JP2005197324A - 横方向発光型面実装ｌｅｄ - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、簡単な構成により小型に且つ容易に構成され得るようにした、横方向発光型面実装ＬＥＤを提供することを目的とする。
【解決手段】 一対の互いにほぼ平行に延びるリードフレーム１１，１２と、一方のリードフレームの一端側の端面に設けられたチップ実装面１１ｃに実装され、他方のリードフレームの一端側の端面に対してワイヤボンディングされるＬＥＤチップ１３と、双方のリードフレームの一端側に対してインサート成形されるランプハウス１４と、を含んでおり、上記ランプハウスが、ＬＥＤチップの周囲に反射面として形成された封止樹脂で充填される中空部１４ａと、その実装側の側面に各リードフレームに電気的に接続された表面実装用の端子部１１ａ，１２ａを備えていて、上記チップ実装面１１ｃが、リードフレームの長手方向に対して傾斜して形成されるように、横方向発光型面実装ＬＥＤ１０を構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、横方向に光を出射する横方向発光型面実装ＬＥＤに関するものである。

従来、このような横方向発光型面実装ＬＥＤは、所謂サイドビュータイプとして、例えば図４乃至図６に示すように構成されている。
即ち、図４乃至図６において、チップＬＥＤ１は、一対の互いにほぼ平行に延びるリードフレーム２，３と、一方のリードフレーム２上に取り付けられたＬＥＤチップ４と、リードフレーム２，３に対してインサート成形された中空のランプハウス５と、このランプハウス５の中空部５ａに充填された封止樹脂５ｂと、から構成されている。

上記リードフレーム２，３は、それぞれ導電性材料、例えば鉄系または銅系の金属から構成されており、上記ランプハウス５の下面及び側面に露出した表面実装用の端子部２ａ，３ａを備えていると共に、一方のリードフレーム２は、さらにランプハウス５の中央領域にて、中空部５ａ内に露出するチップ実装部２ｂを備えている。
ここで、上記端子部２ａ，３ａは、それぞれチップ実装部２ｂに対してフォーミングにより形成されるようになっている。

上記ＬＥＤチップ４は、その光軸が実装面に沿って平行な前方に向かって（図６にて左方に）延びるように、底面がリードフレーム２のチップ実装部２ｂに対してダイボンディングされていると共に、表面（図５にて上面，図６にて左側面）が金線４ａを介して他方のリードフレーム３の先端部３ｂにワイヤボンディングされている。

上記ランプハウス５は、例えば樹脂から成形されており、前面に向かって開放した中空部５ａを備えている。これにより、ランプハウス５は、この中空部５ａの内面が、ＬＥＤチップ４に対する反射枠を構成している。
この中空部５ａ内では、前述したリードフレーム２のチップ実装部２ｂ及びリードフレーム３の先端部３ｂが露出している。

上記封止樹脂５ｂは、シリコン系の熱硬化性樹脂等から構成されており、ランプハウス５の中空部５ａ内に充填され、硬化されるようになっている。
尚、封止樹脂５ｂの充填・硬化後に、リードフレーム２，３のフォーミング加工が行なわれることによって、端子部２ａ，３ａが形成される。

このような構成のチップＬＥＤ１によれば、図４及び図６にて鎖線で示す実装基板９上に載置され実装される。そして、リードフレーム２，３の端子部２ａ，３ａからＬＥＤチップ４に駆動電圧が印加されると、ＬＥＤチップ４が発光し、この光がランプハウス５の中空部５ａの内面で反射されると共に、封止樹脂６を通して、光が外部に出射し、前方（即ち横方向）に向かって照射されるようになっている。

これに対して、所謂トップビュータイプのチップＬＥＤは、例えば図７乃至図 に示すように構成されている。
図７乃至図８において、チップＬＥＤ６は、その光軸が実装面に対して垂直に延びるように、例えばＢＴレジン等から成るリジッド基板７上のチップ実装部７ａにＬＥＤチップ４をダイボンディングすると共に、このＬＥＤチップ４の表面を金線４ａを介して上記基板７上の接続パターン７ｂに対してワイヤボンディングし、さらに基板７上に例えばエポキシ樹脂のトランスファーモールド等により樹脂モールド８を形成することにより、構成されている。
ここで、上記基板７は、その表面にて、ＬＥＤチップ４が実装されるべきチップ実装部７ａと、接続パターン７ｂが導電パターンにより形成されていると共に、これらのチップ実装部７ａ及び接続パターン７ｂの延長部分が、スルーホールとして基板７の両端縁から裏面まで回り込んで、表面実装用の端子部７ｃ，７ｄを構成している。

このような構成のチップＬＥＤ６によれば、図 及び図 にて鎖線で示す実装基板９上に載置され実装される。そして、基板７の端子部７ｃ，７ｄからＬＥＤチップ４に駆動電圧が印加されると、ＬＥＤチップ４が発光し、この光が樹脂モールド８を介して外部に出射し、上方向に向かって照射されるようになっている。

ところで、このような構成のチップＬＥＤ１，６においては、以下のような問題がある。
即ち、チップＬＥＤ１，６においては、ＬＥＤチップ４が、リードフレーム２のチップ実装部２ｂまたは基板７のチップ実装部７ａに対して、その光軸が垂直になるように配置されている。従って、チップＬＥＤ１，６の発光部は、ＬＥＤチップ４の幅によって規制されることになり、ランプハウス５や樹脂モールド８の尤度を考慮すると、チップＬＥＤ１，６の厚さを、ＬＥＤチップ４の幅に肉厚を加えた寸法より小さくすることは困難であった。

また、特にサイドビュータイプのチップＬＥＤ１の場合、ＬＥＤチップ４がリードフレーム２（または３）の平坦な表面上にマウントされ、ダイボンディング・ワイヤボンディングの処理が行なわれることから、チップＬＥＤ１を所謂側面発光させるためには、リードフレーム２，３のフォーミングによって、外部への配線接続のための端子部２ａ，３ａを作成する必要があり、製造工程が複雑となり、生産効率が低下すると共に、コストが高くなってしまうという問題があった。

これに対して、リードフレーム２，３または基板７に対して、ＬＥＤチップ４を、その光軸がチップ実装部２ａ，７ａに対して平行になるように横置きする場合には、ＬＥＤチップ４の一側面がチップ実装部２ａ，７ａに対向して、光が出射しなくなり、ＬＥＤチップ４からの光の利用効率が低下してしまうことになる。

本発明は、以上の点から、簡単な構成により小型に且つ容易に構成され得るようにした、横方向発光型面実装ＬＥＤを提供することを目的としている。

上記目的は、本発明の構成によれば、一対の互いにほぼ平行に延びるリードフレームと、一方のリードフレームの一端側の端面に設けられたチップ実装面に実装され、他方のリードフレームの一端側の端面に対してワイヤボンディングされるＬＥＤチップと、双方のリードフレームの一端側に対してインサート成形されるランプハウスと、を含んでおり、上記ランプハウスが、ＬＥＤチップの周囲に反射面として形成された封止樹脂で充填される中空部と、その実装側の側面に各リードフレームに電気的に接続された表面実装用の端子部を備えていて、上記チップ実装面が、リードフレームの長手方向に対して傾斜して形成されていることを特徴とする、横方向発光型面実装ＬＥＤにより、達成される。

本発明による横方向発光型面実装ＬＥＤは、好ましくは、上記チップ実装面が、双方のリードフレームを含む面に垂直な方向に関して傾斜している。

本発明による横方向発光型面実装ＬＥＤは、好ましくは、他方のリードフレームの一端側の端面が、チップ実装面と同じ角度で傾斜して形成されている。

本発明による横方向発光型面実装ＬＥＤは、好ましくは、上記ランプハウスが、双方のリードフレームの一端側の少なくとも一部の領域にて、その側面を表面実装用の端子部として外部に露出させている。

本発明による横方向発光型面実装ＬＥＤは、好ましくは、上記ランプハウスが、その中空部の側方に開口する部分に、遮光部を備えている。

本発明による横方向発光型面実装ＬＥＤは、好ましくは、上記遮光部の内面が、反射面として構成されている。

上記構成によれば、ＬＥＤチップがリードフレームの傾斜した端面側に実装されていることによって、ＬＥＤチップが斜めに配置されることになるので、ＬＥＤチップのランプハウスの出射面即ち発光面に対する投影面積が低減されることになる。従って、ランプハウスがＬＥＤチップの傾斜方向に関してより小さく形成され得ることになるので、ＬＥＤ全体が小型に構成され得ることになる。
また、横置きの場合のようにＬＥＤチップの側面からの光が遮られるようなことがなく、光の利用効率が低減するようなことはない。

上記チップ実装面が、双方のリードフレームを含む面に垂直な方向に関して傾斜している場合には、ランプハウスが実装面に対して薄型に構成され得ることになる。

他方のリードフレームの一端側の端面が、チップ実装面と同じ角度で傾斜して形成されている場合には、ＬＥＤチップの実装時に、ワイヤボンディングが双方のリードフレームの一端側の同じ傾斜角度の端面に対して行なわれるので、作業が容易に行なわれ得ることになる。

上記ランプハウスが、双方のリードフレームの一端側の少なくとも一部の領域にて、その側面を表面実装用の端子部として外部に露出させている場合には、ＬＥＤチップの双方の電極を外部に接続するための端子部が、それぞれ双方のリードフレームの側面により構成されていると共に、このリードフレームの側面が、ランプハウスの側面から外部に露出することになる。従って、側面の端子部が、リードフレーム自体の側面により構成されることになるので、端子部を形成するためのフォーミング工程が不要となり、製造工程が簡略化され、生産効率が向上すると共に、製造コストが低減され得ることになる。

上記ランプハウスが、その中空部の側方に開口する部分に、遮光部を備えている場合には、ＬＥＤチップから出射した光のうち、側方に向かって出射してランプハウスの中空部の側方に開口する部分に達した光が、上記遮光部によって遮断されることにより、不要な方向への光漏れが防止され得ることになる。

上記遮光部の内面が反射面として構成されている場合には、ＬＥＤチップから出射した光のうち、側方に向かって出射してランプハウスの中空部の側方に開口する部分に達した光が、上記遮光部によって反射されることにより、ランプハウスの中空部の前方に開口する部分に導かれ、外部に出射されることにより、光の利用効率が向上することになる。

このようにして、本発明によれば、簡単な構成により小型に且つ容易に構成され得るようにした、極めて優れた横方向発光型面実装ＬＥＤが提供されることになる。

以下、この発明の好適な実施形態を図１乃至図３を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１は、本発明による横方向発光型面実装ＬＥＤの一実施形態の構成を示している。
図１において、横方向発光型面実装ＬＥＤ１０は、一対の互いにほぼ平行に延びるリードフレーム１１，１２と、一方のリードフレーム１１上に取り付けられたＬＥＤチップ１３と、リードフレーム１１，１２の一端側に対してインサート成形された中空のランプハウス１４と、このランプハウス１４の中空部１４ａに充填された封止樹脂１５と、から構成されている。

上記リードフレーム１１，１２は、それぞれ導電性材料、例えば鉄系または銅系の金属から構成されており、上記ランプハウス１４の上方及び下方の両側面そして互いに背向する左右の側面にそれぞれ露出した表面実装用の端子部１１ａ，１２ａを備えている。
ここで、一方のリードフレーム１１は、図２に示すように、その先端から他方のリードフレーム１２に向かって中央寄りに延びる突出部１１ｂを備えており、上記突出部１１ｂは、その端面に、上記ランプハウス１４の中央領域にて、中空部１４ａ内に露出するチップ実装部１１ｃを備えている。
さらに、リードフレーム１１の突出部１１ｂの端面及びチップ実装部１１ｃそしてリードフレーム１２の一端側の端面１２ｂは、図２に示すように、リードフレーム１１，１２を含む面に対して垂直な方向、図示の場合下方に向かって同じ傾斜角度で傾斜して形成されている。

上記ＬＥＤチップ１３は、図１に示すように底面がリードフレーム１１のチップ実装部１１ｃに対してダイボンディングされていると共に、表面１３ａが金線１３ｂを介して他方のリードフレーム１２の先端の端面１２ｂにワイヤボンディングされている。
尚、上記ＬＥＤチップ１３は、後述するランプハウス１４の内面と干渉しないように、少なくとも下方の側面、図示の場合には四つの側面が先細になるように傾斜して形成されている。

上記ランプハウス１４は、例えばＰＰＡ等の樹脂からインサート成形されており、ＬＥＤチップ１３の傾斜に対応して前面及び下方の側面に向かって開放した中空部１４ａを備えている。これにより、ランプハウス１４は、この中空部１４ａの内面が、ＬＥＤチップ１３に対する反射枠を構成している。
そして、この中空部１４ａ内では、前述したリードフレーム１１のチップ実装部１１ｃ及びリードフレーム１２の先端の端面１２ｂの一部が露出している。
さらに、上記ランプハウス１４は、この場合、双方のリードフレーム１１，１２の一端側にて、その両側面及び互いに対向する側面を表面実装用の端子部１１ａ，１２ａとして外部に露出させるように、形成されている。

上記封止樹脂１５は、シリコン系の熱硬化性樹脂等から構成されており、ランプハウス１４の中空部１４ａ内に充填され、硬化されるようになっている。

本発明実施形態による横方向発光型面実装１０は、以上のように構成されており、製造の際には、一対のリードフレーム１１，１２に関して、一方のリードフレーム１１の傾斜したチップ実装面１１ｃに対して、ＬＥＤチップ１３をダイボンディングする。

続いて、上記リードフレーム１１，１２の一端側に対して、それぞれランプハウス１４をインサート成形する。その際、上記リードフレーム１１，１２の一端側の両側面及び互いに対向する側面が、表面実装用の端子部１１ａ，１２ａとして外部に露出することになる。

次に、ランプハウス１４の中空部１４ａ内に露出しているＬＥＤチップ１３の表面１３ａを他方のリードフレーム１２の先端の端面１２ｂに対して金線１３ｂによりワイヤボンディングする。
そして、上記ランプハウス１４の中空部１４ａ内に封止樹脂１５を充填し、硬化させる。

尚、実際の製造工程においては、複数組のリードフレーム１１，１２が互いにタイバーによって連続して形成されており、封止樹脂１５の充填・硬化の後に、各組のリードフレーム１１，１２のランプハウス１４に対する根元部分にて、それぞれタイバーをカットして切り落とすことにより、個々の横方向発光型面実装ＬＥＤ１０が切り出され、完成するようになっている。

このようにして製造された本発明実施形態による横方向発光型面実装１０によれば、ＬＥＤチップ１３がリードフレーム１１の端面側に傾斜して備えられたチップ実装面１１ｃに実装されていることによって、ＬＥＤチップ１３の光軸が実装面に対して斜めに傾斜して配置されることになる。
従って、ＬＥＤチップ１３のランプハウス１４の出射面である発光面に対する投影面積が小さくなるので、ランプハウス１４が側方に関して小さく、即ち薄型に構成され得ることになる。

また、ＬＥＤチップ１３の双方の電極を外部に接続するための端子部１１ａ，１２ａが、それぞれ双方のリードフレーム１１，１２の両側面により構成され、それぞれランプハウス１４の両側面から外部に露出している。
従って、端子部１１ａ，１２ａを形成するためのフォーミング工程が不要となり、製造工程が簡略化され、生産効率が向上すると共に、製造コストが低減され得ることになる。

図３は、本発明による横方向発光型面実装ＬＥＤの第二の実施形態を示している。
図３において、横方向発光型面実装ＬＥＤ２０は、図１及び図２に示した横方向発光型面実装ＬＥＤ１０とほぼ同様の構成であるので、同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
上記横方向発光型面実装ＬＥＤ２０は、図１及び図２に示した横方向発光型面実装ＬＥＤ１０とは、ランプハウス１４の中空部１４ａの下方の側面に開口している部分に、遮光部２１を備えている点でのみ異なる構成になっている。
この遮光部２１は、例えば樹脂モールド１５の硬化中または硬化後に、樹脂モールド１５の表面に対して、印刷や蒸着等により形成される。

このような構成の横方向発光型面実装ＬＥＤ２０によれば、前述した横方向発光型面実装ＬＥＤ１０と同様に作用すると共に、ランプハウス１４の中空部１４ａの下方の側面に開口している部分に遮光部２１が備えられていることによって、この部分に入射するＬＥＤチップ１３からの光が、遮光部２１によって遮断されることにより、不要な方向への光漏れが防止され得ることになる。
尚、この遮光部２１は、そのランプハウス１４の内部に対向する内面が反射面として構成されていてもよい。これにより、ＬＥＤチップ１３から遮光部２１に入射した光が遮光部２１の内面によって反射されて、ランプハウス１４の前方に開口する部分に導かれ、外部に出射することになり、光の利用効率が向上することになる。

上述した実施形態においては、各リードフレーム１１，１２は、その互いに背向する側面も、ランプハウス１４の側面から露出しているが、これに限らず、各リードフレーム１１，１２の両側面（図２における上下両面）のみ、あるいは一方の側面のみがランプハウス１４から外部に露出するようになっていてもよい。
本発明による横方向発光型面実装ＬＥＤは、その両側面の一側を実装基板に対向させて実装することにより、アノードコモンまたはカソードコモンの何れの構成であっても、実装することが可能になり、例えばバックライト用光源，各種車載用インジケータ，非常灯，温度センサ等の各種機器のための光源として利用することが可能である。

本発明による横方向発光型面実装ＬＥＤの一実施形態の構成を示す平面図である。 図１による横方向発光型面実装ＬＥＤの正面図である。 図１による横方向発光型面実装ＬＥＤの右側面である。 従来の横方向発光型面実装ＬＥＤの一例の構成を示す正面図である。 図４による横方向発光型面実装ＬＥＤの底面図である。 図４による横方向発光型面実装ＬＥＤの右側面図である。 従来の横方向発光型面実装ＬＥＤの一例の構成を示す平面図である。 図７のＬＥＤの縦断面図である。

符号の説明

１０ 横方向発光型面実装ＬＥＤ
１１，１２ リードフレーム
１１ａ，１２ａ 表面実装用の端子部
１１ｂ 突出部
１１ｃ チップ実装面
１２ｂ 端面
１３ ＬＥＤチップ
１３ａ 表面
１３ｂ 金線
１４ ランプハウス
１４ａ 中空部
１５ 封止樹脂
２０ 横方向発光型面実装ＬＥＤ
２１ 遮光部

Claims (6)

1. 一対の互いにほぼ平行に延びるリードフレームと、
   一方のリードフレームの一端側の端面に設けられたチップ実装面に実装され、他方のリードフレームの一端側の端面に対してワイヤボンディングされるＬＥＤチップと、
   双方のリードフレームの一端側に対してインサート成形されるランプハウスと、
   を含んでおり、
   上記ランプハウスが、ＬＥＤチップの周囲に反射面として形成された封止樹脂で充填される中空部と、その実装側の側面に各リードフレームに電気的に接続された表面実装用の端子部を備えていて、
   上記チップ実装面が、リードフレームの長手方向に対して傾斜して形成されている
   ことを特徴とする、横方向発光型面実装ＬＥＤ。
2. 上記チップ実装面が、双方のリードフレームを含む面に垂直な方向に関して傾斜していることを特徴とする、請求項１に記載の横方向発光型面実装ＬＥＤ。
3. 他方のリードフレームの一端側の端面が、チップ実装面と同じ角度で傾斜して形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の横方向発光型面実装ＬＥＤ。
4. 上記ランプハウスが、双方のリードフレームの一端側の少なくとも一部の領域にて、その側面を表面実装用の端子部として外部に露出させていることを特徴とする、請求項１から３の何れかに記載の横方向発光型面実装ＬＥＤ。
5. 上記ランプハウスが、その中空部の側方に開口する部分に、遮光部を備えていることを特徴とする、請求項１から４の何れかに記載の横方向発光型面実装ＬＥＤ。
6. 上記遮光部の内面が、反射面として構成されていることを特徴とする、請求項５に記載の横方向発光型面実装ＬＥＤ。

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