JP4198928B2 - LED lamp manufacturing method and LED lamp - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、LEDランプ、特に白色光を発光する表面実装型LEDランプの製造方法、及び該製造方法によって製造されたLEDランプに関する。
【0002】
【従来の技術】
表面実装型LEDランプとは、電極を有する基板にLED(発光ダイオード)を表面実装させたLEDランプである。図5は従来の表面実装型LEDランプの例を示す斜視図である。図中2は平面視で矩形に生成された基板であり、基板2の表面には、両短辺から中央にかけて金属被膜による電極21,21が互いに離隔して形成されている。電極21,21の一方には、LED1が載設されており、LED1の一方の端子が電極21,21の一方に接続され、LED1の他方の端子が導電性のワイヤ11を介して電極21,21の他方に接続されている。基板2の表面は、両短辺の付近に形成されている電極21,21を除き、光透過性樹脂にて形成された、LED1及びワイヤ11が完全に隠れる大きさのモールド4によって覆われている。モールド4を形成する光透過性樹脂には、エポキシ樹脂が主に用いられている。このような表面実装型LEDランプは、電極21,21を他の回路に接続する陰極および陽極とし、表示器などに組み込まれるLEDとして用いられる。また、基板2を用いず、電極を兼ねたリードフレーム上にLED1が実装された表面実装型LEDランプも用いられている。
【0003】
LED1として青色光を発光する青色LEDを用いた場合、エポキシ樹脂は青色光によって黄変する特性があるため、エポキシ樹脂を用いてモールド4を形成している表面実装型LEDランプは、長期間の使用により明るさが劣化する。このため、青色光による変色を起こさないシリコーン樹脂を用いてモールド4を形成した表面実装型LEDランプが使用されている。図6は、モールド4にシリコーン樹脂を用いた表面実装型LEDランプの例を示す断面図である。基板2には、升状に形成された樹脂ケース5が備えられており、樹脂ケース5の内側にLED1が備えられ、LED1を覆うように樹脂ケース5の内側にモールド4が形成されている。シリコーン樹脂は、エポキシ樹脂よりも軟らかいために、モールド4を形成するためには、より硬い樹脂で形成された樹脂ケース5が必要となる。
【0004】
また、シリコーン樹脂にてLED1を覆い、更にシリコーン樹脂をエポキシ樹脂にて覆うことにより形成されたモールド4を備えた表面実装型LEDランプも使用されている。軟らかく耐久性に欠けるシリコーン樹脂を硬いエポキシ樹脂で覆うことで、表面実装型LEDランプの耐久性を向上させることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
樹脂ケース5を用いて表面実装型LEDランプを作成した場合は、樹脂ケース5のために小型化が困難であり、製造の際には樹脂ケース5を基板2に備える行程のためにコストが上昇するという問題がある。
【0006】
LED1をシリコーン樹脂で覆って更にエポキシ樹脂で覆ったモールドを備えた表面実装型LEDランプは、樹脂ケース5が不必要であるため、小型化が可能である。しかし、シリコーン樹脂はチクソ性が小さいため、製造の際に必要な部位から流出し、LEDを充分に覆うことができない、又は電極を覆って接続不良の原因となる等、樹脂ケース5なしで安定した形でモールドを形成することが困難であり、作成した表面実装型LEDランプが信頼性に欠けるという問題がある。
【0007】
本発明は、以上の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、LEDランプを製造する際に、LEDを搭載した基板またはリードフレームを加熱しながらシリコーン樹脂を塗布することによって、LEDを覆うシリコーン樹脂を効果的に硬化させてLEDランプの信頼性を向上させ、また、LEDランプを小型化することができるLEDランプの製造方法、及び該製造方法によって製造されたLEDランプを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
第1発明に係るLEDランプの製造方法は、配線基板上に表面実装されたLEDの発光面にシリコーン樹脂を塗布し、シリコーン樹脂にてLEDの発光面が覆われた表面実装型LEDランプを製造する方法において、LEDを表面実装した配線基板を加熱した状態でLEDの表面にシリコーン樹脂を塗布することを特徴とする。
【0009】
第2発明に係るLEDランプの製造方法は、塗布されるシリコーン樹脂の温度を50℃以上にすべく前記配線基板を加熱することを特徴とする。
【0011】
第1発明及び第2発明においては、LEDを実装した基板を加熱しながら、LEDにシリコーン樹脂を塗布する。シリコーン樹脂の温度を50℃以上にすべく加熱することにより、シリコーン樹脂は、塗布された位置で硬化するため、シリコーン樹脂が必要な部位から流出せず、信頼性が向上したLEDランプを製造することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。本実施の形態においては、本発明のLEDランプの例として表面実装型LEDランプの形態を示す。
図1は、本発明に係る表面実装型LEDランプを示す平面図であり、図2は、本発明に係る表面実装型LEDランプを示す正面図である。図中2は、エポキシ等の絶縁材にて形成された基板であり、矩形に形成されている。基板2の表面には、両短辺から基板2の中央にかけて金属被膜による電極21,21が互いに離隔して形成されており、電極21,21の一方には、LED1が載設されている。LED1は、青色光を発光する青色LEDであり、発光面上に一対の接続端子を備えている。LED1の一対の接続端子の一方は、金線またはアルミニウム線などを用いたワイヤ11にて、LED1が載設されている電極21,21の一方に接続されており、LED1の一対の接続端子の他方は、他のワイヤ11にて電極21,21の他方に接続されている。LED1及びLED1とワイヤ11,11との接続部分は、シリコーン樹脂にて形成されたシリコーン樹脂部3にて覆われている。シリコーン樹脂部3は、LED1を搭載した電極21上で凸レンズの形状に形成されており、LED1全体を覆っている。また、シリコーン樹脂部3は、LED1からの青色光を吸収してより長波長の光を発光する蛍光体を含んでいる。基板2の表面は、電極21,21の基板2の両短辺付近に形成されている部分を除き、LED1、ワイヤ11,11及びシリコーン樹脂部3が完全に隠れる大きさの台状に形成されたモールド4によって覆われており、モールド4は光透過性のエポキシ樹脂にて形成されている。電極21,21間に外部から電力が供給されることにより、LED1に電流が流れてLED1は青色光を発光し、シリコーン樹脂部3に含まれる蛍光体が青色光を吸収してより長波長の光を発光し、本発明のLEDランプは、LED1からの光と蛍光体からの光が混合した白色光を発光する。
【0014】
図3は、本発明に係る表面実装型LEDランプの製造方法を説明するための側面図である。図中20はエポキシ等の絶縁材にて形成された板状の原材であり、短辺が基板2の長辺と同じ長さの長尺の矩形に形成されており、図中に破線にて示した切断線にて切断されて複数の基板2,2,…が形成される。原材20の表面には、銅またはアルミニウムなどの金属被膜により、電極21,21のパターンが形成され、図3(a)に示すごとく、電極21,21の一方にLED1,1,…が載設され、LED1,1,…の一対の接続端子の夫々と電極21,21の一方または他方とがワイヤ11,11,…により接続される。次に、図3(b)に示すごとく、基板2となる原材20を50℃以上に加熱し、加熱した状態のままで、LED1の表面に蛍光体を含ませたシリコーン樹脂を塗布する。シリコーン樹脂は、熱によって硬化し、LED1を覆ってシリコーン樹脂部3が形成される。シリコーン樹脂は、塗布された位置から流出せずに、塗布された位置で硬化する。シリコーン樹脂は50℃以上で硬化し、基板2がエポキシ基板である場合には、切断されて基板2となる原材20が150℃程度まで耐えられるため、塗布されるシリコーン樹脂の温度が50℃以上となり、原材20の温度が150℃以下となる条件で加熱が行われる。次に、全体を硬化炉にて150℃で1時間処理し、シリコーン樹脂を完全に硬化させる。
【0015】
次に、トランスファー成形により、図3(c)に示すごとく、電極21,21の端部を除いて原材20の上面を覆うモールド4をエポキシ樹脂を用いて成形する。LED1及びシリコーン樹脂部3はモールド4に完全に覆われる。次に、モールド4ごと原材20を切断線に沿って切断し、個々の表面実装型LEDランプを分離して完成させる。
【0016】
本発明の製造方法は、加熱を行わずにシリコーン樹脂部3を形成する従来の方法に比べて、シリコーン樹脂が塗布した部位から流出して電極を覆って接続不良を起こすことがなく、また、LED1がシリコーン樹脂にて確実に覆われるため、表面実装型LEDランプの信頼性が向上する。また、表面実装型LEDランプの製造の歩留まりが向上する。更に、シリコーン樹脂部3に含まれる蛍光体がLED1の近傍に集中し、特に発光面上に位置する蛍光体が多いため、LED1からの光を吸収して発光する蛍光体の割合が増大し、蛍光体の利用効率が向上する。
【0017】
図4は、本発明に係る表面実装型LEDランプの他の例を示した正面図である。図に示した例では、LED1の発光面上にシリコーン樹脂部3が形成されており、平面視でのシリコーン樹脂部3の面積のうち少なくとも1/2以上が、LED1の発光面を覆っている面積となっている。本発明の製造方法を用いることにより、シリコーン樹脂が塗布された位置で硬化するため、LED1の発光面上でシリコーン樹脂を硬化させて、シリコーン樹脂のほぼ全てがLED1の発光面上に集中したシリコーン樹脂部3を形成することが可能となる。LED1の発光面上にシリコーン樹脂部3が形成されているため、蛍光体の利用効率が更に増大され、蛍光体の量を節約することができ、表面実装型LEDランプの製造コストが抑制される。
【0018】
以上詳述した如く、本発明においては、蛍光体を含んだシリコーン樹脂にてLED1の発光面を覆った表面実装型LEDランプを安定して製造することができるため、樹脂ケースを用いた従来の表面実装型LEDランプに比べて、表面実装型LEDランプの小型化が可能であり、また、製造コストを抑制することができる。特に、白色光を発光する表面実装型LEDランプの小型化を促進することができる。
【0019】
本実施の形態においては、LED1は青色LEDであり、シリコーン樹脂部3は蛍光体を含むこととしたが、これに限るものではなく、蛍光体を用いずにLED1として青色以外の光を発光するLEDを用いても良い。また、本実施の形態においては、本発明のLEDランプとして、基板2上にLED1が実装された表面実装型LEDランプを示したが、これに限るものではなく、基板2ではなく、金属製のリードフレームにLED1を実装して製造したLEDランプであってもよい。この場合は、リードフレームは基板2に比べてより高温に耐えられるため、リードフレームが150℃以上になる温度で処理を行うことができる。また、本発明のLEDランプは、表面実装型LEDランプではなく、金属製の電極に接続されたLED1を砲弾型のモールド4が覆っている砲弾型のLEDランプであってもよい。この場合においても、電極となるリードフレームにLED1を搭載して加熱することで、凸レンズ状のシリコーン樹脂部3を効果的に形成することができ、信頼性のあるLEDランプを製造することができる。
【0020】
【発明の効果】
第1発明及び第2発明においては、LEDを実装した基板を加熱しながら、LEDにシリコーン樹脂を塗布することにより、シリコーン樹脂は、塗布された位置で硬化するため、シリコーン樹脂が必要な部位から流出せず、信頼性が向上したLEDランプを製造することができる。また、樹脂ケースを用いないために、製造コストが抑制され、更に、LEDランプの小型化を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る表面実装型LEDランプを示す平面図である。
【図2】本発明に係る表面実装型LEDランプを示す正面図である。
【図3】本発明に係る表面実装型LEDランプの製造方法を説明するための側面図である。
【図4】本発明に係る表面実装型LEDランプの他の例を示した正面図である。
【図5】従来の表面実装型LEDランプの例を示す斜視図である。
【図6】モールドにシリコーン樹脂を用いた表面実装型LEDランプの例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 LED
2 基板
20 原材
3 シリコーン樹脂部
4 モールド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an LED lamp, in particular, a method for manufacturing a surface-mounted LED lamp that emits white light, and an LED lamp manufactured by the manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
The surface mount type LED lamp is an LED lamp in which an LED (light emitting diode) is surface mounted on a substrate having electrodes. FIG. 5 is a perspective view showing an example of a conventional surface mount LED lamp. In the figure,
[0003]
When a blue LED that emits blue light is used as the
[0004]
Further, a surface mount type LED lamp provided with a
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When a surface mount type LED lamp is made using the
[0006]
The surface mount type LED lamp having a mold in which the
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems. The object of the present invention is to apply a silicone resin while heating an LED-mounted substrate or a lead frame when manufacturing an LED lamp. Thus, the silicone resin covering the LED is effectively cured to improve the reliability of the LED lamp, and the LED lamp can be reduced in size, and the LED lamp is manufactured by the manufacturing method. It is to provide an LED lamp.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Method for manufacturing an LED lamp according to the first invention, a silicone resin was coated on the light emitting surface of the surface-mounted an LED on the wiring board, the surface mount type LED lamp emitting surface of the LED in the silicone resin is covered a method of manufacturing, characterized by applying a silicone resin to the surface of the LED while heating the wiring board obtained by surface-mounted LED.
[0009]
Method for manufacturing an LED lamp according to the second invention is characterized by heating the wiring board so as to the temperature of the silicone resin applied over 50 ° C..
[0011]
In the first and second aspects of the present invention, while heating the base plate mounted with LED, applying a silicone resin the LED. By heating the silicone resin to a temperature of 50 ° C. or higher, the silicone resin is cured at the position where it is applied, so that the silicone resin does not flow out from the required site, and an LED lamp with improved reliability is manufactured. be able to.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof. In this embodiment, a form of a surface mount type LED lamp is shown as an example of the LED lamp of the present invention.
FIG. 1 is a plan view showing a surface mount LED lamp according to the present invention, and FIG. 2 is a front view showing the surface mount LED lamp according to the present invention. In the figure,
[0014]
FIG. 3 is a side view for explaining the method of manufacturing the surface-mounted LED lamp according to the present invention. In the figure,
[0015]
Next, as shown in FIG. 3C, the
[0016]
Compared to the conventional method of forming the
[0017]
FIG. 4 is a front view showing another example of the surface-mounted LED lamp according to the present invention. In the example shown in the figure, the
[0018]
As described above in detail, in the present invention, since a surface-mount type LED lamp in which the light emitting surface of the
[0019]
In the present embodiment, the
[0020]
【The invention's effect】
In the first and second aspects of the present invention, while heating the base plate mounted with LED, by applying a silicone resin to LED, silicone resin, to cure a coating position, the silicone resin is required site Thus, an LED lamp with improved reliability can be manufactured. Moreover, since the resin case is not used, the manufacturing cost is suppressed, and further, the downsizing of the LED lamp can be promoted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a surface-mounted LED lamp according to the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a surface-mounted LED lamp according to the present invention.
FIG. 3 is a side view for explaining a method for manufacturing a surface-mounted LED lamp according to the present invention.
FIG. 4 is a front view showing another example of a surface-mounted LED lamp according to the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing an example of a conventional surface-mounted LED lamp.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a surface mount LED lamp using a silicone resin as a mold.
[Explanation of symbols]
1 LED
2
Claims (2)
LEDを表面実装した配線基板を加熱した状態でLEDの表面にシリコーン樹脂を塗布することを特徴とするLEDランプの製造方法。The silicone resin is applied to the light emitting surface of the surface-mounted an LED on a wiring board, a process for the preparation of a surface-mounted LED lamp emitting surface of the LED in the silicone resin is covered,
LED lamp manufacturing method, characterized by applying a silicone resin to the surface of the LED to LED while heating the wiring base plate having surface mounting.
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