JP5986923B2 - Luminescent display device - Google Patents

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Description

本発明は、発光表示装置に関するものであり、詳しくは、半導体発光素子を発光源とし、バー表示、レベル表示、数字表示、英数字表示、ドットマトリックス表示、面表示等の発光表示装置に関する。   The present invention relates to a light-emitting display device, and more particularly, to a light-emitting display device using a semiconductor light-emitting element as a light-emitting source, such as bar display, level display, numeric display, alphanumeric display, dot matrix display, and surface display.

従来、この種の発光表示装置としては、図9に示す構造のものが開示されている(特許文献1)。   Conventionally, as this type of light-emitting display device, one having a structure shown in FIG. 9 has been disclosed (Patent Document 1).

それは、反射ケース80の各表示セグメントに対応する位置に設けられた導光部81に半導体発光素子(LEDチップ)82を内包するように該LEDチップ82が実装(ダイボンディング)されたリードフレーム83を配設し、反射ケース80内に充填した透光性樹脂84が導光部81内に充填されると共にリードフレーム83が樹脂封止された構造とするものである。   That is, a lead frame 83 in which the LED chip 82 is mounted (die-bonded) so as to enclose a semiconductor light emitting element (LED chip) 82 in a light guide portion 81 provided at a position corresponding to each display segment of the reflection case 80. , A translucent resin 84 filled in the reflection case 80 is filled in the light guide portion 81 and the lead frame 83 is sealed with resin.

特開2001−332771号公報JP 2001-332771 A

ところで、上記構造の発光表示装置は、透光性樹脂(例えば、エポキシ樹脂)84とリードフレーム83とは熱膨張係数が大きく異なり、透光性樹脂84の熱膨張係数はリードフレーム83の熱膨張係数の5倍以上となっている。そのため、発光表示装置の製造工程における透光性樹脂84の加熱硬化後や発光表示装置の実装基板に対するはんだ実装後の冷却過程において透光性樹脂84とリードフレーム83との界面に熱膨張係数差による熱応力が発生して残留応力として潜在化し、表示装置として実使用状態におけるLEDチップ82の点灯・消灯の繰り返しによる温度変化により残留応力が顕在化して、透光性樹脂84とリードフレーム83との間の界面剥離、LEDチップ82やボンディングワイヤ85のリードフレーム83からの剥離、あるいはボンディングワイヤ85の断線等の異常事態が発生し、光度低下や不点灯等の不具合の発生要因となる。   By the way, in the light-emitting display device having the above structure, the translucent resin (for example, epoxy resin) 84 and the lead frame 83 are greatly different in thermal expansion coefficient, and the thermal expansion coefficient of the translucent resin 84 is the thermal expansion of the lead frame 83. It is more than 5 times the coefficient. Therefore, the thermal expansion coefficient difference at the interface between the translucent resin 84 and the lead frame 83 in the cooling process after heat-curing the translucent resin 84 in the manufacturing process of the light-emitting display device or after solder mounting on the mounting substrate of the light-emitting display device. The thermal stress is generated and becomes latent as a residual stress, and the residual stress becomes obvious due to a temperature change due to repeated lighting and extinguishing of the LED chip 82 in an actual use state as a display device, and the translucent resin 84 and the lead frame 83 An abnormal situation such as peeling of the interface between them, peeling of the LED chip 82 or the bonding wire 85 from the lead frame 83, or disconnection of the bonding wire 85 occurs, which causes a problem such as a decrease in luminous intensity or non-lighting.

特に、リードフレーム83と反射ケース80で囲まれてLEDチップ82を内包すると共に透光性樹脂84が充填された導光部81は、顕在化した残留応力が外部に分散されることなく内部に蓄積されると共に、顕在化した残留応力の導光部内における応力分布が不均一となり、局部的に大きな集中応力が生じることになる。その結果、上記異常事態の発生が顕著になって上記不具合による信頼性の低下を招くことになる。   In particular, the light guide unit 81 that is surrounded by the lead frame 83 and the reflection case 80 and encloses the LED chip 82 and is filled with the translucent resin 84 does not disperse the actual residual stress to the outside. As the accumulated stress is accumulated, the stress distribution in the light guide portion becomes uneven, and a large concentrated stress is generated locally. As a result, the occurrence of the abnormal situation becomes prominent, leading to a decrease in reliability due to the malfunction.

また、反射ケース80内に充填された透光性樹脂84の熱応力によってリードフレーム83自体に面方向に働く力が加わり、透光性樹脂84とリードフレーム83との界面において面方向の相対的なずれを生じる。この面方向のずれは、リードフレーム83の、特にLEDチップ82がダイボンディングされた部分に生じた場合は、上記異常事態の発生要因となる恐れが十分にある。   In addition, a force acting in the surface direction is applied to the lead frame 83 itself due to the thermal stress of the translucent resin 84 filled in the reflection case 80, and relative to the surface direction at the interface between the translucent resin 84 and the lead frame 83. A gap occurs. When the deviation in the surface direction occurs in the lead frame 83, particularly in the portion where the LED chip 82 is die-bonded, there is a possibility that it becomes a cause of occurrence of the abnormal situation.

そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、反射ケースに充填される透光性樹脂(充填樹脂)とLEDチップ(LED素子)が実装されたリードフレームとの界面において、熱膨張係数差により特にLEDチップを内包する導光部(セグメント部)内で発生する熱応力を緩和して、透光性樹脂とリードフレームとの間の界面剥離、LEDチップやボンディングワイヤのリードフレームからの剥離、あるいはボンディングワイヤの断線等の異常事態の発生を抑制し、光度低下や不点灯等の不具合の発生を防止することにある。これにより、信頼性の高い発光表示装置を実現する。   Therefore, the present invention was devised in view of the above problems, and the object of the present invention is to provide a lead frame on which a translucent resin (filling resin) filled in a reflective case and an LED chip (LED element) are mounted. In particular, the thermal stress generated in the light guide part (segment part) containing the LED chip is alleviated due to the difference in thermal expansion coefficient at the interface between the transparent resin and the lead frame, and the LED chip. It is intended to prevent the occurrence of problems such as a decrease in luminous intensity and non-lighting by suppressing the occurrence of abnormal situations such as peeling of the bonding wire from the lead frame or disconnection of the bonding wire. Thus, a highly reliable light-emitting display device is realized.

上記課題を解決するために、本発明の請求項1に記載された発明は、内側面で囲まれた導光孔を有するケースと、前記導光孔の底部を塞ぐように配設された複数のリードフレームと、前記導光孔の底部内に位置し前記複数のリードフレームの少なくとも1つに実装された半導体発光素子と、前記ケースと前記リードフレームを一体化すると共に前記導光孔に充填され且つ前記リードフレームを封止する充填樹脂を備え、前記複数のリードフレームの少なくとも1つは貫通孔を有し、前記貫通孔は前記充填樹脂が充填されると共にその一部が前記ケースの、前記導光孔の底部の内側面近傍の部分で塞がれ、他の部分が前記導光孔の底部内に位置していることを特徴とするものである。   In order to solve the above-described problem, the invention described in claim 1 of the present invention includes a case having a light guide hole surrounded by an inner surface and a plurality of cases disposed so as to close the bottom of the light guide hole. A lead frame, a semiconductor light emitting element located in the bottom of the light guide hole and mounted on at least one of the plurality of lead frames, and the case and the lead frame are integrated and filled in the light guide hole And a filling resin for sealing the lead frame, wherein at least one of the plurality of lead frames has a through hole, and the through hole is filled with the filling resin and part of the through hole is formed in the case. The light guide hole is blocked by a portion in the vicinity of the inner surface of the bottom portion of the light guide hole, and the other portion is located in the bottom portion of the light guide hole.

本発明の発光表示装置は、内側面で囲まれた導光孔を有するケースと、導光孔の底部を塞ぐように配設され、夫々半導体発光素子が実装され或いはボンディングワイヤが接続された複数のリードフレームと、ケースとリードフレームを一体化する充填樹脂を備え、複数のリードフレームの少なくとも1つは貫通孔を有し、前記貫通孔はその一部が前記ケースの、導光孔の底部の内側面近傍の部分で塞がれ、他の部分が導光孔の底部内に位置している。   The light-emitting display device of the present invention includes a case having a light guide hole surrounded by an inner surface and a plurality of light-emitting holes disposed so as to close the bottom of the light guide hole, each having a semiconductor light-emitting element mounted thereon or a bonding wire connected thereto. The lead frame and a filling resin for integrating the case and the lead frame, at least one of the plurality of lead frames has a through hole, and a part of the through hole is the bottom of the light guide hole of the case The portion near the inner surface is closed, and the other portion is located in the bottom of the light guide hole.

その結果、貫通孔の、導光孔の底部内に位置している部分が、充填樹脂の熱応力を外部に分散し、導光孔内に残留する熱応力の低減と拡散を図ると同時に、リードフレームに対する充填樹脂のアンカー効果が充填樹脂とリードフレームとのずれを抑制する。この結果、充填樹脂とリードフレームとの間の界面剥離、半導体発光素子やボンディングワイヤのリードフレームからの剥離、或いはボンディングワイヤ断線等の不具合の発生を防止して信頼性の向上に寄与するものである。   As a result, the portion of the through hole located in the bottom portion of the light guide hole disperses the thermal stress of the filling resin to the outside, and simultaneously reduces and diffuses the thermal stress remaining in the light guide hole, The anchor effect of the filling resin with respect to the lead frame suppresses the deviation between the filling resin and the lead frame. As a result, the interface peeling between the filling resin and the lead frame, the peeling of the semiconductor light emitting element and the bonding wire from the lead frame, or the occurrence of defects such as the disconnection of the bonding wire is prevented, thereby contributing to the improvement of reliability. is there.

実施形態の7セグメント数字表示器の上面説明図である。It is a top surface explanatory view of a 7 segment number indicator of an embodiment. 図1のA−A断面説明図である。It is AA cross-section explanatory drawing of FIG. リードフレームの上面説明図である。It is an upper surface explanatory view of a lead frame. リードフレームの側面説明図である。It is side surface explanatory drawing of a lead frame. 導体発光素子が実装されたリードフレームの上面説明図である。It is upper surface explanatory drawing of the lead frame in which the conductor light emitting element was mounted. 導光孔に充填された充填樹脂を除去した状態の7セグメント数字表示器の上面説明図である。It is upper surface explanatory drawing of the 7 segment number indicator of the state which removed the filling resin with which the light guide hole was filled. 図6のB−B断面説明図である。It is BB sectional explanatory drawing of FIG. 光り漏れ試験の試験結果の表である。It is a table | surface of the test result of a light leak test. 従来例の説明図である。It is explanatory drawing of a prior art example.

以下、この発明の好適な実施形態を図1〜図8を参照しながら、詳細に説明する(同一部分については同じ符号を付す)。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8 (the same portions are given the same reference numerals). The embodiments described below are preferable specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention particularly limits the present invention in the following description. Unless stated to the effect, the present invention is not limited to these embodiments.

図1〜図7は、発光表示装置の実施形態の7セグメント数字表示器に係る説明図であり、図1は7セグメント数字表示器の上面説明図、図2は図1のA−A断面説明図、図3はリードフレームの上面説明図、図4はリードフレームの側面説明図、図5は半導体発光素子が実装されたリードフレームの上面説明図、図6は導光孔に充填された充填樹脂を除去した状態の7セグメント数字表示器の上面説明図、図7は図6のB−B断面説明図(導光孔に充填樹脂が充填された状態)である。   1-7 is explanatory drawing which concerns on the 7 segment numerical display of embodiment of a light emission display apparatus, FIG. 1 is a top surface explanatory view of a 7 segment numerical display, FIG. 2 is AA cross-sectional description of FIG. FIG. 3, FIG. 3 is a top view of the lead frame, FIG. 4 is a side view of the lead frame, FIG. 5 is a top view of the lead frame on which the semiconductor light emitting element is mounted, and FIG. FIG. 7 is a cross-sectional explanatory view taken along the line BB in FIG. 6 (a state where the light guide hole is filled with a filling resin).

7セグメント数字表示器(以下、「数字表示器」と略称する)1は、反射ケース10、リードフレーム(以下、「リード」と略称する)20、半導体発光素子(例えば、LED素子)30、ボンディングワイヤ40及び充填樹脂50を備えている。   A 7-segment numeric display (hereinafter abbreviated as “numerical display”) 1 includes a reflective case 10, a lead frame (hereinafter abbreviated as “lead”) 20, a semiconductor light emitting element (for example, LED element) 30, and bonding. A wire 40 and a filling resin 50 are provided.

そのうち、反射ケース10は、反射性及び遮光性を有する樹脂材料からなり、表面11に光出射面となるセグメント(a)表示部〜セグメント(g)表示部(以下、「セグメント(a)〜セグメント(g)」と略称する)及びデシマルポイント(dp)表示部(以下、デシマルポイント(dp)と呼称する)を有し、セグメント(a)〜セグメント(g)及びデシマルポイント(dp)の夫々に対応する位置に、表面11から裏側に貫通する貫通孔からなる導光孔(A)〜(G)、(DP)が設けられており、裏側は開口12を有している。   Among them, the reflective case 10 is made of a resin material having reflectivity and light shielding properties, and has a surface (11) display part to a segment (g) display part (hereinafter referred to as “segment (a) to segment”. (G) ”and a decimal point (dp) display section (hereinafter referred to as a decimal point (dp)), and each of the segment (a) to the segment (g) and the decimal point (dp) Light guide holes (A) to (G) and (DP) each including a through hole penetrating from the surface 11 to the back side are provided at corresponding positions, and the back side has an opening 12.

各導光孔(A)〜(G)、(DP)の内側面は、反射ケース10の生地がそのまま露出して反射面を形成している。   The inner surface of each of the light guide holes (A) to (G) and (DP) forms a reflection surface by exposing the cloth of the reflection case 10 as it is.

リード20は、金属の板材を打ち抜き加工や折り曲げ加工等の板金加工により、複数の分割部21に分割されたボンディング部22と、複数の分割部21の夫々から延長されてボンディング部21の対向する両端部から該ボンディング部22に垂直に折曲された複数の電極部23からなる略コ字形状に形成し、その後はんだメッキ等による表面処理が施されている。ボンディング部22には更に、後述する所定の分割部21の所定の位置に、貫通孔24が設けられている(図3及び図4参照)。   The lead 20 extends from each of the plurality of divided portions 21 and the plurality of divided portions 21 by a metal plate processing such as punching or bending a metal plate material, and the bonding portions 21 face each other. A plurality of electrode parts 23 bent perpendicularly to the bonding part 22 from both ends are formed into a substantially U shape, and thereafter surface treatment is performed by solder plating or the like. The bonding portion 22 is further provided with a through hole 24 at a predetermined position of a predetermined dividing portion 21 described later (see FIGS. 3 and 4).

リード20のボンディング部22の分割部21の、各導光孔(A)〜(G)、(DP)に対応する位置には導電性接合部材35を介してLED素子30が載設される(図5参照)。   The LED elements 30 are mounted on the divided portions 21 of the bonding portions 22 of the leads 20 through the conductive bonding members 35 at positions corresponding to the respective light guide holes (A) to (G) and (DP) ( (See FIG. 5).

図1及び図2に戻って、分割部21の、各導光孔(A)〜(G)、(DP)に対応する位置に導電性接合部材35を介してLED素子30が載設されると、LED素子30の下部電極(図示せず)とLED素子30が載設された分割部21が電気的に接続されている。   Returning to FIGS. 1 and 2, the LED element 30 is mounted via the conductive bonding member 35 at a position corresponding to each of the light guide holes (A) to (G) and (DP) of the dividing portion 21. The lower electrode (not shown) of the LED element 30 and the dividing portion 21 on which the LED element 30 is mounted are electrically connected.

同時に、LED素子30の上部電極(図示せず)とLED素子30が載設された分割部21とは電気的に分離された他の分割部21がボンディングワイヤ40を介して電気的に接続されている。   At the same time, an upper electrode (not shown) of the LED element 30 and another divided part 21 electrically separated from the divided part 21 on which the LED element 30 is mounted are electrically connected via a bonding wire 40. ing.

リード20は、反射ケース10内に、LED素子30が実装されたボンディング部22が反射ケース10の各導光孔(A)〜(G)、(DP)の底部に位置した状態で配設されている。そして、各導光孔(A)〜(G)、(DP)を含む反射ケース10内に充填樹脂50が充填されてリード20のボンディング部22が充填樹脂50に埋設された状態となっている。   The lead 20 is disposed in the reflective case 10 in a state where the bonding portion 22 on which the LED element 30 is mounted is located at the bottom of each light guide hole (A) to (G), (DP) of the reflective case 10. ing. The filling resin 50 is filled in the reflection case 10 including the light guide holes (A) to (G) and (DP), and the bonding portion 22 of the lead 20 is buried in the filling resin 50. .

上記構成の数字表示器1において、各導光孔(A)〜(G)、(DP)に充填された充填樹脂を除去した状態を上方視すると、図6にあるように、各導光孔(A)〜(G)、(DP)の底部には、リードのボンディング部の2つの分割部21a、21bが所定の距離の隙間25を置いて位置しており、一方の分割部21aにはLED素子30が実装され、他方の分割部21bには、一端部をLED素子30の上部電極に接続されたボンディングワイヤ40の他端部が接続されている。   In the numeric display 1 having the above configuration, when the state in which the filled resin filled in each of the light guide holes (A) to (G) and (DP) is removed is viewed from above, as shown in FIG. At the bottom of (A) to (G) and (DP), two divided portions 21a and 21b of the lead bonding portion are located with a gap 25 of a predetermined distance, and one divided portion 21a has The LED element 30 is mounted, and the other divided portion 21b is connected to the other end portion of the bonding wire 40 having one end portion connected to the upper electrode of the LED element 30.

また、分割部21a、21bの少なくとも一方には、各導光孔(A)〜(G)、(DP)の底部の内側面13に掛かる貫通孔24が位置している。   Further, at least one of the divided portions 21a and 21b is provided with a through hole 24 that extends to the inner side surface 13 at the bottom of each of the light guide holes (A) to (G) and (DP).

貫通孔24は図7にあるように、その一部が、反射ケース10の裏面14の、各導光孔(A)〜(G)、(DP)の底部の内側面13近傍の部分で塞がれると共に、その他の部分が各導光孔(A)〜(G)、(DP)の底部内に位置している。   As shown in FIG. 7, a part of the through hole 24 is blocked by a portion of the back surface 14 of the reflection case 10 in the vicinity of the inner surface 13 at the bottom of each of the light guide holes (A) to (G) and (DP). While being peeled off, the other portions are located in the bottoms of the light guide holes (A) to (G) and (DP).

したがって、各導光孔(A)〜(G)、(DP)の底部における、リードの分割部21aと分割部21bの間の隙間25及び貫通孔24の部分貫通孔24aの夫々は充填樹脂50で埋められており、その埋められた充填樹脂50によって各導光孔(A)〜(G)、(DP)に充填された充填樹脂50と反射ケース10の開口12側に充填された充填樹脂50が反射ケース10内で連通している。   Accordingly, each of the gap 25 between the lead divided portion 21a and the divided portion 21b and the partial through hole 24a of the through hole 24 at the bottom of each light guide hole (A) to (G), (DP) is filled resin 50. The filling resin 50 filled in the light guide holes (A) to (G) and (DP) by the filled resin 50 and the filling resin filled on the opening 12 side of the reflective case 10. 50 communicates in the reflection case 10.

ところで、上術したように、充填樹脂50とリード20とは熱膨張係数が大きく異なり、エポキシ樹脂等の熱硬化性の充填樹脂50の熱膨張係数はリード20の熱膨張係数の5倍以上となっている。そのため、数字表示器の製造工程における充填樹脂50の加熱硬化後や数字表示器の実装基板に対するはんだ実装後の冷却過程において充填樹脂50とリード20との界面に熱膨張係数差による熱応力が発生して残留応力として潜在化し、数字表示器として実使用状態におけるLED素子30の点灯・消灯の繰り返しによる温度変化により残留応力が顕在化して、充填樹脂50とリード20との間の界面剥離、LED素子30やボンディングワイヤ40のリード20からの剥離、あるいはボンディングワイヤ40の断線等の異常事態が発生し、光度低下や不点灯等の不具合の発生要因となる。   By the way, as described above, the thermal expansion coefficient of the filling resin 50 and the lead 20 is greatly different, and the thermal expansion coefficient of the thermosetting filling resin 50 such as epoxy resin is 5 times or more the thermal expansion coefficient of the lead 20. It has become. Therefore, thermal stress due to a difference in thermal expansion coefficient is generated at the interface between the filling resin 50 and the lead 20 in the cooling process after the heat curing of the filling resin 50 in the manufacturing process of the number display and after the solder mounting on the mounting board of the number display. The residual stress becomes latent, and the residual stress becomes obvious due to temperature changes caused by repeatedly turning on and off the LED element 30 in the actual use state as a numerical display, and the interface peeling between the filling resin 50 and the lead 20, LED Abnormal conditions such as peeling of the element 30 or the bonding wire 40 from the lead 20 or disconnection of the bonding wire 40 occur, which causes a failure such as a decrease in luminous intensity or non-lighting.

特に、LED素子30を内包すると共に充填樹脂50が充填された各導光孔(A)〜(G)、(DP)においては、充填樹脂50がリード20の2つの分割部21a、21bと内側面13で囲まれるために、製造工程における充填樹脂50の加熱硬化後や数字表示器の実装基板に対するはんだ実装後の冷却過程における熱応力が外部に分散されることなく残留応力として内部に蓄積されやすく、残留応力の導光部内における応力分布が不均一となりやすく、局部的に大きな集中応力が生じる可能性がある。   In particular, in each of the light guide holes (A) to (G) and (DP) including the LED element 30 and filled with the filling resin 50, the filling resin 50 is connected to the two divided portions 21 a and 21 b of the lead 20. Since it is surrounded by the side surface 13, the thermal stress in the cooling process after the heat-curing of the filling resin 50 in the manufacturing process and after the solder mounting on the mounting board of the numeric display is accumulated inside as residual stress without being dispersed outside. It is easy to make the stress distribution in the light guide portion of the residual stress non-uniform, and there is a possibility that a large concentrated stress is generated locally.

この場合、リードの2つの分割部21a、21b間に位置する隙間25は、従来の数字表示器等の表示器においても存在するものであり、各導光孔(A)〜(G)、(DP)に充填された充填樹脂50の加熱硬化後及び数字表示器のはんだ実装後の夫々の冷却過程における充填樹脂50の熱応力を、隙間25を介して開口12側に分散することにより応力を緩和させる働きを有するものである。   In this case, the gap 25 located between the two divided portions 21a and 21b of the lead also exists in a display such as a conventional numeric display, and each light guide hole (A) to (G), ( The thermal stress of the filling resin 50 in the respective cooling processes after the heat curing of the filling resin 50 filled in the DP) and after the solder mounting of the numeric display device is distributed to the opening 12 side through the gap 25 to reduce the stress. It has a mitigating function.

本実施形態においては、更に、リードの分割部21a、21bの夫々に設けられた貫通孔24の、各導光孔(A)〜(G)、(DP)の底部の内側面13に掛かる部分(部分貫通孔)24aが位置している。   In the present embodiment, a portion of the through hole 24 provided in each of the lead split portions 21a and 21b, which is applied to the inner side surface 13 at the bottom of each light guide hole (A) to (G) and (DP). (Partial through hole) 24a is located.

この部分貫通孔24aは、リードの2つの分割部21a、21b間に位置する隙間25が、充填樹脂50の、各導光孔(A)〜(G)、(DP)の中央側に加わる熱応力を分散して応力緩和に寄与するに対し、充填樹脂50の、各導光孔(A)〜(G)、(DP)の内側面側に加わる熱応力を内側面に沿って該部分貫通孔24aを介して開口12側に分散することにより更なる応力緩和に寄与するものとなる。   In this partial through hole 24a, the gap 25 located between the two split portions 21a and 21b of the lead is heat applied to the center side of each of the light guide holes (A) to (G) and (DP) of the filling resin 50. While distributing the stress and contributing to stress relaxation, the thermal stress applied to the inner side surface of each of the light guide holes (A) to (G) and (DP) of the filling resin 50 is partially penetrated along the inner side surface. Dispersing on the opening 12 side through the holes 24a contributes to further stress relaxation.

したがって、従来の表示器に対して、各導光孔(A)〜(G)、(DP)の内部において蓄積される充填樹脂50の残留応力を更に低減することができると共に応力分布の均一化も図ることができる。   Therefore, the residual stress of the filling resin 50 accumulated in each of the light guide holes (A) to (G) and (DP) can be further reduced and the stress distribution is made uniform with respect to the conventional display. Can also be planned.

更に、各導光孔(A)〜(G)、(DP)に充填された充填樹脂50が部分貫通孔24aを介して反射ケース10の開口12側に充填された充填樹脂50側にくい込み、反射ケース10の開口12側に充填された充填樹脂50が部分貫通孔24aを介して各導光孔(A)〜(G)、(DP)に充填された充填樹脂50側にくい込んでいる。   Furthermore, the filling resin 50 filled in each of the light guide holes (A) to (G) and (DP) is hard to be filled on the side of the filling resin 50 filled on the opening 12 side of the reflection case 10 through the partial through holes 24a. The filling resin 50 filled on the opening 12 side of the reflection case 10 is inserted into the light guide holes (A) to (G), (DP) filled in the respective light guide holes (A) to (DP) via the partial through holes 24a.

そのため、リードの2つの分割部21a、21bの少なくとも一方に設けた貫通孔24が、分割部21a、21bに対するアンカー効果の働きを担うものとなる。   Therefore, the through hole 24 provided in at least one of the two divided portions 21a and 21b of the lead serves as an anchor effect for the divided portions 21a and 21b.

その結果、リードの2つの分割部21a、21bの少なくとも一方に設けられた貫通孔24による、各導光孔(A)〜(G)、(DP)に充填された充填樹脂50に対する残留応力の低減効果及びリードの2つの分割部21a、21bの夫々に対するアンカー効果によって、各導光孔(A)〜(G)、(DP)における充填樹脂50とリードの2つの分割部21a、21bの夫々との間の界面剥離、LED素子30の分割部21aからの剥離やボンディングワイヤ40の分割部21bからの剥離、あるいはボンディングワイヤ40の断線等の不具合の発生を従来以上に抑制することができる。なお、図3、5では全てのリードフレームに貫通孔を設けているが、これに限定することはなく、少なくとも1つのリードフレームで貫通孔を有していれば良い。目標仕様や不具合の程度によって、貫通孔を設けるリードフレームの本数や貫通孔の数・サイズを任意に設計することができる。   As a result, the residual stress of the filled resin 50 filled in each of the light guide holes (A) to (G) and (DP) due to the through holes 24 provided in at least one of the two divided portions 21a and 21b of the lead. Due to the reduction effect and the anchor effect on each of the two divided portions 21a and 21b of the lead, the filling resin 50 and the two divided portions 21a and 21b of the lead in each of the light guide holes (A) to (G) and (DP), respectively. It is possible to suppress the occurrence of problems such as peeling at the interface between the LED element 30, peeling from the split part 21 a of the LED element 30, peeling from the split part 21 b of the bonding wire 40, or disconnection of the bonding wire 40. 3 and 5, through holes are provided in all lead frames. However, the present invention is not limited to this, and it is sufficient that at least one lead frame has through holes. The number of lead frames provided with through holes and the number and size of the through holes can be arbitrarily designed according to the target specification and the degree of failure.

次に、本実施形態の数字表示器(実施例)と従来構造の数次表示器(比較例)について、剥離と光り漏れの状況を検証したので、以下に試験方法及びその結果を説明する。   Next, since the state of peeling and light leakage was verified for the numerical display of the present embodiment (example) and the conventional multi-order display (comparative example), the test method and the results will be described below.

なお、光り漏れは、導光孔に内包されたLED素子からの光に対して、その該導光孔の底部に位置する部分貫通孔からの漏れ光の状況を調べたものである。   The light leakage is a result of examining the state of leakage light from the partial through hole located at the bottom of the light guide hole with respect to the light from the LED element included in the light guide hole.

試験試料は、実施例の数字表示器はリードの厚みを0.25mm、外形サイズを縦19mm×横12.5mm×厚み12mmとし、リード20の2つの分割部21a、21bの夫々に0.6mmφの貫通孔を設けると共に、この貫通孔の一部が、反射ケースの裏面の、各導光孔(A)〜(G)、(DP)の底部の内側面近傍の部分で塞がれている。一方、比較例の数字表示器は、貫通孔が設けられておらず、それ以外は全て実施例と同一である。   As for the test sample, the numeric display of the example has a lead thickness of 0.25 mm, an external size of 19 mm long × 12.5 mm wide × 12 mm thick, and 0.6 mmφ in each of the two divided portions 21 a and 21 b of the lead 20. And a part of the through hole is blocked by a portion in the vicinity of the inner side surface of the bottom of each light guide hole (A) to (G), (DP) on the back surface of the reflection case. . On the other hand, the numerical display of the comparative example is not provided with a through hole, and other than that is the same as the embodiment.

剥離の試験方法は、熱衝撃試験を採用し、−40℃(15分)〜+85℃(15分)を1サイクルとし、これを288サイクル繰り返した。試料数は、実施例及び比較例とも4個ずつである。   As a peeling test method, a thermal shock test was adopted, and -40 ° C. (15 minutes) to + 85 ° C. (15 minutes) was defined as one cycle, and this was repeated for 288 cycles. The number of samples is four for each of the example and the comparative example.

熱衝撃試験の結果は、比較例は22サイクル後に4個すべての試験試料についてセグメント(a)に剥離による不点灯が発生した。それに対し、実施例は288サイクルを経ても剥離及び不点灯は発生しなかった。   As a result of the thermal shock test, in Comparative Example, unlit due to peeling occurred in the segment (a) for all four test samples after 22 cycles. In contrast, in the example, peeling and non-lighting did not occur even after 288 cycles.

これにより、導光孔構造を有する表示器において、リードに貫通孔を設けて該貫通孔を本実施形態で示したような位置に配置することにより、貫通孔が剥離防止機能を発揮することが証明された。   Thus, in a display device having a light guide hole structure, by providing a through hole in a lead and arranging the through hole at a position as shown in the present embodiment, the through hole can exhibit a peeling prevention function. Proven.

光り漏れ試験は、試験試料に、実施例及び比較例ともに上記熱衝撃試験で用いたものと同一のものを用い、試料数を実施例及び比較例とも2個ずつとした。   In the light leakage test, the same test samples as those used in the thermal shock test were used for both the examples and the comparative examples, and the number of samples was two for each of the examples and the comparative examples.

試験方法は、セグメント(a)及びセグメント(d)の光度が100mcdとなるようにLED素子の通電電流の電流値を設定し、セグメント(a)及びセグメント(d)の表面を遮光マスクで塞いでセグメント(a)及びセグメント(d)からの出射光を遮りながらセグメント(a)及びセグメント(d)が点灯(LED素子を前記電流値で駆動)したときの隣接するセグメントの光度を測定した。   In the test method, the current value of the LED element energization current is set so that the luminous intensity of the segment (a) and the segment (d) is 100 mcd, and the surface of the segment (a) and the segment (d) is covered with a light shielding mask. The luminous intensity of the adjacent segment when the segment (a) and the segment (d) were turned on (the LED element was driven with the current value) was measured while blocking the emitted light from the segment (a) and the segment (d).

漏れ光の測定セグメントは、セグメント(a)が点灯したときのセグメント(b)、(f)であり、セグメント(d)が点灯したときのセグメント(c)、(e)である。   The leakage light measurement segments are the segments (b) and (f) when the segment (a) is lit, and the segments (c) and (e) when the segment (d) is lit.

光り漏れの試験結果は、図8に示すように、セグメント(a)を点灯させたときのセグメント(b)、(f)の漏れ光の平均光度は、実施例が0.38mcdであり比較例が0.31mcdであり、その差が0.07mcdとわずかな差であった。また、セグメント(d)を点灯させたときのセグメント(c)、(e)の漏れ光の平均光度は、実施例が0.31mcdであり比較例が0.32mcdであり、その差が0.01mcdとわずかな差であった。   As shown in FIG. 8, the light leakage test result shows that the average luminous intensity of the leakage light of the segments (b) and (f) when the segment (a) is turned on is 0.38 mcd in the example, and is a comparative example. Was 0.31 mcd, and the difference was as small as 0.07 mcd. Further, the average luminous intensity of the leaked light of the segments (c) and (e) when the segment (d) is turned on is 0.31 mcd in the example and 0.32 mcd in the comparative example, and the difference is 0. It was a slight difference from 01mcd.

部分貫通孔は貫通孔の一部が、反射ケースの裏面の、各導光孔(A)〜(G)、(DP)の底部の内側面近傍の部分で塞がれることにより形成されたものであり、貫通孔に対して部分貫通孔の断面面積が縮小されることにより実施例の光り漏れが比較例と大差ない程度に抑制された結果として現れたものである。   The partial through-hole is formed by blocking a part of the through-hole in the vicinity of the inner side surface of the bottom of each of the light guide holes (A) to (G) and (DP) on the back surface of the reflection case. This is a result of the light leakage of the example being suppressed to a level that is not significantly different from that of the comparative example by reducing the cross-sectional area of the partial through-hole with respect to the through-hole.

したがって、本実施形態において、リードに形成された貫通孔が、光り漏れの増加を抑制して光学特性を維持しつつ、充填樹脂とリードとの間の界面剥離、LED素子やボンディングワイヤのリードからの剥離、あるいはボンディングワイヤ断線等の不具合の発生を防止して信頼性の向上に寄与するものである。   Therefore, in this embodiment, the through-hole formed in the lead suppresses an increase in light leakage and maintains the optical characteristics, while the interface peeling between the filling resin and the lead, the LED element and the bonding wire lead. This contributes to the improvement of reliability by preventing the occurrence of defects such as peeling of the wire or disconnection of the bonding wire.

なお、充填樹脂は、エポキシ樹脂あるいはシリコーン樹脂等の透光性樹脂や、透光性樹脂に蛍光体を分散した蛍光体分散樹脂が用いられる。   As the filling resin, a translucent resin such as an epoxy resin or a silicone resin, or a phosphor dispersion resin in which a phosphor is dispersed in the translucent resin is used.

1… 7セグメント数字表示器(数字表示器)
10… 反射ケース
11… 表面
12… 開口
13… 内側面
14… 裏面
20… リードフレーム(リード)
21… 分割部
21a… 分割部
21b… 分割部
22… ボンディング部
23… 電極部
24… 貫通孔
24a… 部分貫通孔
25… 隙間
30… 半導体発光素子(LED素子)
35… 導電性接合部材
40‥ ボンディングワイヤ
50… 充填樹脂
1 ... 7-segment numeric display (numeric display)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Reflective case 11 ... Front surface 12 ... Opening 13 ... Inner side surface 14 ... Back surface 20 ... Lead frame (lead)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Dividing part 21a ... Dividing part 21b ... Dividing part 22 ... Bonding part 23 ... Electrode part 24 ... Through-hole 24a ... Partial through-hole 25 ... Gap 30 ... Semiconductor light emitting element (LED element)
35 ... Conductive bonding member 40 ... Bonding wire 50 ... Filling resin

Claims (1)

内側面で囲まれた導光孔を有するケースと、
前記導光孔の底部を塞ぐように配設された複数のリードフレームと、
前記導光孔の底部内に位置し前記複数のリードフレームの少なくとも1つに実装された半導体発光素子と、
前記ケースと前記リードフレームを一体化すると共に前記導光孔に充填され且つ前記リードフレームを封止する充填樹脂を備え、
前記複数のリードフレームの少なくとも1つは貫通孔を有し、前記貫通孔は前記充填樹脂が充填されると共にその一部が前記ケースの、前記導光孔の底部の内側面近傍の部分で塞がれ、他の部分が前記導光孔の底部内に位置していることを特徴とする発光表示装置。
A case having a light guide hole surrounded by an inner surface;
A plurality of lead frames arranged to close the bottom of the light guide hole;
A semiconductor light-emitting element located in the bottom of the light guide hole and mounted on at least one of the plurality of lead frames;
The case and the lead frame are integrated and a filling resin that fills the light guide hole and seals the lead frame is provided.
At least one of the plurality of lead frames has a through-hole, and the through-hole is filled with the filling resin, and a part of the through-hole is closed with a portion of the case near the inner surface of the bottom of the light guide hole. The light emitting display device is characterized in that the other portion is located in the bottom of the light guide hole.
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