JP6745300B2 - Surface illumination device and mounting method - Google Patents
Surface illumination device and mounting method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6745300B2 JP6745300B2 JP2018145592A JP2018145592A JP6745300B2 JP 6745300 B2 JP6745300 B2 JP 6745300B2 JP 2018145592 A JP2018145592 A JP 2018145592A JP 2018145592 A JP2018145592 A JP 2018145592A JP 6745300 B2 JP6745300 B2 JP 6745300B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- led
- solder
- pad
- adhesive
- light source
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
- F21V19/001—Fastening of light sources or lamp holders the light sources being semiconductors devices, e.g. LEDs
- F21V19/003—Fastening of light source holders, e.g. of circuit boards or substrates holding light sources
- F21V19/005—Fastening of light source holders, e.g. of circuit boards or substrates holding light sources by permanent fixing means, e.g. gluing, riveting or embedding in a potting compound
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
- F21V23/06—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being coupling devices, e.g. connectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
Description
本発明は、面状照明装置および実装方法に関する。 The present invention relates to a planar lighting device and a mounting method.
従来、基板の実装面に設けられた電極となるパッドと、光源その他の電子部品の側面または底面に設けられた端子とを、パッド上に印刷した半田のリフローによって接合する実装方法において、電子部品の端子とは異なる位置に配置された接着剤または半田を介して実装面と電子部品とを接合し、リフロー時における電子部品の傾きや実装位置のずれを防止する技術が知られている。 Conventionally, in a mounting method in which a pad serving as an electrode provided on a mounting surface of a substrate and a terminal provided on a side surface or a bottom surface of a light source or other electronic component are joined by reflow of solder printed on the pad, an electronic component A technique is known in which the mounting surface and the electronic component are bonded to each other via an adhesive or solder arranged at a position different from that of the terminal to prevent the electronic component from tilting or shifting the mounting position during reflow.
しかしながら、従来の技術では、例えばパッドに対して傾いた状態で実装されるおそれが依然として残されている。例えば電子部品が光源の場合、パッドに対して本来の角度から傾いた状態で実装され、光源の光軸が本来の向きからずれると、所望する照明性能が実現されないおそれがある。このように、電子部品に要求される性能の高度化により、実装精度のさらなる向上が期待されている。 However, in the conventional technique, there is still a possibility that the device is mounted in a state of being inclined with respect to the pad. For example, when the electronic component is a light source, it is mounted in a state in which it is tilted from the original angle with respect to the pad, and if the optical axis of the light source deviates from the original direction, the desired illumination performance may not be realized. As described above, due to the sophistication of performance required for electronic parts, further improvement of mounting accuracy is expected.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、実装精度を向上することができる面状照明装置および実装方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a planar lighting device and a mounting method capable of improving mounting accuracy.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る面状照明装置は、複数のパッドと、光源と、接着部材とを備える。複数のパッドは、配線基板の主面に設けられる。光源は、発光面以外のいずれかの面に配置された複数のキャビティにそれぞれ収容された端子を有し、キャビティに収容された半田を介してパッドと端子とが接合される。接着部材は、主面と光源との間に配置され、主面と光源とを接着する。端子は、平面視で光源の短手方向の一端側に配置される。接着部材の中心は、平面視で一端側のみに配置される。 In order to solve the problems described above and achieve the object, a planar lighting device according to an aspect of the present invention includes a plurality of pads, a light source, and an adhesive member. The plurality of pads are provided on the main surface of the wiring board. The light source has a terminal housed in each of a plurality of cavities arranged on any surface other than the light emitting surface, and the pad and the terminal are joined via the solder housed in the cavity. The adhesive member is disposed between the main surface and the light source and adheres the main surface and the light source. The terminal is arranged on one end side in the lateral direction of the light source in plan view. The center of the adhesive member is arranged only on one end side in plan view.
本発明の一態様によれば、実装精度を向上することができる。 According to one aspect of the present invention, mounting accuracy can be improved.
以下、実施形態に係る面状照明装置および実装方法について図面を参照して説明する。なお、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。各図面において、説明を分かりやすくするために、面状照明装置の光の出射方向をZ軸正方向とする3次元の直交座標系を図示する場合がある。 Hereinafter, a planar lighting device and a mounting method according to embodiments will be described with reference to the drawings. Note that the dimensional relationship of each element in the drawings, the ratio of each element, and the like may differ from reality. Even between the drawings, there may be a case where the dimensional relationships and ratios are different from each other. In each drawing, in order to make the description easy to understand, a three-dimensional orthogonal coordinate system in which the light emission direction of the planar lighting device is the positive Z-axis direction may be illustrated.
図1は、実施形態に係る面状照明装置の外観の一例を示す正面図である。図1の例に示すように、実施形態に係る面状照明装置1の形状は、上面視で略矩形状である。面状照明装置1の長手方向(X軸方向)の一端側は、第1遮光シート10aおよび第2遮光シート10bを含む遮光シート10で覆われる。また、面状照明装置1の長手方向の他端側は、遮光シート100で覆われる。
FIG. 1 is a front view showing an example of the external appearance of the planar lighting device according to the embodiment. As shown in the example of FIG. 1, the planar lighting device 1 according to the embodiment has a substantially rectangular shape in a top view. One end side of the planar lighting device 1 in the longitudinal direction (X-axis direction) is covered with a
そして、面状照明装置1は、遮光シート10、100で覆われていない発光領域(発光エリアとも称される)Rから光を出射する。すなわち、遮光シート10、100により、発光領域Rが規定される。本実施形態に係る面状照明装置1は、液晶表示装置のバックライトとして用いられる。かかる液晶表示装置は、例えば、スマートフォンにおいて用いられる。
Then, the planar lighting device 1 emits light from a light emitting region (also referred to as a light emitting area) R which is not covered with the
また、図1に示すように、遮光シート100よりも遮光シート10の方が、幅が広い。これは、遮光シート100は、遮光シート100のZ軸負方向側である下部に存在する後述する導光板、拡散シート、プリズムシートを覆うのに対して、遮光シート10は、遮光シート10の下部に存在する後述する導光板、拡散シート、プリズムシートに加え、後述するLED(Light Emitting Diode)やFPC(Flexible Printed Circuit)等をさらに含む比較的広い領域を覆うためである。
Further, as shown in FIG. 1, the width of the
次に、図2を用いて、実施形態に係る面状照明装置1の構成について説明する。図2は、実施形態に係る面状照明装置の断面図である。図2では、図1のA−A線で切断した場合の面状照明装置1の断面をY軸正方向側から見た図を示す。 Next, the configuration of the planar lighting device 1 according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the planar lighting device according to the embodiment. FIG. 2 shows a cross section of the planar lighting device 1 taken along the line AA of FIG. 1 as viewed from the Y-axis positive direction side.
図2に示すように、面状照明装置1は、第1遮光シート10aと、第2遮光シート10bと、フレーム11と、LED12と、導光板13と、FPC14と、プリズムシート15と、拡散シート16と、第1連結部材17と、第2連結部材18と、パッド50とを備える。
As shown in FIG. 2, the planar lighting device 1 includes a first
フレーム11は、例えば、金属材料や樹脂材料で構成される筐体であり、側壁11aおよび底部11bを有し、LED12と、導光板13と、FPC14と、プリズムシート15と、拡散シート16と、第1連結部材17と、第2連結部材18と、パッド50とを収容する。
The
LED12は、例えば、点状の光源であり、本実施形態では、複数のLED12が、面状照明装置1の短手方向であるY軸方向に沿って配列される。また、LED12は、例えば、青色LEDと蛍光体とからなる疑似白色LEDである。
The
LED12は、発光面12aと、発光面12aに対して交差(例えば、直交)する底面12bと、発光面12aとは反対側の面である裏面12cと、発光面12aおよび底面12bと交差する側面12d(図3参照)とを有する。発光面12aは、後述する導光板13側であるX軸正方向へ向けて光を出射する面である。底面12bは、後述するFPC14の実装面14aと対向する面である。
The
また、底面12bは、LED12の端子(電極端子)に対応する位置に凹部(キャビティ)が形成され、かかるキャビティに半田60が流し込まれることで、LED12の端子と後述のFPC14とが後述のパッド50を介して接合される。すなわち、LED12は、発光面12aと交差する底面12bがFPC14に実装されるサイドビュー型のLEDである。
A recess (cavity) is formed on the
次に、図3〜図6を用いて、LED12についてさらに説明する。図3〜図6は、LED12の外観を示す図である。図3および図4には、LED12の斜視図を示す。また、図5には、LED12をZ軸負方向側である底面12b側から見た図を示す。図6には、LED12をX軸負方向側である裏面12c側から見た図を示す。
Next, the
図3に示すように、1つのLED12は、Y軸方向を長手方向、X軸方向を短手方向とする平面視で略矩形状の略直方体状であり、X軸正方向側の端部には面積が略同じである2つの発光面12aを有する。なお、1つのLED12が有する発光面12aの数は、2つに限定されるものではなく、1つでも、3つ以上でもよい。また、2つの発光面12aは、面積が略同じではなく、互いに異なってもよい。
As shown in FIG. 3, one
図4〜図6に示すように、LED12は、底面12bおよび裏面12cの交差部分である角部の一部にキャビティ120が形成され、この凹部の内面に端子120aが設けられる。かかるキャビティ120は、底面12b(あるいは裏面12c)の一部ともいえる、つまり、端子120aは、底面12b(あるいは裏面12c)に設けられるともいえる。
As shown in FIGS. 4 to 6, in the
具体的には、端子120aは、半円柱状および半円錐状を組み合わせた形状のキャビティ120の周面に設けられ、かかるキャビティ120に半田60が流し込まれることでFPC14と電気的に接続される。なお、端子120aが設けられるキャビティ120は、半円柱状および半円錐状を組み合わせた形状に限定されるものではなく、任意の凹んだ形状であってよい。
Specifically, the terminal 120a is provided on the peripheral surface of the
なお、LED12は、裏面12cがFPC14に実装されるトップビュー型のLEDであってもよい。また、端子120aを収容するキャビティ120は、LED12の底面12bおよび裏面12cの交差部分に形成される場合に限らず、例えば、裏面12cでもよく、発光面12a以外のいずれかの面であればよい。
The
また、図5に示すように、LED12は、平面視でLED12のX軸方向(短手方向)の中心線12mよりもX軸負方向寄りの一端側にキャビティ120に収容された端子120aが配置され、X軸正方向寄りの他端側に発光面12aが形成されてもよい。
Further, as shown in FIG. 5, in the
図2に戻り、導光板13は、例えば、透明材料(例えば、ポリカーボネート樹脂)からなる板状部材であり、Z軸負方向側から見る上面視で略矩形状に形成されている。導光板13は、2つの主面13a,13bと、側面13cとを有する。
Returning to FIG. 2, the
側面13cは、LED12の発光面12aと対向し、発光面12aから発せられる光が入射する入光面(以下、入光面13cと記載する)である。すなわち、実施形態に係る面状照明装置1は、導光板13のエッジ(入光面13c)に沿って複数のLED12が配置される、いわゆるエッジライト型の照明装置である。
The side surface 13c is a light incident surface (hereinafter, referred to as a light incident surface 13c) which faces the
主面13aは、入光面13cと交差する主面であり、入光面13cから入射した光が出射される出射面(以下、出射面13aと記載する)である。主面13bは、出射面13aの反対側にある主面(以下、反対面13bと記載する)である。反対面13bには、例えば、複数のドットからなる光路変更パターンが形成される。これにより、導光板13内を進む光の進行方向が変更されて、出射面13aからより多くの光が出射される。
The
なお、導光板13は、例えば、側面13c側に楔部が設けられてもよい。具体的には、導光板13は、側面13c側から導光板13の長手方向であるX軸正方向側へ向かって導光板13の厚さが漸減する楔部が設けられてもよい。
The
FPC14は、例えばLED12が実装される柔軟性の基板(配線基板)である。なお、FPC14は、基板の一例であって、硬質性(リジッド)の基板であってもよい。また、FPC14は、例えば、Y軸方向を長手方向とする短冊状であり、かかる長手方向に沿って複数のLED12が配列される主面である実装面14aを有する。FPC14には、配線等の金属パターンが形成され、実装面14aには、金属パターンに接続された後述のパッド50が配置される。
The
また、FPC14は、図示しない駆動回路に接続され、かかる駆動回路によってLED12が点灯制御される。なお、FPC14は、フレーム11の底部11b側に設けられたが、導光板13の出射面13a側に設けられてもよい。具体的には、FPC14は、LED12の底面12bとは反対側であるZ軸正方向側の天面側に配置されてもよい。また、光源としてトップビュー型のLEDを用いる場合には、FPCはフレーム11の側壁11aに配置されてもよい。
Further, the
プリズムシート15は、後述の拡散シート16により拡散された光の配光制御を行い、配光制御が行われた光をZ軸正方向である光の出射方向へ出射する。
The
拡散シート16は、導光板13の出射面13a側に設けられ、出射面13aから出射される光を拡散する。具体的には、例えば、拡散シート16は、出射面13aを覆うように配置され、出射面13aから出射された光を拡散する。
The
第1連結部材17および第2連結部材18は、例えば、片面テープや両面テープである。第1連結部材17は、LED12と導光板13とを光学的または構造的に連結する。具体的には、第1連結部材17は、LED12の発光面12aと導光板13の入光面13cとを連結する。
The first connecting
第2連結部材18は、導光板13の反対面13bとFPC14とに挟まれて配置され、導光板13をFPC14に固定する部材である。例えば、第2連結部材18は、一方の面が、FPC14の実装面14aにおける導光板13寄りの少なくとも一部に貼り付けられるとともに、導光板13の反対面13bにおけるLED12寄りの少なくとも一部に貼り付けられる。
The second connecting
パッド50は、FPC14の実装面14aに複数設けられる。複数のパッド50は、FPC14の長手方向であるY軸方向に沿って直線状に配列される。パッド50は、例えば、金箔または銅箔等の金属材料からなる導電性の電極であり、半田60を介してLED12の端子120a(図4〜図6参照)と接合される部位である。
A plurality of
そして、複数のパッド50それぞれは、LED12の複数の端子120aそれぞれに接合される。つまり、1つのLED12は、端子120aの数と同じ数のパッド50に接合される。すなわち、本実施形態では、1つのLED12は、3つのパッド50に接合される。
Then, each of the plurality of
また、FPC14の実装面14aには、パッド50のみ設けられ、実装面14aとは反対側の図示しない裏面側に、パッド50と電気的に接続される配線が設けられ、かかる配線がLED12を駆動する駆動回路に接続される。
Further, only the
<LEDの実装方法1>
次に、LED12の実装方法1〜4について、図7〜図10を用いてそれぞれ説明する。図7は、光源(LED)の実装方法1の一例について説明するための図である。図7(a)は、FPC14およびLED12を上面視した図であり、図7(b)は、図7(a)に対応するFPC14およびLED12を裏面12c側から見た図である。なお、図8〜図10についても、図7と同じ視点で図示する。また、図7〜図10では、図示および説明を簡略化するために、LED12の長手方向に配列されたキャビティ120および端子120aが2つの場合を例に挙げて図示している。
<LED mounting method 1>
Next, mounting methods 1 to 4 of the
図7に示すように、まず、工程1−1では、FPC14におけるLED12の実装面14a上にパッド50が配置される。
As shown in FIG. 7, first, in step 1-1, the
次いで、工程1−2では、パッド50の面上に半田60がそれぞれ印刷(塗布)される。半田60は、例えば50%程度のフラックスを含有してもよい。
Next, in step 1-2, the
また、工程1−2では、実装面14a上に接着剤51が塗布される。この場合、接着剤51は、たとえば、上面視(平面視)で2つのパッド50の中心50C同士をつなぐ線分の中点と重なるように配置することができ、特に、接着剤51の中心51Cが、上面視(平面視)で2つのパッド50の中心50C同士をつなぐ線分の中点と重なるように配置することができる。ただし、接着剤51の塗布位置はこれらに限らず、例えば接着剤51が、少なくとも上面視(平面視)でLED12と重なる位置に配置されればよい。また、接着剤51は、2ヶ所以上に配置されてもよい。また、半田60および接着剤51の塗布は、どちらを先に行ってもよく、同時であってもよい。
In step 1-2, the adhesive 51 is applied on the mounting
次いで、工程1−3では、LED12が、位置および姿勢を制御されながら配置される。ここで、工程1−1において実装面14a上に配置されたパッド50のサイズは、LED12のキャビティ120よりも大きい。また、工程1−2において塗布された接着剤51の中心51C(工程1−2参照)は、平面視でLED12の短手方向の中心線12mよりも裏面12c寄りである一端側に配置されている。具体的には、接着剤51は、中心51Cが隣接するパッド50間、より具体的には隣接する端子120a(キャビティ120)間に配置される。なお、図示した例では、パッド50の発光面12a側の端部が中心線12mよりも発光面12a寄りに位置するようにパッド50が配置されたが、これに限らず、例えば中心線12mよりも裏面12c寄りに位置するように配置されてもよく、また、中心線12mとほぼ一致するよう中心線12mの近傍に配置されてもよい。一方、パッド50の発光面12aと反対側(すなわち、裏面12c側)の端部は、平面視でLED12の裏面12cとほぼ一致するよう裏面12cの近傍に配置されてもよい。
Next, in step 1-3, the
また、工程1−2において印刷された半田60は、平面視でキャビティ120と重なるように配置されている。具体的には、LED12の長手方向に対する半田60の幅bが、LED12の長手方向に対するキャビティ120の幅aよりも小さい。また、LED12の短手方向に対し、半田60の発光面12a側の端部は、キャビティ120の発光面12a側の端部よりも裏面12c寄りに配置されている。言い換えれば、LED12の(キャビティ120を除く)底面12b(図6参照)とFPC14の実装面14aとの間には、半田60は印刷されない。このため、LED12は、半田60の上に乗り上げることなくパッド50および接着剤51の上に配置される。そして、接着剤51は、パッド50上に配置されたLED12の姿勢に応じて変形し、実装面14aとLED12との間に配置される。
The
次いで、工程1−4では、半田60のリフローのために、半田60の融点以上となるように温度を上昇させる。ここで、接着剤51は、半田60の融点よりも低温で硬化する熱硬化性を有する。このため、温度が上昇して、接着剤51が硬化する温度に達すると、半田60が溶融して流動する前に接着剤51が硬化を開始する。接着剤51は、硬化によりLED12とパッド50との間隔を狭めるように所定の収縮率で収縮して接着部材51aとなる。このとき、接着部材51aの配置によっては、LED12が所望の姿勢から傾いた状態で固定される場合も想定されるが、工程1−3で説明したように中心51C(工程1−2参照)が平面視でLED12の短手方向の中心線12mよりも裏面12c寄りである一端側に接着剤51が配置されると、接着剤51の収縮力がLED12に対して安定して伝達され、LED12の位置および姿勢はパッド50および接着部材51aによってより安定して保持されやすくなる。さらに、工程1−2で説明したように平面視で2つのパッド50の中心50C同士をつなぐ線分の中点と重なるように接着剤51または接着剤51の中心51Cを配置すると、接着剤51の収縮力がLED12に対して安定して伝達される。また、工程1−3で説明したように接着剤51(接着部材51a)の中心51Cが隣接するパッド50間、より好ましくは隣接する端子120a間に配置されることにより、端子120aに対するパッド50の大きさや半田60の塗布具合などによらず、LED12の位置および姿勢は安定して保持されやすくなる。
Next, in step 1-4, the temperature is raised to the melting point of the
さらに温度が上昇して、半田60の融点温度に達すると、半田60が溶融する。溶融した半田60は、LED12のキャビティ120内に収容され、端子120aとパッド50とが接合される。このとき、溶融した半田60は、LED12とパッド50との間に基本的には浸入しないが、パッド50の表面状態等により若干浸入する場合もある。
When the temperature further rises and reaches the melting point temperature of the
また、上記したように、溶融前の半田60がフラックスを含有していると、キャビティ120内に収容される半田60の体積は溶融前の半田60の体積よりも小さくなり、キャビティ120内を半田60で満たすことができない場合がある。このため、例えば工程1−3で図示したように平面視でキャビティ120と重ならない位置まで裏面12c側に延在するよう半田60を塗布してもよい。このとき、半田60の端部はパッド50上に配置されてもよく、さらに実装面14a上に至るまで延在されてもよい。
Further, as described above, when the
上述したように、光源(LED)の実装方法1によれば、接着剤51の硬化前にはパッド50がLED12の姿勢を保持し、硬化後はパッド50および接着部材51aがLED12の姿勢を保持する。また、リフロー時の体積変化が伴う半田60は、LED12の姿勢保持に関与しない。このため、FPC14に対するLED12の実装精度が向上する。
As described above, according to the light source (LED) mounting method 1, the
また、光源(LED)の実装方法1により実装されたLED12の底面12b(図6参照)とパッド50との間隔は、基本的には0である。LED12とパッド50との間に半田60が若干侵入した場合であっても、例えば、半田60に含まれる粒子の一般的な粒径である20μm以下(好ましくは10μm以下、より好ましくは5μm以下)とすることができる。このようにLED12の底面12bとパッド50との間に実質的な隙間が存在せず、LED12の底面12bとパッド50とが互いに密着する構成(実質的な隙間を0)とすることにより、LED12の高さ方向(Z軸方向)の位置精度(寸法精度)を高めることができる。なお、LED12の底面12bとパッド50との間隔が20μmを超えるようにLED12を保持させてもよい。
The distance between the
<LEDの実装方法2>
図8は、光源(LED)の実装方法2の一例について説明するための図である。図8に示すように、まず、工程2−1では、FPC14におけるLED12の実装面14a上にパッド50および支持部材70が配置される。支持部材70は、所定の厚みを有する絶縁性の部材である。支持部材70としては、例えばリフロー時に体積変化が生じにくい樹脂部材が使用できる。なお、支持部材70は、LED12および実装面14aに対して絶縁された金属部材その他の導電性部材であってもよい。
<LED mounting method 2>
FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a light source (LED) mounting method 2. As shown in FIG. 8, first, in step 2-1, the
次いで、工程2−2では、パッド50の面上に半田60がそれぞれ印刷(塗布)され、実装面14a上に接着剤51が塗布される。接着剤51が塗布される位置は、例えば上面視(平面視)でLED12と重なる位置であればよく、図7の工程1−2と同様としてもよい。工程2−2は、接着剤51が塗布される位置を除き、図7の工程1−2と同様であるため、詳細な説明は省略する。
Next, in step 2-2, the
次いで、工程2−3では、LED12が、位置および姿勢を制御されながら配置される。LED12は、半田60の上に乗り上げることなくパッド50、接着剤51および支持部材70の上に配置される。例えば、パッド50および支持部材70の厚みが異なると、その厚みの違いに応じた姿勢でLED12が配置される。そして、接着剤51は、LED12の姿勢に応じて変形し、実装面14aとLED12との間に配置される。
Next, in step 2-3, the
次いで、工程2−4では、半田60のリフローのために、半田60の融点以上となるように温度を上昇させる。接着剤51が硬化する温度に達すると、半田60が溶融して流動する前に接着剤51が硬化を開始する。さらに温度が上昇して、半田60の融点温度に達すると、半田60が溶融する。溶融した半田60は、LED12のキャビティ120内に収容され、端子120aとパッド50とが接合される。このとき、溶融した半田60は、LED12とパッド50との間に浸入しない、または若干浸入する。工程2−4は、図7の工程1−4と同様であるため、詳細な説明は省略する。
Next, in step 2-4, in order to reflow the
上述したように、光源(LED)の実装方法2によれば、接着剤51の硬化前にはパッド50および支持部材70がLED12の姿勢を保持し、硬化後は、パッド50、支持部材70および接着部材51aがLED12の姿勢を保持する。また、リフロー時の体積変化が伴う半田60は、LED12の姿勢保持に関与しない。このため、FPC14に対するLED12の実装精度が向上する。なお、図8では、支持部材70の高さがパッド50の高さよりも大きい例について図示したが、これに限らない。例えば、支持部材70の高さがパッド50の高さよりも小さくてもよく、また、支持部材70およびパッド50の高さが同じであってもよい。LED12は、支持部材70およびパッド50の高さに応じた姿勢で保持される。
As described above, according to the light source (LED) mounting method 2, the
また、光源(LED)の実装方法2により実装されたLED12の底面12b(図6参照)とパッド50との間隔は、例えば、20μm以下とすることができる。なお、LED12の底面12bとパッド50との間隔が20μmを超えるようにLED12を保持させてもよい。
Further, the distance between the
本実装方法2は、例えば、隣り合うパッド50同士の間隔が狭く、隣り合うパッド50間に接着剤51を配置することができず、例えば平面視でパッド50よりも発光面12a側に接着剤51を配置せざるを得ない場合においてもLED12を適切に保持することができる。かかる場合、LED12は、接着剤51の硬化に伴う収縮により発光面12a側の方が裏面12cよりも実装面14aとの距離が小さくなるように傾きやすくなる。このとき、実装面14a上に予め支持部材70を配置させておくと、接着剤51の硬化に伴うLED12の傾きを抑制することができる。なお、図8では、支持部材70は2つの部材として図示されたが、これに限らず、例えば連続する一部材として形成されてもよい。また、図8では、支持部材70の一部が平面視でLED12と重ならないように配置されたが、これに限らず、支持部材70の全ての領域が平面視でLED12と重なるように配置されてもよい。
In the present mounting method 2, for example, the interval between the
<LEDの実装方法3>
図9は、光源(LED)の実装方法3の一例について説明するための図である。図9に示すように、まず、工程3−1では、FPC14におけるLED12の実装面14a上にパッド55が配置される。パッド55は、パッド層56の上に被覆層57(半田層)が積層された複合部材である。パッド層56としては、例えば図7,8で説明したパッド50が使用できる。また、被覆層57としては、例えばスズめっきまたは半田コートが使用できる。被覆層57は、半田60よりもフラックスの含有量が少なく、リフロー時の体積変化が小さい。
<LED mounting method 3>
FIG. 9 is a diagram for explaining an example of a light source (LED) mounting method 3. As shown in FIG. 9, first, in step 3-1, the
次いで、工程3−2では、パッド55の面上に半田60がそれぞれ印刷(塗布)され、実装面14a上に接着剤51が塗布される。接着剤51は、例えば図7の工程1−2または図8の工程2−2と同様に配置することができる。
Next, in step 3-2, the
次いで、工程3−3では、LED12が、位置および姿勢を制御されながら配置される。工程3−1において配置されたパッド55および工程3−2において印刷された半田60は、平面視でキャビティ120と重なるように配置されている。具体的には、LED12の長手方向に対するパッド55および半田60の幅が、LED12の長手方向に対するキャビティ120の幅よりも小さい。また、LED12の短手方向に対し、パッド55および半田60の発光面12a側の端部は、キャビティ120の発光面12a側の端部よりも裏面12c寄りに配置されている。このため、LED12は、半田60がキャビティ120または端子120aに接するように配置される。そして、接着剤51は、LED12の姿勢に応じて変形し、実装面14aとLED12との間に配置される。このとき、パッド55の一部がキャビティ120内に収容されるようにLED12が配置されると、接着剤51の厚みは、パッド55の厚みよりも小さくなる。特に、図示したようにパッド55のうちパッド層56の一部がキャビティ120内に収容されると、接着剤51の厚み、すなわち実装面14aとLED12との間隔は、パッド層56の厚みよりも狭くなる。
Next, in step 3-3, the
次いで、工程3−4では、半田60および被覆層57のリフローのために、半田60および被覆層57の融点以上となるように温度を上昇させる。接着剤51が硬化する温度に達すると、半田60および被覆層57が溶融する前に接着剤51が硬化し、高い寸法安定性を有する接着部材51aが生成する。さらに温度が上昇して、半田60および被覆層57の融点温度に達すると、半田60および被覆層57が溶融する。溶融した半田60および被覆層57は、識別不能な程度に混ざり合った半田60aとしてLED12のキャビティ120内に収容され、端子120aとパッド層56とが接合される。このとき、溶融した半田60aは、LED12とパッド層56との間に浸入しない、または若干浸入する。
Next, in step 3-4, in order to reflow the
上述したように、光源(LED)の実装方法3によれば、接着剤51の硬化前にはパッド55がLED12の姿勢を保持し、接着剤51の硬化後は接着部材51aがLED12の姿勢を保持する。このため、FPC14に対するLED12の実装精度が向上する。
As described above, according to the light source (LED) mounting method 3, the
また、光源(LED)の実装方法3によれば、溶融前後で半田60の体積が減少することを見越して予め被覆層57を配置する。これにより、半田60および被覆層57に由来する成分からなる半田60aを介した端子120aとパッド層56との間の接続がより確実になる。
Further, according to the light source (LED) mounting method 3, the
また、光源(LED)の実装方法3により実装されたLED12の底面12b(図6参照)とパッド層56との間隔は、例えば、20μm以下とすることができる。特に、パッド層56の一部がキャビティ120内に収容されると、LED12の底面12bとパッド層56との間隔を0以下、すなわちLED12の底面12bと実装面14aとの間隔をパッド層56の厚み以下(実質的な隙間を0)とすることができる。また、LED12の底面12bとFPC14の実装面14aとの界面への半田の浸入を確実に抑制することができる。これにより、LED12の高さ方向の位置精度がより一層高められる。なお、LED12の底面12bとパッド層56との間隔が20μmを超えるようにLED12を保持させてもよい。
The distance between the
<LEDの実装方法4>
図10は、光源(LED)の実装方法4の一例について説明するための図である。図10に示すように、まず、工程4−1では、FPC14におけるLED12の実装面14a上にパッド50および支持部材70が配置される。工程4−1は、図8に示す工程2−1と同様であるため、詳細な説明は省略する。
<LED mounting method 4>
FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a light source (LED) mounting method 4. As shown in FIG. 10, first, in step 4-1, the
次いで、工程4−2では、パッド50の面上に半田60がそれぞれ印刷(塗布)され、実装面14a上に接着剤51が塗布される。工程4−2は、半田60が塗布される範囲を除き、図8の工程2−2と同様である。
Next, in step 4-2, the
次いで、工程4−3では、LED12が、位置および姿勢を制御されながら配置される。平面視した半田60のサイズは、LED12のキャビティ120よりも大きいため、LED12は、接着剤51、半田60および支持部材70の上に配置される。そして、接着剤51は、LED12の姿勢に応じて変形し、実装面14aとLED12との間に配置される。このとき、半田60はパッド50の面上に配置されているため、接着剤51の厚みは、パッド50の厚みよりも大きくなる。
Next, in step 4-3, the
次いで、工程4−4では、半田60のリフローのために、半田60の融点以上となるように温度を上昇させる。接着剤51が硬化する温度に達すると、半田60が溶融して流動する前に接着剤51が硬化し、接着部材51aが生成する。さらに温度が上昇して、半田60の融点温度に達すると、半田60が溶融する。溶融した半田60は、LED12のキャビティ120内に収容され、端子120aとパッド50とが接合される。
Next, in step 4-4, the temperature is raised so as to be equal to or higher than the melting point of the
上述したように、光源(LED)の実装方法4によれば、接着剤51の硬化前には半田60および支持部材70がLED12の姿勢を保持し、接着剤51の硬化後は接着部材51aおよび支持部材70がLED12の姿勢を保持する。このため、FPC14に対するLED12の実装精度が向上する。
As described above, according to the light source (LED) mounting method 4, the
また、光源(LED)の実装方法4によれば、溶融前後で半田60の体積が減少することを見越して予めキャビティ120よりも大きい半田60を塗布する。これにより、半田60を介した端子120aとパッド50との間の接続がより確実になる。
According to the light source (LED) mounting method 4, a
また、光源(LED)の実装方法4により実装されたLED12の底面12b(図6参照)と実装面14aとの間隔は、パッド50の厚みよりも大きくすることができる。例えば、LED12は、支持部材70の厚み、および工程4−2においてパッド50上に塗付された半田60の上面と実装面14aとの間隔に応じた姿勢で配置される。すなわち、パッド50上に塗付された半田60の厚みや支持部材70の厚みおよび配置を変更すると、変更された厚みおよび配置に応じた姿勢でLED12を配置させることができる。このため、例えば、図2に示すFPC14を導光板13に固定する第2連結部材18に要求される接着強度に応じて第2連結部材18の厚みを変更しようとした場合、第2連結部材18の厚みに応じて支持部材70の厚みを設定することにより、LED12を所定の高さ方向(Z軸方向)位置に安定した姿勢で保持することができる。なお、支持部材70の厚みは、工程4−2においてパッド50上に塗付された半田60の上面と実装面14aとの間隔よりも小さくしてもよく、あるいは大きくしてもよい。
Further, the distance between the
以上、実施形態に係る光源(LED)の実装方法について説明した。上述したように、実施形態に係る光源(LED)の実装方法によれば、リフロー前後において半田60よりも寸法安定性の高い部材でLED12を保持するため、実装精度が向上する。
The method of mounting the light source (LED) according to the embodiment has been described above. As described above, according to the light source (LED) mounting method according to the embodiment, the
なお、図7〜図10に示す光源(LED)の実装方法1〜4において、半田60または60aはキャビティ120を満たすように収容されるとして説明したが、パッド50またはパッド層56と端子120aとが適切に接続さるものであればキャビティ120内に隙間が形成されてもよい。
In the mounting methods 1 to 4 of the light source (LED) shown in FIGS. 7 to 10, the
また、接着剤51は、熱硬化性を有するとして説明したが、半田60の融点よりも低温で硬化するものであればいかなる材料で形成されてもよく、例えばリフロー前に常温で硬化してもよい。
Further, although the adhesive 51 has been described as having thermosetting properties, it may be formed of any material as long as it can be cured at a temperature lower than the melting point of the
また、図8または図10において、パッド50および支持部材70は別部材として図示されたが、連続する一部材として形成されてもよい。
Although the
また、図9に示す光源(LED)の実装方法3において、例えば図8に示す支持部材70を使用してもよい。これにより、電子部品の一例であるLED12の実装精度をさらに向上させることができる。
Further, in the mounting method 3 of the light source (LED) shown in FIG. 9, for example, the supporting
また、上記では、面状照明装置1における光源(LED12)の実装方法について説明したが、複数のキャビティのそれぞれに収容された端子を有するものであればいかなる電子部品の実装方法に使用してもよい。 Further, although the method of mounting the light source (LED 12) in the planar lighting device 1 has been described above, any method of mounting any electronic component may be used as long as it has terminals housed in each of a plurality of cavities. Good.
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 Further, the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention also includes those configured by appropriately combining the constituent elements described above. Further, further effects and modified examples can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspect of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
1 面状照明装置、12 LED、14 FPC、14a 実装面、50、55 パッド、51 接着剤、51a 接着部材、60 半田、70 支持部材、120 キャビティ、120a 端子 1 surface illumination device, 12 LED, 14 FPC, 14a mounting surface, 50, 55 pad, 51 adhesive, 51a adhesive member, 60 solder, 70 support member, 120 cavity, 120a terminal
Claims (12)
発光面以外のいずれかの面に配置された複数のキャビティにそれぞれ収容された端子を有し、前記キャビティに収容された半田を介して前記パッドと前記端子とが接合された光源と、
前記主面と前記光源との間に配置され、前記主面と前記光源とを接着する接着部材と
を備え、
前記端子は、平面視で前記光源の短手方向の一端側に配置され、
前記接着部材の中心は、平面視で前記一端側のみに配置される、面状照明装置。 A plurality of pads provided on the main surface of the wiring board,
A light source having a terminal housed in each of a plurality of cavities arranged on any surface other than the light emitting surface, wherein the pad and the terminal are joined via the solder housed in the cavity,
An adhesive member that is disposed between the main surface and the light source, and that adheres the main surface and the light source,
The terminal is arranged on one end side in the lateral direction of the light source in a plan view,
The planar illumination device in which the center of the adhesive member is disposed only on the one end side in a plan view.
発光面以外のいずれかの面に配置された複数のキャビティにそれぞれ収容された端子を有し、前記キャビティに収容された半田を介して前記パッドと前記端子とが接合された光源と、
前記主面と前記光源との間に配置され、前記主面と前記光源とを接着する接着部材と、
前記主面と前記光源との間に配置された支持部材と
を備え、
前記支持部材は、前記端子が配置される前記光源の短手方向の一端側とは反対の他端側のみに配置される、面状照明装置。 A plurality of pads provided on the main surface of the wiring board,
A light source having a terminal housed in each of a plurality of cavities arranged on any surface other than the light emitting surface, wherein the pad and the terminal are joined via the solder housed in the cavity,
An adhesive member arranged between the main surface and the light source, for bonding the main surface and the light source ,
A support member disposed between the main surface and the light source ,
The planar illumination device in which the support member is arranged only on the other end side opposite to the one end side in the lateral direction of the light source in which the terminals are arranged .
請求項1〜3のいずれか1つに記載の面状照明装置。The planar lighting device according to claim 1.
前記パッドのそれぞれにペースト状の半田を塗布する工程と、
熱硬化性を有する接着剤を前記主面上に配置する工程と、
前記パッドのそれぞれに塗布された前記半田の少なくとも一部に前記キャビティが平面視でそれぞれ重なるように前記接着剤の上に前記電子部品を配置する工程と、
前記接着剤を前記半田の溶融温度よりも低温で硬化させた接着部材を介して前記電子部品を固定する工程と、
前記半田を溶融させて固定された前記電子部品の前記端子を前記パッドと接合する工程とを含み、
前記端子は、平面視で前記電子部品の短手方向の一端側に配置され、
前記接着部材の中心は、平面視で前記一端側のみに配置される、実装方法。 A method of mounting an electronic component, wherein terminals accommodated in each of a plurality of cavities arranged in a longitudinal direction on one surface of an electronic component are connected to a plurality of pads provided on a main surface of a wiring board. ,
Applying a paste solder to each of the pads,
Placing a thermosetting adhesive on the main surface,
Arranging the electronic component on the adhesive so that the cavities overlap with at least a part of the solder applied to each of the pads in plan view,
Fixing the electronic component via an adhesive member obtained by curing the adhesive at a temperature lower than the melting temperature of the solder;
The terminals of the electronic component which is fixed by melting the solder seen including a step of joining said pads,
The terminal is arranged on one end side in the lateral direction of the electronic component in plan view,
The mounting method , wherein the center of the adhesive member is arranged only on the one end side in a plan view .
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018145592A JP6745300B2 (en) | 2018-08-02 | 2018-08-02 | Surface illumination device and mounting method |
| CN201921145721.6U CN210199452U (en) | 2018-08-02 | 2019-07-19 | Planar lighting device |
| CN201910654155.XA CN110792950B (en) | 2018-08-02 | 2019-07-19 | Planar lighting device and mounting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018145592A JP6745300B2 (en) | 2018-08-02 | 2018-08-02 | Surface illumination device and mounting method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020021666A JP2020021666A (en) | 2020-02-06 |
| JP6745300B2 true JP6745300B2 (en) | 2020-08-26 |
Family
ID=69426928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018145592A Active JP6745300B2 (en) | 2018-08-02 | 2018-08-02 | Surface illumination device and mounting method |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6745300B2 (en) |
| CN (2) | CN210199452U (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6745300B2 (en) * | 2018-08-02 | 2020-08-26 | ミネベアミツミ株式会社 | Surface illumination device and mounting method |
| CN114762121A (en) * | 2020-11-09 | 2022-07-15 | 瑞仪光电(苏州)有限公司 | LED light source module |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6181698A (en) * | 1984-09-28 | 1986-04-25 | 日本精機株式会社 | Wiring circuit device |
| JP2000332396A (en) * | 1999-05-20 | 2000-11-30 | Alps Electric Co Ltd | Mounting structure of electronic components |
| JP6693369B2 (en) * | 2016-09-21 | 2020-05-13 | 豊田合成株式会社 | Light source and light emitting device mounting method |
| JP6619373B2 (en) * | 2016-12-13 | 2019-12-11 | ミネベアミツミ株式会社 | Planar illumination device and method of manufacturing planar illumination device |
| JP6745300B2 (en) * | 2018-08-02 | 2020-08-26 | ミネベアミツミ株式会社 | Surface illumination device and mounting method |
-
2018
- 2018-08-02 JP JP2018145592A patent/JP6745300B2/en active Active
-
2019
- 2019-07-19 CN CN201921145721.6U patent/CN210199452U/en not_active Withdrawn - After Issue
- 2019-07-19 CN CN201910654155.XA patent/CN110792950B/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110792950A (en) | 2020-02-14 |
| JP2020021666A (en) | 2020-02-06 |
| CN110792950B (en) | 2023-02-17 |
| CN210199452U (en) | 2020-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6724434B2 (en) | Electronic component mounting method, substrate, electronic circuit, surface light source device, display device, and electronic device | |
| US10627568B2 (en) | Planar illumination device and method of manufacturing planar illumination device | |
| JP6745300B2 (en) | Surface illumination device and mounting method | |
| JP6619373B2 (en) | Planar illumination device and method of manufacturing planar illumination device | |
| JP5078021B2 (en) | Optical waveguide module and method for manufacturing optical waveguide module | |
| JP2012212794A (en) | Side emitting and receiving optical semiconductor device for surface mounting and module using the same | |
| JP6366557B2 (en) | Surface lighting device | |
| JP7682337B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
| JP2010003942A (en) | Led mounting structure, led light source, and backlight device equipped with the same | |
| JP7178665B2 (en) | Image display device and component mounting board | |
| JP4596145B2 (en) | Surface lighting device | |
| CN109980076B (en) | Substrate and planar lighting device | |
| JP5537385B2 (en) | Side-view type semiconductor light emitting device and method for manufacturing the same | |
| KR102444397B1 (en) | Light source device for backlight unit | |
| KR102862696B1 (en) | Light emitting module | |
| KR101360605B1 (en) | The manufacturing device and the method for manufacturing the radiant heat circuit board unified blanket | |
| JP2003218400A (en) | Light emitting device | |
| TWI781162B (en) | Photoelectric hybrid substrate, connector group and manufacturing method thereof | |
| JP7027091B2 (en) | Optical waveguide and optical circuit board | |
| US20210173159A1 (en) | Optical module | |
| JP2021044522A (en) | A semiconductor light emitting device, a wiring board including the semiconductor light emitting device, and a method for manufacturing the wiring board. | |
| CN121985501A (en) | Flexible circuit board assembly, electronic equipment and electronic equipment manufacturing method | |
| JP2007027800A (en) | LED indicator | |
| JPH11204835A (en) | Manufacturing method of chip component type light emitting device, chip component type light emitting device, and mounting method of chip component type light emitting device | |
| KR20190122300A (en) | Connecting film for connecting two printed circuit borads and method of connecting two printed circuit borads using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190510 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200217 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200310 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200422 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200714 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200803 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6745300 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |