(57)【要約】【課題】発光ダイオードを光源に用いた発光ダイオードランプの組立てを容易にし、その組立工数を大幅に低減する。【解決手段】リードフレームによって形成された、発光ダイオードチップを支持するための第１の支持部に発光ダイオードチップを装着して発光部を形成し、電流制限用素子を支持するための第２の支持部に電流制限用素子を固着して電流制限部を形成し、これら２つの部分とリード部分にそれぞれ絶縁樹脂を一体的にモールドして保持体を形成し、前記リードフレームを折り曲げて前記保持体を互いに接合して一体化する。【選択図】図３−７
2005150603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームによって形成された、発光ダイオードチップを支持するための第１の支持部と、この支持部に連続する電流制限用素子を支持するための第２の支持部と、これら２つの支持部からそれぞれ引き出される第１および第２のリード部と、この第１および第２のリード部の端部にそれぞれ結合して形成された第１および第２の接続用電極とを有し、前記第１の支持部に発光ダイオードチップを装着して発光部を形成し、この発光部を絶縁樹脂により一体的にモールドして発光部保持体を形成し、前記第２の支持部に電流制限用素子を固着して電流制限部を形成し、前記第１のリード部を含む部分と、前記電流制限部および第２のリード部を含む部分とをそれぞれ絶縁樹脂により一体的にモールドして分割構成された筒または柱状の保持体を形成し、前記リードフレームを前記分割構成された保持体が互いに向かい合ように折り曲げ、分割された保持体を相互に接合して構成したことを特徴とする発光ダイオードランプ。
【請求項２】
リードフレームによって形成された、発光ダイオードチップを支持するための第１の支持部と、この支持部に連続する電流制限用素子を支持するための第２の支持部と、この２つの支持部からそれぞれ引き出される第１および第２のリード部と、この第１および第２のリード部の端部にそれぞれ結合された第１および第２の接続用電極とを有し、前記第１の支持部に発光ダイオードチップを装着して発光部を形成し、この発光部を絶縁樹脂により一体的にモールドして発光部保持体を形成し、前記第２の支持部に電流制限用素子を装着して電流制限部を形成し、この電流制限部を絶縁樹脂により一体的にモールドして電流制限部保持体を形成し、前記リードフレームを前記電流制限部保持体が前記発光部保持体と接合されるよう折り曲げ、この全体を筒状のケースに挿入して構成したことを特徴とする発光ダイオードランプ。
【請求項３】
請求項１または２記載の発光ダイオードランプにおいて、前記第１または第２の接続用電極の何れか一方の電極を球面状に形成したことを特徴とする発光ダイオードランプ。
【請求項４】
請求項１または２記載の発光ダイオードランプにおいて、電流制限素子として、抵抗素子または、ＡーＤコンバータやＤーＤコンバータ等の電圧変換用ＩＣチップを搭載することを特徴とする発光ダイオードランプ。
【請求項５】
リードフレーム用帯材上に、発光ダイオードチップを支持するための第１の支持部と、この支持部に連続する電流制限用素子を支持するための第２の支持部と、この２つの支持部のそれぞれから引き出される第１および第２のリード部と、この第１および第２のリード部の端部にそれぞれ結合された第１および第２の接続用電極とを有するリードフレームを形成する工程と、前記第１の支持部に発光ダイオードチップを固着して発光部を形成する工程と、前記第２の支持部に電流制限用素子を固着して電流制限部を形成する工程と、前記発光部と前記第１のリード部を含む部分と前記電流制限部および第２のリード線を含む部分とにそれぞれ絶縁樹脂を一体的にモールドして保持体を形成する工程と、前記保持体の形成されたリードフレームをリードフレーム用帯材から切り離して前記各保持体を一体的に接合する工程とを含む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】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、配電盤や制御盤等の表示灯に使用される光源に発光ダイオードを使用した電球タイプの発光ダイオードランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示された従来の発光ダイオードランプの例を図７ないし図１０に示す。この従来の発光ダイオードランプは、図７に示すように、リードフレーム用帯材110上に、支持部112およびリード部114,116とこれらを相互に連結支持するタイバー部119とを有するリードフレーム111を形成し、支持部112上に発光ダイオードチップ121（図９、１０参照）を装着し、金細線122（図９、１０参照）によりチップと支持部およびリード部との間の必要な電気的配線を施して発光部を形成し、この発光部を絶縁樹脂により一体的にモールド形成された反射筒を兼ねた保持体123により保持して発光部ユニット120を構成する。この発光部ユニット120は、装着された発光ダイオードチップおよび金線細線による配線の保護のために、表面を透明の封止剤124により封止し、リード部、支持部をタイバー部から切断することにより、リードフレームから切り離される（図７参照）。
この発光部ユニット120は、一方のリード線116に、図８に示すように、電流制限要抵抗器180を接続し、他方のリード線114とともに整形した上で（図８参照）、絶縁材製のホルダー150に嵌合し、このホルダー150の外側から接続電極となる筒状の口金160を嵌着する。そして抵抗器180の発光部接続端と反対側のリード線181を口金の底部電極164にハンダ付けし、リード線114を口金の底部電極164から絶縁された外周電極160にハンダ付けまたはカシメにより接続して、発光ダイオードランプ100が構成される。
【特許文献１】特開平６ー１８１３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような従来の発光ダイオードランプにおいては、リードフレーム上には発光ダイオードチップで構成された発光部のみが絶縁性の成形材料により一体成形されるため、電流制限用抵抗器や外部接続のための電極を構成する口金を個別の部品として用意し、相互に組み立てる必要がある。
【０００４】
このように、部品点数が多くなると、組立工数が多大となりコストの上昇を招く不都合がある。
【０００５】
この発明は、このような不都合を除き、組立工数を大幅に減じることのできる発光ダイオードランプおよびその製造方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決するため、第１の発明は、リードフレームによって形成された、発光ダイオードチップを支持するための第１の支持部と、この支持部に連続する電流制限用素子を支持するための第２の支持部と、これら２つの支持部からそれぞれ引き出される第１および第２のリード部と、この第１および第２のリード部の端部にそれぞれ結合して形成された第１および第２の接続用電極とを有し、前記第１の支持部に発光ダイオードチップを装着して発光部を形成し、この発光部を絶縁樹脂により一体的にモールドして発光部保持体を形成し、前記第２の支持部に電流制限用素子を固着して電流制限部を形成し、前記第１のリード部を含む部分と、前記電流制限部および第２のリード部を含む部分とをそれぞれ絶縁樹脂により一体的にモールドして分割構成された筒または柱状の保持体を形成し、前記リードフレームを前記分割構成された保持体が互いに向かい合ように折り曲げ、分割された保持体を相互に接合して構成したことを特徴とするものである。
【０００７】
第２の発明は、リードフレームによって形成された、発光ダイオードチップを支持するための第１の支持部と、この支持部に連続する電流制限用素子を支持するための第２の支持部と、この２つの支持部からそれぞれ引き出される第１および第２のリード部と、この第１および第２のリード部の端部にそれぞれ結合された第１および第２の接続用電極とを有し、前記第１の支持部に発光ダイオードチップを装着して発光部を形成し、この発光部を絶縁樹脂により一体的にモールドして発光部保持体を形成し、前記第２の支持部に電流制限用素子を装着して電流制限部を形成し、この電流制限部を絶縁樹脂により一体的にモールドして電流制限部保持体を形成し、前記リードフレームを前記電流制限部保持体が前記発光部保持体と接合されるよう折り曲げ、この全体を筒状のケースに挿入して構成することを特徴とするものである。
【０００８】
前記第１または第２の発明において、前記第１または第２の接続用電極の何れか一方の電極を球面状に形成することができる。また、電流制限素子としては、抵抗素子または、ＡーＤコンバータやＤーＤコンバータ等の電圧変換用ＩＣチップなどを搭載することができる。
【０００９】
第３の発明は、リードフレーム用帯材上に、発光ダイオードチップを支持するための第１の支持部と、この支持部に連続して電流制限用素子を支持するための第２の支持部と、この２つの支持部からそれぞれ引き出される第１および第２のリード線と、この第１および第２のリード部の端部にそれぞれ結合された第１および第２の接続用電極とを有するリードフレームを形成する工程と、前記第１の支持部に発光ダイオードチップを固着して発光部を形成する工程と、前記第２の支持部に電流制限用素子を固着して電流制限部を形成する工程と、前記発光部と前記第１のリード線を含む部分と前記電流制限部および第２のリード線を含む部分とにそれぞれ絶縁樹脂を一体的にモールドして保持体を形成する工程と、前記保持体の形成されたリードフレームをリードフレーム用帯材から切り離して前記各保持体を一体的に接合する工程とにより製造することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、リードフレーム上に発光ダイオードを実装した発光部、電流制限素子を実装した電流制限部、および外部接続用の電極が形成され、各部に絶縁樹脂を一体モールドすることにより分割された保持体部も一体に形成されているので、１ユニットごとにリードフレームから分離すると１つの部品となり、この分離されたユニットのリード部分を折り曲げ加工するだけで、１つの発光ダイオードランプに組み立てることができるので、部品点数が削減され、組立てが容易となり組立て工数を低減できる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下にこの発明を、図に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１および図２はこの発明の実施例１に基づく発光ダイオードランプの全体を示す、斜視図および縦断面図である。
【００１３】
各図において、１は発光ダイオードランプであり、発光部２、電流制限部５および電極部６を一体的に結合して構成される。
【００１４】
発光部２は、リードフレームにより形成された発光ダイオード支持部１２、この支持部に装着され、金線２２により必要な電気的配線の施された発光ダイオードチップ２１およびこれらを外周から一体的に包み込むように絶縁樹脂によりモールドして形成された反射筒を兼ねる発光部保持体２３を有する。この保持体２３の中の発光ダイオードチップ２１および金線２２等を保護するために保持体２３の上部空間は透明の封止材を充填して封止されている。
【００１５】
電流制限部５は、リードフレームにより構成された電流制限素子支持部１３とこの支持部に装着された電流制限用の抵抗素子５３を一体的に絶縁樹脂によりモールドして、半分に分割された筒体状に形成された電流制限部保持体の半部５１と、リードフレームにより構成されたリード部１６とこれに連結された接続用電極１７を絶縁樹脂により一体的にモールドして半分に分割された筒体状に形成された電流制限部保持体の半部５２とにより構成される。この場合、電極１７の一部は保持体半部５２の外周に露出されている。２つの電流制限部保持体半部５１、５２は、互いに向かい合わせに接合し、接着剤等により接着される。
【００１６】
そして、電極部６は、リードフレームにより電流制限素子支持部１３に連続して形成されたリード部１４とこのリード部１４に連結して形成されたもう一方の接続用電極１５とを、電極１５の一部を底部に露出させて絶縁樹脂により一体的にモールドして形成した電極部保持体６１を有する。
【００１７】
前記発光部２、電流制限部５および電極部６はそれぞれの絶縁樹脂で構成された保持体を互いに接合し、接着剤等により接着し、一体化される。
【００１８】
このように構成された発光ダイオードランプ１は、電極１５と１７に所定の直流電圧を印加すると電流制限抵抗素子５３を通して発光部の発光ダイオードチップに電流が流れ発光ダイオードチップが発光する。
【００１９】
次に、図１および図２に示す発光ダイオードランプの製造方法について説明する。
【００２０】
図３−１から図３−７に、この発明の実施例１の発光ダイオードランプの製造工程を示す。
【００２１】
図３−１はリードフレームを形成する工程を示す。この工程においては、プレス加工などにより、導電性金属薄板からなるリードフレーム用帯材１０上に、発光ダイオードを装着するための発光ダイオード支持部１２、電流制限素子を装着するための電流制限素子支持部１３、発光ダイオード支持部１２に連続するリード部１６、電流制限素子支持部１３に連続するリード部１４、およびリード部１４、１６のそれぞれの先端に結合された外部接続用電極１５、１７と各部を連結するタイバー部１９を有するリードフレーム１１を多数形成する。
【００２２】
ここで、電極１５は、絞り加工等により球面状に湾曲させて椀状に成形される。そして、馬蹄形に形成された電極１７は、曲げ加工により図３ー２に示すように帯材部分から切り離されてリード部１６の先端でこのリード部に対して直角に折曲される。
【００２３】
次に、図３−３に示す素子の装着工程へ移る。この工程においては、自動マウント機等を使用して、リードフレーム１１の発光ダイオード支持部１２および電流制限素子支持部１３にそれぞれ発光ダイオードチップ２１を４個および抵抗素子５３を２個搭載し、ハンダ等により支持部に固着する。発光部２においては、（Ａ）に拡大して示すように、各発光ダイオードチップ２１と支持部１２との間を金線２２により接続して必要な電気的接続を行なう。発光部２における発光ダイオードチップ２１の搭載数は、発光量、使用電圧などによって決められる。また電流制限部５に設けられる抵抗素子５３の個数も、素子の熱容量が許せば１個であってもよい。
【００２４】
このように、リードフレーム１１に発光ダイオードチップや抵抗素子等の素子の装着が終わると、図３ー４および図３ー５に示すモールド工程へ移行する。モールド工程においては、リードフレーム１１を帯材１０につけたまま、発光ダイオード支持部１２、電流制限素子支持部１３、電極１５ならびに電極１７およびリード部１６をそれぞれ絶縁樹脂により一体的にモールドして各部にそれぞれ保持体を形成する。
【００２５】
発光ダイオード支持部１２に形成される発光部保持体２３はこの支持部１２を外周から取り囲んだ有底円筒状をなし発光部の反射筒を兼ねる。そしてその発光ダイオードチップ２１の配置されている上部空間は、発光ダイオードチップ２１および金線２２を保護するために、透明の封止材を充填して封止する。
【００２６】
電流制限素子支持部１３に一体的にモールドにより形成される保持体半部５１とリード部１６に一体的にモールドして形成される保持体半部５２は、図３ー５を参照するとより明らかであるように、それぞれ円筒の２分割された半部を構成し、互いに向かい合わせに接合することにより、１つの円筒状の電流制限部保持体５０を構成する。保持体半部５１は、図３ー５に示すように、電流制限抵抗素子５３の表面側のみを被覆するので、抵抗素子５３の裏面側は露出される。保持体半部５２は、直角に折り曲げられた馬蹄形の電極１７の両端部を露出させてリード部１６とともに包み込む。保持体半部５１には、保持体半部５２と接合したときにこの電極１７の保持体５２から露出した部分の一部が嵌合される溝５１ａが設けられている（図３−４参照）。
【００２７】
椀状の電極１５部分にも、その球面の頂部分を残して一体的に絶縁樹脂がモールドされ、円盤状の電極部保持体６１が形成される。
【００２８】
前記の発光部保持体２３および電極部保持体６１は、電流制限部の保持体半部５１、５２を接合して形成される円筒の両端に嵌り合う大きさにとなっている。
【００２９】
このようなモールド工程の次は、リードフレーム１１のタイバー部１９を切断し、これを帯材１０から切り離す切離し工程となる。図３−６は、この切離し工程を示すもので、帯材１０から切り離されたリードフレーム１１には、すでに説明したように、発光ダイオードチップ２１、電流制限抵抗素子５３が装着され、フレームと一体的な絶縁樹脂モールドによる各部の保持体２３、５１、５２、６１が形成されている。
【００３０】
最後の組立て工程を図３−７に示す。
【００３１】
帯材１０から切り離されたリードフレーム１１の電極部保持体６１を電極１５とともに電流制限部保持体５１に対して直角に折り曲げ、保持体半部５１の端部に嵌め合わせる（図３−７（Ａ）、（Ｂ）参照）。
【００３２】
次に、電流制限部保持体半部５１を発光部保持体２３に対して直角に折り曲げ、この保持体半部５１を発光部保持体２３の端部に嵌め合わせる（図３−７（Ｂ）、（Ｃ）参照）。
【００３３】
さらに、もう一方の電流制限部保持体半部５２を、発光部保持体２３に対して直角に折り曲げてこの保持体の両端を発光部保持体２３および電極部保持体６１に嵌め合わせるとともに保持体半部５１に接合する。各保持体の接合部分は接着剤により接着することにより保持体相互の接合強度を高めることができる。保持体半部５２の外側に露出した電極１７の一部は保持体半部５１に設けられた溝５１ａに嵌入され、この電極１７は両方の保持体半部５１および５２によって支持され、安定する。
【００３４】
このようにして発光ダイオードランプ１が完成する（図３−７（Ｄ）参照）。
【００３５】
この組立て工程は、リードフレームの折り曲げ加工が主体であるので自動化することが容易となる。
【００３６】
この実施例によれば、装着部品の発光ダイオードチップや電流制限用抵抗素子だけでなく保持体部分まで、リードフレーム上に形成することができるので、組立て部品数が１点となり、かつリードフレームの折り曲げ加工のみで組立てを行なうことができるので、組立てが極めて簡単となり、その工数を大幅に低減することができる。
（実施例２）
次に、従来例として図9および図７に示した口金付発光ダイオードランプに対応するこの発明の第２の実施例について説明する。
【００３７】
図４−１ないし４−３にこの実施例による発光ダイオードランプの製造工程を示すので、これらの図にしたがって説明する。各図において、実施例１における構成要素と同一の要素は同一の符号で示す。
【００３８】
図４−１は、リードフレームの形成工程を示す。この工程においては、実施例１の場合と同様に、プレス加工等により、発光ダイオード支持部１２、これに連続する電流制限素子支持部１３、リード部１４を介して接続された椀状の電極１５および発光ダイオード支持部１３から電流制限素子支持部１３と反対側に延びた電極１７を備えたリード部１６を有するリードフレーム１１がリードフレーム用帯材１０上に多数形成される。
【００３９】
ここでは図示が省略されているが、実施例１の場合と同様のリードフレーム上の発光ダイオード支持部１２および電流制限素子支持部１３にそれぞれ発光ダイオードチップおよび電流制限用抵抗素子などの電流制限素子を装着する工程を経て、図４−２に示すモールド工程へ移行する。
【００４０】
このモールド工程においては、発光部を形成する発光ダイオードチップの装着された発光ダイオード支持部１２、電流制限部を構成する電流制限抵抗素子の装着された電流制限素子支持部１３および電極部を形成する椀状電極１５部分で絶縁樹脂によりリードフレームと一体的にモールドして発光部保持体２３、電流制限部保持体５１および電極部保持体６１を形成する。この実施例では、リード部１６部分に樹脂の保持体を形成しないところが前記の実施例１の場合と異なっている。
【００４１】
このモールド工程の次のリードフレームを個々に切り離す工程で帯材１０から切り離されたリードフレームが図４−２に示す１１ａである。
【００４２】
切り離されたリードフレーム１１ａは、図４−３に示す組立て工程へ移され、この工程で発光ダイオードランプに仕上げられる。
【００４３】
図４−３（Ａ）は、帯材１０から切り離されたリードフレーム１１ａを発光部保持体２３を中心にして電流制限部保持体５１、電極部保持体６１およびリード部１６をそれぞれ直角に折り曲げ加工したもので、全体がほぼ円柱状に構成される。
【００４４】
この円柱状に構成されたリードフレーム１１ａを、図４−３（Ｂ）に示す予め用意した絶縁樹脂により形成し円筒状の本体ケース５０に挿入する。そしてこのとき、リード部１６に形成された電極１７が本体ケース５０の電極引き出し窓５０ａからケースの外側に引き出されるようにする。
【００４５】
次に、リードフレーム１１ａの挿入された本体ケース５０に、図４−３（Ｃ）に示す導電性金属で構成された電極となる口金１８を嵌着し、口金１８の上端の複数の爪１８ａを内径側に変形させることによりその１つを電極１７と電気的に接続し、他をケース５０の係合穴５０ｂに係合させ、口金１８を本体ケース５０に固定する。この口金１８の下端は、図６に示すように本体ケースの下端のフランジ部５０ｃにより支持される。
【００４６】
このようにして組立ての完成した発光ダイオードランプを、図５および図６に示す。
【００４７】
この実施例２によれば、実施例１に比べて、本体ケース５０、口金１８が部品として増える分、組立て工数が増加し、不利となるが、前記した従来例に比較すると、リードフレーム上に電流制限抵抗素子が装着され、また外部接続用の電極の一方が一体的に形成されているので、この分組立ての必要な部品数が減少するので組立て工数を低減でき有利となる。
【００４８】
前記各実施例において、電流制限素子として最も一般的な抵抗素子を用いた例を示したが、この発明においては、これの代わりにＡ−Ｄコンバ−タや、Ｄ−Ｄコンバータのような電圧変換用ＩＣチップを搭載することができ、特にＡ−Ｄコンバータを用いた場合は交流電源のもとで直接使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明の実施例１による発光ダイオードランプの構成を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施例１による発光ダイオードランプの構成を示す縦断面図である。
【図３−１】この発明の実施例１による発光ダイオードランプの製造方法のリードフレーム形成工程を示す図である。
【図３−２】同電極成形工程を示す図である。
【図３−３】同各素子の装着工程を示す図である。
【図３−４】同モールド工程における帯材の表面を示す図である。
【図３−５】同モールド工程における帯材の裏面を示す図である。
【図３−６】同リードフレームの分離工程を示す図である。
【図３−７】同組立て工程を示す図である。
【図４−１】この発明の実施例２による発光ダイオードランプの製造方法のリードフレーム形成工程を示す図である。
【図４−２】同モールド工程および分離工程を示す図である。
【図４−３】同組立て工程を示す図である。
【図５】この発明の実施例２による発光ダイオードランプの構成を示す斜視図である。
【図６】この発明の実施例２による発光ダイオードランプの構成を示す縦断面図である。
【図７】従来の発光ダイオードランプの製造方法におけるモールド工程および分離工程を示す図である。
【図８】同組立て工程を示す図である。
【図９】従来の発光ダイオードランプの構成を示す斜視図である。
【図１０】従来の発光ダイオードランプの構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１：発光ダイオードランプ
１０：リードフレーム用帯材
１１：リードフレーム
１５、１７：接続用電極
２：発光部
２１：発光ダイオードチップ
２３：発光部保持体
５０：電流制限部
５１、５２：電流制限部保持体
６：電極部
６１：電極部保持体。
【図１】
2005150603.tif 000003
【図２】
2005150603.tif 000004
【図３−１】
2005150603.tif 000005
【図３−２】
2005150603.tif 000006
【図３−３】
2005150603.tif 000007
【図３−４】
2005150603.tif 000008
【図３−５】
2005150603.tif 000009
【図３−６】
2005150603.tif 000010
【図３−７】
2005150603.tif 000011
【図４−１】
2005150603.tif 000012
【図４−２】
2005150603.tif 000013
【図４−３】
2005150603.tif 000014
【図５】
2005150603.tif 000015
【図６】
2005150603.tif 000016
【図７】
2005150603.tif 000017
【図８】
2005150603.tif 000018
【図９】
2005150603.tif 000019
【図１０】
2005150603.tif 000020