１０】
2004165446.tif 000012
【図１１】
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