專利名稱：發(fā)光二極管燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將發(fā)光元件部分封裝在透明合成樹脂的模型部分中而形成的發(fā)光二極管燈。
背景技術(shù)：
通常，這種發(fā)光二極管燈是這樣構(gòu)成的，例如，象在特開平1-152676號公報以及實公昭62-44530號公報等中記載的那樣，在一對引線端子中一方的引線端子的頂端凹面形成逆向斷頭(截斷頭部)圓錐形的杯部分，并使該杯部分的圓錐形的內(nèi)周面變成光反射面，另一方面，在該杯部內(nèi)的底面焊接LED芯片，在該LED芯片和另一方的引線端子之間用細(xì)金屬線引線焊接以后，將它們的全體封裝在具有透鏡部分的透明合成樹脂制作的模型部分中。
該發(fā)光二極管燈是這樣的構(gòu)成，詳細(xì)情況如在圖24的主要放大部分圖中所示的那樣，LED芯片104在下層104b和上層104c之間具備活性發(fā)光層104a，并用焊接劑H將該LED芯片104焊接在凹面形成在一方的引線端子102的頂端的杯部分108內(nèi)的平坦底面108b上，另一方面，使所述杯部分108的內(nèi)周面變成圓錐形的光反射面108a，并通過所述杯部分108的圓錐形的光反射面108a使從所述LED芯片104的發(fā)光層104a發(fā)射的光反射在圖的上方。
但是，現(xiàn)有采用這樣的方法，即，在所述LED芯片104的焊接時，在杯部分108內(nèi)的平坦底面108b上如圖25所示那樣，適量地涂敷焊錫膏等那樣的加熱熔融性(經(jīng)加熱熔融，通過冷卻凝固)的焊接劑H，或加熱硬化性(通過加熱硬化)的焊接劑，在該涂敷了的焊接劑H上放置LED芯片104，在該狀態(tài)下經(jīng)過加熱一旦熔融了所述加熱熔融性的焊接劑以后便凝固(如果是加熱熔融性的焊接劑H通過加熱等使它固化)。
但是，在所述現(xiàn)有的構(gòu)造中，由于所述杯部分108內(nèi)的底面108b是與杯部分108的軸線108c呈直角的同一平面，放置在預(yù)先涂敷在該底面108b的焊接劑H上的LED芯片104根據(jù)預(yù)先涂敷的所述焊接劑H的涂敷量的多少，改變從所述底面108b的浮起高度，換言之，所述LED芯片104的高度位置根據(jù)焊接劑H的涂敷量沿著所述杯部分108的圓錐形反射面108a的軸線108c變位，因此存在著在沿著杯部分108的圓錐形反射面108a的軸線方向的規(guī)定位置固定并設(shè)置所述LED芯片104的精度低，進(jìn)而，使杯部分108的光的聚光性降低的問題。
另外，在焊接劑H的涂敷量多的場合，象置于其上的LED芯片104對杯部分108的軸線108c傾斜那樣在傾斜的狀態(tài)下焊接了LED芯片104，在這種場合也存在著杯部分的光的聚光性降低的問題。
但是，在所述的LED芯片104中，往往有其發(fā)光層104a在靠近該LED芯片104的底面(P層)一側(cè)被配置的類型，在該類型中，通常，所述發(fā)光層104a位于離該LED芯片104的底面大致5μm左右的高度位置。
這樣一來，將在靠近LED芯片104的底面一側(cè)發(fā)光層104a被配置的類型(的發(fā)光層)放置在預(yù)先涂敷在杯部分108內(nèi)的底面108b上的加熱熔融性的焊接劑H上，若在這樣的狀態(tài)下加熱，那么，在該焊接劑H的量多的時候，熔融了的焊接劑H從LED芯片104的底面(下層104b)沿著側(cè)面上升，或隆起，跨過所述發(fā)光層104a到達(dá)上層104c，并在該狀態(tài)下固化(參照圖24)，因而存在著所述下層104c和上層104c變成在電路上短路而不合格的問題，以及從LED芯片104的底溢出的加熱熔融性或加熱硬化性的焊接劑H在沒有與LED芯片104的外周側(cè)面接觸的狀態(tài)下，在直到比所述發(fā)光層104a更高的位置上，在隆起的狀態(tài)下固化，由該發(fā)光層104a發(fā)射的光被所述隆起的焊接劑H攪擾，所謂所述發(fā)光層104a的側(cè)面變成用焊接劑H堵塞的狀態(tài)，光達(dá)不到杯部分108的圓錐形光反射面108a，發(fā)光效率極端惡化的問題。
而且，在經(jīng)過加熱將預(yù)先涂敷在所述杯部分108內(nèi)的底面108b上的加熱熔融性的焊接劑H熔融時，象沿著杯部分108內(nèi)的平坦底面108b流動那樣擴(kuò)散到四面八方，放置在該熔融的焊接劑H上的LED芯片104也就會伴隨著向所述熔融的焊接劑H的四面八方的擴(kuò)散，沿著所述杯部分內(nèi)的底面108b離開軸線108c在橫方向移動，并在該移動的位置上因所述熔融的焊接劑H的凝固而被固定。
即，在現(xiàn)有的構(gòu)造中，存在著在向所述LED芯片104的杯部分108內(nèi)的底面108b焊接時，所述LED芯片104通過在加熱熔融了加熱熔融性的焊接劑H時向四面八方流動那樣的擴(kuò)散，就會對所述杯部分108的軸線108c在橫方向上偏離移動，換言之，將所述LED芯片104固定并設(shè)置在杯部分108的軸線108c上的位置或它的附近位置的精度低，進(jìn)而，使杯部分的光的聚光性降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是將解決這些問題作為技術(shù)課題。
首先，在本發(fā)明的第1局面中，一種發(fā)光二極管燈，它具備設(shè)置將內(nèi)周面作為圓錐形的光反射面的杯部分而形成的至少一根引線端子，用焊接劑焊接在所述杯部分內(nèi)的底面的LED芯片，以及封裝所述引線端子中至少所述杯部分的部分的透明合成樹脂制作的模型部分，其特征在于，在所述引線端子的杯部分內(nèi)的底面將凹面部分變成所述LED芯片不能嵌入該凹面部分內(nèi)的大小并設(shè)置。
這樣，若在杯部分內(nèi)的底面，將凹面部分變成被焊接在所述底面的LED芯片不能嵌入的大小并設(shè)置，那么當(dāng)在所述杯部分內(nèi)的底面涂敷了與現(xiàn)有相同量的焊接劑的場合，通過使該涂敷了的焊接劑中隆起厚度的厚的部分中的一部分進(jìn)入所述凹面部分內(nèi)，能夠使除去所述杯部分內(nèi)的底面中所述凹面部分以外的部分中的焊接劑的厚度變薄，同時，能夠減小該部分中的焊接劑的厚度根據(jù)涂敷量變化的比率。
因此，與沒有設(shè)置所述凹面部分的場合比較確實能減小被放置在該焊接劑上的LED芯片的高度位置根據(jù)所述焊接劑的涂敷量在所述杯部分的軸線方向的變位以及所述LED芯片對所述杯部分的軸線的傾斜，并能提高在沿著杯部分的圓錐形反射面的軸線方向的規(guī)定位置固定并設(shè)置LED芯片的精度以及LED芯片的傾斜精度，進(jìn)而，能大幅度地提高杯部分的光的聚光性。
而且，由于焊接劑沿著LED芯片的側(cè)面向上擴(kuò)散，或高高地隆起變小，因此，當(dāng)LED芯片例如是在靠近底面一側(cè)具有發(fā)光層的類型的場合，也確實能減小起因于焊接劑向上擴(kuò)散，在該LED芯片上電路短路的發(fā)生或來自LED芯片的發(fā)光量的減少。
一方面，在所述第1局面中，使所述焊接劑變成加熱熔融性，另一方面，通過從杯部分的軸線方向看焊接劑，將所述凹面部分變成與LED芯片的底面形狀相似的形狀，將取得下述的效果。
即，通過這樣做，詳細(xì)情況如后述的那樣，由于使所述LED芯片的中心正確地位置在所述凹面部分的中心這一點借助于將加熱熔融了加熱熔融性的焊接劑時的表面張力自動地形成，換言之，能夠自動地修正(自校直)以便使所述LED芯片位置在凹面部分的中心或其附近，然后，在該狀態(tài)下，對底面能焊接所述LED芯片，因此從杯部分的軸線方向看，能夠提高將所述LED芯片固定設(shè)置在杯部分的軸線上的位置或其附近的位置上的精度，并還能夠大幅度地提高杯部分的光的聚光性。
在這種場合，由于通過將所述LED芯片的底面形狀變成矩形，并變?yōu)樗霭济娌糠值南嗨频木匦?，能夠自動地修?自校直)以便使所述LED芯片位置在凹面部分的中心或其附近，除此以外，詳細(xì)情況如后述那樣，從杯部分的軸線方向看，將所述LED芯片按它的各側(cè)面變成與所述矩形的凹面部分的各內(nèi)側(cè)面平行或大致平行的姿勢使方向?qū)R，借助于加熱熔融了加熱熔融性的焊接劑時的表面張力自動地形成，換言之，由于能自動地修正(自校直)以便使所述LED芯片的各側(cè)面變成與凹面部分的各側(cè)面平行或大致平行，然后，在該狀態(tài)下，能對底面焊接所述LED芯片，因此能確實地減小起因于矩形的LED芯片的各側(cè)面對所述矩形的凹面部分的各內(nèi)側(cè)面變成非平行的方向姿勢而產(chǎn)生的發(fā)光性的離散。
尤其是，所述的加熱熔融性的焊接劑的所述的自動的修正(自校直)，通過將所述凹面部分的矩形的長度尺寸和寬度尺寸變成所述LED芯片的矩形的長度尺寸和寬度尺寸的0.5倍以上，能更可靠地完成。
接著，在本發(fā)明的第2局面中，一種發(fā)光二極管燈，它具備設(shè)置使內(nèi)周面變成圓錐形的光反射面的杯部分而形成的至少一根引線端子，用焊接劑焊接在所述杯部分內(nèi)的底面的LED芯片，以及封裝所述引線端子中至少所述杯部分的的部分的透明合成樹脂制作的模型部分，其特征在于，在所述引線端子的杯部分內(nèi)的底面設(shè)置從該底面島狀地突出的隆起部分，在該隆起部分的頂面焊接所述LED芯片。
這樣，通過在杯部分內(nèi)的底面設(shè)置島狀的隆起部分，在該隆起部分的頂面用焊接劑焊接LED芯片，在所述焊接劑是加熱熔融性的場合，在將其加熱時，或者，在所述焊接劑是加熱硬化性的場合，在將放置在該焊接劑上的LED芯片按壓在隆起部分上時，在多余量的焊接劑從隆起部分的頂面溢出后，由于沿著該隆起部分的外周側(cè)面向低的底面一側(cè)流下，因此起到這樣的效果，即，減小在使焊接劑沿著現(xiàn)有那樣的LED芯片的側(cè)面的向上擴(kuò)散、隆起，能確實地減少電路短路事故的發(fā)生的同時，在與杯部分的圓錐形光反射面之間能遮住從LED芯片發(fā)射的光，并能可靠地減少使發(fā)光效率的降低。
而且，在多余量的焊接劑從隆起部分的頂面溢出后，通過沿著該隆起部分的外周側(cè)面向低的底面流下，由于能確實地減少放置在該焊接劑上的LED芯片的高度位置根據(jù)所述焊接劑的涂敷量在所述杯部分的軸線方向的變位，以及所述LED芯片對所述杯部分的軸線的傾斜，因此能提高LED芯片固定設(shè)置在沿著杯部分的圓錐形反射面的軸線方向的規(guī)定位置的精度以及LED芯片的傾斜精度，進(jìn)而，能提高杯部分的光的聚光性。
在該第2局面中，希望采用以下敘述的那樣的構(gòu)成。
首先，應(yīng)該采用在所述隆起部分的頂面設(shè)置變成所述LED芯片不會嵌入的大小的凹面部分的構(gòu)成。
因此，當(dāng)在所述隆起部分的頂面涂敷了與現(xiàn)有相同量的焊接劑的場合，由于該焊接劑中隆起厚度的厚度部分中的一部分進(jìn)入所述凹面部分內(nèi)，在能使除去所述隆起部分的頂面中所述凹面部分的部分中焊接劑的厚度變薄的同時，能減小該部分的焊接劑的厚度根據(jù)所述涂敷量，進(jìn)而，根據(jù)焊接劑的量變化的比率，因此更能提高將LED芯片固定設(shè)置在沿著杯部分的圓錐形反射面的軸線方向的規(guī)定位置的精度，進(jìn)而，更能提高杯部分的光的聚光性，雖然焊接劑沿著LED芯片的側(cè)面向上擴(kuò)散或隆起更加減少，卻更能可靠地減少起因于焊接劑的向上擴(kuò)散或隆起，在LED芯片中發(fā)生電路短路，或減小來自LED芯片的發(fā)光量。
接著，應(yīng)該采用使所述隆起部分的外周側(cè)面傾斜以便在該隆起部分的底部一側(cè)擴(kuò)大的構(gòu)成。
由于通過形成該構(gòu)成，所述隆起部分的頂面和外周側(cè)面形成的角度變成鈍角，涂敷在所述隆起部分的頂面的焊接劑中的多余量，通過該焊接劑的加熱熔融或LED芯片的按壓等，從隆起部分的頂面向外周側(cè)面方向流下，通過象在使所述隆起部分的外周側(cè)面不傾斜而形成直角的場合那樣使所述頂面的周邊的表面張力的積存變小而變得順利且容易，并且該頂面上的焊接劑的層厚度變得更薄而均勻，因此在更能提高載于其上的LED芯片的傾斜精度以及固定設(shè)置在沿著軸線方向的規(guī)定位置的精度的同時，更能減少LED芯片中光的遮斷和短路的發(fā)生。尤其在所述焊接劑是加熱熔融性時，由于在從頂面向外周側(cè)面流下的途中不會被間斷，向頂面的半徑外方向(四面八方)的流動在整個周圍變成大致均勻，因此能更可靠地發(fā)揮后述的自校直。
在這種場合，通過采用在所述隆起部分的頂面設(shè)置凹面部分以及使隆起部分的外周側(cè)面傾斜的構(gòu)成，能相乘地助長所述的效果。
接著，應(yīng)該采用這樣的構(gòu)成，即，在所述杯部分的底面凹面形成環(huán)狀槽以便包圍所述隆起部分的外周，另一方面，使所述隆起部分的頂面和杯部分的底面變成大致相同的高度位置。
因此，能夠使所述LED芯片的發(fā)光層位置在杯部分的圓錐形光反射面的深處，換言之，由于能將光從所述發(fā)光層照射在所述圓錐形光反射面的深處深的位置，因此能進(jìn)一步提高聚光效率。
接著，由于通過采用將所述隆起部分構(gòu)成為與所述引線端子不同形狀的塊狀，將它粘合在所述杯部分內(nèi)的底面的構(gòu)成，能將所述隆起部分變成不受一方的引線端子的材料的限制，而是變成得到所述的作用和效果的最佳材料，例如能變成對焊接劑粘合性優(yōu)良的材料制品，因此在確保所述效果的狀態(tài)下，能提高焊接劑強度等的焊接性。
接著，應(yīng)該采用在所述隆起部分的外周側(cè)面設(shè)置將隆起部分的頂面一側(cè)的焊接劑引導(dǎo)到所述底部方向的凹槽部分的構(gòu)成，因此，由于經(jīng)由所述凹槽部分使涂敷在所述隆起部分的頂面的焊接劑中的多余量能更容易向下流到隆起部分的外周側(cè)面方向，因此能得到與所述第3場合同樣的效果。
接著，應(yīng)該采用在所述杯部分的底面凹面形成包圍所述隆起部分的底部的外周的構(gòu)成，因此，當(dāng)涂敷在所述隆起部分的頂面的焊接劑的涂敷量過多的場合，由于能夠可靠地將該多余的焊接劑積存在所述環(huán)狀槽一側(cè)，因此能助長所述自校直的效果和防止電路短路的效果，以及放置在頂面的LED芯片不傾斜的效果。
接著，應(yīng)該采用在所述隆起部分的頂面和所述隆起部分的外周側(cè)面的交叉部分附加斷面彎曲形狀的圓形部分的構(gòu)成，因此，能使涂敷在所述隆起部分的頂面的焊接劑中的多余量更容易向下流到隆起部分的外周側(cè)面方向。
接著，采用作為所述焊接劑使用加熱熔融性的焊接劑。
因此，在熔融了加熱熔融性的焊接劑時，能夠?qū)⒑附觿┑南蛩拿姘朔搅鲃幽菢拥臄U(kuò)散限制在所述隆起部分的大小的范圍內(nèi)，由此，因為使放置在所述焊接劑上的LED芯片對所述杯部分的軸線在橫方向偏離移動比沒有設(shè)置該隆起部分的場合確實能變小，所以能提高將所述LED芯片固定設(shè)置在杯部分的軸線上的位置或其附近的位置的精度，進(jìn)而，能大幅度地提高杯部分的光的聚光性。
接著，應(yīng)該采用這樣的構(gòu)成，即，作為所述焊接劑使用加熱熔融性的焊接劑，另一方面，從杯部分的軸線方向看，使所述隆起部分變成與所述LED芯片的底面形狀全等或相似的形狀。
據(jù)此，由于將所述LED芯片的中心正確地位置在隆起部分的中心這一點借助于在加熱熔融了焊接劑時的表面張力自動地完成(自校直)，然后，在該狀態(tài)下，能對隆起部分焊接所述LED芯片，因此能提高從杯部分的軸線方向看，將所述LED芯片固定設(shè)置在杯部分的軸線上的位置或其附近的位置的精度。
而且，所述LED芯片，從杯部分的軸線方向看，例如，是矩形的場合，由于從杯部分的軸線方向看，使該LED芯片按它的各側(cè)面變成與矩形的隆起部分的各側(cè)面平行或大致平行的姿勢對齊方向，這一點借助于加熱熔融了焊接劑時的表面張力自動地完成((自校直)，然后，在該狀態(tài)下，能對隆起部分焊接所述LED芯片，因此使所述LED芯片能確實地減小起因于它的側(cè)面對隆起部分的各側(cè)面變成非平行的方向姿勢而產(chǎn)生的發(fā)光性的離散。
接著，應(yīng)該采用這樣的構(gòu)成，即，作為所述焊接劑使用加熱熔融性的焊接劑，另一方面，使所述隆起部分，從杯部分的軸線方向看，是與所述LED芯片的底面形狀全等或相似的形狀，而且，將隆起部分的頂面的面積比所述LED芯片的底面的面積變窄或變寬若干。
因此，能更確實地完成所述熔融了的焊接劑表面張力的自動的方向姿勢的修正以及中心位置的修正(自校直)。
而且，應(yīng)該采用這樣的構(gòu)成，即，作為所述焊接劑使用加熱熔融性的焊接劑，另一方面，使所述隆起部分的外周側(cè)面形成為梨皮面形狀等的粗糙表面，由此，當(dāng)涂敷在所述隆起部分的頂面的多余的焊接劑充滿外周側(cè)面時，變成在該外周側(cè)面的梨皮面形狀等的粗糙表面附著所述焊接劑的狀態(tài)，然后，當(dāng)加熱熔融了所述焊接劑時，在所述外周側(cè)面上熔融了的焊接劑變成誘因，使在頂面熔融的焊接劑能容易流到隆起部分的底部方向。因此，能助長所述自校直的效果和防止電路短路的效果，以及放置在頂面的LED芯片不傾斜的效果。
本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點將從根據(jù)以下


的實施形態(tài)的說明中闡明。

圖1是表示本發(fā)明的第1實施形態(tài)的發(fā)光二極管燈的主要部分放大縱斷正面圖。
圖2是表示在所述第1實施形態(tài)的發(fā)光二極管燈中一方的引線端子的頂端部分的放大縱斷正面圖。
圖3是圖2的平面圖。
圖4是表示在所述一方的引線端子的頂端的杯部分內(nèi)焊接LED芯片的狀態(tài)的放大縱斷正面圖。
圖5是圖4的平面圖。
圖6是表示本發(fā)明的第2實施形態(tài)的發(fā)光二極管燈的主要部分放大縱斷正面圖。
圖7是表示在所述第2實施形態(tài)的發(fā)光二極管燈中一方的引線端子的頂端部分的放大縱斷正面圖。
圖8是從圖7的VIII-VIII看的底面圖。
圖9是從圖7的IX-IX看的平面圖。
圖10是表示在所述一方的引線端子的頂端的杯部分內(nèi)焊接LED芯片的狀態(tài)的放大縱斷正面圖。
圖11是圖10的平面圖。
圖12是表示隆起部分的頂面的俯視圖形狀是矩形的場合的、與LED芯片的底面面積的大小關(guān)系的平面圖。
圖13是表示隆起部分的側(cè)面是邊緣彎曲的場合的、與LED芯片的底面面積大小關(guān)系的平面圖。
圖14是是表示使隆起部分的頂面和外周側(cè)面的交叉部分變成圓形的場合的圖。
圖15是使隆起部分的外周側(cè)面變成傾斜形狀的場合的圖。
圖16是表示使隆起部分的外周側(cè)面變成傾斜形狀的場合的變形例的圖。
圖17是表示在隆起部分的外周側(cè)面設(shè)置了窄幅度凹槽部分的場合的斜視圖。
圖18是表示在隆起部分的外周側(cè)面設(shè)置了寬幅度凹槽部分的場合的斜視圖。
圖19是表示在隆起部分的底部設(shè)置了深的環(huán)狀槽的場合的圖。
圖20是表示在隆起部分的底部設(shè)置了深的環(huán)狀槽的場合的變形例的圖。
圖21是表示所述第2實施形態(tài)的變形例的放大縱斷正面圖。
圖22是表示在所述圖21的變形例中焊接LED芯片的狀態(tài)的放大縱斷正面圖。
圖23是表示所述第2實施形態(tài)的變形例的發(fā)光二極管燈的主要部分縱斷正面圖。
圖24是現(xiàn)有的發(fā)光二極管燈的主要部分放大圖。
圖25是表示在現(xiàn)有的發(fā)光二極管燈中焊接LED芯片的狀態(tài)的圖。
具體實施例方式
圖1～圖5表示第1實施形態(tài)。
在這些圖中，符號1表示發(fā)光二極管燈，該發(fā)光二極管燈1由一對引線端子2、3，焊接在這兩個引線端子2、3中一方的引線端子2的頂端的LED芯片4，引線焊接在該LED芯片4和所述另一方的引線端子3之間的細(xì)金屬線5，以及封裝所述兩個引線端子2、3的頂端部分的透明合成樹脂制作的模型部分6構(gòu)成，在所述模型部分6的頂端一體地具備在所述LED芯片4的地方或其附近具有焦點的透鏡部分7。
而且，在對所述一方的引線端子2的頂端焊接LED芯片時，在所述一方的引線端子2的頂端凹面形成杯部分8，并將該圓錐形的內(nèi)周面形成為光反射面a，另一方面，在所述杯部分內(nèi)的底面8b將凹面部分9設(shè)置成在該凹面部分9內(nèi)不能嵌入所述LED芯片的大小。
然后，做到在所述凹面部分9內(nèi)涂敷適量的作為加熱熔融性的焊接劑的一種的焊錫膏H(將5μm～30μm左右的直徑的球狀焊錫顆粒混合在焊劑中)，接著，在該焊錫膏H上放置所述LED芯片，在該狀態(tài)下，加熱到焊錫的熔融點以上的溫度以后冷卻使焊錫凝固。
通過這樣構(gòu)成，當(dāng)在所述凹面部分9內(nèi)涂敷了與現(xiàn)有相同量的焊錫膏H的場合，由于通過加熱熔融的焊錫中隆起厚度的厚的部分中的一部分進(jìn)入所述凹面部分9內(nèi)，在能使除所述底面8b中所述凹面部分9以外的部分的熔融焊錫的厚度變薄的同時，能減小該部分的熔融焊錫的厚度根據(jù)涂敷量變化的比率，因此在使放置在該熔融焊錫上的LED芯片4的高度位置根據(jù)所述焊錫膏H的涂敷量，進(jìn)而，根據(jù)熔融焊錫量的多少在所述杯部分8的軸線8c的方向變位比沒有設(shè)置所述凹面部分9的場合確實能夠減小的同時，確實能減小LED芯片4對杯部分8的軸線8c的傾斜，而且，確實能減少熔融焊錫沿著LED芯片4的側(cè)面的向上擴(kuò)散。
尤其是，若依據(jù)本發(fā)明，當(dāng)在透明合成樹脂制作的模型部分6的頂端部分一體地具備透鏡部分7的場合，通過在所述杯部分8內(nèi)的底面8b設(shè)置了凹面部分9，能夠使所述LED芯片4正確地位置在所述透鏡部分7的焦點或其附近。
另外，在所述的焊接中，在LED芯片4象從杯部分8的軸線8c的方向看到的圖3所示那樣是長度尺寸為L0、寬度尺寸為W0的矩形的場合，使焊接該LED芯片4的底面8b的凹面部分9從杯部分8的軸線8的方向看如圖3所示那樣，同樣變成使長度尺寸為L1、寬度尺寸為W1的相似的矩形。
通過這樣的構(gòu)成，將所述矩形的LED芯片4對所述矩形的凹面部分9，在從杯部分8的軸線8c的方向看到的圖5中，象用雙點劃線表示那樣，以該LED芯片4的各側(cè)面對凹面部分9的各內(nèi)側(cè)面非平行的方向姿勢放置，或者，在LED芯片4偏離所述凹面部分9的中心的位置放置，在這種場合，通過加熱熔融的焊錫的表面張力同時作用于LED芯片4的各側(cè)面和凹面部分9的各內(nèi)側(cè)面之間，使所述LED芯片4，象在圖5中用實線表示的那樣，在該各側(cè)面變成與凹面部分9的各內(nèi)側(cè)面平行或大致平行的姿勢的方向能自動地修正(自校直)，同時，能自動地修正(自校直)以便使該LED芯片4的中心正確地位置在隆起部分9的中心。
在該場合，若依據(jù)本發(fā)明者們的實驗，那么加熱熔融的焊錫表面張力的所述自動的修正(自校直)限于使所述凹面部分9的矩形的長度尺寸L1和寬度尺寸W1變成了所述LED芯片4的矩形的長度尺寸L0和寬度尺寸W0的0.5倍以上的場合確實地能完成，最希望能完成的場合是0.75倍以上。
接著，圖6～圖22表示第2實施形態(tài)。
在這些圖中，符號11表示發(fā)光二極管燈，該發(fā)光二極管燈11由一對引線端子12、13，焊接在這兩個引線端子12、13中一方的引線端子12的頂端的LED芯片14，引線焊接在該LED芯片14和所述另一方的引線端子13之間的細(xì)金屬線15，以及封裝所述兩個引線端子12、13的頂端部分的透明合成樹脂制作的模型部分16構(gòu)成，在所述模型部分16的頂端一體地具備在所述LED芯片14的地方或其附近具有焦點的透鏡部分17。
而且，做到在對所述一方的引線端子12的頂端焊接LED芯片14時，在所述一方的引線端子12的頂端凹面形成杯部分18，并將該圓錐形的內(nèi)周面形成為光反射面18a，另一方面，在所述杯部分18內(nèi)的平坦形狀的底面18b一體地設(shè)置從該底面島狀地突出的隆起部分19，在該隆起部分19的頂面19a涂敷適量的焊接劑H，然后，在該焊錫膏H上放置所述LED芯片14，在該狀態(tài)下，加熱到焊錫的熔融點以上的溫度以后冷卻，并使焊錫凝固。
這樣，通過在杯部分18內(nèi)的底面18b設(shè)置島狀的隆起部分19，并在隆起部分的頂面19a用作為加熱熔融性的焊接劑的焊錫膏H焊接LED芯片14，能夠?qū)⒃诩訜崛廴诹怂龊稿a膏H時的向四面八方的擴(kuò)散限制在所述隆起部分19的大小的范圍內(nèi)，因此，使放置在所述熔融了的焊錫上的LED芯片14對所述杯部分18的軸線18c在橫方向偏離移動比沒有設(shè)置該隆起部分19的場合能更確實地減小。
即，就是能提高使所述LED芯片14固定設(shè)置在杯部分18的中心或其附近的位置的精度，在該場合，所述隆起部分19從杯部分18的軸線18c的方向看沒有必要變成與LED芯片14同樣的矩形，也可以是圓形。
尤其是，若依據(jù)該第2實施形態(tài)，當(dāng)在透明合成樹脂制作的模型部分16的頂端部分一體地具備透鏡部分17的場合，通過設(shè)置所述隆起部分19，能夠使所述LED芯片14正確地位置在通過所述透鏡部分17的焦點的主軸線上或其附近(參照圖10)。
在所述焊接中，在LED芯片14象圖8所示那樣是長度尺寸為L0、寬度尺寸為W0的矩形的場合，象圖9所示那樣，將焊接該LED芯片14的所述隆起部分19同樣變成長度尺寸為L2、寬度尺寸為W2的矩形，并且，變成使所述L2等于L0、所述W2等于W0的全等的矩形，或者，變成使所述L2近似于L0、所述W2近似于W0的相似的矩形。
通過這樣的構(gòu)成，將所述矩形的LED芯片14對所述矩形的凹面部分19，在從杯部分18的軸線18c的方向看到的圖11中，象用雙點劃線表示那樣，以該LED芯片14的各側(cè)面對凹面部分19的各內(nèi)側(cè)面非平行的方向姿勢放置，或者，在LED芯片14偏離所述凹面部分19的中心的位置放置，在這種場合，通過加熱熔融的焊錫的表面張力同時作用于LED芯片14的各側(cè)面和凹面部分19的各內(nèi)側(cè)面之間，使所述LED芯片14，從杯部分18的軸線18c的方向看，在該各側(cè)面變成與矩形的隆起部分19的各內(nèi)側(cè)面平行或大致平行的姿勢的方向能自動地修正(將它稱做自校直)，同時，能自動地修正(將它稱做自校直)以便使該LED芯片14的中心正確地位置在隆起部分19的中心。
在該場合，若依據(jù)本發(fā)明者們的實驗，加熱熔融了的焊錫表面張力的所述的自動的姿勢及位置的修正(自校直)使所述隆起部分19的頂面19a的矩形的長度尺寸L2和寬度尺寸W2限于所述LED芯片14的矩形的長度尺寸L0和寬度尺寸W0的0.5～1.5倍的范圍內(nèi)能更可靠地完成，最希望能完成的范圍是0.75～1.25倍。
另外，在將所述隆起部分19從杯部分18的軸線18c的方向看變成圓形的場合，通過將它的直徑尺寸對于已變成正方形的LED芯片14的一邊的長度尺寸變成在0.5～1.5倍的范圍內(nèi)，最希望的范圍是變成0.75～1.25倍，就能夠自動地修正(自校直)以便使LED芯片14位置在隆起部分19的中心。
但是，在所述LED芯片14的底面的俯視圖形狀是矩形的場合，希望所述隆起部分19的頂面19a的俯視圖形狀與它一致是矩形，在LED芯片14的底面的俯視圖形狀是正方形、菱形、三角形、圓形的場合，采用自校直希望隆起部分19的頂面19a的俯視圖形狀同樣地象正方形、菱形、三角形、圓形那樣形成相似乃至全等的形狀。
即，通過使從所述軸線18c的方向看時的所述LED芯片14的底面的周邊輪廓線變成與所述隆起部分19的頂面19a的周邊輪廓線一致的全等，不僅使LED芯片14的底面的面積和隆起部分19的頂面19a的面積變成相等，而且象在圖12和圖13中用雙點劃線記載并且用符號14′表示的那樣，通過使所述LED芯片14的底面的周邊輪廓線位置在比所述隆起部分19的頂面19a的周邊輪廓線19c更外側(cè)，使LED芯片14的底面的面積變成比隆起部分19的頂面19a的面積擴(kuò)大了若干的相似形，或者，象在圖12和圖13中用雙點劃線記載并且用符號14″表示的那樣，通過使所述LED芯片14的底面的周邊輪廓線位置在比所述隆起部分19的頂面19a的周邊輪廓線19c更內(nèi)側(cè)，通過使LED芯片14的底面的面積變成比隆起部分19的頂面19a的面積變窄若干的相似形，也能夠確保所述自校直。
而且，象所述的那樣，加熱熔融了的焊錫膏H由于涂敷到隆起部分19的頂面19a的更多余的量在熔融了時從頂面19a向外周側(cè)面流下并積存在高度低的底面18b一側(cè)，因此，象現(xiàn)有的那樣，在焊錫膏H的涂敷量多時，能減少熔融了的焊錫從LED芯片14的底面到側(cè)面的向上擴(kuò)散。
并且，由于在能使所述隆起部分19的頂面19a的熔融焊錫的厚度變薄的同時，能減小所述頂面19a的熔融焊錫的厚度根據(jù)涂敷量變化的比率，因此被放置在該熔融焊錫上的LED芯片14的高度位置根據(jù)所述焊錫膏H的涂敷量，進(jìn)而，根據(jù)熔融焊錫量的多少，使在所述杯部分18的軸線18c的方向上的變位比沒有設(shè)置所述隆起部分19的場合確實能減小，同時，能確實地減小LED芯片14對杯部分18的軸線18c的傾斜。
另外，在焊接劑是加熱硬化性的、例如，銀膏或銦膏等場合，由于該膏的粘度不會比初始狀態(tài)(涂敷在隆起部分19的頂面19a的狀態(tài))更柔軟，因此在涂敷了隆起部分19的頂面19a的銀膏或銦膏上搭載LED芯片14，并將它向頂面19a按壓時，為了做到使多余量的銀膏(銦膏)從LED芯片14的底面向橫方向溢出，并使所述膏從該底面向LED芯片14的側(cè)面的上方向隆起，希望做到使LED芯片14的底面面積比隆起部分19的頂面19a的面積擴(kuò)大若干。若這樣做，那么在靠近LED芯片14中底面的高度位置搭載了有發(fā)光層14a類型的LED芯片時，能確實地減小因焊接劑防礙從該發(fā)光層14a發(fā)射的光到達(dá)杯部分18的圓錐形光反射層18a。
在該場合，通過在所述隆起部分19中使它的頂面19a的周邊輪廓線19c中各隅角19c′象圖12所示那樣形成圓角部分，或者，在所述隆起部分19中使它的頂面19a的周邊輪廓線19c中各隅角19c′之間的部分象在圖13中用符號19c″表示的那樣向內(nèi)方向彎曲，在能確保所述自校直的狀態(tài)下，涂敷在所述隆起部分19的頂面19a的焊接劑(無論是加熱熔融性還是加熱硬化性)借助于加熱熔融或LED芯片14的按壓等在隆起部分19的外周側(cè)面19b方向容易流下。
另外，象圖14所示那樣，在隆起部分19的縱斷面圖中，使它的頂面19a和外周側(cè)面19b的交叉部分形成斷面彎曲形狀的圓形部分19a′。
因此，涂敷在頂面19a的焊接劑(無論是加熱熔融性還是加熱硬化性)的多余量借助于加熱熔融或LED芯片14的按壓等在隆起部分19的外周側(cè)面19b方向流下容易形成所述圓形部分19a′。尤其是，若依據(jù)該構(gòu)成，在焊接劑是加熱熔融性時，當(dāng)熔融了的焊接劑從頂面19a向外周側(cè)面19b流下時，由于在所述圓形部分19a′的存在時能夠避免焊接劑層在中途被中斷，并使向頂面19a的半徑外方向(四面八方)的流動變得大致均勻，因此在能有效地發(fā)揮所述自校直的同時，使該頂面19a上的焊接劑的層厚度變得均勻，并能減小使載于其上的LED芯片14的軸線對頂面19a的傾斜。
象圖15、圖16、圖17、圖18、圖19以及圖20所示那樣，使所述隆起部分19的外周形成對該隆起部分19的頂面19a只傾斜角度θ1的傾斜形狀外周側(cè)面19b′。
例如，使所述傾斜形狀外周側(cè)面19b′的角度θ1變成20～80度左右。
這樣，由于通過形成傾斜形狀外周側(cè)面19b′，使涂敷在頂面19a的焊錫膏H的焊接劑(無論是加熱熔融性還是加熱硬化性)中的多余量借助于加熱熔融或LED芯片14的按壓等，當(dāng)在隆起部分19的傾斜形狀外周側(cè)面19b′的方向流下時，因所述角度θ1比90度小(傾斜緩慢)，容易流動，尤其是，熔融了的焊接劑層在中途沒有被中斷，因此與上述相同，使向頂面19a的半徑外方向(四面八方)的流動變得均勻，能確實地發(fā)揮所述自校直的效果，同時，由于該頂面19a上的焊接劑的層厚度變成均勻，因此能夠起到確實能減小載于其上的LED芯片14的軸線對頂面19a的傾斜的作用和效果。
此外，若傾斜形狀外周側(cè)面19b′的角度θ1不滿20度，那么向下流到載于頂面19a的LED芯片14傾斜小的一側(cè)的危險變大，另外，若所述θ1超過80度，那么傾斜的效果將減小，實驗的結(jié)果，所述角度θ1在35～60度的范圍內(nèi)所述作用效果最好。
另外，通過象圖17所示那樣，在隆起部分19的外周側(cè)面19b或傾斜形狀外周側(cè)面19b′上設(shè)置多條窄幅度凹槽部分20使它們從頂面19a向底部的方向延長，或者，象圖18所示那樣，在隆起部分19的外周側(cè)面19b或傾斜形狀外周側(cè)面19b′中左右兩側(cè)部分設(shè)置比所述幅度寬的凹槽部分21使它們從頂面19a向底部的方向延長，使涂敷在頂面19a的焊接劑H(無論是加熱熔融性還是加熱硬化性)中的多余量借助于所述各窄幅度凹槽部分20或各寬幅度凹槽部分21的引導(dǎo)作用，換言之，經(jīng)由所述各凹槽部分20或21，能使在隆起部分19的底部的方向的流動變得容易。
在該場合，后者的寬幅度凹槽部分21通過使該槽深度從底部向著頂面19a的方向順序加深，提高焊接劑的引導(dǎo)性。
接著，象圖19和圖20所示那樣，在所述杯部分18的底面18b凹面形成環(huán)狀槽22、23以便包圍所述隆起部分19的底部的外圍。
這樣，由于通過在底面18b形成環(huán)狀槽22、23，當(dāng)涂敷在頂面19a的焊接劑H(無論是加熱熔融性還是加熱硬化性)的涂敷量過多的場合，使該多余的焊接劑H確實能積存在環(huán)狀槽22、23一側(cè)，因此確實能產(chǎn)生所述自校直的效果和防止短路短路的效果，以及放置在頂面19a上的LED芯片14沒有傾斜的效果。
尤其是，在所述圖19中，是使隆起部分19的頂面19a和杯部分18的底面18b變成大致相同的高度位置的構(gòu)成，若依據(jù)該構(gòu)成，由于隆起部分19的頂面19a和杯部分18的底面18b是大致相同的高度位置，因此能夠使所述LED芯片14中下層14b和上層14c之間的發(fā)光層14a位置在杯部分18的圓錐形光反射面18a的深處，換言之，由于能將光從所述發(fā)光層14a照射在所述圓錐形光反射面18a的深處深的位置，因此更能提高聚光效率。
通過使在所述隆起部分19中傾斜形狀外周側(cè)面19b′的表面形成梨皮面形狀等的粗糙表面，當(dāng)涂敷在頂面19a的多余的焊錫膏H在傾斜形狀外周側(cè)面19b′溢出時，加熱前的焊錫膏H停留在該傾斜形狀外周側(cè)面19b′的梨皮面形狀等的粗糙表面。而且通過加熱，在所述粗糙表面的傾斜形狀外周側(cè)面19b′上熔融的焊錫變成誘因，使頂面19a上的熔融的焊錫在隆起部分19的底部方向能夠容易流動。因此，助長提高所述自校直的效果和防止電路短路的效果，以及放置在頂面19a上的LED芯片14沒有傾斜的效果，進(jìn)而，助長提高LED芯片14的軸線方向的定位精度的效果。
接著，圖21和圖22是這樣的構(gòu)成，即，在已設(shè)置在一方的引線端子12的杯部分18內(nèi)的底面18b的隆起部分19的頂面19a上，使凹面部分24變成所述LED芯片14不會嵌入到該凹面部分24內(nèi)的大小并設(shè)置。
通過這樣的構(gòu)成，當(dāng)將現(xiàn)有的相同量的焊錫膏H涂敷在所述隆起部分19的頂面19a的場合，由于加熱熔融的焊錫的隆起厚度的厚的部分中一部分進(jìn)入所述凹面部分24內(nèi)，在使除所述隆起部分19的頂面19a中所述凹面部分24以外的部分的熔融焊錫的厚度能變薄的同時，由于能減小該部分的熔融焊錫的厚度根據(jù)涂敷量變化的比率，因此使放置在該熔融焊錫上的LED芯片14的高度位置根據(jù)所述焊錫膏H的涂敷量，進(jìn)而，根據(jù)熔融焊錫量，在所述杯部分18的軸線18c的方向的變位比沒有設(shè)置所述凹面部分24的場合確實能減小，同時，能確實地減小熔融焊錫沿著LED芯片14的側(cè)面向上擴(kuò)散或隆起。
尤其是，若依據(jù)該構(gòu)成，那么當(dāng)在透明合成樹脂制作的模型部分16的頂端部分一體地具備透鏡部分17的場合，通過設(shè)置了所述隆起部分19和在該隆起部分19設(shè)置了凹面部分24的雙方，能將所述LED芯片14正確地位置在所述透鏡部分17的焦點或其附近。
不言而喻，在該圖21和圖22的構(gòu)成中，能夠應(yīng)用象所述的那樣決定傾斜形狀外周側(cè)面19b′，象所述那樣設(shè)置窄幅度凹槽部分20或?qū)挿劝疾鄄糠?1，使頂面19a′形成與LED芯片14全等或相似等。
而且，圖23應(yīng)變成這樣的構(gòu)成，即，在一方的引線端子12的杯部分18的底面18b粘合變成與所述一方的引線端子12不同形狀的構(gòu)成塊狀的隆起部分19′，與所述相同，使用加熱熔融性或加熱硬化性的焊接劑H將LED芯片14焊接在該塊狀隆起部分19′的頂面19a′上。
通過這樣地構(gòu)成，能用與一方的引線端子12不同的材料制作塊狀的隆起部分19′。
此外，不言而喻，在該圖23的構(gòu)成中，能夠應(yīng)用對該塊狀隆起部分19′象所述的那樣形成傾斜形狀外周側(cè)面19b′，象所述的那樣設(shè)置窄幅度凹槽部分20或?qū)挿劝疾鄄糠?1，使頂面19a′形成與LED芯片14全等或相似，以及在所述頂面19a′設(shè)置凹面部分24等。
另外，不言而喻，在本發(fā)明中，作為加熱熔融性的焊接劑，不限于所述的焊錫膏，可以使用除此以外的加熱熔融性的焊接劑。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管燈，它具備設(shè)置將內(nèi)周面作為圓錐形的光反射面的杯部分而形成的至少一根引線端子，用焊接劑焊接在所述杯部分內(nèi)的底面的LED芯片，以及封裝所述引線端子中至少所述杯部分的部分的透明合成樹脂制作的模型部分，其特征在于，在所述引線端子的杯部分內(nèi)的底面將凹面部分變成所述LED芯片不能嵌入該凹面部分內(nèi)的大小并設(shè)置。
2.如所述權(quán)利要求1記載的發(fā)光二極管燈，其特征在于，將所述焊接劑變成加熱熔融性，另一方面，通過從杯部分的軸線方向看，將所述凹面部分變成與LED芯片的底面形狀相似的形狀。
3.如所述權(quán)利要求2記載的發(fā)光二極管燈，其特征在于，所述LED芯片的底面形狀是矩形。
4.如所述權(quán)利要求3記載的發(fā)光二極管燈，其特征在于，將所述凹面部分的矩形的長度尺寸和寬度尺寸變成所述LED芯片的矩形的長度尺寸和寬度尺寸的0.5倍以上。
5.一種發(fā)光二極管燈，它具備設(shè)置使內(nèi)周面變成圓錐形的光反射面的杯部分而形成的至少一根引線端子，用焊接劑焊接在所述杯部分內(nèi)的底面的LED芯片，以及封裝所述引線端子中至少所述杯部分的部分的透明合成樹脂制作的模型部分，其特征在于，在所述引線端子的杯部分內(nèi)的底面設(shè)置從該底面島狀地突出的隆起部分，在該隆起部分的頂面焊接所述LED芯片。
6.如權(quán)利要求5記載的發(fā)光二極管燈，其特征在于，在所述隆起部分的頂面設(shè)置變成所述LED芯片不會嵌入的大小的凹面部分。
7.如權(quán)利要求5記載的發(fā)光二極管燈，其特征在于，使所述隆起部分的外周側(cè)面傾斜以便在該隆起部分的底部一側(cè)擴(kuò)大。
8.如權(quán)利要求5記載的發(fā)光二極管燈，其特征在于，在所述隆起部分的頂面設(shè)置變成所述LED芯片不會嵌入的大小的凹面部分，另一方面，使隆起部分的外周側(cè)面傾斜以便在該隆起部分的底部一側(cè)擴(kuò)大。
9.如權(quán)利要求5～8的任何一項記載的發(fā)光二極管燈，其特征在于，在所述杯部分的底面凹面形成環(huán)狀槽以便包圍所述隆起部分的外周，另一方面，使所述隆起部分的頂面和杯部分的底面變成大致相同的高度位置。
10.如權(quán)利要求5～8的任何一項記載的發(fā)光二極管燈，其特征在于，將所述隆起部分構(gòu)成為與所述引線端子不同形狀的塊狀，并將它粘合在所述杯部分內(nèi)的底面。
11.如權(quán)利要求5～8的任何一項記載的發(fā)光二極管燈，其特征在于，在所述隆起部分的外周側(cè)面設(shè)置將隆起部分的頂面一側(cè)的焊接劑引導(dǎo)到所述底部方向的凹槽部分。
12.如權(quán)利要求5～8的任何一項記載的發(fā)光二極管燈，其特征在于，在所述杯部分的底面凹面形成包圍所述隆起部分的底部的外周的環(huán)狀槽。
13.如權(quán)利要求5～8的任何一項記載的發(fā)光二極管燈，其特征在于，在所述隆起部分的頂面附加斷面彎曲形狀的圓形部分。
14.如權(quán)利要求5～8的任何一項記載的發(fā)光二極管燈，其特征在于，作為所述焊接劑使用加熱熔融性的焊接劑。
15.如權(quán)利要求5～8的任何一項記載的發(fā)光二極管燈，其特征在于，作為焊接劑使用加熱熔融性的焊接劑，而且，從杯部分的軸線方向看，使所述隆起部分變成與所述LED芯片的底面形狀全等或相似的形狀。
16.如權(quán)利要求5～8的任何一項記載的發(fā)光二極管燈，其特征在于，作為所述焊接劑使用加熱熔融性的焊接劑，另一方面，使所述隆起部分，從杯部分的軸線方向看，是與所述LED芯片的底面形狀全等或相似的形狀，而且，將隆起部分的頂面的面積比所述LED芯片的底面的面積變窄或變寬若干。
17.如權(quán)利要求5～8的任何一項記載的發(fā)光二極管燈，其特征在于，作為所述焊接劑使用加熱熔融性的焊接劑，另一方面，使所述隆起部分的外周側(cè)面形成梨皮面形狀等的粗糙表面。
全文摘要
一種發(fā)光二極管燈，它具備設(shè)置將內(nèi)周面作為圓錐形的光反射面8a的杯部分8的引線端子2，用焊接劑H焊接在所述杯部分內(nèi)的底面8b的LED芯片4，以及封裝所述引線端子中所述杯部分的部分的透明合成樹脂制作的模型部分6，通過在所述杯部分內(nèi)的底面8b設(shè)置凹面部分9或隆起部分19，并用焊接劑H將所述LED芯片4焊接在該部分，提高所述圓錐形的光反射面8a的聚光性。
文檔編號H01L33/60GK1545738SQ03800809
公開日2004年11月10日 申請日期2003年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月28日
發(fā)明者磯川慎二, 山口委巳, 巳 申請人:羅姆股份有限公司