JPH06334224A - Led照明具の製造方法 - Google Patents

Led照明具の製造方法

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JPH06334224A
JPH06334224A JP5121719A JP12171993A JPH06334224A JP H06334224 A JPH06334224 A JP H06334224A JP 5121719 A JP5121719 A JP 5121719A JP 12171993 A JP12171993 A JP 12171993A JP H06334224 A JPH06334224 A JP H06334224A
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led
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Hiroaki Murata
博昭 村田
Takeo Futagami
剛雄 二神
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  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント基板に搭載されたLEDチップを、
レンズ特性を有する状態で樹脂モールドするに当って、
レンズ特性に影響を及ぼすウェルドラインの発生を未然
に防止する。 【構成】 LEDチップ2を装着し、かつLEDチップ
2に近接して1対の貫通孔1aを有するプリント基板1
に対して1対の成形型3,4を配置し、LEDチップ装
着面側に位置する成形型3の、レンズ特性に影響を及ぼ
さない所定位置からモールド用の合成樹脂を注入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はLED照明具の製造方
法に関し、さらに詳細にいえば、プリント基板の所定位
置にLEDチップを装着するとともに、プリント基板の
所定位置に少なくとも2つの貫通孔を形成しておき、プ
リント基板のLEDチップ装着面側をレンズ状にすべく
透明な合成樹脂でLEDチップをモールドしてLED照
明具を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】プリント基板の所定位置に装着されたL
EDチップを透光性の合成樹脂でモールドする方法とし
て、特公平3−60189号公報に示す方法が提案され
ている。図3はこの方法を説明する概略図であり、表面
にプリント配線が施されたプリント基板91の所定位置
に複数のLEDチップ92が装着されているとともに、
各LEDチップ92の近傍においてプリント基板91を
貫通する1対の貫通孔91aが形成されてあり、各LE
Dチップ92に対応する位置においてプリント基板91
を挟んで互に対向する1対の成形型93,94が配置さ
れてある。尚、LEDチップ装着面側に配置される成形
型93はほぼ半球状のキャビティ93aを有している。
そして、成形型94の隣合うキャビティ94a同士を連
通するスプル94bが形成されてあるとともに、スプル
94bの一端がトランスファポット(図示せず)と連通
されている。
【0003】したがって、トランスファポットからモー
ルド用の合成樹脂を圧送することによりLEDチップ9
2のモールドを達成できる。この場合に、LEDチップ
側の樹脂モールドがほぼ半球状になるので、LEDチッ
プ92から放射される光を効率よく集光させることがで
き、しかもプリント基板91に対する樹脂モールドの保
持安定性を高めることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の方法に
よりLEDチップ91をモールドした場合には、成形型
94のキャビティ、即ち、LEDチップ92と正対して
いないキャビティに供給されたモールド用の合成樹脂が
1対の貫通孔91aを通して成形型93のほぼ半球状の
キャビティに流入する。この結果、一方の貫通孔91a
を通して流入する合成樹脂と他方の貫通孔91aを通し
て流入する合成樹脂とがほぼ半球状のキャビティの内部
において干渉し合うことになり、この干渉に起因してウ
ェルドラインが生じてしまう。そして、ウェルドライン
が生じると、この部分において光の直進性が妨げられる
等の不都合が生じ、ひいてはほぼ半球状のキャビティに
より形成された樹脂モールドの光学特性が劣化してしま
うので、LEDチップ92から放射される光を効率よく
集光させることができなくなってしまう。
【0005】
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、LEDチップを覆う樹脂モールドにレン
ズ特性を持たせるに当って、樹脂モールドの光学的特性
の劣化を未然に防止することができるLED照明具の製
造方法を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、この請求項1のLED照明具の製造方法は、プリ
ント基板の所定位置にLEDチップを装着するととも
に、プリント基板の所定位置に少なくとも2つの貫通孔
を形成しておき、プリント基板のLEDチップ装着面側
をレンズ状にすべく透光性の合成樹脂でLEDチップを
モールドしてLED照明具を製造するに当って、LED
チップ装着面側の成形部分のうち、レンズ状部分の光学
的特性に実質的に影響を及ぼさない所定位置に対応する
成形型の所定位置から合成樹脂を注入する方法である。
【0007】但し、プリント基板として、金属をベース
とするものを用いることが好ましく、プリント基板のL
EDチップ搭載位置に絞り加工により凹部を形成してお
くことが一層好ましい。
【0008】
【作用】請求項1のLED照明具の製造方法であれば、
プリント基板の所定位置にLEDチップを装着するとと
もに、プリント基板の所定位置に少なくとも2つの貫通
孔を形成しておき、プリント基板のLEDチップ装着面
側をレンズ状にすべく透光性の合成樹脂でLEDチップ
をモールドしてLED照明具を製造するに当って、LE
Dチップ装着面側の成形部分のうち、レンズ状部分の光
学的特性に実質的に影響を及ぼさない所定位置に対応す
る成形型の所定位置から合成樹脂を注入するのであるか
ら、レンズ状部分に対する合成樹脂の流入時には流入経
路が1つしか存在しない関係上、合成樹脂同士の干渉を
未然に防止でき、ひいてはレンズ状部分にウェルドライ
ンが生じることを未然に防止できる。この結果、LED
チップ装着面側に位置する樹脂モールドの光学的特性を
良好にできる。また、プリント基板を挟んで両側に形成
される樹脂モールド同士が貫通孔を通して互に一体化さ
れているので、樹脂モールドの保持安定性が損なわれる
おそれはない。
【0009】さらに、少なくとも2つの貫通孔を通して
一方のキャビティから他方のキャビティに向かって合成
樹脂が流れ込むことにより必然的にウェルドラインが生
じるのであるが、この方法によれば、LEDチップ非装
着面側の成形部分にウェルドラインが生じるので、LE
D照明具の光学的特性を損なうおそれは全くない。ま
た、プリント基板として、金属をベースとするものを用
いれば、モールド用の合成樹脂のインサート成形時にお
ける合成樹脂の圧力、温度に起因するプリント基板の変
形を低減できる。さらに、プリント基板のLEDチップ
搭載位置に絞り加工により凹部を形成しておけば、絞り
加工部分が補強メンバーとして機能するので、LEDチ
ップ装着部近傍におけるプリント基板の変形を少なくで
き、光軸のブレ等を低減できる。
【0010】
【実施例】以下、実施例を示す添付図面によってLED
照明具の製造方法を詳細に説明する。図1はLED照明
具製造状態の一実施例を示す概略縦断面図であり、プリ
ント基板1の表面(図1において下面)の所定位置にL
EDチップ2が装着され、プリント配線に対してワイヤ
ーボンディングされている。そして、LEDチップ2の
近傍に、プリント基板1を貫通する1対の貫通孔1aが
形成されている。また、プリント基板1を挟む状態で1
対の成形型3,4が配置されている。成形型3はプリン
ト基板1のLEDチップ装着面側に配置されるものであ
り、1対の貫通孔1a同士の間隔よりも大きい直径を有
する円柱部および円柱部に連続する球状部からなるレン
ズ用キャビティ3aを有している。そして、成形型4
は、プリント基板1の反対側に配置されるものであり、
1対の貫通孔1a同士の間隔よりも大きい直径を有する
円柱部からなる背面用キャビティ4aを有している。ま
た、例えば、両成形型3,4の突き合せ部に合成樹脂供
給路5が形成されてあるとともに、合成樹脂供給路5と
レンズ用キャビティ4aの所定位置とを連通する合成樹
脂通路5aが形成されてある。この合成樹脂通路5a
は、レンズ用キャビティ4aの円柱部に開口している。
ここで、プリント基板1としては、金属ベースのものを
用いることが好ましく、成形時の合成樹脂の圧力、温度
に起因する変形を低減できる。また、同様の理由で、プ
リント基板1のエッジ部と貫通孔1aとの距離を1mm以
上に設定することが好ましい。上記貫通孔1aの形状は
任意の形状を選択できるが、平面形状が弧状になるよう
に貫通孔1aを形成することが好ましい。
【0011】したがって、上述のように成形型3,4の
間に、LEDチップ2が装着されたプリント基板1をセ
ットした状態で、合成樹脂供給路5を通して溶融状態の
合成樹脂を圧送すればよく、合成樹脂は先ずレンズ用キ
ャビティ3aに流入する。この場合には、合成樹脂が1
箇所のみからレンズ用キャビティ3aに供給されるの
で、複数箇所から供給される合成樹脂同士の干渉に起因
するウェルドラインの発生を未然に防止できる。レンズ
用キャビティ3aに流入した合成樹脂は1対の貫通孔1
aを通って背面用キャビティ4aに流入する。この場合
には、一方の貫通孔1aを通って流入する合成樹脂と他
方の貫通孔1aを通って流入する合成樹脂とが互に干渉
してウェルドラインを生じさせることになる。
【0012】以上のようにしてレンズ用キャビティ3a
および背面用キャビティ4aに流入された合成樹脂が固
化した後に、成形型3,4を互に離してプリント基板1
を取出せば、レンズ特性を有する状態で樹脂モールドさ
れたLED照明具を得ることができる。そして、レンズ
特性を有している部分にはウェルドラインが生じていな
いのであるから、良好なレンズ特性を発揮し、良好なL
ED照明具を得ることができる。また、樹脂モールド
は、プリント基板1の両面に存在しているとともに、貫
通孔1aを通して一体化されているのであるから、著し
く高い保持安定性を達成できる。
【0013】尚、以上の説明においてはモールド用の合
成樹脂を何ら限定していないが、気泡の発生、ヒケ、充
填不十分等に起因する成形不良を防止し、しかも熱衝撃
に起因する割れ、クラック、剥離等を防止して耐環境性
を高めるためには、分子量が15000〜28000で
あり、かつ高い透光性を有する熱可塑性樹脂(例えば、
ポリカーボネイト、ポリメチルメタクリレイト、非晶質
ポリオレフィン、TPX等)を用いることが好ましく、
分子量が18000〜25000の熱可塑性樹脂を用い
ることが一層好ましい。
【0014】さらに、図1においては、合成樹脂がレン
ズ用キャビティ3aの球状部に向かって注入されるよう
に合成樹脂通路5aが形成されているが、レンズ用キャ
ビティ3aの円柱部に向かって合成樹脂を注入すべく合
成樹脂通路5aを形成することが好ましく、樹脂モール
ドのレンズ特性を有する部分にフローマークが生じるこ
とを未然に防止できる。
【0015】さらにまた、レンズ用キャビティ3aとし
て球状部のみからなるものを採用することも可能であ
り、この場合には、可能な限りレンズ用キャビティ3a
の開口縁寄り所定位置から合成樹脂を注入すべく合成樹
脂通路5aを形成することにより、樹脂モールドのレン
ズ特性に与える影響を著しく少なくできる。即ち、樹脂
モールドのレンズ特性に実質的に影響を与えないように
できる。
【0016】さらにまた、樹脂モールド時における合成
樹脂のヒケ等に起因するLEDチップ装着部、ワイヤー
ボンディング部等に対する応力を緩和するために、これ
らの箇所をシリコン樹脂、エポキシ樹脂等で予めコーテ
ィングしておくことが好ましい。
【0017】
【実施例2】図2はLED照明具製造状態の他の実施例
を示す縦断面図であり、図1の実施例と異なる点は、プ
リント基板1の所定位置に絞り加工により凹所1cを形
成し、凹所1cにLEDチップ2を搭載した点のみであ
る。したがって、この場合にも、図1の実施例と同様
に、良好なレンズ特性を有し、かつ高い保持安定性を有
する状態で樹脂モールドされたLED照明具を得ること
ができるほか、凹所1cが補強メンバーとして機能する
ことに起因して成形時のプリント基板の変形を一層低減
できるとともに、凹所1cが反射鏡として機能すること
に起因して、LEDチップ2から放射される光を効率よ
く前方に導き、集光させることができる。
【0018】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明は、レンズ
特性を有し、かつ高い保持安定性を有する状態で樹脂モ
ールドされたLED照明具を得るに当って、LEDチッ
プ装着面側であって、レンズ特性に影響を及ぼさない所
定位置からモールド用の合成樹脂を供給するのであるか
ら、レンズ特性を有する側の樹脂モールドにウェルドラ
インが生じることを未然に防止でき、良好なレンズ特性
を発揮させることができるという特有の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】LED照明具製造状態の一実施例を示す概略縦
断面図である。
【図2】LED照明具製造状態の他の実施例を示す縦断
面図である。
【図3】従来方法によるLED照明具製造状態を示す縦
断面図である。
【符号の説明】
1 プリント基板 1a 貫通孔 2 LEDチップ 3 成形型

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント基板(1)の所定位置にLED
    チップ(2)を装着するとともに、プリント基板(1)
    の所定位置に少なくとも2つの貫通孔(1a)を形成し
    ておき、プリント基板(1)のLEDチップ装着面側を
    レンズ状にすべく透光性の合成樹脂でLEDチップ
    (2)をモールドしてLED照明具を製造する方法であ
    って、LEDチップ装着面側の成形部分のうち、レンズ
    状部分の光学的特性に実質的に影響を及ぼさない所定位
    置に対応する成形型(3)の所定位置から合成樹脂を注
    入することを特徴とするLED照明具の製造方法。
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