JPH0654816B2 - サーフェスマウントｌｅｄパッケージ - Google Patents

サーフェスマウントｌｅｄパッケージ

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JPH0654816B2
JPH0654816B2 JP2125254A JP12525490A JPH0654816B2 JP H0654816 B2 JPH0654816 B2 JP H0654816B2 JP 2125254 A JP2125254 A JP 2125254A JP 12525490 A JP12525490 A JP 12525490A JP H0654816 B2 JPH0654816 B2 JP H0654816B2
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lens
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led
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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  • Led Device Packages (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は一般に、プリント回路基板に視覚指示器を取付
ける構成に関する。特に、サーフェスマウント技術を用
いて発光ダイオード“(LED”）をプリント回路基板に実
装する構成に関する。
〔関連出願に対するクロス・リファレンス〕
本出願は、本出願人の出願に係る米国特許出願番号07/4
54,468に関連する。
〔発明の背景〕
サーフェスマウント技術を用いたプリント回路基板は、
従前のプリント回路基板に比べ幾つかの利点を有してい
る。サーフェスマウント回路基板では、素子を基板にマ
ウントするスルーホールは完全に除去されている。その
代わりに、回路は互いに密集して詰め込まれ、スルーホ
ールに通常要求される空間はより効率的に利用される。
それによって、同量の回路要素を備えているにもかかわ
らず、基板はより小さくでき、あるいは、同じ大きさの
基板より多くの回路要素を組み込むことができるように
なる。更に、回路基板にマウントされる素子は、従来の
プリント回路基板に使用されていたそれより小さくでき
る。
けれども、サーフェスマウント技術にはある課題があ
る。プリントされる素子及び導体は、他のプリント回路
基板よりも互いに密集して配置されなければならないの
で、基板上の導体及び素子の配置により細かい精度が要
求される。更に、ウェーブソルダリング法は通常用いら
れないので、オーブンの放射加熱等が素子と導体を加熱
するために使用され、従来から用いられる半田ペースト
を溶かし、基板に素子を取付ける。サーフェスマウント
技術の要求に対し需要が高まれば高まるほど、視覚指示
器等の素子を回路基板にマウントする構成と技術への需
要が高まる。
しばしば、ＬＥＤ等の視覚指示器を、基板の面上方に持
ち上げられた光源と／又は基板の一端付近のＬＥＤと共
に、プリント回路基板にマウントすることが必要とな
る。これらの要求の各々はＬＥＤのマウントに際し、特
別の課題を生ずる。
サーフェスマウント基板の回路素子のマウントは、しば
しば、素子の引き出し導体を切断し、かかる導体を適当
な形に曲げ、素子がマウントされるべきパッドに半田付
けすることで達成される。この技術はＬＥＤをサーフェ
スマウント基板にマウントするためにも使用されてい
た。しかし、通常ＬＥＤに設けられる導線はたいへん撓
みやすく、また、ＬＥＤを回路基板上で半田付けされる
まで釣合いをとらせるためには狭くなり易い。更に、円
錐ドーム形状のＬＥＤはサーフェスマウントのピックア
ンドプレイス機構とは互換性がない。
おそらく前述したマウント技術の最大の欠点は、従来の
ＬＥＤがソルダ リフロウ工程に伴う熱に耐えられない
という事実にある。スルーホールＬＥＤはキャスタブル
エポキシにリードフレームを埋め込むことによって作ら
れる。かかるカプセル化材は、構成的にソルダ リフロ
ウ温度で安定でない。エポキシをキャステイングするグ
ラス転移温度は半田炉温度よりもはるかに低い。エポキ
シが柔らかくなるにつれて、リードフレイムは動くこと
ができ、ワイヤボンドの突極破壊を引き起こすことにな
る。サーフェスマウント工程で従来のＬＥＤを使用しよ
うとした製造者は許容できない程の失敗率を経験してき
た。
逆に、サーフェスマウントのために設計されたＬＥＤは
ピックアンドプレイス機構とはよく適合し、それらは半
田温度に満足しうる程度に耐えうる。しかし、集束レン
ズが無いと、これらの小型素子は不十分な光学実行：例
えば、光焦点の低レベル、幾つかのＬＥＤが密集接近し
てマウントされる時の光漏れ、直角観測できる素子の不
利用性をもたらす。
〔発明の目的〕
従って、本発明の目的は、視覚指示器、特にＬＥＤをプ
リント回路基板、特にサーフェスマウント基板に、強
さ、精度、配置の多様性を図ってマウントする構成を提
供し、一方光学的強化を提供することにある。
本発明の他の目的は、集光度を増大させ、光漏れを減ら
すために光を焦点に集め、そして、直角でも見える光学
的強化を提供することにある。
更に、視覚指示器が実質的距離で基板の面上に／又は基
板の一端付近にマウントされる構成を提供することも本
発明の目的であるので、それは、他のいかなる理由に対
して要求される時はいつでもより簡単に見られる。
更に、基板上の導電性パッドへの取付けのための比較的
広い導電性補助面を伴う構成を高精度、高正確度そして
機械的強さで提供することも本発明の目的である。
更に、自動配置装置を使うことによってサーフェスマウ
ント基板に高精度で配置することによく適合した構成を
提供することも本発明の目的である。
更に、比較的小型で製造的に割安な構成を提供すること
も本発明の目的である。
更に、それ自体を広範囲に多様化するレンズの形態（例
えば、球形、平坦なトップ、正方形、長方形等）と放射
面（平坦、フレネル、多角形等）をとる構成を提供する
ことも本発明の目的である。
更に、上述した先行技術の欠点を克服し改良する構成を
提供することも本発明の目的の一つである。
〔発明の概要〕 上記事項を考慮すると、本発明に従ったサーフェスマウ
ントＬＥＤパッケージは、筐体と、レンズと、ＬＥＤ
と、第１の導電性ばねクリップと、第２の導電性ばねク
リップとよりなり、前記筐体は、略直方体形状と、使用
時にプリント回路基板に隣接する第１の面と、該第１の
面に対向する第２の面と、前記第１及び第２の面に連な
る第３の面と、該第３の面に対向する第４の面と、前記
第１及び第２の面に連なる第５の面と、該第５の面に対
向する第６の面と、前記第１の面に形成された第１のシ
ョルダと、前記第１の面に形成された第２のショルダ
と、前記第２の面に形成された第３のショルダと、前記
第２の面に形成された第４のショルダと、前記第３の面
から第４の面に延びる通路とを有し、前記レンズは該通
路内に受容され、該筐体の第３の面を越えて延びる放射
面と、該ＬＥＤを受容する大きさと形を持った空洞を有
する後面と、前記空洞内部の集光面を有し、前記ＬＥＤ
は前記レンズの後面の空洞に受容され、第１の面と、該
第１の面に対向する第２の面と、前記第１の面上の第１
の電気的接点と、前記第１の面上の第２の電気的接点
と、前記レンズに対向する前記第２の面の発光部を有
し、前記第１の導電性ばねクリップは、前記第１のショ
ルダに係合する第１のフィンガと、前記第３のショルダ
に係合する第２のフィンガと、前記ＬＥＤの前記第１の
面上の前記第１の電気的接点と電気的に接触する接点部
とを有し、前記第２の導電性ばねクリップは、前記第２
のショルダに係合する第１のフィンガと、前記第４のシ
ョルダに係合する第２のフィンガと、前記ＬＥＤの前記
第１の面上の前記第２の電気的接点と電気的に接触する
接点部とを有する構成とした。
〔望ましい実施例の詳細な説明〕
サーフェスマウントＬＥＤパッケージ10は第１図乃至第
４図に示されている。それは、筐体12レンズ14、ＬＥＤ
16、第１の導電性ばねクリップ18、第２の導電性ばねク
リップ20からなる。
第１図及び第２図にもっともよく示すように、筐体12
は、略直方体形状である。それは、使用時にプリント回
路基板に隣接する第１の面22と、第１の面22に対向する
第２の面24と、第１の面22と第２の面24に連なる第３の
面26と、第３の面26に対向する第４の面28と、第１の面
22と第２の面24に連なる第５の面30と、第５の面30に対
向する第６の面32とを有する。第１のショルダ34と第２
のショルダ36は、第１の面22に形成される。同様に、第
３のショルダ38と第４のショルダ40は、第２の面24に形
成される。通路42は第３の面26から第４の面28まで延び
ている。
レンズ14は通路42内に受容される。レンズ14は、これを
適所にしっかり固定するフランジ43と、通路42内部での
回転を防止するようフランジ43の上下両方に設けられた
平らな面45とを有する。
第３図にもっともよく示すように、レンズ14は、第３の
面26を越えて延びる前方が球形の放射面44と、ＬＥＤ16
を受容する空洞を有する後面47を有する。空洞の内部で
は、集光面49が、ＬＥＤ16の発光部54に隣接して設けら
れている。集光面49は平坦、又は光入力を最大限にする
ような凹面、又は前方放射面44との関連して光を集束す
るような凸面である。
加えて、レンズ14は、半球形の放射面44を有する略球形
に限定されない。正方形、長方形、あるいは他の多角形
に従う筒形レンズを用いうる。同様に、放射面44は平
坦、フレネル、多面形、特別の必要性に応じてあるいは
他の形態に設計されうる。
ＬＥＤ16は従来のどの種類のものでもよく、例えば、St
anley社のBR1102Wの下で売られる種類でもよい。本目的
に重要な全てはそれが、第１の面46と、第１の面46に対
向する第２の面48と、第１の面46上の第１の電気的接点
50と、第１の面46上の第２の電気的接点52と、レンズ14
と対向する第２の面48の前述した発光部54とを有すると
いうことである。
第１の導電性ばねクリップ18は、第１のショルダ34に係
合する第１のフィンガ56と、第３のショルダに係合する
第２のフィンガ58と、ＬＥＤ16の第１の面46の第１の電
気的接点50と電気的に接触する接点60とを有する。
第２の導電性ばねクリップ20は、第２のショルダ36に係
合する第１のフィンガ62と、第４のショルダに係合する
第２のフィンガ64と、ＬＥＤ16の第１の面46の第２の電
気的接点52と電気的に接触する接点66とを有する。
第３図及び第４図にもっともよく示すように、通路42
は、導電性ばねクリップ18及び20によるばね張力に対し
て、レンズ14をしっかり保持するカウンターボア67を含
む。
加えて、カウンターボア67はその上下に平坦部分を含
み、レンズ14のフランジ43の平坦面45と関連し、レンズ
14の回転を防止する。
第１図にもっともよく示すように、第１の溝穴76は筐体
12の第２の面24に配置され、筐体12の第４の面28に延
び、第３のショルダ38は第１の溝穴76に位置する。同様
に、第２の溝穴78は、筐体12の第２の面24に配置され、
筐体12の前記第４の面28に延び、第４のショルダ40は前
記第２の溝穴78に位置する。
第４図にもっともよく示すように、突起80は筐体12の第
１の面22に位置し、筐体12の第５の面に隣接する点から
筐体12の第６の面32に隣接する点に延び、第１のショル
ダ34と第２のショルダ36とは突起80上に位置する。
第１の脚82は、筐体12の第３の面26と筐体12の第５の面
30に隣接する筐体12の第１の面22に位置し、第２の脚84
は、筐体12の第３の面26と筐体12の第６の面32に隣接す
る筐体12の第１の面22に位置する。第１及び第２の脚8
2、84は、第４図に示すように、プリント回路基板上に配
設されるか、又は、第１及び第２の脚82、84は、プリン
ト回路基板90のスルーホール内に受容される。
第４図にもっともよく示すように、使用時に、第１の導
電性ばねクリップ18の第１のフィンガ56は、プリント回
路基板90上の第１の半田付用ランド92と電気的に接触
し、第２の導電性ばねクリップ20の第１のフィンガ62
は、プリント回路基板90上の第２の半田付用ランド94と
電気的に接触する。
第５図は、プリント回路基板96の端にマウントされた本
発明による２つのサーフェスマウントＬＥＤパッケージ
を示す。
第６図は、多数のＬＥＤと補助光学素子を含む一つの筐
体98を示す。
明らかに、上記教示に照らして、本発明の多数の変更と
変形が可能である。従って、請求項の範囲において本発
明はここで特に説明もの以外で実施されてもよい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるサーフェスマウントＬＥＤパッケ
ージの分解斜視図、 第２図は第１図に示した種類のサーフェスマウントＬＥ
Ｄパッケージを組み立てた状態の斜視図 第３図は第１図に示した種類のサーフェスマウントＬＥ
Ｄパッケージの平面図、 第４図は第３図の線IV−IVで切断した断面図、 第５図はプリント回路基板の端にマウントされた第１図
に示す種類の２つのサーフェスマウントＬＥＤパッケー
ジの配列の斜視図、 第６図は複数のＬＥＤを含む単一筐体の斜視図である。 10……サーフェスマウントＬＥＤパッケージ、12……筐
体、14……レンズ、16……ＬＥＤ、18……第１の導電性
ばねクリップ、20……第２の導電性ばねクリップ、22…
…第１の面、24……第２の面、26……第３の面、28……
第４の面、30……第５の面、32……第６の面、34……第
１のショルダ、36……第２のショルダ、38……第３のシ
ョルダ、40……第４のショルダ、42……通路、43……フ
ランジ、44……放射面、45……平らな面、46……第１の
面、47……後面、48……第２の面、49……集光面、50…
…第１の電気的接点、52……第２の電気的接点、54……
発光部、56……第１のフィンガ、58……第２のフィン
ガ、60……接点、62……第１のフィンガ、64……第２の
フィンガ、66……接点、67……カウンターボア、76……
第１の溝穴、78……第２の溝穴、80……突起、82……第
１の脚、84……第２の脚、90……プリント回路基板、92
……第１のソルダランド、94……第２のソルダランド、
96……プリント回路基板、98……筐体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カールトン デバウン アメリカ合衆国 ニュージャージー 08755 トムス リバー サンセット ア ベニュー 96番地 (72)発明者 バート ダウストラ アメリカ合衆国 ニュージャージー 08005 バーネガット ウインドウォード ドライブ 128番地

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】筐体と、レンズと、ＬＥＤと、第１の導電
    性ばねクリップと、第２の導電性ばねクリップとよりな
    り、 （ａ）前記筐体は： (i)略直方体形状と； (ii)使用時にプリント回路基板に隣接する第１の面と； (iii)該第１の面に対向する第２の面と； (iv)前記第１及び第２の面に連なる第３の面と； (v)該第３の面に対向する第４の面と； (vi)前記第１及び第２の面に連なる第５の面と； (vii)該第５の面に対向する第６の面と； (viii)前記第１の面に形成された第１のショルダと； (ix)前記第１の面に形成された第２のショルダと； (x)前記第２の面に形成された第３のショルダと； (xi)前記第２の面に形成された第４のショルダと； (xii)前記第３の面から第４の面に延びる通路とを有
    し； （ｂ）前記レンズは該通路内に受容され： (i)該筐体の第３の面を越えて延びる放射面と； (ii)該ＬＥＤを受容する大きさと形を持った空洞を有す
    る後面と； (iii)前記空洞内部の集光面を有し； （ｃ）前記ＬＥＤは前記レンズの後面の空洞内に受容さ
    れ： (i)第１の面と； (ii)該第１の面に対向する第２の面と； (iii)前記第１の面上の第１の電気的接点と； (iv)前記第１の面上の第２の電気的接点と； (v)前記レンズに対向する前記第２の面の発光部を有
    し； （ｄ）前記第１の導電性ばねクリップは： (i)前記第１のショルダに係合する第１のフィンガと； (ii)前記第３のショルダに係合する第２のフィンガと； (iii)前記ＬＥＤの前記第１の面上の前記第１の電気的
    接点と電気的に接触する接点部とを有し、 （ｅ）前記第２の導電性ばねクリップは： (i)前記第２のショルダに係合する第１のフィンガと； (ii)前記第４のショルダに係合する第２のフィンガと； (iii)前記ＬＥＤの前記第１の面上の前記第２の電気的
    接点と電気的に接触する接点部とを有する； サーフェスマウントＬＥＤパッケージ。
  2. 【請求項２】前記ＬＥＤの前記発光部が前記レンズに接
    触しない請求項１記載のサーフェスマウントＬＥＤパッ
    ケージ。
  3. 【請求項３】前記ＬＥＤの前記発光部が前記レンズに接
    触する請求項１記載のサーフェスマウントＬＥＤパッケ
    ージ。
  4. 【請求項４】前記通路は： （ａ）前記レンズを受容するように大きさ、形状、位置
    を決められた主通路と； （ｂ）前記レンズを固定するように大きさ、形状、位置
    を決められたカウンターボアと； （ｃ）前記レンズの回転を防ぐように大きさ、形状、位
    置を決められた平坦な部とを有する； 請求項１記載のサーフェスマウントＬＥＤパッケージ。
  5. 【請求項５】前記通路は前記レンズを受容するように大
    きさと形状が決められた断面を有する請求項３記載のサ
    ーフェスマウントＬＥＤパッケージ。
  6. 【請求項６】（ａ）第１の溝穴が、前記筐体の前記第４
    の面まで延びて前記筐体の前記第２の面にあり； （ｂ）前記第３のショルダが前記第１の溝穴に配設さ
    れ； （ｃ）第２の溝穴が、前記筐体の前記第４の面まで延び
    て前記筐体の前記第２の面にあり； （ｄ）前記第４のショルダが前記第２の溝穴に配設され
    ている； 請求項１記載のサーフェスマウントＬＥＤパッケージ。
  7. 【請求項７】（ａ）突起が、前記筐体の第５の面に隣接
    する点から前記筐体の第６の面に隣接する点まで延びて
    前記筐体の前記第１の面に配置され； （ｂ）前記第１及び第２のショルダが前記突起に位置し
    ている； 請求項１記載のサーフェスマウントＬＥＤパッケージ。
  8. 【請求項８】少なくとも一つの脚が、前記筐体の前記第
    ３の面に隣接する前記筐体の前記第１の面に位置する請
    求項７記載のサーフェスマウントＬＥＤパッケージ。
  9. 【請求項９】（ａ）第１の脚が、前記筐体の前記第３及
    び第５の面に隣接する前記筐体の前記第１の面に位置
    し、 （ｂ）第２の脚が、前記筐体の前記第３及び第６の面に
    隣接する前記筐体の前記第１の面に位置する； 請求項７記載のサーフェスマウントＬＥＤパッケージ。
  10. 【請求項１０】複数のレンズと複数のＬＥＤが単一のパ
    ッケージ内にマウントされる請求項１記載のサーフェス
    マウントＬＥＤパッケージ。
JP2125254A 1989-12-21 1990-05-15 サーフェスマウントｌｅｄパッケージ Expired - Lifetime JPH0654816B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US454,468 1982-12-29
US07/454,468 US4959761A (en) 1989-12-21 1989-12-21 Surface mounted led package

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03191580A JPH03191580A (ja) 1991-08-21
JPH0654816B2 true JPH0654816B2 (ja) 1994-07-20

Family

ID=23804721

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