JP2001156341A - Method of manufacturing arcuate flat-bottomed cup type light emitting diode - Google Patents
Method of manufacturing arcuate flat-bottomed cup type light emitting diodeInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アーク状平底カッ
プ式発光ダイオード（以下、発光ダイオードを「ＬＥ
Ｄ」という）の製作方法に関し、特にＬＥＤ製品、ドッ
トマトリックスＬＥＤ製品、七段階ディスプレイＬＥＤ
製品、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）逆光板系列製品、車
両内部照明、ブレーキランプ系列製品、交通信号灯系列
製品または戸外フルカラー看板系列製品などの表面に貼
付けて使用可能なアーク状平底カップ式ＬＥＤの製作方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arc-shaped flat bottom cup type light emitting diode (hereinafter referred to as "LE").
D "), especially LED products, dot matrix LED products, seven-stage display LEDs
The present invention relates to a method of manufacturing an arc-shaped flat bottom cup-type LED that can be used by attaching to a surface of a product, an LCD (liquid crystal display) backlight panel series product, a vehicle interior lighting, a brake lamp series product, a traffic signal series series product or an outdoor full color signboard series product. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】参考までに、従来のＬＥＤの一例を図１
に示す。図から分かるように従来のＬＥＤ１は、伝導ワ
イヤでアルミ製サポート１１の上に連結されているが、
そのアルミ製サポート１１は、プリント基板１２を貫通
して半田付け１３によりプリント基板１２の反対側の面
に溶接されている。この種の構造のＬＥＤは、アルミ製
サポート１１の製作過程において中心が偏る結果、光源
の不均一を招く帰来がある。さらにこの種の構造の最大
の致命傷は、熱の発散が容易ではないということであ
る。というのは、ＬＥＤの操作温度とその光度とは、絶
対的に関係がある。したがって、熱発散が良好であるか
否かがＬＥＤの良し悪しを判断する重要な要素となる。2. Description of the Related Art For reference, an example of a conventional LED is shown in FIG.
Shown in As can be seen from the figure, the conventional LED 1 is connected to the aluminum support 11 by a conductive wire,
The aluminum support 11 penetrates the printed circuit board 12 and is welded to the opposite surface of the printed circuit board 12 by soldering 13. In the LED of this type of structure, the center is deviated in the process of manufacturing the aluminum support 11, and as a result, the light source becomes uneven. Moreover, the greatest fatal wound of this type of structure is that heat is not easily dissipated. This is because the operating temperature of an LED and its luminous intensity are absolutely related. Therefore, whether or not the heat dissipation is good is an important factor for judging the quality of the LED.
【０００３】一般のＬＥＤの操作温度の計算方式は次の
とおりである。 (1)電子方形パルスの速度を１０ｍｓ（ミリ秒）とす
る。 (2)電流伝導条件を２０ｍＡ（ミリアンペア）と決め、
点灯持続時間を３０分とする。 (3)ＬＥＤ飽和電圧ならびに電圧ＶＦ＝２．１Ｖを例と
すると、２０ｍＡ電流で点灯を持続して３０分後、ＶＦ
＝１．９２Ｖ。（２．１Ａ×１．９２Ｖ）＝０．１８Ｖ
となる。The method of calculating the operating temperature of a general LED is as follows. (1) The speed of the electronic square pulse is set to 10 ms (millisecond). (2) The current conduction condition is determined to be 20 mA (milliamp),
The lighting duration is 30 minutes. (3) Taking LED saturation voltage and voltage VF = 2.1V as an example, after 30 minutes of continuous lighting with a current of 20 mA, VF
= 1.92V. (2.1A × 1.92V) = 0.18V
Becomes
【０００４】(4)０．１８Ｖ／２ｍＶ＝９０℃； (5)総和エネルギー：９０℃／（２０ｍＡ×１．９２
Ｖ）＝２３４３℃／Ｗ； (6)ＬＥＤが常温下で動くとき、温度が１０℃下がる毎
に光度が約９％引き上げられる。 本発明のカップの場合、直接プリント基板でもって熱が
発散されて、熱抵抗との接触が極めて低いため、長時間
の瞬間大電流に耐える能力があるうえ、発熱せず、光度
が均一でしかも安定性が高く、請負加工（半田付け）の
必要がない。したがって、コストが節減されて、生産能
力が大幅に増大されるなどの長所がある。(4) 0.18 V / 2 mV = 90 ° C .; (5) Total energy: 90 ° C./(20 mA × 1.92)
V) = 2343 ° C./W; (6) When the LED operates at room temperature, the luminous intensity is increased by about 9% every time the temperature decreases by 10 ° C. In the case of the cup of the present invention, the heat is radiated directly from the printed circuit board, and the contact with the thermal resistance is extremely low. High stability, no need for contract processing (soldering). Therefore, there are advantages such as cost saving and production capacity greatly increased.
【０００５】本発明のプリント基板はＲ（円弧角）をコ
ントロールすることができ、カップ技術は実験データな
らびに生産の実際運用、さらに寿命テストを経て、国際
認証の標準に達している。世間ではまた押抜機のポンチ
によりプリント基板を押し抜く方法でカップを製作して
いるが、プリント基板のガラス繊維の弾性疲労を完全に
避けることができないほか、ポンチによって形成された
カップは深さが不均一でむらがあり、カップの応力およ
び弾性が安定しない欠点がある。したがって、発光が不
均一、ならびに生産良好率が低いという欠点が付随す
る。さらに押抜機のポンチでプリント基板を押し抜いて
形成されたカップは、その周囲が平坦な斜面であって、
アーク状角Ｒを有する反射壁ではないから、光源の導引
方角が不正確である。そのうえ、押抜機で製作されたカ
ップは寸法が正確ではなく、大小に制限があって、３．
０ｍｍ以下のカップを製作することができない。したが
って反射光の距離および屈折度が皆等しく正確に作用す
ることができず、その結果、光が濁って均一にならず、
運用上の安定性に欠け、全ての生産品を均一に使用する
ことができない。[0005] The printed circuit board of the present invention can control R (arc angle), and the cup technology has reached the international certification standard after experimental data, actual operation of production, and life test. In the world, cups are manufactured by punching out a printed circuit board using a punch of a punching machine. There is a disadvantage that the stress and elasticity of the cup are not stable and uneven. Therefore, there are the drawbacks of non-uniform luminescence and low production yield. Furthermore, the cup formed by punching out the printed circuit board with the punch of the punching machine has a flat slope around its periphery,
Since it is not a reflecting wall having an arc-shaped angle R, the guiding direction of the light source is incorrect. In addition, the cups manufactured by the punching machine are not accurate in dimensions and are limited in size.
It is not possible to manufacture cups less than 0 mm. Therefore, the distance and refraction of the reflected light cannot all work equally accurately, so that the light is turbid and not uniform,
Lack of operational stability makes it impossible to use all products uniformly.
【０００６】下表は本発明のカップ式ＬＥＤとその他の
ＬＥＤとの熱抵抗比較表である。The following table is a comparison table of the thermal resistance between the cup type LED of the present invention and other LEDs.
【表１】 以上の説明から見ても分かるように、従来品には欠点が
多く、決して良好な設計ではない。[Table 1] As can be seen from the above description, the conventional product has many disadvantages and is not a good design.
【０００７】[0007]
【本発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、熱
発散性に優れ光源の光を前方へ導くとともに反射させる
ＬＥＤを製作し、製作時間およびコストを低減し、プリ
ント基板に半田付けをする際、高温による損傷および破
壊を防ぐアーク状平底カップ式ＬＥＤの製作方法を提供
することにある。本発明の別の目的は、熱発散が迅速に
行われる特長を有するアーク状平底カップ式ＬＥＤの製
作方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to manufacture an LED which has excellent heat dissipation and guides and reflects light from a light source forward, thereby reducing the manufacturing time and cost, and soldering to a printed circuit board. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an arc-shaped flat bottom cup type LED that prevents damage and destruction due to high temperature. It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing an arc-shaped flat-bottom cup type LED having a feature that heat dissipation is performed quickly.
【０００８】本発明の別の目的は、光が屈折して拡大さ
れ、寸法が正確で拡大倍率がともに一致し、発光が均一
で１：１．１以内であるアーク状平底カップ式ＬＥＤの
製作方法を提供することにある。本発明の別の目的は、
混合された光の色および光度が等しく大幅に引き上げら
れ、また表面粘着式部品（ＳＭＤ）を製作することが可
能なアーク状平底カップ式ＬＥＤの製作方法を提供する
ことにある。Another object of the present invention is to fabricate an arc-shaped flat-bottomed LED in which light is refracted and magnified, the dimensions are accurate, the magnifications are the same, the light emission is uniform and within 1: 1.1. It is to provide a method. Another object of the invention is
It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an arc-shaped flat-bottom LED in which the color and luminous intensity of the mixed light can be increased substantially equally and a surface-adhesive component (SMD) can be manufactured.
【０００９】本発明のさらなる別の目的は、利用範囲が
極めて広汎であり、例えば表面粘着発光ダイオード製
品、点マトリックス発光ダイオード製品、七段式ディス
プレイ製品、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）逆光板系列製
品、車両内部照明、ブレーキランプ系列製品、交通信号
灯系列製品または戸外フルカラー看板系列製品などに利
用されるアーク状平底カップ式ＬＥＤの製作方法を提供
することにある。Still another object of the present invention is to provide a very wide range of applications, such as surface-adhesive light-emitting diode products, point-matrix light-emitting diode products, seven-stage display products, LCD (liquid crystal display) backlighting panel products, and vehicles. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an arc-shaped flat bottom cup type LED used for an internal lighting, a brake lamp series product, a traffic signal series series product or an outdoor full color signboard series product.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの本発明のアーク状平底カップ式ＬＥＤの製作方法に
は、次のような二段階の工程が含まれる。第１段階は、
カッププリント基板製作工程で、プリント基板を計算機
数値制御（以下、計算機数値制御を「ＣＮＣ（ｃｏｍｐ
ｕｔｅｒ ｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌ）」とい
う）ドリルに据付け、特殊プライスを使って１２，００
０から２５，０００ｒｐｍで掘削して、アーク状平底凹
型カップ（深さを予め設定）を仕上げ、その他の回路と
ともに穴開けが終ったあと、砂吹き付け機で凹型カップ
の内部を完全に磨き、そのあと、銅イオンメッキ（一般
のプリント基板に電気メッキで導電穴を貫通するのと同
じ）を行ない、ニッケルメッキ、金メッキで仕上げる。
これで、第１段階の工程が終了する。The method of manufacturing an arc-shaped flat bottom cup type LED according to the present invention for solving the above-mentioned problems includes the following two steps. The first stage is
In the cup printed circuit board manufacturing process, the printed circuit board is subjected to computer numerical control (hereinafter, computer numerical control is referred to as “CNC (comp)
Uter numerical control)) and drilled at 12,000 using a special price.
Drill at 0 to 25,000 rpm to finish the arc-shaped flat-bottomed concave cup (preset depth). After drilling with other circuits, completely sand the interior of the concave cup with a sandblasting machine. Then, copper ion plating (same as penetrating conductive holes in a general printed circuit board by electroplating) is performed, and nickel plating and gold plating are performed.
Thus, the first stage process is completed.
【００１１】第２段階の工程は、カップ式ＬＥＤ製作工
程で、上述の工程を経て製作されたカッププリント基板
にさらに、樹脂点塗布、結晶粒結合、ベーキング、接
続、品質検査テスト、樹脂注入およびベーキングの流れ
作業をほどこし、カップ式ＬＥＤを製作する。以上のよ
うに、本発明は、カッププリント基板が具有する、平坦
でメッキが滑らかでかつ熱発散が良好などの特性を利用
して、発光結晶粒をプリント基板の表面に結合固定させ
ることができるほか、樹脂の点塗布やベーキングによ
り、発光体が直接プリント基板表面の銅箔によって迅速
に熱を発散し、プリント基板の平坦性とカップのメッキ
の滑らかな面とが光源の光を前方へ導くとともに反射さ
せる。また、結晶粒を直接カッププリント基板に接続す
るので、熱発散が迅速であり、円弧の封じ込み材料によ
り光が屈折して拡大され、発光が均一である。さらに、
同一のカップ内に異なった色の結晶粒を植え付けること
ができるので、その混合された光の色および光度が大幅
に引き上げられる。The second step is a cup-type LED manufacturing process, in which resin spot application, crystal grain bonding, baking, connection, quality inspection test, resin injection, and the like are further applied to the cup printed circuit board manufactured through the above-described processes. The baking process is performed to produce a cup-type LED. As described above, the present invention can bond and fix luminescent crystal grains to the surface of a printed circuit board by utilizing the characteristics of the cup printed circuit board, such as flat, smooth plating and good heat dissipation. In addition, by applying resin or applying baking, the luminous body quickly dissipates heat directly from the copper foil on the surface of the printed circuit board, and the flatness of the printed circuit board and the smooth surface of the cup plating guide the light of the light source forward And reflect it. In addition, since the crystal grains are directly connected to the cup printed circuit board, heat dissipation is rapid, light is refracted and expanded by the arc-shaped sealing material, and light emission is uniform. further,
Since different colored grains can be planted in the same cup, the color and intensity of the mixed light is greatly increased.
【００１２】[0012]
【考案の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図２は、本発明の一実施例によるアー
ク状平底カップ式ＬＥＤの実体を示す図である。図から
も分かるように、本実施例のカップ式ＬＥＤ２は、プリ
ント基板上をＣＮＣコンピュータドリルおよび特殊フラ
イスでもって、１２，０００から２５，０００ｒｐｍの
回転速度で掘削して、Ｒ角を備えたアーク状平底型カッ
プ２１１を仕上げ、かつ結晶粒２２をアーク状平底型カ
ップ２１１の中に取付け、そしてワイヤリング技術で結
晶粒２２とプリント基板２１上の銅箔とを相互に接続さ
せ、最後に上からエポキシ樹脂２３で封じ込めて長時間
の瞬間大電流に耐え得るようにしている。これによっ
て、容易に発熱せず、光度が均一で安定性が高く、請負
加工（半田付け）の必要がないので、コストを節減し、
生産能力を大幅に引き上げるなどの目的に達する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a view showing an arc-shaped flat bottom cup type LED according to an embodiment of the present invention. As can be seen from the figure, the cup-type LED 2 of this embodiment is formed by drilling on a printed circuit board with a CNC computer drill and a special milling machine at a rotation speed of 12,000 to 25,000 rpm to obtain an arc having an R-angle. Finishing the flat bottom cup 211, mounting the crystal grains 22 in the arc flat bottom cup 211, interconnecting the crystal grains 22 and the copper foil on the printed circuit board 21 by a wiring technique, and finally from the top It is sealed with an epoxy resin 23 so that it can withstand a large amount of instantaneous current for a long time. As a result, heat is not easily generated, the luminous intensity is uniform, the stability is high, and there is no need for contract processing (soldering).
Achieved the goal of significantly increasing production capacity.
【００１３】本実施例によるアーク状平底カップ式ＬＥ
Ｄの製作方法は、二段階の工程を含む。第１段階はすな
わち図３に示す流れ作業であって、そのステップは次の
とおりである。 (1)材料準備３１：基板は、ＦＲ５、ＦＲ４、ＣＥＭ−
３、ＣＥＭ−１および９４ＶＯなど、いずれも可であ
る。An arc-shaped flat bottom cup type LE according to the present embodiment.
The method of manufacturing D includes a two-step process. The first stage is the work flow shown in FIG. 3, and the steps are as follows. (1) Material preparation 31: The substrate is FR5, FR4, CEM-
3, any of CEM-1 and 94VO can be used.
【００１４】(2)第１次穴開け３２：ＣＮＣドリルを利
用して全てのガイドホールに貫通穴を穿つ。 (3)第２次穴開け３３：やはりＣＮＣドリルを利用して
カップの位置にめくら穴を穿つ。 (4)第３次穴開け３４：特殊フライスおよびＣＮＣドリ
ルの取り合わせでカップの成形をする。(2) Primary drilling 32: Through holes are drilled in all guide holes using a CNC drill. (3) Secondary drilling 33: A blind hole is drilled at the position of the cup again using a CNC drill. (4) Tertiary drilling 34: The cup is formed by combining special milling and CNC drills.
【００１５】(5)砂吹き付け３５：プリント基板カップ
の周囲および底部分を平らに整える。 (6)めくら穴被覆３６：めくら穴を導電剤（ＰＨＴ）で
被覆する。 (7)メッキ３７：一次銅メッキ。 (8)ネガ製作３８：ブラウンネガ。 (9)真空ダイカスト３９：乾式回路インクを利用（湿式
印刷インクは使用不可）。(5) Sand spray 35: The periphery and the bottom of the printed circuit board cup are flattened. (6) blind hole covering 36: blind holes are covered with a conductive agent (PHT). (7) Plating 37: primary copper plating. (8) Negative production 38: Brown negative. (9) Vacuum die casting 39: Dry circuit ink is used (wet printing ink cannot be used).
【００１６】(10)インク露出４０：約５０００ワットの
紫外線チューブで約８〜１０秒間露出。 (11)回路現像４１：ソーダ灰で現像を仕上げたあと、水
洗いする。 (12)メッキ４２：二次銅メッキ。 (13)金属メッキ４３：１２５μｍ以上の軟ニッケル（Ｌ
ＥＤの結晶粒結合および線引きのために使用する）メッ
キ。(10) Ink exposure 40: Exposure for about 8 to 10 seconds with an ultraviolet ray tube of about 5000 watts. (11) Circuit development 41: After developing with soda ash, wash with water. (12) Plating 42: secondary copper plating. (13) Metal plating 43: soft nickel of 125 μm or more (L
Plating used for grain bonding and wire drawing of ED).
【００１７】(14)金属メッキ４４：１〜２μｍ以上の軟
金（電解金）メッキ、表面の酸化防止。 (15)インク除去４５：苛性ソーダでもってエッチング部
分のインクを除去（ソーダ片は純度９５％）。 (16)エッチング４６：塩化アンモニウムエッチングで不
要部分をなくす。(14) Metal plating 44: Soft gold (electrolytic gold) plating of 1-2 μm or more, preventing oxidation of the surface. (15) Ink removal 45: The ink in the etched portion was removed with caustic soda (soda pieces were 95% pure). (16) Etching 46: Unnecessary portions are eliminated by ammonium chloride etching.
【００１８】(17)品質検査４７：（削除修正）手動で電
気遮断、短絡の補修。 (18)皮膜塗布４８：（Ｌｉｇｕｉｄｅ）半田付け防止漆
（通常正反面とも必要）。 (19)ベーキング４９：半田付け防止漆を乾かす。 (20)インク露出５０：約７０００ワットの紫外線チュー
ブ（ＵＶチューブ）で約８〜９秒間露出。(17) Quality inspection 47: (deletion / correction) Manual electrical cutoff and repair of short circuit. (18) Coating 48: (Liguide) Lacquer to prevent soldering (usually required on both sides). (19) Baking 49: Dry the anti-soldering lacquer. (20) Ink exposure 50: Exposure for about 8 to 9 seconds with an ultraviolet ray tube (UV tube) of about 7000 watts.
【００１９】(21)インク現像５１：ソーダ灰で現像した
あと、水洗いする。 (22)インク定型５２：約１５０度の温度で約６０分ベー
キング。 (23)品質検査テスト５３：低圧電流５ＤＣＶ／１００Ｍ
Ω、および高圧電流１５０ＤＣＶ／２ＭΩでもってテス
ト。 (24)成形５４：ＣＮＣフライスまたは押抜機で成形。(21) Ink development 51: After developing with soda ash, it is washed with water. (22) Ink mold 52: Baking at a temperature of about 150 degrees for about 60 minutes. (23) Quality inspection test 53: low voltage current 5DCV / 100M
Tested with Ω and high voltage current of 150 DCV / 2MΩ. (24) Forming 54: Forming by CNC milling or punching machine.
【００２０】(25)包装５５：真空包装機で包装。 以上のステップを踏んで製作成形されたカッププリント
基板は、図４に示すようにカッププリント基板２１の上
に多くのカップ２１１および銅箔２４が設けられ、かつ
前記カップ２１１の数量および大きさは等しく需要に応
じて決定される。前記カップの大きさと深さはともに必
要に応じて設定される。(25) Packaging 55: Packaging with a vacuum packaging machine. As shown in FIG. 4, the cup printed circuit board manufactured and molded in accordance with the above steps is provided with many cups 211 and copper foils 24 on the cup printed circuit board 21, and the number and size of the cups 211 are as follows. Equally determined by demand. Both the size and the depth of the cup are set as needed.
【００２１】大きさ：０．８ｍｍ〜５ｍｍ（一般のサポ
ート式ＬＥＤランプでは及ばない） 深さ：０．８ｍｍ〜２ｍｍ（一般のサポート式ＬＥＤラ
ンプでは及ばない） カッププリント基板が完成したあと、第２段階に進む。
図５は本実施例のカップ式ＬＥＤ製作の第２段階の工程
図である。 (1)材料準備６１：ＬＥＤ結晶粒は２００μｍ（９ミ
ル）〜３６０μｍ（１４ミル）まで可。Size: 0.8 mm to 5 mm (not as large as a general support type LED lamp) Depth: 0.8 mm to 2 mm (not as large as a general support type LED lamp) After the cup printed circuit board is completed, Proceed to two stages.
FIG. 5 is a process diagram of a second stage of manufacturing the cup-type LED of this embodiment. (1) Material preparation 61: LED crystal grains can be from 200 μm (9 mil) to 360 μm (14 mil).
【００２２】(2)樹脂点塗布６２：点塗布ロボットで銀
ペーストを定量塗布。 (3)結晶粒結合６３：コンピュータの自動ダイボンダ
（Ｄｉｅ ｂｏｎｄｅｒ）で結晶粒を固定位置に結合さ
せる。 (4)ベーキング６４：摂氏約１５０度の温度で約２時間
ベーキングして、結晶粒の結合を完成させる。(2) Resin spot application 62: A point application robot applies a fixed amount of silver paste. (3) Grain bonding 63: The crystal grains are bonded to fixed positions by an automatic die bonder (Die bonder) of a computer. (4) Baking 64: Baking at a temperature of about 150 degrees Celsius for about 2 hours to complete the bonding of crystal grains.
【００２３】(5)接続６５：自動ワイヤボンダ（Ｗｉｒ
ｅ ｗｅｄｇｅ ｂｏｎｄｅｒ）で正、負両極を焼結し
て導通させる。 (6)品質検査テスト６６：約１００ｍＡの電流でショッ
クテストをする。 (7)樹脂注入６７：エポキシ樹脂を粒型の中に注入した
あと、ＬＥＤの中に据え付ける。(5) Connection 65: Automatic wire bonder (Wir
The positive and negative electrodes are sintered and conductive through an e-wedge bonder. (6) Quality inspection test 66: A shock test is performed with a current of about 100 mA. (7) Resin injection 67: After the epoxy resin is injected into the grain mold, it is installed in the LED.
【００２４】(8)ベーキング６８：摂氏約１２０度の温
度で約８時間ベーキングしたあと仕上げ。 以上述べた製作工程で製作されたカップ式ＬＥＤは、図
６に示すようにカッププリント基板２１に発光結晶粒２
２を固定させ、ならびにワイヤリング技術で結晶粒２２
上の正、負極をその上の銅箔２４の上に連結し、最後に
エポキシ樹脂２３で封じて仕上げられている。(8) Baking 68: Finished after baking at a temperature of about 120 degrees Celsius for about 8 hours. As shown in FIG. 6, the cup-type LED manufactured by the above-described manufacturing process includes the light-emitting crystal grains 2 on the cup printed board 21.
2 as well as the crystal grains 22 by a wiring technique.
The upper positive electrode and the lower negative electrode are connected on the copper foil 24 thereon, and are finally finished by sealing with epoxy resin 23.
【００２５】図７に前記カップ式ＬＥＤがまだ封じられ
ていない状態における光の前進方向を示す。図からも分
かるように、エポキシ樹脂でまだ封じられていない場
合、結晶粒２２から発した光源は、アーク状カップ２１
１が平坦で電気メッキが滑らかでかつ熱発散が良好など
の長所を備えているため、光の前進方向７がコンデンサ
と同様の作用を起こし、一点に集中した光が前進する有
様を示す。FIG. 7 shows the forward direction of light when the cup-type LED is not yet sealed. As can be seen from the figure, when not yet sealed with epoxy resin, the light source emanating from the crystal grains 22
1 has the advantages of flatness, smooth electroplating, and good heat dissipation, so that the light advancing direction 7 has the same effect as that of the condenser, indicating that light concentrated at one point advances.
【００２６】図８に前記カップ式ＬＥＤが封じられたあ
との光の前進方向を示す。図からも分かるように、エポ
キシ樹脂２３で封じられたあと、発光結晶粒２２より発
した光の前進方向７は、盛り上がった樹脂体の表面に均
一に現れている。FIG. 8 shows the forward direction of light after the cup-type LED is sealed. As can be seen from the figure, the forward direction 7 of the light emitted from the luminescent crystal grains 22 after being sealed with the epoxy resin 23 uniformly appears on the surface of the raised resin body.
【００２７】[0027]
【発明の効果】本発明のアーク状平底カップ式ＬＥＤの
製作方法は、その他の従来の技術と比較して次のような
優れた特長を備えている。 (1)平坦である：カップ底が平たく周囲は弓なりの碗状
になっており、そのアーク状反射壁が平らかつ滑らかで
あるので、光源が完全に均一に前進する。 (2)熱発散が良好：結晶粒が直接カッププリント基板に
接着されているため、熱発散効果が優れている。The method of manufacturing an arc-shaped flat bottom cup type LED according to the present invention has the following excellent features as compared with other conventional techniques. (1) Flat: The bottom of the cup is flat and the periphery is in the shape of an arcuate bowl, and the arc-shaped reflecting wall is flat and smooth, so that the light source advances completely uniformly. (2) Good heat dissipation: Since the crystal grains are directly bonded to the cup printed circuit board, the heat dissipation effect is excellent.
【００２８】(3)発光が完全に均一：アーク状の頂点が
樹脂で封じられ、その屈折拡大寸法が正確で拡大倍率が
一致しているため、発光の均一性は１：１．１以内に達
し、従来技術の１：１．３よりも明らかに発光が優れて
いる。 (4)光の混合が優れている：同一カップ内に異なった色
の結晶粒を植え付けることができるため、その混合され
た光の色彩や光度は等しく大幅に引き上げられ、また表
面粘着式部品（ＳＭＤ）に製作することができる。(3) Completely uniform light emission: Since the arc-shaped apex is sealed with resin, the refraction enlargement dimensions are accurate and the enlargement magnifications match, the uniformity of light emission is within 1: 1.1. And the emission is clearly better than the prior art 1: 1.3. (4) Excellent light mixing: different color crystal grains can be planted in the same cup, the color and luminous intensity of the mixed light can be raised substantially and equally, and the surface-adhesive parts ( SMD).
【００２９】(5)経済的である：製作工程が短縮されて
コストが節減されるとともに、生産能率が大大的に増加
する。(5) Economical: production process is shortened, cost is reduced, and production efficiency is greatly increased.
【図１】従来のＬＥＤを示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional LED.
【図２】本発明の実施例によるアーク状平底カップ式Ｌ
ＥＤを示す断面図であるFIG. 2 is an arc-shaped flat bottom cup type L according to an embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows ED.
【図３】本発明の実施例によるアーク状平底カップ式Ｌ
ＥＤの製作方法の第１段階の工程図である。FIG. 3 is an arc-shaped flat bottom cup type L according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a process chart of a first stage of a method for manufacturing an ED.
【図４】本発明の実施例によるカッププリント基板を示
す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view illustrating a cup printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施例によるアーク状平底カップ式Ｌ
ＥＤの製作方法の第２段階の工程図である。FIG. 5 is an arc-shaped flat bottom cup type L according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a process chart of a second stage of the method for manufacturing an ED.
【図６】本発明の実施例によるアーク状平底カップ式Ｌ
ＥＤの斜視図である。FIG. 6 is an arc-shaped flat bottom cup type L according to an embodiment of the present invention.
It is a perspective view of ED.
【図７】本発明の実施例によるアーク状平底カップ式Ｌ
ＥＤの未封状態を示す断面図である。FIG. 7 is an arc-shaped flat bottom cup type L according to an embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows the unsealed state of ED.
【図８】本発明の実施例によるアーク状平底カップ式Ｌ
ＥＤの樹脂封入後の状態を示す断面図である。FIG. 8 is an arc-shaped flat bottom cup type L according to an embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows the state after resin sealing of ED.
２ カップ式ＬＥＤ ２１ プリント基板 ２２ 結晶粒 ２３ エポキシ樹脂 ２４ 銅箔 ３１ 材料準備 ３２ 第１次穴開け ３３ 第２次穴開け ３４ 第３次穴開け ３５ 砂吹き付け ３６ めくら穴被覆 ３７ メッキ ３８ ネガ製作 ３９ 真空ダイカスト ４０ インク露出 ４１ サーキット現像 ４２ 電気メッキ ４３ 金属メッキ ４４ 金属メッキ ４５ インク除去 ４６ エッチング ４７ 品質検査 ４８ 皮膜 ４９ ベーキング ５０ インク露出 ５１ インク現像 ５２ インク定型 ５３ 品質検査テスト ５４ 成形 ５５ 包装 ６１ 材料準備 ６２ 樹脂点塗布 ６３ 結晶粒結合 ６４ ベーキング ６５ 接続 ６６ 品質検査テスト ６７ 樹脂注入 ６８ ベーキング ２１１ カップ 2 Cup type LED 21 Printed circuit board 22 Crystal grain 23 Epoxy resin 24 Copper foil 31 Material preparation 32 Primary drilling 33 Secondary drilling 34 Tertiary drilling 35 Sand spraying 36 Blind hole covering 37 Plating 38 Negative fabrication 39 Vacuum die casting 40 Ink exposure 41 Circuit development 42 Electroplating 43 Metal plating 44 Metal plating 45 Ink removal 46 Etching 47 Quality inspection 48 Film 49 Baking 50 Ink exposure 51 Ink development 52 Ink mold 53 Quality inspection test 54 Molding 55 Packaging 61 Material preparation 62 Resin spot application 63 Grain bonding 64 Baking 65 Connection 66 Quality inspection test 67 Resin injection 68 Baking 211 cups
Claims (13)
の工程と、その第１段階の工程後行われる第２段階の工
程とからなるアーク状平底カップ式発光ダイオードの製
作方法であって、 前記第１段階の工程は、 (1)プリントに使用可能な回路基板を準備する材料準備
ステップと、 (2)計算機数値制御ドリルを利用して全てのガイドホー
ルに貫通穴を穿つ第１次穴開けステップと、 (3)計算機数値制御ドリルを利用して前記回路基板のカ
ップの位置にめくら穴を穿つ第２次穴開けステップと、 (4)特殊フライスおよび計算機数値制御ドリルによって
前記カップの成形を行う第３次穴開けステップと、 (5)前記カップの周囲および底部分を平らに整える砂吹
き付けステップと、 (6)前記ガイドホールを導電剤で被覆するガイドホール
被覆ステップと、 (7)一次銅メッキを行うメッキステップと、 (8)ブラウンネガを製作するネガ製作ステップと、 (9)乾式回路インクを利用してダイカストを行う真空ダ
イカストステップと、 (10)紫外線チューブでインクを露出するインク露出ステ
ップと、 (11)ソーダ灰で現像し、水洗いする回路現像ステップ
と、 (12)二次銅メッキを行うメッキステップと、 (13)前記アーク状平底カップ式発光ダイオードが結晶粒
を結合して線引きするために軟ニッケルメッキを行う金
属メッキステップと、 (14)表面の酸化防止のために軟金メッキを行う金属メッ
キステップと、 (15)苛性ソーダでエッチング部分のインクを除去するイ
ンク除去ステップと、 (16)塩化アンモニウムにより不要部分をエッチングする
エッチングステップと、 (17)削除訂正、電気遮断および短絡の検査を行う品質検
査ステップと、 (18)半田付け防止漆を塗布する皮膜塗布ステップと、 (19)前記半田付け防止漆を乾かすベーキングステップ
と、 (20)紫外線チューブでインクを露出するインク露出ステ
ップと、 (21)ソーダ灰で現像し、水洗いするインク現像ステップ
と、 (22)ベーキングによりインクを定型するインク定型ステ
ップと、 (23)高、低圧電流を流して品質をテストする品質検査テ
ストステップと、 (24)計算機数値制御フライスまたは押抜機で成形する成
形ステップと、 (25)真空包装機で包装を行う包装ステップとを含み、 前記第２段階の工程は、 (26)前記アーク状平底カップ式発光ダイオードの結晶粒
を準備する材料準備ステップと、 (27)点塗布ロボットで銀ペーストを所定量塗布する樹脂
点塗布ステップと、 (28)コンピュータによる自動ダイボンダで前記結晶粒を
固定位置に結合させる結晶粒結合ステップと、 (29)前記結合した結晶粒をベーキングするベーキングス
テップと、 (30)自動ワイヤボンダで正、負両極を焼結して導通させ
る接続ステップと、 (31)電流ショックで品質のテストをする品質検査テスト
ステップと、 (32)エポキシ樹脂を粒型の中に注入して前記アーク状平
底カップ式発光ダイオードの中に配置する樹脂注入ステ
ップと、 (33)ベーキングにより乾燥仕上げを行うベーキングステ
ップとを含み、 前記第１段階および前記第２段階の工程からアーク状平
底カップ式発光ダイオードを製作することを特徴とする
アーク状平底カップ式発光ダイオードの製作方法。1. A method of manufacturing an arc-shaped flat bottom cup type light emitting diode, comprising: a first step of manufacturing a cup printed circuit board; and a second step performed after the first step. The first step is: (1) a material preparation step for preparing a circuit board usable for printing; and (2) a first hole drilling through holes in all guide holes using a computer numerically controlled drill. (3) a secondary drilling step of drilling a blind hole at the position of the cup on the circuit board using a computer numerically controlled drill; and (4) forming the cup by a special milling machine and a computer numerically controlled drill. A third hole making step, (5) a sand spraying step for flattening the periphery and the bottom of the cup, (6) a guide hole covering step of covering the guide hole with a conductive agent, and (7) one step. A plating step for copper plating, (8) a negative production step for producing a brown negative, (9) a vacuum die-casting step for die-casting using dry circuit ink, and (10) an ink for exposing the ink with a UV tube. An exposure step, (11) a circuit development step of developing with soda ash and washing with water, (12) a plating step of performing secondary copper plating, and (13) the arc-shaped flat bottom cup type light emitting diode combines crystal grains. (14) a metal plating step of performing soft gold plating to prevent oxidation of the surface, and (15) an ink removal step of removing the ink in the etched portion with caustic soda. (16) an etching step of etching unnecessary parts with ammonium chloride; and (17) a quality of deleting, correcting, inspecting for electrical interruption and short circuit. Inspection step, (18) a coating application step of applying anti-soldering lacquer, (19) a baking step of drying the anti-soldering lacquer, (20) an ink exposure step of exposing the ink with an ultraviolet tube, (21) ) An ink development step of developing with soda ash and washing with water, (22) an ink typifying step of typifying the ink by baking, (23) a quality inspection test step of passing high and low voltage current to test the quality, (24) A) a molding step of molding with a computer numerically controlled milling or punching machine, and (25) a packaging step of packaging with a vacuum packaging machine, wherein the step of the second step is: (26) the arc-shaped flat bottom cup type light emitting diode (27) a resin spot application step of applying a predetermined amount of silver paste by a point application robot; and (28) an automatic die bonder using a computer. A crystal grain bonding step of bonding the crystal grains to a fixed position; (29) a baking step of baking the bonded crystal grains; and (30) a connection step of sintering the positive and negative electrodes by an automatic wire bonder to conduct, (31) a quality inspection test step of testing quality by current shock; and (32) a resin injection step of injecting epoxy resin into a grain mold and disposing it in the arc-shaped flat bottom cup type light emitting diode, 33) a baking step of performing a dry finish by baking, wherein an arc-shaped flat-bottom cup-type light emitting diode is manufactured from the first and second steps. Method.
Ｍ−３、ＣＥＭ−１または９４ＶＯのいずれかであるこ
とを特徴とする請求項１記載のアーク状平底カップ式発
光ダイオードの製作方法。2. The circuit board according to claim 1, wherein said circuit board comprises FR5, FR4, CE.
The method of claim 1, wherein the light emitting diode is any one of M-3, CEM-1 and 94VO.
００ワットの紫外線チューブによる８〜１０秒の露出で
あることを特徴とする請求項１記載のアーク状平底カッ
プ式発光ダイオードの製作方法。3. The ink exposure of the step (10) is 50
2. The method as claimed in claim 1, wherein the exposure is performed for 8 to 10 seconds by a 00 watt ultraviolet tube.
２５μｍ以上メッキすることを特徴とする請求項１記載
のアーク状平底カップ式発光ダイオードの製作方法。4. In the step (13), the soft nickel is
2. The method for manufacturing an arc-shaped flat-bottomed light-emitting diode according to claim 1, wherein plating is performed to a thickness of 25 μm or more.
ｍ以上メッキすることを特徴とする請求項１記載のアー
ク状平底カップ式発光ダイオードの製作方法。5. In the step (14), soft gold is added by 1 to 2 μm.
The method of claim 1, wherein plating is performed for at least m.
れる苛性ソーダのアルカリ片純度は、９５％であること
を特徴とする請求項１記載のアーク状平底カップ式発光
ダイオードの製作方法。6. The method according to claim 1, wherein the alkali flake purity of the caustic soda used in the ink removal in the step (15) is 95%.
０００ワットの紫外線ランプによる８〜１０秒の露出で
あることを特徴とする請求項１記載のアーク状平底カッ
プ式発光ダイオードの製作方法。7. The ink exposure of the step (20) is about 7
2. The method as claimed in claim 1, wherein the exposure is performed for 8 to 10 seconds by a UV lamp of 000 watts.
５０度の温度下における約６０分のベーキングにより行
われることを特徴とする請求項１記載のアーク状平底カ
ップ式発光ダイオードの製作方法。8. The ink standard in step (22) is about 1
2. The method of claim 1, wherein the baking is performed at a temperature of 50 degrees for about 60 minutes.
用される電流は、高圧電流が１５０ＤＣＶ／２ＭΩで低
圧電流が５ＤＣＶ／１００ＭΩであることを特徴とする
請求項１記載のアーク状平底カップ式発光ダイオードの
製作方法。9. The flat cup according to claim 1, wherein the high-voltage current is 150 DCV / 2 MΩ and the low-voltage current is 5 DCV / 100 MΩ. Method of manufacturing light emitting diode.
〜３６０μｍであることを特徴とする請求項１記載のア
ーク状平底カップ式発光ダイオードの製作方法。10. The crystal grain of the step (26) is 200
The method of claim 1, wherein the thickness of the arc-shaped flat-bottomed light emitting diode is 360 μm.
度で約２時間ベーキングし、前記結晶粒を結合させるこ
とを特徴とする請求項１記載のアーク状平底カップ式発
光ダイオードの製作方法。11. In the step (29), about 150 degrees Celsius is used.
2. The method of claim 1, wherein the crystal grains are bonded by baking for about 2 hours.
は、１００ｍＡの電流ショックによりテストを行うこと
を特徴とする請求項１記載のアーク状平底カップ式発光
ダイオードの製作方法。12. The method as claimed in claim 1, wherein the quality test in the step (31) is performed by a current shock of 100 mA.
度で８時間ベーキングすることを特徴とする請求項１記
載のアーク状平底カップ式発光ダイオードの製作方法。13. In the step (33), about 120 degrees Celsius is used.
2. The method of claim 1, wherein the light emitting diode is baked for 8 hours.
Applications Claiming Priority (2)
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| TW088120660 | 1999-11-26 | ||
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