WO2015151357A1 - 照明器具製造用ユニット、及び照明器具の製造方法 - Google Patents

照明器具製造用ユニット、及び照明器具の製造方法 Download PDF

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WO2015151357A1
WO2015151357A1 PCT/JP2014/083771 JP2014083771W WO2015151357A1 WO 2015151357 A1 WO2015151357 A1 WO 2015151357A1 JP 2014083771 W JP2014083771 W JP 2014083771W WO 2015151357 A1 WO2015151357 A1 WO 2015151357A1
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WO
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semiconductor light
emitting element
holder
manufacturing
light emitting
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PCT/JP2014/083771
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English (en)
French (fr)
Inventor
透 我妻
啓光 栗元
佐藤 敦
Original Assignee
京セラコネクタプロダクツ株式会社
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/90Methods of manufacture
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a lighting fixture using a semiconductor light emitting element (LED), a lighting fixture manufacturing unit including a tray on which the lighting fixture is mounted, and a manufacturing method of the lighting fixture.
  • LED semiconductor light emitting element
  • Patent Document 1 As a conventional example of a lighting fixture using a semiconductor light emitting element (LED), there is one disclosed in Patent Document 1, for example.
  • This lighting fixture includes a semiconductor light emitting element holder (mounting substrate) and an LED (semiconductor light emitting element) fixed to the semiconductor light emitting element holder.
  • a mounting region and a metal electrode are formed on the surface of the holder for the semiconductor light emitting device.
  • a large number of LEDs are mounted in the mounting area.
  • adjacent LEDs are connected by wire bonding, and some LEDs (adjacent to the electrodes) and electrodes are connected by wire bonding.
  • Lighting fixtures are generally manufactured on a division of labor basis by multiple manufacturers. That is, a manufacturer (factory; hereinafter referred to as “substrate manufacturing manufacturer”) that manufactures a substrate or a semiconductor light emitting device holder (not equipped with LEDs and wire bonding) and a LED light mounting operation and a wire bonding laying operation for the semiconductor light emitting device holder. Manufacturers (factories; “mounting manufacturers”) are often different. Therefore, the following problems may occur.
  • each of the semiconductor light emitting device holders is a tray serving as a transfer jig (with a tray having the above-described recess for storage).
  • a base manufacturer manufactures a large number of semiconductor light emitting element holders in a state in which the respective semiconductor light emitting element holders are connected to each other by connecting parts (when a large number of semiconductor light emitting element holders are integrated).
  • the mounting manufacturer places the received group of semiconductor light emitting element holders on the tray (conveying jig) while positioning them, and then mounts the tray and the group of semiconductor light emitting element holders on the LED.
  • the wire bonding laying work only needs to be placed on the machine (device), and the work is light.
  • the mounting manufacturer cuts the connection parts connecting the respective semiconductor light emitting element holders, A process for separating the semiconductor light emitting element holders from each other is required (and the semiconductor light emitting element holders provided with LED attachment, wire bonding, etc. are compared with the semiconductor light emitting element holders not provided with LEDs, wire bonding, etc. Therefore, if a cutting operation is performed on such a semiconductor light emitting element holder, the semiconductor light emitting element holder must be discarded by scratching the semiconductor light emitting element holder at the time of cutting.
  • the holders for semiconductor light emitting elements are connected with connecting parts
  • the holders for the semiconductor light emitting elements are placed in the trays due to deformation of the connecting parts due to heat (such as wire bonding) or manufacturing accuracy of the connecting parts.
  • the tray the part for holding the semiconductor light emitting element holder
  • the semiconductor light emitting element holder may interfere with each other with a strong force. If such interference occurs, stress or the like is generated in the connection parts or the semiconductor light emitting element holder, and the positional accuracy of each semiconductor light emitting element holder with respect to the tray may be deteriorated.
  • An object of the present invention is to efficiently manufacture a lighting fixture when the manufacturing process of the semiconductor light emitting device holder and the manufacturing step of the lighting fixture using the semiconductor light emitting device holder are performed in different places.
  • An object of the present invention is to provide a lighting fixture manufacturing unit and a lighting fixture manufacturing method.
  • the lighting equipment manufacturing unit of the present invention includes a semiconductor light emitting element holder to which a semiconductor light emitting element can be attached, a support surface for mounting the semiconductor light emitting element holder, and the semiconductor light emitting element mounted on the support surface.
  • a metal tray having temporary holding means capable of temporarily holding the holder.
  • a supported portion is provided on the outer peripheral surface of the holder for the semiconductor light emitting element, and the temporary holding means of the tray engages with the supported portion of the holder for the semiconductor light emitting element and protrudes from the supporting surface and is elastic. You may provide the lock claw which has.
  • Projection direction of the lock claw from the support surface so that the distal end portion of the lock claw is closer to the corresponding supported portion than the base end portion on the support surface side when the lock claw is in a free state You may incline with respect to the orthogonal direction with respect to this support surface.
  • the lock claw may be a part of the tray cut out.
  • the semiconductor light emitting element holder may have a metal heat sink that comes into contact with the support surface when the semiconductor light emitting element holder is temporarily held by the temporary holding means.
  • the method of manufacturing a lighting fixture according to the present invention includes a metal tray having a support surface and temporary holding means, and is placed on the support surface of the tray and temporarily held by the temporary holding means, and a semiconductor light emitting element can be attached.
  • a step of connecting a plurality of terminals of the semiconductor light emitting elements attached to the semiconductor light emitting element holder by wire bonding may be included.
  • the semiconductor light-emitting element terminal attached to the semiconductor light-emitting element holder and an electrode provided on the semiconductor light-emitting element holder may be connected by wire bonding.
  • the holder for a semiconductor light emitting element placed on a metal tray can be temporarily held by the tray.
  • a manufacturer that has received a unit for manufacturing lighting equipment (hereinafter “mounting manufacturer”) from a manufacturer (hereinafter “substrate manufacturing manufacturer”) that manufactures a lighting equipment manufacturing unit (including a tray and a semiconductor light emitting element holder) emits semiconductor light.
  • the mounting manufacturer uses a group of lighting fixture manufacturing units to perform semiconductor light emitting element mounting work or wire bonding laying work ( (It is not necessary to place the semiconductor light emitting element holder group received from the substrate manufacturer on another tray), so that the work is light. Further, since the mounting manufacturer does not need to replace the received semiconductor light emitting element holder group on another tray, there is a risk that the semiconductor light emitting element holder group will be placed on a different tray in a state of being displaced from a predetermined position. Can be eliminated.
  • the tray is made of metal and the dimensional change due to heat is small, the heat during wire bonding laying work (for example, in the case of bonding using a gold wire, the wire bonding object is heated to 100 ° C. to 150 ° C. There is little risk of deformation of the tray (including the temporary holding means) due to (preheating).
  • the shape of the tray is hardly deformed even after the wire bonding laying operation, the position of the semiconductor light emitting element holder on the tray is less likely to be shifted from the predetermined position. Therefore, it is possible to accurately perform wire bonding laying work and subsequent work (for example, lens mounting work) on each semiconductor light emitting element holder by a machine.
  • the semiconductor light emitting element mounting process and the wire bonding laying process are performed at a place different from the manufacturing process of the semiconductor light emitting element holder, the semiconductor light emitting element mounting process and the wire bonding laying process are efficiently performed. Is possible.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2 and an enlarged view of a part thereof.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 2 and an enlarged view of a part thereof.
  • FIG. 12 is an enlarged perspective view of a part of the unit for manufacturing a luminaire when viewed from an angle different from that of FIG. 11. It is a one part enlarged plan view of the unit for lighting fixture manufacture. It is sectional drawing which follows the XIV-XIV arrow line of FIG.
  • FIG. 1 It is sectional drawing which follows the XV-XV arrow line of FIG. It is a figure which represents typically the manufacturing process in a lighting fixture manufacturing factory. It is a side view which shows a mode that the unit for lighting fixture manufacture is conveyed in one direction with a conveying apparatus. It is a perspective view of the separation state of the holder for LED and LED. It is a top view of the LED module which the LED attachment work and the wire bonding laying work were completed. It is the perspective view seen from the upper direction of a lighting fixture. It is a perspective view similar to FIG. 1 of the tray of a modification.
  • FIG. 6 shows an LED holder 15 (semiconductor light-emitting element holder).
  • the LED holder 15 has a substantially square shape in plan view.
  • Most of the upper half of the LED holder 15 is constituted by a resin molded portion 16 that is a molded product made of a resin material (for example, a liquid crystal polymer) having high insulation and heat resistance, and the lower half of the LED holder 15.
  • a heat sink 20 which is an integrally molded product made of a metal such as aluminum.
  • the planar shape of the resin molded portion 16 is a substantially square shape, and the outer peripheral surface thereof is constituted by four side surfaces 16b (supported portions) consisting of flat surfaces (or substantially flat surfaces). However, a corner notch 16a having an arc shape in plan view is formed at two corners located on the diagonal line of the outer peripheral surface of the resin molded portion 16.
  • the heat conductivity of the heat sink 20 is higher than that of the resin molded portion 16.
  • the upper portion of the heat sink 20 is embedded in the resin molded portion 16 (see FIGS. 14 and 15), and the heat sink 20 is integrated with the resin molded portion 16.
  • a circular concave portion 17 is formed on the upper surface of the resin molded portion 16, and connector connecting concave portions 18 are respectively provided at two corner portions located on the diagonal line on the upper surface of the resin molded portion 16. It is.
  • a plurality of (38) LED mounting recesses 17 a having a rectangular shape in plan view are provided on the upper surface of the circular recess 17.
  • four lens engagement holes 19 positioned on the outer peripheral side of the circular recess 17 are formed on the upper surface of the resin molding portion 16.
  • the LED holder 15 is integrally provided with a metal member.
  • the metal member is integrated with the resin molding portion 16 at the outer peripheral edge portion of the bottom surface of the circular recess portion 17 and is exposed at the bottom surface of the circular recess portion 17, and a pair of wire connection portions 22 ⁇ / b> A (electrodes) and wire connection portions 23 ⁇ / b> A (electrodes). have.
  • each of the wire connecting portion 22A and the wire connecting portion 23A has an arc shape (the center angle is slightly smaller than 90 °).
  • the metal member includes a cable connecting portion 22B (electrode) and a cable connecting portion 23B (electrode) that are integrated with the inner surface of each connector connecting recess 18 and exposed on the bottom surface of the connector connecting recess 18.
  • the metal member includes a portion connecting one wire connecting portion 22A and one cable connecting portion 22B, a portion connecting the other wire connecting portion 22A and the other cable connecting portion 22B, and one wire connecting portion 23A.
  • a part for connecting one cable connecting part 23B and a part for connecting the other wire connecting part 23A and the other cable connecting part 23B are provided, and all these parts are embedded in the resin molding part 16. It is.
  • the LED holder 15 having the above structure is manufactured at the LED holder manufacturing factory of the base manufacturer. In this LED holder manufacturing factory, the completed LED holder 15 is placed on the tray 30, and the LED holder 15 is temporarily held by the tray 30.
  • the tray 30 is manufactured by press-forming (stamping) a flat metal plate (for example, a stainless steel flat plate). As illustrated, the overall shape of the tray 30 is a rectangle that is long in the front-rear direction. A plurality of conveying holes 31 are formed in the left and right side edges of the tray 30 in the front-rear direction (seven shown but may be other than seven). Further, a number of first temporary holding means 32 (temporary holding means) and second temporary holding means 33 (temporary holding means) are cut and raised on the tray 30.
  • first temporary holding means 32 are formed at regular intervals over the left and right three rows, and further, the second temporary holding means 33 are arranged at regular intervals (with the first temporary holding means 32 and the right and left three rows). 7 at the same interval).
  • each row of the first temporary holding means 32 and each row of the second temporary holding means 33 are alternately arranged in the left-right direction.
  • each of the first temporary holding means 32 and each of the second temporary holding means 33 is except for the first temporary holding means 32 positioned at the forefront of each row and the second temporary holding means 33 positioned at the rearmost of each row. They are lined up in the left-right direction. As shown in FIG.
  • each first temporary holding means 32 includes a lock claw 32A extending in the front-rear direction in a plan view and a lock claw 32B extending in the left-right direction in a plan view. A gap is formed between the 32 lock claws 32A and the lock claws 32B.
  • each second temporary holding means 33 includes a lock claw 33A extending in the front-rear direction in a plan view and a lock claw 33B extending in the left-right direction in a plan view. A gap is formed between the lock claw 33A and the lock claw 33B of the holding means 33.
  • Each first temporary holding means 32 and each second temporary holding means 33 have elasticity. Further, as shown in FIG.
  • each lock claw 32A moves up and down in the direction in which the distal end portion (upper end portion) is located on the left side of the base end portion. It is inclined with respect to the direction (the direction orthogonal to the support surface 34).
  • each lock claw 32 ⁇ / b> B in the free state is viewed in the left-right direction
  • each lock claw 32 ⁇ / b> B has a distal end portion (upper end portion) located behind the base end portion. It is inclined with respect to the vertical direction.
  • each lock claw 33A has a distal end portion (upper end portion) located in the right side of the base end portion. It is inclined with respect to the vertical direction.
  • each lock claw 33B in the free state is viewed in the left-right direction, each lock claw 33B is in a direction in which the distal end portion (upper end portion) is positioned in front of the base end portion. It is inclined with respect to the vertical direction.
  • the left side surface of the front end portion of each lock claw 32A is chamfered to form an inclined surface 32A1 that is inclined with respect to the vertical direction when the lock claw 32A is in a free state.
  • each lock claw 32B is chamfered to form an inclined surface 32B1 that is inclined with respect to the vertical direction when the lock claw 32B is in a free state.
  • the right side surface of the tip of each lock claw 33A is chamfered to form an inclined surface 33A1 that is inclined with respect to the vertical direction when the lock claw 33A is in a free state.
  • the front surface of the tip of each lock claw 33B is chamfered to form an inclined surface 33B1 that is inclined with respect to the vertical direction when the lock claw 33B is in a free state.
  • Each first temporary holding means 32 and each second temporary holding means 33 located on the left side and in the back of the first temporary holding means 32 are paired with each other (the first temporary holding means 32 and the second temporary holding means 33 are all formed). 21 pairs).
  • the left-right distance L1 (see FIG. 5) between the inclined surface 33A1 and the left-right width of the resin molded portion 16 of the LED holder 15 is slightly narrower.
  • the inclined surface 32B1 of the lock claw 32B of the first temporary holding means 32 and the lock claw of the second temporary holding means 33 that are paired with each other.
  • the front-rear distance L2 (see FIG. 4) between the inclined surface 33B1 of 33B is slightly narrower than the front-rear width of the resin molded portion 16 of the LED holder 15.
  • the upper surface of the portion located on the inner side of the left and right edge side portions (the portion where the transfer hole 31 is formed) of the tray 30 and excluding the first temporary holding means 32 and the second temporary holding means 33 is a flat support surface 34. Is configured. Further, a large number of image recognition holes 35 are formed in the support surface 34 so as to avoid the first temporary holding means 32 and the second temporary holding means 33.
  • the tray 30 can place a maximum of 21 LED holders 15 on the support surface 34 and temporarily hold the LED holders 15.
  • the position of the tray 30 is fixed, and then the LED holder 15 is moved from above as shown in FIG. 7 using a mounter (not shown).
  • the LED holder 15 is inserted between the first temporary holding means 32 and the second temporary holding means 33 which are brought close to the tray 30 (support surface 34) (see FIGS. 9 to 15).
  • the two corner notches 16a are respectively opposed to the gap between the lock claw 32A and the lock claw 32B and the gap between the lock claw 33A and the lock claw 33B, and constitutes the outer peripheral surface of the resin molded portion 16.
  • the lower ends of the four side surfaces 16b are brought into contact with the corresponding inclined surfaces 32A1, 32B1, 33A1, and 33B1.
  • the left-right distance L1 and the front-rear distance L2 of the tray 30 are slightly narrower than the left-right width and the front-rear width of the resin molded portion 16 of the LED holder 15, respectively.
  • the first temporary holding means 32 which makes a pair while elastically deforming the means 32 and the second temporary holding means 33 (in a direction in which the lock claw 32A and the lock claw 33A are separated from each other and the lock claw 32B and the lock claw 33B are separated from each other). And the second temporary holding means 33.
  • first temporary holding means 32 and the second temporary holding means 33 are provided with inclined surfaces 32A1, 32B1, 33A1, and 33B1, the moving force of the LED holder 15 downward by the mounter is not so great. Even so, the LED holder 15 smoothly enters between the corresponding first temporary holding means 32 and second temporary holding means 33.
  • the base end portions of the lock claw 32A and the lock claw 33A are separated from the left and right side surfaces 16b of the resin molded portion 16, and the base end portions of the lock claw 32B and the lock claw 33B are the front and back side surfaces 16b of the resin molded portion 16.
  • the lock claw 32A and lock claw 32B of the first temporary holding means 32 and the lock claw 33A and lock claw 33B of the second temporary holding means 33 move the resin molded portion 16 of the LED holder 15 from the front-rear direction and the left-right direction, respectively.
  • the LED holder 15 can be securely held temporarily by the first temporary holding means 32 and the second temporary holding means 33.
  • each first temporary holding means 32 and each second temporary holding means 33 are extended in the vertical direction when they are in a free state, either the front, back, left, or right side surface 16b of the resin molded portion 16 corresponds to the lock.
  • the claw 32A, 32B, 33A, 33B abuts against the base end portion and is separated from the vicinity of the distal end of the lock claw 32A, 32B, 33A, 33B.
  • the lock claw 32A, 32B, 33A, 33B Since the holding force of the resin molding part 16 by the one that comes into contact with the resin molding part 16 becomes unstable, the temporary holding state of the LED holder 15 by the tray 30 is not stable.
  • the lock claw 32A having elasticity and the vicinity of the tip of the lock claw 33A are brought into contact with the left and right side surfaces 16b of the resin molding portion 16, and the lock claw 32B and lock claw 33B having elasticity are provided.
  • the LED holder 15 manufactured slightly smaller than the design dimension and the LED holder 15 manufactured slightly larger than the design dimension Since the vicinity of the tip is brought into contact with the front and back side surfaces 16b of the resin molded portion 16, the LED holder 15 manufactured slightly smaller than the design dimension and the LED holder 15 manufactured slightly larger than the design dimension, The first temporary holding means 32 and the second temporary holding means 33 that form a pair can be surely temporarily held. Further, since the lock claws 32A, 32B, 33A, 33B have elasticity, even when the LED holder 15 is temporarily held slightly different from the design dimension (the lock claws have elasticity). It is possible to bring the relative position of the LED holder 15 with respect to the tray 30 closer to the design position (as compared to the case where there is not).
  • the lighting device manufacturing unit 40 (consisting of one tray 30 and the plurality of LED holders 15) is obtained.
  • a plurality of (many) lighting fixture manufacturing units 40 are transported to a mounting manufacturer (a lighting fixture manufacturing plant) different from the LED holder manufacturing plant using a transportation means such as a car.
  • a lighting fixture manufacturing apparatus 45 shown in FIG. 16 is installed.
  • This luminaire manufacturing apparatus 45 includes a transport device 46 that can transport the luminaire manufacturing unit 40 in the direction of the arrow (forward) in FIGS. 16 and 17, an LED mount device 48 provided at three locations of the transport device 46, and a wire.
  • the transport device 46 includes a large number of sprockets 47 arranged in the longitudinal direction (front-rear direction).
  • a plurality of teeth 47a project from the outer peripheral surface of each sprocket 47 at equal angular intervals in the circumferential direction, and each sprocket 47 can rotate around its rotation center 47b.
  • the LED mount device 48 recognizes the image recognition hole 35 by the image recognition means, so that the relative position of each LED holder 15 (lighting fixture manufacturing unit 40) with respect to the transport device 46 (LED mount device 48) is a predetermined position. While confirming that the adhesive is applied to each LED mounting recess 17a of the LED holder 15, the mounter mounts the LED 55 (semiconductor light emitting element) on each LED mounting recess 17a. ) Are sequentially placed (the lower end of the LED 55 is fitted into the LED mounting recess 17a).
  • the lighting fixture manufacturing unit 40 to which the LED 55 is attached to the LED holder 15 by the LED mounting device 48 is then transferred to the wire bonder 49 by the transport device 46.
  • the wire bonder 49 recognizes the image recognition hole 35 by the image recognition means, the relative position of each LED holder 15 (lighting fixture manufacturing unit 40) with respect to the transfer device 46 (wire bonder 49) becomes a predetermined position.
  • the lighting fixture manufacturing unit 40 is heated to 100 ° C. to 150 ° C. (preheating), and both ends of the wire bonding 57 (thick line shown in FIG. 19) made of a gold wire rod by heat. To melt.
  • the terminals formed exposed on the upper surface of the adjacent LED 55 of the LED holder 15 are connected by wire bonding 57 (both ends), and the terminal of the LED 55 located at a position facing the wire connecting portion 22A and the wire connection are connected.
  • the portion 22A is connected by wire bonding 57 (both ends thereof), the terminal of the LED 55 located at a position facing the wire connection portion 23A and the wire connection portion 23A are connected by wire bonding 57 (both ends), and
  • the wire connecting portion 22A and one wire connecting portion 23A are connected to each other by wire bonding 57 (both ends).
  • the lighting fixture manufacturing unit 40 in which the wire bonding 57 is laid on the LED holder 15 by the wire bonder 49 is then transferred to the lens mount device 50 by the transport device 46.
  • the lens mount device 50 recognizes the image recognition hole 35 by the image recognition means, so that the relative position of each LED holder 15 (lighting fixture manufacturing unit 40) with respect to the transport device 46 (lens mount device 50) is a predetermined position.
  • the diffusing lens 60 shown in FIG. 20 is attached to each LED holder 15 by using a mounter.
  • the diffusing lens 60 has a substantially hemispherical shape, and four protrusions (not shown) protrude from the lower surface thereof.
  • the mounter attaches the diffusing lens 60 to each LED holder 15 by fitting each protrusion of the diffusing lens 60 into the four lens engaging holes 19 of the LED holder 15 from above. In this way, the lighting fixture 62 is completed by attaching the LED 55, the wire bonding 57, and the diffusing lens 60 to the LED holder 15.
  • the luminaire manufacturing unit 40 (lighting fixture 62) transferred to the front of the lens mount device 50 by the transport device 46 is sent by the transport device 46 to a separation device (not shown).
  • the image recognition means recognizes the image recognition hole 35 so that the relative position of each lighting device 62 (lighting device manufacturing unit 40) with respect to the transport device 46 (separation device) is a predetermined position. While confirming this, each lighting fixture 62 is gripped in a state where the tray 30 is fixed to the transport device 46 (separation device), and each first temporary holding means 32 and each second temporary holding means 33 are (lock claw).
  • each lighting device 62 may be separated from the lighting device manufacturing unit 40 (tray 30) by a manual operation using a simple jig or the like.
  • a connector-attached cable (not shown) is connected to one connector connecting recess 18 (cable connecting portions 22B, 23B) of the lighting fixture 62 separated from the tray 30, and the two cables provided in the connector-attached cable are provided.
  • (not shown) is connected to the anode and the cathode of the power source, current flows through a series circuit constituted by the wire connecting portions 22A and 23A, the LED 55, and the wire bonding 57. Accordingly, each LED 55 emits light, and the light emitted from each LED 55 travels outside the diffusion lens 60 while being diffused by the diffusion lens 60.
  • the mounting manufacturer that has received the lighting fixture manufacturing unit 40 from the base manufacturer performs LED mounting work, wire bonding laying work, lens mounting work, and the like on the LED holder 15.
  • the mounting manufacturer only has to put the (unit) luminaire manufacturing unit 40 on the transport device 46 (the LED holders 15 received from the base manufacturer are placed on a tray different from the tray 30). Because it does not need to be replaced), the work is less burdensome. Further, since the mounting manufacturer does not need to replace the received LED holder 15 on a tray different from the tray 30, the LED holder 15 is mounted on the other tray in a state of being displaced from a predetermined position. Risk can be eliminated.
  • the tray 30 is made of metal, there is little possibility that the tray 30 (including the first temporary holding means 32 and the second temporary holding means 33) is deformed by heat during the wire bonding laying operation.
  • the shape of the tray 30 is hardly deformed even after the wire bonding laying operation, the relative position of each LED holder 15 with respect to the tray 30 due to the wire bonding laying operation is less likely to be shifted from a predetermined position. Therefore, the wire bonding laying work by the wire bonder 49 and the work after that (for example, the mounting work of the lighting fixture 62 by the lens mount device 50 and the separation work of the lighting fixture 62 from the tray 30 by the separation device) can be reliably performed. It is.
  • the image recognition means recognizes that the relative position of each LED holder 15 (lighting device 62) with respect to the lighting device manufacturing unit 40 (conveying device 46) is deviated from a predetermined position, and as a result, the wire bonder 49.
  • the lens mount device 50 and the separation device prevent the lens mount device 50 and the separation device from stopping the above operation. Therefore, even if the LED mounting process, the wire bonding laying process, and the lens mounting process for the LED holder 15 are performed at a place different from the manufacturing process of the LED holder 15, the LED mounting process and the wire bonding laying process are performed. , And the lens mounting step can be performed efficiently.
  • the first temporary holding means 32 and the second temporary holding means 33 are formed by cutting and raising a part of the tray 30 by press molding, the first temporary holding means 32 and the second temporary holding means 33 are moved to the tray 30. Compared to the case where the first temporary holding means 32 and the second temporary holding means 33 are fixed to the tray 30 after forming, the tray 30 can be easily formed.
  • the tray 30 is a press-molded product, the tray 30 (and the first temporary holding means) are matched with the dimensions of the transport device 46 (and the LED mount device 48, the wire bonder 49, the lens mount device 50, and the separation device) of the mounting manufacturer. 32, the specifications of the second temporary holding means 33) can be easily changed. For example, when the mounting device transport device 46 does not include the sprocket 47, it can be manufactured as a tray 30 ′ (see FIG. 21) that does not include the transport hole 31.
  • the heat at the time of preheating is uniformly transmitted to the entire support surface 34 of the tray 30 and the heat sink 20 is brought into contact with the support surface 34 when the LED holder 15 (lighting fixture 62) is placed on the tray 30, the wire When the bonding laying operation is performed, the heat between the LED holders 15 is less likely to vary. Therefore, it is possible to lay the wire bonding 57 in a stable state on each LED holder 15. Furthermore, since the tray 30 is not easily deformed by heat, the substrate manufacturer and the mounting manufacturer can reuse the tray 30.
  • this invention is not limited to the said embodiment, It can implement, giving various deformation
  • recesses that engage the lock claws 32 ⁇ / b> A, 32 ⁇ / b> B, 33 ⁇ / b> A, 33 ⁇ / b> B may be formed on the four side surfaces 16 b constituting the outer peripheral surface of the resin molded portion 16.
  • the number of first temporary holding means 32 and second temporary holding means 33 formed on the tray 30 may be different from the above.
  • the number of LEDs 55 placed on one LED holder 15 is not limited to 38, and may be a plurality or one other than 38. Further, the temporary holding means provided on the tray 30 may have a different shape from the first temporary holding means 32 and the second temporary holding means 33.
  • the lighting fixture manufacturing unit of the present invention efficiently manufactures a lighting fixture when the manufacturing process of the semiconductor light emitting device holder and the manufacturing step of the lighting fixture using the semiconductor light emitting device holder are performed in different places. It is possible.
  • LED holder semiconductor light-emitting element holder
  • resin molding part 16a corner notch 16b side surface (supported part) 17 circular recess 17a LED mounting recess 18 connector connection recess 19 lens engagement hole 20 heat sink 22A wire connection (electrode) 22B Cable connection (electrode) 23A Wire connection (electrode) 23B Cable connection (electrode) 30 30 ′ Tray 31 Transport hole 32 First temporary holding means (temporary holding means) 32A Lock claw 32A1 Inclined surface 32B Lock claw 32B1 Inclined surface 33 Second temporary holding means (temporary holding means) 33A Lock claw 33A1 Inclined surface 33B Lock claw 33B1 Inclined surface 34 Support surface 35 Image recognition hole 40 Lighting equipment manufacturing unit (Lighting equipment manufacturing unit) 45 Lighting equipment manufacturing device 46 Conveying device 47 Sprocket 47a Teeth 47b Rotation center 48 LED mount device 49 Wire bonder 50 Lens mount device 55 LED (semiconductor light emitting element) 57 Wire

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Abstract

 半導体発光素子用ホルダの製造工程と半導体発光素子ホルダを用いた照明器具の製造工程とが別の場所で行われる場合に、照明器具の製造を効率良く行うことが可能な照明器具製造用ユニット及び照明器具の製造方法を提供する。 半導体発光素子(55)を取付可能な半導体発光素子用ホルダ(15)と、半導体発光素子用ホルダを載せるための支持面(34)、及び、支持面に載せた半導体発光素子用ホルダを仮保持可能な仮保持手段(32、33)、を有する金属製のトレイ(30)と、を備える。

Description

照明器具製造用ユニット、及び照明器具の製造方法
 本発明は半導体発光素子(LED)を利用した照明器具及び該照明器具を搭載するトレイを備えた照明器具製造用ユニット並びに照明器具の製造方法に関する。
 半導体発光素子(LED)を利用した照明器具の従来例としては、例えば特許文献1に開示されたものがある。
 この照明器具は、半導体発光素子用ホルダ(実装基板)と、半導体発光素子用ホルダに固定したLED(半導体発光素子)と、を備えている。
 半導体発光素子用ホルダの表面には実装領域と金属製の電極が形成してある。実装領域には多数のLEDが実装してある。さらに、隣接するLEDどうしはワイヤーボンディングによって接続してあり、また(電極に隣接する)一部のLEDと電極をワイヤーボンディングによって接続している。
 電源と上記電極を接続した上で電源の電力を電極に供給すると、電極(及び隣接するLED)と接続した各LEDが発光する。
特開2014-45089号公報
 照明器具の製造は複数のメーカーによる分業制で行うのが一般的である。即ち、(LED及びワイヤーボンディングを具備しない)基板や半導体発光素子用ホルダの製造を行うメーカー(工場。以下「基体製造メーカー」)と半導体発光素子用ホルダに対するLED取付作業及びワイヤーボンディング敷設作業を行うメーカー(工場。以下「実装メーカー」)が別であることが多い。そのため以下の問題が発生することがある。
 基体製造メーカーが、各半導体発光素子用ホルダが互いに独立した状態で多数の半導体発光素子用ホルダを製造する場合(各半導体発光素子用ホルダがバラバラの場合)、一般的に実装メーカーは樹脂製のエンボステープや収納用凹部を有するトレイに梱包された各半導体発光素子用ホルダを、基体製造メーカーからバラバラの状態で受け取ることになる。
 通常、(LED及びワイヤーボンディングを具備しない)半導体発光素子用ホルダに対するLED取付工程及びワイヤーボンディング敷設工程では、各半導体発光素子用ホルダを搬送治具としてのトレイ(上記した収納用凹部を有するトレイとは別物)に対して位置決めしながら載せ、さらにこのトレイをこれらの工程(作業)を行う機械(装置)に対して位置決めしながら実装する。そしてこの機械を用いてトレイ上の複数(多数)の半導体発光素子用ホルダに対してLED取付作業やワイヤーボンディング敷設作業を同時に行う。
 そのため半導体発光素子用ホルダを受け取った実装メーカーは、エンボステープ等から半導体発光素子を取り出した上で、多数の半導体発光素子用ホルダをトレイ(搬送治具)に移し替え、さらにこのトレイをLED取付作業やワイヤーボンディング敷設作業を行う機械(装置)に対して載せる作業を行なう必要があった。
 また基体製造メーカーが、各半導体発光素子用ホルダどうしが接続パーツによって互いにつながった状態で、多数の半導体発光素子用ホルダを製造する場合(多数の半導体発光素子用ホルダが一体の場合)がある。
 この場合、実装メーカーは受け取った(ひとかたまりの)半導体発光素子用ホルダ群をトレイ(搬送治具)に位置決めしながら載せた上で、トレイ及び(ひとかたまりの)半導体発光素子用ホルダ群をLED取付作業やワイヤーボンディング敷設作業を行う機械(装置)に対して載せるだけでよいので、その作業は負担の小さいものとなる。
 しかしながらこの場合は、各半導体発光素子用ホルダに対してLED取付作業やワイヤーボンディング敷設作業を行った後に、実装メーカーが各半導体発光素子用ホルダどうしを接続している接続パーツを切断して、各半導体発光素子用ホルダどうしを互いに分離する工程が必要となる(またLEDの取り付けやワイヤーボンディング等が施された半導体発光素子用ホルダは、LEDやワイヤーボンディング等を具備しない半導体発光素子用ホルダと比べて高額である。そのため、このような半導体発光素子用ホルダに対して切断作業を行うと、切断時に当該半導体発光素子用ホルダに傷を付けたりして当該半導体発光素子用ホルダを廃棄しなければならなくなり、損失金額が大きくなるリスクがある)。
 さらに各半導体発光素子用ホルダどうしを接続パーツで接続している場合は、(ワイヤーボンディグ等の)熱による接続パーツの変形や接続パーツの製造精度の問題により、各半導体発光素子用ホルダをトレイに載せたときに、トレイ(の半導体発光素子用ホルダを保持するための部位)と半導体発光素子用ホルダとが強い力を伴いながら干渉するおそれがある。仮にこのような干渉が生じると、接続パーツや半導体発光素子用ホルダに応力等が発生し、各半導体発光素子用ホルダのトレイに対する位置精度が悪化する虞がある。
 このように基体製造メーカーによって製造された各半導体発光素子用ホルダどうしが互いに独立している場合も一体の場合も、実装メーカーの生産効率を高くするのが難しかった。
 本発明の目的は、半導体発光素子用ホルダの製造工程と半導体発光素子ホルダを用いた照明器具の製造工程とが別の場所で行われる場合に、照明器具の製造を効率良く行うことが可能な照明器具製造用ユニット、及び照明器具の製造方法を提供することにある。
 本発明の照明器具製造用ユニットは、半導体発光素子を取付可能な半導体発光素子用ホルダと、該半導体発光素子用ホルダを載せるための支持面、及び、該支持面に載せた上記半導体発光素子用ホルダを仮保持可能な仮保持手段、を有する金属製のトレイと、を備えることを特徴としている。
 上記半導体発光素子用ホルダの外周面に被支持部を設け、上記トレイの上記仮保持手段が、上記支持面に突設した、上記半導体発光素子用ホルダの上記被支持部に係合しかつ弾性を有するロック爪を備えてもよい。
 上記ロック爪が自由状態にあるときに該ロック爪の先端部が上記支持面側の基端部よりも対応する上記被支持部に接近するように、上記ロック爪の上記支持面からの突出方向を該支持面に対する直交方向に対して傾斜させてもよい。
 上記半導体発光素子用ホルダの上記外周面に複数の上記被支持部を有し、上記トレイが、一つの上記半導体発光素子用ホルダの複数の上記被支持部に対してそれぞれ係合する複数の上記ロック爪を有してもよい。
 上記ロック爪が、上記トレイの一部を切り起こしたものであってもよい。
 上記半導体発光素子用ホルダが、上記仮保持手段によって上記半導体発光素子用ホルダを仮保持したときに上記支持面に接触する金属製のヒートシンクを有してもよい。
 本発明の照明器具の製造方法は、支持面及び仮保持手段を有する金属製のトレイ、並びに、該トレイの上記支持面に載せられると共に上記仮保持手段によって仮保持されかつ半導体発光素子を取付可能な半導体発光素子用ホルダ、を有する照明器具製造用ユニットを搬送するステップ、及び上記トレイに搭載した上記半導体発光素子用ホルダに半導体発光素子を取り付けるステップを有することを特徴としている。
 上記半導体発光素子用ホルダに取り付けた複数の上記半導体発光素子の端子どうしをワイヤーボンディングにより接続するステップを有してもよい。
 上記半導体発光素子用ホルダに取り付けた上記半導体発光素子の端子と、該半導体発光素子用ホルダに設けた電極と、をワイヤーボンディングにより接続するステップを有してもよい。
 本発明によれば、金属製のトレイに載せた半導体発光素子用ホルダをトレイによって仮保持可能である。
 そのため、(トレイ及び半導体発光素子用ホルダを備える)照明器具製造用ユニットを製造したメーカー(以下「基体製造メーカー」)から照明器具製造用ユニットを受け取ったメーカー(以下「実装メーカー」)が半導体発光素子用ホルダに対して半導体発光素子取付作業やワイヤーボンディング敷設作業などを行う場合は、実装メーカーは(ひとかたまりの)照明器具製造用ユニット群を半導体発光素子取付作業やワイヤーボンディング敷設作業を行う機械(装置)に対して載せるだけでよいので(基体製造メーカーから受け取った半導体発光素子用ホルダ群を別のトレイに載せ代える必要がないので)、その作業は負担の小さいものとなる。
 さらに実装メーカーは、受け取った半導体発光素子用ホルダ群を別のトレイに載せ代える必要がないので、別のトレイに対して半導体発光素子用ホルダ群を所定位置から位置ズレした状態で載せてしまうリスクを無くすことが可能である。
 さらにトレイが金属製であり熱による寸法変化が小さいため、ワイヤーボンディング敷設作業中の熱(例えば、金線ワイヤーを用いたボンディングの場合は、ワイヤーボンディング対象物を100°C~150°Cに加熱(プリヒート)する)によってトレイ(仮保持手段を含む)が変形するおそれは小さい。このようにワイヤーボンディング敷設作業を経てもトレイの形状が殆ど変形しないので、トレイ上における半導体発光素子用ホルダの位置が所定位置からずれるおそれが小さい。そのため機械によって各半導体発光素子用ホルダに対してワイヤーボンディング敷設作業やそれより後の作業(例えばレンズの装着作業など)を正確に行なうことが可能である。
 従って、半導体発光素子取付工程やワイヤーボンディング敷設工程が半導体発光素子用ホルダの製造工程とは別の場所で行われる場合であっても、半導体発光素子取付工程やワイヤーボンディング敷設工程を効率良く行うことが可能である。
本発明の一実施形態の金属製トレイの上方から見た斜視図である。 トレイの平面図である。 図1のIII部の拡大図である。 図2のIV-IV矢線に沿う断面図及びその一部の拡大図である。 図2のV-V矢線に沿う断面図及びその一部の拡大図である。 LED用ホルダ単品の斜視図であり、(a)は上方から見た斜視図、(b)は下方から見た斜視図である。 分離状態にあるトレイと複数(図では3つ)のLED用ホルダの上方から見た斜視図である。 分離状態にあるトレイと複数(図では3つ)のLED用ホルダの下方から見た斜視図である。 トレイに複数(図では3つ)のLED用ホルダを仮保持状態で搭載した照明器具製造用ユニットの上方から見た斜視図である。 照明器具製造用ユニットの下方から見た斜視図である。 図9のXI部の拡大図である。 図11とは別の角度から見たときの照明器具製造用ユニットの一部の拡大斜視図である。 照明器具製造用ユニットの一部の拡大平面図である。 図13のXIV-XIV矢線に沿う断面図である。 図13のXV-XV矢線に沿う断面図である。 照明器具製造工場における製造工程を模式的に表す図である。 照明器具製造用ユニットを搬送装置によって一方向に搬送する様子を示す側面図である。 LED用ホルダとLEDの分離状態の斜視図である。 LED取付作業及びワイヤーボンディング敷設作業が完了したLEDモジュールの平面図である。 照明器具の上方から見た斜視図である。 変形例のトレイの図1と同様の斜視図である。
 以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。なお、以下の説明中の前後、左右、及び上下の方向は、図中の矢印の方向を基準としている。
 図6等はLED用ホルダ15(半導体発光素子用ホルダ)を示している。
 LED用ホルダ15は平面視略方形である。LED用ホルダ15の上半部の大部分は絶縁性かつ耐熱性が高い樹脂材料(例えば液晶ポリマー等)による成形品である樹脂成形部16によって構成してあり、LED用ホルダ15の下半部はアルミニウム等の金属からなる一体成形品であるヒートシンク20によって構成してある。樹脂成形部16の平面形状は略方形であり、その外周面は平面(又は略平面)からなる四つの側面16b(被支持部)により構成してある。但し樹脂成形部16の外周面の対角線上に位置する二つの角部には平面視円弧形の角部切欠16aが形成してある。ヒートシンク20の熱伝導率は樹脂成形部16より高い。ヒートシンク20の上部は樹脂成形部16の内部に埋設してあり(図14、図15参照)、ヒートシンク20は樹脂成形部16と一体化している。図示するように樹脂成形部16の上面には円形凹部17が凹設してあり、樹脂成形部16の上面の対角線上に位置する二つの角部にはコネクタ接続用凹部18がそれぞれ凹設してある。円形凹部17の上面には平面視矩形をなす複数(38個)のLED取付用凹部17aが凹設してある。さらに樹脂成形部16の上面には、円形凹部17の外周側に位置する4つのレンズ係合孔19が形成してある。
 LED用ホルダ15は金属製部材を一体的に備えている。この金属製部材は、円形凹部17の底面の外周縁部において樹脂成形部16と一体化しかつ円形凹部17の底面において露出する共に一対のワイヤー接続部22A(電極)及びワイヤー接続部23A(電極)を有している。図示するようにワイヤー接続部22A及びワイヤー接続部23Aはいずれも(中心角が90°より僅かに小さい)円弧形状である。さらに金属製部材は、各コネクタ接続用凹部18の内面と一体化しかつコネクタ接続用凹部18の底面において露出するケーブル接続部22B(電極)及びケーブル接続部23B(電極)を具備している。さらにこの金属製部材は、一方のワイヤー接続部22Aと一方のケーブル接続部22Bを接続する部位、他方のワイヤー接続部22Aと他方のケーブル接続部22Bを接続する部位、一方のワイヤー接続部23Aと一方のケーブル接続部23Bを接続する部位、及び他方のワイヤー接続部23Aと他方のケーブル接続部23Bを接続する部位、を具備しており、これらの部位はすべて樹脂成形部16の内部に埋設してある。
 以上構造のLED用ホルダ15は基体製造メーカーのLED用ホルダ製造工場において製造する。
 このLED用ホルダ製造工場では、完成したLED用ホルダ15をトレイ30に載せて、このトレイ30によってLED用ホルダ15を仮保持する。
 このトレイ30は平板状の金属板(例えばステンレス製平板)をプレス成形(スタンピング加工)して製造したものである。図示するようにトレイ30の全体形状は前後方向に長い長方形である。
 トレイ30の左右両側縁部には前後方向に並べて複数(図示したものは7つだが、7つ以外の複数であってもよい)の搬送用孔31が穿設してある。
 さらにトレイ30には多数の第一仮保持手段32(仮保持手段)と第二仮保持手段33(仮保持手段)が切り起こしてある。即ち、左右三列に渡って第一仮保持手段32が一定間隔で7個ずつ形成してあり、さらに左右三列に渡って第二仮保持手段33が一定間隔(第一仮保持手段32と同間隔)で7個ずつ形成してある。図示するように第一仮保持手段32の各列と第二仮保持手段33の各列は左右方向に交互に並んでいる。さらに各列の最も前方に位置する第一仮保持手段32及び各列の最も後方に位置する第二仮保持手段33を除いて、各第一仮保持手段32と各第二仮保持手段33は左右方向に並んでいる。図3等に示すように、各第一仮保持手段32は平面視で前後方向に延びるロック爪32Aと平面視で左右方向に延びるロック爪32Bとを備えており、同一の第一仮保持手段32のロック爪32Aとロック爪32Bの間には隙間が形成してある。同様に図3等に示すように、各第二仮保持手段33は平面視で前後方向に延びるロック爪33Aと平面視で左右方向に延びるロック爪33Bとを備えており、同一の第二仮保持手段33のロック爪33Aとロック爪33Bとの間には隙間が形成してある。各第一仮保持手段32及び各第二仮保持手段33は弾性を有している。さらに図5に示すように、自由状態にある各ロック爪32Aを前後方向に見たときに、各ロック爪32Aはその先端部(上端部)が基端部よりも左側に位置する方向に上下方向(支持面34に対する直交方向)に対して傾斜している。一方、図4に示すように、自由状態にある各ロック爪32Bを左右方向に見たときに、各ロック爪32Bはその先端部(上端部)が基端部よりも後側に位置する方向に上下方向に対して傾斜している。同様に、図5に示すように、自由状態にある各ロック爪33Aを前後方向に見たときに、各ロック爪33Aはその先端部(上端部)が基端部よりも右側に位置する方向に上下方向に対して傾斜している。一方、図4に示すように、自由状態にある各ロック爪33Bを左右方向に見たときに、各ロック爪33Bはその先端部(上端部)が基端部よりも前側に位置する方向に上下方向に対して傾斜している。また各ロック爪32Aの先端部の左側面は面取りするとことにより、ロック爪32Aが自由状態にあるときに上下方向に対して傾斜する傾斜面32A1となっている。同様に、各ロック爪32Bの先端部の後面は面取りすることにより、ロック爪32Bが自由状態にあるときに上下方向に対して傾斜する傾斜面32B1となっている。また各ロック爪33Aの先端部の右側面は面取りすることにより、ロック爪33Aが自由状態にあるときに上下方向に対して傾斜する傾斜面33A1となっている。同様に、各ロック爪33Bの先端部の前面は面取りすることにより、ロック爪33Bが自由状態にあるときに上下方向に対して傾斜する傾斜面33B1となっている。各第一仮保持手段32とそのすぐ左側かつ一列だけ後方に位置する各第二仮保持手段33は、それぞれ互いに対をなしている(第一仮保持手段32と第二仮保持手段33は全部で21対を構成する)。そして第一仮保持手段32及び第二仮保持手段33が自由状態にあるとき、互いに対をなす第一仮保持手段32のロック爪32Aの傾斜面32A1と第二仮保持手段33のロック爪33Aの傾斜面33A1との間の左右間隔L1(図5参照)はLED用ホルダ15の樹脂成形部16の左右幅より僅かに狭い。同様に第一仮保持手段32及び第二仮保持手段33が自由状態にあるとき、互いに対をなす第一仮保持手段32のロック爪32Bの傾斜面32B1と第二仮保持手段33のロック爪33Bの傾斜面33B1との間の前後間隔L2(図4参照)はLED用ホルダ15の樹脂成形部16の前後幅より僅かに狭い。
 トレイ30の左右両縁側部(搬送用孔31を形成した部位)より内側に位置しかつ各第一仮保持手段32及び各第二仮保持手段33を除く部位の上面は平面からなる支持面34を構成している。さらに支持面34には各第一仮保持手段32及び各第二仮保持手段33を避けるようにして多数の画像認識用孔35が穿設してある。
 トレイ30は支持面34に対して最大21個のLED用ホルダ15を載せかつ各LED用ホルダ15を仮保持することが可能である。
 トレイ30に対してLED用ホルダ15を載せる(仮保持する)には、トレイ30の位置を固定した上で、図示を省略したマウンターを用いて図7に示すようにLED用ホルダ15を上方からトレイ30(支持面34)に対して接近させ、対をなす第一仮保持手段32と第二仮保持手段33の間にLED用ホルダ15を挿入する(図9-図15参照)。この際、二つの角部切欠16aをロック爪32Aとロック爪32Bの間の隙間及びロック爪33Aとロック爪33Bの間の隙間とそれぞれ対向させ、かつ、樹脂成形部16の外周面を構成する四つの側面16bの下端部を対応する傾斜面32A1、32B1、33A1、33B1に対して接触させる。但し、上記したようにトレイ30の左右間隔L1及び前後間隔L2がLED用ホルダ15の樹脂成形部16の左右幅と前後幅よりそれぞれ僅かに狭いので、LED用ホルダ15は対応する第一仮保持手段32と第二仮保持手段33を(ロック爪32Aとロック爪33Aを互いに離間させかつロック爪32Bとロック爪33Bを互いに離間させる方向に)弾性変形させながら対をなす第一仮保持手段32と第二仮保持手段33の間に入り込む。その一方で、第一仮保持手段32と第二仮保持手段33は傾斜面32A1、32B1、33A1、33B1を具備しているので、マウンターによるLED用ホルダ15の下方への移動力がそれ程大きくなくても、LED用ホルダ15は対応する第一仮保持手段32と第二仮保持手段33の間に円滑に入り込む。
 LED用ホルダ15が対応する第一仮保持手段32と第二仮保持手段33の間に円滑に入り込むとLED用ホルダ15のヒートシンク20の下面が支持面34に接触し、さらに図14、図15に示すようにロック爪32A及びロック爪33Aの先端近傍部が樹脂成形部16の左右の側面16bに当接し、ロック爪32B及びロック爪33Bの先端近傍部が樹脂成形部16の前後の側面16bに当接する。その一方で、ロック爪32A及びロック爪33Aの基端部は樹脂成形部16の左右の側面16bから離間し、ロック爪32B及びロック爪33Bの基端部は樹脂成形部16の前後の側面16bから離間する。このように第一仮保持手段32のロック爪32A及びロック爪32Bと第二仮保持手段33のロック爪33A及びロック爪33BがLED用ホルダ15の樹脂成形部16を前後方向及び左右方向からそれぞれ挟み込むので、第一仮保持手段32及び第二仮保持手段33によってLED用ホルダ15を確実に仮保持することが可能である。
 また基体製造メーカーがLED用ホルダ15を複数(多数)製造すると、各樹脂成形部16の前後寸法及び左右寸法には僅かなバラつきが生じる。そのため仮に自由状態にあるときの各第一仮保持手段32及び各第二仮保持手段33が上下方向に延びている場合は、樹脂成形部16の前後左右のいずれかの側面16bが対応するロック爪32A、32B、33A、33Bの基端部に対して当接し、ロック爪32A、32B、33A、33Bの先端近傍部とは離間するおそれがある。仮にこの状態で対をなす第一仮保持手段32と第二仮保持手段33によってLED用ホルダ15を仮保持した場合は、ロック爪32A、32B、33A、33B(の中で自身の基端部が樹脂成形部16に対して当接するもの)による樹脂成形部16の保持力が不安定になるので、トレイ30によるLED用ホルダ15の仮保持状態が安定しない。
 しかし本実施形態では上記のように、弾性を有するロック爪32A及びロック爪33Aの先端近傍部を樹脂成形部16の左右の側面16bに当接させかつ弾性を有するロック爪32B及びロック爪33Bの先端近傍部を樹脂成形部16の前後の側面16bに当接させているので、設計寸法から多少小さめに製造されたLED用ホルダ15や多少大きめに製造されたLED用ホルダ15であっても、対をなす第一仮保持手段32と第二仮保持手段33によって確実に仮保持することが可能である。
 さらにロック爪32A、32B、33A、33Bが弾性を有しているので、設計寸法とは多少大きさが異なるLED用ホルダ15を仮保持する場合であっても、(ロック爪が弾性を有さない場合と比べて)LED用ホルダ15のトレイ30に対する相対位置を設計位置へ近づけることが可能である。
 このようにしてLED用ホルダ製造工場においてトレイ30に対して複数のLED用ホルダ15を仮保持させることにより(一つのトレイ30と複数のLED用ホルダ15とからなる)照明器具製造用ユニット40を完成させたら、例えば車などの交通手段を利用して、複数(多数)の照明器具製造用ユニット40をLED用ホルダ製造工場とは別の実装メーカー(の照明器具製造工場)へ輸送する。
 この照明器具製造工場には図16に示す照明器具製造装置45が設置してある。この照明器具製造装置45は、図16、図17の矢印方向(前方)に照明器具製造用ユニット40を搬送可能な搬送装置46と、搬送装置46の3カ所に設けたLEDマウント装置48、ワイヤーボンダー49、及びレンズマウント装置50と、を具備している。図17に示すように、搬送装置46はその長手方向(前後方向)に並べて設けた多数のスプロケット47を具備している。各スプロケット47の外周面には複数の歯部47aが周方向に等角度間隔で突設してあり、各スプロケット47はその回転中心47bを中心に回転可能である。
 搬送装置46の上面に照明器具製造用ユニット40(トレイ30)を載せると、トレイ30の左右の搬送用孔31に対して各スプロケット47のいずれかの歯部47aが下方から嵌合する。この状態で各スプロケット47を同方向(図17の時計方向)に同じ速度で回転させると照明器具製造用ユニット40は図16、図17の矢印方向に移動しやがてLEDマウント装置48に移送される。
 LEDマウント装置48は、画像認識手段によって画像認識用孔35を認識することにより各LED用ホルダ15(照明器具製造用ユニット40)の搬送装置46(LEDマウント装置48)に対する相対位置が所定の位置になっていることを確認しながら、LED用ホルダ15の各LED取付用凹部17aに接着剤を塗布した上で、マウンターによって各LED取付用凹部17aに対して略直方体形状のLED55(半導体発光素子)を順次載せる(LED55の下端部をLED取付用凹部17aに嵌合させる)。
 LEDマウント装置48によってLED用ホルダ15に対してLED55を取り付けられた照明器具製造用ユニット40は、次いで搬送装置46によってワイヤーボンダー49に移送される。
 ワイヤーボンダー49は画像認識手段によって画像認識用孔35を認識することにより各LED用ホルダ15(照明器具製造用ユニット40)の搬送装置46(ワイヤーボンダー49)に対する相対位置が所定の位置になっていることを確認しながら、照明器具製造用ユニット40を100°C~150°Cに加熱(プリヒート)し、さらに熱によって金製線材からなるワイヤーボンディング57(図19に示した太線)の両端部を溶融させる。そして、LED用ホルダ15の隣り合うLED55の上面に露出させて形成した端子どうしをワイヤーボンディング57(の両端部)によって接続し、ワイヤー接続部22Aと対向する位置に位置するLED55の端子とワイヤー接続部22Aをワイヤーボンディング57(の両端部)によって接続すると共にワイヤー接続部23Aと対向する位置に位置するLED55の端子とワイヤー接続部23Aをワイヤーボンディング57(の両端部)によって接続し、さらに一方のワイヤー接続部22Aと一方のワイヤー接続部23Aどうしをワイヤーボンディング57(の両端部)によって接続する。
 ワイヤーボンダー49によってLED用ホルダ15に対してワイヤーボンディング57を敷設された照明器具製造用ユニット40は、次いで搬送装置46によってレンズマウント装置50に移送される。
 レンズマウント装置50は、画像認識手段によって画像認識用孔35を認識することにより各LED用ホルダ15(照明器具製造用ユニット40)の搬送装置46(レンズマウント装置50)に対する相対位置が所定の位置になっていることを確認しながら、マウンターによって図20に示した拡散レンズ60を各LED用ホルダ15に対して取り付けるものである。拡散レンズ60は略半球状をなしており、その下面には4つの突部(図示略)が突設してある。マウンターは、拡散レンズ60の各突部をLED用ホルダ15の4つのレンズ係合孔19に対して上方から嵌合することにより、各LED用ホルダ15に対して拡散レンズ60を取り付ける。
 このようにしてLED用ホルダ15に対してLED55、ワイヤーボンディング57、及び拡散レンズ60を取り付けることにより照明器具62が完成する。
 搬送装置46によってレンズマウント装置50の前方へ移送された照明器具製造用ユニット40(照明器具62)は、搬送装置46によって図示を省略した分離装置に送られる。
 この分離装置は、画像認識手段によって画像認識用孔35を認識することにより各照明器具62(照明器具製造用ユニット40)の搬送装置46(分離装置)に対する相対位置が所定の位置になっていることを確認しながら、トレイ30を搬送装置46(分離装置)に対して固定した状態で各照明器具62を把持しかつ各第一仮保持手段32及び各第二仮保持手段33を(ロック爪32Aとロック爪33Aを互いに離間させかつロック爪32Bとロック爪33Bを互いに離間させる方向に)弾性変形させながら各照明器具62をトレイ30(第一仮保持手段32、第二仮保持手段33)から上方に引き離す装置である。
 なお当該分離装置を用いる代わりに、簡易治具等を利用した手作業によって、照明器具製造用ユニット40(トレイ30)から各照明器具62を引き離してもよい。
 トレイ30から分離した照明器具62の一方のコネクタ接続用凹部18(ケーブル接続部22B、23B)に対してコネクタ付ケーブル(図示略)のコネクタを接続し、コネクタ付ケーブルが具備する2本のケーブル(図示略)を電源の陽極と陰極にそれぞれ接続すると、ワイヤー接続部22A、23A、LED55、及びワイヤーボンディング57によって構成された直列回路に電流が流れる。従って各LED55が発光し、各LED55が発光した光が拡散レンズ60によって拡散されながら拡散レンズ60の外側に向かう。
 以上説明したように本実施形態によれば、基体製造メーカーから照明器具製造用ユニット40を受け取った実装メーカーがLED用ホルダ15に対してLED取付作業やワイヤーボンディング敷設作業やレンズ取付作業などを行う場合は、実装メーカーは(ひとかたまりの)照明器具製造用ユニット40を搬送装置46に対して載せるだけでよいので(基体製造メーカーから受け取った各LED用ホルダ15をトレイ30とは別のトレイに載せ代える必要がないので)、その作業は負担の小さいものとなる。さらに実装メーカーは、受け取ったLED用ホルダ15をトレイ30とは別のトレイに載せ代える必要がないので、当該別のトレイに対してLED用ホルダ15を所定位置から位置ズレした状態で載せてしまうリスクを無くすことが可能である。
 さらにトレイ30が金属製なのでワイヤーボンディング敷設作業中の熱によってトレイ30(第一仮保持手段32及び第二仮保持手段33を含む)が変形するおそれは小さい。このようにワイヤーボンディング敷設作業を経てもトレイ30の形状が殆ど変形しないので、ワイヤーボンディング敷設作業によってトレイ30に対する各LED用ホルダ15の相対位置が所定位置からずれるおそれが小さい。そのためワイヤーボンダー49によるワイヤーボンディング敷設作業及びそれより後の作業(例えばレンズマウント装置50による照明器具62の装着作業や分離装置による照明器具62のトレイ30からの分離作業)を確実に行なうことが可能である。即ち、上記画像認識手段が各LED用ホルダ15(照明器具62)の照明器具製造用ユニット40(搬送装置46)に対する相対位置が所定の位置からずれていると認識し、その結果、ワイヤーボンダー49やレンズマウント装置50や分離装置が上記作業を停止することを抑制できる。
 従って、LED用ホルダ15に対するLED取付工程、ワイヤーボンディング敷設工程、及びレンズ取付工程がLED用ホルダ15の製造工程とは別の場所で行われる場合であっても、LED取付工程、ワイヤーボンディング敷設工程、及びレンズ取付工程を効率良く行うことが可能である。
 さらにトレイ30の一部をプレス成形によって切り起こすことにより第一仮保持手段32及び第二仮保持手段33を成形しているので、第一仮保持手段32及び第二仮保持手段33をトレイ30とは別体として成形しかつ成形後にこれら第一仮保持手段32及び第二仮保持手段33をトレイ30に対して固定する場合と比べてトレイ30を簡単に成形できる。
 またトレイ30がプレス成形品なので、実装メーカーの搬送装置46(及びLEDマウント装置48、ワイヤーボンダー49、レンズマウント装置50、及び分離装置)の寸法に合わせて、トレイ30(及び第一仮保持手段32、第二仮保持手段33)の仕様を簡単に変更することが可能である。例えば、実装メーカーの搬送装置46がスプロケット47を具備していない場合は、搬送用孔31を具備しないトレイ30’(図21参照)として製造することが可能である。
 また、上記プリヒート時の熱がトレイ30の支持面34全体に均一に伝わりかつLED用ホルダ15(照明器具62)をトレイ30に載せるときにヒートシンク20を支持面34に接触させているので、ワイヤーボンディング敷設作業を行う際に各LED用ホルダ15間の熱さにばらつきが生じにくい。そのため各LED用ホルダ15に対してワイヤーボンディング57を安定した状態で敷設することが可能である。
 さらにトレイ30は熱によって変形し難いので、基体製造メーカー及び実装メーカーはトレイ30を再利用することが可能である。
 以上、本発明を上記各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形を施しながら実施可能である。
 例えば樹脂成形部16の外周面を構成する四つの側面16bに、ロック爪32A、32B、33A、33Bが係合する凹部を形成してもよい。
 またトレイ30に形成する第一仮保持手段32と第二仮保持手段33の対数は上記とは別の個数であってもよい。
 一つのLED用ホルダ15に載せるLED55の数は38個には限定されず、38以外の複数や一つであってもよい。
 さらにトレイ30に設ける仮保持手段は第一仮保持手段32及び第二仮保持手段33とは別形状であってもよい。
 本発明の照明器具製造用ユニットは、半導体発光素子用ホルダの製造工程と半導体発光素子ホルダを用いた照明器具の製造工程とが別の場所で行われる場合に、照明器具の製造を効率良く行うことが可能である。
15  LED用ホルダ(半導体発光素子用ホルダ)
16  樹脂成形部
16a 角部切欠
16b 側面(被支持部)
17  円形凹部
17a LED取付用凹部
18  コネクタ接続用凹部
19  レンズ係合孔
20  ヒートシンク
22A ワイヤー接続部(電極)
22B ケーブル接続部(電極)
23A ワイヤー接続部(電極)
23B ケーブル接続部(電極)
30 30’ トレイ
31  搬送用孔
32  第一仮保持手段(仮保持手段)
32A ロック爪
32A1 傾斜面
32B ロック爪
32B1 傾斜面
33  第二仮保持手段(仮保持手段)
33A ロック爪
33A1 傾斜面
33B ロック爪
33B1 傾斜面
34  支持面
35  画像認識用孔
40  照明器具製造用ユニット(照明器具製造用ユニット)
45  照明器具製造装置
46  搬送装置
47  スプロケット
47a 歯部
47b 回転中心
48  LEDマウント装置
49  ワイヤーボンダー
50  レンズマウント装置
55  LED(半導体発光素子)
57  ワイヤーボンディング
60  拡散レンズ
62  照明器具

Claims (9)

  1.  半導体発光素子を取付可能な半導体発光素子用ホルダと、
     該半導体発光素子用ホルダを載せるための支持面、及び、該支持面に載せた上記半導体発光素子用ホルダを仮保持可能な仮保持手段、を有する金属製のトレイと、
     を備えることを特徴とする照明器具製造用ユニット。
  2. 請求項1記載の照明器具製造用ユニットにおいて、
     上記半導体発光素子用ホルダの外周面に被支持部を設け、
     上記トレイの上記仮保持手段が、上記支持面に突設した、上記半導体発光素子用ホルダの上記被支持部に係合しかつ弾性を有するロック爪を備える照明器具製造用ユニット。
  3. 請求項2記載の照明器具製造用ユニットにおいて、
     上記ロック爪が自由状態にあるときに該ロック爪の先端部が上記支持面側の基端部よりも対応する上記被支持部に接近するように、上記ロック爪の上記支持面からの突出方向を該支持面に対する直交方向に対して傾斜させた照明器具製造用ユニット。
  4. 請求項2または3記載の照明器具製造用ユニットにおいて、
     上記半導体発光素子用ホルダの上記外周面に複数の上記被支持部を有し、
     上記トレイが、一つの上記半導体発光素子用ホルダの複数の上記被支持部に対してそれぞれ係合する複数の上記ロック爪を有する照明器具製造用ユニット。
  5. 請求項2から4のいずれか1項記載の照明器具製造用ユニットにおいて、
     上記ロック爪が、上記トレイの一部を切り起こしたものである照明器具製造用ユニット。
  6. 請求項1から5のいずれか1項記載の照明器具製造用ユニットにおいて、
     上記半導体発光素子用ホルダが、上記仮保持手段によって上記半導体発光素子用ホルダを仮保持したときに上記支持面に接触する金属製のヒートシンクを有する照明器具製造用ユニット。
  7.  支持面及び仮保持手段を有する金属製のトレイ、並びに、該トレイの上記支持面に載せられると共に上記仮保持手段によって仮保持されかつ半導体発光素子を取付可能な半導体発光素子用ホルダ、を有する照明器具製造用ユニットを搬送するステップ、及び
     上記トレイに搭載した上記半導体発光素子用ホルダに半導体発光素子を取り付けるステップ
     を有する照明器具の製造方法。
  8. 請求項7記載の照明器具の製造方法において、
     上記半導体発光素子用ホルダに取り付けた複数の上記半導体発光素子の端子どうしをワイヤーボンディングにより接続するステップを有する照明器具の製造方法。
  9. 請求項7または8記載の照明器具の製造方法において、
     上記半導体発光素子用ホルダに取り付けた上記半導体発光素子の端子と、該半導体発光素子用ホルダに設けた電極と、をワイヤーボンディングにより接続するステップを有する照明器具の製造方法。
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