JP2004103775A - チップｌｅｄ発光体の製造方法およびチップｌｅｄ発光体 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント配線基板に対し反射用ハウジングの取付け不便が一切無い許かりでなく、取付け時に実装部品を毀損させる虞れもなく、しかも反射用ハウジングへの光拡散レンズ部の充填作業を適正簡易に実行し得るチップＬＥＤ発光体の製造方法を提供する。
【解決手段】プリント配線基板１をインサートするセット用下型ブロック２と、ハウジング形成用上型ブロック３とによって、プリント配線基板１の上面に直接、一体連続状に反射用ハウジング４を射出成形することを特徴とする。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリント配線基板の表面に直接、一体連続状に反射用ハウジングを射出成形にて形成することを特徴とするチップＬＥＤ発光体の製造方法およびチップＬＥＤ発光体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、薄型ＬＥＤ表示器として使用される従来のチップＬＥＤ発光体Ａの製造段階を示す説明図である。
従来のチップＬＥＤ発光体Ａは、従来一般的にはパターン部１１にチップＬＥＤ１２を実装したプリント配線基板１と、このプリント配線基板１上に取付け固定される上下開口の筒状の反射用ハウジング４とから成る。
【０００３】
チップＬＥＤ発光体Ａの具体的な製造は、予め形成された反射用ハウジング（プラスチック成形品）４の取付用脚部４８を、プリント配線基板１の取付用嵌合孔１８に嵌着し熱カメシ等により固定して形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のチップＬＥＤ発光体Ａでは、反射用ハウジングをプリント配線基板へ固定する際に、種々の不具合が発生する。例えば、反射用ハウジングの取付脚部を基板の取付用嵌合孔に挿入する煩瑣な作業、並びに嵌着部分の熱カシメ作業が必要と成る。
そして、この挿入作業及び熱カシメ作業の工程の段階で、実装されるチップＬＥＤ及び接続ワイヤー等が毀損する虞れがある。
【０００５】
更に、図７で示すように、チップＬＥＤ発光体Ａは、通常、反射用ハウジング４内に光拡散レンズ部（封止用樹脂モールド部）５が充填形成される。
一方、プリント配線基板１の肉厚には比較的大きなバラツキがある。このため、反射用ハウジング４とプリント配線基板１との接合間には、僅かな隙間が発生する。
【０００６】
そこで、従来は図７で示すように、反射用ハウジング４内への充填樹脂が、接合間の隙間から外部へ洩れ出るのを防止する仮封止部Ｂを設けている。この仮封止部Ｂの作業が極めて煩わしい許かりでなく、製品の外観体裁が悪い等の不利があった。
【０００７】
この発明は、以上のような課題を解消させ、プリント配線基板に対し反射用ハウジングの取付け不便が一切無い許かりでなく、取付け時に実装部品を毀損させる虞れもなく、しかも反射用ハウジング内への光拡散レンズ部の充填作業を適正簡易に実行し得るチップＬＥＤ発光体の製造方法及びチップＬＥＤ発光体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成させるために、この発明のチップＬＥＤ発光体の製造方法では、次のような構成としている。
チップＬＥＤ発光体の製造方法は、チップＬＥＤを実装したプリント配線基板をインサートするセット用下型ブロックと、ハウジング形成用上型ブロックとによって、プリント配線基板の上面に直接、一体連続状に反射用ハウジングを射出成形することを特徴とする。
【０００９】
このような構成を有するチップＬＥＤ発光体の製造方法では、プリント配線基板は下型ブロックのインサート部にセットされる。そして、下型ブロックと上型ブロックとの型締めの際、上型ブロックのパターン接面部のみがプリント配線基板表面に接面する。
【００１０】
すなわち、上型ブロックのパターン対応部の外周には内向きの凹み状逃がし部が設けられており、パターン対応部以外は基板表面に接面しない。上型ブロックは、この凹み状逃がし部を介して基板表面と対向する。従って、基板は全体として金型の無用な型締め圧力を受けないため、基板の損傷及び基板パターン部の切断が防止される。
【００１１】
この状態で、ハウジング形成用上型ブロック（パターン対応部）のハウジング形成空間に、白色（例えばポリフタルアミド）樹脂が射出充填されることで、プリント配線基板の表面に直接、一体連続状に反射用ハウジングが形成される。
【００１２】
かくして、プリント配線基板表面と反射用ハウジングとの間には全く隙間がなく、外観体裁の良いチップＬＥＤ発光体が得られる許かりでなく、インサート射出成形に起因する基板及び基板パターン部などの損傷が全く発生しない製造方法が得られる。
【００１３】
また、チップＬＥＤを実装配備するプリント配線基板と、このプリント配線基板上に直接、一体連続状に射出成形された反射用ハウジングとから成るチップＬＥＤ発光体では、反射用ハウジングをプリント配線基板に対し取付ける手間が解消される許かりでなく、取付け時の電子部品の毀損の不利が解消される。
【００１４】
更に、プリント配線基板と反射用ハウジングとの間に接合隙間が存在しないため、光拡散レンズ部（封止用樹脂モールド部）を形成する際の洩れ防止用仮封止作業が不用となる等の作用効果を発揮する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明に係るチップＬＥＤ発光体の製造方法およびチップＬＥＤ発光体の具体的な実施の形態を説明する。
【００１６】
このチップＬＥＤ発光体の製造方法の特徴は、プリント配線基板１をインサートし、プリント配線基板１の表面にインジェクション成形により反射用ハウジング４を形成する点にある。
図３で示すように、製造金型は基板セット用下型ブロック２と、ハウジング形成用上型ブロック３とから成る。
【００１７】
上記プリント配線基板１は、従来例と同じ構成のもので、基板厚みは約０，８ｍｍ　で、この基板１の表面に印刷パターン部１１が設けられ、このパターン部１１には後述するように反射用ハウジング４が一体形成されたのちにＬＥＤ１２が実装される。
【００１８】
前記基板セット用下型ブロック２は、上面にプリント配線基板１の板厚みに対応する凹み状の基板インサート部２１を設けている。
この基板インサート部２１の深さは、実施の形態ではプリント配線基板１の肉厚精度のバラつき（メーカー保証値±０，２ｍｍ）を考慮して、基板１の平均肉厚寸法より僅かに浅く（例えば０，２ｍｍ　浅く）　設定されている。これにより、基板１の破損、基板１の過大な圧縮及び樹脂のバリ発生防止を企図している。
【００１９】
また、基板セット用下型ブロック２には、プリント配線基板１をインサート部２１にセットした状態において、プリント配線基板１のパターン部１１に対応する位置に、凹み状の逃がし部２２を形成している。これにより、基板１のパターン部１１に作用する余分な型締め圧力を吸収する。
【００２０】
上記ハウジング形成用上型ブロック３は、底面つまり下型ブロック２との対向面側の面内であって、プリント配線基板１のパターン部１１に対応する位置にパターン対応部３１を設けている。
【００２１】
この下型ブロック２と上型ブロック３との型締めの際には、このパターン接面部３１のみが、基板１に対し接面するように、パターン対応部３１の外周部は内方向へ凹む圧逃がし部３２に設定してある。
【００２２】
図４で示すように、この圧逃がし部３２は実施の形態では、パターン対応部３１が基板１表面に接面した状態において、基板１表面との間に約０，２ｍｍ　の間隔が開くように設定されている。
【００２３】
これにより、金型の型締めによる余分な型締め力を、プリント配線基板１に作用しないように設定され、プリント配線基板１の破損、基板パターン部１１の切断防止が適正に図られている。
【００２４】
また、ハウジング形成用上型ブロック３には、プリント配線基板１のパターン部１１に対応して反射用ハウジング空間（空室）３３が形成され、適所にこの反射用ハウジング空間３３に連通する樹脂注入用口３４を設けている。
【００２５】
図４は、プリント配線基板１をインサートした基板セット用下型ブロック２とハウジング形成用上型ブロック３とで、プリント配線基板１を圧締する状態を示している。
【００２６】
この圧締状態において、上型ブロック３のパターン対応部３１のみがプリント配線基板１上面に接面し、パターン対応部３１の外周囲は圧逃がし部３２によりプリント配線基板１には圧締力は作用しない。
【００２７】
更に、この状態で、ハウジング形成用上型ブロック３のポート３４から白色樹脂を射出する。ハウジング用樹脂は、実施の形態では密着性が良好で剥離し難く、且つ光反射力の高いＰＰＡ（ポリフタルアミド樹脂）を使用して、ハウジング形成空間３３にインジェクトする。
【００２８】
この射出圧力は、実施の形態では、実質圧力（圧力損失を差し引いた圧力）が約６６０ｋｇ／ｃｍ^２以下となるように設定している。そして、上記基板１のインサート深さの設定を浅くすることと相まって、基板１面に樹脂が流れ込むことによるバリの発生を防止している。
【００２９】
かくして、図１で示すように、プリント配線基板１のパターン部１１対応位置に、基板１表面を底面とする上開口の筒状反射用ハウジング４が一体連続状に形成される。実施の形態では、反射用ハウジング４は、基板１表面より約３ｍｍ程度高さ突出し、筒内周面は上方へ拡開するテーパ状４１に設定され、反射光を光軸中心に案内する。
【００３０】
そして、次いで、図１に示すように、反射用ハウジング４に囲まれる底面（プリント配線基板１のパターン部１１）に、ＬＥＤ１２が実装される。実施の形態ではフルカラーを構成する３個（赤色、青色、緑色）のチップＬＥＤ１２を実装している。
【００３１】
図２は、上記図３、図４及び図１の各工程により作成されたチップＬＥＤ発光体Ａを示す斜視図である。
このチップＬＥＤ発光体Ａは、チップＬＥＤ１２を実装配備するプリント配線基板１と、このプリント配線基板１上に直接、一体連続状に射出成形された反射用ハウジング４とから成る。
【００３２】
また、このチップＬＥＤ発光体Ａは、反射用ハウジング４内に光拡散レンズ部（封止用樹脂モールド部）５を充填配備して構成している。実施の形態では、光拡散レンズ部５は透明エポキシ樹脂（又は透明ポリカーボネイト樹脂）にチタン粉末の散乱剤と、粉末白色蛍光剤を混入させた樹脂を充填している。
【００３３】
このチップＬＥＤ発光体Ａは、図５で示すように、通常は矩形状基板フレーム６に囲まれた方形面内に、１２個で一列をなし隣合う列方向へ導電部（金メッキ部）１３を配した４列構成のものとして形成される。そして、この基板フレーム６から、図２で示すように各単一のチップＬＥＤ発光体Ａが切り出される。
【００３４】
このようなチップＬＥＤ発光体Ａでは、反射用ハウジング４がプリント配線基板１に対し一体連続状に形成されているため、従来のように基板１に対し反射体４の挿入作業・カシメ作業が不用となり、各作業時における実装部品の毀損等の不利が解消される。
【００３５】
【発明の効果】
この発明では、以上のように、プリント配線基板をインサートしたセット用下型ブロックと、ハウジング形成用上型ブロックとで、プリント配線基板表面に直接、一体連続状に反射ハウジングを射出成形することとしたから、反射ハウジングをプリント配線基板に対し後付けする際の煩わしい各種作業が解消される許かりでなく、取付け作業時の実装部品の毀損等の不利が解消できる。また、プリント配線基板と反射用ハウジングの接合間には隙間が全くないため、光拡散レンズ部用樹脂を充填する際に、樹脂洩れ出しを防止する仮封止作業が不用となる。
【００３６】
更に、ハウジング形成用上型ブロックは、パターン対応部のみが基板表面に接面し、パターン対応部の外周囲は逃がし部により基板に接面しないようにさせることとしたから、基板に対し無用の型締め力を作用させない。従って、インサート・インジェクション成形（基板厚みのバラツキと型締め圧力）に起因する基板の損傷、パターンの切断、及びバリの発生が完全に防止できる。
【００３７】
プリント配線基板に対し直接、一体連続状に反射用ハウジングが設けられることで構成されるチップＬＥＤ発光体は、光拡散レンズ部の形成が容易であり、且つ反射ハウジング外周面に樹脂洩れ防止用の仮封止部が存在しないため、外観体裁の良好なＬＥＤ表示器用の薄型発光体が得られる等、発明目的を達成した優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】チップＬＥＤ発光体の製造が完了した製造段階を示す説明図である。
【図２】チップＬＥＤ発光体を示す斜視図である。
【図３】基板と上型と下型とを分離させた状態を示す分離説明図である。
【図４】インサートした基板を上型と下型とで圧締する状態を示す説明図である。
【図５】チップＬＥＤ発光体が基板フレームから切り出される状態を示す説明斜視図である。
【図６】従来のチップＬＥＤ発光体の製造状態を示す説明図である。
【図７】従来のチップＬＥＤ発光体を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　　プリント配線基板
２　　　基板セット用下型ブロック
３　　　ハウジング形成用上型ブロック
４　　　反射用ハウジング
５　　　樹脂モールド部（光拡散レンズ部）
１１　　パターン部
１２　　チップＬＥＤ
２１　　基板インサート部
２２　　逃がし部
３１　　パターン対応部
３２　　圧逃がし部
３３　　ハウジング形成空間

Claims (4)

1. プリント配線基板をインサートするセット用下型と、ハウジング形成用上型とによって、プリント配線基板の上面に直接、一体連続状に反射用ハウジングを射出成形することを特徴とするチップＬＥＤ発光体の製造方法。
2. 上記ハウジング成形用上型には、プリント配線基板表面のパターン部にのみ接面するパターン対応部を設け、このパターン対応部にハウンジング形成空間を備えたことを特徴とする請求項１記載のチップＬＥＤ発光体の製造方法
3. チップＬＥＤを実装配備するプリント配線基板と、このプリント配線基板上に直接、一体連続状に射出成形された反射用ハウジングとから成るチップＬＥＤ発光体。
4. 上記反射用ハウジング内に光拡散レンズ部を充填配備したことを特徴とする請求項３記載のチップＬＥＤ発光体。

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