KR101217949B1 - 반사형 발광 다이오드 - Google Patents

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KR101217949B1
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고스케 가시타니
야스히로 시라이
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가부시키가이샤 파루 라이팅구
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Abstract

본 발명은, 오목 형상 케이스(6) 내의 반사면(2)의 상방 중앙부에서 수평하게 직선 형상으로 연장되는 소자 마운트측 리드(7)와, 오목 형상 케이스(6) 내의 반사면(2)의 상방 중앙부에서 굴곡되면서도 수평하게 연장되는 와이어 접속측 리드(8)와, 소자 마운트측 리드의 중심측 선단부에 탑재된 발광 소자(9)와, 발광 소자와 와이어 접속측 리드의 중심측 선단부 사이에 본딩된 와이어(10)를 구비한 반사형 발광 다이오드를 특징으로 하고, 이에 의해, 제조시에 와이어를 단선시키지 않고, 신뢰성이 높은 제품을 수율 좋게 제조할 수 있는 반사형 발광 다이오드를 제공할 수 있다.

Description

반사형 발광 다이오드{REFLECTIVE LIGHT EMITTING DIODE}
본 발명은, 프린트 회로 기판 등의 표면에 실장되는 표면 실장형의 반사형 발광 다이오드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 일본 특허 제3982635호 공보(특허문헌 1)에 기재된 표면 실장형 발광 다이오드가 알려져 있다. 이 종래의 표면 실장형 발광 다이오드는, 내부에 오목면 형상의 반사면을 갖고, 주위의 벽부의 상부에 홈을 갖는 오목 형상 케이스와, 오목 형상 케이스의 외부에 위치하는 광폭 리드부와 그 선단측의 협폭 리드부로 이루어지는 1쌍의 리드와, 한쪽의 리드의 협폭 리드부의 선단의 마운트부에 탑재된 발광 소자로 이루어지고, 리드 각각은, 협폭 리드부가 오목 형상 케이스의 홈에 끼워 맞추어지고, 오목 형상 케이스의 홈의 외부에서 리드 구조의 협폭 리드부가 절곡되어, 광폭 리드부가 오목 형상 케이스의 외측면을 따라, 또한 오목 형상 케이스의 외측면을 따라 절곡된 광폭 리드부의 하단부가 오목 형상 케이스의 저면을 따라 내측을 향하여 절곡되고, 그 절곡 부분에 의해 실장용 단자를 구성하도록 한 구성이다. 그리고, 오목 형상 케이스의 오목부에는 투명 에폭시 수지 혹은 투명 실리콘 수지와 같은 투명 수지를 충전하고, 협폭 리드부를 고정하고, 또한 발광 소자를 고정하고 있다.
이와 같은 반사형 발광 다이오드의 제조 방법은 다음과 같다. 에칭 또는 금형에 의해 빠진 1쌍의 리드의 한쪽 선단의 마운트부에 발광 소자를 도전성 접착제를 사용하여 접착하고, 다음에, 발광 소자의 타단부를 다른 쪽 리드의 협폭 리드부의 선단에 금속선을 사용하여 전기적으로 접속하고, 또한 발광 소자를 탑재한 1쌍의 리드를 발광 소자가 하향으로 하여 오목부 중심에 위치하도록 하여 오목 형상 케이스에 홈을 이용하여, 각각의 한쪽의 리드와 다른 쪽의 리드의 직선의 공통인 중심선을 갖고, 그 중심선 상에 리드 와이어가 위치하도록 끼워 맞추어 위치 결정하고, 이 상태에서 오목 형상 케이스의 오목부에 투명 수지를 충전하여 경화시켜, 발광 소자와 리드의 협폭 리드부를 오목 형상 케이스와 일체화한다. 그리고 이 후에, 양측의 리드 각각의 소정 부분을 굽힘 가공하여 오목 형상 케이스의 측면을 따른 형상으로 한다.
이와 같은 종래의 반사형 발광 다이오드는, 발광 소자에서 발생한 열은 오목 형상 케이스의 외측에 위치하는 광폭 리드부를 통하여 외부로 빠져나가게 하므로 반사형 발광 다이오드의 열저항을 저감시킬 수 있고, 결과적으로 대전류의 통전을 가능하게 하여 반사형 발광 다이오드의 고출력화가 가능한 이점이 있다.
그런데, 종래의 반사형 발광 다이오드에서는, 상술한 바와 같이 발광 소자를 탑재한 1쌍의 리드를 발광 소자가 하향으로 하여 오목부 중심에 위치하도록 하여 오목 형상 케이스에 끼워 맞추고, 그 상태에서 투명 수지를 오목 형상 케이스의 오목부에 충전하여 경화시킴으로써 발광 소자와 리드의 협폭 리드부를 고정하고, 그 후에, 양측의 리드 각각을 굽힘 가공하여 오목 형상 케이스의 외측면을 따르는 형상으로 하고 있었으므로, 이 굽힘 가공시에 양 리드의 근접하는 협폭의 리드부 사이에 굽힘 가공시에 분리하는 힘이 작용하여, 경화 수지 내에 잔존 응력이 축적된 상태로 리드 가공되어 있는 것을 알 수 있었다. 이로 인해, 발광 소자 패키지를 기판 상에 마운트할 때의 리플로우의 공정 등에서 수지가 일단 연화되는 공정이 있는 용도로 사용될 때에, 이 잔존 응력이 발광 소자와 리드 선단을 접속하고 있는 와이어에 작용하여 단선되어 버려, 불량품을 발생시켜 버리는 경우가 있는 문제점이 있었다.
일본 특허 제3982635호 공보 일본 특허 제4001347호 공보
본 발명은, 상술한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 리드의 굽힘 가공시에 발광 소자와 리드 선단 부분 사이에 접속되어 있는 와이어를 단선시키지 않고, 신뢰성이 높은 제품을 수율 좋게 제조할 수 있는 반사형 발광 다이오드 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 또한, 방열성이 좋고 대전류의 급전이 가능하고, 나아가서는 고휘도 발광이 가능한 반사형 발광 다이오드 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 하나의 특징은, 저면과 한 쌍의 측면과 내부를 향해 오목면 형상의 오목 형상부가 형성된 상면부와 상기 오목 형상부의 표면에 형성된 반사면을 갖는 지지체와, 상기 지지체의 상기 반사면의 상방 중앙부로부터 한쪽의 측면을 향하여 수평하게 직선 형상으로 연장되는 소자 마운트측 리드와, 상기 지지체의 상기 반사면의 상기 상방 중앙부로부터 다른 쪽의 측면을 향하여 수평하게 연장되는 와이어 접속측 리드와, 상기 소자 마운트측 리드에 있어서의 상기 지지체의 상기 반사면의 상기 상방 중앙부에 위치하는 선단부에 탑재된 발광 소자와, 상기 발광 소자와 상기 와이어 접속측 리드에 있어서의 상기 지지체의 상기 반사면의 상기 상방 중앙부에 위치하는 선단부 사이에 본딩된 와이어와, 상기 지지체의 상기 오목 형상부 내에 충전하여 경화시킨 투명 수지를 구비하고, 상기 소자 마운트측 리드의 상기 선단부와 상기 와이어 접속측 리드의 상기 선단부는, 상기 소자 마운트측 리드의 길이 방향 연장선 상의 위치로부터 어긋난 위치 관계로 근접 배치되고, 상기 소자 마운트측 리드의 상기 선단부와 상기 와이어 접속측 리드의 상기 선단부와 상기 발광 소자와 상기 와이어는, 상기 투명 수지 내에 매몰된 상태로 고정되어 있고, 상기 소자 마운트측 리드의 상기 지지체의 외측으로 나와 있는 부분은, 굽힘 가공을 실시하여, 상기 지지체의 상기 한쪽의 측면을 따르도록 하측으로 절곡되고, 후단부가 상기 지지체의 상기 저면에 접하도록 내측으로 절곡되도록 형성되고, 상기 와이어 접속측 리드의 상기 지지체의 외측으로 나와 있는 부분은, 굽힘 가공을 실시하여, 상기 지지체의 상기 다른 쪽의 측면을 따르도록 하측으로 절곡되고, 후단부가 상기 지지체의 상기 저면에 접하도록 내측으로 절곡되도록 형성되는 반사형 발광 다이오드이다.
본 발명이 다른 특징은, 리드 소재의 금속판을 소정의 패턴으로 가공하여 소자 마운트측 리드와 와이어 접속측 리드를, 상기 소자 마운트측 리드의 선단부와 상기 와이어 접속측 리드의 선단부가 공통의 중심선 상으로부터 어긋난 방향에 있어서 근접하도록 형성하고, 상기 소자 마운트측 리드의 상기 선단부에 발광 소자를 마운트하고, 상기 발광 소자와 상기 와이어 접속측 리드의 상기 선단부 사이에 와이어를 본딩하고, 저면과 한 쌍의 측면과 내부를 향해 오목면 형상의 오목 형상부가 형성된 상면부와 상기 오목 형상부의 표면에 형성된 반사면을 갖는 지지체에 대하여, 상기 반사면의 개구부측에 상기 소자 마운트측 리드와 상기 와이어 접속측 리드의 각각을 상기 발광 소자가 상기 반사면의 중앙 상방에서 상기 반사면을 향하는 자세로 적재하고, 상기 지지체의 상기 오목 형상부 내에 투명 수지를 충전하여 경화시켜, 상기 소자 마운트측 리드의 상기 선단부와 상기 와이어 접속측 리드의 상기 선단부와 상기 발광 소자와 상기 와이어를 상기 투명 수지 내에 매몰된 상태로 고정하고, 그 후, 상기 소자 마운트측 리드와 상기 와이어 접속측 리드의 각각의 상기 지지체의 외측으로 나와 있는 부분에 굽힘 가공을 실시하여 상기 지지체의 상기 측면을 따르도록 하측으로 절곡하고, 상기 소자 마운트측 리드와 상기 와이어 접속측 리드의 각각의 후단부를 상기 지지체의 상기 저면에 접하도록 내측으로 절곡하는 반사형 발광 다이오드의 제조 방법이다.
본 발명의 또 다른 특징은, 저면과 한 쌍의 측면과 내부를 향해 오목면 형상의 오목 형상부가 형성된 상면부와 상기 오목 형상부의 표면에 형성된 반사면을 갖는 지지체와, 상기 지지체의 상기 반사면의 상방 중앙부로부터 한쪽의 측면과 다른 쪽의 측면의 양 방향에 수평하게 직선 형상으로 연장되는 소자 마운트측 리드와, 상기 지지체의 상기 반사면의 상기 상방 중앙부로부터 상기 한쪽의 측면을 향하여 수평하게 연장되는 와이어 접속측 리드와, 상기 소자 마운트측 리드에 있어서의 상기 지지체의 상기 반사면의 상기 상방 중앙부에 위치하는 중심부에 탑재된 발광 소자와, 상기 발광 소자와 상기 와이어 접속측 리드에 있어서의 상기 지지체의 상기 반사면의 상기 상방 중앙부에 위치하는 선단부 사이에 본딩된 와이어와, 상기 지지체의 상기 오목 형상부 내에 충전하여 경화시킨 투명 수지를 구비하고, 상기 와이어 접속측 리드의 상기 선단부는, 상기 소자 마운트측 리드의 길이 방향 중심선 상의 위치로부터 벗어난 위치에 두고, 상기 와이어 접속측 리드의 상기 선단부가 상기 소자 마운트측 리드의 상기 중심부에 근접 배치되고, 상기 소자 마운트측 리드의 상기 선단부와 상기 와이어 접속측 리드의 상기 선단부와 상기 발광 소자와 상기 와이어는, 상기 투명 수지 내에 매몰된 상태로 고정되어 있고, 상기 소자 마운트측 리드의 상기 지지체의 한쪽의 측면측으로부터 외측으로 나와 있는 부분은, 굽힘 가공을 실시하여, 상기 지지체의 상기 한쪽의 측면을 따르도록 하측으로 절곡하고, 후단부를 상기 지지체의 상기 저면에 접하도록 내측으로 절곡하도록 형성되고, 상기 소자 마운트측 리드의 상기 지지체의 다른 쪽의 측면측으로부터 외측으로 나와 있는 부분은, 굽힘 가공을 실시하여, 상기 지지체의 상기 다른 쪽의 측면을 따르도록 하측으로 절곡하고, 후단부를 상기 지지체의 상기 저면에 접하도록 내측으로 절곡하도록 형성되고, 상기 와이어 접속측 리드의 상기 지지체의 외측으로 나와 있는 부분은, 굽힘 가공을 실시하여, 상기 지지체의 상기 한쪽의 측면을 따르도록 하측으로 절곡하고, 후단부를 상기 지지체의 상기 저면에 접하도록 내측으로 절곡하도록 형성되는 반사형 발광 다이오드이다.
본 발명의 또 다른 특징은, 리드 소재의 금속판을 소정의 패턴으로 가공하여 소자 마운트측 리드의 중심부에 대하여 와이어 접속측 리드의 선단부가 상기 소자 마운트측 리드의 길이 방향의 중심선 상으로부터 어긋난 위치에 있어서 상기 소자 마운트측 리드의 상기 중심부에 근접하도록 형성하고, 상기 소자 마운트측 리드의 상기 중심부에 발광 소자를 마운트하고, 상기 발광 소자와 상기 와이어 접속측 리드의 상기 선단부 사이에 와이어를 본딩하고, 저면과 한 쌍의 측면과 내부를 향해 오목면 형상의 오목 형상부가 형성된 상면부와 상기 오목 형상부의 표면에 형성된 반사면을 갖는 지지체에 대하여, 상기 반사면의 개구부측에 상기 소자 마운트측 리드와 상기 와이어 접속측 리드의 각각을 상기 발광 소자가 상기 반사면의 중앙 상방에서 상기 반사면에 향하는 자세로 적재하고, 상기 지지체의 상기 오목 형상부 내에 투명 수지를 충전하여 경화시켜, 상기 소자 마운트측 리드의 상기 중심부와 상기 와이어 접속측 리드의 상기 선단부와 상기 발광 소자와 상기 와이어를 상기 투명 수지 내에 매몰된 상태로 고정하고, 그 후, 상기 소자 마운트측 리드와 상기 와이어 접속측 리드의 각각의 상기 지지체의 외측으로 나와 있는 부분에 굽힘 가공을 실시하여 상기 지지체의 상기 측면을 따르도록 하측으로 절곡하고, 상기 소자 마운트측 리드와 상기 와이어 접속측 리드의 각각의 후단부를 상기 지지체의 상기 저면에 접하도록 내측으로 절곡하는 반사형 발광 다이오드의 제조 방법이다.
본 발명의 또 다른 특징은, 저면과 한 쌍의 측면과 내부를 향해 오목면 형상의 오목 형상부가 형성된 상면부와 상기 오목 형상부의 표면에 형성된 반사면을 갖는 지지체와, 상기 지지체의 상기 반사면의 상방 중앙부로부터 한쪽의 측면과 다른 쪽의 측면의 양 방향에 수평하게 연장되는 소자 마운트측 리드와, 상기 지지체의 상기 반사면의 상방 중앙부로부터 상기 한쪽의 측면과 상기 다른 쪽의 측면의 양 방향을 향하여 수평하게 연장되는 와이어 접속측 리드와, 상기 소자 마운트측 리드에 있어서의 상기 지지체의 상기 반사면의 상기 상방 중앙부에 위치하는 중심부에 탑재된 발광 소자와, 상기 발광 소자와 상기 와이어 접속측 리드에 있어서의 상기 지지체의 상기 반사면의 상기 상방 중앙부에 위치하는 중심부 사이에 본딩된 와이어와, 상기 지지체의 상기 오목 형상부 내에 충전하여 경화시킨 투명 수지를 구비하고, 상기 와이어 접속측 리드의 상기 중심부는, 상기 소자 마운트측 리드의 상기 중심부에 대하여 근접하는 위치에 형성되고, 상기 와이어 접속측 리드의 상기 중심부와 상기 소자 마운트측 리드의 상기 중심부와 상기 발광 소자와 상기 와이어는, 상기 투명 수지 내에 매몰된 상태로 고정되어 있고, 상기 소자 마운트측 리드의 상기 지지체의 한쪽의 측면측으로부터 외측으로 나와 있는 부분은, 굽힘 가공을 실시하여, 상기 지지체의 상기 한쪽의 측면을 따르도록 하측으로 절곡하고, 후단부를 상기 지지체의 상기 저면에 접하도록 내측으로 절곡하도록 형성되고, 상기 소자 마운트측 리드의 상기 지지체의 다른 쪽 측면측으로부터 외측으로 나와 있는 부분은, 굽힘 가공을 실시하여, 상기 지지체의 상기 다른 쪽의 측면을 따르도록 하측으로 절곡하고, 후단부를 상기 지지체의 상기 저면에 접하도록 내측으로 절곡하도록 형성되고, 상기 와이어 접속측 리드의 상기 지지체의 한쪽의 측면측으로부터 외측으로 나와 있는 부분은, 굽힘 가공을 실시하여, 상기 지지체의 상기 한쪽의 측면을 따르도록 하측으로 절곡하고, 후단부를 상기 지지체의 상기 저면에 접하도록 내측으로 절곡하도록 형성되고, 상기 와이어 접속측 리드의 상기 지지체의 다른 쪽의 측면측으로부터 외측으로 나와 있는 부분은, 굽힘 가공을 실시하여, 상기 지지체의 상기 다른 쪽의 측면을 따르도록 하측으로 절곡하고, 후단부를 상기 지지체의 상기 저면에 접하도록 내측으로 절곡하도록 형성되는 반사형 발광 다이오드이다.
본 발명의 또 다른 특징은, 리드 소재의 금속판을 소정의 패턴으로 가공하여 소자 마운트측 리드의 중심부에 대하여 와이어 접속측 리드의 상기 중심부가 근접하도록 형성하고, 상기 소자 마운트측 리드의 상기 중심부에 발광 소자를 마운트하고, 상기 발광 소자와 상기 와이어 접속측 리드의 상기 중심부 사이에 와이어를 본딩하고, 저면과 한 쌍의 측면과 내부를 향해 오목면 형상의 오목 형상부가 형성된 상면부와 상기 오목 형상부의 표면에 형성된 반사면을 갖는 지지체에 대하여, 상기 반사면의 개구부측에 상기 소자 마운트측 리드와 상기 와이어 접속측 리드의 각각을 상기 발광 소자가 상기 반사면의 중앙 상방에서 상기 반사면을 향하는 자세로 적재하고, 상기 지지체의 상기 오목 형상부 내에 투명 수지를 충전하여 경화시켜, 상기 소자 마운트측 리드의 상기 중심부와 상기 와이어 접속측 리드의 상기 중심부와 상기 발광 소자와 상기 와이어를 상기 투명 수지 내에 매몰된 상태로 고정하고, 그 후, 상기 소자 마운트측 리드와 상기 와이어 접속측 리드의 각각의 상기 지지체의 외측으로 나와 있는 부분에 굽힘 가공을 실시하여 상기 지지체의 상기 측면을 따르도록 하측으로 절곡하고, 상기 소자 마운트측 리드와 상기 와이어 접속측 리드의 각각의 후단부를 상기 지지체의 상기 저면에 접하도록 내측으로 절곡하는 반사형 발광 다이오드의 제조 방법이다.
본 발명의 반사형 발광 다이오드 및 그 제조 방법에 따르면, 소자 마운트측 리드의 중심측 선단부와 와이어 접속측 리드의 중심측 선단부를, 소자 마운트측 리드의 길이 방향 연장선 상의 위치로부터 어긋난 위치 관계에 두고, 또한 양 중심측 선단부를 근접시키고 있으므로, 지지체 상에 양 리드를 적재하여 지지체 내에 투명 수지를 충전하여 경화시켜 고정한 후, 소자 마운트측 리드와 와이어 접속측 리드 각각의 지지체의 외측으로 나와 있는 부분에 굽힘 가공을 실시하는 방법에 의해 상기 반사형 발광 다이오드를 제조하는 데, 그 굽힘 가공시에 양 리드의 중심측 선단부에 소자 마운트측 리드의 길이 방향으로 작용하는 위치 어긋나게 하는 힘 중 와이어를 인장하는 스트로크분이 작아져, 그만큼 와이어에 작용하는 응력을 작게 할 수 있고, 제조 과정이나 상기 발광 다이오드를 기판 상에 마운트할 때의 리플로우의 공정 등에서 와이어의 접속 부분이 빠지거나 단선되는 경우가 없어져, 결과적으로 신뢰성이 높은 제품을 수율 좋게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 반사형 발광 다이오드에 따르면, 지지체의 오목면 형상의 반사면의 중앙 상방에 있어서 소자 마운트측 리드의 중심부에 발광 다이오드가 위치하지만, 그 발광 다이오드의 발광시의 열은 소자 마운트측 리드의 중심부로부터 한쪽의 벽면과 다른 쪽의 벽면의 양 방향으로 신장하는 소자 마운트측 리드의 걸침 부분을 동시에 전달하여 지지체의 한쪽의 외벽면과 다른 쪽의 외벽면에 이르고, 외기에 방열시킬 수 있으므로, 방열성이 좋고, 그만큼 발광 다이오드에 대하여 대전류를 흐르게 할 수 있고, 나아가서는 고휘도 발광을 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 반사형 발광 다이오드의 제조 방법에 따르면, 상기와 같은 방열성이 좋고, 그만큼 발광 다이오드에 대하여 대전류를 흐르게 할 수 있고, 나아가서는 고휘도 발광을 가능하게 하는 반사형 발광 다이오드를 수율 좋게 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 반사형 발광 다이오드의 사시도.
도 2는 상기 실시 형태의 반사형 발광 다이오드의 단면도.
도 3은 상기 실시 형태의 반사형 발광 다이오드의 제조에 있어서 사용하는 리드 프레임이 일부 파단된 평면도.
도 4는 상기 실시 형태의 반사형 발광 다이오드의 제조 과정에 있어서 1쌍의 리드에 발광 소자를 설치하고, 와이어를 본딩한 상태의 사시도.
도 5는 상기 실시 형태의 반사형 발광 다이오드의 제조에 있어서 사용하는 오목 형상 케이스의 사시도.
도 6은 상기 실시 형태의 반사형 발광 다이오드의 제조에 있어서 1쌍의 리드의 오목 형상 케이스에의 부착 공정으로부터 투명 수지의 충전ㆍ경화 공정, 리드의 절곡 공정에 이르기까지의 제조 공정도.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태의 반사형 발광 다이오드의 사시도.
도 8은 본 발명의 제3 실시 형태의 반사형 발광 다이오드의 사시도.
도 9는 상기 실시 형태의 반사형 발광 다이오드의 단면도.
도 10은 상기 실시 형태의 반사형 발광 다이오드의 제조에 있어서 사용하는 리드 프레임이 일부 파단된 평면도.
도 11은 본 발명의 제4 실시 형태의 반사형 발광 다이오드의 사시도.
도 12는 상기 실시 형태의 반사형 발광 다이오드의 단면도.
도 13은 상기 실시 형태의 반사형 발광 다이오드의 제조에 있어서 사용하는 리드 프레임이 일부 파단된 평면도.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.
(제1 실시 형태)
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태의 반사형 발광 다이오드(1)를 도시하고 있다. 이 반사형 발광 다이오드(1)는, 상면부에 포물 곡면 형상의 반사면(2)을 갖고, 주위의 벽부(3)의 한 변의 상부에 홈(4)이 형성되고, 대향 변의 상부에 홈(5)이 형성된 직육면체 형상의 지지체로서의 오목 형상 케이스(6)와, 이 오목 형상 케이스(6)의 반사면(2)의 상방을 가로지르고, 상기 오목 형상 케이스(6)의 벽 측면 및 저면을 따르도록 협폭의 상편(7a), 광폭의 수직편(7b), 광폭의 하편(7c)이 절곡되어 형성되어 있는 소자 마운트측 리드(7)와, 이 소자 마운트측 리드(7)와 대치되고, 마찬가지로 협폭의 상편(8a), 광폭의 수직편(8b), 광폭의 하편(8c)이 절곡되어 형성되어 있는 와이어 접속측 리드(8)와, 소자 마운트측 리드(7)의 상편(7a)의 케이스 중심측 선단부에 탑재된 발광 소자(9)로 구성되어 있다. 발광 소자(9)에는 와이어(10)의 일단부가 접속되고, 와이어(10)의 타단부는 와이어 접속측 리드(8)의 상편(8a)의 선단부에 접속되어 있다.
소자 마운트측 리드(7)의 협폭의 상편(7a)은, 오목 형상 케이스(6)의 상면의 중심선을 따라 직선 형상으로 연장되는 스트레이트인 형상이다. 한편, 와이어 접속측 리드(8)의 상편(8a)은, 상기 중심선에 대하여 그 근본 부분으로부터 끝이 굴곡되도록 연장되고, 그 선단 부분은, 소자 마운트측 리드(7)의 상편(7a)의 중심측 선단부와 중심선에 대하여 수직인 방향에서 근접하는 위치에 위치하는 형상으로 되어 있다.
그리고, 1쌍의 리드(7, 8) 각각의 협폭의 상편(7a, 8a)의 절곡 기부(基部)가 오목 형상 케이스(6)의 홈(4, 5) 각각에 끼워 맞추어지고, 오목 형상 케이스(6)의 홈(4, 5)의 외부에서 1쌍의 리드(7, 8) 각각의 광폭의 수직편(7b, 8b)이 오목 형상 케이스(6)의 측면을 따라, 또한 1쌍의 리드 각각의 광폭의 하편(7c, 8c)이 오목 형상 케이스(6)의 저면에 접하고 있다.
오목 형상 케이스(6)의 홈(4, 5) 각각에 있어서, 1쌍의 리드(7, 8) 각각의 상편(7a, 8a)의 끼워 맞춤 부분의 상면측으로부터 오목 형상 케이스(6)의 상부 테두리면까지의 단차를 막도록 그 단차 부분에 작은 UV 경화성 수지를 채워 경화시켜 둑(11, 12)으로 하고, 동시에 리드(7, 8) 각각의 상편(7a, 8a)의 절곡 기부를 고정하고 있다. 그리고, 오목 형상 케이스(6)의 오목부 내에, 예를 들어, 일본 특허 제4001347호 공보(특허문헌 2)에 기재되어 있는 양이온 중합형 투명 에폭시 수지와 같은 투명 에폭시 수지 혹은 투명 실리콘 수지와 같은 투명 수지(13)를 오목 형상 케이스(6)의 상부 테두리면에 도달하는 깊이에 충전하여 경화시킴으로써, 1쌍의 리드(7, 8)의 상편(7a, 8a)과 날개편(7d, 8d)의 부분이나 발광 소자(9), 와이어(10)를 투명 수지(13) 내에 매몰시킨 상태로 고정하고 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 구성의 반사형 발광 다이오드(1)는, 도시하고 있지 않은 기판 상에 이 반사형 다이오드(1)를 적재하고, 저부 양측의 리드(7, 8)의 하편(7c, 8c) 각각을 땜납으로 플러스 단자, 마이너스 단자에 접속하여 고정한다. 이 마운트 상태에서, 그것들의 플러스 단자, 마이너스 단자에 통전함으로써 발광 소자(9)에 양측의 리드(7, 8)를 통하여 통전하여 발광시킨다. 발광 소자(9)로부터의 광은, 도 2에 있어서 화살표선으로 나타낸 바와 같이 대부분이 하방으로 나와 포물 곡면의 반사면(2)에서 반사되어, 대략 평행 광선이 되어 오목 형상 케이스(6)의 상면으로부터 그것에 수직인 방향으로 출광한다. 이로 인해, 이 반사형 발광 다이오드(1)에서는, 광의 방향이 정렬되어 지향성이 강한 광, 따라서 광이 닿는 부분에서는 휘도가 높은 광을 얻을 수 있다.
다음에, 상기한 구조를 갖는 반사형 발광 다이오드(1)의 제조 방법에 대하여, 도 3 내지 도 6을 사용하여 설명한다. 대량생산에 있어서는, 도 3에 도시하는 도전성이 양호한 재료, 예를 들어, 구리(Cu)를 주성분으로 하여 98% 내지 99% 포함하고, 약간의 철(Fe), 황(S)을 포함하고, 또한 2 내지 6㎛ 두께로 은 도금이 실시된 박판을 재료로 하고, 이것에 에칭 혹은 펀칭 가공으로 도 3에 도시한 바와 같이 1쌍의 소자 마운트측 리드(7)와 와이어 접속측 리드(8)가 양측에 대향하여 다수 횡배열로 되도록 형성된 리드 프레임(20)을 사용한다.
소자 마운트측 리드(7)의 형상은, 직선 형상으로 협폭의 상편(7a), 광폭의 수직편(7b), 광폭의 하편(7c) 각각이 되는 부분이 중심선(C)에 대하여 대칭인 형태로 형성되어 있다. 와이어 접속측 리드(8)의 형상은, 근본부로부터 끝이 중심선(C)에 대하여 굴곡되어 연장되는 협폭의 상편(8a), 광폭의 수직편(8b), 광폭의 하편(8c) 각각이 되는 부분이 형성되어 있다. 이 와이어 접속측 리드(8)의 광폭의 수직편(8b), 광폭의 하편(8c) 각각이 되는 부분은 중심선(C)에 대하여 대칭인 형태로 형성되어 있다.
리드 프레임(20)에 있어서, 소자 마운트측 리드(7)와 와이어 접속측 리드(8) 각각의 수직편(7b, 8b)이 되는 부분과 하편(7c, 8c)이 되는 부분의 경계선에 상당하는 부분에는 굽힘 응력을 완화시키기 위한 응력 릴리프 구멍을 형성해도 된다. 또한, 도 3에 있어서, 소자 마운트측 리드(7)와 와이어 접속측 리드(8) 각각의 하편(7c, 8c)이 되는 부분의 단부에 상당하는 위치에 형성되어 있는 편평 타원형의 구멍(21, 22)은, 파단선(23, 24)으로 절단 가공할 때의 절단 저항을 작게 하기 위한 것이다.
이와 같은 리드 프레임(20)에 있어서, 각 1쌍의 리드(7, 8)에 대하여 발광 소자(9)를 마운트하고, 와이어 본딩을 행한다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이 소자 마운트측 리드(7)의 상편(7a)의 선단 부분에 발광 소자(9)를 은 페이스트로 고착하고, 계속해서 이 고착된 발광 소자(9)와 와이어 접속측 리드(8)의 굴곡된 상편(8a)의 선단부에 와이어 본딩을 행하여 예를 들어 금속선과 같은 와이어(10)를 접속한다.
한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 오목 형상 케이스(6)는, 그 상면측에 포물 오목 곡면 형상의 오목부가 형성되어 있고, 이 오목부 저면에 알루미늄 혹은 은 증착함으로써 반사면(2)이 형성되어 있다. 또한 오목 형상 케이스(6)의 주위의 벽부(3)의 한 변의 상부 테두리부에 홈(4)이 형성되고, 대향 변의 상부 테두리부에 홈(5)이 형성되어 있다.
리드 프레임(20)의 각 1쌍의 리드(7, 8) 각각을 오목 형상 케이스(6)에 설치하는 수순은, 도 6에 나타내고 있다. 즉, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 발광 소자(9)를 탑재하고, 와이어 본딩에 의해 와이어(10)가 접속된 1쌍의 리드(7, 8)는 상하를 반대로 하여 협폭의 상편(7a, 8a)에 상당하는 부분 각각을 오목 형상 케이스(6)의 홈(4, 5)에 끼워 맞추게 한다. 이에 의해, 오목 형상 케이스(6)의 내부에 있어서는 협폭의 상편(7a, 8b)에 상당하는 부분이 반사면(2)의 상방에 위치하고, 오목 형상 케이스(6)의 외부에 광폭의 수직편(7b, 8b), 하편(7c, 8c) 각각에 상당하는 부분이 위치하게 된다.
다음에, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 오목 형상 케이스(6)의 홈(4, 5) 각각에 있어서, 1쌍의 리드(7, 8) 각각의 상편(7a, 8a)의 끼워 맞춤 부분의 상면측으로부터 오목 형상 케이스(6)의 상면까지의 단차를 막도록 그 단차 부분에 작은 UV 경화성 수지를 채워 경화시켜 둑(11, 12)을 형성한다.
계속해서, 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 경화 촉매를 포함하는 고점도의 투명 에폭시 수지나 투명 실리콘 수지와 같은 투명 수지(13)를 오목 형상 케이스(6)의 오목부에 그 상부 테두리면까지 충전하고, 80 내지 130℃에서의 분위기에서 경화시켜 협폭의 상편(7a, 8a)에 상당하는 부분과 발광 소자(9), 와이어(10)를 오목 형상 케이스(6)와 일체화한다.
이와 같이 하여 오목 형상 케이스(6)와 1쌍의 리드(7, 8)의 상편(7a, 8a)에 상당하는 부분을 투명 수지(13)로 고정한 후, 도 6의 (d)에 도시한 바와 같이, 1쌍의 리드(7, 8)의 오목 형상 케이스(6)보다 외측으로 나와 있는 부분에 굽힘 가공을 실시한다. 이 굽힘 가공에서는, 광폭의 수직편(7b, 8b)에 상당하는 부분을, 그것에 연결되는 상편(7a, 8b)의 기부를 오목 형상 케이스(6)의 측면을 따르도록 도면에 있어서 하측으로 절곡함으로써 수직으로 하고, 또한 오목 형상 케이스(6)의 저면에 하편(7c, 8c)에 상당하는 부분이 접하도록 내측으로 절곡한다. 이렇게 하여, 1쌍의 리드(7, 8) 각각이 협폭의 상편(7a, 8a)과 광폭의 수직편(7b, 8b)과 광폭의 하편(7c, 8c)이 절곡되어 굽힘 가공이 완료된다. 이 굽힘 가공이 완료되면, 도 1, 도 2에 도시한 반사형 발광 다이오드(1)가 완성된다. 또한, 이 후, 필요에 따라서, 1쌍의 리드(7, 8) 각각의 하편(7c, 8c)은 오목 형상 케이스(6)의 저면에 대하여 땜납으로 고정하는 경우가 있다.
이와 같이 본 실시 형태의 반사형 발광 다이오드(1)에서는, 도 3에 도시한 바와 같이 소자 마운트측 리드(7)의 직선 형상으로 협폭의 상편(7a)에 대하여 와이어 접속측 리드(8)의 협폭의 상편(8a)은 중심선(C)으로부터 어긋나 굴곡되는 형상으로 하고, 또한 그것들의 중심측 선단부 사이가 중심선(C)에 수직인 방향에 있어서 근접하는 형상으로 형성해 두고, 소자 마운트측 리드(7)의 상편(7a)의 선단부에 발광 소자(9)를 설치하고, 와이어 접속측 리드(8)의 상편(8a)의 중앙측 선단부와 이 발광 소자(9) 사이에 와이어(10)를 본딩하고 있으므로, 다음과 같은 효과가 있다. 즉, 본 실시 형태의 반사형 발광 다이오드(1)의 제조에 있어서 투명 수지(13)를 경화시켜 1쌍의 리드(7, 8) 각각의 협폭의 상편(7a, 8a)을 오목 형상 케이스(6)의 오목부 내에 고정한 후에, 오목 형상 케이스(6)의 외측에서 상편(7a, 8a) 각각의 수직편(7b, 8b)에 상당하는 부분과의 접속 부분을 절곡하고, 또한 수직편(7c, 8c)으로부터 하편(7c, 8c)에 상당하는 부분을 절곡하는 가공을 할 때에 발생하는 응력에 의해 양 리드(7, 8)의 상편(7a, 8a) 사이에 중심선(C) 상에서 분리하는 힘이 작용하지만, 와이어(10)는 이 분리하는 힘의 방향에 대하여 수직인 방향에 위치하는 자세로 되어 있으므로 와이어(10)가 이 분리하는 힘에 의해 인장되는 일이 없다. 이 결과로서, 종래에는 리드(7, 8)를 굽힘 가공할 때의 응력에 의해 발생하고 있었던 와이어(10)의 단선을 효과적으로 방지할 수 있고, 제품의 제조 수율이 향상된다.
(제2 실시 형태)
도 7은 제2 실시 형태의 반사형 발광 다이오드(1A)를 도시하고 있다. 본 실시 형태의 반사형 발광 다이오드(1A)는, 1쌍의 리드(7, 8) 각각의 협폭의 상편(7a, 8a)의 측연부에 측방으로 연장 돌출되는 날개편(7d, 8d)을 형성한 것을 특징으로 하고 있다. 또한, 그 밖의 구성, 또한 제조 방법에 대해서는 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
본 실시 형태와 같이, 1쌍의 리드(7, 8) 각각의 협폭의 상편(7a, 8a)의 측연부에 측방으로 연장 돌출되는 날개편(7d, 8d)을 형성해 두면, 이 날개편(7d, 8d)이 굽힘 가공시에 큰 저항이 되어 상편(7a, 8a)이 투명 수지(13) 내에서 위치가 어긋나는 것을 효과적으로 억제하여, 결과적으로, 제품 수율의 향상이 한층 도모된다.
또한, 발광 특성으로서도, 날개편(7d, 8d)의 형성에 의해 협폭의 상편(7a, 8a)의 표면적이 확대되고, 종래보다도 상편(7a, 8a)의 부분에서의 방열 성능이 높아져, 그만큼 열저항을 작게 할 수 있고, 종래와 같은 온도 상태에서 사용하는 경우에는 보다 대전류를 발광 소자(9)에 통전할 수 있어 고출력화가 도모되고, 반대로 종래와 같은 전류를 발광 소자(9)에 통전하는 경우에는 온도 조건을 완화시킬 수 있다.
본 발명의 발명자들의 실험에 따르면, 종래 구조의 반사형 발광 다이오드와 본 발명의 실시예의 반사형 발광 다이오드를 제조하고, 와이어의 단선의 발생률을 평가해 보았지만, 본 발명의 경우에는 불량품의 발생이 없어, 수율 좋게 제조할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
(제3 실시 형태)
본 발명의 제3 실시 형태의 반사형 발광 다이오드(1B) 및 그 제조 방법에 대하여, 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한다. 본 실시 형태의 반사형 발광 다이오드(1B)는, 상면부에 포물 오목면 형상의 반사면(2)을 갖고, 주위의 벽부(3)의 한 변의 상부 중앙에 홈(4)이 형성되고, 대향 변의 상부 3군데에 홈(501, 502, 503)이 형성된 직육면체 형상의 지지체(600)와, 이 지지체(600)의 반사면(2)의 상방을 한쪽의 벽면으로부터 다른 쪽의 벽면까지 가로질러, 상기 지지체(600)의 양쪽의 벽 측면 및 저면을 따르도록, 협폭의 상편(701a, 701b), 광폭의 수직편(702a, 702b), 광폭의 하편(703a, 703b)이 절곡되어 형성되어 있는 소자 마운트측 리드(700)와, 이 소자 마운트측 리드(700)와 대치되고, 마찬가지로 협폭의 상편(801), 광폭의 수직편(802), 광폭의 하편(803)이 절곡되어 형성되어 있는 와이어 접속측 리드(800)와, 소자 마운트측 리드(700)의 상편(701a, 701b)의 중앙 접속부에 형성된 소자 마운트부(704)에 탑재된 발광 소자(9)로 구성되어 있다. 또한, 발광 소자(9)에는 와이어(10)의 일단부가 접속되고, 와이어(10)의 타단부는 와이어 접속측 리드(800)의 상편(801)의 선단부에 접속되어 있다.
소자 마운트측 리드(700)의 협폭의 상편(701a, 701b)은, 지지체(600)의 상면의 중심선을 따라 직선 형상으로 연장되는 스트레이트인 형상이다. 그리고, 소자 마운트측 리드(700)의 편측, 협폭의 상편(701a)에 연속되어 있는 광폭의 수직편(702a)에는, 상편(701a)에 평행하게 하여 수평하게 신장되는 부편(705)이 형성되어 있다. 또한 부편(705)의 선단은 팽출부(706)로 되어 있다.
한편, 와이어 접속측 리드(800)의 상편(801)은, 소자 마운트측 리드(700)의 길이 방향의 중심선에 평행한 근본 부분으로부터 끝이 비스듬하게 되어 반사면(2)의 상방 중앙부를 향하여 굴곡되어 연장되고, 그 선단 부분이 소자 마운트측 리드(700)의 중심부의 소자 마운트부(704)에 대하여 근접하는 위치에 위치하는 형상으로 되어 있다.
소자 마운트측 리드(700)의 편측의 협폭의 상편(701a)과 부편(705)의 절곡 기부가 지지체(600)의 한 변의 상부 중앙 위치의 홈(501)과 측방 위치의 홈(502)의 각각에 끼워 맞추어지고, 지지체(600)의 홈(501, 502)의 외부에서 광폭의 수직편(702a)이 지지체(600)의 측면을 따라, 또한 광폭의 하편(703a)이 지지체(600)의 저면에 접하고 있다.
소자 마운트측 리드(700)의 반대측 협폭의 상편(701b)의 절곡 기부가 지지체(600)의 대향 변의 상부 중앙 위치의 홈(4)에 끼워 맞추어지고, 지지체(600)의 홈(4)의 외부에서 광폭의 수직편(702b)이 지지체(600)의 측면을 따라, 또한 광폭의 하편(703b)이 지지체(600)의 저면에 접하고 있다.
다른 쪽의 와이어 접속측 리드(800)의 굴곡된 상편(801)의 절곡 기부가 지지체(600)의 한 변의 측방 위치의 홈(503)에 끼워 맞추어지고, 지지체(600)의 홈(503)의 외부에서 광폭의 수직편(802)이 지지체(600)의 측면을 따라, 또한 광폭의 하편(803)이 지지체(600)의 저면에 접하고 있다.
지지체(600)의 홈(4, 501 내지 503) 각각에 있어서, 1쌍의 리드(700, 800) 각각의 상편(701a, 701b, 801)의 끼워 맞춤 부분, 또한 부편(705)의 끼워 맞춤 부분의 상면측으로부터 지지체(600)의 상부 테두리면까지의 단차를 막도록 그 단차 부분에 작은 UV 경화성 수지를 채워 경화시켜 둑(11, 121, 122, 123)으로 하고, 동시에 리드(700, 800) 각각 상편(701a, 701b, 801)과 부편(705)의 절곡 기부를 고정하고 있다. 그리고, 지지체(600)의 오목부 내에, 예를 들어, 일본 특허 제4001347호 공보(특허문헌 2)에 기재되어 있는 양이온 중합형 투명 에폭시 수지와 같은 투명 에폭시 수지 혹은 투명 실리콘 수지와 같은 투명 수지(13)를 지지체(600)의 상부 테두리면에 도달하는 깊이에 충전하여 경화시킴으로써, 1쌍의 리드(700, 800)의 상편(701a, 701b, 801)과 부편(705)의 부분이나 발광 소자(9), 와이어(10)를 투명 수지(13) 내에 매몰시킨 상태에서 고정하고 있다.
도 9에 도시한 바와 같이, 상기 구성의 반사형 발광 다이오드(1B)는, 도시하고 있지 않은 기판 상에 이 반사형 다이오드(1B)를 적재하고, 저부 양측의 리드(700, 800)의 하편(703a, 703b, 803) 각각을 땜납으로 플러스 단자, 마이너스 단자에 접속하여 고정한다. 이 마운트 상태에서, 그것들의 플러스 단자, 마이너스 단자에 통전함으로써 발광 소자(9)에 양측의 리드(700, 800)를 통하여 통전하여 발광시킨다. 발광 소자(9)로부터의 광은, 도 9에 있어서 화살표선으로 나타낸 바와 같이 대부분이 하방으로 나와 포물 곡면의 반사면(2)에서 반사되고, 대략 평행 광선이 되어 지지체(600)의 상면으로부터 그것에 수직인 방향으로 출광한다. 이로 인해, 본 실시 형태의 반사형 발광 다이오드(1B)에서도 광의 방향이 정렬되어 지향성이 강한 광, 따라서 광이 닿는 부분에서는 휘도가 높은 광을 얻을 수 있다.
다음에, 상기한 구조를 갖는 반사형 발광 다이오드(1B)의 제조 방법에 대하여, 도 10, 또한 제1 실시 형태의 제조 방법의 설명에서 참조한 도 4 내지 도 6을 사용하여 설명한다. 대량생산에 있어서는, 도 10에 도시하는 도전성이 양호한 재료, 예를 들어 구리(Cu)를 주성분으로 하여 98% 내지 99% 포함하고, 약간의 철(Fe), 황(S)을 포함하고, 또한 2 내지 6㎛ 두께로 은 도금이 실시된 박판을 재료로 하고, 이것에 에칭 혹은 펀칭 가공으로 도 10에 도시한 바와 같이 1쌍의 소자 마운트측 리드(700)와 와이어 접속측 리드(800)가 다수 횡배열로 되도록 형성된 리드 프레임(200)을 사용한다.
소자 마운트측 리드(700)의 형상은, 직선 형상으로 협폭의 상편(701a, 701b), 광폭의 수직편(702a, 702b), 광폭의 하편(703a, 703b), 소자 마운트부(704), 부편(705), 팽출부(706) 각각이 되는 부분이 형성되어 있다. 여기서는, 협폭의 상편이 되는 부분의 중심을 통과하는 선을 길이 방향 중심선(C)으로 한다. 이 소자 마운트측 리드(700)의 광폭의 수직편(702b), 광폭의 하편(703b) 각각이 되는 부분은 중심선(C)에 대하여 대칭인 형태로 형성되어 있다.
와이어 접속측 리드(800)의 형상은, 중심선(C)에 평행한 근본부로부터 굴곡하여 소자 마운트측 리드(700)의 소자 마운트부(704)가 되는 부분을 향하여 비스듬히 연장되는 협폭의 상편(801), 광폭의 수직편(802), 광폭의 하편(803) 각각이 되는 부분이 형성되어 있다.
리드 프레임(200)에 있어서, 소자 마운트측 리드(700)와 와이어 접속측 리드(800) 각각의 수직편(702a, 702b, 802)이 되는 부분과 하편(703a, 703b, 803)이 되는 부분의 경계선에 상당하는 부분에는 굽힘 응력을 완화시키기 위한 응력 릴리프 구멍을 형성해도 된다. 또한, 도 10에 있어서, 소자 마운트측 리드(700)와 와이어 접속측 리드(800) 각각 하편(703a, 703b, 803)이 되는 부분의 단부에 상당하는 위치에 형성되어 있는 편평 타원형의 구멍(210, 220)은, 파단선(230, 240)으로 절단 가공할 때의 절단 저항을 작게 하기 위한 것이다.
이와 같은 리드 프레임(200)에 있어서, 각 1쌍의 리드(700, 800)에 대하여 발광 소자(9)를 마운트하고, 와이어 본딩을 행한다. 이하, 와이어 본딩의 공정, 지지체(600)측에 반사면(2)을 형성하는 공정, 지지체(600)의 주위의 벽부(3)에 홈(4, 501 내지 503)을 형성하는 공정, 또한 리드 프레임(200)의 각 1쌍의 리드(700, 800) 각각을 지지체(600)에 설치하고, 홈(4, 501 내지 503) 각각에 둑(11, 121 내지 123)을 형성하는 공정, 지지체(600) 내에 수지를 충전하여 경화시켜, 양 리드(700, 800)를 고정하는 공정, 리드(700, 800)의 굽힘 공정 등은 제1 실시 형태에서 설명한 도 4 내지 도 6에 나타내는 공정과 공통이다.
이와 같이 본 실시 형태의 반사형 발광 다이오드(1B)에서는, 도 8에 도시한 바와 같이 소자 마운트측 리드(700)의 상편(701a, 701b)을 지지체(600)의 상부 테두리를 한쪽의 변으로부터 대향 변까지 걸치게 하고, 또한 지지체(600)의 한쪽의 측면과 반대측 측면의 각각에 있어서 광폭의 수직편(702a, 702b)을 노출시키는 형태로 하였으므로, 제1 실시 형태와 같은 효과를 발휘하는 데다가, 방열 면적을 제1, 제2 실시 형태에 대하여 넓게 할 수 있고, 동일한 크기의 전류를 흐르게 하는 경우에는 온도 상승을 억제할 수 있고, 또한 허용 온도로 상승할 때까지 전류를 흐르게 하여 발광 소자(9)를 발광시키는 경우에는 보다 대전류를 흐르게 할 수 있으므로 휘도를 향상시킬 수 있다.
(제4 실시 형태)
본 발명의 제4 실시 형태의 반사형 발광 다이오드(1C) 및 그 제조 방법에 대하여, 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명한다. 본 실시 형태의 반사형 발광 다이오드(1C)는, 상면부에 포물 오목면 형상의 반사면(2)을 갖고, 주위의 벽부(3)의 한 변의 상부 중앙과 좌우 각각의 3군데에 홈(451, 452, 453)이 형성되고, 대향 변의 상부 3군데에 홈(551, 552, 553)이 형성된 직육면체 형상의 지지체(650)를 구비하고 있다. 그리고, 이 지지체(650)의 반사면(2)의 상방에 각각 반대 방향으로 く자형으로 굴곡되도록 소자 마운트측 리드(750)와 와이어 접속측 리드(850)가 설치되어 있다.
소자 마운트측 리드(750)는, 반사면(2)의 상방에 배치되고, 지지체(650)의 한쪽의 벽면으로부터 다른 쪽의 벽면까지 가로지르는 く자 형상으로 굴곡된 협폭의 상편(751a, 751b)과, 지지체(650)의 양쪽의 벽 측면 및 저면을 따르도록 배치된 광폭의 수직편(752a, 752b)과, 이 수직편(752a, 752b)에 연결되는 광폭의 하편(753a, 753b)으로 구성되어 있다.
이 소자 마운트측 리드(750)의 양측의 광폭의 수직편(752a, 752b) 각각에는, 협폭의 상편(751a, 751b) 각각에 평행하게 하여 수평으로 신장되는 부편(755a, 755b)이 형성되어 있다. 그리고 이들 부편(755a, 755b)의 선단 각각에는 팽출부(756a, 756b)가 형성되어 있다.
이 소자 마운트측 리드(750)와 대치된 와이어 접속측 리드(850)는, 마찬가지로 협폭의 상편(851a, 851b)과, 광폭의 수직편(852a, 852b)과, 광폭의 하편(853a, 853b)으로 구성되어 있다.
발광 소자(9)는, 소자 마운트측 리드(700)의 상편(751a, 751b)의 연결 부분에 형성되어 있는 소자 마운트부(754) 상에 설치되어 있으며, 반사면(2)의 대략 상방 중부에 위치되어 있다. 이 소자 마운트부(754) 상의 발광 소자(9)와 와이어 접속측 리드(850)의 상편(851a, 851b)의 연결 부분에 형성되어 있는 와이어 본딩부(854) 사이에는 와이어(10)가 접속되어 있다.
소자 마운트측 리드(750)의 편측의 협폭의 상편(751a)과 부편(755a)의 절곡 기부가 지지체(650)의 한 변의 상부 중앙 위치의 홈(551)과 측방 위치의 홈(552)의 각각에 끼워 맞추어지고, 지지체(650)의 홈(551, 552)의 외부에서 광폭의 수직편(752a)이 지지체(650)의 측면을 따라, 또한 광폭의 하편(753a)이 지지체(650)의 저면에 접하고 있다.
소자 마운트측 리드(750)의 반대측의 협폭의 상편(751b)과 부편(755b)의 절곡 기부가 지지체(650)의 대향 변의 상부 중앙 위치의 홈(451)과 측방 위치의 홈(452) 각각에 끼워 맞추어지고, 지지체(650)의 홈(451, 452)의 외부에서 광폭의 수직편(752b)이 지지체(650)의 측면을 따라, 또한 광폭의 하편(753b)이 지지체(650)의 저면에 접하고 있다.
다른 쪽의 와이어 접속측 리드(850)의 굴곡된 상편(851a, 851b) 각각의 절곡 기부가 지지체(650)의 한 변과 그 대향 변 각각의 측방 위치의 홈(453, 553)에 끼워 맞추어지고, 지지체(650)의 홈(453, 553)의 외부에서 광폭의 수직편(852a, 852b)이 지지체(650)의 측면을 따라, 또한 광폭의 하편(853a, 853b)이 지지체(650)의 저면에 접하고 있다.
지지체(650)의 홈(451 내지 453, 551 내지 553) 각각에 있어서, 1쌍의 리드(750, 850) 각각의 상편(751a, 751b, 851a, 851b)의 끼워 맞춤 부분, 또한 부편(755a, 755b)의 끼워 맞춤 부분의 상면측으로부터 지지체(650)의 상부 테두리면까지의 단차를 막도록 그 단차 부분에 작은 UV 경화성 수지를 채워 경화시켜 둑(111 내지 113, 121 내지 123)으로 하고, 동시에 리드(750, 850) 각각의 상편(751a, 751b, 851a, 851b)과 부편(755a, 755b)의 절곡 기부를 고정하고 있다. 그리고, 지지체(650)의 오목부 내에, 예를 들어 일본 특허 제4001347호 공보(특허문헌 2)에 기재되어 있는 양이온 중합형 투명 에폭시 수지와 같은 투명 에폭시 수지 혹은 투명 실리콘 수지와 같은 투명 수지(13)를 지지체(650)의 상부 테두리면에 도달하는 깊이에 충전하여 경화시킴으로써, 1쌍의 리드(750, 850)의 상편(751a, 751b, 851a, 851b)과 부편(755a, 755b)의 부분이나 발광 소자(9), 와이어(10)를 투명 수지(13) 내에 매몰시킨 상태에서 고정하고 있다.
도 12에 도시한 바와 같이, 상기 구성의 반사형 발광 다이오드(1C)는, 도시하고 있지 않은 기판 상에 이 반사형 다이오드(1C)를 적재하고, 저부 양측의 리드(750, 850)의 하편(753a, 753b, 853a, 853b) 각각을 땜납으로 플러스 단자, 마이너스 단자에 접속하여 고정한다. 이 마운트 상태에서, 그들의 플러스 단자, 마이너스 단자에 통전함으로써 발광 소자(9)에 양측의 리드(750, 850)를 통하여 통전하여 발광시킨다. 발광 소자(9)로부터의 광은, 도 12에 있어서 화살표선으로 나타낸 바와 같이 대부분이 하방으로 나와 포물 곡면의 반사면(2)에서 반사되어, 대략 평행 광선이 되어 지지체(650)의 상면으로부터 그것에 수직인 방향으로 출광한다. 이로 인해, 본 실시 형태의 반사형 발광 다이오드(1C)에서도 광의 방향이 정렬되어 지향성이 강한 광, 따라서 광이 닿는 부분에서는 휘도가 높은 광을 얻을 수 있다.
다음에, 상기한 구조를 갖는 반사형 발광 다이오드(1C)의 제조 방법에 대하여, 도 13, 또한 제1 실시 형태의 제조 방법에서 참조한 도 4 내지 도 6을 사용하여 설명한다. 대량생산에 있어서는, 도 13에 도시한 바와 같은 도전성이 양호한 재료, 예를 들어 구리(Cu)를 주성분으로 하여 98% 내지 99% 포함하고, 약간의 철(Fe), 황(S)을 포함하고, 또한 2 내지 6㎛ 두께로 은 도금이 실시된 박판을 재료로 하고, 이에 에칭 혹은 펀칭 가공으로 도 13에 도시한 바와 같이 1쌍의 소자 마운트측 리드(750)와 와이어 접속측 리드(850)가 다수 횡배열로 되도록 형성된 리드 프레임(250)을 사용한다.
소자 마운트측 리드(750)의 형상은, く자 형상으로 협폭의 상편(751a, 751b), 광폭의 수직편(752a, 752b), 광폭의 하편(753a, 753b), 소자 마운트부(754), 부편(755a, 755b), 팽출부(756a, 756b) 각각이 되는 부분이 형성되어 있다. 여기서는, 소자 마운트부(754)가 되는 부분의 중심을 통과하는 선을 길이 방향 중심선(C)으로 한다.
와이어 접속측 리드(850)의 형상은, 소자 마운트측 리드(750)와는 역방향의 く자 형상으로 협폭의 상편(851a, 851b), 광폭의 수직편(852a, 852b), 광폭의 하편(853a, 853b), 와이어 랜드부(854) 각각이 되는 부분이 형성되어 있다.
리드 프레임(250)에 있어서, 소자 마운트측 리드(750)와 와이어 접속측 리드(850) 각각의 수직편(752a, 752b, 852a, 852b)이 되는 부분과 하편(753a, 753b, 853a, 853b)이 되는 부분의 경계선에 상당하는 부분에는 굽힘 응력을 완화시키기 위한 응력 릴리프 구멍을 형성해도 된다. 또한, 도 13에 있어서, 소자 마운트측 리드(750)와 와이어 접속측 리드(850) 각각의 하편(753a, 753b, 853a, 853b)이 되는 부분의 단부에 상당하는 위치에 형성되어 있는 편평 타원형의 구멍(251, 252)은, 파단선(261, 262)으로 절단 가공할 때의 절단 저항을 작게 하기 위한 것이다.
이와 같은 리드 프레임(250)에 있어서, 각 1쌍의 리드(750, 850)에 대하여 발광 소자(9)를 마운트하고, 와이어 본딩을 행한다.
이하, 와이어 본딩의 공정, 지지체(650)측에 반사면(2)을 형성하는 공정, 지지체(650)의 주위의 벽부(3)에 홈(451 내지 453, 551 내지 553)을 형성하는 공정, 또한 리드 프레임(250)의 각 1쌍의 리드(750, 850) 각각을 지지체(650)에 설치하고, 홈(451 내지 453, 551 내지 553) 각각에 둑(111 내지 113, 121 내지 123)을 형성하는 공정, 지지체(650) 내에 수지(13)를 충전하여 경화시켜, 양 리드(750, 850)를 고정하는 공정, 리드(750, 850)의 굽힘 공정 등은 제1 실시 형태에서 설명한 도 4 내지 도 6에 나타내는 공정과 공통이다.
이와 같이 본 실시 형태의 반사형 발광 다이오드(1C)에서는, 도 11, 도 12에 도시한 바와 같이 소자 마운트측 리드(750)의 상편(751a, 751b)을 지지체(650)의 상부 테두리를 한쪽의 변으로부터 대향 변까지 걸치게 하고, 또한 지지체(650)의 한쪽의 측면과 반대측의 측면의 각각에 있어서 광폭의 수직편(752a, 752b)을 노출시키는 형태로 하고, 마찬가지로 와이어 접속측 리드(850)의 상편(851a, 851b)을 지지체(650)의 상부 테두리를 한쪽의 변으로부터 대향 변까지 걸치게 하고, 또한 지지체(650)의 한쪽의 측면과 반대측의 측면의 각각에 있어서 광폭의 수직편(852a, 852b)을 노출시키는 형태로 하였으므로, 제1 실시 형태와 같은 효과를 발휘하는 데 더하여, 방열 면적을 제1, 제2 실시 형태에 대하여 넓게 할 수 있고, 동일한 크기의 전류를 흐르게 하는 경우에는 온도 상승을 억제할 수 있고, 또한 허용 온도로 상승할 때까지의 전류를 흐르게 하여 발광 소자(9)를 발광시키는 경우에는 보다 대전류를 흐르게 할 수 있으므로 휘도를 향상시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명은 제1 내지 제4 실시 형태에 의해 기재하였지만, 이 개시의 일부를 이루는 논술 및 도면은 본 발명을 한정하는 것으로 이해해서는 안 된다. 지지체의 오목 형상의 반사면의 상방 중앙부에 있어서 소자 마운트측 리드의 길이 방향의 중심선을 포함하는 수평면 내에 있어서 그 중심선 상으로부터 어긋난 위치에 있어서 소자 마운트측 리드의 소자 마운트부와 와이어 접속측 리드의 와이어 접속부가 근접 대향하는 구조이면, 본 발명의 기술적 범위가 된다.
이와 같이, 본 발명은 여기서는 기재하고 있지 않은 다양한 실시 형태 등을 포함하는 것은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 상기의 설명으로부터 타당한 특허청구범위에 관한 발명 특정 사항에 의해서만 정해지는 것이다.
1, 1A 내지 1C: 반사형 발광 다이오드
2: 반사면
3: 벽부
4, 451 내지 453: 홈
5, 501 내지 503, 551 내지 553: 홈
6: 오목 형상 케이스
600, 650: 지지체
7, 700, 750: 소자 마운트측 리드
7a, 701a, 701b, 751a, 751b: 상편
7b, 702a, 702b, 751a, 751b: 수직편
7c, 703a, 703b, 751a, 751b: 하편
8, 800, 850: 와이어 접속측 리드
8a, 801, 851a, 851b: 상편
8b, 802, 852a, 852b: 수직편
8c, 803, 853a, 853b: 하편
9: 발광 소자
10: 와이어

Claims (9)

  1. 저면과 한 쌍의 측면과 내부를 향해 오목면 형상의 오목 형상부가 형성된 상면부와 상기 오목 형상부의 표면에 형성된 반사면을 갖는 지지체와,
    상기 지지체의 상기 반사면의 상방 중앙부로부터 한쪽의 측면을 향하여 수평하게 직선 형상으로 연장되는 소자 마운트측 리드와,
    상기 지지체의 상기 반사면의 상기 상방 중앙부로부터 다른 쪽의 측면을 향하여 수평하게 연장되는 와이어 접속측 리드와,
    상기 소자 마운트측 리드에 있어서의 상기 지지체의 상기 반사면의 상기 상방 중앙부에 위치하는 선단부에 탑재된 발광 소자와,
    상기 발광 소자와 상기 와이어 접속측 리드에 있어서의 상기 지지체의 상기 반사면의 상기 상방 중앙부에 위치하는 선단부 사이에 본딩된 와이어와,
    상기 지지체의 상기 오목 형상부 내에 충전하여 경화시킨 투명 수지
    를 구비하고,
    상기 소자 마운트측 리드는, 상기 선단부로부터 중간부, 후단부까지를 1개의 중심선에 대하여 양측이 대칭이 되는 형상으로 형성되고,
    상기 와이어 접속측 리드는, 후단부로부터 중간부까지를 상기 소자 마운트측 리드의 중심선과 공통되는 중심선에 대하여 양측이 대칭이 되는 형상으로 형성되고, 상기 중간부로부터 끝의 상기 선단부에 이르기까지의 부분을 상기 공통의 중심선으로부터 벗어나도록 굴곡시키고, 상기 선단부를 상기 소자 마운트측 리드의 상기 선단부에 대하여 상기 공통의 중심선에 대하여 수직인 방향에 있어서 근접하는 형상으로 형성되고,
    상기 소자 마운트측 리드의 상기 선단부와 상기 와이어 접속측 리드의 상기 선단부와 상기 발광 소자와 상기 와이어는, 상기 투명 수지 내에 매몰된 상태로 고정되어 있고,
    상기 소자 마운트측 리드의 상기 지지체의 외측으로 나와 있는 부분은, 굽힘 가공을 실시하여, 상기 지지체의 상기 한쪽의 측면을 따르도록 하측으로 절곡되고, 후단부가 상기 지지체의 상기 저면에 접하도록 내측으로 절곡되도록 형성되고,
    상기 와이어 접속측 리드의 상기 지지체의 외측으로 나와 있는 부분은, 굽힘 가공을 실시하여, 상기 지지체의 상기 다른 쪽의 측면을 따르도록 하측으로 절곡되고, 후단부가 상기 지지체의 상기 저면에 접하도록 내측으로 절곡되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반사형 발광 다이오드.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 리드 소재의 금속판을 소정의 패턴으로 가공하여 소자 마운트측 리드를, 선단부로부터 중간부, 후단부까지를 1개의 중심선에 대하여 양측이 대칭이 되는 형상으로 형성하고, 와이어 접속측 리드를, 후단부로부터 중간부까지를 상기 소자 마운트측 리드의 중심선과 공통되는 중심선에 대하여 양측이 대칭이 되는 형상으로 하고, 상기 중간부로부터 끝의 선단부에 이르기까지의 부분을 상기 공통의 중심선으로부터 벗어나도록 굴곡시키고, 상기 선단부를 상기 소자 마운트측 리드의 상기 선단부에 대하여 상기 공통의 중심선에 대하여 수직인 방향에 있어서 근접하는 형상으로 형성하고,
    상기 소자 마운트측 리드의 상기 선단부에 발광 소자를 마운트하고,
    상기 발광 소자와 상기 와이어 접속측 리드의 상기 선단부 사이에 와이어를 본딩하고,
    저면과 한 쌍의 측면과 내부를 향해 오목면 형상의 오목 형상부가 형성된 상면부와 상기 오목 형상부의 표면에 형성된 반사면을 갖는 지지체에 대하여, 상기 반사면의 개구부측에 상기 소자 마운트측 리드와 상기 와이어 접속측 리드의 각각을 상기 발광 소자가 상기 반사면의 중앙 상방에서 상기 반사면을 향하는 자세로 적재하고,
    상기 지지체의 상기 오목 형상부 내에 투명 수지를 충전하여 경화시켜, 상기 소자 마운트측 리드의 상기 선단부와 상기 와이어 접속측 리드의 상기 선단부와 상기 발광 소자와 상기 와이어를 상기 투명 수지 내에 매몰된 상태로 고정하고,
    그 후, 상기 소자 마운트측 리드와 상기 와이어 접속측 리드의 각각의 상기 지지체의 외측으로 나와 있는 부분에 굽힘 가공을 실시하여 상기 지지체의 상기 측면을 따르도록 하측으로 절곡하고, 상기 소자 마운트측 리드와 상기 와이어 접속측 리드의 각각의 후단부를 상기 지지체의 상기 저면에 접하도록 내측으로 절곡하는 것을 특징으로 하는 반사형 발광 다이오드의 제조 방법.
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