JPH0466381B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はメタルフレームの先端部に設けられ
た発光ダイオードを射出成形を用いて樹脂封止す
る方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に発光ダイオードの樹脂封止は注型成形法
を用いて行われている。

この方法はポツト状の型内にエポキシ樹脂など
の熱硬化性樹脂を加熱溶融して注入し、その樹脂
に発光ダイオードをダイボンデイング及びワイヤ
ーボンデイングしたメタルフレームの先端を挿入
し、その状態を維持しながら炉内で樹脂の加熱硬
化を行い、しかるのち型から樹脂を離型して製品
を得る多段の工程を要するものであつた。

上記注型成形法では、硬化時間が長く、全工程
を完了するまでに約24時間を要し、これがため生
産性が悪く、連続して生産を行うためには24時間
分のストツクを有する大規模な設備を必要とす
る。

更にこの成形法では、樹脂に圧力がほとんど加
えられないため、寸法精度が悪く、メタルフレー
ムをインサートしたときにエアーを巻き込み易い
他、メタルフレームを中心に固定しておくのが困
難で偏心しやすい問題があつた。

そこで最近では、放出成形により金型内にメタ
ルフレームをインサートし、キヤビテイ内に樹脂
を射出充填して、発光ダイオードの樹脂封止を行
うことが試みられている。

しかし、射出成形では注型成形に比較して、高
速、高圧で樹脂の充填が行われるため、その際の
樹脂の流動等により、ワイヤーボンデイングされ
た金線（φ0.02mm）が破断してしまうことがあり、
それを防止するために低速、低圧にて射出を行う
と、フローマーク、ウエルドライン等の成形不良
が生じ、歩留りが悪くなつて量産には適さないな
どの問題があつた。

そこで封止を低速、低圧射出による一次封止体
の成形と高速、高圧による二次封止体の成形の２
つの工程により封止方法（特願昭61−277305）を
先に開発した。

この方法は第６図に示すように、メタルフレー
ム１の先端部にダイボンデイング及びワイヤーボ
ンデイングされた発光ダイオードのチツプ２をワ
イヤー３と共に低速、低圧射出成形による一次封
止体４により被覆し、更に一次封止体４の外側
に、二次封止体５を高速、高圧射出成形して、従
来の射出成形による樹脂封止の問題点を解決して
いる。

この方法では低速、低圧で小さなキヤビテイに
より一次封止を行うので樹脂の流動長を短く、時
間も短時間であることから、従来の低速、低圧よ
りは、高速、高圧で一次封止が行え、そのためワ
イヤーの断線、フローマーク、ウエルドラインの
発生等の成形不良を解消でき、またそれによつて
一次封止されたメタルフレームを仕上げ用のキヤ
ビテイにインサートして高速、高圧で二次封止す
るので、成形品精度が向上する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記の方法では、第７図に示す
ように樹脂の流動により一次封止体４が仕上げ用
キヤビテイ６内で変成されてしまい、チツプ２の
中心と二次封止体５により形成されるレンズ頭部
の中心との間にずれ、即ちセンターオフＳが生じ
易く、光学特性が悪化して輝度が低下する他、フ
オトダイオード等では戻り光量が減つて効率が低
下する虞れがあつた。

この発明は二次封止体の射出成形時におけるセ
ンターオフの発生を防止するために考えられたも
のであつて、その目的はきわめて簡単な手段によ
りセンターオフを許容値（3/100mm）以内とする
ことができる新たな方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的によるこの発明は、メタルフレームの
先端部にダイボンデイング及びワイヤーボンデイ
ングされた発光ダイオードのチツプを、ワイヤー
と共に仕上り寸法より小さなキヤビテイを有する
金型にインサートし、そのキヤビテイに第１の樹
脂を充填して、メタルフレームの先端部と共に上
記チツプ及びワイヤーを包む封止体を一次的に成
形し、更にそのメタルフレームを他の金型に移行
して、一次封止体と共に先端部を仕上用キヤビテ
イにインサートし、第２の樹脂を充填して一次封
止体の外側に二次封止体を成形するに当り、一次
封止体の成形時に、仕上用キヤビテイのゲート対
向側型面と接する突起を、一次封止体の側面に一
体形成し、これによりセンターオフに付いての問
題点を解決してなるものである。

〔実施例〕

先ずメタルフレーム１１の先端部を、先端にダ
イボンデイング及びワイヤーボンデイングされた
発光ダイオードのチツプ１２とワイヤー１３と共
に、第１金型１４のキヤビテイ１５に装填する。

このキヤビテイ１５は仕上り寸法より小さなキ
ヤビテイからなり、ゲート１６の対向型面には突
起形成用の凹部１７が穿設してある。

次に金型の型締を行つて上記キヤビテイ１５に
第１の樹脂１８を射出充填する。この射出充填は
金線からなる上記ワイヤー１３が切れない程度の
低速、低圧により行い、キヤビテイ１５に充填さ
れた樹脂により、発光ダイオード１２及びワイヤ
ー１３の一次封止体１９を形成し、同時に凹部１
７により、先端面が第２金型２０の仕上用キヤビ
テイ２１のゲート対向側型面に接する長さの突起
２２を形成する。

上記一次成形が完了したら、型開きを行つて、
側面に上記突起２２を一体形成した一次封止体１
９と共に、メタルフレーム１１を第２金型２０へ
移送する。そして突起２２をゲート２１ａの対向
側に位置させて仕上用キヤビテイ２１に一次封止
体１９を挿填したのち型締を行い、第２の樹脂２
３の射出充填を行つて二次封止体２４を成形す
る。

この射出充填は発光ダイオード１２及びワイヤ
ー１３が、既に一次封止体１９に包まれ、また一
次封止体１９のゲート対向側が、先端面をキヤビ
テイ型面に接した上記突起２２によつて支えられ
ていることから、高速、高圧にて行つても何ら支
障がなく、仕上用キヤビテイ２１により、一次封
止体１８の外側に二次封止体２４が成形される。
また二次成形後における上記突起２２は、二次封
止体内に収まり、先端面が二次封止体２４の側面
に露出する。しかしながら、この露出は側面であ
るので発光ダイオードの位置より下側にある限り
特に問題となることはないが、一次封止体１９を
形成する第１の樹脂１８の耐熱温度が低いと、そ
の先端面が半田付けの際に溶けることがあるの
で、突起２２は必要最小限の径とすることが好ま
しい。また突起２２の断面形状は特に限定され
ず、第４図及び第５図に示すように、円柱であつ
てもよい。

なお、上記例では一次封止と二次封止を独立し
た金型で行つたが、これは一つの金型に一次封止
用キヤビテイと二次封止用キヤビテイを刻設した
ものを用いても良い。

また一次封止用樹脂としてはポリカーボネイ
ト、ポリメチルペンテン、ポリアリレート樹脂な
でが好適であり、二次封止用樹脂としてはP.P.S、
液晶ポリカー、ガラス入P.B.T等が好適である。

〔発明の効果〕

この発明は上述のように、メタルフレームの先
端部を発光ダイオード及びワイヤーと共に、一次
と二次とに別けて射出成形により樹脂封止する際
に、一次封止体の側面に突起を一体形成し、この
突起を二次封止体の成形に際する一次封止体の支
えとして仕上用キヤビテイの型面に当接し、これ
によりキヤビテイ内の樹脂の流動による一次封止
体の押し曲げを防止してなることから、二次成形
を高速、高圧により行つてもセンターオフが生じ
難く、封止体が射出成形によるものであつても、
センターオフを通常の許容値以下とすることがで
きる。

また一次封止体の側面に突起を一体成形するだ
けでよいので、封止体やキヤビテイの構造が複雑
となるようなこともなく、外形精度が良好で輝度
が高く、フオトダイオード等にあつては戻り光量
の大きいなどの効率の良い製品を量産できる利点
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図はこの発明に係る発光ダイオ
ードの樹脂封止方法を示すものであつて、第１図
は一次封止体の成形説明図、第２図は一次封止体
を成形したメタルフレームの側面図、第３図は二
次封止体の成形説明図、第４図は他の実施例によ
る一次封止体を有するメタルフレームの平面図、
第５図はその側面図、第６図は樹脂封止体を有す
るメタルフレームの側面図、第７図は上記樹脂封
止体の問題点を示す説明図である。 １１……メタルフレーム、１２……発光ダイオ
ードチツプ、１３……ワイヤー、１５……キヤビ
テイ、１７……凹部、１９……一次封止体、２１
……仕上用キヤビテイ、２１ａ……ゲート、２２
……突起、２４……二次封止体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ メタルフレームの先端部にダイボンデイング
   及びワイヤーボンデイングされた発光ダイオード
   のチツプを、ワイヤーと共に仕上り寸法より小さ
   なキヤビテイを有する金型にインサートし、その
   キヤビテイに第１の樹脂を充填して、メタルフレ
   ームの先端部と共に上記チツプ及びワイヤーを包
   む封止体を一次的に成形し、更にそのメタルフレ
   ームを他の金型に移行して、一次封止体と共に先
   端部を仕上用キヤビテイにインサートし、第２の
   樹脂を充填して一次封止体の外側に二次封止体を
   成形するに当り、一次封止体の成形時に、仕上用
   キヤビテイのゲート対向側型面と接する突起を、
   一次封止体の側面に一体形成してなることを特徴
   とする発光ダイオードの樹脂封止方法。