特開 2025-31302 発光ダイオードランプの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025031302

(43)【公開日】2025-03-07

(54)【発明の名称】発光ダイオードランプの製造方法

(51)【国際特許分類】

   F21K 9/90 20160101AFI20250228BHJP

   H10H 20/00 20250101ALI20250228BHJP

   F21K 9/20 20160101ALI20250228BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20250228BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20250228BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20250228BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20250228BHJP

【ＦＩ】

F21K9/90

H01L33/00 L

F21K9/20

F21S2/00 210

F21V23/00 160

F21V19/00 170

F21V19/00 130

F21Y115:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023137440

(22)【出願日】2023-08-25

(71)【出願人】

【識別番号】508296738

【氏名又は名称】富士電機機器制御株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】島 洋介

(72)【発明者】

【氏名】高野 芳弘

【テーマコード（参考）】

3K013

3K014

5F142

【Ｆターム（参考）】

3K013AA01

3K013AA06

3K013BA01

3K013CA04

3K013EA09

3K014AA01

3K014BA04

5F142AA82

5F142BA02

5F142BA22

5F142CA01

5F142CC01

5F142CE03

5F142CE16

5F142CG03

5F142CG27

5F142DB54

5F142GA01

(57)【要約】

【課題】製造過程を簡易なものとすること。
【解決手段】発光素子を実装する発光部１１と、抵抗素子（１２２）を実装する電流制限部１２と、電流制限部１２と一体的な電極部１３とを有するランプユニット１０が、ケース２０に挿入されて構成される発光ダイオードランプ１の製造方法であって、リードフレーム用帯材２に対して抜き加工等を施してリードフレームユニット３を形成する工程と、リードフレームユニット３の第１の部分４及び第２の部分５に絶縁性樹脂をモールド成形して第１の部分４に発光基部１５を形成し第２の部分５に電流制限基部１４を形成する工程と、電流制限基部１４に抵抗素子を固着させ発光基部１５に発光素子を固着させる工程と、抵抗素子等が固着されたリードフレームユニット３をリードフレーム用帯材２から切り離して折り曲げることによりランプユニット１０を形成し、ランプユニット１０をケース２０に挿入させる工程とを含む。
【選択図】図４－１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光素子を実装する発光部と、該発光部に連続するとともに抵抗素子を実装する電流制限部と、該電流制限部と一体的な電極部とを有するランプユニットが、筒状のケースに挿入されることにより構成される発光ダイオードランプの製造方法であって、
導電性のリードフレーム用帯材に対して抜き加工及び曲げ加工を施すことにより、第１の部分と、該第１の部分に連続する一対の第２の部分とを有するリードフレームユニットを形成する工程と、
前記第１の部分及び前記第２の部分のそれぞれに対して絶縁性樹脂をモールド成形することにより、前記第１の部分には前記発光部を構成する発光基部を形成するとともに、前記第２の部分には前記電流制限部を構成する電流制限基部を形成する工程と、
前記電流制限基部に対して前記抵抗素子を固着させるとともに、前記発光基部に対して前記発光素子を固着させる工程と、
前記抵抗素子及び前記発光素子が固着された前記リードフレームユニットを前記リードフレーム用帯材から切り離して折り曲げることにより前記ランプユニットを形成し、該ランプユニットを前記ケースに挿入させる工程と
を含むことを特徴とする発光ダイオードランプの製造方法。

【請求項2】

前記電流制限基部を形成する工程において、前記抵抗素子を固着させる被固着部分を平面上に形成するとともに、該被固着部分の前記リードフレーム用帯材からの突出高さ位置を一定にすることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードランプの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば制御盤や配電盤等の表示灯の光源として用いられる発光ダイオードランプの製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、発光ダイオードランプの製造方法が特許文献１に提案されている。この特許文献１に提案された製造方法では、リードフレーム用帯材に対してプレス加工等を施してリードフレームユニットを形成した後に、抵抗素子及び発光素子を所定個所に固着させ、その後に絶縁性樹脂をモールド成形している。その後に、リードフレームユニットをリードフレーム用帯材から切り離して折り曲げることによりランプユニットを形成し、該ランプユニットを筒状のケースに挿入させて発光ダイオードランプを製造している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－３２７６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述した発光ダイオードランプの製造方法では、リードフレームユニットの所定個所に抵抗素子及び発光素子を固着させた後に絶縁性樹脂をモールド成形していたので、成形時の温度や成形に用いる金型等によりこれら素子を損傷させるおそれがあり、素子の損傷等を防止するために、製造過程が煩雑なものとなっていた。

【0005】

本発明は、上記実情に鑑みて、製造過程を簡易なものとすることができる発光ダイオードランプの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明に係る発光ダイオードランプの製造方法は、発光素子を実装する発光部と、該発光部に連続するとともに抵抗素子を実装する電流制限部と、該電流制限部と一体的な電極部とを有するランプユニットが、筒状のケースに挿入されることにより構成される発光ダイオードランプの製造方法であって、導電性のリードフレーム用帯材に対して抜き加工及び曲げ加工を施すことにより、第１の部分と、該第１の部分に連続する一対の第２の部分とを有するリードフレームユニットを形成する工程と、前記第１の部分及び前記第２の部分のそれぞれに対して絶縁性樹脂をモールド成形することにより、前記第１の部分には前記発光部を構成する発光基部を形成するとともに、前記第２の部分には前記電流制限部を構成する電流制限基部を形成する工程と、前記電流制限基部に対して前記抵抗素子を固着させるとともに、前記発光基部に対して前記発光素子を固着させる工程と、前記抵抗素子及び前記発光素子が固着された前記リードフレームユニットを前記リードフレーム用帯材から切り離して折り曲げることにより前記ランプユニットを形成し、該ランプユニットを前記ケースに挿入させる工程とを含むことを特徴とする。

【0007】

また本発明は、上記発光ダイオードランプの製造方法において、前記電流制限基部を形成する工程において、前記抵抗素子を固着させる被固着部分を平面上に形成するとともに、該被固着部分の前記リードフレーム用帯材からの突出高さ位置を一定にすることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、形成したリードフレームユニットにおける第１の部分及び第２の部分のそれぞれに対して絶縁性樹脂をモールド成形することにより、第１の部分に発光基部を形成した後に、第２の部分に電流制限基部を形成し、その後に電流制限基部に対して抵抗素子を固着させるとともに、発光基部に対して発光素子を固着させているので、発光素子や抵抗素子が熱等により損傷するおそれがないばかりか、モールド成形においても複雑な手法を取る必要がない。従って、製造過程を簡易なものとすることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、発光ダイオードランプの外観構成を示す斜視図である。

【図2】図２は、発光ダイオードランプの内部構成を示す断面図である。

【図3】図３は、本発明の実施の形態である発光ダイオードランプの製造方法の工程を説明する説明図である。

【図4-1】図４－１は、本発明の実施の形態である発光ダイオードランプの製造方法の工程を説明する説明図である。

【図4-2】図４－２は、本発明の実施の形態である発光ダイオードランプの製造方法の工程を説明する説明図である。

【図4-3】図４－３は、本発明の実施の形態である発光ダイオードランプの製造方法の工程を説明する説明図である。

【図5】図５は、本発明の実施の形態である発光ダイオードランプの製造方法の工程を説明する説明図である。

【図6】図６は、本発明の実施の形態である発光ダイオードランプの製造方法の工程を説明する説明図である。

【図7】図７は、本発明の実施の形態である発光ダイオードランプの製造方法の工程を説明する説明図である。

【図8-1】図８－１は、本発明の実施の形態である発光ダイオードランプの製造方法の工程を説明する説明図である。

【図8-2】図８－２は、本発明の実施の形態である発光ダイオードランプの製造方法の工程を説明する説明図である。

【図9】図９は、本発明の実施の形態である発光ダイオードランプの製造方法の工程を説明する説明図である。

【図10】図１０は、本発明の実施の形態である発光ダイオードランプの製造方法の工程を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に添付図面を参照して、本発明に係る発光ダイオードランプの製造方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。

【0011】

＜発光ダイオードランプの概略構成＞
まず、発光ダイオードランプの概略構成について説明する。図１及び図２は、それぞれ発光ダイオードランプを示すもので、図１は、発光ダイオードランプの外観構成を示す斜視図であり、図２は、発光ダイオードランプの内部構成を示す断面図である。

【0012】

ここで例示する発光ダイオードランプ１は、例えば制御盤や配電盤等の表示灯の光源として用いられるものであり、ランプユニット１０及びケース２０を備えて構成されている。

【0013】

ランプユニット１０は、発光部１１、電流制限部１２及び電極部１３を備えている。発光部１１は、発光ダイオード支持部１１１及び発光部保持体１１２を有している。

【0014】

発光ダイオード支持部１１１は、リードフレームから形成されている。この発光ダイオード支持部１１１には、図には明示しないが、金細線により必要な電気配線の施された発光ダイオードチップ（発光素子）が装着されている。

【0015】

発光部保持体１１２は、発光ダイオードチップを含む発光ダイオード支持部１１１を、外周から一体的に包み込むように絶縁性樹脂によりモールド成形によって形成された反射筒を兼ねるものである。

【0016】

この発光部保持体１１２の内部空間は、発光ダイオードチップや金細線等を保護するために、透光性を有する樹脂封止材１１３が充填されて封止されている。

【0017】

電流制限部１２は、発光ダイオード支持部１１１から両側に引き出されたリードフレームにより形成された２つの電流制限支持部１２１に、それぞれ抵抗器（抵抗素子）１２２が装着されて構成されている。

【0018】

電極部１３は、各電流制限支持部１２１から引き出されたリードフレームにより形成される２つの接続用電極１３１により構成されている。

【0019】

そのような電流制限部１２及び接続用電極１３１は、抵抗器１２２に接続する部分、並びに外部電極に接続する部分以外は、絶縁性樹脂のモールド成形により形成された電流制限基部１４により被覆されている。

【0020】

ケース２０は、絶縁性樹脂により筒状に形成されており、鍔部２１と筒部２２とを備えている。鍔部２１は、図１及び図２において、ケース２０の上部分を構成する大径部である。筒部２２は、鍔部２１よりも小径であり、該鍔部２１より図１及び図２において下方に向けて延在する態様で設けられている。

【0021】

この筒部２２の下端には、中央部分に一体的にその軸方向の中間付近まで延びた仕切部材２３１を備えた底壁部２３が設けられている。また筒部２２には、互いに対向する２個所に部分的に軸方向に切り欠いて形成された筒開口２２１が形成されている。

【0022】

そのようなケース２０に対して、鍔部２１の上端開口２１１からランプユニット１０を挿入し、ランプユニット１０とケース２０とを嵌合させることにより、発光ダイオードランプ１が構成されている。この場合において、ランプユニット１０における電極部１３は、筒開口２２１から露出されている。

【0023】

かかる発光ダイオードランプ１を図示せぬ電源ソケット等に挿入して電源に接続することにより、電源ソケットの電源端子が電極部１３を構成する接続用電極１３１と接触し、外部の電源から発光ダイオードランプ１に電圧が印加される。

【0024】

このように電圧が印加されることにより、発光ダイオードランプ１は、電極部１３から抵抗器１２２を通じて発光ダイオードチップに電流が流れ、該発光ダイオードチップが発光する。

【0025】

＜発光ダイオードランプの製造方法＞
次に、上記発光ダイオードランプ１の製造方法、すなわち本発明の実施の形態である発光ダイオードランプ１の製造方法について説明する。図３～図１０は、それぞれ本発明の実施の形態である発光ダイオードランプ１の製造方法の工程を説明するための説明図である。

【0026】

図３に示すように、導電性金属薄板からなるリードフレーム用帯材２に対して、抜き加工及び曲げ加工等のプレス成形を施すことにより、複数のリードフレームユニット３を形成する（リードフレーム形成工程）。

【0027】

これらリードフレームユニット３は、第１の部分４と、この第１の部分４の両側に２つの第２の部分５とを有している。第１の部分４のうち、内方に突出する舌片状部分４ａは、上述した発光ダイオード支持部１１１を構成するものである。第２の部分５は、第１の部分４に対して、図３において上方に向けて突出している。これら第２の部分５においては、図３において、上下方向に沿って延在する２つの電流制限支持部１２１が形成されるとともに、第１の部分４から離隔する電流制限支持部１２１には、外方に向けて屈曲した電極構成部１３１ａが形成されている。

【0028】

リードフレーム形成工程により形成した複数のリードフレームユニット３のそれぞれに対し、図４－１～図４－３に示すように、第１の部分４及び第２の部分５に絶縁性樹脂をモールド成形することにより、それぞれ発光基部１５及び電流制限基部１４を形成する（モールド工程）。

【0029】

発光基部１５は、リードフレームユニット３における第１の部分４に形成されるもので、リードフレーム用帯材２より上方及び下方に突出する態様で形成されている。発光基部１５のうち、図４－２に示した円環状部分１５ａは、上述した発光部保持体１１２を構成するものである。

【0030】

電流制限基部１４は、図４－１及び図４－２に示すように、第２の部分５における電流制限支持部１２１及び電極構成部１３１ａの少なくとも一部を露出させた状態で形成されている。つまり、電流制限基部１４は、上面が平面状を成す被固着部分１４ａを構成し、該被固着部分１４ａに電流制限支持部１２１の一部を露出させている。また電流制限基部１４は、電極構成部１３１ａを下方に露出させている。

【0031】

ところで、図４－３に示すように、電流制限基部１４は、被固着部分１４ａのリードフレーム用帯材２からの突出高さＬが一定となるように形成されている。より詳細には、電流制限基部１４は、被固着部分１４ａの突出高さＬが発光基部１５のリードフレーム用帯材２からの上方への突出高さと一致するように形成されている。これにより、モールド工程により形成された発光基部１５及び電流制限基部１４の上端部分は、同一平面上を成している。

【0032】

モールド工程により発光基部１５及び電流制限基部１４が形成されたリードフレームユニット３のそれぞれに対して、図５に示すように、抵抗器１２２を実装させる（第１の実装工程）。この抵抗器１２２の実装は、発光基部１５及び電流制限基部１４の上端部分が同一平面上を成していることから、複数の開口を有するメタルマスクを、該開口が電流制限基部１４の被固着部分１４ａを露出する態様で発光基部１５及び電流制限基部１４の上端部分に載置させ、クリームハンダ等をスクリーン印刷した後に被固着部分１４ａに抵抗器１２２を固着させている。

【0033】

上述したように電流制限支持部１２１は、被固着部分１４ａにおいて一部が露出しているので、抵抗器１２２と電気的導通が図られた状態で接触している。

【0034】

第１の実装工程により抵抗器１２２が実装されたリードフレームユニット３のそれぞれに対して、発光基部１５における円環状部分１５ａに、図６に示すように、発光ダイオードチップを搭載した後に上述した樹脂封止材１１３を充填させる（第２の実装工程）。

【0035】

第２の実装工程により発光ダイオードチップが実装されたリードフレームユニット３のそれぞれを、タイバー部６（図３等参照）を切断することにより、リードフレーム用帯材２から切り離し、図７に示すようにランプユニット基部１０Ａを形成する（切り離し工程）。このランプユニット基部１０Ａにおいては、発光基部１５と電流制限基部１４は、リードフレームにより構成されるリード部１６で接続されている。

【0036】

切り離し工程により形成されたランプユニット基部１０Ａに対して、図８－１及び図８－２に示すように、リード部１６における発光基部１５に近接する部分を屈曲させて、電流制限基部１４の被固着部分１４ａが互いに対向するように折り曲げてランプユニット１０を形成する。

【0037】

このランプユニット１０においては、発光基部１５が発光部１１を構成し、被固着部分１４ａに固着された抵抗器１２２同士が対向しており、電流制限基部１４が電流制限部１２を構成する。また電流制限基部１４に露出される電極構成部１３１ａがそれぞれ接続用電極１３１として電極部１３を構成する。つまり電極部１３は、電流制限部１２と一体的に構成されている。

【0038】

そのようなランプユニット１０を、図８－１及び図８－２に示したように、ケース２０における鍔部２１の上端開口２１１から電流制限部１２を挿入する。

【0039】

次に、ケース２０に対して、鍔部２１の上端開口２１１からランプユニット１０を挿入し、図９及び図１０に示すように、電流制限部１２に形成された第１係止突部１２３をケース２０の筒開口２２１の上縁部分に係止させる。その後、ランプユニット１０をケース２０に挿入されるように押圧し、図１及び図２に示したように、リード部１６を湾曲させて発光部１１に形成された第２係止突部１１４を鍔部２１の側部に形成された係止孔２１２に挿入させて係止させることにより、ランプユニット１０とケース２０とが嵌合して発光ダイオードランプ１が組み立てられる（組立工程）。

【0040】

以上説明したように、本発明の実施の形態である発光ダイオードランプ１の製造方法によれば、リードフレームユニット形成工程によって形成したリードフレームユニット３における第１の部分４及び第２の部分５のそれぞれに対して絶縁性樹脂をモールド成形することにより、第１の部分４に発光基部１５を形成するとともに、第２の部分５に電流制限基部１４を形成し、その後に電流制限基部１４に対して抵抗器１２２を固着させるとともに、発光基部１５に対して発光ダイオードチップを固着させているので、発光ダイオードチップや抵抗器１２２が熱等により損傷するおそれがないばかりか、モールド成形においても複雑な手法を取る必要がない。従って、製造過程を簡易なものとすることができる。

【0041】

また発光ダイオードランプ１の製造方法によれば、電流制限基部１４を形成するモールド工程において、抵抗器１２２を固着させる被固着部分１４ａを平面上に形成するとともに、該被固着部分１４ａのリードフレーム用帯材２からの突出高さ位置を一定にするので、メタルマスク等を用いてクリームハンダ等をスクリーン印刷した後に被固着部分１４ａに抵抗器１２２を固着させることができ、製造過程を簡易なものとすることができる。しかも、製造に要する時間の削減を図ることができ、これにより、生産数の増量による生産コストの低減化を図ることができる。

【0042】

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。

【0043】

すなわち、上述した実施の形態におけるランプユニット１０やケース２０の形状等は一例であり、これらと異なる形状のランプユニット及びケースにより構成される発光ダイオードランプの製造にも用いることができる。

【符号の説明】

【0044】

１…発光ダイオードランプ、２…リードフレーム用帯材、３…リードフレームユニット、４…第１の部分、５…第２の部分、１０…ランプユニット、１１…発光部、１１１…発光ダイオード支持部、１１２…発光部保持体、１１３…樹脂封止材、１２…電流制限部、１２１…電流制限支持部、１２２…抵抗器、１３…電極部、１３１…接続用電極、１４…電流制限基部、１４ａ…被固着部分、１５…発光基部、１５ａ…円環状部分、１６…リード部、２０…ケース、２１…鍔部、２２…筒部、２２１…筒開口。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4-1】

【図4-2】

【図4-3】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8-1】

【図8-2】

【図9】

【図10】