TW200304708A - Light-emitting diode lamp - Google Patents

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Shinji Isokawa
Tomoji Yamaguchi
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Description

200304708 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於利用透明之合成樹脂組成之模型部來封 裝發光元件的部分而構成的發光二極體燈具。 【先前技術】 一般，此種發光二極體燈具，例如，如日本國特開平 1-1 5 2 6 7 6號公報及實開昭62 -44 5 3 0號公報所記載，係在 一對的引線端子中一端的引線端子的前端，凹陷形成逆向 的裁頭圓錐形的杯部，且將該杯部之圓錐狀的內周面作爲 光反射面，另一方面，於該杯部內的底面黏焊LED晶片， 由細金屬線搭焊於該LED晶片及另一端的引線端子之間 後，利用具有透鏡部的透明合成樹脂製的模型部封裝此等 全體所構成。 該發光二極體之詳細構造，如圖24之要部放大圖中所 示，LED晶片104係於下層104b及上層104c之間具備活 化發光層1 〇4a，且，於一端的引線端子1 02的前端凹陷形 成的杯部1 08內的平坦底面1 08b，利用黏晶劑Η黏焊該 LED晶片104，另一方面，將上述杯部108的內周面作爲 圓錐狀的光反射面1 0 8 a，且，藉由上述杯部1 0 8的圓錐狀 的光反射面108a，使從上述LED晶片104之發光層l〇4a 發射的光，向著圖中上方方向反射的構成。 但是，以往，在上述LED晶片104之黏晶時，採用在杯 部108內的平坦底面l〇8b，如圖25所示，適量塗敷類似 焊錫膏等的加熱熔化性（藉由加熱熔化，再利用冷卻予以凝 6 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 200304708 固）的黏晶劑η '或是加熱硬化性（藉由加熱予以硬化）的黏 晶劑，將LED晶片1 04載放於該塗敷之黏晶劑Η上，且在 該狀態下利用加熱上述加熱熔化性的黏晶劑Η，一旦熔化 後再予以凝固（在加熱硬化性的黏晶劑Η時，藉由加熱等 予以固化）的方法。 但是，上述以往之構造中，藉由上述杯部1 〇 8內的平坦 底面1 0 8 b爲與杯部1 0 8之軸線1 0 8 c形成直角的相同平 面，於該底面108b上預先塗敷的黏晶劑Η上載放的LED 晶片1 〇4，根據預先塗敷的上述黏晶劑Η的塗敷量的多或 少，其從上述底面108b的浮上高度發生變化，換言之，上 述LED晶片1 04的高度位置係根據黏晶劑Η的塗敷量，沿 著上述杯部1 〇 8的圓錐狀反射面1 〇 8 a的軸線1 0 8 c進行變 位，因此，將上述LED晶片104固定設置於沿著杯部1〇8 的圓錐狀反射面1 0 8 a的軸線方向的指定位置的精度低，也 就是說，具有杯部1 〇 8的光的集光性下降的問題。 此外，在黏晶劑Η的塗敷量多的情況，載放於其上的LED 晶片1 〇 4，如以相對於杯部1 〇 8的軸線1 〇 8 c呈傾斜的傾斜 狀態，使得L E D晶片1 0 4被黏晶，該情況也有杯部的光的 集光性下降的問題。 但是，上述LED晶片104具有其發光層i〇4a被配置於 該LED晶片1 04的底面（P層）的靠近側的類型者，該類型 中，通常，上述發光層104a位於離開該LED晶片104的 底面約5//m的高度處。 若在將如此之在靠近LED晶片1 〇4的底面側配置著發光 326\專利說明書(補件)\92·05\92104015 200304708 層1 〇 4 a的類型者，載放於杯部1 〇 8內的底面1 〇 8 b上預先 塗敷著加熱熔化性的黏晶劑H上的狀態予以加熱時，當該 黏晶劑Η的劑量多時，熔化之黏晶劑Η從LED晶片1 04 的底面（下層l〇4b)向著側面傳播、且隆起，並跨過上述發 光層104a到達上層l〇4c，而在該狀態下形成固化（參照圖 2 4)，而有產生上述下層l〇4b與上層l〇4c電性短路的不良 的問題，及從上述LED晶片1 〇4的底面溢出的加熱熔化性 或是加熱硬化性的黏晶劑Η ’在與LED晶片1 04的外周側 面不接觸的狀態，在隆起成爲高於上述發光層l〇4a的位置 的狀態固化，使得從該發光層1 〇4a發射的光受到上述隆起 的黏晶劑Η的干擾，即成爲所謂上述發光層1 04a的側面 被黏晶劑Η堵塞的狀態，使得光無法到達杯部1 0 8的圓錐 狀光反射面1 〇 8 a，而有發光效率極端劣化的問題。 除此之外，在加熱上述杯部1〇8內的底面108b上預先 塗敷的加熱熔化性的黏晶劑Η而予以熔化時，以沿著杯部 108內的平坦底面108b流動的方式向四周擴散，在放於該 熔化之黏晶劑Η上的LED晶片1 04，也隨著上述熔化之黏 晶劑Η的向四周的擴散，沿著上述杯部內的底面1 08b，以 離開軸線1 〇 8 c的方式向橫方向移動，在該移動之位置藉由 上述熔化之黏晶劑Η的凝固而被固定。 也就是說，在以往之構造中，在將上述LED晶片104對 於杯部108內的平坦底面108b作黏晶時，上述LED晶片 1 04根據將加熱熔化性的黏晶劑Η加熱熔化時之向四周的 流動的擴散，相對於上述杯部1〇8之軸線l〇8c向著橫方向 8 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 200304708 偏移移動，換言之，將上述L E D晶片1 0 4固定設置於杯部 1 〇 8之軸線1 0 8 c上的位置或附近位置的精度降低’亦即， 具有杯部的光的集光性下降的問題。 【發明內容】 本發明之目的正是在於解決上述課題者。 首先，本發明之第1態樣的發光二極體燈具中’係具備 設置將內周面作爲圓錐狀光反射面的杯部而組成的至少一 根的引線端子；由黏晶劑黏晶於上述杯部之底面的LED晶 片；及封裝上述引線端子中至少上述杯部之部分的透明合 成樹脂製模型部者，其特徵爲：在上述引線端子之杯部內 之底面設置凹陷部，且將上述凹陷部設爲上述LED晶片無 法嵌入凹陷部內的大小。 如此，若在杯部內之底面以無法嵌入上述黏晶於上述底 面之LED晶片的大小設置凹陷部，當在上述杯部內之底面 塗敷著與以往相同劑量的黏晶劑時，藉由使該塗敷之黏晶 劑中隆起厚度的厚度部分的一部分進入上述凹陷部，可減 薄上述杯部內之底面中除去上述凹陷部的部分的黏晶劑的 厚度，同時，可減小該部分之黏晶劑的厚度藉由塗敷量而 變化的比例。 藉此，載放於該黏晶劑上的LED晶片的高度位置，根據 上述黏晶劑的塗敷量，可較未設置上述凹陷部的情況，確 實減低上述杯部之軸線方向的變位，及上述LED晶片相對 於上述杯部之軸線傾斜的情況，使得將LED晶片固定設置 於杯部之圓錐狀光反射面的沿著軸線方向的指定位置的精 9 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 200304708 度增高，及LE D晶片的傾斜精度增高，亦即，可大幅提升 杯部之光的集光性。 而且，因爲黏晶劑沿著LED晶片之側面傳播隆起之情 況，或是高高地隆起的情況變少，即使爲在靠近LED晶片 的如底面側具有發光層的類型的情況，仍可確實減少起因 於黏晶劑之傳播隆起而於該LED晶片產生的電性短路，或 是來自LED晶片的發光量的減少。 另一方面，在上述第1態樣中，藉由使上述黏晶劑具有 加熱熔化性，另一方面，從杯部的軸線方向看黏晶劑，使 上述凹陷部與上述LED晶片的底面形狀成爲相似的形 狀，可獲得如下所述的效果。 也就是說，藉由如此的構成，其詳細內容如後續所述， 將上述LED晶片的中心正確位於上述凹陷部中心之工 作，可藉由將加熱熔化性之黏晶劑加熱熔化時的表面張力 自動執行，換言之，可以上述LED晶片位於凹陷部的中心 或是其附近的位置的方式自動修正（自行對準），而且，在 該狀態下，可將上述LED晶片相對於底面進行黏晶，因 此，從杯部之軸線方向看，可提升將上述LED晶片固定設 置於杯部之軸線上的位置或是其附近的位置時的精度’可 更爲大幅提升杯部之光的集光性。 在該情況中，除藉由使上述LED晶片的底面形狀爲矩 形，而成爲上述凹陷部的相似的矩形’可以將上述LED晶 片位於凹陷部的中心或是其附近的位置的方式自動修正 (自行對準）外，其詳細內容如後續所述，從杯部之軸線方 10 326\專利說明書(補件)\92-05\921〇4〇15 200304708 向看’使上述LED晶片以其各側面與上述矩形的凹陷部的 各內側面平行或大致平行的姿勢統一面向的工作，可藉由 將加熱熔化性之黏晶劑加熱熔化時的表面張力自動執行， 換言之’可以上述LED晶片之各側面與凹陷部的各內側面 平行或大致平行的方式自動修正（自行對準），而且，在該 狀態下，可將上述LED晶片相對於底面進行黏晶，因此， 可確實減少起因於矩形之LED晶片之各側面相對於上述 矩形之凹陷部的各內側面形成非平行的面向姿勢時所產生 的發光性的偏差。 尤其是’藉由上述加熱熔化性之黏晶劑的上述自動修正 (自行對準），通過將上述凹陷部之矩形的長度尺寸及寬度 尺寸，設在上述LED晶片之矩形的長度尺寸及寬度尺寸的 〇·5倍以上，而可確實達成。 其次，本發明之第2態樣的發光二極體燈具，係具備設 置將內周面作爲圓錐狀光反射面的杯部而組成的至少一根 的引線端子；由黏晶劑黏晶於上述杯部之底面的LED晶 片；及封裝上述引線端子中至少上述杯部之部分的透明合 成樹脂製模型部者，其特徵爲：在上述引線端子之杯部內 之底面，設置從該底面突出成島狀的隆起部，且在該隆起 部的頂面進行上述LED晶片之黏晶。 如此，藉由在杯部內之底面設置島狀的隆起部，在該隆 起部的頂面利用黏晶劑進行上述LED晶片之黏晶，在上述 黏晶劑爲加熱熔化性的情況，在加熱熔化此時，或是在上 述黏晶劑爲加熱硬化性的情況，在將載放於該黏晶劑上的 11 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 200304708 LED晶片按壓於隆起部時，多餘量的黏晶劑從該隆 頂面溢出後，沿著該隆起部的外周側面流下低底面 此，如以往的黏晶劑沿著LED晶片的側面傳播隆起 況，及隆起的情況變少，可獲得確實減低電性短路 發生，同時，可確實減低LED晶片的發射光在杯部 狀光發射面間被遮蔽，而使發光效率降低的情況的 而且，藉由多餘量的黏晶劑從隆起部的頂面溢出 著該隆起部的外周側面流下低底面側，可確實減低 該黏晶劑的LED晶片的高度位置，根據上述黏晶劑 量，在上述杯部之軸線方向的變位，及上述LED晶 於上述杯部之軸線傾斜的情況，因此，將LED晶片 置於杯部之圓錐狀光反射面之沿著軸線方向的指定 的精度，及LED晶片的傾斜精度增高，亦即，可大 杯部之光的集光性。 上述第2態樣中，最好採用如下所述的構成。 首先，採用在上述隆起部的頂面設置無法嵌入上 晶片的大小的凹陷部的構成。 藉此，當在上述隆起部的頂面塗敷與以往相同劑 晶劑時，藉由使該黏晶劑中隆起厚度的厚度部分的 進入上述凹陷部內，可減薄上述隆起部的頂面中除 凹陷部的部分的黏晶劑的厚度，同時，可減小該部 晶劑的厚度藉由塗敷量，進而藉由黏晶劑的劑量而 比例，因此，使得將LED晶片固定設置於杯部之圓 反射面的沿著軸線方向的指定位置的精度增高，換 326\專利說明書(補件)\92·05\92104015 起部的 側，因 丨的情 事故的 的圓錐 效果。 後，沿 載放於 的塗敷 片相對 固定設 位置時 幅提升 述LED 量的黏 一部分 去上述 分之黏 變化的 錐狀光 言之， 12 200304708 可大幅提升杯部之光的集光性，而且，因爲黏晶劑沿著led 晶片之側面傳播隆起之情況，或是高高地隆起的情況變 少，從而可確實減少起因於黏晶劑之傳播隆起或隆起而於 該LED晶片產生的電性短路’或是來自LED晶片的發光 量的減少。 其次，可採用使上述隆起部的外周側面以在該隆起部的 基部側面擴開的方式傾斜的構成。 利用該構成，利用使上述隆起部之頂面與外周側面構成 的角度爲鈍角，因爲塗敷於上述隆起部之頂面的黏晶劑中 多餘的量，藉由該黏晶劑的加熱熔化或是LED晶片的按壓 等，從隆起部之頂面向外周側面方向流下的情況，較如未 使上述隆起部之外周側面傾斜的呈直角的情況而在上述頂 面的周邊的因表面張力造成的積壓小，因此，可圓順容易 地進行，使得該頂面上的黏晶劑的層厚更爲均勻變薄，從 而可提升載放於此上的LED晶片的傾斜精度，及固定設置 於沿著軸線方向的指定位置的精度，同時，可減低LED晶 片的光的遮蔽及短路的產生。尤其是，上述黏晶劑爲加熱 熔化性時，可消除從頂面向著外周側面流下的途中中斷的 情況，向著頂面的半徑外方向（四方）的流動在全周邊部分 的流量形成大致均勻，因此，可更爲確實發揮後述之自行 對準功能。 該情況，藉由採用在上述隆起部的頂面設置凹陷部及使 隆起部之外周側面傾斜的構成，可獲得助長上述效果的相 乘效應。 13 326\專利說明書(補件)\92-〇5\92104015 200304708 再者，可採用在上述杯部的底面以包圍上述隆起部的外 周的方式凹陷形成環狀溝，同時，使上述隆起部的頂面與 杯部的底面成爲大致相同的高度的構成。 藉此，可將上述LED晶片的發光層設於杯部之圓錐狀光 反射面的內部深處側，換言之，可於上述圓錐狀光反射面 的內部深處側照射上述發光層的光，可進一步提高集光效 率。 再者，藉由將上述隆起部構成與上述引線端子另體的塊 狀構成上述隆起部，且將此固接於上述杯部內的底面的構 成，利用不將上述隆起部限定於一端的引線端子的材料， 而可爲由獲得上述作用、效果的最佳材料、例如對於黏晶 劑的接合性優良的材料製成，在確保上述效果的基礎上， 可提升黏晶強度等的黏晶性。 再者，採用在上述隆起部的外周側面設置將隆起部的頂 面側的黏晶劑導向上述基部方向的凹溝部的構成，藉此， 因可使塗敷於上述隆起部的頂面的黏晶劑中的多餘量介由 上述凹溝部，更爲容易地向隆起部的外周側面方向流下， 從而可獲得與上述第3情況相同的效果。 再者，採用在上述杯部的底面凹陷形成包圍上述隆起部 的基部外周的環狀溝的構成，藉此，即使在塗敷於上述隆 起部的頂面的黏晶劑的塗敷量過多的情況，仍可確實將多 餘量的黏晶劑積壓於上述環狀溝側，因而可助長上述自行 對準的效果及防止電性短路的效果，暨載放於頂面上的 LED晶片無傾斜的效果。 14 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 200304708 再者，採用在上述隆起部的頂面及上述隆起部的 面的交叉部，附設剖面爲彎曲狀的圓形部的構成， 可使塗敷於上述隆起部的頂面的黏晶劑中的塗敷量 容易地沿著隆起部的外周側面方向流下。 再者，採用以加熱熔化性的黏晶劑作爲上述黏晶 的構成。 藉此，在將上述熱熔化性的黏晶劑熔化時，可將 之黏晶劑之向四周流動之狀態的擴散，限制在上述 的大小範圍內，藉此，可較未設置隆起部的情況確 載放於上述黏晶劑的led晶片相對於上述杯部之軸 橫方向的偏移，可提升將上述LED晶片固定設置於 軸線上的位置或是其附近的位置時的精度，換言之 爲大幅提升杯部之光的集光性。 再者，採用以加熱熔化性的黏晶劑作爲上述黏晶 用，同時，從杯部的軸線方向看，使上述隆起部與上 晶片的底面形狀成爲相同或相似的形狀的構成。 藉此，將上述LED晶片的中心正確位於上述隆起 之工作，可藉由將黏晶劑加熱熔化時的表面張力自 (自行對準），而且，在該狀態下，可將上述LED晶 於隆起部進行黏晶，因此，從杯部之軸線方向看’ 將上述LED晶片固定設置於杯部之軸線上的位置窜 附近的位置時的精度。 而且，上述LED晶片在從杯部之軸線方向看’例 形的情況，從杯部之軸線方向看，使上述LED晶片 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 外周側 藉此， ，更爲 劑使用 該熔化 隆起部 實減小 線向 杯部之 ，可更 劑使 述LED 部中心 動執行 片相對 可提升 :是其 如爲矩 以其各 15 200304708 側面與矩形隆起部的各側面平行或大致平行的姿勢統一面 向的工作，可藉由將黏晶劑加熱熔化時的表面張力自動執 行（自行對準），而且，在該狀態下，可將上述LED晶片相 對於隆起部進行黏晶，因此，可確實減少起因於矩形之led 晶片之各側面相對於隆起部的各側面形成非平行的面向姿 勢時所產生的發光性的偏差。 再者’採用以加熱熔化性的黏晶劑作爲上述黏晶劑使 用’同時，從杯部的軸線方向看，使上述隆起部與上述led 晶片的底面形狀成爲相同或相似的形狀，且，使隆起部的 頂面面積較上述LED晶片的底面面積略變窄或是變寬的 構成。 藉此’可更爲確貫達成藉由熔化時的黏晶劑的表面張力 的自動面向姿勢的修正及中心位置的修正（自行對準）。 而且，採用以加熱熔化性的黏晶劑作爲上述黏晶劑使 用’同時，將上述隆起部的外周側面形成爲梨子皮狀等的 粗表面的構成，藉此’在塗敷於隆起部的頂面的多餘量的 黏晶劑溢向外周側面時，成爲上述黏晶劑黏著於該外周側 面的梨子皮狀等的粗表面的狀態，接著，在加熱熔化上述 黏晶劑時，上述外周側面上的熔化之黏晶劑成爲引水，使 得頂面中熔化的黏晶劑容易流入隆起部的基部。據此，可 助長上述自行對準的效果及防止電性短路的效果，暨載放 於頂面上的LED晶片無傾斜的效果。 本發明之目的、特徵及優點，可從基於如下所附圖式說 明之實施形態的說明中得以瞭解。 16 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 200304708 【實施方式】 圖1〜圖5顯示第1實施形態。 在此等圖中，元件符號1顯示發光二極體燈具，該發光 二極體燈具1係由，一對的引線端子2、3 ;黏晶於該兩引 線端子2、3中一端的引線端子2的前端的LED晶片4 ;搭 焊於該LED晶片4及上述另一端的引線端子3之間的細金 屬線5 ;及將上述兩引線端子2、3的前端部分封裝的透明 合成樹脂製的模型部6所構成，上述模型部6的前端一體 具備在上述LED晶片4的處所或是其附近具有焦點的透鏡 部7。 在將LED晶片4對於上述一端的引線端子2的前端作黏 晶時，於上述一端的引線端子2的前端凹陷形成杯部8， 且將其圓錐狀內周面形成爲光反射面8a，同時，在上述杯 部8內的底面8b形成凹陷部9，而該凹陷部9係設爲上述 LED晶片4無法嵌入其內部的大小。 並且，上述凹陷部9內塗敷有加熱熔化性之黏晶劑之一 時的適宜量的焊錫膏Η (將5 // m〜3 0 // m程度的直徑爲球 狀焊粒混入助焊劑內），此後，在該焊錫膏Η上載放上述 LED晶片4，在該狀態下加熱爲焊錫膏的熔化點以上的溫 度後再冷卻凝固焊錫膏。 藉由如此的構成，在上述凹陷部9內塗敷有與以往相同 量的焊錫膏Η的情況，藉由加熱熔化之焊錫膏中隆起厚度 的厚度部分之一部分進入上述凹陷部9內，可使除去上述 底面8b中上述凹陷部9的部分的熔化焊錫膏的厚度變薄， 17 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 200304708 同時，可減小該部分之熔化焊錫膏的厚度根據塗敷量變化 的比例，因此，載放於該熔化焊錫膏上的LED晶片4的高 度位置，根據上述焊錫膏Η的塗敷量、換言之、熔化焊錫 膏量的多或少，較未設置上述凹陷部9的情況可確實減小 上述杯部8之軸線8c方向的變位，可確實減低LED晶片 相對於杯部8之軸線8c的傾斜，而且，可確實減少沿著 LED晶片4的側面傳播隆起的情況。 尤其是，根據本實施形態，在透明合成樹脂製的模型部 6的前端部一體具備透鏡部7的情況，藉由在上述杯部8 內的底面8b設置凹陷部9，可將上述LED晶片4正確位於 上述透鏡部7的焦點或是其附近的位置。 此外，在上述黏晶中，如從杯部8之軸線8 c的方向所視 之圖3所示，在LED晶片4爲長度尺寸L0且寬度尺寸W0 的矩形的情況，將底面8b之黏焊該LED晶片4的凹陷部 9，如從杯部8之軸線8 c的方向所視之圖3所示，設爲相 同長度尺寸L 1且寬度尺寸W 1的相似矩形。 藉由如上述之構成，在從杯部8之軸線8 c的方向所視之 圖5中，如二點虛線所示，在將上述矩形之LED晶片4相 對於上述矩形之凹陷部9，該LED晶片4的各側面以非平 行的姿勢載放於凹陷部9的各內側面，或是LED晶片4被 載放於上述凹陷部9的中心偏位的位置的情況，利用加熱 熔化之焊錫膏的表面張力同時作用於LED晶片4的各側面 及凹陷部9的各內側面之間，如圖5中實線所示，可將上 述LED晶片4自動修正爲使其各側面及凹陷部9的各內側 18 326\專利說明書(補件)\92·05\92104015 200304708 面以平行或大致平行的姿勢予以對面（自行對準），可執行 將該LED晶片4的中心正確位於凹陷部$的中心的自動修 正（自行對準）。 在該情況’根據本發明者的實驗，根據加熱熔化之焊錫 霄的表面張力的上述自動修正（自行對準），在將上述凹陷 部9之矩形的長度尺寸Ll及寬度尺寸wi，規定在上述led 晶片4之矩形的長度尺寸[ο及寬度尺寸w〇的0.5倍以上 的情況可確實予以達成’最好之可達成的情況爲〇 75倍以 上。 其次，圖6〜圖2 2顯示第2實施形態。 在此等圖中，元件符號n顯示發光二極體燈具，該發光 二極體燈具1 1係由，一對的引線端子1 2、1 3 ;黏晶於該 兩引線端子1 2、1 3中一端的引線端子i 2的前端的LED晶 片14 ;搭焊於該LED晶片14及上述另一端的引線端子13 之間的細金屬線1 5 ;及將上述兩引線端子1 2、1 3的前端 部分封裝的透明合成樹脂製的模型部1 6所構成，上述模型 部1 6的前端一體具備在上述LE D晶片1 4的處所或是其附 近具有焦點的透鏡部1 7。
在將LED晶片1 4對於上述一端的引線端子1 2的前端作 黏晶時，於上述一端的引線端子1 2的前端凹陷形成杯部 18，且將其圓錐狀內周面形成爲光反射面18a，同時，在 上述杯部18內的平坦狀底面18b —體設置從該底面18b 島狀突出的隆起部1 9，該隆起部1 9之頂面1 9 a上塗敷有 適宜量的焊錫膏Η，此後’在該焊錫膏Η上載放上述LED 19 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 200304708 晶片1 4，在該狀態下加熱爲焊錫膏的熔化點以上的溫度後 再冷卻凝固焊錫膏。 藉由如此的構成，在上述杯部1 8內的底面1 8b設置島 狀隆起部1 9，於該隆起部1 9之頂面1 9a，利用屬於加熱熔 化性之黏晶劑之焊錫膏Η對於LED晶片1 4作黏晶，可將 加熱熔化該焊錫膏Η時之向四周之擴散，限制在上述隆起 部1 9的大小範圍內，藉此，可較未設置隆起部1 9的情況 確實減小載放於上述熔化之焊錫膏Η上的LED晶片1 4相 對於上述杯部1 8之軸線1 8 c向橫方向的偏移。 也就是說，可提升將上述LED晶片1 4固定設置於杯部 1 8之中心或是其附近時的精度，在該情況，上述隆起部 1 9，從杯部1 8之軸線1 8 c的方向看，無設爲與LED晶片 1 4相同的矩形的必要，也可爲圓形。 尤其是，根據該第2實施形態，在透明合成樹脂製的模 型部1 6的前端部一體具備透鏡部1 7的情況，藉由設置隆 起部1 9，可將上述LED晶片1 4正確位於通過上述透鏡部 1 7的焦點的光主軸線上或是其附近的位置（參照圖1 〇)。 在上述黏晶中，如圖8所示，在LED晶片4爲長度尺寸 L0且寬度尺寸W0的矩形的情況，將黏焊該LED晶片14 的上述隆起部1 9，如圖9所示，設爲相同長度尺寸L 2且 寬度尺寸W2的矩形，且，爲使上述L2等於L0、上述W2 等於W0的相同的矩形，或是，爲使上述L2近似於L0、 上述W 2近似於W 0的近似矩形。 藉由如上述之構成，在從杯部1 8之軸線1 8 c的方向所視 20 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 200304708 之圖1 1中，如二點虛線所示，在將上述矩形之led晶片 1 4相對於上述矩形之隆起部1 9，該LED晶片1 4的底部各 側面以非平行的姿勢載放於隆起部1 9的各內側面，或是 LED晶片1 4被載放於上述隆起部1 9的中心偏位的位置的 情況，利用加熱熔化之焊錫膏的表面張力同時作用於LED 晶片1 4及隆起部1 9的各側面，藉由作用於該各側面的表 面張力，從杯部1 8之軸線1 8 c的方向看，可將上述矩形之 LED晶片1 4自動修正爲使其各側面與矩形之隆起部1 9的 各側面以平行或大致平行的姿勢予以對面（稱此爲自行對 準），同時，可執行將該LED晶片1 4的中心正確位於隆起 部1 9的中心的自動修正（稱此爲自行對準）。 在該情況，根據本發明者的實驗，根據加熱熔化之焊錫 膏的表面張力的上述自動的姿勢及位置的修正（自行對 準），在將上述隆起部1 9之頂面1 9 a的矩形的長度尺寸L2 及寬度尺寸W2,規定在上述LED晶片14之矩形的長度尺 寸L0及寬度尺寸W0的0 5〜1 5倍以上的情況可確實予 以達成，最好之可達成的情況爲0.7 5〜1 . 2 5倍以上。 此外，在將上述隆起部1 9設爲從杯部1 8之軸線1 8 c的 方向看爲圓形的情況，藉由將其直徑尺寸設爲相對於正方 形之LED晶片14之一邊的長度尺寸，在0.5〜1 5倍的範 圍內，最好在〇 7 5〜1 2 5倍，即可將LED晶片自動修正於 上述隆起部1 9的中心位置（自行對準）。 但是，在上述LED晶片1 4之底面的俯視形狀爲矩形的 情況，上述隆起部1 9之頂面1 9 a的俯視形狀最好能配合該 21 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 200304708 形狀爲矩形，led晶片1 4之底面的俯視形狀爲正方形、 菱形、三角形、圓形的情況，上述隆起部1 9之頂面1 9 a 的俯視形狀最好能配合該形狀也形成爲如相同的正方形、 菱形、三角形、圓形的相似乃至相同的形狀，對於上述自 行對準而言較爲理想。 也就是說，藉由將從上述軸線1 8 c之方向所視之LED晶 片1 4的底面的周邊輪廓線與上述隆起部1 9之頂面1 9 a的 周邊輪廓線形成一致的相同形狀，並不一定要限制L E D晶 片14的底面面積與隆起部19之頂面19a的面積相同，如 圖1 2及圖1 3中二點虛線所記載、且由元件符號1 4 ’所示， 藉由使上述LE D晶片1 4的底面的周邊輪廓線位於上述隆 起部1 9之頂面1 9 a的周邊輪廓線1 9 c的外側位置，使LED 晶片1 4的底面面積成爲較隆起部1 9之頂面1 9 a的面積略 微寬廣的相似形狀，或是，如圖1 2及圖1 3中二點虛線所 記載、且由元件符號1 4 ”所示，藉由使上述L E D晶片1 4 的底面的周邊輪廓線位於上述隆起部1 9之頂面1 9 a的周邊 輪廓線1 9c的內側位置，使LED晶片1 4的底面面積成爲 較隆起部1 9之頂面1 9 a的面積略微狹小的相似形狀，也可 確保上述自行對準的效果。 另外，如上述加熱溶化之焊錫膏Η較塗敷於隆起部1 9 之頂面1 9 a者多餘的焊錫膏量，在溶化時從頂面1 9 a向外 周側面1 9b流下而積壓於高度低的底面1 8b，因此，可減 少如以往之在焊錫膏Η的塗敷量較多時等，溶化之焊錫膏 從上述LED晶片1 4的底面向側面溢出並隆起。 22 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 200304708 而且，可減薄上述隆起部1 9之頂面1 9 a的溶化焊錫膏的 厚度，同時，可減小上述頂面1 9a的溶化焊錫膏的厚度根 據塗敷量而變化的比例，因此，載放於該熔化焊錫膏上的 LED晶片1 4的高度位置，根據上述焊錫膏Η的塗敷量、 換言之、熔化焊錫膏量的多或少，較未設置上述隆起部1 9 的情況可確實減小上述杯部1 8之軸線1 8 c方向的變位，可 確實減低LED晶片相對於杯部1 8之軸線1 8 c的傾斜。 此外，在黏晶劑爲加熱硬化性者時，例如，在銀膠或是 銦膠等的情況，因該糊膠的黏度不會較初期狀態（塗敷在隆 起部1 9之頂面1 9 a的狀態）柔軟，因此，爲了不要造成在 將LED晶片14載放於隆起部19之頂面19a塗敷的銀膠或 是銦膠上，且將該LED晶片14抵壓向頂面19a時，多餘 量的銀膠（銦膠）從LED晶片14的底面向橫方向溢出，上 述糊膠從該底面向著LED晶片1 4的側面的朝上方向隆起 的情況，最好使LED晶片1 4的底面面積成爲較隆起部1 9 之頂面1 9 a的面積略微寬廣。若藉由如此的構成，即使爲 安裝靠近LED晶片14的底面的高度位置具有發光層14a 的類型的LED晶片1 4的情況，仍可確實減少從該發光層 1 4 a發射的光在到達杯部1 8之圓錐狀光反射面1 8 a時受到 黏晶劑之干擾的情況。 該情況，在上述隆起部19中，如圖12所示，藉由將該 頂面19a的周邊輪廓線19c之中各邊角19c，形成爲圓角 部，或是，在上述隆起部1 9中，如圖1 3中元件符號1 9 c ” 所示，藉由將該頂面19a的周邊輪廓線19c之中各邊角19c’ 23 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 200304708 間的部分形成爲向內部彎曲，在確保上述自行對準的狀態 的基礎下，塗敷於上述隆起部1 9之頂面1 9a的黏晶劑（無 論加熱熔化性還是加熱硬化性），藉由加熱熔化或是LED 晶片1 4的抵壓等，變得容易向著隆起部1 9的外周側面1 9b 的方向流下。 此外，如圖1 4所示，在隆起部1 9的縱剖面圖中，將其 頂面1 9 a及外周側面1 9b的交叉部，形成爲剖面彎曲狀的 圓形部1 9 a ’。 藉此’塗敷於隆起部1 9之頂面1 9a的黏晶劑（無論加熱 熔化性還是加熱硬化性）的多餘量，藉由加熱熔化或是L E D 晶片1 4的抵壓等，其向著隆起部1 9的外周側面1 9b的方 向流下的工作，因上述圓形部1 9 a ’而變得容易。尤其是， 根據該構成，在上述黏晶劑爲加熱熔化性時，熔化之黏晶 劑從頂面19a向著外周側面19b流下時，因上述圓形部19a， 的存在可避免黏晶劑層在途中中斷的情況，使向著頂面 1 9 a的半徑外方向（四方）的流動形成大致均勻，因此，可確 實發揮上述自行對準的效果，同時，該頂面1 9 a上的黏晶 劑的層厚形成均勻，可進一步減小載放於其上的LED晶片 1 4的軸線相對於頂面1 9 a的傾斜。 如圖1 5〜圖2 0所示’將上述隆起部1 9的外周形成爲相 對於該隆起部1 9的頂面1 9 a僅傾斜角度0 i的傾斜狀外周 側面1 9 b ’。 例如，可設定上述傾斜狀外周側面1 9b，的角度0 1爲2 0 〜8 0度的程度。 24 326\專利說明書(補件)\92·05\92104015 200304708 如此構成時，藉由形成爲傾斜狀外周側面9b，，塗敷於 ® 1 9a的焊錫膏η的黏晶劑（無論加熱熔化性還是加熱硬 化性）中的多餘量，藉由加熱熔化或是LED晶片1 4的抵壓 等’其向著隆起部1 9的傾斜狀外周側面1 9b，的方向流下 時’利用將上述角度0 1設爲小於9〇度（傾斜緩），使流動 變爲容易’尤其是，因熔化之黏晶劑層在途中不會中斷， 與上述相同’使向著頂面1 9 a的半徑外方向（四方）的流動 形成大致均勻，因此，可獲得確實發揮上述自行對準的效 果’同時’因該頂面1 9 a上的黏晶劑的層厚形成均勻，因 而可獲得進一步減小載放於其上的L E D晶片丨4的軸線相 對於頂面1 9 a的傾斜的作用、效果。 又’當傾斜狀外周側面1 9 b，的角度0 1未滿2 0度時，載 放於頂面19a上的LED晶片14落下至傾斜的低面側的擔 憂將隨之增加，此外，當角度0 i超過8 〇度時，傾斜效果 隨之減少’因此，根據實驗結果，以上述角度0 1處於3 5 〜6 0度的範圍內者’在上述作用效果方面最爲理想。 此外’如圖1 7所示，藉由於隆起部！ 9的外周側面1 9b 或是傾斜狀外周側面1 9 b ’，以從頂面1 9 a向著基部方向延 伸的方式設置多數條細幅凹溝部2 0 ’或是，如圖1 8所示， 藉由於隆起部1 9的外周側面1 9b或是傾斜狀外周側面 1 9b ’中左右兩側的部分，以從頂面} 9a向著基部方向延伸 的方式設置較前述寬幅的凹溝部2 1，即可使塗敷於頂面 1 9a的黏晶劑Η(無論加熱熔化性還是加熱硬化性）中的多 餘量，藉由上述各細幅凹溝部20或是各寬幅凹溝部2 1的 25 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 200304708 誘導作用，換言之，介由上述各凹溝部20或21，容易向 著隆起部1 9的基部的方向流下。 該情況，後者的寬幅凹溝部2 1藉由將其溝深設爲隨著從 基部向頂面1 9 a的方向漸漸變深，可提升黏晶劑的誘導性。 再者，如圖1 9及圖20所示，在上述杯部1 8的底面1 8b ’ 以包圍上述隆起部1 9的基部外周的方式凹陷形成環狀溝 11 、 23 ^ 如此予以構成，藉由於底面1 8b形成環狀溝22、23，即 使在塗敷於頂面1 9a的黏晶劑Η(無論加熱熔化性還是加熱 硬化性）中的塗敷量過多時，仍可確實將該多餘量的黏晶劑 Η積壓於環狀溝22、23側，因而可確實獲得上述自行對準 的效果及防止電性短路的效果，暨載放於頂面1 9a上的LED 晶片1 4無傾斜的效果。 尤其是，在上述圖1 9中，使隆起部1 9的頂面1 9 a與杯 部1 8的底面1 8b成爲大致相同的高度的構成，根據該構 成’藉由隆起部19的頂面19a與杯部18的底面18b成爲 大致相同的高度的位置，可使上述LED晶片14中下層14b 及上層14c之間的發光層14a，位於杯部18之圓錐狀光反 射面1 8 a的內部深處側，換言之，可於上述圓錐狀光反射 面18a的內部深處位置照射上述發光層i4a的光，可進一 步提高集光效率。 藉由將上述隆起部1 9中傾斜狀外周側面1 9b，的表面形 $胃梨子皮狀等的粗表面的構成，在塗敷於頂面丨9a的多 餘量的焊錫膏Η溢向傾斜狀外周側面1 9b，時，利用該傾斜 26 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 200304708 狀外周側面1 9b ’的梨子皮狀等的粗表面，以阻止加熱前的 焊錫膏Η。於是，藉由加熱而在上述粗糙表面的傾斜狀外 周側面19b’上，熔化之焊錫膏成爲引水，使得頂面19a上 熔化的焊錫膏容易流入隆起部1 9的基部方向。據此，可助 長上述自行對準的效果及防止電性短路的效果，暨載放於 頂面19a上的LED晶片14無傾斜的效果，更且，可助長 提升上述LED晶片1 4之軸線方向的定位精度的效果。 再者，圖21及圖22爲在一端之引線端子12之杯部18 內的底面18b所設的隆起部19的頂面19a設置凹陷部24, 且將該凹陷部24內設爲無法將上述LED晶片14嵌入的大 小的構成。 藉由如此的構成，當在上述隆起部1 9的頂面1 9a塗敷與 以往相同劑量的焊錫膏Η時，藉由使加熱溶化之焊錫膏之 隆起厚度的厚度部分的一部分進入上述凹陷部24內，可減 薄上述隆起部1 9的頂面1 9a中除去上述凹陷部24的部分 的焊錫膏的厚度，同時，可減小該部分之焊錫膏的厚度根 據塗敷量而變化的比例，因此，載放LED晶片14於該溶 化焊錫膏之高度位置，藉由上述焊錫膏Η的塗敷量、換言 之溶化焊錫膏量，較未設置上述凹陷部24的情況，可確實 減低在上述杯部1 8之軸線1 8 c的方向的變位，同時，可確 實減少熔化焊錫膏沿著LED晶片1 4之側面傳播隆起或隆 起的情況。 尤其是，根據該構成，在透明合成樹脂製的模型部1 6 的前端部一體具備透鏡部1 7的情況，藉由設置上述隆起部 27 326\專利說明書(補件)\92-〇5\92104015 200304708 19、及同時於該隆起部19上設置凹陷部24，可將上述LED 晶片1 4正確位於上述透鏡部1 7的焦點或是其附近的位置。 在該圖21及圖22之構成中，當然也可適用於使之形成 如上述的傾斜狀外周側面1 9b ’、設置如上述的細幅凹溝部 20或是寬幅凹溝部21、及將頂面19a’形成爲與LED晶片 1 4相同或相似的形狀等。 此外，圖2 3爲在一端之引線端子1 2之杯部1 8內的底面 1 8 b，固接與上述一端之引線端子1 2另體構成的塊狀隆起 部19’，在上述塊狀隆起部19’的頂面19a’上，與上述相同， 使用加熱熔化性或是加熱硬化性之黏晶劑Η將LED晶片 1 4予以黏晶的構成。 藉由如此的構成，可以與一端之引線端子1 2不同的材料 製作該塊狀隆起部1 9 ’。 又，在圖23之構成中，對於該塊狀隆起部19’，當然也 可適用於使之成爲如上述的傾斜狀外周側面1 9b ’、設置如 上述的細幅凹溝部20或是寬幅凹溝部21、及將頂面19a’ 形成爲與LED晶片14相同或相似的形狀，於上述頂面19a’ 設置凹陷部24等。 此外，本發明中，作爲加熱熔化性之黏晶劑，並不限於 上述焊錫膏，當然其可使用除此之外的加熱熔化性的黏晶 劑。 【圖式簡單說明】 圖1爲顯示本發明之第1實施形態之發光二極體燈具的 要部放大縱剖前視圖。 28 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 200304708 圖2爲顯示上述第1實施形態之發光二極體燈具中一端 之引線端子的前端部的放大縱剖前視圖。 圖3爲圖2的俯視圖。 圖4爲顯不在上述一端之引線端子前端的杯部內將LED 晶片黏晶的狀態的放大縱剖前視圖。 圖5爲圖4的俯視圖。 圖6爲顯示本發明之第2實施形態之發光二極體燈具的 要部放大縱剖前視圖。 圖7爲顯示上述第2實施形態之發光二極體燈具中一端 之引線端子的前端部的放大縱剖前視圖。 圖8爲沿著圖7中之观-VDI線所作的仰視圖。 圖9爲沿著圖7中之K - IX線所作的俯視圖。 圖1 0爲顯示在上述一端之引線端子前端的杯部內將 LED晶片黏晶的狀態的放大縱剖前視圖。 圖1 1爲圖1 0的俯視圖。 圖1 2爲顯示與隆起部的頂面的俯視矩形狀爲矩形的情 況的LED晶片的底面面積的大小關係的俯視圖。 圖1 3爲顯示與隆起部的側面爲側緣彎曲的情況的LED 晶片的底面面積的大小關係的俯視圖。 圖1 4爲顯示將隆起部的頂面與外周側面的交叉部設爲 圓形的情況的圖。 圖1 5爲顯示將隆起部的外周側面設爲傾斜狀的情況的 圖。 圖1 6爲顯示將隆起部的外周側面設爲傾斜狀的情況的 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 29 200304708 變化例的圖。 圖17爲顯示於隆起部的外周側面設置細幅溝部的情況 的立體圖。 圖1 8爲顯示於隆起部的外周側面設置寬幅溝部的情況 的立體圖。 圖1 9爲顯示於隆起部的基部設置深環狀溝的情況的圖。 圖20爲顯示於隆起部的基部設置深環狀溝的情況的變 化例的圖。 圖2 1爲顯示上述第2實施形態之變化例的放大縱剖前視 圖。 圖22爲顯示在上述圖21之變化例中將LED晶片黏晶的 狀態的放大縱剖前視圖。 圖23爲顯示上述第2實施形態之變化例的發光二極體燈 具的要部放大縱剖前視圖。 圖24爲以往之發光二極體燈具的要部放大圖。 圖25爲顯示在以往之發光二極體燈具中將LED晶片黏 晶的狀態的圖。 (元件符號說明） Η 黏晶劑（焊錫膏） L〇 長度尺寸 W0 寬度尺寸 L1 長度尺寸 W 1 寬度尺寸 L2 長度尺寸 30 326\專利說明書(補件)\92-05\921〇4〇15 200304708 W2 寛 ；度 :尺 .寸 Θ 1 傾 斜 角 度 1 發 光 二 極 體 燈 具 2 引 線 端 子 3 引 線 端 子 4 LED 晶 片 5 細 金 屬 線 6 模 型 部 7 透 鏡 部 8 杯 部 8 a 圓 錐 狀 光 反 射 面 8b 杯 部 8 內 的 底 面 8c 杯 部 8 之 軸 線 9 凹 陷 部 11 發 光 二 極 體 燈 具 12 引 線 端 子 13 引 線 丄山 子 14 LED 晶 片 14a 發 光 層 14b 下 層 14c 上 層 15 細 金 屬 線 16 模 型 部 17 透 鏡 部 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015
31 200304708 18 杯部 18a 圓錐 18b 杯部 18c 杯部 19 隆起 19a 隆起 19a5 圓形 19b 外周 19b5 外周 19c 周邊 19c’ 各邊 20 細幅 2 1 寬幅 22 環狀 23 環狀 24 凹陷 102 引線 104 LED 104a 活化 104b 下層 10 4c 上層 108 杯部 108a 光反 108b 平坦 射面 底面 狀光反射面 1 8內的平坦狀底面 1 8之軸線 部 部1 9之頂面 部 側面 側面 輪廓線 角 凹溝部 凹溝部 溝 溝 部 端子 晶片 發光層 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 200304708 108c 軸線
326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 33

Claims (1)

  1. 200304708 拾、申請專利範圍 1 一種發光二極體燈具，係具備設置將內周面作爲圓錐 狀光反射面的杯部而組成的至少一根的引線端子；由黏晶 劑黏晶於上述杯部之底面的LED晶片；及封裝上述引線端 子中至少上述杯部之部分的透明合成樹脂製模型部者，其 特徵爲： 在上述引線端子之杯部內之底面設置凹陷部，且將上述 凹陷部設爲上述LED晶片無法嵌入凹陷部內的大小。 2如申請專利範圍第1項之發光二極體燈具，其中，使 上述黏晶劑具有加熱硬化性，另一方面，從杯部的軸線方 向看，使上述凹陷部與上述LED晶片的底面形狀成爲相似 的形狀。 3如申請專利範圍第2項之發光二極體燈具，其中，上 述LED晶片的底面形狀爲矩形。 4如申請專利範圍第3項之發光二極體燈具，其中，將 上述凹陷部之矩形的長度尺寸及寬度尺寸，設在上述LED 晶片之矩形的長度尺寸及寬度尺寸的〇 5倍以上。 5 . —種發光二極體燈具，係具備設置將內周面作爲圓錐 狀光反射面的杯部而組成的至少一根的引線端子；由黏晶 劑黏晶於上述杯部之底面的LED晶片；及封裝上述引線端 子中至少上述杯部之部分的透明合成樹脂製模型部者，其 特徵爲： 在上述引線端子之杯部內之底面，設置從該底面突出成 島狀的隆起部，且在該隆起部的頂面進行上述LED晶片之 34 326\專利說明書(補件)\92-05\92104015 200304708 黏晶。 6如申請專利範圍第5項之發光二極體燈具，其中，在 上述隆起部的頂面設置上述LED晶片無法嵌入的大小的 凹陷部。 7 ·如申S靑專利範圍第5項之發光二極體燈具，其中，使 上述隆起部的外周側面以在該隆起部的基部側面擴開的方 式傾斜。 8如申請專利範圍第5項之發光二極體燈具，其中，在 上述隆起部的頂面設置上述LED晶片無法嵌入的大小的 凹陷部’另一方面，使上述隆起部的外周側面以在該隆起 部的基部側面擴開的方式傾斜。 9如申請專利範圍第5至8項中任一項之發光二極體燈 具，其中，在上述杯部的底面以包圍上述隆起部外周的方 式凹陷形成環狀溝，另一方面，使上述隆起部的頂面與杯 部的底面設在大致相同的高度位置。 1 0 ·如申請專利範圍第5至8項中任一項之發光二極體燈 具，其中，將上述隆起部構成與上述引線端子另體的塊狀， 且將該隆起部固接於上述杯部內的底面上。 1 1如申請專利範圍第5至8項中任一項之發光二極體燈 具，其中，在上述隆起部的外周側面設置將隆起部的頂面 側的黏晶劑導向上述基部方向的凹溝部。 1 2如申請專利範圍第5至8項中任一項之發光二極體燈 具，其中，在上述杯部的底面凹陷形成包圍上述隆起部的 基部外周的環狀溝。 326\專利說明書(補件)\92-05\921 〇4〇 15 35 200304708 1 3 .如申請專利範圍第5至8項中任一項之發光二極體燈 具，其中，在上述隆起部的頂面及上述隆起部的外周側面 的交叉部，附設剖面彎曲狀的圓形部。 1 4如申請專利範圍第5至8項中任一項之發光二極體燈 具，其中，使用加熱熔化性的黏晶劑以作爲上述黏晶劑。 1 5如申請專利範圍第5至8項中任一項之發光二極體燈 具，其中，使用加熱熔化性的黏晶劑以作爲上述黏晶劑， 且從杯部的軸線方向看，使上述隆起部與上述LED晶片的 底面形狀成爲相同或相似的形狀。 1 6如申請專利範圍第5至8項中任一項之發光二極體燈 具，其中，使用加熱熔化性的黏晶劑以作爲上述黏晶劑， 另一方面，從杯部的軸線方向看，使上述隆起部與上述LED 晶片的底面形狀成爲相同或相似的形狀，且使隆起部的頂 面面積較上述LED晶片的底面面積略窄或是略寬。 1 7如申請專利範圍第5至8項中任一項之發光二極體燈 具，其中，使用加熱熔化性的黏晶劑以作爲上述黏晶劑， 另一方面，將上述隆起部的外周側面形成爲梨子皮狀等的 粗表面。 36 326\專利說明書(補件)\92·〇5\92104015
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