JP4238328B2 - Light emitting diode lamp and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to a light bulb type light emitting diode lamp using a light emitting diode as a light source used for an indicator lamp such as a switchboard or a control panel.
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。
As shown in FIG. 8, the
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。 In such a conventional light emitting diode lamp, only the light emitting portion composed of the light emitting diode chip is integrally formed on the lead frame with an insulating molding material. It is necessary to prepare the bases constituting the electrodes as individual parts and assemble them together.
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。 As described above, when the number of parts increases, the number of assembling steps increases and there is a problem in that the cost increases.
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。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a light emitting diode lamp and a method for manufacturing the same that can significantly reduce the number of assembling steps, excluding such inconveniences.
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。 In order to solve such a problem, the first invention supports a first support portion for supporting a light emitting diode chip formed by a lead frame, and a current limiting element continuous to the support portion. A first support portion, first and second lead portions drawn from the two support portions, respectively, and first and second ends connected to the end portions of the first and second lead portions, respectively. And a second connection electrode, a light emitting diode chip is mounted on the first support portion to form a light emitting portion, and the light emitting portion is integrally molded with an insulating resin to form a light emitting portion holding body. Forming a current limiting portion by fixing a current limiting element to the second support portion, a portion including the first lead portion, and a portion including the current limiting portion and the second lead portion. Each integrated with insulating resin Forming a cylindrical or columnar holding body divided by molding, bending the lead frame so that the divided holding bodies face each other, and joining the divided holding bodies to each other It is characterized by.
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。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a first support part for supporting a light emitting diode chip, a second support part for supporting a current limiting element continuous with the support part, formed by a lead frame, The first and second lead portions respectively drawn from the two support portions, and the first and second connection electrodes respectively coupled to the end portions of the first and second lead portions, A light emitting diode chip is mounted on the first support portion to form a light emitting portion, and the light emitting portion is integrally molded with an insulating resin to form a light emitting portion holding body, and a current limit is applied to the second support portion. The current limiting portion is formed by mounting the element, and the current limiting portion is integrally molded with an insulating resin to form a current limiting portion holding body, and the current limiting portion holding body is the light emitting portion. It will be joined to the holder Bending, it is characterized in that configuration by inserting the whole cylindrical case.
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。 In the first or second invention, one of the first and second connection electrodes can be formed in a spherical shape. Further, as the current limiting element, a resistance element or a voltage conversion IC chip such as an AD converter or a DD converter can be mounted.
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。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a first support portion for supporting the light emitting diode chip on the lead frame strip, and a second support portion for supporting the current limiting element continuously with the support portion. And first and second lead wires drawn from the two support portions, respectively, and first and second connection electrodes respectively coupled to end portions of the first and second lead portions. A step of forming a lead frame, a step of fixing a light emitting diode chip to the first support portion to form a light emitting portion, and a current limiting element fixed to the second support portion to form a current limiting portion And a step of forming a holding body by integrally molding an insulating resin in each of the light emitting portion, the portion including the first lead wire, and the portion including the current limiting portion and the second lead wire, and , The holding member formed with the holder The disconnect the lead frame from the lead frame for strip each carrier is characterized in that produced by the steps of integrally bonded.
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。 According to the present invention, the light emitting part on which the light emitting diode is mounted on the lead frame, the current limiting part on which the current limiting element is mounted, and the electrode for external connection are formed, and each part is divided by integrally molding the insulating resin. Since the holding body is also integrally formed, it becomes a single part when separated from the lead frame for each unit, and it is assembled into one light emitting diode lamp simply by bending the lead part of the separated unit. Therefore, the number of parts is reduced, the assembly is facilitated, and the number of assembly steps can be reduced.
以下にこの発明を、図に示す実施例に基づいて説明する。 The present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings.
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。
1 and 2 are a perspective view and a longitudinal sectional view showing an entire light emitting diode lamp according to
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。
In each figure,
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。
The light emitting part 2 is a light emitting
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。
The current limiting portion 5 is a cylinder divided into halves by integrally molding a current limiting
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。
The electrode portion 6 includes a
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。 The light emitting unit 2, the current limiting unit 5, and the electrode unit 6 are integrated by bonding a holding body made of each insulating resin and bonding them with an adhesive or the like.
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。
In the light-emitting
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。 Next, a method for manufacturing the light-emitting diode lamp shown in FIGS. 1 and 2 will be described.
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。
FIGS. 3-1 to 3-7 show manufacturing steps of the light-emitting diode lamp according to
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。
FIG. 3A shows a process of forming a lead frame. In this process, a light-emitting diode support 12 for mounting a light-emitting diode and a current-limiting element support for mounting a current-limiting element on a
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。
Here, the
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。
Next, the device mounting process shown in FIG. In this process, an automatic mounting machine or the like is used to mount four light
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。
As described above, when the elements such as the light emitting diode chip and the resistance element are attached to the
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。
The light-emitting
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)。
The holding
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。
The insulating resin is also molded integrally with the bowl-shaped
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。
The light emitting
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。
Next to such a molding process is a cutting process in which the
最後の組立て工程を図3−7に示す。 The final assembly process is shown in FIGS. 3-7.
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)。
The electrode
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)。
Next, the current limiter holding
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。
Further, the other current limiting portion holding
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)。
In this way, the light emitting
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。 This assembly process is easy to automate because the lead frame is mainly bent.
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。
According to this embodiment, not only the light emitting diode chip and the current limiting resistor element of the mounted component but also the holding body portion can be formed on the lead frame, so that the number of assembled parts becomes one point and the lead frame Since the assembly can be performed only by bending, the assembly becomes extremely simple, and the number of man-hours can be greatly reduced.
(Example 2)
Next, a second embodiment of the present invention corresponding to the light emitting diode lamp with cap shown in FIGS. 9 and 7 will be described as a conventional example.
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。 FIGS. 4-1 to 4-3 show the manufacturing process of the light-emitting diode lamp according to this embodiment, which will be described with reference to these drawings. In each figure, the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
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。
FIG. 4A shows a lead frame forming process. In this step, as in the case of the first embodiment, by pressing or the like, the light emitting
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。
Although not shown here, the light-emitting
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。
In this molding step, a light emitting
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。
The lead frame separated from the
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。
The separated
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。
FIG. 4-3 (A) shows that the
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。
The
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。
Next, a
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。 The light-emitting diode lamp thus assembled is shown in FIGS.
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。
According to the second embodiment, as compared with the first embodiment, the
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。 In each of the above embodiments, an example using the most common resistance element as a current limiting element has been shown. However, in the present invention, a voltage such as an AD converter or a DD converter is used instead. A conversion IC chip can be mounted. In particular, when an AD converter is used, it can be used directly under an AC power source.
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。
1: Light-emitting diode lamp 10: Strip material for lead frame 11: Lead
Claims (5)
On the lead frame strip, a first support for supporting the light emitting diode chip, a second support for supporting a current limiting element connected to the support, and the two support Forming a lead frame having first and second lead portions drawn from each of the first and second lead electrodes and first and second connection electrodes respectively coupled to ends of the first and second lead portions. A step of fixing a light emitting diode chip to the first support portion to form a light emitting portion, a step of fixing a current limiting element to the second support portion to form a current limiting portion, and the light emission. Forming a holding body by integrally molding an insulating resin into a portion including a portion, a portion including the first lead portion, and a portion including the current limiting portion and the second lead wire, and formation of the holding body Lead frame LED lamp manufacturing method which comprises a step of integrally bonding the respective holding member separately from the lead frame for strip.
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