JP2009016774A - 発光ダイオードの製造方法及び発光ダイオードの製造治具 - Google Patents

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Abstract

【課題】リードフレームの廃材が発生しない上、製造工程数を減らし、製造コスト及び材料コストを大幅に低減させる。
【解決手段】分離した第1のリードフレーム210及び第2のリードフレーム220を一対のピンとして有する発光ダイオードを製造する。製造治具は、複数の搭載部300’が形成された治具本体300を有する。搭載部300’は、それぞれ第1の搭載部310及び第2の搭載部320からなる。第1の搭載部310には第1のリードフレーム210が収納され、第2の搭載部320には第2のリードフレーム220が収納される。第1の搭載部310と第2の搭載部320とは交互に配列されている。
【選択図】図11

Description

本発明は発光ダイオードに関し、特に製造工程が簡単で、廃材が発生せず、製造コストを低減させる発光ダイオードの製造方法及び発光ダイオードの製造治具に関する。
図1は、従来の発光ダイオードの製造方法を示す流れ図である。
工程1:図1のステップ101及び図2の平面図に示すように、所定面積を有するリードフレーム基材100を準備する。
工程2:図1のステップ102及び図3の平面図に示すように、リードフレーム基材100から図2に示す不要な廃材領域110(斜線部分は廃材領域110を示す。)をカットし、リードフレームセット120を得る。リードフレームセット120は、複数の第1のリードフレーム121、複数の第2のリードフレーム122、第1の連結部123及び第2の連結部124を含む。
工程3:図1のステップ103及び図4の平面図に示すように、第2のリードフレーム122の凹部1221上に発光ダイオードチップ125を固着し、ワイヤボンディングによりチップ125と第2のリードフレーム122との間をボンディングワイヤー126で接続し、ボンディングワイヤー126及びチップ125を介し、第1のリードフレーム121と第2のリードフレーム122とを接続する。
工程4:図1のステップ104及び図5の平面図に示すように、レンズ成形工程を行う。このレンズ成形工程では、射出形成によりチップ125及びボンディングワイヤー126を光透過性プラスチックにより覆うと共に、第1のリードフレーム121及び第2のリードフレーム122の一部を覆い、光透過性のレンズ127を形成する。
工程5:図1のステップ105及び図6の平面図に示すように、図5中のリードフレーム基材100の第1の連結部123をカットし、第1のリードフレーム121の一部をカットして第2のリードフレーム122よりも短くする。
工程6:図1のステップ106及び図7の平面図に示すように、図6中のリードフレーム基材100の第2の連結部124をカットし、図7に示すように発光ダイオード130を多数完成させる。
上述したように、従来の発光ダイオードの製造方法は、製造工程が煩雑である上、一度に多数の発光ダイオードを製造(一般のリードフレームセット120は、20個又は30個の発光ダイオードを生産することができる)する際に、リードフレームの廃材が大量に発生するため、所定数の発光ダイオード分のリードフレームが廃材として無駄になっていた。そのため、大量生産しても無駄な廃材の発生が少ない発光ダイオードの製造方法及び発光ダイオードの製造治具が求められていた。
本発明の目的は、ピン式の発光ダイオードの2本のリードフレームを各々形成し、治具を接合することにより、リードフレームの廃材が発生しない上、製造工程数を減らし、製造コスト及び材料コストを大幅に低減させる発光ダイオードの製造方法及び発光ダイオードの製造治具を提供することにある。
本発明の発光ダイオードの製造治具は、分離した第1のリードフレーム及び第2のリードフレームを一対のピンとして有する発光ダイオードの製造治具であって、前記第1のリードフレームが収納される第1の搭載部と、前記第2のリードフレームが収納される第2の搭載部とからなる搭載部が複数個形成された治具本体を備え、前記第1の搭載部と前記第2の搭載部とが前記治具本体上で交互に配列されていることを特徴とする。
また本発明は請求項1に記載の発明において、前記治具本体に重ねられ、前記第1のリードフレームと前記第2のリードフレームとを前記治具本体との間で挟持するホルダーをさらに備えたことを特徴とする。
また本発明は請求項2に記載の発明において、前記第1及び第2の搭載部は、全て凹部であり、該凹部は、互いに連通された第1の開口及び第2の開口を含み、前記第1の開口は、前記治具本体の頂面に形成され、前記第2の開口は、前記治具本体の内側面に形成され、前記治具本体の頂面は、前記内側面に隣接されたことを特徴とする。
また本発明は請求項3に記載の発明において、前記第1の搭載部は、前記第2の搭載部よりも長いことを特徴とする。
本発明の発光ダイオードの製造方法は、多数の第1のリードフレーム及び多数の第2のリードフレームを各々成形する工程Aと、治具本体上に前記第1のリードフレーム及び前記第2のリードフレームの各々を固着し、隣接した前記第1のリードフレームと前記第2のリードフレームとによりリードフレームセットを構成する工程Bと、前記リードフレームのうちの1つにチップを固着し、ワイヤボンディングを行う工程Cと、前記リードフレームセットの各々にレンズを成形し、発光ダイオードを完成させる工程Dと、を含む。
また本発明は請求項5に記載の発明において、前記工程Bは、前記治具本体上にホルダーを重ねて、これらの間で前記第1のリードフレーム及び前記第2のリードフレームを挟持するステップをさらに含むことを特徴とする。
本発明の発光ダイオードの製造方法及び発光ダイオードの製造治具は、ピン(pin)タイプの発光ダイオードの第1のリードフレーム及び第2のリードフレームをそれぞれ成形してから、治具により組合せてレンズを成形することにより、製造工程が低減してリードフレームの廃材が発生しないため、リードフレームセットにより発光ダイオードを生産するときに、大量の廃材が発生し、製造工程が煩雑で不便となる欠点を解決することができる。これにより、本発明はリードフレームの廃材が発生せず、製造工程を減らし、製造工程及び材料コストを大幅に低減させることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図8は、本発明の一実施の形態による発光ダイオードの製造方法を示す流れ図である。
本発明の一実施の形態による発光ダイオードの製造方法は、以下の製造工程を含む。
工程1:ステップ201、図9及び図10に示すように、複数の第1のリードフレーム210及び複数の第2のリードフレーム220をそれぞれ成形する。
工程2:ステップ202及び図11に示すように、第1のリードフレーム210及び第2のリードフレーム220を、それぞれ治具本体300の多数の第1の搭載部310及び多数の第2の搭載部320上に固着し、互いに隣接した第1のリードフレーム210及び第2のリードフレーム220によりリードフレームセット230を構成する。そして、治具本体300上にホルダー400を接合し、第1のリードフレーム210及び第2のリードフレーム220を固定する。
工程3:ステップ203及び図12に示すように、第2のリードフレーム220の凹部221上にチップ240を固着し、ワイヤボンディングにより第1のリードフレーム210上とチップ240との間をボンディングワイヤー250で接続し、ボンディングワイヤー250及びチップ240により第1のリードフレーム210と第2のリードフレーム220とを接続する。
工程4:ステップ204及び図13に示すように、各1組のリードフレームセット230上にレンズ260を成形し、各レンズ260が各リードフレームセット230のチップ240、ボンディングワイヤー250、第1のリードフレーム210及び第2のリードフレーム220(図14を参照)の一部を覆い、図14に示すような発光ダイオード200を完成させる。
図11に示すように、本発明の一実施の形態による発光ダイオードの製造治具は、治具本体300及びホルダー400を含む。
図11、図12及び図14に示すように、発光ダイオード200の各々は、第1のリードフレーム210、第2のリードフレーム220、チップ240、ボンディングワイヤー250及びレンズ260を含む。
治具本体300は、複数の搭載部300’を含む。搭載部300’の各々は、第1の搭載部310及び第2の搭載部320を含む。第1の搭載部310の長さd1は、第2の搭載部320の長さd2よりも長く、第1の搭載部310と第2の搭載部320とはそれぞれ交互に配列される。搭載部310,320の各々は凹部であり、この凹部は、互いに連通された第1の開口311,321及び第2の開口312,322を含む。これら第1の開口311,321は、治具本体300の頂面330に形成され、第2の開口312,322は、治具本体300の内側面340に形成され、治具本体300の頂面330は、内側面340に隣接されている。
これにより、組立工程では各発光ダイオード200の第1のリードフレーム210及び第2のリードフレーム220がそれぞれ同時に治具本体300の頂面330から第1の搭載部310及び第2の搭載部320に貫設される。図8のステップ202において、ホルダー400は、治具本体300上に接合され、治具本体300の内側面340に露出されているリードフレーム(第1のリードフレーム210及び第2のリードフレーム220)を挟持する。
上述したことをまとめると、従来の発光ダイオードの製造方法は、大量のフレーム廃材を発生させる上、その製造工程が煩雑であったため、製造コスト及び廃材コストが増大するという長年の問題点を解決することができなかった。本実施の形態は、発光ダイオードのリードフレームを各々形成する方式により、必要なリードフレーム材料(ピンタイプ)を形成するだけで、廃材が全く発生せず、ピン(リードフレーム)をカットする工程を行う必要がない。そのため、リードフレーム材料のコストを大幅に低減させることができる。また、治具本体300にホルダー400を簡便に接合することができるため、製造工程が減り、製造コストを大幅に低減させることができる。そのため、本発明は、製造工程を確実に減らし、製造コスト及び材料コストを低減させるという複数の効果を同時に達成することができる。
また、従来の発光ダイオードの製造工程は、リードフレーム基材を主な材料とする方式であったため、一度に発光ダイオードを20個又は30個しか生産することができなかった。しかし本実施の形態は、ピン(pin)(第1のリードフレーム210及び第2のリードフレーム220)及び治具本体300の製造工程を利用することにより、1つの生産工程で40組以上、さらには100組以上のリードフレームを製造することができる。つまり、100個近くの発光ダイオード200を一度に生産することができる。
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施の形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と範囲を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
従来の発光ダイオードの製造方法を示す流れ図である。 従来の発光ダイオードのリードフレーム基材を示す平面図である。 図2のリードフレーム基材から廃材領域をカットした後のリードフレームセットを示す平面図である。 図3の第1のリードフレーム及び第2のリードフレームにチップが固着され、ワイヤボンディングを行ったときの状態を示す平面図である。 図4のリードフレームの第1の連結部及び第1のリードフレームの一部がカットされたリードフレームセットを示す平面図である。 図5のリードフレームセットから第2の連結部及び第1のリードフレームの一部がカットされたリードフレームセットを示す平面図である。 図6のリードフレームセットから第1の連結部及び第1のリードフレームの一部がカットされたリードフレームセットを示す平面図である。 本発明の一実施の形態による発光ダイオードの製造方法を示す流れ図である。 本発明の一実施の形態による発光ダイオードの第1のリードフレームを示す平面図である。 本発明の一実施の形態による発光ダイオードの第2のリードフレームを示す平面図である。 第1のリードフレーム及び第2のリードフレームを治具に固着し、ホルダーを接合するときの状態を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態による発光ダイオードのダイを固着するときの状態を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態による発光ダイオードのレンズ成形を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態による発光ダイオードを示す斜視図である。
符号の説明
100 リードフレーム基材
110 廃材領域
120 リードフレームセット
121 第1のリードフレーム
122 第2のリードフレーム
1221 凹部
123 第1の連結部
124 第2の連結部
125 チップ
126 ボンディングワイヤー
127 レンズ
130 発光ダイオード
200 発光ダイオード
210 第1のリードフレーム
220 第2のリードフレーム
221 凹部
230 リードフレームセット
240 チップ
250 ボンディングワイヤー
260 レンズ
300 治具本体
300’ 搭載部
310 第1の搭載部
311 第1の開口
312 第2の開口
320 第2の搭載部
321 第1の開口
322 第2の開口
330 頂面
340 内側面
400 ホルダー
d1 長さ
d2 長さ

Claims (6)

  1. 分離した第1のリードフレーム及び第2のリードフレームを一対のピンとして有する発光ダイオードの製造治具であって、
    前記第1のリードフレームが収納される第1の搭載部と、前記第2のリードフレームが収納される第2の搭載部とからなる搭載部が複数個形成された治具本体を備え、
    前記第1の搭載部と前記第2の搭載部とが前記治具本体上で交互に配列されていることを特徴とする発光ダイオードの製造治具。
  2. 前記治具本体に重ねられ、前記第1のリードフレームと前記第2のリードフレームとを前記治具本体との間で挟持するホルダーをさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオードの製造治具。
  3. 前記第1及び第2の搭載部は、全て凹部であり、該凹部は、互いに連通された第1の開口及び第2の開口を含み、
    前記第1の開口は、前記治具本体の頂面に形成され、
    前記第2の開口は、前記治具本体の内側面に形成され、
    前記治具本体の頂面は、前記内側面に隣接されたことを特徴とする請求項2に記載の発光ダイオードの製造治具。
  4. 前記第1の搭載部は、前記第2の搭載部よりも長いことを特徴とする請求項3に記載の発光ダイオードの製造治具。
  5. 多数の第1のリードフレーム及び多数の第2のリードフレームを各々成形する工程Aと、
    治具本体上に前記第1のリードフレーム及び前記第2のリードフレームの各々を取り付け、隣接した前記第1のリードフレームと前記第2のリードフレームとによりリードフレームセットを構成する工程Bと、
    前記リードフレームのうちの1つにチップを固着し、ワイヤボンディングを行う工程Cと、
    前記リードフレームセットの各々にレンズを成形し、発光ダイオードを完成させる工程Dと、を含むことを特徴とする発光ダイオードの製造方法。
  6. 前記工程Bは、前記治具本体上にホルダーを重ねて、これらの間で前記第1のリードフレーム及び前記第2のリードフレームを挟持するステップをさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の発光ダイオードの製造方法。
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