專利名稱：發(fā)光二極管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有由一種硬化加速環(huán)氧樹脂類型的陽離子聚合透明還氧樹脂所覆蓋的反射表面的發(fā)光二極管及其制造方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管將由發(fā)光元件發(fā)出的光線有效地向外地朝前發(fā)射通過金屬反射面的結(jié)構(gòu)已經(jīng)在多個(gè)專利申請(qǐng)中公開。在這些現(xiàn)有技術(shù)中，結(jié)構(gòu)可以被劃分為三種類型，包括第一類型，其中金屬反射層被蒸汽沉積在殼體的外側(cè)，第二類型，其中金屬反射層被蒸汽沉積在殼體的內(nèi)側(cè)，和第三類型，其中使用了預(yù)制造的金屬反射層。
作為金屬反射層被形成于殼體外側(cè)的第一例子，在日本專利申請(qǐng)公開號(hào)No.49-82290和No.58-82290中公開的發(fā)光二極管已為本領(lǐng)域所熟知。在如圖6所示類型的發(fā)光二極管中，發(fā)光元件61通過電導(dǎo)粘結(jié)劑63被固定地安裝在引線62a上且通過金線64與引線62b電連接。被安裝在引線62a和62b上的發(fā)光元件61被插入在具有半圓形或拋物線形空穴的模塊里且通過轉(zhuǎn)移造型技術(shù)使用光傳輸樹脂65一起被集成并封裝。由此半圓形或拋物線形的外凸面通過金屬蒸汽沉積或電鍍經(jīng)受表面膜處理以形成凹反射面66，且最終應(yīng)用保護(hù)層67以保護(hù)凹反射面66。凹反射面66被用于反射由發(fā)光元件61發(fā)出的光線從而它們可以由發(fā)射面68向外發(fā)射。通過該結(jié)構(gòu)，幾乎所有的由發(fā)光元件61發(fā)出的光能夠由反射面66反射然后通過發(fā)射面68向發(fā)光二極管的外部發(fā)射。
作為金屬反射面形成在殼體內(nèi)側(cè)的第二例子，日本專利申請(qǐng)公開號(hào)62-269984和01-143366以及日本實(shí)用新型公開號(hào)55-113570中公開的發(fā)光二極管已為本領(lǐng)域所熟知。在如圖7所示類型的發(fā)光二極管中，發(fā)光元件71與在殼體71的凹面部蒸汽沉積有鋁或銀或提供有電鍍層的反射面72的焦點(diǎn)位于同一直線上。至于發(fā)光元件73的一端通過使用電導(dǎo)粘結(jié)劑被安裝至引線74a同時(shí)其相對(duì)端通過金線75被電連接至引線74b，與上述的第一例子相類似。
在這些發(fā)光二極管中，鋁或銀被蒸汽沉積，或電鍍層72被提供在殼體71的凹面部上。接著，引線74a和74b被插入至殼體71且其后，發(fā)光元件73通過電導(dǎo)粘結(jié)劑在其一端被連接至引線74a且在其另一端被通過金線75電連接至引線74b。
其后，在透明環(huán)氧樹脂被裝入以填充反射面72的凹面部之后，進(jìn)行加熱且將其硬化由此將發(fā)光元件73固定。在該類型的發(fā)光二極管中，通過將凹面部填充以透明環(huán)氧樹脂76，發(fā)射面72和發(fā)光元件73之間的光學(xué)位置關(guān)系變得高度的精確，且可獲得具有優(yōu)異光學(xué)性能的發(fā)光二極管，且由于基于填裝方法的成模工序被使用，發(fā)光二極管可以被便宜地市場化。
作為使用預(yù)先準(zhǔn)備的金屬反射層的第三例子，日本專利申請(qǐng)公開號(hào)55-118681和美國公開專利申請(qǐng)?zhí)?001/0024087中所公開的發(fā)光二極管在本領(lǐng)域中被熟知。如圖8所示，在該類型的發(fā)光二極管中，鋁或銀被蒸汽沉積或電鍍層被以金屬層的形式提供在反射鏡面85的凹面部且發(fā)光二極管81被設(shè)置從而以金屬板的形式位于反射鏡85的焦點(diǎn)上。至于發(fā)光元件81的一端通過使用電導(dǎo)粘結(jié)劑被安裝在引線82a上同時(shí)相對(duì)端通過金線83被電連接至引線82b，與上述的第一例子中相類似。
在那些發(fā)光二極管中，引線82a和82b，發(fā)光元件81，金線83和沉積有鋁或銀或在凹面部提供有電鍍層的金屬層形式的反射鏡85被通過轉(zhuǎn)移造型法使用透明環(huán)氧樹脂84集成在一起，接著被加熱并硬化。甚至在該類型的發(fā)光二極管中，由于反射鏡面85和發(fā)光元件81由透明環(huán)氧樹脂84所封裝，反射鏡85和發(fā)光元件81之間的光學(xué)位置關(guān)系變得高度得精確且可獲得具有優(yōu)異光學(xué)性能的發(fā)光二極管。
然而，在具有第一例子中結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管時(shí)，其中金屬反射面被提供在殼體的外側(cè)，由于發(fā)光二極管被包裝以在反射面暴露在外時(shí)被海運(yùn)，即使保護(hù)層被以硬質(zhì)膜的形式使用，反射面之間的緊密接觸以及反射面和引線尖端之間的緊密接觸在被解包裝后的發(fā)光二極管的表面安裝或處理期間穿過保護(hù)(硬殼)層時(shí)將會(huì)經(jīng)常引起出現(xiàn)在反射面上的瑕疵。由于這些瑕疵，存在一些問題，即反射面的反射性能傾向于降低且反射面傾向于快速地退化。
注意到，當(dāng)電的或電子元件零件被表面安裝在電路板上時(shí)，電路板就其整體而言通常通過了具有約250℃氣體的焊料回流爐從而元件零件可以被焊接于電路板上的電路。相應(yīng)地，當(dāng)具有上述金屬反射面的發(fā)光二極管被表面安裝在電路板上且通過了焊料回流爐時(shí)，包含發(fā)光二極管的電路板通常被加熱至約等于250℃的溫度。如此，由于透明環(huán)氧樹脂和形成反射面的銀或鋁金屬層之間熱膨脹系數(shù)的不同，伴隨著反射面反射能力的減少，皺紋和/或裂紋將在反射面上出現(xiàn)，且最終導(dǎo)致光學(xué)特性的降低。
此外，在發(fā)光二極管的運(yùn)輸過程中，必須使用特定的包裝從而每一發(fā)光二極管的反射面將不會(huì)被振動(dòng)效應(yīng)所損害。
在該結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管其中其在僅具有常規(guī)環(huán)氧樹脂時(shí)被整體地成型的情況下，發(fā)現(xiàn)了另外的問題，其中由發(fā)光二極管向外突出的引線彎曲過程中的不正常壓力將作用在環(huán)氧樹脂的端面上，其在表面安裝于基片時(shí)起作用，且裂紋最終在引線所延伸的環(huán)氧樹脂部分出現(xiàn)。
另一方面，在金屬反射層被提供在殼體內(nèi)側(cè)的第二例子中，透明環(huán)氧樹脂通過填入技術(shù)被填充在凹反射體的凹部內(nèi)從而固定發(fā)光元件以及凹反射面。然而，當(dāng)透明環(huán)氧樹脂隨著硬化而縮小時(shí)，經(jīng)常發(fā)生的是由于環(huán)氧樹脂和被用于形成凹反射面的銀和鋁之間熱膨脹系數(shù)的不同而引起的皺紋和裂紋在凹反射面上的出現(xiàn)。在最壞的情況下，凹反射面會(huì)呈片狀脫落，殘片會(huì)散落到環(huán)氧樹脂內(nèi)。在該情況中，如上所討論的情況，實(shí)踐中將引起很大的問題即反射性減少至一個(gè)程度以至于降低其光學(xué)特性。由于該原因，在未在凹反射部使用金屬的情況下，實(shí)踐中反射特性由使用具有高反射性的白色ABS樹脂等來保證，但事實(shí)是不能獲得足夠的反射性。
在使用預(yù)先準(zhǔn)備的金屬反射層的第三例子中，通過使用透明環(huán)氧樹脂將圖8中的發(fā)光元件81和反射鏡面85結(jié)合在一起，發(fā)光元件和凹反射面被固定在一起。然而，在第三例子中，在反射鏡面85以單獨(dú)的工序步驟被制造之后，發(fā)光元件81和反射元件85通過使用透明環(huán)氧樹脂被結(jié)合在一起，且因此，工序步驟的數(shù)量增加，導(dǎo)致發(fā)光二極管價(jià)格的增長。
同樣，在其中發(fā)光元件和反射鏡面通過使用透明環(huán)氧樹脂結(jié)合在一起的常規(guī)發(fā)光二極管中，由于硬化期間的縮小比率非常大，如圖6中的參考標(biāo)記68，圖7中的參考標(biāo)記78和圖8中的參考標(biāo)記88所示，硬化后的發(fā)光表面并非平坦表面，而為凹面。且由此，產(chǎn)生了與安裝有凹鏡的反射面所提供的相似效應(yīng)，且相應(yīng)地，存在一個(gè)問題即光線并非由光學(xué)設(shè)計(jì)所確定的反射面反射。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于前述而被設(shè)計(jì)且用于提供發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其中發(fā)光元件和反射面被使用環(huán)氧樹脂結(jié)合在一起，其中陽離子聚合型透明環(huán)氧樹脂被用于透明環(huán)氧樹脂從而在制造中既沒有皺紋又沒有裂紋出現(xiàn)在反射面上；其可以無需所要求的特定包裝而容易運(yùn)輸。甚至其在回流爐中通過高溫度空氣時(shí)，既無皺紋又無裂紋出現(xiàn)在反射面中；由于硬化過程中低比率的縮小，發(fā)光面的平面性甚至在硬化后得到保證；且由此由發(fā)光面所發(fā)出的光線可以無需在光發(fā)射面和外側(cè)或環(huán)境之間的界面折射的情況下，被發(fā)射至外側(cè)。
為了解決前述問題，本發(fā)明的發(fā)光二極管包括具有在其中限定有凹穴的殼體，通過將金屬層沉積在限定凹穴的面上形成反射面，具有其上安裝有發(fā)光元件的引線從而面向反射面，其特征在于陽離子聚合型透明環(huán)氧樹脂被填充在殼體凹穴內(nèi)且在于陽離子聚合型透明環(huán)氧樹脂被固化，同時(shí)陽離子聚合透明環(huán)氧樹脂，反射面和殼體形成層狀結(jié)構(gòu)。由此，由于陽離子聚合透明環(huán)氧樹脂型在層狀結(jié)構(gòu)被保持的同時(shí)緩慢地硬化，可以意識(shí)到其優(yōu)勢(shì)即無皺紋又無裂紋在硬化完成的時(shí)間時(shí)出現(xiàn)在反射面內(nèi)。
同樣，由于陽離子聚合透明環(huán)氧在硬化后具有一個(gè)如此低的縮小比率從而發(fā)光面的平面性在硬化后得到保證，且因此由發(fā)光面發(fā)出的光可以在無須于發(fā)光面和外側(cè)之間的界面折射的情況下，被發(fā)射至外側(cè)。
引線適宜與形成于殼體的頂端面上的凹槽相嚙合，光可固化環(huán)氧樹脂被填入凹槽中，其中引線被嚙合至與殼體的頂部端面相平齊的一個(gè)水平面上，且光可固化環(huán)氧樹脂通過紫外線的照射被固化以將引線固定在殼體中的凹槽內(nèi)。且進(jìn)一步地，陽離子聚合透明環(huán)氧樹脂被填充至與殼體的上端表面相平齊的水平面。通過該結(jié)構(gòu)，由于引線，發(fā)光元件和反射面以集成的形式被固定，可獲得具有高精確光學(xué)位置關(guān)系的發(fā)光二極管。
同樣適宜的是，本發(fā)明的發(fā)光二極管包括覆蓋殼體上端面的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有突出部以填充被嚙合于凹槽的引線與結(jié)構(gòu)上表面之間的間隙，突出物在該結(jié)構(gòu)被安裝在殼體上時(shí)填充間隙。通過該結(jié)構(gòu)，可以獲得好處即陽離子聚合透明環(huán)氧樹脂在硬化過程中將不會(huì)由凹槽中泄露，且同時(shí)，在發(fā)光二極管的硬化之后，引線抵抗彎曲的力可以增加。
同樣適宜地，本發(fā)明的發(fā)光二極管的殼體通過由聚碳酸酯樹脂、PPC合金樹脂、和聚醚醚酮樹脂所構(gòu)成的組中選出的熱抗樹脂制造。此外，本發(fā)明的發(fā)光二極管的殼體可以被如此的設(shè)計(jì)從而在樹脂中包含玻璃纖維。熱抗樹脂或包含玻璃纖維的樹脂的使用使得獲得具有高熱抗從而甚至在被焊接回流工序中所生成的高溫加熱時(shí)，足夠消除反射面上的任何皺紋或裂紋的變形的發(fā)光二極管類型成為可能。
同樣適宜的是，本發(fā)明的發(fā)光二極管的殼體由包含玻璃纖維的樹脂制造，且熱抗環(huán)氧樹脂的覆蓋層被形成在在殼體中限定了凹穴的表面上，且進(jìn)一步地，金屬反射面或?qū)颖恍纬稍诟采w層上。通過該結(jié)構(gòu)，發(fā)光二極管高度地抗熱且可以獲得優(yōu)異的反射性。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明也提供了制造發(fā)光二極管的方法，包括形成其中限定有凹穴的殼體的步驟，在凹穴中形成有金屬反射層以限定反射面的步驟，形成其上安裝有發(fā)光元件的引線以面對(duì)反射面的步驟。在該發(fā)光二極管制造方法中，提供有在殼體的凹穴內(nèi)填充陽離子聚合型透明環(huán)氧樹脂的步驟，和在陽離子聚合透明環(huán)氧樹脂，反射面和殼體以層狀結(jié)構(gòu)形成時(shí)，固化陽離子聚合透明環(huán)氧樹脂的步驟。在本發(fā)明中，由于當(dāng)保持層狀結(jié)構(gòu)時(shí)，陽離子聚合型環(huán)氧樹脂緩慢地硬化，可以意識(shí)到優(yōu)點(diǎn)在于即沒有皺紋也沒有裂紋在硬化完成后出現(xiàn)在反射面上。
同樣，由于陽離子聚合透明環(huán)氧樹脂具有硬化后如此低的縮小比率以至于發(fā)光面的平面性在硬化后得到保證，且因此，由發(fā)光面發(fā)出的光線可以無須在發(fā)光面和外部之間界面折射的情況下，被發(fā)射到外部。
適宜地，本發(fā)明在發(fā)光二極管制造方法中填充陽離子聚合型透明環(huán)氧樹脂的步驟包括將引線嚙合在形成于殼體表面上的凹槽中的步驟；將光可固化環(huán)氧樹脂填充在凹槽中的步驟；使用紫外線光照射光可固化環(huán)氧樹脂由此將引線固定在殼體內(nèi)的凹槽中；將陽離子聚合透明環(huán)氧樹脂填充至與殼體的上端面相平的水平面的步驟。在本發(fā)明中，通過這些步驟，樹脂的泄露可以被完全地避免。
同樣適宜地，在本發(fā)明發(fā)光二極管制造方法中填充陽離子聚合型透明環(huán)氧樹脂的步驟包括將引線嚙合在形成于殼體上端面中的凹槽內(nèi)；將殼體使用用于覆蓋殼體的上端面且在對(duì)應(yīng)于或與殼體內(nèi)凹槽成一直線的位置上具有突起的結(jié)構(gòu)覆蓋的步驟；將陽離子聚合型透明樹脂填充至與殼體的上端面相齊的水平的步驟。通過這些工序步驟，樹脂的泄露可以被完全地避免。
同樣適宜地，根據(jù)本發(fā)明的形成具有在其中限定有凹穴的殼體的步驟中，從由聚碳酸酯樹脂、PPC合金樹脂、和聚醚醚酮所構(gòu)成的組中選擇的熱阻樹脂可以被用做殼體的材料。此外，該填充步驟也可以被如此設(shè)計(jì)從而使得樹脂包含玻璃纖維。該熱阻樹脂或包含玻璃纖維的樹脂的使用使得具有足夠高的熱阻從而甚至在焊接回流工序中高溫?zé)崮芗訜岬那闆r下，消除或皺紋或裂紋的反射面上的變形的發(fā)光二極管類型被獲得。
同樣適宜地，根據(jù)本發(fā)明形成在其中限定有凹穴的殼體的步驟可進(jìn)一步包括，在玻璃纖維已被包含在樹脂中且熱阻環(huán)氧樹脂的覆蓋層已經(jīng)被形成于在殼體內(nèi)限定有的凹穴表面上后，在覆蓋層上形成金屬反射面的步驟。通過該結(jié)構(gòu)，凹面的平面性變得良好且可以獲得具有優(yōu)異反射性的發(fā)光二極管。


圖1為根據(jù)本發(fā)明使用在發(fā)光二極管中的安裝在引線上的發(fā)光元件的簡要示意圖；圖2a和圖2b分別為根據(jù)本發(fā)明使用在發(fā)光二極管中的殼體的簡要透視圖和簡要側(cè)視圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明使用在發(fā)光二極管中的殼體及引線之間關(guān)系的簡要透視圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的引線如所示被安裝在殼體上的發(fā)光二極管的簡要透視圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管的簡要透視圖，給出了結(jié)構(gòu)被安裝在具有安裝其上的引線的殼體之上的方法；圖6為反射類型的常規(guī)發(fā)光二極管的簡要側(cè)視圖，包括發(fā)光元件和半圓體，封裝有環(huán)氧樹脂，具有形成于半圓體的外表面的反射面；圖7為反射類型的另一常規(guī)發(fā)光二極管的簡要側(cè)視圖，包括發(fā)光元件和反射面，形成于殼體的凹面區(qū)域，且都封裝有環(huán)氧樹脂；和圖8為使用反射鏡的又一常規(guī)發(fā)光二極管的簡要側(cè)視部分圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例將特別參考圖1至5得到詳細(xì)地描述。
圖1給出了用于闡釋根據(jù)本發(fā)明使用在發(fā)光二極管中的安裝在引線上的發(fā)光元件的簡圖。發(fā)光元件11在其一端通過電導(dǎo)連接劑14被剛性地連接至引線12a且在其相對(duì)端通過金線13與引線12b相連。如此與引線連接的發(fā)光二極管可以被隨時(shí)地準(zhǔn)備用于本發(fā)明的實(shí)施。
圖2a和圖2b給出了本發(fā)明中所使用的發(fā)光二極管的殼體的簡要透視圖和簡要側(cè)視圖。如圖2a和2b所示，殼體22整體由合成樹脂制成且與限定凹面的凹穴一起形成，該凹面反過來蒸汽沉積有鋁或銀的電鍍層以提供反射面21。通過該限定在殼體22內(nèi)的凹穴，殼體具有遺留在其表面的環(huán)繞導(dǎo)入凹穴的孔的四個(gè)側(cè)緣，且每一具有與相應(yīng)引線的尺寸匹配的尺寸的槽23可以被形成在殼體22的兩相對(duì)側(cè)邊緣上。如下所述，且如圖2b所示，陽離子聚合型透明環(huán)氧樹脂，在被填充在凹穴內(nèi)至與凹穴打開處的殼體表面相齊的水平面時(shí)限定了發(fā)光面28，且由反射面21反射的光線由發(fā)光面28向外發(fā)射。
圖3給出了同時(shí)使用在本發(fā)明的發(fā)光二極管中的殼體22和引線12a和12b之間關(guān)系的例示圖。如所示，在發(fā)光元件11向下朝向光反射面21時(shí)，具有其上安裝有發(fā)光二極管11的引線12a和12b被安裝在殼體22上從而與各個(gè)凹槽23嚙合。當(dāng)引線12a和12b嚙合在殼體22中的各個(gè)凹槽23時(shí)，小量的光可固化樹脂或粘結(jié)樹脂31通過使用分配器被施加在容納在相關(guān)凹槽23內(nèi)的引線12a和12b的各個(gè)部分，從而引線12a和12b在光可固化樹脂或粘結(jié)樹脂31被接著固化時(shí)，可以被緊密地固定在各個(gè)凹槽23內(nèi)。
接著，陽離子聚合型透明環(huán)氧樹脂被填充到在殼體22的凹穴內(nèi)至凹穴打開處的殼體22的表面相齊的水平面，接著在被加熱至80至130℃的溫度范圍的空氣爐中固化環(huán)氧樹脂。為了硬化透明環(huán)氧樹脂，本發(fā)明的特征在于利用了陽離子聚合型透明環(huán)氧樹脂。
特別地，為了固化透明環(huán)氧樹脂，通常使用一種方法，其中環(huán)氧樹脂和固化劑被填充在殼體22內(nèi)的凹穴中。通過該使用固化劑的方法，兩個(gè)成分，即環(huán)氧樹脂和固化劑以預(yù)定的混合比率被混合且接著被加熱以在混合物硬化之前加速該兩個(gè)成分之間的化學(xué)反應(yīng)。在該方法的實(shí)踐中，透明環(huán)氧樹脂和固化劑通常分別以雙酚環(huán)氧樹脂和甲基四氫鄰苯二甲酸酐的形式被使用。
然而，該固化劑的使用已經(jīng)發(fā)現(xiàn)出問題即由于反應(yīng)程度約為85％時(shí)，透明環(huán)氧樹脂突然地硬化，透明環(huán)氧樹脂的突然縮小發(fā)生在透明環(huán)氧樹脂和反射面21之間的界面上，從而反射面傾向于脫落或起皺。
另一方面，在本發(fā)明的實(shí)踐中，其中陽離子聚合型透明環(huán)氧樹脂被使用時(shí)，環(huán)氧樹脂的硬化在反應(yīng)程度約為20％至約90％時(shí)穩(wěn)定地發(fā)生，且由于硬化由此緩慢地發(fā)生，陽離子聚合型透明環(huán)氧樹脂的使用在硬化完成后既不導(dǎo)致反射面的脫落也不導(dǎo)致皺紋。
同樣，由于陽離子聚合類型透明環(huán)氧樹脂具有低程度的縮小，圖2b中的發(fā)光面可以在透明環(huán)氧樹脂被硬化之后被保持地如此之平坦，以至于由發(fā)光面28向外發(fā)射的光線無須在發(fā)光面28和發(fā)光二極管的外部之間的界面折射的情況下，被發(fā)射至外部。
此外，在本發(fā)明的發(fā)光二極管中，反射面通過由熱阻樹脂所制成的殼體22被保護(hù)免于外部的機(jī)械沖擊以及熱沖擊，反射面21在其處理和/或運(yùn)輸過程中，可以被充分地保護(hù)以免產(chǎn)生瑕疵。
在使用焊接技術(shù)進(jìn)行表面安裝實(shí)踐而穿過回流爐的通道時(shí)，其上安裝有一個(gè)或更多發(fā)光二極管的電路基片傾向于被加熱至250℃的溫度。然而，通過本發(fā)明的發(fā)光二極管，由于陽離子聚合型透明環(huán)氧樹脂在陽離子聚合透明環(huán)氧樹脂，反射面和殼體以層狀結(jié)構(gòu)封裝時(shí)被硬化，陽離子聚合型透明環(huán)氧樹脂的熱膨脹系數(shù)和限定反射面的鋁或銀層的熱膨脹系數(shù)之間的差異將既不帶來反射面的皺紋或裂紋，也不帶來反射面的反射性的降低，且由此，不降低光學(xué)性能。
圖4給出了本發(fā)明完整形式下的發(fā)光二極管的透視圖，其中引線12a，12b嚙合在殼體內(nèi)的相應(yīng)凹槽23中。如其中所示。引線12a，12b被嚙合在殼體22的相應(yīng)凹槽23內(nèi)，在該條件下，被小滴地通過分配器而施加在嚙合于相應(yīng)凹槽23的引線12a和12b的部分上的光固化樹脂或粘結(jié)樹脂31的小沉積已經(jīng)被硬化。此后，由相應(yīng)凹槽23向外延伸的引線部分被彎曲以接上殼體22的鄰接側(cè)面從而分別地構(gòu)成電源終端。
圖5給出了具有與相應(yīng)凹槽嚙合的引線且具有被連續(xù)地安裝在殼體上的結(jié)構(gòu)的例示性圖表。為了確保避免施加在與相應(yīng)凹槽23嚙合的引線部分上的沉積光可固化樹脂或粘結(jié)樹脂的泄露且在后者彎曲時(shí)同時(shí)加強(qiáng)引線的張力，具有在與凹槽23成直線的各個(gè)位置上整體形成的突起52的結(jié)構(gòu)51被安裝在引線12a，12b上方的殼體22上。每一突起52在引線12a、12b與凹槽23嚙合且突起52嚙合在相關(guān)凹穴時(shí)，具有填充間隙或遺留在凹槽23內(nèi)的凹穴的形狀。通過該設(shè)計(jì)，光可固化樹脂或粘結(jié)樹脂可以通過將粘結(jié)劑施加在結(jié)構(gòu)51和殼體22之間的結(jié)合處上以完全地防止泄露，且嚙合部的張力，當(dāng)引線12a、12b被彎曲時(shí)，可以被增加。在這時(shí)，通過將粘結(jié)劑施加在結(jié)構(gòu)51和殼體22之間的結(jié)合處上，填充陽離子聚合透明環(huán)氧樹脂的可操作性可以被大大地增加。
盡管在前述中，聚碳酸酯樹脂可以被用做殼體的材料，玻璃纖維加強(qiáng)的聚碳酸酯樹脂，配備有ARTON樹脂的合金樹脂和PPS(聚亞苯基硫化物)或聚醚醚酮樹脂可以被使用，因此，在某一情況下，熱阻可以被增加。玻璃纖維加強(qiáng)樹脂的使用對(duì)于在焊接回流工序中進(jìn)一步增加熱阻有效且使得實(shí)踐中提供具有優(yōu)異性能的發(fā)光二極管，即在高溫度熱能影響下既沒有皺紋又沒有裂紋的高熱電阻成為可能。
其中，玻璃纖維加強(qiáng)樹脂被用做殼體22的材料，具有優(yōu)異反射性的發(fā)光二極管可以獲得。如果為了將鏡面固定在反射面上，光固化環(huán)氧樹脂或具有低粘度的雙成分型環(huán)氧樹脂應(yīng)被覆蓋至幾微米的厚度且金屬膜在玻璃纖維的表面被光滑后，被蒸汽沉積在表面上。
權(quán)利要求
1.發(fā)光二極管，包括其中限定有凹穴的殼體，由在限定有凹穴的表面上沉積金屬層而形成的反射面；其上安裝有發(fā)光元件的引線從而面向反射面，特征在于陽離子聚合型透明環(huán)氧樹脂被填充在殼體的凹穴內(nèi)，和其中陽離子聚合型透明樹脂在由陽離子聚合透明環(huán)氧樹脂、反射面和殼體形成層狀結(jié)構(gòu)時(shí)被固化。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，特征在于引線與形成在殼體上端面的凹槽相嚙合，光可固化環(huán)氧樹脂被填充在引線嚙合處的凹槽中，至與殼體的下端面相齊的水平面，且光可固化環(huán)氧樹脂通過紫外線光的照射被固化使引線固定在殼體中的凹槽里，且進(jìn)一步地，陽離子聚合透明環(huán)氧樹脂被填充至與殼體的上端面相齊的水平面。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管，特征在于殼體由從聚碳酸酯樹脂、PPC合金樹脂、和聚醚醚酮樹脂所構(gòu)成的組中選擇的熱阻樹脂所制成。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管，特征在于殼體由包含玻璃纖維的樹脂制成，且其中，熱阻環(huán)氧樹脂的覆蓋層形成在限定了殼體中凹穴的表面上，且進(jìn)一步地，金屬反射面形成在覆蓋層上。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，特征在于提供有用于覆蓋殼體的上端面的結(jié)構(gòu)，且其中該結(jié)構(gòu)具有用于填充嚙合于凹槽的引線上表面與結(jié)構(gòu)之間間隙的突起，該突起在結(jié)構(gòu)被安裝在殼體上時(shí)填充該間隙。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管，特征在于殼體由聚碳酸酯樹脂、PPC合金樹脂、和聚醚醚酮樹脂所構(gòu)成的組中選擇的熱阻樹脂所制成。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管，特征在于殼體由包含玻璃纖維的樹脂制成，且其中熱阻環(huán)氧樹脂的覆蓋層形成于在殼體中限定有凹穴的表面上，且進(jìn)一步地，金屬反射面被形成在覆蓋層上。
8.制造發(fā)光二極管的方法，包括形成在其中限定有凹穴的殼體的步驟，在凹穴內(nèi)形成金屬層以限定反射面的步驟，和形成其上安裝有發(fā)光元件的引線以面向反射面的步驟，特征在于提供有將陽離子聚合型透明環(huán)氧樹脂填充在殼體的凹穴內(nèi)的步驟，和在陽離子透明環(huán)氧樹脂、反射面和殼體形成為層狀的結(jié)構(gòu)時(shí)，固化陽離子聚合型透明環(huán)氧樹脂的步驟。
9.如權(quán)利要求8所述的制造發(fā)光二極管的方法，特征在于填充陽離子聚合型透明環(huán)氧樹脂的步驟包括將引線與形成在殼體上端面內(nèi)的凹槽嚙合的步驟；將光可固化環(huán)氧樹脂填充在引線所嚙合的凹槽中至殼體的上端面，并使用紫外光線照射光可固化環(huán)氧樹脂由此將引線固定在殼體中的凹槽內(nèi)的步驟；將陽離子聚合透明環(huán)氧樹脂填充至與殼體的上端面相齊的步驟。
10.如權(quán)利要求9所述的制造發(fā)光二極管的方法，特征在于在形成具有凹穴的殼體的步驟中，由聚碳酸酯樹脂、PPC合金樹脂、和聚醚醚酮所構(gòu)成的組中所選擇的熱阻樹脂被用于殼體的材料。
11.如權(quán)利要求10所述的制造發(fā)光二極管的方法，特征在于形成其中限定有凹穴的殼體的步驟進(jìn)一步包括在玻璃纖維被包含在樹脂中且熱阻環(huán)氧樹脂的覆蓋層已經(jīng)形成在殼體中限定了凹穴的表面上之后，在覆蓋層上形成金屬反射面的步驟。
12.如權(quán)利要求8所述的制造發(fā)光二極管的方法，特征在于填充步驟包括將引線嚙合在形成于殼體上端面的凹槽內(nèi)的步驟；將殼體使用用于覆蓋殼體上端面且具有與殼體中的凹槽成一條直線的位置上的突起的構(gòu)架覆蓋的步驟；將陽離子聚合型透明樹脂填充至與殼體的上端面相齊的水平的步驟。
13.如權(quán)利要求12所述的制造發(fā)光二極管的方法，特征在于在形成具有凹穴的殼體的步驟中，由聚碳酸酯樹脂、PPC合金樹脂、和聚醚醚酮所構(gòu)成的組中所選擇的熱阻樹脂被用做殼體的材料。
14.如權(quán)利要求13所述的制造發(fā)光二極管的方法，特征在于形成在其中限定有凹穴的殼體的步驟進(jìn)一步包括在玻璃纖維包含在樹脂中且熱阻環(huán)氧樹脂的覆蓋層已被形成在殼體中限定了凹穴的表面上之后，在覆蓋層上形成金屬反射層的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管及其制造方法。發(fā)光二極管包括具有凹面的殼體，通過在其凹面上沉積金屬層所形成的反射面，和其上安裝有發(fā)光元件的引線以面向反射面。陽離子聚合型透明環(huán)氧樹脂被填充在具有凹面的殼體的孔內(nèi)，且該樹脂在樹脂、反射面和殼體形成層狀結(jié)構(gòu)時(shí)而硬化。通過該結(jié)構(gòu)，提供一種發(fā)光二極管，其中在反射面上既不存在皺紋也不存在裂紋。此外，在處理和運(yùn)輸過程中不存在反射面產(chǎn)生破裂的可能。同樣，甚至在回流爐操作時(shí)，其中執(zhí)行了焊接操作，熱變形包括反射面的皺紋和裂紋可以被完全地避免。由于陽離子聚合型環(huán)氧樹脂在硬化之后具有如此低的收縮比率以至于發(fā)光面硬化后的平面性可以被保持。
文檔編號(hào)H01L33/62GK1647287SQ03809038
公開日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2003年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月25日
發(fā)明者山崎繁 申請(qǐng)人:田淵電機(jī)株式會(huì)社, 株式會(huì)社光設(shè)備研究所