JP2010205942A - Light emitting diode covered with hollow glass - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate misalignment between the axis of a glass tube and the optical axis of a light emitting diode element when the light emitting diode fixed on a lead frame is sealed in the glass tube. <P>SOLUTION: A guide part 7 is fixed below an element installation part 2 of the lead frame 1, and a hollow glass portion 5 comes into contact therewith. Consequently, the position of the lead frame 1 relative to the hollow glass portion 5 is fixed, so the misalignment between the axes upon the sealing operation for the hollow glass portion 5 can be suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光ダイオードに関する。より詳しくは、中空のガラスで発光ダイオード素子を覆った構造の発光ダイオードデバイスに関する。   The present invention relates to a light emitting diode. More specifically, the present invention relates to a light emitting diode device having a structure in which a light emitting diode element is covered with a hollow glass.

発光ダイオードとは、ｐ型半導体層とｎ型半導体層との接合間に電流を注入することによって、赤外、可視、紫外光などを放出する光半導体素子の一種である。このような発光ダイオードデバイスは、一般的には発光ダイオード素子と、これに電気的に接続されたワイヤやリードフレームを樹脂で覆って保護した構造をとっている。   A light-emitting diode is a type of optical semiconductor element that emits infrared, visible, ultraviolet light, and the like by injecting a current between junctions of a p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer. Such a light-emitting diode device generally has a structure in which a light-emitting diode element and a wire or a lead frame electrically connected thereto are covered with a resin and protected.

近年、発光ダイオードの発光波長の短波長化、高出力化や高信頼性への要求が高まるに従って、発光ダイオード素子周辺を封止樹脂で覆う構造には問題がある、との指摘がされるようになってきた。短波長光に長時間晒され続けると、封止樹脂は劣化し、当初透明であった樹脂が黄変又は黒変するのである。この結果、不透明になった樹脂に発光を遮られ、本来期待される寿命よりはるかに短い時間で発光ダイオードデバイスの発光強度は低下する。   In recent years, it has been pointed out that there is a problem with the structure in which the periphery of the light emitting diode element is covered with a sealing resin as the light emission wavelength of the light emitting diode becomes shorter, the demand for higher output and higher reliability increases. It has become. If the resin is continuously exposed to short wavelength light for a long time, the sealing resin deteriorates and the initially transparent resin turns yellow or black. As a result, light emission is blocked by the opaque resin, and the light emission intensity of the light-emitting diode device decreases in a time much shorter than the originally expected life.

更には、封止樹脂は水分をさほど遮断することができず、湿度の高い条件下で使用された発光ダイオードデバイスは、封止された発光ダイオード素子自体が劣化することを防止できない。   Furthermore, the sealing resin cannot block moisture so much, and the light emitting diode device used under high humidity conditions cannot prevent the sealed light emitting diode element itself from deteriorating.

これらの問題を解決するため、樹脂をガラスに代えた発光ダイオードデバイスの封止構造とその製造方法が特許文献１に提案されている。   In order to solve these problems, Patent Document 1 proposes a sealing structure of a light emitting diode device in which resin is replaced with glass and a manufacturing method thereof.

かかる文献の製造方法は、まずガラス管の一端を略半球面状の形状とし、次に他端の開口側からガラスビーズによって結束した一対のリードフレームを挿入し、その後ガラス管とガラスビーズとをバーナで加熱して融着している。この製造方法により、リードフレーム状に固定された発光ダイオード素子は、ガラス管とガラスビーズによって気密に封止される。
特開２００４−０７１７７１ In the manufacturing method of such a document, first, one end of a glass tube is formed into a substantially hemispherical shape, and then a pair of lead frames bound by glass beads are inserted from the opening side of the other end, and then the glass tube and the glass beads are joined. It is heated and fused with a burner. By this manufacturing method, the light emitting diode element fixed in the shape of a lead frame is hermetically sealed with a glass tube and glass beads.
JP 2004-071771 A

前記の製造方法を実際に適用した場合、発光ダイオード素子の光軸がガラス管の軸に対してズレを生じるという問題がある。この問題を図６によって説明する。   When the above manufacturing method is actually applied, there is a problem that the optical axis of the light emitting diode element is shifted from the axis of the glass tube. This problem will be described with reference to FIG.

図６は、発光ダイオード素子をその上部に固定したリードフレームを、一端を封じたガラス管とリードフレームに固定したガラスビードの融着によって封止する工程を示したものである。工程（ａ）において、リードフレームをガラス管に挿入し、ガラスビード下方のガラス管側壁にバーナを当てて加熱し、仮止めを行う。工程（ｂ）において、仮止めをしたガラスビードの位置にガラス管側壁からバーナを当てて、ガラスビードとガラス管とを加熱し、融着させる。工程（ｃ）において、余ったガラス管下方の部分を除去し、ガラス封止した発光ダイオードデバイスが完成する。   FIG. 6 shows a process of sealing a lead frame having a light emitting diode element fixed thereon by fusing a glass tube sealed at one end and a glass bead fixed to the lead frame. In the step (a), the lead frame is inserted into a glass tube, heated by applying a burner to the side wall of the glass tube below the glass bead and temporarily fixed. In the step (b), a burner is applied from the side wall of the glass tube to the position of the temporarily fixed glass bead, and the glass bead and the glass tube are heated and fused. In step (c), the remaining portion below the glass tube is removed to complete a glass-sealed light emitting diode device.

ここで、工程（ａ）の仮止め及び工程（ｂ）の融着のいずれも、工程中に発光ダイオード素子の光軸とガラス管の軸との間にズレが生じやすい。これは、この工程を通じてリードフレームのガラス管に対する相対的な位置を固定する手段をとらないことによる。このため、特に大量生産を行う場合には、製品ごとの指向特性がばらつき、問題であった。   Here, both of the temporary fixing in the step (a) and the fusion in the step (b) tend to cause a deviation between the optical axis of the light emitting diode element and the axis of the glass tube during the step. This is because no measures are taken to fix the relative position of the lead frame to the glass tube throughout this process. For this reason, particularly when mass production is performed, the directional characteristics of each product vary, which is a problem.

本発明は、上記問題の解決を意図してなされたものである。本発明の特徴的な点は、発光ダイオード素子を固定したリードフレームを中空ガラス部内に封止する際、リードフレームに更にガイド部を設け、中空ガラス部の内壁に接触させてズレを防ぐことである。   The present invention has been made with the intention of solving the above problems. A characteristic feature of the present invention is that when the lead frame to which the light emitting diode element is fixed is sealed in the hollow glass portion, a guide portion is further provided on the lead frame to prevent the displacement by contacting the inner wall of the hollow glass portion. is there.

この構成及び製造方法により、中空ガラス内に発光ダイオード素子を封止する構造の発光デバイスにおいて、製品ごとの軸方向のズレが抑制される。この結果、製品ごとのばらつきが少なくなり、製造歩留まりが向上する。   With this configuration and manufacturing method, axial deviation of each product is suppressed in a light emitting device having a structure in which a light emitting diode element is sealed in a hollow glass. As a result, variations among products are reduced, and manufacturing yield is improved.

以下に、本発明を図に沿って説明する。なお、説明のために「上」又は「上方」、「下」又は「下方」等の方向の表記を用いるが、これは本発明の発光デバイスにおける光軸方向を便宜的に「上」とし、その反対側を「下」としたものである。   Below, this invention is demonstrated along a figure. For the sake of explanation, the notation of directions such as “upper” or “upper”, “lower” or “lower” is used, but this means that the direction of the optical axis in the light emitting device of the present invention is “upper” for convenience. The opposite side is “down”.

図１（ａ）は、本発明による発光デバイスの第一の実施形態の側面図である。正極と負極の端子として用いられる一対のリードフレーム１の一方１ａには素子設置部２が設けられ、そこに発光ダイオード素子３が固定されている。発光ダイオード素子３は、リードフレーム１ａと電気的に接続されている一方で、他方のリードフレーム１ｂと発光ダイオード素子３との間もワイヤ４を通じて電気的に接続されている。   FIG. 1 (a) is a side view of a first embodiment of a light emitting device according to the present invention. One element 1a of a pair of lead frames 1 used as a positive electrode and a negative electrode terminal is provided with an element installation portion 2, to which a light emitting diode element 3 is fixed. While the light emitting diode element 3 is electrically connected to the lead frame 1 a, the other lead frame 1 b and the light emitting diode element 3 are also electrically connected through the wire 4.

中空ガラス部５は、発光ダイオード素子３の発光波長において光を透過する材料で構成される。また、中空ガラス部５は、発光ダイオード素子３を覆っており、中空ガラス部５の内壁下部周囲において融着しているガラスビード６と合わせて、発光ダイオード素子３を密封している。   The hollow glass portion 5 is made of a material that transmits light at the emission wavelength of the light emitting diode element 3. The hollow glass portion 5 covers the light emitting diode element 3, and seals the light emitting diode element 3 together with the glass beads 6 fused around the lower portion of the inner wall of the hollow glass portion 5.

ここで、ガイド部７は、素子設置部２の下に、リードフレーム１ａから水平方向へ張り出すようにして固定される。そして、ガイド部７は中空ガラス部５の内壁に接触し、そのことによってリードフレーム１ａ及び発光ダイオード素子３の中空ガラス部５に対する相対的な位置を限定するように働く。その結果、中空ガラス部５の軸方向に対する発光ダイオード素子３の光軸方向のズレを抑制することができる。   Here, the guide part 7 is fixed below the element installation part 2 so as to protrude in the horizontal direction from the lead frame 1a. The guide portion 7 is in contact with the inner wall of the hollow glass portion 5, thereby functioning to limit the relative positions of the lead frame 1 a and the light emitting diode element 3 with respect to the hollow glass portion 5. As a result, the deviation of the light emitting diode element 3 in the optical axis direction with respect to the axial direction of the hollow glass portion 5 can be suppressed.

上記のように組み立てた後、リードフレーム１ａ、１ｂ間に電流を流すと、発光ダイオード素子３が作動し、光を発する。発光ダイオード素子３からの発光は、主として光軸方向に所定の配光を形成しつつ中空ガラス部５を透過して本デバイス外部へ放射されることになる。   After the assembly as described above, when a current is passed between the lead frames 1a and 1b, the light emitting diode element 3 is activated and emits light. The light emitted from the light emitting diode element 3 is emitted outside the device through the hollow glass portion 5 while forming a predetermined light distribution mainly in the optical axis direction.

以下、各部材について説明する。発光ダイオード素子３は、一般的には化合物半導体単結晶層の積層構造によって構成される。具体的にはＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＡｌＧａＰ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＺｎＯ、ＺｎＳｅ等である。この積層構造は、ｎ型層とｐ型層を含み、かつ、この間にＭＱＷ等の発光層が挟み込まれる。ｎ型層上とｐ型層上にはそれぞれオーミック接続した電極層が形成され、リードフレーム１ａ、１ｂと各電極層とは電気的に接続されている。電気的に接続するための手段は、例えばワイヤ４や、導電性接着剤（図示せず）、共晶ハンダ（図示せず）などである。   Hereinafter, each member will be described. The light emitting diode element 3 is generally configured by a laminated structure of compound semiconductor single crystal layers. Specifically, GaAs, AlGaAs, InAlGaP, GaP, GaN, ZnO, ZnSe, or the like. This stacked structure includes an n-type layer and a p-type layer, and a light-emitting layer such as MQW is sandwiched therebetween. An ohmic-connected electrode layer is formed on each of the n-type layer and the p-type layer, and the lead frames 1a and 1b and each electrode layer are electrically connected. The means for electrical connection is, for example, a wire 4, a conductive adhesive (not shown), eutectic solder (not shown), or the like.

リードフレーム１は、ガラス封着線や、例えばジュメット線（銅被覆されたＦｅ−Ｎｉ合金）やコバール線などの、２本の棒状又は細い板状の金属によって構成される。２本のうち一方は一方の極（例えば負極）の端子として、もう一方は他方の極（例えば正極）の端子として機能する。図１（ａ）のリードフレーム１ａ上部には発光ダイオード素子３を固定できるように素子設置部２が形成されている。素子設置部２は、発光ダイオード素子３からの光を上方へ反射するよう凹状に形成されていても、平坦であっても良い。   The lead frame 1 is composed of two rod-like or thin plate-like metals such as a glass sealing wire, for example, a dumet wire (copper-coated Fe—Ni alloy) or a kovar wire. One of the two functions as a terminal of one pole (for example, negative electrode), and the other functions as a terminal of the other electrode (for example, positive electrode). An element installation portion 2 is formed on the lead frame 1a in FIG. 1A so that the light emitting diode element 3 can be fixed. The element installation part 2 may be formed in a concave shape so as to reflect light from the light emitting diode element 3 upward, or may be flat.

中空ガラス部５は、半球形状や砲弾形状であって、内部が中空のガラスによって構成される。このような形状は、例えばガラス管の一端を加熱して加工する等の一般的な方法で得ることができる。また、ガラスビード６は、ガラス管と同じ材料が好ましい。熱膨張係数が一致するため、融着時においてクラックの発生が無いためである。無論、融着時においてクラック等の問題がなければ、他の材料であってよい。具体的な材料としては、珪酸塩ガラス、硼珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、燐酸塩ガラスなどを挙げることができる。ガラスビード６は、一対のリードフレーム１が貫通するように固定し、その後、中空ガラス部５と共に加熱融着される。   The hollow glass portion 5 has a hemispherical shape or a shell shape, and is formed of glass having a hollow inside. Such a shape can be obtained by a general method such as heating and processing one end of a glass tube. The glass bead 6 is preferably made of the same material as the glass tube. This is because the thermal expansion coefficients coincide with each other so that no cracks are generated at the time of fusion. Of course, other materials may be used as long as there are no problems such as cracks during fusion. Specific examples of the material include silicate glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, and phosphate glass. The glass bead 6 is fixed so that the pair of lead frames 1 penetrates, and is then heat-sealed together with the hollow glass portion 5.

中空ガラス部５の内壁や発光ダイオード素子３の表面など、発光ダイオード素子３からの発光が中空ガラス部５を介して外部へ放出される経路のいずれかの部分に蛍光体層（図示せず）を配置することもできる。発光ダイオード素子３として青色に発光するものを選択し、蛍光体としてＹＡＧ：Ｃｅなど青色光を吸収して黄色蛍光を発するものを選択した場合、本デバイス全体として白色発光を得ることができる。その他、発光ダイオード素子３と蛍光体との選択次第で、発光ダイオード素子３が発する以外の発光色を得ることが可能である。また、中空ガラス部５自体を、通常のガラスではなく、蛍光ガラスによって構成することもできる。この場合も、発光ダイオード素子３と蛍光ガラス材料との選択次第で、発光ダイオード素子３が発する以外の発光色を得ることが可能である。   A phosphor layer (not shown) on any part of the path through which the light emitted from the light emitting diode element 3 is emitted to the outside through the hollow glass part 5, such as the inner wall of the hollow glass part 5 and the surface of the light emitting diode element 3. Can also be arranged. When a light emitting diode element 3 that emits blue light is selected and a phosphor that absorbs blue light such as YAG: Ce and emits yellow fluorescence is selected, white light emission can be obtained as the entire device. In addition, depending on the selection of the light emitting diode element 3 and the phosphor, it is possible to obtain light emission colors other than those emitted from the light emitting diode element 3. Moreover, the hollow glass part 5 itself can also be comprised with fluorescent glass instead of normal glass. Also in this case, depending on the selection of the light emitting diode element 3 and the fluorescent glass material, it is possible to obtain a light emission color other than that emitted from the light emitting diode element 3.

ガイド部７は、耐熱性、形状を保つ強度、加工がしやすい、という性質を満足する材料であれば良い。具体的には、鉄、銅、アルミニウム、ニッケルとその合金などの金属やセラミックスなどである。ただし、導電性材料を使用した場合、一方のリードフレーム１ａと、他方とのリードフレーム１ｂとがショートしないよう形状をデザインする必要がある。ガイド部７は、金型による成形、冶具による折り曲げ成形など一般的な方法を適用して製造できる。ガイド部７を製造後、リードフレーム１との接合は、溶接、接着等により形成される。また、はめ込み等により形成してもよい。   The guide portion 7 may be any material that satisfies the properties of heat resistance, strength for maintaining the shape, and ease of processing. Specifically, metals such as iron, copper, aluminum, nickel and their alloys, and ceramics. However, when a conductive material is used, it is necessary to design the shape so that one lead frame 1a and the other lead frame 1b do not short-circuit. The guide portion 7 can be manufactured by applying a general method such as molding with a mold or bending with a jig. After the guide portion 7 is manufactured, the joint with the lead frame 1 is formed by welding, adhesion or the like. Further, it may be formed by fitting or the like.

次に、ガイド部７の形状について説明する。図１（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ図１（ａ）中の点線Ａ−Ａ’で本発光デバイスを切断した場合の断面図を示す。ガイド部７の平面形状は、中空ガラス部５の内壁の形状に一致する形状、例えば円形であって良い。しかし、中空ガラス部５とガラスビード６とで密封される空間を、真空にする場合又は化学的に不活性なガス（Ｎ２、Ａｒ、Ｎｅ等）で満たす場合、ガイド部７より上方の空間の空気を排出するためにガイド部７と中空ガラス部５との間に隙間があったほうが良い。（ｂ）のようにリードフレーム１ａから３方向へ張り出すようにした形状であれば軸方向のズレを最小限にしつつ、ガイド部７の隙間から空気を排出しやすいため好ましい。また、（ｃ）や（ｄ）のように、中空ガラス部５内の断面に対して広い面積を占める構成とすることもできる。特に、ガイド部７を白色とした場合や、反射率の高い材料をコーティングした場合、発光ダイオード素子３からの発光が中空ガラス部５の内面で反射されて光軸方向とは反対の方向へ戻ってくる光を再度反射し、外部へ取り出すことができるようになるため、好ましい。コーティングに用いる材料は、発光ダイオード素子３の発光色によるが、金、銀、アルミニウムや、光学多層膜であってよい。なお、デザイン上、有色であってもよい。空気の排出と、光の反射のバランスから、ガイド部７の中空ガラス部５内の断面積に対する広さは、７０〜９０％程度が適当である。 Next, the shape of the guide part 7 is demonstrated. 1B, 1C, and 1D are cross-sectional views when the light emitting device is cut along a dotted line AA ′ in FIG. The planar shape of the guide portion 7 may be a shape that matches the shape of the inner wall of the hollow glass portion 5, for example, a circle. However, when the space sealed by the hollow glass portion 5 and the glass beads 6 is evacuated or filled with a chemically inert gas (N 2 , Ar, Ne, etc.), the space above the guide portion 7. In order to discharge the air, it is better that there is a gap between the guide portion 7 and the hollow glass portion 5. A shape that protrudes from the lead frame 1a in three directions as shown in (b) is preferable because air can be easily discharged from the gap between the guide portions 7 while minimizing axial displacement. Moreover, it can also be set as the structure which occupies a wide area with respect to the cross section in the hollow glass part 5 like (c) and (d). In particular, when the guide portion 7 is white or coated with a highly reflective material, the light emitted from the light emitting diode element 3 is reflected by the inner surface of the hollow glass portion 5 and returns to the direction opposite to the optical axis direction. It is preferable because the incoming light can be reflected again and taken out to the outside. The material used for coating depends on the light emission color of the light emitting diode element 3, but may be gold, silver, aluminum, or an optical multilayer film. The design may be colored. From the balance between the discharge of air and the reflection of light, the width of the guide portion 7 with respect to the cross-sectional area in the hollow glass portion 5 is suitably about 70 to 90%.

図２は、本発明による第二の実施形態である。なお、図２において第一の実施形態と同様の部分については同一の符号を付す。図２（ａ）にある第二の実施形態において特徴的な点は、中空ガラス部５の内壁が、上方へ行くにしたがって内側に傾斜している点である。このような構造の中空ガラス部５を使うことによって、ガイド部７が確実に所定の位置で中空ガラス部５の内壁に接触する。この結果、より確実に軸ズレを解消できると同時に、上下方向の位置も精度よく位置決めが可能となる。また、図２（ｂ）は、ガイド部７端部を、中空ガラス部５の先端の曲面に接するまで押し込んだ上で密封したものである。即ち、中空ガラス部５上方の曲面部分を内側に傾斜した部分として用いたものである。この変形例でも同様の効果が得られる。図２（ａ）、（ｂ）の実施形態とも、製造に当たっては中空ガラス部５を上下反転させて下（重力が働く方向）へ向け、リードフレーム１をガイド部７が中空ガラス部５の曲面に突き当たるまで挿入した上で密封する、という工程をとることができる。このような工程は、量産が簡単に行えるという利点がある。   FIG. 2 is a second embodiment according to the present invention. In FIG. 2, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. A characteristic point in the second embodiment shown in FIG. 2A is that the inner wall of the hollow glass portion 5 is inclined inward as it goes upward. By using the hollow glass portion 5 having such a structure, the guide portion 7 reliably contacts the inner wall of the hollow glass portion 5 at a predetermined position. As a result, the shaft misalignment can be eliminated more reliably, and at the same time, the vertical position can be accurately positioned. Further, FIG. 2B is a view in which the end of the guide portion 7 is pushed in until it comes into contact with the curved surface at the tip of the hollow glass portion 5 and then sealed. That is, the curved portion above the hollow glass portion 5 is used as a portion inclined inward. Similar effects can be obtained in this modified example. 2 (a) and 2 (b), in manufacturing, the hollow glass portion 5 is turned upside down and directed downward (the direction in which gravity works), and the lead frame 1 has a curved surface of the hollow glass portion 5 where the guide portion 7 is. It is possible to take a process of inserting and sealing until it hits. Such a process has an advantage that mass production can be easily performed.

図３は、本発明による第三の実施形態である。第三の実施形態において特徴的な点は、ガイド部７の構造が平板ではなく、上方に向かって開いた形状の反射面８を内面に持つことである。このような構造のガイド部７を使うことによって、軸ズレの解消と同時に反射面８による本発光デバイスの配光を制御し、更に、軸方向への発光強度を高める効果を奏する。   FIG. 3 shows a third embodiment according to the present invention. A characteristic point of the third embodiment is that the structure of the guide portion 7 is not a flat plate, but has a reflection surface 8 having an open shape on the inner surface. By using the guide portion 7 having such a structure, the light distribution of the light emitting device by the reflecting surface 8 is controlled simultaneously with the elimination of the axial shift, and further, the light emission intensity in the axial direction is increased.

図４は、本発明による第四の実施形態である。本実施形態においては、本発光デバイスの製造方法を説明する。最初に工程（ａ）において、ガラスビード６を一対のリードフレーム１の下方に固定する。ガラスビード６は珪酸塩ガラス、硼珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、燐酸塩ガラスなどの材料を用いる。これを固定する方法としては、所定の長さにカットした円筒状のガラスをリードフレームの所定の位置にバーナーにより加熱し、溶着させる。   FIG. 4 is a fourth embodiment according to the present invention. In the present embodiment, a method for manufacturing the light emitting device will be described. First, in step (a), the glass beads 6 are fixed below the pair of lead frames 1. The glass beads 6 are made of materials such as silicate glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, and phosphate glass. As a method of fixing this, cylindrical glass cut to a predetermined length is heated and welded to a predetermined position of the lead frame by a burner.

次に、工程（ｂ）において、ガイド部７を固定する。ガイド部７に用いる材料として、鉄、銅、アルミニウム、ニッケルとその合金などを用いる。これを形成し、固定する方法としては、金型による成形や冶具による折り曲げ成形などによりガイド部を形成し、融着、接着、かしめなどにより固定し、形状を作製する。   Next, in the step (b), the guide portion 7 is fixed. As a material used for the guide portion 7, iron, copper, aluminum, nickel and an alloy thereof are used. As a method for forming and fixing this, a guide part is formed by molding with a mold or bending with a jig, and the shape is fixed by fusion, adhesion, caulking, or the like.

次に、工程（ｃ）において、発光ダイオード素子３をリードフレーム１ａ上の素子設置部２に固定する。   Next, in the step (c), the light emitting diode element 3 is fixed to the element installation portion 2 on the lead frame 1a.

次に、工程（ｄ）において、一対のリードフレーム１を中空ガラス部５の中に挿入する。この際、ガイド部７を中空ガラス部５の内壁に接触するようにして、発光ダイオード素子３が、中空ガラス部５の軸上に位置するようにする。   Next, in the step (d), the pair of lead frames 1 are inserted into the hollow glass portion 5. At this time, the light emitting diode element 3 is positioned on the axis of the hollow glass portion 5 so that the guide portion 7 is in contact with the inner wall of the hollow glass portion 5.

次に、工程（ｅ）において、ガラスビード６より下方の中空ガラス部５側面をバーナで加熱し、凹ませる。これによってリードフレーム１を仮止めする。   Next, in the step (e), the side surface of the hollow glass portion 5 below the glass bead 6 is heated with a burner to be dented. As a result, the lead frame 1 is temporarily fixed.

最後に、工程（ｆ）において、ガラスビード６と同じ高さにある中空ガラス部５の側面をバーナで加熱し、ガラスビード６と中空ガラス部５を融着する。融着は中空ガラス部５の全周にわたって行い、中空ガラス部５と、ガラスビード６とによって形成される空間を密封する。そして、余分な長さの中空ガラス部（５）下方を切り離す。   Finally, in the step (f), the side surface of the hollow glass portion 5 at the same height as the glass bead 6 is heated with a burner, and the glass bead 6 and the hollow glass portion 5 are fused. The fusion is performed over the entire circumference of the hollow glass portion 5 to seal the space formed by the hollow glass portion 5 and the glass beads 6. And the hollow glass part (5) below excess length is cut off.

なお、工程（ｄ）において、ガイド部７の外周にバネ９を形成し、バネ９と中空ガラス部５との間の弾性力によって位置が固定できるようにした場合（図５の工程（ｄ’））、仮止めを行う工程（ｅ）を行わなくてもよい。また、工程（ｄ）において、中空ガラス部５の開口部を上方に向け、ガイド部７が下向きになるようにリードフレーム１を挿入した場合（図５の工程（ｄ’’））、中空ガラス部５の閉口部にガイド部７が突き当たる様にできる。この場合、仮止めを行う工程（ｅ）は行わなくともよい。   In the step (d), the spring 9 is formed on the outer periphery of the guide portion 7 so that the position can be fixed by the elastic force between the spring 9 and the hollow glass portion 5 (step (d ′ in FIG. 5). )), The step (e) of temporarily fixing may not be performed. In the step (d), when the lead frame 1 is inserted so that the opening of the hollow glass portion 5 faces upward and the guide portion 7 faces downward (step (d ″) in FIG. 5), the hollow glass The guide portion 7 can come into contact with the closed portion of the portion 5. In this case, the step (e) for temporarily fixing may not be performed.

本発明の第一の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 1st embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 4th embodiment of this invention. 本発明の第四の実施形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of 4th embodiment of this invention. 従来技術とその問題点を示す図である。It is a figure which shows a prior art and its problem.

１ リードフレーム
１ａ リードフレーム（正極又は負極）
１ｂ リードフレーム（負極又は正極）
２ 素子設置部
３ 発光ダイオード素子
４ 電気的接続手段（ワイヤ）
５ 中空ガラス部
６ ガラスビード
７ ガイド部
８ 反射面
９ バネ 1 Lead frame 1a Lead frame (positive or negative electrode)
1b Lead frame (negative electrode or positive electrode)
2 Element installation part 3 Light emitting diode element 4 Electrical connection means (wire)
5 Hollow glass part 6 Glass bead 7 Guide part 8 Reflecting surface 9 Spring

Claims (13)

リードフレームと、
前記リードフレームの上端に形成された素子設置部と、
前記素子設置部に固定された発光ダイオード素子と、
前記リードフレームと前記発光ダイオード素子とを電気的に接続する電気的接続手段と、
前記発光ダイオード素子と、前記素子設置部と、前記電気的接続手段と、それら周辺の前記リードフレームの一部を覆う中空ガラス部と、
前記一対のリードフレームに貫通され、かつ、前記中空ガラス部下部と融着しているガラスビードと、
前記リードフレームの前記ガラスビードより上方に位置する場所に固定され、かつ、前記中空ガラス部の内壁に接したガイド部とを含むことを特徴とする発光デバイス。 A lead frame;
An element installation portion formed at the upper end of the lead frame;
A light emitting diode element fixed to the element installation portion;
Electrical connection means for electrically connecting the lead frame and the light emitting diode element;
The light emitting diode element, the element installation part, the electrical connection means, and a hollow glass part covering a part of the lead frame around them,
A glass bead penetrating the pair of lead frames and fused to the hollow glass lower portion;
A light emitting device comprising: a guide portion fixed to a position of the lead frame located above the glass bead and in contact with an inner wall of the hollow glass portion. 前記ガイド部は、前記ガラス部の内壁に対して少なくとも３箇所以上で接していることを特徴とする請求項１に記載の発光デバイス。   The light emitting device according to claim 1, wherein the guide portion is in contact with the inner wall of the glass portion at at least three locations. 前記中空ガラス部は、内壁が上方へ向かうに従って内側に傾斜していることを特徴とする請求項１また２に記載の発光デバイス。   3. The light emitting device according to claim 1, wherein the hollow glass portion is inclined inward as the inner wall is directed upward. 前記ガイド部は、上方に広がる反射面を持つことを特徴とする請求項１から３に記載の発光デバイス。   The light emitting device according to claim 1, wherein the guide portion has a reflection surface that extends upward. 前記ガイド部は、その周辺にバネ構造を持つことを特徴とする請求項１から４に記載の発光デバイス。   The light emitting device according to claim 1, wherein the guide portion has a spring structure around the guide portion. 前記ガイド部は、前記中空ガラス部内の水平方向の断面積に対して７０％以上９０％以下の面積を持つことを特徴とする請求項１から５に記載の発光デバイス。   The light emitting device according to claim 1, wherein the guide portion has an area of 70% or more and 90% or less with respect to a horizontal sectional area in the hollow glass portion. 前記ガイド部は、前記発光ダイオード素子の側を向いた面が白色か、金、銀、アルミニウム、光学多層膜によってコーティングされていることを特徴とする請求項１から６に記載の発光デバイス。   7. The light emitting device according to claim 1, wherein a surface of the guide portion facing the light emitting diode element is white, or is coated with gold, silver, aluminum, or an optical multilayer film. 前記発光ダイオード素子は、青色から近紫外の光を発することを特徴とする請求項１から７に記載の発光デバイス。   The light-emitting device according to claim 1, wherein the light-emitting diode element emits blue to near-ultraviolet light. 更に、前記発光ダイオード素子が前記中空ガラス部を介して光が放出される際の光路の一部に蛍光体層を備えることを特徴とする請求項８に記載の発光デバイス。   The light emitting device according to claim 8, further comprising a phosphor layer in a part of an optical path when the light emitting diode element emits light through the hollow glass portion. 前記中空ガラス部は、蛍光ガラスで構成されていることを特徴とする請求項８または９に記載の発光デバイス。   The light emitting device according to claim 8 or 9, wherein the hollow glass portion is made of fluorescent glass. 素子設置部を有するリードフレームの下方にガラスビードを固定する工程（１）と、
前記リードフレームの素子設置部より下方であって前記ガラスビードより上方にガイド部を固定する工程（２）と、
前記素子設置部上に発光ダイオード素子を固定する工程（３）と、
前記リードフレームを前記中空ガラス部に挿入し、前記ガイド部と前記中空ガラス部内壁とを接触させる工程（４）と、
前記ガラスビードの位置に当たる前記中空ガラス部側壁を加熱して融着し、前記発光ダイオード素子を封止する工程（５）と、を含むことを特徴とする発光デバイスの製造方法。 A step (1) of fixing a glass bead below a lead frame having an element installation portion;
A step (2) of fixing the guide portion below the element placement portion of the lead frame and above the glass bead;
Fixing the light emitting diode element on the element installation portion (3);
Inserting the lead frame into the hollow glass part and bringing the guide part into contact with the inner wall of the hollow glass part (4);
And a step (5) of heating and fusing the side wall of the hollow glass portion corresponding to the position of the glass bead to seal the light emitting diode element. 前記工程（５）の前に、前記ガラスビード下方に当たる前記中空ガラス部側壁を加熱して前記リードフレームを仮止めする工程を行うことを特徴とする請求項１１に記載の発光デバイスの製造方法。   The method for manufacturing a light-emitting device according to claim 11, wherein a step of temporarily fixing the lead frame by heating the side wall of the hollow glass portion that is below the glass bead is performed before the step (5). 前記工程（４）は、中空ガラス部の開口部を上方に向け、前記リードフレームを挿入する工程であることを特徴とする請求項１１に記載の発光デバイスの製造方法。   12. The method of manufacturing a light emitting device according to claim 11, wherein the step (4) is a step of inserting the lead frame with the opening of the hollow glass portion facing upward.
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