JP4595766B2

JP4595766B2 - 線状光源装置の製造方法

Info

Publication number: JP4595766B2
Application number: JP2005279726A
Authority: JP
Inventors: 俊郎堀内
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2025-09-27
Also published as: JP2007095347A

Description

本発明は、バックライトに用いられる導光板の一側面に配置される線状光源装置の製造方法に関する。

バックライトの光源として、平板状の導光板の一側面から光を入射させることができる線状光源装置がある（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載の線状光源装置を図に基づいて説明する。図９に示すように線状光源装置１０は、配線パターンが長尺の基板１１に複数の発光素子１２が配置され、この発光素子１２が出射する光を出射方向に反射させる傾斜面１３ａを有する反射体１３が交互に配置されている。そして発光素子１２は、樹脂で形成された樹脂封止部１４で封止されている。この線状光源装置１０は、導光板の側面に配置され、基板１１の一端部に設けられた端子部１１ａに電圧を印加して、導光板の側面に対して光を入射させる。

この線状光源装置１０を製造する場合には次のようにして行う。図５（ａ）に示すように、まず個片としたときにそれぞれの基板１１となる配線パターン１５ａが複数組形成された基板材１５を準備する。そして、配線パターン１５ａの所定の位置に発光素子１２を複数縦列に配置する。次に図５（ｂ）に示すように反射体１３となる枠体１６を、開口１６ａが縦列に配置した発光素子１２に合うように接着剤または接着テープで基板材１５に貼り合わせる。図５（ｃ）に示すように、枠体１６の開口１６ａへ樹脂を充填することで、縦列に配置された発光素子１２を覆うように樹脂封止層１７を形成する。そして、図５（ｄ）に示すように樹脂封止層１７が形成された基板材１５を、発光素子１２が横一列ずつとなるように、点線で示される位置を、ブレードで発光素子１２の搭載面から切断して長尺状の個片とする。
特開２００４−２３５１３９号公報

この基板１１は、例えば携帯電話装置のバックライトに用いられる場合には、長さが（４０ｍｍ）程度であるが、幅が０．７ｍｍ程度しかないので、基板１１に形成される配線パターン１５ａが、発光素子１２が搭載された搭載面だけでなく、その裏面までも形成されていることがある。従って、基板材１５を切断して長尺状の基板１１とするときに、両面の配線パターン１５ａが大きくずれていると、例えば搭載面側から切断したときに、搭載面の反対側の面に位置するその隣の配線パターン１５ａを誤って切断してしまうおそれがある。

そうなると等間隔で切断していくため、その基板材１５を切断して形成された基板１１は、全て動作不良となる線状光源装置１０となってしまい歩留まりが低下する。

そこで本発明の目的は、幅の狭い長尺状の基板であっても、確実に配線パターン毎に基板材を切断することで、歩留まりの向上を図ることができる線状光源装置の製造方法を提供することにある。

本発明の線状光源装置の製造方法は、１組の配線パターンが両面に形成された長尺状の基板と、前記長尺状の基板の長手方向に沿って複数配置された発光素子と、前記発光素子から長手方向へ出射されたそれぞれの光を出射方向へ反射させ、前記発光素子と交互に配置された反射体とを備えた線状光源装置の製造方法において、前記１組の配線パターンが複数組設けられた基板材の一方の面側から前記１組の配線パターン毎に切り込みを入れる第１の切断工程と、前記第１の切断工程で切り込みを入れた側とは反対側となる他方の面側から、前記１組の配線パターン毎に切断して個片とし、前記長尺状の基板とする第２の切断工程とを備えたことを特徴とする。

本発明においては、それぞれの面に形成された配線パターンに合わせて切り込んでいくので、切り込みを入れた面とは反対側の面に形成された配線パターンを誤って切断することがない。よって、幅の狭い長尺状の基板であっても、確実に配線パターン毎に基板材を切断することで、歩留まりの向上を図ることができる。

本願の第１の発明は、１組の配線パターンが両面に形成された長尺状の基板と、長尺状の基板の長手方向に沿って複数配置された発光素子と、発光素子から長手方向へ出射されたそれぞれの光を出射方向へ反射させ、発光素子と交互に配置された反射体とを備えた線状光源装置の製造方法において、１組の配線パターンが複数組設けられた基板材の一方の面側から１組の配線パターン毎に切り込みを入れる第１の切断工程と、第１の切断工程で切り込みを入れた側とは反対側となる他方の面側から、１組の配線パターン毎に切断して個片とし、長尺状の基板とする第２の切断工程とを備えたことを特徴としたものである。

１組の配線パターンが両面に形成された長尺状の基板を形成するに、この１組の配線パターンが複数組設けられた基板材を準備し、まず一方の面側からこの１組の配線パターン毎に切り込みを入れる第１の切断工程を行う。次に、第１の切断工程で切り込みを入れた側とは反対側となる他方の面側から、１組の配線パターン毎に切断して個片とする。そうすることで、一方の面と他方の面とで配線パターンが、多少ずれて形成されていたとしても、それぞれの面に形成された配線パターンに合わせて切り込んでいくことになるので、一回で切断したり、同じ面側から２回以上に分けて切断したりしても、切り込みを入れた面とは反対側の面に形成された配線パターンを誤って切断することがない。

本願の第２の発明は、第１の切断工程の前に、基板材に発光素子を搭載する搭載工程を行い、第１の切断工程において、基板材に設けられた複数組の配線パターンを、一方の面側で接続するメッキリード線を切断し、第１の切断工程の後に、発光素子を搭載した搭載面と反対側となる面に設けられた配線パターンを検査用パターンとして電圧を印加して発光素子の検査をする検査工程を行うことを特徴としたものである。

線状光源装置を出荷する前には基板に搭載された発光素子を検査する必要がある。それには、基板材を長尺状の基板に切断した後では、個々の基板毎に行う必要があり、その取り扱いが煩雑である。そこで、配線パターンにメッキ処理を施す際に使用されるメッキリード線を第１の切断工程で切断する。メッキリード線は複数組の配線パターンを導通状態にしているので、まずメッキリード線を切断することで、１組の配線パターン毎にする。この第１の切断工程では、切り込みを入れるだけなので、基板材はまだ１枚の状態である。この状態で、発光素子が搭載された搭載面とは反対側となる面に設けられた配線パターンを検査パターンとして電圧を印加して発光素子の検査を行う。そうすることで、基板材の状態で発光素子の検査を行うことができるので、複数の線状光源装置を同時に検査することができる。従って、効率よく検査工程を行うことができる。

本願の第３の発明は、第１の切断工程で、基板材に切り込みを入れる第１ブレードの厚みよりも、第２の切断工程で、基板材を切断する第２ブレードの厚みを厚くしたことを特徴としたものである。

第１の切断工程では第１ブレードで切り込みを入れ、第２の切断工程では第２ブレードで切断するにあたり、第２の切断工程で使用する第２ブレードの厚みを第１の切断工程で使用する第１ブレードの厚みより厚くすることで、一方の面に形成された配線パターンと他方の面に形成された配線パターンとの位置のずれが、第１ブレードと第２ブレードとの厚みの差の範囲内であれば、基板材を確実に切断することができる。

（実施の形態）
まず、本発明の実施の形態に係る線状光源装置の構成について、図１および図２に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る線状光源装置を説明する斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る線状光源装置を説明する断面図である。

図１に示すように線状光源装置１は、長尺状に形成された基板２と、基板２の長手方向に沿って配置された複数の発光素子１２と、発光素子１２から長手方向へ出射された光を出射方向Ｆへ反射させ、発光素子１２と交互に配置された反射体１３と、発光素子１２を封止する樹脂封止部１４とを備えている。

基板２には、配線パターンが形成され、各発光素子１２を導通接続するとともに、一端部に設けられた端子部１１ａから電源が供給される。基板２は、白色のガラスＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）銅張積層基板などが使用できる。図２に示すように、基板２は、発光素子１２が搭載されている搭載面側が、その反対側となる裏面側より幅が広く形成されているので、長手方向に沿った側面は段付きとなっている。基板２の搭載面の短手方向の幅は０．７０ｍｍ、裏面の幅は０．６５ｍｍである。

反射体１３は、発光素子１２から基板２の長手方向に出射された光を反射させるための傾斜面１３ａが形成されている。反射体１３が、並んだ発光素子１２の間に位置する場合には、一方の発光素子１２から出射された光を反射するものと、他方の発光素子１２から反射するものとが一対となって配置されている。また、反射体１３が、並んだ発光素子１２の外側に位置する場合には、発光素子１２側に傾斜面１３ａを向けた１つのみ配置されている。反射体１３は、ＬＣＰ（液晶ポリマ）やＰＰＡ（ポリフタルアミド）などの樹脂で形成することができる。反射体１３の短手方向の幅は、基板２の搭載面の幅と同じなので０．７０ｍｍである。本実施の形態では、並んだ発光素子１２の間に位置するときに、離間させた状態で一対として反射体１３を設けているが、離間させずに一体的に形成するようにしてもよい。

発光素子１２は、例えば、ＧａＮ系化合物半導体を利用した白色発光のものが使用できる。発光素子１２は、配線パターンに導通搭載されるとともに、ワイヤ１２ａによって基板２の配線パターンにワイヤボンディングされている。

樹脂封止部１４は、エポキシ系樹脂などの光透過性で熱硬化性を有する樹脂で形成されている。

以上のように構成される本発明の実施の形態に係る線状光源装置の製造方法を図３から図８に基づいて説明する。図３は、基板材を搭載面側から見た図およびその部分拡大図である。図４は、基板材の断面部分拡大図である。図５は、線状光源装置の製造方法の各工程を説明する図である。図６は、第１の切断工程を説明する図である。図７は、第２の切断工程を説明する図である。図８は、基板材を切断して個片とした線状光源装置の斜視図である。

図３に示すように、まず長尺状の基板２となる基板材１５を準備する。この基板材１５は、縦７ｃｍ、横１０ｃｍ程度の矩形状に形成されたガラスＢＴ銅張積層基板である。基板材１５には、両面に配線パターン１５ａが、横に２列に、縦に１０本毎に３組形成されている。この配線パターン１５ａは、ベースとなる銅箔パターンをエッチングで形成した後に金で電解メッキを施したものである。金メッキをすることで配線パターン１５ａと発光素子１２との導電性を向上させたり、配線パターン１５ａの耐腐食性を向上させたりしている。銅箔に金メッキを施すためには、配線パターン１５ａの型に形成された銅箔パターンを横断するようにメッキリード線１５ｂが搭載面側に形成されている。つまり基板材１５に設けられた複数組の配線パターン１５ａ同士は、メッキリード線１５ｂで接続されているので、切断する前はメッキリード線１５ｂと配線パターン１５ａとは導通した状態である。配線パターン１５ａの型に銅箔パターンがエッチングされた基板材１５を、メッキ液に浸漬し、メッキリード線１５ｂに電圧を印加することで、銅箔パターンに金メッキが施され、配線パターン１５ａとなる。メッキリード線１５ｂは、配線パターン１５ａを形成した後に、切断されることで機能しないパターンとなる。また、基板材１５には、基板２の両端部となる位置に孔１５ｃが設けられている。孔１５ｃを挟んで１組の配線パターン１５ａ毎に、位置合わせを行うための位置合わせパターン１５ｄが等間隔で設けられている。この位置合わせパターン１５ｄは、基板材１５の搭載面だけでなく、搭載面とは反対側となる裏面にも配線パターン１５ａに対応させて形成されている。

図４に示すように、発光素子１２を搭載する搭載面と反対側となる面に形成された配線パターン１５ａは、発光検査を行うために検査用パターン１８として形成されている。検査用パターン１８は、発光検査の際に、個々の発光素子１２を発光させることができるように、発光素子１２が導通搭載された配線パターン１５ａと、ワイヤ１２ａで接続された配線パターン１５ａとにそれぞれスルーホールを介して搭載面の反対側となる裏面に、発光素子１２毎に設けられている。

基板材１５を準備すると、図５（ａ）に示すように発光素子１２を、配線パターン１５ａの所定の位置に複数縦列に導通搭載する搭載工程を行う。次に図５（ｂ）に示すように反射体１３となる枠体１６を、開口１６ａが縦列に配置した発光素子１２に合うように接着剤で基板材１５に貼り合わせる。図５（ｃ）に示すように、枠体１６の開口１６ａへエポキシ系樹脂を充填することで、縦列に配置された発光素子１２を覆うように樹脂封止層１７を形成する。そして、図５（ｄ）に示すように樹脂封止層１７が形成された基板材１５を、発光素子１２が横一列ずつとなるように、点線で示される位置をブレードで切り込みを入れる第１の切断工程を行う。

図６に示すように、第１の切断工程では、厚みが０．１５ｍｍの第１ブレード２０で、搭載面側から枠体１６および樹脂封止層１７を切断し、基板材１５の表面に形成されたメッキリード線１５ｂを切断するとともに、基板材１５の中程まで切り込みを入れる。本実施の形態では、１．１ｍｍの深さとなるように切り込みを入れる。

この切り込みを入れる際の位置合わせについて図３に基づいて詳細に説明する。第１ブレード２０（図３では図示せず。）で基板材１５に切り込みを入れるときには、まず基板材１５をカメラで撮影して入力した画像を処理して基板材１５に形成された一番手前側または奥側の位置合わせパターン１５ｄを認識する。そして第１ブレード２０で認識された位置合わせパターン１５ｄの位置に切り込みを入れる。そして、順次１組の配線パターン１５ａが形成されているピッチ分ほど第１ブレード２０を移動させて切り込みを入れていく。このようにして第１の切断工程を行う。

第１ブレード２０で基板材１５に切り込みを入れることで、搭載面側からメッキリード線１５ｂを切断して複数組の配線パターン１５ａから１組ずつの配線パターン１５ａとすることができる。つまり、メッキリード線１５ｂにより接続状態であった複数組の配線パターン１５ａは電気的に導通していない状態であるが、基板材１５は搭載面側から中程まで切り込みを入れただけなので、基板材１５は個々に離れておらず、つながった状態である。

次に検査工程を行う。検査工程では、図４に示す搭載面と反対側となる裏面に設けられた検査用パターン１８にテスタのプローブ１９を接触させて電圧を印加する。プローブ１９は、発光素子１２のアノード用とカソード用とを一対として、この基板材１５から得ることができる線状光源装置１に発光素子１２の数ほどテスタに備えれば、１度の検査で全数を行うことが可能である。そのプローブ１９の数は検査を行うテスタの規模に応じて適宜決めることができる。検査では、電圧を印加したときの個々の発光素子１２を流れる電流および電圧を測定し、断線故障していないか、発光素子１２の静特性が問題ないかを調べている。

このように検査は、メッキリード線１５ｂが形成された搭載面側から切り込みを入れてメッキリード線１５ｂを切断して、１組ずつの配線パターン１５ａ同士は電気的に導通していない状態であり、かつ基板材１５は切り込みを入れただけなので基板材はつながった状態で行うことができる。つまり個片とする前の１枚の基板材１５の状態で、検査工程を行うことができるので、検査を行うに取り扱いが容易であり、検査も基板材１５に形成された複数組の配線パターン１５ａの単位で行うことが可能である。従って、個々の発光素子１２の検査を行うに要する時間を短縮することができる。

検査工程を終えると、次に第２の切断工程を行う。図７に示すように、第２の切断工程は、基板材１５の搭載面の切り込みの入った位置を、搭載面と反対側となる裏面から、厚みが０．２０ｍｍの第２ブレード２１で切断する。

第２の切断工程では、第１の切断工程で切り込みを入れた面とは反対側から切断して、図８に示すような個片とした線状光源装置１とする。この第２の切断工程では、第１の切断工程と同様に、基板材１５に形成された位置合わせパターン１５ｄをカメラで撮影して入力した画像処理により位置決めして第２ブレード２１で切断していく。第２の切断工程で、第１の切断工程で切り込みを入れた面とは反対側から切断しているので、搭載面に形成された配線パターン１５ａと、その反対面の裏面に形成された配線パターン１５ａとの位置がずれていても、第１の切断工程では搭載面に形成された配線パターン１５ａを基準として基板材１５に切り込みを入れ、第２の切断工程では裏面に形成された配線パターン１５ａを基準にして切断することで、誤って第２の切断工程で裏面の配線パターン１５ａを切断することが防止できる。

また、第２の切断工程で使用する第２ブレード２１の厚みを第１の切断工程で使用する第１ブレード２０の厚みより厚くしているので、搭載面に形成された配線パターン１５ａと裏面に形成された配線パターン１５ａとの位置のずれが、第１ブレード２０と第２ブレード２１との厚みの差である０．５ｍｍの範囲内であれば、基板材１５を確実に切断することができる。

第１ブレード２０と第２ブレード２１との厚みの差により、基板材１５を切断して形成される基板２は、図２に示すように、搭載面側の幅と、裏面側の幅とが異なるものが形成される。しかし、搭載面側の幅の方が、裏面側の幅より広く形成されるので、反射体１３の幅を広く確保することができる。従って、発光素子１２から出射された光を効率よく出射方向Ｆへ反射させることができる。

また、この線状光源装置１を導光板とともにケースに収容する際には、ケースの底面に、導光板の側面に線状光源装置１を配置した状態で収容することとなる。その場合には、反射体１３と、樹脂封止部１４と、これらと同じ幅の基板２の部分をケースの底面に接するようにして設置する。従って、ケースの底面が水平であれば、導光板を配置し、その導光板の側面に線状光源装置１を配置すると、導光板の側面に対して出射方向Ｆが垂直となるように配置できる。

このように、搭載面と搭載面とは反対側となる面で配線パターン１５ａが、多少ずれて形成されていたとしても、それぞれの面に形成された配線パターン１５ａに対応した位置合わせパターン１５ｄに合わせて切り込んでいくことで、それぞれの面に形成された配線パターン１５ａを誤って切断することがない。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、メッキリード線を搭載面の反対側の裏面に設けてもよい。その場合には、第１の切断工程で、裏面側から切り込みを入れて裏面に設けたメッキリード線を切断し、第２の切断工程で、搭載面側から基板材を切断するようにすることで可能である。

本発明は、幅の狭い長尺状の基板であっても、確実に配線パターン毎に基板材を切断することで、品質の向上を図ることができるので、バックライトに用いられる導光板の一側面に配置される線状光源装置を製造する際に好適な方法である。

本発明の実施の形態に係る線状光源装置を説明する斜視図本発明の実施の形態に係る線状光源装置を説明する断面図基板材を搭載面側から見た図およびその部分拡大図基板材の断面部分拡大図線状光源装置の製造方法の各工程を説明する図第１の切断工程を説明する図第２の切断工程を説明する図基板材を切断して個片とした線状光源装置の斜視図従来の線状光源装置を説明する斜視図

符号の説明

１，１０線状光源装置
２，１１基板
１１ａ端子部
１２発光素子
１２ａワイヤ
１３反射体
１３ａ傾斜面
１４樹脂封止部
１５基板材
１５ａ配線パターン
１５ｂメッキリード線
１５ｃ孔
１５ｄ位置合わせパターン
１６枠体
１６ａ開口
１７樹脂封止層
１８検査用パターン
１９プローブ
２０第１ブレード
２１第２ブレード
Ｆ出射方向

Claims

１組の配線パターンが両面に形成された長尺状の基板と、
前記長尺状の基板の長手方向に沿って複数配置された発光素子と、
前記発光素子から長手方向へ出射されたそれぞれの光を出射方向へ反射させ、前記発光素子と交互に配置された反射体とを備えた線状光源装置の製造方法において、
前記１組の配線パターンが複数組設けられた基板材の一方の面側から前記１組の配線パターンごとに切り込みを入れる第１の切断工程と、
前記第１の切断工程で切り込みを入れた側とは反対側となる他方の面側から、前記１組の配線パターンごとに切断して個片とし、前記長尺状の基板とする第２の切断工程とを備え、前記第１の切断工程の前に、前記基板材に前記発光素子を搭載する搭載工程を行い、
前記第１の切断工程において、前記基板材に設けられた複数組の配線パターンを一方の面側で接続するメッキリード線を切断し、
前記第１の切断工程の後に、前記発光素子を搭載した搭載面と反対側となる面に設けられた配線パターンを検査用パターンとして電圧を印加して前記発光素子の検査をする検査工程を行うことを特徴とする線状光源装置の製造方法。
１組の配線パターンが両面に形成された長尺状の基板と、
前記長尺状の基板の長手方向に沿って複数配置された発光素子と、
前記発光素子から長手方向へ出射されたそれぞれの光を出射方向へ反射させ、前記発光素子と交互に配置された反射体とを備えた線状光源装置の製造方法において、
前記１組の配線パターンが複数組設けられた基板材の一方の面側から前記１組の配線パターンごとに切り込みを入れる第１の切断工程と、
前記第１の切断工程で切り込みを入れた側とは反対側となる他方の面側から、前記１組の配線パターンごとに切断して個片とし、前記長尺状の基板とする第２の切断工程とを備え、前記第１の切断工程で、前記基板材に切り込みを入れる第１ブレードの厚みよりも、前記第２の切断工程で、前記基板材を切断する第２ブレードの厚みを厚くしたことを特徴とする線状光源装置の製造方法。