JP5505735B2 - 発光ダイオードの支持フレーム構造およびその製作方法（二） - Google Patents

Description

本発明は発光ダイオードに関し、とりわけ発光ダイオードの支持フレーム構造の製作方法に関する。

科学技術の絶え間ない進化において、すでに数多くの発光ダイオードが照明器具に応用されたり、またはランプバルブとして製作されるようになり、従来の照明器具およびランプバルブと取って代わられている。これまで発光ダイオードの照明器具およびランプバルブは製作において、いずれも発光ダイオードの輝度および放熱効果を如何に高めるかということが研究開発および改善の方向性となっていることから、発光ダイオードの製作コストも相対的に増加してしまっていた。

発光ダイオードの製作コストが高いというのは、材料の選択という要因以外に、その一側面として製作方法が挙げられる。現在、従来の発光ダイオードの製作方法は、図１Ａ、Ｂ（これは台湾で公開されている出願番号第２０１０２１２５２Ａ１号である）に示すように、前記発光ダイオードはリードフレーム１ａがプレス打ち抜きまたはエッチングされた後、前記リードフレーム１ａの電極シート１１ａ上には切り欠き部１２ａが成形され、リードフレーム１ａ上には樹脂封止体２ａが成形され、樹脂封止体２ａの製作が完了した後、さらにダイボンディング、ワイヤボンディングおよび封止などの工程を行う。ダイボンディング、ワイヤボンディングおよび封止工程の後、切り欠き部１２ａを目安にして縦方向切削３ａを行って、縦方向切削３ａの後に、さらに横方向切削４ａを行うことで、個別の発光ダイオードを形成する。

このような発光ダイオードのリードフレーム１ａは板金と一体となっている形式となっており、しかも縦方向および横方向切削という二次カッティングを行わないと個別の発光ダイオードを形成できないため、製作にかなり時間がかかり、工程の手間が増え、そして発光ダイオードのリードフレーム１ａが板金と一体となっている設計であることから、製作中に点灯試験を行って品質を確認するということができなかった。

よって、本発明の主な目的は従来の欠点を解決するところにあり、本発明では発光ダイオードの支持フレーム構造を短冊状に製作し、さらにプレカッティング線を施すことで、後続の加工製作時にカッティングの費用を削減するとともに、製作過程にて点灯試験および品質の確認を行うことができる。

上記目的を達成するために、本発明では、
各々一列のいずれもが複数組の電極板を備える複数列の金属フレームを備えるストリップ材として、金属材料を加工形成し、
当該金属フレームの表面上に金属層をめっきし、
当該金属層がめっきされている各々一列の金属フレームのストリップ材上に、各々が当該電極板を露出させる複数の中空機能領域を有する長尺状の合成樹脂封止体を成形し、
合成樹脂封止体の中空機能領域の間にプレカッティング部を形成する、ことを含む発光ダイオードの支持フレーム構造の製作方法（二）を提供する。

このうち、前記電極板の各々一組が正極板と負極板とを備えて構成され、前記電極板の各々一組の間が２つの接続部で接続されてなり、前記合成樹脂封止体が前記正極板、負極板および前記接続部を覆う。

このうち、前記金属層が銀、金またはパラジウムである。

このうち、前記電極板の各々一組が正極板と負極板とを備えて構成され、前記電極板の各々一組の間が２つの接続部により接続されてなり、しかも上部組の前記電極板の正極板または負極板と下部組の電極板の負極板または正極板とに牽引部が接続され、そして前記ストリップ材に近接する正極板または負極板の牽引部が前記ストリップ材に接続され、前記合成樹脂封止体が前記正極板、負極板、接続部および牽引部を被覆する。

このうち、前記電極板の各々一組が正極板と負極板とを備えて構成され、金属フレームの各々一列の正極板または負極板と他の一列の金属フレームの正極板または負極板とが前記ストリップ材の外部ピンを介して接続されており、かつ異なる列の正極板と前記負極板に接続されている外部ピンとの間には中空孔を備えており、前記合成樹脂封止体が前記正極板、負極板を覆う。

このうち、合成樹脂封止体を軸方向で裁断してプレカッティングする前に、まず外部ピンを裁断する。

上記目的を達成するために、本発明の発光ダイオードの支持フレーム構造製作方法（二）は、
各々一列が外部ピンにより接続され、かつ各々一列の上に複数組の電極板を備える複数列の金属フレームを備えるストリップ材として、金属材料を加工成形し、
金属フレームの表面上に金属層をめっきし、
前記金属層がめっきされている各々一列の金属フレームのストリップ材上に、各々が電極板を露出させる複数の中空機能領域を有する長尺状の合成樹脂封止体を成形し、
前記金属フレームの各々一列に接続されている外部ピンを裁断し、
合成樹脂封止体における隣接する２つの中空機能領域の間にプレカッティング部を形成する、ことを含む。

このうち、前記電極板の各々一組上には２つで対応する正極板および負極板を備えており、前記正極板および前記負極板の各々一組の間には接続部が接続されている。

このうち、前記電極板の各々一組上には２つで対応する正極板および負極板を備えており、前記正極板および前記負極板の各々一組の間には接続部が接続されているとともに、上部組の前記電極板の正極板または負極板と下部組の電極板の負極板または正極板とに牽引部が接続され、そして前記ストリップ材に近接する正極板または負極板の牽引部が前記ストリップ材に接続され、前記合成樹脂封止体を軸方向で裁断した後、同時に牽引部を切断して、合成樹脂封止体が個別の樹脂ベースを複数形成する。

このうち、電極板の各々一組上には２つで対応する正極板および負極板を備えており、金属フレームの各々一列の正極板または負極板と他の一列の金属フレームの正極板または負極板とが前記ストリップ材の外部ピンを介して接続されており、かつ異なる列の正極板と前記負極板に接続されている外部ピンとの間には中空孔を備えている。

本発明では発光ダイオードの支持フレーム構造を短冊状の方式で製作されているため、後続の封止加工が完成した後、カッティングのときに軸方向（幅方向）で裁断するだけで、個別の発光ダイオードの樹脂ベースを得ることができ、カッティングの費用を削減するとともに、製作過程にて点灯試験および品質の確認を行うことができる。

ダイボンディング、ワイヤボンディング、封止およびベーキングの後、カッティングのときに軸方向（幅方向）で裁断するとともに、牽引部を切断するだけで、個別の発光ダイオードの樹脂ベースを得ることができ、カッティングの費用を削減するとともに、製作過程にて点灯試験および品質の確認を行うことができる。

支持フレーム構造が完成した後、前記金属フレーム上には長尺状の合成樹脂封止体が形成され、前記合成樹脂封止体の成形後は、左右の外部ピンを裁断し、外部ピンの裁断後（図１０のとおり）、前記合成樹脂封止体にはプレカッティング部が施されて、個別の発光ダイオードの樹脂ベースを得ることができ、カッティングの費用を削減するとともに、製作過程にて点灯試験および品質の確認を行うことができる。

従来の発光ダイオードの側面および平面概略図。 従来の発光ダイオードの側面および平面概略図。 本発明の発光ダイオードの支持フレーム構造の製作手順の概略図である。 本発明の支持フレーム構造の概略図。 図３の支持フレーム構造各々一本の上に合成樹脂封止体を成形する概略図。 図４の支持フレーム構造上の合成樹脂封止体のカッティング概略図。 本発明の支持フレーム構造の他の実施例の概略図。 図６の支持フレーム構造の各々一列の金属フレーム上に合成樹脂封止体を成形する概略図。 本発明の支持フレーム構造のさらに他の実施例の概略図。 図８の支持フレーム構造の各々一列の金属フレーム上に合成樹脂封止体を成形する概略図。 図９の合成樹脂封止体の外部ピン裁断およびプレカッティングの概略図。

ここで本発明の技術内容および詳細な説明について、図面を合わせて下記のとおり説明する。

本発明の発光ダイオードの支持フレーム構造の製作手順の概略図である図２を参照されたい。また同時に図３ないし図５に開示するものを合わせて参照されたい。本発明の発光ダイオードの支持フレーム構造の製作方法（二）は、まず、工程１００にて、各々一列のいずれもが複数組の電極板１１を備える複数列の金属フレーム１を備えるストリップ材１０として、金属材料をプレス打ち抜きまたはエッチングで加工形成するものであり、前記電極板１１の各々一組は正極板１２と負極板１２’とを備えて構成されている。かつ、前記電極板１１の各々一組の間は２つの接続部１３が接続されてなる。

工程１０１にて、前記金属フレーム１の表面上に、銀、金またはパラジウムである金属層をめっきする。

工程１０２にて、合成樹脂材料の加熱硬化または射出技術を用いて、前記正極板１２、負極板１２’および接続部１３を被覆する長尺状の合成樹脂封止体２０を各々一列の金属フレーム１上に成形する。かつ、前記合成樹脂封止体２０の成形後にその上に、前記金属フレーム１の電極板１１の正極板１２および負極板１２’を露出させる複数の中空機能領域２１を有する（図４のとおり）。

工程１０４にて、前記正極板１２または前記負極板１２’の一枚の上にＬＥＤチップ３を実装する（図５のとおり）。

工程１０６にて、ダイボンディングの後、金線４のワイヤボンディング作業を行うものであって（図５のとおり）、金線４の一端を前記ＬＥＤチップ３に電気的に接続し、前記金線４の他端を、ＬＥＤチップ３が実装されていない正極板１２または負極板１２’上に電気的に接続する。

工程１０８にて、ワイヤボンディングの後、樹脂材料で前記中空機能領域２１内に封止作業を行う。

工程１１０にて、封止の後、樹脂材料をベーキングすることで、前記樹脂材料は乾燥・硬化した後に前記中空機能領域２１のレンズ５として形成される（図５に示す）。

工程１１２にて、前記樹脂材料のベーキングの後、合成樹脂封止体２０の中空機能領域２１の間にて裁断工具を用いて軸方向３０で裁断する。

工程１１４にて、合成樹脂封止体２０を軸方向３０で裁断した後、樹脂ベース２を備えた個別の発光ダイオードまたはプレカッティング部を形成する。

本発明では発光ダイオードの支持フレーム構造１０を短冊状の方式で製作されているため、後続の封止加工が完成した後、カッティングのときに軸方向（幅方向）３０で裁断するだけで、個別の発光ダイオードの樹脂ベース２を得ることができ、カッティングの費用を削減するとともに、製作過程にて点灯試験および品質の確認を行うことができる。

図３ないし図５に開示するものを参照されたい。本発明の発光ダイオードの支持フレーム構造は、ストリップ材１０と、合成樹脂封止体２０と、ＬＥＤチップ３と、金線４と、レンズ５とを備えている。

前記ストリップ材１０は、その上に複数列の金属フレーム１を備えており、前記金属フレーム１の各々一列の表面上に、銀、金またはパラジウムからなる金属層を備えており（図示しない）、かつ前記金属フレーム１の各々一列の上には複数組の電極板１１を備えており、前記電極板１１の各々一組の上には２つで対応する正極板１２および負極板１２’を備えており、前記正極板１２および前記負極板１２’の各々一組の間には接続部１３が接続されている。

前記合成樹脂封止体２０は、金属フレーム１上を被覆しており、その上に、前記電極板１１の各々一組に対応して前記電極板１１の正極板１２および負極板１２’を露出させる複数の中空機能領域２１を有している。

前記少なくとも１つのＬＥＤチップ３は前記正極板１２または負極板１２’上に電気的に接続されている。

前記少なくとも一本の金線４は、その一端が前記ＬＥＤチップ３上に電気的に接続され、他端が正極板１２または負極板１２’の上に電気的に接続されている。

前記レンズ５は、前記中空機能領域２１上に設けられ、前記中空機能領域２１内の正極板１２、負極板１２’、ＬＥＤチップ３および金線４を封止している。

上記した発光ダイオードは封止が完成した後、カッティングのときに軸方向（幅方向）３０で裁断するだけで、個別の発光ダイオードの樹脂ベース２を得ることができ、カッティングの費用を削減するとともに、製作過程にて点灯試験および品質の確認を行うことができる。

本発明の支持フレーム構造の他の実施例の概略図、および図６の支持フレーム構造の各々一列の金属フレーム上に合成樹脂封止体を成形する概略図である図６、７を参照されたい。図示するように、本実施例の支持フレーム構造と上記した支持フレーム構造はほぼ同じであるが、異なる箇所は、前記支持フレーム構造の加工製作が完了したとき、前記ストリップ材１０上に複数列の金属フレーム１を備えており、前記金属フレーム１の各々一列の表面上に銀、金またはパラジウムからなる金属層を備えており（図示しない）、かつ前記金属フレーム１の各々一列の上には複数組の電極板１１を備えており、電極板１１の各々一組の上には２つで対応する正極板１２および負極板１２’を備えており、電極板１１の各々一組の間には接続部１３が接続されているところである。合成樹脂封止体２０の成形時に、前記電極板１１の正極板１２および負極板１２’の相対的な間隔１４が開いてしまうのを防ぐため、上部組の前記電極板１１の正極板１２および負極板１２’と下部組の電極板１１の負極板１２’または正極板１２とに牽引部１４が接続され、そして前記ストリップ材１０に近接する正極板１２または負極板１２’の牽引部１４が前記ストリップ材１０に接続されている。

ダイボンディング、ワイヤボンディング、封止およびベーキングの後、カッティングのときに軸方向（幅方向）３０で裁断するとともに、牽引部１４を切断するだけで、個別の発光ダイオードの樹脂ベース２を得ることができ、カッティングの費用を削減するとともに、製作過程にて点灯試験および品質の確認を行うことができる。

前記牽引部１４の作用により、合成樹脂封止体２０の成形製作時に、前記正極板１２と負極板１２’との間での相対的な間隔１４が開いてしまい、前記合成樹脂封止体２０が成形された後の後続加工が難しくなり、かつ不良品が生じやすくなることを防ぐことができる。

本発明の支持フレーム構造のさらに他の実施例、図８の支持フレーム構造の各々一列の金属フレーム上に合成樹脂封止体を成形する、および図９の合成樹脂封止体の左右外部ピン裁断およびプレカッティングの概略図である図８、９、１０を参照されたい。本実施例の支持フレーム構造は加工成形後に複数列の金属フレーム１を備えており、前記金属フレーム１の各々一列の表面上に銀、金またはパラジウムからなる金属層を備えており（図示しない）、かつ前記金属フレーム１の各々一列の上には複数組の電極板１１を備えており、前記電極板１１の各々一組は正極板１２および負極板１２’を備えて構成されている。かつ、金属フレーム１の各々一列の正極板１２または負極板１２’と他の一列の金属フレーム１の正極板１２または負極板１２’とがストリップ材１０の外部ピン１０１により接続されており、かつ異なる列の正極板１２と前記負極板１２’に接続されている外部ピン１０１との間には中空孔１０２を備えている。

支持フレーム構造が完成した後、前記金属フレーム１上には長尺状の合成樹脂封止体２０が形成され、前記合成樹脂封止体２０の成形後は、左右の外部ピン１０１を裁断し、外部ピン１０１の裁断後（図１０のとおり）、前記合成樹脂封止体２０にはプレカッティング部４０が施されて、個別の発光ダイオードの樹脂ベース２を得ることができ、カッティングの費用を削減するとともに、製作過程にて点灯試験および品質の確認を行うことができる。

上記は本発明の好ましい実施例に過ぎないうえ、本発明の実施の範囲を限定するためのものではない。およそ本発明の特許請求の範囲により行われる均等な変化および付加は、いずれも本発明の特許範囲に収まるものである。

従来技術：
１ａリードフレーム
１１ａ電極板
１２ａ切り欠き部
２ａ樹脂封止体
３ａ縦方向切削
４ａ横方向切削
本発明：
１００〜１１４工程
１０ストリップ材
１０１外部ピン
１０２中空孔
１金属フレーム
１１電極板
１２正極板
１２’負極板
１３接続部
１４牽引部
２０合成樹脂封止体
２樹脂ベース
２１中空機能領域
３ＬＥＤチップ
４金線
５レンズ
３０軸方向
４０プレカッティング部

Claims (8)

1. ａ）、各々一列のいずれもが複数組の電極板を備える複数列の金属フレームを備えるストリップ材として、金属材料を加工形成し、前記電極板の各々一組が正極板と負極板とを備えるように構成し、前記電極板の各々一組の間を２つの接続部で接続し、上部組の前記電極板の正極板または負極板と下部組の電極板の負極板または正極板とを牽引部で接続し、前記ストリップ材に近接する正極板または負極板の牽引部を前記ストリップ材と接続し、
   ｂ）、前記金属フレームの表面上に金属層をめっきし、
   ｃ）、当該金属層がめっきされている各々一列の金属フレームのストリップ材上に、各々が当該電極板を露出させる複数の中空機能領域を有する長尺状の合成樹脂封止体を成形し、
   ｄ）、合成樹脂封止体における隣接する２つの中空機能領域の間にプレカッティング部を形成する、ことを含むことを特徴とする発光ダイオードの支持フレーム構造の製作方法（二）。
2. 工程ｂの前記金属層が銀、金またはパラジウムである、ことを特徴とする請求項１に記載の支持フレーム構造の製作方法（二）。
3. 工程ｂの前記合成樹脂封止体が前記正極板、負極板、接続部および牽引部を被覆している、ことを特徴とする請求項１に記載の支持フレーム構造の製作方法（二）。
4. 工程ｃの前記合成樹脂封止体が前記正極板、負極板を被覆している、ことを特徴とする請求項１に記載の支持フレーム構造の製作方法（二）。
5. ａ）、各々一列が外部ピンにより接続され、かつ各々一列の上に複数組の電極板を備える複数列の金属フレームを備えるストリップ材として、金属材料を加工成形し、前記電極板の各々一組上には２つで対応する正極板および負極板を備えており、前記正極板および前記負極板の各々一組の間を接続部で接続し、
   ｂ）、金属フレームの表面上に金属層をめっきし、
   ｃ）、前記金属層がめっきされている各々一列の金属フレームのストリップ材上に、各々が当該電極板を露出させる複数の中空機能領域を有する長尺状の合成樹脂封止体を成形し、
   ｄ）、前記金属フレームの各々一列に接続されている外部ピンを裁断し、
   ｅ）、合成樹脂封止体における隣接する２つの中空機能領域の間にプレカッティング部を形成する、ことを含むことを特徴とする発光ダイオードの支持フレーム構造の製作方法（二）。
6. 工程ｂの前記金属層が銀、金またはパラジウムである、ことを特徴とする請求項５に記載の支持フレーム構造の製作方法（二）。
7. 上部組の前記電極板の正極板または負極板と下部組の電極板の負極板または正極板とに牽引部が接続され、そして前記ストリップ材に近接する正極板または負極板の牽引部が前記ストリップ材に接続されている、ことを特徴とする請求項５に記載の支持フレーム構造の製作方法（二）。
8. 工程ｅの前記合成樹脂封止体を軸方向で裁断するとともに、前記牽引部を切断して、合成樹脂封止体が個別の樹脂ベースを複数形成する、ことを特徴とする請求項７に記載の支持フレーム構造の製作方法（二）。