JP2010139630A - Display apparatus and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は表示装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a display device and a manufacturing method thereof.
大量のパッケージングされたLED素子を一度に基板上に固定する方法としてリフロー実装が知られている。しかし、このリフロー実装したとき(半田ペーストが塗布された基板の電極部にLED素子の端子部が載った状態でリフロー炉を通したとき)には、LED素子が浮き上がり位置ずれが発生するという問題がある。これを解決する技術として、基板の両面に電極部を形成したり、基板と接触する電極部の面積を大きくしたりするものが下記公報に開示されている。
しかし、LED素子を基板にリフロー実装するときの温度は高いため、たとえ上記公報の技術を採用したとしても、基板の電極部に塗布された半田ペーストが溶け、LED素子の浮き上がり、位置にズレが発生する場合がある。 However, since the temperature when reflow mounting the LED element on the substrate is high, even if the technique of the above publication is adopted, the solder paste applied to the electrode part of the substrate melts, the LED element floats, and the position is displaced. May occur.
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は基板に対する発光素子の実装位置のズレを防止することができる表示装置及びその造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a display device and a manufacturing method thereof that can prevent the mounting position of the light emitting element from being shifted from the substrate.
上記課題を解決するため請求項1記載の発明は、基板と、この基板上にリフロー半田付けされる複数の発光素子と、前記複数の発光素子を前記基板に押える押え部材とを備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention described in
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の表示装置において、前記押え部材は、熱伝導性の良い材料からなる細線又は薄板であり、それらの表面に絶縁加工が施されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the display device according to the first aspect, the pressing member is a thin wire or a thin plate made of a material having good thermal conductivity, and an insulating process is performed on the surface thereof. Features.
請求項3に記載の発明は、請求項2記載の表示装置において、前記細線又は薄板の表面は、黒色であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the display device according to the second aspect, the surface of the thin wire or the thin plate is black.
請求項4に記載の発明は、請求項2又は3記載の表示装置において、前記薄板は、前記複数の発光素子のそれぞれの端部を前記基板に押し付けるように配置されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the display device according to the second or third aspect, the thin plate is disposed so as to press each end of the plurality of light emitting elements against the substrate. .
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項記載の表示装置において、前記基板を透明又は半透明の板で被い、前記複数の発光素子を外界と遮断していることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the display device according to any one of the first to fourth aspects, the substrate is covered with a transparent or translucent plate, and the plurality of light emitting elements are shielded from the outside. It is characterized by that.
請求項6に記載の発明は、請求項5記載の表示装置において、前記複数の発光素子と前記透明又は半透明の板との間に所定の屈折率を有する樹脂が挟み込まれていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the display device according to the fifth aspect, a resin having a predetermined refractive index is sandwiched between the plurality of light emitting elements and the transparent or translucent plate. And
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項記載の表示装置において、前記複数の発光素子はLEDであることを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the display device according to any one of
請求項8に記載の発明は、はんだペーストが塗布された基板上に複数の発光素子を配置する第1工程と、第1工程の後、前記複数の発光素子のそれぞれを前記基板に押える押え部材を前記基板上に固定する第2工程と、第2工程の後、前記はんだペーストを加熱し、前記複数の発光素子を前記基板に固定する第3工程とを含むことを特徴とする。 The invention according to claim 8 is a first step of arranging a plurality of light emitting elements on a substrate coated with a solder paste, and a pressing member that holds each of the plurality of light emitting elements against the substrate after the first step. A second step of fixing the plurality of light emitting elements to the substrate by heating the solder paste after the second step.
この発明によれば、基板に対する発光素子の実装位置のズレを防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the mounting position of the light emitting element with respect to the substrate from being displaced.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1はこの発明の第1実施形態に係る表示装置1を示し、同図(a)はLEDパッケージ20を基板10に配置した状態を示す斜視図、同図(b)はLEDパッケージ20を基板10に実装した状態を示す斜視図、図3は図1(b)のA−A線に沿う断面を示す概念図である。なお、図1(a)、(b)には基板10の一部が示されている(以下の実施形態も同様)。
FIG. 1 shows a
表示装置1は、基板10と、基板10上にリフロー半田付けされる複数のLEDパッケージ(発光素子)20と、複数のLEDパッケージ20を基板10に押える薄板(押え部材)30とを備えている。
The
LEDパッケージ20はほぼ直方体状であり、その内部にLEDチップが収容されている。LEDパッケージ20には長手方向へ突出する2つの脚部21が形成されている。脚部21の下面にはLED側電極22が設けられている。LED側電極22は、基板10の上面に設けられた基板側電極11に半田23で固定(半田付け)されている。
The
薄板30は複数のLEDパッケージ20の間に配置されている。薄板30は水平板部30bと水平板部30bの下面に一体に成形された垂直支持部30aとを有する。薄板30の水平板部30bが脚部21の上面に載り、水平板部30bが基板10の上面に固定される。薄板30の水平板部30bで脚部21の上面を押えることで、リフロー半田付け工程で、LEDパッケージ20が浮いて位置がズレたり、LEDパッケージ20が起立するいわゆるマンハッタン現象が生じたりするのを防止することができる。
The
薄板30は熱伝導性の良い材料からなり、薄板30の表面には絶縁加工が施されている。したがって、表示装置1を使用したときにLEDパッケージ20で発生した熱を効率良く逃がすことができるため、LEDパッケージ20の動作を安定に保つことができるとともに、LEDパッケージ20の寿命を延ばすことができる。
The
また、薄板30の表面を黒色とするのが好ましい。このようにすることで、ブラックマトリックスとしても機能し、表示装置1に表示される画像がより鮮明になる。
The surface of the
更に、リフロー半田付け工程の後、基板10を図示しない透明又は半透明の樹脂(シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂等)又はガラス板で被い、複数のLEDパッケージ20を外界と遮断するのが好ましい。このようにすることによって、LEDパッケージ20が外界の環境に直に曝されないので、LEDパッケージ20の動作を安定に保つことができるとともに、寿命を延ばすことができる。
Further, after the reflow soldering process, it is preferable to cover the
また、複数のLEDパッケージ20と透明又は半透明の板との間に所定の屈折率を有する樹脂(図示せず)を挟み込むのが好ましい。このようにすることによって、LEDパッケージ20から発せられた光の損失を最小限に抑え、光透過性を向上させることができる。
Moreover, it is preferable to sandwich a resin (not shown) having a predetermined refractive index between the plurality of
次に、表示装置1の製造方法を説明する。
Next, a method for manufacturing the
まず、ディスペンサ等によって基板側電極11にはんだペースト(図示せず)が塗布された基板10上に複数のLEDパッケージ20を配置する(第1工程)。このとき、LEDパッケージ20のLED側電極22を基板10の基板側電極11上に載せる。
First, a plurality of
前記第1工程の後、薄板30を基板10上に固定する(第2工程)。
After the first step, the
このとき、薄板30の垂直支持部30aを基板10上に接着剤で固着する。
At this time, the
第2工程の後、基板10を所定の温度(例えば300℃)に加熱されたリフロー炉等に通してはんだペーストを加熱し、複数のLEDパッケージ20を基板10に半田付けにより固定する(第3工程)。
After the second step, the
なお、半田付け不良のときには必要に応じてリワーク装置等を用いて半田付けし直すこともできる。 In addition, when the soldering is defective, it can be re-soldered by using a rework device or the like as necessary.
この実施形態によれば、複数のLEDパッケージ20が薄板30によって基板10に押え付けられるので、リフロー半田付け工程における基板10に対するLEDパッケージ20の位置のズレを防止することができる。
According to this embodiment, since the plurality of
図2はこの発明の第2実施形態に係る表示装置101を示し、同図(a)はLEDパッケージ120を基板10に配置した状態を示す斜視図、同図(b)はLEDパッケージ120を基板10に実装した状態を示す斜視図、図4(a)は図2(b)のB−B線に沿う断面を示す概念図、図4(b)は図2(b)のC−C線に沿う断面を示す概念図であり、第1実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
2A and 2B show a
この実施形態は、LEDパッケージ(発光素子)120の形状がLEDパッケージ20の形状と異なる点で、第1実施形態と相違する。
This embodiment is different from the first embodiment in that the shape of the LED package (light emitting element) 120 is different from the shape of the
LEDパッケージ120の下部には断面L字状の2つのLED側電極122が設けられている。LED側電極122は、基板10の基板側電極11に半田23で固定(半田付け)されている。
Two
薄板30は複数のLEDパッケージ120の間に配置されている。薄板30は水平板部30bと水平板部30bの下面に一体に成形された垂直支持部30aとを有する。薄板30の水平板部30bがLEDパッケージ120の上面に載り、水平板部30bがLEDパッケージ120の上面に固定される。薄板30の水平板部30bでLEDパッケージ120の上面を押えることで、リフロー半田付け工程で、LEDパッケージ120が浮いて位置がズレたり、LEDパッケージ120が起立するいわゆるマンハッタン現象が生じたりするのを防止することができる。
The
薄板30は熱伝導性の良い材料からなり、薄板30の表面に絶縁加工を施す点、薄板30の表面を黒色とする点は第1実施形態と同様である。
The
なお、表示装置101の製造方法は表示装置1の製造方法と同様であるのでその説明を省略する。
Note that the manufacturing method of the
この実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。 According to this embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
図5はこの発明の第3実施形態に係る表示装置201を示し、同図(a)LEDベアチップ220を基板10に配置した状態を示す平面図、同図(b)は同図(a)のD−D線に沿う断面を示す概念図であり、第1実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
FIG. 5 shows a
この実施形態は、LEDパッケージ20に代えてパッケージを用いないLEDベアチップ(発光素子)220を基板10(図5(a)では図示省略)上に配置した点で、第1実施形態と相違する。
This embodiment is different from the first embodiment in that an LED bare chip (light emitting element) 220 that does not use a package instead of the
LEDベアチップ220は直方体状である。LEDベアチップ220の下面には2つのLED側電極222が設けられている。LED側電極222は、基板10の基板側電極11に半田バンプ23で固定(半田付け)されている。
The LED
薄板230は複数のLEDパッケージ20の間に配置されている。薄板30は水平板部30bと水平板部30bの下面に一体に成形された垂直支持部30aとを有する。薄板30の水平板部30bがLEDベアチップ220の上面に載り、水平板部30bがLEDベアチップ220の上面に固定される。薄板30の水平板部30bでLEDベアチップ220の上面を押えることで、リフロー半田付け工程で、LEDパッケージ120が浮いて位置がズレたり、LEDベアチップ220が起立するいわゆるマンハッタン現象が生じたりするのを防止することができる。
The
薄板230は熱伝導性の良い材料からなり、薄板230の表面に絶縁加工を施す点、薄板230の表面を黒色とする点は第1実施形態と同様である。
The
この実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。 According to this embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
図6はこの発明の第4実施形態に係る表示装置301のLEDパッケージ20を基板10に実装した状態を示す斜視図であり、第1実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the
この実施形態は、薄板30に代えて細線130でLEDパッケージ20を基板10に押え付けるようにした点で、第1実施形態と相違する。
This embodiment is different from the first embodiment in that the
表示装置301は、基板10と、基板10上にリフロー半田付けされる複数のLEDパッケージ20と、複数のLED20を基板10に押える細線(押え部材)130とを備えている。細線130は例えばピアノ線である。
The
細線130は、基板10上に横方向へ並ぶLEDパッケージ20の脚部21上を基板10に押し付けるように張られている。
The
この実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。 According to this embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
1,101,201,301:表示装置、10:基板、20,120:LEDパッケージ(発光素子)、30,230:薄板(押え部材)、130:細線(押え部材)、220:LEDベアチップ(発光素子)。 1, 101, 201, 301: Display device, 10: Substrate, 20, 120: LED package (light emitting element), 30, 230: Thin plate (pressing member), 130: Fine wire (pressing member), 220: LED bare chip (light emitting) element).
Claims (8)
この基板上にリフロー半田付けされる複数の発光素子と、
前記複数の発光素子を前記基板に押える押え部材と
を備えることを特徴とする表示装置。 A substrate,
A plurality of light emitting elements to be reflow soldered on the substrate;
A display device comprising: a pressing member that presses the plurality of light emitting elements against the substrate.
第1工程の後、前記複数の発光素子のそれぞれを前記基板に押える押え部材を前記基板上に固定する第2工程と、
第2工程の後、前記はんだペーストを加熱し、前記複数の発光素子を前記基板に固定する第3工程と
を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。 A first step of arranging a plurality of light emitting elements on a substrate coated with a solder paste;
After the first step, a second step of fixing on the substrate a pressing member that presses each of the plurality of light emitting elements to the substrate;
And a third step of heating the solder paste and fixing the plurality of light emitting elements to the substrate after the second step.
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---|---|---|---|---|
WO2012128094A1 (en) * | 2011-03-18 | 2012-09-27 | シャープ株式会社 | Method for securing light-emitting device and light-emitting device |
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2008
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