JP2009283883A - Lead frame assembly for mounting light emitting diode chip, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は発光ダイオード用リードフレームアセンブリーとその製造方法に関し、より詳しくは発光ダイオード(LED)を製造するのに利用され、放熱性能と設計自由度を増大させることができる発光ダイオード用リードフレームアセンブリーとその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a light-emitting diode lead frame assembly and a method for manufacturing the same, and more particularly to a light-emitting diode lead frame assembly that can be used to manufacture a light-emitting diode (LED) and increase heat dissipation performance and design freedom. Li and its manufacturing method.
一般に発光ダイオードは順方向に電圧を加えた時に発光する半導体素子で白熱電球に比べて消費電力が少なくて寿命が非常に長い。このような発光ダイオードは電極(陰極、陽極)が連結されるリードフレーム、リードフレームに実装されるチップ、リードフレームとチップを囲む樹脂成型体などを含む。 Generally, a light emitting diode is a semiconductor element that emits light when a voltage is applied in the forward direction, and consumes less power and has a very long life compared to an incandescent bulb. Such a light emitting diode includes a lead frame to which electrodes (cathode, anode) are connected, a chip mounted on the lead frame, a resin molded body surrounding the lead frame and the chip, and the like.
発光ダイオード製作に使用される従来のリードフレームアセンブリー200は、図13と図14に示すように、メタル板材から形成されるリードフレーム201に樹脂材からなるパッケージ部203を射出成形して製造される。
As shown in FIGS. 13 and 14, a conventional
つまり、一定の幅を有して長く構成されるメタル板材をプレスでパンチングして所望形状の内部リードフレーム部(201a、201b)と端子部201cを形成する。内部リードフレーム部(201a、201b)と端子部201cは同一間隔で複数個が一定に配置され、互いに外部フレーム部201dに連結される。
That is, a long metal plate having a certain width is punched with a press to form internal lead frame portions (201a, 201b) and
また、射出成形装置を利用してそれぞれの内部リードフレーム部(201a、201b)に液状の樹脂材でカップまたは茶碗形状などからなるパッケージ部203を作る。カッティング装置またはプレスを利用して端子部201cを外部フレーム201dから切り出した後、複数の端子部201cがパッケージ部203の側面一部を囲むように曲げられる。
Further, a
このように製作された発光ダイオード用リードフレームアセンブリー200は必要に応じて内部リードフレーム部201aに発光ダイオードチップCを実装し、ワイヤーボンディングして発光ダイオードを製造することができる。
The light emitting diode
一方、図15は図14の背面図であり、図16は図14のXVI−XVI線で切断して見た断面図で、リードフレームアセンブリー200を示している。リードフレームアセンブリー200のパッケージ部203背面には溝203aが存在する。このような溝203aはパッケージ部203を形成する時に金型(図示せず)に突き出される形で構成された溝対応部(図示せず)によって形成される。金型の溝対応部には樹脂注入部(図示せず)が設けられる。樹脂注入装置で樹脂注入部に樹脂を注入した後、取り外す時に樹脂の一部が残って固まっても固まった部分が上述した溝203aの内部に受容されて外部へ突き出されない。このような構造では、パッケージ部203をプリント回路基板などに実装する時、所望しない形状の樹脂材が残って突出した状態で固まっていても影響を与えずに良好に実装できる。
15 is a rear view of FIG. 14, and FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line XVI-XVI of FIG. A
上述のようにこのようなパッケージ部203に設けられた溝203aは必須的に設けられるが、リードフレームアセンブリー200の全厚さを減らすのに限界があって、設計が制約される問題がある。
As described above, the
また、このようなパッケージ部203の溝203aが中央部に配置されるために放熱機能の向上に必要な設計をするのに制約がある。つまり、発光ダイオードの発光効率を増加させるためには発光ダイオードに印加する電流を高めなければならないが、上述した溝203aによって十分に熱を放出させる構造を設計するのに制約が伴う。したがって、従来の溝203aがあるパッケージ部203構造は発光ダイオードの発光効率を極大化させるのに限界を持つ問題がある。
In addition, since the
また、従来の端子部201cは側面外部に露出されて背面側に曲げられる構造になるため、発光ダイオードの厚さを減らすのに限界があって、このような構造も設計が制約される問題がある。
In addition, since the
したがって、本発明は前記問題を解決するために提案されたもので、本発明の目的は、放熱が容易な構造で設計して発光効率及び寿命を増大させる発光ダイオードチップ実装用リードフレームアセンブリーとその製造方法を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a light emitting diode chip mounting lead frame assembly that is designed with a structure that facilitates heat dissipation to increase luminous efficiency and life. It is in providing the manufacturing method.
また、本発明は端子部の厚さを減らして多様な用途として使用できる発光ダイオードを設計して設計自由度を増大させる発光ダイオードチップ実装用リードフレームアセンブリーとその製造方法を提供することにある。 It is another object of the present invention to provide a light emitting diode chip mounting lead frame assembly and a method of manufacturing the same, by designing a light emitting diode that can be used for various purposes by reducing the thickness of a terminal portion. .
前記のような目的を達成するために本発明は、第1リードフレーム部と、前記第1リードフレーム部から一定の距離だけ離れて配置される第2リードフレーム部と、上面と下面の一部が同時に露出するように前記第1リードフレーム部と第2リードフレーム部の間及びサイド側に形成されるパッケージ部とを含む発光ダイオードチップ実装用リードフレームアセンブリーを提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a first lead frame part, a second lead frame part disposed at a certain distance from the first lead frame part, and part of an upper surface and a lower surface. A lead frame assembly for mounting a light emitting diode chip including a package part formed between the first lead frame part and the second lead frame part and on a side side so as to be exposed simultaneously.
前記第1リードフレーム部、前記第2リードフレーム部、そして前記パッケージ部は外部フレームに複数が連続的に配置されるのが好ましい。 It is preferable that a plurality of the first lead frame part, the second lead frame part, and the package part are continuously arranged on the outer frame.
前記第1リードフレーム部または第2リードフレーム部のうちのいずれか1つは前記パッケージ部の中央部に配置されるのが好ましい。 Preferably, one of the first lead frame part and the second lead frame part is disposed at a central part of the package part.
前記パッケージ部は前記第1リードフレーム部と前記第2リードフレーム部の上面と下面に形成されるのが好ましい。 Preferably, the package part is formed on upper and lower surfaces of the first lead frame part and the second lead frame part.
前記外部フレームには樹脂を注入する樹脂注入部が設けられているのが好ましい。 The outer frame is preferably provided with a resin injection portion for injecting resin.
本発明はメタル板材をプレスでパンチングしてリードフレームを作る段階と、前記メタル板材をパンチングした後、前記リードフレームをメッキする段階と、前記リードフレームをメッキした段階の後に有効使用部外側で金型に樹脂を注入してパッケージ部を形成する段階とを含む発光ダイオードチップ実装用リードフレームアセンブリーの製造方法を提供する。 The present invention includes a step of punching a metal plate material with a press to form a lead frame, a step of punching the metal plate material, plating the lead frame, and a step of plating the lead frame after the step of plating the lead frame. A method for manufacturing a lead frame assembly for mounting a light-emitting diode chip, comprising the step of injecting a resin into a mold to form a package part.
前記パッケージ部を形成する段階でリードフレームの上下方向で同時に射出成形でパッケージ部を形成するのが好ましい。 In the step of forming the package part, it is preferable to form the package part by injection molding simultaneously in the vertical direction of the lead frame.
前記リードフレームは第1リードフレーム部と前記第1リードフレーム部から一定の距離だけ離れて配置される第2リードフレーム部を含み、前記パッケージ部は前記第1リードフレーム部と前記第2リードフレーム部の間と前記第1リードフレーム部と前記第2リードフレーム部のサイド側(メタル板材パンチング面に対して概ね垂直、例えば90度プラス・マイナス30度の範囲の側壁面)に形成されるのが好ましい。 The lead frame includes a first lead frame portion and a second lead frame portion disposed at a certain distance from the first lead frame portion, and the package portion includes the first lead frame portion and the second lead frame. And between the first lead frame part and the second lead frame part (substantially perpendicular to the metal plate punching surface, for example, a side wall surface in a range of 90 degrees plus or minus 30 degrees). Is preferred.
本発明は第1リードフレーム部と第2リードフレーム部の1つが中央部側に上下方向に全て開放された状態で配置されるので、放熱が非常に優れて印加電流を高めて輝度を増大させることができ、寿命もさらに延長させて発光ダイオードの品質を増大させることができる効果がある。 In the present invention, one of the first lead frame portion and the second lead frame portion is disposed in a state where all of the first lead frame portion and the second lead frame portion are opened in the vertical direction on the center portion side. The life of the LED can be further extended, and the quality of the light emitting diode can be increased.
また、本発明は第1リードフレーム部と第2リードフレーム部をパッケージ部の側面を囲みながら背面側に曲げさせる過程が省略できるので、全体の厚さを減らして多用に適用できて設計自由度を高めることができ、製造工程が簡単で生産性を増大させる効果がある。 In addition, the present invention can omit the process of bending the first lead frame part and the second lead frame part to the back side while enclosing the side surface of the package part. Therefore, the present invention can be applied versatilely by reducing the overall thickness. The manufacturing process is simple and the productivity is increased.
また、本発明はリードフレームアセンブリーの有効使用部外側に樹脂を注入して射出成形して製作され、その後の段階で必要な有効使用部のみを切断して使用する。したがって、パッケージ部を形成する時に生成される残余樹脂が固まる部分を切り捨てることによって不要な部分が発光ダイオード製作過程で残らなくなって製品の品質を向上させる効果がある。 Further, the present invention is manufactured by injecting a resin to the outside of the effective use portion of the lead frame assembly and injection molding, and only the necessary effective use portion is cut and used at a later stage. Therefore, by cutting off the portion where the residual resin generated when forming the package portion is solidified, unnecessary portions are not left in the process of manufacturing the light emitting diode, thereby improving the quality of the product.
また、本発明はリードフレームアセンブリーを製作する時に有効使用部の外側に樹脂を注入しながら隣接して配置される2つまたは4つのパッケージ部が同時に形成されるように金型に樹脂を注入することによって樹脂注入装置の樹脂注入ノズルの数を減らして樹脂注入装置を簡単に製作することができ、樹脂を注入した後に捨てられる樹脂の量を最少化して製造費用を減少させる効果がある。 In addition, the present invention injects resin into the mold so that two or four package parts arranged adjacent to each other are formed at the same time while injecting resin outside the effective use part when manufacturing the lead frame assembly. By doing so, the number of resin injection nozzles of the resin injection device can be reduced and the resin injection device can be easily manufactured, and there is an effect of reducing the manufacturing cost by minimizing the amount of resin discarded after the resin is injected.
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明の実施例を説明するための平面図であり、図2は図1の主要部を拡大して詳細に示す図面であり、図3は図1の背面図であり、図4は図2のIV−IV線を切断して見た断面図で、発光ダイオードチップ実装用リードフレームアセンブリー1を示している。
FIG. 1 is a plan view for explaining an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view showing a main part of FIG. 1 in detail, FIG. 3 is a rear view of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2 and shows a
発光ダイオードチップ実装用リードフレームアセンブリー1はリードフレーム3とこのリードフレーム3に樹脂材が射出成形されるパッケージ部5を含む。リードフレーム3はメタル板材がプレスによってパンチングされて成る第1リードフレーム7と第2リードフレーム9、そして外部フレーム11に区分できる。
The
第1リードフレーム7と第2リードフレーム9は互いに一定距離離れて配置されるのが好ましい。そして、第1リードフレーム7には発光ダイオードチップCを実装することができる。第1リードフレーム7に実装された発光ダイオードチップCは第2リードフレーム9にワイヤーボンディングされて連結できる。
It is preferable that the
このような第1リードフレーム7と第2リードフレーム9は上面(7a、9a)と背面(7b、9b)がそれぞれ外部に露出された状態で製作される(図3参照)。そして、第1リードフレーム9は中央部に配置されている。このように第1リードフレーム7と第2リードフレーム9の背面(7b、9b)が露出した状態で配置されることで放熱性能を極大化させることができる。つまり、第1リードフレーム7は背面(7b、9b)側に放熱板(図示せず)を配置して放熱性能を極大化させる設計が可能である。
The
このような構造で放熱性能を向上させることによって印加する電流を高めることができ、結果的に輝度を増大させて印加電流を同一にする場合には寿命を増大させて発光ダイオードの品質を増大させることができる。 By improving the heat dissipation performance with such a structure, the applied current can be increased, and as a result, when the applied current is made the same by increasing the luminance, the life is increased and the quality of the light emitting diode is increased. be able to.
本発明の実施例では第1リードフレーム7と第2リードフレーム9がそれぞれ2つである例を図示して説明しているが、これに限定されることはなく、単に発光ダイオードチップが実装されるリードフレーム部の背面が中央に開放できる構造であれば複数であっても構わない。
In the embodiment of the present invention, an example in which there are two
そして、第1リードフレーム7と第2リードフレーム9の間と第1リードフレーム7と第2リードフレーム9のサイド側に樹脂材を注入して射出成形法でパッケージ部5を形成する。パッケージ部5はリードフレーム9を基準に上下方向に金型を配置して密着させ、樹脂注入装置で樹脂を金型に注入して形成する。パッケージ部5は図5に示したように、カップまたはボール(bowl)形態で構成される。
Then, a resin material is injected between the
このような発光ダイオードチップ実装用リードフレームアセンブリー1では第1リードフレーム7と第2リードフレーム9、そして上述したパッケージ部5らが外部フレーム11に連続的に配置される。このような構造で発光ダイオードチップ実装用リードフレームアセンブリー1を大量に製造することができる。
In such a light emitting diode chip mounting
このような発光ダイオードチップ実装用リードフレームアセンブリー1を製造する方法を詳細に説明する。
メタル板材をプレスなどでパンチングして第1リードフレーム7、第2リードフレーム9を形成する(S1は図11参照)。もちろん第1リードフレーム7と第2リードフレーム9は互いに離れているが、外部フレーム11に連結された状態を維持している。
A method of manufacturing such a
A metal plate material is punched by a press or the like to form the
そして、第1リードフレーム7と第2リードフレーム9が形成されたリードフレーム3をメッキする(S3)。続いてリードフレーム3に樹脂材からなるパッケージ部5を形成する(S5)。パッケージ部5は図12に示したように、リードフレーム3の両側面に上部金型21と下部金型23を配置し、樹脂注入装置25で樹脂材を注入する。この時、樹脂注入装置25は便宜上上部金型21側に示して説明しているが、これに限定されることではなく、上部金型21側に配置されてもよく、下部金型23側に配置されてもよい。
Then, the
一方、発光ダイオードチップ実装用リードフレームアセンブリー1は図2に示したように、発光ダイオードチップ(Cは図2参照)を実装した発光ダイオードパッケージを製造する時に有効使用部27のみを切断して使用する(S7)。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the LED chip mounting
したがって、樹脂注入装置25に設けられた樹脂注入ノズル25aを有効使用部27の外側に配置して金型内に注入する。この場合、樹脂注入ノズル25aによって金型への樹脂注入が完了し、樹脂注入ノズル25aを金型から取り外す時に依然として突き出されて固まる突出部5aが発生する。しかし、このような突出部5aは有効使用部27外側に存在するので、実際発光ダイオードチップを実装する工程では既に切られた状態となる。
Therefore, the
したがって、従来技術のように樹脂注入部分に溝を形成する必要がないために商品性をさらに向上させることができ、第1リードフレーム7を中央部に背面が開放されるように配置できるので、放熱性能をさらに増大させる設計が可能である。そして、このような構造は従来に比べて厚さをさらに減らして多様な製品への適用が可能である。
Therefore, since it is not necessary to form a groove in the resin injection portion as in the prior art, the merchantability can be further improved, and the
図6は本発明の他の実施例を説明するための図面であり、図7は図6の主要部分を拡大して詳細に示す図面であり、図8は図7の背面図であり、図9は図7のIX−IX線を切断して見た断面図であり、図10は図7の斜視図で、発光ダイオードチップ実装用リードフレームアセンブリー1の他の例を示している。
6 is a view for explaining another embodiment of the present invention, FIG. 7 is an enlarged view showing the main part of FIG. 6 in detail, FIG. 8 is a rear view of FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX of FIG. 7, and FIG. 10 is a perspective view of FIG. 7, showing another example of the
本発明の他の実施例では上述した実施例と比較して異なる点のみを説明し、同一部分の説明は上述した実施例の説明に代える。 In other embodiments of the present invention, only differences from the above-described embodiment will be described, and the description of the same portion will be replaced with the description of the above-described embodiment.
上述した実施例では樹脂注入装置によって樹脂を注入する方法として単に有効使用部の外側から金型に注入する方法を示して説明した。しかし、本発明の他の実施例ではこれだけでなく樹脂材を金型に注入してパッケージ部50を形成する段階で1つの樹脂注入部51によって隣接して配置されるパッケージ部50を同時に形成できる位置に樹脂注入部51を配置する。このような技術で樹脂注入装置25にある樹脂注入ノズル25aの数を最少化させることによって樹脂注入装置の構造を簡単にする。また、樹脂注入装置に残っている樹脂は容易に固まって廃棄処分されるが、このように廃棄される樹脂材の量を減らして製造費用を節減することができる。
In the above-described embodiment, the method of injecting the resin from the outside of the effective use portion as a method of injecting the resin by the resin injection device has been described. However, in another embodiment of the present invention, not only this but also the
一方、本発明の他の実施例は中央部に第1リードフレーム101が配置され、第1リードフレーム101から一定の距離だけ離れて第2リードフレーム(103、105、107、109、111、113)が配置される。このような第1リードフレーム101と第2リードフレーム(103、105、107、109、111、113)は互いに異なる数を持ちながら上面と下面がパッケージ部50から開放された状態で存在する。つまり、本発明の実施例も第1リードフレーム101と第2リードフレーム(103、105、107、109、111、113)の背面が開放された状態で配置されるので、上述した例で説明したように放熱性能を極大化させて輝度と寿命を増大させることができ、厚さを減らして多様な製品に容易に適用できる設計が可能である。
On the other hand, in another embodiment of the present invention, the
Claims (8)
前記第1リードフレーム部から一定の距離だけ離れて配置される第2リードフレーム部と、
上面と下面の一部が同時に露出するように前記第1リードフレーム部と第2リードフレーム部の間及びサイド側に形成されるパッケージ部とを含むことを特徴とする発光ダイオードチップ実装用リードフレームアセンブリー。 A first lead frame part;
A second lead frame portion disposed at a certain distance from the first lead frame portion;
A lead frame for mounting a light-emitting diode chip, comprising: a package portion formed between the first lead frame portion and the second lead frame portion and on a side side so that a part of the upper surface and the lower surface are exposed simultaneously. Assembly.
前記第1リードフレーム部と前記第2リードフレーム部の上面と下面に形成されることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオードチップ実装用リードフレームアセンブリー。 The package part is
The light emitting diode chip mounting lead frame assembly according to claim 1, wherein the light emitting diode chip mounting lead frame assembly is formed on an upper surface and a lower surface of the first lead frame portion and the second lead frame portion.
前記メタル板材をパンチングした後、前記リードフレームをメッキする段階と、
前記リードフレームをメッキした段階の後に有効使用部外側で金型に樹脂を注入してパッケージ部を形成する段階とを含むことを特徴とする発光ダイオードチップ実装用リードフレームアセンブリーの製造方法。 The stage of making a lead frame by punching a metal plate with a press,
After punching the metal plate, plating the lead frame;
A method of manufacturing a lead frame assembly for mounting a light-emitting diode chip, comprising the step of injecting a resin into a mold outside the effective use portion after the step of plating the lead frame to form a package portion.
リードフレームの上下方向で同時に射出成形でパッケージ部を形成することを特徴とする請求項6に記載の発光ダイオードチップ実装用リードフレームアセンブリーの製造方法。 Forming the package part;
7. The method of manufacturing a lead frame assembly for mounting a light emitting diode chip according to claim 6, wherein the package portion is formed by injection molding simultaneously in the vertical direction of the lead frame.
前記パッケージ部は前記第1リードフレーム部と前記第2リードフレーム部の間と前記第1リードフレーム部と前記第2リードフレーム部のサイド側に形成されることを特徴とする請求項6に記載の発光ダイオードチップ実装用リードフレームアセンブリーの製造方法。
The lead frame includes a first lead frame part and a second lead frame part disposed at a certain distance from the first lead frame part,
The package part is formed between the first lead frame part and the second lead frame part and on a side of the first lead frame part and the second lead frame part. Of manufacturing a lead frame assembly for mounting a light emitting diode chip.
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