[go: up one dir, main page]

DE10242947A1 - Verfahren zum Herstellen von LED-Körpern mit Hilfe einer Querschnittverengung - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von LED-Körpern mit Hilfe einer Querschnittverengung Download PDF

Info

Publication number
DE10242947A1
DE10242947A1 DE10242947A DE10242947A DE10242947A1 DE 10242947 A1 DE10242947 A1 DE 10242947A1 DE 10242947 A DE10242947 A DE 10242947A DE 10242947 A DE10242947 A DE 10242947A DE 10242947 A1 DE10242947 A1 DE 10242947A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mold
led
distance
manufacturing
chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE10242947A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10242947B8 (de
DE10242947B4 (de
Inventor
Thomas Dr. Manth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Odelo Led 47475 Kamp-Lintfort De GmbH
Original Assignee
Odelo Led GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE10242947A priority Critical patent/DE10242947B8/de
Application filed by Odelo Led GmbH filed Critical Odelo Led GmbH
Priority to AU2003269827A priority patent/AU2003269827A1/en
Priority to CN03821974.3A priority patent/CN1682382A/zh
Priority to PCT/DE2003/003060 priority patent/WO2004027883A1/de
Priority to DE10393816T priority patent/DE10393816D2/de
Priority to US10/528,007 priority patent/US7241637B2/en
Publication of DE10242947A1 publication Critical patent/DE10242947A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10242947B4 publication Critical patent/DE10242947B4/de
Publication of DE10242947B8 publication Critical patent/DE10242947B8/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14639Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components
    • B29C45/14655Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components connected to or mounted on a carrier, e.g. lead frame
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0046Details relating to the filling pattern or flow paths or flow characteristics of moulding material in the mould cavity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14836Preventing damage of inserts during injection, e.g. collapse of hollow inserts, breakage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/33Moulds having transversely, e.g. radially, movable mould parts
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • H10H20/85Packages
    • H10H20/852Encapsulations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Verfahren zum Herstellen von lichtleitenden LED-Körpern, aus einem fließfähigen Werkstoff durch Einbringen in eine Form. Hierbei wird der Volumenstrom eines fließfähigen Werkstoffes bei einer Entfernung der Elektrodenebene von der Einbringstelle, die größer ist als 35% des Abstandes zwischen der Einbringstelle und der der Einbringstelle gegenübergelegenen Formseite der Form - oberhalb der Einbringstelle und unterhalb der Chipebene auf der Formseite der Einbringstelle durch mindestens eine Querschnittsverengung gedrosselt wird, während - bei einer Entfernung, die kleiner oder gleich 35% dieses Abstandes ist - die Drosselung auf der der Einbringstelle gegenübergelegenen Formseite erfolgt. DOLLAR A Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen von lichtleitenden LED-Körpern entwickelt, bei dem bei üblichen Leistungen des Einbringvorganges die LED-Elektronik nicht beschädigt wird.

Description

  • Verfahren zum Herstellen von lichtleitenden LED-Körpern, aus einem vor dem endgültigen Erstarren fließfähigen Werkstoff durch Einbringen in eine Form, wobei der einzelne LED-Körper mindestens einen lichtemittierenden Chip und mindestens zwei – mit dem Chip elektrisch verbundene – Elektroden umfasst und wobei der fließfähige Werkstoff zwischen einem Bodenbereich der Form und dem Chip zumindest annähernd parallel zur Chipebene und zumindest annähernd normal zu einer von zwei Elektroden gebildeten Ebene zwischen die Elektroden eingespritzt wird.
  • Aus der DE 101 59 522 ist ein derartiges Verfahren zur Herstellung von Leuchtdioden bekannt. Bei der herzustellenden Leuchtdiode handelt es sich um eine Radial-LED, deren Form durch radiales Einspritzen von fließfähigem Werkstoff gefüllt wird. Der Werkstoff wird unterhalb des Chips normal zu einer von den Elektroden aufgespannten Fläche eingespritzt. Bei diesem Verfahren umströmt der die Form füllende Werkstoff von unten her den Chip und den darüber angeordneten Bonddraht. Durch dieses Verfahren wird der Bonddraht soweit geschützt, dass er durch den einströmenden Werkstoff nicht mehr abgerissen wird. Allerdings kommt es häufig vor, dass sich – gesehen aus der Richtung der Werkstoffeinspritzung – vor oder hinter den Elektroden der in die Form eingebrachte Werkstoff einseitig aufstaut. Dadurch kann die den Chip vorwiegend einseitig anströmende Fließfront den Bonddraht so stark zur Seite drücken, dass dieser in Kontakt mit der Kathode gelangt. Bei einem späteren Bestromen der Leuchtdiode fällt dann das Bauteil durch Kurzschluss aus.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Problemstellung zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von lichtleitenden LED-Körpern zu entwickeln, bei dem bei üblichen Leistungen der bekannten Spritz- oder Gießvorgänge die LED-Elektronik nicht beeinträchtigt wird.
  • Diese Problemstellung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Dazu wird der Volumenstrom eines fließfähigen Werkstoffes bei einer Entfernung der Elektrodenebene von der Einbringstelle, die größer ist als 30% des Abstandes zwischen der Einbringstelle und der der Einbringstelle gegenübergelegenen Formseite der Form – oberhalb der Einbringstelle und unterhalb der Chipebene auf der Formseite der Einbringstelle durch mindestens eine Querschnittsverengung gedrosselt wird, während – bei einer Entfernung, die kleiner oder gleich 30% dieses Abstandes ist – die Drosselung auf der der Einbringstelle gegenüber gelegenen Formseite erfolgt.
  • Mit diesem Verfahren zur Herstellung einer Lumineszenzdiode wird durch eine bestimmte Vorgabe des Einbringortes und der Einbringrichtung in Verbindung mit einer vorgegebenen Drosselung des Werkstoffvolumenstroms an einem definierten Ort eine Ein strömbedingung geschaffen, die ein kontrolliertes, gleichförmiges Füllen der Form ohne jede Beschädigung der LED-Elektronik zulässt. Zur Drosselung wird im einzelnen Formhohlraum gegenüber dem Elektrodenzaun ein Formelement angeordnet, das den Strömungsquerschnitt zwischen der Vorderkante des Formelements und dem Chip verengt. Die geometrische Abmessung des Formelements und dessen dem Volumenstrom zugewandte Oberflächenstruktur wird je nach Kunststoffart ggf. speziell ausgewählt. Dies ist bei der Verwendung von austauschbaren, das Formelement tragenden Drosselschiebern einfach zu handhaben.
  • Durch das Formelement wird der einfließende Werkstoff zumindest einseitig derart gedrosselt, dass die von unten an den Chip beidseits der Elektroden heranwandernden Fließfronten nahezu zeitgleich den Chip und den Bonddraht kontaktieren und umfließen. Das nahezu zeitgleiche Umhüllen des Bonddrahtes stabilisiert den Bonddraht in seiner konstruktiv vorgeplanten Lage.
  • Das Verfahren ist auch auf Lumineszenzdioden mit mehreren Chips und Elektroden anwendbar.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von mehreren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.
  • 1: LED-Form mit Querschnittsverengung über der Einspritzstelle;
  • 2: LED-Form mit Querschnittsverengung gegenüber der Einspritzstelle
  • 3: Seitenansicht einer LED in einer Form mit einem eingefahrenen Formelementschieber;
  • 4: Vorderansicht zur LED aus 3;
  • 5: Draufsicht auf einen LED-Fertigungsverbund neben Spritzdüsen;
  • 6: Unteransicht der LED aus 1 mit mehreren Trennfugenverläufen.
  • 7: Seitenansicht einer LED in einer Form mit ausgefahrenem Formelementschieber;
  • 8: Draufsicht zu 7 großteils ohne Form.
  • Die 3 bis 6 zeigen eine LED (10), deren lichtleitender Körper (20) beispielsweise spritzgusstechnisch in einem Spritzschritt hergestellt wird.
  • Die dargestellte LED (10) hat hierbei einen theoretisch in zwei Zonen (21, 41) aufgeteilten LED-Körper (20), vgl. 4. Die untere Zone (41) des Körpers (20) ist eine sog. Elektronikschutzzone, während die obere Zone (21) als Lichtleitzone bezeichnet wird. Beide Zonen sind durch eine fiktive Trennfuge (39) voneinander getrennt. Die Trennfuge (39) ist punktiert nur in 4 dargestellt.
  • Die Elektronikschutzzone (41) umgibt in der Regel die in einer Ebene (19) liegenden elektrischen Anschlüsse (1, 4), den lichtemittierenden Chip (6), einen Bonddraht (2) und eine Reflektorwanne (5). Letztere ist z.B. Teil der Kathode (4). In der Reflektorwanne (5) sitzt der Chip (6). Der Chip (6) kontaktiert über den Bonddraht (2) die Anode (1). Der Bonddraht (2) liegt dabei vorzugsweise in einer Ebene (19), die von den Mittellinien der Elektroden (1, 4) aufgespannt wird. Die oberhalb des Chips liegende Lichtleitzone (21) transportiert das vom Chip (6) emittierte Licht möglichst verlustfrei zur Außenfläche (14, 15) der LED (10).
  • Der LED-Körper (20) des Ausführungsbeispiels besteht bezüglich seiner räumlichen Gestaltung aus drei aneinandergesetzten Geometriekörpern (11, 14, 15). Der untere Geometriekörper (11) ist zumindest annähernd ein gerader Zylinder mit zwei zumindest annähernd parallelen Stirnflächen und z.B. zwei ebenen Abflachungen (12, 13). Die Abflachungen (12, 13) sind parallel zur LED-Längsachse (18) und schließen untereinander einen rechten Winkel ein. Eine Abflachung (12) ist parallel zur – durch die Mittellinien der Elektroden (1, 4) gebildeten – Elektrodenebene (19). Die untere Stirnfläche bildet den sog. Bodenbereich (42). An die obere Stirnfläche schließt sich ein gerader Kegelstumpf (14) an, der sich vom Zylinder (11) weg verjüngt. Auf dem Kegelstumpf (14) sitzt als dritter Geometriekörper eine Kalotte (15). Im LED-Längsschnitt befindet sich zwischen der Kalotte (15) und dem Kegelstumpf (14) beispielsweise ein tangentialer Übergang.
  • Der größere Stirnflächendurchmesser des Kegelstumpfes (14) misst im Ausführungsbeispiel ca. 5 mm. Er wird als Basisgröße bezeichnet. Die Verjüngung des Kegelstumpfes (14) beträgt z.B. 20% der Basisgröße. Die Gesamthöhe der LED (10) entspricht ca. 180 der Basisgröße. Die Höhe des Zylinders (11), der als flanschartiger Kragen bezüglich seines Radius über den Kegelstumpf um ca. 10% der Basisgröße übersteht, bemisst ca. 30% der Basisgröße. Die Tiefe der Abflachungen (12, 13) beträgt ca. 8% der Basisgröße.
  • Der oberhalb des Chips (6) liegende Bereich des Kegelstumpfes (14) und die Kalotte (15) bilden die Hauptlichtaustrittsfläche.
  • Für die LED-Fertigung sind die Elektroden (1, 4) Teil eines i.d.R. ebenen, gestanzten, sog. Elektrodenzauns (80). Innerhalb dieses Zauns sind die Elektroden (1, 4) durchgehend über Stege (81) miteinander verbunden. Ein Zaun (80) beinhaltet beispielsweise 32 Elektroden für 16 LEDs (10). Der minimale Abstand der nebeneinander im Zaun (80) integrierten LEDs (10) beträgt mindestens 10% des maximalen Durchmessers bzw. der maximalen Breite der einzelnen LED (10) in der Elektroden- bzw. Zaunebene (19). Im Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand der Mittellinien (18) zweier benachbarter Lumineszenzdioden (10) ca. 150% der Basisgröße.
  • Für das Spritzgießen der LEDs (10) wird eine mehrteilige Form (61-63) verwendet, die zusammen mit der Spritzdüse (71) die Gestalt der Lumineszenzdiode (10) vorgibt. Der größte Teil der zu fertigenden Diode (10) wird von einer Schlittenform (62) umfasst. Letztere formt beispielsweise eine nahtlose Hauptlichtaustrittsfläche und den Teil der Umfangsflächen der Elektronikschutzzone (41), die einer benachbarten Basisform (61) abgewandt ist. Der Bodenbereich (42) und die restlichen Umfangsflächen der LED (10) werden mit Ausnahme eines Saugkanals (66) und der Spritzdüsenanlage durch die Basisform (61) und eine Hubform (63) verschlossen, wobei z.B. in der Basisform (61) nach den 38 ein Drosselschieber (31) integriert ist.
  • Die Basisform (61) ist z.B. eines der Grundelemente des Spritzgießwerkzeuges. Sie ist hier auf dem ortsfesten Teil des Werkzeuges befestigt und wird beim Entformen nicht bewegt. Sie weist eine Aussparung (73) auf, in die die Spritzdüse (71) abdichtend hineinragt.
  • In der Basisform (61) ist nach den 38 für jeden Form-Kohlraum (60) ein Drosselschieber (31) in einen hier rechteckigen Kanal (91) eingesetzt. Die Drosselschieber (31) sind z.B. in ihren rückwärtigen Bereichen über Stege miteinander verbunden, vgl. 5 und 8. Die Bewegungsrichtung der Drosselschieber (31) ist beispielsweise parallel zum Bodenbereich (42) der LED (10) und normal zum Elektrodenzaun (80) orientiert. Im Bezug auf die Lumineszenzdiode (10) befindet sich die Oberseite des jeweiligen freien Endes eines Drosselschiebers (31) auf oder knapp unterhalb der Chipebene (7).
  • Je nach den Platzverhältnissen in der Form (61-63) kann der Drosselschieber (31) mit der Elektrodenzaunebene (19) auch einen Winkel von 5 bis 45° einschließen. Ggf. kann der Drosselschieber (31) auch durch eine Schwenk- oder Schraubbewegung innerhalb der Form (61-63) bewegt werden.
  • Das in den Hohlraum (60) hineinragende Ende des Drosselschiebers (31) wird als Formelement (32) bezeichnet. Seine, der LED-Mittellinie (18) zugewandte Stirnfläche, ist z.B. eine gekrümmte Raumfläche (33), die genau der Schnittfläche entspricht, die bei einem räumlichen Schnitt zwischen dem Kegelstumpf (14) und dem Kanal (91) entsteht, d.h. die Krümmung entspricht der des Kegelmantels der Außenfläche (14). Das Formelement (32) hat in der Zeichnungsebene von 3 – also im Längsschnitt – einen trapezförmigen Querschnitt. Die Scherung des Trapezquerschnittes gegenüber der LED-Mittellinie (18) entspricht hier dem Kegelstumpfwinkel des Kegelstumpfes (14). In der horizontalen Draufsicht, vgl. 5 unten, ist die Oberfläche des in den Hohlraum (60) hineinstehenden Formelements (32) schraffiert dargestellt. Die zur LED-Mittellinie (18) hin orientierte gekrümmte Umrandung dieser Fläche (34) stellt als Kreisbogenabschnitt die Oberkante (36) dar.
  • Diese Oberkante (36), die gleichzeitig die Vorderkante des Formelements (26, 28 32) ist, kann jede beliebige, auch nicht ebene Krümmung einnehmen. Sie ist zusätzlich mit einer in den Volumenstrom hineinragenden strömungsbeeinflussenden Struktur ausstattbar. Die Struktur kann eine Riffelung, ein Wellenprofil, eine Noppenstruktur oder dergleichen sein.
  • Im Ausführungsbeispiel nach 3 und 7 grenzt der Drosselschieber (31) bereichsweise an der Schlittenform (62) an.
  • In 1 ragt anstelle des Drosselschiebers (31) in den Hohlraum (60) ein Vorsprung (26) hinein. Der Vorsprung (26) ist Teil der Basisform (61). Die Längsschnittkontur (35) dieses Vorsprungs bzw. Formelements schließt mit der LED-Mittellinie (18) z.B. einen 24°-Winkel ein.
  • Nach 3 ist gegenüber der Basisform (61) die Hubform (63) angeordnet. Letztere wird nach dieser Darstellung zum Entformen nach rechts von der Basisform (61) wegbewegt. Bei geschlossener Form (61-63) berühren sich die Formteile (61) und (63) in einer in 6 dargestellten Trennfuge (65). Die Trennfuge (65) teilt sich im Bereich zwischen den Elektroden (1, 4) zur Ausformung einer Öffnung (67). Die Öffnung (67) ist eine den Bodenbereich (42) berührende Kante des Saugkanals (66), vgl. 3. Der Saugkanal (66) ist gegenüber der Elektrodenebene (19) um mehrere Zehntelmillimeter – von der Spritzdüse (71) weg – versetzt.
  • In der Hubform (63) ist ein Niederhalter (69) angeordnet. Der Niederhalter (69) ist verschiebbar – z.B. in Richtung des Öffnungshubs der Form – dort gelagert. Er klemmt den Elektrodenzaun (80) gegen die Basisform (61).
  • An der durch die Formteile (61, 63) gebildeten Ebene, an der der spätere Bodenbereich (42) der LED (10) anliegt, und an die – die Spritzdüse (71) umgebende – Kontur der Basisform (61) schließt sich die Schlittenform (62) an. Zwischen der Schlittenform (62) und der Basisform (61) liegt eine räumlich abgestufte Trennfuge (64).
  • Die Schlittenform (62), die den größten Teil der künftigen LED-Oberfläche umgibt, ist durch mindestens einen Temperierkanal (68) durchzogen, um die Form und die sie umgebenden anderen Werkzeugteile z.B. mittels Wasser oder Öl bei beispielsweise 40– 160°C zu temperieren. In der 3 ist die Schlittenform (62) nur beispielhaft aus einem Teil dargestellt. Für den Fall, dass das diodenformgebende Teil innerhalb der Schlittenform (62) in einem separaten Schlittenträger sitzt, kann auch letzterer mit dem Temperierkanal ausgestattet sein. Nach 2 trägt ggf. die Schlittenform (62) einen Vorsprung (28). Auch seine Oberkante liegt auf oder unterhalb der Chipebene (7).
  • Zur Vorbereitung des Spritzgießens ist die Form (61-63) geöffnet. Dazu sind die Formteile (63, 69), gemäß 3, nach rechts abgezogen. Die Schlittenform (62) ist mittels einer nicht dargestellten Führung – unter einem Winkel von beispielsweise 25° gegenüber der Spritzdüsenmittellinie (75) – schräg nach rechts oben zur Seite gefahren. Der mit den Chips (6) und den entsprechenden Bonddrähten (2) ausgestattete Elektrodenzaun (80) wird eingelegt und über nicht dargestellte Indexstifte an der Basisform zentriert. Zum Schließen der Form (61-63) fährt die Hubform (63) auf die Basisform (61) zu. Der in ihr gelagerte Niederhalter (69) fährt solange in Schließrichtung weiter, bis der Elektrodenzaun (80) auf der Basisform (61) festgeklemmt ist. Beispielsweise zeitgleich bewegt sich die Schlittenform (62) auf die Formen (61) und (63) zu. Der Drosselschieber (31) ist nun soweit in den Hohlraum (60) eingeschoben, dass die in 5 gestrichelt dargestellte Querschnittsfläche (30) der engsten Stelle zwischen dem Elektrodenzaun (80) ihr Minimum erreicht hat. Die Querschnittsverringerung kann hierbei 20–80% des ursprünglichen Querschnitts betragen.
  • Über den Saugkanal (66) und z.B. über den Spalt zwischen der Hubform (63) und dem Niederhalter (69) wird der mit fließfähigem Werkstoff auszuspritzende Hohlraum der Form (61-63) evakuiert. Das Vakuum wird während des gesamten Spritzgießprozesses aufrechterhalten.
  • Unmittelbar nach dem Evakuieren wird der heiße, fließfähige Werkstoff (8) oder (9) über die jeweilige Spritzdüse (71), z.B. eine sog. Torpedodüse, in den entsprechenden Hohlraum der Form (61-63) eingebracht. Die Mittellinie (75) der Spritzdüse (71) und des aus ihr austretenden Strahls ist hierbei normal zur Elektrodenebene (19) ausgerichtet. Sie liegt zwischen dem Bodenbereich (42) und dem untersten Punkt der Reflektorwanne (5). Im Ausführungsbeispiel befindet sich die Mittellinie (75) auf der halben Höhe des Zylinders (11). Dabei verläuft sie mittig zwischen den Elektroden (1, 4), vgl. 5 und 8.
  • Während des Spritzgießvorganges schießt nach 2 der flüssige Kunststoff (8), beispielsweise ein spritzfähiger transparenter, ggf. eingefärbter Thermoplast, wie modifiziertes Polymethylmethacrylimid (PMMI), mit einem Druck von 700 ± 300 bar in die evakuierte, temperierte Form (61-63) ein. Die Einströmgeschwindigkeit beträgt beispielsweise 0,2 bis 10 Millimeter pro Sekunde. Der Strahl passiert die zur Einbringstelle (70) hin – um eine aus der Differenz aus dem lichten Abstand (86) und der Entfernung (85) errechneten Strecke – versetzten Elektroden (1, 4) mittig und teilt sich an der der Einbringstelle (70) gegenüberliegenden Wandung der Form (62) auf. Hierbei verliert der Strahl soviel Energie, dass der einströmende Kunststoff beim Auffüllen des Hohlraumes, vgl. 1, vor und hinter der Elektrodenebene (19) von unten nach oben fließt. Die durch den Vorsprung (28) erzeugte Drosselung des Volumenstroms erzwingt vor und hinter dem Elektrodenzaun (80) ein annähernd gleichför miges nach oben Wandern der Fließfront (92-95). Zwischen den Positionen (94) und (95) der Fließfront erreicht der schnelle fließende Werkstoff (8) den Bonddraht (2) vor und hinter den Elektrodenzaun (80) zeitgleich und mit einer Fließrichtung die parallel zur LED-Mittellinie (18) verläuft. Der Bonddraht (2) wird umströmt ohne seine vorgeschriebene Position zu verändern. Der Bonddraht (2) wird weder zu Seite gedrückt noch abreißen.
  • Wird der Werkstoff (8) oder (9) in eine Form eingebracht, in der die Elektroden (1, 4) bzw. die Elektrodenebene (19) von der Einbringstelle weiter entfernt sind bzw. ist als 35% des zwischen den Formseiten (78) und (79) gelegenen Abstandes (86), z.B. bei mittiger Lage innerhalb der Form (61-63), werden zur Drosselung des Volumenstroms Formelemente (26, 32) benutzt, die direkt oberhalb der Einbringstelle (70) liegen, vgl. 1, 3 und 7. Hier staut sich der Werkstoff (8, 9) vor dem Elektrodenzaun (80) und schiebt sich dort – ohne ein entsprechendes Formelement (26, 28) – schneller nach oben als hinter dem Zaun (80). Bei der Verwendung der Formelemente (26, 32) schiebt sich der jeweilige Werkstoff (8, 9) zumindest im Bereich des Bonddrahtes (2) nahezu zeitgleich am Chip (6) vorbei. Auch bei dieser Chipumströmung wird die optimale Lage des Bonddrahtes (2) nicht verändert.
  • Bei der Vorrichtung nach den 3-8 wird nach dem vollständigen Vorbefüllen der Form der Werkstoffdruck aufrechterhalten und der Drosselschieber (31) bis an die Außenkontur (14) der LED (10) zurückgezogen. Dadurch füllt sich der vom Drosselschieber (31) freigegebene Raum.
  • Nach dem Spritzgießen und dem Entformen werden in einem Vereinzelungsvorgang die Stege (81) zwischen den Lumineszenzdioden (10) und den Elektroden (1, 4) der einzelnen LEDs (10) z.B. durch Stanzen entfernt.
  • 1
    Anschluss, Anode, Elektrode
    2
    Bonddraht, Aludraht
    4
    Anschluss, Kathode, Elektrode
    5
    Reflektorwanne
    6
    Chip
    7
    Chipebene
    8
    Werkstoff, Thermoplast
    9
    Werkstoff, Duroplast, Epoxidharz
    10
    LED, Lumineszenzdiode, Diode
    11
    Zylinder, flanschartiger Kragen
    12, 13
    Abflachungen
    14
    Kegelstumpf, Außenkontur
    15
    Kalotte
    16
    Abdruck der Spritzgießdüse
    18
    LED-Mittellinien, LED-Längsachsen
    19
    Elektrodenebene, Zaunebene
    20
    LED-Körper
    21
    Lichtleitkörper
    22
    1. Fließfront zu (26)
    23
    2. Fließfront zu (26)
    24
    3. Fließfront zu (26)
    25
    4. Fließfront zu (26)
    26
    Vorsprung, Formelement an (61)
    28
    Vorsprung, Formelement an (63)
    30
    Querschnittsverengung, Drosselstelle,
    Querschnittsfläche
    31
    Schieber, Drosselschieber
    32
    Formelement
    33
    Raumfläche, gekrümmt
    34
    Formelementfläche, die in (60) hineinragt
    35
    Kontur, Längsschnittkontur
    36
    Oberkante
    38
    Trennfuge zwischen (61) und (31)
    39
    Trennfuge, fiktiv zwischen (21) und (41)
    41
    Elektronikschutzzone
    42
    Bodenbereich
    60
    Formhohlraum
    61
    Basisform
    62
    Schlittenform
    63
    Hubform
    64
    Trennfuge zwischen (61) und (62)
    65
    Trennfuge zwischen (61) und (63)
    66
    Saugkanal
    67
    Öffnung
    68
    Temperierkanal
    69
    Niederhalter
    70
    Einbringstelle für Werkstoff (8, 9)
    71
    Spritzdüsen, Torpedodüsen, Heißkanaldüsen
    72
    Heizpatronen
    73
    Aussparung in (61)
    75
    Mittellinien der Spritzdüsen
    78
    Formseite, auf der die Spritzdüse (71) liegt
    79
    Formseite gegenüber der Spritzdüse (71)
    80
    Elektrodenzaun (Leadframe-Streifen), eben
    81
    Stege, obere
    85
    Entfernung zwischen (70) und (81)
    86
    Abstand zwischen (70) und (79) im Bereich des
    Kragens (11)
    91
    Kanal
    92
    1. Fließfront zu (28)
    93
    2. Fließfront zu (28)
    94
    3. Fließfront zu (28)
    95
    4. Fließfront zu (28)

Claims (10)

  1. Verfahren zum Herstellen von lichtleitenden LED-Körpern (20), aus einem vor dem endgültigen Erstarren fließfähigen Werkstoff durch Einbringen in eine Form (61-63), wobei der einzelne LED-Körper (20) mindestens einen lichtemittierenden Chip (6) und mindestens zwei – mit dem Chip (6) elektrisch verbundene – Elektroden (1, 4) umfasst und wobei der fließfähige Werkstoff zwischen einem Bodenbereich (42) der Form (61-63) und dem Chip (6) zumindest annähernd parallel zur Chipebene (7) und zumindest annähernd normal zu einer von zwei Elektroden (1, 4) gebildeten Ebene (19) zwischen die Elektroden (1, 4) eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, – dass der Volumenstrom eines fließfähigen Werkstoffes (8, 9) – bei einer Entfernung (85) der Elektrodenebene (19) von der Einbringstelle (70), die größer ist als 35% des Abstandes (86) zwischen der Einbringstelle (70) und der der Einbringstelle (70) gegenüber gelegenen Formseite (79) der Form (6163) – oberhalb der Einbringstelle (70) und unterhalb der Chipebene (7) auf der Formseite (78) der Einbringstelle (70) durch mindestens eine Querschnittsverengung (30) gedrosselt wird, während – bei einer Entfernung (85), die kleiner oder gleich 35% des Abstandes (86) ist – die Drosselung auf der der Einbringstelle (70) gegenüber gelegenen Formseite (79) erfolgt.
  2. Herstellverfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverengung (30) durch mindestens ein in den Hohlraum (60) der Form (61-63) hineinragendes Formelement (26, 28, 32) erzeugt wird.
  3. Herstellverfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Formelement (32) Teil eines Schiebers (31) ist, der vor dem Einbringen des fließfähigen Werkstoffs (8, 9) in den Hohlraum (60) der Form (61-63) hineinbewegt wird.
  4. Herstellverfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Vorbefüllen der durch das Formelement (32) volumetrisch verkleinerten Form der Schieber (31) zur endgültigen Befüllung der Form (61-63) mit der der LED-Mittellinie (18) zugewandten Raumfläche (33) des Formelements (32) zumindest partiell an oder hinter die dortige Außenkontur (14) der Lumineszenzdiode (10) zurückbewegt wird.
  5. Herstellverfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der vor dem Einbringen des fließfähigen Werkstoffs (8, 9) eingeschobene Schieber (31) währende des Einbringens kontinuierlich – über den gesamten Befüllvorgang – zurückbewegt wird.
  6. Vorrichtung zu dem Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverengung (30) durch ein – im Längsschnitt der Lumineszenzdiode (10) gesehenes – keilartig in die Form hineinragendes Formelement (26, 28, 32) erzeugt wird.
  7. Vorrichtung zu dem Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im Längsschnitt dargestellte Kontur (35) der der LED-Mittellinie (18) zugewandten Raumfläche (33) mit der LED-Mittellinie (18) einen Winkel von 5 bis 45 Winkelgraden einschließt, wobei der Schnittpunkt zwischen der Verlängerung der Kontur (35) und der LED-Mittellinie (18) oberhalb der Chipebene (7) liegt.
  8. Vorrichtung zu dem Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittverengung (30) durch ein – im Querschnitt durch die Lumineszenzdiode (10) gesehenes – sichel- oder kreisringstückartiges Formelement (26, 28, 32) erzeugt wird.
  9. Vorrichtung zu dem Herstellverfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die der LED-Mittellinie (18) zugewandte Raumfläche (33) des Formelements (32) ein Mantelteil der Außenkontur (14) der Lumineszenzdiode (10) ist.
  10. Vorrichtung zu dem Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Punkt der Oberkante (36) des Formelements (26, 28, 32), der der LED-Mittellinie (18) am nächsten kommt, auf oder unterhalb der Chipebene (7) liegt.
DE10242947A 2002-09-16 2002-09-16 Verfahren zum Herstellen von LED-Körpern mit Hilfe einer Querschnittsverengung und Vorrichtung zur Durchführung des Herstellungsverfahrens Expired - Fee Related DE10242947B8 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10242947A DE10242947B8 (de) 2002-09-16 2002-09-16 Verfahren zum Herstellen von LED-Körpern mit Hilfe einer Querschnittsverengung und Vorrichtung zur Durchführung des Herstellungsverfahrens
CN03821974.3A CN1682382A (zh) 2002-09-16 2003-09-15 借助于横截面收缩制造发光二极管壳体的方法
PCT/DE2003/003060 WO2004027883A1 (de) 2002-09-16 2003-09-15 Verfahren zum herstellen von led-körpern mit hilfe einer querschnittverengung
DE10393816T DE10393816D2 (en) 2002-09-16 2003-09-15 Verfahren zum herstellen von led-körpern mit hilfe einer querschnittverengung
AU2003269827A AU2003269827A1 (en) 2002-09-16 2003-09-15 Method for producing led bodies with the aid of a cross-sectional restriction
US10/528,007 US7241637B2 (en) 2002-09-16 2003-09-15 Method of producing LED bodies with the aid of a cross-sectional constriction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10242947A DE10242947B8 (de) 2002-09-16 2002-09-16 Verfahren zum Herstellen von LED-Körpern mit Hilfe einer Querschnittsverengung und Vorrichtung zur Durchführung des Herstellungsverfahrens

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE10242947A1 true DE10242947A1 (de) 2004-03-25
DE10242947B4 DE10242947B4 (de) 2008-12-18
DE10242947B8 DE10242947B8 (de) 2009-06-18

Family

ID=31896044

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10242947A Expired - Fee Related DE10242947B8 (de) 2002-09-16 2002-09-16 Verfahren zum Herstellen von LED-Körpern mit Hilfe einer Querschnittsverengung und Vorrichtung zur Durchführung des Herstellungsverfahrens
DE10393816T Expired - Lifetime DE10393816D2 (en) 2002-09-16 2003-09-15 Verfahren zum herstellen von led-körpern mit hilfe einer querschnittverengung

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10393816T Expired - Lifetime DE10393816D2 (en) 2002-09-16 2003-09-15 Verfahren zum herstellen von led-körpern mit hilfe einer querschnittverengung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7241637B2 (de)
CN (1) CN1682382A (de)
AU (1) AU2003269827A1 (de)
DE (2) DE10242947B8 (de)
WO (1) WO2004027883A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10159522A1 (de) * 2001-12-05 2003-06-26 G L I Global Light Ind Gmbh Verfahren zur Herstellung von LED-Körpern
US20030214070A1 (en) * 2002-05-08 2003-11-20 General Electric Company Multiwall polycarbonate sheet and method for its production
TW200635085A (en) * 2005-01-20 2006-10-01 Barnes Group Inc LED assembly having overmolded lens on treated leadframe and method therefor
KR102637494B1 (ko) * 2015-10-29 2024-02-15 크레이튼 폴리머즈 유.에스. 엘엘씨 저온 용도들을 위한 핫멜트 탄성 부착물 접착제

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0290697A2 (de) * 1987-05-12 1988-11-17 Shen-Yuan Chen Lichtemittierende Diode, Lampe und schnelles Herstellungsverfahren
JPH04329680A (ja) * 1991-05-01 1992-11-18 Sharp Corp 発光装置
DE19833245A1 (de) * 1997-07-30 1999-02-04 Rohm Co Ltd Halbleiter-Lichtemissionseinrichtung

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6469020A (en) * 1987-09-10 1989-03-15 Nissei Plastics Ind Co Method of sealing light-emitting diode with resin
JPS6469019A (en) * 1987-09-10 1989-03-15 Nissei Plastics Ind Co Method of sealing light-emitting diode with resin
JPH06216412A (ja) 1993-01-20 1994-08-05 Stanley Electric Co Ltd Ledの製造方法
JP2927660B2 (ja) * 1993-01-25 1999-07-28 シャープ株式会社 樹脂封止型半導体装置の製造方法
JP3193194B2 (ja) * 1993-07-09 2001-07-30 三菱電線工業株式会社 基板に実装されたledチップにレンズ被覆層をモールドする方法およびそのモールド用基板構造
US5964030A (en) * 1994-06-10 1999-10-12 Vlsi Technology, Inc. Mold flow regulating dam ring
KR0151828B1 (ko) * 1995-07-25 1998-12-01 김광호 패키지 성형장치
DE19604492C1 (de) * 1996-02-08 1997-06-12 Wustlich Hans Dieter Spritzgießwerkzeug zur Herstellung von Leuchtdioden
JPH10159522A (ja) * 1996-11-28 1998-06-16 Takashi Hikita 可変バルブタイミング・リフト機構
JPH11121488A (ja) * 1997-10-15 1999-04-30 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法及び樹脂封止装置
EP1075022A1 (de) * 1999-08-04 2001-02-07 STMicroelectronics S.r.l. Giessform mit versetzten Rändern zur Kunststoffeinkapselung von integrierten Halbleiteranordnungen
DE10159522A1 (de) * 2001-12-05 2003-06-26 G L I Global Light Ind Gmbh Verfahren zur Herstellung von LED-Körpern
DE10163116B4 (de) * 2001-12-24 2008-04-10 G.L.I. Global Light Industries Gmbh Verfahren zum Herstellen von lichtleitenden LED-Körpern in zwei räumlich und zeitlich getrennten Stufen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0290697A2 (de) * 1987-05-12 1988-11-17 Shen-Yuan Chen Lichtemittierende Diode, Lampe und schnelles Herstellungsverfahren
JPH04329680A (ja) * 1991-05-01 1992-11-18 Sharp Corp 発光装置
DE19833245A1 (de) * 1997-07-30 1999-02-04 Rohm Co Ltd Halbleiter-Lichtemissionseinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
CN1682382A (zh) 2005-10-12
US20060051901A1 (en) 2006-03-09
AU2003269827A1 (en) 2004-04-08
WO2004027883A1 (de) 2004-04-01
DE10393816D2 (en) 2005-08-25
DE10242947B8 (de) 2009-06-18
DE10242947B4 (de) 2008-12-18
US7241637B2 (en) 2007-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10163117C1 (de) Verfahren zum Herstellen von lichtleitenden LED-Körpern in zwei zeitlich getrennten Stufen
DE69713689T3 (de) Heisskanal-Verschlussventil zur Vermeidung einseitig gerichteter Molekularorientierung und Schweisslinien von erstarrtem Kunststoff, verwendet zur Herstellung von Formkörpern
DE4417404A1 (de) Geschichtete Linse aus einem synthetischen Harz für eine Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung, Verfahren und Vorrichtung zum Formen derselben
DE3245571A1 (de) Nadelverschluss-duese fuer spritzgiessformen
DE19848789A1 (de) Spritzgußvorrichtung mit einer Schmelzbohrung durch das vordere Ende des Stiftes
EP0824057B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Spritzgussteilen aus Kunststoff
DE112014003607T5 (de) Spritzgießvorrichtung für dicke Linsen und Herstellungsverfahren
DE19623308C2 (de) Ventilnadel-Zentriereinsatz für eine Spritzgussdüse
EP1461835B1 (de) Verfahren zum herstellen von leuchtdioden mit lichtleitenden körpern in zwei räumlich und zeitlich getrennten stufen
DE69823304T2 (de) Spritzgiessvorrichtung mit Schmelzeübertragungs- und Aufteilungsbuchse
DE102014101107B4 (de) Gießform
DE10242947B4 (de) Verfahren zum Herstellen von LED-Körpern mit Hilfe einer Querschnittsverengung und Vorrichtung zur Durchführung des Herstellungsverfahrens
EP1911564B1 (de) Einspritzdüse zur Führung von Schmelzemasse in einer Kunststoffspritzgießform
EP1454368B1 (de) Verfahren zum herstellen von leuchtdioden
EP1785255A1 (de) Verfahren und Kunststoffspritzvorrichtung zur Herstellung eines Lichtleitkörpers und Lichtleitkörper
DE69421589T2 (de) Querdüse für eine Form mit innerem Anschnitt
AT520140B1 (de) Spritzgussmaschine mit zweiter Einspritzeinheit
CH440685A (de) Vorrichtung zum Anspritzen von Sohlen aus plastifizierbarem Werkstoff an Schuhschäfte
DE102006004928A1 (de) Verbesserte Halsbackenkühlung
DE102004050141B4 (de) Vorrichtung zum Umspritzen von Halbzeug in einem Spritzgießwerkzeug
EP1338398A1 (de) Vorrichtung zum Herstellen von mehrkomponentigen Kunststoffformteilen
EP0853812B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur endmontage einer computer-tastatur
DE19604492C1 (de) Spritzgießwerkzeug zur Herstellung von Leuchtdioden
EP3000576B1 (de) Werkzeug mit oberflächenrauhigkeit an der bindenahtstelle
DE68901717T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum spritzgiessen von warmhaertbarem material.

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8143 Lapsed due to claiming internal priority
8170 Reinstatement of the former position
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: ODELO LED GMBH, 47475 KAMP-LINTFORT, DE

8364 No opposition during term of opposition
8396 Reprint of erroneous front page
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20150401